[發明專利]用于電致變色裝置的反電極

有效

• 申請號: 201580053092.2
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN106796378B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 丹恩·吉拉斯皮耶;安舒·A·普拉丹;斯里達爾·K·凱拉薩姆
• 申請（專利權）人: 唯景公司
• 主分類號: G02F1/1524
• 分類號: G02F1/1524;G02F1/155
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

本文中的實施方案涉及電致變色疊層、電致變色裝置以及用于制備此類疊層和裝置的方法和設備。在各種實施方案中，將電致變色疊層或裝置中的陽極著色層制作成包括鎳?鎢?錫?氧化物(NiWSnO)。此種材料特別有益，因為它在其清透狀態下非常透明。

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年9月5日提交并且標題為“COUNTER ELECTRODE FORELECTROCHROMIC DEVICES”的美國臨時專利申請號62/046,864的優先權的權益，該臨時專利申請以全文引用的方式并且出于所有目的并入本文中。

背景

電致變色為材料在被置于不同的電子狀態(通常因為經歷了電壓變化)時在光學特性上展現出可逆的電化學介導的變化的現象。光學特性通常為顏色、透射率、吸光度以及反射率中的一者或多者。一種熟知的電致變色材料(例如)為氧化鎢(WO₃)。氧化鎢為通過電化學還原而發生能透過藍色的著色轉變的陰極電致變色材料。

可將電致變色材料合并至(例如)窗和鏡子中。可通過在電致變色材料中誘導變化而改變此類窗和鏡子的顏色、透射率、吸光度和/或反射率。電致變色材料的一個熟知應用(例如)為一些車輛中的后視鏡。在這些電致變色后視鏡中，在晚上鏡子的反射率改變使得其他車輛的前燈不擾亂駕駛者。

雖然電致變色是在20世紀60年代被發現，但電致變色裝置在歷史上遇到過各種問題，這些問題阻礙該技術實現其全部的商業潛力。

概述

本文中的實施方案涉及電致變色材料、電致變色疊層、電致變色裝置以及用于制造此類材料、疊層以及裝置的方法和設備。在各種實施方案中，反電極材料包括材料的新穎組合物。舉例來說，反電極材料可包括鎳、鎢、錫以及氧；組合成混合氧化物。混合氧化物還可包括鋰或其他電荷載流子。這些元素可以是一起提供的并且表示為“NiWSnO”。在某些情況下，反電極材料的組成滿足某些條件。示例性條件可包括落在約1:1與4:1之間的Ni:(W+Sn)原子比，例如在某些實施方案中在約1:1與3:1之間，或在約1.5:1與3:1之間，或在約1.5:1與2.5:1之間，或在約2:1與2.5:1之間。類似地，在一些實施方案中，Ni:(W+Sn)原子比在約2:1與3:1之間。另一示例性條件涉及反電極材料中的W:Sn原子比。W:Sn原子比可落在約1:9與9:1之間，例如在一些實施方案中在約1:1與3:1之間，或在約1.5:1與2.5:1之間，或在約1.5:1與2:1之間。另一示例性條件涉及反電極材料中的Ni:W原子比。在某些實施方案中，反電極材料中的Ni:W原子比在約1:1與4:1之間，例如在約1.5:1與3:1之間，或在約2:1與3:1之間。反電極材料可滿足這些示例性條件中的一者或多者。

在所公開的實施方案的某些方面中，使用NiWSnO反電極材料來制備電致變色材料的疊層。NiWSnO材料可滿足上文或本文中別處所列的條件中的任何一種或多種。疊層可包括NiWSnO層作為陽極著色材料，以及陰極著色材料層。陰極著色材料的一個實例為氧化鎢。在某些實施方案中，在NiWSnO層與陰極著色材料層之間提供離子電導率電子絕緣材料層。在其他情況下，與陰極著色材料直接物理接觸沉積NiWSnO，而未在這些層之間提供單獨的離子電導率電子絕緣材料。在制作電致變色裝置時可使用所述疊層。

在所公開的實施方案的一個相關方面中，提供一種制作電致變色疊層的方法。所述方法可包括形成包括陰極著色電致變色材料的陰極著色層以及形成包括鎳-鎢-錫-氧化物(NiWSnO)的陽極著色層。NiWSnO可滿足上文或本文別處所描述的條件中的任何一種或多種。所述方法可包括與陽極著色層直接物理接觸沉積陰極著色材料層。在其他實施方案中，在陽極著色層與陰極著色層之間沉積離子導體層。形成陽極著色層可包括對一個或多個濺射靶進行濺射以形成NiWSnO。濺射靶可包括元素金屬和/或金屬的合金，此類金屬包括鎳、鎢以及錫。還可以氧化物的形式提供所述一個或多個靶中的金屬。