CN115981063A

CN115981063A - 一种柔性多彩电致变色器件制备方法

Info

Publication number: CN115981063A
Application number: CN202310015526.6A
Authority: CN
Inventors: 苏伟; 李慧
Original assignee: Micron Optoelectronics Co., Ltd.
Current assignee: Micron Optoelectronics Co., Ltd.
Priority date: 2023-01-04
Filing date: 2023-01-04
Publication date: 2023-04-18

Abstract

本发明涉及一种电致变色器件的制备方法，具体为一种柔性多彩电致变色器件制备方法，该制备方法包括有以下步骤：S1：通过叠加透明柔性基材和导电层制备柔性透明导电材料；S2：进行电致变色凝胶的制备；S3：进行封装，在真空环境中，将电致变色凝胶电解液旋涂在透明导电材料上，与另一片透明导电材料对位贴合。通过本发明的制备方法制备的电致变色器件能够达到无色、黄色、蓝色、洋红色颜色转变，实现多彩显色；同时柔性可拉伸，适应多场景需要，并且具有超窄边框，本发明的电致变色凝胶中还添加了自愈合固化剂，能够使得电致变色器件遇空气自愈合，避免泄露危险。

Description

一种柔性多彩电致变色器件制备方法

技术领域

本发明涉及一种电致变色器件的制备方法，尤其是一种柔性多彩电致变色器件制备方法。

背景技术

电致变色材料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，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。

电致变色器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子储存层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子储存层也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用。

但是现在的电致变色器件通常是硬质结构，不能适应多场景需要，并且颜色转变能力差，不能实现多彩显色。同时，如果涂覆在基底材料层上的透明导电层破裂，将导致电路断路无法通电，从而电致变色材料无法变色，还具有泄露风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性多彩电致变色器件制备方法，以达到多彩显色、柔性可拉伸、避免泄露危险的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柔性多彩电致变色器件制备方法，该制备方法包括有以下步骤：

S1：通过叠加透明柔性基材和导电层制备柔性透明导电材料；

S2：进行电致变色凝胶的制备；

S3：进行封装，在真空环境中，将电致变色凝胶电解液旋涂在透明导电材料上，与另一片透明导电材料对位贴合。

优选的，所述步骤S1中柔性透明导电材料的制备方法为：对柔性基材表面进行等离子处理，将柔性基材沿8个方向拉伸，旋涂银纳米线或者磁控溅射Au层，最后干燥后得到可拉伸透明导电材料。

优选的，所述柔性基材采用PDMS、高弹性PU、纤维素水凝胶等中的一种。

优选的，所诉和电致变色凝胶的组分以及各组分的占比为：对苯二甲酸二甲酯衍生物4％-7.5％wt％、锂盐3％-10％wt％、溶剂40-60wt％、增塑剂6-21wt％、凝胶聚合物3％-10％wt％、自愈合固化剂0.5-1wt％、流平剂0.01％-0.5％wt％。

优选的，所述锂盐采用LiCL、LIFSI、LIPF6、LIBF4中的一种或多种；所述溶剂采用ACN、DMC、EMC中的一种或多种。

优选的，所述增塑剂采用DEC、EC、PEG400、PC中的一种或多种；所述凝胶聚合物采用PVDF、PAN、PMMA、PVA等中的一种或多种。

优选的，所述自愈合固化剂采用α-氰基丙烯酸乙酯，封闭状态为液态，遇到空气迅速固化，且固化区域2-4mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过本发明的制备方法制备的电致变色器件能够达到无色、黄色、蓝色、洋红色颜色转变，实现多彩显色；同时柔性可拉伸，适应多场景需要，并且具有超窄边框。

2.本发明的电致变色凝胶中添加了自愈合固化剂，能够使得电致变色器件遇空气自愈合，避免泄露危险。

附图说明

图1为本发明透明基材拉伸方向的示意图；

图2为本发明结构的示意图。

图中：1-透明柔性基材；2-导电层；3-电致变色凝胶电解液；4-导电层；5-透明柔性基材。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例，须知，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图2，本发明提供一种技术方案：一种柔性多彩电致变色器件制备方法，该制备方法包括有以下步骤：

S2：进行电致变色凝胶的制备；

其中，各部分的构成为：

柔性透明导电材料：透明柔性基材+导电层。

对柔性基材表面进行等离子处理，将柔性基材沿8个方向拉伸，旋涂银纳米线或者磁控溅射Au层；干燥后得到可拉伸透明导电材料；

透明基材的拉伸如图1所示，透明基材有8个拉伸方向；拉力在材料可承受范围内；形变在材料可承受范围内；确保表面平整后，再进行下一个步骤。

柔性基材：PDMS、高弹性PU、纤维素水凝胶等中的一种；

电致变色凝胶：对苯二甲酸二甲酯衍生物+锂盐+增塑剂+凝胶聚合物+自愈合固化剂+流平剂。

对苯二甲酸二甲酯衍生物含量：4％～7.5％wt％；

锂盐：LiCL、LIFSI、LIPF6、LIBF4中的一种或多种；含量占比3％～10％wt％；

溶剂：ACN、DMC、EMC中的一种或多种；含量占比40～60wt％；

增塑剂：DEC、EC、PEG400、PC中的一种或多种；含量占比6～21wt％；

凝胶聚合物：PVDF、PAN、PMMA、PVA等中的一种或多种；含量占比3％～10％wt％；

自愈合固化剂：α-氰基丙烯酸乙酯，含量0.5～1wt％：封闭状态为液态；遇到空气迅速固化，且固化区域2-4mm；

流平剂：含量占比0.01％～0.5％wt％；

封装过程为，真空环境中，电致变色凝胶电解液旋涂在透明导电材料上，与另一片透明导电材料对位贴合。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：该制备方法包括有以下步骤：

S2：进行电致变色凝胶的制备；

2.根据权利要求1所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所述步骤S1中柔性透明导电材料的制备方法为：对柔性基材表面进行等离子处理，将柔性基材沿8个方向拉伸，旋涂银纳米线或者磁控溅射Au层，最后干燥后得到可拉伸透明导电材料。

3.根据权利要求1所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所述柔性基材采用PDMS、高弹性PU、纤维素水凝胶等中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所诉和电致变色凝胶的组分以及各组分的占比为：对苯二甲酸二甲酯衍生物4％-7.5％wt％、锂盐3％-10％wt％、溶剂40-60wt％、增塑剂6-21wt％、凝胶聚合物3％-10％wt％、自愈合固化剂0.5-1wt％、流平剂0.01％-0.5％wt％。

5.根据权利要求4所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所述锂盐采用LiCL、LIFSI、LIPF6、LIBF4中的一种或多种；所述溶剂采用ACN、DMC、EMC中的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所述增塑剂采用DEC、EC、PEG400、PC中的一种或多种；所述凝胶聚合物采用PVDF、PAN、PMMA、PVA等中的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的一种柔性多彩电致变色器件制备方法，其特征在于：所述自愈合固化剂采用α-氰基丙烯酸乙酯，封闭状态为液态，遇到空气迅速固化，且固化区域2-4mm。