KR101986348B1 - Color-changing film for smart window that can be colored more than two colors - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a color changeable film for a smart window, capable of being changed into two or more colors. More specifically, the color changeable film for a smart window has excellent transmittance and Low E characteristics even without using silver (Ag) as an electrochromic electrode, naturally forms an electric shade only by cutting regardless of the size of glass, thereby requiring low production costs and having excellent constructability, removes an additional process of removing transparent conductive oxides (TCO), prevents danger of electric leakage, has excellent oxidation resistance, prevents danger of damage by being stored in a roll shape, secures easiness of storage, maintenance, transport, and loading, and improves design of external appearances by realizing various colors. In addition, the color changeable film for a smart window comprises an optical film, a silicon dioxide layer, a first transparent electrode layer, a first color changing layer, an interlayer transparent electrode layer, a second color changing layer, a second transparent electrode layer, a barrier layer, and a protective film.

Description

이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름{Color-changing film for smart window that can be colored more than two colors}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color-changing film for a smart window,

본 발명은 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기변색용 전극으로 은(Ag)을 사용하지 않으면서도 투과도와 로이(Low E:저방사율) 특성이 우수하고 유리 사이즈에 상관없이 재단하여 붙이기만 하면 자연스럽게 전기차양을 형성할 수 있어 생산비용이 저렴하며, 시공성이 우수하고, 별도의 TCO(Transparent Conductive Oxides) 제거공정을 거칠 필요도 없을 뿐만 아니라, 누전위험성이 없고, 내산화성이 우수하며, 롤 형태로 감아 보관할 수 있기 때문에 파손의 위험성이 없고, 보관 유지 운반 적재의 용이성을 확보할 수 있음은 물론 다양한 색상 구현이 가능하여 외관 디자인을 향상시킬 수 있는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름에 관한 것이다.The present invention relates to a color change film for smart windows capable of multi-color change of more than two colors. More specifically, the present invention relates to a color change film for smart window which is excellent in transmittance and low E (low emissivity) characteristics without using Ag as an electrochromic electrode It is possible to naturally create an electric shade by cutting and pasting regardless of the glass size, so that the production cost is low, the workability is excellent, the separate transparent conductive oxide (TCO) removal process is not required, Since it is excellent in oxidation resistance and can be stored in roll form, there is no risk of breakage, and it is possible to secure the ease of storage, transportation and loading, and it is possible to realize various colors, To a discoloration film for smart windows capable of multi-discoloration.

2015년 신기후체제 협약으로 온실가스 감축이 시급해지고 있는 가운데 우리나라는 2030년까지 온실가스 37%의 감축 목표를 세우고 신재생에너지의 확대 및 건물 등에 에너지 효율 향상을 계획하고 있는데, 이에 대한 해결책으로 제로에너지 빌딩이 급부상하고 있다.As the greenhouse gas reduction is urgent by 2015, the Korean government plans to reduce the greenhouse gas by 37% by 2030 and plan to expand the renewable energy and improve energy efficiency in the buildings. Energy building is rising rapidly.

그런데, 국내 건물의 경우 매년 8.7% 정도씩 증가하고 있는 추세로 파악되고 있으며, 건물이 소비하는 에너지소비량은 국내 전체 에너지소비량의 24%에 이른다고 하니 갈수록 증가 및 대형화되어 가고 있는 건물에 대한 에너지절감 대책이 시급한 실정이다.However, domestic buildings are increasing by 8.7% annually. The energy consumption of the building is 24% of the total energy consumption in Korea, and the energy conservation measures This is urgent.

특히, 건물에서 소비되는 에너지의 77%가 실내 냉난방 에너지 때문이며, 그 중에서도 창호를 통한 열손실은 20-45%에 이르고 있다고 보고되어 있다.In particular, it is reported that 77% of the energy consumed in a building is due to indoor heating and cooling energy, and heat loss through windows is 20-45%.

이와 관련하여, 미국의 DOE에 따르면, 광조절 스마트 윈도우를 적용할 경우 40% 이상의 빌딩에너지 절약이 가능하고, 냉난방시스템의 용량과 빌딩 관리비를 각각 25%까지 줄일 수 있다고 연구 보고된 바 있다.In this regard, according to the DOE of the United States, it has been reported that the use of light control smart windows can save 40% or more of building energy and reduce the heating and cooling system capacity and building management cost by 25%, respectively.

이에, 스웨덴을 시발점으로 하여 세계 각국에서는 다각적인 방법으로 상술한 문제 해결을 위한 기술 개발에 매진해 왔으며, 그 중에서도 창호를 통한 에너지절감 기술로 전기변색을 이용한 전기차양 기술을 예시할 수 있다.As a starting point in Sweden, various countries around the world have been devoted to developing the above-mentioned technologies for solving the above problems. Among them, the technology of electric shading using electric discoloration can be exemplified as an energy saving technique through windows.

이러한 기술로는 Electrochromic , Thermochromic, PDLC 와 같은 유리형 스마트 윈도우가 개시되어 있다.Such technologies include glass-type smart windows such as Electrochromic, Thermochromic, and PDLC.

그런데, 유리형 스마트 윈도우는 여러 장의 유리 사이에 전기변색기술을 응용한 것으로서 재단, 면취, 세척, 강화, 접합 등 제조공정이 매우 복잡하여 비용이 너무 비쌀 뿐만 아니라 표준화가 어렵고, 강화시 코팅균열도가 저하되어 불량율이 높으며, 반드시 별도의 TCO(Transparent Conductive Oxides) 제거공정을 거쳐야만 하는 단점이 있다.However, the glass-type smart window is an application of electro-discoloration technology between several sheets of glass. Since the manufacturing process such as cutting, chamfering, cleaning, strengthening and bonding is very complicated, the cost is too high and standardization is difficult. And the defective ratio is high. Therefore, there is a disadvantage that a separate TCO (Transparent Conductive Oxides) removal process must be performed.

뿐만 아니라, 실리콘 마감시 수분 침투의 우려가 높아 산화 및 누전 위험이 크고, 전선연결에 따른 표준화가 곤란하여 저항 편차 문제가 발생되며, 유리라는 소재 특성상 깨지기 쉽고, 복층에 따른 열파손의 우려가 높아 안전성이 떨어지는 한계를 가지고 있다.In addition, there is a high risk of moisture penetration when the silicone finishes, so there is a great risk of oxidation and leakage, and it is difficult to standardize according to the connection of wires, so that there is a problem of resistance variation, and it is easy to break due to the nature of the material of glass, It has a low safety margin.

더구나, 무겁고, 시공할 창의 크기에 따라 사이즈를 각기 달리 제작해야 하며, 이러한 구조적 특성 때문에 유지 보관 운반 시공이 매우 어렵고 불편하며, 제조비용 외에도 매우 비싼 시공비가 들어가기 때문에 초기 투자부담이 매우 크다는 한계를 가지고 있다.Moreover, it is necessary to make different size according to the size of the window to be constructed. Due to such structural characteristics, it is very difficult and inconvenient to carry out the maintenance, storage and transportation, and the construction cost is very expensive besides the manufacturing cost. have.

