KR20140062640A - Electrochromic and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an electrochromic device and a manufacturing method thereof and, more particularly, to an electcrochromic device and a manufacturing method thereof, having a fast response property by improving conductivity using a mesh type transparent electrode which includes FTO and/or ITO to control light transmittance by changing the color of an electrochromic material if an electric field is applied.

Description

전기변색소자 및 그 제조방법{Electrochromic and method thereof} ELECTROCHROMIC AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 전기변색소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 전장이 인가되면 전기변색 물질의 색이 변화되어 빛 투과율이 조절되도록 FTO 및/또는 ITO를 포함하는 메쉬형의 투명전극을 이용하여 전도도 향상을 통한 빠른 응답특성을 갖는 전기 변색 소자 및 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrochromic device and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an electrochromic device using a mesh-type transparent electrode including FTO and / or ITO to change the color of the electrochromic material when the electric field is applied, And a method for manufacturing the electrochromic device.

일반적으로 전기변색 소자는 자동차용 룸미러, 사이드미러와 건물의 외벽 또는 창호, 방과 방사이의 커튼 대용 유리로서 사용되는 소자로서 전류가 흐름에 따라 산화와 환원 반응이 진행되어 전기 변색 물질의 색깔이 변하는 원리를 이용하여 제조된다. Generally, electrochromic devices are devices used as automobile room mirrors, side mirrors, outer walls or windows of buildings, and curtain substitute glass between rooms and rooms. As the current flows, oxidation and reduction reaction proceeds and the color of the electrochromic material Is manufactured using the principle of changing.

이와 같은 종래의 전기변색 소자는 투명전극 층과 변색층 전해질 층으로 구성되어 있으며, 전해질의 경우 일반적으로 액상 전해질로 구성이 되어 있으며, 이는 종래의 특허출원 제2005-0134753호에 개시되어 있다. 상기 종래의 특허출원 제2005-0134753호에 개시된 전기변색소자는 도 1에 도시된 바와 같다. Such a conventional electrochromic device is composed of a transparent electrode layer and a discolored layer electrolyte layer, and in the case of an electrolyte, it is generally constituted by a liquid electrolyte, which is disclosed in a conventional patent application No. 2005-0134753. The electrochromic device disclosed in the above-mentioned conventional patent application No. 2005-0134753 is as shown in Fig.

도 1은 종래의 전기변색소자를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a conventional electrochromic device.

도 1을 참조하면, 종래의 전기변색소자는 공간을 갖고 서로 합착된 제 1 및 제 2 기판(8, 1)과, 상기 제 1 기판(8)과 제 2 기판(1) 사이에 형성된 전해질층(3)을 포함한다. 1, a conventional electrochromic device includes first and second substrates 8 and 1 which have a space and are bonded to each other, and an electrolyte layer (not shown) formed between the first substrate 8 and the second substrate 1, (3).

여기서, 상기 제 1 기판(8)에는 반도체층(5), 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 및 드레인 전극(DE)을 포함하는 박막트랜지스터가 형성되어 있으며, 이 박막트랜지스터의 드레인 전극(DE)에는 제 1 전극(7)이 접속된다. 그리고, 이 제1 전극(7)상에는 상기 제 1 전극(7)에 전기적으로 연결되도록 전기변색층(7)이 형성된다.A thin film transistor including a semiconductor layer 5, a gate electrode GE, a source electrode SE and a drain electrode DE is formed on the first substrate 8, (DE) is connected to the first electrode (7). The electrochromic layer 7 is formed on the first electrode 7 so as to be electrically connected to the first electrode 7.

제 2 기판(1)에는 제 2 전극(2)이 형성되어 있으며, 이 제 2 전극(2)상에는 상기 제 2 전극(2)에 전기적으로 연결되도록 이온 저장층이 형성된다. 또한, 상기 이온 저장층상에는 다수의 화이트 리플렉터(white reflector)가 형성된다.A second electrode 2 is formed on the second substrate 1 and an ion storage layer is formed on the second electrode 2 so as to be electrically connected to the second electrode 2. A plurality of white reflectors are formed on the ion storage layer.

여기서, 상기 화이트 리플렉터는 입사된 광을 반사시켜 흰색에 대한 재현성을 높여주는 역할을 한다.Here, the white reflector reflects the incident light to improve the reproducibility of white.

상기 전기변색층(7)은 상기 제 1 전극(7)과 제 2 전극(2)에 가해진 전압에 의해 투명도가 변화하는 물질로서, 이와 같은 전기변색소자는 적색의 계조를 표현하는 적색 전기변색층(7), 녹색의 계조를 표현하는 녹색 전기변색층(7), 및 청색의 계조를 표현하는 청색 전기변색층(7)을 구비한다.The electrochromic layer 7 is a material whose transparency is changed by a voltage applied to the first electrode 7 and the second electrode 2. Such an electrochromic device has a red electrochromic layer A green electrochromic layer 7 representing a green gradation, and a blue electrochromic layer 7 representing a blue gradation.

그리고, 상기 전해질층(3)은 상기 전압의 변화에 따라 이온을 전도시키는 역할을 하며, 상기 이온 저장층은 상기 이온을 저장하는 역할을 한다.The electrolyte layer (3) serves to conduct ions according to the change of the voltage, and the ion storage layer functions to store the ions.

한편, 미설명한 도번 GI는 상기 게이트 전극(GE)과 소스/드레인 전극(SE, DE)간을 전기적으로 분리하기 위한 게이트 절연막을 나타내며, 그리고 도번 4은 박막트랜지스터를 보호하기 위한 보호막을 나타낸다. 또한, 도번 6는 상기 소스 전극(SE)과 상기 반도체층(5)간의 접촉저항, 그리고 상기 드레인 전극(DE)과 상기 반도체층(5)간의 접촉저항을 줄이기 위한 오믹콘택층을 나타낸다.On the other hand, the drawing number GI not shown represents a gate insulating film for electrically separating the gate electrode GE from the source / drain electrodes SE, DE, and figure 4 represents a protective film for protecting the thin film transistor. No. 6 shows an ohmic contact layer for reducing the contact resistance between the source electrode SE and the semiconductor layer 5 and the contact resistance between the drain electrode DE and the semiconductor layer 5. [

여기서 상기 전기변색층은 무기계의 전기변색물질인 텅스텐 옥사이드, 니켈옥사이드, 바나듐 옥사이드로 구성되거나 또는 유기계의 전기변색물질인 폴리아닐린, 폴리싸이오펜, 폴리피롤, 비올로진 유도체중에서 선택적으로 이루어진다. Here, the electrochromic layer may be made of tungsten oxide, nickel oxide, vanadium oxide, which are inorganic electrochromic materials, or alternatively polyaniline, polythiophene, polypyrrole, and viologin derivatives, which are organic electrochromic materials.

이중 무기계 전기변색 물질은 유기계에 비하여 안정성, 내구성 등의 면에서 우수한 장점을 가지고 있다. 상기와 같은 무기계 전기변색물질을 이용한 전기변색소자는 특허출원 제2006-0077199호의 '고체 무기전해질 보호막을 이용한 전기변색소자 및 그 제조방법'에 개시된 바와 같다. The dual inorganic electrochromic materials have advantages over the organic ones in terms of stability and durability. The electrochromic device using the inorganic electrochromic material as described above is disclosed in 'Electrochromic device using a solid inorganic electrolyte protective film and method for manufacturing the same' of Patent Application No. 2006-0077199.

