电致变色模组及电子设备的制作方法

文档序号:16243687发布日期:2018-12-11 23:21阅读:149来源:国知局
电致变色模组及电子设备的制作方法

本申请涉及电子设备技术领域,特别涉及一种电致变色模组及电子设备。

背景技术

电致变色模组包括两端的导电层、以及导电层中间的变色层。在两端的导电层在未加电时,电致变色模组呈现透明状态或某种颜色状态。给电致变色模组两端的导电层加电时,电致变色模组中的变色层中会发生化学聚合作用,从而实现变色。导电层一般采用氧化铟锡(indium-tin-oxide,ito)形成,由于氧化铟锡阻抗偏大,电信号沿氧化铟锡传输后导致电压下降严重,影响电致变色模组做大。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种电致变色模组及电子设备,可以形成较大的电致变色模组。

本申请实施例提供一种电致变色模组,其包括两层导电层、以及设置在两层所述导电层之间的变色层;

所述导电层包括用于导电的第一线路和多个第二线路,所述第一线路用于连接电源,所述第一线路的阻抗小于所述第二线路的阻抗,多个所述第二线路设置在所述第一线路的两侧,每个所述第二线路均连接于所述第一线路。

本申请实施例提供一种电子设备,其包括壳体,所述壳体上设有电致变色模组,所述电致变色模组为上述所述的电致变色模组。

本申请实施例提供的电致变色模组,其包括两层导电层、以及设置在两层导电层之间的变色层。导电层包括用于导电的第一线路和多个第二线路,第一线路用于连接电源,电信号经第一线路将电信号传输到多个第二线路,多个第二线路分布在第一线路两侧。其中,第一线路的阻抗小,电信号通过第一线路传输压降小,多个第二线路连接于第一线路不同的区域,输入多个第二线路电信号的电压基本相同,电信号进入每个第二线路后,随着第二线路的距离增长电压不断下降,第二线路的长度根据驱动变色层变色的最低电压设置,即第二线路尾端的电压大于或等于驱动变色层变色的最低电压。第一线路和第二线路分布的区域为电致变色的区域,如此设置可以使电致变色区域比现有的更大。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的第一状态的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的电子设备的第一状态的另一结构示意图。

图3为本申请实施例提供的电子设备的第二状态的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的电子设备的第二状态的另一结构示意图。

图5为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。

图6为本申请实施例提供的电致变色模组的第一种结构示意图。

图7为本申请实施例提供的为电致变色模组通电的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的电致变色模组的第二种结构示意图。

图9是本申请实施例提供的电致变色模组的第三种结构示意图。

图10是本申请实施例提供的电致变色模组的第四种结构示意图。

图11是本申请实施例提供的电致变色模组的第五种结构示意图。

图12是本申请实施例提供的电致变色模组的第六种结构示意图。

图13为本申请实施例提供的电致变色模组的第七种结构示意图。

具体实施方式

请参照图示,其中相同的组件符号代表相同的组件,本发明的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例,其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

在本申请的描述中,需要理解的是,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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

本申请实施例提供一种电致变色模组及电子设备。以下将分别进行详细说明。其中电致变色模组可以设置在电子设备的壳体上,电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备,还可以是游戏设备、增强现实(augmentedreality,ar)设备、音频播放装置、视频播放装置、笔记本、桌面计算设备等。

请参阅图1至图4,图1为本申请实施例提供的电子设备的第一状态的结构示意图,图2为本申请实施例提供的电子设备的第一状态的另一结构示意图,图3为本申请实施例提供的电子设备的第二状态的结构示意图,图4为本申请实施例提供的电子设备的第二状态的另一结构示意图。其中,第二状态为电子设备100开启摄像功能时候的状态,第一状态可以为电子设备未开启摄像功能的状态,如可以为待机状态、普通使用状态。

本实施例中,电子设备100可以包括显示屏12、控制电路13、电池14、壳体15、前置摄像头161、后置摄像头162。其中前置摄像头161和后置摄像头162只有开启摄像功能时才会出现。需要说明的是,电子设备100并不限于以上内容。电子设备100包括滑动结构,当开启摄像功能时,滑动部滑出壳体15,滑动部上设有前置摄像头161和后置摄像头162,滑动部没有滑出壳体15时,前置摄像头161和后置摄像头162隐藏在壳体内。滑动部没有滑出壳体15时,前置摄像头161和后置摄像头162可以正常使用。

