KR20110126125A - 전체 표면에 걸쳐 균일한 착색/변색을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치 - Google Patents

전체 표면에 걸쳐 균일한 착색/변색을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치 Download PDF

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KR20110126125A
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파비엔 피로욱스
엠마뉴엘 발렌틴
사무엘 두브레나트
길레스 보콥자
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

본 발명은 다음의 층들의 스택, 즉 유리 기능을 갖는 제1 기재(V1); 관련된 전류 공급원을 구비한 제1 전기 전도층(TCC1); 전기 활성층(EA); 관련된 전류 공급원을 구비한 제2 전기 전도층(TCC2); 및 유리 기능을 갖는 제2 기재(V2)를 포함하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 각 층(TCC1 및 TCC2)은 착색과 표백에 관한 등전위면(equipotential surface)을 갖게 하는 단위 면적당 저항(R□)을 갖도록 선택되고, 층(TCC1 및 TCC2)의 각각은 전류 공급원들로부터 가장 먼 구역(들)에서 글레이징의 중심부에서의 R□을 선택함으로써 전기적으로 제어가능한 장치의 주변부로부터 중심을 향해 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 가짐으로써, 전류 공급원들로부터 가장 먼 구역(들)에서 글레이징의 기재들의 중심 표면에 걸친 저항 강하는 장치의 단자들에 걸쳐 인가된 전압의 5% 이하이다.

Description

전체 표면에 걸쳐 균일한 착색/변색을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치{ELECTRICALLY CONTROLLABLE DEVICE WITH UNIFORM COLORATION/DISCOLORATION OVER THE ENTIRE SURFACE THEREOF}
본 발명은 다음의 다층 스택, 즉
- 유리 기능을 갖는 제1 기재(V1);
- 관련된 전류 리드(current lead)를 구비한 제1 전기 전도층(TCC1);
- 전기 활성 시스템(EA)으로서,
- 환원될 수 있고/거나 보상 전하(compensating charge)로서의 역할을 하는 전자와 양이온을 수용할 수 있는 적어도 하나의 전기 활성 유기 화합물(ea1 +);
- 산화될 수 있고/거나 보상 전하로서의 역할을 하는 전자와 양이온을 배출할 수 있는 적어도 하나의 전기 활성 유기 화합물(ea2) - 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2) 중 적어도 하나는 색상 대비를 얻기 위하여 전기변색성임 -; 및
- 전류의 작용하에서 색상 대비를 얻기 위하여 필요한 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)의 산화 반응과 환원 반응을 야기할 수 있는 이온 전하
를 포함하거나 이들로부터 형성된 전기 활성 시스템;
- 관련된 전류 리드를 구비한 제2 전기 전도층(TCC2); 및
- 유리 기능을 갖는 제2 기재(V2)
를 포함하는, 가변 광학/에너지 특성을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치에 관한 것이다.
전기 전도층은 "투명한 전도성 코팅"에 대한 약어인 "TCC"로 나타내는데, 한 예로는 투명한 전도성 산화물, 즉 TCO가 있다.
전기 활성 매체(EA)는 용해 상태(in solution)의 매체 또는 겔형 매체이다. 이는, 2008년 6월 25일에 출원된 국제출원 PCT/FR2008/051160 또는 유럽특허출원 EP 1 786 883에 기술된 바와 같은 자립형(self-supporting) 중합체 매트릭스에 또한 포함될 수 있다.
두 가지 전기 활성 재료가 전기변색 재료인 경우 이들은 동일하거나 상이할 수 있다. 전기 활성 재료 중 하나는 전기변색성이고 다른 하나는 전기변색성이 아닌 경우, 전기변색성이 아닌 전기 활성 재료는 시스템의 착색(coloring) 프로세스와 표백(bleaching) 프로세스에 참여하지 않는 상대전극의 역할을 할 것이다.
화합물(ea1 +)이 전기변색성(예를 들어 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트)이라고 가정하고, 화합물(ea2)이 전기변색성(예를 들어 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진) 또는 비전기변색성(예를 들어 페로센)이라고 가정하면, 전류의 작용하에 시작하는 산화 환원 반응은 다음과 같다.
Figure pct00001
이하에서 상세하게 기술하는, 도 1 내지 3에 예시한 바와 같은 알려진 장치 및 제1 선행기술에 따르면, 각 전류 리드는 관련된 전기 전도층의 경계를 따라 적용한 얇은 전도성 스트립으로 이루어지고, 2개의 스트립은 전기적으로 제어가능한 장치의 대향하는 양쪽 경계를 따라 위치한다.
이러한 경우에서 그리고 예를 들어 백미러와 같은 작은 글레이징(glazing)의 경우, 표백 상태로부터 표백 상태로의 전이(transition)는 균일하게 발생할 수 있다.
대조적으로, 건축 글레이징과 같은 더 큰 크기의 글레이징의 경우, 표백 상태로부터 표백 상태로의 전이는, 2개의 전류 리드 중 단지 하나 또는 둘 다에서 시작되고, 이어서 글레이징의 나머지를 통해 전달되는 착색에 존재하는 커튼 효과(curtain effect)와 함께 발생한다. 이는 첨부한 도면의 도 7에 개략적으로 예시되어 있다.
또한, 그와 같은 큰 글레이징의 경우, 착색 단계 동안뿐만 아니라 착색 상태가 최대일 때, 1개 또는 2개의 전류 리드가 있는 글레이징의 흡수는 이러한 전류 리드가 없는 글레이징보다 클 것이다.
본 출원인의 명의로 "Dispositif electrocommandable presentant un acheminement ameliore des charges electriques en milieu electro-actif [Electrically controllable device having improved flow of electrical charges in an electroactive medium]"이라는 제목으로 2008년 12월 5일에 출원된 프랑스 특허출원번호 08/58289가 제공하는 제2 선행기술에 따르면, 전류 리드로서 사용된 전도성 스트립은 서로 대면하거나 실질적으로 대면하는 전도층들의 전체 주변부에 적용되어 전기변색 장치가 착색 상태를 장기간 유지하는 경우 임의의 색 분리를 방지한다. 도 4 및 5는 이하에서 이러한 제2 선행기술 문헌에 따른 글레이징을 예시한다.
이전의 케이스처럼, 표백 상태로부터 착색 상태로의 전이는 작은 글레이징의 경우 균일하게 발생할 수 있다.
