[发明专利]一种多模式可调的电致变色器件及其制备方法

说明书

一种多模式可调的电致变色器件及其制备方法。本发明属于电致变色材料与器件领域，特别涉及一种电致变色器件及其制备方法。本发明的目的是要解决现有单一的可逆金属电沉积型器件面临无法兼容多种可调光学模式和对比度低的问题。一种多模式可调的电致变色器件包括FTO透明导电玻璃、氧化钛纳米棒阵列、电解液、ITO透明导电玻璃和绝缘垫片。方法：一、预处理：二、制备导电面上生长有氧化钛纳米棒阵列的FTO透明导电玻璃；三、配置电解液；四、组装器件。本发明可获得一种多模式可调的电致变色器件。

技术领域

本发明属于电致变色材料与器件领域，特别涉及一种电致变色器件及其制备方法。

背景技术

电致变色器件是指在外加电场刺激下光学特性(如颜色、透过率、反射率及发射率等)产生可逆切换的装置。电致变色器件在建筑节能玻璃、汽车防眩目后视镜、变色眼镜、伪装隐身、电子显示以及信息加密和存储等方面具有广泛的应用前景。然而传统的电致变色器件存在两个问题，一是可调光学模式单一，通常仅有两种光学模式，无法满足视觉艺术、复杂环境融合伪装以及编码存储更多信息等要求；二是受限于颜色和容量的匹配，光学对比度小。

可逆金属电沉积型器件是利用金属可逆电沉积与电溶解原理，通过所沉积金属的不同特征实现对光的调节，且具有色彩中性、制备工艺简单和成本较低等优点，是目前较为有潜力的器件。然而，单一的可逆金属电沉积型器件面临无法兼容多种可调光学模式，以及光学对比度低的缺点。这是因为需要设计不同的器件结构实现对金属不同特征的控制，所以无法在一个器件上同时兼具色彩、反射、透过均可调的功能。

发明内容

本发明的目的是要解决现有单一的可逆金属电沉积型器件面临无法兼容多种可调光学模式和对比度低的问题，而提供一种多模式可调的电致变色器件及其制备方法。

一种多模式可调的电致变色器件包括FTO透明导电玻璃、氧化钛纳米棒阵列、电解液、ITO透明导电玻璃和绝缘垫片；所述的FTO透明导电玻璃和ITO透明导电玻璃的两个导电面相对设置，并覆盖在绝缘垫片围成的框架上、下表面上形成密闭结构；密闭结构中盛装有电解液，氧化钛纳米棒阵列生长在FTO透明导电玻璃的导电面上，且位于密闭结构内部。

一种多模式可调的电致变色器件的制备方法是按以下步骤完成的：

一、预处理：

对FTO透明导电玻璃和ITO透明导电玻璃进行清洗，得到洁净的FTO透明导电玻璃和洁净的ITO透明导电玻璃；

二、制备导电面上生长有氧化钛纳米棒阵列的FTO透明导电玻璃：

①、将去离子水和浓盐酸混合，室温下搅拌，再加入钛酸四丁酯，再进行搅拌，得到前驱体混合液；

②、将前驱体混合液转移到反应釜中，再将洁净的FTO透明导电玻璃的导电面朝下放入反应釜中，再将反应釜升温至150℃～170℃，并保温，反应结束后，将FTO透明导电玻璃取出，清洗，干燥，得到导电面上生长有氧化钛纳米棒阵列的FTO透明导电玻璃；

三、配置电解液：

将硝酸银、四正丁基溴化铵溶解到二甲基亚砜中，得到电解液；

四、组装器件：

将绝缘垫片围成框架，再将洁净的ITO透明导电玻璃和导电面上生长有氧化钛纳米棒阵列的FTO透明导电玻璃覆盖在框架的上、下表面上，用封装材料密封，得到密闭结构；向密封结构中注入电解液，得到多模式可调的电致变色器件。

本发明的原理：