KR102539689B1 - Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof - Google Patents
Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR102539689B1 KR102539689B1 KR1020210004448A KR20210004448A KR102539689B1 KR 102539689 B1 KR102539689 B1 KR 102539689B1 KR 1020210004448 A KR1020210004448 A KR 1020210004448A KR 20210004448 A KR20210004448 A KR 20210004448A KR 102539689 B1 KR102539689 B1 KR 102539689B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solvent
- layer
- photochromic sheet
- mixed
- light
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/23—Photochromic filters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
- B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
- B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
- B32B17/10165—Functional features of the laminated safety glass or glazing
- B32B17/10431—Specific parts for the modulation of light incorporated into the laminated safety glass or glazing
- B32B17/10467—Variable transmission
- B32B17/10477—Variable transmission thermochromic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
- B32B7/023—Optical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/02—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
Abstract
본 발명은 조사되는 광에 의하여 변색이 가능한 광 변색시트와 그 제조방법에 관한 것으로, 광 감응층에 다수 공극을 형성함으로써 조사되는 광 변화에 의해 인접 적층된 변색층과 전해질층 계면 간 이동하는 전자의 양과 속도가 향상되어 변색효율과 변색속도가 우수한 광 변색시트와 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 광 변색시트는 투명기재 사이에 변색층, 광 감응층 및 전해질층을 포함하는데, 광 감응층은 광 감응입자, 바인더 및, 서로 다른 비등점을 가지는 제1 용매와 제2 용매가 혼합되어 형성된다.The present invention relates to a photochromic sheet capable of discoloration by irradiated light and a method for manufacturing the same, wherein electrons move between the interface of an electrolyte layer and an adjacently stacked discoloration layer by the change of irradiated light by forming a plurality of pores in a photosensitive layer. The present invention relates to a photochromic sheet having excellent color change efficiency and color change rate by improving the amount and speed of the color change and a method for manufacturing the same.
For this purpose, the photochromic sheet of the present invention includes a color changing layer, a photosensitive layer, and an electrolyte layer between transparent substrates. The photosensitive layer includes photosensitive particles, a binder, and a first solvent and a second solvent having different boiling points. formed by mixing
Description
본 발명은 조사되는 광에 의하여 변색이 가능한 광 변색시트와 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 감응층에 다수 공극을 형성함으로써 조사되는 광 변화에 의해 인접 적층된 변색층과 전해질층 계면 간 이동하는 전자의 양과 속도가 향상되어 변색효율과 변색속도가 우수한 광 변색시트와 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a photochromic sheet capable of discoloration by irradiated light and a method for manufacturing the same, and more particularly, by forming a plurality of pores in a photosensitive layer, an interface between a discolored layer and an electrolyte layer stacked adjacent to each other by a change in irradiated light. The present invention relates to a photochromic sheet having excellent discoloration efficiency and discoloration rate by improving the amount and speed of electrons moving between cells and a method for manufacturing the same.
광 변색(Phtochromism)이란 태양광 등이 조사되지 않을 때는 색을 띠고 있지 않다가 태양광이 조사되면 광 여기된 전자에 의해 변색되는 현상으로, 광 변색을 일으키는 물질을 시트 형태로 구현하여 건축용 창유리나 자동차 미러의 광 투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 연구되고 있는데, 최근 에너지 절약형 제품으로의 응용 가능성에 대해서도 큰 관심을 받고 있다.Photochromism is a phenomenon that is not colored when sunlight is not irradiated, but is discolored by photoexcited electrons when sunlight is irradiated. It is being studied for the purpose of adjusting the light transmittance or reflectance of automobile mirrors, and recently, the possibility of application as an energy-saving product is receiving great attention.
이와 같은 광 변색시트의 구조가 도 7에 도시되어 있는데, 소정 간격을 두고 대향하는 한 쌍의 투명시트(110, 150) 사이에 변색층(120), 광 감응층(130), 전해질층(140)이 적층되어, 태양광 조사 시 광 감응층(130)에서 여기된 전자가 변색층(120)으로 이동하여 전기화학적 결합에 의하여 착색되며, 태양광이 조사되지 않으면 변색층에서 결합된 전자가 탈리되어 탈색이 이루어진다.The structure of such a photochromic sheet is shown in FIG. 7, and a discoloration layer 120, a photosensitive layer 130, and an electrolyte layer 140 are interposed between a pair of transparent sheets 110 and 150 facing each other at a predetermined interval. ) are stacked, and when irradiated with sunlight, electrons excited in the photosensitive layer 130 move to the color-changing layer 120 and are colored by electrochemical bonding, and when sunlight is not irradiated, electrons bound in the color-changing layer are desorbed and discoloration takes place.
