电子设备、壳体组件以及电致变色模组的制作方法

1.本实用新型涉及电致变色模组结构的技术领域，具体是涉及一种电子设备、壳体组件以及电致变色模组。


背景技术：

2.目前的智能手机等电子产品壳体一般为内置装饰膜片的保护玻璃盖板或塑料等组成。壳体的颜色或图案相对固定，无法实现多种颜色变化的效果，外观表现力不够理想。并且壳体功能单一，只起到保护手机的作用，不能随手机的变化实现动态效果，缺乏和用户之间的交互。
3.有一些方案基于电致变色技术提出了用于手机壳上的可以变色的装饰膜。但是在应用过程中存在工艺复杂、良率低以及可靠性差的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例第一方面提供了一种电致变色模组，所述电致变色模组包括：
5.第一基板；
6.第一导电层和第二导电层，间隔设于所述第一基板的同一表面；
7.电致变色层，设于所述第一导电层上；
8.离子存储层，设于所述第二导电层上；
9.电解质层，同时盖设于所述电致变色层和所述离子存储层；
10.第二基板，盖设于所述电解质层。
11.第二方面，本技术实施例提供一种壳体组件，所述壳体组件包括透明壳体以及上述实施例中任一项所述的电致变色模组，所述透明壳体与所述电致变色模组的第一基板或者第二基板贴合。
12.另外，本技术实施例又提供一种电子设备，所述电子设备包括显示屏模组、控制电路板以及上述实施例中所述的壳体组件；所述显示屏模组与所述透明壳体配合形成容置空间，所述控制电路板以及所述电致变色模组设于所述容置空间内，所述电致变色模组贴设于所述透明壳体的内表面；所述控制电路板与所述电致变色模组电连接，并用于控制所述电致变色模组变色。
13.本技术实施例提供的电致变色模组，相较于改进前的技术方案，通过将电致变色层与离子存储层同层设置，同时取消了一层导电层结构，可以省去导通区的结构，有利于自动化生产并提高产能，可以降低加工带来的不良风险、有益于提升产品的良率；另外，由于取消了一层导电层结构，可以降低电致变色模组的整体厚度。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实
施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
15.图1是一种改进前电致变色模组的结构层叠示意图；
16.图2是一种改进前电致变色模组的绑定区域的结构示意图；
17.图3是图2中a
‑
a处的结构剖视示意图；
18.图4是本技术电致变色模组一实施例的整体结构示意图；
19.图5是图4实施例中电致变色模组b
‑
b处的结构剖视示意图；
20.图6是图4中c
‑
c处的局部结构剖视示意图；
21.图7是本技术电致变色模组另一实施例的整体结构示意图；
22.图8是图7实施例中电致变色模组d
‑
d处的结构剖视示意图；
23.图9是电致变色模组又一种结构的示意图；
24.图10是本技术电致变色模组还一实施例的结构示意图；
25.图11是本技术电致变色模组又一实施例的结构示意图；
26.图12是本技术壳体组件一实施例的结构示意图；
27.图13是本技术电子设备一实施例的背部结构示意图；
28.图14是图13实施例中电子设备在e
‑
e处的截面结构示意图；
29.图15是本技术电子设备一实施例的结构组成框图示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本实用新型，但不对本实用新型的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本实用新型的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.作为在此使用的“电子设备”(或简称为“终端”)包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(pstn)、数字用户线路(dsl)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/ 网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wlan)、诸如 dvb
‑
h网络的数字电视网络、卫星网络、am
‑
