本申請(qǐng)屬于電致變色，具體涉及一種電致變色化合物、材料及其制備方法與器件。

背景技術(shù)：

1、電致變色材料是一類(lèi)功能材料，具有在施加電壓時(shí)可逆地改變其顏色或不透明度的顯著能力。這種獨(dú)特的特性在廣泛的應(yīng)用中具有巨大的潛力，包括大型顯示器、無(wú)眩光鏡子，甚至存儲(chǔ)設(shè)備。

2、電致變色材料包括無(wú)機(jī)電致變色材料與有機(jī)電致變色材料，有機(jī)電致變色材料包括導(dǎo)電聚合物、金屬有機(jī)絡(luò)合物、氧化還原型化合物、復(fù)合電致變色材料等。

3、現(xiàn)有的有機(jī)電致變色材料存在中性狀態(tài)下對(duì)可見(jiàn)光具備較強(qiáng)吸收的缺陷，導(dǎo)致中性態(tài)下顏色深，不利于電致變色方面的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、以下是對(duì)本申請(qǐng)?jiān)敿?xì)描述的主題的概括，本概述并非是為了限制本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。

2、本申請(qǐng)實(shí)施方式的目的在于提供一種電致變色化合物、材料及其制備方法與器件，具體技術(shù)方案如下：

3、本申請(qǐng)的第一方面是提供了一種電致變色化合物，包括：共軛給體與非共軛受體，共軛給體包括二苯胺與咔唑中的任一種或多種，非共軛受體包括二苯酮或二苯砜中的任一種或多種。

4、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，共軛給體與非共軛受體之間的摩爾比為1：(2～2.5)。

5、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，化合物具備如下式(i)或式(ii)的結(jié)構(gòu)式：

6、

7、???????????????

8、其中，取代基r1選自二苯胺與咔唑中的任一種；

9、取代基r2、r3各自獨(dú)立的選自氟、氯、溴、碘中的任一種。

10、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，化合物包括如下結(jié)構(gòu)式中的任一種或多種：

11、

12、本申請(qǐng)的第二方面是提供一種電致變色材料，該電致變色材料包括如下結(jié)構(gòu)式p1至p4示意的聚合物中的任一種：

13、

14、

15、其中，n指代聚合度，為大于等于6的正整數(shù)；

16、r2、r3各自獨(dú)立的選自氟、氯、溴、碘中的任一種。

17、本申請(qǐng)的第三方面是提供一種電致變色材料的制備方法，該制備方法包括如下過(guò)程：

18、制備化合物單體：取氨基單體、雙鹵素單體及催化劑反應(yīng)制得化合物單體；

19、氨基單體具備如下x-1示意的結(jié)構(gòu)式，雙鹵素單體具備如下x-21或x-22示意的結(jié)構(gòu)式；

20、

21、其中，取代基r4選自二苯胺與咔唑中的任一種；

22、取代基r5、r6各自獨(dú)立的選自氟、氯、溴、碘中的任一種；

23、制備電致變色材料：將上述化合物單體分散于電解質(zhì)中，在三電極體系下進(jìn)行電化學(xué)聚合，生成如下結(jié)構(gòu)式p1至p4示意的聚合物中的任一種；

24、

25、

26、其中，n指代聚合度，為大于等于6的正整數(shù)；r2、r3各自獨(dú)立的選自氟、氯、溴、碘中的任一種。

27、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，雙鹵素單體與氨基單體之間的摩爾比為(2.2～2.5)：1。

28、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，上述制備化合物單體的反應(yīng)溫度為160℃～190℃，反應(yīng)時(shí)間為18h～36h。

29、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，催化劑包括鄰菲羅啉與碘化亞銅的混合物；

30、上述鄰菲羅啉與上述氨基單體之間的摩爾比為(0.5～1.5)：5；

31、上述碘化亞銅與上述氨基單體之間的摩爾比為(0.8～1.2)：10。

32、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，上述電化學(xué)聚合方式包括循環(huán)伏安法、恒電位法、恒電流法中的任一種。

33、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，上述三電極體系包括工作電極，該工作電極包括基底，及位于該基底至少一側(cè)表面的導(dǎo)電層；

34、該基底包括玻璃、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚氨酯或聚二甲基硅氧烷中的任一種；

