KR102461483B1 - 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 전기 변색 장치 - Google Patents

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Abstract

본 출원의 일실시예에 따르면, 상부 전극과 하부 전극 사이의 전압차에 기초하여 광학적 특성이 조절되는 전기변색소자의 제작 방법(manufacturing method)에 있어서, 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제1 전극층의 일부 영역을 제거하여 제1 절연 영역을 형성하는 단계, 상기 제1 절연 영역에 의해 구분되는 상기 제1 전극층의 제1 영역 및 제2 영역에 대하여, 상기 제1 영역에 제1 버스바를 도포하고, 상기 제2 영역에 제2 버스바를 도포하는 단계, 상기 제1 전극층, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바 상에 전기변색매체를 형성하는 단계, 및 상기 전기변색매체 상에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 전기변색매체와 접촉면을 가지는, 전기변색소자의 제작방법이제공될 수 있다.

Description

전기 변색 소자 및 이를 포함하는 전기 변색 장치{Electrochromic elements and electrochromic devices comprising the same}
실시 예는 전기변색소자에 관한 것이다.
실시 예는 전기변색미러에 관한 것이다.
실시 예는 전기변색윈도우에 관한 것이다.
실시 예는 전기변색렌즈에 관한 것이다.
실시 예는 전기변색장치에 관한 것이다.
전기변색이란 인가되는 전원에 의해 유발되는 산화 환원 반응에 기초하여 색이 변경되는 현상이다. 상기 전기변색될 수 있는 물질은 전기변색물질로 정의될 수 있다. 상기 전기변색물질은 외부로부터 전원이 인가되지 않는 경우에는 색을 띠지 않고 있다 전원이 인가되면 색을 띠게 되거나, 반대로 외부에서 전원이 인가되지 않는 경우에는 색을 띠고 있다 전원이 인가되면 색을 소멸하는 특성을 갖는다.
상기 전기변색물질을 포함하는 전기변색장치는 다양한 용도로 이용되어 왔다. 특히, 상기 전기변색장치는 차량에 사용되는 후방 미러(Rear View Mirror)의 후방차량의 강한 불빛으로 인한 운전자의 시야 방해를 차단하거나, 건축용 창유리나 자동차 유리의 광투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 이용되어 왔다.
다만, 차량용 미러나 건축용 창유리에 이용되던 종래의 전기변색기술은 시간이 지남에따라 전기변색소자에 포함된 변색 이온의 유출로 노란색을 띄거나, 변색 효율이 현저히 떨어지거나, 전기적 연결 구조가 형성되는 위치에서 탈색이 잘 일어나지 않아 고착되는 형태의 문제점들이 계속 생겨, 실제 제품화하는 단계까지는 오랜 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 출원의 일 과제는, 외부 환경과 전기변색소자의 물질의 이동을 저지하기 위한 보호층을 포함하는 전기변색모듈을 제공하는 것에 있다.
본 출원의 다른 과제는, 제조 공정이 간단하고 전기변색효율의 향상을 위해 설계된 전기접속부를 포함하는 전기변색모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 출원이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색소자 및 보호층을 포함하는 전기변색모듈에 있어서, 상기 전기변색소자는, 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 위치하는 전기변색매체 및 상기 전기변색매체 상에 위치하는 제2 전극층을 포함하여, 상기 전기변색소자의 상기 기판의 하면, 상기 제2 전극층의 상면 및 상기 전기변색소자의 측면이 바운더리 영역(boundary region)을 가지고, 상기 보호층은, 상기 기판, 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체에 비해 수분 투과율이 낮은 특성을 가지고, 상기 기판은 투명하여, 상기 기판의 하면에서 바라보았을 때 상기 전기변색매체의 광학적 특성의 변화가 확인되고, 상기 보호층은, 상기 전기변색소자와 외부 환경의 물질 이동을 저지하도록, 상기 바운더리 영역 중 상기 기판의 하면을 제외한, 상기 제2 전극층의 상면 및 상기 전기변색소자의 측면에 배치되고, 상기 기판은, 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체 중 가장 두꺼운 두께를 가지는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 상부 전극과 하부 전극 사이의 전압차에 기초하여 광학적 특성이 조절되는 전기변색소자의 제작 방법(manufacturing method)에 있어서, 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층의 일부 영역을 제거하여 제1 절연 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 절연 영역에 의해 구분되는 상기 제1 전극층의 제1 영역 및 제2 영역에 대하여, 상기 제1 영역에 제1 버스바를 도포하고, 상기 제2 영역에 제2 버스바를 도포하는 단계; 상기 제1 전극층, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바 상에 전기변색매체를 형성하는 단계; 및 상기 전기변색매체 상에 제2 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 전기변색매체와 접촉면을 가지는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
본 출원에 의하면, 변색 이온의 저장이 강화되어, 전기변색 효율이 장기간 유지되고 제품의 신뢰도가 향상된 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
본 출원에 의하면, 전기변색모듈의 제조 공정이 간단하여 제조 효율을 향상시키고, 전도체의 측면이 전기변색매체와 접촉면을 가져 전기변색효율이 향상되는 전기변색모듈 및 그 제조방법이 제공될 수 있다.
본 출원의 효과가 상술한 효과로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 제어모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
도 4내지 6은 실시 예에 따른 전기변색장치의 착색시 상태변경을 나타내는 도면이다.
도 7 내지 9는 실시 예에 따른 전기변색장치의 탈색시 상태변경을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 12는 전기변색모듈의 엣지영역에 대한 확대도이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 기판의 테두리에 곡면이 형성되는 경우의 보호층 및 전기변색매체의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 18은 제1 실시예예 따른 전기변색모듈을 제작하는 일 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19는 유리 기판의 측면에 보호층이 형성된 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
도 20은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 전기변색모듈의 엣지영역에 대한 확대도이다.
도 22는 도 21의 변형예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 제2 실시예에 따른 전기변색모듈을 제작함에 있어 변형되는 일 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 25는 도 24에 따른 테두리 절연 영역의 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에 대하여 설명하기 위해, 전기변색소자의 상면 및 절연 영역, 도전체를 도시한 도면이다.
도 27은 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에 대하여 설명하기 위해, B-B'을 기준으로 한 단면도를 도시한 것이다.
도 28은 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에 대하여 설명하기 위해, 전기변색소자의 상면 및 절연 영역, 도전체를 도시한 도면이다.
도 29은 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에 대하여 설명하기 위해, B-B'을 기준으로 한 단면도를 도시한 것이다.
도 30은 제1 실시예 및/또는 제2 실시예에 따른 전기변색소자를 제작하는 일 공정을 설명하기 위한 순서도 있다.
도 31은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 제2 절연 영역에 형성된 보호층을 설명하기 위해, 제2 절연 영역 및 제2 절연 영역의 주변부를 확대한 확대도이다.
도 33은 전기변색소자의 두께가 다른 위치에서의 제1 상면, 제2 상면및 연결면에서의 보호층의 두께를 설명하기 위한, 전기변색소자 및 보호층을 포함하는 전기변색모듈의 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
도 34는 전도체 상에 형성되는 제1 전극층, 전기변색매체 및 제2 전극층의 구성 물질에 대응되는 레이어를 설명하기 위해, 도 31의 전도체 상부 영역(CUR, Conductor Upper Region)을 확대한 확대도이다.
도 35는 도전체의 상면에 형성되는 추가층을 설명하기 위한, 전기변색소자 및 추가층을 포함하는 전기변색모듈의 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
도 36은 실시예에 따른 회로기판이 부착된 전기변색모듈의 사시도이다.
도 37은 실시예에 따른 회로기판이 부착된 전기변색소자의 분해도이다.
도 38은 회로기판이 부착된 전기변색모듈에 대하여, B-B`을 기준으로 한 단면도이다.
도 39 은 실시예에 따른 전기적 연결구조를 형성하는 공정에 대한 순서도이다.
본 출원의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 출원은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 출원과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 출원의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색소자 및 보호층을 포함하는 전기변색모듈에 있어서, 상기 전기변색소자는, 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층, 상기 제1 전극층 상에 위치하는 전기변색매체 및 상기 전기변색매체 상에 위치하는 제2 전극층을 포함하여, 상기 전기변색소자의 상기 기판의 하면, 상기 제2 전극층의 상면 및 상기 전기변색소자의 측면이 바운더리 영역(boundary region)을 가지고, 상기 보호층은, 상기 기판, 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체에 비해 수분 투과율이 낮은 특성을 가지고, 상기 기판은 투명하여, 상기 기판의 하면에서 바라보았을 때 상기 전기변색매체의 광학적 특성의 변화가 확인되고, 상기 보호층은, 상기 전기변색소자와 외부 환경의 물질 이동을 저지하도록, 상기 바운더리 영역 중 상기 기판의 하면을 제외한, 상기 제2 전극층의 상면 및 상기 전기변색소자의 측면에 배치되고, 상기 기판은, 상기 제1 전극층, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체 중 가장 두꺼운 두께를 가지는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 전기변색매체는, 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층을 포함하는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 전기변색매체는, 상기 제1 전극층의 상에 위치되는 제1 영역 및 상기 제1 전극층의 측면에 위치되는 제2 영역을 포함하는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층이 상기 전기변색소자를 감싸도록 형성되어, 상기 전기변색소자의 측면에 위치된 보호층은 상기 전기변색매체의 제2 영역을 가리는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 전기변색매체는, 상기 이온 저장층 상에 상기 전해질층이 위치하고, 상기 전해질층 상에 상기 전기변색층이 위치하고, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 이온 저장층은 상기 제1 전극층을 감싸도록 형성되어, 상기 이온 저장층은 기판과 접촉면을 가지고, 상기 전해질층이 상기 이온 저장층을 감싸도록 형성되어, 상기 전해질층은 기판과 접촉면을 가지고, 상기 전기변색층이 상기 전해질층을 감싸도록 형성되어, 상기 전기변색층이 상기 기판과의 접촉면을 가지는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제2 전극층 상에 위치된 제1 보호층과 상기 전기변색소자의 측면에 위치된 제2 보호층은 두께가 실질적으로 동일하고, 상기 제1 영역의 제1 지점과 상기 제2 영역의 제2 지점은 다른 두께를 가지는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제1 지점은, 상기 전기변색매체의 두께가 가장 큰 지점이고, 상기 제2 지점은, 상기 전기변색매체의 두께가 가장 작은 지점이고, 상기 제1 지점에서의 상기 전기변색매체의 두께는 상기 제2 지점에서의 상기 전기변색매체의 두께에 비해 큰, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제2 영역 중 두께가 가장 두꺼운 제3 지점은, 상기 제2 영역 중 상기 제2 전극층에 가장 가까운 지점이고, 상기 제3 지점에서의 두께는 상기 제1 지점에서의 두께에 비해 작고, 상기 제2 영역은, 상기 제3 지점부터 상기 제2 지점으로 갈수록 두께가 감소하는 형상(Tapered shape)을 가지는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제2 지점과 상기 제1 전극층 사이의 거리는, 상기 제3 지점과 상기 제1 전극층 사이의 거리에 비해 큰, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층 상에 위치되는 보호필름;을 더 포함하되, 상기 보호필름은, 상기 제2 전극층 상에 위치되는 제1 보호층에 고정되고, 상기 전기변색소자의 측면에 위치되는 제2 보호층에는 고정되지 않아, 상기 전기변색소자의 측면을 통한 상기 물질의 이동은 상기 보호층을 통해 저지되고, 상기 전기변색소자의 측면에 비해 면적이 넓은 상기 제2 전극층의 상면을 통한 상기 물질의 이동은 상기 보호층 및 상기 보호필름을 통해 저지되고, 상기 물질의 이동은 상기 전기변색소자의 변색 이온이 화합물의 형태로 유출되는 것을 포함하는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층은 ALD 공정을 통해 형성되어, 상기 보호층과 상기 제2 전극층 사이의 틈(gap)은 상기 보호필름과 상기 보호층 사이의 틈에 비해 작은, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층은 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 상기 제1 층은 TiO2를 포함하고, 상기 제2 층은 Al2O3를 포함하는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층은, 상기 제1 층 및 상기 제2 층이 반복 적층되는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 보호층은 제1 층 및 제2 층을 포함하고, 상기 제1 층은 스퍼터링 공정을 통해 형성되고, 상기 제2 층은 ALD 공정을 통해 형성되는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제1 층은 SiN층, Al층 및 SiN층을 포함하고, 상기 제2 층은 TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층 및 Al2O3층을 포함하는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 기판은 유리 기판이고, 적어도 하나의 곡면 영역을 가지며, 상기 곡면 영역 상에는 상기 보호층이 위치되는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 기판은 제1 곡면 및 제2 곡면을 포함하고, 상기 제1 곡면은 상기 제2 곡면에 비해 상기 제1 전극층에 가까우며, 상기 제1 곡면 및 상기 제2 곡면에는 보호층이 위치되는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제1 곡면에 상기 전기변색매체가 위치되고, 상기 제2 곡면에 상기 전기변색매체가 위치하지 않는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 전기변색소자는 적어도 상기 제2 전극층을 관통하도록 형성되는 절연라인을 포함하고, 상기 절연라인에 대응되는 공간에는 상기 보호층이 형성되는, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 절연라인은 상기 제2 전극층 및 상기전기변색매체의 적어도 일부 영역를 관통하고, 상기 전기변색소자는 제1 두께를 가지는 위치에서의 제1 상면 및 제2 두께를 가지는 위치에서의 제2 상면, 상기 제1 상면과 상기 제2 상면을 연결하는 연결면을 포함하고, 상기 제1 두께는 상기 제2 두께에 비해 큰, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제1 상면, 상기 제2 상면 및 상기 연결면에는 보호층이 형성되고, 상기 제2 상면과 상기 연결면의 교차지점에서의 보호층의 두께는 상기 제2 상면에 형성되는 보호층의 두께보다 큰, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
상기 제2 전극층은 반사층인, 전기변색모듈이 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 상부 전극과 하부 전극 사이의 전압차에 기초하여 광학적 특성이 조절되는 전기변색소자의 제작 방법(manufacturing method)에 있어서, 기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층의 일부 영역을 제거하여 제1 절연 영역을 형성하는 단계; 상기 제1 절연 영역에 의해 구분되는 상기 제1 전극층의 제1 영역 및 제2 영역에 대하여, 상기 제1 영역에 제1 버스바를 도포하고, 상기 제2 영역에 제2 버스바를 도포하는 단계; 상기 제1 전극층, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바 상에 전기변색매체를 형성하는 단계; 및 상기 전기변색매체 상에 제2 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 전기변색매체와 접촉면을 가지는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 전기변색매체를 형성하는 단계는, 상기 제1 전극층 상에 전기변색층을 형성하는 단계, 상기 전기변색층 상에 전해질층을 형성하는 단계, 및 상기 전해질층 상에 이온저장층을 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 전기변색매체를 형성하는 단계는, 상기 제1 전극층 상에 이온저장층을 형성하는 단계, 상기 이온저장층 상에 전해질층을 형성하는 단계, 및 상기 전해질층 상에 전기변색층을 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 버스바의 상면 및 상기 제2 버스바의 상면에는 상기 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층에 포함된 물질 중 적어도 하나의 물질이 위치하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 전극층 상에 이온저장층을 형성하는 단계, 상기 이온저장층 상에 전해질층을 형성하는 단계, 및 상기 전해질층 상에 전기변색층을 형성하는 단계를 통해 상기 제1 전극층 상에 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층이 순차적으로 적층될 때, 상기 제1 버스바의 상면 및 상기 제2 버스바의 상면에, 상기 이온저장층에 포함된 물질로 구성된 제1 층, 상기 전해질층에 포함된 물질로 구성된 제2 층 및 상기 전기변색층에 포함된 물질로 구성된 제3 층이 순차적으로 적층되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
전기적 연결 구조를 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는, 상기 제1 버스바의 상면에 위치한 물질을 관통하여 상기 제1 버스바와의 전기적 연결이 형성되도록, 상기 제1 버스바의 상면에 전도성매개물질을 위치시키고 후처리를 통해 부착하는 단계를 더 포함하는-상기 후처리는 열의 제공 및 압력의 제공 중 적어도 하나에 의해 유발됨-, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는, 상기 제2 버스바의 상면에 위치한 물질을 관통하여 상기 제2 버스바와의 전기적 연결이 형성되도록, 상기 제2 버스바의 상면에 전도성매개물질을 위치시키고 후처리를 통해 부착하는 단계를 더 포함하는-상기 후처리는 열의 제공 및 압력의 제공 중 적어도 하나에 의해 유발됨-, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는, 상기 전도성매개물질 상에 회로기판을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 전도성매개물질은 ACF(Anisotropic Conductive Film)인, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제2 전극층을 형성하는 단계에 이어서, 상기 제2 전극층의 일부 영역을 제거하여 제2 절연 영역을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계는, 상기 제2 전극층의 일부 영역 및 상기 전기변색매체의 일부 영역을 제거하는 형태로 수행되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계는, 상기 제1 절연 영역을 형성한 위치에 상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 절연 영역의 일부는 상기 제2 절연 영역의 일부와 대응되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 절연 영역은, 상기 제1 전극층의 제1 영역과 상기 제2 영역으로 구분되도록 상기 제1 전극층의 일 영역이 폐곡선의 형태로 레이저 식각되어 형성되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 절연 영역은, 상기 제1 전극층의 제1 영역과 상기 제1 전극층이 제거된 제2 영역으로 구분되도록 상기 제1 전극층의 일 영역이 완전히 제거되는 형태로 레이저 식각되어 형성되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 보호층은 상기 제2 전극층에 비해 낮은 수분 투과율을 가지고, 상기 보호층은 상기 제2 전극층 상에 형성되는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는, ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층이 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 보호층은 TiO2이고, 상기 제2 보호층은 Al2O3를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는, ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층을 반복적으로 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 보호층을 형성하는 단계는, 스퍼터링 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층이 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
상기 제1 보호층은 SiN이고, 상기 제2 보호층은 Al를 포함하는, 전기변색소자의 제작방법이 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색소자에 있어서, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층; 상기 제1 전극층 상에 위치하는 제2 전극층; 및 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이에 위치하는 전기변색매체; 상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제1 도전체; 및 상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제2 도전체;을 포함하고, 상기 제1 전극층은, 절연 영역에 의해 구분되는 제1 영역 및 제2 영역을 가지고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 도전체가 위치하고, 상기 제2 영역에는 상기 제2 도전체가 위치하고, 상기 제1 도전체의 측면은 상기 전기변색매체에 둘러싸여 접촉면을 가지고, 상기 제2 도전체의 측면은 상기 전기변색매체에 둘러싸여 접촉면을 가지되, 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체의 광학적 특성이 조절되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
상기 제1 도전체의 상면 및 상기 제2 도전체의 상면에는 상기 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층에 포함된 물질 중 적어도 하나의 물질이 위치하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
상기 제1 버스바의 상면 및 상기 제2 버스바의 상면에는, 상기 이온저장층에 포함된 물질로 구성된 제1 층, 상기 전해질층에 포함된 물질로 구성된 제2 층, 상기 전기변색층에 포함된 물질로 구성된 제3 층, 및 상기 제2 전극층에 포함된 물질로 구성된 제4 층이 형성되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
상기 제1 도전체의 상면에는 제1 전도성 필름이 위치되고, 상기 제2 도전체의 상면에는 제2 전도성 필름이 위치되고, 상기 제1 전도성 필름 상에는 제1 회로 기판이 위치되고, 상기 제2 전도성 필름 상에는 제2 회로 기판이 위치되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
상기 절연 영역은, 상기 기판을 기준으로 상기 제1 전극층이 위치하는 높이와 대응되는 위치에 형성되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
상기 제2 전극층은 엣지절연영역에 의해 구분되는 제3 영역 및 제4 영역을 가지고, 상기 엣지절연영역은, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체를 관통하여 형성되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색 소자에 있어서, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층; 상기 제1 전극층 상에 위치하는 제2 전극층; 및 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이에 위치하는 전기변색매체; 상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제1 도전체; 및 상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제2 도전체;을 포함하고, 상기 제1 전극층은 일부 영역이 제거된 형상을 가져, 상기 기판에 비해 작은 면적을 가지고, 상기 제1 전극층의 일 영역에는 상기 제1 도전체가 위치하고, 상기 제1 전극층이 없는 상기 기판의 일 영역에는 상기 제2 도전체가 위치하고, 상기 제1 도전체의 측면은 상기 전기변색매체에 둘러싸여 접촉면을 가지고, 상기 제2 도전체의 측면은 상기 전기변색매체에 둘러싸여 접촉면을 가지되, 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체의 광학적 특성이 조절되는, 전기변색 소자가 제공 될 수 있다.
이하에서는, 실시예에 따른 “전기변색장치”에 대해서 설명한다.
본 출원에서 설명하는 전기변색장치는, 전기력이 인가됨으로 인해 빛의 파장대에 따른 투과율이 조정될 수 있는 특성을 지닌 일 장치를 의미할 수 있다. 예시적으로, 본 출원에서 설명하는 전기변색장치는, 전기변색미러일 수 있고, 전기변색윈도우일 수 있다. 본 출원에서 설명하는 전기변색윈도우는 차량용 유리, 건축용 유리, 안경용 렌즈, 카메라용 렌즈 등에 이용될 수 있다.
1. 전기변색장치 개괄
도 1은 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 전기변색장치(1)는 제어모듈(1000) 및 전기변색소자(2000)를 포함할 수 있다.
상기 전기변색장치(1)는 외부전원(2)으로부터 전원을 인가받을 수 있다.
