【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于电致变色装置及组合物，其包括有包括((甲基)丙烯酸酯-胺阳离子双(取代-磺酰基)亚胺阴离子))单体的残基的聚合物或包括该单体的可聚合组合物。
技术介绍
1、电致变色涉及材料的可见色彩及/或可见光透射率在施加电位的情况下的可逆变化。色彩及/或透射率的变化通常涉及交替循环的氧化及还原电荷状态。通常，将在经历还原时产生色彩的材料称为阴极着色电致变色材料；且将在经历氧化时产生色彩的材料称为阳极着色电致变色材料。
2、电致变色装置通常包括电致变色层，其插入于独立且对置的基板的独立且对置的透明电极层之间。电致变色层通常包括聚合物基质，该电致变色层的阴极及阳极组分经由该聚合物基质运向该电致变色层的各阴极及阳极，该各阴极及阳极中相应地发生还原及氧化反应，所述还原及氧化反应中的至少一者引起电致变色装置的色彩及/或透过电致变色装置的可见光透射率的变化。
3、电致变色装置的动力学通常主要通过跨越及通过电致变色层的阴极组分及阳极组分的质量输送来控管。出于电荷转换的目的，二个电极(阴极及阳极)的电流必须是相等的。若一种组分(阴极或阳极组分)较缓慢地移动或被输送通过或跨越电致变色层，则通常需要较高浓度的该组分,且更特别的，需要电极界面处较缓慢移动/输送组分的较高浓度梯度(较高界面浓度)以使扩散通量均衡及维持既定电流。调节及/或维持较高浓度的具有减少的质量输送的组分可需要额外的准备及/或制造步骤，且可引起无意的调配误差。在一些情况下，质量输送不平衡可引起电致变色装置的耐久性降低，尤其在较缓慢地质量输送的活性组分在特定电极
4、电致变色层的聚合物基质通常包括聚合物。聚合物基质中的聚合物可对通过其的阴极及阳极组分的输送特性具有显著影响。此外，聚合物基质中的聚合物可影响电致变色层的黏着特性。不良黏着特性可引起透明电极层及相关基板自电致变色层的不合需要的分离及/或脱层。电致变色层中的聚合物亦可影响电致变色装置的透明度。在一些情况下，电致变色层中的聚合物内的组分的不良溶解度可引起不合需要的混浊度(haze)增加，其相应地且不利地影响电致变色装置的透明度。聚合物可影响电致变色层的耐久性及高温效能。举例而言，聚合物随时间推移的劣化可引起电致变色层且因此电致变色装置的耐久性及高温效能的不合需要的降低。
5、需要研发用于形成电致变色装置的电致变色层的聚合物基质的新聚合物。亦需要此类新研发的聚合物的特性至少与现有聚合物的特性一样好且优选优于现有聚合物的特性，所述特性是诸如(但不限于)经平衡的质量输送特性、降低的混浊度、降低的或低的电流密度、经改良的高温效能及/或经改良的黏着特性。
技术实现思路
1、根据本专利技术，提供一种电致变色装置，其包含：(a)第一基板，其具有包含第一透明电极层的表面；(b)第二基板，其具有包含第二透明导电电极层的表面，其中第一透明电极层及第二透明电极层相对间隔对置；及(c)插入于第一透明导电电极层与第二透明导电电极层之间的电致变色层。电致变色层包含：(i)阴极组分；(ii)阳极组分；(iii)任选的电解质；及(iv)聚合物基质。聚合物基质包含聚合物，其中该聚合物包含由以下式(i)表示的单体的残基，
2、
3、关于式(i)：r1在各种情况下独立地是氢或甲基；r2在各种情况下独立地是单键、二价直链或支链烷烃，或二价直链或支链环烷烃；且y+在各种情况下独立地由以下式中的一者表示：(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)及(g)，
4、
5、及
6、
7、独立地对于式(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)及(g)中的各者，r3、r4及r5在各种情况下独立地选自直链或支链烷基或环烷基。进一步关于式(i)，x-在各种情况下独立地由以下式(ii)表示，
8、
9、关于式(ii)，r6及r7各自独立地选自氟、直链或支链氟化烷基，或直链或支链全氟化烷基。
10、根据本专利技术，亦提供一种电致变色装置，其包含：(a)第一基板，其具有包含第一透明电极层的表面；(b)第二基板，其具有包含第二透明导电电极层的表面，其中第一透明电极层及第二透明电极层相对间隔对置；及(c)插入于第一透明导电电极层与第二透明导电电极层之间的电致变色层。电致变色层包含：(i)电致变色材料，其包含具有阳离子性电荷的阴极组分，其中该阴极组分进一步包含抗衡阴离子，其中阴极组分的各抗衡阴离子是具有与其共价键合的阴离子的阳极组分；(ii)任选的电解质；及(iii)聚合物基质，其中该聚合物基质包含聚合物，其中该聚合物包含由如上文所描述的式(i)表示的单体的残基。
