KR102073248B1 - 전기 광학 가스 배리어 - Google Patents

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Abstract

전기 광학 요소는 실질적으로 투명한 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제1 및 제2 표면을 갖는다. 제2 표면은 전기 전도성의 제1 층을 가지며, 실질적으로 투명한 제2 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면 및 제4 표면을 가진다. 상기 제3 표면은 전기 전도성의 제2 층을 포함한다. 상기 실질적으로 투명한 제1 및 제2 투명 기판 중 적어도 하나는 폴리머를 포함한다. 일차 밀봉부(seal)와 상기 제1 및 제2 기판은 그들 사이에 공동을 정의하도록 일차 밀봉부가 위치된다. 전기 광학 매체(medium)가 공동 내에 배치된다. 전기 광학 매체가 밝은 상태와 어두운 상태 사이에서 작동 가능하도록 상기 전기 광학 매체는 가변 투과성이다. 상기 제1 전기 전도층과 상기 전기 광학 매체 사이에 폴리머 배리어가 배치된다.

Description

전기 광학 가스 배리어
차량은 일반적으로 차량 운전자가 차량의 후방을 관찰할 수 있도록 하는 백미러 시스템을 포함한다. 환경적인 조건들은 백미러 시스템 어셈블리의 구성요소들 상에서 가스 및 수분과 관련된 강제 이슈들을 제시할 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따르면, 전기 광학 요소가 제공되고, 상기 전기 광학 요소는 실질적으로 투명한 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제1 및 제2 표면을 갖는다. 상기 제2 표면은 전기 전도성의 제1 층을 가지며, 실질적으로 투명한 제2 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면 및 제4 표면을 가진다. 상기 제3 표면은 전기 전도성의 제2 층을 포함한다. 상기 실질적으로 투명한 제1 및 제2 투명 기판 중 적어도 하나는 폴리머를 포함한다. 일차 밀봉부(seal)와 상기 제2 기판은 그들 사이에 공동을 정의하도록 일차 밀봉부가 위치된다. 전기 광학 매체(medium)가 공동 내에 배치된다. 전기 광학 매체가 밝은 상태와 어두운 상태 사이에서 작동 가능하도록 상기 전기 광학 매체는 가변 투과성이다. 상기 제1 전기 전도층과 상기 전기 광학 매체 사이에 폴리머 배리어가 배치된다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 전기 광학 요소가 제공되고, 상기 전기 광학 요소는 실질적으로 투명한 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제1 및 제2 표면을 갖는다. 실질적으로 투명한 제2 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제3 및 제4 표면을 갖는다. 상기 실질적으로 투명한 제1 및 제2 투명 기판은 수분 저항성 폴리머를 포함한다. 일차 밀봉부는 제1 및 제2 기판 위의 주변에 배치된다. 전기 광학 매체는 상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된다. 상기 제1 기판과 제2 기판 중 적어도 하나와 상기 전기 광학 매체 사이에 배리어가 위치된다. 상기 배리어는 일차 밀봉부의 외측 가장자리의 내측에 위치된다.
본 개시의 다른 양태에 따르면, 전기 광학 요소가 제공되고, 상기 전기 광학 요소는 실질적으로 투명한 제1 기판을 포함하고, 상기 제1 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제1 및 제2 표면을 갖는다. 상기 실질적으로 투명한 제1 기판은 수분 저항성 폴리머를 포함한다. 실질적으로 투명한 제2 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제3 및 제4 표면을 갖는다. 상기 실질적으로 투명한 제2 기판은 수분 저항성 폴리머를 포함한다. 전기 광학 매체는 상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된다. 상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 제2 기판 사이에 폴리머 배리어가 위치된다. 상기 폴리머 배리어는 가스 투과를 막도록 구성된다.
하기 명세서, 청구범위, 및 첨부 도면을 연구시 당업자에 의해 본 발명의 이들과 다른 양태들, 목적들, 및 특징들을 이해하고 잘 알 수 있을 것이다.
도면에서,
도 1은 일 실시예에 따른 전기 광학 요소의 단면도이고;
도 2는 일 실시예에 따른 전기 전도층을 묘사하는 단면도이고;
도 3a는 일 실시예에 따른 일차 밀봉부를 묘사하는 단면도이고;
도 3b는 다른 실시예에 따른 일차 밀봉부를 묘사하는 단면도이다.
