[發明專利]電致變色薄膜的制備方法

有效

• 申請號: 201810410696.3
• 申請日: 2018-05-02
• 公開（公告）號: CN108828868B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 高彥峰;方雅思;陳長
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G02F1/153
• 分類號: G02F1/153;G02F1/1333
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種電致變色薄膜的制備方法。所制備的電致變色薄膜由金屬氧化物與透明導電氧化物(TCO)以及透明導電基板復合而成。本發明采用共混法制備金屬氧化物與TCO的鍍膜液，然后采用濕法涂覆的方法制備電致變色氧化物納米薄膜。本發明的優點在于：所述薄膜制備方法簡便，適于大規模生產。本電致變色薄膜具有著色、褪色時間短，光學調制范圍大，循環性能好，成本低的特點，適合制造大面積電致變色薄膜。

技術領域

本發明涉及一種光學薄膜的制備方法，特別是涉及一種電致變色功能薄膜的制備方法，應用于納米無機功能材料薄膜制備工藝技術領域。

背景技術

電致變色是指在外加電場或電流的驅動下，材料的光學屬性在紫外、可見或近紅外光區域的透過率、吸收率或反射率發生可逆、穩定的變化，其外觀上表現為顏色和透明度的變化。利用這種特性制造出來的器件稱為電致變色器件。關于電致變色的研究追溯到19世紀60年代，S.K.Deb首次發現WO₃薄膜具有電致變色性能，用其制備了電致變色器件，并提出“氧空位色心”的變色機理，吸引了眾多科學家們的研究熱情，進而使電致變色得到了越來越廣泛的應用，如汽車、飛機、火車鑲嵌玻璃、建筑鑲嵌玻璃、儀表顯示、光學元件、電子紙等領域。專利文獻號為CN104111568A的中國專利公開了一種可電致變色、電化學儲能和驅動電子設備的智能玻璃，該玻璃同時具備電致變色、儲存電能并驅動電子設備的功能，可用于光線調節和電力供應。

電致變色材料作為一種新型的節能材料，按照材料的類型分為無機電致變色材料和有機電致變色材料。其中，無機電致變色材料根據著色方式的不同，可以分為陰極電致變色材料和陽極電致變色材料。陰極電致變色材料的代表有WO₃、MoO₃、TiO₂、Nb₂O₅、V₂O₅等；陽極電致變色材料的代表有NiO、Co₂O₃、IrO_x、Rh₂O₃、V₂O₅等。有機電致變色材料中具有代表性的有：紫羅精、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩類化合物及其衍生物等。然而，制備薄膜較高的成本以及技術的復雜度仍然制約著其發展與應用。無機電致變色薄膜的制備方法主要包括濺射法、溶膠-凝膠法、電沉積法、陽極氧化法、水熱/溶劑熱法以及噴墨打印法等。專利文獻號為CN105366954A的中國專利公開了一種納米氧化鎢電致變色薄膜的制備方法，該方法采用液相激光燒蝕與電泳沉積結合的方法，得到了高活性、高雜化程度的氧化鎢薄膜，但該方法需要昂貴的設備。專利文獻號為201510824861.6的中國專利公開了一種NiO納米晶電致變色薄膜的制備方法，該方法采用注入法及提拉法制備NiO納米晶電致變色薄膜，得到的薄膜均勻度高、可以進行大面積制備，但該方法必須進行多次提拉干燥，對生產工藝的要求較高。因此，探尋新的低成本且簡便的制備電致變色薄膜的方法一直是科學家們努力的方向，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種電致變色薄膜的制備方法，由金屬氧化物與透明導電氧化物(TCO)以及透明導電基板復合而成電致變色薄膜，便于大規模連續生產以制得大面積電致變色薄膜器件，所制得電致變色薄膜具有較大的光學調制、較短的變色時間以及較好的循環穩定性，制造成本低，工藝簡單，易于實現。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電致變色薄膜的制備方法，包括如下步驟：

a.將金屬氧化物納米粒子、TCO納米粒子進行混合，制成納米分散液，作為金屬氧化物與TCO的鍍膜液備用；所述金屬氧化物為電致變色材料；

作為本發明優選的技術方案，所述納米分散液中包含100重量份的金屬氧化物納米粒子、0.1～1000重量份的TCO納米粒子、0.01～1000重量份的分散劑、100～20000重量份的溶劑、0～1000重量份的樹脂和0～500重量份的固化劑；