WO2007107481A1 - Formulation for an electrochromic component, use thereof, and electrochromic component - Google Patents

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WO2007107481A1
WO2007107481A1 PCT/EP2007/052353 EP2007052353W WO2007107481A1 WO 2007107481 A1 WO2007107481 A1 WO 2007107481A1 EP 2007052353 W EP2007052353 W EP 2007052353W WO 2007107481 A1 WO2007107481 A1 WO 2007107481A1
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electrochromic
component
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Andreas Kanitz
Wolfgang Roth
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K9/00Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
    • C09K9/02Organic tenebrescent materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1503Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect caused by oxidation-reduction reactions in organic liquid solutions, e.g. viologen solutions

Definitions

  • the invention relates to a formulation for a elektrochro ⁇ mes component, shows a use thereof and relates to an electrochromic component that can be produced in mass production processes.
  • Electrochromic Displays be based on organic materials ⁇ are normally composed of a layer of specific composition, which is located between electrodes arranged perpendicular to each other.
  • Essential components of the active layer are a redox system and a pH-active dye.
  • a voltage is applied to the system, the shift in the equilibrium of the redox partners on the two electrodes is in the opposite direction.
  • the pH of one of the electrodes rises while it sinks on the counter electrode.
  • Via a pH dye the change in pH is then converted into a color change.
  • a pasty formulation which represents the electrochromic system, is located between the electrodes.
  • the composition of this electrochromic system then consists inter alia of a polymer as a solid electrolyte, a conductive salt, a redox system, TiO 2 as a white pigment, a solvent and a dye. This is usually a pH indicator.
  • a disadvantage of the formulations described relates to the manufacturing process of components. Since the formulations are highly viscous and / or pasty, they remain moist or sticky on the surface after application. Therefore, one is the
  • the object of the present invention is therefore to provide a formulation for an electrochromic component which is not moist and / or sticky during processing and therefore suitable for mass production, ie in automated processes, such as a roll-to-roll process, to form an electrochromic Component is processable.
  • the invention relates to an electrochromic formulation at least a charge transport material, a coloring Kom ⁇ component comprising, wherein the formulation is crosslinkable at least on the surface, so that after application and were carried at least partially cross-linking the surface is dry.
  • charge transport material and coloring component are combined in a chemical compound, for example by attaching both functionalities to a matrix polymer.
  • electrolyzer ⁇ As the charge transport material all types of electrolyzer ⁇ can be used ten, in particular solid and / or polymeric electrolyte. For example, by applying a voltage to the charge transport material, protons and / or ions are released or bound, thereby affecting the pH of the formulation. In redox chromophores, electrons are released or bound, whereby the oxidation state of the redox chromophore and thus its color changes.
  • the coloring component is likewise arbitrary, in particular pH-active dyes and / or redox chromophores, ie classes of materials in which color changes occur as a result of the formation of reductive / oxidative states.
  • This electrochromic active component may, for. B. be a pH or redox-active electrochromophore. Examples for such classes of materials are viologens and / or polythiophenes.
  • the white pigment is an additive that enhances the color contrast of the electrochromic formulation.
  • a formulation is produced which is crosslinkable at least on the surface.
  • a solvent which is crosslinkable is used in the preparation of the formulation.
  • the crosslinking can be adjusted by means of conditions known to the person skilled in the art (temperature, irradiation, addition of initiators, catalysts, etc.) such that either the entire formulation crosslinks in the applied layer or only the surface.
  • the crosslinkability of the solvent then causes the entire formulation to be crosslinkable at least on the surface.
  • the solvent used for the preparation of the formulation for the electrochromic active component is at least partially polymerized and / or crosslinked.
  • the polymerization / crosslinking can take place in the BuIk, d. H. in the entire layer, but possibly also only partially or only limited to the surface.
  • the polymerization and / or crosslinking takes place, at least in part, as an addition polymerization, for example between suitable functional groups of bifunctional and / or trifunctional components.
  • the reaction of diols with di- / triisocyanates is suitable.
  • ethylene glycols are a suitable solvent for a large number of electrochromically active components and, on the other hand, they are polymerizable under conditions suitable for the preparation of electrochromic formulations.
