[发明专利]具有多孔结构的电致变色装置及其制程方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变色组件与其制程，特别涉及一种具有多孔结构的电致变色装置与其制程方法，通过电浆处理于该电致变色装置的电致变色层的表面，使表面形成多孔结构，将可有效增加整个电致变色层的比表面积，提高比电容量，提高整体的催化效率，进而缩短其调光时间。

背景技术

变色材料是指材料在外界能量(光、热能或电)的作用下，产生颜色的变化，并将之记忆或记录。电致变色(Electrochromism)便是经由施加电压使材料产生氧化或还原的可逆反应导致颜色变化。电致变色材料及其系统装置具有高度的使用控制性、较宽广的波长范围与高光学密度等优点，于着色状态下可阻挡大部分可见光和红外光，而达到滤光与节能的目的，目前可应用于各种领域，例如：车辆镶嵌玻璃(如车窗、天窗)、大楼镶嵌玻璃、显示设备、光学组件、镜体及电磁波照射的遮蔽物等等，因此电致变色材料近年来渐成智能型材料科技之一主流。

电致变色材料被分类为还原态着色材料(Cathodic coloration)与氧化态着色材料(Anodic coloration)。还原态着色材料指因获得电子而呈色者，代表性材料如WO₃、MnO₃与TiO₂；而氧化态着色材料指因失去电子而呈色者，代表性材料如NiO_x与IrO₂；其他包括无机金属氧化物的电致发光材料如：Ir(OH)x，MoO₃，V₂O₃，Cr₂O₃等等。值得注意的是，上述的电致发光材料皆必须在含有锂离子或氢离子的电解质环境中方能产生颜色的变化。

参照美国专利公告第6,193,379号，其公开了一种电致变色装置，其主要用于车内的后视镜(rearview mirror)。其中，该专利的电致变色装置的电致变色材料与用于传导离子的电解质掺混在一起，所以必须持续通入较高电压，才可维持在变色状态，因而无法具有着色记忆(color memory effect)的功效。然而，该专利的电致变色材料使用溶液态，当整个装置被弯折时，将可能致使该电致色变材料渗露出如此亦同时影响后续应用范围。此外，习知固态电解质(例如LiNbO₃或Ta₂O₅)需要在持续施加较高电压下才可完成着色或去色，且所花费的调光时间较长。

参照中国专利公告第102,183,863A号，其公开了一种电致变色器件及其制程方法，其主要提供一种具多孔电极的电致变色器件。其中，该专利的多孔电极的电致变色器件具有稳定的循环性能，且颜色切换时间较短。然而，该专利并未对其制程方法作详细的描述，再加上该电致变色器件为染料电极，当整个装置封装后，将可能致使该电致色变材料渗露出如此亦同时影响后续应用范围。此外，习知多孔染料电极为有机染料容易变质，缺乏长效稳定性。

参照中国专利公告第101,166,014号，其公开了一种多孔氧化钨薄膜的制程方法，其主要利用湿式蚀刻方式而得多孔氧化钨薄膜。该专利而得的氧化钨薄膜孔径及孔细度可调控且分布均匀，十分适宜应用于电致变色组件。然而，该专利使用的湿式蚀刻制程无法应用于微米下材料且亦有高度化学物。此外，习知湿式蚀刻制程中高度化学物对电致变色器件有高度污染性，影响其封装后电致变色性。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明的主要目的在于提出一种具有多孔结构的电致变色装置。藉由电浆处理于电致变色层的表面，使表面形成平均孔径为5奈米至100奈米间的多孔结构，将可有效增加整个电致变色层的比表面积，提高比电容量，可降低驱动电压与提高整体的催化效率，进而缩短其调光时间。

本发明另提供一种具有多孔结构的电致变色装置的制程方法。藉由电浆处理于电致变色装置的电致变色层与辅助电致变色层的表面，使表面形成平均孔径为5奈米至100奈米间的多孔结构。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：提出一种具有多孔结构的电致变色装置，其包含：一第一透明基材；一第一透明导电层，被覆于第一透明基材的一表面，形成一第一透明导电基材；一电致变色层，由一第一多孔结构组成，被覆于第一透明导电层的一表面，第一多孔结构的平均孔径为5奈米至100奈米间；

一第二透明基材；一第二透明导电层，被覆于第二透明基材的一表面，形成一第二透明导电基材；一辅助电致变色层，由一第二多孔结构组成，被覆于第二透明导电层的表面，第二多孔结构的平均孔径为5奈米至100奈米间；