KR102058002B1 - Electrochromic module and method for controlling reflectance - Google Patents

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Abstract

전기변색소자에 순방향 또는 역방향 전압을 인가하는 구동전원부, 상기 구동전원부에서 인가된 인가전압에 의해 변색 또는 소색되는 전기변색소자, 상기 전기변색소자의 반사율을 감지하는 감지부 및 상기 감지부에 의해 감지된 반사율이 타겟 반사율과 매칭되도록 상기 구동전원부의 인가전압을 제어하는 제어부를 포함하는 전기변색모듈과 전기변색소자의 반사율 제어 방법을 제공함으로써 전기변색소자의 반사율을 효과적으로 제어하여 전력소모를 감소시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.A driving power supply unit applying forward or reverse voltage to an electrochromic device, an electrochromic device discolored or discolored by an applied voltage applied from the driving power supply unit, a sensing unit sensing a reflectance of the electrochromic device, and a sensing unit sensing the sensing unit The reflectance control method of the electrochromic device and the electrochromic module including a control unit for controlling the applied voltage of the driving power supply unit so that the reflected reflectance matches the target reflectance can effectively control the reflectance of the electrochromic device to reduce power consumption. It has an effect.

Description

전기변색모듈 및 전기변색소자의 반사율 제어 방법{ELECTROCHROMIC MODULE AND METHOD FOR CONTROLLING REFLECTANCE}ELECTROCHROMIC MODULE AND METHOD FOR CONTROLLING REFLECTANCE

본 발명은 전기변색소자 기술분야에 관한 것이다.The present invention relates to the field of electrochromic devices.

전기변색(Electrochromism)이란 전압을 인가하면 전계방향에 의해 가역적으로 색상이 변하는 현상으로서, 이러한 특성을 지닌 전기화학적 산화 환원 반응에 의해서 재료의 광특성이 가역적으로 변할 수 있는 물질을 전기변색물질이라고 한다. 이러한 전기변색물질은 외부에서 전기적 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠지 않고 있다가 전기적 신호가 인가되면 색을 띠게 되거나, 반대로 외부에서 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠고 있다가 신호가 인가되면 색이 소멸하는 특성을 갖는다.Electrochromism is a phenomenon in which a color is reversibly changed in the electric field direction when a voltage is applied. An electrochromic material is a material whose reversible optical properties can be changed by an electrochemical redox reaction having such characteristics. . The electrochromic material does not have a color when no electric signal is applied from the outside and becomes colored when the electric signal is applied, or conversely, when the signal is applied from the outside, when the signal is applied Color has the property of disappearing.

전기변색소자는 전기화학적 산화 환원 반응에 의하여 전기변색물질의 광투과도가 변하는 현상을 이용한 소자로서, 건축용 창유리나 자동차 미러의 광투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 이용되고 있으며, 최근에는 가시광선 영역에서의 색변화 뿐만 아니라 적외선 차단효과까지 있다는 것이 알려지면서 에너지 절약형 제품으로의 응용 가능성에 대해서도 큰 관심을 받고 있다.Electrochromic device is a device using the phenomenon that the light transmittance of the electrochromic material is changed by the electrochemical redox reaction, it is used to control the light transmittance or reflectance of building window glass or automobile mirror, and recently in the visible light region As well as the color change of the light source, it is known that there is an infrared ray blocking effect, and the possibility of application as an energy-saving product is receiving great attention.

특히 전기변색미러(Electrochromic Mirror: ECM)는 주간이나 야간에 자동차 미러에 비추어지는 자동차의 강한 불빛을 자동으로 감지함과 동시에 미러의 변색에 의한 반사율의 변화를 통하여 운전자의 시야를 안정적으로 보호하는 미러이다.In particular, the electrochromic mirror (ECM) automatically detects the strong light of the car reflected on the car mirror during the day or at night, and at the same time, the mirror stably protects the driver's vision by changing the reflectance caused by the discoloration of the mirror. to be.

하지만, 종래의 전압 인가에 의해 변색된 전기변색소자의 반사율을 제어하기 위해서는 전압 인가를 해제한 상태를 유지하여 반사율이 높아지도록 일정 시간 대기한 후 다시 전압을 가하여 타겟 반사율과 매칭시켜야하므로 긴 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.However, in order to control the reflectance of the electrochromic device discolored by the conventional voltage application, it is necessary to wait for a certain time so that the reflectance is increased by maintaining the state in which the voltage application is released, and then apply a voltage again to match the target reflectance. I had a problem.

