一種電致變色器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種電致變色器件，涉及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，能夠制備出各個區(qū)域透過率差異小的電致變色器件，使得該電致變色器件的顯示效果良好。該電致變色器件包括相對設置的第一襯底和第二襯底，設置于所述第一襯底內(nèi)側(cè)的第一透明導電層，設置于所述第二襯底內(nèi)側(cè)的第二透明導電層，還包括：設置于所述第一透明導電層與第二透明導電層之間的有機-無機電致變色薄膜，所述有機-無機電致變色薄膜是通過在所述第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在所述微球膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除所述微球膜，并令所述無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應后制成的。
【專利說明】一種電致變色器件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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。
【背景技術(shù)】
[0002] 電致變色器件（Electrochromic Device, EO))是指在外界電場的作用下，其中的 電致變色材料發(fā)生氧化還原而對光透射或反射產(chǎn)生的可逆變化，在外觀上表現(xiàn)為顏色的可 逆變色現(xiàn)象。
[0003] 電致變色材料可以分為無機電致變色材料和有機電致變色材料，無機電致變色材 料具備循環(huán)穩(wěn)定性高、附著力強及熱穩(wěn)定性高、使用壽命長等優(yōu)點，而有機電致變色材料具 有響應速度快、顏色變化豐富、易加工、易分子設計及成本低廉等優(yōu)點。同時，單一的無機或 有機電致變色材料都有其缺點，所以有機-無機復合電致變色材料已經(jīng)受到越來越多的關(guān) 注。
[0004] 目前，通過選取適當不同的有機、無機材料，利用材料的結(jié)構(gòu)、性能上的協(xié)同效應 來制備性能更好的電致變色材料因此又一次引起研究熱潮。但是，傳統(tǒng)的有機-無機復合 電致變色薄膜存在如下問題：當電致變色器件尺寸增大時，如應用到落地窗、或是車窗等大 尺寸領(lǐng)域時，其顯示均一性會變得很差，即顯示器件的不同部分（上、下、左、右、中）在顯色 時的透過率有較大的差異，極大地影響了電致變色器件的顯示效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種電致變色器件，能夠制備出各個區(qū)域透過率差異小的電 致變色器件，使得該電致變色器件的顯示效果良好。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供一種電致變色器件，包括相對設置的第一襯底和第二襯底，設置于所 述第一襯底內(nèi)側(cè)的第一透明導電層，設置于所述第二襯底內(nèi)側(cè)的第二透明導電層，還包 括：
[0008] 設置于所述第一透明導電層與第二透明導電層之間的有機-無機電致變色薄膜， 所述有機-無機電致變色薄膜是通過在所述第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在 所述微球膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除所述微球膜，并令所述無機電致變色膜與 有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應后制成的。
[0009] 電致變色器件還包括：
[0010] 設置于所述有機-無機電致變色薄膜與第二透明導電層之間的電解質(zhì)層。
[0011] 電致變色器件還包括：
[0012] 設置于所述電解質(zhì)層與所述第二透明導電層之間的離子存儲層。
