JPS5953816A - 全固体型エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
全固体型エレクトロクロミツク素子Info
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- JPS5953816A JPS5953816A JP16426882A JP16426882A JPS5953816A JP S5953816 A JPS5953816 A JP S5953816A JP 16426882 A JP16426882 A JP 16426882A JP 16426882 A JP16426882 A JP 16426882A JP S5953816 A JPS5953816 A JP S5953816A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気化学的発消色現象すなわちエレクトロクロ
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
エレクトロクロミック現象とは、電圧を加えた時に酸化
漸、元反応により物質に色が伺く現象を指す。このよう
なエレクトロクロミック現繋を利用する屯気化学的発消
色素子すなわちエレクトロクロミック素子は、例えは数
字表示素子、ｘ−ｙマトリクスディスプレイ、光学シャ
ッタ・や′絞り等に応用できるもので、その材料で分類
すると液体型と固体型・に分けられるが、本発明は特に
全固体型のエレクトロクロミック素子にＩ３９するもの
である。
漸、元反応により物質に色が伺く現象を指す。このよう
なエレクトロクロミック現繋を利用する屯気化学的発消
色素子すなわちエレクトロクロミック素子は、例えは数
字表示素子、ｘ−ｙマトリクスディスプレイ、光学シャ
ッタ・や′絞り等に応用できるもので、その材料で分類
すると液体型と固体型・に分けられるが、本発明は特に
全固体型のエレクトロクロミック素子にＩ３９するもの
である。
エレクトロクロミック現象を利用した全固体型エレクト
ロクロミック素子の２つの従来例を第１図および第２図
に示す。
ロクロミック素子の２つの従来例を第１図および第２図
に示す。
第１図に示すエレクトロクロミック素子は透明な基板ｌ
の上に、導電体膜よりなる第１電極２、陰極ｌｌ１ｌ１
発色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜から
なる絶縁層４、導電体ＩＩ４より成る第２奄極５を順次
積層してなるものである。また、第２図に示すエレクト
ロクロばツク素子は第１図に示す構造における絶縁層４
と第２屯極５との間に、さらに陽極側発色層である第２
のエレクトロクロミック層６を積層したものである。
の上に、導電体膜よりなる第１電極２、陰極ｌｌ１ｌ１
発色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜から
なる絶縁層４、導電体ＩＩ４より成る第２奄極５を順次
積層してなるものである。また、第２図に示すエレクト
ロクロばツク素子は第１図に示す構造における絶縁層４
と第２屯極５との間に、さらに陽極側発色層である第２
のエレクトロクロミック層６を積層したものである。
上記の構造において、基板１は一般的にガラス板によっ
て形成されるが、これはガラス板に限らず、グラスチッ
ク板またはアクリル板等の透明な板ならばよく、また、
その位置に関しても、第１電極２の下ではなく、第２電
極５の上にあってもよいし、目的に応じて（例えば、保
護力・々−とするなどの目的で）両側に設けてもよい。
て形成されるが、これはガラス板に限らず、グラスチッ
ク板またはアクリル板等の透明な板ならばよく、また、
その位置に関しても、第１電極２の下ではなく、第２電
極５の上にあってもよいし、目的に応じて（例えば、保
護力・々−とするなどの目的で）両側に設けてもよい。
ただし、これらの場合に応じて、第２電極５を透明導電
膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜にする必要があ
る。
膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜にする必要があ
る。
さて上記の全固体型エレクトロクロミック素子に一般的
に用いられている膜の材料の代表例を列挙する。第１電
極２を構成する透明導電膜は、ＩＴＯ膜（Ｉｎ２Ｏ３中
に５係のＳｎＯ２を含むもの）やネサ膜等である。陰極
側発色層であるエレクトロクロミック層３は、二酸化タ
ングステン（ＷＯ２）、三酸化タングステン（ＷＯ３）
、二酸化モリブデン（ＭＯＯ２） ％二酸化モリブデン
（Ｍｏ０３）、五酸化バナジウム（ｖ２０５）等を用い
て形成する。誘電体膜である絶縁層４は、二酸化ジルコ
ン（ｚｒｏ２） 、酸化ケイ素（ｓｔｏ） 、二酸化ケ
イ素（ｓｔｏ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）等に
代表される酸化物、あるいはフッ化リチウム（ＬＩＦ）
、フッ化マグオ°シウム（ＭｇＦ２） 等に代表され
るフッ化物より成る。第２′ｎプ極５は、Ａｕの半透明
４電Ｂり等によって形成される。まだ、第２図に示すも
のにおいて、陽極側発色層である第２のエレクトロクロ
ミック層６は、酸化クロム（Ｃｒ２０５）、水酸化イリ
ジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２）、水酸化ニッケル（Ｎｌ（Ｏ
Ｈ）２）等を用いて形成する。
に用いられている膜の材料の代表例を列挙する。第１電
極２を構成する透明導電膜は、ＩＴＯ膜（Ｉｎ２Ｏ３中
に５係のＳｎＯ２を含むもの）やネサ膜等である。陰極
側発色層であるエレクトロクロミック層３は、二酸化タ
ングステン（ＷＯ２）、三酸化タングステン（ＷＯ３）
、二酸化モリブデン（ＭＯＯ２） ％二酸化モリブデン
（Ｍｏ０３）、五酸化バナジウム（ｖ２０５）等を用い
て形成する。誘電体膜である絶縁層４は、二酸化ジルコ
ン（ｚｒｏ２） 、酸化ケイ素（ｓｔｏ） 、二酸化ケ
イ素（ｓｔｏ２）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）等に
代表される酸化物、あるいはフッ化リチウム（ＬＩＦ）
、フッ化マグオ°シウム（ＭｇＦ２） 等に代表され
るフッ化物より成る。第２′ｎプ極５は、Ａｕの半透明
４電Ｂり等によって形成される。まだ、第２図に示すも
のにおいて、陽極側発色層である第２のエレクトロクロ
ミック層６は、酸化クロム（Ｃｒ２０５）、水酸化イリ
ジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２）、水酸化ニッケル（Ｎｌ（Ｏ
Ｈ）２）等を用いて形成する。
この様な構造をもつ全固体型エレクトロクロミック素子
は、第１電＋ｆ７ｉ、２と第２屯極５の間に電圧を印加
することによりＷｔ、気化学的反応が起き発色、消色を
する。この発色機構は、例えば、第１のエレクトロクロ
ミック層３へのカチオンと電子のダブルインジェクショ
ンによるブロンズ形成にあると一般的に言われている。
は、第１電＋ｆ７ｉ、２と第２屯極５の間に電圧を印加
することによりＷｔ、気化学的反応が起き発色、消色を
する。この発色機構は、例えば、第１のエレクトロクロ
ミック層３へのカチオンと電子のダブルインジェクショ
ンによるブロンズ形成にあると一般的に言われている。
例えば、エレクトロクロミック物質として、ＷＯ３を用
いる場合には、次の（１）式で表わされる酸化還元反応
が起き発色する。
いる場合には、次の（１）式で表わされる酸化還元反応
が起き発色する。
ＷＯ５＋ ｘＨ＋＋ｘｅ−： ＲｘＷＯ３（１）（０式
に従って、タングステンブロンズＨｘＷＯ５が １
形成され発色するが、ここで印加電圧を逆転すれば消色
状態となる。
に従って、タングステンブロンズＨｘＷＯ５が １
形成され発色するが、ここで印加電圧を逆転すれば消色
状態となる。
しかし、このような構造の全固体型エレクトロクロミッ
ク素子１′！寿命ｂ＼゛短いという欠点を有していて、
寿命の点で液りに比較して著るしく劣っている。
ク素子１′！寿命ｂ＼゛短いという欠点を有していて、
寿命の点で液りに比較して著るしく劣っている。
本発明の目的は上記のような従来の全固体型エレクトロ
クロミック素子の欠点を改善し、寿命の点で改良された
全固体型エレクトロクロミック素子を提供することにあ
