KR0128732B1

KR0128732B1 - 일렉트로크로믹 장치

Info

Publication number: KR0128732B1
Application number: KR1019890011628A
Authority: KR
Inventors: 마사유끼 야마다; 요시지로 우시오
Original assignee: 쇼 고지; 가부시끼가이샤 니콘
Priority date: 1988-08-17
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1998-04-04
Also published as: EP0356099A2; EP0356099B1; DE68915368D1; US5148306A; EP0356099A3; KR900003665A; CA1313562C; EP0356099B2; DE68915368T3; DE68915368T2

Abstract

내용없음

Description

일렉트로크로믹 장치

제1도는 본 발명의 원리를 설명하기 위해 ECD에 대한 전류 흐름을 도시한 개략도.

제2도는 본 발명을 이용한 ECD에서 전류 흐름을 도시한 개략도.

제3도는 본 발명을 이용한 ECD의 개략적인 단면도.

제4도는 본 발명의 조건의 정의를 설명하기 위한 ECD의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 하부 전극층, 5 : 산화층,

6 : 밀폐 유리 기관, 8a,8b : 클립,

12 : 전원 소스

본 발명은 균일하게 착색시킬 수 있는(uniform coloring) 일렉트로 크로믹(electrochromic)장치에 관한 것이다.

전압이 인가된 상태에서 가역 전해 산화 또는 환원(reversible electrolytic oxidation or reduction)에 의한 가역성 착색(reversible coloring) 현상은 일렉트로크로미즘(electrochromism)으로 불린다.

20년전부터 상기와 같은 일렉트로크로믹 현상을 나타내며 전압 인가에 의해 착색 및 색 소거(color erasure)가 가능한 일렉트로크로믹 장치(ECD)를 만들기 위해서, 그리고 비발광성 거울(anti-glare mirror) 또는 7 세그먼트(segment) 숫자 표시 유니트와 같은 광 제어 장치용인 ECD를 이용하기 위해 여러가지 다양한 시도가 행하여 졌다.

예를들어, 미합중국 특허 제3,829,196호는 투명 전극 박막(transparent electrode film)(캐소드), 텡스텐 트리옥사이드 박막, 예를들어 이산화실리콘과 같은 절연 박막(insulation film) 및 유리 기판상에 연속적으로 적층된 전극 박막(애노드)으로 구성된 완전히 고체 형태인 ECD에 대해 기술하고 있다.

텡스텐 트리옥사이드(WO3) 박막은 전압이 상기 ECD에 인가되었을 때 청색으로 착색되며, 역방향 전압이 인가되었을 때 색이 소거된 상태로 되돌아간다. 상기 착색과 색소거의 과정을 충분히 이해할 수는 없다. 그러나 WO3의 착색과 색 소거는 WO3 박막에 존재하는 적은 양의 수분과 절연 박막(이온 도전층)(ion conductive layer)에 의해 좌우되는 것으로 이론화되어 있다.

상기 반응식은 다음과 같이 이론화되어 있다.

H₂O → H⁺+OH^-

(WO₃박막 : 캐소드) WO₃+nH⁺+ne^-→ H_nWO₃

무색 투명 착색

(절연박막 : 애노드)OH^-→ 1/2H₂O+1/4O₂↑+1/2e^-

또한, 환원에 의해 착색 가능한 일렉트로크로믹층(예를들어 WO₃), 이온 도전층 및 소정의 전압을 인가하기 위해 상부 전극과 하부 전극 사이에서 연속적으로 적층된 가역성 전해 산화 가능한 층(예를들어, 이리듐(iridium) 산화물 또는 이리듐수산화물)으로 구성된 ECD는 이미 공지되어 있다. 일렉트로크로믹층을 직접 또는 간접적으로 샌드위치시키는 최소한 하나의 전극층은 외부에 대해 착색 및 색 소거를 보여주기 위해 투명해야 한다. 그리고 두개의 전극층들은 광 투과성 ECD의 경우에서는 투명하여야 한다.

투명 전극은 SnO₂, InO₃, ITO(SnO₂-In₂O₃혼합물) 또는 ZnO로부터 만들수 있지만 이들 물질은 비교적 투명도(transparency)가 낮고 얇게 만들어져야 한다는 것이 알려져 있다. 이러한 사실 때문에, 또한 다른 이유 때문에 ECD는 통상 유리 기관 또는 플래스틱판과 같은 기판상에 형성된다.

