多功能变色背盖的制作方法

1.本实用新型有关于一种变色背盖，特别是有关于一种多功能变色背盖。


背景技术：

2.请参阅图6，其为习知变色背盖的结构剖面图。习知变色背盖3的结构共有七层，包含第一基板31、第一透明导电层32、离子储存层33、电解质层34、电致变色层35、第二透明导电层36以及第二基板37。习知变色背盖3的发光原理藉由外加电压施加在第一透明导电层32及第二透明导电层36上，使得两个透明导电层之间产生电场，并在电场的作用下发生氧化还原反应，使电致变色层35的材料改变颜色。电致变色层35是电致变色元件主要的变色层，藉由第一透明导电层32及第二透明导电层36所提供的电子，和离子储存层33与电解质层34内部的离子，经过氧化还原反应，使得电致变色层35的材料结构发生变化而改变颜色。
3.承上所述，由于电致变色层35所使用的材料为无机变色材料，而无机变色材料在发光颜色的变化上都是单一颜色，无法产生颜色的变化及循环，因而使得变色背盖在颜色的变化上过于单调而无法全面变色。
4.再者，使用无机变色材料在发光区域的选择上为全面性的发光，其并无法针对单一的特定区域做颜色变化，亦即其并无法形成特定发光的图案化形状。
5.此外，在上述习知变色背盖3发光原理上，欲使得电致变色层35的材料改变颜色亦需要高达大约5至15伏特的驱动电压，造成其光学性能差，反应速度慢，变色不均匀，以及变色反应时间大于200毫秒以上。
6.再者，习知变色背盖3在结构层数上不仅多达七层的结构，且其结构在工艺步骤上必须依靠镀膜方式完成，不仅镀膜工艺成本高，且繁杂的镀膜工序将耗费更多的工艺时间及步骤。
7.据此，如何提供一种多功能变色背盖已成为目前急需研究的课题。


技术实现要素：

8.鉴于上述问题，本实用新型揭露一种多功能变色背盖，包含承载基板、第一透明导电层、图案化层、透光基板、第二透明导电层以及发光材料。第一透明导电层设置于承载基板上。图案化层设置于第一透明导电层上，并于第一透明导电层上形成有至少一图案化形状，且至少一图案化形状围绕出至少一内部空间及至少一外部空间。第二透明导电层覆盖于图案化层上，使至少一内部空间及至少一外部空间分别形成至少一密闭空间。透光基板设置于第二透明导电层上。至少一发光材料分别设置于至少一内部空间。第一透明导电层及第二透明导电层电性连接一电源，以激发至少一发光材料产生具有至少一颜色的光线朝向透光基板射出，使透光基板的表面形成具有至少一颜色的至少一图案化形状。
9.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该多功能变色背盖更包含一填充材料，设置于该第一透明导电层及该第二透明导电层之间的该至少一外部空间。
10.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该填充材料为光学胶。
11.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该发光材料为有机变色材料。
12.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该图案化层为一绝缘层。
13.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该多功能变色背盖更包含一封装层，包覆于该图案化层至少一密闭空间的外围。
14.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该发光材料为量子点变色材料。
15.本实用新型还揭露一种多功能变色背盖，包含：承载基板、第一透明导电层、图案化层、透光基板、第二透明导电层以及发光材料。第一透明导电层设置于承载基板上。图案化层设置于第一透明导电层上，并于第一透明导电层上形成有至少一图案化形状，且至少一图案化形状围绕出至少一内部空间及至少一外部空间。第二透明导电层覆盖于图案化层上，使至少一内部空间及至少一外部空间分别形成至少一密闭空间。透光基板设置于第二透明导电层上。至少一发光材料分别设置于至少一外部空间。第一透明导电层及第二透明导电层电性连接一电源，以激发至少一发光材料产生具有至少一颜色的光线朝向透光基板射出，使透光基板的表面形成具有至少一颜色的至少一图案化形状。
16.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该多功能变色背盖更包含一填充材料，设置于该至少一内部空间内。
