KR20220098197A - 일렉트로크로믹 조리개, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 렌즈 모듈 - Google Patents

일렉트로크로믹 조리개, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 렌즈 모듈 Download PDF

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KR20220098197A
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electrochromic
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transparent conductive
diaphragm
polymer
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KR1020227019308A
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쿤 왕
지아즈 허
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션쩐 광이 테크 씨오., 엘티디.
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Abstract

본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판(11), 제1 투명도전층(12), 이온 저장층(13), 이온 전달층(14), 일렉트로크로믹층(15), 제2 투명도전층(16) 및 제2 투명기판(17)을 포함하며, 여기서 이온 전달층(14)은 고체 전해질층이다. 본 출원은 이러한 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법을 더 제공하고, 해당 방법은 이온 저장층(13) 및 일렉트로크로믹층(15)을 코팅한 후 에칭 작업을 진행한다. 본 출원은 이러한 일렉트로크로믹 조리개를 포함하는 렌즈 모듈을 더 제공한다.

Description

일렉트로크로믹 조리개, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 렌즈 모듈
본 출원은 변색 조리개 기술분야에 속하고, 구체적으로 일렉트로크로믹 조리개, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 렌즈 모듈에 관한 것이다.
휴대폰, 태블릿 컴퓨터 등 모바일 단말의 기술이 발전함에 따라, 대부분의 모바일 단말에는 렌즈 모듈이 설치되어 있다. 렌즈 모듈은 조리개 고정식과 조리개 조절식 등 두 개의 유형으로 나누어질 수 있다. 조리개 조절식 렌즈 모듈은 일반적으로 기계식 조리개를 구비하고, 구조가 복잡한 조리개 조절 소자를 설치해야 하므로, 렌즈 모듈의 부피가 커지고, 제작 및 조립 공정에 대한 요구가 모두 높다. 조리개 고정식 렌즈 모듈은 구조가 간단한 이점이 있고, 모바일 단말은 크기의 제한으로 인해 일반적으로 조리개 고정식 렌즈 모듈을 사용한다. 그러나 조리개 고정식 렌즈 모듈은 투과되는 빛의 양이 일정하기 때문에, 강한 광 및 약한 광에서는 사진의 선명도에 매우 나쁜 영향을 미치고, 피사계 심도를 효과적으로 제어하지 못하며, 배경이 흐릿한 효과를 줄 수 없다.
CN104903788A에서는 전자 광학 조리개를 개시하였고, 전자 광학 조리개는 전방의 투명 전도체 매체, 전해질 매체, 능동 전기 변색 매체, 및 후방의 투명 전도체 매체를 포함하는 적층체를 갖고, 여기서, 전방 및 후방의 투명 전도체 매체들은 이미징 경로 내에 위치되는 전도성 섹션에 의해 서로 직접 접속된다. CN108519657A에서는 렌즈 모듈 및 모바일 단말을 개시하였고, 여기서, 렌즈 모듈은 전압 인가 소자를 포함하며, 전압 인가 소자는 일렉트로크로믹 필름과 전기적으로 연결되고, 일렉트로크로믹 필름은 광투과 기판에 순차적으로 배치된 제1 광투과 도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층 및 제2 광투과 도전층을 포함한다. 상기 전자 광학 조리개 또는 일렉트로크로믹 필름은 외부로부터 인가된 전기장의 차이에 따라 광투과율을 변경시켜, 광투과량을 조절할 수 있고; 두께가 비교적 얇아, 렌즈 모듈의 Z축 높이가 현저하게 증가되지 않으므로, 휴대용 가전 제품의 카메라 모듈에 사용하기 적합하다.
그러나 기존의 일렉트로크로믹 조리개는 여전히 많은 단점이 있다. 예를 들어 멀티레벨(multi-level) 제어가 가능한 조리개의 경우, 그의 도전층에는 일반적으로 요홈이 에칭되어 있기 때문에, 도전층에 코팅된 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층이 평평하지 않아, 조리개의 변색이 균일하지 못하게 되고; 요홈 영역이 변색되지 않는 영역이기 때문에, 빛샘 또는 불투명이 발생되어 이미지 형성 품질에 영향을 미치게 되며; 조리개의 내부에서 외부로의 변색 범위가 동일하기에, 조리개의 제어가 가능한 광속 레벨 넘버(luminous flux level number)의 차이도 현저하지 않고; 조리개의 두께가 비교적 크기 때문에, 휴대용 가전 제품의 카메라 모듈에서의 조리개의 응용을 제한하게 되는 단점이 있으므로, 추가로 해결해야 한다.
본 출원은 일렉트로크로믹 조리개, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 렌즈 모듈을 제공한다. 본 출원에서 제공하는 제조방법은 조리개가 멀티레벨 제어를 구현하는 것을 보장하는 동시에, 전통적인 에칭 방법으로 인한 변색이 균일하지 않은 문제를 효과적으로 방지할 수 있다. 본 출원에서 제공하는 구조가 서로 다른 일렉트로크로믹 조리개는 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지하거나, 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현할 수 있고, 곡면 구조의 일렉트로크로믹 조리개는 아크로매틱 렌즈 조합과 결합되어, 렌즈 모듈의 두께를 줄일 수 있다.
기존의 일렉트로크로믹 조리개는 일반적으로 투명도전층에 환형 요홈이 에칭되어, 내부에서 외부로 여러 영역으로 분할되고, 각 영역은 일렉트로크로믹 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하기 위해, 독립적으로 전압이 인가되도록 제어될 수 있으며; 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층은 투명도전층이 에칭된 후에 코팅된다. 그러나 이로 인해 이온 저장층과 일렉트로크로믹층이 요홈측에서 평평하지 못하게 되어, 조리개의 변색이 균일하지 않게 되므로, 이미지 형성 품질에 영향을 미치게 된다. 설명해야 할 것은, 본 출원에서 "내부에서 외부로"라는 것은 필름층의 중심에서 가장자리로의 반경 방향을 의미한다.
제1 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공한다. 해당 일렉트로크로믹 조리개의 구조는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하고, 여기서 상기 이온 전달층은 고체 전해질층이다.
하나의 바람직한 실시방안에서, 상기 이온 저장층과 제1 투명도전층, 및/또는 상기 일렉트로크로믹층과 제2 투명도전층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
다른 바람직한 실시방안에서, 상기 제1 투명기판과 제1 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제1 투명기판, 제1 투명도전층 및 이온 저장층을 포함하는 3 개의 층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되고; 및/또는, 상기 제2 투명기판과 제2 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제2 투명기판, 제2 투명도전층 및 일렉트로크로믹층을 포함하는 3 개의 층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
본 출원의 구체적인 실시형태에서, 상기 제1 투명도전층과 이온 저장층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다. 본 출원의 다른 구체적인 실시형태에서, 상기 제2 투명도전층과 일렉트로크로믹층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다. 본 출원의 다른 구체적인 실시형태에서, 상기 제1 투명기판과 제1 투명도전층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다. 본 출원의 다른 구체적인 실시형태에서, 상기 제2 투명기판과 제2 투명도전층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다. 본 출원의 다른 구체적인 실시형태에서, 상기 제1 투명기판, 제1 투명도전층 및 이온 저장층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다. 본 출원의 다른 구체적인 실시형태에서, 상기 제2 투명기판, 제2 투명도전층 및 일렉트로크로믹층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
제2 측면에서, 본 출원은 제1 측면의 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법을 제공하고, 해당 제조방법은,
(1) 제1 투명기판에 제1 투명도전층을 형성하고, 제2 투명기판에 제2 투명도전층을 형성하는 단계;
(2) 상기 제1 투명도전층에 이온 저장층을 형성하고, 상기 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹층을 형성하는 단계;
(3) 상기 이온 저장층과 제1 투명도전층, 및/또는 상기 일렉트로크로믹층과 제2 투명도전층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계;
(4) 상기 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 이온 전달층에 결합하여, 상기 이온 전달층이 상기 이온 저장층과 일렉트로크로믹층 사이에 배치되도록 함으로써, 상기 일렉트로크로믹 조리개를 획득하는 단계; 를 포함하고, 또는
(1) 제1 투명기판에 제1 투명도전층을 형성하고, 제2 투명기판에 제2 투명도전층을 형성하는 단계;
(2) 상기 제1 투명도전층에 이온 저장층을 형성하고, 상기 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹층을 형성하는 단계;
(3) 상기 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 이온 전달층에 결합하여, 상기 이온 전달층이 상기 이온 저장층과 일렉트로크로믹층 사이에 배치되도록 하는 단계;
(4) 상기 제1 투명기판측으로부터 에칭을 진행하고, 상기 제1 투명기판과 제1 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제1 투명기판, 제1 투명도전층 및 이온 저장층을 포함하는 3 개의 층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계;
및/또는, 상기 제2 투명기판측으로부터 에칭을 진행하고, 상기 제2 투명기판과 제2 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제2 투명기판, 제2 투명도전층 및 일렉트로크로믹층을 포함하는 3 개의 층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계; 를 포함한다.
본 출원은 에칭 방법에 대해 특별히 제한하지 않고, 예시적으로 레이저 에칭을 사용할 수 있다.
해당 방법은 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 코팅한 후 에칭 작업을 진행하기 때문에, 조리개가 멀티레벨 제어를 구현할 수 있는 것을 보장하는 동시에, 전통적인 에칭 방법으로 인한 변색이 균일하지 않은 문제를 효과적으로 방지한다.
제2 측면에 따른 제조방법은 전통적인 에칭 방법으로 인한 변색의 균일성 등 문제를 효과적으로 방지하였지만, 요홈을 에칭하는 방법을 채택하였기 때문에, 일렉트로크로믹 조리개의 멀티 레벨 변색을 구현하는 동시에, 요홈 영역에 변색되지 않는 영역이 생성되므로, 빛샘 또는 불투명이 발생되어, 이미지 형성 품질에 영향을 미친다. 따라서 여전히 추가로 개선할 필요가 있다.
해당 문제를 해결하기 위해, 본 출원은 하기 제3 측면의 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개의 상이한 일렉트로크로믹 유닛의 일렉트로크로믹층은 일렉트로크로믹 조리개의 중심축 방향을 따른 투영이 심리스하게(seamlessly) 연결된 것이고, 상이한 일렉트로크로믹 유닛의 변색 과정은 독립적으로 제어될 수 있기에, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
제3 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 상기 일렉트로크로믹 조리개는 적어도 2 개의 적층되고 서로 독립적인 일렉트로크로믹 유닛을 포함하며, 여기서 각 일렉트로크로믹 유닛은 순차적으로 적층된 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층 및 제2 투명도전층을 포함하고; 인접한 상기 일렉트로크로믹 유닛은 투명기판에 의해 이격되며;
상기 일렉트로크로믹층과 이온 저장층의 형상은 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 하는 원형 또는 환형이고, 동일한 일렉트로크로믹 유닛의 이온 저장층과 일렉트로크로믹층은 서로 정렬되며, 상이한 일렉트로크로믹 유닛의 일렉트로크로믹층은 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축 방향을 따른 투영이 중첩되지 않고 경계가 서로 정렬된다.
