制造熱致變色基板的方法技術(shù)

一種可提高透射率的制造熱致變色基板的方法。所述方法包括步驟：在基底基板上形成作為涂層的第一薄膜，所述第一薄膜的折射率與VO2薄膜不同；通過用純釩涂布所述第一薄膜形成預(yù)熱致變色薄膜；在所述預(yù)熱致變色薄膜上形成作為涂層的第二薄膜，所述第二薄膜的折射率與VO2薄膜不同；熱處理包括所述基底基板、所述第一薄膜、所述預(yù)熱致變色薄膜和所述第二薄膜的所得疊層。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本申請涉及，更具體地，涉及，通過所述方法可提高所述熱致變色基板的透射率。
技術(shù)介紹
熱致變色是指小于和大于特定溫度(即轉(zhuǎn)變溫度(Tc))，過渡金屬的氧化物或硫化物的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得其物理性質(zhì)(電傳導(dǎo)率和紅外線(IR)透射率)忽然改變的現(xiàn)象。當(dāng)玻璃被具有這樣的熱致變色能力的薄膜涂布時，可生產(chǎn)這樣的“智能窗戶”，在或大于預(yù)定的溫度其透射可見光但阻擋近紅外線和紅外線，以防止室內(nèi)溫度的上升。智能窗戶車輛到建筑物中的應(yīng)用在節(jié)能方面可非常有效。呈現(xiàn)熱致變色的材料包含幾種過渡金屬的氧化物，其中，二氧化釩(VO2)由于其轉(zhuǎn)變溫度為68°C，相對接近使實際應(yīng)用變得可能的溫度，所以正在被研究。氧化釩，例如VO2,以多種晶相的形態(tài)存在，例如V203、V3O5, V4O7, V6O11, V5O9, V6013、V4O9, V3O7, V2O5和V02。熱致變色特性只在VO2晶相中出現(xiàn)。因此，使用將玻璃基板加熱到高溫后然后用氧化釩涂布所述玻璃基板的方法，用氧化釩涂布玻璃基板接著后退火的方法等將以各種晶相，例如v203、V3O5, V4O7, V5O9, V6O11,V6013、V4O9, V3O7, V2O5和W2,存在的氧化釩轉(zhuǎn)變成VO2的晶相。然而，通過上述方法制造的所述熱致變色薄膜呈現(xiàn)金屬特性和因此產(chǎn)生的可見光的低透射率的缺陷。為了提高可見光的透射率，可使用減小熱致變色薄膜的厚度的方法。然而，這引起熱致變色薄膜的相變特性變得不均勻的問題。因此，使用通過形成除了所述熱致變色薄膜還包括低折射率和/或高折射率薄膜的多層膜結(jié)構(gòu)以提高可見光的透射率的方法。在相關(guān)技術(shù)的形成多層膜結(jié)構(gòu)的方法中，通過形成高或低折射率薄膜作為下層，用VO2薄膜涂布高或低折射率薄膜，然后用高或低折射率薄膜涂布所述VO2薄膜，產(chǎn)生所述多層膜結(jié)構(gòu)。然而，當(dāng)通過該方法制造所述多層膜結(jié)構(gòu)時，在形成多層膜結(jié)構(gòu)的過程中，VO2薄膜被氧化。然后，VO2相變成氧化釩的不同晶相，例如V2O3或V2O5，這是有問題的。具體地，當(dāng)用VO2薄膜涂布做為下層而形成的高或低折射率薄膜時，在高溫氣氛中氧氣擴(kuò)散入下面的薄膜中，其中所述乂02薄膜作為涂層而形成。因此，VO2相變成氧化釩的不同晶相。此外，當(dāng)用高或低折射率薄膜涂布所述VO2薄膜時，所述VO2薄膜在反應(yīng)濺射時暴露于氧氣中，其中所述高或低折射率薄膜形成為涂層。然后，氧氣擴(kuò)散入VO2薄膜，因此VO2相變成氧化釩的不同晶相。因此，當(dāng)通過現(xiàn)有技術(shù)的方法形成用于提高熱致變色玻璃的透射率的多層膜結(jié)構(gòu)時，在形成多層膜結(jié)構(gòu)的過程中氧氣擴(kuò)散入VO2薄膜，因此VO2經(jīng)歷相變，因而喪失其熱致變色特性。本專利技術(shù)
技術(shù)介紹
部分公開的信息僅用于增強對本專利技術(shù)
技術(shù)介紹
