JP2000010126A - エレクトロクロミック調光体及びエレクトロクロミック調光窓 - Google Patents
エレクトロクロミック調光体及びエレクトロクロミック調光窓Info
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- JP2000010126A JP2000010126A JP10177727A JP17772798A JP2000010126A JP 2000010126 A JP2000010126 A JP 2000010126A JP 10177727 A JP10177727 A JP 10177727A JP 17772798 A JP17772798 A JP 17772798A JP 2000010126 A JP2000010126 A JP 2000010126A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】紫外線により還元発色ＥＣ膜が自然着色するこ
とを抑制する。 【解決手段】導電膜２付きの第１の基板１上にＷＯ3 の
ような還元発色ＥＣ膜３、さらにその上にＮｉＯのよう
なｐ型半導体膜９を形成し、導電膜６付きの第２の基板
７上にＮｉＯのような酸化発色ＥＣ膜５を形成し、両方
のＥＣ膜を相対向させて形成される間隙に有機電解質４
を挟持する。
とを抑制する。 【解決手段】導電膜２付きの第１の基板１上にＷＯ3 の
ような還元発色ＥＣ膜３、さらにその上にＮｉＯのよう
なｐ型半導体膜９を形成し、導電膜６付きの第２の基板
７上にＮｉＯのような酸化発色ＥＣ膜５を形成し、両方
のＥＣ膜を相対向させて形成される間隙に有機電解質４
を挟持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的に着消色す
るエレクトロクロミック（ＥＣ）膜を用いたＥＣ調光体
及びＥＣ調光窓に関する。
るエレクトロクロミック（ＥＣ）膜を用いたＥＣ調光体
及びＥＣ調光窓に関する。
【０００２】
【従来の技術】調光体としては、従来から液晶、エレク
トロクロミック（ＥＣ）物質等を用いたものが知られて
いる。液晶を用いた調光体は、低電流で駆動できる利点
がある反面、光を散乱させるにとどまり遮光性が低いと
か、熱や紫外線に弱いとかの欠点があり、屋外における
太陽光の直射下では耐久性が低いものであった。
トロクロミック（ＥＣ）物質等を用いたものが知られて
いる。液晶を用いた調光体は、低電流で駆動できる利点
がある反面、光を散乱させるにとどまり遮光性が低いと
か、熱や紫外線に弱いとかの欠点があり、屋外における
太陽光の直射下では耐久性が低いものであった。
【０００３】一方、ＥＣ物質を用いた調光体は、光の透
過率を可変でき、比較的に高温に強い利点がある。この
ＥＣ調光体の従来例を図３に示す。図３において１、７
はガラス、プラスチック等の基板、２、６はＩｎ2 Ｏ
3 ：Ｓｎ（ＳｎがドープされたＩｎ2 Ｏ3 ）、ＳｎＯ
2 ：Ｆ（ＦがドープされたＳｎＯ2 ）、ＺｎＯ：Ｇａ
（ＧａがドープされたＺｎＯ）等の導電膜、３は還元発
色ＥＣ膜で電気化学的に還元されると着色し酸化されて
元の透明に戻る酸化物（ＷＯ3 、ＴｉＯ2 等）、５は酸
化発色ＥＣ膜で電気化学的に酸化されると着色し還元さ
れて元の透明に戻る酸化物（ＮｉＯ、ＩｒＯ2 等）、４
はリチウム等を含む有機電解質、８はエポキシ樹脂、ブ
チルゴム等のガス透過性の低いシール材を示している。
過率を可変でき、比較的に高温に強い利点がある。この
ＥＣ調光体の従来例を図３に示す。図３において１、７
はガラス、プラスチック等の基板、２、６はＩｎ2 Ｏ
3 ：Ｓｎ（ＳｎがドープされたＩｎ2 Ｏ3 ）、ＳｎＯ
2 ：Ｆ（ＦがドープされたＳｎＯ2 ）、ＺｎＯ：Ｇａ
（ＧａがドープされたＺｎＯ）等の導電膜、３は還元発
色ＥＣ膜で電気化学的に還元されると着色し酸化されて
元の透明に戻る酸化物（ＷＯ3 、ＴｉＯ2 等）、５は酸
化発色ＥＣ膜で電気化学的に酸化されると着色し還元さ
れて元の透明に戻る酸化物（ＮｉＯ、ＩｒＯ2 等）、４
はリチウム等を含む有機電解質、８はエポキシ樹脂、ブ
チルゴム等のガス透過性の低いシール材を示している。
【０００４】この導電膜２、６間に電圧を印加すること
により、電流が流れ還元発色ＥＣ膜３及び酸化発色ＥＣ
膜５が着消色する。このような従来型のＥＣ調光体につ
いては、太陽光等の紫外線が照射されると、還元発色Ｅ
Ｃ膜３であるＷＯ3 等が自然に着色するいわゆるフォト
クロミック現象を示しやすい。この自然着色した着色分
を消色させようとすると、酸化発色ＥＣ膜５側で非可逆
な反応（酸化発色ＥＣ膜、導電膜や有機電解質の分解）
を生じやすく、発泡や色ムラといった外観上の不具合が
生じる。
により、電流が流れ還元発色ＥＣ膜３及び酸化発色ＥＣ
膜５が着消色する。このような従来型のＥＣ調光体につ
いては、太陽光等の紫外線が照射されると、還元発色Ｅ
Ｃ膜３であるＷＯ3 等が自然に着色するいわゆるフォト
