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一种电致变色器件及包含其的电致变色装置

文献发布时间:2024-04-18 20:01:23


一种电致变色器件及包含其的电致变色装置

技术领域

本发明属于变色显示技术领域,具体涉及一种电致变色器件及包含其的电致变色装置。

背景技术

近年来,电致变色器件被广泛应用于节能窗、汽车后视镜、显示装置和移动终端等领域。电致变色器件的原理为材料的电致变色现象,具体指在外界电场及电流的作用下,材料发生可逆的氧化还原反应,导致其结构改变,进而使材料的吸收光谱或光学性能(如透射率、吸收率、反射率)发生变化,在外观上表现出颜色或透明度的可逆变化的现象。

常见的电致变色器件包括两个导电基底,以及设置于两个导电基底之间的变色活性材料层;变色活性材料层包括电致变色材料层、电解质层和离子储存层等。导电基底的导电层上连接引出结构,实现外部电源与电致变色器件之间的电连接。

很多研究人员致力于新型电致变色器件以及变色装置的开发,例如CN112513726A公开了一种包括电致变色器件的装置,其中包括第一汇流条,其电联接至第一透明导电层;第二汇流条,其电联接至第二透明导电层,所述第二汇流条总体上不平行于第一汇流条;以及第三汇流条,其电联接至第一透明导电层,并总体上平行于第一汇流条。CN113227892A公开了一种装置,其包括具有至少三个侧的基底及在所述基底上的活性叠堆,所述活性叠堆包括第一透明导电层、第二透明导电层、阳极电化学层和阴极电化学层;还包括第一汇流条组,其包括多个汇流条,每个汇流条电联接至第一透明导电层;第二汇流条组,其包括多个汇流条且每个汇流条电联接至第二透明导电层;以及汇流条布置,所述汇流条布置包括在基底的至少三个侧上的来自第一汇流条组的汇流条以及来自第二汇流条组的汇流条。CN213365229U公开了一种电致变色器件,包括第一导电层、电致变色层、第二导电层和引出电极,第一导电层、电致变色层及第二导电层层叠设置;第一导电层包括第一重叠区和第一错开区,第二导电层包括第二重叠区和第二错开区,第一错开区及第二错开区的至少部分位于电致变色层的同一侧,且第一导电层上设有第一汇流条,第二导电层上设有第二汇流条,引出电极分别与第一汇流条及第二汇流条导通。

随着显示技术的进步,人们对变色显示装置的性能也有了更高的期待,但目前电致变色器件的稳定性和寿命仍难以达到较高的水平,尤其在器件中布设汇流条的位置,长期使用时很容易出现受损的现象,进而导致了器件失效。因此,开发具有更高的稳定性、更好的可靠性以及更长的使用寿命的电致变色器件,是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种电致变色器件及包含其的电致变色装置,通过第一绝缘保护层和第二绝缘保护层的设计,使所述电致变色器件在具有优异的变色显示性能的同时,还具有更高的稳定性和使用可靠性,并延长了器件的工作寿命。

为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种电致变色器件,包括:第一基底;第一导电层,其设置于所述第一基底上;第一汇流条,其设置于所述第一导电层上;第一绝缘保护层,其设置于所述第一汇流条上,且所述第一汇流条位于所述第一绝缘保护层与所述第一导电层形成的封装结构中;变色层,其设置于所述第一导电层上,并远离所述第一基底;第二导电层,其设置于所述变色层上,并远离所述第一导电层;第二汇流条,其设置于所述第二导电层上;第二绝缘保护层,其设置于所述第二汇流条上,且所述第二汇流条位于所述第二绝缘保护层与所述第二导电层形成的封装结构中;第二基底,其设置于所述第二导电层上,并远离所述变色层。

