KR20230133553A - Electrochromic device and preparation method thereof - Google Patents

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KR20230133553A
KR20230133553A KR1020220030693A KR20220030693A KR20230133553A KR 20230133553 A KR20230133553 A KR 20230133553A KR 1020220030693 A KR1020220030693 A KR 1020220030693A KR 20220030693 A KR20220030693 A KR 20220030693A KR 20230133553 A KR20230133553 A KR 20230133553A
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nickel oxide
electrochromic device
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안병욱
나용상
이성환
오승배
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Abstract

구현예는 전기변색 원리를 바탕으로 우수한 광투과 가변 기능을 나타내는 전기변색소자에 관한 것으로서, 상기 전기변색소자는 제1 전극층, 제1 변색층, 전해질층, 제2 변색층 및 제2 전극층을 포함하는 광투과가변 구조체를 포함하고, 상기 제1 변색층 또는 상기 제2 변색층이 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함한다.The embodiment relates to an electrochromic device that exhibits excellent light transmission variable function based on the electrochromic principle, wherein the electrochromic device includes a first electrode layer, a first color change layer, an electrolyte layer, a second color change layer, and a second electrode layer. It includes a variable light transmission structure, and the first color-changing layer or the second color-changing layer includes a color-changing material containing nickel oxide.

Description

전기변색소자 및 이의 제조방법{ELECTROCHROMIC DEVICE AND PREPARATION METHOD THEREOF}Electrochromic device and manufacturing method thereof {ELECTROCHROMIC DEVICE AND PREPARATION METHOD THEREOF}

구현예는 전기변색 원리를 바탕으로 우수한 광투과 가변 기능을 나타내는 전기변색소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to an electrochromic device that exhibits excellent light transmission variable function based on the electrochromic principle and a method of manufacturing the same.

최근 환경 보호에 대한 관심이 높아지면서 에너지 효율을 향상시키는 기술에 대한 관심도 함께 높아지고 있다. 일례로, 스마트 윈도우(Smart Window), 에너지 하베스팅(Energy harvesting)과 같은 기술에 대한 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 상기 스마트 윈도우는 외부에서 유입되는 빛의 투과 정도를 조절하여 에너지 효율을 향상시키고, 이용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 능동 제어 기술을 의미하며, 다양한 산업 분야에 공통적으로 적용될 수 있는 기반 기술이다. 이러한 스마트 윈도우는 인가되는 전원에 의하여 전기화학적 산화 또는 환원 반응이 일어나 전기변색이 이루어지는 전기변색소자를 포함한다.Recently, as interest in environmental protection has increased, interest in technologies that improve energy efficiency has also increased. For example, research and development on technologies such as smart windows and energy harvesting are being actively conducted. The smart window refers to an active control technology that can improve energy efficiency and provide a comfortable environment to users by adjusting the degree of penetration of light coming from the outside, and is a basic technology that can be commonly applied to various industrial fields. These smart windows include electrochromic elements in which electrochemical oxidation or reduction reactions occur in response to applied power, resulting in electrochromic changes.

현재 스마트 윈도우로는 여러 장의 유리 사이에 전기변색소자를 적용한 유리형 스마트 윈도우가 일반적으로 사용되고 있으나, 이는 제조 공정이 복잡하고, 시공할 창의 크기에 따라 사이즈를 맞춰 제작해야 하기 때문에 제품 가격이 매우 고가이어서 상용화하기에는 어려움이 있다. 뿐만 아니라, 스마트 윈도우에 포함된 전기변색소자가 구현할 수 있는 색이 제한적이어서 주거용 건축물 창호에 적용하는데 한계가 있다. 즉, 전기변색소자의 변색물질로 프루시안블루가 주로 사용되었는데, 이는 주로 파란색만을 나타내어 주거용 건축물 창호에서 선호하는 회색이나 블랙 색상의 구현에 부합하지 못한 것이다.Currently, glass-type smart windows with electrochromic elements applied between multiple sheets of glass are commonly used as smart windows, but the manufacturing process is complicated and the product price is very expensive because it must be manufactured to the size of the window to be installed. Subsequently, it is difficult to commercialize it. In addition, the electrochromic elements included in smart windows are limited in the colors that can be realized, so there are limits to their application to residential building windows. In other words, Prussian blue was mainly used as a discoloring material for electrochromic devices, but it mainly expressed only blue and did not correspond to the implementation of gray or black colors preferred in residential building windows.

이에 따라 회색이나 블랙 색상의 구현이 가능한 전기변색소자의 개발이 이루어지고 있으나, 이온전도도가 낮아 요구되는 수준의 광투과 가변 효율을 나타내지 못하고 있으며 제조공정의 한계로 인해 전기변색소자의 유연성 확보에도 어려움이 있는 실정이다.Accordingly, electrochromic devices capable of implementing gray or black colors are being developed, but due to low ionic conductivity, they do not exhibit the required level of light transmission variable efficiency, and it is difficult to secure the flexibility of electrochromic devices due to limitations in the manufacturing process. This is the situation.

한국 등록특허 제 1862200 호 (2018. 5. 23.)Korean Patent No. 1862200 (May 23, 2018)

구현예는 높은 이온전도도를 가져 광투과 가변 효율이 우수하면서 주거용 건축물 창호에서 선호하는 색상을 나타낼 수 있는 전기변색소자 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The embodiment aims to provide an electrochromic device that has high ionic conductivity, has excellent light transmission variable efficiency, and can display preferred colors in residential building windows and a method of manufacturing the same.

상기 과제를 해결하기 위해 구현예에 따르면, 제1 전극층, 제1 변색층, 전해질층, 제2 변색층 및 제2 전극층을 포함하는 광투과가변 구조체를 포함하고, 상기 제1 변색층 또는 상기 제2 변색층이 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함하며, 상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 중량% 이상인 전기변색소자를 제공한다.According to an embodiment to solve the above problem, it includes a light transmission variable structure including a first electrode layer, a first color change layer, an electrolyte layer, a second color change layer, and a second electrode layer, and the first color change layer or the second electrode layer. 2. Provides an electrochromic device in which the color-changing layer includes a color-changing material containing nickel oxide, and the content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide is 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide. do.

또 다른 구현예에 따르면, (1) 산화니켈을 제조하는 단계; (2) 겔형(gel type) 전해질을 제조하는 단계; (3) 제1 기재 및 제2 기재 상에 전극물질을 각각 코팅하여 제1 전극층을 포함하는 하판과 제2 전극층을 포함하는 상판을 각각 제조하는 단계; (4) 상기 제1 전극층 상에 제1 변색물질 조성물을 코팅하여 제1 변색층을 형성하는 단계; (5) 상기 제2 전극층 상에 제2 변색물질 조성물을 코팅하여 제2 변색층을 형성하는 단계; (6) 상기 제1 변색층 및 상기 제2 변색층 사이에 전해질층을 형성하는 단계; 및 (7) 상기 제1 전극층, 상기 제1 변색층, 상기 전해질층, 상기 제2 변색층 및 상기 제2 전극층 순으로 적층되도록 상기 하판과 상기 상판을 결합하여 광투과가변 구조체를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물이 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함하고, 상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 중량% 이상인 전기변색소자의 제조방법을 제공한다.According to another embodiment, (1) preparing nickel oxide; (2) preparing a gel type electrolyte; (3) manufacturing a lower plate including a first electrode layer and an upper plate including a second electrode layer by coating electrode materials on the first and second substrates, respectively; (4) forming a first discoloration layer by coating a first discoloration material composition on the first electrode layer; (5) forming a second discoloration layer by coating a second discoloration material composition on the second electrode layer; (6) forming an electrolyte layer between the first discoloring layer and the second discoloring layer; and (7) manufacturing a light transmission variable structure by combining the lower plate and the upper plate so that the first electrode layer, the first discoloration layer, the electrolyte layer, the second discoloration layer, and the second electrode layer are stacked in that order. wherein the first discoloring material composition or the second discoloring material composition includes a discoloring material containing nickel oxide prepared in step (1), and oxidation represented by Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide. A method for manufacturing an electrochromic device having a nickel content of 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide is provided.

구현예에 따른 전기변색소자는 특정 조성의 산화니켈이 도입된 제1 및/또는 제2 변색층을 포함하기 때문에 높은 이온전도도를 나타낼 수 있으며, 최대 착색 상태에서 회색이나 블랙 색상을 나타낼 수 있다. 따라서 구현예에 따른 전기변색소자는 상업용 건축물 창호뿐만 아니라 주거용 건축물 창호에도 효율적으로 적용할 수 있다.The electrochromic device according to the embodiment can exhibit high ionic conductivity because it includes a first and/or second color changing layer into which nickel oxide of a specific composition is introduced, and can display a gray or black color at the maximum coloration state. Therefore, the electrochromic device according to the embodiment can be efficiently applied not only to commercial building windows but also to residential building windows.

또한 구현예에 따르면 전기변색소자에 포함되는 제1 및/또는 제2 변색층이 비교적 저온에서 이루어지는 습식 코팅(졸-겔 반응)을 통해 제조되기 때문에 고온에 취약한 필름 기재의 적용이 가능하며, 이로 인해 전기변색소자의 유연성을 확보할 수 있다. 따라서 구현예에 따른 전기변색소자는 다양한 크기 및 형상을 갖는 윈도우에 따라 재단 후 부착하는 과정을 통해 편리하게 시공이 가능하며, 롤 형태로 제품화할 수 있어 보관 및 운반성도 우수할 수 있다.In addition, according to an embodiment, since the first and/or second color changing layer included in the electrochromic device is manufactured through wet coating (sol-gel reaction) performed at a relatively low temperature, it is possible to apply a film substrate vulnerable to high temperatures, and this allows As a result, the flexibility of the electrochromic device can be secured. Therefore, the electrochromic device according to the embodiment can be conveniently constructed through a process of cutting and attaching to windows of various sizes and shapes, and can be manufactured in roll form, so storage and transportability can be excellent.

도 1은 일 구현예에 따른 전기변색소자의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 다른 일 구현예에 따른 전기변색소자의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 또 다른 일 구현예에 따른 전기변색소자의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 또 다른 일 구현예에 따른 전기변색소자의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 일 구현예에 따른 전기변색소자의 제조 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
Figure 1 schematically shows a cross section of an electrochromic device according to an embodiment.
Figure 2 schematically shows a cross section of an electrochromic device according to another embodiment.
Figure 3 schematically shows a cross section of an electrochromic device according to another embodiment.
Figure 4 schematically shows a cross section of an electrochromic device according to another embodiment.
Figure 5 schematically shows the manufacturing process of an electrochromic device according to one embodiment.

이하, 구현예를 통해 발명을 설명한다. 여기서 구현예는 이하에서 개시된 내용에 한정되는 것이 아니라 발명의 요지가 변경되지 않는 한, 다양한 형태로 변형될 수 있다.Hereinafter, the invention will be described through implementation examples. Here, the embodiment is not limited to the content disclosed below and may be modified into various forms as long as the gist of the invention is not changed.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 상/하에 형성되거나 서로 연결 또는 결합된다는 기재는, 이들 구성요소 간에 직접 또는 또 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로 형성, 연결 또는 결합되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 대상을 관찰하는 방향에 따라 달라질 수 있는 것으로 이해하여야 한다.In this specification, the description that one component is formed above/below another component, or is connected or combined with each other, includes all those formed, connected, or combined directly between these components or indirectly through another component. . Additionally, it should be understood that the standards for the top/bottom of each component may vary depending on the direction in which the object is observed.

본 명세서에서 "포함"한다는 기재는 특정 특성, 영역, 단계, 공정, 요소 및/또는 성분을 구체화하기 위한 것이며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 특성, 영역, 단계, 공정, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.In this specification, the term "include" is intended to specify specific characteristics, areas, steps, processes, elements and/or components, and unless specifically stated to the contrary, other characteristics, areas, steps, processes, elements and /or does not exclude the presence or addition of ingredients.

본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.In this specification, singular expressions are interpreted to include singular or plural as interpreted in context, unless otherwise specified.

본 명세서에 기재된 구성성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자 및 표현은 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로써 수식되는 것으로 이해하여야 한다.All numbers and expressions indicating the amounts of components, reaction conditions, etc. described in this specification should be understood as being modified by the term “about” in all cases unless otherwise specified.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소를 설명하기 위해 사용되는 것이고, 상기 구성 요소들은 상기 용어에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로 구별하는 목적으로 사용된다.In this specification, terms such as first and second are used to describe various components, and the components should not be limited by the terms. The above terms are used for the purpose of distinguishing one component from another.

구현예는 전기변색 원리를 바탕으로 우수한 광투과 가변 기능을 나타내면서 블랙 색상을 구현할 수 있는 전기변색소자를 제공하는 것으로, 이에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.An embodiment provides an electrochromic device that can implement black color while exhibiting excellent light transmission variable function based on the electrochromic principle. This will be described in detail with reference to the drawings as follows.

전기변색소자electrochromic device

구현예에 따른 전기변색소자(100)는 소정의 전압을 걸어주는 경우, 광투과율이 가역적으로 변화하는 광투과가변 구조체를 포함한다. 상기 광투과가변 구조체(110)는 제1 전극층(111), 제1 변색층(112), 전해질층(113), 제2 변색층(114) 및 제2 전극층(115)을 포함한다(도 1 참조).The electrochromic device 100 according to the embodiment includes a variable light transmission structure whose light transmittance reversibly changes when a predetermined voltage is applied. The variable light transmission structure 110 includes a first electrode layer 111, a first discoloration layer 112, an electrolyte layer 113, a second discoloration layer 114, and a second electrode layer 115 (FIG. 1 reference).

구체적으로, 상기 광투과가변 구조체(110)는 제1 전극층(111), 제1 변색층(112), 전해질층(113), 제2 변색층(114) 및 제2 전극층(115)이 순차적으로 적층된 구조체일 수 있다. 상기 광투과가변 구조체(110)는 상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115)에 전압을 걸어주면, 상기 제2 변색층(114)으로부터 상기 전해질층(113)을 거쳐 상기 제1 변색층(112)까지 관통하여 이동하는 특정 이온 또는 전자에 의해 전체적인 광투과율이 높아졌다 낮아지게 된다. 이러한 광투과가변 구조체(110)에 포함되는 각 층에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Specifically, the light transmission variable structure 110 includes a first electrode layer 111, a first discoloration layer 112, an electrolyte layer 113, a second discoloration layer 114, and a second electrode layer 115 in order. It may be a layered structure. When a voltage is applied to the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115, the light transmission variable structure 110 is formed from the second discoloration layer 114 through the electrolyte layer 113. The overall light transmittance increases and decreases due to specific ions or electrons moving through the discoloration layer 112. Each layer included in this variable light transmission structure 110 will be described in detail as follows.

