CN102532984B - 用于电致变色器件的墨水和电致变色器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开用于电致变色器件的墨水,其包括电致变色材料、金属盐和溶剂。还公开电致变色器件,其包括彼此面对的第一电极和第二电极、设置于所述第一电极或所述第二电极上的辅助电极、施加在所述辅助电极上的电致变色层、和介于所述第一电极和第二电极之间的电解质,其中所述电致变色层是使用包括电致变色材料和金属盐的墨水形成的。还公开制造所述电致变色器件的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年12月16日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2010-0129286的优先权,其全部内容引入本文中作为参考。
技术领域
示例性实施方式提供用于电致变色器件的墨水、电致变色器件、和其制造方法。
背景技术
电致变色是指其中当施加电压时,颜色通过电场的方向可逆地改变的现象。具有这样的性质的材料,即其光学特性可通过电化学氧化还原反应可逆地改变的材料,称作电致变色材料。电致变色材料可不显示颜色,直至向其施加电场,且当施加电场时,其由于接受电子而被还原以显示颜色。转换地,当不施加电场时,其可显示颜色,且当施加电场时,其由于因供电子引起的氧化而失去颜色。
这样的电致变色材料可使用多种方法形成。例如,电致变色材料可吸附在氧化钛(TiO2)颗粒上且通过丝网印刷形成。然而,在这种情况下,在提高分辨率方面存在限制,且制造成本可增加,因此为该方法另外需要使用掩模。
或者,电致变色材料可通过喷墨印刷方法形成。喷墨印刷方法是通过使用喷墨头将墨水喷射至预定位置且实现通过墨水着色的图像的技术。由于该方法可一次显示多种颜色,可缩短制造过程和时间,且由于将墨水施加至目标位置,电致变色材料的消耗可减少。
发明内容
示例性实施方式提供在使用喷墨印刷方法形成电致变色层时能够改善颜色特性的用于电致变色器件的墨水。示例性实施方式还提供使用所述墨水形成的电致变色器件。示例性实施方式还提供制造所述电致变色器件的方法。
根据示例性实施方式,用于电致变色器件的墨水可包括电致变色材料、金属盐和溶剂。
根据示例性实施方式,电致变色器件可包括彼此面对的第一电极和第二电极、在所述第一电极和所述第二电极之一上的辅助电极、在所述辅助电极上的电致变色层、及在所述第一电极和第二电极之间的电解质。在示例性实施方式中,所述电致变色层可包括具有电致变色材料和金属盐的墨水。
根据示例性实施方式,制造电致变色器件的方法可包括制备第一电极,在所述第一电极上形成辅助电极,通过使用包括电致变色材料、金属盐和溶剂的墨水在所述辅助电极上形成电致变色层,在所述第一电极上布置第二电极,及使用电解质填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间。
根据示例性实施方式,电致变色器件可包括在辅助电极上的电致变色层,所述电致变色层包括电致变色材料和金属盐。
根据示例性实施方式,用于电致变色器件的墨水可包括电致变色材料、金属盐和溶剂。
所述金属盐可包括通过热处理与电致变色材料形成络合物的金属。
所述金属可包括锌(Zn)、铟(In)、镁(Mg)、锆(Zr)、锶(Sr)、锡(Sn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铈(Ce)、镧(La)、钒(V)、铌(Nb)、钇(Y)、或其组合。
所述墨水可显示与所述电致变色材料的固有颜色不同色坐标的颜色。
基于所述墨水总重量,可以约0.01重量%~约30重量%的量包括所述电致变色材料。
基于100重量份所述电致变色材料,可以约100~约2000重量份的量包括所述金属盐。
所述用于电致变色器件的墨水可进一步包括溶解助剂和粘度控制剂的至少一种。
根据示例性实施方式,电致变色器件可包括彼此面对的第一电极和第二电极、设置于所述第一电极或所述第二电极上的辅助电极、施加在所述辅助电极上的电致变色层、及位于所述第一电极和第二电极之间的电解质,其中所述电致变色层是使用包括电致变色材料和金属盐的墨水形成的。
所述电致变色层可包括所述金属盐的金属与所述电致变色材料的络合物。
所述金属可包括锌(Zn)、铟(In)、镁(Mg)、锆(Zr)、锶(Sr)、锡(Sn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铈(Ce)、镧(La)、钒(V)、铌(Nb)、钇(Y)、或其组合。
使用所述墨水形成的所述电致变色层可显示具有与所述电致变色材料的固有颜色不同色坐标的颜色。
根据示例性实施方式,提供制造电致变色器件的方法,其包括制备第一电极,在所述第一电极上形成辅助电极,通过使用包括电致变色材料、金属盐和溶剂的墨水在所述辅助电极上形成电致变色层,设置第二电极以面对所述第一电极,及使用电解质填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间。
形成所述电致变色层可包括将所述墨水喷射到所述辅助电极上,并热处理所述墨水。
热处理所述墨水可在约60~300℃的温度下进行。
所述金属盐可包括通过所述热处理与所述电致变色材料形成络合物的金属。
所述金属可包括锌(Zn)、铟(In)、镁(Mg)、锆(Zr)、锶(Sr)、锡(Sn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铈(Ce)、镧(La)、钒(V)、铌(Nb)、钇(Y)、或其组合。
所述制造方法可进一步包括在约300~500℃的温度下烧结所述辅助电极。
附图说明
本专利或申请文件含有至少一幅以色彩制成的图。在请求且支付必要的费用时,具有彩图的该专利或专利申请公布的副本可由知识产权局提供。通过参照附图详细描述其示例性实施方式,以上和其它特征和优点将变得更加明晰。
图1为根据示例性实施方式的电致变色器件的横截面图。
图2说明在制造图1的电致变色器件时通过喷墨印刷方法形成电致变色层的过程。
图3为显示使用根据实施例1~3和对比例1的用于电致变色器件的墨水的电致变色层的1HNMR结果的图。
图4为显示使用根据实施例2和对比例1的用于电致变色器件的墨水的电致变色层的HSQC结果的图。
图5A为显示根据实施例4和对比例2的电致变色器件的基于波长的反射率的图。
图5B显示根据实施例4和对比例2的电致变色器件的色坐标。
图6A为显示根据实施例4和5的电致变色器件的基于波长的反射率的图。
图6B显示根据实施例4和5的电致变色器件的色坐标。
图7A为显示根据实施例4和6的电致变色器件的基于波长的反射率的图。
图7B显示根据实施例4和6的电致变色器件的色坐标。
具体实施方式
在下文中将参照其中示出了一些示例性实施方式的附图更充分地描述各种示例性实施方式。然而,本发明可以许多不同的形式体现且不应解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式。相反,提供这些示例性实施方式,使得该公开内容彻底且完整,并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中,为了清楚,可放大层和区域的尺寸和相对尺寸。
将理解,当一个元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、与另一元件或层“连接”或“结合”时,其可直接在所述另一元件或层上、与所述另一元件或层直接连接或结合,或者可存在中间元件或层。相反,当一个元件被称为“直接在”另一元件或层“上”、与另一元件或层“直接连接”或“直接结合”时,则不存在中间元件或层。相同的标记始终是指相同的元件。如本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个关联的列举项的任何和全部组合。
