[发明专利]电致变色材料及具有该电致变色材料的防眩后视镜

说明书

技术领域

本发明关于电活性材料(electroactive material))的技术领域，尤指应用于防眩后视镜的一种电致变色材料(electrochromic material)。

背景技术

电致变色技术(electrochromism)是指外加电场至一电活性材料，使得该电活性材料(electroactive material)在电场的作用下发生氧化或者还原的可逆反应，造成电活性材料的能阶改变，因而改变该材料的光学性能在可见光波长范围内产生稳定可逆变化。所述光学性能例如：透射率、反射率或吸收率。

电致变色材料(electrochromic material)目前被广泛地应用于智能窗(smart window)之中，其能够在不同的电压下产生相应的颜色变化，借此方式控制不同波长可见光的穿透与吸收，达到调节室内照明与温度的目的。另外，电致变色材料也经常被应用在汽车的天窗与反光后照镜。常用的电致变色材料分为：过渡金属氧化物(Transition metal oxides)、插层材料(Intercalated materials)、有机化合物(Organic compounds)、以及导电高分子(conductive polymer)。其中，有机化合物与导电高分子因具有低成本、制造过程简单、高导电度、色彩丰富等优点，因此逐渐成为电致材料的主流应用。

甲基紫精(methyl viologen)、庚基紫精(heptyl viologen)与苯基紫精(phenyl viologen)为传统的有机化合物的电致变色材料，其化学结构分别由下化学式(I)、化学式(II)与化学式(III)所表示。

[化学式III]

紫精材料在中性态时为无色，在还原态时则呈现蓝紫色。然而，紫精材料通常对于光线相当敏感，特别是紫外光；因此，传统的紫精材料并不适合应用在汽车后视镜。有鉴于此，中国台湾专利号I265972揭示一种电致变色材料，其化学结构分别由下化学式(IV)所表示。

[化学式IV]

化学式(IV)所表示的化合物的中文全名为：1,1-双(4-甲氧基羰基)苯甲基-4,4’-联吡啶四氟硼酸盐，且其英文全名为:1,1-bis(4-methoxycarbonyl)benzyl-4,4'-bipyridinium tetrafluoroborate。该化合物的制造流程包括以下步骤：

步骤(1’)：将1.7克的4,4’-联吡啶(0.01摩尔)以及5克的甲基(4-溴甲基)苯甲酸酯(0.02摩尔)添加至一第1圆底烧瓶中；

步骤(2’)：加入30毫升的氰甲烷至该第1圆底烧瓶中，并搅拌该第1圆底烧瓶中的溶液；

步骤(3’)：将第1圆底烧瓶中的溶液加热至85℃的一第1反应温度，并维持该反应温度持续5小时；之后，可于第1圆底烧瓶内观察到一半成品生成，产率为60％；其中，该半成品为黄色固体的1,1-双(4-甲氧基羰基)苯甲基-4,4’-联吡啶二溴化物(bipyridiniumdibromide)；

步骤(4’)：将该半成品置入一第2圆底烧瓶中，并加水至该第2圆底烧瓶内以溶解该半成品；以及

步骤(5’)：添加四氟硼酸锂水溶液进入该第2圆底烧瓶中，并将第2圆底烧瓶内的溶液维持在10℃的一第2反应温度；之后，可于第2圆底烧瓶内观察到一成品生成，产率为54％；其中，该成品为白色结晶物的1,1-双(4-甲氧基羰基)苯甲基-4,4’-联吡啶四氟硼酸盐。

并且，具有前述电致变色材料的一汽车后视镜的反射率与变色速度整理于下表(1)之中。

表(1)