KR20180101702A - 전기변색장치 - Google Patents

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Abstract

실시 예에 따른 전기변색장치는, 반사층; 상기 반사층 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 상기 제2 변색층 상에 위치하는 투명 전극층; 및 상기 반사층과 상기 투명 전극층에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하고, 상기 제1 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리는 상기 제2 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리보다 짧고, 상기 제1 전기변색층이 이온의 이동에 의해 착색되는 경우 상기 제2 전기변색층도 착색된다.

Description

전기변색장치{Electrochromic device}
실시 예는 전기변색장치에 관한 것이다.
전기변색이란 인가되는 전원에 의해 유발되는 산화 환원 반응에 기초하여 색이 변경되는 현상이다. 상기 전기변색될 수 있는 물질은 전기변색물질로 정의될 수 있다.
상기 전기변색물질을 포함하는 전기변색장치는 다양한 용도로 이용되어 왔다. 상기 전기변색장치는 건축용 창유리나 자동차 유리의 광투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 이용되어 왔다. 특히, 상기 전기변색장치는 차량에 사용되는 후방 미러(Rear View Mirror) 용도로 이용되어, 주야간에 자동차 후방미러를 통해 반사되는 후방차량의 강한 불빛이 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하는데 이용되어 왔다.
이러한 전기변색장치의 경우 물질의 특성에 의해 열화 등이 발생하여 제품수명이 보장되지 않는 문제점이 있다.
실시 예는 제품수명을 향상시킬 수 있는 전기변색장치를 제공한다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 반사층; 상기 반사층 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 상기 제2 변색층 상에 위치하는 투명 전극층; 및 상기 반사층과 상기 투명 전극층에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하고, 상기 제1 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리는 상기 제2 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리보다 짧고, 상기 제1 전기변색층이 이온의 이동에 의해 착색되는 경우 상기 제2 전기변색층도 착색된다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 곡률을 가지는 기판; 기판상에 위치하는 제1 투명전극; 상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 및 상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극을 포함하고, 상기 제1 전기변색층은 제1 곡률반경을 가지고, 상기 제2 전기변색층은 제2 곡률반경을 가지며, 상기 제1 곡률반경과 상기 제2 곡률반경은 서로 다르다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 기판; 기판상에 위치하는 제1 투명전극; 상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극; 외기와 접촉하는 유리기판; 및 상기 유리기판과 상기 제2 투명전극 사이에 위치하는 유체를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 상기 제1 전기변색층에 비해 상기 유체와 인접한다.
실시 예에 따른 전기변색장치는 제1 전기변색층, 제2 전기변색층과 구동회로 사이의 거리를 정의하여, 제품 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 전기변색소자의 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 제2 실시 예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 5는 제2 실시 예 및 제3 실시 예의 전기변색소자의 탈색상태에서의 투과율을 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 실시 예 및 제3 실시 예의 전기변색소자의 착색상태에서의 투과율을 나타내는 도면이다.
도 7은 곡률을 가지는 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
도 8은 건물용 유리에 적용된 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 실시 예에 의해 설명될 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 실시 예의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 실시 예나 본 실시 예의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 실시 예의 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 반사층; 상기 반사층 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 상기 제2 변색층 상에 위치하는 투명 전극층; 및 상기 반사층과 상기 투명 전극층에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하고, 상기 제1 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리는 상기 제2 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리보다 짧고, 상기 제1 전기변색층이 이온의 이동에 의해 착색되는 경우 상기 제2 전기변색층도 착색된다.
상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함할 수 있다.
상기 반사층, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층을 관통하며 형성되는 컨택홀을 더 포함하고, 상기 컨택홀에 의한 제1 전기변색층의 제거영역은 상기 제2 전기변색층의 제거영역보다 클 수 있다.
상기 반사층, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층, 투명전극 및 기판을 절단하며 형성되는 절단영역을 포함하고, 상기 제1 전기변색층의 절단영역은 상기 제2 전기변색층의 절단영역보다 클 수 있다.
상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함할 수 있다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 곡률을 가지는 기판; 기판상에 위치하는 제1 투명전극; 상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 및 상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극을 포함하고, 상기 제1 전기변색층은 제1 곡률반경을 가지고, 상기 제2 전기변색층은 제2 곡률반경을 가지며, 상기 제1 곡률반경과 상기 제2 곡률반경은 서로 다르다.
상기 제1 곡률반경은 상기 제2 곡률반경에 비해 클 수 있다.
상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함할 수 있다.
상기 제2 투명전극, 제2 전기변색층, 이온 전달층 및 제1 전기변색층을 관통하여 형성되는 컨택홀을 포함하고, 상기 컨택홀에 의한 제1 전기변색층의 제거영역은 상기 제2 전기변색층의 제거영역에 비해 작을 수 있다.
상기 기판, 제1 투명전극, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층 및 제2 투명전극을 절단하며 형성되는 절단영역을 포함하고, 상기 제1 전기변색층의 절단영역은 상기 전기변색층의 절단영역보다 작을 수 있다.
실시 예에 따른 전기변색장치는, 기판; 기판상에 위치하는 제1 투명전극; 상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층; 상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층; 상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극; 외기와 접촉하는 유리기판; 및 상기 유리기판과 상기 제2 투명전극 사이에 위치하는 유체를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 상기 제1 전기변색층에 비해 상기 유체와 인접한다.
