专利名称：一种电致变色器件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种电致变色器件及其制备方法。
背景技术：
电致变色(Eletrochromism,EC)是指材料的光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，从而在低透射率的致色状态或高透射率的消色状态之间产生可逆变化的一种电化学反应引起的材料物理性变化的特殊现象，在外观上表现为颜色的可逆变化。通常，将具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。典型的电致变色器件结构中包括阴极变色层和阳极层及之间的电致变色材料，阴极变色层和阳极层分别连接有透明导电层(通常为铟锡氧化物ITO薄膜)。
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目前在制备电致变色器件时通常使用液态电致变色材料。由于电致变色器件内液态材料流动性比较强，从而导致电致变色显示时颜色不均一。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有较好的电致变色效果的电致变色器件及其制备方法。本发明所提供的电致变色器件，包括设有第一透明导电层的第一基板，设有第二透明导电层的第二基板及之间的液体电致变色材料，所述第一基板的第一透明导电层上形成有透明导电聚合物网格。其中，所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。所述液体电致变色材料设置在所述透明导电聚合物网格形成的空格中。所述第一基板中的第一透明导电层与所述第二基板中的第二透明导电层对准，并通过封框胶密封所述第一基板和所述第二基板。本发明所提供的电致变色器件的制备方法，包括如下步骤通过电化学聚合法在设有第一透明导电层的第一基板上制备透明导电聚合物网格；在设有第二透明导电层的第二基板上形成封框胶；在形成有透明导电聚合物网格的第一基板的第一透明导电层上，滴入液态电致变色材料；液态电致变色材料滴入后，将第一基板以及第二基板对盒；固化封框胶，获得电致变色器件。其中，所述设有第一透明导电层的第一基板是利用TFT-IXD工艺在第一基板上溅射ITO电极而获得。所述电化学聚合法中，电沉积电压控制在-2v +2v之间，电积面积为4 3000平方厘米。
所述电化学聚合法中，使用的电解液为添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或盐酸水溶液。所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量为ImL所述硝酸或盐酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。所述硝酸或盐酸水溶液的浓度为lmol/L。 本发明通过使用透明聚合物网格阻挡电致变色材料，使得电致变色材料在电致变色器件处于任意空间位置时不易发生流动，从而使具有较大盒厚的电致变色器件具有较好的电致变色效果。
图I表示透明导电聚聚合物墙制备方法；图2表示一个实施方式的透明聚合物墙平面示意图；图3表示图2的透明聚合物墙剖面示意图；图4表示一个实施方式的电致变色器件示意图；图5表示另一个实施方式的透明聚合物墙平面示意图；图6表示图5的透明聚合物墙剖面示意图；图7表示另一个实施方式的电致变色器件示意图。主要元件符号说明I、第一透明导电层,2、透明聚合物,3、第一基板,4、第二透明导电层,5、第二基板，
6、电解液，7、阴极，8、电源，9、液态电致变色材料。
具体实施例方式本发明的电致变色器件，包括设有第一透明导电层的第一基板，设有第二透明导电层的第二基板及之间的液体电致变色材料，所述第一基板的第一透明导电层上形成有透明导电聚合物网格。其中，“透明导电聚合物网格”中所谓的导电聚合物可以例举聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。通常，液体电致变色材料设置在所述透明导电聚合物网格形成的空格中；所述第一基板中的第一透明导电层与所述第二基板中的第二透明导电层对准，并通过封框胶密封所述第一基板和所述第二基板。其中，所述第一基板、第二基板可以为玻璃基板或其他透明基板，下述均以玻璃基板举例说明，所述第一透明导电层和第二透明导电层可以为透明ITO电极或其他透明导电电极，下述均以透明ITO电极举例说明。本发明的电致变色器件的制备方法，包括如下步骤通过电化学聚合法在设有第一透明导电层的第一基板上制备透明导电聚合物网格；在设有第二透明导电层的第二基板上形成封框胶；在形成有透明导电聚合物网格的第一基板的第一透明导电层上，滴入液态电致变色材料；液态电致变色材料滴入后，将第一基板以及第二基板对盒；
