KR102671407B1 - 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치 - Google Patents
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Abstract
실시예는 제 1 폴리머 기판; 상기 제 1 폴리머 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층; 상기 제 1 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층; 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 폴리머 기판을 포함하고, 하기의 측정 방법으로 측정되는 상기 제 1 폴리머 기판 및 상기 제 2 폴리머 기판 사이의 접합력이 0.05N/㎝ 초과이다.
Description
실시예는 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치에 관한 것이다.
전기 변색 필름은 인가된 전위에 의해 각각의 산화 전극 및 환원 전극에서 산화 환원 반응에 의해 착색과 탈색 현상이 나타나 색깔이 변하는 필름으로 사용자가 인위적으로 가시광선 및 적외선 등의 조절 가능한 필름으로, 다양한 종류의 무기산화물들이 전극 재료로 사용되고 있다.
상기에서 상술한 바와 같은 전기 변색 필름은 다양하게 개발되어 특허출원되고 있으며, 특허출원된 내용들을 살펴보면, 국내 공개특허공보 특2001-0087586호에는 글라스 필름에 전도성을 지닌 Indium-tin oxide 박막을 증착시킨 ITO 필름(1A,1B) 두 장 중 한 장에는 환원형 발색 산화물인 MoO3를 증착시키고, 다른 한 장에는 역시 환원형 발색물질인 WO3를 증착시킨 후 그 위에 알카리 금속인 리튬계의 고체 전해질을 증착시키고 두 장 사이에 전도성 고분자인 폴리아닐린을 넣고 고주파 압축 로울러를 통과시켜 전압을 가했을 시 투명에서 청색으로 변하게 되는 필름과 국내 등록실용신안공보 제0184841호에는 005 mm두께의 글라스 필름에 indium-tinoxide를 증착시킨 후, 고분자 고체 전해질인 α-PEO copolymer를 사이에 두고 환원형 발색물질인 WO3과 산화형 발색물질인 IrO2를 증착시킨 전이금속산화물 필름 양면에 고주파 로울러로 결합시킨 것을 특징으로 하는 전기에너지에 의한 변색필름이 알려져 있다.
실시예는 두께 균일도가 높고, 향상된 기계적 강도를 가지고, 향상된 박리 강도를 가지며, 향상된 내구성을 가지고, 우수한 외관을 가지고, 전해질의 누유가 적은 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 폴리머 기판; 상기 제 1 폴리머 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층; 상기 제 1 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층; 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 폴리머 기판을 포함하고, 하기의 측정 방법1로 측정되는 상기 제 1 폴리머 기판 및 상기 제 2 폴리머 기판 사이의 접합력이 0.05N/㎝ 초과이다.
[측정 방법 1]
(1) 상기 전기 변색 소자는 길이 200㎜ 내지 폭 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 폴리머 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 반대 방향으로 당겨진다.
(3) 상기 접합력은 상기 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 당겨질 때의 평균 힘을 상기 샘플의 폭으로 나눈 값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 전해질층의 두께는 50㎛ 내지 200㎛일 수 있다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에 있어서, 하기의 수식 1로 측정되는 두께 가중 접합력이 0.035㎛·N/㎝ 초과일 수 있다.
[수식 1]
두께 가중 접합력 = 접합력 × 전해질층의 두께
일 실시예에 있어서, 상기 접합력은 0.6N/㎝를 초과할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 접합력은 0.7N/㎝를 초과할 수 있다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에 있어서, 하기의 측정 방법2로 측정되는 헤이즈 증가가 3% 미만일 수 있다.
[측정 방법2]
(1) 15㎝의 직경을 가지는 제 1 코어에 상기 전기 변색 소자가 2바퀴 감긴다.
(2) 상기 제 1 코어에 감긴 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 30%의 습도에서 500시간 동안 방치된다.
(3) 상기 방치된 전기 변색 소자는 상기 제 1 코어로부터 풀리면서, 15㎝의 직경을 가지는 제 2 코어에 반대로 2바퀴 감긴다.
(4) 상기 제 2 코어에 감긴 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 30%의 습도에서 500시간 동안 방치된다.
(5) 상기 헤이즈 증가는 상기 전기 변색 소자의 초기 제 1 헤이즈 및 상기 전기 변색 소자가 1000시간 방치된 후 제 2 헤이즈의 차이이다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에 있어서, 하기의 측정 방법3으로 측정되는 투과율 감소가 5% 미만인 전기 변색 소자.
[측정 방법3]
상기 투과율 감소는 상기 전기 변색 소자의 초기 제 1 투과율 및 상기 전기 변색 소자가 1000시간 방치된 후 제 2 투과율의 차이이다.
일 실시예에 있어서, 상기 용매의 분자량은 200 내지 400일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 용매의 끓는점은 200℃ 초과일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 1관능 아크릴레이트 및 다관능 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 윈도우 장치는 프레임; 상기 프레임에 장착되는 윈도우; 및 상기 윈도우에 배치되는 전기 변색 소자를 포함하고, 상기 전기 변색 소자는 제 1 폴리머 기판; 상기 제 1 폴리머 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층; 상기 제 1 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층; 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 폴리머 기판을 포함하고, 하기의 측정 방법 1로 측정되는 상기 제 1 폴리머 기판 및 상기 제 2 폴리머 기판 사이의 접합력이 0.05N/㎝ 초과 일 수 있다.
[측정 방법 1]
(1) 상기 전기 변색 소자는 길이 200㎜ 내지 폭 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 폴리머 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 반대 방향으로 당겨진다.
(3) 상기 접합력은 상기 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 당겨질 때의 평균 힘을 상기 샘플의 폭으로 나눈 값이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 접합력을 가진다. 즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 플렉서블하면서도, 상기 전해질은 상기 제 1 폴리머 기판에 포함된 제 1 변색층 및 상기 제 2 폴리머 기판에 포함된 제 2 변색층을 적절하게 접착시킨다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 층간 접합력을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 저장 모듈러스 및 손실 모듈러스를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 탄성을 가지면서도, 적절한 층간 접합력을 가질 수 있다. 이와 동시에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 유연성을 동시에 가질 수 있다.
특히, 상기 전해질층은 적절한 탄성 및 적절한 접합력을 가지기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터 적은 변형을 가질 수 있다. 또한, 상기 전해질층은 적절한 탄성 및 적절한 접합력을 가지기 때문에, 눌림 등으로부터 빠르게 복원될 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 트위스트, 권취, 눌림 및/또는 휘어짐 등에 의한 외관 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 빠른 복원 성능을 가지기 때문에, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층은 상기 경화성 수지의 열 가교 공정 및 광 경화 공정에 의해서 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전해질층은 높은 가교 밀도를 가질 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질층은 상기 제 1 변색층 및 상기 제 2 변색층에 강하게 접합될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 박리 강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층은 향상된 가교 밀도를 가지기 때문에, 상기 전해질층으로 침투하는 수분 및/또는 산소 등이 감소될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 백화 현상 등을 억제하고, 향상된 내구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층은 향상된 가교 밀도를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전해질층에 포함된 전해질의 누유를 방지할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 상기 접합력을 측정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 전기 변색 소자가 권취 테스트를 진행하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 11은 실시예에 따른 윈도우 장치를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 상기 접합력을 측정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 전기 변색 소자가 권취 테스트를 진행하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 11은 실시예에 따른 윈도우 장치를 도시한 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 부, 면, 층 또는 기판 등이 각 부, 면, 층 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 적층체(11) 및 제 2 적층체(12)를 포함한다. 상기 제 2 적층체(12)는 상기 제 1 적층체(11) 상에 배치된다. 상기 제 2 적층체(12)는 상기 제 1 적층체(11) 상에 라미네이트 된다.
상기 제 1 적층체(11)는 제 1 기판(100), 제 1 투명 전극(300), 제 1 변색층(500) 및 전해질층(700)을 포함한다. 상기 제 2 적층체(12)는 제 2 기판(200), 제 2 투명 전극(400) 및 제 2 변색층(600)을 포함한다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 외부의 물리적인 충격 및 화학적인 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 환형 올레핀 중합체 수지, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리올레핀계 수지로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 폴리에스테르 수지를 주 성분으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 90wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 95wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 97wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 98wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 일축 또는 이축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 약 2배 내지 약 5배 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 건물 또는 차량의 윈도우에 적용될 때, 상기 유리를 보강하기 위해서, 높은 기계적 물성을 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 모듈러스, 상기 파단 신도 및 상기 인장 강도는 KS B 5521에 따라서 측정될 수 있다.
또한, 상기 모듈러스, 상기 인장 강도 및 상기 파단 신도는 ASTM D882에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질층(700)을 효율적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 부착되고자하는 유리의 기계적 강도를 효율적으로 보강할 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 높은 내화학성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 1 기판(100)에 상기 전해질에 포함된 전해질이 유출되더라도, 상기 제 1 기판(100)의 표면의 손상이 최소화될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 55% 이상일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 70% 이상일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 75% 내지 약 99%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 80% 내지 약 99%일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 20% 이하일 수 있다. 약 0.1% 내지 약 20%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 10%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 7%일 수 있다.
상기 전광선 투과율 및 상기 헤이즈는 ASTM D 1003 등에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 적절한 전광선 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(100)이 적절한 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 윈도우에 적용되어, 적절하게 투과율 조절을 하면서, 외부로부터의 영상의 왜곡을 최소화하고, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 약 100㎚ 내지 약 4000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 200㎚ 내지 약 3500㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 약 7000㎚ 이상의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 7000㎚ 내지 약 50000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 8000㎚ 내지 약 20000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 면내 위상차는 상기 제 1 기판(100)의 방향에 따른 굴절율 및 두께에 의해서 도출될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 면내 위상차를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 필름은 향상된 외관을 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 23㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 30㎛ 내지 약 120㎛일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 유기 또는 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 유기 또는 무기 필러는 내블록킹제 기능을 수행할 수 있다.
