KR101914393B1 - High performance electrochromic chromophores, application to electrochromic devices, and their operation method - Google Patents

High performance electrochromic chromophores, application to electrochromic devices, and their operation method Download PDF

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KR101914393B1
KR101914393B1 KR1020170145974A KR20170145974A KR101914393B1 KR 101914393 B1 KR101914393 B1 KR 101914393B1 KR 1020170145974 A KR1020170145974 A KR 1020170145974A KR 20170145974 A KR20170145974 A KR 20170145974A KR 101914393 B1 KR101914393 B1 KR 101914393B1
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문홍철
오환
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서울시립대학교 산학협력단
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    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom

Abstract

The present invention relates to an electrochromic compound which is represented by chemical formula 1. The present invention further relates to an electrochromic device including the same, and an operation method thereof. According to the present invention, it is possible to provide an electrochromic device with improved coloring efficiency, coloring-bleaching reaction rate, and coloring-bleaching operation stability. In the chemical formula 1, Ar^1, Ar^2, R^1, R^2, A^-, n^1, and n^2 are the same as described in the specification.

Description

고성능 전기 변색 화합물, 이를 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 구동방법{HIGH PERFORMANCE ELECTROCHROMIC CHROMOPHORES, APPLICATION TO ELECTROCHROMIC DEVICES, AND THEIR OPERATION METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a high-performance electrochromic compound, an electrochromic device including the electrochromic device, and a driving method thereof. BACKGROUND OF THE INVENTION [0001]

본 발명은 착색 효율, 착색-표백 반응 속도 및 착색-표백 작동 안정성이 향상된 전기 변색 화합물, 이를 포함하는 전기 변색 소자 및 이의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochromic compound having improved coloring efficiency, coloring-bleaching reaction rate and coloring-bleaching operation stability, an electrochromic device comprising the same, and a driving method thereof.

전기 변색(electrochromism)은 전극 물질에 전기화학적으로 산화 또는 환원 반응을 일으킬 때 가역적으로 색 변화가 일어나는 현상이다. 유기 또는 무기 전기 변색 물질로 이루어진 소자는 기존의 음극선과(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 발광다이오드(LED)에 비교하여 응답속도는 느리지만 적은 비용으로 넓은 면적의 소자로 제작될 수 있고, 소비전력이 낮기 때문에 스마트 윈도우, 스마트 거울, 전자종이 등 많은 분야에 응용될 수 있다.Electrochromism is a phenomenon that reversibly changes color when electrochemically oxidizing or reducing the electrode material. A device made of an organic or inorganic electrochromic material can be manufactured as a wide area device at a low cost even though the response speed is slower than that of a conventional cathode ray tube (CRT), a liquid crystal display (LCD), or a light emitting diode (LED) Because it has low power consumption, it can be applied to many fields such as smart window, smart mirror, and electronic paper.

또한 전기 변색을 이용한 스마트 윈도우/필름의 개발은 대체에너지 활용을 통한 화석연료 배출가스의 배출량을 감소시키고, 에너지를 절약시키며, 나아가 환경 보전에도 공헌을 할 수 있기 때문에, 외부 광원에 의한 빛과 채광 효과 및 열 투과 등의 능동적 기능 조절이 가능한 신개념의 윈도우 개발은 주거 문화 및 사무 환경 개선을 통해 삶의 질을 향상시킬 수 있다.In addition, the development of smart windows / films using electrochromic materials can reduce the emission of fossil fuel emissions through alternative energy utilization, save energy, and contribute to environmental conservation. Therefore, The development of a new concept window that can control the active function such as the effect and the heat transmission can improve the quality of life by improving the residential culture and office environment.

본 발명의 목적은 개선된 특성의 전기 변색 화합물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide electrochromic compounds having improved properties.

본 발명의 다른 목적은 착색 효율, 착색-표백 반응 속도 및 착색-표백 작동 안정성이 향상된 상기 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an electrochromic device comprising the electrochromic compound having improved coloring efficiency, coloring-bleaching reaction rate and coloring-bleaching operation stability.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전기 변색 소자의 구동 방법을 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a method of driving the electrochromic device.

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물을 제공한다.The present invention provides an electrochromic compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017109336329-pat00001
Figure 112017109336329-pat00001

상기 화학식 1에서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 아릴기이고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 할로겐기, 나이트릴기, 니트로기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 할로겐화 알킬기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, A-는 음이온이고, n1 및 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다. Wherein Ar 1 and Ar 2 are each independently an aryl group represented by the following formula (2), R 1 and R 2 each independently represents a halogen group, a nitryl group, a nitro group, an amino group, an alkyl group, an alkoxy group, A halogenated alkyl group and a heteroaryl group, A - is an anion, and n 1 and n 2 are each independently an integer of 0 to 4.

[화학식 2](2)

Figure 112017109336329-pat00002
Figure 112017109336329-pat00002

상기 화학식 2에서, 상기 R3은 할로겐기이고, n3은 0 내지 4의 정수이다.In Formula 2, R 3 is a halogen group, and n 3 is an integer of 0 to 4.

상기 화학식 2에서 n3은 1 내지 4의 정수이고, R3은 F, Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 할로겐기인 것일 수 있다. In Formula 2, n 3 is an integer of 1 to 4, and R 3 may be any halogen group selected from the group consisting of F, Cl, Br and I.

상기 전기 변색 화합물은 하기 화학식 3으로 표시되는 것인 전기 변색 화합물일 수 있다.The electrochromic compound may be an electrochromic compound represented by the following formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112017109336329-pat00003
Figure 112017109336329-pat00003

상기 화학식 3에서, A-는 음이온이다.In Formula 3, A - is an anion.

상기 음이온은 TFSI-(bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), PF6 -, BF4 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. The anion may be any one selected from the group consisting of TFSI - (bis (trifluoromethylsulfonyl) imide), PF 6 - , BF 4 -, and combinations thereof.

본 발명은 또한 한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고, 상기 전기 변색층은 이온 겔 및 상기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자를 제공한다. The present invention also relates to a plasma display panel comprising a pair of electrodes; And an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes, wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by the formula (1).

상기 이온 겔은 고분자 매트릭스 및 상온에서 액체 상태인 이온염을 포함하는 것일 수 있다. The ionic gel may comprise a polymer matrix and an ionic salt in a liquid state at room temperature.

상기 고분자 매트릭스는, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)와 폴리(스티렌) 중 어느 하나의 고분자; 및 폴리(헥사프루오로프로필렌), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(알킬 메타크릴레이트) 및 폴리(알킬 아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자;의 공중합체인 것일 수 있다. The polymer matrix may be any one of poly (vinylidene fluoride) and poly (styrene); And any one polymer selected from the group consisting of poly (hexafluoropropylene), poly (ethylene oxide), poly (alkyl methacrylate), and poly (alkyl acrylate).

상기 상온에서 액체 상태인 이온염은 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [EMI][TFSI]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI][PF6]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI][BF4]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [BMI][TFSI]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI][PF6]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI][BF4]) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. The ionic salt in the liquid state at room temperature is preferably 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, [EMI] [TFSI] ), 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI] [PF 6 ]), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI] [BF 4 ], 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI] [PF 6 ]), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI] [BF 4 ]), and combinations thereof. have.

본 발명은 또한 한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고, 상기 전기 변색층은, 이온 겔 및 상기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물;을 포함하는 것인 전기 변색 소자에 대해, 소정의 시간 동안 전류를 공급하는 온(ON) 단계; 및 소정의 시간 동안 전류를 차단하는 오프(OFF) 단계;를 포함하고, 상기 온(ON) 단계; 및 오프(OFF) 단계는 교차로 수행되는 것인 전기 변색 소자의 구동 방법을 제공한다. The present invention also relates to a plasma display panel comprising a pair of electrodes; And an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes, wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by Formula 1, An ON step of supplying an electric current for a period of time; And an OFF step of shutting off current for a predetermined time, the ON step; And an off (OFF) step are performed at an intersection.

본 발명은 개선된 특성의 전기 변색 화합물을 제공할 수 있다.The present invention can provide electrochromic compounds with improved properties.

본 발명은 또한 착색 효율, 착색-표백 반응 속도 및 착색-표백 작동 안정성이 향상된 상기 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.The present invention can also provide an electrochromic device comprising the above electrochromic compound having improved coloring efficiency, coloring-bleaching reaction rate and staining-bleaching operation stability.

본 발명은 또한 상기 전기 변색 소자의 구동 방법을 제공할 수 있다.The present invention can also provide a method of driving the electrochromic device.