대조적으로, 큰 크기의 글레이징의 경우, 표백 상태로부터 착색 상태로의 전이는 착색이 전류 리드에서 시작되는 헤일로 효과(halo effect)를 동반할 것이다. 이는 첨부한 도면의 도 9에 예시된 것이다.
다시, 그와 같은 큰 글레이징의 경우, 착색 단계 동안뿐만 아니라 착색 상태가 최대일 때, 글레이징의 흡수는 전류 리드가 존재하는 글레이징의 주변부에서 글레이징의 중심부보다 클 것이다.
그러므로 본 출원인은 전기변색 글레이징 착색 프로세스 동안 커튼 효과 또는 헤일로 효과를 제거하고, 글레이징의 크기에 상관없이 착색 상태와 표백 상태 둘 다에서 그리고 착색 단계와 표백 단계 동안 전기변색 글레이징의 전체 표면에 걸쳐 균일한 흡수를 보장하기 위한 효과적인 수단을 찾는다.
이러한 목적은 전기변색 글레이징의 전극에서의 저항 강하(ohmic drop)를 제한하기 위하여 특별히 제조한 전도층을 사용하는 본 발명에 따라 달성한다. 본 발명의 결과는 커튼 효과의 제거를 예시하는 도 7 및 8과, 헤일로 효과의 제거를 예시하는 도 9 및 10을 고찰함으로써 알 수 있다.
그러므로 본 발명의 주제는, 본 명세서의 도입부에서 바로 정의한 다층 스택을 포함하는, 가변 광학/에너지 특성을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치로서, 층(TCC1 및 TCC2)의 각각은 착색 모드와 표백 모드에서 등전위면(equipotential surface)을 갖게 하는 단위 면적당 저항(R□)을 갖도록 선택되고, 층(TCC1 및 TCC2)의 각각은 전류 리드들로부터 가장 먼 구역 또는 구역들에서 글레이징의 중심부에서의 R□을 선택함으로써 전기적으로 제어가능한 장치의 주변부로부터 안쪽을 향해 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 가짐으로써, 전류 리드들로부터 가장 먼 구역 또는 구역들에서 글레이징의 기재들의 중심 표면에 걸친 저항 강하는 장치의 단자들에 걸쳐 인가된 전압의 5% 이하인 것을 특징으로 한다.
이로 인해 균일한 전류 분포를 얻을 수 있고, 더 낮은 저항률을 갖는 TCC의 부분은 전자 우물의 역할을 한다. 헤일로 현상을 방지하는 결과를 얻는다.
이는, 전도층들 중 하나의 한 포인트(P)에서의 표면 전압(VP)이 다음의 수학식으로 정의되기 때문이다.
Figure pct00002
상기 식 중,
- Vapplied는 전도층에 인가된 전압이고,
- i는 전류이고,
- R은 다음의 수학식으로 정의되는 층의 저항이고,
Figure pct00003
- ρ는 시료의 저항률이고;
- L은 시료의 길이이고;
- A는 시료의 부분으로서, A=Wt이고;
- W는 시료의 폭이고;
- t는 시료의 두께이고;
- R□은 단위 면적당 저항으로서, R□=ρ/t이고,
항 iR은 저항 강하이다.
바람직하게는, 2개의 대면하는 층(TCC1 및 TCC2)은 동일하다.
층(TCC1 및 TCC2)은 구배(gradient)에 따라 점진적으로 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 가질 수 있다.
그리드 또는 마이크로그리드는 금속, 예컨대 알루미늄으로 제조될 수 있다.
층(TCC1 및 TCC2)은 구역에서 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 가질 수 있다.
유리하게는, 가변 저항(R□)의 전도층(TCC1 또는 TCC2)은 층의 주변부상의 20Ω/□ 이상으로부터 층의 중심부에서의 5Ω/□ 이하로 변하는 저항을 갖는다.
층(TCC1 또는 TCC2)은 연속 층의 형태, 또는 그리드 혹은 마이크로그리드의 형태, 또는 연속 층으로 코팅된 그리드 또는 마이크로그리드의 형태를 취할 수 있다.
가변 저항(R□)을 갖는 층(TCC1 또는 TCC2)은,
- 상기 층의 전도도가 구역에서 낮아지거나 점차 낮아지게 하기 위하여 상기 층의 재료의 플라스마, 화염 또는 융제(ablation) 처리를 통해 얻을 수도 있거나;
- 특히 진공에서 연속적인 증착 공정을 수행함으로써 얻을 수 있는데, 이때 전도성 재료는 유리 기재상에 증착하되, 제1 증착은 기재의 전체 표면에 걸쳐 수행하고, 이어서 그 다음 증착은 주변 영역을 마스킹한 상태로 기재의 중심 영역상에 수행하고, 다른 구역을 형성해야 하는 경우 위 과정을 반복하며, 제1 증착 공정 외의 증착 공정은 특히 원형 영역상에 수행하여 층의 다양한 구역이 동심 구역이 되고 층의 중심은 기재의 중심에 대응하도록 할 수 있거나; 또는
- 기재상에 증착된 전도층의 적어도 한 부분상에 형성하는, 동일하거나 상이한 전도성 특징부 및/또는 절연 특징부의 어레이에 의해 얻을 수도 있다.
프랑스 특허출원 FR 2 875 669는 전도성 특징부 및/또는 절연 특징부의 그와 같은 어레이를 기술한다.
따라서, 상술한 출원에서 나타낸 바와 같이, 절연 특징부 또는 약한 전도성 특징부의 어레이를 전도층(TCC1,TCC2)에 생성할 수 있고, 전도층(TCC1,TCC2)에 형성된 구멍을 상기 약한 전도성보다 더욱 전도성인 재료로 충전함으로써, 특징부의 어레이를 형성하는, 원하는 특성을 얻기 충분한 두께를 국부적으로 갖는 전도층(TCC1,TCC2)을 제공함으로써, 또는 더욱 전도성인 제2 층(TCC1,TCC2)의 부분을 제공함으로써 전도성 특징부가 있는 어레이를 형성할 수 있는데, 이러한 제2 층은 마스크로 미리 덮은 층상에 예를 들어 스퍼터링함으로써 증착한다. 전도성 특징부는 특히 은 도트(dot)이다.
