[发明专利]一种全固态氧化钨系电致变色器件的制备方法及其制品

说明书

技术领域

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

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(Sun roof) ；飞机驾驶舱的挡风玻璃；安全眼镜；电量指示；濾光板等。

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。

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，即，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

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。

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。

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。

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。

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。

（2）电解质层原材料优选采用氧化钽。取材容易，价格较便宜。

（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。