본 발명의 실시예들은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 순방향 전압 인가 후의 전기변색소자에 역방향 전압을 인가하도록 제어부를 구성함으로써, 빠른 시간 내에 전기변색소자의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시키고, 주변 조명 조건 변경에 따라 반사율이 변경되어도 빠른 시간에 감지하여 반사율을 조절할 수 있는 전기변색 모듈 및 전기변색소자의 제어 방법을 제공할 수 있도록 한다.
Embodiments of the present invention have been proposed to solve the above-described problems, and by configuring the controller to apply the reverse voltage to the electrochromic device after the forward voltage is applied, matching the reflectance of the electrochromic device with the target reflectance within a short time In addition, the present invention provides a method of controlling an electrochromic module and an electrochromic device capable of quickly detecting and adjusting the reflectance even if the reflectance changes according to a change in ambient lighting conditions.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈은, 전기변색소자에 순방향 또는 역방향 전압을 인가하는 구동전원부; 상기 구동전원부에서 인가된 인가전압에 의해 변색 또는 소색되는 전기변색소자; 상기 전기변색소자의 반사율을 감지하는 감지부; 상기 감지부에 의해 감지된 반사율이 타겟 반사율과 매칭되도록 상기 구동전원부의 인가전압을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어질 수 있다.Electrochromic module according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the driving power supply for applying a forward or reverse voltage to the electrochromic device; An electrochromic device discolored or discolored by an applied voltage applied from the driving power supply unit; A detector for detecting a reflectance of the electrochromic device; And a control unit controlling an applied voltage of the driving power supply unit such that the reflectance detected by the sensing unit matches the target reflectance.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 주변 조명 조건을 감지하는 광 센서부를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, it may further comprise an optical sensor unit for detecting the ambient lighting conditions.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전기변색소자의 타겟 반사율을 설정하는 반사율 설정부; 상기 구동전원부의 인가전압을 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어신호 발생부;를 포함할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the control unit, the reflectance setting unit for setting a target reflectance of the electrochromic device; And a control signal generator for generating a control signal for controlling the applied voltage of the driving power supply unit.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 제어부는, 상기 전기변색소자에 순방향 전압이 인가되는 동안 상기 광 센서부에서 감지한 주변 조명 조건을 기초로 소정 시간(T)마다 반사율 변경 이벤트의 발생 여부를 검사하는 반사율 체크부를 더 포함할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the control unit, the reflectance change event every predetermined time (T) based on the ambient lighting conditions detected by the optical sensor unit while the forward voltage is applied to the electrochromic device It may further include a reflectance check unit for checking whether the occurrence of.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 제어신호 발생부는, 상기 구동전원부에 제 1 순방향 전압 인가 신호를 출력 후 역방향 전압 인가 신호를 출력할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the control signal generator may output a first forward voltage application signal to the driving power supply and then output a reverse voltage application signal.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 제어신호 발생부는, 상기 구동전원부에 역방향 전압 인가 신호 출력 후 상기 반사율이 타겟 반사율과 매칭되도록 제 2 순방향 전압 인가 신호를 출력할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the control signal generator may output a second forward voltage application signal such that the reflectance matches the target reflectivity after outputting a reverse voltage application signal to the driving power supply.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 제어신호 발생부는, 상기 반사율 체크부에서 상기 반사율 변경 이벤트를 감지하면 상기 구동전원부에 상기 순방향 전압 인가의 종료신호를 출력할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the control signal generator may output an end signal of applying the forward voltage to the driving power supply when the reflectance check unit detects the reflectance change event.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 전기변색소자는, 소정 간격을 두고 서로 대향하는 제 1 및 제 2 투명기판; 상기 제 1 및 제 2 투명기판의 대향하는 면 각각에 형성된 투명전극 및 전도 반사층; 및 상기 투명전극과 전도 반사층 사이에 개재되어 전기변색물질과 전해질을 포함하는 전기변색층;을 포함할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the electrochromic device, the first and second transparent substrate facing each other at a predetermined interval; A transparent electrode and a conductive reflection layer formed on each of the opposing surfaces of the first and second transparent substrates; And an electrochromic layer interposed between the transparent electrode and the conductive reflection layer to include an electrochromic material and an electrolyte.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈에 있어서, 상기 전기변색층은, 상기 투명전극과 상기 전도 반사층 사이에 개재된 전해질층; 상기 전해질층의 일면 또는 양면에 형성된 전기변색코팅층;을 포함할 수 있다.In the electrochromic module according to an embodiment of the present invention, the electrochromic layer, an electrolyte layer interposed between the transparent electrode and the conductive reflecting layer; It may include; electrochromic coating layer formed on one side or both sides of the electrolyte layer.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법은, 제 1 순방향 전압을 인가하여 전기변색소자의 반사율을 감소시키고, 역방향 전압을 인가하여 상기 전기변색소자의 반사율을 증가시킬 수 있다.In addition, in the method of controlling the reflectance of the electrochromic device according to the embodiment of the present invention, the reflectance of the electrochromic device may be reduced by applying a first forward voltage, and the reflectance of the electrochromic device may be increased by applying a reverse voltage. .

