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电致变色器件用单面电极片

阅读：820发布：2020-05-11

IPRDB可以提供电致变色器件用单面电极片专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种电致变色器件用单面电极片，解决现有电致变色器件电极结构无法使该电致变色器件的内、外区域以及全部区域分别准确变色的问题，技术方案是：电极层包括设置在基底一侧面低层的分区导电层和高层的分区电场施加层，分区导电层是由相互隔离的外围导电区块和中部的内导电区块组成的导电膜，内导电区块外延部连接电极层外部的内区电极外引线；分区电场施加层是由相互隔离的外围电场施加区块和中部的内位电场施加区块组成的导电膜，内位电场施加区块与内导电区块对应连通为一体，在外围电场施加区块与外围导电区块之间设置有绝缘层。其能够准确地对内外区域以及全部区域分别施加电场，实现了对应的具有电致变色性能的膜层准确地变色。，下面是电致变色器件用单面电极片专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电致变色器件用单面电极片，它包括带有电极层的基底，其特征在于：所述电极层包括设置在基底一侧面低层的分区导电层和高层的分区电场施加层，分区导电层是由相互隔离的外围导电区块和中部的内导电区块组成的导电膜，内导电区块外延部连接电极层外部的内区电极外引线；所述分区电场施加层是由相互隔离的外围电场施加区块和中部的内位电场施加区块组成的导电膜，内位电场施加区块与内导电区块对应连通为一体，并通过内区电极外引线形成内位电场施加区导电通路，外围电场施加区块联通电极层外部的外围电极外引线形成外围电场施加区导电通路，在外围电场施加区块与外围导电区块之间设置有至少覆盖引出内导电区块外延部的外围导电区块开口处的绝缘层。

2.根据权利要求1所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述外围导电区块、内导电区块、外围电场施加区块和内位电场施加区块中至少一区块是由至少两个相互隔离的单元区块组成。

3.根据权利要求2所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述内导电区块是由至少两个单元内导电块排布组成，各单元内导电块的外延部分别连接对应的内区电极外引线，且内位电场施加区块由与单元内导电块对应的单元内电场施加块排布组成，各单元内电场施加块与对应的各单元内导电块连通为一体。

4.根据权利要求3所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述外围导电区块设置有一侧开口或相对两侧的两开口，单元内导电块横向排布，各单元内导电块的外延部利用所述外围导电区块开口连接对应的内区电极外引线。

5.根据权利要求4所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述外围导电区块采用相对两侧的两开口，单元内导电块呈一行或两行排布，各单元内导电块外延部分别利用邻近的外围导电区块开口连接对应的内区电极外引线。

6.根据权利要求5所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述单元内导电块采用一行排布，所述相对两侧的两开口相互错开布置。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述绝缘层上与外围导电区块开口处相隔离的区域设置有外围导电联通口，外围电场施加区块利用外围导电联通口经外围导电区块连接外围电极外引线。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述绝缘层设置在所述外围导电区块开口处，外围电场施加区块与外围导电区块连通。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述内区电极外引线和/或外围电极外引线为多条，沿电极层周边布置。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述分区电场施加层外设置有一层电致变色层或离子储存层。

11.根据权利要求1至6任意一项所述的电致变色器件用单面电极片，其特征在于：所述分区电场施加层采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。