상기 외부전원(2)은 상기 전기변색장치(1)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 외부전원(2)은 상기 제어모듈(1000)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 외부전원(2)은 상기 제어모듈(1000)에 전압 및/또는 전류를 공급할 수 있다. 상기 외부전원(2)은 상기 제어모듈(1000)에 직류전압 또는 교류전압을 공급할 수 있다.
상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)를 제어할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 외부전원(2)으로부터 입력받은 전원에 기초하여 구동전원을 생성하여 상기 전기변색소자(2000)로 공급할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)를 구동시킬 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 구동전원을 통해 상기 전기변색소자(2000)의 상태를 변경시킬 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)의 투과율을 조정할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)의 반사율을 조정할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)를 변색시킬 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)를 탈색 또는 착색시킬 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)가 탈색 또는 착색되도록 제어할 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)는 상기 제어모듈(1000)에 의해 상태가 변경될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 상태가 변경될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 변색될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 탈색 또는 착색될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 투과율이 변경될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 반사율이 변경될 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)는 미러일 수 있다. 상기 변색소자(2000)는 윈도우일 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)가 미러인 경우, 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 반사율이 변경될 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)가 윈도우일 경우, 상기 전기변색소자(2000)는 상기 구동전압에 의해 투과율이 변경될 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)가 미러인 경우 상기 전기변색소자(2000)가 착색되면 상기 전기변색소자(2000)의 반사율이 감소할 수 있고, 상기 전기변색소자(2000)가 탈색되면 상기 전기변색소자(2000)의 반사율이 증가할 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)가 윈도우인 경우 상기 전기변색소자(2000)가 착색되면 상기 전기변색소자(2000)의 투과율이 감소하고, 상기 전기변색소자(2000)가 탈색되면 상기 전기변색소자(2000)의 투과율이 증가할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 제어모듈을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시 예에 따른 제어모듈(1000)은 제어부(1100), 전원변환부(1200), 출력부(1300) 및 저장부(1400)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(1100)는 상기 전원변환부(1200), 출력부(1300) 및 저장부(1400)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(1100)는 상기 전기변색소자(2000)의 상태를 변경시키는 제어신호를 생성하여 상기 출력부(1300)로 출력하여, 상기 출력부(130)에 의해 출력되는 전압을 제어할 수 있다.
상기 제어부(1100)는 상기 외부전원(2) 또는 상기 전원변환부(1200)로부터 출력되는 전압에 의해 동작할 수 있다.
상기 제어부(1100)가 상기 외부전원(2)으로부터 출력되는 전압에 의해 동작하는 경우, 상기 제어부(1100)는 전원을 변환시킬 수 있는 구성을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 외부전원(2)으로부터 교류전압을 입력받는 경우 상기 제어부(1100)는 상기 교류전압을 직류전압으로 변환하여 동작에 이용할 수 있다. 또한, 상기 외부전원(2)으로부터 직류전압을 입력받는 경우 상기 제어부(1100)는 상기 외부전원(2)으로부터의 직류전압을 강하시켜 동작에 이용할 수 있다.
상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 전류 및/또는 전압을 공급받을 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 직류전압 또는 교류전압을 공급받을 수 있다.
상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원에 기초하여 내부전원을 생성할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원을 변환하여 내부전원을 생성할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 내부전원을 상기 제어모듈(1000)의 각각의 구성에 공급할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 제어부(1100), 출력부(1300) 및 저장부(1400)로 상기 내부전원을 공급할 수 있다. 상기 내부전원은 상기 제어모듈(1000)의 각각의 구성이 동작하기 위한 동작 전원일 수 있다. 상기 내부전원에 의해 상기 제어부(1100), 출력부(1300) 및 저장부(1400)가 동작할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)가 상기 제어부(1100)로 내부전원을 공급하는 경우 상기 제어부(1100)는 상기 외부전원(2)으로부터 전원을 공급받지 않을 수 있다. 이 경우 상기 제어부(1100)에는 전원을 변환시킬 수 있는 구성이 생략될 수 있다.
상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원의 레벨을 변경할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원을 직류전원으로 변경할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원을 교류전원으로 변경할 수 있다.
일 예로, 상기 전원변환부(1200)는 외부전원(2)으로부터 공급받은 전원을 직류전원으로 변경한 후 레벨을 변경할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)가 외부전원(2)으로부터 교류전압을 공급받는 경우, 상기 전원변환부(1200)는 직류전압으로 변경한 후 변경된 직류전압의 레벨을 변경시킬 수 있다. 이 경우 상기 전원변환부(1200)는 레귤레이터를 포함할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 공급받은 전원을 직접적으로 조정하는 리니어 레귤레이터(linear regulator)를 포함할 수 있고, 공급받은 전원에 기초하여 펄스를 생성하고, 펄스의 양을 조절함으로써 조정된 전압을 출력하는 스위칭 레귤레이터(switching regulator)를 포함할 수 있다.
다른 예로, 상기 전원변환부(1200)가 외부전원(2)으로부터 직류전압을 공급받는 경우, 상기 전원변환부(1200)는 공급된 직류전압의 레벨을 변경시킬 수 있다.
상기 전원변환부(1200)로부터 출력되는 내부전원은 다수의 전압레벨을 포함할 수 있다. 상기 전원변환부(1200)는 상기 제어모듈(1000)의 각각의 구성이 동작하기 위해 필요한 다수의 전압레벨을 가지는 내부전원을 생성할 수 있다.
상기 출력부(1300)는 구동전압을 생성할 수 있다. 상기 출력부(1300)는 상기 내부전원에 기초하여 구동전압을 생성할 수 있다. 상기 출력부(1300)는 상기 제어부(1100)의 제어에 의해 구동전압을 생성할 수 있다. 상기 출력부(1300)는 상기 구동전압을 상기 전기변색소자(2000)에 인가할 수 있다. 상기 출력부(1300)는 상기 제어부(1100)의 제어에 의해 다른 레벨을 가지는 구동전압을 출력할 수 있다. 즉, 상기 출력부(1300)는 상기 제어부(1100)의 제어에 의해 구동전압의 레벨을 변경시킬 수 있다. 상기 출력부(1300)로부터 출력되는 구동전압에 의해 상기 전기변색소자(2000)가 변색될 수 있다. 상기 출력부(1300)로부터 출력되는 구동전압에 의해 상기 전기변색소자(200)가 착색 또는 탈색될 수 있다.
상기 구동전압의 범위에 의해 상기 전기변색소자(2000)의 착색과 탈색이 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동전압이 특정레벨 이상인 경우 상기 전기변색소자(2000)는 착색될 수 있고, 상기 구동전압이 특정레벨 미만인 경우 상기 전기변색소자(2000)는 탈색될 수 있다. 또는 상기 구동전압이 특정레벨 이상인 경우 상기 전기변색소자(2000)는 탈색될 수 있고, 상기 구동전압이 특정레벨 미만인 경우 상기 전기변색소자(2000)는 착색될 수 있다. 상기 특정레벨이 0인 경우 상기 구동전압의 극성에 의해 상기 전기변색소자(2000)가 착색 또는 탈색상태로 변경될 수 있다.
상기 구동전압의 크기에 의해 상기 전기변색소자(2000)의 변색정도가 결정될수 있다. 상기 전기변색소자(2000)의 변색정도는 상기 구동전압의 크기에 대응될 수 있다. 상기 구동전압의 크기에 의해 상기 전기변색소자(2000)의 착색 또는 탈색의 정도가 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 구동전압이 상기 전기변색소자(2000)에 인가되는 경우 상기 전기변색소자(2000)는 제1 정도로 착색될 수 있다. 상기 제1 레벨보다 큰 제2 레벨의 구동전압이 상기 전기변색소자(2000)에 인가되는 경우 상기 전기변색소자(2000)는 제1 정도보다 큰 제2 정도로 착색될 수 있다. 즉, 상기 전기변색소자(2000)에 큰 레벨의 전압이 공급되는 경우 상기 전기변색소자(2000)의 착색정도는 더 클 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)가 미러인 경우 상기 전기변색소자(2000)에 더 큰 전압이 공급되면, 상기 전기변색소자(2000)의 반사율이 감소할 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)가 윈도우인 경우 상기 전기변색소자(2000)에 더 큰 전압이 공급되면 상기 전기변색소자(2000)의 투과율이 감소할 수 있다.
상기 저장부(1400)는 상기 구동전압과 관련된 데이터가 저장될 수 있다. 상기 저장부(1400)는 상기 변색정도와 대응되는 구동전압이 저장될 수 있다. 상기 저장부(1400)에는 상기 변색정도와 대응되는 구동전압이 룩업테이블 형태로 저장되어 있을 수 있다.
상기 제어부(1100)는 외부로부터 변색정도를 입력받고, 이에 대응되는 구동전압을 상기 저장부(1400)로부터 로드하여 이에 대응되는 구동전압을 상기 출력부(1300)를 제어하여 생성할 수 있다. 상기 제어부(1100)는 외부의 환경에 기초하여 변색정도를 결정하고, 이에 대응되는 구동전압을 상기 저장부(1400)로부터 로드하여 이에 대응되는 구동전압을 상기 출력부(1300)를 제어하여 생성할 수 있다.
도 3은 실시 예에 따른 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 전기변색소자(2000)는 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 대향하며 위치할 수 있다. 상기 제1 전극층(2200) 및 상기 제2 전극층(2400)의 사이에는 전기변색층(2330)이 위치될 수 있다.
일 예로, 상기 전기변색층(2330)은 액체 타입의 전기변색물질층 일 수 있다. 다시 말해, 상기 전기변색층(2330)은 상기 액체 타입의 전기변색물질이 봉지되어 위치된 형태일 수 있다. 다른 예로, 상기 전기변색층(2330)은 젤 타입의 전기변색물질층일 수 있다. 다시 말해, 상기 전기변색층(2330)은 상기 젤 타입의 전기변색물질이 경화되어 형성된 형태일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 전기변색층(2330)은 고체 타입의 전기변색물질층일 수 있다. 상기 전기변색층(2330)은 단일층(single layer) 형태일 수 있고, 또는, 멀티층(multi-layer) 형태일 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)는 제1 전극층(2200), 제2 전극층(2400), 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 상기 이온저장층(2310)은 상기 전기변색층(2330)과 상기 제1 전극층(2200) 사이에 위치할 수 있다. 상기 전해질층(2320)은 상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310) 사이에 위치할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 상기 이온저장층(2310)은 상기 전기변색층(2330)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 위치할 수 있다. 상기 전해질층(2320)은 상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310) 사이에 위치할 수 있다.
상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 중 어느 하나는 입사되는 광을 반사시키고, 나머지 하나는 입사되는 광을 투과시킬 수 있다.
상기 전기변색소자(200)가 윈도우인 경우 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 전기변색소자(200)가 미러인 경우 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 중 어느 하나는 입사되는 광을 반사시킬 수 있다.
상기 전기변색소자(200)가 윈도우인 경우를 설명하면, 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 투명전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 투명도전물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 인듐(indium), 주석(tin), 아연(zinc), 및/또는 옥사이드(oxide) 중 적어도 하나가 도핑된(doped) 금속(metal)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)은 ITO(indium tin oxide), ZnO(zinc oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 형성될 수 있다.
상기 전기변색소자(200)가 미러인 경우를 설명하면, 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 중 어느 하나는 투명전극이 되고, 나머지 하나는 반사전극이 될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극층(2200)은 반사전극이 될 수 있고, 상기 제2 전극층(2400)은 투명전극이 될 수 있다. 이 경우 상기 제1 전극층(2200)은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극층(2200)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag) 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제2 전극층(2400)은 투명도전물질로 형성될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)에 유입되거나, 상기 전기변색층(2330)으로부터 유출된 이온에 의해 상기 전기변색층(2330)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 유입되거나, 상기 전기변색층(2330)으로부터 유출된 이온에 의해 기 전기변색층(2330)은 변색될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)에는 이온이 유입될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입되는 경우 상기 전기변색층(2330)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 변색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입되는 경우 상기 전기변색층(2330)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 환원될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 환원변색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 환원착색될 수 있다. 또는 상기 전기변색층(2330)에 이온이 유입되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 환원탈색될 수도 있다.
상기 전기변색층(2330)에 유입된 이온은 이탈될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되는 경우 상기 전기변색층(2330)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 변색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되는 경우 상기 전기변색층(2330)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 산화될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 산화변색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈됨으로써 상기 전기변색층(2330)은 산화착색될 수 있다. 또는 상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되는 경우 상기 전기변색층(2330)은 산화탈색될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)은 이온이동에 의해 변색되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)은 TiO, V2O5, Nb2O5, Cr2O3, MnO2, FeO2, CoO2, NiO2, RhO2, Ta2O5, IrO2 및 WO3 등의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전기변색층(2330)은 물리적 내부구조를 가질 수 있다.
상기 이온저장층(2310)은 이온을 저장할 수 있다. 상기 이온저장층(2310) 에 유입되거나, 상기 이온저장층(2310)으로부터 유출된 이온에 의해 상기 이온저장층(2310)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 이온저장층(2310) 에 유입되거나, 상기 이온저장층(2310)으로부터 유출된 이온에 의해, 상기 이온저장층(2310)은 변색될 수 있다.
상기 이온저장층(2310)에는 이온이 유입될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입되는 경우 상기 이온저장층(2310)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 변색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입되는 경우 상기 이온저장층(2310)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 환원될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 환원변색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 환원착색될 수 있다. 또는 상기 이온저장층(2310)에 이온이 유입되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 환원탈색될 수도 있다.
상기 이온저장층(2310)에 유입된 이온은 이탈될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되는 경우 상기 이온저장층(2310)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 변색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되는 경우 상기 이온저장층(2310)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 산화될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 산화변색될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈됨으로써 상기 이온저장층(2310)은 산화착색될 수 있다. 또는 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 산화탈색될 수 있다.
상기 이온저장층(2310) 은 이온이동에 의해 변색되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 이온저장층(2310)은 전기변색층(2330)은 IrO2, NiO2, MnO2, CoO2, iridium-magnesium oxide, nickel-magnesium oxide 및 titanium-vanadium oxide 등의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 이온저장층(2310)은 물리적 내부구조를 가질 수 있다. 상기 이온저장층(2310)의 물리적 내부구조는 상기 전기변색층(2330)의 물리적 내부구조와 상이할 수 있다.
상기 전해질층(2320)은 상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310) 사이의 이온의 이동통로일 수 있다. 상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)은 상기 전해질층(2320)을 통해 이온을 교환할 수 있다. 상기 전해질층(2320)은 이온의 입장에서는 이동통로가 되는데 반해, 전자의 입장에서는 장벽으로 작용할 수 있다. 즉, 상기 전해질층(2320)을 통해 이온은 이동할 수 있으나 전자는 이동할 수 없다. 다시 말해, 상기 전기변색층(2330)와 이온저장층(2310)은 상기 전해질층(2320)을 통해 이온을 교환할 수 있으나, 전자를 교환할 수는 없다.
상기 전해질층(2320)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 전해질층(2320)은 고체일 수 있다. 상기 전해질층(2320)은 SiO2, Al2O3, Nb2O3, Ta2O5, LiTaO3, LiNbO3, La2TiO7, La2TiO7, SrZrO3, ZrO2, Y2O3, Nb2O5, La2Ti2O7, LaTiO3, 및 HfO2 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 전기변색층(2330)의 이온이 이탈되면, 이탈된 이온이 상기 이온저장층(2310)에 유입될 수 있고, 상기 이온저장층(2310)의 이온이 이탈되면, 이탈된 이온이 상기 전기변색층(2330)으로 유입될 수 있다. 상기 이온은 상기 전해질층(2320)을 통해 이동될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)에서 발생하는 화학반응은 서로 다른 반응일 수 있다. 상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)은 서로 반대되는 화학반응이 일어날 수 있다. 상기 전기변색층(2330)이 산화되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 환원될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)이 환원되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 산화될 수 있다.
이에 따라, 상기 이온저장층(2310)은 상기 전기변색층(2330)의 대향전극 역할을 할 수 있다.
상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310)은 이온의 이동에 의해 상태가 변경될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310)에는 서로 대응되는 광학적 상태변경이 유발될 수 있다. 예를 들어, 상기 전기변색층(2330)이 착색되는 경우 상기 이온저장층(2310)도 착색될 수 있고, 상기 전기변색층(2330)이 탈색되는 경우 상기 이온저장층(2310)도 탈색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)이 산화착색되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 환원착색될 수 있고, 상기 전기변색층(2330)이 환원착색되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 산화착색될 수 있다.
상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)에는 서로 다른 광학적 상태변경이 유발될 수 있다. 예를 들어, 상기 전기변색층(2330)이 착색되는 경우 상기 이온저장층(2310)이 탈색될 수 있고, 상기 전기변색층(2330)이 탈색되는 경우 상기 이온저장층(2310)이 착색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)이 산화착색되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 환원탈색될 수 있고, 상기 전기변색층(2330)이 산화탈색되는 경우 상기 이온저장층(2310)은 환원착색될 수 있다. 상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310)은 서로 다른 투과도를 가질 수 있다. 상기 전기변색층(2330)과 상기 이온저장층(2310)이 서로 다른 투과도를 가짐으로써, 상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)의 서로 다른 광학적 상태 변경에 의해서도 전기변색소자(2000)의 투과도가 조정될 수 있다.
예를 들어, 상기 전기변색소자(2000)의 투과도는 착색된 층의 투과도에 의해 결정될 수 있으므로, 상기 전기변색층(2330)이 착색되었을 때 투과도가 상기 이온저장층(2310)이 착색되었을 때 투과도보다 작은 경우 상기 전기변색층(2330)을 착색시켰을 때, 상기 전기변색소자(2000)의 투과도가 상기 이온저장층(2310)을 착색시켰을 때의 전기변색소자(2000)의 투과도보다 작을 수 있다. 따라서, 착색층을 변경시킴으로써 상기 전기변색소자(2000)의 투과도를 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 4 내지 9를 통해 전기변색장치(1)의 상태 변경에 대해서 구체적으로 설명한다.
전기변색장치(1)의 상태 변경을 설명함에 있어, 상기 전기변색장치(1)는 제1 전극층(2200), 전기변색층(2330), 전해질층(2320), 이온저장층(2310) 및 제2 전극층(2400)이 순서대로 적층되어 있는 형태를 가정하여 설명하지만, 이는 설명의 용이성을 위해 하나의 실시예를 선택한 것일 뿐 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)의 위치가 변경된 경우나, 추가층을 더 포함하는 경우를 본 출원의 권리범위에서 제외하려는 의도는 아니다.
도 4내지 6은 실시 예에 따른 전기변색장치의 착색시 상태변경을 나타내는 도면이다.
도 4는 초기 상태(즉, 탈색된 상태)의 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 실시 예의 초기 상태에서의 전기변색소자(2000)는 제어모듈(1000)과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400)에 전기적으로 연결되어 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 사이에 특정 전압이 인가되도록 제어할 수 있다.
상기 이온저장층(2310)에는 다수의 이온(6000)이 위치할 수 있다. 상기 다수의 이온(6000)은 상기 이온저장층(2310)의 형성과정에서 주입될 수 있다. 상기 이온(6000)은 H+ 및 Li+ 중 적어도 하나일 수 있다.
도면에서는 상기 이온저장층(2310)에 다수의 이온(6000)이 위치하는 것을 도시하였으나, 초기 상태에서 상기 이온은 전기변색층(2330) 및 전해질층(2320) 중 적어도 하나에 위치할 수도 있다. 즉, 상기 전기변색소자(200)의 전기변색층(2330) 및 전해질층(2320)의 형성과정에서도 이온이 주입될 수도 있다.
상기 이온저장층(2310)에 다수의 이온(6000)이 위치하여 상기 이온저장층(2310)은 환원탈색된 상태일 수 있다. 상기 이온저장층(2310)은 광을 투과시킬 수 있는 상태일 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)에 전압을 인가할 수 있다.
상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 사이에 특정 전압이 인가되도록 제어할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200)이 상대적으로 낮은 전위를 가지고 상기 제2 전극층(2400)이 상대적으로 높은 전위를 가지도록 제어하여, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 전위차가 발생하도록 제어할 수 있다.
상기 제1 전극층(2200)과 제2 전극층(2400) 사이에 전압이 인가됨으로써, 상기 제1 전극층(2200)에 전자가 유입될 수 있다. 상기 전자는 상기 제어모듈(1000)로부터 상기 제1 전극층(2200) 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)과 상기 제1 전극층(2200)은 제1 전극층(2200)의 일측의 컨택영역에서 연결되므로, 상기 제어모듈(1000)을 통해 상기 컨택영역으로 이동된 전자는 상기 제1 전극층(2200)을 따라 상기 제1 전극층(2200)의 타측으로 이동할 수 있다. 상기 제1 전극층(2200)의 일측으로부터 타측으로의 전자이동에 의해 상기 제1 전극층(2200)의 전체영역에는 전자가 배치된다.
상기 전자는 상기 이온저장층(2310)의 다수의 이온(6000)과 서로 다른 극성을 가지므로, 상기 전자와 다수의 이온간의 인력에 의해 상기 전자와 상기 이온(6000)은 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 전자와 이온간의 인력에 의해 상기 전자와 상기 이온(6000)은 상기 전기변색층(2330)으로 이동할 수 있다. 상기 전자는 상기 이온과의 인력에 의해 상기 제1전극층(2200) 방향으로 이동하여 상기 전기변색층(2330)으로 유입될 수 있다. 상기 이온(6000)은 상기 전자와의 인력에 의해 상기 제1 전극층(2200) 방향으로 이동하여 상기 전기변색층(2330)으로 유입될 수 있다. 이 때, 상기 전해질층(2320)은 상기 이온(6000)의 이동통로로 이용되고, 상기 전자의 이동을 막으므로, 상기 전자와 상기 이온(6000)은 상기 전기변색층(2330)에 머무를 수 있다.
