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KR102746313B1 - 전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법 Download PDF

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KR102746313B1
KR102746313B1 KR1020220118852A KR20220118852A KR102746313B1 KR 102746313 B1 KR102746313 B1 KR 102746313B1 KR 1020220118852 A KR1020220118852 A KR 1020220118852A KR 20220118852 A KR20220118852 A KR 20220118852A KR 102746313 B1 KR102746313 B1 KR 102746313B1
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Abstract

본 발명에 따른 전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법은, 변색 메인 구조체; 변색 메인 구조체 상에 위치되는 변색 보조 구조체; 및 변색 메인 구조체와 변색 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 조도 기반 전원부를 포함하고, 상기 변색 메인 구조체는, 조도 기반 전원부의 구동을 통해 변색 보조 구조체와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용하고, 변색 메인 구조체와 변색 보조 구조체는, 외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀지도록 형성된다.

Description

전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법{ELECTROCHROMIC REFLECTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은, 반사 부재와 변색층과 전해질층을 구비하고 변색층과 전해질층의 전기화학 반응 동안 전해질층의 금속 이온과 전자를 통해 변색층의 광학적 특성을 가역적으로 변경시켜 변색층과 전해질층에 대한 반사 부재의 거울 작용을 선택적으로 야기시키는 전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 변색 소자는 인가된 전압에 따라 가역적으로 투과도, 반사도 및 흡수도와 같은 광학적 특성을 변화시킬 수 있는 소자이다. 이를 바탕으로, 상기 전기 변색 소자는 낮은 전력소모와 안정적인 메모리 효과로 인해 스마트 윈도우, 평면 표시 소자, 자동차 룸/사이드 미러, 또는 기능성 유리에 폭 넓게 응용되고 있다.
이후로, 발명의 설명을 제한하기 위해. 상기 전기 변색 소자의 응용은 전기 변색 소자의 가역적인 반사도를 이용하는 전기 변색 거울에 한정하기로 한다. 상기 전기 변색 거울은 순차적으로 적층되는 하부 기판 및 하부 투명 도전체 및 변색체 및 전해질 및 상부 투명 도전체 및 상부 기판과 함께, 하부 기판과 하부 투명 도전체 주변에 반사체를 갖는다. 상기 반사체는 변색체의 착색(환원 또는 산화 시; 불투명 상태) 이후에 소색(산화 또는 환원 시; 투명 상태)에서 거울 작용을 한다.
여기서, 상기 하부 기판과 상부 기판은 유리(glass) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)으로 이루어진다. 또한, 상기 하부 투명 도전체와 상부 투명 도전체는 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide))로 이루어진다. 그러나, 상기 하부 글래스와 하부 투명 도전체, 또는 상부 글래스와 상부 투명 도전체는 전기적으로 면 저항의 측정시 20ohm/sq 내지 30ohm/sq 값의 면저항을 보인다.
상기 면저항은 전기 변색 거울에서 외부 전원전압의 전력손실을 크게 일으켜 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 도 15에서 변색체를 착색으로부터 소색시키는데 45초 걸리게 하고, 도 16에서 변색체를 소색으로부터 착색시키는데 32초걸리게 한다. 따라서, 상기 면저항은 전기 변색 거울에서 변색체의 광학적 특성을 열악하게 한다.
한편, 상기 전기 변색 거울은 한국공개특허공보 제10-2017-0091765호에서 종래기술로써 유사하게 개시되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2017-0091765호
본 발명은, 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하부 기판 및 하부 투명 도전층의 면저항을 낮춰 변색체의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)시키고 변색체의 소색으로부터 착색시키는데 걸리는 시간을 줄이는데 적합한, 전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 전기변색 반사 소자는, 변색 메인 구조체; 상기 변색 메인 구조체 상에 위치되는 변색 보조 구조체; 및 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 조도 기반 전원부를 포함하고, 상기 변색 메인 구조체는, 상기 조도 기반 전원부의 구동을 통해 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용하고, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체는, 외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀지고, 상기 조도 기반 전원부는, 입사광을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 상기 입사 광의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 외부 전원전압을 공급 또는 비공급하고 상기 변색 메인 구조체에서 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 상기 면에 상기 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
상기 변색 메인 구조체는, 제1 커버층; 제1 커버층 상에 위치되는 반사 부재; 및 상기 반사 부재 상에 위치되는 변색층을 포함하고, 상기 반사 부재와 상기 변색층은, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고, 상기 변색층이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용할 수 있다.
상기 제1 커버층은, 투명 재질로 이루어지도록, 유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는, 상기 제1 커버층 상에 위치되는 기저 도전층; 상기 기저 도전층 상에 위치되는 반사층; 및 상기 반사층 상에 위치되는 메인 도전층을 포함하고, 상기 반사층은, 광학적인 거울로 작용할 수 있다.
기저 도전층 또는 메인 도전층은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함할 수 있다.
상기 반사층은, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함할 수 있다.
상기 변색층은, 환원 착색 금속 산화물이고, 상기 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 변색층은, 산화 착색 금속 산화물이고, 상기 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 순차적으로 적층되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체는, 상기 변색층 상에 위치되는 전해질층; 상기 전해질층 상에 위치되는 보조 도전층; 및 상기 보조 도전층 상에 위치되는 제2 커버층을 포함하고, 상기 전해질층은, 상기 변색층과 상기 보조 도전층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함할 수 있다.
상기 전해질층은, 상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고, 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 가질 수 있다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가질 수 있다.
상기 보조 도전층은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함할 수 있다.
상기 제2 커버층은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가, 제1 커버층 상에 순차적으로 적층되는 반사 부재를 가지는 때, 상기 변색 보조 구조체는, 상기 반사 부재 상에 순차적으로 적층되는 전해질층과 변색층과 보조 도전층과 제2 커버층을 포함하고, 상기 전해질층은, 상기 반사 부재와 변색층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는, 상기 제1 커버층 상에 위치되는 기저 도전층; 상기 기저 도전층 상에 위치되는 반사층; 및 상기 반사층 상에 위치되는 메인 도전층을 포함하고, 상기 반사층은, 광학적인 거울로 작용할 수 있다.
상기 전해질층은, 상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고, 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 가질 수 있다.
