KR20090031915A - 가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 유리 타입 전기화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스 - Google Patents

가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 유리 타입 전기화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스 Download PDF

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엠마누엘 발렝탱
자비에 팡통
사무엘 두브르나
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스는, 전기적으로 활성 층의 제 1 스택과 결합하는 전기 전도층을 제공하는 제 1 운송 기판, 및 전기적으로 활성 층의 제 2 스택과 결합하여 전기 전도층을 구비하는 제 2 지지 기판을 포함하며, 제 1 및 제 2 스택은 각각 그들의 표면의 적어도 한 부분 위에서 직렬로 광학적으로 기능하며, 전기 절연 수단에 의하여 분리되는 것을 특징으로 한다.

Description

가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 유리 타입 전기화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스 {GLASS TYPE ELECTROCHEMICAL/ELECTRICALLY CONTROLLABLE DEVICE WITH VARIABLE OPTICAL AND/OR ENERGETIC CHARACTERISTIC}
본 발명은 가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는, 글레이징 타입의 전기화학적 및/또는 전기적으로 제어 가능한 디바이스에 관한 것이다.
특히, 오늘날에는 사용자의 요구에 적응 가능한, 소위 "지능적인(intelligent)"글레이징에 대한 요구가 증가되고 있다.
"지능적인"글레이징에 관해서, 이것은 건물 또는, 자동차, 기차 또는 항공기와 같은 수송 수단의 외면에 장착된 글레이징(예를 들면, 창문)을 통해서 태양광의 전달을 조절하는 것을 포함할 수 있다. 그 목적은 방/조종실 내의 과도한 열을 제한할 수 있게 하는 것이지만, 오직 태양광이 강한 경우에만 제한할 수 있기 위한 것이다.
상기 "지능적인"글레이징은 특히 글레이징을 어둡게 하거나, 글레이징이 빛을 확산하도록 하거나 또는 필요시에 임의의 시야를 막기 위해서, 글레이징을 통한, 가시도(dgree of vision)를 조절하는 것을 또한 포함할 수 있다. 이것은 방, 기차, 항공기 내의 내부 칸막이로 장착되거나, 또는 자동차의 옆면의 창으로 장착 된 글레이징에 관련된 것일 수 있다. 상기 "지능적인"글레이징은 운전자가 국부적으로 눈이 부시게 되는 것을 피하게 하기 위해서 사이드 미러(wing mirror)로서 사용된 거울, 또는 더욱 주의를 끌기 위하여 필요시 또는 간헐적으로, 메시지가 나타나도록 하기 위한 신호 표시 패널과도 또한 관련되어 있다. 의도대로 빛을 확산시킬 수 있도록 하는 글레이징은 필요시, 프로젝션(projection) 스크린으로 사용될 수도 있다.
하나의 변형으로서, "지능적인"글레이징은 또한 밝기 또는 발현된 색(color generated)의 수준(level)을 제어하기 위해서, 글레이징에 의한 빛의 발생을 포함할 수 있다.
이러한 타입의 외양적/열적 특성 변화를 허용하는, 다양한 전기적으로 제어 가능한 시스템이 있다.
글레이징을 통한 광학적 투과 또는 광학적 흡수를 조절하기 위하여, 미국 특허 US-5 239 406 및 유럽 특허 EP-612 826에 기술되어 있는 것과 같은, 소위 바이올로겐(viologen) 시스템이 있다.
글레이징의 광학적 투과 또는 광학적 흡수를 조절하기 위하여, 소위 전기변색(electrochromic) 시스템이 또한 있다. 알려진 대로, 이들 시스템은 전해질층에 의해 분리되며, 두개의 전기 전도층에 의하여 구성된(framed), 두개의 전기변색 물질 층을 일반적으로 포함하고, 전기 전도층은 전기 전원(supply)에 연결된 전류공급부(current feed)에 연결되어있다.
이러한 전기변색 물질층의 각각은, 가역적으로 양이온 및 전자를 삽입할 수 있고, 이러한 삽입/이탈로 인한 전기변색 물질층의 산화 상태의 변화는 그 광학적 및/또는 열적 특성의 변화를 야기할 수 있다. 구체적으로, 가시 및/또는 적외선 파장에서 전기변색 물질층의 흡수율 및/또는 반사율이 변화될 수 있다.
