一种电致变色器件及其制备方法与流程

本发明涉及电致变色器件，具体为一种电致变色器件及其制备方法。

背景技术：

1、电致变色是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，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，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。

2、电致变色器件一般采用典型的三明治结构，即在两个电极层之间分别组装电致变色层、电解质层和离子存储层，但是，传统的电致变色器件的导电层制备过程复杂，对环境需求较高且现有的电子变色器件的变色速率低，效果差，应用范围较窄，无法适应现有的电致变色需求，故而提出一种电致变色器件及其制备方法以解决上述提出的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电致变色器件及其制备方法，具备柔性更好使用寿命更长的优点，解决了传统的电致变色器件的导电层制备过程复杂，对环境需求较高且现有的电子变色器件的变色速率低，效果差，应用范围较窄，无法适应现有的电致变色需求的问题。

3、技术方案

4、为实现上述变色速率低，效果差，应用范围较窄且制备复杂的目的，本发明提供如下技术方案：一种电致变色器件，包括数量为两个的基材层，顶部所述基材层的底部固定安装有第一碳纳米管薄膜层，所述第一碳纳米薄膜层的底部固定安装有第一导电层，所述第一导电层的底部固定安装有电致变色层，所述电致变色层的底部固定安装有电解质层，所述电解质层的底部固定安装有离子储存层，所述离子储存层的底部固定安装有第二导电层，所述第二导电层的底部固定安装有第二碳纳米管薄膜层，所述第一导电层的外部连接有导电线。

5、优选的，所述底部所述基材层的顶部与第二碳纳米管薄膜层远离所述第二导电层的一侧相互连接，所述导电线远离一导电层的一侧与所述第二导电层的左侧相互连接。

6、优选的，所述第一碳纳米管薄膜层和所述第二碳纳米管薄膜层的厚度均为15-20μm，所述离子储存层的材料为高氯酸锂，所述离子储存层为镍酸锂薄膜。

7、优选的，所述基材层的材质为pet、pi、pen、玻璃和蓝宝石中的任意一种，所述电致变色层的材料为pedot:pss或三氧化钨。

8、优选的，所述电解质层通过电解质材料与电致变色层及离子储存层连接，所述电解质材料为可uv固化的电解质，颜色为无色透明或白色。

9、一种电致变色器件的制备方法，包括权利要求1-5任一项所述的电致变色器件还包括电致变色器件的制备方法：

10、步骤一：首先在底部的在基材层上制备原始电致变色器件，所述电致变色器件包括第一导电层、电致变色层、电解质层、离子储存层和第二导电层；

11、步骤二：将上述步骤一中的原始电致变色器件从所述基材层上取下，得到待处理电致变色器件；

12、步骤三：在顶部所述基材层和底部所述基材层上分别制备第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层；

13、步骤四：将步骤二中所述待处理电致变色器件的顶部和底部分别压附在所述第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层上，得到制备好的电致变色器件；

14、步骤五：最后将外部电源与导电线的输入端连接，导电线将电流分别导入第一导电层和第二导电层，通过控制输入电流的大小，即可实现电致变色。

15、优选的，所述第一导电层和第二导电层的制备还包括：

16、s1预先绘制导电层图案；

17、s2将导电层图案导入至高压微雾装置的机台控制器中；

18、s3通过高压微雾装置上的微型针头的输入端连通外部设置的导电液输出装置向第一导电层和第二导电层中输入导电液，从而在常温下即可完成第一导电层和第二导电层的制备。

19、优选的，所述第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层的制备方法还包括：

20、1)将碳纳米管分散于低熔点的油性介质中,在高温条件下与高分子基材均匀混合；

21、2)然后通过静电纺丝技术制备出碳纳米管的静电纺丝膜；

22、3)最后通过焙烧去除高分子材料,获得碳纳米管膜。

23、有益效果

24、与现有技术相比，本发明提供了一种电致变色器件及其制备方法，具备以下有益效果：

25、1、该电致变色器件，通过设置第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层提高电压均匀性，降低柔性大面积电致变色器件的响应时间，从而使电致变色器件变色更灵敏，通过设置第一导电层和第二导电层，第一导电层和第二导电层在相对位置设置电致变色层、电解质层和离子储存层形成原始的电致变色器件，当控制面板通过外部的导电线向第一导电层和第二透明导电层输入电流和电压时，电活性物质层中的电阻和电导会发生变化，从而改变电致变色层的电流和颜色，实现颜色的改变，电解质层可以是电致变色层和离子存储层之间的离子迁移路径，电致变色层和离子存储层可以经由电解质层交换离子。

