DE102021111575A1 - Farbveränderbarer kunststoff - Google Patents

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Jun Hong Choi
Jong Seung Park
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Abstract

Ein farbveränderbarer Kunststoff, dessen Farbänderungsrate erhöht ist, wenn eine Spannung angelegt ist, ist auf verschiedene Strukturen aufbringbar mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens. Der farbveränderbare Kunststoff weist auf eine erste Elektrodenschicht (10), die eine Leitfähigkeit hat, eine farbveränderbare Schicht (20), die auf der ersten Elektrodenschicht (10) angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der ersten Elektrodenschicht (10) zu bedecken, und die ein Material aufweist, dessen Farbe sich ändert abhängig davon, ob eine Spannung angelegt ist, und eine zweite Elektrodenschicht (30), die eine Leitfähigkeit hat und die auf der farbveränderbaren Schicht (20) angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der farbveränderbaren Schicht (20) zu bedecken.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen farbveränderbaren Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur), dessen Farbe sich ändert abhängig davon, ob eine (elektrische) Spannung angelegt ist oder nicht.
  • BESCHREIBUNG DER BEZOGENEN TECHNIK
  • Seit kurzem erhöht sich die Bedeutung von Farbmarketing in verschiedenen Gebieten wie beispielsweise bei Haushaltsgeräten oder bei Mobilgeräten. Insbesondere ist die Notwendigkeit eines Farbmarketings auch in der Automobilindustrie erforderlich, um hochwertige und unterscheidbare Farben zu realisieren.
  • Daher wird ein hochwertiges Farberscheinungsbild unter Verwendung von Elektrochromie angestrebt. Elektrochromie bezieht sich auf ein Phänomen, bei welchem sich eine Farbe reversibel ändert, wenn eine Redoxreaktion in einem Elektrodenmaterial elektrochemisch auftritt. Das Prinzip der Elektrochromie ist wie folgt: Wenn Li+ oder H+ und Elektronen in WO3 eingebracht bzw. injiziert werden, das ein repräsentatives Reduzier-Färbematerial ist, wird ein elektrochromer Vorgang durchgeführt, um eine Farbe zu verleihen, und wenn Li+ oder H+ und Elektronen freigesetzt werden, wird ein transparenter Zustand erhalten. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall eines Oxidier-Färbematerials wie z.B. MnO oder LiO, wenn Li+ oder H+ und Elektronen freigesetzt werden, ein Gefärbt-Zustand erhalten, und wenn sie eingebracht bzw. injiziert werden, wird ein transparenter Zustand erhalten. In anderen Worten gemäß der bezogenen Technik wird eine Schichtstruktur gemacht aus einem Glassubstrat - einer transparenten Elektrode - einem Reduzier-Färbematerial (WO3) - einem Elektrolyt (Li+, H+) - einem Oxidier-Färbematerial (NiO) - einer transparenten Elektrode - einem Glassubstrat, und wird dann versiegelt, um eine elektrochrome Vorrichtung zu bilden.
  • Die konventionelle elektrochrome Vorrichtung ist dahingehend problematisch, dass es schwierig ist, verschiedene Substratmaterialien zu verwenden, und es unmöglich ist, ein Material herzustellen und zu formen, wenn die elektrochrome Vorrichtung bei dem Material angewandt ist, das eine Verformung-Fläche (z.B. eine Verkrümmung-Fläche) hat.
  • Die Information, die in dem obigen Hintergrund-der-Erfindung-Abschnitt offenbart ist, ist dazu da, das Verständnis des Hintergrundes der vorliegenden Erfindung zu verbessern und sollte nicht als eine Anerkennung aufgefasst werden, dass diese Information irgendeinen Teil des Stands der Technik bildet.
  • ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
  • Demzufolge wurde die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen Probleme, die in der bezogenen Technik auftreten, gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen farbveränderbaren Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) bereitzustellen, dessen Farbänderungsrate erhöht ist, wenn eine (elektrische) Spannung angelegt ist, und der auf verschiedene Strukturen aufbringbar ist mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens.
  • Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen weist ein farbveränderbarer Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) auf eine erste Elektrodenschicht, die eine (elektrische) Leitfähigkeit hat, eine farbveränderbare Schicht, die auf der ersten Elektrodenschicht angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der ersten Elektrodenschicht zu bedecken, und die ein Material aufweist, dessen Farbe sich ändert abhängig davon, ob eine (elektrische) Spannung angelegt ist, und eine zweite Elektrodenschicht, die eine (elektrische) Leitfähigkeit hat und die auf der farbveränderbaren Schicht angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der farbveränderbaren Schicht zu bedecken, wobei sich Kontaktflächen der farbveränderbaren Schicht mit der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht entlang der oberen, der unteren und der seitlichen Fläche der farbveränderbaren Schicht erstrecken können, so dass eine Farbänderungsrate erhöht sein/werden kann, wenn eine Spannung angelegt ist.
  • Jede von der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht kann einen Verbundwerkstoff aus Silbernanodraht und Polystyrensulfonat aufweisen.
  • Jede von der ersten Elektrodenschicht und der zweiten Elektrodenschicht kann Divinylsulfon (DVS) als ein Vernetzungsmittel, welches dem Verbundwerkstoff hinzugegeben ist, aufweisen.
  • Die farbveränderbare Schicht kann Octa-Hexyl-Viologen substituiertes polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (OHV-POSS) aufweisen.
  • Die farbveränderbare Schicht kann ferner ein Ionenmittel (z.B. ein Ionenmedium, z.B. einen Ionenträger) aufweisen, das aus PVDF-HFP gebildet ist.
  • Eine transparente klare Beschichtungsschicht (z.B. eine transparente klare Überzugsschicht) kann auf der zweiten Elektrodenschicht angeordnet sein, um die erste Elektrodenschicht, die farbveränderbare Schicht und die zweite Elektrodenschicht zu bedecken.
  • Die erste Elektrodenschicht kann ferner eine photokatalytische Schicht darunter (z.B. unter sich) aufweisen.
  • Die erste Elektrodenschicht, die farbveränderbare Schicht und die zweite Elektrodenschicht können mit einer oberen Fläche eines Kunststoffsubstrats verbunden sein.
  • Der farbveränderbare Kunststoff, der wie zuvor beschrieben konfiguriert ist, ist in seiner Farbänderungsrate erhöht (z.B. hat eine erhöhte Farbänderungsrate), wenn eine (elektrische) Spannung angelegt ist, und ist auf verschiedene Strukturen aufbringbar mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens.
  • Figurenliste
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer verstanden mittels der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese gemeinsam mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
    • 1 und 2 sind Schaubilder, die einen farbveränderbaren Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen,
    • 3 ist ein Schaubild, das eine andere beispielhafte Ausführungsform des farbveränderbaren Kunststoffs darstellt, der in 1 gezeigt ist, und
    • 4, 5 und 6 sind Schaubilder, die den Betriebseffekt (z.B. den Effekt im Einsatz) der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Nachstehend wird ein farbveränderbarer Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 und 2 sind Schaubilder, die einen farbveränderbaren Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen, 3 ist ein Schaubild, das eine andere beispielhafte Ausführungsform des farbveränderbaren Kunststoffs darstellt, der in 1 gezeigt ist, und 4, 5 und 6 sind Schaubilder, die den Betriebseffekt (z.B. den Effekt im Einsatz) der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • Wie in 1 gezeigt ist, weist ein farbveränderbarer Kunststoff (z.B. eine farbveränderbare Kunststoffstruktur) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf eine erste Elektrodenschicht 10, die eine (elektrische) Leitfähigkeit hat, und eine farbveränderbare Schicht 20, die auf der ersten Elektrodenschicht 10 angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der ersten Elektrodenschicht 10 zu bedecken. Die farbveränderbare Schicht 20 weist ein Material auf, dessen Farbe sich ändert abhängig davon, ob eine (elektrische) Spannung angelegt ist. Der farbveränderbare Kunststoff weist ferner eine zweite Elektrodenschicht 30 auf, die eine (elektrische) Leitfähigkeit hat und die auf der farbveränderbaren Schicht 20 angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der farbveränderbaren Schicht 20 zu bedecken.
