KR20190009956A - 전기변색소자 - Google Patents

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    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys

Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자는 제1 전극부, 상기 제1 전극부 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 그리고 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 중 하나는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 양 면 중 상기 전해질층을 향하는 면에 배치되고 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전극을 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 다른 하나는 소정 색상의 전도성 기판을 포함한다.

Description

전기변색소자{ELECTROCHROMISM ELEMENT}
본 발명은 전기변색소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기변색소자의 전극부에 관한 것이다.
전기변색(Electrochromism)이란 전압을 인가하면 전계방향에 의해 가역적으로 색상이 변하는 현상으로서, 이러한 특성을 지닌 전기화학적 산화환원반응에 의해서 재료의 광특성이 가역적으로 변할 수 있는 물질을 전기변색물질이라고 한다. 이러한 전기변색물질은 외부에서 전기적 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠지 않고 있다가 전기적 신호가 인가되면 색을 띠게 되거나, 반대로 외부에서 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠고 있다가 전기적 신호가 인가되면 색이 소멸하는 특성을 가진다.
도 1은 일반적인 전기변색소자의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 전기변색소자(10)는 서로 대향하여 배치되는 제1 투명기판(11) 및 제2 투명기판(12), 제1 투명기판(11) 및 제2 투명기판(12) 상에 각각 배치되며, 서로 대향하여 배치되는 제1 투명전극(13) 및 제2 투명전극(14), 제1 투명전극(13) 및 제2 투명전극(14) 중 어느 하나에 배치되는 제1 변색물질층(15), 제1 투명전극(13) 및 제2 투명전극(14) 중 나머지 하나에 배치되는 제2 변색물질층(16), 그리고 제1 변색물질층(15) 및 제2 변색물질층(16) 사이에 배치되는 전해질층(17)을 포함한다. 제1 투명전극(13) 및 제2 투명전극(14)은 각각 극성이 상이한 제1 단자부(18) 및 제2 단자부(19)에 연결되며, 제1 단자부(18) 및 제2 단자부(19)로부터 전원을 공급 받는다. 제1 변색물질층(15), 제2 변색물질층(16) 및 전해질층(17)의 측면에는 실링부(20)가 더 배치될 수 있다.
전기변색소자는 ESL(electro shelf label) 등과 같이 특정부의 변색이 필요한 디스플레이, 디지털 사이니지(digital signage), E-페이퍼, 대형 포스터 또는 안내판 등의 게시용 장치, 스마트 윈도우, 건축용 창유리, 자동차 미러, 플렉서블 디스플레이, 차량용 썬루프, 스포츠 안경 등의 광투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 이용되고 있으며, 최근에는 가시광선 영역에서의 색변화뿐만 아니라 적외선 차단효과까지 있다는 것이 알려지면서 에너지 절약형 제품으로의 응용 가능성에 대해서도 큰 관심을 받고 있다.
특히, 전기변색소자가 ESL 디스플레이, 디지털 사이니지, E-페이퍼 등에 적용될 경우, 디스플레이되는 글씨, 숫자, 그림 등의 색상이 선명하게 구현되도록 할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기변색소자의 전극부를 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자는 제1 전극부, 상기 제1 전극부 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 그리고 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 중 하나는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 양 면 중 상기 전해질층을 향하는 면에 배치되고 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전극을 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 다른 하나는 소정 색상의 전도성 기판을 포함한다.
상기 전도성 기판은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치되는 금속층, 상기 금속층 상에 배치되는 투명 전도층을 포함하고, 상기 금속층은 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층을 포함할 수 있다.
상기 금속층은 상기 베이스층 및 상기 제1 금속층 사이에 배치되고, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 투명 전도층은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), IZO(Indiun Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide) 및 GZO(Gallium Zinc Oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 베이스층은 유리, 플라스틱 또는 고분자 필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전도성 기판은 상기 금속층과 상기 투명 전도층 사이에 배치되는 이온 저장층을 더 포함할 수 있다.
상기 이온 저장층은 Nb2O5 및 SiO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속층 및 상기 투명 전도층은 제1 영역, 그리고 상기 제1 영역과 단락된 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 변색이 서로 독립적일 수 있다.