26、2、该电致变色器件的制备方法，在制备第一导电层和第二导电层过程中，通过预先绘制导电层图案，能够保证图案的完整性，避免在导电过程中发生短路情况，从而影响电致变色器件的使用寿命，通过高压微雾装置上的微型针头的输入端连通外部设置的导电液输出装置向第一导电层和第二导电层中输入导电液，从而实现在常温下即可完成第一导电层和第二导电层的制备，更佳高效节能，同时更加节约导电液，在第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层的制备过程中，首先需要将油性介质加热到液体状态,然后在液体中加入碳纳米管,制备碳纳米管的油性分散液,冷却后获得碳纳米管的固相分散材料，将高分子基材溶解于有机溶剂中,再加入碳纳米管的固相分散材料,充分搅拌溶剂后,通过滚轴式静电纺丝设备制备碳纳米管的静电纺丝膜，最后将膜在管式炉中焙烧,获得第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层。

技术特征：

1.一种电致变色器件，包括数量为两个的基材层(1)，其特征在于：顶部所述基材层(1)的底部固定安装有第一碳纳米管薄膜层(2)，所述第一碳纳米薄膜层(2)的底部固定安装有第一导电层(3)，所述第一导电层(3)的底部固定安装有电致变色层(4)，所述电致变色层(4)的底部固定安装有电解质层(5)，所述电解质层(5)的底部固定安装有离子储存层(6)，所述离子储存层(6)的底部固定安装有第二导电层(7)，所述第二导电层(7)的底部固定安装有第二碳纳米管薄膜层(8)，所述第一导电层(3)的外部连接有导电线(9)。

2.根据权利要求1所述的一种电致变色器件，其特征在于：底部所述基材层(1)的顶部与第二碳纳米管薄膜层(8)远离所述第二导电层(7)的一侧相互连接，所述导电线(9)远离一导电层(3)的一侧与所述第二导电层(7)的左侧相互连接。

3.根据权利要求1所述的一种电致变色器件，其特征在于：所述第一碳纳米管薄膜层(2)和所述第二碳纳米管薄膜层(8)的厚度均为15-20μm，所述离子储存层(6)的材料为高氯酸锂，所述离子储存层(6)为镍酸锂薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种电致变色器件，其特征在于：所述基材层(1)的材质为pet、pi、pen、玻璃和蓝宝石中的任意一种，所述电致变色层(4)的材料为pedot:pss或三氧化钨。

5.根据权利要求1所述的一种电致变色器件，其特征在于：所述电解质层(5)通过电解质材料与电致变色层(4)及离子储存层(6)连接，所述电解质材料为可uv固化的电解质，颜色为无色透明或白色。

6.一种电致变色器件的制备方法，其特征在于：包括权利要求1-5任一项所述的电致变色器件还包括电致变色器件的制备方法：

7.根据权利要求6所述的一种电致变色器件的制备方法，其特征在于：所述第一导电层(3)和第二导电层(7)的制备还包括：

8.根据权利要求6所述的一种电致变色器件制备方法，其特征在于：所述第一碳纳米管薄膜层(2)和第二碳纳米管薄膜层(8)的制备方法还包括：

技术总结
本发明涉及电致变色技术领域，且公开了一种电致变色器件，包括数量为两个的基材层，顶部所述基材层的底部固定安装有第一碳纳米管薄膜层。该电致变色器件的制备方法，首先在底部的在基材层上制备原始电致变色器件，电致变色器件包括第一导电层、电致变色层、电解质层、离子储存层和第二导电层，然后将上述步骤一中的原始电致变色器件从基材层上取下，得到待处理电致变色器件，在顶部基材层和底部基材层上分别制备第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层，将步骤二中待处理电致变色器件的顶部和底部分别压附在第一碳纳米管薄膜层和第二碳纳米管薄膜层上，得到制备好的电致变色器件，最后将外部电源与导电线的输入端连接输入电流即可。

技术研发人员：许生,李炘,包山虎,梁锐生,杨春林
受保护的技术使用者：深圳豪威显示科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25