KR20060020110A - Electrochromic device comprising zinc oxide and process for fabricating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전장이 인가되면 전기변색물질의 색이 변화되어 광투과율이 조절되는 전기변색소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기변색소자는 전도성의 산화아연을 함유한다. 전기변색소자는 적어도 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하여 구성되며, 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)의 사이에 전도성의 산화아연층(20)이 형성되거나, 전기변색물질층(30) 내부에 전도성의 산화아연이 분산된다. 전도성의 산화아연은 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 간의 전기전도도, 및 전기변색물질층(30) 자체의 전기전도도를 향상시키고 계면 접촉면적을 증가시킨다. 이에 따라, 본 발명은 이온전도가 용이하여 전기변색속도(착색/소색 응답속도)와 광투과율차이가 향상되는 효과를 갖는다. 본 발명에 따른 전기변색소자는 창호용 스마트윈도우, 저급 디스플레이, 단순표시소자 뿐만 아니라 자동차용 룸미러 등에 응용하게 적용된다. The present invention relates to an electrochromic device in which the color of an electrochromic material is changed when an electric field is applied, and thus the light transmittance is controlled, and a manufacturing method thereof. The electrochromic device according to the present invention contains conductive zinc oxide. The electrochromic device includes at least a transparent electrode layer 10 and an electrochromic material layer 30, and a conductive zinc oxide layer 20 is formed between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30. Alternatively, conductive zinc oxide is dispersed in the electrochromic material layer 30. The conductive zinc oxide improves the electrical conductivity between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30 and the electroconductivity of the electrochromic material layer 30 itself and increases the interface contact area. Accordingly, the present invention has the effect that the ion conductivity is easy to improve the electrochromic speed (coloring / discoloration response speed) and the light transmittance difference. The electrochromic device according to the present invention is applied to applications such as smart windows for windows, lower displays, simple display devices, as well as automotive room mirrors.

전기변색소자, 산화아연, 전도성, 투명전극, 스퍼터, 리소그래피 Electrochromic Device, Zinc Oxide, Conductive, Transparent Electrode, Sputter, Lithography

Description

산화아연을 함유한 전기변색소자 및 그 제조방법 {ELECTROCHROMIC DEVICE COMPRISING ZINC OXIDE AND PROCESS FOR FABRICATING THE SAME} Electrochromic device containing zinc oxide and its manufacturing method {ELECTROCHROMIC DEVICE COMPRISING ZINC OXIDE AND PROCESS FOR FABRICATING THE SAME}             

도 1은 본 발명의 제1태양에 따른 전기변색소자의 단면 구성도이다. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an electrochromic device according to a first aspect of the present invention.

도 2a는 산화아연층이 클러스터 형태로 성막된 모습을 보인 사시도이다. Figure 2a is a perspective view showing the zinc oxide layer formed in a cluster form.

도 2b는 산화아연층이 망상 형태로 성막된 모습을 보인 사시도이다. FIG. 2B is a perspective view illustrating a zinc oxide layer formed into a mesh. FIG.

도 3은 본 발명의 제2태양에 따른 전기변색소자의 단면 구성도이다. 3 is a cross-sectional configuration diagram of an electrochromic device according to a second aspect of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 리소그래피 공정을 통해 제조된 산화아연 클러스터의 주사전자현미경 사진이다. 4 is a scanning electron micrograph of a zinc oxide cluster prepared by a lithography process according to an embodiment of the present invention.

도 5는 종래 기술에 따른 전기변색소자의 단면 구성도이다. 5 is a cross-sectional configuration of an electrochromic device according to the prior art.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 투명전극층 20 : 산화아연층 10: transparent electrode layer 20: zinc oxide layer

22 : 클러스터 24 : 망상 22: cluster 24: delusion

26 : 산화아연 입자 30 : 전기변색물질층 26: zinc oxide particles 30: electrochromic material layer

40 : 전해질층 50 : 기판 40: electrolyte layer 50: substrate

본 발명은 전장이 인가되면 전기변색물질의 색이 변화되어 광투과율이 조절되는 전기변색소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전기변색소자 내에 전도성의 산화아연(ZnO)을 함유시킴으로써 전기변색속도 및 광투과율차이 등의 전기변색특성을 향상시킨 전기변색소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrochromic device in which the color of an electrochromic material is changed when an electric field is applied, and thus the light transmittance is controlled, and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to an electrochromic device having improved electrochromic properties such as electrochromic speed and light transmittance difference by containing conductive zinc oxide (ZnO) in the electrochromic device, and a method of manufacturing the same.

전기변색소자(Electro Chromic Device : ECD)는 전장이 인가되면, 전류의 흐름에 의해 산화/환원 반응이 진행되어 전기변색물질의 색깔이 변하는 원리를 이용하는 소자로서, 이는 창호용 스마트 윈도우, 자동차용 룸미러는 물론 단순표시소자 등으로 광범위하게 이용되고 있다. Electro Chromic Device (ECD) is a device that uses the principle that the color of electrochromic material is changed by oxidation / reduction reaction by electric current when electric field is applied. Mirrors are of course widely used as simple display elements.

일반적으로, 전기변색소자(ECD)는 전장이 인가되는 투명전극층과, 이 투명전극층 상에 적층되고 인가된 전류에 의해 색깔이 변화되는 전기변색물질층을 갖는다. 그리고 이온전도를 위한 전해질이 층구조로 전기변색물질층 상부에 적층되거나(고체 전해질인 경우) 또는 분산(액체 전해질인 경우)되어 있는 구조를 갖는다. In general, an electrochromic device (ECD) has a transparent electrode layer to which an electric field is applied, and an electrochromic material layer laminated on the transparent electrode layer and whose color is changed by an applied current. The electrolyte for ion conduction has a structure in which a layer structure is laminated on the electrochromic material layer (in the case of a solid electrolyte) or dispersed (in the case of a liquid electrolyte).

도 5에는 종래 기술에 따른 전기변색소자의 가장 일반적인 적층 구조가 도시 되어 있다. Figure 5 shows the most common stacked structure of the electrochromic device according to the prior art.

도 5에 도시된 바와 같이, 전기변색소자는 일반적으로 하부기판(1), 하부 투명전극층(2), 전기변색물질층(3), 전해질층(4), 상부 투명전극층(5) 및 상부기판(6)이 순차적으로 적층되어 구성된다. As shown in FIG. 5, the electrochromic device generally includes a lower substrate 1, a lower transparent electrode layer 2, an electrochromic material layer 3, an electrolyte layer 4, an upper transparent electrode layer 5, and an upper substrate. (6) is laminated | stacked and comprised sequentially.

