一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法及其制品的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及全固态电致变色器件制造领域，尤其是一种全固态氧化钨系电致变色 器件的制备方法及其制品。
【背景技术】
[0002] 电致变色（Electrochromism,EC)是指材料在紫外、可见光或（和）近红外区域 的光学属性（透射率、反射率或吸收率）在外加电场作用下产生稳定的可逆变化的现象，在 外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的靶材称为电致变色靶材。用 电致变色材料做成的器件称为电致变色器件，例如：利用调节室内阳光入射量來控制热负 荷之智能型窗户，该智能型窗户普遍用于建筑物上；夜间开車时自动感应强光而着色，使反 射光强度减弱下來的反强光后视镜；汽車内的顶窗（Sunroof);飞机驾驶舱的挡风玻璃； 安全眼镜；电量指示；瀘光板等。
[0003] 现今电致色变器件已朝全固态电致变色器件发展，全固态电致变色器件包括双侧 型全固态电致色变器件和单侧型全固态电致色变器件。其中，双侧型全固态电致色变器件 是采用在两片透明基材之间夹击电致变色靶材的方式来制备，以此方法制得的全固态电致 变色器件为双侧型全固态电致色变器件；单侧型全固态电致色变器件是于单片的透明基材 的同一侧沉积电致变色靶材而得。
[0004] 无论是现有的双侧型全固态电致色变器件，还是单侧型全固态电致色变器件，其 均包括透明基材1'和自下至上依序沉积于透明基材1'上的第一透明导电层2'、电致色变 层3 '、电解质层4 '、辅助变色层5 '和第二透明导电层6 '组成，S卩，其中的电致色变层3 '、电 解质层4'和辅助变色层5'三层薄膜均需要依序独立沉积成层（如图1所示)。这样的话， 存在着以下缺点：（1)要想实现电致色变层、电解质层和辅助变色层的沉积，至少需要准备 三套镀膜设备，以免不同的成分有相互污染的状况，设备的投入成本较高，设备操作也较繁 琐；（2)由于电致变色层、电解质层和辅助变色层独立成层，当电致变色器件启动时，电解 质层的离子扩散距离较长、电子的传递时间长，使得，不同颜色效果的间隔时间较长；（3) 同时，现有的电致变色器件的透光性也较差。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在提供一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，该制备方法简 单、投入成本低、成品质量可控性高；所制得的电致变色器件的不同显示效果的间隔时间 短、且透光性佳。
[0006] 一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其包括以下步骤：（1)分别配制 A浆液和B浆液，A浆液为透明导电层原材料浆液，B浆液为将电致变色层原材料、电解质层 原材料、辅助变色层原材料按照三者质量比比例为2. 5~3. 5 :3. 5~4. 5 :0. 5~1. 5混合均匀， 制成的混合楽?料； (2)在透明基材上依序沉积A浆液层、B浆液层和A浆液层三层结构，制得全固态氧化 钨系电致变色器件。
[0007] 本发明所制得的电致变色器件可以为电致变色智能调光玻璃或电致变色显示器 或汽车自动防眩目后视镜等等。
[0008] 本发明具有如下技术效果： (1)本发明的电致变色器件的B浆液层为同时具有电致变色、电解质、辅助变色三重功 能的单层结构，可实现电致变色层原材料、电解质层原材料、辅助变色层原材料三种原材料 的均匀沉积，可得到高质量的电致变色器件产品，并且，产品的透光率比现有产品的透光性 更好；（2)本发明采用将电致变色层原材料、电解质层原材料、辅助变色层原材料制成混 合浆料一次性进行沉积的方式，使得仅需一套镀膜设备即可同时完成电致色变层、电解质 层和辅助变色层的沉积作业，不仅减少了采购成本，降低了资本支出，并且，也简化了设备 流程，缩短了镀膜时间；另外，由于本发明无需对多个镀膜设备的参数进行逐一设置，减少 了镀膜参数的设置次数，产品的质量也更可控； (3)由于本发明的电致变色原材料、电解质层原材料和辅助变色层原材料三者均匀混 合，电致变色原材料的离子可以电解质层原材料为传导介质快速扩散至辅助变色层，因此， 整个电致变色器件中的离子扩散距离短，即电致变色器件的整体电阻变小、反应速度变快。
[0009] 本发明的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法均可做如下改进： (1)电致变色层原材料优选采用氧化钨。取材容易，价格较便宜。
[0010] (2)电解质层原材料优选采用氧化钽。取材容易，价格较便宜。
[0011] (3)辅助变色层原材料优选采用氧化镍。取材容易，价格较便宜。
[0012] (4)步骤（2)中的B浆液层优选采用射频溅射法进行沉积。射频溅镀法的镀膜速 率较直流溅镀快、成膜均匀、致密度高、成分与靶材差异小，且与透明基板附着性佳。另外， 为了提高气体的游离率及溅镀效率，一般会在靶材周围加装磁场，即步骤（2)中的B浆液层 采用射频磁控溅射法进行沉积。
[0013] 此外，当B浆液层采用射频溅射法进行沉积时，射频频率优选为5-10kHz，既可 避免射频频率过低，溅镀速率太慢带来的溅镀时间长、效率低的问题，又可避免射频频率过 高，溅镀速率太快带来的膜层厚度不容易控制，容易有厚度不均匀的现象产生，会使得电致 变色的速率不一致的问题。
