KR20190123889A - 전기변색소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기변색소자에 관한 것으로, 본 발명에서는 <제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체를 추가로 신규 혼합하는 조치>를 유연하게 취하고, 이를 통해, 제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 측에서, 자가 주요 구성물이 무기물 입자로 이루어지는 난처한 상황 하에서도, 귀금속 촉매체가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘하면서, 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 소자 생산주체 측에서, 각 변색물질 레이어가 무기물 입자 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자의 변색속도, 소자의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있도록 가이드 함은 물론, 별다른 장애 없이, 각 변색물질 레이어의 두께를 효과적으로 증가시키면서, 소자의 변색범위도 대폭 확장시킬 수 있도록 가이드 할 수 있다.

Description

전기변색소자{Electro-chromic device}
본 발명은 전기변색소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 <제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체를 추가로 신규 혼합하는 조치>를 유연하게 취하고, 이를 통해, 제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 측에서, 자가 주요 구성물이 무기물 입자로 이루어지는 난처한 상황 하에서도, 귀금속 촉매체가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘하면서, 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 소자 생산주체 측에서, 각 변색물질 레이어가 무기물 입자 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자의 변색속도, 소자의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있도록 가이드 함은 물론, 별다른 장애 없이, 각 변색물질 레이어의 두께를 효과적으로 증가시키면서, 소자의 변색범위도 대폭 확장시킬 수 있도록 가이드 할 수 있는 전기변색소자에 관한 것이다.
통상, 전기변색소자는 전장이 가해지는 경우, 전류의 흐름에 의해 그 색상이 변하는 소자로써, 최근, 스마트 윈도우, 거울, 디스플레이 등과 같은 다양한 용도에 폭 넓게 활용되고 있다.
예를 들어, 국내공개특허 제10-2014-3783호(명칭: 실리콘 태양전지를 가지는 자가충전형 전기변색소자)(2014.1.10.자 공개), 국내공개특허 제10-2014-51165호(명칭: 전기변색소자 디바이스)(2014.4.30.자 공개), 국내공개특허 제10-2014-132025호(명칭: 전기변색소자를 이용한 차량용 선루프와 이에 전기를 공급하는 방법)(2014.11.17.자 공개) 등에는 종래의 기술에 따른 전기변색소자의 일례가 좀더 상세하게 개시되어 있다.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기변색소자(10)는 제 1 투명전극(14)(예컨대, ITO 전극)을 구비하는 제 1 기판(11), 제 2 투명전극(15)(예컨대, ITO 전극)을 구비하는 제 2 기판(12), 제 1 기판(11) 및 제 2 기판(12) 사이에 개재되면서, 변색 셀(C)을 정의하는 격벽(13), 격벽(13)에 의해 정의된 변색 셀(C) 내에 채워지는 전해질용액(18), 제 1 투명전극(14) 상에 배치되는 제 1 변색물질 레이어(17), 제 2 투명전극(15) 상에 배치되는 제 2 변색물질 레이어(16) 등이 체계적으로 조합되는 구성을 취하게 된다.
이 경우, 제 1 변색물질 레이어(17), 제 2 변색물질 레이어(16) 등은 자신이 환원 변색 레이어로 작용할 경우, 예컨대, WO3의 재질을 가지게 되며, 자신이 산화 변색 레이어로 작용할 경우, 예컨대, NiO의 재질을 가지게 된다.
이 상황 하에서, 제 1 투명전극(14)이 작업전극으로 선택될 경우, 제 2 투명전극(15)은 카운터 전극으로 선택될 수 있으며, 이에 비해, 제 1 투명전극(14)이 카운터 전극으로 선택될 경우, 제 2 투명전극(15)은 작업전극으로 선택될 수 있다.
이러한 기반 인프라 하에서, 전기변색소자(10)와 전기적으로 연결된 소자구동회로(도시 안됨) 측에서는 해당 전기변색소자(10) 측으로 제 1 변색물질 레이어(17), 제 2 변색물질 레이어(16) 등의 변색 및 환원에 필요한 정 전압 및 역 전압을 인가하고, 이를 통해, 전기변색소자(10)를 구동시키는 역할을 수행하게 된다.