상기 제1 금속층의 두께는 1 내지 20㎛일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기변색장치는 제1 전극부, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 그리고 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 중 하나는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 양 면 중 상기 전해질층을 향하는 면에 배치되고 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전극을 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 다른 하나는 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 전기변색소자, 상기 제1 전극부에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부, 그리고 상기 제2 전극부에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 변색속도가 높고, 디스플레이되는 글씨, 숫자, 그림 등의 색상이 선명하게 구현되는 전기변색소자를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 투명 전극의 황변 현상이 방지될 수 있으며, 소비 전력을 낮출 수 있다.
도 1은 일반적인 전기변색소자의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 3은 색좌표의 한 예이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 평면도이다.
도 7(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부 영역을 확대한 평면도이며, 도 7(b)는도 7(a)의 단면도의 한 예이며, 도 7(c)는 도 7(a)의 단면도의 다른 예이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 9(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부 영역을 확대한 평면도이며, 도 9(b)는도 9(a)의 단면도의 한 예이며, 도 9(c)는 도 9(a)의 단면도의 다른 예이다.
도 10(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부의 확대도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 단면도의 한 예이다.
도 11은 ESL(electro shelf label) 등과 같이 특정부의 변색이 필요한 디스플레이에 적용 가능한 전기변색소자의 평면도 및 단면도를 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150)를 포함한다. 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150)는 각각 극성이 상이한 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)에 연결되며, 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)로부터 전원을 공급 받는다. 제1 변색물질층(120), 제2 변색물질층(140) 및 전해질층(130)의 측면에는 실링부(180)가 더 배치될 수 있다.
이때, 제1 전극부(110)는 제1 투명기판(112) 및 제1 투명전극(114)을 포함하고, 제2 전극부(150)는 제2 투명기판(152) 및 제2 투명전극(154)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 투명기판(112) 및 제2 투명기판(152)은 투과도(T%)가 98%이상인 투명 기판이며, 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름일 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)은 전압을 가하면 색상이 변하는 전기변색 원리를 이용하여 외부로부터의 전압 인가에 의해 가역적으로 색이 변하거나 투과율이 변하는 소자를 포함한다. 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께는 10 내지 500㎛, 바람직하게는 20 내지 300㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 200㎛일 수 있다. 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께가 10㎛ 미만인 경우, 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 간의 맞닿음으로 인해 합선이 될 가능성이 있고, 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께가 500㎛를 초과하는 경우, 전기전도도가 감소하여 반응 속도가 느려질 수 있다.
제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)은 변색 또는 소색 성능이 우수하고, 응답속도가 우수하며, 내구성을 유지할 수 있고, 메모리 효과가 있는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 변색물질층(120)은 산화반응을 하는 산화 변색층이고, 제2 변색물질층(140)은 환원반응을 하는 환원 변색층일 수 있다. 또는, 제1 변색물질층(120)은 환원반응을 하는 환원 변색층일 수 있고, 제2 변색물질층(140)은 산화반응을 하는 산화 변색층일 수 있다.
제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)은 유기계 변색물질 및 무기계 변색물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 변색물질은 전기화학적 산화, 환원 반응에 의하여 광흡수도가 변화하는 전기변색특성을 갖는 물질을 의미하며, 전압의 인가 여부 및 전압의 세기에 따라 가역적으로 전기변색물질의 전기 화학적 산화, 환원 현상이 일어나고, 이에 의하여 변색물질의 투명도 및 흡광도가 가역적으로 변경될 수 있다. 유기계 변색물질은, 예를 들어 비올로겐, 안트라퀴논, 폴리피롤 및 폴리싸이오펜, 폴리안트라센, 폴리플루오렌, 폴리카바졸, 폴리페닐비닐렌 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있으며, 무기계 변색물질은, 예를 들어 텅스텐, 이리듐, 니켈, 바나듐, 몰리브덴, 망간, 티타튬, 세륨 및 니오븀의 산화물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 또는, 변색물질은 프루시안 블루(Prussian blue, PB), 프루시안 블루 아날로그(PB analog, PBA)일 수도 있다. WO3는 환원 변색층에 포함되는 변색물질이고, PB는 산화 변색층에 포함되는 변색물질일 수 있다.
