WO2024029841A1 - 전기 변색 소자, 이에 사용되는 적층체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 윈도우 장치 - Google Patents

전기 변색 소자, 이에 사용되는 적층체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 윈도우 장치 Download PDF

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WO2024029841A1
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layer
substrate
electrochromic
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transparent electrode
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장해성
오승배
나용상
안병욱
박재형
이성환
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에스케이씨 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J3/00—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles
    • B60J3/04—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles adjustable in transparency
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/155—Electrodes

Definitions

  • Embodiments relate to electrochromic devices, laminates used therefor, methods for manufacturing the same, and window devices including the same.
  • Electrochromic film is a film whose color changes due to coloring and decolorization due to oxidation-reduction reactions at each anode and cathode due to an applied potential. It is a film that allows the user to artificially control visible light and infrared light, and is available in a variety of types. Inorganic oxides are used as electrode materials.
  • indium-tinoxide is added to a 0.05 mm thick glass film.
  • electrical energy is characterized in that WO 3 , a reduced coloring material, and IrO 2 , an oxidized coloring material, are bonded to both sides of the transition metal oxide film with a high-frequency roller, with ⁇ -PEO copolymer, a polymer solid electrolyte, in between.
  • a discoloring film is known.
  • Embodiments seek to provide an electrochromic device with improved durability and a window device including the same.
  • Examples are a method for easily manufacturing an electrochromic device having high thickness uniformity, improved mechanical strength, improved peel strength, excellent appearance, less electrolyte leakage, and improved durability to mechanical deformation, and improved long-term life.
  • the goal is to provide a reliable laminate.
  • An electrochromic device includes a first substrate; a second substrate disposed on the first substrate; and an electrochromic portion disposed between the first substrate and the second substrate, and the light transmission change rate measured by Measurement Method 1 below is less than 0.25.
  • pseudo-solar light is irradiated to the electrochromic portion at an intensity of 1000 W/m2 for 10 minutes, and the first light transmittance of the electrochromic element is measured before irradiation of the pseudo-solar light, and the pseudo-solar light is measured.
  • the second light transmittance of the electrochromic element is measured, and the light transmission change rate is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • the haze change measured by Measurement Method 2 below may be less than 5.5%.
  • the first haze of the electrochromic device according to the embodiment is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second haze of the electrochromic device according to the embodiment is measured after irradiation of the pseudo-solar light
  • the haze change is determined by the second haze. It is a value obtained by subtracting the first haze from .
  • the L* change measured by Measurement Method 3 below may be less than 9.
  • the first L* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second L* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the L* change is the second L* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first L* from .
  • the a* change measured by measurement method 4 below may be less than 5.
  • the first a* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second a* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the a* change is the second a* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first a* from .
  • the change in b* measured by the measurement method below may be less than 10.
  • the first b* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the 2nd b* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the b* change is the second b* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first b* from .
  • the electrochromic unit includes: a first transparent electrode disposed on the first substrate; a first discoloring layer disposed on the first transparent electrode; an optoelectronic reduction layer disposed on the first discoloration layer; An electrolyte layer disposed on the photoelectron reduction layer; a second discoloration layer disposed on the electrolyte layer; and a second transparent electrode disposed on the second color-changing layer, wherein the first color-changing layer includes an electrochromic material, and the photoelectron reduction layer has a lower band gap than the electrochromic material. It may contain an electron accepting material.
  • the electrochromic material may include tungsten oxide, and the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the first light transmittance may be 50% to 85%, and the first haze may be 0.1% to 5%.
  • the first L* may be from 80 to 100, the first a* may be from -2 to 1.5, and the first b* may be from 0.5 to 4.
  • the photoelectron reduction layer may include the electron accepting material and a binder.
  • a window device includes a frame; a window mounted on the frame; and an electrochromic element disposed in the window, wherein the electrochromic element includes: a first substrate; a second substrate disposed on the first substrate; and an electrochromic portion disposed between the first substrate and the second substrate, and the light transmission change rate measured by Measurement Method 1 below may be less than 0.25.
  • pseudo-solar light is irradiated to the electrochromic portion at an intensity of 1000 W/m2 for 10 minutes, and the first light transmittance of the electrochromic element is measured before irradiation of the pseudo-solar light, and the pseudo-solar light is measured.
  • the second light transmittance of the electrochromic element is measured, and the light transmission change rate is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • a method of manufacturing an electrochromic device includes preparing a first laminate; Placing a second laminate on the first laminate; and laminating the first laminate and the second laminate, wherein the first laminate includes a first substrate; a first transparent electrode disposed on the first substrate; and a first discoloring layer disposed on the first transparent electrode, wherein the second laminate includes a second substrate; a second discoloration layer disposed on the second substrate; and an electrolyte composition layer disposed on the second discoloring layer and containing a curable resin composition, a solvent, and a metal salt, and in the first laminate, the decrease in transmittance after 90 days measured by Measurement Method 5 below is: It is less than 5%.
  • the decrease in transmittance is the difference between the initial transmittance of the first laminate and the transmittance after 90 days of the first laminate.
  • laminating the first laminate and the second laminate may include curing the electrolyte composition layer.
  • the first color changing layer may include first electrochromic particles and an inorganic binder.
  • the first electrochromic particle includes a metal oxide containing a dopant
  • the metal oxide is at least one from the group consisting of tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, or molybdenum oxide.
  • the dopant may be selected from the group consisting of aluminum, iron, calcium, magnesium, potassium, sodium, silicon element, copper, manganese, lead, bismuth, antimony, tin, chromium, or cobalt.
  • a laminate for manufacturing an electrochromic device includes a first substrate; a first transparent electrode disposed on the first substrate; and a first discoloring layer disposed on the first transparent electrode, wherein the decrease in transmittance after 90 days, as measured by Measurement Method 6 below, is less than 5%.
  • the decrease in transmittance is the difference between the initial transmittance of the laminate and the transmittance of the laminate after 90 days.
  • the haze increase is less than 5% after 90 days, as measured by Measurement Method 7 below.
  • the haze increase is the difference between the haze of the laminate after 90 days and the initial haze of the laminate.
  • the transmittance deviation after 90 days measured by Measurement Method 8 below may be less than 0.2.
  • the transmittance is measured in each measurement area of the laminate, and the transmittance deviation is the difference between the maximum transmittance and the minimum transmittance among the transmittances of the measurement areas. is the value divided by the average transmittance.
  • the first color changing layer may include first electrochromic particles and an inorganic binder.
  • the first electrochromic particle includes a metal oxide containing a dopant
  • the metal oxide is at least one from the group consisting of tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, or molybdenum oxide.
  • the dopant may be selected from the group consisting of aluminum, iron, calcium, magnesium, potassium, sodium, silicon element, copper, manganese, lead, bismuth, antimony, tin, chromium, or cobalt.
  • An electrochromic device includes a first laminate; and a second laminate laminated to the first laminate, wherein the first laminate includes a first substrate; a first transparent electrode disposed on the first substrate; and a first discoloring layer disposed on the first transparent electrode, wherein the second laminate includes an electrolyte layer disposed on the first discoloring layer; The second discoloration layer disposed on the electrolyte layer; a second transparent electrode disposed on the second discoloration layer; and a second substrate disposed on the second transparent electrode, wherein the electrolyte layer includes a curable resin composition, a solvent, and a metal salt, and the first laminate is laminated under the electrolyte layer, wherein the electrolyte layer includes a curable resin composition, a solvent, and a metal salt. 1 In the laminate, the decrease in transmittance after 90 days, as measured by Measurement Method 9 below, is less than 5%.
  • the decrease in range of motion as measured by Measurement Method 10 below may be less than 20%.
  • the decrease in the operating range is the difference between the initial operating range and the operating range after 10,000 cycles, and one cycle consists of one coloring operation and one decolorizing operation, and the operation range is is the difference between the transmittance when decolorized and the transmittance when colored.
  • a window device includes a frame; a window mounted on the frame; and an electrochromic element disposed on the window, wherein the electrochromic element includes: a first laminate; and a second laminate laminated to the first laminate, wherein the first laminate includes a first substrate; a first transparent electrode disposed on the first substrate; and a first discoloring layer disposed on the first transparent electrode, wherein the second laminate includes an electrolyte layer disposed on the first discoloring layer; The second discoloration layer disposed on the electrolyte layer; a second transparent electrode disposed on the second discoloration layer; and a second substrate disposed on the second transparent electrode, wherein the electrolyte layer includes a curable resin composition, a solvent, and a metal salt, and the first laminate is laminated under the electrolyte layer, wherein the electrolyte layer includes a curable resin composition, a solvent, and a metal salt.
  • the decrease in transmittance after 90 days is measured by Measurement Method 11 below.
  • An electrochromic device includes a first laminate including a first substrate, a first transparent electrode disposed on the first substrate, and a first color change layer disposed on the first transparent electrode; An electrolyte layer disposed on the first discoloration layer; A second laminate including a second discoloring layer disposed on the electrolyte layer, a second transparent electrode disposed on the second discoloring layer, and a second substrate disposed on the second transparent electrode, In the first laminate, the light transmission change rate measured by Measurement Method 12 below is 0.3 or less.
  • Pseudo-sunlight is irradiated to the first discoloration layer at an intensity of 1000 W/m2 for 10 minutes, the first light transmittance of the first laminate is measured before irradiation of the pseudo-sunlight, and after irradiation of the pseudo-sunlight, the The second light transmittance of the first laminate is measured, and the rate of change in light transmission is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • the haze change measured by Measurement Method 13 below may be 5.5% or less.
  • the first haze of the first laminate is measured before the pseudo-solar light irradiation
  • the second haze of the first laminate is measured after the pseudo-solar light irradiation
  • the haze change is from the second haze to the first haze. It is the absolute value of the value minus the haze.
  • the L* change measured by Measurement Method 14 below may be 9 or less.
  • the first L* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second L* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the L* change is the second L* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first L* from .
  • the a* change measured by measurement method 15 below may be 5 or less.
  • the first a* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second a* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the a* change is the second a* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first a* from .
  • the b* change measured by measurement method 16 below may be 10 or less.
  • the first b* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the 2nd b* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the b* change is the second b* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first b* from .
  • the first color changing layer may include a first color changing material and an electron accepting material having a lower band gap than the first color changing material.
  • the first color changing material may include tungsten oxide
  • the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the first light transmittance may be 70% to 90%, and the first haze may be 0.1% to 5%.
  • the first L* may be from 80 to 100, the first a* may be from -2 to 1.5, and the first b* may be from 0.5 to 4.
  • the first color changing layer may include 0.1 wt% to 1 wt% of the electron accepting material based on the total weight of the first color changing layer.
  • a method of manufacturing an electrochromic device includes: a first substrate; and providing a first transparent electrode disposed on the first substrate; forming a first color-changing layer on the first transparent electrode, including a first color-changing material and an electron-accepting material having a lower band gap than the first color-changing material; forming an electrolyte layer on the first discoloration layer; And disposing a second discoloring layer, a second transparent electrode, and a second substrate on the electrolyte layer,
  • the light transmission change rate measured by Measurement Method 17 below is 0.3 or less.
  • Pseudo-sunlight is irradiated to the first discoloration layer at an intensity of 1000 W/m2 for 10 minutes, the first light transmittance of the first laminate is measured before irradiation of the pseudo-sunlight, and after irradiation of the pseudo-sunlight, the The second light transmittance of the first laminate is measured, and the rate of change in light transmission is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • the electrochromic device according to the embodiment has a light transmission change rate of less than 0.25. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in transmittance caused by the external environment, such as external sunlight.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce the deviation in transmittance caused by external sunlight, it is possible to easily control the target transmittance during on and off.
  • the electrochromic device according to the embodiment since the electrochromic device according to the embodiment includes a first laminate and a first color change layer with small haze change, L* change, a* change, and b* change, the appearance change due to external sunlight is small. You can. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have a consistent appearance even if the external environment changes.
  • the electrochromic device according to the embodiment includes the electron-accepting material, it may have a buffering effect against external light and/or driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have improved durability.
  • the electrochromic device according to the embodiment reduces the change in transmittance with respect to external light and reduces the deviation in appearance, so it can be driven by a constant driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce the driving voltage deviation and have improved durability.
  • the method of manufacturing an electrochromic device includes preparing a first laminate.
  • the first laminate includes a first substrate, a first transparent electrode disposed on the first substrate, and a first discoloration layer disposed on the first transparent electrode, and the transmittance after 90 days of the first laminate is The degradation is less than 5%.
  • the haze increase may be less than 5%. Additionally, after 90 days of the first laminate, the transmittance deviation may be less than 0.2.
  • the method of manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can provide an electrochromic device with improved optical properties.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can provide an electrochromic device with improved performance.
  • the method of manufacturing an electrochromic device can provide an electrochromic device with improved performance even if the first laminate and the second laminate are manufactured separately in time and/or space.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can easily manufacture an electrochromic device with improved performance at a low cost.
  • the first laminate and the second laminate are transported in a semi-finished state, so winding and transport of the first laminate and the second laminate may be easy.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can be manufactured efficiently and easily.
  • the electrochromic device according to the embodiment includes a first laminate having a light transmission change rate of 0.3 or less. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in transmittance caused by external sunlight, etc.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce the deviation in transmittance caused by external sunlight, it is possible to easily control the target transmittance during on and off.
  • the electrochromic device according to the embodiment since the electrochromic device according to the embodiment includes a first laminate and a first color change layer with small haze change, L* change, a* change, and b* change, the appearance change due to external sunlight is small. You can. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have a consistent appearance even if the external environment changes.
  • the electrochromic device according to the embodiment includes the electron-accepting material, it may have a buffering effect against external light and/or driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have improved durability.
  • the electrochromic device according to the embodiment reduces the change in transmittance with respect to external light and reduces the deviation in appearance, so it can be driven by a constant driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce the driving voltage deviation and have improved durability.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to an embodiment.
  • Figures 2 to 5 are diagrams showing a process for manufacturing an electrochromic device according to an embodiment.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing an electrochromic device according to another embodiment.
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to another embodiment.
  • FIGS. 8 to 11 are diagrams showing a process for manufacturing an electrochromic device according to another embodiment.
  • Figure 12 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to another embodiment.
  • 13 to 16 are diagrams showing a process for manufacturing an electrochromic device according to another embodiment.
  • Figure 17 is a diagram illustrating a window device according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to an embodiment.
  • the electrochromic device includes a first substrate 100, a second substrate 200, and an electrochromic portion disposed between the first substrate 100 and the second substrate 200. Includes (11).
  • the electrochromic portion 11 includes a first transparent electrode 300, a second transparent electrode 400, a first color change layer 500, a photoelectron reduction layer 800, a second color change layer 600, and an electrolyte layer. Includes (700).
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, supports the electrochromic portion 11.
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400), supporting the photoelectron reduction layer 800 and the electrolyte layer 700.
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, includes the first transparent electrode 300, the first color change layer 500, the second color change layer 600, and the second transparent electrode 300.
  • the electrode 400, the photoelectron reduction layer 800, and the electrolyte layer 700 are sandwiched.
  • the first substrate 100, together with the second substrate 200 includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode ( 400), the photoelectron reduction layer 800, and the electrolyte layer 700 can be protected from external physical and chemical shocks.
  • the first substrate 100 may include polymer resin.
  • the first substrate 100 may include at least one from the group consisting of polyester-based resin, polyimide-based resin, cyclic olefin polymer resin, polyethersulfone, polycarbonate, or polyolefin-based resin.
  • the first substrate 100 may include polyester resin as a main component.
  • the first substrate 100 may include polyethylene terephthalate.
  • the first substrate 100 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 90 wt% or more based on the total composition.
  • the first substrate 100 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 95 wt% or more based on the total composition.
  • the first substrate 100 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 97 wt% or more based on the total composition.
  • the first substrate 100 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 98 wt% or more based on the total composition.
  • the first substrate 100 may include a uniaxially or biaxially stretched polyethylene terephthalate film.
  • the first substrate 100 may include a polyethylene terephthalate film stretched about 2 to about 5 times in the longitudinal direction and/or the width direction.
  • the first substrate 100 When applied to the windows of a building or vehicle, the first substrate 100 may have high mechanical properties in order to reinforce the glass of the window.
  • the first substrate 100 may have a tensile strength of about 7 kgf/mm2 to about 40 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have a tensile strength of about 8 kgf/mm2 to about 35 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have a tensile strength of about 7 kgf/mm2 to about 40 kgf/mm2 in the width direction.
  • the first substrate 100 may have a tensile strength of about 8 kgf/mm2 to about 35 kgf/mm2 in the width direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 200 kgf/mm2 to about 400 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 350 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 270 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 200 kgf/mm2 to about 400 kgf/mm2 in the width direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 350 kgf/mm2 in the width direction.
  • the first substrate 100 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 270 kgf/mm2 in the width direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the longitudinal direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the width direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the width direction.
  • the first substrate 100 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the width direction.
  • the modulus, the elongation at break and the tensile strength can be measured according to KS B 5521.
  • modulus, tensile strength, and elongation at break can be measured by ASTM D882.
  • the first substrate 100 has the improved mechanical strength as described above, the first transparent electrode 300, the second transparent electrode 400, the first color change layer 500, and the second color change layer (600) and the electrolyte layer 700 can be efficiently protected. Additionally, because the first substrate 100 has improved mechanical strength as described above, it can efficiently reinforce the mechanical strength of the glass to which it is to be attached.
  • the first substrate 100 may include glass.
  • the first substrate 100 may be a glass substrate.
  • the first substrate 100 may have high chemical resistance. Accordingly, even if the electrolyte contained in the electrolyte leaks to the first substrate 100, damage to the surface of the first substrate 100 can be minimized.
  • the first substrate 100 may have improved optical properties.
  • the total light transmittance of the first substrate 100 may be about 55% or more.
  • the total light transmittance of the first substrate 100 may be about 70% or more.
  • the total light transmittance of the first substrate 100 may be about 75% to about 99%.
  • the total light transmittance of the first substrate 100 may be about 80% to about 99%.
  • the haze of the first substrate 100 may be less than about 20%. It may be from about 0.1% to about 20%. The haze of the first substrate 100 may be about 0.1% to about 10%. The haze of the first substrate 100 may be about 0.1% to about 7%.
  • the total light transmittance and the haze can be measured by ASTM D 1003, etc.
  • the electrochromic device according to the embodiment can have improved optical properties. That is, since the first substrate 100 has appropriate transmittance and haze, the electrochromic device according to the embodiment is applied to the window, appropriately adjusting the transmittance, minimizing distortion of the image from the outside, and improving appearance. You can have
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 100 nm to about 4000 nm.
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 200 nm to about 3500 nm.
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 200 nm to about 3000 nm.
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 7000 nm or more.
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 7000 nm to about 50000 nm.
  • the first substrate 100 may have an in-plane retardation of about 8000 nm to about 20000 nm.
  • the in-plane phase difference can be derived from the refractive index and thickness depending on the direction of the first substrate 100.
  • the electrochromic film according to the embodiment may have an improved appearance.
  • the thickness of the first substrate 100 may be about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the thickness of the first substrate 100 may be about 23 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the thickness of the first substrate 100 may be about 30 ⁇ m to about 120 ⁇ m.
  • the first substrate 100 may include organic or inorganic filler.
  • the organic or inorganic filler may function as an anti-blocking agent.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 5 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 3 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 1 ⁇ m.
  • the filler may be selected from at least one group consisting of silica particles, barium sulfate particles, alumina particles, or titania particles.
  • the filler may be included in the first substrate 100 in an amount of about 0.01 wt% to about 3 wt% based on the entire first substrate 100.
  • the filler may be included in the first substrate 100 in an amount of about 0.05 wt% to about 2 wt% based on the entire first substrate 100.
  • the first substrate 100 may have a single-layer structure.
  • the first substrate 100 may be a single-layer polyester film.
  • the first substrate 100 may have a multilayer structure.
  • the first substrate 100 may be a multilayer co-extruded film.
  • the multilayer coextruded structure may include a center layer, a first surface layer, and a second surface layer.
  • the filler may be included in the first surface layer and the second surface layer.
  • the second substrate 200 faces the first substrate 100.
  • the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100.
  • One end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from one end of the first substrate 100 .
  • the other end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from the other end of the first substrate 100.
  • the second substrate 200 includes the first substrate 100, the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400), supporting the photoelectron reduction layer 800 and the electrolyte layer 700.
  • the second substrate 200 together with the first substrate 100, includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode 300.
  • the electrode 400, the photoelectron reduction layer 800, and the electrolyte layer 700 are sandwiched.
  • the second substrate 200, together with the first substrate 100 includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode ( 400), the photoelectron reduction layer 800, and the electrolyte layer 700 can be protected from external physical and chemical shocks.
  • the second substrate 200 may include polymer resin.
  • the second substrate 200 may include at least one from the group consisting of polyester-based resin, polyimide-based resin, cyclic olefin polymer resin, polyethersulfone, polycarbonate, or polyolefin-based resin.
  • the second substrate 200 may include polyester resin as a main component.
  • the second substrate 200 may include polyethylene terephthalate.
  • the second substrate 200 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 90 wt% or more based on the total composition.
  • the second substrate 200 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 95 wt% or more based on the total composition.
  • the second substrate 200 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 97 wt% or more based on the total composition.
  • the second substrate 200 may contain polyethylene terephthalate in an amount of about 98 wt% or more based on the total composition.
  • the second substrate 200 may include a uniaxially or biaxially stretched polyethylene terephthalate film.
  • the second substrate 200 may include a polyethylene terephthalate film stretched about 2 to about 5 times in the longitudinal direction and/or the width direction.
  • the second substrate 200 may have high mechanical properties to reinforce the glass when applied to the windows of a building or vehicle.
  • the second substrate 200 may have a tensile strength of about 7 kgf/mm2 to about 40 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have a tensile strength of about 8 kgf/mm2 to about 35 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have a tensile strength of about 7 kgf/mm2 to about 40 kgf/mm2 in the width direction.
  • the second substrate 200 may have a tensile strength of about 8 kgf/mm2 to about 35 kgf/mm2 in the width direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 200 kgf/mm2 to about 400 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 350 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 270 kgf/mm2 in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 200 kgf/mm2 to about 400 kgf/mm2 in the width direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 350 kgf/mm2 in the width direction.
  • the second substrate 200 may have a modulus of about 250 kgf/mm2 to about 270 kgf/mm2 in the width direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the longitudinal direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 150% in the width direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 30% to about 130% in the width direction.
  • the second substrate 200 may have an elongation at break of about 40% to about 120% in the width direction.
  • the second substrate 200 has the improved mechanical strength as described above, the first transparent electrode 300, the second transparent electrode 400, the first color changing layer 500, and the second color changing layer (600) and the electrolyte layer 700 can be efficiently protected. Additionally, because the second substrate 200 has improved mechanical strength as described above, it can efficiently reinforce the mechanical strength of the glass to which it is to be attached.
  • the second substrate 200 may have high chemical resistance. Accordingly, even if the electrolyte contained in the electrolyte leaks to the second substrate 200, damage to the surface of the second substrate 200 can be minimized.
  • the second substrate 200 may have improved optical properties.
  • the total light transmittance of the second substrate 200 may be about 55% or more.
  • the total light transmittance of the second substrate 200 may be about 70% or more.
  • the total light transmittance of the second substrate 200 may be about 75% to about 99%.
  • the total light transmittance of the second substrate 200 may be about 80% to about 99%.
  • the haze of the second substrate 200 may be less than about 20%. It may be from about 0.1% to about 20%. The haze of the second substrate 200 may be about 0.1% to about 10%. The haze of the second substrate 200 may be about 0.1% to about 7%.
  • the electrochromic device according to the embodiment can have improved optical properties. That is, because the second substrate 200 has appropriate transmittance and haze, the electrochromic device according to the embodiment is applied to the window, appropriately adjusting the transmittance, minimizing distortion of the image from the outside, and improving appearance. You can have
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 100 nm to about 4000 nm.
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 200 nm to about 3500 nm.
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 200 nm to about 3000 nm.
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 7000 nm or more.
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 7000 nm to about 50000 nm.
  • the second substrate 200 may have an in-plane retardation of about 8000 nm to about 20000 nm.
  • the in-plane retardation may be derived from the refractive index and thickness of the second substrate 200 according to its direction.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have an improved appearance.
  • the thickness of the second substrate 200 may be about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the thickness of the first substrate 100 may be about 23 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the thickness of the first substrate 100 may be about 30 ⁇ m to about 120 ⁇ m.
  • the second substrate 200 may include organic or inorganic filler.
  • the organic or inorganic filler may function as an anti-blocking agent.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 5 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 3 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the filler may be about 0.1 ⁇ m to about 1 ⁇ m.
  • the filler may be selected from at least one group consisting of silica particles, barium sulfate particles, alumina particles, or titania particles.
  • the filler may be included in the second substrate 200 in an amount of about 0.01 wt% to about 3 wt% based on the entire second substrate 200.
  • the filler may be included in the second substrate 200 in an amount of about 0.05 wt% to about 2 wt% based on the entire second substrate 200.
  • the second substrate 200 may have a single-layer structure.
  • the second substrate 200 may be a single-layer polyester film.
  • the second substrate 200 may have a multilayer structure.
  • the second substrate 200 may be a multilayer co-extruded film.
  • the first substrate 100 and the second substrate 200 may be flexible. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may be flexible as a whole.
  • the first transparent electrode 300 is disposed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed by depositing on the first substrate 100. Additionally, a hard coating layer may be further included between the first transparent electrode 300 and the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 is made of tin oxide, zinc oxide, silver (Ag), chromium (Cr), indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), and aluminum.
  • the first transparent electrode 300 may include graphene, silver nanowire, and/or metal mesh.
  • the first transparent electrode 300 may have a total light transmittance of about 80% or more.
  • the first transparent electrode 300 may have a total light transmittance of about 85% or more.
  • the first transparent electrode 300 may have a total light transmittance of about 88% or more.
  • the first transparent electrode 300 may have a haze of less than about 10%.
  • the first transparent electrode 300 may have a haze of less than about 7%.
  • the first transparent electrode 300 may have a haze of less than about 5%.
  • the sheet resistance of the first transparent electrode 300 may be about 1 ⁇ /sq to 60 ⁇ /sq.
  • the sheet resistance of the first transparent electrode 300 may be about 1 ⁇ /sq to 40 ⁇ /sq.
  • the sheet resistance of the first transparent electrode 300 may be about 1 ⁇ /sq to 30 ⁇ /sq.
  • the thickness of the first transparent electrode 300 may be about 50 nm to about 50 ⁇ m.
  • the thickness of the first transparent electrode 300 may be about 100 nm to about 10 ⁇ m.
  • the thickness of the first transparent electrode 300 may be about 150 nm to about 5 ⁇ m.
  • the first transparent electrode 300 is electrically connected to the first color change layer 500. Additionally, the first transparent electrode 300 is electrically connected to the electrolyte layer 700 through the first discoloration layer 500.
  • the second transparent electrode 400 is disposed below the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed by depositing on the second substrate 200. Additionally, a hard coating layer may be further included between the second transparent electrode 400 and the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 is made of tin oxide, zinc oxide, silver (Ag), chromium (Cr), indium tin oxide (ITO), fluorine doped tin oxide (FTO), and aluminum.
  • the second transparent electrode 400 may include graphene, silver nanowire, and/or metal mesh.
  • the second transparent electrode 400 may have a total light transmittance of about 80% or more.
  • the second transparent electrode 400 may have a total light transmittance of about 85% or more.
  • the second transparent electrode 400 may have a total light transmittance of about 88% or more.
  • the second transparent electrode 400 may have a haze of less than about 10%.
  • the second transparent electrode 400 may have a haze of less than about 7%.
  • the second transparent electrode 400 may have a haze of less than about 5%.
  • the sheet resistance of the second transparent electrode 400 may be about 1 ⁇ /sq to 60 ⁇ /sq.
  • the sheet resistance of the second transparent electrode 400 may be about 1 ⁇ /sq to 40 ⁇ /sq.
  • the sheet resistance of the second transparent electrode 400 may be about 1 ⁇ /sq to 30 ⁇ /sq.
  • the thickness of the second transparent electrode 400 may be about 50 nm to about 50 ⁇ m.
  • the thickness of the second transparent electrode 400 may be about 100 nm to about 10 ⁇ m.
  • the thickness of the second transparent electrode 400 may be about 150 nm to about 5 ⁇ m.
  • the second transparent electrode 400 is electrically connected to the second color change layer 600. Additionally, the second transparent electrode 400 is electrically connected to the electrolyte layer 700 through the second discoloration layer 600.
  • the first discoloration layer 500 is disposed on the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be placed directly on the upper surface of the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 is electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly connected to the first transparent electrode 300. Additionally, the first discoloration layer 500 is electrically connected to the electrolyte layer 700. The first discoloration layer 500 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the first color changing layer 500 may change color by receiving electrons.
  • the first color changing layer 500 may include a first electrochromic material that changes color when supplied with electrons.
  • the first electrochromic material is tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, molybdenum oxide, vilogen, or poly(3,4-ethylenedioxythiophene). ;PEDOT) may include at least one from the group.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in particle form.
  • the tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, and molybdenum oxide may be particles having an average particle diameter of about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 70 wt% to about 98 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 80 wt% to about 96 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 85 wt% to about 94 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have improved optical and electrochromic properties.
  • the first discoloration layer 500 may further include a binder.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 5 wt% to 15 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 7 wt% to 13 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the photoelectron reduction layer 800 is disposed on the first color change layer 500.
  • the photoelectron reduction layer 800 is disposed on the first color change layer 500.
  • the photoelectron reduction layer 800 may be directly disposed on the upper surface of the first color change layer 500.
  • the photoelectron reduction layer 800 may be in direct contact with the upper surface of the first color change layer 500.
  • the photoelectron reduction layer 800 is disposed below the electrolyte layer 700.
  • the photoelectron reduction layer 800 is disposed between the first discoloration layer 500 and the electrolyte layer 700.
  • the photoelectron reduction layer 800 is in direct contact with the lower surface of the electrolyte layer 700.
  • the photoelectron reduction layer 800 is electrically connected to the first color change layer 500 and the electrolyte layer 700.
  • the photoelectron reduction layer 800 further includes an electron accepting material.
  • the electron accepting material may accept electrons generated from the first electrochromic material.
  • the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the electron accepting material in the form of particles.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be from about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be from about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be measured by dynamic light scattering. Additionally, the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be a D50 average particle diameter.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 50 m2/g to about 200 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 70 m2/g to about 150 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area may be a specific surface area calculated by the low-temperature nitrogen adsorption method (JIS K6217).
  • the tinting strength of the electron accepting material may be about 100% to about 150%.
  • the coloring power of the electron accepting material can be measured according to JIS K6217.
  • Oil adsorption of the electron accepting material may be about 50 cm3/100g to about 150 cm3/100g. Oil adsorption of the electron accepting material can be measured according to JIS K6221.
  • the acid value (pH value) of the electron accepting material may be about 3.0 to about 4.0.
  • the acid value of the electron-accepting material can be measured using a glass electrode pH meter after the electron-accepting material is mixed with distilled water.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the electron accepting material in an amount of about 80 wt% to 99 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the electron accepting material in an amount of about 85 wt% to about 95 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the electron accepting material in an amount of about 87 wt% to 93 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the photoelectron reduction layer 800 may further include the binder.
  • the photoelectron reduction binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the binder in an amount of about 5 wt% to 15 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the photoelectron reduction layer 800 may include the binder in an amount of about 7 wt% to 13 wt% based on the total weight of the photoelectron reduction layer 800.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have improved optical and electrochromic properties.
  • the electron accepting material may have a smaller bandgap than the first electrochromic material.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.0 eV to about 3.5 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.2 eV to about 3.2 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.3 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.0 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.5 eV to about 2.6 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.8 eV to about 2.4 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be less than about 0.5 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be less than about 0.4 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be less than about 0.3 eV.
  • the first electrochromic material When external light, such as sunlight, is irradiated to the first color changing layer 500, the first electrochromic material may be excited, and the first electrochromic material may photochange. At this time, the excited electrons of the first electrochromic material may be transferred to the photoelectron reduction layer 800. Accordingly, the electron-accepting material can suppress photodiscoloration of the first electrochromic material.
  • Electrons transferred to the photoelectron reduction layer 800 may be transferred to the first transparent electrode 300, etc.
  • the thickness of the optoelectronic reduction layer 800 may be about 5 nm to about 200 nm.
  • the thickness of the optoelectronic reduction layer 800 may be about 5 nm to about 100 nm.
  • the thickness of the optoelectronic reduction layer 800 may be about 5 nm to about 50 nm.
  • the second color change layer 600 is disposed below the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly disposed on the lower surface of the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color changing layer 600 is electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color change layer 600 may be directly connected to the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 is electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second discoloration layer 600 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second color changing layer 600 may change color as it loses electrons.
  • the second color changing layer 600 may include a second electrochromic material that is oxidized and changes color while losing electrons.
  • the second discoloration layer 600 may include at least one from the group consisting of Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in particle form.
  • the Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide may be particles having a particle size of about 1 nm to about 200 nm. That is, the diameter of the second electrochromic particles included in the second color changing layer 600 may be from about 2 nm to about 150 nm. The diameter of the second electrochromic particle may be from about 5 nm to about 100 nm. The diameter of the two electrochromic particles may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the second discoloration layer 600 may further include the binder.
  • the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second color change layer 600 are included in the second laminate. That is, the second laminate includes the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second discoloration layer 600.
  • the second laminate may be composed of the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second discoloration layer 600.
  • the electrolyte layer 700 is disposed on the first discoloration layer 500. Additionally, the electrolyte layer 700 is disposed below the second discoloration layer 600. The electrolyte layer 700 is disposed between the first discoloring layer 500 and the second discoloring layer 600.
  • the electrolyte layer 700 may include a solid polymer electrolyte containing metal ions or an inorganic hydrate.
  • the electrolyte layer 700 may include lithium ions (Li+), sodium ions (Na+), potassium ions (K+), etc.
  • Poly-AMPS, PEO/LiCF 3 SO 3 , etc. can be used as the solid polymer electrolyte, and Sb 2 O 5 .4H 2 O, etc. can be used as the inorganic hydrate.
