WO1999009112A1 - Uv-geschützte elektrochrome lösung - Google Patents

Uv-geschützte elektrochrome lösung Download PDF

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WO1999009112A1
WO1999009112A1 PCT/EP1998/004910 EP9804910W WO9909112A1 WO 1999009112 A1 WO1999009112 A1 WO 1999009112A1 EP 9804910 W EP9804910 W EP 9804910W WO 9909112 A1 WO9909112 A1 WO 9909112A1
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hydrogen
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bridge
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PCT/EP1998/004910
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Horst Berneth
Helmut-Werner Heuer
Ralf Neigl
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Bayer Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a UV-protected electrochromic solution, its use in an electrochromic device and an electrochromic device
  • Electrochromic devices containing an electrochromic system are already known.
  • Such devices usually contain pairs of redox substances as an electrochromic system, which are dissolved in an inert solvent.
  • Conductive salts, light stabilizers and substances that influence the viscosity can also be present.
  • a reducible and an oxidizable substance are used as a pair of redox substances. Both are colorless or only slightly colored. Under the influence of an electrical voltage, one substance is reduced, the other oxidized, at least one becoming colored. After switching off the voltage, the two original redox substances re-form, with decolorization or color brightening occurring.
  • Electrochromic devices can be used in a variety of ways. For example, they can be designed as an automobile rear-view mirror, which can be darkened by applying a voltage when driving at night and thus prevents glare from headlights of other vehicles (see, for example, US Pat. Nos. 3,280,701, 4,902,108, EP-A-0.435 .689). Furthermore, such devices can also be used in window panes or car sunroofs, where they are applied darken the sunlight with a tension. Ultimately, such devices can also be used to set up a display device for the visual representation of information such as letters, numbers and characters.
  • Electrochromic devices usually consist of a pair of glass or plastic panes, one of which is mirrored in the case of a car mirror.
  • ITO Indium tin oxide
  • the electrochromic systems known from the prior art contain such pairs of redox substances which, after reduction or oxidation, form colored radicals, cation radicals or anion radicals which are chemically reactive.
  • radicals (ions) can be sensitive to electrophiles or nucleophiles or else radicals. Therefore, in order to achieve a high stability of an electrochromic device which contains such an electrochromic system which is said to survive several thousand switching cycles, it must be ensured that the solvent used is absolutely free from electrophiles, e.g. Protons, nucleophiles and oxygen. Furthermore, it must be ensured that such reactive species do not adhere to the electrochemical processes
  • the back reaction to RED j and OX 0 formulated according to the above reaction equation also takes place continuously during operation of the electrochromic device away from the electrodes within the solution volume. Because of the described dangers of degradation reactions of the radical (ions) by electrophiles, nucleophiles or radicals, it is important for the long-term stability of the display that the back reaction according to the above reaction equation can take place as quickly as possible and without side reactions.
  • electrochromic devices generally show sensitivity to light, in particular UV light. Therefore, electrochromic devices are also known which contain UV stabilizers, for example from US Pat. No. 5,280,380
  • the present invention accordingly relates to an electrochromic solution containing at least one oxidizable substance RED, which by electron donation at an anode, and at least one reducible substance OX 2 , by electron absorption at a cathode, with an increase in absorbance in the visible region of the spectrum weakly colored or colorless form changes into a colored form OX j or RED 2 , the weakly colored or colorless form being re-formed after charge equalization, characterized in that at least one of the substances RED and OX 2 contained are covalently linked to one another via a bridge and that at least one UV absorber selected from the substance classes of the optionally substituted cinnamic acid esters and the optionally substituted 2-hydroxybenzophenones is contained. At least one of the transitions RED, ** OX j or OX 2 * * RED 2 caused by oxidation or reduction is associated with an increase in the absorbance in the visible range of
  • the reduction and oxidation processes in the electrochromic system according to the invention generally take place by electron absorption or emission from a cathode or anode, with a potential difference of 0.3 to 3 V preferably prevailing between the electrodes after the electrical has been switched off
  • the electrochromic solution according to the invention preferably contains at least one electrochromic substance of the formula (I)
  • Y and Z independently of one another are OX 2 or RED, but at least one Y is OX 2 and at least one Z is RED j ,
  • OX 2 stands for the rest of a reversibly electrochemically reducible redox system
  • REDi stands for the rest of a reversibly electrochemically oxidizable redox system
  • c represents an integer from 0 to 5
  • a and b independently of one another are an integer from 0 to 5, preferably are an integer from 0 to 3,
  • UV absorber selected from the classes of the optionally substituted cinnamic acid esters and the optionally substituted 2-
  • the electrochromic solution preferably contains at least one electrochromic substance of the formula (I), in which Y stands for OX 2 and Z for RED j and Y and Z alternate in their order.
  • the electrochromic system according to the invention particularly preferably contains at least one electrochromic substance of the formulas
  • OX 2 , RED j and B have the meaning given above, and
  • d represents an integer from 1 to 5
  • UV absorber selected from the classes of the optionally substituted cinnamic acid esters and the optionally substituted 2-hydroxybenzophenones.
  • the electrochromic solution according to the invention very particularly preferably contains at least one electrochromic substance of the formulas (Ia) - (Id),
  • OX 2 stands for the remainder of a cathodically reducible substance which, in the cyclic voltammogram, recorded in an inert solvent at room temperature, shows at least two chemically reversible reduction waves, the first of these reduction waves leading to an increase in the absorbance at at least one wavelength in the visible range of the electromagnetic spectrum,
  • RED j stands for the rest of the anodically reversibly oxidizable substance, which is recorded in a cyclic voltammogram in an inert solvent at room temperature, shows at least two chemically reversible oxidation waves, the first of these oxidation waves leading to an increase in extinction at at least one wavelength in the visible range of the electromagnetic spectrum, and
  • UV absorber selected from the substance classes of the optionally substituted cinnamic acid esters, preferably the optionally substituted 3,3-diphenylacrylic acid esters, and the optionally substituted 2-cyano-3,3-diphenylacrylic acid ester and the substance class of the optionally substituted 2-hydroxybenzophenones
  • An electrochromic solution according to the invention is particularly preferred which contains at least one substance of the formula (Ia) - (Id), in which
  • R 2 to R 5 , R 8 , R 9 , R 16 to R 19 independently of one another C r to C 18 alkyl, C 2 to C 12 alkenyl, C 3 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl or C 6 to C 10 aryl or
  • R 4 and R 5 or R 8 and R 9 together form a - (CH 2 ) 2 - or - (CH 2 ) 3 bridge,
  • R 20 and R 21 independently of one another are O, N-CN, C (CN) 2 or NC 6 - to C 10 -aryl,
  • R 26 is hydrogen, C to C 4 alkyl, C r to C 4 alkoxy, halogen, cyano, nitro, C to C 4 alkoxycarbonyl or C 6 to C 10 aryl,
  • E 1 and E 2 are independently O, S, NR 1 or C (CH 3 ) 2 or
  • E 1 and E 2 together form an -N- (CH 2 ) 2 -N bridge
  • R 1 is C r to C ] 8 alkyl, C 2 to C 12 alkenyl, C 4 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl, C 6 to C 10 aryl,
  • Z 1 is a direct bond
  • r represents an integer from 1 to 10
  • R 28 to R 31 , R 34 , R 35 , R 38 , R 39 , R 46 , R 53 and R 54 independently of one another C r to C jg alkyl, C 2 to C 12 alkenyl, C 3 to C 7 -cycloalkyl, C 7 - to C 15 -aralkyl or C 6 - to C 10 -aryl, and R 46 , R 53 and R 54 additionally denote hydrogen,
  • R 32 , R 33 , R 36 , R 37 , R 40 , R 41 , R 42 to R 45 , R 47 , R 48 , R 49 to R 52 and R 55 to R 57 are independently hydrogen, C j - to C 4 -alkyl, C ⁇ - to C 4 -alkoxy, halogen, cyano, nitro, C j - to C 4 -alkoxycarbonyl or C 6 - to C ] 0 -aryl and R 57 and R 58 additionally represent an optionally benzanellated aromatic or mean quasi-aromatic five- or six-membered heterocyclic ring and R 48 additionally means NR 75 R 76 ,
  • E 6 to E 9 independently of one another are S, Se or NR 59 ,
  • R 59 , R 75 and R 76 independently of one another are C j to C 12 alkyl, C 2 to C 8 alkenyl, C 3 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl or C 6 to C 10 aryl and R is additionally hydrogen, or
  • R 75 and R 76 in the meaning of NR 75 R 76 together with the N atom to which they are attached form a five- or six-membered, saturated ring which may contain further heteroatoms,
  • R 61 to R 68 independently of one another are hydrogen, C j - to C 6 -alkyl, C j - to C 4 -alkoxy, cyano, C j - to C 4 -alkoxycarbonyl or C 6 - to C 10 -aryl, or
  • R 61 ; R 62 and R 67 ; R 68 independently of one another form a - (CH 2 ) 3 -, - (CH 2 ) 4 - or -CH-CH-CH-CH bridge,
  • v means an integer between 0 and 10
  • Y 1 s (CH 2 ) m -Y 2 ] 0 - (CH 2 ) p -Y 3 q - which are each optionally substituted by C j - to C 4 -alkoxy, halogen or phenyl
  • Y 1 to Y 3 independently of one another are O, S, NR 60 , COO, CONH, NHCONH, cyclopentanediyl, cyclohexanediyl, phenylene or naphthylene,
  • R, 6 ö 0 ⁇ C j to C 6 alkyl, C 2 to C 6 alkenyl, C 4 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl or C 6 to C 10 aryl means
  • n and p independently of one another are an integer from 0 to 8,
  • q and s are independently 0 or 1
  • R, 101 j represents optionally branched C - to C 20 -alkyl
  • R, 1 , 0 u 2 represents hydrogen, cyano or COOR 1 ,
  • R 103 , R 104 and R 106 independently of one another represent hydrogen, C r to C 12 alkyl or C j - to C 12 alkoxy,
  • R 105 represents hydrogen, C r to C 12 alkyl, C j to C 12 alkoxy or hydroxy
  • R 107 represents hydrogen or C r to C 12 -Alky_
  • R 108 represents hydrogen, or
  • R 107 together with R 108 form a C 2 or C 3 bridge which can carry up to 3 C j to C 4 alkyl radicals, and
  • n and m are independently an integer from 1 to 3.
  • An electrochromic solution according to the invention which contains at least one substance of the formula (Ia) - (Id) is very particularly preferred,
  • OX 2 represents a radical of the formulas (II), (III), (IV) or (V),
  • R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 8 and R 9 independently of one another for C r to C 12 alkyl, C 2 to C 8 alkenyl, C 5 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl or C 6 to C 10 aryl,
  • R 6 and R 7 independently of one another represent hydrogen, methyl, ethyl, methoxy, ethoxy, fluorine, chlorine, bromine, cyano, nitro, methoxy carbonyl or ethoxycarbonyl,
  • R 4 , R 5 and R 8 , R independently of one another in pairs together represent a - (CH 2 ) 2 - or - (CH 2 ) 3 bridge if Z 1 denotes a direct bond,
  • R 69 to R 74 are independently hydrogen or C j -C 4 alkyl
  • E 1 and E 2 are the same and represent O, S, NR 1 or C (CH 3 ) 2 or together form an -N- (CH 2 ) 2 -N bridge,
  • R 1 represents C j to C 12 alkyl, C 2 to C 4 alkenyl, C 5 to C 7 cycloalkyl, C 7 to C 15 aralkyl or C 6 to C 10 aryl,
  • Z 1 stands for a direct bond
  • -CH CH-
  • -C (CH 3 ) CH-
  • -C (CN) CH-
  • Z 2 stands for - (CH) r - or -CH 2 -C 6 H 4 -CH 2 -,
  • r represents an integer between 1 and 6
  • RED j represents a radical of the formulas (X), (XI), (XII), (XIII), (XVI), (XVII), (XVIII) or (XX),
  • R 28 to R 31 , R 34 , R 35 , R 38 , R 39 , R 46 , R 53 and R 54 independently of one another C j - to C 12 -alkyl, C 2 - to C 8 -alkenyl, C 5 - bis C 7 cycloalkyl, C 7 to C j5 aralkyl or C 6 to C 10 aryl and
  • R 46 , R 53 and R 54 additionally denote hydrogen
  • R 32 , R 33 , R 36 , R 37 , R 40 , R 41 , R 47 to R 52 , R 55 and R 56 independently of one another
  • R 57 and R 58 additionally denote 2- or 4-pyridyl and
  • E 3 to E 5 , E 10 and E 11 independently of one another denote O, S, NR 59 or C (CH 3 ) 2 , but E 3 and E 4 have the same meaning,
  • E 6 to E 9 are identical to one another and denote S, Se or NR 59 and
  • E 6 stands for NR 59 , where R 59 means a direct bond to bridge B and
  • E 7 to E 9 have the meaning given above, but need not be identical to one another,
  • R 59 , R 75 and R 76 independently of one another are C j - to C 12 -alkyl, C 2 - to C 8 -alkenyl,
  • R 75 additionally denotes hydrogen or
  • R 75 and R 76 with the meaning NR 75 R 76 together with the N atom to which they are attached mean pyrrolidino, piperidino or morpholino,
  • R 61 , R 62 and R 67 , R 68 independently of one another are hydrogen, C r to C 4 alkyl,
  • Methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl or phenyl or in pairs together represent a - (CH 2 ) 3 - or - (CH 2 ) 4 bridge,
  • R 63 to R 66 stand for hydrogen and
  • v represents an integer from 1 to 6
  • R »6 o 0 u represents methyl, ethyl, benzyl or phenyl
  • n an integer from 1 to 10
  • n and p independently of one another represent an integer from 0 to 4,
  • o represents an integer from 0 to 2 and
  • t represents an integer from 1 to 6
  • UV absorber selected from the formulas (C), (CI) and (CII),
  • R 101 represents optionally branched C j to C 20 alkyl
  • R 102 represents hydrogen or cyano
  • R 103 , R 104 and R 106 independently of one another represent hydrogen or C j - to C 19 - alkoxy
  • R 105 represents C j - to C j2 -alkoxy or hydroxy
  • R 107 and R 108 stand for hydrogen or
  • R 107 together with R 108 stand for - (CH 2 ) 2 -, - (CH 2 ) 3 - or -CH 2 -C (CH 3 ) 2 - and
  • n and m independently of one another represent 1 or 2.
