[發(fā)明專利]一種全固體電致變色器件及其制備方法

在審

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• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107390445A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 樂寧生
• 申請（專利權）人: 上海申視汽車新技術有限公司;樂寧生
• 主分類號: G02F1/15
• 分類號: G02F1/15;G02F1/153
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,王婧

技術領域

本發(fā)明涉及一種全固體電致變色器件，可應用于汽車電致變色防眩目外后視鏡、內后視鏡、汽車前后風擋玻璃、側窗玻璃和車頂玻璃上，也可應用于室內炫鏡、建筑玻璃和裝修玻璃上。

背景技術

電致變色器件根據(jù)電致變色材料的形態(tài)可以分為溶液型、凝膠型、全固體型等。其中含有固態(tài)形式的離子提供及傳導層，且薄膜構成全部為固體的電致變色器件稱為全固體透過型電致變色器件。

現(xiàn)有的全固體電致變色器件的典型結構包括透明導電體，第一變色層、離子導電層，第二變色層、透明導電體，其中第一變色層為氧化鎳，鎳材料本身有磁性，濺射難度大。現(xiàn)有反射型全固體電致變色器件的典型結構為兩層透明基板，制備在兩層透明基板內側，制造成本高，工藝復雜。現(xiàn)有的全固體電致變色器件的缺點還在于器件響應時間較長，為4-6分鐘，無法達到用戶需求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種具有較短響應時間的全固體電致變色器件及其制備方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種全固體電致變色器件，其特征在于，包括從下到上依次設置的透明基板，第一功能層、介質膜層、第一變色層、離子提供及傳導層、第二變色層、介質膜層和第二功能層；第一功能層和第二功能層能夠與電極連接；其中，所述的第一功能層和第二功能層皆為透明導電體層，或者，第一功能層和第二功能層中的一個為透明導電體層，另一個為金屬膜層。

進一步地，施加電壓時，離子在第一變色層和第二變色層之間傳遞，全固體電致變色器件的透過率或者反射率發(fā)生變化。

進一步地，所述的透明基板為普通玻璃基板、石英玻璃基板、或者塑料基板(如PET等)。

進一步地，所述的第一變色層為氧化鎳氧化鉻混合物層。

更進一步地，所述的氧化鎳氧化鉻混合物層中，氧化鉻的含量在0-50％之間，且不為0。

進一步地，所述的第一變色層的形貌為納米無定型或結晶型。

進一步地，所述的第一變色層的表面方阻大于等于50KΩ/□，厚度在100-400nm。

進一步地，所述的第二變色層為氧化鎢變色層。

進一步地，所述的第二變色層由無定型納米顆粒組成。

進一步地，所述的第二變色層的表面方阻大于等于50KΩ/□，厚度在100-900nm。

進一步地，所述的第一變色層在離子植入時表現(xiàn)為透明態(tài)，可見光透過率大于等于75％；當離子遷出時表現(xiàn)為著色態(tài)，可見光透過率小于等于15％；所述的第二變色層當離子注入時表現(xiàn)為著色態(tài)，可見光透過率小于等于10％；當離子遷出時表現(xiàn)為透明態(tài)，可見光透過率大于等于75％。

進一步地，所述的透明導電體層的表面方阻小于等于100Ω/□，厚度為50-300nm。

進一步地，所述的透明導電體層的材質為ITO，F(xiàn)TO，ATO和AZO中的至少一種。

進一步地，所述的金屬膜層為高反射態(tài)金屬膜層。

進一步地，所述的金屬膜層的厚度在50nm-800nm。

進一步地，所述的金屬膜層的可見光反射率40％-80％。

進一步地，所述的金屬膜層含有金屬鋁、金屬銀、銀鋁合金、金屬鉻、金屬鎘、金屬銅、金屬鈦和金屬鎳中的至少一種。

進一步地，所述的電極直接連接在金屬膜層上。

進一步地，所述的介質膜層含有氧化硅、氮化硅、氧化鋅、氧化鋁和AZO中的至少一種。

進一步地，所述的介質膜層的厚度為5-200nm。

進一步地，所述的離子提供及傳導層為無定型結構。

進一步地，所述的離子提供及傳導層的厚度為200-800nm。

進一步地，所述的離子提供及傳導層能夠供給鋰離子。

進一步地，所述的離子提供及傳導層含有鉭酸鋰和鈦酸鑭鋰中的至少一種。

進一步地，所述的全固體電致變色器件的最大可見光反射率調節(jié)范圍為10-75％。控制施加在電極上電壓的時間，及電壓大小，獲得不同反射率。

進一步地，所述的第二功能層的外側還設有保護層。

進一步地，所述的保護層的厚度限制在50nm-800nm。

進一步地，所述的保護層為金屬層、無機氧化物層、或者高分子薄膜。

更進一步地，所述的金屬層含有金屬鉻、金屬鎘、金屬銅、金屬鈦和金屬鎳中的至少一種。

進一步地，所述的無機氧化物層含有氧化鋁、氧化硅、氧化鋯、氧化鈦和氮化硅中的至少一種。