KR101785478B1 - Electrochromic Window comprising Elastomer layer and Fabrication Method of the Same - Google Patents

Electrochromic Window comprising Elastomer layer and Fabrication Method of the Same Download PDF

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Abstract

본 발명은 산화착색층과 환원착색층 사이에 투명하고 탄성을 가지는 투명 이온전도성 전해질층이 개재된 전기변색유리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리는 접착력이 강하면서도 탄성이 있어서 열팽창으로 인한 변형이나 파손을 방지할 수 있고, 전해질층 필름을 환원착색층과 산화착색층이 각각 코팅된 양쪽 유리 사이에 끼운 채 열을 가하면서 압착하는 방식으로 용이하게 제조할 수 있다. The present invention relates to an electrochromic glass in which a transparent and ionic conductive electrolyte layer having transparency and elasticity is interposed between an oxidized colored layer and a reduced colored layer, and a method for producing the same. The electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer The glass has a strong adhesive force and is elastic so that it can prevent deformation or breakage due to thermal expansion and is pressed by heat while sandwiching the electrolyte layer film between both glasses coated with the red coloring layer and the oxidation coloring layer Can be easily produced.

Description

탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리 및 그 제조방법{Electrochromic Window comprising Elastomer layer and Fabrication Method of the Same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer and an electrochromic glass comprising the elastic transparent ion conductive electrolyte layer,

본 발명은 전기변색유리 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화착색층과 환원착색층 사이에 투명하고 탄성을 가지는 투명 이온전도성 전해질층이 개재된 전기변색유리 및 그 제조방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrochromic glass and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrochromic glass having a transparent and ionically conductive electrolyte layer interposed between an oxidized colored layer and a reduced colored layer, .

여름철에 건물 온도가 상승하는 이유 중 가장 큰 이유는 한낮의 직사광선 태양빛이 창문을 통해 유입되어 실내공기를 상승시키는데 있으므로, 창문을 통해서 들어오는 태양빛을 효율적으로 투과 또는 차단시키면 냉/난방에 사용되는 전기의 상당 부분을 줄일 수 있다. The main reason for the increase in the building temperature in summer is that the sunlight of direct sunlight enters the window through the window and raises the room air. Therefore, when the sunlight passing through the window is efficiently transmitted or blocked, A significant portion of electricity can be reduced.

이를 위해 커튼이나 블라인드와 같은 전통적인 차단막을 사용할 수도 있지만, 대형건물의 경우 효율적인 방법이 되기 어렵고 적외선을 차단하지 못한다는 문제가 있다. 광을 차단하기 위한 색유리를 채용한 창호는 투과도 조절을 할 수 없어서 계절에 따른 햇빛 투과량의 변화를 만들어 낼 수가 없다. 기온변화에 맞추어 유리의 투과율을 조절할 수 있는 전기변색 유리는 여름철 직사광이 창호를 통해 직접 실내로 유입되는 것을 일정 부분 차단할 수 있고, 겨울철에는 직사광의 유입을 최대화하도록 조절할 수 있다. 경우에 따라 차이가 있지만, 각종 건물에 전기변색 유리를 설치할 경우 냉/난방 비용을 약 40%정도 줄일 수 있는 것으로 알려져 있다. Conventional shields such as curtains or blinds can be used for this purpose, but they are difficult to be effective in large buildings and can not block infrared rays. Window made of colored glass for blocking light can not control the transparency and can not produce a change in the amount of sunlight according to the season. The electro-discolorable glass, which can control the transmittance of glass according to the temperature change, can block some direct sunlight entering the room through the window in the summer and maximize direct sunlight in winter. Although there are differences depending on the case, it is known that the installation of electro-discolored glass in various buildings can reduce the heating / heating cost by about 40%.

