KR20120040722A - 투명 전기변색 시스템 - Google Patents

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클로딘 비버
쟝 폴 카노
산드린 뒬뤼아르
안토니 소제
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에씰로아 인터내셔날/콩파니에 제네랄 도프티크
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Abstract

본 발명은 셀 구조(13), 단일벽(10) 상에 함께 지지되는 두 개의 전원 공급 전극들(1, 2), 및 적어도 하나의 추가 전극(3)을 포함하는 투명 전기변색 시스템(100)에 관한 것이다. 상기 추가 전극은 기준 전극 또는 편극 전극으로 사용될 수 있다. 상기 추가 전극은 시스템을 착색(coloring) 및 탈색(decoloring)하는 특정 전기활성 물질들의 이동을 제어하기 위하여 또한 시스템에 추가된 제 4 전극을 가진 콘덴서를 형성할 수 있다. 따라서 시스템의 작동이 향상될 수 있다.

Description

투명 전기변색 시스템 {TRANSPARENT ELECTROCHROMIC SYSTEM}
본 발명은 투명 전기변색 시스템, 및 이러한 시스템을 사용하는 방법에 관한 것이다.
전기활성 물질들이 전원 공급 전극들과 접촉하여 동시에 산화되고 환원되는 많은 투명 전기변색 시스템들이 이미 이용 가능하다. 이들 전기활성 물질들의 적어도 일부는 이들의 산화 및 환원 형태들 사이에서 서로 다른 색들을 가진다. 따라서 시스템은 전원 공급 전극들 사이에 인가되는 전기적 명령 그 자체가 변하는 경우 색을 변화시키며 및/또는 변화하는 광흡수를 가진다.
본 서술의 맥락에서, 시스템이 작동하는 동안 산화되거나 환원될 수 있는 물질들을 포함하는 전기변색 시스템의 전원 공급 전극들은 전자들을 환원될 물질들로 전달하거나 또는 산화될 물질들로부터 전자들을 받는 전극들을 의미한다. 따라서 전류가 전원 공급 전극들에서 흐른다. 전기변색 시스템의 전기적 명령은 바로 이 전류일 수 있다. 선택적으로 전기적 명령은 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 인가되는 전압일 수 있다. 임의의 경우에서, 전원 공급 전극들의 극성이 반대인 경우 전기변색 시스템의 역 작동(inverse operation)이 얻어진다.
그 자체로 알려진 방법에서, 이러한 투명 전기변색 시스템은 판유리, 안경 렌즈, 마스크 유리 또는 헬멧 바이저에 포함될 수 있다. 일반적으로 투명 시스템이란 시스템을 가로지르는 선명한 시각을 제공하는 시스템을 의미하며 즉, 시스템의 한 면에 위치한 관찰자가 일정 거리에서 시스템의 반대 면 상에 위치한 물체 또는 장면을 선명하게 볼 수 있도록 해주는 것이다. 다시 말해서, 이 시스템은 시스템의 전기적 상태에 관계없이 관찰자에게 감지 가능하며 그의 시야를 흐리게 만드는 시스템을 가로질러 전달되는 빛의 어떠한 산란 또는 회절도 유발하지 않는다.
또한 이러한 시스템의 외벽들과 평행한 서로 나란히 놓인 일련의 셀형 전기변색 시스템을 만드는 방법이 알려져 있다. 이러한 구조는 전기활성 물질들을 포함하는 유체 매질의 시스템 외부로의 누설(leaks) 감소, 시스템의 압축 강도의 증가 등을 포함하는 많은 장점들을 가진다. 이 경우, 투명 전기변색 시스템은 다음을 포함한다:
- 두 개의 평행한 외벽들(시스템은 두 반대 면들 사이의 이들 외벽들을 가로지르는 시야 방향에 대해 투명이다);
- 두 개의 외벽들 사이에 위치하며 일련의 셀들을 형성하는 내벽들의 네트워크(내벽들은 외벽들에 대해 수직으로 연장된다);
- 셀들에 각각 포함된 액체 및/또는 겔 부분들;
- 액체 및/또는 겔 부분들에 분산되고 서로 다른 각각의 전기적 산화환원 전위를 갖는 제 1 및 제 2 전기활성 물질들(이들 전기활성 물질들의 적어도 일부는 이들의 산화 형태 및 환원 형태 사이에서 가변 광학 효과를 가진다); 및
- 가변 전력 공급 장치의 두 개의 전원 공급 단자들에 각각 연결된 두 개의 투명 전원 공급 전극들(이들 전원 공급 전극들의 각각은 주어진 시간에 제 1 및 제 2 전기활성 물질들 사이에서 역 방식으로 전기활성 물질들의 적어도 일부로의 또는 전기활성 물질들의 적어도 일부로부터의 전자 운반을 위하여 셀들의 적어도 일부에 포함된 액체 및/또는 겔 부분들과 직접 전기적으로 접촉된다).
마지막으로 이러한 셀형 투명 전기변색 시스템의 경우 두 개의 전원 공급 전극들을 서로 직접적으로 전기적 접촉시킴이 없이 두 개의 외벽들 중 하나의 벽 상에 위치시키는 것이 또한 알려져 있다. 두 개의 전원 공급 전극들은 전기활성 물질들을 포함하는 매질로 향하는 외벽의 면 상에 나란히 놓이고 전기 절연성 스트립에 의해 서로로부터 분리된다. 전원 공급 전극들의 이러한 배열은 특히 시스템의 광 흡수에 대한 이들로부터의 기여를 이의 전기화학 상태에 관계없이 감소시키는 역할을 한다. 따라서 전기변색 시스템은 명령받은 작동 동안 더 높은 콘트라스트(contrast)를 가질 수 있다. 또한 동일한 외벽 상의 두 개의 전원 공급 전극들의 배열은 얇은, 특히 전기활성 물질들을 포함하는 매질의 두께가 50μm(마이크론) 미만인, 예를 들어, 약 20μm인 전기변색 시스템을 얻게 한다.