한편, 이러한 종래의 체제 하에서, 전기변색소자(10)의 변색품질은 해당 소자(10)의 변색속도, 탈색속도 등에 의해 판가름나기 때문에, 소자 생산주체 측에서는 전기변색소자(10)의 변색속도, 탈색속도 등을 증가시키기 위한 노력을 꾸준히 기울이게 된다.
그러나, 이러한 노력에도 불구하고, 소자 생산주체 측에서는 전기변색소자(10)의 변색속도, 탈색속도 등을 증가시키는데 있어서, 큰 어려움을 겪고 있는 실정이다. 소자 생산주체 측에서, 이러한 어려움을 겪을 수밖에 없게 되는 주된 이유는, 소자(10) 측 제 1 변색물질 레이어(17), 소자(10) 측 제 2 변색물질 레이어(16) 등이, 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물 입자로 이루어져 있다는 근원적인 한계를 가지고 있기 때문이다.
물론, 이처럼, 소자(10) 측 제 1 변색물질 레이어(17), 소자(10) 측 제 2 변색물질 레이어(16) 등이 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물 입자로 이루어지게 되는 경우, 각 변색물질 레이어(17,16)의 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리속도는 크게 저하될 수밖에 없게 되며, 결국, 소자(10) 측에서는 자가 변색속도, 자가 탈색속도 등이 크게 저하되는 심각한 상황에 수시로 놓일 수밖에 없게 된다.
한편, 소자 생산주체 측에서는 전기변색소자(10)의 변색속도, 탈색속도 등을 증가시키기 위한 노력에 더하여, 전기변색소자(10)의 변색범위를 확장시키기 위한 노력 또한 꾸준히 기울이고 있다. 이는, 전기변색소자(10)의 변색범위 역시, 상기 변색속도, 탈색속도 등과 마찬가지로, 해당 소자(10)의 변색품질을 결정짓는데 있어서, 매우 중요한 요소로 작용하기 때문이다.
물론, 전기변색소자(10)의 변색범위를 확장시키려면, 제 1 변색물질 레이어(17)의 두께, 제 2 변색물질 레이어(16)의 두께 등을 증가키는 조치가 반드시 선행되어야 한다.
그러나, 상술한 바와 같이, 종래의 체제 하에서, 소자(10) 측 제 1 변색물질 레이어(17), 소자(10) 측 제 2 변색물질 레이어(16) 등은 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물 입자로 이루어져 있기 때문에, 제 1 변색물질 레이어(17)의 두께, 제 2 변색물질 레이어(16)의 두께 등이 증가하게 되는 경우, 소자(10) 측에서는 자가 변색속도, 자가 탈색속도 등이 각 변색물질 레이어(17,16)의 두께 증가에 비례하여 더욱 낮아지는 심각한 상황에 처할 수밖에 없게 되며, 그 결과로, 소자 생산주체 측에서는 소자(10)의 변색범위를 확장시키는데 있어서도 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 된다.
결국, 이러한 여러 한계 상황 하에서, 소자 생산주체 측에서는 전기변색소자(10)의 변색속도/탈색속도 증가 이슈, 전기변색소자(10)의 변색범위 확장 이슈 등에 효과적으로 대처할 수 없게 되며, 결국, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 소자(10)의 변색품질 저하에 기인한 각종 유/무형의 피해를 고스란히 감수할 수밖에 없게 된다.
국내공개특허 제10-2014-3783호(명칭: 실리콘 태양전지를 가지는 자가충전형 전기변색소자)(2014.1.10.자 공개) 국내공개특허 제10-2014-51165호(명칭: 전기변색소자 디바이스)(2014.4.30.자 공개) 국내공개특허 제10-2014-132025호(명칭: 전기변색소자를 이용한 차량용 선루프와 이에 전기를 공급하는 방법)(2014.11.17.자 공개)
따라서, 본 발명의 목적은 <제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체를 추가로 신규 혼합하는 조치>를 유연하게 취하고, 이를 통해, 제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 측에서, 자가 주요 구성물이 무기물 입자로 이루어지는 난처한 상황 하에서도, 귀금속 촉매체가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘하면서, 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 결국, 소자 생산주체 측에서, 각 변색물질 레이어가 무기물 입자 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자의 변색속도, 소자의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있도록 가이드 함은 물론, 별다른 장애 없이, 각 변색물질 레이어의 두께를 효과적으로 증가시키면서, 소자의 변색범위도 대폭 확장시킬 수 있도록 가이드 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 제 1 기판과; 제 2 기판과; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재되면서, 변색 셀을 정의하는 격벽과; 상기 격벽에 의해 정의된 변색 셀 내에 채워지는 전해질용액과; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 변색물질 레이어와; 상기 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 변색물질 레이어를 포함하며, 상기 제 1 변색물질 레이어 또는 제 2 변색물질 레이어 내에는 귀금속 촉매체가 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자를 개시한다.