35、該導(dǎo)電層包括錫摻雜的氧化銦、氟摻雜的氧化錫、銦摻雜的氧化鋅、鎵摻雜的氧化鋅，銻摻雜的氧化錫，鋁摻雜的氧化鋅中的任一種；

36、在本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式中，上述p1至p4示意的聚合物中的任一種在所述工作電極的至少一側(cè)表面形成電致變色薄膜；所述電致變色薄膜的厚度為40nm～160nm。

37、本申請(qǐng)的第四方面是提供一種電致變色器件，該電致變色器件包括第一方面所述的電致變色化合物或第二方面所述的電致變色材料或第三方面所述制備方法制得的電致變色材料。

38、本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娭伦兩骷梢詰?yīng)用于無(wú)背光顯示器、建筑及汽車(chē)用智能窗、車(chē)內(nèi)防眩后視鏡、單兵與軍用裝備的偽裝、衛(wèi)星的智能熱控及商品的電子標(biāo)簽等。這些器件包括前面所述的電致變色材料的全部特征和優(yōu)點(diǎn)，在此也不再一一贅述。

39、本申請(qǐng)公開(kāi)技術(shù)方案的有益效果主要體現(xiàn)在如下：

40、本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娭伦兩牧习ň邆浞枪曹検荏w和共軛給體的化合物單體，該化合物單體在保留給體的電化學(xué)聚合位點(diǎn)的前提下，通過(guò)非共軛受體形成了具備分子內(nèi)電荷遷移效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效降低驅(qū)動(dòng)電壓；與此同時(shí)，由于將非共軛受體引入到聚合物側(cè)鏈，有效降低了電致變色材料在可見(jiàn)光區(qū)域的吸光度，拓寬了電化學(xué)聚合電致變色材料的選擇范圍，此外，該電致變色材料還具備著色效率高，循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種電致變色化合物，其特征在于：包括共軛給體與非共軛受體，所述共軛給體包括二苯胺與咔唑中的任一種或多種，所述非共軛受體包括二苯酮或二苯砜中的任一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其特征在于：所述共軛給體與所述非共軛受體之間的摩爾比為1：(2～2.5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1～2中任一項(xiàng)所述的化合物，其特征在于：所述化合物具備如下式(i)或式(ii)示意的結(jié)構(gòu)式：

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的化合物，其特征在于：所述化合物包括如下結(jié)構(gòu)式中的任一種或多種：

5.一種電致變色材料，其特征在于：包括如下結(jié)構(gòu)式p1至p4示意的聚合物中的任一種：

6.一種電致變色材料的制備方法，其特征在于：包括如下過(guò)程：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于：所述雙鹵素單體與所述氨基單體之間的摩爾比為(2.2～2.5)：1；

8.根據(jù)權(quán)利要求6～7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述催化劑包括鄰菲羅啉與碘化亞銅的混合物；

9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述電化學(xué)聚合方式包括循環(huán)伏安法、恒電位法、恒電流法中的任一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求6～9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述三電極體系包括工作電極，所述工作電極包括基底，及位于所述基底至少一側(cè)表面的導(dǎo)電層；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于：所述p1至p4示意的聚合物中的任一種在所述工作電極的至少一側(cè)表面形成電致變色薄膜；所述電致變色薄膜的厚度為40nm～160nm。

12.一種電致變色器件，其特征在于：包括權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的電致變色化合物或權(quán)利要求5所述的電致變色材料或權(quán)利要求6～11中任一項(xiàng)所述制備方法制得的電致變色材料。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及一種電致變色化合物、材料及其制備方法與器件，屬于電致變色技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娭伦兩牧习ň邆浞枪曹検荏w和共軛給體的化合物單體，該化合物單體在保留給體的電化學(xué)聚合位點(diǎn)的前提下，通過(guò)與非共軛受體一起形成了具備分子內(nèi)電荷遷移效應(yīng)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效降低驅(qū)動(dòng)電壓；與此同時(shí)，由于將非共軛受體引入到聚合物側(cè)鏈中，有效降低了電致變色材料在可見(jiàn)光區(qū)域的吸光度，拓寬了電化學(xué)聚合電致變色材料的選擇范圍，此外，該電致變色材料還具備著色效率高，循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：韓韞韜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京京東方技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2