(57)【要約】  本出願は、電気変色素子に関する。前記電気変色素子は、反射性と吸光性を同時に有する導電層を有する。本出願の素子は、多様な美感、色感又は立体色相のパターンを具現することができると同時に耐久性に優れる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物を含む導電層と、
電気変色層と、
電解質層と、
透光性対極層と、を含むことを特徴とする、反射型電気変色素子。
【請求項２】
前記導電層は、金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物の単一層であることを特徴とする、請求項１に記載の反射型電気変色素子。
【請求項３】
前記導電層は、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）及び銅（Ｃｕ）のうち選択される一つ以上の金属を含む酸化物、窒化物又は酸窒化物を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の反射型電気変色素子。
【請求項４】
前記導電層は、ＣｕＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ＞０）、ＭｏＴｉａＯｘＮｙ（０＜ａ≦２、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、ｘ＋ｙ＞０）、又は下記関係式を満足するＡｌＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ＞０）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の反射型電気変色素子。
【数１】
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ただし、ＡｌＯｘＮｙで、ｘ及びｙは、Ａｌ１原子に対するそれぞれのＯ及びＮの原子数の比を意味する。そして、前記関係式で、ＡｌＯｘＮｙに含まれる全ての元素の含量１００％を基準として、（アルミニウム元素含量）は、Ａｌの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示し、（酸素元素含量）は、Ｏの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示し、（窒素元素含量）は、Ｎの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示す。
【請求項５】
前記導電層の厚さは、５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の反射型電気変色素子。
【請求項６】
前記導電層は、厚さ勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）を有することを特徴とする、請求項５に記載の反射型電気変色素子。
【請求項７】
前記導電層は、凹凸を有することを特徴とする、請求項５に記載の反射型電気変色素子。
【請求項８】
前記導電層は、パターンを有することを特徴とする、請求項５に記載の反射型電気変色素子。
【請求項９】
前記導電層の消光係数は、０．２〜２．５であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１０】
前記導電層の比抵抗は、５×１０−４Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１１】
前記電気変色層は、還元性変色物質又は酸化性変色物質を含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１２】
前記還元性変色物質は、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ又はＷの酸化物を含み、
前記酸化性変色物質は、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＩｒの酸化物、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＩｒの水酸化物、及びプルシアンブルー（ｐｒｕｓｓｉａｎ  ｂｌｕｅ）のうちいずれか一つ以上を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１３】
前記電解質層と前記透光性対極層との間にイオン貯蔵層をさらに含み、前記イオン貯蔵層は、電気変色層に含まれる変色物質とは発色特性が相異なる変色物質を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１４】
前記導電層と前記電気変色層との間に不動態化層（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）をさらに含み、前記不動態化層は、透明導電性酸化物を含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の反射型電気変色素子。
【請求項１５】
請求項１〜請求項１４のうちいずれか一項に記載の電気変色素子を含むことを特徴とする、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願との相互引用