其中,显示屏12安装在壳体15中。显示屏12电连接至控制电路13上,以形成电子设备100的显示面。显示屏12可以为规则的形状,比如长方体结构,显示屏12可以覆盖到整个电子设备100的显示面上,即实现电子设备100的全屏显示。

在一些实施例中,显示屏12可以为液晶显示屏(liquidcrystaldisplay,lcd)或者有机发光二极管显示屏(organiclight-emittingdiode,oled)。

其中,控制电路13安装在壳体15中,控制电路13可以为电子设备100的主板,控制电路13上可以集成有马达、麦克风、扬声器、耳机接口、通用串行总线接口、前置摄像头161、后置摄像头162、受话器171、距离传感器、环境光传感器以及控制器等功能组件中的一个、两个或多个。在一些实施例中,控制电路13可以通过螺钉螺接到壳体15内,也可以采用卡扣的方式卡配到壳体15内。需要说明的是,本申请实施例控制电路13具体固定到壳体15内的方式并不限于此,还可以其它方式,比如通过卡扣和螺钉共同固定的方式。

其中,电子设备100还可以包括盖板,盖板安装到显示屏12上,以覆盖显示屏12。盖板可以为透明玻璃盖板,以便显示屏12透光盖板进行显示。在一些实施例中,盖板可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。

请参阅图5,图5为本申请实施例提供的电子设备的结构框图。电子设备100的控制电路可以包括存储和处理电路131。存储和处理电路131可以包括存储器,例如硬盘驱动存储器,非易失性存储器(例如闪存或用于形成固态驱动器的其它电子可编程只读存储器等),易失性存储器(例如静态或动态随机存取存储器等)等,本申请实施例不作限制。存储和处理电路131中的处理电路可以用于控制电子设备100的运转。处理电路可以基于一个或多个微控制器,微控制器,数字信号控制器,基带控制器,功率管理单元,音频编解码器芯片,专用集成电路,显示驱动器集成电路等来实现。

存储和处理电路131可用于运行电子设备100中的软件,例如互联网浏览应用程序,互联网协议语音(voiceoverinternetprotocol,voip)电话呼叫应用程序,电子邮件应用程序,媒体播放应用程序,操作系统功能等。这些软件可以用于执行一些控制操作,例如,基于照相机的图像采集,基于环境光传感器的环境光测量,基于接近传感器的接近传感器测量,基于诸如发光二极管的状态指示灯等状态指示器实现的信息显示功能,基于触摸传感器的触摸事件检测,与在多个(例如分层的)显示器上显示信息相关联的功能,与执行无线通信功能相关联的操作,与收集和产生音频信号相关联的操作,与收集和处理按钮按压事件数据相关联的控制操作,以及电子设备100中的其它功能等,本申请实施例不作限制。

电子设备100还可以包括输入-输出电路132。输入-输出电路132可用于使电子设备100实现数据的输入和输出,即允许电子设备100从外部设备接收数据和也允许电子设备100将数据从电子设备100输出至外部设备。输入-输出电路132可以进一步包括传感器1321。传感器1321可以包括环境光传感器,基于光和电容的接近传感器,触摸传感器(例如,基于光触摸传感器和/或电容式触摸传感器,其中,触摸传感器可以是触控显示屏的一部分,也可以作为一个触摸传感器结构独立使用),加速度传感器,温度传感器,和其它传感器等。

输入-输出电路132还可以包括一个或多个显示器,例如显示器1322,显示器1322可以参阅以上显示屏12。显示器1322可以包括液晶显示器,有机发光二极管显示器,电子墨水显示器,等离子显示器,使用其它显示技术的显示器中一种或者几种的组合。显示器1322可以包括触摸传感器阵列(即,显示器1322可以是触控显示屏)。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极(例如氧化铟锡(ito)电极)阵列形成的电容式触摸传感器,或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器,例如音波触控,压敏触摸,电阻触摸,光学触摸等,本申请实施例不作限制。

电子设备100还可以包括音频组件1323。音频组件1323可以用于为电子设备100提供音频输入和输出功能。电子设备100中的音频组件1323可以包括扬声器,麦克风,蜂鸣器,音调发生器以及其它用于产生和检测声音的组件。

电子设备100还可以包括通信电路1324。通信电路1324可以用于为电子设备100提供与外部设备通信的能力。通信电路1324可以包括模拟和数字输入-输出接口电路,和基于射频信号和/或光信号的无线通信电路。通信电路1324中的无线通信电路可以包括射频收发器电路、功率放大器电路、低噪声放大器、开关和滤波器。举例来说,通信电路1324中的无线通信电路可以包括用于通过发射和接收近场耦合电磁信号来支持近场通信(nearfieldcommunication,nfc)的电路。例如,通信电路1324可以包括近场通信天线和近场通信收发器。通信电路1324还可以包括蜂窝电话收发器,无线局域网收发器电路等。

