CN209979981U - 一种智能变色玻璃及玻璃门窗 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能玻璃技术领域，尤其涉及一种智能变色玻璃包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层；其中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层均包括依次层叠设置的SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层。本实用新型智能变色玻璃可智能调节及控制遮阳系数和玻璃颜色，变色响应时间短，褪色态透过率优越，辐射率低，阻挡紫外线，使用寿命更长久。

Description

一种智能变色玻璃及玻璃门窗

技术领域

本实用新型属于智能玻璃技术领域，尤其涉及一种智能变色玻璃及玻璃门窗。

背景技术

随着社会及科学技术的发展，人们对玻璃的智能化、个性化、安全性、节能性等提出了更高的要求。智能电致变色玻璃在电场或电流作用下，玻璃材料发生光吸收或光散射，从而导致玻璃材料颜色产生可逆变化。智能电致变色玻璃透光度可以在较大范围内随意调节，受环境影响小，具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。智能电致变色玻璃材料作为目前最有应用前景的智能节能建筑材料之一而被广泛研究，是解决现代不断恶化的城市光污染问题的一个发展方向。

智能电致变色玻璃的结构包括：玻璃衬底，透明导电层，电致变色层，离子导体层，离子贮藏层，透明导电层和玻璃衬底。传统的智能变色玻璃，其两个电极导电层通常采用ITO、AZO、SnO₂:F等单层膜层，且所用导电材料的厚度较厚，如：ITO膜层厚度大于200nm，AZO膜层厚度大于450nm，SnO₂:F膜层厚度大于340nm。导电膜层的电阻大于16Ω，辐射率大于0.2，可见光透过率低于80％。传统的智能变色玻璃由于电极电阻较大等原因，变色响应时间较长，约10～12分钟；可见光穿透度较窄，为10％～55％(着色态至漂白态)；热辐射取得率窄0.11～0.43(着色态至漂白态)。如果通过进一步加厚导电层ITO、AZO、SnO₂:F等膜层厚度来降低面电阻，则产品透过率也随着降低，成本也随着上升，最终影响产品的通透性、舒适感。将其应用在建筑上时，产品的采光效果、绿色节能、隔热、舒适感等效果性能欠缺，达不到要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能变色玻璃，旨在解决现有智能变色玻璃电极导电层较厚，电阻大、辐射率大、透过率低等缺陷，导致智能变色玻璃变色响应时间长，可见光穿透度较窄，影响智能变色玻璃的性能和应用的技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种玻璃门窗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种智能变色玻璃，所述智能变色玻璃包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层；

其中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层均包括依次层叠设置的SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层。

进一步地，所述SiC_xO_y层的厚度为65nm～75nm。

进一步地，所述第一ITO层和第二ITO层的厚度为36nm～50nm。

进一步地，所述AgAl层的厚度为9nm～14nm。

进一步地，所述第一ITO层、所述AgAl层和所述第二ITO层的总厚度小于等于100nm。

进一步地，所述无机变色层为WO₃层，所述无机变色层的膜层厚度为50mm～100nm。

进一步地，所述无机离子储存层为VO_x:Ni层或VO_x:Ti层，所述无机离子储存层的膜层厚度为150nm～200nm。

进一步地，所述透明锂离子导体层为：含有锂离子的透明聚合物层，所述透明锂离子导体层的膜层厚度为0.76mm～3.04mm。

进一步地，所述透明锂离子导体层为含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层。

一种玻璃门窗，其特征在于，所述玻璃门窗包括上述的智能变色玻璃。

本实用新型提供的智能变色玻璃，包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层。阴极透明导电组合层和阳极透明导电组合层由SiC_xO_y层/第一ITO层/AgAl层/第二ITO层组成，其中由第一ITO/AgAl/第二ITO组成的导电功能层导电性能优异，面电阻较低，不高于10Ω/sq，有利于降低导电功能层的厚度，从而提高可见光透过率。本实用新型通过改良后的透明导电组合层与无机变色层、透明锂离子导体层和无机离子储存层组成智能变色玻璃，通过各膜层间的相互作用，使智能变色玻璃具有较短的变色响应时间，变色响应时间≤8分钟，较宽的穿透度，着色态至漂白态穿透度为10％～65％，较高的可见光透过率，达85％～87％，较低的辐射率，辐射率≤0.1，较宽的热辐射取得率，着色态至漂白态热辐射取得率为0.16～0.53。更有利于智能调节及控制遮阳系数和玻璃颜色，能够有效阻挡紫外线，延长使用寿命。