통상적으로, 전기변색 시스템은 다음의 세 가지 범주, 즉:
- 전해질이 중합체 또는 겔의 형태인 범주로, 예를 들면 유럽 특허 EP-253 713 또는 EP-670 346에 기술되어 있는 것과 같은 양성자 전도를 갖는 중합체, 또는 유럽 특허 EP-382 623, EP-518 754 및 EP-532 408에 기술되어 있는 것과 같은 리튬 이온 전도를 갖는 중합체이며, 시스템의 다른 층은 일반적으로 무기 특성(inorganic nature)을 갖는 범주,
- 전해질이 무기층인 범주로, 이 범주는 종종 "모두 고체(all solid)인"시스템이라는 용어로서 언급되는데, 그 예는 유럽 특허 EP-867 752, EP-831 360, 국제 특허 WO 00/57243 및 WO 00/71777에서 찾을 수 있는 범주와,
- 모든 층이 중합체를 주원료로 한 범주로, 이 범주는 종종 "모두 중합체인"시스템이라는 용어로 언급되는 범주로 분류된다.
본 발명은 "모두 고체인" 전기 변색에 관계된 것이다.
모든 이러한 시스템의 공통의 특징은, 시스템의 활성층 또는 여러 활성층의 어느 한 면 위에 전기 전도층을 공급하는 전류공급부가 설치될 필요가 있다는 것이다.
이러한 전류공급부는 스택을 통하여, 전압을 인가하고 전류가 흐르는 것을 가능하게 하며, 전류의 흐름은 채색된 상태로부터 무채색된 상태로, 및 그 역으로 전환하는 것을 보장하기 위한 것이다.
한 상태에서 다른 상태로의 변화는, 이런 방법으로 글레이징을 구동하여 글레이징을 어둡게 하거나 또는 밝게 하는 것에 의해 발생하는 것으로 이해될 수 있다. 현재의 경향은, 전원의 영향 하에서 급속하며, 균일한 효과를 생성하고, 2개 상태(무채색된 상태/채색된 상태)간의 콘트라스트는 가능한 높아서, 채색된 상태에서 사실상 불투명한 시스템을 달성하는 시스템을 갖는 것이며, 여기에서 그 콘트라스트는 채색 상태에서의 광학적 투과값에 대한 무채색 상태에서의 광학적 투과값(OT)의 비율로 정의된다.
이것을 이루기 위해서, 종래 기술에서 다음과 같이 다양한 해결책들이 알려져 있다:
하나의 해결책은 전류공급부의 단자에서 충전의 양 또는 전압 수준을 증가하는 것이며, 이 해결책의 주요 결점은 일반적으로 이것이 시스템의 열악한 로버스트니스(robustness)를 초래한다는 점이다.
다른 해결책은 광학적 투과의 성취 가능한 범위를 넓게 하는 광학적으로 더 활성인 층을 사용하는 것이며, 그러한 층의 개발은 현존하는 물질의 변형 또는 교체에 대한 상당한 연구업무를 요구할 수 있으며,
또 다른 해결책은 다중 글레이징 시스템 내에서 조립된 적어도 두개의 완성된 시스템을 병렬로 배치하는 것(미국 특허 US-5 076 673을 참조할 수 있다)이다. 이 해결책은 시스템 중 하나에 존재하는 결함이 다른 시스템에 존재하는 결함 옆에 위치하게 될 가능성을 최소화 한다. 이 해결책의 주요 결점은, 비용에 영향을 주 며, 전원이 시스템 각각에 필요하고, 게다가 시스템을 병렬 배치하는 것이, 조립을 위해서 적어도 4개의 기판이 필요하다는 사실로부터 전체적인 구조의 무게를 증가시킨다는 점에 있다. 이러한 다중 글레이징 조립체, 특히 이중 글레이징은, 광학적 계면의 수를 필연적으로 증가시키며, 따라서 무채색 상태에서 광학적 투과율의 감소를 초래할 수 있다. "건물"타입의 이러한 이중 글레이징 조립체는 자동차 분야에 적용가능하지 않다. 자동차 분야에서 통상적인, 적층된 조립체는 오직 사실상 편평한 기판과 제한된 수의 기판(2 또는 3)을 갖는 것만 가능하다는 것이 주목될 수 있다. 특히 2개 또는 심지어 3개를 초과하는 많이 굽은 기판이 있다면 많이 굽은 기판에 대해서는 조립이 사실상 불가능하며, 그것은 일반적으로 광학적 왜곡의 위험을 초래한다.
