一种电致变色智能玻璃及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于调光玻璃技术领域，具体涉及一种电致变色智能玻璃及其制造方法。
【背景技术】
[0002]电致变色是指在外加电场下某些材料的光学性能发生连续可逆的变化，这些光学性能包括材料的颜色，透过率，反射率和吸收率。电致变色玻璃可选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散，节约建筑物夏天的空调费和冬天的采暖费，调节室内采光和温度，同时可以保证对室外的观赏视野。除了用于建筑物，电致变色玻璃还可以用于汽车、火车、飞机和轮船等交通工具以及其它涉及到调整光线的领域，比如汽车顶篷、火车侧窗以及太阳眼镜等。
[0003]随着地球能源供需形势不断恶化和人们对高生活品质的不断追求，电致变色玻璃的市场前景愈加广阔。尽管上世纪六十年代已经发现电致变色现象，但是由于技术上的限制，比如变色速度慢、视觉舒适度不高、均匀性和稳定性差、以及生产工艺复杂等，这些都导致电致变色玻璃的应用潜力还远没得到发挥。
【发明内容】
[0004]本发明所要要解决的技术问题就是要提供一种变色速度快、视觉舒适度高、均匀性好、稳定性高的电致变色智能玻璃及其制造方法。
[0005]本发明所述的一种电致变色智能玻璃，该玻璃包括基片，在基片上依次设有第一防反射层、第二防反射层、第一透明导电层、电致变色层、离子导电层、离子储存层、第二透明导电层和第三防反射层；其中，所述的基片的厚度为I?10毫米，其组成为普通玻璃或超白玻璃；所述的第一防反射层的厚度为5?50纳米，其组成为铌的氧化物或者钒的氧化物；所述的第二防反射层的厚度为5?50纳米，其组成为硅的氧化物或者钛的氧化物；所述的第一透明导电层的厚度为200?800纳米，其组成为氧化铟锡或者掺铝氧化锌；所述的电致变色层的厚度为325?750纳米，其组成为氧化钨、氧化钒、氧化锆中的一种或一种以上混合物；所述的离子导电层的厚度为5?100纳米，其组成为掺锂的氧化硅、掺锂的氧化钒、掺锂的氧化锆、掺锂的氧化锌或者掺锂的氧化铝；所述的离子储存层的厚度为100?800纳米，其组成为氧化f凡、氧化银、氧化铟、氧化镲、氧化鹤、氧化钴、氧化错、氧化钼中的一种或一种以上混合物；所述的第二透明导电层的厚度为100?700纳米，其组成为氧化铟锡或者掺铝氧化锌；所述的第三防反射层的厚度为50?300纳米，其组成为氧化铝、氧化硅、氧化钛或者氧化锆。
[0006]如上所述的一种电致变色智能玻璃，其在所述的离子储存层与所述的第二透明导电层之间设有离子层；所述的离子层的厚度为O?50纳米；离子层组成为锂或氢时，锂和氢扩散进入离子储存层，此时离子层厚度为O ;离子层组成为掺锂的氧化硅或氧化铝，此时离子层厚度大于O纳米，小于50纳米。
[0007]如上所述的一种电致变色智能玻璃的制造方法，所述的离子导电层组成为掺锂的氧化硅、掺锂的氧化钒、掺锂的氧化锆、掺锂的氧化锌或者掺锂的氧化铝，其中锂掺杂原子比例为5?60%。
[0008]本发明所述的一种电致变色智能玻璃的制造方法，其在基片上依次采用溅射法镀制第一防反射层、第二防反射层、第一透明导电层、电致变色层、离子导电层、离子储存层、离子层、第二透明导电层和第三防反射层；其中，所述的溅射法采用磁控溅射法，形成各层的靶为平面阴极或旋转阴极。
