KR20030073121A - Smart window using electrochromic matterial and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A smart window using electrochromic material and a method for manufacturing the same are provided to be capable of reducing the time used for electrochromism and partially driving a predetermined electrochromic region by dividing an entire glass window into a plurality of electrochromic regions. CONSTITUTION: A smart window is provided with the first glass substrate, the first transparent electrodes spaced apart from each other, installed at the upper portion of the first glass substrate, an oxide titanium layer located on the upper portion of the first transparent electrode, a solid electrolyte layer formed on the entire surface of the resultant structure, an inorganic electrochromic material layer formed on the solid electrolyte layer corresponding to the oxide titanium layer, the second transparent electrode located on the upper portion of the inorganic electrochromic material layer, and the second glass substrate formed on the entire surface of the resultant structure. Preferably, the entire smart window is divided into a plurality of electrochromic regions by using the first transparent electrode, the oxide titanium layer, the inorganic electrochromic material layer, and the second transparent electrode.

Description

전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 및 그 제조방법{SMART WINDOW USING ELECTROCHROMIC MATTERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Smart window using electrochromic material and its manufacturing method {SMART WINDOW USING ELECTROCHROMIC MATTERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 수직 또는 수평 블라인드 형태를 윈도우에 직접 패터닝하여 변색속도를 향상시키는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a smart window using an electrochromic material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a smart window using an electrochromic material and a method of manufacturing the same to improve the color change speed by directly patterning the vertical or horizontal blind form on the window.

일반적으로 전기변색소자(Electrochromic Device : ECD)는 전장을 인가하여 전류의 흐름에 의해 색상이 변하는 물질을 말한다.In general, an electrochromic device (ECD) refers to a material whose color is changed by an electric current by applying an electric field.

상기 전기변색소자를 이용하여 창문이나 거눌등에 광의 투과도나 반사도를 조절하는 용도로 사용하고 있다. 즉, 전기화학적 산화, 환원반응에 의하여 물질의 색을 가역적으로 조절하는 것으로서 산화 혹은 환원시 수반되는 전자 이동에 의해 자외선이나 가시광선, 근적외선 영역에서의 에너지 흡수변화에 따라 색상을 변화시키게 된다.By using the electrochromic device is used to control the light transmittance or reflectivity of the window or the crown. In other words, the color of the material is reversibly controlled by electrochemical oxidation and reduction, and the color is changed according to the energy absorption change in the ultraviolet, visible or near infrared region by electron transfer accompanying oxidation or reduction.

이러한, 전기변색물질을 윈도우에 사용할 경우 겨울에는 실내로 최대한 태양광성이 들어올수 있도록 투명하게 조절하고, 여름에는 태양광선을 차단하도록 하여 실내온도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 에너지를 절약할 수 있게 된다.When the electrochromic material is used for the window, the indoor temperature can be adjusted to allow the solar light to enter the room as much as possible in winter, and the summer temperature can be controlled by blocking the sun's rays, thereby saving energy. .

도1a와 도1b는 각각 종래 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 구조와 광투과특성을 나타낸 모식도로서, 이에 도시한 바와 같이 종래 투명한 유리기판(1), 투명전극(2), 산화티타늄(3), 고체전해질(4), 무기전기변색박막(5), 투명전극(6), 유리기판(7)이 순차적으로 적층된 구조를 나타내며, 상기 각 구조는 동일면적상에균일하게 위치한다.1A and 1B are schematic diagrams showing the structure and light transmission characteristics of a smart window using a conventional electrochromic material, respectively. As shown in FIG. 1A and 1B, a transparent glass substrate 1, a transparent electrode 2, and a titanium oxide 3 are illustrated. The solid electrolyte 4, the inorganic electrochromic thin film 5, the transparent electrode 6, and the glass substrate 7 are sequentially stacked, and each structure is uniformly disposed on the same area.

상기 두 투명전극(2, 6)에 전원이 인가되지 않는 상태에서는 가시광선과 적외선의 대부분이 투과되며, 그 일부가 반사된다.In the state where power is not applied to the two transparent electrodes 2 and 6, most of the visible light and the infrared light are transmitted, and a part of the transparent light is reflected.

