RU2079864C1 - Электрохромный состав - Google Patents
Электрохромный состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079864C1 RU2079864C1 RU95109357A RU95109357A RU2079864C1 RU 2079864 C1 RU2079864 C1 RU 2079864C1 RU 95109357 A RU95109357 A RU 95109357A RU 95109357 A RU95109357 A RU 95109357A RU 2079864 C1 RU2079864 C1 RU 2079864C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- electrochrome
- state
- component
- concentration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
Изобретение относится к прикладной электрохимии, конкретно к органическим составам, обладающим электрохромными свойствами, которые могут быть использованы в дисплеях разного целевого назначения, автомобильных зеркалах заднего вида, окнах и фильтрах переменного оптического поглощения. Сущность изобретения состоит в создании электрохромного состава с уменьшенным временем самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния в исходное. Электрохромный состав включает в себя компоненты при их следующем соотношении, мас. %: катодная компонента - четвертичная соль дипиридиния с анионами ClO или BF 0,3 - 2,1; aнодная компонента - производное ферроцена 0,3 - 1,4 или 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин 0,2 - 0,9; электролит фона - трифенилцианборат тетраалкиламмония или трифенилцианборат щелочного металла 0,1 - 7,7; растворитель - Пропиленкарбонат или γ - бутиролактон - остальное до 100. Предложенный электрохромный состав позволяет от 1,8 до 8 раз уменьшить время самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния в исходное, что будет способствовать изготовлению более быстродействующих электрохромных устройств, функционирующих при разных режимах электрического управления.
Description
Изобретение относится к прикладной электрохимии, конкретно к органическим составам, обладающим электрохромными свойствами. Электрохромные составы находят применение в устройствах с электрически управляемой величиной светопоглощения или светоотражения дисплеи различного назначения, автомобильные зеркала заднего вида, окна и фильтры переменного оптического поглощения.
Принцип создания высокообратимых электрохромных составов как и сами составы на основе четвертичных солей дипиридиния были предложены в [1,2] В качестве катодной компоненты использовали диперхлорат или дитетрафторборат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния, а в качестве анодной компоненты были предложены 3-этил-2-бензтиазолоназин [1] или 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин [2] Позднее ряд четвертичных солей дипиридиния был расширен, а в качестве оптимальной анодной компоненты был подтвержден 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин [3]
Недостатком известных аналогов является увеличенное время перехода состава из электроокрашенного состояния в исходное неокрашенное после длительного воздействия электрического напряжения из-за возникновения известного эффекта гравитационного "расслаивания" электроактивированных компонент составов. Введение в состав перхлоратов и тетрафторборатов тетраалкиламмониевых солей [4] с целью уменьшения эффекта гравитационного "расслаивания" возможно при пониженных концентрациях катодных и анодных компонент состава. При повышении концентрации этих компонент возможность введения указанных солей в необходимой для получения положительного эффекта концентрации затрудняется по причине ограниченной растворимости в используемых составах.
Недостатком известных аналогов является увеличенное время перехода состава из электроокрашенного состояния в исходное неокрашенное после длительного воздействия электрического напряжения из-за возникновения известного эффекта гравитационного "расслаивания" электроактивированных компонент составов. Введение в состав перхлоратов и тетрафторборатов тетраалкиламмониевых солей [4] с целью уменьшения эффекта гравитационного "расслаивания" возможно при пониженных концентрациях катодных и анодных компонент состава. При повышении концентрации этих компонент возможность введения указанных солей в необходимой для получения положительного эффекта концентрации затрудняется по причине ограниченной растворимости в используемых составах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является известный электрохромный состав, включающий катодную компоненту - четвертичную соль дипиридиния с анионами ClO , BF , анодную компоненту производное ферроцена, растворитель пропиленкарбонат или γ бутиролактон [5] Недостатком этого состава как и вышеупомянутых является увеличение времени самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния состава в исходное после продолжительного наложения электрического напряжения.
Задачей изобретения является создание электрохромного состава с уменьшенным временем самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния в исходное.