그러므로 본 발명의 목적은, 단일 전원에 의해 구동될 수 있고 2개의 병렬 배치된 시스템의 동작 성능과 적어도 동일한 동작 성능을 갖는 종래 기술의 해결책을 능가하는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 전기적으로 활성적이 되는 층의 제 1 스택과 결합하는 전기 전도층을 구비하는 제 1 지지 기판, 및 전기적으로 활성되는 층의 제 2 스택과 결합하는 전기 전도층을 구비하는 제 2 기판을 포함하는, 가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스로서, 제 1 및 제 2 스택은 각각 그들의 표면의 적어도 한 부분 위에서 직렬로 광학적으로 기능하며, 유기 물질, 특히 적층 삽입물, 또는 무기 물질, 특히 기체의 군으로부터 선택되거나, 또는 진공인, 전기 절연(insulating) 수단에 의하여 분리되는 것을 특징으로 한다.
두개의 활성 스택 사이에 절연 수단이 존재하는 것으로 인하여, 낮은 가격으로, 높은 암도(degree of darkening)를 갖는 시스템을 획득하는 것이 가능하다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 다음 사항들 중 하나 및/또는 다른 하나의 사항이 선택적으로 사용될 수 있다: 즉,
만일 적층 삽입물이 다음의 특정한 실시예에서 사용된다면, 그것은 조립체를 함께 결합시키며, 활성 스택의 전기 전도층의 일부에 전기적으로 연결하기 위한 수단을 제공하는데,
- 제 1 및 제 2 스택은 동일한 전원으로부터 전기적으로 공급되며,
- 제 1 및 제 2 스택은 직렬로 전기적으로 공급되며,
- 제 1 및 제 2 스택은 병렬로 전기적으로 공급되며,
- 전기적 절연 수단은 적층 삽입물이며, 적층 삽입물의 각 면은, 제 1 및 제 2 스택과 각각 결합된 전기 전도층과 결합되어 있으며,
- 제 1 및 제 2 스택은, TC1/EC1/EL/EC2/TC2 구조를 갖는 "모두 고체인" 전기변색 스택이며,
- 전해질 기능을 갖는 상기 EL층은, 탄탈산화물, 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물, 안티몬 산화물, 니오븀 산화물, 크롬 산화물, 코발트 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 니켈 산화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 규소 산화물, 알루미늄 또는 붕소와 선택적으로 합금된 규소 질화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 바나듐의 산화물, 주석 및 아연의 산화물로부터 선택된 물질을 주원료로 한 적어도 한 층을 포함하며, 이러한 산화물들의 적어도 하나는 선택적으로 수소 첨가되거나, 질화되며,
- 각각의 전기 활성층 EC1 또는 EC2는, 다음의 화합물 중 적어도 하나, 즉 텅스텐 (W), 니오븀 (Nb), 주석 (Sn), 비스무스 (Bi), 바나듐 (V), 니켈 (Ni), 이리듐 (Ir), 안티몬 (Sb), 탄탈 (Ta) 산화물을 개별적으로 또는 혼합물로서 포함하며, 선택적으로 티타늄, 레늄, 코발트와 같은 첨가 금속을 포함하며,
- 전기 전도층 TC1 또는 TC2는, 금속 타입 이거나 또는, In2O3:Sn(ITO), SnO2:F, ZnO:Al로 만들어진 TCO(투명한 전도성 산화물)타입이거나, 또는 금속이 특히 은, 금, 백금, 구리로부터 선택되는 TCO/금속/TCO 타입의 다중층이거나, 또는 금속이 마찬가지로 은, 금, 백금, 구리로부터 선택되는 NiCr/금속/NiCr 타입의 다중층이며,
- 적층 삽입물의 각 면은, 전도 스트립(strip) 및/또는 전도성 와이어(wire)를 포함하는 적어도 하나의 전기 전도층과 결합되어 있으며,
- 획득된 콘트라스트 값은 9에서 10000 사이이며, 바람직하게는 15에서 4000 사이이다.
