CN204667022U - 一种叠层电致变色玻璃 - Google Patents
一种叠层电致变色玻璃 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204667022U CN204667022U CN201520182596.1U CN201520182596U CN204667022U CN 204667022 U CN204667022 U CN 204667022U CN 201520182596 U CN201520182596 U CN 201520182596U CN 204667022 U CN204667022 U CN 204667022U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- electrochromic
- ion
- transparent electrode
- ion storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种电致变色玻璃，尤其涉及一种叠层电致变色玻璃。它包括透明基材层，至少一层设置在透明基材层上的下层透明电极层；至少一层设置在下层透明电极上的第一电致变色层；至少一层设置在第一电致变色层上的第一离子传导层；至少一层设置在第一离子传导层上的第一离子存储层；至少一层设置在第一离子存储层上的中间层透明电极层；至少一层设置在中间层透明电极层上的第二离子存储层；至少一层设置在第二离子存储层上的第二离子传导层；至少一层设置在第二离子传导层上的第二电致变色层；至少一层设置在第二电致变色层上的上层透明电极层。本实用新型电致变色玻璃能应用于智能窗户；节能环保的同时，为用户提供足够的私密性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电致变色玻璃，尤其涉及一种叠层电致变色玻璃。
背景技术
电致变色是指在外加电场的极性和强度变化作用下，材料发生可逆的氧化或还原反应，从而导致材料的颜色可以发生可逆的稳定的变化。利用该性能制备的电致变色玻璃能对太阳光的辐射进行智能调节，可选择性的吸收或反射外界的热辐射，降低建筑物的能耗，并解决日渐严重的城市光污染问题，代表着当今最先进的建筑节能玻璃技术。
电致变色玻璃由底层导电电极层、电致变色层、离子传导层、离子存储层以及顶层导电电极层所构成。在电场作用下，离子存储层的离子经由离子传导层进入电致变色层实现变色效应；加上反向电场，离子会离开电致变色层经由离子传导层回到离子存储层从而实现褪色。全固态智能电致变色玻璃技术以无机过渡金属氧化物为电致变色材料，利用无机含锂化物为离子传导层，依靠锂离子的抽取和注入控制玻璃的变色。目前生产的电致变色玻璃完全变色后最小透过率只能达到3%左右。
CN103345097A(2013-10-9)公开了一种基于EC型电致变色夹胶玻璃的智能调光系统，包括EC型电致变色夹胶玻璃、直流电源、感应装置和控制器，EC型电致变色夹胶玻璃为由第一导电玻璃、第一电致变色膜层、导离子电解质胶片、第二电致变色膜层和第二导电玻璃组成变色互补式EC型电致变色夹胶玻璃，或由第一导电玻璃、第一电致变色膜层、导离子电解质胶片、离子储存膜层和第二导电玻璃组成变色非互补式EC型电致变色夹胶玻璃，其中的直流电源包括太阳能电池。然而该电致变色夹胶玻璃是通过夹胶粘结而成，并且在提供私密空间、舒适程度以及节能环保方面仍然有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可有效降低电致变色玻璃最小透过率到0.1%以下，使电致变色玻璃在着色态下可以更好的提供私密性的保护，为电致变色玻璃的应用开拓了新领域的叠层电致变色玻璃。
本实用新型的第一技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种叠层电致变色玻璃，包括透明基材层，它还包括：
至少一层设置在所述透明基材层上的下层透明电极层；
至少一层设置在所述下层透明电极上的第一电致变色层；
至少一层设置在所述第一电致变色层上的第一离子传导层；
至少一层设置在所述第一离子传导层上的第一离子存储层；
至少一层设置在所述第一离子存储层上的中间层透明电极层；
至少一层设置在所述中间层透明电极层上的第二离子存储层；
至少一层设置在所述第二离子存储层上的第二离子传导层；
至少一层设置在所述第二离子传导层上的第二电致变色层；
至少一层设置在所述第二电致变色层上的上层透明电极层。
本实用新型利用物理气相方法或化学气相方法或溶胶-凝胶方法在玻璃或透明塑料柔性基材层上依次生长下层透明电极、第一电致变色层、第一离子传导层、第一离子存储层、中间层透明电极、第二离子存储层、第二离子传导层、第二电致变色层以及上层透明电极层，形成两个叠层的电致变色器件，共用一个中间层透明电极：在器件着色过程中，中间层透明电极是阳极，在给器件褪色过程中，中间层透明电极是阴极；根据所需要的电致玻璃透明度，两个器件可以同时着色，也可以分开单独着色；两个器件可以由同一个电源驱动进行着色，也可以分开由两个电源分别驱动进行着色；由两个电源分别驱动时，驱动不同器件的电压可以是相同的也可以是不同的。两个器件同时着色时，用分光光度计测透过率，在两个叠层器件完全着色的状态下，可见光区的透过率全都低于0.1%，电致变色玻璃基本上不透明，可提供100%的隐私保护，开发电致变色玻璃作为智能窗户的应用，可完全不需要配备窗帘，着色时给室内提供很好的私密空间和优良的舒适程度，为电致变色玻璃的应用开拓了新领域；同时又能做到节能环保。
下层透明电极可以是金属氧化物、掺杂金属氧化物包括氧化铟、氧化铟锡（ITO）、掺杂氧化铟、氧化锡、掺杂氧化锡、氧化锌、掺铝氧化锌（AZO）、或氧化钉以及它们的混合物；也可以是导电的透明氮化物包括氮化钛、氮氧化钛、氮化钽以及氧氮化钽等；还可以是任何足够透明的金属或合金；作为优选，下层透明电极厚度10-1000nm, 优选250-350nm。
