[發明專利]包括在高離子轟擊和低壓沉積環境下制備的氧化鎢膜的耐用電致變色器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201780094745.0
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN111065758B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: F·布蘭卡德;B·巴盧卡斯;L·馬丁努
• 申請（專利權）人: 依視路國際公司
• 主分類號: C23C14/08
• 分類號: C23C14/08;C23C14/35;G02F1/1523
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張振軍;劉娜

本發明的某些示例實施例涉及電致變色器件(100，1500)、結合了電致變色器件的組件及其制造方法。高度耐用的電致變色器件包括使用高速率偏壓增強濺射沉積制備的氧化鎢(例如，W0₃或其他合適的化學計量法)膜(102，1510)。濺射是在低壓(例如，1mTorr)環境下進行的，并且偏壓非常高(例如，大于?400V，更優選地大于?500V)，這會引起高能離子轟擊，所述高能離子轟擊進而導致W0₃基質的部分納米結晶，同時產生離子擴散所需的多孔微結構。

技術領域

本發明的某些示例實施例涉及電致變色(EC)器件、結合了電致變色器件的組件和/或其制造方法。更具體地，本發明的某些示例實施例涉及高度耐用的電致變色器件和/或其制造方法，所述電致變色器件包括使用高速率偏壓增強濺射沉積制備的氧化鎢(例如，WO₃或其他合適的化學計量法)膜。

背景技術和發明內容

建筑行業以其高能耗而著稱，已被證明占世界一次能源支出的30％至40％。操作成本(如供暖、制冷、通風和照明)占了此消耗的大部分，尤其是在按照不太嚴格的能效建筑標準建造的老式結構中。

例如，窗戶提供自然光線、新鮮空氣、通道以及與外界的連接。然而，窗戶通常也代表著大量的能源浪費。隨著越來越多地使用建筑窗戶的趨勢，平衡能源效率與人類舒適性之間的利益沖突變得越來越重要。此外，對全球變暖和碳足跡的關注為新型節能玻璃系統增加了動力。

在這方面，由于窗戶通常是建筑物隔離物中的“薄弱環節”，并且考慮到現代建筑設計通常包括整個玻璃幕墻，因此顯然，擁有更好的隔熱窗戶在控制和減少能源浪費方面將是有利的。因此，開發高度隔熱的窗戶在環境和經濟兩方面都有明顯的優勢。

窗戶是大多數建筑物中的獨特元件，因為窗戶能夠以冬季太陽能獲得量和終年日光的形式向建筑“供應”能量。然而，當前的窗戶技術通常會導致冬天的采暖成本過高，夏天的制冷成本過高，并且常常無法捕捉到日光的用處，日光會使許多國家商業庫存中的燈變暗或關閉。

薄膜技術是提高窗戶性能的一種有前途的方法。薄膜可以例如在生產過程中直接施加到玻璃上、聚合物網(所述聚合物網可以以相應的較低成本改裝到已經預先存在的窗戶上)上等。并且在過去的二十年中已經取得了進步，主要是通過使用靜態或“被動”低輻射率(低-E)涂層來降低窗戶的U值，以及通過使用光譜選擇性低-E涂層來降低太陽能得熱系數(SHGC)。然而，進一步的增強仍然是可能的。

通過動態控制太陽能得熱、損失和眩光而不會遮擋視線的能力，電致變色窗戶(ECW或EC窗戶)可以顯著減少能耗。實際上，ECW可能會影響所有窗戶能源的最終用途，例如，通過減少氣候中(在所述氣候中窗戶會增加顯著的制冷負荷)的制冷負荷，同時允許同一窗戶在冬天吸收太陽能以減少熱量，并且調節日光以允許減少商業建筑中的電氣照明，同時還控制眩光。例如，隨著外部光線和熱量水平的變化，可以經由自動反饋控制自動調整窗戶的性能以適應條件。

電致變色(EC)窗戶是已知的。參見例如美國專利號7,547,658；7,545,551；7,525,714；7,511,872；7,450,294；7,411,716；7,375,871；以及7,190,506，所述專利中的每個專利的公開通過引用并入本文。EC“智能”窗戶通常包括含WO₃的層。電壓驅動離子和電子插入時的光學性質的特性變化以及著色過程的可逆性都允許直接控制可以穿過窗戶的可見光和近紅外光的量。以這種方式從被動變為主動，既可以為用戶帶來更高的舒適度，又可以更好地控制能量消耗。