Решение указанной задачи достигается использованием в электрохромных составах в качестве катодной компоненты четвертичной соли дипиридиния с анионами ClO или BF , в качестве анодной компоненты производного ферроцена или 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина, растворителем служит пропиленкарбонат или γ -бутиролактон, и дополнительно в качестве электролита фона добавляют соль трифенилцианборат тетраалкиламмония или трифенилцианборат щелочного металла при следующем соотношении компонентов, в мас.
Катодная компонента четвертичная соль дипиридиния с анионами ClO или BF 0,3 2,1
Анодная компонента производное ферроцена 0,3 1,4
или
5,10-Дигидро-5,10-диметилфеназин 0,2 0,9
Электролит фона трифенилцианборат тетраалкиламмония
или
Трифенилцианборат щелочного металла 0,1 7,7
Растворитель пропиленкарбонат или γ -бутиролактон Остальное до 100
Существенным отличием предложенного решения является дополнительное введение в электрохромный состав электролита фона соль с трифенилцианборат анионом. Введение такого электролита способствует уменьшению времени самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния состава в исходное. Введение 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина расширяет количество используемых анодных компонент в составах.
Анодная компонента производное ферроцена 0,3 1,4
или
5,10-Дигидро-5,10-диметилфеназин 0,2 0,9
Электролит фона трифенилцианборат тетраалкиламмония
или
Трифенилцианборат щелочного металла 0,1 7,7
Растворитель пропиленкарбонат или γ -бутиролактон Остальное до 100
Существенным отличием предложенного решения является дополнительное введение в электрохромный состав электролита фона соль с трифенилцианборат анионом. Введение такого электролита способствует уменьшению времени самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния состава в исходное. Введение 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназина расширяет количество используемых анодных компонент в составах.
Испытания составов проводили в электрохромных устройствах, состоящих из двух стеклянных пластин размером 25х30 мм с нанесенными на внутренние стороны полупроводниковыми покрытиями из In2O3 с легирующими добавками. Сопротивление покрытый составляло 10 12 Ом/квадрат. Расстояние между пластинами определялось толщиной тефлоновой прокладки (0,2 мм) с отверстием диаметром 18 мм в середине. Пространство, ограниченное пластинами и тефлоновой прокладкой, заполняли испытываемым составом. Для герметизации устройства стягивали струбцинами. Испытания проводили всегда в двух вертикально расположенных устройствах, составы в которых отличались дополнительно введенной в один из них солью трифенилцианборат анионом. На оба последовательно соединенных устройств накладывали электрическое напряжение с помощью потенциала ПИ-50-1, поддерживая состав в электроокрашенном состоянии определенное время. Затем в отключенном состоянии измеряли время самопроизвольной релаксации из окрашенного состояния в исходное неокрашенное.
Сопоставление времени релаксации двух электрохромных составов, различающихся дополнительно введенным компонентом в один из них, позволяет сделать вывод о его влиянии на этот параметр.
Пример 1. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,8 мас. (0,025 М), смесь моно-, ди-, три-трет-бутилферроцена-ферроценовое масло (ГОСТ 38.103219 88) в концентрации 0,5 мас. (0,025 М), растворенные в g бутиролактоне (прототипе), второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат тетраметиламмония в концентрации 5,6 мас. (0,2 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,4 В в течение 40 мин. В электроактивированном состоянии оба состава имеют синюю окраску. После отключения напряжения обесцвечивание второго устройства происходит равномерно по всей площади оптического окна и время релаксации составляет 26 с, тогда как первое устройство обесцвечивается неравномерно из-за проявления эффекта "расслаивания" электроокрашенной формы, а время релаксации составляет 3 мин 35 с.
Пример 2. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим ди(тетрафторборат) 1,1'-дибензил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,9 мас. (0,025 М), смесь моно-, ди-, три-трет-бутилферроценов ферроценовое масло в концентрации 0,5 мас. (0,025 М), растворенные в пропиленкарбонате (прототип), второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат тетрабутиламмония в концентрации 7,7 мас. (0,2 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,3 В в течение 30 мин. В электроактивированном состоянии оба состава имеют синюю окраску. После отключения напряжения время самопроизвольной релаксации второго состава составляет 1,5 мин, первого 3 мин.