본 발명의 다른 양상에 따라서, 본 발명은, 전기변색 글레이징으로서 특히 가변적인 광학적 및/또는 활동적 투과 및/또는 반사를 갖는 전술된 바와 같은 전기변색 디바이스를 포함하며, 기판 또는 투명하거나, 부분적으로 투명한 기판(들)의 적어도 한 부분이 플라스틱으로 만들어지고, 바람직하게는 다중 및/또는 적층된 글레이징, 또는 이중 글레이징으로 조립된 것을 특징으로 하는 전기변색 글레이징에 관련된 것이다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라서, 본 발명은, 상술된 전기화학적 디바이스를 제조하는 방법으로서, 여기서 전기화학적 디바이스의 적어도 하나의 층이 선택적으로 자기장이 지원되는 음극 스퍼터링과 같은 진공을 포함하는 기술에 의해, 열적 증발 또는 전자 빔이 지원되는 증발에 의해, 레이저 제거에 의해, 선택적으로 플라즈마 또는 마이크로파가 지원되는 CVD에 의해, 또는 대기압 기술에 의해, 특히 침지(dip) 타입, 분사 코팅 또는 롤러(roller) 코팅의 졸-겔 합성을 사용한 증착층에 의해 증착되는 전기화학적 디바이스를 제조하는 방법에 관련된 것이다.
마지막으로, 본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 본 발명은, 상술된 글레이징의 사용에 관련한 것으로, 이것은 건물을 위한 글레이징, 자동차를 위한 글레이징, 산업 또는 대중 운송 철도, 해상, 항공 수송 수단을 위한 글레이징으로서, 특히 창문, 사이드 거울, 거울, 디스플레이(display), 및 모니터, 영상 포착 장치를 위한 셔터를 위한 글레이징의 사용이다.
본 발명의 문맥 내에서, "하부"전기 전도층 이라는 용어는, 기준으로 취해진 지지 기판에 가깝게 위치하는 전기 전도층을 의미하는 것이며, 이 위에 활성층의 적어도 일부는 증착된다(예를 들면, "모두 고체인" 전기변색 시스템에서 모든 활성층). "상부"전기 전도층은 다른 편 위에 증착된 것이다.
전기 전도층은 하기에 언급된 두께 범위에서 투명하게 남아있으며, 즉, 전기전도층은 가시광범위에서 낮은 광학적 흡수를 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 훨씬 두꺼운 층(특히 전기변색 타입의 전기 활성 시스템이, 투과 보다는 반사적으로 기능할 경우에)을 갖거나 또는 더 얇은 층(특히 전기 전도층내의 다른 타입의 전도층예를 들면, 금속의 전도층과 결합할 때)을 갖는 것은 실현 가능하지 않다. 상술된 것처럼, 본 발명은 전기화학적 또는 전기적으로 제어 가능한 시스템의 다양한 타입에 적용 가능할 수 있다. 본 발명은 더욱 특히 전기변색 시스템, 특히 "모두 고체인"전기 변색 시스템에 관련되어 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 전기변색 시스템 또는 글레이징은, 상기 인용된 특허에 기술되어 있다. 이들 전기변색 시스템은 기판들 사이에 스택을 포함하는 적어도 두개의 지지 기판을 포함할 수 있고, 이들 스택은 활성 시스템을 형성하며, 각각 연속적으로 전류공급부에 연결되는 적어도 하나의 제 1 전기 전도층, 양극 또는 음극 전기변색 물질 타입의 각각 H+, Li+, OH-와 같은 이온을 가역적으로 삽입 가능한 적어도 하나의 전기화학적 활성층, 전해질층, 양극 또는 음극 전기변색 물질 타입의 각각 H+, Li+, OH-와 같은 이온을 가역적으로 삽입 가능한 적어도 하나의 제 2 전기화학적 활성층, 및 전류공급부에 연결되어 있는 제 2 전기 전도층("층"이라는 용어는 단층 또는 연속적이거나 연속적이지 않은 복수의 층의 스택을 의미하는 것으로서 이해되는 것이다)을 연속적으로 포함한다.
본 발명은 또한 반사(거울) 또는 투과적으로 기능하는 글레이징에 본 출원의 전문에서 기술된 전기화학적 디바이스를 통합하는 것에 관련되어있다. "글레이징"이라는 용어는 광의로 해석되어야하며, 유리 및/또는 중합 물질로 만들어진 임의의 본질적으로 투명한 물질(폴리카보네이트 PC 또는 폴리메틸 메타크릴레이트 PMMA)을 포함한다. 지지 기판 및/또는 대향(counter)-기판 즉, 활성 시스템을 지지하는(framing) 기판은 단단하거나, 유연성이 있거나 또는 반-유연성이 있을 수 있다.
