專利名稱：一種電致變色器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電致變色器件及其制備方法。
背景技術(shù)：
電致變色(Eletrochromism,EC)是指材料的光學(xué)屬性在外加電場(chǎng)的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象，從而在低透射率的致色狀態(tài)或高透射率的消色狀態(tài)之間產(chǎn)生可逆變化的一種電化學(xué)反應(yīng)引起的材料物理性變化的特殊現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色的可逆變化。通常，將具有電致變色性能的材料稱為電致變色材料，用電致變色材料做成的器件稱為電致變色器件。典型的電致變色器件結(jié)構(gòu)中包括陰極變色層和陽(yáng)極層及之間的電致變色材料，陰極變色層和陽(yáng)極層分別連接有透明導(dǎo)電層(通常為銦錫氧化物ITO薄膜)。
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目前在制備電致變色器件時(shí)通常使用液態(tài)電致變色材料。由于電致變色器件內(nèi)液態(tài)材料流動(dòng)性比較強(qiáng)，從而導(dǎo)致電致變色顯示時(shí)顏色不均一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有較好的電致變色效果的電致變色器件及其制備方法。本發(fā)明所提供的電致變色器件，包括設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板，設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板及之間的液體電致變色材料，所述第一基板的第一透明導(dǎo)電層上形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。其中，所述導(dǎo)電聚合物為聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。所述液體電致變色材料設(shè)置在所述透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格形成的空格中。所述第一基板中的第一透明導(dǎo)電層與所述第二基板中的第二透明導(dǎo)電層對(duì)準(zhǔn)，并通過(guò)封框膠密封所述第一基板和所述第二基板。本發(fā)明所提供的電致變色器件的制備方法，包括如下步驟通過(guò)電化學(xué)聚合法在設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上制備透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格；在設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板上形成封框膠；在形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板的第一透明導(dǎo)電層上，滴入液態(tài)電致變色材料；液態(tài)電致變色材料滴入后，將第一基板以及第二基板對(duì)盒；固化封框膠，獲得電致變色器件。其中，所述設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板是利用TFT-IXD工藝在第一基板上濺射ITO電極而獲得。所述電化學(xué)聚合法中，電沉積電壓控制在-2v +2v之間，電積面積為4 3000平方厘米。
所述電化學(xué)聚合法中，使用的電解液為添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或鹽酸水溶液。所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量為ImL所述硝酸或鹽酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。所述硝酸或鹽酸水溶液的濃度為lmol/L。 本發(fā)明通過(guò)使用透明聚合物網(wǎng)格阻擋電致變色材料，使得電致變色材料在電致變色器件處于任意空間位置時(shí)不易發(fā)生流動(dòng)，從而使具有較大盒厚的電致變色器件具有較好的電致變色效果。


圖I表示透明導(dǎo)電聚聚合物墻制備方法；圖2表示一個(gè)實(shí)施方式的透明聚合物墻平面示意圖；圖3表示圖2的透明聚合物墻剖面示意圖；圖4表示一個(gè)實(shí)施方式的電致變色器件示意圖；圖5表示另一個(gè)實(shí)施方式的透明聚合物墻平面示意圖；圖6表示圖5的透明聚合物墻剖面示意圖；圖7表示另一個(gè)實(shí)施方式的電致變色器件示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明I、第一透明導(dǎo)電層,2、透明聚合物,3、第一基板,4、第二透明導(dǎo)電層,5、第二基板，
6、電解液，7、陰極，8、電源，9、液態(tài)電致變色材料。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的電致變色器件，包括設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板，設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板及之間的液體電致變色材料，所述第一基板的第一透明導(dǎo)電層上形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。其中，“透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格”中所謂的導(dǎo)電聚合物可以例舉聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。通常，液體電致變色材料設(shè)置在所述透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格形成的空格中；所述第一基板中的第一透明導(dǎo)電層與所述第二基板中的第二透明導(dǎo)電層對(duì)準(zhǔn)，并通過(guò)封框膠密封所述第一基板和所述第二基板。