[发明专利]卤化物ABX3

说明书

提供了包含悬浮在液体悬浮体(300)中的ABX₃钙钛矿颗粒(200)的可以控制透光率的光阀。优选的ABX₃钙钛矿颗粒(200)为卤化物ABX₃钙钛矿颗粒，其中A是Cs⁺、CH₃NH₃⁺和Rb⁺中的至少一者，B是Pb²⁺、Ge²⁺和Sn²⁺中的至少一者，以及X是Cl^‑、Br^‑和I^‑中的至少一者。还提供了所述光阀在制造光控制装置中的用途和通过使用所述光阀来控制透光率的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月12日提交且标题为“Halide ABX₃perovskite particlesand their application in controlling photo-flux”的美国专利申请第16033556号的优先权，其公开内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及包含钙钛矿颗粒特别是ABX₃钙钛矿颗粒的光阀。本发明还提供了所述光阀的新用途和通过使用所述光阀来控制透光率的方法。

背景技术

光阀是可以电子地控制透光率的装置，并且这样的装置在科学上也称为电致变色装置。技术上，像可以控制水流的水阀一样，光阀是一种可以调节穿过介质的光量的装置。根据电致变色装置背后的科学，可以将电致变色装置进一步分类为聚合物分散液晶(PDLC)(美国专利US3585381)、电化学装置(EC)(美国专利US9581877)和悬浮颗粒显示器(SPD)(美国专利US6606185)。然而，现有技术中的这些光阀在透射率、经济效率(节能)、易于控制和/或易于使用方面不令人满意。

因此，在本领域中迫切需要解决上述缺点中的一个或更多个的新的光阀。

发明内容

本发明人出乎意料地发现钙钛矿颗粒可以用于光阀中。特别地，出乎意料地发现悬浮在液体悬浮体中的钙钛矿颗粒，特别是卤化物ABX₃钙钛矿颗粒可以在电场下极化并取向。

钙钛矿起源于俄罗斯地质学家Perovski并且起初单指向钛酸钙(CaTiO₃)矿物。后来，将具有相似结构的晶体统称为钙钛矿。出乎意料地发现钙钛矿颗粒特别是卤化物ABX₃钙钛矿颗粒具有在电场下极化和取向的意外特性。卤化物ABX₃钙钛矿的单元结构示于图3中，其中‘A’和‘B’是两个大小十分不同的阳离子，‘X’是与两者键合的阴离子。优选地，在本发明中，‘A’是具有正电荷的碱性阳离子或有机铵，‘B’是具有两个正电荷的过渡金属阳离子或碱土金属阳离子；以及‘X’是具有负电荷的卤化物阴离子。其中，‘B’阳离子和6个‘X’阴离子形成八面体单元，8个八面体单元占据以‘A’阳离子为中心的六面体顶点的位置。