이러한 글레이징은 건물을 위한 글레이징, 자동차를 위한 글레이징, 산업적 또는 대중 운송 철도, 해상, 항공 수송 수단을 위한 글레이징, 특히 창문, 사이드 미러, 거울로서 사용될 수 있다. 이러한 글레이징은 특히 가변적인 광학적 및/또는 활동적 투과 및/또는 반사를 갖고 기판 또는 투명한, 또는 부분적으로 투명한 기판(들)의 적어도 한 부분이 플라스틱으로 만들어지고, 바람직하게는 다중의 및/또는 적층된 글레이징, 또는 이중 글레이징으로서 조립된 것이다.
본 발명은 또한 이러한 디바이스, 글레이징 또는 거울을 위해 적용될 수 있는 다양한 응용과 관련되어 있다: 즉, 이것은 건물을 위한 글레이징, 특히 외부 글레이징, 내부 칸막이 또는 글레이징 된 문을 만드는 것을 포함할 수 있다. 상기 응용은 기차, 항공기(예를 들어, 창문), 자동차, 배와 같은 운송수단을 위한, 창문, 지붕 또는 내부 칸막이를 또한 포함할 수 있다. 이 응용은 또한 "디스플레이"라고 일반적으로 언급되는 프로젝션 스크린, 텔레비전 또는 컴퓨터 스크린, 터치-감응(touch-sensitive) 스크린과 같은 시각화 또는 디스플레이 스크린을 포함할 수 있다. 상기 응용은 또한 안경 또는 카메라의 렌즈를 만들기 위해서, 또는 대안적으로 태양 패널을 보호하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 이제 제한되지 않은 예 및 도면을 참조하여, 더욱 자세하게 기술될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 전기변색 전지 단면의 개략도.
- 도 2는 도 1의 개략적인 단면도.
도 1은 판독을 보다 용이하게 하기 위해서, 의도적으로 매우 개략적이고 축척대로 도시되어 있지 않으며, 이것은 본 발명의 가르침에 따라 "모두 고체인" 전기변색 디바이스의 개략도를 나타내며, 이러한 전기변색 디바이스는, 연속적으로 다음의 구성, 즉
- 2.1mm의 두께를 갖는 투명한 실리카-소다-라임 유리의 기판(S1),
- 각각 두께가 15내지 20nm인 ITO / 60내지 80nm인 ZnO:Al / 3내지 15nm인 Ag / 60내지 80nm인 ZnO:Al/ 15내지 20nm인 ITO인, ITO/ZnO:Al/Ag/ZnO:Al/ITO 타입의 층 스택을 포함하거나 또는 500nm로 측정된 고온-증착된 ITO(주석-도핑된 인듐 산화물)를 주원료로 한 하부 전기 전도층(2),
- 하기에 기술될 구조를 갖는, 제 1 전기변색 시스템(3),
- ITO 또는 SnO2:F를 주원료로 한 상부 전기 전도층(4), 또는 변형으로서 다른 전도 요소를 포함하는 변형된 상부 전기 전도층; {이것은 더욱 구체적으로, 그것보다 더 전도성이 큰 층 및/또는 복수의 전도 스트립 또는 와이어를 갖는 전기 전도층에 연결하는 것을 포함할 수 있다. 더욱 상세하게, 그러한 다성분 전기 전도층의 구현에 대해서, 국제 특허 WO 00/57243을 참조할 수 있다. 이러한 타입의 전기 전도층의 바람직한 실시예는, 적층 매개물로서 작용하는 시트(sheet)(7)인 중합체 시트 (7)의 표면 위에 덮이는 전도성 와이어의 망상조직(network)을 ITO 층(하나 이상의 다른 전도층으로 선택적으로 덮여진)위에 적용하는 것과, 다수의 전도 스트립, 또는 하나의 전도 스트립, 또는 전도성 와이어(6), 전류공급부(9 및 9')에 연결되는 상부 전기 전도층(4)과 동일한 특성을 갖는 상부 전기 전도층(4')에 의해서, 제 1 전기변색 스택과 결합된 상부 전기 전도층, 및 제 2 전기변색 스택과 결합된 상부 전기 전도층을 전류공급부들 중 하나에 연결하는 것을 가능하게 하는 것으로 이루어지며}