도 1은 본 발명의 제조예 2에서 제조한 전기 변색 소자의 구성요소 및 화학 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 참고예 1에 따른 전기 변색 소자에서 다양한 전압에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 변색 소자에서 다양한 전압에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 변색 소자에서 다양한 전압에서의 UV-vis 흡수 스펙트럼을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실험예 1에서 분석한 색좌표를 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 참고예 1에 따른 전기 변색 소자의 변색 속도를 평가하기 위해, 596 nm에서의 순간적인 투과율 프로파일을 기록한 결과이다.
도 7는 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 변색 소자의 변색 속도를 평가하기 위해, 596 nm에서의 순간적인 투과율 프로파일을 기록한 결과이다.
도 8은 본 발명의 참고예 1에 따른 전기 변색 소자의 -0.00 V 및 -0.23 V에서의 광학적 밀도에 대한 주입된 전하량 밀도의 플로팅 값을 나타낸 그래프이다.
도 9은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 변색 소자의 -0.00 V 및 -0.35 V에서의 광학적 밀도에 대한 주입된 전하량 밀도의 플로팅 값을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실험예에 따른 전기 변색 소자의 정규화된 투과율의 변화를 나타낸 그래프이다. 흑색은 참고예 1, 적색은 실시예 1을 나타낸다.
도 11는 본 발명의 참고예 1에 따른 전기 변색 소자의 순환 전압-전류 그림(cyclic voltammograms)이다.
도 12은 본 발명의 실시예 1에 따른 전기 변색 소자의 순환 전압-전류 그림(cyclic voltammograms)이다.
도 13은 본 발명의 실시예 2에 따른 전기 변색 소자의 순환 전압-전류 그림(cyclic voltammograms)이다.
1 is a schematic view showing the constituent elements and the chemical structure of the electrochromic device manufactured in Production Example 2 of the present invention.
2 shows UV-vis absorption spectra at various voltages in the electrochromic device according to Reference Example 1 of the present invention.
3 shows UV-vis absorption spectra at various voltages in the electrochromic device according to Example 1 of the present invention.
4 shows UV-vis absorption spectra at various voltages in the electrochromic device according to Example 2 of the present invention.
5 is a graph showing the color coordinates analyzed in Experimental Example 1 of the present invention.
6 is a result of recording an instantaneous transmittance profile at 596 nm in order to evaluate the color change rate of the electrochromic device according to Reference Example 1 of the present invention.
7 shows the result of recording the instantaneous transmittance profile at 596 nm in order to evaluate the coloring speed of the electrochromic device according to Example 1 of the present invention.
8 is a graph showing a plotted value of injected charge quantity density versus optical density at -0.00 V and -0.23 V of the electrochromic device according to Reference Example 1 of the present invention.
9 is a graph showing a plotted value of the injected charge density versus optical density at -0.00 V and -0.35 V of the electrochromic device according to Example 1 of the present invention.
10 is a graph showing a change in the normalized transmittance of the electrochromic device according to an experimental example of the present invention. Reference Example 1 for black, and Example 1 for red.
11 is cyclic voltammograms of an electrochromic device according to Reference Example 1 of the present invention.
12 is cyclic voltammograms of the electrochromic device according to Example 1 of the present invention.
13 is cyclic voltammograms of an electrochromic device according to Example 2 of the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 알킬기는 1차 알킬기, 2차 알킬기 및 3차 알킬기를 포함한다.Unless otherwise stated, alkyl groups include primary alkyl groups, secondary alkyl groups, and tertiary alkyl groups.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 할로겐기란 플루오로기, 클로로기, 브로모기 또는 요오도기를 의미한다.Unless otherwise specified in the specification, the halogen group means a fluoro group, a chloro group, a bromo group or an iodo group.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 모든 화합물 또는 치환기는 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, 치환된이란 수소가 할로겐기, 하이드록시기, 카르복시기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 티오기, 메틸티오기, 알콕시기, 나이트릴기, 알데하이드기, 에폭시기, 에테르기, 에스테르기, 카르보닐기, 아세탈기, 케톤기, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 벤질기, 아릴기, 헤테로아릴기, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 대체된 것을 의미한다.In the present specification, unless otherwise specified, all the compounds or substituents may be substituted or unsubstituted. The term "substituted" as used herein means that hydrogen is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a thio group, a methylthio group, an alkoxy group, a nitryl group, an aldehyde group, Means a substituted one selected from the group consisting of an acetal group, a ketone group, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, a benzyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a derivative thereof and a combination thereof .

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 알킬기는 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 10인 알킬기, 할로겐화 알킬기는 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 10인 할로겐화 알킬기, 아릴기는 탄소수 6 내지 30인 아릴기, 헤테로아릴기는 탄소수 2 내지 30인 헤테로아릴기, 알콕시기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기를 의미한다.Unless otherwise specified in the present specification, the alkyl group is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group is a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group is an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, and an alkoxy group means an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 할로겐화 알킬기는 일부의 수소 원자 또는 전체 수소 원자가 할로겐 원자로 치환된 알킬기를 의미한다. 예를 들어, 상기 할로겐화 알킬기는 퍼플루오로 알킬기를 들 수 있다.Unless otherwise specified herein, a halogenated alkyl group means an alkyl group in which some hydrogen atoms or all of the hydrogen atoms are replaced with halogen atoms. For example, the halogenated alkyl group may include a perfluoroalkyl group.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 아릴기는 1개 이상의 벤젠고리를 포함하는 탄소수 2 내지 30의 일환식 또는 다환식 화합물 및 이의 유도체로부터 수소 원자 1개를 제거하여 얻어진 화학기를 의미하며, 예를 들면 상기 벤젠고리를 포함하는 일환식 또는 다환식 화합물은 벤젠고리, 벤젠고리에 알킬 곁사슬이 붙은 톨루엔 또는 자일렌 등, 2개 이상의 벤젠고리가 단일결합으로 결합한 바이페닐 등, 벤젠고리가 시클로알킬기 또는 헤테로시클로알킬기와 축합한 플루오렌, 크산텐 또는 안트라퀴논 등, 2개 이상의 벤젠고리가 축합한 나프탈렌 또는 안트라센 등을 포함한다.Unless otherwise specified in the specification, an aryl group means a chemical group obtained by removing one hydrogen atom from a monocyclic or polycyclic compound having 2 to 30 carbon atoms including at least one benzene ring and derivatives thereof, Examples of the monocyclic or polycyclic compound containing a benzene ring include a benzene ring, biphenyl in which two or more benzene rings are bound by a single bond, such as toluene or xylene having an alkyl side chain attached to a benzene ring, etc., a benzene ring is a cycloalkyl group or a heterocyclo Naphthalene or anthracene condensed with two or more benzene rings such as fluorene, xanthene or anthraquinone condensed with an alkyl group, and the like.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 접두어 헤테로는 -N-, -O-, -S- 및 -P-로 이루어진 군에서 선택되는 1개 내지 3개의 헤테로 원자가 탄소 원자를 치환하고 있는 것을 의미한다. 예를 들어, 헤테로원자로 질소 원자를 포함하는 피리딘, 피롤 또는 카바졸 등, 헤테로 원자로 산소 원자를 포함하는 퓨란 또는 디벤조퓨란 등, 또는 디벤조티오펜, 디페닐아민 등일 수 있다.Unless otherwise specified herein, the prefixed heteroaryl means that one to three heteroatoms selected from the group consisting of -N-, -O-, -S-, and -P- substitute carbon atoms. For example, pyridine, pyrrole or carbazole containing a nitrogen atom as a hetero atom, furan or dibenzofuran containing an oxygen atom as a hetero atom, or dibenzothiophene, diphenylamine, and the like.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, 화학식에 표시된 * 표시는 이 화합물이 다른 화합물에 치환되는 부분을 나타낸다.Unless otherwise specified in the present specification, an asterisk (*) in the formula represents a moiety wherein this compound is substituted by another compound.

본 명세서에서 사용한 용어 이들의 조합이란 특별한 언급이 없는 한, 둘 이상의 치환기가 단일 결합 또는 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 연결되어 있는 것을 의미한다.As used herein, the combination thereof means that two or more substituents are bonded to each other through a single bond or a linking group, or two or more substituents are condensed and connected unless otherwise specified.

