• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.78-82
• /
• 2023

본 연구에서는 Reactive mesogen (RM) 기반 λ/2 위상지연 필름과 편광필름을 이용하여 3단계로 투과율 가변이 가능한 스마트윈도우 제조 기술을 제안한다. λ/2 위상지연 필름은 위상차 (Γ) 값이 π (Δn·d=λ/2)이며, 위상지연 필름에 입사된 빛의 진행방향을 필름의 광축에 대칭된 각도로 변환시키는 특징이 있다. 위상지연 필름의 Δn·d 값이 λ/2에 근접할수록 변환 특성이 우수하기 때문에 본 연구에서는 복굴절 물질인 RM 두께별 retardation (Δn·d) 특성 평가를 통해 Δn·d가 λ/2(=275 nm@550 nm)에 근접한 276.1 nm의 값을 갖는 위상지연 필름을 제작하였다. 최종적으로 (편광필름)/(유리기판)/(배향막)/(λ/2 retardation film) 구조의 스마트윈도우를 제작하여 투과모드, 반투과모드, 차단모드에서의 광 투과 특성을 평가하였다. 평가결과 투과율은 각각 35.8%, 27.8%, 18.2%의 값을 나타내었으며, 이를 통해 λ/2 위상지연 필름을 이용하여 3단계로 투과율 제어 가능함을 확인하였다. 또한 150×200 mm² 크기의 스마트윈도우를 구현함으로써 건축물, 자동차 등 다양한 분야의 활용 가능성을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 1994년도 춘계 학술발표 강연 및 논문 개요집
• /
• pp.90-90
• /
• 1994

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.29-34
• /
• 2022

위상지연 필름을 이용하여 가시광선 투과도 제어가 가능한 스마트윈도우 제작 기술을 제안한다. 위상지연 필름의 phase retardation(𝚪)이 𝛑/2(𝚫n·d = 𝛌/4)인 경우 선편광을 원편광으로 변환시켜줄 수 있으며, 서로 다른 배향각도를 갖는 두 장의 𝛌/4 위상지연 필름을 이용하여 광투과 모드(45°/-45°)와 광차단 모드(45°/45°) 제어가 가능한 스마트윈도우를 제작할 수 있다. 본 연구에서는 복굴절 물질인 reactive mesogen (RM)의 두께에 따른 retardation 특성(𝚫n·d)을 평가함으로써 𝚫n·d가 𝛌/4인 위상지연 필름을 제작하였다. 서로 다른 𝚫n·d 값을 갖는 위상지연 필름이 적용된 스마트윈도우의 광차단 특성을 평가한 결과, 𝛌/4 위상지연 필름 기반의 스마트윈도우에서 가장 높은 광차단율(≥20%)을 보였다. 이를 통해 𝚫n·d의 값이 𝛌/4 일 때 위상지연 효과가 가장 높다는 것을 확인하였으며, 𝛌/4 위상지연 필름을 적용하여 150×150 mm² 크기의 스마트윈도우를 구현하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제23권4호
• /
• pp.215-218
• /
• 2013

Vanadium dioxide ($VO_2$) is an attractive material for smart window applications where the transmittance of light can be automatically modulated from a transparent state to an opaque state at the critical temperature of ${\sim}68^{\circ}C$. Meanwhile, F : $SnO_2$ (F-doped $SnO_2$, FTO) glass is a transparent conductive oxide material that is widely used in solar-energy-related applications because of its excellent optical and electrical properties. Relatively high transmittance and low emissivity have been obtained for FTO-coated glasses. Tunable transmittance corresponding to ambient temperature and low emissivity can be expected from $VO_2$ films deposited onto FTO glasses. In this study, FTO glasses were applied for the deposition of $VO_2$ thin films by pulsed DC magnetron sputtering. $VO_2$ thin films were also deposited on a Pyrex substrate for comparison. To decrease the phase transition temperature of $VO_2$, tungsten-doped $VO_2$ films were also deposited onto FTO glasses. The visible transmittance of $VO_2$/FTO was higher than that of $VO_2$/pyrex due to the increased crystallinity of the $VO_2$ thin film deposited on FTO and decreased interface reflection. Although the solar transmittance modulation of $VO_2$/FTO was lower than that of $VO_2$/pyrex, room temperature solar transmittance of $VO_2$/FTO was lower than that of $VO_2$/pyrex, which is advantageous for reflecting solar heat energy in summer.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.16-21
• /
• 2024

전기변색(electrochromic devices, ECD) 방식을 이용하여 외부 전압 인가에 의해 착색된 상태에서 투명한 상태로 색 변화를 일으킬 수 있는 필름 형태의 스마트 윈도우를 제조하였다. 기존 유리 대신 투명 PET 필름을 기재로 사용하였고 ITO/Ag/ITO 전극층, WO3/TIC2 유기변색층, Nafion 전해질층을 차례로 도입한 이후 합지 공정을 통하여 총 두께가 50 ㎛ 정도인 다층 박막 ECD 모듈을 제조하였다. 길이가 80 mm 이상인 대면적의 ECD 모듈을 제조하기 위하여 스퍼터링, 바코팅, 열압축 공정을 최적화하였다. 보통 상태에서 54 % 수준의 투과율을 보였으나 DC 3.5 V의 전압을 인가했을 때 24 %까지 떨어졌으며 색 변화는 육안으로도 확인할 수 있었다. 가역적인 색 변화에 의해 외부 태양광을 선택적으로 차단할 수 있으며 냉난방에 필요한 에너지 저감 측면에서 효과적일 것으로 예상된다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.275-280
• /
• 2022

An all-solid-state electrochromic film was fabricated by laminating tungsten oxide (WO₃) and nickel oxide (NiO) thin films deposited by a reactive DC magnetron sputtering on flexible ITO films. The influence of oxygen partial pressure on the crystal structure, microstructure, optical properties, and electrochromic properties of WO₃ and NiO thin films were investigated. WO₃ and NiO films showed the best electrochromic properties under the flow of Ar:O₂=80:20 and Ar:O₂=90:10, respectively. The EC film fabricated with an optimized WO₃ and NiO films showed a high coloration efficiency, a fast response time, and a stable optical modulation. It is expected that flexible EC window films will pave the way for the next-generation energy-saving windows.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.410.1-410.1
• /
• 2016

Vanadium dioxide ($VO_2$) is a well-known material that exhibits a metal-semiconductor transition at 340 K, with drastic change of transmittance at NIR region. However, $VO_2$ based thermochromics accompany with low visible transmittance value and unfavorable color (brownish yellow). Herein, we demonstrate the adjustment of visible transmittance of $VO_2$ thin film by nanosphere template assisted patterning process using sol-gel method. 2-Dimenstional honeycomb shape was varied as function of diameter of nanosphere and coating conditions. The morphological geometry of the films was investigated by FE-SEM and AFM. Result shows that inversed shape of nanosphere was formed clearly and pattern width was altered according to the bead size. This structure creates the geometrical blank area from the position of nanosphere which improves the optical transmittance at the visible region. Moreover, such patterned $VO_2$ thin film not only maintains the optical switching efficiency, but also generate the gorgeous scattering effect which presumably support the glazing application.

• 한국재료학회지
• /
• 제4권6호
• /
• pp.715-722
• /
• 1994

"Smart window"에 코팅재료로 쓰이는 thermochromic $Vo_{2}$박막을 전자빔 증착 방법으로 유리 기판위에 증착시켜 $0^{\circ}C$-$90^{\circ}C$ 온도범위에서 가시광 및 근적외선의 투과율을 spectrophotometer로 측정하였다. $300^{\circ}C$의 기판온도와 $400^{\circ}C$ 어닐링 온도가 $VO_{2}$ 박막이 결정화되기 때문인 것으로 확인되었다. 또한, $VO_{2}$박막을 알곤중에서 어닐링하면 500nm이하의 파장에서는 그 투과율이 상당히 낮아지는 것으로 나타났다. W가 5a/0첨가된 $V_{0.95}W_{0.05}O_{2}$박막은 약 $0^{\circ}C$의 천이돈도를 나타내었고 Sn이 0.5a/o $V_{0.995}W_{0.005}O_{2}$박막의 경우에는 $300^{\circ}C$의 기판온도에서 증착한 후 $450^{\circ}C$/5시간 동안 알곤가스 중에서 어닐링하였을때 뚜렷한 thermochromism을 나타내었으며 이 박막의 천이온도는 실용가능한 온도인 약 $25^{\circ}C$로 발견되었으며 약간의 이력곡선이 나타났다.력곡선이 나타났다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.390.2-390.2
• /
• 2016

Single crystalline indium-tin-oxide (ITO) nanowires (NWs) were grown by sputtering method. A thin Ni film of 5 nm was coated before ITO sputtering. Thermal treatment forms Ni nanoparticles, which act as templates to diffuse Ni into the sputtered ITO layer to grow single crystalline ITO NWs. Highly optical transparent photoelectric devices were realized by using a transparent metal-oxide semiconductor heterojunction by combining of p-type NiO and n-type ZnO. A functional template of ITO nanowires was applied to this transparent heterojunction device to enlarge the light-reactive surface. The ITO NWs/n-ZnO/p-NiO heterojunction device provided a significant high rectification ratio of 275 with a considerably low reverse saturation current of 0.2 nA. The optical transparency was about 80% for visible wavelengths, however showed an excellent blocking UV light. The nanostructured transparent heterojunction devices were applied for UV photodetectors to show ultra fast photoresponses with a rise time of 8.3 mS and a fall time of 20 ms, respectively. We suggest this transparent and super-performing UV responser can practically applied in transparent electronics and smart window applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.407.1-407.1
• /
• 2016

Electrochromism is defined as a phenomenon which involves persistently repeated change of optical properties between bleached state and colored state by simultaneous injection of electrons and ions, sufficient to induce an electrochemical redox process. Due to this feature, considerable progress has been made in the synthesis of electrochromic (EC) materials, improvements of EC properties in EC devices such as light shutter, smart window and variable reflectance mirrors etc. Among the variable EC materials, solid-state inorganics in particular, metal oxide semiconducting materials such as nickel oxide (NiO) have been investigated extensively. The NiO that is an anodic EC material is of special interest because of high color contrast ratio, large dynamic range and low material cost. The high performance EC devices should present the use of standard industrial production techniques to produce films with high coloration efficiency, rapid switching speed and robust reversibility. Generally, the color contrast and the optical switching speed increase drastically if high surface area is used. The structure of porous thin film provides a specific surface area and can facilitate a very short response time of the reaction between the surface and ions. The large variety of methods has been used to prepare the porous NiO thin films such as sol-gel process, chemical bath deposition and sputtering. Few studies have been reported on NiO thin films made by using sol-gel method. However, compared with dry process, wet processes that have the questions of the durability and the vestige of bleached state color limit the thin films practical use, especially when prepared by sol-gel method. In this study, we synthesis the porous NiO thin films on the fluorine doped tin oxide (FTO) glass by using sputtering and anodizing method. Also we compared electrical and optical properties of NiO thin films prepared by sol gel. The porous structure is promised to be helpful to the properties enhancement of the EC devices.