이를 개선한 예로, Supended Particle(SPD) 방식 혹은 고분자분산액정(PDLC) 방식을 예시할 수 있지만, 이 경우에는 구동전압이 매우 높고 쌍안정이 없어 에너지 소모량이 매우 크며, 투명성을 유지하기 위해서는 상시 전력이 요구되기 때문에 의도하는 에너지 절감 효과를 얻기 어렵다는 현실적인 문제에 직면해 있다.As an example of the improvement, a Supended Particle (SPD) method or a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) method can be exemplified. However, in this case, since the driving voltage is very high and there is no bistability, energy consumption is very large. It is difficult to achieve the intended energy saving effect.

또한, 전기변색(EC:ElectroChromic)를 응용하고 있는 스마트 윈도우(로이유리 등)의 경우, 하기의 선행기술에서도 나타나 있듯이 전기변색용 전극으로 대부분 은(Ag)을 채용하고 있는데, 이는 박막에서 우수한 투과도와 로이특성을 보이기 때문이다.In the case of a smart window (Roy glass, etc.) applying electrochromic (EC) electrochromic, most of the electrode (Ag) is used as an electrochromic electrode as shown in the following prior arts, And Roy characteristics.

하지만, 은(Ag)은 부식을 일으키기 때문에 장수명화를 달성할 수 없고, 사용기간에 비례하여 효율이 떨어지는 한계가 있다.However, since silver (Ag) causes corrosion, longevity can not be achieved and there is a limit in efficiency in proportion to the period of use.

뿐만 아니라, 선행기술에 개시된 필름형 전기차양의 경우는 접착식으로 이루어져 있고, 각각 단계별 프로세스를 순차처리하도록 되어 있기 때문에 장수명화가 어렵다.In addition, in the case of the film-type electric canopy disclosed in the prior art, it is made of an adhesive type, and it is difficult to increase the longevity because each step process is sequentially processed.

대한민국 등록특허 제10-1656466호(2016.09.05.), '이온젤 스마트 윈도우 제조방법'Korean Patent No. 10-1656466 (Sep. 2016.), 'Ion Gel Smart Window Manufacturing Method' 대한민국 등록특허 제10-1656490호(2016.09.05.), '접착식 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법'Korean Registered Patent No. 10-1656490 (Sep. 2016, Sep.), 'Adhesive Smart Window Film and Manufacturing Method Thereof' 대한민국 공개특허 제10-2017-0024830호(2017.03.08.), '단열기능이 있는 스마트 윈도우 코팅'Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0024830 (Apr. 23, 2017), 'Smart Window Coating with Insulation Function'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전기변색용 전극으로 은(Ag)을 사용하지 않으면서도 투과도와 로이특성이 우수하고 유리 사이즈에 상관없이 재단하여 붙이기만 하면 자연스럽게 전기차양을 형성할 수 있어 생산비용이 저렴하며, 시공성이 우수하고, 별도의 TCO(Transparent Conductive Oxides) 제거공정을 거칠 필요도 없을 뿐만 아니라, 누전위험성이 없고, 내산화성이 우수하며, 롤 형태로 감아 보관할 수 있기 때문에 파손의 위험성이 없고, 보관 유지 운반 적재의 용이성을 확보할 수 있음은 물론 다양한 색상 구현이 가능하여 외관 디자인을 향상시킬 수 있는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름을 제공함에 그 주된 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a silver halide photovoltaic cell which is excellent in transparency and low- It is possible to form an electric shoehorn naturally and it is possible to manufacture the electric shoehorn inexpensively, and it is excellent in workability, does not need to undergo a separate TCO (Transparent Conductive Oxides) removal process, has no risk of leakage current, It can be stored in a roll form, so there is no danger of breakage. It is possible to secure the ease of storage, transportation and loading, and it is also possible to realize various colors. There is a main purpose in providing a discoloration film.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, PET, PP, PC 또는 PMMA를 포함하는 투명한 기재필름인 광학필름(100)과; 상기 광학필름(100)의 상면에 스퍼터링되는 이산화규소층(110)과; 상기 이산화규소층(110)의 상면에 폴리 ITO로 스퍼터링되는 제1투명전극층(120)과; 상기 제1투명전극층(120) 위에 제1환원변색물질층(132)-제1전해질층(134)-제1산화변색물질층(136)이 순차로 스퍼터링되어 형성되는 제1색변환층(130)과; 상기 제1색변환층(130) 위에 폴리 ITO로 스퍼터링되는 층간투명전극층(140)과; 상기 층간투명전극층(140) 위에 제2산화변색물질층(152)-제2전해질층(154)-제2환원변색물질층(156)이 순차로 스퍼터링되어 형성되는 제2색변환층(150)과; 상기 제2색변환층(150) 위에 적어도 하나 이상의 O(Oxide)-M(Metal)-O(Oxide) 구조를 갖도록 스퍼터링되는 제2투명전극층(160)과; 상기 제2투명전극층(160)의 상면에 스퍼터링되는 배리어층(170)과; 상기 배리어층(170) 위에 합지되는 보호필름(180);을 포함하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름에 있어서; 상기 배리어층(170)은 Al 질화물로 스퍼터링하여 형성한 산화 배리어층이고, 상기 산화 배리어층의 피로강도를 높이도록 배리어층(170) 표면에 수㎛ 이하 크기의 미립자를 최소 100m/s 이상의 충돌속도로 충돌시켜 표면경도와 내부 잔류응력을 해소하고 표면 조직을 미세화시키는 미립자 피닝처리된 것을 특징으로 하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름을 제공한다.The present invention provides, as means for achieving the above object, an optical film (100) which is a transparent base film including PET, PP, PC or PMMA; A silicon dioxide layer 110 sputtered on the top surface of the optical film 100; A first transparent electrode layer 120 sputtered with poly-ITO on the silicon dioxide layer 110; A first color conversion layer 130 formed by sequentially sputtering a first reducing coloring material layer 132, a first electrolyte layer 134, and a first oxidizing coloring material layer 136 on the first transparent electrode layer 120; )and; An interlayer transparent electrode layer 140 sputtered with poly ITO on the first color conversion layer 130; A second color conversion layer 150 formed by sequentially sputtering a second oxidative discoloration layer 152, a second electrolyte layer 154, and a second reduced coloring material layer 156 on the interlayer transparent electrode layer 140; and; A second transparent electrode layer 160 sputtered on the second color conversion layer 150 to have at least one O (O) -M (Metal) -O (Oxide) structure; A barrier layer 170 sputtered on the upper surface of the second transparent electrode layer 160; And a protection film (180) laminated on the barrier layer (170); The barrier layer 170 is an oxidation barrier layer formed by sputtering with an Al nitride. The barrier layer 170 is formed by spraying fine particles having a size of several micrometers or less on the surface of the barrier layer 170 at a collision speed of at least 100 m / s And the surface hardness and the internal residual stress are collapsed and the surface texture is refined. The present invention provides a discoloration film for a smart window, which is capable of multi-discoloring over two or more colors.