本实用新型提供的玻璃门窗采用了上述性能优异的智能变色玻璃，因而可智能调节及控制玻璃门、窗户或窗帘的遮阳系数和玻璃颜色，变色响应时间短，褪色态透过率优越，辐射率低，阻挡紫外线，使用寿命更长久。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的智能变色玻璃的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的智能变色玻璃制备方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图1所示，本实用新型实施例提供了一种智能变色玻璃，所述智能变色玻璃包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层；

其中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层均包括依次层叠设置的SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层。

本实用新型提供的智能变色玻璃，包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层。阴极透明导电组合层和阳极透明导电组合层由SiC_xO_y层/第一ITO层/AgAl层/第二ITO层组成，其中由第一ITO/AgAl/第二ITO组成的导电功能层导电性能优异，面电阻较低，不高于10Ω/sq，有利于降低导电功能层的厚度，从而提高可见光透过率。本实用新型通过改良后的透明导电组合层与无机变色层、透明锂离子导体层和无机离子储存层组成智能变色玻璃，通过各膜层间的相互作用，使智能变色玻璃具有较短的变色响应时间，变色响应时间≤8分钟，较宽的穿透度，着色态至漂白态穿透度为10％～65％，较高的可见光透过率，达85％～87％，较低的辐射率，辐射率≤0.1，较宽的热辐射取得率，着色态至漂白态热辐射取得率为0.16～0.53。更有利于智能调节及控制遮阳系数和玻璃颜色，能够有效阻挡紫外线，延长使用寿命。

具体地，当本实用新型实施例智能变色玻璃正向电流后，无机离子储存层中的Li⁺在电场作用下穿透透明锂离子导体层，到达无机变色层，导致无机变色层的颜色变深、透过率降低，从而使得整个玻璃器件的颜色变深、透过率降低，此时为着色态。当断电后，Li⁺离开无机变色层，并穿透透明锂离子导体层，到达无机离子储存层，并在该层被储存，Li⁺离开无机变色层导致无机变色层的颜色变浅，整个器件处于透明状态，此时为漂白态。本实用新型实施例通过外界电场的改变，使智能变色玻璃在着色态和透明态之间循环可逆转行，实现智能调节及控制遮阳系数和玻璃颜色，及有效阻挡紫外线的效果。

具体地，本实用新型实施例智能变色玻璃中阴极和阳极透明导电组合层作为电极，供电流通过，为智能变色玻璃提供电流，由SiC_xO_y层/第一ITO层/AgAl层/第二ITO层组成，其中，SiC_xO_y层为硅碳氧化物形成的SiC_xO_y层；AgAl层为在金属银中掺杂金属铝形成的银铝合金层；第一ITO层和第二ITO层为铟锡氧化物形成的氧化铟锡层。本实用新型实施例透明导电组合层，一方面，透明导电组合层具有优异的导电性和较低的面电阻≤10Ω/sq，缩短了智能变色玻璃的变色响应时间，变色响应时间≤8分钟；降低了辐射率，辐射率≤0.1；拓宽了热辐射取得率，热辐射取得率0.16～0.53(着色态至漂白态)；另一方面，透明导电组合层中由导电性能优异的第一ITO/AgAl/ITO第二组成导电功能层，有利于降低导电功能层的厚度，有效提升了智能变色玻璃的透过率，使可见光透过率高达85％～87％，增宽了穿透度，着色态至漂白态的穿透度为10％～65％。在一些实施例中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层的面电阻均为4Ω～10Ω/sq。在一些实施例中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层的面电阻均为4Ω～8Ω/sq。在一些实施例中，透明导电组合层由SiCO₂层/第一ITO层/AgAl层/第二ITO层组成。