여기에서, 설명의 목적으로, 용어 "상부", "하부", "우측", "좌측", "후방", "전방", "수직", "수평", 및 그들의 파생어들은 도 1에서 배향된 바와 같이 본 발명과 관련될 것이다. 그러나, 본 개시 내용은 이와 반대로 명백하게 특정되는 경우를 제외하고, 다양한 대안적인 배향을 가정할 수도 있음을 이해해야 한다. 또한, 첨부된 도면에 예시되고 하기 명세서에 설명된 특정 장치 및 공정은 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 개념에 대한 단순히 예시적인 구현예라는 점을 이해해야 한다. 따라서, 본원에 개시된 구현예에 관한 특정 치수 및 다른 물리적 특성은 청구범위가 명백히 다르게 명시하지 않는 한 한정적인 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1~3b를 참조하면, 참조 번호 10은 일반적으로 전기 광학 요소를 표시하고, 전기 광학 요소는 실질적으로 투명한 제1 기판(14)을 가지며, 상기 제1 기판은 그의 대향면들 상에 배치된 제1 표면(18) 및 제2 표면(22)을 갖는다. 제2 표면(22)은 전기 전도성의 제1 층(26)을 포함한다. 실질적으로 투명한 제2 기판(30)은 그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면(34) 및 제4 표면(38)을 정의한다. 제3 표면(34)은 전기 전도성의 제2 층(42)을 포함한다. 실질적으로 투명한 제1 및 제2 투명 기판(14, 30) 중 적어도 하나는 폴리머를 포함한다. 일차 밀봉부(46)와 제1 및 제2 기판(14, 30)은 그들 사이에 공동(50)을 정의하도록 일차 밀봉부(46)가 위치된다. 전기 광학 매체(54)가 공동(50) 내에 배치된다. 전기 광학 매체(54)가 일반적으로 밝은 상태와 어두운 상태 사이에서 작동 가능하도록 전기 광학 매체(54)는 가변 투과성이다. 일 구현예에서, 제1 전기 전도층(26)과 전기 광학 매체(54) 사이에 전도성 폴리머 배리어(58)가 배치된다.
적어도 일 구현예에서, 제1 절연 영역(72)은, 제1 전기 전도층(26)이 제1 전도성 부분(76) 및 제2 전도성 부분(80)으로 분할되도록 제2 전기 전도층(26)을 통과하여 배치된다. 다양한 구현예에서, 제1 전기 전도층(26) 및 제2 전기 전도층(42)은 인듐 주석-산화물, 알루미늄 도핑된 아연 산화물 및 인듐 도핑된 카드뮴 산화물, 탄소 나노튜브, 그래핀(graphene), 은 나노와이어, 전도성 폴리머, 패터닝된 금속 메쉬, 패터닝된 금속 배선 또는 이들의 조합으로 형성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 제1 전기 전도층(26)과 제2 전기 전도층(42)은, 얇은 점착 강화층, 예컨대 크롬 및/또는 금속 산화물, 질화물 또는 산질화물, 예컨대 SiO2, SiN 및/또는 SiON이 도포된 후, 제1 기판(14)과 제2 기판(30)에 도포될 수 있다. 절연 영역(72)은 전기적으로 절연되어, 제1 전도성 부분(76)과 제2 전도성 부분(80)이 서로 전기적으로 접촉하는 것을 방지한다. 이와 같이, 제1 절연 영역(72)은 제2 표면(22) 상에서 전극 재료들의 일부를 제거하거나 제거하지 않고서 정의되거나 그렇게 생성될 수 있다. 절연 영역(72)과 제2 전도성 부분(80)은 본 개시의 모든 양태에서 필요하지 않다는 것도 이해하여야 한다.
도 1에 묘사된 구현예를 다시 참조하면, 제1 절연 영역(72)의 일부는 그의 중심 근방에 위치되는 일차 밀봉부(46)의 일부 내에서 평행하게 연장되는 것으로 도시된다. 일차 밀봉부(46)는, 본원에서 본 개시 내에 사용되는 바와 같이, 또한 전기 광학 매체(54)가 전기 광학 요소(10) 내에 도입된 후에 도입되는 플러그를 포함할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 다양한 구현예에서, 일차 밀봉부(46)는 액정 디스플레이(LCD) 산업에 일반적으로 사용되는 방법, 예컨대 실크-스크린 또는 디스펜싱 방법에 의해 제1 기판(14) 또는 제2 기판(30)에 적용될 수 있다. 절연 영역(72)의 일부는 관찰자가 제1 스펙트럼 필터 부분(86)과 제2 스펙트럼 필터 부분(90) 사이의 선을 쉽게 인지하지 못하게 놓일 수 있다. 제1 및 제2 스펙트럼 필터 부분(86, 90)은 일차 밀봉층(46)을 감추기 위한 숨김층, 예컨대 크롬 링 또는 다른 유사한 마감재를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 스펙트럼 필터 부분(86, 90)은 낮은 광 투과성을 갖는 불투명 또는 경면 구성 성분(예를 들어, 크롬 함유 코팅, 광택 금속 또는 다른 경면 코팅)으로 제조되거나 이를 다른 방법으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연 영역(72)의 일부는 제2 스펙트럼 필터 부분(90)의 내측 가장자리와 실질적으로 정렬될 수 있다. 절연 영역(72)의 임의의 부분이 일차 밀봉부(46)의 내측에 위치될 때, 전기 광학 매체(54)의 채색 및/또는 제거의 불연속성이 관찰될 수 있다는 점을 이해하여야 한다. 이러한 작동 특성은 주관적으로, 시각적으로 매력적인 요소(10)를 유도하기 위해 조작될 수 있다. 절연 영역(72)은, 또한 눈이 용이하게 볼 수 있는 것보다 더 작은 치수, 예를 들어 10 ㎛ 폭 미만의 치수일 수 있다. 일차 밀봉부(46)는 아래에서 보다 상세히 설명되듯이 제1 및 제2 기판(14, 30)의 주변에도 적용될 수 있다.