설명해야 할 것은, 본 출원에서 "동일한 일렉트로크로믹 유닛의 이온 저장층과 일렉트로크로믹층은 서로 정렬된다"는 것은 동일한 일렉트로크로믹 유닛에서, 이온 저장층과 일렉트로크로믹층은 일렉트로크로믹 조리개의 중심축 방향을 따른 투영이 서로 중첩된다는 것을 의미한다.
본 출원은 상기 형상의 이온 저장층과 일렉트로크로믹층을 제조하는 방법에 대해 특별히 제한하지 않고, 예시적으로 아래의 두 가지 방법을 예로 들 수 있다.
1. 먼저 중공화된 환형의 마스크 기재를 사용하여 투명도전층의 상방을 커버하고, 투명도전층의 상방에 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층을 코팅하며, 마스크 기재를 제거하면 환형의 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층을 얻을 수 있다.
2. 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층이 코팅된 투명도전층에서 레이저 에칭, 화학적 에칭 또는 물리적 스크러빙을 통해 환형의 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층을 얻는다.
요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 해결하기 위해, 본 출원은 하기 제4 측면의 일렉트로크로믹 조리개를 제공한다. 일렉트로크로믹 조리개가 내부에서 외부로 3 개의 영역으로 분할되고, 밝기 시작하는 전압이 각각 0.4V, 0.8V, 1.2V인 경우를 예로 들며, 전압이 0.4V∼0.8V 사이일 때, 가장 안쪽 링의 영역만 밝기 시작하고; 전압이 0.8V∼1.2V 사이일 때, 가장 안쪽 링과 중간의 영역이 밝기 시작하며; 전압이 1.2V보다 크면, 가장 안쪽 링, 중간 및 가장 바깥쪽 링의 영역이 모두 밝기 시작한다. 조리개가 어두워지기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 감소될 때, 역전압을 인가하면, 조리개의 바깥쪽 링이 안쪽 링보다 먼저 어두워지게 될 수 있다. 조리개는 내부에서 외부로의 각 영역이 연속적이기 때문에, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
제4 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하고,
여기서, 상기 일렉트로크로믹 조리개가 밝기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 증가되거나 어두워지기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 감소된다.
본 출원은 "일렉트로크로믹 조리개가 밝기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 증가되거나 어두워지기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 감소된다"를 구현하는 방법에 대해 특별히 제한하지 않고, 예시적으로 아래의 두 가지 방법을 예로 들 수 있다.
1. 이온 전달층에 대한 자외선 경화를 진행하기 전에, 자외선 투과율이 상이한 물질로 상이한 영역을 마스킹하여, 이온 전달층의 가교정도가 내부에서 외부로 점차 증가되도록 한다.
2. 투명도전층에 밝기 시작하거나 어두워지기 시작하는 전압이 상이한 일렉트로크로믹 재료를 코팅하여, 내부에서 외부로 일렉트로크로믹 재료가 밝기 시작하는 전압이 점차 증가되거나 어두워지기 시작하는 전압이 점차 감소되도록 보장한다.
요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 해결하기 위해, 본 출원은 하기 제5 측면의 일렉트로크로믹 조리개를 제공한다. 제5 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개를 사용하여, 그의 중심측에 고전압을 인가하고, 가장자리측에 저전압을 인가함으로써, 조리개의 전압이 내부에서 외부로 점차 감소되도록 할 수 있다. 조리개에 요홈이 에칭되지 않고, 조리개의 어느 한 점의 투과율과 해당 점의 전압이 관련되기에, 조리개의 전압이 내부에서 외부로 점차 감소될 때, 그의 투과율도 내부에서 외부로 점차 감소되며, 전압을 변경하여 조리개의 상이한 투과율의 변화를 제어할 수 있어, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
제5 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하며,
여기서, 상기 일렉트로크로믹 조리개의 내부에서 외부로의 재질은 동일하고, 상기 일렉트로크로믹 조리개에는 요홈이 없다.
제6 측면에서, 본 출원은 제5 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 제5 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개를 사용하며, 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심측과 가장자리측에 상이한 전압을 인가하되, 중심측의 전압을 가장자리측의 전압보다 크게 함으로써, 멀티레벨 제어를 구현한다.
설명해야 할 것은, 본 출원에서 조리개에 인가한 전압은 일렉트로크로믹층과 이온 저장층 사이의 전위차를 의미하고, 해당 전위차가 양(positive)이면, 인가된 전압은 양전압이며, 해당 전위차가 음(negative)이면, 인가된 전압은 음전압이다. "중심측의 전압이 가장자리측의 전압보다 크다"는 것은 중심측의 전압값이 가장자리측의 전압값보다 크다는 것을 의미하고, 예를 들어, 중심측은 양전압이고, 가장자리측은 음전압이며; 또는 중심측과 가장자리측이 모두 양전압이고, 중심측 전압의 절대치가 가장자리측 전압의 절대치보다 크며; 또는 중심측과 가장자리측이 모두 음전압이고, 중심측 전압의 절대치가 가장자리측 전압의 절대치보다 작은 것일 수 있다.
조리개의 과도하게 큰 두께는 항상 휴대용 가전 제품의 카메라 모듈에서의 조리개의 응용을 제한하는 원인이고, 본 출원의 제7 측면 및 제8 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 각 층의 재료를 선택하여, 굽힘 가능한 연성 특징을 갖도록 하기 때문에, 조리개를 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈와 동일한 곡률을 갖는 곡면 구조로 설계할 수 있고, 조리개를 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면에 부착하여, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 추가로 줄일 수 있다. 또는 조리개를 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈와 동일한 형상을 갖는 구조로 설계하여, 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈를 대체하여, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 추가로 줄일 수도 있다. 일렉트로크로믹 조리개는 변색 과정에서 굴절률의 변화가 매우 작기에, 아크로매틱 기능에 영향을 미치지 않는다.
제7 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하며;
여기서, 상기 일렉트로크로믹 조리개는 곡면 구조이고, 곡률은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면의 곡률과 동일하다.
제8 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하며;
여기서, 상기 일렉트로크로믹 조리개의 형상은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 형상과 동일하다.
기존의 일렉트로크로믹 조리개에는 기본적으로 2-레벨 제어, 즉 2 개의 조리개 광속 레벨 넘버의 변화만 있고, 3-레벨을 만들 수 있더라고, 3 개의 링의 변색 범위가 일치하면(각 링의 변색 범위를 20-90%로 가정함), 이의 최소 동공의 전체 투과율이 여전히 크므로, 이미지 형성 품질에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 조리개의 제어 가능한 광속 레벨 넘버의 차이도 현저하지 않으며, 즉 최대 동공의 투과율 대 최소 동공의 투과율의 비율이 비교적 작기 때문에, 개선할 필요가 있다.
이러한 문제에 대하여, 본 출원은 하기 제9 측면의 일렉트로크로믹 조리개를 제공한다. 상이한 영역의 일렉트로크로믹층의 두께를 변경하여, 각 영역의 변색 범위를 변경함으로써(예를 들어 내부에서 외부로 일렉트로크로믹층을 3 개의 영역으로 분할하고, 각 영역의 변색 범위는 순차적으로 20∼90%, 10∼80%, 5∼70%임), 최대 동공의 투과율 대 최소 동공의 투과율의 비율을 대폭 증가시키므로, 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현하고, 다양한 촬영 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있다.
제9 측면에서, 본 출원은 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 이의 구조는 본 출원의 제1 측면, 제3 측면, 제4 측면, 제5 측면, 제7 측면, 제8 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개의 기초상에서, 상기 일렉트로크로믹층, 또는 상기 일렉트로크로믹층과 이온 저장층의 두께를 내부에서 외부로 점차 증가되도록 추가로 설정한 것이다.
이의 가장자리측과 중심측의 두께 비율은 1.1∼10:1일 수 있고, 예를 들어 1.1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1 등일 수 있다.
설명해야 할 것은, 이온 전달층의 두께는 마이크론급이고, 일렉트로크로믹층의 두께 변화는 나노급이기 때문에, 실제로 발생되는 이온 전달층의 두께 변화를 무시할 수 있다.
본 출원은 일렉트로크로믹층의 두께를 내부에서 외부로 점차 증가되도록 설정하여, 조리개가 내부에서 외부로 상이한 변색 범위를 갖도록 함으로써, 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현하고, 다양한 촬영 시나리오의 요구를 충족시킨다.
본 출원은 상기 두께 변화를 구현하는 방법에 대해 특별히 제한하지 않고, 예시적으로, 먼저 두께가 균일한 필름층을 제조한 다음 레이저 에칭을 수행하거나; 필름층을 제조할 때 필름층의 두께를 제어할 수 있다(예를 들어 층상 코팅 방식으로 제어함).
본 출원의 실시형태에서, 상기 제1 투명도전층 및 상기 제2 투명도전층의 재료는 각각 독립적으로 ITO(indium-tin oxide, 인듐주석산화물), AZO(aluminum zinc oxide, 산화알루미늄아연), FTO(fluorine doped tin oxide, 불소가 도핑된 주석산화물), 은나노선, 그래핀, 탄소나노튜브, 메탈 메쉬 또는 은나노입자로 형성된다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 제1 투명도전층 및 상기 제2 투명도전층의 두께는 각각 독립적으로 1∼1000nm이고, 예를 들어 1nm, 3nm, 5nm, 10nm, 20nm, 50nm, 80nm, 100nm, 200nm, 300nm, 400nm, 500nm, 600nm, 800nm 또는 1000nm 등일 수 있다.
제1 투명도전층 및 제2 투명도전층은 일렉트로크로믹 조리개의 전극이고, 실제 응용에서, 리드선을 연결하여 전극을 인출할 수 있다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 저장층의 재료는 제IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, IB 및 IIB족의 금속 원소로 형성된 전기화학 반응에서 이온을 저장할 수 있는 산화물 또는 착물 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합이다. 예를 들어, 어느 하나의 금속 산화물, 또는 2 개 이상의 금속 산화물의 조합, 또는 어느 하나의 금속 착물, 또는 2 개 이상의 금속 착물의 조합, 또는 금속 착물과 금속 산화물의 조합일 수 있다. 2 개 이상의 금속 산화물을 선택하는 경우는 예를 들어 5wt% TiO2가 도핑된 Nb2O5와 같은 도핑 형태를 의미한다.
