本發(fā)明涉及一種圓偏振電致變色器件，具體涉及新的電致變色器件以及圖案化的圓偏振電致變色器件和對應(yīng)的制備方法，該新的電致變色器件包含手性電致變色層，并且在所施加電壓下根據(jù)圓偏振光的旋向性呈現(xiàn)差異性的顏色變化并且差異性的透射率和差異性的吸光度中的至少一種。

背景技術(shù)：

1、利用手性物質(zhì)操縱光偏振螺旋度-圓偏振度-是實(shí)現(xiàn)下一代量子信息技術(shù)的一條有吸引力的途徑。迄今為止，對各種半導(dǎo)體材料中的手性光學(xué)相互作用的研究已經(jīng)取得了快速的進(jìn)展。然而，典型的研究集中在與手性物質(zhì)中電子本身的電荷或自旋布居有關(guān)的螺旋光-物質(zhì)相互作用。還有待探索研究在考慮到晶格振動和它們在氧化還原反應(yīng)中由電子和周圍離子引起的畸變的情況下在電化學(xué)轉(zhuǎn)換下半導(dǎo)體材料的不對稱光學(xué)活性。

2、通過電化學(xué)轉(zhuǎn)換的手性光學(xué)調(diào)諧具有經(jīng)由其手性電致變色來創(chuàng)新偏振復(fù)用器件(例如顯示器)的潛力。這些顯示器最近由于在各種領(lǐng)域中的應(yīng)用而獲得關(guān)注，包括三維(3d)成像和增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)、液晶顯示器背光、高亮度顯示器、生物響應(yīng)成像、光學(xué)控制和信息加密。對圓偏振調(diào)制顯示器的大多數(shù)研究主要集中在有機(jī)發(fā)光二極管和液晶顯示器上。利用氧化還原反應(yīng)成功地調(diào)制來自手性電致變色材料的光的螺旋度和圓偏振電化學(xué)器件尚未得到展示，這有望為圓偏振復(fù)用的節(jié)能透視顯示器奠定基礎(chǔ)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本文描述了一種圓偏振電致變色器件，包括第一基底和布置在第一基底上面的單元，

2、其中，該單元包括：第一電極；手性電致變色層，其布置在第一電極上面；電解質(zhì)層，其布置在手性電致變色層上面；離子存儲層，其布置在電解質(zhì)層上面；以及第二電極，其布置在離子存儲層上面。本文中，布置在第一電極上面的手性電致變色層在所施加電壓下根據(jù)圓偏振光的旋向性呈現(xiàn)差異性的顏色變化，并且手性電致變色層在所施加電壓下根據(jù)圓偏振光的旋向性呈現(xiàn)差異性的透射率和差異性的吸光度中的至少一種。

3、在一些實(shí)施例中，手性電致變色層包括選自包含手性有機(jī)電致變色化合物、手性電致變色聚合物和手性電致變色液晶的組中的一種或多種手性電致變色分子。在一些實(shí)施例中，手性電致變色層除了包括該一種或多種手性電致變色分子之外還包括手性添加劑。在一些實(shí)施例中，手性電致變色層包括一種或多種共混體系，該共混體系包括與手性添加劑混合的一種或多種分子。該一種或多種分子和該手性添加劑中的至少一種是電致變色的，并且該一種或多種分子可以是手性的或非手性的。在一些實(shí)施例中，該一種或多種分子選自有機(jī)化合物、共軛聚合物和液晶。在一些實(shí)施例中，手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

4、在一些實(shí)施例中，圓偏振電致變色器件還包含第二基底。在一些實(shí)施例中，電解質(zhì)層包括固體電解質(zhì)、液體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)。在一些實(shí)施例中，第一基底和第二基底中的至少一者是柔性的。在一些實(shí)施例中，第一電極和第二電極中的至少一者是透明的或半透明的。在一些實(shí)施例中，第一電極和第二電極都是透明的或半透明的。在一些實(shí)施例中，第一電極或第二電極包括反射導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，離子存儲層包括第4-12族金屬元素的一種或多種氧化物、或該氧化物的混合物、或摻雜有任何其它金屬氧化物或氧化還原活性共軛聚合物或氧化還原活性有機(jī)化合物的一種該氧化物。