본 발명의 일 구현예에서는 하기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an electrochromic compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112017109336329-pat00004
Figure 112017109336329-pat00004

상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 할로겐기, 나이트릴기, 니트로기, 아미노기, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 할로겐화 알킬기 및 헤테로아릴기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, n1 내지 n2는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.In Formula 1, R 1 and R 2 are each independently any one selected from a halogen group, a nitro group, a nitro group, an amino group, an alkyl group, alkoxy group, aryl group, halogenated alkyl group and a heteroaryl group the group consisting of, n 1 To n < 2 > are each independently an integer of 0 to 4;

상기 화학식 1에서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 하기 화학식 2로 표시되는 아릴기일 수 있다.In Formula 1, Ar 1 and Ar 2 may each independently be an aryl group represented by Formula 2 below.

[화학식 2](2)

Figure 112017109336329-pat00005
Figure 112017109336329-pat00005

상기 화학식 2에서, 상기 R3은 할로겐기이고, 구체적으로 F, Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 할로겐기일 수 있고, 더욱 구체적으로 F일 수 있다. 상기 n3은 0 내지 4의 정수이고, 구체적으로 1 내지 4의 정수일 수 있고, 더욱 구체적으로 1일 수 있다.In Formula 2, R 3 is a halogen group, and may be any one of halogen groups selected from the group consisting of F, Cl, Br and I, and more specifically, F. N 3 is an integer of 0 to 4, specifically, an integer of 1 to 4, more specifically 1.

상기 화학식 1에서, A-는 음이온을 의미한다. 구체적으로 예를 들면, A-는 F-, Cl-, Br- 또는 I- 등의 할로겐 음이온일 수 있고, 또는 TFSI-(bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), PF6 -, BF4 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 음이온일 수 있다. In the above formula (1), A - represents an anion. Specifically, for example, A - may be a halogen anion such as F - , Cl - , Br - or I - or a combination of TFSI - (bis (trifluoromethylsulfonyl) imide), PF 6 - , BF 4 - And an anion selected from the group consisting of

상기 음이온의 분자량은 145 내지 280 g/mol일 수 있다. 구체적으로, 상기 TFSI의 분자량은 280 g/mol이고, PF6의 분자량은 145 g/mol이다. 이는 상기 전기 변색 물질이 이온 겔 내에 용이하여 녹아 들어갈 수 있도록 음이온 성분의 크기를 제어한 것이다. 사용되는 이온 겔의 종류에 따라 이는 선택될 수 있으며, 본 발명에서 특별히 제한되는 것은 아니다.The molecular weight of the anion may be 145 to 280 g / mol. Specifically, the molecular weight of the TFSI is 280 g / mol and the molecular weight of PF 6 is 145 g / mol. This is because the size of the anion component is controlled so that the electrochromic material easily fuses in the ion gel. This may be selected depending on the type of ion gel used, and is not particularly limited in the present invention.

상기 전기 변색 화합물은 각각 상이한 인가 전압에 따라 구별되는 색으로 변색되는 화합물을 의미한다. 상기 전기 변색 화합물은 비올로겐(Viologen) 구조를 중심으로 양 말단에 관능화된 페닐기를 포함하는 양이온 성분과 음이온 성분을 포함한다. 상기 전기 변색 화합물은 비올로겐이 환원(+·) 상태일 때 녹색의 착색된 상태가 유도되고, 산화(2+) 상태일 때 표백(미색)된 상태가 유도된다.The electrochromic compound means a compound which is discolored into a color differentiated by different applied voltages. The electrochromic compound includes a cation component and an anion component including a phenyl group functionalized at both terminals centered on a viologen structure. The electrochromic compound induces a green colored state when the viologen is in a reduced (+) state, and a bleached (off-white) state when it is in an oxidized (2+) state.

상기 전기 변색 화합물은 징케 반응(Zincke reaction)을 포함하는 합성 공정으로부터 상기 관능화된 페닐 치환기를 포함하여 보다 안정적이며 CIELAB 색좌표계의 더 낮은 a*값을 갖는 고순도의 녹색 색상을 얻을 수 있다. The electrochromic compound can be obtained from a synthesis process involving the Zincke reaction, including the functionalized phenyl substituent, to obtain a more stable and high purity green color with a lower a * value of the CIELAB color coordinate system.

상기 전기 변색 화합물은 양 말단의 치환기가 CF3기로 치환된 페닐기인 것을 특징으로 한다. 상기 전기 변색 화합물은 상기 CF3기로 치환된 페닐기를 포함함으로써 소수성의 전해질에서 녹색을 나타내는 효과가 있다. 이에 따라, 상기 전기 변색 화합물은 색 순도가 L*= 50 내지 62, a*= -25 내지 -35, b*= 20 내지 30일 수 있고, 더욱 구체적으로 색 순도가 L*= 51 내지 52, a*= -34 내지 -35, b*= 29 내지 30일 수 있다.The electrochromic compound is characterized in that the substituent at both terminals is a phenyl group substituted with CF 3 group. The electrochromic compound contains a phenyl group substituted with the CF 3 group, so that the electrochromic compound has an effect of showing green in a hydrophobic electrolyte. Accordingly, the electrochromic compound may have a color purity of L * = 50 to 62, a * = -25 to -35 and b * = 20 to 30, more specifically, a color purity of L * = 51 to 52, a * = -34 to -35, and b * = 29 to 30.

또한, 상기 전기 변색 화합물은 상기 CF3기로 치환된 페닐기가 F, Cl, Br 및 I로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 할로겐기를 더 포함할 수 있다. 상기 CF3기로 치환된 페닐기가 상기 할로겐기를 포함함으로써 보다 색 순도가 높아지고 소자 안정성이 향상되는 효과가 있다. 구체적으로, 상기 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자는 산화-환원 반응의 가역성을 향상시켜 소자 구동 안정성이 개선 될 수 있으며 이온 겔에 사용하는 경우 우수한 전기화학 반응 안정성과 높은 색순도의 녹색 픽셀 구현이 가능할 뿐 아니라, 구부릴 수(flexible) 있거나 연신성(stretchable)이 있는 소자 구현도 가능하므로 더욱 우수한 효과를 얻을 수 있다.In addition, the electrochromic compound may further include any one halogen group selected from the group consisting of F, Cl, Br, and I in which the phenyl group substituted with the CF 3 group is included. When the phenyl group substituted with the CF 3 group contains the halogen group, the color purity is higher and the device stability is improved. Specifically, the electrochromic device including the electrochromic compound improves the reversibility of the oxidation-reduction reaction, thereby improving the device driving stability. When used in an ion gel, the electrochromic reaction stability and the implementation of a green pixel with high color purity Not only is it possible, but also device implementations that are flexible or stretchable are possible, so that better effects can be obtained.

또한, 상기 CF3기로 치환된 페닐기가 상기 할로겐기를 더 포함함에 따라, 상기 할로겐 음이온 또는 TFSI-, PF6 - 또는 BF4 - 등의 음이온과의 친화성을 높일 수 있고, 이에 따라 이온겔에서의 용해도 향상 효과가 있다.In addition, since the phenyl group substituted with the CF 3 group further includes the halogen group, the affinity of the halogen anion or anion such as TFSI - , PF 6 - or BF 4 - can be increased, Solubility is improved.

구체적으로 상기 전기 변색 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.Specifically, the electrochromic compound may be represented by the following formula (3).

[화학식 3](3)

Figure 112017109336329-pat00006
Figure 112017109336329-pat00006

상기 화학식 3에서, A-는 음이온을 의미한다.In the above formula (3), A - represents an anion.

본 발명의 다른 일 구현예에서는, 한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고, 상기 전기 변색층은 이온 겔 및 상기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자를 제공한다. 상기 전기 변색 화합물에 대한 정의는 전술한 본 발명의 일 구현예에서와 동일하다.In another embodiment of the present invention, a pair of electrodes; And an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes, wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by the formula (1). The definition of the electrochromic compound is the same as that of the embodiment of the present invention described above.

상기 전기 변색 화합물은 각각 상이한 인가 전압에 따라 구별되는 색으로 변색되는 화합물을 의미한다. 이러한 소자를 이용하면, 인가 전압을 제어하여, 소자의 변색의 색상을 조절할 수 있게 된다. The electrochromic compound means a compound which is discolored into a color differentiated by different applied voltages. By using such a device, it is possible to control the applied voltage and adjust the color of the discoloration of the device.

보다 구체적으로, 상기 전기 변색층은 이온 겔 및 복수의 전기 변색 화합물;을 포함하되, 상기 이온 겔이 전해질 매트릭스이고, 상기 이온 겔 내 상기 전기 변색 화합물이 균일하게 녹아 있는 형태일 수 있다.More specifically, the electrochromic layer includes an ion gel and a plurality of electrochromic compounds, wherein the ion gel is an electrolyte matrix, and the electrochromic compound in the ion gel is uniformly dissolved.

