低辐射电致变色玻璃的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种低辐射电致变色玻璃，其包括玻璃基底及依次形成于该玻璃基底上的第一复合导电层、电致变色层、离子传导层、离子储存层及第二复合导电层，该第一复合导电层与该第二复合导电层中分别含有银。上述低辐射电致变色玻璃具有可同时满足采光好及隔热性能好的优点。
【专利说明】低辐射电致变色玻璃
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种节能玻璃，尤其是一种低辐射电致变色玻璃。
【背景技术】
[0002]电致变色是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。利用电致变色的这种性质制备的电致变色玻璃在电场作用下能对光吸收和透过进行调节，目前这种玻璃广泛应用于汽车后视镜、汽车玻璃、飞机侧窗及建筑玻璃等领域。
[0003]以在建筑玻璃中的应用为例，电致变色玻璃包括玻璃基底，以及依次形成玻璃基底上的底部透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层与顶部透明导电层。底部透明导电层和顶部透明导电层的材料一般为氧化铟锡(ΙΤ0)、掺氟的氧化锡(FTO)或掺铝氧化锌(ΑΖ0)。当在电致变色玻璃的底部透明导电层和顶部透明导电层之间通正向电压时，电致变色玻璃处于“着色态”，此时其能阻挡光和热量通过；当在底部透明导电层和顶部透明导电层之间通反向电压时，电致变色玻璃处于“漂白态”，光和热量能通过，但此时其不具备隔热的性能。
[0004]如此，当电致变色玻璃用于建筑/装修时，若室内有一定的采光需求的同时且不希望有热能进出室内(例如在炎热夏季的白天，室内有空调制冷；或者寒冷冬季的白天，室内有暖气采暖)，现有的电致变色玻璃就无法满足使用的需求。
【发明内容】
[0005]鉴于上述状况 ，有必要提供一种低辐射电致变色玻璃，其在“漂白态”依然具备优异的隔热性能，从而解决现有电致变色玻璃不能同时满足采光高、隔热性能好的问题。
[0006]本发明提供一种低辐射电致变色玻璃，其包括玻璃基底及依次形成于该玻璃基底上的第一复合导电层、电致变色层、离子传导层、离子储存层及第二复合导电层，该第一复合导电层与该第二复合导电层中分别含有银。
[0007]该第一复合导电层包括第一缓冲层、第一银层及第一保护层，该第一缓冲层靠近该玻璃基底，该第一银层位于该第一缓冲层与该第一保护层之间，该第一保护层靠近该该电致变色层。
[0008]该第二复合导电层包括第二缓冲层、第二银层及第二保护层，该第二缓冲层靠近该离子储存层，该第二银层位于该第二缓冲层与该第二保护层之间。
[0009]该第一银层或该第二银层的厚度为5~20nm。
[0010]该第一银层或该第二银层的厚度为l(Tl5nm。
[0011]该第一缓冲层或该第二缓冲层的材料包括二氧化硅、氧化锌、掺铝氧化锌与氧化锡之一或其组合物。
[0012]该第一缓冲层或该第二缓冲层的厚度为5~100nm。
[0013]该第一保护层或该第二保护层的材料包括氧化锌、掺铝氧化锌与氧化锡之一或其组合物。
[0014]该第一保护层或该第二保护层的厚度为5~100nm。
[0015]本发明还提供一种低辐射电致变色玻璃，其包括玻璃基底及依次形成于该玻璃基底上的第一复合导电层、电致变色层、离子传导层、离子储存层及第二复合导电层，该第一复合导电层或该第二复合导电层中含有银层。
[0016]上述低辐射电致变色玻璃的第一复合导电层或该第二复合导电层中含有银层，由于银层可额外反射红外线热而阻止热量通过其中，使得低辐射电致变色玻璃即使是在“漂白态”下也可阻止热量通过，从而具有可同时满足采光好及隔热性能好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的低辐射电致变色玻璃示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图及实施例对本发明的低辐射电致变色玻璃作进一步的详细说明。
[0019]请参见图1，本发明实施例的低辐射电致变色玻璃100包括玻璃基底11与依次形成于玻璃基底11上的第一复合导电层12、电致变色层13、离子传导层14、离子储存层15及第二复合导电层16。第一复合导电层12与第二复合导电层16中分别含有银层。