る。
クロミック素子の欠点を改善し、寿命の点で改良された
全固体型エレクトロクロミック素子を提供することにあ
る。
本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の特徴
とするところは、第１図に示すように透明導電体膜よ構
成る第１電極と、陰極側発色層でした全固体型エレクト
ロクロミック素子、あるいは、第２図に示すように、上
記の絶縁層と第２電極の間にさらに陽極側発色層である
第２のエレクトロクロミック層を積層してなる全固体型
エレクトロクロミック素子において、絶縁層が、それぞ
れ異なる２層以上の誘電体膜によって構成されたことに
ある。
とするところは、第１図に示すように透明導電体膜よ構
成る第１電極と、陰極側発色層でした全固体型エレクト
ロクロミック素子、あるいは、第２図に示すように、上
記の絶縁層と第２電極の間にさらに陽極側発色層である
第２のエレクトロクロミック層を積層してなる全固体型
エレクトロクロミック素子において、絶縁層が、それぞ
れ異なる２層以上の誘電体膜によって構成されたことに
ある。
すなわち、従来の全固体型エレクトロクロミック素子に
おける絶縁層に使用されている絶縁物質、例えばＴａ２
０５等は応答速度および着色効率の点で優れたものであ
るが、これは寿命の点で劣っていて、素子自体の安定性
（例えば応答速度のバラツキ等）も悪く、そのため、素
子の信頼性も悪いというような欠点をもっている。本発
明は、このような応答速度等の点で優れた性質をもつ物
質の長所を生かしながら、絶縁層の寿命、安定性を改良
し、ひいては素子の信頼性を向上するためにり−に記の
Ｔａ ２０５等のように従来絶縁層に使用されている絶
縁物質に、これよυ応答速度、着色効率等の性能の点で
劣っているが寿命の長い絶縁物質例えばＺ ｒＯ２等を
保穫膜の形態で積層することによって、素子の長寿命化
をはかったものである。この場合、寿命の長い絶縁物質
を混合してＪｉりを形成することもできる。
おける絶縁層に使用されている絶縁物質、例えばＴａ２
０５等は応答速度および着色効率の点で優れたものであ
るが、これは寿命の点で劣っていて、素子自体の安定性
（例えば応答速度のバラツキ等）も悪く、そのため、素
子の信頼性も悪いというような欠点をもっている。本発
明は、このような応答速度等の点で優れた性質をもつ物
質の長所を生かしながら、絶縁層の寿命、安定性を改良
し、ひいては素子の信頼性を向上するためにり−に記の
Ｔａ ２０５等のように従来絶縁層に使用されている絶
縁物質に、これよυ応答速度、着色効率等の性能の点で
劣っているが寿命の長い絶縁物質例えばＺ ｒＯ２等を
保穫膜の形態で積層することによって、素子の長寿命化
をはかったものである。この場合、寿命の長い絶縁物質
を混合してＪｉりを形成することもできる。
以下、本発明の実施態様について説明する。第３図は本
発明を上記の第１図に示す構造のエレクトロクロミック
素子に適用した本発明の第１の実施態様を示す。このエ
レクトロクロミック素子は、第１図に示すものと同様に
、透明な基板】の上に、透明導電体族よりなる第１電極
２、陰極側発色層に積層してなるものであるが、絶縁層
４はそれぞれ異なる誘電体膜の層４ａおよび４ｂによっ
て構成されている。この中、層４ａとして、応答速度、
着色効率等の性能の点で優れているが寿命の点で劣って
いる絶縁物質、例えばＴａ２ｏ５が使用され、層埼すと
して、性能の点で劣るが安定性および寿命の点で優れて
いる絶縁物質、例えばＺ ｒＯ２が使用される。
発明を上記の第１図に示す構造のエレクトロクロミック
素子に適用した本発明の第１の実施態様を示す。このエ
レクトロクロミック素子は、第１図に示すものと同様に
、透明な基板】の上に、透明導電体族よりなる第１電極
２、陰極側発色層に積層してなるものであるが、絶縁層
４はそれぞれ異なる誘電体膜の層４ａおよび４ｂによっ
て構成されている。この中、層４ａとして、応答速度、
着色効率等の性能の点で優れているが寿命の点で劣って
いる絶縁物質、例えばＴａ２ｏ５が使用され、層埼すと
して、性能の点で劣るが安定性および寿命の点で優れて
いる絶縁物質、例えばＺ ｒＯ２が使用される。
第４図は本発明を上記の第２図に示す構造のエレクトロ
