电致变色器件及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种电致变色器件及其制备方法和应用，采用镀膜工艺在第一衬底表面沉积第一导电层；在第一导电层表面掩膜沉积第一电致变色层；采用镀膜工艺在第一电致变色层表面依次沉积电解质层和第二导电层；或在第二衬底表面沉积第二导电层后，在第二导电层和第一电致变色层之间制备电解质层；得到单层电致变色器件；或，采用镀膜工艺在第一电致变色层表面依次沉积电解质层、第二电致变色层和第二导电层；或在第二衬底表面依次沉积第二导电层和第二电致变色层后，在第二电致变色层和第一电致变色层之间制备电解质层；得到双层电致变色器件；电解质层为透明固态有机锂离子导体膜。其全固态的制备工艺有效解决了很难实现大面积规模化生产的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子器件领域，特别是涉及一种电致变色器件及其制备方法和应用。
技术介绍
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。因此，电致变色材料具有双稳态的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图像后，只要显示的图像内容不变，就不会耗电。因此，具有良好的节能效果。并且，由于电致变色显示器件与其他显示器件相比，具有无视觉盲角、对比度高、工作温度范围宽、驱动电压低和色彩丰富等优势，在仪表显示、户外广告和静态显示等领域具有很大的应用前景。在电致变色的过渡金属氧化物中，五氧化二钒显示了阳极变色和阴极变色，并且基于钼掺杂的五氧化二钒薄膜具有多电致变色(橙-黄-绿-蓝)行为，在550nm-900nm光谱区内的30％-90％的光学调制。因此，采用钼掺杂的五氧化二钒作为电致变色器件中的电致变色层，能够有效提高电致变色器件的性能。但是，在进行电致变色器件制备时，由于其原料成本和制作成本均较高，很难实现大面积规模化生产，并且制备的电致变色器件性能也不够稳定。
技术实现思路
基于此，有必要针对现有的电致变色器件制作成本较高，很难实现大面积规模化生产的问题，提供一种电致变色器件及其制备方法和应用。为实现本专利技术目的提供的一种电致变色器件制备方法，包括如下步骤：采用镀膜工艺在第一衬底表面沉积第一导电层；在所述第一导电层表面掩膜沉积第一电致变色层；采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积电解质层和第二导电层；或在第二衬底表面沉积所述第二导电层后，在所述第二导电层和所述第一电致变色层之间制备所述电解质层；得到单层电致变色器件；或，采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积所述电解质层、第二电致变色层和所述第二导电层；或在所述第二衬底表面依次沉积所述第二导电层和所述第二电致变色层后，在所述第二电致变色层和所述第一电致变色层之间制备所述电解质层；得到双层电致变色器件；所述电解质层为透明固态有机锂离子导体膜。在其中一个实施例中，制备所述电解质层包括：在所述第二导电层和所述第一电致变色层之间，或在所述第二电致变色层和所述第一电致变色层之间注射或注入电解质溶胶后，在预设烘烤温度下烘烤至所述电解质溶胶聚合并固化形成所述透明固态有机锂离子导体膜；其中，所述电解质溶胶为有机锂离子溶胶。在其中一个实施例中，所述预设烘烤温度为50℃—200℃。在其中一个实施例中，所述第一电致变色层和所述第二电致变色层的沉积工艺均为电化学沉积工艺或磁控溅射沉积工艺。相应的，本专利技术还提供了一种电致变色器件，采用上述任一种制备方法制备，包括导电层、电致变色层和电解质层；其中，所述电解质层为透明固态有机锂离子导体膜。在其中一个实施例中，所述透明固态有机锂离子导体膜在可见光范围内的透过率大于或等于80％；且，所述透明固态有机锂离子导体膜的厚度为50nm～5mm。在其中一个实施例中，所述透明固态有机锂离子导体膜的离子导电率大于或等于1×10-5S/cm。在其中一个实施例中，所述电致变色层为钼掺杂五氧化二钒薄膜；且，所述钼掺杂五氧化二钒薄膜为[001]取向的层状结构。在其中一个实施例中，所述钼掺杂五氧化二钒薄膜中，钼的掺杂浓度为5％～10％mol；且，所述钼掺杂五氧化二钒薄膜的厚度为50nm～5μm。相应的，本专利技术还提供了一种如上所述的任一种电致变色器件在移动终端上的应用。上述电致变色器件制备方法的有益效果：通过在单层电致变色器件或双层电致变色器件中制备透明固态有机锂离子导体膜作为电解质层，实现了全固态电致变色器件的制备。其制备工艺简单，成本低廉，易于实现，并且全固态的制备工艺(即导电层、电致变色层及电解质层均为固态)有利于规模化生产。从而有效解决了现有的电致变色器件制作成本较高，很难实现大面积规模化生产的问题。并且，采用上述方法制备的电器变色器件为全固态电致变色器件，全固态的电致变色器件相较于固液共存的电致变色器件，其性能稳定性更高。