하지만 이러한 셀형 투명 전기변색 시스템의 작동 동안 다음과 같은 어려움 및 단점들이 관찰되었다:
- 비록 두 개의 전원 공급 전극들 사이의 전위 차이가 제어된다고 하더라도 각 전극 상에서 전위의 값은 개별적으로 제어되지 않는다. 이는 최종적으로 전기변색 시스템에 손상시키는 전기활성 물질들의 되돌릴 수 없는 저하를 초래한다;
- 전원 공급 전극들 중 어느 한쪽 상에서 산화 및 환원 형태 사이에서 전환된 전기활성 물질들이 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 위치한 지역에서 상호간에 중성화된다. 이는 전기변색 시스템의 광학 효율 면에서 쓸데없는 전류 소비를 초래한다;
- 전원 공급 전극들 중 어느 한쪽 상에서 반응한 전기활성 물질들의 상호간의 중성화는 이들 두 전극들 사이에서 밴드를 생성하며 시스템의 착색 제어가 어렵다; 및
- 전기변색 시스템의 색 변화를 명령하기 위해 전원 공급 전극들 사이에 인가되는 전압의 변화 및 이러한 색 변화의 실제 모습 사이에서 시간 지연이 일어날 수 있다. 다시 말하면, 일부 사용의 경우 시스템의 반응 시간이 너무 길 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 단점들 중 적어도 하나를 해결하는 것이다.
이 목적을 위하여 본 발명은 상기에 기술한 셀형 투명 전기변색 시스템을 제안하며 여기서 전원 공급 전극들은 시스템의 두 개의 외벽들 중 오직 하나에 의해 지지되며 적어도 하나의 추가 투명 전극을 추가로 포함한다. 이 추가 전극은 전기변색 시스템 내 전원 공급 전극들과 직접 전기적으로 접촉하지 않는다. 또한 추가 전극은 셀들의 적어도 일부 내의 전원 공급 전극들과 평행하다.
추가 전극의 제 1 용도에 따라, 추가 전극은 전원 공급 전극들 외부의 액체 및/또는 겔 부분들에서 전위의 값을 설정하는데 사용될 수 있다. 이는 따라서 기준 전극(reference electrode)이며 셀들 내의 전위가 절대값(절대값은 너무 높아 전기활성 물질들에 손상을 주기 쉽다)을 국소적으로 가지는 것을 방지한다. 이 경우 추가 전극은 액체 및/또는 겔 부분들과 접촉해 있으며 전기변색 시스템의 전기화학 안정성 범위 내인 전위에서 유지된다.
추가 전극의 제 2 용도에 따라, 추가 전극은 또한 전원 공급 전극들과 반응한 전기활성 물질들 상호간의 중성화를 감소시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전위가 추가 전극에 인가될 수 있으며, 추가 전극은 전원 공급 전극들 중 하나 위에서 생성된 물질들의 산화 또는 환원 형태가 전하를 가지는 경우 이들 물질들의 일부를 따로 떼어놓는다. 이러한 방법으로 쓸데없는 전력 소비를 피할 수 있다. 유사하게, 전기활성 물질들이 상호간에 중성화되는 지역이 따라서 덜 눈에 띌 수 있다.
마지막으로 제 3 용도에 따라, 추가 전극은 또한 산화 또는 환원 형태의 전기활성 물질들 중 하나를 전기적으로 대전된 경우 전원 공급 전극 쪽으로 끌어당기는데 사용될 수 있으며, 전원 공급 전극 상에서 이 물질은 반응하게 된다. 이 때문에 추가 전극의 적절한 편극은 전기변색 시스템의 반응 시간을 줄여주는 역할을 한다.
추가 전극의 제 2 및 제 3 용도의 경우, 추가 전극에 인가된 전위는 두 개의 전원 공급 전극들에 대해 각각 인가된 전위에 의해 구획된 구간 범위 안 또는 밖일 수 있다. 전기변색 시스템은 추가 전극 및 액체 및/또는 각 셀에 포함된 겔 부분 사이에 위치한 전기 절연성 필름을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 방법으로 액체 및/또는 겔 부분 및 추가 전극 사이의 전기적 접촉이 방지된다. 따라서 추가 전극은 시스템의 작동 동안 어떠한 전류도 전도하지 않으며, 추가 전극의 역할은 시스템 내 정전용량 효과(capacitive effect)로 제한된다. 이러한 전기 절연성 필름은 추가 전극에 인가된 전위가 두 개의 전원 공급 전극들 각각에 인가된 전위에 의해 구획된 구간 외부에 놓인 경우 추천된다. 이는 전기활성 종의 일부가 추가 전극과 접촉하여 산화되거나 환원되는 것 또는 이러한 접촉에 의해 돌이킬 수 없게 손상되는 것을 방지한다.
본 발명에 소개된 추가 전극은 시스템의 두 개의 외벽들 중 전원 공급 전극들을 지지하는 외벽과는 다른 외벽에 의해 지지될 수 있다.
선택적으로, 추가 전극은 두 개의 전원 공급 전극들을 지지하는 외벽과 동일한 외벽에 의해 지지될 수 있다. 이 경우, 추가 전극은 외벽에 평행인 방향을 따라 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 위치할 수 있다. 추가 전극은 또한 외벽에 수직인 방향을 따라 외벽 및 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 위치할 수 있으며 절연성 필름은 추가 전극 및 각각의 전원 공급 전극들 사이에 위치할 수 있다. 후자의 구성에서, 추가 전극이 액체 및/또는 겔 부분들과 접촉하지 않은 경우 추가 전극의 기능은 상기 언급한 제 2 또는 제 3 용도로 제한된다.
선택적으로 시스템은 외벽들 중 제 1 추가 전극을 지지하는 외벽과는 다른 외벽에 의해 지지되는 또 다른 추가 전극을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기변색 시스템은 세 개의 출력 단자들을 가진 전력 공급 장치를 추가로 포함할 수 있으며 이들 출력 단자들 중 두 개는 전기적으로 각각 두 개의 전원 공급 전극들에 연결되어 시스템에서 흐르는 전류를 발생시킨다. 전력 공급 장치의 제 3 출력 단자는 추가 전극에 연결된다. 따라서 전원 공급 장치는 전원 공급 전극들 중 하나 및 추가 전극 사이에서 나타나는 적어도 하나의 전압을 가변적으로 제어하기에 적합하다.
시스템이 두 개의 추가 전극들을 포함하는 경우, 한 편에서 전원 공급 전극들의 전류 공급 및 다른 한 편에서 두 개의 추가 전극들 사이에 인가된 바이어스 전압은 각각 두 개의 독립적인 전력 공급 장치들에 의해 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 전기변색 시스템은 특히 판유리, 항공기 유리, 안경 렌즈, 헬멧 바이저, 마스크 유리 또는 안경 렌즈, 헬멧 바이저 또는 마스크 유리에 사용되도록 만들어진 웨이퍼 형성에 적합하다.