상기 이온(6000)이 상기 전기변색층(2330)으로 유입됨으로써 이온을 얻은 상기 전기변색층(2330)은 환원착색되고, 이온을 잃은 상기 이온저장층(2310)은 산화착색될 수 있다. 즉, 상기 이온(6000)의 이동에 의해 상기 전기변색소자(2000)는 변색될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 이온(6000)의 이동에 의해 상기 전기변색소자(2000)는 착색될 수 있다. 본 명세서에서, 전기변색소자(2000)의 착색 및/또는 탈색을 유도할 수 있는 이온(6000)을 변색 이온으로 지칭할 수 있다.
상기 전자의 제1 전극층(2200)에서의 수평방향으로의 이동과 상기 제2 전극층(2400) 방향으로의 수직방향으로의 이동은 동시에 일어날 수 있다. 즉, 상기 전자는 상기 제1 전극층(2200)의 수평방향으로 이동하면서 상기 제2 전극층(2400) 방향으로 이동하여 상기 전기변색층(2330)으로 유입될 수 있다. 이러한 전자의 수평방향과 수직방향의 복합적인 이동에 의해 상기 이온저장층(2310)에 위치하던 이온(6000) 또한 상기 전자가 유입되는 영역에서의 이동이 먼저 일어날 수 있다.
즉, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제어모듈(1000)이 전기적으로 연결된 컨택영역과 인접한 영역의 이온이 상기 전기변색층(2330)으로 먼저이동하고, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제어모듈(1000)이 전기적으로 연결된 컨택영역과 이격된 영역의 이온은 나중에 이동할 수 있다. 이로써 상기 전기변색소자(2000)는 컨택영역과 인접한 영역에서 먼저 변색되고, 상기 컨택영역과 이격된 영역에서 나중에 변색될 수 있다. 예를 들어, 상기 컨택영역이 상기 전기변색소자(2000)의 외곽영역에 위치한다면, 상기 전기변색소자(2000)는 외곽영역으로부터 중앙영역 순서로 변색될 수 있다. 즉, 상기 전기변색소자(2000)의 외곽영역으로부터 중앙영역 순서로 순차적으로 착색될 수 있다.
상기 전기변색소자(2000)의 변색정도는 상기 제어모듈(1000)에 의해 유입되는 전자의 개수에 비례할 수 있다. 상기 전기변색소자(2000)의 변색정도는 상기 전기변색층(2330)과 이온저장층(2310)의 변색정도에 비례할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)에 의해 유입되는 전자의 개수는 상기 제어모듈(1000)에 의해 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극(220) 사이에 인가되는 전압의 크기에 의해 결정될 수 있다. 상기 제어모듈(1000)에 의해 유입되는 전자의 개수는 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극(220)의 전위차에 의해 결정될 수 있다. 즉, 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)에 인가되는 전압레벨을 조정함으로써 상기 전기변색소자(2000)의 변색정도를 제어할 수 있다.
도 6은 상기 전기변색소자(2000)의 변색이 완료된 경우 이온의 위치를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 제어모듈(1000)에 의해 유입된 전자와 전자에 의해 이동한 이온(6000)이 상기 전기변색층(2330)에 유입되어 전기적 평형상태가 되면, 상기 전기변색소자(2000)는 상태가 유지된다.
즉, 상기 전기변색소자(2000)의 변색 상태는 유지되는데, 이를 메모리 효과라 할 수 있다.
상기 제어모듈(1000)에 의해 상기 전기변색소자(2000)에 전압이 인가되지 않는다고 하더라도, 상기 전기변색층(2330)에 존재하는 이온은 상기 전기변색층(2330)에 머물게 되며, 이로써 상기 전기변색소자(2000)의 변색상태는 유지될 수 있다.
도 7 내지 9는 실시 예에 따른 전기변색장치의 탈색시 상태변경을 나타내는 도면이다.
도 7은 초기상태(즉, 착색된 상태)의 전기변색장치의 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 실시 예의 초기 상태에서의 전기변색소자(2000)는 제어모듈(1000)과 전기적으로 연결되어 있다.
상기 전기변색소자(2000)는 착색상태이므로, 상기 전기변색층(2330)에는 다수의 이온(6000)이 위치할 수 있다.
상기 전기변색소자(200)에 다수의 이온(6000)이 위치하여 상기 전기변색층(2330)은 산화착색된 상태이고, 상기 이온저장층(2310)은 환원착색된 상태일 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 제어모듈(1000)은 상기 전기변색소자(2000)에 전압을 인가한다.
상 상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 사이에 특정 전압이 인가되도록 제어할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200)이 상대적으로 높은 전위를 가지고 상기 제2 전극층(2400)이 상대적으로 낮은 전위를 가지도록 제어하여, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 전위차가 발생하도록 제어할 수 있다.
상기 탈색과정에서의 전위차는 도 4의 착색과정에서의 전위차와 반대방향일 수 있다. 즉, 착색과정에서 제1 전극층(2200)은제2 전극층(2400)에 비해 낮은 전위를 가질 수 있고, 탈색과정에서 제1 전극층(2200)은 제2 전극층(2400)에 비해 높은 전위를 가질 수 있다.
상기 제1 전극층(2200)과 제2 전극층(2400) 사이에 전압이 인가됨으로써, 상기 제2 전극층(2400)에 전자가 유입될 수 있다. 상기 전자는 제어모듈(1000)로부터 상기 제2 전극층(2400) 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)과 상기 제2 전극층(2400)은 상기 제2 전극층(2400)의 일측의 컨택영역에서 연결되므로, 상기 제어모듈(100)을 통해 상기 컨택영역으로 이동된 전자는 상기 제2 전극층(2400)를 따라 상기 제2 전극층(2400)의 타측으로 이동할 수 있다. 상기 제2 전극층(2400)의 일측으로부터 타측으로의 전자이동에 의해 상기 제2 전극층(2400)의 전체영역에는 전자가 배치된다.
상기 전자는 상기 전기변색층(2330)의 다수의 이온(6000)과 서로 다른 극성을 가지므로, 상기 전자와 다수의 이온간의 인력에 의해 상기 전자와 상기 이온(6000)은 서로 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 전자와 이온(6000)간의 인력에 의해 상기 이온(6000)은 상기 이온저장층(2310)으로 이동할 수 있다. 상기 전자는 상기 이온(6000)과의 인력에 의해 상기 제2 전극층(2400) 방향으로 이동하여 상기 이온저장층(2310)으로 유입될 수 있다. 상기 이온(6000)은 상기 전자와의 인력에 의해 상기 제2 전극층(2400) 방향으로 이동하여 상기 이온저장층(2310)으로 유입될 수 있다. 이 때, 상기 전해질층(2320)은 상기 이온(6000)의 이동통로로 이용되고, 상기 전자의 이동을 막으므로, 상기 전자와 상기 이온(6000)은 상기 이온저장층(2310)에 머무를 수 있다.
상기 이온(6000)이 상기 이온저장층(2310)으로 유입됨으로써 이온을 얻은 상기 이온저장층(2310)은 산화탈색되고, 이온을 잃은 상기 전기변색층(2330)은 환원탈색될 수 있다. 즉, 상기 이온(6000)의 이동에 의해 상기 전기변색소자(2000)는 변색될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 이온(6000)의 이동에 의해 상기 전기변색소자(2000)는 탈색될 수 있다.
상기 전자의 제2 전극층(2400)에서의 수평방향으로의 이동과 상기 제1 전극층(2200) 방향으로의 수직방향으로의 이동은 동시에 일어날 수 있다. 즉, 상기 전자는 상기 제2 전극층(2400)의 수평방향으로 이동하면서 상기 제1 전극층(2200) 방향으로 이동하여 상기 이온저장층(2310)으로 유입될 수 있다. 이러한 전자의 수평방향과 수직방향으로의 복합적인 이동에 의해 상기 전기변색층(2330)에 위치하던 이온(6000) 또한 상기 전자가 유입되는 영역에서의 이동이 먼저 일어날 수 있다.
즉, 상기 제2 전극층(2400)과 상기 제어모듈(1000)이 전기적으로 연결된 컨택영역과 인접한 영역의 이온이 상기 이온저장층(2310)으로 먼저이동하고, 상기 제2 전극층(2400)과 상기 제어모듈(1000)이 전기적으로 연결된 컨택영역과 이격된 영역의 이온은 나중에 이동할 수 있다. 이로써 상기 전기변색소자(2000)는 컨택영역과 인접한 영역에서 먼저 변색되고, 상기 컨택영역과 이격된 영역에서 나중에 변색될 수 있다. 예를 들어, 상기 컨택영역이 상기 전기변색소자(2000)의 외곽영역에 위치한다면, 상기 전기변색소자(2000)는 외곽영역으로부터 중앙영역 순서로 변색될 수 있다. 즉, 상기 전기변색소자(2000)의 외곽영역으로부터 중앙영역 순서로 순차적으로 탈색될 수 있다.
도 9는 상기 전기변색소자(2000)의 변색이 완료된 경우 이온의 위치를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 상기 제어모듈(100)에 의해 유입된 전자와 전자에 의해 이동한 이온(6000)이 상기 이온저장층(2310)에 유입되어 전기적 평형상태가 되면, 상기 전기변색소자(2000)는 상태가 유지된다.
즉, 상기 전기변색소자(2000)는 탈색상태를 유지할 수 있다. 상기 제어모듈(1000)에 의해 상기 전기변색소자(2000)에 전압이 인가되지 않는다고 하더라도, 상기 이온저장층(2310)에 존재하는 이온은 상기 이온저장층(2310) 에 머물게 되며, 이로써 상기 전기변색소자(2000)의 변색상태는 유지될 수 있다.
이하에서는 본 출원의 실시예에 따른 전기변색소자(2000)에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.
2. 전기변색모듈
위에서 설명한 바 있듯이, 전기변색소자(2000)는 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 이동에 의해 광학적 성질의 변화가 유도되는 특성을 가진다. 일 예로, 전기변색소자(2000)는 변색 이온의 이동에 따라 전기변색소자(2000)는 투과율이 조정될 수 있고, 반사율이 조정될 수 있으며, 색좌표 값이 조정될 수 있다.
따라서, 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온은, 전기변색소자(2000)가 고유한 특성을 발현하는데에 중요한 역할을 수행할 수 있다. 이에, 전기변색소자(2000)는 변색 이온의 유출을 감소시키도록 형성된 보호층(2500)을 포함하는 전기변색모듈(3000)의 형태로 제작될 필요가 있다.
전기변색모듈(3000)은 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)은 도3을 설명하면서 이미 자세히 설명한바 있어 중복된 설명은 생략하기로 한다.
기판(2100)은 빛이 투과될 수 있는 특성을 가진 물체일 수 있다. 상기 기판(2100)은, 선루프, 차량용 유리, 건축용 유리 또는 헤드업 디스플레이(HUD) 등에 사용되는 투명한 기판일 수 있다. 상기 기판(2100)은, 안경, 선글라스 또는 고글 등에 사용되는 투명한 기판일 수 있다. 상기 기판(2100)은, 차량용 룸미러, 차량용 사이드 미러 또는 스마트 미러 등에 사용되는 투명한 기판일 수 있다.
기판(2100)의 재질은 다양할 수 있다. 일 예로, 상기 기판(2100)은 유리로 형성된 투명한 기판일 수 있다. 다른 예로, 상기 기판(2100)은 플라스틱으로 형성된 투명한 기판일 수 있다.
기판(2100)의 형태는 다양할 수 있다. 일 예로, 상기 기판(2100)은 평평한 양면을 가지는 기판일 수 있고, 볼록한 한면을 가지는 기판일 수 있고, 오목한 한면을 가지는 기판일 수 있고, 볼록한 한면 및 오목한 한면을 가지는 기판일 수 있고, 볼록한 양면을 가지는 기판일 수 있고, 또는 오목한 양면을 가지는 기판일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
기판(2100)의 형상은 다양할 수 있다. 일 예로, 상기 기판(2100)은 네모난 형상을 가질 수 있고, 타원형 형상을 가질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 비정형 형상을 가질 수 있다.
기판(2100)은 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400) 중 적어도 하나가 형성되는 기준 레이어가 될 수 있다. 일 예로, 상기 기판(2100) 상에 상기 제1 전극층(2200)이 증착되는 형태로 상기 제1 전극층(2200)이 상기 기판(2100) 상에 위치될 수 있다.
보호층(2500)은 상기 전기변색소자(2000)와 외부 환경의 물질 이동을 저지하기 위해 형성되는 추가층일 수 있다. 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)에 포함된 변색이온의 유출을 방지하기 위해 형성되는 추가층일 수 있다. 본 명세서에서 “변색이온이 유출”된다는 것은, 변색이온 자체가 유출되는 것 외에도 변색이온이 다른 이온과 만나 화합물의 형태로 전기변색소자(2000)에서 이탈되는 것을 포함하는 개념이다. 다시 말해, 본 명세서에서 “변색이온이 유출”된다는 것은, 직적접으로 변색이온이 전기변색소자(2000)에서 빠져나온다는 의미로 한정되는 것이 아니라, 변색이온이 다른 형태로 전기변색소자(2000)에서 이탈되어 전기변색소자(2000)에 저장된 변색 이온의 수가 간접적으로 줄어드는 것을 포함하는 개념이다.
상기 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)에 포함된 변색이온의 유출을 저해하기 위해 형성되는 추가층일 수 있다. 상기 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)에 포함된 변색이온의 유출을 저지하기 위해 형성되는 추가층일 수 있다. 상기 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)에 포함된 변색이온의 유출을 차단하기 위해 형성되는 추가층일 수 있다.
보호층(2500)은 수분 투과율이 상대적으로 낮은 특성을 가질 수 있다. 보호층(2500)은 기판(2100), 상기 제1 전극층(2200), 상기 제2 전극층(2400) 및 전기변색매체(2300)에 비해 수분 투과율이 낮은 특성을 가질 수 있다. 전기변색매체(2300)는 액체 타입의 전기변색층(2330)일 수 있고, 젤타입의 전기변색층(2330)일 수 있으며, 이온저장층(2310) 및 전기변색층(2330)이 포함된 2-layer의 전기변색매체(2300)이거나, 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)이 포함된 3-layer의 전기변색매체(2300)일 수 있다.
보호층(2500)은 싱글레이어로 형성될 수 있다. 또는, 상기 보호층(2500)은 멀티레이어로 형성될 수 있다. 또는, 상기 보호층(2500)은 둘 이상의 층이 반복하여 적층되는 형태로 형성될 수 있다. 또는, 상기 보호층(2500)은 제1 공정을 통해 형성된 적어도 하나의 레이어 및 상기 제1 공정과 상이한 제2 공정을 통해 형성된 적어도 하나의 레이어를 포함하는 형태로 형성될 수 있다.
보호층(2500)은 금속층을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 보호층(2500)은 Al층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 보호층(2500)은 Cr층을 포함할 수 있다. 변색이온은 금속층을 잘 통과하지 못해, 금속층의 적층은 변색이온의 유출을 저지하는 효과를 발생시킬 수 있다.
보호층(2500)은 실리콘 질화물 및/또는 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 보호층(2500)은 SiNx층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 보호층(2500)은 SiO2층을 포함할 수 있다.
보호층(2500)은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 보호층(2500)은 Al2O3층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 상기 보호층(2500)은 TiO2층을 포함할 수 있다.
보호층(2500)은 코팅층을 포함할 수 있다. 일 예로, 보호층(2500)은 아크릴레이트 계열이나 우레탄계열의 하드코팅층을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 보호층(2500)은 제1 보호층, 제2 보호층, 제3 보호층, 제4 보호층…, 제N 보호층(N은 자연수)을 포함할 수 있다.
구체적인 예를 들어, 상기 제1 보호층은 SiO2를 포함할 수 있다. 상기 제2 보호층은 Al2O3를 포함할 수 있다.
다른 구체적인 예를 들어, 상기 제1 보호층은 SiO2를 포함할 수 있다. 상기 제2 보호층은 Al2O3를 포함할 수 있다. 상기 제3 보호층은 다시 SiO2를 포함할 수 있다. 상기 제4 보호층은 다시 Al2O3를 포함할 수 있다. 상기 제5 보호층은 다시 SiO2를 포함할 수 있다. 상기 제6 보호층은 다시 Al2O3를 포함할 수 있다. 이와 같이, 보호층(2500)은 적어도 둘 이상의 층이 반복되어 적층되는 형태로 형성될 수 있다. 이 때, 반복되는 횟수는 전기변색소자(2000)의 두께, 적층된 횟수에 따른 밀봉 효율의 증가, 제작에 드는 비용의 적절성 등을 고려하여 선택될 수 있다.
또 다른 구체적인 예를 들어, 상기 제1 보호층은 SiNx을 포함할 수 있다. 상기 제2 보호층은 Al을 포함할 수 있다. 상기 제3 보호층은 다시 SiNx을 포함할 수 있다. 보호층(2500)이 금속층을 포함하는 경우, 금속층이 가지는 변색이온의 유출을 저해하는 특성으로 인해 변색이온을 전기변색소자(2000)의 내부에 유지시킬 수 있지다. 다만, 금속층 자체가 밀도 높게(dense) 형성되기는 어려워 특성이 있어, 보호층(2500)을 형성할 때 금속층과 실리콘 질화물을 병행하여 위치시킴으로써 변색 이온의 전기변색소자(2000) 내부에의 밀봉(억류) 효율을 향상시킬 수 있다. 상기 제4 보호층은 TiO2를 포함할 수 있다. 상기 제5 보호층은 Al2O3를 포함할 수 있다. 상기 제7 보호층은 다시 TiO2를 포함할 수 있다. 상기 제8 보호층은 다시 Al2O3를 포함할 수 있다. 상기 제9 보호층은 다시 TiO2를 포함할 수 있다. 상기 제10 보호층은 다시 Al2O3를 포함할 수 있다.
보호층(2500)은 다양한 공정을 통해 형성될 수 있다. 일 예로, 보호층(2500)은 ALD공법을 통해 형성되는 층일 수 있다. 다른 예로, 보호층(2500)은 ALD 공법을 통해 형성되는 적어도 하나의 보호층(2500) 및 스퍼터링 공정을 통해 형성되는 적어도 하나의 보호층(2500)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 보호층(2500)은 스핀코팅, 딥코팅 또는 라인코팅 방식으로 형성되는 적어도 하나의 보호층(2500)을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500) 순으로 증착될 수 있다. 본 출원의 다른 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 전기변색층(2330), 전해질층(2320), 이온저장층(2310), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500) 순으로 증착될 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 전기변색모듈(3000)은 추가적인 층을 포함하거나, 몇몇 층이 생략된 형태로 구현될 수 있다.
지금까지, 전기변색모듈(3000)의 구성에 대해서 자세하게 설명한 바 있다. 이하에서는, 다양한 실시예에 따르는 전기변색모듈(3000)에 대해서 구체적으로 설명한다. 다만, 아래에서 전기변색모듈(3000)을 설명함에 있어, 전기변색모듈(3000)은, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500) 순으로 증착된 것으로 가정하고 설명한다.
이는, 설명의 편의를 위해 여러 실시예 중 일 실시예를 가정하여 설명하는 것일 뿐, 아래에서 설명하는 다양한 실시예가 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500) 순으로 적층된 전기변색모듈(3000)에만 적용된다는 한정적인 의미로 개시하는 것은 아니며, 본 출원의 권리 범위를 해석함에 있어서는, 본 출원의 청구 범위의 해석에 의해 그 권리범위가 결정되어야 할 것이다.
2.1 제1 실시예에 따른 전기변색소자
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
전기변색모듈(3000)은, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500)을 포함할 수 있다.
이하에서 설명하는 보호층(2500)은 싱글 레이어일 수 있다. 여기서 보호층(2500)은 멀티 레이어일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 멀티 레이어인 보호층(2500)은 제1 보호층(2500), 제2 보호층(2500)…, 제N 보호층(2500)할 수 있다.
이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 하나의 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 복수의 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 몇몇 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 모든 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다.
보호층(2500)은 상기 제2 전극층(2400)의 상면에 위치할 수 있다. 다만, 이 경우 전기변색소자(2000)의 측면으로 변색 이온이 유출되는 것을 저지할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 전기변색모듈(3000)은 보호층(2500)이 전기변색소자(2000)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 위치되는 형태로 구현될 수 있다.
구체적인 예를 들어, 전기변색소자(2000)가 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)을 포함하는 경우, 전기변색소자(2000)의 기판(2100)의 하면, 상기 제2 전극층(2400)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면이 바운더리 영역(BR, boundary region)으로 정의될 수 있다.
보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 바운더리 영역(BR)에 위치할 수 있다. 일 예로, 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 바운더리 영역(BR)으로 정의되는 모든 영역에 위치할 수 있다. 다른 예로, 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 바운더리 영역(BR)으로 정의되는 영역 중 일부 영역에 위치할 수 있다.
구체적인 예를 들어, 보호층(2500)은 바운더리 영역(BR) 중 상기 기판(2100)의 하면을 제외한, 상기 제2 전극층(2400)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 배치될 수 있다. 이 때, 보호층(2500)이 기판(2100)의 하면에 형성되지 않더라도, 기판(2100)은 제1 전극층(2200), 제2 전극층(2400) 및 전기변색매체(2300) 중 가장 두꺼운 두께를 가져, 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 기판(2100)을 통과하는 방향으로의 유출이 저지될 수 있다.
