KR20100131988A - 메싱을 포함하는 전기 크롬 디바이스 - Google Patents

메싱을 포함하는 전기 크롬 디바이스 Download PDF

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KR20100131988A
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엠마누엘 발렝탱
쟝-크리스토프 기롱
디디에 주스
사무엘 두브레나
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 제어된 투명도를 갖는, 특히 전기적으로 제어가능한 유형의 전기 크롬 디바이스에 관한 것으로서, 투명 지지 기판(1a)과 대항-기판(1b) 사이에, 기능층들의 적어도 하나의 스택(3, 3')을 포함하고, 상기 스택에서 단부 층(TC1, TC2; TC1', TC1')은 전기 전도성 층을 포함하고, 지지 기판(1a)과 접촉하지 않는 적어도 하나의 전기 전도성 층(TC2, TC2')의 전도도는 이러한 층과 접촉하는 전도성 부재(8)의 어레이에 의해 강화되는, 전기 크롬 디바이스에 있어서, 상기 어레이는 메싱(6, 6')을 포함하고, 여기서 인터-메시 자유 공간(9)의 표면 영역은 실질적으로 0.04mm2 내지 0.16mm2 범위에 있고, 바람직하게는 약 0.09mm2 인 것을 특징으로 한다.

Description

메싱을 포함하는 전기 크롬 디바이스{ELECTROCHROMIC DEVICE INCLUDING A MESHING}
본 발명은 특히 전기적으로 제어가능한 창유리(glazing) 유닛을 구성하도록 의도되는, 제어된 투명도를 갖는 전기 크롬(electrochromic) 디바이스에 관한 것이다.
양호한 레벨의 투명도로부터 가장 완전한 불투명도로 조정될 수 있는 광 투과 용량을 갖는 창유리 유닛이 알려져 있다. 그러한 창유리 유닛은 가장 다른 기술적 분야에서 응용을 발견하였다.
따라서, 그러한 창유리 유닛을, 예를 들어 외부 상태의 함수 및 사용자의 선호로서 태양광의 정도를 적절히 조정하기 위해, 거주지용 창유리 유닛으로서 이용할 수 있다. 또한 그러한 창유리 유닛을, 외부 또는 인접 방에 대해 장소의 거주자의 프라이버시를 보호하기 위해 절연 셔터로서 사용할 수 있다.
또한, 자동차 분야에서, 운전자쪽으로 반사된 광의 플럭스를 제어하고 운전자의 눈부심을 피하기 위해, 예를 들어 자동차의 윈드스크린(windscreen) 및/또는 측면 윈도우 또는 선루프의 투명도의 레벨과, 백미러(rearview mirrors)와 같은 자동차의 특정 액세서리에 대한 투명도의 레벨을 제어하기 위한 그러한 디바이스를 이용하는 것이 가능하다. 물론, 그러한 창유리 유닛을, 예를 들어 항공기 윈도우의 투명도를 제어하기 위해 특히 항공 분야와 같은 다른 분야에서 사용할 수 있다.
전기 크롬 디바이스는 이온 및 전자를 가역적으로 그리고 동시에 삽입할 수 있는 전기 크롬 물질의 층을 포함하며, 삽입된 및 추출된 상태에 대응하는 이온 및 전자의 산화 상태는 적절한 전원에 가해질 때 상이한 컬러를 갖고; 이들 상태들 중 하나는 다른 상태보다 더 높은 광 투과도를 갖는다는 것이 알려져 있다. 전기 크롬 물질은 일반적으로 텅스텐 산화물을 주원료로 하고, 예를 들어 투명 전기 전도층과 같은 전자 소스, 및 이온-전도성 전해질과 같은 이온(양이온 또는 음이온) 소스와 접촉되어야 한다. 또한 양이온을 가역적으로 삽입할 수 있는 대항-전극은 전기 크롬 물질 층에 대해 대칭적으로 전기 크롬 물질 층과 결합되어, 거시적으로, 전해질이 단일 이온 매질인 것으로 나타난다는 것이 알려져 있다. 대항-전극은, 채색시 중성이거나, 전기 크롬 층이 채색된 상태에 있을 때 적어도 투명하거나 채색되지 않는 층으로 구성되어야 한다.
