JP2002196370A - エレクトロクロミック構造体および方法 - Google Patents
エレクトロクロミック構造体および方法Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 面積の大きいエレクトロクロミック装置の経
済的な製造方法を提供する。 【解決手段】 エレクトロクロミック電極層20と、対
電極層24と、これら2つの層間に挟持されかつこれら
の層を互いに電気的に隔離するイオン伝導層22とを備
えた、基体12に被着するエレクトロクロミック装置が
開示されていおり、イオン伝導層22は基体を介して略
均一でありかつ関連する有機材料を含むとともにイオン
の移送を容易にする微細構造を有する無機上部構造から
なる。これらの装置を製造する方法も開示されており、
この方法は、基体12に溶液の形態をなすイオン伝導層
22を被着する工程と、溶液のゲル化を行なう工程とを
備えている。
済的な製造方法を提供する。 【解決手段】 エレクトロクロミック電極層20と、対
電極層24と、これら2つの層間に挟持されかつこれら
の層を互いに電気的に隔離するイオン伝導層22とを備
えた、基体12に被着するエレクトロクロミック装置が
開示されていおり、イオン伝導層22は基体を介して略
均一でありかつ関連する有機材料を含むとともにイオン
の移送を容易にする微細構造を有する無機上部構造から
なる。これらの装置を製造する方法も開示されており、
この方法は、基体12に溶液の形態をなすイオン伝導層
22を被着する工程と、溶液のゲル化を行なう工程とを
備えている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロクロミ
ック装置(electro−chromic device) に関する。より詳
しく云うと、本発明は、光をはじめとするエネルギを制
御された条件の下で伝導し、反射しあるいは吸収するこ
とができるモノリシックエレクトロクロミック装置に関
する。更に、本発明は、エレクトロクロミック装置の製
造方法に関する。
ック装置(electro−chromic device) に関する。より詳
しく云うと、本発明は、光をはじめとするエネルギを制
御された条件の下で伝導し、反射しあるいは吸収するこ
とができるモノリシックエレクトロクロミック装置に関
する。更に、本発明は、エレクトロクロミック装置の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】エネルギの透通を制御するために、種々
の呈色材料(chromogenic material)を利用することがで
きる。種々のタイプのかかる装置は、印加される刺激ま
たは励起に従って光学特性の変化を生ずることにより
「色彩的に」("chromatically")に作動する。
の呈色材料(chromogenic material)を利用することがで
きる。種々のタイプのかかる装置は、印加される刺激ま
たは励起に従って光学特性の変化を生ずることにより
「色彩的に」("chromatically")に作動する。
【0003】かくしてサーモクロミック装置(thermochr
omic device)は、温度の変化に応答して光学特性が変化
する。これに対してフォトクロミック装置は、射突する
光の強度および波長の変化に応答してその光学特性が変
化する。しかしながら、これらの場合のいずれにおいて
も、行なわれる呈色(coloration)の程度は、外部からの
影響により変わり、ユーザは極く限られた制御を行なう
ことができるだけである。従って、電界または電流を印
加することにより誘起される可逆的な呈色を行なう呈色
材料を開発するのにかなりの努力が払われており、これ
らの材料はエレクトロクロミック材料として知られてい
る。これらの固体無機エレクトロクロミック層は、電子
およびイオンの注入により色の変化を引き起こす材料、
多くの場合には、WO3およびMoO3のようなVI−B
族の酸化物を含む。
omic device)は、温度の変化に応答して光学特性が変化
する。これに対してフォトクロミック装置は、射突する
光の強度および波長の変化に応答してその光学特性が変
化する。しかしながら、これらの場合のいずれにおいて
も、行なわれる呈色(coloration)の程度は、外部からの
影響により変わり、ユーザは極く限られた制御を行なう
ことができるだけである。従って、電界または電流を印
加することにより誘起される可逆的な呈色を行なう呈色
材料を開発するのにかなりの努力が払われており、これ
らの材料はエレクトロクロミック材料として知られてい
る。これらの固体無機エレクトロクロミック層は、電子
およびイオンの注入により色の変化を引き起こす材料、
多くの場合には、WO3およびMoO3のようなVI−B
族の酸化物を含む。
【0004】これらのエレクトロクロミック装置は、特
に建築物の窓、天窓その他の透明な基体をベースとする
製造物のような面積の大きいエレクトロクロミック装置
の製造に著しく所望されているが、実用性を発揮するた
めには、協働してエレクトロクロミック装置を形成する
他の材料層との連続した組み合わせが必要となる。かく
して、これらの装置は、エレクトロクロミック材料、イ
オン伝導材料、対電極材料および電子伝導材料の層を周
囲に有する。多成分酸化物材料層をはじめとするこれら
の薄膜素子を形成するための現在の技術状態では、実際
に実用性のある装置を提供することはこれまで不可能で
あった。これらの現在のフィルム形成方法には、スパッ
タリング、熱および電子ビーム、蒸発並びにプラズマ強
化化学蒸着のような真空被着技術が含まれる。しかしな
がら、これらの処理は、(a)必要とされる酸化物材料
の被着速度が遅い、(b)膜の肉厚と化学組成の双方の
点で被着が不均一である、(c)化学組成と微細構造の
制御が制限を受ける(d)出発材料の選択が制限を受け
る(e)収率が低い(f)大幅な保守が必要となるとい
った欠点の少なくとも1つを有するので、特に面積の大
きいエレクトロクロミック構造体の場合に、コスト的に
有効に製造を行なうことができない。
に建築物の窓、天窓その他の透明な基体をベースとする
製造物のような面積の大きいエレクトロクロミック装置
の製造に著しく所望されているが、実用性を発揮するた
めには、協働してエレクトロクロミック装置を形成する
他の材料層との連続した組み合わせが必要となる。かく
して、これらの装置は、エレクトロクロミック材料、イ
オン伝導材料、対電極材料および電子伝導材料の層を周
囲に有する。多成分酸化物材料層をはじめとするこれら
の薄膜素子を形成するための現在の技術状態では、実際
に実用性のある装置を提供することはこれまで不可能で
あった。これらの現在のフィルム形成方法には、スパッ
タリング、熱および電子ビーム、蒸発並びにプラズマ強
化化学蒸着のような真空被着技術が含まれる。しかしな
がら、これらの処理は、(a)必要とされる酸化物材料
の被着速度が遅い、(b)膜の肉厚と化学組成の双方の
点で被着が不均一である、(c)化学組成と微細構造の
制御が制限を受ける(d)出発材料の選択が制限を受け
る(e)収率が低い(f)大幅な保守が必要となるとい
った欠点の少なくとも1つを有するので、特に面積の大
きいエレクトロクロミック構造体の場合に、コスト的に
有効に製造を行なうことができない。
【0005】従って、建築物の窓、天窓その他の透明な
基体をベースとする製造物の場合に特に必要とされるタ
イプの表面を有するエレクトロクロミック装置のパネル
を製造することが経済的に困難であった。
基体をベースとする製造物の場合に特に必要とされるタ
イプの表面を有するエレクトロクロミック装置のパネル
を製造することが経済的に困難であった。
【0006】米国特許第4,996,083号には、エ
レクトロクロミックフィルムが開示されており、この米
国特許では、特に、エレクトロクロミックフィルムは溶
液からつくられる。かくして、この特許によれば、WO
3コーティングその他の金属酸化物のようなフィルム
は、無水の遷移金属ハロゲン化物およびアルコールから
つくられる。
レクトロクロミックフィルムが開示されており、この米
国特許では、特に、エレクトロクロミックフィルムは溶
液からつくられる。かくして、この特許によれば、WO
3コーティングその他の金属酸化物のようなフィルム
は、無水の遷移金属ハロゲン化物およびアルコールから
つくられる。
【0007】米国特許第4,876,628号に開示さ
れているような、有機ポリマからなるイオン伝導層を有
する別のエレクトロクロミック素子も公知である。これ
らの素子もまた、満足することができるものではなく、
しかも経済性が劣るものとなっている。
れているような、有機ポリマからなるイオン伝導層を有
する別のエレクトロクロミック素子も公知である。これ
らの素子もまた、満足することができるものではなく、
しかも経済性が劣るものとなっている。
【0008】従って、面積の大きいエレクトロクロミッ
ク装置の経済的な製造を容易にしかつ許容することがで
きるコストレベルでかかる製造を有効に行なうことがで
きるエレクトロクロミック装置およびその製造方法に関
する研究が続けられている。
ク装置の経済的な製造を容易にしかつ許容することがで
きるコストレベルでかかる製造を有効に行なうことがで
きるエレクトロクロミック装置およびその製造方法に関
する研究が続けられている。
【0009】(発明の開示)本発明によれば、これらの
目的および他の目的は、本発明に係る、基体に被着され
たエレクトロクロミック装置により達成することができ
る。本発明のエレクトロクロミック装置は、第1の電極
として作用するエレクトロクロミック層と、第2の電極
として作用する対電極層と、第1の電極と第2の電極と
の間に介在するイオン伝導層(ion-conducting layer)と
を備え、イオン伝導層は、略均一な肉厚を有するととも
に、関連する残存ヒドロキルおよび/または有機材料を
有する無機材料からなり、しかも前記したイオンが透通
して移行するのを容易にする微細構造を有している。好
ましくは、イオン伝導層は、第1および第2の電極と直
接接触するとともに、これらの電極を電気的に絶縁す
る。本発明の好ましい実施例によれば、エレクトロクロ
ミック層および/または対電極層は、残留ヒドロキシル
および/または有機物質を含む。
