本发明涉及电子设备领域，具体地，涉及电致变色板材及制备方法、壳体以及电子设备。
背景技术：
随着材料、半导体行业的不断发展，电子设备的功能、外观也随之快速发展，向着智能化、多功能化发展。并且，随着电子产品竞争的日趋激烈，电子设备的外观也成为了增加产品竞争力的重要因素。仅以电子设备的壳体为例，全金属、陶瓷、玻璃等各种外观层出不穷，且向着个性化、可定制化的方向发展。
然而，目前的壳体以及电子设备，仍有待改进。
技术实现要素：
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
发明人发现，目前的电子设备壳体(例如，移动终端电池盖板)普遍存在外观单一、无法实现即时的外观变化等问题。虽然可以通过对壳体进行不同的表面处理(印刷、喷涂、阳极氧化、水镀、pvd等)得到某一种外观效果，但通常情况下壳体一旦被制造出来，其外观效果即为固定不可更改的。即便可以通过个性化定制制备具有一定图案的壳体，该壳体的外观效果也仍旧为固定、不可变更的。并且，目前的电子设备壳体通常为一体化，用户无法通过自行更换壳体获得不同的外观。因此，如想在不更换电子设备的前提下，获得几种外观效果，只能通过更换加设的外壳来满足需求。而加设额外的外壳，不仅会令电子设备的厚度增厚，且不利于电子设备的散热。
本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电致变色板材的方法。该方法包括：在第一衬底上依次设置第一透明导电层以及电致变色层，以便获得第一基板；在第二衬底上设置图案层、第二导电层以及离子存储层，所述以便获得第二基板，其中，沿着远离所述第二衬底一侧的方向上，所述第二导电层和所述离子存储层依次设置；在所述电致变色层或者所述离子存储层上设置电解质层，并将所述第一基板和所述第二基板相对设置并贴合，令所述电致变色层与所述电解质层的一侧相接触，且所述离子存储层与所述电解质层的另一侧相接触，以便获得所述电致变色板材。该方法操作步骤简单、生产成本较低，且与目前制备电子设备板材或壳体的生产线配合度高，有利于短时间内大规模推广。该方法制备的电致变色板材具有电致变色功能，可简便的通过改变对其施加的电压，获得不同的外观效果。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色板材。该电致变色板材是利用上述方法制备的，因此该电致变色板材具有前面描述的方法获得的板材的全部特征以及优点，在此不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种电致变色板材。该电致变色板材包括：第一衬底；第一透明导电层，所述第一透明导电层设置在所述第一衬底的一侧；电致变色层，所述电致变色层设置在所述第一透明导电层远离所述第一透明导电层的一侧；电解质层，所述电解质层设置在所述电致变色层远离所述第一透明导电层的一侧；离子存储层，所述离子存储层设置在所述电解质层远离所述电致变色层的一侧；第二导电层，所述第二导电层设置在所述离子存储层远离所述电解质层的一侧；第二衬底，所述第二衬底设置在所述第二导电层远离所述离子存储层的一侧，且所述第二衬底上设置图案层，其中，所述图案层包括图案亚层以及油墨亚层，所述油墨亚层设置在所述第二衬底远离所述第二导电层的一侧，所述油墨亚层和所述图案亚层分别设置在所述第二衬底的同侧或异侧。该电致变色板材具有电致变色功能，可简便的通过改变对其施加的电压，获得不同的外观效果。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括前面所述方法制备的电致变色单元。由此，该壳体可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体具有电致变色功能，其颜色变化多样，无需更换壳体就能得到多种外观效果，满足用户更多外观选择需求。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种电子设备。该电子设备包括前面所述的壳体。由此，该电子设备可以具有前面描述的壳体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备中的壳体具有电致变色功能，其颜色变化多样，无需更换壳体就能得到多种外观效果，满足用户更多外观选择需求，进一步提升该电子设备的市场竞争力。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色板材的方法流程图；
图2显示了根据本发明一个实施例的部分电致变色板材的结构示意图；
图3显示了根据本发明另一个实施例的部分电致变色板材的结构示意图；