[0013] 本發(fā)明的實施例提供的電致變色器件，電致變色器件包括相對設置的第一襯底和 第二襯底，設置于第一襯底內(nèi)側(cè)的第一透明導電層，設置于第二襯底內(nèi)側(cè)的第二透明導電 層，還包括設置于第一透明導電層與第二透明導電層之間的有機-無機電致變色薄膜，其 中，有機-無機電致變色薄膜是通過在第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在微球 膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除微球膜，并令無機電致變色膜與有機電致變色溶液 發(fā)生聚合反應后制成的。通過該方案，由于電致變色器件中的有機-無機電致變色薄膜是 通過在第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在微球膜的間隙形成無機電致變色膜 后，去除微球膜，并令無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應后制成的，這使得 所使用的有機、無機兩種顯色材料混合均一，從而制作而成的電致變色器件，即使尺寸增大 (如應用到落地窗、或是車窗等大尺寸領(lǐng)域），電致變色器件的各個顯示區(qū)域的透過率差異 也很小，顯示效果依然良好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015] 圖1為本發(fā)明的電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明的電致變色薄膜的制作方法流程圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明的電致變色器件的制作方法流程圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明的電致變色器件的制作方法過程中的電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0019] 圖5為本發(fā)明的電致變色器件的制作方法過程中的電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0020] 圖6為本發(fā)明的電致變色器件的制作方法過程中的電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖三；
[0021] 圖7為本發(fā)明的電致變色器件的制作方法過程中的電致變色器件結(jié)構(gòu)示意圖四。
【具體實施方式】
[0022] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023] 需要說明的是：本發(fā)明的"上" "下" "內(nèi)" "外"只是參考附圖對本發(fā)明進行說明， 不作為限定用語。
[0024] 本發(fā)明實施例提供的電致變色器件1，如圖1所示，包括相對設置的第一襯底10和 第二襯底11，設置于第一襯底10內(nèi)側(cè)的第一透明導電層12,設置于第二襯底11內(nèi)側(cè)的第 二透明導電層13,還包括：
[0025] 設置于第一透明導電層12與第二透明導電層13之間的有機-無機電致變色薄膜 14,有機-無機電致變色薄膜14是通過在第一透明導電層12上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在 微球膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除微球膜，并令無機電致變色膜與有機電致變色 溶液發(fā)生聚合反應后制成的。
[0026] 進一步地，如圖1所示，電致變色器件1還包括：
[0027] 設置于有機-無機電致變色薄膜14與第二透明導電層13之間的電解質(zhì)層15,電 解質(zhì)層15可以由特殊的導電材料組成，例如，包含有高氯酸鋰、高氯酸納等的溶液或固體 電解質(zhì)材料，那么，當電致變色器件1工作時，在第一透明導電層12與第二透明導電層13 之間加上一定的電壓，有機-無機電致變色薄膜14在電壓作用下會發(fā)生氧化還原反應，電 解質(zhì)層15則為有機-無機電致變色薄膜14發(fā)生氧化還原反應提供所需的補償離子，例如， 氫離子、鋰離子、鉀離子、鈉離子等。
[0028] 進一步地，如圖1所示，電致變色器件1還包括：
[0029] 設置于電解質(zhì)層15與第二透明導電層13之間的離子存儲層16,那么，當電致變色 器件1工作時，在第一透明導電層12與第二透明導電層13之間加上一定的電壓，有機-無 機電致變色薄膜14在電壓作用下會發(fā)生氧化還原反應，顏色發(fā)生變化，離子存儲層16則在 有機-無機電致變色薄膜14發(fā)生氧化還原反應時起到儲存相應的反離子，保持整個體系電 荷平衡的作用。
[0030] 這里，需要對有機-無機電致變色薄膜14進行介紹：
[0031] "電致變色"是指材料的光學屬性（反射率、透過率、吸收率等）在外加電場的作用 下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。