전기 전도층(TCC1 및 TCC2)은 특히 금속 층, 예컨대 은, 금, 백금 또는 구리 층; 투명 전도성 산화물(TCO) 층, 예컨대 주석-도핑된 인듐 산화물(In2O3:Sn 또는 ITO), 안티몬-도핑된 인듐 산화물(In2O3:Sb), 불소-도핑된 주석 산화물(SnO2:F) 및 알루미늄-도핑된 아연 산화물(ZnO:Al) 층; 또는 TCO/금속/TCO 타입의 다층 - 여기서 TCO와 금속은 특히 위에서 열거한 것들로부터 선택됨 -; 또는 NiCr/금속/NiCr 타입의 다층 - 여기서 금속은 특히 위에서 열거한 것들로부터 선택됨 - 이다.
층(TCC1 및 TCC2)은 관련된 층(TCC1 또는 TCC2)에 적용한 전도성 스트립으로 형성하는 전류 리드에 각각 연결될 수 있고, 전도성 스트립은 금속, 합금, 또는 예를 들어 금속 페이스트를 진공 증착 기법 혹은 스크린 인쇄 기법으로 전도층으로 덮은 기재 바로 위 또는 2개의 스페이서 기재를 분리하는 스페이서 바로 위에 증착하거나, 전도층으로 덮은 기재에 또는 2개의 기재를 분리하는 스페이서상에 납땜하거나, 전기 전도성 접착제를 사용하여 접합된 전기 전도성 복합체일 수 있고, 기재에 적용된 전도성 스트립은 연속적일 수 있거나, 서로 연결되는 불연속적인 영역을 구비할 수 있고, 각 기재의 전부 또는 일부에 적용될 수 있다.
특히, 전류 리드는, 층(TCC1 및 TCC2)에 적용되고 상기 전도층(TCC1 및 TCC2)의 전체 주변부에 걸쳐 또는 실질적으로 전체 주변부에 걸쳐 배치된 연속적인 전도성 스트립으로 이루어진다.
유리 기능을 갖는 기재는 유리 및 투명한 중합체, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카르보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프토에이트(PEN) 및 시클로스포린 공중합체(COC)로부터 선택될 수 있다.
또한, 유리 기능을 갖는 기재, 특히 플라스틱 기재와 층(TCC1 또는 TCC2) 사이에 층 또는 다층 스택이 존재할 수 있고, 이러한 층 또는 스택은 무기, 유기 및 유기-무기 하이브리드 층으로부터 독립적으로 선택되고, 관련 층(TCC1 또는 TCC2)을 증착하기 전에 기재상에 증착하여 특히 기재에 대한 TCC1 또는 TCC2의 접착을 개선하거나 추가적인 기능, 예컨대 기체 불투과성 및 수분 불투과성을 제공한다. 이와 같은 중간층의 예로서, 특히 수분 및 산소 장벽의 역할을 하는 Si3N4 또는 SiO2 층을 언급할 수 있다.
제1 변형에 따르면, 전기 활성 시스템(EA)은 전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea1 + 및 ea2)과 이온 전하가 삽입되는 자립형 중합체 매트릭스를 포함할 수 있고, 상기 중합체 매트릭스는 상기 이온 전하를 용해시키지만 상기 자립형 중합체 매트릭스를 용해시키지 않는 액체(L)를 함유하고, 상기 매트릭스는 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)을 상기 산화 및 환원 반응시키기 위하여 이온 전하를 위한 침투 경로를 제공하도록 선택되고, 이온 전하는 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2) 중 적어도 하나 및/또는 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)과 각각 관련되는 환원된 종 및 산화된 종 및/또는 상기 액체(L)에 용해된 적어도 하나의 이온 염 및/또는 적어도 하나의 산 및/또는 상기 자립형 중합체 매트릭스에 의해 보유되고, 액체(L)는 용매 또는 용매 혼합물 및/또는 적어도 하나의 이온성 액체 또는 실온에서 용융된 염으로 형성되고, 상기 이온성 액체 또는 용융된 염 또는 상기 이온성 액체들 또는 용융된 염들은 이온 전하를 보유하는 액체(L)를 구성하고, 이온 전하는 상기 전기 활성 시스템의 이온 전하의 일부 또는 전부를 나타낸다.
제2 변형에 따르면, 전기 활성 시스템은 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)을 함유하는 용액 또는 겔을 포함할 수 있다.
전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea1 +)은 비피리디늄 또는 비올로겐, 예컨대 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트, 피라지늄, 피리미디늄, 퀴녹살리늄, 피릴륨, 피리디늄, 테트라졸륨, 베르다질, 퀴논, 퀴노디메탄, 트리시아노비닐벤젠, 테트라시아노에틸렌, 폴리설파이드 및 디설파이드, 및 또한 전술한 전기 활성 화합물의 모든 전기 활성 중합체성 유도체로부터 선택될 수 있고, 전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea2)은 메탈로센, 예컨대 코발토센 및 페로센, N,N,N',N'-테트라메틸페닐렌디아민(TMPD), 페노티아진류, 예컨대 페노티아진 및 디히드로페나진, 예컨대 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진, 환원된 메틸-페노티아존(MPT), 베른트센(Bernthsen)의 메틸렌 바이올렛(MV), 베르다질 및 전술한 전기 활성 화합물의 모든 전기 활성 중합체성 유도체로부터 선택된다.
이온 염 또는 염들은 리튬 퍼클로레이트, 트리플루오로메탄술포네이트 또는 트리플레이트 염, 트리플루오로메탄 술포닐이미드 염 및 암모늄 염으로부터 선택될 수 있고; 산 또는 산들은 황산(H2SO4), 트리플릭산(CF3SO3H), 인산(H3PO4) 및 폴리인산(Hn+2PnO3n+1)로부터 선택되고; 용매 또는 용매들은 디메틸술폭시드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, N-메틸-2-피롤리돈 (1-메틸-2-피롤리디논), γ-부티롤락톤, 에틸렌 글리콜, 알코올, 케톤, 니트릴 및 물로부터 선택될 수 있고; 이온성 액체 또는 액체들은 이미다졸륨 염, 예컨대 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트(emim-BF4), 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 트리플루오로메탄술포네이트(emim-CF3SO3), 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드(emim-N(CF3SO2)2 또는 emim-TSFI) 및 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드(bmin-N(CF3SO2)2 또는 bmim-TSFI)로부터 선택될 수 있다.
자립형 중합체 매트릭스는 상기 액체가 코어에 침투된 적어도 하나의 중합체 층으로 형성될 수 있다.
