CN111269710B - 一种移动终端、外壳组件、电致变色材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电致变色材料，所述电致变色材料为包含阴极电致变色功能的官能基团和包含阳极电致变色功能的官能基团组成的离子对化合物，所述离子对化合物具有式(I)化学结构通式；其中，所述阴极电致变色功能的官能基团为全氟烷基和羟基改性后的联吡啶盐，所述阳极电致变色功能的官能基团为双苯磺酸基团改性的吩嗪衍生物。本发明的电致变色材料具有响应速度快、对比度高的优点。本发明还公开了一种包括上述电致变色材料的外壳组件及手机，满足手机外观整体性要求，具有巨大的市场应用前景。

Description

一种移动终端、外壳组件、电致变色材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及电致变色的技术领域，尤其涉及一种移动终端、外壳组件、电致变色材料及其制备方法。
背景技术
随着网络通信技术的不断发展，智能手机的应用越来越广泛。智能手机、IPAD等移动终端一般设有光学器件(摄像头模组、环境光传感器、闪光灯等)，上述光学器件需要在移动终端上对应位置设置有透光区域，以便接收和反射光线。现有移动终端上的透光区域呈透明状，无法通过移动终端的控制，实现透光区域对入射光线的变色效果，而该透光区域的存在容易破坏移动终端的外观整体性，降低了移动终端视觉上的美观度。
发明内容
鉴于以上现有技术的不足之处，本发明一方面提供了一种电致变色材料及其制备方法；所述电致变色材料为包含阴极电致变色功能的官能基团和包含阳极电致变色功能的官能基团组成的离子对化合物，所述离子对化合物具有式(I)化学结构通式：
Figure BDA0002425981600000011
式中：
R1为4～12个碳原子的全氟烷基链；
R2为2～16个碳原子的链烷基；
R3为1～2个碳原子的链烷基。
一方面，本申请的阴极电致变色材料，通过在4,4′-联吡啶上的两氮原子分别进行亲核取代接枝一链段，且该链段的末端基团分别为全氟官能基团和羟基基团，利用全氟官能基团的疏水特性和羟基基团的亲水特性，从而使阴极电致变色材料在电致变色溶液中可以呈有序排列状态，促进电致变色材料的响应速度；另外一方面，本申请的阳极电致变色材料，通过在吩嗪上的两个氮原子进行对称地接枝带有苯磺酸官能基团的链段，以使阳极电致变色材料的磺酸根阴离子和阴极电致变色材料的阳离子进行配对，形成离子对化合物，有利于电致变色材料的离子传输和电子传导，进而进一步提高了电致变色材料的响应速度。本申请离子对化合物的电致变色材料还具有对比度高的优点。
一种如上述的电致变色材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与溶剂按质量比1：3～20进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(b)的化合物进行化学反应，控制反应温度为40～80℃，反应时间为2～144h，得到含有结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的混合溶液A；
Figure BDA0002425981600000021
S2：向步骤S1的混合溶液A中，加入结构式为(d)的化合物进行化学反应，在温度为40～80℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为2～48h，结晶分离后，得到结构式为(II)的联吡啶盐化合物；
Figure BDA0002425981600000022
S3：将结构式为(e)的化合物吩嗪与由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的溶液按质量比1：4～40进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(f)的化合物进行化学反应，在温度为40～80℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为2～48h，得到含有结构式为(III)的吩嗪钠盐化合物的混合溶液B；将所述混合溶液B与硝酸银进行离子交换，结晶分离后，得到结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物；所述连二亚硫酸钠和碳酸钠的质量比为3：1，所述少量水的添加可保证连二亚硫酸钠和碳酸钠溶解即可；
Figure BDA0002425981600000031