그리고, 전해질층(130)은 높은 이온전도도, 우수한 내온성, 우수한 적층 밀착성을 갖는 젤, 고체 또는 액체 전해질 재료를 포함할 수 있다. 전해질 재료는, 예를 들어 PMMA(poly(methyl methacrylate)) 수지, PC(polycarbonate) 수지 또는 아크릴계 수지를 포함할 수 있다. 또는, 전해질층(130)은 이온성 액체 및 금속염을 포함할 수도 있다. 여기서, 이온성 액체에 포함되는 양이온으로는 암모늄(ammonium), 이미다졸륨(imidazolium), 옥사졸륨(oxazolium), 피페리디늄(piperidinium), 피라지늄(pyrazinium), 피라졸륨(pyrazolium), 피리다지늄(pyridazinium), 피리디늄(pyridinium), 피리미디늄(pyrimidinium), 피롤리디늄, (pyrrolidinium), 피롤리늄(pyrrolinium), 피롤륨(pyrrolium), 티아졸륨(thiazolium), 트리아졸륨(triazolium) 등일 수 있으며, 음이온으로는 할로겐족, BF4 -, PF6 -, 설포네이트계[(SO2R)O]-, 이미드계[(SO2R)2N]-, 메티드계[(SO2R)3C]-등일 수 있다. 여기서, R은 할로겐족, CF3, C2F5 및 기타 전자쌍을 받을 수 있는 아릴 또는 알킬치환체일 수 있다. 그리고, 금속염은 리튬 이온일 수 있다.
전해질층(130)이 이온성 액체 및 금속염을 포함할 경우, 이온성 액체의 낮은 증기압, 비가연성, 전기화학적 안정성 및 상온에서의 높은 이온전도도로 인하여 빠른 변색속도를 얻는 것이 가능하다.
전해질층(130)은 매트릭스를 제공하기 위한 고분자를 더 포함할 수 있으며, 이온성 액체는 고분자와 반응할 수 있는 반응성 이온성 액체일 수 있다. 여기서, 반응성 이온성 액체는 양이온이 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 가지는 이온성 액체일 수 있다.
그리고, 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 각각은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있는 투명 전도성 재료를 포함할 수 있다. 투명 전도성 재료는, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), IZO(Indiun Zinc Oxide), 구리 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 투명 전도성 재료는, 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, CNT(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 또는 이들의 혼합물과 같은 나노 파우더 합성체를 포함할 수도 있다. 여기서, 나노 파우더의 함량 제어를 통해 전기전도도를 확보하면서, 색 및 반사율 제어가 가능하다. 또는, 투명 전도성 재료는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 각각은 필름 형상일 수 있으며, 빛에 대한 투과율이 80% 이상일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극층(110)의 하부에 소정 색상을 가진 기판(200)이 추가로 배치될 수 있다. 여기서, 소정 색상은 흰색 계열일 수 있으며, 이에 따라 변색되는 글씨, 숫자, 그림 등을 더욱 선명하게 보이도록 할 수 있다. 소정 색상이 흰색 계열인 경우, 흰색 계열은 예를 들어 도 3의 색 좌표로 나타낼 수 있다. 도 3에서 도시하는 색좌표는 CIE 색도 좌표이며, 화이트포인트는 ccx가 약 0.31이고 ccy가 약 0.32인 지점일 수 있다. 여기서, 소정 색상은 ccx 값 및 ccy 값으로 이루어진 색좌표가 white light 영역 내에 위치하는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 0.25≤ccx≤0.38이고, 0.2≤ccy≤0.4인 영역, 바람직하게는 0.275≤ccx≤0.375이고, 0.225≤ccy≤0.375인 영역, 더욱 바람직하게는 0.3≤ccx≤0.35이고, 0.25≤ccy≤0.35인 영역 내의 좌표 값을 가질 수 있다.
