CN203069941U - 电致变色器件 - Google Patents

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陈娟
周晓东
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Abstract

本实用新型提供一种电致变色器件，依次包括第一透明基板、第一透明电极层、电致变色层、第二透明电极层和第二透明基板，所述第一透明基板与第二透明基板之间为像素区，所述像素区包括至少一个像素对单元；每一个所述像素对单元包括第一像素子区和第二像素子区，所述第一像素子区为透射区，所述第二像素子区为反射区。所述电致变色器件能够实现透明与不透明显示之间的转换。所述电致变色器件能够实现透射或反射的光的颜色变换。

Description

电致变色器件
技术领域
本实用新型涉及电致变色技术领域，特别涉及一种电致变色器件，该电致变色器件可实现透明与不透明显示转换。
背景技术
现有技术中的电致变色器件通常为纯透射式，该种电致变色器件无法实现透明显示与不透明显示的转换。器件结构从上到下分别为：玻璃或透明基底材料、透明导电层（如：ITO）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层（如：ITO）、玻璃或透明基底材料。器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用。如：电致变色层材料采用的是阳极氧化变色材料，则离子存储层可采用阴极还原变色材料。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电致变色器件。
一种电致变色器件，依次包括第一透明基板、第一透明电极层、电致变色层、第二透明电极层和第二透明基板，所述第一透明基板与第二透明基板之间为像素区，所述像素区包括至少一个像素对单元；
每一个所述像素对单元包括第一像素子区和第二像素子区，所述第一像素子区为透射区，所述第二像素子区为反射区。
每一个所述像素对单元之间设置有隔离墙。
所述透射区与所述反射区之间设置有隔离墙。
所述透射区的电致变色层上设置有石墨烯层，所述反射区的电致变色层上设置有金属反射层。
所述透射区的电致变色层上设置有石墨烯层，所述反射区的电致变色层上设置有金属反射层。
所述石墨烯层和所述金属反射层的厚度相同。
所述石墨烯层和所述金属反射层的厚度相同。
所述电致变色层呈液态或固态。
所述隔离墙与所述第一透明基板和所述第二透明基板都垂直。
所述隔离墙与所述第一透明基板和所述第二透明基板都垂直。
本实用新型具有如下有益效果：
(1)所述电致变色器件能够实现透明与不透明显示之间的转换；
(2)所述电致变色器件能够实现透射或反射的光的颜色变换；
(3)所述电致变色器件可以应用在军事或游戏用伪装用品上。
附图说明
图1为本实用新型提供的电致变色器件的一个像素对单元的立体示意图；
图2为本实用新型提供的电致变色器件的一个像素对单元沿O-O方向的剖面图；
图3为本实用新型提供的电致变色器件的立体示意图；
图4为本实用新型提供的电致变色器件的石墨烯层、金属反射层和隔离墙的俯视图；
图5(a)、图5(b)和图5(c)为在第一透明电极层与第三透明电极层之间施加不同的第一电压时透过石墨烯层的光的颜色变换示意图；
图6(a)、图6(b)和图6(c)为在第二透明电极层与第四透明电极层之间施加不同的第二电压时被金属反射层反射的光的颜色变换示意图。
具体实施方式
本实用新型的技术方案的电致变色器件，依次包括第一透明基板、第一透明电极层、电致变色层、第二透明电极层和第二透明基板，所述第一透明基板与第二透明基板之间为像素区，所述像素区包括至少一个像素对单元；
每一个所述像素对单元包括第一像素子区和第二像素子区，所述第一像素子区为透射区，所述第二像素子区为反射区。
其中，所述透明基板可以为玻璃或塑料等，所述透明电极层可以为ITO（Indium Tin Oxides，氧化铟锡）薄膜或IZO（Indium Zinc Oxide，氧化铟锌）薄膜。下述均以透明基板为玻璃、透明电极层为ITO薄膜举例说明。
作为本实用新型的一个优选技术方案，每一个所述像素对单元之间设置有隔离墙。
在上述任一技术方案的基础上，所述透射区与所述反射区之间设置有隔离墙。
其中，所述隔离墙与现有电子纸技术中微杯、微胶囊及电致变色器件中的隔离墙相同，在此不作赘述。
在上述任一技术方案的基础上，所述透射区的电致变色层上设置有石墨烯层，所述反射区的电致变色层上设置有金属反射层。
石墨烯层透明，照射在石墨烯层上的光能够透过石墨烯层继续传播。石墨烯层的导电性能好，有利于电致变色层的表面发生变色反应。金属反射层导电且对光具有反射作用，照射在金属反射层上的光能够被金属反射层反射。
在上述任一技术方案的基础上，所述石墨烯层和所述金属反射层的厚度相同。
在上述任一技术方案的基础上，所述电致变色层呈液态或固态。
在上述任一技术方案的基础上，所述隔离墙与所述第一透明基板和所述第二透明基板都垂直。
下面结合附图和实施例对本实用新型的内容作进一步的详细描述。
