電致變色裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種電致變色裝置，其包括第一大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；第二大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；位于所述第一襯底與第二襯底之間的腔室內所含的電致變色組合物，其包括至少一種陽極電活性材料、至少一種陰極電活性材料和至少一種溶劑，其中所述陽極電活性和陰極電活性材料中的至少一個可電致變色，并且其中所述電致變色裝置呈現至少20,000:1的對比率、小于約30秒的暗化時間和小于約150秒的透明化時間。

Electrochromic devices

The invention relates to an electrochromic device, which comprises a first substantially transparent substrate, which is associated with conductive materials; second substantially transparent substrate, which is associated with conductive material; electrochromic composition disposed between the first substrate and the second substrate chamber contains, including at least one anode active material, at least a cathode active material and at least one solvent, at least one of the anode and cathode electroactive electroactive materials in an electrochromic, and wherein the electrochromic device has at least 20000:1 contrast ratio, less than about 30 seconds in the dark time and less than about 150 seconds of time transparency.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉引用本申請案要求2014年8月4申請的美國臨時專利申請案第62/033,059號和2014年8月5日申請的美國臨時專利申請案第62/033,363號的權利，其全部公開內容以引用的方式并入本文中以用于任何和所有目的。
本專利技術技術大體上涉及電致變色裝置和其用途的領域。
技術介紹
提供以下說明以幫助閱讀者理解。所提供的信息或所引用的參考文獻都不是對本專利技術的現有技術的承認。可變透射率電致變色窗口最近變得可商購。舉例來說，電致變色窗口最近變得與飛行器窗口系統相關。盡管這類可變透射率電致變色窗口變得越來越流行，但其與低透射率狀態以及延遲暗化和透明化有關的局限性仍然成問題。
技術實現思路
在一個方面中，提供電致變色裝置，其包括第一大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；第二大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；位于第一襯底與第二襯底之間的腔室內所含的電致變色組合物，其包括至少一種陽極電活性材料、至少一種陰極電活性材料以及至少一種溶劑，其中所述陽極電活性和陰極電活性材料中的至少一個可電致變色，并且其中所述電致變色裝置呈現至少20,000:1的對比率、小于約30秒的暗化時間以及小于約150秒的透明化時間。在一個實施例中，電致變色裝置可具有約40,000:1到約500,000:1的對比率。在另一實施例中，電致變色裝置可具有至少60,000:1的對比率。在另一實施例中，電致變色裝置可具有至少80,000:1的對比率。在一個實施例中，電致變色裝置可具有約20秒到約150秒的透明化時間。在另一實施例中，電致變色裝置可具有約20秒到約60秒的透明化時間。在一個實施例中，電致變色裝置可具有約5秒到約30秒的暗化時間。在另一實施例中，電致變色裝置可具有約10秒到約20秒的暗化時間。在一個實施例中，第一大體上透明襯底和第二大體上透明襯底具有小于500μm的單元距離。在另一實施例中，第一大體上透明襯底和第二大體上透明襯底具有約150μm到約500μm的單元距離。在另一實施例中，第一大體上透明襯底和第二大體上透明襯底具有約300μm到約400μm的單元距離。在另一實施例中，第一大體上透明襯底和第二大體上透明襯底具有約350μm的單元距離。在一個實施例中，至少一種陽極電活性材料具有至少5mM的濃度。在另一實施例中，至少一種陽極電活性材料具有約5mM到約60mM的濃度。在另一實施例中，至少一種陽極電活性材料具有約5mM到約7mM的濃度。在另一實施例中，第二陽極電活性材料具有約50mM到約60mM的濃度。在一個實施例中，至少一種陰極電活性材料具有至少50mM的濃度。在另一實施例中，至少一種陰極電活性材料具有約60mM到約100mM的濃度。在一個實施例中，至少一種陽極電活性材料包括經取代或未經取代的吩嗪化合物。在另一實施例中，中的至少一種陽極電活性材料包括經取代或未經取代的2,7-二烷基-5,10-二烷基-5,10-二氫吩嗪化合物。在另一實施例中，5,10-二烷基中的至少一個烷基包括至少四個碳原子并且不含任何β氫原子，并且2,7-二烷基中的至少一個烷基包括至少四個碳。在另一實施例中，5,10-二烷基中的至少一個烷基包括經取代或未經取代的新戊基，并且2,7-二烷基中的至少一個烷基包括經取代或未經取代的吩嗪、異丁基、2-乙基丁基、2-甲基丁基、2-乙基己基或2-丙基戊基。在另一實施例中，5,10-二烷基中的至少一個烷基包括新戊基，并且2,7-二烷基中的至少一個烷基包括異丁基。電致變色介質還可以包括2,7-和2,8-吩嗪異構體的混合物。在一個實施例中，至少一種陰極電活性材料包括紫精(viologen)。這類紫精可經取代或未經取代。在另一實施例中，陰極電活性材料包括N,N'-二烷基二吡啶化合物(即“紫精”)。在另一實施例中，N,N'-二烷基二吡啶中的至少一個烷基包括至少四個碳原子和小于兩個β氫原子。在另一實施例中，至少一個連接到二吡啶化合物的烷基是(2-乙基己基)基團。在一些實施例中，紫精相對離子是任何負離子。在另一實施例中，相對離子是BF4、PF6、SbF6、對甲苯磺酸根、三氟甲烷磺酸根或雙-三氟甲烷磺酰亞胺。在一個實施例中，電致變色組合物更包括陽極和/或陰極色彩穩定化氧化還原緩沖液。適合的陽極和陰極氧化還原緩沖劑的實例包括(但不限于)具有不同氧化狀態的金屬茂(例如經取代的二茂鐵)。在一個實施例中，電致變色組合物可更包括交聯聚合物基質、獨立凝膠和/或大體上非滲出凝膠。在一個方面中，本專利技術技術涉及飛行器窗口系統，其包括用于含有第一大體上透明內部襯底、第二大體上透明外部襯底以及位于內部襯底與外部襯底之間的可變透射率電致變色窗口的外殼，其中所述可變透射率電致變色窗口包括：第三大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；第四大體上透明襯底，其具有與其相關聯的導電材料；位于第一襯底與第二襯底之間的腔室內所含的電致變色組合物，其包括至少一種陽極電活性材料、至少一種陰極電活性材料以及至少一種溶劑，其中所述陽極電活性和陰極電活性材料中的至少一個可電致變色；并且其中所述電致變色裝置呈現至少20,000:1的對比率、小于約30秒的暗化時間以及小于約150秒的透明化時間。上述