또는, 소정 색상은 흰색 계열 외에 다양한 색상일 수도 있다. 기판(200)의 색상에 따라, 변색되는 글씨, 숫자, 그림 등의 색상이 미세하게 조절될 수도 있다.
도 2에서는 제1 전극층(110)의 하부에 소정 색상을 가진 기판(200)이 추가로 배치되는 실시예를 설명하고 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 전극층(110)이 소정 색상을 가진 전도성 기판으로 대체될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 4를 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150), 제1 전극부(110)에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부(160) 및 제2 전극부(150)에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부(170)를 포함한다. 제1 전극부(110), 제1 변색물질층(120), 전해질층(130), 제2 변색물질층(140) 및 제2 전극부(150)에 대하여 도 2에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 하나, 예를 들어 제2 전극부(150)는 투명 기판(152) 및 투명 전극(154)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 전극(154)은 투명 기판(152)의 양 면 중 전해질층(130)을 향하는 면에 배치되고, 투명 전도성 재료를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 다른 하나, 예를 들어 제1 전극부(110)는 소정 색상의 전도성 기판을 포함한다. 여기서, 소정 색상은 흰색 계열일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 투명을 제외한 다양한 색상을 가질 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 Sn, Ag, Al, Cu, Al 및 Mo 중 적어도 하나를 도금하거나, 증착하는 방법으로 형성될 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 단일 층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 소정 색상은 도금 또는 증착되는 금속의 종류 및 입도 등에 따라 달라질 수 있다.
또는, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150)는 각각 소정 색상의 전도성 기판을 포함하되, 제1 전극부(110)에 포함되는 전도성 기판의 소정 색상 및 제2 전극부(150)에 포함되는 전도성 기판의 소정 색상은 서로 상이한 색상일 수도 있다. 여기서, 서로 상이한 색상은 색좌표가 상이한 색상을 의미할 수 있다.
이와 같이, 제1 전극부(110)가 투명을 제외한 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 경우, 글씨, 숫자, 그림 등으로 변색되는 영역의 색상을 더욱 선명하게 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 10-2 내지 10-3Ω/sq의 낮은 면저항으로 인하여 고속 변색이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자는 이온 저장층을 더 포함할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150), 제1 전극부(110)에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부(160) 및 제2 전극부(150)에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부(170)를 포함한다. 제1 전극부(110), 제1 변색물질층(120), 전해질층(130), 제2 변색물질층(140) 및 제2 전극부(150)에 대하여 도 2 내지 4에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 하나, 예를 들어 제2 전극부(150)는 투명 기판(152) 및 투명 전극(154)을 포함한다. 여기서, 투명 전극(154)은 투명 기판(152)의 양 면 중 전해질층(130)을 향하는 면에 배치되고, 투명 전도성 재료를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 다른 하나, 예를 들어 제1 전극부(110)는 소정 색상의 전도성 기판을 포함한다. 여기서, 소정 색상은 흰색 계열일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 투명을 제외한 다양한 색상을 가질 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 Sn, Ag, Al, Cu, Al 및 Mo 중 적어도 하나를 도금하거나, 증착하는 방법으로 형성될 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 단일 층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 소정 색상은 도금 또는 증착되는 금속의 종류 및 입도에 따라 달라질 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 빛을 반사하는 성질을 가지므로, 반사형 기판과 혼용될 수 있다.
한편, 전기변색소자(100)는 이온 저장층(190)을 더 포함할 수 있다. 이온 저장층(190)은 제1 전극부(110) 및 제1 변색물질층(120) 사이에 배치되거나, 제1 전극부(110) 내부에 배치될 수 있다. 이온 저장층(190)은 부도체의 특성을 가질 수 있으며, 10 내지 30nm의 두께를 가질 수 있다. 이온 저장층(190)은, 예를 들어 SiO2 및 Nb2O5 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이온 저장층(190)에는 이온 저장층(190)에 접촉하는 면으로부터 이동한 이온이 저장되며, 메모리 효과(memory effect)로 인하여 소비전력이 감소할 수 있다. 또한, 이온 저장층(190)이 제1 전극부(110) 및 제1 변색물질층(120) 사이에 배치되면, 제1 변색물질층(120)의 변색물질이 제1 전극부(110)의 전도성 재료와 직접 접촉하지 않으므로, 제1 전극부(110)의 산화를 방지할 수 있다.
