KR101564092B1 - The Material and Method Representing Structural Color - Google Patents
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Abstract
본 발명은 균일한 크기의 입자가 일정한 간격으로 분산되어 있는 광결정 구조 또는 콜로이드 글래스의 입자에 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 코팅 또는 흡착시킴으로써 외부광에 의하여 구조색을 나타낼 수 있는 소재 및 그 소재를 적용한 디바이스를 제공한다.
본 발명에 따르면, 외부광이 가해지면 그에 따라 입자 표면에 전기적 특성이 나타나고 전기적 특성에 따란 입자 간의 간격이 변경되므로 외부광에 의하여 구조색이 생성 또는 변경되는 소재 및 그 소재를 적용한 디바이스의 제공이 가능하며, 외부광의 세기, 전기장 또는 자기장의 추가적인 인가, 콜로이드 농도의 조절 등에 의하여 원하는 구조색을 나타내도록 할 수도 있다.The present invention relates to a photonic crystal structure in which particles of uniform size are dispersed at regular intervals or a material capable of exhibiting a structural color by external light by coating or adsorbing a dye that generates electrons by external light on particles of colloidal glass, Provides the device to which the material is applied.
According to the present invention, when external light is applied, electrical characteristics appear on the particle surface and the interval between particles according to electrical characteristics is changed. Accordingly, a material in which structural color is generated or changed by external light and a device using the material are provided And may be designed to exhibit a desired structure color by adjusting the intensity of external light, the application of an electric field or a magnetic field, and the adjustment of the colloid concentration.
Description
본 발명은 구조색을 나타내는 소재 및 그 소재를 이용하여 구조색을 나타내는 디바이스 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 외부광에 의하여 광결정 구조를 형성하는 입자 간의 간격을 변화시켜 구조색이 생성 또는 변경되도록 하는 기술에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a material and a device and a method for displaying the structural color using the material exhibiting the structural color, and more particularly, to a device and a method for displaying the structural color by changing the interval between particles forming the photonic crystal structure by external light, Gt;
광결정이란 가시광영역에 해당하는 나노구조와 빛의 특별한 상호작용을 이용하여 빛을 제어하고자 하는 것으로서, 입자 간의 배열을 변화시킴으로써 반사 및 선택적 광투과 특성의 조절이 가능한다. 이를 이용하여 특정파장을 반사하게 되면 입자의 구조에 의한 반사색인 구조색(Structural Color)을 나타내게 된다.The photonic crystal is intended to control light by using a special interaction of nanostructure and light corresponding to the visible light region, and it is possible to control the reflection and selective light transmission characteristics by changing the arrangement among the particles. When a specific wavelength is reflected by using this, a reflective index structure color due to the particle structure is displayed.
도 1은 전술한 광결정의 구조와 광결정에 의하여 구조색이 발현되는 원리를 나타낸 것이다. 즉, 광결정의 구조에 따라 특정파장을 반사하게 되므로 반사되는 파장에 따라 일정한 색을 나타내게 된다.1 shows the structure of the photonic crystal and the principle in which the structural color is expressed by the photonic crystal. That is, since a specific wavelength is reflected according to the structure of the photonic crystal, a certain color appears depending on the wavelength to be reflected.
최근 3차원 결정구조가 아니더라도 균일한 크기의 입자가 균일한 간격으로 분산되어 있거나 구조를 형성하게 되면 색을 나타낼 수 있음이 보고되고 있으며, 이를 콜로이드 글래스라고 한다.Recently, it has been reported that uniformly sized particles are dispersed at uniform intervals even if they are not a three-dimensional crystal structure, or they can exhibit colors when they form a structure, which is called a colloidal glass.
그런데 이러한 경우는 일반적으로 구조가 고정되어 있어 제한된 색을 구현하게 되므로, 최근 입자 간의 간격을 제어하여 색을 가변할 수 있는 방법들과 이를 이용하여 디바이스에 적용하는 기술들이 개발되고 있다.However, in this case, since the structure is generally fixed and a limited color is realized, there have been recently developed techniques for controlling color space by controlling the interval between particles and applying the method to a device using the method.