텅스텐 산화물이 양이온 전기 크롬 물질이기 때문에, 즉 채색된 상태가 가장 감소된 상태에 대응하기 때문에, 니켈 또는 이리듐 산화물을 주원료로 한 음이온 전기 크롬 물질은 일반적으로 대항-전극에 사용된다. 또한 예를 들어 세륨 산화물과 같은 해당 산화 상태에 있는 광학적 중성 물질, 또는 전자 전도성 폴리머(폴리아닐린) 또는 감청(prussian blue)과 같은 유기 물질을 이용하는 것이 제안되었다.
전기 크롬 시스템은 일반적으로 사용된 전해질에 따라 2개의 카테고리로 분류될 수 있다.
제 1 카테고리에서, 전해질은 이에 따라 예를 들어 유럽 특허 EP 0 253 713, 및 EP 0 670 346에 기재된 것과 같은 양자-전도 폴리머, 또는 유럽 특허 EP 0 382 623, EP 0 518 754 또는 EP 0 532 408에 기재된 것과 같은 리튬 이온-전도성 폴리머와 같은, 폴리머 또는 겔의 형태일 수 있다.
제 2 카테고리에서, 전해질은 또한 전기적 절연되는 이온 전도체를 형성하는 광물성 층으로 구성될 수 있다. 이때 이들 전기 크롬 시스템은 "전고체(all solid)"인 것으로 표시된다. 유럽 특허 EP 0 867 752 및 EP 0 831 360이 참조될 수 있다.
특히 "전 폴리머(all polymer)" 전기 크롬 시스템으로서 알려져 있는 전기 크롬 시스템과 같은 다른 유형의 전기 크롬 시스템이 알려져 있으며, 여기서 2개의 전기 전도성 층은 음이온 채색, 이온-전도성(가장 특정하게는 H+ 또는 Li+ 이온) 및 전기-절연 폴리머를 갖는 폴리머, 및 마지막으로 양이온 채색(폴리아닐린 또는 폴리피롤과 같은)을 갖는 폴리머를 포함하는 스택의 양쪽 측면 상에 위치된다.
마지막으로, 비올로겐(viologen) 물질과, 예를 들어 순서, 즉 비올로겐 특성/전도성 전극을 갖는 전기 크롬 특성/(액체, 겔, 폴리머) 층을 갖는 전도성 전극/광물성 층 또는 폴리머 층을 갖는 전기 크롬 물질을 결합하는 본 발명의 관점에서 "활성"인 것으로 말할 수 있는 시스템이 알려져 있다.
가역적 삽입 물질을 갖는 이들 시스템은, 특히 비올로겐 시스템보다 더 넓은 파장 범위에서 흡수를 조정할 수 있다는 점에서 유리하고; 이들 시스템은 가변적인 방식으로, 가시 범위뿐 아니라, 특히 적외선 범위에서 흡수할 수 있으며, 이것은 효과적인 광학 및/또는 열적 법칙을 제공할 수 있다.
이들 다양한 시스템은 하나 이상의 전기 크롬 활성 층을 둘러싸는 2개의 전기 전도성 층을 포함한다. 전위차가 이들 2개의 전기 전도성 층들 사이에 인가될 때, 다른 경우 시스템의 투명도의 레벨로서 알려진, 시스템의 투과/흡수 상태는 이러한 전위차의 값에 의해 제어된다.
시스템이 "전기 제어가능한" 것으로 선호되는 창유리 유닛을 형성할 때, 투명도는 물론 이들 전기 전도성 층에 대해 선호되므로, 이들 시스템은 전류 및 투명의 전도체인 물질로 만들어져야 하고, 이것은 박막 분야에서 상업적으로 직면해 있는 두께 범위에 있어야 한다.
일반적으로, 플루오르-도핑된 주석 산화물(SnO2: F) 또는 주석-도핑된 인듐 산화물(ITO)과 같은 도핑된 금속 산화물 물질을 이용하여, 특히 CVD 기술과 같은 유리 상의 열분해에 의해 고온에서, 또는 특히 진공 스퍼터링 기술에 의한 저온에서 다양한 기판상에 증착시킬 수 있다.
그러나, 층들이 투명하게 되는 두께에서, 이들 물질을 주원료로 한 층들은 전류의 전도체가 충분히 양호하지 않는 한 완전히 만족스럽지 않아서, 투명도를 변형하는데 필요한 상태 변형의 변화를 야기하기 위한 적절한 전압이 이들 단자 사이에 인가될 때, 이들 층은 시스템의 응답 시간 또는 스위칭 시간을 증가시킨다는 것이 관찰되었다.