在电致变色器件、尤其是布设汇流条的电致变色器件中,长期使用很容易出现受损失效的现象。本发明通过研究发现,在电致变色器件中,包含汇流条的导电区域S1与不包含汇流条的导电区域S2中,当导电区域S1与导电区域S2的导电层面积相同时,汇流条的存在使得导电区域S1的面阻变小(汇流条的电阻远低于导电层),则在电压一定的情况下,通过导电区域S1的电流增大,即S1区域对应的导电层承受的电流较大,长期使用过程中,容易导致该区域内导电层长期遭受过大电流而失效,即汇流条周边区域的导电层(变色层)电流长期过高会受损失效,从而影响器件整体的可靠性。

针对上述研究结果,本发明提供的电致变色器件中,第一汇流条上设置有第一绝缘保护层,第二汇流条上设置有第二绝缘保护层,从而有效避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况发生。进一步地,所述第一汇流条位于第一绝缘保护层与第一导电层形成的封装结构中,所述第二汇流条位于第二绝缘保护层与第二导电层形成的封装结构中,即绝缘保护层在覆盖了汇流条的基础上,有一部分向外延伸至导电层的外边缘,还有一部分向内延伸至覆盖汇流条的内侧并与该侧的导电层连接,从而覆盖了汇流条周边因电流过高导致的失效面积。另一方面,绝缘保护层的设置相当于在导电层和汇流条之间设置了较大阻值的电阻,以调节整个导电区域的面阻值,从而使得汇流条和绝缘保护层上的分压增多,而对应的导电层上的分压变小,由此有效地避免了导电层因长期电流过大而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和可靠性,进而延长了器件的工作寿命。

优选地,所述第一基底和第二基底中的至少一个为透明材料;更优选地,所述第一基底、第二基底的材料为光学级透明材料,示例性地包括但不限于:玻璃、PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、环烯烃共聚物或三醋酸纤维素等。由此,透明基底可以展示电致变色器件的光学性质变化,还可以根据应用场景的需求,选择适宜的基底材料,以提高电致变色器件的适用性。

优选地,所述第一导电层和第二导电层的材料为透明导电材料,用于展示电致变色器件的光学性质变化,材料为本领域已知的导电材料,包括但不限于氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、纳米银线、石墨烯、碳纳米管、金属网格或银纳米颗粒中的任意一种或至少两种的组合。

优选地,所述第一汇流条、第二汇流条的材料各自独立地为导电率较高的金属材料,例如导电银浆、导电铜浆、导电碳浆、纳米银导电油墨、铜箔、铜丝或导电胶膜中的任意一种或至少两种的组合;进一步优选为导电银浆。

优选地,所述第一汇流条设置于所述第一基底与所述第一导电层之间,或,所述第一导电层与所述变色层之间;进一步优选为所述第一导电层与所述变色层之间。优选地,所述第二汇流条设置于所述第二基底与所述第二导电层之间,或,所述第二导电层与所述变色层之间;进一步优选为所述第二导电层与所述变色层之间。由此,可以根据实际情况的需求,将汇流条设置在合适的位置,以更加便捷有效地与外部电源或引出电极形成电连接,并将电传导至导电层,以在电致变色器件内形成有效电场,使变色层发生脱色或着色(变色)效果,提升电致变色器件的适用性。

优选地,所述第一汇流条在所述第一导电层上的投影与所述第二汇流条在所述第一导电层上的投影不重合。此处,所谓不重合,是指至少不完全重合。由此,可以更加有效地减小第一汇流条和第二汇流条投影的重合面积,以减小第一汇流条与第二汇流条发生接触而短路失效的风险,进而提高电致变色器件的使用可靠性和稳定性。

优选地,所述第一汇流条设置于所述第一导电层上并位于所述第一导电层的四周,以在所述第一导电层上形成第一封闭区;上述布设方式使第一导电层的四周均设置有汇流条,有效提升导电速率,从而提升所述电致变色器件的变色速率和变色均匀性。

进一步地,所述第一汇流条在第一导电层的四周不间断设置,形成第一封闭区。由此,在保证优异的变色效果的基础上,仅需一个引出电极即可实现第一汇流条的引出,降低了引出电极的设置难度,提升器件的可靠性。