상기 변색층은, 환원 착색 금속 산화물 또는 산화 착색 금속 산화물이고, 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함하고, 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 조도 기반 전원부는, N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속하는 제1 및 제2 트랜지스터; 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력단에 전기적으로 접속되는 전압 제어부; 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 전하 공급부; 및 상기 변색 메인 및 보조 구조체 중 적어도 하나에 위치되어 상기 전압 제어부에 전기적으로 접속되는 조도 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는, 상기 전압 제어부의 내부 전원전압의 크기에 따라 상기 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 상기 출력단을 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 상기 전하 공급부에 제1 전하를 충전하거나 상기 전하공급부로터 제2 전하를 방전시킬 수 있다.
상기 조도 센서는, 상기 변색 메인 및 보조 구조체에 조사되는 상기 입사광을 감지하여 전기신호를 생성하고, 상기 전기신호를 상기 전압 제어부에 전달할 수 있다.
상기 전압 제어부는, 상기 조도 센서로부터 상기 입사광의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 상기 내부 프로그램에서 상기 전기 신호에 대응되는 상기 입사광의 조도 값을 생성하고, 상기 내부 프로그램에 저장되는 상기 조도 기준 값, 그리고 상기 입사광의 상기 조도 값을 비교하여 상기 조도 기준 값 대비 상기 입사광의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고, 차등적인 내부 전원전압에 따라 상기 제1 및 제2 트랜지스터를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시킬 수 있다.
상기 전하 공급부는, 제1 트랜지스터의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터의 오프(Off)시 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제1 전하를 공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 유도시키거나, 상기 제1 트랜지스터의 오프(Off) 그리고 상기 제2 트랜지스터의 온(On)시 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 전하 공급부로부터 제2 전하를 방전시키는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제2 전하를 비공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 비유도시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기변색 반사 소자의 제조방법은, 변색 메인 구조체를 준비하고, 변색 보조 구조체를 준비하고, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키고, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 조도 기반 전원부를 연결시키는 것을 포함하고, 상기 변색 메인 구조체는, 상기 조도 기반 전원부의 구동을 통해 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용하고, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체는, 외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀지고, 상기 조도 기반 전원부는, 입사광을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 상기 입사 광의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 외부 전원전압을 공급 또는 비공급하고 상기 변색 메인 구조체에서 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 상기 면에 상기 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시키는 것을 특징으로 한다.
상기 변색 메인 구조체를 준비하는 것은, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 제1 커버층을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 제1 커버층에 반사 부재를 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 반사 부재에 변색층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 반사 부재와 상기 변색층은, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고, 상기 변색층이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용할 수 있다.
상기 제1 커버층은, 투명 재질로 이루어지도록, 유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
상기 반사 부재는, 상기 제1 커버층 상에 차례대로 위치되는 기저 도전층과 반사층과 메인 도전층으로 이루어지고, 상기 반사층은, 광학적인 거울로 작용할 수 있다.
기저 도전층 또는 메인 도전층은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함할 수 있다.
상기 반사층은, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함할 수 있다.
상기 변색층은, 환원 착색 금속 산화물이고, 상기 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 변색층은, 산화 착색 금속 산화물이고, 상기 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2)을 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체를 준비하는 것은, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 전해질층을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 전해질층 상에 보조 도전층을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 보조 도전층 상에 제2 커버층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지면서, 상기 변색 보조 구조체가 차례대로 위치되는 전해질층과 보조 도전층과 제2 커버층으로 이루어지는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키는 것은, 상기 변색 메인 구조체의 상기 변색층 상에 상기 변색 보조 구조체의 상기 전해질층과 상기 보조 도전층과 상기 제2 커버층을 차례대로 위치시키는 것을 포함하고, 상기 전해질층은, 상기 변색층과 상기 보조 도전층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함할 수 있다.
상기 전해질층은, 상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고, 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 가질 수 있다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가질 수 있다.
상기 보조 도전층은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함할 수 있다.
상기 제2 커버층은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체를 준비하는 것은, 차례대로 위치되는 제2 커버층과 보조 도전층과 변색층과 전해질층과 희생층을 준비하고, 상기 전해질층으로부터 상기 희생층을 제거하는 것을 포함하고, 상기 희생층은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함할 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재로 이루어지면서, 상기 변색 보조 구조체가 차례대로 위치되는 제2 커버층과 보조 도전층과 변색층과 전해질층으로 이루어지는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키는 것은, 상기 변색 메인 구조체의 상기 반사 부재 상에 차례대로 위치되는 상기 변색 보조 구조체의 상기 전해질층과 상기 변색층과 상기 보조 도전층과 상기 제2 커버층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 전해질층은, 상기 반사 부재와 변색층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서, 상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함할 수 있다.
상기 전해질층은, 상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고, 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 가질 수 있다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가질 수 있다.
상기 변색 메인 구조체가 반사 부재를 가지면서, 상기 변색 보조 구조체가 보조 도전층을 가지는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 조도 기반 전원부를 연결시키는 것은, 조도 기반 전원부를 준비하고, 상기 조도 기반 전원부의 일 단을 상기 반사 부재에 전기적으로 접속시키고, 상기 조도 기반 전원부의 타 단을 상기 보조 도전층에 전기적으로 접속시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 조도 기반 전원부는, N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속하는 제1 및 제2 트랜지스터; 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력단에 전기적으로 접속되는 전압 제어부; 상기 제1 및 제2 트랜지스터의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 전하 공급부; 및 상기 변색 메인 및 보조 구조체 중 적어도 하나에 위치되어 상기 전압 제어부에 전기적으로 접속되는 조도 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는, 상기 전압 제어부의 내부 전원전압의 크기에 따라 상기 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 상기 출력단을 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 상기 전하 공급부에 전하를 충전시키거나 상기 전하공급부로터 전하를 방전시킬 수 있다.
상기 조도 센서는, 상기 변색 메인 및 보조 구조체에 조사되는 상기 입사광을 감지하여 전기신호를 생성하고, 상기 전기신호를 상기 전압 제어부에 전달할 수 있다.
상기 전압 제어부는, 상기 조도 센서로부터 상기 입사광의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 상기 내부 프로그램에서 상기 전기 신호에 대응되는 상기 입사광의 조도 값을 생성하고, 상기 내부 프로그램에 저장되는 상기 조도 기준 값, 그리고 상기 입사광의 상기 조도 값을 비교하여 상기 조도 기준 값 대비 상기 입사광의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고, 차등적인 내부 전원전압에 따라 상기 제1 및 제2 트랜지스터를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시킬 수 있다.