이와 같은 광 변색시트는 적용분야에서 효용성 있게 사용되기 위해서는, 조사되는 광 변화에 따라 신속하게 반응하여 착색 또는 탈색될 수 있도록 변색효율과 변색속도가 중요하다. In order for such a photochromic sheet to be used effectively in the application field, color change efficiency and color change rate are important so that it can be colored or discolored by rapidly reacting to changes in irradiated light.
따라서, 본 발명은 조사되는 광 변화에 따라 신속하게 착색 및 탈색되어 변색효율과 변색속도가 개선된 광 변색시트와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a photochromic sheet and a method for manufacturing the same, which are quickly colored and decolored according to changes in irradiated light, thereby improving color changing efficiency and speed.
이와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 투명기재 사이에 변색층, 광 감응층 및 전해질층을 포함하는 광 변색시트로, 광 감응층은 광 감응입자, 바인더 및, 서로 다른 비등점을 가지는 제1 용매와 제2 용매가 혼합되어 형성된다.In order to achieve the above object, the present invention is a photochromic sheet including a color changing layer, a photosensitive layer, and an electrolyte layer between transparent substrates, wherein the photosensitive layer includes photosensitive particles, a binder, and a first solvent having different boiling points. and the second solvent are mixed to form.
이때, 본 발명의 광 감응층은 광 감응입자와 제1 용매가 혼합된 제1 혼합용매 및, 바인더와 제2 용매가 혼합된 제2 혼합용매가 혼합되어 형성되는데, 광 감응입자는 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화니오븀(Nb2O5), 산화주석(SnO2), 아연주석산화물(Zn2SnO4) 또는 스트론튬티타늄산화물(SrTiO3) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성된다.At this time, the photosensitive layer of the present invention is formed by mixing a first mixed solvent in which photosensitive particles and a first solvent are mixed and a second mixed solvent in which a binder and a second solvent are mixed, and the photosensitive particles are titanium dioxide ( TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc tin oxide (Zn 2 SnO 4 ), or strontium titanium oxide (SrTiO 3 ). do.
여기서, 본 발명의 제1 용매는 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 이소프로필 알콜(Isopropyl Alcohol), 벤젠(Benzene), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 디에틸 에테르(Diethyl Ether), 메틸 아세테이트(Methyl Acetate), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되며, 비등점은 100℃ 이하이다.Here, the first solvent of the present invention is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, methyl ethyl ketone, diethyl ether, methyl It is formed of at least one selected from methyl acetate and ethyl acetate, and has a boiling point of less than 100°C.
그리고, 본 발명의 제2 용매는 부틸 셀로솔브(Buthyl Cellosolve), 에틸 카비톨(Ethyl Carbitol), 셀로솔브 아세테이트(Cellosolve Acetate), 메틸 디아세톤 에테르(Methyl Diacetone Ether), 사이클로헥사논(Cyclohexanone), 부틸 카비톨(Buthyl Carbitol), 메틸 카비톨(Methyl Carbitol), 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되며, 비등점은 150~200℃이다.In addition, the second solvent of the present invention is Butyl Cellosolve, Ethyl Carbitol, Cellosolve Acetate, Methyl Diacetone Ether, Cyclohexanone, It is formed of at least one selected from butyl carbitol and methyl carbitol, and has a boiling point of 150 to 200 ° C.
이때, 본 발명의 제1 혼합용매와 제2 혼합용매는 비율로 혼합된다.At this time, the first mixed medium and the second mixed medium of the present invention are mixed in a ratio.
또한, 본 발명의 바인더는 셀룰로오스, 스티렌 부티렌 고무(Styrene Butadiene Rubber), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성된다.In addition, the binder of the present invention is formed of at least one selected from cellulose, styrene butadiene rubber, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
그리고, 본 발명은 투명기재 사이에 변색층, 광 감응층 및 전해질층을 적층하여 광 변색시트를 제조하는 방법으로, 변색층에 광 감응입자, 바인더 및, 서로 다른 비등점을 가지는 제1 용매와 제2 용매를 혼합하여 광 감응층을 형성한다. In addition, the present invention is a method of manufacturing a photochromic sheet by laminating a color-changing layer, a photosensitive layer, and an electrolyte layer between transparent substrates, wherein the color-changing layer contains photosensitive particles, a binder, and a first solvent having a different boiling point and a second agent. 2 Solvents are mixed to form a photosensitive layer.
