KR20190120739A

KR20190120739A - 전기변색소자

Info

Publication number: KR20190120739A
Application number: KR1020190128378A
Authority: KR
Inventors: 박상현; 김병동; 최윤철; 유상우; 김철환
Original assignee: 립하이 주식회사
Priority date: 2019-10-16
Filing date: 2019-10-16
Publication date: 2019-10-24
Also published as: KR102175203B1

Abstract

본 출원은 전기변색소자에 관한 것으로, 본 출원의 일 양상에 따르면, 인가되는 전원에 의해 광학적상태가 변경되는 전기변색소자로서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하도록 위치하는 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 전기변색층; 및 상기 전기변색층의 하부에 접촉되고, 상기 제2 전극의 상부에 접촉되도록 배치되는 이온전달저장층;을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제1 전위차가 형성되는 경우, 상기 전기변색층이 상기 제1 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 이온전달저장층으로부터 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제1 광학적상태를 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제2 전위차가 형성되는 경우, 상기 이온전달저장층이 상기 제2 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 전기변색층으로부터 상기 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제2 광학적상태를 가지며, 상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조는 연속되되, 상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조와 상기 전기변색층의 내부의 물리적구조는 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공된다.

Description

전기변색소자{ELECTOCHROMIC ELEMENT}

본 출원은 전기변색소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 두 전극, 전기변색층, 및 이온전달저장층을 포함하는 전기변색소자에 관한 것이다.

전기변색이란 인가되는 전원에 의해 유발되는 소정의 물리적반응, 또는 소정의 화학적반응에 의해 색이 변경되는 현상이다. 상기 전기변색될 수 있는 물질은 전기변색물질로 정의될 수 있다.

상기 전기변색물질을 포함하는 전기변색소자는 다양한 어플리케이션에 적용되어 왔다. 상기 전기변색소자는 광투과도가 전기적으로 조절되는 스마트윈도우(Smart window), 광반사도가 전기적으로 조절되는 스마트미러(Smart mirror)등의 구현에 이용되어 왔다. 상기 스마트윈도우는 자동차 유리 등의 소면적의 유리에서부터 건축용 유리 등의 대면적의 유리에 적용되어 왔고, 특히 상기 스마트미러는 운전자의 안전한 야간 운전을 위해 후방차량으로부터 되는 강한 불빛을 감소시키기 위하여 룸미러에 적용되어 왔으며, 이에 대한 수요는 꾸준히 증대하고 있는 실정이다.

그런데, 상기 전기변색소자의 전기변색속도가 느리고 전기변색의 균일도가 떨어져, 상기 전기변색소자가 구비되는 어플리케이션의 성능이 떨어지는 문제점이 계속하여 있어 왔다. 따라서, 최근 전기변색속도가 빠르고 전기변색의 균일도가 향상된 전기변색소자에 대한 수요가 증대하고 있다.

본 출원의 일 과제는, 빠른 변색속도를 가지는 전기변색소자가 제공하는 것에 있다.

본 출원의 다른 과제는, 높은 변색의 균일도를 가지는 전기변색소자가 제공하는 것에 있다.

본 출원의 또 다른 과제는, 전원의 인가의 중단 시 빠르게 탈색될 수 있는 전기변색소자를 제공하는 것에 있다.

본 출원이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 출원의 일 양상에 따르면, 인가되는 전원에 의해 광학적상태가 변경되는 전기변색소자로서, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하도록 위치하는 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 전기변색층; 및 상기 전기변색층의 하부에 접촉되고, 상기 제2 전극의 상부에 접촉되도록 배치되는 이온전달저장층;을 포함하고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제1 전위차가 형성되는 경우, 상기 전기변색층이 상기 제1 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 이온전달저장층으로부터 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제1 광학적상태를 가지고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제2 전위차가 형성되는 경우, 상기 이온전달저장층이 상기 제2 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 전기변색층으로부터 상기 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제2 광학적상태를 가지며, 상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조는 연속되되, 상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조와 상기 전기변색층의 내부의 물리적구조는 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 출원의 다른 양상에 따르면, 제1 전극; 상기 제1 전극과 대향하도록 위치하는 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 전기변색층; 및 상기 전기변색층의 하부에 접촉되고, 상기 제2 전극의 상부에 접촉되도록 배치되는 이온전달저장층;을 포함하고, 상기 제1 전극의 하면에 평행하게 연장되는 상기 전기변색층에서의 제1 가상선이 존재하고, 상기 제2 전극의 상면에 평행하게 연장되는 상기 이온전달저장층에서의 제2 가상선이 존재하며, 상기 제1 가상선에 의해 상기 전기변색층의 영역은 제1 변색영역과 상기 이온전달저장층에 접하는 제2 변색영역으로 분할되고, 상기 제2 가상선에 의해 상기 이온전달저장층의 영역은 제1 이온영역과 상기 전기변색층에 접하는 제2 이온영역으로 분할되되, 상기 전기변색층의 상기 제1 변색영역의 물리적구조와 상기 제2 변색영역의 물리적구조는 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온전달저장층의 상기 제1 이온영역의 물리적구조와 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되며, 상기 전기변색층의 상기 제2 변색영역의 물리적구조와 상기 이온전달저장층의 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 서로 접하되, 상기 전기변색층의 상기 제2 변색영역의 물리적구조와 상기 이온전달저장층의 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 출원의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 출원에 의하면 빠른 변색속도를 가지는 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 출원에 의하면 높은 변색의 균일도를 가지는 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 출원에 의하면 전원의 인가의 중단 시, 빠르게 탈색될 수 있는 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 출원의 효과가 상술한 효과로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 광학적상태의 변경을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 내부구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 물리적구조의 일 예인 칼럼을 나타내는 전기변색소자의 단면도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 물리적구조의 일 예인 칼럼을 나타내는 전기변색소자의 단면도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 칼럼의 외적형상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색이온의 이동을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면을 포함하는 전기변색소자의 향상된 전기변색속도를 나타내기 위한 비교도면이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면을 포함하는 전기변색소자의 향상된 전기변색균일도를 나타내기 위한 비교도면이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면을 포함하는 전기변색소자의 향상된 탈색작용을 나타내기 위한 비교도면이다.
도 11은 제1 실시예의 전기변색소자의 파장별 변색상태와 탈색상태 시의 반사도를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예예 따른 이온전달저장층의 상부영역과 하부영역을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자의 변색을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 전기변색소자를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 전기변색소자에 설정된 제1 가상선 및 제2 가상선과 전기변색소자의 각 층을 나타내는 도면이다.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.

본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.

또, 상기 전기변색층은 제1 변색영역과 상기 제2 이온영역에 접하는 제2 변색영역을 포함하고, 상기 제1 변색영역의 물리적구조와 상기 제2 변색영역의 물리적구조는 서로 연속되되, 상기 제2 변색영역의 물리적구조와 상기 제2 이온영역의 물리적 구조는 상기 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 전기변색층의 물리적구조와 상기 이온전달저장층의 물리적구조는 상기 경계면에 의해 시각적으로 구분되는 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 제1 전극 또는 제2 전극의 방향으로 연장되는 형상의 칼럼(Coulumn)을 더 포함하고, 상기 칼럼은 상기 전기변색층에 형성되는 변색칼럼과 상기 이온전달저장층에 형성되는 이온칼럼을 포함하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 변색칼럼와 상기 이온칼럼은 상기 경계면에 접촉되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 변색칼럼은 변색좌단과 상기 변색좌단으로부터 상기 제1 전극의 하면에 평행한 방향으로 이격되어 위치하는 변색우단을 포함하고, 상기 이온칼럼은 이온좌단과 상기 이온좌단으로부터 상기 제2 전극의 상면에 평행한 방향으로 이격되어 위치하는 이온우단을 포함하는 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 이온좌단은 상기 경계면과 제1 각도를 이루고, 상기 이온우단은 상기 경계면과 제2 각도를 이루고, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 서로 다른 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 이온칼럼은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에서 상기 이온좌단과 상기 이온우단의 거리는 제1 길이이고, 상기 제2 영역에서 상기 이온좌단과 상기 이온우단의 거리는 제2 길이이며, 상기 제1 길이와 상기 제2 길이는다른 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 전기변색층에 상기 제1 전극의 하면에 평행하게 연장되는 가상의 선인 제1 가상선이 존재하며, 상기 이온전달저장층에 상기 제2 전극의 상면에 평행하게 연장되는 가상의 선인 제2 가상선이 존재하고, 상기 변색칼럼은 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼은 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 변색칼럼의 상기 변색좌단과 상기 변색우단은 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼의 상기 이온좌단과 상기 이온우단은 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 변색칼럼과 상기 변색좌단은 상기 이온칼럼의 상기 이온좌단은 서로 접촉하되, 상기 경계면에 의해 시각적으로 구분되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 불규칙한 형상을 갖는 복수의 미디움(medium)을 더 포함하고, 상기 미디움은 상기 변색좌단, 상기 변색우단, 상기 이온좌단, 및 상기 이온우단 중 적어도 하나 이상에 접촉되는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 이온전달저장층은 상기 전기변색층에 접하는 상부영역과 상기 제2 전극에 접하는 하부영역을 포함하고, 상기 상부영역은 절연성질을 가지는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

또, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 제1 전위차가 형성되는 경우 상기 상부영역은 상기 제1 광학적상태를 가지며, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성되는 경우에도 상기 상부영역은 상기 제1 광학적상태를 가지는 것을 특징으로 하는, 전기변색소자가 제공될 수 있다.

본 명세서에서 일 구성의 "광학적상태"는 일 구성의 광과 관련된 특성을 포괄하는 의미로 정의될 수 있다. 상기 광학적 상태는 굴절률, 투과율(투과도), 칼라이피션시(color efficeiency), 흡광도(optical density), 색지수, 및 변색(color)/탈색(bleach)상태 등을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 "광학적상태의 변경"은 전술한 광학적상태들의 변경을 의미할 수 있다. 그러나, 특별한 언급이 없다면 이하에서 광학적상태의 변경은 변색/탈색상태의 변경을 의미한다.

본 명세서에서 "구분"은 시각적인 구분을 의미할 수 있다. 상기 일 구성과 타 구성이 구분되는 경우, 상기 일 구성과 상기 타 구성은 시각적으로 구분될 수 있다. 달리 말해, 상기 일 구성과 타 구성이 구분되는 경우, 상기 일 구성과 타 구성은 시각적으로 서로 다른 구성으로 시인 될 수 있다.

이하에서는 전기변색소자에 대해서 설명한다.

<제1 실시예>

이하에서는 제1 실시예에 대해서 설명한다.

상기 전기변색소자는 인가된 전원에 의하여 변경된 광학적상태를 가질 수 있다. 상기 전원은 전류, 전압 등을 포함할 수 있다.