图4显示了根据本发明又一个实施例的部分电致变色板材的结构示意图；
图5显示了根据本发明又一个实施例的部分电致变色板材的结构示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的制备电致变色板材的方法流程示意图；
图7显示了根据本发明一个实施例的电致变色板材的结构示意图
图8显示了根据本发明又一个实施例的电致变色板材的结构示意图；以及
图9显示了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。
附图标记说明：
100：第一衬底；200：第二衬底；410：油墨亚层；420：转印图案亚层；430：光学镀膜亚层；210：第一透明导电层；220：电致变色层；230：第二导电层；240：离子储存层；10：定位标记；600：电解质层；700：封装胶；5000：电子设备。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备电致变色板材的方法。该方法操作步骤简单、生产成本较低，且与目前制备电子设备板材或壳体的生产线配合度高，有利于短时间内大规模推广。该方法制备的电致变色板材具有电致变色功能，可简便的通过改变对其施加的电压，获得不同的外观效果。电致变色是指材料在外加电压的作用下光学特性发生可逆变化的现象，在外观上表现为颜色的可逆变化。这一现象本质上是外电压改变了材料的氧化还原状态，而材料在氧化态和还原态下具有不同的光学特性。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，由于其特定的功能和广阔的应用前景而成为目前研究的热点。根据本发明实施例的方法所获得的板材，可以利用电致变色性能，实现多种外观颜色的变换，无需物理更换壳体就能得到多种外观效果，避免材料的浪费。
根据本发明的具体实施例，参考图1，该方法可包括以下步骤：
s100：获得第一基板
根据本发明的实施例，在该步骤中，在第一衬底上依次设置第一透明导电层以及电致变色层，以便获得第一基板。
根据本发明的实施例，第一衬底100可以是由玻璃或聚合物形成的。例如，可以是由玻璃、亚克力、聚碳酸酯(pc)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或者玻璃纤维形成的。例如，为了提高该方法制备的板材的性能，令电致变色的颜色可以更好的透过第一衬底100，第一衬底可以是由透光率大于90％的材料形成的。
根据本发明的实施例，参考图2，第一透明导电层210以及电致变色层220依次设置在第一衬底100上。即，首先在第一衬底100上形成第一透明导电层210，随后在第一透明导电层210上形成电致变色层220。根据本发明的实施例，第一透明导电层210以及电致变色层220的具体形成方式不受特别限制，本领域技术人员可以选择熟悉的方式，形成具有导电功能的第一透明导电层210，以及具有电致变色功能的电致变色层220。
根据本发明的具体实施例，第一透明导电层210可以为氧化铟锡(ito)或者纳米银形成的。由此，第一透明导电层可以具有良好的导电性以及较高的透明度。根据本发明的实施例，第一透明导电层210的方阻小于100ω。由此，该第一导电层具有良好的导电性能，减少使用电致变色功能时的能耗。当变色层是通过电聚合形成的时，第一透明导电层可以是由ito形成的，方阻可以为小于50欧姆，如可以小于30欧姆。并且有利于通过电聚合在第一导电层的表面形成变色层；此外，该第一导电层具有较高的透明度，可以较好的呈现变色层产生的颜色。第一透明导电层210可以是通过物理气相沉积而形成的。
根据本发明的实施例，电致变色层220在不同的状态(氧化态、还原态、中性态)时可以显示出不同颜色，实现不同的颜色变化，得到多种外观效果，进一步提升该电致变色母板的性能。根据本发明的实施例，电致变色层220可以为有机电致变色层，其呈现的颜色多样，时效性高。根据本发明的实施例，形成电致变色层220的具体方式不受特别限制，例如，可以是通过电聚合的方式形成的。根据本发明的实施例，电致变色层220的厚度不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，根据本发明的实施例电致变色层220的厚度可以小于200nm。由此，进一步提升变色效果。根据本发明的实施例，该变色层可以为有机电致变色层，其呈现的颜色多样，时效性高。
电致变色层220还可以通过诸如热聚合、光聚合的方式形成，还可以通过将聚合好的电致变色物质溶解在特定溶剂中，然后通过包括但不限于喷涂、滚涂等方式，涂覆在第一透明导电层210上。电致变色层220的厚度可以通过控制聚合参数、涂覆的物料的厚度进行控制。