색을 가변할 수 있는 방법으로는 전기변색소재(Electrochromic Material)를 이용하는 방식, 온도에 의하여 변하는 방식(Thermochromic), 외부광에 의하여 산화환원반응을 일으키거나 상변화를 일으키는 방식(예컨대, Photochromic Device) 등이 존재한다.Examples of the method of changing the color include a method using an electrochromic material, a method changing with a temperature (thermochromic), a method causing a redox reaction by external light or causing a phase change (for example, a photochromic device) And so on.
그리고 입자 간의 간격을 제어하여 색을 가변할 수 있는 방법으로는 전기장이나 자기장을 이용하는 방식 등이 존재한다.And there are methods that can change color by controlling the interval between particles by using electric field or magnetic field.
그러나 전기장으로 구동하는 방식의 경우 전기장을 구현하기 위해 전극부가 필수적이며, 투명전극을 쓰는 경우 고가의 ITO Film 등과 같은 고가의 소재를 사용해야 하고 대면적화에 한계가 있는 문제점이 존재한다. 그리고 전기변색소재 역시 전극이 필요하다.However, in the case of driving with an electric field, an electrode portion is necessary to realize an electric field. When a transparent electrode is used, expensive materials such as expensive ITO film must be used, and there is a limitation in large-sized display. Electrochromic materials also require electrodes.
자기장으로 구동하는 방식의 경우에는 자기장을 소형으로 균일하게 구현하기가 힘들기 때문에 자기장으로 색을 변색시키는 디바이스를 만들기가 힘든 문제점이 존재한다.
There is a problem that it is difficult to make a device for discoloring a color by a magnetic field because it is difficult to realize a small and uniform magnetic field.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료(Dye)를 적용하여 균일한 크기를 가지는 입자의 표면에 전하(Charge)를 형성시키고, 외부광이 입사될 때 광전효과에 의해 생성되는 표면 전하에 의해 변경되는 입자 간의 반발력을 이용하여 입자 간의 간격을 조절함으로써 구조색이 생성 또는 변경될 수 있는 소재 및 그 소재를 이용하여 구조색을 나타내는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a method for forming a charge on a surface of particles having a uniform size by applying a dye (Dye) that generates electrons by external light, The object of the present invention is to provide a method of representing a structural color by using a material capable of generating or changing a structural color by controlling a gap between particles by using a repulsive force between particles changed by the surface charge generated by the effect do.
본 발명의 일면에 따르면, 균일한 크기의 복수의 입자 및 상기 입자의 표면에 코팅 또는 흡착되며, 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 포함하는 구조색을 나타내는 소재를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a material exhibiting a structural color including a plurality of particles of uniform size and a dye which is coated or adsorbed on the surface of the particles and generates electrons by external light.
상기 복수의 입자는 콜로이드 광결정 또는 콜로이드 글래스를 형성하는 것일 수 있고, SiO2, TiO2, Fe3O4, Fe2O3, ZrO2, WO3 및 V2O5 중 어느 하나일 수 있으며, 입자의 크기가 30nm 내지 10um의 크기인 것일 수 있다. 입자의 구조는 단일 소재로 형성되거나 코어쉘 혹은 다층구조로 형성된 것일 수 있다.The plurality of particles may be a colloidal photonic crystal or a colloidal glass and may be any one of SiO 2 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , ZrO 2 , WO 3 and V 2 O 5 , The size of the particles may be in the range of 30 nm to 10 um. The structure of the particles may be formed of a single material or may be formed of a core shell or a multi-layer structure.
상기 염료는 N3, N719, N749, D719 및 Z907 중 어느 하나일 수 있다.The dye may be any one of N3, N719, N749, D719 and Z907.
본 발명의 다른 일면에 따르면, 균일한 크기의 복수의 입자 간의 간격을 변화시켜 구조색을 나타내는 방법에 있어서, 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료가 코팅 또는 흡착된 상기 복수의 입자에 일정한 세기의 빛을 가하여 상기 염료에 전자를 발생시키는 단계를 포함하는 구조색을 나타내는 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of changing the spacing between particles having a uniform size to show a structural color, the method comprising: And applying light to generate electrons in the dye.
그리고 상기 복수의 입자에 전기장 또는 자기장을 인가하여 구조색을 나타내는 단계나 상기 복수의 입자를 포함하는 콜로이드의 농도를 조절하여 구조색을 나타내는 단계를 더 포함하는 구조색을 나타내는 방법을 제공할 수도 있다.
