技术领域
[0001] 本
申请涉及电子设备领域，具体地，涉及电致变色组件、壳体和电子设备。
背景技术
[0002] 随着电子技术的发展，用户对于电子设备的要求已不仅仅局限于设备的使用性能上。后壳等壳体的外观是体现电子设备外观设计的重要方面，虽然目前已具有多种材质和
颜色的壳体设计，但目前壳体的颜色和图案仍旧相对固定且较为单一，无法实现多种颜色变化的效果，外观表现
力不够理想。并且电子设备的壳体功能相对单一，只起到保护的作用，而不能电子设备的使用实现动态效果，缺乏和用户之间的交互。
[0003] 尽管有一些相关技术可提供电致变色效果的壳体，但目前的电致变色组件、壳体和电子设备仍有待改进。
发明内容
[0004] 本申请旨在至少一定程度上缓解甚至解决上述技术问题的至少之一。
[0005]
发明人发现，目前的电致变色组件普遍是形成在刚性
基板上的，并且难以实现柔性封装。发明人发现，这主要是由于目前的电致变色组件多采用液态的电致变色材料，或者三明治结构的固态电致变色材料。液态电致变色材料需要较高的灌液和封装技术，很难实现柔性封装，且液态电致变色材料在长时间通电情况下电致变色体系容易被破坏。而三明治结构的固态电致变色材料因为要使用多层堆叠的结构，结构比较复杂，不同层之间的搭配需要严格设计和验证，同时三明治结构由于电致变色材料的着色和褪色需要离子穿过整个
电解质层，因而响应速度较慢。
[0006] 有鉴于此，在本申请的一个方面，本申请提出了一种电致变色组件，包括：相对设置的第一柔性基板和第二柔性基板，以及密封于所述第一柔性基板和所述第二柔性基板之间的电致变色层，所述电致变色层包括柔性
聚合物基材，所述柔性聚合物基材中具有电致变色活性物质、
氧化还原活性物质和导电剂，所述第一柔性基板在朝向所述电致变色层的一侧具有第一
电极层，在远离所述电致变色层的一侧具有第一防
水膜层；所述第二柔性基板在朝向所述电致变色层的一侧具有第二电极层，在远离所述电致变色层的一侧具有第二防水膜层。由此，该电致变色组件可利用
单层结构实现电致变色，从而有利于通过简单的结构实现柔性封装，以获得变色响应快、封装可靠、柔性的电致变色组件，从而特别适合于贴合在具有一定曲面的壳体上。
[0007] 在本发明的另一方面，本发明提出了一种制备电致变色组件的方法。该方法包括：提供第一柔性基板，所述第一柔性基板的一侧具有第一电极，另一侧具有第一防水膜层；在所述第一电极上形成电致变色层，所述电致变色层包括柔性聚合物基材，以及混合在所述柔性聚合物基材中的电致变色活性物质、氧化还原活性物质和导电剂；在所述电致变色层远离所述第一柔性基板的一侧设置第二柔性基板，所述第二柔性基板朝向所述电致变色层的一侧具有第二电极另一侧具有第二防水层，并将所述电致变色层密封于所述第一柔性基板和所述第二柔性基板之间。该方法可以简便地获得电致变色组件。
[0008] 在本发明的另一个方面，本申请提出了一种壳体。该壳体包括前面所述的电致变色组件。由此，该壳体具有外观效果较好，可进行可控变色、变色组件寿命较长、变色相应迅速等优点的至少之一。
[0009] 在本发明的又一方面，本发明提出了一种电子设备，该电子设备包括前面所述的壳体，所述壳体限定出容纳空间；
主板，所述主板收纳于所述容纳空间内部且具有控制
电路，所述控制电路与所述壳体中的电致变色组件电性相连。该电子设备具有前面描述的壳体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备具有壳体可实现可控变色、变色组件寿命较长、变色相应迅速等优点的至少之一。
附图说明
[0010] 图1显示了根据本申请一个示例的电致变色组件的结构示意图；
[0011] 图2显示了根据本申请一个示例的制备电致变色组件的方法的流程示意图；