여기서, 본 발명의 광 감응층은 졸(sol) 상태로 변색층에 습식 코팅되는데, 광 감응입자와 제1 용매를 혼합하여 조성된 제1 혼합용매와, 바인더와 제2 용매를 혼합하여 조성된 제2 혼합용매를 혼합하여 변색층에 습식 코팅된다. Here, the light-sensitive layer of the present invention is wet-coated on the color-changing layer in a sol state, and is formed by mixing a first mixed solvent composed of a mixture of photosensitive particles and a first solvent, a binder and a second solvent. The second mixed solvent is mixed and wet-coated on the discoloration layer.
이때, 본 발명은 제1 혼합용매 전체 중량을 기준으로 15~30 중량%의 광 감응입자와 70~85 중량%의 제1 용매를 혼합하여 제1 혼합용매를 조성하고, 제2 혼합용매 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%의 바인더와 90~99 중량%의 제2 용매를 혼합하여 제2 혼합용매를 조성하며, 제1 혼합용매와 제2 혼합용매는 비율로 혼합된다.At this time, in the present invention, based on the total weight of the first mixed medium, 15 to 30% by weight of the light sensitive particles and 70 to 85% by weight of the first solvent are mixed to form the first mixed medium, and the total weight of the second mixed medium is mixed. 1 to 10% by weight of the binder and 90 to 99% by weight of the second solvent are mixed to form the second mixed medium, and the first mixed medium and the second mixed medium are mixed in a ratio.
또한, 본 발명은 코팅된 광 감응층을 서로 다른 온도로 순차적으로 가열하여 광 감응층을 건조시키는데, 광 감응층을 가열하여 제1 용매를 증발시키는 1차 건조 후, 광 감응층을 다시 가열하여 남겨진 제2 용매를 증발시켜 2차로 건조하여 광 감응층을 건조시킨다.In addition, in the present invention, the coated light-sensitive layer is sequentially heated to different temperatures to dry the light-sensitive layer. After the primary drying of evaporating the first solvent by heating the light-sensitive layer, the light-sensitive layer is heated again The remaining second solvent is evaporated and dried secondarily to dry the photosensitive layer.
이때, 본 발명의 1차 건조와 2차 건조 가열온도의 차이는 50℃ 이상이다. At this time, the difference between the primary drying and secondary drying heating temperatures of the present invention is 50 ° C or more.
본 발명에 따른 광 변색소자는, 서로 다른 비등점을 가지는 용매가 광 감응입자와 바인더와 혼합된 광 감응층이 순차적으로 가열 건조되어 증발된 용매로 인하여 내부에 다수 공극이 형성됨에 따라, 조사되는 광 변화에 의해 다수 공극을 따라 인접 적층된 변색층과 전해질층 계면 간 이동하는 전자의 양과 속도가 향상되어 작은 광 변화에도 변색이 이루어짐으로써, 변색효율이 향상될 뿐만 아니라 응답속도가 빠른 신속한 변색이 가능하여, 자동차용 미러와 같이 작은 면적은 물론 건축 분야와 같이 대면적에도 유용하게 적용될 수 있다. In the photochromic device according to the present invention, as the photosensitive layer in which solvents having different boiling points are mixed with photosensitive particles and a binder is sequentially heated and dried to form a plurality of pores therein due to the evaporated solvent, the irradiated light As a result of the change, the amount and speed of electrons moving between the discoloration layer and the electrolyte layer interface that are adjacently stacked along the plurality of pores are improved, resulting in discoloration even with a small light change. As a result, not only the color change efficiency is improved, but also rapid discoloration with a fast response speed is possible. Thus, it can be usefully applied to a large area such as a building field as well as a small area such as a car mirror.
도 1은 본 발명에 따른 광 변색시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광 감응층을 형성하는 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따라 변색층에 졸(sol) 상태로 도포된 광 감응층을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 광 감응층을 1차 건조하여 제1 용매가 증발된 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 광 감응층을 2차 건조하여 제2 용매가 증발된 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 광 변색시트에서 광 여기된 전자가 변색층으로 이동한 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 종래 광 변색시트에서 광 여기된 전자가 변색층으로 이동한 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a photochromic sheet according to the present invention.
2 is a flow chart of a method of forming a photosensitive layer of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a light-sensitive layer applied in a sol state to a color-changing layer according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a state in which the first solvent is evaporated by primarily drying the light-sensitive layer of FIG. 3 .
5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the second solvent is evaporated by secondary drying of the photosensitive layer of FIG. 4 .
6 is a cross-sectional view showing a state in which electrons photoexcited in the photochromic sheet of the present invention move to the color-changing layer.
7 is a cross-sectional view showing a state in which photoexcited electrons move to a color-changing layer in a conventional photochromic sheet.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those with average knowledge in the art, and the shape of elements in the drawings, the size of elements, the spacing between elements, etc. are emphasized for clearer explanation. It can be exaggerated or reduced to express.
