[發(fā)明專利]基于電致變色器件的戶外廣告牌及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710987523.3
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107561812A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱紹華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海博歷機(jī)械科技有限公司
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155;G09F9/00
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11530
• 代理人: 趙永強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制造領(lǐng)域，更具體涉及基于電致變色器件的戶外廣告牌及其制作方法。

背景技術(shù)

廣告牌，是一種展示產(chǎn)品、服務(wù)等信息的展示系統(tǒng)，泛指一切傳遞信息的媒體。戶外廣告牌，由于其所處的戶外位置具有特殊性，要求其能夠按照太陽光的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)信息顯示的亮度，然而，現(xiàn)有戶外廣告牌都是由金屬、木板、玻璃等材料制作，很難實現(xiàn)這一功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對背景技術(shù)存在的問題，提供一種基于電致變色器件的戶外廣告牌及其制作方法，其對自供能電致變色器件的結(jié)構(gòu)和制作工藝都進(jìn)行了改進(jìn)，從而制得光電能量轉(zhuǎn)換效率極高，壽命延長的廣告牌，而且通過電致變色器件，其能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)太陽光的強(qiáng)弱來調(diào)節(jié)顯示信息的亮度。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種基于電致變色器件的戶外廣告牌的制作方法，電致變色器件使用機(jī)械的方法固定在廣告牌主體外表面，具體包括：組裝廣告牌主體、電致變色器件和調(diào)控模塊：

一、調(diào)控模塊的制作步驟如下：

(1)制作可調(diào)開關(guān)，用于連接；

(2)制作控制電路，用于根據(jù)外界光強(qiáng)可以連續(xù)調(diào)節(jié)施加電致變色器件的電流，當(dāng)外界光變強(qiáng)時調(diào)大電流，當(dāng)外界光變?nèi)鯐r調(diào)小電流；

二、廣告牌的電致變色器件制作步驟如下：

(1)WO₃納米薄膜材料電致變色電極制備：

a.對特定尺寸的鋼化玻璃表面磁控濺射氟摻雜氧化錫(FTO)薄膜，厚度約為320-360nm；

b.對其進(jìn)行高溫退火處理，得到強(qiáng)度較高的FTO導(dǎo)電玻璃，然后按照超純水、丙酮、乙醇的順序?qū)TO導(dǎo)電玻璃依次超聲清洗15min，烘干備用；然后，利用磁控濺射法在FTO玻璃上鍍W膜，其厚度為200-220nm；W膜用作WO₃納米線的生長源；

c.配制0.2mol/L的鎢酸鈉水溶液，然后滴加3mol/L的鹽酸至不再產(chǎn)生沉淀為止，將所得沉淀經(jīng)離心洗滌后溶于雙氧水中得到透明溶膠，將透明溶膠涂于鍍有W膜的ITO導(dǎo)電玻璃表面，在400-420℃下煅燒40min得到WO₃晶種層；

d.將上述得到的帶有WO₃晶種層的FTO導(dǎo)電玻璃放入箱式高溫爐中，通入Ar保護(hù)氣，加熱至400-420℃，保溫4-4.5小時，后自然降溫至室溫，即得到圓柱形WO₃納米棒陣列薄膜，即得到電致變色電極；

其中納米棒長度為0.5-0.6μm，納米棒密度約10⁶/cm²。

(2)改進(jìn)的ZnO納米線薄膜光敏電極制備：

a.對特定尺寸的鋼化玻璃表面磁控濺射氟摻雜氧化錫(FTO)薄膜，厚度約為500-525nm，然后對其進(jìn)行高溫退火處理，得到強(qiáng)度較高的FTO導(dǎo)電玻璃，然后用乙醇超聲清洗20分鐘后再用紫外臭氧清洗機(jī)清洗10分鐘，取出后在N2氣氛中吹干；

b.將FTO玻璃放入噴金儀中，在FTO表面噴鍍一層金膜作為催化劑，金膜厚度約為1-2nm，后對FTO玻璃依照a步驟的方法再次清洗；

c.采用二水合醋酸鋅(Zn(CH3C00)2-2H20)和乙醇胺(Monoethanolamine)以乙二醇甲醚(2-methoxyethanol)為溶劑，配置成50mM等摩爾比的溶膠，然后在緩慢滴入0.02-0.03倍體積的10g/L的海藻糖水溶液，并攪拌均勻形成均勻混合狀態(tài)，旋涂到洗凈的FTO基底上，旋涂3次以獲得連續(xù)的納米粒子薄膜，每次旋涂之間將基板用紅外燈加熱促進(jìn)溶劑揮發(fā)，最后將基板在大氣中385℃退火半小時，形成大面積均勻分布的ZnO納米粒子種子層，所述種子層的厚度為22-28nm；

d.配制0.15M的ZnSO₄水溶液，用濃氨水溶液調(diào)節(jié)pH值到10，將ITO基板放入溶液中，密封后放入95℃的烘箱，2小時候取出，用去離子水清洗，晾干后即得氧化鋅納米線；

e.將純有機(jī)吲哚啉染料D102溶解到體積比為1:1的乙睛和叔丁醇的溶液中，濃度為0.5mM，將ZnO納米線浸泡在D102中，避光保存5小時，取出之后，用無水乙醇沖洗D102敏化后的ZnO納米線，以充分去除通過物理吸附方式吸附到ZnO納米線表面的D102分子，得到改進(jìn)的光敏電極；

(3)電解液制備：

配成0.1M LiI和0.001M I²的PC溶液，作為自供能電致變色器件的支持電解液。

(4)器件組裝：