專利名稱:柔性電致變色裝置、其電極及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本公開(kāi)一般性涉及電致變色裝置、其電極及形成電極的方法。電致變色裝置是含電解質(zhì)和一種或多種電致變色材料的自給式兩電極(或更多電極)電解池。電致變色材料可以是有機(jī)或無(wú)機(jī)的,當(dāng)在外加電位作用下被氧化或還原時(shí)將可逆地改變可見(jiàn)的顏色。電致變色裝置因此構(gòu)造為在電極間施加電場(chǎng)時(shí)通過(guò)光的透射、 吸收或反射來(lái)調(diào)制入射電磁輻射。裝置中使用的電極和電致變色材料取決于裝置的類型, 即吸收/透射型或吸收/反射型。吸收/透射型電致變色裝置通常通過(guò)在有色和漂白(無(wú)色)態(tài)間可逆地切換電致變色材料而工作。這些裝置中使用的典型的電致變色材料包括銦摻雜氧化錫(ITO)、氟摻雜氧化錫(SnO2 = F)、聚(3,4_亞乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸)(PED0T-PSS)和單壁碳納米管(SWNT)。這種類型的柔性電致變色裝置已用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)的柔性襯底層、ITO的透明層作為工作電極及PED0T-PSS的第三層作為對(duì)電極構(gòu)造。ITO的缺點(diǎn)包括成本高且比PED0T-PSS柔性低。但PED0T-PSS比ITO的電導(dǎo)率值低。對(duì)于一些應(yīng)用而言,ITO 裝置的又一缺點(diǎn)在于,為使光通過(guò)裝置,電極必須是透明的。吸收/反射型電致變色裝置通常含反射金屬作為電極。電致變色聚合物沉積到該電極上并面向外以使入射光可在聚合物/電極表面上反射。對(duì)電極在作用電極后面。這些反射型裝置中可使用類似的電極和電致變色材料,特別是ITO和PED0T-PSS。本公開(kāi)解決了制造具有一個(gè)或多個(gè)有利性質(zhì)如快速切換、高對(duì)比度、柔性和有時(shí)拉伸性的無(wú)ITO柔性電致變色裝置的持續(xù)挑戰(zhàn)。如果這樣的裝置不需要透明電極或透明導(dǎo)電襯底,則將是又一優(yōu)勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容
上述及其他需要通過(guò)一種電致變色纖維或織物實(shí)現(xiàn),所述纖維或織物包含柔性導(dǎo)電纖維和包含電致變色材料的層,所述層布置在所述柔性導(dǎo)電纖維上并包圍所述柔性導(dǎo)電纖維。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述纖維或織物為已通過(guò)例如用導(dǎo)電材料涂布或使織物浸漬導(dǎo)電顆粒而賦予導(dǎo)電性的天然或合成聚合物。導(dǎo)電聚合物可用作導(dǎo)電材料,例如PED0T-PSS。 在一個(gè)特別有利的實(shí)施方案中,所述纖維或織物是既柔性又彈性的。還描述了包含上述電致變色纖維和織物的電致變色裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中,描述了具有被單獨(dú)尋址的電致變色纖維的電致變色裝置。所述裝置尤其適用于服裝或服裝部件的制造中。還描述了制造所述電致變色纖維和織物的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中,形成柔性電致變色纖維或織物的方法包括在導(dǎo)電纖維或織物的表面上布置電致變色材料以在導(dǎo)電纖維或織物的表面上形成電致變色層。布置電致變色材料可包括布置電致變色單體前體和聚合所述電致變色前體以在導(dǎo)電纖維或織物的表面上形成電致變色聚合物層。
附圖中的部件不一定按比例繪制,相反,重點(diǎn)放在清楚示意本文中所述實(shí)施方案的原理上。此外,在附圖中,相同的標(biāo)號(hào)代表整個(gè)若干視圖中對(duì)應(yīng)的部分。圖1為包含非導(dǎo)電長(zhǎng)絲和導(dǎo)電材料的外層的示例性導(dǎo)電纖維的橫截面示意圖。圖2為包含四根非導(dǎo)電(例如非導(dǎo)電有機(jī)聚合物)長(zhǎng)絲和三根導(dǎo)電(例如導(dǎo)電金屬)長(zhǎng)絲的示例性導(dǎo)電纖維的橫截面示意圖。圖3為示例性電致變色纖維電極的橫截面示意圖。圖4為織造板材形式并包含電致變色纖維電極的示例性電致變色織物的橫截面示意圖。圖5為包含圖4的電致變色織物的示例性電致變色裝置的橫截面放大視圖。圖6為包含圖4的電致變色織物的另一示例性電致變色裝置的橫截面放大視圖。圖7為示例性電致變色織物電極的示意性透視圖。圖8為電致變色織物電極的橫截面示意圖。圖9為在導(dǎo)電織物的兩面上均布置了電致變色材料的電致變色織物電極的橫截面示意圖及改變極性對(duì)電致變色材料的顏色的影響。圖10為橫截面示意圖,示意了包含一個(gè)電致變色織物電極的示例性電致變色裝置。圖11為橫截面示意圖,示意了包含兩個(gè)電致變色織物電極的示例性電致變色裝置。圖12為橫截面示意圖,示意了包含兩個(gè)電致變色織物電極和一個(gè)非電致變色織物電極的示例性電致變色裝置。圖13為示出兩層電致變色裝置的中性態(tài)和氧化態(tài)的一對(duì)照片。