다양한 구현예에서, 전기 광학 요소(10)의 적어도 주변 일부를 따라서 오프셋을 생성하도록, 제1 기판(14)은 제2 기판(30)과 치수적으로 일치하지 않을 수 있다(예컨대, 더 넓거나, 더 길거나 다른 형상으로 이루어짐). 유사하게, 제2 기판(30)은 제1 기판(14)과 동일한 크기이거나, 제1 기판보다 더 클 수 있다. 일부 양태에서, 제1 기판(14)은 미국 특허 출원 공개 제2014/0055836호에 상세히 기술되는 바와 같이, 제2 기판(30)을 숨기거나 차폐하기 위해 (예를 들어 연속적으로 정확한 형상을 갖는 가장자리로) 형상화될 수 있으며, 이 미국 출원은 이에 의해 전체가 본원에 참조로 포함된다. 전기 광학 요소(10)의 제1 및 제2 기판(14, 30)의 주변부는 성형 가장자리(molded edge), 절개 가장자리, 연삭 가장자리(ground edge), 홈이 있는 가장자리(bezeled edge), 솔기가 있는 가장자리(seamed edge), 레이저 절개 가장자리, 또는 이들의 조합을 가질 수 있다. 제1 및 제2 기판(14, 30)은 글라스, 플라스틱, 글라스-세라믹, 세라믹스, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 구현예들에서, 제1 및 제2 기판(14, 30)은 서로 상이한 조성을 가질 수 있다. 제1 및 제2 기판(14, 30)의 플라스틱 구현예는 전기 광학 요소(10)의 무게를 감소시키거나 전기 광학 요소(10)의 화학적 저항성을 제공함에 있어서 유리할 수 있다. 기판(14, 30)의 플라스틱 구현예는 주조, 사출성형, 인발, 또는 이들의 조합을 통하여 형성될 수 있다. 제1 및 제2 기판(14, 30)의 플라스틱 구현예는 단단한 형태, 반가요성 형태, 가요성 형태, 또는 막 형태로 있을 수 있다. 플라스틱의 구현예들에서, 제1 및/또는 제2 기판(14, 30)은 수분 저항성 폴리머를 포함할 수 있고, 상기 수분 저항성 폴리머는 시클로 올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리이미드, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리술폰, 아크릴, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리페닐렌 술피드, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 다른 수분 저항성 폴리머들 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 추가적으로, 제1 및 제2 기판(14, 30)은 가스들(예컨대, 분위기 가스, 수소, 산소, 질소, 이산화탄소, 귀가스(noble gas) 및/또는 이들의 조합들)의 침투 또는 투과에 저항성일 수 있다. 또한, 다양한 구현예들에서, 제1 및 제2 기판(14, 30)용으로 선택된 폴리머는, 제1 및 제2 기판(14, 30)이 고온 진공 코팅 작동(예컨대, 제1 및 제2 전기 전도층(26, 42)의 도포)에 견딜 수 있도록 높은 융점 및/또는 유리 전이 온도를 가질 수 있다. 산소 함량이 적고 가스 침투가 적은 일부 폴리머는 수분에 민감할 수 있다. 따라서, 수분 저항성 폴리머(예컨대, 폴리머 배리어(58))를 사용하는 전기 광학 요소(10)의 일부 구현예들에서, 폴리머 전부를 일차 밀봉부(46)의 내측에 두거나 밀봉부(46)의 일부가 폴리머의 주변 가장자리들을 덮도록 폴리머를 위치시키는 것이 바람직할 수 있다.
