CN215067648U - 一种用于车载显示的多彩电致变色器件 - Google Patents
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Abstract
一种用于车载显示的多彩电致变色器件，属于电致变色器件技术领域，该多彩电致变色器件，包括工作电极、对电极及之间设置的电解质层，工作电极包括透明基板Ⅰ、集流体和电致变色层，透明基板Ⅰ与集流体之间设置有消影层使电致变色器件在未加载状态下为无色透明，本实用新型的有益效果是，本实用新型可保证在未加载电压的状态下，器件呈现无色透明状态，在加载电压的状态下能够实现多色彩电致变色，具有良好的显示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及电致变色器件技术领域，尤其涉及一种用于车载显示的多彩电致变色器件。
背景技术
电致变色是电致变色材料的电子结构和光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场或者电流的作用下发生稳定、可逆的变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。由电致变色材料做成的电致变色器件已经广泛应用于智能窗、显示器、成像设备等。
电致变色器件的颜色一般由电致变色材料的固有属性决定。氧化钨(WO3)作为无机电致变色材料的典型代表，已经被广泛的应用在国内外市场中。但这种材料是通过在WO3电致变色器件的导电层上形成PVD颜色层，当加载电压时，电致变色器件表现出WO3电致变色层和PVD颜色层的融合色，通过调节PVD颜色层的色彩变化，从而实现多色彩电致变色。这种方案一方面需要设计不同的PVD颜色层，电致变色器件的制作工艺复杂，另一方面，WO3只能在无色和蓝色之间变化，电致变色器件的色彩丰富度较有限。
为了是色彩能加丰富，目前还公开一种多彩电致变色器件，其基于法布里-珀罗谐振腔的多色彩电致变色器件，采用非活泼金属层代替传统集流体，在加载电压前，器件呈现出结构色，当加载电压时，结构色和电致变色复合，通过调节电致变色层的厚度和加载电压，实现多色彩电致变色。但是在加载电压前，这种结构的电致变色器件呈现明亮的结构色，对于车载显示实际应用明显存在不足。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于车载显示的多彩电致变色器件，可保证在未加载电压的状态下，器件呈现无色透明状态，在加载电压的状态下能够实现多色彩电致变色，具有良好的显示效果。
为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述用于车载显示的多彩电致变色器件，包括工作电极、对电极及之间设置的电解质层，所述工作电极包括透明基板Ⅰ、集流体和电致变色层，所述透明基板Ⅰ与集流体之间设置有消影层使所述电致变色器件在未加载状态下为无色透明。
所述消影层包括二氧化钛溅射涂层和二氧化硅溅射涂层，所述二氧化钛溅射涂层的厚度为10～500nm，所述二氧化硅溅射涂层的厚度为10～800nm。
所述二氧化钛溅射涂层设置在所述透明基板Ⅰ的上表面，所述二氧化钛溅射涂层上表面设置所述二氧化硅溅射涂层。
所述集流体设置为金属反射层，所述集流体的厚度设置为10～1000nm。
所述电致变色层设置为氧化钨层，所述电致变色层的厚度设置为100～1000nm。
所述电解质层设置为凝胶电解质层，且通过涂布、灌装或丝印的方式设置在所述工作电极表面，所述电解质层的厚度设置为10～50μm。
所述对电极包括透明基板Ⅱ和导电电极，所述导电电极通过离子存储层与所述电解质层相连。
所述导电电极设置为FTO膜层或ITO膜层，所述导电电极的厚度设置为100～1000nm。
所述离子存储层设置为氧化镍层，所述离子存储层的厚度设置为10～1000nm。
所述工作电极通过所述电解质层与所述对电极贴合后通过密封胶层封装相连。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过在工作电极的透明基板Ⅰ与集流体之间增设包括二氧化钛溅射涂层和二氧化硅溅射涂层的消影层，起到了消影的作用，并在不同厚度的各膜层的配合下，保证了该电致变色器件在未加载电压的状态下为无色透明的，可提高产品的透过率，减少反射率，使得产品在强光下也可以清晰的显示；而且工作电极由于对可见光的选择性吸收和反射，表现出结构色，在电致变色的过程中，结构色与电致变色结合，保证了多彩电致变色器件的色彩丰富。
附图说明
下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
上述图中的标记均为：1.工作电极，11.透明基板Ⅰ，12.集流体，13.电致变色层，14.消影层，141.二氧化钛溅射涂层，142.二氧化硅溅射涂层，2.对电极，21.透明基板Ⅱ，22.导电电极，23.离子存储层，3.电解质层，4.密封胶层。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型具体的实施方案为：如图1所示，一种用于车载显示的多彩电致变色器件，包括工作电极1、对电极2及之间设置的电解质层3，工作电极1包括透明基板Ⅰ11、集流体12和电致变色层13，透明基板Ⅰ11与集流体12之间设置有消影层14使电致变色器件在未加载状态下为无色透明。
具体地，其中的消影层14包括二氧化钛溅射涂层141和二氧化硅溅射涂层142，二氧化钛溅射涂层141通过磁控溅射的方式形成在透明基板Ⅰ11的上表面，二氧化钛溅射涂层141上表面通过磁控溅射的方式形成二氧化硅溅射涂层142，消影层14的厚度设置为10～800nm，其中，二氧化钛溅射涂层141的厚度为10～500nm，二氧化硅溅射涂层142的厚度为10～800nm，使二氧化钛溅射涂层141和二氧化硅溅射涂层142的折射率不同，起到了消影的作用。
具体地，其中的集流体12设置为金属反射层，可由非活泼金属通过磁控溅射的方式形成，该非活泼金属包括铬、金、银、铜、钨、钛或其合金等，集流体12的厚度设置为10～1000nm。