더 구체적으로, 예를 들어, 2개의 전기 전도성 층이 주석-도핑된 인듐 산화물(ITO)로 구성되는 경우에, 약 3 내지 5 Ω/□인, 기본층 또는 하부층의 저항은 더 작은 두께로 인해 상부 층에 대해 60 내지 70Ω/□으로 증가한다. 그 이유는, 기본층이 약 500nm의 두께를 갖는 경우, 스택에서 생성된 기계적 스트레스에 주로 연결된 이유로 인해, 상부층 자체만이 약 100nm의 두께를 갖는다는 것이 알려져 있기 때문이다.
더 일반적으로, ITO로 만들어진 것과 같은 산화물-주원료의 투명 전도성 전극은 전도성이지만, 심지어 층의 두께를 증가시킴으로써 금속 물질로 얻어진 것에 필적하는 전기 전도도의 레벨을 달성하지 않는다. ITO의 특수한 경우에, 재료비가 현재 얼마가 되든지 간에, 이에 반해 증착된 층의 두께를 최소화시키려고 할 것이라는 것이 주목될 것이다. 하부층과 상부층 사이의 이러한 저항차는 디바이스의 스위칭 시간, 즉 시스템이 가장 투명한 상태로부터 가장 불투명한 상태로 변하는데 필요한 시간의 감축의 원인이다. 더욱이, 그러한 감축은 "할로(halo)" 현상의 형성에 기여하는데, 즉 시스템의 주변에서, 즉 인입 전류 케이블에 가까운 영역에서, 투명도의 이동이 거의 즉각적인 반면, 중심에서, 점진적으로 발생한다는 점에 기여한다.
대부분의 응용에서, 특히 하우징의 창유리 유닛 및 자동차 산업의 창유리 유닛의 섹터에서, 그러한 장애는 사용자가 허용하기에 매우 어렵고, 사용자는 가능한 한 빠르고 일정한 변화를 바란다는 것이 이해된다.
그러한 결점을 해결하기 위해, 출원 WO 00/57243에서, 약 1 내지 3mm의 거리만큼 서로 분리된 전도성 와이어의 네트워크를 상부 전도성 층에 부착함으로써 상부 전도성 층의 전기 전도도를 증가시키는 것이 제안되었다.
기술적 지지 이유로 인해, 이들 와이어의 네트워크는 열가소성 폴리머를 주원료로 한 내층 지지 시트, 및 특히 상부 전기 전도성 층과 접촉하여 적층되는 폴리우레탄 시트 상에 위치된다. 이에 따라 상부 전기 전도성 층의 저항은 약 0.05Ω/□ 내지 0.5Ω/□의 값이 되고, 이를 행함으로써, 시스템의 스위칭 시간 및 또한 전술한 할로 현상은 감소된다.
그러나, 그러한 시스템은 몇 가지 결점을 갖는다는 것이 관찰되었다.
첫째로, 시스템이 가장 큰 투명도의 상태에 있을 때, 와이어는 육안으로 볼 수 있으므로, 특정한 조명 상태 하에서, 와이어는 바람직하지 않은 반사를 유도할 수 있다.
둘째로, 시스템이 때때로 완전히 태양광을 받는 자동차에 설치되는 경우인, 고온에 노출될 때, 전도성 와이어는 내층으로 함몰하는 경향을 가져서, 이때 전기 전도성 층과 접촉하지 않고, 이 순간으로부터, 더 이상 자신의 기능을 수행할 수 없다.
마지막으로, 접촉하는 전기 전도성 층에 손상을 주는 것을 방지할 필요가 있는 와이어의 높은 레벨의 표면 품질은 기술적으로 제어하기 어려운 추가 파라미터를 도입하는데, 이것은 제조비 증가를 수반한다.
본 발명의 목적은, 육안으로 볼 수 없는 전기 전도성 층의 전도도를 증가시키고, 시스템이 고온을 받을 때 상기 층과 접촉하지 않게 이들 요소를 보호하고, 전기 전도성 층에 손상을 주는 것을 피하지만, 상기 요소들 상에 고품질 레벨을 부과하지 않고도 이것을 할 수 있게 하는 요소를 만들 수 있게 하는 디바이스를 제공함으로써 이들 다양한 결점을 해결하는 것이다.