전기변색 유리는 두 장의 유리판 사이에 여러 층의 박막이 쌓여있는 구조로 되어 있다. 가운데 층을 이루는 막은 이온 전도성이 우수한 전해질막으로 전기변색층인 환원착색층 및 산화착색층과 양면이 각각 접촉해 있다. 상기 전해질막을 사이에 두고 대향하는 전기변색층의 물질로는 전이금속 산화물이 주로 사용되고 있으며 각각 환원착색물질을 포함하는 환원착색층과 산화착색물질을 포함하는 산화착색층으로 나뉠 수 있다. 예컨대 환원착색물질인 텅스텐산화막(WO)을 포함하는 환원착색층은 리튬이온(Li+)이 주입되면 청색으로 착색되고 방출 시에는 투명하게 전환되는데 반해, 산화착색물질인 니켈산화막(NiO)을 포함하는 산화착색층은 리튬이온이 방출되면 착색되고 주입되면 투명하게 변한다. 상기 환원착색층인 텅스텐산화막이 환원될 때 상기 환원착색층과 상기 전해질층을 통해 연결되는 상기 산화착색층인 니켈산화막은 산화되고 따라서 두 층은 동시에 착색되어 전체적인 가시광선의 반사율을 높이게 된다. The electrochromic glass has a structure in which a plurality of thin films are stacked between two glass plates. The middle layer is an electrolyte membrane with excellent ionic conductivity, and both surfaces are in contact with the reductive coloring layer and the oxidation / coloring layer, which are the electrochromic layers. As the material of the electrochromic layer opposed to each other with the electrolyte membrane therebetween, a transition metal oxide is mainly used and can be divided into a reducing coloring layer containing a reducing coloring material and an oxidizing and coloring layer containing an oxidizing coloring material. For example, the reducing coloring layer including a tungsten oxide (WO) film, which is a reducing coloring material, is colored blue when lithium ions (Li + ) are injected and is transparently changed when discharged. Is colored when the lithium ion is released, and changes transparently when the lithium ion is injected. When the tungsten oxide film as the reducing coloring layer is reduced, the nickel oxide film, which is the oxidation coloring layer, connected through the reducing coloring layer and the electrolyte layer is oxidized, so that the two layers are simultaneously colored to increase the reflectance of the entire visible light ray.

환원착색층으로 환원착색물질인 텅스텐산화막을 사용하면, 상대 전극인 산화전극층으로 산화착색물질인 니켈산화막을 채택하여 변색효율을 높이는 것이 일반적이다. 상기 두 전극층은 전원공급을 위해 ITO 등 투명전극을 사이에 두고 각각 유리판에 접한다. 상기 각각의 유리판에 투명전극을 사이에 두고 접하는 두 전극층을 접합하는 전해질층은 겔(Gell) 형태의 물질이 사용되기도 했으나 공정효율을 높이기 위하여 다양한 연구가 계속되어 왔다. When a tungsten oxide film which is a reducing coloring material is used as the reducing coloring layer, it is general to adopt a nickel oxide film as an oxidizing coloring material as an oxidizing electrode layer as a counter electrode to improve the discoloration efficiency. The two electrode layers are in contact with a glass plate with a transparent electrode such as ITO interposed therebetween for power supply. Although a gel material has been used as the electrolyte layer for bonding the two electrode layers to each of the glass plates with the transparent electrode therebetween, various studies have been continued to improve the process efficiency.

유럽 등록특허 EP 1 227 362호는 “Laminated electrochromic glass”에 관한 것으로, 안전유리에 쓰여 오던 PVB 필름에 이온전도성을 부가하여 접착성이 강한 전해질로 사용하는 방법을 개시하였다. 그러나, PVB 필름은 UV접착제보다 접착력이 약하고 유리판의 외층과 내층 사이의 열팽창 차이로 인한 변형에서 충분한 강도를 확보하지 못하는 등의 한계를 가진다. European Patent EP 1 227 362 discloses a method of using laminated electrochromic glass as a highly adhesive electrolyte by adding ionic conductivity to a PVB film used for safety glass. However, the PVB film has a weaker adhesive force than the UV adhesive and has a limitation such that sufficient strength can not be secured in the deformation due to the difference in thermal expansion between the outer layer and the inner layer of the glass plate.

