一种柔性电致变色薄膜及制备方法、电致变色器件的制作方法_2

文档序号:9809543阅读:来源:国知局
线共组装薄膜的导电性表征图;
[0045]图10为本发明实施例3制备的不同层数氧化钨纳米线对电致变色薄膜变色性能的影响图;
[0046]图11为本发明实施例3制备的具有8层氧化钨纳米线电致变色薄膜的SEM表征图;
[0047]图12为本发明实施例3制备的该柔性电致变色薄膜在不同电压下的透过率表征图;
[0048]图13为本发明实施例3制备的该柔性电致变色薄膜在压缩循环测试中的原位电阻变化图;
[0049]图14为本发明实施例3制备的该柔性电致变色薄膜在不同压缩循环后的电致变色性能图;
[0050]图15为本发明实施例4制备的具有不同层数氧化钨纳米线的薄膜的外观图;
[0051]图16为本发明实施例5制备的具有方块状像素点结构的柔性透明电致变色薄膜;
[0052]图17为本发明实施例5制备的具有“USTCT’字样结构的柔性透明电致变色薄膜;
[0053]图18为本发明实施例6制备的电致变色眼镜变色前后的外观照片;
[0054]图19为常规的电致变色器件基本结构示意图。
【具体实施方式】
[0055]为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点,而不是对发明权利要求的限制。
[0056]本发明所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0057]本发明所有原料,对其纯度没有特别限制,本发明优选采用分析纯。
[0058]本发明提供了一种柔性电致变色薄膜,包括柔性透明基底、银纳米线和氧化钨纳米线共组装的第一层纳米线薄膜、以及银纳米线和氧化钨纳米线共组装的第二层纳米线薄膜;
[0059]所述第一层纳米线薄膜复合在柔性透明基底上;
[0060]所述第二层纳米线薄膜交叉复合在所述第一层纳米线薄膜上。
[0061]本发明对所述柔性透明基底的选择没有特别限制,以本领域技术人员熟知的柔性透明基底即可,本发明优选包括PET基底、PVC基底和PDMS基底中的一种或多种,更优选为PET基底、PVC基底或PDMS基底,最优选为PET基底。
[0062]本发明对所述第一层纳米线薄膜中银纳米线的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述银纳米线的直径优选为50?10nm,更优选为60?90nm,更优选为65?85nm,最优选为70?80nm;所述银纳米线的长度优选为10?20μηι,更优选为11?19μηι,更优选为12?18μm,最优选为14?16μπι。本发明对所述第一层纳米线薄膜中氧化钨纳米线的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述氧化钨纳米线的直径优选为2?8nm,更优选为2.5?7.5nm,更优选为3?7nm,最优选为4?6nm;所述氧化妈纳米线的长度优选为10?20μηι,更优选为11?19μm,更优选为12?18μηι,最优选为14?16μηι。本发明对所述银纳米线在第一层纳米线薄膜中的排列方式没有特别限制,本发明优选为有序排列,更优选为银纳米线相互之间平行有序排列;本发明对所述氧化钨纳米线在第一层纳米线薄膜中的排列方式没有特别限制,本发明优选为有序排列,更优选为氧化钨纳米线相互之间平行有序排列。
[0063]本发明对所述第一层纳米线薄膜的厚度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述第一层纳米线薄膜的厚度优选为大于等于银纳米线的直径,更优选为大于等于lOOnm,更优选为大于等于150nm,更优选为大于等于200111]1,最优选为大于等于300111]1。本发明对所述第一层纳米线薄膜中银和氧化钨的质量比没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明为提高和均衡透过率和导电性,所述银和氧化钨的质量比优选为(0.5?10):1,更优选为(0.8?8):1,更优选为(I?6): I,更优选为(I?4): I,最优选为(I?2):lo