이에 따라, 본 발명의 하나의 주제는 제어된 투명도를 갖는, 특히 전기적으로 제어가능한 유형의 전기 크롬 디바이스로서, 투명 캐리어 기판 및 대항-기판 사이에 기능층들의 적어도 하나의 스택을 포함하며, 상기 기능층들의 적어도 하나의 스택 중에 최외각 층은 전기 전도성 층을 포함하고, 캐리어 기판과 접촉하지 않는 적어도 하나의 전기 전도성 층의 전도도는 이러한 층과 접촉하는 전도성 요소의 네트워크에 의해 강화되는, 전기 크롬 디바이스에 있어서, 상기 네트워크는 인터메시(intermesh) 자유 공간의 영역이 실질적으로 0.04mm2 내지 0.16mm2이고, 바람직하고 0.09mm2의 근처에 있는 메시를 포함하는 것을 특징으로 한다.
특히 메시를 위치시키는 동안 메시를 보호하기 위해, 바람직하게 특히 폴리머 물질로 만들어진 지지부에 의해 고정될 것이다.
본 발명의 일실시예에서, 기능층들의 상기 스택은 캐리어 기판으로부터 대항-기판쪽으로 향하면서, 연속적으로 전기 전도성 층, 전기 크롬 물질의 제 1 층, 전해질 기능을 갖는 적어도 하나의 층, 감소된 두께를 갖는 전기 전도성 층 및 전기 크롬 물질로 된 제 2 층을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 디바이스는, 므와레 패턴을 방지하기 위해 특히 15 내지 60°, 바람직하게 30 내지 50°의 각도만큼 서로 각지게 오프셋되는 메시가 각 면상에 설치된 적층 내층에 의해 분리된 기능층들의 2개의 스택을 포함하는데, 이러한 2개의 스택은, 즉 층의 배열이 제 1 스택에 대해 반대로 되는 기능층들의 제 2 스택을 수용하고, 감소된 두께를 갖는 전기 전도성 층, 전기 크롬 층, 전해질 기능을 갖는 적어도 하나의 층, 전기 크롬 물질 및 전기 전도성 층으로 된 층을 연속적으로 포함하는 이전 실시예의 유형과 동일한 유형의 제 1 스택이다.
메시는 바람직하게 특히 직포 와이어(woven wires)인 와이어를 포함하는데, 이러한 와이어는 적어도 외부 표면에 걸쳐 전도성이고, 그 직경은 10 내지 30㎛이고, 바람직하게 20㎛ 근처에 있다.
와이어는 유연한 탄성을 제공하는 물질, 특히 폴리머로 형성된, 바람직하게 폴리에스테르인 물질로 만들어진 코어를 포함한다.
이러한 코어는 전류를 도통시키는 물질, 특히 구리로 덮여질 수 있다. 사용자의 육안으로부터 메시를 숨기는데 도움을 주기 위해, 와이어를 형성하는 와이어의 외부 표면은 흑색 전도성 산화물을 포함할 것이다.
대부분의 경우에, 메시를 형성하는 와이어는, 인터메시 자유 공간이 정사각형 또는 직사각형 형태가 되도록 위치될 것이다. 그러나, 특히 회절 현상을 방지하기 위해, 바람직하게 2개의 교차선(secant)을 따라, 특히 수직 방향으로 물결 형태(wavy shape)로 메시를 형성하는 와이어를 분배할 수 있을 것이다. 더 구체적으로, 물결 형태는 1/4 원의 연속물로 구성될 수 있고, 2개의 연속적인 호의 각 곡률 방향은 반대이다. 바람직하게, 와이어의 교차점은 2개의 연속적인 호의 굴곡점에 위치될 것이다.
바람직하게, 메시의 투명도는 70 내지 90%이고, 바람직하게 약 80%일 것이다.
본 발명은, 특히 메시가 구성되는 와이어를 형성하는 코어가 폴리머 유형의 물질로 만들어질 때, 곡선을 쉽게 채택하고, 균일한 곡선을 형성함으로써 접힘 없이 스택을 스크래치 및 천공으로부터 쉽게 보호할 수 있게 하는 유연성을 디바이스에 제공할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명에 따라, 약 수 m2의 큰 크기의 굴곡지고 균일한 창유리 유닛에서 메시를 적층시킬 수 있고, 이것은 20 내지 25%인 와이어의 코어를 형성하는 물질의 연장 계수(elongation coefficient)의 결과이다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 전기 크롬 창유리 유닛에 관한 것인데, 이것은 전술한 전기 크롬 디바이스를 포함하고, 특히 가변 광 및/또는 에너지 투과 및/또는 반사를 갖고, 플라스틱 물질, 바람직하게 다중 및/또는 적층된 창유리로서 또는 이중 창유리로서 만들어진, 기판 또는 투명하거나 부분적으로 투명한 기판의 적어도 일부분을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 건축용 창유리, 자동차용 창유리, 산업 또는 공공 운송, 레일, 해상, 항공, 농업용 또는 공장용 차량, 백미러, 미러, 디스플레이 및 스크린, 또는 이미지 취득 디바이스용 셔터로서 이전의 창유리 유닛의 이용에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예는 첨부 도면을 참조하여 한정되지 않는 예로서 아래에 설명될 것이다.