Пример 3. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,3 мас. (0,01 М), 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин в концентрации 0,2 мас. (0,01 М), растворенные в пропиленкарбонате, второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат тетраметиламмония в концентрации 5,4 мас. (0,2 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,2 В в течение 50 мин. В электроактивированном состоянии оба состава имеют зеленую окраску. После отключения напряжения переход второго состава из электроокрашенного состояния в исходное происходит равномерно по всей площади оптического окна за время 30 с, тогда как тот же переход первого состава проходит через состояние когда верхняя часть оптического окна имеет синюю окраску, а нижняя желтую. В целом время самопроизвольной релаксации состава составляет 1 мин 10 с.
Пример 4. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-дигептил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,7 мас. (0,015 М), смесь моно-, ди-, три-трет-бутилферроценов в концентрации 0,3 мас. (0,015 М), растворенные в пропиленкарбонате, второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат тетраметиламмония в концентрации 0,1 мас. (0,005 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,4 В в течение 25 мин. Оба состава в электроактивированном состоянии имеют слабо синюю окраску. После отключения напряжения обесцвечивание второго состава происходит в течение 1 мин 10 с. первого 2 мин. 30 с.
Пример 5. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния в концентрации 2,2 мас. (0,07 М), смесь моно-, ди-, три-трет-бутилферроценов в концентрации 1,4 мас. (0,07 М), растворенные в пропиленкарбонате, второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат тетраметиламмония в концентрации 5,2 мас. (0,2 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,2 В в течение 17 мин. Оба состава в электроактивированном состоянии имеют темно-синюю окраску. После отключения напряжения время самопроизвольной релаксации второго состава в исходное состояние составляет 4 мин, первого 6 мин 02 с.
Пример 6. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,8 мас. (0,025 М), 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин в концентрации 0,9 мас. (0,05 М), растворенные в пропиленкарбонате, второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенидцианборат тетраметиламмония в концентрации 5,3 мас. (0,2 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,1 В в течение 30 мин. Оба состава в электроактивном состоянии приобретают темно-зеленую окраску. После отключения напряжения время самопроизвольной релаксации второго состава в исходное состояние составляет 1,5 мин, первого 7,5 мин.
Пример 7. Первое электрохромное устройство заполняют составом, включающим диперхлорат 1,1'-диметил-4,4'-дипиридиния в концентрации 0,8 мас. (0,025 М), 5,10-дигидро-5,10-диметилфеназин в концентрации 0,4 мас. (0,025 М), растворенные в пропиленкарбонате, второе устройство заполняют составом, который дополнительно содержит трифенилцианборат натрия в концентрации 2,3 мас. (0,1 М). Оба устройства соединяют последовательно и накладывают на них напряжение величиной 2,1 В в течение 30 мин. Оба состава в электроактивированном состоянии имеют зеленую окраску. После отключения напряжения время самопроизвольной релаксации второго состава в исходное состояние составляет 35 с, и обесцвечивание идет равномерно по всей площади оптического окна. Время самопроизвольной релаксации первого состава составляет 3 мин.
Как видно из приведенных выше примеров, введение в электрохромный состав дополнительной соли трифенилцианборатаниона приводит к уменьшению времени самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния в исходное. В зависимости от природы электроактивных компонент, их концентрации и катиона соли электролита фона это время может быть уменьшено от 1,5 до 8 раз. Этот показатель получен из отношения времен самопроизвольной релаксации электроокрашенного состояния в исходное для составов без фонового электролита и для составов с добавлением соли.
Предложенный электрохромный состав будет способствовать созданию более быстродействующих электрохромных устройств с различным режимом электрического управления.
