[發明專利]多孔電致變色薄膜、多色態電致變色薄膜和電致變色器件及制備方法

有效

• 申請號: 202010410536.6
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111474792B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 于有海;朱陳杰;錢廣濤;姚佳楠;陳春海;劉剛;李慧
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C08L29/14
• 分類號: C08L29/14
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明涉及電致變色材料技術領域，具體涉及一種多孔電致變色薄膜及制備方法、多色態電致變色薄膜及制備方法和電致變色器件及制備方法。本發明提供的多孔電致變色薄膜的制備方法，包括以下步驟：提供電致變色材料混合液；將所述電致變色材料混合液通過靜電噴涂沉積在基底表面，得到多孔電致變色薄膜。本發明制備的多孔電致變色薄膜為多孔結構，有利于離子擴散，能夠大大提升電致變色薄膜的響應速度，減小工作電壓，穩定性較好，且制備工藝簡單，導電基底根據實際需求和材料性質可隨意更換，適用于大面積制備電致變色薄膜及相關器件，包括智能變色玻璃、顯示器件、柔性或任意曲面器件。

技術領域

本發明涉及電致變色材料技術領域，具體涉及一種多孔電致變色薄膜及制備方法、多色態電致變色薄膜及制備方法和電致變色器件及制備方法。

背景技術

電致變色材料具備突出的可控性、環保性、較高的光學對比度以及在柔性器件、智能穿戴領域的巨大潛力，且電刺激方法或依靠電能源的相關器件在未來有較大的發展空間，所以近些年來電致變色材料得到了廣泛的關注和開發。目前，電致變色材料及相關器件已經在智能窗戶、光學百葉窗、汽車后視鏡、太陽鏡、反光顯示器、柔性顯示和智能穿戴領域得到了應用。

廣義上來說，電致變色就是在外部電壓影響下材料產生宏觀上可逆的顏色變化的現象。電致變色薄膜性能由材料性質和制備工藝決定，而現有技術中針對工藝的研究較少。通過旋涂、磁控濺射、滴涂、氣壓噴涂、蒸鍍等傳統方式制備的電致變色薄膜仍然存在響應速度慢、穩定性差、成本高、不適于大面積制備等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多孔電致變色薄膜及其制備方法，本發明制備的多孔電致變色薄膜響應速度快、穩定性好、工藝簡單，適用于大面積制備電致變色薄膜。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種多孔電致變色薄膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)提供電致變色材料混合液；

(2)將所述電致變色材料混合液通過靜電噴涂沉積在基底表面，得到多孔電致變色薄膜。

優選地，所述電致變色材料混合液的制備原料包括有機電致變色材料、無機本征導體材料和有機溶劑；所述有機電致變色材料、無機本征導體材料和有機溶劑的質量比為(4～10)：0.1:100。

優選地，所述有機電致變色材料包括聚酰亞胺類電致變色材料、聚苯胺類電致變色材料、聚酰胺類電致變色材料、聚三苯胺類電致變色材料、聚噻吩類電致變色材料和聚吡咯類電致變色材料中的一種或幾種；

所述無機本征導體材料包括銀納米線、金納米線和石墨烯中的一種或幾種；

所述有機溶劑包括二甲基亞砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、 N-甲基吡咯烷酮或乙腈。

優選地，所述靜電噴涂的負電壓為0～-3kV，正電壓為5～15kV；所述靜電噴涂的環境溫度為20～25℃，環境濕度＜30RH％。

優選地，進行所述靜電噴涂沉積時，所述電致變色材料混合液由噴頭噴出；所述噴頭與基底的距離為10～20cm；所述電致變色材料混合液的推注速度為0.03～0.10mm/min。

本發明提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的多孔電致變色薄膜，為多孔結構，孔徑為300～800nm。

本發明還提供了一種多色態電致變色薄膜的制備方法，包括方法一或方法二：

方法一、在上述技術方案所述基底的表面沉積無機電致變色薄膜，然后將所述電致變色材料混合液通過靜電噴涂沉積在所述無機電致變色薄膜表面，得到多色態電致變色薄膜。