柔性电致变色器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了柔性电致变色器件及其制备方法，所述柔性电致变色器件包括层叠设置的：第一基材层、第一阻隔层、第一导电层、电致变色层、准固态电解质层、离子存储层、第二导电层、第二阻隔层、第二基材层；柔性电致变色器件还包括第一缓冲介质层、第二缓冲介质层的至少之一；第一缓冲介质层位于电致变色层与准固态电解质层之间；第二缓冲介质层位于准固态电解质层与离子存储层之间；其中，形成第一缓冲介质层的材料、形成第二缓冲介质层的材料包括聚合物吸水材料。由此，第一缓冲介质层和/或第二缓冲介质层具有较好的柔韧性，还可以吸收器件内部各功能层所吸收的水分，可以改善水对器件性能造成的不良影响，提升器件的循环性能和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
柔性电致变色器件及其制备方法


[0001]本专利技术属于电致变色
，具体涉及柔性电致变色器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]电致变色是指材料在外加电场或电流作用下，材料通过电化学过程发生氧化还原反应而引起的颜色和透明度的可逆变化，这种变化是由于材料在紫外、可见光或近红外区域的光学属性(透射率、反射率或吸收率)在外加电场作用下产生了稳定的可逆变化而引起的。
[0003]随着电致变色器件的广泛应用，硬质电致变色器件已不能满足实际需求，制备均匀、性能优良的柔性电致变色器件成为了科研工作者的重要研究方向。柔性电致变色器件，除可对太阳光的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)进行动态调节和控制外，还具有良好的弯曲性能，应用范围较宽，如可穿戴设备、柔性显示等领域。
[0004]目前的柔性电致变色器件仍然有待改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识做出的。
[0006]专利技术人发现，柔性电致变色器件的电解质层主要采用准固态电解质，虽然可满足柔性应用的需求，但由于准固态电解质的重要成分(锂盐)具有易吸收水汽的特点，导致准固态电解质在制备过程中及柔性电致变色器件的组装过程中易吸收水汽，影响电致变色器件的功能层寿命，除此之外，在循环过程中，由于水的存在也容易导致在器件表观出现气泡，以上两个方面都严重影响电致变色器件的使用寿命，因此，此类器件的应用及推广受到了极大的限制。
[0007]本专利技术旨在至少在一定程度上改善或缓解上述提及的技术问题的至少之一。
[0008]本专利技术提供一种柔性电致变色器件，所述柔性电致变色器件包括层叠设置的：第一基材层、第一阻隔层、第一导电层、电致变色层、准固态电解质层、离子存储层、第二导电层、第二阻隔层、第二基材层；
[0009]所述柔性电致变色器件还包括：第一缓冲介质层、第二缓冲介质层的至少之一；
[0010]所述第一缓冲介质层位于所述电致变色层与所述准固态电解质层之间；所述第二缓冲介质层位于所述准固态电解质层与所述离子存储层之间；
[0011]其中，形成所述第一缓冲介质层的材料与形成所述第二缓冲介质层的材料包括聚合物吸水材料。
[0012]由此，第一阻隔层和第二阻隔层可以阻挡外部环境水汽入侵，或者当内部水分较大时，第一阻隔层和第二阻隔层可以阻挡水分进入器件内部；第一缓冲介质层和/或第二缓冲介质层具有较好的柔韧性，可以提升器件的柔性，还具有较好的吸水功能，可以吸收器件内部各功能层、尤其是准固态电解质层所吸收的水分。第一阻隔层、第二阻隔层与第一缓冲介质层和/或第二缓冲介质层互相配合，可以改善柔性电致变色器件在制备及使用过程水
对器件性能造成的不良影响，提升器件循环性能和稳定性。
[0013]根据本专利技术的实施例，所述第一缓冲介质层、所述第二缓冲介质层包括多个交替设置的第一子聚合物层和第二子聚合物层；形成所述第一子聚合物层的材料包括聚乙烯亚胺、聚乙氧基乙烯亚胺的至少一种；形成所述第二子聚合物层的材料包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、透明质酸的至少一种；形成所述第一缓冲介质层的材料与形成所述第二缓冲介质层的材料相同或不同。由此，可以使第一缓冲介质层、第二缓冲介质层具有致密的结构，具有更好的吸水效果。
[0014]根据本专利技术的实施例，所述第一缓冲介质层、所述第二缓冲介质层的厚度彼此独立地选自2
‑
30μm。由此，可以使第一缓冲介质层、第二缓冲介质层同时具有较好的吸水功能和较好的柔韧性。
[0015]根据本专利技术的实施例，所述第一阻隔层与所述第二阻隔层满足以下条件的至少之一：形成所述第一阻隔层的材料与形成所述第二阻隔层的材料包括氧化铝、氧化锆、氧化硅、氮化硅的至少一种；所述第一阻隔层的水氧透过率与所述第二阻隔层的水氧透过率彼此独立地选自10
‑4～10
‑2g/m2·
day。由此，可以更有效的阻挡外部环境水汽入侵。
[0016]根据本专利技术的实施例，所述第一基材层与所述第二基材层满足以下条件的至少之一：形成所述第一基材层的材料与形成所述第二基材层的材料彼此独立地选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺；所述第一基材层的厚度与所述第二基材层的厚度彼此独立地选自100
‑
180μm。由此，可以进一步提高柔性电致变色器件的性能。