电子设备100还可以进一步包括电力管理电路和其它输入-输出单元1325。输入-输出单元1325可以包括按钮,操纵杆,点击轮,滚动轮,触摸板,小键盘,键盘,照相机,发光二极管和其它状态指示器等。

用户可以通过输入-输出电路132输入命令来控制电子设备100的操作,并且可以使用输入-输出电路132的输出数据以实现接收来自电子设备100的状态信息和其它输出。

其中,电池14安装在壳体15中,电池14与控制电路13进行电连接,以向电子设备100提供电源。壳体15可以作为电池14的电池盖。壳体15覆盖电池14以保护电池14,减少电池14由于电子设备100的碰撞、跌落等而受到的损坏。

其中,壳体15可以形成电子设备100的外部轮廓。在一些实施例中,壳体组件15可以包括收纳空间,以收纳控显示屏12、控制电路13、电池14等器件。

在一些实施例中,壳体15可以为金属壳体组件,比如镁合金、不锈钢等金属。需要说明的是,本申请实施例壳体15的材料并不限于此,比如:壳体15可以为塑胶壳体、陶瓷壳体、玻璃壳体等。

电致变色是指材料的光学属性(如反射率、透光率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象。电致变色在外观上表现为材料的颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料可以称为电致变色材料。利用电致变色材料制成的器件可以称为电致变色单元。

请参阅图6,电致变色单元可以包括层叠设置的两层导电层,以及位于两个导电层之间的变色层、电解质层、离子存储层。

其中,导电层可以是透明导电层,具备优异的导电性和较好的光学透过性。透明导电层可以是氧化铟锡(ito)、氧化锡(sno2)和氧化锡锑(ato)。

变色层是电致变色单元的核心层,也是变色反应的发生层。变色层的材料按照类型可分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料可以是三氧化钨(wo3)或者氧化镍(nio)。有机电致变色材料主要有聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物等。

电解质层由特殊的导电材料组成,如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液的液态电解质材料,或者也可以是固态电解质材料。

离子存储层在电致变色单元中起到存储电荷的作用,即在变色层材料发生氧化还原反应时存储相应的反离子,从而保证整个电致变色单元的电荷平衡。

如图7所示,当在两个透明导电层之间加上一定的电压时,电致变色单元的变色层的材料在电压作用下发生氧化还原反应,从而发生颜色变化。

例如,当施加在电致变色单元的两个透明导电层之间的电压由0v变为1v时,该电致变色单元可以由白色变为红色。当施加在两个透明导电层之间的电压由0v变为1.2v时,该电致变色单元可以由白色变为黑色。当施加在两个透明导电层之间的电压由1.2v变为-0.2v时,该电致变色单元可以由黑色变为白色,等等。

在一些实施方式中,通过设计以不同的聚合物作为变色层材料,可以得到具有不同特性的电致变色单元。其中一些电致变色单元可以具有如下特性:当施加一定电压使电致变色单元变为某一颜色后,即便去掉电压该电致变色单元仍然能够较长时间保持该颜色。例如,当施加1.6v的电压时,该电致变色单元变为蓝色,之后去掉电压,该电致变色单元仍然能够保持蓝色超过24小时。

请参阅图8,图8是本申请实施例提供的电致变色模组的第二种结构示意图。该电致变色模组包括两层导电层、以及设置在两层导电层之间的变色层。

导电层包括用于导电的第一线路61和多个第二线路62,第一线路61用于连接电源71,第一线路61的阻抗小于第二线路62的阻抗,多个第二线路62设置在第一线路61的两侧,每个第二线路62均连接于第一线路61。

第一线路61连接电源71,电信号经第一线路61将电信号传输到多个第二线路62,多个第二线路62分布在第一线路61两侧。其中,第一线路61的阻抗小,电信号通过第一线路61传输压降小,多个第二线路62连接于第一线路61不同的区域,输入多个第二线路62电信号的电压基本相同,电信号进入每个第二线路62后,随着第二线路62的距离增长电压不断下降,第二线路62的长度根据驱动变色层变色的最低电压设置,即第二线路62尾端的电压大于或等于驱动变色层变色的最低电压。第一线路61和第二线路62分布的区域为电致变色的区域,如此设置可以使电致变色区域比现有的更大。其中,第一线路61的阻抗小于第二线路62的阻抗。例如,第一线路61的阻抗可以为第一线路61的阻抗的1/5、1/10、1/20、1/30等。可以理解的是,本实施例中第一线路61的阻抗小于第二线路62的阻抗,可以理解为,第一线路61的单位阻抗小于第二线路62的单位阻抗,即,相同长度下,第一线路61的阻抗小于第二线路62的阻抗。例如,相同长度下,第一线路61的阻抗可以为第一线路61的阻抗的1/5、1/10、1/20、1/30等。

