專利名稱：：一種電致變色鏡反射層材料及其器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電致變色鏡組建中的反射層材料及其組件，主要應(yīng)用于汽車防眩目后視鏡，智能窗，液晶顯示面板，LED等相關(guān)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：電致變色器件是指在外加電壓的驅(qū)動下，變色材料的光學(xué)性能發(fā)生可逆性的變化，表現(xiàn)在顏色上就會出現(xiàn)著色和褪色變化，根據(jù)著色和褪色的對比可以實現(xiàn)調(diào)光的目的(參見200610049671.2)。和傳統(tǒng)的CRT顯示技術(shù)相比，電致變色器件具有很低的驅(qū)動電壓；色彩可調(diào)等特點。尤其重要的是，電致變色器件超清晰的對比度和寬闊的視角，將成為新一代的紙張型平板顯示器的主流之一。此外，由于電致變色器件顏色的改變可以起到對光的調(diào)制，在汽車工業(yè)中的可用于防眩目后視鏡，在房屋建筑中作為一種新型的智能玻璃。電致變色器件(參見發(fā)明專利200710160205.6)—般包含玻璃基板2和7，框膠5，電致變色材料4，透明導(dǎo)電層6，導(dǎo)電反射層3。由于電致變色材料含有陰極電致變色材料和陽極電致變色材料，對透明導(dǎo)電層和導(dǎo)電反射層有一定的腐蝕性，因此需要透明導(dǎo)電層和導(dǎo)電反射層需要一定的耐腐蝕性。在目前的透明導(dǎo)電層一般選用ITO，摻雜氟的ITO，ZnO，Zn3In206，ITO/金屬/ITO(IMI)等，此類材料屬于無機方面的，耐腐蝕性較好。在導(dǎo)電反射層(見附圖2)中Al是具有高反射率，但穩(wěn)定性比較差，很容易受到環(huán)境的腐蝕，一般很少用來做單獨的導(dǎo)電反射層，因此導(dǎo)電反射層一般選用銀合金之類的金屬合金，主要是因為銀具有較高的反射率，鍍制在玻璃上的反射率可以達(dá)到98%以上，但同時銀的穩(wěn)定性比較差，容易凝聚，出現(xiàn)外觀上的缺陷，因此有很多產(chǎn)品選用銀合金作為導(dǎo)電反射膜的材料。這些材料主要有Ag/Au,Ag/Pt,Ag/Pd等貴金屬組成的合金，具有較高的穩(wěn)定性，但由于成本較高，后來就有人添加了Cii，Ti，不銹鋼，Ni等用來提高穩(wěn)定性，降低成本。在電致變色器件中的工作原理為導(dǎo)電反射層3提供電子，透明導(dǎo)電層6提供空穴。為了降低驅(qū)動電壓，就需要提高電子和空穴的注入效率。因此要求陽極的功函數(shù)(功函數(shù)是指要使一粒電子立即從固體表面逸出所必須提供的最小能量)盡可能高，陰極的功函數(shù)盡可能低。陽極一般是采用具有高的功函數(shù)的透明金屬(如Au)、透明導(dǎo)電聚合物(如聚苯胺)和ITO導(dǎo)電玻璃，最普遍采用的陽極材料是ITO,它具有的功函數(shù)為4.7eV。上述銀合金陰極的功函數(shù)也相對比較高，降低了電子的注入效率。由此引起驅(qū)動電壓升高，使電致變色器件或LCD等器件加速老化，性能下降。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種性能優(yōu)良的導(dǎo)電反射層材料，具有較高的反射率和穩(wěn)定性的同時降低電極與變色材料之間的接觸勢壘，降低驅(qū)動電壓，提高變色效率，延長器件的使用壽命，另外以這種具有優(yōu)良性能的銀合金作為導(dǎo)電反射膜，提供一種性能穩(wěn)定的電致變色器件。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為提供了鍍制玻璃上的導(dǎo)電反射薄膜，導(dǎo)電反射薄膜的基本組成為Ag，然后添加一些相關(guān)的元素以提高反射層的性能。