그리고, 전기변색물질층(3)을 구성하는 물질로는 무기계 변색물질과 유기계 변색물질이 사용되고 있다. 대표적인 무기계 전기변색물질로는 텅스텐옥사이드(WO3), 니켈옥사이드(NiOxHy) 등을 들 수 있으며, 유기계 전기변색물질로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 비올로진 유도체 등을 들 수 있다. 이 중에서 무기계의 변색물질인 텅스텐옥사이드(WO3)가 전해질 용액 속의 이온이나 전자와 반응하여 변색되는 과정을 나타내면 아래의 반응식과 같다. In addition, an inorganic color change material and an organic color change material are used as a material for forming the electrochromic material layer 3. Representative inorganic electrochromic materials include tungsten oxide (WO 3 ), nickel oxide (NiO x H y ), and the like. The organic electrochromic materials include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and violozin derivatives. have. Among these, tungsten oxide (WO 3 ), which is an inorganic discoloration material, is discolored by reacting with ions or electrons in an electrolyte solution.

WO3(투명) + xe- + xM+ <===> MxWO3(진한청색) ----- [반응식] WO 3 (transparent) + xe - + xM + < ===> M x WO 3 ( dark blue) ----- [Reaction Scheme]

(여기서, M은 리튬(Li), 수소(H) 또는 칼슘(Ca) 등이다.)     (M here is lithium (Li), hydrogen (H) or calcium (Ca) and the like.)

무기계 전기변색물질은 유기계에 비해서 안정성, 내후성 및 내구성 등의 면에서 우수한 장점을 가지고 있다. 그러나 무기계의 전기변색물질은 투명전극층에 의한 저항 및 전기변색물질의 자체 저항, 그리고 전기변색물질층 내로 금속이온의 확산속도가 느려 전기변색속도(착색 및 소색 응답속도)가 느리다는 단점을 가지고 있다. 이에 따라, 창호용 스마트 윈도우, 자동차용 룸미러 등의 실제 제품의 응용에 제한을 받고 있다. Inorganic electrochromic materials have superior advantages in terms of stability, weather resistance, and durability compared to organic materials. However, inorganic electrochromic materials have disadvantages of slow electrochromic speed (coloring and discoloration response) due to the resistance by the transparent electrode layer, self-resistance of the electrochromic material, and slow diffusion of metal ions into the electrochromic material layer. . Accordingly, the application of actual products such as smart windows for windows and car room mirrors is limited.

종래, 무기계 전기변색물질의 전기변색속도 감소에 따른 문제점을 해결하기 위해 다양한 방법이 시도되었다. 예를 들어, 전기변색물질층 박막 내부에 나노사이즈의 포어(pore)를 형성하거나, 전기변색물질층 내에 탄소나노튜브 등을 분산함으로써, 전기변색속도 및 광투과율차이를 향상시키고자 하는 기술이 제안되었다. Conventionally, various methods have been tried to solve the problems caused by the reduction of the electrochromic speed of the inorganic electrochromic material. For example, a technique for improving the electrochromic speed and light transmittance difference by forming nano-sized pores in the electrochromic material layer thin film or dispersing carbon nanotubes in the electrochromic material layer is proposed. It became.

그러나 전기변색물질층 내부에 나노사이즈의 다공성 구조를 형성시키는 방법 이나 전기변색물질층 내에 탄소나노튜브를 분산시키는 방법은 다공성 구조에 의한 금속이온의 전기변색물질층 내부로의 침투속도 향상, 전기변색물질층의 표면적 증가, 그리고 탄소나노튜브에 의한 전기전도성의 증가와 이온저장능력 증가로 어느 정도의 전기변색속도의 향상은 가져왔지만, 여전히 유기계 대비 전기변색속도 및 광투과율차이가 취약하여 응용에 적합한 수준의 전기변색특성을 확보하지 못한 문제점이 있었다. However, the method of forming a nano-sized porous structure in the electrochromic material layer or dispersing carbon nanotubes in the electrochromic material layer improves the penetration rate of the metal ions into the electrochromic material layer due to the porous structure and the electrochromic material. Increasing the surface area of the material layer and the increase of the electroconductivity by the carbon nanotubes and the ion storage capacity have resulted in some improvement of the electrochromic rate, but still have a weak difference in electrochromic rate and light transmittance compared to the organic system, which is suitable for application. There was a problem that the level of electrochromic properties could not be secured.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 전기변색물질층과 투명전극층 간의 전기전도도, 및 전기변색물질층 자체의 전기전도도를 향상시키고, 전기변색물질층과 투명전극층 간의 계면 접촉면적을 넓힘으로써 금속이온의 이동을 용이하게 하여 전기변색속도(착색/소색속도)와 광투과율차이를 향상시킨 전기변색소자 및 그 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, and improves the electrical conductivity between the electrochromic material layer and the transparent electrode layer, and the electrical conductivity of the electrochromic material layer itself, and the interface contact area between the electrochromic material layer and the transparent electrode layer. The purpose of the present invention is to provide an electrochromic device and a method for manufacturing the same, which facilitate the movement of metal ions and improve the electrochromic speed (coloring / discoloring speed) and the light transmittance difference by widening the width of the metal ion.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 투명전극층과 전기변색물질층을 포함하는 전기변색소자에 있어서, 전도성의 산화아연(ZnO)이 함유된 전기변색소자를 제공한다. 본 발명에 따른 전기변색소자는 전도성의 산화아연(ZnO)이 적용된 것이면 본 발명에 포함된다. 산화아연(ZnO)은 다양한 형태로 본 발명에 적용된다. 구체적으로, 전기변색소자 내에 별도의 층구조로 적용되거나, 전기변색물질층 자체 내부에 분산(함유)된 형태로 적용될 수 있다. 그리고 위 두 가지가 동시에 적용된 구조가 될 수 있다. In order to achieve the above object, the present invention provides an electrochromic device containing conductive zinc oxide (ZnO) in an electrochromic device including a transparent electrode layer and an electrochromic material layer. The electrochromic device according to the present invention is included in the present invention as long as conductive zinc oxide (ZnO) is applied. Zinc oxide (ZnO) is applied to the present invention in various forms. Specifically, it may be applied in a separate layer structure in the electrochromic device, or may be applied in a dispersed (containing) form in the electrochromic material layer itself. And the above two can be applied to the structure at the same time.

