KR101456168B1 - Flexible electrochromic device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일렉트로크로믹 소자에 관한 것으로, 특히 유연성(flexible)을 향상시킬 수 있는 유연성 일렉트로크로믹 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an electrochromic device, and more particularly, to a flexible electrochromic device capable of improving flexibility and a method of manufacturing the same.
일렉트로크로믹 소자(Electrochromic Device)는 전기와 같은 외부 자극에 의하여 변색 물질이 자극되어 화학적 도는 물리적으로 분자 구조에 변화가 일어나고, 가시적으로 변색 효과가 발생하는 소자이다. 일렉트로크로믹 소자는 제 1 기판 상에 형성된 제 1 전극과 제 2 기판 상에 형성된 제 2 전극이 마주보도록 마련되고, 제 1 및 제 2 전극 사이에 이온 저장층, 전해질층 및 전기 변색층이 적층된 구조를 갖는다. 일렉트로크로믹 소자는 제 1 및 제 2 전극에 사이에 전위차가 발생되면 전해질층에 포함되어 있는 이온이나 전자가 전기 변색층 내부로 이동하여 산화/환원 반응을 함으로써 가시적으로 색깔이 변하거나 색의 농담이 변하게 되는 원리를 이용한다. 예를 들어, 전기 변색층에서 이온 저장층으로 전류가 흐르면 전기 변색층이 착색되고, 반대 방향으로 전류가 흐르면 전기 변색층에서 탈색이 일어날 수 있다. 물론, 전기 변색층의 물질에 따라 반대 방향의 전류 흐름에서 착색 및 탈색 반응이 일어나기도 한다.An electrochromic device is a device in which a discoloration substance is stimulated by an external stimulus such as electricity, a chemical change occurs physically in a molecular structure, and a discoloring effect occurs visually. The electrochromic device is provided such that a first electrode formed on a first substrate and a second electrode formed on a second substrate face each other, and an ion storage layer, an electrolyte layer and an electrochromic layer are laminated between the first and second electrodes . When a potential difference is generated between the first electrode and the second electrode, the electrochromic device moves ions or electrons contained in the electrolyte layer to the inside of the electrochromic layer to perform an oxidation / reduction reaction, thereby changing the color visibly or changing the color Is used. For example, when an electric current flows from the electrochromic layer to the ion storage layer, the electrochromic layer is colored, and when an electric current flows in the opposite direction, discoloration may occur in the electrochromic layer. Of course, depending on the material of the electrochromic layer, the coloring and decoloring reaction may occur in the current flow in the opposite direction.
이러한 일렉트로크로믹 소자는 광 투과 특성을 이용하는 스마트 윈도우(smart sindow), 자동차용 룸미러는 물론 표시 소자 등으로 광범위하게 이용되고 있다. 또한, 일렉트로크로믹 소자는 전원 공급에 따라 변색 또는 탈색되는 속도, 즉 응답 속도가 중요하고, 이용 범위 및 용이성 등을 고려하여 유연성(flexible)을 가지도록 제조될 필요가 있다. 유연성 일렉트로크로믹 소자의 예가 한국등록특허 제10-1109253호에 제시되어 있다.Such an electrochromic device is widely used as a smart sindow that utilizes light transmission characteristics, a room mirror for an automobile, and a display device. In addition, the electrochromic device needs to be manufactured so as to be flexible in consideration of the speed at which discoloration or discoloration occurs, that is, the response speed is important, and the usability and ease of use are taken into consideration. An example of a flexible electrochromic device is disclosed in Korean Patent No. 10-1109253.
그런데, 종래의 일렉트로크로믹 소자는 제 1 및 제 2 기판 사이에 복수의 층들이 기판의 크기에 대응되는 크기로 형성되므로 응답 속도가 느린 단점이 있다. 또한, 제 1 및 제 2 기판 사이에 복수이 층들이 전면적으로 형성되므로 유연성이 적은 단점이 있다.