상기 전하 공급부는, 제1 트랜지스터의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터의 오프(Off)시 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제1 전하를 공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 유도시키거나, 상기 제1 트랜지스터의 오프(Off) 그리고 상기 제2 트랜지스터의 온(On)시 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 전하 공급부로부터 제2 전하를 방전시키는 때, 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제2 전하를 비공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 비유도시킬 수 있다.
본 발명에 따른 전기변색 반사 소자 및 그의 제조방법은,
일 측에 순차적으로 위치되는 제1 커버층 및 반사부재 및 변색층, 그리고 타 측에 순차적으로 위치되는 전하질층 및 보조 도전층 및 제2 커버층을 구비하거나, 일 측에 순차적으로 위치되는 제1 커버층 및 반사부재, 그리고 타 측에 순차적으로 위치되는 전해질층 및 변색층 및 보조 도전층 및 제2 커버층을 구비하고, 반사 부재에 순차적으로 위치되는 기저 도전층과 반사층과 메인 도전층을 가지면서,
제1 커버층에 유리 또는 합성 수지(PA, PET, PEN, PC, PEI, PES 또는 PI; 상세한 설명 참조요)를 그리고 제2 커버층에 합성 수지(PA, PET, PEN, PC, PEI, PES 또는 PI)를 포함하고, 기저 도전층과 메인 도전층과 보조 도전층에 투명 도전 물질(ITO, In2O3, IGO, FTO, AZO, GZO, ATO, IZO, NTO, ZnO 또는 CTO; 상세한 설명 참조요)을 포함하며, 반사층에 반사 물질(Ag, Al, Cr, Pt, Ti 또는 Zr)을 포함하므로,
종래 기술의 하부 기판 및 하부 투명 도전층보다 제1 커버층 및 반사 부재의 면저항을 더 낮춰 변색층의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)시키고 변색층의 소색으로부터 착색시키는데 걸리는 시간을 종래 기술보다 더 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다.
도 4는 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 조도 기반 전원부를 보여주는 개략도이다.
도 5는 도 1 또는 도 2 또는 도 3에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 순서도이다.
도 6 내지 도 8은 도 1 또는 도 2에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 개략도이다.
도 9 내지 도 12는 도 3에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 개략도이다.
도 13 및 도 14는 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 전기변색 반사 소자에서 변색층의 착색 및 소색에 걸리는 시간 그리고 변색층의 소색 및 착색에 걸리는 시간을 보여주는 이미지이다.
도 15 및 도 16은 종래 기술의 전기변색 반사 소자에서 변색층의 착색 및 소색에 걸리는 시간 그리고 변색층의 소색 및 착색에 걸리는 시간을 보여주는 이미지이다.
도 17 및 도 18은 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 전기변색 반사 소자에서 변색층의 착색 및 소색 시 전기변색 반사 소자의 거울 작용을 선택적으로 보여주는 이미지이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 제한적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 제한된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기변색 반사 소자(113)는, 변색 메인 구조체(53), 그리고 변색 메인 구조체(53) 상에 위치되는 변색 보조 구조체(84), 그리고 변색 메인 구조체(53)와 변색 보조 구조체(84)에 전기적으로 접속되는 조도 기반 전원부(105)를 포함한다.
여기서, 상기 변색 메인 구조체(53)는, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 보조 구조체(53)와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용한다. 상기 변색 메인 구조체(53)와 변색 보조 구조체(84)는, 외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀진다.
상기 조도 기반 전원부(105)는, 입사광(L)을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 입사 광(L)의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 변색 메인 구조체(53)와 변색 보조 구조체(84)에 외부 전원전압(도 4의 Vd)을 공급 또는 비공급하고 변색 메인 구조체(53)에서 변색 보조 구조체(84)와 마주하는 면에 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시킨다.
상기 변색 메인 구조체(53)는, 제1 커버층(5), 그리고 제1 커버층(5) 상에 위치되는 반사 부재(25), 반사 부재(25) 상에 위치되는 변색층(34)을 포함한다. 상기 반사 부재(25)와 변색층(34)은, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(53)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34)이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고, 변색층(34)이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용한다.
상기 제1 커버층(5)은, 투명 재질로 이루어지도록, 유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함한다.
상기 반사 부재(25)는, 제1 커버층(5) 상에 위치되는 기저 도전층(13), 그리고 기저 도전층(13) 상에 위치되는 반사층(16), 그리고 반사층(16) 상에 위치되는 메인 도전층(19)을 포함한다. 상기 반사층(16)은, 광학적인 거울로 작용한다. 상기 기저 도전층(13) 또는 메인 도전층(19)은, 투명 도전성 물질로 이루어진다.
상기 기저 도전층(13) 또는 메인 도전층(19)은, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함한다.
상기 반사층(16)은, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함한다. 상기 변색층(34)은, 환원 착색 금속 산화물이다. 상기 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 변색 메인 구조체(53)가 순차적으로 적층되는 제1 커버층(5)과 반사 부재(25)와 변색층(34)으로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체(84)는, 변색층(34) 상에 위치되는 전해질층(45), 그리고 전해질층(45) 상에 위치되는 보조 도전층(65), 그리고 보조 도전층(65) 상에 위치되는 제2 커버층(77)을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 변색층(34)과 보조 도전층(65) 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(53)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34)에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 갖는다. 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 갖는다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 갖는다.
상기 보조 도전층(65)은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함한다.
상기 제2 커버층(77)은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다. 도 2는 도 1과 동일한 부재에 대해 동일한 부호를 가능한 사용하기로 한다.
도 2를 참조하면, 상기 전기변색 반사 소자(116)는, 도 1의 전기변색 반사 소자(113)와 유사한 구조를 가지나, 상기 전기변색 반사 소자(116)에서 변색층(38)은, 도 1의 전기변색 반사 소자(113)에서 변색층(34)과 다르다. 여기서, 상기 변색층(38)은, 도 1의 변색층(34)을 대체한다.
상기 변색층(38)은, 환원 착색 금속 산화물이 아닌 산화 착색 금속 산화물이다. 상기 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2)을 포함한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기변색 반사 소자를 보여주는 개략도이다. 도 3은 도 1과 동일한 부재에 대해 동일한 부호를 가능한 사용하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 전기변색 반사 소자(119)는, 도 1의 전기변색 반사 소자(113)와 유사한 구조를 가지나, 상기 전기변색 반사 소자(119)에서 변색층(34)과 전해질층(45)의 적층 순서는, 도 1의 전기변색 반사 소자(113)에서 변색층(34)과 전해질층(45)의 적층 순서와 다르다.