在Ag中添加貴金屬如Au，Pt，Pd，Rh，或者Ru等或者它們幾種，主要為了保證較高反射率的同時，提高其穩(wěn)定性，添加量為0.01%15質(zhì)量％，優(yōu)選為1%6質(zhì)量％,因為添加量低了合金的穩(wěn)定性不夠，添加量高了之后反射率比較低。為了降低銀合金的功函數(shù)，添加了具有低功函數(shù)的金屬，如Li，Na，Al，K，Ca，Hf，Nb,Sr，Ce，Nd，Lu，In，Mg，Rb，Th，Tb，Y，或者In，或者它們幾種，添加量為0.001%3質(zhì)量％，優(yōu)選為0.1%1.5質(zhì)量％，使銀合金的功函數(shù)小于等于4.2eV，就是不超過4.2eV意思。陽極ITO的功函數(shù)為4.7eV，同時為了保證電致變色器件具有高的電子注入效率，通常選用功函數(shù)盡可能低的材料作為陰極，陰極的功函數(shù)越低，電子的注入勢壘高度越小，驅(qū)動電壓越小，器件的變色效率就越高，器件的使用壽命越長。大多數(shù)穩(wěn)定的金屬材料功函數(shù)大于4.6eV,甚至大于5.0eV，只有一些活潑金屬的功函數(shù)小于3eV。常用的活潑金屬電極有Ba和Ca，利用這兩種電極材料制備的器件顯示出優(yōu)異的變色性能，但活潑金屬很容易形成氧化物而影響器件的性能。由于活潑金屬電極極易在空氣中氧化，影響器件的穩(wěn)定性，可以采用功函數(shù)比較低的活潑金屬和高功函數(shù)且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬合金材料，合金的功函數(shù)比活潑金屬電極的功函數(shù)要大一些，但是它們的化學(xué)穩(wěn)定性要好很多。在本發(fā)明中，應(yīng)用的電致變色器件變色原理是由于空穴和電子注入時引起陰極和陽極變色材料在相應(yīng)的電極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，提高陽極的功函數(shù)和降低陰極的功函數(shù)可以減少勢壘，降低驅(qū)動電壓，如果用ITO同時做陰極和陽極，制成電致變色器件之后的驅(qū)動電壓為1.38V，如果把陰極換成金屬電極(如Ag及Ag的合金等)，驅(qū)動電壓就將為1.15V左右，按照本發(fā)明在Ag或Ag的合金中添加適量的具有低功函數(shù)的金屬將使驅(qū)動電壓進(jìn)一步降低，如添加Ba等元素，則驅(qū)動電壓降為1.02V。驅(qū)動電壓的降低可以延長變色器件使用壽命。適于添加的低功函數(shù)的金屬有Li，Na，K，Ca，Mn，Y，In，Hf，Nb，或Sr等元素；稀土元素中有Ce，Nd,Lu，或Th等元素，但并不局限于這些金屬元素。由于這些合金膜與玻璃基片的粘附性能不夠好，所以需要在這個合金膜與玻璃基片之間鍍上一層過渡層，提高合金膜的粘附性能。過渡層可以為Cr、不銹鋼、Al、Ti、Ni、ITO、Zn3In206、摻氟ITO、或ZnO等作為過渡層，過渡層的厚度為5nm200腿，優(yōu)選為10nm80腿。銀合金反射膜的薄膜方塊電阻《10歐姆，反射率》90%。為了達(dá)到上述目的，對含有低功函數(shù)的金屬Ag合金進(jìn)行了深入的研究，涉及反射器用銀合金反射膜，及采用該銀合金反射膜制成電致變色器件或LCD器件或OLED器件。其在LCD或LED器件或OLED器件的陰極，用鍍有ITO或透明導(dǎo)電膜的玻璃作為陽極，環(huán)氧樹脂為框膠，再在這個空腔里面填充電致變色材料，然后用UV膠點膠封口，制得電致變色器件；其中電致變色鏡反射層材料，采用的反射膜為銀合金反射膜，銀合金的功函數(shù)小于等于4.2eV。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于導(dǎo)電反射層材料性能優(yōu)良，具有較高的反射率和穩(wěn)定性，同時降低電極與變色材料之間的接觸勢壘，降低驅(qū)動電壓，提高變色效率，延長器件的使用壽命，另外以這種具有優(yōu)良性能的銀合金作為導(dǎo)電反射膜，提供一種性能穩(wěn)定的電致變色器件。