一种提高柔性电致变器件耐候性的方法与流程
1.本发明涉及柔性电致变材料保护领域，尤其是一种提高柔性变器件耐候性的方法。
背景技术：
2.柔性电致变技术在智能玻璃、汽车棚顶、飞机窗户、防炫目反光镜等方面有着重大的发展前景。其原理为电致变材料在较小的外界电压的作用下，通过氧化还原反应可逆地改变其颜或光学性质(包括吸收率、透过率和反射率)的现象。然而，在实际应用中，柔性电致变器件会遇到不可避免的弯折、刮擦、水氧、油污等一系列外界因素的影响，这些外界因素严重制约着电致变器件的应用，降低了电致变器件的性能。特别是对于大面积柔性电致变而言，其对环境极其敏感，环境因素对其性能的影响非常明显。电致变器件的耐候性决定着器件的使用时间、方式以及用途。因此提高柔性电致变器件的耐候性，延长器件的使用时间以及用途具有重要意义。
3.由于柔性电致变器件一般制备在pet、pvb、pdms等高透明高分子柔性基材上，相较于无机物基材，高分子柔性基材不可避免地具有水氧透过率高、硬度小、耐刮擦性能差等缺点，这些缺点使得外部水气、酸碱、杂质等极其容易渗透进电致变器件内部，破坏器件电致变层和离子存储层的光电性能，最终将严重影响着柔性电致变器件的使用寿命。
技术实现要素：
4.为解决上述问题，提高柔性电致变器件的耐候性，延长器件的使用时间，本发明提供了一种提高柔性电致变器件耐候性的方法。
5.本发明所采取的技术方案的一个实施例是：
6.获取高分子溶液，所述高分子溶液与柔性电致变器件衬底化学成分相同；
7.获取第一玻璃和第二玻璃；
8.在所述第一玻璃和所述第二玻璃相对一面涂覆所述高分子溶液；
9.对所述第一玻璃和第二玻璃表面进行浸润性改性处理；
10.将柔性电致变器件，在加热条件下，压附在所述第一玻璃和所述第二玻璃之间，直至所述柔性电致变器件一面与所述第一玻璃贴附，另一面与所述第二玻璃贴附。
11.进一步地，所述玻璃的获取方法包括热弯法制备玻璃，所述玻璃的具体形状包括弧形、波浪形、半圆形、半球形，具体形状可根据应用场景而定，本文在此不作特定要求。
12.进一步地，所述高分子溶液地溶液基底为低沸点有机溶剂，包括异丙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、石油醚、四氢呋喃、pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂中的至少一种。
13.进一步地，获取第一步所述高分子溶液时，包括：
14.将所述高分子溶液搅拌均匀；
15.将所述高分子溶液置于真空中；
16.抽去所述高分子溶液在搅拌过程中产生的气泡。
17.进一步地，将柔性电致变器件在加热条件下压附在所述第一玻璃和第二玻璃上这一步骤，包括：
18.将环境温度提升至所述加热条件下温度，温度范围为50-200℃；
19.将所述器件压附在所述第一玻璃和第二玻璃之间，直至所述柔性电致变器件一面与所述第一玻璃贴附，另一面与所述第二玻璃贴附，所需时间范围为2s-30min。
20.进一步地，所述高分子溶液的溶液基底包括pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂中的至少一种，所述提高柔性电致变器件耐候性的方法还包括以下步骤：
21.加热条件下将器件压附在所述第一玻璃和所述第二玻璃之间的同时施加紫外光照射，所述紫外光波长为172nm-405nm，照射时间范围为2s-1h，具体照射时间和波长依据基底溶液的固化特性而定。
22.进一步地，在所述第一玻璃和第二玻璃上涂覆所述高分子溶液的方法，包括丝网印刷法、刮刀涂布法、凹版印刷法、狭缝涂布法、按需打印法、喷墨打印法、浸渍涂布法。
23.进一步地，所述浸润性改性处理的方法包括：紫外臭氧照射或等离子体处理。
24.进一步地，所述第一玻璃和第二玻璃成分包括二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙、氧化镧、氧化硼，可见光平均透过率大于85％。
25.进一步地，所述高分子溶液的浓度范围为10％-100wt％，粘度范围为50cp-10000cp。
26.本发明的有益效果是：通过将柔性电致变器件表面压附在两片玻璃之间，一方面能够有效的阻止空气中水氧的渗透，保护器件内部的电致变层和离子存储层，使得器件能够长时间稳定工作。另一方面，受到了本发明实施例中所述玻璃的保护的电致变器件在制备曲面屏时还可以为曲面屏器件提供更广大的视角。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本技术实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
28.图1为本发明实施例的提高柔性电致变器件耐候性的方法流程图；
29.图2为本发明实施例中柔性大面积电致变器件的结构示意图；
