多彩电致变色器件及其制备方法技术

本申请公开了一种多彩电致变色器件及其制备方法。所述多彩电致变色器件包括：多孔层，具有相背对的第一面和第二面；电解质，填充在所述多孔层内；第一金属层，设置在所述多孔层的第一面上；第一电致变色层，设置在所述第一金属层上，且所述第一电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第一光学谐振腔；以及，对电极，设置在所述多孔层的第二面上。本申请多彩电致变色器件的电致变色层能够被直接观察到，而不受其它结构层的影响，可以获得更好的视觉效果，且多彩电致变色器件的整体厚度可达到100μm以下，呈现超薄柔性的特点，更方便与不同器件相结合，同时其制备工艺简单，有利于大面积、大批量的生产制备。大批量的生产制备。大批量的生产制备。

【技术实现步骤摘要】
多彩电致变色器件及其制备方法


[0001]本申请涉及一种电致变色器件，具体涉及一种多彩电致变色器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]最近无机多彩电致变色引起了广泛关注，其远超传统无机电致变色器件的色彩调节能力、优于有机电致变色的循环稳定性，再结合电致变色本身双稳态、低能耗等特点，使得无机多彩电致变色在显示、防伪、传感等领域有着重大应用潜力。但是受限于传统电致变色器件
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三明治
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结构的影响，导致多彩电致变色器件普遍存在厚度大(毫米级别)、柔韧性差等缺陷，进而无法满足显示、防伪这些应用场景对超薄化的需求，同时传统
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结构还使多彩电致变色器件的颜色易受到电解质和对电极的影响，这些不足均大大限制了多彩电致变色的实际应用。