5、本發(fā)明還公開了另一種圓偏振電致變色器件。所公開的電致變色器件包括兩個基底

6、和布置在兩個基底之間的多個區(qū)域，其中，各個區(qū)域包括：第一電極；手性電致變色層，其布置在第一電極上面；電解質(zhì)層，其布置在手性電致變色層上面；離子存儲層，其布置在電解質(zhì)層上面；以及第二電極，其布置在離子存儲層上面。本文中，布置在第一電極上面的手性電致變色層在所施加電壓下根據(jù)圓偏振光的旋向性呈現(xiàn)差異性的顏色變化，并且該手性電致變色層在所施加電壓下根據(jù)圓偏振光的旋向性呈現(xiàn)差異性的透射率和差異性的吸光度中的至少一種。

7、在一些實(shí)施例中，手性電致變色層包括選自包含手性有機(jī)電致變色化合物、手性電致變色聚合物和手性電致變色液晶的組中的一種或多種手性電致變色分子。在一些實(shí)施例中，手性電致變色層除了包括該一種或多種手性電致變色分子之外還包括手性添加劑。在一些實(shí)施例中，手性電致變色層包括一種或多種共混體系，共混體系包括與手性添加劑混合的一種或多種分子。該一種或多種分子和該手性添加劑中的至少一種是電致變色的，并且該一種或多種分子可以是手性的或非手性的。在一些實(shí)施例中，該一種或多種分子選自有機(jī)化合物、共軛聚合物和液晶。在一些實(shí)施例中，該手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

技術(shù)特征：

1.一種圓偏振電致變色器件，包括第一基底和布置在所述第一基底上面的單元，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層包括選自包含手性有機(jī)電致變色化合物、手性電致變色聚合物和手性電致變色液晶的組中的一種或多種手性電致變色分子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層還包括手性添加劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層包括一種或多種共混體系，所述共混體系包括與手性添加劑混合的一種或多種分子，其中，所述一種或多種分子選自有機(jī)化合物、共軛聚合物和液晶，其中，所述一種或多種分子和所述手性添加劑中的至少一者是電致變色的，并且所述一種或多種分子是手性的。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，還包括第二基底。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述電解質(zhì)層包括固體電解質(zhì)、液體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圓偏振電致變色器件，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.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述第一電極和所述第二電極中的至少一者是透明的或半透明的。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述第一電極和所述第二電極都是透明的或半透明的。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述第一電極或所述第二電極包括反射導(dǎo)電層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述離子存儲層包括第4-12族金屬元素的一種或多種氧化物、或所述氧化物的混合物、或摻雜有另一金屬氧化物或氧化還原活性共軛聚合物或氧化還原活性有機(jī)化合物的一種所述氧化物。

14.一種圓偏振電致變色器件，包括兩個基底和布置在所述兩個基底之間的多個區(qū)域，其中，各個所述區(qū)域包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層包括選自包含手性有機(jī)電致變色化合物、手性電致變色聚合物和手性電致變色液晶的組中的一種或多種手性電致變色分子。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層還包括手性添加劑。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性電致變色層包括一種或多種共混體系，所述共混體系包括與手性添加劑混合的一種或多種分子，其中，所述一種或多種分子選自有機(jī)化合物、共軛聚合物和液晶，其中，所述一種或多種分子和所述手性添加劑中的至少一者是電致變色的，并且所述一種或多種分子是手性的。

18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圓偏振電致變色器件，其中，所述手性添加劑包括選自包含手性有機(jī)化合物、手性聚合物、手性液晶和手性納米顆粒的組中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
公開了一種圓偏振電致變色器件。所公開的圓偏振電致變色器件包括第一基底和布置在第一基底上面的單元。該單元包括第一電極、電解質(zhì)層、離子存儲層、第二電極和手性電致變色層，在所施加電壓下，該手性電致變色層根據(jù)圓偏振光的不同旋向性呈現(xiàn)差異性的顏色變，并且差異性的透射率和差異性的吸光度中的至少一種。還公開了圓偏振圖案化電致變色器件和對應(yīng)的制備方法。

技術(shù)研發(fā)人員：梅建國,宋仁浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安比萊特
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10