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KR102370222B1 - Electrochromism element - Google Patents

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KR102370222B1
KR102370222B1 KR1020170084054A KR20170084054A KR102370222B1 KR 102370222 B1 KR102370222 B1 KR 102370222B1 KR 1020170084054 A KR1020170084054 A KR 1020170084054A KR 20170084054 A KR20170084054 A KR 20170084054A KR 102370222 B1 KR102370222 B1 KR 102370222B1
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ionic liquid
color
electrode
changing material
substrate
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류지창
박진경
손문영
이동건
이인회
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엘지이노텍 주식회사
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극 위에 배치된 제2 기판을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 투명 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극이며, 상기 전해질층은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함하고, 상기 제1 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고, 상기 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체이다.The electrochromic device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a first electrode disposed on the first substrate, a first color-changing material layer disposed on the first electrode and including a first color-changing material, and the first An electrolyte layer disposed on the color-changing material layer, a second color-changing material layer disposed on the electrolyte layer and including a second color-changing material, a second electrode disposed on the second color-changing material layer, and a second electrode disposed on the second electrode It includes two substrates, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is a transparent substrate, at least one of the first electrode and the second electrode is a transparent electrode, and the electrolyte layer is a polymerizable monomer, polymerizable at least one of an oligomer and a polymer, a first ionic liquid, and a second ionic liquid heterogeneous to the first ionic liquid, wherein the first ionic liquid comprises at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer. an ionic liquid that is not reactive with one, and the second ionic liquid is an ionic liquid that is reactive with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer.

Description

전기변색소자{ELECTROCHROMISM ELEMENT}Electrochromic element {ELECTROCHROMISM ELEMENT}

본 발명은 전기변색소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기변색소자에 포함되는 전해질층에 관한 것이다. The present invention relates to an electrochromic device, and more particularly, to an electrolyte layer included in the electrochromic device.

전기변색(Electrochromism)이란 전압을 인가하면 전계방향에 의해 가역적으로 색상이 변하는 현상으로서, 이러한 특성을 지닌 전기화학적 산화환원반응에 의해서 재료의 광특성이 가역적으로 변할 수 있는 물질을 전기변색물질이라고 한다. 이러한 전기변색물질은 외부에서 전기적 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠지 않고 있다가 전기적 신호가 인가되면 색을 띠게 되거나, 반대로 외부에서 신호가 인가되지 않는 경우에는 색을 띠고 있다가 전기적 신호가 인가되면 색이 소멸하는 특성을 가진다.Electrochromism is a phenomenon in which the color changes reversibly according to the direction of the electric field when a voltage is applied. . Such an electrochromic material has no color when no electrical signal is applied from the outside and takes on a color when an electrical signal is applied. It has a characteristic that the color disappears.

전기변색소자는 전기화학적 산화환원반응에 의하여 전기변색물질의 광투과도가 변하는 현상을 이용한 소자로서, ESL(electro shelf label) 등과 같이 특정부의 변색이 필요한 디스플레이, 대형 포스터 또는 안내판 등의 게시용 장치, 스마트 윈도우, 건축용 창유리, 자동차 미러, 플렉서블 디스플레이, 차량용 썬루프, 스포츠 안경 등의 광투과도 또는 반사도를 조절하는 용도로 이용되고 있으며, 최근에는 가시광선 영역에서의 색변화뿐만 아니라 적외선 차단효과까지 있다는 것이 알려지면서 에너지 절약형 제품으로의 응용 가능성에 대해서도 큰 관심을 받고 있다.An electrochromic element is a device that uses a phenomenon in which the light transmittance of an electrochromic material is changed by an electrochemical redox reaction. A display that requires discoloration of a specific part such as an ESL (electro shelf label), a display device such as a large poster or information board, It is used to adjust the light transmittance or reflectivity of smart windows, architectural window glass, automobile mirrors, flexible displays, vehicle sunroofs, sports glasses, etc. As it is known, the possibility of application as an energy-saving product is also receiving great attention.

이러한 전기변색소자의 성능은 변색속도에 따라 달라지며, 변색속도는 전해질에 의하여 영향을 받을 수 있다. 이에 따라, 변색속도를 개선하기 위하여, 이온성 액체를 이용하여 전해질을 형성하고자 하는 시도가 있다. 이온성 액체란 액체 상태에 있는 염을 의미하며, 양이온과 음이온이 서로의 전하를 0으로 만들어 전기적으로 중성인 특성을 가진다. 이온성 액체는 낮은 증기압, 비가연성, 전기화학적 안정성 및 상온에서의 높은 이온전도도를 가지므로, 전해질의 재료로 주목 받고 있다.The performance of such an electrochromic device depends on the discoloration rate, and the discoloration rate may be affected by the electrolyte. Accordingly, in order to improve the discoloration rate, there is an attempt to form an electrolyte using an ionic liquid. An ionic liquid refers to a salt in a liquid state, and the positive and negative ions make each other's charges equal to zero, and thus have electrically neutral properties. Since ionic liquids have low vapor pressure, non-flammability, electrochemical stability, and high ionic conductivity at room temperature, they are attracting attention as materials for electrolytes.

이온성 액체를 전해질의 재료로 단독으로 사용할 경우, 전해질의 누액으로 인하여, 필름 형태의 가공 및 변색 소자의 박막화에 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 이온성 액체를 고분자와 혼합한 후 UV 또는 열을 이용하여 경화시킬 수 있으나, 이러한 경우에도 반복 구동 후 전해질층이 투명전극을 향하여 전사되는 문제가 있다.When an ionic liquid is used alone as a material for an electrolyte, there is a limit to film-form processing and thinning of the color-changing device due to electrolyte leakage. In order to solve this problem, an ionic liquid may be mixed with a polymer and then cured using UV or heat, but even in this case, there is a problem in that the electrolyte layer is transferred toward the transparent electrode after repeated driving.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기변색소자의 전해질층을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an electrolyte layer of an electrochromic device.

본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극 위에 배치된 제2 기판을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 투명 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극이며, 상기 전해질층은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함하고, 상기 제1 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고, 상기 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체이다. The electrochromic device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a first electrode disposed on the first substrate, a first color-changing material layer disposed on the first electrode and including a first color-changing material, and the first An electrolyte layer disposed on the color-changing material layer, a second color-changing material layer disposed on the electrolyte layer and including a second color-changing material, a second electrode disposed on the second color-changing material layer, and a second electrode disposed on the second electrode It includes two substrates, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is a transparent substrate, at least one of the first electrode and the second electrode is a transparent electrode, and the electrolyte layer is a polymerizable monomer, polymerizable at least one of an oligomer and a polymer, a first ionic liquid, and a second ionic liquid heterogeneous to the first ionic liquid, wherein the first ionic liquid comprises at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer. an ionic liquid that is not reactive with one, and the second ionic liquid is an ionic liquid that is reactive with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer.

상기 제2 이온성 액체는 양이온이 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 포함하는 이온성 액체일 수 있다.The second ionic liquid may be an ionic liquid in which a cation includes a carbon double bond or a carbon triple bond.

상기 제2 이온성 액체는 양이온이 비닐기 또는 아크릴레이트기를 포함하는 이온성 액체일 수 있다.The second ionic liquid may be an ionic liquid in which the cation includes a vinyl group or an acrylate group.

상기 제2 이온성 액체는 상기 양이온이 이미다졸륨 또는 암모늄 중 적어도 하나를 더 포함하는 이온성 액체일 수 있다.The second ionic liquid may be an ionic liquid in which the cation further includes at least one of imidazolium and ammonium.