S4：将步骤S2得到的结构式为(II)的联吡啶盐化合物和步骤S3得到的结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物按摩尔比1：1加入到乙醇溶液中，反应析出卤化银沉淀，沉淀分离后，将上层液体进行减压蒸馏，得到结构式为(I)的目标产物；
Figure BDA0002425981600000032
式中：
R1为4～12个碳原子的全氟烷基链；
R2为2～16个碳原子的链烷基；
R3为1～2个碳原子的链烷基。
作为优选的技术方案，所述结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与结构式为(b)的化合物的摩尔比为1：1；所述结构式为(d)的化合物与结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的摩尔比为1：1；所述结构式为(e)的化合物吩嗪与结构式为(f)的化合物的摩尔比为1：2。
在步骤S1中，所述溶剂为四氢呋喃，乙腈，甲苯，二甲苯，DMF，乙酸乙酯的一种或多种。
进一步的，所述结构式为(b)的化合物的制备方法为：将1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟烷基乙烯按摩尔比1：1加入到反应釜中，加入过氧化二苯甲酰和乙醇水溶液，升温至60～120℃，进行加热冷凝回流反应，反应结束后，静置分离，得到所述结构式为(b)的化合物。所述过氧化二苯甲酰的添加量占1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟烷基乙烯总质量的百分比为0.01％～0.05％，所述乙醇水溶液的添加量与1-溴-3-丁烯-2-醇的质量比3～10：1。
作为优选的技术方案，所述全氟烷基乙烯为全氟丁基乙烯、1H,1H,2H-全氟-1-癸烯、全氟己基乙烯、全氟癸基乙烯、全氟十二烷基乙烯中的一种。
作为优选的技术方案，所述结构式为(d)的化合物为2-碘乙醇、3-碘丙醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、1-溴-2-丁醇、4-溴-1-丁醇、5-溴-1-戊醇、6-溴正己醇、7-溴-1-庚醇、8-溴-1-辛醇、9-溴-1-壬醇、10-溴-1-癸醇、11-溴-1-十一醇、12-溴-1-十二烷醇、13-溴十三烷-1-醇、14-溴十四-1-醇、16-溴十六-1-醇、2-氯乙醇、3-氯-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、6-氯-1-己醇、7-氯-1-庚醇、8-氯-1-辛醇、9-氯-1-壬醇、10-氯-1-癸醇中的一种。
本发明另一方面还提供了一种外壳组件，包括壳体及设置在所述壳体上的电致变色单元模块，所述电致变色单元模块包括：
基本透明的第一导电基材；
基本透明的第二导电基材，所述第一导电基材和第二导电基材以间隔开的关系布置并限定有一空腔；以及
上述的电致变色材料，设置在所述空腔中。
本发明另一方面还提供了一种移动终端，所述移动终端包括摄像头及如上述的外壳组件，所述摄像头与电致变色单元模块在所述移动终端上正对设置；当所述移动终端未开启摄像功能时，所述电致变色单元模块处于着色状态；当所述移动终端开启摄像功能时，所述电致变色单元模块处于褪色状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本申请的电致变色材料，为式(I)化学结构通式的离子对化合物；其包括的所述阴极电致变色功能的官能基团为全氟烷基和羟基改性后的联吡啶盐，所述阳极电致变色功能的官能基团为双苯磺酸基团改性的吩嗪衍生物，具有响应速度快，对比度高的优点。
本申请的外壳组件及其包含有该外壳组件的手机，设置有电致变色单元模块，通过电致变色单元模块的快速响应和高对比度，实现电致变色单元模块着色时可隐藏手机内部摄像头不被察觉的功能，而当其褪色时可满足手机内部摄像头正常摄像功能的效果，进而提高手机外观整体性。
附图说明
图1为本发明实施例移动终端的主视图；
图2为本发明实施例移动终端的后视图；
图3为图2中电致变色单元模块沿A-A方向的剖视图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
本实施例的电致变色材料，其制备方法包括以下步骤：
S1：将结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与四氢呋喃按质量比1：10进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(b)的化合物进行化学反应，控制反应温度为60℃，反应时间为72h，得到含有结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的混合溶液A；
