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一种电致变色装置及其制备方法、电子设备与流程

2022-07-22 21:01:31 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于电致变色技术领域,涉及一种电致变色装置及其制备方法、电子设备。


背景技术:

2.电致变色器件的光学属性可以在外加电场的作用下发生稳定且可逆的颜色变化,其在汽车、建筑以及消费电子领域都有着非常广泛的应用。
3.电致变色器件通常由层叠的第一基底层、第一导电层、电致变色层、第二导电层和第二基底层构成。由于电致变色器件中的电致变色层材料对水氧非常敏感,微量的水氧也会对电致变色层材料产生影响。因此,如果对电致变色器件的密封不牢靠,会影响电致变色器件的使用可靠性,使得电致变色器件的寿命降低。


技术实现要素:

4.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装置及其制备方法、电子设备,本发明可以对电致变色器件的周侧有效密封,提高电致变色器件的使用寿命。
5.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装置,包括:电致变色器件,密封件,第一基材层和第二基材层,所述电致变色器件设置于所述第一基材层和所述第二基材层之间,所述电致变色器件包括依次层叠的第一导电基底、电致变色层和第二导电基底,所述第一导电基底设置于靠近所述第一基材层的一侧,所述密封件为环绕所述电致变色器件的周侧的封闭形状,所述密封件包括至少一个第一密封件、第二密封件和第三密封件,所述第一密封件的上下端面设置于所述第一基材层和所述第二基材层之间,所述第二密封件的上下端面设置于所述第一基材层和所述第二导电基底之间,所述第三密封件的上下端面设置于所述第二基材层和所述第一导电基底之间。
6.优选地,所述第二密封件的一侧面和所述第三密封件的一侧面相连,所述第二密封件的另一侧面与所述第一密封件的一侧面相连,所述第三密封件的另一侧面与所述第一密封件的另一侧面相连。
7.优选地,所述第二密封件的一侧面和所述第三密封件的一侧面之间间隔一个所述第一密封件,所述第二密封件的另一侧面和所述第三密封件的另一侧面之间至少间隔另一个所述第一密封件。
8.优选地,所述密封件由粘度为100-30000 cps的胶水固化而得。
9.优选地,所述第一导电基底包括沿其边沿设置的第一汇流条,所述第一汇流条在所述第一导电基底的投影至少部分落入所述第三密封件在所述第一导电基底上的投影内;所述第二导电基底包括沿其边沿设置的第二汇流条,所述第二汇流条在所述第二导电基底的投影至少部分落入所述第二密封件在所述第二导电基底上的投影内。
10.优选地,所述电致变色器件通过第一胶层与所述第一基材层粘结,所述电致变色器件通过第二胶层与所述第二基材层粘结。
11.优选地,所述第一基材层和/或所述第二基材层为柔性基材层。
12.优选地,所述第一基材层和/或所述第二基材层外侧通过第三胶层与第三基材层连接。
13.第二方面,本发明提供一种电致变色装置的制备方法,用于制备上述的电致变色装置,包括如下步骤:制备电致变色叠层,所述电致变色叠层包括依次层叠的第一离型膜层、第一导电基底、电致变色层、第二导电基底和第二离型膜层;在所述电致变色叠层上形成第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽,以及将所述第一离型膜层替换为第一基材层,并将所述第二离型膜层去除,形成中间件,其中,所述第一凹槽贯穿所述第一导电基底、所述电致变色层和所述第二导电基底,所述第二凹槽贯穿所述第一导电基底和所述电致变色层,所述第三凹槽贯穿所述第二导电基底和所述电致变色层;向所述第一凹槽和/或所述第三凹槽内注入密封胶;设置第二基材层,所述第二基材层层叠于所述第二导电基底远离所述电致变色层的一面;固化密封胶,使得第一凹槽内的密封胶固化形成第一密封件,第二凹槽内的密封胶固化形成第二密封件,第三凹槽内的密封胶固化形成第三密封件。
14.优选地,所述在所述电致变色叠层上形成第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽,以及将所述第一离型膜层替换为第一基材层,并将所述第二离型膜层去除,形成中间件的步骤,包括:在所述电致变色叠层上形成第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽贯穿所述第一离型膜层、所述第一导电基底、所述电致变色层和所述第二导电基底,所述第二凹槽贯穿所述第一离型膜层、所述第一导电基底和所述电致变色层;去除所述第一离型膜层,设置第一基材层,以所述第一基材层朝上放置时,所述第一基材层覆盖所述第一导电基底、所述第一凹槽的顶面和所述第二凹槽的顶面;在所述电致变色叠层上形成第三凹槽,所述第三凹槽贯穿所述第二离型膜层,所述第二导电基底和所述电致变色层;去除所述第二离型膜层,形成中间件。
