一種藍色電致變色材料及其製備方法與組件的製作方法
2023-05-06 16:02:16
一種藍色電致變色材料及其製備方法與組件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一類藍色噻吩類聚合物電致變色材料，所述材料為3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基丙基））丙撐二氧噻吩，3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基丁基））丙撐二氧噻吩和3，4-（2，2-二（2-氧代-3-苯基戊基））丙撐二氧噻吩，其色彩可以在藍色和透明之間轉化，可以電聚合在ITO玻璃表面成膜，其特點為驅動電壓低（±1V以內），響應時間較快，著色態和消色態的透過率差較大（達77.5%），可用於電致變色窗，後視鏡，變色顯示器等裝置，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種藍色電致變色材料及其製備方法與組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及電致變色材料領域，特別涉及一種藍色電致變色材料及其製備方法與組件。
【背景技術】
[0002]電致變色材料是近年來材料科學研究的熱點之一。與無機、有機小分子電致變色材料相比，聚合物電致變色材料優勢在於較好的顏色效率；快速的電致變色響應；良好的化學穩定性；易於製備；較高的循環壽命；色彩記憶功能；顏色深淺可以調節等優勢[I]。德國拜耳公司在1991年首先合成出了聚噻吩的衍生物聚乙撐二氧噻吩，即PED0T，它是一種藍色至透明的噻吩類電致變色聚合物。在此之後一系列的藍色聚噻吩類電致變色聚合物被開發出來，但已有的藍色聚噻吩類電致變色材料普遍具有透過率差的缺陷，並且沒有研發出來能夠大量生產藍色聚噻吩類電致變色材料的方法，限制了其推廣及應用。
[0003]有鑑於此，特提出本發明。
【發明內容】
[0004]本發明的第一目的在於提供一種新型的藍色電致變色材料，所述材料顏色可以在藍色和透明之間轉化，循環壽命大於五千次，可用於電致變色窗，後視鏡，變色顯示器等裝置，可以電聚合在ITO玻璃表面成膜，其特點為驅動電壓低(± IV以內)，響應時間較快，著色態和消色態的透過率差 較大(達77.5%)可用於電致變色窗、變色顯示器等器件。
[0005]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0006]一種如式I所示的藍色噻吩電致變色材料，
[0007]
【權利要求】
1.一種如式I所示的藍色噻吩電致變色材料，.0ο"
2.如權利要求1所述的藍色噻吩電致變色材料，其特徵在於，所述材料為如式II所示的3，4- (2，2- — (2-氧代_3-苯基丙基))丙撐—氧睡吩:
3.權利要求1或2所述藍色噻吩電致變色材料的製備方法，包括: 步驟1:將噻吩與溴素在加熱條件下發生滷代反應得到四溴噻吩； 步驟2:四溴噻吩和鋅粉在乙酸的作用下發生還原反應得到3，4- 二溴噻吩； 步驟3:3，4- 二溴噻吩與甲醇鈉在催化劑作用下發生醚化反應得3，4- 二甲氧基噻吩； 步驟4:3，4- 二甲氧基噻吩與二溴新戊二醇在催化劑的催化作用下發生醚交換反應得3.4-(2，2-二溴甲基)丙撐二氧噻吩； 步驟5:3，4- (2，2_ 二溴甲基)丙撐二氧噻吩分別與苯甲醇、苯乙醇及苯丙醇在NaH的存在下加熱發生醚化反應，分別得到3，4-(2，2- 二(2-氧代-3-苯基丙基))丙撐二氧噻吩、3.4-(2,2- 二 (2-氧代-3-苯基丁基))丙撐二氧唾吩和3,4_ (2,2- 二 (2-氧代-3-苯基戊基))丙撐二氧噻吩。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於:所述步驟I中噻吩與溴素的用量比為1:4~1: 6，反應溶劑為三氯甲烷或二氯甲烷、反應溫度為60~80°C，反應時間為24~48h。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於:所述步驟2中四溴噻吩和鋅粉的用量比為1:5~1:8、反應溶劑為乙酸水溶液,其中乙酸和水的比例為2:1~3: 1、反應條件為室溫反應12~24h。
6.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於:所述步驟3中3，4-二溴噻吩與甲醇鈉的用量比為1:3~1:5，催化劑為Cul，反應溶劑為甲醇，催化劑的用量為3，4-二溴噻吩的物質的量的10%~25%，反應溫度為60~80°C，反應時間為48~72h。
7.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於:所述步驟4中3，4-二甲氧基噻吩與二溴新戊二醇的用量比為1:1.5~1:3，催化劑為對甲苯磺酸，反應溶劑為三氯甲烷或甲苯，催化劑的用量為3，4- 二甲氧基噻吩的物質的量的10%~15%，反應溫度為100~130°C，反應時間為18~24h。
8.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於:所述步驟5中3，4-(2，2_ 二溴甲基)丙撐二氧噻吩與苯甲醇、苯乙醇或苯丙醇的用量比為1:2~1:4，3，4_ (2，2_ 二溴甲基)丙撐二氧噻吩與NaH的用量比為1:4~1:8 ;反應溶劑為無水DMF，反應條件為90~95°C下反應16~24h。
9.根據權利要求8所述的方法，其特徵在於:所述步驟5中3，4-(2，2_ 二溴甲基)丙撐二氧噻吩:苯甲醇、苯乙醇或苯丙醇:NaH的用量為1:2~4:4~8。
10.權利要求1或2所述藍色噻吩電致變色材料在製造電致變色裝置中的應用。
11.含有權利要求1或2所述藍色噻吩電致變色材料的組件。
12.根據權利要求11所述的組`件，其特徵在於:所述的組件為電致變色薄膜。
【文檔編號】C09K9/02GK103666445SQ201310695498
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】徐春葉, 米賽, 鄭建明 申請人:京東方科技集團股份有限公司, 中國科學技術大學