도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(1)를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(1)는 제1 전극(100), 전기변색층(300), 이온전달저장층(500), 및 제2 전극(700)을 포함하고, 상기 전기변색소자(1)에는 제1 접촉면(100), 경계면(400), 및 제2 접촉면이 형성될 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 구성에 국한되지 않고, 도 1에 도시된 구성보다 많은 구성을 포함하는 전기변색소자(1)가 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 전기변색소자(1)는 상기 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경을 위한 전원을 인가하는 전원부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 서로 대향하도록 배치될 수 있다.

상기 전기변색층(300)은 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700) 사이에 위치할 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)은 상기 전기변색층(300)과 상기 제2 전극(700)의 사이에 배치될 수 있다.

상기 제1 접촉면(200)은 상기 제1 전극(100)과 상기 전기변색층(300)이 접촉되어 형성될 수 있다.

상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 접촉되어 형성될 수 있다.

상기 제2 접촉면(600)은 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)이 접촉되어 형성될 수 있다.

이하에서는 전기변색소자(1)의 각 층들에 대해서 구체적으로 설명한다.

먼저, 제1 전극(100)과 제2 전극(700)에 대해서 설명한다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 소정의 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 평판 형상으로 제공될 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 광투과성소재 및 광반사성소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 소재들은 전도성을 가질 수 있다.

상기 광투과성소재는 인가되는 광의 대부분을 투과시키는 광학적 성질을 갖는 소재이다. 상기 광투과성 소재는 인듐(indium), 주석(tin), 아연(zinc), 및/또는 옥사이드(oxide) 중 적어도 하나가 도핑된(doped) 금속(metal)이 선택된 소재일 수 있다. 구체적으로, 상기 광투과성 소재는 ITO(indium tin oxide), 또는 ZnO(zinc oxide)일 수 있다.

상기 광반사성소재는 인가되는 광의 대부분을 반사시키는 광학적 성질을 갖는 소재이다. 상기 광반사성 소재는 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 금(Au), 은(Ag) 및 텅스텐(W) 중 적어도 하나를 포함하는 소재일 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 상기 전기변색소자(1)의 구현 목적에 따른 적절한 소재로 구현될 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)이 모두 광투과성 소재로 구현되는 경우, 상기 전기변색소자(1)로 인가되는 광은 상기 전기변색소자(1)를 투과할 수 있다. 이 경우, 전기변색소자(1)는 전기변색윈도우로 이용될 수 있다.

상기 제1 전극(100)이 광반사성소재로 구현되고 상기 제2 전극(700)이 광투과성소재로 구현되는 경우, 또는 상기 제1 전극(100)이 광투과성소재로 구현되고 상기 제2 전극(700)이 광반사성소재로 구현되는 경우, 전기변색소자(1)로 인가되는 광은 상기 전기변색소자(1)로부터 반사될 수 있다. 이 경우, 전기변색소자(1)는 전기변색거울로 이용될 수 있다.

상기 제1 전극(100)의 입자의 크기는 상기 제2 전극(700)의 입자의 크기보다 큰 크기일 수 있다. 상기 제1 전극(100)은 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기보다 큰 크기의 구성 입자로 구성될 수 있다.

상기 제1 전극(100)를 구성하는 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기보다 큰 크기의 구성 입자는 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)의 형성을 위한 공정의 서로 다른 온도 조건에 의한 것일 수 있다.

상기 제1 전극(100)의 입자의 크기와 상기 제2 전극(300)의 입자의 크기는 상기 공정시의 온도에 반비례할 수 있다. 저온 공정하에서의 상기 입자의 크기는 고온 공정하에서의 입자 크기 보다 상대적으로 더 크게 형성될 수 있다.

상기 전기변색소자(1)의 구현을 위해서, 상기 제2 전극(700)은 상기 제1 전극(100), 전기변색층(300), 및 이온전달저장층(500)과 따로 형성되어 제공될 수 있다. 상기 제2 전극(700)의 형성을 위한 공정은 고온 조건에서 수행될 수 있다.

상기 전기변색소자(1)의 구현을 위해서, 상기 제1 전극(100)은 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)과 함께 같은 공정 조건 하에서 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(100)의 형성을 위한 공정은 상기 제2 전극(700)의 형성을 위한 온도 조건보다 상대적으로 낮은 저온 조건에서 수행될 수 있다.

상기 공정의 온도 조건에 따라, 상기 제1 전극(100)의 구성 입자의 크기는 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기 보다 작게 형성될 수 있다.

상기 제1 전극(100)의 형성 시의 저온 조건은 상기 전기변색소자(1)의 형성을 위한 공정 중의 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 파괴를 방지할 수 있다. 상기 제1 전극(100)을 고온 조건 하에서 형성하는 경우, 상기 제1 전극(100)과 같은 공정 조건 하에서 형성되는 상기 전기변색층(300), 및 상기 이온전달저장층(500)은 고온 환경에 노출될 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 고온 조건 하에서 열화될 수 있는 성질을 가지고 있으므로, 상기 고온 공정 환경에 의해 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 파괴될 수 있다. 이에 반해, 상기 제1 전극(100)을 저온 조건 하에서 형성하는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 열화에 의한 파괴가 방지될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기변색소자(1)를 형성하는 공정 중에 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 파괴는 방지될 수 있다.

상기 제1 전극(100)은 상기 제2 전극(700) 보다 작은 전기적 저항값을 가질 수 있다. 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)의 전기적 저항값은 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)을 구성하는 구성 입자의 크기에 기초할 수 있다. 상기 전기적 저항값은 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)을 구성하는 입자의 크기에 반비례할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(100)의 구성 입자의 크기는 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기보다 작기 때문에, 상기 제1 전극(100)은 상기 제2 전극(700)의 전기적 저항값 보다 낮은 전기적 저항값을 가질 수 있다.

한편, 이상에서는 상기 제1 전극(100)의 구성 입자의 크기가 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기보다 큰 것으로 설명하였나, 이와 반대로 상기 제2 전극(700)의 구성 입자의 크기가 상기 제1 전극(100)의 구성 입자의 크기보다 클 수 있다. 이 경우, 상기 제2 전극(700)은 상기 이온전달저장층(500) 및 상기 전기변색층(300)과 함께 형성될 수 있고, 상기 제1 전극(100)은 따로 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(700)은 상기 제1 전극(100)의 형성을 위한 공정의 온도 조건 보다 높은 온도 조건에서 형성될 수 있다. 상기 제2 전극(700)은 상기 제1 전극(100)의 전기적 저항값 보다 작은 전기적 저항값을 가질 수 있다.

이하에서는 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)에 대해서 설명한다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에 배치될 수 있다.

상기 전기변색층(300)은 상기 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에 배치될 수 있다. 상기 전기변색층(300)은 상기 제1 전극(100)의 하면에 접촉되도록 배치될 수 있다. 상기 전기변색층(300)은 상기 제2 전극(700)으로부터 상부방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)은 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에 배치될 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)은 상기 전기변색층(300)과 상기 제2 전극(700) 사이에 배치될 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)은 상기 전기변색층(300)의 하부에 접촉되도록 배치될 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)은 상기 제2 전극(700)의 상면에 접촉되도록 배치될 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 광학적상태는 변경될 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전기변색/탈색될 수 있다. 상기 광학적상태의 변경과 전기변색은 전기변색소자(1)에 인가되는 전원에 의한 것일 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 광학적상태의 변경을 위한 전기변색물질을 포함할 수 있다.

상기 전기변색물질은 산화환원물질, 및 변색이온을 포함할 수 있다. 상기 전기변색물질은 광특성이 변경되는 물질로 정의될 수 있다.

상기 산화환원물질은 TiO2, V2O5, Nb2O5, Cr2O3, FeO2, CoO2, NiO2, RhO2, Ta2O5, 및 WO3 등의 환원변색물질과 NiO2, IrO2, CoO2, iridium-magnesium oxide, nickel-magnesium oxide, 및 titanium-vanadium oxide 등의 산화변색물질을 포함할 수 있다.

상기 변색이온은 상기 전기변색물질의 광특성의 변경을 유발하는 물질로 정의될 수 있다. 변색이온은 H+, Li+, 또는 OH- 등의 캐소딕(cathodic), 어노딕(anodic) 이온을 포함할 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자를 공급받을 수 있다. 상기 전기변색층(300)은 제1 전극(100)으로부터 전자를 공급받을 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)은 제2 전극(300)으로부터 전자를 공급받을 수 있다. 또는, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전원공급부로부터 직접 전자를 공급받을 수도 있다. 상기 전자는 상기 변색이온의 이동을 유발할 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)에 공급된 전자에 의해 변색이온이 유도되어 공급될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)은 절연성물질을 더 포함할 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)은 상기 절연성물질에 기초하여 전자의 이동을 차단 할 수 있다.

상기 절연성물질은 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 하나를 포함할 수 있다.

한편, 전술한 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)의 배치 순서에 국한되지 않는 전기변색소자(1)가 구현될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 전극(100)의 하부에 상기 이온전달저장층(500)이 배치되고, 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)의 사이에 상기 전기변색층(300)이 배치될 수 있다.

이상에서는 전기변색소자(1)의 각 구성에 대해서 구체적으로 설명하였다.

이하에서는 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경에 대해서 설명한다.

도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경을 나타내는 도면이다.

이하에서는 도 2 (a) 내지 (c)를 참조하여, 전기변색소자의 광학적상태의 변경에 대해서 설명한다.

도 2 (a) 내지 (c)를 참조하면, 전기변색소자의 광학적상태는 전자가 이동되고, 전기변색이온이 이동됨으로써 변경될 수 있다.

상기 전기변색소자는 전원공급부와 전자를 교환할 수 있다. 상기 전원공급부 소정의 전원을 발생시키는 전원발생기, 상기 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경을 제어하기 위한 제어전원을 발생시키는 제어유닛, 및 상기 전원발생기 또는 상기 제어부로부터 연장되는 전원인가선 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 상기 전원공급부와 전자를 교환할 수 있다.

상기 제1 전극(100)이 전원공급부로부터 전자를 받는 경우, 상기 제2 전극(700)에서 전자가 전원공급부로 이동될 수 있다. 또는, 상기 제1 전극(100)에서 전자가 상기 전원공급부로 이동되는 경우, 상기 제2 전극(100)은 상기 전원공급부로부터 전자를 받을 수 있다.

이하에서는, 설명을 용이하게 하기 위하여 제1 전극(100)이 전자를 받고, 제2 전극(300)으로부터 전자가 이동되는 것으로 하여 설명한다.

상기 제1 전극(100)으로 공급된 전자는 상기 제1 전극(100)을 따라 이동될 수 있다. 또한 전자는 제2 전극(300)을 따라 이동될 수 있다. 상기 전자는 제1 전극(100) 또는 제2 전극(300)을 따라 횡방향으로 이동될 수 있다.