15.优选地,所述在所述电致变色叠层上形成第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽,以及将所述第一离型膜层替换为第一基材层,并将所述第二离型膜层去除,形成中间件的步骤,包括:在所述电致变色叠层上形成第二凹槽,所述第二凹槽贯穿所述第一离型膜层、所述第一导电基底和所述电致变色层;去除所述第一离型膜层,设置所述第一基材层;在所述电致变色叠层上形成第一凹槽和第三凹槽,所述第一凹槽贯穿所述第二离型膜层、所述第二导电基底、所述电致变色层和所述第一导电基底,所述第三凹槽贯穿所述第二离型膜层、所述第二导电基底和所述电致变色层;去除所述第二离型膜层,形成中间件。
16.优选地,所述向所述第一凹槽和/或所述第三凹槽内注入密封胶的步骤前包括:将所述中间件放置于可调压设备中;将所述可调压设备抽真空;以及所述固化密封胶的步骤前包括:将所述可调压设备内的压强调节至预设压强,所述预设压强大于等于0.01mpa。
17.优选地,所述固化密封胶的步骤后还包括:沿所述第一密封件、所述第二密封件和所述第三密封件的外周切除多余部分。
18.第三方面,本发明提供一种电子设备,包括上述的电致变色装置,或包括上述的制备方法所制备得的电致变色装置。
19.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装置,通过在电致变色器件周侧设置第一密封件、第二密封件和第三密封件,将电致变色器件的周侧完全密封,避免出现密封薄弱点,从而可以很好地防止水氧等从电致变色器件的周侧渗入电致变色器件内,同时第一基材层和第二基材层的设置有利于提高电致变色器件的上下表面的水氧阻隔效果。因此本发明的电致变色装置具有较长的使用寿命和稳定性能,能够满足应用电致变色装置的电子设备的使用需求。
附图说明
20.图1为本发明一个实施例提供的电致变色器件的俯视结构示意图;图2为图1中沿a-a剖面的一个实施例提供的剖面结构示意图;图3-1为图1中沿b-b剖面的一个实施例提供的剖面结构示意图;图3-2为图1中沿b-b剖面的另一个实施例提供的剖面结构示意图;图3-3为图1中沿b-b剖面的另一个实施例提供的剖面结构示意图;图4为本发明一个实施例提供的层叠的第二基材层和第二导电基底的俯视结构示意图;图5为本发明另一个实施例提供的电致变色器件的俯视结构示意图;图6为图5中沿a-a剖面的一个实施例提供的剖面结构示意图;图7-1为图5中沿b-b剖面的一个实施例提供的剖面结构示意图;图7-2为图5中沿b-b剖面的另一个实施例提供的剖面结构示意图;图7-3为图5中沿b-b剖面的另一个实施例提供的剖面结构示意图;图8-1为图1中沿a-a剖面的又一个实施例提供的剖面结构示意图;图8-2为图5中沿a-a剖面的又一个实施例提供的剖面结构示意图;图9为本发明另一个实施例提供的电致变色器件的剖面结构示意图;图10为本发明的一个实施例提供的电致变色装置的制备工艺流程图;图11为本发明一个实施例提供的电致变色叠层的剖面结构示意图;图12为本发明一个实施例提供的中间件的剖面结构示意图;图13-1为本发明一个实施例提供的在电致变色叠层上形成第一凹槽和第二凹槽后的剖面结构示意图;图13-2为本发明一个实施例提供的在电致变色叠层上设置第一基材层后的剖面结构示意图;
图13-3为本发明一个实施例提供的在电致变色叠层上形成第三凹槽后的剖面结构示意图;图14为本发明一个实施例提供的注入密封胶后的电致变色叠层的剖面结构示意图;图15为本发明一个实施例提供的在电致变色叠层上设置第二基材层后的剖面结构示意图;图16为本发明的另一个实施例提供的电致变色装置的制备工艺流程图;图17为本发明一个实施例提供的电子设备的结构示意框图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例,对本发明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发明,但不对本发明的范围进行限定。同样的,以下实施例仅为本发明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体下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
22.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技术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。
