电致变色装置制造方法及图纸

根据一个实施方式的电致变色装置包括透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层以及反射层或透明导电层，其中离子存储层包含铱原子和钽原子，其中电解质层包含钽原子，其中电致变色层包括钨原子，其中电致变色层的钨原子和离子存储层的铱原子和钽原子中的至少一个被氢化，其中反射层是无孔的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致变色装置
本专利技术涉及一种电致变色装置，更具体地，涉及一种通过包括共沉积氢化化合物以及包括无孔反射层或透明导电层而能够均匀地变色和脱色的电致变色装置。
技术介绍
电致变色是一种现象，当施加电压时，颜色根据电场的方向而可逆地改变，并且由于电化学氧化还原反应而具有可逆变化的光学性质的具有上述性质的材料被称为电致变色材料。电致变色材料具有这样的性质，在未施加外部电信号时电致变色材料不着色，当施加外部电信号时电致变色材料着色，或者反之，在未施加外部电信号时电致变色材料着色，当施加外部电信号时电致变色材料脱色。电致变色装置是这样的装置，改变光透射性质，使得电致变色材料的颜色因根据施加电压的电氧化还原反应而改变。目前，在各种
中，对能够选择性地透射光的电致变色装置的需求增加。电致变色装置可以应用于各种领域，包括智能窗户、智能镜子、显示装置和伪装装置。电致变色装置包括一层电致变色材料，离子和电子可以可逆地同时注入该电致变色材料中，并且离子和电子的氧化态对应于注入和抽出的状态，且当离子和电子通过合适的电源供应时，离子和电子的氧化态的颜色不同，并且其中一个态比另一个态具有更大的光透射。电致变色材料的一般主要原材料是氧化钨，并且，例如电致变色材料必须与电子源(例如透明导电层)以及离子(正离子或负离子)源(例如离子导电电解质)接触。另外，已知，能够可逆地注入正离子的对电极(acounterelectrode)应该在宏观上与电致变色材料层相关，相对于电致变色材料层对称，使得电解质用作单一离子介质。对电极的主要原材料必须是具有自然颜色的层，或者在电致变色层为着色的状态下至少透明或几乎不着色。通常将包含氧化镍或氧化铱作为主要原材料的阴离子电致变色材料用作对电极，因为氧化钨是阳离子电致变色材料，即，其着色态对应于最还原态。此外，还提出了使用处于相应氧化态的光学中性材料，例如氧化铈，例如导电聚合物(聚苯胺)或普鲁士蓝或有机材料。在韩国专利公开号2011-0043595中，公开了一种电可控面板，特别是一种具有旨在控制红外反射以形成窗玻璃的电致变色装置。在美国专利公开号2007-0058237中，公开了包括离子存储层、透明固体电解质层、电致变色层和反射层的多层体系的电致变色元件。但是，在韩国专利公开号2011-0043595中，单独使用铱作为离子存储层的主要原材料。在该专利中，存在的问题在于：由于铱不耐紫外(UV)光或潮湿而分解，铱与钨等直接接触时发生短路。在美国专利公开号2007-0058237中，存在的问题在于：必须施行复杂的工艺以形成多孔反射层，使得水或水分子可以在其中通过等。技术问题已经做出本专利技术，以解决现有技术中出现的上述问题。由于铱和钽(优选氢化铱和氢化钽)同时沉积，解决了当在电致变色装置中仅使用铱时，由于铱不耐紫外(UV)光或潮湿而分解，铱与钨直接接触时会发生短路等问题。并且由于使用共沉积的氢化化合物，提供了能够通过简单工艺形成无孔反射层的电致变色装置，而不用通过复杂工艺形成通过移动水分子而注入电致变色所需的离子的多孔反射层。
技术实现思路
根据一个实施方式的电致变色装置包括透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层以及反射层或透明导电层，其中所述离子存储层包含铱原子和钽原子，其中所述电解质层包含钽原子，其中所述电致变色层包括钨原子，其中所述电致变色层的钨原子和所述离子存储层的铱原子和钽原子中的至少一个被氢化，其中所述反射层是无孔的。其中，所述透明导电层包括选自铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)、钨掺杂氧化锌(WZO)和钨掺杂氧化锡(WTO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铟掺杂氧化锌(IZO)和铌掺杂氧化钛(ZnO)中的至少一种氧化物。其中，所述离子存储层包含20～38重量％的铱原子。其中，所述离子存储层包括式HalrO2(式中，0<a<2)所示的氢化铱氧化物和式HbTa2O5(式中，0<b<5)所示的氢化钽氧化物。其中，所述电致变色层包含式HcWO3(式中，0<c<3)所示的氢化钨氧化物。其中，所述反射层包含选自铝、银、铷、钼、铬、钌、金、铜、镍、铅、锡、铟和锌中的至少一种。所述透明导电层的厚度为150～800nm，所述离子存储层的厚度为50～500nm，所述电解质层的厚度为180～800nm，所述电致变色层的厚度为140～650nm，所述反射层的厚度为30～280nm。