바람직하게는, 상기 금속은 Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ir, Ni, Cu 및 Zn으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 착물은 프러시안 그린, 프러시안 화이트, 프러시안 브라운, 프러시안 블루, KFeFe(CN)6, FeNiHCF, FeHCF, NiHCF 또는 철화합물 XmYn{Fe(CN)6} 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합으로부터 선택되고, 여기서, X는 Na+ 또는 K+ 또는 기타 문헌에서 언급한 금속이온이며, Y는 Fe3+, Co3+, Ni+, Mn2+, Zn2+ 또는 Cu2+이거나, 또는 기타 문헌에서 언급한 금속이온이다.
바람직하게는, 상기 이온 저장층의 재료는 산화환원 활성을 갖는 고분자를 더 포함한다.
상기 산화환원 활성을 갖는 고분자는 피롤 및 피롤 유도체로 형성된 중합체, 티오펜 및 티오펜 유도체로 형성된 중합체, TEMPO(테트라메틸 피페리딘 나이트록사이드) 및 이의 유도체를 함유한 중합체, 비올로겐 및 이의 유도체를 함유한 중합체 등일 수 있다.
본 출원의 실시형태에서, 이온 저장층은 전이금속 착물과 금속 산화물의 혼합계, 전이금속 착물과 산화환원 활성을 갖는 고분자의 혼합계, 또는 금속 산화물과 산화환원 활성을 갖는 고분자의 혼합계 등일 수 있다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 저장층의 두께는 1∼10000nm이고, 예를 들어 1nm, 3nm, 5nm, 10nm, 20nm, 50nm, 80nm, 100nm, 200nm, 300nm, 400nm, 500nm, 600nm, 800nm, 1000nm, 2000nm, 5000nm, 8000 nm 또는 10000nm 등일 수 있다.
이온 저장층은 주로 이온을 저장하는데 사용되고, 전류가 인가되면 이온 저장층의 이온은 일렉트로크로믹층으로 이동하고, 일렉트로크로믹층은 이러한 이온을 흡수하여 변색하게 된다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 전달층은 고체 연성 전해질층이다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 전달층에 포함된 중성 유기 소분자의 중량 백분율은 30wt% 이하이고, 예를 들어 25wt%, 20wt%, 15wt%, 10wt%, 5wt% 등이며, 상기 중성 유기 소분자의 분자량은 3000 이하이고, 예를 들어 2500, 2000, 1500, 1000, 500 등이다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 고체 전해질층의 중합체는 고체 전해질 중합체이고, 상기 고체 전해질 중합체는 공유결합으로 연결된 가소화된 그룹을 갖는다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 고체 전해질 중합체는 단량체 또는 올리고머와 이온 전도성 중합체의 공중합체이고, 상기 단량체 또는 올리고머의 측쇄에는 가소성 그룹이 있으며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머 단편을 더 포함한다.
본 출원에서 "추가로"는 상기 제한에 있어서 상기 고체 전해질층의 조성성분이 단량체 또는 올리고머와 이온 전도성 중합체의 공중합체를 포함하는 전제하에, 상기 공중합체가 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머 단편을 더 포함하는 것이 바람직함을 의미하고; 하기 "추가로"도 동일하게 해석된다.
상기 가소화된 그룹 및 가소성 그룹은 고분자 간의 상호작용을 약화시키고, 고분자의 결정성을 감소시킬 수 있는 그룹을 의미한다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 고체 전해질 중합체는 가소화된 선형 중합체 및 이온 전도성 중합체이고, 양자는 화학결합으로 연결되며, 상기 가소화된 선형 중합체의 유리전이온도는 -20℃보다 낮고, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체를 더 포함하며, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체, 상기 가소화된 선형 중합체 및 이온 전도성 중합체, 이 셋은 화학결합으로 연결된다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 고체 전해질 중합체는 측쇄에 가소화된 그룹이 있고 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 중합체 및 이온 전도성 중합체이고, 양자는 화학결합으로 연결되며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체를 더 포함하고, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체, 상기 측쇄에 가소화된 그룹이 있고 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 중합체 및 이온 전도성 중합체, 이 셋은 화학결합으로 연결된다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 고체 전해질 중합체는 브러쉬 중합체이고, 상기 브러쉬 중합체는 연성 중합체 주쇄, 이온 전도성 측쇄 및 비혼화성 상 측쇄(immiscible phase side chain)를 가지며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머를 더 포함하고, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머는 블록 공중합 형태로 상기 브러쉬 중합체와 화학결합으로 연결된다.
본 출원의 비혼화성 상 측쇄는 기타 측쇄 또는 고분자와 성질 차이가 크고, 효과적으로 블렌딩될 수 없는 측쇄를 의미하며, 본 출원에서 제공하는 브러쉬 중합체는 고분자의 주쇄가 연성 고분자이고 측쇄는 아래와 같은 2 개의 측쇄를 갖는 중합체를 의미하고, 여기서 하나의 측쇄는 이온 전도에 사용되며, 다른 하나의 측쇄는 이온 전도성 측쇄와 성능 차이가 크고, 효과적으로 블렌딩될 수 없는 기타 종류의 측쇄이다. 본 출원은 이러한 비혼화성 측쇄를 도입하여 고분자의 결정화도를 감소시키고, 고분자가 랜덤 상태에 있도록 할 수 있으며, 나아가 고분자의 전체적인 이온 전도 능력 및 투명도를 향상시킨다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 전달층은 고체 연성 전해질층이다. 상기 고체 연성 전해질층의 중합체는 아래 4 가지 종류의 중합체로부터 선택될 수 있다.
하나의 구체적인 실시방안에서, x, y 및 z는 각각 독립적으로 0보다 큰 정수로부터 선택된다. 식에서 직사각형은 이온 전도 작용을 하는 중합체 블록(이온 전도성 중합체 블록)을 나타내고, 타원형은 PR(가소화된 그룹), CL(가교 그룹), NM(비혼화성 그룹) 또는 IC(이온 전도성 그룹) 등 이러한 측쇄를 갖는 단량체 또는 중합체를 나타낸다.
(1)
Figure pct00001
;
PEGPRCL 또는 PEGPR
이온 전도 작용을 하는 중합체 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료), 측쇄에 가소화된 그룹(PR)이 있는 단량체 또는 중합체 블록x 및 측쇄에 가교 그룹(CL)이 있는 단량체 또는 중합체 블록z를 공중합하여 블록 공중합체(PEGPRCL로 표시함)를 형성한다. 또는 이온 전도 작용을 하는 중합체 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료) 및 측쇄에 가소화된 그룹(PR)이 있는 단량체 또는 중합체 블록x를 공중합하여 블록 공중합체(PEGPR로 표시함)를 형성한다.
(2)
Figure pct00002
;
PEGSPCL 또는 PEGSP
이온 전도 작용을 하는 중합체 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료), 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 가소화된 선형 중합체(SP) 블록x(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리이소부텐, 실록산 또는 문헌에 보고된 기타 재료 등) 및 측쇄에 가교 그룹(CL)이 있는 단량체 또는 중합체 블록z를 공중합하여 블록 공중합체(PEGSPCL로 표시함)를 형성한다. 또는 이온 전도 작용을 하는 중합체 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료) 및 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 가소화된 선형 중합체(SP) 블록x(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리부텐, 폴리이소부텐, 실록산 또는 문헌에 보고된 기타 재료 등)를 화학반응을 통해 연결하여 블록 공중합체(PEGSP로 표시함)를 형성한다.
(3)
Figure pct00003
;
PEGSP-PRCL 또는 PEGSP-PR
이온 전도성을 갖는 고분자 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료) 및 가소화된 측쇄를 갖는 가소화된 고분자(SP-PR) 블록x를 화학반응을 통해 연결하고, 다음 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머(CL) 블록z와 공중합하여 블록 공중합체(PEGSP-PRCL로 표시함)를 형성한다. 또는 이온 전도성을 갖는 고분자 블록y(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료) 및 가소화된 측쇄를 갖는 가소화된 고분자(SP-PR) 블록x를 화학반응을 통해 연결하여 블록 공중합체(PEGSP-PR로 표시함)를 형성한다.
(4)
Figure pct00004
ICNMCL 또는 ICNM
이온 전도 작용을 하는 올리고머 또는 고분자(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료)를 측쇄로 하는 연성 고분자 블록x 및 이온 전도성 고분자와 블렌딩되지 않는 측쇄(예를 들어 알킬계, 알릴계 또는 알킬-알릴 혼합 유형 측쇄)를 갖는 연성 고분자 블록y를 화학반응을 통해 연결하고, 다음 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머(CL) 블록z와 공중합하여 빗살형 블록 공중합체(ICNMCL)를 형성한다. 또는 이온 전도 작용을 하는 올리고머 또는 고분자(예를 들어 폴리에틸렌글리콜 또는 문헌에 보고된 기타 재료)를 측쇄로 하는 연성 고분자 블록x 및 이온 전도성 고분자와 블렌딩되지 않는 측쇄(예를 들어 알킬계, 알릴계 또는 알킬-알릴 혼합 유형 측쇄)를 갖는 연성 고분자 블록y를 화학반응을 통해 연결하여 빗살형 블록 공중합체(ICNM)를 형성한다.
상술한 이온 전달층에 사용되는 고분자 재료는 전해질 전구체를 형성하기 위해 일정량의 유기염 및/또는 무기염과 추가로 블렌딩되어야 한다. 상기 무기염은 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염 및 알루미늄염을 포함하지만 이에 한정되지 않고, 상기 유기염은 예를 들어 EMITFSI 및 EMIOTF와 같은 이온성 액체를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 때로는 개시제를 도입하여 블렌딩함으로써 전해질 전구체를 형성해야 하고, 전해질 전구체는 가열, 광개시 등 방법으로 가교되어 최종 전고체 전해질을 형성한다.
