WO2019172474A1 - 자기구동 전기변색소자 - Google Patents

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WO2019172474A1
WO2019172474A1 PCT/KR2018/002851 KR2018002851W WO2019172474A1 WO 2019172474 A1 WO2019172474 A1 WO 2019172474A1 KR 2018002851 W KR2018002851 W KR 2018002851W WO 2019172474 A1 WO2019172474 A1 WO 2019172474A1
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WO
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electrode
layer
electrochromic
substrate
metal oxide
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PCT/KR2018/002851
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English (en)
French (fr)
Inventor
홍성준
한치환
고관우
한지수
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한국에너지기술연구원
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    • G—PHYSICS
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    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a self-driving electrochromic device, and more particularly, to improve transparency of the smart window by providing improved transparency and electrochroming by itself by an external light source, and at the same time, lowering the manufacturing cost,
  • the present invention relates to a self-driven electrochromic device for increasing stability.
  • Smart window refers to an active control technology that can reduce energy loss and provide a pleasant environment for consumers by controlling the amount of light flowing from the outside, and is a basic technology that can be commonly applied to various industries such as transportation, information display, and construction. This can be called.
  • These smart windows have a head-up display (HUD), a chromatic display (CD), a suspended particle display (SPD), and a polymer / liquid composite film method (Polymer / Liquid) depending on the driving method. crystal composites film).
  • HUD head-up display
  • CD chromatic display
  • SPD suspended particle display
  • Polymer / Liquid polymer / liquid composite film method
  • electrochromism in the color fading method means a phenomenon of changing the transmittance or color of light when a voltage is applied from the outside.
  • the electrochromic device is characterized by a low operating voltage of less than 1.5V, high photochromic efficiency, and a memory effect even in an open circuit.
  • FIG. 13 illustrates an internal structure of a conventional electrochromic device, in which a working electrode includes a WO 3 electrochromic layer on a transparent conductor, a counter electrode, an ion storage layer on a transparent conductor, and an electrolyte interposed therebetween. It has a chemical structure.
  • a coloration occurs when a cathodic reaction occurs, and a material that bleaching occurs when an oxidation reaction occurs.
  • the ion storage layer of the counter electrode simply stores or exports ions regardless of the reduction reaction or oxidation reaction.
  • the ion storage layer is colored in the oxidation reaction and decolorized in the reduction reaction as opposed to the working electrode.
  • the contrast characteristics of the device may be improved by coloring or discoloring simultaneously with the working electrode.
  • Representative examples of such materials include nickel oxide (NiOs), iridium oxide (IrOs), and vanadium oxide (VOs), and the like.
  • the electrochromic device is developed as a hybrid type with a low voltage power source such as a solar cell because the operating voltage (1.5 V or less) is much lower than other display devices such as LEDs and liquid crystal display devices.
  • a low voltage power source such as a solar cell
  • the operating voltage 1.5 V or less
  • other display devices such as LEDs and liquid crystal display devices.
  • US Patent Nos. 5,384,653 and 5,377,037 In the case of the arc has been manufactured in a hybrid form with an electrochromic device using a pn junction solar cell (or Si solar cell).
  • the technical problem to be solved by the present invention is to improve the quality of the smart window by providing an improved transparency and electrochromic self by the external light source, at the same time lower the manufacturing cost, and increase the long-term stability It is to provide an electrochromic device.
  • an electrochromic layer laminated on one of the opposing first substrate and the second substrate, interposing an electrolyte therebetween, the electrochromic layer is titanium oxide or peroxo It provides a self-driven electrochromic device comprising a mixture of peroxo-tungstic acid (PTA).
  • the titanium oxide may be titanium dioxide powder or titanate coupling agent.
  • the titanate coupling agent is tetraisopropyl di (dioctylphosphate) titanate, isopropyl dioleyl (dioctylphosphate) titanate, isopropyl tri (dioctylphosphate) Titanate, isopropyl trioleyl titanate, isopropyl tristearyl titanate, isopropyl tri (dodecylbenzenesulfonate) titanate, isopropyl tri (dioctylpyrophosphate) titanate or di (Dioctylpyrophosphate) may be ethylene titanate.
  • an electrolyte facing the second substrate and the second substrate on which an electrochromic layer including the mixture of titanium-based oxide or peroxo-tungstic acid (PTA) is stacked may be to include a first substrate having a first electrode on which a metal oxide layer adsorbed ligand is laminated.
  • a second electrode is further provided between the second substrate and the electrochromic layer, one end of which has a second electrode terminal layer, and the other end of which has a first electrode facing portion. It may be.
  • a plurality of second auxiliary terminal layers extending from the second electrode terminal layer and disposed under the electrochromic layer may be provided.
  • the first electrode may be formed by stacking a first electrode terminal layer on a portion opposite to the first electrode opposing portion.
  • a plurality of first auxiliary terminal layers extending from the first electrode terminal layer and disposed under the metal oxide layer may be provided.
  • a first substrate on which an electrochromic layer and a metal oxide layer on which a ligand is adsorbed is stacked on a first electrode, and an electrolyte facing the first substrate is disposed on a surface facing the first substrate. It may include a second substrate stacked with a second electrode and a switching unit for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode.
  • an electrochromic layer may be disposed adjacent to a portion where the metal oxide layer is stacked on the first electrode on which the metal oxide layer is stacked.
  • the second electrode may have a second electrode terminal layer at one end thereof and a first electrode counterpart at the other end thereof.
  • a plurality of second auxiliary terminal layers extending from the second electrode terminal layer to the second 'electrode terminal layer may be provided.
  • the first electrode may be formed by stacking a first electrode terminal layer on a portion opposite to the first electrode opposing portion.
  • a plurality of first auxiliary terminal layers extending from the first electrode terminal layer and disposed under the metal oxide layer may be provided.
  • the electrochromic layer and the metal oxide layer to which the ligand is adsorbed may be separated by a separation wall.
  • the electrochromic layer may include a mixture of titanium oxide or peroxo-tungstic acid (PTA).
  • PTA peroxo-tungstic acid
  • the partition wall extends to the first substrate, the switching unit and the metal oxide layer and the electrochromic to electrically connect or block the first electrode and the second electrode provided with a metal oxide layer It may be to include a second switch for electrically connecting or blocking the layer.
  • the electrochromic layer may include a mixture of titanium oxide or peroxo-tungstic acid (PTA).
  • PTA peroxo-tungstic acid
  • it may further include a third switching unit for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode provided with the electrochromic layer.
  • the dividing wall extends to the second substrate, the switching unit and the first electrode and the electrochromic to electrically connect or block the first electrode and the second electrode facing the metal oxide layer. It may include a second switching unit for electrically connecting or blocking the second electrode facing the layer.
  • the present invention it is possible to improve the quality of the smart window by providing improved transparency and electrochromic self by the external light source, and at the same time has the effect of lowering the manufacturing cost and increasing long-term stability.
  • FIG. 1 is a conceptual view showing the configuration of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing, in perspective, separately separating an example of an electrode terminal layer and an auxiliary terminal layer implemented in the first and second transparent substrates of the electrochromic device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrochromic device according to another modification of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view showing an arrangement of the metal oxide layer and the electrochromic layer of the electrochromic device of FIG. 3, (a) shows a form in which the electrochromic layer surrounds a portion in which the metal oxide layer is laminated, ( b) shows a form in which the electrochromic layer is disposed adjacent to a portion where the metal oxide layer is stacked,
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrochromic device according to another modification of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing an arrangement of a metal oxide layer and an electrochromic layer of the electrochromic device of FIG. 5, wherein (a) shows a form in which an electrochromic layer surrounds a portion in which a metal oxide layer is laminated. b) shows a form in which the electrochromic layer is disposed adjacent to a portion where the metal oxide layer is stacked,
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrochromic device according to another modification of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrochromic device according to another modified example of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram schematically showing the characteristics of the conventional electrochromic device.
  • FIG. 1 is a conceptual view showing the configuration of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an electrode terminal layer implemented on the first and second transparent substrate of the electrochromic device according to an embodiment of the present invention 4 is a view showing a separate example of the auxiliary terminal layer and a perspective view
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrochromic device according to another modification of the present invention
  • Figure 4 is a metal of the electrochromic device of Figure 3
  • the arrangement of the oxide layer and the electrochromic layer is shown in a plan view.
  • (A) shows that the electrochromic layer surrounds the stacked portion of the metal oxide layer, and
  • the electrochromic layer is composed of the metal oxide layer.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrochromic device according to another modified example of the present invention
  • FIG. 6 is a metal oxide layer of the electrochromic device of FIG. side (A) shows that the electrochromic layer surrounds the portion where the metal oxide layer is stacked, and (b) shows that the electrochromic layer is adjacent to the portion where the metal oxide layer is laminated.
  • 7 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrochromic device according to another modified example of the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrochromic device according to another modified example of the present invention.
  • Figure 9 is a graph measuring the transmittance of the electrochromic device according to the present invention and the conventional comparative manufacturing example according to the present invention
  • Figure 10 is an electrochromic device according to the embodiment and the comparative example according to the present invention
  • Figure 11 is a graph measuring the transmittance after coloring
  • Figure 11 is a graph measuring the transmittance after decolorization of the electrochromic device according to the embodiment and comparative example according to the present invention
  • Figure 12 is a present invention It is a photograph taken after the preparation of the solution of the coating (coating) solution of the electrochromic device according to the preparation example and the comparative comparative example according to the following preparation and storage in a constant temperature and humidity bath, refer to this, the description of the same reference numerals or components It will be omitted in the range.
  • the self-driving electrochromic device is an electrochromic layer laminated on one of the opposing first and second substrates, with an electrolyte interposed therebetween, wherein the electrochromic layer is a titanium oxide or a peroxotungstic acid.
  • peroxo-tungstic acid (PTA) is characterized in that it comprises a mixture.
  • the first and second substrates will be described later in detail as glass materials or polymer materials.
  • the titanium oxide is to improve the conduction discoloration function of the electrochromic device according to the present invention and to ensure storage stability
  • the titanium oxide (Ti) is a metal oxide combined with oxygen (O), titanium dioxide powder or It may be a titanate coupling agent, and may be provided in powder or liquid form, and in order to secure charge mobility or storage stability, in the case of titanium dioxide powder, the average particle size of the particles may be from several nanometers to several micros (nm to ⁇ m). Size is preferred.