  • An electrochromic solution according to the invention which contains at least one substance of the formula (Ia) - (Id) is particularly preferred,
  • OX 2 represents a radical of the formulas (II), (IV) or (V),
  • R ", R 5 and R 9 independently of one another represent methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, benzyl or phenyl, or in the case of the formulas Ic or Id likewise stand for a direct bond to the bridge member B,
  • R 6 and R 7 are the same and represent hydrogen, methyl, methoxy, chlorine, cyano or methoxy carbonyl,
  • R 69 to R 72 are the same and denote hydrogen, methyl or ethyl
  • R 73 and R 74 are hydrogen
  • E 1 and E 2 are the same and stand for O or S,
  • RED j represents a radical of the formulas (X), (XII), (XIII), (XVI) or (XVII),
  • R 28 , R 34 , R 38 , R 46 and R 49 stand for a direct bond to the bridge member B
  • R 29 to R 31 , R 35 and R 39 independently of one another represent methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, benzyl or phenyl, or in the case of the formulas Ib or Id R 30 , R 35 and R 39 also stand for the direct link to bridge member B,
  • R 32 , R 47 and R 48 represent hydrogen
  • R 36 , R 37 , R 40 , R 41 and R 50 to R 52 independently of one another represent hydrogen, methyl, methoxy, chlorine, cyano, methoxy carbonyl or phenyl, or in the case of the formulas Ib or Id R 51 likewise for a direct one There is a bond to bridge member B,
  • Z 3 stands for a direct bond
  • E 3 to E 5 independently of one another represent O, S or NR 59 , but E 3 and E 4 have the same meaning,
  • E 6 to E 9 are identical to one another and stand for S, Se or NR 59 ,
  • R 59 for methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, benzyl or
  • Phenyl, or in the case of the formula XVI in Ib or Id also stands for a direct bond to the bridge member B,
  • R 60 represents methyl
  • n an integer from 1 to 10
  • m and p are the same and represent an integer from 0 to 2 and
  • t represents an integer from 1 to 6
  • UV absorber selected from the formulas (C), (CI) and (CII),
  • R 101 represents methyl, ethyl, 1- or 2-propyl, 1- or 2-butyl, 1-hexyl, 2-ethyl-1-hexyl, 1-octyl or 1-dodecyl,
  • R 102 represents hydrogen or cyano
  • R 103 , R 104 and R 106 independently of one another represent hydrogen, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, hexoxy or octoxy,
  • R 105 represents methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, hexoxy, octoxy or hydroxy
  • R 107 and R 108 stand for hydrogen or
  • R 107 together with R 108 stand for -CH 2 -C (CH 3 ) 2 - and
  • n and m independently of one another represent 1 or 2.
  • An electrochromic solution according to the invention which contains at least one substance of the formula (Ia) corresponding to one of the formulas is very particularly preferred
  • R 3 , R 5 , R 35 and R 39 independently of one another represent methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl or benzyl,
  • R 6 , R 7 and R 36 , R 37 are identical in pairs and represent hydrogen, methyl, methoxy, chlorine, cyano or methoxycarbonyl,
  • R 69 to R 72 are the same and represent hydrogen or methyl
  • R 32 , R 47 and R 48 represent hydrogen
  • E 3 to E 5 independently of one another represent O, S or NR 59 , but E 3 and E 4 are the same,
  • R 29 to R 31 and R 59 independently of one another are methyl, ethyl, propyl, butyl,
  • R 40 and R 41 are the same and represent hydrogen, methyl, ethyl, propyl, butyl or phenyl,
  • R 50 to R 52 independently of one another represent hydrogen, methyl, methoxy, chlorine, cyano, methoxycarbonyl, ethoxy carbonyl or phenyl, but are preferably the same,
  • E 6 to E 9 are identical to one another and stand for S, Se or NR 59 ,
  • n an integer from 1 to 5
  • u stands for 0 or 1
  • R 101 represents ethyl or 2-ethyl-1-hexyl
  • R 102 represents hydrogen
  • R 103 represents m- and / or p-position methoxy or ethoxy
  • R 107 and R 108 stand for hydrogen or
  • R 107 together with R 108 stand for -CH 2 -C (CH 3 ) 2 - and
  • n and m independently of one another represent 1 or 2
  • R 101 represents ethyl or 2-ethyl-1-hexyl
  • R 102 stands for cyano
  • R 103 and R 104 stand for hydrogen
  • n and m represent 1
  • R 105 represents methoxy, ethoxy, octoxy or hydroxy
  • R 106 represents hydrogen
  • An electrochromic solution according to the invention which has a UV absorber of the formula is very particularly preferred
  • alkyl radicals including modified ones, such as, for example, alkoxy or aralkyl radicals, are preferably those with 1 to 12 C atoms, in particular with 1 to 8 C atoms, unless stated otherwise. They may be straight or branched and optionally further substituents bear substituents such as C j - to C 4 -alkoxy, fluorine, chlorine, hydroxy, cyano, C j - to C 4 -alkoxycarbonyl or COOH.
  • Cycloalkyl radicals are preferably understood to mean those having 3 to 7 carbon atoms, in particular 5 or 6 carbon atoms.
  • Alkenyl radicals are preferably those with 2 to 8 carbon atoms, in particular 2 to 4 carbon atoms.
  • Aryl residues including those in aralkyl residues, are preferably phenyl or naphthyl residues, in particular phenyl residues. They can be substituted by 1 to 3 of the following radicals: C j - to C 6 -alkyl, C j - to C 6 -alkoxy, fluorine, chlorine, bromine, cyano,
  • the electrochromic solution according to the invention contains at least one solvent.
  • Suitable solvents are all solvents redox-inert under the selected voltages, which cannot split off electrophiles or nucleophiles or which themselves react as sufficiently strong electrophiles or nucleophiles, and so on could react with the colored radical ions.
  • Examples are propylene carbonate, ⁇ -butyrolactone, acetonitrile, propionitrile, glutaronitrile, methylglutaronitrile, 3,3'-oxydipropionitrile, hydroxypropionitrile, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, sulfolane, 3-methylsulfolane or mixtures thereof.
  • Propylene carbonate and mixtures thereof with glutaronitrile or 3-methylsulfolane are preferred.
  • the electrochromic solution according to the invention can contain at least one inert conductive salt.
  • Lithium, sodium and tetraalkylammonium salts are suitable as inert conductive salts, especially the latter.
  • the alkyl groups can have between 1 and 18 carbon atoms and can be the same or different. Tetrabutylammonium is preferred.
  • Anions to these salts, but also as anions X " in the formulas (I), (II), (IV), (VI) and (VII) are all redox-inert, colorless anions.
  • Examples are tetrafuoroborate and tetraphenylborate , Cyano-triphenylborate, perchlorate, chloride, nitrate, sulfate, phosphate, methanesulfonate, ethanesulfonate, tetradecanesulfonate, pentadecanesulfonate, trifluoromethanesulfonate, perfluorobutanesulfonate, perfluorooctanesulfonate, benzene sulfonate, chlorobenzenesulfonol sulfonate, tolbenzene sulfonol sulfonate , Biphenyl sulfonate, benzene
  • Preferred anions are tetraforoborate, pentadecanesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, cyanotriphenylborate, 7,8-dicarbanido-undecaborate (1-).
  • the conductive salts are used, for example, in the range from 0 to 1 molar.
  • thickeners can be used to control the viscosity of the liquid. This can be important to avoid segregation, ie the formation of streaked or spotty Color formation during prolonged operation of an electrochromic device containing the electrochromic liquid according to the invention in the switched-on state, and for controlling the bleaching speed after the current has been switched off
  • Suitable thickeners are all for these purposes are customary compounds such as for example polyacrylate, polymethacrylate (Luctite L ®), polycarbonates and polyurethanes
  • the electrochromic solution can also be in gel form
  • UV absorbers Part of the electrochromic solution according to the invention are UV absorbers. They are used in the range from 0.01 to 2 mol / 1, preferably 0.04 to 1 mol / 1.
  • the UV absorbers contained in the solution according to the invention are known in principle or can be analogous to the preparation of the known UV absorber are prepared
  • Preferred UV absorbers are those of the formulas (CIII) (for example Uvinul ® 3088, BASF), (CIV) (for example Uvinul ® 3039, BASF) and (CV) (z B CFHMASSORB ® 90, Ciba) These products are very soluble in the solvents mentioned, eg in propylene carbonate at least 0.8 molar
  • UV absorber was measured in electrochromic cells as described below.
  • Xenotest 150 S from Heraeus was used as the exposure device.
  • the power was 1570 W / m 2 in the configuration "sunlight in the open air".
  • UV absorbers are considerably more effective than the individual substances.
  • a mixture of the UV absorbers of the formulas (CIV) and (CV) in concentrations of 0.05 molar is as effective as the UV absorber of the formula (CIV) alone in a concentration of 0.4 molar
  • the electrochromic solution according to the invention contains the substances of
  • the electrochromic solutions according to the invention are ideally suited as part of an electrochromic device in an electrochromic device
  • the electrochromic solution according to the invention serves as a medium with variable transmission, ie the translucency of the solution changes under the influence of an electrical voltage by changing from a colorless to a colored state.
  • the present invention accordingly also relates to electrochromic devices containing an electrochromic according to the invention
  • an electrochromic device for example as window glass, automobile sunroof, automobile rear-view mirror or the display "can be formed, is known in principle, the inventive electrochromic device consists of two facing, light transmissive glass or plastic plates of which optionally one is mirrored and its mutually facing sides are coated in an electrically conductive manner, for example with indium tin oxide (ITO), between which the electrochromic liquid according to the invention is located.
  • ITO indium tin oxide
  • Antimony-doped tin oxide and fluorine-doped tin oxide are also suitable as conductive materials.
  • the distance between the two panes is in general nen 0.005-2 mm, preferably 0.02-0.5 mm
  • the desired distance between the disks is generally produced by a sealing ring
  • the electrochromic device is an electrochromic display device
  • at least one of the two conductive layers, or both, are divided into electrically separate segments which are contacted individually
  • only one of the two plates can be conductively coated and divided into segments.
  • the segments can be separated, for example, by mechanical removal of the conductive layer, for example by scratching, scraping, scraping or milling, or by chemical means, for example
  • This removal of the conductive layer can be controlled locally using masks, for example those made of photoresist.
  • the electrically separated segments can also be applied by targeted application, for example using masks, for example Sputtering or printing, of the conductive layer.
  • the segments are contacted, for example, by means of fine strips of conductive material, with which the segment is electrically conductively connected to a contact on the edge of the electrochromic device. These fine contact strips can either consist of the same material as the conductive layer itself and, for example at their
  • the displays can be viewed in transmitted light or reflectively via a mirror
  • the two plates are placed with the facing, conductively coated and segmented sides, separated by e.g. a sealing ring, on top of each other and glued together at the edge.
  • the sealing ring can consist of plastic or thin glass or another material that is inert to the electrochromic liquid
  • spacing between the plates can also be created using other spacers, for example small plastic or glass spheres or certain sand fractions, in which case these spacers are applied together with the adhesive and then together form the sealing ring.
  • the sealing ring contains one or two recesses for filling serve the electrochromic device.
  • the distance between the two plates is between 0 005 and 2 mm, preferably 0 02 to 0 5 mm.
