[發明專利]一種可任意裁剪的電致變色器件及應用

有效

• 申請號: 202011556671.8
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112540488B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 楊誠;任汐
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳國際研究生院
• 主分類號: G02F1/1514
• 分類號: G02F1/1514;C08L67/08;C08K3/24
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 劉莉

本發明公開了一種可任意裁剪的電致變色器件及應用，所述電致變色器件包括依次疊加的第一透明柔性基底、第一透明電子導電層、電致變色層、遇空氣和/或濕氣可自動固化從而具有自動封裝功能的電解液、離子存儲層、第二透明電子導電層和第二透明柔性基底。本發明的電致變色器件相對于采用固態電解質制備的電致變色器件有更快的響應時間，相對于采用液態電解質制備的電致變色器件有更好的可靠性，大大降低了漏液風險，且可任意裁剪而能應用于不同的場合。

技術領域

本發明屬于電致變色材料與器件領域，特別是涉及一種可任意裁剪的電致變色器件及應用。

背景技術

電致變色是利用有機變色材料和/或無機變色材料在交替的高低或正負外電場作用下，通過注入或抽取電荷離子或電子，從而在低透射率的著色狀態和高透射率的消色狀態之間產生可逆變化的特殊現象，在外觀性能上則表現為顏色及透明度的可逆變化原理。電致變色材料具有結構可控、色彩豐富、成本低廉、節能低耗的特點，主要應用在建筑、汽車、電子儀器等產品上，可調節和控制能量，具有高效、低耗、綠色、無污染、智能的特點，符合可持續發展戰略的要求。

現有初步得到應用的電致變色器件大部分仍局限于傳統的剛性器件，且生產成本居高不下，隨著人們需求的不斷變化，傳統的剛性器件不能再滿足人們的需求，人們對柔性器件有了更大的需求，這就使柔性電致變色薄膜、柔性器件以及柔性可穿戴設備等方面的市場越來越大。

但現階段的電致變色器件由于需要封裝，不同的尺寸均需定制，大大增加了電致變色膜器件的制備成本，并且由于應用場景差異較大，定制成本不可小覷，且電致變色器件的響應時間較長，限制了其商業化發展。

發明內容

為了彌補上述現有技術的不足，本發明提出一種可任意裁剪的電致變色器件及應用。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種可任意裁剪的電致變色器件，包括依次疊加的第一透明柔性基底、第一透明電子導電層、電致變色層、遇空氣和/或濕氣可自動固化從而具有自動封裝功能的電解液、離子存儲層、第二透明電子導電層和第二透明柔性基底。

進一步地，所述電解液包括遇空氣和/或濕氣可固化的組分、溶劑和電解質，在所述電解液中，所述遇空氣和/或濕氣可固化的組分的質量分數為20-70％，所述電解質和所述溶劑的總質量分數為30-80％，且在所述電解質和所述溶劑兩者中，所述電解質的濃度為0.1-10.0mol/L。

進一步地，所述電解液還包括離子不導電的無機納米顆粒或納米纖維，與所述遇空氣和/或濕氣可固化的組分、所述溶劑和所述電解質三者總質量相比，所述離子不導電的無機納米顆粒或納米纖維的質量百分數大于0且小于等于10％。

進一步地，所述電解質的濃度為0.5-5.0mol/L，優選1.0-2.5mol/L。

進一步地，所述離子不導電的無機納米顆粒或納米纖維的質量百分數為0.5％-5％。

進一步地，所述遇空氣可固化的組分為醇酸樹脂；其中，優選，所述醇酸樹脂是多元醇、酸酐和/或丙烯酸、多不飽和脂肪酸的縮合產物，具有式(Ⅰ)所示的結構：

式中X基團來源于二元酸或二元酸酐，優選鄰苯二甲酸酐、順丁烯二酸酐、對苯二甲酸；R⁴為H或來源于6～30個碳的多不飽和脂肪酸，優選亞油酸、共軛亞油酸、十八碳三烯酸(α-亞麻酸)、γ-亞麻酸、十八碳四烯酸、花生四烯酸、二十碳三烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸；R⁵為H、甲基、丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、或者選自R⁴中任意一種。