상기 이온 겔은, 이종의 고분자 공중합체를 포함하는 것이다. 상기 이종의 고분자 공중합체는, 이온성 액체와 섞이지 않음으로써 이온 겔의 기계적 강도를 향상시킬 수 있는 특성을 가지는, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)와 폴리(스티렌) 중 어느 하나의 고분자; 및 이온성 액체와 섞여서 이온 겔 내에서 전기화학반응이 일어날 수 있는 부분, 즉 전해질 역할을 하는, 폴리(헥사프루오로프로필렌), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(알킬 메타크릴레이트) 및 폴리(알킬 아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자;의 공중합체인 것일 수 있다.The ion gel includes a heterogeneous polymer copolymer. The heterogeneous polymer copolymer may be any one of poly (vinylidene fluoride) and poly (styrene), which is capable of improving the mechanical strength of the ion gel by not mixing with an ionic liquid; Poly (ethylene oxide), poly (alkylmethacrylate), and poly (alkylmethacrylate), which are mixed with the ionic liquid and act as a part of the ion gel where an electrochemical reaction can take place, Alkyl acrylate), and the like.

상기 이온 겔은 상온에서 액체 상태인 이온염 즉 이온성 액체를 더 포함할 수 있다. 상기 상온에서 액체 상태인 이온염은 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [EMI][TFSI]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI][PF6]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI][BF4]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [BMI][TFSI]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI][PF6]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI][BF4]) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다.The ionic gel may further include an ionic liquid, that is, an ionic liquid, which is in a liquid state at room temperature. The ionic salt in the liquid state at room temperature is preferably 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, [EMI] [TFSI] ), 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI] [PF 6 ]), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI] [BF 4 ], 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI] [PF 6 ]), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI] [BF 4 ]), and combinations thereof. have.

이러한 이온 염은 전해질 내 이온의 이동을 도울 수 있는 물질이며, 상온에서 액체 상태이어야 이온 겔에 효과적으로 적용될 수 있다. 상기 상온에서 액체 상태인 이온염은 바람직하게 이온염 내 탄소수가 1 내지 10인 것일 수 있다. 상기 나열된 이온염은 이온염 내 탄소수가 증가할수록 점성이 증가하는 특성이 있으나, 상기 탄소수가 10개 이하인 경우(decyl)에도 액체 상태를 유지한다. Such an ionic salt is a substance that can help the movement of ions in the electrolyte, and can be effectively applied to an ionic gel in a liquid state at room temperature. The ionic salt in a liquid state at room temperature may preferably have 1 to 10 carbon atoms in the ionic salt. The ionic salts listed above exhibit an increase in viscosity as the number of carbon atoms in the ionic salt increases, but they remain liquid even when the number of carbon atoms is less than 10 (decyl).

상기 전기 변색층은 애노드 레독스 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 애노드 레독스 화합물은 디메틸페로센(Dimethyl ferrocene, dmFc), 페로센(ferrocene, Fc), 하이드로퀴논(hydroquinone), 페로시안화칼륨(potassium ferrocyanide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것일 수 있다. The electrochromic layer may further include an anode redox compound. The anode redox compound may be any one selected from the group consisting of dimethyl ferrocene (dmFc), ferrocene (Fc), hydroquinone, potassium ferrocyanide, and combinations thereof. have.

상기 전기 변색 소자는 구부릴 수(flexible) 있거나 연신성(stretchable)이 있을 수 있다. 이를 위해 기판 자체도 플라스틱 계열의 기판이나 유연 재료를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 플라스틱의 구체적인 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프 탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 유리 섬유 강화 플리스틱 등의 투명한 플라스틱이 사용된다. 다만, 플렉서블 특성이 요구되지 않는 제품일 때에는 상기 기판은 유리로도 만들어질 수 있다.The electrochromic device may be flexible or stretchable. For this purpose, the substrate itself may be a plastic substrate or a flexible material. Specific examples of the plastic that can be used include transparent plastic such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyimide, glass fiber reinforced plastics and the like. However, when the product is not required to have a flexible characteristic, the substrate may be made of glass.

한 쌍의 전극은 무기 또는 유기 도전성 물질을 포함하며, 투명할 수 있다. 예를 들어, 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide, ITO), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide, IZO), 플로린이 도핑된 틴 옥사이드(FTO) 등의 무기물과, 폴리티오펜, 페닐폴리아세틸렌 등의 유기물이 있다.The pair of electrodes includes an inorganic or organic conductive material, and may be transparent. For example, an inorganic material such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and florine-doped tin oxide (FTO), and organic materials such as polythiophene and phenyl polyacetylene .

본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고, 상기 전기 변색층은, 이온 겔 및 하기 화학식 1로 표시되는 전기 변색 화합물;을 포함하는 것인 전기 변색 소자에 대해, 소정의 시간 동안 전류를 공급하는 온(ON) 단계; 및 소정의 시간 동안 전류를 차단하는 오프(OFF) 단계; 를 포함하고, 상기 온(ON) 단계; 및 오프(OFF) 단계는 교차로 수행되는 것인 전기 변색 소자의 구동 방법을 제공한다. 상기 전기 변색 화합물에 대한 정의는 전술한 본 발명의 일 구현예에서와 동일하다.In another embodiment of the present invention, a pair of electrodes; And an electrochromic layer positioned between the pair of electrodes, wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by the following general formula (1): An ON step of supplying an electric current for a period of time; And turning off the current for a predetermined period of time; The ON step; And an off (OFF) step are performed at an intersection. The definition of the electrochromic compound is the same as that of the embodiment of the present invention described above.

상기 온(ON) 단계의 소정의 시간은 20 내지 25초인 것일 수 있고, 상기 오프(OFF) 단계의 소정의 시간은 10 내지 35초인 것일 수 있다. 이러한 구동 방법의 조절을 통해, 전력을 투입하는 시간을 조절할 수 있으며, 최종적으로 저전력으로 소자를 구동할 수 있다.The predetermined time of the ON step may be 20 to 25 seconds, and the predetermined time of the OFF step may be 10 to 35 seconds. Through adjustment of the driving method, it is possible to adjust the time of power application, and finally, the device can be driven with low power.

상기 전기 변색 소자는 상기 전기 변색 화합물을 포함함에 따라, 특정 파장의 빛에 대한 투과율이 20% 이하일 수 있고, 구체적으로 15 내지 18% 일 수 있다. 변색시 최대 흡수 파장이 590 nm 내지 600 nm 일 수 있다.As the electrochromic device includes the electrochromic compound, the electrochromic device may have a transmittance to light of a specific wavelength of 20% or less, specifically 15 to 18%. The maximum absorption wavelength upon discoloration may be from 590 nm to 600 nm.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 일 실시예 일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. However, the following examples are only illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.

[[ 제조예Manufacturing example 1: 전기 변색 화합물] 1: electrochromic compound]

본 실시예 내 모든 물질은 시그마-알드리치사로부터 구매하였다. All materials in this example were purchased from Sigma-Aldrich.

<< 참고예Reference example 1> 1>

하기 화학식 4으로 표시되는 전기 변색 화합물을 제조하여 사용하였다(이하, CNPhV2+라 한다).An electrochromic compound represented by the following Chemical Formula 4 was prepared and used (hereinafter referred to as CNPhV 2+ ).

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112017109336329-pat00007
Figure 112017109336329-pat00007

상기 참고예 1 화합물의 합성 경로 및 분자 구조를 반응식 1로 나타내었다.The synthesis route and the molecular structure of the compound of Reference Example 1 are shown in Scheme 1.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112017109336329-pat00008
Figure 112017109336329-pat00008

요약하면, 건조 아세토 니트릴 (80 mL)에 용해된 4,4'- 비 피리딘(32 mmol, 1 eq) 및 2,4- 디 니트로 클로로 벤젠(128 mmol, 4 eq)의 혼합물을 72 시간 동안 환류시키고, 생성된 황색 용액을 실온으로 냉각시키고 여과시켰다. 밝은 황색의 침전물을 얻었고, 무수 아세토 니트릴로 세척하였다.Briefly, a mixture of 4,4'-bipyridine (32 mmol, 1 eq) and 2,4-dinitrochlorobenzene (128 mmol, 4 eq) dissolved in dry acetonitrile (80 mL) And the resulting yellow solution was cooled to room temperature and filtered. A bright yellow precipitate was obtained and washed with anhydrous acetonitrile.