本出願は、２０１７年４月２７日に出願された大韓民国特許出願第１０−２０１７−００５４３１６号及び２０１８年４月１９日に出願された大韓民国特許出願第１０−２０１８−００４５４１４号に基づく優先権の利益を主張し、該当大韓民国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本出願は、電気変色素子に関する。
【背景技術】
【０００３】
電気変色とは、電気化学的に酸化又は還元反応によって電気変色物質の光学的性質が変わる現象をいい、上記現象を用いた素子を電気変色素子という。一般に、電気変色素子は、作用電極、対極、及び電解質を含み、電気化学的反応によって各電極の光学的性質が可逆的に変化することができる。例えば、作用電極又は対極は、透明導電性物質と電気変色物質をそれぞれ素子形態で含むことができ、素子に電位が印加される場合、電解質イオンが電気変色物質含有素子に挿入されたりそれから脱離され、同時に外部回路を通じて電子が移動する方式で電気変色物質の光学的性質が変化する。
【０００４】
一般的な電気変色素子の場合、素子が具現する色が電気変色物質のみに依存するため、多様な色相や優れた美感に対する市場の要求を満たせない部分がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願の一つの目的は、多様な色感又は立体色相のパターンを具現することができる反射型電気変色素子を提供することである。
【０００６】
本出願の他の目的は、耐久性に優れた反射型電気変色素子を提供することである。
【０００７】
本出願の上記目的及びその他の目的は、下記で詳しく説明する本出願によって全て解決できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本出願に係る一例で、本出願は、電気変色素子に関する。前記電気変色素子は、いわゆる「反射型」電気変色素子であって、素子の両側の外側面いずれも透光性電極材料と透光性基材を含む一般的な透過型電気変色素子とはその構成が異なる。具体的に、本出願の一具体例によると、本出願は、透光性の代わりに、吸光性と反射性を同時に有する導電層を用いることができる。吸光性を有する導電層は、優れた美感と色相具現の特性を電気変色素子に提供する。例えば、電気変色層に相応する構成のみを含む従来の変色素子の場合には、素子の光学特性の変化が電気変色物質が発現する固有した色自体に依存することが一般的である。しかし、電気変色層外に、光に対する反射性と吸収性を同時に有する導電層を含む本出願の素子は、電気変色層による色相変化の外に追加的な光学特性変化を提供することができる。
【０００９】
本出願の反射型電気変色素子は、導電層、電気変色層、電解質層及び透光性対極層を順に含んでいてもよい。
【００１０】
一つの例示で、前記導電層は、透光性よりは光吸収性に優れた吸光層であると同時に、金属より反射性が低いが適切な反射性を有する反射層の特性を有することができる。前記導電層は、着色又は脱色された電気変色層が示す色又は色感を変更、調節又は変化させることができる。このような変更、調節又は変化は、導電層による光学干渉によって具現されると判断される。具体的に、本出願の導電層は、その吸光性により光の入射経路と反射経路でいずれも光を吸収する。また、導電層は、適切な反射性を有するので前記導電層の表面及び隣接層との界面でいずれも反射が行われる。したがって、反射光の間で行われる補強干渉と相殺干渉により追加的な色相変化又は美感が付加されることができる。それによって、本出願の電気変色素子は、電気変色層から発現される色とは相異なる色相、色感又は色パターンがユーザに視認されるようにする。
【００１１】
前記導電層は、金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物を含んでいてもよい。一つの例示で、前記導電層は、金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物を含む単一層構造を有することができる。前記物質を含む導電層は、適切な吸光性と反射性を有することができる。導電層の反射特性とそれによる干渉効果を考慮して、導電層材料として純金属を用いることも考慮できるが、純金属材料は電解質イオンによる劣化程度が大きいため、素子の耐久性が低下することがある。
【００１２】
一つの例示で、前記導電層は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びそれらの合金のうち一つ以上の金属を含む酸化物、窒化物又は酸窒化物を含んでいてもよい。より具体的に、前記導電層は、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）及び銅（Ｃｕ）のうち選択される一つ以上を含む窒化物又は酸窒化物を含んでいてもよい。
【００１３】
一つの例示で、導電層は、ＣｕＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ＞０）を含んでいてもよい。このとき、ｘ及びｙは、銅（Ｃｕ）１原子に対する酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）それぞれの原子数の比を意味することができる。
