KR102387869B1 - 전기변색 장치에서의 색 이탈 완화 - Google Patents

전기변색 장치에서의 색 이탈 완화 Download PDF

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Abstract

전기변색 장치는 제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 제1 기판을 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정된 챔버; 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 함유하는 전기변색 매질을 포함하되, 상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하며, 상기 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 함유한다.

Description

전기변색 장치에서의 색 이탈 완화
관련출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2016년 10월 24일자로 출원된 미국 가출원 제62/411,924호 및 2016년 9월 30일자로 출원된 미국 가출원 제62/402,315호의 우선권의 이익을 주장하며, 모두 본원에 전체 참조로서 인용된다.
본 발명은 일반적으로 전기변색 장치 및 이들 장치를 포함하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 이 기술은 이들 장치의 색 이탈 완화에 관한 것이다.
일 양태에서, 본원에 제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 제1 기판을 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정된 챔버; 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 함유하는 전기변색 매질을 포함하는 전기변색 장치를 제공하되, 상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하며, 상기 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 함유한다. 일부 구현예에서, 낮은 투과율 상태의 전기변색 장치는 약 0.15 내지 약 0.30의 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40의 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타낸다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.18 내지 약 0.22이다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물은 하나의 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 청색 캐소드 전기활성 화합물은 알킬 비올로겐이다. 일부 구현예에서, 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택된다. 일부구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진이다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물 대 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1 내지 약 1.1:1이다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함한다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸; 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히트록시페닐]프로피오닉산 펜틸 에스테르; 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 및 2-에틸-2'-에톡시알란닐리드로 부터 선택된다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 아노드 및/또는 캐소드 색 안정 산화 환원 완충제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 가교 폴리머 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 가지고, 짙은 상태에서 청회색을 유지한다. 또 다른 구현예에서, 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 전기변색 비행기용 투명체이다.
또 다른 양태에서, 본원에 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치를 제공하되, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고, 저 투과율 상태에서 상기 전기변색 장치는 약 0.15 내지 약 0.30의 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40의 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타낸다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.18 내지 약 0.22이다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물은 하나의 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 청색 캐소드 전기활성 화합물은 알킬 비올로겐이다. 일부 구현예에서, 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진이다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물 대 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1 내지 약 1.1:1이다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함한다. 또 다른 구현예에서, 하나 이상의 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸; 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히트록시페닐]프로피오닉산 펜틸 에스테르; 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 및 2-에틸-2'-에톡시알란닐리드로부터 선택된다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 아노드 및/또는 캐소드 색 안정 산화 환원 완충제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 가교 폴리머 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 가지고, 짙은 상태에서 청회색을 유지한다. 또 다른 구현예에서, 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 전기변색 비행기용 투명체이다.
또 다른 양태에서, 본원에 짙은 상태에서 전기변색 장치 내의 전기변색 매질로부터 자주색을 최소로 하거나 제거하는 방법을 제공하되, 상기 방법은 아노드 전기활성 화합물 전체 몰농도에 대해 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도를 약 8 mol% 내지 약 15 mol%로 조정하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 하나 이상 선택된다.
본 개시는 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 상세한 설명으로부터 완전히 이해될 것이며, 도면 중에
도 1은 일 구현예에 따라 전기변색 장치의 개략적인 횡단면도이다.
도 2는 1.2 V에서 짙어진 전기변색 장치의 비제한적 실시예의 시각적인 스펙트럼을 도시한다.
도 3은 1.2 V에서 짙어진 전기변색 장치의 비제한적 실시예의 시각적인 스펙트럼을 도시한다.
이하에서 다양한 구현예가 설명된다. 구체적인 구현예가 한정적인 설명으로 또는 본원에서 논의된 더 넓은 양태에 대한 제한으로서 의도된 것이 아님을 주목하여야 한다. 특별한 구현예와 함께 설명된 일 양태는 이와 같은 구현예로 반드시 제한되지 않고, 임의의 다른 구현예(들)와 함께 실시될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, "약(about)"은 당업자에게 이해될 것이고 사용되는 문맥에 따라 어느 정도 가변적일 것이다. 당업자에게 명확하지 않은 용어가 사용된다면, 용어가 사용되는 문맥이 주어지는 경우, "약(about)"은 특정 용어의 플러스 또는 마이너스 10 %까지를 의미할 것이다.
(특히 아래의 청구범위의 문맥에서) 요소를 설명하는 문맥에서의 용어 "임의의 하나(a)" 및 "임의의 하나(an)"와 "정해진 하나(the)" 그리고 유사한 지시 대상의 사용은, 여기에서 달리 지시되지 않거나 문맥에서 명확히 부정되지 않는다면, 단일형과 복수형 모두를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 여기에서 값의 범위의 설명은, 여기에서 달리 지시되지 않는 한, 단지 범위 내에 해당하는 각각의 별도 값을 개별적으로 참조하는 속기 방법의 역할을 하고자 의도되며, 각각의 별도 값은 마치 여기서 개별적으로 인용되는 바와 같이 명세서로 원용된다. 여기에 설명되는 모든 방법은 여기에 달리 지시되지 않거나 또는 달리 문맥으로 명확히 부정되지 않는 한 임의의 적합한 지시로 실행될 수 있다. 임의의 그리고 모든 실시예, 또는 여기에 제공되는 예시적인 언어(예, "와 같은(such as)")의 사용은 달리 언급하지 않는 한 단지 구현예를 보다 양호하게 분명히 하기 위한 것이지 청구항의 범위에 대한 제한을 하고자 의도된 것은 아니다. 본 명세서 내의 어떠한 언어도 필수적인 것으로 임의의 청구되지 않는 요소를 지시하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
전기변색 장치는 널리 다양한 응용에서 사용될 수 있으며, 투과 또는 반사광/열이 조절될 수 있다. 이러한 장치는 미러, 항공기 투명체, (건물, 집 또는 차량의) 외관용 창문, 튜브형 광필터를 포함하는 건물의 채광창, 사무실 또는 방 분할창; 사진 장치 및 광센서용 광필터를 포함할 수 있다.
수 많은 전기변색 장치 내의 전기변색 매질은 다양한 투과도를 나타낸다. 전기변색 매질은 전기적으로 에너지를 공급받아 짙어지고 빛을 흡수하기 시작한다. 인가된 전기 전압이 영(zero)으로 감소하는 경우 매질은 투명 상태로 복귀한다. 일반적으로, 짙은 상태에서 전기변색 매질은 중립색을 갖고자 한다. 통상적으로 중립색은 육안으로 관찰할 때에 청색 또는 회색 또는 이들의 조합이다. 원하는 중립색의 벗어남을 "색 이탈(color excursion)"로서 본원에 설명된다. 일부 구현예에서, 색 이탈은 육안으로 관찰할 때에 자주색이다.
