特開 2024-52602 エレクトロクロミックフィルムの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024052602

(43)【公開日】2024-04-11

(54)【発明の名称】エレクトロクロミックフィルムの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/155 20060101AFI20240404BHJP

   G02F 1/15 20190101ALI20240404BHJP

   G02F 1/1524 20190101ALI20240404BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20240404BHJP

   B32B 7/025 20190101ALI20240404BHJP

   B32B 9/00 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

G02F1/155

G02F1/15 502

G02F1/15 503

G02F1/15 507

G02F1/1524

B32B7/023

B32B7/025

B32B9/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023167626

(22)【出願日】2023-09-28

(31)【優先権主張番号】111137391

(32)【優先日】2022-09-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】523371414

【氏名又は名称】昶曜科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＳＭＡＲＴＩＮＴ， ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】３Ｆ．， Ｎｏ．５４２－１６， Ｚｈｏｎｇｚｈｅｎｇ Ｒｄ．， Ｘｉｎｚｈｕａｎｇ Ｄｉｓｔ．， Ｎｅｗ Ｔａｉｐｅｉ Ｃｉｔｙ， Ｔａｉｗａｎ，

(74)【代理人】

【識別番号】100102532

【弁理士】

【氏名又は名称】好宮 幹夫

(74)【代理人】

【識別番号】100194881

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 俊弘

(74)【代理人】

【識別番号】100215142

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 徹

(72)【発明者】

【氏名】邱達成

【テーマコード（参考）】

2K101

4F100

【Ｆターム（参考）】

2K101AA22

2K101DA01

2K101DB06

2K101DB33

2K101DC04

2K101DC05

2K101DC13

2K101DC53

2K101DC54

2K101DD10

2K101EB41

2K101EB45

2K101EC57

2K101EC62

2K101EC63

2K101EG27

2K101EG52

2K101EH02

2K101EH36

2K101EH41

2K101EH61

2K101EJ31

2K101EK04

2K101EK05

4F100AA17B

4F100AA24D

4F100AA33A

4F100AA33E

4F100AK45C

4F100BA05

4F100BA07

4F100JG01A

4F100JG01E

4F100JG10C

4F100JN28B

4F100JN28D

(57)【要約】

【課題】エレクトロクロミックフィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】本開示は、フィルム状積層を形成することを含み、フィルム状積層は順次に積層された第１の導電膜材、変色還元層、固体電解質層、変色酸化層及び第２の導電膜材を含み、且つ変色還元層の材料は酸化タングステンを含む成膜ステップと、フィルム状積層の第１側の第２の導電膜材、変色酸化層及び固体電解質層を切り取って、第１側の変色還元層を露出させることを含む切断ステップと、水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を含む第１の溶液を使用して露出した変色還元層を除去し、一部の第１の導電膜材を露出させることを含む除去ステップと、露出した第１の導電膜材の表面に第１の電極を形成することを含む塗布ステップと、を備えるエレクトロクロミックフィルムの製造方法を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィルム状積層を形成することを含み、前記フィルム状積層は順次に積層された第１の導電膜材、変色還元層、固体電解質層、変色酸化層及び第２の導電膜材を含み、且つ前記変色還元層の材料は酸化タングステンを含む成膜ステップと、
前記フィルム状積層の第１側の前記第２の導電膜材、前記変色酸化層及び前記固体電解質層を切り取って、前記第１側の前記変色還元層を露出させる切断ステップと、
水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を含む第１の溶液を使用して露出した前記変色還元層を除去し、一部の前記第１の導電膜材を露出させることを含む除去ステップと、
露出した前記第１の導電膜材の表面に第１の電極を形成することを含む塗布ステップと、
を備えるエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項2】

前記切断ステップは、
前記フィルム状積層の第２側の前記第１の導電膜材、前記変色還元層及び前記固体電解質層を切り取って、前記第２側の前記変色酸化層を露出させることをさらに含む請求項１に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項3】

前記変色酸化層の材料は酸化ニッケルを含み、且つ前記除去ステップは、
硝酸、クエン酸、過酸化水素及び水を含む第２の溶液を使用して露出した前記変色酸化層を除去し、一部の前記第２の導電膜材を露出させることをさらに含む請求項２に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項4】

前記第２の溶液の中で、前記硝酸の含有量は１５重量部から４０重量部の間であり、前記クエン酸の含有量は０．５重量部から１０重量部の間であり、且つ前記過酸化水素の含有量は１重量部から１０重量部の間である請求項３に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項5】

前記第１の溶液の酸塩基値が８．０から１０．０の間にあるように、前記第１の溶液の酸塩基値を調整するステップと、
前記第２の溶液の酸塩基値が１．０から３．０の間にあるように、前記第２の溶液の酸塩基値を調整するステップと、
をさらに含む請求項３に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項6】

前記第１の溶液の中で、前記水酸化ナトリウムの含有量は１５重量部から４０重量部の間であり、且つ前記過酸化水素の含有量は２重量部から１０重量部の間である請求項１に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項7】

前記除去ステップでは、拭き取りにより露出した前記変色還元層を除去する請求項１に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項8】

前記塗布ステップで形成された前記第１の電極と前記固体電解質層との間に間隙がある請求項１に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項9】

エンドシール構造を前記間隙に形成するステップをさらに含み、前記エンドシール構造の材料はアクリル樹脂、エポキシ樹脂またはそれらの組み合わせを含む請求項８に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項10】

前記エンドシール構造は前記第１の電極の頂面を覆う請求項９に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示内容はエレクトロクロミックフィルムの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、市販されているエレクトロクロミック素子は、ガラス基板などの硬質材をベース層板として使用しているため、エレクトロクロミック素子が生産過程中で収納されることができず、独立したシート状の構造でしか実装できず、且つ独立したシート状のエレクトロクロミック素子は量産に不利であり、生産能力は比較的に限られる。シート状の構造のエレクトロクロミック素子は、使用上で材料のサイズ、形状及び曲げ具合（曲面）に限られて、広く適用されることができず、且つ使用時に物品のサイズに応じて、裁断後に廃材が発生しやすい。

【発明の概要】

【0003】

本開示の幾つかの実施形態によれば、本開示は、フィルム状積層を形成することを含み、フィルム状積層は順次に積層された第１の導電膜材、変色還元層、固体電解質層、変色酸化層及び第２の導電膜材を含み、且つ変色還元層の材料は酸化タングステンを含む成膜ステップと、フィルム状積層の第１側の第２の導電膜材、変色酸化層及び固体電解質層を切り取って、第１側の変色還元層を露出させることを含む切断ステップと、水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を含む第１の溶液を使用して露出した変色還元層を除去し、一部の第１の導電膜材を露出させることを含む除去ステップと、露出した第１の導電膜材の表面に第１の電極を形成することを含む塗布ステップと、を備えるエレクトロクロミックフィルムの製造方法を提供する。

【0004】

本開示の幾つかの実施形態において、切断ステップは、フィルム状積層の第２側の第１の導電膜材、変色還元層及び固体電解質層を切り取って、第２側の変色酸化層を露出させることをさらに含む。

【0005】

本開示の幾つかの実施形態において、変色酸化層の材料は酸化ニッケルを含み、且つ除去ステップは、硝酸、クエン酸、過酸化水素及び水を含む第２の溶液で露出した変色酸化層を除去して、一部の第２の導電膜材を露出させることをさらに含む。

【0006】

本開示の幾つかの実施形態において、第２の溶液の中で、硝酸の含有量は１５重量部から４０重量部の間であり、クエン酸の含有量は０．５重量部から１０重量部の間であり、且つ過酸化水素の含有量は１重量部から１０重量部の間である。