상기 제1 전극(100)을 따라 이동된 전자는 제1 전극(100)의 각 영역에서 전기변색층으로 전달될 수 있다. 이에 대응하여, 상기 이온전달저장층(700)으로부터 전자가 제2 전극(700)의 각 영역으로 전달될 수 있다.

상기 전기변색층(300)에 전달된 전자는 전기변색이온을 유인할 수 있다.

상기 전기변색층(300)에 전달된 전자는 전기변색층(300) 또는 이온전달저장층(500)에 함유된 전기변색이온을 유인하여, 상기 전기변색층(300)으로 전기변색이온이 이동되도록 할 수 있다.

이에 대응하여, 상기 이온전달저장층(500)으로부터 상기 이온전달저장층(500)에 함유된 전기변색이온이 상기 전기변색층(300)으로 전달될 수 있다.

상기 전기변색층(300)은 상기 이동된 전자와 전기변색이온에 의해 전기변색될 수 있다. 상기 전기변색층(300)에 함유된 환원변색물질은 이동된 전자와 전기변색이온에 의해 환원되어 변색될 수 있다.

이에 대응하여, 상기 이온전달저장층(500) 또한 전기변색될 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)에 함유된 전자와 전기변색이온이 이동됨으로써, 상기 이온전달저장층(500)의 산화변색물질은 산화될 수 있다. 상기 산화변색물질이 산화됨으로써, 상기 이온전달저장층(500)은 변색될 수 있다.

한편, 상기 전자의 이동에 따라 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극의 각 영역에는 전위가 형성될 수 있다. 상기 각 영역별 전위는 상기 영역에 존재하는 전자의 수에 기초하여 결정될 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(300)의 사이에는 전위차가 형성될 수 있다. 상기 전위차는 상기 제1 전극(100)의 전위와 상기 제2 전극(300)의 전위의 차이에 대응되는 값일 수 있다. 상기 전위는 전자의 수에 기초하여 결정될 수 있으므로, 상기 전위차는 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(300)에 존재하는 전자 개수의 차이에 대응되는 값일 수 있다.

상기 전위와 전위차를 기초로, 상기 전기변색소자의 전기변색의 정도가 조절될 수 있다. 상기 전위와 상기 전위차 모두 전기변색소자(1)로 공급되는 전자의 개수와 관련된 값이다. 따라서, 상기 전위와 상기 전위차를 조절함으로써, 상기 전기변색소자로 공급되고 전기변색소자로부터 이동되는 전자의 개수가 조절될 수 있다. 상기 전자의 개수에 따라 전기변색이온이 이동되고 전기변색이 유발되므로, 상기 전위와 상기 전위차의 제어에 따라 상기 전기변색소자(1)의 전기변색정도가 조절될 수 있다.

한편, 전술한 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)의 배치 순서에 국한되지 않는 전기변색소자(1)가 구현될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 내지 제2 의 기재는 구성의 구별을 위한 기재로서, 상기 제1 전극(100)은 제2 전극(700)이고, 상기 제2 전극(700)은 제1 전극(100)일 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(100)의 하부에 상기 이온전달저장층(500)이 배치되고, 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)의 사이에 상기 전기변색층(300)이 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 이온전달저장층(500)은 제1 전극(100)과 전자를 교환하고, 상기 전기변색층(300)은 제2 전극(700)과 전자를 교환할 수 있다.

이상에서는 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경에 대해서 설명하였다.

이하에서는 전기변색소자(1)의 내부구조에 대해서 설명한다.

도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(1)의 내부구조를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 전기변색소자(1)는 제1 접촉면(200), 경계면(400), 및 제2 접촉면(600)을 포함하는 내부구조를 가질 수 있다.

상기 제1 접촉면(200), 경계면(400), 및 제2 접촉면(600)은 상기 전기변색소자(1)의 각 층이 접촉되어 형성되는 접촉면으로 정의될 수 있다.

상기 내부구조는 전기변색소자(1)의 물리적구조가 연속되고 불연속되는 구조일 수 있다. 상기 물리적구조는 소정의 외적 형상을 가지며, 전기변색소자(1)를 구성할 수 있다.

이하에서는 상기 제1 접촉면(200), 상기 경계면(400), 및 상기 제2 접촉면(600)에 대해서 구체적으로 설명한다.

먼저, 상기 제1 접촉면(200), 경계면(400), 및 제2 접촉면(600)에 대해서 설명한다.

상기 제1 접촉면(200)은 접촉된 제1 전극(100)과 전기변색층(300)에 의해 형성된 면일 수 있다. 상기 제1 전극(100)과 상기 전기변색층(300)은 접촉할 수 있다. 상기 제1 전극(100)의 하면과 상기 전기변색층(300)의 상면은 동일한 면일 수 있다. 상기 제1 접촉면(200)은 상기 제1 전극(100)과 상기 전기변색층(300)의 접촉면일 수 있다. 달리 말해, 상기 제1 접촉면(200)은 상기 제1 전극(100)의 하면일 수 있다. 또는, 상기 제1 접촉면(200)은 상기 전기변색층(300)의 상면일 수 있다.

상기 제2 접촉면(600)은 접촉된 이온전달저장층(500)과 제2 전극(700)에 의해 형성된 면일 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)은 접촉할 수 있다. 상기 이온전달저장층(500)의 하면과 상기 제2 전극(700)의 상면은 동일한 면일 수 있다. 상기 제2 접촉면(600)은 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)의 접촉면일 수 있다. 달리 말해, 상기 제2 접촉면(600)은 상기 이온전달저장층(500)의 하면일 수 있다. 또는, 상기 제2 접촉면(600)은 상기 제2 전극(700)의 상면일 수 있다.

상기 경계면(400)은 접촉된 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)에 의해 형성될 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 접촉할 수 있다. 상기 전기변색층(300)의 하면과 상기 이온전달저장층(500)의 상면은 동일한 면일 수 있다. 상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 접촉면일 수 있다. 다시 말해, 상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)의 하면일 수 있다. 또는, 상기 경계면(400)은 상기 이온전달저장층(500)의 상면일 수 있다.

상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 구분되도록 할 수 있다. 상기 경계면(400)에 의해 전기변색소자(1)의 각 구성은 시각적으로 구분될 수 있다. 상기 경계면(400)에 의해 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 구분되어 시인 될 수 있다.

상기 경계면(400)은 소정의 방향으로 연장될 수 있다. 상기 경계면(400)은 횡방향으로 연장될 수 있다. 상기 경계면(400)은 제1 접촉면(100)과 제2 접촉면(600)에 평행한 방향으로 연장될 수 있다.

상기 전기변색소자(1)에는 제1 가상선(901) 및 제2 가상선(903)이 설정될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 전기변색소자의 내부에 설정될 수 있는 임의의 복수의 가상선들 중의 일 가상선일 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 전기변색소자(1)의 서로 다른 층에 설정될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)은 전기변색층(300) 내에 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 제1 가상선(901)은 상기 전기변색층(300) 내에 임의로 설정될 수 있는 가상의 선들 중의 일 가상선일 수 있다.

상기 제2 가상선(903)은 이온전달저장층(500) 내에 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 제2 가상선(903)은 상기 이온전달저장층(500) 내에 임의로 설정될 수 있는 가상의 선들 중의 일 가상선일 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 각각 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)의 내의 다양한 위치에 설정될 수 있다. 상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 도시된 위치에 국한되지 않는 위치에 설정될 수 있다.

또는, 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)내에 설정되는 임의의 가상선들로부터 위치에 국한되지 않고, 상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)이 각각 선택될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 다양한 길이로 설정될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 전기변색소자(1)의 상기 각 층의 길이방향으로의 길이 보다 짧은 길이로 설정될 수 있다. 또는, 상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 전기변색소자(1)의 각 구성의 길이방향으로의 길이에 대응하는 길이로 설정될 수도 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 횡방향으로 연장되도록 설정될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 제1 접촉면(100), 경계면(400), 및 제2 접촉면(500) 중 적어도 하나에 평행한 방향으로 연장되도록 설정될 수 있다.

또는, 상기 제1 가상선(901)과 상기 제2 가상선(903)은 임의로 설정될 수 있는 복수의 가상의 선들 중에서 선택된 횡방향 또는 제1 접촉면(100), 경계면(400), 제2 접촉면(600) 및 적어도 하나에 평행한 "?袖막? 연장되는 가상의 선일 수 있다.

상기 전기변색소자(1)의 각 구성의 물리적구조는 연속하되, 상기 각 구성의 물리적구조는 서로 불연속될 수 있다. 상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 각각 연속되되, 상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 서로 불연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 각각 가상의 선을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 연속은 가상의 선에 의해 물리적구조가 일영역과 타영역으로 분할되고, 상기 일영역의 물리적구조와 상기 타영역의 물리적구조가 연속되는 것으로 정의될 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 물리적구조는 제1 가상선(901)을 기준으로 연속되고, 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)에는 제1 가상선(901)이 설정될 수 있다. 상기 제1 가상선(901)은 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 상기 전기변색층(300)의 물리적구조가 연속되도록 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 전기변색층(300) 내에 설정될 수 있는 임의의 가상선들 중에서 상기 전기변색층(300)의 물리적구조가 연속될 수 있는 제1 가상선(901)이 선택될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)에는 제2 가상선(903)이 설정될 수 있다. 상기 제2 가상선(903)은 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조가 연속되도록 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 이온전달저장층(500) 내에 설정될 수 있는 임의의 가상선들 중에서 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조가 연속될 수 있는 제2 가상선(903)이 선택될 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 영역은 상기 제1 가상선(901)에 의해 분할되고, 상기 이온전달저장층(500)의 영역은 제2 가상선(903)에 의해 분할될 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 영역은 상기 제1 가상선(901)에 의해 제1 변색영역(301)과 제2 변색영역(303)으로 분할되고, 상기 이온전달저장층(500)의 영역은 상기 제2 가상선(903)에 의해 제1 이온영역(501)과 제2 이온영역(503)으로 분할될 수 있다. 상기 제1 변색영역(301)은 상기 제1 전극(100)에 인접하고, 상기 제2 변색영역(303)은 상기 이온전달저장층(500)에 인접할 수 있다. 상기 제1 이온영역(501)은 상기 전기변색층(300)에 인접하고, 상기 제2 이온영역(503)은 상기 제2 전극(700)에 인접할 수 있다.

상기 제1 변색영역(301)의 물리적구조와 상기 제2 변색영역(303)의 물리적구조는 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 제1 이온영역(501)의 물리적구조와 상기 제2 이온영역(503)의 물리적구조는 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 연속됨으로써, 전기변색의 균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 불연속되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자 또는 전기변색이온을 받아, 각각의 층의 전영역으로 전달하기 어려워진다. 이에 반해 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 연속됨으로써, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자 또는 전기변색이온을 받아, 각각의 층의 전영역으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500) 각각의 층의 전영역에서 광학적상태가 변경될 수 있다.

