[發(fā)明專利]一種能電致變色的聚合物材料及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110070799.1
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112835235B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫璟瑋;楊圣晨;張玉建
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州師范學院
• 主分類號: G02F1/1516
• 分類號: G02F1/1516;C09K11/06;C09K9/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 劉妮

本發(fā)明公開了一種能電致變色的聚合物材料及其制備方法和應用，屬于光電材料技術(shù)領(lǐng)域，能夠在較低的施加電壓下，顏色由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色，發(fā)光由黃光或橙光轉(zhuǎn)變?yōu)椴话l(fā)光，施加反向電壓后，顏色和發(fā)光均可恢復。響應迅速，對比度高，可逆性好。可應用于電致變色及電致熒光變色材料及器件，在單一簡單器件上集合透射和發(fā)光兩種顯示模式，或集合智能窗和照明兩種功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能電致變色的聚合物材料及其制備方法和應用。

背景技術(shù)

電致變色(EC)是指材料在外加電壓作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的氧化還原反應(摻雜和去摻雜)，從而使其反射率、透射率或吸收率等發(fā)生可逆變化的現(xiàn)象，具有低能耗、無輻射、大視角等優(yōu)勢。但EC屬于透射/反射模式，雖然在光照下能見度高，在黑暗環(huán)境中卻難以辨識。與之不同，電致熒光變色(EFC)是材料的發(fā)光顏色或強度隨著施加電壓的變化發(fā)生可逆轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，屬于發(fā)光模式，具有強發(fā)光、易識別、高靈敏度等優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能電致變色的聚合物材料及其制備方法和應用，解決現(xiàn)有技術(shù)中電致變色材料或器件在黑暗環(huán)境中能見度低、顯示效果差的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供了一種能電致變色的聚合物材料，其結(jié)構(gòu)式為：

一種能電致變色的聚合物材料的制備方法，包括以下步驟：將單體分子溶解于有機溶劑a，在惰性氣氛中，緩慢加入氧化劑a，在40～50℃下攪拌反應12～36個小時后，將反應液倒入有機溶劑b中，過濾、淋洗并干燥，獲得式(I)所示聚合物材料的固體粉末。

其合成路線如下：

進一步的，所述有機溶劑a為三氯甲烷或二氯甲烷。

進一步的，所述有機溶劑b為乙醇或甲醇。

進一步的，所述氧化劑a為三氯化鐵或六水合三氯化鐵，分4～6次緩慢加入。

進一步的，所述單體分子與所述氧化劑a投料物質(zhì)的量之比為1：3～3.6。

進一步的，所述有機溶劑a的體積用量以單體分子(II)物質(zhì)的量計為20～30ml/mmol。

一種能電致變色的聚合物材料的應用，用于電致變色器件或電致熒光變色器件。

由于材料在較低的施加電壓下，顏色由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色，發(fā)光由黃光或橙光轉(zhuǎn)變?yōu)椴话l(fā)光，施加反向電壓后，顏色和發(fā)光均可恢復。響應迅速，對比度高，可逆性好，更重要的是，可用于兼具兩種功能的單一簡單器件。

進一步的，用于玻璃幕墻。

通過將聚合物材料用于玻璃幕墻，可集合智能窗和照明功能于一體，在烈日下遮陽，在陰暗中發(fā)光。

進一步的，用于智能窗。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明提供的聚合物是一種兼具電致變色及熒光變色功能的材料，能夠在較低的施加電壓下，顏色由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{色，發(fā)光由黃光或橙光轉(zhuǎn)變?yōu)椴话l(fā)光，施加反向電壓后，顏色和發(fā)光均可恢復。響應迅速，對比度高，可逆性好。可應用于電致變色及電致熒光變色材料及器件，在單一簡單器件上集合透射和發(fā)光兩種顯示模式，或集合智能窗和照明兩種功能。此外，該聚合物的發(fā)光顏色可通過電解液的極性進行調(diào)控，在低極性電解液中顯示黃光，隨著電解液極性的增大，發(fā)光逐漸紅移，在高極性電解液中顯示橙光。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術(shù)方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施方式，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。