제1 전극층 및 제2 전극층First electrode layer and second electrode layer

구현예에 따른 광투과가변 구조체(110)에 포함되는 제1 전극층(111) 및 제2 전극층(115)은 각각 투명 전극 또는 반사 전극을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115) 중 하나는 투명 전극이고, 다른 하나는 반사 전극일 수 있다. 다른 일 구현예에서, 상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115)은 모두 투명 전극일 수 있다.The first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 included in the variable light transmission structure 110 according to the embodiment may each include a transparent electrode or a reflective electrode. In one embodiment, one of the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be a transparent electrode, and the other may be a reflective electrode. In another embodiment, both the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be transparent electrodes.

상기 투명 전극은 빛에 대하여 높은 투과율 및 낮은 면저항을 가지면서 내침투성을 갖는 재료를 포함할 수 있고, 전극 플레이트 형상을 가질 수 있다.The transparent electrode may include a material that has high light transmittance and low sheet resistance while being penetration resistant, and may have an electrode plate shape.

예를 들어, 상기 투명 전극은 인듐-주석 산화물(ITO, Indium-tin oxide), 아연 산화물(ZnO, Zinc oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium-zinc oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 소재를 포함할 수 있다.For example, the transparent electrode is selected from the group consisting of indium-tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO, Zinc oxide), indium-zinc oxide (IZO), and combinations thereof. Can contain selected materials.

상기 반사 전극은, 예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 텅스텐(W), 크롬(Cr) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 소재를 포함할 수 있다.The reflective electrode is, for example, a group consisting of silver (Ag), aluminum (Al), copper (Cu), molybdenum (Mo), gold (Au), tungsten (W), chromium (Cr), and combinations thereof. It can include materials selected from .

상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115) 각각의 두께는 100 내지 500 nm, 100 내지 400 nm, 100 내지 300 nm, 또는 150 내지 250 nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of each of the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be 100 to 500 nm, 100 to 400 nm, 100 to 300 nm, or 150 to 250 nm, but is not limited thereto.

구체적으로 제1 전극층(111) 및 제2 전극층(115) 각각은 투명 전극일 수 있고, 인듐-주석 산화물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극층(111) 및 제2 전극층(115) 각각은 인듐산화물:주석산화물을 70:30 내지 98:2, 또는 80:20 내지 97:3의 중량비로 포함하는 투명 전극일 수 있다.Specifically, each of the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be a transparent electrode and may include indium-tin oxide. More specifically, each of the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be a transparent electrode containing indium oxide:tin oxide in a weight ratio of 70:30 to 98:2, or 80:20 to 97:3. there is.

상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115) 각각의 표면저항은 5 내지 100 Ω/sq, 5 내지 80 Ω/sq, 5 내지 70 Ω/sq, 또는 5 내지 50 Ω/sq일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surface resistance of each of the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115 may be 5 to 100 Ω/sq, 5 to 80 Ω/sq, 5 to 70 Ω/sq, or 5 to 50 Ω/sq. However, it is not limited to this.

제1 변색층 및 제2 변색층First discoloring layer and second discoloring layer

구현예에 따른 광투과가변 구조체(110)에 포함되는 제1 변색층(112) 및 제2 변색층(114)은 상기 제1 전극층(111) 및 상기 제2 전극층(115) 사이에 전압을 걸어주었을 때 광투과율이 변화하는 층으로, 전기변색소자에 광투과율 가변성을 부여하는 층이다.The first color change layer 112 and the second color change layer 114 included in the variable light transmission structure 110 according to the embodiment apply a voltage between the first electrode layer 111 and the second electrode layer 115. It is a layer whose light transmittance changes when applied, and is a layer that provides light transmittance variability to electrochromic devices.

이러한 제1 변색층(112) 및 제2 변색층(114)은 서로 상보적인 발색 특성을 갖는 변색물질을 포함할 수 있다. 상기 상보적인 발색 특성이란 변색물질이 발색하는 반응의 종류가 서로 상이한 것을 의미한다. 예를 들어, 제1 변색층(112)에 산화성 변색물질이 사용되는 경우 제2 변색층(114)에는 환원성 변색물질이 사용될 수 있고, 제1 변색층(112)에 환원성 변색물질이 사용되는 경우 제2 변색층(114)에는 산화성 변색물질이 사용될 수 있다.The first color-changing layer 112 and the second color-changing layer 114 may include color-changing materials having complementary color development characteristics. The complementary color development characteristics mean that the types of color reactions produced by the color changing materials are different. For example, if an oxidative color change material is used in the first color change layer 112, a reductive color change material may be used in the second color change layer 114, and if a reductive color change material is used in the first color change layer 112. An oxidative discoloring material may be used in the second discoloring layer 114.

상기 산화성 변색물질은 산화 반응이 일어날 때 변색되는 물질을 의미하고, 상기 환원성 변색물질은 환원 반응이 일어날 때 변색되는 물질을 의미한다. 즉, 산화성 변색물질이 적용된 변색층에서 산화 반응이 일어나는 경우 착색 반응이 일어나고, 환원 반응이 일어나는 경우 탈색 반응이 일어난다. 또한 환원성 변색물질이 적용된 변색층에서 환원 반응이 일어나는 경우 착색 반응이 일어나고, 산화 반응이 일어나는 경우 탈색 반응이 일어난다. 이처럼 상보적인 발색 특성을 갖는 변색물질이 각 변색층에 사용됨으로써, 착색 또는 발색이 두 변색층에서 동시에 이루어질 수 있다.The oxidative discoloration material refers to a material that changes color when an oxidation reaction occurs, and the reductive discoloration material refers to a material that changes color when a reduction reaction occurs. That is, when an oxidation reaction occurs in the color change layer to which the oxidative color change material is applied, a coloring reaction occurs, and when a reduction reaction occurs, a decolorization reaction occurs. Additionally, when a reduction reaction occurs in the discoloring layer to which the reductive discoloring material is applied, a coloring reaction occurs, and when an oxidation reaction occurs, a decolorization reaction occurs. By using color-changing materials with complementary color development characteristics in each color-changing layer, coloring or development of color can occur simultaneously in both color-changing layers.

상기 환원성 변색물질은 구체적으로 티타늄 산화물(TiO), 바나듐 산화물(V2O5), 니오븀 오산화물(Nb2O5), 크롬 산화물(Cr2O3), 망간 산화물(MnO2), 철 산화물(FeO2), 로듐 산화물(RhO2), 탄탈 산화물(Ta2O5), 이리듐 산화물(IrO2), 텅스텐 산화물(tungsten oxide), 비올로겐(viologen) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The reductive discoloring material specifically includes titanium oxide (TiO), vanadium oxide (V 2 O 5 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), manganese oxide (MnO 2 ), and iron oxide. (FeO 2 ), rhodium oxide (RhO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), iridium oxide (IrO 2 ), tungsten oxide, viologen, and combinations thereof. It may be possible, but it is not limited to this.

상기 산화성 변색물질은 구체적으로 니켈 산화물(nickel oxide), 망간 산화물(manganese oxide), 코발트 산화물(cobalt oxide), 이리듐-마그네슘 산화물(iridium-magnesium oxide), 니켈-마그네슘 산화물(nickel-magnesium oxide), 티탄-바나듐 산화물(titanium-vanadium oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The oxidative discoloration material specifically includes nickel oxide, manganese oxide, cobalt oxide, iridium-magnesium oxide, nickel-magnesium oxide, It may be selected from the group consisting of titanium-vanadium oxide and combinations thereof, but is not limited thereto.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색층(112) 또는 상기 제2 변색층(114)은 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함한다. 상기 변색물질에 포함되는 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 65 중량% 이상인 산화니켈이다. 이러한 조성을 갖는 산화니켈을 변색물질로 포함함에 따라 제1 변색층(112) 또는 제2 변색층(114)은 착색 반응 시 회색 또는 블랙 색상을 나타낼 수 있다.According to one embodiment, the first color changing layer 112 or the second color changing layer 114 includes a color changing material including nickel oxide. The nickel oxide included in the discoloring material is nickel oxide having a nickel oxide content expressed as Ni 3 O 4 of 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide. As nickel oxide having this composition is included as a discoloring material, the first discoloring layer 112 or the second discoloring layer 114 may exhibit a gray or black color during a coloring reaction.

구체적으로 상기 산화니켈은 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 내지 99.9 중량%, 75 내지 99.9 중량%, 80 내지 99.9 중량%, 85 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 또는 95 내지 99.8 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4의 함량이 상기 범위인 경우 전해질층(113) 내에 존재하는 리튬 이온과의 치환이 효율적으로 이루어져 광투과 가변 기능이 우수하면서 진한 블랙 색상을 나타내는 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.Specifically, the nickel oxide has a content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 of 65 to 99.9% by weight, 75 to 99.9% by weight, 80 to 99.9% by weight, 85 to 99.9% by weight, 90% by weight, based on the total weight of nickel oxide. It may be from 99.9% by weight, or from 95 to 99.8% by weight, but is not limited thereto. When the content of Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide is within the above range, substitution with lithium ions present in the electrolyte layer 113 is efficiently achieved, resulting in an electrochromic device ( 100) can be implemented.

일 구현예에 따르면, 상기 산화니켈은 Ni3O4로 표시되는 산화니켈 이외에, NiO로 표시되는 산화니켈, NiO2로 표시되는 산화니켈, Ni2O3로 표시되는 산화니켈, Ni2O로 표시되는 산화니켈, Ni3O로 표시되는 산화니켈 및 Ni4O로 표시되는 산화니켈로 이루어진 군에서 선택된 2 종 이상의 산화니켈을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, in addition to nickel oxide represented by Ni 3 O 4 , the nickel oxide is represented by nickel oxide represented by NiO, nickel oxide represented by NiO 2 , nickel oxide represented by Ni 2 O 3 , and Ni 2 O. It may further include two or more types of nickel oxide selected from the group consisting of nickel oxide represented by Ni 3 O, and nickel oxide represented by Ni 4 O.

다른 구현예에 따르면, 상기 산화니켈은 Ni3O4로 표시되는 산화니켈 이외에, NiO로 표시되는 산화니켈, NiO2로 표시되는 산화니켈, Ni2O3로 표시되는 산화니켈, Ni2O로 표시되는 산화니켈, Ni3O로 표시되는 산화니켈 및 Ni4O로 표시되는 산화니켈로 이루어진 군에서 선택된 3 종 이상, 4 종 이상, 또는 5 종 이상의 산화니켈을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, in addition to nickel oxide represented by Ni 3 O 4 , the nickel oxide is represented by nickel oxide represented by NiO, nickel oxide represented by NiO 2 , nickel oxide represented by Ni 2 O 3 , and Ni 2 O. It may further include three or more, four or more, or five or more types of nickel oxide selected from the group consisting of nickel oxide represented by Ni 3 O and nickel oxide represented by Ni 4 O.

일례로, 상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 NiO2로 표시되는 산화니켈을 0.05 내지 1 중량%, 0.1 내지 0.7 중량%, 0.2 내지 0.5 중량%, 또는 0.3 내지 0.45 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the nickel oxide may include 0.05 to 1% by weight, 0.1 to 0.7% by weight, 0.2 to 0.5% by weight, or 0.3 to 0.45% by weight of nickel oxide expressed as NiO 2 based on the total weight of the nickel oxide. However, it is not limited to this.

상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 NiO로 표시되는 산화니켈을 0.005 내지 0.05 중량%, 0.006 내지 0.03 중량%, 0.007 내지 0.015 중량%, 또는 0.008 내지 0.012 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide may include 0.005 to 0.05% by weight, 0.006 to 0.03% by weight, 0.007 to 0.015% by weight, or 0.008 to 0.012% by weight of nickel oxide, expressed as NiO, based on the total weight of the nickel oxide. It is not limited.

상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 Ni2O3로 표시되는 산화니켈을 0.005 내지 0.05 중량%, 0.006 내지 0.03 중량%, 0.007 내지 0.015 중량%, 또는 0.008 내지 0.012 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide may include 0.005 to 0.05% by weight, 0.006 to 0.03% by weight, 0.007 to 0.015% by weight, or 0.008 to 0.012% by weight of nickel oxide represented by Ni 2 O 3 based on the total weight of the nickel oxide. However, it is not limited to this.

상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 Ni2O로 표시되는 산화니켈을 0.005 내지 0.05 중량%, 0.006 내지 0.03 중량%, 0.007 내지 0.015 중량%, 또는 0.008 내지 0.012 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide may include 0.005 to 0.05% by weight, 0.006 to 0.03% by weight, 0.007 to 0.015% by weight, or 0.008 to 0.012% by weight of nickel oxide, expressed as Ni 2 O, based on the total weight of the nickel oxide. , but is not limited to this.

상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 Ni3O로 표시되는 산화니켈을 0.005 내지 0.05 중량%, 0.006 내지 0.03 중량%, 0.007 내지 0.015 중량%, 또는 0.008 내지 0.012 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide may include 0.005 to 0.05 wt%, 0.006 to 0.03 wt%, 0.007 to 0.015 wt%, or 0.008 to 0.012 wt% of nickel oxide, expressed as Ni 3 O, based on the total weight of the nickel oxide. , but is not limited to this.

상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 Ni4O로 표시되는 산화니켈을 0.005 내지 0.05 중량%, 0.006 내지 0.03 중량%, 0.007 내지 0.015 중량%, 또는 0.008 내지 0.012 중량%로 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide may include 0.005 to 0.05 wt%, 0.006 to 0.03 wt%, 0.007 to 0.015 wt%, or 0.008 to 0.012 wt% of nickel oxide, expressed as Ni 4 O, based on the total weight of the nickel oxide. , but is not limited to this.

