KR100345510B1 - Electrochromic composition - Google Patents
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Abstract
Description
[산업상의 이용분야][Industrial use]
본 발명은 일렉트로크로믹(electrochromic) 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용미러(mirror), 투과율 조절용 창유리, 표시장치등으로 사용되는 일렉트로크로믹 장치용 일렉트로크로믹 조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrochromic composition, and more particularly, to an electrochromic composition for an electrochromic device used as a mirror for automobiles, a window glass for controlling transmittance, and a display device.
[종래기술][Private Technology]
종래에는 전자를 얻으면 색깔이 변하는 음극환원성분의 양이온으로 바이올로겐(viologen) 화합물을 사용하고, BF4-, PF6-, AsF6-, ClO4-, NO3- 등을 음극환원성분의 음이온으로 사용하며, KBr, KCl, NiCl2와 페나진(phenazine) 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 화합물을 전해질 또는 양극산화성분으로하여 물 또는 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 뷰티로락톤(butyrolactone), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate)등의 유기 용매에 녹여 일렉트로크로믹 조성물을 제조하였다.Conventionally, a viologen compound is used as a cation of a cathode reduction component that changes color when electrons are obtained, and BF 4- , PF 6- , AsF 6- , ClO 4- , and NO 3 -are used as the cathode reduction component. It is used as an anion, water or propylene carbonate, butyrolactone, by using one or more compounds selected from the group consisting of KBr, KCl, NiCl 2 and phenazine derivatives as electrolyte or anodizing component The electrochromic composition was prepared by dissolving in an organic solvent such as ethylene carbonate.
상기 일렉트로크로닉 조성물을 안쪽 면이 ITO(indium tin oxide)막으로 코팅된 유리 기판 사이에 주입하고 봉입한 후 전도막(ITO)이 도포되어 있는 유리(glass) 기판 사이에 전류가 흐르면 음극환원성분의 양이온이 전자를 얻게 되어 색깔이 변하고 양극산화성분은 양극에 전자를 주면서 전류의 흐름을 원활히 하여 색깔(투과율)이 변하는 일렉트로크로믹 반응이 일어나므로, 자동차용 미러, 투과율 조절용 창유리, 표시 장치등으로 사용되고 있다. 미합중국 특허 제 4,902,108호에 상기 일렉트로크로 조성물과 이를 이용한 장치가 기술되어 있다.Injecting and encapsulating the electrochromic composition between glass substrates coated with an indium tin oxide (ITO) film on the inner side thereof, and then a cathode reduction component is formed when current flows between the glass substrates coated with a conductive film (ITO). The cation of gets electrons, the color changes, and the anodization component gives electrons to the anode, which facilitates the flow of electric current, resulting in an electrochromic reaction that changes color (transmittance). Is being used. U.S. Patent No. 4,902,108 describes the electrochromic composition and a device using the same.
그러나 상기한 종래의 일렉트로크로믹 장치는 시간이 지남에 따라 또는 작동 횟수가 증가함에 따라 일렉트로크로믹 조성물내의 성분들이 균일한 분포를 갖지않고 각각 분리되어 뭉치는 분층 현상이 발생된다. 이러한 분층 현상에 따라 색깔이 균일하지 않고 소색이 잘 안될 뿐 아니라 발, 소색시 소요되는 반응시간도 길어지는 특성 열화가 일어나는 문제점이 발생된다.However, in the conventional electrochromic device, as the time passes or as the number of operations increases, a separation phenomenon occurs in which the components in the electrochromic composition do not have a uniform distribution but are separated from each other. According to such a layering phenomenon, the color is not uniform and the color is not well colored, and there is a problem that the characteristic deterioration occurs that the reaction time required for the foot and the color is also long.
[본 발명이 해결하려는 과제][PROBLEMS TO BE SOLVED BY THE INVENTION]
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 장기간 사용하여도 분층 현상이 나타나지 않으며, 특성 열화를 방지할 수 있는 일렉트로크로믹 조성물에 관한 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention relates to an electrochromic composition that can be prevented from deteriorating characteristics even after long-term use.
[과제를 해결하기 위한 수단][Means for solving the problem]
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하기한 성분을 포함하는 일렉트로크로믹 장치용 일렉트로크로믹 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an electrochromic composition for an electrochromic device comprising the following components.
1) 하기한 양이온,음이온을 포함하는 음극환원성분1) Cathode reduction component containing the following cation and anion
① 하기의 구조식 I 및/또는 II로 이루어진 양이온① cations consisting of the following structural formulas I and / or II
(상기 식에서 R21, R22는 탄소수 1내지 10개인 알킬기, Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 페닐기 및 Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 벤질기로 이루어진 그룹에서 선택된다.)Wherein R 21 and R 22 are a phenyl group substituted with a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Cl, Br, cyano, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and Cl, Br, cyano, 1 to Is selected from the group consisting of benzyl groups substituted with groups selected from the group consisting of four alkyl groups.)
(상기 식에서, R21, R22는 탄소 수 1 내지 10개인 알킬기, Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 페닐기 및 Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로치환된 벤질기로 이루어진 그룹에서 선택되고, R31은 탄소수 1 내지 10개인 알킬기이다.)Wherein R 21 and R 22 are a phenyl group substituted with a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Cl, Br, cyano, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and Cl, Br, cyano, carbon number Is selected from the group consisting of a group substituted benzyl group selected from the group consisting of 1 to 4 alkyl group, R 31 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
② Cl-, Br-, I-, BF4-, ClO4-로 이루어진 그룹에서 선택되는 것인 음이온② anion selected from the group consisting of Cl-, Br-, I-, BF 4- , ClO 4-
2) 하기 구조식의 페로신을 포함하는 양극산화성분2) Anodizing Component Containing Ferrocine of Formula
3) 프로필렌 카보네이트, r-부티로락톤을 포함하는 용매3) propylene carbonate, solvent containing r-butyrolactone
[실시예]EXAMPLE
본 발명에 따른 일렉트로크로믹 조성물의 구성을 자세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the electrochromic composition according to the present invention in detail.
하기한 성분을 포함하는 일렉트로크로믹 장치용 일렉트로크로믹 조성물.Electrochromic composition for electrochromic devices containing the following component.
1) 하기한 양이온, 음이온을 포함하는 음극환원성분1) Cathode reduction component containing the following cation and anion
① 하기의 구조식 I 및/또는 II로 이루어진, 바람직하게는 1인 양이온① a cation consisting of the following structural formulas I and / or II, preferably 1
(상기 식에서 R21, R22는 탄소 수 1 내지 10개인 알킬기, Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 페닐기 및Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 벤질기로 이루어진 그룹에서 선택된다.)Wherein R 21 and R 22 are phenyl groups substituted with a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Cl, Br, cyano, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and Cl, Br, cyano, 1 carbon atom. Is selected from the group consisting of benzyl groups substituted with a group selected from the group consisting of 4 to 4 alkyl groups.)
(상기 식에서, R21, R22는 탄소 수 1 내지 10개인 알킬기, Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 페닐기 및 Cl, Br, 시아노, 탄소수 1 내지 4개인 알킬기로 이루어진 그룹에서 선택되는 기로 치환된 벤질기로 이루어진 그룹에서 선택되고, R31은 탄소수 1 내지 10개인 알킬기이다.)Wherein R 21 and R 22 are a phenyl group substituted with a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Cl, Br, cyano, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and Cl, Br, cyano, carbon number Is selected from the group consisting of benzyl groups substituted with a group selected from the group consisting of 1 to 4 alkyl groups, R 31 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.)
② C2B9H12을 포함하는 음이온② anions containing C 2 B 9 H 12
2) 하기 구조식의 페로신을 포함하는 양극산화성분2) Anodizing Component Containing Ferrocine of Formula
3) 프로필렌 카보네이트, r-부티로락톤을 포함하는 용매3) propylene carbonate, solvent containing r-butyrolactone
상기한 본 발명에 있어서, 상기 음극환원성분의 농도가 0.01∼0.1M, 양극산화성분의 농도가 0.01∼0.1M인 것이 바람직하다. 상기 음극환원성분의 농도와 상기양극산화성분의 농도가 상기한 범위보다 작으면 색깔의 농도가 떨어지고, 상기한 범위보다 높으면 소색이 잘 안되어 바람직하지 않다.In the present invention described above, the concentration of the cathode reduction component is preferably 0.01 to 0.1 M, and the concentration of the anodization component is 0.01 to 0.1 M. If the concentration of the cathode reduction component and the concentration of the anodization component is smaller than the above range, the color concentration is lowered.
상기한 본 발명에 있어서, 상기 R21, R22및 R31은 메틸기인 것이 바람직하다.In the present invention described above, R 21 , R 22 and R 31 are preferably methyl groups.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예 및 비교예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples and comparative examples are only preferred embodiments of the present invention for the purpose of better understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
(실시예 1)(Example 1)
제 1 도는 일렉트로크로믹 장치에 대한 개략적인 단면도로서, ITO가 코팅된 10x5cm 크기의 유리 2장에 용액 주입구를 제외한 각 모서리를 열경화제로 도포한 후 100℃ 건조로에 넣고 30분간 경화시켜 셀(cell)을 제조하였다.1 is a schematic cross-sectional view of an electrochromic device, in which two corners of 10 × 5 cm glass coated with ITO are coated with a thermosetting agent on each corner except for the solution inlet, and then placed in a 100 ° C. drying furnace and cured for 30 minutes. ) Was prepared.
프로필렌 카보네이트 용매에 ClO4-가 붙어 있는 디메틸 디피리딘(dimethyl dipyridine) 음극환원성분을 0.01M 녹이고, 양극산화성분으로 테트라메틸벤지딘(tetramethylbenzidine)을 0.01M 녹여 일렉트로크로믹 조성물을 제조하였다. 이 일렉트로크로믹 조성물을 상기 셀내에 진공주입기로(신도기연(주)) 주입하였다. 이어서, 실리콘 실란트(silicon silant)를 사용하여 주입구를 봉하고, 3∼4시간 경과한 후, 상기 실리콘 실란트 위에 열경화제를 도포하여 상온에서 8시간 경화시켜 주입구를 봉입한 뒤, 양쪽 ITO면의 모서리에 Ag를 도포하여 제 1 도와 같이 전극을 형성시켰다.0.01M of a dimethyl dipyridine negative electrode reduction component with ClO 4 − was dissolved in a propylene carbonate solvent, and 0.01M of tetramethylbenzidine was dissolved as an anodizing component to prepare an electrochromic composition. This electrochromic composition was injected into the cell by a vacuum injector (Shindo-Yeki Co., Ltd.). Subsequently, the inlet is sealed using a silicone sealant, and after 3 to 4 hours, a thermosetting agent is applied on the silicone sealant and cured at room temperature for 8 hours to encapsulate the inlet. Ag was applied to form an electrode as in the first diagram.
상기한 방법으로 제조된 전극에 1.0 볼트의 전류를 공급하였더니 무색이던셀의 투과율이 변화되어 청색으로 변하였다가 전류의 공급을 차단하면 다시 무색으로 돌아오는 가역 반응이 일어났다.When the current of 1.0 volt was supplied to the electrode manufactured by the above method, the transmittance of the colorless cell changed to blue, and when the supply of current was cut off, a reversible reaction of returning to colorlessness occurred.
[비교예][Comparative Example]
ITO가 코팅된 10x5cm 크기의 유리 2장에 용액 주입구를 제외한 각 모서리를 열경화제로 도포한 후 100℃ 건조로에 넣고 30분간 경화시켜 셀(cell)을 제조하였다.Each corner except for the solution inlet was applied to two sheets of 10 × 5 cm sized glass coated with ITO with a thermosetting agent and placed in a 100 ° C. drying furnace to cure for 30 minutes to prepare a cell.
프로필렌 카보네이트트 용매에 디벤질 비피리디니움 디플루오로보레이트(dibenzyl bipyridinium difluoroborate) 음극환원성분을 0.02M녹이고, 디하이드로 디메틸페나진(dihydro dimethylphenazine) 양극산화성분을 0.02M녹여 일렉트로크로믹 조성물을 제조하였다. 이 일렉트로크로믹 조성물을 상기 셀내에 진공주입기로(신도기연(주)) 주입하였다. 이어서, 실리콘 실란트를 사용하여 주입구를 봉하고, 3∼4시간 경과한 후, 상기 실리콘 실란트 위에 열경화제를 도포하여 상온에서 8시간 경화시켜 주입구를 봉입한 뒤, 양쪽 ITO면의 모서리에 Ag를 도포하여 제 1 도와 같이 전극을 형성시켰다.Dibenzyl bipyridinium difluoroborate was dissolved in 0.02 M of a dibenzyl bipyridinium difluoroborate in a propylene carbonate solvent, and 0.02 M of dihydro dimethylphenazine anodized component was dissolved to prepare an electrochromic composition. . This electrochromic composition was injected into the cell by a vacuum injector (Shindo-Yeki Co., Ltd.). Subsequently, the inlet is sealed using a silicone sealant, and after 3 to 4 hours, a thermosetting agent is applied on the silicone sealant and cured at room temperature for 8 hours to seal the inlet. Then, Ag is applied to the corners of both ITO surfaces. Electrodes were formed as in the first diagram.
상기한 실시예 및 비교예에서 제조된 전극의 작동횟수 증가에 따른 분충현상 발생을 측정한 결과는 하기 표 1과 같다.The results of measuring the insecticidal phenomenon according to the increase in the number of operation of the electrode prepared in the above Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.
[표 1]TABLE 1
[효과][effect]
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 일렉트로크로믹 조성물을 일렉트로크로믹 장치의 재료로 사용할 경우 시간이 경과함에 따라 또 반복작동 횟수의 증가에 따라 조성물내에 일어나는 분층 효과를 줄일 수 있으며, 소, 발색이 전원 차단 및 공급에 의해 쉽게 일어나는 안정한 특성을 얻을 수 있다.As described above, when the electrochromic composition according to the present invention is used as a material for the electrochromic device, the effect of separation in the composition may be reduced as time passes and as the number of repeated operations increases. It is possible to obtain stable properties which are easily caused by blocking and feeding.
제 1 도는 일레트로크로믹 장치를 나타낸 구조도.1 is a structural diagram showing an electrochromic device.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 유리 기판1: glass substrate
2 : ITO막2: ITO membrane
3 : 접착제3: adhesive
4 : 전극4: electrode
5 : 일렉트로크로믹 용액5: electrochromic solution
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KR1019950048834A KR100345510B1 (en) | 1995-12-12 | 1995-12-12 | Electrochromic composition |
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Cited By (3)
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KR980009420A (en) * | 1996-07-30 | 1998-04-30 | 안기훈 | Multicolor electrochromic composition and multicolor electrochromic device |
KR980009421A (en) * | 1996-07-30 | 1998-04-30 | 안기훈 | Multicolor electrochromic composition and multicolor electrochromic device |
KR980009422A (en) * | 1996-07-30 | 1998-04-30 | 안기훈 | Multicolor electrochromic composition and multicolor electrochromic device |
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1995
- 1995-12-12 KR KR1019950048834A patent/KR100345510B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR980009420A (en) * | 1996-07-30 | 1998-04-30 | 안기훈 | Multicolor electrochromic composition and multicolor electrochromic device |
KR980009421A (en) * | 1996-07-30 | 1998-04-30 | 안기훈 | Multicolor electrochromic composition and multicolor electrochromic device |
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KR970042939A (en) | 1997-07-26 |
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