23.参照图1,是本发明一个实施例的电致变色装置的俯视结构示意图,电致变色装置包括电致变色器件100和密封件200,密封件200环绕电致变色器件100的周边设置,密封件200为封闭形状,可以将电致变色器件100的周边全部密封,从而能够有效地防止水氧等从电致变色器件的周侧渗入,进而延长电致变色器件100的使用寿命。其中密封件200由一个第一密封件201、一个第二密封件202和一个第三密封件203首尾相连组成。单独的第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203各自均非封闭形状。需要说明的是,图1中第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203以线条作为分界,是为了便于指示说明,在一些情况下,第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203相邻的边界并不能明显区分,它们可以是一体连接的。
24.参照图2,是图1中沿a-a剖面的电致变色装置的剖面结构的一个实施例的示意图,以及参照图3-1,是图1中沿b-b剖面的电致变色装置的剖面结构的一个实施例的示意图。电致变色器件100设置于第一基材层300和第二基材层400之间,电致变色器件100包括依次层叠的第一导电基底101、电致变色层102和第二导电基底103,第一导电基底101、电致变色层102和第二导电基底103的周侧齐平,所述第一导电基底101设置于靠近所述第一基材层300的一侧。第一密封件201的上端面粘结于第一基材层300靠近电致变色器件100的一侧,第一密封件201的下端面粘结于第二基材层400靠近电致变色器件100的一侧。第二密封件202的上端面粘结于第一基材层300靠近电致变色器件100的一侧,第二密封件202的下端面粘结于第二导电基底103靠近电致变色层102的一侧。第三密封件203的上端面粘结于第一导电基底101靠近电致变色层102的一侧,第三密封件203的下端面粘结于第二基材层400靠近电致变色器件100的一侧。第二密封件202的一侧面与第三密封件203的一侧面直接相连,第二密封件202的另一侧面连接第一密封件的一侧面,第三密封件203的另一侧面连接第一密封
件203的另一侧面。
25.在另一些实施例中,参照图3-2,是图1中沿b-b剖面的电致变色装置的剖面结构的另一个实施例的示意图,电致变色器件100设置于第一基材层300和第二基材层400之间,电致变色器件100包括依次层叠的第一导电基底101、电致变色层102和第二导电基底103,第一导电基底101的宽度大于电致变色层102,第二导电基底103和电致变色层102的宽度相同且两端齐平,所述第一导电基底101设置于靠近所述第一基材层300的一侧。第一密封件201的上下两端面分别粘结于第一基材层300和第二基材层400之间,并将电致变色器件的周侧的间隙(即第一导电基底101与第二基材层400之间的间隙)填满。
26.在又一些实施例中,参照图3-3,是图1中沿b-b剖面的电致变色装置的剖面结构的又一个实施例的示意图,电致变色器件100设置于第一基材层300和第二基材层400之间,电致变色器件100包括依次层叠的第一导电基底101、电致变色层102和第二导电基底103,第一导电基底101的宽度大于电致变色层102,第二导电基底103的宽度大于电致变色层102,第一导电基底101和第二导电基底103错位层叠,所述第一导电基底101设置于靠近所述第一基材层300的一侧。第一密封件201的上下两端面分别粘结于第一基材层300和第二基材层400之间,并将电致变色器件的周侧的间隙(即第一导电基底101与第二基材层400之间的间隙,第二导电基底103与第一基材层300之间的间隙)填满。
27.具体来说,第一导电基底101包括第一基底层1011和第一导电层1012,第二导电基底103包括第二基底层1031和第二导电层1032,其中第一导电层1012和第二导电层1032与电致变色层102相邻。
28.第一基底层1011和第二基底层1031为采用柔性透明材料,包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、环烯烃共聚物或三醋酸纤维素中的任意一种或至少两种的组合;优选地,第一基底层1011和第二基底层1031的厚度为10-500μm,例如可以是10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其他未列举的数值同样适用。
29.第一导电层1012和第二导电层1032采用透明导电材料,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;导电层的厚度为0.1nm-10μm,例如可以是0.1nm、0.5nm、1nm、5nm、10nm、100nm、500nm、1μm、3μm、5μm、7μm或10μm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用,进一步优选为0.1nm-1μm。