fm广播发送器，以及/ 或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(pcs)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、 web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(gps)接收器的pda；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。手机即为配置有蜂窝通信模块的电子设备。
33.请一并参阅图1至图3，图1是一种改进前电致变色模组的结构层叠示意图，图2是一种改进前电致变色模组的绑定区域的结构示意图，图3是图2中a
‑
a处的结构剖视示意图。
其中，在改进前技术方案中，其电致变色模组包括依次层叠设置的：上基板1、上ito 2、变色层3、电解质层4、离子存储层5、下ito 6以及下基板7，另外还包括上金属走线8和下金属走线9；另外，为了引线(绑定)方便，一般还需要将上金属走线8和下金属走线9通过银浆95连通起来(图中未示)，即将下金属走线9引导至上金属走线8的一侧，以实现单侧走线的目的。整个电致变色膜片的电流回路为：电源正极(或负极)—fpc 83—上金属走线引出端81—上金属走线8—上ito 2—ec层(变色层3)—电解质层4—ic层(离子存储层5)—下ito 6—下金属走线9—下金属走线搭接端91—银浆95—下金属走线引出端94—fpc 83—电源负极(或正极)。其中，图中标注92表示为在上ito 2上形成的间隔槽，进而形成隔离区93，下金属走线引出端94设于隔离区93上。
34.上述技术方案的主要缺陷集中在导通区(即上、下金属走线导通的区域)带来的工艺、设计、性能等方面的问题。其中，导通区上、下片加工步骤一般为切割导通部(也即图2和图3中的下金属走线搭接端91) —揭膜
‑
擦拭
‑
点银浆95
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固化，一般为为手动操作，无法实现自动化，导致产能低、成本高。
35.基于上述问题，本技术实施例提供了一种电致变色模组的技术方案。请一并参阅图4和图5，图4是本技术电致变色模组一实施例的整体结构示意图，图5是图4实施例中电致变色模组b
‑
b处的结构剖视示意图；需要说明的是，本技术中的电致变色模组可以用于电子设备的壳体中，其中，本技术中的电子设备可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、可穿戴设备等。本实施例中的电致变色模组100包括第一基板110、第一导电层120、电致变色层131、离子存储层132、电解质层133、第二导电层140、第二基板150、胶框160以及金属走线180。需要说明的是，本技术实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。
36.具体而言，第一导电层120和第二导电层140，间隔设于所述第一基板110的同一表面，即第一导电层120和第二导电层140共面设置。其中，第一导电层120和第二导电层140之间设有间隙1024，间隙1024 内可以设置绝缘填充物，此处不做具体限定。
37.可选地，在本实施例中，第一基板110和第二基板150的材质为柔性透明树脂材料，进而使得电致变色模组100整体结构为柔性可弯曲的结构形式。第一基板110和第二基板150起到支撑和保护内部结构的作用。在一些实施例中，第一基板110和第二基板150的材质可以为pet (polyethylene terephthalate简称pet或peit，俗称涤纶树脂，对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methylmethacrylate))，简称pmma)，又称做压克力、亚克力(英文acrylic) 或有机玻璃)、pc(polycarbonate，聚碳酸酯(英文简称pc)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物)、pi(聚酰亚胺(polyimide))等。关于第一基板110和第二基板150的更多材料类型，在本领域技术人员的理解范围内，此处不再一一列举并详述。其中，第一导电层120和第二导电层140的形成方法则可以是物理气相沉积(pvd，physical vapordeposition)，具体包括真空蒸发、溅射、离子镀(空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀)等。
38.其中，第一导电层120以及第二导电层140的厚度可是分别在 100nm
‑
