CN102952538A - 一种电致变色材料及其制备方法、以及一种电致变色装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电致变色材料，所述电致变色材料包含n型电致变色材料、p型电致变色材料、聚合物基质以及第一溶剂，其中，所述n型电致变色材料为紫精化合物，所述n型电致变色材料、p型电致变色材料嵌入所述聚合物基质中形成凝胶态电致变色材料。本发明还提供了上述电致变色材料的制备方法，含有上述电致变色材料的电致变色装置以及这种电致变色装置的制备方法。本发明通过使得n型电致变色材料、p型电致变色材料嵌入聚合物基质中，得到凝胶态电致变色材料，制备工艺简单，凝胶态电致变色材料能够涂布在异型面上，并且可以在室温下制备，因而能够应用在热敏性基材上，应用范围更为广泛，所制得的电致变色装置具有较好的光学性能。

Description

一种电致变色材料及其制备方法、以及一种电致变色装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及电致变色材料领域，更具体地说，涉及一种电致变色材料及其制备方法、以及一种电致变色装置及其制备方法。

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（EC，Electro

chromic）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（EC）材料的电致变色（EC）装置面市，例如: 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。

众所周知，第一代电致变色（EC）装置由七个不同的层组成，其中，中间的三层为作用层；所述三个作用层包括EC材料层和离子储存材料层，EC材料层和离子储存层由固态或液态电解质层隔开，EC材料层和离子储存材料层起到颜色变化与氧化还原的作用。这种EC装置的运行主要是依靠在导电基板上施加一定的电压而导致EC材料层和离子储存材料发生氧化还原反应，从而带来EC装置的颜色变化。这种传统的七层EC装置运行起来有一些限制，主要是因为其不同层的材料之间的结合都有各自的要求，具体来说：对于EC装置来说，最重要的是EC材料，EC材料按其在氧化或还原过程时是否会改变颜色而分为阴极材料和阳极材料。而与EC材料在氧化还原过程中起到互补作用的材料为离子储存材料。EC材料和离子储存材料要符合某些特定的要求，例如：两种材料需要有相同的电荷含量以便于EC装置的正确运行，然而难以找到一对适当的互补材料。另外，采用液态电解质存在溶剂泄漏或蒸发的隐患，反之采用固态电解质则EC装置内部的离子和电子的传输速度相对较慢。

上述局限促使本领域的技术人员进行技术创新推出了第二代EC装置，所述第二代EC装置为五层结构，第一代EC装置的三层工作层由单层电致变色混合材料所取代。这种EC装置的主要改进体现为电致变色材料的制备过程以及电致变色装置的制备过程的简化。

在一般的电致变色混合材料中，包含n型材料和P型材料，紫精是常见的 n 型（即阳离子型，得到电子而变色) 电致变色材料，与 p 型(即阴离子型，失去电子而变色) 电致变色材料在溶液中形成互补写-擦(writing-erasing) 体系。在电场作用下，体系中两种互补离子可自由扩散或迁移到电解质表层，紫精从电极处获得电子，由氧化态转变到还原态，对应的阴离子材料在电极上失去电子，由还原态转变为氧化态，材料由无色变为有色；自擦除( self-erasing) 过程中，两种离子从电解质表层迁移到溶液内部，相遇后电子转移，材料褪色，常见的P型材料如吩嗪、吩噻衍生物等。

然而，现有的第二代EC装置为溶液型EC装置，即电致变色混合材料为包含n型材料和P型材料的混合溶液，所述混合溶液从两块密封的导电玻璃（即ITO）上的小孔中注入。美国专利US4902108、US5202787以及US 6248263中报道了类似的EC材料，采用这种EC材料的EC装置已经达到商业化应用水平。然而，这种EC装置的缺陷在于EC材料为液态EC材料，组装工艺复杂，液态EC材料中的溶剂容易泄露降低装置的寿命，导致EC装置破损甚至危及人身安全。

发明内容

本发明为解决现有技术中存在的电致变色装置的电致变色层采用液态的电致变色材料，制作工艺复杂，并且液态的电致变色材料中的溶剂容易泄漏的技术问题。

本发明提供一种电致变色材料，所述电致变色材料包含n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质以及第一溶剂，其中，所述n型电致变色材料为紫精化合物，所述n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入所述聚合物基质中形成凝胶态电致变色材料。