상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함할 수 있다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 제1 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 전기변색장치(1)는 전기변색소자(100)를 포함한다.
상기 전기변색소자(100)는 기판(110), 투명전극(120), 제1 전기변색층(130), 이온 전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)을 포함할 수 있다.
상기 전기변색소자(100)는 구동회로(170)와 연결될 수 있다. 상기 구동회로(170)는 배선(180)을 통해 상기 전기변색소자(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 구동회로(170)는 상기 반사층(160)과 인접한 영역에 위치할 수 있다. 상기 구동회로(170)와 상기 제1 전기변색층(130) 사이의 거리는 상기 구동회로(170)와 상기 제2 전기변색층(150) 사이의 거리보다 길 수 있다.
상기 구동회로(170)는 상기 반사층(160) 후면에 위치할 수 있다. 상기 기판(110)이 외부와 인접하고, 상기 구동회로(170)가 상기 반사층(160) 후면에 위치함으로써 상기 구동회로(170)가 외부에서 시인되는 것을 방지할 수 있다.
상기 전기변색소자(100)는 미러일 수 있다. 상기 전기변색소자(100)가 미러인 경우 상기 전기변색소자(100)는 구동전압을 인가받아 반사율이 변경될 수 있다.
상기 투명전극(120)은 상기 기판(110) 상에 위치할 수 있다. 상기 투명 전극(120)과 상기 반사층(160)은 서로 대향하며 위치할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130), 이온 전달층(140) 및 제2 전기변색층(150)은 상기 투명 전극(120)과 상기 반사층(160) 사이에 위치할 수 있다.
상기 투명전극(120)은 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 상기 투명 전극(120)은 투명도전물질로 형성될 수 있다. 상기 투명전극(120)은 인듐(indium), 주석(tin), 아연(zinc), 및/또는 옥사이드(oxide) 중 적어도 하나가 도핑된(doped) 금속(metal)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(210) 및 제2 전극(250)은 ITO(indium tin oxide), ZnO(zinc oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 형성될 수 있다. 또는, 상기 투명전극(120)은 은나노와이어, 메탈 메쉬, OMO(Oxide Metal Oxide) 또는 탄소나노튜브 등으로 형성될 수 있다.
상기 반사층(160)은 반사율이 높은 금속물질로 형성될 수 있다. 상기 반사층(160)은 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag) 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)은 상기 투명전극(120) 상에 위치할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)은 이온이동에 의해 변색되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)은 TiO, V2O5, Nb2O5, Cr2O3, MnO2, FeO2, CoO2, NiO2, RhO2, Ta2O5, IrO2, WO3, iridium-magnesium oxide, nickel-magnesium oxide 및 titanium-vanadium oxide 등의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 이온전달층(140)은 상기 제1 전기변색층(130)과 제2 전기변색층(150) 사이의 이온의 이동통로일 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 상기 이온전달층(140)을 통해 이온을 교환할 수 있다. 상기 이온전달층(140)은 이온의 입장에서는 이동통로가 되는데 반해, 전자의 입장에서는 장벽으로 작용할 수 있다. 즉, 상기 이온전달층(140)을 통해 이온은 이동할 수 있으나 전자는 이동할 수 없다. 다시 말해, 상기 제1 전기변색층(130)과 제2 전기변색층(150)은 상기 이온전달층(140)을 통해 이온을 교환할 수 있으나 전자를 교환할 수는 없다.
상기 이온전달층(140)은 절연 물질을 포함할 수 있다. 상기 이온전달층(140)은 고체일 수 있다. 상기 이온전달층(140)은 SiO2, Al2O3, Nb2O3, Ta2O5, LiTaO3, LiNbO3, SiO2, Al2O3, Nb2O3, Ta2O5, LiTaO3, LiNbO3, La2TiO7, La2TiO7, SrZrO3, ZrO2, Y2O3, Nb2O5, La2Ti2O7, LaTiO3, HfO2 La2TiO7, La2TiO7, SrZrO3, ZrO2, Y2O3, Nb2O5, La2Ti2O7, LaTiO3, 및 HfO2 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제2 전기변색층(150)은 상기 이온전달층(140) 상에 위치할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)은 이온이동에 의해 변색되는 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)은 TiO, V2O5, Nb2O5, Cr2O3, MnO2, FeO2, CoO2, NiO2, RhO2, Ta2O5, IrO2, WO3, iridium-magnesium oxide, nickel-magnesium oxide 및 titanium-vanadium oxide 등의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130) 및 제2 전기변색층(150) 중 어느 하나에는 이온이 주입될 수 있다. 상기 이온은 H+ 및 Li+ 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 이온의 이동에 의해 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 변색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 환원될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 환원변색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 환원착색될 수 있다. 또는 상기 제1 전기변색층(130)에 이온이 주입되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 환원탈색될 수도 있다.
상기 제1 전기변색층(130)에 주입된 이온은 이탈될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 변색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 산화될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 산화변색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제1 전기변색층(130)은 산화착색될 수 있다. 또는 상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 산화탈색될 수 있다.
상기 제2 전기변색층(150)에는 이온이 주입될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 변색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 환원될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 환원변색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 환원착색될 수 있다. 또는 상기 제2 전기변색층(150)에 이온이 주입되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 환원탈색될 수도 있다.