目的および他の目的は、本発明に係る、基体に被着され
たエレクトロクロミック装置により達成することができ
る。本発明のエレクトロクロミック装置は、第1の電極
として作用するエレクトロクロミック層と、第2の電極
として作用する対電極層と、第1の電極と第2の電極と
の間に介在するイオン伝導層(ion-conducting layer)と
を備え、イオン伝導層は、略均一な肉厚を有するととも
に、関連する残存ヒドロキルおよび/または有機材料を
有する無機材料からなり、しかも前記したイオンが透通
して移行するのを容易にする微細構造を有している。好
ましくは、イオン伝導層は、第1および第2の電極と直
接接触するとともに、これらの電極を電気的に絶縁す
る。本発明の好ましい実施例によれば、エレクトロクロ
ミック層および/または対電極層は、残留ヒドロキシル
および/または有機物質を含む。
【0010】本発明のエレクトロクロミック装置の好ま
しい実施例によれば、イオン伝導層はリチウムイオン伝
導層または水素イオン伝導層からなる。リチウムイオン
伝導層の場合には、イオン伝導層は、リチウムベースの
セラミック材料からなるのが好ましい。
しい実施例によれば、イオン伝導層はリチウムイオン伝
導層または水素イオン伝導層からなる。リチウムイオン
伝導層の場合には、イオン伝導層は、リチウムベースの
セラミック材料からなるのが好ましい。
【0011】本発明のエレクトロクロミック装置の好ま
しい実施例によれば、基体に被着されるエレクトロクロ
ミック装置は、第1の電極として作用するエレクトロク
ロミック層と、第2の電極電極として作用する対電極層
と、第1の電極と第2の電極との間に介在するイオン伝
導層とを備え、イオン伝導層は略均一な肉厚を有すると
ともに、関連する残留ヒドロキシルおよび/または有機
材料を有する無機材料から主としてなり、しかも前記イ
オンの透過を容易にする微細構造を有し、更にエレクト
ロクロミック素子は、エレクトロクロミック層と対電極
層との間での電子の流れを容易にするようにエレクトロ
クロミック層と対電極層とにそれぞれ接触する第1およ
び第2の透明な伝導層を備えている。
しい実施例によれば、基体に被着されるエレクトロクロ
ミック装置は、第1の電極として作用するエレクトロク
ロミック層と、第2の電極電極として作用する対電極層
と、第1の電極と第2の電極との間に介在するイオン伝
導層とを備え、イオン伝導層は略均一な肉厚を有すると
ともに、関連する残留ヒドロキシルおよび/または有機
材料を有する無機材料から主としてなり、しかも前記イ
オンの透過を容易にする微細構造を有し、更にエレクト
ロクロミック素子は、エレクトロクロミック層と対電極
層との間での電子の流れを容易にするようにエレクトロ
クロミック層と対電極層とにそれぞれ接触する第1およ
び第2の透明な伝導層を備えている。
【0012】本発明の別の実施例によれば、エレクトロ
クロミック装置が提供され、この装置は基体に被着され
るとともに、エレクトロクロミック層と、対電極層と、
これら両層間に介在するイオン伝導層とを備え、イオン
伝導層は、少なくとも1つの金属有機化合物を溶解さ
せ、次いで金属またはアルカリ金属のアルコキシドのよ
うな金属有機化合物のゲル化を行なうことにより得られ
る。少なくとも1つの金属有機化合物の溶解は、有機溶
媒において行なわれ、しかも好ましくは、エレクトロク
ロミック層および対電極層の少なくとも一方は電荷補償
イオン(charge compensating ion) 源、即ち、イオン伝
導層によって伝導されるべきイオンのイオン源で化学的
に還元される。一の実施例においては、エレクトロクロ
ミック層および対電極層の少なくとも一方はまた、少な
くとも1つの金属有機化合物を溶媒に溶解させることに
より得ることができる。特に好ましい実施例において
は、イオン伝導層は、ゲル化工程の後に熱処理に供され
る。
クロミック装置が提供され、この装置は基体に被着され
るとともに、エレクトロクロミック層と、対電極層と、
これら両層間に介在するイオン伝導層とを備え、イオン
伝導層は、少なくとも1つの金属有機化合物を溶解さ
せ、次いで金属またはアルカリ金属のアルコキシドのよ
うな金属有機化合物のゲル化を行なうことにより得られ
る。少なくとも1つの金属有機化合物の溶解は、有機溶
媒において行なわれ、しかも好ましくは、エレクトロク
ロミック層および対電極層の少なくとも一方は電荷補償
イオン(charge compensating ion) 源、即ち、イオン伝
導層によって伝導されるべきイオンのイオン源で化学的
に還元される。一の実施例においては、エレクトロクロ
ミック層および対電極層の少なくとも一方はまた、少な
くとも1つの金属有機化合物を溶媒に溶解させることに
より得ることができる。特に好ましい実施例において
は、イオン伝導層は、ゲル化工程の後に熱処理に供され
る。
【0013】本発明の別の実施例によれば、基体に被着
されたエレクトロクロミック装置の製造方法が提供され
ており、この方法は、第1の電極として作用するエレク
トロクロミック層を基体に被着する工程と、第2の電極
として作用する対電極を基体に被着する工程と、イオン
伝導層前躯体(precursor) 溶液の形態をなすイオン伝導
層を第1と第2の電極のいずれかに被着しかつイオン伝
導層前躯体溶液をゲル化させることによりイオン伝導層
を第1の電極と第2の電極との間に介在させる工程とを
備える。好ましくは、エレクトロクロミック装置が被着
される基体は透明なガラスまたはプラスチックである。
されたエレクトロクロミック装置の製造方法が提供され
ており、この方法は、第1の電極として作用するエレク
トロクロミック層を基体に被着する工程と、第2の電極
として作用する対電極を基体に被着する工程と、イオン
伝導層前躯体(precursor) 溶液の形態をなすイオン伝導
層を第1と第2の電極のいずれかに被着しかつイオン伝
導層前躯体溶液をゲル化させることによりイオン伝導層
を第1の電極と第2の電極との間に介在させる工程とを
備える。好ましくは、エレクトロクロミック装置が被着
される基体は透明なガラスまたはプラスチックである。
【0014】本発明の方法と技術を利用することによ
り、これらのエレクトロミック材料を、本質的に透明で
あるのが好ましい比較的面積の大きい基体に被着するこ
とが可能となった。
り、これらのエレクトロミック材料を、本質的に透明で
あるのが好ましい比較的面積の大きい基体に被着するこ
とが可能となった。
【0015】本発明の方法の好ましい実施例によれば、
イオン伝導層前躯体溶液は、金属有機または金属塩化合
物の形態をなす少なくとも1つの金属を含む。金属有機
化合物が使用される場合には、アルカリ金属アルコキシ
ドのような金属アルコキシドからなるのが好ましい。好
ましい実施例においては、エレクトロクロミック層およ
び/または対電極層の形成は、エレクトロクロミックお
よび/または対電極層を液体の形態で提供し、これらを
ゲル化することにより行なわれる。いずれの場合にも、
これらの溶液は金属有機または金属塩化合物の形態をな
す少なくとも1つの金属を含むのが好ましく、上記した
ように、金属アルコキシド(alkoxide)を含むのが最も好
ましい。
イオン伝導層前躯体溶液は、金属有機または金属塩化合
物の形態をなす少なくとも1つの金属を含む。金属有機
化合物が使用される場合には、アルカリ金属アルコキシ
ドのような金属アルコキシドからなるのが好ましい。好
ましい実施例においては、エレクトロクロミック層およ
び/または対電極層の形成は、エレクトロクロミックお
よび/または対電極層を液体の形態で提供し、これらを
ゲル化することにより行なわれる。いずれの場合にも、
これらの溶液は金属有機または金属塩化合物の形態をな
す少なくとも1つの金属を含むのが好ましく、上記した
ように、金属アルコキシド(alkoxide)を含むのが最も好
ましい。
【0016】本発明の方法の好ましい実施例によれば、
この方法は、エレクトロクロミックおよび/または対電
極層の少なくとも一方に前記イオンを挿入することによ
りこれらの層の少なくとも一方を還元する工程を含む。
好ましい実施例においては、加熱工程をその後実施する
が、この加熱工程は、真空中においてまたは不活性雰囲
気において、好ましくは約100℃よりも高い温度で、
最も好ましくは約150℃よりも高い温度でエレクトロ
クロミック装置を処理することにより行なうのが好まし
い。
この方法は、エレクトロクロミックおよび/または対電
極層の少なくとも一方に前記イオンを挿入することによ
りこれらの層の少なくとも一方を還元する工程を含む。
好ましい実施例においては、加熱工程をその後実施する
が、この加熱工程は、真空中においてまたは不活性雰囲
気において、好ましくは約100℃よりも高い温度で、
最も好ましくは約150℃よりも高い温度でエレクトロ
クロミック装置を処理することにより行なうのが好まし
い。
【0017】本発明の方法の好ましい実施例によれば、
イオン伝導層は、イオン伝導層前躯体溶液を基体に塗布
するとともに該液体の縮合(condensation)と加水分解を
行なうことにより、イオン伝導層前躯体溶液を被着しか
つゲル化を行ない、イオン伝導層を基体の電極の一方に
被着する。好ましくは、イオン伝導層前躯体を基体の電
極の一方に塗布する工程は、基体に制御された厚みのコ
ーティングを得るように制御された速度でイオン伝導層
前躯体溶液から基体を除去する工程を含む。別の実施例
においては、加水分解工程は、基体に被着したイオン伝
導前躯体溶液のコーティングを、溶媒の蒸発の際に、制
御された環境に曝す工程を含む。最も好ましくは、本発
明の方法は、加水分解されたイオン伝導層を加熱する工
程を含む。
イオン伝導層は、イオン伝導層前躯体溶液を基体に塗布
するとともに該液体の縮合(condensation)と加水分解を
行なうことにより、イオン伝導層前躯体溶液を被着しか
つゲル化を行ない、イオン伝導層を基体の電極の一方に
被着する。好ましくは、イオン伝導層前躯体を基体の電
極の一方に塗布する工程は、基体に制御された厚みのコ
ーティングを得るように制御された速度でイオン伝導層
前躯体溶液から基体を除去する工程を含む。別の実施例
においては、加水分解工程は、基体に被着したイオン伝
導前躯体溶液のコーティングを、溶媒の蒸発の際に、制
御された環境に曝す工程を含む。最も好ましくは、本発