상기 제2 이온성 액체는 상기 양이온이 1-메틸-3-비닐이미다졸륨(1-metyl-3-vinylimidazolium) 또는 [3-(메타크로아크릴로일아미노)프로필] 트리메틸암모늄([(3-methacryloylamino)propyl]trimethylammonium)을 포함할 수 있다.The second ionic liquid is characterized in that the cation is 1-methyl-3-vinylimidazolium or [3-(methacryloylamino)propyl]trimethylammonium ([(3- methacryloylamino)propyl]trimethylammonium) may be included.

상기 제1 이온성 액체는 양이온이 암모늄(ammonium), 이미다졸륨(imidazolium), 옥사졸륨(oxazolium), 피페리디늄(piperidinium), 피라지늄(pyrazinium), 피라졸륨(pyrazolium), 피리다지늄(pyridazinium), 피리디늄(pyridinium), 피리미디늄(pyrimidinium), 피롤리디늄(pyrrolidinium), 피롤리늄(pyrrolinium), 피롤륨(pyrrolium) 및 티아졸륨(thiazolium), 트리아졸륨(triazolium) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first ionic liquid is cation is ammonium (ammonium), imidazolium (imidazolium), oxazolium (oxazolium), piperidinium (piperidinium), pyrazinium (pyrazinium), pyrazolium (pyrazolium), pyridazinium (pyridazinium), pyridinium (pyridinium), pyrimidinium (pyrimidinium), pyrrolidinium (pyrrolidinium), pyrrolinium (pyrrolinium), pyrrolium (pyrrolium) and thiazolium (thiazolium), triazolium (triazolium) at least may contain one.

상기 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 제2 이온성 액체는 5 내지 15 중량부로 포함될 수 있다.The second ionic liquid may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 10 parts by weight of the first ionic liquid.

상기 전해질층은 리튬염을 더 포함할 수 있다.The electrolyte layer may further include a lithium salt.

상기 전해질층은 광개시제를 더 포함할 수 있다.The electrolyte layer may further include a photoinitiator.

본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색장치는 제1 기판, 상기 제1 기판 위에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극 위에 배치된 제2 기판을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 투명 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극이며, 상기 전해질층은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함하고, 상기 제1 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고, 상기 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체인 전기변색소자, 상기 제1 전극에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부, 그리고 상기 제2 전극에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부를 포함한다.An electrochromic device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate, a first electrode disposed on the first substrate, a first color-changing material layer disposed on the first electrode and including a first color-changing material, and the first An electrolyte layer disposed on the color-changing material layer, a second color-changing material layer disposed on the electrolyte layer and including a second color-changing material, a second electrode disposed on the second color-changing material layer, and a second electrode disposed on the second electrode It includes two substrates, wherein at least one of the first substrate and the second substrate is a transparent substrate, at least one of the first electrode and the second electrode is a transparent electrode, and the electrolyte layer is a polymerizable monomer, polymerizable at least one of an oligomer and a polymer, a first ionic liquid, and a second ionic liquid heterogeneous to the first ionic liquid, wherein the first ionic liquid comprises at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer. connected to the first electrode, an electrochromic device that is an ionic liquid that is not reactive with one, and the second ionic liquid is an ionic liquid that is reactive with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer, and polymer; A first terminal part having a first polarity, and a second terminal part connected to the second electrode and having a second polarity.

본 발명의 실시예에 따르면, 변색속도가 높은 전기변색소자를 얻을 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 변색속도가 높고, 누액 염려가 없어 필름 형태 및 박막 형태의 가공이 가능하면서도, 투명전극을 향하여 전사 또는 확산되지 않는 전해질층을 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrochromic device having a high discoloration rate can be obtained. In particular, according to an embodiment of the present invention, it is possible to obtain an electrolyte layer that is not transferred or diffused toward the transparent electrode, while processing in a film form and a thin film form is possible due to a high discoloration rate and no risk of leakage.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다.
도 4는 반복 구동 후 실시예 3의 전해질층을 찍은 사진이다.
도 5는 반복 구동 후 비교예 1의 전해질층을 찍은 사진이다.
1 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to another embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to another embodiment of the present invention.
4 is a photograph taken of the electrolyte layer of Example 3 after repeated driving.
5 is a photograph of the electrolyte layer of Comparative Example 1 after repeated driving.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including an ordinal number such as second, first, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being “connected” or “connected” to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조들이 기판, 각층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the description of embodiments, each layer (film), region, pattern or structures is referred to as “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or patterns. The description that it is formed on includes all those formed directly or through another layer. The standards for the upper/above or lower/lower layers of each layer will be described with reference to the drawings. In addition, since the thickness or size of each layer (film), region, pattern, or structure in the drawings may be changed for clarity and convenience of description, it does not fully reflect the actual size.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150)를 포함한다. 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150)는 각각 극성이 상이한 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)에 연결되며, 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)로부터 전원을 공급 받는다. 제1 변색물질층(120), 제2 변색물질층(140) 및 전해질층(130)의 측면에는 실링부(180)가 더 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the electrochromic device 100 includes a first electrode part 110 , a first color-changing material layer 120 disposed on the first electrode part 110 and including a first color-changing material, and a first color-changing material. The electrolyte layer 130 disposed on the material layer 120 , the second color-changing material layer 140 disposed on the electrolyte layer 130 and including the second color-changing material, and the second color-changing material layer 140 disposed on the second color-changing material layer 140 . It includes two electrode units 150 . The first electrode part 110 and the second electrode part 150 are connected to the first terminal part 160 and the second terminal part 170 having different polarities, respectively, and the first terminal part 160 and the second terminal part 170 are connected to each other. receive power from A sealing part 180 may be further disposed on side surfaces of the first color-changing material layer 120 , the second color-changing material layer 140 , and the electrolyte layer 130 .

이때, 제1 전극부(110)는 제1 투명기판(112) 및 제1 투명전극(114)을 포함하고, 제2 전극부(150)는 제2 투명기판(152) 및 제2 투명전극(154)을 포함할 수 있다. In this case, the first electrode unit 110 includes a first transparent substrate 112 and a first transparent electrode 114 , and the second electrode unit 150 includes a second transparent substrate 152 and a second transparent electrode ( 154) may be included.

여기서, 제1 투명기판(112) 및 제2 투명기판(152)은 투과도(T%)가 98%이상인 투명 기판이며, 유리, 플라스틱 또는 연성의 고분자 필름일 수 있다. 예를 들어, 연성의 고분자 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET), 폴리카보네이트(Polycabonate, PC), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, ABS), 폴리메틸메타아크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylene Naphthalate, PEN), 폴리에테르술폰(Polyether Sulfone, PES), 고리형 올레핀 고분자(Cyclic Olefin Copolymer, COC), TAC(Triacetylcellulose) 필름, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 필름, 폴리이미드(Polyimide, PI) 필름, 폴리스틸렌(Polystyrene, PS) 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이는 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the first transparent substrate 112 and the second transparent substrate 152 are transparent substrates having a transmittance (T%) of 98% or more, and may be glass, plastic, or a flexible polymer film. For example, the flexible polymer film is polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (Polycabonate, PC), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), polymethyl methacrylic Polymethyl Methacrylate (PMMA), Polyethylene Naphthalate (PEN), Polyether Sulfone (PES), Cyclic Olefin Copolymer (COC), TAC (Triacetylcellulose) film, Polyvinyl alcohol ( Polyvinyl alcohol, PVA) film, polyimide (Polyimide, PI) film, may be made of any one of polystyrene (Polystyrene, PS), this is only an example, but is not necessarily limited thereto.