【００１４】
また一つの例示で、前記導電層は、モリブデンとチタンを全て含む窒化物又は酸窒化物を含んでいてもよい。より具体的に、導電層は、ＭｏＴｉａＯｘＮｙ（０＜ａ≦２、０≦ｘ≦３、０≦ｙ≦２、ｘ＋ｙ＞０）を含んでいてもよい。このとき、ａ、ｘ及びｙは、モリブデン（Ｍｏ）１原子に対するチタン（Ｔｉ）、酸素（Ｏ）及び窒素（Ｎ）それぞれの原子数の比を意味する。
【００１５】
また一つの例示で、前記導電層は、アルミニウム（Ａｌ）の窒化物又は酸窒化物を含んでいてもよい。より具体的に、前記導電層は、下記関係式を満足するＡｌＯｘＮｙ（０≦ｘ≦１．５、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ＞０）を含んでいてもよい。
【００１６】
【数１】
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【００１７】
ただし、ＡｌＯｘＮｙで、ｘ及びｙは、Ａｌ１原子に対するそれぞれのＯ及びＮの原子数の比を意味する。そして、上記関係式で、ＡｌＯｘＮｙに含まれる全ての元素の含量１００％を基準として、（アルミニウム元素含量）は、Ａｌの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示し、（酸素元素含量）は、Ｏの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示し、（窒素元素含量）は、Ｎの元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）を示す。
【００１８】
上記関係式は、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で測定した元素含量（ａｔｏｍｉｃ％）と化学的価数を考慮した式である。Ａｌの化学的価数は３であり、Ｏの化学的価数は２であり、Ｎの化学的価数は３である。前記関係式の値が１より大きいと、Ａｌ、Ｏ及びＮのうちＡｌが豊富なことを意味し、１以下であると、Ａｌ、Ｏ及びＮのうちＡｌが足りないことを意味する。例えば、化学量論的にＡｌ２Ｏ３又はＡｌＮの場合は、比較的透明な相を示し、関係式の値は１になる。このような場合、上記で言及した導電層の機能を行うことが難しい。一方、上記関係式から得られた値が２より大きいと、Ａｌの含量が一層高くなって金属特性が強まるため、反射性が高くなり、上記で言及した導電層の機能を行うことが難しい。
【００１９】
特に制限されないが、前記導電層の厚さは、５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であってもよい。本出願で「厚さ」とは、地面から素子に向かって仮想の法線を引いた場合、「法線と会う層のいずれか地点と該当層の反対一面の地点との間の法線距離」、又は「測定対象層の一面とそれに対向する他の一面との間の平均法線距離」を意味することができる。
【００２０】
一つの例示で、前記導電層は、屈曲又は凹凸を有することができる。屈曲又は凹凸の断面形象は特に制限されず、例えば、円の一部、三角形又は四角形の一部であってもよい。屈曲又は凹凸が繰り返される場合、多様な経路の干渉が発生できるので、前記導電層は、電気変色素子に多様な色相のパターンを付与することができる。
【００２１】
また、一つの例示で、前記導電層の一面は、規則的又は不規則なパターンを有することができる。パターンの形態は特に制限されない。規則的又は不規則なパターンにより、前記導電層では多様な経路の干渉が起きることができ、それによって、前記導電層は、電気変色素子に多様な色相のパターンを付与することができる。
【００２２】
一つの例示で、前記導電層は、０〜３の範囲の屈折率を有することができる。
【００２３】
一つの例示で、前記導電層の消光係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）値ｋは、０．２〜２．５の範囲であってもよい。より具体的に、導電層は、０．２〜１．５又は０．２〜０．８範囲の消光係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有することができる。消光係数ｋは、吸光係数（ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）とも呼ばれ、構造体が特定波長で光をどれくらい吸収することができるかを判断する基準である。例えば、ｋが０．２未満である場合には透明であるため、光を吸収する程度が微々たるものである。反対に、導電層の金属成分含量が多くなる場合には、反射特性が優勢になり、ｋ値は２．５を超過するようになる。前記範囲の消光係数を有する場合、前記導電層は適切な吸光性と反射性を有するので、本出願で意図する干渉効果を効率的に行うことができる。
【００２４】