明の方法は、加水分解されたイオン伝導層を加熱する工
程を含む。
【0018】本発明によれば、エレクトロクロミック
層、対電極層およびイオン伝導層の1つ以上、少なくと
もイオン伝導層だけは、溶液から、好ましくはゾル−ゲ
ル法(sol-gel process) を利用してつくられる。かくし
て、これらの1つ以上の薄膜は、先づ、1つ以上のアル
コキシドの溶媒混合物をつくり、次いで、コーティング
を施そうとする表面をアルコキシド溶液で処理する。こ
れらのフィルムの被着は、従来の表面浸漬またはスピン
コーティング技術により行なうことができる。次いで、
溶媒が蒸発する際に、コーティングされたフィルムを加
水分解および縮合に供し、その後、熱処理して緻密なフ
ィルムを得る。好ましくは、表面には、次に、適宜のア
ルコキシド溶液をコーティングして、制御された厚さの
薄膜を得るが、かかる各フィルムは加水分解と縮合に供
され、更に、次のかかるフィルムをこのフィルムに被着
する前に熱処理に供する。
層、対電極層およびイオン伝導層の1つ以上、少なくと
もイオン伝導層だけは、溶液から、好ましくはゾル−ゲ
ル法(sol-gel process) を利用してつくられる。かくし
て、これらの1つ以上の薄膜は、先づ、1つ以上のアル
コキシドの溶媒混合物をつくり、次いで、コーティング
を施そうとする表面をアルコキシド溶液で処理する。こ
れらのフィルムの被着は、従来の表面浸漬またはスピン
コーティング技術により行なうことができる。次いで、
溶媒が蒸発する際に、コーティングされたフィルムを加
水分解および縮合に供し、その後、熱処理して緻密なフ
ィルムを得る。好ましくは、表面には、次に、適宜のア
ルコキシド溶液をコーティングして、制御された厚さの
薄膜を得るが、かかる各フィルムは加水分解と縮合に供
され、更に、次のかかるフィルムをこのフィルムに被着
する前に熱処理に供する。
【0019】リチウムベースのイオン伝導層に残留ヒド
ロキシルおよび/または有機もしくは炭素含有基が存在
すると、仕上げられたエレクトロクロミック素子の呈色
性能が損なわれないという驚くべき事実が判明した。こ
れは、珪酸リチウムなどのようなかかる層の場合、この
ような一時的な材料は呈色イオンの移行に伴って問題を
生ずると当業者が予期していた事実を考えれば正に驚く
べきことである。しかしながら、この場合、これは、問
題とならないだけでなく、著しく有意な結果を招くとと
もに、イオン伝導層のこのような薄膜コーティング、従
って、エレクトロクロミック装置の多層構造体のかかる
薄膜コーティングを、経済的にかつ遥かに容易につくる
ことを可能にしたのである。
ロキシルおよび/または有機もしくは炭素含有基が存在
すると、仕上げられたエレクトロクロミック素子の呈色
性能が損なわれないという驚くべき事実が判明した。こ
れは、珪酸リチウムなどのようなかかる層の場合、この
ような一時的な材料は呈色イオンの移行に伴って問題を
生ずると当業者が予期していた事実を考えれば正に驚く
べきことである。しかしながら、この場合、これは、問
題とならないだけでなく、著しく有意な結果を招くとと
もに、イオン伝導層のこのような薄膜コーティング、従
って、エレクトロクロミック装置の多層構造体のかかる
薄膜コーティングを、経済的にかつ遥かに容易につくる
ことを可能にしたのである。
【0020】
【発明の実施の形態】同様の部分を同じ参照番号で示す
図面について説明すると、図1は、窓10において使用
されるエレクトロクロミック装置の横断面図である。窓
10の場合には、基体12はガラスである。しかしなが
ら、別の用途においては、プラスチックなどをはじめと
する他の透明な基体を使用することができる。いずれに
しても、窓10の場合には、エレクトロクロミック装置
16は、ガラス基体12と、同様にガラス基体であるの
が好ましい第2の基体14との間に挟持される。かくし
て、窓10は、外部の照明または輻射に曝される領域の
透明性が電気的または電子的に制御することができると
いう意味においてエレクトロクロミックなのである。そ
のために、天窓などのような窓を有する部屋または区分
の占有者は、所望の程度の暗さあるいは明るさを得るた
めに電気的な制御を行なうことができる。従って、本発
明を窓あるいは天窓に関して例示しているが、透過およ
び/または反射における照明の制御を必要とする他の領
域にも同様に適用することができるものである。かくし
て、数多くの他の用途には、サングラス、鏡などが含ま
れる。いずれにしても、透明性に対して電気的制御を行
なうことができるので、例えば、窓は、日中あるいは所
望の場合には夕暮れ時に完全に暗い状態にすることがで
きる。
図面について説明すると、図1は、窓10において使用
されるエレクトロクロミック装置の横断面図である。窓
10の場合には、基体12はガラスである。しかしなが
ら、別の用途においては、プラスチックなどをはじめと
する他の透明な基体を使用することができる。いずれに
しても、窓10の場合には、エレクトロクロミック装置
16は、ガラス基体12と、同様にガラス基体であるの
が好ましい第2の基体14との間に挟持される。かくし
て、窓10は、外部の照明または輻射に曝される領域の
透明性が電気的または電子的に制御することができると
いう意味においてエレクトロクロミックなのである。そ
のために、天窓などのような窓を有する部屋または区分
の占有者は、所望の程度の暗さあるいは明るさを得るた
めに電気的な制御を行なうことができる。従って、本発
明を窓あるいは天窓に関して例示しているが、透過およ
び/または反射における照明の制御を必要とする他の領
域にも同様に適用することができるものである。かくし
て、数多くの他の用途には、サングラス、鏡などが含ま
れる。いずれにしても、透明性に対して電気的制御を行
なうことができるので、例えば、窓は、日中あるいは所
望の場合には夕暮れ時に完全に暗い状態にすることがで
きる。
【0021】図1に示すように、窓10自体は、基体1
2に被着した一連の薄膜の層からなるエレクトロクロミ
ック装置16を有している。一連の薄膜の層には、第1
の透明な伝導層18と、エレクトロクロミック層20
と、イオン伝導層22と、対電極層24と、第2の透明
な伝導層26とが含まれる。図1に示す装置は、エチレ
ン酢酸ビニルまたはポリビニルブチラールのような積層
透明接着剤とすることができる好都合な媒体28を使用
して別の基体14に接着させることにより完成させるこ
とができる。この接着剤層は、蒸気バリヤとしても機能
することができる。
2に被着した一連の薄膜の層からなるエレクトロクロミ
ック装置16を有している。一連の薄膜の層には、第1
の透明な伝導層18と、エレクトロクロミック層20
と、イオン伝導層22と、対電極層24と、第2の透明
な伝導層26とが含まれる。図1に示す装置は、エチレ
ン酢酸ビニルまたはポリビニルブチラールのような積層
透明接着剤とすることができる好都合な媒体28を使用
して別の基体14に接着させることにより完成させるこ
とができる。この接着剤層は、蒸気バリヤとしても機能
することができる。
【0022】層18、20、22、24および26の1
つ以上で、少なくともイオン伝導層22は、溶液から、
好ましくは、浸漬、スピニング、ロールコーティング、
カーテンコーティング、予め計量したスロット技術など
のような技術による「ゾル−ゲル」技術を使用して、層
20に(あるいは、これらの層の被着に採用されるシー
ケンスにより層24に)被着される。好ましくは、これ
らの各層は、この技術により基体(即ち、上記した層)
に被着される。しかしながら、イオン伝導層22以外の
層、特に、エレクトロクロミック層20および対電極層
24を含む層を、上記した蒸着技術などのような従来の
技術により被着することは本発明の範囲に含まれる。
つ以上で、少なくともイオン伝導層22は、溶液から、
好ましくは、浸漬、スピニング、ロールコーティング、
カーテンコーティング、予め計量したスロット技術など
のような技術による「ゾル−ゲル」技術を使用して、層
20に(あるいは、これらの層の被着に採用されるシー
ケンスにより層24に)被着される。好ましくは、これ
らの各層は、この技術により基体(即ち、上記した層)
に被着される。しかしながら、イオン伝導層22以外の
層、特に、エレクトロクロミック層20および対電極層
24を含む層を、上記した蒸着技術などのような従来の
技術により被着することは本発明の範囲に含まれる。
【0023】かくして、本発明のイオン伝導層は、イオ
ンを容易に通過(throughpassage)させることができる
「迅速な」イオン導体である。これらのゾルーゲル技術
により形成されるイオン伝導層は、相互に接続したナノ
スケール(nanoscale) の多孔度が内部に存在するので、
比較的開放した特性を有すると考えることができる。か
くして、これらの非孔質ゲルは、高いイオン易動度と高
いイオン濃度を有する。
ンを容易に通過(throughpassage)させることができる
「迅速な」イオン導体である。これらのゾルーゲル技術
により形成されるイオン伝導層は、相互に接続したナノ
スケール(nanoscale) の多孔度が内部に存在するので、
比較的開放した特性を有すると考えることができる。か
くして、これらの非孔質ゲルは、高いイオン易動度と高
いイオン濃度を有する。
【0024】透明な伝導層18と26は、スクエア(squ
are)当たり約10オーム未満、好ましくは、スクエア当
たり約5オーム未満のような低いシート抵抗を有するの
が好ましい透明で伝導性の薄膜である。好ましくは、錫
をドープしたインジウム酸化物(ITO)コーティング
が使用されるが、フッ素ドープ酸化錫、ドープ酸化亜鉛
などをはじめとする他のコーティングも使用することが
できる。これらの伝導フィルムは、従来の態様で通常の
DC電流源(図示せず)に接続される。
are)当たり約10オーム未満、好ましくは、スクエア当
たり約5オーム未満のような低いシート抵抗を有するの
が好ましい透明で伝導性の薄膜である。好ましくは、錫
をドープしたインジウム酸化物(ITO)コーティング
が使用されるが、フッ素ドープ酸化錫、ドープ酸化亜鉛
などをはじめとする他のコーティングも使用することが
できる。これらの伝導フィルムは、従来の態様で通常の
DC電流源(図示せず)に接続される。
【0025】次に、活性エレクトロクロミック層20