具體實(shí)施例方式本公開(kāi)涉及柔性電極和電致變色(EC)裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中,柔性電極包含涂布有電致變色聚合物的柔性導(dǎo)電纖維。所述柔性導(dǎo)電纖維可用作織物中單個(gè)可獨(dú)立尋址的電極或可用來(lái)制造包含多個(gè)柔性導(dǎo)電纖維的織物電極。在另一實(shí)施方案中,柔性電致變色電極包含被賦予導(dǎo)電和電致變色性的柔性非導(dǎo)電織物。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述織物經(jīng)用導(dǎo)電材料涂布或經(jīng)浸漬導(dǎo)電材料,然后被涂布以電致變色材料。優(yōu)選前述裝置和電極具有改進(jìn)的柔性。本公開(kāi)還涉及既柔性又彈性的電致變色裝置,即可以可逆地拉伸而在除去拉伸力時(shí)裝置松弛到其拉伸前的尺寸。在一個(gè)實(shí)施方案中, 所述裝置可在至少一個(gè)維度上反復(fù)地可逆拉伸而不使電致變色性顯著變差。所述柔性彈性電致變色裝置包含自涂布有導(dǎo)電和電致變色聚合物的柔性彈性纖維或織物制得的電極。前述電極和裝置不需要銦摻雜氧化錫(ITO)。通過(guò)替代ΙΤ0,電極的成本大大降低。所述電致變色裝置可在反射模式下運(yùn)行,并因此不需要透明電極或透明導(dǎo)電襯底。所述裝置還具有良好的切換時(shí)間,隨外加電位在不到一秒內(nèi)可逆到改變顏色。所述顏色改變可隨外加場(chǎng)的極性而異。上述電致變色裝置和電極特別適用于需要柔性和/或彈性的服裝及其他應(yīng)用中。在第一個(gè)實(shí)施方案中,電致變色裝置含自涂布有電致變色聚合物的導(dǎo)電纖維或涂布有導(dǎo)電、電致變色材料的非導(dǎo)電纖維形成的電極。本文中用到的術(shù)語(yǔ)“纖維”包括單長(zhǎng)絲和多長(zhǎng)絲纖維,即自多根長(zhǎng)絲紡制、織造、針織、鉤編、打結(jié)、壓制、絞合等的纖維。除了基于制造考慮和預(yù)期用途的實(shí)用考慮外,對(duì)導(dǎo)電纖維的長(zhǎng)度沒(méi)有特別的限制。同樣,除了基于制造和用途考慮的那些外,對(duì)導(dǎo)電纖維的寬度(橫截面直徑)也沒(méi)有特別的限制。纖維的寬度可基本上恒定或沿其長(zhǎng)度變化。對(duì)于許多目的而言,纖維的最大橫截面直徑可為2納米或更大,例如高達(dá)2厘米,尤其是5納米到1厘米。在一個(gè)實(shí)施方案中,纖維的最大橫截面直徑可為5-500微米,更特別地5-200微米、5-100微米、10-100微米、20-80微米或40-50微米。在一個(gè)實(shí)施方案中,導(dǎo)電纖維的最大圓直徑為40-45微米。此外,對(duì)導(dǎo)電纖維的橫截面形狀沒(méi)有限制,只要所需的性質(zhì)如電致變色行為、柔性和/或拉伸性不受到不利影響即可。 例如,導(dǎo)電纖維的橫截面形狀可以是圓形、橢圓形、正方形、矩形或不規(guī)則形狀。當(dāng)使用導(dǎo)電纖維時(shí),纖維包含導(dǎo)電材料如金屬、導(dǎo)電有機(jī)材料或其組合。金屬的電導(dǎo)率通常約為IO4西門子每厘米(S/cm)或更高,而導(dǎo)電有機(jī)材料的電導(dǎo)率通常約為10—1到 l(T3S/cm??尚纬蛇M(jìn)柔性纖維中的示例性導(dǎo)電金屬包括銀、銅、金、鐵、鋁、鋅、鎳、錫及包含前述金屬中的至少之一的組合。可使用鐵和鐵合金如不銹鋼(碳、鐵和鉻的合金)。在一個(gè)實(shí)施方案中,纖維基本上由金屬或金屬合金如不銹鋼組成。在另一個(gè)實(shí)施方案中,纖維由金屬或金屬合金如不銹鋼組成。可形成進(jìn)柔性纖維中的示例性導(dǎo)電有機(jī)材料包括共軛聚合物如聚(噻吩)、聚(吡咯)、聚(苯胺)、聚(乙炔)、聚(對(duì)亞苯基乙烯)(PPV)、PED0T-PSS等。也可使用自已被賦予導(dǎo)電性的非導(dǎo)電纖維形成的導(dǎo)電纖維。在一個(gè)實(shí)施方案中, 如圖ι中所示,纖維20為已涂布有一層導(dǎo)電材料M的非導(dǎo)電纖維22。示例性的非導(dǎo)電纖維包括已知用于織物的制造中的那些,包括天然材料(如棉、絲和羊毛)和合成有機(jī)聚合物 (如聚(酰胺)(尼龍)、聚(乙烯)、聚(酯)、聚(丙烯酸)、聚氨酯(斯潘德克斯)、聚(丙交酯)等)。特定的這類纖維包括尼龍或斯潘德克斯纖維??墒褂蒙鲜鼋饘俸陀袡C(jī)聚合物導(dǎo)電材料來(lái)涂布非導(dǎo)電纖維。在一個(gè)實(shí)施方案中,尼龍或斯潘德克斯纖維被涂布以導(dǎo)電金屬如不銹鋼。經(jīng)涂布的纖維可用作本文中所述的纖維,或者可將至少兩根經(jīng)涂布的纖維織造、針織、鉤編、打結(jié)、壓制或絞合形成多長(zhǎng)絲纖維。還可使多根非導(dǎo)電纖維形成紗并然后涂布以導(dǎo)電材料。該結(jié)構(gòu)可被用作纖維,或者被織造、針織、鉤編、打結(jié)、壓制或絞合形成多長(zhǎng)絲纖維?;蛘?,可使用非導(dǎo)電和導(dǎo)電纖維的組合來(lái)形成導(dǎo)電纖維。圖2中示出了一個(gè)實(shí)例, 其為包含與三根導(dǎo)電金屬纖維34 —起紡制的四根天然或合成有機(jī)聚合物纖維32的導(dǎo)電纖維30的橫截面視圖。圖2意在示意并是非限制性的;導(dǎo)電纖維30可包含一種或多種有機(jī)聚合物纖維和一種或多種金屬長(zhǎng)絲,其紡制在一起形成導(dǎo)電纖維。有機(jī)聚合物纖維和導(dǎo)電金屬長(zhǎng)絲的任何橫截面布置均可使用,條件是導(dǎo)電金屬長(zhǎng)絲的布置為纖維提供必要的導(dǎo)電性。在又一個(gè)實(shí)施方案中,一種或多種非導(dǎo)電纖維被導(dǎo)電纖維、條帶或帶所纏繞。在又一個(gè)實(shí)施方案中,本文中所公開(kāi)的任何示例性非導(dǎo)電纖維均可被涂布以導(dǎo)電聚合物,例如共軛聚合物如聚(噻吩)、聚(吡咯)、聚(苯胺)、聚(乙炔)、聚(對(duì)亞苯基乙烯)(PPV)、PED0T-PSS等。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,一種柔性彈性纖維被涂布以導(dǎo)電材料如PED0T-PSS、磺化聚噻吩并[3,4-b]噻吩聚苯乙烯磺酸鹽、各種聚(苯胺)(例如Enthone以商品名0RMEC0N出售的那些)等。