상기 제2 전기변색층(150)에 주입된 이온은 이탈될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)의 광학적 성질이 변경될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 변색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 착색 또는 탈색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)의 광투과율 및/또는 광흡수율이 변경될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 산화될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 산화변색될 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈됨으로써 상기 제2 전기변색층(150)은 산화착색될 수 있다. 또는 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 산화탈색될 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)의 이온이 이탈되면 상기 제2 전기변색층(150)으로 이동할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 이온이 이탈되면 상기 제1 전기변색층(130)으로 이동할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)에서 발생하는 화학반응은 서로 다른 반응일 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 서로 반대되는 화학반응이 일어날 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)이 산화되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 환원될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)이 환원되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 산화될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 전기변색층(130)은 상기 제2 전기변색층(150)의 대향전극의 역할을 할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 이온의 이동에 의해 상태가 변경될 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)에는 서로 대응되는 상태변경이 유발될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전기변색층(130)이 착색되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)도 착색될 수 있고, 상기 제1 전기변색층(130)이 탈색되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)도 탈색될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)이 산화착색되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 환원착색될 수 있고, 상기 제1 전기변색층(130)이 환원착색되는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 산화착색될 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150) 중 어느 하나는 전기변색층으로 역할을 할 수 있고, 나머지 하나는 이온저장층으로 역할을 할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)이 전기변색층 역할을 하는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 이온저장층 역할을 할 수 있다.
아래에서는 상기 제1 전기변색층(130)이 전기변색층의 역할을 하고, 상기 제2 전기변색층(150)이 이온저장층 역할을 하는 경우를 설명한다.
예를 들어, 상기 제1 전기변색층(130)은 텅스텐원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)은 이리듐원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)은 산화텅스텐을 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)은 WO3을 포함할 수 있다.
상기 제2 전기변색층(150)은 산화 이리듐을 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)은 IrO2 및 Ta2O5를 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)에는 상기 IrO2와 TaO5가 혼합된 형태로 존재할 수 있다.
이 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 환원착색되고, 상기 제2 전기변색층(150)은 산화착색될 수 있다. 또한, 상기 제1 전기변색층(130)은 산화탈색되고, 상기 제2 전기변색층(150)은 환원탈색될 수 있다.
즉, 상기 이온이 상기 제1 전기변색층(130)에서 상기 제2 전기변색층(150)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 탈색되고, 상기 이온이 상기 제2 전기변색층(150)에서 상기 제1 전기변색층(130)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 착색될 수 있다.
상기 텅스텐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(130)이 상기 기판(110)과 가깝게 위치함으로써 열화를 줄일 수 있어 변색컬러가 유지될 수 있다. 상기 이리듐 원자는 상기 텅스텐 원자에 비해 열이 가해지는 경우 변형이 발생할 가능성이 있으므로, 상기 텅스텐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(130)을 외부와 인접하는 상기 기판(110)에 가깝게 위치시켜 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 제1 전기변색층(130)이 이온저장층 역할을 하는 경우 상기 제2 전기변색층(150)은 전기변색층 역할을 할 수 있다.
아래에서는 상기 제1 전기변색층(130)이 이온저장층의 역할을 하고, 상기 제2 전기변색층(150)이 전기변색층 역할을 하는 경우를 설명한다.
예를 들어, 상기 제1 전기변색층(130)은 이리듐원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)은 텅스텐원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)은 산화 이리듐을 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)은 IrO2 및 Ta2O5를 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)에는 상기 IrO2와 TaO5가 혼합된 형태로 존재할 수 있다.
상기 제2 전기변색층(150)은 산화텅스텐을 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)은 WO3을 포함할 수 있다.
이 경우 상기 제1 전기변색층(130)은 산화착색되고, 상기 제2 전기변색층(150)은 환원착색될 수 있다. 또한, 상기 제1 전기변색층(130)은 환원탈색되고, 상기 제2 전기변색층(150)은 산화탈색될 수 있다.
즉, 상기 이온이 상기 제1 전기변색층(130)에서 상기 제2 전기변색층(150)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 착색되고, 상기 이온이 상기 제2 전기변색층(150)에서 상기 제1 전기변색층(130)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(130)과 상기 제2 전기변색층(150)은 탈색될 수 있다.
상기 이리듐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(130)이 상기 기판(110)과 가깝게 위치함으로써 최대 반사율과 최소 반사율의 편차가 증가할 수 있다. 상기 기판(110)을 통해 입사된 광은 상기 투명전극(120)을 통해 상기 제1 전기변색층(130)으로 입사되는데, 상기 투명전극(120)이 ITO 인 경우 상기 ITO와 이리듐의 굴절률 차이가 상기 ITO와 텅스텐의 굴절률 차이보다 작으므로 표면에서 소실되는 광을 줄일 수 있다. 즉, 상기 제1 전기변색층(130)을 이리듐 원자를 포함하는 물질로 형성함으로써 상기 전기변색소자(100) 내부로 입사되는 광량이 증가하고 이를 통해 최대 반사율과 최소 반사율의 편차가 증가할 수 있다. 상기 전기변색소자(100)에서 최대 반사율과 최소 반사율의 편차가 클수록 조절가능한 광량의 범위가 늘어나므로, 상기 제1 전기변색층(130)을 이리듐 원자를 포함하는 물질로 형성함으로써 상기 전기변색소자(130)의 제어 가능한 범위를 넓힐 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 이리듐 원자는 상대적으로 광촉매 반응에 안정적이므로, 상기 이리듐 원자를 포함하는 제1 전기변색층(130)에 광이 조사된다고 하더라도 전기적 특성에 변화가 작아 제품의 수명이 길어지는 효과가 있다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 전기변색소자의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 실시 예에 따른 전기변색소자(100)는 기판(110), 투명전극(120), 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)을 포함한다.