Claims (1)
- Электрохромный состав, включающий катодную компоненту четвертичную соль дипиридиния с анионами ClOКатодная компонента четвертичная соль дипиридиния с анионами CLO
Анодная компонента производное ферроцена 0,3 1,4
или
5,10-Дигидро-5,10-диметилфеназин 0,2 0,9
Электролит фона трифенилцианборат тетраалкиламмония или трифенилцианборат щелочного металла 0,1 7,7
Растворитель пропиленкарбонат или γ -Бутиролактон Остальное до 100р
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109357A RU2079864C1 (ru) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Электрохромный состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95109357A RU2079864C1 (ru) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Электрохромный состав |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95109357A RU95109357A (ru) | 1997-03-27 |
RU2079864C1 true RU2079864C1 (ru) | 1997-05-20 |
Family
ID=20168594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95109357A RU2079864C1 (ru) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Электрохромный состав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2079864C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10294415B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-05-21 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic composition and electrochromic device using same |
US10344208B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-07-09 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
-
1995
- 1995-06-06 RU RU95109357A patent/RU2079864C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Шелепин И.В., Ушаков О.А., Карпова Н.И., Барачевский В.А. Электрохимия. 1977, т. 13, с. 32. 2. Там же, с. 404. 3. Патент США N 4952108, кл. 350-357, 1990. 4. Патент США N 5128799, кл. 359-265, 1992. 5. Патент РФ N 20009530, кл. G 02 F 1/15, 1994. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10294415B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-05-21 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic composition and electrochromic device using same |
US10344208B2 (en) | 2014-06-09 | 2019-07-09 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US10698285B2 (en) | 2014-06-09 | 2020-06-30 | iGlass Technology, Inc. | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
US11698565B2 (en) | 2014-06-09 | 2023-07-11 | Vitro Flat Glass Llc | Electrochromic device and method for manufacturing electrochromic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU95109357A (ru) | 1997-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5151816A (en) | Method for reducing current leakage and enhancing uv stability in electrochemichromic solutions and devices | |
US5140455A (en) | High performance electrochemichromic solutions and devices thereof | |
JPH03280023A (ja) | 電気化学的可変色度溶液の漏れ電流の低減方法、およびこの方法に基づく溶液 | |
DE60003773T2 (de) | Elektrochromes medium mit konzentration verbesserter stabilität, verfahren zu seiner herstellung und seiner verwendung | |
US5145609A (en) | Linear polyether-containing electrochemichromic solutions and related devices | |
AU652727B2 (en) | Variable reflectance mirrors and compounds for use therein | |
RU2224275C1 (ru) | Способ изготовления электрохромного устройства и электрохромное устройство | |
DE60317346T2 (de) | Dotierstoffe für flüssigkristalle | |
PT880567E (pt) | Sistema electrocromatico. | |
RU2079864C1 (ru) | Электрохромный состав | |
EP0019692B1 (en) | Electrolyte for an electrochromic display and an electrochromic display cell comprising this electrolyte | |
DE112016001729T5 (de) | Elektrochromes Element | |
US4752119A (en) | Electrochromic display devices | |
EP1103842B1 (de) | Elektrochrome Vorrichtung | |
RU2110823C1 (ru) | Электрохромный состав | |
US3990984A (en) | Liquid crystal material with stabilizing agent | |
RU2130630C1 (ru) | Электрохромный состав | |
DE10023744A1 (de) | Elektrochrome Anzeigevorrichtung mit hoher Kantenschärfe | |
RU2009530C1 (ru) | Электрохромный состав | |
RU2711654C1 (ru) | Электрохромное устройство и способ его изготовления | |
RU972815C (ru) | 1,1'-Диметил-4,4'-дипиридилийдикарбаундекаборат в качестве компонента дл электрохромного состава и электрохромный состав | |
RU2059974C1 (ru) | Электрохромный состав | |
EP0725304B1 (de) | Elektrochrome komposition | |
EP3360007A1 (en) | Electrochromic composition and electrochromic device using same | |
Meerholz et al. | Influence of doping on the third-order optical nonlinearity in poly (bithiophene): first observation of charge-transfer-induced scattering |