300nm之间，具体可以为100nm、120nm、150nm、200nm、280nm 以及300nm等。第一导电层120和第二导电层
140的材质由透明导电材料制成。透明导电材料可以为铟锡氧化物(ito)、锌铝氧化物(azo) 氧化锡掺氟(fto)或者石墨烯薄膜等。
39.可选地，电致变色层131(也即ec层)设于所述第一导电层120 上；离子存储层132(也即ic层)设于所述第二导电层140上。电解质层133同时盖设于所述电致变色层131和所述离子存储层132，通过电解质层133内的电子(带电粒子)迁移，改变对光线的吸收情况，进而实现电致变色模组的变色效果。其中，电致变色层131与离子存储层132 共面设置。所述电致变色层131在所述第一基板110上投影的形状与所述第一导电层120在所述第一基板110上投影的形状相适配；所述离子存储层132在所述第一基板110上投影的形状与所述第二导电层140在所述第一基板110上投影的形状相适配。这里所说的形状相适配指的是，形状以及面积相同或者大体相同。
40.可选地，电致变色层131的材料可以选自有机聚合物(包括聚苯胺、聚噻吩等)、无机材料(普鲁士蓝、过渡金属氧化物，如三氧化钨)以及有机小分子(紫罗精)等。本技术实施例中以电致变色层131为有机聚合物为例进行说明，电致变色层131具体可以为固态或者凝胶态材料。可选地，该离子储存层132以及电致变色层131可以是通过刮涂的方式形成于导电层，电解质层133也可以是通过刮涂或者滴灌等方式形成，关于这部分详细的技术特征，在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再详述。
41.可选地，第二基板150盖设于所述电解质层133上。胶框160围设于所述电致变色层131、所述离子存储层132以及所述电解质层133的环周。
42.其中，本技术实施例中的金属走线180包括第一金属走线181和第二金属走线182；所述第一金属走线181设于与所述第一导电层120上，并实现与所述第一导电层120电性导通；所述第二金属走线182设于所述第二导电层140上，并实现与所述第二导电层140的电性导通。其中，金属走线180包括但不限于银浆线、镀铜、镀铝、或者钼铝钼等多层走线结构。为了使得电致变色模组具有更快的变色速度，第一导电层120 和第二导电层140的方阻，方阻设置为10
‑
150欧，譬如10欧、20欧、 40欧、50欧、80欧、100欧、120欧、150欧等具体数值；而第一金属走线181和第二金属走线182的方阻可以为0.05
‑
2欧，具体可以为0.05 欧、0.06欧、0.1欧、1.2欧、1.5欧、2欧等数值，此处不做具体限定。电致变色模组的着色速度可以在3
‑
20s之间，褪色速度3
‑
15s之间，或者更快。需要说明的是，本技术实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.可选地，请继续参阅图5，本实施例中的第一金属走线181和所述第二金属走线182均埋设于所述胶框160内，实现与电致变色层131、所述离子存储层132以及所述电解质层133的物理隔离，防止电致变色层131、所述离子存储层132以及所述电解质层133对第一金属走线181 和第二金属走线182发生化学腐蚀。
44.可选地，请一并参阅图4和图6，图6是图4中c
‑
c处的局部结构剖视示意图；本实施例中的电致变色模组100还包括柔性电路板183，所述柔性电路板183分别与所述第一金属走线181的第一走线引出端 1811以及所述第二金属走线182的第二走线引出端1821连接，柔性电路板183用于实现将电致变色模组与控制电路板(具体可以为电子设备的控制电路
板或者自带芯片结构，图中未示，此处亦不做具体限定)连接。这里需要说明的，在一些其他实施例中，电致变色模组100也可以是不包括金属走线的结构，而是将第一导电层120和第二导电层140通过柔性电路板直接与控制电路板连接。
45.本实施例中电致变色模组的电流顺序为：电源正极(或负极)
‑
fpc 183
‑
第一走线引出端1811
‑
第一金属走线181
‑
第一导电层120
‑
电致变色层131
‑
电解质层133
‑
离子存储层132
‑
第二导电层140
‑
第二金属走线182
‑ꢀ
第二走线引出端1821
‑
fpc 183
‑
电源负极(或正极)。堆叠结构采用了共平面的设计，电流回路也随之变成了横向流动。为了防止器件断路，导电层结构需要从中间隔断分成独立的两个区域(第二导电层140和第一导电层120)，上层基板(也即第二基板150)只起到保护作用不再需要导电层结构。