또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.In addition, in the description of the embodiments, if it is determined that the technical features of the present invention may be unnecessarily obscured as matters already obvious to those skilled in the art, such as known functions or known configurations related in principle, the detailed I will omit the explanation.
도 1은 본 발명에 따른 광 변색시트(100)의 단면도로, 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 광감응 변색시트(100)는 서로 대향하는 한 쌍의 제1,2 투명기재층(10,50)사이에 변색층(20), 광 감응층(30), 전해질층(40)이 적층되어 형성된다.Figure 1 is a cross-sectional view of a
제1,2 투명기재층(10,50)은 외부로부터 조사되는 태양광이 내부로 투과하도록 광투과율이 95% 이상인 투명 플라스틱 필름이나 유리가 사용될 수 있다. 투명 플라스틱 필름으로는 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리 에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리 카보네이트(PC), 폴리 프로필렌(PP), 폴리이미드(PI), 트리 아세틸 셀룰로오스(TAC)와 같은 필름이나, FTO, ITO, IZO, AZO와 같은 투명전도 물질이 코팅된 필름이 사용될 수 있다. 제1,2 투명기재층(10,50)은 1~5mm 두께로 형성된다. The first and second
변색층(20)은 제1 투명기재층(10)에 형성되어 조사되는 광 변화에 의해 착색 또는 탈색되는 층으로, 광 변화에 따라 광 감응층(30)과 전해질층(40)에서 생성되어 이동한 전자의 화학반응에 따라 착색 또는 탈색되는 층이다. 변색층(20)은 산화텅스텐(WO3), 산화티탄 (TiO2), 산화몰리브덴(MoO3), 산화바나듐(V2O5), 산화탈륨(Tl2O), 산화니오븀(Nb2O5), 산화구리(CuO) 중 선택된 어느 하나 이상의 무기변색 물질로 형성될 수 있다. The color-changing
전해질층(40)은 광 감응층(30)에서 여기되어 변색층(20)으로 공급되어 소실되는 전자를 공급하도록 광 감응층(30)에 인접하게 마련되는 층으로, PEG계 올리고머, 저분자량의 PEGDMe, 광개시제가 혼합하여 조성될 수 있으며, 여기에 전해질염이 혼합되어 형성된다. 전해질염은 H+, Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+를 포함하는 화합물이 사용될 수 있으며, 한 예로 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, 또는 LiPF6 와 같은 리튬염 화합물이 사용될 수 있다. 이와 같은 전해질층(40)은 자외선 경화 또는 열 경화되어 광 감응층(30)과 제2 투명기재(50) 사이에 형성된다. The
전해질층(40)에 인접하게 형성되는 광 감응층(30)은 조사되는 광에 의하여 여기된 전자를 변색층(20)으로 공급하는 층으로, 변색층(20)과 전해질층(40) 사이에 이동하는 전자의 양과 속도를 향상하도록 내부에 다수 공극이 형성된다. The light-
이를 위한 광 감응층(30)의 형성방법이 도 2에 도시되어 있다. 본 발명의 광 감응층(30)은 광 감응입자와 제1 용매를 혼합하여 제1 혼합용매를 조성하는 단계(S110), 바인더와 제2 용매를 혼합하여 제2 혼합용매를 조성하는 단계(S120), 제1 혼합용매와 제2 혼합용매를 혼합한 졸(sol) 상태의 광 감응층을 변색층에 습식 코팅하는 단계(S130), 코팅된 광 감응층(30)을 가열하여 1차 건조시켜 제1 용매를 증발시키는 단계(S140), 및 광 감응층(30)을 다시 가열하여 2차 건조시켜 제2 용매를 증발시키는 단계(S150)를 거쳐 형성된다.A method of forming the
먼저, 제1 혼합용매는 조사되는 광에 의하여 전자가 여기되는 광 감응입자를 제1 용매에 분산하여 조성한다(S110). 광 감응입자로는 조사되는 광에 의하여 기저상태(Graund State)에서 여기상태(Excitation State)로 전자가 여기될 수 있도록 에너지 밴드 갭을 가지는 무기 물질로, 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화니오븀(Nb2O5), 산화주석(SnO2), 아연주석산화물(Zn2SnO4) 또는 스트론튬티타늄산화물(SrTiO3) 중 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 이와 같은 광 감응입자는 비표면적이 증대하기 위하여 나노급 사이즈, 바람직하게 1∼100nm의 입자크기로 형성된다. First, the first mixed medium is prepared by dispersing light-sensitive particles in which electrons are excited by irradiated light in the first solvent (S110). The photosensitive particle is an inorganic material having an energy band gap so that electrons can be excited from the ground state to the excited state by irradiated light, such as titanium dioxide (TiO 2 ) and zinc oxide (ZnO). ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc tin oxide (Zn 2 SnO 4 ), or strontium titanium oxide (SrTiO 3 ) may be used. Such light-sensitive particles are formed in a particle size of nanoscale, preferably 1 to 100 nm, in order to increase the specific surface area.