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,尼龍或斯潘德克斯纖維被涂布以 PED0T-PSS。導(dǎo)電纖維(其如本文中所用包括被賦予了導(dǎo)電性的非導(dǎo)電纖維)被涂布以電致變色材料以提供導(dǎo)電的電致變色纖維,這將在下面更詳細(xì)地描述。導(dǎo)電的電致變色層的厚度取決于因素如纖維的類型、電解質(zhì)的類型、導(dǎo)電的電致變色材料的類型、裝置構(gòu)造、性能要求等考慮,使用本文中的指南,本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需過(guò)度實(shí)驗(yàn)即可易于確定。在一個(gè)實(shí)施方案中,導(dǎo)電的電致變色層的厚度為0. 1-10微米,更特別是0. 1-6微米,甚至更特別是3-6微米。導(dǎo)電的電致變色纖維可以單纖維、紗或織物的形式使用。本文中用到的“紗”為自兩根或更多根導(dǎo)電的電致變色纖維通過(guò)各種措施形成的多纖維線材,所述措施包括但不限于紡制、編織、針織、鉤編、打結(jié)、壓制和絞合。為方便后面的討論,使用術(shù)語(yǔ)“電致變色纖維”來(lái)指導(dǎo)電的電致變色纖維和紗。應(yīng)理解,該術(shù)語(yǔ)涵蓋涂布有電致變色材料的導(dǎo)電纖維; 已被賦予導(dǎo)電性并涂布有電致變色材料的非導(dǎo)電纖維;和包含一種或多種前述類型纖維的紗??墒褂脤?dǎo)電的電致變色紗代替導(dǎo)電的電致變色纖維或可除導(dǎo)電的電致變色纖維外還使用導(dǎo)電的電致變色紗。另外,電致變色纖維可用在織物的制造中。所述織物可以是織造物 (例如網(wǎng)格、斜紋織物、緞子、籃子、紗羅織物或仿紗羅組織)或非織造物(例如其中纖維纏結(jié)的氈)。在一個(gè)實(shí)施方案中,電致變色纖維用作電致變色裝置中的電極。當(dāng)用作電極時(shí),電致變色纖維被涂布以電解質(zhì)層(這將在下面更詳細(xì)地描述)。圖3為包含導(dǎo)電纖維52、電致變色層M和電解質(zhì)層56的電致變色纖維電極50的橫截面示意圖,其中所述導(dǎo)電纖維52 為例如不銹鋼纖維,所述電致變色層M包含電致變色材料并布置在導(dǎo)電纖維52上,所述電解質(zhì)層56包含電解質(zhì)(例如凝膠電解質(zhì))并布置在電致變色層M上。雖然導(dǎo)電纖維52 示意為單一芯,但任何導(dǎo)電纖維構(gòu)造均可使用。電致變色層M的厚度取決于因素如導(dǎo)電纖維的類型、電解質(zhì)的類型、電致變色材料的類型、裝置構(gòu)造、性能要求等考慮,使用本文中的指南,本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需過(guò)度實(shí)驗(yàn)即可易于確定。在一個(gè)實(shí)施方案中,電致變色層M的厚度為0. 1-10微米,更特別是0. 1-6 微米,甚至更特別是3-6微米?;蛘撸w維52可以是非導(dǎo)電的,例如斯潘德克斯纖維,而層M可以是導(dǎo)電的電致變色層如PED0T-PSS。在任一實(shí)施方案中,凝膠電解質(zhì)層56的厚度均取決于因素如電致變色纖維的類型、電解質(zhì)的類型、裝置構(gòu)造、性能要求等考慮,使用本文中的指南,本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需過(guò)度實(shí)驗(yàn)即可易于確定。在一個(gè)實(shí)施方案中,凝膠電解質(zhì)層的厚度為10-500微米,更特別是 10-200微米、20-150微米或50-100微米。本文公開(kāi)包含一個(gè)或多個(gè)電致變色纖維電極的電致變色裝置。圖4為一示例性織物60的示意性透視圖,該織物60呈織造板材的形式,包含如上所述第一電致變色纖維電極 62和第二纖維電極64。第一電致變色纖維電極62可以是例如涂布有導(dǎo)電材料如PED0T-PSS 并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。在一個(gè)實(shí)施方案中,第二纖維電極64也為如上所述電致變色纖維電極。第二電致變色纖維電極64可以是例如涂布有導(dǎo)電材料如PED0T-PSS并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。在另一個(gè)實(shí)施方案中,第二纖維電極64為不是電致變色的纖維電極。示例性的非電致變色纖維電極包含導(dǎo)電纖維如不銹鋼纖維和布置在導(dǎo)電纖維上的包含電解質(zhì)的電解質(zhì)層。任何上述示例性導(dǎo)電纖維均可用作導(dǎo)電纖維。第一電致變色纖維電極62和第二纖維電極64可為可獨(dú)立電子尋址。當(dāng)?shù)谝浑娭伦兩w維電極62和第二纖維電極64均是電致變色的時(shí),其各可隨外加電位表現(xiàn)出相同或不同的可見(jiàn)顏色。雖然第一電致變色纖維電極62和第二纖維電極64在圖4中示意為垂直織造關(guān)系,但纖維電極62和64中的各個(gè)也可共織造或纏結(jié)成非垂直關(guān)系,條件是各個(gè)電致變色纖維電極的一部分相接觸。此外,構(gòu)成織造圖案的無(wú)標(biāo)號(hào)纖維電極可各自獨(dú)立地為電致變色纖維電極或非電致變色纖維電極。雖然圖4中示出了織造織物,但包含一個(gè)或多個(gè)電致變色纖維電極的非織造織物電極也在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方案中,織造或非織造織物中存在多根電致變色的導(dǎo)電纖維。