However, the conventional electrochromic device has a disadvantage in that the response speed is slow because a plurality of layers are formed between the first and second substrates to have a size corresponding to the size of the substrate. Further, since a plurality of layers are formed over the entire surface between the first and second substrates, flexibility is low.
본 발명은 유연성 및 응답 속도를 향상시킬 수 있는 유연성 일렉트로크로믹 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a flexible electrochromic device capable of improving flexibility and response speed and a method of manufacturing the same.
본 발명은 기판을 가공하고 기판 사이에 복수의 층을 소정 간격 이격된 소정의 패턴으로 형성하여 유연성 및 응답 속도를 향상시킬 수 있는 유연성 일렉트로크로믹 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a flexible electrochromic device capable of improving flexibility and response speed by processing a substrate and forming a plurality of layers between the substrates in a predetermined pattern spaced apart from each other by a predetermined distance, and a method of manufacturing the same.
본 발명의 일 양태에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자는 서로 이격된 제 1 및 제 2 기판; 상기 제 1 및 제 2 기판의 서로 대면하는 일면 상에 각각 형성된 복수의 제 1 및 제 2 홈; 상기 제 1 및 제 2 기판의 상기 일면 상에 각각 형성된 제 1 및 제 2 전극; 및 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 홈을 사이에 두고 형성된 셀 구조의 복수의 전기 변색 구조를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a flexible electrochromic device includes: first and second substrates spaced apart from each other; A plurality of first and second grooves respectively formed on one surface of the first substrate and the second substrate facing each other; First and second electrodes respectively formed on the one surface of the first and second substrates; And a plurality of electrochromic structures of a cell structure formed between the first and second electrodes and sandwiching the first and second grooves.
상기 제 1 및 제 2 홈은 상기 제 1 및 제 2 기판의 일면상의 동일 위치에 각각 형성된다.The first and second grooves are respectively formed at the same position on one surface of the first and second substrates.
상기 제 1 및 제 2 홈은 적어도 일 방향으로 라인 형태로 형성되거나, 소정 간격 이격되어 도트 형태로 형성된다.The first and second grooves are formed in a line shape in at least one direction or in a dot shape at a predetermined distance.
제 1 및 제 2 홈은 상기 제 1 및 제 2 기판 두께의 2% 내지 60%의 깊이로 형성된다.The first and second grooves are formed to a depth of 2% to 60% of the thickness of the first and second substrates.
상기 전기 변색 구조는 이온 저장층, 전해질층 및 전기 변색층을 포함한다.The electrochromic structure includes an ion storage layer, an electrolyte layer, and an electrochromic layer.
상기 전기 변색 구조 사이에 형성된 에어갭을 더 포함한다.
And an air gap formed between the electrochromic structures.
본 발명의 다른 양태에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법은 제 1 및 제 2 기판을 각각 마련하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 일면에 복수의 제 1 및 제 2 홈을 각각 형성하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 상기 일면 상에 제 1 및 제 2 전극을 각각 형성하는 단계; 상기 제 1 및 제 2 전극의 적어도 어느 하나 상에 소정 간격 이격되도록 복수의 전기 변색 구조를 형성하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 기판을 정렬한 후 합착하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flexible electrochromic device, comprising: providing a first substrate and a second substrate; Forming a plurality of first and second grooves on one surface of each of the first and second substrates, respectively; Forming first and second electrodes on the first surface of each of the first and second substrates, respectively; Forming a plurality of electrochromic structures spaced apart from each other on at least one of the first and second electrodes by a predetermined distance; And aligning and bonding the first and second substrates.
상기 제 1 및 제 2 홈은 상기 제 1 및 제 2 기판의 일면상의 동일 위치에 각각 형성하며, 적어도 일 방향으로 소정 간격 이격된 라인 형태로 형성하거나, 소정 간격 이격되도록 도트 형태로 형성한다.The first and second grooves are formed at the same position on one surface of the first and second substrates and are formed in a line shape spaced apart from each other by a predetermined distance in at least one direction or in a dot shape spaced apart by a predetermined distance.