因而有效提高了电致变色器件的性能稳定性。附图说明图1为本专利技术的电致变色器件一具体实施例的结构剖视图；图2为本专利技术的电致变色器件另一具体实施例的结构剖视图；图3为采用本专利技术的电致变色器件制备方法实施例1制备的钼掺杂五氧化二钒电致变色薄膜的XRD图谱；图4为采用本专利技术的电致变色器件制备方法实施例1制备的电致变色器件的透过率数据图。具体实施方式为使本专利技术技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。作为本专利技术提供的电致变色器件制备方法的一具体实施例，包括如下步骤：步骤S100，采用镀膜工艺在第一衬底表面沉积第一导电层。步骤S200，在第一导电层表面掩膜沉积第一电致变色层。步骤S300，采用镀膜工艺在第一电致变色层表面依次沉积电解质层和第二导电层。即在第一电致变色层表面沉积电解质层后，再在电解质层表面沉积第二导电层。即可完成单层电致变色器件的制备。或者是，在第二衬底表面沉积第二导电层后，将第二导电层和第一电致变色层封装，直接在第二导电层和第一电致变色层之间制备电解质层来实现单层电致变色器件的制备。或者是，步骤S300’，采用镀膜工艺在第一电致变色层表面依次沉积电解质层、第二电致变色层和第二导电层，实现双层电致变色器件的制备。或在第二衬底表面依次沉积第二导电层和第二电致变色层后，在第二电致变色层和第一电致变色层之间制备电解质层，达到制备双层电致变色器件的目的。其中，上述制备的单层电致变色器件或双层电致变色器件中的电解质层均为透明固态有机锂(Li)离子导体膜。通过上述制备方法制备的电致变色器件由多层复合膜组成，具有电致变色器件最典型、最简单的结构。并且通过制备透明固态有机Li离子导体膜作为固态电解质层，实现了全固态电致变色器件，器件性能更加稳定。并且，制备工艺简单，很容易实现大面积规模化生产。作为一具体实施例，制备电解质层时，可通过采用注射法或真空灌注法，将电解质溶胶注射或注入至第一电致变色层和第一导电层之间，或第一电致变色层和第二电致变色层之间，并在预设烘烤温度下烘烤至电解质溶胶聚合并固化形成透明固态有机锂离子导体膜。其中，电解质溶胶为有机锂离子溶胶。其通过将有机锂离子溶胶形成固态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致变色器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：采用镀膜工艺在第一衬底表面沉积第一导电层；在所述第一导电层表面掩膜沉积第一电致变色层；采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积电解质层和第二导电层；或在第二衬底表面沉积所述第二导电层后，在所述第二导电层和所述第一电致变色层之间制备所述电解质层；得到单层电致变色器件；或，采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积所述电解质层、第二电致变色层和所述第二导电层；或在所述第二衬底表面依次沉积所述第二导电层和所述第二电致变色层后，在所述第二电致变色层和所述第一电致变色层之间制备所述电解质层；得到双层电致变色器件；所述电解质层为透明固态有机锂离子导体膜。

【技术特征摘要】
1.一种电致变色器件制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用镀膜工艺在第一衬底表面沉积第一导电层；
在所述第一导电层表面掩膜沉积第一电致变色层；
采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积电解质层和第二导
电层；或在第二衬底表面沉积所述第二导电层后，在所述第二导电层和所述第
一电致变色层之间制备所述电解质层；得到单层电致变色器件；
或，采用所述镀膜工艺在所述第一电致变色层表面依次沉积所述电解质层、
第二电致变色层和所述第二导电层；或在所述第二衬底表面依次沉积所述第二
导电层和所述第二电致变色层后，在所述第二电致变色层和所述第一电致变色
层之间制备所述电解质层；得到双层电致变色器件；
所述电解质层为透明固态有机锂离子导体膜。
2.根据权利要求1所述的电致变色器件制备方法，其特征在于，制备所述
电解质层包括：
在所述第二导电层和所述第一电致变色层之间，或在所述第二电致变色层
和所述第一电致变色层之间注射或注入电解质溶胶后，在预设烘烤温度下烘烤
至所述电解质溶胶聚合并固化形成所述透明固态有机锂离子导体膜；
其中，所述电解质溶胶为有机锂离子溶胶。
3.根据权利要求2所述的电致变色器件制备方法，其特征在于，所述预设
烘烤温度为50℃—20...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪亮，曹鸿涛，柯有和，雍微，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33