즉, 상기 변색 메인 구조체(59)가, 제1 커버층(5) 상에 순차적으로 적층되는 반사 부재(25)를 가지는 때, 상기 변색 보조 구조체(88)는, 반사 부재(25) 상에 순차적으로 적층되는 전해질층(45)과 변색층(34)과 보조 도전층(65)과 제2 커버층(77)을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 반사 부재(25)와 변색층(34) 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(59)와 변색 보조 구조체(88)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34)에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함한다.
상기 반사 부재(25)는, 제1 커버층 상에 위치되는 기저 도전층(13), 그리고 기저 도전층(13) 상에 위치되는 반사층(16), 그리고 반사층(16) 상에 위치되는 메인 도전층(19)을 포함한다. 상기 반사층(16)은, 광학적인 거울로 작용한다.
상기 전해질층(45)은, 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 갖는다.
상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 갖는다. 상기 변색층(34)은, 환원 착색 금속 산화물 또는 산화 착색 금속 산화물이다. 상기 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2)을 포함한다.
도 4는 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 조도 기반 전원부를 보여주는 개략도이다.
도 4를 참조하면, 상기 조도 기반 전원부(105)는, 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93), 그리고 전압 제어부(95), 그리고 전하 공급부(97), 그리고 조도 센서(99)를 포함한다. 개략적으로 살펴볼 때, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)는, N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속한다.
상기 전압 제어부(95)는, 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)의 입력단에 전기적으로 접속된다. 상기 전하 공급부(97)는, 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체(도 1 또는 도 2 또는 도 3의 53(or 56 or 59) & 84(or 88))에 전기적으로 접속된다.
상기 조도 센서(99)는, 변색 메인 및 보조 구조체(53(or 56 or 59) & 84(or 88)) 중 적어도 하나에 위치되어 전압 제어부(95)에 전기적으로 접속된다. 좀 더 상세하게 살펴볼 때, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)는, 전압 제어부(95)의 내부 전원전압의 크기에 따라 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 출력단을 통해 외부 전원전압(Vd)을 바탕으로 전하 공급부(97)에 제1 전하를 충전하거나 전하공급부(97)로터 제2 전하를 방전시킨다.
상기 조도 센서(99)는, 변색 메인 및 보조 구조체(53(or 56 or 59) & 84(or 88))에 조사되는 입사광(도 1 또는 도 2 또는 도 3의 L)을 감지하여 전기신호를 생성하고, 전기신호를 전압 제어부(95)에 전달한다.
상기 전압 제어부(95)는, 조도 센서(99)로부터 입사광(L)의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 내부 프로그램에서 전기 신호에 대응되는 입사광(L)의 조도 값을 생성하고, 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값, 그리고 입사광(L)의 조도 값을 비교하여 조도 기준 값 대비 입사광(L)의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고, 차등적인 내부 전원전압에 따라 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시킨다.
상기 전하 공급부(97)는, 제1 트랜지스터(91)의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터(93)의 오프(Off)시 상제1 트랜지스터(91)를 통해 외부 전원전압(Vd)을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때, 변색 메인 구조체(53(or 56 or 59))와 변색 보조 구조체(84 or 88)에 제1 전하를 공급하여 변색 메인 구조체(53(or 56 or 59))와 변색 보조 구조체(84 or 88)의 전기화학적 반응을 유도시킨다.
또한, 상기 전하 공급부(97)는, 제1 트랜지스터(91)의 오프(Off) 그리고 제2 트랜지스터(93)의 온(On)시 제2 트랜지스터(93)를 통해 전하 공급부(97)로부터 제2 전하를 방전시키는 때, 변색 메인 구조체(53(or 56 or 59))와 변색 보조 구조체(84 or 88)에 제2 전하를 비공급하여 변색 메인 구조체(53(or 56 or 59))와 변색 보조 구조체(84 or 88)의 전기화학적 반응을 비유도시킨다.
도 5는 도 1 또는 도 2 또는 도 3에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 순서도이고, 도 6 내지 도 8은 도 1 또는 도 2에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 개략도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 전기변색 반사 소자(113 또는 116)의 제조방법은, 변색 메인 구조체(53 or 56)를 준비하고, 변색 보조 구조체(84)를 준비하고, 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)를 접착시키고, 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)에 조도 기반 전원부(105)를 연결시키는 것을 포함한다.
여기서, 상기 변색 메인 구조체(53 or 56)는, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 보조 구조체(84)와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용한다. 상기 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)는, 외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀진다.
상기 조도 기반 전원부(105)는, 입사광(도 1 또는 도 2의 L)을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 입사 광(L)의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)에 외부 전원전압(도 4의 Vd)을 공급 또는 비공급하고 변색 메인 구조체(53 or 56)에서 변색 보조 구조체(84)와 마주하는 면에 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시킨다.
상기 변색 메인 구조체(53 or 56)를 준비하는 것은, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 제1 커버층(5)을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 제1 커버층(5)에 반사 부재(25)를 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 반사 부재(25)에 변색층(34 or 38)을 형성하는 것을 포함한다.
상기 반사 부재(25)와 변색층(34 or 38)은, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34 or 38)이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고, 변색층(34 or 38)이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용한다.
상기 제1 커버층(5)은, 투명 재질로 이루어지도록, 유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함한다.
상기 반사 부재(25)는, 제1 커버층(5) 상에 차례대로 위치되는 기저 도전층(13)과 반사층(16)과 메인 도전층(19)으로 이루어진다. 상기 반사층(16)은, 광학적인 거울로 작용한다. 상기 기저 도전층(13) 또는 메인 도전층(19)은, 투명 도전성 물질로 이루어진다.
상기 기저 도전층(13) 또는 메인 도전층(19)은, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함한다.
상기 반사층(16)은, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함한다. 상기 변색층(34)은, 환원 착색 금속 산화물이다. 상기 환원 착색 금속 산화물은, 산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함한다.
이와는 다르게, 상기 변색층(38)은, 산화 착색 금속 산화물일 수 있다. 상기 산화 착색 금속 산화물은, 산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2)을 포함한다.
