[发明专利]高光学对比度双致变色的电致变色材料有效
申请号: | 201811611676.9 | 申请日: | 2018-12-27 |
公开(公告)号: | CN109503383B | 公开(公告)日: | 2023-09-12 |
发明(设计)人: | 龚成斌;朱春蓉;唐倩 | 申请(专利权)人: | 西南大学 |
主分类号: | C07C69/76 | 分类号: | C07C69/76;C07C69/773;C07C67/14;C07C253/30;C07C255/55;C09K11/06;C09K9/02 |
代理公司: | 重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙) 50230 | 代理人: | 包晓静 |
地址: | 400715*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光学 对比度 变色 材料 | ||
本发明属于有机功能材料技术领域,公开了一种高光学对比度双致变色的电致变色材料;该类化合物是优良的阴极电致变色材料,具有良好的电致变色性能,尤其是具有很高的光学对比度并且通过调节取代基可以得到多种不同颜色的显示,扩展有机电致变色材料的色彩选择范围,为彩色电致变色材料领域提供了一类新的多色彩变化的电致变色显示材料,在电致变色领域具有潜在、广阔的应用前景。本发明还提供了该四元环丁烷苯甲酸酯类衍生物的制备方法,以4‑溴苯甲酸和乙烯基三乙氧基硅烷为起始原料,原料价廉易得,且反应条件简单、后处理方便、成本低等特点。
技术领域
本发明属于有机功能材料技术领域,尤其涉及一种高光学对比度双致变色的电致变色材料。
背景技术
目前,业内常用的现有技术是这样的:电致变色是指其在外部电刺激的作用下,在电化学氧化或者还原期间由于吸收或透射率的可逆光学变化而实现颜色或透明度可逆变化的一种现象。电致变色显示器(ECD)是由一种或多种离子导电层隔开的电致变色(EC)材料组成的化学系统。除了在着色和褪色状态之间切换时,电致变色器件不消耗任何能量。因此,电致变色技术在许多有前景的研究领域中具有很高的吸引力,例如节能信息显示器,智能窗户,防眩后视镜,汽车天窗光系统等。典型的ECD由透明导电层,电致变色层和电解质层组成。电致变色层是电致变色器件的核心层,其在器件的配置中起主导作用。按照材料的化学性质,电致变色材料主要可以分为无机电致变色材料和有机电致变色材料两大类。无机电致变色材料包括过渡金属元素的氧化物(钨、镍、钼、钌、铱、钴、铑)络合物水合物以及普鲁士蓝等,无机电致变色材料由于显示颜色过于单调,难以制作成全色的电致变色器件,应用范围受到一定限制。有机电致变色材料包括有机小分子,金属超分子聚合物和导电聚合物,具有原料易得,视角范围大,变色速度快,色彩丰富,对比度高,驱动电压低,耗能小等优点,因此受到科学家们的广泛青睐。其中,共轭聚合物由于其多色显示性能,高光学对比度,优异的着色效率(CE),良好的加工性和其它优异性能而得到广泛研究。然而,缺乏快速切换时间仍然在一定程度上限制了它们的进一步发展和商业应用。在有机小分子,如紫精的研究中,由于其具有快速的响应时间、高光学对比度、驱动电压低等优势也得到了广泛的研究,然而其目前色彩变化仍比较单一,在实际的应用中受到极大的限制。电致变色领域的主要研究方向之一就是开发性能稳定的新型电致变色材料,尤其是开发多种色彩显示的电致变色材料,以充分扩展电致变色材料的应用范围。
综上所述,现有技术存在的问题是:目前报道的紫精类电致变色材料色彩变化单一、光学对比度不高。
解决上述技术问题的难度和意义:近年来将几种紫精衍生物混合实现双致或多致变色的报道,但选择合适的材料以及调节材料的比例增加了器件制备过程的工作量,同时也没有进一步解决一般的电致变色材料光学对比度不高的问题,对于商业应用来说还是具有很大的挑战。而在本发明提供的四元环丁烷苯甲酸酯类衍生物在同一个分子中施加不同的电压可以实现两种颜色,对小分子电致变色材料来说,已经实现了很高的光学对比度,可以用于信息显示器,智能窗户等领域。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种高光学对比度双致变色的电致变色材料。
本发明是这样实现的,一种高光学对比度双致变色的四元环丁烷苯甲酸酯类衍生物,所述高光学对比度双致变色的四元环丁烷苯甲酸酯类衍生物具有式I所示结构:
式中,R任意地为脂链烃基或单环芳烃基取代烷烃,或苯基或取代苯基。
进一步,R任意地为C1-C8烷基、C1-C8烯基、或有单环芳烃基取代的C1-C8烷基、或有单环芳烃基取代的C1-C8烯基等。
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