그러나 위에서 언급된 종래 문헌에 포함된 무기계의 전기변색물질은 유기계의 전기변색물질에 비하여 투명전극층(FTO, ITO)에 의한 저항 및 전기변색 물질의 자체 저항, 그리고 전기변색 물질층내로 금속이온의 확산 속도가 느려 전기변색속도가 느리다는 단점이 있어서 보다 고가인 유기계의 전기변색물질이 선호되고 있어 제조비용의 상승원인이 되는 문제점이 있다.However, the inorganic electrochromic materials included in the above-mentioned conventional documents have a higher resistance than the organic electrochromic materials due to the resistance of the transparent electrode layer (FTO, ITO) and the self-resistance of the electrochromic material and the diffusion of metal ions into the electrochromic material layer There is a disadvantage in that the electrochromic material has a disadvantage in that the electrochromic material has a disadvantage in that the electrochromic material is expensive and the electrochromic material is expensive.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 투명전극층을 메쉬형태로 인쇄하여 전도도가 개선된 투명전극층을 형성하고, 전기변색 물질층 자체의 전기전도도를 향상하여 전기변색속도를 향상시킬 수 있어 무기계의 전기변색물질과 유기계의 전기변색물질 모두 적용가능한 전기변색소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide a transparent electrode layer having improved conductivity by printing a transparent electrode layer in a mesh form, And to provide an electrochromic device capable of applying both an inorganic electrochromic material and an organic electrochromic material, and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명의 다른 목적은 인쇄방식을 통하여 전도성 잉크로 투명전극층을메쉬형태를 갖도록 전도성 잉크로 인쇄하여 전도도를 향상시켜 전기변색속도를 향상시킬 수 있는 전기변색소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an electrochromic device and a method of manufacturing the electrochromic device, which can improve the electrochromic rate by improving the conductivity by printing the transparent electrode layer with the conductive ink so as to have the mesh shape with the conductive ink through the printing method.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다. The present invention includes the following embodiments in order to achieve the above object.

본 발명의 제1실시예는 전기적 신호에 의하여 색상이 변하는 전기변색소자에 있어서, 상기 전기변색소자는 상부기판의 일면에 형성되는 상부전극과 하부기판 사이의 일면에 형성되는 하부전극; 상기 상부전극과 하부전극에서 각각 인가되는 전기적신호를 전달하는 액상, 고체 및 UV전해질중 어느 하나로 형성된 전해질층; 및 상기 전해질에서 인가되는 전기적 신호에 의하여 색상이 변하는 전기변색물질을 포함하고, 상기 전기변색물질은 상기 전해질층에서 상기 전해질과 혼합되어 상기 상부전극과 하부전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다. A first embodiment of the present invention is an electrochromic device having a color changing by an electrical signal, the electrochromic device comprising: a lower electrode formed on one surface between an upper electrode and a lower substrate formed on one surface of an upper substrate; An electrolyte layer formed of any one of a liquid, a solid, and a UV electrolyte that transmits an electric signal applied from the upper electrode and the lower electrode; And an electrochromic material whose color is changed by an electrical signal applied from the electrolyte, wherein the electrochromic material is mixed with the electrolyte in the electrolyte layer and formed between the upper electrode and the lower electrode.

본 발명의 제2실시예에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극중 적어도 어느 하나는 상기 상부기판 또는 하부기판의 일면에서 옵셋, 그라비아, 잉크젯 및 스크린 인쇄방식에 의하여 전도성 잉크로 인쇄되는 메쉬형(mesh)의 패턴인 것을 특징으로 한다. In the second embodiment of the present invention, at least one of the upper electrode and the lower electrode may be a mesh-type mesh printed on one surface of the upper substrate or the lower substrate by conductive ink by gravure, ) Pattern.

본 발명의 제3실시예에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극중 어느 하나는 산화주석 전도막 기판(FTO)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. In the third embodiment of the present invention, one of the upper electrode and the lower electrode is formed of a tin oxide conductive film substrate (FTO).

본 발명의 제4실시예에 있어서, 상기 전해질층에서 상기 전기변색물질은 5,10-디하이드로-5-메틸펜나진(5,10-dihydro-5-methylphenazine)과 4-비틸벤지닐클로라이드(4-Vinylbenzyl chloride)가 1:1의 중량비율로서 혼합된 제1컴파운드와, 5,10-디하이드로-5-메틸페나진 (5,10-dihydro-5- methylphenazine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제2컴파운드와, 4,4바이필라딘(4,4‘Bipyridine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제3컴파운드중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다. In a fourth embodiment of the present invention, the electrochromic material in the electrolyte layer is selected from the group consisting of 5,10-dihydro-5-methylphenazine and 4-vinylbenzyl chloride 4-vinylbenzyl chloride) in a weight ratio of 1: 1, 5,10-dihydro-5-methylphenazine and methacryloyl- (4,4'-bipyridine) and methacryloyl chloride (1: 1) are mixed in a weight ratio of 1: 1, and a third compound Or more.

본 발명의 제5실시예에 있어서, 상기 전기변색물질은 상기 제1 내지 제3컴파운드중 어느 하나와 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다. In the fifth embodiment of the present invention, the electrochromic material is at least one selected from the group consisting of the first to third compounds and lithium perchlorate.

본 발명의 제6실시예에 있어서, 상기 전해질은 테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate)가 30: 40: 30(v:v:v)의 비율로 혼합된 것을 특징으로 한다. In a sixth embodiment of the present invention, the electrolyte is a mixture of tetramethylene sulfone, propylene carbonate, and ethylene carbonate in a ratio of 30: 40: 30 (v: v: v) By weight.

본 발명의 제7실시예에 있어서, 상기 상부기판과 하부기판은 3~9Ω/□의 면저항을 갖는 유리, 플라스틱, 산화인듐 및 산화주석기판중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In the seventh embodiment of the present invention, the upper substrate and the lower substrate are any one selected from glass, plastic, indium oxide and tin oxide substrates having a sheet resistance of 3 to 9? / ?.

본 발명의 제8실시예는 상부기판의 일면에 전도성잉크에 의해 상부전극을 인쇄하는 상부전극인쇄단계; 상기 상부전극의 일면에 전해질을 인쇄하는 전해질인쇄단계; 및 상기 전해질인쇄단계 이후에 전도성잉크로 인쇄되는 하부전극을 상기 전해질이 인쇄된 상기 상부전극에 접합하는 하부전극 접합단계를 포함하고, 상기 상부전극인쇄단계와 상기 하부전극접합단계에서 상기 상부전극과 하부전극은 전도성잉크에 의하여 격자구조를 갖는 메쉬형(mesh)의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다. An eighth embodiment of the present invention provides an ink jet printing method, including: an upper electrode printing step of printing an upper electrode by conductive ink on one surface of an upper substrate; An electrolyte printing step of printing an electrolyte on one surface of the upper electrode; And a lower electrode bonding step of bonding the lower electrode printed with the conductive ink after the electrolyte printing step to the upper electrode on which the electrolyte is printed, wherein in the upper electrode printing step and the lower electrode bonding step, And the lower electrode is formed in a mesh pattern having a lattice structure by the conductive ink.