일 양태에서, 본원에 색 이탈을 완화시키는 전기변색 장치를 제공한다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 청색 캐소드 전기활성 화합물과 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질을 포함한다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 가지고, 짙은 상태에서 청회색을 유지한다. 일부 구현예에서, 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없다. 일부 구현예에서, 낮은 투과율 상태의 전기변색 장치는 약 0.15 내지 약 0.30의 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40의 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타낸다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.18 내지 약 0.22이다.
또 다른 양태에서, 본원에 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치를 제공하되, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고, 저 투과율 상태에서 상기 전기변색 장치는 약 0.15 내지 약 0.30의 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40의 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타낸다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.18 내지 약 0.22이다.
또 다른 양태에서, 본원에 제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 제1 기판을 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정된 챔버; 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 함유하는 전기변색 매질을 포함하는 전기변색 장치를 제공하되, 상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하며, 상기 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 함유한다. 전기변색 장치는 하나 이상의 UV 안정제, 아노드 색안정 산화 환원 완충제, 및/또는 캐소드 색안정 산화 환원 완충제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 가교 폴리머 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함할 수 있다. 본원에 기술된 전기변색 장치는 높은 투과율(즉, 투명) 상태 및 낮은 투과율(즉, 짙은) 상태를 나타내고, 전기변색 매질은 낮은 투과율 상태에서 청색, 회색, 또는 청회색을 유지한다. 일부 구현예에서, 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 전기변색 비행기용 투명체이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "청색 캐소드 전기활성 화합물(blue cathodic electroactive compound)"은 450 내지 495 nm 범위인 청색광을 실질적으로 흡수하지 않는다. 예를 들어 매질에 청색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 청색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 450 내지 495 nm 범위인 청색광의 적어도 80%를 매질을 통해 투과시킬 것이다. 일부 구현예에서, 매질에 청색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 청색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 450 내지 495 nm 범위인 청색광의 적어도 85%, 적어도 90%, 또는 적어도 95%를 매질을 통해 투과시킬 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "녹색 아노드 전기활성 화합물(green anodic electroactive compound)"은 495 내지 570 nm 범위인 녹색광을 실질적으로 흡수하지 않는다. 예를 들어 매질에 녹색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 녹색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 495 내지 570 nm 범위인 녹색광의 적어도 80%를 매질을 통해 투과시킬 것이다. 일부 구현예에서, 매질에 청색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 녹색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 495 내지 570 nm 범위인 녹색광의 적어도 85%, 적어도 90%, 또는 적어도 95%를 매질을 통해 투과시킬 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "회색 아노드 전기활성 화합물(gray anodic electroactive compound)"은 620 내지 750 nm 범위인 적색광과 570 내지 590 nm 범위인 황색광을 실질적으로 흡수하지 않는다. 예를 들어 매질에 적색광과 황색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 회색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 620 내지 750 nm 범위인 적색광의 적어도 80%와 570 내지 590 nm 범위인 황색광의 적어도 80%를 매질을 통해 투과시킬 것이다. 일부 구현예에서, 매질에 적색광과 황색광을 흡수하는 다른 화합물(들)이 존재하지 않는다면, 회색 캐소드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질은 620 내지 750 nm 범위인 적색광의 적어도 85%, 적어도 90%, 또는 적어도 95%와 570 내지 590 nm 범위인 황색광의 적어도 85%, 적어도 90%, 또는 적어도 95%를 매질을 통해 투과시킬 것이다.
예시적인 전기변색 장치(100)는 예시적인 목적으로만 윈도우, 비행기 투명체, 미러, 디스플레이 장치 등을 포함할 수 있다. 본원에서 지칭되는 동일하거나 유사한 요소 및/또는 성분, 및/또는 방법은 동일한 참조 부호를 가진 도면들 전체에 걸쳐서 동일할 수 있음을 이해할 것이다. 일부 구현예에서, 전기변색 장치는 전기변색 윈도우 또는 전기변색 미러이다. 일부 구현예에서, 상기 장치는 차량 내부의 전기변색 미러이다. 일부 구현예에서, 상기 장치는 가변 투과성 전기변색 윈도우이다. 일부 구현예에서, 상기 장치는 항공기 윈도우 시스템이다. 전기변색 장치의 다른 응용들은 시계, 계산기 및 컴퓨터 디스플레이 스크린용 스크린; 안경 및 썬글라스와 같은 안경류; 스위칭 가능한 미러, 썬 바이저; 자동차, 건축, 항공기, 해양, 및 우주선 윈도우; 정보 표시판 및 디지털 광고판 등을 포함한다. 도 1은 전기변색 장치(100)의 단순한 개략적 표현임을 더 이해할 것이다. 따라서 일부 구성 요소는 그림의 명료성을 위해 실제 크기에서 왜곡되었다. 실제로, 수많은 다른 전기변색 장치 구성이 미국 특허 제 5,818,625 호; 6,597,489; 및 제 6,700,692 호에 개시된 것들을 포함하나 이에 제한되지 않으면서 사용 목적으로 고려되며, 이들 모두는 본원에 원용된 모든 참고 문헌을 포함하여 이들 전체가 본원에 참고로 원용된다.
장치에서, 전방 표면(112a) 및 후방 표면(112b)을 갖는 제1 기판(112)은 예를 들어, 보로실리케이트 유리, 소다라임 유리, 천연 및 합성 폴리머성 레진, 플라스틱, 세라믹 및/또는 복합체(상기 복합체는 폴리에스테르(예 PET), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 아크릴레이트 폴리머, 뿐만 아니라 뉴저지주 Ticona of Summit사로부터 상업적으로 이용 가능한 Topas®를 포함함)와 같이 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 투명 또는 실질적으로 투명인 다수의 재료 중 임의로 제조될 수 있다. 일부 구현예에서, 제1 기판(112)는 약 0.10 밀리미터(mm) 내지 약 12.7 mm의 범위 두께를 갖는 유리 시트로부터 제조될 수 있다. 이는 두께가 약 0.50 mm 내지 약 1.50 mm, 약 0.65 mm 내지 약 1.00 mm, 또는 약 0.75 mm 내지 약 1.00 mm인 것을 포함할 수 있다. 물론, 기판의 두께는 전기변색 장치의 특정 응용에 따라 크게 좌우될 것이다. 단지 예시적인 목적으로 특정 기판 재료가 개시되었지만, 의도된 사용처의 조건에 효과적으로 작동 가능하도록 강도와 같은 적절한 물리적 특성 재료를 보이는 수많은 다른 재료가 사용 용도로 마찬가지로 고려됨을 이해할 것이다. 실제로, 전기변색 장치는 정상 작동하는 동안 태양에서 주로 방출되는 실질적인 UV 복사뿐만 아니라 극한 온도 변화에 노출될 수 있다. UV 손상으로부터 기판(들) 및/또는 전기변색 매질의 보호를 돕기 위해 제1 기판(112), 제2 기판(114), 또는 두 기판 모두는 UV 흡수층을 포함할 수 있고/거나 UV 흡수 물질을 함유할 수 있음을 더 이해할 것이다.
