CN111679455A - 一种多色变色薄膜器件及其制备方法 - Google Patents

一种多色变色薄膜器件及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111679455A
CN111679455A CN202010610753.XA CN202010610753A CN111679455A CN 111679455 A CN111679455 A CN 111679455A CN 202010610753 A CN202010610753 A CN 202010610753A CN 111679455 A CN111679455 A CN 111679455A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
changing
multicolor color
conductive film
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010610753.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111679455B (zh
Inventor
胡志诚
罗威
王鹏飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaoxing Difei New Material Co ltd
Original Assignee
Shaoxing Difei New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaoxing Difei New Material Co ltd filed Critical Shaoxing Difei New Material Co ltd
Priority to CN202010610753.XA priority Critical patent/CN111679455B/zh
Publication of CN111679455A publication Critical patent/CN111679455A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111679455B publication Critical patent/CN111679455B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14—Protective coatings, e.g. hard coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/16—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements having an anti-static effect, e.g. electrically conducting coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/402—Coloured
    • B32B2307/4026—Coloured within the layer by addition of a colorant, e.g. pigments, dyes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
    • B32B2307/402—Coloured
    • B32B2307/404—Multi-coloured

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多色变色薄膜器件及其制备方法。其结构包括透明基底，正面导电膜，多色变色薄膜，背面导电膜，背面保护膜。多色变色薄膜是聚合物基质、光控粒子、以及染料组成。制备方法包括：在镀有第一导电膜的基底上制备多色变色膜，得到带多色变色膜的基底；将镀有第二导电膜的保护膜放置在带多色变色膜的基底上，得到多色变色薄膜器件。本发明多色变色薄膜内包含不同颜色的光控粒子及染料，在施加电压的情况下能够实现多种颜色之间的转变。本发明所述的多色变色薄膜具有加工简单、应用范围广，稳定性好等优点，适合于未来大规模实际应用。