【0007】

本開示の幾つかの実施形態において、エレクトロクロミックフィルムの製造方法は、第１の溶液的酸塩基値が８．０から１０．０の間にあるように、第１の溶液の酸塩基値を調整するステップと、第２の溶液的酸塩基値が１．０から３．０の間にあるように、第２の溶液の酸塩基値を調整するステップと、をさらに含む。

【0008】

本開示の幾つかの実施形態において、第１の溶液の中で、水酸化ナトリウムの含有量は１５重量部から４０重量部の間であり、過酸化水素の含有量は２重量部から１０重量部の間である。

【0009】

本開示の幾つかの実施形態において、除去ステップでは拭き取りにより露出した変色還元層を除去する。

【0010】

本開示の幾つかの実施形態において、塗布ステップで形成された第１の電極と固体電解質層との間に間隙がある。

【0011】

本開示の幾つかの実施形態において、エレクトロクロミックフィルムの製造方法は、エンドシール構造を間隙内に形成するステップをさらに含み、エンドシール構造の材料はアクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）またはそれらの組み合わせを含む。

【0012】

本開示の幾つかの実施形態において、エンドシール構造は第１の電極の頂面を覆う。

【0013】

本開示の上記実施形態によれば、本開示は特別なプロセス方式（洗浄方式）により残留された変色酸化／還元層を短時間内で徹底的に除去するため、電極をエレクトロクロミックフィルムにしっかりと形成することができるだけでなく、プロセスの利便性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

本開示の上記及び他の目的、特徴、利点及び実施例をより明らかにするために、添付図面の説明は以下の通りである。

【図1】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムの製造方法を示すフローチャートである。

【図2】本開示の幾つかの実施形態によるフィルム状積層のプロセス模式図である。

【図3A】本開示の幾つかの実施形態によるフィルム状積層の斜視模式図である。

【図3B】図３Ａのフィルム状積層の線分Ａ－Ａ’に沿った断面模式図である。

【図4A】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なるステップにおける断面模式図である。

【図4B】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なるステップにおける断面模式図である。

【図4C】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なるステップにおける断面模式図である。

【図5A】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なる実施形態における上面模式図である。

【図5B】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なる実施形態における上面模式図である。

【図5C】本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムのプロセス間の異なる実施形態における上面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面で本開示の複数の実施形態を開示し、明らかに説明するために、数多くの実務上の細部を下記の記述で合わせて説明する。しかしながら、これらの実務上の細部が本開示を限定するためのものではないことを理解されたい。即ち、本開示の一部の実施形態において、これらの実務上の細部は、必要ではないため、本開示を限定するために用いられない。

【0016】

理解すべきなのは、「下」または「底部」と「上」または「頂部」などの相対的な用語は、図に示すように、本文で１つの素子と別の素子的との関係を説明するために使用されてよい。理解すべきなのは、相対的な用語は、図で示される方位以外の装置の異なる方位を含むことを意味する。例えば、図面内の装置が反転されると、その他の素子の「下」側にあると記述されている素子はその他の素子の「上」側に方向付けられる。従って、例示的な用語「下」は「下」と「上」の向きを含んでよく、図面の特定の向きによって決められる。同様に、１つの図面内の装置が反転されると、その他の素子「下」または「下方」にあると記述されている素子はその他の素子「上方」に方向付けられる。従って、模式的な用語「下」または「下面」は上方と下方の向きを含んでよい。

【0017】

本開示は、特別なプロセス改良により、エレクトロクロミックフィルムの製造過程をロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）プロセスに統合するエレクトロクロミックフィルムの製造方法を提供する。このようにして、生産効率及び歩留まりを向上させ、排ガスまたは廃液の排出を回避し、貯蔵及び搬送の利便性を向上させることができるだけでなく、ロール状のエレクトロクロミックフィルムを形成し、従来の板材（シート）状のエレクトロクロミック素子を取り替えることができる。これによって、ロール状のエレクトロクロミックフィルムはバックエンドの設計に応じて適切な形状及びサイズに直接裁断することができ、エレクトロクロミックフィルムの製造方法全体は、エレクトロクロミックフィルムを使用する際の最終形状、サイズ及び湾曲弧度に制限されない。なお、ロール状のエレクトロクロミックフィルムを裁断した後に本開示の特別なプロセス方式（洗浄方式）により残留された変色酸化／還元層を短時間内で徹底的に除去するため、電極をエレクトロクロミックフィルムにしっかりと形成することができるだけでなく、プロセスの利便性を大幅に向上させることができる。また、本開示の製造方法で製造されたエレクトロクロミックフィルムはフレーム接着剤（フレーム）の配置を省略することができ、すなわち、エレクトロクロミックフィルム中の電解液の漏れを回避するようにフレーム接着剤を別に導入する必要がなく、さらにエレクトロクロミックフィルムの適用性及び取付の利便性を大幅に向上させて、エレクトロクロミックフィルムを様々な分野に適用することができる。本開示のエレクトロクロミックフィルムは、建築材料カーテンガラス、採光窓、スマート窓、室内の間仕切り壁、自動車バックミラー又はエクステリアミラー、自動車サンルーフ、サイドウィンドウ及びフロントガラス（自動車、大型陸上輸送車、地下鉄、路面電車、高速鉄道、航空機、船舶などに適用される）、個人用ウェアレンズ(色変更メガネ、スキーゴーグル、安全ゴーグル）、ヘルメットレンズ、３Ｃバーチャルリアリティミラーなど様々な分野に適用することができる。

【0018】

図１を参照されたい。それは本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルムの製造方法を示すフローチャートである。エレクトロクロミックフィルムの製造方法はステップＳ１０～ステップＳ４０を含み、ステップＳ１０～ステップＳ４０を順に行うことができる。ステップＳ１０では、成膜ステップを行い、フィルム状積層を形成し、フィルム状積層は順次に積層された第１の導電膜材、変色還元層、固体電解質層、変色酸化層及び第２の導電膜材を含み、且つ変色還元層の材料は酸化タングステンを含み、ステップＳ２０では、切断ステップを行い、フィルム状積層の第１側の第２の導電膜材、変色酸化層及び固体電解質層を切り取って、第１側の変色還元層を露出させることを含み、ステップＳ３０では、除去ステップを行い、水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を含む第１の溶液を使用して露出した変色還元層を除去し、一部の第１の導電膜材を露出させることを含み、ステップＳ４０では、露出した第１の導電膜材の表面に第１の電極を形成することを含む塗布ステップを行う。以下の叙述では、図２～図５Ｃを通じて上記各ステップを詳細的に説明し、図２は本開示の幾つかの実施形態によるフィルム状積層を示すプロセス模式図であり、図３Ａは本開示の幾つかの実施形態によるフィルム状積層１００を示す斜視模式図である。図３Ｂは図３Ａのフィルム状積層１００の線分Ａ－Ａ’に沿った断面模式図であり、図４Ａ～図４Ｃは本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルム１０００のプロセス間の異なるステップにおける断面模式図であり、図５Ａ～図５Ｃは本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルム１０００のプロセス間の異なる実施形態における上面模式図である。

