KR101528015B1

KR101528015B1 - 직렬-접속된 전지를 갖는 전기변색 글레이징 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR101528015B1
Application number: KR1020127021521A
Authority: KR
Inventors: 리-야 예; 필리페 레토카르트; 바스티엔 로이어; 노베르트 훈
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2015-06-10
Also published as: US8947757B2; PL2537065T3; WO2011101427A1; EP2537065B1; JP2013519925A; JP5647696B2; KR20130000382A; CN203311141U; US20130057939A1; EP2537065A1

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 기판과 기판에 부착된 층 구조를 포함하며, 상기 층 구조는 적어도 두 개의 전극층과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층 및 제2 전기화학 활성층을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층은 전기변색 재료로 이루어지며, 두 개의 활성층은 전해질 층에 의해 서로 분리되는 전기변색 글레이징에 관한 것이다. 이 경우, 상기 층 구조는 하나 또는 복수 개의 트랜지션 영역에 의해 직렬-접속된 전기변색 전지로 세분되며, 각 트랜지션 영역은 제1 전극층을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션으로 세분하는 제1 트렌치; 제2 전극층을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션으로 세분하는 제2 트렌치; 및 제1 트렌치와 제2 트렌치 사이에 배치되고, 트랜지션 영역에 인접한 전지들의 제1 전극 섹션과 제2 전극 섹션을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치를 포함한다. 본 발명은 또한 기판에 대응하는 층 구조를 갖는 제1 내지 제3 트렌치를 생성하는 제조 방법에 관한 것이다.

Description

직렬-접속된 전지를 갖는 전기변색 글레이징 및 그의 제조 방법 {ELECTROCHROMIC GLAZING WITH SERIES-CONNECTED CELLS, AND PRODUCTION METHOD THEREFOR}

본 발명은 광학적으로 활성인 부품의 기술 분야로서, 일반적인 형태로, 청구범위 제1항의 전제부에 따른 전기변색 글레이징 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

전력을 공급함으로써 광학적 투과성이 변화될 수 있는 전기변색 글레이징은 그 자체로 공지되어 있으며, 특허 문헌에 다양하게 기재되어 왔다. 예를 들어, 유럽 특허 EP 0338876, EP 0408427, EP 0628849, EP 1859319 B1 및 US 특허 5,985,486을 참조한다.

일반적으로, 전기변색 글레이징은 복수 개의 기능성 층을 포함하는 일련의 층들이 적층되어 있는 적어도 하나의 투명 기판을 포함한다. 일련의 층들은 대개 두 개의 전극층과, 그들 사이에 배치되어 있으며 전해질 층에 의해 서로 분리되어 있는 두 개의 전기화학 활성층을 포함한다. 두 개의 활성층 각각은 작은 이온(예를 들어, H⁺, Li⁺)을 가역적으로 저장할 수 있으며, 이들 두 층 중 적어도 하나는 이온의 저장된 또는 방출된 상태에 상응하며 상이한 색상을 갖는 상이한 산화 상태를 갖는 전기변색 재료로 이루어진다. 상이한 극성의 전압을 인가함으로써, 이온의 저장 또는 방출은 광학 투과성에 선택적으로 영향을 미치도록 조절될 수 있다. 전기변색 글레이징은, 특히, 입사광의 양을 무단계적으로 조절하기 위해 건물 및 자동차에 사용된다.

실시를 통하여 입증된 바와 같이, 광학 투과성을 변화시키는데 필요한 전기변색 글레이징의 스위칭 시간은 글레이징 면적이 커질수록 상당히 증가한다. 이로 인해, 실망스럽게도, 예컨대, 실내 온도를 조절하는데 사용되는 전기변색 글레이징의 효능은 감소된다. 또한, 글레이징의 광학 투과성에 있어서의 빠른 변화는, 예컨대, 광 조건을 변화시킬 때 일광으로부터 유효한 눈부심 방지를 위하여 사용자에게 매우 중요할 수 있다.

당업자들은 전기변색 글레이징의 표면적-의존성 스위칭 시간 증가의 주된 원인이 투명 전극층의 단지 제한된 전기 전도도에 있는 것으로 알고 있다. 전극층의 조성과 그의 층 두께에 따라서, 투명 전극층의 전기적 시트 저항은 전형적으로는 약 5 Ω 내지 80 Ω이다.

국제 특허 출원 WO 00/57243 A1은 전극층의 전도도를 증가시키기 위해, 투명 금속 산화물로 이루어진 전극층을 전도성 페이스트의 네트워크로 코팅하는 것을 개시하고 있다. 이 문헌에 제시된 방법은 기술적으로 비교적 복잡할 뿐만 아니라 특히 전도성 페이스트를 건조시키는데 보다 고온의 공정 온도를 발생시키기 위하여 추가의 공정 단계를 필요로 한다.

이와는 대조적으로, 본 발명의 목적은 전기변색 글레이징의 스위칭 시간을 단축할 수 있는 대안을 가능하게 하는 것이다.

이와 같은 목적 및 다른 목적은, 본 발명이 제시하는 바에 따라, 독립 청구항의 특징을 갖는 전기변색 글레이징에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 실시양태는 종속 청구항의 특징에 의한다.

전기변색 글레이징은, 일반적 형태로는, 투명 재료로 제조된 적어도 하나의 기판과, 기판 위에 부착된 층 구조를 포함하며, 층 구조는 복수 개의 기능성 층들로 이루어진다. 글레이징은 반드시 하나 또는 복수 개의 유리 기판을 함유할 필요는 없고, 유리가 아닌 재료, 예를 들어, 플라스틱으로도 제조될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