其中，所述第一基板、第二基板可以為玻璃基板或其他透明基板，下述均以玻璃基板舉例說(shuō)明，所述第一透明導(dǎo)電層和第二透明導(dǎo)電層可以為透明ITO電極或其他透明導(dǎo)電電極，下述均以透明ITO電極舉例說(shuō)明。本發(fā)明的電致變色器件的制備方法，包括如下步驟通過(guò)電化學(xué)聚合法在設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上制備透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格；在設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板上形成封框膠；在形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板的第一透明導(dǎo)電層上，滴入液態(tài)電致變色材料；液態(tài)電致變色材料滴入后，將第一基板以及第二基板對(duì)盒；
固化封框膠，獲得電致變色器件。其中，所述設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法獲得，如利用TFT-IXD工藝在第一基板上濺射ITO電極而獲得。其中，所述液態(tài)電致變色材料的滴入方法可以為滴注ODF (One DropFilling)方式涂布在電致變色區(qū)域或者通過(guò)中央滴注配合旋轉(zhuǎn)涂布的方式涂布在電致變色區(qū)域，還可以為通過(guò)狹縫滴注配合旋轉(zhuǎn)涂布的方式涂布在電致變色區(qū)域。其中，所述封框膠可以為光固化封框膠、熱固化封框膠或混合封框膠(例如先進(jìn)行光固化后進(jìn)行熱固化的封框膠)，在對(duì)封框膠進(jìn)行固化時(shí)將根據(jù)封框膠的種類選擇對(duì)應(yīng)的固化方式。所述電化學(xué)聚合法中進(jìn)行電沉積的條件電沉積電壓控制在-2疒+2V之間，電積 面積為Γ3000平方厘米；電解液為添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或鹽酸水溶液(硝酸或鹽酸水溶液中可添加上述任意一種)。其中，所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量為ImL所述硝酸或鹽酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。所述硝酸或鹽酸水溶液的濃度為lmol/L。以下通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的電致變色器件的制備方法。本發(fā)明的制備電致變色器件的方法的具體實(shí)施例I如圖1-4所示，具體包括如下步驟I)通過(guò)電化學(xué)聚合法在設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上制備透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。圖I所示為電化學(xué)聚合法，圖I中，I代表?xiàng)l狀第一透明導(dǎo)電層代表陰極，陰極材料可為ITO電極或其他金屬，例如鉬絲等；6代表電解液；8代表電源。設(shè)有條狀第一透明導(dǎo)電層的第一基板通過(guò)在玻璃基板上形成條狀透明ITO而獲得。在玻璃基板上形成透明ITO主要通過(guò)TFT-IXD工藝濺射完成，具體方法如下采用濺射法，在玻璃基板表面濺射圖案化ΙΤ0，不需濺射ITO的地方用MASK遮蓋住，濺射完成后獲得設(shè)有透明ITO的玻璃，將該ITO玻璃切割成5*5cm大小再超聲清洗干凈，即得到所需的ITO電極基板。將設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上的ITO電極與電化學(xué)工作站的正極相連。為了形成如圖2所示的透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格，需要將每個(gè)第一透明導(dǎo)電層均通過(guò)金屬線與電源正極相連。電沉積條件電沉積電壓控制在-2疒+2V之間，電沉積面積為4 25平方厘米；電解液為添加有苯胺的硝酸水溶液，硝酸水溶液的濃度為lmol/L，ImL硝酸水溶液中添加30ul苯胺。電沉積完成后將第一基板取出，用去離子水沖洗表面殘留電解液，室溫晾干獲得在第一透明導(dǎo)電層上形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板，如圖2所示。圖3所示為第一基板的剖面圖。其中，透明導(dǎo)電聚合物為聚苯胺，聚苯胺在450nm與700nm波長(zhǎng)之間存在透光窗口。2)在設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板上涂上封框膠。3)在形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板的第一透明導(dǎo)電層上，滴入液態(tài)電致變色材料，即將液態(tài)電致變色材料滴入由透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格圍成的空格9里。4)電致變色材料滴入完畢后，將第一基板以及第二基板對(duì)盒。
5)對(duì)盒后，用UV燈固化封框膠或者熱固化封框膠，獲得如圖4所示的電致變色器件。本發(fā)明的制備電致變色器件的方法的具體實(shí)施例2如圖5-7所示，具體包括如下步驟I)通過(guò)電化學(xué)聚合法在設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上制備透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板通過(guò)在玻璃基板上形成透明ITO而獲得。在玻璃基板上形成條狀透明ITO主要通過(guò)TFT-IXD工藝濺射完成，具體方法如下 采用濺射法，在玻璃基板表面濺射圖案化ΙΤ0，不需濺射ITO的地方用MASK遮蓋住，濺射完成后獲得設(shè)有條狀透明ITO的玻璃，將該ITO玻璃切割成5*5cm大小再超聲清洗干凈，即得到所需的ITO電極基板。將設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上的ITO電極與電化學(xué)工作站的正極相連。