본 발명의 제1태양에 따른 전기변색소자는 투명전극층과 전기변색물질층의 사이에 전도성의 산화아연층이 형성된 구조를 갖는다. 이때, 산화아연층은 클러스터(cluster) 형태 또는 망상(net) 형태로 형성되는 것이 바람직하다. The electrochromic device according to the first aspect of the present invention has a structure in which a conductive zinc oxide layer is formed between a transparent electrode layer and an electrochromic material layer. In this case, the zinc oxide layer is preferably formed in the form of a cluster or a net.

또한, 본 발명은 위와 같이 산화아연층이 형성된 구조를 가지는 전기변색소자의 제조방법으로서, 투명전극층 상에 산화아연층을 성막하는 단계와, 성막된 산화아연층에 전도성을 부가하는 단계를 포함하는 전기변색소자의 제조방법을 제공한다. 이때, 성막된 산화아연층이 클러스터 형태 또는 망상 형태가 되도록 리소그래피 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the present invention is a method of manufacturing an electrochromic device having a structure in which a zinc oxide layer is formed as described above, comprising the steps of forming a zinc oxide layer on a transparent electrode layer, and adding conductivity to the deposited zinc oxide layer. Provided is a method of manufacturing an electrochromic device. In this case, the method may further include performing a lithography process such that the deposited zinc oxide layer is in the form of a cluster or a network.

본 발명의 제2태양에 따른 전기변색소자는 전기변색물질층 내부에 전도성의 산화아연이 분산(함유)된 구조를 갖는다. The electrochromic device according to the second aspect of the present invention has a structure in which conductive zinc oxide is dispersed (containing) in an electrochromic material layer.

또한, 본 발명은 위와 같이 산화아연이 전기변색물질층 자체에 분산(함유)된 구조를 가지는 전기변색소자의 제조방법으로서, 산화아연이 함유된 분산액을 제조하는 단계와, 전기변색물질층 형성용 조성물에 상기 산화아연이 함유된 분산액을 혼합하는 단계와, 이 혼합물을 투명전극층 상에 성막하는 단계를 포함하는 전기변색소자의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention is a method for manufacturing an electrochromic device having a structure in which zinc oxide is dispersed (containing) in the electrochromic material layer itself, preparing a dispersion containing zinc oxide, and for forming an electrochromic material layer It provides a method of manufacturing an electrochromic device comprising mixing the zinc oxide-containing dispersion in a composition, and forming the mixture on a transparent electrode layer.

본 발명의 제3태양에 따른 전기변색소자는 투명전극층과 전기변색물질층의 사이에 전도성의 산화아연층이 형성되고, 전기변색물질층 내부에 전도성의 산화아연이 분산(함유)된 구조를 갖는다. The electrochromic device according to the third aspect of the present invention has a structure in which a conductive zinc oxide layer is formed between a transparent electrode layer and an electrochromic material layer and conductive zinc oxide is dispersed (containing) in the electrochromic material layer. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명을 상세히 설명하기 위하여 예시적으로 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention in more detail. The accompanying drawings are shown by way of example in order to explain the invention in detail.

도 1은 본 발명의 제1태양에 따른 전기변색소자의 단면 구성도이다. 1 is a cross-sectional configuration diagram of an electrochromic device according to a first aspect of the present invention.

도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 전기변색소자는 적어도 투명전극층(10)과, 이 투명전극층(10) 상에 형성된 전기변색물질층(30)을 포함하여 이루어진다. 그리고 이온전도를 위한 전해질이 층구조로 적층되거나(고체 전해질인 경우) 또는 분산(액체 전해질인 경우)되어 있는 구조를 갖는다. 또한, 도시된 바와 같이 투명전극층(10)을 성막하기 위한 기재로서의 역할도 수행하는 상하부 기판(50)을 가질 수 있다. 이때 본 발명의 제1태양에 따라서 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)의 사이에는 전도성의 산화아연층(20)이 형성된다. Referring to FIG. 1, the electrochromic device of the present invention includes at least a transparent electrode layer 10 and an electrochromic material layer 30 formed on the transparent electrode layer 10. The electrolyte for ion conduction is laminated in a layer structure (in the case of a solid electrolyte) or dispersed (in the case of a liquid electrolyte). In addition, the upper and lower substrates 50 may also have a role as a substrate for forming the transparent electrode layer 10 as shown. At this time, according to the first aspect of the present invention, a conductive zinc oxide layer 20 is formed between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30.

도 1은 본 발명에 따른 전기변색소자의 전체적인 구조를 예시적으로 도시한 것으로, 아래에서부터 차례로 하부 기판(50), 하부 투명전극층(10), 산화아연층(20), 전기변색물질층(30), 전해질층(40), 상부 투명전극층(10) 및 상부 기판(50)이 적층되어 구성된 모습을 보인 것이다. FIG. 1 exemplarily shows the overall structure of an electrochromic device according to the present invention. The lower substrate 50, the lower transparent electrode layer 10, the zinc oxide layer 20, and the electrochromic material layer 30 are sequentially formed from the bottom. ), The electrolyte layer 40, the upper transparent electrode layer 10, and the upper substrate 50 are stacked.

도 1에 따른 전기변색소자를 구성함에 있어서는, 하부 기판(50) 상에 투명전극층(10), 산화아연층(20) 및 전기변색물질층(30)을 차례로 성막한 다음, 이와는 별도로 상부 기판(50) 상에 투명전극층(10) 및 전해질층(40)을 차례로 성막한 후, 이들을 적층, 합판하여 구성할 수 있다. 그리고, 측면은 마감 처리될 수 있다. In the electrochromic device of FIG. 1, the transparent electrode layer 10, the zinc oxide layer 20, and the electrochromic material layer 30 are sequentially formed on the lower substrate 50, and then the upper substrate ( The transparent electrode layer 10 and the electrolyte layer 40 are sequentially formed on the film 50, and then laminated and plywood may be formed. And, the side may be finished.

상하부 기판(50)은 유리판 또는 판상의 플라스틱재로서 투명한 것이 바람직하며, 전압이 인가되는 투명전극층(10)은 인듐틴옥사이드(ITO)가 유용하게 적용된 다. 투명전극층(10)은 통상과 같은 방법으로 기판(50) 상에 성막된다. The upper and lower substrates 50 are preferably transparent as glass or plate-like plastics, and indium tin oxide (ITO) is usefully applied to the transparent electrode layer 10 to which voltage is applied. The transparent electrode layer 10 is deposited on the substrate 50 in the same manner as usual.