전기변색 글레이징의 층 구조는, 이하 제1 및 제2 전극층으로 언급되는 두 개의 전극층을 포함하며, 전극층은 각각 높은 전자 전도도를 갖는 재료로 제조된다. 두 개의 전극층 사이에, 이하 제1 및 제2 활성층으로 언급되는, 두 개의 전기화학 활성층이 배치되며, 이들은 이온을 가역적으로 혼입하는데 적절하다. 여기서, 제1 활성층은 전기변색 재료로 이루어지며, 광학 투과성(투명성)의 변화를 전기적으로 조절할 수 있는 능력에 의해 발색층으로서 작용하는 반면, 제2 활성층은 이온 저장층 또는 카운터 전극으로 작용한다. 두 개의 활성층은, 전자 전도도는 아주 낮거나 없는 반면, 적어도 두 개의 활성층 내로 가역적으로 혼입될 수 있는 이온에 대해서는 높은 이온 전도도를 나타내는 재료로 이루어진 전해질층에 의해 서로 분리되어 있다. 제1 활성층에 있어서, 음극 또는 양극 전기변색 재료, 특히, 음극 전기변색 재료의 경우에는 음극 접속에 의하여, 또한 양극 전기변색 재료의 경우에는 양극 접속에 의하여 광학 투과성이 변화될 수 있다는 점에서 서로 다른 재료들이 전기변색 재료로 사용될 수 있다. 이온 저장층 또는 카운터 전극은 광학 투과성을 변화시키지 않거나, 제1 활성층의 발색이 강화되는 방식으로 변화시키는 재료로 제조될 수 있다. 후자의 경우에, 이온 저장층은, 예컨대, 제1 활성층이 음극 전기변색 재료로 이루어진 경우에는 양극 전기변색 재료로, 제1 활성층이 양극 전기변색 재료로 이루어진 경우에는 음극 전기변색 재료로 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징은 층 구조가 하나 또는 복수 개의 트랜지션 영역에 의해 직렬-접속된 전기변색 전지로 세분되어 있다는 점에서 실질적으로 차이가 있다. 전기변색 글레이징은 정전용량(전지)의 직렬-접속로 간주될 수 있다. 본 명세서에서, "트랜지션 영역(transition zone)"이란 3개의 트렌치로 구성된 트렌치 구조가 제공되어 있는 층 구조의 영역이다. 따라서, 각 트랜지션 영역은 제1 전극층을 서로 전기적으로 절연되어 있는 제1 전극 섹션들로 세분하는 제1 트렌치, 제2 전극층을 서로 전기적으로 절연되어 있는 제2 전극 섹션들로 세분하는 제2 트렌치, 및 트랜지션 영역에 인접한 두 개의 전지의 제1 전극 섹션과 제2 전극 섹션을 서로 전기적으로 접속시키는, 전기 전도성 재료로 채워진 제3 트렌치를 포함한다. 트렌치 구조에서, 제3 트렌치는 제1 및 제2 트렌치 사이에 배치된다. 전지의 직렬-접속에 있어서, 트렌치의 특정 서열은 각 트랜지션 영역 내에서 유지되며, 제1 트렌치는 항상 제3 트렌치의 어느 한 쪽에 위치하며, 제2 트렌치는 항상 제3 트렌치의 다른 한 쪽에 위치한다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징은 층 구조를 이와 같이 복수 개의 전기변색 전지로 세분함으로써 종래의 전자 글레이징에 있어서의 비교할만한 수치보다 빠를 수 있는, 특히 빠른 스위칭 시간을 제공할 수 있다. 모노리스(monolith)형으로 일체화된 직렬-접속 전지에 의해, 본 발명에 따른 전기변색 글레이징은 비용-효율적으로, 통상의 방법을 사용한 산업적 직렬 전지 생산 방식으로 간편하게 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 하나의 유리한 실시양태에서, 제2 전극층은 제1 전극층 위에 배치되며, 각 트랜지션 영역의 제3 트렌치는 제2 전극층의 전기 전도성 재료로 채워져 있다. 이와 같이 함으로써 전기 전도성 재료로 채워진 제3 트렌치를 기술적으로 특히 단순하고 비용 효율적으로 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 각 트랜지션 영역의 제1 트렌치는 두 개의 전기화학 활성층 중 하나의 재료로 채워져 있으며, 이때 제1 트렌치가 각각의 다른 활성층의 위에 배치된 활성층의 재료로 채워지는 경우가 유리할 수 있다. 이와 같이 함으로써 전기 절연 재료로 채워진 제1 트렌치를 기술적으로 특히 단순하고 비용 효율적으로 제조할 수 있으며, 단, 활성층의 재료는 대부분이 그러한 바와 같이 전자 전도도가 매우 낮거나 실질적으로 없어야 한다. 마찬가지로, 제1 트렌치가 또한 전해질 층의 재료로 채워질 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 각 트랜지션 영역의 제2 트렌치는 제1 전극 섹션에까지 층 구조를 세분함으로써, 인접한 전기변색 전지의 특히 유효한 전기 절연이 얻어질 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 층 구조는 제2 전극층 위에 배치되어 층 구조를 덮는, 전기 절연성 재료로 이루어진 상부 코팅을 포함하고, 각 트랜지션 영역의 제2 트렌치는 상부 코팅의 절연 재료로 채워져 있다. 이와 같이 함으로써, 제2 트렌치를 전기 절연성 재료로 채우는 것을 기술적으로 매우 단순하고 비용 효율적으로 실시할 수 있다. 다른 방법으로서 또는 추가의 단계로서, 유리 등으로 이루어진 투명 기판인 또 다른(제2의) 기판이 제공될 수 있다. 이 경우에 층 구조는 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된다.