在另一個(gè)實(shí)施方案中,織造或非織造織物中存在的纖維中大多數(shù)(超過(guò)50%)是電致變色的,更特別是織造或非織造織物電極中存在的纖維中超過(guò)75%、甚至更特別是超過(guò)90%的是電致變色的。或者,織造或非織造織物中的所有電極纖維均可是電致變色的。圖5為包含如圖4中所示織造織物的示例性電致變色裝置70的橫截面放大示意圖,其中纖維電極72和74可獨(dú)立尋址。所述織造織物包含第一電致變色纖維電極72、第一電致變色層80和第一凝膠電解質(zhì)層84,其中所述第一纖維電極72以第一方向織造并包含第一導(dǎo)電纖維78,所述第一電致變色層80包含第一電致變色聚合物并布置在導(dǎo)電纖維78 上,所述第一凝膠電解質(zhì)層84包含第一凝膠電解質(zhì)并布置在第一電致變色層80上。第二纖維電極74以另一方向(例如如圖4中所示垂直地)織造。第二纖維電極74可包含第二導(dǎo)電纖維76(例如不銹鋼纖維)、第二電致變色層92和第二凝膠電解質(zhì)層82,其中所述第二電致變色層92包含第二電致變色聚合物并布置在第二導(dǎo)電纖維76 (例如不銹鋼纖維) 上,所述第二凝膠電解質(zhì)層82包含第二凝膠電解質(zhì)并布置在第二電致變色層92上。雖然示出了纖維呈垂直關(guān)系的織造織物,但纖維可相對(duì)于彼此以任何方向取向。導(dǎo)電電路88將第一電致變色纖維電極72和第二纖維電極74與電位發(fā)生器90相連。接頭86提供第一和第二纖維電極72和74間的導(dǎo)電界面。接頭86可通過(guò)在足以在第一電致變色纖維電極72和第二纖維電極74的交叉點(diǎn)處熔合第一和第二凝膠電解質(zhì)層82 和84的溫度下熱處理織物形成,從而形成從第一電極到另一電極的連續(xù)導(dǎo)電通路。在圖5的電致變色裝置70的一個(gè)替代實(shí)施方案中,圖6為電致變色裝置100的橫截面放大示意圖,裝置100包含第一電致變色纖維電極101和為導(dǎo)電的非電致變色電極的第二纖維電極102。與圖5的第二纖維電極74不同,第二纖維電極102不包含布置在導(dǎo)電纖維上的電致變色層或凝膠電解質(zhì)層。電致變色裝置100包含第一電致變色纖維電極 101、第一電致變色層104和第一凝膠電解質(zhì)層105,其中所述第一電致變色纖維電極101以第一方向織造并包含第一導(dǎo)電纖維103,所述第一電致變色層104包含第一電致變色聚合物并布置在導(dǎo)電纖維103上,所述第一凝膠電解質(zhì)層105包含第一凝膠電解質(zhì)并布置在第一電致變色層104上。第二纖維電極102以另一方向(例如如圖4中所示垂直地)織造。 第二纖維電極102包含第二導(dǎo)電纖維106。導(dǎo)電纖維106可以是上述導(dǎo)電材料中的任何一種,例如導(dǎo)電金屬(如不銹鋼)、導(dǎo)電有機(jī)材料、被賦予了導(dǎo)電性的非導(dǎo)電纖維(例如涂布有PED0T-PSS的尼龍或斯潘德克斯纖維)等。同樣,雖然示出了纖維呈垂直關(guān)系的織造織物, 但纖維可相對(duì)于彼此以任何方向取向。導(dǎo)電電路107將第一電致變色纖維電極101和第二纖維電極102與電位發(fā)生器 108相連。第一和第二纖維電極101和102間的導(dǎo)電界面可通過(guò)導(dǎo)電纖維106和第一凝膠電解質(zhì)層105間的簡(jiǎn)單壓力接觸形成,而不是需要如圖5中所示的接頭。第一電致變色纖維電極101和第二纖維電極102的交叉點(diǎn)處的接觸形成從一個(gè)纖維電極到另一個(gè)的連續(xù)導(dǎo)電通路。形成如圖4中所示電極的方法包括織造第一線材電極和第二線材電極;其中第一線材電極和第二線材電極可獨(dú)立電子尋址,且其中第一線材電極和/或第二線材電極包含電致變色材料。在一個(gè)實(shí)施方案中,電極呈織造板材的形式。在另一個(gè)實(shí)施方案中,電極包含兩個(gè)或更多個(gè)線材電極的織造圖案,其中所述兩個(gè)或更多個(gè)線材電極隨外加電位表現(xiàn)出多色視覺(jué)圖像。柔性電致變色裝置可用圖3的單獨(dú)的纖維電極或圖4所示例的織物構(gòu)建。所述電致變色裝置能顯示由紅、綠和藍(lán)色可見(jiàn)光的組合組成的靜或動(dòng)的彩色圖像。當(dāng)電致變色材料經(jīng)受電位時(shí),顯示通常通過(guò)可見(jiàn)光的反射或透射而不是發(fā)射發(fā)生??墒褂盟鰡为?dú)的纖維電極和/或包含纖維電極的織物來(lái)形成柔性服裝。雖然整個(gè)服裝均可是電致變色的,但可將自纖維電極形成的裝置結(jié)合到其他現(xiàn)有的纖維系統(tǒng)中;例如通過(guò)將電致變色塊或樣片織造進(jìn)另一件服裝的一部分中。 在又一個(gè)實(shí)施方案中,可使用多根電致變色纖維來(lái)制造其中單獨(dú)的電致變色纖維不被獨(dú)立尋址的織造或非織造織物。在該實(shí)施方案中,織物作為一個(gè)整體起到單個(gè)可尋址電極的作用。雖然這些織物通常呈2-維織造或非織造平板的形式,但其增強(qiáng)的柔性使其可被塑造成3-維構(gòu)造如卷板、折疊板、扭絞板、板卷或其他構(gòu)型。圖7為示例性的織造的導(dǎo)電柔性織物110的透視圖,示出了以不同方向織造的電致變色纖維112和114。用來(lái)形成所述織物的電致變色纖維可以如圖3中那樣單獨(dú)地涂布以電解質(zhì),或者可以在組裝電致變色纖維后對(duì)織物涂布以電解質(zhì)??纱嬖诜菍?dǎo)電纖維,也可存在導(dǎo)電的非電致變色纖維。電致變色纖維也可用來(lái)形成非織造織物。同樣,用來(lái)形成織物的電致變色纖維可以如圖3中那樣單獨(dú)地涂布以電解質(zhì),或者可以在纏結(jié)電致變色纖維后對(duì)非織造織物涂布以電解質(zhì)??纱嬖诜菍?dǎo)電纖維,也可存在導(dǎo)電的非電致變色纖維。在這些實(shí)施方案中的任何一個(gè)中,所述織物均可用作電致變色裝置中的電極。