적어도 하나의 층을 구성하는 중합체는 비다공성 필름의 형태를 취하지만 상기 액체에서 팽윤할 수 있거나, 다공성 필름의 형태를 취하는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있는데, 상기 다공성 필름은 이온 전하를 함유하는 액체에서 아마도 팽윤할 수 있고, 팽윤 후 상기 필름의 공극률은 이온 전하가 액체-함침된 필름의 두께에 침투할 수 있도록 선택한다.
적어도 하나의 층을 구성하는 중합체 물질은 또한 다음으로부터 선택될 수 있다.
- 이온 전하를 함유하지 않는 단독중합체 또는 공중합체 - 이 경우 상기 전하는 적어도 하나의 전술한 전기 활성 유기 화합물 및/또는 용해 상태의 적어도 하나의 이온 염 또는 이온 산 및/또는 적어도 하나의 이온성 액체 또는 용융된 염에 의해 보유됨 -;
- 이온 전하를 함유하는 단독중합체 또는 공중합체 - 이 경우 침투율을 높이기 위한 추가적인 전하는 적어도 하나의 전술한 전기 활성 유기 화합물 및/또는 용해 상태의 적어도 하나의 이온 염 또는 이온 산 및/또는 적어도 하나의 이온성 액체 또는 용융된 염에 의해 보유될 수 있음 -;
- 이온 전하를 함유하지 않는 적어도 하나의 단독중합체 또는 공중합체와 이온 전하를 함유하는 적어도 하나의 단독중합체 또는 공중합체의 블렌드 - 이 경우 침투율을 높이기 위한 추가적인 전하는 적어도 하나의 전술한 전기 활성 유기 화합물 및/또는 용해 상태의 적어도 하나의 이온 염 또는 이온 산 및/또는 적어도 하나의 이온성 액체 또는 용융된 염에 의해 보유될 수 있음 -.
중합체 매트릭스는, 본질적으로 전기 활성 시스템을 위한 원하는 침투율을 보장할 수 있거나, 획득된 침투율보다 더 높은 침투율을 보장할 수 있는 필름을 자체적으로 제공할 수 있는, 이온 전하를 함유하는 단독중합체 또는 공중합체 기반의 필름으로 형성할 수도 있고, 원하는 침투율을 반드시 얻을 수는 없지만 본질적으로 기계적인 강도를 제공할 수 있는 필름을 자체적으로 제공할 수 있는, 이온 전하를 함유하거나 함유하지 않을 수도 있는 단독중합체 또는 공중합체 기반의 필름으로 형성할 수도 있는데, 이러한 두 가지 단독중합체 또는 공중합체 각각의 함량은 결과적으로 형성된 자립형 유기 활성 매체의 원하는 침투율과 기계적인 강도 둘 다를 얻는다는 점을 보장하기 위하여 조절된다.
이온 전하를 함유하지 않는 중합체 매트릭스의 중합체 또는 중합체들은 에틸렌, 비닐 아세테이트 및 임의로 적어도 하나의 다른 공단량체의 공중합체, 예컨대 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체; 폴리우레탄(PU); 폴리비닐 부티랄(PVB); 폴리이미드(PI); 폴리아미드(PA); 폴리스티렌(PS); 폴리비닐리덴 불화물(PVDF); 폴리에테르에테르케톤(PEEK); 폴리에틸렌 산화물(PEO); 에피클로로히드린 공중합체; 및 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)로부터 선택될 수 있고, 이온 전하를 함유하는 중합체 매트릭스의 중합체 또는 중합체들, 혹은 중합체성 전해질은 원하는 이온 전하의 이온으로 SO3H기의 H+ 이온이 치환된 술폰화 중합체로부터 선택될 수 있는데, 이러한 이온 교환은 이온 전하를 함유하는 액체에서 중합체성 전해질의 팽윤 전 및/또는 팽윤과 동시에 발생하고, 술폰화 중합체는 특히 술폰화 테트라플루오로에틸렌 공중합체, 술폰화 폴리스티렌(PSS), 술폰화 폴리스티렌 공중합체, 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산)(PAMPS), 술폰화 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 및 술폰화 폴리이미드로부터 선택된다.
본 발명의 전기적으로 제어가능한 장치는 층(TCC1 및 TCC2)에 적용한 전도성 스트립으로 이루어지는 전류 리드를 층(TCC1 및 TCC2)의 각각에 또한 보유할 수도 있다. 전도성 스트립은 금속, 합금, 또는 예를 들어 금속 페이스트를 진공 증착 기법 혹은 스크린 인쇄 기법으로 전도층으로 덮은 기재 바로 위 또는 스페이서(spacer) 바로 위에 증착하거나, 전도층으로 덮은 기재에 또는 스페이서상에 납땜하거나, 전기 전도성 접착제를 사용하여 접합시킨 전기 전도성 복합체일 수 있다. 각 기재의 전도성 스트립은 연속적 또는 불연속적일 수 있고, 서로 연결될 수 있고, 각 기재의 전부 또는 일부에 적용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면, 층(TCC1 및 TCC2)에 적용되고, 상기 전도층(TCC1 및 TCC2)의 전체 주변부를 따라 또는 실질적으로 전체 주변부를 따라 배치되는 연속적인 전도성 스트립으로부터 전류 리드를 형성한다.
본 발명의 전기적으로 제어가능한 장치는 특히 자체적으로 작동가능한 차량 루프, 또는 차량용 옆 창문 혹은 뒷 창문 또는 백미러; 차량용 또는 비행기용 또는 선박용 윈드실드 혹은 윈드실드의 부분; 자동차 루프; 비행기 창문; 그래픽 정보 및/또는 글자와 숫자를 쓴 정보를 디스플레이하기 위한 패널; 내부 또는 외부 건축 글레이징; 채광창(skylight); 상점 판매대 또는 디스플레이 케이스; 그림 타입의 물체를 보호하기 위한 글레이징; 컴퓨터 눈부심방지 스크린; 유리 가구; 빌딩 내 2개의 룸을 분리하는 벽을 형성하도록 구성된다.
본 발명의 주제를 더욱 예시하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 두 가지 특정 실시양태를 더욱 상세하게 후술할 것이다.
도 1은 제1 선행기술 문헌에 따른 글레이징의 한 면의 개략도이다.