优选地,所述第二汇流条设置于所述第二导电层上并位于所述第二导电层的四周,以在所述第二导电层上形成第二封闭区;由此,能够有效提升器件的导电速率,提高所述电致变色器件的变色速率和变色均匀性。进一步地,所述第二汇流条在第二导电层的四周不间断设置,形成第二封闭区,在具有优异的变色效果的前提下,仅需一个引出电极即可实现引出,减少引出电极的数目,提升器件的可靠性。

优选地,所述第一封闭区的面积与所述第二封闭区的面积相等。上述汇流条布设方式不仅可以使第一导汇流条和第二汇流条的用料面积一致,防止材料浪费等,而且在采用制备过程中,无需分别设置汇流条材料用量等参数,简化了制备工艺。

优选地,所述第一汇流条与所述第二汇流条的宽度相等。更优选地,所述第一封闭区的图形结构与所述第二封闭区的图形结构相同。所述“图形结构相同”意指第一封闭区和第二封闭区的形状构造完全相同,但不一定可以完全对合,二者在同一平面(例如第一导电层)上投影在经过任选地旋转一定角度和/或位移一段距离后可以完全对合;例如第一封闭区和第二封闭区都为非规则图形,二者需要对应旋转一定角度才能完全对合。由此,可以更进一步地确保汇流条材料用量的相等性,同一种图形结构及汇流条材料用量等,可以同时应用于两层导电层,无需分别设计,能够大大简化器件的制备工艺和操作流程等。

优选地,所述第一封闭区和所述第二封闭区均呈凸形结构。

优选地,所述第一封闭区的对称轴在所述第一导电层上的投影与所述第二封闭区的对称轴在所述第一导电层上的投影完全重合。优选地,所述第一封闭区的凸形结构的肩部中心在所述第一导电层上的投影与所述第二封闭区的凸形结构的肩部中心在所述第一导电层上的投影重合。其中,所述“凸形结构的肩部”意指“凸”形结构中在与其对称轴垂直的平面上的尺寸(直径)发生变化的位置。由此,通过封闭区对称轴的重合,以及肩部中心的重合,可以使第一汇流条和第二汇流条投影重合的区域最小化,同时能使第一封闭区和第二封闭区重合的区域最大化,不仅能减小因汇流条接触发生短路的危险,还能增大电致变色器件的变色区域,提高电致变色器件的实用性。

优选地,所述第一封闭区和所述第二封闭区均呈矩形结构,进一步优选为正方形结构。

优选地,所述第一汇流条的边角均设置为第一倒圆角。

优选地,所述第一倒圆角的外侧半径与内侧半径的差值等于所述第一汇流条的宽度。

优选地,所述第二汇流条的边角均设置为第二倒圆角。

优选地,所述第二倒圆角的外侧半径与内侧半径的差值等于所述第二汇流条的宽度。

现有技术中,当汇流条设置于导电层的周侧时,汇流条的边角为直角;此时,包含边角的导电区域中,边角位置的汇流条宽度大于非边角处的汇流条宽度,导致汇流条的边角处电流集中(高于非边角处),在长期使用过程中,容易导致该区域内导电层长期遭受过大电流而失效,即边角区域的导电层(变色层)电流长期过高会受损失效,从而影响器件的可靠性。为此,作为本发明的优选技术方案,所述第一汇流条和/或第二汇流条的边角为倒圆角,可以使得第一汇流条和/或第二汇流条上各处的宽度相等,电流和分压基本保持一致,而不会出现直角边角电流集中导致直角边缘区域的导电层因承受过高电流而损坏的情况,以提高器件的可靠性、使用稳定性和使用寿命。

优选地,所述第一封闭区和所述第二封闭区均呈凸形结构,所述凸形结构的肩部拐角均为倒圆角。由此,可以使第一汇流条和第二汇流条上的线宽处处相等,各处的电流和分压基本一致,避免出现直角边角电流集中导致直角边缘区域的导电层因承受过大电流而损坏的情况,以提高器件的可靠性和使用稳定性,延长器件的寿命。

