本发明专利技术涉及一种新型的电致变色器件的制作方法，该方法改变了传统的电致变色器件设计模式(即：必须同时包含不同的阴极变色和阳极变色材料层)。本发明专利技术在制作器件的过程中只使用一种变色材料(或者同为阴极着色或同为阳极着色的材料)，使透明基底上附着的同极着色材料并联到一侧，与中间层导电形成两个并联的电流回路，不仅解决了变色材料不能制作器件的问题，而且增加了器件的对比度，响应时间快，有广泛的应用性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型的电致变色器件的制作方法，该方法改变了传统的电致变色器件设计模式（即：必须同时包含不同的阴极变色和阳极变色材料层）。本专利技术在制作器件的过程中只使用一种变色材料（或者同为阴极着色或同为阳极着色的材料），使透明基底上附着的同极着色材料并联到一侧，与中间层导电形成两个并联的电流回路，不仅解决了变色材料不能制作器件的问题，而且增加了器件的对比度，响应时间快，有广泛的应用性。【专利说明】
： 本专利技术涉及一种新型电致变色器件的制备方法。
技术介绍
： 电致变色（EC)材料是指在外加电场作用下，材料发生了氧化还原反应，由于其微 观结构的变化导致材料的光学性质（包括透射率、发射率和吸收率等）在紫外、可见或红外 波段具备可逆变化的性质。电致变色材料按成分分为有机和无机体系。常见的无机电致变 色材料为W0 3、NiO、V205、M〇0、Ti02等过渡金属氧化物及其衍生物。有机电致变色材料包含 紫罗精等有机小分子和聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物。无机电致变色材料有良好的 循环稳定性和优异的对比度，但是其能耗较大，着色效率低，且响应时间较慢。有机电致变 色虽然响应时间很快，能达到毫秒级，且着色效率是无机电致变色材料的十几倍乃至数十 倍，但是由于其结构，衰减较快。两者各有其优点。由于其可控的光学性质，通过一定工艺 将电致变色材料组装成为电致变色器件后即拥有广阔的应用范围，比如用于建筑和汽车的 变色窗、显示技术、飞机隐身、航天热控等。 传统的电致变色器件（ECD)从上到下分别为：透明基底及其附着的导电层（上 层）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明基底及其附着的导电层（下层）。离子存储 层一般都为与电致变色层变色极性相反的材料。当电致变色层材料采用的是阳极氧化变色 材料时，离子存储层则为阴极还原变色材料。这种设计限制了在器件制作过程中材料的选 择范围，而且由于两种材料同时褪色时电位存在差异，变相的增大了器件的氧化还原电位。 同时两种材料的在着色、褪色时颜色不一，使器件的对比度降低。
技术实现思路
： 为了解决上述同极变色材料不能成件的问题，本专利技术设计了一种新结构的电致变 色器件，所述电致变色器件的制备方法为：分别在两个透明电极上沉积电致变色材料，将其 中一层具有变色材料的透明电极放置于底部，在其上刮涂配置好的溶胶透明电解质，放置 一片双面导电的透明电极并在两侧分别引出导线，再次在透明电极的另一面刮涂溶胶透明 电解质，最后将另一层沉积有电致变色材料的透明电极置于顶部，对器件进行封装后，将两 个变色层的导线并联接为正极，将双面导电透明电极上的导线并联接为负极，形成两个并 联的变色回路。 该设计改善了在制作电致变色器件过程中材料选择的局限性，并且兼顾了选材与 性能，大幅增强了器件的对比度，改善了器件的响应时间。由于两层变色层均为同一种材 料，缩小了器件的变色电压，减小了器件的实际功耗。且涉及思路简单容易实现，可使用各 种电致变色材料，制作工艺简单实用，有良好的市场价值。 【专利附图】【附图说明】： 为了更直观明显的说明本专利技术的技术方案，现附图如下： 图1是根据本专利技术的方法制备的ECD的横截面示意图。 图2是根据本专利技术的方法制备的ECD的电致变色器件透过率-时间响应曲线。 图3是实施案例中电致变色器件的着色时间和褪色时间。 【具体实施方式】： 在本专利技术的实施方式中，在透明电极上沉积电致变色材料的步骤通常采用电沉积 的方法。电化学聚合是指采用电化学方法使得聚合单体在工作电极上发生聚合反应。相较 于传统的化学聚合制备的材料，该方法制备过程简单，膜表面光滑平整、膜厚可控等优点。 在本专利技术的实施方式中，所述电极可采用金属和金属氧化物，例如氧化铟锡合金 (ΙΤ0)、氟掺杂的氧化锡（FT0)、氧化锡（NESA)、氧化铟锌（ΙΖ0)、氧化银、氧化银、氧化钥、 金、银、钼、铜、铟和铬；硅材料，例如多晶硅和非晶硅；和碳材料，例如炭黑、石墨、玻璃碳。 