30.电致变色层102包括层叠的电致变色材料层、电解质层和离子存储层。其中,电致变色材料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,wo3,nb2o5,tio2等;有机材料中的聚噻吩衍生物及共聚物体系等;金属共轭体系,如普鲁士蓝,等。电解质层优选为固态电解质层,由电解质溶液经固化后形成固态电解质层,电解质层的材料包括高分子聚合物、金属离子盐和添加剂混合而成。离子存储层的材料包括第4-12族中的一种或者至少两种的金属元素形成的金属氧化物,或金属氧化物的混合物,或被其它任何金属氧化物掺杂的金属氧化物。
31.电致变色器件100需要连接外部电路(图中未示出),通过外部电路控制电致变色器件100变色,在实际操作中,需要将电致变色器件100的第一导电层1012和第二导电层1032与外部电路连接,因此需要分别在第一导电层1012和第二导电层1032上设置引出线路
500,引出线路500可以选自导线、柔性电路板、导电金属条、导电金属夹等。参照图1和图2,以第一基材层300指向第二基材层400的方向为垂直方向,环状的密封件200在垂直方向上对应的第一导电层1012和第二导电层1032不能全部去除,在第二密封件202下方应留有部分第二导电层1032(如图4以阴影填充的a区域对应的第二导电层1032,其中,a区域与b区域的第二导电层1032相互电连通,b区域处用于覆盖电致变色层102),同样,在第三密封件203上方应留有部分第一导电层1012,用于后续设置引出线路500。通过设置第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203,从而可以对电致变色器件100的周侧进行精细密封,尤其是可以对引出线路的引出位置处进行精细密封,防止水氧等从引出线路500处渗入,进而提高电致变色器件的使用寿命。而在本发明之前,并没有人对引出线路500处的密封进行过细致的研究,之前通常是在电致变色器件周侧点一圈密封胶,相当于形成封闭环形的第一密封件,并不会对引出线路500处进行密封,这导致引出线路500处可能封入一段空气,高温下空气体积膨胀会对引出线路500处产生应力挤压,破坏电致变色器件的周边结构稳定性,以及对密封胶产生挤压,影响电致变色器件的产品可靠性。
32.密封件200的材料为具有高水氧阻隔性的胶水,示例性地可以包括丙烯酸系树脂、环氧系树脂等材料。胶水(未固化时)的粘度为100-30000 cps,例如可以是100cps、500cps、1000cps、2000cps、3000cps、4000cps、5000cps、6000cps、7000cps、8000cps、9000cps、10000cps、15000cps、20000cps、25000cps或30000cps,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。进一步粘度优选为1000-9500cps,在该优选粘度范围内,胶水的状态可控性更好,有利于将密封件内充分填充,且不会溢胶。粘度太低会使得密封过程容易出现溢胶的问题,粘度太高则胶水难以流动,难于将密封件填充完整,容易在密封件中留下孔洞,影响密封效果。在60℃,90%rh(relative humidity,相对湿度)的测试条件下,密封件200的水汽透过率优选为小于等于15 g/m2·
day,从而能够保证很好的水氧阻隔效果。密封件200与粘结面的界面拉拔力应大于2.0n/inch,优选地,界面拉拔力应大于4.0n/inch。第一密封件201,第二密封件202和第三密封件203的材料可以相同,也可以不同,优选相同。密封件200在水平方向上的密封宽度大于等于0.1mm,优选地大于等于0.8mm,从而可以对电致变色器件的周侧起到很好的密封效果。
33.第一基材层300和第二基材层400可以采用柔性材料和/或刚性材料,其中刚性材料可以选自玻璃、硬质塑料等,柔性材料可以包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、环烯烃共聚物或三醋酸纤维素中的任意一种或至少两种的组合,在柔性基材表面还可以设置水氧阻隔层,水氧阻隔层的组成材料包括但不限于金属氧化物、无机非金属、或有机材料与无机材料层叠的复合层。通过设置第一基材层300和第二基材层400,能够提高对电致变色器件的保护,提高电致变色器件的机械结构强度,并进一步避免外部环境的水氧等从第一导电基底101和第二导电基底103侵入而影响电致变色器件的使用寿命。