クロミック現象を示しやすい。この自然着色した着色分
を消色させようとすると、酸化発色ＥＣ膜５側で非可逆
な反応（酸化発色ＥＣ膜、導電膜や有機電解質の分解）
を生じやすく、発泡や色ムラといった外観上の不具合が
生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため、紫外線を吸
収して還元発色ＥＣ膜による自然着色を抑制する方法が
いろいろ提案されている。特開平１−２５９３２７に
は、光安定化剤を電解質に入れた系が提案されている。
しかし、これは光安定化剤自身が光電極反応をおこした
り、光重合性電解質に光安定化剤を添加すると重合しな
くなる等の欠点がある。特開昭５５−６９５６には、紫
外線カットフィルタを光の照射面に設置する方法が提案
されているが、調光体を直接外気に触れる環境におくと
紫外線カットフィルタ自身が太陽光、風雨により劣化し
たり、車の可動窓に取り付けたときには摺動により磨耗
して紫外線カット性能が低下する欠点がある。特開平８
−２７１８７２や特開平９−７３１０６には、透明基板
と透明導電膜の間に有機紫外線吸収剤を有する有機紫外
線吸収層を設けた調光素子が提案されているが、透明導
電膜の成膜時の熱的環境等や電解質の溶媒、溶質による
有機紫外線吸収層自身が変質する欠点がある。
収して還元発色ＥＣ膜による自然着色を抑制する方法が
いろいろ提案されている。特開平１−２５９３２７に
は、光安定化剤を電解質に入れた系が提案されている。
しかし、これは光安定化剤自身が光電極反応をおこした
り、光重合性電解質に光安定化剤を添加すると重合しな
くなる等の欠点がある。特開昭５５−６９５６には、紫
外線カットフィルタを光の照射面に設置する方法が提案
されているが、調光体を直接外気に触れる環境におくと
紫外線カットフィルタ自身が太陽光、風雨により劣化し
たり、車の可動窓に取り付けたときには摺動により磨耗
して紫外線カット性能が低下する欠点がある。特開平８
−２７１８７２や特開平９−７３１０６には、透明基板
と透明導電膜の間に有機紫外線吸収剤を有する有機紫外
線吸収層を設けた調光素子が提案されているが、透明導
電膜の成膜時の熱的環境等や電解質の溶媒、溶質による
有機紫外線吸収層自身が変質する欠点がある。
【０００６】このため、太陽光等の紫外線の照射を受け
ても、還元発色ＥＣ膜による自然着色を抑制し、かつそ
れに有用な機能を有する膜を基板の内側に配置できる構
成のＥＣ調光体が望まれていた。
ても、還元発色ＥＣ膜による自然着色を抑制し、かつそ
れに有用な機能を有する膜を基板の内側に配置できる構
成のＥＣ調光体が望まれていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、導電膜付きの第１の基
板上に還元発色ＥＣ膜が形成され、導電膜付きの第２の
基板上に酸化発色ＥＣ膜が形成され、両方のＥＣ膜を相
対向させて形成される間隙に有機電解質が挟持されてい
るＥＣ調光体において、還元発色ＥＣ膜と有機電解質と
の間に、ｐ型半導体膜が設けられていることを特徴とす
るＥＣ調光体を提供する。また、酸化発色ＥＣ膜と有機
電解質との間に、陽イオン伝導型水和酸化物による保護
膜が設けられていることを特徴とする上記ＥＣ調光体、
及び、上記ＥＣ調光体の酸化発色ＥＣ膜が設けられてい
る側の基板が外光にさらされる側に配置されていること
を特徴とするＥＣ調光窓を提供する。
解決すべくなされたものであり、導電膜付きの第１の基
板上に還元発色ＥＣ膜が形成され、導電膜付きの第２の
基板上に酸化発色ＥＣ膜が形成され、両方のＥＣ膜を相
対向させて形成される間隙に有機電解質が挟持されてい
るＥＣ調光体において、還元発色ＥＣ膜と有機電解質と
の間に、ｐ型半導体膜が設けられていることを特徴とす
るＥＣ調光体を提供する。また、酸化発色ＥＣ膜と有機
電解質との間に、陽イオン伝導型水和酸化物による保護
膜が設けられていることを特徴とする上記ＥＣ調光体、
及び、上記ＥＣ調光体の酸化発色ＥＣ膜が設けられてい
る側の基板が外光にさらされる側に配置されていること
を特徴とするＥＣ調光窓を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明では、還元発色ＥＣ膜と有
機電解質との間にｐ型半導体膜を設けているので、還元
発色ＥＣ膜のフォトクロミック現象による自然着色を抑
制できる。図１は本発明のＥＣ調光体の基本的構成を示
す断面模式図であり、図２は、本発明のＥＣ調光体の好
ましい構成を示す断面模式図である。図１、図２におい
て、１、７は基板、２、６は導電膜、３は還元発色ＥＣ
膜、５は酸化発色ＥＣ膜、４は有機電解質、８はシール
材、９はｐ型半導体膜、１０は保護膜を示す。
機電解質との間にｐ型半導体膜を設けているので、還元
発色ＥＣ膜のフォトクロミック現象による自然着色を抑
制できる。図１は本発明のＥＣ調光体の基本的構成を示
す断面模式図であり、図２は、本発明のＥＣ調光体の好
ましい構成を示す断面模式図である。図１、図２におい
