CN210776113U - 一种电致变色玻璃 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电致变色技术领域，具体涉及一种电致变色玻璃，从下到上依次包括：玻璃层、第一透明电极层、多个阴极变色功能层、电解质层、阳极变色功能层及第二透明电极层。且在第一透明电极层旁设有电极引点，第二透明电极层旁设有电极引点。本实用新型解决了钼的氧化物的电致变色玻璃的附着性差、稳定性不佳的问题，总体上降低了电致变色玻璃的成本，获得了较好电致变色综合性能的电致变色玻璃。

Description

一种电致变色玻璃

技术领域

本实用新型涉及电致变色技术领域，具体地涉及一种电致变色玻璃。

背景技术

电致变色玻璃是指在电场或电流的条件下改变颜色且随着条件的变化而发生相应的变化，当施加条件消失后又能可逆地自动恢复到初始状态的玻璃，也称调光玻璃。电致变色玻璃随电场或电流的变化而改变自身的透过特性，能够实现对太阳辐射能量的有效控制，从而达到节能的目的。

当前无机电致变色玻璃的变色功能层以氧化钨为主流，其响应时间较短，稳定性在各无机电致变色材料中表现优良；而对氧化钼的研究及应用则少之又少，人们常常不选用氧化钼制作电致变色玻璃，这是因为氧化钼作为电致变色材料时，薄膜往往附着性差，稳定性不高。但氧化钼也有其优点，表现在：1)工作时的驱动电压小，更为节能环保；2)钼元素的全球资源储量大，约为1100万吨，而钨约为330万吨，钼的市场价格较低；3)氧化钼在各波段的光学透过率平滑相近，色彩柔和，和人眼的视觉美学相匹配。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型的电致变色玻璃，该电致变色玻璃通过整合几种功能薄膜的优点，解决了钼的氧化物的电致变色玻璃的附着性差、稳定性不佳的问题，总体上降低了电致变色玻璃的成本，获得了较好电致变色综合性能的电致变色玻璃。

本实用新型采用以下技术方案来实现：一种电致变色玻璃，从下到上依次包括：玻璃层、第一透明电极层、多个阴极变色功能层、电解质层、阳极变色功能层及第二透明电极层。

优选地，所述第一透明电极层旁设有电极引点，第二透明电极层旁设有电极引点。

优选地，所述第一透明电极层和第二透明电极层均采用氧化铟锡薄膜材料制成，厚度在50-200nm之间。

优选地，所述多个阴极变色功能层由氧化钼、氧化钨和氧化钛中的两种或两种以上组合制成，被覆于第一透明电极层之上。

优选地，所述多个阴极变色功能层包括第一阴极变色功能层、第二阴极变色功能层；第二阴极变色功能层为被覆于第一透明电极层之上的MoO₃层，第一阴极变色功能层为被覆于第一透明电极层2之上的WO₃层。

借由上述技术方案的阐述，本实用新型相对于现有技术，具有以下的有益效果：

1、本实用新型将较薄的氧化钨被覆于较厚的氧化钼表面，有助于将氧化钼与外界环境隔离开，提升氧化钼的稳定性；同时，由于钨和钼是同族元素，两者的氧化物能较好的粘合，从而解决氧化钼薄膜附着性差的问题。

2、本实用新型将氧化钼作为主电致变色材料，提供了大部分的电致变色光学性能，可提供柔和的光学美学，与人眼相匹配；因钼代替了钨的用量，整体上降低了电致变色玻璃的成本；工作电压比较低，该电致变色玻璃是节能环保的。

附图说明

图1为本实用新型电致变色玻璃实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案加以详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1所示，该电致变色玻璃从下到上依次包括：玻璃层1、第一透明电极层2、第一阴极变色功能层3、第二阴极变色功能层4、电解质层5、阳极变色功能层6及第二透明电极层7。另外，第一透明电极层2旁设有电极引点8，第二透明电极层7旁设有电极引点9，以方便接引电路。

第一透明电极层和第二透明电极层均采用氧化铟锡(ITO)薄膜材料制成，面电阻10-40Ω·cm2，厚度为50-200nm。第一阴极变色功能层3、第二阴极变色功能层4等多个阴极变色功能层由氧化钼、氧化钨和氧化钛等材料中的两种或两种以上组合制成，被覆于第一透明电极层之上；起主要电致变色效果的氧化钼层厚度较厚，在150nm至500nm之间。电解质层采用氧化钽(Ta₂O₅)或钽酸锂(LiTaO₃)等材料，被覆于第二阴极变色功能层之上，膜厚150-300nm。阳极变色功能层采用氧化镍(NiOx)，氧化铱(IrO₂)、氧化铑(Rh₂O₃)等材料中的一种，厚度100-150nm为宜。

各结构层均采用磁控溅射法进行膜层的被覆，通过控制磁控溅射腔室内的温度、压强、气体流量以及溅射功率等参数得到所需的膜层性能。着色驱动电压在-0.5伏特至-2伏特之间，褪色驱动电压在0.5伏特至2伏特之间；所制器件的光学透过率在5％至80％之间，变色反应时间为0.5秒至35秒之间。磁控溅射法制备薄膜的过程包括真空获得、薄膜制备和尾气处理三大部分。以下具体叙述各结构层的特性和制作过程：

将玻璃层1除污去垢，用去离子水冲洗，以工业氮气吹干后，放置入磁控腔室内，腔室抽真空后准备溅射。

第一透明电极层2和第二透明电极层7均在100℃的氩气环境下，以氧化铟锡(ITO)为目标靶进行溅射，分别被覆于玻璃层1和阳极变色功能层之上，膜厚150-200nm。

第一阴极变色功能层3以99.99％的纯钨(W)为目标靶，调节气体流量，常温溅射，形成WO₃被覆于第一透明电极层2之上，膜厚50-150nm。

第二阴极变色功能层4作为主阴极变色功能层，以99.99％的纯钼(Mo)为目标靶，调节气体流量，常温溅射，形成MoO₃被覆于第一阴极变色功能层3之上，膜厚250-350nm。

电解质层5以99.5％的钽酸锂(LiTaO₃)为目标靶，调节气体流量，常温溅射，被覆于第二阴极变色功能层4之上，膜厚150-300nm。

阳极变色功能层6以99.95％的镍为目标靶，调节气体流量，常温溅射，形成NiOx被覆于电解质层5，膜厚100-150nm。

从腔室取出器件，分别将电极引点8和电极引点9附黏在第一透明电极层2和第二透明电极层7侧边。在未加电压时，本实施例所制备的电致变色玻璃为透明态，在加负向电压后，电致变色玻璃转变为着色态。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电致变色玻璃，其特征在于，从下到上依次包括：玻璃层、第一透明电极层、多个阴极变色功能层、电解质层、阳极变色功能层及第二透明电极层；

所述多个阴极变色功能层包括第一阴极变色功能层、第二阴极变色功能层；第二阴极变色功能层为被覆于第一透明电极层之上的MoO₃层，第一阴极变色功能层为被覆于第一透明电极层2之上的WO₃层。

2.根据权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，所述第一透明电极层旁设有电极引点，第二透明电极层旁设有电极引点。

3.根据权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，所述第一透明电极层和第二透明电极层均采用氧化铟锡薄膜材料制成，厚度在50-200nm之间。

4.根据权利要求1所述的电致变色玻璃，其特征在于，所述MoO₃层膜厚250-350nm，所述WO₃层的膜厚50-150nm。

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