직렬-접속된 전기변색 전지는 스위칭 과정 중에 그의 극성이 신속하게 반전되어야 하므로, 정전 용량에 있어서의 아주 작은 차이가 강한 전압 및/또는 순간 전류를 일으켜 전지가 영구적으로 손상될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 각 전기변색 전지에는 전지에 가해지는 전압을 제한하는 장치가 제공되며, 이러한 장치는, 예컨대, 소정의 파괴(breakdown) 전압을 갖는 역병렬-접속된 다이오드(전극층의 접속을 위한 전력 공급원(예를 들어, 전압 공급원)의 극성을 기반으로 하여)로 구성될 수 있다. 다이오드는, 예를 들어, 제너(zener) 다이오드로 구성될 수 있다. 각 전지에 결합된 전압 제한 장치에 의해, 각 전지에 과전압 보호가 제공되어 유리하다. 역병렬-접속된 다이오드를 사용함으로써, 다이오드의 항복 전압을 실제 일어나는 전압 및/또는 전류 피크에 맞추는 것만이 필요하다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 각 트랜지션 영역의 최대 폭은 100 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 150 ㎛ 내지 250 ㎛이다. 트랜지션 영역의 폭은 각 경우에 그 안에 함유된 트렌치의 경로에 수직하게 측정된다. 마찬가지로 트렌치의 경로에 수직하게 측정된, 하나의 동일한 트랜지션 영역 내의 인접한 트렌치 사이의 거리가 50 ㎛ 이상이고/거나, 트렌치의 경로에 수직하게 측정된, 각각의 트렌치의 폭이 30 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위인 것이 또한 유리할 수 있다. 이를 통해, 한편으로는 전기변색 글레이징 광학 활성 면적의 가능한 한 적은 손실 및 다른 한편으로는 전기변색 전지의 신뢰성 있고 공고한 직렬-접속이 종래의 구조화 기술로 얻어질 수 있다. 또한, 관찰자에게 트렌치가 아주 가는 선으로 보일 수 있으므로, 매력적인 외관의 전기변색 글레이징이 얻어질 수 있다. 기판은, 예를 들어, 각각 0.5 m 내지 3 m 범위의 길이와 폭을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 기판의 층 구조가 적층되어 있는 반대쪽 표면상에, 각각 트랜지션 영역과 결합하여 그를 완전히 덮고 있는 하나 또는 복수 개의 불투명(비투명) 커버 소자를 제공함으로써 매력적인 외관을 얻을 수 있다. 층 구조가 개재되어 있는 두 개의 기판을 갖는 전기변색 글레이징에 있어서, 불투명 스트립은 어느 하나의 기판 상에 및/또는 다른 기판 상에 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 전기변색 글레이징은 직렬-접속된 전지의 접속을 위한 전력 공급원(예를 들어, 전압 공급원)을 가지며, 이때 전력 공급원의 전압은 전지의 수의 함수로서, 전력 공급원 에 의한 전압 인가시 각 전지에 0.5 볼트 내지 3 볼트, 바람직하게는 1.2 볼트 내지 1.8 볼트의 전압이 인가되도록 선택된다. 이를 통해, 전기변색 글레이징은 실제 사용에 특히 유리한(낮은) 스위칭 전압으로 작동될 수 있다. 두 전극층의 접속을 위한 전력 공급원은 1000 볼트의 최대 전압 , 바람직하게는 120 볼트의 최대 전압을 갖는 것이 특히 유리할 수 있다. 전압을 특히 30 볼트 내지 50 볼트로 하여, 예컨대, 일부 국가에서 법적으로 요구되는 파사드(facade) 소자용 최대 공급 전압을 초과하지 않도록 할 수 있다. 일반적으로, 전력 공급원에 의해 제공되는 전압이 V_b이고, 전지의 주어진 스위칭 전압이 V_s일 때, 전지의 수 n은 n=V_b/V_s의 식으로 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 유리한 실시양태에서, 층 구조는 제1 내지 제3 트렌치를 가로지르는 하나 또는 복수 개의 제4 트렌치에 의해 서로 전기 절연된 복수 개의 전지 영역으로 세분되어 있고, 전지 영역은 각각 복수 개의 직렬-접속된 전기변색 전지를 함유하며, 예를 들어, 두 개의 공통 접촉 소자에 의해 병렬 접속되어 있다. 전지 영역은 모노리스형으로 일체화되어 있거나, 케이블링에 의해 병렬 접속되어 있다. 병렬-접속된 전지 영역은 공급 전압을 상응하는 방식으로 증가시킬 필요없이 비교적 넓은 면적을 전기변색 글레이징으로 커버할 수 있으므로 특히 유리하다. 전지 영역을 자가 부품 또는 전기변색 모듈로서 구성할 수도 있다.

본 발명은 또한 전기변색 글레이징의 제조 방법에 관한 것으로, 그러한 방법은

기판 및 기판 상에 부착된 층 구조로서, 상기 층 구조는 적어도 두 개의 전극층과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층 및 제2 전기화학 활성층을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층은 전기변색 재료로 이루어지며 발색층으로 작용하고, 제2 활성층은 이온 저장층으로 작용하며, 두 개의 활성층은 전해질 층에 의해 서로 분리되어 있는 것인 층 구조의 제조 단계;

두 전극층 중 제1 전극층을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션으로 세분하는 제1 트렌치의 생성 단계;

두 전극층 중 제2 전극층을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션으로 세분하는 제2 트렌치의 생성 단계; 및

각각 상기 제1 트렌치와 제2 트렌치 사이에 배치되며, 제1 전극 섹션과(인접한) 제2 전극 섹션을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치의 생성 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 상기한 바와 같은 전기변색 글레이징의 용도에 관한 것으로, 예컨대, 빌딩, 주택, 아파트와 같은 건축 시설, 및/또는 자동차와 같은 차량, 및/또는 비행기, 화물용 비행기, 스포츠용 비행기와 같은 항공기, 및/또는 크루즈 선박, 컨테이너 건박, 스포츠 탐사용 선박과 같은 선박에서 공간을 적어도 부분적으로 구분(delimiting)하는 수단으로서의 용도에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 적어도 하나의 기판 및 기판 상에 부착된 층 구조를 가지며, 상기 층 구조는 적어도 두 개의 전극층과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층 및 제2 전기화학 활성층을 가지며, 제1 활성층은 전기변색 재료로 이루어지고, 두 개의 활성층은 전해질 층에 의해 서로 분리되어 있는 것인 전기변색 글레이징에 관한 것이다. 이때 중요한 것은 상기 층 구조가 하나 또는 복수 개의 트랜지션 영역에 의해 직렬-접속된 전기변색 전지로 세분되며, 각 트랜지션 영역은

두 전극층 중 제1 전극층을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션으로 세분하는 제1 트렌치,

두 전극층 중 제2 전극층을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션으로 세분하는 제2 트렌치, 및

상기 제1 트렌치와 제2 트렌치 사이에 배치되며, 트랜지션 영역에 인접한 전지들의 제1 전극 섹션과 제2 전극 섹션을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치를 포함한다는 것이다.

그러한 전기변색 글레이징은 상기 실시양태에 따라 구성될 수 있다.