제2 절연 영역(96)이 제2 전기 전도층(42) 내에 배치된다. 제2 절연 영역(96)은 제2 전기 전도층(42)을 제3 전도성 부분(100)과 제4 전도성 부분(104)으로 분할하고,이들 부분들은 제3 표면(34)에 근접하게 도시되어 있고 제2 절연 영역(96)을 통하여 실질적으로 전기 절연된다. 제2 절연 영역(96)의 일부는 중심 근방에 위치되는 일차 밀봉부(46)의 일부 내에서 평행하게 연장되는 것으로 도시된다. 또한, 제2 절연 영역(96)의 일부는 관찰자가 스펙트럼 필터 재료 내의 선을 쉽게 인지하지 못하게 놓일 수 있다. 예를 들어, 제2 절연 영역(96)의 일부는 스펙트럼 필터 부분(112)의 내측 가장자리와 실질적으로 정렬될 수 있다. 일부 구현예에서, 제2 절연 영역(96)은 제4 전도성 부분(104)을 제거하는 그러한 방식으로 제2 기판(30)의 외측 가장자리로 연장될 수 있다. 다른 구현예에서, 제2 절연 영역(96) 및 제4 전도성 부분(104)은 존재하지 않을 수 있다. 선택적 광학층(114)은 오버코트(116, 이 또한 선택적임)와 제3 전도성 부분(100) 사이에 도포될 수 있다. 광학층(114)은 반사성(예컨대, 금속 반사기의 사용을 통해), 투과성일 수 있고, 또는 부분 반사성과 부분 투과성의 조합을 가질 수 있다. 일부 구현예에서, 광학층(114)은, 그의 전체 개시 내용이 본원에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 제6,700,692호에 개시된, 부분 반사, 부분 투과("반투과성") 코팅들 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
도 1에 도시된 예시적 전기 광학 요소(10)를 더 참조하면, 제1 절연 영역(72)은, 제1 전도성 부분(76) 및 제1 스펙트럼 필터 부분(86)으로부터 각각 실질적으로 전기적으로 절연되는 제2 전도성 부분(80) 및 제2 스펙트럼 필터 부분(90)을 정의하기 위해, 일차 밀봉부(46)의 일부와 협력한다. 이러한 구성으로 인하여, 일차 밀봉부(46)와 접촉되는 제1 전기 클립(132)이 전도성 재료(124), 제3 전도성 부분(100), 제2 전도성 부분(80), 및 전기 광학 매체(54)와 전기적으로 더 전기 통신하도록, 제1 전도성 재료(124, 예컨대 은 함유 전도성 에폭시, 전도성 솔더, 초음파 솔더, 금속 솔더, 전도성 프릿(frit), 와이어 또는 다른 전기 전달 가능한 재료))는 일차 밀봉부(46)에 근접하게 배치될 수 있다. 제3 전도성 부분(100) 및 제1 전도성 재료(124)를 형성하는 재료, 또는 재료들의 합성물은 전기 광학 매체(54)로 이어지는 재료들과 전기 클립(132) 사이에서 지속적인 전기 통신을 촉진하도록 선택된다.
예시적 전기 광학 요소(10)의 제2 절연 영역(96)은, 제3 전도성 부분(100), 광학층(114), 광학 오버코트(116) 및 전기 광학 매체(54)와 실질적으로 전기적으로 절연되는 제4 전도성 부분(104)(존재하면)을 정의하기 위해 일차 밀봉부(46)의 일부와 협력한다. 이러한 구성으로, 제2 전기 클립(140)이 제2 전도성 재료(136), 제3 스펙트럼 필터 부분(112), 제1 전도성 부분(76) 및 전기 광학 매체(54)와 전기 통신하도록 제2 전도성 재료(136)는 일차 밀봉부(46)에 근접하게 배치될 수 있다. 제2 전도성 재료(136) 및 제1 전도성 부분(76)을 형성하는 재료, 또는 재료들의 합성물은 전기 광학 매체(54)로 이어지는 재료들과 제2 전기 클립(140) 사이에서 지속적인 전기 통신을 촉진하도록 선택된다.
다양한 구현예들에서, 전기 광학 요소(10)는 전기변색성 요소(electrochromic element)일 수 있다. 이러한 구현예들에서, 전기-광학 매체(54)는 적어도 하나의 용매 또는 가소제, 적어도 하나의 양극 물질, 및 적어도 하나의 음극 물질을 포함하는 전기광학성 매체일 수 있다. 통상적으로, 양극 및 음극 물질은 모두 전기 활성(electroactive)이고 이들 중 적어도 하나는 전기변색성이다. 용어 "전기 활성"은, 그의 통상적인 의미에 상관없이, 특정 전기 전위차에 노출 시에 그의 산화 상태에서 변형을 겪는 물질로서 본 명세서에서 정의될 것임이 이해될 것이다. 또한, 용어 "전기변색성"은, 그의 통상적인 의미에 상관없이, 특정 전기 전위차에 노출 시에 하나 이상의 파장에서 그의 소광 계수(extinction coefficient)의 변화를 나타내는 물질로서 본 명세서에서 정의될 것임이 이해될 것이다. 전기변색성 구성 요소들은, 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 그 색상 또는 불투명도(opacity)가 전류에 의해 영향을 받는 물질을 포함하여, 전기장이 물질에 인가되었을 때, 색상 또는 불투명도가 제1 상(phase)으로부터 제2 상으로 변화된다. 전기변색성 구성 요소는, 발명의 명칭이 "Electrochromic Layer And Devices Comprising Same"인 미국 특허 제5,928,572호, 발명의 명칭이 "Electrochromic Compounds"인 미국 특허 제5,998,617호, 발명의 명칭이 "Electrochromic Medium Capable Of Producing A Pre-selected Color"인 미국 특허 제6,020,987호, 발명의 명칭이 "Electrochromic Compounds"인 미국 특허 제6,037,471호, 발명의 명칭이 "Electrochromic Media For Producing A Pre-selected Color"인 미국 특허 제6,141,137호, 발명의 명칭이 "Electrochromic System"인 미국 특허 제 6,241,916호, 발명의 명칭이 "Near Infrared-Absorbing Electrochromic Compounds And Devices Comprising Same"인 미국 특허 제6,193,912호, 발명의 명칭이 "Coupled Electrochromic Compounds With Photostable Dication Oxidation States"인 미국 특허 제6,249,369호, 및 발명의 명칭이 "Electrochromic Media With Concentration Enhanced Stability, Process For The Preparation Thereof and Use In Electrochromic Devices"인 미국 특허 제 6,137,620호; 발명의 명칭이 "Electrochromic Device"인 미국 특허 제 6,519,072호; 및 발명의 명칭이 "Electrochromic Polymeric Solid Films, Manufacturing Electrochromic Devices Using Such Solid Films, And Processes For Making Such Solid Films And Devices"인 국제 특허 출원 제PCT/US98/05570호, 발명의 명칭이 "Electrochromic Polymer System"인 국제 특허 출원 제PCT/EP98/03862호, 및 발명의 명칭이 "Electrochromic Polymeric Solid Films, Manufacturing Electrochromic Devices Using Such Solid Films, And Processes For Making Such Solid Films And Devices"인 국제 특허 출원 제PCT/US98/05570호에 설명된 바와 같이, 단층(single-layer), 단상(single-phase) 구성 요소, 다층(multi-layer) 구성 요소, 또는 다상(multi-phase) 구성 요소일 수 있고, 그들의 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함된다.