  • Die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 können mit einer oberen Fläche eines Kunststoffsubstrats 50 verbunden sein. In anderen Worten, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 in einem (z.B. mittels eines) Sprühverfahren(s) aufgebracht sind/werden, können sie mit dem Kunststoffsubstrat 50 verbunden sein/werden und die Änderung der Farbe kann auf/an dem Kunststoffsubstrat 50 realisiert (z.B. durchgeführt) sein/werden. Daher, wenn dies bei einem Fahrzeug (z.B. einem Kraftfahrzeug) angewandt ist/wird, kann sich die Farbe des Fahrzeugäußeren ändern, um so ein hochwertiges Design (z.B. eine hochwertige Gestaltung) zu realisieren und eine Marktfähigkeit (z.B. eine Absatzfähigkeit) zu verbessern. Obgleich es hierin beschrieben ist, dass die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 auf dem Kunststoffsubstrat 50 geschichtet sind, können sie bei/mit Substraten (aus) verschiedenster(/n) Materialien verwendet sein/werden (z.B. auf verschiedenste Materialien aufgebracht sein/werden).
  • Die obere Fläche von jeder Schicht kann sich auf eine Fläche beziehen, die in der Geschichtet-Richtung (z.B. der (Auf-)Schichtrichtung) nach oben gerichtet ist weg von dem Kunststoffsubstrat 50, und die untere Fläche von jeder Schicht kann sich auf eine Fläche beziehen, die der jeweiligen (z.B. der jeweils zugeordneten) oberen Fläche gegenüberliegt. Die seitliche Fläche von jeder Schicht kann sich auf eine Fläche beziehen, die die jeweilige (z.B. die jeweils zugeordnete) obere Fläche mit der jeweiligen (z.B. mit der jeweils zugeordneten) unteren Fläche verbindet.
  • Hierin weisen die erste Elektrodenschicht 10 und die zweite Elektrodenschicht 30 transparente Elektroden auf, so dass eine Änderung der Farbe der farbveränderbaren Schicht 20 von außen gesehen werden kann. In anderen Worten ist/wird eine Spannung zwischen der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 angelegt, um die (elektrische) Leitfähigkeit der farbveränderbaren Schicht 20 zu steuern, dadurch wird die Farbe der farbveränderbaren Schicht 20 geändert.
  • Insbesondere bilden die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 der vorliegenden Erfindung eine Schichtstruktur (z.B. eine geschichtete Struktur), welche Kontaktflächen mit einer Schicht zu einer anderen (Schicht) bereitstellt, um die schnelle Reaktion der farbveränderbaren Schicht 20 durchzuführen, wenn eine (elektrische) Spannung daran angelegt ist. In anderen Worten ist die farbveränderbare Schicht 20 auf der ersten Elektrodenschicht 10 angeordnet, um die obere Fläche und die seitliche Fläche der ersten Elektrodenschicht 10 zu bedecken, und die zweite Elektrodenschicht 30 ist auf der farbveränderbaren Schicht 20 angeordnet, um die obere Fläche und die seitliche Fläche der farbveränderbaren Schicht 20 zu bedecken. Dadurch, wie in 2 gezeigt ist, wenn eine (elektrische) Spannung angelegt ist durch die erste Elektrodenschicht 10 und die zweite Elektrodenschicht 30, ist die (elektrische) Spannung an der oberen Fläche, der unteren Fläche und der seitlichen Fläche der farbveränderbaren Schicht 20 angelegt, dadurch wird eine Farbänderungsrate erhöht durch das elektrochrome Material der farbveränderbaren Schicht 20.
  • Als solche erstrecken sich die Kontaktflächen der farbveränderbaren Schicht 20 mit der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 entlang der oberen Fläche, der unteren Fläche und der seitlichen Fläche, so dass eine Farbänderungsrate erhöht ist, wenn eine Spannung angelegt ist, dadurch wird eine Marktfähigkeit (z.B. eine Absatzfähigkeit) verbessert aufgrund einer schnellen Änderung einer Farbe und eines Designs (z.B. einer Gestaltung).
  • Nachstehend werden die erste Elektrodenschicht 10, die zweite Elektrodenschicht 30 und die farbveränderbare Schicht 20 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben.