상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다.
상기 필러는 실리카 입자, 황산 바륨 입자, 알루미나 입자 또는 티타니아 입자로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 필러는 상기 제 1 기판(100) 전체를 기준으로 약 0.01wt% 내지 약 3wt% 의 함량으로 상기 제 1 기판(100)에 포함될 수 있다. 상기 필러는 상기 제 1 기판(100) 전체를 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 2wt% 의 함량으로 상기 제 1 기판(100)에 포함될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(100)은 단층 폴리에스테르 필름일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(100)은 다층 공압출 필름일 수 있다. 상기 다층 공압출 구조는 중심층, 제 1 표면층 및 제 2 표면층을 포함할 수 있다. 상기 필러는 상기 제 1 표면층 및 상기 제 2 표면층에 포함될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)에 대향한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 2 기판(200)의 일 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 일 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 타 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 타 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 외부의 물리적인 충격 및 화학적인 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 환형 올레핀 중합체 수지, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리올레핀계 수지로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 폴리에스테르 수지를 주 성분으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 90wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 95wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 97wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 98wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 일축 또는 이축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 약 2배 내지 약 5배 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 건물 또는 차량의 윈도우에 적용될 때, 상기 유리를 보강하기 위해서, 높은 기계적 물성을 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질층(700)을 효율적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 부착되고자하는 유리의 기계적 강도를 효율적으로 보강할 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 높은 내화학성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 2 기판(200)에 상기 전해질에 포함된 전해질이 유출되더라도, 상기 제 2 기판(200)의 표면의 손상이 최소화될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 55% 이상일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 70% 이상일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 75% 내지 약 99%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 80% 내지 약 99%일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 20% 이하일 수 있다. 약 0.1% 내지 약 20%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 10%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 7%일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 적절한 전광선 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 2 기판(200)이 적절한 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 윈도우에 적용되어, 적절하게 투과율 조절을 하면서, 외부로부터의 영상의 왜곡을 최소화하고, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 약 100㎚ 내지 약 4000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 200㎚ 내지 약 3500㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 약 7000㎚ 이상의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 7000㎚ 내지 약 50000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 8000㎚ 내지 약 20000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 면내 위상차는 상기 제 2 기판(200)의 방향에 따른 굴절율 및 두께에 의해서 도출될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 면내 위상차를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 외관을 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 23㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 30㎛ 내지 약 120㎛일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 유기 또는 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 유기 또는 무기 필러는 내블록킹제 기능을 수행할 수 있다.
상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다.
상기 필러는 실리카 입자, 황산 바륨 입자, 알루미나 입자 또는 티타니아 입자로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 필러는 상기 제 2 기판(200) 전체를 기준으로 약 0.01wt% 내지 약 3wt% 의 함량으로 상기 제 2 기판(200)에 포함될 수 있다. 상기 필러는 상기 제 2 기판(200) 전체를 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 2wt% 의 함량으로 상기 제 2 기판(200)에 포함될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 기판(200)은 단층 폴리에스테르 필름일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 기판(200)은 다층 공압출 필름일 수 있다.
상기 제 1 기판(100) 및 상기 제 2 기판(200)은 플렉서블할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 전체적으로 플렉서블할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 기판(100) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 산화주석, 산화아연, 은(Ag), 크롬(Cr), 인듐 틴 옥사이드(Indium tin oxide; ITO), 불소 도핑 틴 옥사이드(Fluorine doped tin oxide; FTO), 알루미늄 도핑 징크 옥사이드 (Aluminium doped Zinc Oxide; AZO), 갈륨 도핑 징크 옥사이드(Galium doped Zinc Oxide; GZO), 안티모니 도핑 틴 옥사이드(Antimony doped Tin Oxide;ATO), 인듐 징크 옥사이드(Indium zinc oxide; IZO), 니오븀 틴 옥사이드(Niobium doped Titanium Oxide; NTO) 또는 카드뮴 틴 옥사이드(Cadmium Tin Oxide; CTO)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 투명 전극(300)은 그래핀, 은 나노 와이어 및/또는 메탈 메쉬를 포함할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 약 80% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 85% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 88% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 약 10% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 7% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 60Ω/sq일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 40Ω/sq일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 30Ω/sq일 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 50㎚ 내지 약 50㎛ 일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 100㎚ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 150㎚ 내지 약 5㎛일 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 변색층(500)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 변색층(500)을 통하여, 상기 전해질층(700)과 전기적으로 연결된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200) 아래에 배치된다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200)에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 기판(200) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 산화주석, 산화아연, 은(Ag), 크롬(Cr), 인듐 틴 옥사이드(Indium tin oxide; ITO), 불소 도핑 틴 옥사이드(Fluorine doped tin oxide; FTO), 알루미늄 도핑 징크 옥사이드 (Aluminium doped Zinc Oxide; AZO), 갈륨 도핑 징크 옥사이드(Galium doped Zinc Oxide; GZO), 안티모니 도핑 틴 옥사이드(Antimony doped Tin Oxide;ATO), 인듐 징크 옥사이드(Indium zinc oxide; IZO), 니오븀 틴 옥사이드(Niobium doped Titanium Oxide; NTO) 또는 카드뮴 틴 옥사이드(Cadmium Tin Oxide; CTO)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 투명 전극(400)은 그래핀, 은 나노 와이어 및/또는 메탈 메쉬를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 약 80% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 85% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 88% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 약 10% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 7% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 60Ω/sq일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 40Ω/sq일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 30Ω/sq일 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 50㎚ 내지 약 50㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 100㎚ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 150㎚ 내지 약 5㎛일 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 변색층(600)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 변색층(600)을 통하여, 상기 전해질층(700)과 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급받아서 변색될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급 받아서 변색되는 제 1 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드, 몰리브덴옥사이드, 비올로겐(vilogen) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);PEDOT)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 및 몰리브덴옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다. 즉, 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 2㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 변색층(500)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 2wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 3wt% 내지 10wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 변색될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 산화되어 변색되는 제 2 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다. 즉, 상기 제 2 변색층(600)에 포함되는 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 2㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 상기 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 2 전기 변색 입자의 직경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 2wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 3wt% 내지 10wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 또한, 상기 전해질층(700)은 상기 제 2 변색층(600) 아래에 배치된다. 상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 변색층(600) 사이에 배치된다.
상기 전해질층(700)은 전기변색 반응에 관여하는 양 이온을 포함할 수 있다. 상기 양 이온은 금속 이온을 포함할 수 있다. 상기 금속 이온은 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+) 또는 칼륨 이온(K+)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 양 이온은 루비듐 이온(Rb+) 또는 세슘 이온(Cs+)일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 용매를 포함한다. 상기 용매는 아세트아마이드(acetamide), 아디포니트릴(adiponitrile), 술포란(sulfolane) 및 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 금속 염을 포함할 수 있다. 상기 금속 염은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 또는 NaClO4로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 Cl 또는 F 원소 함유 화합물을 금속 염을 포함할 수 있다. 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 및 NaClO4 중에서 선택되는 하나 이상의 금속 염을 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)은 자외선 조사 또는 열에 따라 경화될 수 있는 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜계 올리고머, 우레탄계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 또는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 또한, 상기 전해질층(700)은 광경화 개시제 및/또는 열경화 개시제를 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 전해질층(700)은 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물은 광 경화성 및/또는 열 경화성을 가질 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 아크릴레이트 공중합체는 우레탄 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 3000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트는 에테르계 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 제 1 폴리올, 디이소시아네이트 및 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 폴리에테르 디올, 상기 디이소시아네이트 및 상기 아크릴레이트가 반응하여 형성될 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가지는 제 1 폴리올; 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가지는 제 1 디이소시아네이트; 및 약 50g/mol 내지 약 500g/mol의 분자량을 가지는 제 1 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다. 상기 제 1 폴리올은 약 200g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다. 약 200g/mol 내지 약 700g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 폴리에테르 디올을 포함할 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 폴리(테트라메틸렌 에테르)디올을 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 60몰부 내지 약 100몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 65몰부 내지 약 95몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 70몰부 내지 약 90몰부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 이소프론 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트으로 구성되는 그룹으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 이소프론 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트 전체 몰수를 기준으로 약 30몰% 내지 약 70몰%의 함량으로, 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다. 상기 디이소시아네이트는 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트 전체 몰수를 기준으로 약 40몰% 내지 약 60몰%의 함량으로, 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 약 50g/mol 내지 약 500g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 모노 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 메트 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 20몰부 내지 약 40몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 23몰부 내지 약 37몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 25몰부 내지 약 35몰부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균분자량은 약 1000g/mol 내지 약 100000g/mol일 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 2000g/mol 내지 약 70000g/mol일 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트는 제 2 디이소시아네이트, 제 2 폴리올 및 제 2 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, H12MDI) 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트 100몰%를 기준으로, 약 20몰% 내지 약 60몰%의 함량으로, 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다. 상기 제 2 디이소시아네이트는 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트 100몰%를 기준으로, 약 30몰% 내지 약 50몰%의 함량으로, 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다.
상기 제 2 폴리올은 폴리에스테르 디올 또는 폴리카프로락톤 디올을 포함할 수 있다.
