专利名称：电活性材料的制作方法
电活性材料本发明涉及用于所谓具有可变的光学和/或能量性质的可电控装置的电活性材料，所述电活性材料包含具有分别正和负氧化还原活性的有机化合物，涉及制备这种材料的方法和试剂盒、可电控装置和使用这种电活性材料的窗玻璃。本发明涉及用于具有可变的光学/能量性质的可电控装置的电活性材料，所述材料呈自支撑层形式并且包含基质或者由基质组成，该基质能够保证所述电活性材料的机械强度并且在其中嵌入由以下形成的电活性体系
-至少一种能够被还原和/或接受电子的电活性有机化合物Ga1+)和充当补偿电荷的阳离子；
-至少一种能够被氧化和/或排出电子的电活性有机化合物(ea2)和充当补偿电荷的阳离子； -所述电活性有机化合物Ga1+和ea2)的至少一种为电致变色的以获得颜色对比；和-在电流作用下能够允许所述电活性有机化合物Ga1+和ea2)的氧化和还原反应的离子电荷，该反应对于获得颜色对比是必需的；
所述电活性化合物(eai+ & ea2)和所述离子电荷通过增溶液体(L)以溶解状态存在于所述基质中，该液体还能够溶解分别地与所述电活性化合物(eai+ & ea2)结合的经还原和氧化的物质Ga1 & ea2+)；
所述基质此外进行选择为所述离子电荷提供渗滤途径。已经溶解了所述电活性化合物和所述离子电荷的增溶液体(L)有时在下文由措辞“电活性溶液”表示。措辞“充当补偿电荷的阳离子”理解为表示可以与电子同时地被嵌入在电活性化合物中或者从其中排出的Li+、H+等等离子。措辞“能够被还原和/或接受电子和充当补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物”理解为表示具有负氧化还原活性的化合物，其可以是具有阴极着色的电致变色的，或者非电致变色的化合物(这时仅仅用作为离子电荷储存器或者反电极)。措辞“能够被氧化和/或排出电子和充当补偿电荷的阳离子的电活性有机化合物”理解为表示具有正氧化氧化活性的化合物，其可以是具有阳极着色的电致变色团，或者是非电致变色的化合物(这时仅仅用充当离子电荷储存器或者反电极)。如果假定化合物(ea。是电致变色的(例如是1，I’ _ 二乙基_4，4’ - 二吡啶
憧二高氯酸盐)和化合物(ea2)是电致变色的(例如是5，10- 二氢_5，10- 二甲基吩嗪)或者不是电致变色的(例如是二茂铁)，在电流作用下引起的氧化还原反应为以下
eax+ + e 三 eax
着色
ea2三 ea2 + θ
如果是电致变色的，着色如果非电致变色的，无色。根据第一现有技术，电活性材料包含溶液或者包含电活性有机化合物(ea: &ea2)的凝胶。尤其可以提到为或多或少粘性的凝胶形式的电活性材料，其基于聚合物(如聚环氧乙烷和聚甲基丙烯酸甲酯)、阳极和阴极电活性有机化合物(至少一个是电致变色的)、一种或多种离子盐和一种或多种溶剂和添加剂。根据第二现有技术，电活性材料包含自支撑聚合物基质，在其中嵌入了所述一种或多种电活性有机化合物Ga1+ & ea2)和离子电荷，所述聚合物基质在它内部包含溶解所述电活性化合物Ga1+ & ea2)以及分别结合的经还原和氧化物质Ga1+ & ea2)和所述离子电荷溶解但不溶解所述自支撑聚合物基质的液体(L)，该自支撑聚合物基质进行选择以保证用于离子电荷的渗滤途径以允许所述电活性有机化合物(eai+ & ea2)的氧化和还原反应。这种电活性体系被描述在本申请人公司的国际PCT申请W02009/007601中。根据第三现有技术，如在专利申请W02006/008776中，电活性材料是自支撑的并且用包含电活性有机化合物(eai+ & ea2)的液体增塑的聚合物膜。 通常，寻求获得可电控装置，其具有
-该电活性材料的优良机械强度；
-尽可能快的着色和褪色速率；