が、基体12の層18に被着される。エレクトロクロミ
ック層は、電流が印加されると完成された装置において
変色を行なう。かくして、この層は通常は透明で無色で
あるが、電子および電荷補償イオンの導入により還元さ
れる(reduced) と、吸収度、反射度あるいはこれらの組
み合わせの変化により呈色するようになる。(従って、
これらのイオンは、「呈色」("colorant")イオンとも云
うことができる。)かくして、透明性を変えかつ光を通
すことができるこの層の能力は、該層内のリチウムまた
は水素イオンのような導入種の数の直接関数となる。好
ましいエレクトロクロミック層20は、酸化タングステ
ン(WO3)であるが、かかるエレクトロクロミック層
はほかに、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化モリブデン、
酸化ニッケル、酸化イリジウムおよびこれらの酸化物の
固溶体混合物のような種々の遷移金属酸化物を含むこと
ができる。
が、基体12の層18に被着される。エレクトロクロミ
ック層は、電流が印加されると完成された装置において
変色を行なう。かくして、この層は通常は透明で無色で
あるが、電子および電荷補償イオンの導入により還元さ
れる(reduced) と、吸収度、反射度あるいはこれらの組
み合わせの変化により呈色するようになる。(従って、
これらのイオンは、「呈色」("colorant")イオンとも云
うことができる。)かくして、透明性を変えかつ光を通
すことができるこの層の能力は、該層内のリチウムまた
は水素イオンのような導入種の数の直接関数となる。好
ましいエレクトロクロミック層20は、酸化タングステ
ン(WO3)であるが、かかるエレクトロクロミック層
はほかに、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化モリブデン、
酸化ニッケル、酸化イリジウムおよびこれらの酸化物の
固溶体混合物のような種々の遷移金属酸化物を含むこと
ができる。
【0026】イオン伝導層22は、次いで、層20に被
着される。この層は、可視範囲において透明であり、好
ましくは、電気抵抗およびイオン伝導度が高いことが好
ましい。かくして、この電気絶縁性のイオン伝導層22
は、エレクトロクロミック層20を対電極層24から電
気的に孤立させる。イオン伝導層22は、電子ではなく
イオンを通すことができるので、装置に「メモリ」を提
供する。上記した溶液から本発明の方法に従って形成さ
れた本発明のイオン伝導層は、有機成分から得られ、か
つ、有機成分からの残渣を含む無機材料の層から主とし
てなる。かくして、イオン伝導層22は、実質上専ら無
機材料であり、更に、無機材料に関連する少量のヒドロ
キシルおよび/または有機残留物、主としてこの層をつ
くるのに使用されたアルコキシド基の残留物および残留
溶媒を含む可能性もある。一般には、かかるヒドロキシ
ルおよび/または有機残留物は約1重量%未満である。
正確な量は、当業者であれば、問題の特定の薄膜の表面
積および被着条件に基づいて算出することができる。本
発明の薄膜は、一般には、著しく大きい表面積を有する
ゾル−ゲル系ではなく、表面積は約1m2/グラム程度
に小さくすることができるが、より大きい表面積のフィ
ルムも使用することができる。
着される。この層は、可視範囲において透明であり、好
ましくは、電気抵抗およびイオン伝導度が高いことが好
ましい。かくして、この電気絶縁性のイオン伝導層22
は、エレクトロクロミック層20を対電極層24から電
気的に孤立させる。イオン伝導層22は、電子ではなく
イオンを通すことができるので、装置に「メモリ」を提
供する。上記した溶液から本発明の方法に従って形成さ
れた本発明のイオン伝導層は、有機成分から得られ、か
つ、有機成分からの残渣を含む無機材料の層から主とし
てなる。かくして、イオン伝導層22は、実質上専ら無
機材料であり、更に、無機材料に関連する少量のヒドロ
キシルおよび/または有機残留物、主としてこの層をつ
くるのに使用されたアルコキシド基の残留物および残留
溶媒を含む可能性もある。一般には、かかるヒドロキシ
ルおよび/または有機残留物は約1重量%未満である。
正確な量は、当業者であれば、問題の特定の薄膜の表面
積および被着条件に基づいて算出することができる。本
発明の薄膜は、一般には、著しく大きい表面積を有する
ゾル−ゲル系ではなく、表面積は約1m2/グラム程度
に小さくすることができるが、より大きい表面積のフィ
ルムも使用することができる。
【0027】仕上げられた層22自体は、珪酸塩ベース
の構造体からなり、これもまた本発明のエレクトロクロ
ミック装置に関して使用されるイオン、好ましくはリチ
ウムイオンまたはプロトンを伝導することができる。リ
チウムイオンの伝導に特に適したイオン導体には、珪酸
リチウム、珪酸リチウムアルニミウム、硼酸リチウムア
ルミニウム、硼酸リチウム、珪酸リチウムジルコニウ
ム、ニオブ酸リチウム、硼珪酸リチウム、燐珪酸リチウ
ム、窒化リチウム、フッ化リチウムアルミニウムおよび
他のリチウムベーズのセラミック材料が含まれる。上記
したように、二酸化珪素または酸化タンタルのような他
の適宜のイオン伝導電解質を、プロトン(水素)ベース
のエレクトロクロミック装置に使用することができる。
の構造体からなり、これもまた本発明のエレクトロクロ
ミック装置に関して使用されるイオン、好ましくはリチ
ウムイオンまたはプロトンを伝導することができる。リ
チウムイオンの伝導に特に適したイオン導体には、珪酸
リチウム、珪酸リチウムアルニミウム、硼酸リチウムア
ルミニウム、硼酸リチウム、珪酸リチウムジルコニウ
ム、ニオブ酸リチウム、硼珪酸リチウム、燐珪酸リチウ
ム、窒化リチウム、フッ化リチウムアルミニウムおよび
他のリチウムベーズのセラミック材料が含まれる。上記
したように、二酸化珪素または酸化タンタルのような他
の適宜のイオン伝導電解質を、プロトン(水素)ベース
のエレクトロクロミック装置に使用することができる。
【0028】本発明のイオン伝導層22は、その製造に
溶液ベースの方法が使用されるので、入念に制御された
厚さを有することができる。従って、所望の厚み(即
ち、所要の電気絶縁性を提供するのに十分な厚さ)を有
するが、必要以上の厚さのイオン伝導層を被着する必要
性を避けるように所要の厚さを越えることのない層を形
成することができる。かくして、これらの厚い層は、過
度に厄介であるとともに高価となり、しかも「切換」("
switching") 時間即ちエレクトロクロミック装置が色味
付け(還元)または退色状態に変わることができる速度
を緩慢にする。かくして、これらのイオン伝導層は、特
に、厚さが約200乃至5,000オングストロームの
範囲にあるのが好ましく、より好ましくは約500乃至
2,000オングストロームである。これは、例えば、
ラミネートの形態をなす重合電解質層を使用し、かくし
て、例えば、約10ミクロン以上という遥かに大きな厚
さを有する先行技術の装置の多くと異なるものとなる。
溶液ベースの方法が使用されるので、入念に制御された
厚さを有することができる。従って、所望の厚み(即
ち、所要の電気絶縁性を提供するのに十分な厚さ)を有
するが、必要以上の厚さのイオン伝導層を被着する必要
性を避けるように所要の厚さを越えることのない層を形
成することができる。かくして、これらの厚い層は、過
度に厄介であるとともに高価となり、しかも「切換」("
switching") 時間即ちエレクトロクロミック装置が色味
付け(還元)または退色状態に変わることができる速度
を緩慢にする。かくして、これらのイオン伝導層は、特
に、厚さが約200乃至5,000オングストロームの
範囲にあるのが好ましく、より好ましくは約500乃至
2,000オングストロームである。これは、例えば、
ラミネートの形態をなす重合電解質層を使用し、かくし
て、例えば、約10ミクロン以上という遥かに大きな厚
さを有する先行技術の装置の多くと異なるものとなる。
【0029】イオン伝導層22に被着される次の層は、
対電極層24である。電流が印加されると変色するとい
うことでエレクトロクロミックであるということができ
る対電極層は、必ずしもエレクトロクロミックではな
い。いずれにしても、対電極層の目的は、エレクトロク
ロミック層20に使用されない場合に、主として、リチ
ウムまたは水素イオンのような呈色イオンを保管してお
くことにある。電子が対電極材料に出入りするときに対
電極材料が色または透明度を変えるという点でエレクト
ロクロミックである場合には、これらの材料はエレクト
ロクロミック層20の呈色を補足するように作用を行な
うことができる。対電極層に特に好ましいかかる材料に
は、五酸化バナジウム(V2O5)、酸化ニオブ、酸化イ
ンジウム、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、酸化イリジ
ウム、酸化コバルト、酸化モリブデンおよびクロムーバ
ナジウム酸化物などのようなこれらの材料の混合物が含
まれる。かくして、好ましい実施例においては、対電極
層は一般式Ax(MO)を有し、該式においてMOは酸
化バナジウムと酸化クロムの混合物または酸化バナジウ
ムもしくは酸化クロムと、ニオブ、チタン、タンタルな
どの別の材料の酸化物との混合物である。Aはエレクト
ロクロミック層の挿入または呈色イオンおよびイオン伝
導層を介して運ばれるイオンと同じ原子である。これら
の混合酸化物は、V2O5と比較して著しく低減された状
態の可視光伝導を行なうとともに、活性度を失うことな
くあるいは光学特性の変化をもたらすことなく、可逆的
な態様で多数回Li+挿入イオンで酸化または還元を行
なうことができる。
対電極層24である。電流が印加されると変色するとい
うことでエレクトロクロミックであるということができ
る対電極層は、必ずしもエレクトロクロミックではな
い。いずれにしても、対電極層の目的は、エレクトロク
ロミック層20に使用されない場合に、主として、リチ
ウムまたは水素イオンのような呈色イオンを保管してお
くことにある。電子が対電極材料に出入りするときに対
電極材料が色または透明度を変えるという点でエレクト
ロクロミックである場合には、これらの材料はエレクト
ロクロミック層20の呈色を補足するように作用を行な
うことができる。対電極層に特に好ましいかかる材料に