具体地，其中的电致变色层13设置为氧化钨层，电致变色层13的厚度设置为100～1000nm。
具体地，其中的电解质层3设置为凝胶电解质层3，且通过涂布、灌装或丝印的方式设置在工作电极1表面，电解质层3的厚度设置为10～50μm。
具体地，其中的对电极2包括透明基板Ⅱ21及其上通过磁控溅射的方式形成的导电电极22，该导电电极22为透明结构，导电电极22设置为FTO膜层或ITO膜层，导电电极22的厚度设置为100～1000nm，导电电极22通过离子存储层23与电解质层3相连，电解质层3为离子在电致变色层13和离子存储层23之间的传输提供通道和介质，该离子存储层23设置为氧化镍层，通过磁控溅射的方式形成在导电电极22上，该离子存储层23的厚度设置为10～1000nm。
具体地，工作电极1通过电解质层3与对电极2贴合后通过密封胶层4封装相连，该密封胶层4使用的是恊立8724R4或6500胶水，使整体结构更牢固，且起到了防水防尘的作用。
具体地，其中的透明基板Ⅰ11和透明基板Ⅱ21的材质包括钠钙玻璃、铝硅玻璃、PMMA、PC、PET或TAC。
上述多彩电致变色器件的制作方法是：首先，制作工作电极1和对电极2，分别在工作电极1的集流体12和对电极2的导电电极22表面粘贴铜箔引出电极，其次，在工作电极1的表面通过涂布、灌装或丝印的方式形成电解质层3，然后，将带有电解质层3的工作电极1和对电极2贴合后通过密封胶封装，最后，通过调节加载电压，实现多彩电致变色器件的色彩调节。
上述多彩电致变色器件的变色原理为：集流体12与电致变色层13、电解质层3、离子存储层23构成金属-介质结构，通过调节其中各层材料的厚度至合适范围，可以制备出带有结构色的电致变色器件，通过施加电压，可以调节电致变色材料的折射率，可进一步调节全固态多彩电致变色器件的颜色。通过在带有结构色的金属-介质结构上增设折射率不同的消影层14，使消影层14的反射率与集流体12、电致变色层13形成的反射率相近，保证了该电致变色器件在未加载电压的状态下为无色透明的，可提高产品的透过率，减少反射率，使得产品在强光下也可以清晰的显示。
综上，本实用新型可保证在未加载电压的状态下，器件呈现无色透明状态，在加载电压的状态下能够实现多色彩电致变色，具有良好的显示效果。
以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
Claims (10)
1.一种用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于，包括工作电极、对电极及之间设置的电解质层，所述工作电极包括透明基板Ⅰ、集流体和电致变色层，所述透明基板Ⅰ与集流体之间设置有消影层使所述电致变色器件在未加载状态下为无色透明。
2.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述消影层包括二氧化钛溅射涂层和二氧化硅溅射涂层，所述二氧化钛溅射涂层的厚度为10～500nm，所述二氧化硅溅射涂层的厚度为10～800nm。
3.根据权利要求2所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述二氧化钛溅射涂层设置在所述透明基板Ⅰ的上表面，所述二氧化钛溅射涂层上表面设置所述二氧化硅溅射涂层。
4.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述集流体设置为金属反射层，所述集流体的厚度设置为10～1000nm。
5.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述电致变色层设置为氧化钨层，所述电致变色层的厚度设置为100～1000nm。
6.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述电解质层设置为凝胶电解质层，且通过涂布、灌装或丝印的方式设置在所述工作电极表面，所述电解质层的厚度设置为10～50μm。
7.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述对电极包括透明基板Ⅱ和导电电极，所述导电电极通过离子存储层与所述电解质层相连。
8.根据权利要求7所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述导电电极设置为FTO膜层或ITO膜层，所述导电电极的厚度设置为100～1000nm。
9.根据权利要求7所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述离子存储层设置为氧化镍层，所述离子存储层的厚度设置为10～1000nm。
10.根据权利要求1所述的用于车载显示的多彩电致变色器件，其特征在于：所述工作电极通过所述电解质层与所述对电极贴合后通过密封胶层封装相连。
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| CN114242466A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 天津理工大学 | 兼具电致变色功能和高能量密度的超级电容器与制备方法 |
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2021
- 2021-06-24 CN CN202121411690.1U patent/CN215067648U/zh active Active
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| CN114242466B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-30 | 天津理工大学 | 兼具电致变色功能和高能量密度的超级电容器与制备方法 |
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