一种全合一液态电致变色器件及其制备方法

本发明涉及一种电致变色器件的制备方法及应用，尤其涉及全合一液态电致变色器件的制备方法及应用，属于电致变色。

背景技术：

1、电致变色被定义为由于施加电流或电场的作用导致电子或离子的注入/抽出而发生氧化还原反应，结果使材料在紫外、可见光以及近红外区域的光学性质发生可控、可逆、持久变化的现象。电致变色过程中一般可清楚地观察到材料的颜色和透光率随着电压的改变发生明显的变化电致变色材料在智能窗户、节能建筑、无眩反光镜及智能显示等诸多领域具有广泛应用。

2、传统的电致变色器件由透明导电层，电致变色层，电解质层，对电极层和透明导电层五层构成，可以将它看作一个类似“三明治”的夹心结构。在外加电场的作用下，电子从透明导电层注入(或抽取于)电致变色层，从而引起电致变色器件的变色(着色或褪色)。为了电平衡，反离子由电解质层提供，并通过反电极保持电中性。由于各种原因，如何制备高性能、长寿命的电致变色器件仍是一项重要研究挑战。首先，传统的电致变色器件通常是由五层堆叠在一起形成的类似于“三明治”的结构，而不同功能层的界面阻塞是造成不利于电子俘获从而限制器件性能的重要因素。此外，具有多层的夹层结构也增加了封装的复杂性，并且也会加大制作大面积器件的困难和增加生产成本。同时，文献中制备的全合一液态电致变色器件，均为单纯高温加热溶解热熔胶，制备的器件具有制作周期长，热熔胶溶解不均匀导致器件性能差等缺点。因此，为了降低成本，减少技术复杂性，提高效益，对电致变色器件结构的简化和改进是研究电致变色器件发展的重要方面。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于全合一液态电致变色器件的制作方法，所制备的液态电致变色器件制备方法简便，操作步骤简单，器件性能优异。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种全合一液态电致变色器件，由两片透明导电氧化铟锡玻璃以及填充在两片透明导电氧化铟锡玻璃中间的全合一液态电致变色电解质所构成。

4、一种全合一液态电致变色器件的制备方法，包括以下步骤：

5、(1)全合一液态电致变色器件空腔的制备：

6、将清洗干净的氧化铟锡导电玻璃导电面朝上放置，在其上放置一片中间镂空，右侧留有一个小孔的沙林膜，保证沙林膜其中三侧与氧化铟锡导电玻璃的边缘贴合，留有小孔的一侧与氧化铟锡导电玻璃的边缘间隔一定距离，随后将另一片清洗干净的氧化铟锡导电玻璃导电面朝下放置于沙林膜上，最后用压力机将器件封装。

7、(2)全合一液态电致变色器件电解质的制备：

8、称取0.05m四氟硼酸庚基紫罗精，0.05m阳极电致变色材料以及0.5m四丁基四氟硼酸铵溶解于溶剂中。

9、(3)全合一液态电致变色器件的制作：

10、在单口圆底烧瓶中放置一块泡沫作为放置器件的基底，并将步骤(1)中制备的全合一液态电致变色器件空腔放置于单口圆底烧瓶中的泡沫基底上。然后对全合一液态电致变色器件空腔进行氮气置换，随后将步骤(2)制备的全合一液态电致变色器件电解质滴加在沙林膜预留的小孔上，利用压差将全合一液态电致变色器件电解质注入器件中，最后利用紫外光固胶将预留的小孔封闭。

11、步骤(1)中氧化铟锡导电玻璃清洗方式为：先将氧化铟锡导电玻璃依次用去离子水、丙酮以及异丙醇分别超声清洗15min，然后再用氮气吹干。

12、步骤(1)中氧化铟锡导电玻璃大小为1.5×2.5cm2。

13、步骤(1)中沙林膜空腔大小为1.4×1.7cm2。

14、步骤(1)中压力机在0.1mpa，130℃的条件下压50s。

15、步骤(2)中阳极电致变色材料二茂铁溶解于碳酸丙烯酯溶液中，n，n，n’，n’-四(4-甲氧基苯基)联苯胺溶解于氮甲基吡咯烷酮溶液中。

16、步骤(2)中配置的全合一液态电致变色器件电解质的体积为0.05ml。

17、本发明具有以下优势：

18、本发明通过热压机的方式制备了全合一液态电致变色器件，制备的器件不仅有效简化了电致变色器件的结构，降低了制造成本，而且本发明利用沙林膜和热压机的方式封装器件，制备的器件制作周期短，只需要50s即可制备一个器件，制备简便，封装效果优异，提高了电致变色性能。

技术特征：

1.一种全合一液态电致变色器件，其特征在于，由两片透明导电氧化铟锡玻璃以及填充在两片透明导电氧化铟锡玻璃中间的全合一液态电致变色电解质所构成。

2.根据权利要求1所述的全合一液态电致变色器件的制备方法，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氧化铟锡导电玻璃清洗方式为：先将氧化铟锡导电玻璃依次用去离子水、丙酮以及异丙醇分别超声清洗15min，然后再用氮气吹干。

4.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中氧化铟锡导电玻璃大小为1.5×2.5cm2。

5.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中沙林膜空腔大小为1.4×1.7cm2。

6.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)中压力机在0.1mpa，130℃的条件下压50s。

7.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中阳极电致变色材料二茂铁溶解于碳酸丙烯酯溶液中，n，n，n’，n’-四(4-甲氧基苯基)联苯胺溶解于氮甲基吡咯烷酮溶液中。

8.根据权利要求2所述的一种全合一液态电致变色器件的制备方法，其特征在于，步骤(2)中配置的全合一液态电致变色器件电解质的体积为0.05ml。

技术总结
本发明涉及一种全合一液态电致变色器件的制备方法及应用，属于电致变色技术领域，所述的全合一液态电致变色器件，由两层透明氧化铟锡导电玻璃以及填充在二者之间的全合一液态电致变色电解质构成，其制备方法包括全合一液态电致变色器件的制备以及全合一液态电致变色器件电解质的制备。本发明利用沙林膜以及压力机的方式，制备了全合一液态电致变色器件，不仅有效简化了电致变色器件的结构，降低了制造成本，而且制备的器件制作周期短，制备简便，封装效果优异。制备的全合一液态电致变色器件在外加电场的作用下，可实现颜色的明显变化，稳定性高，在智能窗、节能玻璃等领域具有广泛的应用前景。

技术研发人员：刘建,丁忠华,陈洪进,汪文源,傅文安
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13