  • triols such as the trifunctional Alko used ⁇ holkomponente glycerol.
  • diisocyanate component are aliphatic, z. Hexamethylene diisocyanate or aromatic such as. B. 4.4 "phenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate and isophorone diisocyanate suitable.
  • the content of free isocyanate groups can be varied in a wide bandwidth, wherein a content of 0.5 to 10%, in particular from 0.5 to 7.5%, and more preferably Be ⁇ rich of 1-4% is advantageous.
  • the polymerization and / or crosslinking reaction is carried out in the presence of the TiO 2 used for the preparation of an electrochromic formulation as a white pigment.
  • the Polymeri zation ⁇ / crosslinking can, depending on the reactivity of the reactants involved, carried on its own and / or continued by switching initiated by heat or light and / or accelerated.
  • a major Additionspoly- can in addition to the preferred use of the reactants mentioned polymerization such also be used, which are amenable to Radika ⁇ cally and / or ionically initiated crosslinking and / or polymerization.
  • Such reactants contain z. As vinyl or acrylic groups.
  • Appropriate reactions are known in synthetic chemistry and may be selected so that the crosslinking / polymerization is compatible with the corresponding electrochromic active component of the formulation.
  • the entire electrochromic active layer can be largely polymerized / crosslinked. The reaction takes place in ⁇ example in an oven or on a hotplate.
  • An on-surface polymerization / crosslinking can be achieved by using an IR emitter in that the surface of the electrochromic active layer only briefly, z. B. pulse-like, an IR heat source is exposed.
  • tack-free surfaces can be produced by carrying out polymerization and / or crosslinking on the surface in a light-induced manner. For this, it is necessary to prepare a formulation containing components with appropriate photo-sensitive functional groups. Such groups and the entspre ⁇ sponding reactions known in synthetic chemistry. Because of the low penetration depth of the light, the lichtindu ⁇ ed reaction mainly on the surface remains loading limits.
  • the polymerization / crosslinking of the solvent and the white pigment at least partially, be included.
  • essentially the OH groups present on the surface of the white pigment are involved in the reaction. This is z. This is the case, for example, when reagents from the class of the di / triisocyanates are used for the crosslinking / polymerization.
  • a suspension of electrically conductive particles in a solvent eg., a graphite suspension ( "Carbon Black") can be applied as a counter electrode. It can be applied from solution, for example, ⁇ means of screen printing. Due to the dry, tack-free surface can be vapor-deposited as a counter electrode but also a metal under suitable conditions from the gas phase. Both the screen printing and the vapor deposition process can be carried out flat or structured. This eliminates complex lithographic processes, the z. B. are necessary for the production of structured ITO electrodes for use in displays.
  • the figure shows a baking electrode 1, on which a layer 2 with electrochromic active material, such as ⁇ example, the formulation of claim 1, is located. Above the layer with electrochromic active material is the counter electrode 3.
  • Ig of diethylene glycol are of a 4, 4 "Dipyridylium derivative using a speed mixer intimately mixed with 0. Ig titanium dioxide and 0. Ig.
  • To the resulting pasty formulation 1.5g of hexamethylene diisocyanate are added and as quickly as possible by means of a speed mixers ⁇ intimately mixed in. The formulation applied.
  • the paste-like formulation obtained is applied in the prior art to an ITO-coated glass or flexible Kunststoffsubstrate. After the drying of the layer on a hotplate at 7O 0 C is applied to the tack-free surface as a counter electrode "Carbon Black”. On applying a voltage between the electrodes, a color change is observed. In the connected state, the electrochromic cell is blue.
  • the invention relates to a formulation for an electrochromic component, shows a use thereof and relates to electrochromic component that can be manufactured in mass production processes.
  • the mass production suitability of the novel formulation is achieved by an at least on the surface crosslinked and thus dry electrochromic active layer.

Abstract

The invention relates to a formulation for an electrochromic component, to the use thereof, and to an electrochromic component which can be mass produced. The mass production suitability of the novel formulation is achieved by an electrochromically active layer at least the surface of which is cross-linked and therefore dry.