  • the particle average particle diameter of the titanium dioxide powder when the particle average particle diameter of the titanium dioxide powder is less than 10nm, it may be difficult to disperse in the PTA solution, and when it exceeds 100nm, it may cause a decrease in permeability of the final reduced color change layer by scattering effect.
  • the titanate coupling agent may act as a coupling agent, and isoisopropyl di (dioctylphosphate) titanate, isopropyl dioleyl (dioctylphosphate) titanate, isopropyl tri (di Octylphosphate) titanate, isopropyl trioleyl titanate, isopropyl tristearyl titanate, isopropyl tri (dodecylbenzenesulfonate) titanate, isopropyl tri (dioctylpyrophosphate) tita At least one selected from the group consisting of nitrate, di (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate.
  • the weight ratio of the titanium oxide and the peroxungstic acid may be 1: 9 to 3: 7, if the titanium dioxide is less than 1: 9, the rate of charge transfer or the amount of charge injected may decrease. On the contrary, when titanium dioxide is present in excess of 3: 7, the operating voltage of titanium dioxide is higher than that of tungsten oxide, so that the amount of charge may be reduced under the same operating voltage.
  • the self-driven electrochromic device 1000 according to the present invention can be implemented in various embodiments of the structure, it will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the self-driving electrochromic device 1000 includes a first electrode 110 in which a metal oxide layer 120 on which a ligand 130 is adsorbed is stacked.
  • the first substrate 100 and the second substrate 200 having the electrochromic layer 220 laminated on a surface facing the first substrate with the electrolyte 300 interposed therebetween, and the first electrode and the first substrate 100 interposed therebetween. It is characterized by including a switching unit (Sw) for electrically connecting or blocking the color change layer.
  • Sw switching unit
  • the electrochromic layer 220 is a mixture of titanium oxide and peroxo-tungstic acid (PTA), which has been described above.
  • first substrate and the second substrate described above may be transparent glass substrates and polymer substrates to be generally transparent, but may be used as translucent or opaque substrates depending on the application of the electrochromic device. have.
  • the ligand (130, ligand) has a dictionary meaning of an atom or a group of atoms to form a coordination bond while providing an electron pair to the central metal atom in the complex, in the present invention includes a compound that serves as an electron donor in the metal oxide layer 2,3-salicylic acid, 2,3-pyrazine dicarboxylic acid, rosmarinic acid, citric acid, boric acid , 3-Methylsalicylic acid, 4-Methyl salicylic acid, 5-Methyl salicylic acid, 4-Aminosalicylic acid, 2-Hydrate 2-Hydroxynicotinic acid, 3-Hydroxypicolinic acid, 2-Hydroxy-1-naphthoic acid, 3-hydroxy-2- 3-Hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-methyl-4-quinolinecarboxylic acid (3-Hydroxy-2-methyl-4-quinolinecarboxylic a cid), 2-hydroxy-3
  • Such a ligand is a compound containing a benzene structure in which a hydroxyl group (OH-) is substituted, and electrochromic substitution of an electron donor functional group substituted at a para, meta, ortho position of the hydroxy group This can happen well effectively.
  • the position of the electron donor functional group is increased in the order of para color, ortho, and meta, and thus coloration or decolorization can be effectively performed.
  • the first substrate 100 is a plate made of a transparent material on which the first electrode 110 is stacked, which may be flat and curved with a certain curvature.
  • Glass is a transparent polymer material, PET, Materials such as PEN, PC, PP, PI or TAC can be optionally used as needed.
  • the first electrode 110 is an electrode stacked on the first substrate by a thickness of several nm to several ⁇ m by sputtering or chemical vapor deposition.
  • the metal oxide layer 120 is electrically conductive to the first electrode, and is provided to ensure adsorption and durability of the ligand 130, and include titanium dioxide (TiO 2 ), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO). 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), or the like can be used.
  • the second substrate 200 is disposed to face the first substrate, the electrolyte 300 is interposed therebetween and the electrochromic layer 220 is laminated, the second substrate is made of a transparent material It may be flat as well as curved, and may be curved with a certain curvature. Glass may be a transparent polymer material, and materials such as PET, PEN, PC, PP, PI, or TAC may be selectively used as necessary.
  • the second substrate 200 may be laminated with a second electrode 210 in order to secure electrical conductivity and further prevent an increase in contact resistance that may occur over time.
  • a circuit may be connected to a switching unit Sw that can open or close a circuit, thereby forming an external circuit, a load, and a closed circuit.
  • An electrode stacked by sputtering or chemical vapor deposition, indium tin oxide (ITO), fluorine oxide (FTO), ZnO- (Ga 2 O 3 or Al 2 O 3 ) or SnO 2 -Sb 2 O 3 Can be.
  • the switching unit may have a problem in that contact resistance increases or durability decreases when the direct circuit is configured with the electrode, a separate electrode terminal may be configured.
  • a second electrode is further provided between the second substrate and the electrochromic layer to have a second electrode terminal layer 210 'at one end and a first electrode facing part 212 at the other end.
  • the first electrode terminal layer 110 ′ is stacked on the first electrode opposing portion 212 on the first electrode opposing portion 212, and a circuit may be formed of the first and second electrode terminal layers and the switching portion.
  • the first electrode terminal layer 110 ′ may be connected to a circuit by arranging the first electrode terminal layer 110 ′′ at a position opposite to a stable voltage application in the strip-shaped first electrode.
  • the terminal layer 210 ′ may also include a second electrode terminal layer 210 ′′ to form a circuit with the switching unit.
  • a plurality of second auxiliary terminals extending from the second electrode terminal layer to be disposed under the electrochromic layer in order to efficiently flow electrons or holes transmitted from the first and second electrodes 110 and 210.
  • a layer 214 or a plurality of first auxiliary terminal layers 114 extending from the first electrode terminal layer and disposed under the metal oxide layer may be further provided.
  • the first and second auxiliary terminal layers 114 and 214 may induce a stable flow of electrons or holes to smoothly apply voltage to a circuit connected to the switching unit, and the electrochromic device may be transparent during oxidation or reduction.
  • the characteristic is applied to a display application, for example, when it is used as a window, it should be able to provide comfortable visibility to the user, so that the first and second auxiliary terminal layers 114 and 214 have their line widths (Wx, Wy). It may be 10 to 500 ⁇ m, the line resistance can be increased if the lower limit, less than the upper limit, the transmittance can be reduced and may adversely affect the visibility.
  • first and second electrode terminal layers 110 ′ and 210 ′ and the first and second auxiliary terminal layers 114 and 214 described above are particularly limited as long as they are materials having low resistance and durability.
  • the screen printing patterned so that the first and second electrode terminal layers and the first and second auxiliary electrode terminal layers to be printed on the silver paste prepared by pasting the silver powder with the container solvent and the solder material are printed. It can form through, and can secure a profit costly, timely and fair.
  • an electrochromic layer 220 is laminated on a surface of the second substrate 200 or the second electrode 210 facing the first substrate, and the electrochromic layer is colored during a reduction reaction.
  • a bleaching phenomenon is used, and a mixture of titanium oxide and peroxo-tungstic acid (PTA) is used, and the detailed description is replaced with the aforementioned.
  • PTA peroxo-tungstic acid
  • the electrochromic layer 220 can be applied to a variety of applications, for example, when used as a window and can be colored by the reduction reaction during the day to promote the reduction of heating and cooling costs in the summer or winter, as well as the window itself It can be used in a variety of mixed configurations when you want to decorate or display a specific color or image.
  • the electrolyte 300 interposed between the first substrate 100 and the second substrate 200 is a bromide compound (Br composite) to ensure transparency, lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, quaternary At least one selected from the group consisting of ammonium salts, imidazolium salts and pyridinium salts may use a liquid electrolyte mixed with an organic solvent, and lithium salts may be dissolved in such bromide compounds.
  • the electrolyte may include a lithium salt in the form of being combined with ClO 4 , BF 4 , PF 6 , OTf (trifluoromethanesulfonate), TFSI (CF 3 SO 2 ) 2 N), and B (CN) 4 functional groups, and oxidized.
  • a lithium salt in the form of being combined with ClO 4 , BF 4 , PF 6 , OTf (trifluoromethanesulfonate), TFSI (CF 3 SO 2 ) 2 N), and B (CN) 4 functional groups, and oxidized.
  • a reducing material it can be used by mixing with an organic solvent phase like metal ions, such as Co (III) / Co (II) and Fc / Fc + .
  • the organic solvent is not particularly limited as long as the electrolyte is smoothly oxidized and reduced, but selected from the group of organic solvents consisting of nitrile, lactone, sulfone, carbonate, pyrrolidone and amides. At least one selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, tetrahydrofuran, and gamma-butyrolactone, respectively, Can be used.
  • the electrolyte of the present invention may use at least one selected from the group of ionic liquid electrolytes consisting of imidazolium, pyrrolidium, and pyridinium, and may use a gel electrolyte.
  • ionic liquid electrolytes consisting of imidazolium, pyrrolidium, and pyridinium
  • examples include silica, titania, Metal oxides such as zirconia may include nanoparticles having an average particle size of 10 to 500 nm.
  • the magnetically driven electrochromic device 1000 includes a metal oxide layer 120 on which a ligand 130 stacked on the first electrode 110 is adsorbed. And a first substrate 100 having an electrochromic layer 220 and a second electrode 210 laminated on a surface facing the first substrate with the electrolyte 300 facing the first substrate.
  • the substrate 200 may include a switching unit Sw that electrically connects or blocks the first electrode and the second electrode.
  • an electrochromic layer 220 is further stacked on the first electrode 110 on which the metal oxide layer 120 is stacked, and the electrochromic layer is formed to surround a portion where the metal oxide layer is stacked.
  • the electrochromic layer may be provided or disposed adjacent to the metal oxide layer.
  • the ligand 130 adsorbed on the metal oxide layer 120 is disposed on the first substrate 100.
  • the electrochromic layer 220 is arranged in the periphery thereof, and in this form, the metal oxide layer on which the ligand is adsorbed is wrapped around the ligand, and the electrochromic layer is wrapped around the ligand.