도 2 및 3은 각각 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 및 Ⅲ-Ⅲ에 대한 개략적인 단면도이다.
도 4 및 5는 인용한 제2 선행기술 문헌을 나타내는 전술한 프랑스 특허출원 08/58289에 따른 글레이징의 두 가지 변형의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ에 대한 단면도이다.
도 7 및 8은 비교를 위하여 각각 전술한 제1 선행기술 문헌 및 본 발명에 따른, 색 사각형으로 상징적으로 나타낸 착색의 전개를 예시하는 개략도이다.
도 9 및 10은 비교를 위하여 전술한 제2 선행기술 문헌 및 본 발명에 따라 나타낸 착색의 전개를 예시하는 개략도이다.
도 11은 실시예 2 및 4에 따라 사용한 ITO 층이 있는 유리의 개략적인 정면도로서, 값 R□에 따라 변하는 이러한 층의 세 가지 상이한 영역을 도시한다.
도 1 내지 3은 도면에 나타낸 글레이징이 서로 대면하여 배치한 2개의 유리 플레이트(V1,V2)를 구비함을 도시하는데, 그 중 하나는 백미러의 프레임에 글레이징을 장착하는 목적을 충족시키기 위하여 아래쪽으로 오프셋되었다. 이러한 플레이트(V1,V2) 각각의 내부 면은 특히 TCO(투명 전도성 산화물)로 형성한 전기 전도층(TCC1 및 TCC2)으로 각각 코팅한다. 이와 같이 코팅한 플레이트(V1,V2)의 2개의 대면하는 영역 사이에는 용해 상태 또는 겔 형태인 전기 활성 매체(EA)로 충전한 "저장소(reservoir)" 구역이 있는데, 이러한 저장소는 전기 절연 밀봉 시일(J)로 저장소 주변부 둘레를 모두 밀봉한다.
층(TCC1 및 TCC2)을 위한 전류 리드는 각각 L-형상의 금속 스트립으로 각각 형성된 심(shim)(1,2)에 의해 각각 제공되는데, 스트립의 브랜치(branch) 중 하나는 코팅된 유리(V1,V2)의 에지에 적용하고, 스트립의 브랜치 중 다른 하나는 "저장소" 부분 너머로 연장되는 층(TCC1 및 TCC2)의 부분에 대하여 적용한다. 심(1,2)은 각각 백미러의 상부 경계 및 하부 경계를 따라 적용한다.
이하의 설명에서, 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트(전기변색성)가 화합물(ea1 +)로서 선택되고, 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진(전기변색성) 또는 페로센(시스템의 착색 프로세스에 참여하지 않는 비전기변색성 또는 상대전극)이 화합물(ea2)로서 선택된다.
전압을 장치에 인가하지 않는 이상적인 시스템에서 ea1 + 종과 ea2 종을 함유하는 활성 매체는 무색이고, 전압을 인가하는 경우 ea1 + 종은 ea1 종으로 환원되는데, 이들은 전력 공급원의 음극에 연결된, 즉 글레이징의 캐소드에 연결된 전기 전도층의 표면 부근에 균일하게 분포하고, 마찬가지로 ea2 종은 ea2 + 종으로 산화되는데, 이들은 전력 공급원의 양극에 연결된, 즉 글레이징의 애노드에 연결된 전기 전도층의 표면 부근에 균일하게 분포하고, 그래서 패널은 ea1 종과 ea2 + 종의 균일한 혼합에 대응하는 균일한 색으로 보인다.
그러나 실제로는 전류를 인가하는 경우 및 이 전류를 차단하는 경우 종들 (ea1,ea1 +)과 (ea2,ea2 +) 쌍의 사이 그리고 특히 ea1 종과 ea2 + 종 사이에 상 분리 현상이 발생하는 것으로 판명된다. 이러한 현상은 표백 프로세스가 시작하자마자 또는 전력 공급원의 극들이 반전된 후 얻은 착색 동안 시간이 지남에 따라 감소하지만, 이러한 현상은 매우 긴 시간 동안 여전히 유지될 수도 있거나, 심지어 전기적으로 제어가능한 장치의 상태를 변화시키는 새로운 명령이 인가되는 경우에도 여전히 유지될 수도 있어, 이러한 경우에서는 착색 상태에서든 표백 상태에서든 원하는 균일한 색을 전혀 얻지 못한다.
이러한 분리 현상은 캐소드의 더 높은 전류 밀도 구역을 향한, ea1 + 종의 ea1 종으로의 우선적 환원(preferential reduction)에 기인하고, 반대로 애노드의 더 높은 전류 밀도 구역을 향한, ea2 종의 ea2 + 종으로의 우선적 산화에 기인하는데, 이러한 두 가지 더 높은 전류 밀도 구역은 심의 구역이다. 첨부한 도면의 도 7에서, 그 상부는 공지된 전기적으로 제어가능한 장치의 개략적인 단면을 도시하고, 전압이 인가된 패널의 정면도인 그 하부는 이러한 현상을 예시하는데, 전기적으로 제어가능한 장치에 전압을 인가하는 경우 ea1과 ea2 + 축적의 구역 및 그 결과로서 (정면도의 오른쪽) 캐소드를 향한 ea1 종에 주로 기인한 색의 출현을 도시하고, 이러한 색은 (정면도의 왼쪽) 애노드를 향한 ea2 + 종에 주로 기인한 새로운 색으로 점차 퇴색된다.
또한, 분리 현상은 전기적으로 제어가능한 장치의 패널 크기가 클수록 커지므로, 현재 전기적으로 제어가능한 건축 글레이징과 같은 큰 전기적으로 제어가능한 장치를 상업적으로 활용하지 못하게 한다.
도 4 내지 6을 참조하면 프랑스 특허출원 08/58289에 따른 글레이징을 도시하는데, 글레이징은, 폴리에스테르 코어를 구비하고 외부 밀봉 시일(J)로 밀봉한 양면 접착제 스페이서 프레임(3)으로 분리된 층(TCC1 및 TCC2)으로 각각 코팅한 2개의 대향하는 유리 시트(V1,V2)를 포함한다. 프레임(3)과 2개의 코팅된 유리 시트는 매체(EA)를 수용하기 위한 내부 공간을 형성한다.