이온 저장층(190)은 SiO2 및 Nb2O5 중 적어도 하나를 포함하는 세라믹층을 단독으로 포함하거나, 세라믹층 및 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전도층을 함께 포함할 수도 있다. 이온 저장층(190)이 세라믹층 및 투명 전도층을 포함하는 경우, 저굴절율 소재와 고굴절율 소재가 동시에 적층될 수 있으므로, 색좌표의 b 값을 조절하기 용이하고, 황변(yellowish) 현상을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자에 포함되는 소정 색상의 전도성 기판을 더욱 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 평면도이고, 도 7(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부 영역을 확대한 평면도이며, 도 7(b)는도 7(a)의 단면도의 한 예이며, 도 7(c)는 도 7(a)의 단면도의 다른 예이다.
도 6을 참조하면, 전기변색소자(100)는 복수의 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(A1)은 글씨, 숫자, 그림 등으로 표시되는 영역이고, 제2 영역(A2)은 배경으로 표시되는 영역일 수 있다. 각 영역은 배선(W) 및 패드(P)에 연결될 수 있으며, 이에 따라 서로 독립적으로 변색 반응이 일어날 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)에서만 변색 반응이 일어나고, 제2 영역(A2)에서는 변색 반응이 일어나지 않도록 구현되거나, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 변색 반응이 독립적으로 일어나도록 구현되거나, 복수의 제1 영역(A1)의 변색 반응이 독립적으로 일어나도록 구현될 수 있다.
도 7(a) 내지 (c)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전도성 기판(300)은 베이스층(310), 베이스층(310) 상에 배치되는 금속층(320), 금속층(320) 상에 배치되는 투명 전도층(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 베이스층(310)은 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름일 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 투명 전도층(330)은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), IZO(Indiun Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide) 및 GZO(Gallium Zinc Oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고, 금속층(320)은 제1 전극층(110)에 소정 색상을 부여하는 층으로, 금속층(320)에 포함되는 금속의 종류, 양, 두께, 입도 등에 따라 색상은 다양하게 바뀔 수 있다. 금속층(320)의 두께는 1 내지 20㎛일 수 있다. 금속층(320)의 두께가 이러한 수치 범위 이내일 경우, 제1 전극층(110)은 연성을 가질 수 있으며, 낮은 면저항 및 빠른 변색 속도를 가질 수 있다.
예를 들어, 금속층(320)은 Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속층(322), 그리고 제2 금속층(322) 상에 배치되고 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층(324)을 포함할 수 있다. 이때, Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층(324)은 제1 전극층(110)에 소정 색상을 부여하는 층일 수 있다. 제1 금속층(324)이 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 경우, 제1 금속층(324)은 회백색 계열 또는 백색 계열의 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(324)은 도 3의 색좌표에서 .25≤ccx≤0.38이고, 0.2≤ccy≤0.4인 영역, 바람직하게는 0.275≤ccx≤0.375이고, 0.225≤ccy≤0.375인 영역, 더욱 바람직하게는 0.3≤ccx≤0.35이고, 0.25≤ccy≤0.35인 영역 내의 좌표 값을 가질 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 그리고, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속층(322)은 베이스층(310) 상에 제1 금속층(324)을 도금 또는 적층하기 위하여 미리 배치되는 금속층일 수 있다.
이때, 금속층(320)이 Sn을 포함하는 경우, 면저항은 약 10-3Ω/sq이므로, 변색 속도를 높일 수 있다.
그리고, 금속층(320)에 포함되는 제1 금속층(324)이 Ag를 포함하는 경우, 제1 금속층(324) 상에는 산화방지층이 더 배치될 수도 있다.
