一种电致温变变色薄膜

文档序号:1814973 发布日期:2021-11-09 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种电致温变变色薄膜 (Electrochromic film ) 是由 曾兵 陈征 于丽男 于 2020-05-09 设计创作,主要内容包括:本申请提出一种电致温变变色薄膜。该电致温变变色薄膜具有:加热层及温变层,所述加热层包含基材,所述基材上配置有纹理的纳印导电膜层;所述温变层包含温致变色的色变材料,所述纳印导电膜层通电后产生的热量传导至所述温变层使得所述色变材料受热变色。这样该电致温变变色薄膜通电后以呈现出单色或混色的效果,渐变和图案变色的效果或动态变色效果。(The application provides an electrochromic film. The electrochromic film has: the heating layer comprises a base material, and a nano-printing conductive film layer with texture is arranged on the base material; the temperature change layer comprises a thermochromic color change material, and heat generated after the nano-printing conductive film layer is electrified is conducted to the temperature change layer so that the thermochromic color change material is heated to change color. Thus, the electrochromic film can show a single-color or mixed-color effect, a gradual change and pattern color change effect or a dynamic color change effect after being electrified.)

一种电致温变变色薄膜

技术领域

本申请涉及薄膜技术领域,具体的涉及一种电致温变变色薄膜。

背景技术

现有的电致变色薄膜通常以ITO或PEDOT(聚3,4-乙烯二氧噻吩) 作为电极。ITO的透明度较PEDOT好,但所需的工艺要求高。以此作为电极的器件大致包含五层:ITO电极或PEDOT电极、变色层、离子层、离子储存层以及对电极层。该结构中的变色层、离子层和离子储存层所需的材料和工艺成本是非常高昂和复杂的。以离子层为例,最好的离子层是固态电解质,但要将其加工成满足器件要求的一层薄膜且没有气泡,工艺难度非常高。另外该结构中变色层通常选用的材料为紫精、聚噻吩,紫精、聚噻吩价格非常高。另外此种结构薄膜的变色效果单一。

因此,业内亟需一种新的电致温变变色薄膜。

发明内容

为了解决上述的缺陷,本申请的目的在于:提供一种新结构的电致温变变色薄膜。该电致温变变色薄膜本申请提出电致温变变色薄膜结构简单且无需昂贵的变色所需要的如紫精、聚噻吩这类材料,且呈现出单色或混色的效果,渐变和图案变色的效果以及动态变色效果。

为了实现上述目的,本申请采用如下技术方案,

一种电致温变变色薄膜,其特征在于,具有:加热层及温变层,所述加热层包含基材,所述基材上配置有纹理的纳印导电膜层;

所述温变层包含温致变色的色变材料,

所述纳印导电膜层通电后产生的热量传导至所述温变层使得所述色变材料受热变色。

在一实施方式中,该基材上配置有复数凹槽,所述凹槽内填充有以形成具有一定电阻值的导电材料;所述凹槽的宽度介于1~50um,所述凹槽的深度介于1~50um。

在一实施方式中,该凹槽中填充一种或几种组合的导电材料,以形成具有一定电阻值的导电膜。

在一实施方式中,该导电膜层的电阻值分布呈均匀型、渐变型、图案型或预设标志型。

在一实施方式中,该凹槽配置成宽度相同,凹槽深度渐变或周期性变化;或者,所述凹槽配置成深度相同,凹槽宽度渐变或周期性变化。

在一实施方式中,该温变层包含承载层,所述承载层配置有复数沟槽,在所述沟槽内填充色变材料以形成所述温变层。

在一实施方式中,该电致温变变色薄膜,在一个排布方向上,所述沟槽的宽度和/或深度变化设置。

在一实施方式中,该温变层为单色温变膜或多色图案化温变膜,所述单色温变膜或多色图案化温变膜配置成均匀型、渐变型、图案型或LOGO标志型。

在一实施方式中,该电致温变变色薄膜还包括透明或半透明的保护膜、颜色叠加层和高反光层中的至少一种。

在一实施方式中,该电致温变变色薄膜,还包含具有热传导作用的中间层,其介于所述加热层与温变层之间。

有益效果

相对于现有技术中的方案,本申请提出电致温变变色薄膜结构简单且无需昂贵的变色所需要的如紫精、聚噻吩这类材料。另外本申请提出电致温变变色薄膜没有难加工的离子层,提高产品制造的直行率。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图:

图1为本申请实施例的电致温变变色薄膜的结构示意图;

图2为本申请实施例的的加热层截面示意图;

图3为本申请一实施例的的加热层截面示意图;

图4为本申请实施例温变层的截面示意图;

图5-图8为图1的电致温变变色薄膜的变形结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明提出的技术方案,下面将结合本说明书实施例中的附图,对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书中的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书中的一个或复数实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