17.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该填充材料为光学胶。
18.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该发光材料为有机变色材料。
19.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该图案化层为一绝缘层。
20.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，所述多功能变色背盖更包含一封装层，包覆于该图案化层的外围。
21.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该发光材料为量子点变色材料。
22.本实用新型还揭露一种多功能变色背盖，包含：第一透光基板、图案化层、第二透光基板、封装层、发光材料以及光源。图案化层设置于第一透光基板上，并分别于第一透光基板上形成有至少一图案化形状，且至少一图案化形状围绕出至少一内部空间及至少一外部空间。第二透光基板覆盖于图案化层上，使该至少一内部空间及该至少一外部空间分别形成至少一密闭空间。封装层设置于该图案化层的一外表面上。至少一发光材料分别设置于至少一内部空间内。至少一光源设置于第一透光基板的下方。至少一发光材料藉由至少一光源激发产生具有至少一颜色的一光线，朝向第二透光基板射出，使第二透光基板的一表面上形成具有至少一颜色的至少一图案化形状。
23.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该图案化层
为一绝缘层。
24.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该发光材料为量子点变色材料。
25.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，所述多功能变色背盖更包含一填充层，设置该封装层的一外表面的该至少一外部空间中。
26.作为本实用新型以上所述多功能变色背盖的一具体实施方式，其中，该填充层为光学胶。
27.承上所述，本实用新型所提供的多功能变色背盖藉由简化工艺的步骤形成简易的结构，使得整体结构层数少，重量轻，厚度薄，工艺镀膜数少，制作成本低，反应速率快，可快速着色及去色(快速变色)，且具有高光学性质，夜间发光容易辨识，变色驱动电压低，因而省电效率高。此外，本实用新型所提供的多功能变色背盖利用有机变色材料以及量子点变色材料的发光材料，产生各种颜色变化的光线，同时搭配图案化形状的变化，使得本实用新型所提供的多功能变色背盖可在背盖表面上产生丰富鲜艳颜色变化的图案。
附图说明
28.图1a及图1b分别为本实用新型多功能变色背盖的剖面图及图案化形状的立体图；
29.图2a及图2b分别为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的剖面图及图案化形状的立体图；
30.图3a、图3b及图3c分别为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的第一剖面图、第二剖面图及图案化形状的立体图；
31.图4a及图4b为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的剖面图；
32.图5a至图5e为针对图3a及图3b的本实用新型多功能变色背盖的工艺流程图；以及
33.图6为习知变色背盖的结构剖面图。
具体实施方式
34.以下通过具体实施例及说明书附图详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。
35.请参阅图1a及图1b，其为本实用新型多功能变色背盖的剖面图及图案化形状的立体图。于此实施例中，多功能变色背盖1利用电源刺激发光，包含承载基板11、第一透明导电层12、图案化层13、第二透明导电层14、透光基板15以及至少一发光材料16。第一透明导电层12设置于承载基板11的表面上。图案化层13设置于第一透明导电层12的表面上，并于第一透明导电层12的表面上形成有至少一图案化形状131，且至少一图案化形状131围绕出至少一内部空间131a以及至少一外部空间131b。第二透明导电层14具有上表面及下表面，上表面设置于透光基板15上，下表面覆盖于图案化层13上，使至少一内部空间131a及至少一外部空间131b分别形成一密闭空间。在本实施例中，至少一发光材料16设置于至少一内部空间131b的密闭空间中，并通过第一透明导电层12及第二透明导电层14电性连接一电源的正负极，以激发至少一发光材料16产生具有至少一颜色的光线，朝向透光基板15射出，使透光基板15的表面形成具有至少一颜色的至少一图案化形状131a。
