KR20170112183A - An Electrochromic Device - Google Patents

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Abstract

본 출원은 전기변색소자, 및 전기변색소자의 제조방법에 관한 것이다. 본 출원은 종래 기술 대비 변색속도와 내구성이 개선되고, 생산성 우수한 전기변색소자를 제공할 수 있다.The present application relates to an electrochromic device and a method of manufacturing an electrochromic device. The present application can provide an electrochromic device having improved coloring speed and durability and high productivity as compared with the prior art.

Description

전기변색소자{An Electrochromic Device}[0001] An Electrochromic Device [

본 출원은 전기변색소자에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 변색 효율 및 스위칭 타임이 개선된 전기변색소자에 관한 것이다.The present application relates to an electrochromic device. Specifically, the present application relates to an electrochromic device having improved color fading efficiency and switching time.

전기변색(Electrochromism)은, 전기화학적 산화 및 환원 반응에 따라, 전기변색 활성물질의 색이나 광 투과도와 같은 광학적 성질이 변하는 현상을 말한다. 이러한 현상을 이용한 전기변색소자는 적은 비용으로도 넓은 면적의 소자로 제조될 수 있고, 낮은 소비전력을 갖기 때문에, 스마트 윈도우, 스마트 거울, 전자 종이 등 다양한 분야에서 주목받고 있다.Electrochromism refers to a phenomenon in which optical properties such as color and light transmittance of an electrochromic active material change depending on electrochemical oxidation and reduction reactions. Electrochromic devices using such a phenomenon are attracting attention in various fields such as smart windows, smart mirrors, and electronic paper because they can be manufactured with a small-sized device with a small area and low power consumption.

도 1은 일반적인 전기변색소자의 단면도이다. 도면에서와 같이, 전기변색소자(100)는 제1 전극층(110), 상기 제1 전극층(110) 상에 마련된 전기변색층(120), 상기 전기변색층 상에 마련된 전해질층(130), 상기 전해질층 상에 마련된 이온저장층(140), 및 상기 이온저장층 상에 마련된 제2 전극층(150)을 포함할 수 있다. 도시하지 않았으나, 각 전극(110, 150)의 외측면에는, 투명한 유리 또는 고분자 수지로부터 형성된 기판이 추가로 포함될 수도 있다.1 is a cross-sectional view of a general electrochromic device. As shown in the figure, the electrochromic device 100 includes a first electrode layer 110, an electrochromic layer 120 provided on the first electrode layer 110, an electrolyte layer 130 provided on the electrochromic layer, An ion storage layer 140 provided on the electrolyte layer, and a second electrode layer 150 provided on the ion storage layer. Although not shown, a substrate formed of transparent glass or polymer resin may be further included on the outer surface of each of the electrodes 110 and 150.

일반적으로 전기변색층 및/또는 이온저장층은 텅스텐산화물(WOx)이나 리튬니켈산화물(LiNiO)과 같은 무기물질을 전기변색 물질로서 포함할 수 있다. 구체적으로, 특정 전위가 전극에 인가될 경우, H+, 또는 Li+, Na+와 같은 전해질 이온이 전해질층을 거쳐 전기변색층과 이온저장층 사이를 이동하고, 동시에 외부 회로를 통해 전자가 전기변색층에 주입되거나 전기변색층으로부터 이탈하게 되면서, 전기변색물질의 산화/환원 반응이 교대되고, 전기변색층이나 이온저장층의 착색(colored) 또는 탈색(bleached)이 이루어 진다. 이렇듯, 전기변색소자의 광학 특성 변화에는 이온 물질의 이동이 전제되기 때문에, 변색 에는 소정의 시간, 즉 스위칭 타임(switching time)이 소요되고, 그에 따라 변색시간을 줄일 수 있는 기술이 요구된다.In general, the electrochromic layer and / or the ion storage layer may contain an inorganic substance such as tungsten oxide (WO x ) or lithium nickel oxide (LiNiO) as an electrochromic material. Specifically, when a specific potential is applied to the electrode, electrolyte ions such as H + or Li + and Na + move between the electrochromic layer and the ion storage layer through the electrolyte layer, and at the same time, As a result of being injected into the discoloration layer or leaving the discoloration layer, the oxidation / reduction reaction of the discoloration substance is alternated and the discoloration or bleaching of the discoloration layer or the ion storage layer is performed. As described above, since the movement of the ionic material is presupposed in the change of the optical characteristic of the electrochromic device, there is a need for a technique which can take a predetermined time, that is, a switching time, and thereby reduce the discoloration time.

본 출원의 일 목적은 변색효율이 우수하고, 변색속도가 개선된 전기변색소자를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an electrochromic device excellent in discoloration efficiency and improved in discoloration rate.

본 출원의 다른 목적은 박막으로도 충분한 변색 효과를 갖는 전기변색소자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electrochromic device having a sufficient discoloring effect even in a thin film.

본 출원의 상기 목적 및 그 외 다른 목적은 하기 설명되는 본 출원에 의해 해결될 수 있다.The above and other objects of the present application can be resolved by the present application described below.

본 출원은 전기변색소자에 관한 것이다. 상기 전기변색소자는 대향하는 2개의 전극, 전기변색층, 전해질층 및 이온저장층을 포함할 수 있다. The present application relates to an electrochromic device. The electrochromic device may include two opposing electrodes, an electrochromic layer, an electrolyte layer, and an ion storage layer.

전극은 전기변색 층에 전하를 공급할 수 있는 구성을 의미할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 전극은 투명 전도성 산화물(transparent conductive oxide), 전도성 고분자, 은나노 와이어(Ag nanowire) 또는 메탈메쉬(Metal mesh) 중 어느 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO, OMO(Oxide/ Metal/ Oxide) 또는 CTO(Cadmium Tin Oxide) 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또 다른 예시에서, 상기 전극층은 2 이상의 전극물질이 복수 개의 층으로 적층된 구조로 형성될 수 있다.The electrode may mean a structure capable of supplying electric charge to the electrochromic layer. In one example, the electrode may include at least one of a transparent conductive oxide, a conductive polymer, an Ag nanowire, or a metal mesh. More specifically, it is possible to use a metal oxide such as ITO (indium tin oxide), FTO (fluoro-doped tin oxide), AZO (aluminum doped zinc oxide), GZO (gallium doped zinc oxide), ATO (antimony doped tin oxide), IZO , Niobium-doped Titanium Oxide (NTO), ZnO, Oxide / Metal / Oxide (OMO), and Cadmium Tin Oxide (CTO). In another example, the electrode layer may be formed by stacking two or more electrode materials into a plurality of layers.