优选地,所述倒圆角的外侧半径与内侧半径的差值等于汇流条的宽度。

优选地,所述第一绝缘保护层、第二绝缘保护层的宽度各自独立地为1.5~8cm,例如可以为1.8cm、2cm、2.2cm、2.5cm、2.8cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm或7.5cm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。由此,使绝缘保护层能够完全覆盖汇流条,并有一部分延伸连接至导电层的近边缘侧,另一部分延伸连接至导电层的远边缘侧,使汇流条和绝缘保护层上的分压增多,避免了汇流条所在区域的导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,提高了器件的可靠性和稳定性。

本发明中,以所述第一汇流条的延伸方向为第一方向,以垂直于所述第一方向的方向为第二方向。所述“第一绝缘保护层的宽度”意指第一绝缘保护层在第二方向上的尺寸。所述“第二绝缘保护层的宽度”同理,此处不再赘述。

优选地,所述第一绝缘保护层、第二绝缘保护层的厚度各自独立地为3~8μm,例如可以为3.2μm、3.5μm、3.8μm、4μm、4.2μm、4.5μm、4.8μm、5μm、5.2μm、5.5μm、5.8μm、6μm、6.2μm、6.5μm、6.8μm、7μm、7.2μm、7.5μm或7.8μm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。由此,可以与电解质和汇流条的厚度相匹配,而且能够在导电层和汇流条之间设置一个具有适宜阻值的电阻,以调节整个导电区域的面阻值,从而使得汇流条和绝缘保护层上的分压增多,而对应的导电层上的分压变小,由此有效地避免了导电层因长期电流过大而导致的器件受损失效的问题。

优选地,所述第一绝缘保护层与所述第一导电层的远离边缘一侧的相连接的宽度为1~3cm,例如可以为1.1cm、1.3cm、1.5cm、1.7cm、1.9cm、2cm、2.1cm、2.3cm、2.5cm、2.7cm或2.9cm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。由此,所述第一绝缘保护层完全覆盖第一汇流条,使第一汇流条和第一绝缘保护层上的分压增多,避免了汇流条所在区域的导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,并进一步避免覆盖太多的变色区域,以增大器件的变色面积,提高电致变色器件的利用率。

优选地,所述第二绝缘保护层与所述第二导电层的远离边缘一侧的相连接的宽度为1~3cm,例如可以为1.1cm、1.3cm、1.5cm、1.7cm、1.9cm、2cm、2.1cm、2.3cm、2.5cm、2.7cm或2.9cm,以及上述点值之间的具体点值,限于篇幅及出于简明的考虑,本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。由此,使所述第二绝缘保护层在完全覆盖第二汇流条、使第二汇流条和第二绝缘保护层上的分压增大、避免了汇流条所在区域的导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的基础上,进一步避免了第二绝缘保护层覆盖太多的变色区域,以增大器件的变色面积,提高电致变色器件的利用率。

优选地,所述第一绝缘保护层、第二绝缘保护层的材料各自独立地为光学透明材料,优选为绝缘光油,更进一步优选为具有特定颜色的绝缘光油,例如可以和器件着色时的颜色相同,也可以为其他任意的颜色,以遮挡并修饰汇流条及其周边区域。

优选地,所述电致变色器件还包括:第一引出电极,其与所述第一汇流条连接;所述第一汇流条上与所述第一引出电极连接的位置不设置第一绝缘保护层;第二引出电极,其与所述第二汇流条连接;所述第二汇流条上与所述第二引出电极连接的位置不设置第二绝缘保护层。由此,可以通过引出电极,使汇流条与外部电源形成电连接,通过外部电源施加电压,电流通过引出电极传导至汇流条,汇流条再传导至导电层,以在电致变色器件内部形成电场,使电致变色器件发生着色或脱色等现象。

优选地,所述第一引出电极与所述第一汇流条通过导电胶连接;所述第二引出电极与所述第二汇流条通过导电胶连接。由此,可以更加便捷有效地实现引出电极与汇流条之间的稳定连接。

