[发明专利]用于电控装置的电解质材料、其制备方法、包括其的电控装置和所述装置的生产方法

说明书

本发明涉及可电控装置的电解质材料，其制备方法，包括其的可电控装置，和制造所述装置的方法。 

这样的可电控装置被称为具有可变的光学和/或能量性能。其可以通常被定义为包括以下层的叠层： 

-具有玻璃功能的第一基材； 

-具有结合的电源引入线的第一导电层； 

-电活性系统； 

-具有结合的电源引入线的第二导电层；和 

-具有玻璃功能的第二基材。 

具有多层的电活性系统包括两层被电解质分隔的电活性材料，所述两层中的至少一层的电活性材料是电致变色的。在其中所述两种电活性材料都是电致变色材料的情况下，它们可能是相同的或者不同的。在其中电活性材料之一是电致变色的并且另一种不是电致变色的情况下，后者具有不参与系统的显色和消色过程的反电极的作用。在电流的作用下，电解质的离子填料被嵌入到电致变色材料层之一中并且从另一电致变色材料层或者从反电极脱离(désinsèrent)从而获得色对比度。 

国际申请PCT WO 2005/008326描述了通过下述方法获得的活性系统，所述方法在于： 

-取聚(氧化乙烯)薄膜(通常称为POE)的基体； 

-使这种基体在单体3，4-乙烯二氧噻吩(EDOT)中膨胀； 

-使EDOT聚合以获得POE薄膜，在该薄膜的两面上是电致变色聚合物聚(3，4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)； 

-使如此处理的薄膜在盐(如高氯酸锂)溶解在其中的溶剂(如碳酸丙二酯)中膨胀。 

这种活性系统的优点在于具有一定的机械强度，换言之，是自支撑的(autosupporté)。 

然而，如可以证实的是，活性系统的制造是复杂的，因此难以工业实施。此外，可以获得的对比度，即在两种相同的电致变色材料的情况 下消色状态的透光率/着色状态的透光率的比值，几乎是不令人满意的，通常颇接近于2，并且该系统通常是相当深色的，甚至在消色状态下，透光率常常低于40％，或甚至25％。 

因此，WO 2005/008326所提出的方案不适于令人满意地替换当前的使用胶凝化电解质的方案(参见例如EP 0880189 B1；US 7038828 B2)。 

当胶凝化电解质用于向电解质提供一定强度的目的时，例如聚合物PEDOT、聚苯胺或聚吡咯被引入到电致变色材料两层之间的，或者电致变色材料层或反电极层之间的“储存器”区域中，所讨论的两层中的每一层与导电层(如TCO，“透明的导电氧化物”的英语缩写)接触。胶凝化电解质由与溶剂和溶解的盐混合的聚合物、预聚物(例如PMMA，POE)或单体组成，并且在被置于可电控装置的“储存器”区域中之后，其可以例如被加热来引起聚合物、预聚物的交联或者单体的聚合。 

除了其在工业上不易将凝胶或溶液(其然后被胶凝化)引入到储存器中的事实以外，上述的电解质材料不是自支撑的。这种方案不适宜于在垂直位置使用的和其中介质在其自重作用下在储存器中位移的可能是大尺寸的装置(如玻璃板)，如果所述两个基材没有通过周边密封进行足够的机械加强，这使得在玻璃窗中由于引起玻璃窗“鼓起”的静压而导致开口的风险。此外，这些呈凝胶形式的电解质包含大量的溶剂，其易于与封装材料相互作用，这招致引起或促进两个玻璃基材分离的风险。 

为了固化胶凝，可以使用包含聚合物珠粒、溶剂和盐的混合物(参看欧洲专利申请EP 1560064 A1和国际申请PCT WO 2004/085567 A2)，其中所述混合物一旦被置于“储存器”区域中，被经受加热以形成透明的凝胶。这种方案可以获得包含较少溶剂的特粘的凝胶。然而，仍然是难以填充储存器，并且该系统具有有平庸的光透射的风险，如果聚合物珠粒没有完美地被溶解并且其折射率不同于凝胶的其余部分的折射率时。 

通过国际申请PCT WO 02/040578，也已知聚乙烯醇缩醛如聚乙烯醇缩丁醛的薄膜，其可以起电解质和层压插入物的作用。然而，这种产品需要在成型为插入物形式之前被配制成电解质并且特别地设计成对某些电致变色材料(如普鲁士蓝或氧化钨)有效果。由于缺乏配制灵活性，这种产品可能有效性少得多，甚至与其它电活性材料如例如PEDOT不相容。 

在试图解决全部上述问题过程中，申请人现在提出了一种新的和原 始的方案，其基于自支撑电解质系统，适合于赋予优良的对比度性能并且易于制备和使用，并且因此适合于全部的可电控装置，不管其尺寸如何。