본 발명은, 육안으로 볼 수 없는 전기 전도성 층의 전도도를 증가시키고, 시스템이 고온을 받을 때 상기 층과 접촉하지 않게 이들 요소를 보호하고, 전기 전도성 층에 손상을 주는 것을 피하지만, 상기 요소들 상에 고품질 레벨을 부과하지 않고도 이것을 할 수 있게 하는 요소를 만들 수 있게 하는 디바이스 등에 효과적이다.
도 1은 본 발명에 따른 전기 크롬 디바이스의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 디바이스에 사용된 메시의 일례를 구체적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 디바이스에 사용된 메시에 사용된 와이어의 일례를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 전기 크롬 디바이스의 제 2 예시적인 실시예의 개략적인 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 디바이스에 사용된 메시의 제 2 예를 도시한 도면.
본 발명에 따라 제어된 투명도를 갖는 전기 크롬 디바이스가 도 1에 표시되며, 이것은 특히 자동차용 창유리 유닛의 제작에 적용되도록 의도되고, 이로 인해, 투명도를 조정하고 곡률을 제어할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 그러한 디바이스는 "전고체" 스택으로서 알려진 기능층들의 스택으로부터 형성되고, 그 구조는 2개의 전기 전도성 층(TC1 및 TC2) 사이에 위치한 유형 EC1/EL1/EL2/EC2의 전기 크롬 기능 시스템으로 구성되고, 이러한 기능층들의 스택은 캐리어 기판(1a)과 대항-기판(1b) 사이에 위치된다. 그러한 디바이스에서:
- 이러한 스택의 2개의 최외각 층(TC1 및 TC2)은 금속 유형 또는 In2O3:Sn(ITO), SnO2:F, ZnO:Al로 만들어진 TCO(투명 전도성 산화물) 유형의 전기 전도성 층이다. 이들은 또한 특히 은, 금, 백금, 구리 또는 NiCr/금속/NiCr 유형의 다중층으로부터 선택되고, 금속은 특히 은, 금, 백금 또는 구리로부터 선택된다;
- 2개의 층(EC1 및 EC2)은 단독으로 또는 혼합물로서 사용된 다음의 화합물의 적어도 하나를 포함하는 전기 활성 전기 크롬 층이다: 텅스텐, 니오븀, 주석, 비스무스, 바나듐, 니켈, 이리듐, 안티모니, 또는 탄탈륨의 산화물, 및/또는 티타늄, 레늄, 또는 코발트와 같은 추가 금속;
- 층(EL)은 전해질 기능을 갖는 층인데, 이러한 층은 사실상 탄탈륨 산화물, 텅스텐 산화물, 몰리브덴 산화물, 안티모니 산화물, 니오븀 산화물, 크롬 산화물, 코발트 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 니켈 산화물, 선택적으로 알루미늄과 함금된 아연 산화물, 지르코늄 산화물, 알루미늄 산화물, 또는 알루미늄과 선택적으로 합금된 실리콘 산화물, 알루미늄 또는 붕소와 선택적으로 합금된 실리콘 질화물, 붕소 질화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄과 선택적으로 합금된 바나듐 산화물, 아연 주석 산화물로부터 선택된 물질을 주원료로 한 적어도 하나의 층의 조합으로부터 형성될 수 있고, 이들 산화물들 중 적어도 하나는 선택적으로 수소화 또는 질화된다. 도 1에 도시된 예에서, 층(EL)은 전해질 기능을 갖는 2개의 층(EL1 및 EL2)을 포함한다.