And displaying the structural color by applying an electric field or a magnetic field to the plurality of particles or adjusting the concentration of the colloid containing the plurality of particles to thereby display the structural color .
본 발명은 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료(Dye)를 적용하여 균일한 크기를 가지는 입자의 표면에 전하(Charge)를 형성시키고 이를 이용하여 입자 간의 간격을 조절할 수 있도록 함으로써, 외부광에 의해 색이 바뀌거나 반사파장을 바꿀 수 있는 소재를 제공한다.In the present invention, charge (Charge) is formed on the surface of particles having uniform size by applying a dye (Dye) which generates electrons by external light, and by using the charge, the distance between particles can be controlled, Provides materials that can change color or change the reflection wavelength.
또한, 외부광에 의해 반사파장이 변경되므로 전기장이나 자기장 없이 햇빛에 의하여 색이 바뀌는 페인트나 필름, 스마트 윈도우 등을 만드는 소재로 활용될 수 있도록 한다.
In addition, since the reflected wavelength is changed by external light, it can be utilized as a material for making paint, film, smart window, etc. that change color by sunlight without electric field or magnetic field.
도 1은 광결정 구조와 광결정에 의한 구조색 발현의 원리를 나타낸 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재 및 그 소재가 구조색을 나타내는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재를 이용하여 구조색을 생성 또는 변경하는 과정을 나타낸 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing the principle of structural color expression by a photonic crystal structure and a photonic crystal. Fig.
FIG. 2 and FIG. 3 are views for explaining the principle of the material showing the structural color according to the embodiment of the present invention and the material showing the structural color. FIG.
4 is a flowchart illustrating a process of generating or changing a structural color using a material representing a structural color according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined by the claims.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprises " and / or "comprising" when used in this specification is taken to specify the presence or absence of one or more other components, steps, operations and / Or add-ons. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 균일한 크기의 입자에 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 적용함으로써, 외부광에 의하여 입자 표면에 전하를 형성시키고 입자 간의 간격을 제어할 수 있도록 하여 입자의 구조에 의한 구조색을 생성 또는 변경할 수 있도록 하는 소재 및 그 소재를 적용한 디바이스를 제공할 수 있도록 한다.The present invention relates to a method for forming a charge on a surface of a particle by external light and controlling the interval between particles by applying a dye that generates electrons by external light to particles of uniform size, A material to be generated or changed, and a device to which the material is applied.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재가 구조색을 나타내는 원리를 설명하기 위한 것이다.FIG. 2 is a view showing a material showing a structural color according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating a principle showing a structural color showing a structural color according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재는 균일한 크기의 입자(200)에 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료(210)가 코팅 또는 흡착된 상태로 이루어진다.As shown in FIG. 2, in the material showing the structural color according to an embodiment of the present invention, the
일반적으로 염료감응 태양전지(DSSC, Dye Sensitized Solar Cell)의 작동원리는 빛을 받은 염료에서 전자가 생성되는데 생성된 전자를 에너지 레벨 차이를 이용하여 전극으로 이동시킴으로써 전기를 흐르게 하는 것이다.In general, the operation principle of DSSC (Dye Sensitized Solar Cell) is to generate electrons in a light-emitting dye and to transfer electrons generated by shifting the generated electrons to an electrode using a difference in energy level.
이러한 원리를 이용하여 전극부에 부착되지 않고 콜로이드 상태로 분산되어 있는 입자에 빛에 의해 감응하는 염료를 표면에 부착시키면 외부광에 의해 전자가 생성되면서 입자 표면의 전기적인 특성이 바뀌게 되고 본 발명은 이러한 특징을 이용하여 구조색을 생성 또는 변경할 수 있도록 한다.When a dye which is not attached to the electrode part and is dispersed in the colloid state is attached to the surface by using light, electrons are generated by the external light and the electrical characteristics of the particle surface are changed by using this principle. This feature can be used to create or change the structure color.
