CN208488635U - 一种多色电致变色玻璃 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑材料技术领域，具体公开了一种多色电致变色玻璃，包括包括第一玻璃基底、第三玻璃基底、以及设置于第一玻璃基底与第三玻璃基底之间的第二玻璃基底；所述变色层，包括设置于第一玻璃基底与第二玻璃基底之间的第一变色层，以及设置于第二玻璃基底与第三玻璃基底之间的第二变色层；所述第一变色层、第二变色层的上下两侧分别设置有透明导电层；所述透明导电层通过电线连接电路开关，通过控制电路实现每个变色层变色；所述第一变色层与第二变色层颜色变化时，所显示颜色不相同。与传统变色玻璃相比，变色种类更多，应用范围更广，生产工艺简单，成本低廉，可大面积生产。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑材料技术领域，具体涉及一种多色电致变色玻璃，该变色玻璃能够实现建筑节能调光作用，增加环境多样性。
背景技术
随着经济的快速发展，人们的需求不断提高，建筑材料也日渐追求多样化和高端化。但建筑中最常用的玻璃外墙一直没有得到发展和升级，依旧依靠传统的百叶窗、窗帘简单地去改变室内环境和温度，显得单调而简陋。而现有的变色玻璃技术只能实现双色变化，应用场景有限，实际价值不大。基于此，有必要在原有变色玻璃的基础上做一定的技术改进，使玻璃变色的种类由双色变改进为三色或多色变化，使其具有更宽的使用领域和经济价值。这种技术的使用能够大大减少玻璃外墙、窗帘以及遮光材料的使用，大大满足了办公场所、飞机窗户等特殊场合对环境光多变的需要。
实用新型内容
有鉴于此，本申请旨在提供一种多色电致变色玻璃，该多色电致变色玻璃能够满足环境对玻璃墙的多色变需要，克服现有玻璃的不可变色或已有变色玻璃的变色种类少的缺点，使得一个固定的环境可以因为玻璃幕墙颜色的改变而获得多种室内环境光，甚至可以获得由透明到全黑的一个变色效果，从而省去窗帘的作用。玻璃的变色由电路控制，我们可以将它与智能控制系统相结合，实现全自动的变色控制。本发明设计十分人性化，使用便捷。
为实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案：
一种多色电致变色玻璃，包括基底结构和变色层；
所述基底结构，包括第一玻璃基底、第三玻璃基底、以及设置于第一玻璃基底与第三玻璃基底之间的第二玻璃基底；
所述变色层，包括设置于第一玻璃基底与第二玻璃基底之间的第一变色层，以及设置于第二玻璃基底与第三玻璃基底之间的第二变色层；
所述第一变色层、第二变色层的上下两侧分别设置有透明导电层；
所述透明导电层通过电线连接电路开关，通过控制电路实现每个变色层变色；
所述第一变色层与第二变色层颜色变化时，所显示颜色不相同。
进一步的，所述第一玻璃基底和第三玻璃基底的厚度较第二玻璃基底厚。
作为优选的，所述第一玻璃基底和第三玻璃基底的厚度相等。
进一步的，所述变色层可采用阴极变色或阳极变色方案中的一种或者两种并行实施。
进一步的，所述变色层的阴极为采用Nb2O5薄膜材料作为电致变色层；所述变色层的阳极为采用普鲁士蓝、IrO2材料、CoO2材料等中的一种作为电致变色层。
本发明取多种不同电致变色材料，从而实现不同颜色的电致变色。例如Nb2O5材料阴极着色工艺的电致变色层，可实现透明色和浅蓝色的变化；普鲁士蓝电致变色材料阳极着色工艺的电致变色层，可实现透明色和绿色的变化；IrO2材料做阳极电致变色层可实现透明色和蓝黑色之间转变；CoO2材料做阳极电致变色层可实现绿色和红色的转变。
进一步的，所述透明导电层为附着于玻璃表面的ITO(氧化铟锡)薄膜
进一步的，所述变色层包括依次叠设的离子储存层、电解质层、电致变色层。
进一步的，所述电致变色层厚度为90～110nm，电解质层厚度为140～170μm，离子储存层厚度为90～110nm。
进一步的，所述离子储存层为掺杂0.3wt％Ti的V2O5薄膜。
进一步的，所述电解质层为掺杂聚碳酸酯(PC)和TiO2的聚氧化乙烯(PEO)薄膜或高氯酸锂(LiCLO4)薄膜或聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜。
进一步的，所述第一变色层的电致变色层为Nb2O5薄膜材料电致变色层，所述第二变色层的电致变色层为普鲁士蓝材料电致变色层。