具体地，本实用新型实施例对第一玻璃衬底层和第二玻璃衬底层不做具体限定，只要能满足本申请智能变色玻璃的性能即可。在一些实施例中，本实用新型实施例提供的智能变色玻璃中第一玻璃衬底层和第二玻璃衬底层可以是普通玻璃，也可以是满足不同性能需求的钢化玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃、防弹玻璃等特殊玻璃。在一些实施例中，智能变色玻璃两侧的第一玻璃衬底层和第二玻璃衬底层可以相同也可以不同，可以根据实际需求进行组合调整，只要能满足本申请智能变色玻璃的性能即可。

作为优选实施例，所述透明导电组合层中SiC_xO_y层的厚度为65nm～75nm。本实用新型实施例通过厚度为65nm～75nm的SiC_xO_y层，既能起到增加膜层与第一玻璃衬底层附着力的功能，又能有效阻隔玻璃表面钠离子溢出，影响导电功能层的电子接受与提供能力。在一些实施例中，SiC_xO_y层为SiCO₂层。

作为优选实施例，所述第一ITO层和第二ITO层的厚度为36nm～50nm；所述AgAl层的厚度为9nm～14nm。本实用新型厚度为36nm～50nm的第一ITO层和第二ITO层和厚度为9nm～14nm的AgAl层，具有良好的导电作用，一方面，确保了透明导电组合成的高电导率和低电阻率；另一方面，使形成的第一ITO层/AgAl层/第二ITO层的复合导电功能层厚度较小，有效确保了导电组合成的透过率，使可见光透过率高达85％～87％，着色态至漂白态的穿透度为10％～65％。作为更优选实施例，所述第一ITO层和第二ITO层的厚度值相同。

作为优选实施例，所述第一ITO层、所述AgAl层和所述第二ITO层的总厚度小于等于100nm。本实用新型实施例提供的智能变色玻璃中第一ITO层/AgAl层/第二ITO层的总厚度≤100nm，更有效的确保了导电组合成的透过率，从而确保了智能变色玻璃的透过率。

在一些实施例中，所述透明导电组合层包括依次层叠设置的：

层和所述第二ITO层的总厚度小于等于100nm。

作为优选实施例，以所述AgAl层中银铝的总质量为100％计，其中银的质量百分含量为90％～95％，铝的质量百分含量为5％～10％。本实用新型实施例通过在金属银中掺杂少量的金属铝，提高AgAl层的耐热性、强度、硬度和耐磨性，以及改善AgAl层的电接触性能。作为更优选实施例，以所述AgAl层中银铝的总质量为100％计，其中银的质量百分含量为93％，铝的质量百分含量为7％。

作为优选实施例，所述无机变色层为WO₃层，所述无机变色层的膜层厚度为50mm～100nm。本实用新型实施例厚度为50mm～100nm的WO₃无机变色层为晶体结构，具有高的变色效率和相对较低的价格，通过离子和电子的共注入和共抽出，使其化学价态或晶体结构发生变化，从而实现着色和退色的可逆变化。

作为优选实施例，所述无机离子储存层为VO_x:Ni层或VO_x:Ti层，所述无机离子储存层膜层厚度为150nm～200nm。本实用新型实施例厚度为150nm～200nm的VO_x:Ni或VO_x:Ti无机离子储存层为非晶体结构膜层，具有透明性，离子插入反应的可逆性及反应速度快等特性，在断电的时候储存锂离子性能好，在通电的时候输出锂离子效率高，对透射光无附加颜色效应，电致变色性能优良，其透过率的可调范围主要在可见光区，可调范围较大，循环稳定性好。在一些实施例中，所述无机离子储存层包括NiVO层。

在一些优选实施例中，所述无机变色层为WO₃层，所述无机变色层的膜层厚度为50mm～100nm；所述无机离子储存层为VO_x:Ni层或VO_x:Ti层，所述无机离子储存层的膜层厚度为150nm～200nm。