  • the metal oxide layer on which the ligand is adsorbed is wrapped around the ligand, and the electrochromic layer is wrapped around the ligand.
  • the electrochromic layer 220 may be disposed adjacent to the metal oxide layer 120,
  • the ligand 130 adsorbed on the metal oxide layer 120 may be disposed on the first substrate 100, and the electrochromic layer 220 may be arranged adjacent thereto.
  • the oxide layer and the electrochromic layer may be alternately arranged in succession.
  • the second substrate 200 is disposed to face the first substrate, the electrolyte 300 is interposed therein.
  • the second substrate 200 is laminated to the second electrode 210 in order to secure the electrical conductivity, and further prevent an increase in contact resistance that may occur over time, and the first electrode 110.
  • the circuit may be connected to a switching unit Sw that can open or close a circuit to form an external circuit, a load, and a closed circuit.
  • a sputter or As an electrode stacked by chemical vapor deposition indium tin oxide (ITO), fluorine oxide (FTO), ZnO— (Ga 2 O 3 or Al 2 O 3 ), or SnO 2 —Sb 2 O 3 may be provided. .
  • the switching unit may have a problem in that contact resistance is increased or durability is reduced by configuring an integrated circuit with an electrode, a separate electrode terminal may be configured and replaced by the above description.
  • the self-driven electrochromic device 1000 referring to FIGS. 5 and 6, the metal oxide layer 120 to which the ligand 130 stacked on the first electrode 110 is adsorbed. ) And a first substrate 100 having an electrochromic layer 220 stacked and separated by a separation wall 400, and an electrolyte 300 facing the first substrate and facing the first substrate. And a second substrate 200 on which the second electrode 210 is stacked, and a switching unit Sw for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode.
  • an electrochromic layer 220 is further stacked on the first electrode 110 on which the metal oxide layer 120 is stacked, and the electrochromic layer is formed to surround a portion where the metal oxide layer is stacked.
  • the electrochromic layer may be provided or disposed adjacent to the metal oxide layer.
  • the metal oxide layer and the electrochromic layer may face the dividing wall 400 and the first and second substrates 100 and 200 along the edge thereof. Interposed may be present in a space separated from each other by a sealing agent for sealing and closing the first and second substrates.
  • the ligand 130 adsorbed on the metal oxide layer 120 is disposed on the first substrate 100, and the electrochromic layer 220 is arranged around the first substrate 100.
  • the part surrounding the ligand with the electrochromic layer may be repeatedly formed by the metal oxide layer absorbed by the ligand and the electrochromic layer surrounding the ligand, and separated between the metal oxide layer and the electrochromic layer.
  • Wall 400 is provided.
  • the electrochromic layer 220 may be disposed adjacent to the metal oxide layer 120.
  • the ligand 130 adsorbed on the metal oxide layer 120 may be disposed on the first substrate 100, and the electrochromic layer 220 may be arranged adjacent thereto.
  • the layers and the electrochromic layers may be alternately arranged in succession, and the separating wall 400 is provided between the metal oxide layer and the electrochromic layer.
  • the electrolyte 300 may have the same electrolyte as the metal oxide layer 120 and the electrochromic layer 220 separated by the separation wall 400, and may include the second electrolyte 300 ′. Depending on the characteristics of the electrochromic, it is possible to adjust the electrical properties by the movement of electrons and holes.
  • the switching unit may have a problem in that contact resistance is increased or durability is reduced by configuring an integrated circuit with an electrode, a separate electrode terminal may be configured, which is replaced by the foregoing description.
  • the self-driven electrochromic device 1000 according to another modified embodiment of the present invention, referring to Figure 7, the metal oxide layer 120 is adsorbed ligand 130 stacked on the first electrode 110 and The first substrate 100 having the electrochromic layer 220 separated and stacked by the separation wall 400, and the second substrate on the surface facing the first substrate with the electrolyte 300 facing the first substrate.
  • a second switching unit Sw2 for electrically connecting or blocking the metal oxide layer and the electrochromic layer.
  • a third switching unit for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode provided with the electrochromic layer, optionally if the case that does not require electrochromic Can be implemented.
  • an electrochromic layer 220 is further stacked on the first electrode 110 on which the metal oxide layer 120 is stacked, and the electrochromic layer is formed to surround a portion where the metal oxide layer is stacked.
  • the electrochromic layer may be provided or disposed adjacent to the metal oxide layer.
  • the metal oxide layer and the electrochromic layer may face the dividing wall 400 and the first and second substrates 100 and 200 along the edge thereof. Interposed may be present in a space separated from each other by a sealing agent for sealing and closing the first and second substrates.
  • an electrochromic layer is stacked on the first electrode 110 on which the metal oxide is stacked and the first wall 110 'opened to be electrically blocked because the separation wall is extended.
  • a switching unit Sw1 for electrically connecting or blocking the first electrode 110 and the second electrode, and the first electrode 110 in which the metal oxide layer is stacked, and the first 'electrode in which the electrochromic layer is stacked.
  • a second switching unit Sw2 for electrically connecting or blocking the second electrode 110 ', and electrically connecting or blocking the first electrode 110' and the second electrode provided with the electrochromic layer. It may further include a third switching unit (Sw3).
  • the switching units Sw1, Sw2, and Sw3 may have a problem in that contact resistance increases or durability decreases when a direct circuit is formed with an electrode.
  • the first and second electrode terminal layers, 1 ′, A first electrode corresponding to the first electrode 110 and the first 'electrode 110', in which the electrode is disconnected, may be disposed in the form of a 2 'electrode terminal layer and disconnected and turned off according to the circuit of the switching unit.
  • the separation walls of the terminal layer 112 and the first electrode terminal layer 112 ′ may be attached to the first substrate through the first and second electrode terminal layers.
  • the self-driving electrochromic device 1000 according to another modified embodiment of the present invention, referring to 8, the metal oxide layer 120 and the separation wall is adsorbed ligand 130 stacked on the first electrode 110
  • the first substrate 100 having the electrochromic layer 220 separated and stacked by 400, and the second electrode on the surface facing the first substrate with the electrolyte 300 facing the first substrate.
  • the second substrate 200 and the dividing wall which are stacked 210 are extended to the second substrate, and the switching unit Sw1 electrically connects or blocks the first electrode and the second electrode facing the metal oxide layer.
  • a second switching unit Sw2 for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode facing the electrochromic layer.
  • an electrochromic layer 220 is further stacked on the first electrode 110 on which the metal oxide layer 120 is stacked, and the electrochromic layer is formed to surround a portion where the metal oxide layer is stacked.
  • the electrochromic layer may be provided or disposed adjacent to the metal oxide layer.
  • the metal oxide layer and the electrochromic layer may face the dividing wall 400 and the first and second substrates 100 and 200 along the edge thereof. Interposed may be present in a space separated from each other by a sealing agent for sealing and closing the first and second substrates.
  • the second substrate 200 has a dividing wall 400 and a switching unit Sw1 for electrically connecting or blocking the first electrode 110 and the second electrode 210 facing the metal oxide layer. And a second switching unit Sw2 for electrically connecting or blocking the first electrode and the second electrode facing the electrochromic layer.
  • the first electrode and the second electrode are electrically connected by the switching units Sw1 and Sw2, and the second electrode 210 is a second 'electrode facing the electrochromic layer 220 by a partition wall.
  • the second electrode and the first electrode may be switched by the switching unit, and the second 'electrode and the first electrode may be switched by the second switching unit.
  • the electrolyte 300 may have the same electrolyte as the metal oxide layer 120 and the electrochromic layer 220 separated by the separation wall 400, and may include the second electrolyte 300 ′. Depending on the characteristics of the electrochromic, it is possible to adjust the electrical properties by the movement of electrons and holes.
  • the second substrate 200 is laminated to the second electrode 210 in order to secure the electrical conductivity, and further prevent an increase in contact resistance that may occur over time, and the first electrode 110.
  • external circuits, loads, and closed circuits can be configured by connecting to switching units that can open or close circuits.Sputter or chemical vapor deposition on the first substrate can be made in the thickness of several nm to several ⁇ m like the first electrode.
  • ITO indium tin oxide
  • FTO fluorine oxide
  • ZnO- Ga 2 O 3 or Al 2 O 3
  • SnO 2 -Sb 2 O 3 may be provided, and the separation
  • the first electrode may not be stacked by masking an area in which the separation walls are stacked during sputtering. It can also be etched.
  • the switching units Sw1, Sw2, and Sw3 may have a problem in that contact resistance increases or durability decreases when a direct circuit is formed with an electrode.
  • the first and second electrode terminal layers, 1 ′, 2 'electrode terminal layer can be provided, and according to the circuit of the switching unit can be arranged in a disconnected form, so that the second electrode and the second' electrode disconnected by the second substrate-separated partition wall are distinguished,
  • the silver also divides the second electrode terminal layer and the second electrode terminal layer and may extend to reach the first electrode of the first substrate.
  • a transparent glass substrate on which a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer (FTO) was formed as a second electrode was prepared as a second substrate, and a titanium oxide powder (average particle size of 20 to 30 nm) and a tungstic acid solution were prepared on the second electrode. (36 wt% solution, solvent ethanol) were mixed at a weight ratio of 1: 9, applied by spin coating, and heat-treated at 240 ° C. for 30 minutes to prepare an electrochromic layer having a thickness of 300 nm.
  • FTO fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the weight ratio of titanium oxide powder and tungstic acid solution was set to 3: 7.
  • a transparent glass substrate on which a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer (FTO) was formed as a second electrode was prepared as a second substrate, and tetraisopropyl di (dioctylphosphate) titanate and tungstic acid were formed on the second electrode.
  • a solution 36 wt% solution, solvent ethanol was mixed at a weight ratio of 2: 8, applied by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. for 30 minutes to prepare an electrochromic layer having a thickness of 300 nm.
  • a transparent glass substrate having a tin oxide transparent conductive oxide layer (FTO) doped with fluorine as a second electrode was prepared as a second substrate, and titanium oxide powder (average particle size of 20 to 30 nm) and tetraisopropyl were prepared on the second electrode.
  • Di (dioctylphosphate) titanate and tungstic acid solution (36 wt% solution, solvent ethanol) were mixed in a 1: 1: 8 weight ratio, respectively, and applied by spin coating, and heat-treated at 350 ° C. for 30 minutes to 300 nm in thickness.