이때 본 발명에 따른 소재에 사용되는 입자(200)는 SiO2, TiO2, Fe3O4, Fe2O3, ZrO2, WO3, V2O5 등이 사용될 수 있으며 크기는 30nm ~ 수 um 정도의 크기를 가지는 단분산입자(균일한 크기를 가지는 입자)인 것을 특징으로 한다.The
입자 간의 간격은 콜로이드의 농도에 의해서도 조절할 수 있으며, 초기에 전기장이나 자기장을 인가하여 구조색을 낸 후에 빛에 의해 추가적으로 변경하는 디바이스의 제작도 가능하다.The gap between particles can be controlled by the concentration of colloid, and it is also possible to fabricate a device that initially changes the structure color by application of an electric field or a magnetic field and then changes it by light.
염료(210)는 일반적으로 DSSC에 사용되는 N3, N719, N749, D719, Z907 등이 사용될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재가 구조색을 나타내는 원리를 설명하기 위한 것으로서, 염료가 코팅 또는 흡착된 입자들로 구성된 소재에 외부광이 가해진 것을 나타낸 것이다.FIG. 3 is a view for explaining a principle of a structural color according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein external light is applied to a material composed of particles coated or adsorbed on a dye.
외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료가 코팅 또는 흡착된 입자들에 외부광이 가해지면 염료에 전자가 생성하게 되고, 생성된 전자는 염료 상에서 에너지 레벨에 의해 입자의 표면으로 이동하게 된다. 따라서 외부광에 의하여 전자가 생성되면서 입자 표면의 전기적인 특성이 바뀌게 된다.When external light is applied to particles coated or adsorbed by a dye that generates electrons by external light, electrons are generated in the dye, and the generated electrons are moved to the surface of the particles by the energy level on the dye. Therefore, electrons are generated by external light, and the electrical characteristics of the particle surface are changed.
생성되는 전자는 빠져나갈 경로가 없기 때문에 입자와 입자의 표면에 주로 존재하다가 소멸하게 되는데, 빛의 세기에 따라서 생성되는 전자와 소멸되는 전자의 비율에 의해 입자의 표면 전하가 바뀌게 된다.The generated electrons are mainly present on the surface of particles and particles because they have no path to escape. The surface charge of the particles is changed by the ratio of the electrons generated and the electrons disappearing according to the intensity of light.
표면 전하가 바뀌면 입자 간의 반발력이 달라지므로 결과적으로 입자 간의 거리가 달라지게 된다.As the surface charge changes, the repulsive force between the particles changes, resulting in a difference in distance between particles.
이때 입자 간의 간격이 일정한 구조를 가지는 콜로이드 광결정이거나 콜로이드 글래스(비정형 구조이나 입자 간 간격이 일정하여 구조색을 내는 것)를 형성하고 있으면 입자 간의 간격 변화에 의해 반사색이 바뀌게 된다.In this case, if a colloidal photonic crystal having a structure in which the interval between particles is constant or a colloidal glass (forming irregular structure or a structure color with constant interval between particles) is formed, the reflection color is changed by a change in the interval between particles.
이때, 입자 간의 간격이 자외선, 적외선, 혹은 가시광을 반사하는 영역이 되도록 하여 원하는 영역에서의 빛을 반사하도록 할 수도 있다.At this time, the gap between the particles may be a region that reflects ultraviolet rays, infrared rays, or visible light, so that light in a desired region may be reflected.
외부 광원이 약해지거나 사라지게 되면 생성되는 전자가 없으므로 시간이 지나감에 따라 전자가 소멸하여 표면 전하는 원래의 상태로 돌아오게 된다. 따라서 외부광이 가해지는 동안 또는 외부광이 소멸한 후 일정 시간 동안에만 일정한 구조색을 나타내는 소재로 이용될 수 있다.When the external light source weakens or disappears, there is no generated electrons. As time passes, the electrons disappear and the surface charge returns to its original state. Therefore, it can be used as a material exhibiting a constant structure color only for a certain period of time after external light is applied or after external light is extinguished.
입자 간의 분산력은 입자가 가지는 표면 전위(제타포텐셜)에 의해 결정되므로 이를 이용하여 입자 간의 분산상태 혹은 입자 간의 간격을 제어할 수 있다.Since the dispersing power between particles is determined by the surface potential (zeta potential) of the particles, it is possible to control the dispersion state between particles or the distance between particles.
