电致变色器件及其制作方法、变色玻璃与流程

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种电致变色器件及其制作方法、变色玻璃。

背景技术：

电致变色器件是指在外界电场的作用下，其中的电致变色材料发生氧化还原而对光透射或反射产生的可逆变化，在外观上表现为颜色的可逆变色现象的器件。

目前的电致变色器件，是在两层透明导电膜，它们之间夹一层变色膜和一层电解质层。在透明导电膜上加电压时，电解质膜中即电解生成正、负离子向变色层迁移，并与变色层中的金属氧化物发生化学反应，变为带色的化合物，从而使电致变色器件呈现颜色。当电极极性相反时，离子迁移方向相反，电致变色器件即恢复原状。

然而，现有的电致变色器件在加压后遮光率是固定的，无法适应多种场景的需要，灵活性较差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种电致变色器件及其制作方法、变色玻璃，以至少解决由于电致变色器件在加电压后遮光率为固定值造成的灵活性较差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电致变色器件，包括：相对设置的第一电极层和第二电极层；设置于第一电极层内侧的第一变色薄膜层，设置于第二电极层内侧的第二变色薄膜层，其中，第二变色薄膜层中形成有至少一个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料；设置于第一变色薄膜层内侧的第一电离耦合层，设置于第二变色薄膜层内侧的第二电离耦合层；以及设置于第一电离耦合层与第二电离耦合层之间的第三电极层。

可选地，电致变色器件还包括：设置于第一电极层外侧的第一防护层；设置于第二电极层外侧的第二防护层。

可选地，电致变色器件还包括：与第一电极层连接的第一引出电极；与第二电极层连接的第二引出电极；与第三电极层连接的第三引出电极。

可选地，镂空几何结构的形状包括以下至少之一：圆形、椭圆形、多边形、扇形。

可选地，透明材料包括二氧化硅；第二变色薄膜层的除镂空几何结构以外区域的材料包括以下至少之一：氧化钨、五氧化二钒、氢氧化镍酰、三氧化钼。

可选地，第二变色薄膜层的厚度在200nm至300nm的范围内。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种变色玻璃，包括具有上述任意特征的电致变色器件。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电致薄膜器件的制作方法，包括：在基底上形成第三电极层；在第三电极层上形成第一电离耦合层；在第一电离耦合层上形成第一变色薄膜层；在第一变色薄膜层上形成第一电极层；剥离基底，并在第三电极层的远离第一电离耦合层的一侧上形成第二电离耦合层；在第二电离耦合层上形成第二变色薄膜层，其中，第二变色薄膜层中形成有至少一个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料；在第二变色薄膜层上形成第二电极层。

可选地，在第二电离耦合层上形成第二变色薄膜层，包括：使用第一掩模板在第二电离耦合层上形成具有至少一个镂空几何结构的变色薄膜区域；使用第二掩模板在至少一个镂空几何结构内填充透明材料，以形成第二变色薄膜层。