전방 표면(114a) 및 후방 표면(114b)을 갖는 제2 기판(114)은 제1 기판(112)의 것과 유사한 재료로 제조될 수 있다. 그러나, 전기변색 장치가 미러이거나 전기변색 장치가 미러를 포함하는 표면에 따라 미러 표면을 포함하면, 기판은 투명할 수도 있고 투명하지 않을 수 있다. 예를 들어, 기판은 원위 표면이 미러 표면인 곳에서는 투명할 수 있으며, 근위 표면이 미러 표면인 곳에서는 투명하지 않을 수 있다. 따라서, 제2 기판(114)으로서 사용되는 재료는 폴리머, 금속, 유리, 및 세라믹을 포함할 수 있다. 제2 기판(114)은 약 0.10 mm 내지 약 12.7 mm 범위의 두께를 갖는 글라스 또는 플라스틱 시트로 제조될 수 있다. 이는 두께가 약 0.50 mm 내지 약 1.50 mm, 약 0.65 mm 내지 약 1.00 mm, 또는 약 0.75 mm 내지 약 1.00 mm인 것을 포함할 수 있다. 제1 기판(112)및 제2 기판(114)가 각각 유리 시트로 제조되는 경우, 유리는 전기 전도성 재료(118 및 120)의 층으로 코팅되기 전 또는 후에 선택적으로 템퍼링, 열 강화, 화학적 강화 및/또는 라미네이트될 수 있다.
전기 전도성 재료(118)로 이루어진 하나 이상의 층은 제1 기판(112)의 후방 표면(112b)과 결합될 수 있다. 이들 층은 전기변색 장치용 전극으로서 기능한다. 전기 전도성 재료(118)는 바람직하게 (a) 전자기 스펙트럼의 가시 영역 내에서 실질적으로 투명하고; (b) 제1 기판(112)에 상당히 잘 결합되며; (c) 밀봉부재와 결합될 때 이 결합을 유지하고; (d) 전기변색 장치 또는 대기 내에 함유된 물질로부터 통상 내부식성이며; 및 (e) 충분한 전기 전도성뿐만 아니라 최소 확산 또는 정반사율을 나타내는 재료이다. 전기 전도성 재료(118)는 불소 도핑 주석산화물(FTO) 예를 들어 오하이오주 톨레도의 Libbey Owens-Ford-Co사로부터 상용 가능한 TEC 유리, 인듐/주석산화물(ITO), 도핑된 아연산화물, 인듐아연산화물, 금속산화물/은/금속 산화물, 또는 당업자에게 공지된 다른 재료로 제조될 수 있다.
제1 기판(112)의 후면(112b)과 결합된 재료와 동일하거나 상이한 재료로 이루어진 전기 전도성 재료(120)의 하나 이상의 층이 제2 기판(114)의 전면(114a)과 결합될 수 있고, 그것은 에지 밀봉재료(122)에 의해 전기 전도성 재료(118)에 작동 가능하게 결합된다. 도1에서 볼 수 있는 바와 같이, 일단 결합되면, 에지 밀봉재료(122), 선택적 내부 플러그(126)/충진 포트(128)/외부 플러그(130) 및 전기 전도성 재료(118 및 120)의 병치된 부분은 챔버(116)의 내부 둘레 형상을 일반적으로 한정하는 역할을 한다. 미국 특허 제 7,372,611 호에 개시되어 있는 에지 밀봉 기술이 활용될 수 있다. 일부 구현예에서, 장치는 에폭시 밀봉부재(미도시)를 함유한다.
전기 전도성 재료(120)는 전기변색 장치의 의도된 사용에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 전기변색 장치가 미러인 경우, 재료는 전기 전도성 재료(118)와 유사한 투명 전도성 코팅을 포함할 수 있다(이 경우 리플렉터는 제2 기판(114)의 후방 표면(114b)과 결합됨). 대안적으로 전기 전도성 재료(120)는 미국 특허 제 5,818,625 호에 나타난 대로 반사성 재료 층을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 전기 전도성 재료(120)는 제2 기판(114)의 전방 표면(114a)과 결합된다. 이러한 유형의 리플렉터의 전형적인 코팅은 크롬, 로듐, 루테늄, 은, 은합금, 및 이들의 조합을 포함한다.
일부 구현예에서, 기판(112 및 114)의 내부 표면 사이 셀 간격은 약 10 마이크론(um) 내지 약 750 um이다. 이는 셀 간격이 약 20 um 내지 약 600 um, 약 100 um 내지 약 600 um, 약 200 um 내지 약 600 um, 또는 약 250 um 내지 약 450 um인 것을 포함한다. 셀 간격의 두께는 전기변색 장치의 특정 응용에 따라 크게 좌우될 것임을 이해할 것이다.
일부 구현예에서, 제1 기판과 제2 기판은 700 μm 미만의 셀 간격을 갖는다. 다른 구현예에서, 제1 기판 및 제2 기판은 약 25 μm 내지 약 100 μm, 약 25 μm 내지 약 90 μm, 약 25 μm 내지 약 80 μm, 약 25 μm 내지 약 70 μm, 약 25 μm 내지 약 150 μm, 약 150 μm 내지 약 700 μm, 약 200 μm 내지 약 600 μm, 약 250 μm 내지 약 500 μm, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위(끝점 포함)의 셀 간격을 갖는다. 다른 구현예에서, 제1 기판 및 제2 기판은 약 700 μm, 650 μm, 600 μm, 550 μm, 약 500 μm, 450 μm, 400 μm, 350 μm, 300 μm, 275 μm, 250 μm, 약 225 μm, 200 μm, 175 μm, 150 μm, 125 μm, 100 μm, 95 μm, 90 μm, 85 μm, 80 μm, 75 μm, 70 μm, 65 μm, 60 μm, 55 μm, 50 μm, 45 μm, 40 μm, 35 μm, 30 μm, 또는 25 μm 또는 이들 값 중 임의의 2개 사이의 범위(끝점 포함)의 셀 간격을 갖는다.
일부 구현예에서, 전기변색 장치(100)는 전원이 꺼질 때, 즉 인가된 전위가 없을 때 높은 투과율을 갖는다. 반대로, 전기변색 장치가 인가된 전위에 놓일 때, 그것은 낮은 투과율을 가질 수 있다. 환언하면, 전원이 꺼질 때 전기변색 장치는 광을 통과시키지만, 낮은 투과율 상태에서는 빛을 흡수한다. 투과 또는 흡수되는 빛의 양은 사용되는 기판의 유형 및 전기변색 매질의 특성에 의존한다.