본 발명에서는 <제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체를 추가로 신규 혼합하는 조치>를 유연하게 취하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 제 1 변색물질 레이어, 제 2 변색물질 레이어 측에서는, 자가 주요 구성물이 무기물 입자로 이루어지는 난처한 상황 하에서도, 귀금속 촉매체가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘하면서, 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있게 되며, 결국, 소자 생산주체 측에서는, 각 변색물질 레이어가 무기물 입자 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자의 변색속도, 소자의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있게 됨은 물론, 별다른 장애 없이, 각 변색물질 레이어의 두께를 효과적으로 증가시키면서, 소자의 변색범위도 대폭 확장시킬 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 전기변색소자를 개념적으로 도시한 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 전기변색소자를 개념적으로 도시한 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 귀금속 촉매체의 생성과정을 개념적으로 도시한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 전기변색소자를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기변색소자(20)는 제 1 투명전극(24)(예컨대, ITO 전극)을 구비하는 제 1 기판(21), 제 2 투명전극(25)(예컨대, ITO 전극)을 구비하는 제 2 기판(22), 제 1 기판(21) 및 제 2 기판(22) 사이에 개재되면서, 변색 셀(C)을 정의하는 격벽(23), 격벽(23)에 의해 정의된 변색 셀(C) 내에 채워지는 전해질용액(28), 제 1 투명전극(24) 상에 배치되는 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 투명전극(25) 상에 배치되는 제 2 변색물질 레이어(26) 등이 체계적으로 조합되는 구성을 취하게 된다.
이 경우, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등은 자신이 환원 변색 레이어로 작용할 경우, 예컨대, WO3의 재질을 가지게 되며, 자신이 산화 변색 레이어로 작용할 경우, 예컨대, NiO의 재질을 가지게 된다.
이 상황 하에서, 제 1 투명전극(24)이 작업전극으로 선택될 경우, 제 2 투명전극(25)은 카운터 전극으로 선택될 수 있으며, 이에 비해, 제 1 투명전극(24)이 카운터 전극으로 선택될 경우, 제 2 투명전극(25)은 작업전극으로 선택될 수 있다.
이러한 기반 인프라 하에서, 전기변색소자(20)와 전기적으로 연결된 소자구동회로(도시 안됨) 측에서는 해당 전기변색소자(20) 측으로 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 변색 및 환원에 필요한 정 전압 및 역 전압을 인가하고, 이를 통해, 전기변색소자(20)를 구동시키는 역할을 수행하게 된다.
한편, 이러한 본 발명의 체제 하에서도, 소자(20) 측 제 1 변색물질 레이어(27), 소자(20) 측 제 2 변색물질 레이어(26) 등은 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물 입자(27a.26a)로 이루어져 있다는 근원적인 한계를 가지고 있기 때문에, 별다른 조치가 취해지지 않는 한, 각 변색물질 레이어(27,26)의 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리속도는 크게 저하될 수밖에 없게 되며, 결국, 소자(20) 측에서는 자가 변색속도, 자가 탈색속도 등이 크게 저하되는 심각한 상황에 수시로 놓일 수밖에 없게 된다.
이러한 민감한 상황 하에서, 본 발명에서는 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체(30)를 추가로 신규 혼합하는 조치를 유연하게 취하게 된다.