[0020]具体在本实施例中，第一复合导电层12可包括第一缓冲层122、第一银层124及第一保护层126。第一缓冲层122靠近玻璃基底11,第一银层124位于第一缓冲层122与第一保护层126之间，第一保护层126靠近电致变色层13。第二复合导电层16包括第二缓冲层162、第二银层164及第二保护层166。第二缓冲162层靠近离子储存层15，第二银层164位于第二缓冲层162与第二保`护层166之间。其中，第一银层124或第二银层164的厚度可为5~20nm,优选为10~15nm。
[0021]第一缓冲层122或第二缓冲层162的材料可包括二氧化硅(Si02)、氧化锌(ZnO)、掺铝氧化锌(AZO)与氧化锡(SnO2)之一或其组合物。第一缓冲层122或第二缓冲层162的主要作用有两个，第一，分别为第一银层124或第二银层164生长提供良好的基底，以便于得到表面平坦、面电阻低的第一银层124或第二银层164 ;第二，阻挡玻璃基底11或者离子储存层15中的碱金属离子(Na+、Li+)扩散至第一银层124或第二银层164。第一缓冲层122或第二缓冲层162的厚度可为5~100纳米(nm)。
[0022]第一保护层126或第二保护层166的材料可包括氧化锌(ZnO)、掺铝氧化锌(AZO)与氧化锡(SnO2)之一或其组合物。其中，第一保护层126或第二保护层166主要是用于防止第一银层124或第二银层164氧化或者硫化。第一保护层126或第二保护层166的厚度可为5~100纳米(nm)。
[0023]电致变色层13可由氧化钨(WO3)、氧化钥(MoO3)、氧化铌(Nb2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化铜(CuO)、氧化镍(Ni2O3)、氧化铬(Cr2O3)、氧化锰(Mn2O3)、氧化钴(Co2O3)或这些材料的掺杂氧化物来形成。电致变色层13的厚度可为3(T3000nm，优选为30(T1000nm。
[0024]离子传导层14可由锂磷氧氮(LiPON)、磷酸铁锂、铌酸锂(LiNb03)、钴酸锂、硅酸锂、硅酸铝锂、硼酸锂、硼酸铝锂、硅酸锆锂、硼硅酸锂或六氟磷酸锂等含锂固体电解质来形成。尚子传导层14的厚度可为30 3000nm。[0025]离子储存层15可由五氧化二钒(V205)、氧化铱(lr203)、氧化铈(CeO2)、氧化钛-氧化铺复合氧化物(TiO2-CeO2)、普鲁士蓝、铬酸锂(LixCrO4)、钴酸锂(LixCoO2)、氧化镍(Ni2O3)、锰酸锂(LixMnO4)、镍酸锂(LixNiyO3)、钒酸镍锂(LixNiyVzO4)来形成。离子储存层15的厚度可为30~3000鹽，优选为20(T1000nm。
[0026]上述低辐射电致变色玻璃100在用于建筑/装修时，若在第一复合导电层12与第二复合导电层16之间通入正向电压，低辐射电致变色玻璃100可处于“着色态”，此时其能阻止光和热量进出室内，与此同时第一复合导电层12与第二复合导电层16中的第一银层124或第二银层164还能额外反射红外线热，进一步阻止热量进出室内。若在第一复合导电层12与第二复合导电层16之间通入反向电压，低辐射电致变色玻璃100可退色，而处于“漂白态”，此时由于第一复合导电层12与第二复合导电层16中的第一银层124与第二银层164较薄，对可见光透过率的影响很小，室外光仍可较多的进入室内，增加室内的采光，与此同时第一复合导电层12与第二复合导电层16中的第一银层124或第二银层164还能额外反射红外线热，阻止热量进出室内，从而能同时满足增加室内采光和降低室内外热传递的要求。
[0027]可以理解，在本发明的其他实施例中，低辐射电致变色玻璃100的第一复合导电层12与第二复合导电层16中只要两者之一有含有银层即可在“漂白态”下阻止热量进出，达到同时满足增加室内采光和降低室内外热传递的要求。
[0028]具体实施例
[0029]实施例1
[0030]一种低辐射电致变色玻璃，膜层结构为玻璃基底/Si02/Ag/AZ0/W03/LiNb03/Ni203/AZ0/Ag/Sn02,在第一复合导电层的各层中，第一缓冲层SiO2的厚度为20nm、第一银层Ag的厚度为12nm、第一保护层AZO的厚度为IOnm ；电致变色层WO3的厚度为400nm ;离子传导层LiNbO3的厚度为300nm ;离子储存层Ni2O3的厚度为450nm ;在第二复合导电层的各层中，第二缓冲层AZO的厚度为30nm、第二银层Ag的厚度为llnm、第二保护层Sn2O3的厚度为10nm。
`[0031]现有普通电致变色玻璃的膜层结构为:玻璃基底/IT0/W03/LiNb03/Ni203/IT0，其中ITO层厚度为300nm，电致变色层WO3的厚度为400nm ;离子传导层LiNbO3的厚度为300nm ;离子储存层Ni2O3的厚度为450nm。
[0032]将本实施例中的6mm厚的低辐射电致变色玻璃与6mm厚的普通白玻组合成结构为“6+12A+6”中空玻璃“甲”样品，将6mm厚的普通电致变色玻璃与6mm厚的普通白玻组合成相同结构的中空玻璃“乙”样品，其性能对比如下表所示:
[0033]
样品可见光逢过率(％) ( a I ^___(太阳能得热因子) (隔热系数)
甲(漂白态)—61— 0.091.8
乙(漂白态)620.461.3
[0034]从对比数据可以看出，本实施例的低辐射电致变色中空玻璃处于漂白态时的可见光透过率与普通电致变色中空玻璃处于漂白态时的可见光透过率非常接近，但本实施例中的低辐射电致变色中空玻璃处于漂白态时的太阳能得热因子g值、U值比普通电致变色中空玻璃处于漂白态时的g、u值低得多，显示出极佳的遮阳及隔热性能。[0035]实施例2
[0036]一种低辐射电致变色玻璃，膜层结构为玻璃基底/Zn0/Ag/AZ0/W03/LiP0N/LiCo02/Zn0/Ag/AZ0，在第一复合导电层的各层中，第一缓冲层ZnO的厚度为30nm、第一银层Ag的厚度为10nm、第一保护层AZO的厚度为20nm ;电致变色层WO3的厚度为300nm ;离子传导层LiPON的厚度为400nm ;离子储存层LiCoO2的厚度为500nm ;在第二复合导电层的各层中，第二缓冲层ZnO的厚度为20nm、第二银层Ag的厚度为13nm、第二保护层AZO的厚度为40nm。
[0037]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种低辐射电致变色玻璃，其包括玻璃基底，其特征在于，该低辐射电致变色玻璃还包括依次形成于该玻璃基底上的第一复合导电层、电致变色层、离子传导层、离子储存层及第二复合导电层，该第一复合导电层与该第二复合导电层中分别含有银。
2.如权利要求1所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一复合导电层包括第一缓冲层、第一银层及第一保护层，该第一缓冲层靠近该玻璃基底，该第一银层位于该第一缓冲层与该第一保护层之间，该第一保护层靠近该电致变色层。
3.如权利要求2所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第二复合导电层包括第二缓冲层、第二银层及第二保护层，该第二缓冲层靠近该离子储存层，该第二银层位于该第二缓冲层与该第二保护层之间。
4.如权利要求3所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一银层或该第二银层的厚度为5~20nm。
5.如权利要求4所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一银层或该第二银层的厚度为10~15nm。
6.如权利要求3所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一缓冲层或该第二缓冲层的材料包括二氧化硅、氧化锌、掺铝氧化锌与氧化锡之一或其组合物。
7.如权利要求3所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一缓冲层或该第二缓冲层的厚度为5~lOOnm。
8.如权利要求3所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一保护层或该第二保护层的材料包括氧化锌、掺铝氧化锌与氧化锡之一或其组合物。
9.如权利要求3所述的低辐射电致变色玻璃，其特征是:该第一保护层或该第二保护层的厚度为5~lOOnm。`
10.一种低辐射电致变色玻璃，其包括玻璃基底，其特征在于，该低辐射电致变色玻璃还包括依次形成于该玻璃基底上的第一复合导电层、电致变色层、离子传导层、离子储存层及第二复合导电层，该第一复合导电层或该第二复合导电层中含有银层。
【文档编号】C03C17/36GK103864314SQ201210529581
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】唐晶, 崔平生, 曾小绵, 吕宜超, 王小峰 申请人:中国南玻集团股份有限公司