광 감응입자가 분산되는 제1 용매는 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 이소프로필 알콜(Isopropyl Alcohol), 벤젠(Benzene), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 디에틸 에테르(Diethyl Ether), 메틸 아세테이트(Methyl Acetate), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되는데, 제2 용매와 비교하여 비등점이 낮게, 바람직하게 100℃ 이하의 비등점을 가지도록 형성된다. The first solvent in which the photosensitive particles are dispersed is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, methyl ethyl ketone, diethyl ether, It is formed of at least one selected from methyl acetate and ethyl acetate, and is formed to have a boiling point lower than that of the second solvent, preferably 100° C. or less.
이때, 제1 혼합용매 전체 중량을 기준으로 15~30 중량%의 광 감응입자와 70~85 중량%의 제1 용매를 혼합하여 제1 혼합용매를 조성하는데, 광 감응입자의 혼합비율이 30%를 초과하면 변색층(20)에 코팅되기 어렵고, 광 감응입자의 혼합비율이 15% 미만이면 광 감응 시 변색층(20)으로 공급되는 전자 양이 부족하여 변색효율과 변색속도가 저하된다.At this time, the first mixed medium is formed by mixing 15 to 30% by weight of the light-sensitive particles and 70 to 85% by weight of the first solvent based on the total weight of the first mixed solvent, and the mixing ratio of the light-sensitive particles is 30%. If it exceeds , it is difficult to be coated on the color-changing
그 다음, 제2 혼합용매는 광 감응입자를 결합시키는 바인더를 제2 용매에 분산하여 조성한다(S120). 바인더는 광 감응입자를 보다 견고하게 결합시키도록 고분자 바인더가 사용되는데, 셀룰로오스, 스티렌 부티렌 고무(Styrene Butadiene Rubber), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. Next, the second mixed medium is prepared by dispersing a binder binding the light-sensitive particles in the second solvent (S120). As the binder, a polymer binder is used to more firmly bind the photosensitive particles, and any one selected from cellulose, styrene butadiene rubber, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene (PTFE) One or more may be used.
바인더가 분산되는 제2 용매는 제1 용매 보다 비등점이 높은 용매로, 부틸 셀로솔브(Buthyl Cellosolve), 에틸 카비톨(Ethyl Carbitol), 셀로솔브 아세테이트(Cellosolve Acetate), 메틸 디아세톤 에테르(Methyl Diacetone Ether), 사이클로헥사논(Cyclohexanone), 부틸 카비톨(Buthyl Carbitol), 메틸 카비톨(Methyl Carbitol), 중 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 제2 용매의 비등점은 후술하는 바와 같이 제1 용매 증발을 위한 1차 건조 시 제2 용매가 함께 증발되지 않도록 제1 용매의 비등점 보다 적어도 50℃ 이상, 바람직하게 150~200℃의 비등점을 가지도록 형성된다. The second solvent in which the binder is dispersed is a solvent having a higher boiling point than the first solvent, and includes Butyl Cellosolve, Ethyl Carbitol, Cellosolve Acetate, and Methyl Diacetone Ether. ), cyclohexanone, butyl carbitol, methyl carbitol, or any one or more selected from among may be used. As will be described later, the boiling point of the second solvent is to have a boiling point of at least 50 ° C. or more, preferably 150 to 200 ° C. is formed
여기서, 제2 혼합용매 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%의 바인더와 90~99 중량%의 제2 용매를 혼합하여 제2 혼합용매를 조성하는데, 바인더의 혼합비율이 10%를 초과하면 변색층(20)에 코팅되기 어렵고, 광 감응입자의 혼합비율이 1% 미만이면 광 감응입자를 안정되게 결속하기 어렵다. Here, the second mixed solvent is formed by mixing 1 to 10% by weight of the binder and 90 to 99% by weight of the second solvent based on the total weight of the second mixed solvent, and discoloration occurs when the mixing ratio of the binder exceeds 10%. It is difficult to coat the