  • Phosphorus electrochromic layer was prepared.
  • a transparent glass substrate on which a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer (FTO) was formed as a second electrode was prepared as a second substrate, and a tungstic acid solution (36 wt% solution, solvent ethanol) was applied to the second electrode. And heat treatment at 240 ° C. for 30 minutes to prepare an electrochromic layer having a thickness of 300 nm.
  • FTO fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer
  • a fluorine-doped tin oxide transparent conductive oxide layer was prepared with a transparent glass substrate formed of a first electrode as a first substrate, and an auxiliary terminal layer having a 50 ⁇ m line width so as to be connected to an electrode terminal layer and an electrode terminal layer.
  • the silver paste is printed and cured with a screen patterned by arranging at intervals of 5 mm, and a coating composition containing titanium dioxide particles is applied to the first electrode by a doctor blade method, and heat-treated at 500 ° C. for 30 minutes to form a metal.
  • thermoplastic polymer layer having a thickness of about 60 ⁇ m made of SURLYN (manufactured by Du Pont) was negative.
  • the photovoltaic characteristics were observed by measuring the photovoltage and the photocurrent by the following method, and the current density (I sc ) obtained therefrom.
  • the photoelectric conversion efficiency ( ⁇ e ) is calculated by Equation 1 using,, a voltage (V oc ), and a fill factor (ff).
  • Xenon lamp (Oriel) was used as the light source, and the solar condition (AM 1.5) of the xenon lamp was corrected using a standard solar cell.
  • n e (V oc ⁇ I sc ⁇ ff) / (P ine )
  • Equation 1 (P ine ) represents 100 mW / cm2 (1 sun).
  • Example 1 1.808 0.604 0.677 0.739
  • Example 2 2.886 0.502 0.681 0.986
  • Example 3 1.756 0.605 0.67 0.713
  • Example 4 2.369 0.626 0.675 1.001 Comparative Example 1 1.114 0.558 0.650 0.404
  • Transmittance was first measured for Examples 1 to 4 and Comparative Examples, which confirmed the light conversion characteristics, and the electrochromic device was exposed for 5 minutes under the solar condition (AM 1.5) of the xenon lamp, which was previously calibrated using a standard solar cell.
  • the discoloration of the electrochromic device, the transmittance was measured and shown in Table 2.
  • the color change condition of the electrochromic device was carried out under a short circuit condition, decolorization after coloring was carried out under a short circuit condition in a dark room.
  • Example 1 82.28 77.08 47.57 68.48 0.158
  • Example 2 82.28 70.12 42.33 69.77 0.217
  • Example 3 82.28 78.70 51.32 67.30 0.118
  • Example 4 82.28 77.76 27.91 70.54 0.403 Comparative example 82.28 79.32 64.62 68.13 0.023
  • the transmittance of the electrochromic device according to the embodiment is 20 ⁇ 500% improved than the comparative example.
  • the storage (coating) solution used in the preparation of Preparation Examples 1-4 and Comparative Example was stored in a constant temperature / humidity bath (20 ° C, 20% relative humidity) for a certain period of time, and then the storage time of the coating solution was evaluated by the time when precipitation was generated. .
  • the present invention can be used in various fields as a self-driven electrochromic device that provides improved transparency and can be electrochromic by an external light source to improve the quality of a smart window, and at the same time reduce manufacturing costs and increase long-term stability. It can be used especially for smart windows.

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Abstract

본 발명은 자기구동 전기변색소자를 개시한다. 본 발명에 따르는 자기구동 전기변색소자는 대향된 제1기판과 제2기판 중 하나에 적층된 전기변색층으로서, 그 사이에 전해질을 개재시키고, 상기 전기변색층은 티탄계산화물과 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물인 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 향상된 투명도를 제공하고 외부의 광원에 의하여 자체적으로 전기변색이 가능하여 스마트 윈도우의 품위를 향상시킬 수 있는, 동시에 제조단가를 낮추고, 장기안정성을 높이는 효과가 있다.

Description

자기구동 전기변색소자
본 발명은 자기구동 전기변색소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 향상된 투명도를 제공하고 외부의 광원에 의하여 자체적으로 전기변색이 가능하여 스마트 윈도우의 품위를 향상시킬 수 있는, 동시에 제조단가를 낮추고, 장기안정성을 높이는 자기구동 전기변색소자에 관한 것이다.
최근 에너지 효율을 향상시키고 감성과 기능성을 동시에 만족시킬 수 있는 스마트 윈도우(Smart window) 기술이 큰 주목을 받고 있다.
스마트 윈도우란 외부에서 유입되는 빛의 양을 조절하여 에너지 손실을 줄이고 소비자에게는 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 능동 제어 기술을 의미하며 수송, 정보 디스플레이, 건축 등 다양한 산업 분야에 공통적으로 적용될 수 있는 기반 기술이라 할 수 있다.
이러한 스마트 윈도우는 구동 방식에 따라 헤드업 디스플레이 방식(Head up display, HUD), 변색 방식(Chromic display, CD), 분극 입자 방식(Suspended particle display, SPD), 고분자/액정 복합필름 방식(Polymer/Liquid crystal composites film)으로 분류될 수 있다.
여기서, 변색 방식 중 전기변색(electrochromism)은 외부에서 전압이 가해졌을 때 빛의 투과율이나 색을 변화시키는 현상을 의미한다. 이와 같은 전기 변색소자의 특징으로는 작동 전압이 1.5V 이하로 적고, 광변색 효율이 크며, 개방(open circuit) 상태에서도 메모리 효과를 가지고 있기 때문에 전압을 계속 가해줄 필요가 없다는 점이다.
도 13은 종래 전기변색 소자의 내부 구조를 나타낸 것으로, 작업전극으로 투명전도체 위에 WO3 전기변색층이 있고, 상대전극으로 투명전도체 위에 이온저장층이 위치하며, 이들 사이에 전해질이 개재되어 있는 전기화학적 구조를 가진다.
일반적으로 상기 작업전극에 있는 전기변색층으로서는 환원반응(cathodic reaction)이 일어날 때 착색(coloration)이 일어나고, 산화반응(anodic reaction)이 일어날 때 탈색(bleaching)이 일어나는 물질을 사용할 수 있다.
또한, 상대전극의 이온저장층의 경우 환원반응이나 산화반응에 관계없이 단순히 이온을 저장하거나 내보내는 역할을 하고, 다른 한편으로 이온저장층은 작업전극과 반대로 산화반응일 때 착색되고 환원반응일 때 탈색되는 물질을 사용할 수도 있으며, 이런 경우 작업전극과 함께 착색되거나 탈색이 동시에 일어남으로 소자의 명암 특성을 향상시킬 수 있는데, 이러한 물질의 대표적인 예로 니켈산화물(NiOs), 이리듐산화물(IrOs), 바나듐산화물(VOs) 등을 들 수 있다.
이렇듯이, 전기변색소자는 LED, 액정 표시 소자 등 다른 여타의 디스플레이소자보다 작동 전압(1.5V 이하)이 매우 낮기 때문에 태양전지같은 저전압 전력원과 하이브리드 타입으로 개발되기도 하는데, 미국특허 5,384,653호 및 5,377,037호의 경우 p-n 접합형 태양전지(또는 Si 태양전지)를 이용하여 전기변색 소자와 하이브리드 형태로 제작된바 있다.