상기 전극층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 방법이 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들어, 스퍼터링 공정을 통해, 투명 전도성 산화물 입자를 포함하는 전극 재료를, 투명한 유리 기판상에 박막형태로 형성함으로써, 전극층이 마련될 수 있다. 상기 전극층은 1 nm 내지 1 ㎛ 범위 내에서, 150 nm 이상, 200 nm 이상, 또는 300 nm 이상의 두께를 가질 수 있다. 전극층 두께의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 저 저항 구현을 위해 상기 전극층은 800 nm 이하, 700 nm 이하, 또는 500 nm 이하의 두께를 가질 수 있다.The method for forming the electrode layer is not particularly limited, and known methods can be used without any limitation. For example, an electrode layer can be provided by forming an electrode material containing transparent conductive oxide particles in a thin film form on a transparent glass substrate through a sputtering process. The electrode layer may have a thickness of 150 nm or more, 200 nm or more, or 300 nm or more in the range of 1 nm to 1 占 퐉. The upper limit of the thickness of the electrode layer is not particularly limited, but the electrode layer may have a thickness of 800 nm or less, 700 nm or less, or 500 nm or less for low resistance implementation.

전기변색층은 전기신호에 따라 색이 변하는 전기변색 물질을 포함할 수 있다. 사용 가능한 전기변색 물질로는, 전도성 고분자, 유기변색 물질 및/또는 무기변색 물질을 예로 들 수 있다. 상기 전도성 고분자로는 폴리피롤, 폴리아닐린(Polyaniline), 폴리피리딘, 폴리인돌, 폴리카바졸 등이 사용될 수 있고, 유기변색 물질로는 비올로겐, 안트라퀴논, 페노사이아진과 같은 물질이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The electrochromic layer may include an electrochromic material whose color changes depending on an electrical signal. Examples of electrochromic materials that can be used include conductive polymers, organic coloring materials and / or inorganic coloring materials. As the conductive polymer, polypyrrole, polyaniline, polypyridine, polyindole, polycarbazole, and the like can be used. As the organic coloring material, materials such as viologen, anthraquinone, and phenothiazine can be used. But is not limited to.

하나의 예시에서, 상기 전기변색층은 Ti, Nb, Mo, Ta, W, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Rh, 및 Ir 의 산화물 중 하나 이상의 산화물을 무기변색 물질로 포함할 수 있다. 구체적으로, TiO2 , Nb2O5, MoO3, Ta2O5, WO3, V2O5 , CrO3 , LixCoO2 , NiO, LiNiOx, Rh2O3, 또는 IrO2 등이 사용 가능한 무기변색 물질일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example, the electrochromic layer may include an oxide of at least one of Ti, Nb, Mo, Ta, W, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Rh, have. Specifically, such as TiO 2, Nb 2 O 5, MoO 3, Ta 2 O 5, WO 3, V 2 O 5, CrO 3, Li x CoO 2, NiO, LiNiO x, Rh 2 O 3, or IrO 2 But are not limited to, inorganic usable coloring materials.

보다 구체적으로, 상기 전기변색층은 텅스텐산화물(WOx)을 변색 물질로서 포함할 수 있다. 텅스텐산화물(WOx)은, 예를 들어, 하기와 같이 반응을 통해 착색 또는 탈색될 수 있다. 하기 반응식에서, M은 H+, Li+, 또는 Na+와 같은 전해질 이온일 수 있다.More specifically, the electrochromic layer may include tungsten oxide (WO x ) as a coloring material. The tungsten oxide (WO x ) can be colored or discolored, for example, through the reaction as follows. In the following scheme, M may be an electrolyte ion such as H + , Li + , or Na + .

[반응식][Reaction Scheme]

WO3 (탈색: 무색) + xe- + xM+ ⇔ MxWO3 (착색: 파란색)WO 3 (discoloration: colorless) + xe - + xM + ⇔ M x WO 3 (coloring: blue)

상기 반응에서, 전기변색 층이 탈색된 경우, 전기변색소자는 입사광을 투과시키게 되고, 착색된 경우에는 입사광의 투과량이 줄어들게 되면서 전기변색소자의 광 특성이 변화될 수 있다. 상기 착색과 탈색 반응은 인가되는 전압의 극성, 또는 전류의 흐름 방향에 따라 교대로 일어날 수 있다.In this reaction, when the electrochromic layer is discolored, the electrochromic device transmits incident light. When the electrochromic device is colored, the amount of incident light is reduced, and the optical characteristics of the electrochromic device can be changed. The coloring and decoloring reactions may occur alternately depending on the polarity of the applied voltage or the direction of the current flow.

하나의 예시에서, 상기 전기변색층은, 전기변색물질의 착색시 가시광선에 대한 투과율이 20 % 내지 60 %이고, 탈색시 가시광선에 대한 투과율이 65 % 내지 85 % 범위일 수 있다. 본 출원에서 가시광선이란 약 350 nm 내지 780 nm 범위의 파장을 갖는 광을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로는 550 nm 파장의 광을 의미할 수 있다.In one example, the electrochromic layer may have a transmittance of 20% to 60% with respect to visible light upon coloring of the electrochromic material, and a transmittance of 65% to 85% with respect to visible light upon decolorization. The visible light in the present application may mean light having a wavelength in the range of about 350 nm to 780 nm, and more specifically, light having a wavelength of 550 nm.

또 하나의 예시에서, 전기변색층은 50 nm 내지 400 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께가 50 nm 미만일 경우 변색을 위한 반응이 충분히 일어나기 어렵고, 400 nm를 초과할 경우에는 박막의 전기변색소자를 제공할 수 없다.In another example, the electrochromic layer may have a thickness in the range of 50 nm to 400 nm. When the thickness is less than 50 nm, the reaction for discoloration is difficult to occur sufficiently. When the thickness exceeds 400 nm, the electrochromic device of thin film can not be provided.

