电致调光器件及多层调光器件的制作方法

1.本实用新型涉及一种电致调光器件及多层调光器件。


背景技术：

2.目前，现有技术的电致调光器件，其典型的结构为三明治结构，中间为电致活性材料，在电致活性材料的两侧为平行电极，电极的外侧为基板。这种结构方式的电致调光器件要求两电极板间的电场均匀，否则，会出现变色不均匀的现象。然而由于基板自身的形变和基板间形变差异的存在，加之，薄膜电极的面电阻和电解质的存在，不可避免地造成两平行电极间形成不均匀电场。其主要后果为：1）在变、褪色过程中，颜色变化始终表现为从接近外接电源的边缘部分开始，逐渐向中心部位推进，2）即使达到相对稳定状态，器件边缘与中心部位也可能形成明显色差；3）基板局部形变造成的局部颜色不匀。特别是当器件的尺寸变大时，上述问题变得更加突出。另外，从制造角度来看，要确保两基板间的平行度需要引入均质小球等隔离物，而且，两基板间需要选择既不干扰电活性材料性质又要拥有特定强力的粘结剂，这样，不仅增加了加工工艺的难度，同时，也大大提高了相关材料的性能要求。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种电致调光器件，它创造性地将薄膜电极对布置在同一基板上，可最大限定地优化了器件结构和加工性能，减小两电极之间所形成的电容，降低冲击电流，提高器件边缘与中心部位变色均匀度，而且，可方便地通过调整局部电极的形状和/或相邻电极间的距离，实现局部变色特性的调整。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种电致调光器件，它包括：
5.至少一基板；
6.设于至少一基板的至少一侧面上的电极层，所述电极层包括在通电后产生电场或电流的至少一对电极；
7.覆盖在电极上和/或分散于电极周围并适于在电场或电流作用下产生光学响应以调光的电活性材料。
8.进一步，所述电活性材料包括适于固定于电极表面或分散于电极表面周围的电致调光材料、必要的电解质和助剂。
9.进一步，所述电致调光材料为电场驱动型液晶、电流驱动型电致调光材料中的至少一种。
10.进一步，所述基板为包括至少一层薄板或薄膜的结构。
11.进一步，所述基板由高分子材料、玻璃材料、陶瓷材料、硅材料、碳素材料和金属材料中的至少一种构成。
12.进一步，所述电极为固定在基板侧面上的导电薄膜。
13.进一步，所述电极由金属、金属合金、导电高分子材料、半导体材料、碳素材料、导
电无机化合物、导电纳米材料中的至少一种构成。
14.进一步，所述电极包括电极配合部；
15.一对电极分别为相互分隔开的正电极和负电极；其中，
16.所述正电极和所述负电极的电极配合部沿一方向相互交替排列。
17.进一步，相邻的两电极配合部近边缘间的加权距离h小于1厘米，但大于100纳米。
18.进一步，所述电极配合部在延伸方向上的加权宽度w小于20厘米，但大于10微米。
19.进一步，所述电极配合部为线条状结构；
20.或者是所述电极配合部为由线条和平面构成的交替连接结构；
21.或者是部分电极配合部为线条状结构，部分电极配合部为由线条和平面构成的交替连接结构。
22.进一步，所述平面为多边形部，并且在相邻排的两电极中，其中一电极的多边形部或线条和另外一电极的线条或多边形部正对配合设置。
23.进一步，在相邻排的两电极中，其中一电极的电极配合部中的平面为多边形部，另外一电极的电极配合部为折线部和直线部依次交替连接的线条状结构，并且折线部与多边形部的边缘相匹配设置，折线部与所述多边形部正对设置，线条和直线部正对设置。
24.进一步，所述电极还包括与电极配合部电性连接的导电连接部。
25.进一步，调光的调光范围为可见光、红外光、紫外光、微波、雷达波中的至少一种。
26.进一步，还包括适于密封所述电活性材料的密封层。
27.本实用新型还提供了一种多层调光器件，它包括至少两电致调光器件。
28.进一步，至少两个电致调光器件叠加设置。
29.进一步，在至少一对相邻的电致调光器件中，所述电活性材料共用，并且相邻的两电致调光器件对应的电极层分别设于电活性材料的两侧。
30.进一步，相邻两电极层中的电极对位设置或错位设置。
31.采用了上述技术方案后，本实用新型将对电活性材料施加电场或电流的电极对设置在同一基板上，这种结构方式不仅最大限定地优化了电致调光器件的结构和加工性能，使得产品能够做到更轻、更薄的效果，而且极大限度地减小了两电极间之间所形成的电容，降低了冲击电流，提高了变色均匀度。
附图说明
32.图1为本实用新型的第一种结构的电致调光器件的结构示意图；
33.图2为本实用新型的第一种结构的电致调光器件的侧视图；
34.图3为本实用新型的第二种结构的电致调光器件的侧视图；
35.图4为本实用新型的第一种结构的多层电致调光器件的侧视图；
36.图5为本实用新型的第三种结构的电致调光器件的结构示意图；
37.图6为本实用新型的第四种结构的电致调光器件的结构示意图；
38.图7为本实用新型的第五种结构的电致调光器件的结构示意图；
39.图8为本实用新型的第六种结构的电致调光器件的结构示意图；
40.图9为本实用新型的第二种结构的多层电致调光器件的侧视图。
具体实施方式