Figure BDA0002425981600000051
S2：向步骤S1的混合溶液A中，加入结构式为(d)的化合物2-碘乙醇进行化学反应，在温度为60℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为24h，冷却后加入甲苯，使反应物沉淀，接着过滤，再用热乙醇(在本发明中的热乙醇均指约45～55℃的乙醇)重结晶，得到结构式为(II)的联吡啶盐化合物；
Figure BDA0002425981600000052
S3：将结构式为(e)的化合物吩嗪与由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的溶液(在本发明中的由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的溶液均指含30wt％由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的的乙醚溶液)按质量比1：20进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(f)的化合物4-(溴甲基)苯磺酸钠盐进行化学反应，在温度为60℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为24h，得到含有结构式为(III)的吩嗪钠盐化合物的混合溶液B；将所述混合溶液B与硝酸银进行离子交换，加入去离子水(去离子水和所述混合溶液B的体积比为1：2)，然后用分液漏斗分出有机相，用去离子水洗涤3次，然后加入无水硫酸镁干燥，剩下的油状物溶解于热乙醇中，然后重结晶，得到结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物；
Figure BDA0002425981600000061
S4：将步骤S2得到的结构式为(II)的联吡啶盐化合物和步骤S3得到的结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物按摩尔比1：1加入到乙醇溶液中，反应析出卤化银沉淀，沉淀分离后，将上层液体进行减压蒸馏，得到结构式为(I)的目标产物；
Figure BDA0002425981600000062
式中：
R1为4个碳原子的全氟烷基链；
R2为2个碳原子的链烷基；
R3为1个碳原子的链烷基。
所述结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与结构式为(b)的化合物的摩尔比为1：1；所述结构式为(d)的化合物与结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的摩尔比为1：1；所述结构式为(e)的化合物吩嗪与结构式为(f)的化合物的摩尔比为1：2。
所述结构式为(b)的化合物的制备方法为：将1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟丁基乙烯按摩尔比1：1加入到反应釜中，加入过氧化二苯甲酰和乙醇水溶液，升温至60～120℃，进行加热冷凝回流反应，反应结束后，静置分离，得到所述结构式为(b)的化合物。
实施例2
本实施例的电致变色材料，其制备方法包括以下步骤：
S1：将结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与甲苯按质量比1：3进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(b)的化合物进行化学反应，控制反应温度为60℃，反应时间为144h，得到含有结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的混合溶液A；
Figure BDA0002425981600000071
S2：向步骤S1的混合溶液A中，加入结构式为(d)的化合物16-溴十六-1-醇进行化学反应，在温度为60℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为48h，冷却后加入甲苯，使反应物沉淀，接着过滤，再用热乙醇重结晶，得到结构式为(II)的联吡啶盐化合物；
Figure BDA0002425981600000072