그리고, 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)은 전압을 가하면 색상이 변하는 전기변색 원리를 이용하여 외부로부터의 전압 인가에 의해 가역적으로 색이 변하거나 투과율이 변하는 소자를 포함한다. 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께는 10 내지 500㎛, 바람직하게는 20 내지 300㎛, 더욱 바람직하게는 50 내지 200㎛일 수 있다. 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께가 10㎛ 미만인 경우, 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 간의 맞닿음으로 인해 합선이 될 가능성이 있고, 제1 변색물질층(120), 전해질층(130) 및 제2 변색물질층(140)의 총 두께가 500㎛를 초과하는 경우, 전기전도도가 감소하여 반응 속도가 느려질 수 있다.In addition, the color of the first color-changing material layer 120 , the electrolyte layer 130 , and the second color-changing material layer 140 is reversibly changed by the application of an external voltage using the electrochromic principle in which the color changes when a voltage is applied. or a device whose transmittance is changed. The total thickness of the first color-changing material layer 120, the electrolyte layer 130, and the second color-changing material layer 140 may be 10 to 500 µm, preferably 20 to 300 µm, more preferably 50 to 200 µm. there is. When the total thickness of the first color-changing material layer 120 , the electrolyte layer 130 , and the second color-changing material layer 140 is less than 10 μm, contact between the first transparent electrode 114 and the second transparent electrode 154 . Due to this, there is a possibility of a short circuit, and when the total thickness of the first color-changing material layer 120 , the electrolyte layer 130 , and the second color-changing material layer 140 exceeds 500 μm, the electrical conductivity decreases and the reaction rate can be slow

제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)은 변색 또는 소색 성능이 우수하고, 응답속도가 우수하며, 내구성을 유지할 수 있고, 메모리 효과가 있는 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 변색물질층(120)은 산화반응을 하는 산화 변색층이고, 제2 변색물질층(140)은 환원반응을 하는 환원 변색층일 수 있다. 또는, 제1 변색물질층(120)은 환원반응을 하는 환원 변색층일 수 있고, 제2 변색물질층(140)은 산화반응을 하는 산화 변색층일 수 있다. The first color-changing material layer 120 and the second color-changing material layer 140 may include materials having excellent discoloration or discoloration performance, excellent response speed, durability, and memory effect. For example, the first color-changing material layer 120 may be an oxidative color-changing layer that undergoes an oxidation reaction, and the second color-changing material layer 140 may be a reduction color-changing layer that undergoes a reduction reaction. Alternatively, the first color-changing material layer 120 may be a reducing color-changing layer that undergoes a reduction reaction, and the second color-changing material layer 140 may be an oxidation color-changing layer performing an oxidation reaction.

제1 변색물질층(120) 및 제2 변색물질층(140)은 유기계 변색물질 및 무기계 변색물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 변색물질은 전기화학적 산화, 환원 반응에 의하여 광흡수도가 변화하는 전기변색특성을 갖는 물질을 의미하며, 전압의 인가 여부 및 전압의 세기에 따라 가역적으로 전기변색물질의 전기 화학적 산화, 환원 현상이 일어나고, 이에 의하여 변색물질의 투명도 및 흡광도가 가역적으로 변경될 수 있다. 유기계 변색물질은, 예를 들어 비올로겐, 안트라퀴논, 폴리피롤 및 폴리싸이오펜, 폴리안트라센, 폴리플루오렌, 폴리카바졸, 폴리페닐비닐렌 및 이들의 유도체로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있으며, 무기계 변색물질은, 예를 들어 텅스텐, 이리듐, 니켈, 바나듐, 몰리브덴, 망간, 티타튬, 세륨 및 니오븀의 산화물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 또는, 변색물질은 프루시안 블루(Prussian blue, PB), 프루시안 블루 아날로그(PB analog, PBA)일 수도 있다. WO3는 환원 변색층에 포함되는 변색물질이고, PB는 산화 변색층에 포함되는 변색물질일 수 있다. The first color-changing material layer 120 and the second color-changing material layer 140 may include at least one of an organic color-changing material and an inorganic color-changing material. As used herein, the color-changing material refers to a material having an electrochromic property in which light absorption is changed by electrochemical oxidation and reduction reactions, and electrochemical oxidation of the electrochromic material reversibly depending on whether a voltage is applied or not and the intensity of the voltage , a reduction phenomenon occurs, whereby the transparency and absorbance of the color-changing material may be reversibly changed. The organic color-changing material may be, for example, selected from the group consisting of viologen, anthraquinone, polypyrrole and polythiophene, polyanthracene, polyfluorene, polycarbazole, polyphenylvinylene and derivatives thereof, and inorganic The color-changing material may be, for example, selected from the group consisting of oxides of tungsten, iridium, nickel, vanadium, molybdenum, manganese, titanium, cerium, and niobium. Alternatively, the color-changing material may be Prussian blue (PB) or Prussian blue analog (PB analog, PBA). WO 3 may be a color change material included in the reduction color-change layer, and PB may be a color change material included in the oxidation color change layer.

그리고, 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 각각은 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있는 투명 전도성 재료를 포함할 수 있다. 투명 전도성 재료는, 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), IZO(Indiun Zinc Oxide), 구리 산화물(tin oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 투명 전도성 재료는, 나노와이어, 감광성 나노와이어 필름, CNT(Carbon Nano Tube), 그래핀(graphene) 또는 이들의 혼합물과 같은 나노 파우더 합성체를 포함할 수도 있다. 여기서, 나노 파우더의 함량 제어를 통해 전기전도도를 확보하면서, 색 및 반사율 제어가 가능하다. 또는, 투명 전도성 재료는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 티타늄(Ti) 및 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 제1 투명전극(114) 및 제2 투명전극(154) 각각은 필름 형상일 수 있으며, 빛에 대한 투과율이 80% 이상일 수 있다.In addition, each of the first transparent electrode 114 and the second transparent electrode 154 may include a transparent conductive material through which electricity can flow without interfering with the transmission of light. The transparent conductive material, for example, ITO (Indium Tin Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide), IZO (Indiun Zinc Oxide), copper oxide (tin oxide), zinc oxide (zinc oxide), titanium oxide (titanium oxide), etc. of metal oxides. Alternatively, the transparent conductive material may include a nano-powder composite such as a nanowire, a photosensitive nanowire film, a carbon nano tube (CNT), graphene, or a mixture thereof. Here, it is possible to control the color and reflectance while ensuring electrical conductivity by controlling the content of the nanopowder. Alternatively, the transparent conductive material may include chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), molybdenum (Mo), gold (Au), titanium (Ti), and alloys thereof. It may include at least one. Each of the first transparent electrode 114 and the second transparent electrode 154 may have a film shape, and transmittance to light may be 80% or more.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다. 도 1과 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다. 2 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to another embodiment of the present invention. For the same content as in FIG. 1 , a duplicate description will be omitted.

도 2를 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150)를 포함한다. 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150)는 각각 극성이 상이한 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)에 연결되며, 제1 단자부(160) 및 제2 단자부(170)로부터 전원을 공급 받는다. 제1 변색물질층(120), 제2 변색물질층(140) 및 전해질층(130)의 측면에는 실링부(180)가 더 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the electrochromic device 100 includes a first electrode unit 110 , a first color-changing material layer 120 disposed on the first electrode unit 110 and including a first color-changing material, and a first color-changing material. The electrolyte layer 130 disposed on the material layer 120 , the second color-changing material layer 140 disposed on the electrolyte layer 130 and including the second color-changing material, and the second color-changing material layer 140 disposed on the second color-changing material layer 140 . It includes two electrode units 150 . The first electrode part 110 and the second electrode part 150 are connected to the first terminal part 160 and the second terminal part 170 having different polarities, respectively, and the first terminal part 160 and the second terminal part 170 are connected to each other. receive power from A sealing part 180 may be further disposed on side surfaces of the first color-changing material layer 120 , the second color-changing material layer 140 , and the electrolyte layer 130 .