[0012] 图3显示了根据本申请一个示例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0013] 下面详细描述本申请的
实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0014] 在本申请的一个方面，本申请提出了一种电致变色组件。参考图1，该电致变色组件1000包括相对设置的第一柔性基板100和第二柔性基板200，以及密封于第一柔性基板100和第二柔性基板200之间的电致变色层300。第一柔性基板100在朝向电致变色层300的一侧具有第一电极层110，在远离电致变色层的一侧具有第一防水膜层200，第二柔性基板
200在朝向电致变色层300的一侧具有第二电极层120，在远离电致变色层300的一侧具有第二防水膜层400。电致变色层300包括柔性聚合物基材，柔性聚合物基材中具有电致变色活性物质、氧化还原活性物质和导电剂。即该电致变色组件依靠单层的功能层即可实现电致变色，而无需诸如
电解质层、离子传输层等层叠结构，从而有利于实现柔性封装。并且该电致变色层300中具有电致变色活性物质、氧化还原活性物质和导电剂，可保证电致变色的响应速度。因此，具有变色响应快、封装可靠的优点，从而特别适合于贴合在具有一定曲面的壳体上。
[0015] 下面根据本发明的实施例，对该电致变色组件的各个结构进行详细说明：
[0016] 电致变色层300可以为固态层状结构，具体可在柔性聚合物基材中添加具有电致变色功能的电致变色活性物质，以及其他添加组分。由此，可利用一层具有一定柔性的固态膜层实现电致变色功能，从而便于封装，并可保证该电致变色组件整体均具有一定柔性。具体地，电致变色活性物质可在一定
电压范围内实现可控的在着色态和透明态之间的转换，从而实现电致变色。该着色态和透明态之间的转换是通过电致变色活性物质得失电子而实现的。为了利用一层功能层实现电致变色，该电致变色层300中还具有氧化还原活性物质。氧化还原活性物质为可在电致变色活性物质发生着色和脱色的电压窗口内发生可逆
氧化还原反应的化合物，进而可以在电致变色活性物质发生氧化或者还原时发生另一个半电极反应，以保证电致变色层300内部电子的平衡。即当电致变色活性物质发生氧化反应时，氧化还原活性物质发生还原反应。导电剂可提高固态的电致变色层300的离子电导率，从而实现电致变色功能并保证变色相应速度。例如，导电剂的材料和配比可以被配置为可令电致变色层在室温下的离子电导率大于10-6S/cm。
[0017] 电致变色层300的总厚度不受特别限制，只要可通过第一电极和第二电极之间形成的
电场进行可控的变色即可。例如根据本申请的具体实施例，电致变色层300的厚度可以为5-200μm之间。
[0018] 根据本发明的具体实施例，电致变色活性物质可以为小分子类电致变色活性物质，例如具体可以为紫精。而相关技术中三明治结构的电致变色组件所常用的聚噻吩等材料存在较强的带尾吸收，因此导致电致变色组件的透明态下透过率较低。小分子类的电致变色活性物质可缓解这一问题，且可较为简便地混入固态的柔性聚合物基材中，通过
刮涂等工艺成膜。
[0019] 氧化还原活性物质可以是具有一定颜色的，也可以是透明的。当氧化还原活性物质具有一定颜色或是氧化态和还原态颜色不同时，氧化还原活性物质的颜色可和电致变色活性物质的颜色像配合，共同体现为电致变色组件的整体颜色。根据本申请的具体示例，氧化还原活性物质就可以包括苯胺的至少之一。更具体地，可选用二茂
铁材料为氧化还原活性物质。
[0020] 根据本申请的示例，导电剂的具体类型不受特别限制，只要能够保证电致变色层300的室温离子电导率即可。例如具体可以包括锂盐、季铵盐以及离子导体的指示之一。更具体地，导电剂可包括高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、六氟
磷酸锂、
草酸二氟