이때, 두가지 층을 구성하기 위하여 예로 아래의 표에서 산화, 환원 변화 물질을 선택할 수 있다.At this time, in order to constitute two layers, for example, oxidation and reduction change materials can be selected from the following table.

Figure 112017125073796-pat00001
Figure 112017125073796-pat00001

(여기에서, R은 환원착색이고, O는 산화착색을 의미한다)(Wherein R is reduced coloring and O means oxidation coloring)

즉, 상기 제1,2환원변색물질층(132,156)은 투명 ↔ 흑청의 변색이 이루어지는 TiO2, 투명 ↔ 감청의 변색이 이루어지는 WO3, 투명 ↔ 파랑의 변색이 이루어지는 MoO3, 연파랑 ↔ 노랑의 변색이 이루어지는 Nb2O5 중 어느 하나의 발색물질로 이루어지고; 상기 제1,2산화변색물질층(136,152)은 노랑 ↔ 연파랑의 변색이 이루어지는 Cr2O5, 노랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지는 MnO2, 투명 ↔ 초록의 변색이 이루어지는 FeO2, 파랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지는 CoO2, 흑갈 ↔ 투명의 변색이 이루어지는 NiO2 중 어느 하나의 발색물질로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.That is, the first and second reducing color materials layers 132 and 156 are formed of TiO 2 , which changes the color of transparent ↔ dark color, WO 3 , which discolorates transparent ↔ tap water, MoO 3 , which discolors transparent ↔ blue, And Nb 2 O 5 in which discoloration occurs; The first and second oxidative discoloring material layers 136 and 152 are formed of Cr 2 O 5 , which is discolored from yellow to soft blue, MnO 2 , which is discolored to yellow to brown, FeO 2 , which is discolored to transparent ↔ green, CoO 2 in which discoloration occurs, and NiO 2 in which discoloration of black and transparent color is performed.

또한, 상기 제1환원변색물질층(132)과 제1산화변색물질층(136)을 포함하는 제1색변환층(130)은 투명 ↔ 색상(흑청, 노랑, 초록, 파랑, 감청 중 하나)으로 변색되는 발색물질을 사용하고; 상기 제2산화변색물질층(152)과 제2환원변색물질층(156)을 포함하는 제2색변환층(150)은 상기 제1색변환층(130)과 반대로 변색되는 발색물질을 사용하여 완전 차양되게 구성된 것에도 그 특징이 있다.The first color conversion layer 130 including the first red coloring material layer 132 and the first oxidizing coloring material layer 136 may be formed of a transparent ↔ color (either black, yellow, green, blue or blue) Using a coloring material which is discolored as a coloring material; The second color conversion layer 150 including the second oxidative discoloration substance layer 152 and the second color change material layer 156 may be formed by using a coloring material that is discolored in reverse to the first color conversion layer 130 It is also characterized by its full shade.

뿐만 아니라, 전해질을 사이에 두고 산화변색층과 환원변색층을 조합하여 1개의 전기변색층을 구현할 수 있고, 이 전기변색층에서 양쪽 방향의 전기흐름에 대하여 두 가지 색상변화를 질 수 있도 있다. In addition, an electrochromic layer can be formed by combining an oxidative discoloration layer and a reducing discoloration layer with an electrolyte interposed therebetween, and the electrochromic layer can have two color changes with respect to an electric current flowing in both directions.

또한, 상기 제2투명전극층(160)은 제1옥사이드층(160a)-제1메탈층(160b)-제2옥사이드층(160c)-제2메탈층(160d)-제3옥사이드층(160e)으로 이루어진 것에도 그 특징이 있다.The second transparent electrode layer 160 includes a first oxide layer 160a, a first metal layer 160b, a second oxide layer 160c, a second metal layer 160d, a third oxide layer 160e, And the like.

본 발명에 따르면, 전기변색용 전극으로 은(Ag)을 사용하지 않으면서도 투과도와 로이특성이 우수하고 유리 사이즈에 상관없이 재단하여 붙이기만 하면 자연스럽게 전기차양을 형성할 수 있어 생산비용이 저렴하며, 시공성이 우수하고, 별도의 TCO(Transparent Conductive Oxides) 제거공정을 거칠 필요도 없을 뿐만 아니라, 누전위험성이 없고, 내산화성이 우수하며, 롤 형태로 감아 보관할 수 있기 때문에 파손의 위험성이 없고, 보관 유지 운반 적재의 용이성을 확보하며, 다양한 색상 구현이 가능하여 외관 디자인을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an electrochromic device which is excellent in transparency and loose characteristic without using Ag as an electrode for electrochromic production, and can be naturally formed by cutting and pasting regardless of the glass size, It is excellent in workability and does not need to be subjected to a separate TCO (Transparent Conductive Oxides) removal process, has no risk of electric leakage, has excellent oxidation resistance, can be rolled in a rolled form, It is possible to secure the easiness of carrying and to realize various colors, thereby improving the appearance design.

도 1은 본 발명에 따른 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름의 층구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 변색필름에 적용되는 전기변색 전극 구조인 OMO 구현시 옥사이드의 거칠기 대비 스퍼터링하여 형성할 수 있는 두께 변화를 보인 예시적인 테스트 사진이다.
도 3은 도 2의 OMO 구현시 밴딩 전후에서 표면 크랙 발생 여부를 ITO와 비교 테스트한 샘플 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 변색필름 제조용 스퍼터링 챔버를 모식화시킨 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 변색필름의 탈색과 착색예를 보인 모식도이다.
FIG. 1 is an exemplary cross-sectional view showing a layer structure of a discoloration film for a smart window capable of multi-discoloring over two or more colors according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary test photograph showing a change in thickness that can be formed by sputtering an oxide with respect to the roughness in the OMO implementation of the electrochromic electrode structure applied to the discoloration film according to the present invention.
FIG. 3 is a sample photograph of the surface cracking occurrence before and after the bending in the OMO implementation of FIG. 2 compared with ITO.
FIG. 4 is a schematic view showing a sputtering chamber for producing a discoloration film according to the present invention.
5 is a schematic view showing an example of discoloration and coloring of the discoloration film according to the present invention.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it should be understood that the embodiments according to the concept of the present invention are not intended to limit the present invention to specific modes of operation, but include all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

본 발명은 기존에 일반적으로 활용되던 증착방식이나 혹은 코팅방식이 아닌 고주파 스퍼터링(RF Sputtering) 방식을 통한 건식(Dry Sputtering Type)으로 이루어지며, 이러한 방식은 특히 전기변색용 전극을 형성할 때 유용하다.The present invention is based on a dry sputtering type using a RF sputtering method rather than a deposition method or a coating method that has been generally used, and this method is particularly useful for forming an electrode for electrochromic use .