は、五酸化バナジウム(V2O5)、酸化ニオブ、酸化イ
ンジウム、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、酸化イリジ
ウム、酸化コバルト、酸化モリブデンおよびクロムーバ
ナジウム酸化物などのようなこれらの材料の混合物が含
まれる。かくして、好ましい実施例においては、対電極
層は一般式Ax(MO)を有し、該式においてMOは酸
化バナジウムと酸化クロムの混合物または酸化バナジウ
ムもしくは酸化クロムと、ニオブ、チタン、タンタルな
どの別の材料の酸化物との混合物である。Aはエレクト
ロクロミック層の挿入または呈色イオンおよびイオン伝
導層を介して運ばれるイオンと同じ原子である。これら
の混合酸化物は、V2O5と比較して著しく低減された状
態の可視光伝導を行なうとともに、活性度を失うことな
くあるいは光学特性の変化をもたらすことなく、可逆的
な態様で多数回Li+挿入イオンで酸化または還元を行
なうことができる。
【0030】最後に、本発明に係る、上記したインジウ
ム錫酸化物コーティングなどのような別の透明な伝導材
料層26が被着される。
ム錫酸化物コーティングなどのような別の透明な伝導材
料層26が被着される。
【0031】窓10の完成に先立ち、呈色イオンを装
置、特に、エレクトロクロミック層20および/または
対電極層24の少なくとも一方に導入することが必要で
ある。実際に、これら2つの層の少なくとも一方は、リ
チウムまたは原子状水素のような呈色原子源がこれらの
構成素子の一方にまだない場合には、これらの原子の挿
入により化学的に還元される。かくして、エレクトロク
ロミックおよび/または対電極層は、このような還元状
態で被着することができる。これは、例えば、LixV2
O5(または他の対電極)の直接蒸着、別の工程におけ
るLi原子による還元あるいはLi+の電解質溶液にお
ける対電極層の電気化学的還元により行なうことができ
る。同様に、Liは、同様の方法を使用してエレクトロ
クロミック層(例えば、WO3)に最初に導入すること
ができる。
置、特に、エレクトロクロミック層20および/または
対電極層24の少なくとも一方に導入することが必要で
ある。実際に、これら2つの層の少なくとも一方は、リ
チウムまたは原子状水素のような呈色原子源がこれらの
構成素子の一方にまだない場合には、これらの原子の挿
入により化学的に還元される。かくして、エレクトロク
ロミックおよび/または対電極層は、このような還元状
態で被着することができる。これは、例えば、LixV2
O5(または他の対電極)の直接蒸着、別の工程におけ
るLi原子による還元あるいはLi+の電解質溶液にお
ける対電極層の電気化学的還元により行なうことができ
る。同様に、Liは、同様の方法を使用してエレクトロ
クロミック層(例えば、WO3)に最初に導入すること
ができる。
【0032】エレクトロクロミックおよび/または対電
極層を被着後に還元しようとする場合には、これは、リ
チウムイオンの場合にはn−ブチルリチウムあるいは水
素イオンの場合には硫酸のような適宜の還元剤で処理す
ることにより従来の態様で行なうことができる。
極層を被着後に還元しようとする場合には、これは、リ
チウムイオンの場合にはn−ブチルリチウムあるいは水
素イオンの場合には硫酸のような適宜の還元剤で処理す
ることにより従来の態様で行なうことができる。
【0033】本発明の好ましい実施例においては、完成
された装置を熱処理に供する。この熱処理は、装置の形
成後、即ち、エレクトロクロミック層が被着されかつエ
レクトロクロミック層および/または対電極層の少なく
とも一方が上記にようにして還元されてから行なわれ
る。この時点で熱処理を行なうと、本発明のエレクトロ
クロミック装置のスイッチング特性、即ち、退色状態と
還元状態との間でかつ光学特性全体に対して明らかな効
果が得られる。処理自体は、真空または不活性雰囲気に
おいて行なわれるのが好ましく、しかも好ましくは約1
00℃よりも高い温度、より好ましくは約150℃より
も高い温度、最も好ましくは約200乃至300℃の温
度で行なわれるのが好ましい。
された装置を熱処理に供する。この熱処理は、装置の形
成後、即ち、エレクトロクロミック層が被着されかつエ
レクトロクロミック層および/または対電極層の少なく
とも一方が上記にようにして還元されてから行なわれ
る。この時点で熱処理を行なうと、本発明のエレクトロ
クロミック装置のスイッチング特性、即ち、退色状態と
還元状態との間でかつ光学特性全体に対して明らかな効
果が得られる。処理自体は、真空または不活性雰囲気に
おいて行なわれるのが好ましく、しかも好ましくは約1
00℃よりも高い温度、より好ましくは約150℃より
も高い温度、最も好ましくは約200乃至300℃の温
度で行なわれるのが好ましい。
【0034】図2について説明すると、本発明のエレク
トロクロミック装置の別の実施例が示されている。対応
する部分がいずれも同じ参照番号で示されているこの実
施例においては、ガラスであるのが好ましい基体12
に、上記したのと同じ伝導酸化物層18、エレクトロク
ロミック層20、イオン伝導層22および対電極層24
が被着される。しかしながら、この実施例においては、
第2の伝導酸化物層26の代わりに、図1に示すよう
に、銀などであるのが好ましい薄い金属層32が被着さ
れる。更にまた、対電極層24と銀層32との間に、銀
層32と対電極層24との直接接触を防止するため、
銅、チタン、ニッケルなどの薄層のような、銀用の薄い
プライマ層が配設される。この場合には、光学同調層3
4をこれに被着するのが重要である。インジウム錫酸化
物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどのような金属酸化
物の層から構成することができる光学同調層(optical t
uning layer)34は、1991年9月4日付で出願され
た同時係属の米国特許出願第07/754,650号の
開示に従って提供される。
トロクロミック装置の別の実施例が示されている。対応
する部分がいずれも同じ参照番号で示されているこの実
施例においては、ガラスであるのが好ましい基体12
に、上記したのと同じ伝導酸化物層18、エレクトロク
ロミック層20、イオン伝導層22および対電極層24
が被着される。しかしながら、この実施例においては、
第2の伝導酸化物層26の代わりに、図1に示すよう
に、銀などであるのが好ましい薄い金属層32が被着さ
れる。更にまた、対電極層24と銀層32との間に、銀
層32と対電極層24との直接接触を防止するため、
銅、チタン、ニッケルなどの薄層のような、銀用の薄い
プライマ層が配設される。この場合には、光学同調層3
4をこれに被着するのが重要である。インジウム錫酸化
物、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなどのような金属酸化
物の層から構成することができる光学同調層(optical t
uning layer)34は、1991年9月4日付で出願され
た同時係属の米国特許出願第07/754,650号の
開示に従って提供される。
【0035】上記したように、本発明によれば、少なく
ともイオン伝導層22および可能であれば本発明のエレ
クトロクロミック装置の別の層のそれぞれは、スパッタ
リングなどのような従来の被着技術とは異なる、溶液を
使用する方法により被着される。金属酸化物の被着の場
合には、かかる層は、アルコキシドのアルコールのよう
な有機溶媒溶液の形態で金属を提供することによりこの
技術を使用して被着することができる。特に、使用され
るアルコールは、C1 乃至C5 アルコール、最も好まし
くは、C1 乃至C3 アルコールとすることができる。か
くして、好ましいアルコールは、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノールおよびこれらの混
合物である。ブチルおよびペンチルアルコールも広く使
用することができるが、より高級のアルコール更にはブ
チルおよびペンチルアルコールも金属の沈澱をしばしば
発生させる。ある場合には、ホルムアルデヒド、ジメチ
ルホルムアルデヒドまたはテトラヒドロフランのような
他のプロチック(protic)またはアプロチック(aprotic)
有機溶媒を使用することができる。エレクトロクロミッ
ク層および/または対電極層の場合には、米国特許第
4,996,083号の第3欄第1乃至68行に記載さ
れている溶液技術を使用することができる。米国特許の
この記載を引用して本明細書における説明に代える。イ
オン伝導層の場合には、数多くの変更を行なうことがで
きる。先づ、本発明においては、「金属」なる語は通常
の金属化合物の全てを含むが、珪素、硼素、アルミニウ
ム、錫などの元素の周期律表の第III−AおよびIV
−A族の「金属」も含む。従って、本明細書および請求
の範囲において、この語は、このように包括的な意味を
有するものである。いずれにしても、金属成分は、アル
カリ金属アルコキシドまたは金属アリ−ルオキサイドを
はじめとする金属アルコキシドなどのような金属有機化
合物の形態で提供することができる。かくして、金属ま
たはアルカリ金属アルコキシドには、長鎖のアルコキシ
ドは立体問題(steric problem)を呈する傾向があるの
で、C1 乃至C3 のアルコキシド、主として、メトキシ
ドよびエトキシドが含まれる。アリールオキサイドに
は、フェノキシドなどが含まれる。更にまた、珪素のよ
うな金属の場合には、テトラエチルオルトシリケートの
ような有機テトラアルコキシシランが好ましい。しかし
ながら、R’Si(OR)3またはR’Si(OR)2な
る式の有機トリまたはジ−アルコキシシランを使用する
ことができ、該式において、R’は非加水分解性有機基
幹(substrate) である。これらの化合物は、例えば、テ
トラ−n−ブトキシシランおよびテトラ−n−プロポキ
シシランを含むことができる。一般に、ほとんどのゾル
−ゲル材料は、重合金属酸化物である。かくして、これ
らの材料の初期反応体または前躯体は、加水分解および
縮合によりゾル(個々のコロイド粒子の懸濁体または分
散体)およびゲル(流体成分を含むコロイド状または重
合体固形分)に順に変化する金属アルコキシドであるの
が、頻度的に最も高い。
ともイオン伝導層22および可能であれば本発明のエレ
