基于導(dǎo)電聚合物的電致變材料及柔性器件研究.pdf

1、電致變色是指通過施加不同的電壓使材料的透射率和反射率發(fā)生可逆的變化，在外觀上表現(xiàn)為顏色的可逆變化的現(xiàn)象。電致變色材料由于其在信息顯示和存儲、汽車后視鏡、靈巧窗等相關(guān)領(lǐng)域的潛在用途而受到了越來越多的關(guān)注。最近發(fā)現(xiàn)，電致變色材料對紅外以及微波段的發(fā)射率也有一定的調(diào)控能力。近年來，越來越多的具有可調(diào)發(fā)射率的電致變色材料被報(bào)道。其中，導(dǎo)電聚合物因其具有良好的禁帶寬度可調(diào)性、較高的著色效率、快速的響應(yīng)時(shí)間、良好的可加工性和較低的成本等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)

2、注。
　　本論文立足于同時(shí)制備具有電致變色性能和紅外變發(fā)射性能的薄膜，選擇合成得到的4-咔唑三苯胺、噻吩兩種單體作為研究對象，分別采用了均聚和共聚兩種方式制備電致變薄膜：均聚實(shí)驗(yàn)中選擇4-咔唑三苯胺作為單體，共聚實(shí)驗(yàn)中選擇4-咔唑三苯胺與噻吩作為研究對象，最終得到了兩種電致變色薄膜樣品，并且對這兩種變色膜的電致變色和紅外性能進(jìn)行了研究。本論文對電致變色器件的研究工作是圍繞柔性大面積器件而進(jìn)行的，分別采用化學(xué)氧化法于有機(jī)濾膜上制備得

3、到聚苯胺薄膜Ⅰ，采用電化學(xué)法于有機(jī)濾膜金膜上制備得到聚苯胺薄膜Ⅱ，基于這兩種薄膜，設(shè)計(jì)并組裝了兩種柔性電致變色器件。具體的研究工作如下：
　　1、采用電化學(xué)聚合法在ITO玻璃上制備得到了聚4-咔唑三苯胺薄膜，并且對該薄膜的電致變色性能及紅外變發(fā)射率性能進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該薄膜樣品在-0.5V、0V和1.6V電壓狀態(tài)下能分別實(shí)現(xiàn)駝灰色、淡灰色和軍綠色的可逆的顏色變化現(xiàn)象，其褪色態(tài)和著色態(tài)的響應(yīng)時(shí)間分別為10s和16s，-0.

4、5V到1.6V的最大透光率差值為15.83％，在8-14μm波段范圍內(nèi)的最大紅外可變發(fā)射率為0.366。
　　2、采用電化學(xué)聚合法在 ITO玻璃上制備得到了聚4-咔唑三苯胺-噻吩薄膜，并且對該薄膜的電致變色性能及紅外變發(fā)射率性能進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該薄膜樣品在-0.5V、0V和1.4V電壓狀態(tài)下能分別實(shí)現(xiàn)米黃色、乳白色和深綠色的可逆的顏色變化現(xiàn)象，其褪色態(tài)和著色態(tài)的響應(yīng)時(shí)間分別為12s和16s，-0.5V到1.4V的最大透光

5、率差值為23.3%，在8-14μm波段范圍內(nèi)的最大紅外可變發(fā)射率為0.411。
　　3、采用化學(xué)原位聚合法于有機(jī)濾膜表面沉積一層聚苯胺作為電致變色層，按照從上往下的順序?qū)?ITO導(dǎo)電膜、沉積有聚苯胺的有機(jī)濾膜、吸附了電解質(zhì)的濾紙和 ITO導(dǎo)電膜疊在一起，然后封裝成器件。實(shí)驗(yàn)表明該柔性器件能實(shí)現(xiàn)顏色的可逆變化，但是顏色變化的響應(yīng)時(shí)間及循環(huán)可逆性較差。
　　4、采用電化學(xué)聚合法于有機(jī)濾膜金膜表面沉積一層聚苯胺作為電致變色層，按照