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금속유기 구조체(metal organic framework: MOF); 및 상기 MOF 내부에 융합되어 있는 이온결정 구조체를 포함하는, 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체
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제1항에 있어서,상기 MOF는 프러시안 블루 유사체(Prussian Blue Analogue, PBA)계인, 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체
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제2항에 있어서,상기 PBA는 하기 화학식 1로 표시되는 것인, 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체:[화학식 1]AxMy[M'(CN)6]z·nH2O 상기 화학식 1에서,A는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, 및 Ca 중 1종 이상의 이온이고,x는 0 내지 2의 정수이고,M 및 M'는 Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, 및 Sn 중 1종 이상의 전이금속이고,y/z는 3/2, 4/3, 또는 1/1이고,n은 0 내지 30의 정수이다
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제1항에 있어서,상기 이온결정 구조체는 페로브스카이트 할라이드 결정 구조체인, 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체
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제4항에 있어서,상기 페로브스카이트 할라이드는 하기 화학식 2로 표시되는, 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체:[화학식 2]AbMcM'dXe상기 화학식 2에서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, 메틸암모늄(Methylammonium, MA), 아제티디늄(Azetidinium, Az), 포름아미디늄(Formamidinium, FA), 디메틸암모늄(Dimethylammonium, DM), 아세타미디늄(Acetamidinium, Ac), 및 구아니디늄(Guanidinium, GA) 중 1종 이상의 이온이고,M 및 M'는 Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Ni, Pd, Pt, As, Sb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Er, Tm, Lu, Pu, Am, 및 Bk 중 1종 이상의 이온이고,X는 F, Cl, Br, 및 I 중 1종 이상의 이온이고,b는 0 내지 5의 정수이고,c는 0 내지 5의 정수이고,d는 0 내지 5의 정수이고,e는 2 내지 10의 정수이다
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제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 반사형 및 발광형 변색용 유무기 구조체를 포함하는, 전기변색 소자
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제6항에 있어서,제1기판;상기 제1기판 상에 형성되는 제1전극;상기 제1전극 상에 형성되는 MOF 전기변색 박막;상기 MOF 전기변색 박막 상에 형성되는 할로겐족 음이온을 포함하는 전해질층; 상기 전해질층 상에 형성되는 제2전극; 및상기 제2전극 상에 형성되는 제2기판;을 포함하는, 전기변색 소자
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제7항에 있어서,상기 MOF는 PBA계인, 전기변색 소자
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제7항에 있어서,상기 제1 전극에 양의 전압이 인가되면, 전해질층 내의 할로겐족 음이온이 MOF 전기변색 박막으로 이동하게 되고, MOF 구조 내의 M 및 M'과 결합하여 화학식 2의 페로브스카이트 할라이드 결정 구조를 형성하는, 전기변색 소자:[화학식 2]AbMcM'dXe상기 화학식 2에서, A는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, 메틸암모늄(Methylammonium, MA), 아제티디늄(Azetidinium, Az), 포름아미디늄(Formamidinium, FA), 디메틸암모늄(Dimethylammonium, DM), 아세타미디늄(Acetamidinium, Ac), 및 구아니디늄(Guanidinium, GA) 중 1종 이상의 이온이고,M 및 M’는 Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Ni, Pd, Pt, As, Sb, Bi, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Dy, Er, Tm, Lu, Pu, Am, 및 Bk 중 1종 이상의 이온이고,X는 F, Cl, Br, 및 I 중 1종 이상의 이온이고,b는 0 내지 5의 정수이고,c는 0 내지 5의 정수이고,d는 0 내지 5의 정수이고,e는 2 내지 10의 정수이다
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제7항에 있어서,상기 전해질층은 화학식 3으로 표시되는 전해질을 포함하는, 전기변색소자:[화학식 3]AaXb 상기 화학식 3에서A는 H, Li, Na, K, Mg, 및 Ca 중 1종 이상이고,X는 F, Cl, Br, 및 I 중 1종 이상이다
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제7항에 있어서,양의 전압 인가 시, 상기 전해질층 내의 음이온이 MOF 전기변색 박막으로 이동하게 되고, 페로브스카이트 결정 생성에 따른 발광형 변색이 발생함과 동시에 양이온이 탈리에 따른 MOF의 산화 변색에 의한 반사형 변색이 동시에 발현되는, 전기변색 소자
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제11항에 있어서,상기 전압을 역으로 인가하면 음이온이 MOF 구조에서 떨어져 페로브스카이트 결정 구조가 없어져서 MOF 전기변색 박막 색으로 복귀하는, 전기변색 소자
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제7항에 있어서,음의 전압 인가 시, 양이온 주입에 따라 MOF의 환원 변색에 의한 반사형 변색을 하고 페로브스카이트 구조의 발광변색이 동시에 발현되는, 전기변색 소자
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제13항에 있어서,상기 전압을 역으로 인가하면 MOF 전기변색 박막 색으로 복귀하는, 전기변색 소자
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제7항에 있어서,인가 전압 및 전압 인가 시간을 제어하여 디밍 효과를 부여하는, 전기변색 소자
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제1기판을 준비하는 단계;상기 제1기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;상기 제1전극 상에 MOF 전기변색 박막을 형성하는 단계;상기 MOF 전기변색 박막 상에 할로겐족 음이온을 포함하는 전해질층을 형성하는 단계; 상기 전해질층 상에 제2전극을 형성하는 단계; 및상기 제2전극 상에 제2기판을 형성하는 단계;를 포함하는, 전기변색 소자 제조 방법
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