한 쌍의 투명전극층(10) 중 하나의 투명전극층(10) 상에는 산화아연층(20)이 성막되는 데, 산화아연층(20)을 구성하는 산화아연은 전도성을 갖는 것이면 본 발명에 포함된다. 산화아연은 다른 산화물 중에서도 양호한 전기전도성을 가지며, 전기변색물질의 변색성질을 방해하지 않는다. 특별히 한정하는 것은 아니지만, 산화아연층(20)은 10~300㎛의 두께를 가질 수 있다. 투명전극층(10) 상에 산화아연층(20)을 성막하는 방법은 솔-젤(Sol-Gel)법, 스퍼터(Sputter)법, 화학증착법 등이 유용하게 적용될 수 있다. A zinc oxide layer 20 is formed on one transparent electrode layer 10 of the pair of transparent electrode layers 10. Zinc oxide constituting the zinc oxide layer 20 is included in the present invention as long as it has conductivity. Zinc oxide has good electrical conductivity among other oxides and does not interfere with the discoloration property of the electrochromic material. Although not particularly limited, the zinc oxide layer 20 may have a thickness of 10 μm to 300 μm. As a method of forming the zinc oxide layer 20 on the transparent electrode layer 10, a sol-gel method, a sputter method, a chemical vapor deposition method, or the like may be usefully applied.

위와 같이 산화아연층(20)을 성막한 후에는 전도성이 향상되도록 전도성 부가공정이 수행될 수 있다. 전도성 부가공정은 빠른 가열/냉각 풀림(RTA : Rapid Thermal Annealing) 공정에 의한 열처리, 또는 입자상의 산화아연에 전도성이 높은 금속을 도핑(dopping)하는 공정이 유용하게 적용될 수 있다. 산화아연 입자에 금속을 도핑하는 방법은 솔-젤법이 유용하게 적용될 수 있으며, 도핑되는 금속으로는 전도성, 가격 등에서 유리한 알루미늄(Al)이 바람직하다. After forming the zinc oxide layer 20 as described above, a conductive addition process may be performed to improve conductivity. The conductive addition process may be usefully applied to a heat treatment by a rapid thermal annealing (RTA) process or a process of doping a highly conductive metal to particulate zinc oxide. The sol-gel method may be usefully used as a method of doping a metal to zinc oxide particles, and aluminum (Al), which is advantageous in conductivity and price, is preferable as the doped metal.

또한, 상기 산화아연층(20)은 클러스터(22) 형태 또는 망상(24) 형태가 바람직하다. 클러스터(22) 형태는 투명전극층(10) 상에 산화아연 집단이 불연속적으로 군데군데 성막된 형태이고, 망상(24) 형태는 산화아연 집단이 연속적으로 이어진 형태이다. In addition, the zinc oxide layer 20 is preferably in the form of a cluster 22 or a network 24. The cluster 22 has a form in which zinc oxide populations are discontinuously deposited on the transparent electrode layer 10. The network 24 has a continuous form of zinc oxide populations.

도 2a는 산화아연층(20)이 클러스터(22) 형태로 성막된 모습을 보인 것이고, 도 2b는 산화아연층(20)이 망상(24) 형태로 성막된 모습을 보인 것이다. 클러스터(22) 및 망상(24) 형태는 부분 코팅, 부분 증착 등의 방법으로 형성되거나, 또는 포토레지스트(photoresist)를 이용한 리소그래피 공정을 통해 유용하게 형성될 수 있다. 이때, 산화아연 클러스터(22)는 특별히 한정하는 것은 아니지만 10~300㎛의 두께를 가질 수 있으며, 바람직하게는 10~50㎛ 두께를 갖는다. 그리고 2~100㎛의 크기(가로 및 세로)와, 5~100㎛의 거리(클러스터 간의 거리)를 가질 수 있다. 2A shows that the zinc oxide layer 20 is formed in the form of a cluster 22, and FIG. 2B shows the zinc oxide layer 20 is formed in the form of a network 24. The cluster 22 and the network 24 shape may be formed by a method such as partial coating, partial deposition or the like, or may be usefully formed through a lithography process using a photoresist. At this time, the zinc oxide cluster 22 is not particularly limited, but may have a thickness of 10 μm to 300 μm, preferably 10 μm to 50 μm. And a size (horizontal and vertical) of 2 to 100 μm and a distance (distance between clusters) of 5 to 100 μm.

위와 같은 산화아연층(20) 상에는 전기변색물질층(30)이 성막된다. 전기변색물질층(30)은 통상과 같이 솔-젤(Sol-Gel)법, 스퍼터(Sputter)법, 화학증착법, 전기증착 등의 방법으로 성막될 수 있다. 전기변색물질층(30)을 구성하는 전기변색물질은 텅스텐옥사이드(WO3), 니켈옥사이드(NiOxHy), 니오븀펜타옥사이드(NbO 5), 바나듐펜타옥사이드(V2O5), 티타늄옥사이드(TiO2), 몰리브덴옥사이드(MoO 3) 등으로부터 선택된 1종의 무기계 전기변색물질이 바람직하게 사용된다. The electrochromic material layer 30 is formed on the zinc oxide layer 20 as described above. The electrochromic material layer 30 may be formed by a method such as a Sol-Gel method, a sputter method, a chemical vapor deposition method, or an electrodeposition method as usual. The electrochromic material constituting the electrochromic material layer 30 is tungsten oxide (WO 3 ), nickel oxide (NiO x H y ), niobium pentaoxide (NbO 5 ), vanadium pentaoxide (V 2 O 5 ), titanium oxide One inorganic electrochromic material selected from (TiO 2 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), and the like is preferably used.

전해질층(40)은 고체 고분자 전해질, 무기계 수화물 등이 사용될 수 있으며, 예를 들어 고체 고분자 전해질로는 Poly-AMPS, PEO/LiCF3SO3 등을 들 수 있고, 무기계 수화물로는 Ta2O5ㆍ3.92H2O, Sb2O5ㆍ4H 2O 등을 들 수 있다. 또한 이온전도를 위한 전해질이 층구조로 적층되지 않고 액상으로 분산되는 경우 전해질은 수용액형으로서 H2SO4 수용액, LiOH 수용액, LiClO4 수용액, KOH 수용액 등이 사용될 수 있다. The electrolyte layer 40 may be used such as a solid polymer electrolyte, inorganic hydrate, for example, a solid polymer electrolyte and the like Poly-AMPS, PEO / LiCF 3 SO 3, an inorganic hydrate is Ta 2 O 5 • 3.92H 2 O, Sb 2 O 5 • 4H 2 O, and the like. In addition, when the electrolyte for ion conduction is dispersed in the liquid phase without being laminated in a layer structure, the electrolyte may be used as an aqueous solution of H 2 SO 4 aqueous solution, LiOH aqueous solution, LiClO 4 aqueous solution, KOH aqueous solution and the like.