  • the electrolyte layer 700 is configured to provide electrolyte ions involved in electrochromic reaction.
  • the electrolyte ion may be, for example, a monovalent cation such as H+, Li+, Na+, K+, Rb+, or Cs+.
  • the electrolyte layer 700 may include an electrolyte.
  • an electrolyte liquid electrolyte, gel polymer electrolyte, or inorganic solid electrolyte can be used without limitation.
  • the electrolyte may be used in the form of a single layer or film so that it can be stacked together with the electrode or substrate.
  • the type of electrolyte salt used in the electrolyte layer 700 is not particularly limited as long as it can contain a compound capable of providing monovalent cations, that is, H+, Li+, Na+, K+, Rb+, or Cs+.
  • the electrolyte layer 700 includes LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , Lithium salt compounds such as LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li or (CF 3 SO 2 ) 2 NLi; Alternatively, it may include a sodium salt compound such as NaClO 4 .
  • the electrolyte layer 700 may include a Cl or F element-containing compound as an electrolyte salt.
  • the electrolyte layer 700 is LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CF 3 It may include one or more electrolyte salts selected from SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, and NaClO 4 .
  • the electrolyte may further include a carbonate compound as a solvent. Since carbonate-based compounds have a high dielectric constant, ionic conductivity can be increased.
  • a solvent such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), or ethylmethyl carbonate (EMC) may be used as a carbonate-based compound.
  • the electrolyte layer 700 may include poly-vinyl sulfonic acid, poly-styrene sulfonic acid, ), Poly-ethylene sulfonic acid, Poly-2-acrylamido-2methyl-propane sulfonic acid, Poly-perfluoro sulfonic acid acid), poly-toluene sulfonic acid, poly-vinyl alcohol, poly-ethylene imine, poly-vinyl pyrrolidone, poly -Ethylene oxide (Poly-ethylene oxide (PEO)), poly-propylene oxide (PPO), poly-(ethylene oxide, siloxane) (PEOS), poly- (ethylene glycol, siloxane)(poly-(ethylene glycol, siloxane)), poly-(propylene oxide, siloxane)(poly-(propylene oxide, siloxane)), poly-(ethylene oxide, methyl methacrylate
  • the electrolyte layer 700 may include a curable resin that can be hardened by ultraviolet ray irradiation or heat.
  • the curable resin may be at least one selected from the group consisting of acrylate-based oligomers, polyethylene glycol-based oligomers, urethane-based oligomers, polyester-based oligomers, polyethylene glycol dimethyl, or polyethylene glycol diacrylate.
  • the electrolyte layer 700 may include a photocuring initiator and/or a thermal curing initiator.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 50 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the electrolyte layer 700 may have a transmittance in the range of 60% to 95%. Specifically, the electrolyte layer 700 may have a transmittance of 60% to 95% for visible light in the wavelength range of 380 nm to 780 nm, more specifically, 400 nm wavelength or 550 nm wavelength. The transmittance can be measured using a known haze meter (HM).
  • HM haze meter
  • the electrochromic device according to the embodiment may further include a sealing portion (not shown).
  • the sealing portion includes a curable resin.
  • the sealing part may include a thermosetting resin and/or a photo-curing resin.
  • thermosetting resin examples include epoxy resin, melamine resin, urea resin, or unsaturated polyester resin.
  • epoxy resin examples include phenol novolak-type epoxy resin, cresol novolak-type epoxy resin, biphenyl novolak-type epoxy resin, trisphenol novolak-type epoxy resin, dicyclopentadiene novolak-type epoxy resin, and bisphenol A type.
  • Epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, 2, 2'-diaryrbisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, propylene oxide added bisphenol A type epoxy resin, biphenyl form
  • Examples include epoxy resins, naphthalene type epoxy resins, resorcinol type epoxy resins, and glycidyl amines.
  • the sealing part may further include a heat curing agent.
  • Hydrazide compounds such as 1, 3-bis [hydrazinocarbonoethyl 5-isopropyl hydantoin] and adipic acid dihydrazide; dicyandiamide, guanidine derivatives, 1-cyanide Noethyl-2-phenylimidazole, N-[2-(2-methyl-1-imidazolyl) ethyl]urea, 2, 4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl (1') ]-Ethyl-s-Thorazine, N, N'-Bis(2-methyl-1-imidazolyl ethyl) urea, N, N'-(2-methyl-1-imidazolyl ethyl)-aziformami , 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethyl imidazole, 2-imidazoline-2-thiol, 2, 2'-thiogethanethiol, addition products of various
  • the first sealing part may include a photo-curable resin.
  • the photo-curable resin include acrylate-based resins such as urethane acrylate.
  • the sealing part may further include a photo curing initiator.
  • the photo curing initiator may be at least one selected from the group consisting of an acetophenone-based compound, a benzophenone-based compound, a thioxanthone-based compound, a benzoin-based compound, a triazine-based compound, or an oxime-based compound.
  • the sealing portion may further include a moisture absorbent such as zeolite and/or silica. Additionally, the sealing portion may further include an inorganic filler.
  • the inorganic filler may be a material with high insulating properties, transparency, and durability. Examples of the inorganic filler include silicon, aluminum, zirconia, or mixtures thereof.
  • the electrochromic device according to the embodiment may further include a first bus bar (not shown) and a second bus bar (not shown).
  • the first bus bar may be disposed on the first transparent electrode 300.
  • the first bus bar may be connected to the first transparent electrode 300.
  • the first bus bar may be electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first bus bar may be in direct contact with the upper surface of the first transparent electrode 300.
  • the first bus bar may be connected to the first transparent electrode 300 through solder.
  • the second bus bar is disposed below the second transparent electrode 400.
  • the second bus bar is connected to the second transparent electrode 400.
  • the second bus bar may be electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second bus bar may be in direct contact with the lower surface of the second transparent electrode 400.
  • the second bus bar may be connected to the second transparent electrode 400 through solder.
  • the first bus bar and/or the second bus bar may include metal.
  • the first bus bar and/or the second bus bar may include a metal ribbon.
  • the first bus bar and/or the second bus bar may include conductive paste.
  • the first bus bar and/or the second bus bar may include a binder and a conductive filler.
  • the electrochromic device according to the embodiment can be manufactured by the following method.
  • Figures 2 to 5 are cross-sectional views showing the process of manufacturing an electrochromic device according to an embodiment.
  • a first transparent electrode 300 is formed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the first substrate 100 through a sputtering process or the like to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • a conductive polymer may be coated on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the first substrate 100 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a first transparent electrode 300 layer including a metal mesh on the first substrate 100. there is.
  • a first discoloration layer 500 is formed on the first transparent electrode 300 layer.
  • the first discoloration layer 500 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a first sol solution containing a first electrochromic material, a binder, and a solvent may be coated on the first transparent electrode 300 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated first sol solution, and the first discoloration layer 500 may be formed.
  • the first sol solution may include the first electrochromic material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total solution weight.
  • the first sol solution may include the binder in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total solution weight.
  • the first sol solution may include the solvent in an amount of about 70 wt% to about 95 wt% based on the total solution weight.
  • the first sol solution may further include a dispersant.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, or aromatic hydrocarbons.
  • the solvent is ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol modobutyl ether.
  • Diethylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetoacetate ester, methyl acetate, ethyl acetate, At least one or more may be selected from the group consisting of n-propyl acetate and i-butyl acetate.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • a photoelectron reduction layer 800 is formed on the first discoloration layer 500.
  • a third sol solution is prepared.
  • the sol solution includes an electron accepting material, a binder, and a solvent.
  • the third sol solution may include the electron accepting material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total solution weight.
  • the third sol solution may include the binder in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total solution weight.
  • the third sol solution may include the solvent in an amount of about 70 wt% to about 95 wt% based on the total solution weight.
  • the third sol solution may further include a dispersant.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, or aromatic hydrocarbons.
  • the solvent is ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol modobutyl ether.
  • Diethylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetoacetate ester, methyl acetate, ethyl acetate, At least one or more may be selected from the group consisting of n-propyl acetate and i-butyl acetate.
  • the third sol solution is coated on the first discoloration layer 500.
  • a sol-gel reaction proceeds in the third sol solution coated on the first discoloration layer 500. Accordingly, the photoelectron receiving layer is formed on the first discoloration layer 500.
  • an electrolyte composition for forming the electrolyte layer 700 is formed.
  • the electrolyte composition may include a metal salt, an electrolyte, a photo-curing resin, and a photo-curing initiator.
  • the photo-curable resin includes hexandiol diacrylate (HDDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), ethylene glycol diacrylate (EGDA), and trimethylolpropane triacrylate.
  • HDDA hexandiol diacrylate
  • TPGDA tripropylene glycol diacrylate
  • EGDA ethylene glycol diacrylate
  • TMPTA trimethylolpropane ethoxylated triacrylate
  • GPTA glycerol propoxylated triacrylate
  • PETA pentaerythritol tetraacrylate
  • Dipenta At least one may be selected from the group consisting of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA).
  • the metal salt, the electrolyte, and the photo curing initiator may be as described above.
  • the electrolyte composition is coated on the optoelectronic reduction layer 800. Accordingly, an electrolyte composition coating layer 701 is formed on the photoelectron reduction layer 800.
  • a second transparent electrode 400 is formed on the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the second substrate 200 through a sputtering process or the like to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • a conductive polymer may be coated on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the second substrate 200 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a second transparent electrode layer 400 including a metal mesh on the second substrate 200. there is.
  • a second discoloration layer 600 is formed on the second transparent electrode 400 layer.
  • the second discoloration layer 600 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a second sol solution containing a second electrochromic material, a binder, and a solvent may be coated on the second transparent electrode 400 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated second sol solution, and the second discoloration layer 600 may be formed.
  • the second sol solution may include the second discoloring material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total weight of the solution.
  • the second sol solution may include the binder in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total solution weight.
  • the second sol solution may include the solvent in an amount of about 70 wt% to about 95 wt% based on the total weight of the solution.
  • the second sol solution may further include a dispersant.
  • the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second discoloration layer 600 are stacked on the coated electrolyte composition layer 701. At this time, the second discoloration layer 600 is in direct contact with the coated electrolyte composition layer 701.
  • the coated electrolyte composition layer 701 is cured by light, and a first laminate including the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first discoloration layer 500 is formed. and a second laminate including the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second color change layer 600 are laminated to each other. That is, the first laminate and the second laminate may be adhered to each other by the electrolyte layer 700.
  • the electrochromic device may have light transmittance.
  • the light transmittance may refer to the light transmittance based on a state in which the electrochromic device is not electrochromic. Additionally, the light transmittance may mean total light transmittance.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 50% to about 90%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 55% to about 88%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 68% to about 86%.
  • An electrochromic device may have a light transmission change rate.
  • the light transmittance change rate is the rate of change in light transmittance after exposure to pseudo-sunlight compared to the initial light transmittance.
  • the light transmission change rate can be measured by measurement method 1 below.
  • the first light transmittance of the electrochromic element is measured.
  • the pseudo-solar light is irradiated to the electrochromic portion 11 through the first substrate 100 at an intensity of about 1000 W/m2 for 10 minutes.
  • the light transmission change rate is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • the light transmission change rate ( ⁇ TR) can be expressed by Equation 1 below.
  • ⁇ TR ( T1 - T2 ) / T1
  • T1 is the initial light transmittance of the electrochromic device
  • T2 is the pseudo-solar light transmitted through the first substrate 100 to the first color changing layer 500 at an intensity of about 1000 W/m2. This is the light transmittance of the electrochromic device after irradiation for 10 minutes.
  • the pseudo-solar light may be artificial light having a spectrum similar to that of sunlight.
  • the pseudo-solar light can be implemented by a solar simulator.
  • the light transmission change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be less than about 0.25.
  • the light transmission change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be 0 to about 0.30.
  • the light transmission change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be 0 to about 0.25.
  • the light transmittance change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.01 to about 0.20.
  • the light transmission change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.02 to about 0.18.
  • the light transmission change rate of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.03 to about 0.15.
  • the light transmittance of the electrochromic device according to the embodiment may be about 45% to about 90%.
  • the light transmittance of the electrochromic device according to the embodiment may be about 50% to about 85%.
  • the light transmittance of the electrochromic device according to the embodiment may be about 60% to about 80%.
  • the light transmittance after the similar solar light is irradiated to the electrochromic device according to the embodiment may be about 40% to about 80%.
  • the light transmittance after the pseudo-sunlight is irradiated to the electrochromic device according to the embodiment may be about 45% to about 80%.
  • the light transmittance after the pseudo-sunlight is irradiated to the electrochromic device according to the embodiment may be about 50% to about 70%.
  • the electrochromic device according to the embodiment has the light transmission change rate as described above. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in transmittance caused by external sunlight, etc.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce the deviation in transmittance caused by external sunlight, it is possible to easily control the target transmittance during on and off.
  • An electrochromic device may have haze.
  • the haze may refer to the haze in a state in which the electrochromic device according to the embodiment is not photochromic or electrochromic.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be less than about 5%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be less than about 4%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be less than about 3%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be less than about 2%.
  • Electrochromic devices according to embodiments may have haze changes.
  • the haze change can be measured by Measurement Method 2 below.
  • the first haze of the electrochromic device according to the embodiment is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second haze of the electrochromic device according to the embodiment is measured after irradiation of the pseudo-solar light
  • the haze change is determined by the second haze. It is a value obtained by subtracting the first haze from .
  • the haze change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 5.5%.
  • the haze change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 5%.
  • the haze change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 4%.
  • the haze change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 3%.
  • the haze change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 2%.
  • the haze after irradiation of the pseudo-solar light may be less than about 6%. In the electrochromic device according to the embodiment, the haze after irradiation of the pseudo-solar light may be less than about 5%. In the electrochromic device according to the embodiment, the haze after irradiation of the pseudo-solar light may be less than about 4%. In the electrochromic device according to the embodiment, the haze after irradiation of the pseudo-solar light may be less than about 3%.
  • the light transmittance may be total light transmittance.
  • the total light transmittance may be the light transmittance in a wavelength range of about 380 nm to about 780 nm.
  • the light transmittance and haze can be measured by ASTM D1003.
  • An electrochromic device may have L*, a*, and b*.
  • L* of the electrochromic device according to the embodiment may be about 70 to about 100.
  • L* of the electrochromic device according to the embodiment may be about 80 to about 100.
  • L* of the electrochromic device according to the embodiment may be about 91 to about 100. The L* can be measured in a state in which the electrochromic device according to the embodiment does not photochromic and/or electrochromic.
  • An electrochromic device may have a change in L*.
  • the L* change can be measured by measurement method 3 below.
  • the first L* of the electrochromic device according to the embodiment is measured before the pseudo-solar light irradiation
  • the second L* of the electrochromic device according to the embodiment is measured after the pseudo-solar light irradiation
  • the L* change is It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first L* from the second L*.
  • the L* change can be expressed as Equation 2 below.
  • the L* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 7.
  • the L* change of the electrochromic device may be less than 6.
  • the L* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 5.
  • the L* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 4.
  • L* after irradiation of the pseudo-solar light may be about 70 to about 95. In the electrochromic device according to the embodiment, L* after irradiation of the pseudo-solar light may be about 76 to about 94.
  • a* of the electrochromic device according to the embodiment may be -3 to 2.
  • a* of the electrochromic device according to the embodiment may be -2.5 to 1.5.
  • a* of the electrochromic device according to the embodiment may be -2 to 1.
  • the a* can be measured in a state in which the electrochromic device according to the embodiment does not photochromic and/or electrochromic.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have a* change.
  • the a* change can be measured by measurement method 4 below.
  • the first a* of the electrochromic device according to the embodiment is measured before the pseudo-solar light irradiation
  • the second a* of the electrochromic device according to the embodiment is measured after the pseudo-solar light irradiation
  • the a* change is It is the value obtained by subtracting the first a* from the second a*.
  • Equation 3 The a* change of the electrochromic device according to the example can be expressed by Equation 3 below.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 6.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 5.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 2.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 3.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 1.8.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 1.6.
  • the a* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 1.5.
  • a* after irradiation of the pseudo-solar light may be about -5 to about 0. In the electrochromic device according to the embodiment, a* after irradiation of the pseudo-solar light may be about -4.5 to about 0.
  • b* of the electrochromic device according to the embodiment may be 0 to 4.
  • b* of the electrochromic device according to the embodiment may be 0.1 to 3.5.
  • b* of the electrochromic device according to the embodiment may be 0.5 to 3. The b* can be measured in a state in which the electrochromic device according to the embodiment does not photochromic and/or electrochromic.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have b* change.
  • the b*change can be measured by measurement method 5 below.
  • the first b* of the electrochromic device according to the embodiment is measured before the pseudo-solar light irradiation
  • the second b* of the electrochromic device according to the embodiment is measured after the pseudo-solar light irradiation
  • the b* change is It is the value obtained by subtracting the first b* from the second b*.
  • the b*change can be calculated using Equation 4 below.
  • the b* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 10.
  • the b*change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 8.
  • the b*change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 7.
  • the b* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 2.8.
  • the b* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 2.6.
  • the b* change of the electrochromic device according to the embodiment may be less than 2.5.
  • b* after the pseudo-solar light is irradiated to the electrochromic device according to the embodiment may be about -5 to about 3.
  • b* after the pseudo-sunlight is irradiated to the electrochromic device according to the embodiment may be about -4.5 to about 2.
  • the L*, the a*, and the b* can be measured by a colorimeter.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have a haze change as described above. Additionally, the electrochromic device according to the embodiment may have the L* change, the a* change, and the b* change.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in appearance due to external sunlight. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have a consistent appearance even if the external environment changes.
  • the electrochromic device according to the embodiment since the electrochromic device according to the embodiment includes the electron-accepting material, it may have a buffering effect against external light and driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have improved durability.
  • Figure 6 is a cross-sectional view showing an electrochromic device according to another embodiment.
  • the photoelectron reduction layer may be formed integrally with the first discoloration layer 501.
  • the first color change layer 501 may include the electron accepting material.
  • the first color changing layer 501 is disposed on the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 501 may be placed directly on the top surface of the first transparent electrode 300.
  • the first color change layer 501 may be directly electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first color change layer 501 is electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first color change layer 501 may be directly connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 501 is electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the first discoloration layer 501 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the first color changing layer 501 may change color by receiving electrons.
  • the first color changing layer 501 may include a first electrochromic material that changes color when supplied with electrons.
  • the first electrochromic material is tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, molybdenum oxide, vilogen, or poly(3,4-ethylenedioxythiophene). ;PEDOT) may include at least one from the group.
  • the first color changing layer 501 may include the first electrochromic material in particle form.
  • the tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, and molybdenum oxide may be particles having an average particle diameter of about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the first color changing layer 501 may include the first electrochromic material in an amount of about 70 wt% to about 98 wt% based on the total weight of the first color changing layer 501.
  • the first color changing layer 501 may include the first electrochromic material in an amount of about 80 wt% to about 96 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 501 may include the first electrochromic material in an amount of about 85 wt% to about 94 wt% based on the total weight of the first color changing layer 501.
  • the first color changing layer 501 includes the first electrochromic material in the average particle diameter and weight range
  • the first laminate and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromic properties. You can have it.
  • the first discoloration layer 501 may further include a binder.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the first discoloring layer 501 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 501.
  • the first discoloring layer 501 may include the binder in an amount of about 5 wt% to 15 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 501.
  • the first discoloring layer 501 may include the binder in an amount of about 7 wt% to 13 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 501.
  • the first color changing layer 501 further includes an electron accepting material.
  • the electron accepting material may accept electrons generated from the first electrochromic material.
  • the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the first color change layer 501 may include the electron accepting material in the form of particles.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be from about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be measured by dynamic light scattering. Additionally, the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be a D50 average particle diameter.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 50 m2/g to about 200 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 70 m2/g to about 150 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area may be a specific surface area calculated by the low-temperature nitrogen adsorption method (JIS K6217).
  • the tinting strength of the electron accepting material may be about 100% to about 150%.
  • the coloring power of the electron accepting material can be measured according to JIS K6217.
  • Oil adsorption of the electron accepting material may be about 50 cm3/100g to about 150 cm3/100g. Oil adsorption of the electron accepting material can be measured according to JIS K6221.
  • the acid value (pH value) of the electron accepting material may be about 3.0 to about 4.0.
  • the acid value of the electron-accepting material can be measured using a glass electrode pH meter after the electron-accepting material is mixed with distilled water.
  • the first color changing layer 501 may include the electron accepting material in an amount of about 0.5 wt% to 7 wt% based on the total weight of the first color changing layer 501.
  • the first color changing layer 501 may include the electron accepting material in an amount of about 0.7 wt% to 5 wt% based on the total weight of the first color changing layer 501.
  • the first color changing layer 501 may include the electron accepting material in an amount of about 0.8 wt% to 3 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have improved optical and electrochromic properties.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 501 may be about 20:1 to about 5:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 501 may be about 15:1 to about 8:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 501 may be about 13:1 to about 7:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.7:1 to about 1.5:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.8:1 to about 1.4:1.
  • the first electrochromic material and the electron accepting material have the above weight ratio and the above average particle size ratio
  • the first laminate and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromic properties. You can.
  • the electron accepting material may have a smaller bandgap than the first electrochromic material.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.0 eV to about 3.5 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.2 eV to about 3.2 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.3 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.0 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.5 eV to about 2.6 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.8 eV to about 2.4 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.5 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.4 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.3 eV or less.
  • the first electrochromic material When external light, such as sunlight, is irradiated to the first color changing layer 501, the first electrochromic material may be excited, and the first electrochromic material may photochange. At this time, because the electron-accepting material is disposed around the first electrochromic material, the excited electrons of the first electrochromic material can be transferred to the electron-accepting material. Accordingly, the electron-accepting material can suppress photodiscoloration of the first electrochromic material.
  • Electrons transferred to the electron accepting material may be transferred to the first transparent electrode 300, etc.
  • the electrochromic device according to the embodiment has a light transmission change rate of less than 0.25. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in transmittance caused by the external environment, such as external sunlight.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce the deviation in transmittance caused by external sunlight, it is possible to easily control the target transmittance during on and off.
  • the electrochromic device according to the embodiment since the electrochromic device according to the embodiment includes a first laminate and a first color change layer with small haze change, L* change, a* change, and b* change, the appearance change due to external sunlight is small. You can. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have a consistent appearance even if the external environment changes.
  • the electrochromic device according to the embodiment includes the electron-accepting material, it may have a buffering effect against external light and/or driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have improved durability.
  • the electrochromic device according to the embodiment reduces the change in transmittance with respect to external light and reduces the deviation in appearance, so it can be driven by a constant driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce the driving voltage deviation and have improved durability.
  • Figure 7 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to another embodiment.
  • descriptions of previous embodiments may be referred to. That is, the description of the previous embodiments can be essentially combined with the description of the present embodiment, except for the changed parts.
  • the electrochromic device includes a first laminate 12 and a second laminate 13.
  • the second laminate 13 is disposed on the first laminate 12.
  • the second laminate 13 is laminated on the first laminate 12.
  • the first laminate 12 includes a first substrate 100, a first transparent electrode 300, and a first discoloration layer 500.
  • the second laminate 13 includes a second substrate 200, a second transparent electrode 400, a second discoloration layer 600, and an electrolyte layer 700.
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400) and supports the electrolyte layer (700).
  • the second substrate 200 faces the first substrate 100.
  • the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100.
  • One end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from one end of the first substrate 100 .
  • the other end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from the other end of the first substrate 100.
  • the second substrate 200 includes the first substrate 100, the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400) and supports the electrolyte layer (700).
  • the first transparent electrode 300 is disposed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed by depositing on the first substrate 100. Additionally, a hard coating layer may be further included between the first transparent electrode 300 and the first substrate 100.
  • the second transparent electrode 400 is disposed below the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed by depositing on the second substrate 200. Additionally, a hard coating layer may be further included between the second transparent electrode 400 and the second substrate 200.
  • the first discoloration layer 500 is disposed on the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be placed directly on the upper surface of the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 is electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly connected to the first transparent electrode 300. Additionally, the first discoloration layer 500 is electrically connected to the electrolyte layer 700. The first discoloration layer 500 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in particle form.
  • the tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, and molybdenum oxide may be particles having a particle size of about 1 nm to about 200 nm. That is, the diameter of the first electrochromic particles included in the first color changing layer 500 may be from about 2 nm to about 150 nm. The diameter of the first electrochromic particles included in the first color changing layer 500 may be about 5 nm to about 100 nm. The diameter of the first electrochromic particles included in the first color changing layer 500 may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the first color changing layer 500 may change color by receiving electrons.
  • the first color changing layer 500 may include a first electrochromic material that changes color when supplied with electrons.
  • the first electrochromic material is tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, molybdenum oxide, vilogen, or poly(3,4-ethylenedioxythiophene). ;PEDOT) may include at least one from the group.
  • the first electrochromic material may include at least one from the group consisting of tungsten oxide, niobium pentoxide, vanadium pentoxide, titanium oxide, or molybdenum oxide.
  • the first electrochromic material may include tungsten oxide.
  • the first electrochromic material may include a dopant.
  • the dopant may be at least one selected from the group consisting of aluminum, iron, calcium, magnesium, potassium, sodium, silicon element, copper, manganese, lead, bismuth, antimony, tin, chromium, or cobalt.
  • the dopant may be included in the first electrochromic material in an amount of about 0.1 ppm to about 2000 ppm, based on the weight of the first electrochromic material.
  • the dopant may be included in the first electrochromic material in an amount of about 1 ppm to about 1000 ppm, based on the weight of the first electrochromic material.
  • the dopant may be included in the first electrochromic material in an amount of about 1 ppm to about 500 ppm, based on the weight of the first electrochromic material.
  • the first electrochromic material may include iron in an amount of about 0.1 ppm to about 200 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may include iron in an amount of about 0.1 ppm to about 100 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may include silicon element in an amount of about 0.1 ppm to about 200 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may include silicon element in an amount of about 0.1 ppm to about 100 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may include copper in an amount of about 0.1 ppm to about 200 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may include copper in an amount of about 0.1 ppm to about 100 ppm based on the total weight.
  • the first electrochromic material may be represented by Formula 1 below.
  • M is at least one selected from the group consisting of aluminum, iron, calcium, magnesium, potassium, sodium, silicon element, copper, manganese, lead, bismuth, antimony, tin, chromium, or cobalt, and x is 0.0000001 to 0.0001, y may be 0.9999 to 1.0001, and z may be 0.9997 to 1.0003.
  • the first electrochromic material contains the dopant in the range described above, it may have improved electrochromic properties. Additionally, because the first electrochromic material contains the dopant in the same range as above, it may have improved long-term durability. Additionally, because the first electrochromic material contains the dopant in the same range as described above, it may have improved light resistance.
  • Tungsten oxide represented by Chemical Formula 1 can be produced by the following method. It can be manufactured by performing a tungsten extraction and deodorization process on scheelite (CaWO 4 ) concentrate using a solvent extraction method to crystallize it into ammonium paratungstate (APT), 5(NH 4 ) 2 O ⁇ 2WO 3 ) and then decomposing it. there is.
  • tungsten oxide represented by Chemical Formula 1 can be produced by the following method.
  • the method for producing tungsten oxide includes preparing tungstic acid (H 2 WO 4 ) while controlling a mixture of tungsten concentrate and inorganic acid to a pH of 4 or less; And it may include heat treating the prepared tungstic acid (H 2 WO 4 ) at about 350°C to about 650°C.
  • the prepared tungstic acid may be filtered to remove impurities (S30).
  • impurities S30.
  • calcium chloride may be removed.
  • a metal component to form the dopant may be added to the inorganic acid.
  • tungsten oxide represented by Chemical Formula 1 can be produced.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0101297 can be combined with this embodiment.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 70 wt% to about 98 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 80 wt% to about 96 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in an amount of about 85 wt% to about 94 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first discoloration layer 500 may further include a binder.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 2 wt% to 15 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 3 wt% to 10 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first color change layer 500 further includes an electron accepting material.
  • the electron accepting material may accept electrons generated from the first electrochromic material.
  • the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the first color change layer 500 may include the electron accepting material in the form of particles.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be from about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be measured by dynamic light scattering. Additionally, the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be a D50 average particle diameter.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 50 m2/g to about 200 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 70 m2/g to about 150 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area may be a specific surface area calculated by the low-temperature nitrogen adsorption method (JIS K6217).
  • the tinting strength of the electron accepting material may be about 100% to about 150%.
  • the coloring power of the electron accepting material can be measured according to JIS K6217.
  • Oil adsorption of the electron accepting material may be about 50 cm3/100g to about 150 cm3/100g. Oil adsorption of the electron accepting material can be measured according to JIS K6221.
  • the acid value (pH value) of the electron accepting material may be about 3.0 to about 4.0.
  • the acid value of the electron-accepting material can be measured using a glass electrode pH meter after the electron-accepting material is mixed with distilled water.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.5 wt% to 7 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.7 wt% to 5 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.8 wt% to 3 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 includes the electron accepting material within the average particle diameter and weight range
  • the first laminate 12 and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromic properties. You can have
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 20:1 to about 5:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 15:1 to about 8:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 13:1 to about 7:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.7:1 to about 1.5:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.8:1 to about 1.4:1.
  • the first electrochromic material and the electron accepting material have the above weight ratio and the above average particle size ratio
  • the first laminate 12 and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromism. It can have characteristics.
  • the electron accepting material may have a smaller bandgap than the first electrochromic material.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.0 eV to about 3.5 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.2 eV to about 3.2 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.3 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.0 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.5 eV to about 2.6 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.8 eV to about 2.4 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.5 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.4 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.3 eV or less.
  • the first electrochromic material When external light, such as sunlight, is irradiated to the first color changing layer 500, the first electrochromic material may be excited, and the first electrochromic material may photochange. At this time, because the electron-accepting material is disposed around the first electrochromic material, the excited electrons of the first electrochromic material can be transferred to the electron-accepting material. Accordingly, the electron-accepting material can suppress photodiscoloration of the first electrochromic material.
  • Electrons transferred to the electron accepting material may be transferred to the first transparent electrode 300, etc.
  • the first discoloration layer 500 contains the electron accepting material in the above range, it can have improved long-term durability.
  • the second color change layer 600 is disposed below the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly disposed on the lower surface of the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color changing layer 600 is electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color change layer 600 may be directly connected to the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 is electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second discoloration layer 600 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second color changing layer 600 may change color as it loses electrons.
  • the second color changing layer 600 may include a second electrochromic material that is oxidized and changes color while losing electrons.
  • the second discoloration layer 600 may include at least one from the group consisting of Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in particle form.
  • the Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide may be particles having a particle size of about 1 nm to about 200 nm. That is, the diameter of the second electrochromic particles included in the second color changing layer 600 may be from about 2 nm to about 150 nm. The diameter of the second electrochromic particle may be from about 5 nm to about 100 nm. The diameter of the two electrochromic particles may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in an amount of about 70 wt% to about 98 wt% based on the total weight of the second color changing layer 600.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in an amount of about 80 wt% to about 96 wt% based on the total weight of the second color changing layer 600.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in an amount of about 85 wt% to about 94 wt% based on the total weight of the second color changing layer 600.
  • the second discoloration layer 600 may further include the binder.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the second discoloration layer 600 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the second discoloration layer 600.
  • the second discoloration layer 600 may include the binder in an amount of about 2 wt% to 15 wt% based on the total weight of the second discoloration layer 600.
  • the second discoloring layer 600 may include the binder in an amount of about 3 wt% to 10 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the electrolyte layer 700 is disposed on the first discoloration layer 500. Additionally, the electrolyte layer 700 is disposed below the second discoloration layer 600. The electrolyte layer 700 is disposed between the first discoloring layer 500 and the second discoloring layer 600.
  • the electrolyte layer 700 may include positive ions involved in electrochromic reaction.
  • the positive ion may include a metal ion.
  • the metal ion may be selected from at least one group consisting of lithium ions (Li+), sodium ions (Na+), or potassium ions (K+).
  • the positive ion may be a rubidium ion (Rb+) or a cesium ion (Cs+).
  • the electrolyte layer 700 includes a solvent.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of acetamide, adiponitrile, sulfolane, and polyethyleneglycol.
  • the electrolyte layer 700 may include a metal salt.
  • the metal salt is LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 At least one or more may be selected from the group consisting of Li, CF 3 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, or NaClO 4 .
  • the electrolyte layer 700 may include a metal salt of a Cl or F element-containing compound.
  • the electrolyte layer 700 is LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CF 3 SO 3 Li , (CF 3 SO 2 ) 2 It may include one or more metal salts selected from NLi and NaClO 4 .
  • the electrolyte layer 700 may include a curable resin composition that can be cured by ultraviolet ray irradiation or heat.
  • the curable resin composition may be at least one selected from the group consisting of acrylate-based oligomers, polyethylene glycol-based oligomers, urethane-based oligomers, polyester-based oligomers, polyethylene glycol dimethyl, or polyethylene glycol diacrylate.
  • the electrolyte layer 700 may include a photocuring initiator and/or a thermal curing initiator.
  • the electrolyte layer 700 may include a curable resin composition.
  • the curable resin composition may have photocurability and/or heat curability.
  • the curable resin composition may include an acrylate copolymer.
  • the acrylate copolymer may be at least one selected from the group consisting of urethane acrylate and epoxy acrylate.
  • the molecular weight of the urethane acrylate may be about 3000 g/mol to about 50000 g/mol.
  • the molecular weight of the urethane acrylate may be about 5000 g/mol to about 50000 g/mol.
  • the urethane acrylate may include ether-based urethane acrylate.
  • the ether-based urethane acrylate may include a first polyol, diisocyanate, and acrylate.
  • the ether-based urethane acrylate may be formed by reacting the polyether diol, the diisocyanate, and the acrylate.
  • the ether-based urethane acrylate is a first polyol having a molecular weight of about 100 g/mol to about 1000 g/mol; a first diisocyanate having a molecular weight of about 100 g/mol to about 1000 g/mol; and a first acrylate having a molecular weight of about 50 g/mol to about 500 g/mol.
  • the first polyol may have a molecular weight of about 100 g/mol to about 1000 g/mol.
  • the first polyol may have a molecular weight of about 200 g/mol to about 1000 g/mol. It may have a molecular weight of about 200 g/mol to about 700 g/mol.