본 발명의 제9실시예에 있어서, 유리, ITO, FTO 및 플라스틱 기판중 어느 하나에 전도성잉크로 상부전극을 격자구조를 갖는 메쉬형의 패턴을 갖도록 상부전극을 인쇄하는 상부전극인쇄단계; 상기 상부전극인쇄 단계 이후에 상기 전도성잉크로 유리, ITO, FTO 및 플라스틱 기판중 어느 하나로 형성되는 하부기판에서 격자구조를 갖는 메쉬형의 패턴으로 인쇄된 하부전극을 상기 상부전극에 접합시키는 하부전극접합단계; 및 상기 하부전극접합단계 이후에 상기 상부전극과 하부전극사이로 액상 또는 UV전해질을 주입하여 경화시키는 전해질주입단계를 포함하는 것이 바람직하다. In the ninth embodiment of the present invention, an upper electrode printing step of printing an upper electrode on a glass, an ITO, an FTO, and a plastic substrate with a conductive ink so as to have a mesh-like pattern having a grid structure; A lower electrode bonding step of bonding a lower electrode printed in a mesh pattern having a lattice structure to the upper electrode in a lower substrate formed of any one of glass, ITO, FTO and plastic substrate with the conductive ink after the upper electrode printing step; step; And injecting a liquid or UV electrolyte between the upper electrode and the lower electrode after the lower electrode bonding step and curing the electrolyte.

본 발명의 제10실시예에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극은 격자구조를 갖는 메쉬형으로서 선폭이 1~20㎛, 선간격이 100~1000㎛로 형성되는 것을 특징으로 g한다. In the tenth embodiment of the present invention, the upper electrode and the lower electrode are of a mesh type having a lattice structure, and have a line width of 1 to 20 mu m and a line spacing of 100 to 1000 mu m.

본 발명의 제11실시예에 있어서, 상기 전기변색물질은 5,10-디하이드로-5-메틸펜나진(5,10-dihydro-5-methylphenazine)과 4-비틸벤지닐클로라이드(4-Vinylbenzyl chloride)가 1:1의 중량비율로서 혼합된 제1컴파운드와, 5,10-디하이드로-5-메틸페나진 (5,10-dihydro-5- methylphenazine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제2컴파운드와, 4,4바이필라딘(4,4‘Bipyridine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제3컴파운드와, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. In an eleventh embodiment of the present invention, the electrochromic material is 5,10-dihydro-5-methylphenazine and 4-vinylbenzyl chloride. ) And a mixture of 5,10-dihydro-5-methylphenazine and methacryloyl chloride in a weight ratio of 1: : 1, a third compound in which 4,4'bipyridine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: 1, and a third compound in which 4,4'-bipyridine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: and lithium perchlorate.

본 발명의 제12실시예에 있어서, 상기 하부전극접합단계에서 상기 전해질은 상부전극과 하부전극에서 상호 마주보는 각각의 일면 양측 끝단에서 소정의 높이로 적층되어 상기 상부전극과 하부전극 사이를 접착 및 실링됨에 따라서 형성되는 빈공간에 주입되는 것을 특징으로 한다. In the twelfth embodiment of the present invention, in the lower electrode bonding step, the electrolyte may be laminated at a predetermined height at one side of each of the upper and lower electrodes opposite to each other to adhere and bond the upper and lower electrodes, And is injected into an empty space that is formed as it is sealed.

본 발명은 상술한 바와 같이 전기변색소자의 전극층을 메쉬형으로 형성함에 따라서 전기전도도를 향상시킬 수 있어 전기변색속도를 개선할 수 있어 무기계 및 유기계의 변색물질을 모두 적용할 수 있는 효과가 있다. As described above, when the electrode layer of the electrochromic device is formed into a mesh shape as described above, the electric conductivity can be improved and the electrochromic rate can be improved, so that both the inorganic and organic coloring materials can be applied.

또한 본 발명은 인쇄방식으로 메쉬형의 전극을 형성함에 따라서 전기전도도와 전기 변색속도를 향상시킬 수 있고, 전기변색전과 변색후의 불빛의 반사율이 크게 감소됨에 따라서 자동차용 룸미러, 사이드미러, 건물의 내외벽 또는 창문, 실내의 인테리어 장식용에 적용할 경우에 주변 사람들의 반사에 의한 눈의 피로가 발생되지 않는 효과가 있다. In addition, the present invention can improve the electrical conductivity and the electrochromic rate by forming the mesh-type electrode by the printing method, and the reflectance of the light before and after the electrochromism is greatly reduced, When applied to interior and exterior walls, windows, and interior decorations of the room, there is an effect that the eyes are not fatigued due to reflections of the surrounding people.

도 1은 종래의 전기변색소자를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 전기변색소자를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 전기변색소자의 제조방법에서 제1실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 전기변색소자의 제조방법에서 제2실시예를 도시한 순서도,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 전기변색소자에서 메쉬형의 투명전극을 도시한 사진,
도 7은 본 발명에 따른 전기변색소자에서 투명글라스를 이용한 투명전극을 도시한 사진,
도 8은 본 발명에 따른 전기변색소자의 사용예를 도시한 사진이다.
1 is a cross-sectional view showing a conventional electrochromic device,
2 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the present invention,
3 is a flowchart showing a first embodiment in a method of manufacturing an electrochromic device according to the present invention,
4 is a flowchart showing a second embodiment of the method for manufacturing an electrochromic device according to the present invention,
5 and 6 are photographs showing a mesh-type transparent electrode in the electrochromic device according to the present invention,
7 is a photograph showing a transparent electrode using a transparent glass in the electrochromic device according to the present invention,
8 is a photograph showing an example of using the electrochromic device according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 전기변색소자의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the electrochromic device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 전기변색소자를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기변색소자는 광투과성 소재로 제조되는 상부기판(10)과 하부기판(60), 상기 상부기판(10)의 일면에 인쇄되어 전기적 신호를 통전시키는 상부전극(20)과, 상기 하북기판의 일면에 인쇄되어 전기적신호를 통전시키는 하부기판(60)과, 상기 상부기판(10)과 하부기판(60) 사이에서 전기변색물질(40)을 포함하여 전기적 신호를 전도시키는 전도성 전해질로 이루어지는 전해질층(30)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the electrochromic device according to the present invention includes an upper substrate 10 and a lower substrate 60, which are made of a light-transmitting material, and an upper electrode 10, which is printed on one surface of the upper substrate 10, A lower substrate 60 printed on one surface of the Hebei substrate and electrically connected to the electric signal and an electrochromic material 40 disposed between the upper substrate 10 and the lower substrate 60, And an electrolyte layer 30 made of a conductive electrolyte for conducting the electrolyte.

여기서 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)은 그라비아, 옵셋중 어느 하나의 인쇄방식에 의하여 상기 상부기판(10)과 하부기판(60)의 상면에서 전도성잉크로 인쇄되어 전기적 신호를 상기 전해질층(30)에 전달한다. 여기서 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)은 전도성잉크로 메쉬형상을 갖도록 인쇄되거나 또는 산화인듐기판(ITO), 산화주석 전도막 기판(FTO)와 같은 투명 글라스중에서 어느 하나로 선택될 수 있다. 이중 전도성잉크에 의해 인쇄되는 메쉬형의 투명전극은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같으며, 상기 ITO와 FTO와 같은 투명글라스에 의해 제조되는 투명전극은 도 7에 도시된 바와 같다. The upper electrode 20 and the lower electrode 50 are printed with a conductive ink on the upper surface of the upper substrate 10 and the lower substrate 60 by a printing method such as gravure or offset, Layer 30 as shown in FIG. The upper electrode 20 and the lower electrode 50 may be printed to have a mesh shape using conductive ink or a transparent glass such as an indium oxide (ITO) substrate or a tin oxide conductive film (FTO) substrate . The mesh type transparent electrodes printed by the double conductive ink are as shown in FIGS. 5 and 6, and the transparent electrodes made of the transparent glass such as ITO and FTO are as shown in FIG.