상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol일 수 있다. 상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 100g/mol 내지 약 800g/mol일 수 있다. 상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 200g/mol 내지 약 800g/mol일 수 있다.
상기 제 2 아크릴레이트는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 메트 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 3000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다. 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트의 점도는 약 25℃의 온도에서, 약 10000cPs 내지 약 100000cPs일 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트의 점도는 약 60℃의 온도에서, 약 1000cPs 내지 약 8000cPs일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트는 상업적으로 구입될 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트는 미원사 제품 중, 예를 들어, Miramer PU210, Miramer PU256, Miramer PU2050, Miramer PU2100, Miramer PU2300C, Miramer PU2560, Miramer PU320, Miramer PU340, Miramer PU3000, Miramer PU3200, Miramer PU3450, Miramer PU5000, Miramer PU610, Miramer MU9500, Miramer MU9800, Miramer SC2154, Miramer SC2404 또는 Miramer SC2565로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 아크릴레이트 공중합체는 에폭시 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 에폭시 화합물 및 아크릴레이트를 반응시켜 형성될 수 있다. 상기 에폭시 화합물 및 상기 아크릴레이트의 몰비는 약 1:1.5 내지 약 1:3.5일 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 글리세롤 디글리시딜 에테르, 비스페놀 A 에폭시 화합물, 비스페놀 F 에폭시 화합물 또는 노볼락 에폭시 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 아크릴레이트는 2-카르복시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 또는 아크릴 산으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 약 200g/mol 내지 약 3000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 500g/mol 내지 약 2000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 500g/mol 내지 약 2000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 100cPs 내지 약 5000cPs의 점도를 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 100cPs 내지 약 5000cPs의 점도를 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 10000cPs 내지 약 40000cPs의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 40℃의 온도에서, 약 3000cPs 내지 약 8000cPs의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 60℃의 온도에서, 약 200cPs 내지 약 6000cPs의 점도를 가질 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 상업적으로 구입될 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 미원사 제품 중에서, 예를 들어, Miramer PE210, Miramer PE250, Miramer SC6300, Miramer SC6400, Miramer PE110H, Miramer PE230, Miramer PE310, Miramer EA2235, Miramer EA2255, Miramer EA2259 또는 Miramer EA2280으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 다관능성 아크릴레이트 모노머를 더 포함할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2관능성 아크릴레이트 또는 3관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2개 이상의 관능기를 포함할 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2개 이상의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 모노머일 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 3개의 아크릴레이트를 포함하는 지방족 화합물일 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트((trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)3 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)3 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)6 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)6 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)9 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)9 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)15 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)15 트리아크릴레이트), 글리세린 (프로필렌 옥사이드)3 트리아크릴레이트(glycerine (PO)3 triacrylate) 또는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(pantaerythritol triacrylate)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 200 내지 약 800의 분자량을 가질 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 200 내지 약 400의 분자량을 가질 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 25℃의 온도에서, 약 20cps 내지 약 300cps의 점도를 가질 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 10wt% 내지 약 25wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 13wt% 내지 약 23wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 1관능성 아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다. 상기 1관능성 아크릴레이트 모노머는 1개의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 모노머일 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 1개의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 방향족 화합물일 수 있다.
상기 1관능성 아크릴레이트 모노머는 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 시클릭 트리메틸올프로판 포름 아크릴레이트(cyclic trimethylolpropane formal acrylate), 페녹시 벤질 아크릴레이트(phenoxy benzyl acrylate) 3,3,5-트리메틸사이클로헥실 아크릴레이트(3,3,5-trimethyl cyclohexyl acrylate), 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), o-페닐페놀 에틸렌옥사이드 아크릴레이트(o-phenylphenol EO acrylate), 4-터트-부틸사이클로헥실 아크릴레이트(4-tert-butylcyclohexyl acrylate), 벤질 아크릴레이트(benzyl acrylate), 비페닐메틸아크릴레이트(biphenylmethyl acrylate), 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate), 이소데실 아크릴레이트(isodecyl acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드) 아크릴레이트(phenol (EO) acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드)2 아크릴레이트(phenol (EO)2 acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드)4 아크릴레이트(phenol (EO)4 acrylate) 또는 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetra hydrofurfuryl acrylate)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 분자량은 약 150 내지 약 800일 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 분자량은 약 200 내지 약 400일 수 있다.
또한, 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 점도는 약 25℃의 온도에서, 약 10cps 내지 약 60cps일 수 있다.
상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 중량 기준으로 약 5wt% 내지 약 20wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 중량을 기준으로, 기준으로 약 5wt% 내지 약 10wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 전체 중량을 기준으로 약 10wt% 내지 약 15wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 조성물은 열 경화성 작용기를 포함하는 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 즉, 상기 열 경화성 작용기를 포함하는 아크릴레이트는 열 경화성 및 광 경화성을 동시에 가질 수 있다.
상기 열 경화성 아크릴레이트는 열 경화성 작용기를 포함하는 우레탄 아크릴레이트, 열 경화성 작용기를 포함하는 에폭시 아크릴레이트, 열 경화성 작용기를 포함하는 에스테르계 아크릴레이트 및 열 경화성 작용기를 포함하는 에테르계 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 열 경화성 아크릴레이트는 카르복실기를 포함할 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 하기의 화학식 1 내지 화학식 9로 표시되는 화합물 중 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 1wt% 내지 약 10wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 2wt% 내지 약 8wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물이 상기 열 경화성 아크릴레이트를 포함하기 때문에, 상기 경화성 수지 조성물을 포함하는 전해질 조성물이 코팅되는 경우, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화될 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 효과적으로 외부의 물리적인 및 화학적인 충격으로부터 보호될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 광 경화 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광 개시제는 벤조페논(benzophenone)계, 티옥산톤(thioxanthone)계, α-하이드록시 케톤(α-hydroxy ketone)계, 케톤(ketone)계, 페닐 글리옥실레이트(phenyl glyoxylate)계 및 아크릴 포스파인 옥사이드(acryl phosphine oxide)계로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 광 개시제는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 0.1wt% 내지 약 5wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 광 경화 수지 조성물은 서로 다른 파장 대역에서 작용하는 제 1 광 개시제 및 제 2 광 개시제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 경화성 수지 조성물은 208 nm 내지 295 nm의 파장 대역에서 작용하는 제 1 광 개시제; 및 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역에서 작용하는 제 2 광 개시제를 포함할 수 있다.
상기 제 1 광 개시제의 작용 파장 대역은 208 nm 내지 275 nm, 또는 208 nm 내지 245 nm일 수 있고, 상기 제 2 광 개시제의 작용 파장 대역은 330 nm 내지 390 nm, 또는 340 nm 내지 385 nm일 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 제 1 광 개시제는 208 nm 내지 295 nm의 파장 대역 및 100 mJ/cm2 내지 200 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해 라디칼을 생성할 수 있다. 또한 상기 제 2 광 개시제는 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역 및 500 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해 분해되어 라디칼을 생성할 수 있다.
상기 제 1 광 개시제는 예를 들어 케톤계 광 개시제일 수 있고 하나 이상의 방향족 그룹 또는 지환족 그룹을 가질 수 있다. 상기 제 1 광 개시제의 구체적인 예로는 하이드록시사이클로헥실페닐케톤을 들 수 있다.
상기 제 2 광 개시제는 예를 들어 포스핀계 광 개시제일 수 있고 하나 이상의 방향족 그룹을 가질 수 있다. 상기 제 2 광 개시제의 구체적인 예로는 2,4,6-트리메틸벤조일다이페닐포스핀을 들 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물이 상기 제 1 광 개시제 및 제 2 광 개시제를 포함하기 때문에, 상기 경화성 수지 조성물을 포함하는 전해질 조성물이 코팅되는 경우, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화될 수 있다. 즉, 특정 파장 대의 자외선이 사용되고, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화 될 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 효과적으로 외부의 물리적인 및 화학적인 충격으로부터 보호될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 산화 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 산화 방지제는 페놀계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 폴리이미드계 산화 방지제 및 인계 산화 방지제로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 산화 방지제는 상기 전해질층(700)의 전체 중량을 기준으로, 0.1wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 상기 전해질층(700)에 포함될 수 있다. 상기 산화 방지제는 약 0.1wt% 내지약 3wt%의 함량으로 상기 전해질층(700)에 포함될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 산화 방지제를 포함하기 때문에, 외부의 산소 등의 화학적인 충격으로부터 용이하게 보호될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전해질층(700)은 장시간 방치되더라도, 일정한 투과율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 상기 전해질층(700)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 150 ㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 60% 내지 95 % 범위 내의 투과율을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 380 nm 내지 780 nm 파장 범위, 보다 구체적으로는 400 nm 파장 또는 550 nm 파장의 가시광에 대한 투과율이 60% 내지 95 % 범위일 수 있다. 상기 투과율은 공지된 헤이즈 미터(haze meter: HM)를 이용하여 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 밀봉부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부는 경화성 수지를 포함한다. 상기 밀봉부는 열 경화성 수지 및/또는 광 경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 열 경화성 수지의 예로서는 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 에폭시 수지의 예로서는 페놀 노볼락형 에폭시수지, 크레졸노볼락형에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시수지, 트리스페놀 노볼락형 에폭시수지, 디시클로펜타디엔 노볼락형 에폭시수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 2, 2＇－지아리르비스페노르 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지, 프로필렌옥시드 부가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비페닐 형태 에폭시 수지, 나프탈렌 형태 에폭시 수지, 레조르시놀 형태 에폭시 수지 또는 글리시딜 아민류 등을 들 수 있다.