41.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
42.实施例一
43.如图1~3、5~8所示，一种电致调光器件，它包括：
44.基板1；
45.设于基板1一侧面上的电极层，所述电极层包括在通电后产生电场或电流的一对电极2；
46.覆盖在电极2上和/或分散于电极2周围并适于在电场或电流作用下产生光学响应以调光的电活性材料3。
47.在本实施例中，电活性材料3为本领域技术人员所熟知的材料，其施加电场或电流后可以产生光学响应，本实施例并未对电活性材料3进行创新，具体地，所述电活性材料3可以包括适于固定于电极2表面或分散于电极2表面周围的电致调光材料、必要的电解质和助剂。
48.在本实施例中，基板1包括但不局限于一个，电极层可以设置在其中一个基板1上，也可以设置在其中至少两个基板1上，当然还可以设置在所有基板1上，所述电极层上的电极2包括但不限于一对；具体地，这里的基板1根据电极层的布置情况，形成单面布置电极基板、双面布置电极基板、以及无电极密封用基板等。
49.在本实施例中，所述电致调光材料包括但不限于电场驱动型液晶、电流驱动型电致调光材料中的至少一种。
50.在本实施例中，所述基板1为包括至少一层薄板或薄膜的结构，其可以是一层薄板或薄膜，当然其还可以是两层以上的薄板或薄膜叠加的结构。
51.在本实施例中，所述基板1包括但不限于由高分子材料、玻璃材料、陶瓷材料、硅材料、碳素材料和金属材料中的至少一种构成。
52.具体地，所述电极2可以为固定在基板1侧面上的导电薄膜。
53.具体地，所述电极2包括但不限于由金属、金属合金、导电高分子材料、半导体材料、碳素材料、导电无机化合物、导电纳米材料中的至少一种构成。
54.具体地，如图2~8所示，所述电极2包括电极配合部21；
55.一对电极分别为相互分隔开的正电极和负电极；其中，
56.所述正电极和所述负电极的电极配合部21沿一方向相互交替排列。
57.如图5、6、7所示，相邻的两电极配合部21近边缘间的加权距离h小于1厘米，但大于100纳米。
58.所述电极配合部21在延伸方向上的加权宽度w小于20厘米，但大于10微米。
59.所述电极2还包括与电极配合部21电性连接的导电连接部22。
60.具体地，所述电极配合部不局限于任何一种特定的几何形状和尺寸，其具体结构包括但不限于以下几种结构：
61.第一种：如图5、8所示，所述电极配合部21为线条状结构；
62.在该种线条状结构的电极配合部21包括但不限于如图5所示的直条状、如图8所示的波浪状；
63.第二种：如图6所示，所述电极配合部21为由线条21b和平面构成的交替连接结构；具体结构可以如下：所述平面为多边形部21a，并且在相邻排的两电极2中，其中一电极2的多边形部21a或线条21b和另外一电极2的线条21b或多边形部21a正对配合设置。
64.第三种：部分电极配合部21为线条状结构，部分电极配合部21为由线条21b和平面构成的交替连接结构，其具体结构可以为如下：在相邻排的两电极2中，其中一电极2的电极配合部21中的平面为多边形部21a，另外一电极2的电极配合部21为折线部21c和直线部21d依次交替连接的线条状结构，并且折线部21c与多边形部21a的边缘相匹配设置，折线部21c与所述多边形部21a正对设置，线条21b和直线部21d正对设置。
65.在本实施例中，调光的调光范围为可见光、红外光、紫外光、微波、雷达波中的至少一种。
66.如图3所示，还包括适于密封所述电活性材料3的密封层4。
67.本实施例将对电活性材料3施加电场或电流的电极对设置在同一基板1上，这种结构方式不仅最大限定地优化了其结构和加工性能，使得产品能够做到更轻、更薄的效果，而且极大限度地减小了两电极间之间所形成的电容，降低了冲击电流，提高了变色均匀度。
68.实施例二
69.一种多层调光器件，它包括至少两个电致调光器件；其中，在多层调光器件中，其电致调光器件的排布方式可以为：其中至少两个电致调光器件叠加设置，如图9所示；
70.当然，两电致调光器件也可以设置成对称状，并共用一电活性材料3，电活性材料3位于两基板1之间，两电致调光器件对应的电极层分别设于电活性材料3的两侧，如图4所示。以上两种结构形式中：相邻两电极层中的电极可以对位设置，也可以错位设置。
71.以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
72.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
73.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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术语在本实用新型中的具体含义。
74.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
75.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
76.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。