Description

一种多色变色薄膜器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及多色变色薄膜器件技术领域，具体涉及一种多色变色薄膜器件及其制备方法。
背景技术
智能调光膜由于其能够提供隔热、温控、节能、隐私等诸多功能，因此被广泛用于建筑、家居、汽车等领域，具有很高的社会意义和商业意义。智能调光膜技术开发久远，并且极具挑战。目前市面上基于电致变色技术的智能玻璃主要有两种基于聚合物分散液晶变色(PDLC)的智能玻璃技术和基于导电聚合物电致变色(EC)的智能玻璃技术。聚合物分散液晶技术是将液晶小分子微滴分散在有机固态聚合物基体内。通过电压的改变实现液晶小分子的自由取向，实现不透明的乳白状态或半透明状态。PDLC智能玻璃技术最低透过率不理想，最高/最低透光率比小，应用场景受限。导电聚合物电致变色技术虽然可以解决PDLC的最低透过率的问题，然而其加工工艺复杂、变色速度慢、寿命短，并且成本较高，价格昂贵，仅仅在高端跑车，波音飞机等少数设备上使用。除此之外，传统的变色器件，变色单一，仅仅能够实现无色-有色的转变，变色范围较窄。
发明内容
本发明目的在于提供了一种多色变色薄膜器件及其制备方法。
一种多色变色薄膜器件，其结构包括透明基底，正面导电膜，多色变色薄膜，背面导电膜，背面保护膜。其中多色变色薄膜是夹在两个导电膜之间，其能够对电压作出响应。所述的多色变色薄膜是聚合物基质、光控粒子、以及染料组成。聚合物基质的组分为基于聚丙烯酸酯的嵌段共聚物。
所述的多色变色薄膜在施加电压的时候会发生两种以上颜色的变化，从而改变薄膜的透光率。
一种多色变色薄膜器件，依次包括基底、第一导电膜(即正面导电膜)、多色变色膜、第二导电膜(即背面导电膜)以及保护膜。
优选地，所述的基底为透明基底，为玻璃基底、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基底中的一种或多种组合。
优选地，正面导电膜和背面导电膜可以为ITO，银纳米线，铜纳米线，ZnO等导电膜的一种及其组合。即所述的第一导电膜(正面导电膜)为ITO导电膜、银纳米线导电膜、铜纳米线导电膜、ZnO导电膜等中的一种或多种。所述的第二导电膜(即背面导电膜)为ITO导电膜、银纳米线导电膜、铜纳米线导电膜、ZnO导电膜等中的一种或多种。
一种多色变色薄膜器件的制备方法，包括以下步骤：
1)在镀有第一导电膜的基底上制备多色变色膜，得到带多色变色膜的基底；
2)将镀有第二导电膜的保护膜放置在带多色变色膜的基底上，得到多色变色薄膜器件。
步骤1)中，在镀有第一导电膜的基底上采用溶液涂布、对辊、印刷、贴合或挤出方式制备多色变色膜，
在镀有第一导电膜的基底上制备多色变色膜，具体包括：
a)将光固化引发剂和有机溶剂混合，然后加入可紫外固化的共聚组分，放置于旋转蒸发仪中将有机溶剂除去，得到溶液A；
b)加入染料，用有机溶剂溶解，加入光控粒子，放置于旋转蒸发仪中将有机溶剂除去，制得乳液B；
c)将上述b)中制备的乳液B与a)中制备的溶液A充分混合均匀，制得乳液C；
d)将上述c)中制得乳液C涂覆在基底镀有的第一导电膜上，然后涂覆的湿膜暴露在UV(紫外线)光源下后，得到多色变色膜(即固态光控制层)。
步骤a)中，所述的有机溶剂为氯仿。
所述的可紫外固化的共聚组分为聚丙烯酸酯-聚乙烯共聚物。
所述的可紫外固化的共聚组分(即聚合物基质)可以采用热固化或光固化的方式交联成膜。
步骤b)中，所述的有机溶剂为氯仿。
所述的混合均匀为充分搅拌混合均匀并超声。
所述的染料一般为可溶于有机溶剂的染料，且具有较高的着色率。
几种常用的染料的结构式如下所示：
Figure BDA0002560862060000031
所述的光控粒子可以为氧化钛、碳黑，以及有机-无机杂化材料等。
步骤d)中，涂覆采用通过刮涂的方式，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为90μm的湿膜。
最优选的，一种多色变色薄膜器件的制备方法，包括以下步骤：
1)配置多色变色溶液：加入光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入氯仿将其溶解，然后加入可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物，在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A；
所述的光固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮；
所述的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物的数均分子量Mn＝4200；
所述的光固化引发剂、氯仿、聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物的用量之比为0.1g：2mL：10g；
2)将溶剂绿5染料，用氯仿将其溶解，加入氧化钛光控粒子，充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得深绿色乳液B；
所述的溶剂绿5染料、氯仿、氧化钛光控粒子的用量之比为250mg：5mL：250mg；
3)将上述2)中制备的1g深绿色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得绿色乳液C；
4)将上述3)中制得绿色乳液C通过刮涂的方式涂覆在基底镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为100um的湿膜，然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下20s后，得到绿色的固态光控制层，即为多色变色膜；
5)将另一片带有ITO膜的保护膜叠加到制备好的多色变色膜上，制得多色变色薄膜器件。
该方法制备的多色变色薄膜器件在电压为90-100V时的透过率(T％)为3.3％-54.2％，透过率差别超过51％，说明该多色变色薄膜器件具有较好的光控质量，并且能够呈现不同的颜色，具有很好的应用前景。
本发明相比于传统变色器件的优势在于：
一、相比于传统的变色器件较为单一的颜色变化，本发明所述的光学薄膜可以变换多种不同颜色，增加了光学薄膜的多色性，几乎能实现任意颜色需求。
二、本发明所述的基于多色变色薄膜器件，在添加染料是能显著降低薄膜透过率，获得更大幅度的变色范围，扩大应用范围。
三、本发明所述的光学薄膜在施加电压时不发生氧化还原反应，稳定性较好，有利于实际应用。
四、多色变色薄膜内包含不同颜色的光控粒子及染料，在施加电压的情况下能够实现多种颜色之间的转变。本发明所述的多色变色薄膜具有加工简单、应用范围广，稳定性好等优点，适合于未来大规模实际应用。
附图说明
图1为光学薄膜结构示意图；
图2为实施例3所制备的光学薄膜在加电压和不加电压时的透过率曲线；
图3为实施例8所制备的光学薄膜在加电压和不加电压时的透过率曲线；
图4为实施例1中制备的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物的色谱图和GPC结果图；