优选地,所述第一汇流条和第二汇流条分别通过第一引出电极和第二引出电极与外部电源形成电连接;示例性地,通过激光半切去除局部区域的基底、导电层、电致变色层、电解质层和离子存储层后,将第一引出电极和第二引出电极分别通过导电胶连接至第一汇流条和第二汇流条上。

优选地,所述第一引出电极在所述第一导电层上的投影与所述第二汇流条在所述第一导电层上的投影互不接触;所述第二引出电极在所述第一导电层上的投影与所述第一汇流条在所述第一导电层上的投影互不接触。在上述引出电极的设置方式中,第一引出电极从第一汇流条靠外侧的地方引出,第二引出电极从第二汇流条靠外侧的地方引出,两个引出电极各自而无需跨过另一侧的汇流条,避免了引出电极与另一端汇流条接触而发生的短路等情况,提升了器件的使用可靠性;也即在连接引出电极时,因引出电极与另一侧汇流条投影不重合,即无接触短路的风险,从而无需将另一侧的汇流条打断(去掉与引出电极投影重合的部分),即能有效规避短路风险,简化了器件制备工艺的同时,还有利于进一步提高电传导速率(若打断汇流条,则其电传导速率会受影响),也即提高了电致变色器件的变色速率。

优选地,所述第一引出电极与所述第二引出电极设置于所述电致变色器件的同侧。由此,两个引出电极从同一侧引出,并且能保证引出位置的对称性(即位于同一水平高度或垂直高度),简化了制备工艺;同时,引出电极不会跨越另一侧的汇流条,不容易出现短路等情况,提升了器件的使用可靠性。

优选地,所述变色层包括依次设置的电致变色层、电解质层和离子储存层。

本发明中,所述电致变色层、电解质层和离子储存层的材料可以采用现有技术中已知的材料。示例性地,所述电致变色层的材料具体地可以选自现有技术中能形成固体薄膜的变色材料,例如无机材料中的NiO、WO

第二方面,本发明提供一种电致变色装置,所述电致变色装置包括如第一方面所述的电致变色器件。

相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

本发明提供的电致变色器件中,通过在汇流条上设置绝缘保护层,有效避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况发生;同时,绝缘保护层在覆盖汇流条的基础上,还延伸连接至汇流条两侧的导电层上,有效地避免了导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和使用可靠性,延长了器件的工作寿命。

附图说明

图1为实施例1提供的电致变色器件的结构示意图;

图2为实施例2~5提供的电致变色器件的结构示意图;

图3为实施例2提供的电致变色器件的俯视结构示意图;

图4为实施例3提供的电致变色器件的俯视结构示意图;

图5为实施例4提供的电致变色器件的俯视结构示意图;

图6为对比例1提供的电致变色器件的俯视结构示意图;

图7为对比例1提供的电致变色器件的局部俯视结构示意图;

图8为对比例2提供的电致变色器件的俯视结构示意图;

其中,11-第一基底,12-第二基底,21-第一导电层,22-第二导电层,30-变色层,31-电致变色层,32-电解质层,33-离子储存层,41-第一汇流条,42-第二汇流条,51-第一绝缘保护层,52-第二绝缘保护层,61-第一引出电极,62-第二引出电极,S1-包含汇流条的导电区域,S2-不含汇流条的导电区域。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

本发明中,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者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和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

此外,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该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,“相连”、“连接”、“安装”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。

实施例1

一种电致变色器件,其结构示意图如图1所示,包括依次设置的第一基底11,第一导电层21,变色层30,第二导电层22,第二基底12;所述第一导电层21与变色层30之间设置有第一汇流条41,所述第二导电层22与变色层30之间设置有第二汇流条42;所述第一汇流条41上设置第一绝缘保护层51,且第一汇流条41位于第一绝缘保护层51与第一导电层21形成的封装结构中;所述第二汇流条42上设置第二绝缘保护层52,且第二汇流条42位于第二绝缘保护层52与第二导电层22形成的封装结构中。