다른 일 구현예에 따르면, 상기 산화니켈은 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로, Ni3O4로 표시되는 산화니켈 98 내지 99.9 중량%; NiO2로 표시되는 산화니켈 0.05 내지 1 중량%; NiO로 표시되는 산화니켈 0.005 내지 0.05 중량%; Ni2O3로 표시되는 산화니켈 0.005 내지 0.05 중량%; Ni2O로 표시되는 산화니켈 0.005 내지 0.05 중량%; Ni3O로 표시되는 산화니켈 0.005 내지 0.05 중량%; 및 Ni4O로 표시되는 산화니켈 0.005 내지 0.05 중량%를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 조성을 갖는 산화니켈을 변색물질로 포함함에 따라 제1 변색층(112) 또는 제2 변색층(114)의 효율적인 착색 반응으로 인해 블랙 색상을 나타내면서 넓은 변색구간을 갖는 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.According to another embodiment, the nickel oxide is 98 to 99.9% by weight of nickel oxide represented by Ni 3 O 4 based on the total weight of the nickel oxide; 0.05 to 1% by weight of nickel oxide, represented by NiO 2 ; 0.005 to 0.05% by weight of nickel oxide, denoted NiO; 0.005 to 0.05% by weight of nickel oxide represented by Ni 2 O 3 ; 0.005 to 0.05% by weight of nickel oxide, expressed as Ni 2 O; 0.005 to 0.05% by weight of nickel oxide, expressed as Ni 3 O; and 0.005 to 0.05% by weight of nickel oxide represented by Ni 4 O, but is not limited thereto. By including nickel oxide having this composition as a color change material, an electrochromic device 100 that exhibits a black color and has a wide color change range due to an efficient color reaction of the first color change layer 112 or the second color change layer 114 can be implemented. You can.

일 구현예에 따르면, 상기 산화니켈의 평균입경(D50)은 20 내지 80 nm, 25 내지 70 ㎚, 26 내지 60 ㎚, 27 내지 55 ㎚, 또는 28 내지 50 ㎚일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 산화니켈의 평균입경(D50)이 상기 범위인 경우 넓은 변색구간을 가지면서 장시간 반복 구동이 이루어지더라도 우수한 광투과 가변 기능을 나타낼 수 있는 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.According to one embodiment, the average particle diameter (D 50 ) of the nickel oxide may be 20 to 80 nm, 25 to 70 nm, 26 to 60 nm, 27 to 55 nm, or 28 to 50 nm, but is not limited thereto. no. When the average particle diameter (D 50 ) of the nickel oxide is within the above range, the electrochromic device 100 can be implemented that has a wide discoloration section and can exhibit excellent light transmission variable function even when repeatedly driven for a long time.

이러한 산화니켈은 상기 제1 변색층(112) 또는 상기 제2 변색층(114)에 15 내지 95 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 제1 변색층(112) 또는 제2 변색층(114)을 차지하는 산화니켈의 함량은 각 변색층 총 중량을 기준으로 20 내지 94.5 중량%, 45 내지 92 중량%, 60 내지 91 중량%, 70 내지 85 중량%, 또는 73 내지 84 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 변색층(112) 또는 상기 제2 변색층(114) 각각에 포함된 산화니켈의 함량이 상기 범위인 경우 제1 변색층(112) 또는 제2 변색층(114)의 효율적인 착색 반응으로 인해 블랙 색상을 나타내면서 넓은 변색구간을 갖는 전기변색소자(100)을 구현할 수 있다.Nickel oxide may be included in an amount of 15 to 95% by weight in the first discoloration layer 112 or the second discoloration layer 114, but is not limited thereto. Specifically, the content of nickel oxide occupying the first color change layer 112 or the second color change layer 114 is 20 to 94.5% by weight, 45 to 92% by weight, and 60 to 91% by weight, based on the total weight of each color change layer. It may be 70 to 85% by weight, or 73 to 84% by weight, but is not limited thereto. When the content of nickel oxide contained in each of the first discoloring layer 112 or the second discoloring layer 114 is within the above range, an efficient coloring reaction of the first discoloring layer 112 or the second discoloring layer 114 occurs. As a result, it is possible to implement an electrochromic device 100 that displays black color and has a wide discoloration range.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색층(112)은 상기 산화니켈을 산화성 변색물질로 포함하는 산화 변색층일 수 있고, 상기 제2 변색층(114)은 상기 환원성 변색물질을 포함하는 환원 변색층일 수 있다. 달리, 상기 제1 변색층(112)은 상기 환원성 변색물질을 포함하는 환원 변색층일 수 있고, 상기 제2 변색층(114)은 상기 산화니켈을 산화성 변색물질로 포함하는 산화 변색층일 수 있다.According to one embodiment, the first discoloration layer 112 may be an oxidation discoloration layer containing nickel oxide as an oxidative discoloration material, and the second discoloration layer 114 may be a reduction discoloration layer containing the reductive discoloration material. You can. Alternatively, the first discoloration layer 112 may be a reductive discoloration layer containing the reductive discoloration material, and the second discoloration layer 114 may be an oxidation discoloration layer containing the nickel oxide as an oxidative discoloration material.

한편 제1 변색층(112) 및 제2 변색층(114) 각각은 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 예를 들어, 우레탄 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지, 에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 페놀계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리이미드계 수지, 에틸렌초산비닐계 수지, 인산계 수지, 또는 카르복실계 수지 등일 수 있다.Meanwhile, each of the first discoloring layer 112 and the second discoloring layer 114 may further include a polymer resin. The polymer resin is, for example, urethane-acrylic resin, silicone-based resin, acrylic resin, ester-based resin, epoxy-based resin, phenol-based resin, polyurethane-based resin, polyimide-based resin, ethylene vinyl acetate-based resin, phosphoric acid-based resin, or It may be a carboxylic resin, etc.

상기 제1 변색층(112) 및 상기 제2 변색층(114) 각각의 두께는 100 내지 1,000 nm, 250 내지 900 nm, 400 내지 800 nm, 또는 650 내지 700 nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 변색층(112) 및 상기 제2 변색층(114) 각각의 두께가 상기 범위인 경우 전기변색소자(100)의 박막화 및 유연성을 확보하면서 반복적인 구동이 이루어지더라도 우수한 광투과 가변 기능을 구현할 수 있다.The thickness of each of the first color changing layer 112 and the second color changing layer 114 may be 100 to 1,000 nm, 250 to 900 nm, 400 to 800 nm, or 650 to 700 nm, but is not limited thereto. . When the thickness of each of the first color change layer 112 and the second color change layer 114 is within the above range, thinning and flexibility of the electrochromic device 100 are secured, and excellent light transmission variable function is achieved even when repetitive driving is performed. can be implemented.

상기 제1 변색층(112)과 상기 제2 변색층(114)의 두께비는 40:60 내지 80:20, 45:55 내지 75:25, 또는 50:50 내지 70:30일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 변색층(112)과 상기 제2 변색층(114)의 두께비가 상기 범위인 경우 투명해지고 어두워지는 색상 변화 구간(변색구간)의 폭이 보다 넓어지고, 색상 변화 시간이 보다 단축될 수 있다.The thickness ratio of the first discoloring layer 112 and the second discoloring layer 114 may be 40:60 to 80:20, 45:55 to 75:25, or 50:50 to 70:30, but is limited thereto. It doesn't work. When the thickness ratio of the first color change layer 112 and the second color change layer 114 is within the above range, the width of the color change section (color change section) that becomes transparent and dark can be wider, and the color change time can be shorter. there is.

전해질층electrolyte layer

구현예에 따른 광투과가변 구조체(110)에 포함되는 전해질층(113)은 상기 제1 변색층(112)과 상기 제2 변색층(114) 사이의 이온 이동 경로 역할을 하는 층이다.The electrolyte layer 113 included in the variable light transmission structure 110 according to the embodiment is a layer that serves as an ion movement path between the first discoloration layer 112 and the second discoloration layer 114.

이러한 전해질층(113)은 할로겐화 유기보란 화합물을 포함할 수 있다. 상기 할로겐화 유기보란 화합물은 탄소 원자와 연결된 하나 이상의 붕소 원자를 포함하는 화합물일 수 있다. 구체적으로, 할로겐화 유기보란 화합물은 탄소수가 5 내지 30(구체적으로 10 내지 20, 또는 15 내지 25)이면서 탄소 원자와 연결된 붕소 원자를 1 내지 3개로 포함하는 화합물일 수 있다.This electrolyte layer 113 may include a halogenated organoborane compound. The halogenated organoborane compound may be a compound containing one or more boron atoms linked to a carbon atom. Specifically, the halogenated organoborane compound may be a compound having 5 to 30 carbon atoms (specifically 10 to 20, or 15 to 25) and 1 to 3 boron atoms connected to a carbon atom.

예를 들어, 상기 할로겐화 유기보란 화합물은 하나 이상의 방향족, 지환족 또는 지방족의 탄화수소기를 가질 수 있다. 상기 각 탄화수소기의 개수는 1 내지 5개일 수 있다. 또한 각 탄화수소기의 탄소수는 3 내지 15, 또는 6 내지 10일 수 있다. 한편 각 탄화수소기의 적어도 하나의 수소 원자는 할로겐으로 치환된 것일 수 있다. 상기 할로겐은 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 또는 이들이 조합된 것일 수 있고, 구체적으로는 불소 원자일 수 있다.For example, the halogenated organoborane compound may have one or more aromatic, alicyclic, or aliphatic hydrocarbon groups. The number of each hydrocarbon group may be 1 to 5. Additionally, the number of carbon atoms in each hydrocarbon group may be 3 to 15, or 6 to 10. Meanwhile, at least one hydrogen atom of each hydrocarbon group may be substituted with halogen. The halogen may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a combination thereof, and specifically may be a fluorine atom.

일례로, 상기 할로겐화 유기보란 화합물은 이의 탄화수소기의 수소 원자가 모두 불소 원자로 치환된 퍼플루오르화 유기보란 화합물일 수 있다. 예를 들어, 할로겐화 유기보란 화합물은 탄소수 6 내지 10의 퍼플루오로아릴기를 하나 이상 가질 수 있고, 이때, 퍼플루오로아릴기는 퍼플루오로페닐기일 수 있다.For example, the halogenated organoborane compound may be a perfluorinated organoborane compound in which all hydrogen atoms of its hydrocarbon groups are replaced with fluorine atoms. For example, the halogenated organoborane compound may have one or more perfluoroaryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and in this case, the perfluoroaryl group may be a perfluorophenyl group.

구체적으로, 상기 할로겐화 유기보란 화합물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.Specifically, the halogenated organoborane compound may include a compound represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

상기 화학식 1에서, n은 퍼플루오로페닐기의 개수로서 1 내지 3의 정수이고, R은 수소 또는 탄소수 1 내지 12의 퍼플루오로알킬기이다.In Formula 1, n is the number of perfluorophenyl groups and is an integer of 1 to 3, and R is hydrogen or a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

한편 상기 전해질층(113)은 수소 이온 또는 1족 원소 이온을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전해질층(113)은 금속염을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the electrolyte layer 113 may further include hydrogen ions or group 1 element ions. For example, the electrolyte layer 113 may further include a metal salt.

또한 상기 전해질층(113)은 고분자 수지를 더 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리우레탄계 수지, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 상기 아크릴계 수지는 열경화성 아크릴계 수지 또는 광경화성 아크릴계 수지 등일 수 있고, 상기 폴리우레탄계 수지는 열경화성 폴리우레탄계 수지, 광경화성 폴리우레탄계 수지 또는 수성 폴리우레탄계 수지 등일 수 있다.Additionally, the electrolyte layer 113 may further include a polymer resin. The polymer resin may be selected from acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, polyimide resin, polyurethane resin, or a combination thereof. The acrylic resin may be a thermosetting acrylic resin or a photocurable acrylic resin, and the polyurethane resin may be a thermosetting polyurethane resin, a photocurable polyurethane resin, or a water-based polyurethane resin.

또 상기 전해질층(113)은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물, 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로 상기 광개시제는 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로피오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논, 4-클로로아세토페논, 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시나프틸)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(p-톨릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 또는 2-(o-벤조일옥심)-1-[4-(페닐티오)페닐]-1,2-옥탄디온 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Additionally, the electrolyte layer 113 may further include a photoinitiator. The photoinitiator may be selected from acetophenone-based compounds, benzophenone-based compounds, thioxanthone-based compounds, benzoin-based compounds, triazine-based compounds, oxime-based compounds, or combinations thereof. Specifically, the photoinitiator is 2,2'-diethoxyacetophenone, 2,2'-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p-t-butyltrichloroacetophenone, p-t -Butyldichloroacetophenone, 4-chloroacetophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4- Diisopropyl thioxanthone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis ( Trichloromethyl)-s-triazine, 2-(3',4'-dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4'-methoxynaph) Tyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p-methoxyphenyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(p- It may be tolyl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, or 2-(o-benzoyloxime)-1-[4-(phenylthio)phenyl]-1,2-octanedione, etc. , but is not limited to this.

상기 전해질층(113)은 상기 고분자 수지 1000 중량부에 대하여 상기 금속염을 5 내지 750 중량부로, 상기 할로겐화 유기보란 화합물을 0.01 내지 50 중량부로, 상기 광개시제를 0.01 내지 100 중량부로 포함할 수 있다.The electrolyte layer 113 may include 5 to 750 parts by weight of the metal salt, 0.01 to 50 parts by weight of the halogenated organoborane compound, and 0.01 to 100 parts by weight of the photoinitiator, based on 1000 parts by weight of the polymer resin.

일례로, 전해질층(113)은 비휘발 성분 함량을 기준으로, 아크릴계 수지 1000 중량부; 금속염 5 내지 50 중량부; 할로겐화 유기보란 화합물 0.01 내지 3 중량부; 및 광개시제 1 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.For example, the electrolyte layer 113 includes 1000 parts by weight of acrylic resin, based on the non-volatile component content; 5 to 50 parts by weight of metal salt; 0.01 to 3 parts by weight of a halogenated organoborane compound; and 1 to 50 parts by weight of a photoinitiator.

상기 아크릴계 수지의 수평균분자량은 100 내지 1,000,000일 수 있다. 또 아크릴계 수지의 점도는 상온에서 1,000 내지 10,000 mPa·s일 수 있고, 구체적으로 3,000 내지 9,000 mPa·s일 수 있다.The number average molecular weight of the acrylic resin may be 100 to 1,000,000. Additionally, the viscosity of the acrylic resin may be 1,000 to 10,000 mPa·s at room temperature, and specifically 3,000 to 9,000 mPa·s.

상기 아크릴계 수지의 유리전이온도(Tg)는 -90 내지 -10 ℃일 수 있고, 구체적으로 -70 내지 -30 ℃일 수 있다.The glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin may be -90 to -10 °C, specifically -70 to -30 °C.

또한, 아크릴계 수지의 가시광 투과율은 70 % 이상, 80 % 이상, 또는 90 % 이상일 수 있다.Additionally, the visible light transmittance of the acrylic resin may be 70% or more, 80% or more, or 90% or more.

상기 아크릴계 수지를 구성하는 모노머 단위는 예를 들어, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 아크릴아마이드, 메틸아크릴아마이드, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴산, 이타콘산, 스타이렌, 그 외 1관능 또는 2관능 이상의 아크릴레이트 그룹을 가지는 모노머, 또는 이들의 조합일 수 있다. 이러한 아크릴계 수지는 곁사슬에 카복실기를 함유하는 것이 부착성을 부여하고 첨가제 등과의 상용성 측면에서 바람직할 수 있다.Monomer units constituting the acrylic resin include, for example, 2-ethylhexyl acrylate, methyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, acrylamide, methylacrylamide, hydroxyethyl (meth)acrylate, It may be (meth)acrylic acid, itaconic acid, styrene, other monomers having a mono- or bi-functional acrylate group, or a combination thereof. It may be desirable for such acrylic resin to contain a carboxyl group in the side chain in terms of providing adhesion and compatibility with additives, etc.

상기 금속염은 리튬염 화합물을 포함할 수 있다. 상기 리튬염 화합물은 LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, 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, LiN(SO2CF3)2, LiOC(CF3)2CF2CF3, LiCO2CF3, LiCO2CH3, LiSCN, LiB(C2O4)2, LiBF2(C2O4), LiBF4, LIBOB(리튬 비스(옥살라토)보레이트), LiDODFP(리튬 디플루오로비스(옥살라토)포스페이트), LiFSI(리튬 비스(플루오로술포닐)이미드), 또는 LiTFSI(리튬 비스(트리플루오로메탄)설폰이미드) 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The metal salt may include a lithium salt compound. The lithium salt compound is LiF, LiCl, LiBr, LiI, LiClO 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 , LiN(SO 2 CF 3 ) 2 , LiOC(CF 3 ) 2 CF 2 CF 3 , LiCO 2 CF 3 , LiCO 2 CH 3 , LiSCN, LiB(C 2 O 4 ) 2 , LiBF 2 (C 2 O 4 ), LiBF 4 , LIBOB (lithium bis(oxalato)borate), LiDODFP (lithium difluorobis(oxalato)phosphate), LiFSI (lithium bis(fluorosulfonyl)imide ), or LiTFSI (lithium bis(trifluoromethane)sulfonimide), but is not limited thereto.

상기 금속염은 대체로 고상의 결정 형태이므로, 이를 용해시키기 위해 상기 전해질층(113)을 형성하는 조성물에는 극성 용매가 더 포함될 수 있다. 상기 극성 용매는 예를 들어, 메틸에틸케톤, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 에틸프로피오네이트, 메틸프로피오네이트, 이소프로필알콜, 또는 아세톤 등일 수 있다. 상기 극성 용매는 상기 금속염 100 중량부에 대하여 40 내지 80 중량부, 또는 50 내지 70 중량부로 사용될 수 있다.Since the metal salt is generally in the form of a solid crystal, a polar solvent may be further included in the composition forming the electrolyte layer 113 to dissolve it. The polar solvent may be, for example, methyl ethyl ketone, propylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, ethyl propionate, methyl propionate, isopropyl alcohol, or acetone. The polar solvent may be used in an amount of 40 to 80 parts by weight, or 50 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the metal salt.

상기 할로겐화 유기보란 화합물은 용매 중에 용해된 용액 상태로 상기 전해질층(113)을 형성하는 조성물에 첨가될 수 있다. 상기 할로겐화 유기보란 화합물을 용해시키기 위한 용매는 예를 들어, 비극성 용매일 수 있고, 구체적으로 톨루엔, 크실렌, 헥산, 또는 이소프로필알코올 등일 수 있다.The halogenated organoborane compound may be added to the composition forming the electrolyte layer 113 in a solution state dissolved in a solvent. The solvent for dissolving the halogenated organoborane compound may be, for example, a non-polar solvent, and specifically may be toluene, xylene, hexane, or isopropyl alcohol.

상기 전해질층(113)은 이온 전도도가 10-3 mS/cm 이상일 수 있다. 구체적으로, 전해질층(113)의 이온 전도도는 10-3 내지 103 mS/cm, 또는 10-3 내지 102 mS/cm일 수 있다. 상기 전해질층(113)의 이온 전도도가 상기 범위인 경우 목적하는 광투과 가변 기능이 구현될 수 있고, 전기변색소자(100)의 유연성을 확보하면서 고온에서의 신뢰성 면에서 보다 유리할 수 있다.The electrolyte layer 113 may have an ionic conductivity of 10 -3 mS/cm or more. Specifically, the ion conductivity of the electrolyte layer 113 may be 10 -3 to 10 3 mS/cm, or 10 -3 to 10 2 mS/cm. When the ionic conductivity of the electrolyte layer 113 is within the above range, the desired light transmission variable function can be implemented, and the electrochromic device 100 can be more advantageous in terms of reliability at high temperatures while securing flexibility.

상기 전해질층(113)은 점착력이 3 g/cm 이상일 수 있다. 구체적으로, 전해질층(113)의 점착력은 3 내지 300 g/cm, 3 내지 200 g/cm, 또는 3 내지 100 g/cm일 수 있다. 상기 전해질층(113)의 점착력이 상기 범위인 경우 대상기재(예를 들어, 제1 변색층(112) 및 제2 변색층(114))에 잘 부착되어 전기변색소자(100)의 성능이 보다 원활하게 발현될 수 있다.The electrolyte layer 113 may have an adhesive force of 3 g/cm or more. Specifically, the adhesive force of the electrolyte layer 113 may be 3 to 300 g/cm, 3 to 200 g/cm, or 3 to 100 g/cm. When the adhesive force of the electrolyte layer 113 is within the above range, it is well attached to the target substrate (e.g., the first color change layer 112 and the second color change layer 114), thereby improving the performance of the electrochromic device 100. It can be expressed smoothly.

상기 전해질층(113)의 두께는 30 내지 200 ㎛, 50 내지 150 ㎛, 70 내지 130 ㎛, 또는 80 내지 120 ㎛일 수 있다. 상기 전해질층(113)의 두께가 상기 범위인 경우 전기변색소자(100)에 내구성을 부여함과 동시에 제1 변색층(112) 및 제2 변색층(114) 사이의 이온 이동 경로를 적절한 길이로 확보하여 요구되는 수준의 광투과 가변 기능을 구현할 수 있다.The thickness of the electrolyte layer 113 may be 30 to 200 ㎛, 50 to 150 ㎛, 70 to 130 ㎛, or 80 to 120 ㎛. When the thickness of the electrolyte layer 113 is within the above range, durability is provided to the electrochromic device 100 and the ion movement path between the first color change layer 112 and the second color change layer 114 is maintained to an appropriate length. By securing the required level of light transmission variable function, it is possible to implement.

한편 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 제1 기재층(120) 및 제2 기재층(130)을 더 포함할 수 있는데(도 1 참조), 이에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the electrochromic device 100 according to the embodiment may further include a first base layer 120 and a second base layer 130 (see FIG. 1), which will be described in detail as follows.

제1 기재층 및 제2 기재층First substrate layer and second substrate layer

구현예에 따른 전기변색소자(100)에 더 포함되는 제1 기재층(120) 및 제2 기재층(130)은 광투과가변 구조체(110)의 상하부에 각각 구비되어 전기변색소자(100)의 내구성을 높이는 역할을 하는 층이다. 이러한 제1 기재층(120) 및 제2 기재층(130)은 각각 폴리에스테르계 수지, 아크릴계 수지, 폴리올레핀계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 고분자 수지를 포함할 수 있다.The first base layer 120 and the second base layer 130, which are further included in the electrochromic device 100 according to the embodiment, are provided on the upper and lower portions of the light transmission variable structure 110, respectively, and form the electrochromic device 100. This layer serves to increase durability. The first base layer 120 and the second base layer 130 may each include a polymer resin selected from the group consisting of polyester resin, acrylic resin, polyolefin resin, and combinations thereof.

예를 들어, 제1 기재층(120) 및 제2 기재층(130) 각각은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 또는 폴리카보네이트(PC) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130)이 상기 고분자 수지를 포함함으로써, 내구성이 우수하면서 유연성을 갖는 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.For example, each of the first base layer 120 and the second base layer 130 may include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or polycarbonate (PC), but is limited thereto. It doesn't work. Since the first base layer 120 and the second base layer 130 contain the polymer resin, an electrochromic device 100 having excellent durability and flexibility can be implemented.

상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130) 각각은 550 nm 파장의 광에 대하여 80 % 이상의 광투과도를 나타낼 수 있다. 구체적으로 550 nm 파장의 광에 대하여 각각 85 % 이상, 또는 90 % 이상의 광투과도를 나타낼 수 있다. 또한 상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130) 각각은 2.0 % 이하, 1.8 % 이하, 또는 1.5 % 이하의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130)의 광투과도 및 헤이즈가 상기 범위인 경우 전기변색소자(100)의 투명성을 확보할 수 있다.Each of the first base layer 120 and the second base layer 130 may exhibit a light transmittance of 80% or more for light with a wavelength of 550 nm. Specifically, it may exhibit a light transmittance of 85% or more, or 90% or more, respectively, for light with a wavelength of 550 nm. Additionally, each of the first base layer 120 and the second base layer 130 may have a haze of 2.0% or less, 1.8% or less, or 1.5% or less. When the light transmittance and haze of the first base layer 120 and the second base layer 130 are within the above range, transparency of the electrochromic device 100 can be secured.

상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130) 각각의 두께는 10 내지 300 ㎛, 50 내지 280 ㎛, 70 내지 260 ㎛, 또는 100 내지 250 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제1 기재층(120) 및 상기 제2 기재층(130) 각각의 두께가 상기 범위인 경우 얇으면서도 가볍고 유연성을 갖는 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.The thickness of each of the first base layer 120 and the second base layer 130 may be 10 to 300 ㎛, 50 to 280 ㎛, 70 to 260 ㎛, or 100 to 250 ㎛, but is not limited thereto. . When the thickness of each of the first base layer 120 and the second base layer 130 is within the above range, an electrochromic device 100 that is thin, light, and flexible can be implemented.

이외에 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 외부로부터 광투과가변 구조체(110)에 수분이나 기체를 포함한 불순물이 침투하는 것을 방지하는 역할을 하는 배리어층(140)을 더 포함할 수 있다(도 2 참조). 상기 배리어층(140)은 광투과가변 구조체(110)와 제1 기재층(120) 사이 및 광투과가변 구조체(110)와 제2 기재층(130) 사이에 각각 구비될 수 있다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment may further include a barrier layer 140 that serves to prevent impurities, including moisture or gas, from penetrating into the light transmission variable structure 110 from the outside (Figure 2). The barrier layer 140 may be provided between the variable light transmission structure 110 and the first base layer 120 and between the variable light transmission structure 110 and the second base layer 130, respectively.

상기 배리어층(140)은 금속산화물, 금속질화물, 금속산화질화물, 준금속산화물, 준금속질화물, 준금속산화질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 금속 배리어층, 또는 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리우레탄계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 수지 배리어층을 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 배리어층(140)은 상기 금속 배리어층이 2층으로 적층된 구조이거나, 2층의 금속 배리어층에 상기 수지 배리어층이 결합하여 3층으로 적층된 구조일 수 있다.The barrier layer 140 is a metal barrier layer including one selected from the group consisting of metal oxide, metal nitride, metal oxynitride, metalloid oxide, metalloid nitride, metallurgical oxynitride, or acrylic resin, It may include a resin barrier layer containing one selected from the group consisting of epoxy resin, silicone resin, polyimide resin, polyurethane resin, and combinations thereof. Specifically, the barrier layer 140 may have a structure in which the metal barrier layer is stacked in two layers, or in a structure in which the resin barrier layer is combined with two metal barrier layers to form a three-layer structure.

상기 배리어층(140)의 두께는 20 내지 200 nm, 30 내지 150 nm, 40 내지 120 nm, 또는 40 내지 100 nm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of the barrier layer 140 may be 20 to 200 nm, 30 to 150 nm, 40 to 120 nm, or 40 to 100 nm, but is not limited thereto.

또한 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 각 기재층(120, 130)과 배리어층(140) 사이에 부착력을 높이면서 굴절률을 개선하는 역할을 하는 프라이머층(150)을 더 포함할 수 있다(도 3 참조). 상기 프라이머층(150)은 제1 기재층(120)과 배리어층(140) 사이 및 제2 기재층(130)과 배리어층(140) 사이에 각각 구비될 수 있다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment may further include a primer layer 150 that serves to improve the refractive index while increasing the adhesion between each base layer 120 and 130 and the barrier layer 140. (See Figure 3). The primer layer 150 may be provided between the first base layer 120 and the barrier layer 140 and between the second base layer 130 and the barrier layer 140, respectively.

상기 프라이머층(150)은 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 실리콘계 수지, 폴리이미드계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지를 포함하는 1층의 프라이머층 구조이거나, 복수의 프라이머층이 적층된 구조일 수 있다.The primer layer 150 has a one-layer primer layer structure containing a resin selected from the group consisting of acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, polyimide resin, and combinations thereof, or a structure in which a plurality of primer layers are stacked. It can be.

상기 프라이머층(150)은 35 dyne/cm2 이하의 표면 장력, 또는 30 dyne/cm2 이하의 표면 장력을 가질 수 있다. 또한 상기 프라이머층(150)은 3.0 gf/inch 이상의 부착력, 또는 3.5 gf/inch 이상의 부착력을 가질 수 있다.The primer layer 150 may have a surface tension of 35 dyne/cm 2 or less, or a surface tension of 30 dyne/cm 2 or less. Additionally, the primer layer 150 may have an adhesion force of 3.0 gf/inch or more, or an adhesion force of 3.5 gf/inch or more.

또 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 전기변색소자(100)를 보호하는 역할을 하는 하드코팅층(160)을 더 포함할 수 있다(도 4 참조). 상기 하드코팅층(160)은 제2 기재층(130) 상에 구비될 수 있다. 이때, 도 4에는 하드 코팅층(160)이 제2 기재층(130) 상에 구비되어 있지만, 반대로 제1 기재층(120) 상에 구비될 수도 있다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment may further include a hard coating layer 160 that serves to protect the electrochromic device 100 (see FIG. 4). The hard coating layer 160 may be provided on the second base layer 130. At this time, in Figure 4, the hard coating layer 160 is provided on the second base layer 130, but conversely, it may be provided on the first base layer 120.

상기 하드코팅층(160)은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지를 포함할 수 있다.The hard coating layer 160 may include a resin selected from the group consisting of acrylic resin, silicone resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyimide resin, and combinations thereof.

상기 하드코팅층(160)의 두께는 1 내지 10 ㎛, 2 내지 8 ㎛, 2 내지 6 ㎛, 또는 2 내지 5 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 하드코팅층(160)의 두께가 상기 범위인 경우 유연성을 가지면서 시공성이 우수한 전기변색소자(100)를 구현할 수 있다.The thickness of the hard coating layer 160 may be 1 to 10 ㎛, 2 to 8 ㎛, 2 to 6 ㎛, or 2 to 5 ㎛, but is not limited thereto. When the thickness of the hard coating layer 160 is within the above range, an electrochromic device 100 with flexibility and excellent constructability can be implemented.

또 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 시공을 위한 점착층(170) 및 보관과 이동성을 높이면서 외부의 수분이나 불순물로부터 전기변색소자(100)를 보호하는 이형필름층(180)을 더 포함할 수 있다(도 4 참조).In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment further includes an adhesive layer 170 for construction and a release film layer 180 that protects the electrochromic device 100 from external moisture or impurities while increasing storage and mobility. It may include (see Figure 4).

상기 점착층(170)은 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 폴리이미드계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 점착층(170)은 광학특성 및 내구성을 고려하여 아크릴계 수지를 포함할 수 있다.The adhesive layer 170 may include a resin selected from the group consisting of acrylic resin, silicone resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyimide resin, and combinations thereof. Specifically, the adhesive layer 170 may include acrylic resin in consideration of optical properties and durability.

상기 점착층(170)의 초기 점착력은 0.5 내지 8.0 N/inch, 1.0 내지 7.0 N/inch, 또는 2.0 내지 6.0 N/inch일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The initial adhesive force of the adhesive layer 170 may be 0.5 to 8.0 N/inch, 1.0 to 7.0 N/inch, or 2.0 to 6.0 N/inch, but is not limited thereto.

상기 이형필름층(180)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 소재를 포함할 수 있다.The release film layer 180 may include a material selected from the group consisting of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and combinations thereof.

상기 이형필름층(180)의 두께는 10 내지 100 ㎛, 10 내지 80 ㎛, 10 내지 50 ㎛, 또는 12 내지 50 ㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of the release film layer 180 may be 10 to 100 ㎛, 10 to 80 ㎛, 10 to 50 ㎛, or 12 to 50 ㎛, but is not limited thereto.

상기 이형필름층(180)의 박리력은 50 gf/inch 이하일 수 있다. 구체적으로 이형필름층(180)의 박리력은 3 내지 50 gf/inch, 또는 10 내지 50 gf/inch일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The peeling force of the release film layer 180 may be 50 gf/inch or less. Specifically, the peeling force of the release film layer 180 may be 3 to 50 gf/inch, or 10 to 50 gf/inch, but is not limited thereto.

이러한 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 상술한 제1 변색층(112) 또는 제2 변색층(114)이 변색물질로서 특정 조성의 산화니켈을 포함함에 따라 블랙 색상을 나타낼 수 있다.The electrochromic device 100 according to this embodiment may exhibit a black color because the above-described first color change layer 112 or the second color change layer 114 contains nickel oxide of a specific composition as a color change material.

구체적으로 일 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 최대 착색 상태까지 변화시켰을 때, RGB 색좌표에서 R 좌표값이 0 내지 0.125, 0 내지 0.120, 또는 0 내지 0.110이고; G 좌표값이 0 내지 0.156, 0 내지 0.135, 또는 0 내지 0.110이고; B 좌표값이 0 내지 0.188, 0 내지 0.165, 또는 0 내지 0.125인 구간의 색상을 나타낼 수 있다. 이러한 좌표값을 가져 블랙 색상을 나타냄에 따라 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 상업용 건축물 창호뿐만 아니라 주거용 건축물 창호에도 효율적으로 적용할 수 있다.Specifically, when the electrochromic device 100 according to one embodiment is changed to the maximum coloring state, the R coordinate value in RGB color coordinates is 0 to 0.125, 0 to 0.120, or 0 to 0.110; the G coordinate value is 0 to 0.156, 0 to 0.135, or 0 to 0.110; The color of the section where the B coordinate value is 0 to 0.188, 0 to 0.165, or 0 to 0.125 can be displayed. As the electrochromic device 100 according to the embodiment displays black color using these coordinate values, it can be efficiently applied not only to commercial building windows but also to residential building windows.

다른 구현예에 따른 전기변색소자(100)은 25 ℃ 조건에서 측정한 이온전도도가 1×10-6 mS/cm 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 전기변색소자(100)의 이온전도도는 1×10-6 내지 1×10-1 mS/cm, 1×10-5 내지 5×10-1 mS/cm, 또는 1×10-4 내지 1×10-2 mS/cm일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The electrochromic device 100 according to another embodiment may have an ionic conductivity of 1×10 -6 mS/cm or more measured at 25°C. Specifically, the ion conductivity of the electrochromic device 100 is 1×10 -6 to 1×10 -1 mS/cm, 1×10 -5 to 5×10 -1 mS/cm, or 1×10 -4 . It may be from 1×10 -2 mS/cm, but is not limited thereto.

한편 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 최대 착색 상태에서 측정된 초기 투과율이 25 내지 40 %, 25 내지 35.5 %, 25 내지 35 %, 25 내지 33 %, 또는 25 내지 30 %일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the electrochromic device 100 according to the embodiment may have an initial transmittance of 25 to 40%, 25 to 35.5%, 25 to 35%, 25 to 33%, or 25 to 30%, as measured in the maximum coloring state. It is not limited to this.

또한 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 최대 탈색 상태에서 측정된 초기 투과율이 50 내지 80 %, 55 내지 75 %, 55 내지 72 %, 55 내지 70 %, 또는 65 내지 70 %일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment may have an initial transmittance of 50 to 80%, 55 to 75%, 55 to 72%, 55 to 70%, or 65 to 70%, as measured in the maximum decolorization state. It is not limited to this.

또 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 최대 탈색 상태에서 측정된 초기 투과율과 최대 착색 상태에서 측정된 초기 투과율의 차이가 20 내지 45 %, 25 내지 45 %, 35 내지 45 %, 40 내지 45 %, 또는 40 내지 43 %일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment has a difference between the initial transmittance measured in the maximum discoloration state and the initial transmittance measured in the maximum coloring state of 20 to 45%, 25 to 45%, 35 to 45%, and 40 to 45%. %, or 40 to 43 %, but is not limited thereto.

이러한 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 빠른 투과율 변화 속도를 가져 우수한 광투과 가변 기능을 나타낼 수 있다. 일례로, 전기변색소자(100)는 1.2 V에서 -1.2 V의 전압을 인가 시에 상온에서 가시광 평균 투과율(550 nm)이 65%에서 10%까지 도달하는데 소요되는 시간이 80 초 이내, 구체적으로 70 초 이내, 또는 60 초 이내일 수 있다.The electrochromic device 100 according to this embodiment has a fast rate of change in transmittance and can exhibit excellent light transmission variable function. For example, the electrochromic device 100 takes 80 seconds or less for the average visible light transmittance (550 nm) to reach from 65% to 10% at room temperature when applying a voltage from 1.2 V to -1.2 V, specifically. It may be within 70 seconds, or within 60 seconds.

또 구현예에 따른 전기변색소자(100)는 두께가 비교적 얇을 뿐만 아니라, 가볍고 유연한 특성을 갖기 때문에 시공성이 우수하고, 롤 형태로 보관이 가능하여 운반성도 우수할 수 있다.In addition, the electrochromic device 100 according to the embodiment is not only relatively thin, but also has light and flexible characteristics, so it has excellent constructability and can be stored in a roll form, so it can also have excellent transportability.

이러한 구현예에 따른 전기변색소자(100)의 적용은 일반적인 투명한 윈도우에 간편히 부착하는 방식으로 이루어질 수 있다. 구체적으로 전기변색소자(100)는 윈도우 전면에 부착되거나 일부분에만 부착될 수도 있다. 또한 전기변색소자(100)는 윈도우 내부에 삽입되는 것으로도 적용될 수도 있다.The electrochromic device 100 according to this embodiment can be applied by simply attaching it to a general transparent window. Specifically, the electrochromic element 100 may be attached to the entire window or only to a portion of the window. Additionally, the electrochromic element 100 may also be applied to be inserted into a window.

전기변색소자의 제조방법Manufacturing method of electrochromic device

구현예는 상술한 전기변색소자의 제조방법을 제공한다. 구체적으로 일 구현예에 따르면, 상기 전기변색소자의 제조방법은, (1) 산화니켈을 제조하는 단계; (2) 겔형(gel type) 전해질을 제조하는 단계; (3) 제1 기재 및 제2 기재 상에 전극물질을 각각 코팅하여 제1 전극층을 포함하는 하판과 제2 전극층을 포함하는 상판을 각각 제조하는 단계; (4) 상기 제1 전극층 상에 제1 변색물질 조성물을 코팅하여 제1 변색층을 형성하는 단계; (5) 상기 제2 전극층 상에 제2 변색물질 조성물을 코팅하여 제2 변색층을 형성하는 단계; (6) 상기 제1 변색층 및 상기 제2 변색층 사이에 전해질층을 형성하는 단계; 및 (7) 상기 제1 전극층, 상기 제1 변색층, 상기 전해질층, 상기 제2 변색층 및 상기 제2 전극층 순으로 적층되도록 상기 하판과 상기 상판을 결합하여 광투과가변 구조체를 제조하는 단계를 포함할 수 있는데, 이에 대해 도 5을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The embodiment provides a method for manufacturing the above-described electrochromic device. Specifically, according to one embodiment, the method of manufacturing the electrochromic device includes the steps of (1) manufacturing nickel oxide; (2) preparing a gel type electrolyte; (3) manufacturing a lower plate including a first electrode layer and an upper plate including a second electrode layer by coating electrode materials on the first and second substrates, respectively; (4) forming a first discoloration layer by coating a first discoloration material composition on the first electrode layer; (5) forming a second discoloration layer by coating a second discoloration material composition on the second electrode layer; (6) forming an electrolyte layer between the first discoloring layer and the second discoloring layer; and (7) manufacturing a light transmission variable structure by combining the lower plate and the upper plate so that the first electrode layer, the first discoloration layer, the electrolyte layer, the second discoloration layer, and the second electrode layer are stacked in that order. It may be included, and this will be explained with reference to FIG. 5 as follows.

상기 단계 (1)은 특정 조성을 갖는 산화니켈을 제조하는 단계이다. 일 구현예에 따르면, 상기 단계 (1)은 고온고압 수열합성 및 고온소성의 과정을 거쳐 균일한 형상 및 넓은 비표면적을 가지면서 특정 조성을 갖는 산화니켈을 제조하는 단계일 수 있다. 구체적으로 상기 단계 (1)은, (1-1) 산화니켈 전구체와 용매가 혼합된 혼합물을 고압반응기에 투입하고 400 내지 600 psi 인가 하에 150 내지 250 ℃에서 반응시켜 반응물을 제조하는 단계; 및 (1-2) 상기 반응물을 소성로에 투입하고 250 내지 350 ℃에서 소성하는 단계를 포함할 수 있다.Step (1) is a step of producing nickel oxide having a specific composition. According to one embodiment, step (1) may be a step of producing nickel oxide having a uniform shape, a large specific surface area, and a specific composition through high-temperature, high-pressure hydrothermal synthesis and high-temperature sintering. Specifically, step (1) includes (1-1) preparing a reactant by introducing a mixture of a nickel oxide precursor and a solvent into a high pressure reactor and reacting at 150 to 250° C. under 400 to 600 psi; and (1-2) adding the reactant to a calcination furnace and calcination at 250 to 350°C.

상기 단계 (1-1)에서 사용되는 산화니켈 전구체는 예를 들어. 니켈 아세테이트 4수화물(Nickel Acetate tetrahydrate), 또는 니켈 니트레이트 6수화물(Nickel(II) nitrate hexahydrate) 등일 수 있다.The nickel oxide precursor used in step (1-1) is, for example. It may be nickel acetate tetrahydrate, nickel(II) nitrate hexahydrate, etc.

상기 단계 (1-1)에서 사용되는 용매는 예를 들어, 알코올계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 탄화수소계 용매 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일례로, 산화니켈 전구체의 분산성 및 반응성 등을 고려할 때, 용매는 에탄올 등과 같은 알코올계 용매일 수 있다.The solvent used in step (1-1) may be selected from the group consisting of, for example, alcohol-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, ester-based solvents, hydrocarbon-based solvents, or combinations thereof. For example, considering the dispersibility and reactivity of the nickel oxide precursor, the solvent may be an alcohol-based solvent such as ethanol.

상기 단계 (1-1)에서 혼합물을 고압반응기에 투입하고 400 내지 600 psi, 구체적으로 420 내지 580 psi, 450 내지 550 psi, 또는 480 내지 520 psi 인가 하에 150 내지 250 ℃, 구체적으로 170 내지 240 ℃, 180 내지 230 ℃, 또는 190 내지 210 ℃에서 반응시킴에 따라 반응물을 고수율로 얻을 수 있다.In step (1-1), the mixture is introduced into a high pressure reactor and heated at 150 to 250°C, specifically 170 to 240°C, under the application of 400 to 600 psi, specifically 420 to 580 psi, 450 to 550 psi, or 480 to 520 psi. , the reactant can be obtained in high yield by reacting at 180 to 230 °C, or 190 to 210 °C.

상기 단계 (1-2)에서 반응물을 소성로에 투입하고 250 내지 350 ℃, 구체적으로 265 내지 340 ℃, 275 내지 320 ℃, 또는 290 내지 310 ℃에서 소성함에 따라 밀도가 높고 나노 수준의 입경을 갖는 산화니켈을 얻을 수 있다.In step (1-2), the reactant is put into a sintering furnace and fired at 250 to 350°C, specifically 265 to 340°C, 275 to 320°C, or 290 to 310°C, resulting in oxidation with high density and nano-level particle size. You can get nickel.

상기 단계 (1)과 같이 산화니켈을 제조함에 따라 일 구현예에서는 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 중량% 이상인 산화니켈을 얻을 수 있다. 구체적으로 산화니켈은 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 내지 99.9 중량%, 75 내지 99.9 중량%, 80 내지 99.9 중량%, 85 내지 99.9 중량%, 90 내지 99.9 중량%, 또는 95 내지 99.8 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 조성을 갖는 산화니켈을 이용하여 후술되는 제1 변색층 또는 제2 변색층을 형성함에 따라 광투과 가변 기능이 우수하면서 블랙 색상을 나타내는 전기변색소자를 구현할 수 있다.By producing nickel oxide in step (1), in one embodiment, nickel oxide having a content of nickel oxide represented by Ni 3 O 4 of 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide can be obtained. Specifically, nickel oxide has a content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 of 65 to 99.9% by weight, 75 to 99.9% by weight, 80 to 99.9% by weight, 85 to 99.9% by weight, and 90 to 90% by weight, based on the total weight of nickel oxide. It may be 99.9% by weight, or 95 to 99.8% by weight, but is not limited thereto. By forming the first or second color changing layer, which will be described later, using nickel oxide having such a composition, an electrochromic device that exhibits a black color while exhibiting excellent light transmission variable function can be implemented.

상기 단계 (2)는 상술한 할로겐화 유기보란 화합물, 고분자 수지, 금속염, 광개시제 및 용매를 포함하는 전해질 형성 조성물로 겔형(gel type) 전해질을 제조하는 단계이다. 일례로, 상기 전해질 형성 조성물이 투입된 반응조를 30 내지 70 ℃, 구체적으로 40 내지 60 ℃에서 30 분 내지 2 시간, 구체적으로 30 분 내지 90 분 동안 교반하는 과정을 거쳐 투명한 겔형 전해질을 제조할 수 있다.Step (2) is a step of preparing a gel-type electrolyte using an electrolyte-forming composition containing the above-described halogenated organoborane compound, polymer resin, metal salt, photoinitiator, and solvent. For example, a transparent gel-type electrolyte can be prepared by stirring the reaction tank into which the electrolyte-forming composition is added at 30 to 70°C, specifically 40 to 60°C, for 30 minutes to 2 hours, specifically 30 minutes to 90 minutes. .

상기 단계 (3)은 제1 기재 및 제2 기재 상에 전극물질을 각각 코팅하여 제1 전극층 및 제1 기재층을 포함하는 하판과, 제2 전극층 및 제2 기재층을 포함하는 상판을 각각 제조하는 단계이다. 상기 전극물질을 제1 기재 및 제2 기재 상에 각각 코팅하는 방법으로는 스퍼터링(sputtering)을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In step (3), the electrode material is coated on the first substrate and the second substrate to manufacture a lower plate including the first electrode layer and the first substrate layer and an upper plate including the second electrode layer and the second substrate layer, respectively. This is the step. A method of coating the electrode material on the first and second substrates may include sputtering, but is not limited thereto.

상기 전극물질은 예를 들어, 인듐-주석 산화물(ITO, Indium-tin oxide), 아연 산화물(ZnO, Zinc oxide), 인듐-아연 산화물(IZO, Indium-zinc oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The electrode material is, for example, indium-tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO, Zinc oxide), indium-zinc oxide (IZO, Indium-zinc oxide), and a group consisting of combinations thereof. can be selected

상기 제1 기재 및 상기 제2 기재는 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 또는 폴리카보네이트(PC) 등을 각각 포함하는 소재일 수 있다.For example, the first substrate and the second substrate may be materials each containing polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), or polycarbonate (PC).

상기 단계 (4) 및 상기 단계 (5)는 각각 제1 전극층 상에 제1 변색물질 조성물을 코팅하여 제1 변색층을 형성하고, 제2 전극층 상에 제2 변색물질 조성물을 코팅하여 제2 변색층을 형성하는 단계이다. 상기 단계 (4) 및 상기 단계 (5)는 각각 동시에 수행되거나, 상기 단계 (4) 수행 이후 상기 단계 (5)가 수행되거나, 상기 단계 (5) 수행 이후 상기 단계 (4)가 수행될 수 있다.In step (4) and step (5), the first color change material composition is coated on the first electrode layer to form a first color change layer, and the second color change material composition is coated on the second electrode layer to form a second color change material. This is the step of forming layers. Step (4) and step (5) may be performed simultaneously, step (5) may be performed after step (4), or step (4) may be performed after step (5). .

일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물은 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함한다. 구체적으로 상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물은 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈; 분산제; 부착증진제; 산화방지제; 평활제(레벨링제); 및 용매를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment, the first color change material composition or the second color change material composition includes a color change material containing nickel oxide prepared in step (1). Specifically, the first discoloration material composition or the second discoloration material composition includes the nickel oxide prepared in step (1); dispersant; Adhesion enhancer; Antioxidants; smoothing agent (leveling agent); and a solvent, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 산화니켈은 산화성 변색물질 역할을 하여 전기변색소자가 최대 착색 상태에서 블랙 색상을 나타내도록 할 수 있다. 이러한 산화니켈의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 5 내지 30 중량%, 10 내지 28 중량%, 12 내지 25 중량%, 또는 17 내지 22 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nickel oxide included in the first color change material composition or the second color change material composition can act as an oxidative color change material and allow the electrochromic device to display black color in the maximum color state. The content of nickel oxide may be 5 to 30% by weight, 10 to 28% by weight, 12 to 25% by weight, or 17 to 22% by weight based on the total weight of each color change material composition, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 분산제는 산화니켈이 균일한 입자 크기를 갖도록 분산시키는 역할을 한다. 상기 분산제는 예를 들어, 폴리아크릴계 분산제, 폴리에틸렌이민계 분산제, 또는 폴리우레탄계 분산제 등일 수 있다. 이러한 분산제의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%, 0.5 내지 4 중량%, 0.8 내지 3 중량%, 또는 1 내지 2 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The dispersing agent included in the first discoloring material composition or the second discoloring material composition serves to disperse nickel oxide so that it has a uniform particle size. The dispersant may be, for example, a polyacrylic dispersant, a polyethyleneimine-based dispersant, or a polyurethane-based dispersant. The content of this dispersant may be 0.1 to 5% by weight, 0.5 to 4% by weight, 0.8 to 3% by weight, or 1 to 2% by weight based on the total weight of each color change material composition, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 부착증진제는 산화니켈의 표면에 코팅되어 제1 변색층 또는 제2 변색층의 형성 과정에서 산화니켈이 대상기재(예를 들어, 제1 전극층 또는 제2 전극층)에 잘 결합되도록 하는 역할을 한다. 상기 부착증진제는 예를 들어, 인산계 수지(코폴리머), 또는 카르복실계 수지(코폴리머) 등일 수 있다. 이러한 부착증진제의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 3 중량%, 0.5 내지 2.8 중량%, 1 내지 2.5 중량%, 또는 1.5 내지 2.2 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The adhesion enhancer included in the first discoloration material composition or the second discoloration material composition is coated on the surface of nickel oxide so that the nickel oxide is applied to the target substrate (e.g., It plays a role in ensuring good bonding to the first electrode layer or the second electrode layer. The adhesion enhancer may be, for example, a phosphoric acid-based resin (copolymer), or a carboxylic resin (copolymer). The content of this adhesion enhancer may be 0.1 to 3% by weight, 0.5 to 2.8% by weight, 1 to 2.5% by weight, or 1.5 to 2.2% by weight based on the total weight of each color change material composition, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 산화방지제는 산화니켈의 산화를 방지하는 역할을 한다. 상기 산화방지제는 예를 들어, 페놀계 화합물, 인계 화합물, 황계 화합물, 아민계 화합물, 퀴논계 화합물, 하이드록시벤조에이트, 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 이러한 산화방지제의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%, 0.5 내지 1.8 중량%, 0.7 내지 1.5 중량%, 또는 0.9 내지 1.2 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The antioxidant included in the first discoloration material composition or the second discoloration material composition serves to prevent oxidation of nickel oxide. The antioxidant may be, for example, a phenol-based compound, a phosphorus-based compound, a sulfur-based compound, an amine-based compound, a quinone-based compound, hydroxybenzoate, or a mixture thereof. The content of such antioxidant may be 0.1 to 2% by weight, 0.5 to 1.8% by weight, 0.7 to 1.5% by weight, or 0.9 to 1.2% by weight based on the total weight of each discoloration material composition, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 평활제는 일정한 높이를 갖는 제1 변색층 또는 제2 변색층이 형성되도록 하는 역할을 한다. 상기 평활제는 예를 들어, 폴리에테르 변성 디알킬폴리실록산, 폴리에스테르 변성 디알킬폴리실록산, 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 이러한 평활제의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 0.1 내지 2 중량%, 0.5 내지 1.8 중량%, 0.7 내지 1.5 중량%, 또는 0.9 내지 1.2 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The leveling agent included in the first discoloring material composition or the second discoloring material composition serves to form a first discoloring layer or a second discoloring layer having a constant height. The leveling agent may be, for example, polyether-modified dialkylpolysiloxane, polyester-modified dialkylpolysiloxane, or a mixture thereof. The content of this leveling agent may be 0.1 to 2% by weight, 0.5 to 1.8% by weight, 0.7 to 1.5% by weight, or 0.9 to 1.2% by weight based on the total weight of each discoloration material composition, but is not limited thereto.

상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물에 포함되는 용매는 각 변색물질 조성물의 분산성 및 점도를 조절하는 역할을 한다. 상기 용매는 예를 들어, 알코올계 용매, 에테르계 용매, 케톤계 용매, 에스테르계 용매, 탄화수소계 용매, 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 이러한 용매의 함량은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로 65 내지 80 중량%, 68 내지 78 중량%, 70 내지 77 중량%, 또는 73 내지 76 중량%일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The solvent included in the first color change material composition or the second color change material composition serves to control the dispersibility and viscosity of each color change material composition. The solvent may be, for example, an alcohol-based solvent, an ether-based solvent, a ketone-based solvent, an ester-based solvent, a hydrocarbon-based solvent, or a mixture thereof. The content of this solvent may be 65 to 80% by weight, 68 to 78% by weight, 70 to 77% by weight, or 73 to 76% by weight based on the total weight of each color change material composition, but is not limited thereto.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물은 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로, 산화니켈 5 내지 30 중량%; 분산제 0.1 내지 5 중량%; 부착증진제 0.1 내지 3 중량%; 산화방지제 0.1 내지 2 중량%; 평활제 0.1 내지 2 중량%; 및 용매 65 내지 80 중량%를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment, the first color change material composition or the second color change material composition contains 5 to 30% by weight of nickel oxide, based on the total weight of each color change material composition; 0.1 to 5% by weight of dispersant; 0.1 to 3% by weight of adhesion enhancer; 0.1 to 2% by weight of antioxidant; 0.1 to 2% by weight of leveling agent; and 65 to 80% by weight of solvent, but is not limited thereto.

상기 각 성분을 포함하는 제1 변색물질 조성물 또는 제2 변색물질 조성물은 상기 산화니켈, 상기 분산제, 상기 부착증진제 및 상기 용매를 용기에 투입하고 볼밀 분산하는 과정을 거쳐 분산액을 제조한 후, 제조한 분산액에 산화방지제, 평활제 및 추가 용매를 투입하여 희석하는 과정을 거쳐 제조할 수 있다.The first discoloring material composition or the second discoloring material composition containing the above components is prepared by putting the nickel oxide, the dispersant, the adhesion enhancer, and the solvent into a container and performing ball mill dispersion to prepare a dispersion. It can be manufactured through a process of diluting the dispersion by adding antioxidants, leveling agents, and additional solvents.

상기 볼밀 분산을 통해 산화니켈이 균일한 나노 크기 및 매끄한 표면을 갖도록 입자화될 수 있고, 이를 추가 용매로 희석함에 따라 산화니켈의 분산성이 우수한 제1 변색물질 조성물 또는 제2 변색물질 조성물을 얻을 수 있다. 일례로, 상기 볼밀 분산은 20 내지 50 nm 크기의 볼밀(ball mill)을 용기에 투입하고 20 내지 30 ℃에서 50 내지 150 rpm 속도로 20 내지 30 시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 볼밀 분산을 거침에 따라 제1 변색물질 조성물 또는 제2 변색물질 조성물에 포함되는 산화니켈의 평균입경(D50)은 20 내지 80 nm, 25 내지 70 ㎚, 26 내지 60 ㎚, 27 내지 55 ㎚, 또는 28 내지 50 ㎚일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Through the ball mill dispersion, nickel oxide can be granulated to have a uniform nano size and a smooth surface, and by diluting it with an additional solvent, a first discoloring material composition or a second discoloring material composition with excellent dispersibility of nickel oxide is produced. You can get it. For example, the ball mill dispersion may be performed by adding a ball mill with a size of 20 to 50 nm into a container and performing the dispersion at 20 to 30° C. at a speed of 50 to 150 rpm for 20 to 30 hours. Upon passing through the ball mill dispersion, the average particle diameter (D 50 ) of the nickel oxide contained in the first color change material composition or the second color change material composition is 20 to 80 nm, 25 to 70 nm, 26 to 60 nm, and 27 to 55 nm. , or 28 to 50 nm, but is not limited thereto.

일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색물질 조성물은 환원성 변색물질을 포함하여 환원 변색층인 제1 변색층을 형성하는 조성물일 수 있고, 상기 제2 변색물질 조성물은 상기 산화니켈, 상기 분산제, 상기 부착증진제, 상기 산화방지제, 상기 평활제 및 상기 용매를 포함하여 산화 변색층인 제2 변색층을 형성하는 조성물일 수 있다. 달리, 상기 제1 변색물질 조성물은 상기 산화니켈, 상기 분산제, 상기 부착증진제, 상기 산화방지제, 상기 평활제 및 상기 용매를 포함하여 산화 변색층인 제1 변색층을 형성하는 조성물일 수 있고, 상기 제2 변색물질 조성물은 환원성 변색물질을 포함하여 환원 변색층인 제2 변색층을 형성하는 조성물일 수 있다.According to one embodiment, the first color change material composition may include a reductive color change material to form a first color change layer, which is a reduction color change layer, and the second color change material composition may include the nickel oxide, the dispersant, and the It may be a composition that forms a second discoloration layer, which is an oxidation discoloration layer, including an adhesion enhancer, the antioxidant, the leveling agent, and the solvent. Alternatively, the first discoloration material composition may be a composition that forms a first discoloration layer, which is an oxidation discoloration layer, including the nickel oxide, the dispersant, the adhesion enhancer, the antioxidant, the leveling agent, and the solvent. The second color change material composition may be a composition that includes a reductive color change material and forms a second color change layer, which is a reduction color change layer.

