一種疊層電致變色玻璃的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電致變色玻璃，尤其涉及一種疊層電致變色玻璃。
【背景技術(shù)】
[0002]電致變色是指在外加電場的極性和強度變化作用下，材料發(fā)生可逆的氧化或還原反應(yīng)，從而導(dǎo)致材料的顏色可以發(fā)生可逆的穩(wěn)定的變化。利用該性能制備的電致變色玻璃能對太陽光的輻射進行智能調(diào)節(jié)，可選擇性的吸收或反射外界的熱輻射，降低建筑物的能耗，并解決日漸嚴重的城市光污染問題，代表著當今最先進的建筑節(jié)能玻璃技術(shù)。
[0003]電致變色玻璃由底層導(dǎo)電電極層、電致變色層、離子傳導(dǎo)層、離子存儲層以及頂層導(dǎo)電電極層所構(gòu)成。在電場作用下，離子存儲層的離子經(jīng)由離子傳導(dǎo)層進入電致變色層實現(xiàn)變色效應(yīng)；加上反向電場，離子會離開電致變色層經(jīng)由離子傳導(dǎo)層回到離子存儲層從而實現(xiàn)褪色。全固態(tài)智能電致變色玻璃技術(shù)以無機過渡金屬氧化物為電致變色材料，利用無機含鋰化物為離子傳導(dǎo)層，依靠鋰離子的抽取和注入控制玻璃的變色。目前生產(chǎn)的電致變色玻璃完全變色后最小透過率只能達到3%左右。
[0004]CN103345097A(2013-10-9)公開了一種基于EC型電致變色夾膠玻璃的智能調(diào)光系統(tǒng)，包括EC型電致變色夾膠玻璃、直流電源、感應(yīng)裝置和控制器，EC型電致變色夾膠玻璃為由第一導(dǎo)電玻璃、第一電致變色膜層、導(dǎo)離子電解質(zhì)膠片、第二電致變色膜層和第二導(dǎo)電玻璃組成變色互補式EC型電致變色夾膠玻璃，或由第一導(dǎo)電玻璃、第一電致變色膜層、導(dǎo)離子電解質(zhì)膠片、離子儲存膜層和第二導(dǎo)電玻璃組成變色非互補式EC型電致變色夾膠玻璃，其中的直流電源包括太陽能電池。然而該電致變色夾膠玻璃是通過夾膠粘結(jié)而成，并且在提供私密空間、舒適程度以及節(jié)能環(huán)保方面仍然有待改進。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種可有效降低電致變色玻璃最小透過率到0.1%以下，使電致變色玻璃在著色態(tài)下可以更好的提供私密性的保護，為電致變色玻璃的應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域的疊層電致變色玻璃。
[0006]本實用新型的第一技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:
[0007]一種疊層電致變色玻璃，包括透明基材層，它還包括:
[0008]至少一層設(shè)置在所述透明基材層上的下層透明電極層；
[0009]至少一層設(shè)置在所述下層透明電極上的第一電致變色層；
[0010]至少一層設(shè)置在所述第一電致變色層上的第一離子傳導(dǎo)層；
[0011]至少一層設(shè)置在所述第一離子傳導(dǎo)層上的第一離子存儲層；
[0012]至少一層設(shè)置在所述第一離子存儲層上的中間層透明電極層；
[0013]至少一層設(shè)置在所述中間層透明電極層上的第二離子存儲層；
[0014]至少一層設(shè)置在所述第二離子存儲層上的第二離子傳導(dǎo)層；
[0015]至少一層設(shè)置在所述第二離子傳導(dǎo)層上的第二電致變色層；
[0016]至少一層設(shè)置在所述第二電致變色層上的上層透明電極層。
[0017]本實用新型利用物理氣相方法或化學氣相方法或溶膠-凝膠方法在玻璃或透明塑料柔性基材層上依次生長下層透明電極、第一電致變色層、第一離子傳導(dǎo)層、第一離子存儲層、中間層透明電極、第二離子存儲層、第二離子傳導(dǎo)層、第二電致變色層以及上層透明電極層，形成兩個疊層的電致變色器件，共用一個中間層透明電極:在器件著色過程中，中間層透明電極是陽極，在給器件褪色過程中，中間層透明電極是陰極；根據(jù)所需要的電致玻璃透明度，兩個器件可以同時著色，也可以分開單獨著色；兩個器件可以由同一個電源驅(qū)動進行著色，也可以分開由兩個電源分別驅(qū)動進行著色；由兩個電源分別驅(qū)動時，驅(qū)動不同器件的電壓可以是相同的也可以是不同的。兩個器件同時著色時，用分光光度計測透過率，在兩個疊層器件完全著色的狀態(tài)下，可見光區(qū)的透過率全都低于0.1%，電致變色玻璃基本上不透明，可提供100%的隱私保護，開發(fā)電致變色玻璃作為智能窗戶的應(yīng)用，可完全不需要配備窗簾，著色時給室內(nèi)提供很好的私密空間和優(yōu)良的舒適程度，為電致變色玻璃的應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域；同時又能做到節(jié)能環(huán)保。