技術實現思路
僅為說明性的，而并非意圖以任何方式進行限制。除了上述說明性的方面、實施例和特征之外，通過參照附圖和以下詳細描述，另外的方面、實施例和特征將變得顯而易見。附圖說明圖1是表示根據本專利技術技術的一個實施例的暗化時間和透明化時間以及現有技術電致變色裝置的暗化時間和透明化時間的圖。具體實施方式如在整個本說明書中所闡述，本文中使用若干定義描述本專利技術技術。如本文中所用，“約”將為所屬領域的一般技術人員所理解并且在一定程度上將取決于其使用情況而變化。如果使用所屬領域的一般技術人員不清楚的術語，那么考慮到其使用的情況，“約”將意味著達到特定術語的正或負10％。除非本文中另外指出或明顯與內容相矛盾，否則在描述要素的情況下(尤其在以下權利要求書的情況下)使用術語“一(a/an)”和“所述”以及類似指示物應理解為涵蓋單數和復數。除非本文另外指示，否則本文中的值的范圍的敘述僅打算充當個別提及屬于所述范圍內的每個獨立值的速記方法，并且每個獨立值并入本說明書中，如同在本文中個別地敘述一般。除非本文中另有說明或另外明顯與內容相矛盾，否則本文中所述的所有方法都可以任何合適的順序進行。除非另有說明，否則本文中提供的任何和所有實例或例示性語言(例如“如”)的使用僅意圖更好地說明實施例并且不對權利要求書的范圍造成限制。在說明書中無任何語言應解釋為表示任何未要求的元素是必不可少的。通常，“經取代”指其中一個或多個其中所含的氫原子鍵由非氫或非碳原子鍵置換的基團。經取代的基團還包括一個或多個碳或氫原子鍵被一個或多個雜原子鍵(包括雙鍵或三鍵)置換的基團。在一些實施例中，經取代的基團是經1、2、3、4、5或6個取代基取代。取代基的實例包括：鹵素(例如F、Cl、Br和I)、羥基(醇)、烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、羧基(側氧基)、羧基、酯、酮、酰胺、氨基甲酸乙酯、硫醇、硫醚、亞砜、砜、磺酰基、磺酰胺、胺、異氰酸酯、異硫氰酸酯、氰酸酯、硫氰酸酯、硝基、腈(例如CN)、磷酰基、膦酰基、芳基、烯烴、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電致變色裝置，其包含：第一大體上透明襯底；第二大體上透明襯底，其大體上平行于所述第一大體上透明襯底并且與其隔開；和電致變色介質，其安置在所述第一大體上透明襯底與所述第二大體上透明襯底之間；其中：所述電致變色裝置經配置以呈現至少2,000:1的對比率、小于約30秒的暗化時間和小于約150秒的透明化時間；并且所述電致變色介質包含陽極電活性材料和陰極電活性材料。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.04 US 62/033,059;2014.08.05 US 62/033,3631.一種電致變色裝置，其包含：第一大體上透明襯底；第二大體上透明襯底，其大體上平行于所述第一大體上透明襯底并且與其隔開；和電致變色介質，其安置在所述第一大體上透明襯底與所述第二大體上透明襯底之間；其中：所述電致變色裝置經配置以呈現至少2,000:1的對比率、小于約30秒的暗化時間和小于約150秒的透明化時間；并且所述電致變色介質包含陽極電活性材料和陰極電活性材料。2.根據權利要求1所述的電致變色裝置，其中所述對比率是約2,000:1到約500,000:1。3.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述對比率是至少40,000:1。4.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述對比率是至少60,000:1。5.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述透明化時間是約20秒到約60秒。6.根據權利要求1到5中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述暗化時間是約5秒到約30秒。7.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述陽極電活性材料以至少5mM的濃度存在于所述介質中。8.根據權利要求1到7中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述陽極電活性材料以約5mM到約7mM的濃度存在于所述介質中。9.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述陰極電活性材料以至少50mM的濃度存在于所述介質中。10.根據權利要求1到9中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述陰極電活性材料以約60mM到約100mM的濃度存在于所述介質中。11.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述第一大體上透明襯底與所述第二大體上透明襯底間隔小于500μm的距離。12.根據權利要求1到11中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述第一大體上透明襯底與所述第二大體上透明襯底間隔約150μm到約500μm的距離。13.根據權利要求1到11中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述第一大體上透明襯底與所述第二大體上透明襯底間隔約200μm到約300μm的距離。14.根據權利要求1到13中任一權利要求所述的電致變色裝置，其中所述陽極電活性材料包含吩嗪。15.根據權利要求1或2所述的電致變色裝置，其中所述陽極電活性材料包含2,7-...

【專利技術屬性】
技術研發人員：K·L·阿什，K·L·鮑曼，S·F·弗蘭茲，
申請(專利權)人：金泰克斯公司，
類型：發明
國別省市：美國;US