  • Jede von der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 ist aus einem Verbundwerkstoff aus Silbernanodraht und Polystyrensulfonat (PEDOT:PSS) hergestellt. Dadurch hat jede von der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 einen Transmissionsgrad von 80% oder mehr. Darüber hinaus füllt Polystyrensulfonat, das ein organisches leitfähiges Polymermaterial ist, in der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 einen Zwischenraum zwischen den Silbernanodrähten, dadurch werden eine Gesamtgleichförmigkeit und eine elektrische Leitfähigkeit verbessert.
  • Jede von der ersten Elektrodenschicht 10 und der zweiten Elektrodenschicht 30 kann Divinylsulfon (DVS) als ein Vernetzungsmittel aufweisen, das dem Verbundwerkstoff hinzugegeben ist. Mittels Hinzufügens von Divinylsulfon zu dem Verbundwerkstoff aus Silbernanodraht und Polystyrensulfonat wird ein unabhängiger leitfähiger Film (z.B. eine unabhängige leitfähige (z.B. Dünn-)Schicht) gebildet aufgrund einer Reaktion zwischen Polystyrensulfonat und Divinylsulfon. Daher sind die erste Elektrodenschicht 10 und die zweite Elektrodenschicht 30 in ihrer Stabilität verbessert, behalten die Leitfähigkeit bei und sind in ihren mechanischen Eigenschaften verbessert. Darüber hinaus können die erste Elektrodenschicht 10 und die zweite Elektrodenschicht 30 mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens hergestellt sein/werden, und Divinylsulfon als das Vernetzungsmittel ist/wird zu einem Hybrid-Verbundmaterial hinzugegeben, das aus Silbernanodraht und Polystyrensulfonat gebildet ist, so dass die Sprühbeschichtbarkeit hervorragend ist.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die farbveränderbare Schicht 20 Octa-Hexyl-Viologen substituiertes polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (OHV-POSS) aufweisen. In anderen Worten ist die farbveränderbare Schicht 20 ein organisches und anorganisches Hybridmaterial bzw. ein Organisch-Anorganisch-Hybridmaterial, das hergestellt ist/wird mittels Kombinierens eines anorganischen Materials wie z.B. POSS und eines organischen Materials wie z.B. Viologen und das hergestellt sein/werden kann mittels Substituierens einer reaktiven Funktionsgruppe mit einer bis acht Einheiten von Monohexyl-Viologen, das ein elektrochromes Material ist. Das Octa-Hexyl-Viologen substituierte polyedrische oligomere Silsesquioxan (OHV-POSS), das durch solch einen Prozess hergestellt ist/wird, kann eine Farbe schnell ändern, kann bei einer niedrigen (elektrischen) Spannung betrieben werden und kann eine klare (z.B. lebhafte, z.B. bunte) Farbe realisieren.
  • Die farbveränderbare Schicht 20 kann ferner ein Ionenmittel (z.B. ein Ionenmedium, z.B. einen Ionenträger) aufweisen, das aus PVDF-HFP gebildet ist. Das Ionenmittel ist eine Lösung, die Lithium-Bis(Trifluormethansulfonyl)imid (LiTFSI), Glycidyl-Polyhedrisches-Oligomeres-Silsesquioxan (Glycidyl-POSS) und Polyvinylidenfluorid-co-Hexafluorpropylen (PVDF-HFP) (z.B. ein Copolymer aus Polyvinylidenfluorid und Hexafluorpropylen) aufweist, (das Ionenmittel) hat eine ausgezeichnete Sprühbeschichtungsfähigkeit und ist Wärme-härtbar (z.B. Wärme-aushärtbar). Als solches, da das Ionenmittel Glycidyl-POSS und den Elektrolyten LiTFSI aufweist, kann das Ionenmittel in einem (z.B. mittels eines) Sprühverfahren(s) aufgetragen werden. Da solch ein Ionenmittel der farbveränderbaren Schicht 20 hinzugegeben ist/wird, ist es einfach, die farbveränderbare Schicht 20 als Filmschicht (z.B. als Dünnschicht) in einem Sprühbeschichtungsverfahren zu bilden. Die zuvor beschriebene farbveränderbare Schicht 20 und das Ionenmittel können eine einzelne Schicht oder eine Vielzahl von Schichten bilden abhängig von dem Material und der Größe bzw. der Abmessungen des Substrats.