전도성 전류 리드 스트립은 코팅된 유리 시트 각각에 적용되는데, 이러한 스트립은 도 1 내지 3에 도시한 선행기술의 경우처럼 한 경계를 따라 길이(1)를 갖지만, 3개의 나머지 경계 중 한 경계의 각 부근에서 각각 3개의 연속적인 길이(1a, 1b와 1c 및 2a, 2b와 2c)를 통해 연장된다.
전술한 얇은 스트립은 각 코너에서 매회 90o까지 접힌다. 도 4에 도시한 실시양태에서 스트립은 서로 대면함으로써 스페이서 프레임(3)에 대하여 위치하지만, 도 5에 도시한 실시양태에서는 서로 약간 오프셋된다.
글레이징 유닛과 매체(EA) 밀봉부의 조립은 통상적으로 수행하지만, 전류 리드 스트립은 대응하는 코팅된 유리 시트의 주변부에 미리 납땜하거나 접합한다.
이하의 실시예는 본 발명을 예시하지만, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다. 이러한 실시예에서는 다음의 약어를 사용한다.
- PVDF: 폴리비닐리덴 불화물;
- ITO: 주석-도핑된 인듐 산화물 In2O3:Sn;
- PET: 폴리에틸렌 테레프탈레이트.
실시예에서 사용한 "K-glass®"이란 유리는 전도성 SnO2:F 층으로 덮은 유리(Pilkington이란 회사가 이러한 명칭으로 판매한 유리)이다.
실시예에서 사용한 "VG40"이란 유리는 Saint-Gobain Sekurit 제조의 Venus Thermocontrol® 계열로부터의, 54%의 광투과도(TL)를 갖는 색유리이다.
PVDF 필름을 제공하기 위하여, Arkema란 회사가 "Kynarflex®2821"이란 명칭으로 제조한 폴리비닐리덴 불화물 분말을 사용하였다.
표에서,
- TL(표백)은 0 전압을 3분 동안 인가한 후의 표백된 시료의 광투과도를 나타내는데, 이러한 투과도는 가시 스펙트럼, 즉 380㎚ 내지 780㎚에 걸쳐 평균하고, Minolta 3700D 분광계상에서 측정하고;
- TL(착색)은 1.5V 전압을 3분 동안 인가한 후의 착색된 시료의 광투과도를 나타내는데, 이러한 투과도는 가시 스펙트럼, 즉 380㎚ 내지 780㎚에 걸쳐 평균하고, Minolta 3700D 분광계상에서 측정하고;
- 표백 시간은 TL(착색)부터 TL(착색)+90%×(TL(표백)-TL(착색))까지 스위칭하는 데 필요한 시간이고;
- 착색 시간은 TL(표백)부터 TL(표백)-90%×(TL(표백)-TL(착색))까지 스위칭하는 데 필요한 시간이다.
실시예 1( 비교예 ): 전기변색 셀( cell )의 제조
R□=20.5Ω/□인 K-glass® 플레이트;
전기 활성 시스템: PVDF + 페로센 + 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트 + 리튬 트리플레이트 + 프로필렌 카르보네이트;
R□=20.5Ω/□인 K-glass® 플레이트;
도 6에 도시한 구성에 따라 각 K-glass® 플레이트의 전체 주변부에 걸쳐 K-glass® 플레이트에 납땜한 전류 리드 스트립.
6.5g의 PVDF 분말을 13.0g의 디부틸 프탈레이트, 0.5g의 나노다공성 실리카 및 25g의 아세톤과 혼합함으로써 자립형 PVDF 필름을 제조하였다. 그 조성물을 2시간 동안 교반하였고, 유리 플레이트상에 캐스트(cast)하였다. 용매 증발 후, 수류하에서 유리 플레이트로부터 PVDF 필름을 제거하였다. 이와 같이 얻은 필름의 두께는 약 200㎛이었다.
0.17g의 페로센, 0.37g의 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트 및 0.28g의 리튬 트리플레이트를 30㎖의 프로필렌 카르보네이트에 혼합함으로써 전기 활성 용액을 제조하였다. 용액을 1시간 동안 교반하였다.
대략 200마이크로미터 두께의 PVDF 필름을 (디부틸 프탈레이트를 용해되도록) 디에틸 에테르에 5분 동안 담갔고, 이어서 전기 활성 용액에 5분 동안 담근 다음, K-glass® 플레이트상에 배치하였다. 전해질-함침된 필름상에 제2 K-glass® 플레이트를 배치하였고, 전기 활성 매체 주변의 스페이서로서 PET 프레임을 사용하였고, 유리와 필름 간의 양호한 접촉을 보장하는 데 클립을 사용하였다.
이와 같이 제조한 전기변색 장치는 22×23 ㎠ 면적의 활성 표면을 갖는데, 그 성능 특성은 아래의 표 1에 제공한다.
Figure pct00004
실시예 2(본 발명에 따름): 전기변색 셀의 제조
도 11에 예시한 바와 같이 상이한 R□: 20, 10 및 5 Ω/□의 영역을 갖는 ITO 층을 구비한 유리 플레이트;
실시예 1의 전기 활성 시스템;
도 11에 예시한 바와 같이 상이한 R□: 20, 10 및 5 Ω/□의 영역을 갖는 ITO 층을 구비한 유리 플레이트;
도 6에 도시한 구성에 따라 각 K-glass® 플레이트의 전체 주변부에 걸쳐 K-glass® 플레이트에 납땜한 전류 리드 스트립.
마그네트론 스퍼터링을 통해 동일한 기재상에 세 번의 ITO 증착을 수행함으로써 가변 표면 저항을 갖는 ITO 전도층을 제조하였다.
제1 증착 동안, ITO는 기재의 전체 표면에 걸쳐 증착하였고, 180㎚의 증착 두께는 R□∼20Ω/□를 제공하였다.
제2 증착 동안, 직경 15㎝의 중심 원을 제외한 기재를 보호하는 데 PET 마스크를 사용하였다. 이러한 제2 증착 동안 증착된 두께는 90㎚이었고, 기재의 중심에서 R□∼10Ω/□을 얻게 하였다.
제3 증착 동안, 직경 6㎝의 중심 원을 제외한 기재를 보호하는 데 PET 마스크를 사용하였다. 이러한 제3 증착 동안 증착된 두께는 240㎚이었고, 기재의 중심에서 R□∼5Ω/□을 얻게 하였다.
실시예 1에서 기술한 바와 같은 22×23 ㎠ 면적의 활성 표면을 갖는 전기변색 장치를 제조하였고, 그 성능 특성은 아래의 표 2에 제공한다.