상기 변색 메인 구조체(53 or 56)가 차례대로 위치되는 제1 커버층(5)과 반사 부재(25)와 변색층(34 or 38)으로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체(84)를 준비하는 것은, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 전해질층(45)을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 전해질층(45) 상에 보조 도전층(65)을 형성하고, 코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 보조 도전층(65) 상에 제2 커버층(77)을 형성하는 것을 포함한다.
상기 변색 메인 구조체(53 or 56)가 차례대로 위치되는 제1 커버층(5)과 반사 부재(25)와 변색층(34 or 38)으로 이루어지면서, 상기 변색 보조 구조체(84)가 차례대로 위치되는 전해질층(45)과 보조 도전층(65)과 제2 커버층(77)으로 이루어지는 때, 상기 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)를 접착시키는 것은, 변색 메인 구조체(53 or 56)의 변색층(34 or 38) 상에 변색 보조 구조체(84)의 전해질층(45)과 보조 도전층(65)과 제2 커버층(77)을 차례대로 위치시키는 것을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 변색층(34 or 38)과 보조 도전층(65) 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34 or 38)에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 갖는다. 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 갖는다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 갖는다.
상기 보조 도전층(65)은, 투명 도전성 물질로 이루어지도록, 인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함한다.
상기 제2 커버층(77)은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함한다.
상기 변색 메인 구조체(53 or 56)가 반사 부재(25)를 가지면서, 상기 변색 보조 구조체(84)가 보조 도전층(65)을 가지는 때, 상기 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)에 조도 기반 전원부(105)를 연결시키는 것은, 조도 기반 전원부(105)를 준비하고, 조도 기반 전원부(105)의 일 단을 반사 부재(25)에 전기적으로 접속시키고, 조도 기반 전원부(105)의 타 단을 보조 도전층(65)에 전기적으로 접속시키는 것을 포함한다.
상기 조도 기반 전원부(105)는, 도 4에서, N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속하는 제1 및 제2 트랜지스터)91, 93), 그리고 제1 및 제2 트랜지스터)91, 93)의 입력단에 전기적으로 접속되는 전압 제어부(95), 그리고 제1 및 제2 트랜지스터)91, 93)의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체(53(or 56) & 84)에 전기적으로 접속되는 전하 공급부)97), 그리고 변색 메인 및 보조 구조체(53(or 56) & 84) 중 적어도 하나에 위치되어 전압 제어부(97)에 전기적으로 접속되는 조도 센서(99)를 포함한다.
여기서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)는, 전압 제어부(95)의 내부 전원전압의 크기에 따라 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 출력단을 통해 외부 전원전압(Vd)을 바탕으로 전하 공급부에 제1 전하를 충전시키거나 전하공급부(97)로터 제2 전하를 방전시킨다. 상기 조도 센서(99)는, 변색 메인 및 보조 구조체(53(or 56) & 84)에 조사되는 입사광(L)을 감지하여 전기신호를 생성하고, 전기신호를 전압 제어부(95)에 전달한다.
상기 전압 제어부(95)는, 조도 센서(99)로부터 입사광(L)의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 내부 프로그램에서 전기 신호에 대응되는 입사광(L)의 조도 값을 생성하고, 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값, 그리고 입사광(L)의 조도 값을 비교하여 조도 기준 값 대비 입사광(L)의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고, 차등적인 내부 전원전압에 따라 제1 및 제2 트랜지스터(91, 93)를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시킨다.
상기 전하 공급부(97)는, 제1 트랜지스터(91)의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터(93)의 오프(Off)시 제1 트랜지스터(91)를 통해 외부 전원전압(Vd)을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때, 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)에 제1 전하를 공급하여 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응을 유도시킨다.
또한, 상기 전하 공급부(97)는, 제1 트랜지스터(91)의 오프(Off) 그리고 제2 트랜지스터(93)의 온(On)시 제2 트랜지스터(93)를 통해 전하 공급부(97)로부터 제2 전하를 방전시키는 때, 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)에 제2 전하를 비공급하여 변색 메인 구조체(53 or 56)와 변색 보조 구조체(84)의 전기화학적 반응을 비유도시킨다.
도 9 내지 도 12는 도 3에서 전기변색 반사 소자의 제조방법을 설명해주는 개략도이다. 도 9 내지 도 12는 도 6 내지 도 8과 동일한 부재에 대해 동일한 부호를 가능한 사용하기로 한다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 상기 전기변색 반사 소자(119)의 제조방법은, 도 6 내지 도 8에서 전기변색 반사 소자(113 또는 116)의 제조방법과 다르다. 구체적으로는, 상기 변색 메인 구조체(59)가 차례대로 위치되는 제1 커버층(5)과 반사 부재(25)로 이루어지는 때, 상기 변색 보조 구조체를 준비하는 것은, 차례대로 위치되는 제2 커버층(77)과 보조 도전층(65)과 변색층(34)과 전해질층(45)과 희생층(48)을 준비하고, 전해질층(45)으로부터 희생층(48)을 제거하는 것을 포함한다.
상기 희생층(48)은, 투명 재질로 이루어지도록, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함한다.
상기 변색 메인 구조체(59)가 차례대로 위치되는 제1 커버층(5)과 반사 부재(25)로 이루어지면서, 상기 변색 보조 구조체(88)가 차례대로 위치되는 제2 커버층(77)과 보조 도전층(65)과 변색층(34)과 전해질층(45)으로 이루어지는 때, 상기 변색 메인 구조체(59)와 변색 보조 구조체(88)를 접착시키는 것은, 변색 메인 구조체(59)의 반사 부재(25) 상에 차례대로 위치되는 변색 보조 구조체(88)의 전해질층(45)과 변색층(34)과 보조 도전층(65)과 제2 커버층(77)을 형성하는 것을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 반사 부재(25)와 변색층(34) 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고, 조도 기반 전원부(105)의 구동을 통해 변색 메인 구조체(59)와 변색 보조 구조체(88)의 전기화학적 반응 과정에서, 변색층(34)에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함한다.
상기 전해질층(45)은, 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고, 리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고, 고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고, 프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 갖는다. 상기 고분자 물질은, 10,000 내지 350,000의 분자량을 갖는다.
상기 고분자 물질은, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나, 양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 갖는다.
도 13 및 도 14는 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 전기변색 반사 소자에서 변색층의 착색 및 소색에 걸리는 시간 그리고 변색층의 소색 및 착색에 걸리는 시간을 보여주는 이미지이다.
