[發明專利]用于涂覆電致變色薄膜的電沉積法

有效

• 申請號: 201910572787.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110389479B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 郭睿涵;林晉德;呂穎捷;陳燁玥
• 申請（專利權）人: 嘉興快閃新材料有限公司
• 主分類號: G02F1/1506
• 分類號: G02F1/1506
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 燕宏偉

用于涂覆電致變色薄膜的電沉積法，所述電沉積法包括如下步驟：提供一個導電基底；對所述導電基底進行預處理以清除所述導電基底表面的污染物；準備電沉積溶液，所述電沉積溶液為鹽酸、二水鎢酸鈉、草酸、以及金屬氯化物鹽的混合物；準備對電極；將所述對電極設置在所述導電基底上；將所述導電基底與對電極兩者都垂直浸入所述電沉積溶液中，并為所述對電極及導電基底加載電壓，其中，所述對電極設置為正偏壓，而導電基底設置為負偏壓以在陰極導電基底上的表面形成均勻的鎢基藍膜以制成電致變色器件。本電沉積法至少具有以下一個或多個優點：無真空，易于控制，快速原型制作，節約材料，且性價比高。本發明還包括一個由上述方法制備的電致變色器件。

技術領域

本發明屬于電致變色技術領域，特別是用于涂覆電致變色薄膜的電沉積法。

背景技術

目前，顏色可調的太陽鏡多數使用光致變色材料。然而光致變色鏡片的透明態與著色態之間的轉變需要5分鐘甚至更長時間，而且人為不可控，導致較差的用戶體驗。因此變色速度更快、人為可控的電致變色材料為變色鏡片提供了更好的技術支持。同時這種電致變色材料也可以通過嵌入光敏電阻的方式由光來觸發變色，實現手動控制和自動控制兩種模式。電致變色材料也應用在其他的一些領域，如智能窗戶上使用電致變色材料可以自動阻擋熱量，從而減少空調的能耗；汽車防眩目后視鏡，可以迅速變色將后面車輛的遠光燈光線吸收，降低夜間行車時后面車燈對司機視覺的沖擊；又如電致變色材料兼容光學顯示系統，可以為增強平視顯示器(HUD)和增強現實(AR)的視覺性能提供硬件支持。基于以上廣闊的應用前景，電致變色器件已經在工業和學術領域中受到廣泛關注。其中，三氧化鎢(WO₃)是一種研究最廣泛的電致變色材料，可以通過改變加在三氧化鎢上的電壓來改變該電致變色器件的顏色。

目前，電致變色的三氧化鎢薄膜通常是由CVD(Chemical Vapor Deposition)法，濺射法，電子束蒸發法，等離子聚合法，以及旋涂法中某一種方法制備。然而，上述每一種方法都因為各有缺點而影響了其應用。例如，CVD方法需要非常昂貴的設備和500℃左右的高溫來保持沉積速度，同時在特殊形狀上得到高度保角性薄膜(conformal films)的難度也很大。濺射方法需要復雜的設備、真空腔體以及惰性或反應性氣體，這無疑增加了制造成本。由于X射線會引起氣體分子的電離，電子束蒸發法可能會污染樣品表面。等離子體聚合法也需要在真空條件下完成，這也無疑會增加成本，同時對于大尺寸薄膜，等離子體聚合法所具有低沉積速率特性導致只能沉積非常薄的薄膜。最后，對于旋涂法，其在制造薄膜涂層過程中雖然不使用或較少使用真空環境和昂貴設備，但是旋涂制程受旋轉板的限制，因此只能涂覆小尺寸樣品。同時，，對操作員工旋涂液的滴加方式和熟練度有很高的要求。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種既簡單又制造成本低的的用于涂覆電致變色薄膜的電沉積方法以及電致變色器件，以解決上述問題。

用于涂覆電致變色薄膜的電沉積法,其包括如下步驟：

STEP1：提供第一導電基底和第二導電基底；

STEP2：對所述第一、第二導電基底進行預處理以清除所述第一、第二導電基底表面的污染物；

STEP3：準備電沉積溶液，所述電沉積溶液為鹽酸、二水鎢酸鈉、草酸、以及金屬氯化物鹽的混合物；

STEP4：制備對電極，即將陽極析氧反應催化劑設置在第一導電基底上以形成所述對電極；

STEP5：將所述第二導電基底與對電極都垂直浸入所述電沉積溶液中，并為所述對電極及第二導電基底加載電壓，其中，所述對電極設置為正偏壓，而第二導電基底設置為負偏壓以在陰極的第二導電基底的表面上形成均勻的鎢基藍膜以制成電致變色器件。

進一步地，所述第一、第二導電基底為FTO玻璃或ITO玻璃。

進一步地，在步驟STEP2中，預處理所述第一、第二導電基底的方法為在超聲波浴中分別用丙酮，乙醇和去離子水洗滌所述第一、第二導電基底。