一つの例示で、前記導電層の比抵抗は、５×１０−４Ω・ｃｍ以下であってもよい。前記範囲の比抵抗を有する場合、電気変色速度が改善できる。本明細書において、抵抗、比抵抗又は面抵抗は、４点プローブ（４−ｐｏｉｎｔ  ｐｒｏｂｅ）方式によって公知の面抵抗器を用いて測定できる。面抵抗は、４個の探針で電流（Ｉ）と電圧（Ｖ）を測定して抵抗値（Ｖ／Ｉ）を測定した後、ここにサンプルの面積（断面積、Ｗ）と抵抗を測定するための電極間の距離（Ｌ）を用いて面抵抗を求め（Ｖ／Ｉ×Ｗ／Ｌ）、面抵抗の単位であるΩ／ｓｑで計算するために抵抗補正係数（ＲＣＦ）を掛ける。抵抗補正係数は、サンプルのサイズ、サンプルの厚さ及び測定時の温度を用いて算出でき、これはポアソン方程式により算出できる。全体積層体の面抵抗は、積層体自体で測定及び算出でき、各層の面抵抗は、全体積層体で測定しようとする対象層を除外した残り材料からなった層を形成する前に測定するか、全体積層体で測定しようとする対象層を除外した残り材料からなった層を除去した後に測定するか、対象層の材料を分析し、対象層と同一の条件で層を形成した後に測定することができる。
【００２５】
前記導電層を形成する方法は特に制限されない。例えば、公知された湿式又は乾式方法を用いて導電層を形成することができる。より具体的に、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）又は電子ビーム（ｅ−ｂｅａｍ）を用いて導電層を形成することができる。
【００２６】
前記電気変色層は、可逆的な酸化・還元反応を通じて光学的特性、すなわち、色が変化する変色物質を含んでいてもよい。変色物質の種類は特に制限されない。
【００２７】
一つの例示で、電気変色層は、還元反応が起きる場合に着色される還元性変色物質を含んでいてもよい。還元性変色物質の種類は特に制限されないが、例えば、前記還元性変色物質は、ＷＯ３、ＭｏＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５又はＴｉＯ２などのように、Ｔｉ，Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ又はＷの酸化物であってもよい。
【００２８】
また一つの例示で、電気変色層は、還元性変色物質とは発色特性が相異なる物質、すなわち、酸化性変色物質を含んでいてもよい。酸化性変色物質の種類も特に制限されないが、例えば、酸化性変色物質は、ＬｉＮｉＯｘ、ＩｒＯ２、ＮｉＯ、Ｖ２Ｏ５、ＬｉｘＣｏＯ２、Ｒｈ２Ｏ３又はＣｒＯ３などのように、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＩｒの酸化物、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ又はＩｒの水酸化物、及びプルシアンブルー（ｐｒｕｓｓｉａｎ  ｂｌｕｅ）のうち選択される一つ以上の物質であってもよい。
【００２９】
前記電気変色層は、公知された方法、例えば、多様な種類の湿式又は乾式コーティング方式を用いて提供できる。
【００３０】
特に制限されないが、電気変色層の厚さは、３０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であってもよい。
【００３１】
電解質層は、電気変色反応に関与する電解質イオンを電気変色層に提供する構成である。前記電解質の種類は特に制限されない。例えば、液体電解質、ゲルポリマー電解質又は無機固体電解質が制限なく用いられる。
【００３２】
電気変色層又は下記で説明するイオン貯蔵層に変色に関与する電解質イオンを提供することができれば、電解質層に用いられる電解質の具体的な組成は特に制限されない。一つの例示で、電解質層は、Ｈ＋、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｒｂ＋又はＣｓ＋のような電解質イオンを提供することができる金属塩を含んでいてもよい。より具体的に、電解質層は、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６又はＬｉＰＦ６のようなリチウム塩化合物や、ＮａＣｌＯ４のようなナトリウム塩化合物を含んでいてもよい。
【００３３】
一つの例示で、前記電解質層は、溶媒としてカーボネート系化合物をさらに含んでいてもよい。カーボネート系化合物は誘電率が高いので、イオン伝導度を高めることができる。非限定的な一例として、ＰＣ（プロピレンカーボネート：ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＥＣ（エチレンカーボネート：ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＤＭＣ（ジメチルカーボネート：ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＤＥＣ（ジエチルカーボネート：ｄｉｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）又はＥＭＣ（エチルメチルカーボネート：ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌ  ｃａｒｂｏｎａｔｅ）のような溶媒がカーボネート系化合物で用いられてもよい。
【００３４】
前記対極層は、透光性を有することができる。本出願で「透光性」とは、例えば、可視光に対する透過率が６０％以上、具体的には、６０％〜９５％の範囲である場合を意味することができる。このとき、可視光とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の光、具体的には、約５５０ｎｍの波長の光を意味することができる。前記透過率は、公知された方法や装置、例えば、ヘーズメーターにより測定できる。前記透過率は、電解質層に対しても同一に適用できる。