将理解,尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用来描述各种元件、组分、区域、层和/或部分,但是这些元件、组分、区域、层和/或部分不应被这些术语所限制。这些术语仅用来使一个元件、组分、区域、层或部分区别于另一元件、组分、区域、层或部分。因而,在不背离本发明的教导的情况下,可将下面讨论的第一元件、组分、区域、层或部分称为第二元件、组分、区域、层或部分。
为了便于描述,在本文中可使用空间相对术语如“在......之下”、“在......下面”、“下部”、“在......之上”、“上部”等来描述如图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。将理解,除图中所示的方位之外,空间相对术语还意图包括在使用或操作中的器件的不同方位。例如,如果翻转图中的器件,则被描述为“在”其它元件或特征“下面”或“之下”的元件将被定向在其它元件或特征“之上”。因而,示例性术语“在......下面”可包括在......之上和在......下面两种方位。器件可以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上),并且本文中所使用的空间相对描述词相应地解释。
本文中使用的术语仅仅是为了描述具体实施方式且不意图限制本发明。如本文中所使用的单数形式“一种(个)”和“该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚地另外说明。将进一步理解,当术语“包含”和/或“包括”用在本说明书中时,其表示存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组分,但不排除存在或添加一种或多种其它特征、整体、步骤、操作、元件、组分和/或其集合。
在本文中参照横截面图描述示例性实施方式,所述横截面图为理想化示例性实施方式(和中间结构)的示意图。如此,将预期所述图的形状由于例如制造技术和/或公差而引起的变化。因而,示例性实施方式不应解释为限于在此所图示的区域的具体形状,而是包括由例如制造所造成的形状上的偏差。例如,图示为矩形的注入区域将典型地具有圆形或曲线特征和/或在其边缘处的注入浓度梯度而不是从注入区域到非注入区域的二元变化。同样,由注入形成的掩埋区可在介于掩埋区与穿过其发生注入的表面之间的区域中引起一些注入。因而,图中所示的区域在本质上是示意性的,并且它们的形状不意图图示器件的区域的实际形状且不意图限制本发明的范围。
除非另外定义,在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解,术语,例如在常用词典中定义的那些,应被解释为其含义与它们在相关领域背景中的含义一致,并且将不在理想化或过于形式的意义上进行解释,除非在本文中清楚地如此定义。
在下文中,描述根据示例性实施方式的用于电致变色器件的墨水。
根据示例性实施方式,用于电致变色器件的墨水可包括电致变色材料、金属盐和溶剂。
所述电致变色材料可为在施加电压时根据电场方向通过电化学变化能够进行可逆的颜色显示的化合物,且其可根据材料显示独特的颜色。
所述电致变色材料可为在还原状态下显示颜色且在氧化状态下变得透明的阴极显色材料,或者所述电致变色材料可为在氧化状态下显示颜色且在还原状态下变得透明的阳极显色材料。
所述电致变色材料可包括:紫罗碱化合物;基于苯二甲酸酯的化合物(例如,间苯二甲酸酯);基于吡啶的化合物;基于蒽醌的化合物;基于氨基醌的化合物;基于稀土元素的有机化合物;基于酞菁的化合物;基于钌的有机金属化合物;无色基染料化合物;基于吩噻嗪的化合物;和聚合物化合物。尽管提供了电致变色材料的列表,但示例性实施方式不限于此,因为该列表仅是示例性的。
基于用于电致变色器件的墨水的总重量,可以约0.01重量%~约30重量%的量包括所述电致变色材料。
所述金属盐可包括能够通过热处理与电致变色材料形成络合物的金属。
所述金属可包括轻金属、过渡金属、镧系金属、碱金属、和/或其组合,例如锌(Zn)、铟(In)、镁(Mg)、锆(Zr)、锶(Sr)、锡(Sn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铈(Ce)、镧(La)、钒(V)、铌(Nb)、钇(Y)、和/或其组合。尽管提供了金属的列表,但示例性实施方式不限于此,因为该列表仅是示例性的。