  • the first polyol may include polyether diol.
  • the first polyol may include poly(tetramethylene ether)diol.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first polyol in an amount of about 60 mole parts to about 100 mole parts based on 100 mole parts of the first diisocyanate.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first polyol in an amount of about 65 mole parts to about 95 mole parts based on 100 mole parts of the first diisocyanate.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first polyol in an amount of about 70 mole parts to about 90 mole parts based on 100 mole parts of the first diisocyanate.
  • the first diisocyanate may have a molecular weight of about 100 g/mol to about 1000 g/mol.
  • the first diisocyanate may be one or more selected from the group consisting of isoprone diisocyanate, toluene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, or methylene diphenyl diisocyanate.
  • the first diisocyanate may be isoprone diisocyanate.
  • the first diisocyanate may be included in the ether-based urethane acrylate in an amount of about 30 mol% to about 70 mol% based on the total number of moles of the ether-based urethane acrylate.
  • the diisocyanate may be included in the ether-based urethane acrylate in an amount of about 40 mol% to about 60 mol% based on the total number of moles of the ether-based urethane acrylate.
  • the first acrylate may have a molecular weight of about 50 g/mol to about 500 g/mol.
  • the first acrylate may include monoacrylate.
  • the first acrylate may be at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and methacrylate.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first acrylate in an amount of about 20 mole parts to about 40 mole parts based on 100 mole parts of the first diisocyanate.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first acrylate in an amount of about 23 mol parts to about 37 mol parts based on 100 mol parts of the first diisocyanate.
  • the ether-based urethane acrylate may include the first acrylate in an amount of about 25 mole parts to about 35 mole parts based on 100 mole parts of the first diisocyanate.
  • the weight average molecular weight of the ether-based urethane acrylate may be about 1,000 g/mol to about 100,000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the ether-based urethane acrylate may be about 2000 g/mol to about 70000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the ether-based urethane acrylate may be about 5000 g/mol to about 50000 g/mol.
  • the ester-based urethane acrylate may include a second diisocyanate, a second polyol, and a second acrylate.
  • the second diisocyanate may include aliphatic diisocyanate.
  • the second diisocyanate is selected from the group consisting of hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (H12MDI), or methylene diphenyl diisocyanate. At least one or more may be selected.
  • the second diisocyanate may be included in the ester-based urethane acrylate in an amount of about 20 mol% to about 60 mol% based on 100 mol% of the ester-based urethane acrylate.
  • the second diisocyanate may be included in the ester-based urethane acrylate in an amount of about 30 mol% to about 50 mol% based on 100 mol% of the ester-based urethane acrylate.
  • the second polyol may include polyester diol or polycaprolactone diol.
  • the weight average molecular weight of the poly caprolactone diol may be about 100 g/mol to about 1000 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the poly caprolactone diol may be about 100 g/mol to about 800 g/mol.
  • the weight average molecular weight of the poly caprolactone diol may be about 200 g/mol to about 800 g/mol.
  • the second acrylate may be at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and methacrylate.
  • the molecular weight of the ester-based urethane acrylate may be about 3000 g/mol to about 50000 g/mol.
  • the molecular weight of the ester-based urethane acrylate may be about 5000 g/mol to about 50000 g/mol.
  • the viscosity of the urethane acrylate may be about 10,000 cPs to about 100,000 cPs at a temperature of about 25°C.
  • the viscosity of the urethane acrylate may be about 1000 cPs to about 8000 cPs at a temperature of about 60°C.
  • the urethane acrylate can be purchased commercially.
  • the urethane acrylate is available from Miwonsa products, for example, Miramer PU210, Miramer PU256, Miramer PU2050, Miramer PU2100, Miramer PU2300C, Miramer PU2560, Miramer PU320, Miramer PU340, Miramer PU3000, Miramer PU3200, Miramer PU3450, Miramer PU5000, At least one may be selected from the group consisting of Miramer PU610, Miramer MU9500, Miramer MU9800, Miramer SC2154, Miramer SC2404, or Miramer SC2565.
  • the acrylate copolymer may include epoxy acrylate.
  • the epoxy acrylate can be formed by reacting an epoxy compound and an acrylate.
  • the molar ratio of the epoxy compound and the acrylate may be about 1:1.5 to about 1:3.5.
  • the epoxy compound may be at least one selected from the group consisting of glycerol diglycidyl ether, bisphenol A epoxy compound, bisphenol F epoxy compound, or novolac epoxy compound.
  • the acrylate may be at least one selected from the group consisting of 2-carboxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, or acrylic acid.
  • the epoxy acrylate may have a weight average molecular weight of about 200 g/mol to about 3000 g/mol.
  • the epoxy acrylate may have a weight average molecular weight of about 500 g/mol to about 2000 g/mol.
  • the epoxy acrylate may have a weight average molecular weight of about 500 g/mol to about 2000 g/mol.
  • the epoxy acrylate may have a viscosity of about 100 cPs to about 5000 cPs at a temperature of about 25°C.
  • the epoxy acrylate may have a viscosity of about 100 cPs to about 5000 cPs at a temperature of about 25°C.
  • the epoxy acrylate may have a viscosity of about 10,000 cPs to about 40,000 cPs at a temperature of about 25°C.
  • the epoxy acrylate may have a viscosity of about 3000 cPs to about 8000 cPs at a temperature of about 40°C.
  • the epoxy acrylate may have a viscosity of about 200 cPs to about 6000 cPs at a temperature of about 60°C.
  • the epoxy acrylate can be purchased commercially.
  • the epoxy acrylate is a group consisting of Miramer PE210, Miramer PE250, Miramer SC6300, Miramer SC6400, Miramer PE110H, Miramer PE230, Miramer PE310, Miramer EA2235, Miramer EA2255, Miramer EA2259 or Miramer EA2280 among Miwon yarn products. At least one or more may be selected from.
  • the curable resin composition may further include a multifunctional acrylate monomer.
  • the multifunctional acrylate monomer may include bifunctional acrylate or trifunctional acrylate.
  • the multifunctional acrylate monomer may include two or more functional groups.
  • the multifunctional acrylate monomer may be a monomer containing two or more acrylate functional groups.
  • the multifunctional acrylate monomer may be an aliphatic compound containing three acrylates.
  • the multifunctional acrylate monomers include trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane (ethylene oxide) 3 triacrylate (trimethylolparpane (EO) 3 triacrylate), and trimethylolpropane (ethylene oxide) 6 triacrylate.
  • the multifunctional acrylate monomer may have a molecular weight of about 200 to about 800.
  • the multifunctional acrylate monomer may have a molecular weight of about 200 to about 400.
  • the multifunctional acrylate monomer may have a viscosity of about 20 cps to about 300 cps at a temperature of about 25°C.
  • the multifunctional acrylate monomer may be included in the curable resin composition in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the multifunctional acrylate monomer may be included in the curable resin composition in an amount of about 10 wt% to about 25 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the multifunctional acrylate monomer may be included in the curable resin composition in an amount of about 13 wt% to about 23 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the curable resin composition may include a monofunctional acrylate monomer.
  • the monofunctional acrylate monomer may be a monomer containing one acrylate functional group.
  • the monofunctional acrylate monomer may be an aromatic compound containing one acrylate functional group.
  • the monofunctional acrylate monomers include caprolactone acrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, phenoxy benzyl acrylate, and 3,3,5-trimethylcyclo.
  • Hexyl acrylate (3,3,5-trimethyl cyclohexyl acrylate), isobornyl acrylate, o-phenylphenol EO acrylate (o-phenylphenol EO acrylate), 4-tert-butylcyclohexyl acrylate ( 4-tert-butylcyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, biphenylmethyl acrylate, lauryl acrylate, isodecyl acrylate, phenol (ethylene oxide) acrylate.
  • phenol (EO) acrylate phenol (EO) 2 acrylate , phenol (EO) 4 acrylate or tetrahydrofurfuryl acrylate ( At least one or more may be selected from the group consisting of tetra hydrofurfuryl acrylate).
  • the molecular weight of the monofunctional acrylate monomer may be about 150 to about 800.
  • the molecular weight of the monofunctional acrylate monomer may be about 200 to about 400.
  • the viscosity of the monofunctional acrylate monomer may be about 10 cps to about 60 cps at a temperature of about 25°C.
  • the monofunctional acrylate monomer may be included in the curable composition in an amount of about 5 wt% to about 20 wt% based on the weight of the curable composition.
  • the monofunctional acrylate monomer may be included in the curable composition in an amount of about 5 wt% to about 10 wt% based on the weight of the curable composition.
  • the monofunctional acrylate monomer may be included in the curable composition in an amount of about 10 wt% to about 15 wt% based on the total weight of the curable composition.
  • the curable composition may include an acrylate containing a thermosetting functional group. That is, the acrylate containing the thermosetting functional group may have both thermosetting and photocuring properties.
  • thermosetting acrylate is composed of urethane acrylate containing a thermosetting functional group, epoxy acrylate containing a thermosetting functional group, ester acrylate containing a thermosetting functional group, and ether acrylate containing a thermosetting functional group. At least one can be selected from the group.
  • thermosetting acrylate may contain a carboxyl group.
  • the thermosetting acrylate may be selected from at least one compound represented by Formula 2 to Formula 10 below.
  • thermosetting acrylate may be included in the curable resin composition in an amount of about 1 wt% to about 10 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the thermosetting acrylate may be included in the curable resin composition in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the thermosetting acrylate may be included in the curable resin composition in an amount of about 2 wt% to about 8 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the curable resin composition includes the thermosetting acrylate, when an electrolyte composition containing the curable resin composition is coated, the coating layer of the electrolyte composition can be easily pre-cured or semi-cured.
  • the coating layer of the electrolyte composition can be effectively protected from external physical and chemical impacts.
  • the curable resin composition may further include a photocuring initiator.
  • the photoinitiator is benzophenone-based, thioxanthone-based, ⁇ -hydroxy ketone-based, ketone-based, phenyl glyoxylate-based and acrylic phosphatase.
  • One or more types may be selected from the group consisting of pine oxide (acryl phosphine oxide).
  • the photoinitiator may be included in the curable resin composition in an amount of about 0.1 wt% to about 5 wt% based on the total weight of the curable resin composition.
  • the photo-curable resin composition may include a first photo initiator and a second photo initiator that act in different wavelength bands.
  • the curable resin composition includes a first photoinitiator operating in a wavelength range of 208 nm to 295 nm; and a second photoinitiator operating in a wavelength range of 320 nm to 395 nm.
  • the operating wavelength band of the first photoinitiator may be 208 nm to 275 nm, or 208 nm to 245 nm, and the operating wavelength band of the second photoinitiator may be 330 nm to 390 nm, or 340 nm to 385 nm. there is.
  • the first photoinitiator may generate radicals by UV light in a wavelength range of 208 nm to 295 nm and in an amount of 100 mJ/cm2 to 200 mJ/cm2.
  • the second photoinitiator may be decomposed by UV light in the wavelength range of 320 nm to 395 nm and in an amount of 500 mJ/cm2 to 1000 mJ/cm2 to generate radicals.
  • the first photoinitiator may be, for example, a ketone-based photoinitiator and may have one or more aromatic groups or alicyclic groups.
  • a specific example of the first photoinitiator may include hydroxycyclohexylphenylketone.
  • the second photoinitiator may be, for example, a phosphine-based photoinitiator and may have one or more aromatic groups.
  • a specific example of the second photoinitiator may include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine.
  • the curable resin composition includes the first photo initiator and the second photo initiator, when an electrolyte composition containing the curable resin composition is coated, the coating layer of the electrolyte composition can be easily pre-cured or semi-cured. . That is, ultraviolet rays of a specific wavelength range are used, and the coating layer of the electrolyte composition can be easily pre-cured or semi-cured.
  • the coating layer of the electrolyte composition can be effectively protected from external physical and chemical impacts.
  • the electrolyte layer 700 may further include an antioxidant.
  • the antioxidant may be at least one selected from the group consisting of phenol-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, amine-based antioxidants, polyimide-based antioxidants, and phosphorus-based antioxidants.
  • the antioxidant may be included in the electrolyte layer 700 in an amount of 0.1 wt% to about 5 wt%, based on the total weight of the electrolyte layer 700.
  • the antioxidant may be included in the electrolyte layer 700 in an amount of about 0.1 wt% to about 3 wt%.
  • the electrolyte layer 700 contains the antioxidant, it can be easily protected from chemical shock such as external oxygen. Accordingly, the electrolyte layer 700 can have a constant transmittance even if left for a long time.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 50 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the electrolyte layer 700 may have a transmittance in the range of 60% to 95%. Specifically, the electrolyte layer 700 may have a transmittance of 60% to 95% for visible light in the wavelength range of 380 nm to 780 nm, more specifically, 400 nm wavelength or 550 nm wavelength. The transmittance can be measured using a known haze meter (HM).
  • HM haze meter
  • the electrochromic device according to this embodiment can be manufactured by the following method.
  • Figures 8 to 11 are cross-sectional views showing the process of manufacturing an electrochromic device according to this embodiment.
  • a first transparent electrode 300 is formed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the first substrate 100 through a sputtering process or the like to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • a conductive polymer may be coated on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the first substrate 100 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a first transparent electrode 300 layer including a metal mesh on the first substrate 100. there is.
  • a first discoloration layer 500 is formed on the first transparent electrode 300 layer.
  • the first discoloration layer 500 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a first sol solution containing a first electrochromic material, a binder, and a solvent may be coated on the first transparent electrode 300 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated first sol solution, and the first discoloration layer 500 may be formed.
  • the first sol solution may include the first discoloring material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt%.
  • the first sol solution may include the binder in an amount of about 5 wt% to about 30 wt%.
  • the first sol solution may include the solvent in an amount of about 60 wt% to about 90 wt%.
  • a first sol solution containing a first electrochromic material, an electron accepting material, a binder, and a solvent may be coated on the first transparent electrode 300 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated first sol solution, and the first discoloration layer 500 may be formed.
  • the first sol solution may include the electron accepting material in an amount of about 0.05 wt% to about 5 wt% based on the total solid weight.
  • the first sol solution may include the electron accepting material in an amount of about 0.07 wt% to about 3 wt% based on the total solid weight.
  • the electron accepting material is the same as previously described.
  • the first sol solution may further include a dispersant.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, or aromatic hydrocarbons.
  • the solvent is ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol modobutyl ether.
  • Diethylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetoacetate ester, methyl acetate, ethyl acetate, At least one or more may be selected from the group consisting of n-propyl acetate and i-butyl acetate.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • a second transparent electrode 400 is formed on the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a conductive metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the second substrate 200 through a sputtering process or the like to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • a conductive polymer may be coated on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the second substrate 200 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a second transparent electrode layer 400 including a metal mesh on the second substrate 200. there is.
  • a second discoloration layer 600 is formed on the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a second sol solution containing a second electrochromic material, a binder, and a solvent may be coated on the second transparent electrode 400.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated second sol solution, and the second discoloration layer 600 may be formed.
  • the second sol solution may include the second discoloring material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt%.
  • the second sol solution may include the binder in an amount of about 5 wt% to about 30 wt%.
  • the second sol solution may include the solvent in an amount of about 60 wt% to about 90 wt%.
  • the second sol solution may further include a dispersant.
  • an electrolyte composition for forming an electrolyte layer 700 is coated on the second discoloration layer 600. Accordingly, the electrolyte composition layer 701 is formed on the second discoloration layer 600.
  • the electrolyte composition may include the solvent, the metal salt, and the curable resin composition. Additionally, the electrolyte composition may further include additional additives such as the antioxidant.
  • a protective layer 900 is formed on the electrolyte composition layer 701.
  • the protective layer 900 may be a polymer film including a release layer.
  • the protective layer 900 may be a polyethylene terephthalate film including the release layer.
  • the protective layer 900 may protect the electrolyte composition layer 701. Additionally, because the protective layer 900 includes the release layer, when the electrolyte composition layer 701 is laminated to another layer, the protective layer 900 can be easily removed.
  • the electrolyte composition layer 701 may be pre-cured or semi-cured.
  • the electrolyte composition layer 701 may be pre-cured or semi-cured by heat.
  • the electrolyte composition layer 701 may be pre-cured or semi-cured at a temperature of about 30°C to about 60°C for about 1 minute to about 10 minutes.
  • the electrolyte composition layer 701 may be pre-cured or semi-cured by light.
  • the electrolyte composition layer 701 may be pre-cured or semi-cured by UV light in a wavelength range of 320 nm to 395 nm and in an amount of 500 mJ/cm2 to 1000 mJ/cm2.
  • a second laminate 13 including the second substrate 200, the second transparent electrode 400, the second color change layer 600, and the electrolyte composition layer 701 can be formed.
  • the second laminate 13 may be a structure for manufacturing an electrochromic device according to an embodiment.
  • the protective layer 900 may be disposed on the second laminate 13. The protective layer 900 may cover the upper surface of the electrolyte composition layer 701.
  • the first laminate 12 and/or the second laminate 13 may be left for about 60 days or more.
  • the first stack 12 and/or the second stack 13 may be transported for about 60 days or more.
  • the first stack 12 and/or the second stack 13 may be transported for approximately 90 days or more.
  • the first stack 12 and/or the second stack 13 may be transported for approximately 120 days or more.
  • the first laminate 12 and/or the second laminate 13 may be stored or transported during the above period while being wound into a roll shape. Additionally, the first laminate 12 and/or the second laminate 13 may be stored or transported for the above period of time at room temperature and a humidity of about 30% to about 60%.
  • the first laminate 12 and the second laminate 13 are laminated.
  • the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first color change layer 500 are stacked on the electrolyte composition layer 701.
  • the first discoloration layer 500 is in direct contact with the electrolyte composition layer 701.
  • the protective layer 900 removed the first discoloration layer 500 is laminated to the electrolyte composition layer 701.
  • the lamination process may be performed after the storage period and/or transportation period has elapsed.
  • the electrolyte composition layer 701 is cured by light, and the first laminate 12 including the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first discoloration layer 500 is formed.
  • the second laminate 13 including the second substrate 200, the second transparent electrode 400, the second color change layer 600, and the electrolyte layer 700 are laminated to each other. That is, the first laminate 12 and the second laminate 13 may be adhered to each other by the electrolyte layer 700.
  • the electrochromic device may have light transmittance.
  • the light transmittance may refer to the light transmittance based on a state in which the electrochromic device is not electrochromic. Additionally, the light transmittance may mean total light transmittance.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 70% to about 90%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 75% to about 88%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 78% to about 86%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 65% to about 80%.
  • Electrochromic devices according to embodiments may have a haze of less than about 5%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.1% to about 5%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.1% to about 4%.
  • the haze of the electrochromic device according to the embodiment may be about 0.1% to about 3%.
  • the decrease in transmittance after 90 days can be measured by Measurement Method 6 below.
  • the transmittance of the first laminate 12 and the transmittance after 90 days may be the total light transmittance.
  • the decrease in transmittance may be less than about 10%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 7%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 5%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 4%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 3%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 2%.
  • the initial transmittance may be about 80% to about 95%.
  • the initial transmittance may be about 85% to about 95%.
  • the transmittance after 90 days may be about 76% to about 95%.
  • the transmittance after 90 days may be about 81% to about 90%.
  • the transmittance after 90 days may be about 84% to about 95%.
  • the haze increase can be measured after 90 days by Measurement Method 7 below.
  • the haze increase is the haze after 90 days of the first laminate 12 and the first laminate 12 ) is the difference in initial haze.
  • the haze increase may be less than about 10%.
  • the haze increase may be less than about 7%.
  • the haze increase may be less than about 5%.
  • the haze increase may be less than about 4%.
  • the haze increase may be less than about 3%.
  • the haze increase may be less than about 2%.
  • the initial haze may be less than about 5%.
  • the initial haze may be less than about 4%.
  • the initial haze may be less than about 3%.
  • the initial haze may be less than about 2%.
  • the haze after 90 days may be less than about 6%.
  • the haze after 90 days may be less than about 5%.
  • the haze after 90 days may be less than about 4%.
  • the haze after 90 days may be less than about 3%.
  • the transmittance deviation after 90 days can be measured by measurement method 8 below.
  • the first laminate 12 is left at room temperature and relative humidity of 60% for 90 days. Thereafter, the transmittance is measured in each measurement area of the first laminate 12, and the transmittance deviation is the difference between the maximum transmittance and the minimum transmittance among the transmittances of the measurement areas divided by the average transmittance.
  • the measurement areas may be square areas of 5 cm x 5 cm.
  • the transmittance deviation can be measured for each measurement area in an area of approximately 100 cm x 100 cm. In each measurement area, the transmittance can be measured at five points.
  • the transmittance deviation may be less than about 0.2.
  • the transmittance deviation may be less than about 0.15.
  • the transmittance deviation may be less than about 0.10.
  • the transmittance deviation may be less than about 0.05.
  • the transmittance deviation can be calculated using Equation 5 below.
  • Transmittance deviation (maximum transmittance - minimum transmittance) / average transmittance
  • the decrease in transmittance after 90 days can be measured by Measurement Method 9 below.
  • the second laminate 13 is the difference between the initial transmittance and the transmittance after 90 days of the laminate.
  • the transmittance of the second laminate 13 and the transmittance after 90 days may be total light transmittance.
  • the decrease in transmittance may be less than about 10%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 7%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 5%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 4%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 3%.
  • the decrease in transmittance may be less than about 2%.
  • the initial transmittance may be about 80% to about 95%.
  • the initial transmittance may be about 85% to about 95%.
  • the transmittance after 90 days may be about 76% to about 95%.
  • the transmittance after 90 days may be about 81% to about 90%.
  • the transmittance after 90 days may be about 84% to about 95%.
  • the haze increase can be measured after 90 days by measurement method 10 below.
  • the haze increase is due to the This is the difference between the haze of the second laminate 13 after 90 days and the initial haze of the second laminate 13.
  • the haze increase may be less than about 10%.
  • the haze increase may be less than about 7%.
  • the haze increase may be less than about 5%.
  • the haze increase may be less than about 4%.
  • the haze increase may be less than about 3%.
  • the haze increase may be less than about 2%.
  • the initial haze may be less than about 5%.
  • the initial haze may be less than about 4%.
  • the initial haze may be less than about 3%.
  • the initial haze may be less than about 2%.
  • the haze after 90 days may be less than about 6%.
  • the haze after 90 days may be less than about 5%.
  • the haze after 90 days may be less than about 4%.
  • the haze after 90 days may be less than about 3%.
  • the transmittance deviation after 90 days can be measured by measurement method 11 below.
  • the second laminate 13 With the protective layer disposed on the second laminate 13, the second laminate 13 is left at room temperature and a relative humidity of 60% for 90 days. Thereafter, the transmittance is measured in each measurement area of the second laminate 13, and the transmittance deviation is the difference between the maximum transmittance and the minimum transmittance among the transmittances of the measurement areas divided by the average transmittance.
  • the transmittance deviation of the second laminate 13 may be less than about 0.2.
  • the transmittance deviation of the second laminate 13 may be less than about 0.15.
  • the transmittance deviation of the second laminate 13 may be less than about 0.10.
  • the transmittance deviation of the second laminate 13 may be less than about 0.05.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have a movable range.
  • the operating range is the difference between the transmittance when decolorized and the transmittance when colored.
  • a driving voltage is applied to the electrochromic device according to the embodiment, and the electrochromic device according to the embodiment is colored.
  • the transmittance of the electrochromic device according to the embodiment may be the transmittance when colored.
  • a driving voltage of about 1V to 5V is applied to the electrochromic device according to the embodiment for one driving time of about 20 seconds to about 5 minutes, so that the electrochromic device according to the embodiment is colored.
  • a driving voltage of about 1.5V is applied to an electrochromic device with a width of about 7.5 cm for about 30 seconds, so that the electrochromic device according to the embodiment is colored.
  • the driving voltage is reversely applied to the electrochromic device according to the embodiment, and the electrochromic device according to the embodiment is discolored.
  • the transmittance of the electrochromic device according to the embodiment may be the transmittance when discolored.
  • a driving voltage of about 1V to 5V is applied to the electrochromic device according to the embodiment for one driving time of about 20 seconds to about 5 minutes
  • the electrochromic device according to the embodiment may be discolored.
  • a driving voltage of about 1.5V is applied to an electrochromic device with a width of about 7.5 cm for about 30 seconds, the electrochromic device according to the embodiment may be decolorized.
  • the reduction in the operating range of the electrochromic device according to the example can be measured by measurement method 12 below.
  • the decrease in the operating range is the difference between the initial operating range and the operating range after the 10,000 cycles.
  • the one cycle consists of one coloring operation and one decolorization operation.
  • the decrease in range of motion may be less than about 20%.
  • the decrease in range of motion may be less than about 15%.
  • the decrease in range of motion may be less than about 10%.
  • the decrease in range of motion may be less than about 7%.
  • the electrochromic device according to the embodiment has a decrease in operating range in the above range, it can have improved durability and appropriate operating time.
  • the electrochromic device according to the embodiment may have a movable range deviation measured by Measurement Method 13 below.
  • the movable range of the electrochromic element is measured in the measurement areas, and the movable range deviation is the difference between the maximum movable range and the minimum movable range in the measurement areas divided by the average movable range.
  • the range of motion deviation may be less than 0.2.
  • the range of motion deviation may be less than 0.15.
  • the range of motion deviation may be less than 0.1.
  • the range of motion deviation may be less than 0.05.
  • the electrochromic device according to the embodiment has an operation range deviation in the above range, it may have an improved appearance.
  • the first laminate 12 may have a decrease in transmittance after an appropriate 90 days.
  • first laminate 12 may have an increase in haze after an appropriate 90 days, as previously described. Additionally, the first laminate 12 may have an appropriate transmittance deviation.
  • the embodiment may have an appropriate range of motion variation as described above.
  • the method of manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can provide an electrochromic device with improved optical properties.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can provide an electrochromic device with improved performance.
  • the method for manufacturing an electrochromic device provides an electrochromic device with improved performance even if the first stack 12 and the second stack 13 are manufactured separately in time and/or space. can do.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can easily manufacture an electrochromic device with improved performance at a low cost.
  • the first laminated body 12 and the second laminated body 13 are transported in a semi-finished state, so the winding of the first laminated body 12 and the second laminated body 13 and Transportation can be easy.
  • the method for manufacturing an electrochromic device according to the embodiment can be manufactured efficiently and easily.
  • Figure 12 is a cross-sectional view showing a cross-section of an electrochromic device according to another embodiment. Descriptions of the previous embodiments may be referred to in describing the present embodiment. That is, the description of the previous embodiments can be essentially combined with the description of the present embodiment, except for the changed parts.
  • the electrochromic device includes a first substrate 100, a second substrate 200, a first transparent electrode 300, a second transparent electrode 400, and a first color change layer 500. ), a second discoloration layer 600, and an electrolyte layer 700.
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400) and supports the electrolyte layer (700).
  • the first substrate 100 together with the second substrate 200, includes the first transparent electrode 300, the first color change layer 500, the second color change layer 600, and the second transparent electrode 300.
  • the electrode 400 and the electrolyte layer 700 are sandwiched.
  • the second substrate 200 faces the first substrate 100.
  • the second substrate 200 is disposed on the first substrate 100.
  • One end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from one end of the first substrate 100 .
  • the other end of the second substrate 200 may be arranged to be offset from the other end of the first substrate 100.
  • the second substrate 200 includes the first substrate 100, the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode. (400) and supports the electrolyte layer (700).
  • the second substrate 200 together with the first substrate 100, includes the first transparent electrode 300, the first color changing layer 500, the second color changing layer 600, and the second transparent electrode 300.
  • the electrode 400 and the electrolyte layer 700 are sandwiched.
  • the first transparent electrode 300 is disposed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed by depositing on the first substrate 100. Additionally, a hard coating layer may be further included between the first transparent electrode 300 and the first substrate 100.
  • the second transparent electrode 400 is disposed below the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed by depositing on the second substrate 200. Additionally, a hard coating layer may be further included between the second transparent electrode 400 and the second substrate 200.
  • the first discoloration layer 500 is disposed on the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be placed directly on the upper surface of the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 is electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the first discoloration layer 500 may be directly connected to the first transparent electrode 300. Additionally, the first discoloration layer 500 is electrically connected to the electrolyte layer 700. The first discoloration layer 500 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the first color changing layer 500 may change color by receiving electrons.
  • the first color changing layer 500 may include a first electrochromic material that changes color when supplied with electrons.
  • the first electrochromic material is tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, molybdenum oxide, vilogen, or poly(3,4-ethylenedioxythiophene). ;PEDOT) may include at least one from the group.
  • the first color changing layer 500 may include the first electrochromic material in particle form.
  • the tungsten oxide, niobium pentaoxide, vanadium pentaoxide, titanium oxide, and molybdenum oxide may be particles having an average particle diameter of about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the first color changing layer may include the first electrochromic material in an amount of about 70 wt% to about 98 wt% based on the total weight of the first color changing layer.
  • the first color changing layer may include the first electrochromic material in an amount of about 80 wt% to about 96 wt% based on the total weight of the first color changing layer.
  • the first color changing layer may include the first electrochromic material in an amount of about 85 wt% to about 94 wt% based on the total weight of the first color changing layer.
  • the first color changing layer includes the first electrochromic material in the average particle diameter and weight range
  • the first laminate and the electrochromic device according to the embodiment may have improved optical properties and electrochromic properties. .
  • the first discoloration layer 500 may further include a binder.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • the binder may include silica gel.
  • the binder may be formed of silica sol containing tetramethoxysilane or methyltrimethoxysilane.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 1 wt% to 20 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 5 wt% to 15 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first discoloring layer 500 may include the binder in an amount of about 7 wt% to 13 wt% based on the total weight of the first discoloring layer 500.
  • the first color change layer 500 further includes an electron accepting material.
  • the electron accepting material may accept electrons generated from the first electrochromic material.
  • the electron accepting material may include at least one from the group consisting of carbon black, carbon nanotubes, or graphene.
  • the first color change layer 500 may include the electron accepting material in the form of particles.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 1 nm to about 200 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be from about 5 nm to about 100 nm.
  • the average particle diameter of the electron accepting material may be about 10 nm to about 50 nm.
  • the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be measured by dynamic light scattering. Additionally, the average particle diameter of the first electrochromic material and the electron accepting material may be a D50 average particle diameter.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 50 m2/g to about 200 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area of the electron accepting material may be about 70 m2/g to about 150 m2/g.
  • the nitrogen adsorption surface area may be a specific surface area calculated by the low-temperature nitrogen adsorption method (JIS K6217).
  • the tinting strength of the electron accepting material may be about 100% to about 150%.
  • the coloring power of the electron accepting material can be measured according to JIS K6217.
  • Oil adsorption of the electron accepting material may be about 50 cm3/100g to about 150 cm3/100g. Oil adsorption of the electron accepting material can be measured according to JIS K6221.
  • the acid value (pH value) of the electron accepting material may be about 3.0 to about 4.0.
  • the acid value of the electron-accepting material can be measured using a glass electrode pH meter after the electron-accepting material is mixed with distilled water.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.5 wt% to 7 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.7 wt% to 5 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 may include the electron accepting material in an amount of about 0.8 wt% to 3 wt% based on the total weight of the first color changing layer 500.
  • the first color changing layer 500 includes the electron accepting material within the average particle diameter and weight range
  • the first laminate 12 and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromic properties. You can have
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 20:1 to about 5:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 15:1 to about 8:1.
  • the weight ratio of the first electrochromic material and the electron accepting material included in the first color changing layer 500 may be about 13:1 to about 7:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.7:1 to about 1.5:1.
  • the ratio of the average particle diameter of the first electrochromic material and the average particle diameter of the electron accepting material may be about 0.8:1 to about 1.4:1.
  • the first electrochromic material and the electron accepting material have the above weight ratio and the above average particle size ratio
  • the first laminate and the electrochromic device according to the embodiment have improved optical properties and electrochromic properties. You can.
  • the electron accepting material may have a smaller bandgap than the first electrochromic material.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.0 eV to about 3.5 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.2 eV to about 3.2 eV.
  • the band gap of the first electrochromic material may be about 2.3 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.0 eV to about 3.0 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.5 eV to about 2.6 eV.
  • the band gap of the electron accepting material may be about 1.8 eV to about 2.4 eV.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.5 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.4 eV or less.
  • the difference between the conduction band of the first electrochromic material and the conduction band of the electron accepting material may be about 0.3 eV or less.
  • the first electrochromic material When external light, such as sunlight, is irradiated to the first color changing layer 500, the first electrochromic material may be excited, and the first electrochromic material may photochange. At this time, because the electron-accepting material is disposed around the first electrochromic material, the excited electrons of the first electrochromic material can be transferred to the electron-accepting material. Accordingly, the electron-accepting material can suppress photodiscoloration of the first electrochromic material.
  • Electrons transferred to the electron accepting material may be transferred to the first transparent electrode 300, etc.
  • the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first color change layer 500 may be included in the first laminate 12. That is, the first laminate 12 includes the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first discoloration layer 500. The first laminate 12 may be composed of the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first discoloration layer 500.
  • the second color change layer 600 is disposed below the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly disposed on the lower surface of the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 may be directly electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color changing layer 600 is electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second color change layer 600 may be directly connected to the second transparent electrode 400.
  • the second discoloration layer 600 is electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second discoloration layer 600 may be electrically connected to the electrolyte layer 700.
  • the second color changing layer 600 may change color as it loses electrons.
  • the second color changing layer 600 may include a second electrochromic material that is oxidized and changes color while losing electrons.
  • the second discoloration layer 600 may include at least one from the group consisting of Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide.
  • the second color changing layer 600 may include the second electrochromic material in particle form.
  • the Prussian blue, nickel oxide, and iridium oxide may be particles having a particle size of about 1 nm to about 200 nm.
  • the second discoloration layer 600 may further include the binder.
  • the second substrate, the second transparent electrode, and the second color changing layer are included in the second laminate. That is, the second laminate includes the second substrate, the second transparent electrode, and the second discoloration layer.
  • the second laminate may be composed of the second substrate, the second transparent electrode, and the second discoloration layer.
  • the electrolyte layer 700 is disposed on the first discoloration layer 500. Additionally, the electrolyte layer 700 is disposed below the second discoloration layer 600. The electrolyte layer 700 is disposed between the first discoloring layer 500 and the second discoloring layer 600. The electrolyte layer is disposed between the first stack and the second stack. The electrolyte layer may be laminated to the first laminate and the second laminate.