이 경우, 본 발명의 귀금속 촉매체(30)로는 백금족 금속인, 팔라듐(Palladium, Pd), 백금(Platinum, Pt), 로듐(Rhodium), 루테늄(Ruthenium), 이리듐(Iridium), 오스뮴(Osmium) 중의 어느 하나가 선택될 수 있다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 귀금속 촉매체(30)는, 귀금속 전구체(31)를 녹인 솔벤트(40)(Solvent)를 제 1 변색물질 레이어(27)의 원료물질(27b), 또는 제 2 변색물질 레이어(26)의 원료물질(26b)에 섞은 상태에서, 소성을 통해 상기 제 1 변색물질 레이어(27) 또는 상기 제 2 변색물질 레이어(26)를 형성시키는 과정 하에 생성되어, 무기물 입자(27a,26a)와 함께 상기 제 1 변색물질 레이어(27) 또는 제 2 변색물질 레이어(26) 내에 혼합되는 특징을 가지게 된다.
이때, 상기 귀금속 전구체(31)로는, 클로로플래티닉산헥사하이드레이트(Chloroplatinic Acid Hexa hydrate, H2PtCl66H2O), 플래티늄아세틸아세토네이트(Platinum acetylacetonate, Pt(acac)2), 플래티늄클로라이드(Platinum chloride, PtCl4), 테트라아민플래티늄(Ⅱ)하이드록사이드하이드레이트(Tetraammine platinum(Ⅱ) hydroxide hydrate, Pt(NH3)4(OH)2(H2O)), 포타슘테트라클로로플래티네이트(Potassuinm tetrachloroplatinate, K2PtCl4) 중의 어느 하나가 선택될 수 있다.
여기서, 본 발명에서는 상기 솔벤트(40)로, D.I water, 에타놀(Ethanol) 등을 선택하게 된다.
상기 제 1 변색물질 레이어(27) 또는 상기 제 2 변색물질 레이어(26)를 구성하는 무기물 입자(27a,26a)는 나노 파우더가 분산된 형태로 존재하게 되는데, 이 상황 하에서, 상기 솔벤트(40)를 잘못 선택하여 사용하게 될 경우(참고로, 각 솔벤트는 해당 솔벤트마다 pH, 극성, 비극성 등의 다양한 특징을 가지고 있게 된다), 무기물 입자(27a,26a)의 나노 분산이 깨져, 불필요한 침전물이 생길 수 있으며, 이 경우, 상기 제 1 변색물질 레이어(27) 또는 제 2 변색물질 레이어(26)의 코팅이 정상적으로 이루어지지 못하는 심각한 문제점이 발생할 수 있게 된다.
물론, 본 발명에서는 상술한 바와 같이, 상기 솔벤트(40)로 무기물 입자(27a,26a)의 나노 분산을 정상적으로 유지시킬 수 있는 D.I water, 에타놀(Ethanol) 등을 선택하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 소자 생산주체 측에서는 귀금속 전구체(31)를 녹인 솔벤트(40)(Solvent)를 토대로 하여, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 입자 구성 내에, 귀금속 촉매체(30)를 정상적으로 생성/혼합시키면서도, 침전물 생성에 의한 변색물질 레이어 코팅 불가 문제를 손쉽게 회피할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 귀금속 촉매체(30)는 상기 제 1 변색물질 레이어(27) 10g 당 0.2wt%~1wt%가 혼합되거나, 상기 제 2 변색물질 레이어(26) 10g 당 0.2wt%~1wt%가 혼합되는 것을 특징을 가지게 된다.
여기서, 본 발명의 귀금속 촉매체(30)가 상기 제 1 및 제 2 변색물질 레이어(27,26) 10g 당 0.2wt% 미만으로 혼합될 경우, 본 발명 특유의 효과(전도성 기능 향상 효과)가 미미해지는 문제점이 야기될 수 있으며, 제 1 및 제 2 변색물질 레이어(27,26) 10g 당 1wt%를 초과하게 될 경우, 제 1 및 제 2 변색물질 레이어(27,26)의 투과도가 저하되는 문제점이 야기될 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 본 발명에서는 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체(30)를 추가로 신규 혼합하게 되는 바, 이 경우, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등을 구성하는 무기물 입자(27a,26a) 측에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 자가 구성특성이 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물임에도 불구하고, 귀금속 촉매체(30)가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘할 수 있게 된다.
물론, 이처럼, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등을 구성하는 무기물 입자(27a,26a)가 귀금속 촉매체(30)가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘할 수 있게 되는 경우, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 측에서는 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있게 되며, 결국, 소자 생산주체 측에서는, 각 변색물질 레이어(27,26)가 무기물 입자(27a,26a)의 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자(20)의 변색속도, 소자(20)의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있게 된다(도 3 참조).
한편, 상술한 바와 같이, 전기변색소자(20)의 품질은 해당 소자(20)의 변색속도/탈색속도는 물론, 변색범위에 의해서도 판가름나기 때문에, 소자 생산주체 측에서는 전기변색소자(20)의 변색속도/탈색속도를 증가시키기 위한 노력은 물론, 전기변색소자(20)의 변색범위를 확장시키기 위한 노력 또한, 꾸준히 기울이게 된다.
물론, 전기변색소자(20)의 변색범위를 확장시키려면, 제 1 변색물질 레이어(27)의 두께, 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께 등을 증가키는 조치가 반드시 선행되어야 하는데, 상술한 바와 같이, 소자(20) 측 제 1 변색물질 레이어(27), 소자(20) 측 제 2 변색물질 레이어(16) 등은 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물 입자(27a,26a)로 이루어져 있었기 때문에, 별다른 조치 없이, 제 1 변색물질 레이어(27)의 두께, 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께 등이 증가하게 되는 경우, 소자(20) 측에서는 자가 변색속도, 자가 탈색속도 등이 각 변색물질 레이어(27,26)의 두께 증가에 비례하여 더욱 낮아지는 심각한 상황에 처할 수밖에 없게 되며, 그 결과로, 소자 생산주체 측에서는 소자(20)의 변색범위를 확장시키는데 있어서도 큰 어려움을 겪을 수밖에 없게 된다.
이러한 민감한 상황 하에서, 상술한 바와 같이, 본 발명에서는 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체(30)를 추가로 신규 혼합하고, 이를 통해, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등을 구성하는 무기물 입자(27a,26a) 측에서, 자가 구성특성이 그 전도성이 현격히 떨어지는(즉, 전하 전달 능력이 현격히 떨어지는) 무기물임에도 불구하고, 귀금속 촉매체(30)가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘할 수 있도록 유도하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 측에서는 무기물 입자(27a,26a)의 조성을 이룬 상황 하에서도, 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 최적화 받으면서, 소자(20)의 변색속도, 소자(20)의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있게 된다.
물론, 이처럼, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 측에서, 무기물 입자(27a,26a)의 조성을 이룬 상황 하에서도, 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 최적화 받으면서, 소자(20)의 변색속도, 소자(20)의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있게 되는 경우, 소자 생산주체 측에서는 소자(20)의 변색속도 저하문제, 소자(20)의 탈색속도 저하문제 등에 구애됨이 없이, 제 1 변색물질 레이어(27)의 두께, 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께 등을 대폭 증가시킬 수 있게 되며, 결국, 제 1 및 제 2 변색물질 레이어(27,26)의 두께 증가에 비례시켜, 소자(20)의 변색범위를 대폭 확장시킬 수 있게 된다.
아래의 [표 1] 내지 [표 6]에는 본 발명에 따른 전기변색소자(20)(도 2 참조)가 나타내는 탈색속도 및 변색속도, 그리고, 제 1/제 2 변색물질 레이어(27,26)의 두께가 종래의 전기변색소자(10)(도 1 참조)가 나타내는 탈색속도 및 변색속도, 그리고, 제 1/제 2 변색물질 레이어(17,16)의 두께와 상세히 비교되어 개시되어 있다.
후술하는 각 케이스에서, 본 발명을 채용한 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27)를 환원 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(27)의 무기물 입자(27a)를 WO3로 채용하면서, 이 WO3와 함께, 백금(Platinum, Pt)을 귀금속 촉매체(30)로 혼합하고 있게 되며, 또한, 제 2 변색물질 레이어(26)를 산화 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(27)의 무기물 입자(27a)를 NiO로 채용하면서, 이 PB와 함께, 백금(Platinum, Pt)을 귀금속 촉매체(30)로 혼합하고 있게 된다(도 2 참조).
이에 비하여, 종래의 전기변색소자(10) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(17)를 환원 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(17)의 무기물 입자를 WO3로 채용하고는 있지만, 본 발명과 달리, 별도의 귀금속 촉매체를 혼합하고 있지는 않게 되며, 또한, 제 2 변색물질 레이어(16)를 산화 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(16)의 무기물 입자를 NiO로 채용하고는 있지만, 이 역시, 별도의 귀금속 촉매체를 혼합하고 있지는 않게 된다(도 1 참조).