제1,2 혼합용매가 조성되면, 제1 혼합용매와 제2 혼합용매를 교반 혼합하여 졸(sol) 상태의 광 감응층을 변색층에 습식 코팅한다(S130). 이와 같이 제1 혼합용매와 제2 혼합용매를 교반 혼합함에 따라 광 감응입자와 바인더가 혼합용액에 균일하게 분산된다. 여기서, 제1 혼합용매와 제2 혼합용매는 각각 40~60 중량%로 혼합되어 졸(sol) 상태로 형성되어, 슬롯 다이 코팅, 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 닥터 블레이드 코팅, 롤러 코팅 등과 같은 공지의 방법으로 습식 코팅된다. 도 3에는 변색층(20)에 졸(sol) 상태로 도포된 광 감응층(30)이 도시되어 있는데, 광 감응입자(31), 바인더(32)가 제1,2 용매 혼합액(33)에 균일하게 분산되어 있다. After the first and second mixed solvents are formed, the first mixed solvent and the second mixed solvent are stirred and mixed to wet-coate the light-sensitive layer in a sol state onto the color-changing layer (S130). In this way, as the first mixed medium and the second mixed medium are stirred and mixed, the light-sensitive particles and the binder are uniformly dispersed in the mixed solution. Here, the first mixed solvent and the second mixed solvent are mixed at 40 to 60% by weight and formed in a sol state, so that known methods such as slot die coating, spray coating, spin coating, doctor blade coating, roller coating, etc. wet coating method. FIG. 3 shows a light-
이와 같이 졸(sol) 상태로 변색층(20)에 광 감응층(30)이 도포되면, 서로 다른 온도로 순차적으로 가열하여 광 감응층(30)을 건조한다. 이를 위하여, 습식 코팅된 광 감응층(30)을 가열하여 1차 건조시켜 제1 용매를 증발시킨다(S140). 도 4에는 제1 용매가 증발된 광 감응층(30)이 도시되어 있는데, 비등점이 낮은 제1 용매가 증발하여 비등점이 높아 잔존한 제2 용매(34)에 광 감응입자(31), 바인더(32)가 분산되어 있다. As such, when the
그 다음으로, 1차 건조된 광 감응층(30)을 다시 가열하여 2차 건조시켜 제2 용매를 증발시켜 광 감응층(30)을 완전히 건조하는데(S150), 제2 용매가 증발되어 건조된 광 감응층(30)이 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 광 감응층(30은 1,2차 건조를 통하여 제1,2 용매가 증발되어 내부에 다수의 공극(O)이 형성되면서도 균일하게 분산된 바인더(32)에 의해 광 감응입자(31)가 안정되게 결합되어 있다. 이와 같이 광 감응층(30)이 건조되면, 전해질층(40)과 제2 투명기재(50)를 적층하여 광 변색시트(100)를 완성한다. Next, the firstly dried light-
이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 광 변색시트의 동작은 다음과 같다. The operation of the photochromic sheet according to the present invention made as described above is as follows.
제1 투명기재층(10)을 투과한 빛이 광 감응층(30)의 광 감응입자(31)로 입사하면 광 감응입자(31) 내의 전자가 기저상태로부터 여기하여 변색층(20)으로 이동하며, 이와 동시에 광 감응층(30)은 접하고 있는 전해질층(40)으로부터 전자를 공급받아 변색층(20)으로 지속적으로 전달하여, 변색층(20)을 변색시킨다. When light transmitted through the first
이와 같은 광 변색시트(100) 내의 전자흐름이 도 6에 도시되어 있는데, 종래 광 변색시트에서 광 여기된 전자가 변색층으로 이동한 상태를 도시한 도 7과 비교하면, 광 감응층(30)에 형성된 다수 공극(O)을 따라 여기된 전자가 이동함에 따라 변색층(20)으로 전달되는 전자의 양과 속도가 증가된다. The flow of electrons in the
따라서, 본 발명의 광 변색시트는 작은 광 변화에도 이동되는 전자의 양과 속도가 증가하여 변색효율이 향상됨은 물론, 응답속도 또한 신속한 변색이 가능하여 자동차용 미러와 같이 작은 면적은 물론 건축 분야와 같이 대 면적에도 유용하게 적용될 수 있다. Therefore, the photochromic sheet of the present invention increases the amount and speed of moving electrons even with a small light change, so that the discoloration efficiency is improved, and the response speed is also rapidly discolored. It can also be usefully applied to large areas.
이상과 같이 설명한 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention described above is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such variations or modifications should fall within the scope of the claims of the present invention.