본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 있어서, 상기 역방향 전압을 인가한 이후에, 제 2 순방향 전압을 인가하여 상기 전기변색소자의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시킬 수 있다.In the method of controlling the reflectance of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention, after applying the reverse voltage, a second forward voltage may be applied to match the reflectance of the electrochromic device with a target reflectance.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 순방향 전압을 인가하는 동안 주변 조명 조건 변경에 따른 반사율 변경 이벤트의 발생 여부를 소정 시간(T)마다 검사하는 것이 바람직하다.In the method of controlling the reflectance of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention, during the application of the first or second forward voltage, the occurrence of a reflectance change event according to a change in ambient lighting condition is inspected every predetermined time (T). It is preferable.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 있어서, 상기 반사율 변경 이벤트가 발생한 경우 제 1 또는 제 2 순방향 전압의 인가를 해제하는 것이 바람직하다.
In the reflectance control method of the electrochromic device according to an embodiment of the present invention, it is preferable to cancel the application of the first or second forward voltage when the reflectance change event occurs.

본 발명에 따르면, 전압 인가 후의 전기변색소자의 반사율을 빠른 시간 내에 타겟 반사율과 매칭시킴으로써 전기변색소자의 반사율을 효과적으로 제어하고, 전력소모를 감소시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.According to the present invention, by matching the reflectance of the electrochromic device after voltage application with the target reflectance within a short time, the reflectivity of the electrochromic device can be effectively controlled and power consumption can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 전기변색모듈의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 전압 인가에 따른 타겟 반사율과의 매칭에 관한 그래프이다.
도 3a는 본 발명에 따른 반사율 변경 이벤트 감지 후의 반사율에 관한 그래프이고, 도 3b는 도 3a 그래프에 따른 반사율 변경과 전압과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기변색소자의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 관한 순서도이다.
1 is a block diagram showing the configuration of an electrochromic module according to the present invention.
2 is a graph relating to matching with a target reflectance according to voltage application.
3A is a graph showing reflectance after detecting a reflectance change event according to the present invention, and FIG. 3B is a graph showing a relationship between a reflectance change and a voltage according to the graph of FIG. 3A.
4 to 6 is a view showing a schematic structure of an electrochromic device according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of controlling reflectance of an electrochromic device according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다. 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it is to be understood that the embodiments shown in the specification and the drawings shown in the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application. In addition, in describing the operating principle of the preferred embodiment of the present invention in detail, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are terms defined in consideration of functions in the present invention, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.

본 발명의 실시예는 메모리 효과가 있는 전기변색모듈 및 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 관한 것으로서, 순방향 전압 인가 후에 역방향 전압을 인가하여 전기변색소자의 반사율과 타겟 반사율과 빠른 시간에 매칭되도록 하여 전기변색소자의 반사율을 효과적으로 제어하고, 전력소모를 줄일 수 있는 구성 및 방법을 제공하는 것을 그 요지로 한다.Embodiments of the present invention relate to a method of controlling reflectance of an electrochromic module and an electrochromic device having a memory effect, and applying a reverse voltage after forward voltage is applied to match the reflectivity of the electrochromic device with a target reflectance and a fast time. It is an object of the present invention to provide a configuration and a method for effectively controlling the reflectance of a color change device and reducing power consumption.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 전기변색모듈의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of an electrochromic module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기변색모듈은 전기변색소자(300)에 전압을 인가하는 구동전원부(100), 상기 구동전원부(100)에서 인가된 인가전압에 의해 변색 또는 소색되는 전기변색소자(300), 상기 전기변색소자(300)의 반사율을 감지하는 감지부(500) 및 상기 감지부(500)에 의해 감지된 전기변색소자(300)의 반사율이 타겟 반사율과 매칭되도록 상기 구동전원부(100)의 인가전압을 제어하는 제어부(200)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 전기변색모듈은 전기변색소자(300)의 주변 조명 조건을 감지하는 눈부심 센서(Glare Sensor)나 주변광 센서(Ambient Sensor) 등과 같은 광 센서부(400)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the electrochromic module according to an exemplary embodiment of the present invention may be discolored or discolored by a driving power supply unit 100 for applying a voltage to the electrochromic device 300 and an applied voltage applied by the driving power supply unit 100. The reflectance of the electrochromic device 300, the sensing unit 500 for detecting the reflectance of the electrochromic device 300, and the electrochromic device 300 detected by the sensing unit 500 are matched with a target reflectance. It may include a control unit 200 for controlling the applied voltage of the driving power source 100. In addition, the electrochromic module may further include an optical sensor unit 400 such as a glare sensor or an ambient light sensor that detects an ambient lighting condition of the electrochromic device 300.

구동전원부(100)는 제어부(200)에서의 제어신호에 의해 전기변색소자(300)에 순방향 또는 역방향 전압을 인가하여 전기변색소자(300)가 변색 또는 소색되도록 한다. The driving power supply unit 100 applies a forward or reverse voltage to the electrochromic device 300 in response to a control signal from the controller 200 so that the electrochromic device 300 is discolored or discolored.

제어부(200)는 전기변색소자(300)의 타겟 반사율을 설정하는 반사율 설정부(210), 구동전원부(100)에서 인가하는 전압을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어신호 발생부(230)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 반사율 변경 이벤트의 발생 여부를 검사하는 반사율 체크부(250)를 더 포함할 수 있다.The control unit 200 includes a reflectance setting unit 210 for setting a target reflectance of the electrochromic device 300 and a control signal generator 230 for outputting a control signal for controlling a voltage applied from the driving power supply unit 100. It may be made by, and may further include a reflectance check unit 250 for checking whether or not the reflectance change event occurs.

