包括自支撑式聚合物基体的电活性材料，该聚合物基体中插入有电活性体系，该电活性体系包括如下物质或由如下物质构成：至少一种能够被还原和／或能够接受电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物；至少一种能够被氧化和／或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物；以上所述两种电活性有机化合物的至少一种，通过使其电致变色，可得到颜色对比度，离子电荷；还有用于所述电活性体系的增溶液体，所述液体不溶解所述自支撑式聚合物基体，且该聚合物基体被选择可以提供用于离子电荷的渗透途径，这使得在电介质电流的作用下，所述电活性有机化合物可以具有获得颜色对比度所需要的氧化和还原反应。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于可电控设备的电活性材料，该电控设备具有可变的光学和/或能量性能，所述电活性材料包含分别具有正和负氧化还原反应活性的有机化合物，本专利技术涉及制造该材料的方法和成套材料(kit)，涉及可电控设备，还涉及使用该电活性材料的玻璃 件(glazing unit)。
技术介绍
可电控设备可大体定义为包含如下各层的叠层 -具有玻璃功能的第一基底；-具有关联电流馈电(associated current feed)的第一导电层； -电活性体系；-伴有关联电流馈电的第二导电层；以及 -具有玻璃功能的第二基底。 已知的层状电活性体系包括电解质隔开的两层电活性材料，两层中至少有一层的 电活性材料是电致变色的。在其中的电活性材料均为可电致变色材料的情况下，两者可以 相同也可以不同。在其中一种电活性材料可电致变色而另一种不可电致变色的情况下，不 可电致变色的电活性材料充当反电极，反电极不参与系统的着色和脱色过程。在电流的作 用下，电解质的离子电荷插入电致变色材料的一层中，并从电致变色材料或反电极的另一 层中解离出来，从而产生颜色对比度。 PCT国际申请WO 2005/008326描述了通过下述工艺得到的活性体系 -选用通常称为POE的聚(环氧乙烷)膜制得的基体； -在3， 4-亚乙基-二氧噻吩(EDOT)单体中将该基体溶胀；-聚合EDOT，得到在两面上都是可电致变色的聚合物聚(3，4-亚乙基-二氧噻吩) (PEDOT)的POE膜；以及-在溶剂(如碳酸亚丙酯)中溶胀如此处理得到的膜，溶剂中溶解有盐(如高氯酸 锂)。 该活性系统的优点在于其具有一定的机械强度，换句话说就是具有自支撑性。 不过也可以观察到，该活性系统的制备繁杂，因此难以在工业规模上实现。此外， 可以得到的对比度，即在两个相同的电致变色材料的情况下，脱色状态下的光透射率与着 色状态下的光透射率之比也难以令人满意，常常很接近于2，甚至在脱色状态下，光透射率 常常小于40% ，或甚至小于25% ，所以系统往往很暗。 就此看来，WO 2005/008326所建议的方案未能较好地代替目前使用凝胶化电解质 的方案(参见EP 0 880 189 Bl，US 7 038 828 B2)。 当出于给电解质赋予某种性能特征的目的而使用凝胶化电解质，该电解质被引入5到两层电致变色材料如PED0T聚合物、聚苯胺或聚吡咯之间的"储存体"区，或引入到一层 电致变色材料或一反电极层之间时，所述两层的每一个均与电子导体层接触(诸如TC0 (透 明导电氧化物))。凝胶化电解质由聚合物、预聚物(例如PMMA、P0E)或单体与溶剂和溶解 的盐的混合物构成，在将可电控设备引入到"储存体"区中之后，可对其加热以提高聚合物 或预聚物或单体聚合的交联度。 除了工业上难以将凝胶或溶液引入至储存体区中、然后再凝胶化的事实之外，前 述电解质材料不具有自支撑性。该溶液不能成功地涂敷到直立位置使用的大尺寸设备(比 如玻璃件)上，因为介质的替换因其自身重量在储存体区内发生，所以如果两个基底不能 通过外围密封而足够地机械增强，则其将会因流体静力压力而导致玻璃件的开口 ，这会使 玻璃件产生"腹状物"。此外，这些凝胶状电解质含有大量的溶剂，这些溶剂可以与封装材料 相互反应，从而引起或增加玻璃件两个基底的分离。 这样的电活性体系并非总能令人满意，尤其是它们需要相对较高的电压才能获得 商用可电控设备可接受的颜色对比度。 从美国专利US 4 902 108还知道，将由分别具有阴极着色和阳极着色的两种电 致变色有机化合物形成的活性介质溶解在溶剂中。将得到的溶液引入两个玻璃板之间的密 封空间中，玻璃板的内部涂敷有导电层。但是，如此的"玻璃缸"组件难以制造，因为需要制 造并填充该玻璃缸，而填充的技术非常不方便，原因在于须设法排出所有的气泡，且常常是 在真空下，所以对于大尺寸的玻璃件来说，一般工艺很难或不可能实施。曾研究尝试固化该 活性介质。为此，根据美国专利US 50278693所述，作用为增稠剂的聚合物被引入到所述介 质中。 许多涉及用于增加活性凝胶粘度的方法的改进专利被一一提出。