て、１、７は基板、２、６は導電膜、３は還元発色ＥＣ
膜、５は酸化発色ＥＣ膜、４は有機電解質、８はシール
材、９はｐ型半導体膜、１０は保護膜を示す。
【０００９】基板１、７には、通常、ガラス、プラスチ
ック等の透明基板が用いられるが、調光鏡のような場合
には一方の基板は金属や不透明セラミック等の不透明基
板にされてもよく、又は透明基板に高反射性の膜を形成
してもよい。また、必要に応じて、ガスバリヤ性膜、ハ
ードコート膜、反射防止膜、アルカリ溶出防止膜、導電
膜との接着性向上膜等の膜を積層した基板とすることも
できる。この基板の厚さは、ＥＣ調光体の大きさや基板
材質にもよるが、ガラス基板の場合１〜１０ｍｍ程度、
プラスチック基板の場合０．２〜１０ｍｍ程度とされ
る。
ック等の透明基板が用いられるが、調光鏡のような場合
には一方の基板は金属や不透明セラミック等の不透明基
板にされてもよく、又は透明基板に高反射性の膜を形成
してもよい。また、必要に応じて、ガスバリヤ性膜、ハ
ードコート膜、反射防止膜、アルカリ溶出防止膜、導電
膜との接着性向上膜等の膜を積層した基板とすることも
できる。この基板の厚さは、ＥＣ調光体の大きさや基板
材質にもよるが、ガラス基板の場合１〜１０ｍｍ程度、
プラスチック基板の場合０．２〜１０ｍｍ程度とされ
る。
【００１０】導電膜２、６は、通常１〜１０Ω／□程度
のＩｎ2 Ｏ3 ：Ｓｎ、ＳｎＯ2 ：Ｆ、ＺｎＯ：Ｇａ等の
透明導電膜が用いられる。これも、調光鏡のような場合
には一方の導電膜は反射性の金属膜等にすることもでき
る。必要に応じて、電気抵抗を低減するために、金属リ
ードを併用したり、部分的に導電膜をパターニングして
日付けや時間を表示したり、透過率が変化しない部分を
形成するようにしてもよい。この導電膜の厚さは、所定
の導電性能が得られるようにすればよい。
のＩｎ2 Ｏ3 ：Ｓｎ、ＳｎＯ2 ：Ｆ、ＺｎＯ：Ｇａ等の
透明導電膜が用いられる。これも、調光鏡のような場合
には一方の導電膜は反射性の金属膜等にすることもでき
る。必要に応じて、電気抵抗を低減するために、金属リ
ードを併用したり、部分的に導電膜をパターニングして
日付けや時間を表示したり、透過率が変化しない部分を
形成するようにしてもよい。この導電膜の厚さは、所定
の導電性能が得られるようにすればよい。
【００１１】還元発色ＥＣ膜３は、電気化学的に還元さ
れると着色し、逆に酸化されると元の透明に戻るＥＣ膜
である。本発明では、この還元発色ＥＣ膜３としては、
着色性能を重視するので、より少ない電荷量で着色しや
すい還元発色ＥＣ膜が用いられる。還元発色ＥＣ膜３の
厚さは、用いる材料の着色性能によって決まるが、１０
０〜２０００ｎｍ程度が好ましい。還元発色ＥＣ膜３と
しては、タングステンの酸化物が最も一般的であるが、
ＷＯ3 に限られずＭｏＯ3 、ＴｉＯ2 等の材料も使用で
き、これらの混合酸化物を用いれば、青系ではあるが微
妙な色調の変化を与えることができる。
れると着色し、逆に酸化されると元の透明に戻るＥＣ膜
である。本発明では、この還元発色ＥＣ膜３としては、
着色性能を重視するので、より少ない電荷量で着色しや
すい還元発色ＥＣ膜が用いられる。還元発色ＥＣ膜３の
厚さは、用いる材料の着色性能によって決まるが、１０
０〜２０００ｎｍ程度が好ましい。還元発色ＥＣ膜３と
しては、タングステンの酸化物が最も一般的であるが、
ＷＯ3 に限られずＭｏＯ3 、ＴｉＯ2 等の材料も使用で
き、これらの混合酸化物を用いれば、青系ではあるが微
妙な色調の変化を与えることができる。
【００１２】酸化発色ＥＣ膜５は、対極として知られて
いるＥＣ膜であり、電気化学的に酸化されると着色し、
逆に還元されると元の透明に戻るＥＣ膜である。ＥＣ調
光体としての着色性能は主に還元発色ＥＣ膜３で得れば
よいので、この酸化発色ＥＣ膜５の着色性能は低くてよ
い。しかし、より積極的に酸化発色しやすいＥＣ膜を対
極として用いることにより、調光体に通電した際、還元
発色ＥＣ膜３及び酸化発色ＥＣ膜５が同時に発色するた
め、微妙な色調の調整もしやすい。具体的には、Ｎｉ
Ｏ、ＩｒＯ2 等の酸化物が用いられる。酸化発色ＥＣ膜
５の厚さは、用いる材料の対極性能によって決まるが、
１００〜２０００ｎｍ程度が好ましい。
いるＥＣ膜であり、電気化学的に酸化されると着色し、
逆に還元されると元の透明に戻るＥＣ膜である。ＥＣ調
光体としての着色性能は主に還元発色ＥＣ膜３で得れば
よいので、この酸化発色ＥＣ膜５の着色性能は低くてよ
い。しかし、より積極的に酸化発色しやすいＥＣ膜を対
極として用いることにより、調光体に通電した際、還元
発色ＥＣ膜３及び酸化発色ＥＣ膜５が同時に発色するた
め、微妙な色調の調整もしやすい。具体的には、Ｎｉ
Ｏ、ＩｒＯ2 等の酸化物が用いられる。酸化発色ＥＣ膜
５の厚さは、用いる材料の対極性能によって決まるが、
１００〜２０００ｎｍ程度が好ましい。
【００１３】特に、還元発色ＥＣ膜３としてＷＯ3 を用
い、酸化発色ＥＣ膜５としてＮｉＯを用いと、前者は青