도 3은 본 발명의 제2태양에 따른 전기변색소자의 단면 구성도이다. 3 is a cross-sectional configuration diagram of an electrochromic device according to a second aspect of the present invention.

본 발명의 제2태양에 따르면, 전도성의 산화아연이 전기변색물질층(30) 자체 내부에 분산(함유)된 구조를 갖는다. 이는 전기변색물질층(30) 형성용 조성물에 산화아연이 함유된 분산액을 혼합하고, 이 혼합물을 투명전극층(10) 상에 코팅 성막하는 방법으로 제조될 수 있다. 이때 산화아연이 함유된 분산액의 제조는 솔-젤법이 이용되어 산화아연 입자(26)에 전도성이 높은 금속(알루미늄 등)이 도핑되는 것이 바람직하다. 또한, 산화아연이 함유된 분산액은 전기변색물질층(30) 형성용 조성물 내에 전체 중량 기준으로 1~10중량%가 혼합되는 것이 좋다. 1중량% 미만에서는 향상된 전기전도도를 갖기 어려우며, 10중량%를 초과하는 경우에는 전기변색물질의 색변화에 방해가 될 수 있다. According to the second aspect of the present invention, the conductive zinc oxide has a structure in which the electrochromic material layer 30 itself is dispersed (containing). This may be prepared by mixing a dispersion containing zinc oxide in the composition for forming the electrochromic material layer 30 and coating the mixture on the transparent electrode layer 10. At this time, it is preferable that the zinc oxide particles 26 are doped with a highly conductive metal (aluminum, etc.) using the sol-gel method for preparing the dispersion containing zinc oxide. In addition, the dispersion containing zinc oxide is preferably mixed 1 to 10% by weight based on the total weight in the composition for forming the electrochromic material layer (30). If it is less than 1% by weight it is difficult to have improved electrical conductivity, and if it exceeds 10% by weight it may interfere with the color change of the electrochromic material.

본 발명의 제3태양에 따른 전기변색소자는 이상에서 설명한 본 발명의 제1태양(도 1)과 제2태양(도 3)이 동시에 적용된 구조로서, 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)의 사이에 전도성의 산화아연층(20)이 형성됨과 동시에 전기변색물질층(30) 자체 내부에 전도성의 산화아연이 분산(함유)된 구조를 갖는다.The electrochromic device according to the third aspect of the present invention has a structure in which the first aspect (FIG. 1) and the second aspect (FIG. 3) of the present invention described above are simultaneously applied, and the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer ( A conductive zinc oxide layer 20 is formed between 30 and at the same time, a conductive zinc oxide layer 20 is dispersed (containing) inside the electrochromic material layer 30 itself.

본 발명에 따르면, 전도성의 산화아연은 전기변색물질의 변색성질을 방해하지 않으면서 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 간의 전기전도도, 및 전기변색물질층(30) 자체의 전기전도도를 향상시킨다. 특히 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 사이에 클러스터(22) 또는 망상(24) 형태로 형성되는 경우, 두 층간의 전기전도도를 향상시킴은 물론 계면 접촉면적을 증가시킨다. 이에 따라 이온전도가 용이하여 전기변색속도(착색/소색 응답속도)와 광투과율차이를 향상시킨다. According to the present invention, the conductive zinc oxide does not interfere with the discoloration property of the electrochromic material, the electrical conductivity between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, and the electrical conductivity of the electrochromic material layer 30 itself. To improve. In particular, when formed in the form of a cluster 22 or a network 24 between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, it improves the electrical conductivity between the two layers as well as increases the interface contact area. Accordingly, the ion conductivity is easy to improve the electrochromic speed (coloring / discoloration response speed) and the light transmittance difference.

이하, 본 발명의 구체적인 시험 실시예 및 비교예를 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. Hereinafter, specific test examples and comparative examples of the present invention will be described. The following examples are provided only to explain the present invention in more detail, but do not limit the technical scope of the present invention.

하기의 실시예 1은 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 사이에 산화아연층(20)을 성막시키되, 스퍼터법에 의한 산화아연층(20) 성막방법과, 리소그래피 공정에 의한 클러스터(22) 형성방법을 예시하였다. 그리고 실시예 2는 전기변색물질층(30) 자체에 산화아연을 분산(함유)시키되, 솔-젤법을 이용하여 산화아연에 알루미늄을 도핑하는 방법을 예시하였다. In Example 1 below, a zinc oxide layer 20 is formed between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, but the zinc oxide layer 20 is formed by a sputtering method, and a cluster is formed by a lithography process. (22) The formation method was illustrated. In addition, Example 2 illustrates a method of dispersing (containing) zinc oxide in the electrochromic material layer 30 itself, but doping aluminum to zinc oxide using a sol-gel method.

[실시예 1] Example 1

본 실시예에 따른 시편의 층구성과 각 층의 두께는 아래와 같다. The layer structure of the specimen according to the present embodiment and the thickness of each layer are as follows.

유리(1.1mm)/SnO2:In(200nm)/산화아연층(50nm)/WO3(200nm) Glass (1.1mm) / SnO 2 : In (200nm) / Zinc oxide layer (50nm) / WO 3 (200nm)

시편의 제조는 다음과 같은 순서로 진행하였다. Preparation of the specimen was carried out in the following order.

1) 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 유리 기판(5 x 5cm, 20Ω/□)을 세척한 후, 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 면에 라디오 주파수 파워(RF power) = 50W, 기반압력 = 5 x 10-6torr, 공정압력 = 11 mTorr, Ar/O2 = 3, 기판과 타겟 간 거리 = 10cm의 조건에서 스퍼터법으로 50nm두께의 산화아연층을 성장시켰다. 1) After cleaning the glass substrate (5 x 5cm, 20Ω / □) coated with indium tin oxide (ITO), radio frequency power (RF power) = 50W on the surface coated with indium tin oxide (ITO), base pressure 50 nm thick zinc oxide layer was grown by sputtering under the condition of 5 × 10 −6 torr, process pressure = 11 mTorr, Ar / O 2 = 3, and distance between substrate and target = 10 cm.

2) 바로 증착된 상태의 산화아연은 양호한 전도성을 나타내기 어렵기 때문에 380℃에서 1분간 Rapid Thermal Annealing(RTA) 공정을 거쳐 산화아연을 활성화시 켰다. 2) Zinc oxide in the immediately deposited state did not show good conductivity, so zinc oxide was activated through Rapid Thermal Annealing (RTA) process at 380 ℃ for 1 minute.