所述第一汇流条41和第二汇流条42的宽度均为1cm;第一绝缘保护层51的宽度为3cm,其与第一导电层21的远离边缘的一侧的连接宽度为1cm;第二绝缘保护层52的宽度为3cm,其与第二导电层22的远离边缘的一侧的连接宽度为1cm。

本实施例提供的电致变色器件中,汇流条上设置有绝缘保护层,避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况;同时,绝缘保护层在覆盖了汇流条的基础上,延伸连接至汇流条两侧的导电层上,从而覆盖了汇流条周边因电流过高导致的失效面积,即相当于在导电层和汇流条之间设置了较大阻值的电阻,调节整个导电区域的面阻值,使汇流条和绝缘保护层上的分压增多,而对应的导电层上的分压变小,由此有效地避免了导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和可靠性,进而延长了器件的工作寿命。

实施例2

一种电致变色器件,其结构示意图如图2所示,包括依次设置的第一基底11,第一导电层21,变色层,第二导电层22,第二基底12;所述变色层包括依次设置的电致变色层31、电解质层32和离子储存层33;所述第一导电层21与电致变色层31之间设置有第一汇流条41,所述第二导电层22与离子储存层33之间设置有第二汇流条42;所述第一汇流条41上设置第一绝缘保护层51,且第一汇流条41位于第一绝缘保护层51与第一导电层21形成的封装结构中;所述第二汇流条42上设置第二绝缘保护层52,且第二汇流条42位于第二绝缘保护层52与第二导电层22形成的封装结构中。所述第一引出电极61与所述第一汇流条41通过导电胶连接,第一汇流条41上与第一引出电极61连接的位置不涂覆第一绝缘保护层51;所述第二引出电极62与所述第二汇流条42通过导电胶连接,第二汇流条42上与第二引出电极62连接的位置不涂覆第二绝缘保护层52(第一引出电极和第二引出电极在图2中未示出)。

所述第一汇流条41和第二汇流条42的宽度均为1.5cm;所述第一绝缘保护层51与第二绝缘保护层52的厚度均为4μm,第一绝缘保护层51的宽度为7cm,其与第一导电层21的远离边缘的一侧的连接宽度为3cm;第二绝缘保护层52的宽度为7cm,其与第二导电层22的远离边缘的一侧的连接宽度为3cm。

所述电致变色器件的俯视结构示意图如图3所示,所述第一汇流条41构成第一封闭区,所述第二汇流条42构成第二封闭区;所述第一封闭区与第二封闭区的图形结构均为矩形,第一汇流条41在第一导电层21上的投影与第二汇流条42在第一导电层21上的投影组成“回”字形。

本实施例提供的电致变色器件中,汇流条上设置有绝缘保护层,避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况;同时,绝缘保护层在覆盖了汇流条的基础上,延伸连接至汇流条两侧的导电层上,有效地避免了汇流条所在区域的导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和可靠性,延长了器件的工作寿命。进一步地,器件导电层的四周不间断设置有汇流条,有效提升器件的导电速率,改善所述电致变色器件的变色速率和变色均匀性。

实施例3

一种电致变色器件,其结构示意图如图2所示,包括依次设置的第一基底11,第一导电层21,变色层,第二导电层22,第二基底12;所述变色层包括依次设置的电致变色层31、电解质层32和离子储存层33;所述第一导电层21与电致变色层31之间设置有第一汇流条41,所述第二导电层22与离子储存层33之间设置有第二汇流条42;所述第一汇流条41上设置第一绝缘保护层51,且第一汇流条41位于第一绝缘保护层51与第一导电层21形成的封装结构中;所述第二汇流条42上设置第二绝缘保护层52,且第二汇流条42位于第二绝缘保护层52与第二导电层22形成的封装结构中。所述第一引出电极61与所述第一汇流条41通过导电胶连接,第一汇流条41上与第一引出电极61连接的位置不涂覆第一绝缘保护层51;所述第二引出电极62与所述第二汇流条42通过导电胶连接,第二汇流条42上与第二引出电极62连接的位置不涂覆第二绝缘保护层52(第一引出电极和第二引出电极在图2中未示出)。

