紫精類電致變色材料的合成及全固態(tài)電致變色器件.pdf

1、電致變色是指電致變色材料在電場(chǎng)作用下,材料的顏色會(huì)隨著其氧化態(tài)和還原態(tài)的相互轉(zhuǎn)化而發(fā)生可逆改變的一種現(xiàn)象。在外觀上則表現(xiàn)為使材料的透射與反射特性及其顏色發(fā)生可逆改變。電致變色材料作為一種很有應(yīng)用前景的新型功能材料,在大型顯示、光電開(kāi)關(guān)、電致變色存儲(chǔ)器件、建筑窗玻璃及其靈巧窗等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。電致變色(Electrochromic,EC)結(jié)合納米技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的成本最低、最有希望實(shí)現(xiàn)彩色化和商品化的新型顯示技術(shù)。
　　

2、 研究得最早、最全面的是無(wú)機(jī)電致變色材料,國(guó)內(nèi)外關(guān)于它的研究都很多,有機(jī)電致變色材料則是近十幾年來(lái)首先在國(guó)外興起的,而紫精的合成與電致變色研究在國(guó)內(nèi)少有文獻(xiàn)報(bào)到。本文通過(guò)鹵代物與4,4’-聯(lián)吡啶反應(yīng)合成了系列可聚合的紫精單體:氯化碘化1-乙基-1’-(4(4’-乙烯基)芐基-4,4’-聯(lián)吡啶(EVBCI)、溴化碘化1-乙基-1’-丙烯基4,4’-聯(lián)吡啶(AEBBI)和二溴化雙丙烯基取代紫精(DBDB),并通過(guò)共聚的方法合成了它們的一些聚

3、合物:EVBCI、苯乙烯、丙烯酸和丙烯酸丁酯的無(wú)規(guī)共聚物(CPSABE)、氯乙酸氯乙酯與4,4’-聯(lián)吡啶主鏈型聚合物(TPCCB)。NMR、瓜和UV-Vis檢測(cè)結(jié)果表明,得到了所設(shè)計(jì)的化合物,滴定結(jié)果表明,丙烯酸可以通過(guò)共聚的方法進(jìn)入紫精體系。循環(huán)伏安測(cè)試(CV)結(jié)果表明,這些化合物都有紫精的兩對(duì)明顯的可逆氧化還原峰。以這些紫精衍生物為電致變色材料、以高分子電解質(zhì)為導(dǎo)電層組裝了全固態(tài)透射型電致變色器件(TSECD)、全固態(tài)反射型電致變色

4、器件(RSECD)和全固態(tài)柔性電致變色器件(FSECD),它們的基本結(jié)構(gòu)為:ITO玻璃(或ITO-PET)｜EC或EC+載體｜PE｜ITO玻璃(或ITO-PET),其中EC為紫精電致變色膜,PE為聚合物電解質(zhì)離子導(dǎo)體層。其中,TSECD和RSECD的厚度約2.3mm,FSECD的厚度約0.5mm。這些器件具有優(yōu)良的電致變色性能,當(dāng)施加1-3V電壓時(shí)可產(chǎn)生明顯的藍(lán)色或紫色。除柔性器件外,其余器件經(jīng)優(yōu)化后響應(yīng)時(shí)間都在100ms以內(nèi)、循環(huán)次數(shù)

5、達(dá)到百萬(wàn)次,經(jīng)封裝后著色態(tài)最長(zhǎng)可以保持達(dá)三天。循環(huán)次數(shù)和響應(yīng)時(shí)間這些參數(shù)已初步具備了電子墨水顯示材料的要求。紙?jiān)诜瓷湫腿虘B(tài)電致變色器件中作為紫精的主要載體,同時(shí)還作為反射層提高器件顯示的對(duì)比度,有利于制作電子墨水和電子紙,以紙為載體的EC材料容易加工,可以結(jié)合現(xiàn)有的絲網(wǎng)印刷技術(shù),為節(jié)能型EC顯示器件的發(fā)展提供一個(gè)新思路；PVP在器件中主要作為成膜劑,同時(shí)也是作為了紫精分子的載體；以瓊脂作為載體,在柔性PET-ITO上探索制作柔性全固態(tài)