상기 제 1 및 제 2 홈은 상기 제 1 및 제 2 기판 두께의 2% 내지 60%의 깊이로 형성된다.The first and second grooves are formed to a depth of 2% to 60% of the thickness of the first and second substrates.
상기 전기 변색 구조는 이온 저장층, 전해질층 및 전기 변색층을 포함한다.The electrochromic structure includes an ion storage layer, an electrolyte layer, and an electrochromic layer.
상기 전기 변색 구조는 상기 제 1 기판의 일 영역에 형성하고, 상기 일 영역을 제외한 상기 제 2 기판의 타 영역에 형성한다.The electrochromic structure is formed in one region of the first substrate and in another region of the second substrate except for the one region.
상기 제 1 및 제 2 기판이 접합된 후 상기 전기 변색 구조 사이에 에어 갭이 형성된다.
After the first and second substrates are bonded, an air gap is formed between the electrochromic structures.
본 발명의 실시 예들에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자는 서로 이격된 두 기판의 서로 대면하는 일면 상에 적어도 일 방향으로 복수의 홈이 각각 형성됨으로써 일렉트로크로믹 소자의 유연성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이온 저장층, 전해질층 및 전기 변색층이 적층된 전기 변색 구조를 복수의 홈을 사이에 두고 셀 형태로 복수 형성됨으로써 유연성을 더욱 향상시킬 수 있고, 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 즉, 탈색 및 변색 시간을 단축시킬 수 있고, 균일한 변색 및 구동 안정성을 향상시킬 수 있다.The flexible electrochromic device according to the embodiments of the present invention can improve the flexibility of the electrochromic device by forming a plurality of grooves in at least one direction on one surface of the two substrates facing each other. Further, since a plurality of electrochromic structures in which the ion storage layer, the electrolyte layer and the electrochromic layer are laminated are formed in a cell form with a plurality of grooves therebetween, flexibility can be further improved and the response speed can be improved. That is, it is possible to shorten the discoloration and discoloration time, and to improve the uniform discoloration and the driving stability.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 단면도.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view of a flexible electrochromic device according to an embodiment of the present invention.
2 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a flexible electrochromic device according to an embodiment of the present invention.
6 to 9 are sectional views for explaining a method of manufacturing a flexible electrochromic device according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a flexible electrochromic device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 일면이 서로 마주보도록 배치된 제 1 및 제 2 기판(100, 200)과, 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 각각에 소정 간격 이격되어 형성된 복수의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)과, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 서로 마주보는 일면 상에 각각 형성된 제 1 및 제 2 전극(300, 400)과, 제 1 및 제 2 전극(300, 400) 사이에 형성되며 적어도 일 방향으로 소정 간격을 가지도록 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)이 적층 형성된 전기 변색 구조(1000)을 포함한다.Referring to FIG. 1, there are provided first and