  • the electrolyte layer 700 may include a solid polymer electrolyte containing metal ions or an inorganic hydrate.
  • the electrolyte layer 700 may include lithium ions (Li+), sodium ions (Na+), potassium ions (K+), etc.
  • Poly-AMPS, PEO/LiCF 3 SO 3 , etc. can be used as the solid polymer electrolyte, and Sb 2 O 5 .4H 2 O, etc. can be used as the inorganic hydrate.
  • the electrolyte layer 700 is configured to provide electrolyte ions involved in electrochromic reaction.
  • the electrolyte ion may be, for example, a monovalent cation such as H+, Li+, Na+, K+, Rb+, or Cs+.
  • the electrolyte layer 700 may include an electrolyte.
  • an electrolyte liquid electrolyte, gel polymer electrolyte, or inorganic solid electrolyte can be used without limitation.
  • the electrolyte may be used in the form of a single layer or film so that it can be stacked together with the electrode or substrate.
  • the type of electrolyte salt used in the electrolyte layer 700 is not particularly limited as long as it can contain a compound capable of providing monovalent cations, that is, H+, Li+, Na+, K+, Rb+, or Cs+.
  • the electrolyte layer 700 is LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiBr, LiI, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , Lithium salt compounds such as LiAlCl 4 , CH 3 SO 3 Li, CF 3 SO 3 Li or (CF 3 SO 2 ) 2 NLi; Alternatively, it may include a sodium salt compound such as NaClO 4 .
  • the electrolyte layer 700 may include a Cl or F element-containing compound as an electrolyte salt.
  • the electrolyte layer 700 is LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCl, LiB 10 Cl 10 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 CO 2 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiAlCl 4 , CF 3 It may include one or more electrolyte salts selected from SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, and NaClO 4 .
  • the electrolyte may further include a carbonate compound as a solvent. Since carbonate-based compounds have a high dielectric constant, ionic conductivity can be increased.
  • a solvent such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), or ethylmethyl carbonate (EMC) may be used as a carbonate-based compound.
  • the electrolyte layer 700 may include poly-vinyl sulfonic acid, poly-styrene sulfonic acid, ), Poly-ethylene sulfonic acid, Poly-2-acrylamido-2methyl-propane sulfonic acid, Poly-perfluoro sulfonic acid acid), poly-toluene sulfonic acid, poly-vinyl alcohol, poly-ethylene imine, poly-vinyl pyrrolidone, poly -Ethylene oxide (Poly-ethylene oxide (PEO)), poly-propylene oxide (PPO), poly-(ethylene oxide, siloxane) (PEOS), poly- (ethylene glycol, siloxane)(poly-(ethylene glycol, siloxane)), poly-(propylene oxide, siloxane)(poly-(propylene oxide, siloxane)), poly-(ethylene oxide, methyl methacrylate
  • the electrolyte layer 700 may include a curable resin that can be hardened by ultraviolet ray irradiation or heat.
  • the curable resin may be at least one selected from the group consisting of acrylate-based oligomers, polyethylene glycol-based oligomers, urethane-based oligomers, polyester-based oligomers, polyethylene glycol dimethyl, or polyethylene glycol diacrylate.
  • the electrolyte layer 700 may include a photocuring initiator and/or a thermal curing initiator.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 10 ⁇ m to about 200 ⁇ m.
  • the thickness of the electrolyte layer 700 may be about 50 ⁇ m to about 150 ⁇ m.
  • the electrolyte layer 700 may have a transmittance in the range of 60% to 95%. Specifically, the electrolyte layer 700 may have a transmittance of 60% to 95% for visible light in the wavelength range of 380 nm to 780 nm, more specifically, 400 nm wavelength or 550 nm wavelength. The transmittance can be measured using a known haze meter (HM).
  • HM haze meter
  • the electrochromic device according to this embodiment can be manufactured by the following method.
  • Figures 13 to 16 are cross-sectional views showing the process of manufacturing an electrochromic device according to an embodiment.
  • a first transparent electrode 300 is formed on the first substrate 100.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the first substrate 100 through a sputtering process or the like to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • a conductive polymer may be coated on the first substrate 100 to form the first transparent electrode 300.
  • the first transparent electrode 300 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the first substrate 100 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a first transparent electrode 300 layer including a metal mesh on the first substrate 100. there is.
  • a first discoloration layer 500 is formed on the first transparent electrode 300 layer.
  • the first discoloration layer 500 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a first sol solution containing a first electrochromic material, an electron accepting material, a binder, and a solvent may be coated on the first transparent electrode 300 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated first sol solution, and the first discoloration layer 500 may be formed.
  • the first sol solution may include the first discoloring material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total weight of the solution.
  • the first sol solution may include the binder in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total solution weight.
  • the first sol solution may include the solvent in an amount of about 70 wt% to about 95 wt% based on the total weight of the solution.
  • the first sol solution may include the electron accepting material in an amount of about 0.05 wt% to about 5 wt% based on the total solid weight.
  • the first sol solution may include the electron accepting material in an amount of about 0.07 wt% to about 3 wt% based on the total solid weight.
  • the electron accepting material is the same as described above.
  • the first sol solution may further include a dispersant.
  • the solvent may be at least one selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, or aromatic hydrocarbons.
  • the solvent is ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, diacetone alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol modobutyl ether.
  • Diethylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, acetylacetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, acetoacetate ester, methyl acetate, ethyl acetate, At least one or more may be selected from the group consisting of n-propyl acetate and i-butyl acetate.
  • the binder may be an inorganic binder.
  • a first laminate including the first substrate, the first transparent electrode, and the first discoloration layer may be formed.
  • a second transparent electrode 400 is formed on the second substrate 200.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a vacuum deposition process.
  • a metal oxide such as indium tin oxide may be deposited on the second substrate 200 through a sputtering process or the like to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a coating process.
  • a nano metal wire may be coated with a binder on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • a conductive polymer may be coated on the second substrate 200 to form the second transparent electrode 400.
  • the second transparent electrode 400 may be formed through a patterning process.
  • a metal layer may be formed on the second substrate 200 by a sputtering process, etc., and the metal layer may be patterned to form a second transparent electrode layer 400 including a metal mesh on the second substrate 200. there is.
  • a second discoloration layer 600 is formed on the second transparent electrode 400 layer.
  • the second discoloration layer 600 may be formed through a sol-gel coating process.
  • a second sol solution containing a second electrochromic material, a binder, and a solvent may be coated on the second transparent electrode 400 layer.
  • a sol-gel reaction may occur in the coated second sol solution, and the second discoloration layer 600 may be formed.
  • the second sol solution may include the second discoloring material in particle form in an amount of about 5 wt% to about 30 wt% based on the total weight of the solution.
  • the second sol solution may include the binder in an amount of about 0.5 wt% to about 5 wt% based on the total solution weight.
  • the second sol solution may include the solvent in an amount of about 70 wt% to about 95 wt% based on the total weight of the solution.
  • the second sol solution may further include a dispersant.
  • a second laminate including the second substrate, the second transparent electrode, and the second discoloration layer is formed.
  • an electrolyte composition for forming an electrolyte layer 700 is formed on the first discoloration layer 500.
  • the electrolyte composition may include a metal salt, an electrolyte, a photo-curing resin, and a photo-curing initiator.
  • the photo-curable resin includes hexandiol diacrylate (HDDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), ethylene glycol diacrylate (EGDA), and trimethylolpropane triacrylate.
  • HDDA hexandiol diacrylate
  • TPGDA tripropylene glycol diacrylate
  • EGDA ethylene glycol diacrylate
  • TMPTA trimethylolpropane ethoxylated triacrylate
  • GPTA glycerol propoxylated triacrylate
  • PETA pentaerythritol tetraacrylate
  • Dipenta At least one may be selected from the group consisting of dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA).
  • the metal salt, the electrolyte, and the photo curing initiator may be as described above.
  • the second substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second color change layer 600 are stacked on the coated electrolyte composition.
  • the second discoloration layer 600 is in direct contact with the coated electrolyte composition. That is, the electrolyte composition is coated on the first laminate, and the second laminate is disposed on the coated electrolyte composition.
  • the coated electrolyte composition is cured by light, and a first laminate including the first substrate 100, the first transparent electrode 300, and the first discoloration layer 500 and the second A second laminate including the substrate 200, the second transparent electrode 400, and the second color change layer 600 are laminated to each other. That is, the first laminate and the second laminate may be adhered to each other by the electrolyte layer 700.
  • the electrochromic device may have light transmittance.
  • the light transmittance may refer to the light transmittance based on a state in which the electrochromic device is not electrochromic. Additionally, the light transmittance may mean total light transmittance.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 70% to about 90%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 75% to about 88%.
  • the light transmittance of the electrochromic device may be about 78% to about 86%.
  • the first laminate may have a light transmission change rate.
  • the light transmittance change rate is the rate of change in light transmittance after exposure to pseudo-sunlight compared to the initial light transmittance.
  • the light transmission change rate can be measured by the measurement method 14 below.
  • Pseudo-sunlight is irradiated to the first color-changing layer at an intensity of about 1000 W/m2 for 10 minutes, the first light transmittance of the electrochromic element is measured before irradiation of the pseudo-solar light, and after irradiation of the pseudo-solar light, the The second light transmittance of the electrochromic device is measured, and the rate of change in light transmission is the difference between the first light transmittance and the second light transmittance divided by the first light transmittance.
  • the light transmission change rate ( ⁇ TR) can be expressed by Equation 6 below.
  • ⁇ TR ( T1 - T2 ) / T1
  • T1 is the initial light transmittance of the electrochromic device
  • T2 is after the pseudo-sunlight is irradiated to the first color change layer through the first substrate at an intensity of about 1000 W/m2 for 10 minutes, is the light transmittance of the electrochromic device.
  • the pseudo-solar light may be artificial light having a spectrum similar to that of sunlight.
  • the pseudo-solar light can be implemented by a solar simulator.
  • the light transmission change rate of the first laminate may be 0 to about 0.30.
  • the light transmission change rate of the first laminate may be 0 to about 0.25.
  • the light transmittance change rate of the first laminate may be about 0.01 to about 0.20.
  • the light transmission change rate of the first laminate may be about 0.02 to about 0.18.
  • the light transmission change rate of the first laminate may be about 0.03 to about 0.15.
  • the light transmittance of the first laminate may be about 75% to about 95%.
  • the light transmittance of the first laminate may be about 80% to about 95%.
  • the light transmittance of the first laminate may be about 85% to about 93%.
  • the light transmittance after the pseudo-sunlight is irradiated to the first laminate may be about 60% to about 85%.
  • Light transmittance after the pseudo-sunlight is irradiated to the first laminate may be about 65% to about 83%.
  • the light transmittance after the pseudo-sunlight is irradiated to the first laminate may be about 70% to about 80%.
  • the first laminate has the same light transmission change rate as described above. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in transmittance caused by external sunlight, etc.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce the deviation in transmittance caused by external sunlight, it is possible to easily control the target transmittance during on and off.
  • the first laminate may have haze.
  • the haze may mean haze in a state in which the first laminate is not photodiscolored or electrodiscolored.
  • the haze of the first laminate may be about 5% or less.
  • the haze of the first laminate may be about 4% or less.
  • the haze of the first laminate may be about 3% or less.
  • the haze of the first laminate may be about 2% or less.
  • the first laminate may have haze changes.
  • the haze change can be measured by the measurement method 15 below.
  • the first haze of the first laminate is measured before the pseudo-solar light irradiation
  • the second haze of the first laminate is measured after the pseudo-solar light irradiation
  • the haze change is from the second haze to the first haze. This is the value minus the haze.
  • the haze change of the first laminate may be 5.5% or less.
  • the haze change of the first laminate may be 5% or less.
  • the haze change of the first laminate may be 4% or less.
  • the haze change of the first laminate may be 3% or less.
  • the haze change of the first laminate may be 2% or less.
  • the haze after irradiation of the pseudo-solar light may be about 6% or less. In the first laminate, the haze after being irradiated with the pseudo-solar light may be about 5% or less. In the first laminate, haze after irradiation with the pseudo-solar light may be about 4% or less. In the first laminate, haze after irradiation with the pseudo-solar light may be about 3% or less.
  • the light transmittance may be total light transmittance.
  • the total light transmittance may be the light transmittance in a wavelength range of about 380 nm to about 780 nm.
  • the light transmittance and haze can be measured by ASTM D1003.
  • the first color change layer may have L*, a*, and b*.
  • L* of the first discoloration layer may be about 70 to about 100.
  • L* of the first discoloration layer may be about 80 to about 100.
  • L* of the first discoloration layer may be about 91 to about 100. The L* can be measured in a state in which the first color change layer does not photo-discolor and/or electro-discolor.
  • the first color change layer may have an L* change.
  • the L* change can be measured by measurement method 16 below.
  • the first L* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second L* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the L* change is the second L* It is the absolute value of the value obtained by subtracting the first L* from .
  • the L* change can be expressed as Equation 7 below.
  • the L* change of the first discoloration layer may be 7 or less.
  • the L* change of the electrochromic device may be 6 or less.
  • the L* change of the first discoloration layer may be 5 or less.
  • the L* change of the first discoloration layer may be 4 or less.
  • L* after the pseudo-solar light is irradiated to the first discoloration layer may be about 70 to about 95.
  • L* after the pseudo-solar light is irradiated to the first color change layer may be about 76 to about 94.
  • a* of the first discoloration layer may be -3 to 2.
  • a* of the first discoloration layer may be -2.5 to 1.5.
  • a* of the first discoloration layer may be -2 to 1. The a* can be measured in a state in which the first color changing layer does not photochromic and/or electrochromic.
  • the first color change layer may have a* change.
  • the a* change can be measured by measurement method 17 below.
  • the first a* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the second a* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the a* change is the second a* It is a value obtained by subtracting the first a* from .
  • Equation 8 The a* change of the first discoloration layer can be expressed by Equation 8 below.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 6 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 5 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 2 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 3 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 1.8 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 1.6 or less.
  • the a* change of the first discoloration layer may be 1.5 or less.
  • a* after the pseudo-sunlight is irradiated to the first color change layer may be about -5 to about 0.
  • a* after the pseudo-sunlight is irradiated to the first discoloration layer may be about -4.5 to about 0.
  • b* of the first discoloration layer may be 0 to 4.
  • b* of the first discoloration layer may be 0.1 to 3.5.
  • b* of the first discoloration layer may be 0.5 to 3. The b* can be measured in a state in which the first color changing layer does not photodiscolor and/or electrodiscolor.
  • the first color change layer may have a b* change.
  • the b*change can be measured by measurement method 18 below.
  • the first b* of the first discoloration layer is measured before irradiation of the pseudo-solar light
  • the 2nd b* of the first discoloration layer is measured after the irradiation of the pseudo-solar light
  • the b* change is the second b* It is a value obtained by subtracting the first b* from .
  • the b*change can be calculated using Equation 9 below.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 10 or less.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 8 or less.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 7 or less.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 2.8 or less.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 2.6 or less.
  • the b*change of the first discoloration layer may be 2.5 or less.
  • b* after the pseudo-solar light is irradiated to the first discoloration layer may be about -5 to about 3.
  • b* after the first discoloration layer is irradiated with the pseudo-solar light may be about -4.5 to about 2.
  • the L*, the a*, and the b* can be measured by a colorimeter.
  • the first laminate may have the same haze change as described above. Additionally, the first discoloration layer may have the L* change, the a* change, and the b* change.
  • the electrochromic device according to the embodiment can reduce changes in appearance due to external sunlight. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have a consistent appearance even if the external environment changes.
  • the electrochromic device according to the embodiment since the electrochromic device according to the embodiment includes the electron-accepting material, it may have a buffering effect against external light and driving voltage. Accordingly, the electrochromic device according to the embodiment may have improved durability.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a window device 1 according to an embodiment.
  • the window device 1 includes the electrochromic element 10, a frame 20, windows 31, 32, and 33, a plug-in component 40, and a power source 50. Includes.
  • the frame 20 may be composed of one or more pieces.
  • the frame 20 may be constructed of one or more materials such as vinyl, PVC, aluminum (Al), steel, or fiberglass.
  • the frame 20 fixes the windows 31, 32, and 33 and seals the space between the windows 31, 32, and 33. also,
  • the frame 20 may hold or include pieces of foam or other material.
  • the frame 20 includes a spacer, and the spacer can be placed between adjacent windows 31, 32, and 33. Additionally, the spacer, together with the adhesive sealant, can airtightly seal the space between the windows 31, 32, and 33.
  • the windows 31, 32, 33 are fixed to the frame 20.
  • the windows 31, 32, and 33 may be glass panes.
  • the windows 31, 32, 33 are made of conventional silicon oxide (SOx) glass, such as soda lime glass or float glass, consisting of approximately 75% silica (SiO2) plus Na2O, CaO, and some minor additives. It may be a glass substrate of the system. However, any material with suitable optical, electrical, thermal, and mechanical properties may be used.
  • SOx silicon oxide
  • SiO2 soda lime glass or float glass
  • the windows 31, 32, 33 can also be made of, for example, other glass materials, plastics and thermoplastics (e.g.
  • the windows 31, 32, and 33 may include tempered glass.
  • the windows 31, 32, and 33 may include a first window 31, a second window 32, and a third window 33.
  • the first window 31 and the third window 33 may be disposed on the outermost side, and the second window 32 may be disposed between the first window 31 and the third window 33. there is.
  • the electrochromic element 10 is disposed between the first window 31 and the second window 32.
  • the electrochromic element 10 may be laminated to the first window 31 and the second window 32.
  • the electrochromic element 10 may be laminated to the first window 31 using a first polyvinyl butyral sheet. That is, the first polyvinyl butyral sheet may be disposed on the first window 31 and the electrochromic element 10 and laminated on the first window 31 and the electrochromic element 10. .
  • the electrochromic element 10 may be laminated to the second window 32 by a second polyvinyl butyral sheet. That is, the second polyvinyl butyral sheet may be disposed on the second window 32 and the electrochromic element 10 and laminated on the second window 32 and the electrochromic element 10. .
  • a space 60 may be formed between the second window 32 and the third window 33.
  • the space may be filled with one or more gases such as argon (Ar), krypton (Kr), or xenon (Xn).
  • the windows 31, 32, 33 may be any glass pane size for residential or commercial window applications.
  • the size of glass panes can vary widely depending on the specific needs of a home or commercial business.
  • the windows 31, 32, and 33 may be formed of architectural glass.
  • Architectural glass is commonly used in commercial buildings, but may also be used in residential buildings and typically, although not necessarily, separates the indoor environment from the outdoor environment.
  • a suitable architectural glass substrate may be at least approximately 20 inches by approximately 20 inches, and may be much larger, for example, approximately 80 inches by approximately 120 inches, or larger.
  • Architectural glass is typically at least about 2 millimeters (mm) thick and can be as thick as 6 mm or more.
  • the windows 31, 32, and 33 may have a thickness ranging from approximately 1 mm to approximately 10 mm.
  • the windows 31, 32, 33 may be very thin and flexible, such as Gorilla Glass® or WillowTM Glass, each of which is commercially available from Corning, Inc. of Corning, New York. These glasses may be less than 0.3 mm thick or less than about 1 mm thick.
  • the plug-in component (40) may include a first electrical input (41), a second electrical input (42), a third electrical input (43), a fourth electrical input (44) and a fifth electrical input (45). You can.
  • the power supply unit 50 includes a first power terminal 51 and a second power terminal 52.
  • the first electrical input 41 is electrically coupled to the first power terminal 51 through one or more wires or other electrical connections, components, or devices.
  • the first electrical input 41 may include a pin, socket, or other electrical connector or conductor. Additionally, the first electrical input 41 may be electrically connected to the electrochromic element 10 through a first bus bar (not shown). The first bus bar may be electrically connected to the second transparent electrode 400.
  • the second electrical input 42 is electrically coupled to the second power terminal 52 through one or more wires or other electrical connections, components, or devices.
  • the second electrical input 42 may include a pin, socket, or other electrical connector or conductor. Additionally, the second electrical input 42 may be electrically connected to the electrochromic element 10 through a second bus bar (not shown). The second bus bar may be electrically connected to the first transparent electrode 300.
  • the third electrical input 43 may be coupled to device, system, or building ground.
  • the fourth electrical input 44 and the fifth electrical input 45 can be used individually, for example, for communication between a controller or microcontroller controlling the window device 1 and a network controller.
  • the power supply unit 50 supplies power to the electrochromic element 10 through the plug-in component 40.
  • the power supply unit 50 can be controlled by the external controller to supply power of a certain waveform to the electrochromic element 10.
  • ITO film Hansung Industrial Co., Ltd., HI150-ABE-125A-AB
  • Tungsten oxide powder #1 Adcro Co., Ltd., ELACO-W
  • Tungsten Oxide Powder #2 Skyspring Nanomaterials Inc, 8010CN
  • Tungsten oxide powder #3 Jiangxi LF cemented carbide tools CO LTD, blue tungsten oxide(BTO)
  • Nickel oxide powder Adcro Co., Ltd., ELACO-P
  • Carbon nanotubes Avention, AV-481436
  • DPHA dipentaerythritol hexaacrylate
  • BMI-TFSI ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide
  • a gel polymer electrolyte composition was prepared by mixing 1 part by weight of diethoxyacetophenone (DEAP) and adding LiBF4 (Li+ concentration: 1 mol/L).
  • Lithium salt LiClO 4
  • GDE glycerol diglycidyl ether
  • 2-HEA 2-carboxyethyl acrylate
  • Multifunctional acrylate Miwonsa, Miramer M500
  • Photoinitiator Ethyl(2,4,6-trimethyl benzoyl)phenyl phosphinate
  • Antioxidant Shinseung Hichem, Antioxidant-MD1024
  • urethane acrylate About 15 parts by weight of urethane acrylate, about 10 parts by weight of epoxy acrylate, about 5 parts by weight of multifunctional acrylate, about 5 parts by weight of monofunctional acrylate, about 1 part by weight of photoinitiator, about 15 parts by weight of lithium salt, about 50 parts by weight.
  • An electrolyte composition was prepared by adding 1 part acetamide and about 1 part by weight antioxidant.
  • tungsten oxide powder #1 about 10 parts by weight of tungsten oxide powder #1, about 1 part by weight of TEOS, and about 90 parts by weight of ethanol were uniformly mixed to prepare a first color changing material composition.
  • the first color-changing material composition is coated on the first ITO film to a thickness of about 25 ⁇ m, and a first color-changing layer with a thickness of about 600nm is formed by a sol-gel reaction at a temperature of about 110°C for about 5 minutes. was formed.
  • about 10 parts by weight of carbon black, about 1 part by weight of TEOS, and about 90 parts by weight of ethanol were mixed uniformly, and an electron accepting material composition was prepared.
  • the electron accepting material composition is coated on the first color change layer to a thickness of about 2.5 ⁇ m, and a photoelectron reduction layer having a thickness of about 60nm is obtained by a sol-gel reaction at a temperature of about 110°C for about 5 minutes. A layer was formed. Accordingly, a first laminate including the first discoloration layer and the photoelectron reduction layer was formed.
  • the second discoloring material composition is coated on a second ITO film to a thickness of about 40 ⁇ m, and includes a second discoloring layer having a thickness of 1200nm by sol-gel reaction at a temperature of about 120°C for about 5 minutes.
  • a second laminate was manufactured.
  • the gel polymer electrolyte composition #1 is coated on the first discoloration layer to a thickness of about 100 ⁇ m, and a second ITO film on which the second discoloration layer is formed is laminated on the coated gel polymer electrolyte composition #1,
  • the coated gel polymer electrolyte composition #1 was cured by UV light. Afterwards, the laminate was left at room temperature for about 14 hours to age. Accordingly, the electrochromic device according to the example was manufactured.
  • the electron accepting material composition was prepared, and the photoelectron reduction layer was formed. Additionally, as shown in Table 1 below, the laminate was aged at room temperature.
  • Example 1 Carbon Black, 60 14 Example 2 Carbon Black, 50 14 Example 3 Carbon Black, 40 14 Example 4 Carbon Black, 30 10 Example 5 CNT, 50 0 Comparative Example 1 - 0
  • tungsten oxide powder #1 about 10 parts by weight of tungsten oxide powder #1, about 1 part by weight of TEOS, about 90 parts by weight of ethanol, and about 0.1 part by weight of carbon black were uniformly mixed to prepare a first color changing material composition.
  • the first discoloring material composition was coated on the first ITO film to a thickness of about 40 ⁇ m, and a first discoloring layer was prepared through a sol-gel reaction at a temperature of about 110°C for about 5 minutes. Accordingly, a first laminate including the first ITO film and the first discoloration layer was manufactured.
  • About 11 parts by weight of nickel oxide powder, about 1 part by weight of TEOS, and about 89 parts by weight of ethanol were uniformly mixed to prepare a second color change material composition.
  • the second color-changing material composition is coated on a second ITO film to a thickness of about 50 ⁇ m, and a second color-changing layer including a second color-changing layer is formed by a sol-gel reaction at a temperature of about 120° C. for about 5 minutes. manufactured.
  • the electrolyte composition was coated on the second discoloration layer to a thickness of about 100 ⁇ m.
  • a polyethylene terephthalate protective film including a release layer was disposed on the coated electrolyte composition layer. Thereafter, the coated electrolyte composition was dried at a temperature of about 120°C for about 10°C to prepare a second laminate. Thereafter, the first and second laminates were left at room temperature and relative humidity of 60% for about 90 days.
  • the electrochromic device according to the example was manufactured.
  • Example 5 As shown in Table 2 below, a first color-changing material composition was prepared, and the first color-changing layer was formed. For the remaining processes, Example 5 was referred to.
  • Example 6 ELACO-W, 10 90 One Carbon black, 0.01 14
  • Example 7 ELACO-W, 10 90 One Carbon black, 0.05 14
  • Example 8 8010CN, 10 90 One - 14
  • tungsten oxide powder #1 about 10 parts by weight of tungsten oxide powder #1, about 1 part by weight of TEOS, about 90 parts by weight of ethanol, and about 0.1 part by weight of carbon black were uniformly mixed to prepare a first color changing material composition.
  • the first color changing material composition is coated on the first ITO film to a thickness of about 25 ⁇ m, and a first color changing layer having a thickness of about 600nm is formed by a sol-gel reaction at a temperature of about 110°C for about 5 minutes.
  • a first laminate comprising: About 11 parts by weight of nickel oxide powder, about 1 part by weight of TEOS, and about 89 parts by weight of ethanol were uniformly mixed to prepare a second color change material composition.
  • the second discoloring material composition is coated on a second ITO film to a thickness of about 40 ⁇ m, and includes a second discoloring layer having a thickness of 1200nm by sol-gel reaction at a temperature of about 120°C for about 5 minutes.
  • a second laminate was manufactured.
  • the gel polymer electrolyte composition #1 is coated on the first discoloration layer to a thickness of about 100 ⁇ m, and a second ITO film on which the second discoloration layer is formed is laminated on the coated gel polymer electrolyte composition #1,
  • the coated gel polymer electrolyte composition #1 was cured by UV light. Thereafter, the laminate was left at room temperature for about 14 hours to age. Accordingly, the electrochromic device according to the example was manufactured.
  • the first color changing material composition was prepared, and the first color changing layer was formed. For the remaining processes, see Example 11. Additionally, as shown in Table 3 below, the laminate was aged at room temperature.
  • Example 11 10 90 One Carbon black, 0.01 14
  • Example 12 10 90 One Carbon black, 0.05 14
  • Example 13 10 90 One Carbon black, 0.1 14
  • Example 15 10 90 One CNT, 0.01 0 Comparative Example 2 10 90 One 0 0
  • the electrochromic device according to the example is irradiated with pseudo-sunlight of about 1000 W/m2 for about 10 minutes by a solar simulator (TNE Tech Co., Ltd., UV aging tester).
  • the transmittance before irradiation of pseudo-solar light and the transmittance after irradiation of pseudo-solar light were measured by a solar spectrum meter (EDTM company, SS2450) in the wavelength range of about 380 nm to about 780 nm. It is measured as total light transmittance.
  • EDTM company SS2450
  • the haze before irradiation of pseudo-solar light and the haze after irradiation of pseudo-solar light were measured by (Konica-Minolta, CM-5).
  • the color values (L*, a*, and b*) before irradiation of the pseudo-sunlight and the color values after irradiation of the pseudo-sunlight were measured using a spectrophotometer (Konica-Minolta). , CM-5).
  • the (-) electrode of a charge/discharge tester (Wona Tech, WBCS_D70714K1) was connected to a bus bar attached to tungsten oxide. Connect the (+) electrode to the bus bar attached to nickel oxide. Afterwards, when a predetermined voltage is applied and a sufficiently high decolorization transmittance is reached, each voltage is connected in reverse by internal electrical transformation of the charge/discharge tester, and the (+) voltage is applied to the bus bar connected to the tungsten oxide, (- ) The voltage is adjusted to be applied to the bus bar connected to the nickel oxide, and a sufficiently low color transmittance is reached in one cycle.
  • a charge/discharge test is performed by continuously repeating the cycle and measuring the transmittance and charge/discharge amount, and discoloration occurs after a certain cycle of operation. The number of times the range was not reduced and the charge/discharge amount was maintained above 80% was measured.
  • the initial transmittance was measured and the transmittance after 90 days was measured.
  • the transmittance of the first laminate is measured as total light transmittance by a solar spectrum meter (EDTM company, SS2450).
  • the initial haze was measured and the haze was measured after 90 days.
  • the haze of the first laminate is measured as total light transmittance by a solar spectrum meter (EDTM company, SS2450).
  • the first laminate prepared in Examples and Comparative Examples was cut to a size of about 1m x 1m and left at room temperature and 60% relative humidity for about 90 days. Thereafter, the transmittance was measured in a measurement area of about 5 cm x 5 cm in the first laminate, and in the measurement area, the maximum transmittance, minimum transmittance, and average transmittance were obtained, and the transmittance deviation was derived.
  • the electrochromic devices manufactured in the examples were decolorized and colored for about 10,000 cycles, and the initial operating range and operating range after 10,000 cycles were measured. Accordingly, the decrease in the range of motion was derived as the difference between the initial range of motion and the range of motion after 10,000 cycles.
  • a first bus bar and a second bus bar are respectively mounted on the first transparent electrode and the second transparent electrode of the electrochromic devices manufactured in the Examples and Comparative Examples. Thereafter, a driving voltage of approximately 1.5V is applied to the first bus bar and the second bus bar, and the electrochromic elements are colored. Thereafter, a driving voltage of about 1.5V is applied to the colored sample in the opposite direction, and the sample is decolorized. At this time, the coloring transmittance and decolorizing transmittance are measured in each measurement area, and the operating range due to the difference between the coloring transmittance and the decolorizing transmittance is measured. Thereafter, the maximum range of motion, the minimum range of motion, and the average range of motion are derived from the measurement area, and the decline in the range of motion is the difference between the maximum range of motion and the minimum range of motion divided by the average range of motion.
  • first light transmittance, second light transmittance, first haze, and second haze were measured.
  • Example 1 91.54 89.9 0.51 -4.3 2.37 -0.75 8000
  • Example 2 91.45 90.02 0.35 -2.8 2.25 0.89 11000
  • Example 3 84.06 79.8 -1.81 -5.52 1.80 -5.4 20000
  • Example 4 87.1 78.9 -1.84 -5.63 1.78 -5.2 15000
  • Example 5 91.34 90.05 -1.85 -1.45 1.95 0.26 20000 Comparative Example 1 93.33 84.19 0.67 -6.47 1.66 -4.41 3000
  • the electrochromic devices according to the examples had high light resistance characteristics to external sunlight.
  • the electrochromic devices according to the embodiments can suppress a decrease in transmittance and an increase in haze, and reduce transmittance deviation and operating range deviation.
  • the first light transmittance, second light transmittance, first haze, and second haze were measured.
  • Example 11 81 68 1.19 6.31
  • Example 12 77 69 1.25 1.98
  • Example 13 71 66 2.19 2.82
  • Example 14 71 68 2.17 2.91
  • Example 15 80 67 1.08 5.32 Comparative Example 2 83 55 0.98 7.19
  • Example 11 92.44 89.92 0.51 -4.13 2.27 -071 7000
  • Example 12 92.44 89.92 0.35 -2.28 2.28 0.79 10000
  • Example 13 83.05 74.87 -1.61 -5.59 1.89 -5.44 20000
  • Example 14 83.19 74.95 -1.68 -5.64 1.99 -5.32 15000
  • Example 15 92.39 90.05 -1.68 -1.43 1.87 0.23 20000 Comparative Example 2 94.33 84.19 0.56 -6.47 1.66 -4.40 3000
  • the electrochromic devices according to the examples had high light resistance characteristics to external sunlight.

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Abstract

실시예는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 배치되는 전기 변색부를 포함하고, 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.25 미만인 전기 변색 소자를 제공한다.

Description

전기 변색 소자, 이에 사용되는 적층체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 윈도우 장치
실시예는 전기 변색 소자, 이에 사용되는 적층체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 윈도우 장치에 관한 것이다.
전기 변색 필름은 인가된 전위에 의해 각각의 산화 전극 및 환원 전극에서 산화 환원 반응에 의해 착색과 탈색 현상이 나타나 색깔이 변하는 필름으로 사용자가 인위적으로 가시광선 및 적외선 등의 조절 가능한 필름으로, 다양한 종류의 무기산화물들이 전극 재료로 사용되고 있다.
상기에서 상술한 바와 같은 전기 변색 필름은 다양하게 개발되어 특허출원되고 있으며, 특허출원된 내용들을 살펴보면, 국내 공개특허공보 특2001-0087586호에는 글라스 필름에 전도성을 지닌 Indium-tin oxide 박막을 증착시킨 ITO 필름(1A,1B) 두 장 중 한 장에는 환원형 발색 산화물인 MoO3를 증착시키고, 다른 한 장에는 역시 환원형 발색물질인 WO3를 증착시킨 후 그 위에 알카리 금속인 리튬계의 고체 전해질을 증착시키고 두 장 사이에 전도성 고분자인 폴리아닐린을 넣고 고주파 압축 로울러를 통과시켜 전압을 가했을 시 투명에서 청색으로 변하게 되는 필름과 국내 등록실용신안공보 제0184841호에는 0.05 mm두께의 글라스 필름에 indium-tinoxide를 증착시킨 후, 고분자 고체 전해질인 α-PEO copolymer를 사이에 두고 환원형 발색물질인 WO3과 산화형 발색물질인 IrO2를 증착시킨 전이금속산화물 필름 양면에 고주파 로울러로 결합시킨 것을 특징으로 하는 전기에너지에 의한 변색필름이 알려져 있다.
