KR20180124572A - Electrochromic device - Google Patents

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KR20180124572A
KR20180124572A KR1020170059337A KR20170059337A KR20180124572A KR 20180124572 A KR20180124572 A KR 20180124572A KR 1020170059337 A KR1020170059337 A KR 1020170059337A KR 20170059337 A KR20170059337 A KR 20170059337A KR 20180124572 A KR20180124572 A KR 20180124572A
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KR1020170059337A
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김지연
이동현
김사라
이수희
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주식회사 엘지화학
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Abstract

The present application relates to an electrochromic device. The electrochromic device of the present application may include two electrode layers arranged opposite to each other, an electrochromic layer, an ion storage layer and an electrolyte layer having a color coordinate. It is possible to implement various colors with excellent durability.

Description

전기변색소자 {Electrochromic device}[0001] Electrochromic device [0002]

본 출원은 전기변색소자에 관한 것이다. The present application relates to an electrochromic device.

전기변색소자란, 전기변색물질이 전기화학적으로 산화 또는 환원 반응을 일으킬 때 나타나는 가역적인 색 변화를 이용하는 소자를 말한다. 이러한 전기변색소자는 적은 비용으로도 넓은 면적의 소자를 제조할 수 있고, 소비전력이 낮기 때문에 스마트 윈도우, 스마트 거울, 전자 종이 또는 차세대 건축 창호 소재와 같이 다양한 분야에서 주목 받고 있다. The electrochromic device refers to a device that utilizes a reversible color change that occurs when an electrochromic material causes an electrochemical oxidation or reduction reaction. Such an electrochromic device is capable of manufacturing a large area device with a small cost and has a low power consumption, and is attracting attention in various fields such as a smart window, a smart mirror, an electronic paper, or a next generation architectural window material.

일반적으로 전기변색소자에 특정 전위가 전극에 인가될 경우, 전기변색물질의 산화 또는 환원 반응에 의해 착색(coloring) 또는 탈색(bleaching)이 이루어 진다. 즉, 전기변색소자에서 발현되는 색상은 전기변색물질 고유의 착색 색상에 따라 좌우되게 된다. Generally, when a specific potential is applied to an electrode of an electrochromic device, coloring or bleaching is performed by an oxidation or reduction reaction of the electrochromic material. That is, the hue developed in the electrochromic device depends on the coloring habit inherent to the electrochromic material.

따라서 전기변색소자의 다양한 색상을 구현하기 위하여는 전기변색물질의 착색 색상이 다양할 필요가 있으나, 대표적으로 사용되는 전기변색 물질, 예를 들어, WO3, PB 및 viologen 등은 대부분 청색 계열의 착색 색상을 가지고 있기 때문에 색상의 표현이 자유롭지 못하다는 문제점이 있다. Therefore, in order to realize various colors of the electrochromic device, it is necessary that the color hue of the electrochromic material should be varied. However, electrochromic materials such as WO 3 , PB and viologen, which are typically used, There is a problem that the expression of color is not free because it has color.

또한, 이를 극복하기 위한 방안으로 분자의 구조변경이 자유로운 유기물을 전기변색물질로서 활용하는 방안 등의 다양한 연구가 진행되고 있지만, 전기변색소자에 있어서 전기변색물질은 전자 이동의 안정성과 우수한 전기 변색 특성 등이 요구되므로 신뢰성 있는 전기변색물질의 제조가 쉽지 않기 때문에 전기변색소자의 색상 다변화를 위한 다른 접근 방식이 필요하다. In order to overcome this problem, various researches have been carried out in order to utilize an organic material free from structural modification of molecules as an electrochromic material. However, in an electrochromic device, electrochromic materials exhibit excellent electron transport stability and excellent electrochromic properties It is not easy to manufacture a reliable electrochromic material. Therefore, another approach for color diversification of the electrochromic device is required.

본 출원의 목적은, 전기변색소자의 우수한 내구성을 유지하면서도 다양한 색을 구현할 수 있는 전기변색 소자를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an electrochromic device capable of realizing various colors while maintaining excellent durability of the electrochromic device.

본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present application can be all attained by the present application which is described in detail below.

본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 전기변색소자에 관한 것이다. 본 출원의 전기변색소자는 대향 배치된 2개의 전극층, 전기변색층, 전해질층 및 이온저장층을 포함할 수 있다. In one example of this application, the present application relates to an electrochromic device. The electrochromic device of the present application may include two electrode layers arranged opposite to each other, an electrochromic layer, an electrolyte layer and an ion storage layer.

하나의 예시에서, 상기 전해질층은 색좌표를 가질 수 있다. 색좌표란, 색상을 표준적으로 나타내기 위한 좌표로서 예를 들어, RGB (Red, Green, Blue), CMY (Cyan, Magenta, Yellow) 색좌표를 의미할 수 있다. 본 출원의 전해질층은 빛이 대부분이 투과되는 무색 또는 투명한 색이 아닌, 특정 색을 나타내며, 이로 인해 색좌표를 가질 수 있다. 이에 따라, 본 출원은 전기변색소자 내에 색좌표를 갖는 전해질층을 포함함으로써, 전기변색층의 착색 및 탈색으로 인해 나타내는 색좌표를 이동시켜, 원하는 광학적 발색을 갖는 전기변색소자를 제공할 수 있다.In one example, the electrolyte layer may have a color coordinate. A color coordinate is a coordinate for representing a color as a standard, and may mean, for example, RGB (Red, Green, Blue), CMY (Cyan, Magenta, Yellow) color coordinates. The electrolyte layer of the present application exhibits a specific color, not a colorless or transparent color through which light is mostly transmitted, and thus can have a color coordinate. Accordingly, the present application can provide an electrochromic device having desired optical coloration by shifting the color coordinates indicated by coloration and discoloration of the electrochromic layer by including an electrolyte layer having a color coordinate in the electrochromic device.

하나의 예시에서, 상기 전해질층은 상기 전기변색층 및/또는 이온저장층과 상이한 색좌표를 가질 수 있다. 상기 전해질층은 전기변색층 및/또는 이온저장층와 상이한 색좌표를 가짐으로써, 전기변색층 및/또는 이온저장층의 착색 및 탈색에 의해 나타나는 광학적 색과 상이한 광학적 색을 구현할 수 있다. In one example, the electrolyte layer may have a color coordinate different from that of the electrochromic layer and / or the ion storage layer. The electrolyte layer may have a color coordinate different from that of the electrochromic layer and / or the ion storage layer, thereby realizing an optical color that is different from the optical color exhibited by coloration and discoloration of the electrochromic layer and / or the ion storage layer.

하나의 예시에서, 상기 전해질층의 가시광선에 대한 투과율은 상한이, 85%이하, 80%이하 또는 75%이하일 수 있으며, 그 하한은 1%이상, 2%이상, 또는 5%이상일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 출원에서 가시광선이란, 약 350 nm 내지 750nm 범위의 파장을 갖는 광을 의미할 수 있으며, 보다 구체적으로는 550 nm 파장의 광을 의미할 수 있다. 본 출원의 전해질층은 색좌표를 가짐으로써, 무색 또는 투명색의 일반적인 전해질층에 비해 낮은 투과율을 가질 수 있다. 또한, 전해질층의 가시광선에 대한 투과율이 상기 범위 내인 경우에 특정한 광학적 색을 보다 뚜렷하게 나타나게 되며, 전기변색층 및/또는 이온저장층의 착색 및 탈색으로 인해 나타나는 전기변색소자의 색좌표를 효과적으로 이동시켜 전기변색소자가 원하는 광학적 발색을 갖도록 할 수 있다. In one example, the transmittance of the electrolyte layer with respect to visible light may be up to 85%, up to 80% or up to 75%, and the lower limit may be up to 1%, up to 2%, or up to 5% But is not limited thereto. The visible light in the present application may mean light having a wavelength in the range of about 350 nm to 750 nm, and more specifically, light of a wavelength of 550 nm. The electrolyte layer of the present application has a color coordinate so that it can have a lower transmittance than a general electrolyte layer of colorless or transparent color. In addition, when the transmittance of the electrolyte layer with respect to visible light is within the above range, a specific optical color appears more clearly, and the color coordinates of the electrochromic device due to coloration and discoloration of the electrochromic layer and / It is possible to make the electrochromic device have a desired optical color development.

하나의 예시에서, 상기 전해질층의 헤이즈(Haze) 값은 특별히 제한되지 않으나, 10% 이하, 5%이하, 3%이하, 2%이하 또는 1%이하일 수 있다. 전해질층이 상기 범위의 헤이즈값을 가질 때, 광학적 발색을 나타낼 수 있는 유용한 투명도를 가질 수 있다. In one example, the haze value of the electrolyte layer is not particularly limited, but may be 10% or less, 5% or less, 3% or less, 2% or less, or 1% or less. When the electrolyte layer has a haze value in the above range, it may have useful transparency to exhibit optical color development.

상기 헤이즈 값은 빛이 시료를 통과할 때 나타나는 흐림의 정도로서, 확산투과광(Diffuse Transmittance, Td)을 총투과광(Total Transmittance, Tt)으로 나눈 비율을 의미한다. 여기서 확산투과광(Td)은 시료를 투과한 빛 중 산란된 빛의 양이며, 총투과광(Tt)은 시료를 투과한 모든 빛의 양을 말한다. 한편, 평행투과광(Tp)은 투과된 빛 중 산란을 일으키지 않고 투과된 빛의 양으로, 총투과광(Tt)에서 확산투과광(Td)을 뺀 값으로 나타낼 수 있다. 본 출원의 헤이즈 값은 JIS K7105 규격에 의해 측정하며, HM150 등과 같은 헤이즈미터를 사용하여 측정할 수 있다. The haze value is a degree of blurring when light passes through the sample, and it means a ratio of Diffuse Transmittance (Td) divided by Total Transmittance (Tt). Here, the diffused transmitted light Td is the amount of scattered light among the light transmitted through the sample, and the total transmitted light Tt is the amount of all light transmitted through the sample. On the other hand, the parallel transmitted light Tp can be expressed by a value obtained by subtracting the diffused transmitted light Td from the total transmitted light Tt by the amount of transmitted light without scattering among the transmitted light. The haze value of the present application is measured according to the JIS K7105 standard and can be measured using a haze meter such as HM150.

하나의 예시에서, 전해질층의 두께는 1μm 내지 700μm 범위 내에서, 1μm이상, 10μm 이상, 30μm 이상, 또는 50μm이상일 수 있으며, 700μm이하, 500μm이하, 또는 400μm이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전해질층이 상기 범위의 두께를 가질 때, 전기변색소자의 색좌표를 보다 효과적으로 이동시켜 전기변색소자가 원하는 광학적 발색을 갖도록 할 수 있다.In one example, the thickness of the electrolyte layer may be 1 μm or more, 10 μm or more, 30 μm or more, 50 μm or more, and 700 μm or less, 500 μm or less, or 400 μm or less in the range of 1 μm to 700 μm. When the electrolyte layer has a thickness in the above range, the color coordinates of the electrochromic device can be moved more effectively, so that the electrochromic device has desired optical color development.

하나의 예시에서, 상기 전해질층은 색보정제를 포함할 수 있다. 상기 색보정제는 전기변색층 및/또는 이온저장층에서 착색 및 탈색에 의해 나타내는 색좌표와 상이한 색좌표를 갖는 물질이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 안료, 염료, 형광물질 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 색보정제가 전기변색층 및/또는 이온저장층에서 착색 및 탈색에 의해 나타내는 색좌표와 상이한 색좌표를 가질 때 전해질층이 전기변색층 및/또는 이온저장층과 상이한 색좌표를 가질 수 있다. In one example, the electrolyte layer may comprise a color compensator. The color correcting agent is not particularly limited as long as it is a substance having a color coordinate different from the color coordinates indicated by coloring and decoloring in the electrochromic layer and / or the ion storage layer, and may be, for example, a pigment, a dye, a fluorescent substance, have. When the color compensator has color coordinates different from the color coordinates indicated by coloration and discoloration in the electrochromic layer and / or the ion storage layer, the electrolyte layer may have a color coordinate different from that of the electrochromic layer and / or the ion storage layer.

또 하나의 예시에서, 상기 색보정제는 전해질층 내에 별도의 반응, 예를 들어, 산화반응 및 환원반응과 같은 화학적 반응 등을 일으키지 않으며, 고르게 분산될 수 있는 물질이라면 특별히 제한되지 않는다. In another example, the color correcting agent is not particularly limited as long as it is a substance that does not cause a chemical reaction such as an oxidation reaction and a reduction reaction in the electrolyte layer and can be evenly dispersed.

또 하나의 예시에서, 상기 색보정제는 안료, 염료 또는 이들의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 상기 색보정제는 금속착염 염료, 아조(Azo) 염료, 안트라퀴논(Anthraquinone) 염료로 이루어진 군에서 선택된 염료이거나, 또는 아조(Azo)계 안료, 불용성 아조(Azo) 안료, 프탈로시아닌(Phthalocyanine)계 안료, 축합다환계 유기안료로 이루어진 군에서 선택된 안료이거나, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 전해질층에 색보정제를 도입하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 액체 전해질 내에 혼련시킬 수 있고, 무기고체전해질에 도핑하여 도입할 수 있다. In another example, the color correcting agent may be a pigment, a dye, or a mixture thereof, but is not limited thereto. More specifically, the color correcting agent may be a dye selected from the group consisting of a metal complex dye, an Azo dye, an Anthraquinone dye, or an azo pigment, an insoluble azo pigment, phthalocyanine ( Phthalocyanine pigments, and condensed polycyclic organic pigments, or a mixture thereof. The method of introducing the color correcting agent into the electrolyte layer is not particularly limited and may be kneaded in a liquid electrolyte and doped into an inorganic solid electrolyte.

하나의 예시에서, 상기 전해질층에 포함되는 전해질은 변색 반응에 관여하는 이온을 제공할 수 있는 전해질이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 액체 전해질, 겔 타입 고분자 전해질 또는 무기고체전해질 중 어느 하나일 수 있다.In one example, if the electrolyte included in the electrolyte layer is an electrolyte capable of providing ions involved in a color change reaction, the type thereof is not particularly limited and may be any one of a liquid electrolyte, a gel-type polymer electrolyte, or an inorganic solid electrolyte have.

하나의 예시에서, 본 출원의 전기변색층은 산화성 변색물질 또는 환원성 변색물질을 포함할 수 있다. 이때, 산화성 변색물질이란 산화반응이 일어날 경우 변색되는 물질을 의미할 수 있고, 환원성 변색물질이란 환원반응이 일어날 경우 변색되는 물질을 의미할 수 있다. 따라서, 전기변색층은 변색물질의 산화반응 또는 환원반응에 의해 착색 또는 탈색이 일어날 수 있으므로 색좌표를 가질 수 있다. In one example, the electrochromic layer of the present application may comprise an oxidative discoloring substance or a reducing discoloring substance. In this case, the oxidative discoloring substance may mean a substance that is discolored when an oxidation reaction occurs, and the reducing discoloring substance may denote a substance that discolors when a reducing reaction occurs. Therefore, the electrochromic layer may have a color coordinate because coloration or discoloration may occur due to an oxidation reaction or a reduction reaction of the colorchromic material.

하나의 예시에서, 산화성 변색물질로는 프러시안블루(PB)와 Co, Rh, Ir, Ni, Cr, Mn, V 및 Fe의 산화물, 예를 들어, LiNiO2, IrO2, NiO, V2O5, LixCoO2,RH2O3 또는 CrO3 등이 있고, 환원성 변색물질로는 Ir, Bi, Co, Ti, V, Nb, Ta, Mo 및 W의 산화물, 예를 들어 WO3, MoO3, Nb2O5, Ta2O5 또는 TiO2 등이 있으나, 상기 물질들로 본 출원의 변색물질이 제한되는 것은 아니다. In one example, the oxidative color change materials include Prussian blue (PB), and Co, Rh, Ir, Ni, Cr, Mn, V and oxides of Fe, for example, LiNiO 2, IrO 2, NiO, V 2 O Bi, Co, Ti, V, Nb, Ta, Mo and W, for example, WO 3 , MoO 3 , Li 2 O 5 , Li x CoO 2 , RH 2 O 3 or CrO 3 . 3 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5, or TiO 2. However, the coloring materials of the present application are not limited to these materials.

하나의 예시에서, 본 출원의 이온저장층은 전기변색층에 포함되는 변색물질과는 발색 특성이 상보적인 변색물질을 포함할 수 있다. 상보적인 발색특성이란, 전기변색물질이 착색될 수 있는 반응의 종류가 서로 상이 경우를 말하는 것으로, 예를 들어, 산화성 변색물질이 이온저장층에 사용될 경우, 환원성 변색물질이 전기변색층에 사용되는 경우를 의미한다. 상보적 발색특성을 갖는 변색물질이 전기변색층과 이온저장층에 각각 포함됨에 따라, 예를 들어 환원반응에 의한 전기변색층의 착색과, 산화반응에 의한 이온저장층의 착색이 동시에 이루어질 수 있고, 그 반대의 경우에는 전기변색층과 이온저장층의 탈색이 동시에 이루어질 수 있다. 그 결과, 소자 전체의 착색 및 탈색이 동시에 이루어질 수 있다. 상기와 같은 착색 및 탈색은, 소자에 인가되는 전압의 극성에 따라 교대될 수 있다. In one example, the ion storage layer of the present application may contain a discoloring substance that is complementary to the discoloring substance contained in the electrochromic layer. The complementary coloring property refers to a case where the types of reactions in which the electrochromic materials are colored are different from each other. For example, when an oxidative discoloration substance is used in the ion storage layer, a reducing discoloring substance is used in the electrochromic layer . The coloring of the electrochromic layer due to the reduction reaction and the coloring of the ion storage layer due to the oxidation reaction can be performed at the same time as the coloring material having the complementary coloring property is contained in the electrochromic layer and the ion storage layer, , And in the opposite case, the decoloring of the electrochromic layer and the ion storage layer can be simultaneously performed. As a result, coloring and decolorization of the entire device can be performed at the same time. Such coloration and decolorization may be alternated according to the polarity of the voltage applied to the device.

상기 전극층은 전기변색층 또는 이온저장층에 전하를 공급할 수 있는 구성으로서, 하나의 예시에서, 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) 및 CTO로 구성된 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 투명 전도성 화합물; 전도성 고분자; 은 나노와이어(Agnanowire); 및 메탈메쉬(Metal mesh) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The electrode layer is a structure capable of supplying electric charge to the electrochromic layer or the ion storage layer. In one example, the electrode layer may be formed of ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluoropod Tin Oxide), AZO (Aluminum Doped Zinc Oxide) doped tin oxide (ITO), indium doped tin oxide (IZO), niobium doped titanium oxide (NTO), ZnO, oxide / metal / oxide (OMO) Conductive compound; Conductive polymer; Silver nanowires (Agnanowire); And a metal mesh, but the present invention is not limited thereto.

상기 전극층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지된 방법을 제한 없이 사용할 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 100 ㎛ 범위 내에서, 150nm 이상, 200 nm 이상, 또는 300 nm 이상일 수 있으며, 100 ㎛이하, 80 ㎛이하, 또는 60 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 또 하나의 예시에서 전극층은 저 저항 구현을 위해 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 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, and 100 占 퐉 or less, 80 占 퐉 or 60 占 퐉 within a range of 1 nm to 100 占 퐉. In another example, 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.

하나의 예시에서, 본 출원의 전기변색소자는 투광성 기재층을 더 포함할 수 있다. 투광성 기재층이란, 예를 들어, 가시광선에 대한 투과율이 60% 내지 95%인 기재층을 의미할 수 있다. 또 하나의 예시에서, 투광성 기재층은 천연 및 합성 중합체 수지, 플라스틱, 및/또는 폴리에스테르(예컨대 PET), 폴리이미드(PI), 폴리탄산염, 폴리설폰, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 아크릴레이트 중합체, 폴리아미드 및 시클릭 올레핀 중합체(COP) 중 하나 이상을 포함하는 기재일 수 있고, 가시광선영역에서 투명 또는 실질적으로 투명인 기재라면 특별히 제한되지 않는다.In one example, the electrochromic device of the present application may further include a light-transmitting base layer. The translucent substrate layer may mean, for example, a substrate layer having a transmittance of 60% to 95% with respect to visible light. In another example, the light-transmitting substrate layer may be formed from natural and synthetic polymeric resins, plastics, and / or polyesters (e.g., PET), polyimide (PI), polycarbonate, polysulfone, polyethylene naphthalate (PEN), ethylene vinyl acetate (EVA), an acrylate polymer, a polyamide and a cyclic olefin polymer (COP), and is not particularly limited as long as it is a transparent or substantially transparent substrate in the visible light region.

하나의 예시에서, 본 출원의 전기변색소자는 투과율이 2% 내지 80% 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로 상기 투과율은 전기변색소자의 착색 시 가시광선에 대한 투과율이 2% 이상, 5%이상, 또는 10%이상이고, 75%이하, 70%이하, 또는 60%이하일 수 있다. 또한, 전기변색소자는 탈색시 가시광선에 대한 투과율이 투과율이 40%이상, 50%이상, 또는 60%이상이고, 80%이하, 75%이하, 또는 70%이하일 수 있다. 전기변색소자는 전기변색층에 포함되는 변색물질이 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. 본 출원의 전기변색소자는 색좌표를 갖는 전해질층을 포함함으로써, 일반적인 전기변색소자에 비해 낮은 투과율을 달성할 수 있다. In one example, the electrochromic device of the present application may have a transmittance in a range of 2% to 80%, but is not limited thereto. Specifically, the transmittance may be not less than 2%, not less than 5%, or not less than 10%, not more than 75%, not more than 70%, or not more than 60% with respect to visible light when the electrochromic device is colored. The electrochromic device may have a transmittance of visible light at decolorization of 40% or more, 50% or more, 60% or more, 80% or less, 75% or less, or 70% or less. In the electrochromic device, when the coloring material contained in the electrochromic layer is discolored, the electrochromic device transmits the incident light. When the electrochromic device is colored, the amount of incident light is reduced, and the optical characteristic 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. Since the electrochromic device of the present application includes an electrolyte layer having a color coordinate system, a lower transmittance than that of a general electrochromic device can be achieved.

본 출원의 다른 일례에서, 본 출원은 스마트 윈도우에 대한 것이다. 보다 구체적으로 본 출원의 스마트 윈도우는 본 출원의 전기변색소자를 포함할 수 있다.In another example of the present application, the present application is directed to a smart window. More specifically, the smart window of the present application may include the electrochromic device of the present application.

본 출원의 전기변색소자에 따르면 신뢰성이 확보한 전기변색물질을 사용하여 전기변색소자의 우수한 내구성을 유지하면서도 다양한 색을 구현할 수 있는 전기변색소자를 제공할 수 있다. According to the electrochromic device of the present application, it is possible to provide an electrochromic device capable of realizing various colors while maintaining excellent durability of the electrochromic device by using the electrochromic material with reliability.

이하, 실시예를 통해 본 출원을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 보호범위가 하기 설명되는 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in detail by way of examples. However, the scope of protection of the present application is not limited by the embodiments described below.

실시예1Example 1

폴리우레탄아크릴레이트를 포함하는 겔 폴리머 전해질에 색좌표 (0.23, 0.48)을 갖는 안료를 분산시켜 전해질층을 형성하였다. 상기 전해질층을 매개로 ITO 제1전극, WO3를 포함하는 전기변색층, 전해질층, PB를 포함하는 이온저장층 및 ITO 제2전극층을 순차적으로 포함하는 전기변색소자를 제조하였다. 상기 제조된 전기변색소자에 전압을 인가하고, 색차계장비(Konica Minolta사의 CR200)를 이용하여 착색-탈색에 따른 색좌표를 측정하였다. 결과는 하기 표 1 과 같다. A pigment having a color coordinate (0.23, 0.48) was dispersed in a gel polymer electrolyte containing polyurethane acrylate to form an electrolyte layer. An electrochromic device including an ITO first electrode, an electrochromic layer including WO 3 , an electrolyte layer, an ion storage layer containing PB, and an ITO second electrode layer sequentially through the electrolyte layer was prepared. A voltage was applied to the electrochromic device and the color coordinates of the resulting electrochromic device were measured using a colorimeter (CR200 manufactured by Konica Minolta). The results are shown in Table 1 below.

실시예Example 2 2

색좌표 (0.43, 0.29)을 갖는 안료를 전해질에 분산시켜 전해질층을 형성한 것 외에는 실시예1과 동일한 전기변색소자를 제조하고, 상기 제조된 전기변색소자에 전압을 인가하여 탈색-착색에 따른 색좌표를 측정하였다. 결과는 하기 표 1 과 같다. The same electrochromic device as in Example 1 was manufactured except that a pigment having a color coordinate (0.43, 0.29) was dispersed in an electrolyte to form an electrolyte layer. A voltage was applied to the electrochromic device to prepare a color coordinate Were measured. The results are shown in Table 1 below.

비교예Comparative Example

상기 색보정제를 넣지 않고 전해질층을 형성한 것 외에는 실시예1과 동일한 전기변색소자를 제조하고, 상기 제조된 전기변색소자에 전압을 인가하여 탈색-착색에 따른 색좌표를 측정하였다. 결과는 하기 표 1 과 같다.The same electrochromic device as in Example 1 was manufactured except that the above-mentioned color correcting agent was not added and an electrolyte layer was formed. Voltage was applied to the electrochromic device to measure color coordinates according to discoloration-coloring. The results are shown in Table 1 below.

착색 상태Coloration state 탈색 상태Discoloration state 실시예 1Example 1 (0.21, 0.33)(0.21, 0.33) (0.23, 0.48)(0.23, 0.48) 실시예 2Example 2 (0.30, 0.24)(0.30, 0.24) (0.43, 0.29)(0.43, 0.29) 비교예Comparative Example (0.18, 0.19)(0.18, 0.19) (0.29, 0.30)(0.29, 0.30)

표 1에서, 실시예 1 및 실시예 2의 경우, 비교예의 전기변색소자가 착색-탈색에 따라 나타내는 색좌표와 전혀 다른 색좌표를 나타냈다. 따라서, 전기변색소자는 색좌표를 갖는 전해질층을 포함함으로써, 전기변색층 및/또는 이온저장층의 착색-탈색으로 인해 나타내는 색좌표를 이동시켜 원하는 광학적 발색을 갖도록 할 수 있음을 확인할 수 있다. 나아가, 실시예 1 및 실시예 2를 통해, 전해질층에 포함되는 색보정제의 종류에 따라 전해질층의 색좌표가 변화하여 전기변색소자가 나타내는 색좌표를 다르게 이동시킴으로써 다양한 색을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다. In Table 1, in the case of Example 1 and Example 2, the electrochromic device of Comparative Example exhibited a color coordinate completely different from the color coordinate represented by coloration-discoloration. Therefore, it can be confirmed that the electrochromic device includes an electrolyte layer having a color coordinate, so that the color coordinates represented by the coloration-discoloration of the electrochromic layer and / or the ion storage layer can be shifted to have a desired optical color development. Furthermore, it can be seen from Examples 1 and 2 that the color coordinates of the electrolyte layer change according to the kind of the color correcting agent contained in the electrolyte layer, and thus various colors can be realized by moving the color coordinates represented by the electrochromic device differently have.

Claims (14)

대향 배치된 2개의 전극층, 전기변색층, 전해질층 및 이온저장층을 포함하고, 상기 전해질층은 색좌표를 갖는 전기변색소자.An electrochromic layer, an electrolyte layer, and an ion storage layer, wherein the electrolyte layer has a color coordinate system. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 상기 전기변색층 또는 이온저장층과 상이한 색좌표를 갖는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer has a color coordinate different from that of the electrochromic layer or the ion storage layer. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 가시광선에 대한 투과율이 85%이하인 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer has a transmittance of visible light of 85% or less. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 헤이즈 값 10% 이하인 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer has a haze value of 10% or less. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 두께가 1μm 내지 700μm인 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer has a thickness of 1 μm to 700 μm. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 색보정제를 포함하는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer comprises a color correcting agent. 제1항에 있어서, 상기 전해질층은 액체 전해질, 겔 타입 고분자 전해질 또는 무기고체전해질 중 어느 하나를 포함하는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte layer comprises any one of a liquid electrolyte, a gel-type polymer electrolyte, and an inorganic solid electrolyte. 제1항에 있어서, 상기 전기변색층은 산화성 변색물질 또는 환원성 변색물질을 포함하는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic layer comprises an oxidative discoloration substance or a reducing discoloration substance. 제8항에 있어서, 상기 산화성 변색물질은 프러시안블루(PB)와 Co, Rh, Ir, Ni, Cr, Mn, V 및 Fe의 산화물 중 1 이상이고, 상기 환원성 변색물질은 Ir, Bi, Co, Ti, V, Nb, Ta, Mo 및 W의 산화물 중 1 이상인 전기변색소자.9. The method according to claim 8, wherein the oxidative discoloring material is at least one of Prussian blue (PB) and oxides of Co, Rh, Ir, Ni, Cr, Mn, V and Fe, , And at least one oxide of Ti, V, Nb, Ta, Mo, and W. 제1항에 있어서, 이온저장층은 전기변색층에 포함되는 변색물질과는 발색 특성이 상보적인 변색물질을 포함하는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the ion storage layer comprises a color-changing material that is complementary to the color-changing material contained in the electrochromic layer. 제1항에 있어서, 상기 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) 및 CTO로 구성된 그룹 중에서 선택되는 하나 이상의 투명 전도성 화합물; 전도성 고분자; 은 나노와이어(Agnanowire); 및 메탈메쉬(Metal mesh) 중 어느 하나를 포함하는 전기변색소자.The method of claim 1, wherein the electrode layer is formed of a material selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), fluoro-doped tin oxide (FTO), aluminum doped zinc oxide (AZO), gallium doped zinc oxide (GZO), antimony doped tin oxide (ATO) At least one transparent conductive compound selected from the group consisting of Indium-doped Zinc Oxide (ITO), Niobium-doped Titanium Oxide (NTO), ZnO, Oxide / Metal / Oxide (OMO) Conductive polymer; Silver nanowires (Agnanowire); And a metal mesh. The electrochromic device according to claim 1, 제1항에 있어서, 투광성 기재층을 더 포함하는 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, further comprising a light-transmitting base layer. 제1항에 있어서, 가시광선에 대한 투과율이 2% 내지 80% 인 전기변색소자.The electrochromic device according to claim 1, wherein the transmittance to visible light is from 2% to 80%. 제1항의 전기변색필름을 포함하는 스마트 윈도우.


A smart window comprising the electrochromic film of claim 1.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113454529A (en) * 2019-02-22 2021-09-28 Sage电致变色显示有限公司 Device for maintaining continuous gradual change transmission state

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