밀봉부재(122)는 전기 전도성 재료(118 및 120)에 접착식으로 결합되어 챔버(116)를 형성할 수 있는 임의의 재료를 포함할 수 있어서, 전기변색 매질(124)가 챔버의 외부로 부주의하게 누출되지 않는다(특정 구현예에서 플러그 및 충진 포트와 협력함). 도 1의 점선으로 표시된 바와 같이, 이 밀봉부재는 각각의 기판의 후방 표면(112b) 및 전방 표면(114a)으로 계속 연장된다는 것도 고려된다. 이러한 구현예에서, 전기 전도성 재료(118 및 120)층은 밀봉부재(122)가 위치되는 곳에서 부분적으로 제거될 수 있다. 전기 전도성 재료(118 및 120)가 각각의 기판과 결합되지 않는다면, 이때 밀봉부재(122)는 유리로 구성될 수 있는 기판(112 및 114)에 바람직하게 잘 결합된다. 밀봉 부재(122)는 예를 들어 미국 특허 제 4,297,401 호; 제 4,418,102 호; 제 4,695,490 호; 제 5,596,023 호; 제 5,596,024 호; 제 6,157,480 호; 및 제6,714,334호에 개시된 재료를 포함한 수많은 재료 중 어느 하나로부터 제조될 수 있음을 이해할 것이다.
전기변색 매질(124)은 적어도 하나의 용매, 청색 캐소드 전기활성 화합물 및 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 통상, 캐소드 및 아노드 전기활성 화합물은 전기변색성이다. 그의 통상적인 의미에 상관없이, 용어 "전기활성(electroactive)"은 특정 전기 전위차에 노출 시에 이의 산화 상태의 변형을 겪는 물질 또는 화합물로서 본 명세서에서 정의될 것임이 이해될 것이다. 또한 용어 "전기변색(electrochromic)"은, 이의 통상적인 의미에 상관없이 특정 전기 전위차에 노출 시에 하나 이상의 파장에서 이의 소광 계수의 변화를 나타내는 물질 또는 화합물로서 본 명세서에서 정의될 것임이 이해될 것이다.
일부 구현예에서, 전기변색 매질 내의 캐소드 전기활성 화합물의 농도는 약 40 밀리몰(mM) 내지 약 500 mM이다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질 내의 캐소드 전기활성 화합물의 농도는 약 40 mM 내지 약 100 mM이다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질 내의 캐소드 전기활성 화합물의 농도는 약 40 mM 내지 약 80 mM이다.
일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물의 전체 농도는 적어도 약 40 mM이다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물의 전체 농도는 적어도 약 50 mM이다. 이는 약 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 및 100 mM의 농도를 포함하며, 이들 사이의 증분도 포함한다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물의 전체 농도는 약 40 mM 내지 약 100 mM, 약 40 mM 내지 약 90 mM, 약 40 mM 내지 약 80 mM, 약 50 mM 내지 약 100 mM, 약 50 mM 내지 약 90 mM, 약 50 mM 내지 약 80 mM, 약 60 mM 내지 약 90 mM, 약 70 mM 내지 약 80 mM, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위(끝점 포함)이다.
캐소드 전기활성 화합물은 비올로겐을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예시적인 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트(또는 2-에틸헥실 비올로겐 테트라플루오로보레이트 라고 지칭됨), 메틸 비올로겐 테트라플루오로보레이트, 옥틸 비올로겐 테트라플루오로보레이트(옥틸비올로겐), 또는 벤질 비올로겐 테트라플루오로보레이트를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 부가의 예시적인 캐소드 전기활성 화합물은 미국 특허 제 7,046,418 호; 제 7,855,821 호; 제 4,902,108 호; 제 6,188,505 호; 및 제 6,710,906 호에 개시된 화합물을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물은 하나 이상의 알킬 비올로겐을 포함한다. 예시적인 알킬 비올로겐은 2-에틸헥실 비올로겐 테트라플루오로보레이트; 메틸 비올로겐 테트라플루오로볼이트; 옥틸 비올로겐 테트라플루오로보레이트(옥틸비올로겐); 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 및 1,1'-비스 2-에틸 부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트를 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예에서, 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택된다. 또한, 캐소드 전기활성 화합물은 폴리머성 비올로겐과 같은 폴리머성 막을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물의 전체 농도는 적어도 약 40 mM이다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물의 전체 농도는 적어도 약 50 mM이다. 이는 약 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 및 100 mM의 농도를 포함하며, 이들 사이의 증분도 포함한다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물의 전체 농도는 약 40 mM 내지 약 100 mM, 약 40 mM 내지 약 90 mM, 약 50 mM 내지 약 100 mM, 약 50 mM 내지 약 90 mM, 약 60 mM 내지 약 90 mM, 약 70 mM 내지 약 80 mM, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위(끝점 포함)이다.
일부 구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 적어도 약 30 mM이다. 일부 구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 적어도 약 40 mM이다. 일부 구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 적어도 약 50 mM이다. 이는 약 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 및 80 mM의 농도를 포함하며, 이들 사이의 증분도 포함한다. 일부 구현예에서, 녹색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 약 30 mM 내지 약 80 mM, 약 40 mM 내지 약 80 mM, 약 40 mM 내지 약 70 mM, 약 40 mM 내지 약 60 mM, 약 50 mM 내지 약 70 mM, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위(끝점 포함)이다.
일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물의 전체 농도는 약 16 mM 미만이다. 이는 약 15, 14, 13, 12, 11, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 및 1 mM의 농도를 포함하며, 이들 사이의 증분도 포함한다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물의 전체 농도는 약 2mM 내지 약 15 mM, 약 2 mM 내지 약 10 mM, 약 2 mM 내지 약 8 mM, 약 5 mM 내지 약 15 mM, 약 5 mM 내지 약 10 mM, 또는 이들 값 중 임의의 두 값 사이의 범위(끝점 포함)이다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물 중 적어도 하나는 약 5 mM 내지 약 7 mM의 농도를 갖는다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물 중 적어도 하나는 약 5 mM 내지 약 15 mM의 농도를 갖는다.
일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물은 약 5 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 이는 약 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 및 15 mol%로 이들 사이의 증분도 포함하는 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 일부 구현예에서, 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다. 이는 8 mol% 내지 약 14 mol%, 약 8 mol% 내지 약 13 mol%, 약 8 mol% 내지 약 12 mol%, 약 9 mol% 내지 약 15 mol%, 약 9 mol% 내지 14 mol%, 및 약 9 mol% 내지 약 13 mol% 범위의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함한다.
예시적인 아노드 전기활성 화합물은 페로센, 치환 페로센, 페나진, 치환 페나진, 페노티아진, 치환 디티아진을 포함하는 치환 페노티아진, 티안트렌 및 치환 티안트렌을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 아노드 전기활성 화합물의 예로는 디-tert-부틸-디에틸페로센, 5,10-디메틸-5,10-디히드로페나진(DMP), 3,7,10-트리메틸페노티아진, 2,3,7,8-테트라메톡시-티안트렌, 10-메틸페노티아진, 테트라메틸페나진(TMP), 비스(부틸트리에틸암모늄)-파라-메톡시트리페노디티아진(TPDT), (폴리아닐린, 폴리티오펜 및 폴리머성 메탈로센과 같은) 폴리머 필름, (바나듐, 니켈, 코발트, 이리듐뿐만 아니라 다수의 헤테로시클릭 화합물을 포함하나 이에 제한되지 않는) 고체 전이금속산화물을 포함할 수 있다. 다수의 다른 아노드 전기활성 화합물은 미국 특허 제 4,902,108 호; 제 6,188,505 호; 및 제 6,710,906 호에 개시된 것을 포함하여 사용 고려되는 점을 이해할 것이다.
