有机小分子电致变色材料、膜、器件及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114957275A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210652437.8G03F7/027(2006.01)(22)申请日2022.06.08(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人张宇模顾畅张晓安(74)专利代理机构北京隆源天恒知识产权代理有限公司11473专利代理师鲍丽伟(51)Int.Cl.C07D493/10(2006.01)C07D213/22(2006.01)C07C229/58(2006.01)C09K9/02(2006.01)G02F1/1516(2019.01)权利要求书4页说明书16页附图5页(54)发明名称有机小分子电致变色材料、膜、器件及其制备方法(57)摘要本发明提供一种有机小分子电致变色材料、膜、器件及其制备方法，所述有机小分子电致变色材料包括有机小分子电致变色材料骨架及修饰在所述有机小分子电致变色材料骨架上的可聚合活性官能团；其中，所述有机小分子电致变色材料骨架包括苯胺类材料、紫罗精类材料或染料类材料，所述可聚合活性官能团包括含有活性碳碳双键的官能团，所述含有活性碳碳双键的官能团包括苯乙烯官能团、丙烯酸酯衍生物官能团和丙烯酰胺衍生物官能团。本发明有机小分子电致变色材料成膜性好，能够形成相互交联的网状结构，显著提高了稳定性，同时保留了有机小分子电致变色材料的性能，适于通过原位光固化或光刻方式制备电致变色器件，具有良好的图案化潜力。CN114957275ACN114957275A权利要求书1/4页1.一种有机小分子电致变色材料，其特征在于，包括电致变色有机小分子骨架及修饰在所述电致变色有机小分子骨架上的可聚合活性官能团；其中，所述电致变色有机小分子骨架包括苯胺类材料、紫罗精类材料或染料类材料，所述可聚合活性官能团为包含活性碳碳双键的官能团，所述包含活性碳碳双键的官能团包括苯乙烯官能团、丙烯酸酯衍生物官能团和丙烯酰胺衍生物官能团。2.根据权利要求1所述的有机小分子电致变色材料，其特征在于，当所述电致变色有机小分子骨架为所述苯胺类材料时，所述有机小分子电致变色材料的结构通式如式(1)所示：其中，R1‑R3包括H和C1‑C4间的烷基中的任意一种；X包括R4‑R14是H、卤素、C1‑C24间的烷基、C1‑C24间的取代烷基、羟基、酯基、C1‑C24间的烷氧基、氨基、C1‑C24间的烷氨基、C6‑C24的芳基以及同时含有芳环和烷烃的C7‑C24间的基团中的任意一种。3.根据权利要求1所述的有机小分子电致变色材料，其特征在于，当所述电致变色有机小分子骨架为所述紫罗精类材料时，所述有机小分子电致变色材料的结构通式如式(2)或(3)所示：2CN114957275A权利要求书2/4页其中，R1‑R3包括H和C1‑C4间的烷基中的任意一种；R4包括X包括‑‑‑‑‑‑‑M和N包括Cl、Br、I、PF6或BF4；R5‑R25是H、卤素、C1‑C24间的烷基、C1‑C24间的取代烷基、羟基、酯基、C1‑C24间的烷氧基、氨基、C1‑C24间的烷氨基、C6‑C24的芳基以及同时含有芳环和烷烃的C7‑C24间的基团中的任意一种。4.根据权利要求1所述的有机小分子电致变色材料，其特征在于，当所述电致变色有机小分子骨架为所述染料类材料时，所述有机小分子电致变色材料的结构通式包括式(4)‑(13)中的任意一种：3CN114957275A权利要求书3/4页其中，式(4)、(5)、(6)、(7)和(8)中X包括式(9)、(10)、(11)、(12)和(13)中X1包括X2包括R1‑R3包括H和C1‑C4间的烷基中的任意一种，R4‑R26是H、卤素、C1‑C24间的烷基、C1‑C24间的取代烷基、羟基、酯基、C1‑C24间的烷氧基、氨基、C1‑C24间的烷氨基、C6‑C24的芳基以及同时含有芳环和烷烃的C7‑C24间的基团中的任意一种；结构通式(4)、(5)、(9)和(10)中的Y是O原子、S原子和Si(CH3)2中的任意一种。5.一种电致变色膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将如权利要求1‑4任一项所述的有机小分子电致变色材料溶解于低沸点溶剂中，然后加入光引发剂、共聚单体和交联剂，得到光固化母液；步骤S2、将所述光固化母液涂覆于电极基底上，待所述低沸点溶剂挥发后，得到湿膜；4CN114957275A权利要求书4/4页步骤S3、将所述湿膜进行全域或局部曝光，然后采用显影剂洗去未固化或者固化程度较低的部分，得到电致变色膜；其中，所述电致变色膜包括完整电致变色膜或图案化电致变色膜。6.根据权利要求5所述的电致变色膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述光引发剂包括2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基‑