色に発色し、後者は灰色に発色するので、全体が青系で
はあるがかなりニュートラルな発色になる。このため、
建物等に使用した場合、透過光の色づきを防止し、室内
のカラーバランスを崩しにくい利点もある。
い、酸化発色ＥＣ膜５としてＮｉＯを用いと、前者は青
色に発色し、後者は灰色に発色するので、全体が青系で
はあるがかなりニュートラルな発色になる。このため、
建物等に使用した場合、透過光の色づきを防止し、室内
のカラーバランスを崩しにくい利点もある。
【００１４】有機電解質４は、リチウム、プロトン等の
還元発色ＥＣ膜を着消色させる陽イオンを含む有機電解
質である。具体的には、プロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等の有機溶媒
に、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウ
ム、トリフルオロ酢酸リチウム、過塩素酸テトラエチル
アンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラｎ−ブチル
アンモニウム等の支持電解質を溶解した液状の有機電解
質が使用できる。
還元発色ＥＣ膜を着消色させる陽イオンを含む有機電解
質である。具体的には、プロピレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、
テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等の有機溶媒
に、過塩素酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウ
ム、トリフルオロ酢酸リチウム、過塩素酸テトラエチル
アンモニウム、テトラフルオロホウ酸テトラｎ−ブチル
アンモニウム等の支持電解質を溶解した液状の有機電解
質が使用できる。
【００１５】さらに、そのような液状の有機電解質に、
ポリビニルピロリドン等のゲル化させるための高分子材
料を添加したゲル状有機電解質も使用できる。また、そ
のような液状の有機電解質に、Ｎ−ビニルピロリドン、
２−ヒドロキシブチルアクリレート、カルビトールアク
リレート等の重合性材料を混合しておき重合させること
により、高分子材料に液状の有機電解質が充填されたよ
うな構造となる高分子電解質も使用できる。ここで有機
電解質の電導度は１×１０-4Ｓ／ｃｍ以上とすることに
より、電解質のイオン電導度が調光体の応答性に影響を
与えにくくすることができる。
ポリビニルピロリドン等のゲル化させるための高分子材
料を添加したゲル状有機電解質も使用できる。また、そ
のような液状の有機電解質に、Ｎ−ビニルピロリドン、
２−ヒドロキシブチルアクリレート、カルビトールアク
リレート等の重合性材料を混合しておき重合させること
により、高分子材料に液状の有機電解質が充填されたよ
うな構造となる高分子電解質も使用できる。ここで有機
電解質の電導度は１×１０-4Ｓ／ｃｍ以上とすることに
より、電解質のイオン電導度が調光体の応答性に影響を
与えにくくすることができる。
【００１６】シール材８は、基板間に挟持された両ＥＣ
膜、有機電解質等を外気から保護するシール材である。
具体的には、エポキシ樹脂、ブチルゴム等のガス透過性
の低いシール材が使用される。
膜、有機電解質等を外気から保護するシール材である。
具体的には、エポキシ樹脂、ブチルゴム等のガス透過性
の低いシール材が使用される。
【００１７】ｐ型半導体膜９は、還元発色ＥＣ膜３と有
機電解質４との間に配置され、本発明の還元発色ＥＣ膜
３のフォトクロミック現象による自然着色を抑制するた
めの膜である。具体的には、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｕ2
Ｏ、ＣｕＯが好ましい。このｐ型半導体膜９の厚さは１
０〜５００ｎｍ程度が好ましい。
機電解質４との間に配置され、本発明の還元発色ＥＣ膜
３のフォトクロミック現象による自然着色を抑制するた
めの膜である。具体的には、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｃｕ2
Ｏ、ＣｕＯが好ましい。このｐ型半導体膜９の厚さは１
０〜５００ｎｍ程度が好ましい。
【００１８】本発明では、このｐ型半導体膜９が還元発
色ＥＣ膜３よりも外光（紫外線照射源）の入射側に配置
される。換言すれば、酸化発色ＥＣ膜５を設けた基板７
が外光側になるように配置される。建築用調光窓又は車
両用調光窓のように特定の側のみが外光にさらされる場
合には、酸化発色ＥＣ膜５を設けた基板７が外光側にな
るように配置される。
色ＥＣ膜３よりも外光（紫外線照射源）の入射側に配置
される。換言すれば、酸化発色ＥＣ膜５を設けた基板７
が外光側になるように配置される。建築用調光窓又は車
両用調光窓のように特定の側のみが外光にさらされる場
合には、酸化発色ＥＣ膜５を設けた基板７が外光側にな