图5为实施例4中聚丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物的色谱图和GPC结果图；
图6为实施例6中聚丙烯酸酯-聚苯乙烯共聚物的色谱图和GPC结果图；
图7为实施例8中聚丙烯酸酯-乙烯吡啶共聚物的色谱图和GPC结果图。
具体实施方式
如图1所示，一种多色变色薄膜器件，包括透明基底1(PET层)，正面导电膜2(第一导电膜，ITO层)，多色变色膜3(即光控制层)，背面导电膜4(第二导电膜，ITO层)，背面保护膜5(PET层)。其中多色变色膜3是夹在两个导电膜之间，其能够对电压作出响应。多色变色膜3是低聚物31、光控粒子32、以及染料组成。低聚物31的组分为基于聚丙烯酸酯的嵌段共聚物。
实施例1
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物(Mn＝4200，自制)，在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
所述的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物的制备包括：将12.8g丙烯酸丁酯溶于乙酸乙酯/二甲基亚砜(体积比2/1)，加入0.2g吩噻嗪，0.48g醋酸钠，除氧，升温至75℃，反应1h后加入7.2g 3-丁烯-2-醇，升温至85℃继续反应1h。降温至65℃加入0.5g三乙二醇二甲基丙烯酸酯进行封端反应0.5h。反应结束后在正己烷中沉出来，除去部分不溶物，得到聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物，其色谱图和GPC结果如图4所示。1H-NMR(300MHz，CDCl3，δ)4.2-3.9(3H)，3.6(1H),2.8(1H),2.5-1.4(15H)。GPC(CHCl3),Mn＝4200。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中250mg溶剂蓝78染料(上海泰坦科技股份有限公司，41070-1)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化钛光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得蓝色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g蓝色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得蓝色乳液C
4)将上述3)中制得蓝色乳液C通过刮涂的方式涂覆在基底镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为90um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下30s后，得到蓝色的固态光控制层。
5)将另一片带有ITO膜的保护膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得深蓝色的光学薄膜，得到多色变色薄膜器件。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例2
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物(Mn＝4200，自制，方法同实施例1),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中250mg溶剂绿5染料(上海毕得医药科技有限公司，BD151711)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化钛光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得深绿色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g深绿色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得绿色乳液C
4)将上述3)中制得绿色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为100um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下20s后，得到绿色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得深绿色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例3
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚乙烯醇共聚物(Mn＝4200，自制，方法同上),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中125mg溶剂绿5(上海毕得医药科技有限公司，BD151711)，125mg溶剂蓝78染料(上海泰坦科技股份有限公司，41070-1)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化钛光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得黑色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g黑色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得黑色乳液C
4)将上述3)中制得黑色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为110um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下60s后，得到黑色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得黑色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例4
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物(Mn＝4400，自制),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