묘사된 구현예에서, 전도성 폴리머 배리어(58)는 제1 전기 전도층(26)의 제1 전도성 부분(76)과 공동(54) 사이 및/또는 전기 전도층(42)과 공동(54) 사이에 위치된다. 폴리머 배리어(58)가 전기 전도성이 아닌 구현예들에서, 배리어(58)는 기판(14)과 전도층(26) 사이 또는 기판(30)과 전도층(42) 사이 중 하나에 배치될 수 있다.
묘사된 구현예에서, 전도성 폴리머 배리어(58)는 제1 스펙트럼 필터 부분(86)과 제3 스펙트럼 필터 부분(112) 사이에 위치되는 것으로 묘사되지만, 폴리머 배리어(58)의 적어도 일부는 제1 스펙트럼 필터 부분(86)과 제3 스펙트럼 필터 부분(112) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 폴리머 배리어(58)는 제1 전도성 부분(76)과 제1 및 제3 스펙트럼 필터 부분(86, 112) 사이에 위치될 수 있고, 또는 폴리머 배리어(58)는 제1 및 제3 스펙트럼 필터 부분(86, 112)과 전기 광학 매체(54) 사이에 위치될 수 있다. 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않고서 폴리머 배리어(58)가 제1 기판(14)과 제1 전기 전도층(26) 사이에 위치될 수도 있음을 이해할 것이다. 전기 광학 요소(10)는 제3 표면(34)에 근접 위치된 제2 폴리머 배리어(62)를 추가로 포함할 수 있다. 묘사된 구현예에서, 제2 폴리머 배리어(62)는 제3 전도성 부분(100)과 광학층(114) 사이에 위치된다. 다른 구현예들에서, 제2 폴리머 배리어(62)는 제3 표면(34)과 제3 전도성 부분(100) 사이, 광학층(114)과 오버코트(116) 사이, 또는 오버코트(116)와 전기 광학 매체(54) 사이에 위치될 수 있다. 다양한 구현예들에서, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 가스들의 침투에 저항하도록 구성될 수 있고, 또는 가스(예컨대, 수소, 산소, 질소, 이산화탄소 및/또는 귀가스)에 대하여 낮은 투과율을 가질 수 있다. 폴리머 배리어(58)는 결정질 폴리머, 폴리비닐 알콜, 에틸렌 비닐 알콜(EVOH), 폴리비닐리덴 염화물, 비닐리덴 염화물로 제조된 폴리머, 폴리에피클로로하이드린, 나일론, 폴리옥시메틸렌(POM), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 혼성배열(isotactic) 폴리프로필렌, 동일배열(atatic) 폴리프로필렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 낮은 가스 투과율을 갖는 다른 폴리머, 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 상이한 조성을 가질 수 있다. 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 다수의 폴리머 층들로 구성되거나 다수의 폴리머 층들과 유기 금속 산화물층들로 구성될 수 있다. 다양한 구현예들에서, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 일차 밀봉부(46) 및/또는 제1 및 제3 스펙트럼 필터 부분(86, 112)의 내측에 배치됨으로써 전기 광학 요소(10) 내에 "밀봉될(sealed)" 수 있다.