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine transparente klare Beschichtungsschicht (z.B. eine transparente klare Überzugsschicht) auf der zweiten Elektrodenschicht 30 angeordnet, um die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 zu bedecken. In anderen Worten kann die klare Beschichtungsschicht eine Acryl-basierte Zusammensetzung aufweisen, die Licht-härtbar (z.B. Licht-aushärtbar) oder Wärme-härtbar (z.B. Wärme-aushärtbar) ist, (die klare Beschichtungsschicht) hat eine hervorragende Oberflächenhärte und ist angeordnet, um die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 zu bedecken, um die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 zu schützen von einem äußeren (z.B. von einer Außenseite her). Solch eine klare Beschichtungsschicht ist auf der Außenseite mittels des Sprühverfahrens aufgetragen und ist transparent, um zu erlauben, dass die Farbänderung der farbveränderbaren Schicht 20 von außen gesehen werden kann. Darüber hinaus, selbst wenn sie auf das Substrat aufgebracht ist/wird, das eine Verformung-Fläche (z.B. eine Verkrümmung-Fläche) hat, ist/wird der Geschichtet-Zustand (z.B. der geschichtete Zustand) beibehalten, dadurch wird verhindert, dass die (z.B. Betriebs-)Eigenschaften der ersten Elektrodenschicht 10, der farbveränderbaren Schicht 20 und der zweiten Elektrodenschicht 30 verschlechtert werden.
  • Ferner kann eine photokatalytische Schicht 40 unter der ersten Elektrodenschicht 10 angeordnet sein. Die photokatalytische Schicht 40 kann TiO2 aufweisen und eine Redoxreaktionsrate kann erhöht sein mittels der photokatalytischen Schicht 40, um eine Farbänderungsrate zu verbessern.
  • Die Farbänderung der vorliegenden Erfindung wird nun ferner beschrieben. 4 stellt ein Beispiel dar, in welchem eine Farbänderung durchgeführt ist. Eine Farbe ändert sich durch die Bewegung des elektrochromen Materials zwischen den Schichten. In anderen Worten befindet sich eine Polymermatrix wie z.B. PVDF-HFP an einer oberen Position, um einen Film (z.B. eine Dünnschicht) (Cyan Farbton) zu bilden. Dazwischen befinden sich das farbveränderbare Material (Magenta Farbton), das Si enthält, und der Ionenelektrolyt (Gelb Farbton), der TFSI (z.B. LiTFSI) enthält, und etwas Ag (Grün Farbton) von der klaren Beschichtungsschicht und der Elektrodenschicht können an der oberen Position übrig sein. Als solches kann gesehen werden, dass sich das elektrochrome Material zwischen den Schichten bewegt, wenn eine (elektrische) Spannung angelegt ist, und die Änderung der Farbe getriggert (z.B. ausgelöst) ist/wird durch die Redoxreaktion mittels der Anwendung eines elektrischen Stroms (z.B. einer Spannung).
  • Dadurch, wie in 5 gezeigt ist, kann gesehen werden, dass eine Farbe sich ändert abhängig davon, ob ein elektrischer Strom (z.B. eine Spannung) angelegt ist oder nicht. Die farbveränderbare Schicht 20 kann verschiedene Farben realisieren mittels Änderns der chemischen Struktur der POSS-Viologen-Hybrid-Derivate. In anderen Worten kann eine Farbe eingestellt (z.B. abgestimmt) werden gemäß der Komponente und eines Typs der Elektrode.
  • Darüber hinaus ist, wie in 6 gezeigt, der Farbänderungsgrad des elektrochromen Materials des farbveränderbaren Kunststoffs gemäß den obigen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht relativ groß, wenn die Anzahl der Farbänderungen durch das Anlegen von Spannung zunimmt, dadurch wird eine hervorragende Wiederholbarkeit gezeigt und eine Farbe wird aufrechterhalten (z.B. beibehalten). In anderen Worten, angenommen, dass ein Kehrwert einer Größe (z.B. einer Menge), um die eine Ionenladung-Größe (z.B. eine Ionenladung-Menge) pro Fläche reduziert wird, eine Vorrichtungsfläche ist, kann der Effekt der Anzahl von Farbänderungen auf die Vorrichtungsfläche gering sein.