进一步的，所述第一变色层、第二变色层的边缘分别设置有环氧树脂密封结构，该密封结构将变色层及与其相邻设置的透明导电层密封。
本实用新型的有益效果为：
本新型所提供的多色电致变色玻璃，可以通过控制电路的通断来控制玻璃的颜色变化及发生此变化的方向，同时可实现多色变化、控制简单。与传统变色玻璃相比，变色种类更多，应用范围更广，生产工艺简单，成本低廉，可大面积生产。制造厂商可以使用不同的变色材料实现不同颜色的变化，再通过双变色层的叠加，可实现四色变色或者更多种类颜色的变色玻璃产生。这种变色玻璃在楼宇外墙使用能够大大减少能源消耗，同时对减少光污染也有显著效果。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2是图1的单个变色层分解示意图。
图中标记：
1-第一玻璃基底；2-第一离子储存层；3-第一电解质层；4-第一电致变色层；5-第二玻璃基底；6-第二离子储存层；7-第二电解质层；8-第二电致变色层；9-第三玻璃基底；10-第一变色层，11-第二变色层，13-第一透明导电层，14-第二透明导电层。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合具体实施例以及附图对本实用新型作进一步介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“一组”的含义是两个或两个以上。
实施例
请参阅图1、图2，本实用新型的多色电致变色玻璃为一三明治结构，包括基底结构和变色层；所述基底结构，包括第一玻璃基底1、第三玻璃基底9、以及设置于第一玻璃基底1与第三玻璃基底9之间的第二玻璃基底5；所述变色层包括设置于第一玻璃基底1与第二玻璃基底5之间的第一变色层10，以及设置于第二玻璃基底5与第三玻璃基底9之间的第二变色层11；所述第一变色层10、第二变色层11的上下两侧分别设置有透明导电层；所述透明导电层通过电线连接电路开关，由控制电路的通断控制变色层实现变色；所述第一变色层10与第二变色层11颜色变化时，所显示颜色不相同。
所述透明导电层，分别设置于变色层的上下两侧，如图2所示，第一变色层10上下两侧分别设置有第一透明导电层13和第二透明导电层14，第一透明导电层13和第二透明导电层14分别通过导线连接电路开关的正负极，通过控制电路的通断，实现变色层的变色；同样地，第二变色层11上下两侧也分别设置有透明导电层，用以连接另一电路开关实现变色。可以理解的是，第一变色层10、第二变色层11同时显色时，分别显示为为两种不同的颜色，如此，当两层变色玻璃同时显色时，变色玻璃所显示的颜色为两色的叠加。
具体地，当第一变色层10连通控制电路进行显色时，第二变色层11为原色透明不显色，此时变色玻璃的颜色最终显示为第一变色层10的颜色；当第二变色层11连通控制电路进行显色时，第一变色层10为原色透明不显色，此时变色玻璃的颜色最终显示为第二变色层11的颜色；当第一变色层10、第二变色层11同时连通控制电路显色时，变色玻璃的颜色为两个变色层颜色的叠加，呈现出第三种颜色。
作为进一步的改进方案，所述透明导电层可选为附着于玻璃表面的ITO(氧化铟锡)薄膜。
作为进一步的改进方案，所述第一玻璃基底1和第三玻璃基底9的厚度较第二玻璃基底5厚，即两侧玻璃厚中间玻璃薄，如图1所示，所述第一玻璃基底1和第三玻璃基底9的厚度相等，第二玻璃基底5较其余两层玻璃基底薄。本方案中，两个变色层中间由较薄玻璃分割开的两侧是两个变色层，电致变色层间反应相互并不影响，所以可选取多种不同电致变色材料，实现不同颜色的电致变色，如IrO2材料作阳极电致变色层可实现透明色和蓝黑色之间转变。CoO2材料做阳极电致变色层可实现绿色和红色的转变。
作为进一步的改进方案，所述变色层包括依次叠设的离子储存层、电解质层、电致变色层。
所述电致变色层厚度为90-110nm，电解质层厚度为140-170μm，离子储存层厚度为90-110nm。
所述第一变色层10、第二变色层11分别与其相邻设置的透明导电层的边缘设置有环氧树脂密封结构。
具体地，如图2所示，所述第一变色层10包括依次叠设的第一离子储存层2、第一电解质层3、第一电致变色层4，第一变色层10的上下两侧设置第一透明导电层13和第二透明导电层14；第一电致变色层4厚度为100nm，电解质层厚度为150μm，第一离子储存层2厚度为100nm。第一离子储存层2、第一电解质层3、第一电致变色层4、第一透明导电层13和第二透明导电层14边缘用环氧树脂进行封装，形成密封结构。同样地，第二变色层11与第二变色层11相邻的上下两个透明导电层也可以采用同样的设置结构，在此不再一一赘述，需要理解的是，第二变色层11与第一变色层10中的电致变色层、离子导体层、离子储存层厚度可设置为不相同。