30.图3为本发明实施例中耐候大面积柔性电致变器件结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合说明书附图和具体的实施例对本技术进行进一步的说明。所描述的实施例不应视为对本技术的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突
的情况下相互结合。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本技术实施例的目的，不是旨在限制本技术。
34.柔性电致变技术在智能玻璃、汽车棚顶、飞机窗户、防炫目反光镜等方面有着重大的发展前景。其原理为电致变材料在较小的外界电压的作用下，通过氧化还原反应可逆地改变其颜或光学性质(包括吸收率、透过率和反射率)的现象。通过在柔性pet(聚甲基丙烯酸甲酯)或者pvb(聚乙烯醇缩丁醛)上制备电致变器件，可以将器件贴附在复杂的曲面设备上，实现器件设备一体化。
35.然而，在实际应用中，柔性电致变器件会遇到不可避免的弯折、刮擦、水氧、油污等一系列外界因素的影响，这些外界因素严重制约着电致变器件的应用，降低了电致变器件的性能。特别是对于大面积柔性电致变而言，其对环境极其敏感，环境因素对其性能的影响非常明显。电致变器件的耐候性决定着器件的使用时间、方式以及用途。因此提高柔性电致变器件的耐候性，延长器件的使用时间以及用途具有重要意义。由于柔性电致变器件一般制备在pet、pvb、pdms等高透明高分子柔性基材上，相较于无机物基材，高分子柔性基材不可避免地具有水氧透过率高、硬度小、耐刮擦性能差等缺点，这些缺点使得外部水气、杂质等极其容易渗透进电致变器件内部，破坏器件电致变层和离子存储层的光电性能，最终将严重影响着柔性电致变器件的使用寿命。基于此，本实施例提出一种采用高温压附将柔性电致变器件双面均贴附在高透光玻璃上提高电致变器件耐候性的方法。它能够有效地阻隔水氧、酸碱的腐蚀，并且器件的耐刮擦性能大幅度提升，助力柔性电致变器件的广泛应用。
36.此外，随着科学技术的不断发展，显示技术领域不断突破，从最初的液晶显示器led，到现在的有机发光二极管显示器oled以及量子点显示器qled，显示屏朝着更佳的亮度、分辨率、成像质量、彩化以及节能等方面不断发展，从之前的平面型显示器到如今的曲面屏显示器，极大地提高了人们的观赏舒适度。然而在未来的显示技术发展中，电致变显示屏拥有着巨大的发展前景，其在两端施加均匀电压即可快速显示出丰富多彩的图案，是未来显示技术领域的一重大突破。电致变显示屏其相较于oled、qled等传统的显示屏，具有半透明、调节热辐射、智能窗户和显示屏一体化等突出优点，未来在智能显示窗户领域具有重大的发展前景，因此进一步改善优化电致变的显示视角、提高观赏度对推动电致变器件产业化发展具有重要意义。
37.采用本实施例所述方案对柔性电致变器件进行保护，本实施例所述玻璃的形状并无限制，可以根据需求进行定制，不同形状的玻璃，包括弧形、波浪形、半圆形、半球形，即可提升柔性电致变器件的耐候性，同时也可以增强显示屏的视角，加强器件的显示效果。
38.本实施例中，需要提升耐候性的柔性电致变器件结构如图2所示，具体结构为a1)柔性基底，a2)透明导电薄膜，a3)电致变层，a4)电解质层，a5)离子存储层，a6)透明导电薄膜，a7)柔性基底。经过实施例方法保护后的柔性电只变器件结构如图3所示，具体结构为在原有的柔性电致变器件外侧贴附了q1、q2两块曲面玻璃。
39.参照图1，本实施例中提高柔性电致变器件耐候性的方法包括以下步骤：
40.s1.获取高分子溶液，高分子溶液与柔性电致变器件衬底化学成分相同；
41.s2.获取第一玻璃和第二玻璃；
42.s3.在第一玻璃和第二玻璃相对一面涂覆所述高分子溶液；
43.s4.对第一玻璃和第二玻璃玻璃表面进行浸润性改性处理；
44.s5.将柔性电致变器件，在加热条件下，压附在第一玻璃和第二玻璃之间，直至柔性电致变器件一面与第一玻璃贴附，另一面与第二玻璃贴附。
45.步骤s1中，本实施例中获取高分子溶液的方式可以是从其他渠道直接获取成品，也可以自己配置，高分子溶液的溶液基底采用低沸点有机溶剂，包括异丙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、石油醚、四氢呋喃、pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂中的至少一种，低沸点有机溶剂的定义与行业中通用定义相同。高分子溶液的浓度范围为10％-100wt％，粘度范围为50cp-10000cp。
46.无论采用何种方法，处理获取所述高分子溶液的方法包括以下步骤：
47.s101.将高分子溶液搅拌均匀；
48.s102.将高分子溶液至于真空中；
49.s103.抽去高分子溶液在搅拌过程中产生的气泡。