固化封框胶，获得电致变色器件。其中，所述设有第一透明导电层的第一基板可以通过现有技术中已知的方法获得，如利用TFT-IXD工艺在第一基板上溅射ITO电极而获得。其中，所述液态电致变色材料的滴入方法可以为滴注ODF (One DropFilling)方式涂布在电致变色区域或者通过中央滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域，还可以为通过狭缝滴注配合旋转涂布的方式涂布在电致变色区域。其中，所述封框胶可以为光固化封框胶、热固化封框胶或混合封框胶(例如先进行光固化后进行热固化的封框胶)，在对封框胶进行固化时将根据封框胶的种类选择对应的固化方式。所述电化学聚合法中进行电沉积的条件电沉积电压控制在-2疒+2V之间，电积 面积为Γ3000平方厘米；电解液为添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或盐酸水溶液(硝酸或盐酸水溶液中可添加上述任意一种)。其中，所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量为ImL所述硝酸或盐酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。所述硝酸或盐酸水溶液的浓度为lmol/L。以下通过实施例详细说明本发明的电致变色器件的制备方法。本发明的制备电致变色器件的方法的具体实施例I如图1-4所示，具体包括如下步骤I)通过电化学聚合法在设有第一透明导电层的第一基板上制备透明导电聚合物网格。图I所示为电化学聚合法，图I中，I代表条状第一透明导电层代表阴极，阴极材料可为ITO电极或其他金属，例如钼丝等；6代表电解液；8代表电源。设有条状第一透明导电层的第一基板通过在玻璃基板上形成条状透明ITO而获得。在玻璃基板上形成透明ITO主要通过TFT-IXD工艺溅射完成，具体方法如下采用溅射法，在玻璃基板表面溅射图案化ΙΤ0，不需溅射ITO的地方用MASK遮盖住，溅射完成后获得设有透明ITO的玻璃，将该ITO玻璃切割成5*5cm大小再超声清洗干净，即得到所需的ITO电极基板。将设有第一透明导电层的第一基板上的ITO电极与电化学工作站的正极相连。为了形成如图2所示的透明导电聚合物网格，需要将每个第一透明导电层均通过金属线与电源正极相连。电沉积条件电沉积电压控制在-2疒+2V之间，电沉积面积为4 25平方厘米；电解液为添加有苯胺的硝酸水溶液，硝酸水溶液的浓度为lmol/L，ImL硝酸水溶液中添加30ul苯胺。电沉积完成后将第一基板取出，用去离子水冲洗表面残留电解液，室温晾干获得在第一透明导电层上形成有透明导电聚合物网格的第一基板，如图2所示。图3所示为第一基板的剖面图。其中，透明导电聚合物为聚苯胺，聚苯胺在450nm与700nm波长之间存在透光窗口。2)在设有第二透明导电层的第二基板上涂上封框胶。3)在形成有透明导电聚合物网格的第一基板的第一透明导电层上，滴入液态电致变色材料，即将液态电致变色材料滴入由透明导电聚合物网格围成的空格9里。4)电致变色材料滴入完毕后，将第一基板以及第二基板对盒。
5)对盒后，用UV灯固化封框胶或者热固化封框胶，获得如图4所示的电致变色器件。本发明的制备电致变色器件的方法的具体实施例2如图5-7所示，具体包括如下步骤I)通过电化学聚合法在设有第一透明导电层的第一基板上制备透明导电聚合物网格。设有第一透明导电层的第一基板通过在玻璃基板上形成透明ITO而获得。在玻璃基板上形成条状透明ITO主要通过TFT-IXD工艺溅射完成，具体方法如下 采用溅射法，在玻璃基板表面溅射图案化ΙΤ0，不需溅射ITO的地方用MASK遮盖住，溅射完成后获得设有条状透明ITO的玻璃，将该ITO玻璃切割成5*5cm大小再超声清洗干净，即得到所需的ITO电极基板。将设有第一透明导电层的第一基板上的ITO电极与电化学工作站的正极相连。为了形成如图5所示的透明导电聚合物网格，每间隔一个第一透明导电层通过金属线将第一透明导电层与电源正极相连。