一种电致变色材料、器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电致变色材料、器件及其制备方法，涉及电化学器件技术领域，所述电致变色材料，包括亚铜盐薄膜和荧烷类染料分子聚合物。本发明专利技术将亚铜盐作为刺激响应分子，通过电化学氧化还原调控铜离子与荧烷类染料分子之间的配位作用使染料分子的内酯环打开或关闭，由于某些荧烷染料在开环和闭环的状态都较为稳定，使得得到的电致变色器件具有较好的双稳态性质，较好的透过率变化。较好的透过率变化。较好的透过率变化。

【技术实现步骤摘要】
一种电致变色材料、器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电化学器件
，具体而言，涉及一种电致变色材料、器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]电致变色材料是刺激响应材料的一种。电致变色材料的特点之一就是可以通过调节易于操控的电信号实现对材料不同颜色状态的控制。电致变色器件就是一种利用电致变色材料以及一些其他部分(ITO玻璃、导电胶、封边胶等)组装而成的可以通过控制电流进而改变颜色状态的器件。相比于传统的LED、OLED等显示技术，电致变色的优点在于不会发出强烈的光刺激眼睛，对人体较为友好。但现有技术中的电致变色器件透过率变化较差，且双稳态性质也较差，影响了其在电致变色领域的大范围应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是现有技术中电致变色器件透过率变化较差，且双稳态性质也较差，影响了其在电致变色领域的大范围应用中的至少一个方面。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种电致变色材料，包括亚铜盐薄膜和荧烷类染料分子聚合物。
[0005]较佳地，所述亚铜盐薄膜包括含有亚铜离子的无机盐薄膜。
[0006]较佳地，所述含有亚铜离子的无机盐薄膜包括氯化亚铜薄膜、溴化亚铜薄膜、碘化亚铜薄膜、硫酸亚铜薄膜、磷酸亚铜薄膜或碳酸亚铜薄膜中的一种。
[0007]较佳地，所述荧烷类染料分子聚合物的结构式为：
[0008][0009]其中，R1包括二乙氨基或二丁氨基，R2包括二乙氨基、甲基或羟基，R3包括苯氨基或羟基，R4包括氨基、硝基或4
‑
氨基苯氨基，R5包括羟基或甲基。
[0010]与现有技术比较，本专利技术所述的电致变色材料将亚铜盐作为刺激响应分子，通过电化学氧化还原调控铜离子与荧烷类染料分子之间的配位作用使染料分子的内酯环打开或关闭，由于某些荧烷染料在开环和闭环的状态都较为稳定，使得得到的电致变色器件具有较好的双稳态性质，较好的透过率变化。
[0011]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种电致变色器件，包括所述的电致变色材料。
[0012]较佳地，所述的电致变色器件包括含有变色单元的导电透明电极以及含有离子储存层和离子传输层的导电透明电极，且所述变色单元包括所述电致变色材料。
[0013]较佳地，所述的电致变色器件包括含有亚铜盐薄膜的导电透明电极、纯导电透明电极以及设置于含有所述亚铜盐薄膜的导电透明电极与所述纯导电透明电极之间的变色材料，所述变色材料包括所述电致变色材料中的荧烷类染料分子聚合物。
[0014]本专利技术所述的电致变色器件与所述电致变色材料相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种所述的电致变色器件的制备方法，包括如下步骤；
[0016]步骤S1，制备含有亚铜盐薄膜的导电透明电极；
[0017]步骤S2，制备荧烷类染料分子聚合物；
[0018]步骤S3，使用步骤S1所述的含有亚铜盐薄膜的导电透明电极与步骤S2所述的荧烷类染料分子聚合物制备电致变色器件。
[0019]较佳地，步骤S3包括：
[0020]步骤S31,制备含有离子储存层和离子传输层的导电透明电极；
[0021]步骤S32,将步骤S2所述荧烷类染料分子聚合物涂覆于所述含有亚铜盐薄膜的导电透明电极，得到含有变色单元的导电透明电极；
[0022]步骤S33,将所述含有变色单元的导电透明电极与所述含有离子储存层和离子传输层的导电透明电极相互贴合后，获得所述电致变色器件。
[0023]较佳地，步骤S3包括：
[0024]步骤S34,将电解质、具有被还原特性的功能分子溶解于高沸点的有机溶剂后，加入甲苯，混合均匀后向其中加入所述荧烷类染料分子聚合物后获得变色溶液；
[0025]步骤S35,将所述含有亚铜盐薄膜的导电透明电极与纯导电透明电极通过隔离件相互隔离并粘合后形成液体槽，将所述变色溶液倒入所述液体槽中，获得所述电致变色器件。
[0026]本专利技术所述的电致变色器件的制备方法将亚铜盐作为刺激响应分子，通过电化学氧化还原调控铜离子与荧烷类染料分子之间的配位作用，使染料分子的内酯环打开或关闭，由于某些荧烷染料在开环和闭环的状态都较为稳定，使得得到的电致变色器件具有较好的双稳态性质，较好的透过率变化，且原料易得，方法简单。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例中荧烷类染料分子聚合物的制备方法流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例中以罗丹明染料分子为单体的聚合物的紫外可见吸收光谱图；
[0029]图3是本专利技术实施例中电致变色器件的制备方法流程图；
[0030]图4是本专利技术实施例中覆盖铜膜的ITO玻璃实物照片；
[0031]图5是本专利技术实施例中覆盖碘化亚铜薄膜的ITO玻璃实物照片；
[0032]图6是本专利技术实施例中固态电致变色器件的结构示意图；
[0033]图7是本专利技术实施例中固态电致变色器件的实物照片；
[0034]图8是本专利技术实施例中固态电致变色器件的动力学测试图；
[0035]图9是本专利技术实施例中液态电致变色器件的结构示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0037]需要说明的是，在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0038]还需要说明的是，本实施例中术语“一些优选实施例中”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本专利技术的至少一个优选实施例或优选示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0039]本专利技术实施例提供了一种电致变色材料，包括亚铜盐薄膜和荧烷类染料分子聚合物。
[0040]需要说明的是，本实施例中，所述亚铜盐薄膜包括含有亚铜离子的无机盐薄膜。在一些优选的实施例中，所述含有亚铜离子的无机盐薄膜包括氯化亚铜薄膜、溴化亚铜薄膜、碘化亚铜薄膜、硫酸亚铜薄膜、磷酸亚铜薄膜或碳酸亚铜薄膜中的一种。
[0041]本实施例中，一方面荧烷类染料是一种常用的染料分子，分子结构中具有内酯键，酸、碱、金属离子都可以使其开环，改变其分子状态，另一方面，碘化亚铜在不同的温度下拥有不同的晶型，常温下具有闪锌矿结构，由于其具有较为良好的半导体性质，并且颜色较浅，因此，亚铜盐薄膜被广泛应用于光电转化材料，本实施例将亚铜盐作为刺激响应分子，通过电化学氧化还原调控铜离子与荧烷类染料分子之间的配位作用，使染料分子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致变色材料，其特征在于，包括亚铜盐薄膜和荧烷类染料分子聚合物。2.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述亚铜盐薄膜包括含有亚铜离子的无机盐薄膜。3.根据权利要求2所述的电致变色材料，其特征在于，所述含有亚铜离子的无机盐薄膜包括氯化亚铜薄膜、溴化亚铜薄膜、碘化亚铜薄膜、硫酸亚铜薄膜、磷酸亚铜薄膜或碳酸亚铜薄膜中的一种。4.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于，所述荧烷类染料分子聚合物的结构式为：其中，R1包括二乙氨基或二丁氨基，R2包括二乙氨基、甲基或羟基，R3包括苯氨基或羟基，R4包括氨基、硝基或4
‑
氨基苯氨基，R5包括羟基或甲基。5.一种电致变色器件，其特征在于，包括如权利要求1
‑
4任一项所述的电致变色材料。6.根据权利要求5所述的电致变色器件，其特征在于，包括含有变色单元的导电透明电极以及含有离子储存层和离子传输层的导电透明电极，且所述变色单元包括所述电致变色材料。7.根据权利要求5所述的电致变色器件，其特征在于，包括含有亚铜盐薄膜的导电透明电极、纯导电透明电极以及设置于含有所述亚铜盐薄膜的导电透明电极与所述纯导电透明电极之间的变色材料，所述变色材料包括所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇模，申睿鹏，张晓安，王宇洋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：