[發明專利]一種用于電致變色玻璃的透明導電玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201610042357.5
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105601125A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 周學武;丁洪光;王小峰
• 申請（專利權）人: 內蒙古坤瑞玻璃股份有限公司
• 主分類號: C03C17/34
• 分類號: C03C17/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種透明導電玻璃及其制備方法，特別是涉及一種用 于電致變色玻璃的透明導電玻璃及其制備方法。

背景技術

透明導電層是電致變色玻璃的重要膜層結構，用來做器件與外電 源之間的電接觸，其作用是傳導電子進入電致變色層，以及褪色時電 子通過透明導電層抽出電致變色層。

目前，工業化應用最多的是ITO透明導電薄膜，但是金屬In是一 種稀有金屬，比較稀缺、價格昂貴、成本高；并且In有毒，對環境 有污染且不利于環保，透明導電ITO層在現有電致變色玻璃成本中占 10％。所以，從長遠來看，不利于可持續發展，因此有必要尋求一種 新的材料來替代ITO。

AZO薄膜已經完成在薄膜太陽能電池、隔熱阻擋層、電加熱除霜 防霧、壓電材料、氣敏傳感器等領域的工業化生產，目前在電致變色 節能玻璃領域還處于研發階段。

摻鋁氧化鋅(AZO)薄膜是一種透明導電膜，是一種直接帶隙寬禁 帶化合物半導體材料，禁帶寬度達到3.37ev，對可見光有較高的透射 率，不易使電致變色材料活性降低。AZO膜的材料來源豐富，價格便 宜，無毒、無污染、與環境兼容等優點，此外，AZO膜的沉積速率高， 有利于提高規模化生產的效率；其陶瓷靶材的制作成本遠遠低于ITO 靶材的成本，所以在電致變色、太陽能電池、面板顯示和防靜電等領 域，被認為是最有可能替代ITO的薄膜材料。

AZO薄膜雖然也是n型半導體材料，但其透光率在可見光波段只 能達到75％左右，電阻率可達到3×10^-3Ω·cm，導電性能比ITO略 差。所以現在很多研究重點在于改變AZO性能。電致變色玻璃亟需 一種透過率高、導電性優異、膜層均勻性好的低成本導電玻璃作為基 板。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種膜層均勻、高透過率、低面電 阻的用于電致變色玻璃的透明導電玻璃。

本發明的第二個目的在于提供一種膜層均勻、高透過率、低面電 阻的用于電致變色玻璃的透明導電玻璃制備方法。

本發明的第一個目的可通過以下技術方案來實現：一種用于電致 變色玻璃的透明導電玻璃，其依次包括：玻璃基層、保護膜、增透膜 和透明導電膜，所述玻璃基層一側表面利用真空磁控濺射技術鍍有所 述保護膜，所述保護膜表面利用真空磁控濺射技術鍍有所述增透膜， 所述增透膜表面利用真空磁控濺射技術鍍有所述透明導電膜。

電致變色玻璃是指在電場作用下具有光吸收、透過的可調節性， 可選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和內部的熱的擴散。透明導電玻 璃是在玻璃表面制備一定功能結構，使其不僅具有導電性，同時具有 透光性。真空磁控濺射是指在真空環境下，利用等離子體輝光放電技 術，通過磁場束縛二次電子在靶表面特定區域，通過電子、離子碰撞 靶材，來實現高速濺射沉積的過程。

進一步的，所述透明導電膜為摻有稀土材料的AZO透明導電膜； 所述AZO為摻鋁氧化鋅，其中，氧化鋅與鋁的質量比為90:10；所述 稀土材料為釔、鑭、釤、鈰、釓、釹、鉺、鈧中的任意一種；所述稀 土材料的添加比例為所述AZO與所述稀土材料混合后總質量的 0.01％～5％，優選為0.3～2％；所述透明導電膜厚度為50～500nm。

進一步，所述增透膜是氧化鈦增透膜、氧化鈮增透膜、氧化鋯增 透膜、氧化硅增透膜或氧化鈦、氧化鈮、氧化鋯、氧化硅中的兩種或 兩種以上混合材料增透膜中的任意一種，所述增透膜厚度為1～85nm。

進一步，所述保護膜是氧化鈦保護膜、氧化硅保護膜、氮化硅保 護膜、氮化鈦保護膜或氧化鈦、氧化硅、氮化硅、氮化鈦中的兩種或 兩種以上混合材料保護膜中的任意一種，所述保護膜厚度為5～50nm。

進一步，所述玻璃基層為普通浮法玻璃、超白浮法玻璃、著色玻 璃中的任意一種，所述玻璃基層的厚度為2～15mm；所述玻璃基層優 選為4～8mm的超白浮法玻璃。

本發明的第二個目的可通過以下技術方案來實現：一種用于電致 變色玻璃的透明導電玻璃制備方法，其包括如下步驟：(1)制備導電 膜材料靶；(2)清洗玻璃基層；(3)保護膜濺射；(4)增透膜濺射； (5)透明導電膜濺射；(6)退火處理得到成品透明導電玻璃；其中，