본 출원에서 가소화된 그룹(PR)은 다음 구조를 포함하지만 이에 한정되지 않는다:
Figure pct00005
가교 그룹(CL)은 다음 구조를 포함하지만 이에 한정되지 않는다:
Figure pct00006
빗살형 블록 공중합체의 주쇄는 다음 구조를 포함하지만 이에 한정되지 않는다:
Figure pct00007
이온 전도성 그룹(IC)은 다음 구조를 포함하지만 이에 한정되지 않는다:
Figure pct00008
본 출원의 실시형태에서, 상기 이온 전달층의 두께는 0.1∼200㎛이고, 예를 들어 0.1㎛, 0.2㎛, 0.5㎛, 0.8㎛, 1㎛, 2㎛, 5㎛, 8㎛, 10㎛, 20㎛, 30㎛, 40㎛, 50㎛, 60㎛, 70㎛, 80㎛, 90㎛, 100㎛, 110㎛, 120㎛, 130㎛, 150㎛, 160㎛, 180㎛ 또는 200㎛ 등일 수 있다. 이온 전달층은 이온의 전달 통로이다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 일렉트로크로믹층의 재료는 산화텅스텐과 같은 일렉트로크로믹 금속 산화물, 폴리데실 비올로겐 및 그의 유도체, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리피롤 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 그의 유도체, 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판 및 그의 유도체, 폴리퓨란 및 그의 유도체, 폴리플루오렌 및 그의 유도체, 폴리카바졸 및 그의 유도체 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합, 및/또는 상기 중합체의 단량체 또는 올리고머와 전자 결핍 단량체로 형성된 공중합체로부터 선택된다.
본 출원의 실시형태에서, 전자 결핍 단량체는 벤조티아디아졸, 벤조셀레나디아졸, 벤족사졸, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸, 퀴녹살린 및 디케토피롤로피롤 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
일렉트로크로믹층의 변색은 일렉트로크로믹 재료의 종류에 따라 조절될 수 있고, 예를 들어 블랙과 투명 간의 변화, 블랙과 레드 간의 변화, 블랙과 옐로우 간의 변화 등일 수 있다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 일렉트로크로믹층의 두께는 1∼10000nm이고; 예를 들어 1nm, 3nm, 5nm, 10nm, 20nm, 50nm, 80nm, 100nm, 200nm, 300nm, 400nm, 500nm, 600nm, 800nm, 1000nm, 2000nm, 5000nm, 8000 nm 또는 10000 nm 등일 수 있다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 제1 투명기판과 제2 투명기판의 재료는 각각 독립적으로 유리 또는 연성 기판 재료이다.
상기 연성 기판 재료는 PET, 사이클로올레핀공중합체, 트리아세틸셀룰로오스 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
본 출원의 실시형태에서, 상기 일렉트로크로믹 조리개의 총 두께는 1mm 이하이다.
본 출원에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 총 두께는 5mm 이하로 제어될 수 있고, 낮은 두께(또는 Z축 높이)는 카메라의 줌 및 조절에 유리하다.
제10 측면에서, 본 출원은 조리개 렌즈 조합을 제공하고, 해당 조리개 렌즈 조합은,
색지움에 사용되는 오목 렌즈와 볼록 렌즈의 조합 및 상기 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면에 부착된 제7 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개를 포함하고;
또는 상기 조리개 렌즈 조합은,
색지움에 사용되는 오목 렌즈와 볼록 렌즈의 조합을 포함하고, 여기서 상기 오목 렌즈는 제8 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개이다.
제11 측면에서, 본 출원은 렌즈 모듈을 제공하고, 해당 렌즈 모듈은,
아크로매틱 렌즈 조합, 본 출원의 제2 측면, 제3 측면, 제4 측면, 제5 측면, 제7 측면, 제8 측면 또는 제9 측면에 따른 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러, 이미지 센서, 펄스 전압 컨트롤러, 광도센서, 감광소자, 회로기판 및 칩을 포함하고,
여기서, 상기 아크로매틱 렌즈 조합, 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러 및 이미지 센서의 중심은 동일한 광축에 있으며;
또는,
제10 측면에 따른 조리개 렌즈 조합, 노광 컨트롤러, 이미지 센서, 펄스 전압 컨트롤러, 광도센서, 감광소자, 회로기판 및 칩을 포함하고,
여기서, 상기 조리개 렌즈 조합, 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러 및 이미지 센서의 중심은 동일한 광축에 있다.
하나의 구체적인 실시방안에서, 아크로매틱 렌즈 조합은 전방 렌즈 및 후방 렌즈를 포함하고, 전방 렌즈와 및 후방 렌즈는 각각 독립적으로 하나 또는 복수 개의 렌즈를 포함한다. 렌즈 재료는 예시로서 자외선 경화, 열경화 또는 상온 경화 등 방식으로 가공될 수 있는 하나 또는 복수 개의 수지, 예를 들어 폴리카보네이트, 폴리에스터 또는 폴리우레탄 등이다. 전방 렌즈와 후방 렌즈의 조합은 주로 색지움(achromatism)에 사용된다.
일렉트로크로믹 조리개는 주로 빛이 통과할 수 있는 다이어프램의 크기를 조절하여 렌즈 모듈을 투과하는 빛의 양을 조절하는데 사용된다.
펄스 전압 컨트롤러는 주로 일렉트로크로믹 조리개에 작용되도록 펄스 전압을 인가하여, 일렉트로크로믹 조리개의 광투과율을 변경하는데 사용된다. 펄스 전압 컨트롤러는 광도센서, 노광 컨트롤러, 렌즈 이동 버튼 등의 영향을 받는다.
이미지 센서는 환경 파라미터를 통해 펄스 전압 컨트롤러를 제어하여 일렉트로크로믹 조리개의 다이어프램을 조절하고, 노광 컨트롤러를 제어하여 노광 파라미터 및 노광 시간을 제어한다. 환경 파라미터는 픽셀 적분시간, 환경 조도, 플래시 및 플래시 사용 가능 여부 등 요소를 포함한다. 이미지 센서는 예를 들어 상보형 금속산화 반도체(CMOS) 센서 칩과 같은 포커스된 광학 이미지를 캡처할 수 있는 임의의 기존 고체 이미징 센서일 수 있다.
감광소자는 광선을 전하로 변환시킬 수 있고, 아날로그-디지털 변환기 칩을 통해 디지털 신호로 변환시킬 수 있으며, 디지털 신호는 압축된 후 카메라 내부의 플래시 메모리 또는 내장 하드디스크(전하 결합 소자(CCD), 상보형 금속산화 반도체(CMOS)를 포함함)에 저장된다.
본 출원에서, 투과되는 빛의 양과 촬영 효과를 조절하기 위한 렌즈 모듈의 전체 제조 과정은 다음 단계로 요약될 수 있다.
(1) 일렉트로크로믹 조리개를 제조하고;
(2) 아크로매틱 렌즈 조합을 성형 및 경화하고, 일렉트로크로믹 조리개와 결합하여 일렉트로크로믹 조리개 렌즈를 조성하며;
(3) 이미지 센서, 펄스 전압 컨트롤러, 감광소자를 커미셔닝 및 장착하고;
정밀한 커미셔닝을 통해, 일렉트로크로믹 조리개, 아크로매틱 렌즈 조합 및 이미지 센서가 동일한 광축에 위치하도록 제어하고, 이미지 센서는 환경의 조도를 감지하여, 전기 신호로 변환시킨 후 제어 칩에 출력하며, 나아가 펄스 전압 컨트롤러를 조절하여 상응하는 전류를 출력하여 일렉트로크로믹 조리개의 광투과율을 변경하고, 아울러 보이스 코일 모터는 최적의 촬영 파라미터를 달성하도록 상응하는 초점거리를 변경하며, 다음, 노광 컨트롤러는 노광을 제어하고, 이미지 신호는 CCD에 의해 전기 신호로 변환된 후 처리되어 이미지로 출력되며;
(4) 일렉트로크로믹 조리개 렌즈와 기타 부재를 조합하여 렌즈 모듈을 형성하고,
일렉트로크로믹 조리개 렌즈와 기타 부재, 예를 들어 노광 컨트롤러, CCD, 보이스 코일 모터 등을 정밀하게 커미셔닝한 후 함께 장착하여, 렌즈 모듈을 형성한다.
기존의 기술과 비교하면, 본 출원은 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다.
본 출원의 제1 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 조리개가 멀티레벨 제어를 구현할 수 있는 것을 보장하는 동시에, 전통적인 에칭 방법으로 인한 변색이 균일하지 않은 문제를 효과적으로 방지한다.
본 출원의 제3 측면 및 제4 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
본 출원의 제5 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개 및 제6 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 방법은 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
본 출원의 제7 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 곡면 구조이고, 곡률은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면의 곡률과 동일하며, 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면에 부착되어, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 추가로 줄일 수 있다.
본 출원의 제8 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 곡면 구조이고, 형상은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 형상과 동일하기 때문에, 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈를 대체하여, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 추가로 줄일 수 있다.
본 출원의 제9 측면에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 내부에서 외부로 상이한 변색 범위를 가짐으로써, 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현하고, 다양한 촬영 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예 1-1에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 11은 제1 투명기판이고, 12는 제1 투명도전층이며, 13은 이온 저장층이고, 14는 이온 전달층이며, 15는 일렉트로크로믹층이고, 16은 제2 투명도전층이며, 17은 제2 투명기판이다.
도 2는 본 출원의 실시예 1-2에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 21은 제1 투명기판이고, 22는 제1 투명도전층이며, 23은 이온 저장층이고, 24는 이온 전달층이며, 25는 일렉트로크로믹층이고, 26은 제2 투명도전층이며, 27은 제2 투명기판이다.
도 3은 본 출원의 실시예 1-3에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 31은 제1 투명기판이고, 32는 제1 투명도전층이며, 33은 이온 저장층이고, 34는 이온 전달층이며, 35는 일렉트로크로믹층이고, 36은 제2 투명도전층이며, 37은 제2 투명기판이다.
도 4는 본 출원의 실시예 1-4에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 41은 제1 투명기판이고, 42는 제1 투명도전층이며, 43은 이온 저장층이고, 44는 이온 전달층이며, 45는 일렉트로크로믹층이고, 46은 제2 투명도전층이며, 47은 제2 투명기판이다.
도 5는 본 출원의 실시예 1-5에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 51은 제1 투명기판이고, 52는 제1 투명도전층이며, 53은 이온 저장층이고, 54는 이온 전달층이며, 55는 일렉트로크로믹층이고, 56은 제2 투명도전층이며, 57은 제2 투명기판이다.
도 6은 본 출원의 실시예 2에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 61, 62, 63은 투명기판이고, 61-1, 61-5, 62-1, 62-5는 투명도전층이며, 61-2, 62-2는 이온 저장층이고, 61-3, 62-3은 이온 전달층이며, 61-4, 62-4는 일렉트로크로믹층이다.
도 7은 본 출원의 실시예 3-1에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 71은 제1 투명기판이고, 72는 제1 투명도전층이며, 73은 이온 저장층이고, 74는 이온 전달층이며, 75는 일렉트로크로믹층이고, 76은 제2 투명도전층이며, 77은 제2 투명기판이다.