상기 전기변색소자(100)에는 컨택홀(180)이 형성될 수 있다. 상기 컨택홀(180)은 상기 구동회로(170)와 상기 투명전극(120)을 전기적으로 연결시키는 통로일 수 있다.
상기 컨택홀(180)은 상기 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)을 관통하며 형성될 수 있다. 상기 컨택홀(180)은 상기 투명전극(120)의 일부를 노출시킬 수 있다. 상기 컨택홀(180)에 의해 상기 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)의 일부가 제거될 수 있다.
상기 컨택홀(180)은 레이저 또는 식각을 통해 형성될 수 있다. 상기 컨택홀(180)에 의해 제거되는 영역은 각도를 가지는 경사면으로 형성될 수 있다. 각각의 층의 경계면과 상기 컨택홀(180)은 예각을 가질 수 있다.
상기 컨택홀(180)에 의해 상기 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)이 제거된 일부영역을 제거영역으로 정의할 수 있다. 상기 제거영역은 상기 제1 전기변색층(130)에서 상기 반사층(160) 방향으로 갈수록 커질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전기변색층(130)의 제거영역은 상기 이온전달층(140)의 제거영역보다 작을 수 있고, 상기 이온전달층(140)의 제거영역은 상기 제2 전기변색층(150)의 제거영역보다 작을 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 제거영역은 상기 반사층(160)의 제거영역 보다 작을 수 있다.
상기 제거영역의 폭은 상기 제1 전기변색층(130)에서 상기 반사층(160) 방향으로 갈수록 커질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전기변색층(130)의 제거영역의 폭은 상기 이온전달층(140)의 제거영역의 폭보다 작을 수 있고, 상기 이온전달층(140)의 제거영역의 폭은 상기 제2 전기변색층(150)의 제거영역의 폭보다 작을 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)의 제거영역의 폭은 상기 반사층(160) 의 제거영역의 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)의 제거영역을 제1 제거영역(A1)으로 정의할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 제거영역을 제2 제거영역(B1)으로 정의할 수 있다. 상기 제1 제거영역(A1)은 상기 제2 제거영역(B1)보다 작을 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130) 및 제2 전기변색층(150) 중 상기 구동회로(170)와 인접하는 상기 제2 전기변색층(150)의 제거영역이 상기 제1 전기변색층(130)의 제거영역보다 클 수 있다.
상기 전기변색소자(100)에는 절단부(190)가 형성될 수 있다. 상기 전기변색소자(100)는 하나의 기판에 적층된 후 커팅공정에 의해 다수의 전기변색소자로 완성되므로, 각각의 전기변색소자(100)는 절단부(190)를 포함할 수 있다.
상기 절단부(190)를 통해 상기 기판(110), 투명전극(120), 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)의 일부가 제거될 수 있다.
상기 절단부(190)는 레이저 또는 식각을 통해 형성될 수 있다. 상기 절단부(190)에 의해 제거되는 영역은 각도를 가지는 경사면으로 형성될 수 있다. 각각의 층의 경계면과 상기 절단부(190)는 예각을 가질 수 있다. 상기 절단부(190)는 절단선(l)을 기준으로 형성될 수 있다.
상기 절단부(190)가 레이저로 형성되는 경우 상기 절단선(l)을 기초로 절단한다고 하더라도, 상기 절단부(190)에 의해 제거되는 영역은 각도를 가지는 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 절단부(190)에 의해 상기 기판(110), 투명전극(120), 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)이 제거된 일부영역을 절단영역으로 정의할 수 있다. 상기 절단영역은 상기 기판(110)에서 상기 반사층(160) 방향으로 갈수록 커질 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(110)의 절단영역은 상기 투명전극(120)의 절단영역보다 작을 수 있고, 상기 투명전극(120)의 절단영역은 상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역보다 작을 수 있고, 상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역은 상기 이온전달층(140)의 절단영역보다 작을 수 있고, 상기 이온전달층(140)의 절단영역은 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역보다 작을 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역은 상기 반사층(160)의 절단영역보다 작을 수 있다.
상기 절단영역의 폭은 상기 기판(110)에서 상기 반사층(160) 방항으로 갈수록 커질 수 있다. 예를 들어, 상기 반사층(160)의 절단영역의 폭은 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역의 폭보다 클 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역의 폭은 상기 이온전달층(140)의 절단영역의 폭보다 클 수 있고, 상기 이온전달층(140)의 절단영역의 폭은 상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역의 폭보다 클 수 있고, 상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역의 폭은 상기 투명전극(120)의 절단영역의 폭보다 클 수 있고, 상기 투명전극(120)의 절단영역의 폭은 상기 기판(110)의 절단영역의 폭보다 클 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역을 제1 절단영역(A3)으로 정의할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역을 제2 절단영역(B3)으로 정의할 수 있다. 상기 제1 절단영역(A3)은 상기 제2 절단영역(B3)보다 작을 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130) 및 제2 전기변색층(150) 중 상기 구동회로(170)와 인접하는 상기 제2 전기변색층(150)의 절단영역이 상기 제1 전기변색층(130)의 절단영역보다 클 수 있다.