说明书全文

电致变色器件用单面电极片

技术领域

[0001] 本发明涉及电致变色件器，特别是一种电致变色器件用单面电极片，用于组成电致变色件器，形成向电致变色层施加电场的电极构件。

背景技术

[0002] 电致变色是指材料的颜色、透过率、反射率、吸收率等光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的变化的现象，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，用电致变色材料制成的器件称为电致变色器件。目前，电致变色器件主要有三种结构形式：第一种结构组合层如图26所示，“基底──电极层──电致变色层──电解质层──离子储存层──电极层──基底”结构；第二种结构组合层为“基底──电极层──电致变色层──电解质层──电极层──基底”结构；第三种结构组合层为，“基底──电极层──电致变色与电解质层──电极层──基底”结构。当通过前述电致变色器件两侧的电极层向电致变色层施加电场时，电致变色层发生颜色和透明度的可逆变化，表观上呈现为电致变色器件发生颜色和透明度的可逆变化。但因前述电致变色器件两侧的电极层是均匀、连续地布满需要变色的全部区域，并且两侧电极层又兼具有导电和向具有电致变色特性的膜层施加电场双重功能，因此当需要在局部区域变色时，该电极层无法避免对非期望变色的局部电致变色层施加电场，使非期望变色区域变色，尤其是，当期望变色区为电致变色器件内部区域，非期望变色区为电致变色器件外围区域时，无法避免地使外围区域也发生了变色，造成了电致变色器件局部变色不够准确的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种电致变色器件用单面电极片，解决现有电致变色器件电极结构无法使该电致变色器件的内、外区域以及全部区域分别准确变色的问题，其能够准确地对内、外区域以及全部区域分别施加电场，进而实现使对应的具有电致变色性能的膜层准确地变色。

[0004] 本发明采用的技术方案是：该电致变色器件用单面电极片包括带有电极层的基底，技术要点是：所述电极层包括设置在基底一侧面低层的分区导电层和高层的分区电场施加层，分区导电层是由相互隔离的外围导电区块和中部的内导电区块组成的导电膜，内导电区块外延部连接电极层外部的内区电极外引线；所述分区电场施加层是由相互隔离的外围电场施加区块和中部的内位电场施加区块组成的导电膜，内位电场施加区块与内导电区块对应连通为一体，并通过内区电极外引线形成内位电场施加区导电通路，外围电场施加区块联通电极层外部的外围电极外引线形成外围电场施加区导电通路，在外围电场施加区块与外围导电区块之间设置有至少覆盖引出内导电区块外延部的外围导电区块开口处的绝缘层。

[0005] 所述外围导电区块、内导电区块、外围电场施加区块和内位电场施加区块中至少一区块是由至少两个相互隔离的单元区块组成。

[0006] 所述内导电区块是由至少两个单元内导电块排布组成，各单元内导电块的外延部分别连接对应的内区电极外引线，且内位电场施加区块由与单元内导电块对应的单元内电场施加块排布组成，各单元内电场施加块与对应的各单元内导电块连通为一体。

[0007] 所述外围导电区块设置有一侧开口或相对两侧的两开口，单元内导电块横向排布，各单元内导电块的外延部利用所述外围导电区块开口连接对应的内区电极外引线。

[0008] 所述外围导电区块采用相对两侧的两开口，单元内导电块呈一行或两行排布，各单元内导电块外延部分别利用邻近的外围导电区块开口连接对应的内区电极外引线。

[0009] 所述单元内导电块采用一行排布，所述相对两侧的两开口相互错开对应。

[0010] 所述绝缘层上在与外围导电区块开口处相隔离的区域设置有外围导电联通口，外围电场施加区块利用外围导电联通口经外围导电区块连接外围电极外引线。

[0011] 所述绝缘层仅设置在外围电场施加区块与外围导电区块开口处之间，外围电场施加区块与外围导电区块连通。

[0012] 所述内区电极外引线和/或外围电极外引线为多条，沿电极层周边布置。

[0013] 所述分区电场施加层外设置有一层对应的电致变色层或离子储存层。

[0014] 所述分区电场施加层采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。

[0015] 本发明具有的优点和积极效果是：由于采用分区导电层、绝缘层和分区电场施加层的叠加结构，分区导电层采用相隔离的外围导电区块和中部的内导电区块，分区电场施加层也采用相隔离的内位电场施加区块与外围电场施加区块，并使内位电场施加区块与内导电区块对应并连通为一体，并通过内区电极外引线形成内位电场施加区导电通路，外围电场施加区块通过外围电极外引线形成外围电场施加区导电通路，因此，当仅有内位电场施加区导电通路的内区电极外引线与直流电源的一极相连形成导电通路时，内位电场施加区块获得与连通的直流电源极相同的电极电势而形成局部电场，而外围电场施加区块不形成电场；当仅有外围电场施加区导电通路的外围电极外引线与直流电源的一极相连时，外围电场施加区块获得与连通的直流电源极相同的电极电势而形成局部电场，而内位电场施加区块不形成电场；当内区电极外引线和外围电极外引线均与直流电源的一极相连时，内位电场施加区块和外围电场施加区块均获得与连通的直流电源极相同的电极电势而在分区电场施加层全部区域形成电场，因而形成了能够对内、外区域以及全部区域分别进行准确地施加电场，而不对不期望施加电场的区域施加电场。