유럽 등록특허 1 227 362호 “Laminated electrochromic glass”European Patent No. 1 227 362 " Laminated electrochromic glass "

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로, 투명하고 이온전도성이 높으며 일정한 조건 아래에서 팽창 또는 수축이 일어나면서 접착력이 우수한 필름을 새로운 전해질 접착막으로 사용하는 전기변색유리 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.Disclosed herein is an electrochromic glass using a film having a high transparency and high ionic conductivity under a certain condition and expanding or contracting under a certain condition as a new electrolyte bonding film and a method of manufacturing the same. do.

본 발명은 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리로: 상기 전기변색유리는 제1 유리판; 상기 제1 유리판의 상면에 적층된 제1 투명 전극층; 상기 제1 투명 전극층의 상면에 적층된 환원착색층; 상기 환원착색층의 상면에 적층된 탄성 투명 이온전도성 전해질층; 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층의 상면에 적층된 산화착색층; 상기 산화착색층의 상면에 적층된 제2 투명 전극층; 및 상기 제2 투명 전극층의 상면에 적층된 제2 유리판을 포함하고, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔( polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함하고, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 ITO 또는 FTO이며, 상기 환원착색층과 상기 산화착색층은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화되는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리를 제공한다.The present invention relates to an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer: the electrochromic glass comprises a first glass plate; A first transparent electrode layer laminated on the upper surface of the first glass plate; A reduced coloring layer laminated on the upper surface of the first transparent electrode layer; An elastic transparent ion conductive electrolyte layer laminated on the surface of the reduced coloring layer; An oxidation colored layer laminated on the upper surface of the elastic transparent ion conductive electrolyte layer; A second transparent electrode layer laminated on the upper surface of the oxidation colored layer; And a second glass plate laminated on the upper surface of the second transparent electrode layer, wherein the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is formed of a material selected from the group consisting of NaCl, NaOH, KOH, LiCl, and LiClO 4 , wherein the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are made of ITO or FTO, and the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are made of ITO or FTO, Wherein the oxidation coloring layer is colored in a reducing and oxidizing state and is connected to each other through the electrolyte to oxidize the oxidation coloring layer when the reducing coloring layer is reduced to form an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer to provide.

본 발명은 또한, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염을 함유하는 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분을 더 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리를 제공한다.The invention also contains the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and at least one metal salt selected from the group consisting of LiClO 4 The present invention provides an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer, which further comprises a polyvinyl butyral (PVB) component.

본 발명은 또한, 상기 환원착색층 물질은 텅스텐산화막(WO3), 몰리브덴산화막(MoO3), 타이타늄산화막(TiO2), 니오븀산화막(Nb2O5), 폴리아닐린(polianiline), 또는 폴리티오핀(polythiophene)을 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리를 제공한다.The reducing coloring layer material may be formed of a material selected from the group consisting of tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), polyaniline, the present invention provides an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprising polythiophene.

본 발명은 또한, 상기 산화착색층 물질은 니켈산화막(NiO2), 이리듐산화막(IrO2), 크롬산화막(CrO2), 로듐산화막(Rh2O3), 코발트산화막(Co3O4), 또는 바나듐산화막(V2O3)을 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리를 제공한다.The invention also, the oxidation coloring layer material is a nickel oxide (NiO 2), iridium oxide (IrO 2), chromium oxide (CrO 2), rhodium oxide (Rh 2 O 3), cobalt oxide (Co 3 O 4), Or a vanadium oxide film (V 2 O 3 ) is provided on the surface of the electrochromic glass.

본 발명은 또한, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법으로: 상기 방법은, 제1 투명 전극층이 코팅된 제1 유리판에 환원착색층을 코팅하는 단계; 제2 투명 전극층이 코팅된 제2 유리판에 산화착색층을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 상기 환원착색층 및 상기 산화착색층이 마주보도록 배열하고 그 사이에 탄성 투명 이온전도성 전해질 필름을 개재하고 열압착하는 단계를 포함하고, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함하고, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 ITO 또는 FTO이며, 상기 환원착색층과 상기 산화착색층은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화되는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer, comprising: coating a reducing coloring layer on a first glass plate coated with a first transparent electrode layer; Coating an oxidation coloring layer on a second glass plate coated with a second transparent electrode layer; And a step of thermocompression bonding the coated transparent electrode layer and the oxidized and colored layer so as to face each other with the elastic transparent ion conductive electrolyte film sandwiched therebetween, wherein the elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprises sodium chloride (NaCl) , A polyacrylamide hydrogel component containing at least one metal salt selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and LiClO4, Wherein the transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are ITO or FTO and the reduced coloring layer and the oxidized and colored layer are colored in a reducing and oxidizing state respectively and are connected to each other through the electrolyte so that when the reducing coloring layer is reduced, Wherein the colored layer is oxidized, wherein the colored transparent layer is oxidized.

