專利名稱：一種氣致變色器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣致隨機(jī)變色器件，具體涉及一種可應(yīng)用于顯示領(lǐng)域、商業(yè)建 筑、車輛等的窗戶作為廣告媒介、裝飾媒介或家具的變色裝飾器件及其制備方 法。
背景技術(shù)：
變色材料和器件在商業(yè)上的重要性日益增加。目前，變色材料涉及電致變
色材料、光致變色材料、熱致變色材料和氣致變色材料；變色器件涉及電致變 色器件、光致變色器件。其中，涉及到的專利申請(qǐng)有具有擴(kuò)展的兀-共軛體系 的光致變色材料及包括它們的組合物和制品((公開(kāi)專利)NO.CN101176037);具 有反應(yīng)性取代基的光致變色材料((公開(kāi)專利)NO. CN101180575 ); —種可逆有 機(jī)熱致變色材料((^^開(kāi)專利)NO. CN1546603 );具有不同電致變色材料的電致 變色彩色顯示器((公開(kāi)專利)NO. CN1672]89)等。以前的研究主要集中于電 致變色器件的性能及其運(yùn)用，尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于氣致變色器件的相關(guān)的公開(kāi)文獻(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種氣致變色器件及其制備方法，該 器件結(jié)構(gòu)更筒單，影響因素少，光學(xué)調(diào)節(jié)范圍更廣更隨意，并且運(yùn)行能耗小， 便于大規(guī)j莫工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的提供一種氣致變色器件，包括第 一透明襯底和第二透明襯底，其特征在于，還包括有變色薄膜、氣流層和輔助 裝置，所述輔助裝置通過(guò)控制氣流層的氣體種類、氣體濃度、氣體壓力和氣體 運(yùn)動(dòng)方式來(lái)控制變色薄膜變色，包括以下三種結(jié)構(gòu)
① 從上至下依次為第一透明襯底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、氣 流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色薄膜、第二透明襯底；
② 從上至下依次為第一透明襯底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、氣流層、第二透明襯底；
③從上至下依次為第一透明襯底、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色 薄膜、第二透明襯底。
按照本發(fā)明所提供的氣致變色器件，其特征在于，還設(shè)置有電致發(fā)光層，
器件結(jié)構(gòu)包括以下三種結(jié)構(gòu)
① 從上至下次為第一透明襯底、第一電極層、發(fā)光層、第二電極層、變 色薄膜、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色薄膜、第二透明襯底；
② 從上至下依次為第一透明襯底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、 氣流層、第二透明襯底；
③ 從上至下依次為第一透明襯底、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變 色薄膜、第二透明襯底。
按照本發(fā)明所提供的氣致變色器件，其特征在于，所述輔助裝置包括金屬 底座、氣體噴嘴、控制芯片、氣壓傳感器模塊、存儲(chǔ)氣體瓶、廢氣瓶、控制閥 門和電機(jī)，金屬底座上側(cè)設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)部位于氣流層中的部分設(shè)置有氣 孔，所述氣孔形狀與氣體噴嘴相適配，噴嘴置于氣流層中并在氣孔與氣體噴嘴 的接合處作密封處理，所述氣壓傳感器模塊密封于氣流層中，所述存儲(chǔ)氣體瓶 與廢氣瓶通過(guò)控制閥門相連接，控制芯片與上述部件連接來(lái)控制氣流層的氣體 的注入、循環(huán)和回收。