분산매질로는 Propylene Carbonate 등의 극성용매, Tetrachloroethylene 등의 비극성용매가 사용되거나 아크릴계, 에폭시계 고분자가 사용될 수 있으나 분산매질의 제한은 없다.As the dispersion medium, a polar solvent such as propylene carbonate or a nonpolar solvent such as tetrachlorethylene may be used, or an acrylic or epoxy polymer may be used, but there is no limitation on the dispersion medium.
본 발명에 따른 소재를 이용하여 저농도 및 저점도 형태로 잉크를 만들 수 있으며 고농도 및 고점도 형태의 Paste 형태로도 제작이 가능하다. 또한, 투과도가 높은 경우 스마트 윈도우 등에 사용할 수 있으며, 투과도가 낮은 경우에는 외부광에 의해 색이 변하는 페인트 등에 사용할 수도 있다.The ink according to the present invention can be used in low-concentration and low-viscosity forms, and it can be produced in a high-concentration and high-viscosity paste form. In addition, it can be used for a smart window when the transmittance is high, and can be used for a paint whose color changes due to external light when the transmittance is low.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 구조색을 나타내는 소재를 이용하여 구조색을 생성 또는 변경하는 과정을 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 소재 또는 그 소재를 적용한 디바이스의 경우 본 과정에 의하여 구조색을 생성 또는 변경하게 된다.FIG. 4 illustrates a process of generating or changing a structural color using a material showing a structural color according to an embodiment of the present invention. In the case of a material or a device using the material according to the present invention, Or < / RTI >
균일한 크기의 입자에 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 코팅한다(S400). 그리고 염료가 코팅된 입자들로 구성된 소재를 이용하여 구조색을 발현하고자 하는 디바이스 등을 제작할 수 있다.A dye that generates electrons by external light is coated on particles of uniform size (S400). And a device for expressing the structural color using a material composed of particles coated with a dye.
본 발명에 따른 소재 또는 소재를 적용하여 제작된 디바이스에 외부광이 가해지면 구조색이 생성 또는 변경되는데, 기본적으로 형성하고자 하는 구조색이 존재하는 경우에는(S420) 전기장이나 자기장을 인가하여 일정한 구조색을 형성하도록 할 수도 있다(S440). 그리고 이때 입자 간격을 콜로이드의 농도에 의하여 조절함으로써 일정한 구조색을 나타내도록 할 수도 있다.When external light is applied to a device fabricated by applying a material or a material according to the present invention, a structural color is generated or changed. Basically, when there is a structural color to be formed, an electric field or a magnetic field is applied Color may be formed (S440). In this case, the particle interval may be controlled by the concentration of the colloid so as to exhibit a certain structure color.
염료가 코팅된 입자들로 구성된 소재 또는 그 소재를 이용하여 제작된 디바이스에 일정한 세기의 외부광이 가해지면(S460) 염료에 전자가 발생하면서 입자들의 표면에 전하가 형성되게 되고 형성된 전하에 따라 소재를 구성하는 입자 간의 간격이 변경되면서 구조색이 생성 또는 변경되게 된다(S480).When an external light of a certain intensity is applied to a device made of a dye-coated particle or a device made of the same material (S460), electrons are generated in the dye and a charge is formed on the surface of the particles. The structure color is generated or changed while changing the interval between the particles constituting the color filter (S480).
이때 가해지는 외부광의 세기에 따라 생성되는 전자가 달라지게 되므로, 가해지는 외부광의 세기를 조절하여 원하는 구조색이 나타나도록 할 수도 있다.At this time, the generated electrons are changed according to the intensity of the external light, so that the intensity of the external light can be adjusted so that the desired structural color appears.
따라서 본 발명에 따른 소재는 외부광에 의하여 입자 표면에 전하를 형성하고 형성된 전하에 의해 입자 간의 간격이 변경되므로, 종래의 입자 간의 간격 제어를 통해 구조색을 생성 또는 변경하는 방식에 비하여 용이하게 구조색을 나타낼 수 있는 소재 및 그 소재가 적용한 디바이스를 제공할 수 있다.Therefore, in the material according to the present invention, charges are formed on the particle surface by external light and the gap between the particles is changed by the formed charge. Therefore, compared with the conventional method of generating or changing the structure color through the interval control between particles, It is possible to provide a material capable of displaying color and a device to which the material is applied.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the scope of the present invention, but are intended to be illustrative, and the scope of the present invention is not limited by these embodiments. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents, which fall within the scope of the present invention as claimed.