보호층(2500)은 기판(2100)의 측면에 형성된 영역을 포함할 수 있다. 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 측면에 형성되어 제1 전극층(2200)의 측면과 기판(2100)의 측면에 모두 위치될 수 있다. 보호층(2500)은 제1 전극층(2200)의 측면과 기판(2100)의 측면에 연속되는 층으로 위치될 수 있다. 이로 인해, 변색 이온이 기판(2100)과 제1 전극층(2200)의 접촉면에 형성된 틈을 거쳐 외부로 유출되는 것이 방지되고, 보호층(2500)의 전기변색소자(2000)로부터의 이탈이 역시 방지되는 효과가 도출될 수 있다.
도 11 및 12는 전기변색모듈(3000)의 엣지영역(ER, edge region)에 대한 확대도이다.
엣지 영역(ER)은 기판(2100)이 연장된 제1 방향의 수직 방향(이하, 제2 방향)으로 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)이 형성되어 있는 경우, 상기 기판(2100), 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 제2 방향으로의 단면에서 기판(2100)의 측면을 포함하는 테두리 영역일 수 있다.
도 11을 참조하면, 보호층(2500)은 상기 제2 전극층(2400)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 배치될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 상면, 제2 전극층(2400)의 측면, 전기변색매체(2300)의 측면, 제1 전극층(2200)의 측면, 기판(2100)의 측면에 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 상면, 제2 전극층(2400)의 측면, 전기변색매체(2300)의 측면, 제1 전극층(2200)의 측면, 기판(2100)의 측면 상에 형성될 수 있다.
보호층(2500)은 보호층(2500) 중 상기 제2 전극층(2400)의 상면에 위치한 제1 보호 영역(PR1)과 및 보호층(2500) 중 전기변색소자(2000)의 측면에 위치한 제2 보호 영역(PR2)를 포함할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 보호 영역(PR1)은 전기변색소자(2000)의 제2 전극층(2400)의 상면에 대응되는 전체 면에 형성된 보호층(2500)일 수 있다. 제2 보호 영역(PR2)은 전기변색소자(2000)의 측면에 대응되는 전체 면에 형성된 보호층(2500)일 수 있다. 제2 보호 영역(PR2)은 전기변색소자(2000)의 측면의 연장 방향이 제1 방향이면, 측면의 연장 방향과 수직하는 제2 방향으로 형성된 보호층(2500)일 수 있다.
보호층(2500) 중 상기 제2 전극층(2400)의 상면 중 일부 영역에 위치한 영역(PR1)과 보호층(2500) 중 전기변색소자(2000)의 측면 중 일부 영역에 위치한 영역(PR2)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 일 예로, 제1 보호 영역(PR1)과 제2 보호 영역(PR2)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 보호 영역(PR1)과 제2 보호 영역(PR2)은 서로 동일한 두께를 가지도록, ALD 공정을 통해 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 보호 영역(PR1) 및 제2 보호 영역(PR2)은 아래에서 설명할 제1 물질의 ALD 공정을 통한 증착 및 제2 물질의 ALD 공정을 통한 증착을 포함하는 공정을 통해 형성될 수 있다.
전기변색매체(2300)는 상기 제1 전극층(2200)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 배치될 수 있다. 전기변색매체(2300)는 상기 제1 전극층(2200)의 상면, 기판(2100)의 측면 및 제1 전극층(2200)의 측면에 형성될 수 있다. 이로 인해, 공정편차로 인한 비변색 영역의 형성을 방지할 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 전기변색매체(2300)가 기판(2100)의 상면에 대응되도록 증착 면적을 설정하여 스퍼터링 공정을 수행하면, 공정편차에 의해 기판(2100)의 상면 중 일부 영역(예를 들어, 테두리 영역)에 전기변색매체(2300)가 증착되지 않아 변색영역이어야 함에도 미변색영역이 형성되는 문제가 있을 수 있다. 다만, 전기변색매체(2300)가 기판(2100)의 상면 보다 조금 크게 면적을 설정하여 스퍼터링 공정을 수행하면, 전기변색매체(2300)가 측면에도 형성되고, 이 경우, 공정 편차가 발생하더라도 기판(2100) 상에 변색 영역이어야 함에도 미변색 영역이 형성되는 문제는 적도록 전기변색소자를 제작할 수 있게 된다. 이를 통해, 공정 오차에 따른 폐기 물량을 최소화할 수 있고 공정 효율을 향상시키는 효과를 도출할 수 있게된다.
전기변색매체(2300)는 전기변색매체(2300) 중 제1 전극층 상에 위치되는 제1 전기변색 영역(ECR1) 및 전기변색매체(2300) 중 전기변색소자(2000)의 측면에 위치되는 제2 전기변색 영역(ECR2)를 포함할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 보호 영역(PR1)은 전기변색소자(2000)의 제2 전극층(2400)의 상면에 대응되는 전체 면에 형성된 보호층(2500)일 수 있다. 제2 보호 영역(PR2)은 전기변색소자(2000)의 측면에 대응되는 전체 면에 형성된 보호층(2500)일 수 있다.
보호층(2500)은 전기변색매체(2300)를 감싸도록 형성될 수 있다. 보호층(2500)의 제2 보호 영역(PR2)은 전기변색매체(2300)의 제2 전기변색 영역(ECR2)을 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(2500)의 제2 보호 영역(PR2)과 제2 전극층(2400)의 접촉 면적은, 전기변색매체(2300)의 제2 전기변색 영역(ECR2)와 제1 전극층(2200)의 접촉 면적에 비해 클 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 제2 보호 영역(PR2)에 의해 제2 전기변색 영역(ECR2)이 가려지도록 전기변색매체(2300) 및 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
여기서, 가려진다는 것의 의미는, 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때, 제2 보호 영역(PR2)이 제2 전기변색 영역(ECR2)의 상층에 형성되어 제2 전기변색 영역(ECR2)과 외부의 직접 접촉을 방지하는 취지이지, 제2 보호 영역(PR2)이 불투명한 색상을 가져 제2 보호 영역(PR2)에 의해 제2 전기변색 영역(ECR2)이 보이지 않음을 의미하는 것은 아니다.
전기변색매체(2300)의 제1 전기변색 영역(ECR1)은 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 전기변색매체(2300)의 제2 전기변색 영역(ECR2)은 두께의 조정 구간을 포함할 수 있다. 일 예로, 전기변색매체(2300)의 제2 전기변색 영역(ECR2)은 두께가 점점 줄어드는 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 전기변색매체(2300)의 제2 전기변색 영역(ECR2)은, 도 11에 도시된 바와 같이 테이퍼드 형상(Tapered shape)을 가질 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 전기변색매체(2300) 상의 가상의 제1 지점(P1), 제2 지점(P2) 및 제3 지점(P3)이 정의될 수 있다. 상기 제1 지점(P1)은, 전기변색매체(2300)의 두께가 가장 큰 지점일 수 있다. 상기 제2 지점(P2)는 전기변색매체(2300)의 두께가 가장 작은 지점일 수 있다. 상기 제3 지점(P3)는 제2 전기변색 영역(ECR2) 중 제2 전극층(2400)에 가장 인접한 지점일 수 있다. 일 예로, 제2 지점(P2)과 상기 제1 전극층(2200) 사이의 거리는, 상기 제3 지점(P3)과 상기 제1 전극층(2200) 사이의 거리에 비해 클 수 있다. 상기 제3 지점(P3)에서 상기 제2 지점(P2)으로 갈수록 두께가 점점 감소하는 테이퍼드 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 지점(P1), 상기 제2 지점(P2) 및 상기 제3 지점(P3)은 서로 다른 두께로 형성될 수 있다. 또는, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)은 서로 다른 두께로 형성되고, 상기 제1 지점(P1) 및 상기 제3 지점(P3)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있다. 또는, 제1 지점(P1) 및 상기 제2 지점(P2)은 서로 다른 두께로 형성되고, 상기 제2 지점(P2) 및 상기 제3 지점(P3)의 두께는 그 차이가 미미할 수 있다. 또는, 상기 제1 지점(P1)에 비해 상기 제3 지점(P3)의 두께가 작고, 상기 제3 지점(P3)에 비해 제2 지점(P2)의 두께가 작을 수 있다.
제1 전기변색 영역(ECR1)과 제2 전기변색 영역(ECR2)은, 스퍼터링 공정을 통해 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 전기변색 영역(ECR1) 및 제2 전기변색 영역(ECR2)은 아래에서 설명할 제1 물질의 스퍼터링 공정을 통한 증착, 제2 물질의 스퍼터링 공정을 통한 증착 및 제3 물질의 스퍼터링 공정을 통한 증착을 포함하는 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 전기변색매체(2300)는 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)을 포함할 수 있다. 일 예로, 이온저장층(2310) 상에는 전해질층(2320)이 위치하고, 전해질층(2320) 상에는 전기변색층(2330)이 위치할 수 있다.
제1 전극층(2200)은 기판(2100)의 상면뿐 아니라, 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제1 접촉면(C1)을 가질 수 있다. 제1 전극층(2200)이 기판(2100)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 제1 전극층(2200)이 접촉하는 제1 접촉면(C1)을 가질 수 있다.
이온저장층(2310)은 제1 전극층(2200)의 상면뿐 아니라, 제1 전극층(2200)의 측면에도 형성될 수 있다. 이온저장층(2310)은 제1 전극층(2200)의 측면뿐 아니라, 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제2 접촉면(C2)을 가질 수 있다. 이온저장층(2310)이 제1 전극층(2200)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 이온저장층(2310)이 접촉하는 제2 접촉면(C2)을 가질 수 있다.
전해질층(2320)은 이온저장층(2310)의 상면뿐 아니라, 이온저장층(2310)의 측면에도 형성될 수 있다. 전해질층(2320)은 이온저장층(2310)의 측면뿐 아니라, 제1 전극층(2200)의 측면 및 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제3 접촉면(C3)을 가질 수 있다. 전해질층(2320)은 이온저장층(2310)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 전해질층(2320)이 접촉하는 제3 접촉면(C3)을 가질 수 있다.
전기변색층(2330)은 전해질층(2320)의 상면뿐 아니라, 전해질층(2320)의 측면에도 형성될 수 있다. 전기변색층(2330)은 전해질층(2320)의 측면뿐 아니라, 이온 저장층(2310)의 측면, 제1 전극층(2200)의 측면 및 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제4 접촉면(C4)을 가질 수 있다. 전기변색층(2330)은 전해질층(2320)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 전기변색층(2330)이 접촉하는 제4 접촉면(C4)을 가질 수 있다.
제2 전극층(2400)은 전기변색층(2330)의 상면뿐 아니라, 전기변색층(2330)의 측면에도 형성될 수 있다. 제2 전극층(2400)은 전기변색층(2330)의 측면뿐 아니라, 전해질층(2320)의 측면, 이온 저장층(2310)의 측면, 제1 전극층(2200)의 측면 및 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제5 접촉면(C5)을 가질 수 있다. 제2 전극층(2400)은 전기변색층(2330)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 제2 전극층(2400)이 접촉하는 제5 접촉면(C5)을 가질 수 있다.
보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 상면뿐 아니라, 제2 전극층(2400)의 측면에도 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 측면뿐 아니라, 전기변색층(2330)의 측면, 전해질층(2320)의 측면, 이온 저장층(2310)의 측면, 제1 전극층(2200)의 측면 및 기판(2100)의 측면에도 형성되어, 기판(2100)과 접촉하는 제6 접촉면(C6)을 가질 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)을 감싸도록 형성되어, 전기변색모듈(3000)은 기판(2100)과 보호층(2500)이 접촉하는 제6 접촉면(C6)을 가질 수 있다.
보호층(2500)은 제1 전극층(2200)의 측면과 기판(2100)의 측면에 연속되는 층으로 위치될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 제2 전극층(2400)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 하나의 층으로 형성될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 제2 전극층(2400)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 멀티레이어를 포함하는 하나의 형태로 형성될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 전기변색매체(2300)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 하나의 층으로 형성될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 전기변색매체(2300)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 멀티레이어를 포함하는 하나의 형태로 형성될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 제1 전극층(2200)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 하나의 층으로 형성될 수 있다. 보호층(2500) 중 기판(2100)의 측면에 위치하는 영역과 보호층(2500) 중 제1 전극층(2200)의 측면에 위치하는 영역은 연결되어 멀티레이어를 포함하는 하나의 형태로 형성될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(2000)는 사용자의 안전을 위해 기판(2100)의 테두리가 면취 공정을 통해 곡면을 가지게 될 수 있다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)에 있어서, 기판(2100)의 테두리에 곡면이 형성되는 경우의 보호층(2500) 및 전기변색매체(2300)의 형상을 설명하기 위한 도면이다.
기판(2100)은 투명 기판일 수 있다. 기판(2100)은 유리 기판일 수 있다. 기판(2100)은 면취 공정을 통해 형성된 적어도 하나의 곡면 영역을 가질 수 있다. 기판(2100)은 상면의 테두리에 형성된 제1 곡면(CS1), 하면의 테두리에 형성된 제2 곡면(CS2)을 가질 수 있다. 상기 제1 곡면(CS1)은 제1 전극층(2100)과 접촉하는 면의 테두리 영역에 형성될 수 있다. 상기 제2 곡면(CS2)은 제1 전극층(2100)과 접촉하는 면의 반대면의 테두리 영역에 형성될 수 있다. 상기 제2 곡면(CS2)의 기판(2100)의 하면에 형성될 수 있다. 상기 제2 곡면(CS2)은, 전기변색매체의 광학적 특성의 변화가 확인되는 기판(2100)의 하면측에 형성될 수 있다.
기판(2100)은 면취 공정을 통해 형성된 적어도 하나의 곡면 영역을 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 곡면 영역 상에는 보호층(2500)이 위치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 곡면 영역 상에는 전기변색매체(2300)이 위치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 곡면 영역 상에는 제1 전극층(2200)이 위치될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 보호층(2500)은 제1 곡면(CS1) 및 제2 곡면(CS2)이 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 곡면(CS2)까지 연장되어, 내부의 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2100)을 보호하고, 변색 이온의 유출을 방지할 수 있다. 전기변색매체(2300)는 제1 곡면(CS1)에 형성될 수 있다. 전기변색매체(2300)는 기판(2100)의 측면까지 연장되되, 제2 곡면(CS2)에는 형성되지 않아 보호층(2500)에 의해 가려질 수 있다.
상기 제1 곡면(CS1)은 상기 제2 곡면(CS2)에 비해 제1 전극층(2200)에 가까울 수 있다. 상기 제1 곡면(CS1)은 제1 전극층(2200)에 접촉할 수 있다. 상기 제1 곡면(CS1)은 상기 제2 곡면(CS2)에 비해 제2 전극층(2400)에 가까울 수 있다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은 앞서 설명했던 바와 같이,복수의 보호층(2500)을 포함할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)을 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 전기변색소자(2000)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 보호층(2500)이 형성되고, 보호층(2500)은 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 보호층(2500)은 제1 보호층(2510), 제2 보호층(2520)…, 제N 보호층을 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 전기변색소자(2000)의 상면에 제1 보호층(2510)이 형성되고, 제1 보호층(2510)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 제2 보호층(2520)이 형성될 수 있다.
제1 보호층(2510)은 싱글 레이어일 수 있다. 제1 보호층(2510)은 멀티 레이어일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 보호층(2510)은 제1 물질을 포함하는 보호층, 제2 물질을 포함하는 보호층 및 제1 물질을 포함하는 보호층을 포함할 수 있다.
제2 보호층(2520)은 싱글 레이어일 수 있다. 제2 보호층(2520)은 멀티 레이어일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제2 보호층(2520)은 제3 물질을 포함하는 보호층, 제4 물질을 포함하는 보호층, 제3 물질을 포함하는 보호층, 제4 물질을 포함하는 보호층…, 제3 물질을 포함하는 보호층 및 제4 물질을 포함하는 보호층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)은 동일한 공정으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)은 다른 공정으로 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 보호층(2520)은 제1 보호층(2510) 상에 형성될 수 있다. 제2 보호층(2520)은 제1 보호층(2510)이 형성되지 않은 기판(2100)의 측면에 형성될 수 있다. 일 예로, 기판(2100)의 측면에 제2 보호층(2520)만 형성될 수 있다. 다른 예로, 기판(2100)의 측면중 일부 영역에 제1 보호층(2520)이 형성되고, 제1 보호층(2510)이 형성되지 않은 기판(2100)의 측면에 제2 보호층(2520)이 형성될 수 있다.
전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온은, 전기변색소자(2000)의 상면으로의 유출은 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)에 의해 방지될 수 있고, 전기변색소자(2000)의 측면으로의 유출은 제2 보호층(2520)에 의해 방지될 수 있으며, 전기변색소자(2000)의 하면으로의 유출은 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)에 비해 두꺼운 기판(2100)에 의해 방지될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 보호층(2510) 및 제2 보호층(2520)을 포함하는 보호층(2500)을 포함하는 전기변색모듈(3000)에서는 제1 보호층(2510)을 가지지 않는 전기변색모듈(3000)에 비해 봉지가 강화되고, 제2 보호층(2520)으로 인해 발생할 수 있는 열화로 인해 전기변색소자(2000)가 손상되는 것을 방지하는 효과가 도출될 수 있다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은 보호 필름(2600)을 포함할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면 제1 실시예에 따른 전기변색모듈(3000) 상에 보호 필름(2600)이 부착된 전기변색모듈(3000)이 제공될 수 있다. 일 예로, 보호 필름(2600)은 통상의 베리어 필름(barrier)일 수 있다.
도 15를 참조하면, 보호 필름(2600)은 보호층(2500) 상에 형성될 수 있다. 보호 필름(2600)은 보호층(2500)의 측면에 형성되지 않을 수 있다. 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온에 있어서, 전기변색소자(2000)의 상면으로의 유출은 보호층(2500) 및 보호필름(2600)에 의해 방지될 수 있고, 전기변색소자(2000)의 측면으로의 유출은 보호층(2500)에 의해 방지될 수 있으며, 전기변색소자(2000)의 하면으로의 유출은 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)에 비해 두꺼운 기판(2100)에 의해 방지될 수 있다.
보호층(2500)과 제2 전극층(2400) 사이의 틈은 보호 필름(2600)과 보호층(2500) 사이의 틈에 비해 작을 수 있다. 보호층(2500)과 제2 전극층(2400) 사이의 틈이 작아, 보호층(2500)은 넓은 상면으로의 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 유출을 1차적으로 방지하고, 보호 필름(2600)은 보조적으로 방지할 수 있다. 전기변색소자(2000)의 측면은 면적이 작아, 보호층(2500)을 통해 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 유출을 방지할 수 있다.
도 16 내지 도 18은 제1 실시예예 따른 전기변색모듈(3000)을 제작하는 일 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
전기변색모듈(3000)의 제작 공정(S100)은 전기변색소자(2000)를 제작(S1000) 및 보호층을 형성(S2000)을 포함할 수 있다.
전기변색소자(2000)의 제작 공정(S1000)은 기판(2100)의 준비(S1100), 제1 전극층(2200) 형성(S1200), 전기변색매체(2300) 형성(S1300) 및 제2 전극층(2400) 형성(S1400)을 포함할 수 있다.
보호층의 형성(S2000)은 보호층의 형성(S2100) 및 보호필름 부착(S2200)을포함할 수 있다.
기판(2100)의 일면에는 제1 전극층(2200)이 형성(S1200)될 수 있다. 상기 제1 전극층(2200)은 스퍼터링(sputtering)의 방식으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극층(2200)은 상기 기판(2100)의 일면의 전체를 덮도록 형성될 수 있다.
제1 전극층(2200)의 상에는 전기변색매체(2300)가 형성(S1300)될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 전극층(2200)의 상면에는 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)이 순서대로 형성(S1300)될 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 전극층(2200)의 상면에는 전기변색층(2330), 전해질층(2320) 및 이온저장층(2310) 이 순서대로 형성(S1300)될 수 있다. 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)은 스퍼터링(sputtering)의 방식으로 형성될 수 있다. 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)은 상기 기판(2100)의 일면 상의 전체를 덮도록 형성될 수 있다.
전기변색매체(2300)의 상에는 제2 전극층(2400)이 형성(S1400)될 수 있다. 상기 제2 전극층(2400)은 스퍼터링(sputtering)의 방식으로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극층(2400)은 상기 기판(2100)의 일면 상의 전체를 덮도록 형성될 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어 설명하면, 전기변색소자(2000)를 제작하기 위해, 유리 기판(2100)을 준비(S1100)하고, 기판(2100) 상에 ITO전극층을 제1 전극층(2200)으로 형성(S1200)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, ITO 전극층은 기판(2100) 상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. ITO 전극층(2200) 상에 IrTaOx층을 이온 저장층(2310)으로 형성(S1300)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, IrTaOx층은 ITO 전극층(2200) 상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. IrTaOx층(2310) 상에 TaOy층을 전해질층(2320)으로 형성(S1300)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, TaOy층은 IrTaOx층(2310)상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. TaOy층(2320) 상에 WOz층을 전기변색층(2330)으로 형성(S1300)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, WOz층은 TaOy층(2320)상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. WOz층(2330)상에 ITO층을 제2 전극층(2400)으로 형성(S1400)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, ITO층은 WOz층(2330) 상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 때, 전기변색소자(2000)는 윈도우의 특성을 가질 수 있다. 다른 예로, WOz층(2330)상에 Al층을 제2 전극층(2400)으로 형성(S1400)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, Al층은 WOz층(2330) 상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 이 때, 전기변색소자(2000)는 미러의 특성을 가질 수 있다.