그러나 Si이 불투명하기 때문에 반투명하게 만들기 위해 적어도 100nm 두께 이하로 태양전지를 제작하여야 하므로 제작이 쉽지 않을 뿐만 아니라 태양전지의 단락을 용이하게 하고, 제조원가를 높이는 문제를 가지고 있으며, 염료감응형 태양전지는 투과성이 낮은 문제를 여전히 가지고 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 향상된 투명도를 제공하고 외부의 광원에 의하여 자체적으로 전기변색이 가능하여 스마트 윈도우의 품위를 향상시킬 수 있는, 동시에 제조단가를 낮추고, 장기안정성을 높이는 자기구동 전기변색소자를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 대향된 제1기판과 제2기판 중 하나에 적층된 전기변색층으로서, 그 사이에 전해질을 개재시키고, 상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 티탄계산화물은 이산화티탄 분말 또는 타이타네이트 커플링제인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 타이타네이트 커플링제는 테트라이소프로필 디(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 디올레일(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리올레일 타이타네이트, 이소프로필 트리스테아릴 타이타네이트, 이소프로필 트리(도데실벤젠설포네이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸피로포스페이트) 타이타네이트 또는 디(디옥틸피로포스페이트) 에틸렌 타이타네이트인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 전기변색층을 적층한 제2기판 및 상기 제2기판과 대향하여 전해질을 개재시키며 리간드가 흡착된 금속산화물층이 적층된 제1전극을 구비한 제1기판을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2기판과 전기변색층과의 사이에 제2전극을 더 구비하여 일단부에는 제2전극단자층을 구비하고, 타단부에는 제1전극대향부를 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2전극단자층에서 연장되어 전기변색층의 하부에 배치되는 복수개의 제2보조단자층을 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1전극에는 상기 제1전극대향부에 대향되는 부분에 제1전극단자층을 적층하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1전극단자층에서 연장되어 금속산화물층의 하부에 배치되는 복수개의 제1보조단자층을 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1전극에 전기변색층과 리간드가 흡착된 금속산화물층을 적층한 제1기판과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극을 적층한 제2기판 및 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 금속산화물층이 적층된 제1전극에는 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치되는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2전극은 그 일단부에 제2전극단자층을 구비하고, 타단부에는 제1전극대향부를 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2전극단자층에서 제2'전극단자층으로 연장된 복수개의 제2보조단자층을 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1전극에는 상기 제1전극대향부에 대향되는 부분에 제1전극단자층을 적층하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제1전극단자층에서 연장되어 금속산화물층의 하부에 배치되는 복수개의 제1보조단자층을 구비하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 전기변색층과 리간드가 흡착된 금속산화물층은 분리벽으로 분리된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 분리벽은 제1기판까지 연장되고, 금속산화물층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부와 금속산화물층과 전기변색층을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 전기변색층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제3스위칭부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 분리벽은 제2기판까지 연장되고, 제1전극과 금속산화물층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부와 제1전극과 전기변색층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 향상된 투명도를 제공하고 외부의 광원에 의하여 자체적으로 전기변색이 가능하여 스마트 윈도우의 품위를 향상시킬 수 있는, 동시에 제조단가를 낮추고, 장기안정성을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기변색소자의 구성을 개념적으로 나타낸 그림이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기변색소자의 제1,2투명기판에 구현된 전극단자층과 보조단자층의 일예를 사시적으로 분리하여 보여주는 도면이며,
도 3은 본 발명의 다른 변형예에 따른 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고,
도 4는 도 3의 전기변색소자의 금속산화물층과 전기변색층을 배열을 평면적으로 보여주는 도면으로, (a)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는 형태를 보여주고, (b)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치된 형태를 나타내며,
도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고,
도 6은 도 5의 전기변색소자의 금속산화물층과 전기변색층을 배열을 평면적으로 보여주는 도면으로, (a)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는 형태를 보여주고, (b)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치된 형태를 나타내며,
도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고,
도 8은 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이며,
도 9는 본 발명에 따르는 제조예와 종래 비교 제조예에 의한 전기변색소자의 기판에 대한 투과도를 측정한 그래프이고,
도 10은 본 발명에 따르는 실시예와 비교예에 의한 전기변색소자의 착색후 투과도를 측정한 그래프이며,
도 11은 본 발명에 따르는 실시예와 비교예에 의한 전기변색소자의 탈색후 투과도를 측정한 그래프이고,
도 12는 본 발명에 따르는 제조예와 종래 비교 제조예에 의한 전기변색소자의 도포(코팅) 용액의 용액제조후와 항온항습조에 보관후 상태를 촬영한 사진이며,
도 13은 종래 전기변색소자의 특성을 모식적으로 나타낸 그림이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기변색소자의 구성을 개념적으로 나타낸 그림이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기변색소자의 제1,2투명기판에 구현된 전극단자층과 보조단자층의 일예를 사시적으로 분리하여 보여주는 도면이며, 도 3은 본 발명의 다른 변형예에 따른 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고, 도 4는 도 3의 전기변색소자의 금속산화물층과 전기변색층을 배열을 평면적으로 보여주는 도면으로, (a)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는 형태를 보여주고, (b)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치된 형태를 나타내며, 도 5는 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고, 도 6은 도 5의 전기변색소자의 금속산화물층과 전기변색층을 배열을 평면적으로 보여주는 도면으로, (a)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는 형태를 보여주고, (b)는 전기변색층이 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치된 형태를 나타내며, 도 7은 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이고, 도 8은 본 발명의 다른 변형예에 따르는 전기변색소자의 구성을 단면적으로 보여주는 그림이며, 도 9는 본 발명에 따르는 제조예와 종래 비교 제조예에 의한 전기변색소자의 기판에 대한 투과도를 측정한 그래프이며, 도 10은 본 발명에 따르는 실시예와 비교예에 의한 전기변색소자의 착색후 투과도를 측정한 그래프이고, 도 11은 본 발명에 따르는 실시예와 비교예에 의한 전기변색소자의 탈색후 투과도를 측정한 그래프이며, 도 12는 본 발명에 따르는 제조예와 종래 비교 제조예에 의한 전기변색소자의 도포(코팅) 용액의 용액제조후와 항온항습조에 보관후 상태를 촬영한 사진인데, 이를 참고하며, 동일한 부호나 구성성분에 대한 설명은 중복되는 범위에서 생략하기로 한다.
본 발명에 따르는 자기구동 전기변색소자는 대향된 제1기판과 제2기판 중 하나에 적층된 전기변색층으로서, 그 사이에 전해질을 개재시키고, 상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1,2기판은 유리재나 고분자재로서 상세하게는 후술한다.
상기 티탄계산화물은 본 발명에 따르는 전기변색소자의 통전변색기능을 향상시키고 저장안정성을 확보하기 위한 것으로, 금속인 티탄(Ti)가 산소(O)와 결합된 형태의 산화물로, 이산화티탄 분말 또는 타이타네이트 커플링제일 수 있고, 분말상이나 액체상으로 구비될 수 있으며, 전하의 이동성이나 저장안정성을 확보하기 위하여 이산화티탄 분말의 경우에는 그 입자의 평균입도가 수나노에서 수마이크로(㎚~㎛) 크기가 바람직하다.
상기 PTA에 결정성의 이산화티탄 분말을 10 내지 100㎚ 입경의 입자 분말을 첨가하여 열처리를 수행하면, 비결정질의 산화텅스텐에 결정성의 이산화티탄이 분산되어 있는 이성형(heterogenous)의 환원변색재를 형성할 수 있고, 이 경우 주로 변색은 비결정질의 WO3에 의하여 작동되며 결정질의 이산화티탄은 전자 및 리튬이온의 전달을 원활하게 통전경로를 형성하는 것으로 파악되며, 여기서, 상기 PTA는 WO3.xH2O2.yH2O 0.05=<x<<=1.0, 3<=y<=4로 나타낼 수 있다.
즉, 상기 이산화티탄 분말의 입자 평균입경이 10㎚ 미만이면 PTA용액에 분산이 어려워질 수 있고, 100㎚ 초과하면 산란효과에 의해 최종 환원변색층의 투과도 감소를 야기 시킬 수 있다.
또한, 상기 타이타네이트 커플링제는 커플링제의 역할을 할 수 있는 것으로, 테트라이소프로필 디(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 디올레일(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리올레일 타이타네이트, 이소프로필 트리스테아릴 타이타네이트, 이소프로필 트리(도데실벤젠설포네이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸피로포스페이트) 타이타네이트, 디(디옥틸피로포스페이트) 에틸렌 타이타네이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.
아울러, 상기 티탄계산화물과 페록소 텅스텐 산의 중량비는 1:9 내지 3:7일 수 있는데, 만일 1:9 미만으로 이산화티탄이 있는 경우에는 전하의 이동속도나 주입되는 전하량이 감소할 수 있으며, 반대로, 3:7을 초과하여 이산화티탄이 있는 경우에는 오히려 산화텅스텐 대비 이산화티탄의 작동 전압이 높아 동일한 작동전압하에서 전하량이 감소할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는 구조적으로 다양한 실시예로 구현될 수 있는데, 첨부된 도면을 명시하며 설명하기로 한다.
도 1, 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는 리간드(130)가 흡착된 금속산화물층(120)이 적층된 제1전극(110)을 구비한 제1기판(100)과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질(300)을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 전기변색층(220)을 적층한 제2기판(200) 및 제1전극과 전기변색층을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw)를 포함하는 특징이 있다.
상기 전기변색층(220)은 티탄계산화물과 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물인 것으로 앞서 설명한바, 그 설명으로 대체한다.
또한, 상술한 제1기판, 제2기판은 대체로 투명성을 갖도록 투명한 유리기판, 고분자기판을 할 수 있으나, 전기변색소자가 응용되는 어플리케이션(application)에 따라 경우에 따라서는 반투명이나 불투명 기판으로 사용할 수도 있다.
상기 리간드(130, ligand)는 착화합물에서 중심 금속 원자에 전자쌍을 제공하면서 배위 결합을 형성하는 원자나 원자단이라는 사전적 의미를 가지나, 본 발명에서는 상기 금속산화물층에서 전자주개 역할을 하는 화합물을 포함하는 것으로, 2,3-살리실산(2,3-Salicylic acid), 2,3-피라진디카복실산(2,3-Pyrazine dicarboxylic acid), 로즈마린산(Rosmarinic acid), 시트르산(Citric acid), 붕산(Boric acid), 3-메틸살리실산(3-Methylsalicylic acid), 4-메틸살리실산(4-Methyl salicylic acid), 5-메틸살리실산(5-Methyl salicylic acid), 4-아미노살리실산(4-Aminosalicylic acid), 2-히드록시니코틴산(2-Hydroxynicotinic acid), 3-히드록시피콜리닉산(3-Hydroxypicolinic acid), 2-히드록시-1-나프토산(2-Hydroxy-1-naphthoic acid), 3-히드록시-2-나프토산(3-Hydroxy-2-naphthoic acid), 3-히드록시-2-메틸-4-퀴놀린카복실산(3-Hydroxy-2-methyl-4-quinolinecarboxylic acid), 2-히드록시-3-이소프로필벤조산(2-Hydroxy-3-isopropylbenzoic acid), 2-히드록시-5-(1H-피롤-1-일)벤조산(2-Hydroxy-5-(1H-pyrrol-1-yl)benzoic acid), 2-히드록시-6-메틸피리딘-3-카복실산(2-Hydorxy-6-methylpyridine-3-carboxylic acid), 2-(4-히드록시페닐아조)벤조산(2-(4-Hydroxyphenylazo)benzoic acid), 1-히드록시-2-나프토산(1-Hydroxy-2-naphthoic acid), 4-히드록시-7-트리플루오로메틸-3-퀴놀린카복실산(4-Hydroxy-7-trifluoromethyl-3-quinolinecarboxylic acid), 3-히드록시-2-퀴녹살린카복실산(3-Hydroxy-2-quinoxaline carboxylic acid), 9-히드록시-9-플루오렌카복실산(9-Hydroxy-9-fluorene carboxylic acid), 4'-(디페닐아미노)-4-히드록시-[1,1'-비페닐]-3-카복실산(4'-(Diphenylamino)-4-hydroxy-[1,1'-biphenyl]-3-carboxylic acid) 또는 4-(4-(디페닐아미노)스티릴)-2-히드록시벤조산(4-(4-(Diphenylamino)styryl)-2-hydroxybenzoic acid)로부터 선택되는 적어도 하나인 것일 수 있다.
이러한 리간드는 히드록시기(OH-)가 치환된 벤젠구조(benzene)를 포함하는 화합물로, 히드록시기의 파라(para), 메타(meta), 오르토(ortho) 위치에 전자주개작용기가 치환된 것이 전기변색이 효과적으로 잘 일어날 수 있다.
아울러, 이 경우에 전자주개 작용기의 위치는 파라, 오르토, 메타순으로 전기변색 정도가 증가되어 착색이나 탈색이 효과적으로 일어날 수 있다.