도 8은 본 출원의 실시예 3-2에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 81은 제1 투명기판이고, 82는 제1 투명도전층이며, 83은 이온 저장층이고, 84는 이온 전달층이며, 85는 일렉트로크로믹층이고, 86은 제2 투명도전층이며, 87은 제2 투명기판이다.
도 9는 본 출원의 실시예 4에 따른 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 방법의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 실시예 5-1에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 101은 제1 투명기판이고, 102는 제1 투명도전층이며, 103은 이온 저장층이고, 104는 이온 전달층이며, 105는 일렉트로크로믹층이고, 106은 제2 투명도전층이며, 107은 제2 투명기판이다.
도 11은 본 출원의 실시예 5-2에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 111은 제1 투명기판이고, 112는 제1 투명도전층이며, 113은 이온 저장층이고, 114는 이온 전달층이며, 115는 일렉트로크로믹층이고, 116은 제2 투명도전층이며, 117은 제2 투명기판이다.
도 12는 본 출원의 실시예 6-1에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개의 단면 구조 개략도이고,
여기서, 121은 제1 투명기판이고, 122는 제1 투명도전층이며, 123은 이온 저장층이고, 124는 이온 전달층이며, 125는 일렉트로크로믹층이고, 126은 제2 투명도전층이며, 127은 제2 투명기판이다.
도 13은 본 출원의 실시예 6-1에서 제공하는 조리개 렌즈 조합의 구조 개략도이고,
여기서, 131은 볼록 렌즈이고, 132는 실시예 6-1에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이며, 133은 오목 렌즈이다.
도 14는 본 출원의 실시예 6-2에서 제공하는 조리개 렌즈 조합의 구조 개략도이고,
여기서, 141은 볼록 렌즈이고, 142는 실시예 6-2에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이며, 143은 오목 렌즈이다.
도 15는 본 출원의 실시예 6-3에서 제공하는 조리개 렌즈 조합의 구조 개략도이고,
여기서, 151은 볼록 렌즈이고, 152는 실시예 6-3에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이며, 153은 홀더이다.
도 16은 본 출원의 실시예 6-4에서 제공하는 조리개 렌즈 조합의 구조 개략도이고,
여기서, 161은 홀더이고, 162는 실시예 6-4에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이며, 163은 오목 렌즈이다.
이하, 첨부된 도면과 구체적인 실시형태를 결합하여 본 출원의 기술방안을 추가로 설명하도록 한다. 본 분야의 당업자라면 상기 구체적인 실시형태는 단지 본 출원의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 출원에 대한 구체적인 한정으로 간주되어서는 안된다는 점을 이해할 것이다.
본 출원의 실시예에서, 고분자A(PEGPRCL에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00009
적합한 유기용매에 브로모이소부티르산으로 말단캡핑된 PEG(폴리에틸렌글리콜), 가소화된 그룹을 갖는 아크릴레이트, 2 개의 아크릴산을 갖는 가교 그룹, 1가 구리 촉매, PMDETA(N,N,N',N",N"-펜타메틸디에틸렌트리아민) 리간드를 첨가한다. 해당 혼합 용액(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음)을 100℃에서 12시간 동안 반응시키고, 셀라이트를 통해 여과 및 감압하여 용매를 제거함으로써 고분자A를 얻는다.
고분자B(PEGPR에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다:
Figure pct00010
적합한 유기용매에 PEG 디아민(폴리에틸렌글리콜 디아민) 및 프탈로일 클로라이드를 첨가하고, 알칼리성 조건에서 직접 중합하여 고분자 전해질을 얻는다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자B를 얻는다.
고분자C(PEGSPCL에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00011
적합한 유기용매에 PEG(폴리에틸렌글리콜), 폴리실록산 디아민, 테트라아민 가교제, CDI(카르보닐 디이미다졸) 축합제를 첨가한다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 90℃에서 반응시켜 중합체를 얻는다. 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자C를 얻는다.
고분자D(PEGSP에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00012
적합한 유기용매에 PEG(폴리에틸렌글리콜), 폴리실록산 디아민, CDI(카르보닐 디이미다졸) 축합제를 첨가한다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 120℃에서 반응시켜 중합체를 얻고, 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자D를 얻는다.
고분자E(PEGSP-PRCL에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00013
적합한 유기용매에 PEG(폴리에틸렌글리콜), 폴리실록산디올, 테트라올 가교제, CDI(카르보닐 디이미다졸) 축합제를 첨가하고(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음), 100℃에서 반응시켜 중합체를 얻는다. 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자E를 얻는다.
고분자F(PEGSP-PR에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00014
적합한 유기용매에 PEG(폴리에틸렌글리콜), 폴리실록산디올, CDI(카르보닐 디이미다졸) 축합제를 첨가한다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 100℃에서 반응시켜 중합체를 얻는다. 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자F를 얻는다.
고분자G(ICNMCL에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다.
Figure pct00015
적합한 유기용매에 알킬아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, AIBN(아조비스이소부티로니트릴)을 첨가한다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 광반응을 통해 중합체를 얻는다. 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자G를 얻는다.
고분자H(ICNM에 속하는 하나의 고체 전해질 중합체)의 제조방법은 다음과 같다:
Figure pct00016
적합한 유기용매에 알킬아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 아크릴레이트, AIBN(아조비스이소부티로니트릴)을 첨가한다(용매를 첨가하지 않은 해당 혼합물은 소자 제조에 직접 사용되는 전해질 전구체로 사용될 수도 있음). 광반응을 통해 중합체를 얻는다. 수세척, 분액, 건조 및 용매 제거를 거쳐 고분자H를 얻는다.
실시예 1-1
본 실시예는 파티션(partition)을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개 및 그의 제조방법을 제공한다.
일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 1에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(11), 제1 투명도전층(12), 이온 저장층(13), 이온 전달층(14), 일렉트로크로믹층(15), 제2 투명도전층(16) 및 제2 투명기판(17)을 포함하고,
여기서, 일렉트로크로믹층(15) 및 제2 투명도전층(16)에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
본 실시예에서 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 다음과 같다:
(1) 일렉트로크로믹층(15)의 제조:
500mg의 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)를 10ml의 o-자일렌에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반한 다음 얻어진 용액을 유리기판(제2 투명기판(17))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(16))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 P3HT 코팅층을 형성하고, 도 1에 도시된 구조에 따라, P3HT 코팅층과 제2 투명도전층에 레이저로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하여 일렉트로크로믹층(15)을 얻는다.
(2) 이온 저장층(13)의 제조:
500mg의 삼산화텅스텐을 20ml의 탈이온수에 용해하고, 교반 및 여과를 거친 후, 얻어진 용액을 유리기판(제1 투명기판(11))에 도금된 ITO층(제1 투명도전층(12))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 삼산화텅스텐 코팅층을 형성하여 이온 저장층(13)을 얻는다.
(3) 일렉트로크로믹 조리개의 제조:
과염소산리튬 10wt%, 고분자H의 전구체 89.9wt% 및 페라조비스이소 부티로니트릴 0.1wt%를 혼합하여 상기 이온 저장층(13)에 코팅함으로써 전해질 코팅층을 형성하고; 다음 상기 일렉트로크로믹층(15)(ITO층 및 유리기판과 함께)을 전해질 코팅층에 커버하며, 자외선 경화를 통해 전해질 코팅층에 전고체 고분자 전해질층(이온 전달층(14))을 형성하여 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다.
실시예 1-2
본 실시예는 파티션을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개 및 그의 제조방법을 제공한다.
일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(21), 제1 투명도전층(22), 이온 저장층(23), 이온 전달층(24), 일렉트로크로믹층(25), 제2 투명도전층(26) 및 제2 투명기판(27)을 포함하고,
여기서, 이온 저장층(23) 및 제1 투명도전층(22)에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 동시에 에칭된다.
본 실시예에서 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 이온 저장층(23)을 코팅한 후, 이온 저장층(23) 및 제1 투명도전층(22)에 대한 레이저 에칭을 진행하는 점에서 실시예 1-1과 차이가 있다.
실시예 1-3
본 실시예는 파티션을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개 및 그의 제조방법을 제공한다.
일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(31), 제1 투명도전층(32), 이온 저장층(33), 이온 전달층(34), 일렉트로크로믹층(35), 제2 투명도전층(36) 및 제2 투명기판(37)을 포함하고,
여기서, 제2 투명기판(37), 제2 투명도전층(36) 및 일렉트로크로믹층(35)에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
본 실시예에서 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 단계(3)에서 이온 전달층의 자외선 경화가 완성된 후 레이저 에칭 작업을 진행하고, 제2 투명기판(37)측으로부터 에칭을 진행하며, 제2 투명기판(37), 제2 투명도전층(36) 및 일렉트로크로믹층(35) 등 3 개의 층에 환형 요홈을 동시에 에칭하는 점에서 실시예 1-1과 차이가 있다.
실시예 1-4
본 실시예는 파티션을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개 및 그의 제조방법을 제공한다.
일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(41), 제1 투명도전층(42), 이온 저장층(43), 이온 전달층(44), 일렉트로크로믹층(45), 제2 투명도전층(46) 및 제2 투명기판(47)을 포함하고,
여기서, 제1 투명기판(41), 제1 투명도전층(42) 및 이온 저장층(43)에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
본 실시예에서 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 단계(3)에서 이온 전달층의 자외선 경화가 완성된 후 레이저 에칭 작업을 진행하고, 제1 투명기판(41)측으로부터 에칭을 진행하며, 제1 투명기판(41), 제1 투명도전층(42) 및 이온 저장층(43) 등 3 개의 층에 환형 요홈을 동시에 에칭하는 점에서 실시예 1-1과 차이가 있다.
실시예 1-5
본 실시예는 파티션을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개 및 그의 제조방법을 제공한다.
일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 5에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(51), 제1 투명도전층(52), 이온 저장층(53), 이온 전달층(54), 일렉트로크로믹층(55), 제2 투명도전층(56) 및 제2 투명기판(57)을 포함하고,
여기서, 제2 투명기판(57) 및 제2 투명도전층(56)에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭된다.
본 실시예에서 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 단계(3)에서 이온 전달층의 자외선 경화가 완성된 후 레이저 에칭 작업을 진행하고, 제2 투명기판(57)측으로부터 에칭을 진행하며, 제2 투명기판(57) 및 제2 투명도전층(56) 등 2 개의 층에 환형 요홈을 동시에 에칭하는 점에서 실시예 1-1과 차이가 있다.