즉, 코팅은 앞서 종래 기술에서 설명한 바와 같이 수명 단축의 문제가 있고, 증착은 스퍼터링에 비해 박막의 치밀도가 떨어지고 고진공도를 유지해야 하므로 공정조건을 맞추기 어려울 뿐만 아니라 증착속도 조절이 용이치 않으며 균일도를 확보하기가 쉽지 않기 때문이다.That is, as described in the prior art, there is a problem in that the lifetime is shortened as described in the prior art, and since the density of the thin film is lower than that of sputtering and the high vacuum degree must be maintained compared with the sputtering, it is difficult to adjust the deposition rate, Is not easy to secure.

이에 비해, 본 발명에서 활용하는 고주파 스퍼터링은 타깃 물질을 이온 충격함으로써 그 물질의 원자, 분자를 그 부근에 있는 피착물 표면에 치밀하면서 균일하게 부착시킬 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 증착속도 조절도 용이하고, 공정조선을 맞추기도 쉬운 장점도 있다.On the other hand, the high frequency sputtering utilized in the present invention is advantageous in that atoms and molecules of the material can be attached uniformly and densely on the surface of the adherend in the vicinity thereof by ion impacting the target material. In addition, the deposition rate can be easily controlled and the process can be easily adjusted.

특히, 본 발명에서는 전기변색용 전극을 형성할 때 OMO(Oxide/Metal/Oxide) 구조의 투명전극을 구현하여 화학적으로도 안정하고 전도성도 우수하여 전기변색용 전극으로 적합하고, 표면 플라즈몬(Surface Plasmon) 효과를 유도하여 로이 특성을 지니면서 비정질산화물의 월등한 표면 균일도를 확보함으로써 아주 얇은 두께의 박막처리도 가능하면서 3V 이내의 구동전압으로도 저전력 구동이 가능하여 에너지 절감에 뛰어난 적합성을 구현하도록 설계된다.In particular, the present invention realizes a transparent electrode of OMO (Oxide / Metal / Oxide) structure when forming an electrode for electrochromic formation, and is chemically stable and excellent in conductivity, and is suitable as an electrochromic electrode. ) Effect, it is possible to process very thin film by ensuring superior surface uniformity of amorphous oxide while having Roy characteristics, and it is designed to realize excellent compatibility with energy saving by enabling low power driving with driving voltage within 3V do.

또한, 이러한 방식은 IC와의 접합성이 좋아 소자 구조와 제조공정이 간단하고, 무엇보다도 사용온도가 20-80℃까지 넓고 다색화가 가능하여 인테리어 창호로도 손색이 없도록 한 특장점도 갖는다.In addition, this method has a merit of bonding with an IC, so that the device structure and manufacturing process are simple, and most of all, the temperature can be widely used up to 20-80 ° C and multi-color can be obtained.

아울러, 이하 설명되는 '전기변색(Electrochromic)'은 이미 상용화된 기술로서, 전압을 인가했을 때 전계나 전류의 방향에 따라 전기 화학적 산화, 환원반응이 일어나 가역적으로 색이 변하는 현상을 말한다.In addition, 'Electrochromic', which will be described below, is a technology that has been already commercialized, and refers to a phenomenon in which a color reversibly changes due to an electrochemical oxidation or reduction reaction depending on the direction of an electric field or current when a voltage is applied.

이를 테면, WO3, MoO3, TiO2 등은 환원상태에서 컬러가 나타나게 되는데 이를 환원발색(Cathodic Coloration) 물질이라 하며, V2O5, IrO2, Nb2O5, NiO 등은 산화상태에서 컬러가 나타나게 되는데 이를 산화발색(Anodic Coloration) 물질이라 한다.For example, WO 3 , MoO 3 , TiO 2 and the like show color in a reduced state, which is called a Cathodic Coloration Material. V 2 O 5 , IrO 2 , Nb 2 O 5 , NiO, Color, which is called anodic coloration material.

보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름은 기재필름으로서 광학필름(100)을 포함한다.More specifically, as shown in FIG. 1, the coloring film for a smart window capable of multi-color change of more than two colors according to the present invention includes the optical film 100 as a base film.

상기 광학필름(100)은 PET, PP, PC, PMMA를 포함한 투명성을 갖는 필름으로서, 내구성도 갖기 때문에 본 발명에서 기재필름으로 사용되며, 에너지절감이 요구되는 창호의 유리 표면에 부착된다.The optical film 100 is a film having transparency including PET, PP, PC, and PMMA and has durability. Therefore, the optical film 100 is used as a base film in the present invention and is attached to a glass surface of a window where energy saving is required.

그리고, 상기 광학필름(100)의 상면에는 이산화규소(SiO2)층(110)이 형성된다.A silicon dioxide (SiO 2 ) layer 110 is formed on the upper surface of the optical film 100.

상기 이산화규소층(110)은 챔버 내에서 스퍼터링되어 박막으로 형성되며, 전기변색 전극을 통해 열을 받아 광학필름(100)의 온도가 올라갈 때 광학필름(100)에서 방출되는 산소, 올리고머, 카본 등이 전기변색 전극 쪽으로 이동하지 못하도록 차단하여 내구성을 향상시키면서 특히, 인덱스매칭성(Index Matching Characteristics)을 좋게 하여 투과율을 높이기 위해 형성된다.The silicon dioxide layer 110 is formed as a thin film by sputtering in the chamber. When the temperature of the optical film 100 is increased by receiving heat through the electrochromic electrode, oxygen, oligomers, carbon, etc. Is prevented from moving toward the electrochromic electrode, thereby improving the durability and improving the index matching characteristics.

특히, 이산화규소를 나노사이즈로 균일하게 분산시키면 산소를 포함한 투과물질들의 투과 차단 특성을 월등히 강화시킬 수 있고, 계면간 결합 안정성을 현저히 강화시켜 계면에서의 박리를 완벽하게 차단할 수 있다.Particularly, when the silicon dioxide is uniformly dispersed in the nano-size, the permeation blocking property of the permeable materials including oxygen can be significantly enhanced, and the interfacial bonding stability can be remarkably enhanced to completely prevent the peeling at the interface.

아울러, 상기 이산화규소층(110)의 상면에는 제1투명전극층(120)이 형성된다.In addition, a first transparent electrode layer 120 is formed on the upper surface of the silicon dioxide layer 110.