상기 제1기판(100)은 제1전극(110)을 적층하고 있는 투명한 소재로 이루어진 판재로 평평한 것은 물론 일정 곡률을 가지고 휘어져(curved)있는 것일 수 있으며, 유리재는 물론 투명한 고분자재로, PET, PEN, PC, PP, PI 또는 TAC 등과 같은 소재가 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1전극(110)은 수㎚ 에서 수㎛ 두께로 제1기판에 스퍼터나 화학기상증착방법으로 적층된 전극으로, 인듐틴옥사이드(ITO), 플루오르틴옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3) 또는 SnO2-Sb2O3가 구비될 수 있다.
아울러, 상기 제1전극에는 금속산화물층(120)이 통전성을 가지고, 리간드(130)의 흡착성과 내구성을 확보하기 위하여 구비되며, 이산화티탄(TiO2), 산화아연(ZnO), 산화주석(SnO2), 산화나이오븀(Nb2O5) 등을 사용할 수 있다.
한편, 상기 제2기판(200)은 제1기판과 대향되게 배치되며, 그 내부에 전해질(300)을 개재시키고 전기변색층(220)을 적층하고 있고, 이러한 상기 제2기판은 투명한 소재로 이루어진 판재로 평평한 것은 물론 일정 곡률을 가지고 휘어져(curved)있는 것일 수 있으며, 유리재는 물론 투명한 고분자재로, PET, PEN, PC, PP, PI 또는 TAC 등과 같은 소재가 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 제2기판(200)은 통전성을 확보하고, 더 나아가 경시적으로 발생할 수 있는 접촉저항(contact resistance)의 증가를 방지하기 위해 제2전극(210)을 적층할 수 있어, 제1전극(110)과 함께, 회로를 열거나 닫을 수 있는 스위칭부(Sw)와 연결되어 외부의 회로나 부하와 폐회로를 구성할 수 있는데, 제1전극과 마찬가지로 수㎚ 에서 수㎛ 두께로 제1기판에 스퍼터나 화학기상증착방법으로 적층된 전극으로, 인듐틴옥사이드(ITO), 플루오르틴옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3) 또는 SnO2-Sb2O3가 구비될 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는 상기 전극과 직접 회로를 구성하면 접촉저항증가나 내구성이 감소되는 문제가 생길 수 있으므로, 별도의 전극단자를 구성할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2기판과 전기변색층과의 사이에 제2전극을 더 구비하여 일단부에는 제2전극단자층(210')을 구비하고, 타단부에는 제1전극대향부(212)를 구비하고, 상기 제1전극에는 상기 제1전극대향부(212)에 대향되는 부분에 제1전극단자층(110')을 적층하여 제1,2전극단자층과 스위칭부로 회로를 구성할 수 있음은 물론, 경시적으로 발생할 수 있는 접촉저항의 증가를 방지하고, 안정적인 전압인가를 수행할 수 있다.
이러한 제1전극단자층(110')은 띠 형태의 제1전극에서 안정적인 전압인가를 위해 대향하는 위치에 제1'전극단자층(110")을 배치하여 회로에 연결할 수 있으며, 마찬가지로 제2전극단자층(210') 역시 제2'전극단자층(210")을 구비하여 스위칭부와 회로를 구성할 수 있다.
더 나아가, 상기 제1,2전극(110, 210)으로부터 전달되는 전자나 정공의 흐름을 효율적으로 하기 위하여 상기 제2전극단자층에서 연장되어 전기변색층의 하부에 배치되는 복수개의 제2보조단자층(214)을 구비하거나, 상기 제1전극단자층에서 연장되어 금속산화물층의 하부에 배치되는 복수개의 제1보조단자층(114)을 더 구비할 수 있다.
상기 제1,2보조단자층(114, 214)에 의하여 전자나 정공의 안정적인 흐름을 유도하여 스위칭부와 연결되는 회로의 전압인가를 원활하게 수행할 수 있고, 전기변색소자는 산화나 환원시 투명한 특성을 디스플레이 어플레케이션에 적용하는 경우, 예컨대 창호로 사용하는 경우에 이용자에게 쾌적한 시인성을 제공할 수 있어야 하므로, 상기 제1,2보조단자층(114, 214)은 그 선폭(Wx, Wy)을 10 내지 500㎛로 할 수 있으며, 하한치 미만이면 선저항이 증가될 수 있으며, 상한치를 초과하면 투과율이 저감될 수 있고 시인성에 악영향을 미칠 수 있다.
또한, 상술한 제1,2전극단자층(110', 210'), 제1,2보조단자층(114, 214)은 저항값이 작고 내구성이 보장될 수 있는 재료인 한 특별하게 한정할 것은 아니나, 실버분말(silver powder)을 용기용제, 솔더재와 배합하여 페이스트상으로 준비한 실버페이스트를 인쇄될 제1,2전극단자층, 제1,2보조전극단자층이 개구되도록 패턴된 스크린인쇄를 통하여 형성할 수 있어, 비용적으로, 시간적으로나 공정적으로 이익을 확보할 수 있다.
아울러, 상기 제2기판(200) 또는 제2전극(210)의 제1기판을 향한 면에는 전기변색층(220)이 적층되어 있는데, 상기 전기변색층은 환원반응시 착색(coloration)이 일어나고, 산화반응시 탈색(bleaching) 현상을 발생시키는 것으로, 티탄계산화물과 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 사용하며, 그 상세한 설명은 앞서 언급한 것으로 대체한다.
이러한 전기변색층(220)은 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있고, 예컨대 창호로 사용하는 경우에 낮에 환원반응에 의하여 착색되어 여름이나 겨울철에 냉난방비의 절감을 도모할 수 있음은 물론, 건물 자체를 창호를 통하여 특정색상이나 이미지로 데커레이션(decoration)하거나 디스플레이(display)하고자 하는 경우에 여러 혼합구성으로 사용할 수 있다.
한편, 상기 제1기판(100)과 제2기판(200)과의 사이에 개재된 전해질(300)은 투명성이 확보되는 브로마이드계화합물(Br composite)로서 브롬화 리튬, 브롬화 나트륨, 브롬화 칼륨, 4급 암모늄염, 이미다졸륨염 및 피리디늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나가 유기용매와 혼합된 액체전해질을 사용할 수 있고 이러한 브로마이드계화합물에는 리튬염을 용해하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 전해질은 리튬염으로서 ClO4, BF4, PF6, OTf(trifluoromethanesulfonate), TFSI(CF3SO2)2N), B(CN)4 작용기와 결합되는 형태로 포함할 수 있으며, 산화환원재료로 Co(III)/Co(II), Fc/Fc+와 같은 금속이온과 같이, 유기용매상 혼합하여 사용할 수 있다.
여기서, 상기 유기용매는 전해질이 산화와 환원반응이 원활하게 수행되는 한 특별히 한정하여 사용할 것은 아니나, 나이트라일계, 락톤계, 설폰계, 카보네이트계, 피롤리돈계 및 아마이드계로 이루어지는 유기용매군으로부터 선택되는 적어도 하나를 용매로 포함할 수 있고, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 테트라하이드로퓨란 및 감마-부티로락톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 전해질은 이미다졸리움, 피롤리디움, 피리디니움으로 이루어지는 이온성 액체계 전해질군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 젤형 전해질을 사용할 수 있는데, 그 예로는 실리카, 티타니아, 지르코니아와 같은 금속산화물을 평균입도 10 내지 500㎚인 나노입자를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 변형예에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는, 도 3, 4를 참고하면, 제1전극(110)에 적층된 리간드(130)가 흡착된 금속산화물층(120)과 전기변색층(220)을 구비한 제1기판(100)과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질(300)을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극(210)을 적층한 제2기판(200) 및 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw)를 포함할 수 있다.
여기서부터는, 기설명한 리간드, 금속산화물층, 전기변색층, 제1,2기판, 전극, 전해질 등에 대한 설명은 중복되므로 생략하고 특징적인 내용을 설명한다.
또한, 상기 금속산화물층(120)이 적층된 제1전극(110)에는 전기변색층(220)이 더 적층되며, 상기 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는(surrounding) 형태로 구비되거나 상기 전기변색층은 금속산화물층과 인접하여 배치될 수 있는데, 예컨대 도 4의 (a)를 보면 금속산화물층(120)에 흡착된 리간드(130)가 제1기판(100)에 배치되고 그 주변으로 전기변색층(220)이 배열되어 있으며, 이러한 형태는 연속적으로 리간드 주변을 전기변색층으로 감싸는 부분을 리간드가 흡착된 금속산화물층이 감싸고 그 주변을 전기변색층이 감싸는 형상을 반복하여 구현할 수 있음은 물론이다.
아울러, 상기 전기변색층(220)은 금속산화물층(120)과 인접하여 배치될 수 있는데,
예컨대 도 4의 (b)를 보면 금속산화물층(120)에 흡착된 리간드(130)가 제1기판(100)에 배치되고 그에 인접하여 전기변색층(220)이 배열될 수 있으며, 더 나아가 금속산화물층, 전기변색층이 상호 교번하여 연속적으로 배치될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 제2기판(200)은 제1기판과 대향되게 배치되며, 그 내부에 전해질(300)을 개재시키고 있다.
또한, 상기 제2기판(200)은 통전성을 확보하고, 더 나아가 경시적으로 발생할 수 있는 접촉저항(contact resistance)의 증가를 방지하기 위해 제2전극(210)을 적층하고, 제1전극(110)와 함께, 회로를 열거나 닫을 수 있는 스위칭부(Sw)와 연결되어 외부의 회로나 부하와 폐회로를 구성할 수 있는데, 제1전극과 마찬가지로 수㎚ 에서 수㎛ 두께로 제1기판에 스퍼터나 화학기상증착방법으로 적층된 전극으로, 인듐틴옥사이드(ITO), 플루오르틴옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3) 또는 SnO2-Sb2O3가 구비될 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는 전극과 직접 회로를 구성하면 접촉저항증가나 내구성이 감소되는 문제가 생길 수 있으므로, 별도의 전극단자를 구성할 수 있으며, 앞서 설명으로 대체한다.
또 한편, 본 발명의 다른 변형예에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는, 도 5, 6을 참고하면, 제1전극(110)에 적층된 리간드(130)가 흡착된 금속산화물층(120)과 분리벽(400)으로 분리되어 적층된 전기변색층(220)을 구비한 제1기판(100)과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질(300)을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극(210)을 적층한 제2기판(200) 및 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw)를 포함하는 특징이 있다.