10 : 제1 투명기재층 20 : 변색층
30 : 광 감응층 31 : 광 감응입자
32 : 바인더 33 : 제1,2 용매 혼합액
34 : 제2 용매 40 : 전해질층
50 : 제2 투명기재층 100 : 광 변색시트10: first transparent substrate layer 20: discoloration layer
30: light-sensitive layer 31: light-sensitive particles
32: binder 33: first and second solvent mixture
34: second solvent 40: electrolyte layer
50: second transparent substrate layer 100: photochromic sheet
Claims (18)
상기 광 감응층은,
광 감응입자와 제1 용매가 혼합된 제1 혼합용매; 및,
바인더와 제2 용매가 혼합된 제2 혼합용매;가 혼합되어 형성되되,
상기 제1 용매와 제2 용매는 서로 다른 비등점을 가지며,
상기 제1 혼합용매와 제2 혼합용매는 각각 40~60 중량%로 혼합되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트.In the photochromic sheet comprising a discoloration layer, a photosensitive layer and an electrolyte layer between transparent substrates,
The photosensitive layer,
a first mixed solvent in which light sensitive particles and a first solvent are mixed; and,
A second mixed solvent in which a binder and a second solvent are mixed; is formed by mixing,
The first solvent and the second solvent have different boiling points,
The photochromic sheet, characterized in that the first mixed solvent and the second mixed solvent are mixed in 40 to 60% by weight, respectively.
상기 광 감응입자는, 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화니오븀(Nb2O5), 산화주석(SnO2), 아연주석산화물(Zn2SnO4) 또는 스트론튬티타늄산화물(SrTiO3) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 1,
The photosensitive particle may be titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc tin oxide (Zn 2 SnO 4 ) or strontium titanium oxide (SrTiO 3 ) Photochromic sheet, characterized in that formed of any one or more selected from.
상기 제1 용매는, 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 이소프로필 알콜(Isopropyl Alcohol), 벤젠(Benzene), 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 디에틸 에테르(Diethyl Ether), 메틸 아세테이트(Methyl Acetate), 에틸 아세테이트(Ethyl acetate) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 1,
The first solvent is methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, methyl ethyl ketone, diethyl ether, methyl acetate Acetate), ethyl acetate (Ethyl acetate), characterized in that the photochromic sheet formed of any one or more selected.
상기 제1 용매의 비등점은 100℃ 이하인 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 4,
The photochromic sheet, characterized in that the boiling point of the first solvent is 100 ℃ or less.
상기 제2 용매는, 부틸 셀로솔브(Buthyl Cellosolve), 에틸 카비톨(Ethyl Carbitol), 셀로솔브 아세테이트(Cellosolve Acetate), 메틸 디아세톤 에테르(Methyl Diacetone Ether), 사이클로헥사논(Cyclohexanone), 부틸 카비톨(Buthyl Carbitol), 메틸 카비톨(Methyl Carbitol), 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 1,
The second solvent is butyl cellosolve, ethyl carbitol, cellosolve acetate, methyl diacetone ether, cyclohexanone, butyl carbitol (Butyl Carbitol), methyl carbitol (Methyl Carbitol), a photochromic sheet, characterized in that formed of any one or more selected.
상기 제2 용매의 비등점은 150~200℃인 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 6,
The photochromic sheet, characterized in that the boiling point of the second solvent is 150 ~ 200 ℃.
상기 바인더는 셀룰로오스, 스티렌 부티렌 고무(Styrene Butadiene Rubber), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 중 선택된 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트.According to claim 1,
The photochromic sheet, characterized in that the binder is formed of at least one selected from cellulose, styrene butadiene rubber, polyvinylidene fluoride (PVDF), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
상기 광감응층은,
광 감응입자와 제1 용매를 혼합하여 조성된 제1 혼합용매와, 바인더와 제2 용매를 혼합하여 조성된 제2 혼합용매를 혼합하여 상기 변색층에 습식 코팅하여 형성되되,
상기 제1 용매와 제2 용매는 서로 다른 비등점을 가지며,
상기 제1 혼합용매와 제2 혼합용매는 각각 40~60 중량%로 혼합되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법.In the method for manufacturing a photochromic sheet by laminating a color changing layer, a photosensitive layer and an electrolyte layer between transparent substrates,
The photosensitive layer,
It is formed by mixing a first mixed solvent composed of a mixture of light sensitive particles and a first solvent and a second mixed solvent composed of a mixture of a binder and a second solvent and wet-coating the discoloration layer,
The first solvent and the second solvent have different boiling points,
The method for producing a photochromic sheet, characterized in that the first mixed solvent and the second mixed solvent are mixed in 40 to 60% by weight, respectively.
상기 광 감응층은 졸(sol) 상태로 변색층에 습식 코팅되는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 10,
The photosensitive layer is a method for producing a photochromic sheet, characterized in that the wet coating on the color changing layer in a sol (sol) state.
제1 혼합용매 전체 중량을 기준으로 15~30 중량%의 광 감응입자와 70~85 중량%의 제1 용매를 혼합하여 제1 혼합용매를 조성하는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 10,
A method for producing a photochromic sheet, characterized in that the first mixed solvent is formed by mixing 15 to 30% by weight of the photosensitive particles and 70 to 85% by weight of the first solvent based on the total weight of the first mixed solvent.