第一电致变色层和/或第二电致变色层可以是氧化钨（WO3）、氧化铌（Nb2O5）、氧化钛（TiO2）、氧化钼（MoO3）、氧化铜（CuO）、氧化铬（Cr2O3）、氧化锰（Mn2O3）、氧化钒（V2O5）、氧化钴（Co2O3）、氧化镍（Ni2O3）等；也可以是锂、钠、钾、钒或钛掺杂的上述各种氧化物以及氧化物的混合物；作为优选，第一电致变色层和/或第二电致变色层厚度100-800nm，优选300-600nm。
第一离子传导层和/或第二离子传导层可以是Li2O、SiO2、Al2O3、Nb2O3、Ta2O5、LiTaO3、LiNbO3、La2TiO7、Li2WO4、ZrO2、HfO2、LaTiO3、SrTiO3、BaTiO3、Li3N、LiPO3、LiI、LiF、Li2O2等以及它们的混合物。为进一步减少漏电流，离子传导层可以由两层或多层相同或不同的离子传导材料组成，比如总共90nm的离子传导层，可以由30nm的Li2O、30nm的SiO2和30nm的Li2WO4组成，也可以由40nm的Li2O、10nm的SiO2和40nm的Li2O组成；不同膜层的厚度可以是相同的也可以是不同的。作为优选，离子传导层的整体厚度可以是10到300nm，优选50到200nm。
第一离子存储层和/或第二离子存储层可以是金属氧化物比如氧化钒（V2O5）、氧化铌（Nb2O5）、氧化镍（NiO）、氧化铱（IrO2）、氧化钴、氧化钼、氧化锰、氧化铬、氧化镍钨、氧化镍钒、氧化镍锰、氧化镍铝、氧化镍铬、氧化镍镁以及它们的混合物；也可以是普鲁士蓝；或者是各种锂盐比如钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钒酸镍锂、磷酸铁锂等以及它们的混合物；作为优选，第一离子存储层和/或第二离子存储层厚度100到500nm，优选150到250nm;
离子存储层也可以是阳极电致变色材料，与阴极电致变色材料在着色褪色过程中互补，使电致变色玻璃着色/褪色对比度更高。
附图说明
图1是本发明一个实施例的叠层电致变色玻璃工作示意图;
图2是本发明另一个实施例的叠层电致变色玻璃工作示意图;
图3是本实用新型叠层电致变色玻璃在着色态和褪色态下的透过率示意图；
图中，1-透明基材层；
2-下层透明电极层；
3-第一电致变色层；
4-第一离子传导层；
5-第一离子存储层；
6-中间层透明电极层；
7-第二离子存储层；
8-第二离子传导层；
9-第二电致变色层；
10-上层透明电极层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，叠层电致变色玻璃包括透明基材层1；设置在透明基材层1上的下层透明电极层2；
设置在下层透明电极2上的第一电致变色层3；
设置在第一电致变色层3上的第一离子传导层4；
设置在第一离子传导层4上的第一离子存储层5；
设置在第一离子存储层5上的中间层透明电极层6；
设置在中间层透明电极层6上的第二离子存储层7；
设置在第二离子存储层7上的第二离子传导层8；
设置在第二离子传导层8上的第二电致变色层9；
设置在第二电致变色层9上的上层透明电极层10。
下层透明电极2为Ag；厚度12nm。
第一电致变色层为氧化钨（WO3）；第二电致变色层为氧化铌（Nb2O5）；厚度分别为300nm。
第一离子传导层Li2O；第二离子传导层为SiO2。离子传导层的厚度分别为20纳米。
第一离子存储层为氧化钒（V2O5）；第二离子存储层为氧化镍（NiO）；厚度分别为100 nm。
两个器件由两个电源分别驱动进行着色；由两个电源分别驱动时，驱动不同器件的电压可以是相同的也可以是不同的。
实施例二
如图2所示，两个器件由同一个电源驱动进行着色。叠层电致变色玻璃包括透明基材层1；设置在透明基材层1上的下层透明电极层2；
设置在下层透明电极2上的第一电致变色层3；
设置在第一电致变色层3上的第一离子传导层4；
设置在第一离子传导层4上的第一离子存储层5；
设置在第一离子存储层5上的中间层透明电极层6；
设置在中间层透明电极层6上的第二离子存储层7；
设置在第二离子存储层7上的第二离子传导层8；
设置在第二离子传导层8上的第二电致变色层9；
设置在第二电致变色层9上的上层透明电极层10。
下层透明电极2为导电的透明掺氟氧化锡；厚度1000nm。
第一电致变色层为氧化钼（MoO3）；第二电致变色层为氧化钼（MoO3）；厚度分别为600nm。
第一离子传导层为Al2O3；第二离子传导层为Li2WO4。离子传导层的厚度分别为50nm和80nm。
第一离子存储层为氧化钒（V2O5），厚度250nm；第二离子存储层为氧化镍钨（NiWO）；厚度150 nm。
实施例三
如图1所示，叠层电致变色玻璃包括透明基材层1；设置在透明基材层1上的下层透明电极层2；
设置在下层透明电极2上的第一电致变色层3；
设置在第一电致变色层3上的第一离子传导层4；
设置在第一离子传导层4上的第一离子存储层5；
设置在第一离子存储层5上的中间层透明电极层6；
设置在中间层透明电极层6上的第二离子存储层7；
设置在第二离子存储层7上的第二离子传导层8；
设置在第二离子传导层8上的第二电致变色层9；
设置在第二电致变色层9上的上层透明电极层10。
下层透明电极2为掺杂氧化锡、掺铝氧化锌的混合物；厚度250nm。
第一电致变色层为Ta2O5；第二电致变色层为锂、钠、钾、钒或钛掺杂的各种氧化物；厚度300nm。
为进一步减少漏电流，离子传导层由两层不同的离子传导材料组成，总共90nm的第一离子传导层，由30nm的Li2O、30nm的SiO2和30nm的Li2WO4组成，第二离子传导层由60nm的Li2O30nm的SiO2和60nm的Li2O组成。
第一离子存储层厚度为90nm，或第二离子存储层为150 nm。
实施例四
同实施例三，不同的是下层透明电极2为氧化铟锡；厚度350nm。
第一电致变色层或第二电致变色层厚度600nm。
第一离子传导层为Li2WO4，第二离子传导层为LiPO3。离子传导层的厚度分别为200nm。
第一离子存储层或第二离子存储层厚度250nm。
结果发现本实用新型形成电致变色玻璃着色态下的透过率均低于0.1%，见图3；玻璃基本上不透明，可提供100%的隐私保护，开发电致变色玻璃作为智能窗户的应用，可以起到节能环保的效果，同时根据用户需求给室内提供很好的私密空间和优良的舒适程度。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1. 一种叠层电致变色玻璃，包括透明基材层，其特征在于它还包括：
至少一层设置在所述透明基材层上的下层透明电极层；
至少一层设置在所述下层透明电极上的第一电致变色层；
至少一层设置在所述第一电致变色层上的第一离子传导层；
至少一层设置在所述第一离子传导层上的第一离子存储层；
至少一层设置在所述第一离子存储层上的中间层透明电极层；
至少一层设置在所述中间层透明电极层上的第二离子存储层；
至少一层设置在所述第二离子存储层上的第二离子传导层；
至少一层设置在所述第二离子传导层上的第二电致变色层；
至少一层设置在所述第二电致变色层上的上层透明电极层。
2. 根据权利要求1所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述下层透明电极厚度为10-1000nm。
3. 根据权利要求2所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述下层透明电极厚度为250-350nm。
4. 根据权利要求1所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一电致变色层和/或第二电致变色层厚度为100-800nm。
5. 根据权利要求4所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一电致变色层和/或第二电致变色层厚度为300-600nm。
6. 根据权利要求1所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：
所述第一离子传导层和/或第二离子传导层由两层或多层结构组成 。
7. 根据权利要求4所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一离子传导层或第二离子传导层的整体厚度为10-300纳米。
8. 根据权利要求7所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一离子传导层或第二离子传导层的整体厚度为50-200nm。
9. 根据权利要求1所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一离子存储层或第二离子存储层的厚度为100-500nm。
10. 根据权利要求1所述的一种叠层电致变色玻璃，其特征在于：所述第一离子存储层或第二离子存储层的厚度为150-250nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520182596.1U CN204667022U (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 一种叠层电致变色玻璃 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520182596.1U CN204667022U (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 一种叠层电致变色玻璃 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204667022U true CN204667022U (zh) | 2015-09-23 |
Family
ID=54137389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520182596.1U Expired - Lifetime CN204667022U (zh) | 2015-03-30 | 2015-03-30 | 一种叠层电致变色玻璃 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204667022U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104834145A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-08-12 | 上方能源技术(杭州)有限公司 | 一种叠层电致变色玻璃及其应用 |
| CN105607374A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-05-25 | 中国建筑材料科学研究总院 | 固态全无机电致变色玻璃及其制备方法 |
| CN107329344A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-07 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电致变色器件及其制作方法、变色玻璃 |
| CN113138508A (zh) * | 2020-01-19 | 2021-07-20 | 传奇视界有限公司 | 电致变色玻璃及其制备方法 |
| CN113748369A (zh) * | 2019-02-21 | 2021-12-03 | 力海科技股份有限公司 | 电致变色镜片和具有其的电致变色太阳镜 |
-
2015
- 2015-03-30 CN CN201520182596.1U patent/CN204667022U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104834145A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-08-12 | 上方能源技术(杭州)有限公司 | 一种叠层电致变色玻璃及其应用 |