36.承上所述，为增加发光效果，于本实用新型的一实施例中，第一透明导电层12为光线反射材料，以增加光线的出光量。光线反射材料例如银、铝、钼或铬，于本实用新型中并不限定。
37.图案化层13为封装层，包覆部分第一透明导电层12及第二透明导电层14。于本实用新型的一实施例中，封装层为密封胶，藉由密封胶包覆、黏固部分第一透明导电层12的上表面及第二透明导电层14的下表面。于本实用新型另一实施例中，封装层更进一步包覆、黏固部分承载基板11的上表面及透光基板15的下表面。于本实用新型另一实施例中，封装层亦可仅包覆承载基板11及透光基板15的部分表面及侧面，或者包覆全部表面及侧面，于本实用新型中并不限定。
38.于本实用新型的一实施例中，发光材料16为有机变色材料。有机变色材料为高分子聚合物。高分子聚合物为压克力单体的高分子聚合物。高分子聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯或金属酞菁类化合物。
39.请参阅图2a及图2b，其为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的剖面图及图案化形状的立体图。于此实施例中，多功能变色背盖1利用电源刺激发光，包含承载基板11、第一透明导电层12、图案化层13、第二透明导电层14、透光基板15以及至少一发光材料16。第一透明导电层12设置于承载基板11上。图案化层13设置于第一透明导电层12上，并于第一透明导电层12的表面上形成有至少一图案化形状131，且至少一图案化形状131围绕出至少一内部空间131a以及至少一外部空间131b。第二透明导电层14具有上表面及下表面，上表面设置于透光基板15上，下表面覆盖于图案化层13上，使至少一内部空间131a及至少一外部空间131b分别形成至少一密闭空间。在本实施例中，至少一发光材料16设置于至少一外部空间131b的密闭空间中，并通过第一透明导电层12及第二透明导电层14电性连接一电源的正负极，以激发至少一发光材料16产生具有至少一颜色的光线，朝向透光基板15射出，使透光基板15的表面对应形成具有至少一颜色的至少一图案化形状131。
40.在图1a及图1b的实施例中，多功能变色背盖1是将发光材料16设置在由图案化层13、第一透明导电层12以及第二透明导电层14形成的至少一内部空间131a的密闭空间中。于图2a及图2b的实施例中，亦可将发光材料16设置在至少一外部空间131b中。换句话说，在图1a及图1b的实施例中，多功能变色背盖1所形成的图案化形状131为花朵的形状，光线由花朵内部密闭空间的区域射出，使得多功能变色背盖1的透光基板15表面上仅有花朵密闭空间的区域发光。在图2a及图2b的实施例中，多功能变色背盖1所形成的图案化形状同样为花朵的形状，但光线则由花朵外部的外部空间区域射出，使得多功能变色背盖1的透光基板15表面上于花朵外部空间的区域发光。
41.承上所述，为增加发光效果，于此实施例中，第一透明导电层12为光线反射材料，以增加光线的出光量。光线反射材料例如银、铝、钼或铬，于本实用新型中并不限定。
42.相对于图1a及图1b的实施例，多功能变色背盖1是将填充材料设置于外部空间中，以产生支撑第二透明导电层14及透光基板15的效果，于图2a及图2b的实施例中，多功能变色背盖1是将填充材料设置于内部空间内，以产生支撑第二透明导电层14及透光基板15的效果。于本实用新型的一实施例中，填充材料为光学胶。
43.图案化层13为封装层，包覆部分第一透明导电层12及第二透明导电层14。于本实用新型的一实施例中，封装层为密封胶，藉由密封胶包覆、黏固部分第一透明导电层12的上
表面及第二透明导电层14的下表面。于本实用新型另一实施例中，封装层更进一步包覆、黏固部分承载基板11及透光基板15的表面及侧面。于本实用新型另一实施例中，封装层亦可仅包覆承载基板11及透光基板15的部分表面及侧面，或者包覆全部表面及侧面，于本实用新型中并不限定。