조 생성물을 탈이온수/아세톤으로부터 재결정 화시키고 24 시간 동안 진공 건조시켜 황록색 생성물(1,1'-비스(2,4- 디 니트로 페닐)-4,4'-비 피리 디늄 디 클로라이드, DNPhVCl2)을 생성시켰다.The crude product was recrystallized from deionized water / acetone and vacuum dried for 24 hours to give a yellowish green product (1,1'-bis (2,4-dinitrophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride, DNPhVCl 2 ) &Lt; / RTI &gt;

상기 DNPhVCl2(1.78 mmol, 1eq)를 50 % 수성 에탄올(40 mL)에 용해시키고, 4-아미노 벤조 니트릴(10.68 mmol, 6eq)의 에탄올 용액(10 mL)을 적가하였다. 72 시간 동안 환류한 후, 용액을 실온으로 냉각시켰다. 제조된 붉은 색 용액을 회전식 증발기로 증발시켜 과량의 에탄올을 제거하였다.The DNPhVCl 2 (1.78 mmol, 1 eq) was dissolved in 50% aqueous ethanol (40 mL) and an ethanol solution (10 mL) of 4-aminobenzonitrile (10.68 mmol, 6 eq) was added dropwise. After refluxing for 72 hours, the solution was cooled to room temperature. The resulting red solution was evaporated with a rotary evaporator to remove excess ethanol.

추가의 탈이온수(200 mL)를 도입하고, 실온에서 1 시간 동안 교반하였다. 용액을 여과하고 여액을 증발시켜 1,1'-비스(2,4-시아노 페닐)-4,4'-비 피리디늄 디 클로라이드, CNPhVCl2를 생성시켰다.Additional deionized water (200 mL) was introduced and stirred at room temperature for 1 hour. The solution was filtered and the filtrate was evaporated to give 1,1'-bis (2,4-cyanophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride, CNPhVCl 2 .

음이온 교환을 위해, 탈이온수 중의 과량의 리튬 비스(트리 플루오로 메탄 설 포닐)이미드([Li][TFSI]) 용액을 실온에서 20 분 동안 CNPhVCl2 수용액과 반응시켰다. 침전된 CNPhV(TFSI)2를 수집하고 진공에서 24 시간 동안 건조시켰다.For the anion exchange, an excess of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ([Li] [TFSI]) solution in deionized water was reacted with an aqueous solution of CNPhVCl 2 at room temperature for 20 minutes. The precipitated CNPhV (TFSI) 2 was collected and dried in vacuum for 24 hours.

이온 성 액체 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드 (이하, [EMI][TFSI])는 탈이온수에서 [EMI][Cl]과 과량의 [Li][TFSI] 사이의 음이온 교환 반응에 의해 합성되었다.[EMI] [Cl] and excess [Li] in deionized water were obtained from ionic liquid 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide And [TFSI].

<< 실시예Example 1> 1>

하기 화학식 5로 표시되는 전기 변색 화합물을 제조하여 사용하였다(이하, TFMFPhV2+라 한다).(Hereinafter referred to as TFMFPhV 2+ ).

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112017109336329-pat00009
Figure 112017109336329-pat00009

상기 참고예 1에서 Ar 1인 CNPh 대신 Ar 2인 TFMFPh를 도입하여 중간 생성물로 CNPhVCl2이 아닌 TFMFPhVCl2를 생성시키는 것을 제외하고, 상기 방법과 동일하게 제조하였다. Except that generate TFMFPhVCl 2 by introducing Ar 1 is Ar 2 in place of CNPh TFMFPh in Reference Example 1 instead of 2 CNPhVCl as intermediates, which was prepared in the same manner as in the above method.

<< 실시예Example 2> 2>

하기 화학식 6으로 표시되는 전기 변색 화합물을 제조하여 사용하였다(이하, TFMPhV2+라 한다).An electrochromic compound represented by the following formula (6) was prepared and used (hereinafter referred to as TFMPhV 2+ ).

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112017109336329-pat00010
Figure 112017109336329-pat00010

상기 참고예 1에서 Ar 1인 CNPh 대신 Ar 3인 TFMPh를 도입하여 중간 생성물로 CNPhVCl2이 아닌 TFMPhVCl2를 생성시키는 것을 제외하고, 상기 방법과 동일하게 제조하였다. Except that generate TFMPhVCl 2 by introducing Ar 1 is Ar 3 CNPh instead of TFMPh in Reference Example 1 instead of 2 CNPhVCl as intermediates, which was prepared in the same manner as in the above method.

[[ 제조예Manufacturing example 2: 전기 변색 소자 제조] 2: Manufacture of electrochromic device]

전기 변색 소자는 전극으로 한 쌍의 ITO 코팅 유리를 사용하고, 상기 한 쌍의 전극 사이에 전해질, 전기 변색 화합물과 애노드 레독스 화합물을 포함하는 전기 변색층을 포함하도록 제조하였다. 전해질로 폴리(비닐리덴 플루오라이드) 고분자와 폴리(헥사프루오로프로필렌) 고분자의 이종 고분자 공중합체(PVDF-co-HFP); 및 이온염 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드 ([EMI][TFSI])를 사용하였고, 전기 변색 화합물과 애노드 레독스 화합물은 상기 제조예 1에서 제조한 전기 변색 화합물과 디메틸페로센(dmFc)을 등몰(equimolar)로 혼합하여 사용하였다. The electrochromic device was prepared so as to include a pair of ITO-coated glass as an electrode, and an electrochromic layer containing an electrolyte, an electrochromic compound and an anode redox compound between the pair of electrodes. A heteropolymeric polymer (PVDF-co-HFP) of poly (vinylidene fluoride) polymer and poly (hexafluoropropylene) polymer as an electrolyte; ([EMI] [TFSI]) was used as an ion-exchange resin and 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide The prepared electrochromic compound and dimethylferrocene (dmFc) were mixed in equimolar.

전기 Electricity 변색층Discoloration layer 제조 Produce

상기 제조예 1에서 제조한 전기 변색 화합물과 애노드 레독스 화합물(dmFc)(등몰); 이종 고분자 공중합체(PVDF-co-HFP); 및 이온염([EMI][TFSI]);을 3 : 4 : 36의 중량비로 혼합하고, 상기 모든 성분을 50 ℃의 아세톤에 완전히 용해시켰다.The electrochromic compound prepared in Preparation Example 1 and an anode redox compound (dmFc) (equimolar); Heteropolymer copolymer (PVDF-co-HFP); And an ionic salt ([EMI] [TFSI]) were mixed in a weight ratio of 3: 4: 36, and all of the above components were completely dissolved in acetone at 50 占 폚.

제조 된 균질 용액을 슬라이드 글라스 상에 캐스팅하고 주위 공기 중에서 건조시켰다. 잔류 아세톤은 진공 상태에서 완전히 제거하였다.The prepared homogeneous solution was cast on a slide glass and dried in ambient air. Residual acetone was completely removed in vacuum.

전기 변색 소자 제조Manufacture of electrochromic devices

제조된 전기 변색층을 ITO 코팅 유리(시트 저항: 10 Ω/sq, Asahi Glass Co.) 위에 "cut-and-stick"방법을 통해 위치시켰다. The fabricated electrochromic layer was placed on a ITO coated glass (sheet resistance: 10 Ω / sq, Asahi Glass Co.) through a "cut-and-stick" method.

88 μm 두께의 양면 테이프를 사용하여 단단히 고정한 후 상기 전기 변색층 위에 다른 ITO 코팅 유리를 놓음으로써 전기 변색 소자를 제조하였다.The electrochromic device was prepared by fixing the ITO coated glass on the electrochromic layer by using a double-sided tape having a thickness of 88 μm, and then placing another ITO-coated glass on the electrochromic layer.

제조된 전기 변색 소자의 구성요소 및 화학 구조의 개략도를 도 1에 나타내었다.A schematic diagram of the constituent elements and the chemical structure of the electrochromic device manufactured is shown in Fig.