또한, 상기 밀봉부는 열 경화제를 더 포함할 수 있다. 1, 3－비스[히도라지노카르보노에치르 5－이소프로필 히단토인(hydantoin)], 아디프산(adipic acid) 디히드라지드 등의 히드라지드화합물； 디시안디아미드, 구아니딘 유도체, 1－시아노에틸-2－페닐 이미다졸, N－[2－(2－메틸-1－이미다졸릴) 에틸]요소, 2, 4－디아미노-6－[2＇－메틸이미다졸릴(1＇)]－에틸-s－토리아진, N,N＇－비스(2－메틸-1－이미다졸릴 에틸) 요소, N, N＇－(2－메틸-1－이미다졸릴 에틸)－아지포아미도, 2－페닐-4－메틸-5－하이드록시메틸 이미다졸, 2－이미다졸린-2－thiol, 2, 2＇－티오 지 에탄티올, 각종 아민과 에폭시 수지와의 부가 생성물등을 들 수 있다.
상기 제 1 밀봉부는 광 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 광 경화성 수지의 예로서는 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 밀봉부는 광 경화 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경화 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물 또는 옥심계 화합물으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 선택될 수 있다.
또한, 상기 밀봉부는 제올라이트 및/또는 실리카 등과 같은 흡습제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 밀봉부는 무기 필러를 더 포함할 수 잇다. 상기 무기 필러는 절연성, 투명성, 내구성이 높은 재료일 수 있다. 상기 무기 필러의 예로서는 실리콘, 알루미늄, 지르코니아, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 버스 바(미도시) 및 제 2 버스 바(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 접속될 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300) 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 솔더를 통하여, 상기 제 1 투명 전극(300)에 접속될 수 있다.
상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 접속된다.
상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400) 하면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 솔더를 통하여, 상기 제 2 투명 전극(400)에 접속될 수 있다.
상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 금속 리본을 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 도전성 페이스트를 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 바인더 및 도전성 필러를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 2을 참조하면, 제 1 기판(100) 상에 제 1 투명 전극(300)이 형성된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
또한, 제 1 투명 전극(300)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 1 기판(100) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 1 투명 전극(300)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 변색층(500)이 형성된다. 상기 제 1 변색층(500)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 1 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 1 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 1 변색층(500)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 상기 제 1 변색 물질을 입자 형태로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 바인더를 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 용매를 약 60wt% 내지 약 90wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용매는 알코올류, 에테르류, 케톤류, 에스테르류 또는 방향족 탄화수소류으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모도부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세톤, 메틸에킬케톤, 아세틸아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 아세토아세트산에스테르, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필 및 아세트산 i-부틸 등으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 바인더는 앞서 설명한 바와 같이, 무기 바인더일 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 변색층(500) 상에 전해질층(700)을 형성하기 위한 전해질 조성물이 코팅된다. 이에 따라서, 상기 제 1 변색층(500) 상에 전해질 조성물층(701)이 형성된다.
상기 전해질 조성물은 앞서 설명된 바와 같이, 상기 용매, 상기 금속 염 및 상기 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전해질 조성물은 상기 산화 방지제 등 추가 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701) 상에 보호층(800)이 형성된다. 상기 보호층(800)은 이형층을 포함하는 폴리머 필름일 수 있다. 상기 보호층(800)은 상기 이형층을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다. 상기 보호층(800)은 상기 전해질 조성물층(701)을 보호할 수 있다. 또한, 상기 보호층(800)은 상기 이형층을 포함하기 때문에, 상기 전해질 조성물층(701)이 다른 층에 라미네이트될 때, 상기 보호층(800)은 용이하게 제거될 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701)은 가경화 또는 반경화될 수 있다.
상기 전해질 조성물층(701)은 열에 의해서 가경화 또는 반경화될 수 있다. 상기 전해질 조성물층(701)은 약 30℃ 내지 약 60℃의 온도에서, 약 1분 내지 약 10 동안 가경화 또는 반경화될 수 있다.
상기 전해질 조성물층(701)은 광에 의해서 가경화 또는 반경화될 수 있다. 상기 전해질 조성물층(701)은 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역 및 500 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해서, 가경화 또는 반경화될 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 전해질 조성물층(701)을 포함하는 제 1 적층체(11)가 형성될 수 있다. 상기 제 1 적층체(11)는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하기 위한 구조체일 수 있다. 또한, 상기 제 1 적층체(11) 상에 상기 보호층(800)이 배치될 수 있다. 상기 보호층(800)은 상기 전해질 조성물층(701)의 상면을 덮을 수 있다.
도 4를 참조하면, 제 2 기판(200) 상에 제 2 투명 전극(400)이 형성된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 도전성 금속 산화물이 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
또한, 제 2 투명 전극(400)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 2 기판(200) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 2 투명 전극(400)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 2 투명 전극(400) 상에 제 2 변색층(600)이 형성된다. 상기 제 2 변색층(600)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400) 상에 제 2 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 2 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 2 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 2 변색층(600)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 상기 제 2 변색 물질을 입자 형태로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 바인더를 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 용매를 약 60wt% 내지 약 90wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)을 포함하는 제 2 적층체(12)가 형성된다. 상기 제 2 적층체(12)는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하기 위한 구조체일 수 있다. 또한, 상기 제 2 변색층(600) 상에, 상기 제 2 변색층(600)을 보호하기 위한 이형 보호 필름이 더 배치될 수 있다.
후술되는 라미네이트 공정 전에, 상기 제 1 적층체(11)는 약 60일 이상 동안 방치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 적층체(11)는 약 60일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 1 적층체(11)는 약 90일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 1 적층체(11)는 약 120일 이상 동안 운송될 수 있다.
상기 제 1 적층체(11)는 롤 형태로 감긴 상태에서, 상기 기간 동안 보관되거나, 운송될 수 있다. 또한, 상기 제 1 적층체(11)는 상온에서, 약 30% 내지 약 60%의 습도 상태에서, 상기 기간 이상 동안 보관되거나, 운송될 수 있다.
또한, 후술되는 라미네이트 공정 전에, 상기 제 2 적층체(12)는 약 60일 이상 동안 방치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 적층체(12)는 약 60일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 2 적층체(12)는 약 90일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 2 적층체(12)는 약 120일 이상 동안 운송될 수 있다.
상기 제 2 적층체(12)는 롤 형태로 감긴 상태에서, 상기 기간 동안 보관되거나, 운송될 수 있다. 또한, 상기 제 2 적층체(12)는 상온에서, 약 30% 내지 약 60%의 습도 상태에서, 상기 기간 동안 보관되거나, 운송될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질 조성물층(701) 상에 적층된다. 이때, 상기 제 2 변색층(600)이 상기 전해질 조성물층(701)에 직접 접촉된다. 또한, 상기 보호층(800)은 제거되고, 상기 제 2 변색층(600)이 상기 전해질 조성물층(701)에 라미네이트 된다.
상기 라미네이트 공정은 상기 기간 동안이 경과된 후, 진행될 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701)은 광에 의해서 경화되고, 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)을 포함하는 제 1 적층체(11)와 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)을 포함하는 제 2 적층체(12)가 서로 라미네이트된다. 즉, 상기 제 1 적층체(11)와 상기 제 2 적층체(12)가 상기 전해질층(700)에 의해서 서로 접착될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 광 투과율을 가질 수 있다. 여기서, 상기 광 투과율은 상기 전기 변색 소자가 전기변색이 되지 않은 상태 기준의 광 투과율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 광 투과율은 전광선 투과율을 의미할 수 있다.
상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 70% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 75% 내지 약 88%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 78% 내지 약 86%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 65% 내지 약 80%일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 약 5% 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 5%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 4%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 3%일 수 있다.
실시예에 따른 전해질층(700)은 저장 탄성율(storage modulus), 손실 탄성율(loss modulus) 및 복합 점도(complex viscosity)를 가질 수 있다.
상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 약 25℃의 온도에서 측정될 수 있다.
또한, 상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 회전형 레이미터(Rotational Rehometer)에 의해서 측정될 수 있다.
상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 주파수 스윕(frequency sweep) 조건으로 측정될 수 있다. 즉, 상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 스트레인이 고정된 상태에서, 주파수가 변화되는 조건으로 측정될 수 있다.
예를 들어, 상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 약 3%의 스트레인에서, 약 0.1Hz부터 약 1000Hz까지 주파수가 변화되면서 측정될 수 있다.
상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 하기의 측정 조건에 의해서 측정될 수 있다.