일부 구현예에서, 녹색 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-이소부틸-5,10-디히드로페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진이다. 일부 구현예에서, 녹색 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진이다.
일부 구현예에서, 회색 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 선택된다.
일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물 대 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1 내지 약 1.1:1이다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물 대 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1이다. 일부 구현예에서, 캐소드 전기활성 화합물 대 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1.1:1이다.
전기변색 매질은 작은 균질하지 않은 영역을 포함할 수 있는 재료의 단층을 포함할 수 있고, 전기화학적으로 산화 또는 환원될 때 용액에 전해질로 남는 재료가 이온 전도성 전해질로 함유될 수 있는 용액상 장치를 포함할 수 있다. 용액상의 전기활성 재료는 미국 특허 제5,928,572호 및 국제 특허 출원 일련 번호 PCT/US98/05570에 나타난 바와 같은 겔 매질의 연속적인 용액상에 함유될 수 있으며, 이들은 본원에 참고로 전체 인용된다.
일부 구현예에서, 단일층, 단일상 매질이 국제 특허 출원 일련번호 PCT/EP98/03862 및 PCT/US98/05570에서 설명된 바와 같이, 아노드 및 캐소드 재료가 폴리머 매트릭스 내에 포함되는 매체를 포함한다.
전기변색 매질은 전기화학적으로 산화 또는 환원할 때 전기 전도성 전극에 바로 부착되거나 이에 매우 근접하여 가두어진 재료를 포함하는 층상 구조를 포함할 수 있다. 대안으로, 전기변색 매질 중 하나 이상의 재료는 장치의 작동 중에 상 변화를 겪을 수 있다. 예를 들어, 전기화학적으로 산화 또는 환원될 때, 이온 전도성 전해질 내의 용액에 함유된 재료가 전기 전도성 전극 상에 층을 형성한다.
또한, 전기변색 매질(124)은 광 흡수제, 광 안정제, 열 안정제, 산화 방지제, 증점제, 점도 조절제, 색조 제공제, 산화 환원 완충제, 및 이들의 혼합과 같은 다른 재료를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 아노드 및/또는 캐소드 색안정 산화 환원 완충제를 더 포함한다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질은 가교 폴리머 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함한다. 적합한 산화 환원 완충제는 특히 미국 특허 제6,188,505호에 개시된 것을 포함한다. 적합한 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트(Uvinul® N-35 or Viosorb® 910), (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트(Uvinul® N-539), 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸(Tinuvin® P), 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]프로피온산 펜틸 에스테르(Tinuvin® 213으로부터 종래의 가수분해에 이어 종래의 에스테르화를 통해 제조되며, 이하 "Tinuvin PE"으로 지칭됨); 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물(Tinuvin® 384-2); 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논(Cyasorb® UV 9), 및 2-에틸-2'-에톡시알라닐라이드(Sanduvor® VSU)를 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질(124)은 적어도 하나의 가교성 겔 매트릭스를 함유한다. 일부 구현예에서, 전기변색 매질(124)은 적어도 하나의 가교성 겔 매트릭스 및 적어도 하나의 용매를 함유한다.
전기변색 매질에서 이용하기 위한 예시적인 용매는 3-메틸술폴란, 디메틸 술폭시드, 디메틸 포름아미드, 테트라글림 및 다른 폴리에테르; 에톡시에탄올과 같은 알코올; (아세토니트릴, 글루타로니트릴, 3-히드록시프로피오니트릴, 및 2-메틸글루타로니트릴과 같은) 니트릴; (2-아세틸부티로락톤 및 시클로펜타논을 포함하는) 케톤; (베타-프로피오락톤, 감마-부티로락톤 및 감마-발레로락톤을 포함하는) 환상 에스테르; 프로필렌 카보네이트(PC), 에틸렌 카보네이트; 및 그 균질한 혼합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 특정 용매를 전기변색 매질과 결합되는 것으로 개시되었지만, 그들 전에 본 개시를 갖는 당 기술 분야의 숙련된 자에게 공지된 다수의 다른 용매도 마찬가지로 사용하기 위해 고려된다.
본원에 개시된 바와 같이 전기변색 장치에 표시된 u'-v' 색 공간은 저투과율 상태인 경우, 0.15 내지 0.30인 u'값과 0.30 내지 0.40인 v'값을 표시할 수 있다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.15 내지 약 0.27, 약 0.15 내지 약 0.25, 약 0.15 내지 약 0.22, 약 0.15 내지 약 0.20, 약 0.18 내지 약 0.30, 약 0.18 내지 약 0.27, 약 0.18 내지 약 0.25, 약 0.18 내지 약 0.22, 또는 약 0.18 내지 약 0.20이다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.15, 0.16, 0.17, 0.18, 0.19, 0.20, 0.21, 0.22, 0.23, 0.24, 0.25, 0.26, 0.27, 0.28, 0.29, 또는 0.30이고, 이들 사이의 증분을 포함한다. 일부 구현예에서, v'값은 약 0.30 내지 약 0.37, 약 0.30 내지 약 0.35, 약 0.30 내지 약 0.33, 약 0.33 내지 약 0.40, 약 0.33 내지 약 0.37, 약 0.33 내지 약 0.35, 약 0.35 내지 약 0.40이다. 일부 구현예에서, v'값은 약 0.30, 0.31, 0.32, 0.33, 0.34, 0.35, 0.36, 0.37, 0.38, 0.39, 또는 0.40이고, 이들 사이의 증분을 포함한다. 일부 구현예에서, u'값은 약 0.18 내지 약 0.22이고, v'값은 0.30 내지 0.40이다.
또 다른 양태에서, 본원에 짙은 상태에서 전기변색 장치 내의 전기변색 매질로부터 자주색을 최소로 하거나 제거하는 방법을 제공하되, 상기 방법은 아노드 전기활성 화합물 전체 몰농도에 대해 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도를 약 8 mol% 내지 약 15 mol%로 조정하는 단계를 포함한다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 아노드 전기활성 화합물의 전체 몰농도에 대해 약 8 mol% 내지 약 13 mol%로 조정된다. 일부 구현예에서, 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도는 아노드 전기활성 화합물의 전체 몰농도에 대해 약 10 mol% 내지 약 12 mol%로 조정된다.
따라서 개괄적으로 기술된 본 발명은, 예시로 제공되고, 본 발명을 제한하고자 의도된 것이 아닌 이하의 실시예를 참조하여 보다 용이하게 이해될 것이다.
실시예
비교예1.