46.本技术实施例提供的电致变色模组，相较于改进前的技术方案，通过将电致变色层与离子存储层同层设置，同时取消了一层导电层结构，可以省去导通区的结构，有利于自动化生产并提高产能，可以降低加工带来的不良风险、有益于提升产品的良率；另外，由于取消了一层导电层结构，可以降低电致变色模组的整体厚度50
‑
100μm。
47.其中，本实施例中的第一导电层120(包括设于其上的电致变色层131)和第二导电层140(包括设于其上的离子存储层132)为设置在第一基板110在图中的左右两部分，可以形成单独左侧变色、单独右侧变色或者左右两侧交替变色的效果。另外一些其他实施例中，第一导电层 120和第二导电层140还可以是其他的相对位置关系。
48.请一并参阅图7至图9，图7是本技术电致变色模组另一实施例的整体结构示意图，图8是图7实施例中电致变色模组d
‑
d处的结构剖视示意图；图9是电致变色模组又一种结构的示意图。与前述实施例不同的是，在图8所示的实施例中，所述第一导电层120至少部分环绕所述第二导电层140设置。而在图9所示的实施例中，所述第二导电层140 至少部分环绕所述第一导电层120设置。其中，所述电致变色层131在所述第一基板110上投影的形状与所述第一导电层120在所述第一基板 110上投影的形状相适配；所述离子存储层132在所述第一基板110上投影的形状与所述第二导电层140在所述第一基板110上投影的形状相适配。
49.其中，图8和图9实施例中的电致变色模组可以形成环状(图8中，位于外周的第一导电层120以及电致变色层131对应的区域)变色，还可以形成中部大面积(图9中，位于中部的第一导电层120以及电致变色层131对应的区域)变色。当然，在一些其他实施例中，还可以是其他种形成的第一导电层120和第二导电层140的对应关系，进而形成不同变色区域和效果，本领域技术人员在本技术技术指导下，可以自行设计，此处亦不再一一列举并详细介绍。其中，本实施例中的第一基板、第一导电层、第二导电层、电致变色层、离子存储层、电解质层、以及第二基板的材质、设置关系等，可以参阅前述实施例的相关描述。
50.可选地，请参阅图10，图10是本技术电致变色模组还一实施例的结构示意图，本实施例中的电致变色模组在所述第二基板150背离所述电解质层133的外表面以及所述第一基板110背离所述第一导电层120 的外表面的至少一处设有水氧阻隔层170。其中，本实施例的图示中在第一基板110背离第一导电层120的外表面设置水氧阻隔层170为例进行说明，当然，在一些其他实施例中还可以为在第二基板150背离所述电解质层133的外表面设置水氧阻隔层170以及在所述第二基板150背离所述电解质层133的外表面和所述第一基板110背离所述第一导电层 120的外表面均设置水氧阻隔层170。
51.其中，水氧阻隔层170的材质选自致密金属氧化物层、无机非金属层或者有材料与
无机材料叠加的复合层中的任何一种。譬如氧化铝、硅氧化物、钛氧化物、合成树脂材料或者多种材料的叠层复合结构等。其中，水氧阻隔层170的形成方式可以是通过喷涂、丝印、物理气相沉积等方式形成于第一基板110的表面。水氧阻隔层170用于隔绝外部的水汽和空气，因为电致变色模组内的电致变色材料对水氧非常敏感，很容易失效，故需要水氧阻隔层对其进行保护。其中，本实施例中的水氧阻隔层170，其水汽透过率wvtr<0.02g/平方米/天。其中，本技术实施例中水氧阻隔层170的水汽透过方向为从水氧阻隔层170的一侧表面在厚度方向上渗透经过水氧阻隔层170达到相对另一侧表面的物理表征。测试条件为环境温度为20℃，相对湿度为100％。另外，在一些其他实施例中，水氧阻隔层170还可以是自带基板并在基板上设置喷涂水氧阻隔材料的结构形式，此处不做具体限定。
52.可选地，请参阅图11，图11是本技术电致变色模组又一实施例的结构示意图，本实施例中的电致变色模组在所述第二基板150背离所述电解质层133的外表面以及所述第一基板110背离所述第一导电层120 的外表面的至少一处设有外观膜层190。其中，本实施例的图示与外观膜层190设于第一基板110背离第一导电层120的外表面为例，也即设于水氧阻隔层170的外表面为例进行说明。