[0018]下層透明電極可以是金屬氧化物、摻雜金屬氧化物包括氧化銦、氧化銦錫(ITO)、摻雜氧化銦、氧化錫、摻雜氧化錫、氧化鋅、摻鋁氧化鋅(AZO)、或氧化釘以及它們的混合物；也可以是導(dǎo)電的透明氮化物包括氮化鈦、氮氧化鈦、氮化鉭以及氧氮化鉭等；還可以是任何足夠透明的金屬或合金；作為優(yōu)選，下層透明電極厚度1-1OOOnm,優(yōu)選250_350nm。
[0019]第一電致變色層和/或第二電致變色層可以是氧化鶴(W03)、氧化銀(Nb205)、氧化鈦(Ti02)、氧化鉬(Mo03)、氧化銅(CuO)、氧化絡(luò)(Cr203)、氧化猛(Μη203)、氧化fji(V205)、氧化鈷(Co2O3)、氧化鎳(Ni2O3)等；也可以是鋰、鈉、鉀、釩或鈦摻雜的上述各種氧化物以及氧化物的混合物；作為優(yōu)選，第一電致變色層和/或第二電致變色層厚度100-800nm，優(yōu)選300_600nmo
[0020]第一離子傳導(dǎo)層和/或第二離子傳導(dǎo)層可以是Li20、S12, A1203> Nb2O3> Ta2O5,LiTaO3' LiNbO3' La2T17' Li2WO4, ZrO2、HfO2, LaT13' SrT13' BaT13' Li3N' LiPO3' Li 1、LiF、Li2O2等以及它們的混合物。為進一步減少漏電流，離子傳導(dǎo)層可以由兩層或多層相同或不同的離子傳導(dǎo)材料組成，比如總共90nm的離子傳導(dǎo)層，可以由30nm的Li20、30nm的S1jP30nm的Li2WOjIL成，也可以由40nm的Li 20、10nm的S12和40nm的Li 20組成；不同膜層的厚度可以是相同的也可以是不同的。作為優(yōu)選，離子傳導(dǎo)層的整體厚度可以是10到300nm，優(yōu)選50到200nmo
[0021]第一離子存儲層和/或第二離子存儲層可以是金屬氧化物比如氧化釩(V205)、氧化銀(Nb205)、氧化镲(N1)、氧化銥(IrO2 )、氧化鈷、氧化鉬、氧化猛、氧化絡(luò)、氧化镲鶴、氧化鎳釩、氧化鎳錳、氧化鎳鋁、氧化鎳鉻、氧化鎳鎂以及它們的混合物；也可以是普魯士藍；或者是各種鋰鹽比如鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、釩酸鎳鋰、磷酸鐵鋰等以及它們的混合物；作為優(yōu)選，第一離子存儲層和/或第二離子存儲層厚度100到500nm，優(yōu)選150到250nm;
[0022]離子存儲層也可以是陽極電致變色材料，與陰極電致變色材料在著色褪色過程中互補，使電致變色玻璃著色/褪色對比度更高。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明一個實施例的疊層電致變色玻璃工作示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明另一個實施例的疊層電致變色玻璃工作示意圖；
[0025]圖3是本實用新型疊層電致變色玻璃在著色態(tài)和褪色態(tài)下的透過率示意圖；
[0026]圖中，1-透明基材層；
[0027]2-下層透明電極層；
[0028]3-第一電致變色層；
[0029]4-第一離子傳導(dǎo)層；
[0030]5-第一離子存儲層；
[0031]6-中間層透明電極層；
[0032]7-第二離子存儲層；
[0033]8-第二離子傳導(dǎo)層；
[0034]9-第二電致變色層；
[0035]10-上層透明電極層。
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0037]實施例一
[0038]如圖1所示，疊層電致變色玻璃包括透明基材層I ;設(shè)置在透明基材層I上的下層透明電極層2 ；
[0039]設(shè)置在下層透明電極2上的第一電致變色層3 ；
[0040]設(shè)置在第一電致變色層3上的第一離子傳導(dǎo)層4 ；
[0041]設(shè)置在第一離子傳導(dǎo)層4上的第一離子存儲層5 ;
[0042]設(shè)置在第一離子