[發明專利]電致變色材料及電致變色器件

有效

• 申請號: 201210542576.1
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103045228A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 曹貞虎;仝澤彬;胡珊珊
• 申請（專利權）人: 仝澤彬;胡珊珊
• 主分類號: C09K9/02
• 分類號: C09K9/02;G02F1/153;G02F1/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電致變色材料，具體指一種應用于自動變暗的防眩目后視鏡及相關調光玻璃的電致變色材料及采用該電致變色材料制備的電致變色器件。

背景技術

電致變色是指材料的光學屬性(主要是指反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發生可逆的顏色變化的現象，在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化。用電致變色材料制備的自動防眩目后視鏡，可以通過電子感應系統，根據外來光的強度調節反射光的強度，達到防眩目的作用，使駕駛更加安全。電致變色器件雖然廣泛應用于汽車后視鏡及高端建筑玻璃領域，但是由于電致變色材料是由陰極電致變色材料和陽極電致變色材料構成，在電場作用下分別得失電子而移動到相應電極上達到反射光自動變暗的效果。車輛后視鏡是由兩片鍍制導電薄膜的玻璃內腔構成在雙層導電玻璃的一端各自接上直流電源線。其中導電薄膜的方塊電阻約8～30歐姆，大大超過金屬電極的電阻。因此，在電致變色器件通入直流電源時，由兩片導電玻璃構成的電場是非均勻電場。在電致變色器件長時間通電后，帶正、負電荷的變色材料在電解液中移向相應的強電場，在電致變色器件外觀表現為帶電荷的變色材料分別向電極引線附近聚集，導致整個變色器件的顏色均勻度降低，褪色時則電極引線附近過量的帶正、負電荷的變色材料由于需要移動到相反的電極引線附近才能會恢復到無色狀態。由此可見，在電致變色器件長時間通電之后引起整個器件顏色不均勻和褪色時間變長，降低了電致變色器件的使用性能。

目前廣泛應用的電致變色器件中變色材料層除了電致變色材料、電解液還有聚電解質，一般常用的電解質為非離子型的聚甲基丙烯酸甲酯。雖然加入非離子型的聚電解質可以降低電致變色材料在非均勻電場用的電泳速率，但是在通電時間大于5～10分鐘時，就會出現電致變色材料遷移現象，嚴重限制了這類電致變色器件的使用。目前，為了解決或改善電致變色器件的性能，在US7001540B2中提及采用非離子型凝膠作為電致變色器件的電解質，此外在專利號為201210194746.1中國發明專利中公開了一種電致變色材料，主要是將電致變色材料與電解質在一定溫度下發生化學反應，形成凝膠化合物，改善了電致變色材料在電極引線附近的聚集現象。但是上述方面的成果在電致變色器件的實際使用中對生產工藝的要求高，局限性大，成本較高，因此該電致變色材料及電致變色器件性能還有待于改進。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是提供一種配方合理且變色與褪色速率快的電致變色材料。

本發明所要解決的第二個技術問題是提供一種結構合理、使用壽命長且變色與長時間變色后褪色速率快的電致變色器件。

本發明解決上述第一個技術問題所采用的技術方案為：一種電致變色材料，其特征在于：該電致變色材料包括陰極電致變色材料、陽極電致變色材料、電解液及丙烯酸離子鹽聚電解質組成的混合物，所述陰極電致變色材料為1，1-二庚基4，4-聯吡啶氟硼酸鹽，所述陽極電致變色材料為10-甲基吩噻嗪，所述電解液為碳酸乙烯酯、γ-丁內酯、碳酸丙烯酯、乙腈、二甲基甲酰胺或二甲基亞砜，所述丙烯酸離子鹽聚電解質的結構通式為：

其中R₁為1～3個碳原子的烷基鏈或H；

R₂為1～18個碳原子的鏈烷基或H；

R₃為1～3個碳原子的烷基鏈或H；

R₄，R₄’，R₄”，R₄”’為氫、碳原子數為1～8的直鏈或支鏈烷烴、碳原子數為1～4的端基為羥基的官能團；

R₅為1～3個碳原子的烷基鏈或H；

R₆為苯環或

R₇為1～18個碳原子的烷基鏈。

X為氮原子或磷原子。

n、m、r均指聚合度分別為5～1000的不為零的自然數。

作為改進，所述丙烯酸類離子鹽聚電解質的制備方法包括以下步驟：合成離子鹽的丙烯酸單體的步驟；合成的離子鹽的丙烯酸單體與丙烯酸類單體及烯烴類單體共聚制備成離子聚合物電解質的步驟。

作為改進，所述合成離子鹽的丙烯酸單體的具體步驟可選擇為：