[0064]本发明对所述第二层纳米线薄膜中银纳米线的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述银纳米线的直径优选为50?10nm,更优选为60?90nm,更优选为65?85nm,最优选为70?80nm;所述银纳米线的长度优选为10?20μηι,更优选为11?19μηι,更优选为12?18μm,最优选为14?16μπι。本发明对所述第二层纳米线薄膜中氧化钨纳米线的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述氧化钨纳米线的直径优选为2?8nm,更优选为2.5?7.5nm,更优选为3?7nm,最优选为4?6nm;所述氧化妈纳米线的长度优选为10?20μηι,更优选为11?19μm,更优选为12?18μηι,最优选为14?16μηι。本发明对所述银纳米线在第二层纳米线薄膜中的排列方式没有特别限制,本发明优选为有序排列,更优选为银纳米线相互之间平行有序排列;本发明对所述氧化钨纳米线在第二层纳米线薄膜中的排列方式没有特别限制,本发明优选为有序排列,更优选为氧化钨纳米线相互之间平行有序排列。
[0065]本发明对所述第二层纳米线薄膜的厚度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述第二层纳米线薄膜的厚度优选为大于等于银纳米线的直径,更优选为大于等于lOOnm,更优选为大于等于150nm,更优选为大于等于200111]1,最优选为大于等于300111]1。本发明对所述第二层纳米线薄膜中银和氧化钨的质量比没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明为提高和均衡透过率和导电性,所述银和氧化钨的质量比优选为(0.5?10):1,更优选为(0.8?8):1,更优选为(I?6): I,更优选为(I?4): I,最优选为(I?2):lo
[0066]本领域技术人员能够理解,当本发明所述银纳米线、氧化妈纳米线或纳米线薄膜的选择和优选原则时,即代表第一层纳米线薄膜及其中银纳米线和氧化钨纳米线,也代表第二层纳米线薄膜及其中银纳米线和氧化钨纳米线,并不需要单一进行叙述。本领域技术人员还能够理解,在对上述条件进行优选或具体选择时,所述第一层纳米线薄膜及其中银纳米线和氧化妈纳米线,第二层纳米线薄膜及其中银纳米线和氧化妈纳米线,均可以各自进行选择和优选,即可以在各自在优选范围内进行选择和调整。
[0067]本发明所述第一层纳米线薄膜复合在柔性透明基底上;所述第二层纳米线薄膜交叉复合在所述第一层纳米线薄膜上。即层层组装技术的三层复合结构,透明基底上复合有第一层纳米线薄膜,然后在第一层纳米线薄膜交叉复合有第二层纳米线薄膜。本发明对所述交叉复合的定义没有特别限制,以本领域技术人员熟知的交叉复合的定义即可,即两层薄膜在复合时,在复合面上存在交叉角。本发明对所述交叉角的角度没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明为更好地提高和均衡透过率和导电性,所述交叉角的角度优选为30°?150°,更优选为50°?120°,更优选为60°?110°更优选为70°?100°,最优选为80°?90°。
[0068]本发明所述第一层纳米线薄膜和第二层纳米线薄膜中,银纳米线和氧化钨纳米线均为有序排列,因而在交叉复合后,两层薄膜中的银纳米线和氧化钨纳米线形成近似交叉网格结构,从而使得制备的柔性透明电致变色薄膜既具有良好的光透过率,又具有良好的导电性。
[0069]本发明为进一步改变和调控柔性透明电致变色薄膜的变色性能,优选在所述第二层纳米线薄膜上,还可以继续复合(层层组装)一层或多层氧化钨纳米线薄膜。
[0070]本发明对所述氧化钨纳米线薄膜中氧化钨纳米线的条件没有特别限制,本领域技术人员可以根据实际生产情况、柔性电致变色薄膜的性能以及质量要求进行调整和选择,本发明所述氧化妈纳米线的直径优选为2?8nm,更优选为2.5?7.5nm,更优选为3?7nm,最优选为4?6nm;所述氧化妈纳米线的长度优选为10?20μηι,更优选为11?19μηι,更优选为12?18μηι,最优选为14?16μηι。本发明对所述氧化妈纳米线在氧化妈
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