可以金属盐例如乙酸盐、羰基化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐和/或氯化物(卤化物)的形式包括所述金属。
如上所述,所述电致变色材料和金属可通过热处理形成络合物。在示例性实施方式中,所述电致变色材料的电子传输路径可通过形成电致变色材料与金属的络合物而改变,且因此由所述电致变色材料与所述金属的所述络合物所表现的颜色的色坐标可不同于由所述电致变色材料所表现的固有颜色的色坐标,和/或色纯度可改善。例如,在表现红颜色的电致变色材料的情况中,络合物可表现与由电致变色材料所表现的红颜色的色坐标不同色坐标的红颜色。而且,所表现的颜色的色纯度可改善。
基于100重量份所述电致变色材料,可以约100~约2000重量份的量包括所述金属盐。当以上述范围的量包括所述金属盐时,由所述金属盐导致的所述电致变色器件的电特性可不被影响,同时与所述电致变色材料产生足量的络合物。
所述溶剂可为能够溶解所述电致变色材料和所述金属盐的任何溶剂。所述溶剂的实例包括例如选自以下的至少一种:去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、二甘醇甲基醚、二甘醇乙基醚、二丙二醇甲基醚、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙基醚、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚、丙二醇丙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二甘醇甲基醚乙酸酯、二甘醇乙基醚乙酸酯、丙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、二乙醚、乙二醇二甲基醚、四氢呋喃、乙酰丙酮和乙腈。尽管提供了溶剂的列表,但示例性实施方式不限于此,因为该列表仅是示例性的。
可以排除所述电致变色材料和所述金属盐的余量包括所述溶剂。
除所述电致变色材料、金属盐和溶剂之外,所述用于电致变色器件的墨水还可进一步包括溶解助剂和粘度控制剂的至少一种。
所述溶解助剂可减小根据所述电致变色材料的特性的溶解度偏差且提高所述电致变色材料的溶解度。
所述溶解助剂可包括酸,例如,乙酸。这样的酸可抑制在所述电致变色材料的末端基团处的官能团(例如,羧酸或膦酸)通过氢键附聚,并由此可提高溶解度。因此,防止或抑制最终器件的对比率由于具有低溶解度的电致变色材料恶化,且存储稳定性也可改善。
所述粘度控制剂可通过将用于电致变色器件的墨水的粘度保持在合适的水平提升在喷墨印刷期间的喷射特性。所述粘度控制剂的非限制性实例包括乙二醇。
在下文中,参照附图描述使用用于电致变色器件的墨水的电致变色器件。
图1为根据示例性实施方式的电致变色器件的横截面图。
参照图1,根据示例性实施方式的电致变色器件可包括一对彼此面对的绝缘基底10和20、以及分别形成于绝缘基底10和20上的下电极12和上电极22。
绝缘基底10和20可由透明玻璃或塑料形成。所述塑料的实例包括选自聚丙烯酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜和聚酰亚胺的一种或多种。
下电极12可由透明导电材料例如无机导电材料(包括氧化铟锡(ITO)或氟掺杂氧化锡(FTO))、或有机导电材料如聚乙炔或聚噻吩形成。
上电极22可由透明的或不透明的导电材料例如氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、金属如铝(Al)、锑掺杂氧化锡(ATO)、及其组合形成。尽管提供了用于形成透明的或不透明的导电材料的材料的列表,但示例性实施方式不限于此,因为该列表仅是示例性的。