- 전류공급부(9 및 9')에 연결되는 상부 전기 전도층(4)과 동일한 특성을 갖는 상부 전기 전도층(4'),
- 하기에 기술될 구조를 갖는 제 2 전기변색 시스템(3'),
- 전류공급부(10 및 10')에 연결되어 있는 하부 전기 전도층(2)과 특성이 유사한 하부 전기 전도층(2'),
- 2.1mm의 두께를 갖는 투명한 실리카-소다-석회 유리의 기판(S1')을 포함하며,
제 1 및 제 2 전기변색 스택(3 및 3')은,
- 40에서 100nm로 측정된 (수화된) 이리듐 산화물 또는 40에서 400nm로 측정된 선택적으로 수화된 니켈 산화물로 만들어지고 선택적으로 다른 금속들과 합금되 는, 전자변색 물질의 양극의 첫 번째 층 EC1은
- 100nm로 측정된 텅스텐 산화물 층,
- 100nm로 측정된 수화된 탄탈 산화물 또는 수화된 규소 산화물 또는 수화된 지르코늄 산화물의 층(수화된 규소 산화물 및 지르코늄 산화물의 두 층은 전해 기능을 갖는 EL층을 형성함)과,
- 370nm로 측정된 텅스텐 산화물 WO3을 주원료로 한 전기변색 물질의 음극의 두 번째 층 EC2를 포함한다.
모든 이러한 층들은 자기장이 지원되는 음극 스퍼터링에 의하여 증착되었다. 일 변형으로, 이들 층은 열적 증발 또는 전자 빔이 지원된 증발에 의해, 레이저 제거에 의해, 선택적으로 플라즈마 또는 마이크로파가 지원된 CVD에 의해, 또는 대기압 기술에 의해, 특히 침지 타입, 분사 코팅 또는 롤러 코팅의 졸-겔 합성을 사용하여 층을 증착하는 것에 의해 획득될 수도 있다.
활성 스택(3 및/또는 3')은, 기계적 수단 또는 선택적으로 펄스로 발생된 레이저 방사선 노출에 의해 만들어진 홈(groove)에 의하여, 그 주변의 일부 또는 전부 위에 절개될 수 있으며, 그 목적은 주변 전기 누설을 제한하기 위한 것이며, 이는 프랑스 출원 FR-2 781 084에 기술된 것과 같다.
게다가 도 1과 도 2에 표시된 글레이징은 면(2 및 3) {여기서 2 및 3은 통상적으로, 기판(S1 및 S1')의 내부 면을 번호매긴 것이다}과 접촉해 있는 첫 번째 주변 밀봉부(도에 표시되지 않음)를 더 구비하고, 이 첫 번째 밀봉부는 외부 화학적 공격에 대한 장벽을 형성하기 위하여 적응된다.
두 번째 주변 밀봉부는, 장벽, 운송 수단을 갖는 조립 수단, 내부와 외부사이의 밀봉, 심미적 기능, 강화 요소를 병합하는 수단을 생성하기 위해서, S1의 측면 에지(edge), S1'의 측면 에지 및 면(1 및 4) {여기서 면 (1 및 4)는 통상적으로, 기판 (S1 및 S1')의 외부 면을 번호매긴 것이다}과 접촉하고 있다.
상술된 전기변색 디바이스는 예1을 구성한다.
이러한 예 1의 전기변색 디바이스는, 이 디바이스가 채색된 상태와 무채색된 상태 사이의 전환 및 그 역으로 전환되는 것을 허용하기 위해 에너지원에 연결되었다. 전기변색 스택은 그 표면의 적어도 한 부분위에서, 선택적으로 직렬로 기능한다(일 변형으로, 전기 전원은 직렬 또는 병렬로 수행될 수 있지만, 그러나 직렬인 디바이스의 광학 기능에 영향을 주지 않으면서, 수행될 수 있다).
다양한 스택 구성에 대해 성취된 콘트라스트 값이 하기에 주어질 것이다.