34.参照图5,是本发明另一实施例的电致变色装置的俯视结构示意图。电致变色装置包括电致变色器件100和密封件200,密封件200环绕电致变色器件100的周边设置,密封件200为封闭形状,可以将电致变色器件100的周边全部密封,从而能够有效地防止水氧等从电致变色器件的周侧渗入,进而延长电致变色器件100的使用寿命。其中密封件200由两个第一密封件201、一个第二密封件202和一个第三密封件203首尾相连组成。单独的第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203各自均非封闭形状。需要说明的是,图5中第一密封
件201、第二密封件202和第三密封件203以线条作为分界,是为了便于指示说明,在一些情况下,第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203相邻的边界并不能明显区分,它们可以是一体连接的。
35.第一密封件201的结构可以参考图3-1~图3-3中的任意一种,同前述的具体描述,此处不再赘述。另外,参照图6,是图5中沿a-a剖面的电致变色装置的剖面结构的一个实施例的示意图。第二密封件202的上端面粘结于第一基材层300靠近电致变色器件100的一侧,第二密封件202的下端面粘结于第二导电基底103靠近电致变色层102的一侧。第三密封件203的上端面粘结于第一导电基底101靠近电致变色层102的一侧,第三密封件203的下端面粘结于第二基材层400靠近电致变色器件100的一侧。第二密封件202的一侧面与第三密封件203的一侧面之间间隔一个第一密封件201,第二密封件202的另一侧面和第三密封件203的另一侧面之间间隔另一个第一密封件201。在具备前述实施例的有益效果的基础上,还可以进一步通过调节第一密封件201的长度(沿电致变色器件周侧的距离),来调节引出线路500的引出位置,从而便于根据具体产品的结构来灵活进行电极引出。此外,还留出了更多的操作空间,便于引出时的绑定操作,提高了工艺良率。
36.可选地,由于第一导电层1012和第二导电层1031的材料的面阻较高,会导致电致变色器件平面上各点的有效电压存在较大的压差,从而出现变色不均匀的现象,因此,在第一导电基底101上设置第一汇流条1013,在第二导电基底103上设置第二汇流条1033,第一汇流条1013和第二汇流条1013采用高导电率材料,所述高导电率材料包括但不限于银浆、铜箔、银胶等,从而可以降低电致变色器件上各点的电压差。参照图7-1~图7-3,图8-1~图8-2,所述第一导电基底101包括沿其边沿设置的第一汇流条1013,所述第二导电基底103包括沿其边沿设置的第二汇流条1033。具体地,在一个实施例中,参照图7-1和图8-1,所述第一汇流条1013的引出端部在所述第一导电基底101的投影落入所述第三密封件203在所述第一导电基底101上的投影内;所述第二汇流条1033的引出端部在所述第二导电基底103的投影落入所述第二密封件202在所述第二导电基底103上的投影内。在本发明的其它实施例中,第一汇流条1013也可以局部或全部嵌入第一导电层1012内,和/或第二汇流条1033也可以局部或全部嵌入第二导电层1032内,从而降低电致变色器件100的不同位置处的电压差,提高变色均匀性。
37.可选地,参照图7-1~图7-3,以及图8-1~图8-2,为了提高电致变色器件100与第一基材层300、第二基材层400之间的贴合紧密性,将所述电致变色器件100通过第一胶层601与所述第一基材层300粘结,以及将所述电致变色器件通过第二胶层602与所述第二基材层400粘结。第一胶层601和第二胶层602可以采用聚乙烯醇缩丁醛酯(polyvinyl butyral,pvb)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,eva)、oca(optically clear adhesive)光学胶、sca光学胶、离子性中间膜(surper safe glas,sgp)、液态光学胶loca(liquid optical clear adhesive)或亚克力中的任意一种或至少两种的组合。优选地,选用具紫外阻隔效果的胶层材料。由于长期的环境紫外线照射会导致胶层起泡,所以通过将面向环境侧的第一胶层采用可以阻隔紫外光的胶层材料,可以避免电致变色器件的内部层间起泡,从而提高电致变色器件的使用寿命。
38.为了保证第二密封件201、第三密封件202的有效填充,第一基材层300或第二基材层400的材质为柔性基材。进一步优选地,第一基材层300和第二基材层400的材质均选用柔
性基材。柔性材料可以包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、环烯烃共聚物或三醋酸纤维素中的任意一种或至少两种的组合,在柔性基材表面还可以设置水氧阻隔层。