S3：将结构式为(e)的化合物吩嗪与由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的溶液按质量比1：40进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(f)的化合物4-(2-溴乙基)苯磺酸钠盐进行化学反应，在温度为80℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为48h，得到含有结构式为(III)的吩嗪钠盐化合物的混合溶液B；将所述混合溶液B与硝酸银进行离子交换，加入去离子水(去离子水和所述混合溶液B的体积比为1：2)，然后用分液漏斗分出有机相，用去离子水洗涤3次，然后加入无水硫酸镁干燥，剩下的油状物溶解于热乙醇中，然后重结晶，得到结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物；
Figure BDA0002425981600000081
S4：将步骤S2得到的结构式为(II)的联吡啶盐化合物和步骤S3得到的结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物按摩尔比1：1加入到乙醇溶液中，反应析出卤化银沉淀，沉淀分离后，将上层液体进行减压蒸馏，得到结构式为(I)的目标产物；
Figure BDA0002425981600000082
式中：
R1为12个碳原子的全氟烷基链；
R2为16个碳原子的链烷基；
R3为2个碳原子的链烷基。
所述结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与结构式为(b)的化合物的摩尔比为1：1；所述结构式为(d)的化合物与结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的摩尔比为1：1；所述结构式为(e)的化合物吩嗪与结构式为(f)的化合物的摩尔比为1：2。
所述结构式为(b)的化合物的制备方法为：将1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟十二烷基乙烯按摩尔比1：1加入到反应釜中，加入过氧化二苯甲酰和乙醇水溶液，升温至60～120℃，进行加热冷凝回流反应，反应结束后，静置分离，得到所述结构式为(b)的化合物。
实施例3
本实施例的电致变色材料，其制备方法包括以下步骤：
S1：将结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与乙腈按质量比1：20进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(b)的化合物进行化学反应，控制反应温度为80℃，反应时间为144h，得到含有结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的混合溶液A；
Figure BDA0002425981600000091
S2：向步骤S1的混合溶液A中，加入结构式为(d)的化合物8-溴-1-辛醇进行化学反应，在温度为60℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为48h，冷却后加入甲苯，使反应物沉淀，接着过滤，再用热乙醇重结晶，得到结构式为(II)的联吡啶盐化合物；
Figure BDA0002425981600000092
S3：将结构式为(e)的化合物吩嗪与由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的溶液按质量比1：4进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(f)的化合物4-(2-溴乙基)苯磺酸钠盐进行化学反应，在温度为60℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为24h，得到含有结构式为(III)的吩嗪钠盐化合物的混合溶液B；将所述混合溶液B与硝酸银进行离子交换，加入去离子水(去离子水和所述混合溶液B的体积比为1：2)，然后用分液漏斗分出有机相，用去离子水洗涤3次，然后加入无水硫酸镁干燥，剩下的油状物溶解于热乙醇中，然后重结晶，得到结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物；
Figure BDA0002425981600000093
Figure BDA0002425981600000101
S4：将步骤S2得到的结构式为(II)的联吡啶盐化合物和步骤S3得到的结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物按摩尔比1：1加入到乙醇溶液中，反应析出卤化银沉淀，沉淀分离后，将上层液体进行减压蒸馏，得到结构式为(I)的目标产物；