在一個(gè)實(shí)施方案中,第一和/或第二電致變色纖維電極112、114可以是涂布有導(dǎo)電材料如PED0T-PSS并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。其發(fā)明人還已發(fā)現(xiàn),柔性電致變色織物可使用導(dǎo)電或非導(dǎo)電織物通過(guò)其他方法制造。一種類型的柔性導(dǎo)電織物含如上所述的導(dǎo)電纖維并自所述導(dǎo)電纖維在施加電致變色材料或凝膠電解質(zhì)之前形成。導(dǎo)電織物包括自導(dǎo)電纖維或紗織造的織物,包括上面例舉的那些,例如不銹鋼纖維(如box)、銅纖維等。導(dǎo)電織物也可以自非導(dǎo)電和導(dǎo)電纖維的組合(例如聚酯和鐵纖維,如美國(guó)專利6,153,124中所述)織造、特別是針織。導(dǎo)電纖維還可以包含其中各纖維已在形成織物前經(jīng)處理而賦予了纖維導(dǎo)電性的非導(dǎo)電纖維。導(dǎo)電織物也可自隨后經(jīng)處理以提供導(dǎo)電性的非導(dǎo)電織物獲得。這樣的非導(dǎo)電織物可包含上述示例性的合成和天然非導(dǎo)電材料中的任何一種的纖維或紗。一種特定的示例性柔性彈性非導(dǎo)電織造布基材為Dupont De Nemours以商品名LYCRA 出售的斯潘德克斯。斯潘德克斯是一種含聚酯或聚醚多元醇鏈段的聚氨酯,其允許纖維拉伸高達(dá)600%并然后回復(fù)其原始形狀??椢锟梢赃x擇為是柔性的或既柔性又彈性的。例如,可通過(guò)自尼龍和 /或斯潘德克斯纖維或紗織造或經(jīng)編織物并然后通過(guò)已知的化學(xué)沉積方法對(duì)織物鍍銀獲得柔性彈性導(dǎo)電織物?;蛘呖蓪⒛猃埧椢锝](méi)在100%苯胺或苯胺的鹽酸水溶液中,然后在氧化劑和摻雜劑溶液與苯胺的單獨(dú)的浴或混合的浴中引發(fā)逐次聚合以在織物上提供聚(苯胺)涂層。所得織物可以是既柔性又彈性的。所述織物不僅比自金屬纖維形成的織物更柔, 而且傾向于更輕、更耐氧化。由于纖維或紗可以被緊密地針織,故盡管特定線材上的導(dǎo)電涂層有部分損失,但織物的導(dǎo)電性可得到保持,而在金屬纖維導(dǎo)電織物中,織物可能在纖維中的一根斷裂后即失去操作性,特別是如果纖維遠(yuǎn)距離分開(kāi)的話。基于金屬化尼龍的彈力織物可從美國(guó)Siieldex ^Trading購(gòu)得。柔性導(dǎo)電織造和非織造織物還可通過(guò)使非導(dǎo)電織造或非織造織物浸漬導(dǎo)電顆粒填料制造。導(dǎo)電顆??砂▽?dǎo)電金屬如粉狀不銹鋼或如上所述有機(jī)聚合物或其他導(dǎo)電顆粒如ΙΤ0、碳納米管、碳黑、石墨烯等中的任何一種??筛淖冞@些顆粒的尺寸、形狀和濃度來(lái)改變織物的導(dǎo)電性。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,非導(dǎo)電織造或非織造織物經(jīng)用含導(dǎo)電顆粒的粘合劑(例如有機(jī)聚合物前體或有機(jī)聚合物如聚(丙烯酸酯))處理。這種類型的非織造聚酯彈力織物可從Krempel Group買到。導(dǎo)電織物(或已被賦予導(dǎo)電性的非導(dǎo)電織物)可被涂布以電致變色材料(這將在下面更詳細(xì)地描述)以產(chǎn)生用于電致變色裝置的電致變色織物電極。電致變色織物電極還包含凝膠電解質(zhì)的層。這在圖8中所示的電致變色織物電極120的橫截面示意圖中示例 (未示出單獨(dú)的纖維)。電致變色織物電極120包含導(dǎo)電纖維122,導(dǎo)電纖維122可以是上述示例性導(dǎo)電纖維中的任何一種。電致變色層1 布置在導(dǎo)電織物的一面上?;蛘撸瑢?dǎo)電織物可被包埋在電致變色材料的層中(未示出)。第二層126包含凝膠電解質(zhì)并布置在電致變色層1 上?;蛘?,電致變色層IM和導(dǎo)電織物122可被包埋在凝膠電解質(zhì)中(未示出)。在電極120的一個(gè)變型中,導(dǎo)電織物的兩面上可均用導(dǎo)電的電致變色材料處理, 如圖9的層圖中示意性示出的那樣。電致變色織物電極127含布置在導(dǎo)電織物層122的各面上的電致變色層124。各個(gè)電致變色層IM可電子尋址。圖9還示出了改變極性對(duì)電致變色層124的顏色響應(yīng)的影響。當(dāng)導(dǎo)電織物層122充當(dāng)陰極而電致變色層IM充當(dāng)陽(yáng)極 (下圖)時(shí),層124中的電致變色材料將發(fā)生還原而在陰極的各面上顯示相同的顏色,如第一斷面線所表示的?;蛘?,當(dāng)導(dǎo)電織物層122充當(dāng)陽(yáng)極而電致變色層IM各充當(dāng)陰極時(shí),層 124中的電致變色材料將發(fā)生氧化,導(dǎo)致與第一顏色不同的第二顏色,如方向不同的斷面線所表示的(上圖)。在一個(gè)實(shí)施方案中,使用單一的電致變色材料來(lái)形成電致變色織物電極。在另一個(gè)實(shí)施方案中,以圖像方式在導(dǎo)電織物上沉積兩種或更多種電致變色材料來(lái)形成當(dāng)經(jīng)受電位時(shí)顯示有色圖像的電致變色織物電極。有色圖像可包含一種或多種可見(jiàn)的顏色。導(dǎo)電的電致變色層的厚度取決于因素如織物的類型、電解質(zhì)的類型、導(dǎo)電的電致變色材料的類型、裝置構(gòu)造、性能要求等考慮,使用本文中的指南,本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)需過(guò)度實(shí)驗(yàn)即可易于確定。在一個(gè)實(shí)施方案中,導(dǎo)電的電致變色層的厚度為0. 1-10微米,更特別是0. 1-6微米,甚至更特別是3-6微米。上述電致變色織物電極可用在廣泛不同的電致變色裝置構(gòu)造中,如圖10-12中所例示。