按照本發(fā)明所提供的氣致變色器件，其特征在于，所述變色薄膜厚度為 0.1-50拜,材料包括卟啉類卟啉、5-氯-4-羥基-3-甲氧基苯基卟啉、meso-四(2 ,5 - 二氟苯基)p卜啉、四-(喹啉-2隱)卟啉、四-(N層甲基-6扁喹啉基)四碘 化物、四(4 -曱氧基-4 -磺酸基苯基)卟啉、5 ，10 ，15 -三(對(duì)氯苯基)-20 -丙 氣苯基卟啉、meso-四(4-羧甲氧基笨)卟啉、5-氯-4 -羥基-3 -甲氧基笨基 卟啉、四_ (4 -氯-3 -磺酸苯基)卟啉、雙(對(duì)-氨基笨基)-2 ,3 ,7 ，8 ，12 ,13 ,17 ,18-八甲基卟啉、Meso -四(2 -噻吩基)卟啉、Meso -四(4 -溴-2-漆吩基)口卜啉、Meso-四(3-甲基-2-漆喻基)吟啉、Meso -四(對(duì)巰 基苯基)卟啉、5 -(間羰基苯曱酸)-氨基苯基-10 ,15 ，20-三苯基卟啉，溴化 5,10,15-三(對(duì)曱氧基苯基)20-丙氧苯基卟啉三乙銨等)、酞菁類；所述氣流層厚度為0.1-50|am,氣體包括乙醚、曱烷和乙烯；所述發(fā)光層厚度為0.1-50)im， 材料包括有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料。
按照本發(fā)明所提供的氣致變色器件，其特征在于，所述無(wú)機(jī)材料包括硫化 鋅ZnS:X，其中X是活化劑元素，y202S:五m , F203: ￡w ， Z"2S,:04 : M" ， Oz『04:尸b ，
1T04:J￡W;所述有機(jī)材料包括8-羥基喹啉鋁、8-羥基p套啉與金屬配合物、芳香烴 類化合物和雜環(huán)化合物、聚合物有機(jī)電致發(fā)光材料、撐乙炔類及其類似物。 一種氣質(zhì)變色器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
① 對(duì)第 一透明襯底和第二透明襯底進(jìn)行預(yù)處理；
② 在第一透明襯底制備第一電極層，第一電極層覆蓋第一透明襯底的內(nèi)表
面；
③ 在第一電極層上制備發(fā)光層，有機(jī)材料或者無(wú)機(jī)材料通過(guò)利用包含這種 無(wú)機(jī)材料的溶液進(jìn)行涂敷后干燥來(lái)形成或者通過(guò)真空沉積法制備或噴墨打印法 制備或者絲網(wǎng)印刷法制備；
④ 在發(fā)光層上制備第二電極層，第二電極層覆蓋發(fā)光層的表面；
⑤ 在第二電極層的表面和第二透明襯底的內(nèi)表面制備變色薄膜，兩層變色 薄膜之間距離為0,l-50|_im;
⑥ 設(shè)置輔助裝置，包括金屬底座、氣體噴嘴、控制芯片、氣壓傳感器模塊、 存儲(chǔ)氣體瓶和廢氣瓶，將整個(gè)器件下端固定于金屬底座凹槽內(nèi)，兩側(cè)以及頂部 進(jìn)行密封處理，控制芯片與氣體噴嘴、氣壓傳感器模塊、存儲(chǔ)氣體瓶和廢氣瓶 相連接來(lái)控制在步驟 中的兩層變色薄膜之間形成氣流層的氣體種類、氣體濃 度、氣體壓力和氣體運(yùn)動(dòng)方式，而引起變色薄膜顏色的變化。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明實(shí)質(zhì)上提供了一種具有并隨氣體種類、氣體濃 度和氣體運(yùn)動(dòng)方式而改變顏色的氣致隨機(jī)變色特性和電致發(fā)光特性的裝飾器 件。實(shí)際運(yùn)用中，由于在白天或有照明的情況下發(fā)光的不存在和在夜晚無(wú)照明 的情況下發(fā)光的存在，可看見(jiàn)其不同的顏色變化的裝飾特性。與電致、熱致變 色器件相比，氣致變色器件不但結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，影響因素更少，全都為固態(tài)材料，而且其光學(xué)調(diào)節(jié)范圍更廣、更隨意，便于大面積生產(chǎn)，器件運(yùn)行能耗小，因而 具有更廣闊的應(yīng)用潛力。