圖1為本發(fā)明實施例器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為反射膜與基體的示意圖。具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述?！捎?9.99(wt以下相同)％以上的高純度銀，純度99.9。/。以上的Pd，Pt，Ru，Rh，Au，Li，Na,K，Ca，Mn,Y，In，Hf，Nb，Sr，Ce，Nd，Lu，Th等中的一種或幾種制備銀合金，然后用此合金鍍制導(dǎo)電反射膜，其詳細(xì)的數(shù)據(jù)如下表l.-<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述鍍膜的反射率，功函數(shù)，驅(qū)動電壓，耐腐蝕性，制成電致變色器件之后的反射率，反射層的耐久性數(shù)據(jù)如下表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種電致變色鏡反射層材料，其特征在于采用的反射膜為銀合金反射膜，銀合金的功函數(shù)小于等于4.2eV。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于反射膜用于電致變色器件或LCD器件或LED器件或OLED器件中，其中含有0.001%3.0質(zhì)量％的低功函數(shù)的金屬元素。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于低功函數(shù)的元素是Li、Na、Al、K、Ca、Mn、Y、In、Hf、Nb、Sr、Ce、Nd、Lu、Th的一種或者幾種。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于銀合金反射膜，其中含有0.0P/。15質(zhì)量。/。的Pd、Pt、Ru、Rh、Au中的一種以上。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于銀合金反射膜膜厚為5nm350nm。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于銀合金反射膜與基體之間鍍有Cr或Al或Ti或Ni或不銹鋼或ITO或Zn3In206或摻氟ITO或ZnO作為過渡層，其過渡層的厚度為5nm200nm。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致變色鏡反射層材料，其特征在于銀合金反射膜的薄膜方塊電阻《10歐姆，反射率>90%。8、一種電致變色器件，其在LCD或LED器件或OLED器件的陰極，用鍍有ITO或透明導(dǎo)電膜的玻璃作為陽極，環(huán)氧樹脂為框膠，再在這個空腔里面填充電致變色材料，然后用UV膠點膠封口，制得電致變色器件；其特征在于電致變色鏡反射層材料，采用的反射膜為銀合金反射膜，銀合金的功函數(shù)小于等于4.2eV。全文摘要一種電致變色鏡反射層材料，其特征在于采用的反射膜為銀合金反射膜，銀合金的功函數(shù)小于等于4.2eV和相關(guān)的電致變色器件，其在LCD或LED器件或OLED器件的陰極，用鍍有ITO或透明導(dǎo)電膜的玻璃作為陽極，環(huán)氧樹脂為框膠，再在這個空腔里面填充電致變色材料，然后用UV膠點膠封口，制得電致變色器件；其導(dǎo)電反射層材料性能優(yōu)良，具有較高的反射率和穩(wěn)定性，同時降低電極與變色材料之間的接觸勢壘，降低驅(qū)動電壓，提高變色效率，延長器件的使用壽命，另外以這種具有優(yōu)良性能的銀合金作為導(dǎo)電反射膜，提供一種性能穩(wěn)定的電致變色器件。文檔編號G02F1/153GK101419374SQ20081016231公開日2009年4月29日申請日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者吳黎輝,強孫,曹貞虎,步鴻莉,肖建康,陳克波申請人:寧波市金榜汽車電子有限公司