在示例性实施方式中,辅助电极14可设置于下电极12上。辅助电极14可包括多个氧化物半导体颗粒14a,其由例如氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锆(ZrO)、氧化锶(SrO)、氧化铌(NbO)、氧化铪(HfO)、氧化锡(SnO2)、和/或其组合形成。尽管提供了氧化物半导体颗粒的列表,但示例性实施方式不限于此,因为该列表仅是示例性的。
氧化物半导体颗粒14a可为各种形状,包括球、四面体、圆柱、三角形、圆盘、三脚体、四脚体、立方体、盒、星、管等的那些,且其平均粒径可为约1nm~约200nm。
在示例性实施方式中,电致变色层15可形成于所述辅助电极14的一侧上。
电致变色层15可使用包括上述电致变色材料和金属盐的墨水形成。如上所述,所述金属盐中包括的金属和所述电致变色材料可形成络合物。
在附图中说明电致变色层15形成于辅助电极14之上,但实际上,液相墨水可喷射到辅助电极14上,其可施加到辅助电极14的氧化物半导体颗粒14a之间的空间且由此覆盖氧化物半导体颗粒14a的表面。
在示例性实施方式中,所述墨水可包括金属盐以改善辅助电极14的电子迁移率,因为所述墨水渗入到辅助电极14的氧化物半导体颗粒14a之间的空间中,且同时,可形成电致变色材料和金属的络合物以表现与由所述电致变色材料所表现的颜色相比具有改善的色坐标的颜色。结果,颜色特性可改善。
绝缘基底10和20可通过间隔体18固定,且绝缘基底10和20之间的空间可填充有电解质30。电解质30可提供与电致变色材料反应的氧化/还原材料,且可为液体电解质或固体聚合物电解质。所述液体电解质可包括,例如,其中锂盐例如LiOH或LiClO4、钾盐例如KOH、或钠盐例如NaOH溶解在溶剂中的溶液,但示例性实施方式不限于此。所述固体电解质可包括例如聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸)或聚(氧化乙烯),然而,示例性实施方式不限于此。
在下文中,参照图1和2描述制造电致变色器件的方法。
图2说明在制造图1的电致变色器件时通过喷墨印刷方法形成电致变色层的过程。
在示例性实施方式中,在绝缘基底10上形成下电极12。
在示例性实施方式中,可在下电极12上形成辅助电极14。可用通过将氧化物半导体颗粒14a例如氧化钛与溶剂混合制备的溶液涂覆辅助电极14。在示例性实施方式中,在绝缘基底10上形成下电极12之后,可在下电极12上形成辅助电极14。
在示例性实施方式中,可将辅助电极14烧结。烧结温度可为约300℃~约500℃。该烧结程序可提升氧化物半导体颗粒14a的紧密接触性质。
在示例性实施方式中,可通过喷墨印刷过程在辅助电极14上形成电致变色层15。
参照图2,可在辅助电极14之上设置喷墨印刷系统以形成所述电致变色层。所述喷墨印刷系统可包括喷墨印刷主体(未示出)、喷墨印刷头51和多个喷嘴52,且墨水15a可从喷嘴52喷射。
如上所述,墨水15a可包括电致变色材料、金属盐和溶剂,且其可进一步包括添加剂例如溶解助剂或粘度控制剂。
墨水15a可喷射到辅助电极14上以施加到氧化物半导体颗粒14a之间的空间中和/或氧化物半导体颗粒14a的表面上。
在示例性实施方式中,墨水15a可经历热处理。通过所述热处理,可除去墨水15a中包括的溶剂,同时形成所述电致变色材料和所述金属盐的络合物。所述热处理可在约60℃~约300℃的温度下进行。例如,初次热处理可在比所述溶剂的沸点高的温度下进行,所述温度范围为约60℃~约150℃,且然后二次热处理可在约100℃~约300℃的温度下进行。
在示例性实施方式中,可制备另一绝缘基底20且可在其上形成上电极22。在示例性实施方式中,可在上电极22的一侧上形成反射层(未示出)。
可将绝缘基底10和20组装且可用电解质填充绝缘基底10和20之间的空间。
以下实施例更详细地说明该公开内容。然而,理解该公开内容不受这些实施例限制。
用于电致变色器件的墨水的制备
实施例1
通过将约1g由以下化学式1a表示的红色电致变色材料、约3g氯化锌(ZnCl2)、约3g乙酸和约2g乙二醇均匀地混合在20g蒸馏水中制备用于电致变色器件的墨水。