其中，所述离子存储层包含14.9～73.3重量％的铱原子。其中，所述离子存储层包含14.9～59.8重量％的铱原子。其中，所述离子存储层包含14.9～23.2重量％的铱原子。其中，所述离子存储层包含20.2～23.2重量％的铱原子。有益效果根据本专利技术的电致变色装置的效果在于，由于铱和钽(优选氢化铱和氢化钽)同时沉积，解决了当在电致变色装置中仅使用铱时，由于铱不耐紫外(UV)光或潮湿而分解，铱与钨直接接触时会发生短路等问题。效果还在于，由于使用共沉积的氢化化合物，可以通过简单工艺形成无孔反射层，其中氢离子在该工艺中被直接注入，而不是通过移动水分子而注入电致变色所需的离子。附图说明图1显示了根据本专利技术一个实施方式的电致变色装置的结构图。图2显示了含有氢化钨的多孔薄膜的表面图。图3显示了含有氢化钨的薄膜的厚度图。图4显示了共沉积有氢化钽和氢化铱的薄膜的表面图。图5是与其上共沉积了氢化钽和氢化铱的薄膜的厚度有关的图。图6显示了共沉积有氢化钽和氢化铱的薄膜的透射率的测量结果图。图7显示了当测量其上共沉积了氢化钽和氢化铱的薄膜的透射率时，施加到薄膜的电功率的测量结果图。图8显示了含有氢化钨的薄膜的透射率的测量结果的图。图9显示了测量含有氢化钨的薄膜的透射率时，对薄膜施加的电功率的测量结果的图。图10显示了电流与根据第一实施方式的离子存储层的铱重量比施加到离子存储层的电压的比率的图。图11是根据本专利技术第二实施方式的电致变色装置的示意图。图12是沿图1的线I-I'截取的截面图。图13～17是图2的制造工艺图。具体实施方式参照附图和以下详细的实施方式应当清楚地理解本专利技术的优点和特征及其实现方法。然而，本专利技术不限于要公开的实施方式，并可以以各种不同的形式来实施。提供实施方式是为了向本领域技术人员充分解释本专利技术以及充分解释本专利技术的范围。本专利技术的范围仅由权利要求限定。除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以以本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义使用。另外，除非另外明确定义，否则通常使用的预定义术语不应理想或过度解释。在下文中，将详细描述根据本专利技术的电致变色装置。如图1所示，根据本专利技术第一实施方式的电致变色装置可以是这样的电致变色装置：其中反射层110或透明导电层120、中间层130和透明导电层170以这样的顺序堆叠，其中，中间层130可以包括电致变色层140、电解质层150和离子存储层160，其中离子存储层可以包括铱原子和钽原子，其中电解质层可以包括钽原子，其中电致变色层的钨原子和离子存储层的铱原子和钽原子中的至少一个可以被氢化，其中反射层可以是无孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致变色装置，包括透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层以及反射层或透明导电层，所述电致变色装置具有以下特征：所述离子存储层包含铱原子和钽原子，所述电解质层包含钽原子，所述电致变色层包括钨原子，所述电致变色层的钨原子和所述离子存储层的铱原子和钽原子中的至少一个被氢化，所述反射层是无孔的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.07 KR 10-2016-0027014;2016.05.04 KR 10-2011.一种电致变色装置，包括透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层以及反射层或透明导电层，所述电致变色装置具有以下特征：所述离子存储层包含铱原子和钽原子，所述电解质层包含钽原子，所述电致变色层包括钨原子，所述电致变色层的钨原子和所述离子存储层的铱原子和钽原子中的至少一个被氢化，所述反射层是无孔的。2.根据权利要求1所述的电致变色装置，其中，所述透明导电层包括选自铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、硼掺杂氧化锌(BZO)、钨掺杂氧化锌(WZO)和钨掺杂氧化锡(WTO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铟掺杂氧化锌(IZO)和铌掺杂氧化钛(ZnO)中的至少一种氧化物。3.根据权利要求1所述的电致变色装置，其中，所述离子存储层包含20～38重量％的铱原子。4.根据权利要求1所述的电致变色装置，其中，所述离子存储层包括式HalrO2(式中，0&...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴翔显，金炳东，
申请(专利权)人：力海科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR