KR20020071027A - 광학적 스위칭 장치 - Google Patents

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KR20020071027A
KR20020071027A KR1020027009677A KR20027009677A KR20020071027A KR 20020071027 A KR20020071027 A KR 20020071027A KR 1020027009677 A KR1020027009677 A KR 1020027009677A KR 20027009677 A KR20027009677 A KR 20027009677A KR 20020071027 A KR20020071027 A KR 20020071027A
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

주어진 설명으로서, 스위칭 장치(1)는 투명 기판(3), 팔라듐층(7)으로 덮인 스칸듐 및 마그네슘의 수소화물을 포함하는 스위칭 막(5)을 포함한다. 수소를 변환시킴으로써, 스위칭막은 투명 상태에서 중간 흑색 흡수 상태를 통해 0의 전도도를 가진 거울과 유사한 상태로 스위칭된다. 양 상태 사이의 변환은 가역적이고 이 현상은 예를 들어 광학적 스위칭 요소 또는 선루프에서 사용될 수 있다.

Description

광학적 스위칭 장치 {OPTICAL SWITCHING DEVICE}
관련 스위칭 장치에서, 광학적 성질은 가스 압력, 전위 및 전류와 같은 외부 영향에 의하여 결정된다.
전문(前文)에 따른 스위칭 장치는 출원인에 의하여 출원된 유럽 특허 출원 EP-A-0 871 926에서 알려져 있다. 가돌리늄, 루테튬, 이트륨, 란탄, 마그네슘과 같은 3가 금속의 수소화물을 포함하는 상기 명세서에 개시된 스위칭막은 팔라듐층으로 덮여지는 것이 바람직하다. 상기 스위칭막은 미량의 수소가 함유된 상태 및 다량의 수소가 함유된 상태 사이의 큰 콘트라스트에 관하여 뛰어난 결과를 제공한다. 이러한 목적을 위해, "현미경 셔터 효과를 통한 희토류(rare-earth)의 스위칭 가능한 거울의 콘트라스트의 강화"(네이젼개스트 외 다수(Nagengast et al.)저, 응용물리학 보고서, 75권, nr.14)에서 참조가 가능하다. 하지만, 후자의 출판물에서 논의된 반복적인 사이클링 후의 마그네슘과 희토류 수소화물의 상 분리는 또한 스위칭 가능한 거울의 비교적 짧은 수명을 초래한다.
본 발명은 3가 금속 및 마그네슘의 수소화물을 포함하는 스위칭막(switching film)과 기판을 포함하는 광학적 장치에 관한 것이며, 상기 수소화물은 수소를 스위칭시킴으로서 미량의 수소가 함유된 거울과 같은 조성물에서 다량의 수소가 함유된 투명한 조성물로 가역적으로 스위칭된다. 더욱이, 본 발명은 광학적 스위칭 장치에 적용할 수 있는 스위칭막에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 스위칭막을 포함하는 전기화학적 스위칭 장치에 관한 것이다. 추가적으로, 본 발명은 이러한 스위칭 장치의 적용에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학적 스위칭 장치의 개략적인 종단면도.
도 2는 본 발명에 따른 전기-광학적 고체 상태의 장치를 도시한 그림.
개선된 수명을 가진 광학적 스위칭 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따라서, 이러한 목적은 전문에 따른 광학적 스위칭 장치에 의해 이루어지는데, 스위칭 장치는 3가 금속이 스칸듐을 포함하는 것에 특징이 있다.
스칸듐과 마그네슘의 합급은 매우 우수한 수소 저장 물질로 알려져 있다. 스칸듐과 마그네슘 원자는 거의 같은 크기이므로, 소위 고용체(solid solution)을 형성한다. 거울과 유사 상태 및 투명 또는 흑색 상태 사이의 물질의 반복적인 사이클링에 의해 유발되는 마그네슘 및 스칸듐 수소화물로의 상 분리는 대체로 발생하지 않거나 마그네슘-희토류 합급보다 훨씬 적은 정도로 발생한다. 따라서, 스위칭층에서의 큰 마그네슘 입자의 형성에 기인한 수명 문제는 피할 수 있거나 적어도 대체로 늦출 수 있다.
본 발명에 따른 스칸듐 및 마그네슘 스위칭막은 투명 상태에서 매우 높은 전도를 가지며 비투명 상태에서 거의 0에 가까운 매우 낮은 전도를 갖는다. 이는 이 두 개의 전도값 사이의 비율이 높은 콘트라스트를 의미한다. 스칸듐 및 마그네슘 스위칭막은 스위칭막의 수소 함유량에 의해 결정되는 3개의 안정적인 상태, 즉 수소 함유량이 증가함에 따라 거울과 유사한 상태, 흑색 흡수 상태, 투명 상태를 제공한다.
유리하게, 스위칭막은 스칸듐 1 - 50 %, 마그네슘 50 -99%, 보다 유리하게 스칸듐 15 -40%, 마그네슘 60 -85%, 바람직하게는 스칸듐 35%, 마그네슘 65%을 포함한다.
상기 합급의 다른 조성물의 특정량은 동역학량 및 서로에 대해 대비되는 수소 흡수량에 의하여 결정된다.
스칸듐 및 마그네슘 합급 대신에, 예를 들어 50쌍의 Mg|Sc 다층막(multilayer)다발의 스칸듐 및 마그네슘의 얇은 대체막 다발이 사용될 수 있다. 이러한 다층막은 광학적인 상태 사이에서 스위칭 속도를 증가시키는 추가적인 이점이 있다.
특별한 실시예에서, 스칸듐-마그네슘 스위칭막은 추가적으로 또다른 3가 금속을 포함한다.
예를 들어, 상기 스위칭막은 스칸듐-가돌리늄-마그네슘 수소화물 ScGdMgHx과 같은 하나 이상의 3가 금속 및 마그네슘의 수소화물을 포함한다. 물론, 다른 3가 금속과 스칸듐의 결합이 또한 사용될 수 있다.
유리한 실시예에서, 스칸듐-마그네슘 스위칭막은 니켈, 알루미늄, 크롬, 규소, 철, 코발트, 은, 지르코늄, 니오븀, 탄탈륨, 하프늄 그룹으로부터 선택되는 원소를 추가적으로 포함한다.
Sc30Mg70에 1%의 니켈을 첨가하면 농도 계수 4에 의해 수명이 연장되는 반면, 2%의 니켈을 첨가하면 농도 계수 11에 의해 수명이 연장된다.
스위칭막의 스위칭은 수소와 더불어 발생한다. 스위칭막의 전도는 수소 함유량에 의해 결정된다: 전도는 수소 함유량이 증가함에 따라 증가한다. 수소 분자 가스가 스위칭막에 공급되면, 수소 압력이 증가함에 따라 전도는 증가한다. 수소는 H 원자와 분리하여야 한다. 분리 비율은 예를 들어 5m의 두께를 가진 팔라듐의 얇은 층과 같은 촉매반응으로 활성화된 층을 가진 스위칭막의 표면을 제공함으로써 증가될 수 있다. 상기의 두께에서, 팔라듐 층은 불연속적이다. 층의 두께는 임계적이지 않고 2m에서 25m 사이의 범위에서 선택되어진다. 하지만, 팔라듐 층의 두께가 스위칭 장치의 최대 전도를 결정하기 때문에, 2m에서 10m의 얇은 층이 바람직하다. 또한, 팔라듐 층은 기초를 이루는 스위칭막이 산화되는 것을 방지한다.
팔라듐과 별개로, 백금, 니켈, 코발트, 또는 이러한 금속의 합금과 같은 수소 분해를 증진하는 다른 촉매반응으로 활성화된 금속 스위칭막에서 제공된다.