이와 같은 상태에서 상기 두 투명전극(2,6)에 전원이 인가되면, 상기 무기전개변색박막(5)의 무기질이 전해질에 의해 이온의 상태로 되며, 이는 상기 투명전극(2,6)에 인가된 전압에 의해 청색을 나타내어 인가되는 가시광과 적외선을 대부분 반사시키며 일부만을 투과시킨다.When power is applied to the two transparent electrodes 2 and 6 in such a state, the inorganic material of the inorganic color change thin film 5 is in the state of ions by an electrolyte, which is applied to the transparent electrodes 2 and 6. It is blue by the applied voltage and reflects most of visible and infrared rays and transmits only a part of it.

상기 전기변색물질은 무기전기변색물질과 유기전기변색물질로 나눌수 있다.The electrochromic material may be divided into inorganic electrochromic material and organic electrochromic material.

대표적인 무기전기변색물질로는 WO3, NiOxHy, Nb2O5, TiO2, MoO3등이 있고, 유기전기변색물질은 viologen, phenothiazine, polyaniline 등이 있다.Representative inorganic electrochromic materials include WO 3 , NiO x H y , Nb 2 O 5 , TiO 2 , MoO 3, and the like, and organic electrochromic materials include viologen, phenothiazine, and polyaniline.

상기 종래 스마트 윈도우에 적용되는 무기전기변색박막(5)의 성분인 WO3에 대하여 상기의 변색과정을 표시하면 아래의 반응식1과 같이 표현할 수 있다.When the above discoloration process is displayed for WO 3 which is a component of the inorganic electrochromic thin film 5 applied to the conventional smart window, it can be expressed as in Scheme 1 below.

WO3(bleached, 투명)+xe_+xM+⇔ MxWO3(dark blur colored, 진한청색)WO 3 (bleached, transparent) + xe _ + xM + ⇔ MxWO 3 (dark blur colored, dark blue)

상기 반응식1에서 M은 리튬이나 프로톤, 칼슘등을 나타내며, 대표적으로는 리튬을 가장 많이 사용한다.In Reaction Scheme 1, M represents lithium, proton, calcium, and the like, and typically lithium is used the most.

리튬이온은 WO3와 반응하여 위와 같은 전기변색효과를 가지게 된다.Lithium ions react with WO 3 to have the same electrochromic effect.

이처럼 리튬이온을 공급하기 위해서 상기 고체전해질(4)을 사용한다.Thus, the solid electrolyte 4 is used to supply lithium ions.

그 전해질은 액체 전해질과 고체 고분자 전해질이 이용될 수 있으며, 고체 고분자 전해질은 고체 상태에서 이온을 전달할 수 있는 물질로 소자의 제작시 액체의 누수와 같은 문제점이 없어 환경친화적이며, 박막화가 가능하여 원하는 모든 형태로 제작이 가능한 장점을 가진다.The electrolyte may be a liquid electrolyte and a solid polymer electrolyte, and the solid polymer electrolyte is a material capable of transferring ions in a solid state, which is environmentally friendly and does not have problems such as leakage of liquid when manufacturing a device. It has the advantage that it can be manufactured in all forms

액체 전해질의 예로는 1M LiOH 수용액, 1M의 LiClO4수용액, 1M의 KOH수용액이 대표적이며, 무기계 수화물로는 Ta2O5ㆍ3.92H2O, Sb2O5ㆍ4H2O 등이 있으며, 고체 고분자 전해질로는 Poly-AMPS, Poly(VAP), Modified PEO/LiCF3SO3등이 사용되고 있다.Examples of the liquid electrolyte are 1M LiOH aqueous solution, 1M LiClO 4 aqueous solution, 1M KOH aqueous solution, and inorganic hydrates include Ta 2 O 5 ㆍ 3.92H 2 O, Sb 2 O 5 ㆍ 4H 2 O, and the like. Poly-AMPS, Poly (VAP), Modified PEO / LiCF 3 SO 3 and the like are used as the polymer electrolyte.