るように配置される。
【００１９】本発明において、このｐ型半導体膜９の作
用機構は必ずしも明確ではないが、図１において、還元
発色ＥＣ膜３としてＷＯ3 膜を、その上のｐ型半導体膜
９としてＮｉＯ膜を用いた場合を例にとって説明する。
このｐ型半導体膜９のＮｉＯ膜に紫外光が到達すると、
Progress in Solid-State Chemistry Vol.5,Howard Rei
ss(ed.),Pergamon Press(1971),p.145-399に記載のよう
に、ＮｉＯのＮｉ2+の（３ｄ8 ）の状態の電子は励起さ
れて、Ｎｉ2+（３ｄ7 ４ｓ1 ）又はＮｉ+ （３ｄ8 ４ｓ
1 ）を生ずる。この場合、ＷＯ3 のように紫外光を受け
てＯ（２ｐ）の電子が、空間的に位置の異なるＷ（５
ｄ）へ励起されるのではなく、同じＮｉの回りの電子状
態に励起される。このため、再結合して元の電子状態に
戻りやすくなり、その結果紫外光照射に対してＷＯ3 が
光励起されることなく、安定化されるものと考えられ
る。ＮｉＯ以外のＣｏＯ、Ｃｕ2 Ｏ、ＣｕＯの酸化物で
も同様な作用をするものと考えられる。
用機構は必ずしも明確ではないが、図１において、還元
発色ＥＣ膜３としてＷＯ3 膜を、その上のｐ型半導体膜
９としてＮｉＯ膜を用いた場合を例にとって説明する。
このｐ型半導体膜９のＮｉＯ膜に紫外光が到達すると、
Progress in Solid-State Chemistry Vol.5,Howard Rei
ss(ed.),Pergamon Press(1971),p.145-399に記載のよう
に、ＮｉＯのＮｉ2+の（３ｄ8 ）の状態の電子は励起さ
れて、Ｎｉ2+（３ｄ7 ４ｓ1 ）又はＮｉ+ （３ｄ8 ４ｓ
1 ）を生ずる。この場合、ＷＯ3 のように紫外光を受け
てＯ（２ｐ）の電子が、空間的に位置の異なるＷ（５
ｄ）へ励起されるのではなく、同じＮｉの回りの電子状
態に励起される。このため、再結合して元の電子状態に
戻りやすくなり、その結果紫外光照射に対してＷＯ3 が
光励起されることなく、安定化されるものと考えられ
る。ＮｉＯ以外のＣｏＯ、Ｃｕ2 Ｏ、ＣｕＯの酸化物で
も同様な作用をするものと考えられる。
【００２０】保護膜１０は、陽イオン伝導型水和酸化物
による保護膜であり、酸化発色ＥＣ膜５と有機電解質４
との間に配置されて設けられることが好ましい。具体的
には、プロトン伝導型、リチウム伝導型、プロトン−リ
チウム混合伝導型等のイオン伝導性を有し、電気化学的
に腐食されにくい酸化物、例えば、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｂ2
Ｏ5 、ＬｉＮｂＯ3 、ＣｅＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3
等の水和酸化物が用いられる。保護膜１０の厚さは、１
０〜２０００ｎｍ程度が好ましい。本発明の調光体を繰
り返し着消色させたとき対極が溶解する現象を生じる場
合、この保護膜を用いることにより、この現象を抑制で
きる。
による保護膜であり、酸化発色ＥＣ膜５と有機電解質４
との間に配置されて設けられることが好ましい。具体的
には、プロトン伝導型、リチウム伝導型、プロトン−リ
チウム混合伝導型等のイオン伝導性を有し、電気化学的
に腐食されにくい酸化物、例えば、Ｔａ2 Ｏ5 、Ｓｂ2
Ｏ5 、ＬｉＮｂＯ3 、ＣｅＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3
等の水和酸化物が用いられる。保護膜１０の厚さは、１
０〜２０００ｎｍ程度が好ましい。本発明の調光体を繰
り返し着消色させたとき対極が溶解する現象を生じる場
合、この保護膜を用いることにより、この現象を抑制で
きる。
【００２１】この導電膜２、６間に電圧を印加する駆動
装置を接続することにより、電流が流れ還元発色ＥＣ膜
３及び酸化発色ＥＣ膜５が着消色する。このようにして
製造されたＥＣ調光体は、必要に応じて柄をプリントし
たフィルム、補強板等を貼って用いてもよく、基板自体
として強化ガラスや合わせガラスのような安全ガラスを
用いてもよく、基板表面に熱線反射層、熱線吸収層、導
電層、反射防止層等を形成してもよい。
装置を接続することにより、電流が流れ還元発色ＥＣ膜
３及び酸化発色ＥＣ膜５が着消色する。このようにして
製造されたＥＣ調光体は、必要に応じて柄をプリントし
たフィルム、補強板等を貼って用いてもよく、基板自体
として強化ガラスや合わせガラスのような安全ガラスを
用いてもよく、基板表面に熱線反射層、熱線吸収層、導
電層、反射防止層等を形成してもよい。
【００２２】本発明のＥＣ調光体は、主として調光窓に
用いられる。この調光窓としては、一般建築物の窓用、
間仕切り用、天窓用、ドア用等の建築物用、自動車、船
舶、列車、航空機用の窓用等種々の窓用に使用できる。
本発明の調光窓は、特に、紫外線による自然着色を低減
でき、ＥＣ調光体からなるのでもともと耐熱性もよく、