(1) 시험장비 : Rotational Rehometer (TA instrument Ltd., ARES-G2)
(2) 주파수 : 0.1Hz ~ 1000Hz
(3) 온도 : 25℃
(4) 스트레인(strain) : 3%
(5) Minimum Transducer Torque in Oscillation : 0.05 μN·m
(6) Minimum Transducer Torque in Steady Shear : 0.1 μN·m
(7) Maximum Transducer Torque : 20 mN·m
(8) Transducer Torque Resolution : 1 nN·m
(9) Strain Resolution at Drive Moter : 0.04 μrad
(10) Measuring geometry : 25 ㎜ plate
(11) Measuring Gap : 0.627 ㎜
상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10 kPa 내지 약 100 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20 kPa 내지 약 80 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20 kPa 내지 약 70 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 30 kPa 내지 약 60 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 20 kPa 내지 약 120 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 30 kPa 내지 약 110 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 30 kPa 내지 약 100 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 20 kPa 내지 약 80 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 30 kPa 내지 약 70 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10 kPa 내지 약 30kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5 kPa 내지 약 40kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 12 kPa 내지 약 27kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 15 kPa 내지 약 25kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 조건에서, 약 5 kPa 내지 약 20kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 조건에서, 약 6 kPa 내지 약 18kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 조건에서, 약 8 kPa 내지 약 20kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 조건에서, 약 7 kPa 내지 약 16kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 조건에서, 약 1kPa 내지 약 10kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 조건에서, 약 1.5kPa 내지 약 8kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 조건에서, 약 2kPa 내지 약 6kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 3000 Pa·s 내지 약 11000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 4000 Pa·s 내지 약 11000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5000 Pa·s 내지 약 10000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5000 Pa·s 내지 약 9000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 측정 조건에서, 약 15000 Pa·s 내지 약 40000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 측정 조건에서, 약 18000 Pa·s 내지 약 40000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 측정 조건에서, 약 20000 Pa·s 내지 약 35000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 0.1Hz의 측정 조건에서, 약 20000 Pa·s 내지 약 30000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 300 Pa·s 내지 3000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 300 Pa·s 내지 2000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 300 Pa·s 내지 1500 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 10Hz의 측정 조건에서, 약 400 Pa·s 내지 2000 Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기와 같이, 다양한 주파수에 따라서, 적절한 저장 탄성율, 손실 탄성율 및 복합 점도를 가지기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터 향상된 내구성을 가질 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제조 공정 또는 윈도우 등에 장착된 후, 외부의 진동 등과 같은 물리적인 충격에 향상된 내구성을 가질 수 있다.
상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 스트레인 스윕(strain sweep) 조건으로 측정될 수 있다. 즉, 상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 주파수가 고정된 상태에서, 스트레인이 변화되는 조건으로 측정될 수 있다.
예를 들어, 상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 약 1Hz의 주파수에서, 약 0.1% 부터 약 1000%까지 스트레인이 변화면서 측정될 수 있다.
상기 저장 탄성율, 상기 손실 탄성율 및 상기 복합 점도는 하기의 측정 조건에 의해서 측정될 수 있다.
(1) 시험장비 : Rotational Rehometer (TA instrument Ltd., ARES-G2)
(2) 주파수 : 1Hz
(3) 온도 : 25℃
(4) 스트레인(strain) : 0.1% ~ 1000%
(5) Minimum Transducer Torque in Oscillation : 0.05 μN·m
(6) Minimum Transducer Torque in Steady Shear : 0.1 μN·m
(7) Maximum Transducer Torque : 20 mN·m
(8) Transducer Torque Resolution : 1 nN·m
(9) Strain Resolution at Drive Moter : 0.04 μrad
(10) Measuring geometry : 25 ㎜ plate
(11) Measuring Gap : 0.627 ㎜
상기 전해질층(700)은 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 7 kPa 내지 약 80 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 15 kPa 내지 약 70 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20 kPa 내지 약 60 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 25 kPa 내지 약 50 kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10kPa 내지 약 100kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 15kPa 내지 약 90kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20kPa 내지 약 90kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 30kPa 내지 약 70kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5kPa 내지 약 60kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 7kPa 내지 약 50kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 9kPa 내지 약 40kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10kPa 내지 약 30kPa의 저장 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10kPa 내지 약 60kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 15kPa 내지 약 50kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20kPa 내지 약 40kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5kPa 내지 약 40kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 7kPa 내지 약 30kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 10kPa 내지 약 25kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 11kPa 내지 약 70kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 15kPa 내지 약 60kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 20kPa 내지 약 40kPa의 손실 탄성율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5000Pa·s 내지 약 20000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 3000Pa·s 내지 약 20000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 10% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5000Pa·s 내지 약 15000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 4000Pa·s 내지 약 18000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 3000Pa·s 내지 약 18000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 1% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 5000Pa·s 내지 약 12000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 1000Pa·s 내지 약 10000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 2000Pa·s 내지 약 9000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다. 상기 전해질층(700)은 상기 스트레인 약 99% 및 주파수 약 1Hz의 측정 조건에서, 약 3000Pa·s 내지 약 8000Pa·s의 복합 점도를 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기와 같이, 다양한 스트레인에 따라서, 적절한 저장 탄성율, 손실 탄성율 및 복합 점도를 유지할 수 있기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터 향상된 내구성을 가질 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 트위스트 및 권취 등과 같은 외부의 물리적인 충격에 향상된 내구성을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)은 하기의 수식 1로 표시되는 두께 당 저장 탄성율을 가질 수 있다.
[수식 1]
두께 당 저장 탄성율 = 전해질층(700)의 저장 탄성율 / 전해질층(700)의 두께
상기 두께 당 저장 탄성율에서, 상기 전해질층(700)의 저장 탄성율은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 조건에서 측정될 수 있다.
상기 두께 당 저장 탄성율은 약 0.2 kPa/㎛ 내지 약 3 kPa/㎛일 수 있다. 상기 두께 당 저장 탄성율은 약 0.3 kPa/㎛ 내지 약 2 kPa/㎛일 수 있다. 상기 두께 당 저장 탄성율은 약 0.4 kPa/㎛ 내지 약 1.5 kPa/㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기와 같은 범위로, 상기 두께 당 저장 탄성율을 가지기 때문에, 상기 전해질층(700)은 적절한 두께를 가지면서도, 셀 갭을 유지할 수 있다. 즉, 상기 전해질층(700)은 두께가 커질 수록 적절한 저장 탄성율을 가지기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터, 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 2 투명 전극(400)을 용이하게 보호할 수 있다.
상기 전해질층(700)은 하기의 수식 2로 표시되는 두께 당 손실 탄성율을 가질 수 있다.
[수식 2]
두께 당 손실 탄성율 = 전해질층(700)의 손실 탄성율 / 전해질층(700)의 두께
상기 두께 당 손실 탄성율에서, 상기 전해질층(700)의 손실 탄성율은 상기 스트레인 약 3% 및 주파수 약 1Hz의 조건에서 측정될 수 있다.
상기 두께 당 손실 탄성율은 약 0.1 kPa/㎛ 내지 약 2 kPa/㎛일 수 있다. 상기 두께 당 손실 탄성율은 약 0.15 kPa/㎛ 내지 약 1.5 kPa/㎛일 수 있다. 상기 두께 당 손실 탄성율은 약 0.2 kPa/㎛ 내지 약 1 kPa/㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기와 같은 범위로, 상기 두께 당 손실 탄성율을 가지기 때문에, 상기 전해질층(700)은 적절한 두께를 가지면서도, 셀 갭을 유지할 수 있다. 즉, 상기 전해질층(700)은 두께가 커질 수록 적절한 손실 탄성율을 가지기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터, 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 2 투명 전극(400)을 용이하게 보호할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전해질층(700)의 접합력을 포함한다.
상기 전해질층(700)의 접합력은 상기 전해질층(700)에 의한 상기 제 1 기판(100) 및 상기 제 2 기판(200) 사이의 접합력일 수 있다.
상기 전해질층(700)의 접합력은 하기와 같이, 측정될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 상기 접합력을 측정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 절단되어, 적절한 크기로 절단될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 약 100㎜ 내지 약 400㎜ 중 하나의 길이(L1) 및 약 10㎜ 내지 약 50㎜ 폭(W)으로 절단될 수 있다.
이후, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 샘플은 일정 길이(L2) 만큼 박리된다. 상기 제 1 기판(100) 및 상기 제 2 기판(200)이 약 20㎜ 내지 약 100㎜ 중 하나의 길이(L2) 만큼 박리될 수 있다.
이후, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 박리된 제 1 기판(100)의 일 끝단은 테이블(13) 등에 고정된다. 이후, 상기 박리된 제 2 기판(200)의 일 끝단은 힘을 측정하기 위한 푸쉬-풀 게이지(14, push-pull gauge)에 연결된다.
이후, 상기 박리된 제 2 기판(200)의 일 끝단이 당겨지고, 상기 전해질층(700)이 박리될 때, 평균 힘이 상기 게이지(14)에 의해서 측정된다. 이때, 상기 박리된 제 2 기판(200)의 일 끝단은 약 1㎜/s 내지 10㎜/s 중 하나의 속도로 당겨질 수 있다.
상기 평균 힘이 계산될 때, 초반 10㎜의 길이 및 마지막 10㎜의 길이에서 측정된 힘은 제외될 수 있다.
상기 접합력은 상기 평균 힘을 상기 폭(W)으로 나눈 값이다.
보다 구체적으로, 상기 접합력은 하기와 같은 측정 방법 1로 측정될 수 있다.
[측정 방법 1]
(1) 상기 전기 변색 소자가 길이 약 200㎜ 내지 폭 약 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 폴리머 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 반대 방향으로 당겨진다.
(3) 상기 접합력은 상기 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 당겨질 때의 평균 힘을 상기 샘플의 폭으로 나눈 값이다.
상기 접합력은 약 0.05 N/㎝일 수 있다. 상기 접합력은 약 0.06 N/㎝일 수 있다. 상기 접합력은 약 0.07 N/㎝일 수 있다. 상기 접합력의 최대 값은 약 10 N/㎝일 수 있다.
상기 접합력은 약 0.05 N/㎝ 내지 약 5 N/㎝일 수 있다. 상기 접합력은 약 0.06 N/㎝ 내지 약 10 N/㎝일 수 있다. 상기 접합력은 약 0.07 N/㎝ 내지 약 1 N/㎝일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 범위로 상기 접합력을 가지기 때문에, 높은 박리 강도를 가지면서도, 외부의 기계적인 변형으로부터 향상된 내구성을 가질 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 두께 가중 접합력을 가질 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 상기 전해질층(700)의 두께 및 상기 전해질층(700)의 접합력을 곱한 값일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 하기의 수식 3으로 표시될 수 있다.