[0016] 由于本发明具有上述的电极电势引导和电场形成特性，因此，利用本发明单面电极片组合制成的电致变色器件，该电致变色器件由两个本发明单面电极片相向设置，在两个分区电场施加层中间设置具有电致变色特性的膜层8。当将两个本发明单面电极片的内位区电极外引线分别与直流电源的两极相连时，内位电场施加区对应的具有电致变色特性的膜层在电场的作用下可呈现出颜色和透明度的变化，而被绝缘层隔开的区域不能向具有电致变色特性的膜层施加电场，不发生颜色和透明度的变化，解决了现有电致变色器件进行内部局部区域变色时发生非期望变色的问题；当将一个单面电极片的内区电极外引线和外围电极外引线均与直流电源的一极相连，而将另一个单面电极片的内位区电极外引线和外围区电极外引线均与直流电源的另一极相连时，具有电致变色特性的膜层可在全区域发生颜色和透明度的变化，电致变色器件具有全区域变色功能。

[0017] 因此，利用本发明制成的电致变色器件兼具有分别调控内、外区域以及全部区域准确变色的功能。本发明的单面电极片可以采用透明材料，制成透射型电致变色器件，用于眼镜、遮阳板等，也可以采用非透明材料制成反射型电致变色器件，用于，用于汽车后视镜等。

附图说明

[0018] 以下结合附图对本发明作进一步描述。

[0019] 图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是图1的左视图；
图3是图1的A─A向剖视图；
图4是图1的B─B向剖视图；
图5是本发明实施例1的分区电场施加层分布示意图；
图6是本发明实施例1的绝缘层分布示意图；
图7是本发明实施例1的分区导电层分布示意图；
图8是本发明实施例2的结构示意图；
图9是图8的C─C向剖视图；
图10是本发明实施例2的分区电场施加层分布示意图；
图11是本发明实施例2的分区导电层分布示意图；
图12是本发明实施例3的结构示意图；
图13是图12的左视图；
图14是图12的D─D向剖视图；
图15是本发明实施例3的分区电场施加层分布示意图；
图16是本发明实施例3的分区导电层分布示意图；
图17是本发明实施例4的结构示意图；
图18是本发明实施例4的分区导电层分布示意图；
图19是本发明实施例4的绝缘层的一种形式分布示意图；
图20是本发明实施例4的绝缘层的另一种形式分布示意图；
图21是本发明实施例5的结构示意图；
图22是图17的左视图；
图23是本发明实施例5的一种绝缘层结构示意图；
图24是本发明实施例5的另一种绝缘层结构示意图；
图25是本发明实施例6的一种绝缘层结构示意图；
图26是现有电致变色器件第一种结构组合层结构示意图；
图27是本发明的使用状态示意图。

[0020] 图中序号说明：1基底、2分区导电层、21内导电区块、211单元内导电块、22内导电区块外延部、23外围导电区块、3绝缘层、31外围导电联通口、4分区电场施加层、41内位电场施加区块、411单元内电场施加块、42外围电场施加区块、5内区电极外引线、6外围电极外引线、7间隙、8具有电致变色特性的膜层。