  • spacers for example plastic balls of the same diameter, which are distributed over the area of the display device, the distance of the
  • This display device is filled with an electrochromic liquid through the openings in the sealing ring, and work must always be carried out with the exclusion of moisture and oxygen Cannulas or the vacuum technology, in which the device and the liquid, filled into a flat bowl, are introduced into an evacuable container. This is evacuated. Then the display device, which contains only one filling opening, is immersed in the liquid with this opening. When removing the vacuum, the liquid is now in the
  • the self-extinguishing single-cell electrochromic device according to the invention can also contain others, as described, for example, in US Pat. No. 4,902,108, Topics in Current Chemistry , Vol. 92, pp. 1-44 (1980) and Angew. Chem. 90, 927 (1978).
  • electrochromic substances originate, for example, from the groups given above under formulas (II) to (XX), in which case none of the radicals mentioned can have the meaning "direct bond to bridge B".
  • Other suitable electrochromic mixed components are, for example, tetrazolinium salts or salts or
  • a ring (2) made of a mixture of a two-component epoxy adhesive, for example K ⁇ RAPOX ® 735 from Kömmerling, Pirmasens, and 3% glass balls with a diameter of 200 ⁇ m were applied to a ITO-coated glass plate (1) as a spacer, from which two filling openings (3) have been left out.
  • a second ITO coated glass plate (4) with its coating side was placed on this bead of adhesive. The adhesive was cured at 130 ° C. for 10 minutes.
  • the solution in the cell was practically colorless. After applying a voltage of 0.9 V, the solution turned an intense greenish blue with maxima at 466 and
  • the cell was then exposed in a switched off state in a Xenotest 150 S from Heraeus.
  • the power was 1570 W / m 2 in the configuration "sunlight outdoors”.
  • the cell was removed after every 7 days (168 h).
  • the speed (" Kinetics ") for the color and decolorization process and the spectra as described above measured in the off and on state
  • Example 3 The absorption measurements and exposure were carried out as in Example 2. After 7 days, a significant increase in the absorption was observed at approx. 470 nm and a smaller increase at approx. 665 and 735 nm ( Figure 3) In Examples 4 to 21, the procedure was analogous to Example 2. However, UV absorbers and their concentrations were changed. The difference spectra "after exposure” - “before exposure” were used for the evaluation. The evaluation is made with the following grades:

Abstract

Die neue UV-geschützte elektrochrome Lösung enthält mindestens eine reduzierbare und mindestens eine oxidierbare Substanz OX2 bzw. RED1, die durch ein Brückenglied miteinander verknüpft sind , und eignet sich hervorragend zur Anwendung in einer elektrochromen Vorrichtung.

Description

UV-geschützte elektrochrome Lösung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine UV-geschützte elektrochrome Lösung, deren Verwendung in einer elektrochromen Vorrichtung sowie eine elektrochrome
Vorrichtung, die diese Lösung enthält.
Elektrochrome Vorrichtungen, die ein elektrochromes System enthalten, sind bereits bekannt.
Solche Vorrichtungen enthalten als elektrochromes System üblicherweise Paare von Redoxsub stanzen, die in einem inerten Lösungsmittel gelöst sind. Zusätzlich können Leitsalze, Lichtstabilisatoren und Substanzen, die die Viskosität beeinflussen, enthalten sein.
Als Paar von Redoxsub stanzen wird je eine reduzierbare und eine oxidi erbare Substanz verwendet. Beide sind farblos oder nur schwach gefärbt. Unter Einfluß einer elektrischen Spannung wird die eine Substanz reduziert, die andere oxidi ert, wobei wenigstens eine farbig wird. Nach Abschalten der Spannung bilden sich die beiden ursprünglichen Redoxsub stanzen wieder zurück, wobei Entfärbung bzw. Farbaufhellung auftritt.
RED! + OX2 « " OK + RED2
(farblos) (farbig)
(Niederenergiepaar) (Hochenergiepaar)
Aus US-4.902.108 ist bekannt, daß solche Paare von Redoxsub stanzen geeignet sind, bei denen die reduzierbare Substanz wenigstens zwei chemisch reversible Reduktionswellen im cyclischen Voltammogramm und die oxidierbare Substanz entsprechend wenigstens zwei chemisch reversible Oxidationswellen besitzt.
Elektrochrome Vorrichtungen können auf vielfältige Weise Anwendung finden. So können sie z.B. als Automobilrückspiegel ausgebildet sein, der bei Nachtfahrt durch Anlegen einer Spannung abgedunkelt werden kann und somit das Blenden durch Scheinwerfer fremder Fahrzeuge verhindert wird (vgl. z.B. US-3.280.701, US-4.902.108, EP-A-0.435.689). Weiterhin können solche Vorrichtungen auch in Fensterscheiben oder Autosonnendächern eingesetzt werden, wo sie nach Anlegen einer Spannung das Sonnenlicht abdunkeln. Letztlich kann mit solchen Vorrichtungen auch eine Anzeigevorrichtung aufgebaut werden zur bildlichen Darstellung von Informationen wie Buchstaben, Zahlen und Zeichen.
Elektrochrome Vorrichtungen bestehen normalerweise aus einem Paar Glas- oder Kunststoffscheiben, von denen im Falle eines Autospiegels eine verspiegelt ist.
Eine Seite dieser Scheiben ist mit einer lichtdurchlässigen, elektrisch leitfähigen Schicht, z.B. Indium-Zinn-Oxid (ITO), beschichtet. Aus diesen Scheiben wird nun eine Zelle aufgebaut, indem sie mit ihrer einander zugewandten elektrisch leitfähig beschichteten Seite mit einem ringförmigen oder rechteckigen Dichtungsring ver- bunden, vorzugsweise verklebt werden. Der Dichtungsring stellt einen gleichmäßigen Abstand zwischen den Scheiben her, beispielsweise 0,1 bis 0,5 mm. In diese Zelle wird nun über eine Öffnung eine elektrochrome Lösung eingefüllt und die Zelle dicht verschlossen. Über die ITO-Schicht lassen sich die beiden Scheiben getrennt kontaktieren.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten elektrochromen Systemen sind solche Paare von Redoxsub stanzen enthalten, die nach Reduktion bzw. Oxidation farbige Radikale, Kationradikale oder Anionradikale bilden, die chemisch reaktiv sind. Wie beispielsweise aus Topics in Current Chemistry, Vol. 92, S. 1-44 (1980) bekannt ist, können solche Radikal(ionen) empfindlich gegenüber Elektrophilen oder Nukleophilen oder auch Radikalen sein. Es muß deshalb zum Erreichen einer hohen Stabilität einer elektrochromen Vorrichtung, die ein solches elektrochromes System enthält, das mehrere tausend Schaltcyclen überstehen soll, dafür gesorgt werden, daß das verwendete Lösungsmittel absolut frei von Elektrophilen, z.B. Protonen, Nukleophilen und Sauerstoff ist. Weiterhin muß dafür gesorgt werden, daß sich solche reaktiven Spezies nicht durch elektrochemische Prozesse an den
Elektroden während des Betriebs der elektrochromen Vorrichtung bilden.
Die gemäß obiger Reaktionsgleichung formulierte Rückreaktion zu REDj und OX0 erfolgt auch während des Betriebs der elektrochromen Vorrichtung kontinuierlich abseits der Elektroden innerhalb des Lösungsvolumens. Wegen der beschriebenen Gefahren von Abbaureaktionen der Radikal-(ionen) durch Elektrophile, Nukleophi- le oder Radikale ist es für die Langzeitstabilität des Displays wichtig, daß die Rückreaktion gemäß obiger Reaktionsgleichung möglichst rasch und ohne Nebenreaktionen erfolgen kann. Solche elektrochromen Vorrichtungen zeigen in der Regel eine Empfindlichkeit gegenüber Licht, insbesondere UV-Licht Es sind deshalb auch elektrochrome Vorrichtungen bekannt, die UV-Stabilisatoren enthalten, beispielsweise aus US- 5 280 380
Es wurde nun gefunden, daß durch Kopplung von REDj und OX2 über eine kovalente chemische Bindung die Elektronenubertragung erleichtert wird und somit die Ruckreaktion gemäß obiger Reaktionsgleichung beschleunigt und Nebenreaktionen vermieden werden können
Es wurde ebenfalls gefunden, daß elektrochrome Losungen, die solche über eine kovalente chemische Bindung verbruckte REU! und OX2 enthalten, durch besondere UV-Absorber effektiv gegen Zerstörung durch UV-Licht geschützt werden können
Die vorliegende Erfindung betrifft demnach eine elektrochrome Losung, enthaltend mindestens eine oxidierbare Substanz RED,, die durch Elektronenabgabe an einer Anode, und mindestens eine reduzierbare Substanz OX2, die durch Elektronenaufnahme an einer Kathode, unter Zunahme der Extinktion im sichtbaren Bereich des Spektrums von einer schwach gefärbten oder farblosen Form in eine gefärbte Form OXj bzw RED2 übergeht, wobei nach Ladungsausgleich die schwach gefärbte bzw farblose Form zuruckgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der enthaltenen Substanzen RED, und OX2 über eine Brücke kovalent miteinander verknüpft sind und daß mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gegebenenfalls substituierten Zimtsaureester und der gegebenenfalls substituierten 2-Hydroxybenzophenone enthalten ist. Mindestens einer der durch Oxidation bzw Reduktion hervorgerufenen Übergänge RED, ** OXj bzw OX2 ** RED2 ist mit einer Zunahme der Extinktion im sichtbaren Bereich des
Spektrums verbunden
Die Reduktions- und Oxidationsprozesse in dem erfindungsgemaßen elektrochromen System erfolgen im allgemeinen durch Elektronenaufnahme bzw -abgäbe an einer Kathode bzw Anode, wobei zwischen den Elektroden vorzugsweise eine Potentialdifferenz von 0,3 bis 3 V herrscht Nach Abschalten des elektrischen
Potentials erfolgt im allgemeinen spontan ein Ladungsausgleich zwischen den Substanzen RED2 und OX,, wobei eine Entfärbung bzw Farbaufhellung eintritt Ein solcher Ladungsausgleich erfolgt auch bereits während des Stromflusses im Innern des Elektrolytvolumens.
Die erfindungsgemäße elektrochrome Lösung enthält bevorzugt mindestens eine elektrochrome Substanz der Formel (I)
Y-r— ε- -Z.XB- γttB"z (I),
woπn
Y und Z unabhängig voneinander für einen Rest OX2 oder RED, stehen, wobei aber mindestens ein Y für OX2 und mindestens ein Z für REDj steht,
wobei
OX2 für den Rest eines reversibel elektrochemisch reduzierbaren Redoxsystems steht, und
REDi für den Rest eines reversibel elektrochemisch oxidierbaren Redoxsystems steht,
B für ein Brückenglied steht,
c für eine ganze Zahl von 0 bis 5 steht, und
a und b unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 5 stehen, vorzugsweise für eine ganze Zahl von 0 bis 3 stehen,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gege- benenfalls substituierten Zimtsäureester und der gegebenenfalls substituierten 2-
Hydroxybenzophenone.
Bevorzugt enthält die elektrochrome Lösung mindestens eine elektrochrome Substanz der Formel (I), worin Y für OX2 und Z für REDj steht und Y und Z in ihrer Reihenfolge alternieren.
Insbesondere bevorzugt enthält das erfindungsgemäße elektrochrome System mindestens eine elektrochrome Substanz der Formeln
OX2-B-REDJ (Ia),
OX2-B-RED1-B-OX2 (Ib),
RED1-B-OX2-B-RED1 (Ic), oder
OX2-(B-RED1-B-OX2)d-B-RED1 (Id),
worin
OX2, REDj und B die oben angegebene Bedeutung haben, und
d für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gegebenenfalls substituierten Zimtsäureester und der gegebenenfalls substituierten 2- Hydroxybenzophenone.