所述裝置還可包含非電致變色電極,特別是非電致變色織物電極。圖10為電致變色裝置130的橫截面示意圖,電致變色裝置130包含第一電致變色織物電極132,第一電致變色織物電極132包含第一導(dǎo)電織物134,第一導(dǎo)電織物134包埋在第一電致變色層136中。包含例如凝膠電解質(zhì)的第一電解質(zhì)層138布置在第一電致變色層136的一面上。第二電極,特別是非電致變色織物電極140,如本實(shí)施方案中所示包含涂布有有機(jī)導(dǎo)電材料144和第二電解質(zhì)146(例如凝膠電解質(zhì))的非導(dǎo)電織物142?;蛘撸?在一個(gè)實(shí)施方案中,第一和/或第二電致變色織物電極132、140可以是涂布有導(dǎo)電材料如 PED0T-PSS并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。邊界148代表第一電致變色織物電極132與第二非電致變色織物電極140的接觸區(qū)。電解質(zhì)層138和146的合并厚度取決于制造和用途考慮并可能為例如50-200微米,甚至更特別是75微米到150微米。第一電致變色織物電極132和第二非電致變色織物電極142通過(guò)導(dǎo)電電路 150(例如銅、鋁或鋼絲)與電位發(fā)生器152連接。任一電極132或142可以是陽(yáng)極或陰極。圖11為電致變色裝置160的橫截面示意圖,電致變色裝置160包含第一電致變色織物電極162和第二電致變色織物電極168,第一電致變色織物電極162包含布置在第一導(dǎo)電織物166上或包圍所述第一導(dǎo)電織物166的第一電致變色材料164,第二電致變色織物電極168包含布置在第二導(dǎo)電織物172上或包圍所述第二導(dǎo)電織物172的第二電致變色材料 170。第一電致變色織物電極162還包含含有例如凝膠電解質(zhì)的電解質(zhì)層174,第二電致變色織物電極168還包含含有例如凝膠電解質(zhì)的電解質(zhì)層176。電極162或168中任一個(gè)均可用作陽(yáng)極或陰極。各個(gè)電極162和168可以隨外加電位可逆地改變顏色。此外,電極162 和168可同時(shí)顯示相同的顏色或不同的顏色。通常,當(dāng)各個(gè)電極包含相同的電致變色材料時(shí),由于電致變色材料在陰極處發(fā)生氧化而在陽(yáng)極處發(fā)生還原,故電極將同時(shí)顯示不同的顏色,即所謂的“雙電致變色”設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施方案中,第一和/或第二電致變色纖維電極162、168可以是涂布有導(dǎo)電材料如PED0T-PSS并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。圖12示意了示例性電致變色裝置180的橫截面示意圖,電致變色裝置180包含各如圖11中所述的第一電致變色織物電極162、第二電致變色織物電極168和布置在第一和第二電致變色織物電極162和168之間的第三非電致變色織物電極182。第三非電致變色織物電極182包含第三導(dǎo)電織物184和第三電解質(zhì)層186,第三電解質(zhì)層186包含例如在第三導(dǎo)電織物184上環(huán)繞布置的凝膠電解質(zhì)。如前所述,各個(gè)電極162、168和182均可用作電致變色裝置中的陽(yáng)極或陰極。在此情況下,電極162和168共存作為陽(yáng)極或陰極,電極 182作為其對(duì)電極。邊界188指織物電極162和182間的第一導(dǎo)電界面。邊界190指織物電極182和168間的第二導(dǎo)電界面。第三非電致變色織物電極182使得可以向第一和第二電致變色織物電極162和168同時(shí)或交替地施加相同的電位和極性。因此,當(dāng)?shù)谝缓偷诙娭伦兩椢镫姌O162和168包含相同的電致變色材料時(shí),可自各個(gè)電極實(shí)現(xiàn)相同的顏色改變。或者,第一和第二電致變色織物電極162和168可具有不同的電致變色材料或同時(shí)接收不同的極性而同時(shí)形成不同的顏色或同時(shí)切換多種顏色。在一個(gè)實(shí)施方案中,第一和 /或第二電致變色纖維電極162、168可以是涂布有導(dǎo)電材料如PED0T-PSS并還涂布有電致變色材料的柔性彈性材料如斯潘德克斯或尼龍。包含纖維電極或織物電極的任何上述電致變色裝置可還包含任選的布置在電極的一個(gè)或多個(gè)裸露面上的保護(hù)層。任選的保護(hù)層的性質(zhì)可隨預(yù)期用途而異。理想的性質(zhì)包括透明性和/或賦予傳統(tǒng)織物感的表面紋理。針對(duì)這類目的的材料的非限制性實(shí)例包括聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、嵌段共聚物(例如聚氨酯和聚酰胺) 和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向電致變色材料。廣泛的電致變色材料已為人們所知并可使用,包括無(wú)機(jī)材料如過(guò)渡金屬氧化物(例如釩、鎳、銥和鎢氧化物)、富勒烯、普魯士藍(lán)(鐵氰化鐵);有機(jī)金屬材料如二茂鐵和二茂鐵鹽;和有機(jī)材料如酞菁、紫羅精、某些染料和共軛聚合物如碘摻雜聚(乙炔)、聚(噻吩)、聚(苯醚)、聚(苯硫醚)、聚(吡咯)和聚(苯胺)。還有其他電致變色材料源自硅烷前體、降冰片烯前體和可溶性導(dǎo)電聚合物。關(guān)于各種類別的電致變色聚合物的綜述已出版(參見(jiàn)例如N. Rowley and R. Mortimer, "New Electrochromic Materials,,, Science Progress (2002),85 (3),243—262 禾口 "Electrochromic Materials,,, Proceedings of the Electrochemical Society, K. Ho,C. Greenberg,D. MacArthur,eds., Volume 96-23,1997等)。