[发明专利]一种电致变色薄膜及其制备方法和设备

说明书

一种电致变色薄膜及其制备方法和设备，其主要涉及功能材料领域。本发明提供的电致变色薄膜制备方法制备的对电极层具有稳定可逆氧化还原反应，与电致变色层性能相兼容，响应速度快，且两极所注入的电荷量相近，各层材料均有较好的匹配性和耐久性；制备所得的电致变色薄膜具备良好的电致变色性能；此薄膜制备设备采用精密涂布方法进行涂布，可精确控制电解质层涂布厚度，使涂布更加均匀稳定，提升产品质量；设备在WO₃薄膜涂布电解质层后，可与NiO_x薄膜进行复合后直接得到电致变色膜，减少了电解质层被污染的时间，提升产品质量，减少生产成本。故本发明提供的电致变色薄膜及其制备方法和设备，具有重要的工业推广应用价值。

技术领域

本发明涉及功能材料领域，具体而言，涉及一种电致变色薄膜及其制备方法和设备。

背景技术

电致变色材料由于其能够控制光能、对透射光强度的连续可调性、能够消除车辆后视镜炫光、开路记忆功能等特点，在建筑用窗、车辆玻璃上有着广泛的应用前景。

现有的技术中，电致变色材料存在以下主要问题：不均匀着色导致靠近电极的地方局部着色，甚至发生材料的不可逆退化；颜色较单一，光学性能差；由于离子需通过晶格扩散，因而颜色转换慢；离子的注入和抽出会分别导致薄膜层的张应力或压应力状态改变，致使薄膜层出现开裂或脱落等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电致变色薄膜及其制备方法和设备，其能够解决现有技术中存在的上述“不均匀着色导致靠近电极的地方局部着色，甚至发生材料的不可逆退化；颜色较单一，光学性能差；由于离子需通过晶格扩散，因而颜色转换慢；离子的注入和抽出会分别导致薄膜层的张应力或压应力状态改变，致使薄膜层出现开裂或脱落等现象。”的技术问题。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。

本发明提出一种电致变色薄膜的制备方法，其包括以下步骤：选用基材，并在所述基材上通过磁控溅射法分别制备非晶态的WO₃薄膜和纳米晶结构NiO_x薄膜；将EDOT-C₆F₁₃-LiCLO₄在溶剂中预分散，得到预分散溶液；将所述预分散溶液进行过滤后，通过狭缝涂布法涂布于所述WO₃薄膜，经过一次热固化后与所述NiO_x薄膜进行复合，再经过二次热固化后得到所述电致变色薄膜。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述溶剂为甲醇、二甲苯、乙腈、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、丁酮以及甲基异丁酮中的一种或几种任意比例的混合物。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述基材为两片，且均为ITO透明导电薄膜。

进一步地，在本发明较佳实施例中，将所述预分散溶液进行过滤后，通过狭缝涂布法涂布于所述WO₃薄膜，在所述WO₃薄膜上形成第一电解质层；与所述NiO_x薄膜进行复合，在所述NiO_x薄膜上形成第二电解质层；所述第一电解质层和所述第二电解质层的厚度均为5~8 μm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述一次热固化和所述二次热固化是在50~150℃的条件下进行。

进一步地，在本发明较佳实施例中，在进行预分散时，所述EDOT-C₆F₁₃-LiCLO₄和所述溶剂的质量比例为92：8。

本发明实施例还提供一种电致变色薄膜，所述电致变色薄膜由上述的电致变色薄膜的制备方法制备所得。

进一步地，在本发明较佳实施例中，所述电致变色薄膜沿厚度方向依次包括第一ITO导电膜、WO₃薄膜所构成的电致变色层、第一电解质层、第二电解质层、NiO_x薄膜构成的对电极层和第二ITO导电膜。