專利名稱：電致變色材料及電致變色器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)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(fā)生可逆的顏色變化的現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)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(tǒng)，根據(jù)外來光的強度調節(jié)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(xiàn)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(tài)。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(xiàn)電致變色材料遷移現(xiàn)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(fā)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(fā)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(xiàn)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(fā)明內容
本發(fā)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(fā)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(fā)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(lián)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、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
權利要求
1.一種電致變色材料，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(lián)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、Y-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
2.根據(jù)權利要求1所述的電致變色材料，其特征在于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。
3.根據(jù)權利要求2所述的電致變色材料，其特征在于所述合成離子鹽的丙烯酸單體的具體步驟為取O. 001 O. 05mol的季銨鹽或季鱗鹽溶于10 IOOml無水乙醇或甲醇中，加入O. 001 O. 05mol的丙烯酸類單體化合物，然后加入O. 001 O. 05mol的氫氧化鉀或氫氧化鈉固體顆粒，在室溫下至反應完成，將所得的濾液在30 50°C下減壓蒸餾除去無水乙醇溶齊U，再置于-10 (TC中冷卻結晶I 10小時，將冷卻之后的混合物經減壓過濾得丙烯酸類離子鹽單體，其反應方程式如下
4.根據(jù)權利要求2所述的電致變色材料，其特征在于所述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具體步驟為將丙烯酸酯單體、丙烯酸離子鹽單體及烯烴類單體按照摩爾比為丙烯酸酯單體比丙烯酸離子鹽單體比烯烴類單體=1: O. OOl O. 5 O.1 2組成混合物溶于甲苯或碳酸丙烯酯或碳酸乙烯酯或二甲基甲酰胺或二甲基亞砜的溶劑中，再加入O. 001 O. 005mol的偶氮二異丁腈或過氧化二苯甲酰作為自由基聚合的引發(fā)劑，在溫度55 95°C中攪拌反應至完成，再將所得的混合物加到石油醚中，使丙烯酸類離子鹽型聚電解質析出，即得所需的丙烯酸離子鹽聚電解質，其反應方程式如下
5.一種電致變色器件，包括鍍制有透明導電層(2)的透明玻璃(I)、鍍制有導電層(4)的反射玻璃(5)，其特征在于所述透明玻璃(I)的透明導電層(2)與反射玻璃(5)的導電層(4)相對設置，在所述透明玻璃(I)和反射玻璃(5)的四周通過膠黏劑(7)粘合形成腔體(8)，在所述腔體里面填充有權利要求1所述的電致變色材料(3)。
6.根據(jù)權利要求5所述的電致變色器件，其特征在于所述透明導電層(2)為氧化錫、氧化錫銦、摻氟的氧化錫、氧化鋅或摻氟氧化鋅，所述透明導電層(2)的電阻小于20歐姆，在可見光550nm處透光率為80%以上。
7.根據(jù)權利要求5所述的電致變色器件，其特征在于所述導電層(4)為銀、鋁、鉬、銥、銠、釕或銅或是其兩種以上的合金材料。
全文摘要
一種電致變色材料及電致變色器件，所述的電致變色材料，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或γ-丁內酯，而所述電致變色器件包括透明玻璃、反射玻璃，在所述透明玻璃和反射玻璃的四周通過膠黏劑粘合形成腔體，在所述腔體里面填充有上述所述的電致變色材料。本發(fā)明的優(yōu)點在于本電致變色材料在非均勻電場中添加帶電荷的丙烯酸離子鹽聚電解質，使電致變色材料的變色速度快；而采用本發(fā)明的電致變色材料制備的電致變色器件具有長時間變色之后陰極電致變色材料和陽極電致變色材料遷移速率極低，因此具有褪色速率快的特點。
文檔編號C09K9/02GK103045228SQ20121054257
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權日2012年11月28日
發(fā)明者曹貞虎, 仝澤彬, 胡珊珊 申請人:仝澤彬, 胡珊珊