稳定的电致变色模块的制作方法
【专利摘要】描述了电致变色模块，所述电致变色模块包括第一基材和第二基材，其中第一和/或第二基材是电传导性的或分别配备有电传导性涂层和电传导性涂层，设置在基材或传导性涂层上的电致变色聚合物涂层，设置在基材或传导性涂层上的离子存储层和电串联设置在电致变色涂层和离子存储层之间的电解质。电致变色聚合物为由四芳基联苯胺和（杂）芳族二醇构成的基本线性缩聚物，其可以以电压控制的方式在多于两个氧化还原态之间可逆地转换，其中缩聚物在一个氧化还原态下无色并且在至少两个氧化还原态下有色。电解质为聚合凝胶电解质。仅通过一种电致变色材料可以显示多于两种颜色状态，同时实现大量转换周期而不会明显降低电致变色性质，实现具有有效转换动力学的模块的高电致变色对比度和高电致变色效率。
【专利说明】稳定的电致变色模块
[0001]本发明涉及电致变色模块，所述电致变色模块包括第一基材、第二基材，其中第一和/或第二基材是电传导性的或分别配备有第一电传导性涂层和第二电传导性涂层，设置在第一基材或第一传导性涂层上的电致变色聚合物涂层，设置在第二基材或第二传导性涂层上的离子存储层和电串联设置在电致变色涂层和离子存储层之间的电解质。
[0002]根据本发明的电致变色模块的特征在于，其可以以电压控制的方式在多于两个颜色状态之间可逆地转换，并且在大量转换周期之后不会明显降低电致变色性质，实现具有快速转换动力学的高电致变色对比度和高电致变色效率并且此外防漏。
[0003]作为电致变色聚合物，使用由取代的四苯基联苯胺和(杂)亚芳基二苯甲醇构成的通式(I)、(II)、(III)或(IV)的基本线性缩聚物，其中Rl和R2相同或不同并且各自意指烷氧基、卤原子、氰基或具有1-10个碳原子的烃基，优选烷基、烯丙基或乙烯基，且R3意指任选取代的芳族或杂芳族化合物的二价基团，优选苯、对苯二酚二烷基醚、二苯醚、联苯或萘的二价基团。
[0004]
【权利要求】
1.电致变色模块(10，20)，所述电致变色模块(10，20)包括第一基材(I)、第二基材(4)，其中第一和/或第二基材(1、4)是电传导性的或分别配备有电传导性涂层(2)和电传导性涂层(5 )，设置在基材(I)或传导性涂层(2 )上的电致变色聚合物涂层(3 )，设置在基材(4)或传导性涂层(5)上的离子存储层(6)和电串联设置在电致变色涂层(3)和离子存储层(6)之间的电解质(7)，其特征在于，电致变色聚合物(3)为由四芳基联苯胺和(杂)芳族二醇构成的基本线性缩聚物，其可以以电压控制的方式在多于两个氧化还原态之间可逆地转换，其中缩聚物在一个氧化还原态下无色并且在至少两个氧化还原态下有色，并且电解质(7)为聚合凝胶电解质。
2.根据权利要求1所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，电致变色聚合物(3)为取代的四苯基联苯胺和(杂)亚芳基二苯甲醇构成的通式(I)、(II)、(III)或(IV)的基本线性缩聚物，
3.根据权利要求1或2所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，电致变色聚合物(3)具有大于200°C的玻璃化转变温度Tg。
4.根据权利要求1至3—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，聚合凝胶电解质(7)包含至少一种交联聚合物如PVDF-HFP、PAN或PMMA，至少一种离子液体如1-乙基-3-甲基-咪唑鎗双(三氟甲基)磺酰基)酰亚胺、碳酸丙烯酯、由碳酸丙烯酯/碳酸乙烯酯/碳酸二乙酯组成的混合物和至少一种锂盐如LiTf2N、LiTfO或LiC104。
5.根据权利要求1至4一项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，离子存储层(6)大于50重量％，优选大于80重量％由这样的材料组成，所述材料选自氧化钨、氧化镍、氧化铺、氧化钛、氧化钥、氧化银(胃03、附0、0602、1102、]/[003、￥205)及其混合物,优选由CeO2-TiO2-混合氧化物组成。
6.根据权利要求1至5—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，电致变色聚合物(3)可以以电压控制的方式在三个氧化还原态之间转换，并且其优选根据氧化还原态而呈现无色、橙色或蓝色的颜色状态。
7.根据权利要求1至6—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，在施加0.35至0.45V范围内的电压时具有宽吸收带，所述宽吸收带在1200至1400nm波长范围内具有最大吸收，其中最大吸收下的光学对比度为13%至15%。
8.根据权利要求1至7—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，对比度在以初始值计90至100%范围内的转换周期的数量大于20000。
9.根据权利要求1至8—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，其具有大于600cm2/C，优选大于800cm2/C的电致变色效率。
10.根据权利要求1至9一项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，其具有大于40%，优选大于60%的电致变色对比度。
11.根据权利要求1至10—项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，从蓝色至无色的转换时间小于2s，且从无色至蓝色的转变时间小于7s。
12.根据权利要求1至11一项或多项所述的电致变色模块(10，20)，其特征在于，电致变色聚合物(3)形成厚度为5至500nm，优选50至500nm，且特别是200至500nm的均匀的层。
【文档编号】G02F1/15GK103582844SQ201280011616
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年3月2日 优先权日:2011年3月4日
【发明者】G·孔金, M·施罗德, H·沙赫, D·拉伯 申请人:纺织和塑料研究协会图林根研究院