전기변색소자(2000)에는 보호층(2500)이 형성(S2100)될 수 있다. 보호층(2500)은 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 ALD 공정을 통해 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 스퍼터링 공정을 통해 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 상면을 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어, 전기변색모듈(3000)을 제작하는 공정을 설명하면, SiN층은 제2 전극층(2400)상에 보호층(2500)으로 형성(S2100)할 수 있다. 구체적인 예를 들어, SiN층은 제2 전극층(2400) 상에 스퍼터링 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. 스퍼터링 공정으로, SiN층 상에 Al층이 형성될 수 있고, Al 층 상에 SiN층이 형성될 수 있다. SiN층, Al층 및 SiN층은 보호층(2500)으로 형성(S2100)될 수 있다.
TiO2층은 SiN층 상에 보호층(2500)으로 형성(S2100)될 수 있다. 구체적인 예를 들어, TiO2층은 보호층(2500) 상에 ALD 증착 공정을 통해 형성될 수 있다. ALD 증착 공정으로, TiO2 층 상에 Al2O3 층이 형성될 수 있고, Al2O3층 상에 TiO2 층이 형성될 수 있고, 멀티레이어로 보호층(2500)으로 형성(S2100)될 수 있다.
여기서, SiN층, Al층, SiN층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층 각각은 보호층(2500)일 수 있다. 여기서, SiN층, Al층, SiN층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층 및 Al2O3층은 보호층(2500)일 수 있다. 여기서, SiN층, Al층, SiN층은 제1 보호층(2510)이고, TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층 및 Al2O3층은 제2 보호층(2520)일 수도 있다.
상기 보호층(2500) 상에는 보호필름(2600)이 부착(S2200)될 수 있다. 또는, 상기 보호층(2500) 상에는 보호필름(2600)이 부착되지 않을 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 스퍼터링을 통해 형성된 제1 보호층(2510) 및 ALD를 통해 형성된 제2 보호층(2520)을 포함하는 보호층(2500)을 포함하는 전기변색모듈(3000)에서는 제1 보호층(2510)을 포함함으로 인해 봉지가 강화되고, 제2 보호층(2520)으로 인해 발생할 수 있는 열화로 인해 전기변색소자(2000)가 손상되는 것을 방지하는 효과가 도출될 수 있다.
지금까지, 도 16 내지 도 18을 통해 제1 실시예예 따른 전기변색모듈(3000)을 제작하는 일 공정을 설명하였다. 다만, 이는 당업자가 본 명세서를 참고하여 반복, 재현할 수 있도록 일 실시예를 들어 설명한 것이지, 본 명세서의 기술적 사상이 도 16 내지 도 18을 통해 제작되는 전기변색모듈(3000)로 한정되어서는 안되며, 도 15 내지 도 17을 통해 설명한 공정에 있어서, 상술한 하나 이상의 단계가 생략되거나, 부가될 수 있으며, 단계 간의 순서가 변경되는 것 역시 가능하다.
도 19는 유리 기판(2100)의 측면에 보호층(2500)이 형성된 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
기판(2100)의 측면에 보호층(2500)이 형성되어, 제1 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)의 제작이 가능하며, 변색 이온 유출의 방지 효과를 도출하는지 확인하기 위해 아래와 같이 실험하였다.
유리 기판(2100) 상에, 적어도 4 이상의 보호층(2500)을 형성하였다. 유리 기판(2100) 상에 SiN층(2500)을 스퍼터링 공정을 통해 증착하였다. SiN층(2500) 상에 Al층(2500)을 스퍼터링 공정을 통해 증착하였다. Al층(2500) 상에 SiN층(2500)을 스퍼터링 공정을 통해 증착하였다. SiN층(2500) 상에 ALD 공정을 통해 멀티 레이어의 보호층(2500)을 형성하였다.
제작된 전기변색모듈(3000)에 대한 FIB 이미지를 촬영하였다.
FIB 이미지 상의 타겟 영역(TR)에서, 적어도 4 이상의 보호층(2500)이 각각 두께가 유지되며, 기판(2100)의 측면에 보호층(2500)이 형성되는 것을 확인하였다.
이에, 본 명세서에서 증명된 바와 같이, 보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 상면 및 측면에 충분히 형성될 수 있고, 기판(2100)과 제1 전극층(2200) 사이의 접촉면을 통한 유실을 막아 변색 이온의 유출이 감소하는 효과가 도출될 수 있다.
2.2 제2 실시예에 따른 전기변색모듈
도 20은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
전기변색모듈(3000)은, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330), 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500)을 포함할 수 있다.
이하에서 설명하는 보호층(2500)은 싱글 레이어일 수 있다. 여기서 보호층(2500)은 멀티 레이어일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 멀티 레이어인 보호층(2500)은 제1 보호층(2500), 제2 보호층(2500)…, 제N 보호층(2500)할 수 있다.
이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 하나의 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 복수의 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 몇몇 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다. 이하에서 설명하는 보호층(2500)은, 전기변색모듈(3000)에 포함된 모든 보호층(2500)을 의미하는 것일 수 있다.
보호층(2500)은 전기변색소자(2000)의 상면 및 전기변색소자(2000)의 측면에 위치되는 형태로 구현될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 상면, 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300), 제1 전극층(2200)의 측면, 기판(2100)의 상면에 형성될 수 있다. 선택적으로, 보호층(2500)은 기판(2100)의 측면에 형성된 영역을 포함할 수 있다.
보호층(2500)은 기판(2100)의 상면 및 제1 전극층(2200)의 측면에 모두 위치될 수 있다. 보호층(2500)은 기판(2100) 상에 전기변색매체(2300)가 없어 노출된 상면 및 제1 전극층(2200)의 측면에 모두 위치될 수 있다. 보호층(2500)은 기판(2100)의 상면 및 제1 전극층(2200)의 측면에 연속되는 층으로 위치될 수 있다. 이로 인해, 변색 이온이 기판(2100)과 제1 전극층(2200)의 접촉면에 형성된 틈을 거쳐 외부로 유출되는 것이 방지되고, 보호층(2500)의 전기변색소자(2000)로부터의 이탈이 역시 방지되는 효과가 도출될 수 있다.
보호층(2500)은 전기변색매체(2300)를 가릴 수 있다. 보호층(2500)은 전기변색매체(2300)의 측면, 제2 전극층(2400)의 측면을 통한 변색 이온의 유출이 방지되도록, 보호층(2500)은 전기변색매체(2300)를 가릴 수 있다. 이와 관련하여, 도 21을 통해 구체적으로 설명한다.
도 21은 전기변색모듈(3000)의 엣지영역(ER, edge region)에 대한 확대도이다.
엣지 영역(ER)은 기판(2100)이 연장된 제1 방향의 수직 방향(이하, 제2 방향)으로 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)이 형성되어 있는 경우, 상기 기판(2100), 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 제2 방향으로의 단면에서 기판(2100)의 측면을 포함하는 테두리 영역일 수 있다.
보호층(2500)은 제2 전극층(2400)을 감싸도록 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)을 덮도록 형성될 수 있다. 보호층(2500)과 제2 전극층(2400)의 접촉 면적은, 제2 전극층(2400)과 전기변색매체(2300)의 접촉 면적에 비해 클 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 보호층(2500)에 의해 제2 전극층(2400)이 가려지도록 제2 전극층(2400) 및 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
제2 전극층(2400)은 전기변색매체(2300)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제2 전극층(2400)은 전기변색매체(2300)를 덮도록 형성될 수 있다. 제2 전극층(2400)과전기변색매체(2300)의 접촉 면적은, 전기변색매체(2300)와 제1 전극층(2200)의 접촉 면적에 비해 클 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 제2 전극층(2400)에 의해 전기변색매체(2300)가 가려지도록 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)이 형성될 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 보호층(2500)에 의해 전기변색매체(2300)가 가려지도록 전기변색매체(2300) 및 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
전기변색매체(2300)는 제1 전극층(2200)을 감싸도록 형성될 수 있다. 전기변색매체(2300)는 제1 전극층(2200)을 덮도록 형성될 수 있다. 전기변색매체(2300)과 제1 전극층(2200)의 접촉 면적은, 제1 전극층(2200)과 기판(2100)의 접촉 면적에 비해 클 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 전기변색매체(2300)에 의해 제1 전극층(2200)이 가려지도록 제1 전극층(2200) 및 전기변색매체(2300)이 형성될 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 제2 전극층(2400)에 의해 제1 전극층(2200)이 가려지도록 제1 전극층(2200) 및 제2 전극층(2400) 이 형성될 수 있다. 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 보호층(2500)에 의해 제1 전극층(2200)이 가려지도록 제1 전극층(2200) 및 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)에 있어서, 제1 전극층(2200)은 두께조정영역을 가질 수 있고, 전기변색매체(2300)는 두께조정영역을 가질 수 있고, 제2 전극층(2400)은 두께조정영역을 가질 수 있고, 보호층(2500)은 두께조정영역을 가질 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)에 있어서, 제1 전극층(2200)은 두께조정영역을 가질 수 있고, 전기변색매체(2300)는 두께조정영역은 제1 전극층(2200)의 두께조정영역 상에 형성될 수 있고, 제2 전극층(2400)은 두께조정영역은 전기변색매체(2300)의 두께조정영역 상에 형성될 수 있고, 보호층(2500)의 두께조정영역은 제2 전극층(2400)의 두께조정영역 상에 형성될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따른 두께조정영역은, 두께가 점점 감소하는 테이퍼드 형상(Tapered shape)의 영역을 포함할 수 있다.
도 21에 따른 테이퍼드 형상에서는, 도 11에서 설명한 바와 같이 가상의 P1, P2 및 P3 가 정의될 수 있으나, 도 11을 통해서 충분히 도 21에 따른 실시예도 이해될 수 있어 중복되는 기재는 생략하기로 한다.
도 22는 도 21의 변형예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
도 22를 참조하면, 보호층(2500)은 제2 전극층(2400)의 두께조정영역 상에 형성되는 테이퍼드 보호 영역(TPR, Taper Protect Region), 제2 전극층(2400)의 상면에 형성되는 상면 보호 영역(UPR, Upper Protect Region), 기판(2100)의 측면에 형성되는 측면 보호 영역(SPR, Side Protect Region)을 포함할 수 있다.
이 때, 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)은 기판(2100)의 측면에 형성되지 않을 수 있다. 또는, 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)은 기판(2100)의 측면 중 일부에 형성될 수 있다.
두 경우 모두, 기판(2100)의 측면 방향에서 바라보았을 때(즉, 상기 제1 방향으로 바라보았을 때), 보호층(2500)에 의해 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)이 가려질 수 있다.
도 23은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 설명하기 위한 도면이다.
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은 보호 필름(2600)을 포함할 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면 제2 실시예에 따른 전기변색모듈(3000) 상에 보호 필름(2600)이 부착된 전기변색모듈(3000)이 제공될 수 있다. 일 예로, 보호 필름(2600)은 통상의 베리어 필름(barrier)일 수 있다.
도 23을 참조하면, 보호 필름(2600)은 보호층(2500) 상에 부착될 수 있다. 보호 필름(2600)은 제2 전극층(2400)의 상면에 대응되는 보호층(2500) 상에 부착될 수 있다. 보호필름(2600)은 기판(2100)의 상면에 부착될 수있다. 보호필름(2600)은 제1 전극층(2200)이 위치되지 않은 기판(2100)의 상면에 부착될 수있다.
보호 필름(2600)은 전기변색소자(2000)의 측면에 형성된 보호층(2500) 상에 부착될 수 있다. 또는, 보호 필름(2600)은 전기변색소자(2000)의 측면에 형성된 보호층(2500) 상에 부착되지 않고, 기판(2100)의 상면에 부착된 보호층(2500)과 보호 필름(2600) 사이의 접착과, 제2 전극층(2400)의 상면에 대응되는 보호층(2500)과 보호 필름(2600) 사이의 접착을 통해 밀봉되어 전기변색소자(2000)의 측면을 통한 변색 이온의 유출이 방지되는 것일 수 있다.
전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온은, 전기변색소자(2000)의 상면으로의 유출은 보호층(2500) 및 보호필름(2600)에 의해 방지될 수 있고, 전기변색소자(2000)의 측면으로의 유출은 보호층(2500)에 의해 방지될 수 있으며, 전기변색소자(2000)의 하면으로의 유출은 제1 전극층(2200), 이온저장층(2310), 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)에 비해 두꺼운 기판(2100)에 의해 방지될 수 있다
보호층(2500)은 넓은 상면으로의 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 유출을 1차적으로 방지하고, 보호 필름(2600)은 보조적으로 방지할 수 있다. 전기변색소자(2000)의 전기변색소자(2000)에 포함된 변색 이온의 유출 역시 보호층(2500) 및 보호 필름(2600)을 통해 방지될 수 있다. 기판(2100) 과 제1 전극층(2200) 사이의 접촉면을 통한 유출은 보호층(2500)을 통해 방지될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 보호 필름(2600)이 기판(2100)에 부착되어 필름의 고정력이 향상되는 장점이 있다.
도 24는 제2 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)을 제작함에 있어 변형되는 일 공정을 설명하기 위한 순서도이다.
전기변색모듈(S3000)의 제작 공정(S100)은 테두리 절연 영역 형성(S4000)을더 포함할 수 있다.
일 예로, 전기변색모듈(S3000)을 제작함에 있어, 전기변색소자(2000)를 제작(S1000)하고, 테두리 절연 영역을 형성(S4000)한 후, 보호층을 형성(S2000)할 수 있다. 다른 예로, 전기변색모듈(S3000)을 제작함에 있어, 전기변색소자(2000)를 제작(S1000)하고, 보호층을 형성(S2000)하고, 테두리 절연 영역을 형성(S4000)한 후, 보호층을 형성(S2000)할 수 있다.
구체적인 예를 들어, 기판을 준비(S1100)하고, 제1 전극층을 형성(S1200)하고, 전기변색매체를 형성(S1300)하고, 제2 전극층을 형성(S1400)한 후, 테두리 절연 영역을 형성(S4000)할 수 있다.
테두리 절연 영역(EIR, Edge isolated region)은, 전기변색소자(2000)에 포함된 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200) 중 적어도 하나의 층을 제거한 영역일 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200)이 제거된 영역일 수 있다.
테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다(도 25 참조). 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인의 형태로 형성될 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인을 기준으로 외측면을 모두 제거한 형태로 형성될 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 테두리에 따라 일정 폭만큼의 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200) 중 적어도 하나의 층을 제거한 영역일 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은 레이저 패터닝 공정에 의해 형성된 영역일 수 있다.
테두리 절연 영역이 형성(S4000)되고, 보호층(2500)이 형성(S2000)될 수 있다. S2000단계에서 보호층(2500)이 테두리 절연 영역(EIR), 제2 전극층(2400)의 상면 및 기판(2100)의 측면 중 적어도 하나의 영역에 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 싱글 레이어 형태일 수 있고, 멀티 레이어 형태일 수 있다. S2000단계에서 보호필름(2600)이 테두리 절연 영역(EIR), 제2 전극층(2400)의 상면 및 기판(2100)의 측면 중 적어도 하나의 영역에 형성될 수 있다.
다른 구체적인 예를 들어, 기판을 준비(S1100)하고, 제1 전극층을 형성(S1200)하고, 전기변색매체를 형성(S1300)하고, 제2 전극층을 형성(S1400)하고, 보호층(S2000)을 형성한 후, 테두리 절연 영역을 형성(S4000)할 수 있다.
테두리 절연 영역(EIR)은, 전기변색소자(2000)에 포함된보호층(2500), 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200) 중 적어도 하나의 층을 제거한 영역일 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 보호층(2500), 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200)이 제거된 영역일 수 있다.
테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인의 형태로 형성될 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인을 기준으로 외측면을 모두 제거한 형태로 형성될 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은, 기판(2100)의 테두리에 따라 일정 폭만큼의 보호층(2500), 제2 전극층(2400), 전기변색매체(2300) 및 제1 전극층(2200) 중 적어도 하나의 층을 제거한 영역일 수 있다. 테두리 절연 영역(EIR)은 레이저 패터닝 공정에 의해 형성된 영역일 수 있다.
테두리 절연 영역이 형성(S4000)되고, 보호층(2500)이 형성(S2000)될 수 있다. S2000단계에서 보호층(2500)이 테두리 절연 영역(EIR), 제2 전극층(2400)의 상면 및 기판(2100)의 측면 중 적어도 하나의 영역에 형성될 수 있다. 보호층(2500)은 싱글 레이어 형태일 수 있고, 멀티 레이어 형태일 수 있다. S2000단계에서 보호필름(2600)이 테두리 절연 영역(EIR), 제2 전극층(2400)의 상면 및 기판(2100)의 측면 중 적어도 하나의 영역에 형성될 수 있다.
구체적인 예를 들어, 테두리 절연 영역의 형성(S4000)전에 형성되는 보호층(2500)은 제1 보호층(2500) 및 제2 보호층(2500)을 포함할 수 있다. 제1 보호층(2500)은 SiN층일 수 있다. 제2 보호층(2500)은 Al층일 수 있다. 제2 보호층(2500)은 금속 물질로, 전도성을 가질 수 있다. 테두리 절연 영역의 형성 단계(S4000)에서, 전도성을 가지는 Al층의 테두리도 제거하여, Al층으로 인한 전기변색소자(2000)의 단락을 방지할 수 있다. 테두리 절연 영역의 형성(S4000) 이후에 형성되는 보호층(2500)은 제1 보호층(2500) 및 제2 보호층(2500)을 포함할 수 있다. 제1 보호층(2500)은 SiN층일 수 있다. 제2 보호층(2500)은 ALD를 통해 형성된 보호층일 수 있다. 제2 보호층(2500)은 멀티레이어 일 수 있다. 제2 보호층(2500)은 TiO2층, Al2O3층, TiO2층, Al2O3층, TiO2층, 및 Al2O3층을 포함할 수 있다.
상기 보호층(2500) 상에는 보호필름(2600)이 부착(S2200)될 수 있다. 또는, 상기 보호층(2500) 상에는 보호필름(2600)이 부착되지 않을 수 있다.
지금까지, 도 24를 통해 제2 실시예예 따른 전기변색모듈(3000)을 제작하는 일 공정을 설명하였다. 다만, 이는 당업자가 본 명세서를 참고하여 반복, 재현할 수 있도록 일 실시예를 들어 설명한 것이지, 본 명세서의 기술적 사상이 도 24를 통해 제작되는 전기변색모듈(3000)로 한정되어서는 안 될 것이다.
3. 전기변색소자의 전기접속부
실시예에 따른 전기변색소자(2000)는 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 인가되는 전압에 기초하여 광학적 성질이 조정되는 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 인가되는 전압에 기초하여, 전기변색소자(2000)의 투과율이 조정될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 인가되는 전압에 기초하여, 전기변색소자(2000)의 색좌표 값이 조정될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이에 인가되는 전압에 기초하여, 전기변색소자(2000)의 반사율이 조정될 수 있다.
따라서, 전기변색소자(2000)의 광학적 특성을 조정하기 위해서는, 상기 제1 전극층(2200) 및 상기 제2 전극층(2400) 사이의 전기적 특성을 조절하는 것이 중요하다. 이에, 제1 전극층(2200) 및/또는 제2 전극층(2400)과 전기적으로 연결되는 전기접속부의 형성은 전기변색소자(2000)의 품질에 있어 중요한 부분을 차지한다. 이하에서는, 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(2000)(또는 전기변색모듈(3000))의 전기접속부 및 형성 공정에 대해서 설명한다.
3.1 전기변색소자의 전기접속부
본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색모듈(3000)은, 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)를 포함할 수 있다.
제1 도전체(2810)는 제1 전극층(2200)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 도전체(2820)는 제2 전극층(2400)에 전기적으로 연결될 수 있다. 제어모듈(1000)은 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)에 공급되는 전원을 제어하여, 전기변색소자(2000)의 광학적 특성을 조정할 수 있다.
상기 제1 도전체(2810)은 상기 제1 전극층(2200) 또는 상기 제2 전극층(2400) 중 적어도 하나보다 높은 전도성을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제1 도전체(2810)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 등과 같은 전도성 물질 또는 그 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 도전체(2810)는 도전성 페이스트(paste)로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전체(2810)는 상기 도전성 페이스트(paste)를 잉크젯 방식으로 프린팅하는 형태로 형성될 수 있다. 상기 제1 도전체(2810)는 상기 도전성 페이스트(paste)를 패드 방식으로 프린팅하는 형태로 형성될 수 있다.
상기 제2 도전체(2820)은 상기 제1 전극층(2200) 또는 상기 제2 전극층(2400) 중 적어도 하나보다 높은 전도성을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 제2 도전체(2820)은 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au) 등과 같은 전도성 물질 또는 그 합금으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 도전체(2820)는 도전성 페이스트(paste)로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전체(2820)는 상기 도전성 페이스트(paste)를 잉크젯 방식으로 프린팅하는 형태로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전체(2820)는 상기 도전성 페이스트(paste)를 패드 방식으로 프린팅하는 형태로 형성될 수 있다.
상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)은 상기 제어모듈(1000)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 도전체(2810)와 상기 제어모듈(1000)사이에는 상기 제1 도전체(2810) 자체에 상기 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다. 상기 제2 도전체(2820)와 상기 제어모듈(1000)사이에는 상기 제2 도전체(2820) 자체에 상기 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다.