제 1 및 제 2 기판(100, 200)은 소정의 두께를 가지는 예를 들어 사각형의 판 형상으로 마련되며, 투명성과 유연성을 가지는 물질로 제작될 수 있다. 제 1 및 제 2 기판(100, 200)은 투명성과 유연성을 가지는 물질이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphathalate; PEN), 폴리카보네이트, 폴리스티렌계, 폴리아크릴계, 폴리에테르 설폰(PES; Polyether sulfone) 등의 고분자 물질을 이용하여 제작할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)에는 소정의 간격으로 소정 깊이의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 복수 형성된다. 여기서, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 적어도 일 방향으로 라인(line) 형태로 형성될 수 있고, 소정을 간격을 유지하며 도트(dot) 형태로 형성될 수도 있다. 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 라인 형상으로 형성되는 경우 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 일 방향 및 이와 직교하는 타 방향의 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 일 방향으로 소정 간격 이격되어 복수 형성되고, 이와 직교하는 타 방향으로 소정 간격 이격되어 복수 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 홈(110, 120)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 예컨데 격자 형태로 형성된다. 이때, 제 1 및 제 2 홈(110, 120)은 서로 대면하는 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 일면 상에 형성되며, 동일 위치에 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역에는 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)이 적층된 전기 변색 구조(1000)가 형성될 수 있다. 즉, 전기 변색 구조(1000)가 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 폭으로 이격되어 복수 형성될 수 있다. 이렇게 제 1 및 제 2 기판(100, 200)에 소정의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 각각 형성됨으로써 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 유연성을 향상시킬 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 두께의 예를 들어 2% 내지 60%의 깊이로 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 홈(110, 120)이 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 두께의 2% 미만의 깊이로 형성될 경우 유연성의 증가가 미약하며, 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 두께의 60%를 초과하는 깊이로 형성될 경우 제 1 및 제 2 홈(110, 120) 형성 시 제 1 및 제 2 기판(100, 200)이 파손되거나 일렉트로크로믹 소자 제작 후 제 1 및 제 2 홈(110, 120)을 따라 찢어지거나 깨지는 등의 파손 문제가 발생될 수 있다. 한편, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 다양한 방법에 의해 형성할 수 있는데, 예를 들어 포토리소그라피 공정, 레이저 가공 등의 방법을 이용하여 형성할 수도 있다. 또한, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 상부로부터 하부로 경사를 갖는, 예컨데 'V'자의 단면 형상으로 형성될 수도 있고, 수직한 형상으로 형성될 수도 있다.The first and
제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 서로 마주보는 일면 상에 각각 형성된다. 즉, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성된 일면 상에 각각 형성된다. 또한, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 단차를 따라 형성될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 매립되지 않도록 제 1 및 제 2 전극(300, 400)을 소정 두께로 형성할 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 전극(100, 200)은 투명 도전성 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 예를 들어 인듐틴 옥사이드(ITO), 플로린 도핑된 틴 옥사이드(FTO), ZnO-Ga2O3, ZnO-Al2O3, SnO2-Sb2O3, 폴리티오펜계 물질 등을 이용할 수 있다.The first and
