电致变色组合物、形成电致变色组合物的方法和电致变色装置制造方法及图纸

电致变色装置包括：第一电极层；与第一电极层隔开且基本上平行于第一电极层布置的第二电极层。电致变色层置于第一和第二电极层之间。电解质层置于电致变色层和电极层之一之间。电致变色层包括水解芳烃组分的脱水反应产物。电致变色组合物包含具有芳核和侧挂于所述芳核上的至少两个硅基基团的芳烃组分。硅基基团具有选自可水解基团、可水解基团的水解物、及其组合的与硅键合的基团。可最小化电致变色层的厚度，同时实现所需的为典型地较厚的电致变色层的特征的电致变色性能，从而赋予具有优良的多样性和挠性的电致变色装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及电致变色组合物，和更具体地，涉及含具有硅基取代基的芳族 组分的电致变色组合物。相关现有技术的说明电致变色组合物是已知的且典型地用于电致变色装置中，形成电致变色层。电致 变色装置典型地包括电致变色层，电解质层，和第一与第二电极层。第一与第二电极层彼此 隔开且基本上彼此平行地布置。电致变色层布置在第一和第二电极层之间。电解质层布置 在电致变色层和电极层之一之间。典型地，电致变色装置进一步包括第一和第二基底层；第一和第二基底层典型 地为玻璃，以例如形成电致变色窗。电致变色装置的额外实例包括户内和户外显示器， 电子数据显示器，镜子，钟表，汽车天窗、遮荫网(shade band)、监控器、安全或私密挡板 (privacypartition)、太阳能面板、天光(sky light)和信息显示器。通过在第一和第二电极层之间施加电压，活化电致变色装置。当在第一和第二电 极层之间施加电压时，在电致变色层内产生电场。电场在电致变色层内诱导电致变色效应， 从而导致电致变色层的透光性能变化，例如从透明变化为不透明或着色。电致变色层的透 光性能的变化典型地持续一段时间，但可通过反转电压的极性，反转电致变色层的透光性 能的变化。典型地使用数种不同类型的电致变色层。然而，电致变色层的主要类型是无机 薄膜，有机聚合物膜和有机溶液。电致变色层的透光性能的变化程度取决于各种因素。例如，电致变色层的厚度是 对电致变色层透光性能变化程度具有影响的一个因素，其中较厚的电致变色层通常能比较 薄的电致变色层具有更加显著的电致变色效应。然而，电致变色层的厚度与电致变色层的 挠性和多样性成反比，并延伸到含电致变色层的电致变色装置的挠性和多样性，且较薄的 电致变色层提供电致变色装置较大的挠性和多样性。因此，有利的是，最小化电致变色层的 厚度，同时基本上维持与较厚的电致变色层相当的电致变色性能特征。电致变色层透光性能的变化典型地受限于电致变色层固有的性能，例如不透明或 着色效应受限于特定颜色。在一些应用中，可能期望具有与已有的电致变色层提供的特定 颜色不同的特定颜色。因此，有利的是，提供电致变色层，以便基于电致变色层内存在的芳 基，可定制(customizable)通过透光性能的变化显示出的特定颜色，例如针对电致变色装 置的特定应用，可定制特定颜色。因此，有利的是提供适合于形成电致变色层的电致变色组合物，同时最小化实现 电致变色层透光性能所需变化所要求的电致变色层厚度。另外，有利的是提供形成电致变 色组合物的反应机理。专利技术概述和优点本专利技术提供电致变色装置，它包括第一电极层和与第一电极层隔开且基本上平行 于第一电极层设置的第二电极层。电致变色层置于第一和第二电极层之间。电致变色层包7括具有芳核和侧挂于该芳核上的至少两个硅基取代基的水解的芳族组分的脱水反应产物。 硅基取代基具有可水解基团的与硅键合的水解物。电解质层置于电致变色层和电极层之一 之间。 本专利技术进一步提供电致变色组合物。该电致变色组合物包含具有芳核和侧挂于该 芳核上的至少两个硅基取代基的芳族组分。硅基取代基具有选自可水解基团、可水解基团 的水解物、及其组合的与硅键合的基团。本专利技术进一步提供形成电致变色组合物的方法，该方法包括提供芳基和键合至少 两个硅基取代基到芳基上的步骤。含水解的芳族组分的脱水反应产物的电致变色组合物和电致变色层具有优良的 电致变色性能。另外，可最小化电致变色层的厚度，同时实现所需的为较厚的电致变色层典 型地具有的特征的电致变色性能，从而赋予电致变色装置优良的多样性和挠性。