특히, 제어신호 발생부(230)는 전기변색신호(300)의 반사율을 감소시키도록 구동전원부(100)에 제 1 순방향 전압 인가 신호를 출력하고, 이후 역방향 전압 인가 신호를 출력하여 전기변색신호(300)의 반사율을 타겟 반사율 부근까지 높인 후 제 2 순방향 전압 인가 신호를 출력하여 전기변색소자(300)의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시킨다.In particular, the control signal generator 230 outputs the first forward voltage application signal to the driving power supply unit 100 to reduce the reflectance of the electrochromic signal 300, and then outputs the reverse voltage application signal to the electrochromic signal ( After the reflectance of 300 is increased to near the target reflectance, the second forward voltage application signal is output to match the reflectance of the electrochromic device 300 with the target reflectance.

보다 구체적으로 도 2를 참조하면, 제어신호 발생부(230)에서 출력한 제 1 순방향 전압인가 신호에 의해 전원구동부(100)에서는 전기변색소자(300)에 제 1 순방향 전압을 인가하여 전기변색소자(300)의 반사율을 감소 즉, 전기변색소자(300)를 변색시킨다. 이후 감소된 전기변색소자(300)의 반사율을 타겟 반사율(b지점)과 매칭시키기 위해 제어신호 발생부(230)에서는 역방향 전압 인가 신호를 출력하고, 이에 의해 구동전원부(100)에서는 a지점에서 전기변색소자(300)에 역방향 전압을 인가하여 전기변색소자(300)의 반사율을 증가, 즉 전기변색소자(300)를 소색시킨다. 종래는 전기변색소자에 순방향 전압 인가 후 단순히 전압 인가를 해제함으로써 전기변색소자의 반사율을 증가시켰지만, 인가된 전압의 해제만으로는 타겟 반사율 부근까지 반사율을 증가시키는데에 상당한 시간이 소요되었다. 하지만, 본원과 같이 순방향 전압 인가 후에 역방향 전압을 인가함으로써 전기변색소자(300)의 반사율을 타겟 반사율 근처까지 증가시키는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있게 된다. 이후, 제어신호 발생부(230)는 제 2 순방향 전압 인가 신호를 구동전원부(100)에 출력하고, 구동전원부(100)는 상기 신호에 의해 전기변색소자(300)에 제 2 순방향 전압을 인가함으로써 전기변색소자(300)의 반사율이 기설정된 타겟 반사율(b지점)과 매칭되게 된다.More specifically, referring to FIG. 2, the power driver 100 applies the first forward voltage to the electrochromic device 300 by the first forward voltage application signal output from the control signal generator 230, thereby causing the electrochromic device. The reflectance of the 300 is reduced, that is, the electrochromic device 300 is discolored. Then, in order to match the reduced reflectance of the electrochromic device 300 with the target reflectance (point b), the control signal generator 230 outputs a reverse voltage application signal, whereby the driving power supply unit 100 generates electricity at a point a. The reverse voltage is applied to the color change device 300 to increase the reflectance of the color change device 300, that is, to discolor the color change device 300. Conventionally, the reflectance of the electrochromic device is increased by simply releasing the voltage after the forward voltage is applied to the electrochromic device. However, the release of the applied voltage alone takes considerable time to increase the reflectance to near the target reflectance. However, by applying the reverse voltage after applying the forward voltage as described herein, it is possible to shorten the time required to increase the reflectance of the electrochromic device 300 to near the target reflectance. Thereafter, the control signal generator 230 outputs the second forward voltage application signal to the driving power supply unit 100, and the driving power supply unit 100 applies the second forward voltage to the electrochromic device 300 by the signal. The reflectance of the electrochromic device 300 is matched with a predetermined target reflectance (point b).

반사율 체크부(250)는 전기변색소자(300)에 순방향 전압이 인가되는 동안 광 센서부(400)에서 감지한 주변 조명 조건을 기초로 소정 시간(T)마다 반사율 변경 이벤트의 발생 여부를 검사하여 반사율 변경 이벤트를 감지하면, 상기 구동전원부(100)에 순방향 전압 인가의 종료신호를 출력하여 전기변색소자(300)에 인가되는 순방향 전압을 해제한다.The reflectance check unit 250 checks whether a reflectance change event occurs every predetermined time T based on the ambient lighting condition detected by the optical sensor unit 400 while the forward voltage is applied to the electrochromic device 300. When detecting a reflectance change event, a forward signal of the forward voltage application is output to the driving power supply unit 100 to release the forward voltage applied to the electrochromic device 300.