【００３５】
透光性を有する限り、対極層に使用可能な材料の種類は特に制限されない。例えば、対極層には、透光性を有する透明導電性酸化物や、メタルメッシュ又はＯＭＯ（ｏｄｘｉｄｅ／ｍｅｔａｌ／ｏｘｉｄｅ）が用いられる。このとき、ＯＭＯは、ＩＴＯに代表される透明導電性酸化物に比べて多少低い面抵抗を提供することができるので、素子の変色速度の改善に寄与することができる。
【００３６】
対極層に使用可能な透明導電性酸化物としては、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ２Ｏ３（インジウム酸化物：ｉｎｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＯ（インジウムガリウム酸化物：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（フッ素ドープ酸化スズ：Ｆｌｕｏｒ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛：Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛：Ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ：Ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（インジウムドープ酸化亜鉛：Ｉｎｄｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＮＴＯ（ニオブドープ酸化チタン：Ｎｉｏｂｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）又はＺｎＯ（酸化亜鉛：Ｚｉｎｋ  Ｏｘｉｄｅ）が用いられてもよい。
【００３７】
対極層に使用可能なメタルメッシュは、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ又はそれらの合金を含む格子状を有することができる。しかし、メタルメッシュに使用可能な材料が前記羅列された金属材料に制限されるものではない。
【００３８】
対極層に使用可能なＯＭＯは、上部層、下部層、及びこれらの間に金属層を含んでいてもよい。一つの例示で、上部層及び下部層は、Ｓｂ、Ｂａ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｈｆ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｓｅ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｙ、Ｚｎ及びＺｒからなる群より選択される一つ以上の金属酸化物を含んでいてもよい。また、ＯＭＯの金属層は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｕ又はＰｄのような金属を含んでいてもよい。
【００３９】
特に制限されないが、前記対極層は、５０ｎｍ〜４００ｎｍ以下の厚さを有することができる。
【００４０】
一つの例示で、本出願の電気変色素子は、電解質層と対極層との間にイオン貯蔵層をさらに含んでいてもよい。イオン貯蔵層は、電気変色のための酸化及び還元反応を行うとき、電気変色層との電荷均衡（ｃｈａｒｇｅ  ｂａｌａｎｃｅ）をとるために形成された層を意味することができる。
【００４１】
前記イオン貯蔵層は、前記電気変色層に用いられる電気変色物質とは発色特性の相異なる電気変色物質を含んでいてもよい。例えば、電気変色層が還元性電気変色物質を含む場合、イオン貯蔵層は酸化性変色物質を含んでいてもよく、その反対の場合も可能である。
【００４２】
一つの例示で、本出願の電気変色素子は、不動態化層（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）をさらに含んでいてもよい。前記不動態化層は、電解質イオンと導電層に含まれる金属成分間の副反応による劣化を防止することができる。
【００４３】
一つの例示で、前記不動態化層は、透明導電性酸化物を含んでいてもよい。透明導電性酸化物としては、上記で言及した材料が用いられてもよい。
【００４４】
一つの例示で、前記不動態化層は、導電層の外側面、例えば、下記で説明する透光性基材と導電層との間に位置するか、電気変色層と導電層との間、又は電気変色層と電解質層との間に位置することができる。
【００４５】
一つの例示で、前記電気変色素子は、素子の最外側に透光性基材をさらに含んでいてもよい。例えば、前記透光性基材は、導電層及び／又は対極層の外側面に位置することができる。前記透光性基材の透過率は、上記で説明した対極層の透過率と同一であってもよい。
【００４６】