圖1為本發(fā)明的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明的另一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明的帶輔助裝置的金屬底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1、第一透明襯底，2、第一電極層，3、發(fā)光層，4、第二電極層，5、 變色薄膜，6、變色薄膜，7、第二透明襯底，8、氣流層，9、氣壓傳感器模塊， 10、電機(jī)，11、存儲(chǔ)氣體瓶，12、廢氣瓶。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明涉及的是引起氣體層中氣體種類、濃度以及氣體運(yùn)動(dòng)方式的改變的 輔助裝置的裝飾器件。
采用上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)裝飾器件所在的區(qū)域明亮?xí)r，例如在白天或有照明的情況 下時(shí)，可以使其不發(fā)光，僅調(diào)節(jié)控制氣體種類、濃度、壓力和運(yùn)動(dòng)方式的輔助 裝置，使氣體在此裝飾器件的氣流層中運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，位于裝飾器件兩側(cè)的觀察 者可以清楚地觀看到裝飾器件在透明態(tài)下顏色絢麗的變化效果。當(dāng)裝飾器件所 在的區(qū)域較暗時(shí)，例如在夜晚無(wú)照明的情況下時(shí)，只需通電使其發(fā)光，并調(diào)節(jié) 控制氣體種類、濃度、壓力和運(yùn)動(dòng)方式的輔助裝置，使氣體在此裝飾器件的氣 流層中運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，位于裝飾器件兩側(cè)的觀察者可以清楚地觀看到裝飾器件在 發(fā)光態(tài)下顏色絢麗的變化效果。因此，即使在夜晚，此裝飾器件也可正常使用。 同時(shí)，發(fā)光層的使用與否也可導(dǎo)致此裝飾器件呈現(xiàn)不同的顏色變化的裝飾效果。
本發(fā)明的透明襯底并沒(méi)有被特別限定，只要它是透明的。用作透明襯底的 材料的例子包括Si02含量大于99.5 %的石英玻璃；Si02含量約96 %的高硅氧 玻璃；以Si02含量為主，還含有15 %的Na20和16 %的CaO的鈉鈣玻璃等。 具有大約為l-2mm的厚度的玻璃被用作這種透明襯底。
第一電極層需覆蓋一個(gè)透明村底的內(nèi)表面。
用作第一電極層的材料的例子包括由金屬氧化物制造的薄膜(例如，氧化
8銦錫(ITO )、氧化銦鋅、氧化銦或氧化鋅等)。第一電極層的厚度通常為50-500nm。 第 一 電極層可以通過(guò)磁控濺射沉積方法、真空蒸發(fā)沉積方法、和離子電鍍方法， 通過(guò)化學(xué)氣相沉積方法(例如，熱化學(xué)氣相沉積方法、等離子體化學(xué)氣相沉積 方法和光化學(xué)氣相沉積方法等)，或通過(guò)印刷法等形成。其中，優(yōu)選用作第一電 極層的材料為氧化銦錫(ITO ),優(yōu)選的形成方法選用磁控賊射沉積方法，此外， 還需用含氧等離子體或者紫外臭氧對(duì)已形成的氧化銦錫(ITO)薄膜表面進(jìn)行表 面處理，以提高器件發(fā)光性能。
發(fā)光層通過(guò)在第一電極層的表面鍍膜而獲得，發(fā)光層可以形成為平面層以 覆蓋第一電極層的表面，可選擇地，發(fā)光層可以部分地提供。