[化学式1a]
实施例2
根据与实施例1相同的方法制备用于电致变色器件的墨水,除了包括约20g氯化锌(ZnCl2)之外。
实施例3
根据与实施例1相同的方法制备用于电致变色器件的墨水,除了包括约35g氯化锌(ZnCl2)之外。
对比例1
根据与实施例1相同的方法制备用于电致变色器件的墨水,除了不包括氯化锌(ZnCl2)之外。
电致变色层的形成
通过分别使用根据实施例1~3和对比例1制备的墨水涂覆基底,且在约150℃下进行热处理约30分钟形成电致变色层。
络合物的形成的确认-1
进行电致变色层的1HNMR分析。
图3为显示使用根据实施例1~3和对比例1的用于电致变色器件的墨水的电致变色层的1HNMR结果的图。
参照图3,当将根据对比例1制备的墨水(即,没有使用氯化锌制备的墨水)作为参比时,可看出对应于氮偶合位置的最左边的峰的最大偏移是以实施例3、实施例2和实施例1的顺序,该顺序为较大量的氯化锌到较小量的氯化锌的顺序。
由该结果可看出,氯化锌影响上式1a的立体结构,且随着氯化锌的量增加,更多的红色电致变色材料的结构被影响。认为立体结构的变化源自由上式1a表示的化合物的氮部分与氯化锌的结合、或所述电致变色材料的末端与氯化锌的结合。当末端结合时,其可能为网络结合,例如金属-有机骨架(Metal-organicframeworks,Chem.Soc.Rev.,2003,32,276-288)。另外,所述电致变色材料与氯化锌之间的结合可能改变所述电致变色材料所特有的电子能级结构,其与所述电致变色材料的颜色特性密切相关。
络合物的形成的确认-2
对使用根据实施例2的用于电致变色器件的墨水的电致变色层进行异核单量子相干(HSQC)分析。
图4为显示使用根据实施例2和对比例1的用于电致变色器件的墨水的电致变色层的HSQC结果的图。在图4中,F1指“碳”,且F2指“质子”。
对于HSQC分析,如下用数字给出由上式1a表示的红色电致变色材料的对称结构。
[化学式1a]
在图4中,以红色标记的部分为其中使用根据实施例2的用于电致变色器件的墨水的情况,且以蓝色标记的部分为其中使用根据对比例1的用于电致变色器件的墨水的情况。
参照图4,可看出位置3进行比位置1、2和4大得多的偏移,且由该结果可认为在位置3的立体结构中存在变化。立体结构中的变化可表明上式1a的氮部分与氯化锌结合或者电致变色材料的末端与氯化锌结合且所述结合影响电致变色材料的氮部分的立体结构。当末端结合时,其可能为网络结合,例如金属-有机骨架(Metal-organicframeworks,Chem.Soc.Rev.,2003,32,276-288)。另外,所述电致变色材料与氯化锌之间的结合可能改变所述电致变色材料所特有的电子能级结构,其与所述电致变色材料的颜色特性密切相关。
电致变色器件的制造
实施例4
将氧化铟锡(ITO)堆叠在玻璃基底上,然后通过刮刀涂覆过程在其上涂覆以约1∶6的重量比包含1g具有约20nm平均粒径的氧化钛(TiO2)和叔丁醇的溶液。随后,将所述溶剂干燥且在约450℃下进行烧结过程以形成辅助电极。然后制备包括约1重量%由上式1a表示的红色电致变色材料、约10重量%氯化锌(ZnCl2)、约30重量%乙酸、约20重量%乙二醇和约39重量%蒸馏水的用于电致变色器件的墨水并通过使用喷墨印刷系统将其喷射到所述辅助电极上。随后,在空气中在约150℃下进行热处理约30分钟。
通过在另一玻璃基底上堆叠锑掺杂氧化锡(ATO)形成反射层,且在其上涂覆包括具有约300nm平均粒径的氧化钛(TiO2)的糊(SolaronixSATnanoxide300)。在这里,所使用的筛的筛目大小为约86μm。随后,在约70℃下进行加热过程约20分钟以将溶剂蒸发,然后在空气中在约450℃下进行烧结过程约1小时以形成上电极。
然后通过如下制备电致变色器件:将两个玻璃基底组装,在上电极的表面上形成细孔,且使用包含0.05MLiClO4和0.05M二茂铁作为电解质的γ-丁内酯填充两个玻璃基底之间的空间。