的理解，而不應(yīng)理解為承認(rèn)或任何形式地暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的多個方面提供了，通過所述方法，所述熱致變色基板在保持所述熱致變色特性的同時可具有提高的透射率。本專利技術(shù)的一個方面提供了。所述方法包括步驟:在基底基板上形成作為涂層的第一薄膜；在所述第一薄膜上形成作為涂層的預(yù)熱致變色薄膜；在所述預(yù)熱致變色薄膜上形成作為涂層的第二薄膜；和通過熱處理包括所述基底基板、所述第一薄膜、所述預(yù)熱致變色薄膜和所述第二薄膜的所得疊層來將所述預(yù)熱致變色薄膜改性為熱致變色薄膜。所述第一薄膜和所述第二薄膜的折射率與所述熱致變色薄膜的折射率不同。在一個示例性實施方式中，所述熱致變色薄膜可具有為熱致變色材料的AxBy的組成，并且所述預(yù)熱致變色薄膜可具有AxBz的組成，其中A為金屬，并且y>z。這里，z可為O或大于O。在一個實施例中，如果A為釩(V)并且z為0，所述預(yù)熱致變色薄膜為純釩薄膜。另一方面，如果A為釩且z大于0，所述預(yù)熱致變色薄膜為氧化釩薄膜。可通過，例如在提供氧氣的同時用釩涂布所述第一薄膜，形成所述預(yù)熱致變色薄膜。在一個示例性實施方式中，所述熱致變色薄膜可由選自由二氧化釩(VO2)、氧化鈦(III)(Ti2O3)和氧化鈮(NbO2)組成的組中的一種制造。在一個示例性實施方式中，當(dāng)所述預(yù)熱致變色薄膜包含純釩時，由于對所得疊層的熱處理步驟，純釩被轉(zhuǎn)變成二氧化釩(VO2)。在一個示例性實施方式中，所述第一薄膜和所述第二薄膜可為透明氧化物薄膜或透明氮化物薄膜。所述透明氧化物薄膜或所述透明氮化物薄膜可優(yōu)選由選自由二氧化硅(SiO2)、五氧化鈮(Nb2O5)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)和氮化硅(Si3N4)中的至少一種制造。這里，所述第一薄膜和所述第二薄膜的至少一種必須為氧化物薄膜。在一個示例性實施方式中，所述第一薄膜、所述預(yù)熱致變色薄膜和所述第二薄膜的各自厚度可在30nm至80nm的范圍內(nèi)。在一個示例性實施方式中，可在氬氣(Ar)或真空氣氛下進(jìn)行熱處理所述所得疊層的步驟。在一個示例性實施方式中，熱處理所述所得疊層的步驟可在400°C至500°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，優(yōu)選在400°C至500°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行20至120分鐘。在一個示例性實施方式中，當(dāng)通過用釩涂布所述第一薄膜形成所述預(yù)熱致變色薄膜時，可以提供氧氣。在一個示例性實施方式中，可通過反應(yīng)濺射沉積進(jìn)行形成作為涂層的所述第一薄膜的步驟和形成作為涂層的第二薄膜的步驟。根據(jù)本專利技術(shù)的實施方式，可以制造在保持其熱致變色特性的同時具有提高的透射率的熱致變色基板。本專利技術(shù)的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點在合并于此的附圖和以下的本專利技術(shù)詳細(xì)描述中將變得明顯或更詳細(xì)地描述，所述合并于此的附圖和以下的本專利技術(shù)詳細(xì)描述一起用于解釋本專利技術(shù)的某些原理。附圖說明圖1為示意性說明根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實施方式的的流程圖；圖2為比較地說明每個根據(jù)本專利技術(shù)的實施例制造的具有多層結(jié)構(gòu)的熱致變色基板的透射率和只具有二氧化釩(VO2)薄膜的熱致變色基板的透射率的曲線圖；圖3為說明通過現(xiàn)有技術(shù)的方法制造的具有多層結(jié)構(gòu)的熱致變色基板的熱致變色特性的曲線圖；和圖4為根據(jù)本專利技術(shù)的實施例制造的具有多層結(jié)構(gòu)的熱致變色基板的熱致變色特性的曲線圖。