보다 구체적으로 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 도 3a는 본 발명에 따른 반사율 변경 이벤트 감지 후의 반사율에 관한 그래프를 도시한 것으로, 도시된 그래프의 c지점에서 전기변색소자(300)에 순방향 전압이 인가되는 동안 소정 시간(T)마다 주변 조명 조건이 변경되어 전기변색소자(300)의 반사율이 변경되는지를 판단한다. 즉, 반사율 변경 이벤트 발생 여부를 검사하여 반사율 변경 이벤트가 발생하면 구동전원부(100)에 전압인가 종료신호를 출력한다. 예를 들어, 반사율 변경 이벤트 발생 여부를 3초(T) 마다 검사하는 경우, d지점에서 반사율 변경 이벤트가 발생하게 되면 6초(Ttot) 후에 전압 인가를 해제하여 빠른 반사율 제어가 가능해진다. 종래는 전압이 인가되는 동안 주변 조명 조건이 변경되어 전기변색소자의 반사율이 변경되는 조건에도 수정할 수 없어 빠르게 반사율을 제어할 수 없었지만, 본 발명에서는 소정 시간(T)마다 반사율 변경 이벤트 발생 여부를 검사하여 반사율 변경 이벤트가 발생한 것으로 판단하면 전압인가를 종료함으로써 빠르게 반사율을 조절할 수 있게 된다. 도 3b는 도 3a 그래프에 따른 반사율 변경과 전압과의 관계를 나타낸 그래프로, 도 3b의 하부의 그래프는 도 3a의 그래프를 도시한 것이며, 도 3b는 도 3a의 반사율 그래프의 변화에 따른 전압의 변동관계를 도시한 것이다. 도시된 것과 같이, 반사율과 전압의 관계는 반대로 형성되는 것을 확인할 수 있으며, 본 발명에 따른 반사율의 조절은 즉, 전압을 높여 반사율을 낮추고, 전압을 낮춰 반사율을 높이는 조절을 구현할 수 있도록 하며, 이러한 관계를 고려하여 본 발명에 따른 실시예에서는 반사율을 낮추도록 조절하여 눈부심을 방지할 수 있도록 할 수 있다.
3A and 3B, FIG. 3A illustrates a graph relating to reflectance after detecting a reflectance change event according to the present invention, wherein forward voltage is applied to the electrochromic device 300 at point c of the graph. During the application, it is determined whether the ambient lighting condition is changed every predetermined time T to change the reflectance of the electrochromic device 300. That is, by checking whether the reflectance change event occurs and outputting a voltage application termination signal to the driving power supply unit 100 when the reflectance change event occurs. For example, when checking whether a reflectance change event occurs every 3 seconds (T), if the reflectance change event occurs at the point d, the application of the voltage is released after 6 seconds (T tot ) to enable rapid reflectance control. Conventionally, the reflectance could not be quickly controlled because the ambient lighting condition was changed while the voltage was applied, and thus the reflectance of the electrochromic device was not changed. However, in the present invention, it is determined whether a reflectance change event occurs every predetermined time (T). When it is determined that the reflectance change event has occurred, the reflectance can be quickly adjusted by terminating the application of voltage. FIG. 3B is a graph showing the relationship between the change in reflectance and the voltage according to the graph of FIG. 3A. The lower graph of FIG. 3B is a graph of FIG. 3A, and FIG. 3B is a graph of the voltage according to the change of the reflectivity graph of FIG. 3A. The variation relationship is shown. As shown, it can be seen that the relationship between the reflectance and the voltage is formed in reverse, the adjustment of the reflectance according to the present invention, that is, to increase the voltage to lower the reflectance, to lower the voltage to implement the adjustment to increase the reflectance, such In consideration of the relationship, the embodiment according to the present invention may be adjusted to lower the reflectance so as to prevent glare.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 전기변색소자의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.4 to 6 is a view showing a schematic structure of an electrochromic device according to the present invention.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전기변색소자(300)(Electrochromic Device: ECD)는 소정 간격을 두고 상호 대향하는 제 1 투명기판(310) 및 제 2 투명기판(320), 상기 제 1 및 제 2 투명기판(310, 320)의 대향하는 면 각각에 형성된 투명전극(330)과 전도 반사층(340), 상기 투명전극(330)과 전도 반사층(340) 사이에 형성된 전기변색층(360), 상기 전기변색층을 실링하는 실링부(350)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다. 상기 전기변색소자(300)는 전기화학적 산화 환원 반응에 의해서 재료의 광특성이 가역적으로 변할 수 있는 전기변색물질을 이용하는 것으로 구동전원부(100)에서 전압이 인가되지 않는 경우에는 색을 띠지 않고 있다가 전압이 인가되면 색을 띠게 됨으로써 전기변색소자(300)의 반사율을 조절하게 된다.4 to 6, the electrochromic device 300 according to the present invention includes a first transparent substrate 310 and a second transparent substrate 320 which face each other at predetermined intervals. Electrochromic layer formed between the transparent electrode 330 and the conductive reflecting layer 340 formed on each of the opposing surfaces of the first and second transparent substrates 310 and 320, and the transparent electrode 330 and the conductive reflecting layer 340 ( 360), it may have a structure including a sealing unit 350 for sealing the electrochromic layer. The electrochromic device 300 uses an electrochromic material capable of reversibly changing the optical properties of a material by an electrochemical redox reaction. The electrochromic device 300 does not have a color when a voltage is not applied from the driving power supply unit 100. When voltage is applied, the color becomes color, thereby adjusting the reflectance of the electrochromic device 300.