Ganz besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße elektrochrome Lösung mindestens eine elektrochrome Substanz der Formeln (Ia)-(Id),
worin
OX2 für den Rest einer kathodisch reduzierbaren Substanz steht, die im cycli- schen Voltammogramm, aufgenommen in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur, wenigstens zwei chemisch reversible Reduktionswellen zeigt, wobei die erste dieser Reduktionswellen zu einer Zunahme der Extinktion bei wenigstens einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums führt,
REDj für den Rest der anodisch reversibel oxidierbaren Substanz steht, die im cyclischen Voltammogramm, aufgenommen in einem inerten Lösungsmittel bei Raumtemperatur, wenigstens zwei chemisch reversible Oxidations- wellen zeigt, wobei die erste dieser Oxidationswellen zu einer Zunahme der Extinktion bei wenigstens einer Wellenlange im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums fuhrt, und
B für ein Bruckenglied steht,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gegebenenfalls substituierten Zimtsaureester, vorzugsweise der gegebenenfalls substituierten 3,3-Diphenylacrylsaureester, und der gegebenenfalls substituierten 2- Cyano-3,3-diphenylacrylsaureester und der Stoffklasse der gegebenenfalls substituierten 2-Hydroxybenzophenone
Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemaße elektrochrome Losung, welche mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthalt, worin
OX2 für einen Rest der Formeln
Figure imgf000008_0001
2X
Figure imgf000008_0002
4X
Figure imgf000008_0003
2X
Figure imgf000009_0001
2 X"
Figure imgf000009_0002
X"
Figure imgf000009_0003
steht, wobei
R2 bis R5, R8 , R9, R16 bis R19 unabhängig voneinander Cr bis C18-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10- Aryl bedeuten oder
R4 und R5 oder R8 und R9 gemeinsam eine -(CH2)2- oder -(CH2)3 -Brücke bilden,
R6, R7 und R22 bis R25 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cr bis C4-Alkyl, C,- bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro oder C}- bis C4-Alkoxycarbonyl bedeuten oder R22 und R23 und/oder R24 und R25 eine -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden,
R10 und R11; R12 und R13; R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff oder paarweise eine -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH=CH-Brücke bedeuten,
R20 und R21 unabhängig voneinander O, N-CN, C(CN)2 oder N-C6- bis C10-Aryl bedeuten,
R26 Wasserstoff, C bis C4-Alkyl, Cr bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, C bis C4-Alkoxycarbonyl oder C6- bis C10-Aryl bedeutet,
R69 bis R74 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl bedeuten, oder R69; R12 und/oder R70; R13 eine -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden,
E1 und E2 unabhängig voneinander O, S, NR1 oder C(CH3)2 bedeuten oder
E1 und E2 gemeinsam eine -N-(CH2)2-N-Brücke bilden,
R1 Cr bis C]8-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C4- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15- Aralkyl, C6- bis C10-Aryl bedeutet,
Z1 eine direkte Bindung, -CH=CH-, -C(CH3)=CH-, -C(CN)=CH-, -CC1=CC1-, -C(OH)=CH-, -CC1=CH-, -C≡C-, -CH=N-N=CH-, -C(CH3)=N-N=C(CH3)- oder -CC1=N-N=CC1- bedeutet,
Z2 -(CH2)r- oder -CH2-C6H4-CH2- bedeutet,
r eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet,
X" für ein unter den Bedingungen redox-inertes Anion bedeutet,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R2-R19, R22-R27 oder im Falle, daß E1 oder E2 für NR1 steht über R1 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen,
REDj für einen der folgenden Reste
Figure imgf000011_0001
6
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
(xviii),
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000012_0003
steht, worin
R28 bis R31, R34, R35, R38, R39, R46, R53 und R54 unabhängig voneinander Cr bis Cjg-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten, und R46, R53 und R54 zusätzlich Wasserstoff bedeuten,
R32, R33, R36, R37, R40, R41, R42 bis R45, R47, R48, R49 bis R52 und R55 bis R57 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cj- bis C4-Alkyl, Cτ- bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder C6- bis C]0-Aryl bedeuten und R57 und R58 zusätzlich einen gegebenenfalls benzanellierten aromatischen oder quasiaromatischen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyc- lischen Ring bedeuten und R48 zusätzlich NR75R76 bedeutet,
R49 und R50 und/oder R51 und R52 eine -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5- oder -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden, Z3 eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-Brücke bedeutet,
=Z4= eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brücke bedeutet,
E3 bis E5, E10 und E11 unabhängig voneinander O, S, NR59 oder C(CH3)2 bedeuten und E5 zusätzlich C = O oder SO2 bedeutet, oder
E3 und E4 unabhängig voneinander -CH=CH- bedeuten,
E6 bis E9 unabhängig voneinander S, Se oder NR59 bedeuten,
R59, R75 und R76 unabhängig voneinander Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis Cl0-Aryl bedeuten und R zusätzlich Wasserstoff bedeutet, oder
R75 und R76 in der Bedeutung von NR75R76 gemeinsam mit dem N-Atom, an das sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen, gesättigten Ring bilden, der weitere Heteroatome enthalten kann,
R61 bis R68 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cj- bis C6-Alkyl, Cj- bis C4- Alkoxy, Cyano, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder C6- bis C10-Aryl bedeu- ten, oder
R61; R62 und R67; R68 unabhängig voneinander gemeinsam eine -(CH2)3-, -(CH2)4- oder -CH-CH-CH-CH-Brücke bilden,
v eine ganze Zahl zwischen 0 und 10 bedeutet,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R28-R58, R61, R62, R67, R68 oder im Falle, daß einer der Reste E3-Eπ für NR59 steht über R59 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen, und
B für ein Brückenglied der Formeln -(CH2) n- oder
-[Y1 s(CH2)m-Y2]0-(CH2)p-Y3 q- steht, welche jeweils gegebenenfalls durch Cj- bis C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl substituiert sind, Y1 bis Y3 unabhängig voneinander für O, S, NR60, COO, CONH, NHCONH, Cyclopentandiyl, Cyclohexandiyl, Phenylen oder Naphthylen stehen,
R ,6ö0υ Cj- bis C6-Alkyl, C2- bis C6-Alkenyl, C4- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15- Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeutet,
eine ganze Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
m und p unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 8 bedeuten,
eine ganze Zahl von 0 bis 6 bedeutet und
q und s unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Formeln
Figure imgf000014_0001
(C), (Cl), (CM),
enthält
woπn
R , 101 für gegebenenfalls verzweigtes Cj- bis C20-Alkyl steht,
R , 1,0u2 für Wasserstoff, Cyano oder COOR1 steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Cr bis C12-Alkyl oder Cj- bis C12-Alkoxy stehen,
R105 für Wasserstoff, Cr bis C12-Alkyl, Cj- bis C12-Alkoxy oder Hydroxy steht, R107 für Wasserstoff oder Cr bis C12-Alky_ steht,
R108 für Wasserstoff steht, oder
R107 gemeinsam mit R108 eine C2- oder C3-Brücke bilden, die bis zu 3 Cj- bis C4-Alkylreste tragen kann, und
n und m unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 1 bis 3 stehen.
Ganz besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße elektrochrome Lösung, welche mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthält,
worin
OX2 für einen Rest der Formeln (II), (III), (IV) oder (V) steht,
wobei
R2, R3, R4, R5, R8 und R9 unabhängig voneinander für Cr bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10- Aryl stehen,
R6 und R7 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy, Eth- oxy, Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Methoxy carbonyl oder Ethoxy- carbonyl stehen,
R10, R11; R12, R13 und R14, R15 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder, falls Z1 eine direkte Bindung bedeutet, jeweils gemeinsam für eine -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH=CH-Brücke stehen,
oder
R4, R5 und R8, R unabhängig voneinander paarweise gemeinsam für eine -(CH2)2- oder -(CH2)3-Brücke stehen, falls Z1 eine direkte Bindung bedeutet,
R69 bis R74 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Cj-C4-Alkyl bedeuten, E1 und E2 gleich sind und für O, S, NR1 oder C(CH3)2 stehen oder gemeinsam eine -N-(CH2)2-N-Brücke bilden,
R1 für Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C4-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl steht,
Z1 für eine direkte Bindung, -CH=CH-, -C(CH3)=CH-, -C(CN)=CH-, -C≡C- oder -CH=N-N=CH- steht,
Z2 für -(CH)r- oder -CH2-C6H4-CH2- steht,
r für eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 steht,
X" für ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R2-Rπ oder im
Falle, daß E1 oder E2 für NR1 steht über R1 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen,
REDj für einen Rest der Formeln (X), (XI), (XII), (XIII), (XVI), (XVII), (XVIII) oder (XX) steht,
wobei
R28 bis R31, R34, R35, R38, R39, R46, R53 und R54 unabhängig voneinander Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis Cj5-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten und
R46, R53 und R54 zusätzlich Wasserstoff bedeuten,
R32, R33, R36, R37, R40, R41, R47 bis R52, R55 und R56 unabhängig voneinander
Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Fluor, Chlor, Brom, Cyan, Nitro, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Phenyl bedeuten und
R57 und R58 zusätzlich 2- oder 4-Pyridyl bedeuten und
R48 zusätzlich NR75R76 bedeutet, Z3 eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-Brücke bedeutet,
=Z4= eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brücke bedeutet,
E3 bis E5, E10 und E11 unabhängig voneinander O, S, NR59 oder C(CH3)2 bedeuten, E3 und E4 aber die gleiche Bedeutung haben,
E6 bis E9 untereinander gleich sind und S, Se oder NR59 bedeuten und
E5 zusätzlich C = O bedeutet,
E6 für NR59 steht, wobei R59 eine direkte Bindung zur Brücke B bedeutet und
E7 bis E9 die oben angegebene Bedeutung besitzen, aber untereinander nicht gleich sein müssen,
R59, R75 und R76 unabhängig voneinander Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl,
C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten, und R75 zusätzlich Wasserstoff bedeutet oder
R75 und R76 in der Bedeutung NR75R76 gemeinsam mit dem N-Atom, an das sie gebunden sind, Pyrrolidino, Piperidino oder Morpholino bedeuten,
R61, R62 und R67, R68 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Cr bis C4-Alkyl,
Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Phenyl oder paarweise gemeinsam für eine -(CH2)3- oder -(CH2)4-Brücke stehen,
R63 bis R66 für Wasserstoff stehen und
v für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R28-R41, R46-R56,
R61, R62, R67, R68 oder im Falle, daß einer der Reste E3-Eπ für NR59 steht, über R59 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen,
B für ein Brückenglied der Formeln -(CH2)n-, -(CH2)m-O-(CH2)p-,
-(CH)m-NR60-(CH2) - -(CH2)m-C6H4-(CH2) - -[O-(CH2)p] 0-O-, -[NR60-(CH2)p]o-NR60-, -[C6H4-(CH2)p]0-C6H4-, -(CH2)m-OCO-C6H4-COO-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCO-C6H4-CONH-(CH2)p-, -(CH 2) m-NHCONH-C 6H 4-NHCONH-(CH 2) p-, -(CH2)m-OCO-(CH2)t-COO-(CH2)-, -(CH2)m-NHCO-(CH2)t-CONH-(CH)p-, -(CH2)m-NHCONH-(CH2)t-NHCONH-(CH2)p- steht,
R »6o0u für Methyl, Ethyl, Benzyl oder Phenyl steht,
n für eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht,
m und p unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 4 stehen,
o für eine ganze Zahl von 0 bis 2 steht und
t für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Formeln (C), (CI) und (CII) enthält,
worin
R101 für gegebenenfalls verzweigtes Cj- bis C20-Alkyl steht,
R102 für Wasserstoff oder Cyano steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder Cj- bis C19- Alkoxy stehen,
R105 für Cj- bis Cj2-Alkoxy oder Hydroxy steht,
R107 und R108 für Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 für -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander für 1 oder 2 stehen. Insbesondere bevorzugt ist eine erfindungsgemaße elektrochrome Losung, welche mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthalt,
worin
OX2 für einen Rest der Formeln (II), (IV) oder (V) steht,
worin
R >2~, τ R>4 und R für eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen,
R", R5 und R9 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Benzyl oder Phenyl stehen, oder im Falle der Formeln Ic oder Id ebenfalls für eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen,
R6 und R7 gleich sind und für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano oder Methoxy carbonyl stehen,
R10, R11, R12, R13 und R14, R15 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder, falls Z1 eine direkte Bindung bedeutet, jeweils paarweise zusammen für eine -CH=CH-Brucke stehen,
R69 bis R72 gleich sind und Wasserstoff, Methyl oder Ethyl bedeuten,
R73 und R74 Wasserstoff bedeuten,
E1 und E2 gleich sind und für O oder S stehen,
Z1 für eine direkte Bindung oder -CH=CH- steht,
X" für ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
REDj für einen Rest der Formeln (X), (XII), (XIII), (XVI) oder (XVII) steht,
R28, R34, R38, R46 und R49 für eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen, R29 bis R31, R35 und R39 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Benzyl oder Phenyl stehen, oder im Falle der Formeln Ib oder Id R30, R35 und R39 ebenfalls für die direkte Bindung zum Brückenglied B stehen,
R32, R47 und R48 für Wasserstoff stehen,
R36, R37, R40, R41 und R50 bis R52 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyan, Methoxy carbonyl oder Phenyl stehen, oder im Falle der Formeln Ib oder Id R51 ebenfalls für eine direkte Bindung zum Brückenglied B steht,
Z3 für eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-B rücke steht,
=Z4= für eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brücke steht,
E3 bis E5 unabhängig voneinander für O, S oder NR59 stehen, E3 und E4 aber die gleiche Bedeutung haben,
E6 bis E9 untereinander gleich sind und für S, Se oder NR59 stehen,
R59 für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Benzyl oder
Phenyl steht, oder im Falle der Formel XVI in Ib oder Id ebenfalls für eine direkte Bindung zum Brückenglied B steht,
B für ein Brückenglied der Formeln -(CH2)n-, -(CH2)m-O-(CH2)p-,
-(CH2)m-NR60-(CH2)p-, -(CH2)m-C6H4-(CH2)p-, -O-(CH2)p-O-, -NR60-(CH2)p-NR60-,
-(CH2)m-OCO-C6H4-COO-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCO-C6H4-CONH-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCONH-C6H4-NHCONH-(CH2)p-,
-(CH2)m-OCO-(CH2)t-COO-(CH2)p-,-(CH2)m-NHCO-(CH2)t-CONH-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCONH-(CH2)t-NHCONH-(CH2)p- steht,
R60 für Methyl steht,
n für eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht, m und p gleich sind und für eine ganze Zahl von 0 bis 2 stehen und
t für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Formeln (C), (CI) und (CII) enthält,
worin
R101 für Methyl, Ethyl, 1- oder 2-Propyl, 1- oder 2-Butyl, 1 -Hexyl, 2-Ethyl-l- hexyl, 1 -Octyl oder 1-Dodecyl steht,
R102 für Wasserstoff oder Cyano steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Hexoxy oder Octoxy stehen,
R105 für Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Hexoxy, Octoxy oder Hydroxy steht,
R107 und R108 für Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 für -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander für 1 oder 2 stehen.
Ganz besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße elektrochrome Lösung, welche mindestens eine Substanz der Formel (Ia) entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000021_0001
Figure imgf000022_0001
(XXIII),
Figure imgf000022_0002
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
(XXVIII),
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0003
(XXIX),
Figure imgf000025_0001
enthält, oder mindestens eine Substanz der Formel (Ib) entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000025_0002
(XXXII),
Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0002
Figure imgf000027_0001
oder mindestens eine Substanz der Formel (Ic) entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000027_0002
(XXXVTI),
Figure imgf000028_0001
(XXXVIII),
Figure imgf000028_0002
(XXXIX),
Figure imgf000028_0003
(XL),
Figure imgf000029_0001
(XLI),
Figure imgf000029_0002
(XLII),
worin
R3, R5, R35 und R39 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl oder Benzyl stehen,
R6, R7 und R36, R37 paarweise gleich sind und für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano oder Methoxycarbonyl stehen,
R12 und R13 für Wasserstoff oder, wenn Z1 eine direkte Bindung bedeutet, gemeinsam für eine -CH=CH-Brücke stehen,
R69 bis R72 gleich sind und für Wasserstoff oder Methyl stehen,
E1 und E2 gleich sind und für O oder S stehen, Z1 für eine direkte Bindung oder -CH=CH- steht,
R32, R47 und R48 für Wasserstoff stehen,
E3 bis E5 unabhängig voneinander für O, S oder NR59 stehen, wobei E3 und E4 aber gleich sind,
R29 bis R31 und R59 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl,
Pentyl, Hexyl oder Benzyl stehen, wobei R29 bis R31 vorzugsweise gleich sind,
R40 und R41 gleich sind und für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Phenyl stehen,
Z3 für eine direkte Bindung, -CH=CH- oder -N=N- steht,
R50 bis R52 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano, Methoxycarbonyl, Ethoxy carbonyl oder Phenyl stehen, vorzugsweise jedoch gleich sind,
E6 bis E9 untereinander gleich sind und für S, Se oder NR59 stehen,
Z4 für eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-B rücke steht,
m für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht,
u für 0 oder 1 steht und
X" für ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
und einen UV-Absorber der Formel (C),
worin
R101 für Ethyl oder 2-Ethyl-l -hexyl steht,
R102 für Wasserstoff steht, R103 für m- und/oder p-ständiges Methoxy oder Ethoxy steht,
R107 und R108 für Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 für -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander für 1 oder 2 stehen,
oder einen UV-Absorber der Formel (CI),
worin
R101 für Ethyl oder 2-Ethyl-l -hexyl steht,
R102 für Cyano steht,
R103 und R104 für Wasserstoff stehen, und
n und m 1 bedeuten,
oder einen UV-Absorber der Formel (CII),
worin
R105 für Methoxy, Ethoxy, Octoxy oder Hydroxy steht und
R106 für Wasserstoff steht,
oder eine Mischung der UV- Absorber der Formeln (C) und (CI) oder eine
Mischung der UV-Absorber (C) und (CII) oder eine Mischung der UV-Absorber (CI) und (CII) oder eine Mischung der UV-Absorber (C) und (CI) und (CII),
worin die Reste die oben angegebene Bedeutung besitzen,
enthält. Ganz besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße elektrochrome Lösung, die einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000032_0001
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000032_0002
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000032_0003
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000033_0001
oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIII) und (CIV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIV) und (CV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIII) und (CV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CHIa) und (CIV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln
(CHIa) und (CV) enthält.
Die Substanzen der Formel (I) sind bekannt aus WO 97/30134.
In den obengenannten Substituentenbedeutungen sind Alkylreste, auch abgewandelte, wie z.B. Alkoxy- oder Aralkylreste, vorzugsweise solche mit 1 bis 12 C- Atomen, insbesondere mit 1 bis 8 C- Atomen, sofern nichts anderes angegeben ist. Sie können geradkettig oder verzweigt sein und gegebenenfalls weitere Sub- stituenten tragen wie z.B. Cj- bis C4-Alkoxy, Fluor, Chlor, Hydroxy, Cyano, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder COOH.
Unter Cycloalkylresten werden vorzugsweise solche mit 3 bis 7 C-Atomen, insbesondere 5 oder 6 C-Atomen verstanden.
Alkenylreste sind vorzugsweise solche mit 2 bis 8 C-Atomen, insbesondere 2 bis 4 C-Atomen.
Arylreste, auch solche in Aralkylresten, sind vorzugsweise Phenyl- oder Naphthyl- reste, insbesondere Phenylreste. Sie können durch 1 bis 3 der folgenden Reste substituiert sein: Cj- bis C6-Alkyl, Cj- bis C6-Alkoxy, Fluor, Chlor, Brom, Cyano,
Hydroxy, Cj- bis C6-Alkoxycarbonyl oder Nitro. Zwei benachbarte Reste können auch einen Ring bilden.
Die erfindungsgemäße elektrochrome Lösung enthält mindestens ein Lösungsmittel. Geeignete Lösungsmittel sind alle unter den gewählten Spannungen redox- inerten Lösungsmittel, die keine Elektrophile oder Nukleophile abspalten können oder selber als ausreichend starke Elektrophile oder Nukleophile reagieren und so mit den farbigen Radikalionen reagieren könnten. Beispiele sind Propylencarbonat, γ-Butyrolacton, Acetonitril, Propionitril, Glutaronitril, Methylglutarnitril, 3,3'-Oxy- dipropionitril, Hydroxypropionitril, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Sul- folan, 3 -Methylsulf olan oder Mischungen davon. Bevorzugt sind Propylencarbonat und Mischungen davon mit Glutaronitril oder 3 -Methylsulf olan.
Die erfindungsgemäße elektrochrome Lösung kann mindestens ein inertes Leitsalz enthalten.
Als inerte Leitsalze sind Lithium-, Natrium- und Tetraalkylammoniumsalze geeignet, insbesondere letztere. Die Alkylgruppen können zwischen 1 und 18 C- Atome aufweisen und gleich oder verschieden sein. Bevorzugt ist Tetrabutylammonium.
Als Anionen zu diesen Salzen, aber auch als Anionen X" in den Formeln (I), (II), (IV), (VI) und (VII) kommen alle redox-inerten, farblosen Anionen in Frage. Beispiele sind TetrafTuoroborat, Tetraphenylborat, Cyano-triphenylborat, Perchlorat, Chlorid, Nitrat, Sulfat, Phosphat, Methansulfonat, Ethansulfonat, Tetradecansulfonat, Pentadecansulfonat, Trifluormethansulfonat, Perfluorbutan- sulfonat, Perfluoroctansulfonat, Benzol sulfonat, Chlorbenzolsulfonat, Toluol- sulfonat, Butylbenzolsulfonat, tert. Butylbenzol sulfonat, Dodecylbenzolsulfonat, Naphthalinsulfonat, Biphenylsulfonat, Benzoldisulfonat, Naphthalindisulfonat, Biphenyldisulfonat, Nitrobenzol sulfonat, Dichlorbenzolsulfonat, Trifluormethyl- benzol sulfonat, Hexafluorophosphat, Hexafluoroarsenat, Hexafluorosilicat, 7,8- oder 7,9-Dicarba-nido-undecaborat(l-) oder (2-), die gegebenenfalls an den B- und/oder C-Atomen durch eine oder zwei Methyl-, Ethyl, Butyl- or Phenyl- Gruppen substituiert sind sowie Dodecahydro-dicarbadodecaborat(2-) oder B- Methyl-C-phenyl-dodecahydro-dicarbadodecaborat(l-). Bei mehrwertigen Anionen steht X" für ein Äquivalent dieses Anions, z.B. für 1/2 SiF6 .
Bevorzugte Anionen sind Tetraf uoroborat, Pentadecansulfonat, Dodecylbenzolsulfonat, Cyanotriphenylborat, 7,8-Dicarba-nido-undecaborat(l-).
Die Leitsalze werden beispielsweise im Bereich 0 bis 1 molar eingesetzt.