作为优选实施例，所述透明锂离子导体层为含有锂离子的透明聚合物层，其膜层厚度为0.76mm～3.04mm。本实用新型实施例膜层厚度为0.76mm～3.04mm的含有锂离子的透明聚合物层，具有较高的通过率，化学和机械稳定性，且易于成膜，为锂离子进出无机变色层与无机离子存储层提供通道。

作为优选实施例，所述透明锂离子导体层为含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)层。本实用新型含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层，一方面，不但能为锂离子进出无机变色层与无机离子存储层提供通道，而且能够加快无机变色层与无机离子存储层之间的碱金属离子Li⁺传输；另一方面，含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层具有良好的透明、耐热、耐寒、耐湿，机械强度高等特性，且粘接性能好，能将由第一衬底层/阴极透明导电组合层/无机变色层组成的复合膜层与由无机离子储存层/阳极透明导电组合层/第二玻璃衬底层组成的复合膜层较好的粘结起来，得到智能变色玻璃。

在一些实施例中，所述智能变色玻璃包括依次层叠设置的：

第二玻璃衬底层，

第一玻璃衬底层。

本实用新型实施例提供的智能变色玻璃可以通过下述方法制备获得。

本实用新型实施例还提供了一种智能变色玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S10.获取依次层叠设置有第一玻璃衬底层、阴极透明导电组合层和无机变色层的阴极复合膜层；

S20.获取依次层叠设置有第一玻璃衬底层、阳极透明导电组合层和无机离子储存层的阳极复合膜层；

S30.获取透明锂离子导体层，将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在所述透明离子导电层两侧，得到智能变色玻璃；其中，所述无机变色层设置在所述透明锂离子导体层一侧表面，所述无机离子储存层设置在所述透明锂离子导体层另一侧表面。

本实用新型实施例提供的智能变色玻璃的制备方法，首先获取阴极复合膜层、阳极复合膜层和透明锂离子导体层，然后将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在所述透明离子导电层两侧，形成复合结构的智能变色玻璃，制备方法简单，过程可控，可降低智能玻璃制造成本，大面积商业化生产可行性高。

具体地，上述步骤S10中，获取依次层叠设置有第一玻璃衬底层、阴极透明导电组合层和无机变色层的阴极复合膜层。本实用新型实施例阴极复合膜层包括依次层叠设置的第一玻璃衬底层、阴极透明导电组合层和无机变色层。

作为优选实施例，获取所述阴极复合膜层的步骤包括：获取第一玻璃衬底层，在所述第一玻璃衬底层上溅射SiC_xO_y沉积形成SiC_xO_y层，在所述SiC_xO_y层远离所述第一玻璃衬底层的一侧溅射ITO沉积形成第一ITO层，在所述第一ITO层远离所述SiC_xO_y层的一侧溅射AgAl沉积形成AgAl层，在所述AgAl层远离所述第一ITO层的一侧溅射ITO沉积形成第二ITO层，得到由SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层依次层叠设置的所述阴极透明导电组合层；在所述阴极透明导电组合层远离所述第一玻璃衬底层的一侧溅射WO₃沉积形成所述无机变色层，得到阴极复合膜层。本实用新型实施例阴极复合膜层通过依次溅射SiC_xO_y、ITO、AgAl和ITO以及WO₃，在玻璃衬底层上依次沉积形成SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO叠层的阴极透明导电组合层和WO₃的无机变色层，得到第一玻璃衬底/SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO/WO₃叠层的阴极复合膜层，制备工艺简单，灵活性高，过程可控。

作为优选实施例，所述溅射SiC_xO_y和WO₃的条件包括：采用中频交流电源，在氩氧气氛，电源频率为30～50kHz，溅射功率为15～75kW的条件下，进行溅射。由于SiC_xO_y和WO₃为绝缘材料，本实用新型实施例采用中频交流电源，在氩氧气氛，电源频率为30～50kHz，溅射功率为15～75kW的条件下，溅射SiC_xO_y、WO₃，得到对应的膜层，具有成膜速度快，纯度高，密度高，溅射效率高，对靶材的损害小，溅射形成的膜层均匀稳定以及良好的结合性和强度等优点。作为更优选实施例，所述溅射SiC_xO_y、WO₃的条件包括：采用中频交流电源加靶台的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，进行溅射。作为更优选实施例，所述氩氧气氛中氩气与氧气的比例为1：(1.2～1.8)。在一些实施例中，所述氩氧气氛中氩气与氧气的流量分别为600sccm和900sccm。