Figure BDA0002425981600000102
式中：
R1为6个碳原子的全氟烷基链；
R2为8个碳原子的链烷基；
R3为2个碳原子的链烷基。
所述结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与结构式为(b)的化合物的摩尔比为1：1；所述结构式为(d)的化合物与结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的摩尔比为1：1；所述结构式为(e)的化合物吩嗪与结构式为(f)的化合物的摩尔比为1：2。
所述结构式为(b)的化合物的制备方法为：将1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟己基乙烯按摩尔比1：1加入到反应釜中，加入过氧化二苯甲酰和乙醇水溶液，升温至60～120℃，进行加热冷凝回流反应，反应结束后，静置分离，得到所述结构式为(b)的化合物。
实施例4
本实施例的电致变色材料及其制备方法，与实施例1的基本相同，其主要不同之处在于，制备过程中结构式为(b)的化合物的原料采用1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟癸基乙烯反应得到，最终制备得到的电致变色材料，R1为8个碳原子的全氟烷基链。
作为实施例1-4可替代的技术方案，所述结构式为(d)的化合物还可以选用3-碘丙醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、1-溴-2-丁醇、4-溴-1-丁醇、5-溴-1-戊醇、6-溴正己醇、7-溴-1-庚醇、9-溴-1-壬醇、10-溴-1-癸醇、11-溴-1-十一醇、12-溴-1-十二烷醇、13-溴十三烷-1-醇、14-溴十四-1-醇、2-氯乙醇、3-氯-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、6-氯-1-己醇、7-氯-1-庚醇、8-氯-1-辛醇、9-氯-1-壬醇、10-氯-1-癸醇中的一种进行替代，以制备得到相应化学结构式的电致变色材料。
应用例
参考图1至图2，在一应用例中，移动终端100为智能手机。在其他实施方式中，移动终端100可以为平板、掌上电脑、掌上游戏机等。所述移动终端100包括外壳组件、光学器件3、电路板、电池等，所述外壳组件包括壳体及设置在所述壳体上的电致变色单元模块21，所述光学器件3、电路板和电池设置在外壳组件内，所述电池连接于电路板且能够为电路板和光学器件3供电，电路板可用于调节电致变色单元模块21的电压。所述壳体包括设有显示屏模组11的前壳体1及背离显示屏模组11的后壳体2，所述前壳体1和后壳体2之间限定有可承载和容纳光学器件3、电路板和电池等零部件的内腔，所述后壳体2有时又称之为后盖、后壳或者电池盖等。所述后壳体2的材质可以为金属材质例如铝合金、镁合金、不锈钢等，后壳体2的材质也可以为非金属材质例如玻璃、陶瓷、塑料、树脂等。所述后壳体2开有通孔，以使光线入射至光学器件3上，所述通孔大小与光学器件布置区域范围相匹配。所述电致变色单元模块21固定连接在后壳体2的通孔处，以使电致变色单元模块21和光学器件3设置位置相对应。
光学器件3可以包括摄像头模组、闪光灯、对焦传感器中的一种或者多种。其中，摄像头模组可用于采集图像，例如用于拍照、视频录制、视频通话等。闪光灯可用于为后置摄像头补光，以提升后置摄像头的拍摄质量。对焦传感器可用于摄像头模组在拍摄过程中的对焦，以提升摄像头模组拍摄的质量。
参考图3，电致变色单元模块21包括：基本透明的第一导电基材；基本透明的第二导电基材，所述第一导电基材和第二导电基材以间隔开的关系布置；密封件，基本沿周向设置在所述第一导电基材和第二导电基材的外周区域之间，以将所述第一导电基材和第二导电基材相对设置的两个表面密封地相互结合并限定一空腔；所述空腔中灌注有根据上述实施例制备得到的所述电致变色材料。第一导电基材为镀有透明导电膜214的玻璃基片211，第二导电基材为镀有导电反射层215的玻璃基片212，所述透明导电膜214和导电反射层215分别与对应的电极电连接，在透明导电膜214与导电反射层215之间的玻璃基片上通过密封件环氧树脂213粘合而形成封闭空腔216，在所述封闭空腔216内设置有上述的电致变色材料217。所述透明导电膜214为二氧化锡、氧化锡铟、掺氟的氧化锡铟或掺杂铝的氧化锌，所述透明导电膜2的电阻优选小于25欧姆。所述导电反射层215为铬、银、铝、不锈钢或镍层，或者是由上述两种或两种以上的金属元素组成的合金层。
