一种快速变色的全固态电致变色玻璃的制作方法

本实用新型涉及电致变色玻璃技术领域，具体涉及一种快速变色的全固态电致变色玻璃。

背景技术：

电致变色技术是一种智能节能的玻璃技术。普遍应用在高端的建筑上，如采光顶，幕墙，侧立面等等。目前技术中，一块尺寸为0.7平方米的电致变色玻璃的变色时间，一般为20～30分钟左右。如果想将电致变色玻璃普遍应用在交通工具的大面积玻璃产品上，如汽车天窗，侧窗，高铁侧窗等，需要加速其变色时间至3分钟以内甚至更短时间。

全固态电致变色玻璃的主要结构是玻璃基板、离子阻挡层、第一导电层、复合功能层和第二导电层。其电学模型基本可以等效为电容-电阻串联模型的充放电行为，所以电阻对其变色时间（即充放电时间）影响很大。在电致变色领域中，电致变色器件的响应时间跟透明导电层（目前多用ITO）的方阻具有正相关的关系。降低透明导电层的方阻可以有效缩短变色时间，并缓解变色过程中的不均匀现象。

目前市场上常用的金属氧化物导电薄膜，如ITO玻璃、AZO玻璃和FTO等，都存在方阻偏高的问题，其中导电性较好的ITO，目前其方阻也只能降到5～10Ω左右。但是在某些应用场合，如静态显示和汽车领域，这样的方阻影响之下的变色时间还是偏慢，应用受到限制。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种快速变色的全固态电致变色玻璃，提高了电致变色玻璃的变色速度，具体技术方案如下：

一种快速变色的全固态电致变色玻璃，包括依次叠置的玻璃基板、离子阻挡层、第一透明导电氧化物层、电致变色复合层和第二透明导电氧化物层，所述离子阻挡层与第一透明导电氧化物层之间设置有第一低阻导电丝层，所述第二透明导电氧化物层远离电致变色复合层的表面设置有第二低阻导电丝层。

进一步地，所述第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层均包括多个平行排布或交叉呈网状排布的导电丝，单个低阻导电丝层中的多个导电丝并联连接。

另一种替代方案，所述第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层均包括多个平行排布的导电丝，且第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层的导电丝呈垂直交叉布置。

优选地，所述导电丝采用真空磁控溅射加掩膜版或激光刻蚀的金属，或采用丝网印刷的金属导电浆料。

优选地，所述导电丝的线宽为1~500μm。

优选地，相邻所述导电丝的间距为1~50mm。

优选地，所述导电丝的电阻率为10^-6~10^-8Ω•M。

由以上技术方案可知，本实用新型通过设置导电丝用以提高两个透明导电氧化物层的导电性，可以很好地降低电致变色器件中两个导电层的方阻，进而加速其变色过程。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中导电丝的一种布置方式；

图3为本实用新型中导电丝的另一种布置方式。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明，在详细说明本实用新型各实施例的技术方案前，对所涉及的名词和术语进行解释说明，在本说明书中，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。

如图1所示，所述快速变色的全固态电致变色玻璃包括依次叠置的玻璃基板1、离子阻挡层2、第一低阻导电丝层3、第一透明导电氧化物层4、电致变色复合层5、第二透明导电氧化物层6和第二低阻导电丝层7。

所述离子阻挡层2可由硅的氧化物、钛的氧化物或硅的氮化物来形成，其作用是阻挡玻璃中的金属离子进入第一透明导电氧化物层、电致变色复合层以及第二透明导电氧化物层。

所述第一透明导电氧化物层4和第二透明导电氧化物层6可以由氧化锌、氧化锡、掺铝氧化锌（AZO）、氧化铟锡（ITO）、掺氟氧化锡(FTO) 、硫化锌（ZnS）等透明导电氧化物形成，厚度为 5~500nm；优选地，为ITO和AZO，厚度为20~200nm。

所述第一低阻导电丝层3和第二低阻导电丝层7，均由多个平行排布或交叉呈网状排布的导电丝构成，多个导电丝并联连接，由于第一低阻导电丝层的导电丝和第二低阻导电丝层处在不同的膜层位置，所以互相电绝缘。

图2示出了导电丝的一种布置方式，包括多个平行排布的导电丝，图3示出了另一种布置方式，包括交叉呈网状排布的导电丝。

所述导电丝的电阻率在10^-6~10^-8Ω*M数量级，所述导电丝的线宽为1~500μm，相邻所述导电丝的间距为1~50mm，所述导电丝采用真空磁控溅射加掩膜版或激光刻蚀的金属，或采用丝网印刷的金属导电浆料，优选银和银浆。

假设导电丝采用银丝，其直径d为10μm，平行排布相邻的两根导电丝间距为5mm，平铺在1m*1m的快速变色的全固态电致变色玻璃表面，共5000根导电丝。银的电阻率为1.65*10^-8Ω•M。根据电阻的计算公式 R = (ρ*L)/S，其中S为导电丝的横截面积，S = π* r2，每一根导电丝的电阻为52.5Ω，5000根导电丝的并联电阻为0.26Ω。

另一种替代方案，所述第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层均包括多个平行排布的导电丝，且第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层的导电丝呈交叉布置，下面举例说明电阻计算过程：

一块1M*1M的电致变色玻璃的离子阻挡层为20nm的二氧化硅，采用真空磁控溅射方式镀膜。镀膜完成后，使用高温银浆，采用丝网印刷的方式制备第一低阻导电丝层。烧结以后，银浆的电阻率为2*10^-7Ω*M，线宽为0.1mm，线距为5mm，厚度为10μm。其上层的第一透明导电氧化物层为200nm ITO，采用真空磁控溅射方式镀膜，方阻为12Ω。

电阻的计算公式 R = (ρ*L)/(n*S)，n为导电丝条数，ρ为2*10^-7Ω*M，L为1M，S为导电丝的横截面积，则第一低阻导电丝层的电阻为1Ω，第一低阻导电丝层与第一透明导电氧化物层的并联电阻为0.92Ω。

第二低阻导电丝层使用磁控溅射镀膜配合网版掩膜技术，靶材使用银靶，形成的第二低阻导电丝层材质为纯银，电阻率为1.65*10^-8Ω*M，线宽为0.1mm，线距为30mm，厚度为5μm，电阻的计算公式 R = (ρ*L)/( n*S)，n为导电丝条数， S为导电丝的横截面积，则第一低阻导电丝层的电阻为1Ω，第二低阻导电丝层与第二透明导电氧化物层的并联电阻也为0.92Ω。

与不加第一低阻导电丝层和第二低阻导电丝层相比，电致变色复合层两侧的电阻下降为原来的十三分之一，变色时间可以有极大的提升。

以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。