또한 본 발명은 전압이 추가 전극 및 적어도 하나의 전원 공급 전극들 사이에 인가되고, 이에 따라 추가 전극이 전원 공급 전극들의 각각의 전위에 의해 구획된 구간 외부에 놓인 전위를 가지며, 모든 전위들은 공통 기준 단자와 관련하여 측정하는 것에 의해 본 발명에 따른 투명 전기변색 시스템을 이용하는 방법을 제안한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 아래의 비 제한적인 예시적 실시태양들의 설명에서 분명해질 것이다:
- 도 1 내지 6은 다양한 실시태양들에 따른 본 발명에 따른 전기변색 시스템의 단면도를 나타낸다.
이들 도면들의 명확성을 위하여 도시된 소자들의 치수는 실제 치수 또는 실제 치수의 비율에 비례하지 않는다. 또한, 다른 도면들에서 동일한 부호들은 동일한 소자들 또는 동일한 기능들을 가진 소자들을 나타낸다.
본 발명에 따른 전기변색 시스템(100)은 투명이며 서로 평행한 두 개의 외벽들(10 및 11)을 포함한다. 벽들(10 및 11)은 가시광선에 대해 투명인 유리 또는 임의의 다른 유기 재료로 만들어질 수 있다. 도면에서 벽들(10 및 11)은 평평하지만 각각의 전기변색 시스템의 특정 사용에 따라 이들은 선택적으로 곡선이거나, 오목하거나 또는 볼록할 수 있는 것으로 이해된다. 또한 이들은 길이 및 폭에서 임의의 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 두 개의 외벽들 중 하나(10 또는 11)는 안경 렌즈일 수 있으며 다른 외벽은 이 렌즈에 결합된 투명 필름일 수 있다. 이러한 사용의 경우 예를 들어, 외벽들 중 하나를 형성하는 렌즈는 안과 분야에서 사용되는 임의의 투명 유기 재료로부터 만들어질 수 있으며 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 만들어질 수 있다. 외벽들(10 및 11)은 이들이 둘러싸는 내부 체적(V)을 정하기 위하여 서로 일정한 거리를 두고 유지된다. 체적(V)은 예를 들어, 도시되지 않은 주변 실(seal)에 의해 폐쇄된다. 체적(V)은 예를 들어, 외벽들(10 및 11)에 수직인 20μm의 두께(e)를 가질 수 있다.
모든 도면에서, D는 전기변색 시스템(100)의 두 반대 면들 사이에서 전기변색 시스템(100)을 가로지르는 빛의 방향을 나타낸다. 예를 들어, 방향(D)은 실질적으로 벽들(10 및 11)에 수직일 수 있다. 특히, 시스템(100)은 방향 D를 따라 시스템을 바라보는 관찰자에게 투명이다.
예를 들어, 벽(10)은 두 개의 투명전극들(1 및 2)을 지지한다. 이들은 이들의 두께가 매우 낮은 경우 투명인 것으로 보이는 또는 본질적으로 투명인 임의의 전기 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전극들(1 및 2)은 주석-도핑 인듐 산화물(인듐 주석 산화물의 경우 ITO) 또는 플루오린-도핑 주석 산화물(SnO2:F)로 만들어질 수 있다. 전극들(1 및 2)은 시스템에 대해 내부인 벽(10)의 면 상에 위치하며 이는 서로 간에 직접적으로 접촉함이 없이 이 전체 면을 실질적으로 덮기 위함이다. 예를 들어, 전극들(1 및 2)은 얽힌 빗살 패턴(interlacing comb pattern)을 가질 수 있으며, 이에 따라 빗살의 이 모양(teeth)에 대해 수직인 단면에서, 이들 전극들은 도면에서 교대로 나타난다. 다른 패턴들이 동등하게 사용될 수 있다. 서로를 전기적으로 분리하기 위해 전극들(1 및 2)은 적어도 부분적으로 전도성 물질이 없는 스트립에 의해 분리된다. 이 스트립의 폭은 예를 들어, 약 18μm일 수 있다.
관련된 실시태양에 따라, 전극들(1 및 2)은 언급된 가변 전력 공급 장치(20 또는 21)에 전기적으로 연결된다. 당업자는 필요한 전기 배선들을 설계하고 만드는 방법을 알고 있으며 이에 따라 이들의 설명은 본 명세서에서 주어지지 않는다.
유체 매질은 체적(V) 내에 봉입된다. 매질은 이의 조성에 따라 액체 또는 겔일 수 있다. 매질은 시스템(100)의 작동 동안 전원 공급 전극들(1 및 2) 상에서 산화되거나 환원될 전기활성 물질들을 포함한다. 또한 매질은 전기활성 물질들에 일반적인 용매, 안티-UV제, 가소제 등과 같은 다른 첨가제를 포함할 수 있다.
체적(V)에 포함되는 전기활성 물질들은 예시적인 예로서 다음과 같을 수 있다:
-　포화된 칼로멜(calomel) 기준 전극과 비교하여 약 0.2V의 산화환원 전위 가진 N,N,N'N'-테트라메틸페닐렌디아민. 이는 환원된 형태에서 색이 없으며 산화된 형태에서 파란색이다; 및
- 포화된 칼로멜 전극과 비교하여 약 -0.7V의 산화환원 전위 가진 에틸 비올로겐 디퍼클로레이트 또는 N,N'-디에틸-4,4'-바이피리디늄 디퍼클로레이트. 이는 산화된 형태에서 색이 없으며 환원된 형태에서 파란색이다.
두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2) 사이의 전압이 0인 경우, 이들 각각의 산화환원 전위들의 값 때문에 이들 두 물질들 중 제 1 물질은 환원된 형태에 있으며 제 2 물질은 산화된 형태에 있다. 전기변색 시스템은 예를 들어 70% 초과인 높은 광 투과율을 가지는 클리어 상태(clear state)에 있다. 전극들(1 및 2) 사이에 인가된 전압이 약 0.9 V 보다 높은 경우 전력 공급 장치의 양극 출력 단자에 연결된 전극들(1 및 2)의 하나와 접촉한 N,N,N',N'-테트라메틸페닐렌디아민은 산화되며, 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결된 다른 전극과 접촉한 에틸 비올로겐은 환원된다. 따라서 전기변색 시스템(100)은 파란색을 점점 흡수하게 되고 따라서 이의 광 투과율는 40% 미만일 수 있으며, 예를 들어, 특히 전기활성 종의 농도에 따라 또는 심지어 10% 미만일 수 있다.