가변 투과율 전기변색 장치는, 인듐 주석 산화물(ITO)이 서로 마주하는 측면에 코팅되며 250 μm 간격의 평행한 배치로 이격되는 2개의 인듐 주석 산화물(ITO)-코팅된 유리 기판을 위치시킴으로써 제조되었다. 각각의 기판은 기판의 둘레 주위에 디스펜싱된 전도성 실버 에폭시를 갖는다. 2개의 기판 사이의 실버 에폭시 내측으로 연장하는 둘레 주위에 에폭시 밀봉재료를 디스펜싱하여 기판을 서로 밀봉해서 챔버를 형성하였다. 에폭시 밀봉재료는 경화되었다. 다음에 챔버는 프로필렌 탄산염 내에 전기변색 조성물로 충진되었다. 조성물에는 69.6 mM 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 53.0 mM 5,10-디히드르-5,10-디네오펜틸페나진; 5.8 mM 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디시드로페나진; 5.8 mM 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 15 mM Tinuvin 384; 30 mM Tinuvin PE; 170 mM 4-메톡식-2-히드록시 벤조페논; 1.0 mM 데카메틸 페로시늄 BF4; 0.5 mM 데카메틸 페로센이 포함되었다. 조성은 미국 특허 제6,635,194호에 기술된 가교된 폴리머 매트릭스 속으로 형성되었고, 폴리머 매트릭스는 각각 1:10의 몰비율을 갖는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 및 메틸아크릴레이트로부터 만들어진 폴리머 5.5% 중량으로 만들어졌고, 4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)(MDI) 0.375% 중량으로 가교되었고, 8 ppm의 디부틸주석 디아세테이트로 촉매 반응되었다. 이 장치가 짙어질 때에, 실온에서 관찰된 색은 눈에 띌 정도로 자주색이었다.
실시예2.
가변 투과율 전기변색 장치는 인듐 주석 산화물(ITO)이 서로 마주하는 측면으로 코팅되며 250 μm 간격의 평행한 배치로 이격되는 2개의 인듐 주석 산화물(ITO)-코팅된 유리 기판을 위치시킴으로써 제조되었다. 각각의 기판은 기판의 둘레 주위에 디스펜싱된 전도성 실버 에폭시를 갖는다. 2개의 기판 사이의 실버 에폭시 내측으로 연장하는 둘레 주위에 에폭시 밀봉재료를 디스펜싱하여 기판을 서로 밀봉해서 챔버를 형성하였다. 에폭시 밀봉재료는 경화되었다. 다음에 챔버는 프로필렌 탄산염 내에 전기변색 조성물로 충진되었다. 조성물에는 69.6 mM 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 55.9 mM 5,10-디히드르-5,10-디네오펜틸페나진; 5.8 mM 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디시드로페나진; 2.9 mM 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 15 mM Tinuvin 384; 30 mM Tinuvin PE; 170 mM 4-메톡식-2-히드록시 벤조페논; 1.0 mM 데카메틸 페로시늄 BF4; 0.5 mM 데카메틸 페로센이 포함되었다. 조성은 미국 특허 제6,635,194호에 기술된 가교된 폴리머 매트릭스 속으로 형성되었고, 폴리머 매트릭스는 각각 1:10의 몰비율을 갖는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 및 메틸아크릴레이트로부터 만들어진 폴리머 5.5% 중량으로 만들어졌고, 4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)(MDI) 0.375% 중량으로 가교되었고, 8 ppm의 디부틸주석 디아세테이트로 촉매 반응되었다. 이 장치가 짙어질 때에, 색은 비교예1의 장치보다 더 중립적인 색이었다.
실시예3.
가변 투과율 전기변색 장치는 인듐 주석 산화물(ITO)이 서로 마주하는 측면으로 코팅되며 250 μm 간격의 평행한 배치로 이격되는 2개의 인듐 주석 산화물(ITO)-코팅된 유리 기판을 위치시킴으로써 제조되었다. 각각의 기판은 기판의 둘레 주위에 디스펜싱된 전도성 실버 에폭시를 갖는다. 2개의 기판 사이의 실버 에폭시 내측으로 연장하는 둘레 주위에 에폭시 밀봉재료를 디스펜싱하여 기판을 서로 밀봉해서 챔버를 형성하였다. 에폭시 밀봉재료는 경화되었다. 다음에 챔버는 프로필렌 탄산염 내에 전기변색 조성물로 충진되었다. 조성물에는 69.6 mM 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트; 55.2 mM 5,10-디히드르-5,10-디네오펜틸페나진; 5.8 mM 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디시드로페나진; 3.6 mM 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 15 mM Tinuvin 384; 30 mM Tinuvin PE; 170 mM 4-메톡식-2-히드록시 벤조페논; 1.0 mM 데카메틸 페로시늄 BF4; 0.5 mM 데카메틸 페로센이 포함되었다. 조성은 미국 특허 제6,635,194호에 기술된 가교된 폴리머 매트릭스 속으로 형성되었고, 폴리머 매트릭스는 각각 1:10의 몰비율을 갖는 2-히드록시에틸 메타크릴레이트 및 메틸아크릴레이트로부터 만들어진 폴리머 5.5% 중량으로 만들어졌고, 4,4'-메틸렌비스(페닐 이소시아네이트)(MDI) 0.375% 중량으로 가교되었고, 8 ppm의 디부틸주석 디아세테이트로 촉매 반응되었다. 이 장치가 짙어질 때에, 색은 비교예1의 장치보다 더 중립적인 색이었다.
실시예4.
다음 표에 나타낸 바와 같이, 54.4 mM 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트 및 다양한 농도의 아노드 물질을 사용하여, 실시예1 내지 3의 장치와 유사한 방식으로 "5" x "5" 크기의 전기변색 윈도우가 7개 제조되었다.
Figure 112019022148416-pct00001
기입란 A-E는 본원에 기술된 발명의 비제한적인 실시예이다. 기입란 F 및 G는 비교예(대조군)이다. 윈도우는 1.2 V에서 짙어졌고, 비주얼 스펙트럼이 기록되었다. 결과(u'-v' 색 공간)는 도 2에 나타나 있다. 특히, 기입란 E의 좌표는 u' 0.2024, v' 0.3772; 기입란 D의 좌표는 u' 0.2131, v' 0.3595; 기입란 C의 좌표는 u' 0.2189, v' 0.3457이다.
실시예5.
5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸-2,7-[2-(에틸)부틸]페나진(회색 아노드 전기활성 화합물); 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸 페나진(녹색 아노드 전기활성 화합물); 및 1,1'-[2-(에틸)헥실]-4,4'-디피리디늄 비스-테트라플루오로보레이트(알킬 비올로겐)을 사용하여, 실시예4의 장치와 유사한 방식으로 "5" x "5" 크기의 전기변색 윈도우가 5개 제조되었다. 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도를 보다 큰 셀 간격을 갖는 대조군 장치(34.8 mM 비올로겐, 26.5 mM 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 5.8 mM 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함함)에서 사용된 회색 양극 전기 활성 화합물의 농도에 대해 (55 내지 75 %)로 변화시켰다.