[수식 3]
두께 가중 접합력 = 전해질층(700)의 접합력 × 전해질층(700)의 두께
상기 두께 가중 접합력은 약 2.5㎛·N/㎝ 초과일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 약 3㎛·N/㎝ 초과일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 약 3.5㎛·N/㎝ 초과일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력의 최대 값은 약 1000㎛·N/㎝ 일 수 있다.
상기 두께 가중 접합력은 약 2.5㎛·N/㎝ 내지 약 200 ㎛·N/㎝일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 약 3.5㎛·N/㎝ 내지 약 200 ㎛·N/㎝일 수 있다. 상기 두께 가중 접합력은 약 5㎛·N/㎝ 내지 약 100 ㎛·N/㎝일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 범위로 두께 가중 접합력을 가지기 때문에, 상기 전해질층(700)은 두꺼우면서도 높은 접합력을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 전해질층(700)은 박리를 방지하면서도, 외부의 물리적인 충격을 용이하게 흡수할 수 있다.
도 9 및 도 10은 실시예에 따른 전기 변색 소자가 권취 테스트를 진행하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 권취 테스트가 진행되기 위해서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 끝단이 제 1 코어(15)의 외주면에 고정된다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 권취 테스트를 거치기 위해서, 가공될 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자는 절단될 수 있다. 상기 절단된 전기 변색 소자는 일 방향으로 길게 연장된 평면 형상을 가질 수 있다. 상기 절단된 전기 변색 소자는 직사각형의 평면 형상을 가질 수 있다.
상기 절단된 전기 변색 소자는 약 5m의 길이 및 약 0.5m의 폭을 가지는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 절단된 전기 변색 소자는 약 4m의 길이 및 약 0.5m의 폭을 가지는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 절단된 전기 변색 소자는 약 4.5m의 길이 및 약 0.45m의 폭을 가지는 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 코어(15)는 파이프 형태의 종이 코어 또는 파이프 형태의 플라스틱 코어일 수 있다. 상기 제 1 코어(15)는 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 코어(15)의 직경은 약 20㎝일 수 있다. 상기 제 1 코어의 직경은 약 25㎝일 수 있다. 상기 제 1 코어(15)의 직경은 약 30㎝일 수 있다. 상기 제 1 코어(15)의 직경은 약 15㎝일 수 있다.
이후, 실시예에 따른 전기 변색 소자에 일정한 장력이 가해진 상태에서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 제 1 코어(15)에 권취된다.
실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 1 코어(15)에 권취될 때의 장력은 약 10N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 1 코어(15)에 권취될 때의 장력은 약 15N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 1 코어(15)에 권취될 때의 장력은 약 5N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 1 코어(15)에 권취될 때의 장력은 약 20N일 수 있다.
이후, 상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 일정 기간 동안 방치될 수 있다. 상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 약 500시간 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다. 상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 약 1000 시간 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다.
상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 500 시간 동안 방치될 수 있다. 상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 1000 시간 동안 방치될 수 있다. 상기 1차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 700 시간 동안 방치될 수 있다.
이후, 상기 1차 권취된 전기 변색 소자의 다른 끝단은 제 2 코어(16)의 외주면에 고정된다.
상기 제 2 코어(16)는 파이프 형태의 종이 코어 또는 파이프 형태의 플라스틱 코어일 수 있다. 상기 제 2 코어(16)는 원통 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 코어(16)의 직경은 약 20㎝일 수 있다. 상기 제 2 코어(16)의 직경은 약 25㎝일 수 있다. 상기 제 2 코어(16)의 직경은 약 30㎝일 수 있다. 상기 제 2 코어(16)의 직경은 약 15㎝일 수 있다.
이후, 상기 제 2 코어(16)에 고정된 전기 변색 소자에 일정한 장력이 가해진 상태에서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 제 1 코어(15)로부터 권출되면서, 상기 제 2 코어(16)에 2차 권취된다.
상기 제 1 코어(15)의 중심 및 상기 제 2 코어(16)의 중심 사이의 간격은 약 1m일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 2 코어(16)에 권취될 때의 장력은 약 10N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 2 코어(16)에 권취될 때의 장력은 약 15N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 2 코어(16)에 권취될 때의 장력은 약 5N일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기 제 2 코어(16)에 권취될 때의 장력은 약 20N일 수 있다.
이후, 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 일정 기간 동안 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 24시간 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 10일 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 15일 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 20일 동안, 상온에서, 약 50%의 상대 습도에서 방치될 수 있다.
상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 500 시간 동안 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 1000 시간 동안 방치될 수 있다. 상기 2차 권취된 전기 변색 소자는 약 85℃의 온도에서, 약 30%의 상대 습도에서, 약 700 시간 동안 방치될 수 있다.
상기와 같이, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 권취 테스트를 거칠 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 권취 테스트는 하기의 방법으로 진행될 수 있다.
1) 상기 전기 변색 소자가 길이 약 4m 및 폭 약 0.5m의 크기로 절단된다.
2) 상기 전기 변색 소자의 일 끝단이 직경 15㎝의 제 1 코어(15)에 고정된다.
3) 상기 고정된 전기 변색 소자는 10N의 텐션이 유지된 상태로 상기 제 1 코어(15)에 분당 6회전의 속도로 감긴다.
4) 상기 제 1 코어(15)에 감겨진 상태에서, 상기 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 약 30%의 상대 습도의 조건에서 500시간 동안 방치된다.
5) 상기 방치된 전기 변색 소자의 다른 끝단은 직경 15㎝의 제 2 코어(16)에 고정된다.
6) 상기 제 1 코어(15)에 감겨진 전기 변색 소자는 10N의 텐션이 유지된 상태로, 플리면서, 상기 제 2 코어(16)에 분당 6회전의 속도로, 상기 제 1 코어(15)에 감겨진 방향과 반대 방향으로 감긴다.
7) 상기 제 2 코어(16)에 감겨진 상태에서, 상기 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 약 30%의 상대 습도의 조건에서 500시간 동안 방치되고, 상기 권취 테스트가 완료된다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈 상승을 가질 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 상기 권취 테스트 후의 제 2 헤이즈 및 상기 권취 테스트 전의 제 1 헤이즈의 차이이다. 상기 제 2 헤이즈는 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기와 같은 조건으로 1000 시간 방치될 때, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈일 수 있다.
상기 헤이즈 상승은 약 3% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 2% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 1.5% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 1% 미만일 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 투과율 저하를 가질 수 있다. 상기 투과율 저하는 상기 권취 테스트 전의 제 1 투과율 및 상기 권취 테스트 후의 제 2 투과율의 차이이다. 상기 제 2 투과율은 실시예에 따른 전기 변색 소자가 상기와 같은 조건으로 1000 시간 방치될 때, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 투과율일 수 있다.
상기 투과율 저하는 약 7% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 3% 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 접합력 저하를 가질 수 있다. 상기 접합력 저하는 상기 권취 테스트 전의 제 1 접합력 및 상기 권취 테스트 후의 제 2 접합력의 차이이다. 상기 제 1 접합력 및 상기 제 2 접합력은 같은 조건으로 측정될 수 있다.
상기 접합력 저하는 약 0.005N/㎝ 미만일 수 있다. 상기 접합력 저하는 약 0.004N/㎝ 미만일 수 있다. 상기 접합력 저하는 약 0.003N/㎝ 미만일 수 있다. 상기 접합력 저하는 약 0.002N/㎝ 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 범위로, 상기 헤이즈 상승, 투과율 저하 및 접합력 저하를 가지기 때문에, 향상된 내구성 및 장기 보관 안정성을 가질 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 접합력을 가진다. 즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 플렉서블하면서도, 상기 전해질은 상기 제 1 폴리머 기판에 포함된 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 폴리머 기판에 포함된 제 2 변색층(600)을 적절하게 접착시킨다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 층간 접합력을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 저장 모듈러스 및 손실 모듈러스를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 탄성을 가지면서도, 적절한 층간 접합력을 가질 수 있다. 이와 동시에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 적절한 유연성을 동시에 가질 수 있다.
특히, 상기 전해질층(700)은 적절한 탄성 및 적절한 접합력을 가지기 때문에, 외부의 물리적인 충격으로부터 적은 변형을 가질 수 있다. 또한, 상기 전해질층(700)은 적절한 탄성 및 적절한 접합력을 가지기 때문에, 눌림 등으로부터 빠르게 복원될 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 트위스트, 권취, 눌림 및/또는 휘어짐 등에 의한 외관 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 빠른 복원 성능을 가지기 때문에, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 상기 경화성 수지의 열 가교 공정 및 광 경화 공정에 의해서 형성될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전해질층(700)은 높은 가교 밀도를 가질 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 변색층(600)에 강하게 접합될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 박리 강도를 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 향상된 가교 밀도를 가지기 때문에, 상기 전해질층(700)으로 침투하는 수분 및/또는 산소 등이 감소될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 백화 현상 등을 억제하고, 향상된 내구성을 가질 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 향상된 가교 밀도를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전해질층(700)에 포함된 전해질의 누유를 방지할 수 있다.
도 11은 실시예에 따른 윈도우 장치(1)를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 윈도우 장치(1)는 상기 전기 변색 소자(10), 프레임(20), 윈도우들(31, 32, 33), 플러그 인 컴포넌트(40) 및 전원부(50)를 포함한다.