상기 제1투명전극층(120)은 본 발명에 따른 변색필름에 전원을 인가하여 변색기능을 유도함으로써 전기차양을 구현하기 위한 수단이다.The first transparent electrode layer 120 is a means for realizing an electric shading by applying power to the discoloration film according to the present invention to induce discoloration.

본 발명에 따른 상기 제1투명전극층(120)은 기존과 달리 폴리 ITO를 스퍼터링하여 형성된다.The first transparent electrode layer 120 according to the present invention is formed by sputtering poly (ITO) unlike the prior art.

즉, 종래에는 ITO 필름으로 만들어진 것을 붙이는 방식이기 때문에 접착에 따른 솔벤트 안정화를 위해 반드시 별도의 열처리공정을 거쳐야만 하는 단점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 다결정으로 만들어진 Poly ITO를 바로 스퍼터링하여 부착시키는 것이므로 일괄처리가 가능하고, 별도의 열처리공정이 필요치 않아 공정간소화를 달성할 수 있으며, 그에 따라 불량율도 제로화되는 특장점이 있다.That is, conventionally, since the ITO film is adhered to the substrate, a separate heat treatment process must be performed to stabilize the solvent. However, in the present invention, since poly ITO made of polycrystalline is immediately deposited by sputtering, batch processing is possible, and a separate heat treatment process is not required, so that the process can be simplified and the defect rate is also zeroed.

또한, 상기 제1투명전극층(120)의 상면에는 제1색변환층(130)과, 층간투명전극층(140)과, 제2색변환층(150)이 순차로 스퍼터링되어 박막 형태로 형성된다.A first color conversion layer 130, an interlayer transparent electrode layer 140, and a second color conversion layer 150 are sequentially sputtered on the upper surface of the first transparent electrode layer 120 to form a thin film.

이때, 상기 제1색변환층(130)은 도 1 및 도 5의 예시와 같이, 제1환원변색물질층(132)과, 상기 제1환원변색물질층(132)의 상면에 스퍼터링되는 제1전해질층(134) 및 상기 제1전해질층(134) 위에 스퍼터링되는 제1산화변색물질층(136)으로 이루어진다.1 and 5, the first color conversion layer 130 includes a first red color fading material layer 132 and a first red color fading material layer 132 sputtered on the upper surface of the first red color fading material layer 132, An electrolyte layer 134 and a first oxidative discoloration material layer 136 sputtered on the first electrolyte layer 134.

뿐만 아니라, 상기 층간투명전극층(140)도 Poly ITO를 바로 스퍼터링하여 형성되는 투명전극이다.In addition, the interlayer transparent electrode layer 140 is also a transparent electrode formed by directly sputtering Poly ITO.

그리고, 상기 제2색변환층(150)은 제2산화변색물질층(152)과, 상기 제2산화변색물질층(152)의 상면에 스퍼터링되는 제2전해질층(154) 및 상기 제2전해질층(154) 위에 스퍼터링되는 제2환원변색물질층(156)으로 이루어진다.The second color conversion layer 150 includes a second oxidative discoloration material layer 152, a second electrolyte layer 154 sputtered on the upper surface of the second oxidative discoloration material layer 152, And a second red color discoloring material layer 156 sputtered onto layer 154.

여기에서, 상기 제1,2환원변색물질층(132,156)은 환원발색물질인 WO3, MoO3, TiO2, Nb2O5 중 어느 하나의 발색물질로 이루어지고, 상기 제1,2산화변색물질층(136,152)은 산화발색물질인 Cr2O5, MnO2, FeO2, CoO2, NiO2 중 어느 하나의 발색물질로 이루어진다.Here, the first and second reducing color discoloring material layers 132 and 156 may be formed of a coloring material selected from the group consisting of WO 3 , MoO 3 , TiO 2 and Nb 2 O 5 , The material layers 136 and 152 are made of a coloring material selected from the group consisting of Cr 2 O 5 , MnO 2 , FeO 2 , CoO 2 and NiO 2 .

덧붙여, V2O5의 경우에는 양쪽 모두에 사용될 수 있다.In addition, in the case of V 2 O 5 , it can be used for both.

그리하여, 선택된 발색물질에 따라 투레이어(2-Layer) 변색이 서로 다르게 이루어질 수 있어 심미감, 신비감을 더 할 수 있다. 즉, 차양 정도를 조절하거나 색상을 선택하여 디자인미를 높일 수 있다.Thus, depending on the selected coloring material, two-layer discoloration may be made different from each other, thereby adding a sense of beauty and mystery. In other words, you can increase the beauty of the design by adjusting the degree of shading or choosing a color.

예컨대, TiO2의 경우에는 투명 ↔ 흑청의 변색이 이루어지고, V2O5와 Cr2O5는 노랑 ↔ 연파랑의 변색이 이루어지며, MnO2는 노랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지고, FeO2는 투명 ↔ 초록의 변색이 이루어지며, CoO2는 파랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지고, NiO2는 흑갈 ↔ 투명의 변색이 이루어지며, Nb2O5는 연파랑 ↔ 노랑의 변색이 이루어지고, MoO3는 투명 ↔ 파랑의 변색이 이루어지며, WO3는 투명 ↔ 감청의 변색이 이루어지므로 이들의 선택에 의해 다양한 색변화 필름을 구현할 수 있게 된다.For example, in the case of TiO 2 is made of a color change of the transparent ↔ heukcheong, V 2 O 5, and Cr 2 O 5 is made of a color change of the yellow ↔ soft blue, MnO 2 is formed of a color change of the yellow ↔ brown, FeO 2 CoO 2 is discolored to blue ↔ brown, NiO 2 is discolored to black ↔ transparent, Nb 2 O 5 is discolored to soft ↔ yellow, and MoO 3 has a transparent ↔ blue discoloration and WO 3 has a transparent ↔ transparent discoloration. Therefore, various color changing films can be realized by their selection.

따라서, 제1색변환층(130)은 투명 ↔ 색상(흑청, 노랑, 초록, 파랑, 감청)으로 변색되는 발색물질을 사용하고, 제2색변환층(150)은 그 반대로 변색되는 발색물질, 즉 색상(흑청, 노랑, 초록, 파랑, 감청) ↔ 투명으로 변색되는 발색물질을 사용하게 되면 완전 차양이 가능하게 된다.Accordingly, the first color conversion layer 130 may be formed of a coloring material that is color-changed to a transparent color (black, blue, green, blue, or tint), the second color conversion layer 150 may be a color- In other words, using a coloring material that changes color (black, yellow, green, blue, tint) ↔ transparent makes full shading possible.

또한, 제1,2색변환층(130,150)을 각각 다른 색으로 변색가능하게 하면 혼합 색변화가 가능한 차양 기능을 수행할 수 있으므로 결국 산화변색물질층 + 산화변색물질층, 산화변색물질층 + 환원변색물질층, 환원변색물질층 + 환원변색물질층과 같이 다양한 층구조로 변형하여 실시할 수도 있을 것이다.Further, if the first and second color conversion layers 130 and 150 are made to be able to change color to different colors, it is possible to perform an awning function capable of changing the color of the mixed color. Therefore, the oxidation coloring material layer + oxidative discoloration material layer, A coloring material layer, a reducing coloring material layer and a reducing coloring material layer.