39.可选地,由于第一基材层300和/或第二基材层400为柔性基材,为了增加电致变色装置的结构强度,参照图9,所述第一基材层300的外侧通过第三胶层603与第三基材层700连接。在另一个可选实施例中,所述第二基材层400的外侧通过第三胶层603与第三基材层700连接。在又一个可选实施例中,所述第一基材层300的外侧和所述第二基材层400的外侧均通过第三胶层603粘结第三基材层700。第三基材层700的材质包括但不限于玻璃,硬质塑料等。第三胶层可以采用聚乙烯醇缩丁醛酯(polyvinyl butyral,pvb)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer,eva)、oca(optically clear adhesive)光学胶、sca光学胶、离子性中间膜(surper safe glas,sgp)、液态光学胶loca(liquid optical clear adhesive)或亚克力中的任意一种或至少两种的组合。通过设置第三基材层700,能够提高对电致变色器件100的保护,提高电致变色器件100的机械结构强度,并进一步提高电致变色器件100表面侧的水氧阻隔效果,提高电致变色器件的使用寿命。
40.本发明实施例公开了电致变色装置的制备方法,参阅图10,是本发明电致变色装置的制备方法的一个实施例的流程示意图。本实施例中的制备方法包括但不限于以下步骤。
41.步骤s1、制备电致变色叠层。参见图11,是电致变色叠层的剖面结构示意图。所述电致变色叠层包括依次层叠的第一离型膜层104、第一导电基底101、电致变色层102、第二导电基底103和第二离型膜层105。
42.在步骤s1中,第一导电基底101包括第一基底层1011和第一导电层1012,第二导电基底103包括第二基底层1031和第二导电层1032,第一离型膜层104覆盖于第一基底层1011外侧,第二离型膜层105覆盖于第二基底层1031外侧,第一/第二离型膜层为易于从第一/第二基底层上剥离的保护层。关于制备方法的实施例中的各层的材料的选择参见前述结构实施例中的描述,此处以及下文不再赘述。
43.以电致变色层102为电致变色材料层、电解质层和离子存储层的三层叠层结构为例,示例性的电致变色叠层的具体制备过程如下:(1)在覆盖第一离型膜层104的第一导电基底101上涂布电致变色材料层:将500 mg聚(3-己基噻吩)(p3ht)溶于10 ml邻二甲苯中,磁力搅拌10 h,之后将得到的溶液滴到镀在第一导电层1012上,旋涂,形成电致变色材料层;其中,第一导电层1012形成的方法包括:在第一基底层上通过磁控溅射法(或真空蒸发沉积、溶胶凝胶和化学气相沉积法等)形成第一导电层1012;(2)在覆盖第二离型膜层105的第二导电基底102上涂布离子存储层:将500 mg三氧化钨溶于20 ml去离子水中,经过搅拌和过滤之后,将得到的溶液滴到镀在第二导电层1032上,旋涂,形成三氧化钨涂层,得到离子存储层;(3)整个电致变色器件制备:将质量百分数为20wt%的高氯酸锂、质量百分数为59.9wt%的甲基丙烯酸甲酯、20%碳酸丙烯酯和质量百分数为0.1wt%偶氮二异丁腈混合,涂布在离子存储层上,形成电解质涂层;然后将上述电致变色材料层(连同第一导电基底101和第一离型膜层104)覆盖在电解质涂层上,紫外固化使电解质涂层形成全固态高分子电解质,即制备得到电致变色叠层。
44.可以理解的是,上述示例性的制备方法中所列出的具体材料,并不造成对本发明的电致变色装置的材料限制,可以用现有技术中或后续开发的适用于电致变色器件的材料进行替换。
45.步骤s2、在所述电致变色叠层上形成第一凹槽801、第二凹槽802和第三凹槽803;以及将所述第一离型膜层104替换为第一基材层300,并将所述第二离型膜层105去除;形成中间件;参见图12,所述第一凹槽801贯穿所述第一导电基底101、所述电致变色层102和所述第二导电基底103,所述第二凹槽802贯穿所述第一导电基底101和所述电致变色层102,所述第三凹槽803贯穿所述第二导电基底103和所述电致变色层102。
46.在一种具体实施方式中,步骤s2的中间件的制备方式包括:步骤s201、在所述电致变色叠层上形成第一凹槽801和第二凹槽802,所述第一凹槽801贯穿所述第一离型膜层104、所述第一导电基底101、所述电致变色层102和所述第二导电基底103,所述第二凹槽802贯穿所述第一离型膜层104、所述第一导电基底101和所述电致变色层102。