聚丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物自制方法包括：将12.8g丙烯酸丁酯，10.5g丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷加入到125mL乙酸乙酯中,加入205mg AIBN，除氧，升温至75℃反应4h。降温至60℃加入0.5g三乙二醇二甲基丙烯酸酯进行封端反应0.5h。反应结束后将聚合物在甲醇中沉淀出来，除去少部分不溶物，得到聚丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物，其色谱图和GPC结果如图5所示。1H-NMR(300MHz，CDCl3，δ)4.2-3.8(10H)，3.4(6H),2.5-1.8(12H)，0.8-1.4(10H),0.5(2H),0.0(3H)。GPC(THF),Mn＝4400。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中200mg溶剂红23(上海麦克林生化科技有限公司，S817380)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化钛光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得红色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g红色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得红色乳液C
4)将上述3)中制得红色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为85um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下25s后，得到红色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得深红色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例5
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿溶液将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚硅氧烷共聚物(Mn＝4400，同实施例4),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中370mg溶剂黄2(上海麦克林生化科技有限公司，D807537)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化锌光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得黄色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g黄色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得黄色乳液C
4)将上述3)中制得黄色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为130um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下20s后，得到黄灰色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得类似黄灰色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例6
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚苯乙烯共聚物(Mn＝4100，自制方法为：将12.8g丙烯酸丁酯，5.2g苯乙烯加入到125mL乙酸乙酯中,加入205mg AIBN，除氧，升温至80℃反应3h。降温至60℃加入0.5g三乙二醇二甲基丙烯酸酯进行封端反应0.5h。反应结束后将聚合物在甲醇中沉淀出来，除去少部分不溶物，得到聚丙烯酸酯-聚苯乙烯共聚物，其色谱图和GPC结果如图6所示。1H-NMR(300MHz，CDCl3，δ)6.8-7.3(5H)，4.2-3.8(7H)，2.5-1.8(7H)，0.8-1.4(10H)。GPC(THF),Mn＝4100)，在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中250mg溶剂蓝78(上海泰坦科技股份有限公司，41070-1)，180mg溶剂黄2(上海麦克林生化科技有限公司，D807537)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg氧化锌光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得深灰色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g深灰色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得深灰色乳液C
4)将上述3)中制得灰色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为130um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下50s后，得到深灰色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得深灰色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例7
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚苯乙烯共聚物(Mn＝4100，同上),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中500mg溶剂绿5(上海毕得医药科技有限公司，BD151711)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg炭黑光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得灰黑色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g灰黑色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得灰色乳液C
4)将上述3)中制得灰色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为83um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下35s后，得到黑色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得黑色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
实施例8