이때, 제1 전극부(110)는 제1 투명기판(112) 및 제1 투명전극(114)을 포함하고, 제2 전극부(150)는 제2 투명기판(152) 및 제2 투명전극(154)을 포함할 수 있다.In this case, the first electrode unit 110 includes a first transparent substrate 112 and a first transparent electrode 114 , and the second electrode unit 150 includes a second transparent substrate 152 and a second transparent electrode ( 154) may be included.

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극층(110)의 하부에 소정 색상을 가진 기판(200)이 추가로 배치될 수 있다. 여기서, 소정 색상은 흰색 계열일 수 있으며, 이에 따라 변색되는 글씨, 숫자, 그림 등을 더욱 선명하게 보이도록 할 수 있다. 또는, 소정 색상은 흰색 계열 외에 다양한 색상일 수도 있다. 기판(200)의 색상에 따라, 변색되는 글씨, 숫자, 그림 등의 색상이 미세하게 조절될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 전기변색소자가 ESL(electro shelf label) 디스플레이, 디지털 사이니지(digital signage), E-페이퍼 등에 적용될 경우, 디스플레이되는 글씨, 숫자, 그림 등의 색상이 선명하게 구현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a substrate 200 having a predetermined color may be additionally disposed under the first electrode layer 110 . Here, the predetermined color may be a white series, and thus discolored letters, numbers, pictures, etc. may be more clearly seen. Alternatively, the predetermined color may be various colors in addition to the white series. Depending on the color of the substrate 200, the color of discolored letters, numbers, pictures, etc. may be finely adjusted. According to an embodiment of the present invention, when the electrochromic element is applied to an ESL (electro shelf label) display, digital signage, E-paper, etc., the displayed colors of letters, numbers, pictures, etc. can be clearly implemented. can

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기변색소자의 단면도이다. 도 1 내지 2와 동일한 내용에 대해서는 중복된 설명을 생략한다.3 is a cross-sectional view of an electrochromic device according to another embodiment of the present invention. Duplicate descriptions of the same contents as those of FIGS. 1 and 2 will be omitted.

도 3을 참조하면, 전기변색소자(100)는 제1 전극부(110), 제1 전극부(110) 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층(120), 제1 변색물질층(120) 위에 배치되는 전해질층(130), 전해질층(130) 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층(140), 제2 변색물질층(140) 위에 배치되는 제2 전극부(150), 제1 전극부(110)에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부(160) 및 제2 전극부(150)에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부(170)를 포함한다. Referring to FIG. 3 , the electrochromic device 100 includes a first electrode part 110 , a first color-changing material layer 120 disposed on the first electrode part 110 and including a first color-changing material, and a first color-changing material. The electrolyte layer 130 disposed on the material layer 120 , the second color-changing material layer 140 disposed on the electrolyte layer 130 and including the second color-changing material, and the second color-changing material layer 140 disposed on the second color-changing material layer 140 . The second electrode part 150, connected to the first electrode part 110, connected to the first terminal part 160 and the second electrode part 150 having a first polarity, and a second terminal part having a second polarity ( 170).

본 발명의 실시예에 따르면, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 하나, 예를 들어 제2 전극부(150)는 투명 기판(152) 및 투명 전극(154)을 포함할 수 있다. 여기서, 투명 전극(154)은 투명 기판(152)의 양 면 중 전해질층(130)을 향하는 면에 배치되고, 투명 전도성 재료를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, one of the first electrode part 110 and the second electrode part 150 , for example, the second electrode part 150 includes a transparent substrate 152 and a transparent electrode 154 . can do. Here, the transparent electrode 154 is disposed on the surface facing the electrolyte layer 130 among both surfaces of the transparent substrate 152 and may include a transparent conductive material.

그리고, 제1 전극부(110) 및 제2 전극부(150) 중 다른 하나, 예를 들어 제1 전극부(110)는 소정 색상의 전도성 기판을 포함한다. 여기서, 소정 색상은 흰색 계열일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 투명을 제외한 다양한 색상을 가질 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 Sn, Ag, Al, Cu, Al 및 Mo 중 적어도 하나를 도금하거나, 증착하는 방법으로 형성될 수 있다. 소정 색상의 전도성 기판은 단일 층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 소정 색상은 도금 또는 증착되는 금속의 종류 및 입도 등에 따라 달라질 수 있다.In addition, the other of the first electrode part 110 and the second electrode part 150 , for example, the first electrode part 110 includes a conductive substrate of a predetermined color. Here, the predetermined color may be a white series, but is not limited thereto, and may have various colors except for transparent. The conductive substrate of a predetermined color may be formed by plating or depositing at least one of Sn, Ag, Al, Cu, Al, and Mo. A conductive substrate of a given color may have a single-layer or multi-layer structure. The predetermined color may vary depending on the type and particle size of the metal to be plated or deposited.

이와 같이, 제1 전극부(110)가 투명을 제외한 소정 색상의 전도성 기판을 포함하는 경우, 글씨, 숫자, 그림 등으로 변색되는 영역의 색상을 더욱 선명하게 표시할 수 있을 뿐만 아니라, 10-2 내지 10-3Ω/sq의 낮은 면저항으로 인하여 고속 변색이 가능하다. As such, when the first electrode unit 110 includes a conductive substrate of a predetermined color except for transparency, it is possible to more clearly display the color of the area discolored by letters, numbers, pictures, etc., but also 10 -2 High-speed discoloration is possible due to a low sheet resistance of 10 -3 Ω/sq.

한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 전해질층(130)은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함한다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 제2 이온성 액체 100wt%에 대하여, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 저겅도 하나는 10 내지 30wt%, 바람직하게는 10 내지 20wt%로 포함되고, 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체는 70 내지 90wt%, 바람직하게는 80 내지 90wt%로 포함될 수 있다. 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 이와 같은 수치 범위 미만으로 포함되면, 변색 속도가 느려질 수 있다. 그리고, 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 이와 같은 수치 범위를 초과하여 포함되면, 전해질층이 전극층과 분리되며, 전해질층끼리 뭉칠 수 있다. On the other hand, according to the embodiment of the present invention, the electrolyte layer 130 is at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, a first ionic liquid, and a second ionic liquid different from the first ionic liquid. include At this time, with respect to at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer and the polymer, the first ionic liquid, and the second ionic liquid 100 wt%, one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer and the polymer is 10 to 30 wt% , preferably included in 10 to 20 wt%, the first ionic liquid and the second ionic liquid may be included in 70 to 90 wt%, preferably 80 to 90 wt%. When the first ionic liquid and the second ionic liquid are included below this numerical range, the discoloration rate may be slowed. And, when the first ionic liquid and the second ionic liquid are included in excess of this numerical range, the electrolyte layer may be separated from the electrode layer, and the electrolyte layers may agglomerate.

