[发明专利]导电玻璃表面修饰方法和表面修饰过的导电玻璃及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致变色器件领域，具体涉及了一种导电玻璃表面修饰方法和表面修饰过的导电玻璃及其应用。

背景技术

电致变色是指材料的光学属性（如透过率、颜色等）在外加电场下发生可逆的颜色变化，而具有这种性质的材料我们称之为电致变色材料，而具有这种功能的器件则是电致变色器件。作为透明导电衬底的导电玻璃对于电致变色器件有着非常关键的作用。

传统的有机电致变色器件是直接在氧化铟锡玻璃（ITO）表面利用电化学或者其他方法将有机电致变色薄膜覆盖在ITO的导电面，有机电致变色层和ITO间通过物理吸附作用接触在一起。由于物理吸附作用力较低，导致有机电致变色薄膜容易从ITO上脱落，失去变色性能。

2005年Hanson教授在JACS杂志上发表了一篇利用有机分子对氧化铟锡导电玻璃表面进行处理，以提高电子在有机器件中传输能力的文章。文章中利用含有磷酸基团的有机分子对导电玻璃表面修饰处理，提高了有机发光二级管的性能。但是在此文献中，有机分子仅仅起到降低导电玻璃表面电子传输势垒的作用，并未有其他贡献。

发明内容

为了改变导电玻璃表面的基团性质，增强导电基底通有机电致变色层间的作用，提高电子在基底和电致变色层间的传输效率，提高电致变色器件的响应速度等性能，并延长使用寿命。

本发明的目的是提供一种导电玻璃表面修饰方法。

本发明的另一目的是提供一种表面修饰过的导电玻璃。

本发明的还一目的是提供一种表面修饰过的导电玻璃在有机电致变色器件中的应用。

为了实现本发明的目的，本发明的技术方案如下：

一种导电玻璃表面修饰方法，其包括如下步骤：

（1）将导电玻璃浸置于溶液中，放置一定时间后导电玻璃通过物理吸附与所述溶液中溶质作用；

（2）步骤（1）所得导电玻璃在无水加热条件下反应，加热过程中所述导电玻璃的导电面朝上；

（3）反应结束后，待导电玻璃冷却到室温，再次清洗，即得到修饰过的导电玻璃。

其中，所述导电玻璃为现有有机电致变色器件当中用到的或市场上能够购买的到的导电玻璃，如氧化铟锡导电（ITO）玻璃、氟参杂氧化铟锡（FTO）玻璃、铝参杂氧化锌（AZO）玻璃等。

其中，步骤（1）中所述导电玻璃是通过物理吸附与溶液中溶质分子作用。优选的，步骤（1)所述溶液是2-磷酸噻吩溶液，更优选为浓度为0.08~0.12mmol/L的2-磷酸噻吩溶液；最优选为浓度0.1mmol/L的2-磷酸噻吩溶液。步骤（1）所述放置时间没有严格限制，优选为10~14小时，该时间段物理吸附作用比较充分，有利于下一步的化学键的形成。

优选的，步骤（1）所述导电玻璃在反应前还包括清洗和干燥，如先将氧化铟锡导电（ITO）玻璃切成所需尺寸，随后放入无水乙醇中在超声波清洗仪里超声清洗30分钟，结束后放入超净工作台内自然干燥。

其中，步骤（2）的反应过程主要是使导电玻璃同吸附的分子产生化学键作用。优选的，步骤（2）所述加热温度为110~130℃，所述反应时间为6~12小时。

进一步地，本发明提供了一种表面修饰过的导电玻璃，其是通过上述方法制得，导电玻璃能够通过化学键与所述溶液中溶质作用。所述化学键为有机酸与玻璃表面的羟基形成酯键。

更进一步地，本发明提供了一种表面修饰过的导电玻璃在有机电致变色器件中的应用。

更进一步地，本发明提供了一种电致变色器件，所用透明导电衬底为上述表面修饰过的导电玻璃。

本发明的有益效果：

本发明利用有机小分子对导电玻璃表面进行修饰以后，有机电致变色薄膜可以通过化学键与ITO玻璃相互作用，增强了二者之间的作用力，使得有机电致变色薄膜在ITO玻璃表面吸附更加稳定，不易脱落。另一方面由于通过化学键相互作用，降低了ITO玻璃表面电子传输势垒，电子在ITO玻璃表面和有机电致变色薄膜间的传输效率更高，显著提高了电致变色器件的工作寿命和响应速度等性能。

附图说明

图1为2-磷酸噻吩的制备过程；

图2为2-磷酸噻吩通过化学键连接在ITO玻璃表面；

图3为电致变色薄膜在传统ITO和修饰后的ITO玻璃上的抗超声波能力对比，图中深色薄膜部分为电致变色薄膜；

图4为有机电致变色薄膜在修饰后ITO玻璃和未修饰ITO玻璃表面颜色切换速率对比（实线为电致变色薄膜在修饰后的ITO玻璃上时间相应，虚线为电致变色薄膜在未修饰的ITO玻璃上时间相应）；