实施例5
根据与实施例4相同的方法制造电致变色器件,除了通过在约350℃下进行烧结过程形成辅助电极之外。
实施例6
根据与实施例4相同的方法制造电致变色器件,除了使用芳族聚酰胺膜(聚合物基底)代替玻璃基底且通过在约350℃下进行烧结过程形成辅助电极之外。
对比例2
根据与实施例4相同的方法制造电致变色器件,除了用于电致变色器件的墨水包括约1重量%由上式1a表示的红色电致变色材料、约30重量%乙酸、约20重量%乙二醇和约49重量%蒸馏水之外。
颜色特性的评估-1
基于色坐标评估根据实施例4和对比例2的电致变色器件的颜色特性。
图5A为显示根据实施例4和对比例2的电致变色器件的基于波长的反射率的图,和图5B显示根据实施例4和对比例2的电致变色器件的色坐标。
参照图5A和5B,可看出与根据对比例2的电致变色器件相比,根据实施例4的电致变色器件在约650nm~约750nm的红色波长区域中显示更高的反射率和改善的红色色坐标。
颜色特性的评估-2
图6A为显示根据实施例4和5的电致变色器件的基于波长的反射率的图,和图6B显示根据实施例4和5的电致变色器件的色坐标。
在图6A和6B中,可看出其辅助电极的烧结温度为约450℃的根据实施例4的电致变色器件和其辅助电极的烧结温度为约350℃的根据实施例5的电致变色器件表现几乎相同的红色。
由所述结果可看出,即使在相对低的温度下烧结辅助电极,颜色特性也不退化。
颜色特性的评估-3
图7A为显示根据实施例4和6的电致变色器件的基于波长的反射率的图,和图7B显示根据实施例4和6的电致变色器件的色坐标。
参照图7A和7B,使用聚合物基底和在约350℃下烧结的辅助电极的根据实施例6的电致变色器件表现与根据实施例4制造的电致变色器件类似的红色。
由所述结果可看出,即使使用聚合物基底且在相对低的温度下进行烧结过程,颜色特性也不退化。
虽然已结合目前被认为是实践性示例性实施方式的内容描述了该公开内容,但是将理解,本发明不限于示例性实施方式,而是相反,意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。
Claims (9)
1.用于电致变色器件的墨水,包括:
电致变色材料,其为在施加电压时根据电场方向通过电化学变化能够进行可逆的颜色显示的化合物;
金属盐,所述金属盐包括通过热处理与所述电致变色材料形成络合物的金属,所述金属包括锌(Zn)、铟(In)、镁(Mg)、锆(Zr)、锶(Sr)、锡(Sn)、铪(Hf)、钽(Ta)、铈(Ce)、镧(La)、钒(V)、铌(Nb)、及钇(Y)的至少一种;和
溶剂,
其中基于100重量份所述电致变色材料,以100~2000重量份包括所述金属盐。
2.权利要求1的用于电致变色器件的墨水,其中所述墨水显示与所述电致变色材料的固有颜色不同色坐标的颜色。
3.权利要求1的用于电致变色器件的墨水,其中基于所述墨水的总重量,以0.01重量%~30重量%的量包括所述电致变色材料。
4.权利要求1的用于电致变色器件的墨水,进一步包括:
溶解助剂和粘度控制剂的至少一种。
5.电致变色器件,包括:
彼此面对的第一电极和第二电极;
在所述第一电极和所述第二电极之一上的辅助电极;
在所述辅助电极上的电致变色层;和
在所述第一电极和第二电极之间的电解质,
其中所述电致变色层是使用权利要求1-4任一项的墨水形成的。
6.制造电致变色器件的方法,该方法包括:
制备第一电极;
在所述第一电极上形成辅助电极;
通过使用权利要求1-4任一项的墨水在所述辅助电极上形成电致变色层;
在所述第一电极上布置第二电极;和
使用电解质填充所述第一电极与所述第二电极之间的空间。
7.权利要求6的方法,其中形成所述电致变色层包括:
将所述墨水喷射到所述辅助电极上;和
热处理所述墨水。
8.权利要求7的方法,其中热处理所述墨水在60~300℃的温度下进行。
9.权利要求6的方法,进一步包括:
在300~500℃的温度下烧结所述辅助电极。
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