本申请提出一种电致温变变色薄膜,其具有:加热层及温变层,该加热层包含基材,基材上配置有纹理的纳印导电膜层;温变层包含温致变色的色变材料,纳印导电膜层通电后产生的热量传导至温变层使得所述色变材料受热变色。较佳的,该所述基材上配置有复数凹槽,凹槽内填充有以形成具有一定电阻值的一种或几种组合的导电材料;凹槽的宽度介于1~50um,凹槽的深度介于 1~50um。这样该电致温变变色薄膜呈现出单色或混色的效果,渐变和图案变色的效果或动态变色效果。加热层也称电致加热层,温变层也称温致变色层。该电致加热层和温致变色层可直接接触连接或经由一个中间层(中间层,比如PET、PC等)实现热传导。通过这样的设计,本申请提出的电致温变变色薄膜无需离子层和离子储存层,进而极大的降低电致温变变色薄膜器件的生产难度。

下面结合附图来详细的描述本申请提出的电致温变变色薄膜。

如图1所示为一实施例的电致温变变色薄膜的结构示意图。该电致温变变色薄膜100包含,加热层101及温变层102(也称温致变色膜102),加热层101和温变层102通过直接接触通过加热层101通电产生的热量使得温变层102的温度上升同时变色。在制作时,该加热层包含基材,基材上配置有纹理的纳印导电膜层,该纳印导电膜层包含导电膜。该温变层可以为通过涂布形成,整面均匀设置;或打印方式形成,其可为彩色或预设图案。

在其它的实施方式中,加热层与温变层之间配置有中间层(如图 5),通过中间层实现热传导。如图5所示,该电致温变变色薄膜200 包含,加热层201、温变层202及配置于加热层201与温变层202之间的中间层203。制作时先在加热层上制作一层中间层,再于中间层上层叠(沉积)温变膜或将温变膜沉积在中间层后,再与加热层贴合。这样加热层在通电后而产生热量,该热量传导至温变膜达到一定温度后使温变膜变色。该结构下加热层和温变膜不同的结构组成,因而电致温变变色薄膜呈现出均匀型、渐变型、图案型或LOGO等变色范围,以及因升温时差,可以在温变过程中形成一种动态的变色效果。

如图2所示为一实施例的加热层101的结构示意图,该加热层101,配置有基材101a,其一侧配置有复数凹槽101b,在凹槽101b内填充一种或几种导电材料101c形成具有一定电阻值的导电膜。较佳的,该导电材料101c可以是银浆、铜浆、镍浆等金属导电浆料,碳纳米管、石墨烯、ITO、PEDOT等非金属导电材料,以加电压后产生热能明显的材料为优。加热层101表面的电阻值可呈现出均匀型、渐变型、图案型或LOGO(预设标志)等分布。该基材(如:含有UV胶层的薄膜)选自透明、半透明,或为隔热保温或散热良好型,或为具有高反光、有颜色型,或上述的组合等实现形式。较佳的,该凹槽101b的宽度介于1~50um,深度介于1~50um。本实施方式中,凹槽的宽度相同,凹槽的深度相同。在纹路的两端预留2处电极接触点(图未示)。在其他的实施方式中,凹槽101b的宽度相同,深度从加热层101的一侧向另一侧逐渐变深或变浅或周期性变化。该凹槽的纹路可制作成具有一定的宽度、深度或形状,在填充导电材料后形成需要的电阻值,根据纯电阻电热公式:Q=U2t/R,和电阻R=ρL/S,可得Q=(U2t/ρL)*S,即横截面积越大产热越多(此横截面由凹槽的深度或宽度的变化而变化,其可为深度和宽度的单一变化或两者同时变化),并呈现线性变化,因此可以表现出不同的温变效果。

作为图2所实施方式的变形如图3所示,该加热层1001,配置有基材 1001a,其一侧配置有复数凹槽1001b,在凹槽1001b内填充一种或几种导电材料 1001c形成具有一定电阻值的导电膜。凹槽1001b的深度从一侧向另一侧逐渐变深。在其他的实施方式中,凹槽1001b的深度从一侧向另一侧逐渐变浅或周期性变化,或凹槽的宽度与深度同时做渐变,或者按照预定的规则变化。这样的设计,其内填充导电材料后形成需要的电阻值。

在一实施方式中,在加热层一侧的沉积导电材料,沉积后形成需要的电阻值。

如图4所示为一实施例的温变层102(也称温致变色膜102)的结构示意图,该温致变色膜102配置有凹槽102b,凹槽102b内填充有温致变色材料,如:色变材料。本实施方式中凹槽102b配置成宽度相同、深度不同。在其他的实施方式中凹槽深度(也称深度)也可相同或从电致温变变色薄膜的一侧至另一侧凹槽深度逐渐减小或周期性变化。本实施方式中,凹槽102b的配置方式同该加热层101中凹槽101b的配置方式,在此不重复描述。较佳的。该色变材料由感温变色粉制作的油墨或浆料。制作后温致变色膜呈现出均匀型、渐变型、图案型或LOGO等。在其他的实施方式中,温致变色膜可为单色温变膜或多色图案化温变膜。在一实施方式中,温变膜直接层叠在加热层(如沉积在加热层) 上,这样实现直接的热接触。在其他的实施实施方式中,温变膜通过中间层间接连接加热层,通过中间层的热传导接收加热层的热量这样实现直接的热接触。