실시예는 향상된 내구성을 가지는 전기 변색 소자 및 이를 포함하는 윈도우 장치를 제공하고자 한다.
실시예는 두께 균일도가 높고, 향상된 기계적 강도를 가지고, 향상된 박리 강도를 가지며, 우수한 외관을 가지고, 전해질의 누유가 적고, 기계적 변형에 향상된 내구성을 가지는 전기 변색 소자를 용이하게 제조하는 방법 및 향상된 장기 신뢰성을 가지는 적층체를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 배치되는 전기 변색부를 포함하고, 하기의 측정 방법 1에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.25 미만이다.
[측정 방법 1]
상기 제 1 기판을 통하여, 상기 전기 변색부에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 하기의 측정 방법 2에 의해서 측정되는 헤이즈 변화가 5.5% 미만일 수 있다.
[측정 방법 2]
상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 헤이즈가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 헤이즈가 측정되고, 상기 헤이즈 변화는 상기 제 2 헤이즈로부터 상기 제 1 헤이즈를 뺀 값이다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 하기의 측정 방법 3에 의해서 측정되는 L* 변화가 9미만일 수 있다.
[측정 방법 3]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 L*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 L*가 측정되고, 상기 L*변화는 상기 제 2 L*로부터 상기 제 1 L*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 하기의 측정 방법 4에 의해서 측정되는 a* 변화가 5미만일 수 있다.
[측정 방법 4]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 a*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 a*가 측정되고, 상기 a*변화는 상기 제 2 a*로부터 상기 제 1 a*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 b* 변화가 10미만일 수 있다.
[측정 방법 5]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 b*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 b*가 측정되고, 상기 b*변화는 상기 제 2 b*로부터 상기 제 1 b*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기 변색부는 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층; 상기 제 1 변색층 상에 배치되는 광 전자 저감층; 상기 광 전자 저감층 상에 배치되는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층; 및 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극을 포함하고, 상기 제 1 변색층은 전기 변색 변색 물질을 포함하고, 상기 광 전자 저감층은 상기 상기 전기 변색 물질보다 더 낮은 밴드 갭을 가지는 전자 수용 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기 변색 물질은 텅스텐 옥사이드를 포함하고, 상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 광 투과도는 50% 내지 85%이고, 상기 제 1 헤이즈는 0.1% 내지 5%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 L*는 80 내지 100이고, 상기 제 1 a*는 -2 내지 1.5이고, 상기 제 1 b*는 0.5 내지 4일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 광 전자 저감층은 상기 전자 수용 물질 및 바인더를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 윈도우 장치는 프레임; 상기 프레임에 장착되는 윈도우; 및 상기 윈도우에 배치되는 전기 변색 소자를 포함하고, 상기 전기 변색 소자는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 및 상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 배치되는 전기 변색부를 포함하고, 하기의 측정 방법 1에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.25 미만일 수 있다.
[측정 방법 1]
상기 제 1 기판을 통하여, 상기 전기 변색부에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 제 1 적층체를 준비하는 단계; 상기 제 1 적층체 상에 제 2 적층체를 배치시키는 단계; 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체를 라미네이트하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 적층체는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;을 포함하고, 상기 제 2 적층체는 제 2 기판; 상기 제 2 기판 상에 배치되는 제 2 변색층; 및 상기 제 2 변색층 상에 배치되고, 경화성 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하는 전해질 조성물층을 포함하고, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 5로 측정되는 90일 후 투과율 저하가 5% 미만이다.
[측정 방법 5]
상기 제 1 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 투과율 저하는 상기 제 1 적층체의 초기 투과율 및 상기 제 1 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체를 라미네이트하는 단계는 상기 전해질 조성물층을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 변색층은 제 1 전기 변색 입자 및 무기 바인더를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 전기 변색 입자는 도펀트를 포함하는 금속 산화물을 포함하고, 상기 금속 산화물은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 몰리브덴옥사이드으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되고, 상기 도펀트는 알루미늄, 철, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 실리콘 원소, 구리, 망간, 납, 비스무트, 안티몬, 주석, 크롬 또는 코발트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자 제조용 적층체는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;를 포함하고, 하기의 측정 방법 6으로 측정되는 90일 후 투과율 저하가 5% 미만이다.
[측정 방법 6]
상기 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 투과율 저하는 상기 적층체의 초기 투과율 및 상기 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
일 실시예에 있어서, 하기의 측정 방법 7로 측정되는 90일 후 헤이즈 상승이 5% 미만이다.
[측정 방법 7]
상기 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서, 90일 동안 방치될 때, 상기 헤이즈 상승은 상기 적층체의 90일 후 헤이즈 및 상기 적층체의 초기 헤이즈의 차이이다.
일 실시예에 있어서, 하기의 측정 방법 8로 측정되는 90일 후 투과율 편차가 0.2 미만일 수 있다.
[측정 방법 8]
상기 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서, 90일 동안 방치된 후, 상기 적층체의 측정 영역들에서 각각의 투과율이 측정되고, 상기 투과율 편차는 상기 측정 영역들의 투과율 중 최대 투과율 및 최소 투과율의 차이를 평균 투과율로 나눈 값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 변색층은 제 1 전기 변색 입자 및 무기 바인더를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 전기 변색 입자는 도펀트를 포함하는 금속 산화물을 포함하고, 상기 금속 산화물은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 몰리브덴옥사이드으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되고, 상기 도펀트는 알루미늄, 철, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 실리콘 원소, 구리, 망간, 납, 비스무트, 안티몬, 주석, 크롬 또는 코발트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 적층체; 및 상기 제 1 적층체에 라미네이트되는 제 2 적층체를 포함하고, 상기 제 1 적층체는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;을 포함하고, 상기 제 2 적층체는 상기 제 1 변색층 상에 배치되는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 상기 제 2 변색층; 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 기판을 포함하고, 상기 전해질층은 경화성 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하고, 상기 제 1 적층체는 상기 전해질층 아래에 라이네이트되고, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 9로 측정되는 90일 후 투과율 저하가 5% 미만이다.
[측정 방법 9]
상기 제 1 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 제 1 적층체의 초기 투과율 및 상기 제 1 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
일 실시예에 있어서, 하기의 측정 방법 10에 의해서 측정되는 가동 범위 저하가 20% 미만일 수 있다.
[측정 방법 10]
상기 전기 변색 소자는 10000 싸이클 동안 구동될 때, 상기 가동 범위 저하는 초기 가동 범위 및 상기 10000 싸이클 후 가동 범위의 차이이고, 1 싸이클은 1회의 착색 구동 및 1회의 탈색 구동으로 구성되고, 상기 가동 범위는 탈색 시 투과율 및 착색 시 투과율의 차이이다.
일 실시예에 따른 윈도우 장치는 프레임; 상기 프레임에 장착되는 윈도우; 및 상기 윈도우에 배치되는 전기 변색 소자를 포함하고, 상기 전기 변색 소자는 제 1 적층체; 및 상기 제 1 적층체에 라미네이트되는 제 2 적층체를 포함하고, 상기 제 1 적층체는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극; 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;을 포함하고, 상기 제 2 적층체는 상기 제 1 변색층 상에 배치되는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 상기 제 2 변색층; 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극; 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 기판을 포함하고, 상기 전해질층은 경화성 수지 조성물, 용매 및 금속 염을 포함하고, 상기 제 1 적층체는 상기 전해질층 아래에 라이네이트되고, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 11로 측정되는 90일 후 투과율 저하가 5% 미만이다.
[측정 방법 11]
상기 제 1 적층체가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 제 1 적층체의 초기 투과율 및 상기 제 1 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층을 포함하는 제 1 적층체; 상기 제 1 변색층 상에 배치되는 전해질층; 상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층, 상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극 및 상기 제 2 투명 전극 상에 배치되는 제 2 기판을 포함하는 제 2 적층체를 포함하고, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 12에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.3이하이다.
[측정 방법 12]
상기 제 1 변색층에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 제 1 적층체의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 제 1 적층체의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 13에 의해서 측정되는 헤이즈 변화가 5.5% 이하일 수 있다.
[측정 방법 13]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 적층체의 제 1 헤이즈가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 적층체의 제 2 헤이즈가 측정되고, 상기 헤이즈 변화는 상기 제 2 헤이즈로부터 상기 제 1 헤이즈를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 적층체에서, 상기 하기의 측정 방법 14에 의해서 측정되는 L* 변화가 9이하일 수 있다.
[측정 방법 14]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 L*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 L*가 측정되고, 상기 L*변화는 상기 제 2 L*로부터 상기 제 1 L*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 15에 의해서 측정되는 a* 변화가 5이하일 수 있다.
[측정 방법 15]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 a*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 a*가 측정되고, 상기 a*변화는 상기 제 2 a*로부터 상기 제 1 a*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 16에 의해서 측정되는 b* 변화가 10 이하일 수 있다.
[측정 방법 16]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 b*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 b*가 측정되고, 상기 b*변화는 상기 제 2 b*로부터 상기 제 1 b*를 뺀 값의 절대값이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 변색층은 제 1 변색 물질 및 상기 제 1 변색 물질보다 더 낮은 밴드 갭을 가지는 전자 수용 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 변색 물질은 텅스텐 옥사이드를 포함하고, 상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 광 투과도는 70% 내지 90%이고, 상기 제 1 헤이즈는 0.1% 내지 5%일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 L*는 80 내지 100이고, 상기 제 1 a*는 -2 내지 1.5이고, 상기 제 1 b*는 0.5 내지 4일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제 1 변색층은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층 전체 중량을 기준으로 0.1wt% 내지 1wt%로 포함할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 제 1 기판; 및 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극을 제공하는 단계; 상기 제 1 투명 전극 상에 제 1 변색 물질 및 상기 제 1 변색 물질보다 더 낮은 밴드 갭을 가지는 전자 수용 물질을 포함하는 제 1 변색층을 형성하는 단계; 상기 제 1 변색층 상에 전해질층을 형성하는 단계; 및 상기 전해질층 상에 제 2 변색층, 제 2 투명 전극 및 제 2 기판을 배치하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 적층체에서, 하기의 측정 방법 17에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.3이하이다.
[측정 방법 17]
상기 제 1 변색층에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 제 1 적층체의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 제 1 적층체의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 0.25 미만의 광 투과 변화율을 가진다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광 등에 의해서, 외부 환경에 의해서 유발되는 투과율의 변화를 줄일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 투과율 편차를 줄일 수 있기 때문에, 온-오프 시의 타겟 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈 변화, L* 변화, a*변화 및 b*변화가 작은 제 1 적층체 및 제 1 변색층을 포함하기 때문에, 외부의 태양 광에 의한 외관 변화가 적을 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 환경이 변하더라도 일관된 외관을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전자 수용 물질을 포함하기 때문에, 외부의 광 및/또는 구동 전압에 대하여 완충 효과를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
특히, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 광에 대해서 투과율 변화를 줄이고, 외관 편차를 감소시키므로, 일정한 구동 전압에 의해서 구동될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 구동 전압 편차를 감소시키고, 향상된 내구성을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 제 1 적층체를 준비하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 적층체는 제 1 기판, 상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극 및 상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층을 포함하고, 상기 제 1 적층체의 90일 후 투과율 저하가 5% 미만이다.
또한, 상기 제 1 적층체의 90일 후, 헤이즈 상승이 5% 미만일 수 있다. 또한, 상기 제 1 적층체의 90일 후, 투과율 편차가 0.2 미만일 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 적층체는 장기간 보관되더라도 성능을 유지하기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 향상된 광학적 특성을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 적층체는 장기간 보관되더라도 성능을 유지하기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체는 제조된 후, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체의 운송 기간이 장시간 소요되더라도, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체를 시간 및/또는 공간적으로 별도로 제조하더라도 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 적은 비용으로 용이하게 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제조할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체는 반제품 상태로 이송되기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체의 권취 및 운송이 용이할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 효율적으로 용이하게 제조될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 0.3 이하의 광 투과 변화율을 가지는 제 1 적층체를 포함한다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광 등에 의해서, 유발되는 투과율의 변화를 줄일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 투과율 편차를 줄일 수 있기 때문에, 온-오프 시의 타겟 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈 변화, L* 변화, a*변화 및 b*변화가 작은 제 1 적층체 및 제 1 변색층을 포함하기 때문에, 외부의 태양 광에 의한 외관 변화가 적을 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 환경이 변하더라도 일관된 외관을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전자 수용 물질을 포함하기 때문에, 외부의 광 및/또는 구동 전압에 대하여 완충 효과를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
특히, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 광에 대해서 투과율 변화를 줄이고, 외관 편차를 감소시키므로, 일정한 구동 전압에 의해서 구동될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 구동 전압 편차를 감소시키고, 향상된 내구성을 가질 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 6은 다른 실시예에 따르 전기 변색 소자를 도시한 단면도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 8 내지 도 11은 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 13 내지 도 16은 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
도 17은 실시예에 따른 윈도우 장치를 도시한 도면이다.
실시 예의 설명에 있어서, 각 부, 면, 층 또는 기판 등이 각 부, 면, 층 또는 기판 등의 "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 기판(100), 제 2 기판(200) 및 상기 제 1 기판(100) 및 상기 제 2 기판(200) 사이에 배치되는 전기 변색부(11)를 포함한다.
상기 전기 변색부(11)는 제 1 투명 전극(300), 제 2 투명 전극(400), 제 1 변색층(500), 광 전자 저감층(800), 제 2 변색층(600) 및 전해질층(700)을 포함한다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께, 상기 전기 변색부(11)을 지지한다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 외부의 물리적인 충격 및 화학적인 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 환형 올레핀 중합체 수지, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리올레핀계 수지로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 폴리에스테르 수지를 주 성분으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 90wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 95wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 97wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 98wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 일축 또는 이축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 약 2배 내지 약 5배 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 건물 또는 차량의 윈도우에 적용될 때, 상기 윈도우의 유리를 보강하기 위해서, 높은 기계적 물성을 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 상기 폭 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 모듈러스, 상기 파단 신도 및 상기 인장 강도는 KS B 5521에 따라서 측정될 수 있다.
또한, 상기 모듈러스, 상기 인장 강도 및 상기 파단 신도는 ASTM D882에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질층(700)을 효율적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 부착되고자하는 유리의 기계적 강도를 효율적으로 보강할 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 유리를 포함할 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 유리 기판일 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 높은 내화학성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 1 기판(100)에 상기 전해질에 포함된 전해질이 유출되더라도, 상기 제 1 기판(100)의 표면의 손상이 최소화될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 55% 이상일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 70% 이상일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 75% 내지 약 99%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 전광선 투과율은 약 80% 내지 약 99%일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 20% 미만일 수 있다. 약 0.1% 내지 약 20%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 10%일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 7%일 수 있다.
상기 전광선 투과율 및 상기 헤이즈는 ASTM D 1003 등에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 적절한 전광선 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 1 기판(100)이 적절한 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 윈도우에 적용되어, 적절하게 투과율 조절을 하면서, 외부로부터의 영상의 왜곡을 최소화하고, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 약 100㎚ 내지 약 4000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 200㎚ 내지 약 3500㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 약 7000㎚ 이상의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 7000㎚ 내지 약 50000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 1 기판(100)은 약 8000㎚ 내지 약 20000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 면내 위상차는 상기 제 1 기판(100)의 방향에 따른 굴절율 및 두께에 의해서 도출될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 상기와 같은 면내 위상차를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 필름은 향상된 외관을 가질 수 있다.
상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 23㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 30㎛ 내지 약 120㎛일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 유기 또는 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 유기 또는 무기 필러는 내블록킹제 기능을 수행할 수 있다.
상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다.
상기 필러는 실리카 입자, 황산 바륨 입자, 알루미나 입자 또는 티타니아 입자로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 필러는 상기 제 1 기판(100) 전체를 기준으로 약 0.01wt% 내지 약 3wt% 의 함량으로 상기 제 1 기판(100)에 포함될 수 있다. 상기 필러는 상기 제 1 기판(100) 전체를 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 2wt% 의 함량으로 상기 제 1 기판(100)에 포함될 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(100)은 단층 폴리에스테르 필름일 수 있다.
상기 제 1 기판(100)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 기판(100)은 다층 공압출 필름일 수 있다. 상기 다층 공압출 구조는 중심층, 제 1 표면층 및 제 2 표면층을 포함할 수 있다. 상기 필러는 상기 제 1 표면층 및 상기 제 2 표면층에 포함될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)에 대향한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 2 기판(200)의 일 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 일 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 타 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 타 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 광 전자 저감층(800) 및 상기 전해질층(700)을 외부의 물리적인 충격 및 화학적인 충격으로부터 보호할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 폴리에스테르계 수지, 폴리이미드계 수지, 환형 올레핀 중합체 수지, 폴리에테르설폰, 폴리카보네이트 또는 폴리올레핀계 수지로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 폴리에스테르 수지를 주 성분으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 90wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 95wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 97wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트를 전체 조성물 기준으로 약 98wt% 이상의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 일축 또는 이축 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 길이 방향 및/또는 폭 방향으로 약 2배 내지 약 5배 연신된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 건물 또는 차량의 윈도우에 적용될 때, 상기 유리를 보강하기 위해서, 높은 기계적 물성을 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 7 ㎏f/㎟ 내지 약 40㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 8 ㎏f/㎟ 내지 약 35㎏f/㎟의 인장 강도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 200 ㎏f/㎟ 내지 약 400㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 350㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 250 ㎏f/㎟ 내지 약 270㎏f/㎟의 모듈러스를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 길이 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 150%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 30% 내지 약 130%의 파단 신도를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 폭 방향으로 약 40% 내지 약 120%의 파단 신도를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질층(700)을 효율적으로 보호할 수 있다. 또한, 상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 향상된 기계적 강도를 가지기 때문에, 부착되고자하는 유리의 기계적 강도를 효율적으로 보강할 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 높은 내화학성을 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 제 2 기판(200)에 상기 전해질에 포함된 전해질이 유출되더라도, 상기 제 2 기판(200)의 표면의 손상이 최소화될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 55% 이상일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 70% 이상일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 75% 내지 약 99%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 전광선 투과율은 약 80% 내지 약 99%일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 20% 미만일 수 있다. 약 0.1% 내지 약 20%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 10%일 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 7%일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 적절한 전광선 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성을 가질 수 있다. 즉, 상기 제 2 기판(200)이 적절한 투과율 및 헤이즈를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 윈도우에 적용되어, 적절하게 투과율 조절을 하면서, 외부로부터의 영상의 왜곡을 최소화하고, 향상된 외관을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 약 100㎚ 내지 약 4000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 200㎚ 내지 약 3500㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 200㎚ 내지 약 3000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 약 7000㎚ 이상의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 7000㎚ 내지 약 50000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다. 상기 제 2 기판(200)은 약 8000㎚ 내지 약 20000㎚의 면내 위상차를 가질 수 있다.
상기 면내 위상차는 상기 제 2 기판(200)의 방향에 따른 굴절율 및 두께에 의해서 도출될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기와 같은 면내 위상차를 가지기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 외관을 가질 수 있다.
상기 제 2 기판(200)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 23㎛ 내지 약 150㎛일 수 있다. 상기 제 1 기판(100)의 두께는 약 30㎛ 내지 약 120㎛일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 유기 또는 무기 필러를 포함할 수 있다. 상기 유기 또는 무기 필러는 내블록킹제 기능을 수행할 수 있다.
상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 5㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 3㎛일 수 있다. 상기 필러의 평균 입경은 약 0.1㎛ 내지 약 1㎛일 수 있다.
상기 필러는 실리카 입자, 황산 바륨 입자, 알루미나 입자 또는 티타니아 입자로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 필러는 상기 제 2 기판(200) 전체를 기준으로 약 0.01wt% 내지 약 3wt% 의 함량으로 상기 제 2 기판(200)에 포함될 수 있다. 상기 필러는 상기 제 2 기판(200) 전체를 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 2wt% 의 함량으로 상기 제 2 기판(200)에 포함될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 단층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 기판(200)은 단층 폴리에스테르 필름일 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 기판(200)은 다층 공압출 필름일 수 있다.
상기 제 1 기판(100) 및 상기 제 2 기판(200)은 플렉서블할 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 전체적으로 플렉서블할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 기판(100) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 산화주석, 산화아연, 은(Ag), 크롬(Cr), 인듐 틴 옥사이드(Indium tin oxide; ITO), 불소 도핑 틴 옥사이드(Fluorine doped tin oxide; FTO), 알루미늄 도핑 징크 옥사이드 (Aluminium doped Zinc Oxide; AZO), 갈륨 도핑 징크 옥사이드(Galium doped Zinc Oxide; GZO), 안티모니 도핑 틴 옥사이드(Antimony doped Tin Oxide;ATO), 인듐 징크 옥사이드(Indium zinc oxide; IZO), 니오븀 틴 옥사이드(Niobium doped Titanium Oxide; NTO) 또는 카드뮴 틴 옥사이드(Cadmium Tin Oxide; CTO)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 투명 전극(300)은 그래핀, 은 나노 와이어 및/또는 메탈 메쉬를 포함할 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 약 80% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 85% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 88% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 약 10% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 7% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 약 5% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 60Ω/sq일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 40Ω/sq일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 30Ω/sq일 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 50㎚ 내지 약 50㎛ 일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 100㎚ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)의 두께는 약 150㎚ 내지 약 5㎛일 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 변색층(500)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 변색층(500)을 통하여, 상기 전해질층(700)과 전기적으로 연결된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200) 아래에 배치된다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200)에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 기판(200) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 산화주석, 산화아연, 은(Ag), 크롬(Cr), 인듐 틴 옥사이드(Indium tin oxide; ITO), 불소 도핑 틴 옥사이드(Fluorine doped tin oxide; FTO), 알루미늄 도핑 징크 옥사이드 (Aluminium doped Zinc Oxide; AZO), 갈륨 도핑 징크 옥사이드(Galium doped Zinc Oxide; GZO), 안티모니 도핑 틴 옥사이드(Antimony doped Tin Oxide;ATO), 인듐 징크 옥사이드(Indium zinc oxide; IZO), 니오븀 틴 옥사이드(Niobium doped Titanium Oxide; NTO) 또는 카드뮴 틴 옥사이드(Cadmium Tin Oxide; CTO)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 투명 전극(400)은 그래핀, 은 나노 와이어 및/또는 메탈 메쉬를 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 약 80% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 85% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 88% 이상의 전광선 투과율을 가질 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 약 10% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 7% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 약 5% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 60Ω/sq일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 40Ω/sq일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 면저항은 약 1Ω/sq 내지 30Ω/sq일 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 50㎚ 내지 약 50㎛ 일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 100㎚ 내지 약 10㎛일 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)의 두께는 약 150㎚ 내지 약 5㎛일 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 변색층(600)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 변색층(600)을 통하여, 상기 전해질층(700)과 전기적으로 연결된다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급받아서 변색될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급 받아서 변색되는 제 1 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드, 몰리브덴옥사이드, 비올로겐(vilogen) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);PEDOT)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 및 몰리브덴옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 평균 입경을 가지는 입자일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 변색층(500)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 7wt% 내지 13wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500) 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500)의 상면에 직접 접촉될 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전해질층(700) 아래에 배치된다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 전해질층(700) 사이에 배치된다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전해질층(700)의 하면에 직접 접촉된다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다.
상기 광 전자 저감층(800)은 전자 수용 물질을 더 포함한다. 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질로부터 발생되는 전자를 수용할 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전자 수용 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 1㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering)에 의해서 측정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 D50 평균 입경일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적(nitrogen adsorption surface area)는 약 50㎡/g 내지 약 200㎡/g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적은 약 70㎡/g 내지 약 150㎡/g일 수 있다. 상기 질소 흡착 표면적은 저온 질소 흡착 방법(JIS K6217)에 의해서 계산되는 비표면적일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 착색력(tinting strength)은 약 100% 내지 약 150%일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 착색력은 JIS K6217에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 오일 흡착(oil adsorption)은 약 50 ㎤/100g 내지 약 150㎤/100g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 오일 흡착은 JIS K6221에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 산가(pH value)는 약 3.0 내지 약 4.0일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 산가는 상기 전자 수용 물질이 증류수에 혼합된 후, 유리 전극 pH 미터에 의해서 측정될 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전자 수용 물질을 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 99wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전자 수용 물질을 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전자 수용 물질을 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 87wt% 내지 93wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 광 전자 저감상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 바인더를 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 바인더를 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)은 상기 바인더를 상기 광 전자 저감층(800) 전체 중량을 기준으로 약 7wt% 내지 13wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)은 상기 전자 수용 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질보다 더 작은 밴드갭을 가질 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.0eV 내지 약 3.5eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.2eV 내지 약 3.2eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.3eV 내지 약 3.0eV일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.0eV 내지 약 3.0eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.5eV 내지 약 2.6eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.8eV 내지 약 2.4eV일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.5eV 미만일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.4eV 미만일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.3eV 미만일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)에 태양 광 등의 외부의 광이 조사될 때, 상기 제 1 전기 변색 물질이 여기되고, 상기 제 1 전기 변색 물질이 광 변색될 수 있다. 이때, 상기 제 1 전기 변색 물질의 여기된 전자는 상기 광 전자 저감층(800)으로 전달될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질의 광 변색을 억제할 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)으로 전달 전자는 상기 제 1 투명 전극(300) 등으로 전달될 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800)의 두께는 약 5㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)의 두께는 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 광 전자 저감층(800)의 두께는 약 5㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 변색될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 산화되어 변색되는 제 2 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다. 즉, 상기 제 2 변색층(600)에 포함되는 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 2㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 상기 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 2 전기 변색 입자의 직경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)은 제 2 적층체에 포함된다. 즉, 상기 제 2 적층체는 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)을 포함한다. 상기 제 2 적층체는 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)으로 구성될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 또한, 상기 전해질층(700)은 상기 제 2 변색층(600) 아래에 배치된다. 상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 변색층(600) 사이에 배치된다.
상기 전해질층(700)은 금속 이온을 함유한 고체 고분자 전해질 또는 무기계 수화물 등을 포함할 수 있다. 상기 전해질층(700)은 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+) 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 고체 고분자 전해질로는 Poly-AMPS, PEO/LiCF3SO3 등을 사용할 수 있고, 상기 무기계 수화물로 Sb2O5ㆍ4H2O 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 전기변색 반응에 관여하는 전해질 이온을 제공하는 구성이다. 상기 전해질 이온은, 예를 들어,H+, Li+, Na+, K+, Rb+ 또는 Cs+ 와 같은 1가 양이온일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 전해질을 포함할 수 있다. 상기 전해질의 예로서는 액체 전해질, 겔 폴리머 전해질 또는 무기 고체 전해질이 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 전해질은 상기 전극 또는 기판과 함께 적층될 수 있도록 하나의 층 또는 필름 형태로 사용될 수 있다.
1가 양이온, 즉 H+, Li+, Na+, K+, Rb+ 또는 Cs+을 제공할 수 있는 화합물을 포함할 수 있다면, 전해질층(700)에 사용되는 전해질염의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li 또는 (CF3SO2)2NLi와 같은 리튬염 화합물; 또는 NaClO4와 같은 나트륨염 화합물을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 전해질층(700)은 Cl 또는 F 원소 함유 화합물을 전해질염으로서 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 및 NaClO4 중에서 선택되는 하나 이상의 전해질염을 포함할 수 있다.
상기 전해질은, 용매로서 카보네이트 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 카보네이트계 화합물은 유전율이 높기 때문에, 이온 전도도를 높일 수 있다. 비제한적인 일례로서, PC(propylene carbonate), EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate) 또는 EMC(ethylmethyl carbonate)와 같은 용매가 카보네이트계 화합물로 사용될 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 전해질층(700)이 겔 폴리머 전해질을 포함하는 경우, 상기 전해질층(700)은 폴리-비닐 술폰산(Poly-vinyl sulfonic acid), 폴리-스티렌 술폰산(Poly-styrene sulfonic acid), 폴리-에틸렌 술폰산(Polyethylene sulfonic acid), 폴리-2-아크릴아미도-2메틸-프로판 술폰산(Poly-2-acrylamido-2methyl-propane sulfonic acid), 폴리-퍼플루오로 술폰산(Poly-perfluoro sulfonic acid), 폴리-톨루엔 술폰산(Poly-toluene sulfonic acid), 폴리-비닐 알코올(Poly-vinyl alcohol), 폴리-에틸렌 이민(Poly-ethylene imine), 폴리-비닐 피롤릴돈(Poly-vinyl pyrrolidone), 폴리-에틸렌 옥사이드(Poly-ethylene oxide(PEO)), 폴리-프로필렌 옥사이드(poly-propylene oxide(PPO)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 실록산)(poly-(ethylene oxide, siloxane) (PEOS), 폴리-(에틸렌 글리콜, 실록산)(poly-(ethylene glycol, siloxane)), 폴리-(프로필렌 옥사이드, 실록산)(poly-(propylene oxide, siloxane)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 메틸 메타크릴레이트)(poly-(ethylene oxide, methyl methacrylate) (PEO-PMMA)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 아크릴산)(poly-(ethylene oxide, acrylic acid) (PEO PAA)), 폴리-(프로필렌 글리콜, 메틸메타크릴레이트)(poly-(propylene glycol, methyl methacrylate) (PPG PMMA)), 폴리-에틸렌 숙시네이트(poly-ethylene succinate) 또는 폴리-에틸렌 아디페이트(poly-ethylene adipate) 등의 고분자를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 나열된 고분자 중 2 이상의 혼합물이나 2 이상의 공중합체가 고분자 전해질로서 사용될 수도 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 자외선 조사 또는 열에 따라 경화될 수 있는 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지는 아크릴레이트계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜계 올리고머, 우레탄계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 또는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 또한, 상기 전해질층(700)은 광경화 개시제 및/또는 열경화 개시제를 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 상기 전해질층(700)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 150 ㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 60% 내지 95 % 범위 내의 투과율을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 380 nm 내지 780 nm 파장 범위, 보다 구체적으로는 400 nm 파장 또는 550 nm 파장의 가시광에 대한 투과율이 60% 내지 95 % 범위일 수 있다. 상기 투과율은 공지된 헤이즈 미터(haze meter: HM)를 이용하여 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 밀봉부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부는 경화성 수지를 포함한다. 상기 밀봉부는 열 경화성 수지 및/또는 광 경화성 수지를 포함할 수 있다.
상기 열 경화성 수지의 예로서는 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지 또는 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 에폭시 수지의 예로서는 페놀 노볼락형 에폭시수지, 크레졸노볼락형에폭시 수지, 비페닐 노볼락형 에폭시수지, 트리스페놀 노볼락형 에폭시수지, 디시클로펜타디엔 노볼락형 에폭시수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 2, 2＇－지아리르비스페노르 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀 A형 에폭시 수지, 프로필렌옥시드 부가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비페닐 형태 에폭시 수지, 나프탈렌 형태 에폭시 수지, 레조르시놀 형태 에폭시 수지 또는 글리시딜 아민류 등을 들 수 있다.
또한, 상기 밀봉부는 열 경화제를 더 포함할 수 있다. 1, 3－비스[히도라지노카르보노에치르 5－이소프로필 히단토인(hydantoin)], 아디프산(adipic acid) 디히드라지드 등의 히드라지드화합물； 디시안디아미드, 구아니딘 유도체, 1－시아노에틸-2－페닐 이미다졸, N－[2－(2－메틸-1－이미다졸릴) 에틸]요소, 2, 4－디아미노-6－[2＇－메틸이미다졸릴(1＇)]－에틸-s－토리아진, N,N＇－비스(2－메틸-1－이미다졸릴 에틸) 요소, N, N＇－(2－메틸-1－이미다졸릴 에틸)－아지포아미도, 2－페닐-4－메틸-5－하이드록시메틸 이미다졸, 2－이미다졸린-2－thiol, 2, 2＇－티오 지 에탄티올, 각종 아민과 에폭시 수지와의 부가 생성물등을 들 수 있다.
상기 제 1 밀봉부는 광 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 광 경화성 수지의 예로서는 우레탄 아크릴레이트 등과 같은 아크릴레이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 밀봉부는 광 경화 개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광 경화 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조인계 화합물, 트리아진계 화합물 또는 옥심계 화합물으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 선택될 수 있다.
또한, 상기 밀봉부는 제올라이트 및/또는 실리카 등과 같은 흡습제를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 밀봉부는 무기 필러를 더 포함할 수 잇다. 상기 무기 필러는 절연성, 투명성, 내구성이 높은 재료일 수 있다. 상기 무기 필러의 예로서는 실리콘, 알루미늄, 지르코니아, 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 버스 바(미도시) 및 제 2 버스 바(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 접속될 수 있다.
상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300) 상면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 솔더를 통하여, 상기 제 1 투명 전극(300)에 접속될 수 있다.
상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 접속된다.
상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400) 하면에 직접 접촉될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 솔더를 통하여, 상기 제 2 투명 전극(400)에 접속될 수 있다.
상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 금속을 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 금속 리본을 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 도전성 페이스트를 포함할 수 있다. 상기 제 1 버스 바 및/또는 상기 제 2 버스 바는 바인더 및 도전성 필러를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 도 2 내지 도 5는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 2을 참조하면, 제 1 기판(100) 상에 제 1 투명 전극(300)이 형성된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
또한, 제 1 투명 전극(300)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 1 기판(100) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 1 투명 전극(300)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 변색층(500)이 형성된다. 상기 제 1 변색층(500)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 1 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 1 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 1 변색층(500)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로, 전체 용액 중량을 기준으로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 바인더를 전체 용액 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 용매를 전체 용액 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용매는 알코올류, 에테르류, 케톤류, 에스테르류 또는 방향족 탄화수소류으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모도부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세톤, 메틸에킬케톤, 아세틸아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 아세토아세트산에스테르, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필 및 아세트산 i-부틸 등으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 바인더는 앞서 설명한 바와 같이, 무기 바인더일 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 변색층(500) 상에 광 전자 저감층(800)이 형성된다. 상기 광 전자 저감층(800)이 형성되기 위해서, 제 3 졸 용액이 준비된다.