도2는 종래 스마트 윈도우를 적용한 창문의 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 하나의 유리 창문 전체에 전압을 인가하여 변색되도록 구성된다.2 is a plan view of a window to which a conventional smart window is applied, and is configured to discolor by applying a voltage to an entire glass window as shown.

즉, 창문의 크기와 동일한 투명전극과, 변색물질층, 전해질층을 사용한다.That is, a transparent electrode, a color change material layer, and an electrolyte layer having the same size as the window are used.

이와 같은 문제점은 수 미터의 대면적 창을 변색시키기 위해서는 몇분에서 몇십분 정도의 시간이 소요된다.This problem takes several minutes to several tens of minutes to discolor a large area window of several meters.

현재 자동차용 후사경으로 응용하여 상업화에 성공한 viologen 계 물질은 반응속도가 빠르고, 다중 색상(multi-color)를 구현할 수 있는 장점이 있으나, 액체이므로 유리창이 깨지거나 제조공정의 합착과정에서 누구사 발생하여 산 계열인 viologen이 유출되는 문제점이 있다.The viologen-based material, which has been successfully commercialized by applying as a rearview mirror for automobiles, has the advantage of fast reaction rate and multi-color, but because it is liquid, the glass window is broken or anybody occurs during the bonding process of the manufacturing process. There is a problem that the acidic viologen is leaked.

또한, 거실, 사무실의 창을 제작하기 위해서는 그 액체의 무게에 따라 유리창에 스트레스를 주게 되며, 이에 따라 그 안정성이 저하된다.In addition, in order to produce a window of the living room, office, the stress on the glass window according to the weight of the liquid, thereby reducing its stability.

이러한 문제점을 감안하여 고체상태의 물질을 사용하는 경우에는 그 변색의 시간이 지연되어, 그 사용효율이 저하되는 문제점을 가지게 된다.In view of these problems, when a solid substance is used, the discoloration time is delayed, and the use efficiency thereof is lowered.

상기한 바와 같이 종래 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우는 그 윈도우 전체에 전기변색물질층과 전해질층을 형성함으로써, 대형의 창을 구현한 경우 전기변색 시간이 지연되며, 불균일한 변색이 일어나 사용효율이 저하되며, 그 변색의 불균일성이 나타나게 되는 문제점이 있었다.As described above, the smart window using the conventional electrochromic material forms an electrochromic material layer and an electrolyte layer over the entire window, and when the large window is implemented, the electrochromic time is delayed, and the discoloration occurs unevenly. There was a problem that the deterioration and the discoloration of the discoloration appeared.

이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 시각적으로 불균일한 색상변화를 나타내지 않으며, 그 변색시간을 단축할 수 있는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a smart window using an electrochromic material and a method of manufacturing the same, which do not show a color change that is not visually uneven and shorten the color change time.

도1a 및 도1b는 각각 종래 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 구조와 광투과특성을 나타낸 모식도.1A and 1B are schematic diagrams showing the structure and light transmission characteristics of a smart window using a conventional electrochromic material, respectively.

도2는 종래 스마트 윈도우를 적용한 창문의 평면도.2 is a plan view of a window to which the conventional smart window is applied.

도3은 본 발명 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 일실시 평면도.Figure 3 is an embodiment of a smart window using the present invention the electrochromic material.

도4a 내지 도4e는 본 발명 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 상판 제조공정 수순단면도.Figures 4a to 4e is a cross-sectional view of the top plate manufacturing process of the smart window using the electrochromic material of the present invention.

