[发明专利]阴极电致变色材料中主要化合物及其电致变色组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种电致变色材料中的主要化合物及其电致变色器件，它们应用于自动防眩目后视镜及相关的智能窗等相关领域。 

背景技术

电致变色指材料在电场作用下，变色材料电子转移而引起的透射、反射、吸收等材料光学性能在某一波长范围内可逆变化的现象。电致变色材料有一些独特的优点：材料光学性能在大范围内连续可调，可实现光调制；工作电压低，能耗低，易与集成电路匹配；工作温度范围宽，适宜大面积制作。根据气候、季节的变化动态控制太阳辐射能的透过率，最大限度地减少温控能耗，这种透射率、反射率可调控的电致变色窗被研究学者称为“智能窗”。这种玻璃可应用于建筑物、车辆后视镜、变色太阳镜、天窗光系统等。 

汽车防眩目后视镜可以替代传统的车辆后视镜，它由一面特殊的镜子和两个光敏传感器及电子控制单元组成，电子控制单元接收光敏传感器送来的车辆前部环境光和后面射来的眩目光信号。如果环境光线相对较弱，后边有较强眩目光照射在车辆后视镜上，电子控制单元将输出一个控制信号到玻璃上，加在玻璃导电层上的这个控制信号会改变玻璃内电致变色层的颜色，信号强度越高，电化层颜色越深，此时即使再强的眩目光照到后视镜上，经防眩目后视镜反射到驾驶员眼睛上的光线也不会刺眼。控制单元控制镜面电化层使反射光根据环境光线和眩目光线的入射强度，自动持续变化以后视镜反射率，防止眩目。当车辆倒车时，防眩目后视镜防眩功能可以被自动解除。 

目前应用于防眩目后视镜的电致变色材料大部分为紫晶类化合物，虽然这类化合物在空气中比较稳定，但配成电致变色溶液之后，就表现出不稳定性，长时间受到紫外线照射会使电致变色材料遭到破坏，所以要合成更为稳定的紫晶类化合物。目前也出现了一些其他相关的化合物，如噻喃类化合物，但由于成本过高，限制了它的使用领域。 

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种更加稳定、合成容易、成本低的阴极电致变色材料中主要化合物。 

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种采用上述化合物作为主要组分的电致变色组件。 

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种阴极电致变色材料中主要化合物，其特征在于采用以下结构通式(I)的化合物， 

其中： 

所述的R₁，R₂为 

X^-为Cl^-，或Br^-，或BF₄^-，或PF₆^-

所述的R₃，R₄为氢，或碳原子数为1-4的烷烃，或苯基，苄基。 

本发明，提供下面通式(I)的合成方法： 

式(I)的化合物可以通过如下方法合成： 

(1)使用结构通式(IV)的化合物 

a化合物(IV)与1-卤-2，4-二硝基苯反应，生成下面结构通式(V)的化合物 

b化合物(V)与 反应生成 

(2)使用结构式(IV)的化合物 

c化合物(IV)与 (X代表卤素元素)反应生成 

在合成此化合物的基础上，配成电致变色材料并应用于电致变色器件中。合成路线1中的反应是参照加拿大专利1031346。 

合成路线2，是将 (X代表卤素元素)(物质量之比约为1∶2)溶在纯或接近纯的乙腈或乙醇溶液(三者之间的物质量比为1∶2∶80～500)中回流反应1～24个小时，过滤得到的晶体，将得到的晶体溶于水溶液中，加入四氟硼酸钠饱和溶液或六氟磷酸钾饱和溶液(其物质量与IV的物质量之比为1∶2～5)或其它的无机盐饱和溶液，或不加无机盐直接重结晶结晶，沉淀析出，过滤后干燥再重结晶，即得所需的产品。 

阳极电致变色材料中主要化合物采用以下结构通式(II)、(III)的化合物， 

其中：所述的R₅为Cl^-，或Br^-，或I^-，或NO₃^-，或碳原子数为1～4的烷烃。