전기변색 시스템(100)의 흡수 상태(absorbent state)에 요구되는 광 흡수 수준에 따라 이들 두 물질들은 각각 0.001 내지 0.5　mol/l (리터 당 몰)사이의 농도를 가지고 체적(V) 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 상기에서 언급된 두 전기활성 종의 농도는 0.2　mol/l일 수 있다.
외벽들(10 및 11) 사이에 포함되는 체적(V)은 언급된(13) 분리된 셀들로 나누어진다. 따라서 전기활성 물질들이 분배되는 매질은 그 자체로 또한 셀들(13)에 각각 포함되는 부분들로 나누어진다. 이러한 목적을 위하여 내벽들(12)이 전기변색 시스템에 추가되어 셀들(13)을 서로로부터 분리한다. 내벽들(12)은 외벽들(10 및 11)에 대해 수직이며, 상기 외벽들에 평행한 네트워크를 형성하여 셀들(13)을 구획한다. 벽들(12)의 조성 및 실시태양은 당업자에세 주지된 것으로 생각되며 여기에서 반복되지 않는다. 예를 들어, 벽들(12)은 각각 0.1μm를 초과하는 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 8μm이며, 각 셀(13)은 예를 들어, 외벽들(10 및 11)에 평행한 50μm 내지 1.5mm 사이의 치수를 가질 수 있다. 셀들(13)은 벽들(10 및 11)에 평행한 전기변색 시스템(100)의 포장된 표면을 형성하며 패턴은 임의의 규칙적인 패턴일 수 있으며 예를 들어, 6각형, 또는 무작위 또는 의사-무작위(pseudo-random)일 수 있다.
본 발명에 의해 전기변색 시스템 내로 도입된 추가 전극의 배열에 관계없이 내벽들(12)의 네트워크는 전원 공급 전극들에 대하여 두 개의 독특한 구성을 가질 수 있다.
도 1 및 2에 도시된 본 발명의 실시태양에서 채택된 내벽들(12)의 제 1 구성에 따라 셀들(13)의 적어도 일부에 포함된 액체 및/또는 겔 부분들은 해당하는 셀들 내부에서 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2)과 각각 직접적으로 접촉한다. 이 경우 두 전극들(1 및 2)의 각각의 연장부들은 인접한 셀들(13)에 공통일 수 있으며, 내벽들(12)의 일부는 이들 연장부들 상에 위치할 수 있다. 이러한 벽들(12)은 벽들(12)이 위에 위치하는 연장부들보다 좁으며 이에 따라 전극들(1 및 2)은 실질적으로 셀들(13) 내로 연장한다. 따라서 각 셀(13)은 두 개의 전극들(1 및 2)에 의해 전기를 공급받으며, 셀들(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들은 모두 동일한 화학 조성을 가질 수 있다. 이러한 조건 하에서, 셀들(13)은 주어진 총량의 액체 및/또는 겔로 일괄적으로 충진될 수 있다. 이와 같은 실시태양에서 각 셀(13)은 자립적인 전기변색 서브 시스템을 형성하며, 모든 셀들은 전기적으로 동시에 명령되어 광 투과율의 동시적인 변화를 제공한다.
도 3 내지 6의 실시태양에서 채택된 내벽들(12)의 제 2 구성에 따라 셀들(13)의 적어도 일부에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들은 해당하는 셀들 내 두 개의 전원 공급 전극들 중 오직 하나(1 또는 2)와 각각 직접적으로 접촉한다. 이 경우 액체 및/또는 겔의 일부가 배타적으로 두 개의 전원 공급 전극들 중 하나(1 또는 2)와 직접적으로 접촉하는 셀(13)은 액체 및/또는 겔의 일부가 배타적으로 다른 전원 공급 전극과 직접 전기적으로 접촉하는 적어도 하나의 다른 셀(13)과 인접하다. 따라서 시스템은 이들 인접한 셀들의 액체 및/또는 겔 부분들을 연결하는 이온 다리(14)를 추가로 포함한다. 만약 이들이 다공성이며 이온 종을 포함하는 경우 이러한 이온 다리들은 내벽들(12)로 이루어질 수 있거나 아니면 내벽들(12)의 말단들 및 외벽들(10 또는 11) 중 하나 사이에 위치할 수 있다. 이들이 각각 별개의 전극에 의해 공급받는 경우 전원 공급 전극들(1 및 2)에 대한 내벽들(12)의 이러한 구성에서 각 셀(13)은 적어도 하나의 다른 상보적이며 인접한 반-배터리(half-battery)와 전기적으로 연결된 반-배터리를 형성한다.
벽들(12)의 이러한 제 2 구성의 경우 특히 각 전극(1 또는 2)이 전력 공급 장치(20)의 양극 출력 단자 또는 음극 출력 단자와 일정하게 연결되는 경우, 셀들(13)에 포함되는 모든 액체 및/또는 겔 부분들이 동일한 화학 조성을 가지는 것이 불필요하다. 특히, 액체 및/또는 겔의 일부가 양극 단자에 연결된 전극들(1 및 2)의 것과 접촉하는 셀들(13)은 단지 양의 산화환원 전위를 가진 전기활성 물질들을 포함할 수 있다. 반대로, 액체 및/또는 겔의 일부가 전력 공급 장치(20)의 음극 출력 단자에 연결된 전극과 접촉하는 셀들(13)은 단지 음의 산화환원 전위를 가진 전기활성 물질들을 포함할 수 있다. 따라서 전기활성 물질들의 불필요한 소비를 피할 수 있다. 또한 활성 종의 농도는 각 셀 내에서 유리하게 증가할 수 있어 광 흡수 변화의 높은 진폭을 얻게 된다. 이 경우, 모든 타입의 셀들은 두 개의 다른 초기 조성들로부터 다르게 충진되어야만 한다. 본 명세서에서 상기에서 언급한 농도는 전체 전기변색 시스템(100)의 모든 셀들(13)에 대한 평균값으로 여겨져야 한다.
도 1에 도시된 본 발명의 실시태양에서, 각 셀(13)은 외벽(10)에 의해 지지되는 두 개의 투명 전극들(1 및 2)에 의해 공급된다. 전기변색 시스템(100)은 벽(11)에 의해 지지되는 추가 전극(3)을 추가로 포함한다. 추가 전극(3)은 선택적으로 절연성 필름(4)에 의해 덮여질 수 있으며, 따라서 전극(3) 및 셀들(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들 사이의 전기적 절연을 확보한다. 추가 전극(3) 및 절연성 필름(4)은 투명이다. 예를 들어, 추가 전극(3)은 주석-도핑 산화물로 만들어질 수 있으며 필름(4)은 폴리파라크실릴렌(polyparaxylylene)에 기반할 수 있다. 전극(3) 및 필름(4) 각각의 두께는 예를 들어, 각각 0.3μm (마이크론) 및 1μm일 수 있다.
