[發明專利]具有選擇性隔膜的電致變色裝置

有效

• 申請號: 201810648641.6
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN109116654B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: J·巴列特;S·阿爾尚博;J-P·卡諾;D·埃斯卡伊奇;C·比瓦
• 申請（專利權）人: 依視路國際公司
• 主分類號: G02F1/161
• 分類號: G02F1/161
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 于巧玲

本發明涉及一種電致變色裝置，所述電致變色裝置包括分離兩種液體介質的選擇性隔膜并且顯示出低能耗，所述液體介質包括至少一種電致變色化合物和能夠被氧化或被還原的至少一種化合物。

技術領域

本發明涉及一種包括選擇性隔膜的電致變色裝置，所述選擇性隔膜將兩種液體材料分離。選擇性隔膜限制電致變色化合物擴散，并允許降低電致變色裝置在暗狀態下的能耗。本發明還涉及一種包括電致變色裝置的光學制品、以及一種制備此類電致變色裝置的方法。

背景技術

電致變色裝置典型地具有一種結構，所述結構包括兩個透明外層(例如兩個有機玻璃片或礦物玻璃片)、兩個導電層(即，沉積在外層的內面上且連接到電源上的電極)、放置在兩個導電層之間、位于所述裝置的中心處的電解質、以及電致變色化合物。

選擇電致變色化合物使得其在還原狀態是有色的而在氧化狀態是無色的或淺色的，或反之依然。

使用此類電致變色裝置，可以通過電流控制電致變色化合物的狀態，從而控制其顏色。最后，電致變色裝置的光透射率通過電流控制。通常，幾種電致變色化合物組合使用。

電致變色裝置的效率是由幾個性能之間的折中引起的。

處于不施加電流時的透明狀態或鈍態時電致變色裝置的透明度必須是高的。

處于施加電流時的暗狀態或活化狀態時的透明度根據電致變色裝置的使用情況進行定義。在一些應用中，需要非常低的透射率。例如，第4類太陽鏡具有低于4％的透射率。

透明狀態與暗狀態之間的透射率的范圍是電致變色裝置性能的第二量度。

然后，從透明狀態到暗狀態的轉換并且有時維持暗狀態需要能量。對于移動裝置，其中需要能量儲存系統，從而降低能耗是獲得輕巧緊湊裝置的關鍵。能量效率是電致變色裝置性能的第三量度。

最后，從透明狀態退到暗狀態所需的時間是重要的。如果一些應用(像窗戶)可能褪色緩慢，即，幾分鐘之內，針對頭戴式裝置(像摩托車手的頭盔)則需要更快的褪色時間。此外，出于安全原因，電致變色裝置在沒有更多的能量可用時應處于透明狀態。褪色速率是電致變色裝置性能的第四量度。

電致變色化合物可以是不同的類型。

固體層經常被沉積成與電極直接接觸。此類系統通常不需要很多能量，因為電致變色化合物在沒有電流的情況下維持其有色或透明狀態。然而，固體層不能夠提供濃重的顏色并且在暗狀態下透射率非常低，除非它們很厚。而厚的層通常響應緩慢。此外，固體層可能引起光散射和朦朧。

當需要在暗狀態下低透射率和快速褪色時間時，電致變色化合物用在液體介質中。

在這種情況下，在暗狀態下產生濃重顏色的電致變色化合物的濃度可以快速達到。此外，有色化合物能夠在液體介質中擴散并且可以與另一種化合物組合來轉換至無色狀態。這種弛豫現象具有兩種結果。

當電流關閉、處于鈍態時，電致變色化合物將自主地達到其無色狀態并且電致變色裝置將處于透明狀態。取決于化合物的濃度、液體介質的特征、以及裝置的幾何形狀，褪色速率可以是非?？焖俚?。

當電致變色化合物不斷重組時，維持恒定的有色狀態需要通過施加電流來不斷地形成有色化合物。因此，在基于液體的系統中能耗更高。

令人希望的是改善基于液體介質的電致變色裝置以降低能耗、同時在透明狀態下保持高透射率、透明狀態與暗狀態之間的大透射率范圍、以及快速褪色。

本發明的目的是控制電致變色化合物在基于液體介質的裝置中的重組，從而保持能耗與從透明狀態到暗狀態的轉換時間之間的可接受的平衡，并且反之依然。由申請人開發的電致變色裝置依賴于隔膜，電致變色化合物不能輕易地擴散穿過所述隔膜，但所述隔膜對小的帶電荷化合物(像抗衡離子)的擴散沒有影響。