  • Wie zuvor beschrieben, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind/werden die erste Elektrodenschicht 10, die farbveränderbare Schicht 20 und die zweite Elektrodenschicht 30 geschichtet mittels des Sprühbeschichtungsverfahrens, so dass sie aufgetragen sein/werden können auf ein Glass- oder ein Film-Substrat (z.B. ein Dünnschichtsubstrat) ebenso wie auf eine leicht raue Fläche, eine gekrümmte Fläche oder eine verformte (z.B. verkrümmte) Struktur. Darüber hinaus, da der unabhängige Film gebildet ist mittels des Beschichtungsverfahrens, ist ein separates Substrat nicht erforderlich und die vorliegende Erfindung kann bei verschiedenen Substraten weithin anwendbar sein. Darüber hinaus, aufgrund der Geschichtet-Struktur (z.B. der geschichteten Struktur) und der (jeweiligen) Charakteristiken der ersten Elektrodenschicht 10, der farbveränderbaren Schicht 20 und der zweiten Elektrodenschicht 30 wird eine Farbänderungsrate verbessert und eine Widerstandsfähigkeit wird sichergestellt.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass die vorliegende Erfindung auf verschiedene Weisen geändert und modifiziert werden kann ohne sich dabei von dem Umfang der vorliegenden Erfindung zu entfernen, welche in den folgenden Ansprüchen beschrieben ist.

Claims (8)

  1. Farbveränderbarer Kunststoff, aufweisend: eine erste Elektrodenschicht (10), die eine Leitfähigkeit hat, eine farbveränderbare Schicht (20), die auf der ersten Elektrodenschicht (10) angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der ersten Elektrodenschicht (10) zu bedecken, und die ein Material aufweist, dessen Farbe sich ändert abhängig davon, ob eine elektrische Spannung angelegt ist, und eine zweite Elektrodenschicht (30), die eine Leitfähigkeit hat und die auf der farbveränderbaren Schicht (20) angeordnet ist, um eine obere Fläche und eine seitliche Fläche der farbveränderbaren Schicht (20) zu bedecken, wobei Kontaktflächen der farbveränderbaren Schicht (20) mit der ersten Elektrodenschicht (10) und der zweiten Elektrodenschicht (30) sich erstrecken entlang der oberen, der unteren und der seitlichen Fläche der farbveränderbaren Schicht (20), so dass eine Farbänderungsrate erhöht ist, wenn eine elektrische Spannung angelegt ist.
  2. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß Anspruch 1, wobei jede von der ersten Elektrodenschicht (10) und der zweiten Elektrodenschicht (30) einen Verbundwerkstoff aus Silbernanodraht und Polystyrensulfonat aufweist.
  3. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß Anspruch 2, wobei jede von der ersten Elektrodenschicht (10) und der zweiten Elektrodenschicht (30) Divinylsulfon (DVS) als ein Vernetzungsmittel, welches dem Verbundwerkstoff hinzugegeben ist, aufweist.
  4. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die farbveränderbare Schicht (20) Octa-Hexyl-Viologen substituiertes polyedrisches oligomeres Silsesquioxan (OHV-POSS) aufweist.
  5. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die farbveränderbare Schicht (20) ferner ein Ionenmittel aufweist, das PVDF-HFP aufweist.
  6. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine transparente klare Beschichtungsschicht auf der zweiten Elektrodenschicht (30) angeordnet ist, um die erste Elektrodenschicht (10), die farbveränderbare Schicht (20) und die zweite Elektrodenschicht (30) zu bedecken.
  7. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Elektrodenschicht (10) ferner eine photokatalytische Schicht (40) darunter aufweist.
  8. Farbveränderbarer Kunststoff gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die erste Elektrodenschicht (10), die farbveränderbare Schicht (20) und die zweite Elektrodenschicht (30) mit einer oberen Fläche eines Kunststoffsubstrats (50) verbunden sind.
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