可选地，电致变色器件的制作方法，还包括：在第一电极层外侧粘贴第一防护层；在第二电极层外侧粘贴第二防护层。

在本发明实施例中，电致变色器件包括相对设置的第一电极层和第二电极层；设置于第一电极层内侧的第一变色薄膜层，设置于第二电极层内侧的第二变色薄膜层，其中，第二变色薄膜层中形成有至少一个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料；设置于第一变色薄膜层内侧的第一电离耦合层，设置于第二变色薄膜层内侧的第二电离耦合层；以及，设置于第一电离耦合层与第二电离耦合层之间的第三电极层。通过增设具有镂空几何结构的第二变色薄膜层及第三电极层，第一变色薄膜层与第二变色薄膜层共用第三电极层，在不同的电极层施加电压得到不同的遮光率，达到了提供多种遮光率的目的，从而实现了提高电致变色器件灵活性的技术效果，进而解决了由于电致变色器件在加电压后遮光率为固定值造成的灵活性较差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的电致变色器件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的第二变色薄膜层的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的另一种可选的第二变色薄膜层的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的又一种可选的第二变色薄膜层的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的又一种可选的第二变色薄膜层的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的电致变色器件的制作方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是：本发明的“上”“下”“内”“外”只是参考附图对本发明进行说明，不作为限定用语。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种电致变色器件的实施例。图1是根据本发明实施例的电致变色器件，如图1所示，该电致变色器件包括：相对设置的第一电极层10和第二电极层11；设置于第一电极层10内侧的第一变色薄膜层12，设置于第二电极层11内侧的第二变色薄膜层13，其中，第二变色薄膜层13中形成有至少一个镂空几何结构14，镂空几何结构14内填充有透明材料；设置于第一变色薄膜层12内侧的第一电离耦合层15，设置于第二变色薄膜层13内侧的第二电离耦合层16；以及设置于第一电离耦合层15与第二电离耦合层16之间的第三电极层17。

其中，第一变色薄膜层12与第二变色薄膜层13的极性互补，也就是说，第一变色薄膜层12与第二变色薄膜层13共用第三电极层17。

本实施例的电致变色器件，可以实现通过增设具有镂空几何结构14的第二变色薄膜层13及第三电极层17，第一变色薄膜层12与第二变色薄膜层13共用第三电极层17，在不同的电极层施加电压得到不同的遮光率，达到了提供多种遮光率的目的，从而实现了提高电致变色器件灵活性的技术效果，进而解决了由于电致变色器件在加电压后遮光率为固定值造成的灵活性较差的技术问题。

可选地，仍如图1所示，本实施例的电致变色器件还包括：设置于第一电极层10外侧的第一防护层18；设置于第二电极层11外侧的第二防护层19。

其中，第一防护层18、第二防护层19可以为无机透明的薄膜，可以采用耐温防划硬度较高的材料，例如涤纶树脂、有机玻璃、聚苯乙烯等，以实现保护电致变色器件的目的，延长电致变色器件的使用寿命。

示例性的，第一防护层18、第二防护层19的厚度可以在1um至3um的范围内，例如可以为1um。

可选地，仍如图1所示，本实施例的电致变色器件还包括：与第一电极层10连接的第一引出电极20；与第二电极层11连接的第二引出电极21；与第三电极层17连接的第三引出电极22。

具体实施时，通过第一引出电极20可以向第一电极层10施加电压，通过第二引出电极21可以向第二电极层11施加电压，通过第三引出电极22可以向第三电极层17施加电压。

可选地，如图2至图5所示，镂空几何结构14的形状包括以下至少之一：圆形、椭圆形、多边形、扇形。即，镂空几何结构14的形状可以为如图2所示的圆形，也可以是如图3所示的椭圆形、如图4所示的多边形、如图5所示的扇形，或者上述两种或两种以上形状的组合。

其中，变色薄膜区域(即非镂空几何结构14区域)与镂空几何结构14的面积比可以根据需要进行调整，本实施例对此不做限制。

需要说明的是，镂空几何结构14的面积越大，第二变色薄膜层13在工作时的遮光率越小。

可选地，透明材料包括二氧化硅。

可选地，第一电极层10、第二电极层11和第三电极层17的材料包括掺铝氧化锌或氧化铟锡。

其中，第一电极层10、第二电极层11和第三电极层17可以为透明电极。

示例性的，第一电极层10、第二电极层11和第三电极层17的厚度可以在400nm至700nm的范围内，例如可以为500nm。

可选地，第一电离耦合层15和第二电离耦合层16的材料包括聚2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸。

其中，聚2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸作为离子储存层和离子导电层。

示例性的，第一电离耦合层15和第二电离耦合层16的厚度可以在200nm至400nm的范围内，例如可以为300nm。

可选地，第一变色薄膜层12的材料包括以下至少之一：氧化钨、五氧化二钒、氢氧化镍酰、三氧化钼；第二变色薄膜层13的除镂空几何结构14以外区域的材料包括以下至少之一：氧化钨、五氧化二钒、氢氧化镍酰、三氧化钼。