다양한 구현예들에서, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 도핑되거나 함침되거나 그렇지 않으면 투명한 전도체 또는 전도성 재료의 사용으로 전기 전도성이 될 수 있다. 전기 전도성이 아닌 폴리머 배리어(58) 및 제2 폴리머 배리어(62)용 폴리머 재료들이 사용되면, 전기 광학 매체(54)와 충분히 전기적으로 접촉하지 않는 제1 및/또는 제3 전도성 부분들(76, 100)로 인하여 전기 광학 요소(10)가 오작동하거나 고장이 생길 수 있다. 따라서, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 도핑되거나, 함침되거나, 투명 전도체 또는 전도성 재료와 혼합될 수 있다. 투명한 전도체 또는 전도성 재료는, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)가 전기 전도성이 되는 충분한 양으로 인듐-주석-산화물, 도핑된 인듐 산화물, 아연 산화물, 전도성 금속들, 탄소 나노튜브, 전도성 폴리머 나노섬유, 다른 전도성 재료들 및/또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 구현예들에서, 투명 전도체는, 광(예컨대, 가시광)이 실질적으로 산란되지 않고, 헤이즈(haze)가 생기지 않고, 폴리머 배리어(58)가 광학적으로 매우 투명하게 유지되도록 나노-스케일 입자들의 크기로 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62) 내에 분산될 수 있다. 배리어(58)의 헤이즈는 약 10% 미만, 약 6% 미만, 약 3% 미만, 약 2% 미만, 또는 약 1% 미만일 수 있다. 본 개시의 사상으로부터 벗어나지 않고서 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 서로 상이한 조성 및 입자 크기의 투명 전도체를 가질 수 있음을 이해할 것이다.
이제 도 2를 참조하면, 패터닝된 전기 전도성 메쉬(150)를 제1 전기 전도층(26)으로서 사용하는 전기 광학 요소(10)의 구현예가 묘사된다. 메쉬(150)는 연속적, 반연속적, 또는 비연속적일 수 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 제1 및 제2 전기 전도층(26, 42)의 전도성 메쉬(150)는, 예를 들어 은 나노와이어, 구리, 탄소 나노 튜브 및/또는 그래핀으로 구성될 수 있다. 일부 구현예들에서, 메쉬(150)의 재료는 전기화학적으로 안정하지 않을 수 있다. 이러한 구현예들에서, 배리어층(58) 또는 제2 배리어층(62)은 패터닝된 메쉬(150)를 코팅할 수 있고 제1 및 제2 전기 전도층(26, 42)이 산화 및/또는 환원에 전기화학적으로 안정하게 되도록 충분히 두꺼울 수 있고, 또는 요소(10)가 작동하는 동안 제1 및 제2 전기 전도층의 손상을 방지하기 위해 제1 및 제2 전기 전도층을 보호할 수 있다. 전도성 피크(154)가 대응하는 골(158, valley)을 이용하여 형성되도록 메쉬(150)는 충분한 두께를 가질 수 있다. 폴리머 배리어(58)의 전도성은 골(158)이 전기광학적으로 활성이면 충분할 수 있다. 전기 변색성 소자들의 경우, 이는 골(158) 내에서 전기 광학 재료(54)의 산화 및 환원이 일어날 수 있음을 의미할 수 있다.
이하, 예시적인 제조 방법이 구체화되어 있다. 먼저, 제1 및 제2 기판(14, 30)의 수분 저항성 구현예들이 제공된다. 다음으로, 제1 및 제2 전기 전도층(26, 42)이 고온 진공 방법으로 제1 및 제2 기판(14, 30)의 제2 및 제3 표면(22, 34) 각각에 도포된다. 다음으로, 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)가 각각의 전기 전도층(26, 42)에 도포된다. 마지막으로, 전기 광학 요소(10)의 조립이 완료된다.
이제 도 3a 및 3b를 참조하면, 상이한 도식의 구현예들인 일차 밀봉부(46)를 갖는 도식의 구현예들인 전기 광학 요소(10)가 묘사되어 있다. 일차 밀봉부(46)는 제1 기판(14)과 제2 기판(30) 사이에 위치될 수 있고(도 3a), 또는 제1 기판(14)가 제2 기판(30)의 주변부 위로 연장될 수 있다. 묘사된 구현예에서, 일차 밀봉부(46)는 제3 표면(18)과 제4 표면(38) 상으로 연장될 수 있다. 일부 구현예들에서, 일차 밀봉부(46)는 제1 기판(14)과 제2 기판(30) 사이, 제1 기판(14)의 주변부와 제2 기판(30)의 주변부 사이, 제1 표면(18)과 제4 표면(38) 사이에, 그리고 이들의 조합으로 존재할 수 있다. 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)는 제1 기판(14) 또는 제2 기판(30)과 일차 밀봉부(46) 사이에서 연장될 수 있다.