電致變色有機(jī)聚合物特別有用并已見(jiàn)述于例如Skotheim和 Reynolds 的 ‘‘Handbook of Conducting Polymers” 第三版第 1_5、9、10、11、20 章中。電致變色聚合物的理想性質(zhì)包括在“關(guān)”狀態(tài)(非還原或非氧化態(tài))下在可見(jiàn)顏色區(qū)域中高度透明、當(dāng)電還原或電氧化時(shí)(“開(kāi)”狀態(tài))在可見(jiàn)光譜區(qū)域中高度吸收(或在多色聚合物情況下,有色態(tài)間具有高對(duì)比度)、還原/氧化的電化學(xué)勢(shì)低、在“開(kāi)”或“關(guān)”狀態(tài)下具有高穩(wěn)定性(雙穩(wěn)態(tài))、強(qiáng)吸附于導(dǎo)電纖維、可通過(guò)電致變色前體的合成變化調(diào)節(jié)顏色、電致變色材料在常用溶劑中的溶度低、和毒性低。理想的電致變色材料為氧化或還原后發(fā)生最高的對(duì)比度變化即在氧化和還原后從無(wú)色變到高度有色態(tài)、從有色態(tài)變到無(wú)色態(tài)或從一種有色態(tài)變到另一種有色態(tài)的那些。電致變色層可通過(guò)直接涂布電致變色材料或通過(guò)方法如電化學(xué)沉積或原位聚合形成。在一個(gè)實(shí)施方案中,電致變色材料為通過(guò)電致變色聚合物前體的化學(xué)或電化學(xué)氧化聚合形成的聚合物,其中所述前體包含選自吡咯(1-氮雜_2,4-環(huán)戊二烯)、噻吩、苯胺、呋喃、咔唑、甘菊環(huán)、吲哚、聯(lián)吡啶、二氮雜芘、二萘嵌苯、萘、吩噻嗪、三芳胺、取代的苯二胺、苯并噻二唑、二茂鐵及前述化合物的衍生物的官能團(tuán)。前體的化學(xué)或電化學(xué)聚合可在將電致變色前體布置到導(dǎo)電纖維或?qū)щ娍椢锷现筮M(jìn)行。或者,電致變色材料可通過(guò)溶解的電致變色前體的溶液電化學(xué)聚合形成,從而使得不溶性電致變色材料沉積在襯底的表面上。電致變色前體可以是單體的(在電沉積情況下)或聚合物的,并可選自陰極著色材料、陽(yáng)極著色材料或其組合。特別地,電致變色前體為可進(jìn)行進(jìn)一步的鏈增長(zhǎng)和/或交聯(lián)以產(chǎn)生粘附性地布置在襯底上的電致變色材料的聚合物或低聚物?!熬酆稀卑ㄦ溤鲩L(zhǎng)反應(yīng)和/或交聯(lián)反應(yīng)以自電致變色前體形成電致變色材料。在中性態(tài),陰極著色材料的帶隙(Eg)低于或等于2. OeV0當(dāng)被氧化(p_摻雜)時(shí), 陰極著色材料將改變顏色??梢?jiàn)顏色的改變可以是從中性態(tài)的有色到氧化態(tài)的無(wú)色或從中性態(tài)的一種顏色到氧化態(tài)的不同顏色。陰極著色材料包括但不限于衍生自3,4-亞烷基二氧雜環(huán)如亞烷基二氧吡咯、亞烷基二氧噻吩或亞烷基二氧呋喃的聚合物。其還包括聚(3, 4-亞烷基二氧雜環(huán)),包括橋烷基取代聚(3,4-亞烷基二氧噻吩)如聚(3,4-(2,2-二甲基亞丙基)二氧噻吩)PftODOT-(Me)2、聚(3,4-(2,2-二己基亞丙基)二氧噻吩)Pftx)D0T-(己基)2或聚(3,4-(2,2-雙乙基己基)亞丙基)二氧噻吩)PftODOT-(乙基己基)2。在本文中,“有色”指材料足量地吸收可見(jiàn)區(qū)域GOOnm到700nm)中的一種或多種輻射波長(zhǎng)以致被材料反射或透射的可見(jiàn)光可被人眼以顏色(紅、綠、藍(lán)或其組合)視覺(jué)檢測(cè)到。在其中性態(tài),陽(yáng)極著色材料的帶隙Eg高于3. OeV。當(dāng)被還原(η-摻雜)時(shí),陽(yáng)極著色材料將改變顏色。所述材料可以在中性態(tài)有色而在還原態(tài)無(wú)色,或者在中性態(tài)具有一種顏色而在還原態(tài)具有不同的顏色。陽(yáng)極著色材料也可包括衍生自亞烷基二氧雜環(huán)如亞烷基二氧吡咯、亞烷基二氧噻吩或亞烷基二氧呋喃的聚(3,4-亞烷基二氧雜環(huán))。 示例性的陽(yáng)極著色聚(3,4_亞烷基二氧雜環(huán))包括N-烷基取代聚(3,4_亞烷基二氧吡咯)如聚(N-丙基-3,4-亞丙基二氧吡咯)N-Pr Pftx)D0P、聚(N_Gly_3,4-亞丙基二氧吡咯)N-Gly Pftx)D0P(其中N-Gly代表吡咯基團(tuán)的甘氨酰胺加合物)或N-丙烷磺化 PProDOP(PProDOP-NPrS)。電致變色聚合物還包括例如聚(3,4-亞乙基二氧噻吩)(PEDOT)、聚(3,4_亞丙基二氧噻吩)(PProDOT)和聚(1,4_雙[(3,4-亞乙基二氧)噻嗯-2-基]-2,5-二(十二烷氧基)苯)P (BEDOT-B)。具體的電致變色前體包括式(1)的那些
權(quán)利要求
1.一種電致變色纖維或織物,其包含 柔性導(dǎo)電纖維,和包含電致變色材料的層,所述層布置在所述柔性導(dǎo)電纖維上并包圍所述柔性導(dǎo)電纖維。
2.權(quán)利要求1的電致變色纖維或織物,其中所述柔性導(dǎo)電纖維包含導(dǎo)電金屬。
3.權(quán)利要求1的電致變色纖維或織物,其中所述織物為不銹鋼網(wǎng)。
4.權(quán)利要求1的電致變色纖維或織物,其中所述柔性導(dǎo)電纖維包含已由導(dǎo)電材料賦予導(dǎo)電性的非導(dǎo)電有機(jī)聚合物。
5.權(quán)利要求4的電致變色纖維或織物,其中所述電致變色纖維或織物還是彈性的。
6.權(quán)利要求5的電致變色纖維或織物,其中所述柔性導(dǎo)電纖維包含斯潘德克斯、尼龍或包含前述中的至少一者的組合。
