[发明专利]一种电致变色材料及其制备方法、及防眩目汽车后视镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种电致变色材料及其制备方法，以及采用该电致变色材料的防眩目汽车后视镜。

背景技术

电致变色是指在外加电压的驱动下，材料的光学性能(透射率或反射率等)在可见光范围内产生稳定的可逆变化的现象。在外观上，电致变色材料通常表现为颜色及透明度的可逆变化。目前已有多种应用电致变色材料的产品面市，如：用于减弱眩光的汽车后视镜，根据光线变化调节反射或吸收阳光的智能窗等。

有机电致变色材料是通过其发生的氧化还原反应来实现着色和消色的可逆变化。它的优点在于：变色速度快，视角大，着色和消色的对比度高，通过改变外加电场易于控制灰度。有机电致变色材料种类繁多，而且可通过对分子的基团进行设计、修饰，从而改变其变色范围、稳定性等性能。

紫精化合物属于常见的有机电致变色材料，紫精化合物有三个氧化还原态，在其氧化还原过程中，取代基会通过π键结构分散部分体系电荷。紫精的颜色变化依赖于它的取代基，通过对它取代基的筛选可以实现对其颜色变化的选择。例如，CN 100409094C中公开了具有改善稳定性和寿命的电致变色材料的一系列紫精衍生物，上述紫精衍生物虽然改进了电致变色材料的寿命，但是仍存在响应时间较慢的问题。上述电致变色材料应用于汽车防眩光后视镜时，通常都是以蓝绿色为主，在此变色状况下，由于不能实现全波段的吸收，而是造成对部分波段吸收强，部分波段吸收弱甚至不吸收，通常会导致图像失真的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的电致变色材料响应时间较慢及变色后的图像失真的问题。

本发明提供了一种电致变色材料，其包含具有调节基团的紫精化合物，该调节基团为下式中的R，所述调节基团为阳离子调节基团，所述R为中的一种或几种；

本发明还提供了上述电致变色材料的制备方法，将联吡啶溶液与含有R的溴化物一起加热回流发生沉淀反应，至反应完全，过滤、清洗、干燥得到电致变色材料，所述R为中的一种或几种。

本发明还提供了一种防眩目汽车后视镜，依次包括玻璃基板、导电层、电致变色层、导电层、玻璃基板、反射层、保护层，所述电致变色层中含有上述的电致变色材料，该电致变色材料为阳离子型电致变色材料。

本发明的电致变色材料的电导率大幅降低，进而使采用本发明的电致变色材料制备的防眩目汽车后视镜变色时间大幅降低，同时，变色后的颜色为黑色，颜色较深，解决了后视镜变色后的图像失真的问题。

具体实施方式

本发明提供了一种电致变色材料，其包含具有调节基团的紫精化合物，该调节基团为下式中的R，所述调节基团为阳离子调节基团，所述R为中的一种或几种；

优选地，所述R为

一般地，联吡啶化合物在氧化还原电位下发生变色，而实现此过渡态变化的时间就是变色时间，从+2态转化为+1价态以及0价态的转化，而离子的导电性决定了变色的响应时间，要实现良好的导电且能够在得到电子后迅速的捕捉电子从而实现稳态变色就取决于材料的结构，根据公式σ＝1/ρ，其中，ρ为材料的电阻率，σ为电导率，电导率越大，材料的电阻越小，导电能力越强，材料的变色时间越短。

在设计联吡啶分子时本发明的发明人兼顾电导率和实现变色的过渡态离子的稳定性来合成，可以将分子看成是由电子给体(donor)-电子受体(acceptor)组成，即常说的D-A体系，本发明的发明人曾在其发表的论文《C60/C70键联1，4-二-(咔唑-9-亚甲基)苯的电化学行为与双光子吸收》，《高等学校化学学报》2009年5月，934-937中公开过类似的体系，研究表明，通过分子间的刚性联接有利于电子在分子间的传递。

本发明的联吡啶作为电子给体，通过引入电子受体，可改变其原有功能结构，通过分子间的刚性联接有利于电子在分子间的传递，如下面结构式所示：

在此种情况下，本发明的发明人通过引入调节基团来调节正碳中心电子云密度，结果发现变色材料在20ms内变成黑色。

该紫精化合物还包括补偿离子，该补偿离子为ClO₄^-、X^-、PF₆^-、BF₄^-中的一种。其中，X^-为卤素离子。优选为ClO₄^-。