기판 및 기판 상에 부착된 층 구조로서, 상기 층 구조는 적어도 두 개의 전극층과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층 및 제2 전기화학 활성층을 가지며, 제1 활성층은 전기변색 재료로 이루어지고, 두 개의 활성층은 전해질 층에 의해 서로 분리되어 있는 것인 층 구조의 제공 단계;

각각 상기 제1 트렌치와 제2 트렌치 사이에 배치되며, 제1 전극 섹션과 제2 전극 섹션을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치의 생성 단계를 포함한다.

본 발명의 각종 실시양태는 개별적으로 또는 임의로 조합하여 실현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 특히, 상기 언급한 특징 및 이하 설명될 특징은, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 제시된 조합의 형태로뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있다.

본 발명을 이하 예시적인 실시양태와 관련하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 예시적인 실시양태의 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1의 전기변색 글레이징의 개략적 상면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 예시적인 실시양태의 개략적 상면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 예시적인 실시양태의 개략적 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기변색 글레이징의 또 다른 예시적인 실시양태의 개략적 상면도이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시양태로서, 일반적으로 참조 번호 1로 표시되는 전기변색 글레이징을 도시하고 있으며, 여기서는 예를 들어, 복합 층 구조로 구현되어 있다. 전기변색 글레이징(1)의 광학 투과성은 DC 전압 및/또는 적절한 크기 및 극성의 직류 전원을 인가하여 변화시킬 수 있다. 이러한 목적으로, 전압 공급원 또는 전력(도시되지 않음)이 제공되며, 그의 양극 접속부(3) 및 음극 접속부(4)가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.

전기변색 글레이징(1)은 적어도 하나의 투명 기판(2) 및 기판(2)의 제1 표면(6) 상에 부착된 층 구조(5)를 포함한다. 투명 기판은 유리 또는 비-유리 재료, 예를 들어, 소다 라임 유리 또는 보로플로트(borofloat) 유리로, 예를 들어, 0.7 내지 10 mm, 특히 2 mm의 두께로 제조될 수 있다. 기판(2)은, 예를 들어, 길이가 약 1000 mm이고, 폭이 약 500 mm일 수 있다.

층 구조(5)는 적어도 5개의 기능성 층을 포함하며, 이들은 기판(6) 위에 다음과 같은 순서로 적층되어 있다: 기판(2)의 제1 표면(6)에 적층되어 있는 제1 전극층(7), 제1 전극층(7) 위에 적층되어 있는 제2 활성층(8), 제2 활성층(8) 위에 적층되어 있는 전해질 층(9), 전해질 층(9) 위에 적층되어 있는 제1 활성층(10), 제1 활성층(10) 위에 적층되어 있는 제2 전극층(11). 층 구조(5)는 이와 같이 두 개의 전극층(7, 11), 그들 사이에 배치된 두 개의 전기화학적 활성층(8, 10)을 포함하며, 활성층들은 전해질 층(9)에 의해 서로 분리되어 있다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 층 구조(5)는 추가의 층, 예를 들어, 기판(2)의 제 1 표면(6)과 제1 전극층(7) 사이에 패시베이션(passivation) 층을 추가로 함유할 수 있다.

일반적으로, 두 개의 전극층(7, 11)은, 예를 들어, 투명 전도성 금속 산화물(TCO)로 제조될 수 있으며, 이들은 예컨대 본 명세서 초반에서 언급된 인용 문헌들을 통하여 당업자에게 잘 알려져 있다. 특히, 전극층(7, 11)은, 예를 들어, 주석-도핑된 산화인듐(ITO), 불소-도핑된 산화주석(SnO₂:F), 산화아연(ZnO), 또는 알루미늄-도핑된 산화아연(ZnO:Al)을 함유할 수 있다. 마찬가지로, 전극층(7, 11)은 금속 또는 합금, 예를 들어, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 또는 그들의 혼합물을 함유할 수 있다. 또한, 두 개의 전극층(7, 11)이 전도성 층 스택, 예를 들어, 도핑된 금속 산화물층과 금속층으로 이루어진 스택으로 제조될 수 있다. 전극층(7, 11)은 NiCr/금속/NiCr의 층 스택을 함유할 수 있으며, 여기서, 금속은, 예를 들어, 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 백금(Pt), 알루미늄(Al) 또는 그들의 혼합물을 포함한다. 특히, 두 개의 전극층(7, 11)은 은(Ag)-기재의 투명 전도성 층 스택으로 제조될 수 있다. 두 개의 전극층(7, 11)은 하나의 동일한 재료로 제조되거나 상이한 재료로 제조될 수 있다. 제1 전극층(7)은, 예를 들어, 시트 저항이 8 Ω일 수 있는 반면, 제2 전극층(11)은 시트 저항이, 예를 들어, 80 Ω이다.

두 개의 활성층(8, 10)은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절한 재료로 제조되며, 여기서, 제1 활성층(10)은, 예를 들어, 음극 전기변색 재료로 이루어지고, 발색층으로서 작용하며, 그의 광학 투과성은 이온의 저장 및 방출과 이와 동시에 일어나는 산화 상태의 변화에 의해 변화될 수 있다. 제2 활성층(8)은 이온 저장층 또는 카운터 전극으로 작용하며, 이온의 저장 및 방출에 따라 그의 광학 투과성을 변화시키지 않는다.

발색성 제1 활성층(10)의 전기변색 재료는, 예를 들어, 산화텅스텐, 산화니켈, 산화니오븀, 산화인듐, 산화몰리브덴, 산화바나듐, 산화비스무트, 산화안티몬 및 산화티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료 또는 재료의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 언급한 재료 또는 그들의 혼합물은 또한 티타늄, 탄탈륨 또는 레늄을 포함할 수 있다. 카운터 전극으로 작용하는 제2 활성층(8)은, 예컨대, 산화텅스텐, 산화니켈, 산화니오븀, 산화인듐, 산화몰리브덴, 산화바나듐, 산화비스무트, 산화안티몬 및 산화티타늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료 또는 재료의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 언급한 재료 또는 그들의 혼합물은 또한 티타늄, 탄탈륨 또는 레늄을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 카운터 전극으로 적절한 다른 재료는 어느 것이나 사용할 수 있다. 두 개의 활성층(8, 10)은, 예를 들어, 폭이 480 mm, 길이가 980 mm일 수 있으며, 이는 층 구조(5)의 둘레 가장자리로부터 10 mm가 코팅되지 않은 것에 해당한다.