クロミック素子に適用した本発明の第２の実施態様を示
す。このエレクトロクロミック素子は第３図に示すエレ
クトロクロミック素子における絶ｍＪ脩４と第２′ｒＨ
，極５との間に、さらに、陽極側発色層である第２のエ
レクトロクロミック層６を積層したもので、第３図に示
すものと同様に、絶縁層４はそれぞれ異なる誘電体膜の
層４ａおよび４ｂによって構成されている。
クロミック素子に適用した本発明の第２の実施態様を示
す。このエレクトロクロミック素子は第３図に示すエレ
クトロクロミック素子における絶ｍＪ脩４と第２′ｒＨ
，極５との間に、さらに、陽極側発色層である第２のエ
レクトロクロミック層６を積層したもので、第３図に示
すものと同様に、絶縁層４はそれぞれ異なる誘電体膜の
層４ａおよび４ｂによって構成されている。
次に本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の
実施例について説明する。
実施例について説明する。
実施例１
第３図に示す構造の全固体型エレクトロクロミック素子
において、１９さ０．７ ｒａｎの硼硅酸ガラスの基板
１上に、適当な引出し電極部およびリード部を備えたＩ
ＴＯ膜よシなる第１電極２を形成し、その上に真空蒸着
法によって、ＷＯ３よりなるエレクトロクロミック、１
−３、Ｔａ２０５ ｈ’Ａの層４ ａ 、 ＺｒＯ２膜
の層４ｂを順次に形成し、その上にＡｕの半透明導電膜
の第２電極５を形成した。真空蒸着の条件は、真空度２
．０Ｘ１０ Ｔｏｒｒ、蒸着速度はすべて］ ０ ’
Ｘ ／ 秒テアツタ。各ｆｆｌ ノ膜Ｉｆ ハ、ＷＯ３
−３０００ｉ。
において、１９さ０．７ ｒａｎの硼硅酸ガラスの基板
１上に、適当な引出し電極部およびリード部を備えたＩ
ＴＯ膜よシなる第１電極２を形成し、その上に真空蒸着
法によって、ＷＯ３よりなるエレクトロクロミック、１
−３、Ｔａ２０５ ｈ’Ａの層４ ａ 、 ＺｒＯ２膜
の層４ｂを順次に形成し、その上にＡｕの半透明導電膜
の第２電極５を形成した。真空蒸着の条件は、真空度２
．０Ｘ１０ Ｔｏｒｒ、蒸着速度はすべて］ ０ ’
Ｘ ／ 秒テアツタ。各ｆｆｌ ノ膜Ｉｆ ハ、ＷＯ３
−３０００ｉ。
Ｔａ２０５−２２００ Ｘ ％ ＺｒＯ２−８００１で
あった。また第２電極のＡｕの半透明導電膜の膜厚は３
００λであった。
あった。また第２電極のＡｕの半透明導電膜の膜厚は３
００λであった。
この様にして製造した全固体型エレクトロクロミック素
子を第１電極と第２電極の間に１．２ Ｖ 。
子を第１電極と第２電極の間に１．２ Ｖ 。
ｌ Ｈｚを印加して駆動したところ、８Ｘ］０５回の寿
命を得ることができた。
命を得ることができた。
実施例２
実施例１で用いた全固体型エレクトロクロミック素子に
おいて、Ｚ ｒＯ２膜とＡｕの半透明導電膜の間に、さ
らに１００ＯＸのＩ ｒ （ＯＨ） ２膜を加えて第４
図に示す構造のエレクトロクロミック素子を作成し、実
施例１と同様のテストを繰り返しだところ、同様の結果
が得られた。
おいて、Ｚ ｒＯ２膜とＡｕの半透明導電膜の間に、さ
らに１００ＯＸのＩ ｒ （ＯＨ） ２膜を加えて第４
図に示す構造のエレクトロクロミック素子を作成し、実
施例１と同様のテストを繰り返しだところ、同様の結果
が得られた。
以上説明したように、本発明によれば、応答速度、着色
効率等の性能において優れ且つ安定性および寿命の改良
された全固体型エレクトロクロミック素子が得られる。
効率等の性能において優れ且つ安定性および寿命の改良
された全固体型エレクトロクロミック素子が得られる。
第１図および第２図は従来の全固体型エレクトロクロミ
ック素子の２例を示す構造断面図、第３図および第４図
は、それぞれ、本発明による全固体型エレクトロクロミ
ック素子の実施態様を示す構造断面図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
エレクトロクロミック胸 ４・・・絶縁層 ５・・・第２’ｉｌｔ、＠
ｉ６・・・第２のエレクトロクロミック層第１図 Ａ〜 第２図 −一 第３図 第４図
ック素子の２例を示す構造断面図、第３図および第４図
は、それぞれ、本発明による全固体型エレクトロクロミ