도5a 내지 도5d는 본 발명 전기변색물질을 이용항 스마트 윈도우의 하판 제조공정 수순단면도.5a to 5d is a cross-sectional view of the lower plate manufacturing process of the smart window using the electrochromic material of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1, 7:유리기판2, 6:투명전극1, 7: glass substrate 2, 6: transparent electrode

3:산화티타늄4:고체 전해질3: titanium oxide 4: solid electrolyte

5:무기전기변색물질층5: inorganic electrochromic material layer

상기와 같은 목적은 전계에 의해 색상이 변화되는 색상변화영역을 스마트 윈도우의 전면에 형성하지 않고, 블라인드 형태를 가지는 일부에만 형성하고, 각각을 독립적으로 구동함으로써 달성되는 것으로, 이와 같은 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The above object is achieved by forming only a part having a blind form without forming a color change area in which color is changed by an electric field on the front surface of the smart window, and driving each of them independently. Referring to the drawings in detail as follows.

도3은 본 발명 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 일실시 평면도로서, 이에 도시한 바와 같이 전원의 인가에 따라 스마트 윈도우 전면의 색상이 변화하지 않고, 수직 또는 수평의 블라인더 형태로 색상이 변화하도록 구성된다.3 is a plan view of an embodiment of the smart window using the electrochromic material of the present invention. As shown in FIG. 3, the color of the front surface of the smart window does not change according to the application of power, and the color is changed into a vertical or horizontal blinder. do.

즉, 상기 유리기판(1), 투명전극(2), 산화티타늄(3), 고체전해질(4), 무기전기변색박막(5), 투명전극(6), 유리기판(7)이 순차적으로 적층된 구조에서, 투명전극(2), 산화티타늄(3), 고체전해질(4) 무기전기변색박막(5), 투명전극(6)은 상기 유리기판(1,7)의 전면에 대향하는 위치에 위치하지 않으며, 그 유리기판(1,7)의 일부에 위치하며, 그 형상이 수직 또는 수평방향으로 긴형태의 다수의 패턴을 가지도록 위치한다.That is, the glass substrate 1, the transparent electrode 2, the titanium oxide (3), the solid electrolyte (4), the inorganic electrochromic thin film (5), the transparent electrode (6), the glass substrate 7 are sequentially stacked In this structure, the transparent electrode 2, titanium oxide 3, solid electrolyte 4, inorganic electrochromic thin film 5, and transparent electrode 6 are positioned at positions opposite to the front surfaces of the glass substrates 1,7. It is not located, it is located on a part of the glass substrates 1 and 7, and its shape is positioned to have a plurality of patterns of elongate shape in the vertical or horizontal direction.

즉, 현재의 블라인더의 형태와 유사한 수직 또는 수평방향의 다수의 패턴을 가지며, 그 패턴을 이용하여 광을 차단하는 역할을 한다.That is, it has a plurality of patterns in the vertical or horizontal direction similar to the shape of the current blinder, and serves to block light using the pattern.

이와 같은 방식은 대면적의 유리창의 전면의 색상을 변화시키는 과정에 비하여 빠른 속도로 색상을 변화시킬 수 있으며, 그 색상변화의 균일성을 보다 더 확보할 수 있게 된다.This method can change the color at a faster rate than the process of changing the color of the front surface of the large area glass window, it is possible to ensure more uniformity of the color change.

다시 말해서 전압의 인가에 따라 색상이 변화되는 영역을 다수의 패턴으로 형성하고, 각각을 독립적으로 구동시킴으로써, 창의 일부 또는 전체 영역의 광을 차단 또는 투과시킬 수 있어, 사용자의 선택의 폭이 더 넓어지며, 그 색상변화의 속도를 향상시키게 된다.In other words, by forming a plurality of patterns in which the color changes according to the application of voltage, and driving each independently, it is possible to block or transmit the light of a part or the entire area of the window, so that the user has a wider choice. This speeds up the rate of color change.