실시예 1-1 내지 실시예 1-5에서 사용한 제조방법은 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 코팅한 후 에칭 작업을 진행하기 때문에, 조리개가 멀티레벨 제어를 구현할 수 있는 것을 보장하는 동시에, 전통적인 에칭 방법으로 인한 변색이 균일하지 않은 문제를 효과적으로 방지한다.
실시예 2
본 실시예는 다층 일렉트로크로믹 유닛을 적층하여 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 독립적인 2 개의 일렉트로크로믹 유닛이 적층되어 형성되며, 순차적으로 적층된 투명기판(61), 투명도전층(61-1), 이온 저장층(61-2), 이온 전달층(61-3), 일렉트로크로믹층(61-4), 투명도전층(61-5), 투명기판(62), 투명도전층(62-1), 이온 저장층(62-2), 이온 전달층(62-3), 일렉트로크로믹층(62-4), 투명도전층(62-5), 및 투명기판(63)을 포함하고,
여기서, 이온 저장층(61-2, 62-2)과 일렉트로크로믹층(61-4, 62-4)의 형상은 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 하는 환형이고; 이온 저장층(61-2)과 일렉트로크로믹층(61-4)의 형상은 동일하고 서로 정렬되며; 이온 저장층(62-2)과 일렉트로크로믹층(62-4)의 형상은 동일하고 서로 정렬되며; 일렉트로크로믹층(61-4)의 외경과 일렉트로크로믹층(62-4)의 내경은 동일하다.
본 실시예에서, 일렉트로크로믹층(61-4)과 일렉트로크로믹층(62-4)은 일렉트로크로믹 조리개의 중심축 방향을 따른 투영이 심리스하게 연결되기 때문에, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
본 실시예에서 환형 일렉트로크로믹층과 환형 이온 저장층을 제조하는 방법에는 두 가지 방법이 있다. 방법1: 먼저 중공화된 환형의 마스크 기재를 사용하여 투명도전층의 상방을 커버하고, 투명도전층의 상방에 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층을 코팅하며, 마스크 기재를 제거하면 환형의 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층을 얻을 수 있다. 방법2: 일렉트로크로믹층 또는 이온 저장층이 코팅된 투명도전층에서 레이저 에칭, 화학적 에칭 또는 물리적 스크러빙을 통해 환형의 일렉트로크로믹층 및 이온 저장층을 얻는다.
각 층의 적층 방법: 먼저 3 개의 투명기판에 상응하는 투명도전층을 코팅하고, 투명도전층을 커버하는 환형의 일렉트로크로믹층 및 환형의 이온 저장층을 제조하며, 다음 이온 전달층 재료를 코팅하고 복합한 후 자외선 경화를 진행한다. 여기서, 각 층의 재료는 실시예 1과 동일하다.
실시예 3-1
본 실시예는 변색하기 시작하는 전압을 제어하여 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 도 7에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(71), 제1 투명도전층(72), 이온 저장층(73), 가교정도가 상이한 이온 전달층(74), 일렉트로크로믹층(75), 제2 투명도전층(76) 및 제2 투명기판(77)을 포함하며,
여기서, 이온 전달층(74)은 내부에서 외부로 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 하는 3 개의 원형 또는 환형 영역으로 분할되고, 이온 전달층(74)의 가교정도는 내부에서 외부로 점차 증가된다.
구체적인 구현방법: 이온 전달층에 대한 자외선 경화를 진행하기 전에, 자외선 투과율이 상이한 물질로 상이한 영역을 마스킹하여, 상이한 영역의 이온 전달층 재료의 가교정도가 일치하지 않도록 함으로써, 상이한 층의 밝기 시작하거나 어두워지기 시작하는 전압이 다르게 된다. 구체적인 단계는 다음과 같다.
(1) 일렉트로크로믹층(75)의 제조:
500mg의 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)를 10ml의 o-자일렌에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반한 다음 얻어진 용액을 유리기판(제2 투명기판(77))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(76))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 P3HT 코팅층을 형성하여 일렉트로크로믹층을 얻는다.
(2) 이온 저장층(73)의 제조:
500mg의 삼산화텅스텐을 20ml의 탈이온수에 용해하고, 교반 및 여과를 거친 후, 얻어진 용액을 유리기판(제1 투명기판(71))에 도금된 ITO층(제1 투명도전층(72))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 삼산화텅스텐 코팅층을 형성하여 이온 저장층(73)을 얻는다.
(3) 일렉트로크로믹 조리개의 제조:
리튬 비스트리플루오로메탄설포닐이미드 10wt%, 고분자G의 전구체 89.9wt% 및 페라조비스이소 부티로니트릴 0.1wt%를 혼합하여 상기 이온 저장층에 코팅함으로써 전해질 코팅층을 형성하고; 다음 상기 일렉트로크로믹층(75)(ITO층 및 유리기판과 함께)을 전해질 코팅층에 커버하며, 투명기판의 외측에서부터, 이온 전달층(74)의 가장 바깥쪽 환형과 일치한 자외선 투과율이 10%인 표면이 코팅된 PET박막을 사용하여 이온 전달층(74)의 가장 바깥쪽 링을 마스킹하고; 중간 링과 일치한 자외선 투과율이 50%인 표면이 코팅된 PET박막을 사용하여 이온 전달층(74)의 중간 링을 마스킹하며; 가장 안쪽 환형과 일치한 자외선 투과율이 90%인 PET박막을 사용하여 이온 전달층(74)의 가장 안쪽 링을 마스킹하고, 가열 경화 후 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다.
이온 전달층 재료의 가교도가 내부에서 외부로 점차 증가되어, 밝기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 증가되기 때문에, 양의 전압을 인가하는 경우, 조리개의 안쪽 링은 바깥쪽 링보다 먼저 밝아진다. 조리개의 내부에서 외부로의 각 영역은 연속적이기 때문에, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
실시예 3-2
본 실시예는 변색하기 시작하는 전압을 제어하여 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 도 8에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(81), 제1 투명도전층(82), 이온 저장층(83), 이온 전달층(84), 일렉트로크로믹층(85), 제2 투명도전층(86) 및 제2 투명기판(87)을 포함하며;
여기서, 일렉트로크로믹층(85)은 내부에서 외부로 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 하는 3 개의 원형 또는 환형 영역으로 분할되고, 각 영역의 일렉트로크로믹 재료는 상이하며, 내부에서 외부로 일렉트로크로믹 재료가 밝기 시작하는 전압은 점차 증가되고, 어두워지기 시작하는 전압은 점차 감소된다.
구체적인 구현방법: 투명도전층에 밝기 시작하거나 어두워지기 시작하는 전압이 상이한 일렉트로크로믹 재료, 예를 들어 WO3 폴리데실 비올로겐 및 그의 유도체, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리(3-헥실티오펜) 및 그의 유도체, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 그의 유도체, 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판 및 그의 유도체를 코팅하기 때문에, 상이한 층의 밝기 시작하거나 어두워지기 시작하는 전압이 다르게 된다. 구체적인 단계는 다음과 같다.
(1) 일렉트로크로믹층(85)의 제조:
500mg의 알킬 측쇄 에틸헥실을 갖는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)을 10ml의 클로로포름에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반하며; 500mg의 알킬 측쇄 에틸헥실을 갖는 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판을 클로로벤젠에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반하며; 500mg의 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT)를 10ml의 o-자일렌에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반한다. 잉크젯 프린팅을 통해 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 용액을 유리기판(제2 투명기판(87))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(86))에 프린팅하여, 가장 안쪽 링의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 코팅층을 형성하고; 잉크젯 프린팅을 통해 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판 용액을 유리기판(제2 투명기판(87))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(86))에 프린팅하여, 제2 링의 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판 코팅층을 형성하며; 잉크젯 프린팅을 통해 폴리(3-헥실티오펜) 용액을 유리기판(제2 투명기판(87))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(86))에 프린트하여, 가장 바깥쪽 링의 폴리(3-헥실티오펜) 코팅층을 형성함으로써, 일렉트로크로믹층(85)의 제조를 완성한다.
(2) 이온 저장층(83)의 제조:
500mg의 삼산화텅스텐을 20ml의 탈이온수에 용해하고, 교반 및 여과를 거친 후, 얻어진 용액을 유리기판(제1 투명기판(81))에 도금된 ITO층(제1 투명도전층(82))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 삼산화텅스텐 코팅층을 형성하여 이온 저장층(83)을 얻는다.
(3) 일렉트로크로믹 조리개의 제조:
과염소산리튬 10wt%, 고분자G의 전구체 79.9wt% 및 페라조비스이소 부티로니트릴 0.1wt%를 혼합하여 상기 이온 저장층에 코팅함으로써 전해질 코팅층을 형성하고; 다음 상기 일렉트로크로믹층(85)(ITO층 및 유리기판과 함께)을 전해질 코팅층에 커버하며, 80℃에서 가열 경화 후 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다.
상기 일렉트로크로믹층(85)의 3층 재료의 경우, 밝기 시작하는 전압은 내부에서 외부로 점차 증가되지만, 어두워지기 시작하는 전압도 내부에서 외부로 점차 증가된다. 양의 전압을 인가하는 경우, 조리개의 안쪽 링은 바깥쪽 링보다 먼저 밝아진다. 조리개의 내부에서 외부로의 각 영역은 연속적이기 때문에, 조리개가 밝아질 때의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다. 여기서, 어두워지게 할 때에는, 두 층의 투명도전층을 단락시키거나 절대치가 2V보다 작은 음의 전압을 인가하여 3층 재료가 동시에 어두운 상태로 돌아갈 수 있도록 하고, 어두워질 때의 멀티레벨 제어는 없지만, 조리개의 요구를 충시킬 수 있다.
실시예 4
본 실시예는 일렉트로크로믹 조리개 및 해당 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 방법을 제공한다.
여기서, 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하고,
상기 일렉트로크로믹 조리개의 내부에서 외부로의 재질은 동일하며, 상기 일렉트로크로믹 조리개에는 요홈이 없다.
멀티레벨 제어 방법: 본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개를 사용하여, 그의 중심측과 가장자리측에 상이한 전압을 인가하되, 중심측의 전압을 가장자리측의 전압보다 크게 함으로써, 멀티레벨 제어를 구현한다.
도 9는 본 실시예에 따른 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 방법의 개략도이다(일렉트로크로믹층은 위쪽에 위치하고, 이온 저장층은 아래쪽에 위치함). 도 9에 도시된 바와 같이, 중심측의 전압은 +2V이고, 가장자리측의 전압은 -2V이며, 해당 전압의 작용하에서, 중심에서 가장자리로의 전압이 자발적으로 점차 변화되게 분포되기 때문에, 전압이 내부에서 외부로 점차 감소되는 분포를 형성한다. 중심측과 가장자리측의 전압을 변경하면 조리개의 상이한 투과율의 변화에 대한 제어를 구현할 수 있다. 조리개는 내부에서 외부로 연속적이기 때문에, 조리개의 멀티레벨 제어를 구현하는 동시에, 요홈의 에칭으로 인한 빛샘 또는 불투명 문제를 방지한다.