상기 제1 변색영역(301)과 제2 변색영역(303)은 실제로 분리되는 영역이 아니라, 상기 제1 가상선(901)에 의해 임의로 분할되어 정의되는 영역일 뿐, 실제로는 하나의 영역이다. 또한, 상기 제1 이온영역(501)과 상기 제2 이온영역(503)도 이와 마찬가지로, 실제로는 하나의 영역이다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다. 상기 일 구성과 타 구성이 경계면(400)을 기준으로 불연속되는 것은 상기 경계면(400)에 의해 상기 일 구성과 타 구성이 구분되는 것을 의미할 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 상기 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다. 상기 제2 변색영역(303)의 물리적구조와 상기 제2 이온영역(503)의 물리적구조는 상기 경계면(400)을 기준으로 불연속될 수 있다.

또는, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 불연속됨으로써, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 사이에 경계면(400)이 형성될 수 있다. 상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 구분됨으로써 형성될 수 있다.

상기 경계면(400)은 상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조가 서로 불연속됨으로써 형성될 수 있다. 상기 경계면(400)은 상기 제2 변색영역(303)의 물리적구조와 상기 제1 이온영역(501)의 물리적구조가 서로 불연속됨으로써 형성될 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 불연속됨으로써, 전기변색이 안정적으로 유발되는 효과를 가질 수 있다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 연속되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자를 교환하게 된다. 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)의 전자 교환에 따라, 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)의 전자의 개수는 차이가 없어진다. 이에 따라, 전자의 수가 많은 영역으로 유인되는 전기변색이온은 더 이상 이동하지 않게 되어, 상기 이동에 기초한 전기변색소자의 전기변색은 유발되지 않는다. 따라서, 전기변색소자(1)로 작동하지 않는다. 이에 반해, 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 불연속되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자를 교환할 수 없게 된다. 이에 따라, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500) 사이의 전자의 개수 차이는 유지된다. 이에 따라, 상기 전기변색이온은 상기 전기변색층(300) 또는 상기 이온전달저장층(500)으로 이동될 수 있다. 상기 전기변색이온의 이동에 의하여, 상기 전기변색층(300) 또는 이온전달저장층(500)은 전기변색될 수 있다. 결과적으로, 상기 전기변색소자(1)의 전기변색은 안정적으로 유발되며, 전기변색소자(1)는 제대로 작동하게 된다.

이상에서는 경계면(400)과 가상선에 의한 전기변색소자(1)의 내부구조에 대해서 설명하였다.

이하에서는 전기변색소자(1)의 물리적구조의 일 예에 대해서 설명한다.

도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 물리적구조의 일 예인 칼럼을 나타내는 전기변색소자(1)의 단면도이다.

도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 물리적구조의 일 예인 칼럼을 나타내는 전기변색소자(1)의 단면도이다.

이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 설명한다.

본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(1)의 물리적구조는 칼럼(column)일 수 있다.

상기 칼럼은 제1 변색칼럼(310)과 제2 변색칼럼(330)을 포함하는 변색칼럼(305), 및 제1 이온칼럼(510)과 제2 이온칼럼(530)을 포함하는 이온칼럼(505)을 포함할 수 있다. 상기 변색칼럼(305)은 상기 전기변색층(300)의 내부의 물리적구조로 정의되고, 상기 이온칼럼(505)은 상기 이온전달저장층(500)의 내부의 물리적구조로 정의될 수 있다.

상기 칼럼은 일방향으로 연장되는 외적형상을 가질 수 있다.

상기 칼럼은 제1 전극(100)에서 제2 전극(700)의 방향, 또는 제2 전극(700)에서 제1 전극(100)의 방향으로 연장되는 외적형상을 가질 수 있다.

상기 각 칼럼은 상단, 하단, 좌단, 및 우단을 포함할 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)은 제1 변색좌단(311), 제1 변색우단(313), 제1 변색하단(315), 및 변색상단(317)을 포함하고, 상기 제2 변색칼럼(330)은 제2 변색좌단(331), 제2 변색우단(333) 제2 변색하단(335), 및 제2 변색상단(337)을 포함하고, 상기 제1 이온칼럼(510)은 제1 이온좌단(511), 제1 이온우단(513), 및 제1 이온상단(515), 및 제1 이온하단(517)을 포함하고, 상기 제2 이온칼럼(530)은 제2 이온좌단(531), 제2 이온우단(533), 제2 이온상단(535), 및 제2 이온하단(537)을 포함할 수 있다.

상기 각 상단, 하단, 좌단, 또는 우단은 서로 유기적으로 연결되어, 상기 칼럼의 외적형상을 정의할 수 있다.

상기 상단, 하단, 좌단, 및 우단은 시인 될 수 있다. 상기 상단, 하단, 좌단, 및 우단은 칼럼이 구분되어 시인되도록 할 수 있다.

상기 각 칼럼은 소정의 위치관계를 가질 수 있다.

상기 위치관계는 상기 칼럼과 상기 전기변색소자(1)의 일 영역과의 접촉관계, 상기 칼럼과 다른 칼럼과의 접촉관계를 포함할 수 있다.

상기 칼럼은 전기변색소자(1)의 일 영역에 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 제1 접촉면(200)에 접촉되거나, 경계면(400)에 접촉될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)의 상단은 상기 제1 접촉면(200)에 접촉되고, 상기 변색칼럼(305)의 하단은 경계면(400)에 접촉될 수 있다.

상기 이온칼럼(505)은 상기 경계면(400)에 접촉되거나, 제2 접촉면(600)에 접촉될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)의 상단은 상기 경계면(400)에 접촉되거나, 상기 이온칼럼(505)의 하단은 제2 접촉면(600)에 접촉될 수 있다.

상기 각 칼럼은 서로 이격되거나 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 다른 변색칼럼(305)이나 이온칼럼(505)과 이격되어 형성될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)은 다른 이온칼럼(505)이나 변색칼럼(305)와 기역되어 형성될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 다른 변색칼럼(305)과 접촉되어 형성될 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)과 상기 제2 변색칼럼(330)은 도시된 바와 같이 서로 접촉될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)이 서로 접촉되는 경우, 상기 각 변색칼럼(305)의 좌단과 우단이 서로 접촉될 수 있다. 상기 접촉된 상단과 우단은 서로 동일한 면일 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색우단(313)과 상기 제2 변색칼럼(330)의 제2 변색좌단(331)이 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 변색우단(313)과 상기 제2 변색좌단(331)은 동일면이 될 수 있다. 또는, 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)이 상기 제2 변색칼럼(330)의 제2 변색우단(333)에 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 변색좌단(311)과 상기 제2 변색우단(333)은 동일면이 될 수 있다.

상기 이온칼럼(505)은 서로 접촉될 수 있다. 상기 제1 이온칼럼(510)과 상기 제2 이온칼럼(530)의 위치관계는 전술한 제1 변색칼럼(310)과 제2 변색칼럼(330)과 같은 위치관계를 가질 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 서로 접촉될 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)과 상기 제2 변색칼럼(330)은 상기 제1 이온칼럼(510) 또는 상기 제2 이온칼럼(530)과 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 이온칼럼(505)이 서로 접촉되는 경우, 상기 변색칼럼(305)의 하단과 이온칼럼(505)의 상단이 서로 접촉될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)의 하단의 일 영역과 이온칼럼(505)의 상단의 일 영역이 서로 접촉될 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)이 상기 제1 이온칼럼(510)에 접촉되는 경우, 상기 제1 변색하단(315)은 상기 제1 이온상단(515)에 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 적어도 둘 이상의 이온칼럼(505)과 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 변색칼럼(305)의 하단은 상기 적어도 둘 이상의 이온칼럼(505)의 상단과 접촉될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)은 적어도 둘 이상의 변색칼럼(305)과 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 이온칼럼(505)의 상단은 상기 적어도 둘 이상의 변색칼럼(305)의 하단과 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)이 서로 접촉되는 경우, 상기 변색칼럼(305)의 좌단과 우단은 상기 이온칼럼(505)의 좌단 또는 우단과 접촉될 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)은 상기 제1 이온칼럼(510)의 제1 이온좌단(511) 또는 제1 이온우단(513)에 접촉될 수 있다. 또는, 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)은 상기 제1 이온칼럼(510)의 제1 이온좌단(511)에 접촉되고, 상기 제2 이온칼럼(530)의 제2 이온우단(533)에 접촉될 수 있다. 상기 접촉된 변색칼럼(305)의 좌단 또는 우단과 상기 이온칼럼(505)의 좌단 또는 우단은 서로 동일면을 가질 수 있다.

또는, 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)이 접촉되는 경우, 상기 변색칼럼(305)의 좌단과 우단은 상기 이온칼럼(505)의 좌단 또는 우단과 접촉되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 변색칼럼(305)의 하단과 상기 이온칼럼(505)의 상단만이 접촉될 수 있다.

상기와 같이 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)이 서로 접촉되는 경우, 접촉되는 면에서 경계면(400)이 형성될 수 있다. 상기 경계면(400)은 상기 변색칼럼(305)의 하단과 상기 이온칼럼(505)의 상단은 동일면일 수 이다. 상기 동일면에서 경계면(400)이 형성될 수 있다. 달리 말해, 상기 경계면(400)은 상기 변색칼럼(305)의 하단이거나 이온칼럼(505)의 상단일 수 있다.

상기 각 칼럼은 연속될 수 있다.

상기 칼럼이 연속되는 것은 상기 칼럼의 외적형상이 연속되는 것을 의미한다. 상기 칼럼이 다른 칼럼과 불연속되는 것은 상기 칼럼이 다른 칼럼과 구분되는 것을 의미한다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 각각 연속될 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310), 상기 제2 변색칼럼(330), 상기 제1 이온칼럼(510), 및 상기 제2 이온칼럼(530)은 각각 연속될 수 있다.

상기 칼럼은 가상의 선을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 제1 가상선(901)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)에는 제1 가상선(901)이 설정될 수 있다. 상기 제1 가상선(901)은 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 상기 변색칼럼(305)이 연속되도록 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 전기변색층(300) 내에 설정될 수 있는 임의의 가상선들 중에서 상기 변색칼럼(305)이 연속될 수 있는 제1 가상선(901)이 선택될 수 있다.

상기 제1 가상선(901)에 의해 연속되는 변색칼럼(305)의 수는 상기 전기변색층(300) 내에 존재하는 전체 변색칼럼(305)의 수의 20% 이상일 수 있다. 바람직하게는 상기 제1 가상선(901)에 의해 연속되는 변색칼럼(305)의 수는 상기 전기변색층(300) 내에 존재하는 전체 변색칼럼(305)의 수의 50% 이상일 수 있다. 더 바람직하게는 상기 제1 가상선(901)에 의해 연속되는 변색칼럼(305)의 수는 상기 전기변색층(300) 내에 존재하는 전체 변색칼럼(305)의 수의 70% 이상일 수 있다.