도4a 내지 도4e는 본 발명 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우의 상판 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(7)의 상부에 투명전극(6)과 산화티타늄(3)을 순차적으로 성막하는 단계(도4a)와; 상기 산화티타늄(3)을 패터닝하여 일측방향으로 긴형태의 다수의 산화티타늄(3) 패턴을 형성하는 단계(도4b)와; 상기 구조의 상부전면에 무기전기변색박막(5) 형성하는 단계(도4c)와; 상기 무기전기변색박막(5) 평탄화하여 상기 형성된 산화티타늄(3)을 노출시키고, 그 노출된 산화티타늄(3)을 선택적으로 제거하여, 상기 투명전극(6)상에 다수의 무기전기변색박막(5) 패턴을 형성하는 단계(도4d)와; 상기 무기전기변색박막(5) 패턴의 사이에 노출된 투명전극(6)을 패터닝하여 그 하부의 유리기판(7)을 노출시키는 단계(도4e)로 구성된다.4A to 4E are cross-sectional views of a top plate manufacturing process of a smart window using the electrochromic material of the present invention. As shown in this figure, the transparent electrode 6 and the titanium oxide 3 are sequentially formed on the glass substrate 7. Forming a film (FIG. 4A); Patterning the titanium oxide (3) to form a plurality of titanium oxide (3) patterns elongated in one direction (FIG. 4B); Forming an inorganic electrochromic thin film (5) on the upper surface of the structure (FIG. 4C); The inorganic electrochromic thin film 5 is planarized to expose the formed titanium oxide 3, and the exposed titanium oxide 3 is selectively removed to form a plurality of inorganic electrochromic thin films on the transparent electrode 6. 5) forming a pattern (FIG. 4D); Patterning the transparent electrode 6 exposed between the inorganic electrochromic thin film 5 patterns to expose the lower glass substrate 7 (FIG. 4E).

또한, 도5a 내지 도5d는 본 발명 전기변색물질을 이용항 스마트 윈도우의 하판 제조공정 수순단면도로서, 이에 도시한 바와 같이 유리기판(1)의 상부에 투명전극(2)과 산화티타늄(3)을 순차적으로 성막하는 단계(도5a)와; 상기 산화티타늄(3)의 상부전면에 포토레지스트(PR)를 도포하는 단계(도5b)와; 상기 포토레지스트(PR)를 노광 및 현상하여 상기 산화티타늄(3)의 상부에서 일측방향으로 긴 형태의 다수의 포토레지스트(PR) 패턴을 형성하는 단계(도5c)와; 상기 포토레지스트(PR) 패턴을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 산화티타늄(3)과 투명전극(2)을 식각하여 패턴을 형성하는 단계(도5d)로 구성된다.5A to 5D are cross-sectional views of the lower plate manufacturing process of the smart window using the electrochromic material of the present invention. As shown therein, the transparent electrode 2 and the titanium oxide 3 are disposed on the glass substrate 1. Forming a film sequentially (FIG. 5A); Applying photoresist (PR) on the upper surface of the titanium oxide (3) (Fig. 5b); Exposing and developing the photoresist (PR) to form a plurality of photoresist (PR) patterns elongated in one direction on top of the titanium oxide (3) (FIG. 5C); In the etching process using the photoresist (PR) pattern as an etching mask, the titanium oxide 3 and the transparent electrode 2 are etched to form a pattern (FIG. 5D).

이와 같이 구성되는 본 발명 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 제조방법을 보다 상세히 설명한다.The smart window manufacturing method using the electrochromic material of the present invention configured as described above will be described in more detail.

먼저, 상판을 구성할 유리기판(7)과 하판을 구성할 유리기판(1)을 준비한다.First, a glass substrate 7 constituting the upper plate and a glass substrate 1 constituting the lower plate are prepared.

상기 유리기판(1, 7)은 각각 ITO 글라스를 사용하며, 제작하고자 하는 창의 크기에 따라 그 크기를 달리한다.The glass substrates 1 and 7 each use ITO glass, and vary in size depending on the size of the window to be manufactured.

그상기 유리기판(1, 7)을 아세톤, 메탄올, 증류수에서 세척한 후, 100℃이상의 온도에서 건조시켜 수분을 제거한다.The glass substrates 1 and 7 are washed with acetone, methanol and distilled water, and then dried at a temperature of 100 ° C. or higher to remove moisture.

그 다음, 상기 준비된 유리기판(1, 7) 각각의 상부전면에 ITO를 코팅하여 전극(2, 6)을 형성한다.Next, ITO is coated on the upper surface of each of the prepared glass substrates 1 and 7 to form electrodes 2 and 6.