為了形成如圖5所示的透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格，每間隔一個(gè)第一透明導(dǎo)電層通過(guò)金屬線將第一透明導(dǎo)電層與電源正極相連。電沉積條件電沉積電壓控制在-2疒+2V之間，電沉積面積4 3000平方厘米；電解液為添加有噻吩的鹽酸水溶液，鹽酸水溶液的濃度為lmol/L，ImL鹽酸水溶液中添加30ul噻吩。電沉積完成后將第一基板取出，用去離子水沖洗表面殘留電解液，室溫晾干獲得在第一透明導(dǎo)電層上形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板，如圖5所示。圖6所示為第一基板的剖面圖。其中，透明導(dǎo)電聚合物為聚噻吩，其在460nm與750nm波長(zhǎng)之間存在透光窗P。2)在設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板上涂上封框膠。3)在形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板的第一透明導(dǎo)電層上，滴入液態(tài)電致變色材料，即將液態(tài)電致變色材料滴入由透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格圍成的空格9里。4)電致變色材料滴入完畢后，將第一基板以及第二基板對(duì)盒。5)對(duì)盒后，用UV燈固化封框膠或者熱固化封框膠，獲得如圖7所示的電致變色器件。上述兩個(gè)實(shí)施方式中制備的電致變色器件，由于使用透明聚合物網(wǎng)格阻擋電致變色材料，使得電致變色材料不易發(fā)生流動(dòng)，有助于在制作盒厚較大的電致變色器件，此時(shí)電致變色器件中的電致變色材料在器件處于任意空間位置時(shí)均不易發(fā)生流動(dòng)，從而具有均一的電致變色效果。以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改、變化或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電致變色器件，包括設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板，設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板及之間的液體電致變色材料，其特征在于，所述第一基板的第一透明導(dǎo)電層上形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電致變色器件，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物為聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電致變色器件，其特征在于，所述液體電致變色材料設(shè)置在所述透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格形成的空格中。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電致變色器件，其特征在于，所述第一基板中的第一透明導(dǎo)電層與所述第二基板中的第二透明導(dǎo)電層對(duì)準(zhǔn)，并通過(guò)封框膠密封所述第一基板和所述第~■基板。
5.權(quán)利要求1-4中任一所述的電致變色器件的制備方法，包括如下步驟 通過(guò)電化學(xué)聚合法在設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板上制備透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格； 在設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板上形成封框膠； 在形成有透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格的第一基板的第一透明導(dǎo)電層上，滴入液態(tài)電致變色材料； 液態(tài)電致變色材料滴入后，將第一基板以及第二基板對(duì)盒； 固化封框膠，獲得電致變色器件。
6.權(quán)利要求5所述的電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板是利用TFT-IXD工藝在第一基板上濺射ITO電極而獲得。
7.權(quán)利要求5所述的電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述電化學(xué)聚合法中，電沉積電壓控制在_2v +2V之間，電積面積為4 3000平方厘米。
8.權(quán)利要求5所述的電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述電化學(xué)聚合法中，使用的電解液為添加有苯胺、吡咯或噻吩的硝酸或鹽酸水溶液。
9.權(quán)利要求8所述的電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述苯胺、吡咯或噻吩的添加量為ImL所述硝酸或鹽酸水溶液中加入30 μ L苯胺、吡咯或噻吩。
10.權(quán)利要求8或9所述的電致變色器件的制備方法，其特征在于，所述硝酸或鹽酸水溶液的濃度為lmol/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電致變色器件及其制備方法。本發(fā)明的電致變色器件包括設(shè)有第一透明導(dǎo)電層的第一基板，設(shè)有第二透明導(dǎo)電層的第二基板、液體電致變色材料以及在第一基板的第一透明導(dǎo)電層上形成的透明導(dǎo)電聚合物網(wǎng)格。本發(fā)明通過(guò)使用透明聚合物網(wǎng)格阻擋液體電致變色材料，使得液體電致變色材料在電致變色器件處于任意空間位置時(shí)不易發(fā)生流動(dòng)，從而使具有較大盒厚的電致變色器件具有較好的電致變色效果。
文檔編號(hào)G02F1/153GK102890381SQ20121038740
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者陳娟 申請(qǐng)人:京東方科技集團(tuán)股份有限公司