Figure 112019022148416-pct00002
*모든 윈도우는 54.4 mM의 1,1'-[2-(에틸)헥실]-4,4'-디피리디늄 비스-테트라플루오로보레이트를 포함하였다.
윈도우는 1.2 V에서 짙어졌고, 비주얼 스펙트럼이 기록되었다. 결과(u'-v' 색 공간)는 도 3에 나타나 있다. 이 데이터와 육안의 시각 검사에 기반하여, 대조군에 대해 60% 회색 아노드 전기활성 화합물을 갖는 윈도우가 대조군 장치와 가장 유사한 청회색을 만드는 것으로서 선택되었다. u'에 대한 좌표는 0.21308이고, v'는 0.359478이다.
문단A. 전기변색 장치로서,
제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정되는 챔버;
청색 캐소드 전기활성 화합물과 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질을 포함하되,
상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고,
상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고,
상기 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치.
문단B. 문단A 에 있어서, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치.
문단C. 문단A 또는 문단B에 있어서, 상기 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단D. 문단A 내지 문단C 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 청색 캐소드 전기활성 화합물은 알킬 비올로겐인 전기변색 장치.
문단E. 문단D에 있어서, 상기 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단E. 문단A 내지 문단E 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 녹색 아노드 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진인 전기변색 장치.
문단G. 문단A 내지 문단F 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 캐소드 전기활성 화합물 대 상기 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1 내지 약 1.1:1인 전기변색 장치.
문단H. 문단A 내지 문단G 중 어느 한 문단에 있어서, 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함하는 전기변색 장치.
문단I. 문단H에 있어서, 상기 하나 이상의 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸; 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히트록시페닐]프로피오닉산 펜틸 에스테르; 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 및 2-에틸-2'-에톡시알란닐리드로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단J. 문단A 내지 문단I 중 어느 한 문단에 있어서, 아노드 및/또는 캐소드 색안정 산화 환원 완충제를 더 포함하는 전기변색 장치.
문단K. 문단A 내지 문단J 중 어느 한 문단에 있어서, 가교 중합체 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함하는 전기변색 장치.
문단L. 문단A 내지 문단K 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 가지고, 상기 전기변색 매질은 상기 짙은 상태에서 청회색을 유지하는 전기변색 장치.
문단M. 문단L에 있어서, 상기 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없는 전기변색 장치.
문단N. 문단 A 내지 문단 M 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 전기변색 장치는 전기변색 비행기 투명체인 전기변색 장치.
문단O. 아노드 전기활성 화합물 전체 몰농도에 대해 회색 아노드 전기활성 화합물의 농도를 약 8 mol% 내지 약 15 mol%로 조정하는 단계를 포함하며, 짙은 상태에서 전기변색 장치 내의 전기변색 매질로부터 자주색을 최소화하거나 제거하는 방법.
문단P. 문단O에 있어서, 상기 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 하나 이상 선택되는 전기변색 장치.
문단Q. 전기변색 장치로서,
제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정되는 챔버;
청색 캐소드 전기활성 화합물과 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질을 포함하되,
상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고,
상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고,
상기 아노드 전기활성 화합물은 약 8 mol% 내지 약 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치.
문단R. 문단Q에 있어서, 상기 전기변색 장치는 낮은 투과율 상태에서 약 0.15 내지 약 0.30인 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40인 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타내는 전기변색 장치.
문단S. 문단R에 있어서, 상기 u'값은 약 0.18 내지 약 0.22인 전기변색 장치.
문단T. 전기변색 장치로서, 청색 캐소드 전기활성 화합물과 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 매질을 포함하되,
상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 및 하나 또는 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고,
상기 전기변색 장치는 낮은 투과율 상태에서 약 0.15 내지 약 0.30인 u'값과 약 0.30 내지 약 0.40인 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타내는 전기변색 장치.
문단U. 문단T에 있어서, 상기 u'값은 약 0.18 내지 약 0.22인 전기변색 장치.
문단V. 문단Q 내지 문단U 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 아노드 전기활성 화합물은 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하는 전기변색 장치.
문단W. 문단Q 내지 문단U 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단X. 문단Q 내지 문단W 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 청색 캐소드 전기활성 화합물은 알킬 비올로겐인 전기변색 장치.
문단Y. 문단X에 있어서, 상기 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단Z. 문단Q 내지 문단Y 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 녹색 아노드 전기활성 화합물은 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진인 전기변색 장치.
문단AA. 문단Q 내지 문단Z 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 캐소드 전기활성 화합물 대 상기 아노드 전기활성 화합물의 몰비율은 약 1:1 내지 약 1.1:1인 전기변색 장치.
문단AB. 문단Q 내지 문단AA 중 어느 한 문단에 있어서, 하나 이상의 UV 안정제를 더 포함하는 전기변색 장치.
문단AC. 문단AB에 있어서, 상기 하나 이상의 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸; 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히트록시페닐]프로피오닉산 펜틸 에스테르; 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 및 2-에틸-2'-에톡시알란닐리드로부터 선택되는 전기변색 장치.
문단AD. 문단Q 내지 문단AC 중 어느 한 문단에 있어서, 아노드 및/또는 캐소드 색안정 산화 환원 완충제를 더 포함하는 전기변색 장치.
문단AE. 문단Q 내지 문단AD 중 어느 한 문단에 있어서, 가교된 폴리머 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함하는 전기변색 장치.
문단AF. 문단Q 내지 문단AE 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 갖고, 상기 전기변색 매질은 상기 짙은 상태에서 청회색을 유지하는 전기변색 장치.
문단AG. 문단AF에 있어서, 상기 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없는 전기변색 장치.
문단AH. 문단Q 내지 문단AG 중 어느 한 문단에 있어서, 상기 전기변색 장치는 전기변색 비행기 투명체인 전기변색 장치.
특정 구현예가 예시되고 설명되었지만, 아래의 청구범위에서 정의되는 바와 같이 보다 넓은 양태에서 본 발명에서 벗어나지 않고서 해당 기술 분야의 통상의 기술에 따라 변화 및 수정이 여기서 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
여기에 예시적으로 설명되는 구현예는, 여기에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소 또는 요소들, 제한 또는 제한들의 부재 시에도 적절하게 실시될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 용어 "포함하는(comprising)", "포함하는(including)", "함유하는(containing)" 등은 제한없이 확장하여 읽혀야 한다. 추가로, 본원에서 사용되는 용어 및 표현은 제한이 아닌 설명의 용어로 사용되었고, 이러한 용어 및 표현의 사용에는 도시되고 설명되는 특징 또는 그 부분의 임의의 균등물을 배제하는 어떠한 의도도 없으나, 청구된 기술의 범위 내에서 다양한 수정이 가능함이 인식된다. 또한, 구절 "필수적으로 구성되는(consisting essentially of)"은 구체적으로 인용되는 요소 및 청구된 기술의 기본적이고 신규한 특징에 실질적으로 영향을 주지 않는 추가 요소를 포함하는 것으로 이해될 것이다. 구절 "구성되는(consisting of)"은 명시되지 않은 임의의 요소를 배제한다.