紫外線による劣化も生じにくいので、外に面して太陽光
の直射環境下で用いられるような窓にも使用できる。
用いられる。この調光窓としては、一般建築物の窓用、
間仕切り用、天窓用、ドア用等の建築物用、自動車、船
舶、列車、航空機用の窓用等種々の窓用に使用できる。
本発明の調光窓は、特に、紫外線による自然着色を低減
でき、ＥＣ調光体からなるのでもともと耐熱性もよく、
紫外線による劣化も生じにくいので、外に面して太陽光
の直射環境下で用いられるような窓にも使用できる。
【００２３】
【実施例】例１（実施例） 図１の構成で、１、７の基板として３００ｍｍ角の厚さ
２ｍｍのガラス基板を用い、導電膜２、６として３Ω／
□のＩｎ2 Ｏ3 ：Ｓｎの透明導電膜、還元発色ＥＣ膜３
として膜厚５００ｎｍのＷＯ3 膜、ｐ型半導体膜９とし
て膜厚２００ｎｍのＮｉＯ膜、酸化発色ＥＣ膜５として
膜厚１０００ｎｍのＮｉＯ膜をスパッタ法で成膜した。
有機電解質４としては、過塩素酸リチウムをγ−ブチロ
ラクトンに１ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを用い、周辺に
エポキシ樹脂製のシール材８を設置した基板間に封入し
ＥＣ調光体を作製した。
２ｍｍのガラス基板を用い、導電膜２、６として３Ω／
□のＩｎ2 Ｏ3 ：Ｓｎの透明導電膜、還元発色ＥＣ膜３
として膜厚５００ｎｍのＷＯ3 膜、ｐ型半導体膜９とし
て膜厚２００ｎｍのＮｉＯ膜、酸化発色ＥＣ膜５として
膜厚１０００ｎｍのＮｉＯ膜をスパッタ法で成膜した。
有機電解質４としては、過塩素酸リチウムをγ−ブチロ
ラクトンに１ｍｏｌ／ｌ溶解させたものを用い、周辺に
エポキシ樹脂製のシール材８を設置した基板間に封入し
ＥＣ調光体を作製した。
【００２４】このようにして作製されたＥＣ調光体に対
し、図１の導電膜２、６の間に還元発色ＥＣ膜（ＷＯ3
膜）３側が負極になるように、直流電圧１．５Ｖを印加
したところ、可視光透過率は７０％から１０％に変化し
た。印加電圧の極性を逆にして、酸化発色ＥＣ膜５側が
負極になるように、直流電圧１．０Ｖを印加したところ
元の透過率７０％まで完全に消色した。
し、図１の導電膜２、６の間に還元発色ＥＣ膜（ＷＯ3
膜）３側が負極になるように、直流電圧１．５Ｖを印加
したところ、可視光透過率は７０％から１０％に変化し
た。印加電圧の極性を逆にして、酸化発色ＥＣ膜５側が
負極になるように、直流電圧１．０Ｖを印加したところ
元の透過率７０％まで完全に消色した。
【００２５】このＥＣ調光体を、紫外線照射試験とし
て、消色状態（可視光透過率７０％）にした状態で、カ
ーボンアークのウエザーメーターを用いて、図１の基板
７をカーボンアーク側に向けて紫外線を６０００時間照
射した。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過率の低
下は５％以下であった。この紫外線照射試験後、着消色
繰り返し試験を行ったが、１０万回繰り返しても透過率
比（消色時透過率／着色時透過率）は５以上であった。
て、消色状態（可視光透過率７０％）にした状態で、カ
ーボンアークのウエザーメーターを用いて、図１の基板
７をカーボンアーク側に向けて紫外線を６０００時間照
射した。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過率の低
下は５％以下であった。この紫外線照射試験後、着消色
繰り返し試験を行ったが、１０万回繰り返しても透過率
比（消色時透過率／着色時透過率）は５以上であった。
【００２６】例２（比較例） 例１のｐ型半導体膜９であるＮｉＯ膜を設けない他は例
１と同様にして、図３に示すようなＥＣ調光体を作製し
た。このＥＣ調光体に対して、例１と同様の紫外線照射
試験を行った。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過
率の低下は１０％以上であった。この紫外線照射試験
後、着消色繰り返し試験を行ったが、１０万回繰り返し
た場合、透過率比は３以下になった。
１と同様にして、図３に示すようなＥＣ調光体を作製し
た。このＥＣ調光体に対して、例１と同様の紫外線照射
試験を行った。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過
率の低下は１０％以上であった。この紫外線照射試験
後、着消色繰り返し試験を行ったが、１０万回繰り返し
た場合、透過率比は３以下になった。
【００２７】例３（実施例） 例１の酸化発色ＥＣ膜５の上に、保護膜としてとして膜
厚３００ｎｍのＳｂ2Ｏ5 膜をスパッタ法で成膜した他
は例１と同様にして、図２に示すようなＥＣ調光体を作
製した。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過率の低
下は３％以下であり、例１よりも良好であった。この紫
外線照射試験後、着消色繰り返し試験を行ったが、１０
万回繰り返した場合、透過率比は５以上であった。