상기 제1 가상선(901)을 기준으로 상기 변색칼럼(305)의 좌단 및 우단 중 적어도 하나가 연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)의 영역은 상기 제1 가상선(901)에 의해 분할된 제1 변색영역(301)과 제2 변색영역(303)을 포함한다. 제1 변색영역(301)과 제2 변색영역(303)에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

분할된 영역의 상기 변색칼럼(305)은 연속될 수 있다. 상기 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)과 상기 제2 변색영역(303)의 변색칼럼(305)은 연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)의 분할된 영역은 연속될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)의 제1 변색영역(301)과 상기 변색칼럼(305)의 제2 변색영역(303)은 연속될 수 있다.

제1 가상선(901)을 기준으로 상기 변색칼럼(305)이 연속된다는 것의 의미는 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 좌단과 제2 변색영역(303)의 변색칼럼(305)의 좌단이 연속되는 것을 의미하며, 이 때, 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 좌단과 제2 변색영역(303)의 좌단은 상기 제1 가상선(901) 상의 한점에서 만나는 것을 의미한다.

또는 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 상기 변색칼럼(305)이 연속된다는 것의 의미는 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 우단과 제2 변색영역(303)의 변색칼럼(305)의 우단이 연속되는 것을 의미하며, 이 때, 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 우단과 제2 변색영역(303)의 우단은 상기 제1 가상선(901) 상의 한점에서 만나는 것을 의미한다.

달리 말해, 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 변색칼럼(305)이 연속된다는 것의 의미는 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 좌단과 상기 제2 변색영역(303)의 변색칼럼(305)의 좌단과 상기 제1 변색영역(301)의 변색칼럼(305)의 우단과 상기 제2 변색영역(303)의 변색칼럼(305)의 우단 중 적어도 하나 이상이 제1 가상선(901) 상의 한점에서 만나는 것을 의미할 수 있다.

상기 이온칼럼(505)은 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)에는 제2 가상선(903)이 설정될 수 있다. 상기 제2 가상선(903)은 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온칼럼(505)이 연속되도록 설정되는 가상의 선일 수 있다. 상기 이온전달저장층(500) 내에 설정될 수 있는 임의의 가상선들 중에서 상기 이온칼럼(505)이 연속될 수 있는 제2 가상선(903)이 선택될 수 있다.

상기 제2 가상선(903)에 의해 연속되는 이온칼럼(505)의 수는 상기 이온전달저장층(500) 내에 존재하는 전체 이온칼럼(505)의 수의 20% 이상일 수 있다. 바람직하게는 상기 제2 가상선(903)에 의해 연속되는 이온칼럼(505)의 수는 상기 이온전달저장층(500) 내에 존재하는 전체 이온칼럼(505)의 수의 50% 이상일 수 있다. 더 바람직하게는 상기 제2 가상선(903)에 의해 연속되는 이온칼럼(505)의 수는 상기 이온전달저장층(500) 내에 존재하는 전체 이온칼럼(505)의 수의 70% 이상일 수 있다.

상기 제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온칼럼(505)의 좌단 및 우단 중 적어도 하나가 연속될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)의 영역은 상기 제2 가상선(903)에 의해 분할된 제1 이온영역(501)과 제2 이온영역(503)을 포함한다. 제1 이온영역(501)과 제2 이온영역(503)에 대한 중복되는 설명은 생략한다.

분할된 영역의 상기 이온칼럼(505)은 연속될 수 있다. 상기 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)과 상기 제2 이온영역(503)의 이온칼럼(505)은 연속될 수 있다.

상기 이온칼럼(505)의 분할된 영역은 연속될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)의 제1 이온영역(501)과 상기 이온칼럼(505)의 제2 이온영역(503)은 연속될 수 있다.

제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온칼럼(505)이 연속된다는 것의 의미는 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 좌단과 제2 이온영역(503)의 이온칼럼(505)의 좌단이 연속되는 것을 의미하며, 이 때, 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 좌단과 제2 이온영역(503)의 좌단은 상기 제2 가상선(903) 상의 한점에서 만나는 것을 의미한다.

또는 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온칼럼(505)이 연속된다는 것의 의미는 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 우단과 제2 이온영역(503)의 이온칼럼(505)의 우단이 연속되는 것을 의미하며, 이 때, 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 우단과 제2 이온영역(503)의 우단은 상기 제2 가상선(903) 상의 한점에서 만나는 것을 의미한다.

달리 말해, 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 이온칼럼(505)이 연속된다는 것의 의미는 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 좌단과 상기 제2 이온영역(503)의 이온칼럼(505)의 좌단과 상기 제1 이온영역(501)의 이온칼럼(505)의 우단과 상기 제2 이온영역(503)의 이온칼럼(505)의 우단 중 적어도 하나 이상이 제2 가상선(903) 상의 한점에서 만나는 것을 의미할 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 서로 불연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 상기 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 경계면에 의해 구분되어 시인될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 상기 경계면에 의해 시각적으로 구분될 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310) 및 상기 제2 변색칼럼(330)은 상기 제1 이온칼럼(510) 및 상기 제2 이온칼럼(530)과 상기 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 서로 접촉되되, 서로 불연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)의 좌단 및 우단은 접촉된 이온칼럼(505)의 좌단 및 우단과 서로 불연속될 수 있다.

이 경우, 상기 변색칼럼(305)의 좌단 또는 우단은 접촉된 이온칼럼(505)의 좌단 및 우단 중 하나와 접촉될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)의 좌단의 끝은 상기 이온칼럼(505)의 좌단 및 우단 중 하나의 끝에 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 접촉된 변색칼럼(305)의 좌단의 면과 상기 이온칼럼(505)의 좌단 및 우단 중 하나의 면은 서로 동일한 면을 가질 수 있다.

상기 접촉된 변색칼럼(305)의 좌단 또는 우단과 상기 이온칼럼(505)의 좌단 또는 우단은 경계면(400)을 기준으로 불연속될 수 있다. 예를 들어, 상기 접촉된 변색칼럼(305)의 좌단과 상기 이온칼럼(505)의 좌단은 상기 경계면을 기준으로 불연속될 수 있다. 상기 경계면(400)을 기준으로 상기 접촉된 좌단과 우단이 구분되어 시인될 수 있다. 상기 경계면(400)을 기준으로 상기 접촉된 좌단과 우단이 시각적으로 구분될 수 있다.

또는, 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)이 접촉되되 각 좌단과 우단은 접촉되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 변색칼럼(305)의 하단과 상기 변색칼럼(305)에 접촉된 이온칼럼(505)의 상단만이 접촉될 수 있다. 이 경우에도, 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 경계면(400)을 기준으로 구분되어 불연속될 수 있다.

상기 칼럼은 다양한 외적형상을 가질 수 있다.

도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 칼럼의 외적형상을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 각 칼럼은 소정의 너비와 소정의 길이를 가지며, 다른 구성과 소정의 각도를 이룰 수 있다.

상기 각 칼럼의 너비와 길이는 제1 변색칼럼(310)을 예로 들어 설명하도록 한다. 이하의 제1 변색칼럼(310)의 너비와 길이는 제1 변색칼럼(310) 이외의 변색칼럼(305)에도 적용될 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)과 제1 변색우단(313)은 소정의 길이를 가질 수 있다. 상기 길이는 제1 길이(L1)와 제2 길이(L2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 변색좌단(311)은 제1 길이(L1)을 가질 수 있고, 상기 제1 변색우단(313)은 제2 길이(L2)를 가질 수 있다.

상기 제1 변색좌단(311)과 제1 변색우단(313)의 길이는 다양한 길이로 형성될 수 있다. 상기 제1 변색좌단(311)과 제1 변색우단(313)의 길이는 서로 같거나 다른 길이로 형성될 수 있다. 제1 길이(L1)와 제2 길이(L2)는 서로 같은 길이로 또는 다른 길이로 형성될 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)은 영역별로 다양한 너비를 가질 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)은 제1 영역(315)과 제2 영역(317)을 포함할 수 있다. 상기 너비는 제1 너비(W1)와 제2 너비(W2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)은 제1 영역(315)에서 제1 너비(W1)를 가지고, 상기 제2 영역(317)에서 제2 너비(W2)를 가질 수 있다. 상기 제1 너비와 상기 제2 너비는 서로 다를 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)은 제1 전극(100), 이온전달저장층(500), 및 이온칼럼(505)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)과 제1 변색우단(313)은 제1 전극(100), 이온전달저장층(500), 및 이온칼럼(505)과 소정의 각도를 이룰 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)이 상기 경계면(400)에 접촉되는 경우, 상기 제1 변색칼럼(310)은 상기 경계면(400)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 상기 각도는 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색좌단(311)은 경계면(400)과 제1 각도(θ1)를 이룰 수 있고, 상기 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색우단(313)은 경계면(400)과 제2 각도(θ2)를 이룰 수 있다.

상기 제1 변색칼럼(310)이 제1 접촉면(200)에 접촉되는 경우, 상기 제1 변색칼럼(310)은 상기 제1 접촉면(200)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 이 경우, 상기 각도는 전술한 제1 변색칼럼(310)과 경계면(400)과의 각도와 같이 형성될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

이온칼럼(505)의 경우, 상기 이온칼럼(505)은 전기변색층(300), 변색칼럼(305), 및 제2 전극(700)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 이온칼럼(505)이 경계면(400)에 접촉되는 경우, 이온칼럼(505)은 경계면(400)과 소정의 각도를 이룰 수 있다. 이온칼럼(505)이 제2 접촉면(600)에 접촉되는 경우, 상기 제2 접촉면(600)과 소정의 각도를 이룰 수 있다.

이상에서는 물리적구조로서 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)에 대해서 설명하였다.

이하에서는 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)의 광학적상태의 변경에 대해서 설명한다.

상기 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)의 광학적상태는 전자가 이동되고, 전기변색이온이 이동됨에 따라 변경될 수 있다.

도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색이온의 이동을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 전기변색이온은 인접한 칼럼의 사이 및 경계면(400)을 따라 이동될 수 있다.

상기 전기변색이온은 칼럼과 칼럼 사이를 따라 이동될 수 있다.

상기 전기변색이온은 변색칼럼(305)들 사이를 따라 이동될 수 있다. 상기 전기변색이온은 접촉된 변색칼럼(305)들의 접촉면을 따라 이동될 수 있다. 상기 전기변색이온은 제1 변색칼럼(310)과 제2 변색칼럼(330)의 접촉면을 따라 이동될 수 있다. 상기 전기변색이온은 접촉된 변색칼럼(305)의 좌단과 우단의 접촉면을 따라 이동될 수 있다. 상기 전기변색이온은 제1 변색칼럼(310)의 제1 변색우단(313)과 제2 변색칼럼(330)의 제2 변색좌단(331)의 접촉면을 따라 이동될 수 있다.