상기 졸 용액은 전자 수용 물질, 바인더 및 용매를 포함한다.
상기 제 3 졸 용액은 상기 전자 수용 물질을 입자 형태로, 전체 용액 중량을 기준으로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 3 졸 용액은 상기 바인더를 전체 용액 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 3 졸 용액은 상기 용매를 전체 용액 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 3 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용매는 알코올류, 에테르류, 케톤류, 에스테르류 또는 방향족 탄화수소류으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모도부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세톤, 메틸에킬케톤, 아세틸아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 아세토아세트산에스테르, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필 및 아세트산 i-부틸 등으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500) 상에 상기 제 3 졸 용액이 코팅된다. 상기 제 1 변색층(500) 상에 코팅된 제 3 졸 용액에서 졸겔 반응이 진행된다. 이에 따라서, 상기 제 1 변색층(500) 상에 상기 광 전자 수용층이 형성된다.
이후, 전해질층(700)을 형성하기 위한 전해질 조성물이 형성된다.
상기 전해질 조성물은 금속염, 전해질, 광 경화 수지 및 광 경화 개시제를 포함할 수 있다. 상기 광 경화 수지는 헥산디올디아크릴레이트(hexandiol diacrylate, HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycoldiacrylate, TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(ethyleneglycoldiacrylate, EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylated triacrylate, TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(glycerol propoxylated triacrylate, GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate, PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate, DPHA) 으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 금속염, 상기 전해질 및 상기 광 경화 개시제는 앞서 설명한 바와 같을 수 있다.
상기 광 전자 저감층(800) 상에 상기 전해질 조성물이 코팅된다. 이에 따라서, 상기 광 전자 저감층(800) 상에 전해질 조성물 코팅층(701)이 형성된다.
도 4을 참조하면, 제 2 기판(200) 상에 제 2 투명 전극(400)이 형성된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
또한, 제 2 투명 전극(400)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 2 기판(200) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 2 투명 전극(400)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 2 투명 전극(400)층 상에 제 2 변색층(600)이 형성된다. 상기 제 2 변색층(600)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)층 상에 제 2 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 2 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 2 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 2 변색층(600)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 상기 제 2 변색 물질을 입자 형태로, 전체 용액 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 바인더를 전체 용액 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 용매를 전체 용액 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)은 상기 코팅된 전해질 조성물층(701) 상에 적층된다. 이때, 상기 제 2 변색층(600)이 상기 코팅된 전해질 조성물층(701)에 직접 접촉된다.
이후, 상기 코팅된 전해질 조성물층(701)은 광에 의해서 경화되고, 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)을 포함하는 제 1 적층체와 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)을 포함하는 제 2 적층체가 서로 라미네이트된다. 즉, 상기 제 1 적층체와 상기 제 2 적층체가 상기 전해질층(700)에 의해서 서로 접착될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 광 투과율을 가질 수 있다. 여기서, 상기 광 투과율은 상기 전기 변색 소자가 전기변색이 되지 않은 상태 기준의 광 투과율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 광 투과율은 전광선 투과율을 의미할 수 있다.
상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 50% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 55% 내지 약 88%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 68% 내지 약 86%일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 광 투과 변화율을 가질 수 있다. 상기 광 투과 변화율은 초기 광 투과율 대비 유사 태양광 노출 후, 광 투과율의 변화율이다.
상기 광 투과 변화율은 하기의 측정 방법 1에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 1]
1) 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정된다.
2) 상기 제 1 기판(100)을 통하여, 상기 전기 변색부(11)에 상기 유사 태양광이 약 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사된다.
3) 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정된다.
4) 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
상기 광 투과 변화율(△TR)은 하기의 수식 1로 표시될 수 있다.
[수식 1]
△TR = ( T1 - T2 ) / T1
여기서, 상기 T1은 상기 전기 변색 소자의 초기 광 투과율이고, 상기 T2는 상기 제 1 기판(100)을 통하여, 상기 제 1 변색층(500)에 상기 유사 태양광이 약 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사된 후, 상기 전기 변색 소자의 광 투과율이다.
상기 유사 태양광은 태양광의 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 가지는 인공 광일 수 있다. 상기 유사 태양광은 솔라 시뮬레이터에 의해서 구현될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과 변화율은 약 0.25 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과 변화율은 0 내지 약 0.30일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과 변화율은 0 내지 약 0.25일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과율 변화율은 약 0.01 내지 약 0.20일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과 변화율은 약 0.02 내지 약 0.18일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과 변화율은 약 0.03 내지 약 0.15일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 45% 내지 약 90%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 50% 내지 약 85%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 60% 내지 약 80%일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 40% 내지 약 80%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 45% 내지 약 80%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 50% 내지 약 70%일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 광 투과 변화율을 가진다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광 등에 의해서, 유발되는 투과율의 변화를 줄일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 투과율 편차를 줄일 수 있기 때문에, 온-오프 시의 타겟 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 헤이즈는 실시예에 따른 전기 변색 소자가 광 변색 또는 전기 변색되지 않은 상태에서의 헤이즈를 의미할 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 2% 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈 변화를 가질 수 있다.
상기 헤이즈 변화는 하기의 측정 방법 2에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 2]
상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 헤이즈가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 헤이즈가 측정되고, 상기 헤이즈 변화는 상기 제 2 헤이즈로부터 상기 제 1 헤이즈를 뺀 값이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈 변화는 5.5% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈 변화는 5% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈 변화는 4% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈 변화는 3% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈 변화는 2% 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 6% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다.
상기 광 투과율은 전광선 투과율일 수 있다. 상기 전광선 투과율은 약 380㎚ 내지 약 780㎚의 파장대 영역에서의 광 투과율일 수 있다.
상기 광 투과율 및 상기 헤이즈는 ASTM D1003에 의해서 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 L*, a* 및 b*를 가질 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*는 약 70 내지 약 100일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*는 약 80 내지 약 100일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*는 약 91 내지 약 100일 수 있다. 상기 L*는 실시예에 따른 전기 변색 소자가 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 L* 변화를 가질 수 있다.
상기 L*변화는 하기의 측정 방법 3에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 3]
상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 L*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 L*가 측정되고, 상기 L*변화는 상기 제 2 L*로부터 상기 제 1 L*를 뺀 값의 절대값이다.
상기 L*변화는 하기의 수식 2로 표시될 수 있다.
[수식 2]
L*변화 = │제 2 L* - 제 1 L*│
실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*변화는 7미만일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 L*변화는 6미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*변화는 5미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 L*변화는 4미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 L*는 약 70 내지 약 95일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 L*는 약 76 내지 약 94일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*는 -3 내지 2일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*는 -2.5 내지 1.5일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*는 -2 내지 1일 수 있다. 상기 a*는 실시예에 따른 전기 변색 소자가 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 a* 변화를 가질 수 있다.
상기 a*변화는 하기의 측정 방법 4에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 4]
상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 a*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 a*가 측정되고, 상기 a*변화는 상기 제 2 a*로부터 상기 제 1 a*를 뺀 값이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 하기의 수식 3으로 표시될 수 있다.
[수식 3]
a*변화 = │제 2 a* - 제 1 a*│
실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 6미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 5미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 2미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 3미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 1.8미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 1.6미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 a*변화는 1.5미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 a*는 약 -5 내지 약 0일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 a*는 약 -4.5 내지 약 0일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*는 0 내지 4일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*는 0.1 내지 3.5일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*는 0.5 내지 3일 수 있다. 상기 b*는 실시예에 따른 전기 변색 소자가 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 b*변화를 가질 수 있다.
상기 b*변화는 하기의 측정 방법 5에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 5]
상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 b*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 b*가 측정되고, 상기 b*변화는 상기 제 2 b*로부터 상기 제 1 b*를 뺀 값이다.
상기 b*변화는 하기의 수식 4로 계산될 수 있다.
[수식 4]
b* 변화 = │제 2 b* - 제 1 b*│
실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 10미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 8미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 7미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 2.8미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 2.6미만일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 b*변화는 2.5미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 b*는 약 -5 내지 약 3일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 b*는 약 -4.5 내지 약 2일 수 있다.
상기 L*, 상기 a* 및 상기 b*는 색차계에 의해서 측정될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 헤이즈 변화를 가질 수 있다. 또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 L* 변화, 상기 a*변화 및 상기 b*변화를 가질 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 외관 변화는 낮출 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 환경이 변하더라도 일관된 외관을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전자 수용 물질을 포함하기 때문에, 외부의 광 및 구동 전압에 대하여 완충 효과를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 광 전자 저감층은 제 1 변색층(501)과 일체로 형성될 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 투명 전극(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층(501)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 전자를 공급받아서 변색될 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 전자를 공급 받아서 변색되는 제 1 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드, 몰리브덴옥사이드, 비올로겐(vilogen) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);PEDOT)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 및 몰리브덴옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 평균 입경을 가지는 입자일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 변색층(501)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 7wt% 내지 13wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 전자 수용 물질을 더 포함한다. 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질로부터 발생되는 전자를 수용할 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 약 1㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering)에 의해서 측정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 D50 평균 입경일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적(nitrogen adsorption surface area)는 약 50㎡/g 내지 약 200㎡/g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적은 약 70㎡/g 내지 약 150㎡/g일 수 있다. 상기 질소 흡착 표면적은 저온 질소 흡착 방법(JIS K6217)에 의해서 계산되는 비표면적일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 착색력(tinting strength)은 약 100% 내지 약 150%일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 착색력은 JIS K6217에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 오일 흡착(oil adsorption)은 약 50 ㎤/100g 내지 약 150㎤/100g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 오일 흡착은 JIS K6221에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 산가(pH value)는 약 3.0 내지 약 4.0일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 산가는 상기 전자 수용 물질이 증류수에 혼합된 후, 유리 전극 pH 미터에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 7wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(501) 전체 중량을 기준으로 약 0.7wt% 내지 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 0.8wt% 내지 3wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)은 상기 전자 수용 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 20:1 내지 약 5:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 15:1 내지 약 8:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(501)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 13:1 내지 약 7:1이 일 수 있다.
또한, 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.7:1 내지 약 1.5:1일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.8:1 내지 약 1.4:1일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질은 상기와 같은 중량비 및 상기와 같은 평균 입경 비를 가지기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질보다 더 작은 밴드갭을 가질 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.0eV 내지 약 3.5eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.2eV 내지 약 3.2eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.3eV 내지 약 3.0eV일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.0eV 내지 약 3.0eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.5eV 내지 약 2.6eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.8eV 내지 약 2.4eV일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.5eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.4eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.3eV 이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층(501)에 태양 광 등의 외부의 광이 조사될 때, 상기 제 1 전기 변색 물질이 여기되고, 상기 제 1 전기 변색 물질이 광 변색될 수 있다. 이때, 상기 제 1 전기 변색 물질의 주변에 상기 전자 수용 물질이 배치되기 때문에, 상기 제 1 전기 변색 물질의 여기된 전자는 상기 전자 수용 물질로 전달 될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질의 광 변색을 억제할 수 있다.
상기 전자 수용 물질로 전달된 전자는 상기 제 1 투명 전극(300) 등으로 전달될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 0.25 미만의 광 투과 변화율을 가진다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광 등에 의해서, 외부 환경에 의해서 유발되는 투과율의 변화를 줄일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 투과율 편차를 줄일 수 있기 때문에, 온-오프 시의 타겟 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 헤이즈 변화, L* 변화, a*변화 및 b*변화가 작은 제 1 적층체 및 제 1 변색층을 포함하기 때문에, 외부의 태양 광에 의한 외관 변화가 적을 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 환경이 변하더라도 일관된 외관을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전자 수용 물질을 포함하기 때문에, 외부의 광 및/또는 구동 전압에 대하여 완충 효과를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
특히, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 광에 대해서 투과율 변화를 줄이고, 외관 편차를 감소시키므로, 일정한 구동 전압에 의해서 구동될 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 구동 전압 편차를 감소시키고, 향상된 내구성을 가질 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다. 본 실시예에 대한 설명에 있어서, 앞선 실시예들에 대한 설명이 참고될 수 있다. 즉, 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경되는 부분을 제외하고, 본 실시예에 대한 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 7을 참조하면, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 적층체(12) 및 제 2 적층체(13)를 포함한다. 상기 제 2 적층체(13)는 상기 제 1 적층체(12) 상에 배치된다. 상기 제 2 적층체(13)는 상기 제 1 적층체(12) 상에 라미네이트 된다.
상기 제 1 적층체(12)는 제 1 기판(100), 제 1 투명 전극(300) 및 제 1 변색층(500)을 포함한다. 상기 제 2 적층체(13)는 제 2 기판(200), 제 2 투명 전극(400), 제 2 변색층(600) 및 전해질층(700)을 포함한다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)에 대향한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 2 기판(200)의 일 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 일 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 타 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 타 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 기판(100) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200) 아래에 배치된다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200)에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 기판(200) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 및 몰리브덴옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다. 즉, 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 2㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 제 1 전기 변색 입자의 직경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급받아서 변색될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급 받아서 변색되는 제 1 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드, 몰리브덴옥사이드, 비올로겐(vilogen) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);PEDOT)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 또는 몰리브덴옥사이드으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐 옥사이드를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 도펀트를 포함할 수 있다.
상기 도펀트는 알루미늄, 철, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 실리콘 원소, 구리, 망간, 납, 비스무트, 안티몬, 주석, 크롬 또는 코발트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 도펀트는 상기 제 1 전기 변색 물질의 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 2000ppm의 함량으로, 상기 제 1 전기 변색 물질에 포함될 수 있다. 상기 도펀트는 상기 제 1 전기 변색 물질의 중량을 기준으로, 약 1ppm 내지 약 1000ppm의 함량으로, 상기 제 1 전기 변색 물질에 포함될 수 있다. 상기 도펀트는 상기 제 1 전기 변색 물질의 중량을 기준으로, 약 1ppm 내지 약 500ppm의 함량으로, 상기 제 1 전기 변색 물질에 포함될 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 200ppm의 함량으로, 철을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 100ppm의 함량으로, 철을 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 200ppm의 함량으로, 실리콘 원소를 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 100ppm의 함량으로, 실리콘 원소를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 200ppm의 함량으로, 구리를 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 전체 중량을 기준으로, 약 0.1ppm 내지 약 100ppm의 함량으로, 구리를 포함할 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
[화학식 1]
MxWyOz
여기서, 상기 M은 알루미늄, 철, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 나트륨, 실리콘 원소, 구리, 망간, 납, 비스무트, 안티몬, 주석, 크롬 또는 코발트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택되고, 상기 x는 0.0000001 내지 0.0001이고, 상기 y는 0.9999 내지 1.0001이고, z는 0.9997 내지 1.0003일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질은 상기와 같은 범위로 상기 도펀트를 포함하기 때문에, 향상된 전기 변색 특성을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질은 상기와 같은 범위로 상기 도펀트를 포함하기 때문에, 향상된 장기 내구성을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질은 상기와 같은 범위로 상기 도펀트를 포함하기 때문에, 향상된 내광성을 가질 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 텅스텐 옥사이드는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 회중석(CaWO4) 정광을 용매추출법으로 텅스텐 추출 및 탈취공정을 수행하여 암모늄 텅스테이트(ammonium paratungstate(APT), 5(NH4)2O·2WO3)로 결정화시킨 다음, 이를 분해하여 제조될 수 있다.
또한, 상기 화학식 1로 표시되는 텅스텐 옥사이드는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다.
상기 텅스텐 옥사이드의 제조방법은 텅스텐 정광 및 무기산의 혼합물을 pH 4 이하의 범위로 제어하면서 텅스텐 산(H2WO4)을 제조하는 단계; 및 제조된 텅스텐 산(H2WO4)를 약 350℃ 내지 약 650℃에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제조된 텅스텐산은 필요에 따라, 필터링을 거치면서 불순물을 제거하는 단계(S30)를 거칠 수 있다. 상기 필터링 단계에서, 염화 칼슘이 제거될 수 있다.
또한, 상기 텅스텐산을 제조하는 과정에서, 상기 무기산에 상기 도펀트를 구성하기 위한 금속 성분이 첨가될 수 있다.
이에 따라서, 상기 화학식 1로 표시되는 텅스텐 옥사이드가 제조될 수 있다. 상기 텅스텐 옥사이드의 제조방법이 구현되기 위해서, 대한민국 공개특허 제10-2016-0101297호가 본 실시예와 결합될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 변색층(500)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 2wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 3wt% 내지 10wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자 수용 물질을 더 포함한다. 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질로부터 발생되는 전자를 수용할 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 약 1㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering)에 의해서 측정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 D50 평균 입경일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적(nitrogen adsorption surface area)는 약 50㎡/g 내지 약 200㎡/g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적은 약 70㎡/g 내지 약 150㎡/g일 수 있다. 상기 질소 흡착 표면적은 저온 질소 흡착 방법(JIS K6217)에 의해서 계산되는 비표면적일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 착색력(tinting strength)은 약 100% 내지 약 150%일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 착색력은 JIS K6217에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 오일 흡착(oil adsorption)은 약 50 ㎤/100g 내지 약 150㎤/100g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 오일 흡착은 JIS K6221에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 산가(pH value)는 약 3.0 내지 약 4.0일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 산가는 상기 전자 수용 물질이 증류수에 혼합된 후, 유리 전극 pH 미터에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 7wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 0.7wt% 내지 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 0.8wt% 내지 3wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 상기 제 1 적층체(12) 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 20:1 내지 약 5:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 15:1 내지 약 8:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 13:1 내지 약 7:1이 일 수 있다.
또한, 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.7:1 내지 약 1.5:1일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.8:1 내지 약 1.4:1일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질은 상기와 같은 중량비 및 상기와 같은 평균 입경 비를 가지기 때문에, 상기 제 1 적층체(12) 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질보다 더 작은 밴드갭을 가질 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.0eV 내지 약 3.5eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.2eV 내지 약 3.2eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.3eV 내지 약 3.0eV일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.0eV 내지 약 3.0eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.5eV 내지 약 2.6eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.8eV 내지 약 2.4eV일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.5eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.4eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.3eV 이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)에 태양 광 등의 외부의 광이 조사될 때, 상기 제 1 전기 변색 물질이 여기되고, 상기 제 1 전기 변색 물질이 광 변색될 수 있다. 이때, 상기 제 1 전기 변색 물질의 주변에 상기 전자 수용 물질이 배치되기 때문에, 상기 제 1 전기 변색 물질의 여기된 전자는 상기 전자 수용 물질로 전달 될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질의 광 변색을 억제할 수 있다.
상기 전자 수용 물질로 전달된 전자는 상기 제 1 투명 전극(300) 등으로 전달될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기와 같은 범위로 포함하기 때문에, 향상된 장기 내구성을 가질 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 변색될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 산화되어 변색되는 제 2 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다. 즉, 상기 제 2 변색층(600)에 포함되는 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 2㎚ 내지 약 150㎚일 수 있다. 상기 제 2 전기 변색 입자의 직경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 2 전기 변색 입자의 직경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 2 변색층(600) 전체 중량을 기준으로 약 2wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500) 전체 중량을 기준으로 약 3wt% 내지 10wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 또한, 상기 전해질층(700)은 상기 제 2 변색층(600) 아래에 배치된다. 상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 변색층(600) 사이에 배치된다.
상기 전해질층(700)은 전기변색 반응에 관여하는 양 이온을 포함할 수 있다. 상기 양 이온은 금속 이온을 포함할 수 있다. 상기 금속 이온은 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+) 또는 칼륨 이온(K+)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 양 이온은 루비듐 이온(Rb+) 또는 세슘 이온(Cs+)일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 용매를 포함한다. 상기 용매는 아세트아마이드(acetamide), 아디포니트릴(adiponitrile), 술포란(sulfolane) 및 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 금속 염을 포함할 수 있다. 상기 금속 염은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 또는 NaClO4로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 Cl 또는 F 원소 함유 화합물을 금속 염을 포함할 수 있다. 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 및 NaClO4 중에서 선택되는 하나 이상의 금속 염을 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)은 자외선 조사 또는 열에 따라 경화될 수 있는 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜계 올리고머, 우레탄계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 또는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 또한, 상기 전해질층(700)은 광경화 개시제 및/또는 열경화 개시제를 포함할 수 있다.
더 자세하게, 상기 전해질층(700)은 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지 조성물은 광 경화성 및/또는 열 경화성을 가질 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 아크릴레이트 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 아크릴레이트 공중합체는 우레탄 아크릴레이트 및 에폭시 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 3000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트는 에테르계 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 제 1 폴리올, 디이소시아네이트 및 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 폴리에테르 디올, 상기 디이소시아네이트 및 상기 아크릴레이트가 반응하여 형성될 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가지는 제 1 폴리올; 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가지는 제 1 디이소시아네이트; 및 약 50g/mol 내지 약 500g/mol의 분자량을 가지는 제 1 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다. 상기 제 1 폴리올은 약 200g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다. 약 200g/mol 내지 약 700g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 폴리에테르 디올을 포함할 수 있다.
상기 제 1 폴리올은 폴리(테트라메틸렌 에테르)디올을 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 60몰부 내지 약 100몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 65몰부 내지 약 95몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 폴리올을 약 70몰부 내지 약 90몰부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 이소프론 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트으로 구성되는 그룹으로부터 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 이소프론 디이소시아네이트일 수 있다.
상기 제 1 디이소시아네이트는 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트 전체 몰수를 기준으로 약 30몰% 내지 약 70몰%의 함량으로, 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다. 상기 디이소시아네이트는 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트 전체 몰수를 기준으로 약 40몰% 내지 약 60몰%의 함량으로, 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 약 50g/mol 내지 약 500g/mol의 분자량을 가질 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 모노 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 1 아크릴레이트는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 메트 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 20몰부 내지 약 40몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 23몰부 내지 약 37몰부의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트는 상기 제 1 디이소시아네이트 100몰부를 기준으로, 상기 제 1 아크릴레이트를 약 25몰부 내지 약 35몰부의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균분자량은 약 1000g/mol 내지 약 100000g/mol일 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 2000g/mol 내지 약 70000g/mol일 수 있다. 상기 에테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트는 제 2 디이소시아네이트, 제 2 폴리올 및 제 2 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트를 포함할 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 톨루엔 디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트(dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, H12MDI) 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 제 2 디이소시아네이트는 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트 100몰%를 기준으로, 약 20몰% 내지 약 60몰%의 함량으로, 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다. 상기 제 2 디이소시아네이트는 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트 100몰%를 기준으로, 약 30몰% 내지 약 50몰%의 함량으로, 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트에 포함될 수 있다.
상기 제 2 폴리올은 폴리에스테르 디올 또는 폴리카프로락톤 디올을 포함할 수 있다.
상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 100g/mol 내지 약 1000g/mol일 수 있다. 상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 100g/mol 내지 약 800g/mol일 수 있다. 상기 폴리 카프로락톤 디올의 중량평균 분자량은 약 200g/mol 내지 약 800g/mol일 수 있다.
상기 제 2 아크릴레이트는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트 메트 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 3000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다. 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 분자량은 약 5000g/mol 내지 약 50000g/mol일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트의 점도는 약 25℃의 온도에서, 약 10000cPs 내지 약 100000cPs일 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트의 점도는 약 60℃의 온도에서, 약 1000cPs 내지 약 8000cPs일 수 있다.
상기 우레탄 아크릴레이트는 상업적으로 구입될 수 있다. 상기 우레탄 아크릴레이트는 미원사 제품 중, 예를 들어, Miramer PU210, Miramer PU256, Miramer PU2050, Miramer PU2100, Miramer PU2300C, Miramer PU2560, Miramer PU320, Miramer PU340, Miramer PU3000, Miramer PU3200, Miramer PU3450, Miramer PU5000, Miramer PU610, Miramer MU9500, Miramer MU9800, Miramer SC2154, Miramer SC2404 또는 Miramer SC2565로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 아크릴레이트 공중합체는 에폭시 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 에폭시 화합물 및 아크릴레이트를 반응시켜 형성될 수 있다. 상기 에폭시 화합물 및 상기 아크릴레이트의 몰비는 약 1:1.5 내지 약 1:3.5일 수 있다.
상기 에폭시 화합물은 글리세롤 디글리시딜 에테르, 비스페놀 A 에폭시 화합물, 비스페놀 F 에폭시 화합물 또는 노볼락 에폭시 화합물로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 아크릴레이트는 2-카르복시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트 또는 아크릴 산으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 약 200g/mol 내지 약 3000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 500g/mol 내지 약 2000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 500g/mol 내지 약 2000g/mol의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 100cPs 내지 약 5000cPs의 점도를 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 100cPs 내지 약 5000cPs의 점도를 가질 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 25℃의 온도에서, 약 10000cPs 내지 약 40000cPs의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 40℃의 온도에서, 약 3000cPs 내지 약 8000cPs의 점도를 가질 수 있다.
또한, 상기 에폭시 아크릴레이트는 약 60℃의 온도에서, 약 200cPs 내지 약 6000cPs의 점도를 가질 수 있다.
상기 에폭시 아크릴레이트는 상업적으로 구입될 수 있다. 상기 에폭시 아크릴레이트는 미원사 제품 중에서, 예를 들어, Miramer PE210, Miramer PE250, Miramer SC6300, Miramer SC6400, Miramer PE110H, Miramer PE230, Miramer PE310, Miramer EA2235, Miramer EA2255, Miramer EA2259 또는 Miramer EA2280으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 다관능성 아크릴레이트 모노머를 더 포함할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2관능성 아크릴레이트 또는 3관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2개 이상의 관능기를 포함할 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 2개 이상의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 모노머일 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 3개의 아크릴레이트를 포함하는 지방족 화합물일 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트((trimethylolpropane triacrylate), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)3 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)3 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)6 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)6 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)9 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)9 트리아크릴레이트), 트리메틸올프로판 (에틸렌 옥사이드)15 트리아크릴레이트(trimethylolparpane (EO)15 트리아크릴레이트), 글리세린 (프로필렌 옥사이드)3 트리아크릴레이트(glycerine (PO)3 triacrylate) 또는 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트(pantaerythritol triacrylate)으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 200 내지 약 800의 분자량을 가질 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 200 내지 약 400의 분자량을 가질 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 약 25℃의 온도에서, 약 20cps 내지 약 300cps의 점도를 가질 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 10wt% 내지 약 25wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로 약 13wt% 내지 약 23wt%의 함량으로 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 1관능성 아크릴레이트 모노머를 포함할 수 있다. 상기 1관능성 아크릴레이트 모노머는 1개의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 모노머일 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 1개의 아크릴레이트 관능기를 포함하는 방향족 화합물일 수 있다.
상기 1관능성 아크릴레이트 모노머는 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 시클릭 트리메틸올프로판 포름 아크릴레이트(cyclic trimethylolpropane formal acrylate), 페녹시 벤질 아크릴레이트(phenoxy benzyl acrylate) 3,3,5-트리메틸사이클로헥실 아크릴레이트(3,3,5-trimethyl cyclohexyl acrylate), 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), o-페닐페놀 에틸렌옥사이드 아크릴레이트(o-phenylphenol EO acrylate), 4-터트-부틸사이클로헥실 아크릴레이트(4-tert-butylcyclohexyl acrylate), 벤질 아크릴레이트(benzyl acrylate), 비페닐메틸아크릴레이트(biphenylmethyl acrylate), 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate), 이소데실 아크릴레이트(isodecyl acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드) 아크릴레이트(phenol (EO) acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드)2 아크릴레이트(phenol (EO)2 acrylate), 페놀 (에틸렌 옥사이드)4 아크릴레이트(phenol (EO)4 acrylate) 또는 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(tetra hydrofurfuryl acrylate)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
또한, 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 분자량은 약 150 내지 약 800일 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 분자량은 약 200 내지 약 400일 수 있다.
또한, 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머의 점도는 약 25℃의 온도에서, 약 10cps 내지 약 60cps일 수 있다.
상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 중량 기준으로 약 5wt% 내지 약 20wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 중량을 기준으로, 기준으로 약 5wt% 내지 약 10wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다. 상기 1 관능성 아크릴레이트 모노머는 상기 경화성 조성물 전체 중량을 기준으로 약 10wt% 내지 약 15wt%의 함량으로 상기 경화성 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 조성물은 열 경화성 작용기를 포함하는 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 즉, 상기 열 경화성 작용기를 포함하는 아크릴레이트는 열 경화성 및 광 경화성을 동시에 가질 수 있다.
상기 열 경화성 아크릴레이트는 열 경화성 작용기를 포함하는 우레탄 아크릴레이트, 열 경화성 작용기를 포함하는 에폭시 아크릴레이트, 열 경화성 작용기를 포함하는 에스테르계 아크릴레이트 및 열 경화성 작용기를 포함하는 에테르계 아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 열 경화성 아크릴레이트는 카르복실기를 포함할 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 하기의 화학식 2 내지 화학식 10으로 표시되는 화합물 중 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
[화학식 2]
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[화학식 3]
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[화학식 4]
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[화학식 5]
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[화학식 6]
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[화학식 7]
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[화학식 8]
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[화학식 9]
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[화학식 10]
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상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 1wt% 내지 약 10wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다. 상기 열 경화성 아크릴레이트는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 2wt% 내지 약 8wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물이 상기 열 경화성 아크릴레이트를 포함하기 때문에, 상기 경화성 수지 조성물을 포함하는 전해질 조성물이 코팅되는 경우, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화될 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 효과적으로 외부의 물리적인 및 화학적인 충격으로부터 보호될 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물은 광 경화 개시제를 더 포함할 수 있다.
상기 광 개시제는 벤조페논(benzophenone)계, 티옥산톤(thioxanthone)계, α-하이드록시 케톤(α-hydroxy ketone)계, 케톤(ketone)계, 페닐 글리옥실레이트(phenyl glyoxylate)계 및 아크릴 포스파인 옥사이드(acryl phosphine oxide)계로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 광 개시제는 상기 경화성 수지 조성물 전체 중량을 기준으로, 약 0.1wt% 내지 약 5wt%의 함량으로, 상기 경화성 수지 조성물에 포함될 수 있다.
상기 광 경화 수지 조성물은 서로 다른 파장 대역에서 작용하는 제 1 광 개시제 및 제 2 광 개시제를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 경화성 수지 조성물은 208 nm 내지 295 nm의 파장 대역에서 작용하는 제 1 광 개시제; 및 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역에서 작용하는 제 2 광 개시제를 포함할 수 있다.
상기 제 1 광 개시제의 작용 파장 대역은 208 nm 내지 275 nm, 또는 208 nm 내지 245 nm일 수 있고, 상기 제 2 광 개시제의 작용 파장 대역은 330 nm 내지 390 nm, 또는 340 nm 내지 385 nm일 수 있다.
구체적인 일례로서, 상기 제 1 광 개시제는 208 nm 내지 295 nm의 파장 대역 및 100 mJ/cm2 내지 200 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해 라디칼을 생성할 수 있다. 또한 상기 제 2 광 개시제는 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역 및 500 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해 분해되어 라디칼을 생성할 수 있다.
상기 제 1 광 개시제는 예를 들어 케톤계 광 개시제일 수 있고 하나 이상의 방향족 그룹 또는 지환족 그룹을 가질 수 있다. 상기 제 1 광 개시제의 구체적인 예로는 하이드록시사이클로헥실페닐케톤을 들 수 있다.
상기 제 2 광 개시제는 예를 들어 포스핀계 광 개시제일 수 있고 하나 이상의 방향족 그룹을 가질 수 있다. 상기 제 2 광 개시제의 구체적인 예로는 2,4,6-트리메틸벤조일다이페닐포스핀을 들 수 있다.
상기 경화성 수지 조성물이 상기 제 1 광 개시제 및 제 2 광 개시제를 포함하기 때문에, 상기 경화성 수지 조성물을 포함하는 전해질 조성물이 코팅되는 경우, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화될 수 있다. 즉, 특정 파장 대의 자외선이 사용되고, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 용이하게 가경화 또는 반경화 될 수 있다.
이에 따라서, 상기 전해질 조성물의 코팅층은 효과적으로 외부의 물리적인 및 화학적인 충격으로부터 보호될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 산화 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 산화 방지제는 페놀계 산화 방지제, 유황계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 폴리이미드계 산화 방지제 및 인계 산화 방지제로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 산화 방지제는 상기 전해질층(700)의 전체 중량을 기준으로, 0.1wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 상기 전해질층(700)에 포함될 수 있다. 상기 산화 방지제는 약 0.1wt% 내지약 3wt%의 함량으로 상기 전해질층(700)에 포함될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 산화 방지제를 포함하기 때문에, 외부의 산소 등의 화학적인 충격으로부터 용이하게 보호될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전해질층(700)은 장시간 방치되더라도, 일정한 투과율을 가질 수 있다.
상기 전해질층(700)의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 상기 전해질층(700)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 150 ㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 60% 내지 95 % 범위 내의 투과율을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 380 nm 내지 780 nm 파장 범위, 보다 구체적으로는 400 nm 파장 또는 550 nm 파장의 가시광에 대한 투과율이 60% 내지 95 % 범위일 수 있다. 상기 투과율은 공지된 헤이즈 미터(haze meter: HM)를 이용하여 측정될 수 있다.
본 실시예에 따른 전기 변색 소자는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 도 8 내지 도 11은 본 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 8을 참조하면, 제 1 기판(100) 상에 제 1 투명 전극(300)이 형성된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
또한, 제 1 투명 전극(300)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 1 기판(100) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 1 투명 전극(300)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 변색층(500)이 형성된다. 상기 제 1 변색층(500)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 1 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 1 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 1 변색층(500)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 상기 제 1 변색 물질을 입자 형태로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 바인더를 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 용매를 약 60wt% 내지 약 90wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 전기 변색 물질, 전자 수용 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 1 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 1 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 1 변색층(500)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 1 졸 용액은 상기 전자 수용 물질을 전체 고형분 중량을 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 전자 수용 물질을 전체 고형분 중량을 기준으로 약 0.07wt% 내지 약 3wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 제 1 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용매는 알코올류, 에테르류, 케톤류, 에스테르류 또는 방향족 탄화수소류으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모도부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세톤, 메틸에킬케톤, 아세틸아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 아세토아세트산에스테르, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필 및 아세트산 i-부틸 등으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 바인더는 앞서 설명한 바와 같이, 무기 바인더일 수 있다.