-足可以吸收该基材(如淬火玻璃)的平面缺陷的电活性材料的厚度，以保证均匀的褪色和着色状态，即具有相同的吸收水平，无论装置的所考虑区域为怎样；
-在该着色或褪色转换步骤期间，尽可能均匀的着色-褪色转换，即从边缘朝中心没有着色梯度(晕圈效应)；和
-在着色状态和褪色状态之间的高对比。上述不同的现有技术都具有缺点
电活性凝胶当它被置于可电控装置(如窗玻璃)中时可以蠕变，这将导致泄漏，使得装置不可用。用于将凝胶置于可电控装置中的技术是实施复杂的，由任选地在真空下的填充(“back-filling”)组成，有时然后是聚合反应步骤。此外，在这种填充期间，它难以挤出所有的空气。最后，对于大尺寸化的窗玻璃，用于沉积电活性材料或者确保充填凝胶所需的设备的大尺寸变得不可接受的。在用电活性溶液浸溃的聚合物膜的情况下，该膜的开发可以证明很难，因为该膜必须保证电活性材料的机械强度，具有足够的孔隙率以在浸溃之后允许离子电荷渗滤穿过该电活性材料的整个厚度，并且首先不被溶解也不在电活性溶液的溶剂中被转化为凝胶，甚至当可电控装置经受最高至80°C甚至更高的温度时也如此。该符合这些标准的聚合物膜此外是昂贵的并且不是非常耐久的，特别地具有在制备该装置期间由于处理操作而扭曲或随着时间破裂的风险，因此引起渗滤网络的损失和由于形成凝胶而引起的机械强度的损失。在浸溃之后，具有足够的孔隙率以允许离子电荷渗滤穿过该电活性材料的整个厚度的聚合物膜通常是薄的，具有低于150-200微米的厚度，其在淬火玻璃情况下不可以吸收该基材的平整度缺陷，该缺陷例如可以达到几十微米，甚至一百微米。自支撑并增塑的聚合物膜具有要求薄厚度(通常低于100-200微米以保证可接受的着色和褪色速率)的缺点，因为电活性化合物在自支撑并增塑的聚合物膜中的扩散速率是非常慢的。此外，在环境温度下进行增塑的自支撑聚合物经常在约80°C被转化为凝胶，如果该装置在外界、在阳光下使用时，该温度是可以达到的温度，这可以引起由于电活性材料的流动而产生的渗漏，在这种条件下使得装置不可用。本发明提供这些缺点的解决方案并且提出使用至少一种织物片作为基质，其允许得到具有数百微米的厚度的电活性材料和允许通过在电活性溶液中浸溃一个或多个织物片而容易浸溃该电活性材料。产生的自支撑电活性材料，其将是持久的，并且其数百微米的厚度将使得允许该基材的平面性缺陷，因此将可以被简单地沉积在该基材上。织物片的选择此外提供使各种类型纤维混合的可能性，它们中一部分在用于使该电活性化合物和电荷增溶的液体存在时可以胶凝化，凝胶-完好纤维的组合甚至提供改善的抗蠕变性并且可以提闻该广生的电活性材料的粘合性(粘结能力)，这引起该装置的机械强度的提闻。本发明的主题因此首先是用于可电控装置的具有可变的光学/能量性质的电活性材料，如在本说明书开始时所定义地，所述装置特征在于该基质基于织物片(NT)或者包括至少一个织物片(NT)的片堆叠体，所述织物片(NT)或者所述堆叠体，一旦用已经溶解了所述电活性化合物Ga1+ & ea2)和离子电荷的液体(L)浸溃后，是半透明的或者透明的，并且一旦用液体(L)浸溃后能够保持至少一部分它的完整性，使得所述电活性材料的强度 得到保证。换句话说，该织物片(NT)或者如上面所定义的织物片(NT)可以被认为是至少部分地不溶解于液体(L)中。该织物片(NT)或者织物片(NT)可以具有非编织网或者垫、编织织物或者针织织物的结构，这种非编织网或者垫，这种编织织物或者这种针织织物必要时涂有粘结剂，该粘结剂可以至少部分地可溶于液体(L)中以形成凝胶。术语“非编织网”和“垫”各被定义为具有彼此非编织、非针织在一起的纤维的膜结构。术语“编织织物”和“针织织物”被定义为由分别地进行编织或者针织的纤维和/或纱制成的基质。编织织物和针织织物具有在没有粘结剂的情况下优良的纱彼此间的内聚力的优点。当使用粘结剂时，它特别地使得可以使增溶液体(L)稍微胶凝化，进一步地改善电活性材料的机械强度，甚至该产生的电活性材料与基材的粘性。