根据本发明的实施例，为了进一步提高该方法制备的电致变色板材的性能，在设置第一导电层之前，还可以预先在第一衬底上设置增透层。增透层可以是一层或多层金属氧化物构成的，通过减少表面反射光，增大第一衬底100的透光率。增透层可以是通过物理气相沉积而形成的。如前所述，第一透明导电层210也可以是利用物理气相沉积而形成的。因此，利用物理气相沉积形成增透层，有利于提高形成增透层和形成第一透明导电层210之间的工艺兼容性。
s200：获得第二基板
根据本发明的实施例，在该步骤中，在第二衬底上设置图案层、第二导电层以及离子存储层，所述以便获得第二基板。其中，参考图3，沿着远离第二衬底200一侧的方向上，第二导电层230和离子存储层240依次设置。图案层(图中未示出)可以是具有一定颜色、图案或文理的层叠结构，可设置在第二导电层230和第二衬底200之间，或至少部分设置在第二衬底200背离第二导电层230的一侧。需要说明的是，第二衬底上的第二导电层230和离子存储层240，需要和前述的第一衬底100上的第一透明导电层以及电致变色层构成能够实现电致变色功能的电子器件(通过将前述的第一基板和第二基板相对设置实现)，因此图案层不能够设置在第二导电层230和离子存储层240之间，也不能设置在离子存储层240远离第二导电层230的一侧：图案层通常由不具有导电性的材料形成，设置在上述位置上，会令第一透明导电层和第二导电层之间形成断路，无法实现电致变色层的变色功能。
根据本发明的实施例，第二导电层230设置在第二衬底200上。关于第二导电层230的具体材料不受特别限制，只要第二导电层230具有良好的导电性能即可，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。例如，根据本发明的实施例，第二导电层230可以是由透明导电材料形成的，具体的，可以为氧化铟锡或者纳米银。当第二导电层为透明导电材料形成时，第二导电层可以设计为具有较小的方阻，例如方阻小于100ω，以保证其具有良好的导电性能，减少使用电致变色功能时的能耗，此时第二导电层的透明度可以不作要求。根据本发明的另一些实施例，第二导电层230还可以为不透明的导电材料形成，具体的，可以为铝、铜等金属材料。当第二导电层230由金属材料形成时，一方面金属材料具有良好的导电性，另一方面金属材料为不透明材料，即具有一定的遮盖能力，由此，基于该电致变色母板用于制备的电子设备壳体时，例如，移动终端电池盖板，该第二导电层230可以在壳体不加电压时可以遮挡移动终端中的元器件，保证移动终端的外观效果。第二导电层230的制备方式可以与前面所述的形成第一透明导电层的方式相同，在此不再赘述。
根据本发明的实施例，离子储存层240设置在第二导电层230远离第二衬底200的一侧。离子储存层可以储存电荷，进一步提升电致变色母板的性能。离子储存层240的厚度可以为纳米级别。当离子储存层240的厚度较厚时，离子储存层240的颜色较深，基于该电致变色母板制备的电子设备壳体在不加电压时离子储存层240的颜色便会透过其它层结构，使得壳体呈现一定程度的颜色，影响壳体的变色效果。由此，离子储存层240的厚度可以根据上述两个条件进行合理设计，关于离子储存层240的具体厚度值不受特别限制，只要能使电致变色层发生颜色变化以及不影响壳体的变色效果即可。
下面根据本发明的具体实施例，对图案层的具体结构以及制备方式进行详细说明：
根据本发明的实施例，参考图4以及图5，图案层可以包括油墨亚层410，以及光学镀膜亚层430和转印图案亚层420的至少之一，其中，油墨亚层410设置在图案层中远离第二电极层230的一侧。由此，当电致变色层220为透明结构时，该板材可以呈现图案层中的图案或者颜色，当电致变色层220的颜色变化时，具有特定外观效果的图案层还可以与电致变色层220的颜色实现堆叠的效果，进一步提升颜色变化的多样性，无需通过物理更换就能得到多种外观效果，满足用户更多外观选择需求。
根据本发明的实施例，油墨层可以是通过印刷具有颜色的油墨而实现的，且形成的油墨层的透光率不大于30％，由此，将油墨层设置在第二衬底200背离第二导电层230一侧的表面上，可以用作遮挡层，例如当该板材用于制备电子设备的壳体时，可以遮挡电子设备中的元件，提高壳体的实用性。