제 1 및 제 2 투명기판(310, 320)은 유리기판인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라 실리콘, 합성수지, 에어로젤 등과 같이 투명성 재질로 이루어질 수 있다.The first and second transparent substrates 310 and 320 are preferably glass substrates, but are not necessarily limited thereto. The first and second transparent substrates 310 and 320 may be made of a transparent material such as silicon, synthetic resin, and airgel.

투명전극(330)은 제 1 투명기판(310) 상에 증착되며, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있지만, 이는 하나의 예시로서 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The transparent electrode 330 is deposited on the first transparent substrate 310, and is indium tin oxide (ITO), fluor doped tin oxide (FTO), aluminum doped zinc oxide (AZO), gallium doped zinc oxide (GZO), or ATO. (Antimony doped Tin Oxide), Indium doped Zinc Oxide (IZO), Niobium doped Titanium Oxide (NTO), ZnO, and combinations thereof, but is not limited thereto as one example. .

전도 반사층(340)은 제 2 투명기판(320) 상에 형성되며, 전기변색층(360)을 통과하여 입사한 빛을 반사하는 반사판으로서의 역할과 상기 투명전극(330)의 상대전극 역할을 하게 되며, 상기 전도 반사층(340)은 Cu, Au, Ag, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Sn, In, Zn을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 또는 이들 금속을 포함하는 합금으로 이루어질 수 있지만, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. The conductive reflecting layer 340 is formed on the second transparent substrate 320, and serves as a reflecting plate for reflecting light incident through the electrochromic layer 360 and as a counter electrode of the transparent electrode 330. The conductive reflection layer 340 is at least one metal selected from the group consisting of Cu, Au, Ag, Ni, Al, Cr, Ru, Re, Pb, Sn, In, Zn or an alloy containing these metals. It may be made, but this is only one example and is not necessarily limited thereto.

전기변색층(360)은 액상 또는 고상의 전기변색물질과 전해질로 이루어지며, 상기 투명전극(330)과 전도 반사층(340) 사이에 형성되어 투명전극(330)과 전도 반사층(340)에서 인가된 전기를 전달받아 산화반응 또는 환원반응을 통해 착색 또는 소색한다. 상기 전기변색층(360)은 전기변색물질과 전해질을 투명전극(330)과 전도 반사층(340) 사이에 주입하여 진공 합착 방식으로 형성할 수 있다. 전기변색물질은 유기계 또는 무기계 전기변색물질일 수 있는데, 유기계 전기변색물질로는 비올로겐, 안트라퀴논, 폴리아닐린 또는 폴리싸이오펜으로 이루어질 수 있으며, 무기계 전기변색물질로는 WO3, MoO3, CeO3, MnO2, 또는 Nb2O5 일 수 있다.The electrochromic layer 360 is formed of a liquid or solid electrochromic material and an electrolyte, and is formed between the transparent electrode 330 and the conductive reflecting layer 340 and applied to the transparent electrode 330 and the conductive reflecting layer 340. It receives electricity and is colored or bleached through oxidation or reduction. The electrochromic layer 360 may be formed by vacuum bonding by injecting an electrochromic material and an electrolyte between the transparent electrode 330 and the conductive reflective layer 340. The electrochromic material may be an organic or inorganic electrochromic material. The organic electrochromic material may be composed of viologen, anthraquinone, polyaniline, or polythiophene, and the inorganic electrochromic material may be WO3, MoO 3 , or CeO 3. , MnO 2 , or Nb 2 O 5 .

이때, 전기변색물질이 고상일 경우, 상기 전기변색층(360)은 전해질층(362)과 상기 전해질층(362)의 일면 또는 양면에 형성된 전기변색코팅층(361)을 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 도 5에서와 같이 전기변색코팅층(361)은 전해질층(362)과 투명전극(330) 사이에만 형성되거나 도 6에서와 같이 전해질층(362)의 양면에 형성될 수도 있을 뿐 아니라 도면에는 도시하지 않았지만 전해질층(362)과 전도 반사층(340) 사이에만 형성될 수도 있다. 또한, 전기변색코팅층(361)의 두께가 100nm미만인 경우에는 전기변색물질의 고유 기능을 발휘하기 힘들며, 700nm 초과인 경우에는 균열이 생기는 등의 내구성 문제가 발생하므로 상기 전기변색코팅층(361)의 두께는 100nm 내지 700nm의 범위에서 형성됨이 바람직하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In this case, when the electrochromic material is a solid phase, the electrochromic layer 360 may include an electrolyte layer 362 and an electrochromic coating layer 361 formed on one or both surfaces of the electrolyte layer 362. That is, as shown in FIG. 5, the electrochromic coating layer 361 may be formed only between the electrolyte layer 362 and the transparent electrode 330 or may be formed on both surfaces of the electrolyte layer 362 as shown in FIG. 6. Although not shown, it may be formed only between the electrolyte layer 362 and the conductive reflection layer 340. In addition, when the thickness of the electrochromic coating layer 361 is less than 100 nm, it is difficult to exhibit the intrinsic function of the electrochromic material, and when the thickness of the electrochromic coating layer 361 is greater than 700 nm, durability problems such as cracking may occur. Is preferably formed in the range of 100nm to 700nm, but is not necessarily limited thereto.