50.步骤s2中，本实施例中所述玻璃的材质主要有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙、氧化镧、氧化硼等物质，其铁、铬、铜、锰、钴、镍等金属的含量很低，厚度为0.2-5mm，可见光透过率平均大于85％。本实施例中获取第一玻璃和第二玻璃可以直接从其他渠道获取成品，也可以通过热弯法制备得到，第一玻璃和第二玻璃第一玻璃和第二玻璃具体形状包括弧形、波浪形、半圆形、半球形、平面，选择第一玻璃和第二玻璃时，两片玻璃无需相同，可按实际需要进行选择，两片玻璃的组合可以是任意形状玻璃的任意组合。如第一玻璃和第二玻璃均为平面、第一玻璃为平面，第二玻璃为曲面、第一玻璃和第二玻璃均为曲面，曲面的形状可以是弧形、波浪形、半圆形、半球形等。
51.步骤s3中，在第一玻璃和第二玻璃相对一面涂覆所述高分子溶液的方法包括：丝网印刷法、刮刀涂布法、凹版印刷法、狭缝涂布法、按需打印法、喷墨打印法、浸渍涂布法。这一步的目的是将这些在单体状态下为粘流态的高分子基底物质均匀涂覆在第一玻璃和第二玻璃上，让高分子基底物质充当胶水，将柔性电致变器件与第一玻璃和第二玻璃粘合。任何可以将高分子溶液涂覆在所述第一玻璃和第二玻璃相对一面的方法均在本技术的保护范围之内。下面简述几种涂覆方法作为实施例的补充：
52.丝网印刷法：丝网印刷法的原理是通过在具有镂空图案化的丝网板上采用刮板涂覆上一层特定的油墨(油墨可以为有机溶液、高分子溶液、无机溶液等)，由于丝网板具有镂空的图案，油墨会经过镂空的丝网板到达下层的物体表面，在物体表面上形成和丝网板一样图案的薄膜，通过制备长方形或者其它形状的丝网板，可以在特定物体表面印刷一层具有特定形状的薄膜。在本实施例中，丝网印刷采用的油墨为高分子溶液，丝网板图案为长方形或者正方形，底层物体为玻璃，通过丝网印刷法可以在玻璃上印刷一层厚度均匀的高分子薄膜。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
53.刮刀涂布法：是一种将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物溶液涂布于纸、布、塑料、玻璃上制备薄膜的方法。可以通过该方法将高分子溶液均匀地涂覆在玻璃上，形成具有一定厚度的高分子薄膜。
54.凹版印刷法：凹版印刷法是首先将油墨均匀涂覆在带有凹版图案的辊上，然后采
用特定方法将辊上凹板图案之外的油墨去掉，然后在辊的压力下，将凹版图案上的油墨均匀转印到特定的玻璃或者pet等基材上。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
55.狭缝涂布法：狭缝涂布法相较于刮板涂布法具有油墨量精确可控以及连续供墨的优点，通过一定的压力，将高分子溶液连续精确地输送至刮刀上涂布至玻璃等基材上形成厚度均匀的薄膜。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
56.按需打印法：按照需求在设定好的位置点胶打印溶液形成薄膜。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
57.喷墨打印法：喷墨打印是将细小的均匀的油墨溶液通过喷墨打印机将墨滴均匀喷射到玻璃或者纸面上的打印方法，该方法可以通过墨滴间的自主融合形成薄膜。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
58.浸渍涂布法：浸渍涂布(dip coating)，是指将玻璃或者纸张等基材置于大量的特定的涂料中，然后将其取出，将不需要涂料的地方通过刮板或者其它方法将其除去，干燥侯即可以形成特定的薄膜。在本实施例中，此方法也可用于在第一玻璃和第二玻璃上涂覆高分子溶液。
59.步骤s4中，所述玻璃表面进行浸润性改性处理的方法包括紫外臭氧照射、等离子体处理。浸润性改性处理的目的是：由于pdms或者pet直接涂覆在玻璃上时，固化后的pdms或pet与玻璃的粘附力很差，非常容易脱落，所以首先需要采用紫外臭氧照射或者氧等离子体处理提高玻璃的表面能，然后再采用丝网印刷法、刮刀涂布法等方面将pdms、pet等均匀涂覆在紫外臭氧照射处理后的玻璃上，提高pdms与玻璃基底的粘附力，使得pdms层能够牢牢的将玻璃和电致变器件粘在一起而不脱落。下面简述等离子体处理方法作为实施例的补充：
60.等离子处理是指用放电、高频电磁振荡、冲击波及高能辐射等方法使惰性气体或含氧气体产生等离子体，对被胶接表面进行处理，以改变表面性质，有利于改善胶接性能，提高胶接强度。
61.在步骤s5中，加热条件可以是将压附第一玻璃和第二玻璃的环境温度提升至50-200℃这一范围温度的任何技术手段。此外，获取s1步骤所述高分子溶液时，获取的高分子溶液包括pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂，即获取的高分子溶液基底为光固化材料时，还需要做如下处理：