다른 예로, 상기 제1 도전체(2810)와 상기 제어모듈(1000) 사이에는 회로기판(2900)을 두어, 상기 제1 도전체(2810)와 연결된 회로기판(2900)에 상기 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다. 상기 제2 도전체(2820)와 상기 제어모듈(1000) 사이에는 회로기판(2900)을 두어, 상기 제2 도전체(2820)와 연결된 회로기판(2900)에 상기 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다. 이와 관련된 구체적인 구조와 관련해서는 이하에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)를 통해, 상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이의 전압을 조정할 수 있다. 상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)를 통해, 상기 제어모듈(1000)은 상기 제1 전극층(2200)과 상기 제2 전극층(2400) 사이의 전류를 조정할 수 있다.
상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)의 물질 특성, 위치, 길이, 면적 등에 따라 전기변색소자(2000)의 변색 속도, 변색 균질도 등이 결정될 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 도전체(26010) 및 상기 제2 도전체(2820)가 바람직한 실시 형태로 형성되는 경우, 전기변색소자(2000)의 변색 속도 및/또는 변색 균질도가 향상될 수 있다.
3.2 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자
도 26은 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)에 대하여 설명하기 위해, 전기변색소자(2000)의 상면 및 절연 영역, 도전체를 도시한 도면이다. 도 27은 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)에 대하여 설명하기 위해, B-B’을 기준으로 한 단면도를 도시한 것이다.
도 27을 참조하면, 상기 기판(2100) 상에는 상기 제1 전극층(2200)이 위치될 수 있다. 기판(2100) 상에는 제1 전극층(2200) 배치 영역 및 제1 절연 영역(FIR)이 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제1 전극층(2200)이 없는 영역일 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 기판(2100) 상에 제1 전극층(2200)이 없는 영역일 수 있다. 제1 전극층(2200)은 제1 절연 영역(FIR)에 의해 구분되는 제1-1 전극층(2200’) 및 제1-2 전극층(2200’’)을 포함할 수 있다. 도 27을 기준으로 설명하면, 제1 절연 영역(FIR) 사이에 위치된 제1 전극층(2200)은 제1-2 전극층(2200’’)이고, 상대적으로 오른쪽에 위치한 제1 절연 영역(FIR)의 우측에 위치된 제1 전극층(2200)은 제1-1 전극층(2200’)일 수 있다. 또는, 도 26을 기준으로 설명하면, 제1 절연 영역(FIR)을 기준으로 제1 전극층은 둘로 구분되어, 제1 절연 영역(FIR)의 내측에 위치된 제1 전극층(2200)은 제1-2 전극층(2200’’)이고, 제1 절연 영역(FIR)의 외측에 위치된 제1 전극층(2200)은 제1-1 전극층(2200’)일 수 있다. 도 27을 기준으로 설명하면, 제1 절연 영역(FIR) 사이에 위치된 제1 전극층(2200)은 제1-2 전극층(2200’’)이고, 제1 절연 영역(FIR)의 사이에 위치된 제1 전극층(2200)을 제외한 제1 전극층(2200)은 제1-1 전극층(2200’)일 수 있다.
제1 전극층(2200)은 기판의 (2100)의 일 영역 상에 위치하고, 기판(2100)의 다른 일 영역 상에는 위치하지 않을 수 있다. 다시 말해, 상기 기판(2100)은 제1 전극층(2200)이 배치되는 영역과 제1 전극층(2200)이 배치되지 않는 영역을 포함할 수 있다.
제1-1 전극층(2200’) 상에는 제1 도전체(2810)가 위치할 수 있다. 제1 도전체(2810)는 제1-1 전극층(2200’)상에 물리적으로 접촉하는 형태로 위치될 수 있다. 제1-2 전극층(2200’’) 상에는 제2 도전체(2820)가 위치할 수 있다. 제2 도전체(2820)는 제1-2 전극층(2200’’)상에 물리적으로 접촉하는 형태로 위치될 수 있다.
제1 전극층(2200) 배치 영역 상에는 전기변색매체(2300)가 위치할 수 있다. 상기 전기변색매체(2300)는 제1 전극층(2200) 배치 영역의 일 영역 상에 위치하고, 제1 전극층(2200) 배치 영역의 다른 일 영역 상에는 위치하지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 전극층(2200) 배치 영역 상에는 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 전기변색매체(2300)가 배치되지 않은 영역을 포함할 수 있다.
제1 전극층(2200) 배치 영역에는 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역 및 제1 절연 영역(FIR) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역을 포함할 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)과 제2 절연 영역(SIR)은 대응될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성된 영역과 제2 절연 영역(SIR)이 형성된 영역을 동일한 영역을 포함할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)과 제2 절연 영역(SIR)은 중첩될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성된 위치 중 일부 영역에 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)과의 중첩 영역을 가질 수 있다. 일 예로, 중첩 영역은 레이저 패터닝을 통해 형성된 제1 절연 영역(FIR) 상에 특정 물질이 증착되고, 다시 레이저 패터닝을 통해 형성된 제2 절연 영역(SIR)에 의해 증착되었던 물질이 제거된 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질 및 전기변색층(2330)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질, 전기변색층(2330)을 구성하는 물질 및 전해질층(2320)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질, 전기변색층(2330)을 구성하는 물질, 전해질층(2320)을 구성하는 물질 및 이온저장층(2310)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다.
도 27을 참조하면, 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거하도록 셋팅된 레이저 패터닝 장치를 통해 형성되어, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되지 않는 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거되어 제1 전극층(2200) 상에 위치되고, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되는 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 유입된 이온저장층(2310)이 제거되어 기판(2100) 상에 위치될 수 있다.
또는, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200)의 상부 물질을제거하도록 셋팅된 레이저 패터닝 장치를 통해 형성되어, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되지 않는 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거되고, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되는 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 유입된 이온저장층(2310)을 일부 남기고 그 상부가 제거된 형태로 형성될 수 있다.
전기변색매체(2300)는 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되는 제1 전기변색매체(2300’) 및 제2 전기변색매체(2300’’)를 포함할 수 있다. 도 27을 기준으로 설명하면, 제2 절연 영역(SIR)의 사이에 위치된 전기변색매체(2300)는 제2 전기변색매체(2300’’)이고, 상대적으로 오른쪽에 위치한 제2 절연 영역(SIR)의 우측에 위치된 전기변색매체(2300)는 제1 전기변색매체(2300’)일 수 있다. 또는, 도 26을 기준으로 설명하면, 제2 절연 영역(SIR)을 기준으로 전기변색매체는 둘로 구분되어, 제2 절연 영역(SIR)의 내측에 위치된 전기변색매체(2300)는 제2 전기변색매체(2300’’)이고, 제2 절연 영역(SIR)의 외측에 위치된 전기변색매체(2300)는 제1 전기변색매체(2300’)일 수 있다. 도 27을 기준으로 설명하면, 제2 절연 영역(SIR) 사이에 위치된 전기변색매체(2300)는 제2 전기변색매체(2300’’)이고, 제2 절연 영역(SIR)의 사이에 위치된 전기변색매체(2300)를 제외한 전기변색매체(2300)는 제1 전기변색매체(2300’)일 수 있다.
제1 전기변색매체(2300’)상에는 제2-1 전극층(2400’)이 위치할 수 있다. 제2 전기변색매체(2300’’)상에는 제2-2 전극층(2400’’)이 위치할 수 있다. 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)은 제2 절연 영역(SIR)을 공유할 수 있다. 일 예로, 제2 절연 영역(SIR)은 레이저 패터닝 공정을 통해 형성되고, 제2 절연 영역(SIR)의 형성으로 전기변색매체(2300)가 제1 전기변색매체(2300’) 및 제2 전기변색매체(2300’’)로 구분되고, 제2 전극층(2400)이 제2-1 전극층(2400’) 및 제2-2 전극층(2400’’)으로 구분될 수 있다. 제1 전기변색매체(2300’)에는 제2-1 전극층(2400’)이 대응될 수 있다. 제1 전기변색매체(2300’) 상면과 제2-1 전극층(2400’)의 하면은 접촉하고, 제1 전기변색매체(2300’)와 제2-1 전극층(2400’)는 동일한 상면의 넓이를 가질 수 있다.
제1-1 전극층(2200’) 상에 위치한 제1 도전체(2810)는 제1 전기변색매체(2300’) 및 제2-1 전극층(2400’)을 관통하여 제2 전극층(2400)의 상부로 돌출될 수 있다. 제1-2 전극층(2200’’) 상에 위치한 제2 도전체(2820)는 제2 전기변색매체(2300’’) 및 제2-2 전극층(2400’’)을 관통하여 제2 전극층(2400)의 상부로 돌출될 수 있다. 제1 도전체(2810)은 전기변색매체(2300)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제1 도전체(2810)의 측면은 제1 전기변색매체(2300’)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제2 도전체(2820)은 전기변색매체(2300)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제2 도전체(2820)의 측면은 제2 전기변색매체(2300’’)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에는 이온 저장층(2310)이 유입될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에는 이온 저장층(2310)을 구성하는 물질이 채워질 수 있다. 이온 저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)으로 인해, 구배를 가진 형태로 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 전극층(2200) 상에 있는 이온저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)에 채워진 이온저장층(2310)에 비해 높게 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 전극층(2200) 상에 있는 이온저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)에 채워진 이온저장층(2310)에 비해 기판(2100)에서 상대적으로 더 멀리 위치할 수 있다. 이온저장층(2310)에 형성된 구배에 따라, 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)에도 제1 절연 영역(FIR)이 위치하는 라인에 맞춰 구배가 형성될 수 있다(도 27 참조).
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)의 일 영역에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치하고, 제1 절연 영역(FIR)의 다른 영역에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치하지 않을 수 있다. 제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되지 않은 영역에는 이온 저장층(2310)이 유입되어 이온 저장층(2310)을 구성하는 물질이 채워질 수 있다. 유입된 이온저장층(2310)의 상부에는 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)도 잇달아 배치될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되는 영역에는 전기변색층(2330)을 포함하는 전기변색매체(2300)가 제거되어, 제1 절연 영역(FIR)에는 이온저장층(2310)에 대응되는 물질이 존재하되 이온 저장층(2310)의 상부에 형성되었던 층이 제거된 형태로 전기변색모듈(3000)이 구성될 수 있다.
또는, 제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되는 영역에는 이온 저장층(2310)을 포함하는 전기변색매체(2300)가 제거되어, 전기변색매체(2300)에 대응되는 물질이 존재하지 않거나 공정 오차로 인해 미미하게 존재할 수 있다(도 27 참조).
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 무엇도 위치하지 않을 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 절연 영역(FIR)이 마스크를 이용하여 제1 절연 영역(FIR)에 대응되는 위치를 가리고 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)을 증착하여 형성된 경우, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 무엇도 위치하지 않을 수 있다(미도시).
제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층(2200) 및 상기 제2 전극층(2400) 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체(2300)의 광학적 특성이 조절될 수 있다. 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1-1 전극층(2200’) 및 상기 제2-2 전극층(2400’’) 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체(2300)의 광학적 특성이 조절될 수 있다. 제1-1 전극층(2200’) 및 제2-2 전극층(2400’’) 사이의 전압이 인가되더라도, 제1 절연 영역(FIR) 상의 전기변색매체(2300)에서 가로 방향의 이온의 이동도 일부 발생하여 아래의 활성 영역(AR)에는 제1 절연 영역(FIR)의 상부도 포함될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색매체(2300)에 전압이 인가되었을 때 가로 방향의 이온의 이동보다 세로 방향의 이온의 이동이 활발하게 발생하여, 활성 영역(AR) 중 제1-1 전극층(2200’)의 상부와, 제1 절연 영역(FIR)의 상부의 변색 속도는 상이할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하는 영역이 활성 영역(AR)으로 정의될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하지 않는 영역이 비활성 영역(NAR)으로 정의될 수 있다. 기판(2100)의 하면에서 바라보았을 때, 활성 영역(AR)에 대응하는 위치에서의 변색 정도는 비활성 영역(NAR)에 대응하는 위치에서의 변색 정도에 비해 유의미한 차이를 보일 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 전기변색층(2330)의 일부만을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색층(2330)의 일부 및 제2 전극층(2400) 만을 제어하는 형태로 형성될 수 있다. 이 때, 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하는 활성 영역(AR)과 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하지 않는 비활성 영역(NAR)은 변색 정도에서 미미한 차이를 보일 수 있다.
다시 도 26을 참조하면, 제1 절연 영역(FIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐쇄된 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐곡선을 이루도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐쇄된 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐곡선을 이루도록 형성될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)과 중첩 영역을 가질 수 있다. 도 26을 참조하면, 제1 절연 영역(FIR)의 아래 변이 제2 절연 영역(SIR)의 아래 변에 일치되는 형태로 제1 절연 영역(FIR) 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 다만, 제1 절연 영역(FIR)의 전체 영역 중 10%가 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는 제1 절연 영역(FIR)의 전체 영역 중 30%가 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는 제1 절연 영역(FIR)의 전체 영역 중 50%가 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는 제1 절연 영역(FIR)의 전체 영역 중 70%가 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는 제1 절연 영역(FIR)의 전체 영역 중 90%가 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있다. 다시 말해, 제1 절연 영역(FIR)이 사각형일 때, 제1 절연 영역(FIR)의 한 변이 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는, 제1 절연 영역(FIR)의 두 변이 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고, 또는 제1 절연 영역(FIR)의 세 변이 제2 절연 영역(SIR)과 중첩될 수 있고 이에 한정되지 않는다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)에 의해 정의되는 영역에서의 색의 고착을 방지하기 위해, 제1 절연 영역(FIR)과 제2 절연 영역(SIR)의 일부를 중첩시킬 수 있다. 상술한 기재는 이러한 형태의 전기변색 모듈(3000)을 구현하기 위한 몇몇 예를 설명한 것일 뿐, 상술한 기재에 의해 본 출원의 발명이 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 제2 절연 영역(SIR)은 기판(2100)의 형상에 대응될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인으로 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)이 형성되는 폐쇄된 형상의 내측에 위치할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 외측에 제2 절연 영역이 형성될 수 있다.
제1 도전체(2810)은 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 외측에 위치할 수 있다. 제1 도전체(2810)는 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 폐쇄된 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 도전체(2810)는 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 외측에 버스바 라인의 형태로 위치할 수 있다. 제2 도전체(2810)는 제1 절연 영역(FIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 내측에 위치할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)은 폐쇄된 형상을 가지되 일 테두리 측으로 돌출된 영역을 가지는 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 대응되는 크기만큼 기판(2100)의 일 테두리 측으로 돌출된 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 이 때, 제1 절연 영역(FIR)의 윗변은 제2 절연 영역(SIR)의 폐쇄된 형상 중 돌출 영역이 아닌 라인과 일치하고, 제1 절연 영역(FIR)의 아래변은 제2 절연 영역(SIR)의 폐쇄된 형상 중 돌출 영역인 라인과 일치할 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)의 세변을 감싸도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)의 다른 한 변은 제2 절영 영역(SIR)의 폐쇄된 형상의 내부에 위치할 수 있다.
3.3 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자
도 28은 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)에 대하여 설명하기 위해, 전기변색소자(2000)의 상면 및 절연 영역, 도전체를 도시한 도면이다. 도 29은 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)에 대하여 설명하기 위해, B-B’을 기준으로 한 단면도를 도시한 것이다.
제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)는, 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)의 제1 절연 영역(FIR)의 형태가 변형된 예일 수 있다.
도 29를 참조하면, 상기 기판(2100) 상에는 상기 제1 전극층(2200)이 위치될 수 있다. 기판(2100) 상에는 제1 전극층(2200) 배치 영역 및 제1 절연 영역(FIR)이 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제1 전극층(2200)이 없는 영역일 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 기판(2100) 상에 제1 전극층(2200)이 없는 영역일 수 있다. 제1 전극층(2200)은 제1 절연 영역(FIR)에 의해 구분되는 제1-1 전극층(2200’) 및 제1 절연 영역(FIR)에 의해 제1 전극층(2200)이 없는 영역을 포함할 수 있다.
제1 전극층(2200)은 기판의 (2100)의 일 영역 상에 위치하고, 기판(2100)의 다른 일 영역 상에는 위치하지 않을 수 있다. 다시 말해, 상기 기판(2100)은 제1 전극층(2200)이 배치되는 영역과 제1 전극층(2200)이 배치되지 않는 영역을 포함할 수 있다.
제1-1 전극층(2200’) 상에는 제1 도전체(2810)가 위치할 수 있다. 제1 도전체(2810)는 제1-1 전극층(2200’)상에 물리적으로 접촉하는 형태로 위치될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에는 제2 도전체(2820)가 위치할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에 의해 제1 전극층(2200)이 없는 기판(2100)의 상면에는 제2 도전체(2820)가 물리적으로 접촉하는 형태로 위치될 수 있다.
제1 전극층(2200) 배치 영역 상에는 전기변색매체(2300)가 위치할 수 있다. 상기 전기변색매체(2300)는 제1 전극층(2200) 배치 영역의 일 영역 상에 위치하고, 제1 전극층(2200) 배치 영역의 다른 일 영역 상에는 위치하지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 전극층(2200) 배치 영역 상에는 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 전기변색매체(2300)가 배치되지 않은 영역을 포함할 수 있다.
제1 전극층(2200) 배치 영역에는 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 전기변색매체(2300)가 배치된 영역 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역 및 제1 절연 영역(FIR) 상에 전기변색매체(2300) 중 적어도 하나의 층이 없는 영역을 포함할 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)과 제2 절연 영역(SIR)은 대응될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성된 영역과 제2 절연 영역(SIR)이 형성된 영역을 동일한 영역을 포함할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)과 제2 절연 영역(SIR)은 중첩될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성된 위치 중 일부 영역에 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)과의 중첩 영역을 가질 수 있다. 일 예로, 중첩 영역은 레이저 패터닝을 통해 형성된 제1 절연 영역(FIR) 상에 특정 물질이 증착되고, 다시 레이저 패터닝을 통해 형성된 제2 절연 영역(SIR)에 의해 증착되었던 물질이 제거된 영역일 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질 및 전기변색층(2330)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질, 전기변색층(2330)을 구성하는 물질 및 전해질층(2320)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 제거되는 물질은, 제2 전극층(2400)을 구성하는 물질, 전기변색층(2330)을 구성하는 물질, 전해질층(2320)을 구성하는 물질 및 이온저장층(2310)을 구성하는 물질을 포함할 수 있다.
도 29을 참조하면, 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거하도록 셋팅된 레이저 패터닝 장치를 통해 형성되어, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되지 않는 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거되어 제1 전극층(2200) 상에 위치되고, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되는 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 유입된 이온저장층(2310)이 제거되어 기판(2100) 상에 위치될 수 있다.
또는, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200)의 상부 물질을제거하도록 셋팅된 레이저 패터닝 장치를 통해 형성되어, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되지 않는 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)까지 제거되고, 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되는 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 유입된 이온저장층(2310)을 일부 남기고 그 상부가 제거된 형태로 형성될 수 있다.
전기변색매체(2300)는 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되는 제1 전기변색매체(2300’) 및 제2 전기변색매체(2300’’)를 포함할 수 있다. 제1 전기변색매체(2300’)상에는 제2-1 전극층(2400’)이 위치할 수 있다. 제2 전기변색매체(2300’’)상에는 제2-2 전극층(2400’’)이 위치할 수 있다. 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)은 제2 절연 영역(SIR)을 공유할 수 있다.
제1-1 전극층(2200’) 상에 위치한 제1 도전체(2810)는 제1 전기변색매체(2300’) 및 제2-1 전극층(2400’)을 관통하여 제2 전극층(2400)의 상부로 돌출될 수 있다. 제1 전극층(2200)이 없는 기판(2100) 상에 위치한 제2 도전체(2820)는 제2 전기변색매체(2300’’) 및 제2-2 전극층(2400’’)을 관통하여 제2 전극층(2400)의 상부로 돌출될 수 있다. 제1 도전체(2810)은 전기변색매체(2300)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제1 도전체(2810)의 측면은 제1 전기변색매체(2300’)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제2 도전체(2820)은 전기변색매체(2300)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다. 제2 도전체(2820)의 측면은 제2 전기변색매체(2300’’)에 둘러싸여 접촉면을 가질 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에는 이온 저장층(2310)이 유입될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)에는 이온 저장층(2310)을 구성하는 물질이 채워질 수 있다. 이온 저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)으로 인해, 구배를 가진 형태로 형성될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 전극층(2200) 상에 있는 이온저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)에 채워진 이온저장층(2310)에 비해 높게 위치할 수 있다. 다시 말해, 제1 전극층(2200) 상에 있는 이온저장층(2310)은 제1 절연 영역(FIR)에 채워진 이온저장층(2310)에 비해 기판(2100)에서 상대적으로 더 멀리 위치할 수 있다. 이온저장층(2310)에 형성된 구배에 따라, 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)에도 제1 절연 영역(FIR)이 위치하는 라인에 맞춰 구배가 형성될 수 있다(도 29 참조).
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)의 일 영역에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치하고, 제1 절연 영역(FIR)의 다른 영역에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 일부가 위치하지 않을 수 있다. 제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되지 않은 영역에는 이온 저장층(2310)이 유입되어 이온 저장층(2310)을 구성하는 물질이 채워질 수 있다. 유입된 이온저장층(2310)의 상부에는 전해질층(2320), 전기변색층(2330) 및 제2 전극층(2400)도 잇달아 배치될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되는 영역에는 전기변색층(2330)을 포함하는 전기변색매체(2300)가 제거되어, 제1 절연 영역(FIR)에는 이온저장층(2310)에 대응되는 물질이 존재하되 이온 저장층(2310)의 상부에 형성되었던 층이 제거된 형태로 전기변색모듈(3000)이 구성될 수 있다(도 29 참조).