具体实施方式

[0021] 根据图1～26详细说明本发明的具体结构。

[0022] 实施例1，如图1至7所示，一种电致变色器件用单面电极片，其包括带有电极层的基底1，电极层采用由基底一侧面向外敷设的低层的分区导电层2和高层的分区电场施加层4组成，外缘设置内区电极外引线5和外围电极外引线6。分区导电层2是由外围导电区块23和围在外围导电区块中部的内导电区块21组成的导电膜，外围导电区块23与内导电区块21通过间隙7或填充物相互隔离，相互之间不导电。内导电区块外延部22穿过外围导电区块23连接内区电极外引线5。分区电场施加层4是由外围电场施加区块42和包围在外围电场施加区块中部的内位电场施加区块41组成的导电膜，外围电场施加区块42与内位电场施加区块
41之间通过间隙7或填充物相互隔离，相互之间不导电。分区电场施加层4是用于通电后向具有电致变色特性的膜层施加电场的导电膜，内位电场施加区块41与内导电区块21对应并连通为一体，通过内区电极外引线5形成内位电场施加区导电通路。可以在外围导电区块23和外围电场施加区块42之间的全部区域设置有绝缘层3，也可以在引出内导电区块外延部的外围导电区块开口处与外围电场施加区块之间设置有绝缘层3，绝缘层3用于隔离外围电场施加区块42与内导电区块外延部22，由于内导电区块外延部直接伸向电极层外，该绝缘层能够防止内导电区块外延部通电后的电场干扰外围电场施加区块42，外围电场施加区块
42可以直接联通外围电极外引线6，形成外围电场施加区导电通路，外围电极外引线可以为多条，沿外围电场施加区块周边分散布置，能够提高电场施加区块产生电场的速度，从而使具有电致变色特性的膜层的变色效果更佳均匀。

[0023] 分区导电层2的内导电区块21用于向分区电场施加层4的内位电场施加区块41提供内部导电通路。内导电区块21与内位电场施加区块41连为一体，通过内导电区块外延部22，穿过外围导电区块23一侧边，外延伸连通至内区电极外引线5外缘形成内位电场施加区导电通路，并与分区导电层2的外围导电区块隔开，形成非电导通状态。外围电场施加区块可以采用形状呈平面的“口”字型导电膜，用于形成外围电场形状。外围导电区块和绝缘层也可以采用形状均呈平面的“口”字型，便于形成外围和中部区域的相对形状。

[0024] 在利用本发明制成的电致变色器件中，分区电场施加层4用于向具有电致变色特性的膜层施加电场，内位电场施加区块41位于分区电场施加层4的内部区域，内位电场施加区块41以外的其它区域形成外围电场施加区块4，内位电场施加区块41具有对本区域施加电场的功能，外围电场施加区块42兼具有向本区域导电和对本区域施加电场双重功能。

[0025] 该电致变色器件用单面电极片整体可以采用平面或非平面形状，间隙或填充物在满足不导电的情况下可以很小，可以小至肉眼不能分辨的程度，从而提高整体的视觉感受，基底可以是透明或不透明的基础构件，分区导电层和分区电场施加层是由导电材料制成的透明或不透明的膜层，绝缘层是由电绝缘材料制成的透明或不透明的膜层。基底的基础构件可以采用玻璃、树脂、透明塑料薄膜、抛光金属板、镀反射层的玻璃。导电材料可以采用氧化铟、氧化锡、氧化锌、锡掺杂的氧化铟、氟掺杂的氧化锡、锑掺杂的氧化锡、纳米银、碳纳米管、金。绝缘材料可以采用聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酯树脂。

[0026] 作为进一步改进，可以将外围导电区块、内导电区块、外围电场施加区块和内位电场施加区块四区块的其中一区块、两区块、三区块或全部区块由至少两个相互隔离的单元区块组成，各区块的单元区块为：外围导电区块的单元外导电块、内导电区块的单元内导电块、外围电场施加区块的单元外电场施加块和内位电场施加区块的单元内电场施加块。同一层各区块的隔离可以是通过间隙7或填充物隔开，相互之间不导电。内区电极外引线和/或外围电极外引线为多条，沿电极层周边分散布置，各单元区块分别联通对应的内区电极外引线或外围电极外引线。