Description

Beschreibungdescription
Formulierung für ein elektrochromes Bauteil, Verwendung davon, sowie elektrochromes BauteilFormulation for an electrochromic device, use thereof, and electrochromic device
Die Erfindung betrifft eine Formulierung für ein elektrochro¬ mes Bauteil, zeigt eine Verwendung davon und betrifft ein elektrochromes Bauteil, das in Massenfertigungsprozessen hergestellt werden kann.The invention relates to a formulation for a elektrochro ¬ mes component, shows a use thereof and relates to an electrochromic component that can be produced in mass production processes.
Elektrochrome Displays auf Basis organischer Materialien be¬ stehen im Normalfall aus einer Schicht spezieller Zusammensetzung, die sich zwischen senkrecht zueinander angeordneten Elektroden befindet. Wesentliche Bestandteile der aktiven Schicht sind ein Redox-System und ein pH-aktiver Farbstoff. Wenn eine Spannung an das System angelegt wird, dann läuft die Verschiebung des Gleichgewichts der Redox-Partner an den beiden Elektroden in entgegen gesetzter Richtung. Dies führt dazu, dass an der einen Elektrode der pH-Wert steigt, während er an der Gegenelektrode sinkt. Über einen pH-Farbstoff wird die Änderung des pH-Wertes dann in eine Farbänderung umgesetzt .Electrochromic Displays be based on organic materials ¬ are normally composed of a layer of specific composition, which is located between electrodes arranged perpendicular to each other. Essential components of the active layer are a redox system and a pH-active dye. When a voltage is applied to the system, the shift in the equilibrium of the redox partners on the two electrodes is in the opposite direction. As a result, the pH of one of the electrodes rises while it sinks on the counter electrode. Via a pH dye, the change in pH is then converted into a color change.
Aus WO 02/075441A2 und WO 02/075442 Al ist bekannt, dass sich zwischen den Elektroden eine pastöse Formulierung, die das elektrochrome System darstellt, befindet. Die Zusammensetzung dieses elektrochromen Systems besteht danach unter anderem aus einem Polymer als Festelektrolyt, einem Leitsalz, einem Redox-System, Tiθ2 als Weißpigment, einem Lösungsmittel und einem Farbstoff. Dieser ist in der Regel ein pH-Indikator.It is known from WO 02 / 075441A2 and WO 02/075442 A1 that a pasty formulation, which represents the electrochromic system, is located between the electrodes. The composition of this electrochromic system then consists inter alia of a polymer as a solid electrolyte, a conductive salt, a redox system, TiO 2 as a white pigment, a solvent and a dye. This is usually a pH indicator.
Ein Nachteil der beschriebenen Formulierungen betrifft den Fertigungsprozess von Bauteilen. Da die Formulierungen hochviskos und/oder pastös sind, bleiben sie nach der Applikation an der Oberfläche feucht bzw. klebrig. Daher ist eine dieA disadvantage of the formulations described relates to the manufacturing process of components. Since the formulations are highly viscous and / or pasty, they remain moist or sticky on the surface after application. Therefore, one is the
Herstellung großer Stückzahlen mit kurzen Taktzeiten, z. B. in einem roll-to-roll-Prozess, nicht möglich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Formulierung für ein elektrochromes Bauteil zu schaffen, die bei der Verarbeitung nicht feucht und/oder klebrig ist und daher massenfertigungstauglich, also in automatisierten Prozessen, wie beispielsweise einem Rolle-zu-Rolle Verfahren, zu einem elektrochromen Bauteil verarbeitbar ist.Production of large quantities with short cycle times, z. As in a roll-to-roll process, not possible. The object of the present invention is therefore to provide a formulation for an electrochromic component which is not moist and / or sticky during processing and therefore suitable for mass production, ie in automated processes, such as a roll-to-roll process, to form an electrochromic Component is processable.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche im Zu¬ sammenhang mit der Figur und der Beschreibung, gelöst.This object is achieved by the subject matter of the claims in conjunction ¬ with the figure and the description.