每个织物片(NT)可以由一种或多种类型纤维或者纱组成，该纱被定义为数个纤维的集合体。该织物片(NT)或者织物片(NT)特别地基于合成(人造)纤维和/或纱，特别地选自聚烯烃(如聚丙烯(PP))、聚酯、含氟聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE)或者聚偏二氟乙烯(PVDF))、聚酰胺或者聚酰亚胺的纤维和/或纱；和/或基于矿物纤维(如玻璃纤维)，和/或基于天然纤维和/或纱，如棉花或者羊毛纤维和/或纱。根据第一种变型，该织物片(NT)或者织物片(NT)基于单组分或者多组分纤维和/或纱，该多组分纤维和/或纱特别地是混合纤维和/或纱或者包含耐化学的材料芯(该芯能够在用增溶液体(L)浸溃期间保持它的完整性以保证电活性材料的机械强度)和至少一个在用浸溃液体(L)浸溃该织物片(NT)或者片堆叠体期间可溶于增溶液体(L)中的或者能够产生凝胶的材料的包壳的纤维和/或纱。作为混合纱的实例,可以提到Twintex 纤维(Owes Corning),其使玻璃和聚丙烯
彡口口
根据第二个变型，该织物片(NT)或者织物片(NT)基于不溶解于增溶液体(L)中的纤维和/或纱和基于可溶于增溶液体(L)中的纤维和/或纱，如此被溶解的纤维和/或纱已经引起凝胶的形成。相对于可溶解的纤维和/或纱的量，不可溶的纤维和/或纱的量将进行选择使得电活性材料的机械强度得到保证。使纤维和凝胶结合的体系在机械上将是比基于纤维和液体的体系更强的。根据第三种变型，该织物片(NT)或者该堆叠体的织物片(NT)是用可溶于增溶液体(L)中的材料或者在用增溶液体(L)浸溃该织物片或者该片堆叠体期间能够产生凝胶的材料进行涂抹的织物片；可以提到使用用聚合物涂抹的网或者编织织物，如由Saint-Gobain Performance Plastique以商标COHRlastic 销售的涂有娃氧烧的玻璃织物，该液体(U膨胀或者溶解该涂抹聚合物。该织物片(NT)或者织物片(NT)可以具有50微米_4毫米的厚度，构成它的纤维
具有50纳米至100微米的直径。在该电活性装置中，优选使用具有400微米至I毫米厚度的由具有I微米至20微米直径的纤维组成的织物片。对于基质，可以使用具有相同直径或者不同直径的纤维或者纱。可以提到使用单个织物片(NT)或者数个织物片(NT)的堆叠体，所述数个织物片是相同的或者是不同的性质和/或具有不同的纱直径。该一种或多种电活性有机化合物(ea/)可以选自二吡啶铺(bipyridiniums)或者紫精(viologgnes)、如I, Γ - 二乙基_4，4’ -二批唳ff 二高氯酸盐、卩比嗪铺、喃唳输、喹喔啉痛、卩比喃痛、卩比唳HI、四唑铺、verdazyls、醌、醌二甲烧(quinodimethanes)、三氰
基乙烯基苯、四氰基乙烯、多硫化物并且二硫化物，和刚提到的电活性化合物的所有电活性聚合物衍生物，如聚紫精(polyviologSnes)。所述一种或多种电活性有机化合物(ea2)可以选自茂金属、如二茂钴、二茂铁N，N，N’，N’-四甲基苯二胺(TMPD)，吩噻嗪类，如吩噻嗪，二氢吩嗪，如5，10-二氢-5，10-二甲基吩嗪，还原的甲基吩噻嗪酮(MPT)，亚甲紫bernthsen (MVB)，绿腙肼，以及刚提到的电活性化合物的电活性聚合物衍生物。该离子电荷可以由至少一种所述电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐和/或至少一种溶解在所述液体(L)中的酸和/或由所述基质携带。增溶液体(L)可以由溶剂或者溶剂混合物构成和/或由至少一种离子液体或者在环境温度下熔化的盐构成，所述离子液体或者熔盐或者所述离子液体或者熔盐这时构成携带离子电荷的增溶液体，所述离子电荷表示所述电活性体系的所有或部分的离子电荷。