在所述的电致变色材料中，所述紫精化合物的结构式为：

R₁和R₂各自独立地为碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-5的烷基苯中的一种；X^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份电致变色材料的总重量为基准，所述紫精化合物的含量为5-25重量份。

在所述的电致变色材料中，所述聚合物基质的结构式为：

其中，n为2-100，R₃为H、碳原子数为1-10的烷基中的一种；X₁ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述聚合物基质的含量为30-40重量份。

在所述的电致变色材料中，所述p 型电致变色材料为电子媒介体，所述电子媒介体选自对苯二酚、苯醌、四氰基对苯二醌二甲烷、四硫富瓦烯中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述电子媒介体的含量为1-4重量份。

在所述的电致变色材料中，所述电致变色材料还包含增塑剂，所述增塑剂的结构式为：

R4和R5各自独立地为H、碳原子数为1-10的烷基或烯基中的一种；X₂ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，增塑剂的含量为0.8-8重量份。

在所述的电致变色材料中，所述电致变色材料还包含紫外线吸收剂，以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，紫外线吸收剂的含量为0-1重量份。

在所述的电致变色材料中，所述第一溶剂是沸点为150℃-300℃的有机溶剂。

本发明还提供了上述的电致变色材料的制备方法，包括下述步骤：将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，然后使第二溶剂挥发，得到凝胶态的电致变色材料。

在所述的电致变色材料的制备方法中，所述有机溶剂包括第一溶剂和第二溶剂，所述第一溶剂的沸点为150℃-300℃，所述第二溶剂的沸点为20℃-80℃，所述第一溶剂和第二溶剂的体积比为0.5-2：1。

在所述的电致变色材料的制备方法中，所述第一溶剂为丙烯碳酸酯、二甲基甲酰胺、正己醇中的一种，所述第二溶剂为丙酮、丁酮、四氢呋喃中的一种。

本发明还提供了一种电致变色装置，依次包括第一基板、第一导电膜、电致变色层、第二导电膜、第二基板，所述电致变色层中含有如上所述的电致变色材料。

本发明还提供了上述电致变色装置的制备方法，包括下述步骤：

步骤1、将n型电致变色材料、p型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤2、将所述混合溶液涂布在第一导电膜上，使第二溶剂挥发后在第一导电膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤3、将第二导电膜放置在所述凝胶态的电致变色材料层上，加压使所述凝胶态的电致变色材料层成型电致变色层；

步骤4、采用第一基板、第二基板将所述电致变色层密封得到所述的电致变色装置。

综上所述，本发明采用紫精化合物作为n型电致变色材料，并相应地选择p 型电致变色材料，将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、第一溶剂和聚合物基质混合，使得n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入聚合物基质中，得到凝胶态电致变色材料，制备工艺简单，所述凝胶态电致变色材料可以通过涂布的方式涂覆于一ITO（IndiumTinOxide 掺锡氧化铟）薄膜上，然后通过另一ITO薄膜加压，在两个ITO薄膜之间形成电致变色层，组装工艺简单，避免了现有的液态EC材料中的溶剂容易泄露的技术问题，凝胶态电致变色材料能够涂布在异型面上，并且上述凝胶态电致变色材料可以在室温下制备，能够应用在热敏性塑料基材上，应用范围更为广泛，所制得的电致变色装置具有较好的光学性能。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本发明提供一种电致变色材料，所述电致变色材料包含n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质以及第一溶剂，其中，所述n型电致变色材料为紫精化合物，所述n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入所述聚合物基质中形成凝胶态电致变色材料。

本领域的技术人员知道，紫精是常见的n型（阳离子型，得到电子而变色）电致变色材料，与p 型（阴离子型，失去电子而变色）电致变色材料在溶液中形成互补写-擦体系。在电场作用下，体系中两种互补离子可自由扩散或迁移到电解质表层，紫精从电极处获得电子，由氧化态转变到还原态，对应的阴离子材料在电极上失去电子，由还原态转变为氧化态，材料由无色变味有色；自擦除过程中，两种离子从电解质表层迁移到溶液内部，相遇后电子转移，材料退色。本发明的n型电致变色材料、p 型电致变色材料的电致变色原理与上述的电致变色原理相似，区别在于，发明人提供了一种聚合物基质，使所述n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入所述聚合物基质中，使本发明制作电致变色装置所采用的电致变色材料为凝胶态的电致变色材料，既不影响n型电致变色材料、p 型电致变色材料的离子通过所述聚合物基质迁移，又使得工艺更简单，应用范围更为广泛。