根据本发明的实施例，上述图案层包括的具体结构不受特别限制，例如，可以含有上述结构(油墨亚层410，以及光学镀膜亚层430和转印图案亚层420)中的一个，两个或是全部。当图案层包括多个层状结构时，多层结构之间的层叠顺序也不受特别限制，只要可以保证上述多层结构中每一层的外观效果均可被肉眼观察到，且不影响第一透明导电层以及第二导电层之间的电联通即可。例如，根据本发明的具体实施例，参考图4，当图案层包括上述三层结构时，在第二衬底200背离第二导电层230的一侧，转印图案亚层420、光学镀膜亚层430和油墨亚层410可以依次设置。根据本发明的实施例，转印图案亚层420可以是通过转印具有纹理的胶层实现的。光学镀膜亚层430可以是通过蒸镀金属材料而实现的，并且可以根据实际设计需求调节反光率以及颜色等，以获得需要的效果。也即是说，可以首先在第二衬底200的一侧，首先通过转印技术形成转印图案亚层420，然后通过物理气相沉积(pvd)技术形成具有一定反光率的光学镀膜亚层430，最终通过喷涂油墨，形成油墨亚层410。按照上述顺序形成图案层，各个亚层的工艺之间兼容性高，产品良率较高，有利于节省该板材的制备成本。形成图案层之后，可在第二衬底的另一侧，依次设置第二导电层以及离子存储层，即可获得第二基板。
或者，根据本发明的另一些实施例，参考图5，可以首先在第二衬底200的一侧设置油墨亚层410，随后在第二衬底200的另一侧依次设置转印亚层420、光学镀亚层430、第二导电层230以及离子存储层240。上述结构的形成方式前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。发明人发现，按照上述顺序制备第二基板，也具有较高的生产良率，各层的制备工艺之间兼容也较高，因此可以节省生产成本。
s300：对位设置并贴合
根据本发明的实施例，在该步骤中，在电致变色层或者离子存储层上设置电解质层，并将前面形成的第一基板和第二基板相对设置并贴合，令电致变色层与电解质层的一侧相接触，且离子存储层与电解质层的另一侧相接触，以便获得电致变色板材。
根据本发明的实施例，电解质层可以是由胶状材料构成的，胶状材料包括胶材、增塑剂、导电离子以及溶剂，电解质层是可以通过丝凝胶印刷或滚涂形成的。由胶状材料形成的电解质层，与液态电解质相比具有高稳定性、寿命长等优点，不会产生鼓泡或者电解液外漏等不良现象，从而可以进一步提高该方法制备的电致变色单元的使用寿命。
根据本发明的具体实施例，在该步骤中，可以首先利用胶装结构的电解质层，将第一基板和第二基板相对设置并固定，随后第一基板以及所述第二基板之间设置封装胶。由此，可以利用封装胶对第一基板以及第二基板之间的结构进行封装。具体的，上述封装胶可以是绝缘胶，设置封装胶可以是通过点胶的方式而实现的。
根据本发明的实施例，该板材还可以进一步包括至少两条连接线，连接线分别与第一透明导电层210或第二导电层230相连，以便令上述两个导电层连接至外电路，从而可以令电致变色层在不同电压下进行变色。
根据本发明的实施例，上述第一基板以及第二基板，还可以是设置有多个阵列排布结构的大张母板。将第一基板以及第二基板进行上述对位贴合之后，通过一次切割即可获得多个上述电致变色板材。具体的，参考图6中的(a)，第一衬底100上具有阵列排布的多个第一透明导电层210以及多个电致变色层220，第二衬底200上也具有对应的多个阵列排布的第二导电层230和离子存储层240。图案层在图6中未示出，第二衬底200上也可以具有多个阵列排布的图案层，或是具有一整层图案层。图案层的具体亚层结构以及位置前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。
电解质层600可以设置电致变色层220上，或者设置在离子存储层240上(图中未示出)。在第一衬底100上还可以具有多个定位标记10，用于在将第一衬底100以及第二衬底200进行对位贴合时进行定位，以便将多个阵列排布的上述结构进行对准。基于该定位标记10进行对位设置，提高电致变色单元的制备精度与产品良率，提升生产效率，降低生产成本。根据本发明的实施例，定位标记的具体类型以及数量均不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。例如，定位标记10可以是在第一衬底100上形成多个阵列排布的点状标记，其数量可以是与电致变色层的数量相同。
根据本发明的实施例，在第一衬底或是第二衬底的背面(进行对位贴合的另一侧表面)，还可以具有切割标记(图中未示出)。发明人发现，在衬底的背面设置切割标记，可以在后续步骤中基于切割标记简便的对衬底进行切割，最终得到多个电致变色板材。切割标记设置在衬底背离电致变色层的一侧，有利于简便的实现切割标记的识别：即便衬底为不透明材料形成的，在后期生产制备时需要对母板进行切割时，也可以简便的对切割标记进行识别。