44.于本实用新型的一实施例中，发光材料16为有机变色材料。有机变色材料为高分子聚合物。高分子聚合物为压克力单体的高分子聚合物。高分子聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯或金属酞菁类化合物。
45.请参阅图3a、图3b及图3c，其为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的第一剖面图、第二剖面图及图案化形状的立体图。于此实施例中，多功能变色背盖1利用电源刺激发光，其结构与上述实施例大致相同，但图案化层13为绝缘层，设置于第一透明导电层12上，并形成有至少一图案化形状131，且至少一图案化形状131围绕出至少一内部空间131a以及至少一外部空间131b。第二透明导电层14的下表面覆盖于图案化层13上，使至少一内部空间131a及至少一外部空间131b分别形成一密闭空间。
46.于此实施例中，多功能变色背盖1更包含一封装层17，包覆于图案化层13的外围，亦即包覆于至少一图案化形状131的外围。
47.于此实施例中，发光材料161、162、163为量子点变色材料，设置于至少一密闭空间中。量子点变色材料为硒化锌(znse)、硫化锌(zns)、硒化镉(cdse)或磷化铟(inp)、硫化镉(cds)、硒化铅(pbse)、硫化铅(pbs)、砷化镓(gaas)、硅(si)、碳(c)、或者具有纳米颗粒的金(au)。
48.于上述图1a及图1b以及图2a及图2b实施例中，多功能变色背盖1是藉由有机变色材料发光，但由于有机变色材料仅能发出单一颜色的蓝光，因此，在图3a至图3c的实施例中，可藉由设置包含量子点变色材料的各种发光材料161、162、163，以产生多种颜色的光。此外，由于量子点变色材料为流体，因此，在以量子点变色材料作为发光材料161、162、163的实施例中，以绝缘层作为图案化层13。
49.承上所述，多功能变色背盖1藉由设置不同的量子点变色材料可产生不同颜色的光，其发光波长包含紫外光至红外光，同一种量子点变色材料可由粒径的尺寸大小控制发光波长，进一步控制欲发光的颜色。如图3b所示，当多功能变色背盖1包含三个图案化形状131的内部空间131a时，藉由设置三种可发出红、蓝、绿颜色波长的量子点变色材料，可在三个图案化形状131内部空间131a的区域中分别发出红、蓝、绿颜色的光，亦即在透光基板15的表面上对应花朵形状的区域分别发出红、蓝、绿颜色的光。
50.此外，在上述各个实施例中，其藉由施加外部电压在透明导电层上，作为电致变色的效果。电致变色(ec)为在电流或电场的作用下，发光材料产生光吸收或光散射，从而导致颜色变化的现象，其为可逆变化的现象。电致变色的发光材料可主动响应外加电场而产生稳定、可逆的光学变化，可起到灵敏调控内部温度及光强的作用，其具有以下性能：(1)具有良好的电化学氧化还原可逆性；(2)颜色变化的响应时间快；(3)颜色的变化应是可逆的；(4)颜色变化灵敏度高；(5)有较高的循环寿命；(6)有一定的储存记忆功能；(7)有较好的化学稳定性。
51.再者，在上述各个实施例中，多功能变色背盖1使用有机变色材料发光，相较于习知技术中使用无机变色材料发光具有多项优点，包括：(1)使用有机变色材料的多功能变色
背盖可为弯绕元件；(2)光学性能佳，其亮态可达75％，暗态达20％；(3)可灰阶显示；(4)可阻隔红外光(ir)及紫外光(uv)达到95％以上；(5)反应速率快，可小于100毫秒。
52.请参阅图4a及图4b，其为本实用新型多功能变色背盖另一实施例的剖面图。于此实施例中，多功能变色背盖2利用光源刺激发光，包含第一透光基板21、第二透光基板22、图案化层23、封装层24、至少一发光材料25以及至少一光源26。图案化层23设置于第一透光基板21上，并于第一透光基板21上形成有至少一图案化形状，至少一图案化形状围绕出至少一内部空间以及至少一外部空间。第二透光基板22覆盖于图案化层23上，使至少一内部空间以及至少一外部空间分别形成一密闭空间。封装层24设置于第一透光基板21以及第二透光基板22之间。至少一发光材料25分别设置于至少一内部空间或至少一外部空间形成的密闭空间内。至少一光源26设置于第一透光基板21的下方位置，至少一发光材料25藉由至少一光源26激发产生具有至少一颜色的光线，朝向第二透光基板22射出，使第二透光基板22的表面上形成具有至少一颜色的至少一图案化形状。