추가 전극(3)은 다수의 구성을 가질 수 있다. 이는 특히 인접한 두 개의 셀들(13) 사이에서 외벽들(10 및 11)에 평행한 방향을 따라 연속적으로 연장할 수 있다. 이 경우 추가 전극은 중단됨이 없이 반대쪽의 적어도 모든 셀들(13)의 일부로 연장할 수 있다. 다시 말해서, 추가 전극(3)은 실질적으로 시스템(100)의 모든 벽(11)을 덮기 위하여 임의의 개구부(opening)를 가지지 않을 수 있다. 선택적으로 추가 전극(3)은 외벽들(10 및 11)에 수직인 방향을 따라 셀들(13)의 적어도 일부의 중심부와 각각 일직선을 이루는 개구부(O)를 가질 수 있다. 도 1에서, 이러한 개구부(O)는 이들의 선택적인 특성을 나타내기 위해 단지 개구부들의 경계들의 위치에 의하여 도시된다. 이러한 개구부(O)는 개구부(O)의 위치에서 추가 전극(3)에 의해 유발될 수 있는 광 흡수를 부분적으로 제거함으로써 시스템(100)의 광 투과율을 증가시키는 역할을 한다.
시스템(100)은 세 개의 출력 단자들을 가진 가변 전력 공급 장치(20)에 의해 전류를 공급받을 수 있다: 전원 공급 전극들(1 및 2)에 각각 연결된 두 개의 전류 출력 단자들 및 추가 전극(3)에 연결된 기준 단자. 전기활성 물질들은 일반적인 방식으로 전원 공급 전극들(1 및 2)과 접촉하여 동시에 산화되고 환원된다. 추가 전극(3)이 셀들(13)의 액체 및/또는 겔 부분들과 접촉하는 경우, 즉 절연성 필름(4)이 없을 때 추가 전극(3)은 전체 체적(V) 내부의 전위를 고정하는 역할을 한다. 실제 한편으로 추가 전극은 전극들의 적어도 하나(1 또는 2) 및 전극들(1 및 2)로부터 떨어진 각각의 셀(13) 내부의 액체 및/또는 겔 부분들 사이에 존재하는 전압을 고정하는 역할을 한다. 이런 방식으로, 전위는 체적(V) 어디에서나 또는 거의 어디에서나 언제든지 제어될 수 있다. 특히 이는 전기활성 물질들의 일부에 돌이킬 수 없는 손상을 유발할 수 있는 전위의 큰 차이가 체적(V)의 서로 다른 지점들 사이에서 언제든지 일어나지 않는 것을 보증한다. 따라서 전기변색 시스템(100)의 사용 수명이 길어진다. 이것이 이러한 기능을 가지는 경우 추가 전극(3)은 일반적으로 기준 전극으로 불린다. 하지만 일부 전기활성 종이 전극(3)과 접촉하여 돌이킬 수 없게 손상되는 것을 방지하기 위하여 추가 전극(3)의 전위는 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2)의 각각의 전위들에 대한 한계값을 초과하지 않아야 한다. 다시 말하면, 추가 전극(3)의 전위의 값은 셀들(13) 중 하나에 포함되는 액체 및/또는 겔의 각 부분 모두가 시스템의 전기화학적 안정성 범위 내에 유지되는 것을 보증하도록 선택된다. 이 안정성 범위는 일반적으로 전기변색 시스템의 전환(switching)에 해당하는 전위의 값들의 구간보다 더 넓으며, 이에 따라 추가 전극(3)의 전위가 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2)의 전위 사이의 반드시 중간일 필요는 없다.
추가 전극(3)의 추가적인 기능은 전원 공급 전극들 중 어느 하나 상에서 반응한 이후 전기적으로 대전된 일부 전기활성 물질들을 끌어당기거나 밀어내는 것일 수 있다. 따라서 산화되거나 환원된 전기활성 물질들은 서로 떨어져서 부분적으로 유지된다. 이런 방식으로, 시스템의 흡수 상태(absorbing state)에서 전기활성 물질들 상호간의 중성화는 감소될 수 있다. 따라서, 낮은 전류 소비를 이용하여 전기변색 시스템(100)의 보다 균일한 영구적인 착색이 얻어질 수 있다. 본 명세서의 이해로부터, 특히 전기변색 시스템(100) 작동의 일정한 순간에 끌어당겨지거나 밀어내어진 전기활성 종의 전하들에 따라, 당업자는 이러한 추가적인 기능을 얻기 위해 추가 전극(3)의 전위를 조정하는 법을 알 것이다. 추가 전극(3)의 이 전위는 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2)의 전위 각각의 값들 사이에 위치한 또는 후자의 두 값에 의해 구획된 구간 외부에 위치한 값으로 조정될 수 있다. 후자의 경우에서, 절연성 필름(4)이 다시 전극(3)과의 접촉에서 전기활성 종의 일부를 반응으로부터 또는 되돌릴 수 없게 손상되는 것으로부터 방지하기 위해 필요하다.
구성이 셀(13) 당 하나의 전원 공급 전극을 가지는 점에서는 도 3의 전기변색 시스템은 도 1의 전기변색 시스템과 일치한다. 기준 전극 또는 전기활성 종의 일부의 정전기적 인력/반발 전극으로서의 추가 전극(3)의 작동 및 사용은 동일하다.
추가 전극(3)이 전원 공급 전극들(1 및 2)과 동일한 외벽, 즉 벽(10)에 의해 지지되는 것을 제외하면 도 4 및 5에서 전기변색 시스템들은 도 3의 전기변색 시스템과 일치한다. 만약 이들 두 도면들에 도시된 바대로 추가 전극(3)이 셀들(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들로부터 전기적으로 분리되는 경우 추가 전극(3)은 전기활성 종 일부의 정전기적 인력/반발 기능으로 제한된다.