상기 전해질층(30)은 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)에서 통전되는 전기적 신호를 전달할 수 있도록 전도성 전해질로 이루어지며, 바람직하게로는 고체, 액체 및 UV전해질중 어느 하나와 전기변색물질(40)을 혼합하는 것이다. The electrolyte layer 30 is made of a conductive electrolyte so as to transmit an electric signal that is conducted in the upper electrode 20 and the lower electrode 50. The electrolyte layer 30 preferably includes any one of solid, The material 40 is mixed.

즉, 본 발명은 전해질과 전기변색물질(40)을 혼합하여 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)의 일면에서 형성하는 것이 바람직하다. 아울러 본 발명은 상기 고체, 액체 및 UV전해질을 옵셋과 그라비아 인쇄방식에 의하여 상기 상부전극(20)의 상면에 인쇄하여 제조한다. That is, it is preferable that the electrolyte is formed on one surface of the upper electrode 20 and the lower electrode 50 by mixing the electrolyte and the electrochromic material 40. In addition, the present invention is produced by printing the solid, liquid, and UV electrolyte on the upper surface of the upper electrode 20 by an offset method and a gravure printing method.

상기 전기변색물질(40)은 상기 전해질에서 전압의 변화에 따라 유입되는 이온의 농도에 따른 크기로 산화(또는 환원)되어 투명도가 변화되면서 유색으로 변화되며, 이는 하기의 반응식 1 내지 3에 의하여 합성되는 제1 내지 제3컴파운드와, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중에서 하나 이상이 선택적으로 적용된다. The electrochromic material 40 is oxidized (or reduced) to a size corresponding to the concentration of ions flowing in accordance with a change in voltage in the electrolyte, and changes in color as the transparency is changed. The electrochromic material 40 is synthesized by the following reaction formulas 1 to 3 And at least one of the first to third compounds and lithium perchlorate are selectively applied.

상기 제1 내지 제3컴파운드는 하기의 반응식 1 내지 3에 기재된 바와 같다. The first to third compounds are as described in the following Reaction Schemes 1 to 3.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

제1컴파운드는 상기의 반응식1에 의하여 제조된다. 보다 구체적으로 설명하자면, 상기 제1컴파운드는 5,10-디하이드로-5-메틸펜나진(5,10-dihydro-5-methylphenazine)과 4-비틸벤지닐클로라이드(4-Vinylbenzyl chloride)를 동일한 비율로서 혼합하여 아세토니트릴(acetonitrile)에 용해 후 24시간동안 환류하여 용액을 얻고 감압 증류를 통해 합성되었다.The first compound is prepared according to Reaction Scheme 1 above. More specifically, the first compound is a mixture of 5,10-dihydro-5-methylphenazine and 4-vinylbenzyl chloride in the same ratio , Dissolved in acetonitrile and refluxed for 24 hours to obtain a solution, which was then synthesized by distillation under reduced pressure.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

제2컴파운드는 5,10-디하이드로-5-메틸페나진 (5,10-dihydro-5- methylphenazine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)를 동일비율로 혼합하여 아세토니트릴(acetonitril)에 용해 후 24시간동안 환류하여 용액을 얻고 감압 증류를 통해 합성되었다. The second compound was prepared by mixing 5,10-dihydro-5-methylphenazine and methacryloyl chloride in the same ratio and dissolving in acetonitrile The solution was refluxed for 24 hours to obtain a solution, which was synthesized by distillation under reduced pressure.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 제3컴파운드는 4,4바이필라딘(4,4‘Bipyridine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)를 동일비율로 혼합하여 아세토니트릴(acetonitril)에 용해 후 24시간동안 환류하여 용액을 얻고 감압 증류를 통해 합성되었다. The third compound was prepared by mixing 4,4'bipyridine and methacryloyl chloride in the same ratio and dissolving in acetonitrile, refluxing for 24 hours to obtain a solution, It was synthesized by distillation.

상기 제1 내지 제3컴파운드의 합성과정은 일반적으로 공지된 기술을 적용한 것이기에 혼합, 환류 및 감압증류의 과정은 생략하였다. Since the synthesis of the first to third compounds is generally well known, the mixing, reflux and reduced pressure distillation processes are omitted.

상기 전해질층(30)은 상술한 상기 제1 내지 제3컴파운드와 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중 적어도 하나 이상을 포함되는 전기변색물질(40)과, 테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate)가 30: 40: 30(v:v:v)의 비율로 혼합된 전해질을 포함한다. The electrolyte layer 30 may include an electrochromic material 40 including at least one of the above-described first to third compounds and lithium perchlorate, tetramethylene sulfone, propylene carbonate and ethylene carbonate in a ratio of 30: 40: 30 (v: v: v).

즉, 본 발명에 따른 전기변색소자는 옵셋, 그라비아와 같은 인쇄방식에 의하여 상부기판(10)과 하부기판(60)사이에서 각각 전도성잉크로서 인쇄되는 상부전극(20)과 하부전극(50), 그리고 액상, 고체 및 UV전해질에서 선택된 어느 하나로 인쇄되는 전해질층(30)을 형성하였다. That is, the electrochromic device according to the present invention includes an upper electrode 20 and a lower electrode 50 printed as conductive ink between the upper substrate 10 and the lower substrate 60 by a printing method such as offset and gravure, And an electrolyte layer (30) printed with any one selected from liquid, solid and UV electrolytes was formed.

이중에서 본 발명은 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)에서 전도성잉크에 의해 인쇄되는 메쉬형의 투명전극을 형성함에 따라서 상부전극(20)과 하부전극(50)에서 전해질층(30)에 인가되는 전기전도도를 향상함에 따라서 전해질에서 전기변색물질(40)로 전달되는 이온의 농도를 빠른 시간내에 증가시킬 수 있어 전기변색층의 변색속도를 크게 향상시킬 수 있다. In this case, since the mesh type transparent electrode printed by the conductive ink is formed in the upper electrode 20 and the lower electrode 50, the electrolyte layer 30 is formed in the upper electrode 20 and the lower electrode 50, The concentration of ions transferred from the electrolyte to the electrochromic material 40 can be increased in a short time, and the rate of discoloration of the electrochromic layer can be greatly improved.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며, 이하에서는 상기 구성을 포함하는 전기변색소자의 제조방법을 첨부된 도 3과 도 4의 순서도를 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing an electrochromic device including the above-described structure will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명에 따른 전기변색소자의 제조방법에서 제1실시예를 도시한 순서도이다. 3 is a flow chart showing the first embodiment in the method of manufacturing an electrochromic device according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전기변색소자의 제조방법은 고체 전해질을 사용하여 전기변색소자를 제조하는 실시예로서 그 상세 과정은 다음과 같다. Referring to FIG. 3, the method of manufacturing an electrochromic device according to the first embodiment of the present invention is an embodiment of manufacturing an electrochromic device using a solid electrolyte, and the detailed procedure is as follows.

본 발명의 제1실시예는 전도성잉크를 제조하는 전도성잉크제조단계(S11)와, 전도성잉크에 의해 상부전극(20)을 인쇄하는 상부전극 인쇄단계(S12)와, 상기 상부전극(20)의 일면에서 전해질을 인쇄하는 전해질인쇄단계(S13)와, 전도성잉크로 인쇄되는 하부전극(50)을 접합하는 하부전극 접합단계(S14)를 포함한다. The first embodiment of the present invention includes a conductive ink manufacturing step S11 for producing a conductive ink, an upper electrode printing step S12 for printing the upper electrode 20 by conductive ink, An electrolyte printing step (S13) of printing an electrolyte on one side, and a lower electrode bonding step (S14) of bonding a lower electrode (50) printed with conductive ink.

상기 전도성잉크제조단계(S11)는, 예를 들면, 은(Ag), 구리(Cu), 금(Au), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 텅스텐(W), 아연(Zn), 니켈(Ni), 철(Fe), 백금(Pt), 팔라듐(Pd) 및 납(Pb)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상의 금속 분말과, 25℃에서 증기압이 3torr 이하인 제 1 비수용매 및 25℃에서 증기압이 3torr를 초과하는 제 2 비수용매를 포함하는 비수용매와 유기 인산 화합물을 혼합하여 제조하는 단계이다. 여기서 상기 전도성 금속 분말은 1 내지 100nm의 평균 입경을 갖는 것이 바람직하다. The conductive ink manufacturing step S11 may be performed using a conductive material such as silver, copper, gold, chromium, aluminum, tungsten, zinc, nickel, At least one metal powder selected from the group consisting of Ni, Fe, Pt, Pd and Pb and a first non-aqueous solvent having a vapor pressure of not more than 3 torr at 25 캜, A non-aqueous solvent containing a second non-aqueous solvent having a vapor pressure exceeding 3 torr and an organic phosphoric acid compound. The conductive metal powder preferably has an average particle diameter of 1 to 100 nm.

또한 상기 제1비수용매는 알코올계 용매, 글리콜계 용매, 폴리올계 용매, 글리콜 에테르계 용매, 글리콜 에테르 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 하이드로카본계 용매, 락테이트계 용매, 에스테르계 용매, 비양자성 설폭사이드계 용매 및 니트릴계 용매로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. The first non-aqueous solvent may be at least one selected from the group consisting of an alcohol solvent, a glycol solvent, a polyol solvent, a glycol ether solvent, a glycol ether ester solvent, a ketone solvent, a hydrocarbon solvent, a lactate solvent, A side-chain solvent, and a nitrile-based solvent.

또한 상기 제2비수용매는 알코올계 용매, 글리콜 에테르계 용매, 글리콜 에테르 에스테르계 용매, 케톤계 용매, 하이드로카본계 용매, 락테이트계 용매, 에스테르계 용매, 비양자성 설폭사이드계 용매 및 니트릴계 용매로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다. The second non-aqueous solvent may be an alcohol solvent, a glycol ether solvent, a glycol ether ester solvent, a ketone solvent, a hydrocarbon solvent, a lactate solvent, an ester solvent, an aprotic sulfoxide solvent and a nitrile solvent And at least one selected from the group consisting of

또한 상기 유기인산 화합물은 유기 인산 에스테르인 것을 바람직하다. The organic phosphoric acid compound is preferably an organic phosphoric acid ester.

상기와 같은 전도성 잉크는 전도도를 갖는 잉크를 일예로서 설명한 것이며 상술한 구성 이외라도 본 발명의 요지와 같이 인쇄방식에 의한 투명전극의 형성이 가능한 전도도를 갖는 잉크라면 대체가능하다. The conductive ink described above has been described as an example of an ink having conductivity, and other than the above-described configuration, it is possible to replace the ink having conductivity capable of forming a transparent electrode by a printing method as in the case of the present invention.

상기 상부전극 인쇄단계(S12)는 상기 전도성 잉크제조단계(S11)에서 제조된 전도성잉크를 사용하여 그라비아, 스크린, 옵셋 및 잉크젯과 같은 인쇄방식에 의하여 상기 상부기판(10)의 일면에서 패턴이 형성되는 상부전극(20)을 인쇄하는 단계이다. 여기서 상기 상부전극(20)은 격자구조를 갖는 메쉬형으로서 선폭이 1~20㎛, 선간격이 100~1000㎛로 형성되는 메쉬형을 갖도록 인쇄된다. In the upper electrode printing step S12, a pattern is formed on one surface of the upper substrate 10 by a printing method such as gravure, screen, offset and ink jet using the conductive ink manufactured in the conductive ink manufacturing step S11 The upper electrode 20 is printed. Here, the upper electrode 20 is a mesh type having a lattice structure, and is printed so as to have a mesh shape having a line width of 1 to 20 mu m and a line spacing of 100 to 1000 mu m.

이와 같은 본 발명의 메쉬형 전극을 포함하는 전기변색소자는 변색전 반사율이 70~85%, 변색후 반사율이 5~15%로서 측정되었기 때문에 불빛의 반사에 의한 사람의 눈의 피로도가 거의 없는 것으로 확인되었다. Since the electrochromic device including the mesh electrode of the present invention has a reflectance before color change of 70% to 85% and a reflectance after color change of 5% to 15%, there is almost no fatigue of human eyes due to reflection of light .

하지만, 메쉬형의 전극은 선폭이 20㎛이상이거나 또는 선간격이 1~100㎛ 또는 1000㎛이상일 경우에는 전기변색소자의 변색전 반사율이 90%이상, 변색후의 반사율이 60%로 측정되었다. However, when the line width of the mesh-shaped electrode is 20 mu m or more, or when the line spacing is 1 to 100 mu m or 1000 mu m or more, the electrochromic device has a reflectance before and after the color change of 90% or more and 60%.

이와 같은 차이는, 예를 들면, 전기변색소자가 자동차의 룸미러에 적용되었을 때 극명하게 그 효과의 차이를 확인할 수 있다. Such a difference can be appreciably confirmed when the electrochromic device is applied to a room mirror of an automobile, for example.

종래의 전기변색소자는 선폭이 1~20㎛, 선간격이 100~1000㎛의 범위를 벗어나는 경우 전기변색전과 변색후의 반사율의 감소가 적기 때문에 야간운전중에 룸미러에서 반사되는 후방의 불빛에 의해 운전자가 눈이 부심을 느낄 수 있었다. When the line width of the conventional electrochromic device is out of the range of 1 to 20 탆 and the line interval is out of the range of 100 to 1000 탆, the decrease in the reflectance before and after the discoloration is small, I could feel the snow.

하지만 본 발명은 상기와 같이 선폭과 선간격을 한정하였기 때문에 변색전 반사율이 70~85%, 변색후 반사율이 5~15%로서 측정되어 야간운전중에 운전자에게 불빛에 의한 반사를 전혀 느끼지 못하도록 하여 야간운전에 도움을 줄 수 있었다. However, since the line width and the line spacing are limited as described above, the present invention can measure the reflectance before and after the discoloration at 70 to 85% and 5 to 15%, respectively, so that the driver can not feel the reflection due to the light at all during the night driving, I was able to help with driving.

여기서 상기 상부기판(10)과 하부기판(60)은 산화인듐주석 기판(ITO), 산화주석 투명전도막 기판(FTO), 유리 및 플라스틱기판중 어느 하나로서 면저항이 3~9Ω/□의 기판을 적용하는 것이 바람직하다. The upper substrate 10 and the lower substrate 60 may be formed of any one of indium tin oxide (ITO), tin oxide transparent conductive film (FTO), glass and plastic substrates, and a substrate having a sheet resistance of 3 to 9? .

아울러 상기 하부전극(50)은 상기 상부전극(20)과 마찬가지로 상기 하부기판(60)의 일면에서 그라비아, 스크린, 옵셋 및 잉크젯과 같은 인쇄방식에 의하여 패턴이 인쇄되어 전기적신호를 통전시킨다. 또한 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)은 광투과가 가능한 투명전극으로 이루어진다. In addition, the lower electrode 50 is printed on one surface of the lower substrate 60 by a printing method such as gravure, screen, offset, and ink jet, and energizes the electric signal in the same manner as the upper electrode 20. The upper electrode 20 and the lower electrode 50 are formed of a transparent electrode capable of transmitting light.

상기 전해질인쇄단계(S13)는 상기 상부전극(20) 인쇄단계 이후에 상기 상부전극(20)의 일면에서 고체전해질이 잉크젯, 그라비아, 옵셋 및 스크린인쇄방식중 어느 하나로서 상기 상부전극(20)의 일면에 인쇄하여 전해질층(30)을 형성하는 단계이다. 여기서 본 발명의 제1실시예는 고체전해질을 인쇄방식으로 상부전극(20)에 인쇄하기 때문에 액상 전해질과 같이 외부의 충격에 의하여 상기 액상전해질을 수용하는 유리관이 깨졌을 경우 전해질의 흘러내림을 방지할 수 있어 유용하다. The electrolyte printing step S13 may include printing the solid electrolyte on one side of the upper electrode 20 after the printing of the upper electrode 20 as any one of inkjet, gravure, offset, And printing is performed on one surface to form the electrolyte layer 30. In the first embodiment of the present invention, since the solid electrolyte is printed on the upper electrode 20 by printing, when the glass tube containing the liquid electrolyte is broken due to an external impact such as a liquid electrolyte, the electrolyte can be prevented from flowing down Can be useful.

상기 하부전극접합단계(S14)는 상기 전해질인쇄단계(S13) 이후에 상기 하부기판(60)에 옵셋, 그라비아, 잉크젯 및 스크린 인쇄방식중 어느 하나에 의하여 전도성잉크로 메쉬형의 패턴이 형성되는 하부전극을 인쇄하고, 인쇄된 하부전극(50)을 상기 전해질층의 일면에서 접합시키는 단계이다. In the lower electrode bonding step S14, a mesh type pattern is formed on the lower substrate 60 by the conductive ink by any one of offset, gravure, ink jet, and screen printing methods after the electrolyte printing step S13. An electrode is printed, and the printed lower electrode 50 is bonded on one side of the electrolyte layer.

본 발명의 제2실시예는 액상 및/또는 UV전해질을 적용하여 전기변색소자를 제조하는 것으로서 하기의 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. A second embodiment of the present invention is to manufacture an electrochromic device by applying a liquid and / or a UV electrolyte, and will be described in detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명에 따른 전기변색소자의 제조방법에서 제2실시예를 도시한 순서도이다. 제2실시예는 액상의 전해질 또는 UV전해질을 이용하여 전기변색소자를 제조하는 방법이다. 4 is a flowchart showing a second embodiment of the method for manufacturing an electrochromic device according to the present invention. The second embodiment is a method for producing an electrochromic device using a liquid electrolyte or a UV electrolyte.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2실시예는 전도성잉크제조단계(S21)와, 상기 전도성잉크제조단계(S21) 이후에 유리, ITO, FTO 및 플라스틱 기판중 어느 하나에 전도성잉크로 상부전극(20)을 메쉬형으로 인쇄하는 상부전극 인쇄단계(S22)와, 상부전극 인쇄단계(S22) 이후에 완성되는 하부전극(50)을 접합시키는 하부전극 접합단계(S23)와, 상기 상부전극(20)과 하부전극(50) 사이로 전해질을 주입하는 전해질주입단계(S24)를 포함한다. Referring to FIG. 4, a second embodiment of the present invention is a method of manufacturing a conductive ink, comprising the steps of: preparing a conductive ink S21; and performing a conductive ink on the glass, ITO, FTO, A lower electrode bonding step S23 for bonding the lower electrode 50 completed after the upper electrode printing step S22 to the upper electrode printing step S22 for printing the upper electrode 20 in a mesh form, 20) and an upper electrode (50), and an electrolyte injection step (S24) for injecting an electrolyte between the lower electrode (20) and the lower electrode (50).

상기 전도성 잉크제조단계(S21)는 전도성 금속분말을 이용하여 잉크를 제조하는 단계이다. The conductive ink manufacturing step S21 is a step of manufacturing the ink using the conductive metal powder.

상기 상부전극 인쇄단계(S22)는 옵셋, 그라비아, 스크린 및 잉크젯 인쇄방식으로 유리, 플라스틱기판, FTO 기판중 어느 하나로 제조되는 상부기판(10)의 일면에 메쉬형을 갖는 상부전극(20)을 인쇄하는 단계이다. The upper electrode printing step S22 may be performed by printing an upper electrode 20 having a mesh shape on one surface of an upper substrate 10 made of any one of glass, plastic substrate and FTO substrate by an offset, gravure, .

상기 하부전극 접합단계(S23)는 상기 상부전극(20)에 하부전극(50)을 접합시키는 단P이다. 상기 하부전극(50)은 유리, 플라스틱, FTO중 어느 하나로 제조되는 하부기판(60)의 일면에 옵셋, 그라비아, 스크린 및 잉크젯 인쇄방식중 어느 하나로 전도성잉크로 메쉬형으로 인쇄된다. 그리고 상기 하부전극(50)은 상기 상부전극(20) 사이에 액상전해질 또는 UV전해질이 주입되도록 빈 공간을 형성하도록 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)이 상호 마주보는 각각의 일면 양측 끝단에서 실리콘과 같은 접착 및 실링제를 소정의 높이로 적층시킨 뒤에 접착시킨다. 따라서 상기 상부전극과 하부전극 사이에는 상기 액상전해질 또는 UV전해질이 주입되는 빈공간이 형성된다. The lower electrode bonding step S23 is a step P for joining the lower electrode 50 to the upper electrode 20. The lower electrode 50 is printed on the one surface of the lower substrate 60 made of any one of glass, plastic, and FTO in the form of a mesh with conductive ink by any one of offset, gravure, screen, and inkjet printing. The upper electrode 20 and the lower electrode 50 are disposed on opposite sides of one side of the lower electrode 50 facing each other so as to form an empty space for injecting a liquid electrolyte or a UV electrolyte between the upper electrodes 20. [ A bonding agent such as silicone and a sealing agent are stacked at a predetermined height and then bonded. Therefore, an empty space for injecting the liquid electrolyte or the UV electrolyte is formed between the upper electrode and the lower electrode.

상기 전해질주입단계(S24)는 상기 하부전극 접합단계(S23) 이후에 상기 상부전극(20)과 하부전극(50)사이에 형성되는 빈 공간에 액상전해질 또는 UV전해질을 주입하고, 일정시간 동안 상온 또는 UV를 조사하여 경화시키는 단계이다. 여기서 상기 액상전해질과 UV전해질은 상술한 제1실시예와 마찬가지로 전기변색물질(40)을 포함하였다. In the electrolyte injection step S24, a liquid electrolyte or a UV electrolyte is injected into an empty space formed between the upper electrode 20 and the lower electrode 50 after the lower electrode bonding step S23, Or irradiating UV to cure it. The liquid electrolyte and the UV electrolyte contained the electrochromic material 40 as in the first embodiment.

본 발명은 상술한 제1실시예와 제2실시예를 통하여 전기전도도가 향상되는 메쉬형의 상부전극(20)과 하부전극(50)을 통하여 전기변색소자의 반응속도를 향상시킬 수 있었으며, 이는 하기의 실험예를 통하여 설명한다. The reaction speed of the electrochromic device can be improved through the upper electrode 20 and the lower electrode 50 of the mesh type in which the electrical conductivity is improved through the first and second embodiments, The following examples will be described.

제1 내지 제3컴파운드와 리튬퍼클로레이트중에서 선택된 어느 하나의 전기변색물질을 상기 전해질에 혼합하였다. Any one electrochromic material selected from the first to third compounds and lithium perchlorate was mixed in the electrolyte.

제1실험예는 도 7에 도시된 사진에서 확인할 수 있도록, 면저항 8Ω/□인 산화주석 전도막 기판(FTO glass)을 상부전극(20)과 하부전극(50)으로 사용하고, 제3컴파운드 0.05M, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate) 0.05M을 전해질과 혼합하여 전해질층(30)을 구성하였다. 이때 전해질은 테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone):프로필렌 카보네이트(propylene carbonate):에틸렌카보네이트(ethylene carbonate) = 30: 40: 30(v:v:v)로 제조하여 전기변색 소자 제조 후 구동 특성 테스트 결과 1.5V의 저전압에서 도 7과 같이 전기변색물질(40)에서 색상이 변화됨을 확인하였다. In the first experimental example, a tin oxide conductive film substrate (FTO glass) having a sheet resistance of 8? /? Is used as the upper electrode 20 and the lower electrode 50, and a third compound 0.05 M, and lithium perchlorate (0.05M) were mixed with an electrolyte to form an electrolyte layer (30). In this case, the electrolyte was prepared by using tetramethylene sulfone: propylene carbonate: ethylene carbonate = 30: 40: 30 (v: v: v) As a result, it was confirmed that the color changes in the electrochromic material 40 at a low voltage of 1.5 V as shown in FIG.

또한 본 발명의 제2실험예는 유리에 전도성 잉크를 이용하여 옵셋, 그라비아, 스크린 및 잉크젯 인쇄방식중 어느 하나를 통하여 메쉬(mesh)형의 패턴을 갖는 면저항 5Ω/□의 상부전극(20)과 하부전극(50)으로 사용하고, 제3컴파운드 0.05M, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate) 0.05M을 전해질을 혼합하여 전해질층(30)을 구성하였다. 이때 전해질은 테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone):프로필렌 카보네이트(propylene carbonate):에틸렌카보네이트(ethylene carbonate) = 30: 40: 30(v:v:v)로 제조하여 전기변색 소자 제조 후 구동 특성 테스트 결과 1V의 저전압에서 전기변색물질(40)에서 구동됨을 확인하였다. 여기서 상기 메쉬형의 패턴간의 간격은 선폭을 500㎛로 형성하였으며, 이는 도 5에 첨부된 사진을 통하여 확인될 수 있다. The second experimental example of the present invention is the same as that of Example 1 except that an upper electrode 20 having a sheet resistance of 5? /? Having a mesh-like pattern is formed on the glass through an offset, gravure, screen, A third compound 0.05M and lithium perchlorate 0.05M were used as a lower electrode 50 and an electrolyte were mixed to constitute an electrolyte layer 30. [ In this case, the electrolyte was prepared by using tetramethylene sulfone: propylene carbonate: ethylene carbonate = 30: 40: 30 (v: v: v) And the result was confirmed to be driven by the electrochromic material 40 at a low voltage of 1V. In this case, the line-to-line spacing between the meshed patterns is 500 mu m, which can be confirmed from the photograph attached to Fig.

또한 본 발명의 제3실험예는 플라스틱 기판에 전도성 잉크를 이용하여 옵셋, 그라비아, 스크린 및 잉크젯 인쇄방식중 어느 하나를 통하여 메쉬(mesh)형의 패턴을 갖도록 인쇄하여 면저항 5Ω/□의 상부전극(20)과 하부전극(50)을 형성하고, 제3컴파운드 0.05M, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate) 0.05M을 전해질을 혼합하여 전해질층(30)을 구성하였다. 이때 전해질은 테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone):프로필렌 카보네이트(propylene carbonate):에틸렌카보네이트(ethylene carbonate) = 30: 40: 30(v:v:v)로 제조하여 전기변색 소자 제조 후 구동 특성 테스트 결과 1V의 저전압에서 전기변색물질(40)에서 구동됨을 확인하였다. 여기서 상기 메쉬형의 패턴간의 간격은 선폭을 300㎛로 형성하였으며, 이는 도 6에 첨부된 사진을 통하여 확인될 수 있다. In the third experiment example of the present invention, a plastic substrate was printed using a conductive ink using an offset, a gravure, a screen, and an inkjet printing method so as to have a mesh-like pattern, and an upper electrode (having a sheet resistance of 5? 20 and a lower electrode 50 were formed on the electrolyte layer 30. A third compound 0.05M and lithium perchlorate 0.05M were mixed with the electrolyte to form the electrolyte layer 30. In this case, the electrolyte was prepared by using tetramethylene sulfone: propylene carbonate: ethylene carbonate = 30: 40: 30 (v: v: v) And the result was confirmed to be driven by the electrochromic material 40 at a low voltage of 1V. Here, the interval between the meshed patterns has a line width of 300 mu m, which can be confirmed through a photograph attached to Fig.

이와 같이 본 발명은 전기변색물질(40)을 전해질속에 포함시켜 혼합함과 동시에 전도성잉크로 상부전극(20)과 하부전극(50)을 메쉬형의 패턴을 갖도록 인쇄함에 따라서 전기의 전도도가 향상되었기 때문에 상기 전기변색물질(40)에서 색상이 변하는 농도레벨까지 도달되는 시간이 대폭 단축될 수 있다. 즉, 본 발명은 메쉬형으로 인쇄된 상부전극(20)과 하부전극(50)에서 전도도가 향상됨에 따라서 전해질에서 전기변색물질(40)로 이동되는 이온이 종래에 비하여 빠르게 진행되기 때문에 전기변색물질(40)에서 이온의 농도레벨이 빠르게 상승되기 때문이다. As described above, according to the present invention, the electrochromic material 40 is contained in the electrolyte and mixed, and at the same time, the upper electrode 20 and the lower electrode 50 are printed with the conductive ink so as to have a mesh-like pattern, Therefore, the time for reaching the concentration level at which the color changes in the electrochromic material 40 can be significantly shortened. That is, since the conductivity of the upper electrode 20 and the lower electrode 50 printed in a mesh form increases and ions moving from the electrolyte to the electrochromic material 40 proceed faster than the conventional electrochromic material 40, This is because the ion concentration level is rapidly increased in the ion-exchange membrane 40.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 상부기판 20 : 상부전극
30 : 전해질층 40 : 전기변색물질
50 : 하부전극 60 : 하부기판
10: upper substrate 20: upper electrode
30: electrolyte layer 40: electrochromic material
50: lower electrode 60: lower substrate

Claims (12)

전기적 신호에 의하여 색상이 변하는 전기변색소자에 있어서,
상기 전기변색소자는 상부기판의 일면에 형성되는 상부전극과 하부기판 사이의 일면에 형성되는 하부전극;
상기 상부전극과 하부전극에서 각각 인가되는 전기적신호를 전달하는 액상, 고체 및 UV전해질중 어느 하나로 형성된 전해질층; 및
상기 전해질에서 인가되는 전기적 신호에 의하여 색상이 변하는 전기변색물질을 포함하고,
상기 전기변색물질은 상기 전해질층에서 상기 전해질과 혼합되어 상기 상부전극과 하부전극 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
In an electrochromic device in which the color is changed by an electrical signal,
The electrochromic device comprising: a lower electrode formed on one surface between an upper electrode and a lower substrate formed on one surface of an upper substrate;
An electrolyte layer formed of any one of a liquid, a solid, and a UV electrolyte that transmits an electric signal applied from the upper electrode and the lower electrode; And
And an electrochromic material whose color is changed by an electrical signal applied from the electrolyte,
Wherein the electrochromic material is mixed with the electrolyte in the electrolyte layer and formed between the upper electrode and the lower electrode.
제1항에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극중 적어도 어느 하나는
상기 상부기판 또는 하부기판의 일면에서 옵셋, 그라비아, 잉크젯 및 스크린 인쇄방식에 의하여 전도성 잉크로 인쇄되는 메쉬형(mesh)의 패턴인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 1, wherein at least one of the upper electrode and the lower electrode
Wherein the pattern is a mesh pattern printed on one surface of the upper substrate or the lower substrate by a conductive ink by an offset, a gravure, an inkjet, and a screen printing method.
제1항에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극중 어느 하나는
산화주석 전도막 기판(FTO)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The plasma display panel of claim 1, wherein one of the upper electrode and the lower electrode
Wherein the electrochromic device comprises a tin oxide conductive film substrate (FTO).
제1항에 있어서, 상기 전해질층에서
상기 전기변색물질은 5,10-디하이드로-5-메틸펜나진(5,10-dihydro-5-methylphenazine)과 4-비틸벤지닐클로라이드(4-Vinylbenzyl chloride)가 1:1의 중량비율로서 혼합된 제1컴파운드와,
5,10-디하이드로-5-메틸페나진 (5,10-dihydro-5- methylphenazine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제2컴파운드와,
4,4바이필라딘(4,4‘Bipyridine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제3컴파운드중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 1, wherein the electrolyte layer
The electrochromic material was prepared by mixing 5,10-dihydro-5-methylphenazine and 4-vinylbenzyl chloride in a weight ratio of 1: 1 The first compound,
A second compound in which 5,10-dihydro-5-methylphenazine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: 1,
4,4'-bipyridine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: 1. The electrochromic device according to claim 1, wherein the first compound is selected from the group consisting of 4,4'-bipyridine and methacryloyl chloride.
제4항에 있어서, 상기 전기변색물질은
상기 제1 내지 제3컴파운드중 어느 하나와 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
5. The electrochromic device of claim 4, wherein the electrochromic material comprises
Wherein the electrochromic device is at least one selected from any one of the first to third compounds and lithium perchlorate.
제1항에 있어서, 상기 전해질은
테트라메틸렌 설포레인(tetramethylene sulfone), 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate)가 30: 40: 30(v:v:v)의 비율로 혼합된 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 1, wherein the electrolyte comprises
Tetramethylene sulfone, propylene carbonate, and ethylene carbonate are mixed in a ratio of 30: 40: 30 (v: v: v).
제1항에 있어서, 상기 상부기판과 하부기판은
3~9Ω/□의 면저항을 갖는 유리, 플라스틱, 산화인듐 및 산화주석기판중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
The method of claim 1, wherein the upper and lower substrates
Plastics, indium oxide and tin oxide substrates having a sheet resistance of 3 to 9? / ?.
상부기판의 일면에 전도성잉크에 의해 상부전극을 인쇄하는 상부전극인쇄단계;
상기 상부전극의 일면에 전해질을 인쇄하는 전해질인쇄단계; 및
상기 전해질인쇄단계 이후에 전도성잉크로 인쇄되는 하부전극을 상기 전해질이 인쇄된 상기 상부전극에 접합하는 하부전극 접합단계를 포함하고,
상기 상부전극인쇄단계와 상기 하부전극접합단계에서 상기 상부전극과 하부전극은 전도성잉크에 의하여 격자구조를 갖는 메쉬형(mesh)의 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법.
An upper electrode printing step of printing an upper electrode by conductive ink on one surface of the upper substrate;
An electrolyte printing step of printing an electrolyte on one surface of the upper electrode; And
And a lower electrode bonding step of bonding the lower electrode printed with the conductive ink after the electrolyte printing step to the upper electrode on which the electrolyte is printed,
Wherein the upper electrode and the lower electrode are formed in a mesh pattern having a lattice structure by conductive ink in the upper electrode printing step and the lower electrode bonding step.
유리, ITO, FTO 및 플라스틱 기판중 어느 하나에 전도성잉크로 상부전극을 격자구조를 갖는 메쉬형의 패턴을 갖도록 상부전극을 인쇄하는 상부전극인쇄단계;
상기 상부전극인쇄 단계 이후에 상기 전도성잉크로 유리, ITO, FTO 및 플라스틱 기판중 어느 하나로 형성되는 하부기판에서 격자구조를 갖는 메쉬형의 패턴으로 인쇄된 하부전극을 상기 상부전극에 접합시키는 하부전극접합단계; 및
상기 하부전극접합단계 이후에 상기 상부전극과 하부전극사이로 액상 또는 UV전해질을 주입하여 경화시키는 전해질주입단계를 포함하는 전기변색소자의 제조방법.
An upper electrode printing step of printing an upper electrode on a glass, an ITO, an FTO, and a plastic substrate so as to have a mesh-like pattern having a grid structure with an upper electrode by conductive ink;
A lower electrode bonding step of bonding a lower electrode printed in a mesh pattern having a lattice structure to the upper electrode in a lower substrate formed of any one of glass, ITO, FTO and plastic substrate with the conductive ink after the upper electrode printing step; step; And
And injecting a liquid or UV electrolyte between the upper electrode and the lower electrode after the lower electrode bonding step and curing the electrolyte.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 상부전극과 하부전극은
격자구조를 갖는 메쉬형으로서 선폭이 1~20㎛, 선간격이 100~1000㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법.
The method of claim 8 or 9, wherein the upper electrode and the lower electrode
Wherein the mesh type having a lattice structure has a line width of 1 to 20 mu m and a line spacing of 100 to 1000 mu m.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 전기변색물질은 5,10-디하이드로-5-메틸펜나진(5,10-dihydro-5-methylphenazine)과 4-비틸벤지닐클로라이드(4-Vinylbenzyl chloride)가 1:1의 중량비율로서 혼합된 제1컴파운드와, 5,10-디하이드로-5-메틸페나진 (5,10-dihydro-5- methylphenazine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제2컴파운드와, 4,4바이필라딘(4,4‘Bipyridine)과 메타크라이롤 클로라이드(methacryloyl chloride)가 1:1의 중량비로 혼합되는 제3컴파운드와, 리튬 퍼클로레이트(lithium perchlorate)중에서 하나 이상인 것을 특징으로 하는 전기변색소자.
10. The method according to claim 8 or 9,
The electrochromic material was prepared by mixing 5,10-dihydro-5-methylphenazine and 4-vinylbenzyl chloride in a weight ratio of 1: 1 And a second compound in which 5,10-dihydro-5-methylphenazine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: 1, , A third compound in which 4,4'bipyridine and methacryloyl chloride are mixed in a weight ratio of 1: 1, and lithium perchlorate. Lt; / RTI >
제9항에 있어서, 상기 하부전극접합단계에서 상기 전해질은
상부전극과 하부전극에서 상호 마주보는 각각의 일면 양측 끝단에서 소정의 높이로 적층되어 상기 상부전극과 하부전극 사이를 접착 및 실링됨에 따라서 형성되는 빈공간에 주입되는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법.
10. The method of claim 9, wherein in the lower electrode bonding step,
Wherein the upper electrode and the lower electrode are stacked at a predetermined height on opposite sides of each of the opposite surfaces of the upper electrode and the lower electrode, and are injected into a void space formed by adhesion and sealing between the upper electrode and the lower electrode. Way.
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