其中,该电致变色模组还可以包括上述实施例中的电解质层、离子存储层。

其中,导电层可以为透明导电层,也可以为单色的导电层,也可以为单色且浅色的导电层。

请参阅图9,图9是本申请实施例提供的电致变色模组的第三种结构示意图。第一线路61包括第一支路611和多个第二支路612,第一支路611沿第一方向延伸,第二支路612沿第二方向延伸,每个第二支路612均连接于第一支路611,每个第二支路612的两侧均连接多个第二线路62。

其中,第一方向和第二方向可以不平行。其中第一支路611连接电源71,每个第二支路612均连接于第一支路611,电信号从电源71进入第一支路611,再从第一支路611传输到多个第二支路612。多个第二线路62连接于第二支路612的两侧,如此可以设置更多的第二支路612、以及更多的第二线路62,第一支路611和第二支路612的阻抗都比第二线路62的阻抗小。其中第一支路611和第二支路612的阻抗可以相同,也可以不同,如第一支路611的阻抗可以小于第二支路612的阻抗。本实施例中的阻抗可以理解为单位阻抗,即单位长度下的阻抗。例如,在本实施例中为1厘米长的第一支路611的阻抗、1厘米长的第二支路612的阻抗、以及1厘米长的第二线路62的阻抗相互之间的比较。

在一些实施例中,第一支路611和第二支路612垂直设置。第一支路611和第二支路612垂直相交,方便设置第一支路611和第二支路612。

在一些实施例中,多个第二支路612设置在第一支路611的一侧。第一支路611的另一侧可以不连接第二支路612和第二线路62。第一支路611的一侧连接多个第二支路612,第一支路611的另一侧为空。可以设置更多的第二线路62,第一线路61和第二线路62覆盖的区域更大,从而使电致变色模组更大。

请参阅图10,图10是本申请实施例提供的电致变色模组的第四种结构示意图。在一些实施例中,多个第二支路612设置在第一支路611两侧。其中,第一支路611一侧相邻的两个第二支路612之间间隔的长度为两个第二线路62的长度。例如,第一支路611一侧相邻的两个第二支路612分别为第二支路612a和第二支路612b,第二支路612a和第二支路612b的两侧都连接有多个第二线路62,连接与第二支路612a的部分第二线路62从第二支路612a向第二支路612b延伸,同样的,连接与第二支路612b的部分第二线路62从第二支路612b向第二支路612a延伸,多个第二线路62的长度相同,如此,可以设置更多的第二线路62,第一线路61和第二线路62覆盖的区域更大,从而使电致变色模组更大。

请参阅图11,图11是本申请实施例提供的电致变色模组的第五种结构示意图。在一些实施例中,多个第二支路612设置在第一支路611的一侧。第一支路611的另一侧可以连接多个第二线路62。第一支路611的一侧连接多个第二支路612,第一支路611的另一侧连接多个第二线路62,可以设置更多的第二线路62,第一线路61和第二线路62覆盖的区域更大,从而使电致变色模组更大。

请参阅图12,图12是本申请实施例提供的电致变色模组的第六种结构示意图。在一些实施例中,多个第二支路612设置在第一支路611的一侧。多个第二支路612设置在第一支路611的一侧,第一支路611的另一侧可以连接多个长第二线路62。其中,第一支路611的阻抗小于第二支路612的阻抗时,直接连接于第一支路611另一侧的为长第二线路622,直接连接于第二支路611的为短第二线路621,长第二线路622的长度可以大于短第二线路621的长度。其中,长第二线路622比短第二线路621多出长度l1,长度l1对应的阻抗可以小于或等于第一支路611小于第二支路612的阻抗。

在一些实施例中,多个第二线路62均匀设置在第一线路61的两侧,第一线路61两侧的第二线路62对称设置。对第二线路62称设置可以使电致变色模组变色后的效果更均匀以及对称。