如图1和图2所示，本实施例提供的电致变色器件的像素区包括至少一个像素对单元，每一个像素对单元包括第一像素子区和第二像素子区，所述第一像素子区为透射区，所述第二像素子区为反射区。每一个像素对单元的结构具体为第一透明基板1、第一ITO电极层2、第二ITO电极层3、第一电致变色层4、第二电致变色层5、石墨烯层6、金属反射层7、第三ITO电极层8、第四ITO电极层9、第二透明基板10和绝缘的隔离墙11。第一ITO电极层2和第二ITO电极层3设于第一透明基板1上，第一ITO电极层2和第二ITO电极层3相同，且第一ITO电极层2与第二ITO电极层3之间被隔离墙11隔开。第一电致变色层4设于第一ITO电极层2上，第二电致变色层5设于第二ITO电极层3上，第一电致变色层4和第二电致变色层5相同，且第一电致变色层4与第二电致变色层5之间被隔离墙11隔开。石墨烯层6设于第一电致变色层4上，金属反射层7设于第二电致变色层5上，石墨烯层6和金属反射层7的厚度相同，且石墨烯层6与金属反射层7之间被隔离墙11隔开。第三ITO电极层8设于石墨烯层6上，第四ITO电极层9设于金属反射层7上，第三ITO电极层8和第四ITO电极层9相同，且第三ITO电极层8与第四ITO电极层9之间被隔离墙11隔开。第二透明基板10设于第三ITO电极层8和第四ITO电极层9上。隔离墙11设于第一透明基板1与第二透明基板10之间，且隔离墙11与第一透明基板1和第二透明基板10均垂直。由此得出，第一像素子区中由于包括石墨烯层而为透射区，第二像素子区中由于包括金属反射层而为反射区。
所述电致变色器件的像素区包括至少一个像素对单元。如图3和图4所示，在本实施例中，所述电致变色器件的像素区包括例如四方接续的多个相同的像素对单元。
石墨烯层6透明，照射在石墨烯层6上的光能够透过石墨烯层6继续传播。石墨烯层6的导电性能好，有利于第一电致变色层4在第一ITO电极层2的表面发生变色反应。金属反射层7导电且对光具有反射作用，照射在金属反射层7上的光能够被金属反射层7反射。第一透明基板1和第二透明基板10透明，且其厚度为0.25~0.7mm。第一ITO电极层2、第二ITO电极层3、第三ITO电极层8和第四ITO电极层9透明，且其厚度为50-400nm。优选地，第一ITO电极层2、第二ITO电极层3、第三ITO电极层8、第四ITO电极层9、石墨烯层6和金属反射层7通过溅射方法制备。第一电致变色层4和第二电致变色层5透明且呈液态或固态。优选地，隔离墙11采用光刻胶涂覆和掩膜版曝光显影的方法制备。如图4所示，除透射区与反射区之间设置隔离墙11外，每个像素对单元之间也设置有隔离墙11，隔离墙11用于防止不同像素之间第一电致变色层4和第二电致变色层5的串扰，从而改善显示效果。
使用所述电致变色器件时，如图5(a)、图5(b)和图5(c)所示，如果仅在第一ITO电极层2与第三ITO电极层8之间施加第一电压，照射在石墨烯层6上的光能够透过石墨烯层6照射到背景12上，实现所述电致变色器件的透明显示。通过调节第一电压的数值，即可实现透过石墨烯层6的光的颜色变换。例如当第一电压的数值为V1时，透过石墨烯层6的光的颜色为紫色，如图5(a)所示；当第一电压的数值为V2时，透过石墨烯层6的光的颜色为橙色，如图5(b)所示；当第一电压的数值为V3时，透过石墨烯层6的光的颜色为绿色，如图5(c)所示。
使用所述电致变色器件时，如图6(a)、图6(b)和图6(c)所示，如果仅在第二ITO电极层3与第四ITO电极层9之间施加第二电压，照射在金属反射层7上的光被金属反射层7反射，即照射在金属反射层7上的光不能透过金属反射层7照射在背景12上，实现所述电致变色器件的不透明显示。通过调节第二电压的数值，即可实现金属反射层7反射光的颜色变换。例如当第二电压的数值为V1时，金属反射层7反射的光的颜色为紫色，如图6(a)所示；当第二电压的数值为V2时，金属反射层7反射的光的颜色为橙色，如图6(b)所示；当第二电压的数值为V3时，金属反射层7反射的光的颜色为绿色，如图6(c)所示。
通过控制第一电压和第二电压的开启和关断，例如交替施加第一电压和第二电压，即可实现所述电致变色器件的透明显示与不透明显示的转换。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种电致变色器件，依次包括第一透明基板、第一透明电极层、电致变色层、第二透明电极层和第二透明基板，所述第一透明基板与第二透明基板之间为像素区，其特征在于，所述像素区包括至少一个像素对单元；
每一个所述像素对单元包括第一像素子区和第二像素子区，所述第一像素子区为透射区，所述第二像素子区为反射区。
2.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，每一个所述像素对单元之间设置有隔离墙。
3.根据权利要求1或2所述的电致变色器件，其特征在于，所述透射区与所述反射区之间设置有隔离墙。
4.根据权利要求1或2所述的电致变色器件，其特征在于，所述透射区的电致变色层上设置有石墨烯层，所述反射区的电致变色层上设置有金属反射层。
5.根据权利要求3所述的电致变色器件，其特征在于，所述透射区的电致变色层上设置有石墨烯层，所述反射区的电致变色层上设置有金属反射层。
6.根据权利要求4所述的电致变色器件，其特征在于，所述石墨烯层和所述金属反射层的厚度相同。
7.根据权利要求5所述的电致变色器件，其特征在于，所述石墨烯层和所述金属反射层的厚度相同。
8.根据权利要求1所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变色层呈液态或固态。
9.根据权利要求2所述的电致变色器件，其特征在于，所述隔离墙与所述第一透明基板和所述第二透明基板都垂直。
10.根据权利要求3所述的电致变色器件，其特征在于，所述隔离墙与所述第一透明基板和所述第二透明基板都垂直。
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