作为优选实施例，所述溅射第一ITO、AgAl和第二ITO的条件包括：采用双极脉冲电源，在氩气气氛，溅射功率为1～30kW的条件下，进行溅射。本实用新型实施例采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式溅射AgAl和ITO金属导体材料，在氩气气氛，溅射功率为1～30kW的低溅射功率无氧条件下，有效避免了溅射易放电打弧以及金属被氧化的问题，能较好的实现低厚度膜层的溅射，具有成膜速度快，高纯度，高密度以及良好的结合性和强度等优点。作为更有选实施例，所述溅射AgAl和ITO的条件包括：采用双极脉冲电源加旋转靶材，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，进行溅射。

在一些实施例中，获取所述阴极复合膜层的步骤包括：

获取第一玻璃衬底层，清洗干净后置于磁控溅射区；

采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为65nm～75nm的SiC_xO_y层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为36nm～50nm的第一ITO层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为9nm～14nm的AgAl层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为36nm～50nm的第二ITO层；

采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为50mm～100nm的WO₃层，得到阴极复合膜层。

具体地，上述步骤S20中，获取依次层叠设置有第二玻璃衬底层、阳极透明导电组合层和无机离子储存层的阳极复合膜层。本实用新型实施例阳极复合膜层包括依次层叠设置的第二玻璃衬底层、阳极透明导电组合层和无机离子储存层。

作为优选实施例，所述获取依次层叠设置有第二玻璃衬底层，阳极透明导电组合层和无机离子储存层的阳极复合膜层的步骤包括：获取第二玻璃衬底，在所述第二玻璃衬底上溅射SiC_xO_y沉积形成SiC_xO_y层，在所述SiC_xO_y层远离所述第二玻璃衬底的一侧溅射ITO沉积形成第一ITO层，在所述第一ITO层远离所述SiC_xO_y层的一侧溅射AgAl沉积形成AgAl层，在所述AgAl层远离所述第一ITO层的一侧溅射ITO沉积形成第二ITO层，得到由SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层依次层叠设置的所述阳极透明导电组合层；在所述阳极透明导电组合层远离所述第二玻璃衬底的一侧溅射VO_x:Ni或VO_x:Ti沉积形成所述无机离子储存层，得到所述阳极复合膜层。本实用新型实施例阳极复合膜层通过依次溅射SiC_xO_y、ITO、AgAl和ITO以及VO_x:Ni或VO_x:Ti，在第二玻璃衬底层上依次沉积形成SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO叠层的阳极透明导电组合层和VO_x:Ni或VO_x:Ti的无机离子储存层，得到玻璃/SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO/(VO_x:Ni或VO_x:Ti)叠层的阳极复合膜层，制备工艺简单，灵活性高，过程可控。

作为优选实施例，所述溅射SiC_xO_y和(VO_x:Ni或VO_x:Ti)的条件包括：采用中频交流电源，在氩氧气氛，电源频率为30～50kHz，溅射功率为15～75kW的条件下，进行溅射。本实用新型实施例采用中频交流电源，在氩氧气氛，电源频率为30～50kHz，溅射功率为15～75kW的条件下，溅射SiC_xO_y和(VO_x:Ni或VO_x:Ti)，溅射效率高，对靶材的损害小，溅射形成的膜层均匀稳定。作为更优选实施例，所述溅射SiC_xO_y和(VO_x:Ni或VO_x:Ti)的条件包括：采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，进行溅射。

作为优选实施例，所述溅射AgAl和ITO的条件包括：采用双极脉冲电源，在氩气气氛，溅射功率为1～30kW的条件下，进行溅射。本实用新型实施例采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为1～30kW的条件下，依次溅射ITO、AgAl和ITO，能较好的实现低膜层厚度的溅射，溅射效率高，形成的膜层均匀稳定性好。作为更有选实施例，所述溅射ITO、AgAl和ITO的条件包括：采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，进行溅射。