| CN104834145B (zh) * | 2015-03-30 | 2018-08-03 | 浙江上方电子装备有限公司 | 一种叠层电致变色玻璃及其应用 |
| CN105607374A (zh) * | 2016-03-14 | 2016-05-25 | 中国建筑材料科学研究总院 | 固态全无机电致变色玻璃及其制备方法 |
| CN105607374B (zh) * | 2016-03-14 | 2019-09-20 | 中国建筑材料科学研究总院 | 固态全无机电致变色玻璃及其制备方法 |
| CN107329344A (zh) * | 2017-07-07 | 2017-11-07 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电致变色器件及其制作方法、变色玻璃 |
| WO2019006964A1 (zh) * | 2017-07-07 | 2019-01-10 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电致变色器件及其制作方法、变色玻璃 |
| CN107329344B (zh) * | 2017-07-07 | 2020-03-24 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 电致变色器件及其制作方法、变色玻璃 |
| CN113748369A (zh) * | 2019-02-21 | 2021-12-03 | 力海科技股份有限公司 | 电致变色镜片和具有其的电致变色太阳镜 |
| CN113138508A (zh) * | 2020-01-19 | 2021-07-20 | 传奇视界有限公司 | 电致变色玻璃及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104834145B (zh) | 一种叠层电致变色玻璃及其应用 | |
| CN204595399U (zh) | 一种电致变色玻璃 | |
| CN204667022U (zh) | 一种叠层电致变色玻璃 | |
| Granqvist et al. | Electrochromic coatings and devices: survey of some recent advances | |
| US9778534B2 (en) | Chromatic systems | |
| CN103771724B (zh) | 全固态薄膜电致变色玻璃及其制备方法 | |
| CN111624829A (zh) | 多彩电致变色结构、其制备方法及应用 | |
| CN101833211A (zh) | 一种智能调光玻璃 | |
| CN106932992A (zh) | 一种调控近红外光的柔性电致变色器件及制备方法 | |
| CN104614914A (zh) | 一种自带太阳能电池的电致变色玻璃 | |
| CN103135306A (zh) | 具有复合电致变色材料的电致变色组件 | |
| CN202153290U (zh) | 多层结构离子传导层的电致变色器件及光学性能可调装置 | |
| WO2014201748A1 (zh) | Ec型电致变色夹胶玻璃以及基于它的智能调光系统 | |
| CN106997134A (zh) | 一种智能遥控自供能电致变色窗及其制备方法 | |
| TWI679483B (zh) | 改良型電控全固態智慧調光產品及其玻璃窗 | |
| KR20100050431A (ko) | 전기변색 투명판 및 이의 제조방법 | |
| Kraft et al. | Large-area electrochromic glazing with ion-conducting PVB interlayer and two complementary electrodeposited electrochromic layers | |
| KR101830873B1 (ko) | 다공성 지지체를 이용한 스마트 윈도우의 제조방법 | |
| KR20080040439A (ko) | 에너지 절약형 스마트 윈도우 및 그 제조 방법 | |
| CN103864314A (zh) | 低辐射电致变色玻璃 | |
| CN104898345A (zh) | 一种电致变色玻璃的驱动布置结构 | |
| KR20190071959A (ko) | 스마트 윈도우 시스템 | |
| CN205643980U (zh) | 电致变色结构 | |
| CN205643982U (zh) | 电致变色结构 | |
| CN114296284B (zh) | 一种无源自驱动式电致变色器件及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20151127 Address after: 312300 No. 7 Chang ho Road, Binhai New Town, Zhejiang, Shaoxing Patentee after: ZHEJIANG SHANGFANG ELECTRONIC EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: 311215, No. 1202, No. 66, building No. 1, Xiaoshan District, Zhejiang, Hangzhou Patentee before: Shangfang Energy Technology (Hangzhou) Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150923 |