53.其中，外观膜层190可以包括承载板以及层叠设于所述承载板上的油墨层以及光学镀膜层、纹理层等中的至少一种。另外在一些其他实施例中，外观膜层190还可以是不包括承载板，只是镀设于水氧阻隔层170 外表面的镀层结构，此处不做具体限定。电致变色模组100可以呈现出外观膜层190与变色材料层叠加的显示效果。另外，当外观膜层190自身还可以为渐变效果，当外观膜层190自身为渐变效果时，再与变色材料层叠加后，则可以呈现出更加丰富的外观效果。需要说明的是，本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
54.另外，在其他实施例中，还可以是在第二基板150的一侧设置水氧阻隔层以及外观膜层。本实施例中的电致变色模组结构，通过省去一层导电层，在没有设置导电层的基板上可以设计的更加灵活，例如可以将第二基板150直接替换为水氧阻隔膜或者外观膜片。
55.本技术实施例还提供一种壳体组件，请参阅图12，图12是本技术壳体组件一实施例的结构示意图，本实施例中的壳体组件10包括电致变色模组100以及透明壳体200。在本实施例的图示中，透明壳体200 与所述电致变色模组100的第二基板150贴合，具体可以为通过光学胶层(图中未示)粘接。其中，透明壳体200的材质可以为玻璃或者树脂等透明材质制成。本技术实施例中透明壳体200一般指的是电子设备的后盖，也即电池盖。需要说明的是，本实施例中的电致变色模组100的结构可以是前述实施例中任何一种，图12中仅以一种图示结构来进行说明。
56.进一步地，本技术实施例还提供一种电子设备，请一并参阅图13 和图14，图13是本技术电子设备一实施例的背部结构示意图，图14是图13实施例中电子设备在e
‑
e处的截面结构示意图，本实施例中的电子设备包括显示屏模组30、壳体组件10以及控制电路板20。其中，壳体组件10可以包括电致变色模组100、透明壳体200以及中框300。这里需要说明的是，本技术实施例仅以电子设备包括中框的结构进行说明，在一些其他实施例中，电子设备可以不包括中框结构，即壳体组件的后盖板(透明壳体200)直接与显示屏模组30配合的结构，此处不做具体限定。
57.可选地，所述显示屏模组30与所述壳体组件10的电致变色模组100 以及透明壳体200分别设于所述中框300的相对两侧。显示屏模组300 与所述透明壳体200配合形成容置空间1000，所述控制电路板20以及所述电致变色模组100设于所述容置空间1000内，所述电致变色模组 100贴设于所述透明壳体200的内表面。控制电路板20通过柔性电路板 183与所述电致变色模组100的金属走线180(请结合参阅图4)电连接，控制电路板20用于控制所述电致变色模组100变色。关于电子设备其他部分结构的详细技术特征在本领域技术人员的理解范围内，此处亦不再赘述。
58.请参阅图15，图15是本技术电子设备一实施例的结构组成框图示意图，该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑以及可穿戴设备等，本实施例图示以手机为例。该电子设备的结构可以包括rf电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940(即上述实施例中的显示屏模组30)、传感器950、音频电路960、wifi模块970、处理器980(可以为前述实施例中的控制电路板20)以及电源990等。其中，rf电路910、存储器920、输入单元930、显示单元940、传感器950、音频电路960 以及wifi模块970分别与处理器980连接；电源990用于为整个电子设备10提供电能。
59.具体而言，rf电路910用于接发信号；存储器920用于存储数据指令信息；输入单元930用于输入信息，具体可以包括触控面板931以及操作按键等其他输入设备932；显示单元940则可以包括显示面板941 等；传感器950包括红外传感器、激光传感器等，用于检测用户接近信号、距离信号等；扬声器961以及传声器(或者麦克风)962通过音频电路960与处理器980连接，用于接发声音信号；wifi模块970则用于接收和发射wifi信号，处理器980用于处理电子设备的数据信息。关于电子设备具体的结构特征，请参阅上述实施例的相关描述，此处不再进行详细介绍。
60.本实施例中的电子设备，具有可变色的外观效果。其壳体组件结构中的电致变色模组，相较于改进前的技术方案，通过将电致变色层与离子存储层同层设置，同时取消了一层导电层结构，可以省去导通区的结构，有利于自动化生产并提高产能，可以降低加工带来的不良风险、有益于提升产品的良率；另外，由于取消了一层导电层结构，可以降低电致变色模组的整体厚度。
61.以上所述仅为本实用新型的部分实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。