所述一种或多种离子盐可以选自高氯酸锂、三氟甲烷磺酸盐或者三氟甲基磺酸盐、三氟甲烷磺酰亚胺盐和铵盐。所述一种或多种酸特别地可以选自硫酸(H2S04)、三氟甲磺酸(CF3S03H)、磷酸(H3PO4)和多磷酸(Ηη+2Ρη03η+1)。所述一种或多种溶剂特别地可以选自环丁砜；二甲亚砜；二 I 烷；酰胺，如N, N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺；1-甲基-2-卩比咯烷酮；碳酸酯，如碳酸异丙烯酯，碳酸亚乙酯和碳酸亚丁酯；乙二醇如四乙二醇二甲醚；醇，如乙醇和乙氧基乙醇；酮，如环戊酮和苄基丙酮；内酯，如Y-丁内酯和乙酰基丁内酯；腈，如乙腈,戊二腈和3-羟基丙腈；酸酐，如乙酸酐；醚，如2-甲氧基乙基醚冰；邻苯二甲酸酯；己二酸酯；柠檬酸酯；癸二酸酯；马来酸酯；苯甲酸酯和琥珀酸酯。所述一种或多种离子液体特别地可以选自咪唑锡盐，如四氟硼酸I-乙基-3-甲基咪唑输(emim-BF4)、三氟甲烷磺酸I-乙基_3_甲基咪唑鐘(emim_CF3S03)、I-乙基-3-甲基咪唑铺双(三氟甲基磺酰)亚胺(emim-N(CF3SO2)2或emim_TSFI)和I- 丁基-3-甲基咪唑鐵双(三氟甲基磺酰)亚胺(bmim-N(CF3SO2)2或bmim-TSFI)。所述一种或多种离子盐和/或所述一种或多种酸在溶剂或者溶剂混合物中的浓度特别地小于或等于5mol/l，优选地小于或等于2mol/l，更优选地小于或等于lmol/1。
所述或者每种溶剂可以选自具有至少等于70 V，优选地至少等于150 V的沸点的那些。增溶液体(L)还可以另外包含至少一种增稠剂，其将溶解在所述液体(L)中以便形成凝胶。 所述增稠剂特别地可以选自
-不包括离子电荷的均聚物或者共聚物，在这样情况下，这些电荷由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带；
-包含离子电荷的均聚物或者共聚物，在这样情况下，可以提高所述渗滤速度的补充电荷可以由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带；和
-至少一种不携带离子电荷的均聚物或者共聚物和至少一种包含离子电荷的均聚物或者共聚物的共混物，在这样情况下可以提高渗滤速度的补充电荷可以由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带。所述增稠剂还可以选自乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)，聚氨酯(PU)，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚酰亚胺(PI)，聚酰胺(PA)，聚苯乙烯(PS)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚醚-酮(PEK)，聚醚-醚-酮(PEEK)，氯甲代氧丙环共聚物，聚烯烃，聚环氧乙烷(POE)，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和硅氧烷，或者其衍生物或者其单体或其预聚合物。所述增稠剂还可以选自聚电解质，特别是已经经受用希望的离子电荷离子交换SO3H基团的H+离子的磺化聚合物。所述磺化聚合物特别地选自四氟乙烯的磺化共聚物，磺化聚苯乙烯(PSS)，磺化聚苯乙烯的共聚物，聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-I-丙烷磺酸)(PAMPS)，磺化聚醚醚酮(PEEK)和磺化聚酰亚胺。