또한, 도 17 및 도 18은 도 1 또는 도 2 또는 도 3의 전기변색 반사 소자에서 변색층의 착색 및 소색 시 전기변색 반사 소자의 거울 작용을 선택적으로 보여주는 이미지이다.
도 13 및 도 14, 그리고 도 17 및 도 18을 참조하면, 본 발명에 따른 전기변색 반사 소자(113 또는 116 또는 119)는, 도 15 및 도 16에서 종래 기술의 전기 변색 거울보다 변색층(도 1 또는 도3의 34, 또는 도 2의 38)의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)시키고 변색층(34 또는 38)의 소색으로부터 착색시키는데 걸리는 시간을 더 줄였다.
좀 더 상세하게는, 상기 전기변색 반사 소자(113 또는 116 또는 119)에서, 변색층(34 또는 38)의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)시키는데 걸리는 시간은 1초이고, 변색층(34 또는 38)의 소색으로부터 착색시키는데 걸리는 시간은 5초이다. 이에 반해서, 종래 기술의 전기 변색 거울에서, 변색체의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)시키는데 걸리는 시간은 45초이고, 변색체의 소색으로부터 착색시키는데 걸리는 시간은 32초이다.
상기 변색층(34 또는 38)과 변색체에서 착색에 소요되는 시간과 소색에 소요되는 시간의 차이는, 전기변색 반사 소자(113 또는 116 또는 119)의 제1 커버층(도 1 또는 도 2 또는 도 3의 5) 및 반사 부재(도 1 또는 도 2 또는 도 3의 25)의 면저항(= 1ohm/sq 미만)과 전기 변색 거울의 하부 기판 및 하부 투명 도전층의 면저항(= 20ohm/sq 내지 30ohm/sq)의 차이로부터 기인된다.
또한, 상기 전기변색 반사 소자(113 또는 116 또는 119)는, 17 또는 도 18에서 도시된 바와 같이, 변색층(34 또는 38)의 착색(= 불투명 상태)으로부터 소색(= 투명 상태)후 변색층(34 또는 38)을 거울로 사용한다.
5; 제1 커버층, 13; 기저 도전층
16; 반사층, 19; 메인 도전층
25; 반사 부재, 34; 변색층
53; 변색 메인 구조체, 45; 전해질층
65; 보조 도전층, 77; 제2 커버층
84; 변색 보조 구조체, 105; 조도 기반 전원부
113; 전기변색 반사 소자

Claims (44)

  1. 변색 메인 구조체;
    상기 변색 메인 구조체 상에 위치되는 변색 보조 구조체; 및
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 조도 기반 전원부를 포함하고,
    상기 변색 메인 구조체는,
    상기 조도 기반 전원부의 구동을 통해 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용하고,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체는,
    외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀지고,
    상기 조도 기반 전원부는,
    입사광을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 상기 입사 광의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 외부 전원전압을 공급 또는 비공급하고 상기 변색 메인 구조체에서 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 상기 면에 상기 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시키고,
    상기 변색 메인 구조체는,
    제1 커버층;
    제1 커버층 상에 위치되는 반사 부재; 및
    상기 반사 부재 상에 위치되는 변색층을 포함하고,
    상기 반사 부재와 상기 변색층은,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고,
    상기 변색층이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용하는, 전기변색 반사 소자.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 커버층은,
    투명 재질로 이루어지도록,
    유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 부재는,
    상기 제1 커버층 상에 위치되는 기저 도전층;
    상기 기저 도전층 상에 위치되는 반사층; 및
    상기 반사층 상에 위치되는 메인 도전층을 포함하고,
    상기 반사층은,
    광학적인 거울로 작용하는, 전기변색 반사 소자.
  5. 제4 항에 있어서,
    기저 도전층 또는 메인 도전층은,
    투명 도전성 물질로 이루어지도록,
    인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 반사층은,
    은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 변색층은,
    환원 착색 금속 산화물이고,
    상기 환원 착색 금속 산화물은,
    산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 변색층은,
    산화 착색 금속 산화물이고,
    상기 산화 착색 금속 산화물은,
    산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2) 중 적어도 하나를 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 순차적으로 적층되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지는 때,
    상기 변색 보조 구조체는,
    상기 변색층 상에 위치되는 전해질층;
    상기 전해질층 상에 위치되는 보조 도전층; 및
    상기 보조 도전층 상에 위치되는 제2 커버층을 포함하고,
    상기 전해질층은,
    상기 변색층과 상기 보조 도전층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전해질층은,
    상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고,
    리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고,
    고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고,
    프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고,
    상기 고분자 물질은,
    10,000 내지 350,000의 분자량을 가지는, 전기변색 반사 소자.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나,
    양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가지는, 전기변색 반사 소자.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 보조 도전층은,
    투명 도전성 물질로 이루어지도록,
    인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 커버층은,
    투명 재질로 이루어지도록,
    폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가,
    제1 커버층 상에 순차적으로 적층되는 반사 부재를 가지는 때,
    상기 변색 보조 구조체는,
    상기 반사 부재 상에 순차적으로 적층되는 전해질층과 변색층과 보조 도전층과 제2 커버층을 포함하고,
    상기 전해질층은,
    상기 반사 부재와 변색층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 반사 부재는,
    상기 제1 커버층 상에 위치되는 기저 도전층;
    상기 기저 도전층 상에 위치되는 반사층; 및
    상기 반사층 상에 위치되는 메인 도전층을 포함하고,
    상기 반사층은,
    광학적인 거울로 작용하는, 전기변색 반사 소자.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 전해질층은,
    상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고,
    리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고,
    고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고,
    프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고,
    상기 고분자 물질은,
    10,000 내지 350,000의 분자량을 가지는, 전기변색 반사 소자.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 변색층은,
    환원 착색 금속 산화물 또는 산화 착색 금속 산화물이고,
    환원 착색 금속 산화물은,
    산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함하고,
    산화 착색 금속 산화물은,
    산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2) 중 적어도 하나를 포함하는, 전기변색 반사 소자.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 조도 기반 전원부는,
    N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속하는 제1 및 제2 트랜지스터;
    상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력단에 전기적으로 접속되는 전압 제어부;
    상기 제1 및 제2 트랜지스터의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 전하 공급부; 및
    상기 변색 메인 및 보조 구조체 중 적어도 하나에 위치되어 상기 전압 제어부에 전기적으로 접속되는 조도 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는,
    상기 전압 제어부의 내부 전원전압의 크기에 따라 상기 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 상기 출력단을 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 상기 전하 공급부에 제1 전하를 충전하거나 상기 전하공급부로부터 제2 전하를 방전시키는, 전기변색 반사 소자.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 조도 센서는,
    상기 변색 메인 및 보조 구조체에 조사되는 상기 입사광을 감지하여 전기신호를 생성하고,
    상기 전기신호를 상기 전압 제어부에 전달하는, 전기변색 반사 소자.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 전압 제어부는,
    상기 조도 센서로부터 상기 입사광의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 상기 내부 프로그램에서 상기 전기 신호에 대응되는 상기 입사광의 조도 값을 생성하고,
    상기 내부 프로그램에 저장되는 상기 조도 기준 값, 그리고 상기 입사광의 상기 조도 값을 비교하여 상기 조도 기준 값 대비 상기 입사광의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고,
    차등적인 내부 전원전압에 따라 상기 제1 및 제2 트랜지스터를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시키는, 전기변색 반사 소자.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 전하 공급부는,
    제1 트랜지스터의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터의 오프(Off)시 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제1 전하를 공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 유도시키거나,
    상기 제1 트랜지스터의 오프(Off) 그리고 상기 제2 트랜지스터의 온(On)시 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 전하 공급부로부터 제2 전하를 방전시키는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제2 전하를 비공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 비유도시키는, 전기변색 반사 소자.