상기 제1 전기변색층(130), 이온전달층(140), 제2 전기변색층(150) 및 반사층(160)은 잔존 영역을 더 포함할 수 있다. 상기 잔존영역은 상기 컨택홀(180)과 상기 절단부(190)의 사이영역일 수 있다. 상기 제1 전기변색층(130)은 제1 잔존영역(A2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)은 제2 잔존영역(B2)을 포함할 수 있다.
상기 구동회로(170)와 인접하는 제2 전기변색층(150)의 제2 잔존영역(B2)은 상기 제1 전기변색층(130)의 제1 잔존영역(A2)보다 작을 수 있다. 상기 구동회로(170)와 인접하는 제2 전기변색층(150)에서 물질이 제거된 영역은 상대적으로 상기 구동회로(170)와 이격된 상기 제1 전기변색층(140)에서 물질이 제거된 영역보다 클 수 있다. 상기 제2 전기변색층(150)의 제2 제거영역(B1) 및 제2 절단영역(B3)의 합은 상기 제1 전기변색층(150)의 제1 제거영역(A1) 및 제1 절단영역(A3)의 합보다 클 수 있다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 전기변색장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 제2 실시 예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
제2 실시 예에 따른 전기변색장치는 제1 실시 예와 비교하여 반사층을 투명전극으로 대체한 것 이외에는 동일하다. 따라서, 제2 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 실시 예에 따른 전기변색소자(200)는 기판(210), 제1 투명전극(220), 제1 전기변색층(230), 이온 전달층(240), 제2 전기변색층(250) 및 제2 투명전극(260)을 포함할 수 있다.
상기 전기변색소자(200)는 윈도우일 수 있다. 상기 전기변색소자(200)가 윈도우인 경우 상기 전기변색소자(200)는 구동전압을 인가받아 투과율이 변경될 수 있다.
상기 제1 투명전극(220)은 상기 기판(210) 상에 형성될 수 있다. 상기 제1 투명전극(220)과 상기 제2 투명전극(260)은 서로 대향하며 형성될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230), 이온전달층(240) 및 제2 전기변색층(250)은 상기 제1 투명전극(220)과 제2 투명전극(260) 사이에 위치할 수 있다.
상기 전기변색소자(200)에는 컨택홀(280)이 형성될 수 있다. 상기 컨택홀(280)은 외부의 구동회로와 상기 제1 투명전극(220)을 전기적으로 연결시키는 통로일 수 있다.
상기 컨택홀(280)은 레이저 또는 식각을 통해 형성될 수 있다. 상기 컨택홀(280)에 의해 제거되는 영역은 각도를 가지는 경사면으로 형성될 수 있다. 각각의 층의 경계면과 상기 컨택홀(280)은 예각을 가질 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)의 제거영역을 제1 제거영역(A1)으로 정의할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)의 제거영역을 제2 제거영역(B1)으로 정의할 수 있다. 상기 제1 제거영역(A1)은 상기 제2 제거영역(B1)보다 작을 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230) 및 제2 전기변색층(250) 중 상기 기판(210)과 인접하는 상기 제1 전기변색층(230)의 제거영역이 상기 제2 전기변색층(250)의 제거영역보다 작을 수 있다.
상기 전기변색소자(200)에는 절단부(290)가 형성될 수 있다. 상기 절단부(290)를 통해 상기 기판(210), 제1 투명전극(220), 제1 전기변색층(230), 이온전달층(240), 제2 전기변색층(250) 및 제2 투명전극(260)의 일부가 제거될 수 있다.
상기 절단부(290)는 레이저 또는 식각을 통해 형성될 수 있다. 상기 절단부(290)에 의해 제거되는 영역은 각도를 가지는 경사면으로 형성될 수 있다. 각각의 층의 경계면과 상기 절단부(290)는 예각을 가질 수 있다. 상기 절단부(290)는 절단선(l)을 기준으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)의 절단영역을 제1 절단영역(A3)으로 정의할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)의 절단영역을 제2 절단영역(B3)으로 정의할 수 있다. 상기 제1 절단영역(A3)은 상기 제2 절단영역(B3)보다 작을 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230) 및 제2 전기변색층(250) 중 상기 기판(210)과 인접하는 상기 제1 전기변색층(230)의 절단영역이 상기 제2 전기변색층(250)의 절단영역보다 작을 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)과 제2 전기변색층(250)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230)과 상기 제2 전기변색층(250)을 구성하는 물질에 따라 상기 전기변색소자(200)는 다른 특성을 가질 수 있다.
도 5는 제2 실시 예 및 제3 실시 예의 전기변색소자의 탈색상태에서의 투과율을 나타내는 도면이고, 도 6은 제2 실시 예 및 제3 실시 예의 전기변색소자의 착색상태에서의 투과율을 나타내는 도면이다.