Gegenstand der Erfindung ist eine elektrochrome Formulierung zumindest ein Ladungstransportmaterial, eine farbgebende Kom¬ ponente umfassend, wobei die Formulierung zumindest an der Oberfläche vernetzbar ist, so dass nach dem Aufbringen und der erfolgten zumindest teilweisen Vernetzung die Oberfläche trocken ist.The invention relates to an electrochromic formulation at least a charge transport material, a coloring Kom ¬ component comprising, wherein the formulation is crosslinkable at least on the surface, so that after application and were carried at least partially cross-linking the surface is dry.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Ladungstransportmaterial und farbgebende Komponente in einer Chemischen Verbindung, beispielsweise durch anhängen beider Funktionalitäten an ein Matrixpolymer, vereint.According to an advantageous embodiment of the invention, charge transport material and coloring component are combined in a chemical compound, for example by attaching both functionalities to a matrix polymer.
Als Ladungstransportmaterial können alle Arten von Elektroly¬ ten eingesetzt werden, insbesondere feste und/oder polymere Elektrolyten. Durch das Anlegen einer Spannung an das Ladungstransportmaterial werden beispielsweise Protonen und/oder Ionen freigesetzt oder gebunden, wodurch der pH-Wert der Formulierung beeinflusst wird. Bei Redox-Chromophoren werden Elektronen freigesetzt oder gebunden, wobei sich die Oxidationsstufe des Redox-Chromophors und damit dessen Farbe ändert .As the charge transport material all types of electrolyzer ¬ can be used ten, in particular solid and / or polymeric electrolyte. For example, by applying a voltage to the charge transport material, protons and / or ions are released or bound, thereby affecting the pH of the formulation. In redox chromophores, electrons are released or bound, whereby the oxidation state of the redox chromophore and thus its color changes.
Die farbgebende Komponente ist ebenfalls beliebig wählbar, insbesondere werden pH-aktive Farbstoffe und/oder Redox- Chromophore, also Materialklassen, bei denen durch die Bildung reduktiver/oxidativer Zustände Farbwechsel entstehen, verwendet. Diese elektrochrom aktive Komponente kann z. B. ein pH- oder redoxaktives Elektrochromophor sein. Beispiele für derartige Materialklassen sind Viologene und/oder Po- lythiophene .The coloring component is likewise arbitrary, in particular pH-active dyes and / or redox chromophores, ie classes of materials in which color changes occur as a result of the formation of reductive / oxidative states. This electrochromic active component may, for. B. be a pH or redox-active electrochromophore. Examples for such classes of materials are viologens and / or polythiophenes.
Das Weißpigment ist ein Additiv, durch das der Farbkontrast der elektrochromen Formulierung erhöht wird.The white pigment is an additive that enhances the color contrast of the electrochromic formulation.
Durch die Auswahl geeigneter Komponenten wird eine Formulierung erzeugt, die zumindest an der Oberfläche vernetzbar ist. Beispielsweise wird bei der Herstellung der Formulierung ein Lösungsmittel eingesetzt, das vernetzbar ist. Die Vernetzung kann über dem Fachmann bekannte Bedingungen (Temperatur, Bestrahlung, Zusatz von Initiatoren, Katalysatoren etc.) so eingestellt werden, dass entweder die gesamte Formulierung in der aufgetragenen Schicht vernetzt oder nur die Oberfläche. Die Vernetzbarkeit des Lösungsmittels bewirkt dann, dass die gesamte Formulierung zumindest an der Oberfläche vernetzbar ist .By selecting suitable components, a formulation is produced which is crosslinkable at least on the surface. For example, a solvent which is crosslinkable is used in the preparation of the formulation. The crosslinking can be adjusted by means of conditions known to the person skilled in the art (temperature, irradiation, addition of initiators, catalysts, etc.) such that either the entire formulation crosslinks in the applied layer or only the surface. The crosslinkability of the solvent then causes the entire formulation to be crosslinkable at least on the surface.