其中，所述紫精化合物可为本领域技术人员所公知的紫精化合物，紫精化合物即联吡啶盐类的所有化合物，紫精化合物的通式可以记作﹝R₂C₁₀H₈N₂﹞²⁺2X^-，R为N原子上的取代基，可以为烷基，X^-为负离子，通常为ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、AsF₆ ^-、CH₃COO^-、卤素等，每个紫精单元的两个X^-可以相同，也可以不同。优选地，所述紫精化合物的结构式为：

R₁和R₂各自独立地为碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-5的烷基苯中的一种；X^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述紫精化合物的含量为5-25重量份。

所述p型电致变色材料为本领域技术人员所公知的具有电子转移性能，能够与紫精化合物形成互补写-擦体系的电子媒介体，例如：吩嗪、吩噻衍生物等。在本发明中，所述电子媒介体优选为对苯二酚、苯醌、TCNQ（四氰基对苯二醌二甲烷）、四硫富瓦烯中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述电子媒介体的含量为1-4重量份。

所述第一溶剂选自沸点高于150℃的有机溶剂，优选地，第一溶剂是沸点为150℃-300℃的有机溶剂，以避免参与形成凝胶的第一溶剂在室温下挥发而使得凝胶态的电致变色组分固化。同时，为了使凝胶态的电致变色材料中的各组分混合均匀，形成更好的分散体系，可以在制备凝胶态的电致变色材料的过程中加入第二溶剂。所述第二溶剂选自低沸点的溶剂，优选地，所述第二溶剂的沸点为20℃-80℃，能够在室温下挥发，挥发后即可得到性能良好的凝胶态的电致变色材料。可以理解的是，第一溶剂和第二溶剂选自能够形成互溶的溶剂，并能够将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质在室温下溶解，优选地，所述第一溶剂为PC、DMF、正己醇中的一种；所述第二溶剂为丙酮、丁酮、四氢呋喃中的一种；所述第一溶剂和第二溶剂的体积比为0.5-2：1。

本发明的主要改进之处是提供了一种聚合物基质，常温下是固态，可以溶于第一溶剂；通过添加第一溶剂进行混合调节粘稠性，可使n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入所述聚合物基质，形成凝胶态的电致变色材料，可以理解的是，能够与n型电致变色材料、p 型电致变色材料、第一溶剂混合形成凝胶，并且能够提供较佳的离子传导性能及电子储存性能的聚合物基质均适用于本发明，在优选的情况下，所述聚合物基质的结构式为：

其中，n为2-100，R₃为H、碳原子数为1-10的烷基中的一种；X₁ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述聚合物基质的含量为30-40重量份。

在本发明的电致变色材料中，优选地，所述电致变色材料还包含增塑剂，使得电致变色材料的柔韧性更佳，所述增塑剂的结构式为：

R4和R5各自独立地为H、碳原子数为1-10的烷基或烯基中的一种；X₂ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，增塑剂的含量为0.8-8重量份。

优选地，所述电致变色材料还包含紫外线吸收剂，其作用是可强烈地吸收紫外线，所述紫外线吸收剂可选自市售的常规的紫外线吸收剂，例如：Tinuvin 384，以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，紫外线吸收剂的含量为0-1重量份。

本发明还提供了上述的电致变色材料的制备方法，包括下述步骤：将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，然后使第二溶剂挥发，得到凝胶态的电致变色材料。

在本发明的制备方法中，优选地，在体系中还加入有增塑剂和紫外线吸收剂，将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、增塑剂、紫外线吸收剂、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，使n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、增塑剂和紫外线吸收剂溶解于第一溶剂、第二溶剂中，得到具有一定的粘稠性的混合溶液，然后使第二溶剂挥发，即可得到凝胶态的电致变色材料。