그리고, 상기 제2색변환층(150)의 상면에는 제2투명전극층(160)이 스퍼터링되어 형성된다.A second transparent electrode layer 160 is formed on the upper surface of the second color conversion layer 150 by sputtering.

상기 제2투명전극층(160)은 상기 제1투명전극층(120)과 대응되게 형성될 수 있다. 그리하여, 양자에 전압이 걸리게 되면 이들 사이에 전기장이 형성되고, 이 전기장의 영향으로 Li+ 이온의 주입 및 이탈이 일어나면서 전기변색을 유도하게 된다.The second transparent electrode layer 160 may be formed to correspond to the first transparent electrode layer 120. Thus, when a voltage is applied to both of them, an electric field is formed between them, and the injection and desorption of Li + ions are caused by the influence of the electric field, thereby inducing the electrochromism.

여기에서, 본 발명의 경우 상기 제2투명전극층(160)을 OMO 구조를 이루도록 하여 화학적 안정성을 극대화시키면서 전도성도 향상시키고, 무엇보다도 표면 플라스몬 효과에 따른 로이 특성향상, 비정질산화물의 월등한 표면 균일도를 유지하되 은(Ag)을 사용하지 않기 때문에 부식의 우려도 없을 뿐만 아니라, 특히 금속층을 포함하고 있어 낮은 저항 특성을 가져 전도성을 높이는 전기변색 전극을 완성한 것이다.Here, in the present invention, the second transparent electrode layer 160 may have an OMO structure to maximize chemical stability while improving the conductivity. In particular, the present invention can improve the ROI characteristics according to the surface plasmon effect and improve the surface uniformity of the amorphous oxide Since the silver (Ag) is not used, there is no fear of corrosion, and in particular, the electrochromic electrode has a low resistance characteristic because it contains a metal layer and improves the conductivity.

즉, 본 발명에 따른 제2투명전극층(160)은 적어도 하나 이상의 O(Oxide Layer)-M(Metal Layer)-O(Oxide Layer) 구조를 갖는다.That is, the second transparent electrode layer 160 according to the present invention has at least one O (Oxide Layer) -M (Oxide Layer) -O (Oxide Layer) structure.

예컨대, 본 발명에서는 도 1의 예시와 같이, 제1옥사이드층(160a)-제1메탈층(160b)-제2옥사이드층(160c)-제2메탈층(160d)-제3옥사이드층(160e)으로 이루어진다.For example, in the present invention, the first oxide layer 160a, the first metal layer 160b, the second oxide layer 160c, the second metal layer 160d, and the third oxide layer 160e ).

특히, 이러한 OMO 전극 구조는 도 2의 예시와 같이 옥사이드층의 표면거칠기를 작게 하면 층의 두께를 최대한 줄일 수 있는 장점이 있으며, 아울러 도 3의 예시와 같이 밴딩 테스트시에도 ITO는 밴딩 후 크랙이 발생하지만, OMO 전극 구조는 비정질 산화물을 포함하고 있기 때문에 밴딩 후에도 크랙이 생기지 않고 밴딩 전,후의 변화가 없어 크랙 발생에 따른 국부적 저항 증가로 인한 손실 발생 우려가 없으므로 안정적인 구동이 가능하게 된다.In particular, such an OMO electrode structure has an advantage in that the thickness of the layer can be reduced as much as possible by reducing the surface roughness of the oxide layer as shown in FIG. 2. In addition, in the banding test as shown in FIG. 3, However, since the OMO electrode structure contains an amorphous oxide, it does not cause cracks even after bending, and there is no risk of loss due to an increase in local resistance due to crack occurrence before and after bending, thereby enabling stable driving.

그리고, 상기 제2투명전극층(160)의 상면에는 배리어층(170)이 형성된다.A barrier layer 170 is formed on the upper surface of the second transparent electrode layer 160.

상기 배리어층(170)은 Al 질화물로 스퍼터링하여 형성한다.The barrier layer 170 is formed by sputtering with Al nitride.

이 질화물은 피막을 형성함으로써 표면을 고경도화시켜 국소적인 탄성변형을 막고, Al이 산화피막을 형성하여 산화 배리어층을 형성하기 때문에 내부 응력에 의한 크랙이나 막박리를 억제하는 효과를 얻어 안정성을 강화시키는 효과가 있다.Since this nitride forms a film to harden the surface to prevent local elastic deformation and Al forms an oxide film to form an oxidation barrier layer, it has the effect of suppressing cracks and film peeling due to internal stress and enhancing stability .

이에 더하여, 배리어층(170)의 피로강도를 높이기 위해 배리어층(170) 형성 후 미립자 피닝처리를 거치면 더욱 좋다.In addition, in order to increase the fatigue strength of the barrier layer 170, the barrier layer 170 is formed and then subjected to a fine particle peening treatment.

이 경우, 미립자 피닝처리란 배리어층(170) 표면에 수㎛ 이하 크기의 미립자를 충돌시켜 표면경도와 내부 잔류응력을 해소 및 표면 조직의 미세화에 따른 표면 개질 효과를 얻기 위한 것으로서 충돌속도는 100m/s 이상이 바람직하다.In this case, the particle peening treatment is to collide fine particles having a size of several micrometers or less on the surface of the barrier layer 170 to eliminate the surface hardness and the internal residual stress, and to obtain a surface modification effect according to the fineness of the surface texture. s or more.

이후, 상기 배리어층(170)의 표면을 보호하기 위해 보호필름(180)이 구비되는데, 상기 보호필름(180)은 박막형 필름을 단순히 붙이는 방식으로 구비되면 된다.Thereafter, a protective film 180 is provided to protect the surface of the barrier layer 170. The protective film 180 may be provided by simply attaching the thin film type film.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름은 도 4와 같은 스퍼터링 장치를 통해 연속처리된다.The discoloration film for smart window capable of multi-discoloration of more than two colors according to the present invention having such a structure is continuously processed through the sputtering apparatus as shown in FIG.

예컨대, 도 4에 따르면 스퍼터링 장치는 스퍼터링 챔버(200)를 포함한다.For example, referring to FIG. 4, the sputtering apparatus includes a sputtering chamber 200.

상기 스퍼터링 챔버(200)는 진공상태로 유지되며, 아주 정밀한 고진공 상태까지 유지할 필요는 없다.The sputtering chamber 200 is maintained in a vacuum state and does not need to be kept in a very high vacuum state.