상기 전기변색이온은 이온칼럼(505)들 사이를 따라 이동될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)들 사이를 따라 이동되는 전기변색이온은 전기변색이온의 변색칼럼(305)들 사이를 따라 이동되는 전기변색이온과 같이 이동될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 전기변색이온은 경계면(400)을 따라 이동될 수 있다. 상기 경계면(400)을 따라 이동되는 전기변색이온은 횡방향으로 이동될 수 있다.

상기 전기변색소자(1)에 칼럼과 경계면(400)이 형성됨에 따라, 소정의 효과를 가질 수 있다.

상기 효과는 전기변색속도의 향상, 전기변색균일도의 향상, 및 탈색작용의 향상을 포함할 수 있다.

도 8은 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자(1)의 향상된 전기변색속도를 나타내기 위한 비교도면이다.

도 9는 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자(1)의 향상된 전기변색균일도를 나타내기 위한 비교도면이다.

도 10은 본 출원의 일 실시예예 따른 칼럼과 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자(1)의 향상된 탈색작용을 나타내기 위한 비교도면이다.

이하에서는 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.

상기 전기변색이온은 소정의 경로를 따라 이동될 수 있다.

상기 전기변색이온은 접촉된 변색칼럼(305)의 사이로 이동되어 경계면(400)로 전달되고, 상기 경계면(400)을 따라 이동되어 접촉된 이온칼럼(505)의 사이로 이동될 수 있다. 또는, 상기 전기변색이온은 접촉된 이온칼럼(505)의 사이로 이동되어 경계면(400)로 전달되고, 상기 경계면(400)을 따라 이동되어 변색칼럼(305)의 사이로 이동될 수 있다.

상기 칼럼과 경계면(400)을 따라 전기변색이온이 이동됨에 따라, 전기변색속도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.

도 8 (b)에 도시된 바와 같이 칼럼과 경계면을 포함하지 않는 전기변색소자의 경우, 전기변색이온이 이동되는 소정의 통로가 전기변색소자 내에 형성되지 않을 수 있다. 상기 전기변색이온이 이동되는 경우, 상기 전기변색이온은 불규칙한 방향으로 이동된다. 상기 전기변색이온이 일 구성에서 타 구성으로 이동하는 경우, 상기 전기변색이온은 최단 경로로 이동되지 못할 수 있다. 이에 반하여 칼럼과 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자의 경우, 전기변색이온은 칼럼들 사이의 접촉면을 따라 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 전기변색이온이 일 구성에서 타 구성으로 이동되는 경우, 상기 전기변색이온은 상기 칼럼들 간의 접촉면을 따라 규칙적인 방향으로 이동된다. 즉, 상기 전기변색이온은 최단경로로 일 구성에서 타 구성으로 이동된다. 결과적으로 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)의 경우, 최단경로로 이동된 전기변색이온에 의해 전기변색소자(1)의 광학적상태가 변경될 수 있다. 이에 따라, 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)의 경우 전기변색속도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.

상기 칼럼과 경계면(400)을 따라 전기변색이온이 이동됨에 따라, 전기변색균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다. 상기 전기변색균일도는 전기변색의 각 영역별 변색정도의 차이로 정의되며, 상기 차이가 작을수록 전기변색균일도는 향상될 수 있다.

도 9 (b)에 도시된 바와 같이 칼럼과 경계면(400)을 포함하지 않는 전기변색소자의 경우, 전기변색이온은 불규칙하게 이동하게 된다. 상기 전기변색이온의 이동에 따라, 상기 전기변색소자의 복수의 영역에서 광학적상태는 불규칙하게 변경될 수 있다.

이에 반해, 상기 전기변색소자(1)에 경계면(400)이 형성되는 경우, 상기 전기변색이온은 상기 경계면(400)을 따라 이동되며, 상기 전기변색이온은 횡방향으로 분산될 수 있다. 상기 전기변색이온이 횡방향으로 분산되어 이동됨에 따라, 복수의 영역에 전달되는 전기변색이온의 농도는 균일해질 수 있다. 이에 따라, 전기변색소자(1)의 복수의 영역에서 거의 같은 정도로 전기변색되며, 이에 따라 복수의 영역의 광학적상태는 균일 해질 수 있다. 이에 따라, 전기변색소자(1)의 전기변색균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.

또한, 상기 전기변색소자(1)가 복수의 영역에 칼럼을 포함하는 경우, 상기 칼럼의 주변의 전기변색이온은 인접한 칼럼들로 유인될 수 있다. 상기 칼럼들에 의해 상기 복수의 영역으로 전기변색이온들이 분산되고, 상기 분산된 전기변색이온들은 접촉된 칼럼들의 접촉면을 따라 이동될 수 있다. 이에 따라, 전기변색소자(1)의 전영역에 전기변색이온이 전달될 수 있게된다. 결과적으로 전기변색소자(1)의 복수의 영역에서 거의 같은 정도로 전기변색되며, 이에 따라 복수의 영역의 광학적상태는 균일 해질 수 있다. 이에 따라, 전기변색소자(1)의 전기변색균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.

상기 칼럼과 경계면(400)을 따라 전기변색이온이 이동됨에 따라, 탈색작용이 향상되는 효과를 가질 수 있다.

도 10 (b)에 도시된 바와 같이 칼럼과 경계면(400)을 포함하지 않는 전기변색소자의 경우, 전기변색소자는 메모리효과(Memory effect)를 가질 수 있다. 상기 메모리효과는 전기변색소자가 전원의 인가 중단 이후에, 전원의 인가 중단 이전에 인가된 전원에 기초한 광학적상태를 유지하는 것으로 정의될 수 있다. 상기 칼럼과 경계면(400)을 포함하지 않는 전기변색소자의 경우, 상기 전기변색이온은 인가된 전원에 의해 이동되고, 상기 전원의 인가가 중단된 이후에도 이동된 위치를 유지할 수 있다. 상기 전기변색이온의 위치가 유지됨에 따라, 이동된 전기변색이온에 의한 전기변색소자의 변색상태 또한 유지된다.

이에 반해, 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자(1)의 경우, 전원의 인가가 중단된 이후에 전기변색이온이 상기 경계면(400)으로 유인된다. 이에 따라, 전기변색소자(1)는 전원의 인가가 중단된 이후에, 전원의 인가 중단 이전의 전기변색이온에 의한 변색상태를 유지하지 않고, 탈색된다.

또한, 칼럼을 포함하는 전기변색소자(1)의 경우, 전원의 인가가 중단된 이후에 전기변색이온은 칼럼들로 유인된다. 상기 칼럼들은 전기변색소자(1)의 복수의 영역에 형성되기 때문에, 전기변색이온은 복수의 영역에서 동시다발적으로 유인되어 이동된다. 이에 따라 전기변색소자(1)는 전원의 인가가 중단된 이후에, 전원의 인가 중단 이전의 전기변색이온에 의한 변색상태를 유지하지 않고, 탈색된다.

결과적으로, 상기 칼럼과 경계면(400)을 포함하는 전기변색소자(1)의 경우, 전원의 인가 중단 이후의 탈색작용이 향상될 수 있다.

이하에서는 전기변색소자(1)를 미러형태로 구현하는 경우, 파장별 변색상태(colored)시의 반사도와 탈색상태(bleached)시의 반사도에 대해서 설명한다.

상기 전기변색소자(1)은 상기 제1 전극(100) 또는 상기 제2 전극(700) 중 하나가 광반사성 소재로 구현되거나, 상기 전기변새소자(1)를 거울(mirror) 상에 배치함으로써, 미러형태로 구현할 수 있다.

도 11은 제1 실시예의 전기변색소자(1)의 파장별 변색상태와 탈색상태시의 반사도를 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 상기 전기변색소자(1)는 종래의 전기변색소자의 광학적 특성과 동일한 성능을 갖는 동시에, 종래의 전기변색소자에 비하여 간이한 공정으로 구현되는 효과를 가질 수 있다.

상기 효과에 대해서 아래의 표 1과 도 11을 참조하여 설명한다.

색	파장 (nm)	3 Layer EC(종래) Colored(%)	3 Layer EC(종래) Bleached(%)	2 Layer EC Colored(%)	2 Layer EC Bleached(%)
Violet	400	10.915	30.399	15.933	24.763
Blue	476	19.257	55.114	23.608	66.262
Green	550	5.335	68.415	7.111	61.785
Amber	580	9.772	66.56	11.32	72.237
Orange	610	5.583	73.779	4.398	72.992
Red	700	4.636	61.423	4.642	61.000
Visible	평균	7.849	59.967	8.541	59.727
Visible	차이(Bleached- Colored)	52.118%		51.186%

종래의 전기변색소자는 제1 전극과 제2 전극 사이에 세 개의 층이 배치되는 전기변색소자로 정의된다. 달리 말해, 상기 종래의 전기변색소자는 제1 전극과 제2 전극 사이에 전기변색층과 이온전달저장층 이외의 층을 하나 더 포함한다. 상기 종래의 전기변색소자는 위의 표 1과 도 11에 기재된 3 Layer EC이다.

제1 실시예의 전기변색소자(1)는 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에 두 개의 층이 배치되는 전기변색소자(1)이다. 본 출원의 전기변색소자(1)는 제1 전극(100)과 제2 전극(700) 사이에 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)만을 포함한다. 본 출원의 전기변색소자(1)는 표 1과 도 11에 기재된 2 Layer EC이다.

상기 미러로 구현된 전기변색소자(1)에 가시광(Visible) 영역의 광을 인가하여, 변색상태(Colored)와 탈색상태(Bleached)의 반사도를 실험하였다.

종래의 미러로 구현된 3 Layer EC에 인가되는 가시광영역의 광에 따른 변색상태에서의 평균 반사도는 7.849%이고, 탈색상태에서의 평균 반사도는 59.967%이며, 상기 변색상태와 탈색상태의 평균 반사도의 차이는 52.118%이다.

상기 가시광영역의 광은 파장 400nm의 Violet 광, 파장 476nm의 Blue 광, 파장 550nm의 Green 광, 파장 580nm의 Amber 광, 파장 610nm의 Orange 광, 및 파장 700nm의 Red 광을 포함한다.

상기 전기변색소자(1) 파장 400nm의 Violet 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 15.933%이고 탈생상태에서의 반사도는 24.763%이다.

상기 전기변색소자(1) 파장 476nm의 Blue 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 23.608%이고 탈생상태에서의 반사도는 66.262%이다.