전기 변색 구조(1000)는 적층 형성된 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)을 포함하며, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)에 접촉되도록 형성된다. 즉, 전기 변색 구조(1000)는 제 1 및 제 2 전극(300, 400)에 사이에 형성되며, 예를 들어 이온 저장층(500)이 제 1 전극(300)과 접촉되고, 전기 변색층(700)이 제 2 전극(400)에 접촉되어 형성될 수 있다. 물론, 전기 변색층(700)이 제 1 전극(300)에 접촉되고, 이온 저장층(500)이 제 2 전극(400)에 접촉되어 형성될 수도 있다. 또한, 전기 변색 구조(1000)는 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 서로 직교하는 일 방향 및 타 방향으로 복수 형성되는 경우 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역에 복수의 전기 변색 구조(1000)가 측면이 서로 이격되어 형성될 수 있다. 즉, 인접하는 적어도 두개의 전기 변색 구조(1000), 예를 들어 네개의 전기 변색 구조(1000)는 서로 소정 간격 이격되어 형성된다. 이렇게 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역에 복수의 전기 변색 구조(1000)가 형성되므로 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전기 변색 구조(1000)의 사이에는 에어 갭(air gap)(800)이 형성된다. 즉, 수평 방향으로 인접한 전기 변색 구조(1000) 사이와 수직 방향으로 제 1 및 제 2 홈(110, 210) 사이에는 에어 갭(800)이 형성된다. 여기서, 에어 갭(800)의 폭은 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 폭에 대응될 수 있다. 그런데, 에어 갭(800)의 폭이 너무 크면, 즉 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 폭이 너무 크면 전기 변색 구조(1000)가 착색되었을 때 눈에 착색되지 않은 라인 또는 도트 형상이 보일 수 있다. 또한, 에어 갭(800)의 폭이 너무 작으면 일렉트로크로믹 소자를 구부리거나 휠 때 인접한 셀 구조의 전기 변색 구조(1000)가 접촉할 수 있다. 따라서, 전기 변색 구조(1000)가 착색되었을 때에도 착색되지 않은 영역이 눈으로 보이지 않고, 구부릴 때 인접한 셀 구조의 전기 변색 구조(1000)가 접촉되지 않을 정도의 폭으로 에어 갭(800), 즉 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 에어 갭(800)은 전기 변색 구조(1000)의 폭에 대해 30% 이하의 폭으로 형성될 수 있다. The
이온 저장층(500)은 제 1 전극(300)에 접촉되어 형성되며, 전기 변색 반응에 관여하는 이온과 반대 극성의 이온을 저장한다. 이러한 이온 저장층(500)은 수소 이온, 리튬 이온 등과 같은 복수의 양이온을 저장하기 위해 이온 저장 소재 또는 산화/환원 착색 소재가 이용될 수 있다. 예를 들어, 이온 저장층(500)은 NiO, Cr2O3, MnO2, Rh2O3, CoOx, Ir(OH)x, Fe2O3로부터 선택된 적어도 하나를 이용하여 형성할 수 있다.The
전해질층(600)은 일면이 이온 저장층(500)에 접촉되고 타면이 전기 변색층(700)에 적촉되어 형성되며, 전기 변색 반응에 관여하는 이온이 포함된 물질을 이용할 수 있다. 예를 들어, 전해질층(600)은 Ta2O5, LiClO4, LiNbO3, Li3 + xPO4 - xNx(LiPON), LiVO3/SiO2/Li4SiO4-Li3VO4 (LVSO), LiPF6, Li3PO4 등으로부터 선택된 적어도 하나를 이용하여 형성할 수 있다. The
전기 변색층(700)은 일면이 전해질층(600)에 접촉되어 타면이 제 2 전극(400)에 접촉되어 형성될 수 있다. 이러한 전기 변색층(700)은 전기 신호에 따라 색이 변화하는 전기 변색 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 전기 변색 물질은 무기물과 유기물을 포함할 수 있다. 무기물로는 박막 형태로 증착되는 전이 금속 산화물이 이용될 수 있는데, 예를 들어 WO3, ZnO, NbO5, V2O5, TiO2, MoO3 등으로부터 선택된 적어도 하나가 이용될 수 있다. 또한, 유기 전기 변색 물질로는 비올로겐(viologen) 화합물, 디프타로시아닌(diphtahlocyanine) 화합물, 테트라티아풀발렌(tetrathiafulvalene) 화합물 등이 있다. 한편, 유기 화합물은 햇빛에 분해되어 수명이 단축될 수 있는 단점이 있지만, 이들을 적절히 섞으면 원하는 색을 낼 수 있기 때문에 광범위하게 이용될 수 있다.