Figure pct00005
실시예 3( 비교예 ): 전기변색 셀의 제조
R□=20.5Ω/□인 K-glass® 플레이트;
전기 활성 시스템: PVDF + 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진 + 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트 + 리튬 트리플레이트 + 프로필렌 카르보네이트;
R□=20.5Ω/□인 K-glass® 플레이트;
도 6에 도시한 구성에 따라 각 K-glass® 플레이트의 전체 주변부에 걸쳐 K-glass® 플레이트에 납땜한 전류 리드 스트립.
0.25g의 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진, 0.50g의 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트 및 0.47g의 리튬 트리플레이트를 20㎖의 프로필렌 카르보네이트에 혼합함으로써 전기 활성 용액을 제조하였다. 용액을 1시간 동안 교반하였다.
실시예 1에서 기술한 바와 같은 22×23 ㎠ 면적의 활성 표면을 갖는 전기변색 장치를 제조하였고, 그 성능 특성은 아래의 표 3에 제공한다.
Figure pct00006
실시예 4(본 발명에 따름): 전기변색 셀의 제조
실시예 2의 20, 10 및 5 Ω/□ 사이에서 변하는 R□을 갖는 ITO 층을 구비한 유리 플레이트;
실시예 2의 전기 활성 시스템;
실시예 2의 20, 10 및 5 Ω/□ 사이에서 변하는 R□을 갖는 ITO 층을 구비한 유리 플레이트;
코팅된 유리 플레이트의 전체 주변부에 납땜한 심;
도 4 및 5에 따라 각 K-glass® 플레이트의 전체 주변부에 걸쳐 K-glass® 플레이트에 납땜한 전류 리드 스트립.
실시예 1에서 기술한 바와 같은 22×23 ㎠ 면적의 활성 표면을 갖는 전기변색 장치를 제조하였고, 그 성능 특성은 아래의 표 4에 제공한다.
Figure pct00007

Claims (17)

  1. 가변 광학/에너지 특성을 갖는 전기적으로 제어가능한 장치로서,
    다음의 다층 스택, 즉
    - 유리 기능을 갖는 제1 기재(V1);
    - 관련된 전류 리드를 구비한 제1 전기 전도층(TCC1);
    - 전기 활성 시스템(EA)으로서,
    - 환원될 수 있고/거나 보상 전하(compensating charge)로서의 역할을 하는 전자와 양이온을 수용할 수 있는 적어도 하나의 전기 활성 유기 화합물(ea1 +);
    - 산화될 수 있고/거나 보상 전하로서의 역할을 하는 전자와 양이온을 배출할 수 있는 적어도 하나의 전기 활성 유기 화합물(ea2) - 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2) 중 적어도 하나는 색상 대비를 얻기 위하여 전기변색성임 -; 및
    - 전류의 작용하에서 색상 대비를 얻기 위하여 필요한 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)의 산화 반응과 환원 반응을 야기할 수 있는 이온 전하
    를 포함하거나 이들로부터 형성된 전기 활성 시스템;
    - 관련된 전류 리드를 구비한 제2 전기 전도층(TCC2); 및
    - 유리 기능을 갖는 제2 기재(V2)
    를 포함하고,
    층(TCC1 및 TCC2)의 각각은 착색 모드와 표백 모드에서 등전위면(equipotential surface)을 갖게 하는 단위 면적당 저항(R□)을 갖도록 선택되고, 층(TCC1 및 TCC2)의 각각은 전류 리드들로부터 가장 먼 구역 또는 구역들에서 글레이징의 중심부에서의 R□을 선택함으로써 전기적으로 제어가능한 장치의 주변부로부터 안쪽을 향해 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 가짐으로써, 전류 리드들로부터 가장 먼 구역 또는 구역들에서 글레이징의 기재들의 중심 표면에 걸친 저항 강하는 장치의 단자들에 걸쳐 인가된 전압의 5% 이하인 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    2개의 대면하는 층(TCC1 및 TCC2)은 동일한 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    층(TCC1 및 TCC2)은 구배(gradient)에 따라 점진적으로 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    층(TCC1 및 TCC2)은 구역에서 점차 감소하는 가변 저항(R□)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    가변 저항(R□)의 전도층(TCC1 또는 TCC2)은 층의 주변부상의 20Ω/□ 이상으로부터 층의 중심부에서의 5Ω/□ 이하로 변하는 저항을 갖는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    층(TCC1 또는 TCC2)은 연속 층의 형태, 또는 그리드 혹은 마이크로그리드의 형태, 또는 연속 층으로 코팅된 그리드 또는 마이크로그리드의 형태를 취하는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    가변 저항(R□)을 갖는 층(TCC1 또는 TCC2)은,
    상기 층의 전도도가 구역에서 낮아지거나 점차 낮아지게 하기 위하여 상기 층의 재료의 플라스마, 화염 또는 융제(ablation) 처리를 통해 얻거나;
    특히 진공에서 연속적인 증착 공정을 수행함으로써 얻는데, 이때 전도성 재료는 유리 기재상에 증착하되, 제1 증착은 기재의 전체 표면에 걸쳐 수행하고, 이어서 그 다음 증착은 주변 영역을 마스킹한 상태로 기재의 중심 영역상에 수행하고, 다른 구역을 형성해야 하는 경우 위 과정을 반복하며, 제1 증착 공정 외의 증착 공정은 특히 원형 영역상에 수행하여 층의 다양한 구역이 동심 구역이 되고 층의 중심은 기재의 중심에 대응하도록 할 수 있거나; 또는