考虑到其器件的应用性，优选采用透明度好、工艺成熟且商购易得的产品，如镀有IT0、FT0、 ΑΖ0等的玻璃及PET、PEN膜。 本器件可使用绝大多数电致变色材料，包括有机类的聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯及其 衍生物等导电聚合物、无机类的包括W0 3、NiO、V205、M〇0等金属氧化物；有机类采用循环性 能较好的PED0T，无机类采用透过率变化明显的W0 3。优选地，本专利技术方法所采用的电致变 色膜的材料为噻吩类变色材料，例如为式I、II、ΠΙ所示化合物，分别对应于聚3, 4-乙撑二 氧噻吩（PED0T)，聚3-甲基噻吩（PMeT)和聚3-溴噻吩（PBrT) / \ Br o' o ch3 / n S η ^ Π 式I 式1[ 式III 在本专利技术的实施方式中，在透明电极上沉积电致变色膜的步骤所采用的电镀液 可使用离子液体或有机溶剂-锂盐，所述离子液体包括：1- 丁基3-甲基咪唑类六氟磷酸 盐（BmimPF6)、l-丁基，1-甲基吡咯双三氟甲基磺酸铵盐（Tf2N)、l-乙基-3-甲基 咪唑双三氟甲磺酰亚胺（EmimTf 2N);所述有机溶剂-锂盐包括；碳酸丙烯酯-高氯酸锂 (PC-LiC104)、碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯-六氟磷酸锂（ec/dmc-lipf 6) 在本专利技术的实施方式中，所述溶胶透明电解质可选用现有器件的几种主要电解 质：溶胶透明电解质、离子液体电解质、溶液电解质。优选地，考虑到酸碱对有机物的腐蚀 性，所采用的溶胶透明电解质为如下材料：聚甲基丙烯酸甲酯-碳酸丙烯酯-高氯酸锂 (PMMA-PC-LiC10 4)、1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐-双三氟甲烷磺酰亚胺锂 (EmimTFSI-LiTFSI)或碳酸丙烯酯-高氯酸锂（PC-LiC10 4)。 下面对本专利技术的实施方式进行具体说明 1.制备电致变色膜 步骤101 :在使用前对透明电极进行清洗。将透明电极放置于离心管中，分别在丙 酮，乙醇，超纯水中超声20min，然后与烘箱中烘干。去除电极表面的杂质，保证沉积基底的 干净平整。 步骤102 :配制电沉积过程中所需的电镀液，下述沉积过程皆需在同有氩气的手 套箱中进行： 分别将一定量的沉积单体3, 4-乙撑二氧噻吩（ED0T)，3-甲基噻吩（MeT)，3-溴噻 吩（BrT溶解在离子液体1- 丁基3-甲基咪唑类六氟磷酸盐（BmimPF6)中，配制成0. 02M， 0. 05M，0. 1M，0. 2M，0. 5M，1M 的电镀液，静置待用。 分别将一定量的沉积单体3, 4-乙撑二氧噻吩（ED0T)，3-甲基噻吩（MeT)，3-溴噻 吩（BrT溶解在离子液体1-丁基，1-甲基吡咯双三氟甲基磺酸铵盐（Tf2N)中，配制 成 0· 02M，0· 05M，0· 1M，0· 2M，0· 5M，1M 的电镀液，静置待用。 分别将一定量的沉积单体3, 4-乙撑二氧噻吩（ED0T)，3-甲基噻吩（MeT)，3-溴 噻吩（BrT溶解在离子液体1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺（EmimTf 2N)中，配制成 0· 02M，0· 05M，0· 1M，0· 2M，0·本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电致变色器件的制备方法，所述方法包括如下步骤：分别在两个透明电极上沉积电致变色材料，将其中一个沉积有电致变色材料的透明电极放置于底部并刮涂溶胶透明电解质，在其上放置一片双面导电的透明电极并在两侧分别引出导线，再次在透明电极上的另一面刮涂溶胶透明电解质，最后将另一沉积有电致变色材料的透明电极置于顶部，对器件进行封装后，将两个变色层的导线并联接为正极，将双面导电透电极上的导线并联接为负极，形成两个并联的变色回路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李垚，张航川，曲慧颖，赵九蓬，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。