유리한 실시예에서, 촉매반응으로 활성화된 층은 AgxPd1-x의 층을 포함하는데, 여기서 x는 약 0.25이다.
이러한 촉매층은 사이클링의 내구성에 관해 상당히 개선된 동작을 보여준다.
대신하는 방식으로 사이클링의 내구성을 개선하기 위해, 촉매반응으로 활성화된 층과 스위칭막 사이에 보호층이 위치된다.
상기 보호층은 NiZr 또는 ZrOH 화합물을 포함하고 10m 내지 100m의 두께를 가진다.
수소 분자는 단순한 방식으로 실온에서 H2로 채워진 가스 실린더에서 스위칭막으로 이동된다. 그후, 미량의 수소가 함유된 거울과 유사한 스위칭막은 다량의 수소가 함유된 투명한 상태로 변환한다. 이러한 변환은 가역적이다: 투명막은 열 및/또는 수소의 방출에 의해 거울과 유사한 상태로 변환된다. 상기 가역적인 변환은 실온 또는 높은 온도에서 발생한다.
또한, 수소 원자는 다음의 반응에 따른 스위칭막에서 물의 전기 분해 환원과 같은 다른 방식으로 얻어진다:
H2O + e--> H + OH-
수소 원자는 수소 플라즈마(plasma)에서 추가적으로 발생된다. 이 경우에서, 예를 들어 팔라듐과 같은 촉매 반응으로 활성화된 층은 필요하지 않다. 또한, 수소 원자는 그 자체로 알려진 수소 저장용 금속 합금과 같은 또 다른 금속 수소화물에서 발생된다.
본 말명에 따른 스위칭막은 얇은데, 즉 이 필름의 두께는 2μm 미만이다. 스위칭막의 막 두께는 100m에서 1000m의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 수소는 스위칭막에서 확산되어야하므로, 막의 두께는 거울과 유사한 상태에서 투명 상태로 그리고 이와 반대로 완전한 변환율을 결정한다.
즉, 전기화학적으로 스위칭될 수 있는 광학적 장치를 제공하기 위해, 본 발명의 목적은 이온-전도 전해질에 의해 분리된 제 1 및 제 2 전극을 포함하는 장치에 의하여 이루어지는데, 제 1 전극은 스칸듐 및 마그네슘의 수소화물로 된 스위칭막을 포함하고, 스위칭막은 전해질에 접촉한 전기촉매(electrocatalytic) 금속을 제공하여, 전극 사이의 전위 및 전류를 이용함으로 수소를 변화시킴으로써 수소화물이 미량의 수소가 함유된 거울과 같은 상태에서 다량의 수소가 함유된 투명한 상태, 그리고 그 반대로 변환될 때, 스위칭막의 광학적 전도의 변환이 탐지된다.
본 발명의 이 실시예에 따른 광학적 스위칭 장치는 스칸듐 및 마그네슘의 수소화물의 스위칭막을 포함하는 전극중의 하나인 전기화학적 셀(cell)인데, 스위칭막은 얇은 촉매 금속층을 지나서 이온-전도 전해질에 접촉한다. 스위칭막은 물과 같은 양성자의 전해질 환원 또는 수소를 함유한 물질 또는 H-이온의 산화, 전극 사이의 전위를 이용함으로써 수소를 공급받는다. 이러한 전극/전해질에서, 예를 들어 물은 수소 원자로 환원된다. 발생된 수소 원자(H)는 거울과 유사한 상태에서 투명 상태로의 변환을 일으킬 수 있다. 전위가 변화함으로써 거울과 같은 상태로 투명 상태의 산화를 일으킬 수 있다. 이러한 방식으로 가역적인 전기-광학적인 스위칭이 일어난다.