具體實施例方式現(xiàn)將更 詳細(xì)地參考根據(jù)本專利技術(shù)的，其實施方式在附圖和下面的說明中說明。在本專利技術(shù)的下面描述中，當(dāng)合并于此的已知功能和部件的詳細(xì)描述可使本專利技術(shù)的主題不清楚時，將被省略。圖1為示意性說明根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實施方式的的流程圖。參照圖1，根據(jù)本專利技術(shù)的示例性實施方式可包括形成第一薄膜、形成預(yù)熱致變色薄膜、形成第二薄膜和熱處理所得結(jié)構(gòu)的步驟。為制造熱致變色基板，在步驟S100，用第一薄膜涂布玻璃基板，所述第一薄膜的折射率與二氧化釩(VO2)薄膜不同。玻璃基板為具有預(yù)定面積或厚度的透明或彩色的基板。玻璃基板優(yōu)選為堿石灰玻3 ο在制造熱致變色基板的過程中，在350°C或更高的溫度，第一薄膜起到鈉擴(kuò)散屏障以防止玻璃基板中的鈉(Na)離子擴(kuò)散入這將在后面描述的預(yù)熱致變色薄膜或VO2薄膜中。否則，由于鈉擴(kuò)散，VO2薄膜將喪失其熱致變色特性。第一薄膜為薄膜，其折射率不同于VO2薄膜。第一薄膜可作為透明氧化物薄膜或透明氮化物薄膜使用。優(yōu)選第一薄膜由選自但不限于二氧化硅(Si02)、五氮化鈮(Nb205)、氧化鋁(Al2O3)、二氧化鈦(TiO2)和氮化硅(Si3N4)的一種材料制成。雖然優(yōu)選第一薄膜的厚度在30nm至80本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種制造熱致變色基板的方法，包含：用第一薄膜涂布基底基板；用預(yù)熱致變色薄膜涂布所述第一薄膜；用第二薄膜涂布所述預(yù)熱致變色薄膜；和通過熱處理包括所述基底基板、所述第一薄膜、所述預(yù)熱致變色薄膜和所述第二薄膜的所得疊層將所述預(yù)熱致變色薄膜改性成熱致變色薄膜，其中，所述第一薄膜和所述第二薄膜的各自折射率與所述熱致變色薄膜的折射率不同。

【技術(shù)特征摘要】
2011.12.12 KR 10-2011-01331521.一種制造熱致變色基板的方法，包含: 用第一薄膜涂布基底基板； 用預(yù)熱致變色薄膜涂布所述第一薄膜； 用第二薄膜涂布所述預(yù)熱致變色薄膜；和 通過熱處理包括所述基底基板、所述第一薄膜、所述預(yù)熱致變色薄膜和所述第二薄膜的所得疊層將所述預(yù)熱致變色薄膜改性成熱致變色薄膜， 其中，所述第一薄膜和所述第二薄膜的各自折射率與所述熱致變色薄膜的折射率不同。2.權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述熱致變色薄膜包含為熱致變色材料的組合物AxBy，和 所述預(yù)熱致變色薄膜包含組合物AxBz，其中A為金屬，并且y>z。3.權(quán)利要求2所述的方法，其中，z為O。4.權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過在提供氧的同時用釩(V)涂布所述第一薄膜形成所述預(yù)熱致變色薄膜。5.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述熱致變色薄膜包含選自由二氧化釩(VO2)、氧化鈦(III) (Ti2O3)和氧化鈮(NbO2)組成的組中的一種。6.權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述預(yù)熱致變色薄膜包含純釩，通過熱處理...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：崔溶元，鄭映振，金賢斌，裴薛基，
申請(專利權(quán))人：三星康寧精密素材株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：