47.参见图13-1,是在电致变色叠层上形成第一凹槽801和第二凹槽802后的剖面结构示意图。其中,第一凹槽801和第二凹槽802均不是封闭结构。具体地,从所述第一离型膜层104开始向所述电致变色叠层内部切割出第一凹槽801,在设置引出线路500的位置处切割出第二凹槽802。示例性的第一凹槽801和第二凹槽802的分布俯视图参见图1和图5中第一密封件201和第二密封件202的位置,可以理解的是,本领域技术人员可以根据电致变色装置的具体规格对第一凹槽801、第二凹槽802以及后续工步加工的第三凹槽803在俯视图上的分布进行调整。切割的方法可以是激光切割、cnc切割等。所述第一凹槽801的底面紧邻所述第二离型膜层105,所述第二凹槽802的底面紧邻所述第二导电基底103。
48.步骤s202、去除所述第一离型膜层104,设置第一基材层300,以所述第一基材层300朝上放置时,则所述第一基材层300覆盖所述第一导电基底101、所述第一凹槽801的顶面和所述第二凹槽802的顶面。
49.参见图13-2,是在电致变色叠层上设置第一基材层300后的剖面结构示意图。具体地,可以采用第一胶层601将第一基材层300贴合在第一导电基底层的外表面,此时,第一凹槽801的顶面开口处和第二凹槽802的顶面开口处被第一基材层300覆盖。
50.步骤s203、在所述电致变色叠层上形成第三凹槽803,所述第三凹槽803贯穿所述第二离型膜层105、所述第二导电基底103和所述电致变色层102。
51.参见图13-3,是在电致变色叠层上继续形成第三凹槽803后的剖面结构示意图。其中,第三凹槽803不是封闭结构。从所述第二离型膜层105开始向所述电致变色叠层内部切割出第三凹槽803。示例性的第三凹槽803的分布俯视图参见图1和图5中第三密封件203的位置,可以理解的是,本领域技术人员可以根据电致变色装置的具体规格对第一凹槽801、第二凹槽802以及后续工步的第三凹槽803在俯视图上的分布进行调整。切割的方法可以是激光切割、cnc切割等。所述第三凹槽803的底面紧邻所述第一导电基底101。
52.步骤s204、去除所述第二离型膜层105,形成所述中间件。
53.在另一种具体实施方式中,上述制备方式按照步骤s201、s203、s202和s204的顺序执行。在另一种具体实施方式中,上述制备方式按照步骤s203、s201、s202和s204的顺序执
行。
54.在又一种具体实施方式中,步骤s2的中间件的制备方式包括:步骤s211、在所述电致变色叠层上形成第二凹槽802,所述第二凹槽802贯穿所述第一离型膜层104、所述第一导电基底101和所述电致变色层102。
55.第二凹槽802不是封闭结构。具体地,在设置引出线路500的位置处,从所述第一离型膜层104开始向所述电致变色叠层内部切割出第二凹槽802。示例性的第二凹槽802的分布俯视图参见图1和图5中第二密封件202的位置,可以理解的是,本领域技术人员可以根据电致变色装置的具体规格对第二凹槽802以及后续工步加工的第一凹槽801、第三凹槽803在俯视图上的分布进行调整。切割的方法可以是激光切割、cnc切割等。以第一离型膜层104朝上放置,所述第二凹槽802的底面紧邻所述第二导电基底103。
56.步骤s212、去除所述第一离型膜层104,设置第一基材层300。
57.具体地,可以采用第一胶层601将第一基材层300贴合在第一导电基底层的外表面,此时,第二凹槽802的顶面开口处被第一基材层300覆盖。
58.步骤s213、在所述电致变色叠层上形成第一凹槽801和第三凹槽803,所述第一凹槽801贯穿所述第二离型膜层105、所述第二导电基底103、所述电致变色层102和所述第一导电基底101,所述第三凹槽803贯穿所述第二离型膜层105、所述第二导电基底103和所述电致变色层102。
59.其中,第一凹槽801和第三凹槽803均不是封闭结构。具体地,从所述第二离型膜层105开始向所述电致变色叠层内部切割出第一凹槽801,在设置引出线路500的位置处切割出第三凹槽803。示例性的第一凹槽801和第三凹槽803的分布俯视图参见图1和图5中第一密封件201和第三密封件203的位置,可以理解的是,本领域技术人员可以根据电致变色装置的具体规格对第一凹槽801、第三凹槽803在俯视图上的分布进行调整。切割的方法可以是激光切割、cnc切割等。所述第一凹槽801的底面紧邻所述第一基材层300,所述第三凹槽803的底面紧邻所述第一导电基底101。
60.步骤s214、去除所述第二离型膜层105,形成中间件。
61.在另一种具体实施方式中,上述制备方式按照步骤s211、s213、s212和s214的顺序执行。在另一种具体实施方式中,上述制备方式按照步骤s213、s211、s212和s214的顺序执行。
62.步骤s3、向所述第一凹槽801和/或所述第三凹槽803内注入密封胶;参见图14,是在注入密封胶后的电致变色叠层的剖面结构示意图。以第二导电基底面103朝上,从第一凹槽801和/或第三凹槽803的开口处注入密封胶,密封胶采用液态密封胶,具有一定的流动性,虽然无法直接在第二凹槽802内注入密封胶,但是密封胶可以从第一凹槽801和第三凹槽803内流动过去,从而将第二凹槽802内的空间填充入液态密封胶。关于制备方法的实施例中的密封胶的材料选择参见前述结构实施例中的描述,此处以及下文不再赘述。