상기 전기변색소자(1) 파장 550nm의 Green 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 7.111%이고 탈생상태에서의 반사도는 61.785%이다.

상기 전기변색소자(1) 파장 580nm의 Amber 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 11.420%이고 탈생상태에서의 반사도는 72.237%이다.

상기 전기변색소자(1) 파장 610nm의 Orange 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 4.398%이고 탈생상태에서의 반사도는 72.992%이다.

상기 전기변색소자(1) 파장 700nm의 Red 광을 인가할 때, 변색상태에서의 반사도는 4.642%이고 탈생상태에서의 반사도는 61.000%이다.

결과적으로, 상기 전기변색소자(1)에 인가되는 가시광영역의 광에 따른 변색상태에서의 평균 반사도는 8.541%이고, 탈색상태에서의 평균 반사도는 59.727%이며, 상기 변색상태와 탈색상태의 평균 반사도의 차이는 51.186%이다.

상기 실험에 따르면, 상기 전기변색소자(1)의 변색상태와 탈색상태의 반사도의 차이는 3 Layer EC와 차이가 거의 없다. 달리 말해, 상기 전기변색소자(1)와 종래의 3 Layer EC는 거의 동일한 성능을 가진다.

동시에 상기 전기변색소자(1)는 간이한 공정에 의하여 형성되는 효과를 가진다. 종래의 3 Layer EC의 경우, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 3개의 층이 배치되므로, 상기 3 Layer EC를 구현하기 위해서 상기 3개의 층의 형성을 위한 공정이 수행되어야한다. 이에 반해, 본 출원의 전기변색소자(1)의 경우 제1 전극과 제2 전극 사이에 2개의 층이 배치되므로, 전기변색소자(1)를 구현하기 위해서 2개의 층의 형성을 위한 공정만이 수행되면 된다. 따라서, 상기 전기변색소자(1)의 구현을 위해 수행되어야하는 공정의 수가 종래의 3 Layer EC의 구현을 위해 수행되어야 하는 공정의 수보다 적어지므로, 상기 전기변색소자(1)의 구현을 위한 공정은 간이해질 수 있다.

<제2 실시예>

이하에서는 제1 실시예의 변형예인 제2 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 제1 실시예와 제2 실시예의 중복되는 설명은 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 제2 실시예에는 전술한 제1 실시예가 적용될 수 있다.

도 12는 본 출원의 일 실시예예 따른 이온전달저장층(500)의 상부영역(502)과 하부영역(504)을 나타내는 도면이다.

도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 전기변색소자(2)의 변색을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따른 이온전달저장층(500)은 상부영역(502)과 하부영역(504)을 포함할 수 있다.

상기 상부영역(502)과 상기 하부영역(504)의 물질 구성은 다를 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)은 제1 물질과 제2 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 물질은 절연성물질로 정의될 수 있다. 상기 제2 물질은 전기변색물질로 정의될 수 있다.

상기 상부영역(502)은 제1 물질을 포함할 수 있다.

상기 하부영역(504)은 제1 물질과 제2 물질을 포함할 수 있다.

상기 상부영역(502)과 하부영역(504)은 서로 다른 물질 농도를 가질 수 있다.

상기 상부영역(502)은 제1 물질의 농도는 90%이상일 수 있다.

상기 하부영역(504)은 제1 물질의 농도는 40% 내지 80%이고, 제2 물질의 농도는 20% 내지 60%이며, 상기 제1 물질과 제2 물질의 농도비는 8:2 내지 4:6일 수 있다.

상기 하부영역(504)의 제1 물질과 제2 물질의 농도비는 위치별로 변경될 수 있다.

상기 하부영역(504)에서 상기 전기변색층(300) 또는 상기 상부영역(502)에 가까울수록, 상기 제2 물질의 농도가 증가될 수 있다. 상기 하부영역(504)에서 상기 제2 전극(700)에 가까울수록, 상기 제1 물질의 농도가 증가될 수 있다.

상기 하부영역(504)에서 상기 상부영역(502)에 가까운 영역의 제1 물질 대비 제2 물질의 양은 상기 제2 전극(700)에 가까운 영역의 제1 물질 대비 제2 물질의 양보다 작을 수 있다.

상기 하부영역(504)에서 상기 제2 전극(700)에 가까운 영역의 제2 물질 대비 제1 물질의 양은 상기 하부영역(504)에서 상기 상부영역(502)에 가까운 영역의 제2 물질 대비 제1 물질의 양보다 작을 수 있다.

상기와 같이 상부영역(502)과 하부영역(504)은 서로 다른 물질 구성을 가짐으로써, 상기 상부영역(502)의 특성과 하부영역(504)의 특성은 달라질 수 있다.

상기 상부영역(502)과 상기 하부영역(504)은 서로 다른 특성을 가질 수 있다. 상기 서로 다른 특성은 광학적특성, 전기적특성을 포함할 수 있다. 상기 광학적특성은 굴절률, 및 투과율 등을 포함할 수 있다. 상기 전기적특성은 절연성, 전기저항, 및 이온전달도 등을 포함할 수 있다.

상기 광학적특성은 제1 광학적특성과 제2 광학적특성을 포함하고, 상기 전기적특성은 제1 전기적특성과 제2 전기적특성을 포함할 수 있다.

상기 상부영역(502)은 제1 광학적특성을 갖고, 상기 하부영역(504)은 제2 광학적특성을 갖되, 상기 제1 광학적특성과 상기 제2 광학적특성은 다를 수 있다.

상기 상부영역(502)은 제1 전기적특성을 갖고, 상기 하부영역(504)은 제2 전기적특성을 갖되, 상기 제1 전기적특성과 상기 제2 전기적특성은 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 하부영역(504)은 상기 하부영역(504)내에서 전자와 전기변색이온이 이동될 수 있는 전기적성질을 가지되, 상기 상부영역(502)은 상기 상부영역(502)내에서 전기변색이온이 이동되되, 전자의 이동은 차단되는 성질을 가질 수 있다.

상기 상부영역(502)과 상기 하부영역(504)이 서로 다른 특성을 가짐에 따라, 상기 전기변색소자(2)의 변색안정도가 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 상부영역(502)과 상기 하부영역(504)이 모두 전도성을 갖는 경우, 전기변색층(300)의 전자는 이온전달저장층(500)으로 전달될 수 있다. 이온전달저장층(500)이 산화변색물질을 포함하는 경우, 이온전달저장층(500)으로 전기변색이온이 이동됨으로써 이온전달저장층(500)은 탈색될 수 있다. 이에 반해, 상기 상부영역(502)은 절연성을 갖고 상기 하부영역(504)은 전도성을 갖도록 상부영역(502)과 하부영역(504)의 전기적특성이 다를 수 있다. 이 경우, 상기 전기변색층(300)의 전자는 상기 상부영역(502)에 의해 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 이온전달저장층(500)의 착색상태는 유지될 수 있다. 결과적으로, 전기변색소자(2)의 변색안정도는 향상될 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 전기변색소자(2)에 전원이 인가되더라도 상기 상부영역은 광학적상태를 유지할 수 있다.

상기 전기변색소자(2)에 제1 전원이 인가되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 하부영역(504)은 제1 광학적상태를 가지고, 상기 상부영역(502)은 제1 광학적상태를 가질 수 있다. 상기 전기변색소자에 제2 전원이 인가되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 하부영역(504)은 제2 광학적상태를 가지고, 상기 상부영역(502)은 여전히 제1 광학적상태를 유지할 수 있다.

달리 말해, 상기 전기변색소자(2)에 전기변색소자(2)의 변색을 위한 전원을 인가하는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 하부영역(504)은 변색되되, 상기 상부영역(502)은 여전히 탈색된 상태를 유지할 수 있다.

<제3 실시예>

이하에서는 제1 내지 제2 실시예의 변형예인 제3 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 제1 내지 제2 실시예와 제3 실시예의 중복되는 설명은 생략한다. 이하의 설명에서 특별한 언급이 없다면, 제3 실시예에는 전술한 제1 내지 제2 실시예가 적용될 수 있다.

본 출원의 일 실시예에 따른 제1 전극(100)과 제2 전극(700)은 서로 유사한 특성을 가질 수 있다. 상기 특성은 전기적특성과 광학적특성을 포함할 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)의 전기적특성은 서로 유사할 수 있다. 상기 전기적특성은 절연성, 전기저항, 및 이온전달도 등을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(100)의 저항과 상기 제2 전극(700)의 저항은 서로 유사한 값을 가질 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)의 광학적특성은 서로 유사할 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)이 서로 유사한 특성을 가지도록, 상기 제1 전극(100)을 구성하는 입자의 크기와 상기 제2 전극(700)을 구성하는 입자의 크기는 조절될 수 있다. 상기 제1 전극(100)의 입자의 크기와 상기 제2 전극(700)의 입자의 크기는 서로 유사한 크기를 가질 수 있다.

상기 제1 전극(100)의 입자의 크기와 상기 제2 전극(700)의 입자의 크기가 유사하게 되도록, 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)의 공정의 온도 조건이 유사하도록 조절될 수 있다. 상기 제1 전극(100)의 형성을 위한 공정의 온도 조건과 상기 제2 전극(700)의 형성을 위한 공정의 온도 조건이 유사하게 설정될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 전극(100)의 입자의 크기와 상기 제2 전극(700)의 입자의 크기는 서로 유사하도록 조절될 수 있다.

상기 제1 전극(100)과 제2 전극(700)이 유사한 특성을 가짐으로써, 전기변색소자의 변색의 균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)이 서로 다른 전기적저항값을 가지는 경우, 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 서로 다른 속도로 전자를 받을 수 있다. 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)에서 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)의 각각으로 전자가 전달되는 속도가 달라질 수 있다. 이에 따라, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 서로 다른 광학적상태의 변경 속도를 갖게 된다. 이에 반해, 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)이 유사한 전기적저항값을 가지는 경우, 상기 제1 전극(100)과 상기 제2 전극(700)은 서로 유사한 속도로 전자를 받아 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 유사한 광학적상태의 변경 속도를 갖게 된다. 결과적으로, 각 구성에서의 광학적상태가 유사한 속도로 변경됨에 따라, 전기변색소자의 변색의 균일도가 향상되는 효과를 가질 수 있다.

<실제 전기변색소자>

도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 전기변색소자를 나타내는 도면이다.

도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 실제로 구현된 전기변색소자에 설정된 제1 가상선 및 제2 가상선과 전기변색소자의 각 층을 나타내는 도면이다.

이하에서는 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다.

본 출원의 일 실시예에 따른 실제 구현된 전기변색소자는 제1 전극(100), 전기변색층(300), 이온전달저장층(500), 및 제2 전극(700)을 포함하고, 상기 제1 전극(100)과 상기 전기변색층(300)이 접촉되어 제1 접촉면(200)이 형성되고, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 접촉되어 경계면(400)이 형성되고, 상기 이온전달저장층(500)과 상기 제2 전극(700)이 접촉되어 제2 접촉면(600)이 형성될 수 있다.