실시예 5-1
본 실시예는 두께가 변화되는 일렉트로크로믹층을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 도 10에 도시된 바와 같이, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판(101), 제1 투명도전층(102), 이온 저장층(103), 이온 전달층(104), 일렉트로크로믹층(105), 제2 투명도전층(106) 및 제2 투명기판(107)을 포함하며,
여기서, 제2 투명도전층(106)에는 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되고, 일렉트로크로믹층(105)과 이온 저장층(103)의 두께는 내부에서 외부로 점차 증가된다(가장자리측과 중심측의 두께 비율은 1.1:1임).
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 일렉트로크로믹층의 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되므로, 조리개는 내부에서 외부로 상이한 변색 범위를 갖게 되고, 내부에서 외부로 일렉트로크로믹층의 두께가 변화되지 않는 조리개와 비교하면, 본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현하며, 다양한 촬영 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있다.
제조방법:
실시예 1-1과의 차이점은 아래와 같다. 일렉트로크로믹층을 코팅한 후, 먼저 일렉트로크로믹층에 대한 레이저 에칭을 진행하여, 그의 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되도록 하고, 다음 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하며; 이온 저장층을 코팅한 후, 이온 저장층에 대한 레이저 에칭을 진행하여, 그의 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되도록 한다(이온 전달층의 두께는 마이크론급이고, 일렉트로크로믹층과 이온 저장층의 두께 변화는 나노급이기 때문에, 실제로 발생되는 이온 전달층의 두께 변화를 무시할 수 있음).
실시예 5-2
본 실시예는 두께가 변화되는 일렉트로크로믹층을 통해 멀티레벨 제어를 구현하는 일렉트로크로믹 조리개를 제공하고, 도 11에 도시된 바와 같이, 해당 일렉트로크로믹 조리개는 순차적으로 적층된 제1 투명기판(111), 제1 투명도전층(112), 이온 저장층(113), 이온 전달층(114), 일렉트로크로믹층(115), 제2 투명도전층(116) 및 제2 투명기판(117)을 포함하며,
여기서, 제2 투명도전층(116)에는 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되고, 일렉트로크로믹층(115)의 두께는 내부에서 외부로 점차 증가된다(가장자리측과 중심측의 두께 비율은 1.1:1임).
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개의 일렉트로크로믹층의 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되므로, 조리개는 내부에서 외부로 상이한 변색 범위를 갖게 되고, 내부에서 외부로 일렉트로크로믹층의 두께가 변화되지 않는 조리개와 비교하면, 본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 보다 큰 차이의 조리개 광속 레벨 넘버 조절을 구현하며, 다양한 촬영 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있다.
제조방법:
실시예 1-1과의 차이점은 아래와 같다. 일렉트로크로믹층을 코팅한 후, 먼저 일렉트로크로믹층에 대한 레이저 에칭을 진행하여, 그의 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되도록 하고, 다음 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭한다(이온 전달층의 두께는 마이크론급이고, 일렉트로크로믹층의 두께 변화는 나노급이기 때문에, 실제로 발생되는 이온 전달층의 두께 변화를 무시할 수 있음).
실시예 6-1
본 실시예는 곡면 일렉트로크로믹 조리개 및 조리개 렌즈 조합을 제공한다.
여기서, 곡면 일렉트로크로믹 조리개의 구조는 도 12에 도시된 바와 같이 순차적으로 적층된 제1 투명기판(121), 제1 투명도전층(122), 이온 저장층(123), 이온 전달층(124), 일렉트로크로믹층(125), 제2 투명도전층(126) 및 제2 투명기판(127)을 포함하고,
해당 일렉트로크로믹 조리개의 곡률은 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈의 표면의 곡률과 동일하고, 제2 투명도전층(126)에는 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되며, 일렉트로크로믹층(125)의 두께는 내부에서 외부로 점차 증가된다.
조리개 렌즈 조합의 구조는 도 13에 도시된 바와 같이 아크로매틱 렌즈 조합 및 본 실시예에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개(132)를 포함하고, 아크로매틱 렌즈 조합은 볼록 렌즈(131) 및 오목 렌즈(133)를 포함하며, 곡면 일렉트로크로믹 조리개(132)는 OCA, LOCA 등 광학 접착제를 통해 볼록 렌즈(131)의 표면에 부착된다.
본 실시예에서 곡면 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법은 다음과 같다:
(1) 일렉트로크로믹층(125)의 제조:
500mg의 폴리(3-도데실)티오펜(PDT)을 10ml의 o-자일렌에 용해하고, 10h 동안 자력을 통해 교반한 다음 얻어진 용액을 PET 기판(제2 투명기판(127))에 도금된 ITO층(제2 투명도전층(126))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 PDT 코팅층(일렉트로크로믹층(125))을 형성하고, 레이저로 일렉트로크로믹층(125)을 에칭하며, 에칭정도는 내부에서 외부로 점차 감소되기 때문에, 두께가 내부에서 외부로 점차 증가되는 구조를 형성하고; 다음 레이저로 일렉트로크로믹층(125)과 제2 투명도전층(126)에 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 9 개의 환형 요홈을 에칭한다.
(2) 이온 저장층(123)의 제조:
500mg의 삼산화텅스텐을 20ml의 탈이온수에 용해하고, 교반 및 여과를 거친 후, 얻어진 용액을 PET(제1 투명기판(121))에 도금된 ITO층(제1 투명도전층(122))에 적하하며, 스핀코팅을 통해 삼산화텅스텐 코팅층, 즉 이온 저장층(123)을 형성한다.
(3) 일렉트로크로믹 조리개의 제조:
과염소산리튬 5wt%, 고분자G 94.9wt% 및 tert-부틸 퍼옥시네오데카노에이트 0.1wt%를 혼합하여 상기 이온 저장층(13)에 코팅함으로써 전해질 코팅층을 형성하고; 다음 상기 일렉트로크로믹층(125)(ITO층 및 유리기판과 함께)을 전해질 코팅층에 커버하며, 자외선 경화를 통해 전해질 코팅층에 전고체 고분자 전해질(이온 전달층(124))을 형성하여 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다.
(4) 곡면 일렉트로크로믹 조리개의 제조:
볼록 렌즈의 표면에 한 층의 OCA를 부착한 다음 일렉트로크로믹 조리개를 OCA에 부착하여 고정함으로써 곡면 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다.
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 굽힘 가능한 연성 특징을 갖기 때문에, 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈와 동일한 곡률을 갖는 곡면 구조로 설계될 수 있어, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 줄인다.
실시예 6-2
본 실시예는 곡면 일렉트로크로믹 조리개 및 조리개 렌즈 조합을 제공한다.
여기서, 곡면 일렉트로크로믹 조리개는 그의 곡률이 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈의 표면의 곡률과 동일하다는 점에서 실시예 6-1과 차이가 있고, 제조방법은 단계(4)에서 일렉트로크로믹 조리개를 OCA가 있는 오목 렌즈의 표면에 부착하여 곡면 일렉트로크로믹 조리개를 얻는다는 점에서 실시예 6-1과 차이가 있다.
조리개 렌즈 조합의 구조는 도 14에 도시된 바와 같이 아크로매틱 렌즈 조합 및 본 실시예에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개(142)를 포함하고, 아크로매틱 렌즈 조합은 볼록 렌즈(141) 및 오목 렌즈(143)를 포함하며, 곡면 일렉트로크로믹 조리개(142)는 OCA 등 광학 접착제를 통해 오목 렌즈(143)의 표면에 부착된다.
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 굽힘 가능한 연성 특징을 갖기 때문에, 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈와 동일한 곡률을 갖는 곡면 구조로 설계될 수 있어, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 줄인다.
실시예 6-3
본 실시예는 곡면 일렉트로크로믹 조리개 및 조리개 렌즈 조합을 제공한다.
여기서, 곡면 일렉트로크로믹 조리개는 그의 형상이 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈의 형상과 동일하다는 점에서 실시예 6-1과 차이가 있다.
조리개 렌즈 조합의 구조는 도 15에 도시된 바와 같이 색지움에 사용되는 볼록 렌즈(151)와 오목 렌즈(152)의 조합 및 홀더(153)를 포함하고, 오목 렌즈(152)는 홀더(153)에 끼움 설치되며, 오목 렌즈(152)는 본 실시예에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이다.
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 굽힘 가능한 연성 특징을 갖기 때문에, 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈와 동일한 형상으로 설계될 수 있고, 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈를 대체하여, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 줄인다.
실시예 6-4
본 실시예는 곡면 일렉트로크로믹 조리개 및 조리개 렌즈 조합을 제공한다.
여기서, 곡면 일렉트로크로믹 조리개는 그의 형상이 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈의 형상과 동일하다는 점에서 실시예 6-1과 차이가 있다.
조리개 렌즈 조합의 구조는 도 15에 도시된 바와 같이 색지움에 사용되는 볼록 렌즈(162)와 오목 렌즈(163)의 조합 및 홀더(161)를 포함하고, 볼록 렌즈(162)는 홀더(161)에 끼움 설치되며, 볼록 렌즈(162)는 본 실시예에서 제공하는 곡면 일렉트로크로믹 조리개이다.
본 실시예에서 제공하는 일렉트로크로믹 조리개는 굽힘 가능한 연성 특징을 갖기 때문에, 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈와 동일한 형상으로 설계될 수 있고, 아크로매틱 렌즈 조합의 볼록 렌즈를 대체하여, 렌즈 모듈에서 조리개와 렌즈의 결합을 구현함으로써, 렌즈 모듈의 두께를 줄인다.
설명해야 할 것은, 본 출원의 도면의 전압 드라이버는 구동 전압을 제공하는 작용을 하고, 이는 단지 일렉트로크로믹 조리개의 작동 원리를 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐, 일렉트로크로믹 조리개의 구성부분으로 이해되어서는 아니될 것이다.
출원인은, 상술한 내용은 단지 본 출원의 구체적인 실시형태일 뿐, 본 출원의 보호범위를 한정하지 않음을 성명한다. 본 분야의 당업자에게 있어서, 본 출원에서 개시한 기술 범위 내에서 쉽게 생각할 수 있는 변경 또는 대체가 모두 본 출원의 보호 범위 및 공개 범위 내에 포함되어 있음은 자명한 것이다.