63.步骤s4、设置第二基材层400,所述第二基材层400层叠于所述第二导电基底103远离所述电致变色层102的一面。
64.参见图15,是在电致变色叠层上设置第二基材层400后的剖面结构示意图。具体地,可以采用光学胶将第二基材层400贴合在第二导电基底103的外表面,此时,第一凹槽
801的底面开口处和第三凹槽803的底面开口处被第二基材层400覆盖。
65.步骤s5、固化密封胶,使得第一凹槽801内的密封胶固化形成第一密封件201,第二凹槽802内的密封胶固化形成第二密封件202,第三凹槽803内的密封胶固化形成第三密封件203。
66.通过设置第一基材层300和第二基材层400,将密封胶封闭于内,形成由第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203组成的封闭形状的密封件,从而将电致变色器件100的周侧完全密封,有效地防止水氧等的侵入,大大提高了电致变色装置的使用寿命。
67.可选地,在一些优选实施例中,参见图16,所述向所述第一凹槽801和/或所述第三凹槽803内注入密封胶的步骤s3前包括:s301、将所述中间件放置于可调压设备中;s302、将所述可调压设备抽真空。
68.可调压设备指的是具有压强可调的内腔结构的设备,例如真空贴合机、真空注胶机等,通过对可调压设备抽真空,从而使得第一凹槽801、第二凹槽802和第三凹槽803内被抽真空。从而有利于步骤s3注入密封胶后,密封胶易于流动填充第二凹槽802,不会留下封了一段空气的孔洞。
69.以及所述固化密封胶的步骤s5前包括:s501、将所述可调压设备内的压强调节至预设压强,所述预设压强大于等于0.01mpa。
70.由于第二凹槽802内的密封胶是从两侧的第一凹槽801和第三凹槽803内流动过来的,且第二凹槽802的上下两面均封闭,所以如果仅依靠密封胶的流动,有可能形成空穴,即在第二凹槽802内形成没有填充密封胶的局部真空区域。为了解决这一问题,在注入密封胶并贴合第二基材层400后,调高可调压设备(例如真空贴合机、真空注胶机等)内的压强,由于第一基材层300和/或第二基材层400为柔性基材,此时,压强会施加于第一基材层300和第二基材层400上,第一基材层300和/或第二基材层400可以向电致变色装置内的方向轻微凹陷,挤压液态密封胶(此时还未固化),从而将可能存在的空穴填充,则第一密封件201、第二密封件202和第三密封件203内均不会存在空穴,能够很好地实现电致变色器件100的周侧面密封,有效地提高电致变色装置的使用寿命。具体地,调高至预设压强可以是对可调压设备腔体内加压至大于0.1个大气压,也可以直接将可调压设备的真空状态解除,使之达到环境压强,例如1个大气压。
71.可选地,在一些优选实施例中,所述固化密封胶s5的步骤后还包括:s6、沿所述第一密封件201、所述第二密封件202和所述第三密封件203的外周切除多余部分。
72.具体地,按照预定的设计形状,将第一密封件201的外周多余的电致变色器件全部切除,在第二密封件202和第三密封件203的外周半切,留有小部分导电层材料,用于连接外部电路。即可制备得到本发明实施例的电致变色装置。
73.可选地,在一些优选实施例中,在沿所述第一密封件201、所述第二密封件202和所述第三密封件203的外周切除多余部分的步骤s6之后,还包括:s7、将第三基材层700通过第三胶层603与第一基材层300贴合。
74.在一些可选实施例中,步骤s7可以替换为将第三基材层700通过第三胶层603与第
二基材层400贴合,或者在第一基材层300和第二基材层400的外侧分别通过第三胶层603贴合第三基材层700。从而可以提高电致变色装置的结构强度,以及增强电致变色装置的上下表面的水氧阻隔性能。
75.本技术实施例提供的电致变色装置的制备方法,解决了电致变色器件100的密封问题,对电致变色器件100的周侧实现了全方面的密封,尤其是解决了引出位置处的密封问题。
76.本发明实施例还提供一种电子设备,参照图17,电子设备中包括前述任一实施例中的电致变色装置。本发明实施例的电子设备包括但不限于,智能调光建筑窗户、智能调光车窗、智能眼镜、智能穿戴设备、防眩目后视镜、装饰面板、显示面板等,具有很好的变色外观效果,或者光线透过率调节效果。
77.申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法,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。
再多了解一些

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