一种在电致变色器件中富集锂的方法及电致变色器件技术

本发明专利技术公开了一种在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，包括：将第一靶材以惰性气体掺杂第一反应气在第一导电层上进行反应溅射，形成电致变色层，沉积所述电致变色层时，使用含锂靶材以所述惰性气体掺杂第二反应气，与所述电致变色层进行共沉积或交错沉积；在所述电致变色层上形成离子传导层；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。本发明专利技术的技术效果在于：在电致变色层中形成局部锂含量的高浓度，提升了电致变色器件的着色对比度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种在电致变色器件中富集锂的方法及电致变色器件
本专利技术涉及电致变色领域，尤其涉及一种在电致变色器件中富集锂的方法及电致变色器件。
技术介绍
电致变色是指光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆颜色变化的现象。电致变色技术发展已有四十余年，电致变色器件(ElectrochromicDevice，ECD)由于其具有对透射光强度的连续可调性、能量损耗低、具有开路记忆功能等特点，在智能窗、显示器、航天器温控调制、汽车无眩后视镜、武器装备隐身等领域具有广阔的应用前景。基于ECD的玻璃作为一类全新的智能窗，能按舒适需求来调节入射太阳光的强度，有效降低耗能，展示出了显著的节能效果。随着人类对消费产品要求的不断提高，ECD在汽车、家电家具、航天航空、轨道交通、绿色建筑等领域展现出巨大的市场前景和应用价值，电致变色产品已经引起国内外越来越广泛的关注和重视，是继吸热玻璃、热反射镀膜玻璃、低辐射玻璃之后的新一代高效建筑节能产品。在传统电致变色器件中，功能层沉积完毕后都需要在每个功能层上沉积(掺杂)锂，之后退火令锂离子扩散进入功能层内部并在功能层之间形成界面，促进锂离子在通电后的传导速度，锂的分布梯度主要由金属锂在各膜层的扩散溶解度决定。然而，这种由金属锂扩散形成的锂的分布往往并不是电致变色器件所需的最佳锂的分布，由此直接导致了得到的电致变色器件的稳定性和着色对比度较差。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是在电致变色器件中更好的掺杂锂离子，增强电致变色器件的稳定性和着色对比度。为实现上述目的，本专利技术提供了一种在电致变色器件中富集锂的方法，包括：将第一靶材以惰性气体掺杂第一反应气在第一导电层上进行反应溅射，形成电致变色层，；在所述电致变色层上形成离子传导层；将第二靶材以所述惰性气体掺杂所述第一反应气在所述离子传导层上进行反应溅射，形成离子存储层；在所述离子存储层上形成第二导电层；还包括以下步骤：沉积功能层时，使用含锂靶材以所述惰性气体掺杂第二反应气，与至少一个所述功能层进行共沉积或交错沉积，所述功能层包括所述电致变色层和所述离子存储层。进一步地，还包括：将沉积完毕的所述电致变色器件在真空下于200至300℃下进行退火处理。进一步地，所述第一反应气和所述第二反应气为氧气，所述第一反应气与所述惰性气体的体积比大于所述第二反应气与所述惰性气体的体积比。进一步地，所述第二反应气与惰性气体的体积比为100％∶0％至0.1％∶99.9％。进一步地，所述第一反应气和所述第二反应气的至少之一还包括含氮气体。进一步地，所述含氮气体选自以下气体的一种或多种：氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、氟化氮。进一步地，所述含锂靶材为锂靶材。进一步地，所述含锂靶材为氧化锂靶材。进一步地，所述交错沉积为多次交错沉积。进一步地，所述第一靶材包括以下材料之一或它们的氧化物组成的群组：钨、钼、铌、钛、钽。进一步地，所述第二靶材包括以下材料之一或它们的氧化物组成的群组：镍、铱、钴、锰、钨。本专利技术还提供了一种电致变色器件，包括：基底、第一导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层和第二导电层；所述第一导电层被堆叠在所述基底上，所述电致变色层被堆叠在所述第一导电层上，所述离子传导层被堆叠在所述电致变色层上，所述离子存储层被堆叠在所述离子传导层上，所述第二导电层被堆叠在所述离子存储层上；其中，所述电致变色层和所述离子存储层中的至少一个包括多个锂富集区，所述锂富集区中的锂含量高于所述锂富集区所在功能层内的其他区域，所述功能层包括所述电致变色层和所述离子存储层。进一步地，所述锂富集区中的锂含量至少比相邻区域锂含量相对值高15％进一步地，所述锂富集区包括以下材料中的一种或多种：氧化锂、氮化锂。进一步地，所述电致变色层中包括阴极着色材料，所述离子存储层中包括阳极着色材料。进一步地，所述阴极着色材料选自以下材料的一种或多种：氮氧化钨、氮氧化钼、氮氧化铌、氮氧化钛、氮氧化钽；所述阳极着色材料选自以下材料的一种或多种：氮氧化镍、氮氧化铱、氮氧化锰、氮氧化钴、氮氧化钨镍、氮氧化钨铱、氮氧化钨锰、氮氧化钨钴。本专利技术的技术效果在于：在电致变色层中引入锂离子并形成局部锂含量的高浓度，进一步提升了电致变色器件的着色对比度和稳定性。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术一实施例的方法流程图；图2为本专利技术一实施例的结构示意图；图3为本专利技术实施例与对比例的锂含量对比曲线。附图标记说明：100-基底；105-第一导电层；110-电致变色层；115-离子传导层；120-离子存储层；125-第二导电层；400-锂富集区。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。出于简略描述的目的，在此定义本专利技术所称“氮含量”为氮原子摩尔数占电致变色器件单个功能层的整体原子摩尔数的百分比值。本专利技术所称“锂含量”为原子摩尔数的百分比值。如图1所示，本专利技术公开了在电致变色器件中富集锂的方法，包括：步骤S201：将第一靶材以惰性气体掺杂第一反应气在第一导电层105上进行反应溅射，形成电致变色层110，沉积所述电致变色层110时，使用含锂靶材以惰性气体掺杂第二反应气，与电致变色层110进行交错沉积或共沉积；为了防止在进行反应溅射时由第一靶材、含锂靶材和步骤S203中的第二靶材溅射出的离子被外界的氧气进一步氧化，导致无法调整成膜的具体氧化物比例，需要令溅射区外保持无氧惰性气体气氛，防止外部环境干扰，确保离子的氧化反应只在溅射区内发生。惰性气体一般使用氩气。本实施例中使用抽气通道将靶材周围的逸出溅射区的含氧气体抽走。第一导电层105可利用真空镀膜、蒸发镀膜、溶胶凝胶等工艺直接沉积在基底100上，也可直接在具有第一导电层105的基底100上沉积电致变色层110。电致变色层110通过等离子真空镀膜法将第一靶材反应溅射在第一导电层105上。具体地以惰性气体，优选为氩气，并掺杂第一反应气进行反应溅射。第一反应气可以为氧气，也可进一步掺杂含氮气体。第一靶材可以为钨、钼、铌、钛、钽中的一种或多种。溅射过程中，靶材上的金属被离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，包括：/n将第一靶材以惰性气体掺杂第一反应气在第一导电层上进行反应溅射，形成电致变色层；/n在所述电致变色层上形成离子传导层；/n将第二靶材以所述惰性气体掺杂所述第一反应气在所述离子传导层上进行反应溅射，形成离子存储层；/n在所述离子存储层上形成第二导电层；/n还包括以下步骤：/n沉积功能层时，使用含锂靶材以所述惰性气体掺杂第二反应气，与至少一个所述功能层进行共沉积或交错沉积，所述功能层包括所述电致变色层和所述离子存储层。/n