所述光学器件3与电致变色单元模块21在所述移动终端100上正对设置，即电致变色单元模块21遮盖光学器件3；当所述移动终端100未开启摄像功能时，所述电致变色单元模块21处于着色状态，此时电致变色单元模块21光线透过率低，光学器件3被电致变色单元模块21所遮蔽，不易被察觉，从而提高了移动终端的整体外观完整性；进一步地，使电致变色单元模块21变色后的颜色与后壳体的外观颜色相匹配，进一步提高移动终端视觉上的美观度；当所述移动终端100开启摄像功能时，所述电致变色单元模块21快速响应，使其处于褪色状态，此时电致变色单元模块21光线透过率高，不会影响光学器件3的正常功能使用。
应用例1
电致变色单元模块的制作：将一片在玻璃基片上镀有ITO透明导电层与另一片镀有银膜的导电反射层用环氧树脂贴合起来，留下一个灌注口，环氧树脂在室温下固化成型。
取0.5g实施例1合成的电致变色材料溶于20ml碳酸丙烯酯中，搅拌均匀后灌注到上述电致变色单元模块中，用UV胶封口。
将上述制作的电致变色单元模块固定连接在开有通孔的后壳体上，并将该后壳体盖设在容纳有光学器件、电路板、电池等零件的前壳体上，以组装成一个完整的智能手机，所述电致变色单元模块正对光学器件设置。
针对电致变色单元模块进行常规性能测试，其结果如下：
测试项目 性能指标
透明态透过率 85.2％
着色态透过率 8.1％
对比度 77
变色响应时间 0.75s
褪色响应时间 0.72s
应用例2
电致变色单元模块的制作：将一片在玻璃基片上镀有ITO透明导电层与另一片镀有银膜的导电反射层用环氧树脂贴合起来，留下一个灌注口，环氧树脂在室温下固化成型。
取0.5g实施例1合成的电致变色材料溶于20ml碳酸丙烯酯中，搅拌均匀后灌注到上述电致变色单元模块中，用UV胶封口。
将上述制作的电致变色单元模块固定连接在开有通孔的后壳体上，并将该后壳体盖设在容纳有光学器件、电路板、电池等零件的前壳体上，以组装成一个完整的智能手机，所述电致变色单元模块正对光学器件设置。
针对电致变色单元模块进行常规性能测试，其结果如下：
测试项目 性能指标
透明态透过率 86.4％
着色态透过率 7.6％
对比度 75
变色响应时间 0.73s
褪色响应时间 0.74s
应用例3
电致变色单元模块的制作：将一片在玻璃基片上镀有ITO透明导电层与另一片镀有银膜的导电反射层用环氧树脂贴合起来，留下一个灌注口，环氧树脂在室温下固化成型。
取0.5g实施例1合成的电致变色材料溶于20ml碳酸丙烯酯中，搅拌均匀后灌注到上述电致变色单元模块中，用UV胶封口。
将上述制作的电致变色单元模块固定连接在开有通孔的后壳体上，并将该后壳体盖设在容纳有光学器件、电路板、电池等零件的前壳体上，以组装成一个完整的智能手机，所述电致变色单元模块正对光学器件设置。
针对电致变色单元模块进行常规性能测试，其结果如下：
测试项目 性能指标
透明态透过率 86.3％
着色态透过率 8.3％
对比度 75
变色响应时间 0.75s
褪色响应时间 0.74s
应用例4
电致变色单元模块的制作：将一片在玻璃基片上镀有ITO透明导电层与另一片镀有银膜的导电反射层用环氧树脂贴合起来，留下一个灌注口，环氧树脂在室温下固化成型。
取0.5g实施例1合成的电致变色材料溶于20ml碳酸丙烯酯中，搅拌均匀后灌注到上述电致变色单元模块中，用UV胶封口。
将上述制作的电致变色单元模块固定连接在开有通孔的后壳体上，并将该后壳体盖设在容纳有光学器件、电路板、电池等零件的前壳体上，以组装成一个完整的智能手机，所述电致变色单元模块正对光学器件设置。
针对电致变色单元模块进行常规性能测试，其结果如下：
Figure BDA0002425981600000141
由此可见，本发明专利相比目前使用的技术具有相当大的优势。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种电致变色材料，其特征在于，所述电致变色材料为包含阴极电致变色功能的官能基团和包含阳极电致变色功能的官能基团组成的离子对化合物，所述离子对化合物具有式(I)化学结构通式：
Figure FDA0002425981590000011
式中：
R1为4～12个碳原子的全氟烷基链；
R2为2～16个碳原子的链烷基；
R3为1～2个碳原子的链烷基。
2.一种如权利要求1所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1：将结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与溶剂按质量比1：3～20进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(b)的化合物进行化学反应，控制反应温度为40～80℃，反应时间为2～144h，得到含有结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的混合溶液A；
Figure FDA0002425981590000012
S2：向步骤S1的混合溶液A中，加入结构式为(d)的化合物进行化学反应，在温度为40～80℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为2～48h，结晶分离后，得到结构式为(II)的联吡啶盐化合物；
Figure FDA0002425981590000013
S3：将结构式为(e)的化合物吩嗪与由连二亚硫酸钠、碳酸钠和少量水组成的、碳酸钠和少量水组成的溶液按质量比1：4～40进行搅拌混合均匀，然后加入结构式为(f)的化合物进行化学反应，在温度为40～80℃的条件下进行加热冷凝回流反应，反应时间为2～48h，得到含有结构式为(III)的吩嗪钠盐化合物的混合溶液B；将所述混合溶液B与硝酸银进行离子交换，结晶分离后，得到结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物；
Figure FDA0002425981590000021
S4：将步骤S2得到的结构式为(II)的联吡啶盐化合物和步骤S3得到的结构式为(IV)的吩嗪银盐化合物按摩尔比1：1加入到乙醇溶液中，反应析出卤化银沉淀，沉淀分离后，将上层液体进行减压蒸馏，得到结构式为(I)的目标产物；
Figure FDA0002425981590000022
式中：
R1为4～12个碳原子的全氟烷基链；
R2为2～16个碳原子的链烷基；
R3为1～2个碳原子的链烷基。
3.如权利要求2所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述结构式为(a)的化合物4,4′-联吡啶与结构式为(b)的化合物的摩尔比为1～1.2：1；所述结构式为(d)的化合物与结构式为(c)的联吡啶盐中间产物的摩尔比为1：1；所述结构式为(e)的化合物吩嗪与结构式为(f)的化合物的摩尔比为1：2。
4.如权利要求2所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述溶剂为四氢呋喃，乙腈，甲苯，二甲苯，DMF，乙酸乙酯的一种或多种。
5.如权利要求2所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述结构式为(b)的化合物的制备方法为：将1-溴-3-丁烯-2-醇与全氟烷基乙烯按摩尔比1：1加入到反应釜中，加入过氧化二苯甲酰和乙醇水溶液，升温至60～120℃，进行加热冷凝回流反应，反应结束后，静置分离，得到所述结构式为(b)的化合物。
6.如权利要求3所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述全氟烷基乙烯为全氟丁基乙烯、1H,1H,2H-全氟-1-癸烯、全氟己基乙烯、全氟癸基乙烯、全氟十二烷基乙烯中的一种。
7.如权利要求2所述的电致变色材料的制备方法，其特征在于，所述结构式为(d)的化合物为2-碘乙醇、3-碘丙醇、1-溴-2-丙醇、3-溴-1-丙醇、1-溴-2-丁醇、4-溴-1-丁醇、5-溴-1-戊醇、6-溴正己醇、7-溴-1-庚醇、8-溴-1-辛醇、9-溴-1-壬醇、10-溴-1-癸醇、11-溴-1-十一醇、12-溴-1-十二烷醇、13-溴十三烷-1-醇、14-溴十四-1-醇、16-溴十六-1-醇、2-氯乙醇、3-氯-1-丙醇、4-氯-1-丁醇、5-氯-1-戊醇、6-氯-1-己醇、7-氯-1-庚醇、8-氯-1-辛醇、9-氯-1-壬醇、10-氯-1-癸醇中的一种。
8.一种外壳组件，包括壳体及设置在所述壳体上的电致变色单元模块，其特征在于，所述电致变色单元模块包括：
基本透明的第一导电基材；
基本透明的第二导电基材，所述第一导电基材和第二导电基材以间隔开的关系布置并限定有一空腔；以及
权利要求1所述的电致变色材料，设置在所述空腔中。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括摄像头及权利要求8所述的外壳组件，所述摄像头与电致变色单元模块在所述移动终端上正对设置；当所述移动终端未开启摄像功能时，所述电致变色单元模块处于着色状态；当所述移动终端开启摄像功能时，所述电致变色单元模块处于褪色状态。
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