3) 상기 1), 2)의 공정을 통해 제조된 산화아연 박막 위에 스핀코터로 AZ-6612K®(미국, Clariant사 제품) 포토레지스트를 4000rpm, 40초간 스핀 코팅하여 포토레지스트를 1.5㎛ 두께로 코팅한 후, 93℃에서 10분 동안 소프트베이킹을 수행하였다. 3) Spin coating the AZ-6612K ® (Clariant Co., Ltd.) photoresist at 4000 rpm for 40 seconds using a spin coater on the zinc oxide thin film manufactured by the above steps 1) and 2) to coat the photoresist with a thickness of 1.5 μm. Thereafter, soft baking was performed at 93 ° C. for 10 minutes.

4) 정사각형 모양이 새겨진 마스크를 상기 소프트베이킹이 완료된 포토레지스트 박막 상부에 위치시키고 10초간 노광을 실시하였다. 4) A mask engraved with a square shape was placed on the photoresist thin film on which the soft baking was completed, and the exposure was performed for 10 seconds.

5) MIF500 현상액으로 15초간 현상하여, 정사각형 클러스터 부분 이외의 포토레지스트를 제거한 후, BOE(Buffered Oxide Echant)에 10초간 식각공정을 행하였다. 5) After developing with MIF500 developer for 15 seconds to remove photoresist other than the square cluster portion, an etching process was performed for 10 seconds on BOE (Buffered Oxide Echant).

6) 아세톤으로 포토레지스트를 완전히 제거한 후, 초순수로 세척한 다음, 건조시켜 정사각형 산화아연 클러스터(가로 x 세로 = 5㎛ x 5㎛)를 ITO 박막 위에 15㎛의 간격으로 형성시켰다. 6) After completely removing the photoresist with acetone, washed with ultrapure water, and dried to form a square zinc oxide cluster (width x length = 5㎛ x 5㎛) on the ITO thin film at intervals of 15㎛.

7) 상기의 공정으로 제조된 시편 상에 텅스텐트리옥사이드(WO3) 박막을 RF스퍼터를 이용하여 성장시켰다. 이때, 공정압력 = 10 mTorr, RF Power = 200W, Ar분위기, 공정시간 = 1시간으로 하고, 텅스텐트리옥사이드 타겟은 45°를 유지시켰고, 시편홀더는 회전시켰다. 7) Tungsten trioxide (WO 3 ) thin film was grown on the specimen prepared by the above process using RF sputter. At this time, the process pressure = 10 mTorr, RF Power = 200W, Ar atmosphere, the process time = 1 hour, the tungsten trioxide target was maintained at 45 °, the specimen holder was rotated.

위와 같은 공정으로 산화아연층(20)이 투명전극층(10, ITO 전극)과 전기변색물질층(30, 텅스텐트리옥사이드 박막) 사이에 클러스터(22) 형태로 형성되어 있는 전기변색시편을 제조하였다. In the above-described process, an electrochromic specimen in which the zinc oxide layer 20 was formed in the form of a cluster 22 between the transparent electrode layer 10 (ITO electrode) and the electrochromic material layer 30 (tungsten trioxide thin film) was prepared.

[비교예 1] Comparative Example 1

본 비교예에 따른 시편은 산화아연층(20)을 형성시키지 않는 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 구체적으로, 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 유리 기판(5 x 5cm, 20Ω/□)을 세척한 후, 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 면에 스퍼터법을 이용하여 텅스텐트리옥사이드(WO3) 박막을 성장시켰다. The specimen according to this comparative example was prepared in the same manner as in Example 1 except that the zinc oxide layer 20 was not formed. Specifically, indium tin oxide (ITO) is washing the coated glass substrates (5 x 5cm, 20Ω / □ ) and then, by using a sputtering method in which the indium tin oxide (ITO) coated face of tungsten trioxide (WO 3 ) The thin film was grown.

[실험예 1] Experimental Example 1

상기 실시예 1을 통해 제조된 산화아연 클러스터(22)의 모양을 주사전자현미경으로 관찰하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 산화아연 클러스터(22)의 크기는 평균 5㎛ x 5㎛(가로 x 세로)이며, 클러스터(22) 간의 거리는 대략 15㎛ 정도였다. The shape of the zinc oxide cluster 22 prepared in Example 1 was observed with a scanning electron microscope, and the results are shown in FIG. 4. The size of the zinc oxide cluster 22 was 5 micrometers x 5 micrometers (horizontal x vertical) on average, and the distance between clusters 22 was about 15 micrometers.

또한, 상기 실시예 1 및 비교예 1을 통해 제조된 시편의 텅스텐트리옥사이드 전기변색물질층의 전기변색특성을 살펴보기 위해 전기광학효과를 포텐쇼스태트/갈바노스태트(Potentiostat/Galvanostat)와 레이져 투과측정장치를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다. [표 1]에서 투과도는 완전변색과 완전소색 시의 투과도를 나타내고, 응답속도는 완전변색과 완전소색 시 걸리는 시간을 의미한다. In addition, in order to examine the electrochromic properties of the tungsten trioxide electrochromic material layer of the specimen prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the electro-optic effect of Potentiostat / Galvanostat and laser transmission It measured using the measuring apparatus, and the result is shown in the following [Table 1]. In [Table 1], the transmittance refers to the transmittance when completely discolored and completely discolored, and the response speed refers to the time taken when discoloring and discoloring completely.

비 고 Remarks                                              비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 투과도(%) Permeability (%)                                              91~41(△T=50)91 ~ 41 (△ T = 50) 90~35(△T=55)90 to 35 (△ T = 55) 응답속도(초) Response time (seconds)                                              8.5(착색), 1.5(소색)8.5 (colored), 1.5 (discolored) 7.3(착색), 1.0(소색)7.3 (colored), 1.0 (discolored)

상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라서 클러스터(22) 형태의 산화아연층(20)이 형성된 전기변색소자의 경우(실시예 1), 기존의 비교예 1보다 착색/소색간의 색의 변화가 크고, 속도도 빠르게 이루어지며, 투과도의 차이(△T)가 월등히 향상되었음을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, in the case of the electrochromic device in which the zinc oxide layer 20 in the form of a cluster 22 was formed according to the present invention (Example 1), the color between the coloration / discoloration of the conventional Comparative Example 1 It can be seen that the change of the large, the speed is also made fast, and the difference (ΔT) of the transmittance is significantly improved.