상기 프레임(20)은 하나 이상의 피스들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(20)은 하나 이상의 재료들 예컨대 비닐, PVC, 알루미늄 (Al), 강철, 또는 파이버 유리로 구성될 수 있다. 상기 프레임(20)은 상기 윈도우들(31, 32, 33)을 고정시키고, 상기 윈도우들(31, 32, 33) 사이의 공간을 밀폐시킨다. 또한,
상기 프레임(20)은 폼(foam) 또는 다른 재료 피스들을 홀드하거나 또는 포함할 수 있다. 상기 프레임(20)은 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서는 인접한 윈도우들(31, 32, 33) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 접착제 실런트와 함께, 상기 윈도우들(31, 32, 33) 사이의 공간을 기밀 밀봉할 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 상기 프레임(20)에 고정된다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 글래스 페인(glass pane)일 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 대략 75% 실리카(SiO2) 플러스 Na2O, CaO, 및 몇몇의 마이너 첨가제들로 구성된 소다 라임 유리 또는 플로트(float) 유리와 같은 통상의 실리콘 산화물 (SOx)-계의 유리 기판일 수 있다. 그러나, 적절한 광학적, 전기적, 열적, 및 기계적 특성을 갖는 임의의 재료가 사용될 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 또한 예를 들어, 다른 유리 재료들, 플라스틱들 및 열가소성 수지들 (예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 알릴 디글리콜 카보네이트, SAN (스티렌 아크릴로니트릴 공중합체), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴리에스테르, 폴리아미드), 또는 미러 재료들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 강화 유리를 포함할 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 제 1 윈도우(31), 제 2 윈도우(32) 및 제 3 윈도우(33)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 3 윈도우(33)는 가장 바깥에 배치되고, 상기 제 2 윈도우(32)는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 3 윈도우(33) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 2 윈도우(32) 사이에 상기 전기 변색 소자(10)가 배치된다. 상기 전기 변색 소자(10)는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 2 윈도우(32)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 전기 변색 소자(10)는 제 1 폴리비닐부티랄 시트에 의해서 상기 제 1 윈도우(31)에 라미네이트될 수 있다. 즉, 상기 제 1 폴리비닐부티랄 시트는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 배치되고, 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 전기 변색 소자(10)는 제 2 폴리비닐부티랄 시트에 의해서 상기 제 2 윈도우(32)에 라미네이트될 수 있다. 즉, 상기 제 2 폴리비닐부티랄 시트는 상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 배치되고, 상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 제 3 윈도우(33) 사이에 이격된 공간(60)이 형성될 수 있다. 상기 공간에는 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 또는 제논(Xn)와 같은 하나 이상의 가스들이충전될 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 주거용 또는 상업용 윈도우 애플리케이션들을 위한 유리 페인 사이즈일 수 있다. 유리 페인의 크기는 주택 또는 상업용 회사의 특정 요구에 따라 광범위하게 달라질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 건축용 유리로 형성될 수 있다. 건축용 유리는 통상적으로 상업 건물들에 사용되지만, 또한, 주거 건물에서 사용될 수 있으며, 통상적으로, 필수적이지는 않지만, 실내 환경을 실외 환경과 분리한다. 어떤 실시예들에서, 적절한 건축용 유리 기판은 적어도 대략 20 인치에 대략 20 인치일 수 있고, 그리고 휠씬 더 클 수 있다, 예를 들어, 대략 80 인치에 대략 120 인치, 또는 더 클 수 있다. 건축용 유리는 전형적으로 적어도 약 2 밀리미터(mm) 두께이고 6 mm 또는 그 이상 정도로 두꺼울 수 있다.
일 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 대략 1 mm 내지 대략 10 mm의 범위에 두께를 가질 수 있다.
일 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 매우 얇은 및 가요성의, 예컨대 Gorilla Glass® 또는 WillowTM Glass일 수 있고, 각각은 새로운 York, Corning 의 Corning, Inc로부터 상업적으로 이용가능하고 이들 유리들은 0.3 mm 미만 또는 약 1 mm미만의 두께일 수 있다.
상기 플러그 인 컴포넌트(40)는 제 1 전기 입력(41), 제 2 전기 입력(42), 제 3 전기 입력(43), 제 4 전기 입력(44) 및 제 5 전기 입력(45)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원부(50)는 제 1 전원 단자(51) 및 제 2 전원 단자(52)를 포함한다.
상기 제 1 전기 입력(41)은 하나 이상의 와이어들 또는 다른 전기적 연결들, 컴포넌트들, 또는 디바이스들을 통하여, 상기 제 1 전원 단자(51)에 전기적으로 결합된다.
상기 제 1 전기 입력(41)은 핀, 소켓, 또는 다른 전기적 커넥터 또는 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 입력(41)은 제 1 버스 바(미도시)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 전기 입력(42)은 하나 이상의 와이어들 또는 다른 전기적 연결들, 컴포넌트들, 또는 디바이스들을 통하여, 상기 제 2 전원 단자(52)에 전기적으로 결합된다.
상기 제 2 전기 입력(42)은 핀, 소켓, 또는 다른 전기적 커넥터 또는 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 전기 입력(42)은 제 2 버스 바(미도시)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 3 전기 입력(43)은 디바이스, 시스템, 또는 빌딩 접지에 결합될 수 있다.
상기 제 4 전기 입력(44) 및 제 5 전기 입력(45)은, 개별적으로, 예를 들어, 윈도우 장치(1)를 제어하는 제어기 또는 마이크로컨트롤러 및 네트워크 제어기사이의 통신을 위해서 사용될 수 있다.
상기 전원부(50)는 상기 플러그 인 컴포넌트(40)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)에 전력을 공급한다. 또한, 상기 전원부(50)는 외부의 상기 제어기에 의해서 제어되어, 상기 전기 변색 소자(10)에 일정 파형의 전력을 상기 전기 변색 소자(10)에 공급할 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
제조예
ITO 필름 : 한성산업(주), HI150-ABE-125A-AB
텅스텐 옥사이드 분말 : 애드크로(주),ELACO-W
니켈 옥사이드 분말 : 애드크로(주), ELACO-P
용매 : 아세트아마이드(acetamide, AA), 아디포니트릴(adiponitrile, AN), 술포란(sulfolane, SF), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate, PC), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate, EC)
리튬 염 : LiClO4
우레탄아크릴레이트
톨루엔 디이소시아네이트 약 4 몰부 및 중량평균분자량 약 2000mol/g의 폴리에스테르 폴리올(유니온 화성사, U-1220) 약 6 몰부를 반응기에 투입하고, 주석(tin)계 촉매를 약 500 ppm 첨가하여, 약 85℃에서, 약 1시간 동안 교반한 뒤, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트 2 몰부를 투입하여, 약 85℃에서, 약 1시간 동안 교반되고, 에스테르계 우레탄 아크릴레이트를 제조하였다. 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 12000g/mol이었다.
에폭시 아크릴레이트
글리세롤 디클리시딜 에테르(glycerol diglycidyl ether, GDE) 4 몰부 및 2-하이드록시에틸 아크릴레이트(2-hydroxyethyl acrylate, 2-HEA) 8 몰부를 반응기에 투입하고, 아민계 촉매를 약 500 ppm 첨가하여, 약 100℃에서, 약 1시간 동안 교반하여, 글리세롤 에폭시 아크릴레이트가 제조되었다.
다관능 아크릴레이트 : 미원사, Miramer M600
1관능 아크릴레이트 : 미원사, Miramer M180
광 개시제 : 에틸(2,4,6-트리메틸 벤조일)페닐 포스피네이트
산화 방지제 : 신승하이켐, Antioxidant-MD1024
열 가교성 아크릴레이트
[화학식 5]
제조예 1
약 10 중량부의 우레탄아크릴레이트, 약 15 중량부의 에폭시 아크릴레이트, 약 5 중량부의 다관능 아크릴레이트, 약 5 중량부의 1관능 아크릴레이트, 약 3 중량부의 카르복실기를 포함하는 아크릴레이트, 약 1 중량부의 광 개시제, 약 15 중량부의 리튬염, 약 50 중량부의 아세트아마이드 및 약 1 중량부의 산화 방지제를 첨가하여 전해질 조성물을 제조하였다.
제조예 2 내지 5
하기의 표 1과 같이, 전해질 조성물의 조성이 변경되었다.
| 구분 | 우레탄아크릴레이트 (중량부) |
에폭시아크릴레이트 (중량부) |
1관능 아크릴레이트 (중량부) |
다관능 아크릴레이트 (중량부) |
열 가교성 아크릴레이트 (중량부) |
용매 (중량부) |
리튬염 (중량부) |
| 제조예1 | 15 | 15 | 5 | 5 | AA, 50 | 15 | |
| 제조예2 | 10 | 15 | 5 | 5 | 화학식5, 5 | AN, 50 | 15 |
| 제조예3 | 15 | 10 | 10 | 5 | SF, 50 | 15 | |
| 제조예4 | 15 | 10 | 5 | 5 | 화학식5, 5 | AA, 50 | 15 |
| 제조예5 | 20 | 20 | PC, 25 EC, 25 |
15 |
실시예 1
약 10 중량부의 텅스텐 옥사이드 분말, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 90 중량부의 에탄올 균일하게 혼합되어, 제 1 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 1 변색 물질 조성물은 제 1 ITO 필름 상에 약 40㎛의 두께로 코팅되고, 약 110℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 제 1 변색층이 제조되었다. 약 11 중량부의 니켈 옥사이드 분말, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 89 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되어, 제 2 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 2 변색 물질 조성물은 제 2 ITO 필름 상에 약 50㎛의 두께로 코팅되고, 약 120℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 제 2 변색층을 포함하는 제 2 변색층이 제조되었다. 상기 제 1 변색층 상에 상기 전해질 조성물이 약 100㎛의 두께로 코팅되었다. 이후, 상기 코팅된 전해질 조성물층 상에 이형층을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 배치되었다. 이후, 상기 코팅된 전해질 조성물은 약 120℃의 온도에서, 약 10분 동안 열 처리되고, 열 가교되어, 제 1 적층체가 제조되었다.