Claims (11)

  1. 순차적으로 적층된 제1 투명기판, 제1 투명도전층, 이온 저장층, 이온 전달층, 일렉트로크로믹층, 제2 투명도전층 및 제2 투명기판을 포함하고, 여기서 상기 이온 전달층은 고체 전해질층인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 조리개가 밝기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 증가되거나 어두워지기 시작하는 전압이 내부에서 외부로 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 이온 전달층의 가교도는 내부에서 외부로 점차 증가되고; 또는 내부에서 외부로 상기 일렉트로크로믹층의 일렉트로크로믹 재료가 밝기 시작하는 전압이 점차 증가되거나 어두워지기 시작하는 전압이 점차 감소되는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  4. 제 1 항에 있어서,
    a) 상기 이온 저장층과 제1 투명도전층, 및/또는 상기 일렉트로크로믹층과 제2 투명도전층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되고; 또는,
    b) 상기 제1 투명기판과 제1 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제1 투명기판, 제1 투명도전층 및 이온 저장층을 포함하는 3 개의 층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되고; 및/또는,
    상기 제2 투명기판과 제2 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제2 투명기판, 제2 투명도전층 및 일렉트로크로믹층을 포함하는 3 개의 층에는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈이 에칭되는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 조리개의 내부에서 외부로의 재질은 동일하고, 상기 일렉트로크로믹 조리개에는 요홈이 없으며,
    상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심측과 가장자리측에 상이한 전압을 인가하되, 중심측의 전압을 가장자리측의 전압보다 크게 함으로써, 멀티레벨 제어를 구현하게 되는 방법으로 상기 일렉트로크로믹 조리개에 대한 멀티레벨 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹 조리개는 곡면 구조이고, 곡률은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면의 곡률과 동일하며; 또는 상기 일렉트로크로믹 조리개의 형상은 아크로매틱 렌즈 조합의 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 형상과 동일한 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일렉트로크로믹층, 또는 상기 일렉트로크로믹층과 이온 저장층의 두께는 내부에서 외부로 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 투명도전층 및 상기 제2 투명도전층은 각각 독립적으로 인듐주석산화물, 산화알루미늄아연, 불소가 도핑된 주석산화물, 은나노선, 그래핀, 탄소나노튜브, 메탈 메쉬 투명 전도성 전극 또는 은나노입자로 형성되고;
    바람직하게는, 상기 제1 투명도전층 및 상기 제2 투명도전층의 두께는 각각 독립적으로 1∼1000nm이고;
    바람직하게는, 상기 이온 저장층의 재료는 제IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, VIII, IB 및 IIB족의 금속 원소로 형성된 전기화학 반응에서 이온을 저장할 수 있는 산화물 또는 착물 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합이며;
    바람직하게는, 상기 금속은 Ti, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ir, Ni, Cu 및 Zn으로부터 선택되고;
    바람직하게는, 상기 착물은 프러시안 그린, 프러시안 화이트, 프러시안 브라운, 프러시안 블루, KFeFe(CN)6, FeNiHCF, FeHCF, NiHCF 또는 철화합물 XmYn{Fe(CN)6} 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합으로부터 선택되고, 여기서, X는 Na+ 또는 K+이며, Y는 Fe3+, Co3+, Ni+, Mn2+, Zn2+ 또는 Cu2+이고;
    바람직하게는, 상기 이온 저장층의 재료는 산화환원 활성을 갖는 고분자를 더 포함하고;
    바람직하게는, 상기 이온 저장층의 두께는 1∼10000nm이며;
    바람직하게는, 상기 이온 전달층의 조성성분은 유기염 및/또는 무기염 및 중합체를 포함하고;
    바람직하게는, 상기 무기염은 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 마그네슘염, 칼슘염 및 알루미늄염 중 하나 또는 적어도 2 개의의 조합으로부터 선택되며;
    바람직하게는, 상기 유기염은 이온성 액체이고;
    바람직하게는, 상기 이온 전달층은 고체 연성 전해질층이며;
    바람직하게는, 상기 이온 전달층에 포함된 중성 유기 소분자의 중량 백분율은 30wt% 이하이고, 상기 중성 유기 소분자의 분자량은 3000 이하이며;
    바람직하게는, 상기 고체 전해질층의 중합체는 고체 전해질 중합체이고, 상기 고체 전해질 중합체는 공유결합으로 연결된 가소화된 그룹을 가지며;
    바람직하게는, 상기 고체 전해질 중합체는 단량체 또는 올리고머와 이온 전도성 중합체의 공중합체이고, 상기 단량체 또는 올리고머의 측쇄에는 가소성 그룹이 있으며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머 단편을 더 포함하고;
    바람직하게는, 상기 고체 전해질 중합체는 가소화된 선형 중합체 및 이온 전도성 중합체이고, 양자는 화학결합으로 연결되며, 상기 가소화된 선형 중합체의 유리전이온도는 -20℃보다 낮고, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체를 더 포함하며, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체, 상기 가소화된 선형 중합체 및 이온 전도성 중합체, 이 셋은 화학결합으로 연결되고;
    바람직하게는, 상기 고체 전해질 중합체는 측쇄에 가소화된 그룹이 있고 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 중합체 및 이온 전도성 중합체이고, 양자는 화학결합으로 연결되며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체를 더 포함하고, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 중합체, 상기 측쇄에 가소화된 그룹이 있고 유리전이온도가 -20℃보다 낮은 중합체 및 이온 전도성 중합체, 이 셋은 화학결합으로 연결되며;
    바람직하게는, 상기 고체 전해질 중합체는 브러쉬 중합체이고, 상기 브러쉬 중합체는 연성 중합체 주쇄, 이온 전도성 측쇄 및 비혼화성 상 측쇄를 가지며, 추가로, 상기 고체 전해질층의 조성성분은 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머를 더 포함하고, 상기 측쇄에 가교 그룹이 있는 단량체 또는 올리고머는 블록 공중합 형태로 상기 브러쉬 중합체와 화학결합으로 연결되며;
    바람직하게는, 상기 이온 전달층의 두께는 0.1∼200㎛이고;
    바람직하게는, 상기 일렉트로크로믹층의 재료는 일렉트로크로믹 금속 산화물, 폴리데실 비올로겐 및 그의 유도체, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리피롤 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 그의 유도체, 폴리티에노[3,4-b][1,4]디옥세판 및 그의 유도체, 폴리퓨란 및 그의 유도체, 폴리플루오렌 및 그의 유도체, 폴리카바졸 및 그의 유도체 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합, 및/또는 상기 중합체의 단량체 또는 올리고머와 전자 결핍 단량체로 형성된 공중합체로부터 선택되며;
    바람직하게는, 전자 결핍 그룹을 갖는 상기 단량체는 벤조티아디아졸, 벤조셀레나디아졸, 벤족사졸, 벤조트리아졸, 벤조이미다졸, 퀴녹살린 및 디케토피롤로피롤 중 하나 또는 적어도 2 개의 조합으로부터 선택되고;
    바람직하게는, 상기 일렉트로크로믹층의 두께는 1∼10000nm이며;
    바람직하게는, 상기 제1 투명기판과 제2 투명기판의 재료는 각각 독립적으로 유리 또는 연성 기판 재료이고;
    바람직하게는, 상기 연성 기판 재료는 PET, 사이클로올레핀공중합체 또는 트리아세틸셀룰로오스이며;
    바람직하게는, 상기 일렉트로크로믹 조리개의 총 두께는 5mm 이하인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개.
  9. 색지움에 사용되는 오목 렌즈와 볼록 렌즈의 조합 및 상기 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈의 표면에 부착된 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 일렉트로크로믹 조리개를 포함하고; 또는,
    색지움에 사용되는 오목 렌즈와 볼록 렌즈의 조합을 포함하고, 여기서 상기 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈는 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 일렉트로크로믹 조리개인 것을 특징으로 하는 조리개 렌즈 조합.
  10. 아크로매틱 렌즈 조합, 제 2 항 내지 제 5 항, 제 7 항, 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러, 이미지 센서, 펄스 전압 컨트롤러, 광도센서, 감광소자, 회로기판 및 칩을 포함하고,
    여기서, 상기 아크로매틱 렌즈 조합, 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러 및 이미지 센서의 중심은 동일한 광축에 있으며;
    또는,
    제 9 항에 따른 조리개 렌즈 조합, 노광 컨트롤러, 이미지 센서, 펄스 전압 컨트롤러, 광도센서, 감광소자, 회로기판 및 칩을 포함하고,
    여기서, 상기 조리개 렌즈 조합, 일렉트로크로믹 조리개, 노광 컨트롤러 및 이미지 센서의 중심은 동일한 광축에 있는 것을 특징으로 하는 렌즈 모듈.
  11. 제 1 항에 따른 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법에 있어서,
    (1) 제1 투명기판에 제1 투명도전층을 형성하고, 제2 투명기판에 제2 투명도전층을 형성하는 단계;
    (2) 상기 제1 투명도전층에 이온 저장층을 형성하고, 상기 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹층을 형성하는 단계;
    (3) 상기 이온 저장층과 제1 투명도전층, 및/또는 상기 일렉트로크로믹층과 제2 투명도전층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계;
    (4) 상기 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 이온 전달층에 결합하여, 상기 이온 전달층이 상기 이온 저장층과 일렉트로크로믹층 사이에 배치되도록 함으로써, 상기 일렉트로크로믹 조리개를 획득하는 단계; 를 포함하고, 또는,
    (1) 제1 투명기판에 제1 투명도전층을 형성하고, 제2 투명기판에 제2 투명도전층을 형성하는 단계;
    (2) 상기 제1 투명도전층에 이온 저장층을 형성하고, 상기 제2 투명도전층에 일렉트로크로믹층을 형성하는 단계;
    (3) 상기 이온 저장층 및 일렉트로크로믹층을 이온 전달층에 결합하여, 상기 이온 전달층이 상기 이온 저장층과 일렉트로크로믹층 사이에 배치되도록 하는 단계;
    (4) 상기 제1 투명기판측으로부터 에칭을 진행하고, 상기 제1 투명기판과 제1 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제1 투명기판, 제1 투명도전층 및 이온 저장층을 포함하는 3 개의 층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계;
    및/또는, 상기 제2 투명기판측으로부터 에칭을 진행하고, 상기 제2 투명기판과 제2 투명도전층을 포함하는 2 개의 층, 또는 제2 투명기판, 제2 투명도전층 및 일렉트로크로믹층을 포함하는 3 개의 층에 상기 일렉트로크로믹 조리개의 중심축을 중심으로 복수 개의 환형 요홈을 에칭하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 조리개의 제조방법.
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