[실시예 2] Example 2

본 실시예에 따른 시편의 층구성과 각 층의 두께는 아래와 같다. The layer structure of the specimen according to the present embodiment and the thickness of each layer are as follows.

유리(1.1mm)/SnO2:In(200nm)/WO3+산화아연(200nm) Glass (1.1mm) / SnO 2 : In (200nm) / WO 3 + Zinc Oxide (200nm)

시편의 제조는 다음과 같은 순서로 진행하였다. Preparation of the specimen was carried out in the following order.

1) 텅스텐옥시클로라이드를중량비 5%로 이소프로필알콜에 용해시켜 텅스텐트리옥사이드 전구체를 제조하였다.(텅스텐옥시클로라이드 : 이소프로필알콜 = 5 : 95) 1) Tungsten oxychloride was dissolved in isopropyl alcohol at a weight ratio of 5% to prepare a tungsten trioxide precursor. (Tungsten oxychloride: isopropyl alcohol = 5: 95)

2) 산화아연 파우더를 에탄올에 중량비 1%로 분산시킨 후, 여기에 산화아연 입자 중량 대비 0.05%의 글리시딜프로필트리메톡시실란과, 0.05%의 알루미늄이소프로폭사이드를 첨가한 다음, 염산을 이용하여 pH 2가 되도록 조절하였다. 그리고 이 분산액을 상온에서 1일간 반응시켰다. 2) After dispersing the zinc oxide powder in ethanol at a weight ratio of 1%, 0.05% glycidylpropyltrimethoxysilane and 0.05% aluminum isopropoxide relative to the weight of the zinc oxide particles were added thereto, followed by hydrochloric acid. It was adjusted to pH 2 using. And this dispersion liquid was made to react at room temperature for 1 day.

3) 상기 1)에서 제조된 텡스텐트리옥사이드 전구체에 중량 대비 5%로 2)의 분산액을 혼합하여 전구액을 제조하였다. 3) A precursor solution was prepared by mixing the dispersion of 2) at 5% by weight with the tungsten trioxide precursor prepared in 1) above.

4) 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 유리 기판(5 x 5cm, 20Ω/□)을 세척한 후, 인듐틴옥사이드(ITO)가 코팅된 면에, 상기 3)에서 제조된 전구액을 딥코팅법을 이용하여 200nm의 박막 두께로 코팅하고, 200℃에서 1시간 동안 열처리를 진행하는 공정으로 시편을 제조하였다. 4) After cleaning the glass substrate (5 x 5 cm, 20Ω / □) coated with indium tin oxide (ITO), and dip coating the precursor prepared in 3) to the surface coated with indium tin oxide (ITO) The test piece was prepared by coating a thin film having a thickness of 200 nm using a method and performing a heat treatment at 200 ° C. for 1 hour.

위와 같은 공정으로 전기변색물질층(30, 텅스텐트리옥사이드 박막) 내부에 알루미늄이 도핑된 산화아연 입자(26)가 분산된 구조의 전기변색시편을 제조하였다. An electrochromic specimen having a structure in which zinc oxide particles 26 doped with aluminum were dispersed in an electrochromic material layer 30 (tungsten trioxide thin film) was prepared by the above process.

[비교예 2] Comparative Example 2

본 비교예에 따른 시편은 산화아연 입자(26)를 분산시키지 않는 것을 제외하고 상기 실시예 2와 동일하게 제조하였다. The specimen according to this comparative example was prepared in the same manner as in Example 2 except that the zinc oxide particles 26 were not dispersed.

[실험예 2] Experimental Example 2

상기 실시예 2 및 비교예 2를 통해 제조된 시편의 텅스텐트리옥사이드 전기변색물질층의 전기변색특성을 살펴보기 위해 전기광학효과를 포텐쇼스태트/갈바노스태트(Potentiostat/Galvanostat)와 레이져 투과측정장치를 이용하여 측정하였으며, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다. [표 1]에서 투과도는 완전변색과 완전소색시의 투과도를 나타내고, 응답속도는 완전변색과 완전소색 시 걸리는 시간을 의미한다. In order to examine the electrochromic properties of the tungsten trioxide electrochromic material layer of the specimen prepared in Example 2 and Comparative Example 2, the electro-optic effect of Potentiostat / Galvanostat and laser permeation measuring device It was measured using, and the results are shown in the following [Table 2]. In [Table 1], transmittance refers to transmittance during complete discoloration and complete discoloration, and response speed refers to time taken during discoloration and complete discoloration.

비 고 Remarks                                              비교예 2Comparative Example 2 실시예 2Example 2 투과도(%) Permeability (%)                                              81~32(△T=49)81-32 (△ T = 49) 80~25(△T=55)80-25 (△ T = 55) 응답속도(초) Response time (seconds)                                              7.5(착색), 1.2(소색)7.5 (colored), 1.2 (discolored) 4.3(착색), 1.0(소색)4.3 (colored), 1.0 (discolored)

상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라서 전기변색물질층(30) 내에 알루미늄이 도핑된 산화아연이 함유된 전기변색소자의 경우(실시예2), 기존의 비교예 2보다 착색/소색간의 색의 변화가 크고, 속도도 빠르게 이루어지며, 투과도의 차이(△T)가 월등히 향상되었음을 확인할 수 있다. As shown in Table 2, in the case of the electrochromic device containing zinc oxide doped with aluminum in the electrochromic material layer 30 according to the present invention (Example 2), the coloration / It can be seen that the color change between the discoloration is large, the speed is made fast, and the difference (ΔT) of the transmittance is greatly improved.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라서 산화아연이 함유된 전기변색소자는 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 간의 전기전도도, 및 전기변색물질층(30) 자체의 전기전도도가 향상되는 효과를 갖는다. 특히 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30) 사이에 클러스터(22) 또는 망상(24) 형태로 형성되는 경우, 두 층간의 전기전도도를 향상시킴은 물론 계면 접촉면적을 증가시킨다. As described above, the electrochromic device containing zinc oxide according to the present invention improves the electrical conductivity between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, and the electroconductivity of the electrochromic material layer 30 itself. Has an effect. In particular, when formed in the form of a cluster 22 or a network 24 between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, it improves the electrical conductivity between the two layers as well as increases the interface contact area.

이에 따라 본 발명은 안정성, 내후성 및 내구성 등의 면에서 우수한 장점을 가지는 무기계 전기변색물질을 사용하는 경우에도 이온전도가 용이하여 전기변색속도(착색/소색 응답속도)와 광투과율차이가 향상되어 창호용 스마트윈도우, 저급 디스플레이, 단순표시소자 뿐만 아니라 자동차용 룸미러 등의 응용에 효과적이다. Accordingly, the present invention facilitates ion conductivity even when using an inorganic electrochromic material having excellent advantages in terms of stability, weather resistance and durability, thereby improving electrochromic speed (coloring / discoloring response speed) and light transmittance difference. It is effective for applications such as smart windows, low-end displays, simple display devices, as well as automotive room mirrors.

