[發明專利]電致變色器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202211026685.8
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN116009320A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 吳馨洲;蘇文明;胡子首;黃晨超
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: G02F1/155
• 分類號: G02F1/155;G02F1/1503
• 代理公司: 蘇州三英知識產權代理有限公司 32412
• 代理人: 仲崇明

本發明公開了一種電致變色器件及其制作方法，該器件包括基材、變色材料層、以及依次設置于基材和變色材料層之間的金屬網格導電層和保護層，所述金屬網格導電層嵌入在所述基材內且不凸伸于所述基材的表面，所述保護層采用與所述金屬網格導電層電性連接的透明導電材料。本發明的金屬網格電極是嵌入在基材內，可以大大降低保護層的厚度，器件的響應時間短，顯示效果好。

技術領域

本發明是關于電子設備部件制備領域，特別是關于一種電致變色器件及其制作方法。

背景技術

電致變色是指材料在交替的高低或者正負外電場的作用下，通過注入或者抽取電荷，從而在低透過率的電致色狀態或高透過率的消色狀態之間產生可逆變化的一種特殊現象，從外觀上表現為顏色以及透明度的可逆變化。根據不同電致變色材料的不同性質和組合方式，可以組合出不同結構和特點的電致變色器件，這些器件可以實現在可見光譜、紅外光譜甚至于微波范圍產生透過率和反射率的一個連續調節、多色連續變化，同時還具有存儲記憶功能、驅動變色電壓低、電源簡單省點和受環境影響小等特性。從而可以用作文字和圖象顯示裝置、圖象記錄、建筑物門窗、汽車等交通工具無眩反光鏡、信息處理、光記憶、光開關、全息照相、裝飾材料和安全防護材料。

電致變色器件作為一種調控光透射率的器件，作為智能窗，可用于汽車或者建筑外墻，能夠減少眩光和進入室內的太陽光輻射，從而降低室內燈光和空調的用電量，將建筑物的空調能耗降低26％，達到節約能源的效果。而建筑能耗占社會總能耗的40％以上，因此電致變色玻璃在節能領域中有著非常廣泛的應用前景。

但是目前電致變色器件的廣泛應用還存在很多問題：

(1)成本較高，目前最常用的導電基底為氧化銦錫(ITO)導電玻璃，成為成本居高不下的主要原因；

(2)大尺寸器件還存在響應時間慢、變色不同步以及變色電壓需求高等問題；這個主要是因為ITO透明電極的電阻率非常高導致的。

(3)穩定性較差，這是導致電致變色技術還只能存在于示范產品的最大瓶頸。

金屬網格透明電極具有高的導電性和透光率，可以解決了前面兩個問題，但是金屬網格透明電極由于金屬參與電化學反應，導致電致變色器件的循環穩定性非常差。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電致變色器件及其制作方法，其能夠克服現有技術中電致變色器件的循環穩定性非常差的技術問題。

為實現上述目的，本發明的實施例提供了一種電致變色器件，包括基材、變色材料層、以及依次設置于基材和變色材料層之間的金屬網格導電層和保護層，

所述金屬網格導電層嵌入在所述基材內且不凸伸于所述基材的表面，

所述保護層采用與所述金屬網格導電層電性連接的透明導電材料。

在本發明的一個或多個實施方式中，所述保護層的厚度小于等于50nm。

在本發明的一個或多個實施方式中，所述保護層的材料選自ITO、PEDOT、PEDOT:PSS、聚苯胺、IGZO、IZO、ZnO、石墨烯層、碳納米管層、或碳層。

在本發明的一個或多個實施方式中，所述金屬網格導電層面向所述保護層的一側與所述基材的表面平齊。

在本發明的一個或多個實施方式中，所述電致變色器件包括依次層疊設置的第一基材、第一金屬網格導電層、第一保護層、變色材料層、第二保護層、第二金屬網格導電層和第二基材，

所述第一金屬網格導電層嵌入在所述第一基材內且不凸伸于所述第一基材的表面，