[发明专利]一种全薄膜电致变色智能窗

摘要

本发明提供一种采用薄膜电解质材料的全薄膜电致变色智能窗，该电致变色智能窗采用的薄膜电解质材料为LiAlO2薄膜。本发明提出采用磁控溅射方法制备LiAlO2薄膜材料，并将LiAlO2薄膜作为电致变色智能窗的离子导电材料。LiAlO2作为离子导电材料具有原材料价格便宜、制备工艺简单、热稳定性好、可见光透射率高等特点，一方面可以大大降低全薄膜电致变色智能窗的制作成本，另外可以延长电致变色智能窗的使用寿命，并且电致变色智能窗在漂泊态下具有高透射率特点等。测试结果表明，当LiAlO2薄膜厚度为200nm时，其在可见光范围的平均透射率高达97.0％。采用LiAlO2薄膜作为离子导电层材料的电致变色智能窗着色态为蓝色，消色态为透明，具有较好的可见光调色范围和在漂泊态时较高的可见光透射率等特点，具有很大的应用价值和市场前景。

主权项

一种采用薄膜电解质材料的全薄膜电致变色智，其特征在于：采用可见光光透射率高、热稳定性好、价格低廉的LiAlO2薄膜作为电致变色智的电解质层材料；在透明导电玻璃上用磁控溅射方法连续沉积多层薄膜构成电致变色智。具体的制备工艺步骤如下：(1)LiAlO2原料的制备首先将Al2O3放入去离子水中，在容器中搅拌分散成均匀的料浆，加热至80℃，然后将化学计量的LiOH·H2O(LiOH·H2O与Al2O3的摩尔比为2∶1)缓慢地加入反应容器中，80℃持续搅拌混和均匀2h后，将混合浆料放入水热反应釜中150℃保温保压处理3h得到原始浆料，将原始浆料置于干燥箱内80℃左右烘干，制成初始原料(2)靶材的制备将制备LiAlO2原料在玛瑙研钵中研磨，加入少量的聚乙烯醇，用直径为60mm的模具冷压成型，以100℃热处理，使聚乙烯醇分解挥发，之后以650℃在空气中烧结5h，得到LiAlO2陶瓷靶材。(3)基片的准备将购买的ITO导电玻璃切割为2×2cm的基片，把切好的基片先在丙酮中超声清洗1小时，然后用无水乙醇超声清洗1小时，最后在去离子水中超声清洗1小时，得到备用的ITO基片。把基片装在磁控溅射系统的样品托上。(4)抽真空打开溅射成膜腔，将制备的LiAlO2靶材安装在射频溅射靶位上，把装有基片的样品托装在可旋转的样品架上，关闭溅射腔，抽真空到1×10 5Pa。(5)LiAlO2离子导电薄膜材料的沉积通过质量流量计在真空镀膜室中通入Ar和O2，调节各项参数，用循环水冷却基片，循环水温度为10℃，预溅射30分钟，然后开始在ITO基片上沉积LiAlO2薄膜，具体参数如下：革巴材：LiAlO2陶瓷革巴溅射类型：射频溅射靶 基距：4cm气体流量：Ar 90sccm，O210sccm沉积气压：0.8Pa基片温度：12℃溅射功率：70W薄膜厚度：200nm(6)停机，待溅射镀膜室升到室温时取出样品，得到LiAlO2锂离子导电薄膜材料。