在一些实施例中，获取所述阴极复合膜层的步骤包括：

获取第二玻璃衬底，清洗干净后置于磁控溅射区；

采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为65nm～75nm的SiC_xO_y层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为36nm～50nm的第一ITO层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为9nm～14nm的AgAl层；

采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为20～30kW的条件下，溅射沉积厚度为36nm～50nm的第二ITO层；

采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为150nm～200nm的(VO_x:Ni或VO_x:Ti)层，得到阳极复合膜层。

具体地，上述步骤S30中，获取透明锂离子导体层，将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在所述透明离子导电层两侧，其中，所述无机变色层设置在所述透明锂离子导体层一侧表面，所述无机离子储存层设置在所述透明锂离子导体层另一侧表面。本实用新型实施例通过透明锂离子导体层将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在所述透明离子导电层两侧，形成第一玻璃衬底层/阴极透明导电组合层/无机变色层/透明锂离子导体层/无机离子储存层/阳极透明导电组合层/第二玻璃衬底层的智能变色玻璃，制备工艺简单，过程可控。

在一些实施例中，采用含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在所述透明离子导电层两侧，形成第一玻璃衬底层/阴极透明导电组合层/无机变色层/含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层/无机离子储存层/阳极透明导电组合层/第二玻璃衬底层的智能变色玻璃。

在一些实施例中，智能变色玻璃为：第一玻璃衬底层/SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO/WO₃/含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层/VO_x:Ni/第二ITO/AgAl/第一ITO/SiC_xO_y/第二玻璃衬底层。

在一些实施例中，智能变色玻璃为：第一玻璃衬底层/SiC_xO_y/第一ITO/AgAl/第二ITO/WO₃/含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层/VO_x:Ti/第二ITO/AgAl/第一ITO/SiC_xO_y/第二玻璃衬底层。

一种玻璃门窗，所述玻璃门窗包含上述智能变色玻璃，或着包含上述方法制备的智能变色玻璃。

本实用新型提供的玻璃门窗采用了上述性能优异的智能变色玻璃，因而可智能调节及控制玻璃门、窗户或窗帘的遮阳系数和玻璃颜色，变色响应时间短，褪色态透过率优越，辐射率低，阻挡紫外线，使用寿命更长久。

为使本实用新型上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本实用新型实施例智能变色玻璃及其制备方法的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

一种智能变色玻璃，由以下制备步骤制得：

(1)制备阴极复合膜层：①获取第一玻璃衬底层，清洗干净后置于磁控溅射区；②采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为70nm的SiC_xO_y层；③采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为45nm的第一ITO层；④采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为10nm的AgAl层；⑤采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为45nm的第二ITO层；⑥采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为60nm的WO₃层，得到阳极复合膜层。

(2)制备阳极复合膜层，①获取第二玻璃衬底层，清洗干净后置于磁控溅射区；②采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为70nm的SiC_xO_y层；③采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为45nm的第一ITO层；④采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为10nm的AgAl层，其中，以所述AgAl层中银铝的总质量为100％计，其中银的质量百分含量为93％，铝的质量百分含量为7％；⑤采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为45nm的第二ITO层；⑥采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为160nm的VO_x:Ni层，得到阳极复合膜层。

(3)将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层两侧，其中，所述无机变色层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层一侧表面，所述无机离子储存层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层另一侧表面，得到智能变色玻璃。

实施例2

一种智能变色玻璃，由以下制备步骤制得：

(1)制备阴极复合膜层：①获取第一玻璃衬底层，清洗干净后置于磁控溅射区；②采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为70nm的SiC_xO_y层；③采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为44nm的第一ITO层；④采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为12nm的AgAl层，其中，以所述AgAl层中银铝的总质量为100％计，其中银的质量百分含量为93％，铝的质量百分含量为7％；⑤采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为44nm的第二ITO层；⑥采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为70nm的WO₃层，得到阳极复合膜层。