[[ 실험예Experimental Example 1: UV- 1: UV- visvis 흡수 스펙트럼 변화 및 표백-착색된 상태의 색상  Change in absorption spectrum and color in bleached-colored state CIELABCIELAB 분석] analysis]

상기 제조예 2에서 제조한 전기 변색 소자의 광학적 특성의 전압 종속성을 평가하기 위해, 다양한 전압에서 UV-vis 흡수 스펙트럼을 기록하고, 표백 및 착색된 상태의 사진을 비교하였다. 참고예 1(CNPhV2 +), 실시예 1(TFMFPhV2 +) 및 실시예 2(TFMPhV2+)의 산화 환원 포텐셜은 내부 표준인 dmFc+/ dmFc의 산화 환원 포텐셜에 따라 계산하였다. ECDs의 UV-vis 흡수 스펙트럼의 변화는 UV-vis spectrometer (V-730, Jasco)을 사용하여 400 nm/min의 스캔 속도로 400에서 850 nm까지 측정하였다. 인가 된 DC 전압은 Sourcemeter (Keithley 2400, Tektronix)에 의해 공급되었다.In order to evaluate the voltage dependency of the optical characteristics of the electrochromic device prepared in Production Example 2, UV-vis absorption spectra were recorded at various voltages and the photographs of bleached and colored states were compared. The redox potentials of Reference Example 1 (CNPhV 2 + ), Example 1 (TFMFPhV 2 + ) and Example 2 (TFMPhV 2+ ) were calculated according to the redox potential of the internal standard dmFc + / dmFc. The change in UV-vis absorption spectrum of ECDs was measured from 400 to 850 nm using a UV-vis spectrometer (V-730, Jasco) at a scan rate of 400 nm / min. The applied DC voltage was supplied by a Sourcemeter (Keithley 2400, Tektronix).

착색 및 표백 된 상태의 전기 변색 소자의 CIELAB 색좌표는 Spectra Magic NX 소프트웨어(CM-S100w, Konica Minolta)를 사용하여 추정하였다. 색좌표를 도 5에 나타내었다. L*는 색상의 밝기를 나타내고 a* 및 b*는 색상의 위치에 해당하고, a*는 녹색(-)에서 빨간색 (+) 및 파란색(-)에서 노란색(+)까지 각각 표시된다. a*값이 낮을수록 색상의 순도가 높은 것을 의미한다.CIELAB color coordinates of the colored and bleached electrochromic devices were estimated using Spectra Magic NX software (CM-S100w, Konica Minolta). The color coordinates are shown in Fig. L * represents the brightness of the color, a * and b * correspond to the position of the color, and a * represents from green (-) to red (+) and blue (-) to yellow (+), respectively. The lower the a * value, the higher the purity of the color.

참고예 1의 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자의 UV-vis 흡수 스펙트럼 변화를 도 2에 그래프로 나타내었다. 그래프의 우측은 각각 -0.0V와 -0.23V에서의 표백, 착색 상태의 사진이다.The change in the UV-vis absorption spectrum of the electrochromic device containing the electrochromic compound of Reference Example 1 is shown graphically in Fig. The right side of the graph is a photograph of bleached and colored state at -0.0 V and -0.23 V, respectively.

도 2의 그래프를 살펴보면, 전해질(이온 겔) 중의 dmFc로부터 발생하는 450 nm 이하의 피크를 제외하고는 -0.13V 이하에서 흡수피크가 관찰되지 않았다. 도 2 우측의 -0.0V에서의 사진과 같이, 착색이 일어나기 전 전기 변색 소자는 dmFc로 인해 표백된 상태에서 약간 황색을 띄었다. 2, absorption peaks were not observed at -0.13 V or less except for peaks of 450 nm or less generated from dmFc in the electrolyte (ion gel). As shown in the photograph at -0.0 V on the right side of Fig. 2, the electrochromic device before the coloring was slightly yellowed in the bleached state due to dmFc.

전압이 증가함에 따라 상기 장치는 넓은 범위의 파장을 흡수하고, 596 nm와 655 nm에서 특징적인 피크를 보였다. 도 2 우측의 -0.23V에서의 사진과 같이, 착색이 일어난 후 전기 변색 소자는 녹색을 띄었다. -0.23V에서의 CIELAB 좌표(L*,a*,b*)는 (54.7, -22.8, 18.8)을 나타냈다.As the voltage increased, the device absorbed a broad range of wavelengths and exhibited characteristic peaks at 596 nm and 655 nm. As shown in the photograph at -0.23V on the right side of Fig. 2, the electrochromic device appeared green after the coloration occurred. The CIELAB coordinates (L *, a *, b *) at -0.23V were (54.7, -22.8, 18.8).

실시예 1 의 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자의 UV-vis 흡수 스펙트럼 변화를 도 3에 그래프로 나타내었다. 그래프의 우측에는 각각 -0.0V와 -0.35V에서의 표백, 착색 상태의 사진이다.The UV-vis absorption spectrum of the electrochromic device comprising the electrochromic compound of Example 1 is shown in FIG. 3 as a graph. On the right side of the graph are photographs of bleached and colored states at -0.0 V and -0.35 V, respectively.

실시예 1의 표백 상태는 참고예 1의 표백 상태와 동일한 반면, 녹색으로의 착색은 참고예보다 -0.2V 약간 높은 전압에서 시작되었다.The bleaching state of Example 1 was the same as the bleaching state of Reference Example 1, while the coloration to green was started at a slightly higher voltage of -0.2 V than in the Reference Example.

그러나 -0.35V에서의 CIELAB 좌표(L*,a*,b*)는 (51.5, -34.1, 29.8)을 나타냈다(도 5). 유도된 녹색의 색상 좌표를 추정할 때, a*는 음의 값으로 현저하게 이동한 것을 확인하였다. 이는 보다 순수한 녹색 색상이 구현되었음을 의미한다.However, the CIELAB coordinates (L *, a *, b *) at -0.35V showed (51.5, -34.1, 29.8) (Fig. 5). When estimating the color coordinates of the induced green, it was confirmed that a * was moved to a negative value remarkably. This means that a more pure green color is implemented.

실시예 2 의 전기 변색 화합물을 포함하는 전기 변색 소자의 UV-vis 흡수 스펙트럼 변화를 도 4에 그래프로 나타내었다. 도 4를 참조하면, -0.35V 이하에서 표백상태를 나타내고, 녹색으로의 착색이 다소 높은 -1.00V에서 시작되었다. CIELAB 좌표(L*,a*,b*)는 (61.13, -26.41, 21.84) 을 나타냈다(도 5). 실시예 2의 a* 값은 참고예 1의 a*값보다는 낮았으나, 실시예 1의 값보다는 높게 나타난 것을 확인하였다. 동일한 조건의 이온 겔에서 전기 변색 소자를 만들어 작동하였을 때, 할로겐기를 포함하지 않는 실시예 2(TFMPhV2 +)의 경우 할로겐기를 더 포함하는 실시예 1(TFMFPhV2+)에 비하여 a* 더 높은 것으로 보아 녹색의 순도가 더 낮은 것을 수치상으로도 확인할 수 있었다.The change in the UV-vis absorption spectrum of the electrochromic device comprising the electrochromic compound of Example 2 is shown graphically in Fig. Referring to FIG. 4, bleaching state was shown at -0.35 V or less, and the coloration to green started at -1.00 V, which was somewhat higher. CIELAB coordinates (L *, a *, b *) showed (61.13, -26.41, 21.84) (Fig. 5). It was confirmed that the a * value of Example 2 was lower than the a * value of Reference Example 1, but higher than the value of Example 1. When the electrochromic device was fabricated in an ion gel of the same condition, the a * higher value was obtained in Example 2 (TFMPhV 2 + ) containing no halogen group than in Example 1 (TFMFPhV 2+ ) It was also confirmed by numerical analysis that the purity of bore green was lower.

장치의 작동 유형을 결정하기 위해 실시예 1의 전기 변색 화합물(TFMFPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자를 분해하였다. 결과적으로 전극에 잔류 고형물이 없는 초록색 젤을 관찰할 수 있었다. To determine the type of operation of the device, the electrochromic device containing the electrochromic compound (TFMFPhV 2 + ) of Example 1 was disassembled. As a result, a green gel with no residual solids was observed on the electrode.

상기 젤에 용해된 표백된 종(TFMFPhV2 +) 및 착색된 종(TFMFPhV)에 기초하여 실시예 1의 전기 변색 화합물(TFMFPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자가 유형 1(TypeⅠ ECD)에 상응함을 결론지었다.(Type I ECD) electrochromic device comprising the electrochromic compound (TFMFPhV 2 + ) of Example 1 based on the bleached species (TFMFPhV 2 + ) and the colored species (TFMFPhV + .