전기변색물질이 액상형태인 경우 균일한 변색이 이루어지지 않고, 변색상태를 유지하기 위해 계속적으로 전압을 인가해야 하므로 전력소모가 컸지만, 상술한 바와 같이 고상 형태의 전기변색코팅층(361)을 형성하게 되면, 균일한 변색, 소색이 가능해지고, 전기변색물질은 메모리 효과가 있어 변색, 소색시에만 전압을 걸어 주기 때문에 전력소모가 적게 되며, 소색시 역전압을 걸어주기 때문에 소색 반응 속도가 빠를 뿐 아니라, 코팅공법을 적용하는 전기변색물질은 무기계 또는 유기 고분자이므로 소자의 내구성이 향상될 수 있다.When the electrochromic material is in the liquid form, since it is not uniformly discolored and voltage must be continuously applied to maintain the discolored state, power consumption is large. This makes it possible to achieve uniform discoloration and discoloration, and the electrochromic material has a memory effect, so that it only applies voltage during discoloration and discoloration, so power consumption is reduced. In addition, since the electrochromic material to which the coating method is applied is an inorganic or organic polymer, durability of the device may be improved.

도 7은 본 발명에 따른 전기변색소자의 반사율 제어 방법에 관한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of controlling reflectance of an electrochromic device according to the present invention.

도 7을 참조하면, 반사율을 감소시키기 위해 전기변색소자에 제 1 순방향전압을 인가하고(S1), 기설정된 타겟 반사율 근처까지 반사율을 증가시키기 위해 전기변색소자에 역방향 전압을 인가하고(S3), 제 2 순방향 전압을 인가하여 전기변색 소자의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시킨다(S5). 본 발명은, 종래와 같이 전기변색소자에 제 1 순방향 전압 인가 후 단순히 전압 인가를 해제하는 것이 아니라, 제 1 순방향 전압 인가 후 역방향 전압을 인가하여 전기변색소자의 반사율을 타겟 반사율 근처까지 증가시킴으로써 전기변색소자의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시키는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있게 된다.Referring to FIG. 7, a first forward voltage is applied to the electrochromic device to reduce the reflectance (S1), and a reverse voltage is applied to the electrochromic device to increase the reflectance to the vicinity of the predetermined target reflectance (S3). The second forward voltage is applied to match the reflectance of the electrochromic device with the target reflectance (S5). The present invention does not simply release the voltage after the first forward voltage is applied to the electrochromic device, but applies the reverse voltage after applying the first forward voltage to increase the reflectance of the electrochromic device to near the target reflectivity. The time taken to match the reflectance of the color change element with the target reflectance can be shortened.

이때, 제 1 또는 제 2 순방향 전압을 인가하는 동안 전기변색소자의 주변 조명 조건이 변경되어 반사율 변경 이벤트가 발생하는지 여부를 소정 시간(T)마다 검사하여(S2), 발생을 감지하면 전압인가를 해제하게 된다. 이와 같이 주변 조명 조건의 변경을 소정 시간마다 반영함으로써 신속한 반사율 제어가 가능하게 된다.At this time, it is checked every predetermined time (T) whether the ambient lighting condition of the electrochromic device is changed and the reflectance change event occurs while applying the first or second forward voltage (S2). Will be released. Thus, by reflecting the change of the ambient lighting conditions every predetermined time, it is possible to quickly reflectance control.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것은 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함 없이 본 발명에 대해 다수의 적절한 변형 및 수정이 가능함을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변형 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as such, without departing from the scope of the technical idea It will be appreciated by those skilled in the art that many suitable modifications and variations of the present invention are possible. Accordingly, all such suitable modifications and variations and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

100: 구동전원부
200: 제어부
210: 반사율 설정부
230: 제어신호 발생부
250: 반사율 체크부
300: 전기변색소자(ECD)
310: 제 1 투명기판
320: 제 2 투명기판
330: 투명전극
340: 전도 반사층
350: 실링부
360: 전기변색층
361: 전기변색코팅층
362: 전해질층
400: 광 센서부
500: 감지부
100: drive power supply
200: control unit
210: reflectance setting unit
230: control signal generator
250: reflectance check unit
300: electrochromic device (ECD)
310: first transparent substrate
320: second transparent substrate
330: transparent electrode
340: conductive reflection layer
350: sealing part
360: electrochromic layer
361: electrochromic coating layer
362: electrolyte layer
400: light sensor
500: detector

Claims (13)

