Электрохромное устройство

Полезная модель относится к области оптики, а именно к электрохромному устройству, и направлена на повышение эффективности управления цветовым состоянием.
Из уровня технике известно электрохромное устройство, включающее две подложки, снабженные электродами, между которыми размещен слой электрохромного состава в виде электрохромной дисперсной системы, причем, по меньшей мере, одна подложка и соответствующий электрод выполнены оптически прозрачными (RU 2224275 C1, G02F1/15, 2004). При этом электрохромная дисперсная система в качестве дисперсионной среды содержит электрохромный раствор, а в качестве дисперсной фазы - высокодисперсный полимер, что повышает надежность изготовления, но не обеспечивает высокой эффективности управления цветовым состоянием.
Технический результат, на получение которого направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности управления цветовым состоянием электрохромного устройства.
Решение поставленной задачи с достижением заявленного результата обеспечивается тем, что в электрохромном устройство, включающем две подложки, снабженные электродами, между которыми размещен слой электрохромного состава в виде электрохромной дисперсной системы, при этом по меньшей мере, одна подложка и соответствующий электрод выполнены оптически прозрачными, согласно полезной модели, электрохромная дисперсная система в качестве дисперсионной среды содержит электролитный раствор в виде смеси пропиленкарбоната, ферроцена и перхлората лития, а в качестве дисперсной фазы содержит электрохромные хлорметилированные полистирольные микросферы размером 0,05÷5 мкм, покрытые монометилвиологеном, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Пропиленкарбонат
9÷10
Ферроцен
1,5÷2,0
перхлорат лития
2, 0÷2,2
хлорметилированные полистирольные микросферы,
покрытые монометилвиологеном
8÷15
Кроме того, электроды, предпочтительно, выполнены напылением в виде электропроводящего покрытия.
Использование в заявленной конструкции электрохромного устройства в качестве дисперсной фазы электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 0,05÷5 мкм, покрытых монометилвиологеном, существенно увеличивает общую поверхность, на которой происходит реакция окисления/восстановления электрохрома, и предотвращает миграцию электрохромов от поверхности электрода, мешающую быстрому переключению устройства, что обусловливает уменьшение управляющего напряжения (до 20%) и увеличивает скорость переключения цветовых состояний и, соответственно, повышает эффективность управления электрохромным устройством.
На чертеже схематично представлен общий вид электрохромного устройства.
Электрохромное устройство содержит оптически прозрачные подложки 1 и 2, снабженные соответствующими оптически прозрачными электродами 3 и 4, которые, предпочтительно, выполнены напылением в виде электропроводящего покрытия, и слой 5 электрохромного состава в виде электрохромной дисперсной системы. Электроды 3 и 4 подключены к блоку 6 питания и управления. При этом электрохромная дисперсная система в качестве дисперсионной среды содержит электролитный раствор в виде смеси 9÷10 мас.ч. пропиленкарбоната, 1,5÷2,0 мас.ч. ферроцена и 2,0÷2,2 мас.ч. перхлората лития, а в качестве дисперсной фазы содержит 8÷15 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 0,05÷5 мкм, покрытых монометилвиологеном.
Для приготовления электрохромной дисперсной фазы 2÷3 мас.ч. готовых хлорметилированных полистирольные микросферы размером 0,05÷5 мкм и 5÷10 мас.ч. монометилвиологена заливают изопропанолом и кипятят в течение 20÷24 ч до образования прочного покрытия из монометилвиологена, затем полученные модифицированные микросферы отфильтровывают, промывают изопропанолом и сушат.
Пример 1.
Слой 5 электрохромной дисперсной систем содержит электролитный раствор в виде смеси, включающей 9 мас.ч. пропиленкарбоната, 1,5 мас.ч. ферроцена и 2,0 мас.ч. перхлората лития, и 8 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 2 мкм, покрытых монометилвиологеном.
При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения 4 В (на электрод 3 подают "минус", а на противоэлектрод 4 - "плюс"), прозрачный слой 5 электрохромной дисперсной системы меняет свои оптические свойства - приобретает синюю окраску. При смене полярности напряжения происходит обесцвечивание слоя электрохромного состава.
Пример 2.
Слой 5 электрохромной дисперсной систем содержит электролитный раствор в виде смеси, включающей 10 мас.ч. пропиленкарбоната, 2,0 мас.ч. ферроцена и 2,2 мас.ч. перхлората лития, и 15 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 0,05 мкм, покрытых монометилвиологеном.
При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения 5 В (на электрод 3 подают "минус", а на противоэлектрод 4 - "плюс"), прозрачный слой 5 электрохромной дисперсной системы меняет свои оптические свойства - приобретает темно синюю окраску. При смене полярности напряжения происходит обесцвечивание слоя электрохромного состава.
Пример 3.
Слой 5 электрохромной дисперсной систем содержит электролитный раствор в виде смеси, включающей 9,5 мас.ч. пропиленкарбоната, 1,8 мас.ч. ферроцена и 2,1 мас.ч. перхлората лития, и 8,5 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 1 мкм, покрытых монометилвиологеном.
При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения 4,5 В (на электрод 3 подают "минус", а на противоэлектрод 4 - "плюс"), прозрачный слой 5 электрохромной дисперсной системы меняет свои оптические свойства - приобретает синюю окраску. При смене полярности напряжения происходит обесцвечивание слоя электрохромного состава.
Пример 4.
Слой 5 электрохромной дисперсной систем содержит электролитный раствор в виде смеси, включающей 9 мас.ч. пропиленкарбоната, 2,0 мас.ч. ферроцена и 2,0 мас.ч. перхлората лития, и 10 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 5 мкм, покрытых монометилвиологеном.
При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения 4 В (на электрод 3 подают "минус", а на противоэлектрод 4 - "плюс"), прозрачный слой 5 электрохромной дисперсной системы меняет свои оптические свойства - приобретает синюю окраску. При смене полярности напряжения происходит обесцвечивание слоя электрохромного состава.
Пример 5.
Слой 5 электрохромной дисперсной систем содержит электролитный раствор в виде смеси, включающей 9,5 мас.ч. пропленкарбоната, 1,8 мас.ч. ферроцена и 2,0 мас.ч. перхлората лития, и 12 мас.ч., электрохромных хлорметилированных полистирольных микросфер размером 1 мкм, покрытых монометилвиологеном.
При подаче на электроды 3 и 4 управляющего напряжения 4,5 В (на электрод 3 подают "минус", а на противоэлектрод 4 - "плюс"), прозрачный слой 5 электрохромной дисперсной системы меняет свои оптические свойства - приобретает синюю окраску. При смене полярности напряжения происходит обесцвечивание слоя электрохромного состава.