クトロクロミック装置の別の層のそれぞれは、スパッタ
リングなどのような従来の被着技術とは異なる、溶液を
使用する方法により被着される。金属酸化物の被着の場
合には、かかる層は、アルコキシドのアルコールのよう
な有機溶媒溶液の形態で金属を提供することによりこの
技術を使用して被着することができる。特に、使用され
るアルコールは、C1 乃至C5 アルコール、最も好まし
くは、C1 乃至C3 アルコールとすることができる。か
くして、好ましいアルコールは、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、イソプロパノールおよびこれらの混
合物である。ブチルおよびペンチルアルコールも広く使
用することができるが、より高級のアルコール更にはブ
チルおよびペンチルアルコールも金属の沈澱をしばしば
発生させる。ある場合には、ホルムアルデヒド、ジメチ
ルホルムアルデヒドまたはテトラヒドロフランのような
他のプロチック(protic)またはアプロチック(aprotic)
有機溶媒を使用することができる。エレクトロクロミッ
ク層および/または対電極層の場合には、米国特許第
4,996,083号の第3欄第1乃至68行に記載さ
れている溶液技術を使用することができる。米国特許の
この記載を引用して本明細書における説明に代える。イ
オン伝導層の場合には、数多くの変更を行なうことがで
きる。先づ、本発明においては、「金属」なる語は通常
の金属化合物の全てを含むが、珪素、硼素、アルミニウ
ム、錫などの元素の周期律表の第III−AおよびIV
−A族の「金属」も含む。従って、本明細書および請求
の範囲において、この語は、このように包括的な意味を
有するものである。いずれにしても、金属成分は、アル
カリ金属アルコキシドまたは金属アリ−ルオキサイドを
はじめとする金属アルコキシドなどのような金属有機化
合物の形態で提供することができる。かくして、金属ま
たはアルカリ金属アルコキシドには、長鎖のアルコキシ
ドは立体問題(steric problem)を呈する傾向があるの
で、C1 乃至C3 のアルコキシド、主として、メトキシ
ドよびエトキシドが含まれる。アリールオキサイドに
は、フェノキシドなどが含まれる。更にまた、珪素のよ
うな金属の場合には、テトラエチルオルトシリケートの
ような有機テトラアルコキシシランが好ましい。しかし
ながら、R’Si(OR)3またはR’Si(OR)2な
る式の有機トリまたはジ−アルコキシシランを使用する
ことができ、該式において、R’は非加水分解性有機基
幹(substrate) である。これらの化合物は、例えば、テ
トラ−n−ブトキシシランおよびテトラ−n−プロポキ
シシランを含むことができる。一般に、ほとんどのゾル
−ゲル材料は、重合金属酸化物である。かくして、これ
らの材料の初期反応体または前躯体は、加水分解および
縮合によりゾル(個々のコロイド粒子の懸濁体または分
散体)およびゲル(流体成分を含むコロイド状または重
合体固形分)に順に変化する金属アルコキシドであるの
が、頻度的に最も高い。
【0036】かくして、一般的な金属酸化物ゲルは、金
属アルコキシドから次のようにしてつくられる。 加水分解反応: H+/OH- M(OR)n + xH2O ----> M(OH)x(OR)n-x + xROH 縮合反応: 脱水:-M--OH + HO--M- ----> -M--O--M- + H2O 脱アルコール:-M--OH + RO--M- ----> -M--O--M- + R
OH
属アルコキシドから次のようにしてつくられる。 加水分解反応: H+/OH- M(OR)n + xH2O ----> M(OH)x(OR)n-x + xROH 縮合反応: 脱水:-M--OH + HO--M- ----> -M--O--M- + H2O 脱アルコール:-M--OH + RO--M- ----> -M--O--M- + R
OH
【0037】これらの例では、加水分解反応の従来の開
始剤として水が使用されているが、水の代わりに他のヒ
ドロキシルイオン源を使用することができるものであ
る。例えば、分子当たり少なくとも1つのヒドロキシ基
を有するポリエチレングリコール化合物をかかる処理に
利用することができ、この場合には、非水性媒体を使用
することができる。
始剤として水が使用されているが、水の代わりに他のヒ
ドロキシルイオン源を使用することができるものであ
る。例えば、分子当たり少なくとも1つのヒドロキシ基
を有するポリエチレングリコール化合物をかかる処理に
利用することができ、この場合には、非水性媒体を使用
することができる。
【0038】溶液をゾル−ゲル状態に移行させてから、
熱処理を入念に行なって安定化された多孔質のガラス単
一体即ちモノリスを形成する。最も一般的なゾル−ゲル
系は、シリカをベースとするものであり、加水分解され
たテトラエチルオルトシリケート(TEOS=Si(O
C2H3)4)は例えば接着剤として使用されている。存
在する溶媒および触媒により、加水分解と関連する反応
が、終了まで行なわれ、加水分解の場合には、−OR基
はヒドロキシル基−OHと置換する。金属有機化合物の
ほかに、無機前躯体もこのようにして加水分解すること
ができる。
熱処理を入念に行なって安定化された多孔質のガラス単
一体即ちモノリスを形成する。最も一般的なゾル−ゲル
系は、シリカをベースとするものであり、加水分解され
たテトラエチルオルトシリケート(TEOS=Si(O
C2H3)4)は例えば接着剤として使用されている。存
在する溶媒および触媒により、加水分解と関連する反応
が、終了まで行なわれ、加水分解の場合には、−OR基
はヒドロキシル基−OHと置換する。金属有機化合物の
ほかに、無機前躯体もこのようにして加水分解すること
ができる。
【0039】加水分解が部分的にあるいは完全に行なわ
れると、分子は縮合反応において互いに結合して、水お
よび/アルコールのような小規模の分子を放出する。こ
の反応は継続し、分子を形成する。次いで行なわれる縮
合により、ゾルとして知られているコロイド状の架橋ポ
リマが生ずる。
れると、分子は縮合反応において互いに結合して、水お
よび/アルコールのような小規模の分子を放出する。こ
の反応は継続し、分子を形成する。次いで行なわれる縮
合により、ゾルとして知られているコロイド状の架橋ポ
リマが生ずる。
【0040】コロイドゾルは粒状であり、非重合体固体
粒子が流体中に分散される。粒状のシリカゾルが水溶液
において形成されるのが一般的である。これに対して、
重合体シリカゾルは、実質上非水溶液においてアルコキ
シドの加水分解により得られる。シリカは、重合体ゾル
を形成する傾向があるが、他のほとんどの酸化物は粒状
ゾルを形成する。
粒子が流体中に分散される。粒状のシリカゾルが水溶液
において形成されるのが一般的である。これに対して、
重合体シリカゾルは、実質上非水溶液においてアルコキ
シドの加水分解により得られる。シリカは、重合体ゾル
を形成する傾向があるが、他のほとんどの酸化物は粒状
ゾルを形成する。
【0041】アルコキシドおよびアルコールの実質上非
水の溶液においては、固相の溶解度は制限され、縮合反
応は実質上不可逆である。かくして、分子が巨視的な寸
法に達しかつ溶液全体にわたると、最後の結合が形成さ
れて分子を完成するときにゲルポイントに達する。得ら
れたゲルは、連続した液相を包む連続ゼラチン相を有す
る。この連続性により弾性が得られる。重合体ゲルは、
分散引力により粒子が接着してネットワークを形成する
と、重合体ゲルが粒状ゾルから形成される。
水の溶液においては、固相の溶解度は制限され、縮合反
応は実質上不可逆である。かくして、分子が巨視的な寸
法に達しかつ溶液全体にわたると、最後の結合が形成さ
れて分子を完成するときにゲルポイントに達する。得ら
れたゲルは、連続した液相を包む連続ゼラチン相を有す
る。この連続性により弾性が得られる。重合体ゲルは、
分散引力により粒子が接着してネットワークを形成する
と、重合体ゲルが粒状ゾルから形成される。
【0042】一般的には、ゲルはコロイド寸法の流体相
に液体を含む2相半固体である。結合は重合系における
場合と同様に可逆的あるいは永久的なものとすることが
できるので、結合のタイプは特徴をなすものではない。
ゲル処理が開始すると、粒子の凝集体が形成され、該凝
集体は成長し、互いに衝突し合い、次いで、パーコレー
ションにより互いに結合する。もう一方のゲルポイント
において、結合がランダムに形成する。注型後のゲル化
によりモノリスが形成され、一方、溶媒の速やかな蒸発
を伴う基体へのコーティング後のゲル化によりフィルム
が形成される。
に液体を含む2相半固体である。結合は重合系における
場合と同様に可逆的あるいは永久的なものとすることが
できるので、結合のタイプは特徴をなすものではない。
ゲル処理が開始すると、粒子の凝集体が形成され、該凝
集体は成長し、互いに衝突し合い、次いで、パーコレー
ションにより互いに結合する。もう一方のゲルポイント
において、結合がランダムに形成する。注型後のゲル化
によりモノリスが形成され、一方、溶媒の速やかな蒸発
を伴う基体へのコーティング後のゲル化によりフィルム
が形成される。
【0043】ゲルは一般には非晶質であるが、高温で加
熱すると、孔のつぶれにより結晶化する場合がある。非
晶質ゲルは十分に加熱すると、粘性流により原子の移送
が生じて粘性焼結(viscous sintering) が起こる。結晶
材料の場合には、焼結は比較的緩慢な拡散による。
熱すると、孔のつぶれにより結晶化する場合がある。非
晶質ゲルは十分に加熱すると、粘性流により原子の移送
が生じて粘性焼結(viscous sintering) が起こる。結晶
材料の場合には、焼結は比較的緩慢な拡散による。
【0044】本発明のゾル−ゲル方法は、数多くの段階
で進行する。第1段階では、1つ以上のアルコキシドお
よび/または金属化合物を含むことができる混合物の溶
液が得られる。
で進行する。第1段階では、1つ以上のアルコキシドお
よび/または金属化合物を含むことができる混合物の溶
液が得られる。
【0045】薄膜を得るための本発明の溶液ベースの方
法即ちゾル−ゲルの方法は、1つ以上のアルコキシドあ
るいはこれらの同等物および/または金属化合物を含む
成分の溶解により開始される。次の工程は、基体のコー
ティング、即ち、好ましくは透明なガラスまたはプラス