본 발명은 또한, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염을 함유하는 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분을 더 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법을 제공한다.The invention also contains the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and at least one metal salt selected from the group consisting of LiClO 4 The present invention provides a method for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer, which further comprises a polyvinyl butyral (PVB) component.

본 발명은 또한, 상기 환원착색층 물질은 텅스텐산화막(WO3), 몰리브덴산화막(MoO3), 타이타늄산화막(TiO2), 니오븀산화막(Nb2O5), 폴리아닐린(polianiline), 또는 폴리티오핀(polythiophene)을 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법을 제공한다.The reducing coloring layer material may be formed of a material selected from the group consisting of tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), polyaniline, the present invention provides a method for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprising polythiophene.

본 발명은 또한, 상기 산화착색층 물질은 니켈산화막(NiO2), 이리듐산화막(IrO2), 크롬산화막(CrO2), 로듐산화막(Rh2O3), 코발트산화막(Co3O4), 또는 바나듐산화막(V2O3)을 포함하는, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법을 제공한다.The invention also, the oxidation coloring layer material is a nickel oxide (NiO 2), iridium oxide (IrO 2), chromium oxide (CrO 2), rhodium oxide (Rh 2 O 3), cobalt oxide (Co 3 O 4), Or a vanadium oxide film (V 2 O 3 ). The present invention also provides a method for producing an electrochromic glass,

본 발명의 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리는 접착력이 강하면서도 탄성이 있어서 열팽창으로 인한 변형이나 파손을 방지할 수 있고, 전해질층 필름을 환원착색층과 산화착색층이 각각 코팅된 양쪽 유리 사이에 끼운 채 열을 가하면서 압착하는 방식으로 용이하게 제조할 수 있다. The electrochromic glass including the elastic transparent ion conductive electrolyte layer of the present invention has a strong adhesive force and is elastic so that deformation or breakage due to thermal expansion can be prevented and the electrolyte layer film is coated with the red coloring layer and the oxidation coloring layer It can be easily manufactured in such a manner that it is sandwiched between both glass while being pressed while being heated.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른, 전해질로 폴리아크릴아미드 하이드로겔 성분을 포함한 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 구비한 전기변색유리의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른, 전해질로 폴리아크릴아미드 하이드로겔 성분층 및 PVB층을 포함하는 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 구비한 전기변색유리의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an electrochromic glass having an elastic transparent ion conductive electrolyte layer containing a polyacrylamide hydrogel component as an electrolyte according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram of an electrochromic glass having an elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprising a polyacrylamide hydrogel component layer and a PVB layer as an electrolyte according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른, 전해질로 폴리아크릴아미드 하이드로겔 성분을 포함한 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 구비한 전기변색유리의 개념도이다. 본 발명은 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리에 관한 것이다. 상기 전기변색유리는 제1 유리판(10); 상기 제1 유리판(10)의 상면에 적층된 제1 투명 전극층(11); 상기 제1 투명 전극층의 상면에 적층된 환원착색층(12); 상기 환원착색층의 상면에 적층된 탄성 투명 이온전도성 전해질층; 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층의 상면에 적층된 산화착색층(22); 상기 산화착색층의 상면에 적층된 제2 투명 전극층(21); 및 상기 제2 투명 전극층의 상면에 적층된 제2 유리판(20)을 포함한다. 본 발명의 일 구현예에서 상기 제1 투명전극층(11)과 상기 제2 투명전극층(21)에는 각각 제1 투명전극층 연결전극(15)와 제2 투명전극층 연결전극(25)이 연결된다.,1 is a conceptual diagram of an electrochromic glass having an elastic transparent ion conductive electrolyte layer containing a polyacrylamide hydrogel component as an electrolyte according to an embodiment of the present invention. The present invention relates to an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer. The electrochromic glass includes a first glass plate (10); A first transparent electrode layer (11) laminated on the upper surface of the first glass plate (10); A reducing coloring layer (12) laminated on the upper surface of the first transparent electrode layer; An elastic transparent ion conductive electrolyte layer laminated on the surface of the reduced coloring layer; An oxidative coloring layer (22) laminated on the upper surface of the elastic transparent ion conductive electrolyte layer; A second transparent electrode layer (21) laminated on the upper surface of the oxidation colored layer; And a second glass plate 20 laminated on the upper surface of the second transparent electrode layer. The first transparent electrode layer connecting electrode 15 and the second transparent electrode layer connecting electrode 25 are connected to the first transparent electrode layer 11 and the second transparent electrode layer 21, respectively.