ック素子の実施態様を示す構造断面図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
エレクトロクロミック胸 ４・・・絶縁層 ５・・・第２’ｉｌｔ、＠
ｉ６・・・第２のエレクトロクロミック層第１図 Ａ〜 第２図 −一 第３図 第４図
Claims (1)
- ４電体膜より成る第１電極と、陰極側発色層であるエレ
クトロクロミック層と、誘電体膜からなる絶縁層と、導
電体膜よりなる第２′電極を順次積層し、或いは上記の
絶縁層と、第２電極の間にさらに陽極側発色層である第
２のエレクトロクロミック層を積層してなる全固体型エ
レクトロクロミック素子において、上記の絶縁層が、そ
れぞれ異なる２層以上の誘電体膜によって構成されたこ
とを特徴とする全固体型エレクトロクロばツク素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16426882A JPS5953816A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16426882A JPS5953816A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953816A true JPS5953816A (ja) | 1984-03-28 |
Family
ID=15789853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16426882A Pending JPS5953816A (ja) | 1982-09-21 | 1982-09-21 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953816A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397499A (en) * | 1988-04-28 | 1995-03-14 | Fujita; Sanai | Alkali-ionization and oxidation inhibiting composition |
| JP2005316509A (ja) * | 1998-10-20 | 2005-11-10 | Gentex Corp | 第３面反射器を備えた電気光学ミラー |
| WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
| JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム， インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
-
1982
- 1982-09-21 JP JP16426882A patent/JPS5953816A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397499A (en) * | 1988-04-28 | 1995-03-14 | Fujita; Sanai | Alkali-ionization and oxidation inhibiting composition |
| US5487844A (en) * | 1988-04-28 | 1996-01-30 | Fujita; Sanai | Flocculating agent for the purification of fluids |
| JP2005316509A (ja) * | 1998-10-20 | 2005-11-10 | Gentex Corp | 第３面反射器を備えた電気光学ミラー |
| WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
| JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム， インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
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