硼酸锂、四氟硼酸锂、四丁基氟硼酸铵、四丁基高氯酸铵、四丁基
氯化铵以及四丁基溴化铵中的至少之一。
[0021] 根据本申请的示例，柔性聚合物基材不受特别限制，只要具有一定的透明性以及柔性即可。例如具体可以包括聚甲基
丙烯酸甲酯(PMMA)、聚环氧乙烷(PEO)、聚偏氟乙烯的至少之一。具体地，为了实现通过简单的涂布工艺形成固态的电致变色层，可选择PMMA为柔性聚合物基材。聚甲基丙烯酸甲酯的分子量可以为1000-500000。发明人发现，当PMMA的分子量太小时，形成电致变色层的涂布溶液的
粘度太小，流动性过强。而分子量太大时，涂布的溶液粘度过大，也不利于形成均匀的
薄膜。
[0022] 根据本发明的实施例，电致变色层300中可以进一步包括
固化剂以及
增塑剂的至少之一。具体地，固化剂可以包括UV固化剂或热固化剂，例如UV固化剂包括偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、4-二甲
氨基-苯
甲酸乙酯、二芳基碘鎓盐以及异丙苯茂铁六氟
磷酸盐的至少之一，热固化剂可以包括乙二胺、二氨基环己烷、异佛尔
酮二胺、多乙烯多胺的至少之一。增塑剂可与柔性聚合物基材在固化过程中发生交联，起到提高电致变色层300的柔性的作用。具体地，增塑剂可以包括
碳酸丙烯酯。增塑剂的含量越高则电致变色层300固化后越软，但同时强度也将下降。本领域技术人员可根据实际情况控制增塑剂的含量。
[0023] 根据本申请一些具体的示例，电致变色层300中各组分的具体含量不受特别限制，例如具体可通过调整个组分的配比，令干燥固化后的电致变色层300的透过率大于70％。具体地，电致变色活性物质以及形成柔性聚合物基材的聚合物的
质量比可以为0.01～0.1。氧化还原活性物质以及电致变色活性物质的质量比可以为0.1-2。固化剂和形成柔性聚合物基材的聚合物的质量比为0.01％-5％。电致变色层300可以是通过将氧化还原活性物质以及电致变色活性物质溶解于
有机溶剂中，随后逐步向
有机溶剂中添加形成柔性聚合物基材的聚合物、增塑剂等组分以形成涂布浆料，随后通过包括但不限于刮涂等工艺成膜的。在涂布浆料中，导电剂、形成柔性聚合物基材的聚合物、增塑剂以及有机溶剂的质量比可以为(0.1-10)：(10-30)：(1-200)：(10-500)。由此，一方面可以简便地通过涂布形成厚度较为均匀的电致变色层300，另一方面可保证电致变色层300可具有足够的透明度，以及良好的响应速度。
[0024] 根据本发明的实施例，第一电极以及第二电极的至少之一是由透明导电材料形成的。更具体地，第一电极110以及第二电极120可均为透明电极，例如可以由包括但不限于氧化铟
锡(ITO)、掺氟的氧化锡(FTO)、掺
铝的氧化锌(AZO)或者透明金属网格等中的一种或多种形成。具体地，可以为ITO构成的。
[0025] 第一柔性基板100和第二柔性基板200可以为透明柔性塑料，例如可由透明聚酰亚胺(CPI)材料形成。由此，可保证第一柔性基板100和第二柔性基板200的机械强度以及柔性。可通过封框胶310将电致变色层300密封于第一柔性基板100和第二柔性基板200之间。
[0026] 由于根据本申请示例的电致变色组件仅包括一层功能层(电致变色层300)，因此通过第一防水膜层200以及第二防水膜层300即可实现可靠的防水氧的封装。具体地，第一防水膜层200以及第二防水膜层300可分别独立地由无机材料形成，或分别独立地包括多个依次层叠的无机亚层和有机亚层。例如，无机材料可以包括陶瓷、