도 4의 실시태양에서, 추가 전극(3)은 외벽(10)에 평행인 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2) 사이에 위치한다. 이러한 목적을 위하여 전기 전도성 물질의 연속적인 층이 관련된 외벽(10)의 전체 표면상에 먼저 증착될 수 있다. 그런 다음 전원 공급 전극(1)을 형성할 이 층의 제 1 부분, 전원 공급 전극(2)을 형성할 이 층의 제 2 부분, 및 전극들(1 및 2) 부분 사이의 중간이며 추가 전극(3)을 형성할 이 층의 제 3 부분을 상호간에 분리하기 위해 이는 선택적으로 식각(etched)된다. 따라서 전극(3)은 전극들(1 및 2)의 빗살의 얽힌 이 모양 사이에 위치할 수 있으며 연속적인 앞뒤로의(back-and-forth) 선 형태, 즉 만곡부 형태(meandering shape)를 가진다. 층이 식각된 구간들은 전극(3)을 전극들(1 및 2)로부터 전기적으로 절연시킨다. 이런 방식으로, 추가 전극(3) 및 전원 공급 전극들(1, 2)은 동일한 구성 재료들을 가지며, 전도성 재료의 한 단계 증착(one-step deposition)으로 만들어질 수 있다.
내벽들(12)의 일부는 추가 전극(3) 상에 위치할 수 있다. 그런 다음 추가 전극(3)은 벽(10)에 대해 평행인 인접한 두 개의 셀들(13) 사이에서 연속적으로 연장한다. 또한 이는 이들 인접한 셀들을 분리시키는 내벽(12) 및 외벽(10) 사이에 방향(D)를 따라 위치한다. 각 셀(13)에서 현저한 전기적 효과를 가지기 위해 추가 전극(3)은 내벽(12)을 지나서 인접한 셀들(13)을 분리시키는 내벽(12)의 각 면 상에 돌출부들(31, 32)을 가질 수 있다. 돌출부들은 내벽(12)에 대해 수직인 2μm 초과, 바람직하게는 3μm 초과의 연장부들을 가진다.
본 발명의 실시태양에서, 전지 절연 및 투명 재료들의 부분들(5)은 추가 전극(3) 및 각각의 전극들(1 및 2) 사이의 분리 구간들에서 형성될 수 있다. 전극(3)에 위치한 필름(4) 부분과 함께 이들 부분들(5) 각각은 추가 전극 및 셀들(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들 사이에서 임의의 전기 접촉이 일어나는 것을 방지한다.
전극(3) 및 각각의 전극들(1 및 2) 사이 분리의 가시성을 감소시키기 위한 도 4의 실시태양의 두 가지 개선 방안들이 지금부터 설명된다. 이들 개선 방안들 중 첫 번째에서, 벽(10)에 의해 지지되는 부분들(5), 전원 공급 전극들(1 및 2), 및 추가 전극(3)은 외벽들에 대해 수직인 방향(D)를 따라 실질적으로 동일한 공통 광학 두께를 가진다. 추가 전극(3) 상에 위치하는 절연성 필름(4)의 임의의 부분은 추가 전극과 함께 광학 두께에 포함된다. 다시 말해서, 시스템(100)은 부분들(5), 전극들(1 및 2), 및 광학 필름(4)을 가진 전극(3)을 가로지르는 방향(D)을 따라 실질적으로 동일한 광학 두께를 가진다. 부분들(5)의 광학 두께의 조정은 전극(3)의 각 면 상의 내부-전극 분리 구간들에 의해 산란되거나 또는 회절되는 빛을 감소시킨다. 선택적으로, 추가 전극(3) 및 각각의 전원 공급 전극들(1 및 2) 사이에서 다수의 흡수 재료가 벽(10)에 의해 지지될 수 있다. 이러한 다수의 흡수 재료는 구간들을 가로질러 투과되는 빛을 감소시킴으로써 또는 제거함으로써 전극(3) 및 두 전극들(1 및 2) 사이 구간들의 가시성을 감소시킬 수 있다. 부분들(5)은 그 자체가 다수의 흡수 재료로 이루어질 수 있거나 또는 흡수 재료는 내부-전극 분리 구간들의 반대쪽 벽(10)에서 국부적으로 확산된 잉크일 수 있다.
도 5의 실시태양에서, 추가 전극(3)은 또한 전원 공급 전극들(1 및 2)과 같이 벽(10)에 의해 지지되지만 방향(D)를 따라 한편으로는 벽(10) 및 다른 한편으로는 전극들(1 및 2) 사이에 위치한다. 필름(4)은 추가 전극(3) 및 각각의 전원 공급 전극들(1 및 2) 사이에 위치한다. 이 방식으로 배열되는 경우 전극(3)의 기능은 일정한 시간에서 전기변색 시스템의 전하 및 작동 상태에 따라 전기활성 종의 일부를 끌어당기거나 밀어내는 것이다. 이 경우 부분들(5)은 5로 표시된 전원 공급 전극들(1 및 2)의 가장자리들 사이에서 연속적으로 연장하는 단일 부분에 의해 교체될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 전기변색 시스템(100)은 외벽들(10, 11) 중 상기 추가 전극(3)을 지지하는 외벽과는 다른 외벽에 의해 지지되는 또 다른 추가 전극을 추가로 포함할 수 있다. 다른 추가 전극은 도 2 및 6에서 3a로 표시된다. 이런 방식으로, 두 개의 추가 전극들(3 및 3a)은 체적(V)을 포함하는 커패시터(capacitor)를 형성한다. 이 커패시터는 체적(V) 내에 정전기장을 형성하며 또한 전기활성 물질들의 일부를 끌어당기거나 밀어내는 역할을 한다. 도 2 및 6은 각각 도 1 및 3에 해당하는 한편 전극(3a)이 추가된다. 본 발명의 이들 특정 실시태양에서, 전극(3a)은 벽(10)에 의해 지지된다.
이 경우, 시스템(100)은 상기 다른 추가 전극(3a) 및 각각의 셀들(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분 사이에 위치하는 또 다른 전기 절연성 필름(4a)을 추가로 포함한다. 이런 방식으로, 전극(3a) 및 액체 및/또는 겔 부분 사이의 접촉뿐만 아니라 전극(3a) 및 각각의 전극들(1 및 2) 사이의 전기적 접촉이 방지된다. 시스템은 두 개의 전류 출력 단자들을 가진 전력 공급 장치(21)를 포함할 수 있다. 이들 두 전류 출력 단자들은 두 개의 전원 공급 전극들(1 및 2)에 각각 연결된다. 이들은 시스템(100)의 가역적인 착색의 원인이 되는 전기활성 물질들의 산화 및 환원에 필요한 전류를 공급한다. 또한 전기 편극 장치(22)가 시스템(100)에 추가된다. 장치(22)는 추가 전극들(3 및 3a)에 각각 연결된 두 개의 전압 출력 단자들을 가진다. 장치(22)는 체적(V) 내에 추가적인 전기장을 만드는 역할을 하여 전원 공급 전극들(1 및 2) 쪽으로 또는 이와 반대로 벽(11) 쪽으로 전기적으로 대전된 전기활성 물질들의 적어도 일부의 이동을 유발한다. 클리어 상태로부터 흡수 상태로의 시스템(100) 전환 동안 또는 이와 반대인 흡수 상태로부터 클리어 상태로의 전환 동안 전극들(3 및 3a)의 극성의 적절한 선택 및 또한 장치(22)에 의해 전달되는 바이어스 전압의 적절한 선택은 이러한 전환을 촉진하는 역할을 한다. 따라서 시스템(100)의 반응 시간이 짧아질 수 있다. 전극(3)을 덮는 절연성 필름(4)은 전기변색 시스템의 작동 시 이 전극의 전위가 전원 공급 전극들(1 및 2)의 전위의 각각의 값들에 의해 구획된 구간 외부에 놓인 경우 다시 필요하다.