여기서, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머는 전해질층(130) 내에서 매트릭스(matrix) 역할을 하며, 아크릴계 모노머, 아크릴계 올리고머, 아크릴계 폴리머, 아크릴레이트계 모노머, 아크릴레이트계 올리고머, 아크릴레이트계 폴리머, 카보네이트계 모노머, 카보네이트계 올리고머 및 카보네이트계 폴리머로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머는 우레탄 아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 메틸아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 메틸스티렌, 비닐에스테르 화합물, 염화비닐, 염화비닐리덴, 아크릴아마이드, 테트라플루오로에틸렌, 비닐아세테이트, 메틸비닐케톤, 에틸렌, 스티렌, 파라메톡시스티렌, 파라시아노 스티렌, 폴리에틸렌글리콜류 아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합이 가능하다. 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머는 아래 화학식 1 내지 화학식 3에서 예시된 모노머, 올리고머 및 폴리머일 수 있다. Here, the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer, and the polymer serve as a matrix in the electrolyte layer 130 , and an acrylic monomer, an acrylic oligomer, an acrylic polymer, an acrylate monomer, an acrylate oligomer, and an acrylate polymer , it may be selected from the group consisting of carbonate-based monomers, carbonate-based oligomers and carbonate-based polymers. For example, polymerizable monomers, polymerizable oligomers and polymers include urethane acrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, methyl acrylate, methyl methacrylate, methyl styrene, vinyl ester compounds, vinyl chloride, vinylidene chloride, and acrylamide, tetrafluoroethylene, vinyl acetate, methyl vinyl ketone, ethylene, styrene, para-methoxystyrene, para-cyano styrene, polyethylene glycol acrylate, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. The polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer may be monomers, oligomers, and polymers exemplified in Chemical Formulas 1 to 3 below.

Figure 112017063360819-pat00001
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Figure 112017063360819-pat00002
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Figure 112017063360819-pat00003
Figure 112017063360819-pat00003

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머는 UV 또는 열에 의하여 중합 가능할 수 있다. 이를 위하여, 전해질층(130)은 열 개시제인 AIBN(Azobisisobutyronitrile) 등의 아조 화합물 또는 광 개시제인 Irgacure-184, Darocure 등을 더 포함할 수 있다. 열 개시제 또는 광 개시제는 전해질층(130)의 0.5 내지 1.5wt%로 포함될 수 있으며, 광 개시제의 예는 화학식 4와 같다. Polymerizable monomers, polymerizable oligomers and polymers may be polymerizable by UV or heat. To this end, the electrolyte layer 130 may further include an azo compound such as Azobisisobutyronitrile (AIBN), which is a thermal initiator, or Irgacure-184, Darocure, etc., which are photoinitiators. The thermal initiator or the photoinitiator may be included in 0.5 to 1.5 wt% of the electrolyte layer 130, and an example of the photoinitiator is as shown in Formula (4).

Figure 112017063360819-pat00004
Figure 112017063360819-pat00004

한편, 이온성 액체는 액체 상태에 있는 염을 의미하며, 이온으로 만들어져 있지만 양이온과 음이온이 사로의 전하를 0으로 만들어 전기적으로는 중성인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제1 이온성 액체는 제2 이온성 액체와 상이한 종류의 이온성 액체이며, 제1 이온성 액체는 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고, 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체일 수 있다. On the other hand, the ionic liquid refers to a salt in a liquid state, and is made of ions, but is characterized in that it is electrically neutral by making the charge of the cation and anion to zero. According to an embodiment of the present invention, the first ionic liquid is a different type of ionic liquid than the second ionic liquid, and the first ionic liquid is not reactable with at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer. and the second ionic liquid may be an ionic liquid capable of reacting with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer, and polymer.

예를 들어, 제1 이온성 액체에 포함되는 양이온으로는 암모늄(ammonium), 이미다졸륨(imidazolium), 옥사졸륨(oxazolium), 피페리디늄(piperidinium), 피라지늄(pyrazinium), 피라졸륨(pyrazolium), 피리다지늄(pyridazinium), 피리디늄(pyridinium), 피리미디늄(pyrimidinium), 피롤리디늄, (pyrrolidinium), 피롤리늄(pyrrolinium), 피롤륨(pyrrolium), 티아졸륨(thiazolium), 트리아졸륨(triazolium) 등일 수 있으며, 음이온으로는 할로겐족, BF4 -, PF6 -, 설포네이트계[(SO2R)O]-, 이미드계[(SO2R)2N]-, 메티드계[(SO2R)3C]-등일 수 있다. 여기서, R은 할로겐족, CF3, C2F5 및 기타 전자쌍을 받을 수 있는 아릴 또는 알킬치환체일 수 있다. 예를 들어, 제1 이온성 액체는 하기 화학식 5의 구조를 가지는 1-데실-3-메틸이미다졸리움 비스(트리플로로메탄설포닐)이미드(1-Decyl-3-mathylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. For example, as a cation included in the first ionic liquid, ammonium (ammonium), imidazolium (imidazolium), oxazolium (oxazolium), piperidinium (piperidinium), pyrazinium (pyrazinium), pyrazolium ( pyrazolium), pyridazinium, pyridinium, pyrimidinium, pyrrolidinium, (pyrrolidinium), pyrrolinium, pyrrolium, thiazolium, It may be triazolium, etc., and the anion is a halogen group, BF 4 - , PF 6 - , a sulfonate type [(SO 2 R)O] - , an imide type [(SO 2 R) 2 N] - , methide system [(SO 2 R) 3 C] - and the like. Here, R may be halogen, CF 3 , C 2 F 5 and other aryl or alkyl substituents capable of accepting electron pairs. For example, the first ionic liquid is 1-decyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (1-Decyl-3-mathylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) having the structure of Formula 5 below) imide), but is not limited thereto.

Figure 112017063360819-pat00005
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제1 이온성 액체는 매트릭스, 즉 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않으므로, 매트릭스 내에 고르게 분산될 수 있다. Since the first ionic liquid is not reactive with the matrix, ie, at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, it can be evenly dispersed in the matrix.

이에 대하여, 제2 이온성 액체는 매트릭스, 즉 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하다. 이에 따라, 본 명세서에서 제2 이온성 액체는 반응성 이온성 액체와 혼용될 수 있다. 제2 이온성 액체가 매트릭스와 반응 가능하기 위하여, 제2 이온성 액체는 양이온이 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 가지는 이온성 액체일 수 있다. In this regard, the second ionic liquid is reactable with the matrix, ie at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer. Accordingly, in the present specification, the second ionic liquid may be mixed with the reactive ionic liquid. In order for the second ionic liquid to be reactable with the matrix, the second ionic liquid may be an ionic liquid in which the cation has a carbon double bond or a carbon triple bond.

반응성 이온성 액체일 수 있다. 여기서, 반응성 이온성 액체는 양이온이 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 가지는 이온성 액체일 수 있다. 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 가지는 이온성 액체에 UV를 조사하면, 라디컬이 생성되며, 생성된 라디컬은 매트릭스로 첨가된 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응할 수 있다. 이와 같이 제2 이온성 액체는 매트릭스와 가교 중합될 수 있으며, 전해질층 내에서 안정적인 분산을 유지할 수 있다.It may be a reactive ionic liquid. Here, the reactive ionic liquid may be an ionic liquid in which a cation has a carbon double bond or a carbon triple bond. When an ionic liquid having a carbon double bond or a carbon triple bond is irradiated with UV, radicals are generated, and the generated radicals can react with at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer, and a polymer added to a matrix. . As such, the second ionic liquid may be cross-linked with the matrix, and may maintain stable dispersion in the electrolyte layer.

이때, 제2 이온성 액체는, 양이온이 비닐기 또는 아크릴레이트기를 포함할 수 있고, 양이온이 이미다졸륨 또는 암모늄 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 이온성 액체는 양이온이 1-메틸-3-비닐이미다졸륨(1-metyl-3-vinylimidazolium) 또는 [3-(메타크로아크릴로일아미노)프로필] 트리메틸암모늄([(3-methacryloylamino)propyl]trimethylammonium)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 이온성 액체는 양이온이 화학식 6, 화학식 7 또는 화학식 8 중 하나일 수 있다. In this case, in the second ionic liquid, the cation may include a vinyl group or an acrylate group, and the cation may further include at least one of imidazolium or ammonium. For example, the second ionic liquid may have a cation of 1-methyl-3-vinylimidazolium or [3-(methacryloylamino)propyl]trimethylammonium ([( 3-methacryloylamino)propyl]trimethylammonium) may be included. For example, the second ionic liquid may have a cation of one of Formula 6, Formula 7, or Formula 8.

