[发明专利]使用有机/金属杂化聚合物的电致变色器件及其制造方法

说明书

本发明的电致变色器件，包括第一电极；电致变色层，所述电致变色层位于所述第一电极上，所述电致变色层含有有机/金属杂化聚合物，所述有机/金属杂化聚合物，至少包含有机配位体及配位于所述有机配位体的金属离子；电解质层，所述电解质层位于所述电致变色层上；对电极物质层，所述电解质层位于所述电解质层上，包含导电性高分子；第二电极，所述第二电极位于所述对电极物质层上。所述导电性高分子为从由聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、聚(对亚苯基)、聚(3,4‑乙撑二氧噻吩)‑聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)、聚芴、聚(对苯乙炔)、聚乙烯亚乙烯及有机/金属杂化聚合物组成的群中的选择的至少一种。

技术领域

本发明涉及使用有机/金属杂化聚合物的电致变色器件及其制造方法。

背景技术

近年来，电致变色材料作为显示器材料及调光材料备受瞩目。使用了现有的同时具有有机及无机电致变色材料的优点的有机/金属杂化聚合物作为电致变色材料的、多彩的、响应性优良的电致变色器件正在开发中。(例如参照专利文献1及2)。在专利文献1及2中，公开了有机配位体为三联吡啶基或者啡咯啉基，并且在其中配位有金属离子的有机/金属杂化聚合物及其电致变色器件。期待这些电致变色器件可以耐受在高温下的使用。然而，在高温下难以得到稳定的电致变色动作。这是因为，在高温下对电致变色器件进行通电，会引起由起因于载流子迁移率提高的过剩的载流子注入及热影响所致的凝胶电解质层的形态变化，可能导致器件的劣化，特别是对电极的ITO基板表面的急剧劣化。另外，当水从外界空气混入到器件内时，由于会在对电极和电解质层的界面引起电化学反应，因此很大可能产生氢气和氧气。该气体的产生，和膜的破坏或者对ITO膜的还原相关，是阻碍器件的耐久性的主要因素。

在非专利文献1和2中，报道了电致变色器件，该电致变色器件由于采用电极/还原显色层/氧化显色层/电极作为器件结构，即使重复进行着色和褪色，由于两电极表面被膜覆盖，因此也完全不产生气体。作为该器件的难点，列举了由于着色后反应生成物直接接触，因此没有存储性。在专利文献3中，公开了器件设计准则，为了确保存储性，在还原显色层和氧化显色层之间设置了离子导电性的绝缘膜。

另外，在专利文献4中，公开了由透明电极/铁-铁络合物层/透明电解质层/镍-铁络合物层/透明电极层所组成的电致变色器件。在专利文献5中，公开了由第一电极/电致变色层/第一电解质层/防劣化层/第二电极/第二电解质层/无机保护层/有机保护层所组成的电致变色器件。均在与电致变色层相对的电极侧设置有由无机材料组成的层。

在专利文献6及7中，公开了为了提高电致变色器件的特性，通过使用离子液体作为电解质层，从而提高电致变色器件的存储性能。

在非专利文献3中，公开了使用含有不挥发性、阻燃性的离子液体的电解质层的电致变色器件，通过加热处理，使电致变色层中的有机/金属杂化聚合物(polyFe)和离子液体(1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺)形成离子结合，成为复合物，此外通过去除器件中的溶剂，得到具有优良的响应速度、对比度和耐久性的电致变色器件。然而，期望获得更长期耐久性的器件。

上述的电致变色器件的特性评价限于室温下。在高温环境下评价循环特性，展示稳定的电致变色动作的器件的开发，是重要的课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-112957号公报

专利文献2：日本特开2012-188517号公报

专利文献3：日本特开昭56-4679号公报

专利文献4：日本特开2016-065180号公报

专利文献5：日本特开2017-021077号公报

专利文献6：日本特开2012-501008号公报

专利文献7：日本特开2014-178493号公报