7.權(quán)利要求4的電致變色纖維或織物,其中所述導(dǎo)電材料為PED0T-PSS、聚(乙烯基吡啶)或其組合。
8.權(quán)利要求1-7的電致變色纖維或織物,其中所述電致變色材料為過(guò)渡金屬氧化物或共軛聚合物。
9.權(quán)利要求1-8的電致變色纖維或織物,其還包含電解質(zhì)層,所述電解質(zhì)層布置在所述包含電致變色材料的層上并包圍所述包含電致變色材料的層。
10.權(quán)利要求1-9的電致變色纖維或織物,其還包含電解質(zhì)層,所述電解質(zhì)層布置在所述包含導(dǎo)電的電致變色材料的層上并包圍所述包含導(dǎo)電的電致變色材料的層。
11.一種電致變色織物,其包含浸漬有導(dǎo)電顆粒的柔性非導(dǎo)電織物,和包含電致變色材料的層,所述層布置在所述柔性織物和導(dǎo)電顆粒上并包圍所述柔性織物和導(dǎo)電顆粒。
12.權(quán)利要求11的電致變色織物,其還包含電解質(zhì)層,所述電解質(zhì)層布置在所述包含導(dǎo)電的電致變色材料的層上并包圍所述包含導(dǎo)電的電致變色材料的層。
13.一種電致變色裝置,其包含 至少兩個(gè)電極,布置在所述電極之間的電解質(zhì),和與所述至少兩個(gè)電極電連接的電源,其中所述電極中的至少一個(gè)包含一根或多根權(quán)利要求1-10的電致變色纖維。
14.權(quán)利要求13的電致變色裝置,其中所述電極中的至少一個(gè)包含一根或多根柔性導(dǎo)電非電致變色纖維。
15.權(quán)利要求13的電致變色裝置,其中第一電極包含第一電致變色纖維,第二電極包含第二電致變色纖維,其中所述第一和第二纖維獨(dú)立地電子尋址。
16.一種電致變色裝置,其包含 至少兩個(gè)電極,布置在所述電極之間的電解質(zhì),和與所述至少兩個(gè)電極電連接的電源,其中所述電極中的至少一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求1-12的電致變色織物。
17.權(quán)利要求16的電致變色裝置,其中所述電極中的至少一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)柔性導(dǎo)電非電致變色織物。
18.權(quán)利要求13-17的電致變色裝置,其中所述電致變色織物包含斯潘德克斯或尼龍, 所述導(dǎo)電材料包含PED0T-PSS、聚(乙烯基吡啶)或包含前述中的至少一者的組合。
19.權(quán)利要求13-17的電致變色裝置,其中所述裝置是彈性的。
20.權(quán)利要求13-17的電致變色裝置,其中所述電解質(zhì)為凝膠電解質(zhì),所述凝膠電解質(zhì)包含電解質(zhì)鹽。
21.包含權(quán)利要求13-20的電致變色裝置的制品。
22.權(quán)利要求21的制品,其中所述制品為服裝,所述電致變色裝置形成所述服裝的全部或一部分。
23.一種形成柔性電致變色纖維或織物的方法,其包括在導(dǎo)電纖維或織物的表面上布置電致變色材料以在所述導(dǎo)電纖維或織物的所述表面上形成電致變色層。
24.權(quán)利要求23的方法,其還包括在所述電致變色層上布置電解質(zhì)組合物以形成所述柔性電致變色纖維或織物。
25.權(quán)利要求23的方法,其中布置所述電致變色材料包括在所述導(dǎo)電纖維或織物的所述表面上布置電致變色單體前體并聚合所述電致變色前體以形成電致變色聚合物層;和布置所述電解質(zhì)包括在所述電致變色聚合物層上布置包含凝膠前體和電解質(zhì)的混合物并聚合所述凝膠前體以形成所述柔性電致變色纖維或織物。
26.權(quán)利要求23-25的方法,其中所述導(dǎo)電纖維或織物包含導(dǎo)電金屬、導(dǎo)電聚合物或包含前述中的至少一者的組合。
27.權(quán)利要求23-25的方法,其中所述導(dǎo)電織物為不銹鋼網(wǎng)。
28.權(quán)利要求23-25的方法,其中所述導(dǎo)電纖維或織物包含通過(guò)用導(dǎo)電材料處理而賦予了導(dǎo)電性的天然或合成的非導(dǎo)電有機(jī)聚合物纖維或織物。
29.權(quán)利要求觀的方法,其中所述非導(dǎo)電纖維或織物包含斯潘德克斯、尼龍或包含前述中的至少一者的組合。
30.權(quán)利要求觀的方法,其中所述非導(dǎo)電纖維或織物是彈性的。
31.權(quán)利要求觀的方法,其中所述導(dǎo)電材料為PED0T-PSS、聚(乙烯基吡啶)或其組合。
32.權(quán)利要求觀-30的方法,其中所述導(dǎo)電織物為通過(guò)浸漬有導(dǎo)電顆粒而賦予了導(dǎo)電性的非導(dǎo)電織物。
33.權(quán)利要求23-32的方法,其還包括由多根權(quán)利要求1-8的柔性電致變色纖維通過(guò)織造或纏結(jié)所述多根柔性電致變色纖維形成所述柔性電致變色織物。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種使用電致變色纖維電極(72,74)的電致變色纖維或織物。所述纖維或織物含柔性導(dǎo)電纖維(76,78)和包含電致變色材料并布置在所述柔性導(dǎo)電纖維上并包圍所述柔性導(dǎo)電纖維的層(80,92)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述纖維或織物是既柔性又彈性的。所述纖維和織物在電致變色裝置(70)中具有特別的實(shí)用性,尤其是形成服裝或?yàn)榉b的一部分的那些。凝膠電解質(zhì)層(82,84)布置在電致變色層(80,92)上。
文檔編號(hào)G02F1/153GK102369478SQ201080014389
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者格里戈里·A·索特青, 邁克爾·A·因韋爾納萊 申請(qǐng)人:康涅狄格大學(xué)