또한, 어떤 용도에 있어서는 장치를 보호하기 위한 밀폐 기관(sealing substrate)은 장치의 기판에 대향하여 배치되며(positioned opposite), 장치는 예를들어 에폭시 수지(epoxy resin)로 밀봉된다.

그러나 종래의 ECD는 착색이 아주 느리고 균일하지 않으며, 그리고 상기 불균일 착색은 대형 ECD에서 특히 두드러지게 나타난다는 단점을 가지고 있었다.

본 발명의 목적은 대형 크기에서도 균일한 착색을 나타낼 수 있는 ECD를 제공하는 것이다.

상술된 목적은, 본 발명에 따라서 일렉트로크로믹 층을 포함하는 중간층의 저항과 상기 중간층을 샌드위치 시키는 상부 및 하부층의 관계에 의해 얻어진다.

다음에서는 본 발명의 원리를 기술하기로 한다.

먼저 일렉트로크로믹층을 포함하는 중간층의 저항과 종래의 ECD에서 상기 중간층을 샌드위치 형태로 만드는 상부 및 하부 전극 관계를 설명하기로 한다.

종래의 ECD에서는, 상부층의 저항(R₁)과 하부층의 저항(R₂) 및 상기 전극들 사이에서 샌드위치 되어 있는 중간층의 내부 저항(R₃)은 다음 관계식(1)을 만족시킨다.

(1)

상부 또는 하부 전극의 저항(R₁또는 R₂)은 상부와 하부 전극중의 최소한 하나에 제공된 연결 전극(connection electrode)의 연장 방향에 수직인 방향에서 측정되며, 중간층(intermediate layer)의 저항 R₃는 두께 방향에서 측정된다.

저항 R₁, R₂와 R₃는 다음과 같다.

(2)

(3)

(4)

여기서, ρ₁: 상부 전극층의 비저항, ρ₂: 하부 전극층의 비저항, ρ₃: 상부 중간층의 이온 비저항, d₁: 상부 전극층의 두께, d₂: 하부 전극층의 두께, d₃: 중간층의 두께,

: 연결 전극의 연장된 방향에서 연결 전극과 연결, 전극 및 중간층의 연결 전극에 연결되지 않은 상부 또는 하부 전극층의 가장 짧은 길이, S : 적층 방향에서 보았을 때 상부 전극층, 중간 전극층 및 하부 전극층의 중첩된 면적 연결 전극의 저항은 거의 제로인 것으로 가정하며, 이는 다음 조건을 의미한다.

여기서ρ₄: 연결 전극의 비저항, d₄: 연결 저항의 두께

제1도는 전압이 상술된 저항 관계의 ECD에 인가될때 전류 I의 흐름이 상태를 도시한다. 상기 중간층의 수직 저항이 상부 전극층의 수평 저항보다 적기 때문에 전류 I의 대부분은 연결 전극에 가까운 전극층의 상부의 단부(end)로부터 중간층으로 흐른다. 따라서, 연결 전극에 가까운 ECD의 일부에서는, 상술된 반응이 진행되어 신속하고 진한 착색이 나타난다. 반면에, 중심 부분과는 상기 연결 전극의 반대 부분에서는, 착색이 더욱 낮은 전류 밀도(current density) 때문에 착색이 더 흐리고 옅어진다(slower and paler).

상기 현상은 불균일한 착색을 초래하며, 이는 대형 ECD에서 보다 현저해진다.

또한, 불균일성의 범위는 착색시 보다 덜하지만, 착색의 소거는 같은 이유 때문에 불균일하게 진행된다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 최소한 하나의 상부 전극, 일렉트로크로믹층 및 하부 전극의 적층 구조로 구성된 일렉트로크로믹 장치에 있어서, 큰 장치에서 얻어지는 균일한 착색은 상부 및 하부전극의 저항(R₁, R₂)과 일렉트로크로믹 장치의 내부 저항 R₃을 선택함으로써 얻어지며, 다음 관계식을 만족시킨다.

R₁R₃(5)

R₂R₃(6)

제2도는 상부 전극층(정극성측)과 하부 전극층(부극성측) 양단에 전압이 인가되었을 때, 본 발명의 ECD에 흐르는 전류 I의 흐름의 상태를 나타낸다.