53.在图4a的实施例中，为了强化光源的出光量，多功能变色背盖2更包含粘着层27、导光板28及反射板29。粘着层27设置在相对于图案化层23一侧的第一透光基板21表面上。导光板28设置于粘着层27下，导引设置于粘着层27下、导光板28一侧的至少一光源26产生的光线朝向第二透光基板22射出。反射板29设置于导光板28下，反射至少一光源26产生的光线朝向第二透光基板22射出。
54.在图4b的实施例中，为了强化光源的出光量，多功能变色背盖2更包含粘着层27、扩散板20及反射板29。粘着层27设置在相对于图案化层23一侧的第一透光基板21表面上。扩散板20设置于粘着层27下，扩散设置于扩散板20一侧的至少一光源26产生的光线朝向第二透光基板22射出。反射板29设置于扩散板20下，反射至少一光源26产生的光线朝向第二透光基板22射出。
55.在图4a及图4b的实施例中，多功能变色背盖2使用量子点变色材料结合导光板28及扩散板20的光致变色技术，其利用量子点变色材料的发光特性，通过绿色及红色的量子点变色材料，将蓝色的led光源所发出的蓝光转化为高饱和度的绿光和红光，并连同其余未被转换的蓝光混合得到白光等各种颜色的光，进一步在多功能变色背盖2上显示宽广色域的各种颜色。相似地，除了颜色的变化之外，图案的变化及设计是藉由图案化层23的至少一图案化形状围绕形成，其原理与上述实施例相同，于此不再赘述。
56.在图4a及图4b的实施例中，图案化层23为绝缘层。
57.在图4a及图4b的一实施例中，封装层24包覆于图案化层23的外围，亦即包覆图案化层23的外表面。
58.在图4a及图4b的一实施例中，封装层24进一步包覆部分第一透光基板21以及第二透光基板22。
59.在图4a及图4b的另一实施例中，多功能变色背盖2更包含填充层(未图示)，设置于第一透光基板21以及第二透光基板22之间、密闭空间外的外部空间。于本实用新型的一实施例中，填充层为光学胶。
60.在图4a及图4b的实施例中，发光材料25为量子点变色材料。量子点变色材料为硒化锌(znse)、硫化锌(zns)、硒化镉(cdse)或磷化铟(inp)、硫化镉(cds)、硒化铅(pbse)、硫化铅(pbs)、砷化镓(gaas)、硅(si)、碳(c)，或具有纳米颗粒的金(au)。
61.请参阅图5a至图5e，其为针对图3a及图3b的本实用新型多功能变色背盖的工艺流程图。于图5a中，第1步骤为提供承载基板11，并于承载基板11的表面上设置第一透明导电层12，以及提供透光基板15，并于透光基板15的表面上设置第二透明导电层14。于图5b中，第2步骤为利用例如网印或者曝光显影技术，于第一透明导电层12上形成图案化层13，并藉由图案化层13形成有至少一图案化形状131，且至少一图案化形状131围绕出至少一内部空间131a以及至少一外部空间131b。于图5c中，第3步骤为于至少一内部空间131a中设置发光材料16，设置的方式包含喷涂或转印。于图5d中，第4步骤为藉由第1步骤提供的透光基板15及第二透明导电层14，由第二透明导电层14的表面覆盖于图案化层13的表面上，使得至少一内部空间131a形成密闭空间。于图5e中，第5步骤为藉由封装层17封装前述的结构而形成多功能变色背盖1的结构。需注意的是，在此实施例中，仅绘制出其中一个内部空间131a的剖面图，外部空间131b为设置图案化层13以及封装层17而围绕形成内部空间131a后，相对各个内部空间131a以外的空间，而发光材料16的设置位置如上实施例所述，可根据使用者需求设置在内部空间131a中或者外部空间131b中。
62.综上所述，本实用新型提供的多功能变色背盖藉由简化工艺的步骤形成简易的结构，使得整体结构层数少，重量轻，厚度薄，工艺镀膜数少(只需注入发光材料)，制作成本低，反应速率快，可快速着色及去色(快速变色)，且具有高光学性质，夜间发光容易辨识，变色驱动电压低，因而省电效率高。此外，本实用新型提供的多功能变色背盖利用有机变色材料以及量子点变色材料的发光材料，产生各种颜色变化的光线，色彩饱和度高，同时搭配图案化形状的变化，使得本实用新型的多功能变色背盖可在背盖表面上产生丰富鲜艳颜色以及极广色域变化的图案，并可进一步应用在全彩的显示技术上。
63.以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。