电沉积条件电沉积电压控制在-2疒+2V之间，电沉积面积4 3000平方厘米；电解液为添加有噻吩的盐酸水溶液，盐酸水溶液的浓度为lmol/L，ImL盐酸水溶液中添加30ul噻吩。电沉积完成后将第一基板取出，用去离子水冲洗表面残留电解液，室温晾干获得在第一透明导电层上形成有透明导电聚合物网格的第一基板，如图5所示。图6所示为第一基板的剖面图。其中，透明导电聚合物为聚噻吩，其在460nm与750nm波长之间存在透光窗P。2)在设有第二透明导电层的第二基板上涂上封框胶。3)在形成有透明导电聚合物网格的第一基板的第一透明导电层上，滴入液态电致变色材料，即将液态电致变色材料滴入由透明导电聚合物网格围成的空格9里。4)电致变色材料滴入完毕后，将第一基板以及第二基板对盒。5)对盒后，用UV灯固化封框胶或者热固化封框胶，获得如图7所示的电致变色器件。上述两个实施方式中制备的电致变色器件，由于使用透明聚合物网格阻挡电致变色材料，使得电致变色材料不易发生流动，有助于在制作盒厚较大的电致变色器件，此时电致变色器件中的电致变色材料在器件处于任意空间位置时均不易发生流动，从而具有均一的电致变色效果。以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种电致变色器件，包括设有第一透明导电层的第一基板，设有第二透明导电层的第二基板及之间的液体电致变色材料，其特征在于，所述第一基板的第一透明导电层上形成有透明导电聚合物网格。
2.根据权利要求I所述的电致变色器件，其特征在于，所述导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。
3.根据权利要求I所述的电致变色器件，其特征在于，所述液体电致变色材料设置在所述透明导电聚合物网格形成的空格中。
4.根据权利要求I所述的电致变色器件，其特征在于，所述第一基板中的第一透明导电层与所述第二基板中的第二透明导电层对准，并通过封框胶密封所述第一基板和所述第~■基板。
5.权利要求1-4中任一所述的电致变色器件的制备方法，包括如下步骤 通过电化学聚合法在设有第一透明导电层的第一基板上制备透明导电聚合物网格； 在设有第二透明导电层的第二基板上形成封框胶； 在形成有透明导电聚合物网格的第一基板的第一透明导电层上，滴入液态电致变色材料； 液态电致变色材料滴入后，将第一基板以及第二基板对盒； 固化封框胶，获得电致变色器件。
6.权利要求5所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述设有第一透明导电层的第一基板是利用TFT-IXD工艺在第一基板上溅射ITO电极而获得。
7.权利要求5所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合法中，电沉积电压控制在_2v +2V之间，电积面积为4 3000平方厘米。
8.权利要求5所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述电化学聚合法中，使用的电解液为添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或盐酸水溶液。
9.权利要求8所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量为ImL所述硝酸或盐酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。
10.权利要求8或9所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，所述硝酸或盐酸水溶液的浓度为lmol/L。
全文摘要
本发明公开了一种电致变色器件及其制备方法。本发明的电致变色器件包括设有第一透明导电层的第一基板，设有第二透明导电层的第二基板、液体电致变色材料以及在第一基板的第一透明导电层上形成的透明导电聚合物网格。本发明通过使用透明聚合物网格阻挡液体电致变色材料，使得液体电致变色材料在电致变色器件处于任意空间位置时不易发生流动，从而使具有较大盒厚的电致变色器件具有较好的电致变色效果。
文档编号G02F1/153GK102890381SQ20121038740
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者陈娟 申请人:京东方科技集团股份有限公司