1)配置多色变色溶液：在25mL的单口圆底烧瓶中加入将0.1g光固化引发剂(光引发剂814，1-羟基环己基苯基甲酮)，并加入2mL氯仿将其溶解，然后加入10g可紫外固化的聚丙烯酸酯-聚乙烯吡啶共聚物(Mn＝4800，自制，将12.8g丙烯酸丁酯，5.3g乙烯吡啶加入到125mL乙酸乙酯中,加入205mg AIBN，除氧，升温至85℃反应4h。降温至60℃加入0.5g三乙二醇二甲基丙烯酸酯进行封端反应0.5h。反应结束后将聚合物在甲醇中沉淀出来，除去少部分不溶物，得到聚丙烯酸酯-乙烯吡啶共聚物，其色谱图和GPC结果如图7所示。1H-NMR(300MHz，CDCl3，δ)7.0-7.5(4H)，4.2-3.8(7H)，2.5-1.8(7H)，0.8-1.4(10H)。GPC(THF),Mn＝4800),在充分混合均匀后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，得到溶液A。
2)在另一个25mL的单口圆底烧瓶中250mg溶剂红23(上海麦克林生化科技有限公司，S817380)，并用5mL氯仿将其溶解，加入250mg炭黑光控粒子。充分搅拌混合均匀并超声后，放置于旋转蒸发仪中将溶剂氯仿除去，制得黑色乳液B。
3)将上述2)中制备的1g黑色乳液B与1)中制备的4g溶液A充分混合均匀，制得黑色乳液C
4)将上述3)中制得黑色乳液C通过刮涂的方式涂覆在镀有ITO膜表面，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得厚度为132um的湿膜。然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下50s后，得到黑色的固态光控制层。
5)将另一片ITO膜叠加到上述制备好的光控制层上，制得黑色的光学薄膜。然后将光学薄膜接触电极，进行测试。
性能测试
光控质量反映了悬浮粒子光阀的通电状态和断电状态之间的光透过率差值。透光率由LS183光谱仪测量，测量范围为380nm至760nm。通电状态施加频率为60Hz，电压为0-300V范围可调的交流电源。实施例1～8得到的光学薄膜的参数如表1所示。
表1
Figure BDA0002560862060000111
从测试结果可以看出，采用颜色较浅的溶剂黄2以及溶剂绿5作为染料的器件，其最低透过率均较高。而采用溶剂蓝78和溶剂红23的器件，其最低透过率相对较低，这是由于蓝色和红色的染料的吸收光谱较宽，覆盖的范围更大。不仅如此，采用多种染料进行配合使用，能够实现同一块器件颜色上的渐变。这是由于染料分子与光控粒子的作用力不同，不能即时随光控粒子在电场下及时运动。该系列染料分子能够赋予器件更多的颜色，有望实现更多场景的应用。器件的透过率测试结果表明，添加的染料确实在颜色调节中起到了关键的左右，实施例3的器件，在不加电压时为黑色，加了电压之后，表现为蓝色。如图2所示，不加电压的器件，在可见光范围都具有较低的透过率，加了电压之后，500-750nm范围内的透过率较低，使得器件显现为蓝色。从实施例8的结果也可以看出同样的结论。如图3所示，不加电压时，器件在可见光范围都具有较低的透过率。加了电压之后，550-800nm范围内的透过率较低，300-550nm范围内的透过率较高，因此器件显现出红色。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术原理对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化或修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种多色变色薄膜器件，其特征在于，依次包括基底、第一导电膜、多色变色膜、第二导电膜以及保护膜。
2.如权利要求1所述的多色变色薄膜器件，其特征在于，所述的基底为玻璃基底、聚对苯二甲酸乙二醇酯基底、聚甲基丙烯酸甲酯基底中的一种或多种组合。
3.如权利要求1所述的多色变色薄膜器件，其特征在于，所述的第一导电膜为ITO导电膜、银纳米线导电膜、铜纳米线导电膜、ZnO导电膜中的一种或多种；
所述的第二导电膜为ITO导电膜、银纳米线导电膜、铜纳米线导电膜、ZnO导电膜中的一种或多种。
4.如权利要求1～3任一项所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在镀有第一导电膜的基底上制备多色变色膜，得到带多色变色膜的基底；
2)将镀有第二导电膜的保护膜放置在带多色变色膜的基底上，得到多色变色薄膜器件。
5.如权利要求4所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤1)中，在镀有第一导电膜的基底上采用溶液涂布、对辊、印刷、贴合或挤出方式制备多色变色膜。
6.如权利要求4所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤1)中，在镀有第一导电膜的基底上制备多色变色膜，具体包括：
a)将光固化引发剂和有机溶剂混合，然后加入可紫外固化的共聚组分，放置于旋转蒸发仪中将有机溶剂除去，得到溶液A；
b)加入染料，用有机溶剂溶解，加入光控粒子，放置于旋转蒸发仪中将有机溶剂除去，制得乳液B；
c)将上述b)中制备的乳液B与a)中制备的溶液A充分混合均匀，制得乳液C；
d)将上述c)中制得乳液C涂覆在基底镀有的第一导电膜上，然后涂覆的湿膜暴露在UV光源下后，得到多色变色膜。
7.如权利要求6所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述的有机溶剂为氯仿；
所述的可紫外固化的共聚组分为聚丙烯酸酯-聚乙烯共聚物。
8.如权利要求6所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述的有机溶剂为氯仿；
所述的光控粒子为氧化钛、碳黑或者有机-无机杂化材料。
9.如权利要求6所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述的混合均匀为充分搅拌混合均匀并超声。
10.如权利要求6所述的多色变色薄膜器件的制备方法，其特征在于，步骤d)中，涂覆采用通过刮涂的方式，通过控制刮刀与ITO膜的距离，制得湿膜。
CN202010610753.XA 2020-06-29 2020-06-29 一种多色变色薄膜器件及其制备方法 Active CN111679455B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010610753.XA CN111679455B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种多色变色薄膜器件及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010610753.XA CN111679455B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种多色变色薄膜器件及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111679455A true CN111679455A (zh) 2020-09-18
CN111679455B CN111679455B (zh) 2022-05-13