チック基体に対するスピンコーティング、浸漬などによ
る、基体に既に被着された材料の層のコーティングであ
る。次の工程は、加水分解と乾燥とを同時に行なう工程
である。加水分解工程は、制御された環境において溶媒
を蒸発させるのが好ましい。かくして、湿度条件が制御
された環境を使用することができる。あるいは、この環
境は、溶媒の分圧を規制することにより制御することが
できる。これらのいずれの場合にも、臨界的な要素は水
(あるいは上記したような別の可能なヒドロキシル含有
加水分解開始剤)の圧力である。水のようなヒドロキシ
ル含有化合物を溶液自体に加えることは理論的に可能で
あるが、問題の溶液の溶解度からすると、この処理は一
般には有用ではない。かくして、好ましい方法は、フィ
ルムを形成し、次いで、制御された湿度環境などにおけ
る水との接触により加水分解を行なわせる方法である。
上記したように、溶媒の分圧は、加水分解の速度を更に
制御するため、該環境において制御することができる。
更に、溶媒と水を除去するとともに、フィルムの縮合を
促進するために、熱処理が行なわれる。いずれにして
も、ゲル化処理が完了すると、イオン伝導層(あるい
は、このようにつくられる場合には別のかかる層)は無
機多孔質構造からなるが、炭素成分のような、関連する
残留ヒドロキシル基および/または有機物質を含む。こ
の場合にも、これらの残留有機物質の存在は、これらの
エレクトロクロミック装置の特性および動作に悪影響を
及ぼさないことがわかった。
法即ちゾル−ゲルの方法は、1つ以上のアルコキシドあ
るいはこれらの同等物および/または金属化合物を含む
成分の溶解により開始される。次の工程は、基体のコー
ティング、即ち、好ましくは透明なガラスまたはプラス
チック基体に対するスピンコーティング、浸漬などによ
る、基体に既に被着された材料の層のコーティングであ
る。次の工程は、加水分解と乾燥とを同時に行なう工程
である。加水分解工程は、制御された環境において溶媒
を蒸発させるのが好ましい。かくして、湿度条件が制御
された環境を使用することができる。あるいは、この環
境は、溶媒の分圧を規制することにより制御することが
できる。これらのいずれの場合にも、臨界的な要素は水
(あるいは上記したような別の可能なヒドロキシル含有
加水分解開始剤)の圧力である。水のようなヒドロキシ
ル含有化合物を溶液自体に加えることは理論的に可能で
あるが、問題の溶液の溶解度からすると、この処理は一
般には有用ではない。かくして、好ましい方法は、フィ
ルムを形成し、次いで、制御された湿度環境などにおけ
る水との接触により加水分解を行なわせる方法である。
上記したように、溶媒の分圧は、加水分解の速度を更に
制御するため、該環境において制御することができる。
更に、溶媒と水を除去するとともに、フィルムの縮合を
促進するために、熱処理が行なわれる。いずれにして
も、ゲル化処理が完了すると、イオン伝導層(あるい
は、このようにつくられる場合には別のかかる層)は無
機多孔質構造からなるが、炭素成分のような、関連する
残留ヒドロキシル基および/または有機物質を含む。こ
の場合にも、これらの残留有機物質の存在は、これらの
エレクトロクロミック装置の特性および動作に悪影響を
及ぼさないことがわかった。
【0046】スパッタリングなどによるおよび/または
種々の重合体電解質系の使用による先行技術におけるイ
オン伝導層の被着と比較して、この技術に従って本発明
の装置の少なくともイオン伝導層を形成して、相互に接
続したチャンネルのネットワークを形成することによ
り、より高いイオン伝導度を得ることが可能である。更
にまた、スパッタリングなどのような先行技術と特に比
較して、本発明においては、全表面がこの技術により湿
潤にされるので、特に均一なコーティングを得ることが
できる。従って、このイオン伝導層と隣接する層との間
の界面では著しい拡散が生ずるが、従来の薄膜技術では
鋭いあるいは非拡散界面が形成される。更に、本発明に
よれば、高い処理温度は必要とされない。実際には、リ
チウムベースのエレクトロクロミック装置を、約200
℃よりも低い温度で本発明に従って得ることができる。
種々の重合体電解質系の使用による先行技術におけるイ
オン伝導層の被着と比較して、この技術に従って本発明
の装置の少なくともイオン伝導層を形成して、相互に接
続したチャンネルのネットワークを形成することによ
り、より高いイオン伝導度を得ることが可能である。更
にまた、スパッタリングなどのような先行技術と特に比
較して、本発明においては、全表面がこの技術により湿
潤にされるので、特に均一なコーティングを得ることが
できる。従って、このイオン伝導層と隣接する層との間
の界面では著しい拡散が生ずるが、従来の薄膜技術では
鋭いあるいは非拡散界面が形成される。更に、本発明に
よれば、高い処理温度は必要とされない。実際には、リ
チウムベースのエレクトロクロミック装置を、約200
℃よりも低い温度で本発明に従って得ることができる。
【0047】本発明の理解を一層完全なものにするた
め、本発明を以下の実施例により更に説明する。
め、本発明を以下の実施例により更に説明する。
【0048】実施例1 本発明に係るエレクトロクロミック層20は、タングス
テンまたはモリブデンアルコキシドのような金属アルコ
キシドをアルコールのような有機溶媒に溶解することに
よりつくることができる。次に、溶媒を制御された雰囲
気において蒸発させて、縮合コーティングを形成するこ
とができる。次に、コーティングを加熱して、酸化タン
グステンまたは酸化モリブデンのような硬化された層に
変えることができる。
テンまたはモリブデンアルコキシドのような金属アルコ
キシドをアルコールのような有機溶媒に溶解することに
よりつくることができる。次に、溶媒を制御された雰囲
気において蒸発させて、縮合コーティングを形成するこ
とができる。次に、コーティングを加熱して、酸化タン
グステンまたは酸化モリブデンのような硬化された層に
変えることができる。
【0049】実施例2 本発明に係る酸化タングステンのエレクトロクロミック
層を製造する別の方法を、タングステンエトキシド(W
(OC2H3)5)と200ccの量の乾燥エタノールを
使用して実施する。必要な場合には、溶液をエタノール
で更に希釈し、次いで制御された厚さで基体にコーティ
ングすることができる。次に、コーティングを加水分解
と乾燥に供して、残留物を形成し、これを次に1分間約
50℃の速度で約10分間500℃よりも下の温度に加
熱する。次に、基体をこの温度で更に20分間焼成し、
次いで、1分間当たり約50℃という、同様の速度で冷
却することができる。次に、酸化タングステンの清澄
で、硬化した透明な層を得ることができる。
層を製造する別の方法を、タングステンエトキシド(W
(OC2H3)5)と200ccの量の乾燥エタノールを
使用して実施する。必要な場合には、溶液をエタノール
で更に希釈し、次いで制御された厚さで基体にコーティ
ングすることができる。次に、コーティングを加水分解
と乾燥に供して、残留物を形成し、これを次に1分間約
50℃の速度で約10分間500℃よりも下の温度に加
熱する。次に、基体をこの温度で更に20分間焼成し、
次いで、1分間当たり約50℃という、同様の速度で冷
却することができる。次に、酸化タングステンの清澄
で、硬化した透明な層を得ることができる。
【0050】実施例3 本発明に係るイオン伝導層22を製造するために、リチ
ウムアルコキシド(例えば、リチウムメトキシド)、硝
酸リチウムまたは塩化リチウムのような金属アルコキシ
ド、硝酸塩またはハロゲン化物を、TEOSが添加され
る有機溶媒に溶解することができる。層に、ジルコン、
アルミニウムまたはチタンのような第2の成分を含有さ
せようとする場合には、ジルコン、アルミニウムもしく
はチタンのアルコキシドおよび/または金属塩を加え、
溶液を適宜の温度に保持することができる。次に、コー
ティング工程を実施することができ、その後、溶媒を水
分の存在下で蒸発させて加水分解したゲルを形成するこ
とができる。最後に、好ましくは約300℃以下の範囲
の温度で加熱して、珪酸リチウムの硬化層またはリチウ
ム含有ガラスを形成することができる。
ウムアルコキシド(例えば、リチウムメトキシド)、硝
酸リチウムまたは塩化リチウムのような金属アルコキシ
ド、硝酸塩またはハロゲン化物を、TEOSが添加され
る有機溶媒に溶解することができる。層に、ジルコン、
アルミニウムまたはチタンのような第2の成分を含有さ
せようとする場合には、ジルコン、アルミニウムもしく
はチタンのアルコキシドおよび/または金属塩を加え、
溶液を適宜の温度に保持することができる。次に、コー
ティング工程を実施することができ、その後、溶媒を水
分の存在下で蒸発させて加水分解したゲルを形成するこ
とができる。最後に、好ましくは約300℃以下の範囲
の温度で加熱して、珪酸リチウムの硬化層またはリチウ
ム含有ガラスを形成することができる。
【0051】実施例4 対電極層24を、バナジウムイソプロポキシドのような
金属アルコキシドをアルコールのような有機溶媒に溶解
することにより、ゾルーゲル法に従って形成することが
できる。次に、コーティングをこの溶液から得て加水分
解し、次いで熱処理を行なうことにより、酸化バナジウ
ムの硬化フィルムを形成することができる。
金属アルコキシドをアルコールのような有機溶媒に溶解
することにより、ゾルーゲル法に従って形成することが
できる。次に、コーティングをこの溶液から得て加水分
解し、次いで熱処理を行なうことにより、酸化バナジウ
ムの硬化フィルムを形成することができる。
【0052】実施例5 本発明に係る別の対電極層24を、バナジウムトリイソ
プロポキシド、酸化物およびクロムイソプロポキシドの
混合物をメタノールに溶解することによりつくることが
できる。次に、基体を制御された雰囲気において制御さ
れた速度でこの溶液に浸漬することができる。加水分解
と熱処理とを行なった後に、バナジウムおよびクロムの
酸化物の緻密なフィルムを得ることができる。
プロポキシド、酸化物およびクロムイソプロポキシドの
混合物をメタノールに溶解することによりつくることが
できる。次に、基体を制御された雰囲気において制御さ
れた速度でこの溶液に浸漬することができる。加水分解
と熱処理とを行なった後に、バナジウムおよびクロムの
酸化物の緻密なフィルムを得ることができる。