[0027] 作为进一步改进，内导电区块21由至少两个单元内导电块211排布组成，各单元内导电块211都分别设置有对应的外延部22，各外延部21穿过外围导电区块23分别连接有独立的内区电极外引线5；并且内位电场施加区块41也采用由与单元内导电块211对应数量和排布位置的单元内电场施加块411组成，使得内位电场施加区能够更加准确和细化地对具有电致变色特性的膜层施加电场。具体为如下实施例2至4。

[0028] 实施例2：如图8至11所示的一种电致变色器件用单面电极片，其在实施例1的基础上，对分区导电层2的内导电区块21作了进一步改进，在基底表面，外围导电区块设置一侧开口或相对两侧的两开口，一侧开口的电致变色器件用单面电极片未示出，其外围导电区块结构为纵向一侧开口，即将“口”字型外围导电区块去掉一个下部的边或上部的边；图8为带有相对两侧的两开口的电致变色器件用单面电极片，其外围导电区块结构为，在图11中，上下相对的两区域设置两开口，即将“口”字型外围导电区块同时去掉下部和上部的边，或形成只有纵向左右两侧边的外围导电区块，内导电区块21由相间隔的至少两个单元内导电块横向排布组成，即采用两个或更多个单元内导电块211，各单元内导电块之间留有间隙，排成一行，组成内导电区块，每个单元内导电块都分别设置有对应的外延部22，可以采用与条形单元内导电块连成一体的内导电区块外延部22，各个单元内导电块通过单独对应的外延部向外围导电区块纵向开口伸出分别连接对应的内区电极外引线，即各个单元内导电块211连接有独立的内区电极外引线5，内位电场施加区块41也采用与单元内导电块对应的多个单元内电场施加块411，其他结构与实施例1相同，通过单元化形成多个单元内导电块、内区电极外引线和单元内电场施加块分别连接，使得内位电场施加区能够更加准确和细化地对具有电致变色特性的膜层施加电场。

[0029] 实施例3：如图12至16所示的一种电致变色器件用单面电极片，如图16所示，其分区导电层2采用实施例2的带有两侧相对的两开口的外围导电区块结构，作了进一步改进，内导电区块的单元内导电块为多个，各个单元内导电块之间留有间隙，相互间隔排列至少两行，单元内导电块外延部分别向外围导电区块的两开口伸出并分别连接对应的内区电极外引线，每个单元内导电块都分别设置有对应的内导电区块外延部22，各外延部可以穿过邻近的外围导电区块23边缘，分别连接对应的内区电极外引线5；内位电场施加区块41也采用与单元内导电块对应的多个单元内电场施加块411，其他结构不变。通过多个单元内导电块、内区电极外引线和单元内电场施加块的分别连接，使得内位电场施加区能够更加准确和细化地对具有电致变色特性的膜层施加电场。

[0030] 实施例4：如图17至20所示，其在实施例2的基础上作了进一步改进，外围导电区块也采用带有相对两侧的两开口的结构，不同之处在于两开口相互错开布置，内导电区块21由相间隔的至少两个单元内导电块横向排布组成，即采用两个或更多个单元内导电块211，各单元内导电块之间留有间隙，排成一行，组成的内导电区块，每个单元内导电块都分别设置有对应的外延部22，可以采用与条形单元内导电块连成一体的内导电区块外延部22，各个单元内导电块通过单独对应的外延部向邻近的外围导电区块开口伸出分别连接对应的内区电极外引线，即各个单元内导电块211连接有独立的内区电极外引线5，内位电场施加区块41也采用与单元内导电块对应的多个单元内电场施加块411。如图19所示，绝缘层可以仅设置在该外围导电区块两开口处与外围电场施加区块之间，可以采用对应的局部覆盖形状，如图20所示，在带有外围导电区块两开口的外围导电区块侧边部覆盖对应的条形绝缘层，在该条形绝缘层中设置外围导电联通口，使外围导电联通口与外围导电区块开口处隔离，使外围电场施加区块通过外围导电联通口连接外围导电区块，再联接外围电极外引线。通过多个单元内导电块、内区电极外引线和单元内电场施加块的分别连接，使得内位电场施加区能够更加准确和细化地对具有电致变色特性的膜层施加电场。可以采用多个单元外电场施加块的结构，将外围电场施加区块的上、下、左、右四个方位分为相互隔离的四个单元外电场施加块；也可以采用多个单元外导电块的结构，将外围导电区块的上、下、左、右四个方位分为相互隔离的四个单元外导电块，使各个单元外电场施加块或单元外导电块分别连接各自对应的外围电极外引线。