아래의 [표 1]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(17)로써, 별도의 촉매체 없이, 무기물 입자(WO3 입자)만을 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(16)로써도, 별도의 촉매체 없이 무기물 입자(NiO 입자)만을 채용하고 있는 종래의 전기변색소자(10) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(17) 및 제 2 변색물질 레이어(16)의 두께를 1400nm로 얇게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 20%→60% 탈색될 때까지의 경과시간을 9초로 매우 늦게 나타내게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.2 7초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.2
종래의 전기변색소자(10) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 9초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
그러나, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써도, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있는 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 20%→60% 탈색될 때까지의 경과시간을 7초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
또한, 아래의 [표 2]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있는 경우에도, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 20%→60% 탈색될 때까지의 경과시간을 6초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.6 6초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.6
종래의 전기변색소자(10) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 9초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
나아가, 아래의 [표 3]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있는 경우에도, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 20%→60% 탈색될 때까지의 경과시간을 8초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:1.0 8초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:1.0
종래의 전기변색소자(10) 20%→60% 탈색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 9초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
한편, 아래의 [표 4]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(17)로써, 별도의 촉매체 없이, 무기물 입자(WO3 입자)만을 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(16)로써도, 별도의 촉매체 없이 무기물 입자(NiO 입자)만을 채용하고 있는 종래의 전기변색소자(10) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(17) 및 제 2 변색물질 레이어(16)의 두께를 1400nm로 얇게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 60%→20% 변색될 때까지의 경과시간을 11초로 매우 늦게 나타내게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.2 7초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.2
종래의 전기변색소자(10) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 11초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
그러나, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써도, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있는 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 60%→20% 변색될 때까지의 경과시간을 7초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
또한, 아래의 [표 5]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있는 경우에도, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 60%→20% 변색될 때까지의 경과시간을 5초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.6 5초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.6
종래의 전기변색소자(10) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 11초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
본 발명의 전기변색소자(20) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:1.0 6초 3000nm
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:1.0
종래의 전기변색소자(10) 60%→20% 변색까지의
경과시간		 두께
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 11초 1400nm
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO
나아가, 상기 [표 6]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있는 경우에도, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27) 및 제 2 변색물질 레이어(26)의 두께를 3000nm로 매우 두껍게 유지하면서도, 변색 셀(C)이 60%→20% 변색될 때까지의 경과시간을 6초로 매우 빠르게 나타낼 수 있게 된다.
요컨대, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 상기 귀금속 촉매체(30)의 우수한 전자 전달 능력을 기반으로 하여, 종래의 전기변색소자(10)에 비해, 월등히 빠른 변색 셀(C)의 탈색시간, 월등히 빠른 변색 셀(C)의 변색시간, 월등히 두꺼운 변색물질 레이어(27,26)의 두께, 그리고, 상기 변색물질 레이어(27,26)의 두께 증가에 비례하여, 월등히 넓은 변색범위를 효과적으로 나타낼 수 있게 되는 것이다.
한편, 아래의 [표 7] 내지 [표 9]에는 본 발명에 따른 전기변색소자(20)(도 2 참조)가 나타내는 투과도가 종래의 전기변색소자(10)(도 1 참조)가 나타내는 투과도와 상세히 비교되어 개시되어 있다.
이러한 각 케이스에서도, 본 발명을 채용한 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 변색물질 레이어(27)를 환원 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(27)의 무기물 입자(27a)를 WO3로 채용하면서, 이 WO3와 함께, 백금(Platinum, Pt)을 귀금속 촉매체(30)로 혼합하고 있게 되며, 또한, 제 2 변색물질 레이어(26)를 산화 변색 레이어로 작용시켜, 해당 변색물질 레이어(27)의 무기물 입자(27a)를 NiO로 채용하면서, 이 PB와 함께, 백금(Platinum, Pt)을 귀금속 촉매체(30)로 혼합하고 있게 된다(도 2 참조)
본 발명의 전기변색소자(20) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.2 82%
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.2 27%
종래의 전기변색소자(10) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 82%
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO 27%
앞의 [표 7]에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(17)로써, 별도의 촉매체 없이, 무기물 입자(WO3 입자)만을 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(16)로써도, 별도의 촉매체 없이 무기물 입자(NiO 입자)만을 채용하고 있는 종래의 전기변색소자(10) 측에서는 각 레이어 별로 82% 투과도, 27%의 투과도를 나타내게 된다.