So wird das zur Herstellung der Formulierung verwendete Lö- sungsmittel für die elektrochrom aktive Komponente zumindest teilweise polymerisiert und/oder vernetzt. Abhängig von den Bedingungen kann die Polymerisation/Vernetzung dabei im BuIk, d. h. in der gesamten Schicht, gegebenenfalls aber auch nur teilweise oder nur beschränkt an der Oberfläche erfolgen.Thus, the solvent used for the preparation of the formulation for the electrochromic active component is at least partially polymerized and / or crosslinked. Depending on the conditions, the polymerization / crosslinking can take place in the BuIk, d. H. in the entire layer, but possibly also only partially or only limited to the surface.
Beispielsweise erfolgt die Polymerisation und/oder Vernet¬ zung, zumindest zum Teil als eine Additionspolymerisation, beispielsweise zwischen geeigneten funktionellen Gruppen bi- und/oder trifunktioneller Komponenten. Geeignet ist bei- spielsweise die Reaktion von Diolen mit Di-/Triisocyanaten .For example, the polymerization and / or crosslinking takes place, at least in part, as an addition polymerization, for example between suitable functional groups of bifunctional and / or trifunctional components. For example, the reaction of diols with di- / triisocyanates is suitable.
Als Diolkomponente kann eine Verbindung aus der Klasse der homologen Ethylenglykole, z. B. Diethylenglykol gewählt wer¬ den. Ethylenglykole sind einerseits ein geeignetes Lösungs- mittel für eine Vielzahl elektrochrom aktiver Komponenten und andererseits sind sie unter für die Herstellung elektrochro- mer Formulierungen geeigneten Bedingungen polymerisierbar . Es werden beispielsweise Triole wie die trifunktionelle Alko¬ holkomponente Glycerin eingesetzt.As the diol component, a compound from the class of homologous ethylene glycols, for. B. diethylene selected who ¬ the. On the one hand, ethylene glycols are a suitable solvent for a large number of electrochromically active components and, on the other hand, they are polymerizable under conditions suitable for the preparation of electrochromic formulations. There are, for example, triols such as the trifunctional Alko used ¬ holkomponente glycerol.
Als Diisocyanatkomponente sind aliphatische, z. B. Hexamethy- lendiisocyanat oder aromatische wie z. B. 4.4 " -Phenylen- diisocyanat, Toluoldiisocyanat , Diphenylmethandiisocyanat , Xyloldiisocyanat und Isophorondiisocyanat geeignet.As the diisocyanate component are aliphatic, z. Hexamethylene diisocyanate or aromatic such as. B. 4.4 "phenylene diisocyanate, toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, xylene diisocyanate and isophorone diisocyanate suitable.
Auf Seiten der Isocyanate können auch reaktive Polyurethane verwendet werden. Diese enthalten noch freie Isocyanatgrup- pen, die mit Alkoholen reagieren können. Diese Polyurethane können gewissermaßen als Präpolymere aufgefasst werden, die mit Di- oder Triolen reagieren.On the side of the isocyanates and reactive polyurethanes can be used. These still contain free isocyanate groups which can react with alcohols. These polyurethanes can to a certain extent be regarded as prepolymers which react with diols or triols.
Der Gehalt freier Isocyanatgruppen kann in einer großen Bandbreite variiert werden, wobei ein Gehalt von 0,5 bis 10%, insbesondere von 0,5 bis 7,5 % und besonders bevorzugt im Be¬ reich von 1-4% vorteilhaft ist.The content of free isocyanate groups can be varied in a wide bandwidth, wherein a content of 0.5 to 10%, in particular from 0.5 to 7.5%, and more preferably Be ¬ rich of 1-4% is advantageous.
Die Polymerisations- und/oder Vernetzungsreaktion erfolgt auch in Gegenwart des zur Herstellung einer elektrochromen Formulierung als Weißpigment verwendeten TiO2. Die Polymeri¬ sation/Vernetzung kann, abhängig von der Reaktivität der beteiligten Reaktanden, von alleine erfolgen und/oder durch Zu- fuhr von Wärme oder Licht initiiert und/oder beschleunigt werden .The polymerization and / or crosslinking reaction is carried out in the presence of the TiO 2 used for the preparation of an electrochromic formulation as a white pigment. The Polymeri zation ¬ / crosslinking can, depending on the reactivity of the reactants involved, carried on its own and / or continued by switching initiated by heat or light and / or accelerated.