한편 일 구현예에 따르면, 상기 제1 변색물질 조성물과 상기 제2 변색물질 조성물 각각의 코팅은 습식 코팅으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 제1 변색물질 조성물을 제1 전극층 상에 습식 코팅한 후 건조하여 제1 변색층을 형성하고, 제2 변색물질 조성물을 제2 전극층 상에 습식 코팅한 후 건조하여 제2 변색층을 형성할 수 있다. 각 변색물질 조성물을 습식 코팅함에 따라 균일하면서 다양한 두께 범위를 갖는 제1 변색층 및/또는 제2 변색층을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 고온에서 이루어지는 진공증착 코팅에 비해 비교적 저온 및 상압에서 각 변색물질 조성물의 코팅이 이루어지기 때문에 고온 및 저압에 취약한 고분자 필름 기재의 사용도 자유로워 전기변색소자의 유연성을 확보할 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment, each coating of the first color change material composition and the second color change material composition may be performed by wet coating, but the coating is not limited thereto. Specifically, the first discoloring material composition is wet-coated on the first electrode layer and dried to form a first discoloring layer, and the second discoloring material composition is wet-coated on the second electrode layer and then dried to form a second discoloring layer. can do. By wet coating each color change material composition, a first color change layer and/or a second color change layer having a uniform and various thickness range can be easily formed. In addition, since coating of each color change material composition is performed at relatively low temperature and normal pressure compared to vacuum deposition coating performed at high temperature, the flexibility of the electrochromic device can be secured by freely using polymer film substrates that are vulnerable to high temperature and low pressure.

상기 단계 (6)은 상기 단계 (2)에서 제조한 겔형 전해질을 이용하여 상기 제1 변색층 및 상기 제2 변색층 사이에 전해질층을 형성하는 단계이다. 일례로, 상기 제1 변색층 또는 상기 제2 변색층 중 어느 하나의 층의 일면에 겔형 전해질을 습식 코팅한 후 건조 및 경화하는 과정을 거쳐 형성할 수 있다. 상기 겔형 전해질을 습식 코팅하여 전해질층을 형성함에 따라 다양한 두께 범위를 갖는 전해질층을 용이하게 형성할 수 있고, 이로 인해 이온 전도도 및 변색 속도를 유동적으로 조절할 수 있다.Step (6) is a step of forming an electrolyte layer between the first discoloring layer and the second discoloring layer using the gel electrolyte prepared in step (2). For example, it can be formed by wet coating a gel-type electrolyte on one surface of either the first discoloration layer or the second discoloration layer, followed by drying and curing. By wet coating the gel-type electrolyte to form an electrolyte layer, an electrolyte layer having various thickness ranges can be easily formed, and thus ionic conductivity and discoloration rate can be flexibly adjusted.

상기 단계 (7)은 상기 제1 전극층, 상기 제1 변색층, 상기 전해질층, 상기 제2 변색층 및 상기 제2 전극층 순으로 적층되도록 상기 하판과 상기 상판을 결합하여 광투과가변 구조체를 제조하는 단계이다. 일례로, 상기 하판과 상기 상판을 합지하고 100 내지 150 ℃에서 20 분 내지 1 시간 동안 숙성하는 과정을 거쳐 광투과가변 구조체를 제조할 수 있다.The step (7) is to manufacture a light transmission variable structure by combining the lower plate and the upper plate so that the first electrode layer, the first discoloration layer, the electrolyte layer, the second discoloration layer, and the second electrode layer are stacked in that order. It's a step. For example, a variable light transmission structure can be manufactured by laminating the lower plate and the upper plate and maturing them at 100 to 150° C. for 20 minutes to 1 hour.

이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 단 이들 실시예로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in more detail through examples below. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1. 전기변색소자 제조Example 1. Manufacturing of electrochromic device

(1) 산화니켈 제조(1) Nickel oxide production

니켈 아세테이트 4수화물(Nickel Acetate tetrahydrate) 2 g 및 에탄올 100 g을 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 이를 고압반응기(autoclave)에 투입하고 500 psi 인가 하에 200 ℃에서 24 시간 동안 반응시켜 반응물을 제조하였다. 다음, 반응물을 에탄올로 세척하고 3 시간 동안 원심분리하였다. 이후 원심분리에 의해 얻어진 수득물 2 g을 소성로에 투입하고 300 ℃에서 4 시간 동안 소성하는 과정을 거쳐 산화니켈을 제조하였다.A mixture was prepared by mixing 2 g of Nickel Acetate tetrahydrate and 100 g of ethanol, and then placed in an autoclave and reacted at 200° C. for 24 hours under 500 psi to prepare a reactant. Next, the reaction was washed with ethanol and centrifuged for 3 hours. Afterwards, 2 g of the product obtained by centrifugation was placed in a sintering furnace and sintered at 300° C. for 4 hours to produce nickel oxide.

(2) 전해질 제조(2) Electrolyte preparation

4구 둥근 유리 플라스크, 스틸 교반봉, 테프론 교반 씰, 구관 냉각기, 히팅 멘틀, 온도 센서 및 조인트 스토퍼를 구비한 반응조를 설치하고, 질소(N2) 분위기를 유지하였다. 다음, 반응조에 리튬 비스(옥살라토)보레이트 5 g, 아세톤 50 g 및 (C6F5)3B 1 g을 넣고, 상온에서 10 분 동안 500 rpm으로 교반하여 투명한 용액을 얻었다. 이후 빛이 차단된 반응조에 아크릴계 수지 1000 g 및 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논 60 g을 첨가하고 25 ℃에서 24 시간 동안 50 rpm으로 교반하는 과정을 거쳐 투명한 겔형 전해질을 제조하였다.A reaction tank equipped with a four-necked round glass flask, a steel stirring rod, a Teflon stirring seal, a tube cooler, a heating mantle, a temperature sensor, and a joint stopper was installed, and a nitrogen (N 2 ) atmosphere was maintained. Next, 5 g of lithium bis(oxalato)borate, 50 g of acetone, and 1 g of (C 6 F 5 ) 3 B were added to the reaction tank, and stirred at 500 rpm for 10 minutes at room temperature to obtain a clear solution. Afterwards, 1000 g of acrylic resin and 60 g of 2,2'-dimethoxy-2-phenylacetophenone were added to a light-blocked reaction tank and stirred at 50 rpm for 24 hours at 25°C to prepare a transparent gel electrolyte. .

(3) 상판 및 하판 제조(3) Manufacturing of upper and lower plates

진공 스퍼터링을 통해 PET 기재(두께: 23 ㎛) 상에 ITO 전극층(제1 전극층/제2 전극층)을 각각 형성하여 상판과 하판을 각각 제조하였다.ITO electrode layers (first electrode layer/second electrode layer) were formed on a PET substrate (thickness: 23 ㎛) through vacuum sputtering to manufacture the upper and lower plates, respectively.

(4) 제1 변색층 형성(4) Formation of the first discoloration layer

상기 하판의 ITO 전극층(제1 전극층) 상에 텅스텐 산화물 페이스트(제1 변색물질 조성물)를 습식 코팅하고 140 ℃에서 5 분 동안 건조하여 두께 700 nm의 환원 변색층(제1 변색층)을 형성하였다.A tungsten oxide paste (first discoloration material composition) was wet coated on the ITO electrode layer (first electrode layer) of the lower plate and dried at 140° C. for 5 minutes to form a reduced discoloration layer (first discoloration layer) with a thickness of 700 nm. .

(5) 제2 변색층 형성(5) Formation of second discoloration layer

상기 상판의 ITO 전극층(제2 전극층) 상에 산화니켈 조성물(제2 변색물질 조성물)을 습식 코팅하고 140 ℃에서 5분 동안 건조하여 두께 700 nm의 산화 변색층(제2 변색층)을 형성하였다. 이때, 산화니켈 조성물은 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈, 부착증진제(인산계 코폴리머) 및 분산제(BASF, EFKA PU 4010)를 볼밀(볼 직경: 20 내지 50 nm)을 통해 25 ℃에서 100 rpm으로 24 시간 동안 분산시켜 분산액(분산액 내 산화니켈의 평균 입경 30 nm)을 제조한 후, 산화방지제(MERCK, tert-Butylhydroquinone) 및 평활제(BASF, EFKA 3030)와 함께 유기 용매(에탄올)에 희석하는 과정을 통해 얻어진 것을 사용하였다. 또한 산화니켈 조성물의 조성은 산화니켈 20 중량%, 부착증진제 2 중량%, 분산제 1 중량%, 산화방지제 1 중량%, 평활제 1 중량% 및 유기 용매 75 중량%였다.A nickel oxide composition (second discoloration material composition) was wet-coated on the ITO electrode layer (second electrode layer) of the upper plate and dried at 140 ° C. for 5 minutes to form an oxidation discoloration layer (second discoloration layer) with a thickness of 700 nm. . At this time, the nickel oxide composition is prepared by mixing the nickel oxide, adhesion enhancer (phosphoric acid-based copolymer), and dispersant (BASF, EFKA PU 4010) prepared in step (1) at 25°C through a ball mill (ball diameter: 20 to 50 nm). After dispersing at 100 rpm for 24 hours to prepare a dispersion (average particle size of nickel oxide in the dispersion 30 nm), it was mixed with an organic solvent (ethanol) along with an antioxidant (MERCK, tert-Butylhydroquinone) and a leveling agent (BASF, EFKA 3030). The product obtained through the dilution process was used. In addition, the composition of the nickel oxide composition was 20% by weight of nickel oxide, 2% by weight of adhesion enhancer, 1% by weight of dispersant, 1% by weight of antioxidant, 1% by weight of leveling agent, and 75% by weight of organic solvent.

(6) 전해질층 형성(6) Electrolyte layer formation

상기 하판의 환원 변색층 상에 상기 단계 (2)에서 제조한 전해질을 올려놓고 80 ℃에서 30 초 동안 건조한 후 UV lamp로 365 nm의 UV 광선을 60 초 동안 조사하여 두께 100 ㎛인 전해질층을 형성하였다.Place the electrolyte prepared in step (2) on the reduced discoloration layer of the lower plate, dry at 80°C for 30 seconds, and irradiate UV light of 365 nm for 60 seconds with a UV lamp to form an electrolyte layer with a thickness of 100 ㎛. did.

(7) 광투과가변 구조체 제조(7) Manufacturing of variable light transmission structure

상기 하판의 전해질층 상에 상기 상판의 산화 변색층이 오도록 하판과 상판을 합지한 후, 오븐에 투입하고 120 ℃에서 30 분 동안 숙성하는 과정을 거쳐 PET 기재/ITO 전극층/환원 변색층/전해질층/산화 변색층/ITO 전극층/PET 기재 순서의 적층 구조를 갖는 광투과가변 구조체를 제조하였다. 이후, 상판 및 하판의 각 ITO 전극층의 측면에 전원 연결이 가능한 전극층을 구비하여 전기변색소자를 제조하였다.After laminating the lower plate and the upper plate so that the oxidation discoloration layer of the upper plate is on the electrolyte layer of the lower plate, placing it in an oven and maturing at 120 ° C. for 30 minutes, PET substrate / ITO electrode layer / reduction discoloration layer / electrolyte layer A light transmission variable structure having a layered structure in the order of /oxidation discoloration layer/ITO electrode layer/PET substrate was manufactured. Afterwards, an electrochromic device was manufactured by providing an electrode layer capable of connecting to a power source on the side of each ITO electrode layer of the upper and lower plates.

시험예 1Test example 1

실시예 1의 단계 (1)에서 제조한 산화니켈의 조성을 XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The composition of the nickel oxide prepared in step (1) of Example 1 was analyzed by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), and the results are shown in Table 1 below.

No.No. 조성Furtherance 비율(중량%)Proportion (% by weight) 1One NiONiO 0.010.01 22 NiO2 NiO2 0.400.40 33 Ni2O3 Ni 2 O 3 0.010.01 44 Ni2ONi 2 O 0.010.01 55 Ni3ONi 3 O 0.010.01 66 Ni4O Ni4O 0.010.01 77 Ni3O4 Ni 3 O 4 99.5599.55

상기 표 1을 참조하면, 실시예 1에서 산화 변색층의 변색물질로 사용된 산화니켈은 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 95 중량% 이상 함유된 산화니켈인 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 1, it was confirmed that the nickel oxide used as the discoloring material of the oxidation discoloring layer in Example 1 was a nickel oxide containing 95% by weight or more of nickel oxide represented by Ni 3 O 4 .

실시예 2 내지 4 및 비교예 1Examples 2 to 4 and Comparative Example 1

Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 하기 표 2로 제어된 산화니켈을 적용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 전기변색소자를 제조하였다.An electrochromic device was manufactured through the same process as Example 1, except that nickel oxide whose content represented by Ni 3 O 4 was controlled as shown in Table 2 below was applied.

시험예 2Test example 2

실시예 1 내지 4 및 비교예 1에서 각각 제조한 전기변색소자의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the electrochromic devices manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were evaluated in the following manner, and the results are shown in Table 2 below.

1. 착색 색상1. Tinted color

상온에서 최대 탈색 상태의 전기변색소자에 2.0V의 전압을 인가하여 최대 착색 상태까지 변화시킨 후, 나타내는 색상을 RGB 색좌표를 기준으로 확인하였다.A voltage of 2.0V was applied to the electrochromic device in the maximum discoloration state at room temperature to change it to the maximum coloration state, and then the displayed color was confirmed based on RGB color coordinates.

2. 이온전도도2. Ion conductivity

상온에서 전기화학 임피던스 분광계을 이용하여 Nyquist 도시법으로 전기변색소자의 이온전도도를 측정하였다.The ionic conductivity of the electrochromic device was measured using the Nyquist method using an electrochemical impedance spectrometer at room temperature.