또는, 제1 절연 영역(FIR) 중 제2 절연 영역(SIR)에 대응되는 영역에는 이온 저장층(2310)을 포함하는 전기변색매체(2300)가 제거되어, 전기변색매체(2300)에 대응되는 물질이 존재하지 않거나 공정 오차로 인해 미미하게 존재할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 무엇도 위치하지 않을 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 절연 영역(FIR)이 마스크를 이용하여 제1 절연 영역(FIR)에 대응되는 위치를 가리고 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)을 증착하여 형성된 경우, 제1 절연 영역(FIR)에는 전기변색매체(2300)의 구성 물질 중 무엇도 위치하지 않을 수 있다(미도시).
제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층(2200) 및 상기 제2 전극층(2400) 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체(2300)의 광학적 특성이 조절될 수 있다. 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1-1 전극층(2200’) 및 상기 제2-2 전극층(2400’’) 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체(2300)의 광학적 특성이 조절될 수 있다. 제1-1 전극층(2200’) 및 제2-2 전극층(2400’’) 사이의 전압이 인가되더라도, 제1 절연 영역(FIR) 상의 전기변색매체(2300)에서 가로 방향의 이온의 이동도 일부 발생하여 아래의 활성 영역(AR)에는 제1 절연 영역(FIR)의 상부도 포함될 수 있다. 본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색매체(2300)에 전압이 인가되었을 때 가로 방향의 이온의 이동보다 세로 방향의 이온의 이동이 활발하게 발생하여, 활성 영역(AR) 중 제1-1 전극층(2200’)의 상부와, 제1 절연 영역(FIR)의 상부의 변색 속도는 상이할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하는 영역이 활성 영역(AR)으로 정의될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하지 않는 영역이 비활성 영역(NAR)으로 정의될 수 있다. 기판(2100)의 하면에서 바라보았을 때, 활성 영역(AR)에 대응하는 위치에서의 변색 정도는 비활성 영역(NAR)에 대응하는 위치에서의 변색 정도에 비해 유의미한 차이를 보일 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색매체(2300) 중 전기변색층(2330)의 일부만을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색층(2330)의 일부 및 제2 전극층(2400) 만을 제어하는 형태로 형성될 수 있다. 이 때, 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하는 활성 영역(AR)과 제2 절연 영역(SIR)에 의해 구분되고 제2 도전체(2820)가 위치하지 않는 비활성 영역(NAR)은 변색 정도에서 미미한 차이를 보일 수 있다.
다시 도 28을 참조하면, 제1 절연 영역(FIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐쇄된 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐곡선을 이루도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐쇄된 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색소자(2000)의 상면에서 보았을 때, 폐곡선을 이루도록 형성될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)과 중첩 영역을 가질 수 있다. 도 28을 참조하면, 제1 절연 영역(FIR)의 아래 변이 제2 절연 영역(SIR)의 아래 변에 일치되는 형태로 제1 절연 영역(FIR) 및 제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 기판(2100)의 형상에 대응될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 기판(2100)의 형상에 대응되는 라인으로 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은 제2 절연 영역(SIR)이 형성되는 폐쇄된 형상의 내측에 위치할 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 외측에 제2 절연 영역이 형성될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 내부가 채워진 형상일 수 있다. 일 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 제1 절연 영역(FIR)의 테두리에 의해 정의되는 내부 공간의 이온 저장층(2310)이 제거되어 형성된 영역일 수 있다.
제1 도전체(2810)은 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 외측에 위치할 수 있다. 제1 도전체(2810)는 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 폐쇄된 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 또는, 제2 도전체(2810)는 제2 절연 영역(SIR)이 형성하는 외측에 버스바 라인의 형태로 위치할 수 있다. 제2 도전체(2810)는 제1 절연 영역(FIR)이 형성하는 폐쇄된 형상의 내측에 위치할 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)은 폐쇄된 형상을 가지되 일 테두리 측으로 돌출된 영역을 가지는 형상으로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 대응되는 크기만큼 기판(2100)의 일 테두리 측으로 돌출된 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 이 때, 제1 절연 영역(FIR)의 윗변은 제2 절연 영역(SIR)의 폐쇄된 형상 중 돌출 영역이 아닌 라인과 일치하고, 제1 절연 영역(FIR)의 아래변은 제2 절연 영역(SIR)의 폐쇄된 형상 중 돌출 영역인 라인과 일치할 수 있다. 구체적인 예를 들어 설명하면, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)의 세변을 감싸도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)의 다른 한 변은 제2 절영 영역(SIR)의 폐쇄된 형상의 내부에 위치할 수 있다.
3.3 전기접속부를 포함하는 전기변색소자의 제작 공정
도 30은 제1 실시예 및/또는 제2 실시예에 따른 전기변색소자(2000)를 제작하는 일 공정을 설명하기 위한 순서도 있다.
전기변색소자(2000)의 제작은, 기판의 준비(S1100), 제1 전극층 형성(S1200), 제1 절연 영역 형성(S1810), 제1 전도체 및 제2 전도체 형성(S1900), 전기변색매체 형성(S1300), 제1 전극층 형성(S1400) 및 제2 절연 영역 형성(S1820)을 포함할 수 있다.
기판(2100)의 준비(S1100) 후, 기판(2100) 상에 제1 전극층을 형성(S1200)하면, 제1 전극층(2200)의 일부 영역을 제거하여 제1 절연 영역(FIR)을 형성(S1810)할 수 있다. S1810 단계에서, 적어도 하나의 제1 절연 영역(FIR)이 형성될 수 있다.
일 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 폐쇄된 형상의 테두리 라인에 대응되도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은, 제1-1 전극층(2200’) 및 제1-2 전극층(2200’’)으로 구분되도록 상기 제1 전극층(2200)의 일 영역이 폐곡선의 형태로 레이저 식각되어 형성되는 영역일 수 있다. 구체적인 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 도 27에 도시된 형태로 형성될 수 있다.
다른 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 폐쇄된 형상의 라인 및 내부 공간에 대응되도록 형성될 수 있다. 제1 절연 영역(FIR)은, 제1 전극층(2200)이 제1-1 전극층(2200’)과 제1 전극층(2200)이 제거된 제1 절연 영역(FIR)으로 구분되도록, 제1 전극층(2200)의 일 영역이 완전히 제거되는 형태로 레이저 식각되어 형성되는 영역일 수 있다. 구체적인 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 도 29에 도시된 형태로 형성될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)이 형성(S1810)되고, 제1 전도체(2810) 및 제2 전도체(2820)을 형성(S1900)할 수 있다. 상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)는 잉크젯 프린팅 방식으로 Ag페이스트를 도포하여 형성될 수 있다.
일 예로, 제1 전도체(2810)는 제1 전극층(2200) 상에 형성될 수 있다. 제2 전도체(2810)는 제1 전극층(2200) 상에 형성될 수 있다. S1900 단계에서는 S1810 단계에서 형성된 제1 절연 영역(FIR)에 의해 구분되는 제1-1 전극층(2200’) 상에 제1 전도체(2810)을 형성하고, 제1-2 전극층(2200’’) 상에 제2 전도체(2810)을 형성할 수 있다.
다른 예로, 제1 전도체(2810)는 제1 전극층(2200) 상에 형성될 수 있다. 제2 전도체(2810)는 기판(2100) 상에 형성될 수 있다. S1900 단계에서는 S1810 단계에서 형성된 제1 절연 영역(FIR)에 의해 구분되는, 제1-1 전극층(2200’) 상에 제1 전도체(2810)를 형성하고, 제1 절연 영역(FIR)에 의해 제1 전극층(2200)이 제거된 기판(2100) 상에 제2 전도체(2820)을 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제1 전도체 및 제2 전도체 형성(S1900)한 후, 제1 절연 영역 형성(S1810)을 수행하는 것도 가능하다.
전기변색매체가 형성(S1300)될 수 있다. 제1 전극층(2200), 제1 전도체(2810) 및 제2 전도체(2820) 상에 전기변색 매체가 형성(S1300)될 수 있다.
일 예로, 전기변색매체의 형성(S1300)은, 이온저장층(2310)의 형성, 전해질층(2320)의 형성 및 전기변색층(2330)의 형성으로 수행될 수 있다. 다른 예로, 전기변색매체의 형성(S1300)은, 전기변색층(2330)의 형성, 전해질층(2320)의 형성 및 이온 저장층(2310)의 형성으로 수행될 수 있다.
전기변색매체(2300) 상에는 제2 전극층(2400)이 형성(S1400)될 수 있다. 제2 전극층(2400)은 전기변색매체(2300), 제1 전도체(2810) 및 제2 전도체(2820) 상에 형성될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 전기변색매체(2300)가 형성(S1400)될 때, 아래에서 설명할 추가층(5000)이 형성될 수도 있다. 다시 말해, 제1 전극층 상에 이온저장층(2310)이 형성되는 단계, 이온 저장층(2310) 상에 전해질층(2320)이 형성되는 단계, 전해질층(2320) 상에 전기변색층(2330)이 형성되는 단계를 수행하면, 제1 전극층(2200) 상에 이온저장층(2310), 전해질층(2320) 및 전기변색층(2330)이 순차적으로 적층될 때, 상기 제1 도전체(2810)의 상면 및 상기 제2 버스바(2820)의 상면에, 상기 이온저장층(2310)에 포함된 물질로 구성된 제1 층, 상기 전해질층(2320)에 포함된 물질로 구성된 제2 층 및 상기 전기변색층(2330)에 포함된 물질로 구성된 제3 층이 순차적으로 적층될 수 있다.
제2 절연 영역(SIR)이 형성될 수 있다. 제2 전극층(2400)의 일부 영역을 제거하여 제2 절연 영역(SIR)을 형성할 수 있다. 제2 전극층(2400)의 일부 영역과, 전기변색매체(2300)의 일부 영역을 제거하여 제2 절연 영역(SIR)을 형성할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따르면, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)에 대응되도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은 제1 절연 영역(FIR)과 중첩되는 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)이 레이저 패터닝으로 수행되는 경우, 제1 절연 영역(FIR)을 형성할때에 레이저가 지나갔던 제1 경로 중 일부 경로를 지나도록 제2 절연 영역(SIR)의 레이저 패터닝이 수행될 수 있다.
제1 절연 영역(FIR)은 제1 전극층(2200)이 제거되도록 형성되고, 제2 절연 영역(SIR)은 제1 전극층(2200)이 유지되도록 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 절연 영역(FIR)은 제1 전극층(2200)이 제거되도록 형성되고, 제2 절연 영역(SIR)은 제2 전극층(2400), 전기변색층(2330), 전해질층(2320) 및 이온저장층(2310)이 제거되도록 형성될 수 있다.
일 예로, 제2 절연 영역(SIR)은 폐쇄된 형상의 테두리 라인에 대응되도록 형성될 수 있다. 제2 절연 영역(SIR)은, 제2 전극층(2400) 중 일부 영역을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 또는, 제2 절연 영역(SIR)은, 제2 전극층(2400) 및 전기변색매체(2300)의 일부 영역을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 예시적으로, 제2 절연 영역(SIR)은 전기변색층(2330)의 일부 영역 및 제2 전극층(2400)의 일부 영역을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 다른 예시로, 제2 절연 영역(SIR)은 전해질층(2320)의 일부 영역, 전기변색층(2330)의 일부 영역 및 제2 전극층(2400)의 일부 영역을 제거하는 형태로 형성될 수 있다. 또 다른 예시로, 제2 절연 영역(SIR)은 이온저장층(2310)의 일부 영역, 전해질층(2320)의 일부 영역, 전기변색층(2330)의 일부 영역 및 제2 전극층(2400)의 일부 영역을 제거하는 형태로 형성될 수 있다.
4. 전기변색모듈의 전기접속부
4.1 전기변색모듈의 전기접속부
도 31은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색모듈을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에도, 보호층(2500) 및/또는 보호 필름(2600)이 형성될 수 있다. 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에도 보호층(2500) 및/또는 보호 필름(2600)이 형성될 수 있고, 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에도 보호층(2500) 및/또는 보호 필름(2600)이 형성될 수 있다.
다만, 이하에서는 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자에 보호층(2500)이 형성되는 경우를 들어, 구체적인 구조와 전기적 연결 구조의 형성 방법에 대해서 자세하게 설명하기로 한다. 이는, “보호층(2500)”을 설명함에 있어, 제1 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자 및 제2 실시예에 따른 전기접속부를 포함하는 전기변색소자는 거의 동일하기 때문에, 중복된 설명을 생략한 것이다.
도 31을 참조하면, 전기변색소자(2000) 상에 보호층(2500)이 형성되면, 제2 절연 영역(SIR)에도 보호층(2500)이 형성될 수 있다. 전기변색소자(2000) 상에 보호층(2500)이 형성되면, 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)에도 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
도 32는 제2 절연 영역(SIR)에 형성된 보호층(2500)을 설명하기 위해, 제2 절연 영역(SIR) 및 제2 절연 영역(SIR)의 주변부를 확대한 확대도이다.
제2 절연 영역(SIR)에 의해 전기변색소자(2000)는 적어도 제1 두께를 가지는 위치에서의 제1 상면(FUS, First Upper Surface) 및 제2 두께를 가지는 위치에서의 제2 상면(SUS, Second Upper Surface)을 포함할 수 있다. 제1 두께는, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 전기변색 매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 두께의 합에 대응될 수 있다. 제2 두께는, 기판(2100) 및 제1 전극층(2200)의 두께의 합에 대응될 수 있다. 또는, 제2 두께는, 기판(2100) 및 제1 전극층(2200)의 두께의 합 보다 크나, 기판(2100), 제1 전극층(2200), 전기변색 매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 두께의 합 보다 작을 수 있다. 제1 두께는 상기 제2 두께에 비해 클 수 있다.
제1 상면(FUS) 및 제2 상면(SUS)는 연결면에 의해 연결될 수 있다. 연결면은 제1 상면(FUS)과 제2 상면(SUS)의 두께조정구간일 수 있다.
전기변색소자(2000)의 상면 및 제2 절연 영역(SIR)에는 보호층(2500)이 형성될 수 있다. 제1 상면(FUS), 제2 상면(SUS) 및 연결면에는 보호층(2500)이 형성될 수 있다.
보호층(2500)은 실질적으로 동일한 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 제1 상면(FUS)에서의 보호층(2500)의 두께와 제2 상면(SUS)에서의 보호층(2500)의 두께가 동일할 수 있다. 제1 상면(FUS)에서의 보호층(2500)의 두께와 연결면에서의 보호층(2500)의 두께가 동일할 수 있다. 제2 상면(SUS)에서의 보호층(2500)의 두께와 연결면에서의 보호층(2500)의 두께가 동일할 수 있다.
다만, 보호층(2500)은 교차지점(CSP)에서 상이한 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 상면(FUS)과 상기 연결면의 교차지점(CSP)에서의 보호층(2500)의 두께는 상기 제1 상면(FUS)에 형성되는 보호층(2500)의 두께보다 작을 수 있다. 상기 제2 상면(SUS)과 상기 연결면의 교차지점(CSP)에서의 보호층(2500)의 두께는 상기 제2 상면(SUS)에 형성되는 보호층(2500)의 두께보다 클 수 있다.
상기 제2 상면(SUS)과 상기 연결면의 교차지점(CSP)에서의 보호층(2500)의 두께가 상대적으로 두꺼운 두께를 가지도록 보호층(2500)을 형성하여, 두께조정구간의 양 단부에서의 변색 이온의 유출을 보다 확실히 방지할 수 있다.
도 33은 전기변색소자(2000)의 두께가 다른 위치에서의 제1 상면, 제2 상면및 연결면에서의 보호층(2500)의 두께를 설명하기 위한, 전기변색소자(2000) 및 보호층(2500)을 포함하는 전기변색모듈(3000)의 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
기판(2100) 상에, 제1 전극층(2200), 전기변색층(2330), 전해질층(2320), 이온저장층(2310) 및 제2 전극층(2400)을 형성하고, 제2 전극층(2400)의 일부 영역을 제거하여 제2 절연 영역(SIR)을 형성하였다.
제2 절연 영역(SIR)의 형성 이후, 보호층(2500)을 형성하고, 해당 전기변색모듈(3000)에 대한 FIB 이미지를 촬영하여 교차지점에서의 보호층(2500)의 두께와 제2 상면에서의 보호층(2500)의 두께가 상이함을 확인하였다.
구체적으로 설명하면, 유리 기판(2100) 상에 ITO층(2200), WOx층(2330), TaOy층(2320), IrTaOz층(2310) 및 Al층(2400)을 스퍼터링 공정을 통해 증착하였다. 이후, Al층(2400)의 일부 영역을 레이저 식각하여, 전기변색소자(2000)의 두께가 상대적으로 더 두꺼운 위치에서의 제1 상면 및 상대적으로 더 얇은 위치에서의 제2 상면을 형성하였다. 이후, 전기변색소자(2000) 상에 보호층(2500)을 ALD 공정을 통해 멀티 레이어로 형성하였다. 이후, 제작된 전기변색모듈(3000)에 대한 FIB 이미지를 촬영하였다.
FIB 이미지 상의 타겟 영역(TR)에서, Al층이 형성되지 않은 IrTaOz층의 상면(즉, 제2 상면) 상에 형성된 보호층의 두께는, IrTaOz층과 Al층이 만나는 교차지점(즉, 제1 상면과 연결면의 교차지점)에 형성된 보호층에 두께에 비해 얇은 것을 확인하였다.
이에, 본 명세서에서 증명된 바와 같이, 제2 상면 상의 보호층(2500)의 두께보다 제2 상면과 연결면의 교차 지점의 보호층(2500)의 두께가 두꺼울 수 있고, 이를 통해, 제2 절연 영역(SIR)으로 형성된 교차 지점에서의 변색 이온의 유출이 감소하는 효과가 도출될 수 있다.
도 34는 전도체 상에 형성되는 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 구성 물질에 대응되는 레이어를 설명하기 위해, 도 31의 전도체 상부 영역(CUR, Conductor Upper Region)을 확대한 확대도이다.
제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)를 먼저 형성하고, 전기변색매체(2300)를 형성하는 전기접속부를 포함하는 전기변색소자(2000)의 경우, 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820) 상에는 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 구성 물질에 대응되는 레이어가 형성될 수 있다.
상술한 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 구성 물질에 대응되는 레이어는, 제1 도전체(2810) 상에도 형성될 수 있고, 제2 도전체(2820) 상에도 형성될 수 있다. 다만, 이하에서는 제2 도전체(2820)의 상면을 확대한 도 34를 통해서, 제2 도전체(2820)의 상면에 형성된 추가 레이어에 대해서 설명한다. 이는, “추가층(5000)”을 설명함에 있어, 제1 도전체(2810)의 상면에 형성되는 형태와 제2 도전체(2820)의 상면에 형성되는 형태가 거의 동일하기 때문에, 중복된 설명을 생략한 것이다.
도 34를 참조하면, 제2 도전체(2820) 상에는 추가층(5000)이 형성될 수 있다. 추가층(5000)은 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820) 상에는 제1 전극층(2200), 전기변색매체(2300) 및 제2 전극층(2400)의 구성 물질 중 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 추가층(5000)은 제1 전극층(2200)의 구성 물질로 이루어진 하나의 층을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 전극층(2200)이 ITO층이면, 추가층(5000)은 ITO층을 포함할 수 있다. 다른 예로, 추가층(5000)은 전기변색매체(2300)의 구성 물질로 이루어진 하나의 층을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 전기변색매체(2300)가, IrTaOx층(2310), TaOy층(2320) 및 WOz층(2330)을 포함하는 경우, 추가층(5000)은 IrTaOx층을 포함할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 추가층(5000)은 제1 전극층(2200)의 구성 물질로 이루어진 층, 전기변색매체(2300)의 구성 물질로 이루어진 층 및 제2 전극층(2400)의 구성 물질로 이루어진 층을 포함할 수 있다. 구체적인 예를 들어, 제1 전극층(2200)이 ITO이고, 전기변색매체(2300)가 IrTaOx층, TaOy층 및 WOz층이고, 제2 전극층(2400)이 Al층인 경우, 추가층(5000)은 ITO층, IrTaOx층, TaOy층, WOz층 및 Al층을 포함할 수 있다.
추가층(5000)은 제2 도전체(2820)의 상면의 크기에 대응될 수 있다. 일 예로,추가층(5000)은 제2 도전체(2820)의 상면에만 형성될 수 있다. 다른 예로, 추가층(5000)은 제2 도전체(2820)의 상면 및 제2 도전체(2820)의 측면에도 형성될 수 있다. 추가층(5000)은 제2 전극층(2400) 측으로 돌출된 제2 도전체(2820) 중 일부 영역에 위치될 수 있다.
추가층(5000)이 형성된 전기변색소자(2000)상에도 보호층이 형성될 수 있다. 보호층(5000)은 추가층(5000)의 상면, 추가층(5000)의 측면, 제2 전극층(2400) 측으로 돌출된 제2 도전체(2820)의 측면, 제2 전극층(2400)의 상면에 형성될 수 있다.
도 35는 도전체의 상면에 형성되는 추가층(5000)을 설명하기 위한, 전기변색소자(2000) 및 추가층(5000)을 포함하는 전기변색모듈(3000)의 FIB(Focused Ion Beam) 이미지이다.
기판(2100) 상에, 도전체를 먼저 형성하고 전기변색매체(2300)를 형성하고, 도전체의 상면에 대한 FIB이미지를 촬영하여, 도전체의 상면에 전기변색매체(2300)의 물질과 대응되는 추가층(5000)이 형성됨을 확인하였다.