또한, 상기 금속산화물층(120)이 적층된 제1전극(110)에는 전기변색층(220)이 더 적층되며, 상기 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는(surrounding) 형태로 구비되거나 상기 전기변색층은 금속산화물층과 인접하여 배치될 수 있는데, 상기 금속산화물층과 전기변색층은 분리벽(400)과 제1,2기판(100, 200)을 대향시켜 그 테두리를 따라 개재되어 제1,2기판을 봉지 및 마감하는 실링제(sealing agent)에 의하여 상호 분리된 공간에 존재할 수 있다.
예컨대 도 6의 (a)를 보면 금속산화물층(120)에 흡착된 리간드(130)가 제1기판(100)에 배치되고 그 주변으로 전기변색층(220)이 배열되어 있으며, 이러한 형태는 연속적으로 리간드 주변을 전기변색층으로 감싸는 부분을 리간드가 흡착된 금속산화물층이 감싸고 그 주변을 전기변색층이 감싸는 형상을 반복하여 구현할 수 있음은 물론이며, 금속산화물층과 전기변색층의 사이에는 분리벽(400)이 구비되어 있다.
아울러, 상기 전기변색층(220)은 금속산화물층(120)과 인접하여 배치될 수 있는데, 예컨대
도 6의 (b)를 보면 금속산화물층(120)에 흡착된 리간드(130)가 제1기판(100)에 배치되고 그에 인접하여 전기변색층(220)이 배열될 수 있으며, 더 나아가 금속산화물층, 전기변색층이 상호 교번하여 연속적으로 배치될 수 있음은 물론이며, 금속산화물층과 전기변색층의 사이에는 분리벽(400)이 구비되어 있다.
상기 전해질(300)은 분리벽(400)에 의하여 분리된 금속산화물층(120)과 전기변색층(220)에 동일한 것이 주입될 수 있음은 물론 제2전해질(300')을 구비할 수 있어, 전기변색의 특성에 따라 전자와 정공의 이동에 의한 전기적 특성을 조절할 수 있다.
또한, 상기 스위칭부는 전극과 직접 회로를 구성하면 접촉저항증가나 내구성이 감소되는 문제가 생길 수 있으므로, 별도의 전극단자를 구성할 수 있고 이는 앞선 설명으로 대체한다.
또 한편, 본 발명의 다른 변형예에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는, 도 7을 참고하면, 제1전극(110)에 적층된 리간드(130)가 흡착된 금속산화물층(120)과 분리벽(400)으로 분리되어 적층된 전기변색층(220)을 구비한 제1기판(100)과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질(300)을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극(210)을 적층한 제2기판(200) 및 상기 분리벽은 제1기판까지 연장되고, 금속산화물층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw1)와 금속산화물층과 전기변색층을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부(Sw2)를 포함하는 특징이 있다.
더 나아가, 상기 전기변색층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제3스위칭부(Sw3)를 더 포함하여, 전기변색이 필요한 경우를 필요하지 아니한 경우를 선택적으로 구현할 수 있다.
또한, 상기 금속산화물층(120)이 적층된 제1전극(110)에는 전기변색층(220)이 더 적층되며, 상기 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는(surrounding) 형태로 구비되거나 상기 전기변색층은 금속산화물층과 인접하여 배치될 수 있는데, 상기 금속산화물층과 전기변색층은 분리벽(400)과 제1,2기판(100, 200)을 대향시켜 그 테두리를 따라 개재되어 제1,2기판을 봉지 및 마감하는 실링제(sealing agent)에 의하여 상호 분리된 공간에 존재할 수 있다.
또한, 상기 금속산화물이 적층된 제1전극(110)과 분리벽이 연장되어 있어 전기적으로 차단되도록 형성된(open) 제1'전극(110')에는 전기변색층이 적층되어 있어, 금속산화물층이 구비된 제1전극(110)과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw1)와 금속산화물층이 적층된 제1전극(110)과 전기변색층이 적층된 제1'전극(110')을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부(Sw2)를 포함할 수 있고, 상기 전기변색층이 구비된 제1'전극(110')과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제3스위칭부(Sw3)를 더 포함할 수 있다.
이러한 상기 스위칭부들(Sw1, Sw2, Sw3)은 전극과 직접 회로를 구성하면 접촉저항증가나 내구성이 감소되는 문제가 생길 수 있으므로, 앞서 설명한 바와 같이, 제1,2전극단자층, 제1',2'전극단자층을 구비할 수 있고 스위칭부의 회로에 따라 단절되어 끈어진 형태로 배치할 수 있어서, 전극이 단절된 제1전극(110), 제1'전극(110')에 대응되는 제1전극단자층(112), 제1'전극단자층(112')의 분리벽은 제1,2'전극단자층을 관통하여 제1기판상 부착될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 변형예에 따르는 자기구동 전기변색소자(1000)는, 8을 참고하면, 제1전극(110)에 적층된 리간드(130)가 흡착된 금속산화물층(120)과 분리벽(400)으로 분리되어 적층된 전기변색층(220)을 구비한 제1기판(100)과, 상기 제1기판과 대향하여 전해질(300)을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극(210)을 적층한 제2기판(200) 및 상기 분리벽은 제2기판까지 연장되고, 제1전극과 금속산화물층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw1)와 제1전극과 전기변색층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부(Sw2)를 포함하는 특징이 있다.
또한, 상기 금속산화물층(120)이 적층된 제1전극(110)에는 전기변색층(220)이 더 적층되며, 상기 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분을 둘러싸는(surrounding) 형태로 구비되거나 상기 전기변색층은 금속산화물층과 인접하여 배치될 수 있는데, 상기 금속산화물층과 전기변색층은 분리벽(400)과 제1,2기판(100, 200)을 대향시켜 그 테두리를 따라 개재되어 제1,2기판을 봉지 및 마감하는 실링제(sealing agent)에 의하여 상호 분리된 공간에 존재할 수 있다.
이러한 제2기판(200)은 분리벽(400)이 연장되어 있고, 제1전극(110)과 금속산화물층과 대향되는 제2전극(210)을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부(Sw1)와 제1전극과 전기변색층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부(Sw2)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1전극과 제2전극을 스위칭부들(Sw1, Sw2)에 의하여 전기적으로 연결되는데, 상기 제2전극(210)은 분리벽에 의하여 전기변색층(220)과 대향된 제2'전극(210')과 분리된 상태이어서, 제2전극과 제1전극은 스위칭부에 의하여, 제2'전극과 제1전극은 제2스위칭부에 의하여 스위칭될 수 있다.
상기 전해질(300)은 분리벽(400)에 의하여 분리된 금속산화물층(120)과 전기변색층(220)에 동일한 것이 주입될 수 있음은 물론 제2전해질(300')을 구비할 수 있어, 전기변색의 특성에 따라 전자와 정공의 이동에 의한 전기적 특성을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제2기판(200)은 통전성을 확보하고, 더 나아가 경시적으로 발생할 수 있는 접촉저항(contact resistance)의 증가를 방지하기 위해 제2전극(210)을 적층하고, 제1전극(110)과 함께, 회로를 열거나 닫을 수 있는 스위칭부들과 연결되어 외부의 회로나 부하와 폐회로를 구성할 수 있는데, 제1전극과 마찬가지로 수㎚ 에서 수㎛ 두께로 제1기판에 스퍼터나 화학기상증착방법으로 적층된 전극으로, 인듐틴옥사이드(ITO), 플루오르틴옥사이드(FTO), ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3) 또는 SnO2-Sb2O3가 구비될 수 있고, 상기 분리벽(400)이 제2기판까지 연장되도록 스퍼터링시에 분리벽이 적층된 영역을 마스킹하여 제1전극이 적층되지 않도록 할 수 있고, 제2기판 전면에 스퍼터링한 후에 건식이나 습식에칭을 통하여 해당부분을 식각할 수도 있다.
이러한 상기 스위칭부들(Sw1, Sw2, Sw3)은 전극과 직접 회로를 구성하면 접촉저항증가나 내구성이 감소되는 문제가 생길 수 있으므로, 앞서 설명한 바와 같이, 제1,2전극단자층, 제1',2'전극단자층을 구비할 수 있고, 스위칭부의 회로에 따라 단절되어 끈어진 형태로 배치할 수 있어서, 제2기판상 분리벽에 의하여 단절된 제2전극, 제2'전극이 구별되고, 분리벽은 제2전극단자층, 제2'전극단자층을 역시 분할하며 제1기판의 제1전극에 이르도록 연장될 수 있다.
제조예 1
불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층(FTO)이 제2전극으로 형성된 투명 유리 기판을 제2기판으로 준비하고, 상기 제2전극에 산화티탄분말(평균 입도 20 ~ 30㎚)과 텅스텐산 용액(36중량% 용액, 용매 에탄올)을 1:9 중량비로 혼합하여 스핀코팅법으로 도포하고, 240℃로 30분 열처리하여 두께 300㎚인 전기변색층을 제조하였다.
제조예 2
산화티탄분말과 텅스텐산 용액의 중량비를 3:7로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.
제조예 3
불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층(FTO)이 제2전극으로 형성된 투명 유리 기판을 제2기판으로 준비하고, 상기 제2전극에 테트라이소프로필 디(디옥틸포스페이트)타이타네이트와 텅스텐산 용액(36중량% 용액, 용매 에탄올)을 2:8 중량비로 혼합하여 스핀코팅법으로 도포하고, 350℃로 30분 열처리하여 두께 300㎚인 전기변색층을 제조하였다.
제조예 4
불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층(FTO)이 제2전극으로 형성된 투명 유리 기판을 제2기판으로 준비하고, 상기 제2전극에 산화티탄분말(평균 입도 20 ~ 30㎚), 테트라이소프로필 디(디옥틸포스페이트)타이타네이트, 텅스텐산 용액(36중량% 용액, 용매 에탄올)을 각각 1:1:8 중량비로 혼합하여 스핀코팅법으로 도포하고, 350℃로 30분 열처리하여 두께 300㎚인 전기변색층을 제조하였다.