[[ 실험예Experimental Example 2: 투과율 프로파일] 2: transmittance profile]

상기 제조예 2에 따라 제조된 전기 변색 소자의 표백 및 착색 속도를 평가하기 위해 596 nm에서의 순간적인 투과율 프로파일을 기록하여 도 6 및 7에 나타내었다. 과도 전류 및 투과율 프로파일은 UV-vis 분광기와 전위차계의 조합으로 기록하였다.An instantaneous transmittance profile at 596 nm was recorded to evaluate the bleaching and coloring rate of the electrochromic device prepared according to Preparation Example 2 and shown in Figures 6 and 7. Transient and transmittance profiles were recorded using a combination of UV-vis spectroscopy and a potentiometer.

참고예 1의 전기 변색 화합물(CNPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자의 장치의 동역학을 이해하기 위하여 특성 피크 중 하나의 파장에 해당하는 596nm에서의 과도 투과율 프로필(transient transmittance profiles)을 기록하여 도 6에 나타냈다.To understand the dynamics of the device of the electrochromic device comprising the electrochromic compound (CNPhV 2 + ) of Reference Example 1, transient transmittance profiles at 596 nm corresponding to one of the characteristic peaks were recorded 6.

-0.23V가 인가되었을 때, 전기 변색 소자의 투과율이 점차적으로 감소하고, 전체 투과율 변화의 90%(Δt90%)에 도달하는 시간 간격으로 정의된 착색 시간은 74초였다. 반면 표백시간은 개방 회로 및 단락 회로 조건에서 각각 ~398초 및~122초로 측정되었다. 단락시 세배 빠른 투과율 회복이 예측 가능했다. When the voltage of -0.23 V was applied, the transmittance of the electrochromic device gradually decreased and the coloring time defined as a time interval reaching 90% (? T90%) of the total transmittance change was 74 seconds. While the bleaching time was measured as ~ 398 seconds and ~ 122 seconds in open circuit and short circuit conditions, respectively. It was predictable to recover the transmittance three times faster in short circuit.

개방 회로 조건에서 비 착색 상태(CNPhV2 +, 예를들어 CNPhV2 +와 dmFc+사이의 반응에 의한 화학적 표백 상태)로 향하는 통로는 오직 하나만 가능하다. 회로가 단락되면, CNPhV(또는 dmFc+)의 비교적 신속한 직접 재-산화가 전극 근처에서 동시에 발생한다.Only one passageway is possible in the open circuit condition to the uncolored state (chemical bleaching by reaction between CNPhV 2 + , for example CNPhV 2 + and dmFc + ). When the circuit is short-circuited, a relatively quick re-direct the CNPhV + · (or dmFc +) - and the oxidation occurs at the same time in the vicinity of the electrode.

결과적으로 이전에 보고된 겔 기반 유형 1(TypeⅠEDS)의 행동과 일치하는 단락 회로 조건에서 더 빠른 표백 거동을 얻을 수 있었다. As a result, faster bleaching behavior was obtained in short circuit conditions consistent with previously reported gel-based type 1 (Type IEDS) behavior.

실시예 1의 전기 변색 화합물(TFMFPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자의 596nm에서의 과도 투과율 프로필(transient transmittance profiles)을 기록하여 도 7에 나타냈다.The transient transmittance profiles at 596 nm of the electrochromic device containing the electrochromic compound (TFMFPhV 2 + ) of Example 1 were recorded and shown in FIG.

상기 전기 변색 소자는 착색에 대해 -0.35V에서 Δtc22초, 표백에 대해 Δtb10초(단락 회로 조건) 및 32초(개방 회로 조건)의 더 빠른 응답시간을 보였고, 착색/표백 사이클의 양호한 가역성이 관찰 되었다. The electrochromic device exhibited a faster response time of? T 10 sec (short circuit condition) and 32 sec (open circuit condition) for bleaching, and good reversibility of the coloring / bleaching cycle was observed at -0.35 V for tinting .

표백 된 상태의 투과율 수준은 개방 또는 단락 회로 조건에 의해 거의 회복되었다. 이러한 높은 투과율 변화(ΔT = 73 %)는 비올로젠(viologens)을 기반으로 하는 다른 녹색 착색 된 전기 변색 소자와 유리하게 비교 될 수 있다.Transparency levels in the bleached state were almost recovered by open or short circuit conditions. This high transmittance change (DELTA T = 73%) can be advantageously compared with other green-colored electrochromic devices based on viologens.

[[ 실험예Experimental Example 3: 착색 효율 (η,  3: Coloring efficiency (侶, ΔODΔOD /Q)]/ Q)]

주입 된 전하 밀도(Q)당 광학 밀도(ΔOD)의 변화를 측정하여 도 8 및 도 9에 나타내었다. 상기 그래프로부터 주입 된 전하 밀도(Q)당 광학 밀도(ΔOD)의 변화로 정의되는 착색 효율 (η, ΔOD/Q)을 도출할 수 있다. Changes in optical density (? OD) per injected charge density (Q) were measured and shown in Figs. 8 and 9. ΔOD / Q) defined by a change in the optical density (ΔOD) per charge density (Q) injected from the graph can be derived.

도 8에 나타낸 참고예 1의 전기 변색 화합물(CNPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자에 대한 착색 효율 η 값은 -0.23V에서 73.92 ㎠/C로 측정되었다. 이는 기존에 보고된 비올로겐 기반의 타입 I 전기 변색 소자의 효율과 비견될만한 수치이다.The coloring efficiency η value for the electrochromic device including the electrochromic compound (CNPhV 2 + ) of Reference Example 1 shown in FIG. 8 was measured at -73.22 cm 2 / C at -0.23 V. This is comparable to the efficiency of a previously reported viologen-based type I electrochromic device.

도 9에 나타낸 실시예 1의 전기 변색 화합물(TFMFPhV2 +)을 포함하는 전기 변색 소자에 대한 η 값은 -0.35V에서 79.39 ㎠/C 이었다. 이는 아날로그 비올로겐 시스템의 η 범위에 놓여있다.The? Value for the electrochromic device including the electrochromic compound (TFMFPhV 2 + ) of Example 1 shown in FIG. 9 was 79.39 cm 2 / C at -0.35 V. It lies in the η range of the analogue virologen system.

실시예 1의 착색 전압은 약간 높았지만, 실시예 1(TFMFPhV2 +)은 특정 영역의 착색을 위한 더 적은 양의 전하를 요구하는 것을 알 수 있었다. Although the coloring voltage of Example 1 was slightly higher, it was found that Example 1 (TFMFPhV 2 + ) required a smaller amount of charge for coloration of a particular region.

[[ 실험예Experimental Example 4: 투과율 ( 4: transmittance ( ΔTΔT )의 변화])]

전기 변색 소자의 착색의 지속성과, 착색-표백 사이클 후에 장치 성능 저하 정도를 알아보기 위하여 시간에 따른 정규화 된 투과율(ΔT)의 변화를 플로팅하고 도 10에 나타내었다. 흑색은 참고예 1, 적색은 실시예 1을 나타낸다.The change in the normalized transmittance (? T) over time is plotted and shown in FIG. 10 to see the persistence of the coloration of the electrochromic device and the degree of performance degradation after the coloring-bleaching cycle. Reference Example 1 for black, and Example 1 for red.

참고예 1을 포함하는 전기 변색 소자의 경우 초기 단계(~1 h)에서 초기 값(ΔTo)의 극단적인 감소(72 %)가 관찰 된 다음, ΔT가 0.06까지 추가로 저하되었다.In the case of the electrochromic device including Reference Example 1, an extreme decrease (72%) of the initial value? To in the initial stage (? 1 h) was observed, and then? T was further decreased to 0.06.

반면 실시예 1을 포함하는 전기 변색 소자의 경우 초기 단계(~1 h)에서 초기 값(ΔTo)의 14 % 감소 만이 발생하였다. 25시간 후 ΔTo 수준에서 절반으로 감소되었지만, 착색 된 상태와 표백 된 상태 사이의 명확한 전기 변색 화합물의 전이는 작동 24 시간 후에도 나타났다.On the other hand, in the case of the electrochromic device including Example 1, only a 14% reduction in the initial value (? To) occurred in the initial stage (~ 1 h). After 25 hours, it decreased to half at the? To level, but the transition of the clear electrochromic compound between the colored state and the bleached state also appeared after 24 hours of operation.