이온저장층은, 전기변색층의 산화환원반응에 필요한 전하 입자가 삽입 또는 탈리될 수 있어, 변색 반응에 관여할 수 있는 층을 의미할 수 있다. 종래기술에서는, 상기 이온저장층의 역할을 고려하여, 상보적인 전기변색물질을 전기변색층과 이온저장층 각각에 사용하였다. 예를 들어, 전기변색층에 텅스텐산화물(WOx)과 같은 환원성 변색 물질이 포함된 경우, 이온저장층에는 리튬니켈산화물(LiNiOx)과 같은 산화성 변색 물질이 포함되었다. 그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 전기변색소자는 변색효율이 좋지 못하고, 스위칭 타임(switching time)이 느린 단점이 있다.The ion storage layer may mean a layer that can be inserted or removed from the charge particles necessary for the oxidation-reduction reaction of the electrochromic layer, and can participate in the discoloration reaction. In the prior art, a complementary electrochromic material was used for each of the electrochromic layer and the ion storage layer in consideration of the role of the ion storage layer. For example, when the electrochromic layer contains a reducing discoloration substance such as tungsten oxide (WO x ), the ion storage layer contains an oxidative discoloring substance such as lithium nickel oxide (LiNiO x ). However, the electrochromic device having the above-described structure has a disadvantage that the coloring efficiency is poor and the switching time is slow.

본 출원은, 변색효율 및 스위칭 타임을 개선하고자, 산화니오브(NbOx)를 이온저장층에 포함할 수 있다. 산화니오브(NbOx)는 박막 증착성이 우수할 뿐 아니라, 150 nm 이하, 또는 100 nm 이하의 두께에서도 전하를 충분히 수용하고 저장할 수 있기 때문에, 소자의 변색 및 탈색 사이에 소요되는 스위칭 타임을 줄일 수 있다. The present application can include niobium oxide (NbO x ) in the ion storage layer to improve the discoloration efficiency and the switching time . Since niobium oxide (NbO x ) is excellent in thin film deposition property and can sufficiently store and store charges even at a thickness of 150 nm or less or 100 nm or less, the switching time required for discoloration and discoloration of the device is reduced .

하나의 예시에서, 상기 산화니오브는 0.5 ≤ O/Nb ≤ 2.5 범위의 질량비를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 산화니오브는 1.0 ≤ O/Nb ≤ 2.0 범위의 질량비를 가질 수 있다. 상기 질량비가 2.0을 초과할 경우, 산화니오브 박막이 열역학적으로 불안정하기 때문에 이온저장층으로 제조되기 어려울 수 있고, 0.5 미만일 경우에는 금속 특성이 우세하여 투명 박막을 구현하기가 어려울 수 있다.In one example, the niobium oxide may have a mass ratio in the range 0.5 ≦ O / Nb ≦ 2.5. More specifically, the niobium oxide may have a mass ratio in the range of 1.0? O / Nb? 2.0. When the mass ratio is more than 2.0, the niobium oxide thin film may be unstable thermodynamically, so that it may be difficult to produce an ion storage layer. If the niobium oxide thin film is less than 0.5, it may be difficult to realize a transparent thin film.

또 하나의 예시에서, 상기 산화니오브를 포함하는 이온저장층에 광 투과 특성 즉 투명한 성질을 부여하기 위하여, 상기 이온저장층의 두께를 150 nm 이하로 형성할 수 있다. 예를 들어, 120 nm 이하, 100 nm 이하, 또는 80 nm 이하의 두께로 이온저장층을 형성할 수 있다. 상기 두께의 하한은 특별히 한정되지 않으나, 10 nm 이상의 범위로 형성될 수 있다. 상기 이온저장층은 상기와 같은 박막의 두께를 갖는 경우에도, 전기변색물질의 산화 및 환원 반응에 요구되는 충분한 이온 저장능을 가질 수 있다.In another example, the thickness of the ion storage layer may be 150 nm or less in order to impart a light-transmitting property, that is, a transparent property, to the ion storage layer containing niobium oxide. For example, the ion storage layer can be formed to a thickness of 120 nm or less, 100 nm or less, or 80 nm or less. The lower limit of the thickness is not particularly limited, but may be in the range of 10 nm or more. The ion storage layer may have a sufficient ion storage capacity required for the oxidation and reduction reaction of the electrochromic material, even when the ion storage layer has a thickness of the thin film as described above.

또한, 상기 전기변색 층의 착색 및 탈색 시, 본 출원에 따른 이온저장층은 가시광선에 대한 투과율이 변하지 않는다. 구체적으로, 상기 산화니오브(NbOx)는 후술하는 바와 같이 특정 전위가 인가되는 경우, 전해질 이온이 이온저장층으로 삽입되거나 탈리되더라도, 착색 또는 탈색되지 않고, 일정 수준의 광투과율을 나타낼 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 이온저장층의 가시광선에 대한 투과율은 그 상한이 95% 이하, 90% 이하, 또는 80% 이하일 수 있으며, 그 하한은 60% 이상, 70% 이상 또는 80% 이상일 수 있다. 또한, 상기 이온저장층의 가시광선에 대한 굴절률은 1.5 내지 3.3 범위일 수 있다.In addition, when the electrochromic layer is colored and discolored, the ion storage layer according to the present application does not change the transmittance with respect to visible light. Specifically, the niobium oxide (NbOx) may exhibit a certain level of light transmittance without being colored or discolored even when electrolyte ions are inserted into or removed from the ion storage layer when a specific electric potential is applied as described later. In one example, the transmittance of the ion storage layer to visible light may be up to 95%, 90%, or 80%, and the lower limit may be 60% or more, 70% or more, or 80% . Also, the refractive index of the ion storage layer with respect to visible light may range from 1.5 to 3.3.

전해질층은, 리튬이온(Li+)과 같이 전기변색 반응에 관여하는 이온을 포함할 수 있다. 전해질로는 액체 전해질, 겔 타입 고분자 전해질 또는 무기고체전해질이 사용될 수 있다.The electrolyte layer may include ions involved in the electrochromic reaction such as lithium ion (Li < + & gt ; ). As the electrolyte, a liquid electrolyte, a gel-type polymer electrolyte, or an inorganic solid electrolyte may be used.

하나의 예시에서, 상기 전해질이 겔 타입 고분자 전해질인 경우, 카보네이트 화합물과 리튬화합물을 포함하는 조성물의 경화물을 포함할 수 있다. 카보네이트계 화합물은 유전율이 높기 때문에, 리튬화합물이 제공하는 이온의 전도도를 높일 수 있다. 예를 들어, PC(propylene carbonate), EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate) 및 EMC(ethylmethyl carbonate)와 같은 카보네이트계 화합물이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 리튬화합물로는 LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiClO3, LiAsF6, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiNO3, LiN(CN)2, LiPF6, Li(CF3)2PF4, Li(CF3)3PF3, Li(CF3)4PF2, Li(CF3)5PF, Li(CF3)6P, LiSO3CF3, LiSO3C4F9, LiSO3(CF2)7CF3, 또는 LiN(SO2CF3)2, 등을 예로 들 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. In one example, when the electrolyte is a gel-type polymer electrolyte, it may include a cured product of a composition comprising a carbonate compound and a lithium compound. Since the carbonate compound has a high dielectric constant, the conductivity of the ions provided by the lithium compound can be increased. For example, carbonate compounds such as PC (propylene carbonate), EC (ethylene carbonate), DMC (dimethyl carbonate), DEC (diethyl carbonate) and EMC (ethylmethyl carbonate) may be used. Lithium compounds are LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiClO 3, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAl0 4, LiAlCl 4, LiNO 3, LiN (CN) 2, LiPF 6, Li (CF 3) 2 PF 4, Li (CF 3 ) 3 PF 3, Li (CF 3) 4 PF 2, Li (CF 3) 5 PF, Li (CF 3) 6 P, LiSO 3 CF 3, LiSO 3 C 4 F 9, LiSO 3 (CF 2 ) 7 CF 3 , or LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and the like.

또 하나의 예시에서, 상기 전해질이 무기 고체전해질인 경우, 상기 전해질은 소위 LIPON(Lithium Phosphorous Oxynitride)으로 불리는 리튬 포스포러스 옥시나이트라이드 또는 리튬이온이 도핑된 전이금속 산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층은 몰리브덴(Mo), 탄탈(Ta), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf) 및 텅스텐(W)과 같은 전이금속 산화물에 리튬 금속이 도핑된 고체전해질 일 수 있다. 겔 타입 고분자 전해질의 경우 충방전 사이클이 증가함에 따라 버블이 발생하고 그 내구성이 저하되는 반면, 무기 고체전해질을 사용할 경우에는 버블 발생이 없기 때문에 소자의 내구성과 수명을 증가시킬 수 있다.In another example, when the electrolyte is an inorganic solid electrolyte, the electrolyte may include lithium phosphorus oxynitride (LIPON) or lithium ion-doped transition metal oxide, which is called LIPON (Lithium Phosphorous Oxynitride). Specifically, the electrolyte layer may be a solid electrolyte in which lithium metal is doped in a transition metal oxide such as molybdenum (Mo), tantalum (Ta), zirconium (Zr), hafnium (Hf), and tungsten (W). In the case of the gel type polymer electrolyte, bubbles are generated and the durability thereof is lowered as the charge / discharge cycle is increased. On the other hand, when the inorganic solid electrolyte is used, the durability and lifetime of the device can be increased because no bubbles are generated.

상기 전해질층은 30 ㎛ 내지 200 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있고, 가시광선에 대한 투과율이 70 % 내지 95 % 범위일 수 있다.The electrolyte layer may have a thickness in the range of 30 [mu] m to 200 [mu] m, and the transmittance to visible light may range from 70% to 95%.

본 출원의 전기변색소자는 전원을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전원은, 외부회로를 통해 전극층에 전기적으로 연결될 수 있다. 전압을 인가하기 위한 장치나 방식은 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. The electrochromic device of the present application may further include a power source. For example, the power source may be electrically connected to an electrode layer through an external circuit. Apparatuses and methods for applying a voltage can be appropriately selected by a person skilled in the art and are not particularly limited.

하나의 예시에서, 상기 전원은, 전기변색소자에 대하여, 절대값이 2V 이내인 전위를 인가할 수 있다. 보다 구체적으로, 텅스텐산화물(WOx)을 포함하는 전기변색층이 직접 마련된 전극층에 음의 부호를 갖고, 그 크기가 2V 이내인 착색전위가 인가될 경우, 전기변색층에 리튬이온이 삽입되면서 착색이 일어나고, 상기 전기변색층이 착색되는 시간(duration time) 동안 상기 산화니오브는 변색 없이 투명성을 유지하면서 이온저장층으로서의 역할을 충분히 수행할 수 있다. 반대로, 전기변색 소자가 탈색되기 위해서는, 전기변색층이 직접 마련된 전극층에 양의 부호를 갖고, 그 크기가 2V 이내인 탈색전위가 되어야 한다. 착색 또는 탈색 전위의 크기가 2V를 초과할 경우, 산화니오브의 변색이 유발되면서 이온저장층으로의 역할을 충분히 수행하기 어렵다. 상기 범위의 전압이 인가되는 경우, 전기변색층의 착색 또는 탈색 반응과 무관하게, 이온저장층은 광학 특성의 큰 변화 없이 가시광선에 대하여 60% 내지 80% 범위의 투과율을 유지할 수 있다.In one example, the power source can apply a potential having an absolute value of 2 V or less to the electrochromic device. More specifically, when a coloring potential having a negative sign and having a size of 2 V or less is applied to an electrode layer directly provided with an electrochromic layer containing tungsten oxide (WO x ), lithium ions are inserted into the electrochromic layer, The niobium oxide can sufficiently perform its role as an ion storage layer while maintaining transparency without discoloration for a duration time during which the electrochromic layer is colored. On the other hand, in order for the electrochromic device to decolorize, the decoloring potential should have a positive sign in the electrode layer directly provided with the electrochromic layer and have a size within 2V. When the coloring or decoloring potential exceeds 2 V, it is difficult to sufficiently function as an ion storage layer due to the discoloration of niobium oxide. When the voltage in the above range is applied, irrespective of the coloring or decoloring reaction of the electrochromic layer, the ion storage layer can maintain a transmittance in a range of 60% to 80% with respect to visible light without a large change in optical characteristics.

본 출원의 다른 일례에서, 본 출원은 전기변색소자의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 상기 제조방법은, 하나의 전극층 상에 0.5 ≤ O/Nb ≤ 2.5 범위의 질량비를 갖는 산화니오브층을 마련하는 단계; 및 다른 하나의 전극층 상에 텅스텐 산화물층을 마련하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 설명된 바와 마찬가지로, 상기 산화니오브층은 본 출원 전기변색소자의 이온저장층으로 사용될 수 있고, 상기 텅스텐 산화물층은 본 출원 전기변색소자의 전기변색층으로 사용될 수 있다.In another example of this application, the present application relates to a method of manufacturing an electrochromic device. More specifically, the method comprises: providing a niobium oxide layer having a mass ratio in a range of 0.5? O / Nb? 2.5 on one electrode layer; And providing a tungsten oxide layer on the other electrode layer. As described above, the niobium oxide layer can be used as the ion storage layer of the electrochromic device of the present application, and the tungsten oxide layer can be used as the electrochromic layer of the electrochromic device of the present application.

상기 층간 적층 방법은 공지된 방법을 적절히 선택하여 이루어질 수 있다. 하나의 예시에서, 스퍼터링, 졸겔(sol-Gel)법, 전자빔 증착(e-beam evaporation), 펄스레이저증착(pulsed laser deposition), CVD(chemical vapor deposition), 스핀코팅(spin coating) 또는 딥코팅(dip coating) 중 어느 하나의 방법을 사용하여, 각 층을 형성할 수 있다. The interlayer deposition method may be performed by appropriately selecting a known method. In one example, the substrate may be deposited by sputtering, sol-gel method, e-beam evaporation, pulsed laser deposition, chemical vapor deposition (CVD), spin coating or dip coating dip coating, and dip coating.

하나의 예시에서, 산화니오브층은 스퍼터링 방식에 의해 전극층의 일면에 증착될 수 있다. 보다 구체적으로, 대략 30 내지 60 nm 두께의 Nb 타겟(target)이 형성되고, 5 mTorr 내지 60 mTorr 공정압을 갖는 챔버에서, 100 W 내지 300 W의 파워를 가하고, 산소(O2)가스 및 아르곤(Ar) 가스를 각각 1 sccm 내지 10 sccm, 및 40 sccm 내지 60 sccm 유량으로 공급하는 공정을 통해, 산화니오브층을 전극층 상에 마련할 수 있다. 이때, 챔버 내에 공급되는 아르곤과 산소의 분압비율(O/Ar)은 예를 들어, 1 % 내지 15 % 범위일 수 있으며, 바람직하게는 4 % 내지 10 %일 수 있다. 상기 아르곤과 산소의 분압비율이 4% 미만인 경우 산화니오브층이 전극층 상에 증착되는 속도가 지연되어 생산성이 저하될 수 있고, 상기 분압비율이 10%를 초과하는 경우, 산화니오브층의 투과율 및 굴절률 등의 광 특성이 충분히 확보되지 않아 이온저장층으로의 역할을 충분히 수행하기 어렵다.In one example, the niobium oxide layer may be deposited on one side of the electrode layer by a sputtering method. More specifically, a power of 100 W to 300 W is applied in a chamber in which a Nb target of approximately 30 to 60 nm thickness is formed and a process pressure of 5 mTorr to 60 mTorr is applied and oxygen (O 2 ) gas and argon (Ar) gas at a flow rate of 1 sccm to 10 sccm and a flow rate of 40 sccm to 60 sccm, respectively, so that the niobium oxide layer can be provided on the electrode layer. At this time, the partial pressure ratio (O / Ar) of argon and oxygen supplied into the chamber may be in a range of, for example, 1% to 15%, and preferably 4% to 10%. If the partial pressure ratio of argon and oxygen is less than 4%, the rate at which the niobium oxide layer is deposited on the electrode layer may be delayed and productivity may be deteriorated. If the partial pressure ratio exceeds 10%, the transmittance and refractive index It is difficult to sufficiently fulfill its role as an ion storage layer.

본 출원의 제조방법은 질화구리층, 또는 리튬니켈산화물층의 일면에 전해질층을 마련하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 전해질층에 사용될 수 있는 전해질의 종류는 상기 언급된 바와 같다.The manufacturing method of the present application may further include the step of providing an electrolyte layer on one side of the copper nitride layer or the lithium nickel oxide layer. The kind of the electrolyte that can be used for the electrolyte layer is as mentioned above.

본 출원은 박막 생산성이 우수할 뿐 아니라, 변색효율이 개선되어 변색속도가 단축된 전기변색소자를 제공할 수 있다.The present application can provide an electrochromic device having not only excellent thin film productivity, but also an improved discoloration efficiency and a reduced discoloration rate.

도 1은 본 출원의 일례에 따른 전기변색소자의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2 a는 본 출원의 일례에 따른 전압 인가 후, 탈색에 따른 전기변색 층의 사진이다.
도 2 b는 본 출원의 일례에 따른 전압 인가 후, 착색에 따른 전기변색 층의 사진이다.
1 schematically shows a cross-sectional view of an electrochromic device according to an example of the present application.
2 (a) is a photograph of an electrochromic layer according to an example of the present application, followed by decolorization after voltage application.
FIG. 2B is a photograph of an electrochromic layer according to coloring after voltage application according to an example of the present application. FIG.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the scope of protection of the present invention is not limited by the following embodiments.

실험례Experimental Example 1: 하프-셀(Half-Cell)의 광학 특성 및 구동 특성 측정 1: Measurement of optical characteristics and driving characteristics of half-cell

하기와 같이 제조된 하프-셀에 대하여, potentiostat 장비(Princeton Applied Research, PMC-1000) 및 UV-vis spectrometer 장비(Solidspec 3700)를 이용하여 각 셀의 구동특성 및 광학특성을 25℃ 온도에서 측정하였다. 착색 전위로는 -2V를 인가하였고, 탈색 전위로는 +2V 전압을 인가하였다. 이때, 사용된 각 시편의 크기는 2.5 cm X 10 cm = 25 cm2로 일치시켰다. 그 결과는 하기 표 1과 같다.The driving characteristics and the optical characteristics of each cell were measured at a temperature of 25 ° C using a potentiostat apparatus (Princeton Applied Research, PMC-1000) and a UV-vis spectrometer apparatus (Solidspec 3700) . A voltage of -2 V was applied before the coloring, and a voltage of + 2 V was applied before the coloring. At this time, the size of each specimen used was matched to 2.5 cm × 10 cm = 25 cm 2 . The results are shown in Table 1 below.

실시예Example

작업 전극의 제조: 투명 전도성 산화물인 ITO 전극 상에 DC sputter 방식을 이용하여 텅스텐산화물(WO3)로 형성된 전기변색층을 300 nm 두께로 증착 하고, 제1 전극과 전기변색층을 포함하는 작업전극을 제조하였다. Preparation of Working Electrode: An electrochromic layer formed of tungsten oxide (WO 3 ) was deposited to a thickness of 300 nm on a transparent conductive oxide ITO electrode using a DC sputter method, and a working electrode including a first electrode and an electrochromic layer .

상대전극의 제조: 투명 전도성 산화물인 ITO 전극 상에 DC sputter 방식을 이용하여 산화니오브(NbOx)로 형성된 이온저장층을 30 nm 두께로 증착하고, 제2 전극과 이온저장층을 포함하는 작업전극을 제조하였다. Preparation of counter electrode: An ion storage layer formed of niobium oxide (NbOx) was deposited to a thickness of 30 nm on a transparent conductive oxide ITO electrode using a DC sputter method, and a working electrode including a second electrode and an ion storage layer .

비교예Comparative Example

이온저장층으로는 100 nm 두께의 LiNiOx 층이 사용된 것을 제외하고, 상기 실시예와 마찬가지로, 서로 다른 ITO 전극 상에 DC sputter 방식을 이용하여 전기변색층 및 이온저장층을 마련하였다.An electrochromic layer and an ion storage layer were formed on different ITO electrodes using a DC sputtering method, except that a LiNiOx layer having a thickness of 100 nm was used as the ion storage layer.

하프-셀(Half-Cell)의 광학 특성 및 구동 특성 비교Comparison of optical and driving characteristics of half-cell 하프-셀: 전기변색층을 포함하는 작업전극Half-cell: Working electrode containing electrochromic layer 하프-셀: 이온저장층을 포함하는 상대전극Half-cell: a counter electrode including an ion storage layer 측정
항목
Measure
Item
TCO 면저항
(Ω/□)
TCO surface resistance
(Ω / □)
전하량
(mC)
Charge quantity
(mC)
△T(%)ΔT (%) Time(s)
Col. / Ble.
Time (s)
Col. / Ble.
TCO 면저항TCO surface resistance 전하량
(mC)
Charge quantity
(mC)
△T(%)ΔT (%) Time(s)
Col. / Ble.
Time (s)
Col. / Ble.
실시예Example 3030 600600 6060 30/3030/30 3030 3030 <1<1 -- 비교예 Comparative Example 3030 600600 6060 60/3060/30 3030 200200 4040 30/3030/30 TCO 면저항: ITO 전극의 면저항 값
△T: 각 전극의 착색 및 탈색시 투과율 차이
Time(s) Col. : 전극이 탈색(bleacing) 상태에서 착색(coloring) 상태로 전환되는데 소요되는 시간. 완전 착색 상태의 투과율 대비 80% 투과율을 갖는 데까지 소요되는 시간으로 측정될 수 있다.
Time(s) Ble. : 전극이 착색(coloring) 상태에서 탈색(bleaching) 상태로 전환되는데 소요되는 시간. 완전 탈색 상태의 투과율 대비 80% 투과율을 갖는 데까지 소요되는 시간으로 측정될 수 있다.
TCO surface resistance: sheet resistance value of ITO electrode
ΔT: Difference in transmittance between coloring and decoloring of each electrode
Time (s) Col. : The time it takes the electrode to transition from bleaching to coloring. Can be measured as the time taken to have an 80% transmittance versus a completely colored state.
Time (s) Ble. : The time it takes for the electrode to change from a coloring to a bleaching state. Can be measured as the time taken to have an 80% transmittance versus a completely discolored state.

상기 표 1에서와 같이, 본 출원의 상대전극에 포함된 이온저장층은 비교예의 이온저장층과 달리, 투과도 변화가 없는 것을 확인할 수 있다. 이는 비교예 이온저장층에 포함된 리튬니켈산화물의 경우 인가되는 전압에 따라 착색 및 탈색이 일어나는 반면, 실시예 이온저장층에 포함된 산화니오브는 실질적으로 착색 및 탈색이 일어나지 않음을 의미한다. As shown in Table 1, unlike the ion storage layer of the comparative example, the ion storage layer included in the counter electrode of the present application shows no change in transmittance. This means that the coloring and decolorization occur depending on the applied voltage of the lithium nickel oxide included in the comparative example ion storage layer, whereas the niobium oxide contained in the ion storage layer of the embodiment does not substantially cause discoloration and discoloration.

실험례Experimental Example 2: 풀-셀(Full-Cell)의 광학 특성 및 구동 특성 측정 2: Measurement of optical characteristics and driving characteristics of full-cell

상기 실시예 및 비교예에서 각각 제조된 작업전극과 상대전극을, PC(propylene carbonate)와 LiClO4의 혼합물로부터 제조된 겔 폴리머 전해질을 매개로 합착하고, 전기변색소자를 제조하였다. 제조된 전기변색소자에 대하여, 실험례 1과 동일한 장치를 이용하여 광학 및 구동 특성을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.The working electrode and the counter electrode prepared in each of the above Examples and Comparative Examples were cemented through a gel polymer electrolyte prepared from a mixture of PC (propylene carbonate) and LiClO 4 to prepare an electrochromic device. Optical and drive characteristics of the electrochromic device were measured using the same apparatus as in Experiment 1. The results are shown in Table 2 below.

풀-셀(Full-Cell)의 광학 특성 및 구동 특성 비교Comparison of optical characteristics and driving characteristics of full-cell 전기변색소자 (Full Cell)Electrochromic devices (Full Cell) △T(%)ΔT (%) Bleaching Time(s)Bleaching Time (s) Coloring Time(s)Coloring Time (s) 전하량 (mC)Charge amount (mC) 실시예Example 2525 55 1010 5050 비교예Comparative Example 5050 1313 3636 250250 △T: 전체 소자의 착색 및 탈색시 투과율 차이
Bleaching Time(s): 전기변색소자가 착색(coloring) 상태에서 탈색(bleacing)될 경우 소요되는 시간. 완전 착색 상태의 투과율 대비 80% 투과율을 갖는 데까지 소요되는 시간으로 측정될 수 있다.
Coloring Time(s): 전기변색소자가 탈색(bleacing) 상태에서 착색(coloring)될 경우, 소요되는 시간. 완전 탈색 상태의 투과율 대비 80% 투과율을 갖는 데까지 소요되는 시간으로 측정될 수 있다.
ΔT: Difference in transmittance between coloring and decolorization of all devices
Bleaching Time (s): The time required when the electrochromic device is bleached in the coloring state. Can be measured as the time taken to have an 80% transmittance versus a completely colored state.
Coloring Time (s): The time required when the electrochromic device is coloring in a bleaching condition. Can be measured as the time taken to have an 80% transmittance versus a completely discolored state.

상기 표 2과 같이, 작업전극과 상대전극으로 구성된 전기변색소자 전체의 전하량은 비교예의 그것이 더 큰 것을 확인할 수 있다. 그러나, 전하량에 대한 투과도 변화로 나타낼 수 있는 변색효율(coloration efficiency=△T/전하량)의 경우, 비교예 소자 대비 실시예의 소자가 월등히 높은 것을 확인할 수 있다. 나아가, 실시예의 소자는 비교예의 소자보다 50% 이상 단축된 스위칭 타임을 갖는 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the charge amount of the entire electrochromic device composed of the working electrode and the counter electrode is larger in the comparative example. However, in the case of the discoloration efficiency (coloration efficiency = DELTA T / charge amount) which can be represented by the change in the transmittance with respect to the charge amount, it can be confirmed that the elements of the embodiment are much higher than those of the comparative example. Furthermore, it is confirmed that the device of the embodiment has a switching time shortened by 50% or more as compared with the device of the comparative example.