Als weitere Zusätze zu der elektrochromen Lösung können Verdicker eingesetzt werden, um die Viskosität der Flüssigkeit zu steuern. Das kann Bedeutung haben zur Vermeidung von Segregation, d.h. der Bildung von streifiger oder fleckiger Farbbildung bei längerem Betrieb einer die erfindungsgemaße elektrochrome Flüssigkeit enthaltenden elektrochromen Vorrichtung im eingeschalteten Zustand, und zur Steuerung der Ausbleichgeschwindigkeit nach Abschalten des Stroms
Als Verdicker eignen sich alle für diese Zwecke üblichen Verbindungen wie z B Polyacrylat, Polymethacrylat (Luctite L®), Polycarbonat und Polyurethan
Die elektrochrome Losung kann auch gelformig sein
Erfindungsgemaßer Bestandteil der erfindungsgemaßen elektrochromen Losung sind UV- Absorber Sie werden im Bereich 0,01 bis 2 mol/1, vorzugsweise 0,04 bis 1 mol/1 eingesetzt Die in der erfindungsgemaßen Losung enthaltenen UV- Absorber sind im Prinzip bekannt oder können analog zu der Herstellung der bekannten UV-Absorber hergestellt werden Bevorzugte UV-Absorber sind die der Formeln (CIII) (z B UVINUL® 3088, BASF), (CIV) (z B UVINUL® 3039, BASF) und (CV) (z B CFHMASSORB®90, Ciba) Diese Produkte sind in den genannten Losungsmitteln sehr gut loslich, z B in Propylencarbonat mindestens 0,8 molar
Die Wirkung der UV-Absorber wurde gemessen in elektrochromen Zellen, wie sie weiter unten beschrieben sind Als Belichtungsgerat wurde Xenotest 150 S der Fa Heraeus verwendet Die Leistung betrug 1570 W/m2 in der Konfiguration "Sonnenlicht im Freien"
Überraschenderweise wurde gefunden, daß Mischungen dieser UV-Absorber erheblich wirkungsvoller sind als die einzelnen Substanzen Beispielsweise ist einer Mischung aus den UV-Absorbern der Formeln (CIV) und (CV) in Konzentrationen von je 0,05 molar gleich wirksam wie der UV- Absorber der Formel (CIV) allein in einer Konzentration von 0,4 molar
Die erfindungsgemaße elektrochrome Losung enthalt die Substanzen der
Formel (I), insbesondere der Formeln (la) bis (Id), jeweils in einer Konzentration von mindestens 10" mol/1, vorzugsweise 0,001 bis 1 mol/1 Es können auch Mischungen mehrerer elektrochromer Substanzen der Formel (I) eingesetzt werden
Die erfindungsgemaßen elektrochromen Losungen sind bestens als Bestandteil einer elektrochromen Vorrichtung geeignet In einer elektrochromen Vorrichtung dient die erfindungsgemäße elektrochrome Losung als Medium mit variabler Transmission, d h unter Einfluß einer elektrischen Spannung ändert sich die Lichtdurchlassigkeit der Losung, indem sie von einem farblosen in einen gefärbten Zustand übergeht Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demnach elektrochrome Vorrichtungen enthaltend eine erfindungsgemäße elektrochrome
Losung Der Aufbau einer elektrochromen Vorrichtung, die z B als Fensterscheibe, Autosonnendach, Automobil-Ruckspiegel oder Display" ausgebildet sein kann, ist im Prinzip bekannt Die erfindungsgemaße elektrochrome Vorrichtung besteht aus zwei einander zugewandten, lichtdurchlässigen Glas- oder Kunst- stoff Scheiben, von denen gegebenenfalls eine verspiegelt ist und deren einander zugewandten Seiten elektrisch leitfahig beschichtet sind, z B mit Indium-Zinn- Oxid (ITO), zwischen denen sich die erfindungsgemaße elektrochrome Flüssigkeit befindet Als leitfahige Materialien sind auch geeignet Antimon-dotiertes Zinnoxid, Fluor-dotiertes Zinnoxid, Antimon-dotiertes Zinkoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Zinnoxid, auch leitfahige organische Polymere wie gegebenenfalls substituierte Polythienyle, Polypyrrole, Polyaniline, Polyacetylen Im Falle, daß eine der Scheiben verspiegelt ist, kann auch diese als leitfahige Schicht genutzt werden Der Abstand der beiden Scheiben beträgt im allgemeinen 0,005-2 mm, vorzugsweise 0,02-0,5 mm Der gewünschte Abstand zwischen den Scheiben wird im allgemeinen durch einen Dichtungsring hergestellt
Solche Zellen wurden auch zur Bestimmung der Wirkung der UV-Absorber (s o ) eingesetzt
Im Falle, daß die elektrochrome Vorrichtung eine elektrochrome Anzeigevorrichtung ist, sind mindestens eine der beiden leitfahigen Schichten beziehungs- weise beide in elektrisch voneinander getrennte Segmente aufgeteilt, die einzeln kontaktiert sind
Es kann aber auch nur eine der beiden Platten leitfahig beschichtet und in Segmente aufgeteilt sein Die Trennung der Segmente kann beispielsweise erfolgen durch mechanisches Entfernen der leitfahigen Schicht beispielsweise durch Ritzen, Kratzen, Schaben oder Fräsen oder auf chemischem Wege beispielsweise durch
Atzen mittels beispielsweise einer salzsauren Losung von FeCl2 und SnCl2 Diese Entfernung der leitfahigen Schicht kann über Masken, z B solchen aus Photolack, ortlich gesteuert werden Es können aber auch die elektrisch getrennten Segmente durch gezieltes, z B mittels Masken, Aufbringen, z B Sputtern oder Drucken, der leitfahigen Schicht hergestellt werden Die Kontaktierung der Segmente erfolgt beispielsweise mittels feiner Streifen aus leitfahigem Material, womit das Segment mit einem Kontakt am Rande der elektrochromen Vorrichtung elektrisch leitend verbunden ist Diese feinen Kontaktstreifen können entweder aus dem gleichen Material bestehen wie die leitfahige Schicht selbst und beispielsweise bei deren
Aufteilung in Segmente wie oben beschrieben mit hergestellt werden Sie können aber auch z B zur Verbesserung der Leitfähigkeit aus anderem Material wie feinen metallischen Leitern, beispielsweise aus Kupfer oder Silber, bestehen Auch eine Kombination aus metallischem Material und dem Material der leitfahigen Beschichtung ist möglich Diese metallischen Leiter können beispielsweise entweder in feiner Drahtform aufgebracht, z. B aufgeklebt, werden oder aber aufgedruckt werden Alle diese eben beschriebnenen Techniken sind im allgemeinen aus der Herstellung von Flussigkristalldisplays (LCD) bekannt
Die Anzeigen können im Durchlicht oder auch reflektiv über eine Verspiegelung betrachtet werden
Die beiden Platten werden mit den einander zugewandten leitfahig beschichteten und in Segmente aufgeteilten Seiten, getrennt durch beispielsweise einen Dichtungsring, aufeinander gelegt und am Rand miteinander verklebt Der Dichtungsring kann beispielsweise aus Kunststoff oder Dunnglas oder einem anderen gegenüber der elektrochromen Flüssigkeit inerten Material bestehen Der
Abstand zwischen den Platten kann aber auch hergestellt werden mittels anderer Abstandshalter, beispielsweise kleiner Kunststoff- oder Glaskugelchen oder bestimmter Sandfraktionen, wobei dann diese Abstandshalter zusammen mit dem Kleber aufgetragen werden und dann gemeinsam den Dichtungsring bilden Der Dichtungsring enthalt eine oder zwei Aussparungen, die zum Befullen der elektrochromen Vorrichtung dienen Der Abstand zwischen den beiden Platten liegt zwischen 0 005 und 2 mm, vorzugsweise 0 02 bis 0 5 mm Bei großflächigen Anzeigevorrichtungen, insbesondere solchen aus Kunststoff, kann es vorteilhaft sein, mittels Abstandshaltern, beispielsweise Kunststoffkugelchen gleichen Durch- messers, die über die Flache der Anzeigevorrichtung verteilt sind, den Abstand der
Platten konstant zu halten
Diese Anzeigevorrichtung wird mit einer elektrochromen Flüssigkeit befullt über die Offnungen im Dichtungsring, wobei stets unter Feuchtigkeits- und Sauerstoffausschluß gearbeitet werden muß Das Befullen kann beispielsweise mittels feiner Kanülen oder aber über die VakuumbefüUtechnik erfolgen, bei der die Vorrichtung und die Flüssigkeit, eingefüllt in eine flache Schale, in einen evakuierbaren Behälter eingebracht werden. Dieser wird evakuiert. Dann wird die Anzeigevorrichtung, die nur eine Befüllöffnung enthält, mit dieser Öffnung in die Flüssig- keit getaucht. Beim Entfernen des Vakuums wird nun die Flüssigkeit in die
Anzeigevorrichtung gedrückt.
Die erfindungsgemäße selbstlöschende einzellige elektrochrome Vorrichtung kann zusätzlich zu den oben beschriebenen elektrochromen Substanzen der Formeln (I), insbesondere den Formeln (la) bis (Id), auch andere enthalten, wie sie beispiels- weise in US-P 4,902,108, Topics in Current Chemistry, Vol. 92, S. 1-44 (1980) und Angew. Chem. 90, 927 (1978) beschrieben sind. Solche elektrochromen Substanzen entstammen beispielsweise den oben unter den Formeln (II) bis (XX) angegebenen Gruppen, wobei dann keiner der angeführten Reste die Bedeutung "direkte Bindung zur Brücke B" besitzen kann. Andere geeignete elektrochrome Mischkomponenten sind beispielsweise Tetrazoliniumsalze oder Salze oder
Komplexe von Metallionen, z.B. [Fe(C5H5)2]0/1+. Eine Zumischung solcher Redoxsysteme kann beispielsweise vorteilhaft sein, um bei der erfindungsgemäßen elektrochromen Vorrichtung den Farbton, z.B. des Displays, im eingeschalteten Zustand zu korrigieren oder zu intensivieren.
Beispiele:
Beispiel 1
Herstellung einer elektrochromen Substanz der Formel (I)
a) Unter Stickstoffatmosphäre wurden 9,2 g Phenazin in 60 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran suspendiert. Während 15 min tropften 30,8 ml
20 gew.-%ige Phenyllithiumlösung in Cyclohexan/Diethylether 7 : 3 dazu, wobei die Temperatur bei max. 35°C gehalten wurde. Die Lösung wurde
30 min bei Raumtemperatur nachgerührt.
Bei 15°C wurden in einer Portion 30,2 ml 1,4-Dibrombutan dazugegeben. Die Temperatur stieg dabei bis 38°C an. Nach 6 h bei Raumtemperatur wurde mit 200 ml Wasser versetzt und der pH auf 7,0 gestellt. Die organische Phase wurde abgetrennt, dreimal mit je 100 ml Wasser gewaschen und im Vakuum eingeengt. Schließlich wurde überschüssiges 1,4- Dibrombutan bei einem Druck von 0,2 mbar ab destilliert. Der ölige Rück- stand wurde in 400 ml Ethanol heiß gelöst. Das nach dem Erkalten ausgefallene Produkt wurde abgesaugt, mit Ethanol und Hexan gewaschen und getrocknet. Man erhielt 8,0 g (41 % d. Th.) blaßgelbes Pulver des 9, 10-Dihydrophenazins der Formel
(LXVII).
Figure imgf000039_0001
b) 7,5 g des 9,10-Dihydrophenazins der Formel (LXVII) aus a) und 6,1 g
4,4'-Dipyridyl wurden in 100 ml Acetonitril 24 h bei 70°C unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Nach dem Abkühlen wurde abgesaugt und mit 50 ml Aceton gewaschen. Nach dem Trocknen erhielt man 6,3 g (60 % d. Th.) des Salzes der Formel (LXVIII)
Figure imgf000040_0001
c) 6,1 g des unter b) erhaltenen Salzes wurden in 70 ml N-Methyl-2-pyrroli- don zusammen mit 2,7 ml Benzylbromid 7 h bei 70°C unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Nach dem Abkühlen wurde mit 150 ml Toluol verdünnt und das ausgefallene Produkt abgesaugt. Es wurde gründlich mit 150 ml Toluol und 500 ml Hexan gewaschen und getrocknet. Man erhielt 5,5 g (69 % d. Th.) des Dipyridiniumsalzes der Formel
Figure imgf000040_0002
mit X" = Br" .
d) 4,0 g dieses Produkts aus c) wurden unter Stickstoffatmosphäre in 100 ml
Methanol bei 65°C gelöst. Während 5 min wurden 7,4 g Tetrabutyl- ammoniumtetrafluoroborat eingestreut. Es trat eine Fällung auf. Nach 5 min bei 65°C wurde abgekühlt, abgesaugt, mit 200 ml Methanol und 50 ml Hexan gewaschen und im Vakuum getrocknet. Man erhielt 3,4 g (83 % d. Th.) blaßbeiges Pulver der Formel (LXIX) mit X" = BF4 ".
Beispiel 2
Auf eine mit ITO beschichtete Glasplatte (1) wurde gemäß Abbildung 1 ein Ring (2) aus einer Mischung aus einem Zweikomponenten-Epoxikleber, beispielsweise KÖRAPOX® 735 der Fa. Kömmerling, Pirmasens, und 3 % Glaskugeln vom Durchmesser 200 μm als Abstandshalter aufgetragen, aus dem zwei Einfüllöffnungen (3) ausgespart wurden. Auf diese Kleberaupe wurde eine zweite mit ITO beschichtete Glasplatte (4) mit ihrer Beschichtungsseite aufgelegt. Bei 130°C wurde der Kleber während 10 min ausgehärtet. In einer Glove-box wurde unter Stickstoffatmosphare eine Losung eingefüllt, die 0,02 molar an der elektrochromen Verbindung der Formel (LXIX) mit X" = BF4 " gemäß Beispiel 1 und 0,4 molar an UV-Absorber der Formel (CIV) in wasserfreiem, sauerstofffreiem Propylencarbonat war Die BefuUoffnungen (3) wurden mit einer Heißklebepistole "Pattex Supermatic" der Firma Henkel KGaA, Dusseldorf, verschlossen Dieser
Klebeauftrag wurde dann mit dem oben beschriebenen Epoxikleber zur mechanischen Sicherung bestrichen und bei Raumtempeftur über Nacht ausgehartet
Die Losung in der Zelle war praktisch farblos Nach Anlegen einer Spannung von 0,9 V färbte sich die Losung intensiv grünlich blau mit Maxima bei 466 und
607 nm Nach Abschalten der Stromzufuhr und Kurzschließen entfärbte sich der Inhalt innerhalb von 10 s wieder
Es wurden in einem Spektrometer Typ Cary 4G der Fa Vaπan die Absorptionskurven im aus- und eingeschalteten (0,9 V) Zustand von 300 bis 800 nm ge- messen
Dann wurde die Zelle im ausgeschalteten Zustand in einem Xenotest 150 S der Fa Heraeus belichtet Die Leistung betrug 1570 W/m2 in der Konfiguration "Sonnenlicht im Freien" Nach jeweils 7 Tagen (168 h) wurde die Zelle herausgenommen Es wurden die Geschwindigkeit ("Kinetik") für den Farbe- und Entfarbeprozeß und die Spektren wie oben beschrieben im aus- und eingeschalteten Zustand gemessen
Aus den Spektren im ausgeschalteten Zustand wurden Differenzspektren "nach Belichtung" - "vor Belichtung" gebildet und diese bewertet
Nach 28 Tagen waren die Spektren nahezu unverändert (Abbildung 2)
Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel)
Es wurde eine Zelle wie in Beispiel 2 beschrieben gebaut, jedoch wurde der UV-
Absorber der Formel (CIV) weggelassen
Die Absorptionsmessungen und Belichtung wurden wie in Beispiel 2 durchgeführt Bereits nach 7 Tagen war eine deutliche Zunahme der Absorption bei ca 470 nm und eine geringere Zunahme bei ca 665 und 735 nm beobachtet (Abbildung 3) In den Beispielen 4 bis 21 wurde analog Beispiel 2 vorgegangen. Es wurden jedoch UV- Absorber und ihrer Konzentrationen verändert. Zur Bewertung wurden die Differenzspektren "nach Belichtung" - "vor Belichtung" herangezogen. Die Bewertung erfolgt mit folgenden Noten:
++ keine Veränderung
+ geringe Veränderung
0 mäßige Veränderung deutliche Veränderung starke Veränderung, Zelle aber noch funktionstüchtig leere Felder: keine Messung
Figure imgf000042_0001
a siehe Abbildung 3 b siehe Abbildung 4 c) siehe Abbildung 2 d-> Spektrum im eingeschalteten Zustand ist unverändert e) R105 = Octoxy, R106 = H ^ siehe Abbildung 5
Ganze analoge Ergebnisse wurden mit den elektrochromen Substanzen und UV- Absorbern der Beispiel 22 bis 47 erzielt.