그리고, 상기 스퍼터링챔버(200)의 중심에는 스퍼터링드럼(210)이 회전가능하게 설치되며, 이를 기준으로 좌,우 양측에는 각각 권출롤(unwinding roll)(220)과 권취롤(winding roll)(230)이 설치된다.A sputtering drum 210 is rotatably installed at the center of the sputtering chamber 200. An unwinding roll 220 and a winding roll 230 ) Is installed.

이때, 상기 권출롤(220)에는 기재필름인 광학필름(100)이 감겨있고, 광학필름(100)은 권출롤(220)로부터 풀려나와 제1텐션롤(222)을 거쳐 스퍼터링드럼(210)을 경유한 다음 다시 제2텐션롤(232)을 통해 권취롤(230)에 코일 형태로 감기게 되며, 상기 스퍼터링드럼(210)은 광학필름(100)의 진행방향으로 회전된다.The optical film 100 is unwound from the winding roll 220 and passes through the first tension roll 222 to move the sputtering drum 210 The sputtering drum 210 is wound on the winding roll 230 in the form of a coil through the second tension roll 232 and the sputtering drum 210 is rotated in the advancing direction of the optical film 100.

이와 같은 광학필름(100)의 이동과정중 상기 스퍼터링드럼(210)과 접지된 상태로 이동되는 영역에서 상술한 각 층 형성을 위한 스퍼터링이 진행된다.During the movement of the optical film 100, sputtering for forming each layer described above proceeds in a region where the optical film 100 is moved to the grounded state with the sputtering drum 210.

이를 위해, 상기 스퍼터링드럼(210)의 하측에는 상기 스퍼터링드럼(210)의 곡률반경에 대응되게 이격 배치되어 고주파 스퍼터링을 수행하는 다수의 레이어챔버, 즉 제1-11레이어챔버(LC1-LC11)가 서로 구획된 상태로 구비된다.A plurality of layer chambers LC1-LC11 for performing high-frequency sputtering are disposed on the lower side of the sputtering drum 210 so as to correspond to the radius of curvature of the sputtering drum 210, And are provided in a state in which they are separated from each other.

그리고, 상기 제1-11레이어챔버(LC1-LC11)에는 각 층 형성을 위한 재료를 상기 스프터링드럼(210)에 접지된 상태로 서서히 이동중인 광학필름(100)의 표면으로 스퍼터링하기 위한 스퍼터링유닛(240)이 구비되고, 상기 스퍼터링유닛(240)에는 RF 전원(250)이 연결된다.In the 1-11-layer chambers LC1-LC11, a material for forming each layer is sputtered for sputtering onto the surface of the optical film 100 which is being moved slowly while being grounded to the sputtering drum 210. [ (240), and the RF power source (250) is connected to the sputtering unit (240).

이 경우, 상기 RF 전원(250)을 사용하는 이유는 핀홀 감소 및 막의 충진율을 높이기 위함이다.In this case, the reason why the RF power source 250 is used is to reduce the pinhole and increase the filling rate of the film.

덧붙여, 상기 스퍼터링드럼(210)에 직류 바이어스 전원을 연결하면 스퍼터링되는 해리된 이온들을 스퍼터링드럼(210) 쪽으로 집속시킬 수 있어 스퍼터링 효율을 더욱 높일 수 있다.In addition, when a DC bias power source is connected to the sputtering drum 210, dissociated ions sputtered can be focused toward the sputtering drum 210, thereby further enhancing the sputtering efficiency.

즉, 제1레이어챔버(LC1)에서는 이산화규소가 스퍼터링되어 광학필름(100)의 표면에 이산화규소층(110)을 형성한다.That is, in the first layer chamber LC1, silicon dioxide is sputtered to form the silicon dioxide layer 110 on the surface of the optical film 100. [

이어, 스퍼터링드럼(210)의 회전에 의해 이산화규소층(110)이 형성된 부분이 제2레이어챔버(LC2)에 위치되면 제2레이어챔버(LC2)에서는 Poly ITO를 스퍼터링하여 이산화규소층(110) 위에 제1투명전극층(120)을 형성하게 된다.When the portion of the silicon dioxide layer 110 formed by the rotation of the sputtering drum 210 is positioned in the second layer chamber LC2, Poly ITO is sputtered in the second layer chamber LC2 to form the silicon dioxide layer 110. [ The first transparent electrode layer 120 is formed.

이와 같은 방식으로 진행되어 제3레이어챔버(LC3)에서는 도시하지 않았으나 더 세분화되어 제1환원변색물질층, 제1전해질층, 제1산화변색물질층을 스퍼터링하여 제1색변환층(130)을 형성하고; 제4레이어챔버(LC4)에서는 층간투명전극(140)을 스퍼터링하여 형성하며; 제5레이어챔버(LC5)에서는 도시하지 않았으나 더 세분화되어 제2산화변색물질층, 제2전해질층, 제2환원변색물질층을 스퍼터링하여 제2색변환층(150)을 형성하며; 제6,7,8,9,10레이어챔버(LC6,LC7,LC8,LC9,LC10)에서는 옥사이드, 메탈, 옥사이드, 메탈, 옥사이드가 순차 스퍼터링되어 하나의 제2투명전극층(160)을 형성하고; 제11레이어챔버(LC11)에서는 배리어층(170)을 형성하게 된다.Although not shown in the third layer chamber LC3, the first color conversion layer 130 is sputtered by sputtering the first coloring material layer, the first electrolyte layer, and the first oxidizing coloring material layer, Forming; In the fourth layer chamber LC4, an interlayer transparent electrode 140 is formed by sputtering; Although not shown in the fifth layer chamber LC5, a second color conversion layer 150 is formed by sputtering a second oxidative discoloration material layer, a second electrolyte layer, and a second reduction color material layer to be further subdivided; In the sixth, seventh, eighth, ninth and tenth layer chambers LC6, LC7, LC8, LC9, and LC10, oxide, metal, oxide, metal, and oxide are sequentially sputtered to form one second transparent electrode layer 160; And the barrier layer 170 is formed in the eleventh layer chamber LC11.

이와 같이, 본 발명은 하나의 스퍼터링 챔버(200)를 기재필름이 통과하기만 하면 다수의 변색에 필요한 층이 형성된 변색필름이 제조되기 때문에 공정 효율이 향상되고, 생산성도 향상되며, 그와 함께 불량율은 제로화되고, 층의 안정성을 확보할 수 있는 유용한 기술로 기대된다.As described above, according to the present invention, a discoloration film in which a layer necessary for a large number of discoloration is formed is produced only when a substrate film passes through one sputtering chamber 200, thereby improving process efficiency and productivity, Is zeroed and is expected to be a useful technique for ensuring the stability of the layer.

