CN204650105U - 一种全固态电致变色玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全固态电致变色玻璃，解决了沉积生长均匀且低缺陷的离子传导层难度较大的技术问题，整体共五层，最下层为透明基体，透明基体上依次沉积生长有底层透明导电层、下极电致变色层、上极电致变色层及顶层透明导电层构成四层结构电致变色器件；上极电致变色层是沉积了离子源并完全被离子化的结构层。透明基体上只沉积生长四层，省去了沉积生长专门的离子传导层的工序，电致变色玻璃自身不在具有专门的离子传导层，沉积了离子源并被完全离子化的上极电致变色层同时具备离子存储、离子传导和电致变色的作用，加正向或者反向直流电压后，与下极电致变色层互补变色/褪色，电致变色玻璃实现更好的变色/褪色效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能玻璃领域，尤其是一种全固态电致变色玻璃，与现有的电致变色玻璃相比，本实用新型省去了专门的离子传导层，通过完全离子化的上极电致变色层同时起到离子存储、离子传导和电致变色的作用，制备简单，使得电致变色玻璃良率稳定性好。
背景技术
电致变色是指在外加电场的极性和强度变化作用下，材料发生可逆的氧化或还原反应，从而导致材料的颜色可以发生可逆的稳定的变化。利用该性能制备的电致变色玻璃能对太阳光的辐射进行智能调节，可选择性的吸收或反射外界的热辐射，降低建筑物的能耗，并解决日渐严重的城市光污染问题，代表着当今最先进的建筑节能玻璃技术。
传统的电致变色玻璃由底层导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层以及顶层导电层所构成，其中离子存储层又被称为辅助电极层或对电极层。在电场作用下，离子存储层的离子经由离子传导层进入电致变色层实现变色效应；加上反向电场，离子会离开电致变色层经由离子传导层回到离子存储层从而实现褪色。目前的电致变色玻璃多由物理气相沉积方法（比如磁控溅射）在玻璃基底上依次生长各个功能膜层来实现器件的制备，在制备离子传导层的时候，用磁控溅射生长膜厚只有几十个纳米的均匀且低缺陷离子传导层是很大的技术难题，而离子传导层的厚度增加，则将极大影响电致变色器件的变色速度。
发明内容
为了解决沉积生长均匀且低缺陷的离子传导层难度较大的技术问题，本实用新型提出一种全固态电致变色玻璃，只沉积生长两层电致变色层，即下极电致变色层和上极电致变色层，上极电致变色层为离子化结构，上极电致变色层与下极电致变色层之间不再专门沉积生长离子传导层。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全固态电致变色玻璃，整体共五层，最下层为透明基体，透明基体上依次沉积生长有底层透明导电层、下极电致变色层、上极电致变色层及顶层透明导电层；上极电致变色层是沉积了离子源并完全被离子化的结构层。透明基体上的电致变色器件只沉积生长四层结构，省去了沉积生长离子传导层的工序，电致变色玻璃自身不在具有专门的离子传导层，沉积了离子源并完全被离子化的上极电致变色层同时具备离子存储、离子传导和电致变色的作用，加正向或者反向直流电压后，与下极电致变色层互补变色/褪色，使电致变色玻璃实现更好的变色/褪色性能。这里，上极电致变色层是指生长在上面的那层电致变色层，下极电致变色层是指生长在下面的那层电致变色层。
作为优选，沉积到上极电致变色层的离子源的量以完全锂化上极电致变色层为准。
作为优选，下极电致变色层为阴极电致变色层，上极电致变色层为阳极电致变色层；或者下极电致变色层为阳极电致变色层，上极电致变色层为阴极电致变色层。
作为优选，底层透明导电层的厚度为10-1000nm，阴极电致变色层的厚度为200-800nm，阳极电致变色层的厚度为100-350nm，顶层透明导电层的厚度为10-1000nm。
本实用新型的有益效果是：透明基体上的电致变色器件只沉积生长四层结构，省去了沉积生长离子传导层的工序，电致变色玻璃自身不在具有专门的离子传导层，沉积了离子源并被完全锂化的上极电致变色层同时具备离子存储、离子传导和电致变色的作用，加正向或者反向直流电压后，与下极电致变色层互补变色/褪色，电致变色玻璃实现更好的变色/褪色效果。
附图说明
图1是本实用新型一种结构示意图；
图2是本实用新型一种制备流程示意图；
图中：1、透明基体，2、底层透明导电层，3、下极电致变色层，4、上极电致变色层，5、离子源，6、顶层透明导电层。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种全固态电致变色玻璃（参见附图1），整体共五层，最下层为透明基体1，透明基体上依次沉积生长有底层透明导电层2、下极电致变色层3、上极电致变色层4及顶层透明导电层6四层电致变色器件的结构；上极电致变色层是沉积了离子源5并完全被离子化的结构层。沉积到上极电致变色层的离子源的数量以完全离子化上极电致变色层为准。下极电致变色层作为电致变色玻璃的阴极电致变色层，上极电致变色层作为电致变色玻璃的阳极电致变色层，反之亦可。
底层透明导电层的厚度为10-1000nm，阴极电致变色层的厚度为200-800nm，阳极电致变色层的厚度为100-350nm，顶层透明导电层的厚度为10-1000nm。本实施例中，底层透明导电层采用氧化铟锡（ITO），厚度为300nm，阴极电致变色层为氧化钨（WO3），厚度为600nm，阳极电致变色层为氧化镍钨，厚度为320nm，阳极电致变色层上沉积饱和的锂作为离子源，锂化充分后在氧化镍钨上沉积氧化铟锡（ITO）为顶层透明导电层，厚度为300nm，制得的370mm×470mm的电致变色玻璃可以在3min内完全变色，变色后在可见光区550nm的透过率小于3%，而褪色后的透过率大约在65%。
上述全固态电致变色玻璃的制备方法（参见附图2）：在透明基体1上通过物理气相沉积方法生长底层透明导电层2，底层透明导电层上沉积生长下极电致变色层3，下极电致变色层上直接沉积生长上极电致变色层4，上极电致变色层上以直接扩散进上极电致变色层内的方式沉积离子源5，沉积后再在上极电致变色层上沉积生长顶层透明导电层6，镀膜后在真空度10-6torr下经过400℃真空退火0.5h。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (4)
1.一种全固态电致变色玻璃，其特征在于整体共五层，最下层为透明基体，透明基体上依次沉积生长有底层透明导电层、下极电致变色层、上极电致变色层及顶层透明导电层；上极电致变色层是沉积了离子源并完全被离子化的结构层。
2.根据权利要求1所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于沉积到上极电致变色层的离子源的量以完全离子化上极电致变色层为准。
3.根据权利要求1或2所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于下极电致变色层为阴极电致变色层，上极电致变色层为阳极电致变色层；或者下极电致变色层为阳极电致变色层，上极电致变色层为阴极电致变色层。
4.根据权利要求3所述的全固态电致变色玻璃，其特征在于底层透明导电层的厚度为10-1000nm，阴极电致变色层的厚度为200-800nm，阳极电致变色层的厚度为100-350nm，顶层透明导电层的厚度为10-1000nm。
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| CN201520293694.2U CN204650105U (zh) | 2015-05-08 | 2015-05-08 | 一种全固态电致变色玻璃 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109683416A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-04-26 | 青岛九维华盾科技研究院有限公司 | 一种双色可调电致变色薄膜器件 |
| CN112327555A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-02-05 | 浙江工业大学 | 一种电致变色器件及其制备方法和在智能窗中的应用 |
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2015
- 2015-05-08 CN CN201520293694.2U patent/CN204650105U/zh active Active
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