[發明專利]一種電致變色器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201910847155.1
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110398867B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 劉江;王群華;吉順青
• 申請（專利權）人: 南通繁華新材料科技有限公司
• 主分類號: G02F1/15
• 分類號: G02F1/15;C23C14/08;C23C14/10;C23C14/24
• 代理公司: 上海漢盛律師事務所 31316
• 代理人: 王崢

本發明公開了一種電致變色器件及其制備方法，涉及電致變色領域，包括：將靶材真空隔離；將第一靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射，在具有第一導電層的襯底上形成電致變色層；在所述電致變色層上形成離子傳導層；將第二靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射，在所述離子傳導層上形成離子存儲層；在所述離子存儲層上形成第二導電層。本發明公開的方法可精確控制金屬氧化物中的離子價態以制備電致變色層和離子存儲層，方法簡單、投入成本低、成品質量可控性高、變色均勻性好。

技術領域

本發明涉及電致變色領域，尤其涉及一種電致變色器件及其制備方法。

背景技術

電致變色是指光學屬性(反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發生穩定、可逆顏色變化的現象。電致變色技術發展已有四十余年，電致變色器件(Electrochromic Device，ECD)由于其具有對透射光強度的連續可調性、能量損耗低、具有開路記憶功能等特點，在智能窗、顯示器、航天器溫控調制、汽車無眩后視鏡、武器裝備隱身等領域具有廣闊的應用前景。基于ECD的玻璃作為一類全新的智能窗，能按舒適需求來調節入射太陽光的強度，有效降低耗能，展示出了顯著的節能效果。隨著人類對消費產品要求的不斷提高，ECD在汽車、家電家具、航天航空、軌道交通、綠色建筑等領域展現出巨大的市場前景和應用價值，電致變色產品最已經引起國內外越來越廣泛的關注和重視，是繼吸熱玻璃、熱反射鍍膜玻璃、低輻射玻璃之后的新一代高效建筑節能產品。

然而，現有電致變色器件的制備方法中，對于電致變色器件結構中電致變色層和離子存儲層的制備，一般是采用磁控濺射鍍膜工藝進行鍍膜，但是通過該制備工藝制得的電致變色器件存在一定的缺陷：由于濺射區膜的性質不一致，電致變色器件的變色范圍相對較窄，褪色態透明度不高，且變色速度相對較慢。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題提高電致變色器件的變色范圍、褪色態透明度及變色速度。

為實現上述目的，本發明提供了一種電致變色器件的制備方法，包括：

將靶材真空隔離；

將第一靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射，在具有第一導電層的襯底上形成電致變色層；

在所述電致變色層上形成離子傳導層；

將第二靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射，在所述離子傳導層上形成離子存儲層；

在所述離子存儲層上形成第二導電層。

所述第一靶材或第二靶材，采用等離子真空鍍膜反應濺射工藝制備電致變色器件時，以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射，混合氣轟擊在靶材上使金屬離子化；固定在靶材周圍的N磁鐵和S磁鐵形成磁場將所述金屬離子沉積在襯底上；利用抽氣通道將等離子態的混合氣與金屬離子抽走，所述金屬離子不會保持在含氧環境中，避免二次氧化；

所述抽氣通道的功率可調整使得所述金屬氧化物離子的價態可選擇。

進一步地，將第一靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射時，所述氧氣的摻雜比例為2％至50％。

進一步地，將第二靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射時，所述氧氣的摻雜比例為0.5％至20％。

進一步地，將靶材周圍抽真空之后，將第一靶材以氬氣摻雜氧氣進行反應濺射之前，

在所述襯底上粘貼導電柱陣列；其中，所述導電柱陣列包括均勻分布的導電柱，所述導電柱與所述襯底垂直連接，所述導電柱包含導電材料。

進一步地，以硅或硅鋁的混合物為靶材，在所述第二導電層上形成離子阻擋層。

進一步地，以鈦、鋁、硅、硼的純凈物或混合物為靶材，在所述離子阻擋層上形成隔離層。