[实用新型]一种柔性的固态电致变色器件

说明书

技术领域

本发明属于新型显示领域，具体涉及一种柔性的固态电致变色器件。

背景技术

电致变色(Electrochromism)是指在电场和电流的作用下，材料通过电化学过程引起氧化还原反应而产生可逆变色的现象。电致变色系统结构复杂，通常由夹在两层透明导电层(TC)之间的电致变色层(EC)、离子导电层(IC)和离子储存层(IS)五层结构构成，在透明导电层间加上1～3V直流电压时，导电离子将在离子储存层和电致变色层之间往返穿梭。利用材料的电致变色特性可将其制成颜色及热辐射透过率可调的智能窗(smartwindow，又称灵巧窗)。电致变色玻璃中的变色材料在电场作用下可选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散，可减少办公大楼和民用住宅等建筑物在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须耗费的大量能源。同时，也起到改善自然光照度，防窥，防眩光等作用，并可减少室内外遮光设施。

随着科学技术的发展，节能环保受到了人们越来越多的关注。由于建筑能耗占有较大的比重，且呈逐年上升的趋势，因此，建筑节能已成为环保节能的重要应用领域。电致变色玻璃以其安全、隔音、隔热、抗紫外线等优异的性能被广泛应用于建筑业，其优异的隔热性能主要得益于夹层玻璃中间的聚合物材料的导热系数比普通玻璃的导热系数低得多，在热流的传递过程中对热流的阻碍作用较大。虽然夹层玻璃采用中间夹膜能很好的解决建筑节能的问题，但是这些夹电致变色玻璃主要是采用液态电解质作为电致变色玻璃的离子传输层，这样会给电致变色玻璃的封装带来极大的不便，而且也不利于大面积显示。类似的中国专利申请文件CN106020350 A公开了一种凝胶电解质的制备方法，该方法制备了效率较高的电解质层，但是由于是液态存在，工业化生产与应用受到限制。中国专利申请文件CN106117932 A、CN103214983 B公开了一种以PVB为载体，采用双螺杆熔融共混挤出的方式制备了PVB导电母粒，然后在挤出流延的过程中按比例加入PVB导电母粒，制得一种高电导率PVB胶片，最后通过高压釜蒸压彻底排出空气和水分制成电致变色夹胶玻璃，该方法制得的电致变色玻璃转换效率高，性能稳定，但是大面积制备存在限制，而且工业化生产成本高，工艺复杂。

本发明利用以PVB为载体制备了电解质浆料，通过印刷和喷涂工艺制备一种柔性电致变色薄膜结构，从而解决了大面积显示的问题，同时也解决了柔性电致变色器件制备存在的关键问题，克服了电致变色玻璃自身容易破碎的问题，大大提高了工业化的生产效率。

发明内容

一种柔性的固态电致变色器件；其包括：1直流驱动电源，2阴极柔性透明导电膜，3电致变色层，4固态电解质层,5阳极柔性透明导电膜，6阳极柔性透明双面导电膜,7导电金属线；其特征在于通过丝网印刷或喷涂的工艺在5阳极透明导电层表面形成均匀的4固态电解质层，或者在6阳极柔性透明双面导电膜正反两面形成致密的4固态电解质层，在2阴极柔性透明导电膜表面形成致密的3电致变色层，并在边缘处使用7导电金属线做电极；然后通过覆膜、烘干、真空密封后制备出柔性的固态电致变色器件或双层柔性固态电致变色器件；将1直流驱动电源分别加在5阳极柔性透明导电膜与2阴极柔性透明导电膜两侧，调节电压在5-15V之间，使得器件从无色变为深色，变色效率在5-30秒；然后调换电源的正负极，调节电压在5-10V，使得器件又重新变为无色，而且当关闭电源后，器件会保持当前的状态不会再出现变色。因此本发明可以通过制版设计出各种不同的图案、文字等广告设计，在节能显示领域有广阔的应用前景。

本发明所述的阳极柔性透明导电层是以PET、PVC、TPU中的一种为载体，以铜、银、ITO、ATO、ZnO中的一种或多种为导电材料，通过磁控溅射法制备出阳极柔性透明导电层；所述的阴极柔性透明导电层是以PTFE、PVDF、PVF中的一种为载体，以In、Sn、Sb、Ag、Cu和Zn中一种或多种为导电材料，通过磁控溅射法制备出阴极柔性透明导电层；所述的电致变色层为纳米材料氧化钨、氧化钼、氧化钒、氧化钛、氧化铋中的一种或多种，通过丝网印刷或喷涂的方式在导电层表面形成致密的变色层。本发明可以是单层或双层柔性固态电致变色器件结构，或者更多层结构叠加见图1-2。