一つの例示で、透光性基材の種類は特に制限されないが、例えば、ガラス又は高分子樹脂が用いられてもよい。より具体的に、ＰＣ（ポリカーボネート：Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート：ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ））又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ））のようなポリエステルフィルム、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート：ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ））のようなアクリルフィルム、又はＰＥ（ポリエチレン：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）又はＰＰ（ポリプロピレン：ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）のようなポリオレフィンフィルムなどが透光性基材として用いられる。
【００４７】
別の例示で、前記電気変色素子は、電源をさらに含んでいてもよい。電源を素子に電気的に連結する方式は特に制限されず、当業者により適切に行うことができる。
【００４８】
本出願に係る一例で、本出願は、前記素子を含む装置、機器又は器具に関する。前記装置又は機器の種類は特に制限されないが、例えば、コンピュータや携帯電話の外層、スマートウォッチやスマート衣類のようなウェアラブルデバイス、又は窓のような建築用資材であってもよい。前記素子は、これら装置、機器又は器具において装飾用フィルムとして用いられてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本出願の一例によると、多様な味感、色感又は立体色相のパターンを具現することができ、同時に耐久性に優れた電気変色素子、及びそれを含む装置又は機器が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例と比較例の駆動特性を記録したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、実施例を通じて本出願を詳しく説明する。しかし、本出願の保護範囲が下記説明する実施例によって制限されるものではない。
【００５２】
実験例１：導電層の色相発現の確認
【００５３】
＜製造例１＞
スパッタリング蒸着を用い、５４．６ｎｍの厚さを有するＡｌＯｘＮｙ層が透明ＰＥＴと積層された積層体を製造した。積層体が有する比抵抗と視認される色は、表１の通りである。
【００５４】
＜製造例２及び製造例３＞
ＡｌＯｘＮｙ層の厚さを下記表１のように変更したこと以外は、同一に積層体を製造した。
【００５５】
【表１】
2020518025.tif 000004
【００５６】
実験例２：素子の駆動特性の確認
実験と関連された数値は、次の方法又は装置を用いて測定した。
【００５７】
＜電荷量の測定＞
駆動サイクルを増加させながら、ポテンショスタット（ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ）装置を用いたポテンシャルステップクロノアンペロメトリー（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ  ｓｔｅｐ  ｃｈｒｏｎｏ  ａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｙ、ＰＳＣＡ）を用い、実施例と比較例の各素子の電荷量の変化を測定した。  
【００５８】
＜実施例１＞
製造例３の導電層上に、２５０ｎｍ厚さのＷＯ３層が積層されたフィルムを製造した。電解液（ＬｉＣｌＯ４（１Ｍ）＋プロピレンカーボネート（ＰＣ））及びポテンショスタット（ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔ）装置を準備し、−１Ｖの電圧を５０秒間印加して、ＷＯ３を着色した。
【００５９】
ゲルポリマー電解質（ＧＰＥ）を介して、前記フィルムをプルシアンブルー（ＰＢ）／ＩＴＯ積層体と合着し、ＡｌＯｘＮｙ／ＷＯ３／ＧＰＥ／ＰＢ／ＩＴＯの積層構造を有するフィルムを製造した。
【００６０】
製造されたフィルムに、脱色（ｂｌｅａｃｈｉｎｇ）電圧と着色（ｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ）電圧を一定周期に繰り返し印加しながら変色速度を測定した。１周期（ｃｙｃｌｅ）当たり脱色電圧と着色電圧は、それぞれ（±）１．２Ｖの大きさで５０秒間印加された。その結果は図１の通りである。
【００６１】
＜比較例１＞
実施例１の導電層の代わりに厚さが同一のＡｌ（金属層）を用いたこと以外は、同一の方法と構成で電気変色素子を製造し、同一の方法で駆動特性を観察した。
【００６２】
図１から、金属電極を用いる比較例１の電気変色素子は、金属酸窒化物を用いる実施例の素子に比べて駆動可能サイクル数が顕著に小さいことが分かる。前記実施例から、本出願は、純金属層を用いるときに発生する電極材料の劣化を防止することで優れた耐久性を確保すると共に、適切な反射性と吸光性を同時に有する導電層材料を用いることで特有の美感を提供することができることが分かる。
【図１】
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【国際調査報告】
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