이와 마찬가지로, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써도, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.2 중량비로 혼합 채용하고 있는 본 발명의 전기변색소자(20) 측 역시, 각 레이어 별로 82% 투과도, 27%의 투과도를 나타내게 된다.
즉, 본 발명의 전기변색소자(20) 측에서는 제 1 및 제 2 변색물질 레이어(27a,26a) 내에 무기물 입자(27a,26a) 및 귀금속 촉매체(30)를 함께 혼합하고 있음에도 불구하고, 자가 투과 성능에 아무런 문제점을 일으키지 않게 되는 것이다
본 발명의 전기변색소자(20) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:0.6 81%
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:0.6 26%
종래의 전기변색소자(10) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 82%
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO 27%
또한, 앞의 [표 8]에서도 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써도, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:0.6 중량비로 혼합 채용하고 있는 본 발명의 전기변색소자(20) 측 역시, 각 레이어 별로 81% 투과도, 26%의 투과도를 나타냄으로써, 자가 투과 성능에 아무런 문제점을 일으키지 않게 된다.
본 발명의 전기변색소자(20) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(27)
(환원 레이어)		 WO3+Pt 10:1.0 81%
제 2 변색물질
레이어(26)
(산화 레이어)		 NiO+Pt 10:1.0 26%
종래의 전기변색소자(10) 투과도(%)
제 1 변색물질
레이어(17)
(환원 레이어) 		WO3 82%
제 2 변색물질
레이어(16)
(산화 레이어)		 NiO 27%
나아가, 앞의 [표 9]에서도 알 수 있는 바와 같이, 제 1 변색물질 레이어(27)로써, 무기물 입자(27a)(WO3 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있고, 제 2 변색물질 레이어(26)로써도, 무기물 입자(26a)(NiO 입자)와 귀금속 촉매체(30)(Pt)를 예를 들어, 10:1.0 중량비로 혼합 채용하고 있는 본 발명의 전기변색소자(20) 측 역시, 각 레이어 별로 81% 투과도, 26%의 투과도를 나타냄으로써, 자가 투과 성능에 아무런 문제점을 일으키지 않게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 <제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 등의 입자 구성 내에, 우수한 전자 전달 능력을 지닌 귀금속 촉매체(30)를 추가로 신규 혼합하는 조치>를 유연하게 취하기 때문에, 본 발명의 구현환경 하에서, 제 1 변색물질 레이어(27), 제 2 변색물질 레이어(26) 측에서는, 자가 주요 구성물이 무기물 입자(27a,26a)로 이루어지는 난처한 상황 하에서도, 귀금속 촉매체(30)가 제공하는 다수의 전자 전달 경로를 통해, 일정 수준 이상의 전하 전달 능력을 효과적으로 발휘하면서, 자신에게 요구되는 전해질이온(예컨대, Li 이온) 처리기능을 신속하게 수행할 수 있게 되며, 결국, 소자 생산주체 측에서는, 각 변색물질 레이어(27,26)가 무기물 입자 조성을 이룬 상황 하에서도, 소자(20)의 변색속도, 소자(20)의 탈색속도 등을 크게 증가시킬 수 있게 됨은 물론, 별다른 장애 없이, 각 변색물질 레이어(27,26)의 두께를 효과적으로 증가시키면서, 소자(20)의 변색범위도 대폭 확장시킬 수 있게 된다.
이러한 본 발명은 특정 분야에 국한되지 아니하며, 전기변색소자의 활용이 필요한 여러 분야에서, 전반적으로 유용한 효과를 발휘한다.
그리고, 앞에서, 본 발명의 특정한 실시 예가 설명되고 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.