The
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 일렉트로크로믹 소자는 서로 이격된 두 기판(100, 200)의 서로 대면하는 일면 상에 복수의 홈(110, 210)이 각각 형성됨으로써 일렉트로크로믹 소자의 유연성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)이 적층된 전기 변색 구조(1000)를 복수의 홈(110, 210)을 사이에 두고 이격된 복수의 셀 형태로 형성됨으로써 유연성을 더욱 향상시킬 수 있고, 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 즉, 전기 변색 구조(1000)가 셀 형태로 서로 이격되도록 복수 형성되기 때문에 기판의 전체 면적으로 전기 변색 구조가 형성되는 경우에 비해 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
As described above, in the electrochromic device according to the embodiment of the present invention, the plurality of
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도이다.FIGS. 2 to 5 are sequentially sectional views illustrating a method of manufacturing a flexible electrochromic device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 2를 참조하면, 투명성과 유연성을 가지는 제 1 및 제 2 기판(100, 200)을 마련한다. 이를 위해 제 1 및 제 2 기판(100, 200)은 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphathalate; PEN), 폴리카보네이트, 폴리스티렌계, 폴리아크릴계, 폴리에테르 설폰(PES; Polyether sulfone) 등의 고분자 재료를 이용하여 제작될 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)은 동일 재질로 마련될 수 있고 다른 재질로 마련될 수도 있다. 이러한 제 1 및 제 2 기판(100, 200)에 소정 깊이의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)을 소정의 간격으로 각각 형성한다. 여기서, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 적어도 일 방향으로 연장되어 라인 형태로 형성될 수 있고, 소정의 간격을 두고 도트(dot) 형태로 형성될 수도 있다. 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 라인 형상으로 형성되는 경우 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 일면 상에 소정 간격 이격되어 서로 직교하는 일 방향 및 타 방향으로 복수 형성된다. 따라서, 제 1 및 제 2 홈(110, 120)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 예컨데 격자 형태로 형성된다. 이때, 제 1 및 제 2 홈(110, 120)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200)이 서로 마주볼 때 동일 위치에 형성된다. 이러한 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 두께의 예를 들어 2% 내지 60%의 깊이로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 소정의 폭으로 형성될 수 있는데, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역의 폭에 비해 30% 이하의 폭으로 형성될 수 있다. 한편, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 다양한 방법에 의해 형성할 수 있는데, 예를 들어 포토리소그라피 공정, 레이저 가공 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 포로리소그라피 공정을 이용하는 경우 제 1 및 제 2 기판(110, 210) 상에 감광막을 각각 형성한 후 소정의 마스크를 이용한 사진 및 현상 공정으로 예를 들어 격자 형태로 제 1 및 제 2 기판(110, 210)의 소정 영역이 노출되도록 하고, 소정의 식각액 또는 식각 가스를 이용하여 노출된 제 1 및 제 2 기판(110, 210)을 소정 깊이로 식각하여 제 1 및 제 2 홈(110, 210)을 각각 형성할 수 있다.Referring to FIG. 2, first and
도 3을 참조하면, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 각각 형성된 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 일면 상에 제 1 및 제 2 전극(300, 400)을 각각 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 예를 들어 투명 도전성 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 단차를 따라 형성될 수 있다. 즉, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 매립되지 않도록 제 1 및 제 2 전극(300, 400)이 형성될 수 있다. 이어서, 제 1 및 제 2 전극(300, 400) 상에 전기 변색 구조(1000)를 형성한다. 전기 변색 구조(1000)는 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)을 포함할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 전극(300, 400) 상에는 역순으로 전기 변색 구조(1000)를 형성한다. 즉, 제 1 전극(300) 상에는 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)의 순으로 전기 변색 구조(1000)를 형성하고, 제 2 전극(400) 상에는 전기 변색층(700), 전해질층(600) 및 이온 저장층(500)의 순으로 전기 변색 구조(1000)를 형성한다. 이는 제 2 기판(200)이 제 1 기판(100)의 상측에서 접합되므로 접합된 후 하측의 제 1 기판(100)으로부터 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)의 구조를 갖도록 하기 위함이다. 