在一实施方式中,在一实施方式中,加热层配置有凹槽,该凹槽内填充不同类导电材料,这样的设计凹槽形成阻值和/或导热系数不一致的纹路。这样的设计使得加热层在施加电压后会产生不均匀(渐变)的热量并传导至与其热接触的温致变色膜,该温致变色膜受热(温度渐变)从而产生颜色的渐变的效果。此方式下因不同阻值及相同的电压导致加热层的不同区域产热的有快有慢,在温上升过程中可以形成一种动态的变色效果。在一实施方式中,加热层的凹槽深度配置成从电致温变变色薄膜的一侧至另一侧凹槽深度逐渐减小或增加或周期性变化,动态的变色效果更佳。

在一实施方式中,作为图5实施方式的变形,如图6所示为一实施例的电致温变变色薄膜的结构示意图,该电致温变变色薄膜300,加热层301、温变层302(也称温致变色膜302)及配置于加热层301与温变层302之间的中间层303,该中间层303,其热传导作用。通过其将加热层301通电产生的热量迅速或缓慢的传导至温变层302,这样温变变色薄膜具有动态变色的效果。在加热层301上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜304。在其他的实施方式中加热层301上也可以不覆盖保护膜。温变层302上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜305。在其他的实施方式中温变层302上也可以不覆盖该保护膜 305。

在一实施方式中,作为图1实施方式的变形,如图7所示为一实施例的电致温变变色薄膜的结构示意图,该电致温变变色薄膜400,加热层401、及温变层402(也称温致变色膜402)。在加热层401上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜403。在其他的实施方式中加热层401上也可以不覆盖保护膜 403。温变层402上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜404。在其他的实施方式中温变层302上也可以不覆盖该保护膜404。

在一实施方式中,作为图7实施方式的变形,如图8所示为一实施例的电致温变变色薄膜的结构示意图,该电致温变变色薄膜500,加热层501、及温变层502(也称温致变色膜502)。在加热层501上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜504和颜色叠加层或高反光层503。温变层502上配置有覆盖一层透明或半透明的保护膜505。在其他的实施方式中温变层502上也可以不覆盖该保护膜505。

需要提醒注意的是,在其他实施例中,对于同一电致温变变色薄膜而言,在“加热层”、“温变层”、“中间层”、“保护层”、“颜色叠加层”、“高反光层”等特征中,可以只包括其中的一个或多个。

在电致温变变色薄膜的设计中,通过在基材上沉积或在凹槽内填充ITO、 PEDOT、金属网栅透明导电膜等或其它复合形成的具有一定阻抗导电膜。其电阻配置成预设的图案或LOGO。温变层配置成均匀的温变薄膜即可呈现图案或LOGO 的变色效果。若温变层配置不同的温变薄膜形态,则电致温变变色薄膜可产生各种特别的变色效果,且因产热快慢在温变过程中可以形成一种动态的变色效果。在其它的方式中,温变层中的温变材料配置成预设图案或LOGO而加热层配置成均匀的。

在电致温变变色薄膜的设计中,在该电致温变变色薄膜的一侧或两侧配置有透明或者半透明的保护层或配置有透明或者半透明的保护层与颜色叠加层或高反光层的组合,这样的设计该电致温变变色薄膜可呈现出均匀型、渐变型、图案型或LOGO等变色范围或在温变过程中可以形成一种动态的变色效果。

在加热层的设计中,其在透明基材上直接填充或沉积ITO、PEDOT等透明导电薄膜,施加电压后均匀产热,同样可使温变层产生均匀的变色效果。此时则可以根据温变薄膜的形态,而呈现均匀型、渐变型、图案型或LOGO等变色效果。

在加热层的设计中,其配置成电阻值均匀分布。即其上的凹槽配置成均一宽度和深度,其内填充导电填充物,因每处的导热系数和阻值几乎相同,这样薄膜的产热在整面是均匀的,与温变层接触后使温变层产生均匀的变色效果。

在加热层的设计中,其配置成电阻值渐变分布,即其上的凹槽配置成宽度相同和深度渐变,这样在填充导电浆料后,不同深度的凹槽形成阻值和导热系数不一致的纹路,施加电压后则会产生不同的热量,使薄膜形成一个温度渐变,其与温变层接触后从而产生颜色的渐变,此时则因温变薄膜不同的形态可以产生各种特别的变色效果。在方式下,因阻值不同,相同的电压导致不同区域产热的快慢,在温变过程中可以呈现动态的变色效果。

在温变层的设计中,其配置成层均匀的温变薄膜或不同的温变薄膜以呈现不同的显色效果。

在温变层的设计中,其包含承载层,该承载层配置有复数沟槽,在沟槽内填充色变材料以形成温变层。该色变材料可均匀配置,也可渐变配置。

在温变层的设计中,其可为单色温变膜或多色图案化温变膜,该单色温变膜或多色图案化温变膜配置成均匀型、渐变型、图案型或LOGO标志型。

也就是说,可以将上述特征作任意的排列组合,并用于电致温变变色薄膜的改进。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡如本发明精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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