구체적으로 설명하면, 기판(2100) 상에 Ag paste를 잉크젯 공법으로 형성하여 도전체를 이루고, 도전체를 포함한 기판(2100) 상에 WOx층(2330), TaOy층(2320), IrTaOz층(2310)을 스퍼터링 공정을 통해 증착하였다. 이후, 기판(2000)의 도전체 측에 대한 FIB 이미지를 촬영하였다.
FIB 이미지 상의 타겟 영역(TR)에서, Ag paste(즉, 도전체) 상에 EC물질과 대응되는 추가층(5000)이 형성되는 것을 확인하였다. 본 추가층(5000)은 전기변색매체(2300)와 함께 증착된 부분으로, 동일한 물질을 가지는 동일한 레이어들이 포함되어 있다.
이에, 본 명세서에서 증명된 바와 같이, 도 30에서 설명한 공정에 따라 생성된 전기변색소자(2000)는 도전체 상에 추가층(5000)이 형성될 수 있다.
4.2 전도성 필름을 이용한 전기적 연결 구조
이미 설명한 바 있듯이, 상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)은 상기 제어모듈(1000)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이 때, 도전체와 상기 제어모듈(1000)사이에는 도전체 자체에 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수도 있지만, 상기 도전체와 상기 제어모듈(1000) 사이에는 회로기판(2900)을 두고, 회로기판(2900)을 전도성 매개 물질(예, 전도성 필름)을 통해 도전체와 연결하여, 도전체와 연결된 회로기판(2900)에 상기 제어모듈(1000)과 연결된 전선을 납땜하는 형태로 전기적 연결 통로가 형성될 수 있다.
이러한 방식을 채택하면, 도전체에 직접 납땜이 이루어지는 것을 방지할 수 있어, 납땜 등에 의해 도전체의 근처 소자가 망가지는 것을 방지할 수 있다.
도 36은 실시예에 따른 회로기판(2900)이 부착된 전기변색모듈의 사시도이다. 도 37은 실시예에 따른 회로기판(2900)이 부착된 전기변색소자의 분해도이다.
상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)가 형성된 전기변색모듈(3000) 상에는 전도성 필름(2700) 및 회로기판(2900)이 부착될 수 있다.
상기 전도성 필름(2700)은 상기 제1 도전체(2810)의 일 영역 및 상기 제2 도전체(2820)의 일 영역과 물리적으로 접촉할 수 있다. 상기 전도성 필름(2700)은 상기 제1 도전체(2810)의 제2 전극층(2400) 상으로의 돌출부 및 상기 제2 도전체(2820)의 제2 전극층(2400) 상으로의 돌출부와 물리적으로 접촉할 수 있다.
상기 전도성 필름(2700)은 상기 제1 도전체(2810)의 일 영역 및 상기 제2 도전체(2820)의 일 영역에 외력에 의해 접촉할 수 있다. 상기 전도성 필름(2700)은 열 또는 압력이 인가되어, 추가층(5000)을 뚫으며 상기 제1 도전체(2810)의 일 영역 및 상기 제2 도전체(2820)의 일 영역에 접촉할 수 있다. 상기 전도성 필름(2700)은 열 또는 압력이 인가되어, 추가층(5000)을 뚫으며 상기 제1 도전체(2810)의 제2 전극층(2400) 상으로의 돌출부 및 상기 제2 도전체(2820)의 제2 전극층(2400) 상으로의 돌출부와 물리적으로 접촉할 수 있다.
상기 회로기판(2900)은 상기 전도성 필름(2700)과 접촉할 수 있다. 상기 회로기판(2900)은 상기 전도성 필름(2700)을 통하여 상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 38은 회로기판(2900)이 부착된 전기변색모듈(3000)에 대하여, B-B`을 기준으로 한 단면도이다.
상기 전도성필름(2700)은 도전성을 가지는 영역을 포함할 수 있다. 상기 전도성필름(2700)은 일방향으로는 전도성을 가지되, 일방향이 아닌 다른 방향으로는 절연성을 가지는 전도체일 수 있다. 즉, 전도성필름(2700)은 일종의 이방성전도체(ACF, Anistropic Conducting Film)일 수 있다.
상기 전도성필름(2700)은 베이스(2710) 및 다수의 도전성볼(2730)을 포함할 수 있다. 상기 도전성볼(2730)은 전도성을 가질 수 있다. 상기 베이스(2710)는 전도성필름(2700)의 외적 형상을 정의하며, 상기 베이스(2710)에는 상기 도전성볼(2730)이 함입될 수 있다.
상기 도전성볼(2730)은 절연성을 가지는 절연표면(2733)과 도전성을 가지는 도전내부(2731)를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 도전내부(2731)는 금, 은, 니켈 및 구리 등의 전도성 물질을 포함할 수 있고, 상기 절연표면(2733)은 절연성 유기고분자 등의 절연성 물질을 포함할 수 있다.
상기 전도성필름(2700)는 일방향으로는 전기적으로 절연되는 성질이 존재하며, 일방향이 아닌 타방향으로는 전기적으로 전도되는 성질이 존재할 수 있다. 상기 전도성필름(2700)은 제1 방향으로는 도전성을 가지고, 제2 방향으로는 절연성을 가질 수 있다. 이 때, 상기 제1 방향은 상기 회로기판(2900)과 상기 제1 도전체(2810)를 전기적으로 연결하는 방향일 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 회로기판(2900)의 제1 단자(2811)와 상기 제1 도전체(2810)를 전기적으로 연결하는 방향일 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 회로기판(2900)과 상기 제2 도전체(2820)를 전기적으로 연결하는 방향일 수 있다. 상기 제1 방향은 상기 회로기판(2900)의 제2 단자(2813)와 상기 제2 도전체(2820)를 전기적으로 연결하는 방향일 수 있다. 상기 제2 방향은 상기 제1 도전체(2810) 상에 있는 도전성볼(2730)과 상기 제2 도전체(2820) 상에 있는 도전성볼(2730)을 연결하는 방향일 수 있다.
상기 도전성볼(2730)은 상기 베이스(2710)에 랜덤하게 배치될 수 있다. 또는 상기 도전성볼(2730)은 상기 베이스(2710)에 균질하게 위치할 수 있다.
상기 회로기판(2900)은 적어도 제1 단자(2911) 및 제2 단자(2913)를 포함하는 기판일 수 있다. 상기 제1 단자(2911) 및 상기 제2 단자(2913)는, 상기 제어모듈(1000)과 전기변색소자(2000)를 전기적으로 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 단자(2911)는, 상기 제어모듈(1000)과 전기변색소자(2000)의 제1 전극층(2200)을 전기적으로 연결하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2 단자(2913)는, 상기 제어모듈(1000)과 전기변색소자(2000)의 제2 전극층(2400)을 전기적으로 연결하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 회로기판(2900)은 유연성을 가지는 물질로 이루어진 연성인쇄회로기판(Flexible Printed Circuits Board, FPCB)일 수 있다.
도시되어 있지는 않지만, 상기 회로기판(2900)의 일 영역에는 상기 제1 단자(2911)와 전기적으로 연결된 제3 단자가 형성되어 있을 수 있다. 상기 제1 단자(2911)가 이미 제1 도전체(2810)와 연결되어 있어 제어모듈(1000)과 연결된 도선을 납땜하기에 용이하지 않은바, 상기 제3 단자는 상기 제1 단자(2911)를 대신하여 납땜에 이용될 수 있다. 상기 회로기판(2900)의 일 영역에는 상기 제2 단자(2913)와 전기적으로 연결된 제4 단자가 형성되어 있을 수 있다. 상기 제1 단자(2913)가 이미 제2 도전체(2920)와 연결되어 있어 제어모듈(1000)과 연결된 도선을 납땜하기에 용이하지 않은바, 상기 제4 단자는 상기 제2 단자(2913)를 대신하여 납땜에 이용될 수 있다.
상기 제1 도전체(2810)는 상기 전도성필름(2700)의 일 영역을 통해 상기 회로기판(2900)의 제1 단자(2911)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1 도전체(2810)는 상기 전도성필름(2700)의 도전성볼(2730)이 서로간 전기적 통로를 형성한 일 영역을 통해 상기 회로기판(2900)의 제1 단자(2911)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전체(2820)는 상기 전도성필름(2700)의 일 영역을 통해 상기 회로기판(2900)의 제2 단자(2913)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 도전체(2820)는 상기 전도성필름(2700)의 도전성볼(2730)이 서로간 전기적 통로를 형성한 일 영역을 통해 상기 회로기판(2900)의 제2 단자(2913)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 도전체(2820)가 전기적으로 연결되는 도전성볼(2730)과 상기 제1 도전체(2810)가 전기적으로 연결되는 도전성볼(2730)은 서로 상이한 군일 수 있다.
제어 모듈(1000)은 상기 제1 단자(2911)와 상기 제2 단자(2913)을 통해 구동전원을 인가할 수 있다. 제어 모듈(1000)은 상기 제1 단자(2911)와 상기 제2 단자(2913) 사이에 인가되는 전압을 제어할 수 있다. 제어 모듈(1000)은 상기 회로기판(2900)의 제3 단자 및 제4 단자 사이에 인가되는 전압을 제어할 수 있다. 제어 모듈(1000)은 상기 제1 단자(2911)와 상기 제2 단자(2913)을 통해, 전기변색소자(2000)의 광학적 특성을 제어할 수 있다.
상기 제1 도전체(2810) 및 상기 제2 도전체(2820) 상에 보호층(2500) 및 추가층(5000)이 형성되어 있는 경우에도, 상기 전도성필름(2700)이 부착되는 당시에 가해지는 압력(및/또는 열)로 인해 1)상기 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)와 2)상기 전도성필름(2700)사이의 전기적 통로는 충분히 형성될 수 있다.
도 39 은 실시예에 따른 전기적 연결구조를 형성하는 공정에 대한 순서도이다.
전기변색소자의 제작(S1000) 후, 전기변색소자에 보호층이 형성(S2000)되고 나면, 전기적 연결 구조를 형성(S3000)할 수 있다.
전기변색모듈(3000)에 전도성 필름(2700)을 배치(3100)할 수 있다. 일 예로, 상기 전도성필름(2700)을 제1 도전체(2810) 및 제2 도전체(2820)의 상부에 열압착하는 형태로 상기 전도성 필름(2700)을 전기변색모듈(3000)에 부착할 수 있다. 다른 예로, 제1 전도성필름(2700)을 제1 도전체(2810)의 상부에 열압착하고, 제2 전도성필름(2700)을 제2 도전체(2820)의 상부에 열압착하는 형태로, 상기 전도성 필름(2700)을 전기변색모듈(3000)에 부착할 수 있다.
상기 전도성필름(2700)에 가해지는 압력(및/또는 열)로 인해, 도전성볼(2730)의 도전내부(2731)간의 접촉이 유도될 수 있다. 상기 전도성필름(2700)에 가해지는 압력(및/또는 열)로 인해, 도전성볼(2730)을 통한 방향성이 있는 전기적 통로가 형성될 수 있다.
상기 제1 버스바의 상면에 전도성필름(2700)을 위치시키고 후처리를 통해, 전도성 필름(2700)과 제1 도전체(2810) 사이의 전기적 연결을 형성할 수 있다. 상기 전도성필름(2700)에 가해지는 압력(및/또는 열)로 인해, 제1 도전체(2810)의 상면에 위치한 물질(즉, 추가층(5000) 및 보호층(2500)을 관통하여, 전도성 필름(2700)과 제1 도전체(2810) 사이의 전기적 연결이 형성될 수 있다. 상기 제2 버스바의 상면에 전도성필름(2700)을 위치시키고 후처리를 통해, 전도성 필름(2700)과 제2 도전체(2820) 사이의 전기적 연결을 형성할 수 있다. 상기 전도성필름(2700)에 가해지는 압력(및/또는 열)로 인해, 제2 도전체(2820)의 상면에 위치한 물질(즉, 추가층(5000) 및 보호층(2500)을 관통하여, 전도성 필름(2700)과 제2 도전체(2820) 사이의 전기적 연결이 형성될 수 있다.
상기 전도성필름(2700)의 부착 후, 회로기판(2900)이 배치(S3300) 될 수 있다. 일 예로, 회로기판(2900)을 전도성필름(2700) 상에 열압착하여, 전도성필름(2700)을 통해 전기변색모듈(3000)에 부착할 수 있다.
상기 회로기판(2900)은 상기 전도성필름(2700)과 물리적으로 접촉할 수 있다. 상기 회로기판(2900)의 제1 단자(2911)은 상기 전도성필름(2700)을 통해 상기 제1 도전체(2810)에 전기적으로 접촉할 수 있다. 상기 회로기판(2900)의 제2 단자(2913)은 상기 전도성필름(2700)을 통해 상기 제2 도전체(2820)에 전기적으로 접촉할 수 있다.
상기에서는 본 출원에 따른 실시예를 기준으로 본 출원의 구성과 특징을 설명하였으나 본 출원은 이에 한정되지 않으며, 본 출원의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 출원이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 전기변색장치
1000: 제어모듈
2000: 전기변색소자
3000: 전기변색모듈

Claims (27)

  1. 상부 전극과 하부 전극 사이의 전압차에 기초하여 광학적 특성이 조절되는 전기변색소자의 제작 방법(manufacturing method)에 있어서,
    기판 상에 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층의 일부 영역을 제거하여 제1 절연 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1 절연 영역에 의해 구분되는 상기 제1 전극층의 제1 영역 및 제2 영역에 대하여, 상기 제1 영역에 제1 버스바를 도포하고, 상기 제2 영역에 제2 버스바를 도포하는 단계;
    상기 제1 전극층, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바가 도포된 상태에서, 상기 제1 전극층의 상기 제거된 일부 영역에 대응하는 상기 기판의 일부 영역과 상기 제1 전극층의 나머지 영역 중 적어도 일부 상에 전기변색매체를 형성하는 단계; 및
    상기 전기변색매체 상에 제2 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고, 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바 각각의 적어도 일부 영역은 상기 전기변색매체와 상기 제2 전극층과 접촉면을 가지는,
    전기변색소자의 제작방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전기변색매체를 형성하는 단계는,
    전기변색층을 형성하는 단계,
    상기 전기변색층 상에 전해질층을 형성하는 단계, 및
    상기 전해질층 상에 이온저장층을 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전기변색매체를 형성하는 단계는,
    이온저장층을 형성하는 단계,
    상기 이온저장층 상에 전해질층을 형성하는 단계, 및
    상기 전해질층 상에 전기변색층을 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 버스바의 상면 및 상기 제2 버스바의 상면에는 상기 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층에 포함된 물질 중 적어도 하나의 물질이 위치하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 이온저장층을 형성하는 단계, 상기 이온저장층 상에 상기 전해질층을 형성하는 단계, 및 상기 전해질층 상에 상기 전기변색층을 형성하는 단계를 통해 상기 이온저장층, 상기 전해질층 및 상기 전기변색층이 순차적으로 적층될 때,
    상기 제1 버스바의 상면 및 상기 제2 버스바의 상면에, 상기 이온저장층에 포함된 물질로 구성된 제1 층, 상기 전해질층에 포함된 물질로 구성된 제2 층 및 상기 전기변색층에 포함된 물질로 구성된 제3 층이 순차적으로 적층되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  6. 제4 항에 있어서,
    전기적 연결 구조를 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는,
    상기 제1 버스바의 상면에 위치한 물질을 관통하여 상기 제1 버스바와의 전기적 연결이 형성되도록, 상기 제1 버스바의 상면에 전도성매개물질을 위치시키고 후처리를 통해 부착하는 단계를 더 포함하는-상기 후처리는 열의 제공 및 압력의 제공 중 적어도 하나에 의해 유발됨-,
    전기변색소자의 제작방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는,
    상기 제2 버스바의 상면에 위치한 물질을 관통하여 상기 제2 버스바와의 전기적 연결이 형성되도록, 상기 제2 버스바의 상면에 전도성매개물질을 위치시키고 후처리를 통해 부착하는 단계를 더 포함하는-상기 후처리는 열의 제공 및 압력의 제공 중 적어도 하나에 의해 유발됨-,
    전기변색소자의 제작방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 전기적 연결 구조를 형성하는 단계는,
    상기 전도성매개물질 상에 회로기판을 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 전도성매개물질은 ACF(Anisotropic Conductive Film)인,
    전기변색소자의 제작방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전극층을 형성하는 단계에 이어서,
    상기 제2 전극층의 일부 영역을 제거하여 제2 절연 영역을 형성하는 단계;를 더 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계는,
    상기 제2 전극층의 일부 영역 및 상기 전기변색매체의 일부 영역을 제거하는 형태로 수행되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계는,
    상기 제1 절연 영역을 형성한 위치에 상기 제2 절연 영역을 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 절연 영역의 일부는 상기 제2 절연 영역의 일부와 대응되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 절연 영역은, 상기 제1 전극층의 제1 영역과 상기 제2 영역으로 구분되도록 상기 제1 전극층의 일 영역이 폐곡선의 형태로 레이저 식각되어 형성되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 절연 영역은, 상기 제1 전극층의 제1 영역과 상기 제1 전극층이 제거된 제2 영역으로 구분되도록 상기 제1 전극층의 일 영역이 완전히 제거되는 형태로 레이저 식각되어 형성되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  15. 제10 항에 있어서,
    보호층을 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 보호층은 상기 제2 전극층에 비해 낮은 수분 투과율을 가지고,
    상기 보호층은 상기 제2 전극층 상에 형성되는,
    전기변색소자의 제작방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층이 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 TiO2이고,
    상기 제2 보호층은 Al2O3를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    ALD(Atomic Layer Deposition) 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층을 반복적으로 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 보호층을 형성하는 단계는,
    스퍼터링 공정을 통해 제1 보호층 및 제2 보호층이 순차적으로 형성하는 단계를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 보호층은 SiN이고,
    상기 제2 보호층은 Al를 포함하는,
    전기변색소자의 제작방법.
  21. 전기변색소자에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층;
    상기 제1 전극층 상에 위치하는 제2 전극층; 및
    상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이에 위치하는 전기변색매체;
    상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제1 도전체; 및
    상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제2 도전체;를 포함하고,
    상기 제1 전극층은, 절연 영역에 의해 구분되는 제1 영역 및 제2 영역을 가지고,
    상기 제1 영역에는 상기 제1 도전체가 위치하고, 상기 제2 영역에는 상기 제2 도전체가 위치하고,
    상기 제1 도전체의 측면은 상기 전기변색매체와 상기 제2 전극층에 둘러싸여 접촉면을 가지고, 상기 제2 도전체의 측면은 상기 전기변색매체와 상기 제2 전극층에 둘러싸여 접촉면을 가지되,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체의 광학적 특성이 조절되는,
    전기변색소자.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 도전체의 상면 및 상기 제2 도전체의 상면에는 이온저장층, 전해질층 및 전기변색층에 포함된 물질 중 적어도 하나의 물질이 위치하는,
    전기변색소자.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 제1 도전체의 상면 및 상기 제2 도전체의 상면에는,
    상기 이온저장층에 포함된 물질로 구성된 제1 층,
    상기 전해질층에 포함된 물질로 구성된 제2 층,
    상기 전기변색층에 포함된 물질로 구성된 제3 층, 및
    상기 제2 전극층에 포함된 물질로 구성된 제4 층이 형성되는,
    전기변색소자.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제1 도전체의 상면에는 제1 전도성 필름이 위치되고,
    상기 제2 도전체의 상면에는 제2 전도성 필름이 위치되고,
    상기 제1 전도성 필름 상에는 제1 회로 기판이 위치되고,
    상기 제2 전도성 필름 상에는 제2 회로 기판이 위치되는,
    전기변색소자.
  25. 제21 항에 있어서,
    상기 절연 영역은, 상기 기판을 기준으로 상기 제1 전극층이 위치하는 높이와 대응되는 위치에 형성되는,
    전기변색소자.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제2 전극층은 엣지절연영역에 의해 구분되는 제3 영역 및 제4 영역을 가지고,
    상기 엣지절연영역은, 상기 제2 전극층 및 상기 전기변색매체를 관통하여 형성되는,
    전기변색소자.
  27. 전기변색소자에 있어서,
    기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 전극층;
    상기 제1 전극층 상에 위치하는 제2 전극층; 및
    상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이에 위치하는 전기변색매체;
    상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제1 도전체; 및
    상기 제1 전극층 또는 상기 제2 전극층 중 적어도 하나 보다 높은 전도성을 가지는 제2 도전체;를 포함하고,
    상기 제1 전극층은 일부 영역이 제거된 형상을 가져, 상기 기판에 비해 작은 면적을 가지고,
    상기 제1 전극층의 일 영역에는 상기 제1 도전체가 위치하고, 상기 제1 전극층이 없는 상기 기판의 일 영역에는 상기 제2 도전체가 위치하고,
    상기 제1 도전체의 측면은 상기 전기변색매체와 상기 제2 전극층에 둘러싸여 접촉면을 가지고, 상기 제2 도전체의 측면은 상기 전기변색매체와 상기 제2 전극층에 둘러싸여 접촉면을 가지되,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체는 상기 제2 전극층의 상부로 돌출되고,
    상기 제1 도전체 및 상기 제2 도전체에 인가되는 전기적 특성에 따라, 상기 제1 전극층 및 상기 제2 전극층 사이의 전기적 특성이 제어되어, 상기 전기변색매체의 광학적 특성이 조절되는,
    전기변색소자.

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