본 발명의 일 구현예에서 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함한 전해질층(100)이다. 상기 폴리아크릴아미드 하이드로겔은 Christoph Keplinger 등이 SCIENCE, VOL. 341, 30 AUGUST 2013에 발표한 “Stretchable, Transparent, Ionic Conductors”에 소개된 탄성 투명 이온전도성 전해질로 접착력이 뛰어나며 전압의 변화에 따라 탄성변형이 가능한 전해질소재이다. 상기 전해질을 박막으로 제작하여 전기변색유리의 접합공정에 개재하여 열 및 압력으로 전해질 성능을 가지는 접착소재로 사용하는 것이 가능하다. 투명하면서도 탄성을 가지는 이온전도성 전해질은 공정의 용이성과 함께, 태양광을 흡수할 때 제1 유리판(10)과 제2 유리판에 흡수된 열에너지가 서로 달라 전체 전기변색유리의 변형이나 파손으로 이어질 수 있는 부분 열팽창 차이로 인한 접합변형을 막아줄 수 있다. Wherein in one embodiment of the invention the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), oxidation of sodium (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and LiClO or more selected from the group consisting of 41 kinds of metal salts And an electrolyte layer 100 containing a polyacrylamide hydrogel component. The polyacrylamide hydrogel is prepared according to Christoph Keplinger et al., SCIENCE, Vol. 341, 30 AUGUST 2013, "Stretchable, Transparent, Ionic Conductors." It is an elastic conductive ionic conductive electrolyte. It is excellent in adhesion and can be elastically deformed according to voltage change. It is possible to use the electrolyte as a thin film and to use it as an adhesive material having electrolyte performance with heat and pressure in the process of bonding the electrochromic glass. The ion conductive electrolyte having transparency and elasticity is not only easy to process but also absorbs sunlight so that the heat energy absorbed by the first glass plate 10 and the second glass plate is different from each other and may lead to deformation or breakage of the entire electrochromic glass It is possible to prevent junction deformation due to a difference in partial thermal expansion.

본 발명의 일 구현예에서 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 ITO(Indium-doped Tin Oxide) 또는 FTO(Fluorine-doped Tin Oxide) 등 투명 전극층으로 전도성특성을 만족하면 어느 것이든 사용가능하다. In one embodiment of the present invention, the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are transparent electrode layers such as ITO (indium-doped tin oxide) or FTO (fluorine-doped tin oxide) Do.