이러한 변색필름에 전원을 인가하게 되면 두 전극 사이에 전기장이 형성되면서 변색을 일으켜 햇빛의 투과도를 조절할 수 있게 되어 단열 기능은 물론 차양기능까지 구현할 수 있어 스마트 윈도우에 적합한 특성을 구현할 수 있게 된다.When power is applied to such a discoloration film, an electric field is formed between the two electrodes to cause discoloration, so that the transmittance of sunlight can be controlled. Thus, it is possible to realize an insulation function as well as an awning function.

100: 광학필름
110: 이산화규소층
120: 제1투명전극층
130: 제1색변환층
140: 층간투명전극층
150: 제2색변환층
160: 제2투명전극층
170: 배리어층
180: 보호필름
100: Optical film
110: Silicon dioxide layer
120: first transparent electrode layer
130: first color conversion layer
140: interlayer transparent electrode layer
150: Second color conversion layer
160: second transparent electrode layer
170: barrier layer
180: protective film

Claims (4)

PET, PP, PC 또는 PMMA를 포함하는 투명한 기재필름인 광학필름(100)과; 상기 광학필름(100)의 상면에 스퍼터링되는 이산화규소층(110)과; 상기 이산화규소층(110)의 상면에 폴리 ITO로 스퍼터링되는 제1투명전극층(120)과; 상기 제1투명전극층(120) 위에 제1환원변색물질층(132)-제1전해질층(134)-제1산화변색물질층(136)이 순차로 스퍼터링되어 형성되는 제1색변환층(130)과; 상기 제1색변환층(130) 위에 폴리 ITO로 스퍼터링되는 층간투명전극층(140)과; 상기 층간투명전극층(140) 위에 제2산화변색물질층(152)-제2전해질층(154)-제2환원변색물질층(156)이 순차로 스퍼터링되어 형성되는 제2색변환층(150)과; 상기 제2색변환층(150) 위에 적어도 하나 이상의 O(Oxide)-M(Metal)-O(Oxide) 구조를 갖도록 스퍼터링되는 제2투명전극층(160)과; 상기 제2투명전극층(160)의 상면에 스퍼터링되는 배리어층(170)과; 상기 배리어층(170) 위에 합지되는 보호필름(180);을 포함하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름에 있어서;
상기 배리어층(170)은 Al 질화물로 스퍼터링하여 형성한 산화 배리어층이고, 상기 산화 배리어층의 피로강도를 높이도록 배리어층(170) 표면에 수㎛ 이하 크기의 미립자를 최소 100m/s 이상의 충돌속도로 충돌시켜 표면경도와 내부 잔류응력을 해소하고 표면 조직을 미세화시키는 미립자 피닝처리된 것을 특징으로 하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름.
An optical film (100) which is a transparent base film including PET, PP, PC or PMMA; A silicon dioxide layer 110 sputtered on the top surface of the optical film 100; A first transparent electrode layer 120 sputtered with poly-ITO on the silicon dioxide layer 110; A first color conversion layer 130 formed by sequentially sputtering a first reducing coloring material layer 132, a first electrolyte layer 134, and a first oxidizing coloring material layer 136 on the first transparent electrode layer 120; )and; An interlayer transparent electrode layer 140 sputtered with poly ITO on the first color conversion layer 130; A second color conversion layer 150 formed by sequentially sputtering a second oxidative discoloration layer 152, a second electrolyte layer 154, and a second reduced coloring material layer 156 on the interlayer transparent electrode layer 140; and; A second transparent electrode layer 160 sputtered on the second color conversion layer 150 to have at least one O (O) -M (Metal) -O (Oxide) structure; A barrier layer 170 sputtered on the upper surface of the second transparent electrode layer 160; And a protection film (180) laminated on the barrier layer (170);
The barrier layer 170 is an oxidation barrier layer formed by sputtering with an Al nitride. The barrier layer 170 is formed by spraying fine particles having a size of several micrometers or less on the surface of the barrier layer 170 at a collision speed of at least 100 m / s Wherein the surface hardness and the internal residual stress are eliminated and the fine structure of the surface texture is finely processed.
청구항 1에 있어서,
상기 제1,2환원변색물질층(132,156)은 투명 ↔ 흑청의 변색이 이루어지는 TiO2, 투명 ↔ 감청의 변색이 이루어지는 WO3, 투명 ↔ 파랑의 변색이 이루어지는 MoO3, 연파랑 ↔ 노랑의 변색이 이루어지는 Nb2O5 중 어느 하나의 발색물질로 이루어지고;
상기 제1,2산화변색물질층(136,152)은 노랑 ↔ 연파랑의 변색이 이루어지는 Cr2O5, 노랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지는 MnO2, 투명 ↔ 초록의 변색이 이루어지는 FeO2, 파랑 ↔ 갈색의 변색이 이루어지는 CoO2, 흑갈 ↔ 투명의 변색이 이루어지는 NiO2 중 어느 하나의 발색물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름.
The method according to claim 1,
The first and second reducing color materials layers 132 and 156 are made of TiO 2 that changes color of transparent ↔ dark brown, WO 3 that discolor of transparent ↔ tap water, MoO 3 that discolor of transparent ↔ blue discoloration, And Nb 2 O 5 ;
The first and second oxidative discoloring material layers 136 and 152 are formed of Cr 2 O 5 , which is discolored from yellow to soft blue, MnO 2 , which is discolored to yellow to brown, FeO 2 , which is discolored to transparent ↔ green, CoO 2 in which discoloration occurs, and NiO 2 in which discoloration of black and transparent is performed.
청구항 2에 있어서,
상기 제1환원변색물질층(132)과 제1산화변색물질층(136)을 포함하는 제1색변환층(130)은 투명 ↔ 색상(흑청, 노랑, 초록, 파랑, 감청 중 하나)으로 변색되는 발색물질을 사용하고;
상기 제2산화변색물질층(152)과 제2환원변색물질층(156)을 포함하는 제2색변환층(150)은 상기 제1색변환층(130)과 반대로 변색되는 발색물질을 사용하여 완전 차양되게 구성된 것을 특징으로 하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름.
The method of claim 2,
The first color conversion layer 130 including the first red coloring material layer 132 and the first oxidizing coloring material layer 136 may be changed to a transparent ↔ color (one of black, blue, green and blue) A coloring material is used;
The second color conversion layer 150 including the second oxidative discoloration substance layer 152 and the second color change material layer 156 may be formed by using a coloring material that is discolored in reverse to the first color conversion layer 130 Which is characterized in that it is completely shaded.
청구항 1에 있어서,
상기 제2투명전극층(160)은 제1옥사이드층(160a)-제1메탈층(160b)-제2옥사이드층(160c)-제2메탈층(160d)-제3옥사이드층(160e)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이색이상의 다변색이 가능한 스마트 윈도우용 변색필름.
The method according to claim 1,
The second transparent electrode layer 160 includes a first oxide layer 160a, a first metal layer 160b, a second oxide layer 160c, a second metal layer 160d, and a third oxide layer 160e Which is capable of multi-discoloration of more than two colors.
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