[0032] 具有電致變色性能的材料稱為電致變色材料，電致變色材料可以分為無機電致變 色材料和有機電致變色材料，本發(fā)明實施例的有機-無機電致變色薄膜14是通過令無機變 色材料所形成的無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應所形成的。其中，有機 電致變色材料主要是指一部分具備導電能力聚合物材料。
[0033] 用電致變色材料做成的器件稱為電致變色器件，目前已經(jīng)廣泛被應用的電致變色 器件包括：防眩汽車后視鏡、顯示器件、靈巧窗等。
[0034] 需要補充的是，電致變色材料具有雙穩(wěn)態(tài)的性能，用電致變色材料做成的電致變 色顯示器件不僅不需要背光燈，而且顯示靜態(tài)圖像后，只要顯示內(nèi)容不變化，就不會耗電， 達到節(jié)能的目的，電致變色顯示器與其它顯示器相比還具有無視盲角、對比度高等優(yōu)點。
[0035] 本發(fā)明的實施例提供的電致變色器件，包括相對設置的第一襯底和第二襯底，設 置于第一襯底內(nèi)側(cè)的第一透明導電層，設置于第二襯底內(nèi)側(cè)的第二透明導電層，還包括設 置于第一透明導電層與第二透明導電層之間的有機-無機電致變色薄膜，其中，有機-無機 電致變色薄膜是通過在第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在微球膜的間隙形成無 機電致變色膜后，去除微球膜，并令無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應后 制成的。通過該方案，由于電致變色器件中的有機-無機電致變色薄膜是通過在第一透明 導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在微球膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除微球膜，并 令無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應后制成的，這使得所使用的有機、無 機兩種顯色材料混合均一，從而制作而成的電致變色器件，即使尺寸增大（如應用到落地 窗、或是車窗等大尺寸領(lǐng)域），電致變色器件的各個顯示區(qū)域的透過率差異也很小，顯示效 果依然良好。
[0036] 本發(fā)明實施例提供的電致變色薄膜的制作方法，如圖2所示，包括：
[0037] S101、提供襯底。
[0038] S102、在襯底上形成網(wǎng)狀的微球膜。
[0039] 其中，微球膜中微球的材料為聚甲基丙烯酸甲酯。
[0040] 示例性的，形成微球膜所用的微球乳液的制作方法包括：
[0041] 在無水乙醇和去離子水的混合溶劑中加入穩(wěn)定劑，并攪拌至充分溶解，其中，穩(wěn)定 劑可以是聚乙烯吡咯烷酮（PVP);
[0042] 在混合溶劑中加入引發(fā)劑和甲基丙烯酸甲酯，其中，引發(fā)劑可以是過氧化（二）苯 甲酰（BPO)或偶氮二異丁睛（AIBN)或過硫酸鉀（KPS);
[0043] 將混合溶劑在氮氣的保護下預分散30分鐘后升溫至60°C，反應24小時后制成微 球乳液。
[0044] 示例性的，在襯底上形成網(wǎng)狀的微球膜的步驟具體為：
[0045] 采用旋涂法在襯底上涂抹微球乳液，并置于50°C的烘箱中烘干，以在襯底上形成 網(wǎng)狀的微球膜。
[0046] S103、在微球膜的間隙形成無機電致變色膜。
[0047] 其中，無機電致變色膜的材料為三氧化鎢。
[0048] 示例性的，形成無機電致變色膜所用的三氧化鎢溶膠的制作方法包括：
[0049] 在鎢酸鈉中加入去離子水制成濃度為4. 2X 10_3mol/L的鎢酸鈉溶液；
[0050] 在鎢酸鈉溶液中滴加濃鹽酸至無白色絮狀物生成為止；
[0051] 在鎢酸鈉溶液中滴加濃硫酸調(diào)整鎢酸鈉溶液的pH值至1-3的范圍內(nèi)；
[0052] 依序在鎢酸鈉溶液中滴加無水乙醇、丙酮、乙酰丙酮；
[0053] 攪拌鎢酸鈉溶液4小時，以形成三氧化鎢溶膠，其中，制作三氧化鎢溶膠是在無光 照、溫度20°C -30°C的條件下進行的。
[0054] 示例性的，在微球膜的間隙形成無機電致變色膜的步驟具體為：
[0055] 在真空下，將微球膜浸入三氧化鎢溶膠，并在90°C的烘箱熱處理5小時，以在微球 膜的間隙形成無機電致變色膜。
[0056] S104、以溶劑去除微球膜。
[0057] 示例性的，以溶劑去除微球膜的步驟具體為：以丙酮或四氯化碳溶劑溶解微球膜。
[0058] S105、令無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應以在襯底上制成有 機-無機電致變色薄膜。
[0059] 示例性的，將無機電致變色膜浸泡在硅烷偶聯(lián)劑溶液中至少10分鐘后烘干；
[0060] 在室溫下，將無機電致變色膜浸入吡咯溶液中5分鐘后取出，其中，吡咯溶液是通 過將吡咯與無水乙醇混合所得，吡咯的質(zhì)量百分比為40% ;