Grundsätzlich können aber neben der bevorzugten Verwendung der erwähnten Reaktanden einer hauptsächlichen Additionspoly- merisation auch solche verwendet werden, die einer radika¬ lisch und/oder ionisch initiierten Vernetzung und/oder Polymerisation zugänglich sind. Solche Reaktanden enthalten z. B. Vinyl- oder Acrylgruppen . Entsprechende Reaktionen sind aus der Synthesechemie bekannt und können so ausgewählt werden, dass die Vernetzung/Polymerisation kompatibel mit der entsprechenden elektrochrom aktiven Komponente der Formulierung durchführbar ist. Bei einer thermisch initiierten und/oder beschleunigten Reaktion kann weitgehend die gesamte elektrochrom aktive Schicht polymerisiert/vernetzt werden. Die Reaktion erfolgt bei¬ spielsweise in einem Ofen oder auf einer Hotplate. Eine nur an der Oberfläche erfolgende Polymerisation/Vernetzung kann durch Verwendung eines IR-Strahlers dadurch erreicht werden, dass die Oberfläche der elektrochrom aktiven Schicht nur kurzzeitig, z. B. pulsartig, einer IR-Wärmequelle ausgesetzt wird.Basically, however, a major Additionspoly- can in addition to the preferred use of the reactants mentioned polymerization such also be used, which are amenable to Radika ¬ cally and / or ionically initiated crosslinking and / or polymerization. Such reactants contain z. As vinyl or acrylic groups. Appropriate reactions are known in synthetic chemistry and may be selected so that the crosslinking / polymerization is compatible with the corresponding electrochromic active component of the formulation. In a thermally initiated and / or accelerated reaction, the entire electrochromic active layer can be largely polymerized / crosslinked. The reaction takes place in ¬ example in an oven or on a hotplate. An on-surface polymerization / crosslinking can be achieved by using an IR emitter in that the surface of the electrochromic active layer only briefly, z. B. pulse-like, an IR heat source is exposed.
In einer weiteren Variante können klebfreie Oberflächen dadurch erzeugt werden, dass an der Oberfläche lichtinduziert eine Polymerisation und/oder Vernetzung durchgeführt wird. Dazu ist es notwendig, eine Formulierung herzustellen, die Komponenten mit entsprechenden für Licht empfindlichen funktionellen Gruppen enthält. Solche Gruppen und die entspre¬ chenden Reaktionen sind aus der Synthesechemie bekannt. Wegen der geringen Eindringtiefe des Lichts bleibt die lichtindu¬ zierte Reaktion im Wesentlichen auf die Oberfläche be- schränkt.In a further variant, tack-free surfaces can be produced by carrying out polymerization and / or crosslinking on the surface in a light-induced manner. For this, it is necessary to prepare a formulation containing components with appropriate photo-sensitive functional groups. Such groups and the entspre ¬ sponding reactions known in synthetic chemistry. Because of the low penetration depth of the light, the lichtindu ¬ ed reaction mainly on the surface remains loading limits.
In die Polymerisation/Vernetzung des Lösungsmittels kann auch das Weißpigment, zumindest teilweise, miteinbezogen sein. In diesem Fall sind im Wesentlichen die an der Oberfläche des Weißpigments befindlichen OH-Gruppen an der Reaktion beteiligt. Das ist z. B. dann der Fall, wenn für die Vernetzung/- Polymerisation Reagenzien aus der Klasse der Di/Triisocyanate verwendet werden.In the polymerization / crosslinking of the solvent and the white pigment, at least partially, be included. In this case, essentially the OH groups present on the surface of the white pigment are involved in the reaction. This is z. This is the case, for example, when reagents from the class of the di / triisocyanates are used for the crosslinking / polymerization.