이어서, 전기 변색 구조(1000)를 패터닝하여 서로 이격된 복수의 셀 형태로 형성한다. 즉, 전기 변색 구조(1000) 상에 감광막(미도시)을 형성하고 소정의 마스크를 이용한 사진 및 현상 공정으로 적어도 제 1 및 제 2 홈(110, 210)에 대응하는 영역이 노출되도록 패터닝한 후 전기 변색 구조(1000)를 식각할 수 있다. 또한, 전기 변색 구조(1000)는 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 상에 적어도 일 영역 및 타 영역의 두 영역으로 구분하여 서로 다른 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 방향으로 제 1 기판(100) 상에는 홀수번째 라인에 전기 변색 구조(1000)를 형성하고, 제 2 기판(200) 상에는 짝수번째 라인에 전기 변색 구조(1000)를 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)에 일 방향으로 홀수번째 및 짝수번째 라인에 형성되는 전기 변색 구조(1000)는 인접한 전기 변색 구조(1000)가 소정 간격 이격되어 셀 형상으로 형성된다. Referring to FIG. 3, first and
도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 적어도 어느 하나의 상부에 도전성 접착제(미도시)를 도포한다. 예를 들어, 제 1 기판(100)의 제 1 전극(300) 및 전기 변색층(700) 상에 도전성 접착제를 도포한다. 그리고, 제 2 기판(200)의 전기 변색 구조(1000)가 형성된 일면을 제 1 기판(100)의 전기 변색 구조(1000)가 형성된 일면과 마주보도록 제 1 기판(100) 상부에 제 2 기판(200)을 정렬시킨다. 이때, 제 1 기판(100)에 형성된 제 1 홈(110)과 제 2 기판(200)에 형성된 제 2 홈(210)이 서로 일치하도록 정렬시킨다. Referring to FIG. 4, a conductive adhesive (not shown) is applied to at least one of the first and
도 5를 참조하면, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 접합한다. 이에 따라 제 1 및 제 2 홈(110, 210) 사이에 복수의 전기 변색 구조(1000)가 셀 형상으로 형성되고, 전기 변색 구조(1000) 사이에 에어 갭(800)이 형성된 일렉트로크로믹 소자가 제조된다.
Referring to FIG. 5, the
도 6 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도이다.6 to 9 are sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a flexible electrochromic device according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 투명성과 유연성을 가지는 제 1 및 제 2 기판(100, 200)을 마련하고, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)에 소정 깊이의 제 1 및 제 2 홈(110, 210)을 소정 간격으로 각각 형성한다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 일면 상에 서로 직교하는 일 방향 및 타 방향으로 소정 간격 이격되어 복수 형성될 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 제 1 및 제 2 기판(100, 200) 두께의 예를 들어 2% 내지 60%의 깊이로 형성할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)은 소정의 폭으로 형성될 수 있는데, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 형성되지 않은 영역의 폭에 비해 30% 이하의 폭으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 6, first and
도 7을 참조하면, 제 1 및 제 2 홈(110, 210)이 각각 형성된 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 일면 상에 제 1 및 제 2 전극(300, 400)을 각각 형성한다. 이때, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 예를 들어 투명 도전성 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)은 제 1 및 제 2 홈(110, 210)의 단차를 따라 형성될 수 있다. 이어서, 제 1 및 제 2 전극(300, 400)의 어느 하나의 상부에 전기 변색 구조(1000)를 형성한다. 예를 들어, 제 1 전극(300) 상에 이온 저장층(500), 전해질층(600) 및 전기 변색층(700)을 적층하여 전기 변색 구조(1000)를 형성할 수 있다. 이어서, 전기 변색 구조(1000)를 패터닝하여 서로 이격된 복수의 셀 형태로 형성한다. 즉, 전기 변색 구조(1000) 상에 감광막(미도시)을 형성하고 소정의 마스크를 이용한 사진 및 현상 공정으로 적어도 제 1 홈(110)에 대응하는 영역이 노출되도록 패터닝한 후 전기 변색 구조(1000)를 식각할 수 있다. Referring to FIG. 7, first and
도 8을 참조하면, 제 1 및 제 2 기판(100, 200)의 적어도 어느 하나의 상부에 도전성 접착제(미도시)를 도포한다. 예를 들어, 제 2 기판(200)의 제 2 전극(400) 상에 도전성 접착제를 도포한다. 그리고, 제 2 기판(200)의 제 2 전극(400)이 형성된 일면을 제 1 기판(100)의 전기 변색 구조(1000)가 형성된 일면과 마주보도록 제 1 기판(100) 상부에 제 2 기판(200)을 정렬시킨다. 이때, 제 1 기판(100)에 형성된 제 1 홈(110)과 제 2 기판(200)에 형성된 제 2 홈(210)이 서로 일치하도록 정렬시킨다.Referring to FIG. 8, a conductive adhesive (not shown) is applied to at least one of the first and
도 9를 참조하면, 제 1 기판(100)과 제 2 기판(200)을 접합한다. 이에 따라 제 1 및 제 2 홈(110, 210) 사이에 복수의 전기 변색 구조(1000)가 셀 형상으로 형성되고, 전기 변색 구조(1000) 사이에 에어 갭(800)이 형성된 일렉트로크로믹 소자가 제조된다.