3. 변색구간3. Discoloration section

전기변색소자에 DC 전압을 인가하여(-2.0V에서 +2.0V의 전압 인가를 10회 이상 반복하여 스위칭) 착색 및 탈색 반응을 유도하였고, 그 때의 전기 변색 특성을 측정하였다. 상기 전기 변색은 투과도 측정 장비(Avantes, Netherlands)를 이용하여 파장 300 내지 800 nm 영역의 빛이 전기변색소자에 투과되는 정도(투과도)를 확인한 것으로, 가시광선 영역 중 육안에 가장 민감한 것으로 알려진 550 nm의 투과도를 측정하였다.DC voltage was applied to the electrochromic device (switching from -2.0V to +2.0V applied repeatedly more than 10 times) to induce coloring and decolorization reactions, and the electrochromic properties at that time were measured. The electrochromism was determined by using a transmittance measuring device (Avantes, Netherlands) to determine the degree to which light in the wavelength range of 300 to 800 nm is transmitted through the electrochromic device (transmittance). 550 nm is known to be the most sensitive to the human eye among the visible light ranges. The transmittance was measured.

상기 투과도 측정 결과 중, 최대 착색 상태에서 측정된 초기 투과율(%)을 변색구간의 하한값으로 적용하고, 최대 탈색 상태에서 측정된 초기 투과율(%)을 변색구간의 상한값으로 적용하여 변색구간 범위를 산출하였다.Among the above transmittance measurement results, the initial transmittance (%) measured in the maximum discoloration state is applied as the lower limit of the discoloration section, and the initial transmittance (%) measured in the maximum discoloration state is applied as the upper limit of the discoloration section to calculate the discoloration section range. did.

구분division Ni3O4 함량Ni 3 O 4 content 착색 색상tinted color 이온전도도
(mS/cm)
Ion conductivity
(mS/cm)
변색구간Discoloration section
실시예 1Example 1 99.55 중량%99.55% by weight 전면적 블랙full black 1×10-3 mS/cm1×10 -3 mS/cm 27.9 내지 69.2%27.9 to 69.2% 실시예 2Example 2 85 중량% 내지 95 중량% 미만85% to less than 95% by weight 전면적 블랙full black 1×10-3 mS/cm1×10 -3 mS/cm 32.6 내지 68.3%32.6 to 68.3% 실시예 3Example 3 75 중량% 내지 85 중량% 미만75% to less than 85% by weight 전면적 블랙full black 1×10-3 mS/cm1×10 -3 mS/cm 35.1 내지 58.7%35.1 to 58.7% 실시예 4Example 4 65 중량% 내지 75 중량% 미만65% to less than 75% by weight 일부 면적 블랙 + 일부 면적 회색Some area black + some area gray 1×10-3 mS/cm1×10 -3 mS/cm 36.2 내지 65.5%36.2 to 65.5% 비교예 1Comparative Example 1 50 중량% 미만Less than 50% by weight 구동 불량으로 색상 확인 불가Color cannot be confirmed due to poor operation 구동 불량으로 측정 불가Measurement not possible due to poor drive 구동 불량으로 측정 불가Measurement not possible due to poor drive

상기 표 2를 참조하면, 변색물질로서 Ni3O4의 함량이 65 중량% 이상인 산화니켈을 사용함에 따라 전기변색소자의 구동이 잘 이루어지면서 이온전도도가 높고 블랙 색상 구현이 가능함을 확인할 수 있었다. 특히, Ni3O4의 함량이 95 중량% 이상(실시예 1)일 때, 변색구간이 가장 넓으면서 전면적으로 균일한 블랙 색상이 구현되는 전기변색소자가 얻어짐을 확인할 수 있었다.Referring to Table 2 above, it was confirmed that by using nickel oxide with a Ni 3 O 4 content of 65% by weight or more as a color change material, the electrochromic device was operated well, had high ion conductivity, and realized black color. In particular, it was confirmed that when the content of Ni 3 O 4 was 95% by weight or more (Example 1), an electrochromic device with the widest discoloration zone and uniform black color was obtained.

반면, 비교예 1과 같이 Ni3O4의 함량이 65 중량% 미만인 산화니켈을 사용함에 따라 전기변색소자의 구동 자체가 불가능한 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, as in Comparative Example 1, it was confirmed that the operation of the electrochromic device itself was impossible as nickel oxide with a Ni 3 O 4 content of less than 65% by weight was used.

실시예 5 내지 7Examples 5 to 7

산화 변색층을 형성하기 위한 산화니켈 조성물(제2 변색물질 조성물)에 포함된 산화니켈의 평균 입경을 하기 표 3과 같이 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 전기변색소자를 제조하였다.An electrochromic device was manufactured through the same process as Example 1, except that the average particle size of the nickel oxide contained in the nickel oxide composition (second discoloration material composition) for forming the oxidation discoloration layer was adjusted as shown in Table 3 below. did.

시험예 3Test example 3

실시예 1 및 5 내지 7에서 각각 제조한 전기변색소자의 착색 색상 및 변색구간을 상기 시험예 2와 동일한 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The coloring color and color change interval of the electrochromic devices manufactured in Examples 1 and 5 to 7 were evaluated in the same manner as Test Example 2, and the results are shown in Table 3 below.

구분division 산화니켈 평균 입경(D50)Nickel oxide average particle size (D 50 ) 착색 색상tinted color 변색구간Discoloration section 실시예 1Example 1 30 nm30 nm 전면적 블랙full black 27.9 내지 69.2%27.9 to 69.2% 실시예 5Example 5 20 nm20 nm 일부 면적 블랙 + 일부 면적 회색Some area black + some area gray 30.0 내지 68.7%30.0 to 68.7% 실시예 6Example 6 8 nm8nm 구동 불량으로 색상 확인 불가Color cannot be confirmed due to poor operation -- 실시예 7Example 7 230 nm230nm 구동 불량으로 색상 확인 불가Color cannot be confirmed due to poor operation --

상기 표 3을 참조하면, 변색물질로 사용되는 산화니켈의 평균 입경이 전기변색소자의 구동 특성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 구체적으로 산화니켈의 평균 입경이 25 내지 35 nm일 때 전기변색소자의 구동 특성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.Referring to Table 3 above, it was confirmed that the average particle size of nickel oxide used as a color change material affects the driving characteristics of the electrochromic device. Specifically, it was confirmed that the driving characteristics of the electrochromic device were excellent when the average particle size of nickel oxide was 25 to 35 nm.

한편 산화니켈의 평균 입경이 10 nm 미만일 경우 반복 구동 과정에서 전기변색소자의 손상이 유발되었으며, 산화니켈의 평균 입경이 200 nm 이상일 경우 산화 변색층을 형성하기 위한 산화니켈 조성물 제조 시 산화니켈의 침강이 일어나 산화 변색층이 안정적으로 형성되지 않음에 따라 구동이 가능한 전기변색소자의 구현이 어려운 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, if the average particle size of nickel oxide is less than 10 nm, damage to the electrochromic device occurred during repeated driving, and if the average particle size of nickel oxide was more than 200 nm, precipitation of nickel oxide occurred when manufacturing the nickel oxide composition to form the oxidation color change layer. As this occurred, the oxidized color change layer was not formed stably, making it difficult to implement an electrochromic device that could be driven.

100: 전기변색소자
110: 광투과가변 구조체
111: 제1 전극층
112: 제1 변색층
113: 전해질층
114: 제2 변색층
115: 제2 전극층
120: 제1 기재층
130: 제2 기재층
140: 배리어층
150: 프라이머층
160: 하드코팅층
170: 점착층
180: 이형필름층
100: Electrochromic device
110: Light transmission variable structure
111: first electrode layer
112: first discoloration layer
113: electrolyte layer
114: second discoloration layer
115: second electrode layer
120: first substrate layer
130: second substrate layer
140: barrier layer
150: Primer layer
160: Hard coating layer
170: Adhesive layer
180: Release film layer

Claims (10)

제1 전극층, 제1 변색층, 전해질층, 제2 변색층 및 제2 전극층을 포함하는 광투과가변 구조체를 포함하고,
상기 제1 변색층 또는 상기 제2 변색층이 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함하며,
상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 중량% 이상인, 전기변색소자.
It includes a variable light transmission structure including a first electrode layer, a first discoloration layer, an electrolyte layer, a second discoloration layer, and a second electrode layer,
The first discoloring layer or the second discoloring layer includes a discoloring material containing nickel oxide,
An electrochromic device wherein the content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide is 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide.
제 1 항에 있어서,
상기 산화니켈의 평균입경(D50)이 20 내지 80 ㎚인, 전기변색소자.
According to claim 1,
An electrochromic device wherein the average particle diameter (D 50 ) of the nickel oxide is 20 to 80 nm.
제 1 항에 있어서,
상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 75 내지 99.9 중량%인, 전기변색소자.
According to claim 1,
An electrochromic device wherein the content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide is 75 to 99.9% by weight based on the total weight of the nickel oxide.
제 1 항에 있어서,
상기 산화니켈이 NiO로 표시되는 산화니켈, NiO2로 표시되는 산화니켈, Ni2O3로 표시되는 산화니켈, Ni2O로 표시되는 산화니켈, Ni3O로 표시되는 산화니켈 및 Ni4O로 표시되는 산화니켈로 이루어진 군에서 선택된 2 종 이상의 산화니켈을 더 포함하는, 전기변색소자.
According to claim 1,
The nickel oxide may be nickel oxide represented by NiO, nickel oxide represented by NiO 2 , nickel oxide represented by Ni 2 O 3 , nickel oxide represented by Ni 2 O, nickel oxide represented by Ni 3 O, and Ni 4 O. An electrochromic device further comprising two or more types of nickel oxide selected from the group consisting of nickel oxide represented by .
제 1 항에 있어서,
상기 제1 변색층 또는 상기 제2 변색층을 차지하는 산화니켈의 함량이 각 변색층 총 중량을 기준으로 15 내지 95 중량%인, 전기변색소자.
According to claim 1,
An electrochromic device wherein the content of nickel oxide in the first color-changing layer or the second color-changing layer is 15 to 95% by weight based on the total weight of each color-changing layer.
제 1 항에 있어서,
최대 착색 상태까지 변화시켰을 때, RGB 색좌표에서 R 좌표값이 0 내지 0.125이고, G 좌표값이 0 내지 0.156이고, B 좌표값이 0 내지 0.188인 구간의 색상을 나타내는, 전기변색소자.
According to claim 1,
An electrochromic device that, when changed to the maximum coloring state, exhibits a color in the range where the R coordinate value is 0 to 0.125, the G coordinate value is 0 to 0.156, and the B coordinate value is 0 to 0.188 in the RGB color coordinates.
(1) 산화니켈을 제조하는 단계;
(2) 겔형(gel type) 전해질을 제조하는 단계;
(3) 제1 기재 및 제2 기재 상에 전극물질을 각각 코팅하여 제1 전극층을 포함하는 하판과 제2 전극층을 포함하는 상판을 각각 제조하는 단계;
(4) 상기 제1 전극층 상에 제1 변색물질 조성물을 코팅하여 제1 변색층을 형성하는 단계;
(5) 상기 제2 전극층 상에 제2 변색물질 조성물을 코팅하여 제2 변색층을 형성하는 단계;
(6) 상기 제1 변색층 및 상기 제2 변색층 사이에 전해질층을 형성하는 단계; 및
(7) 상기 제1 전극층, 상기 제1 변색층, 상기 전해질층, 상기 제2 변색층 및 상기 제2 전극층 순으로 적층되도록 상기 하판과 상기 상판을 결합하여 광투과가변 구조체를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물이 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈을 포함하는 변색물질을 포함하고,
상기 산화니켈에 함유된 Ni3O4로 표시되는 산화니켈의 함량이 상기 산화니켈 총 중량을 기준으로 65 중량% 이상인, 전기변색소자의 제조방법.
(1) producing nickel oxide;
(2) preparing a gel type electrolyte;
(3) manufacturing a lower plate including a first electrode layer and an upper plate including a second electrode layer by coating electrode materials on the first and second substrates, respectively;
(4) forming a first discoloration layer by coating a first discoloration material composition on the first electrode layer;
(5) forming a second discoloration layer by coating a second discoloration material composition on the second electrode layer;
(6) forming an electrolyte layer between the first discoloring layer and the second discoloring layer; and
(7) It includes the step of manufacturing a light transmission variable structure by combining the lower plate and the upper plate so that the first electrode layer, the first discoloration layer, the electrolyte layer, the second discoloration layer, and the second electrode layer are stacked in that order. do,
The first discoloring material composition or the second discoloring material composition includes a discoloring material containing nickel oxide prepared in step (1),
A method of manufacturing an electrochromic device, wherein the content of nickel oxide expressed as Ni 3 O 4 contained in the nickel oxide is 65% by weight or more based on the total weight of the nickel oxide.
제 7 항에 있어서,
상기 단계 (1)은,
(1-1) 산화니켈 전구체와 용매가 혼합된 혼합물을 고압반응기에 투입하고 400 내지 600 psi 인가 하에 150 내지 250 ℃에서 반응시켜 반응물을 제조하는 단계; 및
(1-2) 상기 반응물을 소성로에 투입하고 250 내지 350 ℃에서 소성하는 단계를 포함하는, 전기변색소자의 제조방법.
According to claim 7,
The step (1) is,
(1-1) preparing a reactant by adding a mixture of a nickel oxide precursor and a solvent into a high pressure reactor and reacting at 150 to 250° C. under 400 to 600 psi; and
(1-2) A method of manufacturing an electrochromic device, comprising the step of putting the reactant into a sintering furnace and sintering it at 250 to 350° C.
제 7 항에 있어서,
상기 제1 변색물질 조성물 또는 상기 제2 변색물질 조성물이 각 변색물질 조성물 총 중량을 기준으로, 상기 단계 (1)에서 제조한 산화니켈을 5 내지 30 중량%로 포함하는, 전기변색소자의 제조방법.
According to claim 7,
A method of manufacturing an electrochromic device, wherein the first color change material composition or the second color change material composition contains 5 to 30% by weight of nickel oxide prepared in step (1), based on the total weight of each color change material composition. .
제 7 항에 있어서,
상기 단계 (4) 및 상기 단계 (5)에서의 코팅이 각각 습식 코팅인, 전기변색소자의 제조방법.
According to claim 7,
A method of manufacturing an electrochromic device, wherein the coating in step (4) and step (5) is wet coating, respectively.
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