Электрохромное устройство

 

1. ЭЛЕКТРОХРОМНОЕ УСТРОЙСТВО , содержатее пленку устойчивого электрохромного неорганического соединения , электродный слой на одной стороне этой пленки, электролитный слой на противоположной стороне этой пленки и проводяший слой считывгиошего электрода на противоположной стороне слоя электролита, о т ji и ч аю ш .е е с я тем, что, с целью улучшения характеристики и упрощения структуры, слоя считывающего электрода включает электрохимически обратимый окисляющий реагент. 2.Устройство по П.1, /э т л и ч аю ш е е с я тем, что окисляющим реагентом является двуокись марганца. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что окисляющим реагентом является окись хрома. СО

СОЮЗ 008FfCHHX

CCUWNII

РЕСПУБЛИК

>ga) а 02 F 1/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н flATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3318204/18-25 (22) 17.07.81 (31) 157612 (32)., 18.07 80 (33) США (46) 07 ° 06,83. Бюл 9 21 (72) Роберт Доменико Джиглиа (QOA) (71) Американ Цианамид Еомпани (США) (53) 535.511(088.8) (56) 1. Патент США У 4 ° 088.395, кл. 350-357, опублик. 1978.

2. Патент США В 4174152, кл. 350-357, опублик. 1979.(прототип), (54)(57) 1, ЭЛЕК1РОХРОИНОЕ УС1РОНС1

ВО, содержащее пленку устойчивого электрохромного неорганического соеSU„„. A динения, электродный слой на одной стороне этой пленки, электролитный слой на противоположной стороне этой пленки и проводящий слой считщвающего электрода на противоположной 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 электрода включает электрохимически.обратимый окнсляющий реагент.

2. Устройство по .l,î т л и ч аю 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. I

1022669

Изобретение относится к системам отображения информации на основе ус тойчивого электрохромизма неорганических материалов.

Известно электрохромное устройство, содержащее пленку электрохромной окиси вольфрама, нанесенную в виде сегментов на прозрачное токопроводящее покрытие, а сама пленка окиси вольфрама покрыта слоем электролита на основе полимера, содержаще 1О го сульфокислотные группы считываю-. щий электрод устройства выполнен из угольно-бумажного листаflg, Недостаток этого устройства посредственная электрооптическая 15 характеристика.

Наиболее близким к предлагаемому является электрохромное устройст во, содержащее пленку устойчивого электрохромного неорганического со- 2О единения, электродный слой на одной стороне этой пленки, электролитный слой на противоположной стороне и проводящий слой считывающего электрода на противоположной стороне слоя 2r> электролита (2)

Недостатками этого устройства явля ются 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 стороне этой пленки, злектролитный. слой на противоположной стороне этой пленки и проводящий слой считывающего элект рода на противоположной стороне слоя электролита, слой считывающего элект-40 рода включает электрохимически обратимый окисляюший реагент, причем окисляющим является двуокись марганца или хрома.

На чертеже изображено злектрохром— 45 ное устройство.

Устройство содержит пленку 1 устой- чивого электрохромного неорганического соединения, электродный. слой 2 ! на одной стороне этой пленки, электролитный слой 3 на противоположной стороне этой пленки и проводящий слой считывающего электрода 4 на противоположной стороне слоя 3 элект-, ролита. Электрохромная структура раз- >> мешена между подложками 5 и 6.

Электрохромное устройство через переключатель 7 подключено к источнику 8 тока через реостат 9.

При установлении. переключателя 7 60 в положение 10 происходит окрашивание электрохромной пленки. Изменяя положение 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 (21

Пример 1. Электрохромное устройство изготовлено, как описано в (1), имеет пленку электрохромной окиси вольфрама, нанесенную в виде сегментов, образующих цифровую систему изображения на слое проводящего электрода стеклянной пластины НЕСА . На всем протяжении пленка окиси вольфрама покрыта слоем электролита иэ сополимерной смолы,, имеющей сульфокислотные функциональные группы. Слой покрытия иэ смолы слегка увлажняется путем воздействия влажной атмосферы в течение нескольких часов, причем он содержит двуоксиь титайа в качестве пигмента.

Угольно-бумажный лист считывающего электрода готовят, как описано в примерах 1 и 2 (1,с тем исключением, что лист не покрывают электрохромным раствором WO . Проводящий угольный лист запрессовывают между слоем электролитной "смолы окисно-вольфрамового электрода и субстратом иэ стекла HECA считыэающего электрода.

Изготовленное устройство имеет прах« тически ту же самую структуру; которая показана на чертеже.

Второе устройство готовят тем же способом, с тем исключением, что в суспензию волокон углерода и связующего, приготовленную для производства угольно-бумажного электрода, вводят окисляющий реагент, состоящий из двуокиси марганца. Смесь содержит 78 мл суспензии акрилового волокна, 0,88 мл

0i2%-ного водного раствора Иагнифлок 1563-Си,0,44 мл 10% Сурфо.ник Эн-120 в воде, 0,33,мл суспензии 60Ъ Тефлон 30-Би, 1,60 r углеродного порошка Еабот Экс-Си

72-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.Александров

РЕдактор А. Ворович Техред С.Мигунова

Корректор О.Билак

Заказ 4090/51 Тираж 511

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП ФПатент, 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 B а второе окрашенно . устройство, которое содержит двуокись марганца, имеет потенциал разомкнутой цепи равный 0,92 В.При коротком замыкании электродов каждого устройства через внешнюю цепь 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 приложенным внешним напряжением реализуется дополнительное .увелнченйе скорости стирания; Изготовленные в соот-. ветствии с этим примером устройства выдерживают 5 млн. циклов переключений (окрашиванне-стирание) беэ отказа и без существенного ухудшения качества.

Пример 2. Лист угольно10 бумажного считывающего электрода готовят, «ак описано в примерах

1 и 2 gl),ñ тем исключением, что лист не покрывают электрохромным раствором W0>.ÐàcTâîðÿþò 1 г трейокиси в 50 мл деионизированной воды. этим раствором покрывают одну .еторону считывающего электрода и нагревают до 70 С в.течение 1 ч. Получают степень покрытия поверхности трехокисъю хрома, равную 4 мг/см . Устройства, изготовленные -s соот ветствии с этим примером, выдерживают 1 млн. циклов переключений (ок-. .рашивание — стирание) 6es отказа и без существенного ухудшения качест ва. !