또한 충분한 전압을 전극들(3 및 3a) 사이에 인가함으로써, 흡수 상태의 전원 공급 전극들(1 및 2) 상에서 산화되고 환원되는 전기활성 물질들 사이의 상호적 중성화를 감소시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 전원 공급 전극들(1 및 2) 상에서 산화되거나 환원된 전기활성 물질들의 일부는 대전되는 경우 추가 전극들(3 및 3a)에 의해 만들어진 전기장에 의해 이들 전원 공급 전극들의 근처에서 분리되어 유지될 수 있다.
시스템(100)의 일시적인 작동을 향상시키기 위하여 일반적이며 선택적으로 전압이 한편으론 추가 전극들 중 하나(3 또는 3a) 및 다른 한편으론 적어도 하나의 전원 공급 전극들(1 및 2) 사이에 인가되고 이에 따라 관련된 전극(3 또는 3a)은 전원 공급 전극들(1 및 2)의 각각의 전위에 의해 구획된 구간 외부에 위치한 전위를 가진다. 그런 다음 적어도 하나의 전기활성 물질들은 정전기적으로 이 전극(3 또는 3a) 쪽으로 끌어당겨진다.
전원 공급 전극들(1, 2) 중 오직 하나가 각 셀(13)에 포함된 액체 및/또는 겔 부분과 접촉하는 경우, 및 추가 전극(3)이 외벽들(10, 11) 중 전원 공급 전극들을 지지하는 외벽과 다른 외벽에 의해 지지되는 경우(도 3 및 6), 내벽들의 적어도 일부(12)가 방향(D)을 따라 추가 전극(3)까지 연장되는 것이 유리할 수 있다. 이런 방식으로, 벽들(12)은 추가 전극(3) 근처에 위치한 전기활성 종이 한 셀로부터 인접한 셀까지 통과하는 것을 방지한다. 따라서 이들 서로 다른 셀들(13)에서 추가 전극(3)에 의해 끌어당겨진 전기활성 종은 상호적으로 중성화되지 않는다. 이 경우에 이온 다리(14)가 내벽들(12)을 가로질러서 또는 전원 공급 전극들(1 및 2)을 지지하는 외벽들(10, 11)의 면 상에 위치한 이들 벽들(12)의 말단들에 위치한 통로에 의해서 만들어질 수 있다. 절연성 필름(4)이 추가 전극(3) 상에 존재할 때, 전기활성 물질들을 위해 외벽(11) 면 상의 셀들(13)을 유사하게 폐쇄하기 위해 내벽들(12)은 필름(4)까지 연장된다.
본 발명은 실시예들로 언급된 특징들을 개작하는 반면 언급된 장점들의 적어도 일부를 유지함으로써 재현될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 특히, 당업자는 시스템의 외벽들에 대한 본 발명에 의해 소개된 추가 전극 또는 전극들의 위치들이 전원 공급 전극들에 대한 내벽들의 배열과 함께 마음대로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
또한 전기변색 시스템의 소자들의 농도 및/또는 치수 값들은 각각의 관련된 적용을 위해 변형될 수 있다. 따라서, 특히 이온 전도성을 증가시키기 위해 추가적인 이온성 물질들이 액체 및/또는 겔 조성에 첨가될 수 있다.

Claims (22)

  1. - 두 개의 평행한 외벽들(10, 11)(시스템은 두 반대 면들 사이의 외벽들을 가로지르는 시야 방향에 대해 투명이다);
    - 두 개의 외벽들 사이에 위치한 내벽들(12)의 네트워크(내벽들은 상기 외벽들에 대해 수직으로 연장되며 상기 외벽들에 대해 평행으로 나란히 놓인 일련의 셀들(13)을 형성한다);
    - 셀들(13)에 각각 포함된 액체 및/또는 겔 부분들;
    - 액체 및/또는 겔 부분들에 분산되고 서로 다른 각각의 전기적 산화환원 전위를 갖는 제 1 및 제 2 전기활성 물질들(제 1 및 제 2 전기활성 물질들의 적어도 일부는 상기 물질들의 산화 형태 및 환원 형태 사이에서 가변 광학 효과를 가진다);
    - 두 개의 외벽들 중 하나(10)에 의해 함께 지지되며 가변 전력 공급 장치(20, 21)의 두 개의 전원 공급 단자들에 각각 연결된 두 개의 투명 전원 공급 전극들(1, 2)(상기 전원 공급 전극들의 각각은 주어진 시간에 상기 제 1 및 제 2 전기활성 물질들 사이에서 역 방식으로 전기활성 물질들의 적어도 일부로의 또는 전기활성 물질들의 적어도 일부로부터의 전자 운반을 위하여 셀들(13)의 적어도 일부에 포함된 액체 및/또는 겔 부분들과 직접 전기적으로 접촉된다)을 포함하는 시스템을 가로지르는 선명한 시각을 제공하는 투명 전기변색 시스템(100)으로서,
    상기 시스템은 전기변색 시스템 내의 상기 전원 공급 전극들(1, 2)과의 직접적인 전기 접촉이 없는 적어도 하나의 추가 투명 전극(3)을 추가로 포함하며, 상기 추가 전극은 셀들(13)의 적어도 일부 내의 상기 전원 공급 전극들에 평행한 것을 특징으로 하는 시스템을 가로지르는 선명한 시각을 제공하는 투명 전기변색 시스템(100).