11、根据本专利技术，亦提供一种电致变色装置，其包含：(a)第一基板，其具有包含第一透明电极层的表面；(b)第二基板，其具有包含第二透明导电电极层的表面，其中第一透明电极层及第二透明电极层相对间隔对置；及(c)插入于第一透明导电电极层与第二透明导电电极层之间的电致变色层。电致变色层包含：(i)阴极组分；(ii)阳极组分；(iii)任选的电解质；及(iv)聚合物基质，其中聚合物包含由如上文所描述的式(i)表示的单体的残基。电致变色层的阴极组分(i)包含具有阳离子性电荷的阴极组分，其选自下列的至少一者：由以下式(v)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(vi)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子，
12、式(v)
13、
14、式(vi)
15、
16、关于式(v)及式(vi)，r11、r12、r13及r15在各种情况下独立地选自直链或支链烷基、未取代的环烷基、取代的环烷基、未取代的芳基、取代的芳基、由以下式(vii)表示的基团，
17、-r16-so3- (vii)，及
18、由以下式(viii)表示的基团，
19、
20、关于式(vii)及式(viii)，r16及r17在各种情况下独立地选自二价直链或支链烷烃连接基团，且对于式(viii)，r18选自氟、直链或支链氟化烷基或直链或支链全氟化烷基。关于式(v)，r14选自二价直链或支链烷烃连接基团。对于式(v)，条件是r11及r12中的至少一者独立地选自由式(vii)表示的基团或由式(viii)表示的基团。亦对于式(vi)，条件是r13及r15中的至少一者独立地选自由式(vii)表示的基团或由式(viii)表示的基团。
21、亦根据本专利技术，提供一种电致变色组合物，其包含：(i)阴极组分；(ii)阳极组分；(iii)任选的电解质；(iv)(a)聚合增稠剂或(b)可聚合单体组合物中的至少一者；及(v)溶剂。聚合增稠剂包含聚合物，其中该聚合物包含由如上文所描述的式(i)表示的单体的残基，且可聚合单体组合物独立地包含由如上文所描述的式(i)表示的单体。
22、根据本专利技术，亦提供一种电致变色组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电致变色装置，其包含：
2.如权利要求1的电致变色装置，其中对于式(I)，
3.如权利要求1的电致变色装置，其中对于式(I)，
4.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质的所述聚合物进一步包含共聚单体的残基，所述共聚单体包含(甲基)丙烯酸直链或支链烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯或包含至少二个(甲基)丙烯酸酯基的多官能单体中的至少一者。
5.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质的所述聚合物通过使包含所述由式(I)表示的单体的单体组合物在所述第一透明导电电极层与所述第二透明导电电极层之间聚合而形成。
6.如权利要求1的电致变色装置，其中所述阳极组分包含阳极组分阴离子，其选自至少一种由以下式(III)或式(IV)表示的阳极组分阴离子：
7.如权利要求6的电致变色装置，其中对于式(III)，R8选自二价直链或支链C1-C10烷烃连接基团，及
8.如权利要求6的电致变色装置，其中所述阳极组分进一步包含抗衡阳离子。
9.如权利要求8的电致变色装置，其中各抗衡阳离子独立地选
10.如权利要求1的电致变色装置，其中所述阴极组分包含下列的至少一者：由以下式(V)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(VI)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子：
11.如权利要求10的电致变色装置，其中所述阴极组分进一步包含抗衡阴离子，其中所述阴极组分的各抗衡阴离子选自BF4-、PF6-、ClO4-、CF3SO3-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-及B(苯基)4-。
12.如权利要求1的电致变色装置，其中所述电解质是存在的且包含：
13.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质包含另一聚合物，其中所述另一聚合物包含下列的至少一者：聚((甲基)丙烯腈)、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-全氟(直链或支链C1-C6亚烷基))或聚((直链或支链C1-C8烷基)(甲基)丙烯酸酯)。
14.一种电致变色装置，其包含：
15.如权利要求14的电致变色装置，其中具有与其共价键合的阴离子的所述阳极组分选自由以下式(III)或式(IV)中的至少一者表示的阳极组分：
16.如权利要求14的电致变色装置，其中所述阴极组分包含下列的至少一者：由以下式(V)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(VI)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子：