[0031] 实施例5：如图21至24所示，在实施例1的基础上进一步改进，绝缘层形状均呈“口”字型，在与外围导电区块开口处相隔离的区域设置有外围导电联通口31，外围电场施加区不直接与外围电极外引线相连，外围电场施加区块42通过外围导电联通口31连接外围导电区块23，再联接外围电极外引线6。如图23和24所示，外围导电联通口采用边缘开口形或内部通孔型。还可以将该带有外围导电联通口的绝缘层与实施例2或3组合。也可以采用如图20所示形式。

[0032] 实施例6：如图25所示，绝缘层仅覆盖在外围电场施加区块与引出内导电区块外延部的外围导电区块开口处之间，外围电场施加区块与外围导电区块连通为一体，减小了绝缘层设置的面积，简化制作工艺，节省成本。还可以将该绝缘层的改进与实施例2或3组合。

[0033] 实施例7：可以通过利用实施例1至5的电致变色器件用单面电极片，在分区电场施加层4外设置有一层电致变色层或离子储存层。设置有一层电致变色层，可以使利用该电致变色器件用单面电极片制成的电致变色器件其颜色和透明度的变化在电极片上发生；设置有一层离子储存层，可以使分区电场施加层只承担电场施加功能或导电与电场施加功能，而离子储存的功能由离子储存层承担。增加的电致变色层或离子储存层既可以铺满其下的分区电场施加层，也可以具有与其下的分区电场施加层相同的区划结构。

[0034] 实施例8：为了使利用具有两层电极层的单面电极片制成的电致变色器件其颜色和透明度的变化在电极片上发生，可以将实施例1至实施例5所述的电致变色器件用单面电极片上的分区电场施加层采用同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物制成。同时具有导电特性和电致变色特性的导电聚合物的实例为聚（3，4-乙烯二氧噻吩）/聚苯乙烯磺酸。

[0035] 如图27所示，是本发明的使用状态示意图。该电致变色器件由两个本发明单面电极片相向设置，在两个分区电场施加层中间设置具有电致变色特性的膜层8。所述具有电致变色特性的膜层可以是一层电致变色层，也可以是电致变色层/电解质层的叠层结构，也可以是电致变色层/电解质层/电致变色层的叠层结构，也可以是电致变色层/电解质层/离子储存层的叠层结构。当将两个本发明单面电极片的内位区电极外引线分别与直流电源的两极相连时，内位电场施加区对应的具有电致变色特性的膜层在电场的作用下可呈现出颜色和透明度的变化，而被绝缘层隔开的区域不能向具有电致变色特性的膜层施加电场，不发生颜色和透明度的变化，解决了现有电致变色器件进行内部局部区域变色时发生非期望变色的问题；当将一个单面电极片的内区电极外引线和外围电极外引线均与直流电源的一极相连，而将另一个单面电极片的内位区电极外引线和外围区电极外引线均与直流电源的另一极相连时，具有电致变色特性的膜层可在全区域发生颜色和透明度的变化，电致变色器件具有全区域变色功能。

[0036] 尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，任何人员均可能根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明的原理所作的任何修改，都应当被认为处于本发明的保护范围。

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用于电致变色装置的对电极-专利编号CN107924099A	2020-05-12	362
电致变色镜的电极结构-专利编号CN1380991A	2020-05-11	933
用于电致变色装置的对电极-专利编号CN107111199A	2020-05-13	360
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电致变色镜的电极结构-专利编号CN1156735C	2020-05-11	243
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具有三个电极层的电致变色器件-专利编号CN108020975A	2020-05-12	734
电致变色器件用分区式双面电极片-专利编号CN107991824A	2020-05-13	749

电致变色器件用单面电极片

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