Neben den erwähnten prozesstechnischen Vorteilen einer trockenen Oberfläche z. B. für roll-to-roll-Prozesse, besteht ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Formulierung darin, dass direkt auf die trockene, klebfreie Oberfläche der elektrochrom aktiven Schicht eine Suspension aus elektrisch leitfähigen Partikeln in einem Lösungsmittel, z. B. eine Graphit-Suspension („Carbon Black") als Gegenelektrode aufgebracht werden kann. Die Applikation kann beispielsweise mit¬ tels Siebdruck aus Lösung erfolgen. Auf Grund der trockenen, klebfreien Oberfläche kann als Gegenelektrode aber auch ein Metall unter geeigneten Bedingungen aus der Gasphase aufgedampft werden. Sowohl der Siebdruck- als auch der Aufdampf- prozess können flächig oder strukturiert erfolgen. Damit ent- fallen aufwendige lithographische Prozesse, die z. B. zur Herstellung strukturierter ITO-Elektroden für die Anwendung in Displays notwendig sind.In addition to the mentioned process engineering advantages of a dry surface z. As for roll-to-roll processes, another advantage of the formulation of the invention is that directly on the dry, tack-free surface of the electrochromic active layer, a suspension of electrically conductive particles in a solvent, eg. For example, a graphite suspension ( "Carbon Black") can be applied as a counter electrode. It can be applied from solution, for example, ¬ means of screen printing. Due to the dry, tack-free surface can be vapor-deposited as a counter electrode but also a metal under suitable conditions from the gas phase. Both the screen printing and the vapor deposition process can be carried out flat or structured. This eliminates complex lithographic processes, the z. B. are necessary for the production of structured ITO electrodes for use in displays.
Die Figur zeigt eine Backelektrode 1, auf der sich eine Schicht 2 mit elektrochrom aktivem Material, wie beispiels¬ weise die Formulierung nach Anspruch 1, befindet. Über der Schicht mit elektrochrom aktivem Material befindet sich die Gegenelektrode 3.The figure shows a baking electrode 1, on which a layer 2 with electrochromic active material, such as ¬ example, the formulation of claim 1, is located. Above the layer with electrochromic active material is the counter electrode 3.
Ausführungsbeispieleembodiments
Herstellung einer vernetzbaren FormulierungPreparation of a crosslinkable formulation
Ig Diethylenglykol werden mit 0. Ig Titandioxid und 0. Ig eines 4, 4 " Dipyridylium-Derivats mittels eines Speedmixers innigst vermischt. Zu der erhaltenen pastösen Formulierung werden 1.5g Hexamethylendiisocyanat gegeben und mittels eines Speed¬ mixers innigst untergemischt. Die Formulierung wird schnellst möglich appliziert.Ig of diethylene glycol are of a 4, 4 "Dipyridylium derivative using a speed mixer intimately mixed with 0. Ig titanium dioxide and 0. Ig. To the resulting pasty formulation 1.5g of hexamethylene diisocyanate are added and as quickly as possible by means of a speed mixers ¬ intimately mixed in. The formulation applied.
Herstellung eines elektrochromen BauteilsProduction of an electrochromic component
Die erhaltene pastöse Formulierung wird nach dem Stand der Technik auf ein ITO-beschichtetes Glas- oder flexibles Kunst- StoffSubstrat appliziert. Nach den Trocken der Schicht auf einer Hotplate bei 7O0C wird auf die klebfreie Oberfläche als Gegenelektrode „Carbon Black" aufgebracht. Beim Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden wird ein Farbumschlag beobachtet. Im geschalteten Zustand ist die elektrochrome Zelle blau.The paste-like formulation obtained is applied in the prior art to an ITO-coated glass or flexible Kunststoffsubstrate. After the drying of the layer on a hotplate at 7O 0 C is applied to the tack-free surface as a counter electrode "Carbon Black". On applying a voltage between the electrodes, a color change is observed. In the connected state, the electrochromic cell is blue.
Die Erfindung betrifft eine Formulierung für ein elektrochro- mes Bauteil, zeigt eine Verwendung davon und betrifft ein elektrochromes Bauteil, das in Massenfertigungsprozessen hergestellt werden kann. Die Massenfertigungstauglichkeit der neuartigen Formulierung wird durch eine zumindest an der Oberfläche vernetzte und dadurch trockene elektrochrom aktive Schicht erreicht. The invention relates to a formulation for an electrochromic component, shows a use thereof and relates to electrochromic component that can be manufactured in mass production processes. The mass production suitability of the novel formulation is achieved by an at least on the surface crosslinked and thus dry electrochromic active layer.