Claims (16)

투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하는 전기변색소자에 있어서, In the electrochromic device comprising a transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, 상기 투명전극층(10)과 상기 전기변색물질층(30)의 사이에 전도성의 산화아연층(20)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기변색소자. Electrochromic device, characterized in that the conductive zinc oxide layer 20 is formed between the transparent electrode layer (10) and the electrochromic material layer (30). 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하는 전기변색소자에 있어서, In the electrochromic device comprising a transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, 상기 전기변색물질층(30) 내부에 전도성의 산화아연이 분산된 것을 특징으로 하는 전기변색소자. Electrochromic device characterized in that the conductive zinc oxide is dispersed in the electrochromic material layer (30). 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하는 전기변색소자에 있어서, In the electrochromic device comprising a transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, 상기 투명전극층(10)과 상기 전기변색물질층(30)의 사이에 전도성의 산화아연층(20)이 형성되고, 상기 전기변색물질층(30) 내부에 전도성의 산화아연이 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변색소자. A conductive zinc oxide layer 20 is formed between the transparent electrode layer 10 and the electrochromic material layer 30, and conductive zinc oxide is dispersed in the electrochromic material layer 30. Electrochromic device. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 산화아연층(20)은 클러스터(22) 형태 또는 망상(24) 형태인 것을 특징으로 하는 전기변색소자. The electrochromic device according to claim 1 or 3, wherein the zinc oxide layer (20) is in the form of a cluster (22) or in the form of a network (24). 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 산화아연층(20)의 두께는 10~300㎛인 것을 특징으로 하는 전기변색소자. The electrochromic device according to claim 1 or 3, wherein the zinc oxide layer (20) has a thickness of 10 to 300 µm. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전기변색물질층(30)을 구성하는 전기변색물질은 텅스텐옥사이드(WO3), 니켈옥사이드(NiOxHy ), 니오븀펜타옥사이드(NbO5), 바나듐펜타옥사이드(V2O5), 티타늄옥사이드(TiO 2) 및 몰리브덴옥사이드(MoO3)로부터 선택된 1종의 무기계 전기변색물질인 것을 특징으로 하는 전기변색소자. According to any one of claims 1 to 3, wherein the electrochromic material constituting the electrochromic material layer 30 is tungsten oxide (WO 3 ), nickel oxide (NiO x H y ), niobium pentaoxide ( NbO 5 ), vanadium pentaoxide (V 2 O 5 ), titanium oxide (TiO 2 ) and molybdenum oxide (MoO 3 ) is one type of electrochromic material characterized in that the electrochromic device. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 산화아연은 금속이 도핑된 것을 특징으로 하는 전기변색소자. The electrochromic device according to any one of claims 1 to 3, wherein the zinc oxide is doped with a metal. 제 4항에 있어서, 상기 클러스터(22)는 10~50㎛ 두께와 2~100㎛의 크기(가로 및 세로)를 가지며, 5~100㎛의 거리(클러스터 간의 거리)로 형성된 것을 특징으로 하는 전기변색소자. 5. The electricity according to claim 4, wherein the cluster (22) has a thickness of 10-50 μm and a size (horizontal and vertical) of 2-100 μm, and is formed at a distance of 5-100 μm (distance between clusters). Discoloration element. 제 7항에 있어서, 상기 도핑된 금속은 알루미늄(Al)인 것을 특징으로 하는 전기변색소자. 8. The electrochromic device of claim 7, wherein the doped metal is aluminum (Al). 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하는 전기변색소자의 제조방법에 있어서, In the method of manufacturing an electrochromic device comprising a transparent electrode layer 10 and an electrochromic material layer 30, 상기 투명전극층(10) 상에 산화아연층(20)을 성막하는 단계와, Depositing a zinc oxide layer 20 on the transparent electrode layer 10; 상기 성막된 산화아연층(20)에 전도성을 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. The electrochromic device manufacturing method comprising the step of adding conductivity to the deposited zinc oxide layer (20). 제 10항에 있어서, 상기 성막된 산화아연층(20)이 클러스터(22) 형태 또는 망상(24) 형태가 되도록 리소그래피 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. The method of claim 10, further comprising the step of performing a lithography process such that the deposited zinc oxide layer (20) is in the form of a cluster (22) or a network (24). 제 10항에 있어서, 상기 산화아연층(20)을 성막하는 단계는 스퍼터법을 이용하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. The method of manufacturing the electrochromic device according to claim 10, wherein the forming of the zinc oxide layer (20) uses a sputtering method. 제 10항에 있어서, 상기 전도성을 부가하는 단계는 열처리인 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. The method of claim 10, wherein the adding of the conductivity is a heat treatment. 투명전극층(10)과 전기변색물질층(30)을 포함하는 전기변색소자의 제조방법에 있어서, In the method of manufacturing an electrochromic device comprising a transparent electrode layer 10 and an electrochromic material layer 30, 산화아연이 함유된 분산액을 제조하는 단계와, Preparing a dispersion containing zinc oxide, 전기변색물질층(30) 형성용 조성물에 상기 산화아연이 함유된 분산액을 혼합하는 단계와, Mixing the zinc oxide-containing dispersion with a composition for forming an electrochromic material layer 30; 상기 혼합물을 투명전극층(10) 상에 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으 로 하는 전기변색소자의 제조방법. Method of manufacturing an electrochromic device, characterized in that it comprises the step of coating the mixture on the transparent electrode layer (10). 제 14항에 있어서, 상기 산화아연이 함유된 분산액을 제조하는 단계에서는 솔-젤법을 이용하여 산화아연 입자에 금속을 도핑하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. 15. The method of claim 14, wherein in the preparing of the dispersion solution containing zinc oxide, the metal oxide is doped into the zinc oxide particles using a sol-gel method. 제 14항에 있어서, 상기 산화아연이 함유된 분산액을 전기변색물질층(30) 형성용 조성물 내에 전체 중량 기준으로 1~10중량%로 혼합하는 것을 특징으로 하는 전기변색소자의 제조방법. 15. The method of claim 14, wherein the zinc oxide-containing dispersion is mixed in an amount of 1 to 10% by weight based on the total weight in the composition for forming an electrochromic material layer (30).
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