제2 혼합용매 전체 중량을 기준으로 1~10 중량%의 바인더와 90~99 중량%이 제2 용매를 혼합하여 제2 혼합용매를 조성하는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 10,
A method for producing a photochromic sheet, characterized in that a second mixed solvent is formed by mixing 1 to 10% by weight of a binder and 90 to 99% by weight of a second solvent based on the total weight of the second mixed solvent.
코팅된 상기 광 감응층을 서로 다른 온도로 순차적으로 가열하여 상기 광 감응층을 건조시키는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 10,
Method for producing a photochromic sheet, characterized in that by heating the coated photosensitive layer sequentially at different temperatures to dry the photosensitive layer.
상기 광 감응층을 가열하여 상기 제1 용매를 증발시키는 1차 건조 후, 상기 광 감응층을 다시 가열하여 남겨진 상기 제2 용매를 증발시켜 2차로 건조하여 광 감응층을 건조시키는 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 16,
After primary drying in which the first solvent is evaporated by heating the light-sensitive layer, the light-sensitive layer is heated again to evaporate the remaining second solvent and secondarily dried to dry the light-sensitive layer. A method for producing a discoloration sheet.
상기 1차 건조와 2차 건조 가열온도의 차이는 50℃ 이상인 것을 특징으로 하는 광 변색시트의 제조방법. According to claim 17,
The method of manufacturing a photochromic sheet, characterized in that the difference between the primary drying and secondary drying heating temperature is 50 ℃ or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210004448A KR102539689B1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210004448A KR102539689B1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220102278A KR20220102278A (en) | 2022-07-20 |
KR102539689B1 true KR102539689B1 (en) | 2023-06-02 |
Family
ID=82609036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210004448A KR102539689B1 (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102539689B1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100802891B1 (en) | 2005-09-06 | 2008-02-13 | 주식회사 엘지화학 | Method for the preparation of photochromic film or plate |
KR20130013225A (en) | 2011-07-27 | 2013-02-06 | 현대자동차주식회사 | Glass of automobile using color changeable film |
KR20130107075A (en) * | 2012-03-21 | 2013-10-01 | 나노캠텍주식회사 | Magnetic-chromism film having excellent chromism contrast effect |
KR102230604B1 (en) * | 2019-05-07 | 2021-03-23 | 한국에너지기술연구원 | Method of manufacturing light-sensitive photochromic device and the device thereof |
-
2021
- 2021-01-13 KR KR1020210004448A patent/KR102539689B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220102278A (en) | 2022-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU663382B2 (en) | Electrochromic structures and methods | |
EP2965148B1 (en) | Electrochromic device comprising three or four layers | |
KR101656466B1 (en) | Ion Gel Smart Window Manufacturing Method | |
CN104777695A (en) | Electrochromic device and production method thereof | |
JP2011511956A (en) | Electrochromic element | |
KR102118358B1 (en) | Method for preparing an electrochromic device | |
US20150008401A1 (en) | Electronic device and method of fabricating the same | |
CN111158201B (en) | Color-variable electro-variable emissivity device and preparation method thereof | |
CN112987435B (en) | Flexible electrochromic device and preparation method thereof | |
JP2002093476A (en) | Coloring matter sensitization type solar battery cell, coloring matter sensitization type solar battery module, using the same, and their manufacturing method | |
CN112285981B (en) | Preparation method of electrochromic device with high charge storage capacity | |
KR102078222B1 (en) | Method of manufacturing bleaching property improved photo-sensitized chromic composite and device and the device thereof | |
Soo et al. | Thermal stability enhancement of perovskite MAPbI3 film at high temperature (150° C) by PMMA encapsulation | |
WO2007095172A2 (en) | Light-absorbing structure and methods of making | |
KR102539689B1 (en) | Photochromic sheet with excellent discoloring performance and manufacturing method thereof | |
JPS6036940B2 (en) | Film formation method | |
KR102230604B1 (en) | Method of manufacturing light-sensitive photochromic device and the device thereof | |
JP2001188264A (en) | Electrochromic display device | |
EP2443640B1 (en) | Dye sensitised solar cell and method of manufacture | |
KR102609958B1 (en) | Electrochromic nanoparticle and method for producing the same | |
JP2006113530A (en) | Optical writing element | |
KR20220097574A (en) | Polymer composition for electrochromic device, ion conductive composition and electrochromic device comprising the same | |
CN114303254A (en) | Photovoltaic device and preparation method thereof | |
KR102211098B1 (en) | A coating composition, an electrochromic device and method for preparing the same | |
KR20210140934A (en) | Electrochromic device having improved discoloring performance and driving method for thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |