圆偏振电致变色器件的制作方法

本发明涉及一种圆偏振电致变色器件，具体涉及新的电致变色器件以及图案化的圆偏振电致变色器件和对应的制备方法，该新的电致变色器件包含手性电致变色层，并且在所施加电压下根据圆偏振光的旋向性呈现差异性的颜色变化并且差异性的透射率和差异性的吸光度中的至少一种。

背景技术：

1、利用手性物质操纵光偏振螺旋度-圆偏振度-是实现下一代量子信息技术的一条有吸引力的途径。迄今为止，对各种半导体材料中的手性光学相互作用的研究已经取得了快速的进展。然而，典型的研究集中在与手性物质中电子本身的电荷或自旋布居有关的螺旋光-物质相互作用。还有待探索研究在考虑到晶格振动和它们在氧化还原反应中由电子和周围离子引起的畸变的情况下在电化学转换下半导体材料的不对称光学活性。

2、通过电化学转换的手性光学调谐具有经由其手性电致变色来创新偏振复用器件(例如显示器)的潜力。这些显示器最近由于在各种领域中的应用而获得关注，包括三维(3d)成像和增强/虚拟现实系统、液晶显示器背光、高亮度显示器、生物响应成像、光学控制和信息加密。对圆偏振调制显示器的大多数研究主要集中在有机发光二极管和液晶显示器上。利用氧化还原反应成功地调制来自手性电致变色材料的光的螺旋度和圆偏振电化学器件尚未得到展示，这有望为圆偏振复用的节能透视显示器奠定基础。

技术实现思路

1、本文描述了一种圆偏振电致变色器件，包括第一基底和布置在第一基底上面的单元，

2、其中，该单元包括：第一电极；手性电致变色层，其布置在第一电极上面；电解质层，其布置在手性电致变色层上面；离子存储层，其布置在电解质层上面；以及第二电极，其布置在离子存储层上面。本文中，布置在第一电极上面的手性电致变色层在所施加电压下根据圆偏振光的旋向性呈现差异性的颜色变化，并且手性电致变色层在所施加电压下根据圆偏振光的旋向性呈现差异性的透射率和差异性的吸光度中的至少一种。

3、在一些实施例中，手性电致变色层包括选自包含手性有机电致变色化合物、手性电致变色聚合物和手性电致变色液晶的组中的一种或多种手性电致变色分子。在一些实施例中，手性电致变色层除了包括该一种或多种手性电致变色分子之外还包括手性添加剂。在一些实施例中，手性电致变色层包括一种或多种共混体系，该共混体系包括与手性添加剂混合的一种或多种分子。该一种或多种分子和该手性添加剂中的至少一种是电致变色的，并且该一种或多种分子可以是手性的或非手性的。在一些实施例中，该一种或多种分子选自有机化合物、共轭聚合物和液晶。在一些实施例中，手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

4、在一些实施例中，圆偏振电致变色器件还包含第二基底。在一些实施例中，电解质层包括固体电解质、液体电解质或凝胶电解质。在一些实施例中，第一基底和第二基底中的至少一者是柔性的。在一些实施例中，第一电极和第二电极中的至少一者是透明的或半透明的。在一些实施例中，第一电极和第二电极都是透明的或半透明的。在一些实施例中，第一电极或第二电极包括反射导电层。在一些实施例中，离子存储层包括第4-12族金属元素的一种或多种氧化物、或该氧化物的混合物、或掺杂有任何其它金属氧化物或氧化还原活性共轭聚合物或氧化还原活性有机化合物的一种该氧化物。

5、本发明还公开了另一种圆偏振电致变色器件。所公开的电致变色器件包括两个基底

6、和布置在两个基底之间的多个区域，其中，各个区域包括：第一电极；手性电致变色层，其布置在第一电极上面；电解质层，其布置在手性电致变色层上面；离子存储层，其布置在电解质层上面；以及第二电极，其布置在离子存储层上面。本文中，布置在第一电极上面的手性电致变色层在所施加电压下根据圆偏振光的旋向性呈现差异性的颜色变化，并且该手性电致变色层在所施加电压下根据圆偏振光的旋向性呈现差异性的透射率和差异性的吸光度中的至少一种。

7、在一些实施例中，手性电致变色层包括选自包含手性有机电致变色化合物、手性电致变色聚合物和手性电致变色液晶的组中的一种或多种手性电致变色分子。在一些实施例中，手性电致变色层除了包括该一种或多种手性电致变色分子之外还包括手性添加剂。在一些实施例中，手性电致变色层包括一种或多种共混体系，共混体系包括与手性添加剂混合的一种或多种分子。该一种或多种分子和该手性添加剂中的至少一种是电致变色的，并且该一种或多种分子可以是手性的或非手性的。在一些实施例中，该一种或多种分子选自有机化合物、共轭聚合物和液晶。在一些实施例中，该手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

技术特征：

1.一种圆偏振电致变色器件，包括第一基底和布置在所述第一基底上面的单元，

2.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层包括选自包含手性有机电致变色化合物、手性电致变色聚合物和手性电致变色液晶的组中的一种或多种手性电致变色分子。

3.根据权利要求2所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层还包括手性添加剂。

4.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层包括一种或多种共混体系，所述共混体系包括与手性添加剂混合的一种或多种分子，其中，所述一种或多种分子选自有机化合物、共轭聚合物和液晶，其中，所述一种或多种分子和所述手性添加剂中的至少一者是电致变色的，并且所述一种或多种分子是手性的。

5.根据权利要求4所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，还包括第二基底。

8.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述电解质层包括固体电解质、液体电解质或凝胶电解质。

9.根据权利要求7所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述第一基底和所述第二基底中的至少一者是柔性的。

10.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一者是透明的或半透明的。

11.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述第一电极和所述第二电极都是透明的或半透明的。

12.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述第一电极或所述第二电极包括反射导电层。

13.根据权利要求1所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述离子存储层包括第4-12族金属元素的一种或多种氧化物、或所述氧化物的混合物、或掺杂有另一金属氧化物或氧化还原活性共轭聚合物或氧化还原活性有机化合物的一种所述氧化物。

14.一种圆偏振电致变色器件，包括两个基底和布置在所述两个基底之间的多个区域，其中，各个所述区域包括：

15.根据权利要求14所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层包括选自包含手性有机电致变色化合物、手性电致变色聚合物和手性电致变色液晶的组中的一种或多种手性电致变色分子。

16.根据权利要求15所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层还包括手性添加剂。

17.根据权利要求14所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性电致变色层包括一种或多种共混体系，所述共混体系包括与手性添加剂混合的一种或多种分子，其中，所述一种或多种分子选自有机化合物、共轭聚合物和液晶，其中，所述一种或多种分子和所述手性添加剂中的至少一者是电致变色的，并且所述一种或多种分子是手性的。

18.根据权利要求16所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

19.根据权利要求17所述的圆偏振电致变色器件，其中，所述手性添加剂包括选自包含手性有机化合物、手性聚合物、手性液晶和手性纳米颗粒的组中的一种或多种。

技术总结公开了一种圆偏振电致变色器件。所公开的圆偏振电致变色器件包括第一基底和布置在第一基底上面的单元。该单元包括第一电极、电解质层、离子存储层、第二电极和手性电致变色层，在所施加电压下，该手性电致变色层根据圆偏振光的不同旋向性呈现差异性的颜色变，并且差异性的透射率和差异性的吸光度中的至少一种。还公开了圆偏振图案化电致变色器件和对应的制备方法。技术研发人员：梅建国,宋仁浩受保护的技术使用者：安比莱特技术研发日：技术公布日：2024/10/10