만일 전기변색 디바이스가 공급되는 경우, 이 전기 변색 디바이스의 활성 시스템(3 및 3')은 각각,
- 60내지 90nm, 바람직하게는 85nm로 측정된, (수화된) 이리듐 산화물로 만들어진 전기변색 물질의 양극 첫 번째 층 EC1,
- 100nm로 측정된 텅스텐 산화물의 층,
- 수화된 탄탈 산화물 층(위의 후자의 두 층은 전해질 기능 EL을 가짐)과,
- 350내지 390nm, 바람직하게는 380nm로 측정된, 텅스텐 산화물 WO3을 주원 료로 한 전기변색 물질의 음극 두 번째 층 EC2를 포함한다.
스택 (3 및 3')는 그 표면위에 전기 연결 수단을 갖는 적층 삽입물(7)을 통하여, 전기적으로 분리되며, 기계적으로 연결된다.
그런 후에, 글레이징의 전환은, 38%의 광학적 투과(OT)를 갖는 무채색 상태와 0.01%의 OT를 갖는 채색 상태 사이에서 얻어진다. 이 글레이징과 관련된 콘트라스트는 3800이다.
두 번째 예시적인 구성에서,
150nm 두께의 ITO 층과 결합된 PET로부터 만들어진, 플라스틱 기판(S1 및 S1') 위에, 제 1 및 제 2 전기변색 시스템 (3 및 3')의 결합은,
- 60내지 90nm, 바람직하게는 85nm로 측정된, (수화된) 이리듐 산화물로 만들어진 전기변색 물질의 양극 첫 번째 층 EC1과,
- 100nm로 측정된 텅스텐 산화물의 층과,
- 수화된 탄탈 산화물 층(위의 후자의 두 층은 전해 기능 EL을 가짐)과,
- 350내지 390nm, 바람직하게는 380nm로 측정된, 텅스텐 산화물 WO3을 주원료로 한 전기변색 물질의 음극 두 번째 층 EC2를 포함한다.
스택 (3 및 3')은 그 표면위에 전기 연결 수단을 갖는 적층 삽입물(7)을 통하여, 전기적으로 분리되며, 기계적으로 연결된다.
그런 후에, 글레이징의 전환은, 22%의 광학적 투과(OT)를 갖는 무채색 상태 와 0.04%의 OT를 갖는 채색 상태 사이에서 얻어진다. 이 글레이징과 관련된 콘트라 스트는 550이다.
세 번째 예시적인 구성에서,
두께가 6nm인 SnO2:F층으로 코팅된 유리 기판위에, 제 1 및 제 2 전기변색 시스템(3 및 3')의 결합은,
- 180내지 250nm, 바람직하게는 200nm로 측정된,(수화된) 니켈 산화물로 만들어진 전기변색 물질의 양극 첫 번째 층 EC1과,
- 100nm로 측정된, 선택적으로 합금된 규소 질화물(Si3N4) 또는 붕소 질화물 또는 알루미늄 질화물의 층,
- 수화된 탄탈 산화물의 두 번째 층(위의 후자의 두 층은 전해 기능 EL을 가짐)과,
- 350에서 390nm, 바람직하게는 380nm로 측정된, 텅스텐 산화물 WO3을 주원료로 한 전기변색 물질의 음극 두 번째 층 EC2를 포함한다.
스택(3 및 3')은 그 표면 위에 전기 연결 수단을 갖는 적층 삽입물(7)을 통하여, 전기적으로 분리되며, 기계적으로 연결된다.
그런 후에, 글레이징의 전환은, 65%의 광학적 투과(OT)를 갖는 무채색 상태 와 4.5%의 OT를 갖는 채색 상태 사이에서 얻어진다. 이 글레이징과 관련된 콘트라스트는 14이다.
전술된 바와 같이, 본 발명은 글레이징 타입의 전기 화학적 및/또는 전기적 으로 제어 가능한 디바이스에 이용가능하다.

