【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包含n掺杂有机导电聚合物的电致变色器件，该n掺杂有机导电聚合物可以用于透明导电层或/和离子存储层或/和电致变色层。
技术介绍
1、电致变色器件(electrochromic device，ecd)通常由七层构成，包括作为基底的两个非导电层、一个或两个透明导电(transparent conducting，tc)层、作为工作电极(working electrode，we)的电致变色层、作为对电极(counter electrode，ce)的离子存储层和电解质层。当施加外部电偏压时，电致变色层经历颜色变化。同时，离子存储层经历与电致变色层中的反应相反的反应，以平衡在电致变色层处生成的电荷。在电致变色层与离子存储层之间是电解质层，其用作离子源和离子传导通道。电致变色层和离子存储层设置在透明导体上，该透明导体是器件的集电器。当选择两个透明导体层时，器件用作透射器件。当只使用了一层透明导体(例如另一导电层是反射导电层)，其通常用作反射器件。在ecds中最常使用的tc层是氧化铟锡(indium tin oxide，ito)，因为其具有低薄层电阻、高光学透明度和对于大多数ec材料足够大的电压窗口。然而，ito是机械易碎的，具有小的弯曲半径和应变，其限制了ito在卷对卷制造和柔性电子器件中的应用。另外，铟是具有稀缺矿物储备的稀土矿物。随着对ito需求的增加，铟的可用性在二十年内将受到高度限制，并且近年来已经证明价格飞涨。因此，非常期望找到能提供高性能以及低成本的ito替代品，并且期待可以减少ecds的层数以简化器件结构，从而进一步
技术实现思路
1、本专利技术涉及包括n掺杂有机导电聚合物的电致变色器件/显示器。
2、在一个方面，所公开的电致变色器件包括：两个基底以及设置在两个基底之间的多个区域，以及每个区域包括：第一导电层；第一导电层的上方的电解质层；所述电解质层的上方的电致变色层；和所述电致变色层的上方的第二导电层。在所公开的电致变色器件中，第一导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物。在该化学式中，x是o、s或se；m和n中的每一种是大于零的整数；r1和r2中的每一种独立地选自氢、卤素或c1-c10烷基中的一种；m+是有机或金属阳离子。在一些实施例中，第二导电层包括n掺杂有机导电聚合物。在一些实施例中，第二导电层的厚度小于第一导电层的厚度。在一些实施例中，所公开的电致变色器件还包括设置在第一导电层和电解质层之间的离子存储层，以及这里离子存储层不包括n掺杂有机导电聚合物。在一些实施例中，电解质层和电致变色层中的每一者由聚合物制成。在一些实施例中，电解质层是固体电解质层。在一些实施例中，区域包括第一区域和第二区域，其中第一区域包括与第二区域的第二电致变色层不同的第一电致变色层，用于显示不同的颜色。在一些实施例中，基底中的至少一个是柔性的。在一些实施例中，第一导电层或第二导电层是透明或半透明的。在一些实施例中，所公开的电致变色器件还包括连接两个相邻区域的导电聚合物互连件。在一些实施例中，导电聚合物互连件包括n掺杂有机导电聚合物。在一些实施例中，处于褪色状态的每个区域是透明的，以使电致变色器件能够成为透视显示器。在一些实施例中，n掺杂有机导电聚合物具有在380nm至800nm的波长范围内的最小变色透明度，其中在n掺杂有机导电聚合物的氧化态与还原态之间色度变化δc*小于5。在一些实施例中，所公开的电致变色器件在小于3伏下操作。在一些实施例中，所公开的电致变色器件在每个还原或氧化电位偏压下在开路电位下操作1000秒具有透射率衰减δt＜5％。在一些实施例中，区域包括第一区域和第二区域，其中第一区域的电致变色层和第二导电层与第二区域的电致变色层和第二导电层分离，以及第一区域的第二导电层和第二区域的第二导电层通过设置在其间的第一导电聚合物互连件连接。在一些实施例中，第一区域的电解质层和第一导电层与第二区域的电解质层和第一导电层分离，其中第一区域的第一导电层和第二区域的第一导电层通过设置在其间的第二导电聚合物互连件连接。
3、在一个方面，所公开的电致变色器件包括：两个基底和设置在两个基底之间的多个层。这里，多个层包括：第一导电层；第一导电层的上方的电解质层；电解质层的上方的电致变色层；和电致变色层的上方的第二导电层，其中第一导电层包括具有化学式的n掺杂聚(3,7-二氢苯并[1,2-b:4,5-b']二呋喃-2,6-二酮)(n-pbdf)。在该化学式中，m和n中的每一种是大于零的整数。在一些实施例中，第二导电层包括n-pbdf。在一些实施例中，第二导电层的厚度小于第一导电层的厚度。在一些实施例中，所公开的电致变色器件包括设置在第一导电层和电解质层之间的离子存储层，以及离子存储层不包括n-pbdf。在一些实施例中，电解质层和电致变色层中的每一者由聚合物制成。在一些实施例中，电解质层是固体电解质层。在一些实施例中，基底中的至少一个是柔性的。在一些实施例中，第一导电层或第二导电层是透明或半透明的。在一些实施例中，第一导电层具有在380nm与800nm之间的波长内的最小变色透明度，其中在第一导电层的氧化态与还原态之间色度变化δc*小于5。在一些实施例中，所公开的电致变色器件在小于3伏下操作。在一些实施例中，所公开的电致变色器件在每个还原或氧化电位偏压下在开路电位下操作1000秒具有透射率衰减δt＜5％。
