[發明專利]一種可逆自驅動電致變色柔性顯示器件及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110502331.5
• 申請日: 2021-05-08
• 公開（公告）號: CN113219753B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王文壽;趙飛菲;張云
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G02F1/1516
• 分類號: G02F1/1516;G02F1/153;G02F1/155;C09K9/00;C09K9/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王素平

1.一種可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，所述的電致變色柔性顯示器件為雙層薄膜結構，包括陰極電致變色膜和離子型凝膠膜；所述的陰極電致變色膜為表面沉積有普魯士藍膜的ITO/PET薄膜；所述的離子型凝膠膜為離子型聚丙烯酰胺凝膠膜或離子型聚乙烯醇凝膠膜；所述的離子型凝膠膜設置于陰極電致變色膜的沉積有普魯士藍膜的一面；所述電致變色顯示器件還包括陽極材料，所述陽極材料為金屬線，所述陽極材料的材質為鋁、鐵、不銹鋼、銅或鋅；所述陽極材料同時作為導線，連接陰極電致變色膜和離子型凝膠膜；

具體制備方法，包括步驟如下：

（1）以ITO/PET薄膜為工作電極，在三電極體系中通過循環伏安法將普魯士藍電沉積至ITO/PET薄膜表面，得PB/ITO/PET薄膜；

（2）將丙烯酰胺單體加入導電鹽溶液中，之后加入交聯劑、引發劑混合均勻，最后加入交聯劑助劑，混合均勻后得到均一混合溶液，經熱固化得離子型PAM凝膠膜；

（3）將聚乙烯醇溶液和導電鹽溶液混合，之后加入引發劑、交聯劑混合均勻，得到均一混合溶液，經熱固化得離子型PVA凝膠膜；

（4）將步驟（2）或（3）中的制備的離子型凝膠膜置于PB/ITO/PET薄膜上，即得可逆自驅動柔性電致變色顯示器件；

使用陽極材料將步驟（4）中得到自驅動電致變色柔性顯示器件中的離子型凝膠膜與PB/ITO/PET薄膜連接，用于驅動器件，實現電致變色即器件的漂白過程，離子型凝膠膜與PB/ITO/PET薄膜之間的連接斷開，實現器件的著色過程。

2.根據權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，步驟（1）中所述三電極體系中，以Pt片為對電極，Ag/AgCl為參比電極；電解液為HCl、鐵氰化鉀、氯化鐵和氯化鉀的混合水溶液；所述電解液中鐵氰化鉀的濃度為2.5mmol/L，氯化鐵的濃度為2.5mmol/L，氯化鉀的濃度為40mmol/L。

3.根據權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，步驟（1）中通過循環伏安法沉積普魯士藍的掃描速度為0.1V/s；電壓為0.4-0.8V；循環次數為10-200次；普魯士藍的沉積厚度為25-500nm。

4.根據權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，步驟（2）中所述的導電鹽為氯化鋰、氯化鉀或氯化鈉；所述的導電鹽溶液的濃度為2-6mol/L；所述的丙烯酰胺單體的質量與導電鹽溶液的體積之比為0.2-0.5g:1mL；

所述的交聯劑為N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺，所述交聯劑的質量為丙烯酰胺單體質量的0.2-0.5%；所述的引發劑為過硫酸銨，所述的引發劑的質量為丙烯酰胺單體質量的0.3-3.2%；所述的交聯劑助劑為N,N,N',N'-四甲基乙二胺，所述的交聯劑助劑的質量為丙烯酰胺單體質量的0.05-0.2%。

5.根據權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，步驟（2）中所述的混合均勻的方式均為超聲、震蕩或磁力攪拌；所述的熱固化溫度為30-50℃，熱固化時間為15-60min。

6.根據權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件，其特征在于，步驟（3）中包括以下條件中的一項或多項：

A. 所述聚乙烯醇溶液的質量濃度為5-12wt.%；

B. 所述的導電鹽為氯化鋰、氯化鉀、氯化鈉；所述導電鹽溶液的濃度為250-750mg/mL；所述導電鹽溶液與聚乙烯醇溶液的體積比為0.1-0.4：1；

C. 所述的引發劑為磷酸，所述引發劑與聚乙烯醇溶液的體積比為0.1-0.4：1；所述的交聯劑為戊二醛，所述交聯劑與聚乙烯醇溶液的體積比為0.0025-0.005：1；

D. 所述的混合均勻的方式為超聲、震蕩或磁力攪拌；

E. 所述的熱固化溫度為40-60℃，熱固化時間為4-6h。

7.權利要求1所述的可逆自驅動電致變色柔性顯示器件的應用，用于制備自驅動顯示器。