수소화 및 탈수소화의 비율 그리고 그 후 스위칭 속도를 증가하기 위하여, 금속 -수소 함유 스위칭막은 팔라듐, 백금 또는 니켈과 같은 전기촉매 금속 또는 합금의 얇은 층을 제공받는다. 그 중에서도 특히, 이 금속은 수소로의 양성자 환원에 촉매 작용을 한다. 다른 적합한 촉매 금속은 TiNi2및 LaNi5와 같은 소위 AB2및AB5유형의 합금이다. 또한, 이 금속층은 기초를 이루는 스위칭막이 전해질로부터 부식되는 것을 방지한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이 층은 2m와 25m 범위의 두께를 갖는다. 하지만, 막의 두께가 스위칭 장치의 최대 전도를 결정하기 때문에, 이 층의 두께는 2m 내지 10m이 바람직하다.
전해질은 우수한 이온 도체이어야 하나, 장치의 자체 방전을 방지하기 위하여 전자 절연체이어야 한다. 전해질 용액으로서, KOH 수용액과 같은 전해질이 사용될 수 있다. 이러한 용액은 우수한 이온 도체이며 금속 수소화물이 이 용액 내에서 안정된다. 또한, 전해질은 젤 또는 고체 상태로 존재할 수 있다.
장치의 단순성 때문에. 투명한 고체 상태의 전해질이 사용되어 지는 것이 가장 바람직하다; 전해질은 상기 설명된 문제점을 방지하며, 장치는 조작하기 용이해진다. 고체 무기 화합물 및 유기 화합물 모두 사용되어질 수 있다. 우수한 양성자( H+) 도체인 무기 전해질의 예로는, Ta2O5·n H2O ,Nb2O5·n H2O, CeO2·n H2O, Sb2O5·nH2O, Zr(HPO4)2·nH2O,ZrO(2+x)Hy, V2O5·nH2O,H3PO4(WO3)12·29H2O, H3PO4(MoO3)·29H2O,[Mg2Gd(OH)6]OH ·2H2O와 같은 수소화된 산화물, KH2PO4,KH2AsO4, CeHSO4, CeHSeO4, Mg(OH)2와 같은 무수 화합물, MCeO3유형의 화합물(M=Mg,Ba,Ca,Sr 이고 Ce부분은 Yb,Gd 또는 Nb에 의해 치환된다.)이다. 또한, 알칼리를 포함하지 않는 인산 지르코늄 유리가 사용된다. 우수한 이온 (H3O+) 도체의 예로서, HUO2PO4·4H2O및 옥소늄 β-알루미나가 있다. 우수한 H-이온 도체의 예로서, CaCl2/CaH2, Ba2NH 및 SrLiH3이 있다. 고체 유기 전해질의 예로서는 폴리(2-아크릴아미도-2-메틸-프로판-술폰산)이 있다.
다양한 투명 물질은 대향 또는 제 2 전극으로서 사용된다. 예로서, TiO2, WO3, NiO2,Rh2O3및 V2O5와 같은 수소가 첨가된 산화 물질이 있다. 상기 물질은 수소 피막에서 스퍼터링(sputtering)으로 또는 분리 단계에서 전기화학적으로 수소를 공급받을 수 있다. 또한, TiNi2, LaNi5와 같은 수소화물을 형성한 AB2, AB5의 금속간 화합물이 사용되어질 수 있다. 또 다른 가능성으로 스위칭막에 사용되는 물질과 동일한 물질이 사용되는데, 이는 대칭의 스위칭 장치를 형성한다. 상기 물질은 스위칭막의 두께에 필적하는 두께를 가진 층 형태로 제공된다. 상기 두께는 제 2 전해질에서의 수소 수용능력이 거울과 유사한 상태에서 투명 상태로, 그리고 그 반대로 변환되기에 충분한 방식으로 선택된다.
스위칭 장치의 층이 제공되는 기판은 유리, 석영, 다이아몬드, 산화 알루미늄 또는 (유연한)합성수지와 같은 투명 물질이다. 기판은 평평하거나 굽어 있다.