본 발명의 일 구현에에서 상기 환원착색층(12)과 상기 산화착색층(22)은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며 가시광선의 투과율을 감소시키며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화된다. 상기 환원 및 산화는 상기 전극(15, 25)에 전원이 연결되는 경우에 일어나는 가역반응으로, 전원연결이 중단되면 그 상태에서 멈추는 기억효과(Memory effect)가 있다. In one embodiment of the present invention, the reducing coloring layer 12 and the oxidation coloring layer 22 are colored in the reducing and oxidizing states, respectively, and reduce the transmittance of the visible light, and are connected to each other through the electrolyte, The oxidation colored layer is oxidized when reduced. The reduction and oxidation are reversible reactions that occur when power is connected to the electrodes 15 and 25, and there is a memory effect that stops when the power connection is interrupted.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른, 전해질로 폴리아크릴아미드 하이드로겔 성분층(100) 및 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)층(200)을 포함하는 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 구비한 전기변색유리의 개념도이다. 본 발명의 또 다른 구현예에서, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함한 전해질층(100)과 함께, 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염을 함유하는 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분을 더 포함한다. 상기 폴리비닐부티랄은 자동차용 안전유리에 사용되는 유리 접착성분으로 이온전도성이 가능하도록 금속염을 함침시켜주면 전해질로 사용될 수 있다. 상기 폴리아크릴아미드 하이드로겔 성분과 상기 폴리비닐부티랄 성분을 함께 사용하면 이온 전도성과 접합강도의 최적치에 상대적으로 용이하게 접근할 수 있다. FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an elastic transparent ion conductive electrolyte layer including a polyacrylamide hydrogel component layer 100 and a polyvinyl butyral (PVB) A concept diagram of an electro-discolored glass. 1 species in another embodiment of the invention, that the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), sodium (NaOH), selected from potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and LiClO 4 the group consisting of oxidation polyacrylamide containing the above metal salt hydrogels with the electrolyte layer 100 including the (polyacrylamide hydrogel) ingredient, sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and LiClO 4 (PVB) component containing at least one metal salt selected from the group consisting of polyvinyl butyral (PVB) components. The polyvinyl butyral is a glass adhesive component used in safety glass for automobiles, and can be used as an electrolyte if it is impregnated with a metal salt so as to be ion conductive. When the polyacrylamide hydrogel component and the polyvinyl butyral component are used together, the ionic conductivity and the bonding strength can be relatively easily accessed.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 환원착색층(12)에 사용되는 물질은 텅스텐산화막(WO3), 몰리브덴산화막(MoO3), 타이타늄산화막(TiO2), 니오븀산화막(Nb2O5), 폴리아닐린(polianiline), 또는 폴리티오핀(polythiophene)을 포함한다. 상기 환원착색층 물질은 수소 또는 리튬(Lithium)이온을 흡수하여 환원상태가 되면 투명한 물질에서 가시광선투과도가 감소하는 특성을 가진다. 또한, 상기 산화착색층(22)에 사용되는 물질은 니켈산화막(NiO2), 이리듐산화막(IrO2), 크롬산화막(CrO2), 로듐산화막(Rh2O3), 코발트산화막(Co3O4), 또는 바나듐산화막(V2O2)을 포함하며, 상기 산화착색층 물질은 수로 또는 리튬이온을 방출하여 산화상태가 되면 역시 투명한 물질에서 가시광선 투과도가 감소하는 특성을 가지는 물질이다. 상기 환원착색층과 상기 산화착색층은 상기 전해질층을 통해 서로 연결되어 있으므로 환원착색층이 환원될 때 산화착색층은 산화되어 가시광선투과도가 함께 감소하고, 반대로 환원착색층이 산화되어 가시광선투과도가 증가할 때는 산화착색층도 환원되어 가시광선투과도가 함께 증가한다. The material used for the reduction coloring layer 12 may be at least one selected from the group consisting of tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ) Polyaniline, or polythiophene. The reducing coloring layer material has a characteristic that visible light transmittance is reduced in a transparent material when it absorbs hydrogen or lithium ions and is in a reduced state. The material used for the oxidation coloring layer 22 may be at least one selected from the group consisting of NiO 2 , IrO 2 , CrO 2 , Rh 2 O 3 , Co 3 O 3, 4 ) or a vanadium oxide film (V 2 O 2 ), and the oxidized and colored layer material is a material having visible light transmittance reduced from a transparent material when it is oxidized by emitting water or lithium ions. Since the red coloring layer and the oxidation coloring layer are connected to each other through the electrolyte layer, when the reduction coloring layer is reduced, the oxidation coloring layer is oxidized to reduce the visible light transmittance at the same time. On the contrary, The oxidation colored layer is also reduced, and the visible light transmittance increases together.