이때, 금속층(320)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 메쉬 형상의 금속층(320)은 메쉬선(LA) 및 메쉬선(LA) 사이의 메쉬 개구부(OA)를 포함할 수 있다. 이때, 메쉬선(LA)의 선폭은, 0.1㎛ 내지 10㎛, 바람직하게는 0.5㎛ 내지 7㎛, 더욱 바람직하게는 1㎛ 내지 3.5㎛일 수 있다. 메쉬선(LA)의 선폭이 0.1㎛ 미만이면, 제조 공정 상 어려움이 있거나, 메쉬선의 단락이 발생하기 쉽다. 메쉬선(LA)의 선폭이 10㎛를 초과하는 경우, 메쉬선(LA)이 외부에서 시인되어, 시인성이 저하될 수 있다. 이와 함께, 메쉬선(LA)의 두께는 100 내지 500nm, 바람직하게는 150 내지 250nm, 더욱 바람직하게는 180 내지 200nm일 수 있다. 메쉬 개구부(OA)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 메쉬 개구부(OA)는 사각형, 다이아몬드형, 오각형, 육각형 등의 다각형상 또는 원형 형상일 수 있다. 또는, 메쉬 개구부(OA)는 규칙적인(regular) 형상 또는 랜덤한(random) 형상일 수 있다.
이와 같이, 금속층(320)이 메쉬 형상을 가지면, 전기 변색 소자의 시인성이 개선될 수 있으며, 저항을 낮출 수 있다.
이때, 금속층(320)의 노출되는 영역은 투명 전도층(330)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 즉, 투명 전도층(330)은 금속층(320)의 상면뿐만 아니라, 측면에도 배치될 수 있다. 이에 따라, 금속층(320)과 변색 물질층 또는 전해질층이 직접 접촉하지 않게 되므로, 금속층(320)의 산화를 방지할 수 있다.
한편, 제1 영역(A1)에서만 변색 반응이 일어나고, 제2 영역(A2)에서는 변색 반응이 일어나지 않도록 구현되거나, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 변색 반응이 독립적으로 일어나도록 구현되거나, 복수의 제1 영역(A1)의 변색 반응이 독립적으로 일어나도록 구현되기 위하여 금속층(320) 및 투명 전도층(330)은 제1 영역(A1) 및 제1 영역(A1)과 단락된 제2 영역(A2)으로 구분되며, 이에 따라 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 변색이 서로 독립적일 수 있다.
제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 변색이 서로 독립적이기 위하여, 제1 영역(A1)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)은 제2 영역(A2)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)과 단락될 수 있으며, 각 영역으로부터 배선이 별도로 인출되고, 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
또는, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 변색이 서로 독립적이기 위하여, 제1 영역(A1)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)은 제2 영역(A2)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)과 단락될 수 있으며, 배선(W) 및 패드(P)가 제1 영역(A1)에만 연결되고, 제1 영역(A1)에만 변색이 일어나며, 제2 영역(A2)에는 전도성 기판(300)이 가지는 소정 색상이 항상 노출될 수도 있다.
또는, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 변색이 서로 독립적이기 위하여, 제1 영역(A1)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)은 제2 영역(A2)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)과 단락될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 영역(A1)에만 제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)이 배치되고, 제2 영역(A2)에는 제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)이 배치되지 않을 수도 있다. 도 8에서 도시된 바와 같이, 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(150) 중 적어도 하나는 버스 전극(156)을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제1 전극층(110)이 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 경우, 버스 전극(156)은 제2 전극층(150) 측에 배치될 수 있다. 버스 전극(156)은 글씨, 숫자, 그림 등이 표시되지 않는 영역인 제2 영역(A2)에 배치될 수 있으며, 이에 따라 시인성이 개선될 수 있다. 이때, 버스 전극(156)은 메쉬 형상을 가질 수도 있다. 버스 전극(156)이 메쉬 형상을 가지면, 전기 변색 소자의 시인성이 개선될 수 있으며, 저항을 낮출 수 있다.
제1 영역(A1)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)을 제2 영역(A2)에 배치되는 금속층(320) 및 투명 전도층(330)과 단락시키기 위하여, 금속층(320) 및 투명 전도층(330)을 레이저에 의하여 가공할 수 있다. 즉, 레이저를 이용하여 금속층(320) 및 투명 전도층(330)을 제거할 수 있다.
