[發明專利]一種電致變色器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201410336265.9
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104076569B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 曹鴻濤;俞科;張洪亮
• 申請（專利權）人: 常州深藍涂層技術有限公司
• 主分類號: G02F1/153
• 分類號: G02F1/153;G02F1/15
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 王倩

技術領域

本發明涉及電致變色技術領域，特別是涉及一種電致變色器件及其制備方法。

背景技術

具有半導體本性的電致變色材料在一個外加電場或電流的作用下能夠改變他們的光學特性。由于電致變色器件在智能窗、信息顯示器、光閘、可變反射率鏡和可變發射率熱散熱器中可能的應用，人們對過渡金屬氧化物，如五氧化二釩，氧化鎢和氧化鉬顯示了電致變色的效應具有極大的興趣。在電致變色的過渡金屬氧化物中，五氧化二釩顯示了陽極和陰極變色，并且，基于五氧化二釩的薄膜具有一個更好的循環穩定性、可逆性和多電致變色(橙-黃-綠-藍)的行為，在550-900納米光譜區內的60-90％的光學調制，這些所期望的結果是由于增強的電子價態間Mo⁶⁺、V⁵⁺和V⁴⁺轉移，并且還有V⁵⁺和V⁴⁺的轉變。這種多色彩電致變色器件具有高效、低耗、智能化等優點，在信息顯示上具有廣闊的應用前景。現有技術中，公布號為CN102639455A的專利申請公開一種電致變色器件，包括線性熱膨脹系數為35-60×10^-7/℃的第一非淬火玻璃基材(S1)的電致變色器件，基材(S1)被包括至少一個透明導電層(2、4)、電致變色材料層(EC2)、離子導電電解質層(EL)和對電極(EC1)的堆疊體涂覆。基材的重量百分比組成為如下：SiO₂50～82；B₂O₃0～20；Al₂O₃0～22；MgO0～10；CaO0～15；SrO0～5；BaO0～15；CaO+MgO+BaO+SrO0～15；Na₂O0～6；K₂O0～8；Na₂O+K₂O0～8，主要用于解決變色器件機械強度不夠和難以加工的問題。公布號為CN102998870A的專利申請公開一種電致變色材料，包括依次相互層疊的上玻璃基板、導電反射層、電變色材料、透明導電層、下玻璃基板。主要目的在于提高反射率和穩定性，降低電極與變色材料之間的接觸勢壘，降低驅動電壓，提高變色效率。但是目前的電致變色器件無論從原料成本或者制備工藝方面都存在著生產成本比較高的問題，并且還沒有提出確實有效的解決辦法。

有鑒于上述現有的電致變色器件存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型電致變色器件及其制備方法，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的電致變色器件存在的缺陷，而提供一種新型電致變色器件及其制備方法，降低制造成本，從而更加適于實用，且具有產業上的利用價值。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種電致變色器件，包括透明導電層、電致變色層以及電解質層，其中所述電解質層為填充了含有Li離子電解質溶液的透明納米顆粒膜。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述含有Li離子的電解質溶液為LiClO₄碳酸丙烯酯電解質溶液、CH₅LiN1,4二氮丁烷電解質溶液或LiPF₆聚倍半硅氧烷電解質溶液。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述電致變色層為陽極電致變色層或陰極電致變色層。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述陽極電致變色層材料為鉬摻雜五氧化二釩、氧化銥、氧化銠、氧化錳、氧化鈷、氧化鐵、氧化鉻或氧化釩；所述陰極電致變色層材料為鉬摻雜五氧化二釩、氧化鉬、氧化鈮、氧化鉭、氧化鈦或氧化釩。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述鉬摻雜五氧化二釩中鉬的摻雜濃度為5％-10％mol，厚度為50nm～5μm。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述透明納米顆粒膜為二氧化硅透明納米顆粒膜或磷摻雜的二氧化硅透明納米顆粒膜，所述二氧化硅透明納米顆粒膜或磷摻雜的二氧化硅透明納米顆粒膜在可見光范圍內的透過率≥80％，厚度為100nm～10μm。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述二氧化硅透明納米顆粒膜中納米顆粒的粒徑為1nm～20nm。

更進一步的，前述的電致變色器件，所述透明導電層在可見光范圍內的透過率≥80％，厚度為50nm～5μm。