본 개시의 사용으로, 여러 장점들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 기판(14, 30)을 위한 폴리머 재료들의 사용으로 전통적인 유리 기판들에 비해 무게가 줄일 수 있다. 빈번하게, 폴리머 재료들은 수분 저항성이거나 낮은 가스 투과율을 가질 수 있지만, 이들 둘 모두가 아닐 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 기판(14, 30)을 위한 수분 저항성 폴리머의 사용으로, 무게를 줄이면서, 전기 광학 요소(10)의 환경에 존재하며 기판(14, 30)을 통하여 침투하여 전기 광학 매체(54)를 손상시킬 수 있는 가스들(예컨대, 산소)에 전기 광학 매체(54)를 노출시킬 수 있다. 그러나, 낮은 가스 투과율의 구현예들에서, 폴리머 배리어(58) 및 제2 폴리머 배리어(62)를 사용하면, 가스(예컨대, 산소)가 전기 광학 매체(54) 내로 침투하는 것이 방지될 수 있고, 이와 동시에 전기 광학 요소(10)를 작동시키는 충분한 전기 통신을 여전히 제공할 수 있다. 추가로, 제1 및 제2 기판(14, 30)을 위해 고융점 폴리머를 선택하면, 제1 및 제2 전기 전도층(26, 42)은 제1 및 제2 기판(14, 30)을 손상시키지 않고서 도포될 수 있다. 제1 기판 및 제2 기판(14, 30)을 위해 수분 저항성 폴리머를 선택하고 폴리머 배리어(58)와 제2 폴리머 배리어(62)를 일차 밀봉부(46)의 내측 또는 일차 밀봉부(46)의 최외측부 내측에 위치시킴으로써, 수분 저항성 및 가스 저항성 전기 광학 요소(10)가 얻어질 수 있다.
본 발명은 예컨대 미국특허 제8,925,891호; 제8,814,373호; 제8,201,800호; 및 제8,210,695호; 미국특허 출원 공개번호 제2014/0063630호; 및 제2012/0327234호; 및 미국특허 가출원번호 제61/709,716호; 제61/707,676호; 및 제61/704,869호에 설명된 것과 같은 장착 시스템에서 사용될 수 있으며, 이들의 전체 내용이 이에 의하여 본원에 참조로 포함된다. 또한, 본 발명은 미국특허 제8,885,240호; 제8,814,373호; 제8,646,924호; 제8,643,931호; 및 제8,264,761호; 및 미국특허 가출원번호 제61/707,625호; 및 제61/590,259호에 설명된 것과 같은 패키징 백미러 어셈블리와 함께 사용될 수 있으며, 이들의 전체 내용이 이에 의하여 본원에 참조로 포함된다. 또한, 본 발명은 미국특허 제8,827,517호; 제8,210,695호; 및 제8,201,800호에 설명된 것과 같은 베즐을 포함할 수 있으며, 이들의 전체 내용이 이에 의하여 본원에 참조로 포함된다.
당업자는 설명된 개시의 구성 및 다른 구성 요소들이 임의의 특정 물질에 한정되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 여기에서 달리 설명되지 않는 한 본원에서 개시된 개시 내용의 다른 예시적인 구현예는 매우 다양한 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, 용어 "결합된(coupled)"(결합, 결합의, 결합되는 등과 같은 모든 형태의)은 일반적으로 두 개의 구성 요소를 직접적 또는 간접적으로(전기적 또는 기계적) 연결하는 것을 의미한다. 이러한 연결은 본래 고정적일 수 있고 본래 동적일 수 있다. 이러한 연결은(전기적인 또는 기계적인) 두 개의 구성 요소, 및 서로 또는 두 개의 구성 요소와 하나의 단일체로서 일체로 형성되는 임의의 추가 중간 부재들에 의해 달성될 수 있다. 이러한 연결은 달리 명시되지 않는 한 본래 영구적일 수 있고, 본래 제거 가능하거나 해제 가능할 수 있다.
예시적인 구현예에 도시된 바와 같이, 본 개시의 요소의 구성 및 배열은 단지 예시적인 것임을 주목하는 것이 또한 중요하다. 본 발명의 단지 몇몇 구현예들이 본 개시에서 상세히 설명되었지만, 본 개시를 검토하는 당업자라면 인용된 주제의 신규한 교시 및 이점을 실질적으로 벗어나지 않고 많은 변형(예를 들어, 다양한 요소들의 크기, 치수, 구조, 모양 및 비율, 파라미터 값, 장착 배열, 재료의 사용, 색상, 방향 등의 변동)이 가능하다는 것을 용이하게 이해할 것이다. 예를 들어, 일체형으로 형성된 것으로 도시된 요소는 다수의 부분들로 구성될 수 있거나, 다수의 부분으로 도시된 요소는 일체형으로 형성될 수 있으며, 인터페이스의 동작은 반전되거나 달리 변경될 수 있으며, 구조 및/또는 부재 또는 연결부 또는 시스템의 다른 요소의 길이 또는 폭은 변경될 수 있고, 요소들 사이에 제공된 조정 위치의 성질 또는 수가 변경될 수 있다. 시스템의 요소 및/또는 어셈블리는 임의의 매우 다양한 색상, 질감, 및 이들의 조합으로 충분한 강도나 내구성을 제공하는 임의의 매우 다양한 재료로부터 구성될 수 있음을 주목해야 한다. 따라서, 그러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 다른 치환, 변형, 변화, 및 생략은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 원하는 그리고 다른 예시적인 구현예들의 설계, 작동 상태 및 배열에서 이루어질 수 있다.