在本发明的制备方法中，所述第一溶剂选自沸点高于150℃的有机溶剂，以避免参与聚合物基质形成凝胶的第一溶剂在室温下挥发而使得凝胶态的电致变色组分固化，同时，为了使凝胶态的电致变色材料中的各组分混合均匀，形成更好的分散体系，可以在制备凝胶态的电致变色材料的过程中加入第二溶剂，所述第二溶剂选自低沸点的溶剂（选择沸点低于80℃的有机溶剂），能够在室温下挥发，挥发后即可得到性能良好的凝胶态的电致变色材料。可以理解的是，第一溶剂和第二溶剂选自能够形成互溶的溶剂，并能够将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质在室温下溶解，优选地，所述第一溶剂为PC（丙烯碳酸酯）、DMF（二甲基甲酰胺）、正己醇中的一种；所述第二溶剂能够在室温下自然挥发，也可进行加热后挥发，优选地，所述第二溶剂为丙酮、丁酮、四氢呋喃中的一种；所述第一溶剂和第二溶剂的体积比为0.5-2：1。

本发明还提供了一种电致变色装置，依次包括第一基板、第一导电膜、电致变色层、第二导电膜、第二基板，所述电致变色层中含有如上所述的电致变色材料。在本发明提供的电致变色装置中，所述第一基板、第二基板不仅可采用现有的玻璃板，还可采用各种塑胶制作的塑胶板，例如：能够采用热敏性塑料作为基板，应用范围更为广泛。

本发明的电致变色装置为五层结构，其中间的电致变色层由本发明的凝胶态的电致变色材料所形成；所述第一基板、第二基板可为现有的玻璃基板或树脂基板，为了较佳的密封所述电致变色层，优选为环氧树脂基板。所述第一导电膜、第二导电膜可为本领域技术人员所公知的ITO薄膜，其作用在于使本发明的凝胶态的电致变色材料置于所述两片ITO薄膜之间，当通过两片ITO薄膜施加一定的电压时，凝胶态的电致变色材料中的n型电致变色材料、p 型电致变色材料发生电子转移，可使电致变色层的颜色发生改变。

本发明还提供了上述电致变色装置的制备方法，包括下述步骤：

步骤1、将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，得到混合溶液；在本步骤中，优选地体系中还含有增塑剂和紫外线吸收剂。在本步骤中，在体系中加入第一溶剂和第二溶剂，虽然第二溶剂不参与形成凝胶态的电致变色材料，但是采用第二溶剂形成混合溶液，才能够通过涂布的方式制作电致变色材料层，并且第二溶剂挥发后形成的凝胶态的电致变色材料内的各组分的分布更为均匀。

步骤2、将所述混合溶液涂布在第一导电膜上，使第二溶剂挥发后在第一导电膜上形成凝胶态的电致变色材料层；在本步骤中，可以在混合溶液中加入然直径为1.0-10.0μm的玻璃隔离物，使得涂布后形成的电致变色层的厚度均匀。

步骤3、将第二导电膜放置在所述凝胶态的电致变色材料层上，加压使所述凝胶态的电致变色材料层成型电致变色层。

步骤4、采用第一基板、第二基板将所述电致变色层密封得到所述的电致变色装置。所述第一基板、第二基板不仅可采用现有的玻璃板，还可采用各种塑胶制作的塑胶板，值得一提的是，现有的固态电致变色装置通常采用磁控溅射镀膜制作，需要在高温制备，因而，不能采用热敏性塑料作为基板，而本发明的凝胶态电致变色装置可以在常温下制作而成，因而可以采用热敏性塑料，例如：PC（聚碳酸酯）、PET（聚酯）制造的基板。

综上所述，本发明采用紫精化合物作为n型电致变色材料，并相应地选择p 型电致变色材料，将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、第一溶剂和聚合物基质混合，使得n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入聚合物基质中，得到凝胶态电致变色材料，制备工艺简单，所述凝胶态电致变色材料可以通过涂布的方式涂覆于一ITO（IndiumTinOxide 掺锡氧化铟）薄膜上，然后通过另一ITO薄膜加压，在两个ITO薄膜之间形成电致变色层，组装工艺简单，避免了现有的液态EC材料中的溶剂容易泄露的技术问题，凝胶态电致变色材料能够涂布在异型面上，并且上述凝胶态电致变色材料可以在室温下制备，能够应用在热敏性塑料基材上，应用范围更为广泛，所制得的电致变色装置具有较好的光学性能。

 以下将结合实施例对本发明进行更详细地说明。实施例中所用原料均由商购得到。

实施例1

步骤1、在室温下，按以下组分和比例配置电致变色材料： 40重量份的聚合物基质-聚(四氟硼酸 1-乙烯基-3-乙基-咪唑铵)、16重量份的乙基紫精、4重量份的对苯二酚、8重量份的四氟硼酸1-丁基-3甲基-咪唑铵，然后加入32重量份的DMF和16重量份的丙酮（体积比为2：1的DMF和丙酮）的混合溶剂，得到电致变色混合物；