[[ 실험예Experimental Example 5: 순환 전압 전류곡선( 5: Cyclic Voltage Curve ( CVCV ) 측정]) Measure]

장치 안정성의 차이의 기원을 밝히기 위해 참고예 1의 전기 변색 화합물(CNPhV2+ )과 실시예 1의 전기 변색 화합물(TFMFPhV2 + )을 포함하는 전기 변색 소자의 순환 전압 전류 곡선을 비교하였다. dmFc는 양극 종뿐만 아니라 내부 표준 물질로서 기능 하였다. EC 재료의 산화 환원 전위는 dmFc+/dmFc의 산화 환원 전위에 기초하여 계산되었다. 참고예 1(CNPhV2 +/CNPhV)에 대한 -0.23V에서의 산화 환원 피크(레독스 피크) 및 실시예 1(TFMFPhV2 +/TFMFPhV)에 대한 -0.35V에서의 산화 환원 피크(레독스 피크)는 착색 전압과 일치하는 중간 전위를 취함으로써 결정되었다.The cyclic voltammetric curves of the electrochromic device including the electrochromic compound (CNPhV 2+ ) of Reference Example 1 and the electrochromic compound (TFMFPhV 2 + ) of Example 1 were compared to clarify the origin of the difference in device stability. dmFc functioned as an internal reference material as well as a bipolar species. The redox potential of the EC material was calculated based on the redox potential of dmFc + / dmFc. The redox peak (redox peak) at -0.23 V against Reference Example 1 (CNPhV 2 + / CNPhV + ) and the redox peak at -0.35 V against Example 1 (TFMFPhV 2 + / TFMFPhV + (Redox peak) was determined by taking an intermediate potential corresponding to the coloring voltage.

구체적으로 백금 디스크, Ag 와이어 및 ITO 코팅 유리를 작업 전극, 참조 전극 및 상대 전극으로 각각 사용하여 50 mV/s의 스위프 율(sweep rate)로 일정 전위기(potentiostat)에서 순환 전압 전류곡선(CV)을 기록하고, 도 11 및 10에 나타내었다. Specifically, using a platinum disk, Ag wire, and ITO coated glass as working electrode, reference electrode, and counter electrode, respectively, a cyclic voltammetric curve (CV) at a potentiostat at a sweep rate of 50 mV / Are recorded, and are shown in Figs.

도 11는 참고예 1을 포함하는 전기 변색 소자의 산화-환원 안정성을 나타내는 순환 전압 전류 곡선(CV)이다. 상기 그래프는 양극의 피크(anodic peak)가 명확하지 않고, 전압 스윕이 진행됨에 따라 대응하는 음극 피크가 갑자기 감소했다. 이는 상기 참고예 1을 포함하는 전기 변색 소자의 표백 거동이 비가역적이며, 작동 안정성이 불량함을 나타낸다.11 is a cyclic voltage-current curve (CV) showing the oxidation-reduction stability of the electrochromic device including Reference Example 1. Fig. The graph shows that the anodic peak is not clear and the corresponding negative peak suddenly decreases as the voltage sweep progresses. This indicates that the bleaching behavior of the electrochromic device including Reference Example 1 is irreversible, and the operation stability is poor.

도 12은 실시예 1을 포함하는 전기 변색 소자의 순환 전압 전류 곡선(CV)이다. 상기 그래프는 상당히 대칭적인 양극, 음극 피크가 검출되었다.12 is a cyclic voltage-current curve (CV) of the electrochromic device including Example 1. Fig. The graph shows that a significantly symmetric anode and cathode peaks were detected.

도 11에 비하여 음극 피크가 상대적으로 낮은 값을 나타냈으나, 도 12의 CV는 음극 및 양극의 두 피크에서 작은 감소가 유도되었다. 이는 상기 전기 발색 화합물 발색단의 전기화학적 안정성이 전기 발색 소자의 성능과 밀접한 관련이 있음을 나타낸다. The peak of the negative electrode was relatively lower than that of FIG. 11, but the CV of FIG. 12 was slightly decreased at the two peaks of the negative and positive electrodes. This indicates that the electrochemical stability of the electrochromic compound chromophore is closely related to the performance of the electrochromic device.

도 13은 실시예 2를 포함하는 전기 변색 소자의 순환 전압 전류 곡선(CV)이다. 상기 그래프는 도 12에 비하여 덜 안정적인 양극, 음극 피크가 검출되었다.13 is a cyclic voltage-current curve (CV) of the electrochromic device including Example 2. Fig. The above graph shows that a less stable anode and cathode peaks are detected as compared with Fig.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (9)

하기 화학식 3으로 표시되는 전기 변색 화합물:
[화학식 3]
Figure 112018077229718-pat00032

상기 화학식 3에서, A-는 음이온이다.
An electrochromic compound represented by the following formula (3):
(3)
Figure 112018077229718-pat00032

In Formula 3, A - is an anion.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 음이온은 TFSI-(bis(trifluoromethylsulfonyl)imide), PF6 -, BF4 - 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 전기 변색 화합물.
The method according to claim 1,
Wherein the anion is any one selected from the group consisting of TFSI - (bis (trifluoromethylsulfonyl) imide), PF 6 - , BF 4 -, and combinations thereof.
한 쌍의 전극; 및
상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고,
상기 전기 변색층은 이온 겔 및 하기 화학식 3으로 표시되는 전기 변색 화합물을 포함하는 것인 전기 변색 소자:
[화학식 3]
Figure 112018077229718-pat00033

상기 화학식 3에서, A-는 음이온이다.
A pair of electrodes; And
And an electrochromic layer disposed between the pair of electrodes,
Wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by the following Formula 3:
(3)
Figure 112018077229718-pat00033

In Formula 3, A - is an anion.
제5항에 있어서,
상기 이온 겔은 고분자 매트릭스 및 상온에서 액체 상태인 이온염을 포함하는 것인 전기 변색 소자.
6. The method of claim 5,
Wherein the ionic gel comprises a polymer matrix and an ionic salt in a liquid state at room temperature.
제6항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스는,
폴리(비닐리덴 플루오라이드)와 폴리(스티렌) 중 어느 하나의 고분자; 및
폴리(헥사프루오로프로필렌), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(알킬 메타크릴레이트) 및 폴리(알킬 아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 고분자;
의 공중합체인 것인 전기 변색 소자.
The method according to claim 6,
The polymer matrix may comprise,
A polymer of any one of poly (vinylidene fluoride) and poly (styrene); And
Any one selected from the group consisting of poly (hexafluoropropylene), poly (ethylene oxide), poly (alkyl methacrylate), and poly (alkyl acrylate);
Wherein the electrochromic device is a co-polymer of an electrochromic device.
제6항에 있어서,
상기 상온에서 액체 상태인 이온염은 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [EMI][TFSI]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI][PF6]), 1-에틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI][BF4]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플루오로메틸설포닐)이미드(1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide, [BMI][TFSI]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트(1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI][PF6]), 1-뷰틸-3-메틸이미다졸리움 테트라플루오로보레이트(1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI][BF4]) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 전기 변색 소자.
The method according to claim 6,
The ionic salt in the liquid state at room temperature is preferably 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, [EMI] [TFSI] ), 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [EMI] [PF 6 ]), 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [EMI] [BF 4 ], 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, [BMI] [PF 6 ]), 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate methyl-imidazolium tetrafluoroborate (1-butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, [BMI] [BF 4]) , and any one of the former being selected from the group consisting of Color transfer element.
한 쌍의 전극; 및 상기 한 쌍의 전극 사이에 위치하는 전기 변색층;을 포함하고, 상기 전기 변색층은, 이온 겔 및 하기 화학식 3으로 표시되는 전기 변색 화합물;을 포함하는 것인 전기 변색 소자에 대해,
소정의 시간 동안 전류를 공급하는 온(ON) 단계; 및
소정의 시간 동안 전류를 차단하는 오프(OFF) 단계; 를 포함하고,
상기 온(ON) 단계; 및 오프(OFF) 단계는 교차로 수행되는 것인 전기 변색 소자의 구동 방법.
[화학식 3]
Figure 112018077229718-pat00034

상기 화학식 3에서, A-는 음이온이다.
A pair of electrodes; And an electrochromic layer positioned between the pair of electrodes, wherein the electrochromic layer comprises an ion gel and an electrochromic compound represented by the following formula (3)
An ON step of supplying an electric current for a predetermined time; And
Turning off the current for a predetermined time; Lt; / RTI &gt;
The ON step; And an OFF step are performed at an intersection.
(3)
Figure 112018077229718-pat00034

In Formula 3, A - is an anion.
KR1020170145974A 2017-11-03 2017-11-03 High performance electrochromic chromophores, application to electrochromic devices, and their operation method KR101914393B1 (en)

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