한편, 도 7(b)를 참조하면, 변색물질층(120)은 베이스층(310) 상에 배치되되, 금속층(320) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 도 7(c)를 참조하면, 변색물질층(120)은 베이스층(310) 상에 배치되되, 금속층(320) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 사이뿐만 아니라, 금속층(320) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 상에 더 배치될 수도 있다.
도 9(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부 영역을 확대한 평면도이며, 도 9(b)는도 9(a)의 단면도의 한 예이며, 도 9(c)는 도 9(a)의 단면도의 다른 예이다. 도 7(a) 내지 (c)와 동일한 내용은 중복된 설명을 생략한다.
도 9(a) 내지 (c)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전도성 기판(300)은 베이스층(310), 베이스층(310) 상에 배치되는 금속층(320), 금속층(320) 상에 배치되는 투명 전도층(330)을 포함할 수 있다. 그리고, 금속층(320)과 투명 전도층(330) 사이에는 이온 저장층(340)이 더 배치될 수 있다. 이온 저장층(340)은 부도체의 특성을 가질 수 있으며, 10 내지 30nm의 두께를 가질 수 있다. 이온 저장층(340)은 예를 들어 SiO2 및 Nb2O5 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 약 10-3Ω/sq의 면저항을 가지는 금속층(320) 및 10 내지 150Ω/sq의 저항을 가지는 투명 전도층(330) 사이에 이온 저장층(340)이 더 배치되면, 이온 저장층(340)에는 이온이 저장되며, 메모리 효과 및 터널링 효과로 인하여 소비 전력이 감소할 수 있다. 또한, 부도체의 특성을 가지는 이온 저장층(340)으로 인하여 투명 전도층(330)의 황변 현상이 감소하게 되므로, 깨끗하고 선명한 변색 성능을 얻을 수 있다.
한편, 도 9(b)를 참조하면, 변색물질층(120)은 베이스층(310) 상에 배치되되, 금속층(320), 이온 저장층(340) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 사이에 배치될 수 있다. 또는, 도 9(c)를 참조하면, 변색물질층(120)은 베이스층(310) 상에 배치되되, 금속층(320), 이온 저장층(340) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 사이뿐만 아니라, 금속층(320), 이온 저장층(340) 및 이를 둘러싸는 투명 전도층(330) 상에 더 배치될 수도 있다.
도 10(a)는 도 6의 전기변색소자의 일부의 확대도이고, 도 10(b)는 도 10(a)의 단면도의 한 예이다. 도 6 내지 9에서 설명한 내용과 동일한 내용은 중복되는 설명을 생략한다.
도 10(a) 내지 10(b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전도성 기판(300)은 베이스층(310), 베이스층(310) 상에 배치되는 금속층(320), 금속층(320) 상에 배치되는 투명 전도층(330)을 포함할 수 있다.
이때, 베이스층(310) 상에 수지층(350)이 더 배치되고, 금속층(320)은 수지층(320) 상에 음각으로 배치되며, 투명 전도층(330)이 금속층(320) 및 수지층(320) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 수지층(320)은 실리콘계 폴리머 수지를 포함할 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 도시되지 않았으나, 도 6 및 8에 도시한 바와 마찬가지로, 금속층(320)은 2층 이상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 층 및 그 위에 배치되고 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 층으로 이루어질 수 있다. 또는, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 층, 그 위에 배치되고 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 층, 그리고 그 위에 배치되는 이온 저장층으로 이루어질 수도 있다.
이때, 금속층(320)은 메쉬 형상을 가질 수 있다. 그리고, 전기변색소자(100)는 글씨, 숫자, 그림 등으로 표시되는 제1 영역(A1) 및 배경으로 표시되는 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다.
이를 위하여, 투명 전도층(330)은 메쉬 형상의 금속층(320)을 전면으로 덮되, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 간의 경계에서 단락될 수 있다. 단락은 레이저 가공에 의하여 형성될 수 있다.