진공 증착, 스퍼터링(sputtering), 레이저 제거, 화학 증기 증착 또는 전기 도금과 같은 종래의 방법으로서 스위칭막은 기판 상에 얇은 층으로 도포된다. 이러한 점에서, 스위칭층의 도포 중 및 도포 후에 스위칭막의 금속은 산화에 영향을 받지 않는다. 진공 증착 방법에서, 이는 특히 10-6내지 10-7밀리바(mb) 이하의 낮은수준에서 잔류 가스의 물 및 산소의 압력을 유지시킴으로써 달성된다. 10-2밀리바의 압력에서 3가 금속 및 마그네슘을 수소에 제공함으로써, 스위칭막에서의 금속은 미량의 수소가 함유된 수소화물 상태로 변환되는데, 이 막은 거울과 같은 모양을 가지며 투명하지 않다.
예를 들어 촉매반응으로 활성화된 Pd의 층과 제 2 전해질의 층은 상기 서술된 방법중의 하나로서 유사하게 도포된다.
또한, 무기 고체 상태의 전해질은 상기 서술된 방법 중 하나에 의해 얇은 층으로 도포된다. 무기 산화(oxidic)전해질은 또한 안정한 알콕시(alkoxy)화합물에서 시작되는 졸-겔(sol-gel)방법에 의해 제조된다. 무기 전해질은 예를 들어 회전 코팅(spin coating)에 의해 도포될 수 있다.
금속 수소화물의 얇은 막은 충분한 전기 전도도를 가지며 종래의 전기변색 (electrochromic)장치에서 일상적인 기판과 스위칭막 사이의 인듐-틴 산화물(ITO)의 얇고 투명한 층은 생략될 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 스위칭 장치는 종래의 전기변색 표지보다 단순하다.
본 발명에 따른 전기화학적 광학적 스위칭 장치에서의 가능한 층의 배열의 예는 다음과 같다.
기판 | ScMgHx| Pd | KOH | TiOOHy| ITO
이 구성에서, ScMgHx은 초기에 미량의 수소가 함유된 거울과 같은 상태인 반면, 산화 텅스텐은 수소를 공급받는다 : 제 2 전해질로서 역할을 하는 TiOOHy,TiOOHy층은 투명하다. 음전위가 ScMgHx층에 도포될 때, OH-이온 및 H2O 는 전해질을 통해 이동되고 H2O 는 ScMgHx층에서 환원된다. 이 전기화학적 반응으로써, ScMgHx은 투명하고 연한 회색인 ScMgHx+δ으로 변환되는 반면, TiOOHy-δ은 투명한 상태로 남아 있다 : 장치는 이 상태에서 투명해지거나, Pd 층이 투명하다는 조건에서 거울과 같은 상태에서 투명 상태로 스위칭된다. 스위칭막은 가역적이다. 양전위가 ScMgHx+δ막에 도포될 때, 이 막은 수소를 잃고 장치는 다시 유리와 같은 상태 및 비투명 상태가 된다. 이 스위칭 과정은 수차례 반복될 수 있고 10V 이하의 낮은 전압에서 일어난다.
또 다른 가능한 층의 배열의 예가 산화 지르코늄이 양성자 도체로 사용되는 고체 상태 장치의 다음과 같은 층의 배열이다:
기판 | ScMgHW| Pd | ZrOx+2Hy| WO3Hz| ITO
광학적으로 흑색 흡수 상태를 통해 거울과 같은 상태, 비투명 상태에서 투명 상태, 그리고 그 역으로의 스위칭을 통해 본 발명에 따른 스위칭 장치는 많은 응용예로 사용된다. 이러한 광학적인 작용을 통해, 스위칭 장치는 예를 들어 다양한 빔 분할기(beam splitter), 광학적 셔터(optical shutter), 및 조도 또는 발광체에서 광선 형태를 제어하는 광학적 스위칭 요소로서 사용될 수 있다. 스위칭막의 막 두께에 의존하여, 이 막은 또한 유리와 같은 상태에서 거의 0의 전도도를 나타낸다. 이는 큰 대조를 가진 스위칭 장치가 제조될 수 있도록 한다. 또한, 스위칭 장치는데이터 저장에서, 광학적 컴퓨팅(computing)에서, 광학적 건축용 유리, 시야 조절 유리, 선루프, 자동차의 백미러와 같은 응용예에서 사용된다. 거울과 같은 상태에서 가시광선뿐 아니라 복사열 또는 적외선이 반사되어서, 이러한 스위칭 장치는 또한 기후 조절에 사용된다.
