[發明專利]一種高性能電致變色電容器雙功能器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201910013675.2
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109696785B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 王詩銘;王玉好
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155;G02F1/1516;G02F1/1506
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明涉及一種高性能電致變色電容器雙功能器件及其制作方法。采用的技術方案是：所述的電致變色電容器雙功能器件是以負載高分子覆膜的導電玻璃作為工作電極、液態離子液體為電解質、負載十二鎢磷酸?二氧化鈦(PW₁₂?TiO₂)復合膜的導電玻璃作為對電極構成的“三明治”夾心結構。本發明利用具有氧化還原活性的PW₁₂?TiO₂復合膜作為共軛高分子基電致變色器件的對電極，在使用非水，非酸性電解質的情況下具有雙穩定性，高色彩對比度，高比電容的特性，充放電過程伴隨顏色的變化，使器件中電荷存儲量可以通過器件外部顏色來判斷，是一種新的制作高性能電致變色電容器雙功能器件的方法。

技術領域

本發明涉及顯示領域，尤其涉及一種多功能的電致變色的電容器器件及其制作方法。

背景技術

電致變色器件常用的標準結構是由多種類型的材料集成類似電池的三明治結構。其工作過程通常包括以下兩步：(1)在兩透明電極層之間施加一正向電壓，在正向電場作用下，電解質層中的活性離子注入變色層，引起變色層發生著色過程；(2)在兩透明電極層之間施加一反向電壓，在反向電場作用下，活性離子從變色層中抽取出來，引起變色層發生褪色過程。電致變色-電容器雙功能器件還具有器件作為電容器使用時，充放電的過程伴隨器件顏色變化，可以通過顏色的深淺判斷電量水平。傳統的電致變色器件包括由沉積于兩側玻璃基板之間的透明導電材料、電致變色材料和電解質材料組成的5層結構，自下而上依次包括透明電極層、變色層、電解質層、離子存儲層、透明電極層、玻璃或透明基底材料。目前這類器件需要用酸性電解質，存在循環穩定性差，充放電顏色變化不明顯等缺點。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種制備方法簡單，循環穩定性高的高性能電致變色電容器雙功能器件。

本發明采用的技術方案是：一種高性能電致變色電容器雙功能器件，所述的電致變色電容器雙功能器件是以負載高分子覆膜的導電玻璃作為工作電極、液態離子液體為電解質、負載PW₁₂-TiO₂復合膜的導電玻璃作為對電極構成的“三明治”夾心結構；所述的高分子覆膜是含有電致變色聚合物的覆膜；所述的離子液體是1-丁基-3-甲基咪唑雙三氟甲磺酰亞胺鹽。

優選的，上述的一種高性能電致變色電容器雙功能器件，所述的電致變色聚合物是聚 (3,4-(2’,2’-二(溴甲基))丙撐基二氧) 噻吩、或聚(3,4-(2’,2’-二(甲氧甲基))丙撐基二氧) 噻吩。

優選的，上述的一種高性能電致變色電容器雙功能器件，所述的高分子覆膜的厚度為 150～180nm。

優選的，上述的一種高性能電致變色電容器雙功能器件，工作電極和對電極之間的距離為90～110微米。

優選的，上述的一種高性能電致變色電容器雙功能器件，所述的PW₁₂-TiO₂復合膜的厚度為500nm～1500nm。

優選的，上述的一種高性能電致變色電容器雙功能器件，所述的導電玻璃為FTO導電玻璃或ITO導電玻璃。更優選的，制作工作電極的導電玻璃采用ITO導電玻璃，制作對電極的導電玻璃采用FTO導電玻璃。

一種高性能電致變色電容器雙功能器件的制備方法，包括如下步驟：

1)工作電極的制作：依次將FeCl₃·6H₂O、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物(分子量：2800gmol^-1)和電致變色聚合物溶解在丁醇中，在室溫下超聲處理5～10min，將所得混合液通過親水性注射器濾膜過濾，然后采用旋轉涂布法均勻涂覆到導電玻璃基底上，控制旋轉速度為1000～1400rpm，旋涂5～10s，用乙醇洗掉殘余的FeCl₃后氮氣吹干，獲得負載高分子覆膜的導電玻璃作為工作電極；