(2)制备阳极复合膜层，①获取第二玻璃衬底层，清洗干净后置于磁控溅射区；②采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为70nm的SiC_xO_y层；③采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为44nm的第一ITO层；④采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为12nm的AgAl层；⑤采用双极脉冲电源加旋转靶材的溅射方式，在氩气气氛，溅射功率为25kW的条件下，溅射沉积厚度为44nm的第二ITO层；⑥采用中频交流电源加旋转靶材的溅射方式，在氩氧气氛，电源频率为40kHz，溅射功率为50～60kW的条件下，溅射沉积厚度为170m的VO_x:Ni层，得到阳极复合膜层。

(3)将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层两侧，其中，所述无机变色层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层一侧表面，所述无机离子储存层设置在含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层另一侧表面，得到智能变色玻璃。

对比例1

传统有机电致变色玻璃，包括：

由第一玻璃衬底层/SiC_xO_y(64nm)/SnO₂:F(349nm)/WO₃(47nm)组成的阴极复合膜层；

由第二玻璃衬底层/SiC_xO_y(62nm)/SnO₂:F(346nm)/VO_x:Ti(173nm)组成的阳极复合膜层；

含有锂离子的聚丙烯酸丁酯层；

将所述阴极复合膜层和所述阳极复合膜层设置在含有锂离子的聚丙烯酸丁酯层两侧，其中，所述WO₃层设置在聚丙烯酸丁酯层的一侧表面，所述VOx:Ti层设置在聚丙烯酸丁酯层的另一侧表面，得到传统有机电致变色玻璃。

为了进一步验证本实用新型实施例提供的智能变色玻璃的进步性，本实用新型对实施例1和实施例2提供的智能变色玻璃，以及对比例1的传统有机电致变色玻璃的反射颜色、透过率、穿透度、变色时间、热辐射取得率、辐射率和电阻进行了测试，结果如下表1所示：

表1

由上述测试结果可见，本实用新型实施例制备的智能变色玻璃的两个电极导电层透明导电组合层中导电功能层采用第一ITO/AgAl/第二ITO组合层，膜层厚度≤100nm，面电阻为≤8Ω/sq，着色态至漂白态穿透度增宽，为达到55％，着色与漂白态下的可见光透过率优异，漂白态透过率达65％，有更好的透过效果；着色态透过率仅为10％，有更好的遮光效果；变色响应时间缩短到≤8分钟，辐射率低，为≤0.1，着色态至漂白态热辐射取得率增宽，达到0.37。本实用新型实施例智能变色玻璃可智能调节及控制遮阳系数和玻璃颜色，具有更强的阻挡紫外线效果，使用寿命更长久。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能变色玻璃，其特征在于，所述智能变色玻璃包括依次层叠设置的：第一玻璃衬底层，阴极透明导电组合层，无机变色层，透明锂离子导体层，无机离子储存层，阳极透明导电组合层和第二玻璃衬底层；

其中，所述阴极透明导电组合层和所述阳极透明导电组合层均包括依次层叠设置的SiC_xO_y层、第一ITO层、AgAl层和第二ITO层。

2.如权利要求1所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述SiC_xO_y层的厚度为65nm～75nm。

3.如权利要求1或2所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述第一ITO层和第二ITO层的厚度为36nm～50nm。

4.如权利要求3所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述AgAl层的厚度为9nm～14nm。

5.如权利要求1或4所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述第一ITO层、所述AgAl层和所述第二ITO层的总厚度小于等于100nm。

6.如权利要求5所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述无机变色层为WO₃层，所述无机变色层的膜层厚度为50mm～100nm。

7.如权利要求1或6所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述无机离子储存层为VO_x:Ni层或VO_x:Ti层，所述无机离子储存层的膜层厚度为150nm～200nm。

8.如权利要求7所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述透明锂离子导体层为：含有锂离子的透明聚合物层，所述透明锂离子导体层的膜层厚度为0.76mm～3.04mm。

9.如权利要求8所述的智能变色玻璃，其特征在于，所述透明锂离子导体层为含有锂离子的聚乙烯醇缩丁醛层。

10.一种玻璃门窗，其特征在于，所述玻璃门窗包括如权利要求1～9任意一项所述的智能变色玻璃。

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