[0017]根据本专利技术的实施例，形成所述第一导电层的材料与形成所述第二导电层的材料彼此独立地选自掺锡氧化铟、掺氟氧化锡、掺铝氧化锌的至少之一。由此，可以进一步提高柔性电致变色器件的性能。
[0018]根据本专利技术的实施例，所述电致变色层满足以下条件的至少之一：形成所述电致变色层的材料包括氧化钨、氧化钼、五氧化二铌、二氧化钛的至少之一；所述电致变色层的厚度为300
‑
500nm。由此，可以进一步提高柔性电致变色器件的性能。
[0019]根据本专利技术的实施例，所述离子存储层满足以下条件的至少之一：形成所述离子存储层的材料包括镍氧化物、铱氧化物、锰氧化物的至少之一；所述离子存储层的厚度为200
‑
400nm。由此，可以进一步提高柔性电致变色器件的性能。
[0020]根据本专利技术的实施例，所述准固态电解质层满足以下条件的至少之一：形成所述准固态电解质层的材料包括树脂主体、增塑剂和锂盐；所述树脂主体包括聚氧乙烯醚、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛的至少之一；所述增塑剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚的至少之一；所述锂盐包括高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、双(氟磺酰)亚胺锂、双(三氟甲烷磺酰)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰)亚胺锂的至少之一；所述准固态电解质层的厚度为30
‑
70μm。由此，可以进一步提高柔性电致变色器件的性能。
[0021]本专利技术还提供一种制备柔性电致变色器件的方法，所述方法包括：
[0022]在第一基材层的一侧表面依次形成第一阻隔层、第一导电层、电致变色层，得到第一复合层；
[0023]在第二基材层的一侧表面依次形成第二阻隔层、第二导电层、离子存储层，得到第二复合层；
[0024]将所述第一复合层、准固态电解质层和所述第二复合层进行复合，得到柔性电致变色器件；
[0025]所述方法包括以下步骤的至少之一：
[0026]在形成所述电致变色层之后，在所述电致变色层远离所述第一导电层的一侧形成第一缓冲介质层，得到第一复合层；
[0027]在形成所述离子存储层之后，在所述离子存储层远离所述第二导电层的一侧形成第二缓冲介质层，得到第二复合层。
[0028]由此，由上述方法所制备的柔性电致变色器件具有较好的循环性能和较高的稳定性，此外，该方法还具有操作简单的优点，适用于大规模的工业化生产。
[0029]在本专利技术的一些实施例中，由上述方法所制备的柔性电致变色器件的结构与前文所述的柔性电致变色器件的结构相同，因此，由上述方法所制备的柔性电致变色器件具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性电致变色器件，其特征在于，所述柔性电致变色器件包括层叠设置的：第一基材层、第一阻隔层、第一导电层、电致变色层、准固态电解质层、离子存储层、第二导电层、第二阻隔层、第二基材层；所述柔性电致变色器件还包括：第一缓冲介质层、第二缓冲介质层的至少之一；所述第一缓冲介质层位于所述电致变色层与所述准固态电解质层之间；所述第二缓冲介质层位于所述准固态电解质层与所述离子存储层之间；其中，形成所述第一缓冲介质层的材料与形成所述第二缓冲介质层的材料包括聚合物吸水材料。2.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述第一缓冲介质层、所述第二缓冲介质层包括多个交替设置的第一子聚合物层和第二子聚合物层；形成所述第一子聚合物层的材料包括聚乙烯亚胺、聚乙氧基乙烯亚胺的至少之一；形成所述第二子聚合物层的材料包括聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、透明质酸的至少之一；形成所述第一缓冲介质层的材料与形成所述第二缓冲介质层的材料相同或不同。3.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述第一缓冲介质层与所述第二缓冲介质层的厚度彼此独立地选自2
‑
30μm。4.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述第一阻隔层与所述第二阻隔层满足以下条件的至少之一：形成所述第一阻隔层的材料与形成所述第二阻隔层的材料彼此独立地选自氧化铝、氧化锆、氧化硅、氮化硅的至少之一；所述第一阻隔层的水氧透过率与所述第二阻隔层的水氧透过率彼此独立地选自10
‑4～10
‑2g/m2·
day。5.根据权利要求1所述的柔性电致变色器件，其特征在于，所述第一基材层与所述第二基材层满足以下条件的至少之一：形成所述第一基材层的材料与形成所述第二基材层的材料彼此独立地选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺的至少之一；所述第一基材层的厚度与所述第二基材层的厚度彼此独立地选自100
‑
180μm。6.根据权利要求1所述的柔性电...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢爱，韩美英，宋鑫，王亚丽，樊迪，王佳，侯丽新，
申请(专利权)人：中国乐凯集团有限公司，
类型：发明
国别省市：