[发明专利]电致变色/电存储双功能材料及其制备方法和应用

说明书

本发明的电致变色/电存储双功能材料及其制备方法和应用属于高分子材料技术领域。所述的双功能材料结构通式为：制备方法包括：将二胺和二酸酐混合，进行聚合反应、再与三胺进行共聚、最后脱水等步骤。所述的电致变色/电存储双功能材料可用于用于制备电存储器件或电致变色器件。本发明的双功能材料制备方法简单、溶解性好、化学稳定性及热稳定性高，以此材料制备的电致变色器件性能优异，变色对比度高、着色效率好、响应速度快、具有三种颜色变化；制备的电存储器件能耗低、信息读取准确、信息保持稳定性好。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种电致变色/电存储双功能材料，同时涉及基于此双功能材料制备的电存储、电致变色器件及其制备方法。

背景技术

有机光电材料具有多样化的分子结构、加工性能好、功耗低且易于三维集成，目前被广泛应用于有机光电装置中，如有机电致变色智能窗、有机信息存储器件、有机发光器件以及有机太阳能电池，并且有机材料具有柔性可弯折的特点，对于新一代微缩化、智能化的柔性可穿戴电子设备的开发至关重要。

电致变色材料是重要的节能材料，能够在电信号的作用下改变其颜色和透明度；且具有能耗低、开路记忆、颜色可调性强等特点。电存储材料在外电压的作用下具有不同的导电态，且具有响应速度快，功耗小，与现有半导体技术兼容性好等特点，可以实现超高密度及超大容量的信息存储。

近年来聚酰亚胺被广泛应用在电、光、磁等有机光电领域。其中，超支化聚酰亚胺高度支化的分子结构赋予其独特的物理化学性能，如三维球状分子形态、非晶性、低链缠结、高溶解性和低溶液熔体粘度等，这些特点使得超支化聚合物具有良好的流变性能，易于加工；同时，三维结构的大分子链外围含有大量的末端基团，为其进一步的化学改性与功能化提供方便的反应位点。因而，超支化聚酰亚胺成为了科学家们广泛关注的研究热点。

目前，有机光电材料多集中于单功能材料与器件的开发与研究，多功能材料相对较少。电致变色器件和电存储器件基于相同的电荷转移机制，并且具有相同的器件结构，因而制备电致变色与电存储双功能材料，对拓展超支化聚酰亚胺在光电领域的应用，功能集成光电器件的开发具有重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种双功能的有机光电材料，该电材料具有电致变色和电存储双功能；本发明还提供该双功能有机光电材料的的制备方法以及该材料的两种用途。

本发明的技术方案如下：

一种电致变色/电存储双功能材料，结构通式为：

通式中，为为其中R为-OCH₃或-CH₃，R₁为-C(CF₃)₂、-CO、-SO₂或-O-，R₂为-OCH₃、-CH₃或-CF₃，n为2～200的整数。

一种电致变色/电存储双功能材料的制备方法，有以下步骤：

1)在有机溶剂、惰性气体保护条件下，将二胺和二酸酐混合，进行聚合反应，得到线型聚酰胺酸低聚物；

2)将三胺溶解于有机溶剂中，加入到步骤1)制备的线型聚酰胺酸溶液中，进行共聚，得到长链超支化聚酰胺酸溶液；所述的三胺，具有如下的结构式：

其中，R为-OCH₃或-CH₃；

3)将脱水剂和脱水催化剂加入步骤2)的长链超支化聚酰胺酸溶液中，惰性气体保护条件下加热反应，得到式电致变色/电存储双功能材料。

作为优选，步骤1)中的二胺为4,4'-二氨基-4”-甲氧基三苯胺；二酸酐为联苯二酐、单醚二酐、六氟二酐或四苯三醚二酐中的任意一种。