该基质还可以由片堆叠体形成，该片堆叠体还包含，除了所述一个或多个至少部分地不溶解于液体(L)中的织物片(NT)之外，至少一个其中增溶液体(L)已经渗入到芯以使它膨胀或者使它溶解的非织物片(NNT)，和/或至少一个可溶于所述液体(L)中的织物片(NT，)。“非织物片”被定义为没有纤维性基质的聚合物片。构成至少一个如在前面段落中定义的基质的聚合物片的聚合物可以是均聚物或者共聚物，其呈是无孔的但是能够在所述液体中膨胀的膜形式，或者呈多孔膜形式，所述多孔膜任选地能够在包含离子电荷的液体中膨胀，并且其在膨胀之后的孔隙率进行选择以允许离子电荷在经液体浸溃的膜的厚度中渗滤。构成至少一个片的聚合物还可以溶于所述液体(L)中。构成至少一个聚合物片的聚合物还可以选自
-不包含离子电荷的均聚物或者共聚物，在这样情况下，这些电荷由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带；
-包含离子电荷的均聚物或者共聚物，在这样情况下，可以提高所述渗滤速度的补充电 荷可以是由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带；和
-至少一种不携带离子电荷的均聚物或者共聚物和至少一种包含离子电荷的均聚物或者共聚物的共混物，在这样情况下，可以提高渗滤速度的补充电荷可以由至少一种上述的电活性有机化合物和/或由至少一种离子盐或者溶解的酸和/或由至少一种离子液体或者熔盐携带。聚合物片的一种或多种聚合物可以选自乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯的共聚物(EVA)，聚氨酯(I3U)，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)，聚酰亚胺(PI)，聚酰胺(PA)，聚苯乙烯(PS)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，聚醚-酮(PEK)，聚醚-醚-酮(PEEK)，氯甲代氧丙环共聚物，聚烯烃，聚环氧乙烷(POE)，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸甲基酯(PMMA)和硅氧烷，或者它们的衍生物或者它们的单体或它们的预聚合物。聚合物片的一种或多种聚合物还可以选自聚电解质，特别地磺化聚合物(其已经经受用具有希望的离子电荷的离子交换SO3H基团的H+离子，这种离子交换已经于在电活性溶液中浸溃该基质之前和/或同时进行，该基质由一个或多个织物片(NT)与一个或多个聚合物片的堆叠体构成)，该磺化聚合物特别地选自四氟乙烯的磺化共聚物，磺化聚苯乙烯(PSS)、磺化聚苯乙烯的共聚物、聚(2-丙烯酰氨基-2-甲基-I-丙烷磺酸)(PAMPS)、磺化聚醚醚酮(PEEK)和磺化聚酰亚胺。此外，由至少一个织物片(NT)构成的基质和液体(L)有利地进行选择使得该活性介质经受对应于随后的层压或者压延步骤所需要的温度的温度，即至少80°C，特别地至少100°C的温度。构成基质的材料和增溶液体(L)可以具有不同指数或者基本上相等的指数。该指数将优选地是基本上相等的，相差最多O. 10，甚至最多O. 05，以便降低装置的模糊度。作为实例，基质由玻璃纤维，例如E玻璃(具有约I. 55的理论指数)纤维片构成，和增溶液体(L)由邻苯二甲酸二甲酯构成(具有约I. 515的理论指数)。根据另一个实例，基质由聚偏二氟乙烯(PVDF)纤维片(具有约1.42的理论指数)构成，和增溶液体(L)由碳酸异丙烯酯构成(具有I. 422的理论指数)。本发明的另一主题是用于制备如在本发明上下文中先前定义的电活性材料的方法，特征在于用已经溶解了所述电活性体系的增溶液体(L)进行所述由至少一个织物片(NT)构成的基质的浸溃，然后必要时进行浙干操作。浸入可以进行2分钟至3小时的时间长度。该浸入可以在加热下，例如在40至80°C温度下进行。该浸入还可以应用超声波来进行以帮助电活性溶液渗透到基质中。而且，本发明的另一主题是用于制备如在本发明上下文中先前定义的电活性材料的试剂盒，特征在于它由以下组成