其中一些比如， 欧洲专利申请EP 1 560 064 A1和PCT国际申请W0 2004/085567A2建议在活性介质中使 用聚合物珠粒，以便容易地填充玻璃缸，之后在8(TC下加热以溶解聚合物珠粒，并使活性介 质透明并大体上凝固。事实上，仅可以将得到的介质以"准固态"形式来描述其稠度。此外， 制造和填充玻璃缸的难度依然存在。 —般来说是目的是为了得到具有如下性能的可电控设备 -电活性层良好的机械强度； -尽可能快的着色_脱色速率； _着色_脱色转换越均一越好，即从边缘到中心没有着色梯度(晕圈效应)，且没 有区域是没有任何着色(小孔)的；以及 -着色态和脱色态的高对比度。 本公司申请人就此发现，通过将具有互补的阳极和阴极着色的两种电致变色材料，或更普遍地将各自具有正和负氧化还原活性的化合物在自支撑电解质层中结合，相比于电解质仅含单一电致变色材料的情形，将有两倍多的电荷被用于着色/脱色工艺来获取相同水平的着色和脱色，并得到新的具有良好机械强度、并可在低电压下着色的电活性体系结构。可电控设备的元件如透明的导电氧化物层、离子电荷增溶液体、聚合物基体等之后在较低的电压下工作，其较少受到应力，这具有增加可电控设备耐久性的效果。 US 6 620 342 Al描述了一种RECLT(可电控光透射)膜，它包括与电解质结合的聚偏二氟乙烯膜，并且功能上与RECLT材料相关，该材料可以是电致变色材料，如二茂铁或64，4' -二吡啶鎗化合物。然而，该文献没有描述RECLT膜含有阴极着色的有机电致变色化 合物和阳极着色的有机电致变色化合物。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的在于具有可变的光学/能量性能的可电控设备的电活性 材料，其特征在于，该电活性材料包括自支撑式聚合物基体，该聚合物基体中插入有电活性 体系，该电活性体系包括如下物质或由如下物质构成-至少一种能够被还原和/或能够接受电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有 机化合物；-至少一种能够被氧化和/或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有 机化合物；-使能够被还原和/或能够接受电子和作为补偿电荷的阳离子，或能够被氧化和/ 或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的所述电活性有机化合物的至少一种电致变色， 以得到颜色对比度， -离子电荷； 以及用于所述电活性体系的增溶液体，所述液体不溶解所述自支撑式聚合物基 体，且该聚合物基体被选择可以提供用于离子电荷的渗透途径，由此使得在电介质电流的 作用下，所述电活性有机化合物可以发生获得颜色对比度所需要的氧化和还原反应。 措词"作为补偿电荷的阳离子"应理解为Li+、H+等离子，其可以和电子同时插入电 活性化合物中或从该化合物中释放出来。 措词"能够被氧化和/或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化 合物"应理解为意指具有正氧化还原活性的化合物，其可以是阳极着色的电致变色体，或非 电致变色的化合物，此时其仅充当离子电荷储存体或反电极。 措词"能够被还原和/或能够接受电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化 合物"应理解为意指具有负氧化还原活性的化合物，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有可变的光学／能量性能的可电控设备的电活性材料，其特征在于，该电活性材料包括自支撑式聚合物基体，该聚合物基体中插入有电活性体系，该电活性体系包括如下物质或由如下物质构成：－至少一种能够被还原和／或能够接受电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物；－至少一种能够被氧化和／或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物；－使能够被还原和／或能够接受作为补偿电荷的电子或阳离子，或能够被氧化和／或能够释放电子和作为补偿电荷的阳离子的所述电活性有机化合物的至少一种电致变色，以得到颜色对比度，－离子电荷；以及用于所述电活性体系的增溶液体，所述液体不溶解所述自支撑式聚合物基体，选择该聚合物基体以提供用于离子电荷的渗透途径，这使得在电介质电流的作用下，可以发生所述电活性有机化合物获得颜色对比度所需要的氧化和还原反应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F皮鲁，P珀蒂，A安德罗维登梅尔，
申请(专利权)人：法国圣戈班玻璃公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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