전기변색소자에 순방향 또는 역방향 전압을 인가하는 구동전원부;
상기 구동전원부에서 인가된 인가전압에 의해 변색 또는 소색되는 전기변색소자;
상기 전기변색소자의 반사율을 감지하는 감지부;
상기 감지부에 의해 감지된 반사율이 타겟 반사율과 매칭되도록 상기 구동전원부의 인가전압을 제어하는 제어부; 및
상기 전기변색소자의 주변 조명 조건을 감지하는 광 센서부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 전기변색소자의 타겟 반사율을 설정하는 반사율 설정부;
상기 구동전원부의 인가전압을 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어신호 발생부; 및
반사율 변경 이벤트의 발생여부를 검사사는 반사율 체크부를 포함하고,
상기 제어신호 발생부는,
상기 구동전원부에 제 1 순방향 전압 인가 신호를 출력하여 반사율을 감소시키고, 상기 구동전원부에 역방향 전압 인가 신호를 출력하여 반사율을 상기 타겟 반사율 부근까지 증가시키고, 상기 구동전원부에 제 2 순방향 전압 인가 신호를 출력하여 상기 전기변색소자의 반사율을 타겟 반사율과 매칭시키고,
상기 반사율 체크부는 제 1 순방향 전압 인가 신호 또는 상기 제 2 순방향 전압 인가 신호가 출력되는 동안 상기 광 센서부에서 감지한 주변 조명 조건을 기초로 반사율 변경 이벤트의 발생 여부를 검사하여 반사율 변경 이벤트를 감지하여, 상기 구동전원부에 순방향 전압 인가의 종료신호를 출력하여 상기 전기변색소자에 인가되는 제 1 순방향 전압 인가 신호 또는 상기 제 2 순방향 전압 인가 신호를 해제하는 전기변색모듈.
A driving power supply unit applying a forward or reverse voltage to the electrochromic device;
An electrochromic device discolored or discolored by an applied voltage applied from the driving power supply unit;
A detector for detecting a reflectance of the electrochromic device;
A control unit controlling an applied voltage of the driving power supply unit such that the reflectance sensed by the sensing unit matches a target reflectance; And
It includes an optical sensor for detecting the ambient lighting conditions of the electrochromic device,
The control unit,
A reflectance setting unit for setting a target reflectance of the electrochromic device;
A control signal generator for generating a control signal for controlling an applied voltage of the driving power supply unit; And
Whether or not a reflectance change event has occurred, the inspector includes a reflectance checker.
The control signal generator,
Outputting a first forward voltage applying signal to the driving power supply to reduce the reflectance, outputting a reverse voltage applying signal to the driving power supply to increase the reflectance to the vicinity of the target reflectance, and applying a second forward voltage applying signal to the driving power supply Output to match the reflectance of the electrochromic device with a target reflectance,
The reflectance check unit detects a reflectance change event by checking whether a reflectance change event is generated based on an ambient lighting condition detected by the optical sensor unit while the first forward voltage application signal or the second forward voltage application signal is output. And an electrochromic module configured to output a termination signal of forward voltage application to the driving power supply unit to release the first forward voltage application signal or the second forward voltage application signal applied to the electrochromic device.
청구항 1에 있어서,
상기 전기변색소자는,
소정 간격을 두고 서로 대향하는 제 1 및 제 2 투명기판;
상기 제 1 및 제 2 투명기판의 대향하는 면 각각에 형성된 투명전극 및 전도 반사층; 및
상기 투명전극과 전도 반사층 사이에 개재되어 전기변색물질과 전해질을 포함하는 전기변색층을 포함하는 전기변색모듈.
The method according to claim 1,
The electrochromic device,
First and second transparent substrates facing each other at a predetermined interval;
A transparent electrode and a conductive reflection layer formed on each of the opposing surfaces of the first and second transparent substrates; And
An electrochromic module comprising an electrochromic layer interposed between the transparent electrode and the conductive reflecting layer to include an electrochromic material and an electrolyte.
청구항 2에 있어서,
상기 전기변색층은,
상기 투명전극과 상기 전도 반사층 사이에 개재된 전해질층;
상기 전해질층의 일면 또는 양면에 형성된 전기변색코팅층을 포함하는 전기변색모듈.
The method according to claim 2,
The electrochromic layer,
An electrolyte layer interposed between the transparent electrode and the conductive reflection layer;
Electrochromic module comprising an electrochromic coating layer formed on one side or both sides of the electrolyte layer.
청구항 2에 있어서,
상기 전기변색물질은 액상 또는 고상인 전기변색모듈.
The method according to claim 2,
The electrochromic material is a liquid or solid electrochromic module.
청구항 2에 있어서,
상기 전기변색물질은 고상인 전기변색모듈.
The method according to claim 2,
The electrochromic material is a solid electrochromic module.
청구항 3에 있어서,
상기 전기변색코팅층의 두께는 100nm 내지 700nm인 전기변색모듈.

The method according to claim 3,
Electrochromic module of the electrochromic coating layer has a thickness of 100nm to 700nm.

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