供体-受体-供体（D-A-D）型共轭聚合物具有颜色变化丰富、光学带宽低、结构及性能易调控等优点,在电致变色领域展现出独特的优势及良好的应用前景。尽管目前在材料开发、器件制造和应用等方面已取得了一些突破性进展,但高性能D-A-D型电致变色共轭聚合物的合理设计和柔性电致变色显示器件的图案化仍然是该领域亟需解决的关键性问题。前人对D-A-D型共轭聚合物电致变色材料的研究主要集中于供体单元结构的修饰,对受体单元的研究比较少,受体单元结构与性能之间的关系尚不清楚,有待进一步研究。吡啶三氮唑具有较强的吸电子能力,同时其N原子上又可进行修饰并功能化,是良好的受体单元结构之一,其在电致变色领域的应用将有望实现电致变色性能的新突破。本论文选择具有强吸电子能力的烷基取代吡啶三氮唑（HPTz和DPTz）为受体单元,噻吩（Th）、3-甲基噻吩（3MTh）、3-己基噻吩（3HTh）、3-辛基噻吩（3OTh）、3,4-乙撑二氧噻吩（EDOT）为供体单元,利用Stille偶联反应设计、合成十种D-A-D型电致变色前驱体,电化学聚合制备相应聚合物;系统探究了供体单元结构及受体单元烷基侧链等对前驱体和聚合物光物理、电化学、电致变色等各项性能的影响,揭示了结构-性能关联规律;得了高光学对比度、高着色效率、快响应速度、高稳定性的聚合物电致变色新材料;基于性能优异的电致变色材料组装了柔性、图案化电致变色器件,并详细表征了不同弯曲角度下电致变色器件在自然光及近红外光下的电致变色情况及电化学、电致变色性能。具体研究内容和结果如下:1、以吡啶三氮唑为受体单元、噻吩为供体单元,设计、合成两种D-A-D型聚噻吩类电致变色材料。两种前驱体都具有较低的起始氧化电位1.21/1.25 V,相应聚合物虽然在电极上具有较好的粘附性,但稳定性相对较差（100圈后仅保持43%的电化学活性）。而且,在整个光谱范围内（可见光区、近红外光区）,都没有表现出明显的颜色变化,光学对比度较低（最高仅为13%）,不利于电致变色的应用,可能是由于电聚合过程中噻吩环上α-β/β-β交叉偶联现象所引起的。2、烷基噻吩供体单元的引入降低了吡啶三氮唑-聚烷基噻吩类D-A-D型聚合物的结构缺陷,有效提升了聚合物的电化学稳定性及电致变色性能。3-甲基噻吩（3MTh）、3-己基噻吩（3HTh）、3-辛基噻吩（3OTh）作为供体单元,HPTz/DPTz作为受体单元,设计、合成六种D-A-D型共轭前驱体,电化学聚合得相应聚合物。烷基链的引入进一步降低了材料的起始氧化电位（1.09-1.15 V）,电化学活性和稳定性显著提升（1000圈后电化学活性仍保持86%）。光学吸收进一步红移,聚合物光学带隙（1.18-1.90 eV）降低,聚合物呈现出明显、可逆的颜色变化,光学对比度高达88%,着色效率较高达1397 cm² C^-1,但聚合物的电化学稳定性依然较低、响应时间较长,还存在一定的提升空间。3、合成2种吡啶三氮唑-EDOT电致变色前驱体,EDOT更强的供电子能力进一步提升了吡啶三氮唑-PEDOT类聚合物的稳定性,降低了响应时间。为进一步降低聚合物带隙以增强其稳定性和电致变色性能,引入强供电子单元EDOT作为供体基团,设计合成2种吡啶三氮唑-EDOT共轭前驱体,前驱体展现出更低的起始氧化电位（0.94 V/0.98 V）。EDOT单元的引入明显提高了吡啶三氮唑类电致变色聚合物的氧化还原稳定性,聚合物在扫描5000圈后电化学活性仍保持在97%以上。吡啶三氮唑-PEDOT类电致变色聚合物的光学带隙进一步降低至121 eV/1.15 eV。与吡啶三氮唑-聚烷基噻吩类电致变色材料相比,PEDOT类材料在保持了高光学对比度（81%）、着色效率(1298 cm² C^-1)的同时,进一步提升了电化学稳定性、降低了聚合物材料的响应时间（小于1 s）。4、基于电致变色性能优异的材料组装柔性、图案化电致变色器件。选取电致变色性能优异的P（3MTh-HPTz）作为电致变色功能层,采用电化学聚合的方法制备电致变色图案,以ITO-PET作为工作电极和对电极,凝胶电解质作为支持电解质,优化柔性、图案化电致变色器件组装工艺。组装的柔性电致变色器件在不同的弯曲程度下都能够实现蓝色到紫色的可逆变化,而且在近红外光区能够实现从完全消失到完全出现的效果,有望应用于军事伪装、近红外隐身等领域。