步骤2、将上述电致变色混合物在室温下搅拌30分钟，得到完全均匀和稍微粘滞的混合溶液，在这个过程中，可以加入直径为2.0μm的玻璃隔离物；

步骤3、采用传统的涂布沉积技术将上述混合溶液涂布到ITO薄膜上，并使过量的低沸点溶剂丙酮在室温下自然挥发，丙酮挥发后，所述混合溶液在ITO薄膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤4、将第二块ITO薄膜放置在凝胶态的电致变色材料层上，适当加压使其成型电致变色层（使用覆膜机成型），最终得到的电致变色层的厚度为2.0μm；

步骤5、采用紫外固化环氧树脂将电致变色层密封，得到电致变色装置A1。

 实施例2

步骤1、在室温下，按以下组分和比例配置电致变色材料：30重量份的聚(六氟磷酸 1-乙烯基-3-乙基-咪唑铵)、25重量份的乙基紫精、2.5重量份的苯醌、6重量份的六氟磷酸1-丁基-3丙基-咪唑铵、0.5重量份的紫外线吸收剂（Tinuvin 384），然后加入36重量份的正己醇和24重量份的四氢呋喃（体积比为1.5：1的正己醇和四氢呋喃）的混合溶剂，得到电致变色混合物；

步骤2、将上述电致变色混合物在室温下搅拌25分钟，得到完全均匀和稍微粘滞的混合溶液；

步骤3、采用传统的涂布沉积技术将上述混合溶液涂布到ITO薄膜上，并使过量的低沸点溶剂四氢呋喃在室温下自然挥发，四氢呋喃挥发后，所述混合溶液在ITO薄膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤4、将第二块ITO薄膜放置在凝胶态的电致变色材料层上，适当加压使其成型电致变色层（使用覆膜机成型），最终得到的电致变色层的厚度为3.0μm；

步骤5、采用紫外固化环氧树脂将电致变色层密封，得到电致变色装置A2。

 实施例3

步骤1、在室温下，按以下组分和比例配置电致变色材料：36重量份的聚(高氯酸 1-乙烯基-3-丁基-咪唑铵)、22重量份的丁基紫精、4重量份的四硫富瓦烯、8重量份的高氯酸1-丁基-3丙基-咪唑铵，然后加入30重量份的正己醇和20重量份的四氢呋喃（体积比为1.5：1的正己醇和四氢呋喃）的混合溶剂，得到电致变色混合物；

步骤2、将上述电致变色混合物在室温下搅拌15分钟，得到完全均匀和稍微粘滞的混合溶液；

步骤3、采用传统的涂布沉积技术将上述混合溶液涂布到ITO薄膜上，并使过量的低沸点溶剂四氢呋喃在室温下自然挥发，四氢呋喃挥发后，所述混合溶液在ITO薄膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤4、将第二块ITO薄膜放置在凝胶态的电致变色材料层上，适当加压使其成型电致变色层（使用覆膜机成型），最终得到的电致变色层的厚度为2.0μm；

步骤5、采用紫外固化环氧树脂将电致变色层密封，得到电致变色装置A3。

 实施例4

步骤1、在室温下，按以下组分和比例配置电致变色材料： 40重量份的聚(四氟硼酸 1-乙烯基-3-乙基-咪唑铵)、16重量份的乙基紫精、4重量份的对苯二酚，然后加入40重量份的DMF和20重量份的丙酮（体积比为2：1的DMF和丙酮）的混合溶剂，得到电致变色混合物；

步骤2、将上述电致变色混合物在室温下搅拌20分钟，得到完全均匀和稍微粘滞的混合溶液；

步骤3、采用传统的涂布沉积技术将上述混合溶液涂布到ITO薄膜上，并使过量的低沸点溶剂丁酮在室温下自然挥发，丁酮挥发后，所述混合溶液在ITO薄膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤4、将第二块ITO薄膜放置在凝胶态的电致变色材料层上，适当加压使其成型电致变色层（使用覆膜机成型），最终得到的电致变色层的厚度为5.0μm；

