[发明专利]一种全固态电致变色复合器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电致变色器件领域，特别是涉及一种全固态电致变色复合器件及其制备方法。

背景技术

电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。

电致变色器件分为全固态和非全固态两种，其中，全固态电致变色器件为纯无机物组成的，不存在对器件密封性要求高和泄露方面问题，且寿命较长，因而被广泛应用；现有的无机全固态电致变色器件为五层膜结构，透明导电层-电致变色层-离子导电层-离子存储层-透明导电层，现有成熟的无机电致变色层的材料为三氧化钨，目前只有此种材料实现蓝色和无色之间的转变比较成熟，而其它颜色如红，黄，绿等彩色很难实现可应用的无机全固态电致变色。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供了一种全固态电致变色复合器件，用以解决现有技术中全固态电致变色器件可变颜色种类少，只能实现从无色到蓝色的成熟工业应用变色，而不能实现多种颜色的转换，以及从彩色到彩色的成熟工业应用变色的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种全固态电致变色复合器件，包括基底，电致变色单元和固有颜色单元，所述电致变色单元包括依次层叠的第一透明导电层、电致变色层、离子导电层、离子存储层和第二透明导电层，所述固有颜色单元包括依次层叠的PVD装饰镀颜色层和金属层，所述PVD装饰镀颜色层与所述第二透明导电层层叠结合在一起；

所述第一透明导电层设置在所述基底上；或者所述金属层设置在所述基底上。

优选地，所述PVD装饰镀颜色层为梯度膜层，所述PVD装饰镀颜色层含有金属元素。

优选地，所述金属层包括下述中的任意一种或任意组合：

一层或多层的金属单质膜层；

两种或两种以上的金属形成的合金膜层；

金属和气体形成的金属与金属化合物的混合膜层。

优选地，所述金属层的厚度为50～1000nm。

优选地，所述全固态电致变色复合器件进一步包括设置在所述第二透明导电层与所述PVD装饰镀颜色层之间的透明绝缘膜。

优选地，所述全固态电致变色复合器件进一步包括设置在所述第二透明导电层与所述PVD装饰镀颜色层之间的透明UV漆层、透明有机颜色膜层或透明无机颜色膜层，所述透明有机颜色膜层和透明无机颜色膜层中掺杂有色素或有色离子。

优选地，所述基底为透明或不透明基底，所述透明基底为透明玻璃、有机透明材料或无机透明材料，所述不透明基底为不透明玻璃、塑料制品、陶瓷、蓝宝石或金属合金。

本发明全固态电致变色复合器件的变色原理为：PVD装饰镀颜色层作为底色，即当电致变色层未加电压表现为透明无色时，器件呈现PVD装饰镀颜色层预先设计的颜色；而当电致变色层加上电压表现为有颜色时，便可通过调整电压值来调节透过率，这样，PVD装饰镀颜色层便与电致变色层复合形成不同颜色，从而实现多种颜色的转换甚至是彩色与彩色之间的转换；另外，通过将PVD装饰镀颜色层设计成不同颜色，便可实现多种颜色变化需求。

本发明实施例第一方面提供的全固态电致变色复合器件，包括现有五层膜结构的全固态电致变色单元和固有颜色单元，固有颜色单元包括PVD装饰镀颜色层和金属层，可实现多种颜色的转换甚至从彩色到彩色的成熟工业应用变色；本发明实施例第一方面提供的全固态电致变色复合器件可应用但不限定应用于手机、平板电脑等电子产品上的logo部位，后壳等相关部位。

第二方面，本发明实施例提供了一种全固态电致变色复合器件的制备方法，包括以下步骤：

提供一基底；

采用PVD沉积的方式，先在所述基底上依次制备第一透明导电层、电致变色层、离子导电层、离子存储层和第二透明导电层；再在所述第二透明导电层上依次制备PVD装饰镀颜色层和金属层，得到全固态电致变色复合器件；

或采用PVD沉积的方式，先在所述基底上依次制备金属层和PVD装饰镀颜色层，再在所述PVD装饰镀颜色层上依次制备第二透明导电层、离子存储层、离子导电层、电致变色层和第一透明导电层，得到全固态电致变色复合器件。

优选地，所述PVD沉积的方式包括蒸发镀、磁控溅射或离子镀。