-如在本发明上下文中先前定义的基质，其能够保证该电活性材料的机械强度；和-如在本发明上下文中先前定义的电活性体系的增溶液体(L)，在其中已经溶解了所述点活性体系。本发明的另一主题是具有可变的光学/能量性质的可电控装置，包括以下层的堆叠体
-具有玻璃功能的第一基材(VI)；
-具有连接的电流馈电的第一导电层(TCCl)；
-电活性材料；
-具有连接的电流馈电的第二导电层(TCC2);和 -具有玻璃功能的第二基材(V2)，
特征在于该电活性材料如在本发明上下文中先前所定义。具有玻璃功能的基材特别地选自玻璃(浮法玻璃等等)和透明的聚合物，如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二酸乙二酯(PET)、聚萘甲酸乙二酯(PEN)和环烯烃共聚物(COC)。在本发明上下文中，使用的导电层表示为“TCC”，是措辞“透明导电涂层”的缩写，其一个实施例是TC0( “透明导电氧化物”)。该导电层还可以包括栅格或者微栅格或者呈栅格或者微栅格形式；它们还可以包括有机和/或无机下层，特别地在塑料基材的情况下。导电层特别地是金属类型的层，如银层、金层、钼层和铜层；或者透明导电氧化物(TCO)类型层，如锡掺杂的氧化铟(In2O3 = Sn或ΙΤ0)层，锑掺杂的氧化铟(In2O3 = Sb)层，氟掺杂的氧化锡(SnO2 = F)层和铝掺杂的氧化锌(ZnO = Al)层；或者TCO/金属/TCO类型多层，TCO和金属特别地选自上面列出的那些；或者NiCr/金属/NiCr类型多层，金属特别地选自上面列出的那些。当电致变色体系用来在透射中工作时，导电材料通常是透明的氧化物，其电子导电已经通过掺杂进行增强，如In2O3:Sn, In2O3:Sb, ZnOiAl或者SnO2:F0锡掺杂的氧化铟(In2O3:Sn或者ΙΤ0)由于它的高电子电导率性质和它的低光吸收经常被使用。替代地或者补充地，当该体系用来在反射中工作时，导电材料之一可以是金属性质。本发明的可电控装置可以进行装配以形成
-可以自发活化的用于机动车辆的天窗，或者用于机动车辆的侧窗或者后窗或者后视
镜;
-机动车辆、飞机或者船的风挡或者风挡的一部分，交通工具的天窗；
-飞机舷窗；
-用于起重机、工地机械或者拖拉机的窗玻璃；
-用于显示图形和/或字符信息的显示板；
-用于建筑物的内部或者外部窗玻璃；-屋顶窗户；
-展示橱柜或者商店柜台；
-用于保护仪表盘类型物品的玻璃；
-防眩计算机屏；
-玻璃家具；和
-用于在建筑物内部分隔两个房间的墙壁。根据本发明的可电控装置可以在透射中或者在反射中工作。该基材可以是透明的、平面或者弯曲的、明亮的或者本体着色的、不透明的或者不透明化的，具有多边形状或者至少部分地弯曲。该基材至少一个可以引入另一功能性，如日照控制、减反射或者自清洁功能性。本发明的另一主题是用于制备如在本发明上下文中先前所定义的可电控装置的方法，特征在于形成它的不同层通过压延或者层压进行装配，任选地使用加热。本发明最后涉及单层或者多层窗玻璃，特征在于它包括如在本发明上下文中前面所定义的可电控装置。可以将构成所述体系的不同层装配为单层或者多层窗玻璃。以下实施例举例说明本发明而不限制本发明的范围，在这些实施例中，TL表示光透射，L*、a*和b*被定义为在CIELab颜色空间中的比色值。在这些实施例中使用的“K-glass ”玻璃是用具有等于20. 5欧/ □的薄层电阻R □的SnO2 = F导电层覆盖的玻璃(以该名称由Pilkington销售的玻璃)。实施例I:电致变色元件的制备:
-具有SnO2 = F层的玻璃；
-电活性材料非编织玻璃网+ 二茂铁+1，I’ - 二乙基-4，4’ - 二吡啶铺二高氯酸盐+高氯酸锂+碳酸异丙烯酯；
-具有SnO2 = F层的玻璃。制备包含O. 06mol. Γ1 二茂铁、O. 06mol. L^1I, I，- 二乙基 _4，4，- 二吡啶鐵二高 氯酸盐和O. 15mol. L—1高氯酸锂的碳酸异丙烯酯的溶液。搅拌该溶液30分钟。通过干途径获得的、500微米厚的、具有13微米厚的纤维的非编织玻璃网用这种溶液浸溃。经浸溃网在导电层侧在“K-glass ”玻璃基材上铺展。双面胶带布置在周边，然后该网用第二个“K-glass ”玻璃基材覆盖，使导电层侧朝向经浸溃的网。如此制备的电致变色装置，其活性表面是8X8 cm2，进行压延。这种电致变色装置的性能在以下表I中给出
MJ. _
_TL (%) a* b*_
着色状态，在 I. 5V 馈电~ 27. 37 ~42. 83
褪色状态，在 OV|66. 86 1-3.45 丨21. 99实施例2 :电致变色元件的制备:
-具有SnO2 = F层的玻璃；
-电活性材料非编织玻璃网+ 二茂铁+1，I’ - 二乙基_4，4’ - 二吡啶憧二高氯酸盐+三氟甲基磺酸锂+双(2-丁氧基乙基)邻苯二甲酸酯/I-乙基-3-甲基咪唑铺双(三氟甲基磺酰)亚胺；
-具有SnO2 = F层的玻璃。制备包含O. 03mol. Γ1 二茂铁、O. 03mol. Γ1 的 1，I，_ 二乙基 _4，4，- 二吡啶铺高氯酸盐和O. ( πιοΙ.Γ1三氟甲基磺酸锂的在20/10双(2-丁氧基乙基)邻苯二甲酸酯/I-乙基-3-甲基咪唑德双(三氟甲基磺酰)亚胺的混合物中的溶液。搅拌该溶液30分钟。然后，进行与实施例I中相同的过程以获得电致变色装置，其性能在以下表2中给出
表 2__
权利要求
1.用于具有可变的光学/能量性质的可电控装置的电活性材料，所述材料呈自支撑层形式并且包含基质或者由基质组成，该基质能够保证所述电活性材料的机械强度并且在其中嵌入由以下形成的电活性体系 -至少一种能够被还原和/或接受电子的电活性有机化合物Ga1+)和充当补偿电荷的阳离子； -至少一种能够被氧化和/或排出电子的电活性有机化合物(ea2)和充当补偿电荷的阳离子； 所述电活性有机化合物Ga1IP ea2)的至少一种为电致变色的以获得颜色对比；和 -在电流作用下能够允许所述电活性有机化合物Ga1+和ea2)的氧化和还原反应的离子电荷，该反应对于获得颜色对比是必需的； 所述电活性化合物(eai+ & ea2)和所述离子电荷通过增溶液体(L)而以溶解状态存在 于所述基质中，该增溶液体还能够溶解分别地与所述电活性化合物(eai+ & ea2)结合的经还原和氧化的物质Ga1 & ea2+)； 所述基质此外进行选择为所述离子电荷提供渗滤途径，特征在于该基质基于织物片(NT)或者包括至少一个织物片(NT)的片堆叠体，所述织物片(NT)或者所述堆叠体，一旦用已经溶解了所述电活性化合物Ga1+ & ea2)和离子电荷的液体(L)浸溃后，是半透明的或者透明的，并且一旦用液体(L)浸溃后能够保持至少一部分它的完整性，使得所述电活性材料的强度得到保证。
2.根据权利要求I的电活性材料，特征在于该织物片(NT)或者织物片(NT)具有非编织网或者垫、编织织物或者针织织物的结构，这种非编织网或者垫，这种编织织物或者这种针织织物必要时涂有粘结剂，该粘结剂可以至少部分地可溶于液体(L)中以形成凝胶。
3.根据权利要求I和2任一项的电活性材料，特征在于每个织物片(NT)由一种或多种类型纤维或者纱组成，所述纱被定义为数个纤维的集合体。