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Claims

Patentansprüche
1. UV-geschützte elektrochrome Lösung, enthaltend mindestens eine oxidierbare Substanz REDj, die durch Elektronenabgabe an einer Anode und mindestens eine reduzierbare Substanz OX2, die durch Elektronenauf- nähme an einer Kathode, unter Zunahme der Extinktion im sichtbaren Bereich des Spektrums von einer schwach gefärbten oder farblosen Form in eine gefärbte Form OXj bzw. RED2 übergeht, wobei nach Ladungsausgleich die schwach gefärbte bzw. farblose Form zurückgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der enthaltenen Substanzen REDj und OX2 über eine Brücke kovalent miteinander verknüpft sind,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gegebenenfalls substituierten Zimtsäureester und der gegebenenfalls substituierten 2-Hydroxybenzophenone enthalten ist.
2. UV-geschützte elektrochrome Lösung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, daß sie mindestens eine elektrochrome Substanz der Formel (I)
Y-HB-Z^B-Y^B-Z (I),
worin
Y und Z unabhängig voneinander für einen Rest OX2 oder REDj stehen, wobei aber mindestens ein Y für OX2 und min- destens ein Z für REDj steht,
wobei
OX2 für den Rest eines reversibel elektrochemisch reduzierbaren Redoxsystems steht, und
REDj für den Rest eines reversibel elektrochemisch oxidier- baren Redoxsystems steht,
B für ein Brückenglied steht, c für eine ganze Zahl von 0 bis 5 steht, und
a und b unabhängig voneinander für eine ganze Zahl von 0 bis 5 stehen
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Stoffklassen der gegebenenfalls substituierten Zimtsaureester und der gegebenenfalls substituierten 2-Hydroxybenzophenone enthalt
UV-geschutzte elektrochrome Losung gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine elektrochrome Substanz der Formel (I), worin Y für OX2 und Z für REDj steht und Y und Z in ihrer Reihenfolge alternieren enthalt
UV-geschutzte elektrochrome Losung gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine elektrochrome Substanz der Formeln
OX2-B-REDj (la),
OX2-B-RED,-B-OX2 (Ib),
REDj-B-OX2-B-REDj (Ic), oder
OX2-(B-REDj-B-OX2)d-B-REDj (Id),
worin
OX2, REDj und B die oben angegebene Bedeutung haben, und
d für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht,
enthalt
UV-geschutzte elektrochrome Lösung gemäß Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine elektrochrome Substanz der Formeln (Ia)-(Id), worin
OX2 für den Rest einer kathodisch reduzierbaren Substanz steht, die im cyclischen Voltammogramm, aufgenommen in einem inerten Losungsmittel bei Raumtemperatur, wenigstens zwei chemisch reversible Reduktionswellen zeigt, wobei die erste dieser Reduktionswellen zu einer Zunahme der Extinktion bei wenigstens einer Wellenlange im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums fuhrt,
REDj für den Rest der anodisch reversibel oxidierbaren Substanz steht, die im cyclischen Voltammogramm, aufgenommen in einem inerten Losungsmittel bei Raumtemperatur, wenigstens zwei chemisch reversible Oxidationswellen zeigt, wobei die erste dieser Oxidations- wellen zu einer Zunahme der Extinktion bei wenigstens einer Wellenlange im sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums fuhrt, und
B für ein Bruckenglied steht,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus der Stoffklasse der gegebenenfalls substituierten Zimtsaureester, vorzugsweise der gegebenenfalls substituierten 3,3-Diphenylacrylsaureester, und der gegebenenfalls sub- stituierten 2-Cyano-3,3-diphenylacrylsaureester und der Stoffklasse der gegebenenfalls substituerieten 2-Hydroxybenzophenone enthalt
UV-geschutzte elektrochrome Losung gemäß Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthalt, worin
OXτ für einen Rest der Formeln
Figure imgf000058_0001
2X"
R3 (HI),
Figure imgf000058_0002
Figure imgf000058_0003
2X"
Figure imgf000058_0004
2X"
Figure imgf000058_0005
X"
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000059_0002
steht, wobei
R2 bis R5, R8 , R9, R16 bis R19 unabhängig voneinander Cj- bis Cj8-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten oder
R4 und R5 oder R8 und R9 gemeinsam eine -(CH2)2- oder -(CH2)3-Brücke bilden,
R , R und R bis R unabhängig voneinander Wasserstoff, Cj- bis C4- Alkyl, Cj- bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro oder Cj- bis C4- Alkoxycarbonyl bedeuten oder
R22 und R23 und/oder R24 und R25 eine -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden,
R10 und R11; R12 und R13; R14 und R15 unabhängig voneinander Wasserstoff oder paarweise eine -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH=CH- Brücke bedeuten,
R69 bis R74 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Cj-C6-Alkyl bedeuten, oder R69; R12 und/oder R70; R13 eine -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden,
R20 und R21 unabhängig voneinander O, N-CN, C(CN)2 oder N-C6- bis C10-Aryl bedeuten,
R26 Wasserstoff, Cr bis C4-Alkyl, C,- bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder C6- bis C10-Aryl bedeutet,
E und Εr unabhängig voneinander O, S, NR oder C(CH3)2 bedeuten oder
E1 und E2 gemeinsam eine -N-(CH2)2-N-Brücke bilden,
R1 Cj- bis Clg-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C4- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl, C6- bis C]0-Aryl bedeutet,
Z1 eine direkte Bindung, -CH=CH-, -C(CH3)=CH-, -C(CN)=CH-,
-CC1=CC1-, -C(OH)=CH-, -CC1-CH-, -C≡C-, -CH=N-N=CH-, -C(CH3)=N-N=C(CH3)- oder -CC1=N-N=CC1- bedeutet,
Z2 -(CH2)r- oder -CH2-C6H4-CH2- bedeutet,
r eine ganze Zahl von 1 bis 10 bedeutet und
X" ein unter den Bedingungen redox-inertes Anion bedeutet,
0 I wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R -R , R22-R27 oder im Falle, daß E1 oder E2 für NR1 steht über R1 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen,
REDj für einen der folgenden Reste
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000061_0001
Figure imgf000061_0002
Figure imgf000061_0003
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R*
Figure imgf000062_0001
Figure imgf000062_0002
Figure imgf000062_0003
Figure imgf000062_0004
Figure imgf000062_0005
steht, worin
R28 bis R31, R34, R35, R38, R39, R46, R53 und R54 unabhängig voneinander Cj- bis Cjg-Alkyl, C2- bis C12-Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis Cj5-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten, und R46, R53 und R54 zusatzlich Wasserstoff bedeuten,
R32, R33, R36, R37, R40, R41, R42 bis R45, R47, R48, R49 bis R52 und R55 bis R unabhängig voneinander Wasserstoff, Cj- bis C4-Alkyl, Cj- bis C4-Alkoxy, Halogen, Cyano, Nitro, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder
C6- bis Cj0-Aryl bedeuten und R57 und R58 "zusatzlich einen gegebenenfalls benzanellierten aromatischen oder quasiaromatischen fünf- oder sechsgliedrigen heterocyclischen Ring bedeuten und R zusatzlich NR75R76 bedeutet,
R49 und R50 und/oder R51 und R52 eine -(CH2)3-, -(CH2)4-, -(CH2)5- oder
-CH=CH-CH=CH-Brucke bilden,
Z3 eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-Brucke bedeutet,
=Z4= eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brücke bedeutet,
E3 bis E5, E10 und E11 unabhängig voneinander O, S, NR59 oder C(CH3 3)'2 bedeuten und E zusatzlich C = O oder SO2 bedeutet, oder
E3 und E4 unabhängig voneinander -CH=CH- bedeuten,
E6 bis E9 unabhängig voneinander S, Se oder NR bedeuten,
R59, R75 und R unabhängig voneinander Cτ- bis C12-Alkyl, C2- bis C8- Alkenyl, C3- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis
Cj0-Aryl bedeuten und R zusatzlich Wasserstoff bedeutet oder
R und R in der Bedeutung von NR R gemeinsam mit dem N-Atom, an das sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen, gesattigten Ring bilden, der weitere Heteroatome enthalten kann,
R61 bis R68 unabhängig voneinander Wasserstoff, Cj- bis C6-Alkyl, Cj- bis
C4-Alkoxy, Cyano, Cj- bis C4-Alkoxycarbonyl oder C6- bis C10- Aryl bedeuten, oder R ; R und R ; R unabhängig voneinander gemeinsam eine -(CH2)3-, -(CH2)4- oder -CH=CH-CH=CH-Brücke bilden,
eine ganze Zahl zwischen 0 und 10 bedeutet,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R28-R58, R61, R62, R67, R68 oder im Falle, daß einer der Reste E3-Eπ für NR59 steht über R59 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte Bindung stehen, und
B fü r ei n B rü ck engl i e d d er F o rm el n - ( C H 2 ) n - o d er
-[Y1 s(CH2)m-Y2]0-(CH2)p-Y3 q- steht, welche jeweils gegebenenfalls durch Cj- bis C4-Alkoxy, Halogen oder Phenyl substituiert sind,
Y1 bis Y3 unabhängig voneinander für O, S, NR60, COO, CONH, NHCONH, Cyclopentandiyl, Cyclohexandiyl, Phenylen oder Naphthylen stehen,
R60 Cj- bis C6-Alkyl, C2- bis C6-Alkenyl, C4- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeutet,
n eine ganze Zahl von 1 bis 12 bedeutet,
m und p unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 8 bedeuten,
o eine ganze Zahl von 0 bis 6 bedeutet und
q und s unabhängig voneinander 0 oder 1 bedeuten,
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Formeln
Figure imgf000065_0001
(C), (CI), (CII),
enthalt,
worin
R für gegebenenfalls verzweigtes Cj- bis C20-Alkyl steht,
R102 für Wasserstoff, Cyano oder COOR1 steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Cj- bis C12- Alkyl oder Cj- bis C12-Alkoxy stehen,
R105 für Wasserstoff, Cr bis C12-Alkyl, Cr bis C12-Alkoxy oder Hydroxy steht,
Rιυ für Wasserstoff oder Cj- bis C12-Alkyl steht,
ios fur Wasserstoff steht oder
R107 gemeinsam mit R108 eine C2- oder C3-Brucke bilden, die bis zu 3 Cj- bis C4-Alkylreste tragen kann, und
n und m unabhängig voneinander fur eine ganze Zahl von 1 bis 3 stehen
UV-geschutzte elektrochrome Losung gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthalt.
