[发明专利]一种柔性电致变色器件及其制备方法

说明书

一种柔性电致变色器件及其制备方法，包括柔性基底，附着于柔性基底上的透明导电电极，电致变色电极，以及电极之间的凝胶电解质层，通过增材制造的方式得到上述电致变色器件，包括配制墨水；在预先绘制图案上，通过增材制造的方式在柔性透明导电基底上制备得到电极薄膜，干燥后得到电极薄膜图案，刮涂凝胶电解质溶液，形成凝胶电解质；将刮涂凝胶电解质后的两片电极薄膜相对贴合；封装得到电致变色器件。大大简化了电极的制备过程。且这种增材制备方案可以实现任意图案的制备，因而可以实现图案化电致变色器件的制备，大大扩展了电致变色器件的适用领域。

技术领域

本发明属于光学器件领域，具体涉及一种柔性光学器件，尤其涉及一种柔性电致变色器件及其制备工艺。

背景技术

电致变色是材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。电致变色材料在智能窗、护目镜、汽车防眩目后视镜、显示器等领域有广泛的应用。相比于液晶和悬浮粒子调光，电致变色具有颜色可调、能耗低、记忆效应等优势。

而近年来，随着有机电子器件的发展以及柔性基质材料的发展，柔性电子器件应运而生。具体的柔性电子器件是指采用柔性材料制成的电子器件，具有良好的柔韧性、延展性，甚至可以自由弯曲、折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，新型柔性电子器件已经在电子皮肤、健康监测、电子电工、运动器材、纺织品、环境监测等领域显示出巨大的应用价值，成为当前热门研究领域之一并取得了迅猛发展。

目前制备柔性电致变色器件方法多采用电化学方法、化学原位聚合法等，例如，CN107778458A公开了聚二溴丙氧基噻吩品红色-透明电致变色材料及制备方法、组件与应用，包括以下步骤：

步骤1、将3,4-二甲氧基噻吩、3-溴-1-丙醇、对甲基苯磺酸和甲苯加入上方连接内含分子筛的索氏提取器的烧瓶中，将混合物加热回流过夜，然后冷却至室温，水洗、无水硫酸钠干燥后旋转蒸发除去溶剂，粗产物经柱层析得到白色固体，得二溴丙氧基噻吩；

步骤2、将二溴丙氧基噻吩、LiClO₄溶解于乙腈，置于三电极电解池中，采用循环伏安法进行电化学聚合，得到聚二溴丙氧基噻吩。

所述步骤2中电化学聚合具体是以ITO导电玻璃为工作电极，Pt丝为对电极，Ag丝为参比电极，使用CHI600E电化学分析仪通过在氮气保护下0-1.6V连续循环伏安扫描20-35次。

而CN102436110B公开了一种柔性电致变色器件，柔性电致变色器件制备时，首先在多孔薄膜衬底4上蒸镀厚度为50nm～1000nm的金膜3，然后在金膜3表面采用电化学方法或化学原位聚合法沉积电致变色薄膜2，最后将透明柔性薄膜1、电致变色薄膜2、厚度为50nm～1000nm的金膜3、多孔薄膜衬底4、吸附了电解液的多孔薄膜材料5和柔性下电极6层叠后封装，即可得到本发明所述柔性电致变色器件。

通过上述现有技术可知，采用电化学方法沉积电致变色薄膜，施加在ITO电极的电压因为ITO方阻较大而变得不均匀，容易导致ITO薄膜上的电致变色层不均匀，且附着力较差。化学原位聚合法具有制备过程复杂，条件苛刻等缺点。

除了上述缺点外，电化学方法和化学原位聚合法还存在难以实现大面积、且不能随意图形化等特点，因而难以实现大面积定制化的电致变色器件制备。为了克服上述缺陷，本发明提供一种增材制造柔性电致变色器件以及制备方法。

发明内容

本发明目的在于克服上述柔性电致变色器件制备工艺复杂、成本高，难以图形化等缺点，提供一种柔性电致变色器件以及制备方法，通过使用增材制造技术包括点胶、喷墨打印、丝网印刷等方式，实现图案化柔性电致变色器件的制备。

根据本发明的一方面，提供一种柔性电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：