이후, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체는 라미네이트되고, UV 광에 의해서 상기 코팅된 겔폴리머 전해질 조성물이 경화되었다. 이후, 상기 적층체는 약 14시간 동안 상온에서 방치되어, 에이징되었다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 제조되었다.
실시예 2 내지 4 및 비교예
하기의 표 2과 같이, 상기 전해질 조성물이 사용되어, 상기 전해질층이 형성되었다. 또한, 하기의 표 2와 같이, 상기 열 가교 온도 및 열 가교 시간이 조절되었다. 나머지 공정은 실시예 1이 참조되었다.
| 구분 | 전해질 조성물 | 열처리 온도 (℃) |
열처리 시간 (분) |
| 실시예1 | 제조예 1 | 120 | 10 |
| 실시예2 | 제조예 2 | 130 | 5 |
| 실시예3 | 제조예 3 | 110 | 15 |
| 실시예4 | 제조예 4 | 100 | 20 |
| 비교예 | 제조예 4 | 100 | 20 |
평가예
1. 접합력 측정
(1) 실시예들 및 비교예에서 제조된 전기 변색 소자는 길이 200㎜ 내지 폭 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 기판의 일 끝단이 반대 방향으로, 약 10㎜/s의 속도 당겨진다.
(3) 상기 샘플이 약 10㎜의 길이 만큼 박리되기 시작한 후부터 약 130㎜의 길이 동안 평균 힘이 측정되었다.
(4) 상기 샘플들의 접합력은 상기 평균 힘을 상기 폭으로 나눈 값이다.
2. 권취 테스트
1) 상기 전기 변색 소자가 길이 4m 및 폭 0.5m의 크기로 절단된다.
2) 상기 전기 변색 소자의 일 끝단이 직경 15㎝의 제 1 코어에 고정된다.
3) 상기 고정된 전기 변색 소자는 10N의 텐션이 유지된 상태로 상기 제 1 코어에 분당 6회전의 속도로 감긴다.
4) 상기 제 1 코어에 감겨진 상태에서, 상기 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 약 30%의 상대 습도의 조건에서 500시간 동안 방치된다.
5) 상기 방치된 전기 변색 소자의 다른 끝단은 직경 15㎝의 제 2 코어에 고정된다.
6) 상기 제 1 코어에 감겨진 전기 변색 소자는 10N의 텐션이 유지된 상태로, 플리면서, 상기 제 2 코어에 분당 6회전의 속도로, 상기 제 1 코어에 감겨진 방향과 반대 방향으로 감긴다.
7) 상기 제 2 코어에 감겨진 상태에서, 상기 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 약 30%의 상대 습도의 조건에서 약 500시간 동안 방치되고, 상기 권취 테스트가 완료된다.
3. 투과율 및 헤이즈
상기 샘플들에서, 초기 투과율 및 상기 권취 테스트 후의 투과율은 솔라 스펙트럼 미터(EDTM사, SS2450)에 의해서 전광선 투과율로 측정된다.
상기 샘플들에서, 초기 헤이즈 및 상기 권취 테스트 후의 헤이즈는 솔라 스펙트럼 미터(EDTM사, SS2450)에 의해서 측정된다.
4. 권취 테스트 후, 접합력 저하
권취 테스트를 거친 샘플들의 접합력이 초기 접합력 측정과 동일한 방법으로 측정되었다. 이후, 상기 초기 접합력과 권취 테스트 후 접합력의 차이가 도출되었다.
하기의 표 3과 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 전기 변색 소자에서, 접합력, 이 도출되었다.
| 구분 | 접합력 (N/㎝) |
헤이즈 상승 (%) |
투과율 저하 (%) |
접합력 저하 (N/㎝) |
| 실시예 1 | 0.1 | 0.04 | 1 | 0.001 |
| 실시예 2 | 0.07 | 0.03 | 0.5 | 0.001 |
| 실시예 3 | 0.11 | 0.05 | 2 | 0.002 |
| 실시예 4 | 0.15 | 0.06 | 1 | 0.003 |
| 비교예 | 0.04 | 1.5 | 5 | 0.01 |
상기 표 3에 기재된 바와 같이, 실시예들에 따른 전기 변색 소자는 적절한 접합력, 낮은 헤이즈 상승, 낮은 투과율 저하 및 낮은 접합력 저하를 가진다.
제 1 기판(100)
제 2 기판(200)
제 1 투명 전극(300)
제 2 투명 전극(400)
제 1 변색층(500)
제 2 변색층(600)
전해질층(700)
제 2 기판(200)
제 1 투명 전극(300)
제 2 투명 전극(400)
제 1 변색층(500)
제 2 변색층(600)
전해질층(700)
Claims (11)
- 제 1 폴리머 기판;
상기 제 1 폴리머 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극;
상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;
상기 제 1 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질층;
상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층;
상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및
상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 폴리머 기판을 포함하고,
하기의 측정 방법으로 측정되는 상기 제 1 폴리머 기판 및 상기 제 2 폴리머 기판 사이의 접합력이 0.05N/㎝ 초과인 전기 변색 소자.
[측정 방법]
(1) 상기 전기 변색 소자는 길이 200㎜ 내지 폭 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 폴리머 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 반대 방향으로 당겨진다.
(3) 상기 접합력은 상기 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 당겨질 때의 평균 힘을 상기 샘플의 폭으로 나눈 값이다. - 제 1 항에 있어서, 상기 전해질층의 두께는 50㎛ 내지 200㎛인 전기 변색 소자.
- 제 2 항에 있어서, 하기의 수식 1로 측정되는 두께 가중 접합력이 0.035㎛·N/㎝ 초과인 전기 변색 소자.
[수식 1]
두께 가중 접합력 = 전해질층의 접합력 × 전해질층의 두께 - 제 1 항에 있어서, 상기 접합력은 0.6N/㎝를 초과하는 전기 변색 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접합력은 0.7N/㎝를 초과하는 전기 변색 소자.
- 제 1 항에 있어서, 하기의 측정 방법으로 측정되는 헤이즈 증가가 3% 미만인 전기 변색 소자.
[측정 방법]
(1) 15㎝의 직경을 가지는 제 1 코어에 상기 전기 변색 소자가 2바퀴 감긴다.
(2) 상기 제 1 코어에 감긴 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 30%의 습도에서 500시간 동안 방치된다.
(3) 상기 방치된 전기 변색 소자는 상기 제 1 코어로부터 풀리면서, 15㎝의 직경을 가지는 제 2 코어에 반대로 2바퀴 감긴다.
(4) 상기 제 2 코어에 감긴 전기 변색 소자는 85℃의 온도 및 30%의 습도에서 500시간 동안 방치된다.
(5) 상기 헤이즈 증가는 상기 전기 변색 소자의 초기 제 1 헤이즈 및 상기 전기 변색 소자가 1000시간 방치된 후 제 2 헤이즈의 차이이다. - 제 1 항에 있어서, 하기의 측정 방법으로 측정되는 투과율 감소가 5% 미만인 전기 변색 소자.
[측정 방법]
상기 투과율 감소는 상기 전기 변색 소자의 초기 제 1 투과율 및 상기 전기 변색 소자가 1000시간 방치된 후 제 2 투과율의 차이이다. - 제 1 항에 있어서, 상기 용매의 분자량은 200 내지 400인 전기 변색 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 용매의 끓는점은 200℃ 초과인 전기 변색 소자.
- 제 1 항에 있어서, 상기 경화성 수지 조성물은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 1관능 아크릴레이트 및 다관능 아크릴레이트를 포함하는 전기 변색 소자.
- 프레임;
상기 프레임에 장착되는 윈도우; 및
상기 윈도우에 배치되는 전기 변색 소자를 포함하고,
상기 전기 변색 소자는
제 1 폴리머 기판;
상기 제 1 폴리머 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극;
상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;
상기 제 1 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질층;
상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층;
상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및
상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 폴리머 기판을 포함하고,
하기의 측정 방법으로 측정되는 상기 제 1 폴리머 기판 및 상기 제 2 폴리머 기판 사이의 접합력이 0.05N/㎝ 초과인 윈도우 장치.
[측정 방법]
(1) 상기 전기 변색 소자는 길이 200㎜ 내지 폭 20㎜의 크기로 절단되어 샘플이 제조된다.
(2) 상기 샘플의 일 끝단이 50㎜의 길이까지 박리되고, 박리된 제 1 폴리머 기판의 일 끝단이 고정되고, 박리된 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 반대 방향으로 당겨진다.
(3) 상기 접합력은 상기 제 2 폴리머 기판의 일 끝단이 당겨질 때의 평균 힘을 상기 샘플의 폭으로 나눈 값이다.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220123678A KR102671407B1 (ko) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220123678A KR102671407B1 (ko) | 2022-09-28 | 2022-09-28 | 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치 |
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