厚３００ｎｍのＳｂ2Ｏ5 膜をスパッタ法で成膜した他
は例１と同様にして、図２に示すようなＥＣ調光体を作
製した。この照射前後におけるＥＣ調光体の透過率の低
下は３％以下であり、例１よりも良好であった。この紫
外線照射試験後、着消色繰り返し試験を行ったが、１０
万回繰り返した場合、透過率比は５以上であった。
【００２８】例４〜６（実施例） ｐ型半導体膜９を、ＮｉＯのかわりにＣｏＯ（例４）、
Ｃｕ2 Ｏ（例５）、ＣｕＯ（例６）に変更した他は例３
と同様にして、ＥＣ調光体を作製した。紫外線照射試験
の結果及びその後の透過率比は、例３と同様であった。
Ｃｕ2 Ｏ（例５）、ＣｕＯ（例６）に変更した他は例３
と同様にして、ＥＣ調光体を作製した。紫外線照射試験
の結果及びその後の透過率比は、例３と同様であった。
【００２９】例７（実施例） 保護膜を、Ｓｂ2 Ｏ5 のかわりにＴａ2 Ｏ5 に変更した
他は例３と同様にして、ＥＣ調光体を作製した。紫外線
照射試験の結果及びその後の透過率比は、例３と同様で
あった。
他は例３と同様にして、ＥＣ調光体を作製した。紫外線
照射試験の結果及びその後の透過率比は、例３と同様で
あった。
【００３０】例８（実施例） 例１の液状の有機電解質（過塩素酸リチウムをγ−ブチ
ロラクトンに１ｍｏｌ／ｌで溶解させたもの）６ｍｌに
対してウレタンアクリレート（東亞合成化学工業社製
「Ｍ−１２００」）１ｇの割合で混合しさらに光重合開
始剤（チバ・ガイギー社製「ダロキュア１１７３」）を
混合した有機電解質を用いた他は例１と同様にしてＥＣ
調光体を製造した後に、基板７側から光を照射して、ウ
レタンアクリレートを光重合させ、有機電解質をフィル
ム化した。紫外線照射試験の結果及びその後の透過率比
は、例１と同様であった。
ロラクトンに１ｍｏｌ／ｌで溶解させたもの）６ｍｌに
対してウレタンアクリレート（東亞合成化学工業社製
「Ｍ−１２００」）１ｇの割合で混合しさらに光重合開
始剤（チバ・ガイギー社製「ダロキュア１１７３」）を
混合した有機電解質を用いた他は例１と同様にしてＥＣ
調光体を製造した後に、基板７側から光を照射して、ウ
レタンアクリレートを光重合させ、有機電解質をフィル
ム化した。紫外線照射試験の結果及びその後の透過率比
は、例１と同様であった。
【００３１】
【発明の効果】本発明では、還元発色ＥＣ膜にｐ型半導
体膜を積層しているので、紫外線によるＥＣ膜の自然着
色を抑制できる。このため、ＥＣ調光体に他の紫外線カ
ット膜を外付けしたり内蔵したりする必要がない。した
がって、外付けした場合のＥＣ調光体の外面が弱くなっ
て傷つきやすくなる問題や、内蔵した場合の内蔵紫外線
カット膜が溶解する問題を生じにくい。さらに、紫外線
カット膜を曲面に形成するのは一般に難しいが、それが
不要になるので、曲面基板に対しても対応しやすい。ま
た、紫外線吸収剤を電解質中に混入しなくてよいので、
電解質中の紫外線吸収剤がＥＣ特性や電解質の重合性に
悪影響を与える問題も生じない。
体膜を積層しているので、紫外線によるＥＣ膜の自然着
色を抑制できる。このため、ＥＣ調光体に他の紫外線カ
ット膜を外付けしたり内蔵したりする必要がない。した
がって、外付けした場合のＥＣ調光体の外面が弱くなっ
て傷つきやすくなる問題や、内蔵した場合の内蔵紫外線
カット膜が溶解する問題を生じにくい。さらに、紫外線
カット膜を曲面に形成するのは一般に難しいが、それが
不要になるので、曲面基板に対しても対応しやすい。ま
た、紫外線吸収剤を電解質中に混入しなくてよいので、
電解質中の紫外線吸収剤がＥＣ特性や電解質の重合性に
悪影響を与える問題も生じない。
【００３２】また、酸化発色ＥＣ膜に保護膜を設置する
ことにより、通常では溶解して繰り返し着色・消色でき
ないような材料も使用でき、酸化発色ＥＣ膜や電解質の
選択の幅が増え、着色時の微妙な色調の調整が容易にな
る効果も認められる。
ことにより、通常では溶解して繰り返し着色・消色でき
ないような材料も使用でき、酸化発色ＥＣ膜や電解質の
選択の幅が増え、着色時の微妙な色調の調整が容易にな
る効果も認められる。
【００３３】また、対極のレドックス物質が薄膜に固定
されているため、レドックス物質を溶解させた電解質に
比べ応答性を損なわない範囲で電解質の厚さを厚くで
き、さらに、曲げガラスの曲げ精度が低くても歩留が低
下しにくいので、生産性も良い利点がある。本発明は、
本発明の効果を損しない範囲内で、種々の応用が可能で
ある。
されているため、レドックス物質を溶解させた電解質に
比べ応答性を損なわない範囲で電解質の厚さを厚くで
き、さらに、曲げガラスの曲げ精度が低くても歩留が低
下しにくいので、生産性も良い利点がある。本発明は、
本発明の効果を損しない範囲内で、種々の応用が可能で
ある。
【図１】本発明のＥＣ調光体の基本的な構成を示す断面
模式図。
模式図。
【図２】本発明のＥＣ調光体の好ましい構成を示す断面
模式図。
模式図。
【図３】従来のＥＣ調光体の基本的な構成を示す断面模