상기 전기변색층(300)에는 제1 가상선(901)이 설정될 수 있다. 상기 제1 가상선(901)은 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 상기 전기변색층(300)의 내부의 물리적구조가 연속되도록 설정될 수 있다.

상기 이온전달저장층(500)에는 제2 가상선(903)이 설정될 수 있다. 상기 제2 가상선(903)은 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 상기 이온전달저장층(300)의 내부의 물리적구조가 연속되도록 설정될 수 있다.

그러나, 상기 전기변색층(300)의 물리적구조와 상기 이온전달저장층(500)의 물리적구조는 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다.

상기 전기변색소자는 물리적구조로서 칼럼(10)과 미디움(30)을 포함할 수 있다. 상기 전기변색층(300)에 형성된 칼럼은 변색칼럼(305)으로 정의되고, 상기 이온전달저장층(500)에 형성된 칼럼은 이온칼럼(505)으로 정의될 수 있다. 상기 전기변색층(300)에 형성된 미디움(30)은 변색미디움(350)으로 정의되고, 상기 이온전달저장층(500)에 형성된 미디움(30)은 이온미디움(550)으로 정의될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 상기 전기변색층(300)의 내부에 다수 형성될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)는 상기 이온전달저장층(500)의 내부에 다수 형성될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)은 다른 변색칼럼(305)들과 서로 이격되어 형성되거나, 접촉되어 형성될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)들이 접촉되는 경우, 상기 접촉되는 변색칼럼(305)들의 각각의 좌단과 우단이 서로 접촉될 수 있다.

상기 이온칼럼(505)은 다른 이온칼럼(505)들과 서로 이격되어 형성되거나, 접촉되어 형성될 수 있다. 상기 이온칼럼(505)들이 접촉되는 경우, 상기 접촉되는 이온칼럼(505)들의 각각의 좌단과 우단이 서로 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 서로 접촉될 수 있다. 이 경우, 상기 변색칼럼(305)의 하단과 상기 이온칼럼(505)의 상단은 서로 접촉될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 각각 가상의 선을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)은 제1 가상선(901)을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼(505)은 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)의 좌단과 우단은 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼(505)의 좌단과 우단은 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 서로 경계면(400)을 기준으로 불연속될 수 있다. 상기 변색칼럼(305)과 상기 이온칼럼(505)은 접촉되되, 상기 경계면(400)을 기준으로 상기 변색칼럼(305)의 우단 또는 좌단은 상기 이온칼럼(505)의 우단 또는 좌단과 불연속될 수 있다.

상기 변색미디움(350)과 상기 이온미디움(550)은 각각 연속되고, 서로 불연속될 수 있다.

상기 변색미디움(350)과 상기 이온미디움(550)은 각각 가상의 선을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 변색미디움(350)은 제1 가상선(901)을 기준으로 연속되고, 상기 이온미디움(550)은 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다. 상기 변색미디움(350)의 외주면은 상기 제1 가상선(901)을 기준으로 연속되고, 상기 이온미디움(550)의 외주면은 상기 제2 가상선(903)을 기준으로 연속될 수 있다.

상기 변색미디움(350)과 사이 이온미디움(550)은 경계면(400)을 기준으로 불연속될 수 있다. 상기 변색미디움(350)의 외주면과 상기 이온미디움(550)의 외주면은 경계면(400)을 기준으로 서로 불연속될 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 연속되고, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 서로 불연속됨으로써, 안정적으로 전기변색소자의 광학적상태가 변경되는 효과를 가질 수 있다.

상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 불연속되는 경우, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자 또는 전기변색이온을 받아, 각각의 층의 전영역으로 전달하기 어려워진다. 이에 반해 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)이 각각 연속됨으로써, 상기 전기변색층(300)과 상기 이온전달저장층(500)은 전자 또는 전기변색이온을 받아, 각각의 층의 전영역으로 전달할 수 있다. 이에 따라, 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500) 각각의 층의 전영역에서 광학적상태가 변경될 수 있다.

즉, 전기변색층(300)과 이온전달저장층(500)이 각각 연속되고 서로 불연속됨으로써, 각각의 층의 전영역에서 광학적상태가 균일하게 변경되고 유지될 수 있다. 이에 따라, 전기변색소자의 광학적상태가 안정적으로 변경되는 효과를 가질 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

1: 전기변색소자 10: 칼럼
30: 미디움 33: 제1 미디움
34: 제2 미디움 100: 제1 전극
300: 전기변색층 301: 제1 변색영역
303: 제2 변색영역 305: 변색칼럼
310: 제1 변색칼럼 315: 제1 영역
317: 제2 영역 330: 제2 변색칼럼
350: 변색미디움 400: 경계면
500: 이온전달저장층 501: 제1 이온영역
503: 제2 이온영역 505: 이온칼럼
510: 제1 이온칼럼 530: 제2 이온칼럼
550: 이온미디움 700: 제2 전극
901: 제1 가상선 903: 제2 가상선

Claims

인가되는 전원에 의해 광학적상태가 변경되는 전기변색소자로서,
제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하도록 위치하는 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 전기변색층; 및
상기 전기변색층의 하부에 접촉되고, 상기 제2 전극의 상부에 접촉되도록 배치되는 이온전달저장층;을 포함하고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제1 전위차가 형성되는 경우, 상기 전기변색층이 상기 제1 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 이온전달저장층으로부터 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제1 광학적상태를 가지고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 제2 전위차가 형성되는 경우, 상기 이온전달저장층이 상기 제2 전극으로부터 전자를 전달받고 상기 전기변색층으로부터 상기 전기변색이온을 전달받음에 따라 상기 전기변색소자는 제2 광학적상태를 가지며,
상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조는 연속되되,
상기 이온전달저장층의 내부의 물리적구조와 상기 전기변색층의 내부의 물리적구조는 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제1 항에 있어서,
상기 이온전달저장층은 상기 이온전달저장층에 설정되는 가상의 선인 제1 가상선에 의해 상기 전기변색층에 인접하는 제1 이온영역과 제2 이온영역으로 분할되고,
상기 제1 이온영역과 상기 제2 이온영역은 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제2 항에 있어서,
상기 전기변색층의 물리적구조와 상기 제1 이온영역의 물리적구조는 상기 경계면에 의해 시각적으로 구분되는
전기변색소자.
제3 항에 있어서,
상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극의 방향으로 연장되는 형상의 칼럼(Coulumn)을 더 포함하고,
상기 칼럼은 상기 전기변색층에 형성되는 변색칼럼과 상기 이온전달저장층에 형성되는 이온칼럼을 포함하는,
전기변색소자.
제4 항에 있어서,
상기 변색칼럼과 상기 이온칼럼은 상기 경계면에 접촉되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제5 항에 있어서,
상기 변색칼럼은 변색좌단과 상기 변색좌단으로부터 상기 제1 전극의 하면에 평행한 방향으로 이격되어 위치하는 변색우단을 포함하고,
상기 이온칼럼은 이온좌단과 상기 이온좌단으로부터 상기 제2 전극의 상면에 평행한 방향으로 이격되어 위치하는 이온우단을 포함하는
전기변색소자.
제6 항에 있어서,
상기 이온좌단은 상기 경계면과 제1 각도를 이루고, 상기 이온우단은 상기 경계면과 제2 각도를 이루고, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 서로 다른 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제7 항에 있어서,
상기 이온칼럼은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역에서 상기 이온좌단과 상기 이온우단의 거리는 제1 길이이고,
상기 제2 영역에서 상기 이온좌단과 상기 이온우단의 거리는 제2 길이이며,
상기 제1 길이와 상기 제2 길이는 다른 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제8 항에 있어서,
상기 전기변색층에 상기 제1 전극의 하면에 평행하는 방향으로 연장되는 가상의 선인 제1 가상선이 존재하며, 상기 이온전달저장층에 상기 제2 전극의 상면에 평행하는 방향으로 연장되는 가상의 선인 제2 가상선이 존재하고,
상기 변색칼럼은 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼은 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제9 항에 있어서,
상기 변색칼럼의 상기 변색좌단과 상기 변색우단은 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온칼럼의 상기 이온좌단과 상기 이온우단은 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되는,
전기변색소자.
제10 항에 있어서,
상기 변색칼럼의 상기 변색좌단은 상기 이온칼럼의 상기 이온좌단은 서로 접촉하되,
상기 경계면에 의해 상기 변색칼럼과 상기 이온칼럼이 시각적으로 구분되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제11 항에 있어서,
상기 이온전달저장층은 상기 전기변색층에 접하는 상부영역과 상기 제2 전극에 접하는 하부영역을 포함하고,
상기 상부영역을 통해 상기 전기변색층과 상기 이온전달저장층의 이온이 이동하고,
상기 상부영역은 전기변색층과 상기 이온전달저장층 사이의 전자의 이동을 차단하는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제12 항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 제1 전위차가 형성되는 경우 상기 상부영역은 상기 제1 광학적상태를 가지며,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 상기 제2 전위차가 형성되는 경우에도 상기 상부영역은 상기 제1 광학적상태를 가지는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.
제1 전극;
상기 제1 전극과 대향하도록 위치하는 제2 전극;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 전기변색층; 및
상기 전기변색층의 하부에 접촉되고, 상기 제2 전극의 상부에 접촉되도록 배치되는 이온전달저장층;을 포함하고,
상기 제1 전극의 하면에 평행하게 연장되는 상기 전기변색층에서의 제1 가상선이 존재하고, 상기 제2 전극의 상면에 평행하게 연장되는 상기 이온전달저장층에서의 제2 가상선이 존재하며,
상기 제1 가상선에 의해 상기 전기변색층의 영역은 제1 변색영역과 상기 이온전달저장층에 접하는 제2 변색영역으로 분할되고, 상기 제2 가상선에 의해 상기 이온전달저장층의 영역은 제1 이온영역과 상기 전기변색층에 접하는 제2 이온영역으로 분할되되,
상기 전기변색층의 상기 제1 변색영역의 물리적구조와 상기 제2 변색영역의 물리적구조는 상기 제1 가상선을 기준으로 연속되고, 상기 이온전달저장층의 상기 제1 이온영역의 물리적구조와 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 상기 제2 가상선을 기준으로 연속되며,
상기 전기변색층의 상기 제2 변색영역의 물리적구조와 상기 이온전달저장층의 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 서로 접하되,
상기 전기변색층의 상기 제2 변색영역의 물리적구조와 상기 이온전달저장층의 상기 제2 이온영역의 물리적구조는 경계면을 기준으로 불연속되는 것을 특징으로 하는,
전기변색소자.