본 발명에 따라서, 상기 2개 전극층의 저항과 중간층의 저항은 다음 관계식을 만족시키도록 선택되어졌다.

R₁R₃(5)

R₂R₃(6)

따라서 상부 및 하부 전극층의 양단의 전압은 수평 방향으로 전극층의 어느 곳에서든지 거의 일정하다.

본 발명의 다른 양호한 실시예에 따라 R₁, R₂와 R₃는 다음 방정식을 만족시킨다. 이 방정식은 착색과 색소거를 향상시킨다고 실험적으로 증명되었다.

(7)

보다 더 균일한 착색을 달성하기 위해 R₃는 R₃과 R₂에 비해 가능한한 크게 되어야 하며 실험적으로 다음 조건으로 되는 것이 바람직하다.

(R₁+R₂)R₃(8)

또는 더욱 바람직스러운 조건은 다음과 같다.

4(R₁+R₂)R3 (9)

본 발명에서는 전극층들의 저항 R₁, R₂의 크기의 관계는 중요하지 않다. 만약 두개의 층이 투명 전극인 경우, 최상부의 전극층의 저항은, 기판에 직접 형성된 전극층의 저항보다, 실제 박막 형성에서 더 커지려는 경향이 있다.

본 발명의 ECD의 적층 구조(laminate structure)는 상부 전극층과 일렉트로크로믹층과 하부 전극층으로 구성되어야 한다. 예를들어 액체 일렉트로크로믹층 및 액체 전해액을 포함하는 중간층을 포함하고 있는 구조와, 양자(protons) 대신에 리튬(lithium)이온과 같은 금속 이온을 이용하는 구조 또는 유기 일렉트로크로믹 물질을 이용하는 구조가 사용될 수 있다. 그러나 전극층/일렉트로크로믹 층/이온 도전층/전극층과 같은 4개층 또는 전극층/환원 착색 일렉트로크로믹층/이온 도전층/가역성 전해질 산화층/전극층으로된 5개층으로 구성된 완전히 고체 형태인 박막 구조가 바람직하다.

투명 전극은 예를들어 SnO₂, In₂O₃또는 ITO로 형성될 수 있다. 상기와 같은 전극층은 진공 증착, 이온 도금(ion plating) 또는 스퍼터링(sputtering)과 같은 진공 박막 침착(vacuum thin film deposition)에 의해 일반적으로 형성될 수 있다.

환원 착색 일렉트로크로믹층은 WO₃또는 MoO₃로 구성될 수 있다.

이온 도전층은 예를들어 실리콘 산화물, 탄탈륨 산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물, 니오븀 산화물, 지르코늄 산화물, 하프늄 산화물, 란타늄 산화물 또는 플로르화 마그네슘 등으로 구성될 수 있다. 상기와 같은 물질의 박막은 박막 형성 방법에 따라 전자(electrons)에 대해서는 절면성을 나타내며, 그러나 양자(H⁺)와 수산이온(OH^-)에 대해서는 도전성이다.

일렉트로크로믹층의 착색 및 착색 소거 반응은 양이온(cation)을 요구하므로, H

이온 또는 Li 이온은 일렉트로크로믹 또는 다른층에서 포함되어야 한다. H

이온은 처음부터 반드시 제공될 필요는 없지만 전압 인가에서 발생될 수 있으며 그리고 물은 H

이온 대신에 첨가될 수 있다. 물의 양은 매우 적을 수 있다. 그리고 착색 및 착색 소거 반응은 공기로부터 들어가는 습기에 의해 이루어질 수도 있다.

일렉트로크로믹층과 이온 도전층중의 어느 하나는 다른 하나 위에 놓일 수 있다. 또한 가역성 전해질 산화층(실제로 산화 착색 일렉트로크로믹층을 구성하는) 또는 이온 도전층 양단에 일렉트로크로믹층에 대향하는 형태로 촉매층(catalytic layer)이 제공될 수도 있다.

상기와 같은 층은 예를들어 이리듐, 니켈, 크로뮴, 바나듐, 루테늄 또는 로듐의 산화물 또는 수산화물로 구성될 수 있다. 상기와 같은 물질은 이온 도전층 또는 투명 전극내에서 분산될 수도 있고(dispersed) 또한 상기 층의 물질을 분산시키는데 사용될 수도 있다. 불투명한 전극층은 또한 반사층으로 동작하며, 금, 은, 알루미늄, 크롬, 주석 아연, 니켈 루테늄, 로듐 또는 스테인레스 스틸로 구성될 수 있다.

상부 및 하부 전극층은 전하(전류)공급을 위해 외부 도선에 접속되어야 한다. 그러나 외부 도선보다 저항이 더 높은 투명 전극을 사용할 경우에는, 낮은 저항의 접속 전극이 가능한한 넓은 면적에서 투명전극과(접촉 상태로)중첩된다. 통상적으로, 낮은 저항의 연결 전극은 투명 전극층의 주변 영역에서 하나의 벨트로서 형성된다. 상기 저저항의 전극은, 예를들어 알루미늄과 같은 상술된 불투명한 전극층을 위한 물질로 구성될 수 있다.

일반적으로 저저항의 불투명한 전극을 사용함에 있어서 상기 전극의 일부는 연결 전극으로 이용될 수도 있다.

제3도는 본 발명에 따른 ECD의 실시예의 개략적인 단면도이며 여기서 E방향은 ECD의 두께의 방향에 대응한다.

먼저, 평행사변형 또는 장방형(parallelogram) 유리 기관(10)의 전체 표면(25×15cm ; 면적 S=375cm²; 상부 전극 및 하부 전극층=25cm에 대한 연결 전극의 길이 1)상에는 두께 d₂=2×10^-5cm의 ITO 전극층(비저항 ρ₂=2×10^-4Ωcm)이 형성되어 있다.

다음 상기 ITO 전극은 에칭(etching) 또는 레이저 빔 절단(cutting)으로 좁은 홈(groove)을 형성시킴으로써 단부(end part)에서 두 부분으로 나누어진다. 그리하여 상부 전극과 하부 전극(2)에 대한 연결부분(7)을 형성하게 된다.

상기 연결 부분 7과 하부 전극층(2)은 ITO의 마스크된 증착(masked evapor- ation)을 이용하여 직접 형성될 수 있다.

상기 하부 전극층(2)에는 이리듐 산화물 및 주석 산화물의 혼합물로 구성된 가역 전해 산화층(5)과, 탄탈륨 산화물로 구성된 이온 도전층(4) 및 텡스텐 산화물로 구성된 환원 착색 일렉트로크로믹층(3)이 연속적으로 형성되어 있다.

상술된 3개층 (3,4,5)으로 구성된 중간층은 두께 d₃=1.5×10^-4cm와 이온 비저항(ion resistivity) ρ₃=2×10⁸gΩ·cm를 갖는다.

일렉트로크로믹층(3)에는 증착에 의해 상부 전극층(1)인 두께 d₁=2×10^-5cm(비저항 ρ₁=4×10^-4Ω·cm)의 ITO 전극층이 형성된다. 상기 ITO 층은 단부에서 기판(10)상에 형성된 연결 부분(7)과 접촉되도록 형성되었다.

상기 층의 저항 및 이온 저항은 Ar/O₂비율, 진공 정도, 박막 형성 비율, 기판 온도, 인가된 고주파 전력과 같은 박막 형성의 조건을 적당히 선택함으로써 변화될 수 있다.

상기 층의 저항 R₁, R₂및 R₃은 다음과 같이 계산된다.

ρ₁/d₁=20Ω

ρ₂/d₂=10Ω

ρ₃·d³=3×10⁴Ωcm²

=25cm, S=375cm²

따라서

R₁=ρ₁·S/d₁l²=12Ω

R₂=ρ₂·S/d₂l²=6Ω

R₃=ρ₃·d₃/S=80Ω

그래서 조건 4(R₁+R₂)R₃5(R₁+R₂)가 만족된다.

외부 도선 연결부(11a,11b)는 25cm의 연결 전극(8a,8b)의 사각형 C 부분의 2개의 인동 클립(phosphor-bronze clips)에 연결되어 있다. 상기 연결 전극들은 클립(clip)(8a)이 상부 전극의 연결 부분(7)과 접촉 상태이고, 클립(8b)이 하부 전극층(2)의 일부와 접촉 상태가 되도록 기판(10)이 단부상에 장착되어 있다. 이 경우에는 연결 전극을 구성하는 클립들(8a,8b)은 거의 저항이 제로인 것으로 간주된다(어느 부분에서도 전위가 일정함).

상기 클립(8a,8b)의 형태와 크기는 나중 설명될 밀폐 기판(6)의 위치를 한정하며, ECD의 주변 부분내의 비표시부(non-display portion)를 마스킹할 수 있도록 선택된다.

최종적으로 에폭시 밀폐 수지(9)로 코팅된 밀폐 유리 기관(6)은 클립(8a,8b) 사이의 영역상에서 중첩(superposed)되며, 본 실시예의 ECD를 완성하기 위해 밀폐 수지는 경화(hardened)된다. 착색 전위(coloring voltage)(+3V)는 전력 소스(12)에 의해 형성된 ECD의 상부 및 하부 전극층(1,2)의 양단에 인가된다. 그리하여 ECD는 전체 표면에 걸쳐 균일한 착색과 신속한 착색을 수행한다. 20초후에는 633cm의 빛의 투과율(transmittance)을 10%로 감소시킨다.

상기 투과율은 전압 인가의 종료후에도 얼마동안 상기 상태로 유지된다. 그리고 20초 동안 소거 전압(-3V) 또는 인가후 70%로 상승된다.

참고로 같은 크기 및 두께를 가진 또다른 ECD는 층의 수정된 비저항(ρ₁,ρ₂)과 이온 비저항(ρ₃)으로 만들어진다. 저항이 R₁=12Ω, R₂=6Ω 및 R₃=0.15Ω 일 때, 다음과 같이 된다.

상술된 실시예에서와 같은 동일한 테스트에서, 상기 ECD는 불균일한 착색 및 착색 소거를 나타냈다. 제4도를 참조로 하여 S와

의 정의를 설명하기로 한다. 제4도는 상부 전극층(1)상부로부터 Z축을 따라서 볼때 제3도에서 도시된 ECD의 일부의 평면도이다. S와

의 정의를 설명하기 위해, 제4도에 도시된 구조는 제3도의 도시된 것과는 부분적으로 다르다.

Z축을 따라 보았을 때, S는 상부 전극(1), 중간층(3,4,5)과 하부 전극(2)의 중첩된 영역에 대응한다. 제4도에 도시된 구조에서, 하부 전극(2)의 면적(21)은 이들중에서 가장 작다. 따라서 면적 S는 하부 전극(2)의 면적(21)에 대응한다. 만약 중간층(3,4,5)의 면적이 상부 전극(1), 상기 중간층(3,4,5)과 하부전극(2) 중에서 가장 작다면, 면적 S는 상기 중간층의 면적에 대응한다. 제4도에서 면적(22)은 면적(21)을 제외한 하부 전극(2)의 나머지 부분을 나타낸다.

은 X방향에 있는 연결 전극(7)의 길이

L의 가장 짧은 길이에 대응한다. 그리고 X 방향에 있는 하부 전극(2)의 길이(13) 또는 중간층(3,4,5)의 길이(12)에 대응한다.

제3도와 4도에 도시된 구조에서는, 상부 전극(1)에 독립된 연결 전극(7)이 제공되어 있다. 하부 전극(2)에는 이러한 연결 전극이 제공되어 있다. 왜냐하면, 하부 전극(2)은 연결 전극(7)과 같은 물질로 구성되어 있고 자체가 연결 전극으로서 적당하기 때문이다. 하부 전극(2)의 물질이 연결 전극으로서 부적당한 경우 연결 전극은 또한 하부 전극(2)에 접속되어야 한다. 이러한 경우에,

₃는 하부 전극(2)에 접속된 연결 전극의 X 방향에 있는 길이가 된다.

Claims

일렉트로크릭 장치에 있어서, 제1 전극층과, 일렉트로크로믹층을 포함하는 중간층과; 제2전극층과, 그리고, 상기 제1 및 제2전극층중 어느 하나의 전극층에 연결되어 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 적층 방향을 관통하는 소정 방향으로 연장되어 있는 전극 부재를 포함하고 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층은 연속적으로 적층되어 있고, 상기 제1 및 제2전극층의 각 저항 R₁, R₂의 상기 중간층의 내부 저항 R₃는 다음 식을 만족시키며 ;

상기 저항 R₁, R₂와 R₃는 다음과 같이 정의되며,

여기서 ρ₁: 상기 제1전극층의 비저항, ρ₂: 상기 제2전극층의 비저항, ρ₃: 상기 중간층의 이온 비저항, d₁:상기 제1전극층의 두께, d₂: 상기 제2전극층의 두께, d₃:상기 중간층의 두께,
: 상기 소정 방향에서, 상기 어느 하나의 전극층 외의 다른 전극층 길이와, 상기 전극 부재 길이와, 상기 중간층 길이 중에서 최단길이, S : 적층 방향을 따라 보았을 때 상기 제1 전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 중첩 면적인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극층의 저항 R₁과 R₂및 상기 중간층의 내부 저항 R₃은 다음조건,

(R₁+R₂)R₃

를 만족시키는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극층의 저항 R₁과 R₂와 상기 중간층의 내부 저항 R₃는 다음조건,

4(R₁+R)R₃

를 만족시키는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1전극층과 상기 제2전극층 사이에 전압을 인가하기 위한 입력 및 출력전극을 포함하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
일렉트로크로믹 장치에 있어서, 제1전극층과 ; 일렉트로크로믹층을 포함한 중간층과, 제2전극층과 ; 상기 제1 및 제2전극층중의 어느 하나의 전극층에 연결되어 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 적층방향을 관통하는 소정의 방향으로 연장되어 있는 전극 부재를 포함하고 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층은 연속적으로 적층되어 있고, 상기 제1 및 제2전극층의 저항 R₁과 R₂와 상기 중간층의 내부 저항 R₃은 다음 관계를 만족시키며 ;

R₁R₃,

R₂R₃

상기 저항 R₁, R₂와 R₃는 다음과 같이 정의되며,

여기서 ρ₁: 상기 제1전극층의 비저항, ρ₂: 상기 제2전극층의 비저항, ρ₃: 상기 중간층의 이온 비저항, d₁: 상기 제1전극층의 두께, d₂: 상기 제2전극층의 두께, d₃: 상기 중간층의 두께,
: 상기 소정 방향에서, 상기 어느 하나의 전극층외의 다른 전극층 길이와, 상기 전극부재 길이와, 상기 중간층 길이중에서 최단 길이, S : 적층 방향을 따라 보았을 때 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 중첩 면적인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제1항에 있어서, 상기 소정의 방향이 상기 적층 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제2항에 있어서, 상기 소정의 방향이 상기 적층 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제3항에 있어서, 상기 소정의 방향이 상기 적층 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제5항에 있어서, 상기 소정 방향이 상기 적층 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
일렉트로크로믹 장치에 있어서, 제1전극층과 ; 일렉트로크로믹층을 포함하는 중간층과; 제2전극층과; 그리고, 상기 제1 및 제2전극층에 각각 연결되어 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 적층 방향을 관통하는 소정의 방향으로 연장되어 있는 제1 및 제2전극의 부재로 구성되어 있으며, 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층은 연속적으로 적층되어 있고, 상기 제1 및 제2전극층의 각 저항 R₁, R₂와 상기 중간층의 내부 저항 R₃는 다음식을 만족시키며 ;

상기 저항 R₁, R₂와 R₃는 다음과 같이 정의되며,

여기서 ρ₁: 상기 제1전극층의 비저항, ρ₂: 상기 제2전극층의 비저항, ρ₃: 상기 중간층의 이온 비저항, d₁: 상기 제1전극층의 두께, d₂: 상기 제2전극층의 두께, d₃: 상기 중간층의 두께,
: 상기 소정 방향에서, 상기 제1 및 제2전극층의 길이와, 상기 제1 및 제2전극부재의 길이와, 상기 중간층 길이 중에서 최단길이, S : 적층 방향을 따라 보았을 때 상기 제1전극층, 상기 중간층 및 상기 제2전극층의 중첩 면적인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극층은 투명하고, 상기 제1과 제2전극의 부재(member)들은 상기 제1 및 제2전극의 부분들에 중첩되어 있고 낮은 저항을 가진 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.
제10항에 있어서, 상기 소정의 방향이 상기 적층 방향에 대해 수직인 것을 특징으로 하는 일렉트로크로믹 장치.