二氧化硅、三氧化二铝、氮化铝、氧化镁的至少之一，第一防水膜层以及第二防水膜层分别独立地为单层无机层，例如可以为单层的Al2O3，单层Al2O3的厚度可以为10-100nm。第一防水膜层200以及第二防水膜层300的厚度可以相等也可以不相等。或者，第一防水膜层以及第二防水膜层可以分别独立地包括多个层叠的无机亚层，无机亚层可以由SiO2或Al2O3形成，即第一防水膜层200以及第二防水膜层300可均由多个依次堆叠的SiO2/Al2O3无机亚层形成。每个无机亚层的厚度可以为20-200nm。第一防水膜层以及第二防水膜层所包含的无机亚层的层数可以相等也可以不相等。或者，第一防水膜层以及第二防水膜层也可以具有无机/有机亚层堆叠的结构，其中的无机亚层可以是上述无机材料形成的，有机材料可以为常用的有机封装材料。例如，可在第一柔性基板或是第二柔性基板一侧首先形成无机亚层，然后形成厚度稍大于无机亚层的有机亚层。
[0027] 该电致变色组件可以在0-10V的电压范围内实现透明态和着色态的可逆转变。
[0028] 在本申请的另一方面，本申请提出了一种制备电致变色组件的方法。该方法制备的电致变色组件可以具有前面描述的电致变色组件所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。参考图2，该方法可以包括：
[0029] S100：提供第一柔性基板，所述第一柔性基板的一侧具有第一电极[0030] 根据本发明的实施例，该步骤中，可提供具有第一电极和第一防水膜层的第一柔性基板。第一电极和第一柔性基板的材料前面已经进行了详细的描述，再次不再赘述。例如，第一柔性基板可以为聚酰亚胺，第一电极可以为ITO，第一防水膜层可以为
二氧化硅。本领域技术人员可选择熟悉的方式形成第一电极和第一防水膜层。
[0031] S200：在第一电极上形成电致变色层
[0032] 在该步骤中，在第一电极上形成电致变色层。关于电致变色层的具体组成前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。例如，电致变色层可包括柔性聚合物基材，以及混合在柔性聚合物基材中的电致变色活性物质、氧化还原活性物质和导电剂。
[0033] 电致变色层可以是通过涂布电致变色涂料而形成的。具体地，电致变色涂料包括有机溶剂、电致变色活性物质、形成柔性聚合物基材的聚合物、导电剂以及氧化还原活性物质，可将电致变色活性物质、氧化还原活性物质溶解在有机溶剂中，并逐步添加形成柔性聚合物基材的聚合物、导电剂以及其他添加剂，如固化剂以及增塑剂，并混合形成电致变色涂料。
[0034] 根据本发明的实施例，有机溶剂可以包括丙酮以及乙腈。乙腈和丙酮溶剂可以较好的溶解紫精。并且，也可以较好地溶解形成柔性聚合物基材的聚合物，如PMMA。具体可以在加热搅拌的条件下，逐渐将PMMA等组分添加至溶解有紫精和二茂铁的丙酮或者乙腈中。在电致变色涂料中，电致变色活性物质以及形成柔性聚合物基材的聚合物的质量比可以为
0.01～0.1，氧化还原活性物质以及电致变色活性物质的质量比可以为0.1-2。当电致变色涂料进一步包括增塑剂和固化剂的至少之一时，导电剂、形成柔性聚合物基材的聚合物、增塑剂以及有机溶剂的质量比可以为(0.1-10)：(10-30)：(1-200)：(10-500)，固化剂和形成柔性聚合物基材的聚合物的质量比可以为0.01％-5％。
[0035] 制备好电致变色涂料之后，可以将电致变色涂料涂布于第一电极上以形成湿膜。随后对湿膜进行烘干处理，进行烘干处理时的环境湿度小于10％，烘干处理的
温度应低于有机溶剂的沸点。
[0036] 根据本申请具体的示例，可以通过刮涂的方法将电致变色涂料刮涂在第一电极上。根据最终目标形成的电致变色层的膜厚和溶液中的固含量，调整电致变色湿膜的厚度。固含量即形成柔性聚合物基材的聚合物、导电剂、增塑剂、固化剂、电致变色活性材料和氧化还原活性材料在电致变色涂料中的质量分数之和。目标形成的电致变色膜厚度和湿膜厚度之间的关系可以满足：目标成膜厚度＝湿膜厚度×固含量。
[0037] 随后将湿膜在干燥环境中将溶剂烘干挥发，以丙酮做溶剂时干燥温度应低于56℃，以乙腈做溶剂时应低于81℃。烘干温度高于溶剂沸点，会由于溶剂