【0019】

まず、ステップＳ１０では、成膜ステップを行って、フィルム状積層１００を形成し、具体的に、成膜ステップはステップＳ１１～ステップＳ１６を含んでよい。まず、ステップＳ１１では、第１の導電膜材１１０に変色還元層１２０を形成する。幾つかの実施形態において、ロールツーロールプロセスによって変色還元層１２０を連続的に供給された第１の導電膜材１１０の表面１１１に形成することができる。幾つかの実施形態において、第１の導電膜材１１０は基材１１５及び基材１１５の表面１１６に配置される酸化インジウムスズ導電膜１１７を含んでよく、基材１１５の材料はポリエチレンテレフタレートを含んでよく、且つ基材１１５の厚さＨ１は３８μｍから１８８μｍの間であってよく、好ましくは７５μｍから１２５μｍの間であってよく、より好ましくは１００μｍから１２５μｍの間であってよく、第１の導電膜材１１０に一定の耐荷力及び良好な可撓性の両方を持たせ、さらにロールツーロールプロセスに統合するのに役に立つ。幾つかの実施形態において、酸化インジウムスズ導電膜１１７の表面抵抗は５Ω／□から５０Ω／□の間であってよく、これによってエレクトロクロミックフィルム１０００は適切な電気的仕様を有する。

【0020】

幾つかの実施形態において、蒸着またはスパッタリングによって変色還元層１２０を形成し、変色還元層１２０を酸化インジウムスズ導電膜１１７の基材１１５と反対側の表面１１８に配置することができる。蒸着またはスパッタリングによって形成された変色還元層１２０は良好な材料密度及び材料分布均一性を持ち、脱落や亀裂が起こりにくく、電界が変化してもイオンを安定して供給する。なお、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、電気めっき、湿式コーティングなどのプロセスの使用と比較して、蒸着またはスパッタリングによって変色還元層１２０を形成する方がその優位性を有し、詳しくは、スピンコーティング、電気めっき、湿式コーティングなどのプロセスを使用すると、スラリーの付着性が悪く、ひいては変色還元層１２０が脱落しやすく、それにより色を変えなくなったり、耐用年数を短縮するなどの問題が発生する。幾つかの実施形態において、変色還元層１２０の材料は酸化タングステンを含んでよい。幾つかの実施形態において、変色還元層１２０の厚さＨ２は５０ｎｍ～８００ｎｍの間であってよく、好ましくは１００ｎｍ～６００ｎｍの間であってよく、より好ましくは１００ｎｍ～４００ｎｍの間であってよく、これによって変色還元層１２０は電界が変化してもイオンを安定して供給（安定して色を変える）することができ、可撓性に優れ、厚すぎず、さらにロールツーロールプロセスへの統合に役に立つ。

【0021】

次に、ステップＳ１２では、第２の導電膜材１３０に変色酸化層１４０を形成する。幾つかの実施形態において、ロールツーロールプロセスによって変色酸化層１４０を連続的に供給された第２の導電膜材１３０の表面１３１に形成することができる。幾つかの実施形態において、第２の導電膜材１３０は基材１３５及び基材１３５の表面１３６に配置される酸化インジウムスズ導電膜１３７を含んでよく、基材１３５の材料はポリエチレンテレフタレートを含んでよく、且つ基材１３５の厚さＨ３は３８μｍから１８８μｍの間であってよく、好ましくは７５μｍから１２５μｍの間であってよく、より好ましくは１００μｍから１２５μｍの間であってよく、第２の導電膜材１３０は一定の耐荷力及び良好な可撓性の両方を備え、ロールツーロールプロセスへの統合に役に立つ。幾つかの実施形態において、酸化インジウムスズ導電膜１３７の表面抵抗は５Ω／□から５０Ω／□の間であってよく、エレクトロクロミックフィルム１０００は適切な電気的仕様を有する。なお、同様な材料、厚さ及び規格で第１の導電膜材１１０及び第２の導電膜材１３０を形成することによって、エレクトロクロミックフィルム１０００は、構造安定性及び電気安定性の点で優れた性能を発揮させることができる。

【0022】

幾つかの実施形態において、蒸着またはスパッタリングによって変色酸化層１４０を形成することができ、変色酸化層１４０を酸化インジウムスズ導電膜１３７の基材１３５と反対側の表面１３８に配置する。蒸着またはスパッタリングによって形成された変色酸化層１４０は良好な材料密度及び材料分布均一性を有することができ、脱落や亀裂が起こりにくく、電界が変化してもイオンを安定して供給し、なお、スピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）、電気めっき、湿式コーティングなどのプロセスの使用と比較して、蒸着またはスパッタリングによって変色酸化層１４０を形成する方がその優位性を有し、詳しくは、スピンコーティング、電気めっき、湿式コーティングなどのプロセスを使用すると、スラリーの付着性が悪く、ひいては変色還元層１２０が脱落しやすく、それにより色を変えなくなったり、耐用年数を短縮するなどの問題が発生する。幾つかの実施形態において、変色酸化層１４０の材料は酸化ニッケルを含んでよい。幾つかの実施形態において、変色酸化層１４０の厚さＨ４は１００ｎｍ～８００ｎｍの間であってよく、好ましくは２００ｎｍ～７００ｎｍの間であってよく、より好ましくは４００ｎｍ～６００ｎｍの間であってよく、変色酸化層１４０は電界が変化してもイオンを安定して受けることができ（安定して色を変える）、可撓性に優れ、厚すぎず、ロールツーロールプロセスへの統合に役に立つ。幾つかの実施形態において、変色還元層１２０と変色酸化層１４０との反応速度が異なるため、変色酸化層１４０の厚さＨ４を変色還元層１２０の厚さＨ２より少なくとも１００ｎｍ大きくなるように調整することができ、変色酸化層１４０と変色還元層１２０とがより優れたエレクトロクロミック性能を組み合わせることができる。

【0023】

続いて、ステップＳ１３では、変色還元層１２０を連続的に供給して、イオン伝導コロイドＧを変色還元層１２０に形成する。より詳しくは、変色還元層１２０が配置された第１の導電膜材１１０は第１の搬送ホイールＲ１の回転によってロールツーロールプロセスで搬送され、変色還元層１２０が配置された第１の導電膜材１１０を持続的かつ途切れなく供給することができる。これと同時に、イオン伝導コロイドＧを第１の搬送ホイールＲ１に供給することで、変色還元層１２０の第１の導電膜材１１０と反対側の表面１２１はスプレーコーターＭによって供給されたイオン伝導コロイドＧを受けることができる。幾つかの実施形態において、スプレーコーターＭの塗布速度は１メートル／分から２０メートル／分の間であってよく、つまり、イオン伝導コロイドＧを１メートル／分から２０メートル／分の速度で連続的に供給された変色還元層１２０の表面１２１に塗布することができ、イオン伝導コロイドＧが適切な量及び適切な密度で変色還元層１２０の表面１２１に配置されることができる。詳しくは、スプレーコーターＭの塗布速度が２０メートル／分より大きいと、変色還元層１２０の表面１２１が単位面積当たりに担持されるイオン伝導コロイドＧの含有量が低すぎ、即ち変色還元層１２０の表面１２１におけるイオン伝導コロイドＧの分布状況が疎らすぎて、後続で変色還元層１２０及び変色酸化層１４０に密着することができなく、スプレーコーターＭの塗布速度が１メートル／分より小さいと、変色還元層１２０の表面１２１が単位面積当たりに担持されるイオン伝導コロイドＧの含有量が多過ぎ、後続で圧着の間に接着剤溢れが発生しやすいだけでなく、材料の不必要な無駄になりやすい。好ましい実施形態において、スプレーコーターＭの塗布速度は２メートル／分から６メートル／分の間であってよく、好ましい接着効果を達成する。

【0024】

他方で、スプレーコーターＭの塗布速度を上記範囲に制御することは、変色還元層１２０の表面１２１に形成されるイオン伝導コロイドＧの厚さＨ５を制御するのにも役に立ち、イオン伝導コロイドＧの厚さＨ５が１０μｍから１００μｍの間に制御されることができ、このように、膜材（例えば、イオン伝導コロイドＧ及び変色還元層１２０が配置された第１の導電膜材１１０）の搬送時の安定性を向上できるだけでなく、後続で圧着の間に接着剤溢れが発生することを避けることができ、イオン伝導コロイドＧが後続で硬化された後に形成された固体電解質層１５０は良好なイオン伝導性を有することを確保することができる。詳しくは、イオン伝導コロイドＧの厚さＨ５が１０μｍより小さいと、後続の圧着時に破断点が形成され、形成された固体電解質層１５０の分布が不連続になり、ひいては良好なイオン伝導性を提供することができなく、イオン伝導コロイドＧの厚さＨ５が１００μｍより大きいと、後続の圧着が困難になり、且つイオン伝導コロイドＧの厚さＨ５が厚いほど、電子伝導効率が遅くなり、変色速度が遅くなり、且つ本開示で強調された「薄膜状」のエレクトロクロミックフィルム１０００を形成するのに不利である。好ましい実施形態において、イオン伝導コロイドＧの厚さＨ５は２０μｍから５０μｍの間にさらに制御されても良く、上記効果を良好に達成する。幾つかの実施形態において、変色還元層１２０の表面１２１に形成されるイオン伝導コロイドＧの厚さＨ５は硬化後の固体電解質層１５０の厚さＨ５である。

【0025】

なお、本開示は特に改良されたイオン伝導コロイドＧを使用して、イオン伝導コロイドＧの塗布をロールツーロールプロセスに統合し、且つイオン伝導コロイドＧが最終的に固体電解質層１５０に硬化することができ、最終的に形成されたエレクトロクロミックフィルム１０００は、フレーム接着剤の配置（この部分を以下でより詳細的に説明する）を省略することができ、さらにエレクトロクロミックフィルム１０００は異なる形状、弧度の物体に応じて配置することができ、エレクトロクロミックフィルム１０００の適用性及び取付利便性を大幅に向上させ、エレクトロクロミックフィルム１０００が様々な分野に適用できる。

【0026】

詳しくは、イオン伝導コロイドＧの製造方法は、以下のステップを含んでよい。まず、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）をポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）に入れて８時間から１２時間攪拌し、均一に分散して混合させ、さらに電解質混合物を形成する。次に、電解質混合物を紫外光硬化接着剤に入れ、ホモジナイザーで８時間～１２時間攪拌して均一に分散して混合させた後、光開始剤を入れて０．５時間～２時間攪拌し、イオン伝導コロイドＧを形成する。幾つかの実施形態において、電解質混合物の含有量は３０重量部から４０重量部の間であってよく、紫外光硬化接着剤の含有量は６０重量部から７０重量部の間であってよく、且つ電解質混合物の総重量に対して、過塩素酸リチウムの含有量は１ｗｔ％から１５ｗｔ％の間であってよい。詳しくは、電解質混合物の含有量が４０重量部より大きく（または紫外光硬化接着剤の含有量が６０重量部より小さい）、且つ過塩素酸リチウムの含有量は１５ｗｔ％より大きいと、イオン伝導コロイドＧ中のリチウム塩（過塩素酸リチウム）が多すぎて、均一に分散させることが困難になり、塊状（凝集、沈殿）に凝集しやすくなり、且つ紫外光硬化接着剤の含有量が少な過ぎてイオン伝導コロイドＧ中の局所的な塊が完全に硬化できない可能性があり、接着剤溢れ（または漏れ）のリスクがある、電解質混合物の含有量が３０重量部より小さく（または紫外光硬化接着剤の含有量が７０重量部より大きい）、且つ過塩素酸リチウムの含有量が１ｗｔ％より小さいと、イオン伝導コロイドＧ中のリチウム塩（過塩素酸リチウム）が少な過ぎて、十分なイオン伝導性を提供することができず、且つ紫外光硬化接着剤の含有量が多過ぎて動的なロールツーロールプロセスで迅速に完全に硬化することが間に合わない可能性があり、同様に接着剤溢れ（または漏れ）のリスクがある。好ましい実施形態において、電解質混合物の総重量に対して、過塩素酸リチウムの含有量は４ｗｔ％から１０ｗｔ％の間であり、上記の効果を良好に達成する。

【0027】

幾つかの実施形態において、紫外光硬化接着剤はアクリル系樹脂（またはアクリル系感圧樹脂）を含んでよい。例えば、アクリル系（感圧）樹脂はポリメチルメタクリレート、ポリウレタンアクリレートまたはエポキシアクリレートであってよい。上記アクリル系樹脂の紫外光硬化接着剤は特定の紫外光波長範囲内で迅速に硬化できるため、硬化プロセスをロールツーロールプロセスに統合するのに役に立ち、硬化によって提供されたエネルギーが高過ぎたり、硬化時間が長過ぎたりすることによるエレクトロクロミックフィルム１０００中の他の層（例えば、変色還元層１２０及び変色酸化層１４０）への損傷を回避することができ、これを以下で説明する。以上の説明のように、イオン伝導コロイドＧは適量な光開始剤を含んでよく、イオン伝導コロイドＧに紫外光を照射した後に迅速に反応して硬化させる。具体的に、本開示が選択できる光開始剤はアシルフォスフィンオキサイド系材料（型番：Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）８１９）であってよく、且つ電解質混合物の総重量に対して、光開始剤の含有量は０．５ｗｔ％から２．５ｗｔ％の間であってよく、最適な硬化効果を達成し、光開始剤が残され、硬化した固体電解質層１５０の中で他の成分をさらに分解して他の成分が分解されることを回避でき、固体電解質層１５０のイオン伝導性が経時的に迅速に損失するのを回避できる。詳しくは、光開始剤の含有量が０．５ｗｔ％より小さいと、イオン伝導コロイドＧが完全に硬化できなく、光開始剤の含有量が２．５ｗｔ％より大きいと、光開始剤が完全に消耗されずに固体電解質層１５０に残される。

【0028】

他方で、イオン伝導コロイドＧの粘度は、固体電解質層１５０がロールツーロールプロセスを通じてエレクトロクロミックフィルム１０００にしっかりと配置できるかどうかに対して重要であり、且つ固体電解質層１５０中の電解質が均一に分散して良好なイオン伝導性を達成するかどうかに対しても重要である。詳しくは、イオン伝導コロイドＧの粘度はその流動性、粘性及びその中の脱塩の分散性に影響を与え、イオン伝導コロイドＧの粘度が高過ぎて、イオン伝導コロイドＧの流動性が低過ぎて且つ粘性が高過ぎて、スプレーコーターＭのノズルに溜まりやすく、且つ担持面（例えば、変色還元層１２０の表面１２１）で広がりにくく、動的なロールツーロールプロセスにおける圧着ステップの前に均一に分散することが間に合わず、最終的に形成された固体電解質層１５０は均一な厚さを有さず、ひいては固体電解質層１５０のイオン伝導性に影響を与え、また、イオン伝導コロイドＧ中のリチウム塩が不均一に分散し、塊状に凝集したり、沈殿したりしやすく、イオン伝導コロイドＧの粘度が低過ぎると、イオン伝導コロイドＧの流動性が高過ぎて且つ粘性が低過ぎて、動的なロールツーロールプロセスでは担持面（例えば、変色還元層１２０の表面１２１）への安定的な配置に不利であり、一定の接着性を有するコロイドとしても適しない。上記に基づいて、本開示はロールツーロールプロセスの加工温度範囲内（１５℃から７０℃の間）でイオン伝導コロイドＧの粘度を２００ｃｐｓから１００００ｃｐｓの間の範囲に制御することができ、イオン伝導コロイドＧのロールツーロールプロセスにおける全体の塗布性に役に立つ。好ましい実施形態において、さらに２５℃から４０℃の間の加工範囲内で、イオン伝導コロイドＧの粘度を２５０ｃｐｓから５００ｃｐｓの間の範囲に制御することができ、上記効果を良好に実現し、ロール状のエレクトロクロミックフィルム１０００全体の品質をより安定して維持することができる。なお、イオン伝導コロイドＧの粘度はＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ（型番：ＤＶ－Ｅ）の粘度計を用いて測定したものである。幾つかの実施形態において、恒温槽（図示せず）で塗布対象のイオン伝導コロイドＧを収容することができ、イオン伝導コロイドＧが塗布の間に適切な粘度を維持することを確保するようにする。言い換えると、恒温槽の温度を１５℃から７０℃の間に制御し、好ましくは２５℃から４０℃の間に制御することができる。

【0029】

幾つかの実施形態において、ステップＳ１３では、イオン伝導コロイドＧを連続的に供給された変色酸化層１４０の第２の導電膜材１３０と反対側の表面１４１に形成してもよい。言い換えると、イオン伝導コロイドＧは実際のプロセス条件に応じて連続的に供給された変色還元層１２０の表面１２１に選択的に形成したり、連続的に供給された変色酸化層１４０の表面１４１に形成したりすることができる。

【0030】

次に、ステップＳ１４では、変色酸化層１４０を設けた第２の導電膜材１３０を連続的に供給されて既に変色酸化層１２０の表面１２１に配置されたイオン伝導コロイドＧに圧着し、変色酸化層１４０を第２の導電膜材１３０とイオン伝導コロイドＧとの間に位置させる。詳しくは、変色酸化層１４０を設けた第２の導電膜材１３０は第２の搬送ホイールＲ２の回転によってロールツーロールプロセスでは搬送されることができ、変色酸化層１４０を設けた第２の導電膜材１３０を第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２との間に搬送し、且つこれと同時に、イオン伝導コロイドＧ及び変色還元層１２０を設けた第１の導電膜材１１０は第１の搬送ホイールＲ１の回転によって第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２との間に搬送され、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２は、変色酸化層１４０を設けた第２の導電膜材１３０を連続的に供給されたイオン伝導コロイドＧに圧着するように配置され、且つ第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２は反対の回転方向（例えば、第１の圧着ホイールＰ１は時計回りに回転し、第２の圧着ホイールＰ２は反時計回りに回転する）である。

【0031】

幾つかの実施形態において、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２との間のピッチｄは１００μｍから５００μｍの間であってよく、即ちピッチｄは本開示において期待されるエレクトロクロミックフィルム１０００（またはフィルム状積層１００）の全体厚さの８５％～１０５％であってよく、良好な圧着強度を提供する。詳しくは、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２との間のピッチｄは１００μｍより小さい（即ち、エレクトロクロミックフィルム１０００またはフィルム状積層１００の全体厚さの８５％より小さい）と、接着剤の浸透を引き起こす可能性があり、さらにイオン伝導コロイドＧの配置状態に影響を与えるおそれがあり、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２との間のピッチｄは５００μｍより大きい（即ち、エレクトロクロミックフィルム１０００またはフィルム状積層１００の全体厚さの１０５％より大きい）と、各層が密着できず、エレクトロクロミックフィルム１０００の構造安定性に影響を与える可能性がる。幾つかの実施形態において、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２の回転速度比は１．５：１．０から１．０：１．５の間（例えば、１：１）であってよく、各層の張力を制御して最終的に形成されたエレクトロクロミックフィルム１０００が良好な平坦性を持たせる。幾つかの実施形態において、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２のそれぞれのホイール温度は１５℃から７０℃の間であってよく、且つ好ましくは２５℃から４０℃の間であってよく、イオン伝導コロイドＧが搬送過程で依然として良好なレベリングを有することを確保する。幾つかの実施形態において、第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２はそれぞれ異なる独立して動作するモータによって駆動することができる。

【0032】

続いて、ステップＳ１５では、イオン伝導コロイドＧを硬化させて固体電解質層１５０を形成する。詳しくは、各層（第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、イオン伝導コロイドＧ、変色酸化層１４０及び第２の導電膜材１３０）は第１の圧着ホイールＰ１と第２の圧着ホイールＰ２によって圧着された後、各層が紫外光源Ｕを通過して、ロールツーロールプロセスの搬送の間に紫外光によって照射される。言い換えると、紫外光で変色還元層１２０と変色酸化層１４０との間に挟まれるイオン伝導コロイドＧを照射することができ、それによりイオン伝導コロイドＧが硬化して固体電解質層１５０を形成し、変色還元層１２０及び変色酸化層１４０を緊密でしっかりと接着する。以上の説明のように、本開示は特定の紫外光波長範囲内で迅速に硬化したアクリル系樹脂を紫外光硬化接着剤として使用することができ、且つ当該特定の紫外光波長範囲はエレクトロクロミックフィルム１０００中の他の層に損傷を与えるのを回避することができる。具体的に、紫外光の波長は３６５ｎｍ～３９５ｎｍの間であってよい。この波長範囲が狭いため、より集中的なエネルギーを提供することができ、イオン伝導コロイドＧがロールツーロールプロセスでは紫外光源Ｕ（例えば、１メートル／分～２０メートル／分の搬送速度で紫外光源Ｕを通過する）を迅速に通過する必要があっても、徹底的に硬化されることができる。幾つかの実施形態において、紫外光照射範囲の長さ（搬送方向に平行な長さ）は１メートルから３メートルの間であってよく、幅（搬送方向に垂直な幅、振幅）は３００ｍｍから１６００ｍｍの間であってよく、すべてのイオン伝導コロイドＧはいずれも確実に紫外光によって照射されて硬化することで固体電解質層１５０を形成する。

【0033】

少なくとも上記ステップＳ１１～Ｓ１５を行った後に、巻き取ってフィルム状積層１００を形成することができる。幾つかの実施形態において、さらにロール状のフィルム状積層１００に裁断ステップを行うことができ、実際の適用需要に応じて予期のサイズ及び形状のエレクトロクロミックフィルム１０００を形成する。図３Ａ及び図３Ｂを同時に参照されたく、裁断後のフィルム状積層１００は第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、固体電解質層１５０、変色酸化層１４０及び第２の導電膜材１３０を含む。変色酸化層１２０は第１の導電膜材１１０に配置され、固体電解質層１５０は変色酸化層１２０に配置され、変色酸化層１４０は固体電解質層１５０に配置され、且つ第２の導電膜材１３０は変色酸化層１４０に配置される。フィルム状積層１００では、変色還元層１２０は、エレクトロクロミックフィルム１０００が電界変化されると、変色酸化層１４０と酸化還元反応を生じるように設定され、変色還元層１２０中のイオンが変色酸化層１４０に移動する際に変色還元層１２０に色変化が発生し、変色酸化層１４０は変色還元層１２０中のイオンを受けて酸化反応が発生し、且つ同様に色変化が発生する。例えば、変色酸化層１４０に酸化タングステンが含まれ、エレクトロクロミックフィルム１０００の電界が変化されていない場合、変色酸化層１４０が透明であり、エレクトロクロミックフィルム１０００の電界が変化された場合、変色酸化層１４０が青色に変色するため、エレクトロクロミックフィルム１０００の透光性が変化する。

【0034】

なお、裁断ステップによって形成されたフィルム状積層１００中の各層は実際に面一する側壁Ｓを有し、且つ固体電解質層１５０の設置により、本開示のフィルム状積層１００及び後続で形成されたエレクトロクロミックフィルム１０００はいずれもその外側壁Ｓにフレーム接着剤(フレーム）を別に設置することによって固体電解質層１５０中のイオン伝導物質が流出することを防止する必要がなく、且つ上記ロールツーロールプロセスの設計により、変色還元層１２０及び変色酸化層１４０は互いに緊密に接着することができるため、フィルム状積層１００及び後続で形成されたエレクトロクロミックフィルム１０００の外側壁Ｓにフレーム接着剤(（フレーム）を別に設置することによって変色還元層１２０及び変色酸化層１４０の剥離を防止する必要がなく。言い換えると、本開示の最終的に形成されたエレクトロクロミックフィルム１０００は第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、固体電解質層１５０、変色酸化層１４０及び第２の導電膜材１３０のそれぞれの少なくとも一側に設置されて少なくとも当該側に接触するフレーム接着剤を有さないため、エレクトロクロミックフィルム１０００の外側壁Ｓは外部環境に露出する。詳しくは、従来のエレクトロクロミック素子に使用されるフレーム接着剤の材料は一般的にアクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）またはそれらの組合せ（例えば液晶ワン・ドロップ・フィル（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌｉｎｇ、ＯＤＦ）プロセス用フレーム接着剤材料、Ｓｅａｌ フレーム接着剤(メーカー：積水化学、三井化学、協立協立及び日本化藥））を含んでよく、本開示のエレクトロクロミックフィルム１０００は上記材料を含むフレーム接着剤を有さない。

【0035】

幾つかの実施形態において、フィルム状積層１００は硬化層１６０をさらに含んでよい。硬化層１６０は層を引っかき傷または摩耗から保護し、エレクトロクロミックフィルム１０００の耐用年数を延長する。幾つかの実施形態において、硬化層１６０の材料は樹脂混合物を含んでよく、フィルム状積層１００が可撓性及び軽量薄化性を有するようにする。幾つかの実施形態において、硬化層１６０の積層もロールツーロールの製造プロセスに統合することができ、プロセスの利便性及び生産能力を向上させるのに役に立つ。

【0036】

続いて、図４Ａを参照されたい。ステップＳ２０では、フィルム状積層１００の第１側Ｓ１の第２の導電膜材１３０、変色酸化層１４０及び固体電解質層１５０を切り取って、第１側Ｓ１の変色還元層１２０を露出させることを含む切断ステップを行う。詳しくは、切断ステップを行う前に予め電極を設置するための領域（電極領域）を置いて、切断ステップによって電極領域に位置する第２の導電膜材１３０、変色酸化層１４０、固体電解質層１５０及び第２の導電膜材１３０の表面に接触する硬化層１６０を切り取る。幾つかの実施形態において、切断ステップはＣＯ_２レーザー機、プレス成形機、調光膜電極ナイフなどを用いた切断装置（手段）を使用して行うことができる。幾つかの実施形態において、フィルム状積層１００を適切なサイズに裁断する前（裁断ステップを行う前）に、フィルム状積層１００に電極領域の切断ステップを行うことができ、例えば切断ステップをロールツーロールプロセスに統合し、搬送ホイールの回転によってロールツーロールプロセスではフィルム状積層１００を搬送し、フィルム状積層１００を切断装置に途切れなく供給して切断し、切断ステップを行うレートを向上させる。電極領域に位置する第２の導電膜材１３０、変色酸化層１４０、固体電解質層１５０及び第２の導電膜材１３０の表面に接触する硬化層１６０を切り取った後に、電極領域に位置する変色還元層１２０が露出することができ、且つ変色還元層１２０及び第１の導電膜材１１０のそれぞれの側壁は第２の導電膜材１３０、変色酸化層１４０及び固体電解質層１５０のそれぞれの側壁から突出する。幾つかの実施形態において、切断ステップは電極領域に位置する固体電解質層１５０を完全に切り取ることができなく、例えば切断ステップは固体電解質層１５０の厚さＨ５のみを薄化したり、または電極領域に位置する一部の変色還元層１２０を露出させるように、一部の固体電解質層１５０を切り取る。

【0037】

なお、ステップＳ２０では、切断ステップはフィルム状積層１００の第２側Ｓ２の第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、固体電解質層１５０及び第１の導電膜材１１０に接触する硬化層１６０を切り取ることで、第２側Ｓ２の変色酸化層１４０を露出させる。詳しくは、切断ステップを行う前、電極を設置するための領域（電極領域Ａ）を置いており、切断ステップによって電極領域内に位置する第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、固体電解質層１５０、及び第１の導電膜材１１０に接触する硬化層１６０を切り取る。具体的な切り取り方式は前段で説明されたため、ここで繰り返して説明しない。電極領域に位置する第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０、及び固体電解質層１５０を切り取った後、電極領域に位置する変色酸化層１４０が露出することができ、且つ、変色酸化層１４０及び第２の導電膜材１３０のそれぞれの側壁は第１の導電膜材１１０、変色還元層１２０及び固体電解質層１５０のそれぞれの側壁から突出する。幾つかの実施形態において、切断ステップは電極領域に位置する固体電解質層１５０を完全に切り取ることができなく、例えば切断ステップは固体電解質層１５０の厚さＨ５のみを薄化したり、または電極領域に位置する一部の変色酸化層１４０を露出させるように、一部の固体電解質層１５０を切り取る。このステップを完了した後、フィルム状積層１００の第１側Ｓ１及び第２側Ｓ２でそれぞれ第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２を定義することができ、後続のプロセスで正電極及び負電極を設置するために準備する。

【0038】

次に、図４Ｂを参照されたい。ステップＳ３０では、除去ステップは、それぞれ第１の溶液及び第２の溶液を使用して露出した変色還元層１２０及び変色酸化層１４０を除去することを含む。変色還元層１２０に対して、変色還元層１２０の材料は酸化タングステンを含むと、使用される第１の溶液は、水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を含んでよい。より詳しくは、水酸化ナトリウムは酸化タングステンと反応して、酸化タングステンを第１の導電膜材１１０の酸化インジウムスズ導電膜１１７の表面１１８から脱落させることができ、過酸化水素は安定したエッチング（除去）レートを維持することができ、且つ水が酸化ナトリウム及び過酸化水素の濃度を適切に調整することができ、反応済みの残留物を連れて去るのに役に立つ。幾つかの実施形態において、当該第１の溶液の中で、水酸化ナトリウムの含有量は１５重量部から４０重量部の間（好ましくは２５重量部から３５重量部の間であってよい）であり、且つ過酸化水素の含有量は２重量部から１０重量部の間（好ましくは４重量部から８重量部の間であってよい）であってよく、優れた除去効果を達成する。詳しくは、水酸化ナトリウムの含有量（割合）が高過ぎると、過酸化水素の含有量（割合）が低過ぎると、水酸化ナトリウムが酸化インジウムスズ導電膜１１７の表面１１８に残留されて、除去の時間が長くなり、反応の間に過酸化水素の消耗が完了するのでエッチングレートが低下する可能性があり、水酸化ナトリウムの含有量が低過ぎて、過酸化水素の含有量が高過ぎると、酸化タングステンが完全に反応せずに徹底的に除去されることができなく、水酸化ナトリウムが反応間に絶えずに消耗されるため、過酸化水素が過剰になり、第１の溶液の酸塩基値（ｐＨ値）が影響を受け（低下）、除去効果に影響を与える。言い換えると、水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水の協同作用により、変色還元層１２０の材料を短時間内で徹底的に除去し、除去された変色還元層１２０の下方にある第１の導電膜材１１０を露出させることができる。

【0039】

幾つかの実施形態において、当該第１の溶液を使用して除去する前または間に、当該第１の溶液のｐＨ値を８．０から１０．０の間に調整（維持）することができ、エッチング間に水酸化ナトリウム、過酸化水素及び水を互いに安定的に協同して当該第１の溶液の反応性及び反応レートを維持する。幾つかの実施形態において、当該第１の溶液を使用して除去ステップを行った後に、７５％のエタノールを使用して第１の導電膜材１１０の表面１１１を洗浄することができ、全ての残留物をいずれも第１の導電膜材１１０の表面１１１から脱離させるようにする。幾つかの実施形態において、第１の電極領域Ａ１内に位置する固体電解質層１５０は前のステップ（切断ステップ）で完全に除去されないと、除去ステップを行う前に、固体電解質層１５０をアセトンまたは７５％のエタノールで徹底的に除去し、第１の溶液と変色還元層１２０との反応効果を向上させるようにする。言い換えると、本開示において、由イオン伝導コロイドＧにより形成された固体電解質層１５０はアセトンまたは７５％のエタノールで簡単に除去されることができ、除去ステップの簡便性を高める。幾つかの実施形態において、拭き取りにより除去ステップを行うことができ、例えば第１の電極領域Ａ１内に位置する変色還元層１２０の表面１２１を当該第１の溶液で複数回（例えば、５～２０回）往復拭き取ることによって、優れた除去効果を達成する。これから分かるように、本開示で使用された第１の溶液は変色還元層１２０を迅速で簡単に除去することができる。本開示は４点プローブを用いて第１の導電膜材１１０の抵抗値が５００Ωより低いことを確認することができ、第１の電極領域Ａ１内に位置する変色還元層１２０が徹底的に除去されるのを確認するようにする。

【0040】

他方で、ステップＳ３０では、変色酸化層１４０に対して、変色酸化層１４０の材料は酸化ニッケルを含む場合、使用された第２の溶液は、硝酸、クエン酸、過酸化水素及び水を含んでよい。より詳しくは、硝酸は酸化ニッケルと反応できて、酸化ニッケルを第２の導電膜材１３０の酸化インジウムスズ導電膜１３７の表面１３８から脱落させ、クエン酸はエッチング（除去）レートを向上させることができ、過酸化水素は安定したエッチングレートを維持することができ、且つ水は硝酸、クエン酸及び過酸化水素の濃度を適切に調整することができ、反応済みの残留物を連れて去るのに役に立つ。幾つかの実施形態において、第２の溶液の中で、硝酸の含有量は１５重量部から４０重量部の間（好ましくは３０重量部から４０重量部の間であってよい）であり、クエン酸の含有量は０．５重量部から１０重量部の間（好ましくは４重量部から６重量部の間であってよい）であり、且つ過酸化水素の含有量は１重量部から１０重量部の間（好ましくは３重量部から８重量部の間であってよい）であり、優れた除去効果を達成する。詳しくは、硝酸の含有量（割合）が高過ぎると、硝酸が酸化インジウムスズ導電膜１１７の表面１１８に残留されて、除去の時間が長くなり、硝酸の含有量が低過ぎると、酸化ニッケル反応が完全に反応せずに徹底的に除去されることができなく、クエン酸の含有量（割合）が高過ぎると、エッチングレートが高過ぎて、酸化インジウムスズ導電膜１１７の表面１１８を侵食しやすくなり、酸化インジウムスズ導電膜１１７が溶解または剥がれてしまう恐れがあり、クエン酸の含有量が低過ぎると、エッチングレートが低下し、過酸化水素の含有量（割合）が低過ぎると、反応間に過酸化水素の不足によるエッチングレートの低下を引き起こし、過酸化水素の含有量が高過ぎると、水酸化ナトリウムが反応間に絶えずに消耗されるため、過酸化水素が過剰になり、第２の溶液の酸塩基値（ｐＨ値）が影響を受け、除去効果に影響を与える。言い換えると、硝酸、クエン酸、過酸化水素及び水の協同作用により、変色酸化層１４０の材料を短時間内で徹底的に除去し、除去された変色酸化層１４０の下方にある第２の導電膜材１３０を露出させることができる。

【0041】

幾つかの実施形態において、第２の溶液を使用して除去する前または間に、第２の溶液のｐＨ値を１．０から３．０の間に調整（維持）することができ、エッチング間に硝酸、クエン酸、過酸化水素及び水を互いに安定的に協同して第２の溶液の反応性及び反応レートを維持する。幾つかの実施形態において、第２の溶液を使用して除去ステップを行った後に、７５％のエタノール使用第２の導電膜材１３０の表面１３１を洗浄することができ、全ての残留物をいずれも第２の導電膜材１３０の表面１３１から脱離させるようにする。幾つかの実施形態において、第２の電極領域Ａ２内に位置する固体電解質層１５０は前のステップ（切断ステップ）で完全に除去されないと、除去ステップを行う前に、固体電解質層１５０をアセトンまたは７５％のエタノールで徹底的に除去し、第２の溶液と変色酸化層１４０との反応効果を向上させるようにする。幾つかの実施形態において、拭き取りにより除去ステップを行うことができ、例えば第２の電極領域Ａ２内に位置する変色酸化層１４０の表面１４１を当該第２の溶液で複数回（例えば、５～２０回）往復拭き取ることによって、優れた除去効果を達成する。これから分かるように、本開示で使用された第２の溶液は変色酸化層１４０を迅速で簡単に除去することができる。本開示は４点プローブを用いて第２の導電膜材１３０の抵抗値が５００Ωより低いことを確認することができ、第２の電極領域Ａ２内に位置する変色酸化層１４０が徹底的に除去されるのを確認するようにする。

【0042】

理解すべきなのは、前述のフィルム状積層１００の第１側Ｓ１及び第２側Ｓ２に位置する第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２は位置の配置上でフィルム状積層１００が裁断された形状（即ちエレクトロクロミックフィルム１０００の最終的な形状）に応じて設置することができる。例えば、まず、図５Ａ～図５Ｃを参照されたい。それらは本開示の幾つかの実施形態によるエレクトロクロミックフィルム１０００のプロセス間（切断ステップ及び除去ステップ）の異なる実施形態における上面模式図である。図５Ａの実施形態はエレクトロクロミックフィルム１０００が矩形の形状を呈し、且つ第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２はそれぞれエレクトロクロミックフィルム１０００の対向する両側に位置することを示す。図５Ｂの実施形態はエレクトロクロミックフィルム１０００が正方形の形状を呈し、且つ第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２は互いに隣接してそれぞれ「Ｌ」型の形状を呈することを示す。図５Ｃの実施形態は、エレクトロクロミックフィルム１０００が略楕円形の形状を呈し、且つ第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２はそれぞれエレクトロクロミックフィルム１０００の対向する両側に位置してそれぞれ「Ｕ」型の形状を呈することを示す。簡単に言えば、第１の電極領域Ａ１及び第２の電極領域Ａ２は各種の可能な配置方式及び形状を有することができ、本開示の実施形態に制限されない。

【0043】

続いて、図４Ｃを参照されたい。ステップＳ４０では、露出した第１の導電膜材１１０の表面１１１に第１の電極Ｅ１を形成し、且つ露出した第２の導電膜材１３０の表面１３１に第２の電極Ｅ２を形成することを含む塗布ステップを行う。具体的に、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２はそれぞれエレクトロクロミックフィルム１０００の正、負電極であってよく、且つ第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２は例えば導電性銀接着剤、フレキシブル基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）または導電性銅箔であってよい。塗布により形成された第１の電極Ｅ１は変色還元層１２０に隣接でき、且つ変色還元層１２０との間に間隙ＳＰがあり、塗布により形成された第２の電極Ｅ２は変色酸化層１４０に隣接でき、且つ変色酸化層１４０との間に間隙ＳＰがある。幾つかの実施形態において、複数回の塗布により第１の電極Ｅ１の厚さＨ６を増加させ、第１の電極Ｅ１を固体電解質層１５０及び変色酸化層１４０のそれぞれの側壁にさらに隣接させ、複数回の塗布により第２の電極Ｅ２の厚さＨ７を増加させることができ、第２の電極Ｅ２を固体電解質層１５０及び変色還元層１２０のそれぞれの側壁にさらに隣接させることができる。このように、第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２が高い材料緻密性を有するのを確保でき、さらに電気的失効の確率を低下させる。幾つかの実施形態において、第１の電極Ｅ１の頂面Ｅ１Ｔを第２の導電膜材１３０の表面１３１より低くし、第２の電極Ｅ２の頂面Ｅ２Ｔを第１の導電膜材１１０の表面１１１より低くすることができ、第１の電極Ｅ１と第２の電極Ｅ２との間は電気的に接続しないようにする。

【0044】

次に、図４Ｃを参照し続け、エレクトロクロミックフィルム１０００の製造方法は、ステップＳ５０をさらに含む。ステップＳ５０では、間隙ＳＰにエンドシール構造１７０を形成することができる。より詳しくは、第１の電極領域Ａ１に位置するエンドシール構造１７０は間隙ＳＰを満たし、且つ変色還元層１２０、固体電解質層１５０、変色酸化層１４０、第２の導電膜材１３０及び硬化層１６０のそれぞれの側壁に延在することができ、水分、埃などの環境因子がエレクトロクロミックフィルム１０００に侵入する確率を低減させるようにし、同様に、第２の電極領域Ａ２に位置するエンドシール構造１７０は間隙ＳＰを満たし、変色酸化層１４０、固体電解質層１５０、変色還元層１２０、第１の導電膜材１１０及び硬化層１６０のそれぞれの側壁に延在することができ、水分、埃などの環境因子がエレクトロクロミックフィルム１０００に侵入する確率を低減させるようにする。幾つかの実施形態において、エンドシール構造１７０の構造安定性を高めるように、エンドシール構造１７０は第１の電極Ｅ１の頂面Ｅ１Ｔ及び第２の電極Ｅ２の頂面Ｅ２Ｔにさらに被覆、接触して延在することができ、且つ第１の電極Ｅ１及び第２の電極Ｅ２のそれぞれの外側壁から突出しない。幾つかの実施形態において、エンドシール構造１７０は曲げ応力に耐えるために円弧状の側壁Ｃを有することができる。幾つかの実施形態において、エンドシール構造１７０の材料は、良好なバリア性を備えるように、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ Ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）またはそれらの組み合わせを含んでよい。幾つかの実施形態において、塗布によりエンドシール構造１７０を形成することができ、使用されたスラリーに波長が３６５ｎｍ～３９５ｎｍの紫外光で照射することができ、硬化に必要な時間が３０秒～６０秒であり、このように、エレクトロクロミックフィルム１０００中の他の層に損傷を与えなく、且つプロセスの利便性を有する。望ましくは、本開示のエンドシール構造１７０の設置はその中の電解質の流出を防止するために使用され、より詳しくは、本開示で使用された電解質は固体電解質であるため、エンドシール構造１７０を設置しなくても、電解質の漏れまたは流出が発生しない。

【0045】

本開示の上記実施形態によれば、本開示は、従来のガラス基板などの硬質材をベース層板とする板材状のエレクトロクロミック素子を改良することによってエレクトロクロミックフィルムを形成するとともに、具体的なプロセス改良により、エレクトロクロミックフィルムの製造過程をロールツーロール（ｒｏｌｌ ｔｏ ｒｏｌｌ）プロセスに統合する。このようにして、従来のガラス基板などの硬質材をベース層板とする板材（シート）状のエレクトロクロミック素子ではなく、ロール状で且つフィルム状のエレクトロクロミックフィルムを取得することができる。このため、エレクトロクロミックフィルムはバックエンドの設計に応じて適切な形状及びサイズに直接裁断することができ、エレクトロクロミックフィルムの製造方法全体はエレクトロクロミックフィルムを使用する際の最終形状、サイズ及び湾曲弧度に制限されない。他方で、ロールツーロールプロセスによりエレクトロクロミックフィルムを形成することは、生産効率及び歩留まりを向上させ、排ガスまたは廃液の排出を回避させ、貯蔵及び搬送の利便性を向上させるだけでなく、従来のガラスプロセスと比較して、小さい生産拠点で生産できるため、プロセスの利便性を大幅に向上させ且つ生産能力が制限されることはない。なお、ロール状のエレクトロクロミックフィルムを裁断した後に本開示の特別なプロセス方式（洗浄溶液／方式）により残留された変色酸化／還元層を短時間内で徹底的に除去するため、電極をエレクトロクロミックフィルムにしっかりと形成することができるだけでなく、プロセスの利便性を大幅に向上させることができる。また、本開示の製造方法で製造されたエレクトロクロミックフィルムはフレーム接着剤（フレーム）の配置を省略することができ、すなわち、エレクトロクロミックフィルム中の電解液の漏れを回避するようにフレーム接着剤を別に導入する必要がなく、さらにエレクトロクロミックフィルムの適用性及び取付の利便性を大幅に向上させて、エレクトロクロミックフィルムを様々な分野に適用することができる。

【0046】

本開示は、実施形態を前述の通りに開示したが、これは本開示を限定するものではなく、当業者なら誰でも、本開示の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができる。従って、本開示の保護範囲は、後の特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

【符号の説明】

【0047】

１０００ エレクトロクロミックフィルム
１００ フィルム状積層
１１０ 第１の導電膜材
１１１ 表面
１１５ 基材
１１６ 表面
１１７ 酸化インジウムスズ導電膜
１１８ 表面
１２０ 変色還元層
１２１ 表面
１３０ 第２の導電膜材
１３１ 表面
１３５ 基材
１３６ 表面
１３７ 酸化インジウムスズ導電膜
１３８ 表面
１４０ 変色酸化層
１４１ 表面
１５０ 固体電解質層
１６０ 硬化層
１７０ エンドシール構造
Ｇ イオン伝導コロイド
Ｍ スプレーコーター
Ｐ１ 第１の圧着ホイール
Ｐ２ 第２の圧着ホイール
Ｒ１ 第１の搬送ホイール
Ｒ２ 第２の搬送ホイール
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５，Ｈ６，Ｈ７ 厚さ
ｄ ピッチ
Ｓ 側壁
Ｓ１ 第１側
Ｓ２ 第２側
Ａ１ 第１の電極領域
Ａ２ 第２の電極領域
Ｅ１ 第１の電極
Ｅ２ 第２の電極
Ｅ１Ｔ，Ｅ２Ｔ 頂面
ＳＰ 間隙
Ｕ 紫外光源
Ｃ 円弧状の側壁
Ｓ１０～Ｓ４０ ステップ
Ａ－Ａ’ 線分

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【外国語明細書】