【0053】実施例6 エレクトロクロミック装置の層をガラス基体に順に被着
することにより、エレクトロクリロミック装置を本発明
の方法に従って製造する。かくして、先づ、基体に、四
塩化錫、1、1ジフルオロエタンおよび水を窒素雰囲気
において化学蒸着することにより、フッ素をドープした
酸化錫をコーティングすることができる。次に、アルゴ
ンと酸素の存在下でのタングステンの反応性スパッタリ
ングにより酸化タングステンコーティングを被着するこ
とにより、エレクトロクロミック層20を被着すること
ができる。次いで、エタノール中でリチウムメトキシド
をTEOSと混合して溶液をつくり、次いで、基体をこ
の溶液に浸漬して基体に制御された速度でコーティング
を形成することにより、この溶液から本発明の方法に従
って本発明のイオン伝導層を被着することができる。次
に、コーティング層を、加水分解するとともに、300
℃の温度で熱処理して、珪酸リチウムの硬化層を形成す
る。次に、アルゴンおよび酸素の存在下でのバナジウム
の反応性スパッタリングにより酸化バナジウム層を被着
することにより、対電極層24をこれに被着する。酸化
バナジウム層は、次に、リチウムイオンを付加すること
により還元することができる。次に、インジウム錫酸化
物のスパッタリングにより透明な伝導酸化物の別の層を
被着することができる。その後、装置全体を、250℃
の真空中で熱処理し、次いで、エチレン酢酸ビニルの層
を利用して二次ガラス基板に積層する。
することにより、エレクトロクリロミック装置を本発明
の方法に従って製造する。かくして、先づ、基体に、四
塩化錫、1、1ジフルオロエタンおよび水を窒素雰囲気
において化学蒸着することにより、フッ素をドープした
酸化錫をコーティングすることができる。次に、アルゴ
ンと酸素の存在下でのタングステンの反応性スパッタリ
ングにより酸化タングステンコーティングを被着するこ
とにより、エレクトロクロミック層20を被着すること
ができる。次いで、エタノール中でリチウムメトキシド
をTEOSと混合して溶液をつくり、次いで、基体をこ
の溶液に浸漬して基体に制御された速度でコーティング
を形成することにより、この溶液から本発明の方法に従
って本発明のイオン伝導層を被着することができる。次
に、コーティング層を、加水分解するとともに、300
℃の温度で熱処理して、珪酸リチウムの硬化層を形成す
る。次に、アルゴンおよび酸素の存在下でのバナジウム
の反応性スパッタリングにより酸化バナジウム層を被着
することにより、対電極層24をこれに被着する。酸化
バナジウム層は、次に、リチウムイオンを付加すること
により還元することができる。次に、インジウム錫酸化
物のスパッタリングにより透明な伝導酸化物の別の層を
被着することができる。その後、装置全体を、250℃
の真空中で熱処理し、次いで、エチレン酢酸ビニルの層
を利用して二次ガラス基板に積層する。
【0054】本発明を特定の実施例に関して説明した
が、これらの実施例は、本発明の原理と応用を単に例示
するものである。従って、例示した実施例に対して種々
の修正を行なうことができるとともに、請求の範囲に記
載の本発明の精神と範囲とから逸脱することなく他の態
様で構成することができるものである。
が、これらの実施例は、本発明の原理と応用を単に例示
するものである。従って、例示した実施例に対して種々
の修正を行なうことができるとともに、請求の範囲に記
載の本発明の精神と範囲とから逸脱することなく他の態
様で構成することができるものである。
【0055】(産業上の利用可能性)建築物の窓、天窓
その他の同様の透明な基体ベースの製造物において使用
して、光をはじめとするエネルギを伝導することができ
るエレクトロクロミック装置が提供されている。かくし
て、これらの装置により、これらの製造物は、エネルギ
効率などを改良するように電界または電流を印加して誘
起される呈色を可逆的に行なうことができる。
その他の同様の透明な基体ベースの製造物において使用
して、光をはじめとするエネルギを伝導することができ
るエレクトロクロミック装置が提供されている。かくし
て、これらの装置により、これらの製造物は、エネルギ
効率などを改良するように電界または電流を印加して誘
起される呈色を可逆的に行なうことができる。
本発明は、図面に関してなされている以下の詳細な説明
により一層明瞭に理解されるものであり、図面におい
て、
により一層明瞭に理解されるものであり、図面におい
て、
【図1】 本発明に従って得られたエレクトロクロミッ
ク装置の側面横断面図であり、
ク装置の側面横断面図であり、
【図2】 本発明に従ってつくられたエレクトロクロミ
ック装置の別の実施例の側面横断面図である。
ック装置の別の実施例の側面横断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パーケ,ブイ.ディー. アメリカ合衆国08817ニュージャージー 州・エディソン,ブルーベリイ・コート 1120 (72)発明者 クライン,リサ,シー. アメリカ合衆国08904ニュージャージー 州・ハイランドパーク,ベナ・ストリート 134 (72)発明者 ラムボア,フォレスト,エー. アメリカ合衆国07901ニュージャージー 州・サミット,グレン・オークス・アベー ニュ30 Fターム(参考) 2K001 AA08 BA07 BB29 CA18 CA22 CA30
Claims (3)
- 【請求項1】基体(12)に被着されたエレクトロクロ
ミック装置の製造方法であって、第1の電極として作用
するエレクトロクロミック層(20)を前記基体に被着
する工程と、第2の電極として作用する対電極層(2
4)を被着する工程と、イオン伝導層前躯体溶液の形態
をなすイオン伝導層(22)を前記第1または第2の電
極(20、24)に被着しかつ前記イオン伝導層前躯体
溶液をゲル化させることにより前記イオン伝導層(2
2)を前記第1の電極と前記第2の電極との間に被着す
る工程とを備えることを特徴とするエレクトロクロミッ
ク装置の製造方法。 - 【請求項2】前記イオン伝導層前躯体溶液は金属有機ま
たは金属塩化合物の形態をなす少なくとも1つの金属を
含み、前記イオン伝導層(22)はリチウムイオン伝導
層からなることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記エレクトロクロミック層(20)およ
び前記対電極層(24)の前記少なくとも一方をその後
に約100℃よりも高い温度で熱処理する工程を更に備
えることを特徴とする請求項1に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/866,606 US5404244A (en) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | Electrochromic structures and methods |
| US99673092A | 1992-12-24 | 1992-12-24 | |
| US866,606 | 1992-12-24 | ||
| US996,730 | 1992-12-24 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51853793A Division JP3288705B2 (ja) | 1992-04-10 | 1993-04-12 | エレクトロクロミック構造体および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002196370A true JP2002196370A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=27127953
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51853793A Expired - Lifetime JP3288705B2 (ja) | 1992-04-10 | 1993-04-12 | エレクトロクロミック構造体および方法 |
| JP2001350846A Pending JP2002196370A (ja) | 1992-04-10 | 2001-11-15 | エレクトロクロミック構造体および方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51853793A Expired - Lifetime JP3288705B2 (ja) | 1992-04-10 | 1993-04-12 | エレクトロクロミック構造体および方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0725944B1 (ja) |
| JP (2) | JP3288705B2 (ja) |
| KR (1) | KR100271537B1 (ja) |
| AT (1) | ATE225049T1 (ja) |
| AU (1) | AU663382B2 (ja) |
| BR (1) | BR9306215A (ja) |
| CA (1) | CA2133755C (ja) |
| DE (1) | DE69332342T2 (ja) |
| ES (1) | ES2186676T3 (ja) |
| RU (1) | RU2117971C1 (ja) |
| WO (1) | WO1993021557A1 (ja) |
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| JP2009103936A (ja) * | 2007-10-23 | 2009-05-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 耐久性を向上させた調光ミラー |
| KR101830873B1 (ko) * | 2015-10-05 | 2018-02-21 | 영남대학교 산학협력단 | 다공성 지지체를 이용한 스마트 윈도우의 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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