    기재상에 증착된 전도층의 적어도 한 부분상에 형성된, 동일하거나 상이한 전도성 특징부 및/또는 절연 특징부의 어레이에 의해 얻는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 전도층(TCC1 및 TCC2)은, 금속 층, 예컨대 은, 금, 백금 또는 구리 층; 투명 전도성 산화물(TCO) 층, 예컨대 주석-도핑된 인듐 산화물(In2O3:Sn 또는 ITO), 안티몬-도핑된 인듐 산화물(In2O3:Sb), 불소-도핑된 주석 산화물(SnO2:F) 및 알루미늄-도핑된 아연 산화물(ZnO:Al) 층; 또는 TCO/금속/TCO 타입의 다층 - 여기서 TCO와 금속은 특히 위에서 열거한 것들로부터 선택됨 -; 또는 NiCr/금속/NiCr 타입의 다층 - 여기서 금속은 특히 위에서 열거한 것들로부터 선택됨 - 인 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    층(TCC1 및 TCC2)은 관련된 층(TCC1 또는 TCC2)에 적용된 전도성 스트립으로 형성되는 전류 리드에 각각 연결되고, 전도성 스트립은 금속, 합금, 또는 예를 들어 금속 페이스트를 진공 증착 기법 혹은 스크린 인쇄 기법으로 전도층으로 덮은 기재 바로 위 또는 2개의 스페이서 기재를 분리하는 스페이서 바로 위에 증착하거나, 전도층으로 덮은 기재에 또는 2개의 기재를 분리하는 스페이서상에 납땜하거나, 전기 전도성 접착제를 사용하여 접합된 전기 전도성 복합체일 수 있고, 기재에 적용된 전도성 스트립은 연속적일 수 있거나, 서로 연결되는 불연속적인 영역을 구비할 수 있고, 각 기재의 전부 또는 일부에 적용될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    전류 리드는, 층(TCC1 및 TCC2)에 적용되고 상기 전도층(TCC1 및 TCC2)의 전체 주변부에 걸쳐 또는 실질적으로 전체 주변부에 걸쳐 배치된 연속적인 전도성 스트립으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 기능을 갖는 기재는 유리 및 투명한 중합체, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 폴리카르보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프토에이트(PEN) 및 시클로올레핀 공중합체(COC)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 기능을 갖는 기재, 특히 플라스틱 기재와 층(TCC1 또는 TCC2) 사이에 층 또는 다층 스택이 존재하고, 이러한 층 또는 스택은 무기, 유기 및 유기-무기 하이브리드 층으로부터 독립적으로 선택되고, 관련 층(TCC1 또는 TCC2)을 증착하기 전에 기재상에 증착하여 특히 기재에 대한 TCC1 또는 TCC2의 접착을 개선하거나 추가적인 기능, 예컨대 기체 불투과성 및 수분 불투과성이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 활성 시스템(EA)은 전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea1 + 및 ea2)과 이온 전하가 삽입된 자립형 중합체 매트릭스를 포함하고, 상기 중합체 매트릭스는 상기 이온 전하를 용해시키지만 상기 자립형 중합체 매트릭스를 용해시키지 않는 액체(L)를 함유하고, 상기 매트릭스는 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)을 상기 산화 및 환원 반응시키기 위하여 이온 전하를 위한 침투 경로를 제공하도록 선택되고, 이온 전하는, 상기 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2) 중 적어도 하나 및/또는 전기 활성 유기 화합물(ea1 + 및 ea2)과 각각 관련되는 환원된 종 및 산화된 종, 상기 액체(L)에 용해된 적어도 하나의 이온 염 및/또는 적어도 하나의 산 및/또는 상기 자립형 중합체 매트릭스에 의해 보유되고, 액체(L)는 용매 또는 용매 혼합물 및/또는 적어도 하나의 이온성 액체 또는 실온에서 용융된 염으로 형성되고, 상기 이온성 액체 또는 용융된 염 또는 상기 이온성 액체들 또는 용융된 염들은 이온 전하를 보유하는 액체(L)를 구성하고, 이온 전하는 상기 전기 활성 시스템의 이온 전하의 일부 또는 전부를 나타내는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 활성 시스템은 전기 활성 유기 화합물(ea1 및 ea2)을 함유하는 용액 또는 겔을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea1)은 비피리디늄 또는 비올로겐, 예컨대 1,1'-디에틸-4,4'-비피리디늄 디퍼클로레이트, 피라지늄, 피리미디늄, 퀴녹살리늄, 피릴륨, 피리디늄, 테트라졸륨, 베르다질, 퀴논, 퀴노디메탄, 트리시아노비닐벤젠, 테트라시아노에틸렌, 폴리설파이드 및 디설파이드, 및 또한 전술한 전기 활성 화합물의 모든 전기 활성 중합체성 유도체로부터 선택되고, 전기 활성 유기 화합물 또는 화합물들(ea2)은 메탈로센, 예컨대 코발토센 및 페로센, N,N,N',N'-테트라메틸페닐렌디아민(TMPD), 페노티아진류, 예컨대 페노티아진 및 디히드로페나진, 예컨대 5,10-디히드로-5,10-디메틸페나진, 환원된 메틸-페노티아존(MPT), 베른트센(Bernthsen)의 메틸렌 바이올렛(MV), 베르다질 및 전술한 전기 활성 화합물의 모든 전기 활성 중합체성 유도체로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    - 이온 염 또는 염들은 리튬 퍼클로레이트, 트리플루오로메탄술포네이트 또는 트리플레이트 염, 트리플루오로메탄 술포닐이미드 염 및 암모늄 염으로부터 선택되고;
    - 산 또는 산들은 황산(H2SO4), 트리플릭산(CF3SO3H), 인산(H3PO4) 및 폴리인산(Hn+2PnO3n+1)로부터 선택되고;
    - 용매 또는 용매들은 디메틸술폭시드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 프로필렌 카르보네이트, 에틸렌 카르보네이트, N-메틸-2-피롤리돈 (1-메틸-2-피롤리디논), γ-부티롤락톤, 에틸렌 글리콜, 알코올, 케톤, 니트릴 및 물로부터 선택되고;
    - 이온성 액체 또는 액체들은 이미다졸륨 염, 예컨대 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트(emim-BF4), 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 트리플루오로메탄술포네이트(emim-CF3SO3), 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드(emim-N(CF3SO2)2 또는 emim-TSFI) 및 1-부틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드(bmim-N(CF3SO2)2 또는 bmim-TSFI)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    자체적으로 작동가능한 차량 루프, 또는 차량용 옆 창문 혹은 뒷 창문 또는 백미러; 차량용 또는 비행기용 또는 선박용 윈드실드 혹은 윈드실드의 부분; 자동차 루프; 비행기 창문; 그래픽 정보 및/또는 글자와 숫자를 쓴 정보를 디스플레이하기 위한 패널; 내부 또는 외부 건축 글레이징; 채광창(skylight); 상점 판매대 또는 디스플레이 케이스; 그림 타입의 물체를 보호하기 위한 글레이징; 컴퓨터 눈부심방지 스크린; 유리 가구; 빌딩 내 2개의 룸을 분리하는 벽을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어가능한 장치.
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