式図。
式図。
１、７：基板 ２、６：導電膜 ３：還元発色ＥＣ膜 ４：有機電解質 ５：酸化発色ＥＣ膜 ８：シール材 ９：ｐ型半導体 １０：保護膜
Claims (3)
- 【請求項１】導電膜付きの第１の基板上に還元発色エレ
クトロクロミック膜が形成され、導電膜付きの第２の基
板上に酸化発色エレクトロクロミック膜が形成され、両
方のエレクトロクロミック膜を相対向させて形成される
間隙に有機電解質が挟持されているエレクトロクロミッ
ク調光体において、還元発色エレクトロクロミック膜と
有機電解質との間に、ｐ型半導体膜が設けられているこ
とを特徴とするエレクトロクロミック調光体。 - 【請求項２】酸化発色エレクトロクロミック膜と有機電
解質との間に、陽イオン伝導型水和酸化物による保護膜
が設けられていることを特徴とする請求項１記載のエレ
クトロクロミック調光体。 - 【請求項３】請求項１又は２記載のエレクトロクロミッ
ク調光体の酸化発色エレクトロクロミック膜が設けられ
ている側の基板が外光にさらされる側に配置されている
ことを特徴とするエレクトロクロミック調光窓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177727A JP2000010126A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | エレクトロクロミック調光体及びエレクトロクロミック調光窓 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10177727A JP2000010126A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | エレクトロクロミック調光体及びエレクトロクロミック調光窓 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000010126A true JP2000010126A (ja) | 2000-01-14 |
Family
ID=16036069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10177727A Withdrawn JP2000010126A (ja) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | エレクトロクロミック調光体及びエレクトロクロミック調光窓 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000010126A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205628A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Murakami Corp | エレクトロクロミック素子 |
| CN110573953A (zh) * | 2017-04-24 | 2019-12-13 | 株式会社Lg化学 | 透光膜和包括其的电致变色装置 |
-
1998
- 1998-06-24 JP JP10177727A patent/JP2000010126A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205628A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Murakami Corp | エレクトロクロミック素子 |
| CN110573953A (zh) * | 2017-04-24 | 2019-12-13 | 株式会社Lg化学 | 透光膜和包括其的电致变色装置 |
| JP2020518005A (ja) * | 2017-04-24 | 2020-06-18 | エルジー・ケム・リミテッド | 透光性フィルムおよびこれを含むエレクトロクロミック素子 |
| CN110573953B (zh) * | 2017-04-24 | 2022-03-25 | 株式会社Lg化学 | 透光膜和包括其的电致变色装置 |
| JP7051183B2 (ja) | 2017-04-24 | 2022-04-11 | エルジー・ケム・リミテッド | 透光性フィルムおよびこれを含むエレクトロクロミック素子 |
| US11409178B2 (en) | 2017-04-24 | 2022-08-09 | Lg Chem, Ltd. | Light-transmitting film and an electrochromic device comprising the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040628 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070710 |