또한 본 발명에 따른 스위칭 장치는 영상의 콘트라스트(contrast)를 개선시키기 위해 디스플레이 스크린 상 또는 디스플레이 스크린 앞에서 다양한 전송 필터로 사용된다.
금속-수소화물 층에서 양식(pattern)을 만듦으로써, 얇은 디스플레이가 제조될 수 있다. LC 층, 배향층(orientation layer), 지연층(retardation layer) 및 편극 필터가 없기 때문에, 이러한 디스플레이의 구성은 LCD(액정 디스플레이)의 구성보다 훨씬 간단하다. 3개의 다른 3가 금속을 사용함으로써, 3색 점(three-color dot)양식이 얻어질 수 있다.
본 발명의 이러한 양상 및 다른 양상은 차후 설명될 실시예를 참조함으로 명백하고 명료해진다.
〈실시예 1〉
도 1은 본 발명에 따른 광학적 스위칭 장치(1)의 개략적인 종단면도이다. 층의 두께가 축척으로 도시되지 않았다. Sc 35%, Mg 65%(Sc0.35Mg0.65)를 함유한 ScMg 합금의 200m의 두께의 막 형태의 스위칭막(5)은 전기-빔 증착을 통해 광택있는 석용 기판(3)상에 제공된다. 증착 장치의 잔류 압력은 10-7밀리바 미만이다.
증착 속도는 1.0m/s이다. 동일한 장치에서, 10m 두께의 팔라듐층(7)은 0.2m/s의 증착 속도로 저항열을 통해 스위칭막(5) 상에 증착된다. 상기 스위칭막(5)은 금속 모양이고 투명하지 않다.
〈실시예 2〉
도 2는 본 발명에 따른 고체 상태의 전기- 광학적 스위칭 장치(1)의 개략적인 종단면도를 도시한다. 층의 두께는 축척으로 도시되지 않았다.
장치는 판유리(3), 200m의 두께를 가진 스위칭막으로서의 Sc0.3Mg0.7Hx의 제 1 전극(5), 5m의 두께를 가진 팔라듐층(7), 50m의 두께를 가진 KOH를 함유한 이온-전도성 전해질의 두꺼운 층(9), 350m의 두께를 가진 투명한 TiOOH의 제 2 전극(11), 전기 전도성 ITO층(13)을 포함한다. 거울과 같은 미량의 수소가 함유된 상태인 막(5)을 제외하고, 모든 층은 투명하므로, 이 상태에서 장치(1)는 거울과 같이 작용한다.
장치는 실온에서 작동할 수 있다. 층(5) 및 층(13)은 외부 전류원에 연결된다. 제 1 전극(5)에 음극 DC 전류를 적용함으로써 미량의 수소가 함유된 거울과 같은 조성물은 투명하고 연한 회색을 가진 다량의 수소가 함유된 조성물로 변환된다.제 2 전극(11)의 TiOOH는 역시 투명한 TiO2로 변환된다. 장치(1)는 지금 투명한 유리창으로 작용하고 있다. 전류의 방향을 바꾸면, 제 1 전극(5)은 거울과 같고 투명하지 않은 저함유 수소 상태로 돌아가고, 제 2 TiO2전극(11)은 TiOOH로 변환된다. 장치(1)는 거울로 스위칭된다. 스위칭 시간은 종래의 전기화학적 장치의 시간에 필적한다.
