Электрохромовая композиция

СфЮЭ СфеатСКНК Сфцкалиетическна РвслублнкОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ полнительное к авт. с(23) Приоритет -осударственныИ комитетовета Министров СССРпо делам изобретениИи открытиИ(54) ЭЛЕКТРОХРОМНАЯ КОМПОЗИЦИ а т Изобретение относится к электрохромным композициям, пригодным для создания безвакуумных плоских или объемных отображающих устройств, светофильтров, электрически управляемых запоминающих элементов, счетно-решающих устройств.Известны электрохромные композиции получаемые растворением активного вещества, например кислотно-основного индикатора, в растворителе, например воде, с добавкой небольших количеств кислоты или щелочи. Однако известные композиции не обладают достаточно хорошими контрастностными, временными и электрическими характеристиками, Они имеют малую контрастность изображения в связи с тем, что окраска не появляется, а изменяется (желтый- красный, красный-синий и т.д.); малую скорость действия, так как появление электрохромного эффекта является результатом большого числа последовательно протекающих реакций; большую амплитуду й большую длительность управляющего электрического импульса (при амплитуде управляющего электрического импульса в 20 В длительност его воздействия на электрохромную композицию дОлжна быть не менее 0,1 или, другими словами, значение у 1 тра 5 ляющего электрического импульса порядка 2 В/с; узкий температурный Интервал применения (5-90 С), так как в качестве растворителя используют воду, Кроме этого, в них отсутст 10 вует внутренняя память, т.е. отсутствует сохранение окрашенной формы по ле прекращения подачи управляющего .электрического импульса (после окон йия электролиза). Попытки же увелич )5 внутреннюю память приводят в этомслучае к весьма сущеетвенному услож нению как состава самой электрохром композиции, так и используемых для наблюдения электрохромного эффекта устройств.С целью улучшения физико-химических характеристик электрохромных ко позиций и расширения сферы их приме нения предлагают в качестве активно вещества применять ионное органиче кое соединение общей формулы 1, П или 111,401293 ые или функционическом растнно полярномтилсульфоксид Окр в кра мгнов на 1: рення жащ ном шир нен слоятически ки рав- Внуттсутствует теристики соединеного прак крас нке) ванне цвет Конприэлектропроисходитрастностьуальной оцрактическиведены харкомпозиций111,Т а б нно5 (по ви память абл.1 пр охромных Формул 1 элект ниями тав п позиц Раствор 2,4,б-тр перилийперхлорат диметилформамиде Раствор 2,4,6-тр Фенилтиопирилийперхлората в ди- метилформамиде енв елтая расная 95 1;4 1,50 .0 лтая асна 4: 35 идк симуме криво я плот ностза . оптич ности время стирания где Х -О,Я или йЦ 1Р в . углеводородная группа;у - анион;К В углеводородн - Ю3.нальные группы, в оргаворителе, преимуществе(диметилформамид, димеУацетон, бензонитрил) .Концентрацию), активного вещества )5Формул 1-111 устанавливают от 0,01моль/л до требуемой для насыщенияраствора,Прозрачные при обычных условияхрастворы при электролизе прйобретают 20(в приэлектродной области) интенсивную синюю, темно-синюю или чернуюокраску, что способствует существенному улучшению контрастности (порядка 1:90 1:100). Длительность воз- р 5действия электрическим импульсом,необходимым для появления устойчивогоэффекта, снижается до 0,4 0,2 В/с.Раствор остается окрашенным и послепрекращения воздействия управляющегоэлектрического импульса на электрохромную композицию.устройства, созданные на основеэтой электрохромнОй композиции, имеютвнутреннюю память, которая в зависимости от характера используемого активного вещества формул 1-Й и растворителя, а также длительности иамплитуды электрического импульсаимеет значение до 60 мин.Электрохромная композиция, содерая вещество формул 1-111,в указанорганическом растворителе имеетокий температурный интервал примеияФП р и м е р 1.Ю -метил,4-6 трифенилпиридинийперхлорат растворяютв диметилсульфо)сиде (концентрация0,05 моль/л и ваде). При длительности воздействия управляющего электрического импульса (Г ) 02-0,35 В/с приэлектродный слой окрашивается праКтически ЙгновеннО. Контрастность ( К ) окрашенной (черной) формы составляет 1:100 (по визуальной оценке). Внутренняя память ( Ф время памяти) от 1 до 40 мин.