제2 실시 예와 제3 실시 예는 도 3의 구조를 가지는 전기변색소자를 나타내고, 제2 실시 예와 제3 실시 예는 제1 전기변색층과 제2 전기변색층에 포함된 물질이 상이하다.
아래에서는 제2 실시 예를 설명한다.
제2 실시 예에서의 전기변색소자(200)의 상기 제1 전기변색층(230)은 전기변색층 역할을 하고, 상기 제2 전기변색층(250)은 이온저장층 역할을 할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)은 텅스텐 원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)은 이리듐 원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)은 산화텅스텐을 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230)은 WO3을 포함할 수 있다.
상기 제2 전기변색층(250)은 산화 이리듐을 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(250)은 IrO2 및 Ta2O5를 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(250)에는 상기 IrO2와 Ta2O5가 혼합된 형태로 존재할 수 있다.
이 경우 상기 제1 전기변색층(230)은 환원착색되고, 상기 제2 전기변색층(250)은 산화착색될 수 있다. 또한, 상기 제1 전기변색층(230)은 산화탈색되고, 상기 제2 전기변색층(250)은 환원탈색될 수 있다.
즉, 상기 이온이 상기 제1 전기변색층(230)에서 상기 제2 전기변색층(250)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(230)과 상기 제2 전기변색층(250)은 탈색되고, 상기 이온이 상기 제2 전기변색층(250)에서 상기 제1 전기변색층(230)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(230)과 상기 제2 전기변색층(250)은 착색될 수 있다.
상기 제2 실시 예에 따른 전기변색소자(200)는 탈색되는 경우 도 5와 같은 파장별 투과율을 가지고, 착색되는 경우 도 6과 같은 파장별 투과율을 가진다.
구체적으로 가시광선 영역에서의 투과율을 보면, 400nm 내지 700um의 파장에서 탈색되는 경우 평균적으로 57.392%의 투과율을 가지고, 착색되었을 ? 9.284%의 투과율을 가진다.
상기 텅스텐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(230)을 상기 기판(210)과 가까이 위치시킴으로써 탈색시 투과율과 착색시 투과율의 편차가 커져 상기 전기변색소가(200)가 제어할 수 있는 투과율의 범위가 넓어지는 효과가 있다.
또한, 상기 텅스텐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(230)이 상기 기판(210)과 가깝게 위치함으로써 열화를 줄일 수 있어 변색컬러가 유지될 수 있다. 상기 이리듐 원자는 상기 텅스텐 원자에 비해 열이 가해지는 경우 변형이 발생할 가능성이 있으므로, 상기 텅스텐 원자를 포함하는 상기 제1 전기변색층(230)을 외부와 인접하는 상기 기판(210)에 가깝게 위치시켜 열화를 방지할 수 있는 효과가 있다.
아래에서는 제3 실시 예를 설명한다.
제3 실시 예 에서의 전기변색소자(200)의 상기 제1 전기변색층(230)은 이온저장층 역할을 하고, 상기 제2 전기변색층(250)은 전기변색층 역할을 할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)은 이리듐 원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)은 텅스텐 원자를 포함할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)은 산화 이리듐을 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230)은 IrO2 및 Ta2O5를 포함할 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230)에는 상기 IrO2와 TaO5가 혼합된 형태로 존재할 수 있다.
상기 제2 전기변색층(250)은 산화텅스텐을 포함할 수 있다. 상기 제2 전기변색층(250)은 WO3을 포함할 수 있다.
이 경우 상기 제2 전기변색층(230)은 산화착색되고, 상기 제2 전기변색층(250)은 환원착색될 수 있다. 또한, 상기 제1 전기변색층(230)은 환원탈색되고, 상기 제2 전기변색층(250)은 산화탈색될 수 있다.
즉, 상기 이온이 상기 제1 전기변색층(230)에서 상기 제2 전기변색층(250)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(230)과 상기 제2 전기변색층(250)은 착색되고, 상기 이온이 상기 제2 전기변색층(250)에서 상기 제1 전기변색층(230)으로 이동하는 경우 상기 제1 전기변색층(230)과 상기 제2 전기변색층(250)은 탈색될 수 있다.
상기 제3 실시 예에 따른 전기변색소자(200)는 탈색되는 경우 도 5와 같은 파장별 투과율을 가지고, 착색되는 경우 도 6과 같은 파장별 투과율을 가진다.
구체적으로 가시광선 영역에서의 투과율을 보면, 400nm 내지 700nm의 파장에서 탈색되는 경우 평균적으로 55.543%의 투과율을 가지고, 착색되는 경우 평균적으로 10.882%의 투과율을 가진다.
또한, 제3 실시 예에 따른 전기변색소자의 경우 가시광선 영역에서 파장에 따른 투과율의 편차가 작다. 상기 제3 실시 예에 따른 전기변색소자는 파장에 따른 투과율의 편차가 작아 특정한 조건에서 전기변색소자의 색상이 다른 색상으로 시인되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 이리듐 원자는 상대적으로 광촉매 반응에 안정적이므로, 외부와 인접하는 상기 이리듐 원자를 포함하는 제1 전기변색층(230)에 광이 조사된다고 하더라도 전기적 특성에 변화가 작아 제품의 수명이 길어지는 효과가 있다.
도 7은 곡률을 가지는 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
제2 실시 예와 제3 실시 예에 따른 전기변색소자는 곡률을 가지는 형태로 제작될 수 있다.