Claims (19)

대향 배치된 2개의 전극층, 전기변색층, 이온저장층, 및 전해질층을 포함하는 전기변색소자이고,
상기 전기변색층은 텅스텐산화물(WOx)을 포함하고, 상기 이온저장층은 산화니오브(NbOx)를 포함하는 전기변색소자.
An electrochromic device comprising two oppositely disposed electrode layers, an electrochromic layer, an ion storage layer, and an electrolyte layer,
Wherein the electrochromic layer comprises tungsten oxide (WO x ), and the ion storage layer comprises niobium oxide (NbO x ).
제1항에 있어서, 상기 산화니오브(NbOx)는 0.5 ≤ O/Nb ≤ 2.5 범위의 질량비를 갖는 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the niobium oxide (NbO x ) has a mass ratio in the range of 0.5 ≦ O / Nb ≦ 2.5.
제1항에 있어서, 상기 이온저장층은 10 nm 내지 150 nm 범위의 두께를 갖고, 가시광선에 대한 굴절률이 1.3 내지 3.3 범위인 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the ion storage layer has a thickness ranging from 10 nm to 150 nm and a refractive index with respect to visible light ranges from 1.3 to 3.3.
제1항에 있어서, 상기 이온저장층은 전해질 이온이 삽입 또는 탈리되더라도 착색 또는 탈색되지 않는 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the ion storage layer is not colored or discolored even when electrolyte ions are inserted or removed.
제4항에 있어서, 상기 이온저장층의 가시광선에 대한 투과율이 60% 내지 80% 범위인 전기변색 소자.
5. The electrochromic device according to claim 4, wherein a transmittance of the ion storage layer with respect to visible light ranges from 60% to 80%.
제1항에 있어서, 상기 전기변색층은 50 nm 내지 400 nm의 두께를 갖는 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic layer has a thickness of 50 nm to 400 nm.
제1항에 있어서, 상기 전기변색층은 착색시 가시광선에 대한 투과율이 20 % 내지 60 %이고, 탈색시 가시광선에 대한 투과율이 65 % 내지 85 %인 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic layer has a transmittance of visible light of 20% to 60% and a transmittance of visible light of 65% to 85%.
제1항에 있어서, 전극층은 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluor doped Tin Oxide), AZO(Aluminium doped Zinc Oxide), GZO(Galium doped Zinc Oxide), ATO(Antimony doped Tin Oxide), IZO(Indium doped Zinc Oxide), NTO(Niobium doped Titanium Oxide), ZnO, OMO(Oxide/ Metal/ Oxide), Metal Mesh, Ag nanowire 및 CTO(Cadmium Tin Oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 전기변색소자.
The method according to claim 1, wherein the electrode layer is formed of a material selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), aluminum doped zinc oxide (AZO), gallium doped zinc oxide (GZO), antimony doped tin oxide (ATO) doped zinc oxide (ITO), niobium doped titanium oxide (NTO), ZnO, oxide / metal / oxide (OMO), metal meshes, Ag nanowires and cadmium tin oxide device.
제1항에 있어서, 전극층은 1 nm 내지 1 ㎛ 범위의 두께를 갖는 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrode layer has a thickness in the range of 1 nm to 1 占 퐉.
제1항에 있어서, 전해질층은 액체 전해질, 겔 타입 고분자 전해질 또는 무기고체전해질 중 어느 하나를 포함하고, 그 두께가 30 ㎛ 내지 200 ㎛인 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer contains any one of a liquid electrolyte, a gel-type polymer electrolyte, and an inorganic solid electrolyte, and has a thickness of 30 탆 to 200 탆.
제10항에 있어서, 상기 전해질층은 LiPON 또는 Ta2O5를 포함하는 무기고체전해질을 갖는 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 10, wherein the electrolyte layer has an inorganic solid electrolyte containing LiPON or Ta 2 O 5 .
제10항에 있어서, 상기 전해질층은 카보네이트 화합물과 리튬화합물의 경화물로부터 형성된 겔 타입 고분자 전해질층인 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 10, wherein the electrolyte layer is a gel type polymer electrolyte layer formed from a cured product of a carbonate compound and a lithium compound.
제12항에 있어서, 카보네이트계 화합물은 PC(propylene carbonate), EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate) 및 EMC(ethylmethyl carbonate)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물인 전기변색소자.
13. The method of claim 12, wherein the carbonate compound is at least one compound selected from the group consisting of propylene carbonate (EC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and ethylmethyl carbonate Electrochromic device.
제12항에 있어서, 리튬화합물은 LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiClO3, LiAsF6, LiSbF6, LiAl04, LiAlCl4, LiNO3, LiN(CN)2, LiPF6, Li(CF3)2PF4, Li(CF3)3PF3, Li(CF3)4PF2, Li(CF3)5PF, Li(CF3)6P, LiSO3CF3, LiSO3C4F9, LiSO3(CF2)7CF3, 및 LiN(SO2CF3)2 중에서 선택되는 하나 이상인 전기변색소자.
The method of claim 12, wherein the lithium compound is LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 4, LiBF 4, LiClO 3, LiAsF 6, LiSbF 6, LiAl0 4, LiAlCl 4, LiNO 3, LiN (CN) 2, LiPF 6, Li (CF 3) 2 PF 4 , Li (CF 3) 3 PF 3, Li (CF 3) 4 PF 2, Li (CF 3) 5 PF, Li (CF 3) 6 P, LiSO 3 CF 3, LiSO 3 Wherein the electrochromic device is at least one selected from the group consisting of C 4 F 9 , LiSO 3 (CF 2 ) 7 CF 3 , and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 .
제1항에 있어서, 상기 전기변색소자는 전원을 추가로 포함하고, 상기 전기변색소자의 착색 전위 및 탈색 전위는 그 절대 값이 2V 이하인 전기변색소자.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic device further comprises a power source, and the absolute value of the coloring potential and decoloring potential of the electrochromic device is 2 V or less.
하나의 전극층 상에 산소와 니오브의 질량비가 0.5 ≤ O/Nb ≤ 2.5 범위를 갖는 산화니오브층을 마련하는 단계; 및
다른 하나의 전극층 상에 텅스텐 산화물(WOx)층을 마련하는 단계를 포함하는 전기변색소자의 제조방법.
Providing a niobium oxide layer having a mass ratio of oxygen and niobium in a range of 0.5? O / Nb? 2.5 on one electrode layer; And
And forming a tungsten oxide (WO x ) layer on the other electrode layer.
제16항에 있어서, 각 층간 적층은 스퍼터링, 졸겔(sol-Gel)법, 전자빔 증착(e-beam evaporation), 펄스레이저증착(pulsed laser deposition), CVD(chemical vapor deposition), 스핀코팅(spin coating) 또는 딥코팅(dip coating) 중 어느 하나의 방법으로 이루어지는 전기변색소자의 제조방법.
17. The method of claim 16, wherein the interlayer deposition is performed by sputtering, sol-gel method, e-beam evaporation, pulsed laser deposition, CVD (chemical vapor deposition) ) Or a dip coating method according to the present invention.
제17항에 있어서, 상기 산화니오브 층은 스퍼터링 공정에 의해 전극층의 일면에 증착되고, 상기 스퍼터링 공정 시 주입되는 아르곤과 산소의 분압비율(O/Ar)은 1 내지 15 % 범위인 전기변색소자의 제조방법.
18. The electrochromic device according to claim 17, wherein the niobium oxide layer is deposited on one surface of the electrode layer by a sputtering process, and the partial pressure ratio (O / Ar) of argon and oxygen injected in the sputtering process ranges from 1 to 15% Gt;
제16항에 있어서, 상기 산화니오브층 또는 텅스텐산화물층의 일면에 전해질층을 마련하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 전해질층은 액체 전해질, 겔 타입 고분자 전해질 또는 무기고체전해질층 중 어느 하나를 포함하는 전기변색소자의 제조방법.
17. The method of claim 16, further comprising providing an electrolyte layer on one side of the niobium oxide layer or tungsten oxide layer, wherein the electrolyte layer comprises any one of a liquid electrolyte, a gel-type polymer electrolyte, or an inorganic solid electrolyte layer Gt; to &lt; / RTI &gt; the electrochromic device.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111969002A (en) * 2020-08-28 2020-11-20 上海大学 Ultra-clear flexible light-emitting display and preparation method thereof
JP2021522542A (en) * 2018-04-24 2021-08-30 ビュー, インコーポレイテッド Electrochromic device containing tungsten titanium molybdenum oxide as an electrochromic material
KR20220120915A (en) * 2021-02-24 2022-08-31 광운대학교 산학협력단 Gradual transmittance controllable spatial light modulator for implementing hologram and fabricating method thereof
CN116819842A (en) * 2023-05-23 2023-09-29 浙江大学 Ultraviolet erasable screen, preparation method, ultraviolet erasable system and method
US11891327B2 (en) 2014-05-02 2024-02-06 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
US11898233B2 (en) 2009-03-31 2024-02-13 View, Inc. Electrochromic devices
US11947232B2 (en) 2009-03-31 2024-04-02 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
US11960188B2 (en) 2014-11-26 2024-04-16 View, Inc. Counter electrode for electrochromic devices
US11966140B2 (en) 2009-03-31 2024-04-23 View, Inc. Counter electrode for electrochromic devices
US12043890B2 (en) 2009-03-31 2024-07-23 View, Inc. Electrochromic devices

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000010125A (en) * 1998-05-29 2000-01-14 Bayer Ag Electrochromic assembly based on poly(3,4- ethylenedioxythiophene) derivative combined with lithium niobate counter electrode
JP2003050406A (en) * 2001-04-24 2003-02-21 Schott Donnelly Llc Electrochromic safety glass article
JP3603963B2 (en) * 1992-12-24 2004-12-22 サン・アクティブ・グラス・エレクトロクロミックス,インコーポレイテッド Electrochromic device
JP2011150057A (en) * 2010-01-20 2011-08-04 Oita Univ All-solid electrochromic element using ion exchange membrane
JP2012220740A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology All solid-state reflective dimming electrochromic element given wavelength selectivity and dimming member using the same
KR20140086327A (en) * 2012-12-28 2014-07-08 전자부품연구원 Electrochromic device with graphene transparent electrode

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3603963B2 (en) * 1992-12-24 2004-12-22 サン・アクティブ・グラス・エレクトロクロミックス,インコーポレイテッド Electrochromic device
JP2000010125A (en) * 1998-05-29 2000-01-14 Bayer Ag Electrochromic assembly based on poly(3,4- ethylenedioxythiophene) derivative combined with lithium niobate counter electrode
JP2003050406A (en) * 2001-04-24 2003-02-21 Schott Donnelly Llc Electrochromic safety glass article
JP2011150057A (en) * 2010-01-20 2011-08-04 Oita Univ All-solid electrochromic element using ion exchange membrane
JP2012220740A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 National Institute Of Advanced Industrial & Technology All solid-state reflective dimming electrochromic element given wavelength selectivity and dimming member using the same
KR20140086327A (en) * 2012-12-28 2014-07-08 전자부품연구원 Electrochromic device with graphene transparent electrode

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11898233B2 (en) 2009-03-31 2024-02-13 View, Inc. Electrochromic devices
US11947232B2 (en) 2009-03-31 2024-04-02 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
US11966140B2 (en) 2009-03-31 2024-04-23 View, Inc. Counter electrode for electrochromic devices
US12043890B2 (en) 2009-03-31 2024-07-23 View, Inc. Electrochromic devices
US11891327B2 (en) 2014-05-02 2024-02-06 View, Inc. Fabrication of low defectivity electrochromic devices
US11960188B2 (en) 2014-11-26 2024-04-16 View, Inc. Counter electrode for electrochromic devices
JP2021522542A (en) * 2018-04-24 2021-08-30 ビュー, インコーポレイテッド Electrochromic device containing tungsten titanium molybdenum oxide as an electrochromic material
CN111969002A (en) * 2020-08-28 2020-11-20 上海大学 Ultra-clear flexible light-emitting display and preparation method thereof
KR20220120915A (en) * 2021-02-24 2022-08-31 광운대학교 산학협력단 Gradual transmittance controllable spatial light modulator for implementing hologram and fabricating method thereof
CN116819842A (en) * 2023-05-23 2023-09-29 浙江大学 Ultraviolet erasable screen, preparation method, ultraviolet erasable system and method
CN116819842B (en) * 2023-05-23 2024-05-28 浙江大学 Ultraviolet erasable screen, preparation method, ultraviolet erasable system and method

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