Электрохромное устройство

(5) 6 02 Р 1/17 ГОСУД АРС ПО ДЕЛАМ ИЕ ИЗОБРЕТЕН О АТЕЙ й ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЭСБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(72) Роберт Доменико Даиглиа (СЫА)(71) Американ Цианамид Компани (США)(54)(57) 1, ЭЛЕКТРОХРОИНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее пленку устойчивогоэлектрохромного неорганического соеднения, электродный слой на одной стороне этой пленки, электролитный слой на противополоиной стороне это пленки и проводящий слой считщваюаего электрода на противополоаной стороне слоя электролита, о т л и ч аю щ .е е с я тем, что, с целью улучщения характеристики и упрощения структуры, слой считывающего электро да включает электрохимически.обратимый окнсляющий реагент.2. Устройство по н.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что окисляющим реагентом является двуокись марганца,3. Устройство по н. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что окисляющим реагентом является окись хрома.Изобретение относится к системамотображения информации на основе устойчивого электрохромизма неорганических материалов.Известно электрохромное устройство, содержащее пленку электрохромной окиси вольфрама, нанесенную ввиде сегментов на прозрачное токопроводящее покрытие, а сама пленкаокиси вольфрама покрыта слоем электролита на основе полимера, содержаще 10го сульфокислотные группы считываю-.щий электрод устройства выполнениз угольно-бумажного листа 1 Д,Недостаток этого устройствапосредственная электрооптическая 15характеристика.Наиболее близким к предлагаемому является электрохромное устройство, содержащее пленку устойчивогоэлектрохромного неорганического соединения, электРодный слой на однойстороне этой пленки, электролитныйслой на противоположной стороне ипроводящий слой считывающего электрода на противоположной стороне слоя 25электролита 2Недостатками этого устройства являются ухудшенная характеристика и сложная структура.Цель изобретения - улучшение ха- .рактеристики и упрощение структуры.Указанная цель достигается тем,что в электрохромном устройстве,содержащем пленку устойчивого электро-.хромного неорганического соединения,электродный слой на одной сторонеэтой пленки, злектролитный. слой напротивоположной стороне этой пленкии проводящий слой считывающего электтрода на противоположной стороне слояэлектролита, слой считывающего элект рода включает электрохимически обратимый окисляющий реагент, причем окис.ляющим является двуокись марганца илихрома.На чертеже изображено злектрохром - 45ное устройство.Устройство содержит пленку 1 устой-чивого электрохромного неорганического соединения, электродный. слой 2на одной стороне этой пленки, элект- фОролитный слой 3 на противоположнойстороне этой пленки и проводящийслой считывающего электрода 4 напротивоположной стороне слоя 3 элект-,ролита. Электрохромная структура размешена между подложками 5 и 6.Электрохромное устройство черезпереключатель 7 подключено к источнику 8 тока через реостат 9.При установлении, переключателя 7 60в положение 10 происходит окрашивание электрохромной пленки, Изменяяположение переключателя с 10 на 11,проводят обесцвечивание электрохромной пленки. В считывающий электрод 4 на основе углерода, находящийся в контакте с электролитным слоем 3, для увеличения ЭДС заряда, накопленного внутри устройства, вводят окисляющие вещества, например двуокись марганца или окись хрома, что увеличивает потенциал разомкнутой цепи, когда электрохромный слой находится в окрашенном состоянии,, Электролитный слоЯ 3 может быть раствором жидкого электролита, однако предпочтительнее использование твердого или вязкого слоя ионообменной смолы, например, как описано в 121 П р и м е р 1, Электрохромноеустройство изготовлено, как описанов 11)имеет пленку электрохромнойокиси вольфрама, нанесенную в видесегментов, образующих цифрОвУю систему изображения на слое проводящего электрода стеклянной пластиныВЕСА. На всем протяжении пленка окиси вольфрама покрыта слоемэлектролита иэ сополимерной смолыимеющей сульфокислотные функциональные группы. Слой покрытия иэ смолыслегка увлажняется путем воздействиявлажной атмосферы в течение нескольких часов, причем он содержит двуоксиь титайа в качестве пигмента.Угольно-бумажный лист считывающегоэлектрода готовят, как описано впримерах 1 и 2 13,с тем исключением,что лист не покрывают электрохромнымраствором ЮО . Проводящий угольныйлист запрессовывают между слоемэлектролитной "смолы окисно-вольфрамового электрода и субстратом иэ стекла ф 1 НЕСА считыэающего электрода.Изготовленное устройСтво имеет практически ту же самую структуру; которая показана на чертеже,Второе устройство готовят тем жеспособом, с тем исключением, что всуспензию волокон углерода и связующего, приготовленную для производстваугольно-бумажного электрода, вводятокисляющий реагент, состоящий из двуокиси марганца. Смесь содержит 78 млсуспензии акрилового волокна, 0,88 мл0,2-ного водного раствора Иагнифлок 1563-Си,044 мл 10 Сурфо.ник Энв воде, 0,33,мл суспензии 60 Тефлон 30-Би, 1,60 гуглеродного порошка Еабот Экс-Си72-Ар, 320 мл деиониэированной во .;ды,Эту суспензию тщательно перемешивают и выливают на сетку для производства бумаги для того, чтобы сделать угольно-бумажный электрод,который отличается от бумажного электрода первого устройства только содержанием двуокиси марганца.1022669 Составитель Г.АлександровРЕдактор А.Ворович Техред С,Мигунова Корректор О,Билак Заказ 4090/51 Тираж 511 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП фФПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Оба устройства испытывают, прила-, гая потенциал постоянного тока поперек электродов, причем сторона окиси вольфрама является отрицательной для того чтобы получить одинаковую заданную Степень окрашивания в электрохромном.слое каждого устройства. Для получения одинакового окрашивания в устройстве, содержащем окисля-,. ющий агент, требуется или несколько более высокое напряжение, или неСколъко более длительный период для окрашивания.Первое окрашенное устройство имеет измеренный потенциал разомкнутой цепи равный 0,65 В, а второе окрашенно . устройство, которое содержит двуокись марганца, имеет потенциал разомкнутой цепи равный 0,92 В.При , коротком замыкании .электродов каждого устройства через внешнюю цен в первом окрашивание стирается приблизителъно через 1,0-1,2 с, в то время как в устройстве, содержащем двуокись марганца в счйтывающем электроде, окрашивание стирается только через 0,6 с. При осуществлении функции стирания с приложеннымвнешним напряжением реализуетсядополнительное увелнченйе скорости стирания; Изготовленные в соот-.ветствии с этим примером устройства выдерживают 5 млн. циклов переключений (окрашиванне-стирание)беэ отказа и без существенногоухудшения качества.П р и м е р 2. Лист угольно бумажного считывающего электродаготовят, ак описано в примерах1 и 2 (.Ц,с тем исключением, чтолист не покрывают электрохромнымраствором КОЗ.Растворяют 1 г трек окиси в 50 мл деионизированной воды.этим раствором покрывают одну .еторону считывающего электрода и нагревают до 70 С в.течение 1 ч. Получаютстепень покрытия поверхности трехокисъю хрома, равную 4 мг/см. Устройства, изготовленные в соответствии с этим примером, выдерживают 1 млн, циклов переключений (ок-.рашивание - стирание) беэ отказа йбез существенного ухудшения качества.