이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구의 범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
C: 변색 셀
10,20: 전기변색소자
11,21: 제 1 기판
12,22: 제 2 기판
13,23: 격벽
14,24: 제 1 투명전극
15,25: 제 2 투명전극
16,26: 제 2 변색물질 레이어
17,27: 제 1 변색물질 레이어
26a,27a: 무기물 입자
26b,27b: 변색물질 레이어 원료물질
18,28: 전해질용액
30: 귀금속 촉매체
31: 귀금속 전구체
40: 솔벤트

Claims (5)

  1. 제 1 기판과;
    제 2 기판과;
    상기 제 1 기판 및 제 2 기판 사이에 개재되면서, 변색 셀을 정의하는 격벽과;
    상기 격벽에 의해 정의된 변색 셀 내에 채워지는 전해질용액과;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 변색물질 레이어와;
    상기 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 변색물질 레이어를 포함하며,
    상기 제 1 변색물질 레이어 또는 제 2 변색물질 레이어 내에는 귀금속 촉매체가 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 귀금속 촉매체는, 귀금속 전구체를 녹인 솔벤트(Solvent)를 상기 제 1 변색물질 레이어의 원료물질, 또는 상기 제 2 변색물질 레이어의 원료물질에 섞은 상태에서, 소성을 통해 상기 제 1 변색물질 레이어 또는 상기 제 2 변색물질 레이어를 형성시키는 과정 하에 생성되어, 상기 제 1 변색물질 레이어 또는 제 2 변색물질 레이어 내에 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 솔벤트는 D.I water, 에타놀(Ethanol) 중의 어느 하나이고, 상기 귀금속 전구체는 클로로플래티닉산헥사하이드레이트(Chloroplatinic Acid Hexa hydrate, H2PtCl66H2O), 플래티늄아세틸아세토네이트(Platinum acetylacetonate, Pt(acac)2), 플래티늄클로라이드(Platinum chloride, PtCl4), 테트라아민플래티늄(Ⅱ)하이드록사이드하이드레이트(Tetraammine platinum(Ⅱ) hydroxide hydrate, Pt(NH3)4(OH)2(H2O)), 포타슘테트라클로로플래티네이트(Potassuinm tetrachloroplatinate, K2PtCl4) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 귀금속 촉매체는 팔라듐(Palladium, Pd), 백금(Platinum, Pt), 로듐(Rhodium), 루테늄(Ruthenium), 이리듐(Iridium), 오스뮴(Osmium) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 귀금속 촉매체는 상기 제 1 변색물질 레이어 10g 당 0.2wt%~1wt%가 혼합되거나, 상기 제 2 변색물질 레이어 10g 당 0.2wt%~1wt%가 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112285981A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 哈尔滨工业大学 一种具有高电荷储存能力的电致变色器件的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140003783A (ko) 2012-06-28 2014-01-10 한국전자통신연구원 실리콘 태양전지를 가지는 자가충전형 전기변색소자
KR20140051165A (ko) 2011-04-06 2014-04-30 크로모제닉스 에이비 전기변색소자 디바이스
KR20140132025A (ko) 2013-05-06 2014-11-17 한국에너지기술연구원 전기 변색소자를 이용한 차량용 선루프와 이에 전기를 공급하는 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5282955A (en) * 1991-06-19 1994-02-01 Molecular Displays, Inc. Electrically conductive polymer composition, method of making same and device incorporating same
FR2746934B1 (fr) * 1996-03-27 1998-05-07 Saint Gobain Vitrage Dispositif electrochimique
TW201209496A (en) * 2010-08-20 2012-03-01 J Touch Corp Electrochromic module combined with organic and inorganic materials and display device combined with the module
KR102137519B1 (ko) * 2014-01-15 2020-07-24 삼성전자주식회사 전기변색소자
KR20170109739A (ko) * 2016-03-21 2017-10-10 한국전자통신연구원 전기변색 소자

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140051165A (ko) 2011-04-06 2014-04-30 크로모제닉스 에이비 전기변색소자 디바이스
KR20140003783A (ko) 2012-06-28 2014-01-10 한국전자통신연구원 실리콘 태양전지를 가지는 자가충전형 전기변색소자
KR20140132025A (ko) 2013-05-06 2014-11-17 한국에너지기술연구원 전기 변색소자를 이용한 차량용 선루프와 이에 전기를 공급하는 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112285981A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 哈尔滨工业大学 一种具有高电荷储存能力的电致变色器件的制备方法

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