상기 전기변색소자는 커브드 형태로 제작될 수도 있고, 벤더블 형태로 제작될 수도 있고, 플렉서블 형태로 제작될 수도 있다.
상기 전기변색소자가 커브드 형태로 제작되는 경우에는 차량용 윈도우 또는 차량용 선루프에 적용될 수 있다.
상기 전기변색소자(200)의 각각의 층들은 곡률을 가질 수 있다. 상기 전기변색소자(200)의 각각의 층들은 서로 다른 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 전기변색소자(200)의 각각의 층들은 기판(210) 방향으로 갈수록 큰 곡률반경을 가질 수 있고, 상기 제2 투명전극(260) 방향으로 갈수록 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 전기변색소자(200)의 곡률의 중심은 상기 제2 투명전극(260) 방향일 수 있다.
상기 제1 투명전극(220)은 상기 기판(210)에 비해 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 제1 전기변색층(230)은 상기 제1 투명전극(220)에 비해 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 이온전달층(240)은 상기 제1 전기변색층(230)에 비해 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 제2 전기변색층(250)은 상기 이온전달층(240)에 비해 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 상기 제2 투명전극(260)은 상기 제2 전기변색층(250)에 비해 작은 곡률반경을 가질 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)는 제1 곡률반경(r1)을 가질 수 있다. 상기 제1 곡률반경(r1)은 상기 제 1 전기변색층(230)의 곡률의 중심과 상기 제1 전기변색층(230)의 중간점(N1) 사이의 거리로 정의될 수 있다.
상기 제2 전기변색층(230)은 제2 곡률반경(r2)을 가질 수 있다. 상기 제2 곡률반경(r2)은 상기 제2 전기변색층(250)의 곡률의 중심과 상기 제2 전기변색층(250)의 중간점(N2) 사이의 거리로 정의될 수 있다.
상기 제1 곡률반경(r1)은 상기 제2 곡률반경(r2)보다 클 수 있다.
제2 실시 예의 경우 텅스텐 원자를 포함하는 제1 전기변색층(230)의 곡률반경이 이리듐 원자를 포함하는 제2 전기변색층(250)의 곡률반경보다 클 수 있다. 이리듐 원자를 포함하는 이리듐 산화물의 유연성은 상기 텅스텐 원자를 포함하는 텅스텐 산화물의 유연성보다 크므로, 제2 실시 예의 전기변색소자(200)의 구조적 안정성이 증대되는 효과가 있다.
도 8은 건물용 유리에 적용된 전기변색장치를 나타내는 도면이다.
제2 실시 예와 제3 실시 예에 따른 전기변색소자는 건물용 유리에 적용될 수 있다.
상기 전기변색장치(201)는 전기변색소자(200), 외부 유리(300) 및 유체챔버(310)를 포함할 수 있다.
상기 전기변색소자(200)는, 기판(210), 제1 투명전극(220), 제1 전기변색층(230), 이온전달층(240), 제2 전기변색층(250) 및 제2 투명전극(260)을 포함할 수 있다.
상기 외부 유리(300)는 외기와 접하는 유리일 수 있다.
상기 유체챔버(310)는 상기 외부유리(300)와 상기 전기변색소자(200) 사이에 위치할 수 있다. 상기 유체챔버(310)는 상기 제2 투명전극(260)과 상기 외부 유리(300) 사이에 위치할 수 있다.
상기 유체챔버(310)에는 유체가 주입될 수 있다. 상기 유체챔버(310)에 주입된 유체에 의해 외부와 상기 전기변색소자(200) 사이에 교환되는 열이 줄어들 수 있고, 결과적으로 단열 효과가 상승할 수 있다.
상기 제1 전기변색층(230)에 비해 상기 제2 전기변색층(250)이 외부와 인접할 수 있다. 또는 상기 제1 전기변색층(230)에 비해 상기 제2 전기변색층(250)은 상기 유체와 인접할 수 있다.
제2 실시 예의 경우 상기 제1 전기변색층(230)은 텅스텐 원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)은 이리듐 원자를 포함할 수 있다. 상기 이리듐 원자를 포함하는 제2 전기변색층(250)은 텅스텐 원자를 포함하는 제1 전기변색층(230)보다 상기 유체와 인접하는 영역에 위치할 수 있다.
제3 실시 예의 경우 상기 제1 전기변색층(230)은 이리듐 원자를 포함할 수 있고, 상기 제2 전기변색층(250)은 텅스텐 원자를 포함할 수 있다. 상기 텅스텐 원자를 포함하는 제2 전기변색층(250)은 이리듐 원자를 포함하는 제1 전기변색층(230) 보다 상기 유체와 인접하는 영역에 위치할 수 있다.
상기에서는 실시 예를 기준으로 구성과 특징을 설명하였으나 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 실시 예의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 당해 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 전기변색장치
100: 전기변색소자
170: 구동회로

Claims (14)

  1. 반사층;
    상기 반사층 상에 위치하는 제1 전기변색층;
    상기 제1 변색층 상에 위치하는 이온 전달층;
    상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층;
    상기 제2 변색층 상에 위치하는 투명 전극층; 및
    상기 반사층과 상기 투명 전극층에 전압을 인가하는 구동회로를 포함하고,
    상기 제1 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리는 상기 제2 전기 변색층과 상기 구동회로 사이의 거리보다 짧고,
    상기 제1 전기변색층이 이온의 이동에 의해 착색되는 경우 상기 제2 전기변색층도 착색되는 전기변색장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고,
    상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하는 전기변색장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층을 관통하며 형성되는 컨택홀을 더 포함하고,
    상기 컨택홀에 의한 제1 전기변색층의 제거영역은 상기 제2 전기변색층의 제거영역보다 큰 전기변색장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사층, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층, 투명전극 및 기판을 절단하며 형성되는 절단영역을 포함하고,
    상기 제1 전기변색층의 절단영역은 상기 제2 전기변색층의 절단영역보다 큰 전기변색장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고,
    상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하는 전기변색장치.
  6. 곡률을 가지는 기판;
    기판상에 위치하는 제1 투명전극;
    상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층;
    상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층;
    상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층; 및
    상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극을 포함하고,
    상기 제1 전기변색층은 제1 곡률반경을 가지고, 상기 제2 전기변색층은 제2 곡률반경을 가지며, 상기 제1 곡률반경과 상기 제2 곡률반경은 서로 다른 전기변색장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 곡률반경은 상기 제2 곡률반경에 비해 큰 전기변색장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하는 전기변색장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하는 전기변색장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제2 투명전극, 제2 전기변색층, 이온 전달층 및 제1 전기변색층을 관통하여 형성되는 컨택홀을 포함하고,
    상기 컨택홀에 의한 제1 전기변색층의 제거영역은 상기 제2 전기변색층의 제거영역에 비해 작은 전기변색장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 기판, 제1 투명전극, 제1 전기변색층, 이온 전달층, 제2 전기변색층 및 제2 투명전극을 절단하며 형성되는 절단영역을 포함하고,
    상기 제1 전기변색층의 절단영역은 상기 전기변색층의 절단영역보다 작은 전기변색장치.
  12. 기판;
    기판상에 위치하는 제1 투명전극;
    상기 제1 투명전극 상에 위치하는 제1 전기변색층;
    상기 제1 전기변색층 상에 위치하는 이온 전달층;
    상기 이온 전달층 상에 위치하는 제2 전기변색층;
    상기 제2 전기변색층 상에 위치하는 제2 투명전극;
    외기와 접촉하는 유리기판; 및
    상기 유리기판과 상기 제2 투명전극 사이에 위치하는 유체를 포함하고,
    상기 제2 전기변색층은 상기 제1 전기변색층에 비해 상기 유체와 인접하는 전기변색장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하는 전기변색장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전기변색층은 이리듐 원자를 포함하고, 상기 제2 전기변색층은 텅스텐 원자를 포함하는 전기변색장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210153490A (ko) * 2020-06-10 2021-12-17 에스케이씨 주식회사 전기변색소자
US11835832B2 (en) 2020-06-10 2023-12-05 Skc Co., Ltd. Flexible electrochromic device

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030181A (ja) * 1996-03-27 1998-02-03 Saint Gobain Vitrage 電気化学装置
KR20060053111A (ko) * 2004-11-11 2006-05-19 주식회사 엘지화학 정보표시가 가능한 전기변색 거울 또는 창
KR20090043531A (ko) * 2006-07-28 2009-05-06 크로모제닉스 에이비 곡선형 전기변색 소자의 제조 방법
KR20140125996A (ko) * 2013-04-22 2014-10-30 삼성전자주식회사 냉장고 및 전자기기
KR20150090460A (ko) * 2014-01-29 2015-08-06 엘지이노텍 주식회사 전극기판 및 이를 포함하는 전기변색미러
US20160085128A1 (en) * 2013-04-18 2016-03-24 Chromogenics Ab Electrochromic Devices and Manufacturing Methods Thereof
KR20160079174A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 전자부품연구원 전기변색-열변색 하이브리드 소자
JP2017026750A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社リコー エレクトロクロミック素子、調光眼鏡及びエレクトロクロミック素子の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030181A (ja) * 1996-03-27 1998-02-03 Saint Gobain Vitrage 電気化学装置
KR20060053111A (ko) * 2004-11-11 2006-05-19 주식회사 엘지화학 정보표시가 가능한 전기변색 거울 또는 창
KR20090043531A (ko) * 2006-07-28 2009-05-06 크로모제닉스 에이비 곡선형 전기변색 소자의 제조 방법
US20160085128A1 (en) * 2013-04-18 2016-03-24 Chromogenics Ab Electrochromic Devices and Manufacturing Methods Thereof
KR20140125996A (ko) * 2013-04-22 2014-10-30 삼성전자주식회사 냉장고 및 전자기기
KR20150090460A (ko) * 2014-01-29 2015-08-06 엘지이노텍 주식회사 전극기판 및 이를 포함하는 전기변색미러
KR20160079174A (ko) * 2014-12-26 2016-07-06 전자부품연구원 전기변색-열변색 하이브리드 소자
JP2017026750A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社リコー エレクトロクロミック素子、調光眼鏡及びエレクトロクロミック素子の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210153490A (ko) * 2020-06-10 2021-12-17 에스케이씨 주식회사 전기변색소자
US11835832B2 (en) 2020-06-10 2023-12-05 Skc Co., Ltd. Flexible electrochromic device

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