또는, 투명 전도층(330)은 금속층(320)을 선 별로 덮되, 금속층(320) 및 투명 전도층(330)은 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 간의 경계에서 단락될 수 있다.
이에 따라, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 변색이 서로 독립적일 수 있다.
도 11은 ESL(electro shelf label) 등과 같이 특정부의 변색이 필요한 디스플레이에 적용 가능한 전기변색소자의 평면도 및 단면도를 나타낸다. 도 2 내지 10과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다. 도 11을 참조하면, 전기변색소자의 디스플레이 영역은 테두리 영역(1100), 색상 고정 영역(1110), 그리고 색상 변경 가능 영역(1120)을 포함할 수 있다. 이때, 테두리 영역(1100)에 대응하는 기판(200)의 색상 또는 제1 전극부(110)에 포함되는 전도성 기판의 색상, 즉 색좌표는 색상 고정 영역(1110) 또는 색상 변경 가능 영역(1120)에 대응하는 기판(200)의 색상 또는 제1 전극부(110)에 포함되는 전도성 기판의 색상, 즉 색좌표와 상이할 수 있다. 그리고, 색상 고정 영역(1110)에 대응하는 기판(200)의 색상 또는 제1 전극부(110)에 포함되는 전도성 기판의 색상, 즉 색좌표는 색상 변경 가능 영역(1120)에 대응하는 기판(200)의 색상 또는 제1 전극부(110)에 포함되는 전도성 기판의 색상, 즉 색좌표와 상이할 수도 있다. 이에 따라, 색상 고정 영역(1110) 및 색상 변경 가능 영역(1120)은 테두리 영역(1100)보다 눈에 띄게 표시될 수 있으며, 색상 고정 영역(1110) 및 색상 변경 가능 영역(1120) 중 하나는 다른 하나보다 눈에 띄게 표시될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 전기변색소자
110; 제1 전극층
120: 제1 변색물질층
130: 전해질층
140; 제2 변색물질층
150: 제2 전극층

Claims (10)

  1. 제1 전극부,
    상기 제1 전극부 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층,
    상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층,
    상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 그리고
    상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극부를 포함하고,
    상기 제1 전극부 및 제2 전극부 중 하나는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 양 면 중 상기 전해질층을 향하는 면에 배치되고 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전극을 포함하고,
    상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 다른 하나는 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 전기변색소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 기판은 베이스층, 상기 베이스층 상에 배치되는 금속층, 상기 금속층 상에 배치되는 투명 전도층을 포함하고,
    상기 금속층은 Sn 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층을 포함하는 전기변색소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 베이스층 및 상기 제1 금속층 사이에 배치되고, Cu 및 Al 중 적어도 하나를 포함하는 제2 금속층을 더 포함하는 전기변색소자.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 투명 전도층은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), IZO(Indiun Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide) 및 GZO(Gallium Zinc Oxide) 중 적어도 하나를 포함하는 전기변색소자.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 베이스층은 유리, 플라스틱 또는 고분자 필름 중 적어도 하나를 포함하는 전기변색소자.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 전도성 기판은 상기 금속층과 상기 투명 전도층 사이에 배치되는 이온 저장층을 더 포함하는 전기변색소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이온 저장층은 Nb2O5 및 SiO2 중 적어도 하나를 포함하는 전기변색소자.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 금속층 및 상기 투명 전도층은 제1 영역, 그리고 상기 제1 영역과 단락된 제2 영역을 포함하며, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 변색이 서로 독립적인 전기변색소자.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 금속층의 두께는 1 내지 20㎛인 전기변색소자.
  10. 제1 전극부, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 그리고 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극부를 포함하고, 상기 제1 전극부 및 제2 전극부 중 하나는 투명 기판 및 상기 투명 기판의 양 면 중 상기 전해질층을 향하는 면에 배치되고 투명 전도성 재료를 포함하는 투명 전극을 포함하고, 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부 중 다른 하나는 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 전기변색소자,
    상기 제1 전극부에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부, 그리고
    상기 제2 전극부에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부를 포함하는 전기변색장치.
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