[发明专利]温致变色调光器件及制作方法

说明书

本发明提供一种温致变色调光器件及其制作方法，调光器件包括第一透明衬底层、第二透明衬底层和夹持于所述第一透明衬底层和所述第二透明衬底层之间的变色层和电热层，所述变色层包括感温变色材料。本发明的温致变色调光器件可以通过对电热层通电加热达到对变色层中感温变色材料的温度控制，从而实现器件可以随人的意愿主动调光。

技术领域

本发明属于一种智能调光领域，具体涉及一种温致变色调光器件及制作方法。

背景技术

变色玻璃，是一类由玻璃或透明塑料等基材和变色材料所组成的具有调光功能器件，可以通过调节可见光及红外光线的透过率，满足节能或保护隐私的部分要求。变色玻璃主要有光致变色、温致变色和电致变色等。

光致变色是指化合物通过特定波长下的化学反应，使产生具有不同结构和光谱性质的另外一种化合物，该化合物在用另一波长照射时可逆的产生前一种化合物。然而，不管哪种化合物制成的光致变色玻璃安装后，受环境的影响，不同位置产生不同的光强度，出现不同颜色的色差，破坏幕墙玻璃的一致性。

温致变色是指通过环境温度变化来改变入射光的透过或吸收特性的现象。温致变色玻璃一般是在普通钢化玻璃上涂抹上一层可逆性的热致变色材料。感温变色材料较多，其中以钒的氧化物为基础的薄膜涂层是当前研究的热点。VO薄膜具有较高的低温透过率和很低的高温透过率。现在阶段主要存在的问题有两点：(1)VO的相变温度是68℃，必须通过掺杂或改变制备方法等，将VO薄膜的相变温度降低至室温附近。(2)现有研究表明，VO薄膜不论相变前后可见光透过率都较低，多数都小于40％。因此，需要提高VO可见光透射比，以保证室内采光。另外，常规的温致变色是通过环境温度来改变入射光的透过或吸收特性的现象，变色器件的变色不能随人的意愿开启或闭合，比较被动。

电致变色是利用材料的可逆电化学氧化反应，颜色发生变化。市场上已有小批量应用的电致变色玻璃是EC玻璃，其基本结构是由两片玻璃基材和夹在其中的五层薄膜材料构成，五层薄膜分别为透明电热层、电致变色层、离子导体层、离子存储层及另一透明电热层，通常采用的透明导电膜为氧化铟锡(ITO)。电致变色技术壁垒比较高，尤其是全固态电致变色玻璃，直到2012年底才开始小批量商业应用。再加上材料成本居高不下，导致其价格一直居高不下。

基于现有技术分析，开发一种工艺简单、且低成本的主动变色调光器件很有必要。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种温致变色调光器件及其制作方法。

本发明提供一种温致变色调光器件，包括第一透明衬底层、第二透明衬底层和夹持于所述第一透明衬底层和所述第二透明衬底层之间的变色层和电热层，所述变色层包括感温变色材料。

根据本发明的一实施方式，所述电热层的透光率≥70％、面电阻为60～2000Ω/sq；优选透光率＞80％、面电阻300-2000Ω/sq。

根据本发明的另一实施方式，所述电热层包括选自金属氧化物、石墨烯、纳米银线、聚苯胺、聚噻吩中的一种或多种；优选所述电热层为金属氧化物或石墨烯薄膜；优选，所述金属氧化物选自SnO₂、InO₂、ITO、AZO、IZO中的一种或多种。

根据本发明的另一实施方式，所述电热层的厚度为0.3nm-120nm；优选所述电热层的厚度为0.8-2.0nm。

根据本发明的另一实施方式，所述变色层包括感温变色材料和高分子材料，所述感温变色材料选自过渡金属离子感温变色材料、多元醇类配体化合物感温变色材料、有机氮N(R)₃化合物感温变色材料、有机磷P(R)₃化合物感温变色材料中的一种或多种，所述高分子材料选自聚硅氧烷、聚乙烯醇酯、聚丙烯酸酯、环氧树脂中的一种或多种。

根据本发明的另一实施方式，所述变色层中所述感温变色材料的含量0.3-10％