[发明专利]一种MOFs基多彩电致变色智能显示器件的制备方法

说明书

本发明涉及一种MOFs基多彩电致变色智能显示器件的制备方法，包括：在惰性气氛下将1，4，5，8‑萘四甲酸酐和5‑氨基间苯二甲酸溶于甲苯中反应，得到萘四甲酸酐基配体；将配体与镍盐溶于DMF/水中得混合溶液；将预处理后的FTO玻璃置于其中水热反应，得到表面附着有MOFs薄膜的FTO电极；刻蚀成显示预设图案的电致变色工作电极，以另一块FTO玻璃作为对电极，注入凝胶电解质，封装即得。本发明的电致变色器件当逐步施加由低到高的电压时，可呈现出黄红绿蓝黑等多种颜色，可对多种电解质进行高效传输，还兼具良好的电致变色性能，在智能显示、智能可穿戴等领域有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于电致变色器件技术领域，特别涉及一种MOFs基多彩电致变色智能显示器件的制备方法。

背景技术

作为下一代新型显示技术革命性发展与变革的引领者，智能显示屏的市场规模和潜力非常巨大，各项新技术、新工艺更新日新月异。但是目前市场上以OLED等电致发光屏能耗较严重、在日光下可读能力差，同时缺乏低成本的封装工艺，在室外显示及智能可穿戴等领域有一定的局限性。人们更希望开发一种低能耗无背光高反射，如同油画一般真实的反射式柔性显示技术，而电致变色材料的发展为其提供了新的解决途径。

电致变色材料的研究已有50多年的历史，部分器件也已经开始实现商业化生产。电致变色器件一般采用多层结构，其中电致变色层是电致变色器件的核心部分，对整个器件的性能起决定作用。目前，电致变色器件的变色层大多采用有机高分子材料，虽然这类电致变色材料在多色性上有一定的优势，但是环境稳定性方面有先天的不足，加载过高的电压时引起材料出现降解、性能下降等问题。以过渡金属氧化物为代表的无机电致变色材料因具有良好的环境、电化学稳定性，从而被各国广泛的研究。但是，由于无机材料颜色变化单一，需要多种层叠加使用才能实现多彩性，不符合高度集成化、智能化的发展趋势。因此，设计提出一种的新型电致变色材料对简化器件至关重要。

金属有机框架化合物(MOFs)为一种新型的功能化晶体材料，它是由有机桥连配体同过配位键的方式将无机金属中心连接起来形成无限延伸的网络状结构。金属有机框架材料将无机化学和有机化学巧妙地结合在一起，因此，利用MOFs材料拓扑孔状结构和可编辑性，设计出同时具有有机多彩性无机高稳定性的电致变色材料，是一种简化器件的理想解决方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOFs基多彩电致变色智能显示器件的制备方法，此方法制备工艺简单，成本低，能实现显示器的功能化及其颜色的智能化。

本发明的一种MOFs基多彩电致变色智能显示器件的制备方法，包括：

(1)在惰性气体保护下，将1，4，5，8-萘四甲酸酐和5-氨基间苯二甲酸溶于甲苯中回流反应，经过滤，干燥，重结晶，得到萘四甲酸酐基配体；其中1，4，5，8-萘四甲酸酐、5-氨基间苯二甲酸、甲苯的用量比为1.5mmol:3.4mmol:50mL、8mmol:4mmol:150mL或者1mmol:3mmol:60mL；

(2)将步骤(1)得到的萘四甲酸酐基配体与镍盐溶于DMF/水的混合溶剂中得到混合溶液；将预处理后的FTO玻璃置于混合溶液中进行水热反应，经清洗，真空干燥，得到表面附着有金属有机框架化合物MOFs薄膜的FTO电极；其中混合溶液中萘四甲酸酐基配体的浓度为0.001～1mol/L，镍盐的浓度为0.001～2mol/L；

(3)将步骤(2)得到的FTO电极置于激光雕刻机中刻蚀成显示预设图案的电致变色工作电极，以另一块预处理后的FTO玻璃作为对电极，将凝胶电解质注入到工作电极和对电极之间，封装，得到MOFs基多彩电致变色智能显示器件。

所述步骤(1)中回流反应的工艺参数为：反应温度为60～180℃，反应时间为4～24h。

所述步骤(1)中重结晶为DMF中重结晶。