作为进一步的改进方案，所述离子储存层为掺杂0.3wt％Ti的V2O5薄膜。
作为进一步的改进方案，所述电解质层为掺杂聚碳酸酯(PC)和TiO2的聚氧化乙烯(PEO)薄膜或高氯酸锂(LiCLO4)薄膜或聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜。
作为进一步的改进方案，所述变色层可采用阴极变色或阳极变色方案其中之一或者并行实施。所述变色层的阴极为采用Nb2O5薄膜材料作为电致变色层；所述变色层的阳极为采用普鲁士蓝、IrO2材料、CoO2材料等中的一种作为电致变色层。
例如当第一变色层10的电致变色层为Nb2O5材料电致变色层，所述第二变色层11的电致变色层为普鲁士蓝材料电致变色层时，Nb2O5材料阴极着色工艺的电致变色层，可实现透明色和浅蓝色的变化，普鲁士蓝电致变色材料阳极着色工艺的电致变色层，可实现透明色和绿色的变化；单单第一变色层10显色时，变色玻璃为浅蓝色，单单第二变色层11显色时，变色玻璃为绿色，当同时让第一变色层10、第二变色层11同时显色时，变色玻璃显色为蓝色与绿色的叠加。
作为进一步的改进方案，还可以进一步增加变色层的数量，如增加第三层变色层，其叠设方式与其余两层叠设方式相同，电致变色层显色与另外的两层之一相同或者均不相同，则变色玻璃至少可以显示出四种颜色，甚至更多颜色。依次类推，增加第四层、第五层，甚至更多层数，色彩之间相互叠加，则可以实现变色玻璃呈现出多种多样的色彩。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种多色电致变色玻璃，其特征在于，包括基底结构和变色层；
所述基底结构，包括第一玻璃基底(1)、第三玻璃基底(9)、以及设置于第一玻璃基底(1)与第三玻璃基底(9)之间的第二玻璃基底(5)；
所述变色层，包括设置于第一玻璃基底(1)与第二玻璃基底(5)之间的第一变色层(10)，以及设置于第二玻璃基底(5)与第三玻璃基底(9)之间的第二变色层(11)；
所述第一变色层(10)、第二变色层(11)的上下两侧分别设置有透明导电层；
所述透明导电层通过电线连接电路开关，通过控制电路实现每个变色层变色；
所述第一变色层(10)与第二变色层(11)颜色变化时，所显示颜色不相同。
2.根据权利要求1所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述第一玻璃基底(1)和第三玻璃基底(9)的厚度较第二玻璃基底(5)厚。
3.根据权利要求1所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述变色层可采用阴极变色或阳极变色中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述变色层的阴极为采用Nb2O5薄膜材料作为电致变色层；所述变色层的阳极为采用普鲁士蓝、IrO2材料、CoO2材料中的一种作为电致变色层。
5.根据权利要求1所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述变色层包括依次叠设的离子储存层、电解质层、电致变色层。
6.根据权利要求5所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述电致变色层厚度为90-110nm，电解质层厚度为140～170μm，离子储存层厚度为90～110nm。
7.根据权利要求5所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述第一变色层(10)的电致变色层为Nb2O5薄膜材料电致变色层，所述第二变色层(11)的电致变色层为普鲁士蓝材料电致变色层。
8.根据权利要求1所述的多色电致变色玻璃，其特征在于，所述第一变色层(10)、第二变色层(11)的边缘分别设置有环氧树脂密封结构，该密封结构将变色层及与其相邻设置的透明导电层密封。
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