具有颜色反射和透射的电致变色器件制造技术

本公开总体上涉及电致变色器件，其按以下顺序包括基本上透明的基底(402)；任选的扩散阻挡层(412)；交错的指数匹配层的叠层，其包括第一指数匹配层(414)和第二指数匹配层(416)，第一指数匹配层优选地由TiOx或Nb

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有颜色反射和透射的电致变色器件相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月16日提交的题为“ELECTROCHROMICDEVICECOLORREFLECTANCEANDTRANSMISSION”的美国临时专利申请62/644,261的权益，其通过引用整体并入本文。
本公开大体上涉及电致变色器件，并且更具体地，涉及在电致变色器件中以材料层调节颜色。
技术介绍
电致变色是当材料被置于不同电子状态下(通常是经受电压变化)时在光学特性方面呈现出可逆电化学介导变化的现象。光学特性通常是颜色、透射率、吸光度以及反射率中的一个或多个。电致变色材料可以结合到例如窗和镜子内。此类窗和镜子的光学特性受到电致变色器件和光路上其他材料的层的组成变化的影响。
技术实现思路
某些方面涉及电致变色器件，其包括交错的反射指数匹配层的叠层，所述反射指数匹配层包括第一指数匹配层和第二指数匹配层。第一指数匹配层具有比第二指数匹配层更高的折射指数。某些方面涉及电致变色器件，其以以下顺序包括：基本透明的基底，交错的指数匹配层的叠层，第一导电层(例如，透明导电氧化物层)，固态和无机电致变色叠层，以及第二导电层(例如，透明导电氧化物层)。交错的指数匹配层的叠层包括第一指数匹配层和第二指数匹配层。第一指数匹配层具有比第二指数匹配层更高的折射指数。在某些情况下，第一指数匹配层是TiOx材料层或Nb2O5材料层。在某些情况下，电致变色器件还包括扩散阻挡层。在某些情况下，第一指数匹配层是折射指数在约2.2至约2.7范围内的透明材料。某些方面涉及电致变色器件，其以以下顺序包括基本上透明的基底(例如钠钙玻璃)，扩散阻挡层，TiOx材料层或Nb2O5材料层，第一导电层(例如，透明导电氧化物层)，固态和无机电致变色叠层以及第二导电层(例如透明导电氧化物层)。在某些情况下，电致变色器件还包括一个或多个减轻缺陷的绝缘层。下面将参考附图更详细地描述这些和其它特征和实施方案。附图说明图1描绘了根据各方面的电致变色器件的横截面的示意图。图2A和图2B描绘了根据某些方面的电致变色器件的横截面的示意图。图3描绘了根据实施方案的在基底上的涂层的横截面的示意图，其包括电致变色器件叠层，将电致变色器件叠层夹在中间的第一和第二导电层以及介于基底和第一导电层之间的中间层。图4描绘了根据实施方案的电致变色器件的横截面的示意图，其在基底和第一导电层之间具有一个或多个中间层。图5是根据实施方式的电致变色器件的横截面的显微照片。图6描绘了根据实施方案的电致变色器件的横截面的示意图，其具有一个或多个中间层，以及扩散阻挡层和包括TiOx层或Nb2O5层的指数匹配(IM)层。图7A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图7B描绘了模型化透射率对入射到图7A的电致变色器件的波长的曲线图。图8A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图8B描绘了模型化透射率对入射到图8A的电致变色器件的波长的曲线图。图9A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图9B描绘了模型化透射率对入射到图9A的电致变色器件的波长的曲线图。图10A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图10B描绘了模型化透射率对入射到图10A的电致变色器件的波长的曲线图。图11A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图11B描绘了模型化透射率对入射到图11A的电致变色器件的波长的曲线图。图12A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图12B描绘了模型化透射率对入射到图12A的电致变色器件的波长的曲线图。图13A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图13B描绘了模型化透射率对入射到图13A的电致变色器件的波长的曲线图。图14A描绘了根据实现方式的模型化反射率对入射到电致变色器件的波长的曲线图。图14B描绘了模型化透射率对入射到图14A的电致变色器件的波长的曲线图。