[發明專利]電致變色器件

有效

• 申請號: 201180071390.6
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103619851A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 山田憲司;岡田伸二郎;宮崎和也
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: C07D495/14
• 分類號: C07D495/14;G02F1/15
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李英

技術領域

本發明涉及新型電致變色器件。

背景技術

已積極地開發電致變色（以下也簡寫為“EC”）器件，其包括通過電化學氧化還原反應使材料的光學吸收性能例如著色狀態和透光率變化的電致變色材料。

PTL1公開了EC器件，其中在透明電極上形成導電性聚合物并且在電極和對電極之間將電解液封入。PTL2公開了溶液相EC器件，其中將含有低分子量分子例如紫羅堿溶解在其中的電解液封入一對電極之間。

對于PTL1中記載的導電性聚合物，通過單體的電解聚合能夠在電極上直接形成EC層。形成EC層的導電性聚合物的已知實例包括聚噻吩、聚苯胺和聚吡咯。

將這樣的導電性聚合物電化學氧化或還原的情況下，使主鏈的π-共軛鏈長改變，由此改變最高占有分子軌道(HOMO)的電子狀態。因此，使由該導電性聚合物吸收的波長改變。

這些導電性聚合物在電中性狀態下吸收可見區域中的光，因此是著色的。這些導電性聚合物的氧化使得被該導電性聚合物吸收的波長向較長波長遷移。

波長向紅外區域遷移的情況下，該聚合物不顯示可見區域中的吸收，以致使EC器件消色。

同時，對于PTL2中記載的含有紫羅堿系化合物的EC材料，在消色狀態下使雙陽離子溶解在溶液中。通過還原反應使紫羅堿轉化為自由基陽離子，在電極上沉淀并且著色。

引用列表

專利文獻

PTL1：日本專利公開No.56-67881

PTL2：日本專利公開No.51-146253

非專利文獻

NPL1:Advanced?Functional?Materials,16,426(2006)

發明內容

技術問題

PTL1中，其分子中不穩定的自由基陽離子的離域提高穩定性。但是，穩定性不足。使氧化還原反應反復的情況下，使材料劣化，由此不利地使EC器件的性能降低。

而且，導電性聚合物在電中性狀態下吸收可見光。即，在電中性狀態下使該聚合物著色。因此，如果存在電化學反應不充分地發生的部分，則使該部分保持為著色的狀態，因此使得難以實現高透明性。

在PTL2中記載的紫羅堿系有機EC化合物中，沉淀和溶解的反復導致劣化現象。

該劣化現象能夠歸因于不可逆的結晶和起因于聚合的不溶化。該劣化導致“殘留部分”，其中即使在該部分應消色的狀態下該部分也不透明。

而且，紫羅堿系有機EC化合物在還原時形成不穩定的自由基陽離子。不幸地是，該分子不具有使自由基陽離子穩定的機制，以致自由基陽離子的穩定性低。因此，該器件具有低耐久性。

因此，本發明的目的在于提供EC器件，其具有高耐久性、高響應速度和器件消色時的高透明性。

問題的解決方案

本發明提供電致變色器件，包括一對電極和在該對電極之間配置的組合物，該組合物含有電解質和有機電致變色化合物，

其中該有機電致變色化合物包括顯示電致變色性能的電致變色部分和與該電致變色部分直接鍵合的芳環，

該電致變色部分形成一個共軛平面，

該芳環的且與和該電致變色部分鍵合的原子相鄰的原子具有取代基，該取代基具有與甲基的體積相等或比其大的體積，并且

該對電極具有150μm以下的電極間距離。

本發明的有利效果

根據本發明，能夠提供EC器件，其具有高耐久性、高響應速度和器件消色時的高透明性。

附圖說明

圖1是根據本發明的實施方案的EC器件的橫截面示意圖。

圖2是表示實施例2中對于氧化還原循環的耐久穩定性的坐標圖。

圖3是表示實施例3中對于氧化還原循環的耐久穩定性的坐標圖。

圖4是表示實施例10中EC器件的響應時間的坐標圖。

具體實施方案

根據本發明的EC器件包括一對電極和配置在該一對電極之間的組合物，該組合物含有電解質和有機電致變色化合物，

其中該有機電致變色化合物包括顯示電致變色性能的電致變色部分和與該電致變色部分直接鍵合的芳環，

該電致變色部分形成一個共軛平面，

該芳環的、并且和與該電致變色部分鍵合的原子相鄰的原子具有取代基，該取代基具有等于或大于甲基體積的體積，并且

該一對電極具有150μm以下的電極間距離。