Referring to FIG. 9, the
본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for explanation purposes only and not for the purpose of limitation. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
100, 200 : 제 1 및 제 2 기판 110, 210 : 제 1 및 제 2 홈
300, 400 : 제 1 및 제 2 전극 500 : 이온 저장층
600 : 전해질층 700 : 전기 변색층
800 : 에어 갭 1000 : 전기 변색 구조100, 200: first and
300, 400: first and second electrodes 500: ion storage layer
600: electrolyte layer 700: electrochromic layer
800: air gap 1000: electrochromic structure
Claims (12)
상기 제 1 및 제 2 기판의 서로 대면하는 일면 상에 각각 형성된 복수의 제 1 및 제 2 홈;
상기 제 1 및 제 2 기판의 상기 일면 상에 각각 형성된 제 1 및 제 2 전극; 및
상기 제 1 및 제 2 전극 사이에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2 홈을 사이에 두고 형성된 셀 구조의 복수의 전기 변색 구조를 포함하는 유연성 일렉트로크로믹 소자.
First and second substrates spaced apart from each other;
A plurality of first and second grooves respectively formed on one surface of the first substrate and the second substrate facing each other;
First and second electrodes respectively formed on the one surface of the first and second substrates; And
And a plurality of electrochromic structures of a cell structure formed between the first and second electrodes and sandwiching the first and second grooves therebetween.
The flexible electrochromic device of claim 1, wherein the first and second grooves are respectively formed at the same position on one surface of the first and second substrates.
The flexible electrochromic device according to claim 2, wherein the first and second grooves are formed in a line shape in at least one direction or are formed in a dot shape at a predetermined interval.
4. The flexible electrochromic device of claim 3, wherein the first and second grooves are formed at a depth of 2% to 60% of the thickness of the first and second substrates.
The flexible electrochromic device of claim 1, wherein the electrochromic structure comprises an ion storage layer, an electrolyte layer, and an electrochromic layer.
The flexible electrochromic device of claim 1, further comprising an air gap formed between the electrochromic structures.
상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 일면에 복수의 제 1 및 제 2 홈을 각각 형성하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 기판 각각의 상기 일면 상에 제 1 및 제 2 전극을 각각 형성하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 전극의 적어도 어느 하나 상에 소정 간격 이격되도록 복수의 전기 변색 구조를 형성하는 단계; 및
상기 제 1 및 제 2 기판을 정렬한 후 합착하는 단계를 포함하는 유연성 일렉트로크로믹 소자의 제조 방법.
Providing a first substrate and a second substrate, respectively;
Forming a plurality of first and second grooves on one surface of each of the first and second substrates, respectively;
Forming first and second electrodes on the first surface of each of the first and second substrates, respectively;
Forming a plurality of electrochromic structures spaced apart from each other on at least one of the first and second electrodes by a predetermined distance; And
And aligning the first and second substrates after the first and second substrates are aligned.
[7] The method of claim 7, wherein the first and second grooves are formed at the same position on one surface of the first and second substrates, respectively, and are formed in a line shape spaced apart from each other by a predetermined distance in at least one direction, Wherein the flexible electrochromic device is formed of a flexible electrochromic device.
9. The method of claim 8, wherein the first and second grooves are formed to a depth of 2% to 60% of the thickness of the first and second substrates.
8. The method of claim 7, wherein the electrochromic structure comprises an ion storage layer, an electrolyte layer, and an electrochromic layer.
11. The method of claim 10, wherein the electrochromic structure is formed in one region of the first substrate and is formed in another region of the second substrate except for the one region.
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