具体实现方式某些方面涉及具有材料层的电致变色器件，该材料层不仅被配置用于调整颜色反射率/透射率和其他光学特性，而且还用于改善过程控制。这些电致变色器件包括第一导电层、第二导电层以及在第一和第二导电层之间的电致变色叠层。在某些情况下，电致变色器件包括在基底和第一导电层之间的中间材料层。这些中间材料层可以具有扩散阻挡层和/或指数匹配材料层，用于控制光(颜色)的波长的反射和透射。这些中间材料层的厚度和材料也可以被配置为减少雾度并改善过程控制。这些和其他方面在下面参考附图进行描述。附图中示出的特征可能不是按比例的。例如，某些附图中材料层的厚度可能不是按比例的。I.电致变色器件结构在转向对基本透明的基底和第一透明导电层之间的中间材料层的设计的更详细描述之前，提供电致变色器件的结构的实例。电致变色器件通常包括将电致变色叠层夹在中间的两个导电层(有时在本文中称为“导体”)。电致变色叠层通常包含电致变色(EC)层、对电极(CE)层以及任选的允许离子传输但是电绝缘的一个或多个离子传导(IC)层。IC层的离子传导性和电绝缘性越高，则该器件分别在着色和保留其颜色方面的效率越高。图1是根据实施方案的电致变色器件100的横截面的示意图。电致变色器件100包括基底102(例如，玻璃)、第一导体110、电致变色叠层120，以及第二导体130。可操作地在电致变色叠层120上施加电位的电压源20影响电致变色器件100在色彩状态之间的转换，例如，在漂白状态和着色状态之间。在某些实施方式中，电致变色器件100还包括在基底102和第一导体110之间的一个或多个层中的扩散阻隔层。在一些情况下，基底102可以制造有扩散阻隔层。在某些实施方案中，电致变色叠层是三层叠层，其包含EC层、任选的允许离子传输但是电绝缘的IC层，以及CE层。EC层和CE层之间夹置有IC层。通常但不一定，EC层是基于氧化钨的并且CE层是基于氧化镍的，例如分别为阴极着色和阳极着色的。在一实施方案中，电致变色叠层的厚度在约100nm至约500nm之间。在另一实施方案中，电致变色叠层的厚度在大约410nm至大约600nm之间。例如，EC叠层可以包含厚度在约200nm和约250nm之间的电致变色层、厚度在约10和约50nm之间的IC层，以及厚度在约200nm至300nm之间的CE层。图2A和图2B是根据实施方案的电致变色器件200的示意性横截面。电致变色器件200包括基底202、第一导体210、电致变色叠层220，以及第二导体230。电致变色叠层220包括电致变色层(EC)222、任选的离子传导(电阻抗)层(EC)224以及对电极层(CE)226。电压源22可操作地在电致变色叠层220上施加电压电位，以影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电致变色器件，其按以下顺序包括：/n基本上透明的基底；/n交错的指数匹配层的叠层，其包括第一指数匹配层和第二指数匹配层，第一指数匹配层的折射率比第二指数匹配层的折射率高；/n第一导电层；/n固态和无机电致变色叠层；和/n第二导电层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180316 US 62/644,2611.一种电致变色器件，其按以下顺序包括：
基本上透明的基底；
交错的指数匹配层的叠层，其包括第一指数匹配层和第二指数匹配层，第一指数匹配层的折射率比第二指数匹配层的折射率高；
第一导电层；
固态和无机电致变色叠层；和
第二导电层。


2.根据权利要求1所述的电致变色器件，其中第一指数匹配层是TiOx材料层或Nb2O5材料层。


3.根据权利要求2所述的电致变色器件，其中第二指数匹配层是氧化硅层。


4.根据权利要求1所述的电致变色器件，还包括扩散阻挡层。


5.根据权利要求4所述的电致变色器件，其中所述扩散阻挡层位于所述基本透明的基底与所述第一指数匹配层之间。


6.根据权利要求5所述的电致变色器件，其中所述扩散阻挡层是氧化硅层。


7.根据权利要求1所述的电致变色器件，其中所述第一导电层和第二导电层中的每一个是透明导电氧化物层。


8.根据权利要求1所述的电致变色器件，其中所述第一导电层和第二导电层中的每一个是氟化氧化锡(FTO)层、氧化铟锡(ITO)层和氧化铝锌(AZO)层中的一个。


9.根据权利要求1或3所述的电致变色器件，其中所述第二指数匹配层的厚度在大约20nm至大约30nm的范围内。


10.根据权利要求1所述的电致变色器件，其中所述第一指数匹配层是折射率大于约...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·T·罗兹比金，J·G·H·马修，
申请(专利权)人：唯景公司，
类型：发明
国别省市：美国;US