[0014] 一种全固态氧化钨系电致变色器件，该器件根据上述的全固态氧化钨系电致变色 器件的制备方法制得，该器件包括透明基材和自下而上依序叠加于透明基材上的第一透明 导电层、复合层和第二透明导电层三层结构，其中，复合层内部均匀散布有电致变色层原材 料颗粒、电解质层原材料颗粒和辅助变色层原材料颗粒。
[0015] 为了实现全固态氧化钨系电致变色器件的两面视觉效果相同，同时，也为了对其 内部的材料薄膜进行保护。本发明的上述全固态氧化钨系电致变色器件中第二透明导电层 上方再设置透明基材。
【附图说明】
[0016] 图1为现有技术中全固态氧化钨系电致变色器件的结构图； 图2本发明的全固态氧化钨系电致变色器件的结构图。
【具体实施方式】
[0017] 现结合附图具体说明本发明的实施方式： 一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其包括以下步骤：（1)分别配制A浆 液和B浆液，A浆液为透明导电层原材料浆液，B浆液为将电致变色层原材料、电解质层原材 料、辅助变色层原材料按照三者质量比比例为2. 5~3. 5 :3. 5~4. 5 :0. 5~1. 5混合均匀，制成 的混合浆料； (2)在透明基材上依序沉积A浆液层、B浆液层和A浆液层三层结构，制得全固态氧化 钨系电致变色器件。
[0018] 一种全固态氧化钨系电致变色器件，该器件根据上述的全固态氧化钨系电致变色 器件的制备方法制得，该器件包括透明基材1和自下而上依序叠加于透明基材1上的第一 透明导电层2、复合层10和第二透明导电层6三层结构，其中，复合层10内部均匀散布有电 致变色层原材料颗粒3、电解质层原材料颗粒4和辅助变色层原材料颗粒5 (如图2所示)。 [0019]本申请人在试验过程中，对电致变色器件中B浆液层（即复合层10)的各成分比例 进行了无数次的尝试，现截取部分数据对本发明的试验效果进行说明（见表1)。其中，表1 中的"现有技术"指的是采用电致变色层、电解质层和辅助变色层分别独立成层的方法制得 的全固态电致变色器件的试验方案。
[0020]表 1
【主权项】
1. 一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其包括以下步骤： (1) 分别配制A浆液和B浆液，A浆液为透明导电层原材料浆液，B浆液为将电致变色 层原材料、电解质层原材料、辅助变色层原材料按照三者质量比比例为2. 5~3. 5 :3. 5~4. 5 : 0. 5~1. 5混合均匀，制成的混合浆料； (2) 在透明基材上依序沉积A浆液层、B浆液层和A浆液层三层结构，制得全固态氧化 钨系电致变色器件。
2. 根据权利要求1所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：电致变色层原材料采用氧化钨。
3. 根据权利要求1所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：电解质层原材料采用氧化钽。
4. 根据权利要求1所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：辅助变色层原材料采用氧化镍。
5. 根据权利要求1所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：步骤（2)中的B浆液层采用射频溅射法进行沉积。
6. 根据权利要求5所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：步骤（2)中的B浆液层采用射频磁控溅射法进行沉积。
7. 根据权利要求5所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法，其特征在 于：射频频率为5-10kHz。
8. -种全固态氧化钨系电致变色器件，其根据权利要求1~7中任一项所述的一种全固 态氧化钨系电致变色器件的制备方法制得，其包括透明基材和自下而上依序叠加于透明基 材上的第一透明导电层、复合层和第二透明导电层三层结构，其中，复合层内部均匀散布有 电致变色层原材料颗粒、电解质层原材料颗粒和辅助变色层原材料颗粒。
9. 根据权利要求8所述的一种全固态氧化钨系电致变色器件，其特征在于：所述的第 二透明导电层上方再设置透明基材。
【专利摘要】本发明提供一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法及其制品，其制备方法包括以下步骤：（1）分别配制A浆液和B浆液，A浆液为透明导电层原材料浆液，B浆液为将电致变色层原材料、电解质层原材料、辅助变色层原材料按照三者质量比比例为2.5~3.5：3.5~4.5：0.5~1.5混合均匀，制成的混合浆料；（2）在透明基材上依序沉积A浆液层、B浆液层和A浆液层三层结构，制得全固态氧化钨系电致变色器件。本发明的制备方法简单、投入成本低、成品质量可控性高；所制得的电致变色器件的不同显示效果的间隔时间短、且透光性佳。
【IPC分类】C23C14-35, C23C14-08, C23C14-34, G02F1-15
【公开号】CN104789927
【申请号】CN201510186128
【发明人】林杰
【申请人】福建省诺希科技园发展有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月20日