[发明专利]一种肩并肩结构的电致变色器件及其应用

说明书

本发明涉及一种肩并肩结构的电致变色器件，所述电致变色器件包括一个共用电极单元、至少一个变色单元以及一个电解质层，所述共用电极单元包括电极层和设于该电极层之上的电极保护层，所述变色单元包括透明导电层和设于该透明导电层之上的变色层，所述共用电极单元和各变色单元在同一平面上排列布置，且相邻两单元之间设有绝缘区，所述电解质层覆盖在所述共用电极单元中的电极保护层和各变色单元中的变色层之上，并连通所述共用电极单元中的电极保护层与各变色单元中的变色层。本发明将目前三明治结构的电致变色器件扁平化成为肩并肩结构的电致变色器件，有利于实现电致变色器件的多色彩和个性化图形设计，降低集成、柔化和大面积设计的难度。

技术领域

本发明涉及电致变色领域和电子显示领域，尤其涉及一种肩并肩结构的电致变色器件及其应用。

背景技术

电致变色材料是一种在外界电刺激下可以发生稳定可逆的颜色变化，同时具有光学调制能力的一种智能材料。以电致变色材料为核心层，匹配相应的电解质层和对电极层组装可以得到三明治结构的电致变色器件，它可以应用于建筑等的装配窗(也称智能窗)、显示器、文件加密以及变色眼镜等领域。

传统电致变色器件是由多种材料集成类似电池的三明治结构，包括由沉积在上下玻璃衬底上的透明导电层、离子储存层、电致变色层和电解质层组成的5层结构，其工作过程通常包括以下两步：(1)在上下透明导电层之间施加正向工作电压，电解质层中的阳离子注入变色层，变色层着色的过程；(2)在上下透明导电层之间施加反向工作电压，阳离子从变色层中抽离，变色层褪色过程。

然而，传统电致变色器件中，阳离子的注入和抽出均在竖直方向进行，离子储存层和变色层分别位于竖直方向的不同功能层上，所以要求两者的颜色和位置必须匹配，才能使变色层能显示出其本身的颜色或颜色变化，这在很大程度上限制了电致变色器件颜色的多样化和个性化设计，而且不易于器件的集成和柔化设计。另外，传统电致变色器件复杂的制备工艺及高昂的成本，大大影响了电致变色器件的大范围商业化应用。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，将目前三明治结构的电致变色器件扁平化成为肩并肩结构的电致变色器件，以利于实现电致变色器件的多色彩和个性化图形设计，降低器件集成、柔化和大面积设计的难度，且本发明提供的肩并肩结构的电致变色器件的结构更为简单、成本更加低廉，将会大大推动电致变色器件的广泛应用。

本发明采取的技术方案如下：

一种肩并肩结构的电致变色器件，包括一个共用电极单元、至少一个变色单元以及一个电解质层，所述共用电极单元包括电极层和设于该电极层之上的电极保护层，所述变色单元包括透明导电层和设于该透明导电层之上的变色层，所述共用电极单元和各变色单元在同一平面上排列布置，且相邻两单元之间设有绝缘区，所述电解质层覆盖在所述共用电极单元中的电极保护层和各变色单元中的变色层之上，并连通所述共用电极单元中的电极保护层与各变色单元中的变色层。

本发明在同一平面上排列布置共用电极单元和变色单元，将传统三明治结构的电致变色器件扁平化成为肩并肩结构的电致变色器件，由于电极保护层和电极层不设置在变色层的竖直方向上，即变色层的竖直方向上不存在影响其颜色显示的功能层，因此变色层能显示出其本身的颜色或颜色变化，而不受电极保护层和电极层的材料种类限制，从而扩大了变色层的材料的可选范围，也有利于对电极保护层和电极层的材料进行自由选择，电极保护层不一定采用透明材料也无须与变色层的颜色匹配。

由此，本发明可以实现将现有的变色材料在同一平面上阵列式排列兼并在电致变色器件中，以实现彩色静态显示和智能窗的大面积、多色彩和个性化定制。本发明的肩并肩结构的电致变色器件在智能窗、显示器、文件加密等领域具有较好的应用前景。另外，与传统三明治结构的电致变色器件相比，本发明对器件的平面化提高了器件的集成度，有利于其柔性化设计，而且器件结构简单，成本低廉、节能环保。