도 9를 참조하면, 제 2 기판(200) 상에 제 2 투명 전극(400)이 형성된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 도전성 금속 산화물이 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
또한, 제 2 투명 전극(400)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 2 기판(200) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 2 투명 전극(400)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 2 투명 전극(400) 상에 제 2 변색층(600)이 형성된다. 상기 제 2 변색층(600)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400) 상에 제 2 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 2 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 2 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 2 변색층(600)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 상기 제 2 변색 물질을 입자 형태로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 바인더를 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 용매를 약 60wt% 내지 약 90wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 제 2 변색층(600) 상에 전해질층(700)을 형성하기 위한 전해질 조성물이 코팅된다. 이에 따라서, 상기 제 2 변색층(600) 상에 전해질 조성물층(701)이 형성된다.
상기 전해질 조성물은 앞서 설명된 바와 같이, 상기 용매, 상기 금속 염 및 상기 경화성 수지 조성물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전해질 조성물은 상기 산화 방지제 등 추가 첨가제를 더 포함할 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701) 상에 보호층(900)이 형성된다. 상기 보호층(900)은 이형층을 포함하는 폴리머 필름일 수 있다. 상기 보호층(900)은 상기 이형층을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다. 상기 보호층(900)은 상기 전해질 조성물층(701)을 보호할 수 있다. 또한, 상기 보호층(900)은 상기 이형층을 포함하기 때문에, 상기 전해질 조성물층(701)이 다른 층에 라미네이트될 때, 상기 보호층(900)은 용이하게 제거될 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701)은 가경화 또는 반경화될 수 있다.
상기 전해질 조성물층(701)은 열에 의해서 가경화 또는 반경화될 수 있다. 상기 전해질 조성물층(701)은 약 30℃ 내지 약 60℃의 온도에서, 약 1분 내지 약 10 동안 가경화 또는 반경화될 수 있다.
상기 전해질 조성물층(701)은 광에 의해서 가경화 또는 반경화될 수 있다. 상기 전해질 조성물층(701)은 320 nm 내지 395 nm의 파장 대역 및 500 mJ/cm2 내지 1000 mJ/cm2의 양의 UV 광에 의해서, 가경화 또는 반경화될 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질 조성물층(701)을 포함하는 제 2 적층체(13)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 적층체(13)는 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하기 위한 구조체일 수 있다. 또한, 상기 제 2 적층체(13) 상에 상기 보호층(900)이 배치될 수 있다. 상기 보호층(900)은 상기 전해질 조성물층(701)의 상면을 덮을 수 있다.
후술되는 라미네이트 공정 전에, 상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 약 60일 이상 동안 방치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 약 60일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 약 90일 이상 동안 운송될 수 있다. 상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 약 120일 이상 동안 운송될 수 있다.
상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 롤 형태로 감긴 상태에서, 상기 기간 동안 보관되거나, 운송될 수 있다. 또한, 상기 제 1 적층체(12) 및/또는 상기 제 2 적층체(13)는 상온에서 약 30% 내지 약 60%의 습도 상태에서, 상기 기간 동안 보관되거나, 운송될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)는 라미네이트된다. 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질 조성물층(701)에 적층된다. 이때, 상기 제 1 변색층(500)이 상기 전해질 조성물층(701)에 직접 접촉된다. 또한, 상기 보호층(900)은 제거된 상태에서, 상기 제 1 변색층(500)이 상기 전해질 조성물층(701)에 라미네이트 된다.
상기 라미네이트 공정은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 보관 기간 및/또는 운송 기간이 경과된 후, 진행될 수 있다.
이후, 상기 전해질 조성물층(701)은 광에 의해서 경화되고, 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)을 포함하는 제 1 적층체(12)와 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400), 상기 제 2 변색층(600) 및 상기 전해질층(700)을 포함하는 제 2 적층체(13)가 서로 라미네이트된다. 즉, 상기 제 1 적층체(12)와 상기 제 2 적층체(13)가 상기 전해질층(700)에 의해서 서로 접착될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 광 투과율을 가질 수 있다. 여기서, 상기 광 투과율은 상기 전기 변색 소자가 전기변색이 되지 않은 상태 기준의 광 투과율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 광 투과율은 전광선 투과율을 의미할 수 있다.
상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 70% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 75% 내지 약 88%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 78% 내지 약 86%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 65% 내지 약 80%일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 약 5% 미만의 헤이즈를 가질 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 5%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 4%일 수 있다. 실시예에 따른 전기 변색 소자의 헤이즈는 약 0.1% 내지 약 3%일 수 있다.
상기 제 1 적층체(12)에서, 하기의 측정 방법 6으로 90일 후 투과율 저하가 측정될 수 있다.
[측정 방법 6]
상기 제 1 적층체(12)가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 제 1 적층체(12)의 초기 투과율 및 상기 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
상기 제 1 적층체(12)의 투과율 및 상기 90일 후 투과율은 전광선 투과율일 수 있다.
상기 투과율 저하는 약 10% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 7% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 3% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 2% 미만일 수 있다.
상기 초기 투과율은 약 80% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 초기 투과율은 약 85% 내지 약 95%일 수 있다.
상기 90일 후 투과율은 약 76% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 90일 후 투과율은 약 81% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 90일 후 투과율은 약 84% 내지 약 95%일 수 있다.
상기 제 1 적층체(12)에서, 하기의 측정 방법 7로 90일 후 헤이즈 상승이 측정될 수 있다.
[측정 방법 7]
상기 제 1 적층체(12)가 상온 및 상대 습도 60%에서, 약 90일 동안 방치될 때, 상기 헤이즈 상승은 상기 제 1 적층체(12)의 90일 후 헤이즈 및 상기 제 1 적층체(12)의 초기 헤이즈의 차이이다.
상기 헤이즈 상승은 약 10% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 7% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 5% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 4% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 3% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 2% 미만일 수 있다.
상기 초기 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 2% 미만일 수 있다.
상기 90일 후 헤이즈는 약 6% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다.
또한, 상기 제 1 적층체(12)에서, 하기의 측정 방법 8로 90일 후 투과율 편차가 측정될 수 있다.
[측정 방법 8]
상기 제 1 적층체(12)가 상온 및 상대 습도 60%에서, 90일 동안 방치된다. 이후, 상기 제 1 적층체(12)의 측정 영역들에서 각각의 투과율이 측정되고, 상기 투과율 편차는 상기 측정 영역들의 투과율 중 최대 투과율 및 최소 투과율의 차이를 평균 투과율로 나눈 값이다.
상기 측정 영역들은 5㎝×5㎝의 정사각형의 영역일 수 있다. 상기 투과율 편차는 약 100㎝×100㎝의 영역에서 상기 측정 영역별로 측정될 수 있다. 각각의 측정 영역들에서는 5개의 지점에서 상기 투과율이 측정될 수 있다.
상기 투과율 편차는 약 0.2 미만일 수 있다. 상기 투과율 편차는 약 0.15 미만일 수 있다. 상기 투과율 편차는 약 0.10 미만일 수 있다. 상기 투과율 편차는 약 0.05 미만일 수 있다.
상기 투과율 편차는 하기의 수식 5로 계산될 수 있다.
[수식 5]
투과율 편차 = (최대 투과율 - 최소 투과율) / 평균 투과율
상기 제 2 적층체(13)에서, 하기의 측정 방법 9로 90일 후 투과율 저하가 측정될 수 있다.
[측정 방법 9]
상기 제 2 적층체(13) 상에 상기 보호층이 배치된 상태에서, 상기 제 2 적층체(13)가 상온 및 상대 습도 60%에서 90일 동안 방치될 때, 상기 제 2 적층체(13)의 초기 투과율 및 상기 적층체의 90일 후 투과율의 차이이다.
상기 제 2 적층체(13)의 투과율 및 상기 90일 후 투과율은 전광선 투과율일 수 있다.
상기 투과율 저하는 약 10% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 7% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 3% 미만일 수 있다. 상기 투과율 저하는 약 2% 미만일 수 있다.
상기 초기 투과율은 약 80% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 초기 투과율은 약 85% 내지 약 95%일 수 있다.
상기 90일 후 투과율은 약 76% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 90일 후 투과율은 약 81% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 90일 후 투과율은 약 84% 내지 약 95%일 수 있다.
상기 제 2 적층체(13)에서, 하기의 측정 방법 10으로 90일 후 헤이즈 상승이 측정될 수 있다.
[측정 방법 10]
상기 제 2 적층체(13) 상에 상기 보호층이 배치된 상태에서, 상기 제 2 적층체(13)가 상온 및 상대 습도 60%에서, 약 90일 동안 방치될 때, 상기 헤이즈 상승은 상기 제 2 적층체(13)의 90일 후 헤이즈 및 상기 제 2 적층체(13)의 초기 헤이즈의 차이이다.
상기 헤이즈 상승은 약 10% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 7% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 5% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 4% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 3% 미만일 수 있다. 상기 헤이즈 상승은 약 2% 미만일 수 있다.
상기 초기 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다. 상기 초기 헤이즈는 약 2% 미만일 수 있다.
상기 90일 후 헤이즈는 약 6% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 5% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 4% 미만일 수 있다. 상기 90일 후 헤이즈는 약 3% 미만일 수 있다.
또한, 상기 제 2 적층체(13)에서, 하기의 측정 방법 11로 90일 후 투과율 편차가 측정될 수 있다.
[측정 방법 11]
상기 제 2 적층체(13) 상에 상기 보호층이 배치된다 상태에서, 상기 제 2 적층체(13)가 상온 및 상대 습도 60%에서, 90일 동안 방치된다. 이후, 상기 제 2 적층체(13)의 측정 영역들에서 각각의 투과율이 측정되고, 상기 투과율 편차는 상기 측정 영역들의 투과율 중 최대 투과율 및 최소 투과율의 차이를 평균 투과율로 나눈 값이다.
상기 제 2 적층체(13)의 투과율 편차는 약 0.2 미만일 수 있다. 상기 제 2 적층체(13)의 투과율 편차는 약 0.15 미만일 수 있다. 상기 제 2 적층체(13)의 투과율 편차는 약 0.10 미만일 수 있다. 상기 제 2 적층체(13)의 투과율 편차는 약 0.05 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 가동 범위를 가질 수 있다.
상기 가동 범위는 탈색 시 투과율 및 착색 시 투과율의 차이이다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에 구동 전압이 인가되고, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 착색된다. 이때, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 투과율이 착색 시 투과율일 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 전기 변색 소자에 약 1V 내지 5V 중 하나의 구동 전압이 약 20초 내지 약 5분 중, 하나의 구동 시간 동안 인가되어, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 착색될 수 있다. 예들 들어, 약 7.5㎝의 폭의 전기 변색 소자에 약 1.5V의 구동 전압이, 약 30초 동안 인가되어, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 착색될 수 있다.
이후, 실시예에 따른 전기 변색 소자에 구동 전압이 반대로 인가되고, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 탈색된다. 이때, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 투과율이 탈색 시 투과율일 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따른 전기 변색 소자에 약 1V 내지 5V 중 하나의 구동 전압이 약 20초 내지 약 5분 중, 하나의 구동 시간 동안 반대로 인가되어, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 탈색될 수 있다. 예들 들어, 약 7.5㎝의 폭의 전기 변색 소자에 약 1.5V의 구동 전압이, 약 30초 동안, 반대로 인가되어, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 탈색될 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 하기의 측정 방법 12에 의해서 가동 범위 저하가 측정될 수 있다.
[측정 방법 12]
실시예에 따른 전기 변색 소자가 약 10000 싸이클 동안 구동될 때, 상기 가동 범위 저하는 초기의 가동 범위 및 상기 10000 싸이클 후의 가동 범위의 차이이다. 상기 1 싸이클은 1회의 착색 구동 및 1회의 탈색 구동으로 구성된다.
상기 가동 범위 저하는 약 20% 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 저하는 약 15% 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 저하는 약 10% 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 저하는 약 7% 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 범위로 가동 범위 저하를 가지기 때문에, 향상된 내구성 및 적절한 가동 시간을 가질 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 하기의 측정 방법 13에 의해서 측정되는 가동 범위 편차를 가질 수 있다.
[측정 방법 13]
상기 전기 변색 소자는 상기 측정 영역들에서, 상기 가동 범위가 측정되고, 상기 가동 범위 편차는 상기 측정 영역들에서의 최대 가동 범위 및 최소 가동 범위의 차이를 평균 가동 범위로 나눈 값이다.
상기 가동 범위 편차는 0.2 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 편차는 0.15 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 편차는 0.1 미만일 수 있다. 상기 가동 범위 편차는 0.05 미만일 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기와 같은 범위로 가동 범위 편차를 가지기 때문에, 향상된 외관을 가질 수 있다.
실시예에 따른 전기 변색 소자에서, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제 1 적층체(12)는 적절한 90일 후 투과율 저하를 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 적층체(12)는 앞서 설명한 바와 같이, 적절한 90일 후, 헤이즈 상승을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 적층체(12)는 적절한 투과율 편차를 가질 수 있다.
또한, 실시예는 상기와 같이, 적절한 가동 범위 편차를 가질 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 적층체(12)는 장기간 보관되더라도 성능을 유지하기 때문에, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 향상된 광학적 특성을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 1 적층체(12)는 장기간 보관되더라도 성능을 유지하기 때문에, 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)는 제조된 후, 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)의 운송 기간이 많이 소요되더라도, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)를 시간 및/또는 공간적으로 별도로 제조하더라도 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제공할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 적은 비용으로 용이하게 향상된 성능을 가지는 전기 변색 소자를 제조할 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)는 반제품 상태로 이송되기 때문에, 상기 제 1 적층체(12) 및 상기 제 2 적층체(13)의 권취 및 운송이 용이할 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제조방법은 효율적으로 용이하게 제조될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 전기 변색 소자의 일 단면을 도시한 단면도이다. 앞선 실시예들에 대한 설명은 본 실시예를 설명하는데 있어서 참조될 수 있다. 즉, 앞선 실시예들에 대한 설명은 변경된 부분을 제외하고, 본 실시예를 설명에 본질적으로 결합될 수 있다.
도 12를 참조하면, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 제 1 기판(100), 제 2 기판(200), 제 1 투명 전극(300), 제 2 투명 전극(400), 제 1 변색층(500), 제 2 변색층(600) 및 전해질층(700)을 포함한다.
상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 1 기판(100)은 상기 제 2 기판(200)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)에 대향한다. 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 2 기판(200)의 일 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 일 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다. 상기 제 2 기판(200)의 타 끝단은 상기 제 1 기판(100)의 타 끝단과 어긋나도록 배치될 수 있다.
상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께, 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 지지한다.
또한, 상기 제 2 기판(200)은 상기 제 1 기판(100)과 함께 상기 제 1 투명 전극(300), 상기 제 1 변색층(500), 상기 제 2 변색층(600), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 전해질층(700)을 샌드위치한다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 배치된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 상기 제 1 기판(100) 상에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 기판(100) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200) 아래에 배치된다. 상기 제 2 투명 전극(400)은 상기 제 2 기판(200)에 증착되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 기판(200) 사이에 하드 코팅층을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300) 상에 배치된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)의 상면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 투명 전극(300)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급받아서 변색될 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 전자를 공급 받아서 변색되는 제 1 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질은 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드, 몰리브덴옥사이드, 비올로겐(vilogen) 또는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene);PEDOT)로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 제 1 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 텅스텐옥사이드, 니오븀펜타옥사이드, 바나듐펜타옥사이드, 티타늄옥사이드 및 몰리브덴옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 평균 입경을 가지는 입자일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 변색층은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층 전체 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 98wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층 전체 중량을 기준으로 약 80wt% 내지 약 96wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 제 1 변색층 전체 중량을 기준으로 약 85wt% 내지 약 94wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층은 상기 제 1 전기 변색 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
또한, 상기 제 1 변색층(500)은 바인더를 더 포함할 수 있다. 상기 바인더는 무기 바인더일 수 있다. 상기 바인더는 실리카 겔을 포함할 수 있다. 상기 바인더는 테트라메톡시실란 또는 메틸트리메톡시실란을 포함하는 실리카졸에 의해서 형성될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 1wt% 내지 20wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 15wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 바인더를 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 7wt% 내지 13wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 전자 수용 물질을 더 포함한다. 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질로부터 발생되는 전자를 수용할 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 약 1㎚ 내지 약 200㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 5㎚ 내지 약 100㎚일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 약 10㎚ 내지 약 50㎚일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 동적 광산란법(Dynamic Light Scattering)에 의해서 측정될 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경은 D50 평균 입경일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적(nitrogen adsorption surface area)는 약 50㎡/g 내지 약 200㎡/g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 질소 흡착 표면적은 약 70㎡/g 내지 약 150㎡/g일 수 있다. 상기 질소 흡착 표면적은 저온 질소 흡착 방법(JIS K6217)에 의해서 계산되는 비표면적일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 착색력(tinting strength)은 약 100% 내지 약 150%일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 착색력은 JIS K6217에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 오일 흡착(oil adsorption)은 약 50 ㎤/100g 내지 약 150㎤/100g일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 오일 흡착은 JIS K6221에 의해서 측정될 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 산가(pH value)는 약 3.0 내지 약 4.0일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 산가는 상기 전자 수용 물질이 증류수에 혼합된 후, 유리 전극 pH 미터에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 7wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 0.7wt% 내지 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 제 1 변색층(500)의 전체 중량을 기준으로 약 0.8wt% 내지 3wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)은 상기 전자 수용 물질을 상기 평균 입경 및 상기 중량 범위로 포함하기 때문에, 상기 제 1 적층체(12) 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 20:1 내지 약 5:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 15:1 내지 약 8:1이 일 수 있다. 상기 제 1 변색층(500)에 포함되는 상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질의 중량비는 약 13:1 내지 약 7:1이 일 수 있다.
또한, 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.7:1 내지 약 1.5:1일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 평균 입경 및 상기 전자 수용 물질의 평균 입경의 비는 약 0.8:1 내지 약 1.4:1일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질 및 상기 전자 수용 물질은 상기와 같은 중량비 및 상기와 같은 평균 입경 비를 가지기 때문에, 상기 제 1 적층체 및 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 광학적 특성 및 전기 변색 특성을 가질 수 있다.
상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질보다 더 작은 밴드갭을 가질 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.0eV 내지 약 3.5eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.2eV 내지 약 3.2eV일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 밴드갭은 약 2.3eV 내지 약 3.0eV일 수 있다.
상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.0eV 내지 약 3.0eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.5eV 내지 약 2.6eV일 수 있다. 상기 전자 수용 물질의 밴드갭은 약 1.8eV 내지 약 2.4eV일 수 있다.
상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.5eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.4eV 이하일 수 있다. 상기 제 1 전기 변색 물질의 전도대와 상기 전자 수용 물질의 전도대의 차이가 약 0.3eV 이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층(500)에 태양 광 등의 외부의 광이 조사될 때, 상기 제 1 전기 변색 물질이 여기되고, 상기 제 1 전기 변색 물질이 광 변색될 수 있다. 이때, 상기 제 1 전기 변색 물질의 주변에 상기 전자 수용 물질이 배치되기 때문에, 상기 제 1 전기 변색 물질의 여기된 전자는 상기 전자 수용 물질로 전달 될 수 있다. 이에 따라서, 상기 전자 수용 물질은 상기 제 1 전기 변색 물질의 광 변색을 억제할 수 있다.
상기 전자 수용 물질로 전달된 전자는 상기 제 1 투명 전극(300) 등으로 전달될 수 있다.
상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)은 제 1 적층체(12)에 포함될 수 있다. 즉, 상기 제 1 적층체(12)는 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)을 포함한다. 상기 제 1 적층체(12)는 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)으로 구성될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400) 아래에 배치된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)의 하면에 직접 배치될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 직접 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 투명 전극(400)에 직접 접속될 수 있다. 또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속된다. 상기 제 2 변색층(600)은 상기 전해질층(700)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 변색될 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 전자를 잃으면서 산화되어 변색되는 제 2 전기 변색 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 변색층(600)은 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 제 2 변색층(600)은 상기 제 2 전기 변색 물질을 입자 형태로 포함할 수 있다. 상기 프러시안 블루, 니켈옥사이드 및 이리듐옥사이드는 약 1㎚ 내지 약 200㎚의 입경을 가지는 입자일 수 있다.
또한, 상기 제 2 변색층(600)은 상기 바인더를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 기판, 상기 제 2 투명 전극 및 상기 제 2 변색층은 제 2 적층체에 포함된다. 즉, 상기 제 2 적층체는 상기 제 2 기판, 상기 제 2 투명 전극 및 상기 제 2 변색층을 포함한다. 상기 제 2 적층체는 상기 제 2 기판, 상기 제 2 투명 전극 및 상기 제 2 변색층으로 구성될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 상에 배치된다. 또한, 상기 전해질층(700)은 상기 제 2 변색층(600) 아래에 배치된다. 상기 전해질층(700)은 상기 제 1 변색층(500) 및 상기 제 2 변색층(600) 사이에 배치된다. 상기 전해질층은 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체 사이에 배치된다. 상기 전해질층은 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체에 라미네이트될 수 있다.
상기 전해질층(700)은 금속 이온을 함유한 고체 고분자 전해질 또는 무기계 수화물 등을 포함할 수 있다. 상기 전해질층(700)은 리튬 이온(Li+), 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+) 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 고체 고분자 전해질로는 Poly-AMPS, PEO/LiCF3SO3 등을 사용할 수 있고, 상기 무기계 수화물로 Sb2O5ㆍ4H2O 등을 사용할 수 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 전기변색 반응에 관여하는 전해질 이온을 제공하는 구성이다. 상기 전해질 이온은, 예를 들어,H+, Li+, Na+, K+, Rb+ 또는 Cs+ 와 같은 1가 양이온일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 전해질을 포함할 수 있다. 상기 전해질의 예로서는 액체 전해질, 겔 폴리머 전해질 또는 무기 고체 전해질이 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 전해질은 상기 전극 또는 기판과 함께 적층될 수 있도록 하나의 층 또는 필름 형태로 사용될 수 있다.
1가 양이온, 즉 H+, Li+, Na+, K+, Rb+ 또는 Cs+을 제공할 수 있는 화합물을 포함할 수 있다면, 전해질층(700)에 사용되는 전해질염의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiBr, LiI, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li 또는 (CF3SO2)2NLi와 같은 리튬염 화합물; 또는 NaClO4와 같은 나트륨염 화합물을 포함할 수 있다.
하나의 예시에서, 전해질층(700)은 Cl 또는 F 원소 함유 화합물을 전해질염으로서 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 LiClO4, LiBF4, LiAsF6, LiPF6, LiCl, LiB10Cl10, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi 및 NaClO4 중에서 선택되는 하나 이상의 전해질염을 포함할 수 있다.
상기 전해질은, 용매로서 카보네이트 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 카보네이트계 화합물은 유전율이 높기 때문에, 이온 전도도를 높일 수 있다. 비제한적인 일례로서, PC(propylene carbonate), EC(ethylene carbonate), DMC(dimethyl carbonate), DEC(diethyl carbonate) 또는 EMC(ethylmethyl carbonate)와 같은 용매가 카보네이트계 화합물로 사용될 수 있다.
또 하나의 예시에서, 상기 전해질층(700)이 겔 폴리머 전해질을 포함하는 경우, 상기 전해질층(700)은 폴리-비닐 술폰산(Poly-vinyl sulfonic acid), 폴리-스티렌 술폰산(Poly-styrene sulfonic acid), 폴리-에틸렌 술폰산(Polyethylene sulfonic acid), 폴리-2-아크릴아미도-2메틸-프로판 술폰산(Poly-2-acrylamido-2methyl-propane sulfonic acid), 폴리-퍼플루오로 술폰산(Poly-perfluoro sulfonic acid), 폴리-톨루엔 술폰산(Poly-toluene sulfonic acid), 폴리-비닐 알코올(Poly-vinyl alcohol), 폴리-에틸렌 이민(Poly-ethylene imine), 폴리-비닐 피롤릴돈(Poly-vinyl pyrrolidone), 폴리-에틸렌 옥사이드(Poly-ethylene oxide(PEO)), 폴리-프로필렌 옥사이드(poly-propylene oxide(PPO)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 실록산)(poly-(ethylene oxide, siloxane) (PEOS), 폴리-(에틸렌 글리콜, 실록산)(poly-(ethylene glycol, siloxane)), 폴리-(프로필렌 옥사이드, 실록산)(poly-(propylene oxide, siloxane)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 메틸 메타크릴레이트)(poly-(ethylene oxide, methyl methacrylate) (PEO-PMMA)), 폴리-(에틸렌 옥사이드, 아크릴산)(poly-(ethylene oxide, acrylic acid) (PEO PAA)), 폴리-(프로필렌 글리콜, 메틸메타크릴레이트)(poly-(propylene glycol, methyl methacrylate) (PPG PMMA)), 폴리-에틸렌 숙시네이트(poly-ethylene succinate) 또는 폴리-에틸렌 아디페이트(poly-ethylene adipate) 등의 고분자를 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 나열된 고분자 중 2 이상의 혼합물이나 2 이상의 공중합체가 고분자 전해질로서 사용될 수도 있다.
또한, 상기 전해질층(700)은 자외선 조사 또는 열에 따라 경화될 수 있는 경화성 수지를 포함할 수 있다. 상기 경화성 수지는 아크릴레이트계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜계 올리고머, 우레탄계 올리고머, 폴리에스테르계 올리고머, 폴리에틸렌글리콜 디메틸 또는 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 또한, 상기 전해질층(700)은 광경화 개시제 및/또는 열경화 개시제를 포함할 수 있다.
상기 전해질층(700)의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 200 ㎛일 수 있다. 상기 전해질층(700)의 두께는 약 50㎛ 내지 약 150 ㎛일 수 있다.
상기 전해질층(700)은 60% 내지 95 % 범위 내의 투과율을 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 전해질층(700)은 380 nm 내지 780 nm 파장 범위, 보다 구체적으로는 400 nm 파장 또는 550 nm 파장의 가시광에 대한 투과율이 60% 내지 95 % 범위일 수 있다. 상기 투과율은 공지된 헤이즈 미터(haze meter: HM)를 이용하여 측정될 수 있다.
본 실시예에 따른 전기 변색 소자는 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 도 13 내지 도 16은 실시예에 따른 전기 변색 소자를 제조하는 과정을 도시한 단면도들이다.
도 13을 참조하면, 제 1 기판(100) 상에 제 1 투명 전극(300)이 형성된다. 상기 제 1 투명 전극(300)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 투명 전극(300)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 1 투명 전극(300)이 형성될 수 있다.
또한, 제 1 투명 전극(300)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 기판(100) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 1 기판(100) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 1 투명 전극(300)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 변색층(500)이 형성된다. 상기 제 1 변색층(500)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 1 투명 전극(300)층 상에 제 1 전기 변색 물질, 전자 수용 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 1 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 1 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 1 변색층(500)이 형성될 수 있다.
상기 제 1 졸 용액은 상기 제 1 변색 물질을 입자 형태로, 전체 용액 중량을 기준으로, 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 바인더를 전체 용액 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 용매를 전체 용액 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 졸 용액은 상기 전자 수용 물질을 전체 고형분 중량을 기준으로 약 0.05wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 1 졸 용액은 상기 전자 수용 물질을 전체 고형분 중량을 기준으로 약 0.07wt% 내지 약 3wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 전자 수용 물질은 앞서 설명한 바와 같다.
상기 제 1 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
상기 용매는 알코올류, 에테르류, 케톤류, 에스테르류 또는 방향족 탄화수소류으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 상기 용매는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 디아세톤알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모도부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세톤, 메틸에킬케톤, 아세틸아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 아세토아세트산에스테르, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산 n-프로필 및 아세트산 i-부틸 등으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 바인더는 앞서 설명한 바와 같이, 무기 바인더일 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 1 기판, 상기 제 1 투명 전극 및 상기 제 1 변색층을 포함하는 제 1 적층체가 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 제 2 기판(200) 상에 제 2 투명 전극(400)이 형성된다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 진공 증착 공정에 의해서 형성될 수 있다. 인듐 틴 옥사이드 등과 같은 금속 산화물이 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 증착되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 투명 전극(400)은 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 나노 금속 와이어가 바인더와 함께 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 전도성 고분자가 코팅되어, 상기 제 2 투명 전극(400)이 형성될 수 있다.
또한, 제 2 투명 전극(400)은 패터닝 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 기판(200) 상에 스퍼터링 공정 등에 의해서 금속층이 형성되고, 상기 금속층이 패터닝되어, 상기 제 2 기판(200) 상에 메탈 메쉬를 포함하는 제 2 투명 전극(400)층이 형성될 수 있다.
이후, 상기 제 2 투명 전극(400)층 상에 제 2 변색층(600)이 형성된다. 상기 제 2 변색층(600)은 졸겔 코팅 공정에 의해서 형성될 수 있다. 상기 제 2 투명 전극(400)층 상에 제 2 전기 변색 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 제 2 졸 용액이 코팅될 수 있다. 상기 코팅된 제 2 졸 용액에서 졸겔 반응이 일어나고, 상기 제 2 변색층(600)이 형성될 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 상기 제 2 변색 물질을 입자 형태로, 전체 용액 중량을 기준으로 약 5wt% 내지 약 30wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 바인더를 전체 용액 중량을 기준으로 약 0.5wt% 내지 약 5wt%의 함량으로 포함할 수 있다. 상기 제 2 졸 용액은 상기 용매를 전체 용액 중량을 기준으로 약 70wt% 내지 약 95wt%의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 제 2 졸 용액은 분산제를 추가로 포함할 수 있다.
이에 따라서, 상기 제 2 기판, 상기 제 2 투명 전극 및 상기 제 2 변색층을 포함하는 제 2 적층체가 형성된다.
도 15를 참조하면, 상기 제 1 변색층(500) 상에 전해질층(700)을 형성하기 위한 전해질 조성물이 형성된다.
상기 전해질 조성물은 금속염, 전해질, 광 경화 수지 및 광 경화 개시제를 포함할 수 있다. 상기 광 경화 수지는 헥산디올디아크릴레이트(hexandiol diacrylate, HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycoldiacrylate, TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(ethyleneglycoldiacrylate, EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(trimethylolpropane ethoxylated triacrylate, TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(glycerol propoxylated triacrylate, GPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(pentaerythritol tetraacrylate, PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylate, DPHA) 으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다.
상기 금속염, 상기 전해질 및 상기 광 경화 개시제는 앞서 설명한 바와 같을 수 있다.
도 16 참조하면, 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)은 상기 코팅된 전해질 조성물 상에 적층된다. 이때, 상기 제 2 변색층(600)이 상기 코팅된 전해질 조성물에 직접 접촉된다. 즉, 상기 제 1 적층체 상에 상기 전해질 조성물이 코팅되고, 상기 코팅된 전해질 조성물 상에 상기 제 2 적층체가 배치된다.
이후, 상기 코팅된 전해질 조성물은 광에 의해서 경화되고, 상기 제 1 기판(100), 상기 제 1 투명 전극(300) 및 상기 제 1 변색층(500)을 포함하는 제 1 적층체와 상기 제 2 기판(200), 상기 제 2 투명 전극(400) 및 상기 제 2 변색층(600)을 포함하는 제 2 적층체가 서로 라미네이트된다. 즉, 상기 제 1 적층체와 상기 제 2 적층체가 상기 전해질층(700)에 의해서 서로 접착될 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 광 투과율을 가질 수 있다. 여기서, 상기 광 투과율은 상기 전기 변색 소자가 전기변색이 되지 않은 상태 기준의 광 투과율을 의미할 수 있다. 또한, 상기 광 투과율은 전광선 투과율을 의미할 수 있다.
상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 70% 내지 약 90%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 75% 내지 약 88%일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 광 투과율은 약 78% 내지 약 86%일 수 있다.
상기 제 1 적층체는 광 투과 변화율을 가질 수 있다. 상기 광 투과 변화율은 초기 광 투과율 대비 유사 태양광 노출 후, 광 투과율의 변화율이다.
상기 광 투과 변화율은 하기의 측정 방법14에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 14]
상기 제 1 변색층에 유사 태양광이 약 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
상기 광 투과 변화율(△TR)은 하기의 수식 6으로 표시될 수 있다.
[수식 6]
△TR = ( T1 - T2 ) / T1
여기서, 상기 T1은 상기 전기 변색 소자의 초기 광 투과율이고, 상기 T2는 상기 제 1 기판을 통하여 상기 제 1 변색층에 상기 유사 태양광이 약 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사된 후, 상기 전기 변색 소자의 광 투과율이다.
상기 유사 태양광은 태양광의 스펙트럼과 유사한 스펙트럼을 가지는 인공 광일 수 있다. 상기 유사 태양광은 솔라 시뮬레이터에 의해서 구현될 수 있다.
상기 제 1 적층체의 광 투과 변화율은 0 내지 약 0.30일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과 변화율은 0 내지 약 0.25일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과율 변화율은 약 0.01 내지 약 0.20일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과 변화율은 약 0.02 내지 약 0.18일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과 변화율은 약 0.03 내지 약 0.15일 수 있다.
상기 제 1 적층체의 광 투과율은 약 75% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과율은 약 80% 내지 약 95%일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 광 투과율은 약 85% 내지 약 93%일 수 있다.
상기 제 1 적층체에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 60% 내지 약 85%일 수 있다. 상기 제 1 적층체에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 65% 내지 약 83%일 수 있다. 상기 제 1 적층체에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 광 투과율은 약 70% 내지 약 80%일 수 있다.
상기 제 1 적층체는 상기와 같은 광 투과 변화율을 가진다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광 등에 의해서, 유발되는 투과율의 변화를 줄일 수 있다.
즉, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 투과율 편차를 줄일 수 있기 때문에, 온-오프 시의 타겟 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
상기 제 1 적층체는 헤이즈를 가질 수 있다.
상기 헤이즈는 상기 제 1 적층체가 광 변색 또는 전기 변색되지 않은 상태에서의 헤이즈를 의미할 수 있다.
상기 제 1 적층체의 헤이즈는 약 5% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈는 약 4% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈는 약 3% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈는 약 2% 이하일 수 있다.