4、在一个方面，公开一种形成电致变色器件的方法。该包括：在第一基底上方涂布第一导电层，其中第一导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，以及在该化学式中，x是o、s或se；m和n中的每一种是大于零的整数；r1和r2中的每一种独立地选自氢或c1-c10烷基中的一种；m+是有机或金属阳离子；图案化第一导电层以形成第一区域以及相邻第一区域之间的第一电互连件；在第二基底上方涂布第二导电层；图案化第二导电层以形成第二区域以及相邻第二区域之间的第二电互连件；和执行以下步骤之一：a)在每个第一区域上方形成第一电解质层，其中第一电解质层彼此分离；在每个第二区域上方形成电致变色层，其中电致变色层彼此分离；在每个电致变色层上方形成第二电解质层，其中第二电解质层彼此分离；和层叠第一基底和第二基底，使得第一电解质层与第二电解质层接触；或者b)在每个第一区域上方形成电解质层，其中电解质层彼此分离；在每个电解质层上方形成电致变色层，其中电致变色层彼此分离；和层叠第一基底和第二基底，使得电致变色层与第二区域接触；或者c)在每个第二区域上方形成电致变色层，其中电致变色层彼此分离；在每个电致变色层上方形成电解质层，其中电解质层彼此分离；和层叠第一基底和第二基底，使得电解质层与第一区域接触。
5、在另一个方面，提供了一种用于形成电致变色器件的方法。该方法包括：在第一基底上方形成第一导电层；在第一导电层上方形成第一电解质层；在第二基底上方形成第二导电层；在第二导电层上方形成电致变色层；在电致变色层上方形成第二电解质层；和层叠第一基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于形成电致变色器件的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，其中X是O、S或Se；m和n中的每一种是大于零的整数；R1和R2中的每一种独立地选自氢或C1-C10烷基中的一种；以及M+是有机或金属阳离子。
5.根据权利要求2所述的方法，其中：
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一导电层上方形成所述第一电解质层包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述图案化操作中的至少一种是通过光刻或印刷方法来执行的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，其中X是O、S或Se；m和n中的每一种是大于零的整数；R1和R2中的每一种独立地选自氢或C1-C10烷基中的一种；以及M+是有机或金属阳离子。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：p>
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
13.根据权利要求11所述的方法，其中：
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
15.根据权利要求14所述的方法，
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述图案化操作中的至少一种是通过光刻或印刷方法来执行的。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，其中X是O、S或Se；m和n中的每一种是大于零的整数；R1和R2中的每一种独立地选自氢或C1-C10烷基中的一种；以及M+是有机或金属阳离子。
18.一种用于形成电致变色器件的方法，包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述图案化操作中的至少一种是通过光刻或印刷方法来执行的。
20.一种用于形成电致变色器件的方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于形成电致变色器件的方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，其中x是o、s或se；m和n中的每一种是大于零的整数；r1和r2中的每一种独立地选自氢或c1-c10烷基中的一种；以及m+是有机或金属阳离子。
5.根据权利要求2所述的方法，其中：
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述第一导电层上方形成所述第一电解质层包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述图案化操作中的至少一种是通过光刻或印刷方法来执行的。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二导电层包括具有化学式的n掺杂有机导电聚合物，其中x是o、s或se；m和n中的每一种是大于零的整数；r1和r2中的每一种独立地选自氢或c1-c10烷基中的一种；以及m+是有机...
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