본 개시는 본 출원에서 설명되는 특정 구현예에 의해 제한되지 않는다. 당업자에게 명확해지듯이, 그 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고서 다수의 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 여기에서 열거되는 것들에 더하여, 본 개시의 범주 내에서 기능적으로 균등한 방법 및 조성물은 상기 설명에서 당업자에게 명확해질 것이다. 이러한 수정 및 변경은 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 것으로 의도된다. 본 개시는, 이러한 청구범위가 권리를 부여받게 되는 균등물의 전체 범주와 함께, 첨부된 청구범위의 용어에 의해서만 제한되는 것이다. 본 개시는 물론 변화할 수 있는 특정 방법, 시약, 화합물, 또는 조성물에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 여기에 사용되는 전문 용어는 오로지 특정 구현예를 설명하기 위한 목적이며, 제한을 위한 의도가 아님을 또한 이해할 것이다.
또한, 본 개시의 특성 또는 양태가 마쿠쉬(Markush) 그룹에 의해 설명되는 경우, 당업자는 본 개시가 또한 이로써 마쿠쉬 그룹의 임의의 개별 요소 또는 그 요소의 서브 그룹에 의해 설명되는 것임을 인식할 것이다.
당업자에 의해 이해되듯이, 특히 기재된 설명의 제공의 관점에서 임의의 그리고 모든 목적을 위해, 본원에 개시된 모든 범위는 또한, 임의의 그리고 모든 가능한 하위 범위와 그 하위 범위의 조합을 포함한다. 임의의 나열된 범위는 이와 같은 동일한 범위를 충분히 설명하고 이와 같은 동일한 범위가 적어도 동일한 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/10 등으로 분할될 수 있게 한다는 것을 용이하게 인식할 수 있을 것이다. 비제한적인 실시예로서, 본원에서 논의된 각각의 범위는 하위 1/3, 중간 1/3, 및 상위 1/3 등으로 용이하게 분할될 수 있다. 당업자에 의해 또한 이해될 수 있는 바와 같이, "~까지", "적어도", "~ 초과", "~ 미만" 등과 같은 모든 언어는 설명된 숫자를 포함하고, 상기 논의된 바와 같이 하위 범위로 후속하여 분할될 수 있는 범위를 지칭한다. 마지막으로, 당업자에 의해 이해되듯이, 범위는 각각의 개별 요소를 포함한다.
모든 공보, 특허 출원, 등록 특허 및 본 명세서에 참조되는 다른 문헌은, 마치 각각의 개별 공보, 특허 출원, 등록 특허 또는 다른 문헌이 구체적으로 그리고 개별적으로 그 전체가 참조로 통합되도록 표시되듯이 참조로 본원에 인용된다. 참조로 통합되는 텍스트에 포함되는 정의가 본 개시에서의 정의와 모순되면, 배제된다.
다른 구현예는 아래 청구범위에 기재되어 있다.

Claims (33)

  1. 전기변색 장치로서,
    제1 기판의 제1 전도성 표면, 제2 기판의 제2 전도성 표면, 및 상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 결합시키는 밀봉 부재에 의해 한정되는 챔버;
    알킬 비올로겐인 청색 캐소드 전기활성 화합물과 최대 3개의 아노드 전기활성 화합물들을 포함하는 전기변색 매질을 포함하되,
    상기 전기변색 매질은 상기 챔버 내에 배치되고,
    상기 아노드 전기활성 화합물들은 녹색 아노드 전기활성 화합물, 제1 회색 아노드 전기활성 화합물, 및 제2 회색 아노드 전기활성 화합물을 포함하고,
    상기 캐소드 전기활성 화합물 대 상기 아노드 전기활성 화합물들의 몰비율은 1:1 내지 1.1:1이고,
    상기 녹색 아노드 전기활성 화합물은, 5,10-디히드로-5,10-디네오펜틸페나진; 5,10-[2(에틸)부틸]-5,10-디히드로페나진; 또는 5,10-[2(에틸)헥실]-5,10-디히드로페나진으로 구성된 그룹으로부터 선택되고,
    상기 제1 회색 아노드 전기활성 화합물은 2,7-디-2-에틸헥실-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진이고,
    상기 제2 회색 아노드 전기활성 화합물은, 2,7-디이소부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 2,7-디-2-에틸부틸-5,10-디네오펜틸-5,10-디히드로페나진; 및 2,5,7,10-테트라네오펜틸-5,10-디히드로페나진으로 구성된 그룹으로부터 선택되며,
    상기 아노드 전기활성 화합물들은 8 mol% 내지 15 mol%의 회색 아노드 전기활성 화합물들을 포함하는, 전기변색 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아노드 전기활성 화합물들은 녹색 아노드 전기활성 화합물과 2개의 회색 아노드 전기활성 화합물들을 포함하는, 전기변색 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. ◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 알킬 비올로겐은 1,1'-비스-2-에틸헥실-4,4-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 1,1'-비스-이소부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트, 및 1,1'-비스 2-에틸부틸-4,4'-비피리디늄 테트라플루오로보레이트로부터 선택되는, 전기변색 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서,
    하나 이상의 UV 안정제를 더 포함하는, 전기변색 장치.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 UV 안정제는 2-에틸-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; (2-에틸헥실)-2-시아노-3,3-디페닐 아크릴레이트; 2-(2'-히드록시-4'-메틸페닐)벤조트리아졸; 3-[3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히트록시페닐]프로피오닉산 펜틸 에스테르; 3-(2H-벤조트리아졸-2-yl)-5-(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시-벤젠프로파노익산의 C7-9 분지형 및 선형 알킬 에스테르와 1-메톡시-2-프로필아세테이트의 조성물; 2,4-디히드록시벤조페논; 2-히드록시-4-메톡시벤조페논; 및 2-에틸-2'-에톡시알란닐리드로부터 선택되는, 전기변색 장치.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서,
    아노드 및/또는 캐소드 색 안정화 산화 환원 완충제를 더 포함하는, 전기변색 장치.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서,
    가교 중합체 매트릭스, 독립형 겔, 및/또는 실질적으로 비-위핑 겔을 더 포함하는, 전기변색 장치.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전기변색 장치는 투명 상태 또는 짙은 상태를 갖고, 상기 전기변색 매질은 상기 짙은 상태에서 청회색을 유지하는, 전기변색 장치.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제12항에 있어서,
    상기 청회색은 육안으로 관찰할 때에 자주색이 없는, 전기변색 장치.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기변색 장치는 전기변색 비행기 투명체인, 전기변색 장치.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전기변색 장치는 낮은 투과율 상태에서 0.15 내지 0.30인 u'값과 0.30 내지 0.40인 v'값을 갖는 u'-v' 색 공간을 나타내는, 전기변색 장치.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항에 있어서,
    상기 u'값은 0.18 내지 0.22인, 전기변색 장치.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
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  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
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