상기 제 1 적층체는 헤이즈 변화를 가질 수 있다.
상기 헤이즈 변화는 하기의 측정 방법15에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 15]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 적층체의 제 1 헤이즈가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 적층체의 제 2 헤이즈가 측정되고, 상기 헤이즈 변화는 상기 제 2 헤이즈로부터 상기 제 1 헤이즈를 뺀 값이다.
상기 제 1 적층체의 헤이즈 변화는 5.5% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈 변화는 5% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈 변화는 4% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈 변화는 3% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈 변화는 2% 이하일 수 있다.
상기 제 1 적층체에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 6% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 5% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 4% 이하일 수 있다. 상기 제 1 적층체에서, 상기 유사 태양광을 조사한 후의 헤이즈는 약 3% 이하일 수 있다.
상기 광 투과율은 전광선 투과율일 수 있다. 상기 전광선 투과율은 약 380㎚ 내지 약 780㎚의 파장대 영역에서의 광 투과율일 수 있다.
상기 광 투과율 및 상기 헤이즈는 ASTM D1003에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층은 L*, a* 및 b*를 가질 수 있다.
상기 제 1 변색층의 L*는 약 70 내지 약 100일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 L*는 약 80 내지 약 100일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 L*는 약 91 내지 약 100일 수 있다. 상기 L*는 상기 제 1 변색층이 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층은 L* 변화를 가질 수 있다.
상기 L*변화는 하기의 측정 방법 16에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 16]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 L*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 L*가 측정되고, 상기 L*변화는 상기 제 2 L*로부터 상기 제 1 L*를 뺀 값의 절대값이다.
상기 L*변화는 하기의 수식 7로 표시될 수 있다.
[수식 7]
L*변화 = │제 2 L* - 제 1 L*│
상기 제 1 변색층의 L*변화는 7이하일 수 있다. 상기 전기 변색 소자의 L*변화는 6이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 L*변화는 5이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 L*변화는 4이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 L*는 약 70 내지 약 95일 수 있다. 상기 제 1 변색층에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 L*는 약 76 내지 약 94일 수 있다.
상기 제 1 변색층의 a*는 -3 내지 2일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*는 -2.5 내지 1.5일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*는 -2 내지 1일 수 있다. 상기 a*는 상기 제 1 변색층이 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층은 a* 변화를 가질 수 있다.
상기 a*변화는 하기의 측정 방법 17에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 17]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 a*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 a*가 측정되고, 상기 a*변화는 상기 제 2 a*로부터 상기 제 1 a*를 뺀 값이다.
상기 제 1 변색층의 a*변화는 하기의 수식 8로 표시될 수 있다.
[수식 8]
a*변화 = │제 2 a* - 제 1 a*│
상기 제 1 변색층의 a*변화는 6이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 5이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 2이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 3이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 1.8이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 1.6이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 a*변화는 1.5이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 a*는 약 -5 내지 약 0일 수 있다. 상기 제 1 변색층에서 상기 유사 태양광이 조사된 후의 a*는 약 -4.5 내지 약 0일 수 있다.
상기 제 1 변색층의 b*는 0 내지 4일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*는 0.1 내지 3.5일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*는 0.5 내지 3일 수 있다. 상기 b*는 상기 제 1 변색층이 광 변색 및/또는 전기 변색되지 않는 상태에서 측정될 수 있다.
상기 제 1 변색층은 b*변화를 가질 수 있다.
상기 b*변화는 하기의 측정 방법 18에 의해서 측정될 수 있다.
[측정 방법 18]
상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 b*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 b*가 측정되고, 상기 b*변화는 상기 제 2 b*로부터 상기 제 1 b*를 뺀 값이다.
상기 b*변화는 하기의 수식 9로 계산될 수 있다.
[수식 9]
b* 변화 = │제 2 b* - 제 1 b*│
상기 제 1 변색층의 b*변화는 10이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*변화는 8이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*변화는 7이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*변화는 2.8이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*변화는 2.6이하일 수 있다. 상기 제 1 변색층의 b*변화는 2.5이하일 수 있다.
상기 제 1 변색층에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 b*는 약 -5 내지 약 3일 수 있다. 상기 제 1 변색층에 상기 유사 태양광이 조사된 후의 b*는 약 -4.5 내지 약 2일 수 있다.
상기 L*, 상기 a* 및 상기 b*는 색차계에 의해서 측정될 수 있다.
상기 제 1 적층체는 상기와 같은 헤이즈 변화를 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 변색층은 상기 L* 변화, 상기 a*변화 및 상기 b*변화를 가질 수 있다.
이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양 광에 의한 외관 변화는 낮출 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 외부의 환경이 변하더라도 일관된 외관을 가질 수 있다.
또한, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 상기 전자 수용 물질을 포함하기 때문에, 외부의 광 및 구동 전압에 대하여 완충 효과를 가질 수 있다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자는 향상된 내구성을 가질 수 있다.
도 17은 실시예에 따른 윈도우 장치(1)를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 실시예에 따른 윈도우 장치(1)는 상기 전기 변색 소자(10), 프레임(20), 윈도우들(31, 32, 33), 플러그 인 컴포넌트(40) 및 전원부(50)를 포함한다.
상기 프레임(20)은 하나 이상의 피스들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프레임(20)은 하나 이상의 재료들 예컨대 비닐, PVC, 알루미늄 (Al), 강철, 또는 파이버 유리로 구성될 수 있다. 상기 프레임(20)은 상기 윈도우들(31, 32, 33)을 고정시키고, 상기 윈도우들(31, 32, 33) 사이의 공간을 밀폐시킨다. 또한,
상기 프레임(20)은 폼(foam) 또는 다른 재료 피스들을 홀드하거나 또는 포함할 수 있다. 상기 프레임(20)은 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서는 인접한 윈도우들(31, 32, 33) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 접착제 실런트와 함께, 상기 윈도우들(31, 32, 33) 사이의 공간을 기밀 밀봉할 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 상기 프레임(20)에 고정된다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 글래스 페인(glass pane)일 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 대략 75% 실리카(SiO2) 플러스 Na2O, CaO, 및 몇몇의 마이너 첨가제들로 구성된 소다 라임 유리 또는 플로트(float) 유리와 같은 통상의 실리콘 산화물 (SOx)-계의 유리 기판일 수 있다. 그러나, 적절한 광학적, 전기적, 열적, 및 기계적 특성을 갖는 임의의 재료가 사용될 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 또한 예를 들어, 다른 유리 재료들, 플라스틱들 및 열가소성 수지들 (예를 들어, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 알릴 디글리콜 카보네이트, SAN (스티렌 아크릴로니트릴 공중합체), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 폴리에스테르, 폴리아미드), 또는 미러 재료들을 포함할 수 있다. 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 강화 유리를 포함할 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 제 1 윈도우(31), 제 2 윈도우(32) 및 제 3 윈도우(33)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 3 윈도우(33)는 가장 바깥에 배치되고, 상기 제 2 윈도우(32)는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 3 윈도우(33) 사이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 2 윈도우(32) 사이에 상기 전기 변색 소자(10)가 배치된다. 상기 전기 변색 소자(10)는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 제 2 윈도우(32)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 전기 변색 소자(10)는 제 1 폴리비닐부티랄 시트에 의해서 상기 제 1 윈도우(31)에 라미네이트될 수 있다. 즉, 상기 제 1 폴리비닐부티랄 시트는 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 배치되고, 상기 제 1 윈도우(31) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 전기 변색 소자(10)는 제 2 폴리비닐부티랄 시트에 의해서 상기 제 2 윈도우(32)에 라미네이트될 수 있다. 즉, 상기 제 2 폴리비닐부티랄 시트는 상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 배치되고, 상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 전기 변색 소자(10)에 라미네이트 될 수 있다.
상기 제 2 윈도우(32) 및 상기 제 3 윈도우(33) 사이에 이격된 공간(60)이 형성될 수 있다. 상기 공간에는 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 또는 제논(Xn)와 같은 하나 이상의 가스들이충전될 수 있다.
상기 윈도우들(31, 32, 33)은 주거용 또는 상업용 윈도우 애플리케이션들을 위한 유리 페인 사이즈일 수 있다. 유리 페인의 크기는 주택 또는 상업용 회사의 특정 요구에 따라 광범위하게 달라질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 건축용 유리로 형성될 수 있다. 건축용 유리는 통상적으로 상업 건물들에 사용되지만, 또한, 주거 건물에서 사용될 수 있으며, 통상적으로, 필수적이지는 않지만, 실내 환경을 실외 환경과 분리한다. 어떤 실시예들에서, 적절한 건축용 유리 기판은 적어도 대략 20 인치에 대략 20 인치일 수 있고, 그리고 휠씬 더 클 수 있다, 예를 들어, 대략 80 인치에 대략 120 인치, 또는 더 클 수 있다. 건축용 유리는 전형적으로 적어도 약 2 밀리미터(mm) 두께이고 6 mm 또는 그 이상 정도로 두꺼울 수 있다.
일 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 대략 1 mm 내지 대략 10 mm의 범위에 두께를 가질 수 있다.
일 실시예들에서, 상기 윈도우들(31, 32, 33)은 매우 얇은 및 가요성의, 예컨대 Gorilla Glass® 또는 WillowTM Glass일 수 있고, 각각은 새로운 York, Corning 의 Corning, Inc로부터 상업적으로 이용가능하고 이들 유리들은 0.3 mm 미만 또는 약 1 mm미만의 두께일 수 있다.
상기 플러그 인 컴포넌트(40)는 제 1 전기 입력(41), 제 2 전기 입력(42), 제 3 전기 입력(43), 제 4 전기 입력(44) 및 제 5 전기 입력(45)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원부(50)는 제 1 전원 단자(51) 및 제 2 전원 단자(52)를 포함한다.
상기 제 1 전기 입력(41)은 하나 이상의 와이어들 또는 다른 전기적 연결들, 컴포넌트들, 또는 디바이스들을 통하여, 상기 제 1 전원 단자(51)에 전기적으로 결합된다.
상기 제 1 전기 입력(41)은 핀, 소켓, 또는 다른 전기적 커넥터 또는 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전기 입력(41)은 제 1 버스 바(미도시)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 1 버스 바는 상기 제 2 투명 전극(400)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 2 전기 입력(42)은 하나 이상의 와이어들 또는 다른 전기적 연결들, 컴포넌트들, 또는 디바이스들을 통하여, 상기 제 2 전원 단자(52)에 전기적으로 결합된다.
상기 제 2 전기 입력(42)은 핀, 소켓, 또는 다른 전기적 커넥터 또는 도전체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 전기 입력(42)은 제 2 버스 바(미도시)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제 2 버스 바는 상기 제 1 투명 전극(300)에 전기적으로 접속될 수 있다.
상기 제 3 전기 입력(43)은 디바이스, 시스템, 또는 빌딩 접지에 결합될 수 있다.
상기 제 4 전기 입력(44) 및 제 5 전기 입력(45)은, 개별적으로, 예를 들어, 윈도우 장치(1)를 제어하는 제어기 또는 마이크로컨트롤러 및 네트워크 제어기사이의 통신을 위해서 사용될 수 있다.
상기 전원부(50)는 상기 플러그 인 컴포넌트(40)를 통하여, 상기 전기 변색 소자(10)에 전력을 공급한다. 또한, 상기 전원부(50)는 외부의 상기 제어기에 의해서 제어되어, 상기 전기 변색 소자(10)에 일정 파형의 전력을 상기 전기 변색 소자(10)에 공급할 수 있다.
또한, 이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
제조예
ITO 필름 : 한성산업(주), HI150-ABE-125A-AB
텅스텐 옥사이드 분말 #1 : 애드크로(주),ELACO-W
텅스텐 옥사이드 분말 #2 : Skyspring Nanomaterials Inc, 8010CN
텅스텐 옥사이드 분말 #3 : Jiangxi LF cemented carbide tools CO LTD, blue tungsten oxide(BTO)
니켈 옥사이드 분말 : 애드크로(주), ELACO-P
카본 블랙 : Mitsubishi Chemical Corp, MA-100
카본나노튜브 : Avention, AV-481436
겔 폴리머 전해질 조성물 #1
약 39중량부의 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA), 약 80 중량부의 이온성 액체 1-부틸-3-메틸이미다졸륨비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드[BMI-TFSI] 및 약 1 중량부의 디에톡시아세토페논(DEAP)을 혼합하고, LiBF4(Li+농도: 1mol/L)를 첨가하여 겔 폴리머 전해질 조성물을 제조하였다.
용매 : 아세트아마이드(acetamide, AA), 아디포니트릴(adiponitrile, AN), 술포란(sulfolane, SF)
리튬 염 : LiClO4
우레탄아크릴레이트
헥사메틸렌 디이소시아네이트 약 4 몰부 및 중량평균분자량 약 2000mol/g의 폴리에스테르 폴리올(유니온 화성사, U-1220) 약 6 몰부를 반응기에 투입하고, 주석(tin)계 촉매를 약 500 ppm 첨가하여, 약 85℃에서, 약 1시간 동안 교반한 뒤, 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트 2 몰부를 투입하여, 약 85℃에서, 약 1시간 동안 교반되고, 에스테르계 우레탄 아크릴레이트를 제조하였다. 상기 에스테르계 우레탄 아크릴레이트의 중량평균 분자량은 약 12000g/mol이었다.
에폭시 아크릴레이트
글리세롤 디클리시딜 에테르(glycerol diglycidyl ether, GDE) 4 몰부 및 2-카르복시에틸 아크릴레이트(2-carboxyethyl acrylate, 2-HEA) 8 몰부를 반응기에 투입하고, 아민계 촉매를 약 500 ppm 첨가하여, 약 100℃에서, 약 1시간 동안 교반하여, 글리세롤 에폭시 아크릴레이트가 제조되었다.
다관능 아크릴레이트 : 미원사, Miramer M500
1관능 아크릴레이트 : 미원사, Miramer M150
광 개시제 : 에틸(2,4,6-트리메틸 벤조일)페닐 포스피네이트
산화 방지제 : 신승하이켐, Antioxidant-MD1024
겔 폴리머 전해질 조성물 #2
약 15 중량부의 우레탄아크릴레이트, 약 10 중량부의 에폭시 아크릴레이트, 약 5 중량부의 다관능 아크릴레이트, 약 5 중량부의 1관능 아크릴레이트, 약 1 중량부의 광 개시제 약 15 중량부의 리튬염, 약 50 중량부의 아세트아마이드 및 약 1 중량부의 산화 방지제를 첨가하여 전해질 조성물을 제조하였다.
실시예 1
약 10 중량부의 텅스텐 옥사이드 분말 #1, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 90 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되어, 제 1 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 1 변색 물질 조성물은 제 1 ITO 필름 상에 약 25㎛의 두께로 코팅되고, 약 110℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 약 600㎚의 두께를 가지는 제 1 변색층이 형성되었다. 이후, 약 10 중량부의 카본 블랙, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 90 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되고, 전자 수용 물질 조성물이 제조되었다. 이후, 상기 전자 수용 물질 조성물은 상기 제 1 변색층 상에 약 2.5㎛의 두께로 코팅되고, 약 110℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 약 60㎚의 두께를 가지는 광 전자 저감층이 형성되었다. 이에 따라서, 상기 제 1 변색층 및 상기 광 전자 저감층을 포함하는 제 1 적층체가 형성되었다.
약 11중량부의 니켈 옥사이드 분말, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 89 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되어, 제 2 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 2 변색 물질 조성물은 제 2 ITO 필름 상에 약 40㎛의 두께로 코팅되고, 약 120℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 1200㎚의 두께를 가지는 제 2 변색층을 포함하는 제 2 적층체가 제조되었다. 상기 제 1 변색층 상에 상기 겔 폴리머 전해질 조성물 #1이 약 100㎛의 두께로 코팅되고, 상기 제 2 변색층이 형성된 제 2 ITO 필름이 상기 코팅된 겔 폴리머 전해질 조성물 #1 상에 라미네이트되고, UV 광에 의해서 상기 코팅된 겔폴리머 전해질 조성물 #1이 경화되었다. 이후, 상기 적층체는 약 14시간 동안 상온에서 방치되어, 에이징되었다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 제조되었다.
실시예 2 내지 5 및 비교예 1
하기의 표 1과 같이, 상기 전자 수용 물질 조성물이 제조되어, 상기 광 전자 저감층이 형성되었다. 또한, 하기의 표 1과 같이, 상기 적층체는 상온에서 에이징되었다.
구분 전자 수용 물질,
광 전자 수용층 두께
(㎚)		 에이징 시간
(시간)
실시예 1 카본 블랙, 60 14
실시예 2 카본 블랙, 50 14
실시예 3 카본 블랙, 40 14
실시예 4 카본 블랙, 30 10
실시예 5 CNT, 50 0
비교예 1 - 0
실시예 6
약 10 중량부의 텅스텐 옥사이드 분말 #1, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 90 중량부의 에탄올 및 약 0.1 중량부의 카본 블랙이 균일하게 혼합되어, 제 1 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 1 변색 물질 조성물은 제 1 ITO 필름 상에 약 40㎛의 두께로 코팅되고, 약 110℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 제 1 변색층이 제조되었다. 이에 따라서, 상기 제 1 ITO 필름 및 상기 제 1 변색층을 포함하는 제 1 적층체가 제조되었다. 약 11 중량부의 니켈 옥사이드 분말, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 89 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되어, 제 2 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 2 변색 물질 조성물은 제 2 ITO 필름 상에 약 50㎛의 두께로 코팅되고, 약 120℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 제 2 변색층을 포함하는 제 2 변색층이 제조되었다. 상기 제 2 변색층 상에 상기 전해질 조성물이 약 100㎛의 두께로 코팅되었다. 이후, 상기 코팅된 전해질 조성물층 상에 이형층을 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 보호 필름이 배치되었다. 이후, 상기 코팅된 전해질 조성물은 약 120℃의 온도에서, 약 10℃ 동안 건조되어, 제 2 적층체가 제조되었다. 이후, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체는 상온 및 상대 습도 60%에서 약 90일 동안 방치되었다.
이후, 상기 제 1 적층체 및 상기 제 2 적층체는 라미네이트되고, UV 광에 의해서 상기 코팅된 겔폴리머 전해질 조성물 #2이 경화되었다. 이후, 상기 적층체는 약 14시간 동안 상온에서 방치되어, 에이징되었다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 제조되었다.
실시예 7 내지 10
하기의 표 2과 같이, 제 1 변색 물질 조성물이 제조되어, 상기 제 1 변색층이 형성되었다. 나머지 공정은 실시예 5가 참조되었다.
구분 텅스텐 옥사이드
(중량부)		 에탄올
(중량부)		 TEOS
(중량부)		 전자 수용 물질
(중량부)		 에이징 시간
(시간)
실시예 6 ELACO-W, 10 90 1 카본 블랙, 0.01 14
실시예 7 ELACO-W, 10 90 1 카본 블랙, 0.05 14
실시예 8 8010CN, 10 90 1 - 14
실시예 9 BTO, 10 90 1 - 10
실시예 10 ELACO-W, 10 90 1 CNT, 0.01 10
실시예 11
약 10 중량부의 텅스텐 옥사이드 분말 #1, 약 1 중량부의 TEOS, 약 90 중량부의 에탄올 및 약 0.1 중량부의 카본 블랙이 균일하게 혼합되어, 제 1 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 1 변색 물질 조성물은 제 1 ITO 필름 상에 약 25㎛의 두께로 코팅되고, 약 110℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 약 600㎚의 두께를 가지는 제 1 변색층을 포함하는 제 1 적층체가 제조되었다. 약 11중량부의 니켈 옥사이드 분말, 약 1 중량부의 TEOS 및 약 89 중량부의 에탄올이 균일하게 혼합되어, 제 2 변색 물질 조성물이 제조되었다. 상기 제 2 변색 물질 조성물은 제 2 ITO 필름 상에 약 40㎛의 두께로 코팅되고, 약 120℃의 온도로 약 5분 동안의 졸겔 반응에 의해서, 1200㎚의 두께를 가지는 제 2 변색층을 포함하는 제 2 적층체가 제조되었다. 상기 제 1 변색층 상에 상기 겔 폴리머 전해질 조성물 #1이 약 100㎛의 두께로 코팅되고, 상기 제 2 변색층이 형성된 제 2 ITO 필름이 상기 코팅된 겔 폴리머 전해질 조성물 #1 상에 라미네이트되고, UV 광에 의해서 상기 코팅된 겔폴리머 전해질 조성물 #1이 경화되었다. 이후, 상기 적층체는 약 14시간 동안 상온에서 방치되어, 에이징되었다. 이에 따라서, 실시예에 따른 전기 변색 소자가 제조되었다.
실시예 12 내지 15 및 비교예 2
하기의 표 3과 같이, 상기 제 1 변색 물질 조성물이 제조되어, 상기 제 1 변색층이 형성되었다. 나머지 공정은 실시예 11이 참조되었다. 또한, 하기의 표 3과 같이, 상기 적층체는 상온에서 에이징되었다.
구분 텅스텐 옥사이드
(중량부)		 에탄올
(중량부)		 TEOS
(중량부)		 전자 수용 물질
(중량부)		 에이징 시간
(시간)
실시예 11 10 90 1 카본 블랙, 0.01 14
실시예 12 10 90 1 카본 블랙, 0.05 14
실시예 13 10 90 1 카본 블랙, 0.1 14
실시예 14 10 90 1 카본 블랙, 0.1 10
실시예 15 10 90 1 CNT, 0.01 0
비교예 2 10 90 1 0 0
평가예
1. 솔라 시뮬레이터
실시예에 따른 전기 변색 소자에 솔라 시뮬레이터(㈜티엔이테크, UV 노화 시험기)에 의해서, 약 1000 W/㎡의 유사 태양광이 약 10분 동안 조사된다.
2. 전광선 투과율
실시예들 및 제조예들에서 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광 조사 전의 투과율 및 상기 유사 태양광 조사 후의 투과율이 솔라 스펙트럼 미터(EDTM사, SS2450)에 의해서 약 380㎚ 내지 약 780㎚의 파장대에서 전광선 투과율로 측정된다.
3. 헤이즈
실시예들 및 제조예들에서 제조된 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광 조사 전의 헤이즈 및 상기 유사 태양광 조사 후의 헤이즈가 (Konica-Minolta, CM-5)에 의해서 측정된다.
4. 컬러 수치
실시예들 및 제조예들에서 제조된 전기 변색 소자에서, 상기 유사 태양광 조사 전의 컬러 수치(L*, a* 및 b*) 및 상기 유사 태양광 조사 후의 컬러 수치가 분광측색계(Konica-Minolta, CM-5)에 의해서 측정된다.
5. 충방전 테스트
실시예들 및 비교예에서 제조된 전기변색소자에서, 솔라 시뮬레이터 내에 넣어 유사 태양광에 노출되게 한 상태에서, 충방전 시험기 (원아테크, WBCS_D70714K1)의 (-) 전극을 텅스텐 옥사이드에 부착된 버스바에 연결하고, (+) 전극을 니켈 옥사이드에 부착된 버스바에 연결한다. 이후, 소정의 전압을 인가하여 충분히 높은 상태의 탈색 투과율에 도달하면, 충방전 시험기의 내부 전기적인 변형에 의해 각 전압을 반대로 연결하여 (+) 전압은 텅스텐 옥사이드에 연결된 버스바에 인가되고, (-)전압은 니켈 옥사이드에 연결된 버스바에 인가되도록 조정하여 충분히 낮은 착색 투과율에 도달하는 것을 1회 사이클로 해서 사이클을 계속 반복하면서 투과율 및 충방전량을 측정하는 방식으로 충방전 테스트를 진행하여 일정 사이클 동작 후 변색 범위가 줄지 않고, 충방전량을 80% 이상 유지하는 회수를 측정하였다.
6. 90일 후 투과율 저하
실시예들 및 비교예에서 제조된 제 1 적층체에서, 초기 투과율이 측정되고, 90일 후 투과율이 측정된다. 상기 제 1 적층체의 투과율은 솔라 스펙트럼 미터(EDTM사, SS2450)에 의해서 전광선 투과율로 측정된다.
7. 90일 후 헤이즈 상승
실시예들 및 비교예에서 제조된 제 1 적층체에서, 초기 헤이즈가 측정되고, 90일 후 헤이즈가 측정된다. 상기 제 1 적층체의 헤이즈는 솔라 스펙트럼 미터(EDTM사, SS2450)에 의해서 전광선 투과율로 측정된다.
8. 90일 후 투과율 편차
실시예들 및 비교예에서 제조된 제 1 적층체는 약 1ｍ×1ｍ의 크기로 절단되고, 약 90일 동안 상온 및 상대 습도 60%에서 방치되었다. 이후, 상기 제 1 적층체에서 약 5㎝×5㎝의 측정 영역 단위로 투과율이 측정되고, 상기 측정 영역에서, 최대 투과율, 최소 투과율 및 평균 투과율이 얻어지고, 상기 투과율 편차가 도출되었다.
9. 가동 범위 저하
실시예들에서 제조된 전기 변색 소자들은 약 10000싸이클 동안 탈색 및 착색 구동을 거치고, 초기 가동 범위 및 10000싸이클 후, 가동 범위가 측정되었다. 이에 따라서, 상기 가동 범위 저하는 상기 초기 가동 범위 및 상기 10000싸이클 후 가동 범위 차이로 도출되었다.
10. 가동 범위 편차
실시예들 및 비교예들에서 제조된 전기 변색 소자들의 제 1 투명 전극 및 제 2 투명 전극에 제 1 버스 바 및 제 2 버스 바가 각각 장착된다. 이후, 상기 상기 제 1 버스 바 및 상기 제 2 버스 바에 약 1.5V의 구동 전압이 인가되고, 상기 전기 변색 소자들은 착색된다. 이후, 상기 착색된 샘플에 반대 방향으로 약 1.5V의 구동 전압이 인가되고, 상기 샘플은 탈색된다. 이때, 각각의 측정 영역에서 착색 투과율 및 탈색 투과율이 측정되고, 상기 착색 투과율 및 상기 탈색 투과율의 차이에 의한 가동 범위가 측정된다. 이후, 상기 측정 영역에서 최대 가동 범위, 최소 가동 범위 및 평균 가동 범위가 도출되고, 상기 가동 범위 저하는 상기 최대 가동 범위 및 상기 최소 가동 범위의 차이를 상기 평균 가동 범위로 나눈 값이다.
하기의 표 4와 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 전기 변색 소자에서, 제 1 광 투과율, 제 2 광 투과율, 제 1 헤이즈 및 제 2 헤이즈가 측정되었다.
구분 제 1 광 투과율
(%)		 제 2 광 투과율
(%)		 제 1 헤이즈
(%)		 제 2 헤이즈
(%)
실시예 1 55 51 2.35 5.31
실시예 2 59 52 2.44 2.98
실시예 3 62 55 1.56 3.82
실시예 4 65 57 1.89 3.91
실시예 5 56 52 1.08 5.2
비교예 1 69 51 1.98 7.95
하기의 표 5와 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 전기 변색 소자에서, 컬러 수치 및 충방전 회수가 측정되었다.
구분 제 1 L* 제 2 L* 제 1 a* 제 2 a* 제 1 b* 제 2 b* 충방전 회수
실시예 1 91.54 89.9 0.51 -4.3 2.37 -0.75 8000
실시예 2 91.45 90.02 0.35 -2.8 2.25 0.89 11000
실시예 3 84.06 79.8 -1.81 -5.52 1.80 -5.4 20000
실시예 4 87.1 78.9 -1.84 -5.63 1.78 -5.2 15000
실시예 5 91.34 90.05 -1.85 -1.45 1.95 0.26 20000
비교예 1 93.33 84.19 0.67 -6.47 1.66 -4.41 3000
상기 표 4 및 상기 표 5에 기재된 바와 같이, 실시예들에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양광에 높은 내광 특성을 가졌다.
하기의 표 6과 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 제 1 적층체 및 전기 변색 소자에서, 상기 투과율 저하, 상기 헤이즈 상승, 상기 투과율 편차 및 상기 가동 범위 편차가 측정되었다.
구분 투과율 저하
(%)		 헤이즈 상승
(%)		 투과율 편차 가동 범위 저하(%) 가동 범위 편차
실시예 6 1.1 0.13 0.061 2.3 0.075
실시예 7 1.97 0.21 0.078 1.5 0.076
실시예 8 1.7 0.15 0.089 1.8 0.095
실시예 9 1.8 0.16 0.057 2.2 0.067
실시예 10 2.3 0.21 0.072 2.5 0.085
상기 표 6에 기재된 바와 같이, 실시예들에 따른 전기 변색 소자는 투과율 저하 및 헤이즈 상승을 억제하고, 투과율 편차 및 가동 범위 편차를 감소시킬 수 있다.
하기의 표 7와 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 전기 변색 소자에서, 제 1 광 투과율, 제 2 광 투과율, 제 1 헤이즈 및 제 2 헤이즈가 측정되었다.
구분 제 1 광 투과율
(%)		 제 2 광 투과율
(%)		 제 1 헤이즈
(%)		 제 2 헤이즈
(%)
실시예 11 81 68 1.19 6.31
실시예 12 77 69 1.25 1.98
실시예 13 71 66 2.19 2.82
실시예 14 71 68 2.17 2.91
실시예 15 80 67 1.08 5.32
비교예 2 83 55 0.98 7.19
하기의 표 8과 같이, 실시예들 및 비교예에 따른 전기 변색 소자에서, 컬러 수치 및 충방전 회수가 측정되었다.
구분 제 1 L* 제 2 L* 제 1 a* 제 2 a* 제 1 b* 제 2 b* 충방전 회수
실시예 11 92.44 89.92 0.51 -4.13 2.27 -071 7000
실시예 12 92.44 89.92 0.35 -2.28 2.28 0.79 10000
실시예 13 83.05 74.87 -1.61 -5.59 1.89 -5.44 20000
실시예 14 83.19 74.95 -1.68 -5.64 1.99 -5.32 15000
실시예 15 92.39 90.05 -1.68 -1.43 1.87 0.23 20000
비교예 2 94.33 84.19 0.56 -6.47 1.66 -4.40 3000
상기 표 7 및 상기 표 8에 기재된 바와 같이, 실시예들에 따른 전기 변색 소자는 외부의 태양광에 높은 내광 특성을 가졌다.

Claims (11)

  1. 제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 배치되는 전기 변색부를 포함하고,
    하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.25 미만인 전기 변색 소자.
    [측정 방법]
    상기 제 1 기판을 통하여, 상기 전기 변색부에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 헤이즈 변화가 5.5% 미만인 전기 변색 소자.
    [측정 방법]
    상기 유사 태양광 조사 전에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 1 헤이즈가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 실시예에 따른 전기 변색 소자의 제 2 헤이즈가 측정되고, 상기 헤이즈 변화는 상기 제 2 헤이즈로부터 상기 제 1 헤이즈를 뺀 값이다.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 L* 변화가 9미만인 전기 변색 소자.
    [측정 방법]
    상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 L*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 L*가 측정되고, 상기 L*변화는 상기 제 2 L*로부터 상기 제 1 L*를 뺀 값의 절대값이다.
  4. 제 3 항에 있어서, 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 a* 변화가 5미만인 전기 변색 소자.
    [측정 방법]
    상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 a*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 a*가 측정되고, 상기 a*변화는 상기 제 2 a*로부터 상기 제 1 a*를 뺀 값의 절대값이다.
  5. 제 4 항에 있어서, 하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 b* 변화가 10미만인 전기 변색 소자.
    [측정 방법]
    상기 유사 태양광 조사 전에 상기 제 1 변색층의 제 1 b*가 측정되고, 상기 유사 태양광 조사 후에 상기 제 1 변색층의 제 2 b*가 측정되고, 상기 b*변화는 상기 제 2 b*로부터 상기 제 1 b*를 뺀 값의 절대값이다.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 변색부는
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 1 투명 전극;
    상기 제 1 투명 전극 상에 배치되는 제 1 변색층;
    상기 제 1 변색층 상에 배치되는 광 전자 저감층;
    상기 광 전자 저감층 상에 배치되는 전해질층;
    상기 전해질층 상에 배치되는 제 2 변색층; 및
    상기 제 2 변색층 상에 배치되는 제 2 투명 전극을 포함하고,
    상기 제 1 변색층은 전기 변색 변색 물질을 포함하고,
    상기 광 전자 저감층은 상기 상기 전기 변색 물질보다 더 낮은 밴드 갭을 가지는 전자 수용 물질을 포함하는 전기 변색 소자.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 변색 물질은 텅스텐 옥사이드를 포함하고,
    상기 전자 수용 물질은 카본 블랙, 카본 나노 튜브 또는 그래핀으로 구성되는 그룹으로부터 적어도 하나 이상을 포함하는 전기 변색 소자.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 광 투과도는 50% 내지 85%이고, 상기 제 1 헤이즈는 0.1% 내지 5%인 전기 변색 소자.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 L*는 80 내지 100이고, 상기 제 1 a*는 -2 내지 1.5이고, 상기 제 1 b*는 0.5 내지 4인 전기 변색 소자.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 광 전자 저감층은 상기 전자 수용 물질 및 바인더를 포함하는 전기 변색 소자.
  11. 프레임;
    상기 프레임에 장착되는 윈도우; 및
    상기 윈도우에 배치되는 전기 변색 소자를 포함하고,
    상기 전기 변색 소자는
    제 1 기판;
    상기 제 1 기판 상에 배치되는 제 2 기판; 및
    상기 제 1 기판 및 상기 제 2 기판 사이에 배치되는 전기 변색부를 포함하고,
    하기의 측정 방법에 의해서 측정되는 광 투과 변화율이 0.25 미만인 윈도우 장치.
    [측정 방법]
    상기 제 1 기판을 통하여, 상기 전기 변색부에 유사 태양광이 1000 W/㎡의 세기로 10분 동안 조사되고, 상기 유사 태양광의 조사 전에 상기 전기 변색 소자의 제 1 광 투과율이 측정되고, 상기 유사 태양광의 조사 후에 상기 전기 변색 소자의 제 2 광 투과율이 측정되고, 상기 광 투과 변화율은 상기 제 1 광 투과율 및 상기 제 2 광 투과율의 차이를 상기 제 1 광 투과율로 나눈 값이다.
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