所述第一汇流条41和第二汇流条42的宽度均为2cm;所述第一绝缘保护层51与第二绝缘保护层52的厚度均为4μm,第一绝缘保护层51的宽度为5cm,其与第一导电层21的远离边缘的一侧的连接宽度为1.5cm;第二绝缘保护层52的宽度为5cm,其与第二导电层22的远离边缘的一侧的连接宽度为1.5cm。

所述电致变色器件的俯视结构示意图如图4所示,所述第一汇流条41构成第一封闭区,所述第二汇流条42构成第二封闭区;所述第一封闭区与第二封闭区的图形结构为矩形,其面积相等,二者在第一导电层21上的投影局部错开对位。

本实施例提供的电致变色器件中,汇流条上设置有绝缘保护层,避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况;同时,绝缘保护层在覆盖了汇流条的基础上,延伸连接至汇流条两侧的导电层上,有效地避免了汇流条所在区域的导电层长期电流过大而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和可靠性,延长了器件的工作寿命。进一步地,器件导电层的四周不间断设置有汇流条,有效提升器件的导电速率,改善所述电致变色器件的变色速率和变色均匀性;同时保证了第一汇流条和第二汇流条的用料面积一致,防止材料浪费,而且在汇流条的制备过程时,无需分别设置汇流条材料的用量等参数,同一种结构图案可以同时应用于两层导电层,无需分别设计,简化了制备工艺;而且,分别形成封闭图形的第一汇流条和第二汇流条仅需要2个引出电极,减少引出电极的数目,从而提升电致变色器件的可靠性;进一步地,两个引出电极各自而无需跨过另一侧的汇流条,避免了引出电极与另一端汇流条接触而发生的短路等情况,提升了器件的使用可靠性;在进行激光半切引出电极时,不会将另一侧的汇流条打断,从而能够更进一步地提高电传导速率,提高电致变色器件的变色速率。

实施例4

一种电致变色器件,其结构示意图如图2所示,包括依次设置的第一基底11,第一导电层21,变色层,第二导电层22,第二基底12;所述变色层包括依次设置的电致变色层31、电解质层32和离子储存层33;所述第一导电层21与电致变色层31之间设置有第一汇流条41,所述第二导电层22与离子储存层33之间设置有第二汇流条42;所述第一汇流条41上设置第一绝缘保护层51,且第一汇流条41位于第一绝缘保护层51与第一导电层21形成的封装结构中;所述第二汇流条42上设置第二绝缘保护层52,且第二汇流条42位于第二绝缘保护层52与第二导电层22形成的封装结构中。所述第一引出电极61与所述第一汇流条41通过导电胶连接,第一汇流条41上与第一引出电极61连接的位置不涂覆第一绝缘保护层51;所述第二引出电极62与所述第二汇流条42通过导电胶连接,第二汇流条42上与第二引出电极62连接的位置不涂覆第二绝缘保护层52(第一引出电极和第二引出电极在图2中未示出)。

所述第一汇流条41和第二汇流条42的宽度均为1.5cm;第一绝缘保护层51的宽度为6cm,其与第一导电层21的远离边缘的一侧的连接宽度为2cm;第二绝缘保护层52的宽度为6cm,其与第二导电层22的远离边缘的一侧的连接宽度为2cm。

所述电致变色器件的俯视结构示意图如图5所示,所述第一汇流条41构成第一封闭区,所述第二汇流条42构成第二封闭区;所述第一封闭区与第二封闭区为完全相同的“凸”形结构,二者的面积相等,二者的对称轴在第一导电层21上的投影重合,肩部区域的中心在第一导电层21上的投影也重合。