본 발명은 또한, 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 제1 투명 전극층(11)이 코팅된 제1 유리판(10)에 환원착색층(12)을 코팅하는 단계; 제2 투명 전극층(21)이 코팅된 제2 유리판에 산화착색층(22)을 코팅하는 단계; 및 상기 코팅된 상기 환원착색층(12) 및 상기 산화착색층(22)이 마주보도록 배열하고 그 사이에 탄성 투명 이온전도성 전해질 필름을 개재하고 열압착하는 단계를 포함한다. The present invention also relates to a process for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer. The method includes: coating a reduced coloring layer (12) on a first glass plate (10) coated with a first transparent electrode layer (11); Coating an oxidation colored layer (22) on a second glass plate coated with the second transparent electrode layer (21); And a step of arranging the coated colored layer 12 and the colored layer 22 so as to face each other and thermally pressing the elastic transparent ion conductive electrolyte film therebetween.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔( polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함하는 전해질층(100)이다. 또한, 상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 투명하고 전도성을 가지는 물질로 ITO 또는 FTO를 포함하는 투명전극층이면 어느 것이나 채택 가능하다. 본 발명의 일 구현예에서, 상기 환원착색층(12)과 상기 산화착색층(22)은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화된다. In one embodiment, the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and at least one member selected from the group consisting of LiClO 4 And an electrolyte layer 100 including a polyacrylamide hydrogel component containing a metal salt. The first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer may be any transparent electrode layer including ITO or FTO as a transparent and conductive material. In one embodiment of the present invention, the reducing coloring layer 12 and the oxidation coloring layer 22 are colored in the reducing and oxidizing states, respectively, and are connected to each other through the electrolyte, so that when the reducing coloring layer is reduced, The colored layer is oxidized.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 염화나트륨(NaCl), 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 염화리튬(LiCl) 및 LiClO4로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속염이 함유된 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분층(200)을 더 포함한다. In one embodiment, the elastic transparent ion conductive electrolyte layer is sodium chloride (NaCl), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), lithium chloride (LiCl) and at least one member selected from the group consisting of LiClO 4 And a polyvinyl butyral (PVB) component layer 200 containing a metal salt.

본 발명의 일 구현예에서, 상기 환원착색층 물질은 텅스텐산화막(WO3), 몰리브덴산화막(MoO3), 타이타늄산화막(TiO2), 니오븀산화막(Nb2O5), 폴리아닐린(polianiline), 또는 폴리티오핀(polythiophene)을 포함하고, 상기 산화착색층 물질은 니켈산화막(NiO2), 이리듐산화막(IrO2), 크롬산화막(CrO2), 로듐산화막(Rh2O3), 코발트산화막(Co3O4), 또는 바나듐산화막(V2O3)을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the reducing coloring layer material may be a tungsten oxide (WO 3 ), a molybdenum oxide (MoO 3 ), a titanium oxide (TiO 2 ), a niobium oxide (Nb 2 O 5 ), a polyaniline, Wherein the oxidation coloring layer material includes at least one selected from the group consisting of NiO 2 , IrO 2 , CrO 2 , Rh 2 O 3 , Co 3 O 4 ), or a vanadium oxide film (V 2 O 3 ).

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. All technical terms used in the present invention are used in the sense that they are generally understood by those of ordinary skill in the relevant field of the present invention unless otherwise defined. The contents of all publications referred to herein are incorporated herein by reference.

10. 제1 유리판
11. 제1 투명전극층
12. 환원착색층
15. 제1 투명전극층 연결전극
20. 제2 유리판
21. 제2 투명전극층
22. 산화착색층
25. 제2 투명전극층 연결전극
100. 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함한 전해질층
200. 금속염이 함유된 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분층10. First glass plate
11. First transparent electrode layer
12. Reduced coloring layer
15. The first transparent electrode layer connecting electrode
20. Second glass plate
21. Second transparent electrode layer
22. Oxidized colored layer
25. The second transparent electrode layer connecting electrode
100. An electrolyte layer containing a polyacrylamide hydrogel component containing a metal salt
200. Polyvinyl butyral (PVB) component layer containing a metal salt

Claims (8)

탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리로:
상기 전기변색유리는 제1 유리판;
상기 제1 유리판의 상면에 적층된 제1 투명 전극층;
상기 제1 투명 전극층의 상면에 적층된 환원착색층;
상기 환원착색층의 상면에 적층된 탄성 투명 이온전도성 전해질층;
상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층의 상면에 적층된 산화착색층;
상기 산화착색층의 상면에 적층된 제2 투명 전극층; 및
상기 제2 투명 전극층의 상면에 적층된 제2 유리판을 포함하고,
상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함한 층과 금속염이 함유된 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분층을 포함하고,
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 ITO 또는 FTO이며,
상기 산화착색층 물질은 크롬산화막(CrO2)이고,
상기 환원착색층과 상기 산화착색층은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화되는,
탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리.
An electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer:
Wherein the electrochromic glass comprises a first glass plate;
A first transparent electrode layer laminated on the upper surface of the first glass plate;
A reduced coloring layer laminated on the upper surface of the first transparent electrode layer;
An elastic transparent ion conductive electrolyte layer laminated on the surface of the reduced coloring layer;
An oxidation colored layer laminated on the upper surface of the elastic transparent ion conductive electrolyte layer;
A second transparent electrode layer laminated on the upper surface of the oxidation colored layer; And
And a second glass plate laminated on the upper surface of the second transparent electrode layer,
Wherein the elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprises a layer containing a polyacrylamide hydrogel component containing a metal salt and a polyvinyl butyral (PVB) component layer containing a metal salt,
Wherein the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are ITO or FTO,
Wherein the oxide colored layer material is a chromium oxide film (CrO 2 )
Wherein the reducing coloring layer and the oxidation coloring layer are colored in a reducing and oxidizing state and connected to each other through the electrolyte to oxidize the oxidation coloring layer when the reducing coloring layer is reduced,
An electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법으로:
상기 방법은, 제1 투명 전극층이 코팅된 제1 유리판에 환원착색층을 코팅하는 단계;
제2 투명 전극층이 코팅된 제2 유리판에 산화착색층을 코팅하는 단계; 및
상기 코팅된 상기 환원착색층 및 상기 산화착색층이 마주보도록 배열하고 그 사이에 탄성 투명 이온전도성 전해질 필름을 개재하고 열압착하는 단계를 포함하고,
상기 탄성 투명 이온전도성 전해질층은 금속염이 함유된 폴리아크릴아미드 하이드로겔(polyacrylamide hydrogel) 성분을 포함한 층과 금속염이 함유된 폴리비닐부티랄(polyvinyl butyral: PVB)성분층을 포함하고,
상기 제1 투명 전극층 및 상기 제2 투명 전극층은 ITO 또는 FTO이며,
상기 산화착색층 물질은 크롬산화막(CrO2)이고,
상기 환원착색층과 상기 산화착색층은 각각 환원 및 산화상태에서 착색되며, 상기 전해질을 통해 서로 연결되어 상기 환원착색층이 환원될 때 상기 산화착색층은 산화되는,
탄성 투명 이온전도성 전해질층을 포함하는 전기변색유리의 제조방법.
A process for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer:
The method includes: coating a reduced coloring layer on a first glass plate coated with a first transparent electrode layer;
Coating an oxidation coloring layer on a second glass plate coated with a second transparent electrode layer; And
And a step of arranging the coated colored layer and the colored oxide layer so as to face each other and thermally pressing the elastic transparent ion conductive electrolyte film therebetween,
Wherein the elastic transparent ion conductive electrolyte layer comprises a layer containing a polyacrylamide hydrogel component containing a metal salt and a polyvinyl butyral (PVB) component layer containing a metal salt,
Wherein the first transparent electrode layer and the second transparent electrode layer are ITO or FTO,
Wherein the oxide colored layer material is a chromium oxide film (CrO 2 )
Wherein the reducing coloring layer and the oxidation coloring layer are colored in a reducing and oxidizing state and connected to each other through the electrolyte to oxidize the oxidation coloring layer when the reducing coloring layer is reduced,
A method for producing an electrochromic glass comprising an elastic transparent ion conductive electrolyte layer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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