  2. 제 1 항에 있어서,
    셀들(13)의 적어도 일부의 경우 상기 액체 및/또는 겔 부분들 및 추가 전극 사이의 접촉을 방지하기 위하여 추가 전극(3) 및 상기 셀들의 각각에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들 사이에 위치한 전기 절연성 필름(4)을 추가로 포함하는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 두 개의 외벽들 중 전원 공급 전극들(1, 2)을 지지하는 외벽과는 다른 외벽(11)에 의해 지지되는 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 두 개의 인접한 셀들(13) 사이에서 외벽들(10, 11)에 평행한 방향을 따라 연속적으로 연장되는 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 반대쪽의 모든 셀들(13)의 적어도 일부로 중단 없이 연장되는 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 외벽들(10, 11)에 대해 수직인 방향(D)을 따라 셀들(13)의 적어도 일부의 중심부와 일직선을 이루는 개구부(O)를 가지는 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 두 개의 외벽들 중 전원 공급 전극들(1, 2)을 지지하는 외벽과 동일한 외벽(10)에 의해 지지되며 상기 외벽에 평행인 방향을 따라 상기 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 위치하는 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    추가 전극(3) 및 전원 공급 전극들(1, 2)이 동일한 구성 재료들을 가지는 시스템.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    추가 전극(3)은 두 개의 인접한 셀들(13) 사이에서 연속적으로 연장되며 상기 인접한 셀들을 분리하는 내벽(12) 및 전원 공급 전극들(1, 2)과 추가 전극(3)을 지지하는 외벽(10) 사이에 위치하는 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    추가 전극(3)은 상기 인접한 셀들(13)을 분리하는 내벽(12)의 각 면 상에 돌출부들(31, 32)을 가지며, 상기 돌출부들은 상기 내벽에 대해 수직인 2μm 보다 큰, 바람직하게는 3μm 보다 큰 연장부들을 가지는 시스템.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가 전극 및 각각의 전원 공급 전극들 사이에서 전원 공급 전극들(1, 2) 및 추가 전극(3)을 지지하는 외벽들(10)에 의해 지지되는 절연 및 투명 재료의 부분들(5)을 추가로 포함하며, 이에 따라 시스템(100)이 절연 재료의 상기 부분, 상기 전원 공급 전극들 및 선택적으로 전기 절연성 필름(4)의 일부로 덮여있는 상기 추가 전극을 가로지르는 외벽들에 수직인 방향(D)을 따라 실질적으로 동일한 광학 두께를 가지는 시스템.
  12. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전원 공급 전극들(1, 2) 및 추가 전극(3)을 지지하는 외벽들(10)에 의해 지지되는 다수의 흡수 재료를 추가로 포함하며, 상기 다수의 흡수 재료는 상기 추가 전극 및 각각의 전원 공급 전극들 사이에 위치하는 시스템.
  13. 제 2 항에 있어서,
    추가 전극(3)이 두 개의 외벽들 중 전원 공급 전극들(1, 2)을 지지하는 외벽과 동일한 외벽(10)에 의해 지지되며 외벽에 평행인 방향(D)을 따라 상기 외벽 및 상기 두 개의 전원 공급 전극들 사이에 위치하며 절연성 필름(4)이 추가로 상기 추가 전극 및 각각의 상기 전원 공급 전극들 사이에 위치하는 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    외벽들(10, 11) 중 상기 추가 전극(3)을 지지하는 외벽과는 다른 외벽에 의해 지지되는 또 다른 추가 전극(3a)을 추가로 포함하는 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    셀들(13)의 적어도 일부의 경우 상기 액체 및/또는 겔 부분들 및 상기 다른 추가 전극 사이의 접촉을 방지하기 위하여 다른 추가 전극(3a) 및 상기 셀들의 각각에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들 사이에 위치한 또 다른 전기 절연성 필름(4a)을 추가로 포함하는 시스템.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    셀들(13)의 적어도 일부에 포함되는 액체 및/또는 겔 부분들은 각각 해당하는 셀들 내 두 개의 전원 공급 전극들(1, 2)과 직접적인 전기 접촉을 하고 있는 시스템.
  17. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    셀(13)에 포함되는 액체 및/또는 겔의 각 부분이 상기 전원 공급 전극들 중 오직 하나와 직접적인 전기 접촉을 하도록 두 개의 전원 공급 전극들(1, 2)이 위치하며, 이에 따라 두 개의 전원 공급 전극들 중 하나에 의해 전기를 공급받는 각 셀은 다른 전원 공급 전극에 의해 전기를 공급받는 적어도 하나의 다른 셀에 인접하며, 시스템(100)은 상기 인접한 셀들을 연결하는 이온 다리(14)를 추가로 포함하는 시스템.
  18. 제 3 항 내지 제 6 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    내벽들의 적어도 일부(12)는 외벽들(10, 11)에 평행인 방향(D)을 따라 추가 전극(3)으로 연장되며, 이에 따라 상기 내벽들은 상기 추가 전극에 가까이 위치한 전기활성 종들이 한 셀(13)로부터 인접한 셀로 통과하는 것을 방지하는 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    세 개의 출력 단자들을 가진 전력 공급 장치(20)를 추가로 포함하며, 상기 출력 단자들 중 두 개는 전기적으로 각각 두 개의 전원 공급 전극들(1, 2)에 연결되어 시스템(100)에서 흐르는 전류를 발생시키며, 전력 공급 장치의 또 다른 출력 단자는 추가 전극(3)에 연결되며, 전원 공급 장치는 상기 전원 공급 전극들 중 하나 및 추가 전극 사이에서 나타나는 적어도 하나의 전압을 가변적으로 제어하기에 적합한 시스템.
  20. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    시스템(100)의 두 개의 전원 공급 전극들(1, 2)에 각각 연결된 두 개의 전류 출력 단자들을 가진 전력 공급 장치(21)를 추가로 포함하며, 추가 전극(3) 및 상기 다른 추가 전극 (3a)에 각각 연결된 두 개의 전압 출력 단자들을 가진 전기 편극 장치(22)를 추가로 포함하는 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    판유리, 항공기 유리, 안경 렌즈, 헬멧 바이저, 마스크 유리, 또는 안경 렌즈, 헬멧 바이저 또는 마스크 유리에 사용되도록 만들어진 웨이퍼를 형성하는 시스템.
  22. 전압이 추가 전극(3) 및 적어도 하나의 전원 공급 전극들(1, 2) 사이에 인가되고, 이에 따라 상기 추가 전극이 상기 전원 공급 전극들의 각각의 전위에 의해 구획된 구간 외부에 놓인 전위를 가지며, 상기 전위들은 공통 기준 단자와 관련하여 측정하는 것에 의해 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 투명 전기변색 시스템을 이용하는 방법.
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