[0061] 將無機電致變色膜浸入三氯化鐵溶液中進行聚合反應20分鐘后取出，并用去離 子水和無水乙醇清洗，以至成有機-無機電致變色薄膜，其中，三氯化鐵溶液是通過將三氯 化鐵與去離子水混合，并加入摻雜劑后，加入濃鹽酸水解所制成的，三氯化鐵的質(zhì)量百分比 為 30%。
[0062] 本發(fā)明的實施例提供的電致變色薄膜的制作方法，包括提供襯底，在襯底上形成 網(wǎng)狀的微球膜，在微球膜的間隙形成無機電致變色膜，以溶劑去除微球膜，令無機電致變色 膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚合反應以在襯底上制成有機-無機電致變色薄膜。通過該方 案，由于有機-無機電致變色薄膜是通過在襯底上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在微球膜的間 隙形成無機電致變色膜后，去除微球膜，并令無機電致變色膜與有機電致變色溶液發(fā)生聚 合反應后制成的，這使得所使用的有機、無機兩種顯色材料混合均一，從而制作而成的電致 變色器件，即使尺寸增大（如應用到落地窗、或是車窗等大尺寸領(lǐng)域），電致變色器件的各 個顯示區(qū)域的透過率差異也很小，顯示效果依然良好。
[0063] 本發(fā)明實施例還提供一種電致變色器件的制作方法，包括提供第一襯底，在所述 第一襯底上形成第一透明導電層，提供與所述第一襯底相對設置的第二襯底，在所述第二 襯底內(nèi)側(cè)形成第二透明導電層，還包括：
[0064] 在所述第一透明導電層和第二透明導電層之間形成采用上述電致變色薄膜的制 作方法所制成的有機_無機電致變色薄膜。
[0065] 示例性的，如圖3所示，電致變色器件1的制作方法包括：
[0066] S201、提供第一襯底。
[0067] 其中，第一襯底的材料可以是玻璃或透明基底材料。
[0068] S202、在第一襯底上形成第一透明導電層。
[0069] 如圖4所示，在第一襯底10上形成第一透明導電層12,其中，第一透明導電層12 可以是IT0(Indium Tin Oxides,納米銦錫金屬氧化物）玻璃，它具有良好的導電性和透明 性。
[0070] S203、在第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜。
[0071] 如圖5所示，在第一透明導電層12上形成網(wǎng)狀的微球膜17,其中，微球膜17中微 球的材料為聚甲基丙烯酸甲酯（PMM)。
[0072] 這里，需要介紹形成微球膜所用的微球乳液的制作方法，所用原料包括：甲基丙烯 酸甲酯（MMA)、偶氮二異丁睛（AIBN)、過氧化（二）苯甲酰（BP0)、過硫酸鉀（KPS)、聚乙烯 吡咯烷酮（PVP)、無水乙醇和去離子水，其制作方法包括：
[0073] 在無水乙醇和去離子水的混合溶劑中加入穩(wěn)定劑，并攪拌至充分溶解，其中，穩(wěn)定 劑可以是聚乙烯吡咯烷酮（PVP);
[0074] 在混合溶劑中加入引發(fā)劑和甲基丙烯酸甲酯，其中，引發(fā)劑可以是過氧化（二）苯 甲酰（BPO)或偶氮二異丁睛（AIBN)或過硫酸鉀（KPS);
[0075] 將混合溶劑在氮氣的保護下預分散30分鐘后升溫至60°C，反應24小時后制成微 球乳液。
[0076] 如表1所示，示例性地提供制備7-9克的聚甲基丙烯酸甲酯微球所需的原料的量。
[0077] 表 1
[0078]
【權(quán)利要求】
1. 一種電致變色器件，包括相對設置的第一襯底和第二襯底，設置于所述第一襯底內(nèi) 側(cè)的第一透明導電層，設置于所述第二襯底內(nèi)側(cè)的第二透明導電層，其特征在于，還包括： 設置于所述第一透明導電層與第二透明導電層之間的有機-無機電致變色薄膜，所述 有機-無機電致變色薄膜是通過在所述第一透明導電層上形成網(wǎng)狀的微球膜，以及在所述 微球膜的間隙形成無機電致變色膜后，去除所述微球膜，并令所述無機電致變色膜與有機 電致變色溶液發(fā)生聚合反應后制成的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致變色器件，其特征在于，還包括： 設置于所述有機-無機電致變色薄膜與第二透明導電層之間的電解質(zhì)層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致變色器件，其特征在于，還包括： 設置于所述電解質(zhì)層與所述第二透明導電層之間的離子存儲層。
【文檔編號】G02F1/153GK104391413SQ201410720030
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月3日
【發(fā)明者】石岳 申請人:京東方科技集團股份有限公司