  22. 변색 메인 구조체를 준비하고,
    변색 보조 구조체를 준비하고,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키고,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 조도 기반 전원부를 연결시키는 것을 포함하고,
    상기 변색 메인 구조체는,
    상기 조도 기반 전원부의 구동을 통해 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 면에서 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지하는 때 반사체 또는 흡수체로 작용하고,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체는,
    외부 힘에 대해 유연성을 가지면서 휘어지거나 접혀지고,
    상기 조도 기반 전원부는,
    입사광을 감지하여 내부 프로그램에 저장되는 조도 기준 값 대비 상기 입사 광의 조도 값의 상대적인 크기에 따라 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 외부 전원전압을 공급 또는 비공급하고 상기 변색 메인 구조체에서 상기 변색 보조 구조체와 마주하는 상기 면에 상기 투명 상태 또는 불투명 상태를 유지시키고,
    상기 변색 메인 구조체를 준비하는 것은,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 제1 커버층을 형성하고,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 제1 커버층에 반사 부재를 형성하고,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 반사 부재에 변색층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 반사 부재와 상기 변색층은,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층이 투명 상태를 유지하는 때 반사체로 작용하고,
    상기 변색층이 불투명 상태를 유지하는 때 흡수체로 작용하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  23. 삭제
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 제1 커버층은,
    투명 재질로 이루어지도록,
    유리 재료, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 반사 부재는,
    상기 제1 커버층 상에 차례대로 위치되는 기저 도전층과 반사층과 메인 도전층으로 이루어지고,
    상기 반사층은,
    광학적인 거울로 작용하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  26. 제25 항에 있어서,
    기저 도전층 또는 메인 도전층은,
    투명 도전성 물질로 이루어지도록,
    인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 반사층은,
    은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 백금(Pt), 티타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  28. 제22 항에 있어서,
    상기 변색층은,
    환원 착색 금속 산화물이고,
    상기 환원 착색 금속 산화물은,
    산화텅스텐(WO3), 산화몰리브데늄(MoO3), 산화니오비움(Nb205), 산화티타늄(TiO2), 산화탄탈륨(Ta2O5), 및 산화바나듐(V2O5) 중 적어도 하나를 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  29. 제22 항에 있어서,
    상기 변색층은,
    산화 착색 금속 산화물이고,
    상기 산화 착색 금속 산화물은,
    산화니켈(NiO2), 산화니켈텅스텐(NixW1-xOy), 산화이리듐(IrO3), 산화크롬(CrO3), 산화망간(MnO2), 산화철(Fe02), 산화코발트(CoO2), 및 산화로듐(RhO2)을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  30. 제22 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지는 때,
    상기 변색 보조 구조체를 준비하는 것은,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 전해질층을 형성하고,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 전해질층 상에 보조 도전층을 형성하고,
    코팅 장비 또는 증착장비를 사용하여 상기 보조 도전층 상에 제2 커버층을 형성하는 것을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  31. 제22 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재와 변색층으로 이루어지면서,
    상기 변색 보조 구조체가 차례대로 위치되는 전해질층과 보조 도전층과 제2 커버층으로 이루어지는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키는 것은,
    상기 변색 메인 구조체의 상기 변색층 상에 상기 변색 보조 구조체의 상기 전해질층과 상기 보조 도전층과 상기 제2 커버층을 차례대로 위치시키는 것을 포함하고,
    상기 전해질층은,
    상기 변색층과 상기 보조 도전층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc), 또는 페노티아진(phenothiazine), 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  32. 제31 항에 있어서,
    상기 전해질층은,
    상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고,
    리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고,
    고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고,
    프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고,
    상기 고분자 물질은,
    10,000 내지 350,000의 분자량을 가지는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  33. 제32 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나,
    양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가지는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  34. 제31 항에 있어서,
    상기 보조 도전층은,
    투명 도전성 물질로 이루어지도록,
    인듐 주석 산화물(ITO(Indium Tin Oxide)), 인듐 산화물(In2O3(indium oxide)), 인듐 갈륨 산화물(IGO(indium galium oxide)), 불소가 도핑된 주석 산화물(FTO(Fluor doped Tin Oxide)), 알루미늄이 도핑된 아연 산화물(AZO(Aluminium doped Zinc Oxide)), 갈륨이 도핑된 아연 산화물(GZO(Galium doped Zinc Oxide)), 안티몬이 도핑된 주석 산화물(ATO(Antimony doped Tin Oxide)), 인듐이 도핑된 아연 산화물(IZO(Indium doped Zinc Oxide)), 니오븀이 도핑된 타이타늄 산화물(NTO(Niobium doped Titanium Oxide)), 아연 산화물(ZnO(zink oxide)), 또는 세슘 텅스텐 산화물(CTO(Cesium Tungsten Oxide))을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  35. 제31 항에 있어서,
    상기 제2 커버층은,
    투명 재질로 이루어지도록,
    폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  36. 제22 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재로 이루어지는 때,
    상기 변색 보조 구조체를 준비하는 것은,
    차례대로 위치되는 제2 커버층과 보조 도전층과 변색층과 전해질층과 희생층을 준비하고,
    상기 전해질층으로부터 상기 희생층을 제거하는 것을 포함하고,
    상기 희생층은,
    투명 재질로 이루어지도록,
    폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES) 또는 폴리이미드(polyimide, PI)를 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  37. 제22 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 차례대로 위치되는 제1 커버층과 반사 부재로 이루어지면서,
    상기 변색 보조 구조체가 차례대로 위치되는 제2 커버층과 보조 도전층과 변색층과 전해질층으로 이루어지는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체를 접착시키는 것은,
    상기 변색 메인 구조체의 상기 반사 부재 상에 차례대로 위치되는 상기 변색 보조 구조체의 상기 전해질층과 상기 변색층과 상기 보조 도전층과 상기 제2 커버층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 전해질층은,
    상기 반사 부재와 변색층 사이에서 젤(gel) 형상을 이루고,
    상기 조도 기반 전원부의 상기 구동을 통해 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응 과정에서,
    상기 변색층에 대한 산화-환원 커플러(redox coupler)로써 역할을 하는 페로센(Ferrocene; Fc) 또는 페노티아진(phenothiazine) 또는 5, 10-디하이드로-5,10-메틸페노티아진(5, 10-Dihydro-5,10-dimethylphenazine)을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  38. 제37 항에 있어서,
    상기 전해질층은,
    상기 산화-환원 커플러를 0.2wt% 내지 1.5wt% 를 가지고,
    리튬 양이온(Li+)의 조합으로 이루어진 리튬염, 그리고 이온성 액체(ionic liquid)에 포함된 음이온과 수소 양이온(H+)의 조합으로 이루어진 산, 그리고 양이온염 중 적어도 하나를 1.0wt% 내지 10wt% 를 가지고,
    고분자 물질을 5.0wt% 내지 20wt% 를 가지고,
    프로필렌 카보네이트(Propylene carbonate; PC) 및 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate) 중 적어도 하나를 10wt% 내지 30wt% 를 가지고,
    상기 고분자 물질은,
    10,000 내지 350,000의 분자량을 가지는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  39. 제38 항에 있어서,
    상기 고분자 물질은,
    폴리에틸렌 옥사이드(PEO(polyethylene oxide)), 폴리비닐 알코올(PVA(poly(vinyl alcohol))), 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA(poly(methyl methacrylate))), 폴리에틸렌 이민(PEI(poly(ethylene imine))), 폴리에텔렌 설파이드(poly(ethylene sulphide)), 폴리비닐아세테이트(PVAc(poly(vinyl acetate))), 폴리에텔렌숙시네이트(PESc(poly(ethylene succinate))), 폴리아크릴로니트릴(PAN(poly(acrylonitrile))), 및 폴리비닐클로라이드(PVC(poly(vinyl chloride))) 중 적어도 하나이거나,
    양이온 교환이 가능하도록 술폰산기(sulfonic acid)를 가지는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  40. 제22 항에 있어서,
    상기 변색 메인 구조체가 반사 부재를 가지면서,
    상기 변색 보조 구조체가 보조 도전층을 가지는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 조도 기반 전원부를 연결시키는 것은,
    조도 기반 전원부를 준비하고,
    상기 조도 기반 전원부의 일 단을 상기 반사 부재에 전기적으로 접속시키고,
    상기 조도 기반 전원부의 타 단을 상기 보조 도전층에 전기적으로 접속시키는 것을 포함하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  41. 제40 항에 있어서,
    상기 조도 기반 전원부는,
    N-type와 P-type으로 각각 이루어져 서로에 대해 직렬로 접속하는 제1 및 제2 트랜지스터;
    상기 제1 및 제2 트랜지스터의 입력단에 전기적으로 접속되는 전압 제어부;
    상기 제1 및 제2 트랜지스터의 출력단에 그리고 변색 메인 및 보조 구조체에 전기적으로 접속되는 전하 공급부; 및
    상기 변색 메인 및 보조 구조체 중 적어도 하나에 위치되어 상기 전압 제어부에 전기적으로 접속되는 조도 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는,
    상기 전압 제어부의 내부 전원전압의 크기에 따라 상기 입력단을 통해 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)되어 상기 출력단을 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 상기 전하 공급부에 전하를 충전시키거나 상기 전하공급부로부터 전하를 방전시키는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  42. 제41 항에 있어서,
    상기 조도 센서는,
    상기 변색 메인 및 보조 구조체에 조사되는 상기 입사광을 감지하여 전기신호를 생성하고,
    상기 전기신호를 상기 전압 제어부에 전달하는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  43. 제41 항에 있어서,
    상기 전압 제어부는,
    상기 조도 센서로부터 상기 입사광의 세기에 따른 전기 신호를 공급받아 상기 내부 프로그램에서 상기 전기 신호에 대응되는 상기 입사광의 조도 값을 생성하고,
    상기 내부 프로그램에 저장되는 상기 조도 기준 값, 그리고 상기 입사광의 상기 조도 값을 비교하여 상기 조도 기준 값 대비 상기 입사광의 조도 값의 크기 대소에 따라 내부 전원전압을 차등적으로 생성하고,
    차등적인 내부 전원전압에 따라 상기 제1 및 제2 트랜지스터를 선택적으로 온(On) 또는 오프(Off)시키는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.
  44. 제41 항에 있어서,
    상기 전하 공급부는,
    제1 트랜지스터의 온(On) 그리고 제2 트랜지스터의 오프(Off)시 상기 제1 트랜지스터를 통해 상기 외부 전원전압을 바탕으로 제1 전하를 공급받아 제1 전하를 충전시키는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제1 전하를 공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 유도시키거나,
    상기 제1 트랜지스터의 오프(Off) 그리고 상기 제2 트랜지스터의 온(On)시 상기 제2 트랜지스터를 통해 상기 전하 공급부로부터 제2 전하를 방전시키는 때,
    상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체에 상기 제2 전하를 비공급하여 상기 변색 메인 구조체와 상기 변색 보조 구조체의 전기화학적 반응을 비유도시키는, 전기변색 반사 소자의 제조방법.

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