用作發(fā)光層的材料并沒(méi)有被特別限定，只要使用能引起電致發(fā)光的材料。 可以使用的這種材料的例子包括無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料，例如活性的硫化鋅 ZnS:X(其中X是活化劑元素，例如Mn、 Tb、 Cu、 Sm、 Ag)、 y202S:￡w、 W&、 Z"2S/(94:M" 、 CWCVM 、 fi"，/,06>17 : ￡w 、 C"S : ￡w 、 SrS:Ce 、 5VG"2& :(V 、 0 Ga2lS4:Ce、 CaS:W、 ￡^/2&:^、 7^04:^等；小分子有機(jī)電致發(fā)光材料，例 如8-羥基奮啉鋁(Alq3 )、 8-羥基喹啉與其他金屬(G,、 、 Zw2+ )的配合物、 芳香烴類化合物和雜環(huán)化合物(例如，噁二唑類、三氮唑類、二苯乙烯類、笨 并咪唑類、聯(lián)苯類等)；聚合物有機(jī)電致發(fā)光材料，例如苯撐類及其類似物(例 如，聚對(duì)苯撐(PPP)、聚噻吩(PAT)及其衍生物類等)、撐乙炔類及其類似物 (例如，聚對(duì)苯撐乙炔(PPV )及其衍生物、聚噻吩乙炔(PTV )、聚萘乙炔(PNV )、 聚吡啶乙炔(PPYV)及其衍生物類)。發(fā)光層的厚度通常為0.1-50,um。當(dāng)使用 無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料時(shí)，發(fā)光層可通過(guò)利用包含這種無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料的溶液進(jìn) 行涂敷然后干燥來(lái)形成；當(dāng)使用有機(jī)電致發(fā)光材料時(shí)，發(fā)光層可通過(guò)使用真空 沉積方法、旋涂法，噴墨打印和絲網(wǎng)印刷等技術(shù)來(lái)形成。
第二電極層需覆蓋在發(fā)光層表面。用作第二電極層的材料限定于透明導(dǎo)電 膜ITO,其厚度通常為50-500nm。第二電極層采用濺射工藝形成，可以通過(guò)加 入一層能夠承受輝光照射的有機(jī)物(例如，CuPc、 yW("c^)2等)作為透明導(dǎo)電膜 ITO的保護(hù)層，以增大ITO濺射速率和提高此裝飾器件的可見(jiàn)光透過(guò)率。
變色薄膜通過(guò)在第二電極層的表面或者另一透明襯底層的內(nèi)表面鍍膜獲得。變色薄膜可以采用同種材料或不同種材料形成為平面層。可選擇地，變色 薄膜可以根據(jù)需要部分地覆蓋。
用作變色薄膜的材料沒(méi)有特別的限定，只要使用可氣致變色的材料。例子
包括卟啉類(例如，5、 10、 15、 20-四(3-曱氧基-4-乙酰氧基苯基)卟啉、 5—氯-4-羥基-3-曱氧基苯基卟啉、meso-四(2 ,5 - 二氟苯基)吟啉、四-(喹 啉—2 -)卟啉、四-(N -曱基-6 -喹啉基)四碘化物、四(4 -甲氧基-4 -磺酸基 苯基)卟啉、5,10,15-三(對(duì)氯苯基)-20-丙氣苯基卟啉、meso-四(4 -羧曱 氧基苯)卟啉、5-氯-4-羥基-3-曱氧基苯基卟啉、四-(4-氯-3-磺酸苯基) 外啉、雙(對(duì)-氨基苯基)匿2 ,3 ,7 ，8 ,12 ,13 ,17 ,18-八曱基吟啉、Meso -四(2陽(yáng)p塞 吩基)卟啉、Meso-四(4-溴-2- p塞口分基)叫、啉、Meso-四(3 -甲基-2-。塞口分 基)卟啉、Meso -四(對(duì)巰基笨基)卟啉、5 -(間羰基苯曱酸)-氨基笨基-10,15,20-三苯基卟啉、溴化5 ,10,15-三(對(duì)曱氧基苯基)20-丙氧苯基卟啉三 乙銨等)；酞菁類(例如，碘化鎳酞菁(PcMI)，碘化銅酞菁(PcCuI)等)等可 氣致變色的材料。變色薄膜的厚度通常為0.1-50^im。當(dāng)使用任何一種可氣致 變色材料時(shí)，變色薄膜可通過(guò)涂敷技術(shù)、真空鍍膜技術(shù)、靜電自組裝技術(shù)、 噴墨打印技術(shù)、絲網(wǎng)印刷技術(shù)等獲得。
氣流層位于變色薄膜表面，其厚度通常為0.1-50pm。所充的氣體在密封 的氣流層中運(yùn)動(dòng)，所充的氣體種類沒(méi)有特別的限定，能使變色薄膜發(fā)生氣致變 色的氣體即可。例子包括乙醚、甲烷、乙烯等氣體。