본 발명의 본 실시예에서, 유리 캐리어 기판(1a)과 대항-기판(1b) 사이에 위치한 "전고체" 유형의 기능층들의 스택(3)은 다음을 포함한다:
- 약 500nm의 두께를 갖는 플루오르-도핑된 주석 산화물(SnO2:F)로 구성된 제 1 전기 전도성 층(TC1);
- 70nm의 두께를 갖는 수산화 이리듐 산화물 IrOxHy로 만들어진 양이온 전기 크롬 물질의 제 1 층(EC1);
- 100nm의 두께를 갖는 텅스텐 산화물(WO3)의 전해질 기능을 갖는 제 1 층(EL1);
- 250nm의 두께를 갖는 수산화 탄탈륨의 전해질 기능을 갖는 제 2 층(EL2);
- 380nm의 두께를 갖는 텅스텐 산화물 HxWO3를 주원료로 한 음이온 전기 크롬 물질의 제 2 층(EC2);
- 플루오르-도핑된 주석 산화물(SnO2:F)로 또한 구성된 제 2 전기 전도성 층(TC2). 전술한 이유로 인해, 그 두께는 제 1 층의 두께보다 작은데, 즉 약 120nm이다.
본 발명에 따라, 더 작은 두께의 제 2 전기 전도성 층(TC2){캐리어 기판(1a)과 접촉하지 않는}의 전도도는 임의의 전도성 금속 및 특히 구리 또는 텅스텐을 포함하는 전도성 메시(6)에 의해 강화된다.
본 발명에 따라, 메시는 바람직하게 도 2에 도시된 바와 같이, 함께 짜여진 전도성 와이어(8)로 구성될 것이다. 이들 와이어(8)의 직경은 약 10 내지 30㎛, 바람직하게 약 20㎛일 것이다. 와이어(8) 사이의 간격(e 내지 e')은 200㎛ 내지 400㎛이고, 바람직하게는 300㎛ 근처에 있어서, 공간(9), 또는 인터메시 자유 공간의 영역은 0.04 내지 0.16mm2일 것이고, 바람직하게 약 0.09mm2일 것이다.
여러 메시를 구성하는 와이어의 직경의 동일한 값에 대해, 얻어진 LT 및 흐림도(haze) 값이 아래의 표 1에 주어진다.
와이어의 직경 와이어/인치2 개방(%) V/내층/매시/V LT(%) 흐림도(%)
메시 없음 89.8 0.17
29 132 x 127 73 메시 A 63.2 1.3
29 95 x 95 79.5 메시 B 69 1.07
29 132 x 132 72 메시 C 64.5 2.48
알 수 있듯이, 개방(와이어 영역/총 영역 비율)을 증가시켜, 결국 광 투과 값을 증가시키고, 이에 따라 흐림도 값을 감소시키기 위해, inc2 당 와이어의 밀도(메시 B)를 감소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 특히 유리한 변형에서, 도 3에 도시된 메시(6)를 구성하는 와이어(8)는, 특히 선택적으로 흑색 전도성 금속 산화물(14)로 자체적으로 덮여진 구리와 같은 전도성 물질(12)로 덮여진 폴리머 물질, 특히 폴리에스테르로 만들어진 코어(10)로 구성될 수 있다.
이러한 메시(6)는 바람직하게 예를 들어 폴리우레탄 또는 PVB(폴리비닐부티랄)로 만들어진 적층 내층(16) 상에 증착되고, 적층 내층은 제 2 전기 전도성 층(TC2)과 접촉하게 적층된다.
일실시예의 변형에 따라, PCT/FR2007/051722에 따라 출원된 출원인 회사에 속하는 출원에 기재된 것과 같은, 금속 직물로, 기능층들의 스택(3)을 증착시키기 전에 전극(TC1)을 덮는 것이 가능하다.
그럼에도 불구하고, 이 경우에, 므와레 패턴을 피하기 위해, 메시(6)와 이러한 금속 직물 사이에서, 15 내지 60°, 바람직하게 30 내지 50°의 각도만큼, 이러한 직물을 형성하는 링크의 각진 오프셋을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 발명에 따라, 기능층들의 스택(3)은 물론 디바이스가 제공하도록 의도되는 결과에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다.
따라서, 특히, 상당한 발광 세기를 막기 위해, 디바이스에 의해 제공된 불투명도를 강화시키기를 원할 때, 도 4에 도시된 구성을 제공할 수 있다.
이 도면에서, 이에 따라 전기 크롬 디바이스는 캐리어 기판(1a) 및 대항-기판(1b)을 포함하며, 이들 사이에 기능층들의 2개의 스택(3 및 3')이 배치된다.