所述第一汇流条41与第二汇流条42的边角均设置为倒圆角,凸形结构的肩部拐角均为倒圆角。

本实施例提供的电致变色器件中,汇流条上设置有绝缘保护层,避免汇流条与另一侧的导电层连接而导致短路的情况;同时,绝缘保护层在覆盖了汇流条的基础上,延伸连接至汇流条两侧的导电层上,有效地避免了汇流条所在区域的导电层长期承受过大电流而导致的器件受损失效的问题,提升了器件的稳定性和可靠性,延长了器件的工作寿命。进一步地,通过汇流条布设方式的设计,在具有高的变色速率和变色均匀性的同时,还保证了第一汇流条和第二汇流条的用料面积一致,防止材料浪费等,而且在汇流条的制备过程时,无需分别设置汇流条材料的用量等参数,同一种结构图案可以同时应用于两层导电层,无需分别设计,简化了制备工艺;而且,分别形成封闭图形的第一汇流条和第二汇流条仅需要2个引出电极,降低了引出电极的设置难度,从而提升电致变色器件的可靠性;进一步地,两个引出电极各自而无需跨过另一侧的汇流条,避免了引出电极与另一端汇流条接触而发生的短路等情况,提升了器件的使用可靠性;在进行激光半切引出电极时,不会将另一侧的汇流条打断,从而能够更进一步地提高电传导速率,提高电致变色器件的变色速率。除此之外,第一汇流条和第二汇流条的边角、凸形结构的肩部拐角均为倒圆角,使第一汇流条和第二汇流条的线宽处处相等,各处的电流和分压基本一致,避免出现直角边角电流集中导致直角边缘区域的导电层承受过大电流而损坏的情况,以提高器件的可靠性和使用稳定性,延长器件的寿命。

实施例5

一种电致变色器件,其与实施例4的区别仅在于,第一绝缘保护层51的宽度为2.5cm,其与第一导电层21的远离边缘的一侧的连接宽度为0.5cm;第二绝缘保护层52的宽度为2.5cm,其与第二导电层22的远离边缘的一侧的连接宽度为0.5cm;其他结构均与实施例4相同。

本实施例提供的电致变色器件中,绝缘保护层的宽度较小,尤其是绝缘保护层与导电层的远离边缘的一侧的连接宽度小,导致汇流条和绝缘保护层上的分压增多不明显,使汇流条所在区域的导电层在长期使用中仍存在电流增大的风险,进而影响器件的使用可靠性。

对比例1

一种电致变色器件,结构示意图如图6所示,其与实施例3的区别仅在于,不设置第一绝缘保护层和第二绝缘保护层;其他结构均与实施例3相同。

所述电致变色器件的局部俯视结构示意图如图7所示,其中,包含汇流条的导电区域S1与不包含汇流条的导电区域S2的导电层的面积相同,则导电层的电阻R一定,导电区域S1内汇流条(电阻低于导电层)的存在使得S1的面阻变小,则在电压一定的情况下,通过导电区域S1的电流增大,即S1区域对应的导电层承受的电流较大,长期使用过程中,容易导致该区域内导电层长期遭受过大电流而失效,即汇流条周边区域的导电层(变色层)电流长期过高会受损失效,从而影响器件整体的可靠性,使器件的使用寿命较短。

对比例2

一种电致变色器件,结构示意图如图8所示,其与实施例3的区别仅在于,第一绝缘保护层51设置于第一汇流条41上,且不与第一导电层21相接触;第二绝缘保护层52设置于第二汇流条42上,且不与第二导电层22相接触;其他结构均与实施例3相同。

对比例2提供的电致变色器件中,绝缘保护层能够在一定程度上防止汇流条与另一侧的导电层连接,避免导致短路的情况。但与本发明提供的电致变色器件相比,对比例2的绝缘保护层没有对汇流条形成完全的包覆,无法调节包含汇流条的导电区域的电流情况,在器件的使用过程中,汇流条周边区域的导电层长期承受过大电流,容易受损失效,从而影响器件整体的使用可靠性。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的一种电致变色器件及包含其的电致变色装置,但本发明并不局限于上述工艺步骤,即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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06120116551398