[发明专利]一种电致色变器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种电致色变器件，包括依次叠加的导电层、变色层以及导电凝胶层，导电层接负极，导电凝胶层接正极，所述导电层可以选用金属氧化物、图形化结构电极以及柔性衬底凹槽内填充导电材料的形式，所述变色层中的电致色变材料选自有机电致色变材料、无机电致色变材料或复合电致色变材料中的任一种或多种，所述导电凝胶层为无机凝胶层或有机凝胶层。本发明的还公开了一种电致色变器件制造方法，包括制作所述导电层，将变色材料涂敷在导电层上形成变色层，制备导电凝胶层固化后按压在变色层上等步骤。简化了电致色变器件的结构，优化了性能，降低了成本。

技术领域

本发明涉及材料器件技术领域，更准确的说涉及一种电致色变器件及其制造方法。

背景技术

电致色变(Electrochromism，EC)是指在外界电场的作用下，材料发生氧化或还原导致其对光透射或反射产生可逆变化，在外观上表现为颜色的可逆变色现象。随着电致色变器件颜色变化，其透光率及热传导率也会产生相应的变化。经过几十年的技术发展，电致色变器件已经能够实现小规模的应用，具体应用包括智能变色窗，通过调节窗户颜色来调控太阳光的辐射，从而最大程度节省能源，还包括飞机的变色舷窗、汽车变色窗、防眩后视镜以及显示器等等。现有技术的电致色变器件依次包括上透明导电层、变色层、液体电解质层、离子存储层和下透明导电层，五层结构制作工艺复杂，生产成本高，分层多增加了器件整体厚度，也降低了器件的离子导通性，进而影响了器件的性能，使器件响应时间变长，能耗增加，性能大打折扣。目前现有的电致色变器件多以ITO或FTO为基底，因为玻璃易碎，ITO和FTO的导电性较金属导电性更差，大大降低了器件的应用范围以及性能。现有电致色变器件多用作建筑和飞机变色窗汽车后视镜等，其整体发生颜色变化，不能满足显示器的对显示颜色像素化的要求以及任意画面动态显示的效果。综上，现有技术的电致色变器件存在厚度大、制造复杂、性能低、成本高的缺点，其中现有技术的电致色变器件结构刚性较强，无法实现弯曲、拉伸功能，无法满足电致色变器件在曲面上贴附的需求，ITO和FTO的导电性较金属导电性较差，影响电致色变器件的性能。由于现有技术的电致色变器件结构上的缺陷，导致其无法在很多领域进行运用，不利于电致色变器件的推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电致色变器件，包括依次叠加的导电层、变色层以及导电凝胶层，导电层接负极，导电凝胶层接正极，所述导电层可以选用金属氧化物、图形化结构电极以及柔性衬底凹槽内填充导电材料的形式，所述变色层中的电致色变材料选自有机电致色变材料、无机电致色变材料或复合电致色变材料中的任一种或多种，所述导电凝胶层为无机凝胶层或有机凝胶层。

本发明的另一个目的在于提供一种电致色变器件制造方法，包括制作所述导电层，将变色材料涂敷在导电层上形成变色层，制备导电凝胶层固化后按压在变色层上等步骤。

根据本发明的目的提出的一种电致色变器件，包括依次叠加的导电层、变色层以及导电凝胶层。

优选地，当所述导电层接负极，所述导电凝胶层接正极时，所述电致色变器件实现从透明到有色的变化过程；当所述导电层接正极，所述导电凝胶层接负极时，所述电致色变器件实现从有色到透明的变化过程。

优选地，所述导电层为金属氧化物、或为图形化结构导电网格，所述电致色变材料选自有机电致色变材料、无机电致色变材料或复合电致色变材料中的任一种或多种。

优选地，所述无机电致色变材料优选采用金属氧化物，进一步优选三氧化钨和氧化镍；有机电致色变材料优选采用紫萝精类、间苯二酸酯类、金属酞菁类、吡啶类金属配合物、聚苯胺类、聚吡咯类、聚噻吩类中的任一种或几种。

优选地，所述导电凝胶层为无机凝胶层或为有机凝胶层。