기능층들의 제 1 스택(3)은 전술한 것과 동일한 유형이므로, 이에 따라 전기 전도성 층(TC1), 양이온 전기 크롬 물질로 된 제 1 층(EC1), 전해질 기능을 갖는 2개의 층(EL1 및 EL2), 양이온 전기 크롬 물질로 된 제 2 층(EC2), 및 층(TC1)보다 더 작은 두께로 된 전기 전도성 층(TC2)을 포함한다. 본 발명에 따라, 더 작은 두께로 된 전기 전도성 층(TC2)은 내층(16)에 의해 지지된 전도성 메시(6)를 수용한다.
기능층들의 제 2 스택(3')은 제 1 스택 상에 위치되고, 그 층들의 배치는 제 1 스택에 대해 반대로 되어 있다. 이에 따라, 제 2 스택은 내층(16)에 의해 또한 지지된 전도성 메시(6'), 더 작은 두께로 된 전기 전도성 층(TC2'), 음이온 전기 크롬 물질로 된 층(EC2), 양이온 전기 크롬 물질로 된 층(EC1'), 및 전기 전도성 층(TC1')을 포함한다.
회절 현상을 방지하기 위해 메시는 와이어(8)로 구성될 수 있는데, 이러한 와이어(8)는 도 5에 도시된 바와 같이 물결 형태로 형성되고, 교차선인 2개의 바람직한 방향(xx' 및 yy')을 따라 분배된다. 본 예시적인 실시예에서, 이들 2개의 바람직한 방향은 수직이다. 물결은 유리하게 원의 단편(fractions)의 연속물, 특히 1/4 원의 연속물로 구성될 수 있어서, 2개의 연속적인 원의 단편은 반대로 배향된 오목부(concavity)를 갖는다.
바람직하게, 이들 와이어의 교차점(15)은 2개의 연속적인 호의 굴곡점에 위치될 것이다.
특정한 수의 개선점은, 더 작은 두께로 된 전기 전도성 층의 전도도가 전도성 와이어의 네트워크에 의해 이미 개선되는 종래 기술과 비교하여 그러한 전기 크롬 디바이스에 대해 관찰되었다.
따라서, 종래 기술의 층의 저항이 60 내지 70Ω/□의 값으로부터 0.05Ω/□ 내지 0.5Ω/□의 값이 되었다는 것이 먼저 관찰되었다.
더욱이, 디바이스로부터 약 1m의 거리에 위치된 관찰자에 대해, 메시(6)는 육안으로 거의 볼 수 없고, 심지어 알려지기 힘든 조명의 경우에, 바람직하지 않은 반사를 더 이상 생성하지 않는다는 것이 주지된다.
또한 디바이스가 약 80 내지 90℃의 온도로 노출되었을 때, 전기 전도성 층과 메시(6)의 접촉 손실은 너무 낮아서, 2000 시간이 끝날 때, 스위칭 시간에서 어떠한 증가도 검출되지 않는 반면, 종래 기술에서, 이러한 스위칭 시간은 5 내지 10의 비율로 증가할 수 있다는 것이 관찰되었다.
더욱이, 메시(6)를 형성하는 와이어(8)의 코어(10)에 의해 제공된 탄성은 한 편으로는, 와이어가 예를 들어 구리와 같은 비-탄성 물질로 만들어질 때 형성되는 것이 확실한 구부러짐(bends)을 피할 수 있게 하고, 다른 한 편으로는, 균일하고 뚜렷한 윤곽을 조립체에 제공할 수 있게 하여, 적층 내층(16) 및 메시의 열화(deteriorations)를 야기하지 않고도, 큰 크기이고 낮은 곡률을 갖는 적층된 창유리 유닛을 제작할 수 있게 한다.
마지막으로, 전도성 메시가 탄성 차폐를 형성하는 창유리 유닛을 구성할 수 있게 하고, 이것은 이러한 유형의 복사선에 대한 배리어를 형성하는 것이 필수적인 특정 분야, 예를 들어 항공 분야에서의 응용에 대해, 예를 들어 항공기 윈도우의 형성에 대해 특히 유리한 것을 증명한다는 것이 관찰되었다.