所充氣體的種類、氣體的濃度以及氣體運(yùn)動(dòng)方式由輔助裝置控制，構(gòu)成輔 助裝置的各部分存儲(chǔ)氣體瓶，回收氣體瓶，氣體噴嘴，控制閥門，氣壓傳感 器模塊，控制芯片，電機(jī)。該輔助裝置需放置在金屬底座中，底座上側(cè)凹槽內(nèi) 位于氣流層中的部分作打孔處理?？仔螤钆c大小需與氣體噴嘴相適配，噴嘴置 于氣流層中，并在孔與氣體噴嘴接合處作密封處理。穿孔處理的方法包括沖壓 處理(例如，平模切割(使用平葉片沖壓)或轉(zhuǎn)^f莫切割(使用旋轉(zhuǎn)葉片沖壓) 等)，激光處理等。存儲(chǔ)氣體瓶與廢氣瓶通過(guò)控制閥門相連接，通過(guò)控制芯片與 電機(jī)對(duì)氣體從噴嘴的注入，回收及循環(huán)進(jìn)行控制。同時(shí)氣壓傳感器模塊密封于 氣流層中，通過(guò)控制芯片對(duì)氣流層中的氣壓進(jìn)行控制。整個(gè)裝飾器件下端固定于底座凹槽內(nèi)并與底座進(jìn)行密封處理，兩側(cè)及頂部 同樣進(jìn)行兩側(cè)透明襯底間的密封處理。密封材料可使用與金屬底座和透明襯底， 相適合的材料即可，例如玻璃膠等。
下面將參照下述實(shí)例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，雖然本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限 于此。
實(shí)例1
下面將參照?qǐng)D1和圖3解釋本發(fā)明。
用作第一電極層2的氧化銦錫(ITO)(厚度為100nm)通過(guò)在厚度為2mm 的用作第一透明襯底1的Si02含量大于99.5 %的石英玻璃上進(jìn)行磁控濺射沉積 形成。ZnS:Cu溶液涂敷在第一電極層2的ITO面上，形成厚度為50(mi的發(fā)光 層3。加入了一層CuPc的透明導(dǎo)電膜ITO用作第二電極層4 (厚度為H)0nm)， 其通過(guò)在發(fā)光層3表面上進(jìn)行濺射工藝形成。此后，用作變色薄膜5的四(4-甲 氧基-4 -磺酸基笨基)卟啉通過(guò)在第二電極層4的表面上進(jìn)行涂敷形成。用作 變色薄膜6的5、 10、 15、 20-四(3-曱氧基-4-乙酰氧基苯基)卟啉通過(guò)在厚 度為2mm的用作第二透明襯底7的Si02含量大于99.5 %的石英玻璃的內(nèi)表面 上進(jìn)行涂敷形成。隨后，變色薄膜6以其相距為50nm的方式層疊在變色薄膜5 上，從而形成氣流層8。此時(shí)，制得具有氣致隨機(jī)變色特性和電致發(fā)光特性的裝 飾器件。隨后，使用平模切割器對(duì)鋁合金材料的底座上側(cè)凹槽內(nèi)位于氣流層中 的部分作打孔處理。輔助裝置的各部分(存儲(chǔ)氣體瓶，回收氣體瓶，氣體噴嘴， 控制閥門，氣壓傳感器模塊，控制芯片，電機(jī))放置在底座中，孔形狀與大小 需與氣體噴嘴相適配，氣體噴嘴與氣壓傳感器模塊置于氣流層8中，并在孔與 噴嘴接合處作密封處理。底座打孔處理的情形、輔助裝置的連接方式和放置方 法見(jiàn)圖3。整個(gè)裝飾器件下端固定于底座凹槽內(nèi)并與底座進(jìn)行密封處理，兩側(cè)及 頂部同樣進(jìn)行兩側(cè)透明基底間的密封處理。密封材料使用玻璃膠。輔助裝置控 制所充氣體為氯氣和乙醚。頻率為1000Hz的100V的AC電壓在此器件厚度的 方向上被施加到已得到的具有氣致隨機(jī)變色特性和電致發(fā)光特性的裝飾器件的 電極層上，結(jié)果，此裝飾器件被證實(shí)在夜晚無(wú)照明的情況下可以呈現(xiàn)出發(fā)光態(tài) 下的顏色絢麗的變卩t歲文果。實(shí)例2
下面將參照?qǐng)D2和圖3解釋本發(fā)明。