如前所述，由于根据本发明实施例的电解质层600可以是由胶状结构形成的，因此利用上述对位标记10将两块大张母版进行对位之后，电解质层600即可将两块母板进行固定(参考图6中的(b))。随后，参考图6中的(c)，即可基于上述切割标记，进行切割处理，将第一衬底100以及第二衬底200进行切割。切割处理可以是机械方式切割、激光切割或者电热方式切割。随后，参考图6中的(d)，通过包括但不限于点胶的方式，形成封装胶700，即可同步获得多个上述电致变色板材。
根据本发明的实施例，第二衬底200还可以是由热塑性聚合物形成的。由此，仅需要沿着切割标记(图中未示出)，对第二衬底200进行热压处理，即可利用具有热塑性能的第二衬底200，同步实现第一衬底以及第二衬底的贴合，以及对电致变色层等结构的封装。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种电致变色板材。该电致变色板材是利用上述方法制备的，因此该电致变色板材具有前面描述的方法获得的板材的全部特征以及优点，在此不再赘述。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种电致变色板材。根据本发明的实施例，该电致变色板材可具有和利用前面所述的方法制备的电致变色板材相同的结构。
根据本发明的具体实施例，参考图7以及图8，该电致变色板材包括：第一衬底100，以及依次设置的第一透明导电层210、电致变色层220、电解质层600、离子存储层240以及第二导电层230，和设置有图案层的第二衬底200，图案层包括图案亚层以及油墨亚层410，油墨亚层410设置在第二衬底200远离第二导电层230的一侧，油墨亚层410和图案亚层分别设置在第二衬底的同侧或异侧。该电致变色板材具有电致变色功能，可简便的通过改变对其施加的电压，获得不同的外观效果。
根据本发明的实施例，图案亚层包括转印图案亚层420和光学镀膜亚层430。在第二衬底200背离第二导电层230的一侧，转印图案亚层420、光学镀膜亚层430和油墨亚层410可以依次设置。根据本发明的实施例，转印图案亚层420可以是通过转印具有纹理的胶层实现的。光学镀膜亚层430可以是通过蒸镀金属材料而实现的，并且可以根据实际设计需求调节反光率以及颜色等，以获得需要的效果。也即是说，可以首先在第二衬底200的一侧，首先通过转印技术形成转印图案亚层420，然后通过物理气相沉积(pvd)技术形成具有一定反光率的光学镀膜亚层430，最终通过喷涂油墨，形成油墨亚层410。按照上述顺序形成图案层，各个亚层的工艺之间兼容性高，产品良率较高，有利于节省该板材的制备成本。
或者，根据本发明的另一些实施例，可以首先在第二衬底200的一侧设置油墨亚层410，随后在第二衬底200的另一侧依次设置转印亚层420、光学镀亚层430、第二导电层230以及离子存储层240。上述结构的形成方式前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。发明人发现，上述结构也具有较高的生产良率，各层的制备工艺之间兼容也较高，因此可以节省生产成本。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种壳体。该壳体包括前面所述方法制备的电致变色单元。由此，该壳体可以具有前面描述的方法所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该壳体具有电致变色功能，其颜色变化多样，无需更换壳体就能得到多种外观效果，满足用户更多外观选择需求。
在本发明的又一个方面，本发明提出了一种电子设备。根据本发明的实施例，参考图9，该电子设备5000包括前面所述的壳体。由此，该电子设备5000可以具有前面描述的壳体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备中的壳体具有电致变色功能，其颜色变化多样，无需更换壳体就能得到多种外观效果，满足用户更多外观选择需求，进一步提升该电子设备的市场竞争力。
根据本发明的具体实施例，该电子设备包括壳体、显示器，以及设置在壳体中的主板和电池等结构。具体地，壳体可包括第一衬底、设置在所述第一衬底上的第一透明导电层和电致变色层，电解质层，以及设置在第二基板上的离子存储层、第二导电层。第二基板上还设置有图案层，第二基板贴合在电致变色层远离第一基板的一侧。电压控制电路和第一透明导电层、第二导电层相连，用于控制电致变色层的电压，以使电致变色层进行变色。例如，具体的，控制电致变色层通过变色，可以显示或者隐藏上述图案层外观，从而获得具有外观效果可变壳体的电子设备。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。