worin OX2 fur einen Rest der Formeln (II), (III), (IV) oder (V) steht,
wobei
R2, R3, R4, R5, R8 und R9 unabhängig voneinander fur Cr bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis Cj0-Aryl stehen,
R und R unabhängig voneinander fur Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Fluor, Chlor, Brom, Cyano, Nitro, Meth- oxycarbonyl oder Ethoxycarbonyl stehen,
R10, R11, R12, R13 und R14, R15 unabhängig voneinander fur Wasserstoff oder, falls Z eine direkte Bindung bedeutet, jeweils paarweise gemeinsam fur eine -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH=CH-Brucke stehen,
oder
R4, R5 und R , R unabhängig voneinander jeweils paarweise gemeinsam ffuurr eeiinnee --((CCHH22))22-- oder -(CH2)3-Brucke stehen, falls Z1 eine direkte Bindung bedeutet,
R69 bis R74 unabhängig voneinander Wasserstoff oder C -C4-Alkyl bedeuten,
1 0 1
E und E gleich sind und fur O, S, NR oder C(CH3)2 stehen oder gemeinsam eine -N-(CH2)2-N-Brücke bilden,
R1 fur Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C4-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl steht,
Z1 fur eine direkte Bindung, -CH=CH-, -C(CH3)=CH-, -C(CN)=CH-, -C≡C- oder -CH=N-N=CH- steht,
Z2 fur -(CH)r- oder -CH2-C6H4-CH2- steht, r fur eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 steht,
X" fur ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
wobei die Bindung zum Bruckenglied B über einen der Reste R~-R oder
1 0 1 1 im Falle, daß E oder E fur NR steht über R erfolgt und die genannten Reste dann fur eine direkte Bindung stehen,
REDj fur einen Rest der Formeln (X), (XI), (XII), (XIII), (XVI), (XVII), (XVIII) oder (XX) steht,
wobei
R28 bis R31, R34, R35, R38, R39, R46, R53 und R54 unabhängig voneinander Cj- bis C12-Alkyl, C2- bis C8-Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis C10-Aryl bedeuten und
R46, R53 und R54 zusatzlich Wasserstoff bedeuten,
R32, R33, R36, R37, R40, R41, R47 bis R52, R55 und R56 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy, Ethoxy, Fluor, Chlor, Brom, Cyan, Nitro, Methoxy carbonyl, Ethoxy carbonyl oder
Phenyl bedeuten und
R57 und R58 zusatzlich 2- oder 4-Pyridyl bedeuten und
R48 zusatzlich NR75R76 bedeutet,
Z3 eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-Brucke bedeutet,
=Z4= eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brucke bedeutet,
E3 bis E5, E10 und E1 1 unabhängig voneinander O, S, NR59 oder C(CH3)2 bedeuten, E3 und E4 aber die gleiche Bedeutung haben, E6 bis E9 untereinander gleich sind und S, Se oder NR59 bedeuten und
E5 zusätzlich C = O bedeutet,
E6 für NR59 steht, wobei R59 eine direkte Bindung zur Brücke B bedeutet und
E bis E die oben angegebene Bedeutung besitzen, aber untereinander nicht gleich sein müssen,
R59, R75 und R76 unabhängig voneinander C bis C12-Alkyl, C2- bis C8- Alkenyl, C5- bis C7-Cycloalkyl, C7- bis C15-Aralkyl oder C6- bis Cj0-Aryl bedeuten, und R zusätzlich Wasserstoff bedeutet oder
R75 und R76 in der Bedeutung von NR75R76 gemeinsam mit dem N-Atom, an das sie gebunden sind, Pyrrolidino, Piperidino oder Morpholino bedeuten,
R61, R62 und R67, R68 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Cr bis C4-
Alkyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Phenyl oder paarweise gemeinsam für eine -(CH2)3- oder -(CH2)4-Brücke stehen,
R63 bis R66 für Wasserstoff stehen und
v für eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
wobei die Bindung zum Brückenglied B über einen der Reste R -R , R46-R56, R61, R62, R67, R68 oder im Falle, daß einer der Reste E3-Eπ für NR59 steht, über R59 erfolgt und die genannten Reste dann für eine direkte
Bindung stehen,
B für ein Brückenglied der Formeln -(CH2)n-, -(CH2)m-O-(CH2)p-,
-(CH)m-NR60-(CH2)p-, -(CH2)m-C6H4-(CH2)p-, -[O-(CH2)p]0-O-, -[NR60-(CH2)p]o-NR60-, -[C6H4-(CH2)p]o-C6H4-, -(CH2)m-OCO-C6H4-COO-(CH2)p-,
-(CH2)m-NHCO-C6H4-CONH-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCONH-C6H4-NHCONH-(CH2)p-, -(CH2)m-OCO-(CH2)t-COO-(CH2)-, -(CH2)m-NHCO-(CH2)t-CONH-(CH)p-, -(CH2)m-NHCONH-(CH2)t-NHCONH-(CH2)p- steht,
R60 fur Methyl, Ethyl, Benzyl oder Phenyl steht,
n fur eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht,
m und p unabhängig voneinander fur eine ganze Zahl von 0 bis 4 stehen,
o fur eine ganze Zahl von 0 bis 2 steht und
t fur eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht
und mindestens einen UV-Absorber ausgewählt aus den Formeln (C), (CI) und (CII) gemäß Anspruch 6 enthalt,
worin
R101 fur gegebenenfalls verzweigtes Cj- bis C20-Alkyl steht,
R102 fur Wasserstoff oder Cyano steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander fur Wasserstoff oder Cj- bis C12-Alkoxy stehen,
R105 fur Cj- bis C12-Alkoxy oder Hydroxy steht,
R107 und R108 fur Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 fur -(CH2)2-, -(CH2)3- oder -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander fur 1 oder 2 stehen UV-geschützte elektrochrome Losung gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Substanz der Formel (Ia)-(Id) enthalt,
worin
OX2 fur einen Rest der Formeln (II), (IV) oder (V) steht,
wobei
R2, R4 und R8 fur eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen,
R3, R5 und R unabhängig voneinander fur Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Benzyl oder Phenyl stehen, oder
R3, R5 und R9 im Falle der Formeln Ic und Id auch fur eine direkte
Bindung zum Brückenglied B stehen,
R6 und R7 gleich sind und fur Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano oder Methoxycarbonyl stehen,
R10, R11, R12, R13 und R14, R15 unabhängig voneinander fur Wasserstoff oder, falls Z eine direkte Bindung bedeutet, jeweils paarweise zusammen fur eine -CH=CH-Brucke stehen,
R69 bis R72 gleich sind und Wasserstoff, Methyl oder Ethyl bedeuten,
R73 und R74 Wasserstoff bedeuten,
E1 und E2 gleich sind und fur O oder S stehen,
Z1 fur eine direkte Bindung oder -CH=CH- steht,
X" fur ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
REDj fur einen Rest der Formeln (X), (XII), (XIII), (XVI) oder (XVII) steht, R28, R34, R38, R46 und R49 fur eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen,
R29 bis R31, R35 und R39 unabhängig voneinander fur Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, Benzyl oder Phenyl stehen, oder
R , R und R im Falle der Formeln Ib und Ic auch fur eine direkte Bindung zum Bruckenglied B stehen,
R32, R47 und R48 fur Wasserstoff stehen,
R36, R37, R40, R41 und R50 bis R52 unabhängig voneinander fur Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano, Methoxy carbonyl oder Phenyl stehen, oder
R51 im Falle der Formeln Ib und Id auch fur eine direkte Bindung zum Bruckenglied B steht,
Z3 fur eine direkte Bindung, eine -CH=CH- oder -N=N-Brucke steht,
=Z4= fur eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder
=N-N=Brucke steht,
E3 bis E5 unabhängig voneinander fur O, S oder NR59 stehen, E3 und E4 aber die gleiche Bedeutung haben,
E6 bis E9 untereinander gleich sind und fur S, Se oder NR59 stehen,
R59 fur Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl,
Benzyl oder Phenyl steht, oder
R59 im Falle der Formel XVI in Formel Ib und Id auch fur eine direkte Bindung zum Bruckenglied B steht,
B fur ein Bruckenglied der Formeln -(CH2)n-, -(CH2)m-O-(CH2)p-, -(CH2)m-NR60-(CH2) - -(CH2)m-C6H4-(CH2) -, -O-(CH2)p-O-, -NR60-(CH2)p-NR60-, -(CH2)m-OCO-C6H4-COO-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCO-C6H4-CONH-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCONH-C6H4-NHCONH-(CH2)p-, -(CH2)m-OCO-(CH2)t-COO-(CH2)p-,
-(CH2)m-NHCO-(CH2)t-CONH-(CH2)p-, -(CH2)m-NHCONH-(CH2)t-NHCONH-(CH2)p- steht,
R60 fur Methyl steht,
n fur eine ganze Zahl von 1 bis 10 steht,
m und p gleich sind und fur eine ganze Zahl von 0 bis 2 stehen und
t fur eine ganze Zahl von 1 bis 6 steht,
und mindestens einen UV-Adsorber ausgewählt aus den Formeln (C), (CI) und (CII) gemäß Anspruch 6 enthalt,
worin
R101 fur Methyl, Ethyl, 1- oder 2-Propyl, 1- oder 2-Butyl, 1 -Hexyl, 2-
Ethyl-1 -hexyl, 1 -Octyl oder 1-Dodecyl steht,
R102 fur Wasserstoff oder Cyano steht,
R103, R104 und R106 unabhängig voneinander fur Wasserstoff, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Hexoxy oder Octoxy stehen,
R105 fur Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Hexoxy, Octoxy oder
Hydroxy steht
R107 und R108 fur Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 fur -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander fur 1 oder 2 stehen UV-geschützte elektrochrome Lösung gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine elektrochrome Substanz der Formel (la)
entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000073_0001
(XXIII),
Figure imgf000073_0002
Figure imgf000074_0001
Figure imgf000075_0001
(XXVII),
(XXVIII),
Figure imgf000075_0002
Figure imgf000075_0003
(XXIX),
Figure imgf000076_0001
oder mindestens eine Substanz der Formel (Ib) entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000076_0002
Figure imgf000077_0001
Figure imgf000077_0002
(XXXIV),
Figure imgf000077_0003
Figure imgf000078_0001
oder mindestens eine Substanz der Formel (Ic) entsprechend einer der Formeln
Figure imgf000078_0002
(XXXVII),
Figure imgf000079_0001
(XXXVIII),
Figure imgf000079_0002
(XXXIX),
Figure imgf000079_0003
(XL),
Figure imgf000080_0001
(XU),
Figure imgf000080_0002
(XLII)
enthält, worin
R3, R5, R35 und R39 unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl oder Benzyl stehen,
R6, R7 und R36, R37 paarweise gleich sind und für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano oder Methoxycarbonyl stehen,
R12 und R13 für Wasserstoff oder, wenn Z1 eine direkte Bindung bedeutet, gemeinsam für eine -CH=CH-Brücke stehen,
R69 bis R72 gleich sind und für Wasserstoff oder Methyl stehen,
E1 und E2 gleich sind und für O oder S stehen, Z1 für eine direkte Bindung oder -CH=CH steht,
R32, R47 und R48 für Wasserstoff stehen,
E bis E unabhängig voneinander für O, S oder NR59 stehen, wobei E3 und E4 aber gleich sind,
R bis R und R unabhängig voneinander für Methyl, Ethyl, Propyl,
Butyl, Pentyl, Hexyl oder Benzyl stehen, wobei R29 bis R31 vorzugsweise gleich sind,
R40 und R41 gleich sind und für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Phenyl stehen,
Z3 für eine direkte Bindung, -CH=CH- oder -N=N- steht,
R50 bis R52 unabhängig voneinander für Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Chlor, Cyano, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl oder Phenyl stehen, vorzugsweise jedoch gleich sind,
E bis E untereinander gleich sind und für S, Se oder NR stehen,
Z4 für eine direkte Doppelbindung, eine =CH-CH= oder =N-N=-Brücke steht,
m für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht,
u für 0 oder 1 steht und
X" für ein unter den Bedingungen redox-inertes, farbloses Anion steht,
und einen UV-Absorber der Formel (C) gemäß Anspruch 6,
worin
R101 für Ethyl oder 2-Ethyl-l -hexyl steht, R102 für Wasserstoff steht und
10
R für m- und/oder p-ständiges Methoxy oder Ethoxy steht,
R107 und R108 für Wasserstoff stehen oder
R107 zusammen mit R108 für -CH2-C(CH3)2- stehen und
n und m unabhängig voneinander für 1 oder 2 stehen,
oder einen UV-Absorber der Formel (CI) gemäß Anspruch 6,
worin
R101 für Ethyl oder 2-Ethyl-l -hexyl steht,
R102 für Cyano steht,
R103 und R104 für Wasserstoff stehen und
n und m 1 bedeuten,
oder einen UV-Absorber der Formel (CII) gemäß Anspruch 6,
worin
R für Methoxy, Ethoxy, Octoxy oder Hydroxy steht und
R106 für Wasserstoff steht,
oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (C) und (CI) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (C) und (CII) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CI) und (CII) oder eine Mischung der UV- Absorber der Formeln (C) und (CI) und (CII),
worin die Reste die oben angegebene Bedeutung besitzen, enthält.
10. UV-geschützte elektrochrome Lösung gemäß Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000083_0001
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000083_0002
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000083_0003
oder einen UV-Absorber der Formel
Figure imgf000083_0004
oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIII) und (CIV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIV) und (CV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CIII) und (CV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CHIa) und (CIV) oder eine Mischung der UV-Absorber der Formeln (CHIa) und (CV) enthält.
11. UV-geschützte elektrochrome Lösung gemäß Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie die UV-Absorber oder deren Mischungen in Konzentrationen von 0,01 bis 2 mol/l, vorzugsweise 0,04 bis 1 mol/l, enthält.
12. Verwendung der elektrochromen Lösung gemäß Ansprüchen 1 bis 11 als Medium mit variabler Transmission in einer elektrochromen Vorrichtung.
13. Elektrochrome Vorrichtung enthaltend eine elektrochrome Lösung gemäß Ansprüchen 1 bis 11.
14. Elektrochrome Vorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Zelle, als Fensterscheibe, Spiegel, Sonnendach oder Anzeigevorrichtung aus strukturierten, einzeln kontakti erbaren Segmenten ausgebildet ist.
15. Elektrochrome Vorrichtung gemäß Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei einander zugewandten lichtdurchlässigen Glasoder Kunststoff Scheiben besteht, von denen gegebenenfalls eine verspiegelt ist und deren einander zugewandten Seiten elektrisch leitfähig beschichtet und gegebenenfalls in Segmente aufgeteilt sind zwischen denen die elektrochrome Flüssigkeit enthalten ist.
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