用作第一電極層2的氧化銦錫(ITO)(厚度為100nm)通過(guò)在厚度為2mm 的用作第 一透明襯底1的以Si02含量為主，含有15 %的Na20和16 %的CaO 的鈉鉤玻璃上進(jìn)行磁控濺射沉積形成。8-羥基喹啉鋁(Alq3 )通過(guò)使用真空沉積 方法在第一電極層2的ITO面上形成厚度為50jim的發(fā)光層10。加入了一層CuPc 的透明導(dǎo)電膜ITO用作第二電極層4 (厚度為100nm),其通過(guò)在發(fā)光層10表 面上進(jìn)行濺射工藝形成。此后，用作變色薄膜5的碘化鎳酞菁(PcNiI)通過(guò)在第 二電極層4的表面上使用噴墨打印技術(shù)獲得。以Si02含量為主，含有15 %的 Na20和16%的CaO的鈉鈣玻璃作為厚度為2mm的第二透明襯底7。隨后，第 二透明襯底7以其相距為50|am的方式層疊在變色薄膜5上，從而形成氣流層8。 此時(shí)，制得具有氣致隨機(jī)變色特性和電致發(fā)光特性的裝飾器件。隨后，使用轉(zhuǎn) 模切割器對(duì)鋁合金材料的底座上側(cè)凹槽內(nèi)位于氣流層8中的部分作打孔處理。 輔助裝置的各部分(存儲(chǔ)氣體瓶11,回收氣體瓶12，氣體噴嘴，控制閥門，氣 壓傳感器模塊9，控制芯片，電機(jī)10)放置在底座中，孔形狀與大小需與氣體 噴嘴相適配，氣體噴嘴與氣壓傳感器模塊置于氣流層8中，并在孔與噴嘴接合 處作密封處理。底座打孔處理的情形、輔助裝置的連接方式和放置方法見(jiàn)圖3。 整個(gè)裝飾器件下端固定于底座凹槽內(nèi)并與底座進(jìn)行密封處理，兩側(cè)及頂部同樣 進(jìn)行兩側(cè)透明基底間的密封處理。密封材料使用玻璃膠。輔助裝置控制所充氣 體為乙烯和乙醚。結(jié)果，此裝飾器件被證實(shí)在白天或有照明的情況下可以呈現(xiàn) 出透明態(tài)下的顏色絢麗的變4t效果。
1權(quán)利要求
1、一種氣致變色器件，包括第一透明襯底和第二透明襯底，其特征在于，還包括有變色薄膜、氣流層和輔助裝置，所述輔助裝置通過(guò)控制氣流層的氣體種類、氣體濃度、氣體壓力和氣體運(yùn)動(dòng)方式來(lái)控制變色薄膜變色，包括以下三種結(jié)構(gòu)①?gòu)纳现料乱来螢榈谝煌该饕r底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色薄膜、第二透明襯底；②從上至下依次為第一透明襯底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、氣流層、第二透明襯底；③從上至下依次為第一透明襯底、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色薄膜、第二透明襯底。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣致變色器件，其特征在于，還設(shè)置有電致發(fā)光 層，器件結(jié)構(gòu)包括以下三種結(jié)構(gòu)① 從上至下次為第一透明襯底、第一電極層、發(fā)光層、第二電極層、變 色薄膜、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變色薄膜、第二透明襯底；② 從上至下依次為第一透明襯底、設(shè)置在第一透明襯底上的變色薄膜、 氣流層、第二透明襯底；③ 從上至下依次為第一透明襯底、氣流層、設(shè)置在第二透明襯底上的變 色薄膜、第二透明襯底。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣致變色器件，其特征在于，所述輔助裝置 包括金屬底座、氣體噴嘴、控制芯片、氣壓傳感器模塊、存儲(chǔ)氣體瓶、廢氣瓶、 控制閥門和電機(jī)，金屬底座上側(cè)設(shè)置有凹槽，凹槽內(nèi)部位于氣流層中的部分設(shè) 置有氣孔，所述氣孔形狀與氣體噴嘴相適配，噴嘴置于氣流層中并在氣孔與氣 體噴嘴的接合處作密封處理，所述氣壓傳感器模塊密封于氣流層中，所述存儲(chǔ) 氣體瓶與廢氣瓶通過(guò)控制閥門相連接，控制芯片與上述部件連接來(lái)控制氣流層 的氣體的注入、循環(huán)和回收。