Family

ID=72437422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010610753.XA Active CN111679455B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 一种多色变色薄膜器件及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111679455B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105351A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 绍兴迪飞新材料有限公司 一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用
CN113606995A (zh) * 2021-08-10 2021-11-05 电子科技大学 一种用于高光谱隐身伪装的变色膜
WO2023236327A1 (zh) * 2022-06-10 2023-12-14 克莱梅得科技有限公司 一种柔性的电致变色薄膜及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101017304A (zh) * 2007-03-08 2007-08-15 广州菲迪材料科技研究有限公司 柔性电致变色薄膜制备方法及其制备的柔性电致变色薄膜
CN105018110A (zh) * 2015-07-09 2015-11-04 张家港康得新光电材料有限公司 一种液晶组合物和电控调光膜
CN206938112U (zh) * 2017-05-18 2018-01-30 重庆森土科技发展有限公司 一种新型多色可调光玻璃
CN109856884A (zh) * 2018-11-19 2019-06-07 浙江精一新材料科技有限公司 一种悬浮粒子可控光阀的制备方法
CN109881198A (zh) * 2019-04-10 2019-06-14 浙江大学 二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101017304A (zh) * 2007-03-08 2007-08-15 广州菲迪材料科技研究有限公司 柔性电致变色薄膜制备方法及其制备的柔性电致变色薄膜
CN105018110A (zh) * 2015-07-09 2015-11-04 张家港康得新光电材料有限公司 一种液晶组合物和电控调光膜
CN206938112U (zh) * 2017-05-18 2018-01-30 重庆森土科技发展有限公司 一种新型多色可调光玻璃
CN109856884A (zh) * 2018-11-19 2019-06-07 浙江精一新材料科技有限公司 一种悬浮粒子可控光阀的制备方法
CN109881198A (zh) * 2019-04-10 2019-06-14 浙江大学 二氧化锡/五氧化二钒核壳结构的多色电致变色薄膜的制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113105351A (zh) * 2021-04-13 2021-07-13 绍兴迪飞新材料有限公司 一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用
WO2022218016A1 (zh) * 2021-04-13 2022-10-20 绍兴迪飞新材料有限公司 一种电极化粒子及其制备方法、电极化变色光学膜
CN113105351B (zh) * 2021-04-13 2023-02-28 绍兴迪飞新材料有限公司 一种电极化粒子及其制备方法和在电极化变色光学膜上的应用
CN113606995A (zh) * 2021-08-10 2021-11-05 电子科技大学 一种用于高光谱隐身伪装的变色膜
CN113606995B (zh) * 2021-08-10 2022-06-03 电子科技大学 一种用于高光谱隐身伪装的变色膜
WO2023236327A1 (zh) * 2022-06-10 2023-12-14 克莱梅得科技有限公司 一种柔性的电致变色薄膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111679455B (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111679455B (zh) 一种多色变色薄膜器件及其制备方法
CN111718450B (zh) 一种有机-无机电极化粒子及其制备方法和应用
CN108363255B (zh) 一种电致变色膜材料及其制备的电致变色膜器件
JP2006343650A (ja) 調光組成物、光学素子、及びその調光方法。
JPH11236559A (ja) 体積変調型発色材料、体積変調型発色組成物、それを用いた光学素子、及び光変調方法
CN109683416B (zh) 一种双色可调电致变色薄膜器件
CN111752013B (zh) 一种多孔聚合物光学薄膜器件及其制备方法
JPH06504387A (ja) 紫外線重合性マトリックス及び可変性の光透過率を有する高分子分散型液晶素子及びその調製方法
Tan et al. Temperature-responsive ‘cloud’with controllable self-assembled particle size for smart window application
CN112300309B (zh) 一种可拉伸柔性电致变色薄膜的制备方法
CN110484232A (zh) 一种基于PDA和CoZn-ZIF的热致可逆变色复合材料的制备方法
JP5243826B2 (ja) 光学フィルムの吸収帯域制御方法、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、色純度向上シートおよび画像表示装置
CN113419390B (zh) 一种双稳态电致变色薄膜及节能显示器件
CN114957275A (zh) 有机小分子电致变色材料、膜、器件及其制备方法
JP3879303B2 (ja) 体積変調型調光材料、体積変調型調光組成物および光学素子
JP4378886B2 (ja) 高分子ゲル組成物及びその製造方法、並びに、前記高分子ゲル組成物を用いた光学素子
CN115185107A (zh) 一种柔性的电致变色薄膜及其制备方法
JP5170539B2 (ja) 光学フィルムの吸収帯域制御方法、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、色純度向上シートおよび画像表示装置
EP3719548A1 (en) Colour conversion film, and back light unit and display device comprising same
JP2004285203A (ja) 高分子ゲル組成物及びその製造方法、並びに高分子ゲル組成物を用いた光学素子
CN118393788B (zh) 用于电致变色器件的离子传导层及其制备方法、电致变色器件及其应用
JP4200755B2 (ja) 高分子ゲル硬化性組成物、高分子ゲル組成物及び光学素子
WO2023160710A1 (zh) 树脂、树脂的制备方法、及树脂的应用
JP2006259391A (ja) 調光素子
JP4848623B2 (ja) 調光素子およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: A multi-color color changing thin film device and its preparation method

Effective date of registration: 20230620

Granted publication date: 20220513

Pledgee: Keqiao Branch of Bank of China Ltd.

Pledgor: Shaoxing Difei New Material Co.,Ltd.

Registration number: Y2023330001236

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right