[发明专利]用于涂覆电致变色薄膜的电沉积法

说明书

用于涂覆电致变色薄膜的电沉积法，所述电沉积法包括如下步骤：提供一个导电基底；对所述导电基底进行预处理以清除所述导电基底表面的污染物；准备电沉积溶液，所述电沉积溶液为盐酸、二水钨酸钠、草酸、以及金属氯化物盐的混合物；准备对电极；将所述对电极设置在所述导电基底上；将所述导电基底与对电极两者都垂直浸入所述电沉积溶液中，并为所述对电极及导电基底加载电压，其中，所述对电极设置为正偏压，而导电基底设置为负偏压以在阴极导电基底上的表面形成均匀的钨基蓝膜以制成电致变色器件。本电沉积法至少具有以下一个或多个优点：无真空，易于控制，快速原型制作，节约材料，且性价比高。本发明还包括一个由上述方法制备的电致变色器件。

技术领域

本发明属于电致变色技术领域，特别是用于涂覆电致变色薄膜的电沉积法。

背景技术

目前，颜色可调的太阳镜多数使用光致变色材料。然而光致变色镜片的透明态与着色态之间的转变需要5分钟甚至更长时间，而且人为不可控，导致较差的用户体验。因此变色速度更快、人为可控的电致变色材料为变色镜片提供了更好的技术支持。同时这种电致变色材料也可以通过嵌入光敏电阻的方式由光来触发变色，实现手动控制和自动控制两种模式。电致变色材料也应用在其他的一些领域，如智能窗户上使用电致变色材料可以自动阻挡热量，从而减少空调的能耗；汽车防眩目后视镜，可以迅速变色将后面车辆的远光灯光线吸收，降低夜间行车时后面车灯对司机视觉的冲击；又如电致变色材料兼容光学显示系统，可以为增强平视显示器(HUD)和增强现实(AR)的视觉性能提供硬件支持。基于以上广阔的应用前景，电致变色器件已经在工业和学术领域中受到广泛关注。其中，三氧化钨(WO₃)是一种研究最广泛的电致变色材料，可以通过改变加在三氧化钨上的电压来改变该电致变色器件的颜色。

目前，电致变色的三氧化钨薄膜通常是由CVD(Chemical Vapor Deposition)法，溅射法，电子束蒸发法，等离子聚合法，以及旋涂法中某一种方法制备。然而，上述每一种方法都因为各有缺点而影响了其应用。例如，CVD方法需要非常昂贵的设备和500℃左右的高温来保持沉积速度，同时在特殊形状上得到高度保角性薄膜(conformal films)的难度也很大。溅射方法需要复杂的设备、真空腔体以及惰性或反应性气体，这无疑增加了制造成本。由于X射线会引起气体分子的电离，电子束蒸发法可能会污染样品表面。等离子体聚合法也需要在真空条件下完成，这也无疑会增加成本，同时对于大尺寸薄膜，等离子体聚合法所具有低沉积速率特性导致只能沉积非常薄的薄膜。最后，对于旋涂法，其在制造薄膜涂层过程中虽然不使用或较少使用真空环境和昂贵设备，但是旋涂制程受旋转板的限制，因此只能涂覆小尺寸样品。同时，，对操作员工旋涂液的滴加方式和熟练度有很高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种既简单又制造成本低的的用于涂覆电致变色薄膜的电沉积方法以及电致变色器件，以解决上述问题。

用于涂覆电致变色薄膜的电沉积法,其包括如下步骤：

STEP1：提供第一导电基底和第二导电基底；

STEP2：对所述第一、第二导电基底进行预处理以清除所述第一、第二导电基底表面的污染物；

STEP3：准备电沉积溶液，所述电沉积溶液为盐酸、二水钨酸钠、草酸、以及金属氯化物盐的混合物；

STEP4：制备对电极，即将阳极析氧反应催化剂设置在第一导电基底上以形成所述对电极；

STEP5：将所述第二导电基底与对电极都垂直浸入所述电沉积溶液中，并为所述对电极及第二导电基底加载电压，其中，所述对电极设置为正偏压，而第二导电基底设置为负偏压以在阴极的第二导电基底的表面上形成均匀的钨基蓝膜以制成电致变色器件。

进一步地，所述第一、第二导电基底为FTO玻璃或ITO玻璃。

进一步地，在步骤STEP2中，预处理所述第一、第二导电基底的方法为在超声波浴中分别用丙酮，乙醇和去离子水洗涤所述第一、第二导电基底。