62.s501.加热条件下将器件压附在第一玻璃和所述第二玻璃之间的同时施加紫外光照射，紫外光波长为172nm-405nm，照射时间范围为2s-1h。这一步骤的目的是将光固化物质均匀涂覆在弯曲玻璃上，形成一层粘流状的pdms或者pet或pvb膜时(该膜具有类似于胶水的功能)，通过紫外光照射后可以与电致变器件两端的pet或者pdms基底紧密贴合在一起而不脱落。
技术特征：
1.一种提高柔性电致变器件耐候性的方法，所述方法包括以下步骤：获取高分子溶液，所述高分子溶液与柔性电致变器件衬底化学成分相同；获取第一玻璃和第二玻璃；在所述第一玻璃和所述第二玻璃相对一面涂覆所述高分子溶液；对所述第一玻璃和第二玻璃表面进行浸润性改性处理；将柔性电致变器件，在加热条件下，压附在所述第一玻璃和第二玻璃之间，直至所述柔性电致变器件一面与所述第一玻璃贴附，另一面与所述第二玻璃贴附。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一玻璃和第二玻璃通过热弯法制备得到，所述第一玻璃和第二玻璃的形状包括弧形、波浪形、半圆形、半球形。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶液基底为低沸点有机溶剂，所述低沸点有机溶剂包括异丙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、丙酮、石油醚、四氢呋喃、pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂中的至少一种。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，获取所述高分子溶液这一步骤，包括：将所述高分子溶液搅拌均匀；将所述高分子溶液至于真空中；抽去所述高分子溶液在搅拌过程中产生的气泡。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，将柔性电致变器件在加热条件下压附在所述第一玻璃和第二玻璃上这一步骤，包括：将环境温度提升至所述加热条件下温度，温度范围为50-200℃；将所述器件压附在所述第一玻璃和第二玻璃之间，直至所述柔性电致变器件一面与所述第一玻璃贴附，另一面与所述第二玻璃贴附，所需时间范围为2s-30min。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述高分子溶液的溶液基底包括pdms、pet、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、透明光敏树脂中的至少一种，所述提高柔性电致变器件耐候性的方法还包括以下步骤：加热条件下将器件压附在所述第一玻璃和所述第二玻璃之间的同时施加紫外光照射，所述紫外光波长为172nm-405nm，照射时间范围为2s-1h。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述第一玻璃和第二玻璃相对一面上涂覆所述高分子溶液的方法，包括丝网印刷法、刮刀涂布法、凹版印刷法、狭缝涂布法、按需打印法、喷墨打印法、浸渍涂布法。8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述浸润性改性处理的方法包括：紫外臭氧照射、等离子体处理。9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述第一玻璃和第二玻璃成分包括二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙、氧化镧、氧化硼中的至少一种，可见光透过率大于85％。10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述高分子溶液的浓度范围为10％-100wt％，粘度范围为50cp-10000cp。
技术总结
本发明公开了一种提高柔性电致变器件耐候性的方法。具体步骤为获取高分子溶液，所述高分子溶液与柔性电致变器件衬底化学成分相同；获取第一玻璃和第二玻璃；在所述第一玻璃和所述第二玻璃相对一面涂覆所述高分子溶液；对所述第一玻璃和第二玻璃表面进行浸润性改性处理；将柔性电致变器件，在加热条件下，压附在所述第一玻璃和第二玻璃之间，直至所述柔性电致变器件一面与所述第一玻璃贴附，另一面与所述第二玻璃贴附。施加玻璃后能够有效地阻止水氧的渗透，保护器件内部的电致变层和离子存储层，使得器件能长时间稳定工作。另一方面，使用弯曲玻璃制备的的电致变器件曲面屏具有更广大的视角，提高了显示屏的美观度。美观度。美观度。
