[发明专利]一种电致变色器件及其制备方法

权利要求书

1.一种电致变色器件的制备方法，其特征在于，包括：

将靶材真空隔离；

将第一靶材以氩气掺杂氧气进行反应溅射，在具有第一导电层的衬底上形成电致变色层；

在所述电致变色层上形成离子传导层；

将第二靶材以氩气掺杂氧气进行反应溅射，在所述离子传导层上形成离子存储层；

在所述离子存储层上形成第二导电层；

所述第一靶材或第二靶材，采用等离子真空镀膜反应溅射工艺制备电致变色器件时，以氩气掺杂氧气进行反应溅射，混合气轰击在靶材上使金属离子化；固定在靶材周围的N磁铁和S磁铁形成磁场将所述金属离子沉积在衬底上；利用抽气通道将等离子态的混合气与金属离子抽走，所述金属离子不会保持在含氧环境中，避免二次氧化；

所述抽气通道的功率可调整使得所述金属氧化物离子的价态可选择；

所述电致变色层包括金属的氧化物，所述金属包括以下至少之一：钨、钼、铌、钛；其中，将钨、钼的价态控制在+6价，铌的价态控制在+5价，钛的价态则为+4价；

所述离子存储层包括以下至少之一：镍氧化物和氧化铱，其中的镍为+2价，铱则为+3价。

2.根据权利要求1所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，将第一靶材以氩气掺杂氧气进行反应溅射时，所述氧气的掺杂比例为2％至50％。

3.根据权利要求1所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，将第二靶材以氩气掺杂氧气进行反应溅射时，所述氧气的掺杂比例为0.5％至20％。

4.根据权利要求1所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，将靶材周围抽真空之后，将第一靶材以氩气掺杂氧气进行反应溅射之前，

在所述衬底上粘贴导电柱阵列；其中，所述导电柱阵列包括均匀分布的导电柱，所述导电柱与所述衬底垂直连接，所述导电柱包含导电材料。

5.根据权利要求4所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，以硅或硅铝的混合物为靶材，在所述第二导电层上形成离子阻挡层。

6.根据权利要求5所述的电致变色器件的制备方法，其特征在于，以钛、铝、硅、硼的纯净物或混合物为靶材，氮气气氛下，于所述离子阻挡层上形成隔离层。

7.一种根据权利要求1至6任一所述的方法制备的电致变色器件，其特征在于，包括自衬底依次设置的第一导电层、电致变色层、离子传导层和离子存储层和第二导电层；

所述电致变色层包括金属的氧化物，所述金属包括以下至少之一：钨、钼、铌、钛；其中，将钨、钼的价态控制在+6价，铌的价态控制在+5价，钛的价态则为+4价；

所述离子存储层包括以下至少之一：镍氧化物和氧化铱，其中的镍为+2价，铱则为+3价。

8.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述离子传导层的组分包括以下至少之一：锂、钽、铌、硅、铝、钴、磷和硼。

9.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述电致变色层的厚度为200nm至600nm，所述离子存储层的厚度为150nm至650nm。

10.根据权利要求7所述的电致变色器件，其特征在于，所述衬底具有与所述衬底垂直设置的导电柱阵列；其中，所述导电柱阵列包括均匀分布的导电柱，所述导电柱包含导电材料。

11.根据权利要求10所述的电致变色器件，其特征在于，所述第二导电层覆盖有离子阻挡层，所述离子阻挡层包含硅氧化物或硅铝氧化物。

12.根据权利要求11所述的电致变色器件，其特征在于，所述离子阻挡层覆盖有隔离层，所述隔离层包括以下至少之一：氮化钛、氮化铝、氮化硅、氮化硼。

13.一种电致变色窗，其特征在于，所述电致变色窗使用根据权利要求8至12任一所述的电致变色器件。