Claims (14)

  1. 본 발명은 전기적으로 활성 층의 제 1 스택과 결합된 전기 전도층을 구비하는 제 1 지지 기판, 및 전기적으로 활성 층의 제 2 스택과 결합된 전기 전도층을 구비하는 제 2 지지 기판을 포함하고, 가변적인 광학적 및/또는 활동적 특성을 갖는 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스에 있어서,
    제 1 및 제 2 스택은 각각 그들의 표면의 적어도 한 부분 위에서 직렬로 광학적으로 기능하며, 유기 물질, 특히 적층 삽입물, 또는 무기 물질, 특히 기체의 군으로부터 선택되거나 또는 진공인, 전기 절연 수단에 의하여 분리되는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 스택은 동일한 전원으로부터 전기가 공급되는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  3. 제 2항에 있어서, 제 1 및 제 2 스택은 직렬로 전기를 공급받는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  4. 제 2항에 있어서, 제 1 및 제 2 스택은 병렬로 전기를 공급받는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전기 절연 수단은 적층 삽입물이며, 적층 삽입물의 각 면은, 제 1 및 제 2 스택과 각각 결합된 전기 전도층과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  6. 제 1항에 있어서, 제 1 및 제 2 스택은, TC1/EC1/EL/EC2/TC2 구조를 갖는 "모두 고체인" 전기변색 스택인 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서, 전해질 기능을 갖는 상기 EL 층은, 탄탈산화물, 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물, 안티몬 산화물, 니오븀 산화물, 크롬 산화물, 코발트 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 니켈 산화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 규소 산화물, 알루미늄 또는 붕소와 선택적으로 합금된 규소 질화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 바나듐의 산화물, 주석 및 아연의 산화물로부터 선택된 물질을 주원료로 한 적어도 한 층을 포함하며, 이러한 산화물들의 적어도 하나는 선택적으로 수소 첨가되거나, 질화되는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  8. 제 6항에 있어서, 각각의 전기 활성층 EC1 또는 EC2는, 텅스텐 (W), 니오븀 (Nb), 주석 (Sn), 비스무스 (Bi), 바나듐 (V), 니켈 (Ni), 이리듐 (Ir), 안티몬 (Sb), 탄탈 (Ta)의 산화물의 적어도 하나의 화합물을 개별적으로 또는 혼합물로서 포함하고, 선택적으로 티타늄, 레늄, 코발트와 같은 첨가 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  9. 제 6항에 있어서, 전기 전도층 TC1 또는 TC2는, 금속 타입 이거나 또는, In2O3:Sn(ITO), SnO2:F, ZnO:Al로 만들어진 TCO(투명한 전도 산화물) 타입이거나, 금속이 특히 은, 금, 백금, 구리로부터 선택되는 TCO/금속/TCO 타입의 다중 층이거나, 또는 금속이 마찬가지로 은, 금, 백금, 구리로부터 선택되는 NiCr/금속/NiCr 타입의 다중층인 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  10. 제 5항에 있어서, 적층 삽입물의 각 면은, 전도 스트립 및/또는 전도성 와이어(6)를 포함하는 적어도 하나의 전기 전도층과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 획득된 콘트라스트 값은 9내지 10000 사이이며, 바람직하게는 15내지 4000 사이인 것을 특징으로 하는, 전기 화학적/전기적으로 제어 가능한 디바이스.
  12. 전기 변색 글레이징에 있어서,
    제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 전기 변색 디바이스를 포함하며 상기 변색 디바이스는 특히 가변적인 광학적 및/또는 활동적 투과 및/또는 반사를 갖고, 기판 또는 투명하거나, 부분적으로 투명한 기판(들)의 적어도 한 부분이 플라스틱으로 만들어지거나, 바람직하게는 다중 및/또는 적층된 글레이징, 또는 이중 글레이징으로 조립된 것을 특징으로 하는, 전기 변색 글레이징.
  13. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 전기화학적 디바이스를 제조하는 방법에 있어서,
    전기화학적 디바이스의 적어도 하나의 층이, 선택적으로 자기장이 지원된 음극 스퍼터링과 같은 진공을 포함하는 기술에 의해, 열적 증발 또는 전자 빔이 지원된 증발에 의해, 레이저 제거에 의해, 선택적으로 플라즈마 또는 마이크로파가 지원된 CVD에 의해, 또는 대기압 기술에 의해, 특히 침지 타입, 분사 코팅 또는 롤러 코팅의 졸-겔 합성을 사용하여 층을 증착함으로써 증착되는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 디바이스를 제조하는 방법.
  14. 제 12항에 따른 상기 글레이징의 사용에 있어서,
    건물을 위한 글레이징, 자동차를 위한 글레이징, 산업 또는 대중 운송 철도, 해상, 항공 수송 수단을 위한 글레이징으로서, 특히 창문, 사이드 거울, 거울, 디스플레이, 및 모니터, 영상 포착 장치를 위한 셔터를 위한 글레이징의 사용.
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