[0009]如上所述的一种电致变色智能玻璃的制造方法，其所述的基片的厚度为I?10毫米，其组成为普通玻璃或超白玻璃；所述的第一防反射层的厚度为5?50纳米，其组成为铌的氧化物或者钒的氧化物；所述的第二防反射层的厚度为5?50纳米，其组成为硅的氧化物或者钛的氧化物；所述的第一透明导电层的厚度为200?800纳米，其组成为氧化铟锡或者掺铝氧化锌；所述的电致变色层的厚度为325?750纳米，其组成为氧化钨、氧化钒、氧化锆中的一种或一种以上混合物；所述的离子导电层的厚度为5?100纳米，其组成为掺锂的氧化硅、掺锂的氧化钒、掺锂的氧化锆、掺锂的氧化锌或者掺锂的氧化铝；所述的离子储存层的厚度为100?800纳米，其组成为氧化钒、氧化铌、氧化铟、氧化镍、氧化钨、氧化钴、氧化锆、氧化钼中的一种或一种以上混合物；在所述的离子储存层与所述的第二透明导电层之间设有离子层；所述的离子层的厚度为O?50纳米；离子层组成为锂或氢时，锂和氢扩散进入离子储存层，此时离子层厚度为O ;离子层组成为掺锂的氧化硅或氧化铝，此时离子层厚度大于O纳米，小于50纳米；所述的第二透明导电层的厚度为100?700纳米，其组成为氧化铟锡或者掺铝氧化锌；所述的第三防反射层的厚度为50?300纳米，其组成为氧化铝、氧化硅、氧化钛或者氧化锆。
[0010]如上所述的一种电致变色智能玻璃的制造方法，其所述的离子导电层组成为掺锂的氧化硅、掺锂的氧化钒、掺锂的氧化锆、掺锂的氧化锌或者掺锂的氧化铝，其中锂掺杂原子比例为5?60 %。
[0011]本发明的效果在于:本发明所述的电致变色智能玻璃，其包括基片、第一防反射层、第二防反射层、第一透明导电层、电致变色层、离子导电层、离子储存层、离子层、第二透明导电层、第三防反射层，所有层均是固态薄膜，因此没有膜层之间的腐蚀，提高了膜层的均匀性和稳定性。本发明制造方法中上述膜层都可以在磁控溅射镀膜流水线上进行生产，其工艺简单，均匀性好，容易控制和优化；通过调节透明导电层，可以加快膜层的变色速度；防反射层可以调节膜层的透过率，改善视觉舒适度。
【附图说明】
[0012]图1为本发明所述的一种电致变色智能玻璃示意图。
[0013]图2为本发明实施例1的电致变色智能玻璃的着色态和漂白态在光谱范围为300?2000纳米的透过率变化图。
[0014]图中:10.基片；11.第一防反射层；12.第二防反射层；13.第一透明导电层；
14.电致变色层；15.离子导电层；16.离子储存层；17.离子层；18.第二透明导电层；19.第三防反射层。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本发明所述的一种电致变色智能玻璃，其包括基片10，在基片10上依次为第一防反射层11、第二防反射层12、第一透明导电层13、电致变色层14、离子导电层15、离子储存层16、离子层17、第二透明导电层18和第三防反射层19。
[0016]其中:
[0017]基片10为普通玻璃或者超白玻璃，厚度为I?10毫米。
[0018]第一防反射层11的厚度为5?50纳米，其组成是铌(Nb)的氧化物或者钒(V)的氧化物。
[0019]第二防反射层12的厚度为5?50纳米，其组成是硅(Si)的氧化物或者钛(Ti)的氧化物。
[0020]第一透明导电层13的厚度为200?800纳米，其组成是氧化铟锡(ITO)或者掺铝氧化锌(AZO)。
[0021]电致变色层14的厚度为325?750纳米，其组成是氧化钨(WOx)、氧化钒(VOx)、氧化锆(Zr Ox)或者是这些氧化物的混合物。
[0022]离子导电层15的厚度为5?100纳米，其组成是掺锂的氧化硅(Li+Si Ox)、掺锂的氧化钒(VOx)、掺锂的氧化锆(Zr Ox)、掺锂的氧化锌(Z η O X)或者掺锂的氧化铝(Al OX)，锂掺杂原子比例为5?60%。
[0023]离子储存层16的厚度为100?800纳米，其组成是氧化钒(VOx)、氧化铌(Nb OX)、氧化铟(InOx)、氧化镲(N1x)、氧化鹤(WOx)、氧化钴(Co O χ)、氧化错(Zr Ox)、氧化钼(Mo O χ)或者是这些氧化物的混合物。
[0024]在所述的离子储存层16与所述的第二透明导电层18之间设有离子层17 ;所述的离子层17的厚度为O?50纳米；离子层17组成为锂或氢时，