비교제조예
불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층(FTO)이 제2전극으로 형성된 투명 유리 기판을 제2기판으로 준비하고, 상기 제2전극에 텅스텐산 용액(36중량% 용액, 용매 에탄올)을 도포하고, 240℃로 30분 열처리하여 두께 300㎚인 전기변색층을 제조하였다.
실시예 1~4, 비교예
(1) 불소가 도핑된 틴 옥사이드 투명전도성 산화물층(FTO)이 제1전극으로 형성된 투명한 유리기판을 제1기판으로 준비하여, 전극단자층과 전극단자층에 연결되도록 50㎛선폭의 보조단자층을 5㎜간격으로 배치하여 패터닝한 스크린으로 실버페이스트를 인쇄하고 경화시키고, 제1전극에 이산화티탄 입자를 포함하는 코팅용조성물을 닥터블레이드법으로 도포하고, 500℃에서 30분 동안 열처리하여, 금속산화물 간의 접촉 및 충진이 이루어지도록 하여 약 8 ㎛ 두께의 금속산화물층을 형성하고, 이를 0.3 mM의 3-methylsalicylic acid가 에탄올에 녹아있는 리간드 용액에 침지하여 24시간 방치후 건조시켜 금속산화물층에 리간드를 흡착시켜 음극계 전극을 제조하였다(경화된 실버전극단자층의 두께 20㎛이었다).
(2) 상기 제조예 1~4 및 비교제조예의 전기변색층과 음극계 전극을 상호 대향하도록 한 후, 대향된 테두리를 SURLYN(Du Pont사 제조)으로 이루어지는 약 60 ㎛ 두께의 열가소성 고분자층을 음극전극단자층과 양극전극단자층의 내측으로 개재시켜, 130 ℃의 오븐에 넣어 2분 동안 유지하여 두 전극을 부착하여 밀봉하고, 제1기판과 전기변색층을 관통하는 미세 홀을 형성하여 이 홀을 통해 두 전극 사이의 공간에 N,N-dimethylacetamide 용매에 1.0M LiBr을 녹인 전해질 용액을 주입한 다음, 다시 홀의 외부를 접착제로 밀봉하여 본 발명에 따르는 전기변색소자와 비교예 전기변색소자를 제조하였다.
시험예 1
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예에서 제조한 전기변색소자의 전기적 특성을 평가하기 위하여 하기와 같은 방법으로 광전압 및 광전류를 측정하여 광전기적 특성을 관찰하고, 이를 통하여 얻어진 전류밀도(Isc), 전압(Voc), 및 충진계수(fillfactor, ff)를 이용하여 광전변환 효율(ηe)를 하기 수학식 1로 계산하여 표 1에 나타내었다.
이때, 광원으로는 제논 램프(Xenon lamp, Oriel)를 사용하였으며, 상기 제논 램프의 태양조건(AM 1.5)은 표준 태양전지를 사용하여 보정하였다.
<수학식 1>
ne = (Voc × Isc × ff) / (Pine)
상기 수학식 1에서, (Pine)는 100 ㎽/㎠(1 sun)을나타낸다.
상기와 같이 측정된 값들을 하기 표 1에 나타내었다.
구분 전류밀도(㎃/cm2) 전압(V) 충진계수 광전변환 효율(%)
실시예1 1.808 0.604 0.677 0.739
실시예2 2.886 0.502 0.681 0.986
실시예3 1.756 0.605 0.67 0.713
실시예4 2.369 0.626 0.675 1.001
비교예1 1.114 0.558 0.650 0.404
상기 표 1을 참고하면, 본 발명에 따른 실시예를 이용하여 제조된 전기변색소자의 광변환특성은 비교예에 비해 크게 향상됨을 알 수 있고, 이는 비정질 산화텅스텐의 낮은 전도도를 티탄계산화물이 향상시키고 더불어 기판과의 접착성을 향상시켜 야기되는 것으로 판단된다.실험예 2
앞서 광변환 특성을 확인한 실시예 1~4와 비교예에 대하여 투과도를 우선적으로 측정하고, 표준 태양전지를 사용하여제 보정한 제논 램프의 태양조건(AM 1.5)하에서 전기변색소자를 5분간 노출시켜 전기변색소자의 변색여부, 투과도를 측정하여 실험하여 표 2에 나타내었다. 이때, 전기변색소자의 변색 조건은 단락조건에서 수행하였으며, 착색 후 탈색은 암실에서 단락조건하에서 수행하였다.
구분 투과도(%)(음극계 전극)* 투과도(%)(제2전극)* 전기변색 소자의 착색시 투과도(%)* 전기변색 소자의 탈색시 투과도(%)* 투과도 변화율(%)**
실시예 1 82.28 77.08 47.57 68.48 0.158
실시예 2 82.28 70.12 42.33 69.77 0.217
실시예 3 82.28 78.70 51.32 67.30 0.118
실시예 4 82.28 77.76 27.91 70.54 0.403
비교예 82.28 79.32 64.62 68.13 0.023
* Tvis : 380nm ~ 780nm 구간에서의 평균 투과율** △OD = Log(Tvis(탈색)/Tvis(착색))
또한, 표 2와 도 10, 11, 12를 참고하면, 실시예에 의한 전기변색소자의 투과도가 비교예보다 20 ~ 500% 향상된 것을 확인할 수 있다.
실험예 3
제조예1~4 및 비교예 제조시 사용한 도포(코팅) 용액을 항온·항습조(20°C, 20% 상대습도)에 일정기간 보관한 후 침전이 생성되는 시간으로 코팅용액의 저장성을 평가하였다.
도 13을 참고하면, 제조예 1, 2와 비교예에서는 일정기간 경과후 층분리가 일어나며 재분산이 어려우나, 제조예 3, 4에서는 30일이 경과후에도 변화가 없어 저장안정성이 우수함을 알 수 있다.
본 발명은 향상된 투명도를 제공하고 외부의 광원에 의하여 자체적으로 전기변색이 가능하여 스마트 윈도우의 품위를 향상시킬 수 있는, 동시에 제조단가를 낮추고, 장기안정성을 높이는 자기구동 전기변색소자로 다양한 분야에 이용될 수 있으며, 특히 스마트 윈도에 활용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 대향된 제1기판과 제2기판 중 하나에 적층된 전기변색층으로서, 그 사이에 전해질을 개재시키고,
    상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 티탄계산화물은 이산화티탄 분말 또는 타이타네이트 커플링제인 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이타네이트 커플링제는 테트라이소프로필 디(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 디올레일(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸포스페이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리올레일 타이타네이트, 이소프로필 트리스테아릴 타이타네이트, 이소프로필 트리(도데실벤젠설포네이트) 타이타네이트, 이소프로필 트리(디옥틸피로포스페이트) 타이타네이트 또는 디(디옥틸피로포스페이트) 에틸렌 타이타네이트인 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  4. 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 전기변색층을 적층한 제2기판; 및
    상기 제2기판과 대향하여 전해질을 개재시키며 리간드가 흡착된 금속산화물층이 적층된 제1전극을 구비한 제1기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2기판과 전기변색층과의 사이에 제2전극을 더 구비하여 일단부에는 제2전극단자층을 구비하고, 타단부에는 제1전극대향부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2전극단자층에서 연장되어 전기변색층의 하부에 배치되는 복수개의 제2보조단자층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1전극에는 상기 제1전극대향부에 대향되는 부분에 제1전극단자층을 적층하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1전극단자층에서 연장되어 금속산화물층의 하부에 배치되는 복수개의 제1보조단자층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  9. 제1전극에 전기변색층과 리간드가 흡착된 금속산화물층을 적층한 제1기판;
    상기 제1기판과 대향하여 전해질을 개재시키며 제1기판을 향한 면에 제2전극을 적층한 제2기판; 및
    제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 금속산화물층이 적층된 제1전극에는 전기변색층은 금속산화물층이 적층된 부분과 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2전극은 그 일단부에 제2전극단자층을 구비하고, 타단부에는 제1전극대향부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2전극단자층에서 제2'전극단자층으로 연장된 복수개의 제2보조단자층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1전극에는 상기 제1전극대향부에 대향되는 부분에 제1전극단자층을 적층하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1전극단자층에서 연장되어 금속산화물층의 하부에 배치되는 복수개의 제1보조단자층을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기변색층과 리간드가 흡착된 금속산화물층은 분리벽으로 분리된 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 분리벽은 제1기판까지 연장되고, 금속산화물층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부와 금속산화물층과 전기변색층을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전기변색층은 티탄계산화물 또는 페록소 텅스텐 산(peroxo-tungstic acid(PTA))의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 전기변색층이 구비된 제1전극과 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제3스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 분리벽은 제2기판까지 연장되고, 제1전극과 금속산화물층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 스위칭부와 제1전극과 전기변색층과 대향되는 제2전극을 전기적으로 연결시키거나 차단하는 제2스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기구동 전기변색소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111196888A (zh) * 2020-01-06 2020-05-26 浙江大学 掺杂改性粒子的凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051868A (ko) * 1999-11-23 2001-06-25 빌프리더 하이더 개선된 스위칭 거동을 갖는 전기변색 장치
KR20100020105A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 에스케이 텔레콤주식회사 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치
KR20120045915A (ko) * 2010-11-01 2012-05-09 엘지전자 주식회사 스마트 윈도우 장치
KR20170121673A (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 한국에너지기술연구원 리간드-금속산화물층을 포함하는 자기구동 전기변색소자
KR20180024214A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 주식회사 알루이엔씨 전기변색유리 미서기창호 전원연결 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010051868A (ko) * 1999-11-23 2001-06-25 빌프리더 하이더 개선된 스위칭 거동을 갖는 전기변색 장치
KR20100020105A (ko) * 2008-08-12 2010-02-22 에스케이 텔레콤주식회사 전기변색 필터가 구비된 반사형 디스플레이 장치
KR20120045915A (ko) * 2010-11-01 2012-05-09 엘지전자 주식회사 스마트 윈도우 장치
KR20170121673A (ko) * 2016-04-25 2017-11-02 한국에너지기술연구원 리간드-금속산화물층을 포함하는 자기구동 전기변색소자
KR20180024214A (ko) * 2016-08-29 2018-03-08 주식회사 알루이엔씨 전기변색유리 미서기창호 전원연결 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111196888A (zh) * 2020-01-06 2020-05-26 浙江大学 掺杂改性粒子的凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用

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