스위칭 장치는 예를 들어 다양한 빔 분할기(beam splitter), 광학적 셔터(optical shutter), 및 조도 또는 발광체에서 광선 형태를 제어하는 광학적 교스위칭 요소로서 사용될 수 있다. 또한, 스위칭 장치는 데이터 저장에서, 광학적 컴퓨팅(computing)에서, 광학적 건축용 유리, 시야 조절 유리, 선루프, 자동차의 백미러와 같은 응용예에서 사용된다.

Claims (19)

  1. 기판 및 3가 금속과 마그네슘의 수소화물을 포함하는 스위칭막을 포함하는 광학적 스위칭 장치로서,
    상기 수소화물은 수소의 변화에 따라서 미량의 수소가 함유된(low-hydrogen) 거울과 같은 조성물에서 다량의 수소가 함유된(high-hydrogen) 투명한 조성물로 가역적으로 스위칭될 수 있는 광학적 스위칭 장치로서,
    상기 3가 금속은 스칸듐을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭막은 전체 금속 함유량에 대해 5% 내지 95%의 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스위칭막은 1% 내지 50%의 스칸듐 및 50% 내지 99%의 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭막은 15% 내지 40%의 스칸듐 및 60% 내지 85%의 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스위칭막은 35%의 스칸듐 및 65%의 마그네슘을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 스칸듐-마그네슘 스위칭막은 또 다른 3가 금속을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 스칸듐-마그네슘 스위칭막은 니켈, 알루미늄, 크롬, 규소, 철, 코발트, 은, 지르코늄, 니오븀, 탄탈륨, 하프늄의 그룹으로부터 선택된 원소를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭막에는 팔라듐, 백금, 코발트, 니켈로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 촉매반응으로 활성화된 층이 제공되는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 촉매반응으로 활성화된 층은 팔라듐과 백금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 촉매반응으로 활성화된 층은 AgxPd1-x의 층을 포함하는데, 여기서 x는 약 0.25인 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 촉매반응으로 활성화된 층과 상기 스위칭막 사이에서 보호층이 위치되는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 보호층은 NiZr 또는 ZrOH 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 보호층의 두께는 10m 내지 100m인 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭막은 20m 내지 1000m 범위의 두께를 가진 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭막은 상기 3가 금속과 마그네슘 합금의 수소화물 또는 상기 3가 금속과 마그네슘 원소의 다중층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭 장치.
  16. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수소화물은 불투명한 중간 조성물을 통해 가역적으로 스위칭될 수 있는 것을 특징으로 하는, 광학적 스위칭장치.
  17. 제 1항에 따른 광학적 스위칭 장치에서 사용될 수 있는, 스위칭막.
  18. 이온 전도성 전해질에 의해 분리된 제 1 및 제 2 전극을 포함하는 전기화학적 스위칭 장치에서,
    상기 제 1 전극은 3가 금속과 마그네슘의 수소화물의 스위칭막을 포함하고, 상기 스위칭막에는 상기 전해질에 접촉한 전기촉매 금속이 제공되어, 상기 전극 사이의 전위 또는 전류를 적용함으로 수소가 변화함으로써 미량의 수소가 함유된 거울과 같은 상태에서 다량의 수소가 함유된 투명 상태로 그리고 그 역으로 전기화학적으로 변환될 때, 상기 스위칭층의 광학적인 전도도의 변화가 탐지될 수 있는 전기화학적 스위칭 장치로서,
    상기 3가 금속과 마그네슘의 수소화물은 스칸듐과 마그네슘의 수소화물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기화학적 스위칭 장치.
  19. 디스플레이, 광학적 스위칭 요소, 다양한 전도도를 가진 거울 또는 건축용 유리 또는 선루프로서 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따른 스위칭 장치의 사용.
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