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣致變色器件，其特征在于，所述變色薄膜厚度為0.1-50pm，材料包括卟啉類卟啉、5-氯-4-羥基-3-甲氧基苯基卟啉、meso -四(2,5- 二氟苯基)卟啉、四-(p全啉-2-)卟啉、四-(N-甲基-6-喹啉基)四 碘化物、四(4 -曱氧基-4 -磺酸基苯基)卟啉、5 ,10 ，15 -三(對(duì)氯苯基)-20 -丙 氧苯基卟啉、meso-四(4-羧甲氧基苯)卟啉、5-氯-4 -羥基-3 -甲氧基苯基 卟啉、四-(4 -氯-3 -磺酸笨基)卟啉、雙(對(duì)-氨基苯基)-2 ，3 ,7 ,8 ，12 ，13 ,17 ,18-八曱基卟啉、Meso -四(2 -噻吩基)H、啉、Meso -四(4 -溴-2 -噻吩基)卟啉、Meso -四(3 -曱基-2 -噻吩基)外啉、Meso -四(對(duì)巰 基苯基)卟啉、5 -(間羰基苯曱酸)-氨基苯基-10 ，15 ，20-三苯基卟啉、溴化 5，10,]5-三(對(duì)曱氧基苯基)20-丙氧苯基卟啉三乙銨等)、酞菁類；所述氣流 層厚度為0.1-50^im，氣體包括乙醚、甲烷和乙烯；所述發(fā)光層厚度為0.1-5(Vm， 材料包括有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣致變色器件，其特征在于，所述無(wú)機(jī)材料包括 碗化鋅ZnS:X，其中X是活化劑元素，K2(92S : ￡w ， K(9, : ￡m ， Z"2S04 : Mi ， Q 『Q, : W ,7F04:￡W;所述有機(jī)材料包括8-羥基喹啉鋁、8-羥基喹啉與金屬配合物、芳香烴類化合物和雜環(huán)化合物、聚合物有機(jī)電致發(fā)光材料、撐乙炔類及其類似物。
6、 一種氣質(zhì)變色器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟① 對(duì)第一透明村底和第二透明襯底進(jìn)行預(yù)處理；② 在第 一透明襯底制備第 一 電極層，第 一 電極層覆蓋第 一透明襯底的內(nèi)表面；③ 在第一電極層上制備發(fā)光層，有機(jī)材料或者無(wú)機(jī)材料通過(guò)利用包含這種 無(wú)機(jī)材料的溶液進(jìn)行涂敷后干燥來(lái)形成或者通過(guò)真空沉積法制備或噴墨打印法 制備或者絲網(wǎng)印刷法制備；④ 在發(fā)光層上制備第二電極層，第二電極層覆蓋發(fā)光層的表面；⑤ 在第二電極層的表面和第二透明襯底的內(nèi)表面制備變色薄膜，兩層變色 薄膜之間距離為0.1-50pm;⑥ 設(shè)置輔助裝置，包括金屬底座、氣體噴嘴、控制芯片、氣壓傳感器模塊、存儲(chǔ)氣體瓶和廢氣瓶，將整個(gè)器件下端固定于金屬底座凹槽內(nèi)，兩側(cè)以及頂部 進(jìn)行密封處理，控制芯片與氣體噴嘴、氣壓傳感器模塊、存儲(chǔ)氣體瓶和廢氣瓶 相連接來(lái)控制在步驟 中的兩層變色薄膜之間形成氣流層的氣體種類、氣體濃 度、氣體壓力和氣體運(yùn)動(dòng)方式，而引起變色薄膜顏色的變化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣致變色器件，器件結(jié)構(gòu)包括第一透明襯底、第二透明襯底、變色薄膜、氣流層和輔助裝置，所述輔助裝置通過(guò)控制氣流層的氣體種類、氣體濃度、氣體壓力和氣體運(yùn)動(dòng)方式來(lái)控制變色薄膜變色。該器件結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，影響因素少，光學(xué)調(diào)節(jié)范圍更廣更隨意，并且運(yùn)行能耗小，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用。
文檔編號(hào)G02F1/01GK101510014SQ20091005863
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者徐建華, 楊亞杰, 靜 羅, 蔣亞?wèn)|, 邢亞第, 巖 閆, 菁 龍 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)