[发明专利]压感电致变色组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电致变色组件及其制造方法，且特别是有关于一种压感式(pressure sensitive)电致变色组件及其制造方法。

背景技术

电致变色(Electrochromic)技术在近三十年的光电科技中逐渐兴起并受到重视，主要是利用一物质在经过可逆的电化学反应后，而造成该物质颜色及穿透度变化的一种现象，而此变化多具有持续性。颜色变化通常可区分为着色态(或颜色较深)至去色态(或颜色较浅)。简单的说，电致变色物质就是经由一可逆的电化学反应在氧化态和还原态之间进行反复的去色或着色。

以无色或淡黄色的氧化钨(WO3)为例，其电致变色性质由于电子和阳离子的迁入而生成蓝色或深蓝色的钨青铜(Tungsten Bronze，MxWO3)，其变色反应方程式如下：

其中，M+为氢离子(H+)、锂离子(Li+)或钠离子(Na+)等阳离子，视电解质种类而定；x值大约为0～0.5之间，其大小由通入薄膜的电流量而定。

当电流通入使氧化钨发生还原反应时，M+和e-同时进入氧化钨薄膜中，而形成蓝色的M_xWO₃，此即为着色反应。若M+和e-同时离开蓝色的M_xWO₃则形成无色的氧化钨，此即为去色反应。因此，氧化钨为还原态着色的电致变色物质。

当然，其它还有许多已知的电致变色物质，除了和氧化钨一样为还原态着色(Cathodic Coloration)的物质外，还有氧化态着色(Anodic Coloration)的物质，和还原态/氧化态均着色(Cathodic/Anodic Coloration)的物质。在目前的电致变色材料中，又以前述的氧化钨薄膜具有最高的着色效率，且具有可逆性良好、相对价格低、无毒性等优点，因此为最被广泛研究及使用的电致变色物质。

电致变色组件是包括了一或两种电致变色物质的一种装置。，基本上是一种电化学系统，由多层薄膜所组成。请参照图1，其示出一种传统的电致变色组件结构的示意图。传统的电致变色组件1包括一第一基板11、一第二基板12，例如透明玻璃；一第一透明导电薄膜13和一第二透明导电薄膜14，分别位于第一基板11和第二基板12上，材料例如是例如氧化铟锡(ITO)；一阴极15和一阳极16；一电解质层17，位于阴极15和阳极16之间，可为固态或液态的电解质。并在第一透明导电薄膜13和一第二透明导电薄膜14之间提供一外接电压，例如一直流电池。其中，阴极15和阳极16至少其中一层具有电致变色材料，为电致变色组件产生颜色变化的主要部分，又称电致变色工作电极(Electrochromic working electrode)；而另一层则为辅助电极(Counter electrode)。借着调整电压或电流大小，使电致变色材料产生电化学反应，其产物对特定波长的光具有不同程度的吸收度，而表现出不同的颜色。

若辅助电极由另一电致变色材料层所取代，使电致变色组件1同时包括了阴极和阳极的电致变色材料，此两种材料可以同时着色或去色，即称为互补式电致变色组件。借由互补式电致变色可增加组件的光学密度变化、提升穿透率变化量和提供多彩的颜色变化。

目前，电致变色组件的应用相当广泛。若组件中除了电致变色材料层具有颜色变化的特性外，其它各层均具有高透光率，则此组件可应用在建筑物或汽车的窗户上，达到智慧节能的目的。当阳光很强时，只要控制电位或电流便可改变窗户的颜色，进而控制阳光通过窗户的强度且阻挡部份的热量，达到调节温度和降低热负荷的目的，减少能源的浪费。其它应用还包括了太阳眼镜，利用颜色交换的广告广告牌显示器，可调整适当折射率的防炫光汽车后视镜、电量指示器以及滤光器等等。

和其它的显示技术如液晶和电激发光等相较，电致变色组件并无液晶显示器在视角上的限制，且具有高对比、操作温度范围广泛、适当的着色-去色转换率以及对紫外光稳定(UV-stability)的性质。再者，电致变色组件还有操作电压低、减少能源使用、增加隐私性及具有记忆功能等优点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种压感电致变色组件及其制造方法。主要是将一电致变色组件与一压感式开关结合，成为一种压感电致变色组件。