其中，包括氧化钨的变色薄膜呈蓝色。

示例性的，第一变色薄膜层12的厚度可以在200nm至350nm的范围内，例如可以为250nm。

可选地，第二变色薄膜层13的厚度可以在200nm至300nm的范围内，例如可以为250nm。

本实施例的电致变色器件，采用互补双极变色结构，性能优越，能更大限度多层次地调节光透射率；薄膜结构变色防眩响应速度快、寿命长、稳定性高、安全无毒、能耗低。该电致变色器件可以广泛应用于汽车、飞机、船舶、工矿企业的一体化开关指示器的灯光调节上；也可应用于智能建筑的玻璃贴膜或车船的玻璃贴膜上。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种电致薄膜器件的制作方法的实施例。图6是根据本发明实施例的电致薄膜器件的制作方法，如图6所示，该电致变色器件的制作方法包括以下步骤：

步骤s102，在基底上形成第三电极层。

本申请上述步骤s102中，在基底上溅射沉积形成第三电极层。该基底可以为玻璃基底。

步骤s104，在第三电极层上形成第一电离耦合层。

本申请上述步骤s104中，在第三电极层上用溶胶凝胶法形成第一电离耦合层。

步骤s106，在第一电离耦合层上形成第一变色薄膜层。

本申请上述步骤s106中，在第一电离耦合层上溅射沉积形成第一变色薄膜层。

步骤s108，在第一变色薄膜层上形成第一电极层。

本申请上述步骤s108中，在第一变色薄膜层上溅射沉积形成第一电极层。

可选地，在第一变色薄膜层上形成第一电极层后，在第一电极层的外侧粘贴第一防护层。

步骤s110，剥离基底，并在第三电极层的远离第一电离耦合层的一侧上形成第二电离耦合层。

本申请上述步骤s110中，将基底剥离，然后在第三电极层的另一侧(即远离第一电离耦合层的一侧)上用溶胶凝胶法形成第二电离耦合层。

步骤s112，在第二电离耦合层上形成第二变色薄膜层。

本申请上述步骤s112中，第二变色薄膜层中形成有至少一个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料。在第二电离耦合层上溅射沉积形成第二变色薄膜层，其中，第二变色薄膜层中形成有至少一个镂空几何结构，镂空几何结构内填充有透明材料。

可选地，在第二电离耦合层上形成第二变色薄膜层，包括：使用第一掩模板在第二电离耦合层上形成具有至少一个镂空几何结构的变色薄膜区域；使用第二掩模板在至少一个镂空几何结构内填充透明材料，以形成第二变色薄膜层。其中，该第一掩模板与第二掩模板的图形相反，至少一个镂空几何结构内透明材料的厚度与变色薄膜区域的厚度相同。

步骤s114，在第二变色薄膜层上形成第二电极层。

本申请上述步骤s114中，在第二变色薄膜层上溅射沉积形成第二电极层。

可选地，在第二变色薄膜层上形成第二电极层后，在第二电极层外侧粘贴第二防护层。

在本发明实施例中，通过增设具有镂空几何结构的第二变色薄膜层及第三电极层，第一变色薄膜层与第二变色薄膜层共用第三电极层，在不同的电极层施加电压得到不同的遮光率，达到了提供多种遮光率的目的，从而实现了提高电致变色器件灵活性的技术效果，进而解决了由于电致变色器件在加电压后遮光率为固定值造成的灵活性较差的技术问题。

根据本发明实施例，还提供了一种开关指示器，包括具有上述任意特征的电致变色器件。

根据本发明实施例，还提供了一种变色玻璃，包括具有上述任意特征的电致变色器件。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。