П р и м е р 2. Активное вещество 2,4,б-трифенилпирилийперхлорат растворяют в диметилформамиде или другом полярном органическом растворителе. Концентрацию раствора устанавливают от 0,07 моль/л до состояния насыщения. Раствор помещают в электролитическую ячейку с прозрачными электродами, на которые подают электрическое напряжение длительностью 1,2-1,5 В/с.Окрашивание приэлектродного слоя в черный цвет происходит практически мгновенно, Контрастность равна 1:40 (по визуальной оценке); внутренняя память до 10 мин.П р и м е р 3. Активное вещество 2,4,б-трифенилтиопирилийперхлорат растворяют в диметилформамиде или ,другом полярном органическом растворителе. Концентрацию раствора уста- вливают от 0,1 моль/л до состояния насыщения. Раствор помещают в электролитическую ячейку с прозрачными электродами, на которые подают электрическое напряжение длительностью 2,3.В/с.401293 Испытаны индикаторные отображающие устройства, в которых использовали электрохромные композиции следующих составов:раствор Я -метил,4,б-трифенилпиридинийперхлората в диметилсульфоксиде;раствор И -метил,4-дифенилхинолинийхлорида в диметилформамиде;раствор ц -метил-Фенилакридинийнитрата в ацетоне охромная композиция Предлагаемая ная 0,2-0,4 Не менее 2 Конкретных данных нет 1:80 1:100 5-90 от -60 до 150 Конкретных данных нет До 60 По механизму появления электрохромного эффекта (окраска) предлагаемое сочетание активного вещества и 25 растворителя позволяет получить концентрированные прозрачные растворы без сопутствующих электролитов, которые в приэлектродном слое окрашиваются н интенсивные синие, черно-синие или черные цвета, ПоянлеНие окраски связано с одностадийной реакцией присоединения электрона к иону или молекуле активного вещества, что позволяет существенно уменьшить времй записи и необходимое напряжение Контрастность предлагаемой электрохромной композиции по визуальной оценке составляет 1:80 - 1:100.При электролизе известной системы вследствие изменения величины рН наблюдается не появление, а изменение ее окраски: желтая-красная, красная- синяя, бесцветная-красная и т.д. Электрохромный состав изменяет окраску в результате большого числа последона тельных реакций. В связи.с этим контр.устность иэображения малая и по визуальной оценке равна 1:10-1:20,Формула изобретения 3 р К у К 1 ЯЕЕ 7 ЕЕВЕЕ П 7ЕЕЕ где по п.1, о т л н ч ачто, в качестве енен полярный оргатель, например дидиметилформамид,2. Композицияю щ а я с я темрастворителя примнический раствориметилсульфоксид,ацетон, бензонитрТираж 1086 Под ная груп О, 3 илиугленодороанион;угленодорогруппы.ЦНИИПИ У В. К9 циональныеные или фун л.исное Заказ 5827/49 ая,4 ПП Патент, г.ужгород, ул.П Филиал Время окрашивания, В/сКонтрастность Температурный интервал о применения, СВнутренняя память, мин Испытания показали, что предлаЕ"ае- мые электрохромные композиции по сравнению с известными электрохромными композициями обладают гораздо меньшим временем окрашнвания, имеют более широкий температурныйинтервал применения, достаточно высокую контрастность и длительную внутреннюю память. Результаты испытаний приведены втабл.2,Таблица 2 Предложенная электрохромная компо" зиция по сравнению с известной компо" зицией, состоящей из кислотно-основного индикатора, например Фенолфталеина, небольших количеств кислоты или щелочи, ноды или эфира гликоля, позволяет увеличить контрастность изображения от 1;10 - 1:20 (в изнестном способе) до 1:80 - 1:100;ускорится действие, так как окраска появляется в результате одностаднйного процесса, улучшить рабочие параметры, т.е. в отличие от известного предлагаемая композиция позволяет записывать и стирать информацию. 1. Электрохрамная композиция, состоящая из актинного вещества и растворителя, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью улучшения Физикохимических характеристик электрохромных композиций и расширения сферыих использования, н качестве активного вещества применено ионное органическое соедкненне обшей Формулы Т,Ц илн 111,