[發明專利]一種多模式可調的電致變色器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202110562482.X
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113253532B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李娜;鄧建波;劉慧琳;許淼;張翔;李垚;趙九蓬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G02F1/1506
• 分類號: G02F1/1506;G02F1/155
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種多模式可調的電致變色器件及其制備方法。本發明屬于電致變色材料與器件領域，特別涉及一種電致變色器件及其制備方法。本發明的目的是要解決現有單一的可逆金屬電沉積型器件面臨無法兼容多種可調光學模式和對比度低的問題。一種多模式可調的電致變色器件包括FTO透明導電玻璃、氧化鈦納米棒陣列、電解液、ITO透明導電玻璃和絕緣墊片。方法：一、預處理：二、制備導電面上生長有氧化鈦納米棒陣列的FTO透明導電玻璃；三、配置電解液；四、組裝器件。本發明可獲得一種多模式可調的電致變色器件。

技術領域

本發明屬于電致變色材料與器件領域，特別涉及一種電致變色器件及其制備方法。

背景技術

電致變色器件是指在外加電場刺激下光學特性(如顏色、透過率、反射率及發射率等)產生可逆切換的裝置。電致變色器件在建筑節能玻璃、汽車防眩目后視鏡、變色眼鏡、偽裝隱身、電子顯示以及信息加密和存儲等方面具有廣泛的應用前景。然而傳統的電致變色器件存在兩個問題，一是可調光學模式單一，通常僅有兩種光學模式，無法滿足視覺藝術、復雜環境融合偽裝以及編碼存儲更多信息等要求；二是受限于顏色和容量的匹配，光學對比度小。

可逆金屬電沉積型器件是利用金屬可逆電沉積與電溶解原理，通過所沉積金屬的不同特征實現對光的調節，且具有色彩中性、制備工藝簡單和成本較低等優點，是目前較為有潛力的器件。然而，單一的可逆金屬電沉積型器件面臨無法兼容多種可調光學模式，以及光學對比度低的缺點。這是因為需要設計不同的器件結構實現對金屬不同特征的控制，所以無法在一個器件上同時兼具色彩、反射、透過均可調的功能。

發明內容

本發明的目的是要解決現有單一的可逆金屬電沉積型器件面臨無法兼容多種可調光學模式和對比度低的問題，而提供一種多模式可調的電致變色器件及其制備方法。

一種多模式可調的電致變色器件包括FTO透明導電玻璃、氧化鈦納米棒陣列、電解液、ITO透明導電玻璃和絕緣墊片；所述的FTO透明導電玻璃和ITO透明導電玻璃的兩個導電面相對設置，并覆蓋在絕緣墊片圍成的框架上、下表面上形成密閉結構；密閉結構中盛裝有電解液，氧化鈦納米棒陣列生長在FTO透明導電玻璃的導電面上，且位于密閉結構內部。

一種多模式可調的電致變色器件的制備方法是按以下步驟完成的：

一、預處理：

對FTO透明導電玻璃和ITO透明導電玻璃進行清洗，得到潔凈的FTO透明導電玻璃和潔凈的ITO透明導電玻璃；

二、制備導電面上生長有氧化鈦納米棒陣列的FTO透明導電玻璃：

①、將去離子水和濃鹽酸混合，室溫下攪拌，再加入鈦酸四丁酯，再進行攪拌，得到前驅體混合液；

②、將前驅體混合液轉移到反應釜中，再將潔凈的FTO透明導電玻璃的導電面朝下放入反應釜中，再將反應釜升溫至150℃～170℃，并保溫，反應結束后，將FTO透明導電玻璃取出，清洗，干燥，得到導電面上生長有氧化鈦納米棒陣列的FTO透明導電玻璃；

三、配置電解液：

將硝酸銀、四正丁基溴化銨溶解到二甲基亞砜中，得到電解液；

四、組裝器件：

將絕緣墊片圍成框架，再將潔凈的ITO透明導電玻璃和導電面上生長有氧化鈦納米棒陣列的FTO透明導電玻璃覆蓋在框架的上、下表面上，用封裝材料密封，得到密閉結構；向密封結構中注入電解液，得到多模式可調的電致變色器件。

本發明的原理：