沸腾生气泡，影响电致变色层的平整度。发明人发现，使用紫精为电致变色材料时具有形成的膜层透明度较高的优势。但紫精作为小分子比较难固定，因此可以首先令溶剂挥发，随后再利用PMMA等聚合物将紫精分子固定成膜。
[0038] S300：在所述电致变色层远离所述第一柔性基板的一侧设置第二柔性基板[0039] 在该步骤中，在经过烘干处理的湿膜上设置第二柔性基板，并进行固化处理，以令电致变色涂料交联固化并形成电致变色层，并在第一柔性基板和第二柔性基板之间的电致变色层四周涂布框胶，以密封电致变色层。
[0040] 具体地，第二柔性基板的一侧具有第二电极，另一侧具有第二防水膜层。关于第二柔性基板、第二电极和第二防水膜层的具体结构前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。在该步骤中令第二电极与电致变色层相
接触。
[0041] 根据本发明的具体示例，可待有机溶剂烘干后，将第二柔性基板以第二电极朝下的方式紧密的贴合
覆盖在烘干的电致变色层上。将它进一步在80-150℃之间
烘烤一定的时间或是利用UV光照射一段时间的方式进行固化，令PMMA交联固化为固态薄膜。随后在电致变色层四周涂布框胶封装。
[0042] 在本发明的又一方面，本发明提出了一种壳体。该壳体可包括前面描述的电致变色组件。由此，该壳体具有外观效果较好，可进行可控变色、变色组件寿命较长、变色相应迅速等优点的至少之一。
[0043] 具体地，该壳体可具有壳体本体，电致变色组件可贴合在该壳体本体的内表面上。壳体本体可具有底面和
侧壁，底面可为平面也可以具有一定曲面。由于前述的电致变色模组具有较好的柔性，因此即便该壳体具有侧壁，或是具有一定弯曲程度的曲面，也可以较好地贴合在壳体本体上。
[0044] 在本发明的另一方面，本发明提出了一种电子设备。参考图3，该电子设备2000包括前面所述的壳体1500，壳体1500限定出容纳空间(图中未示出)，主板收纳于容纳空间内部且具有控制电路，控制电路与壳体1500中的电致变色组件电性相连。该电子设备具有前面描述的壳体所具有的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该电子设备具有壳体可实现可控变色、变色组件寿命较长、变色相应迅速等优点的至少之一。
[0045] 示例性的，电子设备1500可以为移动或便携式并执行无线通信的各种类型的
计算机系统设备中的任何一种(图3中只示例性的示出了一种形态)。具体的，电子设备2000可以为
移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他
手持设备以及诸如
手表、入
耳式耳机、吊坠、头戴式耳机等，电子设备3000还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备或智能手表的头戴式设备(HMD))。
[0046] 电子设备2000还可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、
个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、
照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、车辆运输仪器、计算器、可编程遥控器、寻呼机、膝上型计算机、台式计算机、
打印机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及
数码相机及其组合。
[0047] 尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、
修改、替换和变型。