在一些实施例中,第一线路61和第二线路62采用相同的材料,第一线路61的宽度大于第二线路62的宽度。第一线路61和第二线路62可以材料阻抗小的金属,导电效果好,但是因为金属未非透明材料,在电致变色上会有分界线,即采用金属的第一线路61和第二线路62对应的地方,会因为金属的颜色而导致与其他地方不同。第一线路61和第二线路62可以采用透明导电材料,如此不会影响显示效果,不会出现分界线的问题。透明材料可以是氧化铟锡(ito)、氧化锡(sno2)和氧化锡锑(ato)等。其中,第一线路61的宽度可以是第二线路62的宽的的5倍、10倍、20倍、30倍等。

需要说明的是,第一线路61和第二线路62的厚度可以一样,工艺较简单,容易实现。另外一些实施例中,第一线路61的厚度可以大于第二线路62的厚度,减少第一线路61的阻抗,电信号经第一线路61传输过程中,压降更小,提高进入每个第二线路62的电信号的电压一致性,使第一线路61的长度可以更长。

在一些实施例中,第一线路61采用第一材料,第二线路62采用第二材料,第一材料的阻抗小于第二材料的阻抗。

第一线路61和第二线路62可以采用同样的宽度和厚度,第一线路61和第二线路62的材料不同,第一线路61的阻抗小于第二线路62的阻抗。例如,第一线路61可以采用低阻抗的金属材料,第二线路62采用透明导电材料。

具体的,第一材料为钼铝钼金属,第二材料为透明导电材料。透明材料可以是氧化铟锡(ito)、氧化锡(sno2)和氧化锡锑(ato)等。钼铝钼金属的阻抗是透明导电材料的1/10以下。

需要说明的是,在第一线路61的第一材料的阻抗小于第二线路62的阻抗的前提下,第一线路61的宽度可以大于第二线路62的宽度,或者第一线路61的厚度可以大于第二线路62的厚度,或者第一线路61的宽度和厚度可以大于第二线路62的宽度和厚度。

需要说明的是,本申请实施例中,导电层第一线路中与电源连接的连接点的电压最高,导电层的其他地方的电压都比连接点的电压低。导电层的第一线路只有一个与电源连接的连接点。

可以理解的,本申请实施例中,两层导电层可以具有相同的结构,即,具有相同结构的第一线路和第二线路,两侧导电层中的第一线路和第二线路镜像设置。

在一些实施例中,如图13所示,电致变色单元中的每一电致变色模组可以包括层叠设置的第一导电层51、变色层52、电解质层23、离子存储层54以及第二导电层55。其中,第一导电层51可以与本电致变色单元对应的开关连接,第二导电层55可以与电致变色单元的公共电极连接。需要说明的是,电致变色单元的公共电极是指电致变色单元的固定电压端。即,第二导电层连接的是一固定电压端,而第一导电层则是通过开关与电压控制线路连接。例如,第二导电层连接的公共电极的电压为0v,那么当需要对电致变色模组施加1.2v电压时,电子设备可以先通过对应的开关控制线路开启该电致变色模组所对应的开关,使该电致变色模组对应的开关处于接通状态。然后,电子设备可以通过对应的电压控制线路经开关对该电致变色模组的第一导电层施加1.2v的电压。这样的话,电致变色模组第一导电层和第二导电层之间的电压差达到1.2v,从而使该电致变色模组进行变色。可以解决的是,一个电致变色单元可以包括一个或两个或多个电致变色模组,每个电致变色模组只有一个与电源电性连接的连接点,每个电致变色模组具有相同的结构,每个电致变色模组都可以为上述任一实施例中的电致变色模组结构。

在一些实施例中,电致变色模组设置在电子设备的壳体上。上述任一实施例中的电致变色模组都可以比现有的电致变色模组做的更大,电致变色模组设置在电子设备的壳体上后,电子设备的内部供电模块与电致变色模组电连接,并给电致变色模组供电,使其变色。电致变色模组做的更大后,可以减少与供电模块的连接线,同时电致变色区域的均匀性、同步性更好。例如,电致变色模组做的更大后,电子设备只需要一个电致变色模组,则只需要供电模块提供一个正极线和一个负极线即可。=电子设备需要多个电致变色模组时,每个电致变色模组都单独与供电模块连接,即需要多个正极线和负极线,或者多个正极线和一个地线。因为每个电致变色模组都可以做的以前大,则可以减少连接线。

请继续参阅图4,电子设备100的壳体15包括边框151和后壳152,边框151围绕该后壳152设置。电致变色模组可以设置在后壳152上,也可以设置在边框151上。

以上对本申请实施例所提供的一种电致变色模组以及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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