4.根据权利要求I至3任一项的电活性材料，特征在于该织物片(NT)或者织物片(NT)基于合成纤维和/或纱，其特别地选自聚烯烃，如聚丙烯(PP)、聚酯、含氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)或者聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚酰胺或者聚酰亚胺的纤维和/或纱；和/或基于矿物纤维，如玻璃纤维，和/或基于天然纤维和/或纱，如棉花或者羊毛纤维和/或纱。
5.根据权利要求I至3任一项的电活性材料，特征在于该织物片(NT)或者织物片(NT)基于不溶解于增溶液体(L)中的纤维和/或纱和基于可溶于增溶液体(L)中的纤维和/或纱，如此被溶解的纤维和/或纱已经引起凝胶的形成，相对于可溶解的纤维和/或纱的量，不可溶的纤维和/或纱的量进行选择使得电活性材料的机械强度得到保证。
6.根据权利要求I至3任一项的电活性材料，特征在于该织物片(NT)或者该堆叠体的织物片(NT)是用可溶于增溶液体(L)中的材料或者在通过增溶液体(L)浸溃该织物片或者该片堆叠体期间能够产生凝胶的材料进行涂抹的织物片。
7.根据权利要求I至6任一项的电活性材料，特征在于增溶液体(L)还另外包含至少一种增稠剂，其将溶解在所述液体(L)中以便形成凝胶。
8.根据权利要求I至7任一项的电活性材料，特征在于该基质由片堆叠体形成，所述堆叠体还包含，除了所述一个或多个至少部分地不溶解于液体(L)中的织物片(NT)之外，至少一个在其中增溶液体已经渗入到芯以使它膨胀或者使它溶解的非织物片(NNT)，和/或至少一个可溶于所述液体(L)中的织物片(NT’)。
9.根据权利要求8的电活性材料，特征在于构成至少一个所述基质的聚合物片的聚合物是均聚物或者共聚物，其呈无孔的但是能够在所述液体中能膨胀的膜形式，或者呈多孔膜形式，所述多孔膜任选地能够在包含离子电荷的液体中膨胀并且其在膨胀之后的孔隙率进行选择以允许离子电荷在经液体浸溃的膜的厚度中渗滤。
10.根据权利要求I至9任一项的电活性材料，特征在于所述构成基质的材料和增溶液体(L)具有基本上相等的指数，相差最多0. 10，甚至最多0. 05。
11.制备根据权利要求I至10任一项定义的电活性材料的方法，特征在于用已经溶解了所述点活性体系的增溶液体(L)进行所述由至少一个织物片(TS)构成的基质的浸溃，然后在必要时进行浙干操作。
12.具有可变的光学/能量性质的可电控装置，其包括以下层的堆叠体 -具有玻璃功能的第一基材(Vl)； -具有连接的电流馈电的第一导电层(TCCl)； -电活性材料； -具有连接的电流馈电的第二导电层(TCC2);和 -具有玻璃功能的第二基材(V2)， 特征在于该活性材料如权利要求1-10任一项所定义。
13.单层或者多层窗玻璃，特征在于它包括如权利要求12所定义的可电控装置。
全文摘要
本发明涉及用于具有可变的光学/能量性质的可电控装置的电活性材料，所述材料呈自支撑层形式，并且包含基质或者由基质组成，该基质能够保证该材料的机械强度，在其中嵌入由以下形成的电活性体系至少一种电活性有机化合物(ea1+)和至少一种电活性有机化合物(ea2)和在电流作用下能够允许所述有机化合物的氧化/还原反应的离子电荷。所述有机化合物和所述离子电荷通过增溶液体(L)溶解而以溶解状态存在于所述基质中。所述基质基于织物片(NT)或者包括至少一个织物片(NT)的片堆叠体，所述织物片或者所述堆叠体，一旦用已经溶解了所述有机化合物和离子电荷的液体(L)浸渍后，是半透明的或者透明的，并且一旦用液体(L)浸渍后能够保持至少一部分它的完整性。
文档编号G02F1/15GK102803435SQ201180010515
公开日2012年11月28日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月23日
发明者S.索拉斯基, F.皮劳西, G.博科扎 申请人:法国圣戈班玻璃厂