Claims (17)

  1. 제어된 투명도를 갖는, 특히 전기적으로 제어가능한 유형의 전기 크롬 디바이스로서, 투명 캐리어 기판(1a)과 대항-기판(1b) 사이에, 기능층들의 적어도 하나의 스택(3, 3')을 포함하고, 상기 스택 중 최외각 층(TC1, TC2; TC1', TC1')은 전기 전도성 층을 포함하고, 캐리어 기판(1a)과 접촉하지 않는 적어도 하나의 전기 전도성 층(TC2, TC2')의 전도도는 이러한 층과 접촉하는 전도성 요소(8)의 네트워크에 의해 강화되는, 전기 크롬 디바이스에 있어서,
    상기 네트워크는 메시(6, 6')를 포함하고, 상기 메시(6, 6')에 대해 인터메시(intermesh) 자유 공간(9)의 영역은 실질적으로 0.04mm2 내지 0.16mm2, 바람직하게는 0.09mm2 근처에 있는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 메시(6, 6')는 특히 폴리머 물질로 만들어진 지지부(16)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 기능층들의 상기 스택(3)은 캐리어 기판(1a)으로부터 대항-기판(1b)쪽으로 진행하여, 전기 전도성 층(TC1), 전기크롬 물질로 된 제 1 층(EC1), 전해질 기능을 갖는 적어도 하나의 층(EL1 및 EL2), 전기 크롬 물질로 된 제 2 층(EC2), 및 감소된 두께를 갖는 전기 전도성 층(TC2)으로 연속적으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 전기 전도성 층(TC1)은 금속 직물로 덮여지고, 이러한 직물을 형성하는 링크는 메시(6)에 대해 15 내지 60°, 바람직하게 30 내지 50°의 각도만큼 각지게 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  5. 제 3항에 있어서, 기능층들의 스택(3)은 기능층들의 제 2 스택(3')을 수용하고, 이러한 제 2 스택에 대해, 층들의 배치는 제 1 스택에 대해 반대로 되고, 상기 제 2 스택(3')은 감소된 두께를 갖는 전기 전도성 층(TC2'), 전기 크롬 층(EC2), 전해질 기능을 갖는 적어도 하나의 층(EL2', EL1'), 전기 크롬 물질로 된 층(EC1'), 및 전기 전도성 층(TC1')으로 연속적으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메시(6, 6')는 와이어(8)를 포함하고, 상기 와이어(8)는 적어도 외부 표면에 걸쳐 전도성이고, 그 직경은 10 내지 30㎛, 바람직하게는 20㎛ 근처에 있는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 와이어(8)는 유연한 탄성을 제공하는 물질로 만들어진, 특히 폴리머로 형성되고, 더 특히 폴리에스테르로 형성된 코어(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 코어(10)는 전류를 도통시키는 물질, 특히 구리로 덮여지는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어(8)의 외부 표면은 흑색 전도성 산화물(14)을 주원료로 하는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  10. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 메시(6, 6')를 형성하는 와이어(8)는, 인터메시 자유 공간(9)이 정사각형 또는 직사각형 형태를 갖도록 위치되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  11. 제 6항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어(8)는 2개의 바람직하게 교차선 방향(xx', yy')을 따라 물결 형태로 분배되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  12. 제 11항에 있어서, 2개의 바람직한 방향(xx', yy')은 수직인 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 물결 형태는 1/4 원의 연속물을 포함하고, 2개의 연속적인 호의 각각의 곡률 방향은 반대인 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이어(8)의 교차점(15)은 2개의 연속적인 호의 굴곡점에 위치되는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서, 메시(6, 6')의 투명도는 70 내지 90%, 바람직하게 약 80%인 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  16. 전기 크롬 창유리 유닛으로서,
    제 1 항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 기재된 전기 크롬 디바이스를 포함하고, 상기 전기 크롬 디바이스는 특히 가시광 및/또는 에너지 투과 및/또는 반사를 갖고, 투명하거나 부분적으로 투명하고 플라스틱 물질로 만들어지고, 바람직하게 다중 및/또는 적층된 창유리로서, 또는 이중 창유리로서 장착되는 기판 또는 기판들의 적어도 일부분을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 크롬 디바이스.
  17. 제 16항에 기재된 창유리 유닛의 용도로서,
    건축용 창유리, 자동차용 창유리, 산업 또는 공공 운송, 레일, 해상, 항공, 농업용 또는 공장용 차량, 백미러, 미러, 디스플레이 및 스크린, 또는 이미지 취득 디바이스용 셔터로서 이용되는, 창유리 유닛의 용도.
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