Claims

Patentansprüche claims
1. Elektrochrome Formulierung zumindest ein Ladungstrans¬ portmaterial, eine farbgebende Komponente umfassend, wobei die Formulierung zumindest an der Oberfläche vernetzbar ist, so dass nach dem Aufbringen und der erfolgten zumindest teilweisen Vernetzung die Oberfläche trocken ist.1. Electrochromic formulation comprising at least a charge-port ¬ material, a coloring component, wherein the formulation is crosslinkable at least on the surface, so that after application and were carried at least partially cross-linking the surface is dry.
2. Formulierung nach Anspruch 1, wobei Ladungstransportma- terial und farbgebende Komponente in einer Chemischen Verbin¬ dung enthalten sind.2. The formulation of claim 1, wherein Ladungstransportma- contained TERIAL and coloring component in a chemical Verbin ¬ dung.
3. Formulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, die zusätzlich ein Weißpigment enthält.3. Formulation according to one of claims 1 or 2, which additionally contains a white pigment.
4. Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vernetzbarkeit der Formulierung zumindest teilweise durch ein vernetzbares Lösungsmittel bewirkt wird, in dem die Formulie¬ rung hergestellt wird.4. Formulation is produced according to one of claims 1 to 3, wherein the crosslinkability of the formulation is at least partially effected by a crosslinkable solvent in which the Formulie ¬ tion.
5. Formulierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vernetzung im Wesentlichen als Additionspolymerisati¬ on erfolgt.Wherein the cross-linking substantially as Additionspolymerisati ¬ one is carried out 5. A formulation according to any preceding claim.
6. Formulierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vernetzung zwischen geeigneten funktionellen Gruppen bi- und/oder trifunktioneller Komponenten erfolgt.6. A formulation according to any one of the preceding claims, wherein the crosslinking between suitable functional groups bi- and / or trifunctional components takes place.
7. Formulierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wo- bei die Vernetzung als Reaktion von Diolen mit Di-/Triiso- cyanaten erfolgt.7. Formulation according to one of the preceding claims, wherein the crosslinking takes place as a reaction of diols with di- / Triiso- cyanaten.
8. Formulierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Gehalt freier Isocyanatgruppen in der Diisocyanatkom- ponente im Bereich von 0,5 bis 10% liegt. 8. Formulation according to one of the preceding claims, wherein the content of free isocyanate groups in the Diisocyanatkom- component is in the range of 0.5 to 10%.
9. Formulierung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine lichtinduzierte zumindest teilweise Vernetzung an der Oberfläche der Formulierung erfolgt.9. Formulation according to one of the preceding claims, wherein a light-induced at least partial crosslinking takes place on the surface of the formulation.
10. Verwendung einer Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einem elektrochromen Bauteil.10. Use of a formulation according to any one of claims 1 to 9 in an electrochromic component.
11. Elektrochromes Bauteil, mit einer elektrochrom aktiven Schicht zwischen zwei Elektroden, wobei die elektrochrom ak- tive Schicht eine Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 enthält.11. Electrochromic component, with an electrochromic active layer between two electrodes, the electrochromic active layer containing a formulation according to any one of claims 1 to 9.
12. Elektrochromes Bauteil nach Anspruch 11, wobei zumindest eine der Elektroden durch Aufbringen einer Suspension aus elektrisch leitfähigen Partikeln auf die zumindest an der12. Electrochromic component according to claim 11, wherein at least one of the electrodes by applying a suspension of electrically conductive particles on at least on the
Oberfläche vernetzte Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 herstellbar ist.Surface crosslinked formulation according to one of claims 1 to 9 can be produced.
13. Elektrochromes Bauteil nach Anspruch 11 oder 12, wobei zumindest eine der Elektroden durch Aufdampfen eines Metalls auf die zumindest an der Oberfläche vernetzte Formulierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 herstellbar ist. 13. Electrochromic component according to claim 11 or 12, wherein at least one of the electrodes by vapor deposition of a metal on the at least on the surface crosslinked formulation according to one of claims 1 to 9 can be produced.
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