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Figure 112017063360819-pat00007
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제2 이온성 액체의 양이온이 화학식 7과 같은 경우, 제2 이온성 액체는 화학식 9의 구조를 가지는 3-[(메타크릴로일아미노)프로필]트리메틸암모늄 비스(트리플로로메탄설포닐)이미드(3-[(methacrylamino)propyl)trimethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide]일 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. When the cation of the second ionic liquid is the same as in Chemical Formula 7, the second ionic liquid is 3-[(methacryloylamino)propyl]trimethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imi having the structure of Chemical Formula 9 de (3-[(methacrylamino)propyl)trimethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide], but is not limited thereto.

Figure 112017063360819-pat00009
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이때, 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여, 제2 이온성 액체는 5 내지 15 중량부, 바람직하게는 5 내지 10 중량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 8 중량부로 포함될 수 있다. 제2 이온성 액체가 이러한 수치 범위보다 많이 함유되면, 매트릭스와의 반응이 과량으로 일어나게 되어 전해질층 전체가 딱딱해질 수 있고, 이에 따라 저항이 높아져 변색속도가 저하될 수 있다. 그리고, 제2 이온성 액체가 이러한 수치 범위보다 적게 함유되면, 전해질층이 전극부를 향하여 전사되고 확산되는 현상이 발생할 수 있다. At this time, based on 10 parts by weight of the first ionic liquid, the second ionic liquid may be included in 5 to 15 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight, more preferably 5 to 8 parts by weight. If the second ionic liquid is contained in more than this numerical range, the reaction with the matrix may occur excessively and the entire electrolyte layer may be hardened, and thus the resistance may be increased and the discoloration rate may be reduced. And, when the second ionic liquid is contained less than this numerical range, a phenomenon in which the electrolyte layer is transferred and diffused toward the electrode part may occur.

한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 전해질층(130)은 금속염을 더 포함할 수 있으며, 금속염은 리튬 이온을 포함할 수 있다. 리튬 이온은, 예를 들어 화학식 10의 형태로 포함될 수 있으며, 전체 전해질층(130)의 30wt%이하, 바람직하게는 10 내지 30wt%로 포함될 수 있다. Meanwhile, the electrolyte layer 130 according to an embodiment of the present invention may further include a metal salt, and the metal salt may include lithium ions. Lithium ions may be included, for example, in the form of Chemical Formula 10, and may be included in an amount of 30 wt% or less of the entire electrolyte layer 130, preferably 10 to 30 wt%.

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전해질층(130)이 리튬 이온을 포함할 경우, 이온성 액체의 낮은 증기압, 비가연성, 전기화학적 안정성 및 상온에서의 높은 이온전도도로 인하여 빠른 변색속도를 얻는 것이 가능하다. When the electrolyte layer 130 contains lithium ions, it is possible to obtain a fast discoloration rate due to the low vapor pressure of the ionic liquid, non-flammability, electrochemical stability, and high ionic conductivity at room temperature.

이하, 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, it will be described in more detail using Examples and Comparative Examples.

전기변색소자의 제조Manufacturing of electrochromic device

ITO 투명 전극 상에 바코팅(bar coating) 방식으로 200nm 두께의 WO3 박막을 형성하였으며, 다른 ITO 투명 전극 상에 동일한 방식으로 200nm 두께의 프루시안 블루 박막을 형성하였다. 100㎛ 두께의 댐(실링부)을 만들고, 댐 내에 전해질층 조성물을 코팅한 후, 자외선 노광기에서 1,100mJ/cm2로 광 조사하여 10cm*10cm의 전기변색소자를 제작하였다.A 200 nm thick WO 3 thin film was formed on the ITO transparent electrode by bar coating, and a 200 nm thick Prussian blue thin film was formed on the other ITO transparent electrode in the same manner. After making a dam (sealing part) with a thickness of 100 μm, coating the electrolyte layer composition in the dam, and irradiating it with light at 1,100 mJ/cm 2 in a UV exposure machine to manufacture an electrochromic device of 10 cm * 10 cm.

전해질층 조성물의 제조Preparation of electrolyte layer composition

<실시예 1><Example 1>

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 이온성 액체, 그리고 화학식 4의 광 개시제의 중량비를 9:90:1로 혼합한 후, 1.03mol/L의 LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 첨가하였다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나는 1:1의 중량비로 혼합된 우레탄 아크릴 올리고머와 아크릴 모노머이고, 화학식 5의 제1 이온성 액체 및 화학식 9의 제2 이온성 액체를 4대6의 중량비로 혼합하였다. After mixing at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, an ionic liquid, and a photoinitiator of Formula 4 in a weight ratio of 9:90:1, 1.03 mol/L LiTFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) was added. At this time, at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer and the polymer is a urethane acrylic oligomer and an acrylic monomer mixed in a weight ratio of 1:1, and the first ionic liquid of Formula 5 and the second ionic liquid of Formula 9 are mixed with 4 It was mixed in a weight ratio of to 6.

<실시예 2><Example 2>

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 이온성 액체, 그리고 화학식 4의 광 개시제의 중량비를 9:90:1로 혼합한 후, 1.03mol/L의 LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 첨가하였다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나는 1:1의 중량비로 혼합된 우레탄 아크릴 올리고머와 아크릴 모노머이고, 화학식 5의 제1 이온성 액체 및 화학식 9의 제2 이온성 액체를 5대5의 중량비로 혼합하였다.After mixing at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, an ionic liquid, and a photoinitiator of Formula 4 in a weight ratio of 9:90:1, 1.03 mol/L LiTFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) was added. In this case, at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer and the polymer is a urethane acrylic oligomer and an acrylic monomer mixed in a weight ratio of 1:1, and the first ionic liquid of Chemical Formula 5 and the second ionic liquid of Chemical Formula 9 are mixed with 5 It was mixed in a weight ratio of to 5.

<실시예 3><Example 3>

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 이온성 액체, 그리고 화학식 4의 광 개시제의 중량비를 9:90:1로 혼합한 후, 1.03mol/L의 LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 첨가하였다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나는 1:1의 중량비로 혼합된 우레탄 아크릴 올리고머와 아크릴 모노머이고, 화학식 5의 제1 이온성 액체 및 화학식 9의 제2 이온성 액체를 6대4의 중량비로 혼합하였다.After mixing at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, an ionic liquid, and a photoinitiator of Formula 4 in a weight ratio of 9:90:1, 1.03 mol/L LiTFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) was added. In this case, at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer, and the polymer is a urethane acrylic oligomer and an acrylic monomer mixed in a weight ratio of 1:1, and the first ionic liquid of Chemical Formula 5 and the second ionic liquid of Chemical Formula 9 are mixed with 6 It was mixed in a weight ratio of to 4.

<비교예 1><Comparative Example 1>

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 이온성 액체, 그리고 화학식 4의 광 개시제의 중량비를 9:90:1로 혼합한 후, 1.03mol/L의 LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 첨가하였다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나는 1:1의 중량비로 혼합된 우레탄 아크릴 올리고머와 아크릴 모노머이고, 화학식 5의 제1 이온성 액체 및 화학식 9의 제2 이온성 액체를 7대3의 중량비로 혼합하였다.After mixing at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, an ionic liquid, and a photoinitiator of Formula 4 in a weight ratio of 9:90:1, 1.03 mol/L LiTFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) was added. In this case, at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer, and the polymer is a urethane acrylic oligomer and an acrylic monomer mixed in a weight ratio of 1:1, and the first ionic liquid of Chemical Formula 5 and the second ionic liquid of Chemical Formula 9 are mixed with 7 It was mixed in a weight ratio of 3 to 3.