이온 수송에 적절한 전해질 층(9)의 재료로서, 예를 들어, 중합체 층 또는 무기물 층이 사용될 수 있다. 전해질 층(9)는, 예를 들어, 산화규소, 산화탄탈룸, 산화하프늄, 질화규소, 산화몰리브덴, 산화안티몬, 산화니켈, 산화주석, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 산화니오븀, 산화크롬, 산화코발트, 산화티타늄, 산화아연, 알루미늄-도핑된 산화아연, 주석-아연 산화물, 산화바나듐 또는 그들의 혼합물을 포함하며, 산화물 중 적어도 하나는 수화되거나 질산화될 수 있다. 층 구조(5)의 각종 기능성 층에 사용할 수 있는 재료는, 예컨대, 본 명세서 초반에서 언급된 인용 문헌들을 통하여 당업자에게 잘 알려져 있다. 기능성 층들에 대하여는 상기 언급한 문헌들을 참조할 수 있으며, 따라서 그 전문이 본 명세서의 일부가 된다.

전기변색 글레이징(1)에서, 층 구조(5)는 복수 개의 트랜지션 영역(13)에 의해 복수 개의 직렬-접속된 전지(12)로 세분된다. 도 1에는 네 개의 전지(12)와 세 개의 트랜지션 영역(13)이 도시되어 있지만, 전기변색 글레이징(1)은 더 많거나 적은 수의 전지(12)를 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 전기변색 글레이징에 접속된 전력의 공급 전압 V_b가, 예컨대, 48 볼트이고, 전지(12)의 주어진 스위칭 전압 V_s가 1.6 볼트이면, 전지(12)의 수 n은, 예컨대, 30이다(n = 48/1.6 =30).

전기변색 글레이징(1)을 여러 개의 전지(12)로 세분하기 위하여, 각 트랜지션 영역(13)에는 각각에 대해 연속 평행한(progression parallel) 한 세트의 트렌치(14 내지 16)가 제공되어 있다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 트렌치(14 내지 16)는, 예를 들어, 선형 진행을 가지며, 전체 층 구조(5)에 걸쳐 기판(2)의 제1 표면(6)에 평행하게 배치된다. 트렌치(14 내지 16)는 각각 기판(2)의 제1 표면(6)에 대하여 수직으로, 수직 트렌치로서 엠보싱된다. 도면에는 나타나있지 않지만, 트렌치(14 내지 16)는 비선형의, 예컨대, 곡선형, 웨이브형, 톱니형, 또는 예컨대, 전지(12)의 스트립형 직렬-접속이 가능한 다른 다각형 형태로 진행할 수도 있다. 각 트랜지션 영역(13)은 제1 트렌치(14), 제2 트렌치(15) 및 제3 트렌치(16)를 포함하며, 트렌치(14 내지 16)의 순서는 모든 트랜지션 영역(13)에서 동일하다. 도시된 예시적인 실시양태에서, 제3 트렌치(16)는 제1 트렌치(14)와 제2 트렌치(15) 사이에 배치되며, 제1 트렌치(14)는 항상 제3 트렌치(16)의 어느 한쪽에, 제2 트렌치(15)는 항상 제3 트렌치(16)의 다른 한쪽에 위치한다.

각 트랜지션 영역(13)에서, 제1 트렌치(14)는 전해질 층(9), 제2 활성층(8) 및 제1 전극층(7) 안에 형성되며, 제1 활성층(10)의 재료로 채워져 있다. 특히, 제1 전극층(7)은 제1 트렌치(14)에 의해 복수 개의 제1 전극 섹션(17)들로 세분되어 있고, 전극 섹션들은 서로 전기적으로 절연되어 있으며, 제1 전극층 의 전기변색 재료(10)는 일반적으로 전자 전도도가 매우 낮거나 없다. 한편으로, 제2 트렌치(15)는 제2 전극층(11)으로부터 제1 전극층(7)에 이르기까지 계속 연장되어, 제2 트렌치(15)는 제2 전극층(11), 제1 활성층(10), 전해질 층(9) 및 제2 활성층(8) 안에 형성된다. 특히, 제2 전극층(11)은 제2 트렌치(15)에 의해 복수 개의 제2 전극 섹션(18)들로 세분되어 있고, 전극 섹션들은 서로 전기적으로 절연되어 있다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 전기변색 글레이징(1)에는 층 구조(5)를 덮는, 전자 전도도가 매우 낮거나 없는 재료로 이루어진 상부 코팅이 제공될 수 있으며, 상부 코팅 재료는 부착 시에 제2 트렌치(15) 내로 침투하여 제2 트렌치(15)를 상부 코팅의 재료로 채운다. 또한, 제3 트렌치(16)는 제1 활성층(10)으로부터 제1 전극층(7)에까지 연장되어, 제3 트렌치(16)는 제1 활성층(10), 전해질 층(9) 및 제2 활성층(8) 안에 형성된다. 이 과정에서, 제3 트렌치(16)는 제2 전극층(11)의 재료로 채워진다. 트랜지션 영역(13)에 인접한 하나의 전지(12)의 제2 전극 섹션(18)과 트랜지션 영역(13)에 인접한 다른 전지(12)의 제1 전극 섹션(17) 사이의 전기 전도적 접속은 제3 트렌치(16)에 의해 생성되며, 이에 의해 전지(12)가 서로 직렬-접속된다. 도 1에서, 예를 들어, 제2 전극 섹션(18)은 각각의 오른쪽에 인접한 제1 전극 섹션(17)에 전기적으로 접속되어 있다. 전기변색 글레이징(1)은 트랜지션 영역(13)에 의해, 예컨대, 30개의 전지(12)들로 세분될 수 있으며, 각 전지는 폭이 1.58 mm, 길이가 980 mm로, 기판(2) 상에 스트립의 형태로 서로에 대해 평행하게 배치될 수 있다.

전기변색 글레이징(1)에서, 직렬-접속된 전극 섹션(17, 18)은, 예를 들어, 금속성 재료로 이루어진 두 개의 접촉 스트립(19, 20)에 전기 접속되어 있으며, 제1 접촉 스트립(19)은 말단 제1 전극 섹션(17)에, 제2 접촉 스트립(20)은 말단 제2 전극 섹션(18)에 접속되어 있다. 전기변색 글레이징(1)은 전하 저장 장치로서 정전 용량을 가지며, 이는 두 개의 접촉 스트립(19, 20)에 접속된 전력 공급원을 통해 충전 및 방전될 수 있다. 직렬-접속된 전기변색 전지(12)는 그 자체로 전하 저장 역할을 하며, 직렬-접속된 커패시터(capacitor)로 간주될 수 있다. 도 1에서 이것은 굵은 선으로 개략적으로 나타나있다. 전력 공급원의 양극 및 음극 접속부(3, 4)에 접속됨으로써, 전기변색 글레이징(1)의 발색(광학적 방출의 감소) 또는 소색(광학 투과성의 증가)이 필요에 따라 일어날 수 있다. 도 1에서, 제1 접촉 스트립(19)이 전력 공급원의 양극 접속부(3)에 접속되고, 제2 접촉 스트립(20)이 음극 접속부(4)에 접속될 때, 음극 전기변색 재료로 이루어진 제1 활성층(10)의 광학 투과성이 전기적으로 변화될 수 있다. 예컨대, 48 볼트의 전압이 인가되면, 전기변색 글레이징(1)이 어둡고, 탈에너지화 상태에서는 투명하다. 전하 저장 역할과 관련하여, 전기변색 글레이징(1)의 발색은 직렬-접속된 커패시터 또는 전지(12)의 전기적 충전을 가져오고, 전기변색 글레이징(1)의 소색은 방전을 가져온다. 단순히 예를 들자면, 콘트라스트 20에서, 글레이징(1)의 정전용량은 약 300 F/m²일 수 있다.

전기변색 글레이징(1)에서, 각 트랜지션 영역(13)은 기판(2)의 제1 표면(6)에 평행하고, 트렌치(14 내지 16)의 경로에 수직하게 측정된 최대 폭이 바람직하게는 100 ㎛ 내지 500 ㎛, 더욱 바람직하게는 150 ㎛ 내지 250 ㎛ 이고, 동일한 방향으로 측정된 하나의 동일한 트랜지션 영역(13) 내의 두 개의 인접한 트렌치(14 내지 16) 사이의 거리는 바람직하게는 50 ㎛ 이상이다. 또한, 동일한 방향으로 측정된 각각의 트렌치의 폭은 바람직하게는 30 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위이다.

하기 표 1에는, 전기변색 글레이징(1)의 트렌치(14 내지 16) 및 트랜지션 영역(13)의 치수의 예가 나타나있다.

	트랜지션 영역의 폭	트렌치의 폭	인접한 트렌치 사이의 거리
실시예 1	190 ㎛	30 ㎛	50 ㎛
실시예 2	240 ㎛	40 ㎛	60 ㎛
실시예 3	310 ㎛	50 ㎛	80 ㎛

출원인의 실험에 의해 입증되는 바와 같이, 표 1의 실시예 2에 따라 구현된, 도 1 및 2의 전기변색 장치(1)의 예시적인 실시양태는 30개의 전지(12)로 세분됨으로써 스위칭 시간을 60초에서 5초로 단축시킬 수 있었다.

도 3에는 본 발명에 따른 전기변색 글레이징(1)의 또 다른 예시적인 실시양태가 도시되어 있다. 불필요한 반복을 피하기 위하여, 도 1 및 2에 도시된 예시적인 실시양태와 다른 점을 그에 대한 기재와 관련하여 설명한다. 도 3에 따르면, 전기변색 글레이징(1)은 복수 개의 다이오드(21)를 포함하며, 이들은, 예를 들어, 소정의 항복 전압을 갖는 제너 다이오드로 구성되어 있다. 각각의 다이오드(21)는 전지(12)에 결합되어 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 각각의 다이오드(21)는 공통의 제1 컨덕터(22)를 통해 직렬-접속되어 있으며, 두 개의 접촉 스트립(19, 20)에 접속되어 있다. 제1 컨덕터(22)로부터, 제2 컨덕터(23)가 분지되어 나오며, 이들은 각 경우에 전지(12)의 제1 전극 섹션(17)에 접속되어, 각 전지(12)가 역-바이어스된(즉, 역병렬의) 다이오드(21)에 접속된다. 다이오드(21)의 항복 전압은 전지(12)가 특히 스위칭 과정에서 일어날 수 있는 일시적 과전압으로부터 보호되도록 선택된다. 본 실시예에서, 다이오드(21)의 항복 전압은, 예를 들어, 1.8 볼트이다. 도 3에서, 다이오드(21)는 하이브리드, 즉, 전기 컨덕터를 통해 전지(21)에 접속되어 있다. 다른 방법으로는, 다이오드(21)가 전지(12)에 상응하게 모노리스형으로 통합되어 구조화될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 전기변색 글레이징(1)의 또 다른 예시적인 실시양태를 도시하고 있으며, 도 1 및 2에 도시된 예시적인 실시양태와 다른 점을 그에 대한 기재와 관련하여 설명한다. 도 4에 따르면, 전기변색 글레이징(1)은 기판(2)의 제1 표면(6)의 반대쪽의 제2 표면(25) 위에 부착된, 복수 개의 불투명(비투명) 스트립(24)을 포함한다. 스트립(24)은 트랜지션 영역(13)의 구간 내에 트랜지션 영역(13)을 완전히 덮도록 배치되어, 관찰자가 이쪽에서는 더 이상 트랜지션 영역(13)을 볼 수 없게 한다. 따라서, 전기변색 글레이징(1)의 미적 외관이 개선될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 전기변색 글레이징(1)의 또 다른 예시적인 실시양태를 도시하고 있으며, 도 1 및 2에 도시된 예시적인 실시양태와 다른 점을 그에 대한 기재와 관련하여 설명한다. 도 5에 따르면, 전기변색 글레이징(1)의 층 구조(5)는 제1 내지 제3 트렌치(14 내지 16)에 대해 수직으로 달리는 제4 트렌치(26)에 의해 서로 전기 절연된 두 개의 전지 영역(27, 28)으로 세분되며, 각 전지 영역은 4개의 직렬-접속된 전기변색 전지를 포함한다. 두 전지 영역(27, 28)은 두 개의 접촉 스트립(19, 20)에 의해 병렬 접속되어 있다. 이를 위해, 제1 접촉 스트립(19)은 두 개의 말단 제 1 전극 섹션(17), 제2 접촉 스트립(20)은 두 개의 말단 제2 전극 섹션(18)에 접속되어 있다. 또한, 두 개의 전지 영역(27, 28)을, 각각이 그 자체의 제1 및 제2 접촉 스트립(19, 20)을 가지며, 하이브리드로서 병렬 접속되거나 모노리스형으로 일체화된 내장형(self-contained) (서브)모듈로 구성할 수도 있다. 또한, 각 전지 영역은 그 자체의 기판(2)을 가질 수 있다. 도 5에는 도시되어 있지 않지만, 복수 개의 제4 트렌치(26)가 제공될 수 있으며, 이에 의해 층 구조(5)는 두 개 초과의 전지 영역(27, 28)으로 세분된다.

도면에 도시된 전기변색 글레이징(1)은, 예를 들어, 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다:

기판(2) 위에 제1 전극층(7), 이어서 제2 활성층(8) 및 전해질 층(9)을 부착,

제1 트렌치(14)의 형성, 및 그에 따른, 특히, 제1 전극층(7)의 구조화,

제1 활성층(10)의 부착, 및 그 과정에서 제1 트렌치(14)를 채움,

제3 트렌치(16)의 형성, 및 그에 따른, 특히, 두 활성층(8, 10)의 구조화,

제2 전극층(11)의 부착, 및 그 과정에서 제3 트렌치(16)를 채움,

제2 트렌치(15)의 형성, 및 그에 따른, 특히, 제2 전극층(11)의 구조화,

두 개의 접촉 스트립(19, 20)의 생성, 이때 제1 접촉 스트립(19)은 전력 공급원의 양극 접속부(3)에, 제2 접촉 스트립(20)은 음극 접속부(4)에 접속,

기판(2) 상에 스트립(24)의 임의의 부착,

상부 코팅 또는 라미네이션 층의 임의의 부가, 및 그 과정에서 제2 트렌치(15)를 채움,

또 다른 (투명) 기판에 임의로 접속하여 층 구조(5)가 두 기판 사이에 배치되도록 함.

다른 방법으로는, 제1 전극층(7)을 그의 부착 직후에 제1 트렌치(14)를 형성하여 구조화한 다음, 다른 층들을 부착하고 구조화한다. 이 과정에서, 제1 트렌치(14)는 제2 활성층(8)의 재료로 채워진다.

트렌치(14 내지 16)는 다양한 통상의 기술로 형성될 수 있으며, 이를 위하여 특히, 레이저 라이팅(laser writing) 또는 레이저 어블레이션(laser ablation), 기계적 어블레이션, 리프트오프(liftoff) 기술, 또는 에칭 페이스트를 사용하는 것과 같은 에칭 기술을 사용할 수 있다. 레이저 어블레이션에 있어서, 제1 트렌치(14)는 자외선(UV) 파장 범위의 레이저로, 제2 트렌치(15)는 532 nm 또는 1064 nm 파장의 레이저로, 제3 트렌치(16)는 532 nm 파장의 레이저로 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 스트립(24)은 기판(2) 상에, 예컨대, 커버 스크린프린팅에 의해 부착할 수 있으나, 다른 어떠한 적절한 기술도 사용할 수 있다.

본 발명은, 특히 대표면적 글레이징에 있어서, 전기변색 전지들로 세분함으로써 통상의 유사 글레이징과 비교하여 스위칭 시간이 단축된 전기변색 글레이징을 제공할 수 있다. 모노리스형으로 일체화된 직렬-접속 전지는 통상의 기술에 의한 산업적 직렬 전지 생산시설로 비용 효율적으로 생산될 수 있다. 광학적으로 불활성인 트랜지션 영역에 함유된 트렌치(14)는 관찰자에게 미세한 선으로 보이며, 외관을 개선시키기 위해 불투명한 스트립으로 가릴 수 있다. 특히, 그들은 신속 스위칭 전기변색 글레이징에 대한 뚜렷한 특징으로 작용할 수 있다. 각각의 전기변색 전지는 역-병렬 접속된 다이오드에 의해 일시적인 전압 피크로부터 보호될 수 있다. 스위칭 과정을 위해 전기변색 글레이징에 인가되는 총 전압은 필요에 따라, 예컨대, 법적 요건을 충족시키기 위해 최대치를 넘지 않도록 선택될 수 있다. 스위칭 과정 중에 각 전지에 인가되는 전압은 전지의 수에 의해 결정될 수 있다. 병렬 접속된 복수 개의 전지 영역은 요구되는 스위칭 전압을 바람직하지 않게 증가시키지 않으면서 대형 전기변색 글레이징의 생산을 가능하게 한다.

본 발명의 하나의 측면은 적어도 하나의 기판(2) 및 기판(2) 상에 부착된 층 구조(5)를 갖는 전기변색 글레이징(1)으로서, 상기 층 구조(5)는 적어도 두 개의 전극층(7, 11)과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층(10) 및 제2 전기화학 활성층(8)을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층(10)은 전기변색 재료로 이루어지며 발색층으로 작용하고, 제2 활성층(8)은 이온 저장층으로 작용하며, 두 개의 활성층(8, 10)은 전해질 층(9)에 의해 서로 분리되어 있는 것인 전기변색 글레이징(1)을 포함한다. 층 구조(5)는 하나 또는 복수 개의 트랜지션 영역(13)에 의해 직렬-접속된 전기변색 전지(12)로 세분되며, 각 트랜지션 영역(13)은

두 전극층 중 제1 전극층(7)을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션(17)으로 세분하는 제1 트렌치(14),

두 전극층 중 제2 전극층(11)을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션(18)으로 세분하는 제2 트렌치(15), 및

상기 제1 트렌치(14)와 제2 트렌치(15) 사이에 배치되며, 트랜지션 영역(13)에 인접한 전지(12)들의 제1 전극 섹션(17)과 제2 전극 섹션(18)을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치(16)를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면은 전기변색 글레이징(1)의 제조 방법을 포함하며, 그 방법은

기판(2) 및 기판(2) 상에 부착된 층 구조(5)로서, 상기 층 구조(5)는 적어도 두 개의 전극층(7, 11)과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층(10) 및 제2 전기화학 활성층(8)을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층(10)은 전기변색 재료로 이루어지며 발색층으로 작용하고, 제2 활성층(8)은 이온 저장층으로 작용하며, 두 개의 활성층(8, 10)은 전해질 층(9)에 의해 서로 분리되어 있는 것인 층 구조(5)의 제조 단계;

두 전극층 중 제1 전극층(7)을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션(17)으로 세분하는 제1 트렌치(14)의 생성 단계;

두 전극층 중 제2 전극층(11)을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션(18)으로 세분하는 제2 트렌치(15)의 생성 단계; 및

각각 상기 제1 트렌치(14)와 제2 트렌치(15) 사이에 배치되고, 제1 전극 섹션(17)과 제2 전극 섹션(18)을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치(16)의 생성 단계를 포함한다.

1 전기변색 글레이징
2 기판
3 양극 접속부
4 음극 접속부
5 층 구조
6 제1 표면
7 제1 전극층
8 제2 활성층
9 전해질 층
10 제1 활성층
11 제2 전극층
12 전지
13 트랜지션 영역
14 제1 트렌치
15 제2 트렌치
16 제3 트렌치
17 제1 전극 섹션
18 제2 전극 섹션
19 제1 접촉 스트립
20 제2 접촉 스트립
21 다이오드
22 제1 컨덕터
23 제2 컨덕터
24 스트립
25 제2 표면
26 제4 트렌치
27 제1 전지 영역
28 제2 전지 영역

Claims

적어도 하나의 기판(2) 및 기판(2) 상에 부착된 층 구조(5)를 가지며, 상기 층 구조(5)는 적어도 두 개의 전극층(7, 11)과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층(10) 및 제2 전기화학 활성층(8)을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층(10)은 전기변색 재료로 이루어지며, 두 개의 활성층(8, 10)은 전해질 층(9)에 의해 서로 분리되고,
상기 층 구조(5)가 하나 또는 복수 개의 트랜지션 영역(13)에 의해 직렬-접속된 전기변색 전지(12)로 세분되며, 각 트랜지션 영역(13)이
두 전극층 중 제1 전극층(7)을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션(17)으로 세분하는 제1 트렌치(14),
두 전극층 중 제2 전극층(11)을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션(18)으로 세분하는 제2 트렌치(15), 및
제1 트렌치(14)와 제2 트렌치(15) 사이에 배치되고, 트랜지션 영역(13)에 인접한 전지(12)들의 제1 전극 섹션(17)과 제2 전극 섹션(18)을 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치(16)를 포함하고,
각 트랜지션 영역(13)의 제1 트렌치(14)가 두 개의 활성층(8, 10) 중 하나 또는 전해질 층(9)의 재료로 완전히 채워져 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항에 있어서, 제2 전극층(11)이 제1 전극층(7) 위에 배치되고, 각 트랜지션 영역(13)의 제3 트렌치(16)가 제2 전극층(11)의 전기 전도성 재료로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항에 있어서, 각 트랜지션 영역(13)의 제1 트렌치(14)가 각각의 다른 활성층(8) 위에 배치된 활성층(10)의 재료로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제2항 또는 제3항에 있어서, 각 트랜지션 영역(13)의 제2 트렌치(15)가 층 구조(5)를 제1 전극 섹션(17)에까지 세분하고 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제2항 또는 제3항에 있어서, 층 구조(5)가 제2 전극층(11) 위에 배치되는, 전기 절연성 재료로 이루어진 상부 코팅을 포함하고, 각 트랜지션 영역(13)의 제2 트렌치(15)가 상부 코팅의 절연성 재료로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 전지(12)에 소정의 항복 전압을 갖는 역병렬-접속된 다이오드(21)의 형태로 구성될 수 있는 전압 제한 장치가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 트랜지션 영역(13)의 최대 폭이 100 ㎛ 내지 500 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제7항에 있어서, 하나의 동일한 트랜지션 영역(13)의 인접하는 트렌치(14 내지 16) 사이의 거리가 50 ㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제7항에 있어서, 각각의 트렌치(14 내지 16)의 폭이 30 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기판(2)의 층 구조(5)가 적층되어 있는 반대쪽 표면(25) 상에, 각각 트랜지션 영역(13)과 결합하여 그를 완전히 덮는 하나 또는 복수 개의 불투명 커버 소자(24)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 층 구조(5)가 제1 기판(2)과 제2 기판 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 층 구조(5)가 하나 또는 복수 개의 제4 트렌치(26)에 의해 서로 전기 절연된 복수 개의 전지 영역(27, 28)으로 세분되고, 전지 영역(27, 28)은 각각 복수 개의 직렬-접속된 전기변색 전지(12)를 함유하며, 병렬 접속되는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
기판(2) 상에 층 구조(5)가 부착된 기판(2)의 제조 단계로서, 상기 층 구조(5)는 적어도 두 개의 전극층(7, 11)과, 그들 사이에 배치된 제1 전기화학 활성층(10) 및 제2 전기화학 활성층(8)을 가지며, 활성층들은 각각 이온의 가역적 혼입에 적절하고, 제1 활성층(10)은 전기변색 재료로 이루어지며, 두 개의 활성층(8, 10)은 전해질 층(9)에 의해 서로 분리되는, 층 구조(5)가 부착된 기판(2)의 제조 단계;
두 전극층 중 제1 전극층(7)을 서로 전기 절연된 제1 전극 섹션(17)으로 세분하는 제1 트렌치(14)의 생성 단계;
두 전극층 중 제2 전극층(11)을 서로 전기 절연된 제2 전극 섹션(18)으로 세분하는 제2 트렌치(15)의 생성 단계; 및
각각 상기 제1 트렌치(14)와 제2 트렌치(15) 사이에 배치되며, 제1 전극 섹션(17)과 제2 전극 섹션(18)을 각각 서로 전기적으로 접속하는, 전기 전도성 재료로 채워져 있는 제3 트렌치(16)의 생성 단계를 포함하고,
제1 트렌치(14)가 두 개의 활성층(8, 10) 중 하나 또는 전해질 층(9)의 재료로 완전히 채워져 있는,
전기변색 글레이징(1)의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 건축 시설, 자동차, 항공기 또는 선박에서 공간을 적어도 부분적으로 구분하는 수단으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징(1).
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