步骤5、采用紫外固化环氧树脂将电致变色层密封，得到电致变色装置A4。

 对比例1

将乙基紫精与吩嗪按照摩尔比为1：1，加入丙酮配置成液态的电致变色材料，然后采用现有的方法，将液态的电致变色材料注入两块密封的导电玻璃中，得到电致变色装置D1。

 性能测试

1、变色时间和褪色时间

采用722S型可见光分光光度计在波长550nm下测试电致变色装置A1-A4、D1的0V时的透过率和1.5V时透过率，0~1.5V工作电压范围内的变色时间、褪色时间，通过透过率变化，测得其变色时间和褪色时间，在变色时间内透过率为同一个数值，褪色时间为从变色时间时的透过率数值开始变化至一稳定数值的时间。

 2、循环测试

对电致变色装置A1-A4、D1采用国标号为GB15084-2006方法测试循环，光照强度20LUX， 30s眩光，循环往复测试，结果显示仍能正常变色的循环次数说明装置的循环寿命，结果见表1。

表1

	变色时间（s）	褪色时间（s）	循环测试
				实施例1	5	6	≥150000
实施例2	4	5	≥150000
				实施例3	7	7	≥150000
实施例4	6	8	≥150000
				对比例1	12	15	100000

从表1中可以看出，本发明的实施例1-4中的电致变色装置与现有的电致变色装置相比，其稳定性能、变色时间均能够达到现有的电致变色装置的性能，甚至更佳；并且，本发明的实施例中的电致变色材料的应用范围更为广泛，能够用于异型面、能够在室温下制备，适用于热敏性塑料基板，制备工艺简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电致变色材料，其特征在于：所述电致变色材料包含n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质以及第一溶剂，其中，所述n型电致变色材料为紫精化合物，所述n型电致变色材料、p 型电致变色材料嵌入所述聚合物基质中形成凝胶态电致变色材料。

2.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述紫精化合物的结构式为：

R₁和R₂各自独立地为碳原子数为1-10的烷基、碳原子数为1-5的烷基苯中的一种；X^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份电致变色材料的总重量为基准，所述紫精化合物的含量为5-25重量份。

3.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述聚合物基质的结构式为：

其中，n为2-100，R₃为H、碳原子数为1-10的烷基中的一种；X₁ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述聚合物基质的含量为30-40重量份。

4.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述p 型电致变色材料为电子媒介体，所述电子媒介体选自对苯二酚、苯醌、四氰基对苯二醌二甲烷、四硫富瓦烯中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，所述电子媒介体的含量为1-4重量份。

5.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述电致变色材料还包含增塑剂，所述增塑剂的结构式为：

R4和R5各自独立地为H、碳原子数为1-10的烷基或烯基中的一种；X₂ ^-为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-中的一种；以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，增塑剂的含量为0.8-8重量份。

6.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述电致变色材料还包含紫外线吸收剂，以100重量份的电致变色材料的总重量为基准，紫外线吸收剂的含量为0-1重量份。

7.根据权利要求1所述的电致变色材料，其特征在于：所述第一溶剂是沸点为150℃-300℃的有机溶剂。

8.一种权利要求1-7任意一项所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：将n型电致变色材料、p 型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，然后使第二溶剂挥发，得到凝胶态的电致变色材料。

9.根据权利要求8所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂包括第一溶剂和第二溶剂，所述第一溶剂的沸点为150℃-300℃，所述第二溶剂的沸点为20℃-80℃，所述第一溶剂和第二溶剂的体积比为0.5-2：1。

10.根据权利要求9所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于：所述第一溶剂为丙烯碳酸酯、二甲基甲酰胺、正己醇中的一种，所述第二溶剂为丙酮、丁酮、四氢呋喃中的一种。

11.一种电致变色装置，其特征在于，所述电致变色装置依次包括第一基板、第一导电膜、电致变色层、第二导电膜、第二基板，所述电致变色层中含有如权利要求1-7任意一项所述的电致变色材料。

12.一种如权利要求11所述的电致变色装置的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤1、将n型电致变色材料、p型电致变色材料、聚合物基质、第一溶剂、第二溶剂混合并搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤2、将所述混合溶液涂布在第一导电膜上，使第二溶剂挥发后在第一导电膜上形成凝胶态的电致变色材料层；

步骤3、将第二导电膜放置在所述凝胶态的电致变色材料层上，加压使所述凝胶态的电致变色材料层成型电致变色层；

步骤4、采用第一基板、第二基板将所述电致变色层密封得到所述的电致变色装置。