17.一种电致变色装置，其包含：
18.一种电致变色组合物，其包含：
19.如权利要求18的电致变色组合物，其中所述溶剂包含下列的至少一者：碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙二醇的羧酸酯、环丁砜、α,ω-(C2-C8)二腈或二(直链或支链C1-C8)乙酰胺。
20.如权利要求18的电致变色组合物，其中所述阳极组分包含阳极组分阴离子，其选自至少一种由以下式(III)或式(IV)表示的阳极组分阴离子：
21.如权利要求20的电致变色组合物，其中所述阳极组分进一步包含抗衡阳离子。
22.如权利要求21的电致变色组合物，其中各抗衡阳离子独立地选自四(直链或支链烷基)铵阳离子。
23.如权利要求18的电致变色组合物，其中所述阴极组分包含下列的至少一者：由以下式(V)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(VI)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子：
24.如权利要求23的电致变色组合物，其中所述阴极组分进一步包含抗衡阴离子，其中所述阴极组分的各抗衡阴离子选自BF4-、PF6-、ClO4-、CF3SO3-、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-及B(苯基)4-。
25.一种电致变色组合物，其包含：
26.如权利要求25的电致变色组合物，其中具有与其共价键合的阴离子的所述阳极组分选自由以下式(III)或式(IV)中的至少一者表示的阳极组分：
27.如权利要求25的电致变色组合物，其中所述阴极组分包含下列的至少一者：由以下式(V)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(VI)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子：
28.一种电致变色组合物，其...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电致变色装置，其包含：
2.如权利要求1的电致变色装置，其中对于式(i)，
3.如权利要求1的电致变色装置，其中对于式(i)，
4.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质的所述聚合物进一步包含共聚单体的残基，所述共聚单体包含(甲基)丙烯酸直链或支链烷基酯、(甲基)丙烯酸环烷基酯或包含至少二个(甲基)丙烯酸酯基的多官能单体中的至少一者。
5.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质的所述聚合物通过使包含所述由式(i)表示的单体的单体组合物在所述第一透明导电电极层与所述第二透明导电电极层之间聚合而形成。
6.如权利要求1的电致变色装置，其中所述阳极组分包含阳极组分阴离子，其选自至少一种由以下式(iii)或式(iv)表示的阳极组分阴离子：
7.如权利要求6的电致变色装置，其中对于式(iii)，r8选自二价直链或支链c1-c10烷烃连接基团，及
8.如权利要求6的电致变色装置，其中所述阳极组分进一步包含抗衡阳离子。
9.如权利要求8的电致变色装置，其中各抗衡阳离子独立地选自四(直链或支链烷基)铵阳离子。
10.如权利要求1的电致变色装置，其中所述阴极组分包含下列的至少一者：由以下式(v)表示的1,1'-双取代-4,4'-二吡啶鎓阳离子，或由以下式(vi)表示的1,1-(烷烃-α,ω-二基)-双-(1'-取代-4,4'-二吡啶鎓)阳离子：
11.如权利要求10的电致变色装置，其中所述阴极组分进一步包含抗衡阴离子，其中所述阴极组分的各抗衡阴离子选自bf4-、pf6-、clo4-、cf3so3-、(cf3so2)2n-、(cf3so2)3c-及b(苯基)4-。
12.如权利要求1的电致变色装置，其中所述电解质是存在的且包含：
13.如权利要求1的电致变色装置，其中所述聚合物基质包含另一聚合物，其中所述另一聚合物包含下列的至少一者：聚((甲基)丙烯腈)、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯-共-全氟(直链或支链c1-c6亚烷基))或聚((直链或支链c1-c8烷基)(甲基)丙烯酸酯)。
14.一种电致变色装置，其包含：
15.如权利要求14的电致变色装置，其中具有与其共价键合的阴离子的所述阳极组分选自...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·克里斯蒂安森，I·A·索克尔，
申请(专利权)人：维特罗平板玻璃有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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