<비교예 2><Comparative Example 2>

중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 이온성 액체, 그리고 화학식 4의 광 개시제의 중량비를 9:90:1로 혼합한 후, 1.03mol/L의 LiTFSI(Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)를 첨가하였다. 이때, 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나는 1:1의 중량비로 혼합된 우레탄 아크릴 올리고머와 아크릴 모노머이고, 화학식 5의 제1 이온성 액체만을 사용하였다.After mixing at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, an ionic liquid, and a photoinitiator of Formula 4 in a weight ratio of 9:90:1, 1.03 mol/L LiTFSI (Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide) was added. At this time, at least one of the polymerizable monomer, the polymerizable oligomer, and the polymer is a urethane acrylic oligomer and an acrylic monomer mixed in a weight ratio of 1:1, and only the first ionic liquid of Formula 5 was used.

<비교예 3><Comparative Example 3>

프로필렌카보네이트에 1M LiClO4를 용해시켰다.1M LiClO 4 was dissolved in propylene carbonate.

실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3에 의하여 제조된 전기변색소자의 충방전 시험을 실시하였다. 1사이클은 초기 3V 전압에서 시작하여, 60sec동안 -2V 전압으로 착색과정을 거친 후 60sec동안 2V 전압으로 탈색과정을 거치는 방법으로 이루어졌다. 그리고, UV-V 스펙트로포토미터 분석장비를 이용하여 착색 및 탈색 시의 투과도(T%)를 측정하였다. The charge/discharge tests of the electrochromic devices prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were performed. 1 cycle started with an initial 3V voltage, followed by a coloring process with a -2V voltage for 60sec, and then a bleaching process with a 2V voltage for 60sec. And, transmittance (T%) during coloring and decolorization was measured using UV-V spectrophotometer analysis equipment.

표 1은 10 사이클을 구동한 후, 착색 및 탈색 시의 투과율 및 시간을 측정한 결과를 나타내고, 표 2는 2,000 사이클을 구동한 후, 착색 및 탈색 시의 투과율 및 시간을 측정한 결과를 나타낸다. 그리고, 도 4는 반복 구동 후 실시예 3의 전해질층을 찍은 사진이고, 도 5는 반복 구동 후 비교예 1의 전해질층을 찍은 사진이다. Table 1 shows the results of measuring transmittance and time at the time of coloring and decolorization after driving 10 cycles, and Table 2 shows the results of measuring transmittance and time at the time of coloring and decolorization after driving 2,000 cycles. 4 is a photograph taken of the electrolyte layer of Example 3 after repeated driving, and FIG. 5 is a photograph taken of the electrolyte layer of Comparative Example 1 after repeated driving.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 착색coloring 투과율(%)Transmittance (%) 4141 4040 3939 4040 4040 4141 시간(sec)time (sec) 1515 1313 1010 99 1010 1717 탈색decolorization 투과율(%)Transmittance (%) 8181 8181 8181 8282 8282 8181 시간(sec)time (sec) 1313 1212 99 99 99 1515 변색범위(ΔT%)Discoloration range (ΔT%) 4040 4141 4242 4242 4242 4141 평균 변색 시간(sec)Average discoloration time (sec) 1414 12.512.5 9.59.5 99 9.59.5 1616

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 착색coloring 투과율(%)Transmittance (%) 4848 4444 4141 구동불가
(1,900싸이클)
unable to drive
(1,900 cycles)
구동불가
(1,500싸이클)
unable to drive
(1,500 cycles)
구동불가
(690싸이클)
unable to drive
(690 cycles)
시간(sec)time (sec) 3030 2424 2020 탈색decolorization 투과율(%)Transmittance (%) 7575 7474 7575 시간(sec)time (sec) 2424 2121 1818 변색범위(T%)Discoloration range (T%) 2727 3030 3434 평균 변색 시간(sec)Average discoloration time (sec) 2727 22.522.5 1919

표 1 내지 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 3과 같이 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 4:6, 5:5 및 6:4의 중량비로 포함되는 경우, 즉 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 제2 이온성 액체 5 내지 15 중량부로 포함되는 경우에는 2000사이클 이후에도 구동 가능하지만, 이러한 수치를 벗어나는 비교예 1 내지 3에서는 구동 불가능함을 알 수 있다. Referring to Tables 1 to 2, as in Examples 1 to 3, when the first ionic liquid and the second ionic liquid are included in a weight ratio of 4:6, 5:5 and 6:4, that is, the first ion When 5 to 15 parts by weight of the second ionic liquid is included with respect to 10 parts by weight of the ionic liquid, it can be driven even after 2000 cycles, but it can be seen that the driving is not possible in Comparative Examples 1 to 3 outside these values.

특히, 표 1 내지 표 2를 참조하면, 실시예 2 내지 3과 같이 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 5:5 및 6:4의 중량비로 포함되는 경우, 즉 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 제2 이온성 액체가 5 내지 10 중량부로 포함되는 경우, 실시예 1에 비하여 변색 범위가 크게 나타나고 평균 변색 시간이 짧게 나타남을 알 수 있다. In particular, referring to Tables 1 to 2, as in Examples 2 to 3, when the first ionic liquid and the second ionic liquid are included in a weight ratio of 5:5 and 6:4, that is, the first ionic liquid It can be seen that when 5 to 10 parts by weight of the second ionic liquid is included with respect to 10 parts by weight, the discoloration range is larger and the average discoloration time is shorter than in Example 1.

특히, 표 1 내지 표 2를 참조하면, 실시예 3과 같이 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 6:4의 중량비로 포함되는 경우, 즉 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 제2 이온성 액체가 5 내지 8 중량부로 포함되는 경우, 실시예 1 내지 2에 비하여 변색 범위가 크게 나타나고 평균 변색 시간이 짧게 나타남을 알 수 있다. In particular, referring to Tables 1 to 2, as in Example 3, when the first ionic liquid and the second ionic liquid are included in a weight ratio of 6:4, that is, the first ionic liquid is based on 10 parts by weight of the first ionic liquid. When the 2 ionic liquid is included in an amount of 5 to 8 parts by weight, it can be seen that the discoloration range is larger and the average discoloration time is shorter than in Examples 1 and 2.

또한, 도 4 내지 5를 참조하면, 실시예 3과 같이 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체가 6:4의 중량비로 포함되는 경우, 전해질층의 이온 젤이 파괴되는 현상이 나타나지 않으나, 비교예 1과 같이 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 제2 이온성 액체가 5 내지 15 중량부의 범위를 벗어나는 경우, 이온 젤이 파괴되어 ITO 투명 전극 측으로 전사되고 확산됨을 알 수 있다.In addition, referring to FIGS. 4 to 5 , as in Example 3, when the first ionic liquid and the second ionic liquid are included in a weight ratio of 6:4, the destruction of the ionic gel of the electrolyte layer does not appear, As in Comparative Example 1, when the amount of the second ionic liquid is out of the range of 5 to 15 parts by weight based on 10 parts by weight of the first ionic liquid, it can be seen that the ion gel is destroyed and transferred and diffused toward the ITO transparent electrode.