설명된 공정 내의 임의의 설명된 공정 또는 단계가 본 개시의 범위 내에서 구조물을 형성하기 위해 다른 개시된 공정 또는 단계와 결합될 수 있음을 이해할 것이다. 본원에 개시된 예시적인 구조 및 공정은 예시적인 목적을 위한 것이며 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
또한 본 개시의 개념을 벗어나지 않고 변형 및 수정이 전술한 구조 및 방법에서 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 하며, 또한 그러한 개념은 아래의 청구범위가 그들의 언어로 명시적으로 달리 언급되지 않는 한 아래의 청구범위에 의해 포괄되도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (20)

  1. 그의 대향면들 상에 배치된 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 실질적으로 투명한 제1 기판으로서, 상기 제2 표면은 제1 전기 전도층을 포함하는 상기 제1 기판;
    그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면 및 제4 표면을 갖는 실질적으로 투명한 제2 기판으로서, 상기 제3 표면은 제2 전기 전도층을 포함하고, 실질적으로 투명한 상기 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나는 폴리머를 포함하는, 상기 제2 기판;
    일차 밀봉부(seal)로서, 상기 일차 밀봉부와 상기 제1 및 제2 기판은 그들 사이에 공동을 정의하는, 상기 일차 밀봉부;
    상기 공동 내에 배치되고, 일반적으로 밝은 상태와 어두운 상태 사이에서 작동 가능하도록 가변적으로 투과성인 전기 광학 매체; 및
    상기 제1 전기 전도층과 상기 전기 광학 매체 사이에 배치된 폴리머 배리어를 포함하고,
    상기 폴리머 배리어는 상기 일차 밀봉부의 최외측부의 내측 또는 상기 일차 밀봉부의 내측에 위치되는, 전기 광학 요소.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 가스 투과에 저항하도록 구성되는, 전기 광학 요소.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 산소의 투과에 저항하도록 구성되는, 전기 광학 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 모두 폴리머를 포함하는, 전기 광학 요소.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 수분 저항성 폴리머를 포함하는, 전기 광학 요소.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 전도성 재료로 도핑되어 있는, 전기 광학 요소.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전도성 재료는 인듐-주석 산화물, 도핑된 주석 산화물, 아연 산화물, 탄소 나노튜브, 나노섬유, 및 금속 중 적어도 하나를 포함하는, 전기 광학 요소.
  8. 제6항에 있어서, 상기 전도성 재료는 복수의 나노 스케일 입자들 또는 섬유들로 구성되는, 전기 광학 요소.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 6% 미만의 헤이즈를 갖는, 전기 광학 요소.
  10. 실질적으로 투명한 제1 기판으로서, 그의 대향면들 상에 배치된 제1 및 제2 표면을 갖는 상기 제1 기판;
    그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면 및 제4 표면을 갖는 실질적으로 투명한 제2 기판으로서, 상기 실질적으로 투명한 제1 및 제2 기판은 수분 저항성 폴리머를 포함하는 것인, 제2 기판;
    상기 제1 및 제2 기판의 주변에 배치된 일차 밀봉부;
    상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된 전기 광학 매체; 및
    상기 제1 기판과 제2 기판 및 상기 전기 광학 매체 사이에 위치되고, 상기 일차 밀봉부의 최외측부의 내측 또는 상기 일차 밀봉부의 내측에 위치되는 폴리머 배리어를 포함하는 전기 광학 요소.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수분 저항성 폴리머는 시클로 올레핀, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 및 폴리이미드 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 전기 광학 요소.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2 표면 상에 위치된 전기 전도층을 더 포함하며, 상기 폴리머 배리어는 상기 전기 전도층 위에 배치되는, 전기 광학 요소.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리머 배리어는 전기 전도성인, 전기 광학 요소.
  14. 제12항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 가스 투과에 저항하며 상기 전기 전도층을 보호하도록 구성되는, 전기 광학 요소.
  15. 그의 대향면들 상에 배치된 제1 표면 및 제2 표면을 가지며, 수분 저항성 폴리머를 포함하는 실질적으로 투명한 제1 기판;
    그의 대향면들 상에 배치된 제3 표면 및 제4 표면을 가지며, 수분 저항성 폴리머를 포함하는 실질적으로 투명한 제2 기판;
    상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 제2 기판 사이에 위치된 전기 광학 매체; 및
    상기 실질적으로 투명한 제1 기판과 상기 전기 광학 매체 사이에 위치되어 가스 투과에 저항하도록 구성되는 폴리머 배리어를 포함하고,
    상기 폴리머 배리어는 일차 밀봉부의 최외측부의 내측 또는 상기 일차 밀봉부의 내측에 위치되는. 전기 광학 요소.
  16. 제15항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 상기 전기 광학 요소와 전기 전도층 사이에 위치되어 있는, 전기 광학 요소.
  17. 제15항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 전기 전도성인, 전기 광학 요소.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 배리어는 투명한 전도체를 포함하며, 6% 미만의 헤이즈를 갖는, 전기 광학 요소.
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