特别地，通 过在芳族组分内包括两个特定类型的硅基取代基，所得脱水反应产物包括引入到所得聚合 物链内的芳基，从而最大化电致变色层内存在的芳基的密度。芳基造成电致变色层的电致 变色性能。由于最大化电致变色层内芳基的密度，因此可最小化电致变色层的厚度，同时仍 然实现所需的为较厚的电致变色层典型地具有的特征的电致变色性能。此外，可基于电致 变色层内存在的芳基，定制由电致变色层的透光性能变化得到的特定颜色，例如可针对电 致变色装置的特定应用，定制特定颜色。专利技术详述提供电致变色装置。可对于包括但不限于户内和户外显示器、电子数据显示器、镜 子、钟、汽车天窗、遮荫网、监控器、安全或私密挡板、太阳能面板、天光和信息显示器的应用 使用该电致变色装置。所述电致变色装置包括第一电极层和与第一电极层隔开且基本上平行于第一电 极层设置的第二电极层。电致变色层置于第一和第二电极层之间。电解质层置于电致变色 层和第一电极层之间。典型地，电致变色装置进一步包括置于电极层之一的外表面上、在与 电解质层或电致变色层相对的电极层的一侧上的第一基底层，这取决于特定的电极层。电 致变色装置还典型地包括置于另一电极层的外表面上的第二基底层。换句话说，电致变色 装置典型地包括包封电致变色装置的功能部分例如电极层、电解质层和电致变色层的第一 和第二基底。通过包封电致变色装置的功能部分，第一和第二基底层典型地给第一和第二 电极层提供支持，且通过屏蔽电致变色装置避免自然因素，从而防止电致变色装置降解。为了活化电致变色装置，在第一和第二电极层上施加电压。电压在电致变色层内 产生电场。电场在电致变色层内诱导电致变色效应，从而导致电致变色层透光性能的变化， 例如从透明变化到不透明或着色。在除去电压之后，透光性能的相应变化可持续一段时间； 然而，当电压极性反转时，透光性能变化可反转为透明状态。第一和第二电极层可包括任何基本上透明的材料，其中包括但不限于玻璃、聚氯 乙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯，或本领域已知的基本上透明的任何聚合、陶 瓷或其他材料。在本申请当中使用的术语“基本上透明”是指可见光的透光率大于70%。 在本专利技术的一个实施方案中，第一和第二基底层包括玻璃。第一和第二基底层的厚度可随 电致变色装置打算的特定应用而变化。然而，第一和第二基底层的典型厚度为约0. 5-约10 毫米。8在本专利技术的一个实施方案中，第一和第二电极各自包括氧化锡铟(ITO)。ITO是氧 化铟(III)和氧化锡(IV)的混合物。可通过电子束蒸发、物理气相沉积、溅射沉积技术或本 领域已知的形成电极层的任何其他技术，将ITO沉积到第一和/或第二基底层上。或者，在 另一实施方案中，第一和第二电极层可包括传导碳纳米管，铝掺杂的氧化锌、氧化铟(III)、 氧化锡(IV)、氧化锡锑、氟掺杂的氧化锡、氧化锡铱或本领域已知的能导电的任何其他基本 上透明的材料，这些材料可通过本领域已知的方法沉积在第一和/或第二基底层上。第一 和第二电极层的典型厚度为约10-约50纳米，更典型地约100-约300纳米。电致变色装置中的电解质层可以是在导电介质内含游离离子的任何合适的材料。 在一个实施方案中，电解质层是凝胶材料。典型地，凝胶态或固态材料的电解质层包括聚合 物基体，溶剂载体，和离子源。聚合物基体可以是任何合适的聚合物基体，例如聚氯乙烯，和 离子源可以是任何合适的离子源，例如高氯酸锂(LiClO4)。应当理解，电解质层也可包括固 体材料或者液体材料。在本专利技术的一个实施方案中，电解质层是液体电解质。液体电解质 能渗透电致变色层，从而当施加电压时，允许在电致变色层内基本上立本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电致变色组合物，它包含具有芳核和侧挂于所述芳核上的至少两个硅基取代基的芳烃组分，所述硅基取代基具有选自可水解基团、可水解基团的水解物、及其组合的与硅键合的基团。

【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：D威特克尔，铃木俊夫，
申请(专利权)人：陶氏康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]