技术实现思路

[0003]本申请的主要目的在于提供一种多彩电致变色器件及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
[0004]为实现前述专利技术目的，本申请采用的技术方案包括：
[0005]本申请的一个方面提供了一种多彩电致变色器件，其包括：
[0006]多孔层，具有相背对的第一面和第二面；
[0007]电解质，填充在所述多孔层内；
[0008]第一金属层，设置在所述多孔层的第一面上；
[0009]第一电致变色层，设置在所述第一金属层上，且所述第一电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第一光学谐振腔；
[0010]对电极，设置在所述多孔层的第二面上。
[0011]本申请的另一个方面提供了一种多彩电致变色器件的制备方法，其包括：
[0012]提供多孔层，所述多孔层具有相背对的第一面和第二面；
[0013]在所述多孔层的第一面上依次设置第一金属层、第一电致变色层，所述第一电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第一光学谐振腔；
[0014]在所述多孔层的第二面上设置对电极；
[0015]以及，在所述多孔层内填充电解质。
[0016]本申请的又一个方面提供了所述多彩电致变色器件在制备显示设备等领域的用途。
[0017]相较于现有技术，本申请通过将多彩电致变色器件的电致变色层和对电极分别集成在多孔层的两侧，并利用多孔层的孔洞结构存储电解质，使电致变色层与对电极由存储在多孔层中的电解质相连接，进而使电致变色层不再被电解质、对电极等其它结构层遮挡，能够被直接观察到，避免其本征颜色以及动态颜色变化受其余结构层的影响，可以获得更好的视觉效果，且多彩电致变色器件的整体厚度主要由多孔层决定，可达到100μm以下，并
呈现超薄柔性的特点，更方便与不同器件相结合，满足不同领域的应用需求；同时，该多彩电致变色器件的制备工艺简单，有利于大面积、大批量的生产制备。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是现有技术中一种电致变色器件的结构示意图；
[0020]图2是本申请实施例1中一种多彩电致变色器件的结构示意图；
[0021]图3是本申请实施例1一种多彩电致变色器件在通电前的照片；
[0022]图4是本申请实施例1一种多彩电致变色器件在通电后的照片；
[0023]图5是本申请实施例1一种多彩电致变色器件在不同电压下的颜色变化照片；
[0024]图6是本申请实施例1及对比例4中电致变色器件的反射率测试图谱；
[0025]图7是本申请实施例2中一种多彩电致变色器件的结构示意图；
[0026]图8a
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图8c分别是本申请实施例2一种多彩电致变色器件在通电前的正面、背面、弯折状态下的照片；
[0027]图9a
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图9c分别是本申请实施例2一种多彩电致变色器件在通电后的正面、背面、弯折状态下的照片；
[0028]图10是本申请实施例4中一种多彩电致变色器件的结构示意图；
[0029]图11是本申请实施例4一种多彩电致变色器件在通电前的照片；
[0030]图12是本申请实施例4一种多彩电致变色器件在通电后的照片。
具体实施方式
[0031]请参阅图1所示，现有的电致变色器件主要由从下向上依次设置的基底1、电致变色层2、电解质层3、对电极4组成，因此电致变色层2会受到电解质层3和对电极4的遮挡，不能被直接观察到，虽然可以采用高透光率的材料制备电解质层和对电极，但电致变色层的颜色不可避免的会被电解质层和对电极干扰，从而使得器件的整体颜色观感大大降低，特别是体现在反射率降低、电极颜色发生偏差等方面，同时如前所述，此类电致变色器件还普遍存在厚度在毫米级以上、柔韧性差等不足，难以大面积、大批量生产制备，亦不便与日趋轻薄化的电子设备等结合。
[0032]针对现有技术的这些缺陷，本申请人提出了本申请的技术方案，如下将予以更为详细的说明。
[0033]本申请的一些实施例提供的一种多彩电致变色器件包括：
[0034]多孔层，具有相背对的第一面和第二面；
[0035]电解质，填充在所述多孔层内；
[0036]第一金属层，设置在所述多孔层的第一面上；
[0037]第一电致变色层，设置在所述第一金属层上，且所述第一电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第一光学谐振腔；
[0038]对电极，设置在所述多孔层的第二面上。
[0039]本申请中通过采用前述的设计，使得至少一个电致变色层位于电致变色器件的最外层，其在使用时，无论是在通电或未通电的情况下，电致变色层的颜色、亮度等均不会受到电致变色器件中其它结构层的遮挡，可以被直接观察到，因而可以获得非常好的视觉效果。
[0040]在一个实施例中，所述第一金属层和第一电致变色层构成金属
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介质结构，能产生光学干涉作用而显示出多彩色。进一步的，通过调节第一电致变色层材料的厚度，可以调节光的干涉相长和相消，实现光的选择性吸收和反射，从而还可以相应调整该金属
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介质结构的结构色。
[0041]在一个实施例中，所述第一光学谐振腔包括法布里
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佩罗谐振腔。通过形成该第一光学谐振腔，可以使电致变色器件在未通电状态下呈现出绚丽的光学结构色，以及在通电状态下，能够实现光学结构色与电致变色的有机融合，获得的颜色种类远超电致变色的种类与光学结构色的种类之和。
[0042]在一个实施例中，所述对电极包括导电层和/或离子存储层，所述离子存储层设置在所述导电层与所述多孔层的第二面之间。其中，所述导电层的材质可以是W、Ag、Pt、Au、Al、Cu、Ti、Mo、Ni等金属材料、也可以是ITO(铟锡氧化物)、F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多彩电致变色器件，其特征在于包括：多孔层，具有相背对的第一面和第二面；电解质，填充在所述多孔层内；第一金属层，设置在所述多孔层的第一面上；第一电致变色层，设置在所述第一金属层上，且所述第一电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第一光学谐振腔；对电极，设置在所述多孔层的第二面上。2.根据权利要求1所述的多彩电致变色器件，其特征在于：所述第一光学谐振腔包括法布里
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佩罗谐振腔。3.根据权利要求1所述的多彩电致变色器件，其特征在于：所述对电极包括导电层和/或离子存储层，所述离子存储层设置在所述导电层与所述多孔层的第二面之间。4.根据权利要求1所述的多彩电致变色器件，其特征在于：所述对电极包括第二金属层和第二电致变色层，所述第二电致变色层设置在所述对电极上，所述第二金属层位于所述第二电致变色层与所述多孔层的第二面之间；优选的，所述第二电致变色层的厚度为＞0且≤2000nm，更优选为100～500nm；优选的，所述第二金属层的厚度为＞0且≤2000nm，更优选为90～150nm；优选的，第二金属层具有多孔结构。5.根据权利要求4所述的多彩电致变色器件，其特征在于：所述第二电致变色层在厚度方向上的两侧表面均为反射面，从而形成第二光学谐振腔，所述第二光学谐振腔包括法布里
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佩罗谐振腔；和/或，所述第二电致变色层的材质包括无机电致变色材料和/或有机电致变色材料。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的多彩电致变色器件，其特征在于：所述第一电致变色层的厚度为＞0且≤2000nm，优选为100～500nm；和/或，第一金属层沉积在所述多孔层的第一面上，并也具有多孔结构；和/或，所述第一金属层的厚度为＞0且≤2000nm，优选为90～150nm；和/或，所述多孔层所含孔洞的孔径为100nm～1000nm；和/或，所述多孔层的厚度为＞0且≤1000μm，优选为＞0且≤100μm；和/或，所述第一电致变色层的材质包括无机电致变色材料和/或有机电致变色材料；和/或，所述电解质与第一金属层及对电极均直接接触；和/或，所述电解质包括光固化电解质；和/或，所述第一金属层、第一电致变色层是通过物理和/或化学沉积方式依次沉积在所述多孔层的第一面上；和/或，所述对电极是通过物理和/或化学沉积方式沉积在所述多孔层的第二面上；和/或，所述多彩电致变色器件的整体厚度在100μm以下；和/或，所述多彩电致变色器件还包括基底，所述对电极与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志刚，李耀武，孙培炎，陈健，丛杉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：