본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자의 전해질층이 포함하는 제1 이온성 액체 및 제2 이온성 액체의 성분은 IR 분석(InfraRed spectroscopy) 또는 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 분석을 통하여 분석 가능하며, 함량은 TGA 분석(thermogravimetric analysis)을 통하여 분석 가능하다. Components of the first ionic liquid and the second ionic liquid included in the electrolyte layer of the electrochromic device according to an embodiment of the present invention can be analyzed through IR analysis (InfraRed spectroscopy) or NMR (Nuclear Magnetic Resonance) analysis, The content can be analyzed through TGA analysis (thermogravimetric analysis).

본 발명의 실시예에 따른 전기변색소자 및 전기변색장치는 차량용 미러, 건물용 창호, 디스플레이 장치, ESL 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. The electrochromic device and the electrochromic device according to an embodiment of the present invention may be applied to a mirror for a vehicle, a window for a building, a display device, an ESL device, and the like.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as described in the claims below. You will understand that it can be done.

Claims (10)

제1 기판,
상기 제1 기판 위에 배치되는 제1 전극,
상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층,
상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층,
상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층,
상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극, 그리고
상기 제2 전극 위에 배치된 제2 기판을 포함하며,
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 투명 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극이며,
상기 전해질층은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함하고,
상기 제1 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고,
상기 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체이고,
상기 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 상기 제2 이온성 액체는 5 내지 15 중량부로 포함되는 전기변색소자.
a first substrate;
a first electrode disposed on the first substrate;
a first color-changing material layer disposed on the first electrode and including a first color-changing material;
an electrolyte layer disposed on the first color-changing material layer;
a second color-changing material layer disposed on the electrolyte layer and including a second color-changing material;
a second electrode disposed on the second color-changing material layer; and
a second substrate disposed on the second electrode;
At least one of the first substrate and the second substrate is a transparent substrate, and at least one of the first electrode and the second electrode is a transparent electrode,
The electrolyte layer comprises at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer, and a polymer, a first ionic liquid, and a second ionic liquid different from the first ionic liquid,
the first ionic liquid is an ionic liquid that is not reactive with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer and polymer;
the second ionic liquid is an ionic liquid capable of reacting with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer, and polymer;
An electrochromic device comprising 5 to 15 parts by weight of the second ionic liquid based on 10 parts by weight of the first ionic liquid.
제1항에 있어서,
상기 제2 이온성 액체는 양이온이 탄소 이중 결합 또는 탄소 삼중 결합을 포함하는 이온성 액체인 전기변색소자.
According to claim 1,
The second ionic liquid is an electrochromic device wherein the cation is an ionic liquid including a carbon double bond or a carbon triple bond.
제2항에 있어서,
상기 제2 이온성 액체는 양이온이 비닐기 또는 아크릴레이트기를 포함하는 이온성 액체인 전기변색소자.
3. The method of claim 2,
The second ionic liquid is an electrochromic device wherein the cation is an ionic liquid including a vinyl group or an acrylate group.
제3항에 있어서,
상기 제2 이온성 액체는 상기 양이온이 이미다졸륨 또는 암모늄 중 적어도 하나를 더 포함하는 이온성 액체인 전기변색소자.
4. The method of claim 3,
The second ionic liquid is an electrochromic device wherein the cation is an ionic liquid further comprising at least one of imidazolium and ammonium.
제4항에 있어서,
상기 제2 이온성 액체는 상기 양이온이 1-메틸-3-비닐이미다졸륨(1-metyl-3-vinylimidazolium) 또는 [3-(메타크로아크릴로일아미노)프로필] 트리메틸암모늄([(3-methacryloylamino)propyl]trimethylammonium)을 포함하는 전기변색소자.
5. The method of claim 4,
The second ionic liquid is characterized in that the cation is 1-methyl-3-vinylimidazolium or [3-(methacryloylamino)propyl]trimethylammonium ([(3- Electrochromic device containing methacryloylamino)propyl]trimethylammonium).
제2항에 있어서,
상기 제1 이온성 액체는 양이온이 암모늄(ammonium), 이미다졸륨(imidazolium), 옥사졸륨(oxazolium), 피페리디늄(piperidinium), 피라지늄(pyrazinium), 피라졸륨(pyrazolium), 피리다지늄(pyridazinium), 피리디늄(pyridinium), 피리미디늄(pyrimidinium), 피롤리디늄(pyrrolidinium), 피롤리늄(pyrrolinium), 피롤륨(pyrrolium) 및 티아졸륨(thiazolium), 트리아졸륨(triazolium) 중 적어도 하나를 포함하는 전기변색소자.
3. The method of claim 2,
The first ionic liquid is cation is ammonium (ammonium), imidazolium (imidazolium), oxazolium (oxazolium), piperidinium (piperidinium), pyrazinium (pyrazinium), pyrazolium (pyrazolium), pyridazinium (pyridazinium), pyridinium (pyridinium), pyrimidinium (pyrimidinium), pyrrolidinium (pyrrolidinium), pyrrolinium (pyrrolinium), pyrrolium (pyrrolium) and thiazolium (thiazolium), triazolium (triazolium) at least An electrochromic element comprising one.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 전해질층은 리튬염을 더 포함하는 전기변색소자.
3. The method of claim 2,
The electrolyte layer is an electrochromic device further comprising a lithium salt.
제2항에 있어서,
상기 전해질층은 광개시제를 더 포함하는 전기변색소자.
3. The method of claim 2,
The electrolyte layer is an electrochromic device further comprising a photoinitiator.
제1 기판, 상기 제1 기판 위에 배치되는 제1 전극, 상기 제1 전극 위에 배치되며 제1 변색물질을 포함하는 제1 변색물질층, 상기 제1 변색물질층 위에 배치된 전해질층, 상기 전해질층 위에 배치되며 제2 변색물질을 포함하는 제2 변색물질층, 상기 제2 변색물질층 위에 배치되는 제2 전극, 그리고 상기 제2 전극 위에 배치된 제2 기판을 포함하며, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 적어도 하나는 투명 기판이고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 투명 전극이며, 상기 전해질층은 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나, 제1 이온성 액체, 그리고 상기 제1 이온성 액체와 이종인 제2 이온성 액체를 포함하고, 상기 제1 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능하지 않은 이온성 액체이고, 상기 제2 이온성 액체는 상기 중합 가능한 모노머, 중합 가능한 올리고머 및 폴리머 중 적어도 하나와 반응 가능한 이온성 액체인 전기변색소자,
상기 제1 전극에 연결되고, 제1 극성을 가지는 제1 단자부, 그리고
상기 제2 전극에 연결되고, 제2 극성을 가지는 제2 단자부를 포함하고,
상기 제1 이온성 액체 10 중량부에 대하여 상기 제2 이온성 액체는 5 내지 15 중량부로 포함되는 전기변색장치.
A first substrate, a first electrode disposed on the first substrate, a first color-changing material layer disposed on the first electrode and including a first color-changing material, an electrolyte layer disposed on the first color-changing material layer, the electrolyte layer a second color-changing material layer disposed thereon and including a second color-changing material, a second electrode disposed on the second color-changing material layer, and a second substrate disposed on the second electrode, the first substrate and the At least one of the second substrates is a transparent substrate, at least one of the first electrode and the second electrode is a transparent electrode, and the electrolyte layer comprises at least one of a polymerizable monomer, a polymerizable oligomer and a polymer, a first ionic liquid and a second ionic liquid different from the first ionic liquid, wherein the first ionic liquid is an ionic liquid that is not reactive with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer, and polymer, and wherein The second ionic liquid is an electrochromic device that is an ionic liquid capable of reacting with at least one of the polymerizable monomer, polymerizable oligomer, and polymer;
a first terminal part connected to the first electrode and having a first polarity; and
and a second terminal part connected to the second electrode and having a second polarity,
The electrochromic device comprising 5 to 15 parts by weight of the second ionic liquid based on 10 parts by weight of the first ionic liquid.
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