상기의 공정은 상판과 하판 각각에 대하여 동일하게 진행하며, 상기 상판을 구성할 투명전극(6)의 상부측에 산화티타늄 졸-겔(SOL-GEL) 용액을 코팅하여, 산화티타늄막(3)을 형성한다.The above process proceeds in the same manner for the upper and lower plates, respectively, and a titanium oxide sol-gel (SOL-GEL) solution is coated on the upper side of the transparent electrode 6 that will constitute the upper plate. To form.

그 다음, 상기 산화티타늄막(3)을 열처리하여 경화시킨 후 대면적 노광장비를 사용하여 패터닝하여, 일측방향으로 긴 형태의 패턴을 형성한다.Then, the titanium oxide film 3 is cured by heat treatment, and then patterned using a large area exposure apparatus to form a long pattern in one direction.

이때, 상기 산화티타늄막(3)의 형태는 상기 본 발명의 구성에서 스마트 윈도우의 변색영역의 사이영역에 위치한다.At this time, the form of the titanium oxide film 3 is located between the discolored areas of the smart window in the configuration of the present invention.

그 다음, 상기 산화티타늄막(3) 패턴이 형성된 투명전극(6)의 상부전면에 산화텅스텐막인 무기전기변색박막(5)을 형성한다.Next, an inorganic electrochromic thin film 5 which is a tungsten oxide film is formed on the upper surface of the transparent electrode 6 on which the titanium oxide film 3 pattern is formed.

상기 산화텅스텐막을 형성하기 위해서, 대면적 스퍼터링장비에 장착하고, 진공도가 5×10-6Torr가 되도록 한 후, 99.9%의 순도를 가지는 텅스텐 타겟을 사용하는 반응성 DC 스퍼터링을 실시하여 산화텅스텐막을 증착하여 무기전기변색박막(5)을 형성한다.In order to form the tungsten oxide film, the tungsten oxide film was deposited by mounting on a large-area sputtering apparatus, allowing the vacuum degree to be 5 × 10 -6 Torr, and then performing reactive DC sputtering using a tungsten target having a purity of 99.9%. Thus, the inorganic electrochromic thin film 5 is formed.

이때, 반응가스는 Ar:O2의 비가 5:1이 되도록 한다.At this time, the reaction gas has an Ar: O 2 ratio of 5: 1.

그 다음, 상기 무기전기변색박막(5)을 평탄화하여 상기 산화티타늄(3)을 노출시킨다.Next, the inorganic electrochromic thin film 5 is planarized to expose the titanium oxide 3.

이때 잔존하는 무기전기변색박막(5)은 산화티타늄(3)과 동일한 수준이며, 상기 노출된 산화티타늄막(3)을 선택적으로 식각하여, 브라인드형의 패턴을 가지는 무기전기변색박막(5)을 획득한다.In this case, the remaining inorganic electrochromic thin film 5 has the same level as titanium oxide 3, and selectively exposes the exposed titanium oxide film 3 to form an inorganic electrochromic thin film 5 having a blind pattern. Acquire.

그 다음, 상기 산화티타늄(3)의 제거에 의해 노출되는 투명전극(6)을 선택적으로 식각하여, 상기 무기전기변색박막(5)의 일측면에 접하는 투명전극(6)을 형성하게 된다.Next, the transparent electrode 6 exposed by the removal of the titanium oxide 3 is selectively etched to form a transparent electrode 6 in contact with one side of the inorganic electrochromic thin film 5.

이와 같이 상판을 준비한 후, 상기 하판의 구성요소인 투명전극(2)의 상부에 산화티타늄(3)을 졸-겔법으로 코팅하고, 열처리하여 경화시킨다.After preparing the upper plate as described above, the titanium oxide 3 is coated on the upper portion of the transparent electrode 2 which is a component of the lower plate by the sol-gel method, and cured by heat treatment.

그 다음, 도5b에 도시한 바와 같이 포토레지스트(PR)를 상기 산화티타늄(3) 막의 상부에 도포한다.Then, as shown in Fig. 5B, photoresist PR is applied on top of the titanium oxide 3 film.

그 다음, 도5c에 도시한 바와 같이 상기 포토레지스트(PR)를 노광 및 현상하여 상기 상판측의 무기전기변색박막(5)에 대향하는 위치에 포토레지스트(PR) 패턴을 형성한다.Next, as shown in FIG. 5C, the photoresist PR is exposed and developed to form a photoresist PR pattern at a position opposite to the inorganic electrochromic thin film 5 on the upper plate side.

그 다음, 도5d에 도시한 바와 같이 상기 포토레지스트(PR) 패턴을 식각마스크로 사용하는 식각공정으로 상기 산화티타늄(3) 막을 패터닝하여 상기 무기전기변색박막(5)에 대향하는 산화티타늄(3) 패턴을 형성한다.Next, as illustrated in FIG. 5D, the titanium oxide 3 film is patterned by an etching process using the photoresist PR pattern as an etching mask, and the titanium oxide 3 facing the inorganic electrochromic thin film 5 is formed. ) Form a pattern.

그 다음, 상기 포토레지스트(PR) 패턴을 제거한다.Next, the photoresist (PR) pattern is removed.

상기와 같이 상판과 하판을 각각 준비한 후, 상기 상판과 하판의 사이에 고체전해질(4)을 주입하고, 상기 상판과 하판을 그 무기전기변색박막(5)과 산화티타늄(3)이 대향하도록 합착한다.After preparing the upper and lower plates, respectively, as described above, a solid electrolyte 4 is injected between the upper and lower plates, and the upper and lower plates are bonded together so that the inorganic electrochromic thin film 5 and the titanium oxide 3 face each other. do.

즉, 상기 상판과 하판의 사이에 고체고분자 전해질을 주입하고, 실리콘계 자외선 수지를 이용하여 상기 상판과 하판의 주변부를 밀봉하여, 공기중에 포함된 수분을 차단한다.That is, a solid polymer electrolyte is injected between the upper plate and the lower plate, and the periphery of the upper plate and the lower plate is sealed using a silicone-based ultraviolet resin to block moisture contained in the air.

상기 고체고분자전해질은 아크릴 또는 메타아크릴 반응성기를 가지는 폴리에틸렌글리콜, 디(또는 트리)아크릴 또는 디(또는 트리)메타아크릴 반응성기를 가지는 폴리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌옥시드 유도체 및 자외선 개시제를 포함하는 조성물에 증점제를 첨가한 것으로, 그 고체고분자전해질을 주입한 후, 자외선을 조사하여 형성한다.The solid polymer electrolyte is a polyethylene glycol having an acrylic or methacrylic reactive group, a polyethylene glycol having a di (or tri) or di (or tri) methacryl reactive group, a polyethylene oxide derivative and a thickener is added to the composition comprising a UV initiator In this case, the solid polymer electrolyte is injected, and then formed by irradiating ultraviolet rays.

상기의 실시예는 각 변색물질 각각에 전계를 인가하기 위한 독립적인 전극을 가지는 구성이며, 일측의 전극을 공통으로 사용하여, 일측 전극을 패터닝하는 과정을 생략할 수 있다.The above embodiment is configured to have an independent electrode for applying an electric field to each of the color fading materials, and the process of patterning one electrode may be omitted by using one electrode in common.

그러나, 이때에는 각 변색영역의 측면부에 격벽을 형성하여 색상이 주변으로 확산되는 것을 방지해야 한다.However, at this time, it is necessary to form a partition on the side portion of each discoloration area to prevent the color from spreading to the surroundings.

상기한 바와 같이 본 발명은 대형의 유리창의 전체를 변색하지 않고, 블라인더와 같이 일부면적의 변색영역을 다수로 형성하여, 그 변색영역 각각을 구동할 수 있도록 함으로써, 유리창의 변색속도를 향상시키고 변색의 불균일성을 제거하는 효과와 아울러 사용자가 선택적으로 변색영역을 지정하여 사용할 수 있도록 함으로써, 그 사용효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the present invention does not discolor the entire large glass window, but forms a large number of discoloration areas of a partial area like a blinder, so that each of the discoloration areas can be driven, thereby improving the discoloration speed of the glass window and discoloring it. In addition to the effect of removing the non-uniformity of the user can selectively use the color change area, thereby improving the use efficiency.

Claims (4)

제1유리기판과, 상기 제1유리기판상에 상호 소정거리 이격되도록 위치하는, 일측방향으로 긴 형태의 다수의 제1투명전극과, 상기 제1투명전극 상에 위치하는 산화티타늄층과; 상기 산화티타늄층 및 제1유리기판의 상부전면에 위치하는 고체전해질층과; 상기 고체전해질층을 사이에 두고, 상기 산화티타늄층과 대향하도록 위치하는 무기전기변색물질층과; 상기 무기전기변색물질층의 상부에 위치하는 제2투명전극과; 상기 제2투명전극 및 고체전해질층의 상부에 위치하는 제2유리기판으로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우.A first glass substrate, a plurality of first transparent electrodes having a shape extending in one direction, spaced apart from each other by a predetermined distance on the first glass substrate, and a titanium oxide layer disposed on the first transparent electrodes; A solid electrolyte layer positioned on an upper surface of the titanium oxide layer and the first glass substrate; An inorganic electrochromic material layer disposed to face the titanium oxide layer with the solid electrolyte layer therebetween; A second transparent electrode on the inorganic electrochromic material layer; Smart window using an electrochromic material, characterized in that consisting of the second transparent electrode and the second glass substrate positioned on the solid electrolyte layer. 제 1항에 있어서, 상기 제1투명전극, 산화티타눔층, 무기전기변색물질층 및 제2투명전극은 스마트 윈도우에 대하여 상호 소정거리 이격되는 복수의 패턴이, 수직 또는 수평방향으로의 길게 위치하는 것을 특징으로 하는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우.The method of claim 1, wherein the first transparent electrode, the titanium oxide layer, the inorganic electrochromic material layer, and the second transparent electrode have a plurality of patterns spaced apart from each other by a predetermined distance with respect to the smart window. Smart window using an electrochromic material, characterized in that. 제1유리기판의 상부에 상호 이격되는 다수의 제1투명전극과 산화티타늄층을 형성하는 단계와; 제2유리기판의 상부에 상기 제1투명전극 및 산화티타늄층에 대향하는 제2투명전극과 무기전기변색물질층을 형성하는 단계와; 상기 제1유리기판과 제2유리기판을 그 산화티타늄층과 무기전기변색물질층이 대향하도록 하고, 그 사이에 고체전해질을 주입하고, 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 제조방법.Forming a plurality of first transparent electrodes and titanium oxide layers spaced apart from each other on top of the first glass substrate; Forming a second transparent electrode and an inorganic electrochromic material layer on the second glass substrate to face the first transparent electrode and the titanium oxide layer; The first glass substrate and the second glass substrate and the titanium oxide layer and the inorganic electrochromic material layer facing each other, and injecting a solid electrolyte therebetween, smart using the electrochromic material characterized in that it consists of bonding Windows manufacturing method. 제 3항에 있어서, 상기 고체전해질을 주입하고 합착하는 단계는 상기 제1유리기판과 제2유리기판의 가장자리에 자외선 수지를 도포하여 합착하는 단계와; 상기 제1유리기판과 제2유리기판의 사이영역에 고체전해질을 주입하는 단계와; 상기 고체전해질이 주입되는 주입구를 봉지하고, 자외선 조사를 통해 경화시켜 합착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색물질을 이용한 스마트 윈도우 제조방법.The method of claim 3, wherein the injecting and coalescing the solid electrolyte comprises: applying an ultraviolet resin to the edges of the first glass substrate and the second glass substrate and bonding them; Injecting a solid electrolyte into a region between the first glass substrate and the second glass substrate; A method of manufacturing a smart window using an electrochromic material, comprising: sealing an injection hole into which the solid electrolyte is injected, and hardening through ultraviolet irradiation.
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