200 : 입자
210 : 염료(Dye)200: particles
210: Dye (Dye)
Claims (9)
상기 입자의 표면에 코팅 또는 흡착되며, 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 포함하고,
상기 복수의 입자에 전기장 또는 자기장이 인가되어 나타내는 구조색은,
상기 전자가 염료상에서 에너지 레벨에 의해 상기 입자의 표면으로 이동하여 상기 입자의 표면 전위가 변경됨에 따라, 분산력에 의해 상기 복수의 입자 간에 간격 변화가 발생하여 상기 구조색이 변경되는 것
을 특징으로 하는 구조색을 나타내는 소재.
A plurality of particles of uniform size constituting a colloidal photonic crystal or irregular structure having a constant spacing between particles or a colloidal glass having a uniform interval between particles and forming a structural color; And
A dye coated or adsorbed on the surface of the particle and generating electrons by external light,
The structural color represented by applying an electric field or a magnetic field to the plurality of particles is,
As the electrons move to the surface of the particle by energy level on the dye and the surface potential of the particle changes, a gap change occurs between the plurality of particles due to the dispersing force to change the structure color
Which is characterized by the structure color.
상기 복수의 입자는 SiO2, TiO2, Fe3O4, Fe2O3, ZrO2, WO3 및 V2O5 중 어느 하나인 것인 구조색을 나타내는 소재.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of particles are any one of SiO 2 , TiO 2 , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , ZrO 2 , WO 3, and V 2 O 5 .
상기 복수의 입자는 30nm 내지 10um 의 크기인 것인 구조색을 나타내는 소재.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of particles have a size of 30 nm to 10 < RTI ID = 0.0 > um. ≪ / RTI >
상기 복수의 입자는 단일 소재로 형성되거나 코어쉘 또는 다층구조로 형성된 것인 구조색을 나타내는 소재.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of particles are formed of a single material or formed of a core shell or a multilayer structure.
상기 염료는 N3, N719, N749, D719 및 Z907 중 어느 하나인 것인 구조색을 나타내는 소재.
The method according to claim 1,
Wherein the dye is any one of N3, N719, N749, D719 and Z907.
입자간의 간격이 일정한 구조인 콜로이드 광결정 또는 비정형 구조이나 입자간의 간격이 일정하여 구조색을 내는 콜로이드 글래스를 구성하는 균일한 크기의 복수의 입자에 외부광에 의하여 전자를 발생시키는 염료를 코팅 또는 흡착시키고, 상기 복수의 입자에 일정한 세기의 빛을 가하여 상기 염료에 전자를 발생시키는 단계
를 포함하는 구조색을 나타내는 방법.
A method for representing a structural color by varying the spacing between a plurality of particles of uniform size,
A colloid photonic crystal or an irregular structure having a constant gap between particles, or a dye that generates electrons by external light on a plurality of particles of a uniform size constituting a colloidal glass having a uniform gap between particles, , Applying light of a predetermined intensity to the plurality of particles to generate electrons in the dye
≪ / RTI >
상기 복수의 입자에 전기장 또는 자기장을 인가하여 구조색을 나타내는 단계를 더 포함하는 구조색을 나타내는 방법.
8. The method of claim 7,
And applying an electric field or a magnetic field to the plurality of particles to display a structural color.
상기 복수의 입자를 포함하는 콜로이드의 농도를 조절하여 구조색을 나타내는 단계를 더 포함하는 구조색을 나타내는 방법.
8. The method of claim 7,
And adjusting the concentration of the colloid comprising the plurality of particles to indicate the structural color.
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|---|---|---|---|---|
| KR20190111672A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-02 | 한국과학기술원 | Method for manufacturing photonic crystal structures and photonic crystal structures manufactured by the method |
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| JP2007002074A (en) | 2005-06-22 | 2007-01-11 | L'oreal Sa | Optical color developing matter and optical structure |
| JP2013190376A (en) | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Seiko Epson Corp | Sensor chip and method of manufacturing the same, and detector |
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2014
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