【技术特征摘要】
1.一种在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，包括：
将第一靶材以惰性气体掺杂第一反应气在第一导电层上进行反应溅射，形成电致变色层；
在所述电致变色层上形成离子传导层；
将第二靶材以所述惰性气体掺杂所述第一反应气在所述离子传导层上进行反应溅射，形成离子存储层；
在所述离子存储层上形成第二导电层；
还包括以下步骤：
沉积功能层时，使用含锂靶材以所述惰性气体掺杂第二反应气，与至少一个所述功能层进行共沉积或交错沉积，所述功能层包括所述电致变色层和所述离子存储层。


2.根据权利要求1所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，还包括：将沉积完毕的所述电致变色器件在真空下于200至300摄氏度进行退火处理。


3.根据权利要求1所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述第一反应气和所述第二反应气为氧气，所述第一反应气与所述惰性气体的体积比大于所述第二反应气与所述惰性气体的体积比。


4.根据权利要求1所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述第二反应气与惰性气体的体积比为100％∶0％至0.1％∶99.9％。


5.根据权利要求3所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述第一反应气和所述第二反应气的至少之一还包括含氮气体。


6.根据权利要求5所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述含氮气体选自以下气体的一种或多种：氮气、氨气、一氧化氮、二氧化氮、氧化二氮、氟化氮。


7.根据权利要求1所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述含锂靶材为锂靶材。


8.根据权利要求1所述的在电致变色器件中富集锂的方法，其特征在于，所述含锂靶材为氧化锂靶材。


9.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王群华，刘江，吉顺青，
申请(专利权)人：江苏繁华玻璃股份有限公司，南通繁华新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32