JP2003270671A - Electrochromic device - Google Patents

Electrochromic device

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JP2003270671A
JP2003270671A JP2002073152A JP2002073152A JP2003270671A JP 2003270671 A JP2003270671 A JP 2003270671A JP 2002073152 A JP2002073152 A JP 2002073152A JP 2002073152 A JP2002073152 A JP 2002073152A JP 2003270671 A JP2003270671 A JP 2003270671A
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JP
Japan
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semiconductor
layer
electrochromic device
electrochromic
dye
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JP2002073152A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Fujimoto
潔 藤本
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic device which facilitates full color display, has excellent memory characteristic and by which response speed, color developing efficiency and repetitive durability are greatly improved. <P>SOLUTION: In the electrochromic device, one structural unit is constituted by arranging a pair of transparent electrodes on at least one surface of which a semiconductor nano porous layer is formed, so that the semiconductor nano porous layers are disposed to face each other and holding an electrolyte layer containing an electrochromic dyestuff therebetween. Another structural unit is constituted by arranging a pair of transparent electrodes on at least one surface of which the semiconductor nano porous layer where the electrochromic dyestuff is deposited, is formed so that the semiconductor nano porous layers are disposed to face each other and holding the electrolyte layer therebetween. The electrochromic device is constituted by laminating two structural units plural times. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロクロミ
ック装置に関し、特に、フルカラー化が容易であり、メ
モリー性に優れ、応答速度及び繰り返し耐久性が大幅に
向上したエレクトロクロミック装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrochromic device, and more particularly, it relates to an electrochromic device which can be easily formed into a full color image, has an excellent memory property, and has a significantly improved response speed and repeated durability.

【0002】[0002]

【従来の技術】エレクトロクロミック(以下「EC」と
略称する)装置、例えばEC表示装置は、偏光板等が不
要であるので視野角依存性がなく受光型で視認性に優れ
る、電気化学的酸化還元反応により可逆的に発色又は消
色する前記EC材料を含む電解質と一対の電極とを少な
くとも有すれば成立するので構造が簡単であり大型化が
容易である、前記EC材料の選択により多様な色調が得
られる、電子の移動を遮断し酸化還元状態を保持するだ
けで表示状態を静止できるのでメモリー性に優れ、しか
もその表示状態を維持するのに電力が不要であるので消
費電力が少ない、等の種々の利点があることから各種分
野において応用されてきている。
2. Description of the Related Art Electrochromic (hereinafter abbreviated as "EC") devices, such as EC display devices, do not require a polarizing plate or the like, and therefore have no light-receiving type and are excellent in visibility and are electrochemically oxidized. The structure is simple and easy to increase in size because at least an electrolyte containing the EC material that reversibly develops or discolors by a reduction reaction and a pair of electrodes are provided. Color tone can be obtained, the display state can be stopped just by blocking the movement of electrons and maintaining the redox state, so that it has excellent memory properties, and it does not require power to maintain the display state, so power consumption is low, It has been applied in various fields because of its various advantages.

【0003】例えば、ガラス基板上に、透明電極層(陰
極)、三酸化タングステン薄膜層(EC層)、二酸化珪
素のような絶縁層、電極層(陽極)を順次積層してなる
全固体型EC素子が、特公昭52−46098号公報に
開示されている。このEC素子は電圧(着色電圧)を印
加すると、三酸化タングステン(WO)薄膜層が青色
に着色する。その後、このEC素子に極性が逆の電圧
(消色電圧)を印加すると、三酸化タングステン薄膜層
の青色が消えて、無色に戻る。この着色消色する機構は
詳しく解明されてはいないが、WO薄膜層及び絶縁層
(イオン導電層)の中に含まれる少量の水分がWO
膜層の着色消色を支配していると理解される。
For example, an all-solid-state EC in which a transparent electrode layer (cathode), a tungsten trioxide thin film layer (EC layer), an insulating layer such as silicon dioxide, and an electrode layer (anode) are sequentially laminated on a glass substrate. A device is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 52-46098. When a voltage (coloring voltage) is applied to this EC element, the tungsten trioxide (WO 3 ) thin film layer is colored blue. After that, when a voltage (decoloring voltage) having a reverse polarity is applied to this EC element, the blue color of the tungsten trioxide thin film layer disappears and it returns to colorless. The mechanism of this color fading has not been clarified in detail, but it is said that a small amount of water contained in the WO 3 thin film layer and the insulating layer (ion conductive layer) controls the color fading of the WO 3 thin film layer. To be understood.

【0004】近時、例えば、特開平9−120088号
公報、特開平7−152050号公報、特開平6−24
2474号公報等に示されているように、一対の電極上
に前記EC材料を蒸着し、該電極間に支持塩と溶媒とを
封入したEC表示装置や、一対の電極間に前記EC材料
と支持塩と溶媒とを封入したEC表示装置など、各種の
EC表示装置が提案されてきている。
Recently, for example, JP-A-9-120088, JP-A-7-152050, and JP-A-6-24.
2474, etc., the EC material is vapor-deposited on a pair of electrodes, and a supporting salt and a solvent are enclosed between the electrodes, or an EC display device between the pair of electrodes. Various EC display devices such as an EC display device in which a supporting salt and a solvent are enclosed have been proposed.

【0005】しかしながら、これらのEC表示装置にお
いては、発色・消色に物質(イオン)の移動を伴うの
で、応答速度が上げ難いという重大な問題があり、特に
後者のEC表示装置の場合には、発色物質の拡散による
滲みが発生してしまい、高精細な画像表示が困難である
という問題がある。このため、例えば、特開2000−
19567号公報においては、後者のEC表示装置にお
いて高分子固体電解質を用いることが提案されている
が、加熱等しても十分なイオン伝導度が得られず、応答
性に劣るという問題がある。
However, in these EC display devices, there is a serious problem that it is difficult to increase the response speed because the movement of the substance (ion) is involved in coloring and decoloring. Especially, in the case of the latter EC display device. However, there is a problem that bleeding occurs due to the diffusion of the coloring substance, and it is difficult to display a high-definition image. Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-
In Japanese Patent Laid-Open No. 19567, it is proposed to use a polymer solid electrolyte in the latter EC display device, but there is a problem that sufficient ionic conductivity is not obtained even by heating and the like and the response is poor.

【0006】したがって、フルカラー化が容易であり、
メモリー性に優れ、応答速度、発色効率及び繰り返し耐
久性が大幅に向上したEC装置は未だ提供されていない
のが現状である。
Therefore, it is easy to realize full color,
It is the current situation that no EC device having excellent memory property and greatly improved response speed, color development efficiency and repeated durability has been provided.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来におけ
る前記問題を解決し、以下の課題を解決することを目的
とする。即ち、本発明は、構造が簡単で製造が容易であ
り、フルカラー化が容易であり、メモリー性に優れ、応
答速度、発色効率及び繰り返し耐久性が大幅に向上した
EC装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems in the prior art and to solve the following problems. That is, an object of the present invention is to provide an EC device which has a simple structure, is easy to manufacture, is easy to realize full color, has excellent memory property, and has significantly improved response speed, coloring efficiency, and repetitive durability. And

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。即ち、 <1> 半導体ナノ多孔質層を少なくとも一方の表面に
形成した一対の透明電極を、該半導体ナノ多孔質層同士
が対向するように配置した間に、電気化学的な酸化反応
及び還元反応の少なくとも一方により可逆的に発色又は
消色するエレクトロクロミック色素を含む電解質層を挟
持してなる構造単位を、複数個積層してなることを特徴
とするエレクトロクロミック装置である。 <2> 電気化学的な酸化反応及び還元反応の少なくと
も一方により可逆的に発色又は消色するエレクトロクロ
ミック色素が担持された半導体ナノ多孔質層を少なくと
も一方の表面に形成した一対の透明電極を、該半導体ナ
ノ多孔質層同士が対向するように配置した間に電解質層
を挟持してなる構造単位を、複数個積層してなることを
特徴とするエレクトロクロミック装置である。 <3> 前記構造単位を2〜4個積層した前記<1>又
は<2>に記載のエレクトロクロミック装置である。 <4> 前記各構造単位毎に異なるエレクトロクロミッ
ク色素が担持されている前記<2>又は<3>に記載の
エレクトロクロミック装置である。 <5> 半導体ナノ多孔質層の少なくとも一方が多層構
造に形成されている前記<1>から<4>のいずれかに
記載のエレクトロクロミック装置である。 <6> 両方の半導体ナノ多孔質層が多層構造である前
記<5>に記載のエレクトロクロミック装置である。 <7> 150〜200℃の低温焼成により半導体ナノ
多孔質層を積層してなる前記<5>又は<6>に記載の
エレクトロクロミック装置である。 <8> 多層構造の半導体ナノ多孔質層の各層毎に異な
るエレクトロクロミック色素が担持されている前記<5
>から<7>のいずれかに記載のエレクトロクロミック
装置である。 <9> 更に電荷移動剤が、電解質層中に含まれている
前記<1>から<8>のいずれかに記載のエレクトロク
ロミック装置である。 <10> 電荷移動剤が、前記半導体ナノ多孔質層に担
持されている前記<2>から<9>のいずれかに記載の
エレクトロクロミック装置である。 <11> 半導体ナノ多孔質層に含まれる半導体微粒子
が、単体半導体、酸化物半導体、化合物半導体、有機半
導体、複合体酸化物半導体及びこれらの混合物から選ば
れる前記<1>から<10>のいずれかに記載のエレク
トロクロミック装置である。 <12> 複合体酸化物半導体が、SnO−ZnO、
Nb−SrTiO、Nb−Ta
Nb−ZrO、Nb−TiO、Ti−
SnO、Zr−SnO、In−SnO及びBi−
SnOから選ばれる前記<11>に記載のエレクトロ
クロミック装置である。 <13> 前記エレクトロクロミック色素を半導体ナノ
多孔質層に担持させる前に熱処理を施してなる前記<2
>から<12>のいずれかに記載のエレクトロクロミッ
ク装置である。 <14> 半導体ナノ多孔質層の厚みが100μm以下
である前記<1>から<13>のいずれかに記載のエレ
クトロクロミック装置である。 <15> エレクトロクロミック色素が、有機化合物及
び金属錯体から選ばれる前記<1>から<14>のいず
れかに記載のエレクトロクロミック装置である。 <16> 平地混合による面積階調法、平地混合による
濃度階調法、積層混合による面積階調法及び積層混合に
よる濃度階調法から選ばれるいずれかの方法でフルカラ
ー化された前記<1>から<15>のいずれかに記載の
エレクトロクロミック装置である。 <17> 到達透過率又は到達吸光度となるまでの応答
速度が100msec以下である前記<1>から<16
>のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置であ
る。
Means for solving the problems Means for solving the above problems are as follows. That is, <1> electrochemical oxidation reaction and reduction reaction are performed while a pair of transparent electrodes having a semiconductor nanoporous layer formed on at least one surface thereof are arranged so that the semiconductor nanoporous layers face each other. An electrochromic device comprising a plurality of laminated structural units sandwiching an electrolyte layer containing an electrochromic dye that reversibly develops or erases color by at least one of the above. <2> A pair of transparent electrodes having a semiconductor nanoporous layer carrying an electrochromic dye capable of reversibly developing or decoloring by at least one of an electrochemical oxidation reaction and a reduction reaction formed on at least one surface thereof, The electrochromic device is characterized in that a plurality of structural units each having an electrolyte layer sandwiched between the semiconductor nanoporous layers are arranged so as to face each other, and are laminated. <3> The electrochromic device according to <1> or <2>, in which 2 to 4 structural units are stacked. <4> The electrochromic device according to <2> or <3>, in which a different electrochromic dye is supported for each structural unit. <5> The electrochromic device according to any one of <1> to <4>, wherein at least one of the semiconductor nanoporous layers has a multi-layer structure. <6> The electrochromic device according to <5>, wherein both semiconductor nanoporous layers have a multilayer structure. <7> The electrochromic device according to <5> or <6>, in which semiconductor nanoporous layers are laminated by low temperature firing at 150 to 200 ° C. <8> The electrochromic dye different for each layer of the semiconductor nanoporous layer having a multi-layered structure is <5.
The electrochromic device according to any one of <> to <7>. <9> The electrochromic device according to any one of <1> to <8>, further including a charge transfer agent in the electrolyte layer. <10> The electrochromic device according to any one of <2> to <9>, in which the charge transfer agent is carried on the semiconductor nanoporous layer. <11> Any one of the above <1> to <10>, wherein the semiconductor fine particles contained in the semiconductor nanoporous layer are selected from a single semiconductor, an oxide semiconductor, a compound semiconductor, an organic semiconductor, a complex oxide semiconductor, and a mixture thereof. The electrochromic device according to claim 1. <12> the complex oxide semiconductor, SnO 2 -ZnO,
Nb 2 O 5 -SrTiO 3, Nb 2 O 5 -Ta 2 O 5,
Nb 2 O 5 -ZrO 2, Nb 2 O 5 -TiO 2, Ti-
SnO 2, Zr-SnO 2, In-SnO 2 and Bi-
The electrochromic device according to <11>, which is selected from SnO 2 . <13> The above <2> which is obtained by performing heat treatment before supporting the electrochromic dye on the semiconductor nanoporous layer.
The electrochromic device according to any one of <> to <12>. <14> The electrochromic device according to any one of <1> to <13>, wherein the semiconductor nanoporous layer has a thickness of 100 μm or less. <15> The electrochromic device according to any one of <1> to <14>, wherein the electrochromic dye is selected from organic compounds and metal complexes. <16> Full-colorized by any one method selected from an area gradation method by level ground mixing, a density gradation method by level ground mixing, an area gradation method by layer mixing and a density gradation method by layer mixing. <15> to the electrochromic device. <17> From <1> to <16, wherein the response speed until reaching the ultimate transmittance or the ultimate absorbance is 100 msec or less.
> Is an electrochromic device.

【0009】前記<1>に記載のEC装置は、半導体ナ
ノ多孔質層を少なくとも一方の表面に形成した一対の透
明電極を、該半導体ナノ多孔質層同士が対向するように
配置した間に、電気化学的な酸化反応及び還元反応の少
なくとも一方により可逆的に発色又は消色するエレクト
ロクロミック色素を含む電解質層を挟持してなる構造単
位を、複数個積層している。該EC装置は、各構造単位
を構成する透明電極の表面に形成された半導体ナノ多孔
質層の表面及び内部の微細孔のすみずみまで電解質層中
のEC色素が効率よく浸透し、これにより応答速度が大
幅に向上すると共に、電極面積の拡大が図れ、電極上の
色素量の増大により、発色効率(より低い印加電圧で、
より速く所望の発色濃度に到達させること)が向上す
る。
In the EC device according to <1>, a pair of transparent electrodes each having a semiconductor nanoporous layer formed on at least one surface thereof are arranged so that the semiconductor nanoporous layers face each other. A plurality of structural units, which sandwich an electrolyte layer containing an electrochromic dye that reversibly develops or decolorizes by at least one of an electrochemical oxidation reaction and a reduction reaction, are laminated. In the EC device, the EC dye in the electrolyte layer efficiently permeates to the surface of the semiconductor nanoporous layer formed on the surface of the transparent electrode constituting each structural unit and to the inside of the micropores in the inside thereof, thereby responding. The speed is greatly improved, the electrode area can be expanded, and the coloring amount on the electrode is increased, so that the coloring efficiency (at a lower applied voltage,
To reach a desired color density faster).

【0010】前記<2>のEC装置は、電気化学的な酸
化反応及び還元反応の少なくとも一方により可逆的に発
色又は消色するエレクトロクロミック色素が担持された
半導体ナノ多孔質層を少なくとも一方の表面に形成した
一対の透明電極を、該半導体ナノ多孔質層同士が対向す
るように配置した間に電解質層を挟持してなる構造単位
を、複数個積層している。該EC装置は、各構造単位を
構成する透明電極の表面に形成された半導体ナノ多孔質
層の表面及び内部の微細孔にEC色素が担持され、固定
化されているので、発色・消色に物質(イオン)の移動
を伴うことがないので、拡散による物質移動の時間をな
くすことができ、応答速度が大幅に向上すると共に、電
極面積の拡大が図れ、電極上の色素量の増大により、発
色効率が向上する。
In the EC device of <2>, at least one surface of a semiconductor nanoporous layer carrying an electrochromic dye that reversibly develops or decolorizes by at least one of an electrochemical oxidation reaction and a reduction reaction. A plurality of structural units are formed by sandwiching the electrolyte layer between the pair of transparent electrodes formed in step 1 so that the semiconductor nanoporous layers face each other. In the EC device, since the EC dye is carried and immobilized on the surface and the internal fine pores of the semiconductor nanoporous layer formed on the surface of the transparent electrode which constitutes each structural unit, color development and decolorization are performed. Since there is no movement of substances (ions), the time for substance movement due to diffusion can be eliminated, the response speed is greatly improved, the electrode area can be expanded, and the amount of dye on the electrode is increased. Coloring efficiency is improved.

【0011】前記<4>に記載のEC装置は、前記<2
>又は<3>において、各構造単位毎に異なるEC色素
を担持し、これを積層することにより、カメラ等の撮像
装置の調光素子の黒発色やフルカラー化を容易に達成す
ることができる。
The EC device described in <4> is the same as the EC device described in <2>.
In <> or <3>, different EC dyes are carried for each structural unit, and by stacking them, it is possible to easily achieve black coloring or full-colorization of the light control element of the imaging device such as a camera.

【0012】前記<5>に記載のEC装置は、前記<1
>から<4>のいずれかにおいて、半導体ナノ多孔質層
の少なくとも一方が多層構造に形成されており、発色強
度を増強させることができると共に、各層毎に異なるエ
レクトロクロミック色素を担持させて容易にフルカラー
化を達成し得る。
The EC device according to <5> is the EC device according to <1.
> To <4>, at least one of the semiconductor nanoporous layers is formed in a multi-layered structure, which can enhance the coloring intensity and easily carry a different electrochromic dye for each layer. Full colorization can be achieved.

【0013】前記<7>に記載のEC装置は、前記<5
>又は<6>において、150〜200℃の低温焼成で
半導体ナノ多孔質層を積層することにより、多層構造の
半導体ナノ多孔質層を効率よく形成することができ、カ
メラ等の撮像装置の調光素子の黒発色や電子ペーパーや
表示装置のフルカラー化が可能となる。
The EC device according to <7> above,
> Or <6>, the semiconductor nanoporous layer can be efficiently formed by laminating the semiconductor nanoporous layer at a low temperature of 150 to 200 ° C. It is possible to achieve black coloration of optical elements and full-color electronic paper and display devices.

【0014】前記<8>に記載のEC装置は、前記<5
>から<7>のいずれかにおいて、多層構造に形成した
半導体ナノ多孔質層の各層毎に異なるEC色素を担持さ
せることにより、フルカラー化を容易に達成することが
できる。
The EC device according to <8> above,
In any one of <> to <7>, full-colorization can be easily achieved by supporting different EC dyes in each layer of the semiconductor nanoporous layer formed in the multilayer structure.

【0015】前記<9>に記載のEC装置は、前記<1
>から<8>のいずれかにおいて、EC色素と電荷移動
剤を併用することにより、両者が電極上で同時に発色し
得、発色濃度が増大すると共に、酸化還元反応がスムー
ズに進行して、応答速度が向上する。
The EC device according to <9> above,
> Each of <8>, by using the EC dye and the charge transfer agent in combination, both of them can develop color at the same time on the electrode, the color density is increased, and the oxidation-reduction reaction smoothly proceeds to give a response. Speed is improved.

【0016】前記<11>のEC装置は、前記<1>か
ら<10>のいずれかにおいて、半導体ナノ多孔質層に
含まれる半導体微粒子として、単体半導体、酸化物半導
体、化合物半導体、有機半導体、複合体酸化物半導体及
びこれらの混合物を用いることにより、表面及び内部に
微細孔を有する半導体ナノ多孔質層が形成し得、EC色
素の吸着量が増大して応答速度及び発色効率が向上する
ものである。
In the EC device of <11>, in any one of the above items <1> to <10>, as the semiconductor fine particles contained in the semiconductor nanoporous layer, a single semiconductor, an oxide semiconductor, a compound semiconductor, an organic semiconductor, By using a complex oxide semiconductor and a mixture thereof, a semiconductor nanoporous layer having micropores on the surface and inside can be formed, and the EC dye adsorption amount is increased to improve the response speed and the coloring efficiency. Is.

【0017】前記<13>のEC装置は、前記<2>か
ら<12>のいずれかにおいて、EC色素を半導体ナノ
多孔質層に担持させる前に熱処理を施すことにより、半
導体ナノ多孔質層表面に吸着した水分、その他の不純物
を除去し得ると共に、多孔質層表面を活性化し得、EC
色素の吸着を効率よく行うことができる。
The <13> EC device according to any one of <2> to <12>, wherein the EC dye is subjected to heat treatment before being supported on the semiconductor nanoporous layer, whereby the surface of the semiconductor nanoporous layer is treated. It is possible to remove water and other impurities adsorbed on the surface of the porous layer, activate the surface of the porous layer, and
The dye can be efficiently adsorbed.

【0018】前記<14>に記載のEC装置は、前記<
1>から<13>のいずれかにおいて、半導体ナノ多孔
質層の厚みが100μm以下であることにより、透明性
を低下させることなく、吸着することができるEC色素
量を多くすることができ、発色効率を向上し得る。
The EC device according to <14>,
In any one of 1> to <13>, when the thickness of the semiconductor nanoporous layer is 100 μm or less, the amount of the EC dye that can be adsorbed can be increased without lowering the transparency, and the color development can be achieved. Can improve efficiency.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明のEC装置は、(1)半導
体ナノ多孔質層を少なくとも一方の表面に形成した一対
の透明電極を、該半導体ナノ多孔質層同士が対向するよ
うに配置した間に、EC色素を含む電解質層を挟持して
なる構造単位を、複数個積層してなるEC装置、(2)
EC色素が担持された半導体ナノ多孔質層を少なくとも
一方の表面に形成した一対の透明電極を、該半導体ナノ
多孔質層同士が対向するように配置した間に電解質層を
挟持してなる構造単位を、複数個積層してなるEC装
置、である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the EC device of the present invention, (1) a pair of transparent electrodes each having a semiconductor nanoporous layer formed on at least one surface are arranged so that the semiconductor nanoporous layers face each other. An EC device in which a plurality of structural units each having an electrolyte layer containing an EC dye sandwiched therebetween are stacked, (2)
A structural unit formed by sandwiching an electrolyte layer between a pair of transparent electrodes having a semiconductor nanoporous layer supporting an EC dye formed on at least one surface so that the semiconductor nanoporous layers face each other. Is an EC device formed by stacking a plurality of layers.

【0020】前記EC装置を構成する構造単位は、複数
個、好ましくは2〜4個積層され、該構造単位毎に同一
種類のEC色素を担持させることにより、発色強度を調
整でき、発色強度を増強させることができる。また、構
造単位毎に異なる色(例えば青色(B)、緑色(G)、
赤色(R)の三原色)のEC色素を担持させることによ
りフルカラー化を容易達成することができる。
A plurality of structural units constituting the EC device, preferably 2 to 4 are laminated, and by supporting the same type of EC dye on each structural unit, the coloring intensity can be adjusted and the coloring intensity can be adjusted. Can be enhanced. Also, different colors (for example, blue (B), green (G),
Full-colorization can be easily achieved by supporting an EC dye of red (R) three primary colors.

【0021】−半導体ナノ多孔質層− 前記半導体ナノ多孔質層は、一対の透明電極の少なくと
も一方、好ましくは両方の表面に形成され、表面積を大
きくするため、その表面及び内部に、EC色素、必要に
応じて電荷移動剤を担持可能な微細孔を有している。
—Semiconductor Nanoporous Layer— The semiconductor nanoporous layer is formed on the surface of at least one, preferably both, of the pair of transparent electrodes, and in order to increase the surface area, an EC dye, It has fine pores capable of supporting a charge transfer agent as needed.

【0022】前記半導体ナノ多孔質層の比表面積は、1
〜5000m/gが好ましく、10〜2500m
gがより好ましい。ここで、比表面積は窒素ガスの吸着
量から求めたBET比表面積を意味する。比表面積が小
さすぎるとEC色素の吸着量を増大させることができな
り、本発明の目的を達成できなくなる場合がある。
The specific surface area of the semiconductor nanoporous layer is 1
~ 5000 m < 2 > / g is preferable, and 10-2500 m < 2 > /
g is more preferred. Here, the specific surface area means the BET specific surface area obtained from the adsorption amount of nitrogen gas. If the specific surface area is too small, the amount of EC dye adsorbed may be increased, and the object of the present invention may not be achieved.

【0023】前記半導体ナノ多孔質層は、一対の透明電
極の少なくとも一方、好ましくは両方が多層構造、例え
ば2〜4層構造に形成し、該多層構造の半導体ナノ多孔
質層毎に同一種類のEC色素を担持することにより、発
色強度を調整でき、発色強度を増強させることができ
る。また、多層構造の半導体ナノ多孔質層の各層毎に異
なる色(例えば青色、緑色、赤色の三原色)のEC色素
を担持させることによりフルカラー化を容易達成するこ
とができる。
In the semiconductor nanoporous layer, at least one of the pair of transparent electrodes, preferably both, is formed in a multilayer structure, for example, a 2 to 4 layer structure, and the semiconductor nanoporous layer of the multilayer structure is of the same kind. By supporting the EC dye, the coloring intensity can be adjusted and the coloring intensity can be enhanced. Further, full-colorization can be easily achieved by carrying EC dyes of different colors (for example, the three primary colors of blue, green, and red) on each layer of the semiconductor nanoporous layer having a multilayer structure.

【0024】本発明のEC装置は、構造単位が複数個積
層されているので、必要に応じて半導体ナノ多孔質層を
多層構造に形成することと併せて、より効率よく発色強
度を調節したり、フルカラー化を容易に達成できるもの
である。
In the EC device of the present invention, a plurality of structural units are laminated, so that the semiconductor nanoporous layer is formed in a multi-layered structure if necessary, and the coloring intensity can be adjusted more efficiently. , Full color can be easily achieved.

【0025】前記半導体ナノ多孔質層に含まれる半導体
微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選
択することができ、例えば、単体半導体、酸化物半導
体、化合物半導体、有機半導体、複合体酸化物半導体、
又はこれらの混合物が挙げられ、これらにはドーパント
として不純物が含まれていてもよい。なお、半導体の形
態の制限は特になく、単結晶、多結晶、非晶質又はこれ
らの混合形態であってもよい。
The fine semiconductor particles contained in the semiconductor nanoporous layer are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include simple semiconductors, oxide semiconductors, compound semiconductors, organic semiconductors, and composites. Oxide semiconductor,
Alternatively, a mixture thereof may be used, and these may contain impurities as a dopant. There is no particular limitation on the form of the semiconductor, and it may be single crystal, polycrystal, amorphous, or a mixed form thereof.

【0026】前記単体半導体としては、例えば、シリコ
ン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、テルル(Te)、
などが挙げられる。
Examples of the single semiconductor include silicon (Si), germanium (Ge), tellurium (Te),
And so on.

【0027】前記酸化物半導体は、金属酸化物で半導体
の性質を持つものであり、例えば、TiO,Sn
、Fe、SrTiO、WO、ZnO、Z
rO、Ta、Nb、V、In
、CdO、MnO,CoO、TiSrO、KTiO
、CuO、チタン酸ナトリウム、チタン酸バリウ
ム、ニオブ酸カリウム、などが挙げられる。
The oxide semiconductor is a metal oxide and has a semiconductor property, for example, TiO 2 , Sn.
O 2 , Fe 2 O 3 , SrTiO 3 , WO 3 , ZnO, Z
rO 2 , Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 , V 2 O 5 , In 2 O
3 , CdO, MnO, CoO, TiSrO 3 , KTiO
3 , Cu 2 O, sodium titanate, barium titanate, potassium niobate, and the like.

【0028】前記化合物半導体としては、例えば、カド
ミウムの硫化物、亜鉛の硫化物、鉛の硫化物、銀の硫化
物、アンチモンの硫化物、ビスマスの硫化物、カドミウ
ムのセレン化物、鉛のセレン化物、カドミウムのテルル
化物、亜鉛のリン化物、ガリウムのリン化物、インジウ
ムのリン化物、カドミウムのリン化物、ガリウム−ヒ素
のセレン化物、銅−インジウムのセレン化物、銅−イン
ジウムの硫化物、などが挙げられる。
Examples of the compound semiconductor include cadmium sulfide, zinc sulfide, lead sulfide, silver sulfide, antimony sulfide, bismuth sulfide, cadmium selenide, lead selenide. , Cadmium telluride, zinc phosphide, gallium phosphide, indium phosphide, cadmium phosphide, gallium-arsenide selenide, copper-indium selenide, copper-indium sulfide, etc. To be

【0029】前記有機半導体としては、例えば、ポリチ
オフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリフェニ
レンビニレン、ポリフェニレンスルフィド、等が挙げら
れる。
Examples of the organic semiconductor include polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyphenylene vinylene, polyphenylene sulfide, and the like.

【0030】前記複合体酸化物半導体としては、例え
ば、SnO−ZnO、Nb−SrTiO、N
−Ta、Nb−ZrO、Nb
−TiO、Ti−SnO、Zr−SnO、B
i−SnO、In−SnO、などが挙げられる。前
記SnO−ZnOは、比較的大きなZnO粒子(粒径
約0.2μm)を中心に周りをSnO超微粒子(粒径
約15nm)で被覆したものであり、両者の複合化は質
量比でSnO:ZnO=70:30〜30:70の範
囲であることが好ましい。前記Nb−SrTiO
、Nb−Ta、Nb−ZrO
及びNb−TiOなどのNb複合体は、
Nbとの質量比が8:2〜2:8となるように複
合化される。
Examples of the complex oxide semiconductor include SnO 2 —ZnO, Nb 2 O 5 —SrTiO 3 and N.
b 2 O 5 -Ta 2 O 5 , Nb 2 O 5 -ZrO 2, Nb 2
O 5 -TiO 2, Ti-SnO 2, Zr-SnO 2, B
i-SnO 2, In-SnO 2, and the like. The SnO 2 —ZnO is composed of relatively large ZnO particles (particle size: about 0.2 μm) and the surrounding is coated with SnO 2 ultrafine particles (particle size: about 15 nm). SnO 2 : ZnO = 70: 30 to 30:70 is preferable. The Nb 2 O 5 —SrTiO 3
3, Nb 2 O 5 -Ta 2 O 5, Nb 2 O 5 -ZrO 2,
And Nb 2 O 5 complex, such as Nb 2 O 5 -TiO 2, the
It is compounded so that the mass ratio with Nb 2 O 5 is 8: 2 to 2: 8.

【0031】前記半導体微粒子の形状は、特に制限はな
く、目的に応じて適宜選定することができ、球形、ナノ
チューブ状、棒状、ウィスカー状のいずれの形状であっ
ても構わず、形状の異なる2種類以上の微粒子を混合す
ることもできる。前記球形粒子の場合には、平均粒径が
0.1〜1000nmが好ましく、1〜100nmがよ
り好ましい。なお、粒径分布の異なる2種類以上の微粒
子を混合しても構わない。また、前記棒状粒子の場合に
は、アスペクト比が2〜50000が好ましく、5〜2
5000がより好ましい。
The shape of the semiconductor fine particles is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. It may be spherical, nanotube-like, rod-like or whisker-like, and the shapes are different. It is also possible to mix more than one type of fine particles. In the case of the spherical particles, the average particle size is preferably 0.1 to 1000 nm, more preferably 1 to 100 nm. It should be noted that two or more kinds of fine particles having different particle size distributions may be mixed. In the case of the rod-shaped particles, the aspect ratio is preferably 2 to 50000, and 5 to 2
5000 is more preferable.

【0032】前記半導体ナノ多孔質層を形成する方法と
しては、特に制限はなく、半導体の種類に応じて適宜選
定することができ、例えば、金属陽極酸化法、陰極析出
法、スクリーン印刷法、ゾルゲル法、熱酸化法、真空蒸
着法、dc及びrfスパッタ法、化学気相堆積法、有機
金属化学気相堆積法、分子線堆積法、レーザーアブレー
ション法などが挙げられ、また、上記方法を組み合わせ
て前記半導体ナノ多孔質層を作製することもできる。
The method for forming the semiconductor nanoporous layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the type of semiconductor. For example, metal anodization method, cathodic deposition method, screen printing method, sol-gel method. Method, thermal oxidation method, vacuum vapor deposition method, dc and rf sputtering method, chemical vapor deposition method, metalorganic chemical vapor deposition method, molecular beam deposition method, laser ablation method, etc., and a combination of the above methods. The semiconductor nanoporous layer can also be prepared.

【0033】−酸化物半導体ナノ多孔質層の形成方法− 酸化物半導体(金属酸化物)ナノ多孔質層を形成する1
つの方法として、金属酸化物前駆体と、該金属酸化物前
駆体と相互作用する官能基を1種以上有する化合物とを
含む溶液中で、前記金属酸化物前駆体を反応させて複合
ゲルを生成し、金属酸化物微粒子からなるコロイドの分
散ゾルを得る第1の工程と、該ゾルを支持体に塗布し、
これを乾燥又は焼成して、前記透明絶縁基板上の透明導
電性膜上に微細孔を有する半導体ナノ多孔質層を形成す
る第2の工程とを含む方法が挙げられる(以下「複合ゲ
ル化法」ということもある)。
-Method for forming oxide semiconductor nanoporous layer- Forming oxide semiconductor (metal oxide) nanoporous layer 1
One method is to react the metal oxide precursor in a solution containing a metal oxide precursor and a compound having one or more functional groups that interact with the metal oxide precursor to form a composite gel. Then, the first step of obtaining a colloidal dispersion sol composed of metal oxide fine particles, and applying the sol to a support,
A second step of drying or firing this to form a semiconductor nanoporous layer having fine pores on the transparent conductive film on the transparent insulating substrate (hereinafter referred to as “composite gelation method”). Sometimes.)

【0034】前記第1の工程では、拡散が規制されたゲ
ル中で金属酸化物微粒子の形成反応が進行するため、粗
大粒の形成や粒子の沈降が起こらず、粒径の小さな微粒
子が均一に分散したコロイド分散ゾル溶液を得ることが
できる。いわゆるゾルゲル法では、金属酸化物前駆体同
士が、例えば金属アルコキシドの場合、加水分解、脱水
縮合反応することでゲル化するが、この場合には、−M
−O−M−(ここで、Mは金属元素であり、Oは酸素元
素である。)の化学的強固な3次元結合のネットワーク
が形成され、再びゾル化させることはできず、一旦ゲル
化すると塗布等の手段による加工ができない。これに対
して前記金属酸化物前駆体と、該金属酸化物前駆体と相
互作用する化合物とを含む溶液中で、金属酸化物前駆体
を反応させて複合ゲルを得る方法では、金属酸化物前駆
体と相互作用する化合物の相互作用の性質を利用するこ
とで再びゾル化させることができ、優れた加工性を持た
せることが可能となる。
In the first step, since the formation reaction of the metal oxide fine particles proceeds in the gel whose diffusion is regulated, formation of coarse particles and sedimentation of particles do not occur, and the fine particles having a small particle diameter become uniform. It is possible to obtain a dispersed colloidal dispersion sol solution. In the so-called sol-gel method, when the metal oxide precursors are, for example, metal alkoxides, they undergo gelation by hydrolysis or dehydration condensation reaction.
A network of chemically strong three-dimensional bonds of -OM- (where M is a metal element and O is an oxygen element) is formed, cannot be re-solified, and once gelled. Then, it cannot be processed by means such as coating. On the other hand, in the method of obtaining a composite gel by reacting the metal oxide precursor in a solution containing the metal oxide precursor and a compound that interacts with the metal oxide precursor, By utilizing the interaction property of the compound that interacts with the body, it can be made into a sol again, and excellent processability can be provided.

【0035】ここで、前記金属酸化物前駆体としては、
使用する溶媒に可溶である金属ハロゲン化物、金属錯化
合物、金属アルコキシド、金属カルボン酸塩あるいはキ
レート化合物等の金属化合物等が挙げられる。具体的な
化合物としては、例えば、TiCl(四塩化チタ
ン)、ZnCl(塩化亜鉛)、WCl6(六塩化タン
グステン)、SnCl(塩化第一錫)、SrCl
(塩化ストロンチウム)等の金属ハロゲン化物、Ti
(NO(硝酸チタン)、Zn(NO(硝酸
亜鉛)、Sr(NO(硝酸ストロンチウム)等の
硝酸塩や、一般式M(OR)(但し、Mは金属元素、
Rはアルキル基、nは金属元素の酸化数である。)で表
される金属アルコキシド等が挙げられる。
Here, as the metal oxide precursor,
Examples thereof include metal compounds such as metal halides, metal complex compounds, metal alkoxides, metal carboxylates or chelate compounds which are soluble in the solvent used. Specific compounds include, for example, TiCl 4 (titanium tetrachloride), ZnCl 2 (zinc chloride), WCl 6 (tungsten hexachloride), SnCl 2 (stannous chloride), SrCl.
Metal halides such as 6 (strontium chloride), Ti
(NO 3 ) 4 (titanium nitrate), Zn (NO 3 ) 2 (zinc nitrate), Sr (NO 3 ) 2 (strontium nitrate) and other nitrates, and the general formula M (OR) n (where M is a metal element). ,
R is an alkyl group, and n is the oxidation number of the metal element. ) And metal alkoxides.

【0036】前記金属アルコキシドとしては、例えば、
亜鉛ジエトキシド、タングステンヘキサエトキシド、バ
ナジルエトキシド、すずテトライソプロポキシド、スト
ロンチウムジイソプ等が挙げられる。
Examples of the metal alkoxide include:
Examples thereof include zinc diethoxide, tungsten hexaethoxide, vanadyl ethoxide, tin tetraisopropoxide, and strontium diisop.

【0037】例えば、酸化チタンの金属酸化物層を形成
する場合、金属アルコキシドとしては、例えば、チタニ
ウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラノルマ
ルプロポキシド、チタニウムテトラエトキシド、チタニ
ウムテトラノルマルブトキシド、チタニウムテトライソ
ブトキシド、チタニウムテトラターシャリーブトキシド
等が好ましく使用できる。
For example, when a metal oxide layer of titanium oxide is formed, examples of the metal alkoxide include titanium tetraisopropoxide, titanium tetranormal propoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetranormal butoxide, titanium tetraisobutoxide. , Titanium tetratert-butoxide and the like can be preferably used.

【0038】また、前記金属酸化物前駆体と相互作用す
る官能基としては、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロ
キシル基等が挙げられる。また、金属酸化物前駆体と相
互作用する官能基としては、アミド酸構造のような前記
官能基を1種以上有するものでもよい。また、前記金属
酸化物前駆体と相互作用する官能基を1種以上有する化
合物は、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、
アミノ酸構造から選択される官能基を1種以上有する化
合物である。特に好ましくは高分子化合物である。この
ような低分子化合物の具体例としては、ジカルボン酸、
ジアミン、ジオール、ジアミド酸等が挙げられる。
Examples of the functional group that interacts with the metal oxide precursor include a carboxyl group, an amino group and a hydroxyl group. The functional group that interacts with the metal oxide precursor may be one having one or more of the above functional groups such as an amic acid structure. The compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor is a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group,
It is a compound having one or more functional groups selected from the amino acid structure. Particularly preferred are polymer compounds. Specific examples of such low molecular weight compounds include dicarboxylic acid,
Examples thereof include diamine, diol, diamic acid and the like.

【0039】また、高分子化合物の具体例としては、カ
ルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、アミド酸構
造から選択される官能基を主鎖、側鎖又は架橋部分に1
種以上有する高分子化合物が挙げられる。前記高分子化
合物の主鎖構造としては、特に限定されるものではない
が、ポリエチレン系構造、ポリスチレン系構造、ポリア
クリレート系構造、ポリメタクリレート系構造、ポリカ
ーボネート系構造、ポリエステル系構造、セルロース系
構造、シリコーン構造、ビニル系重合体構造、ポリアミ
ド系構造、ポリアミドイミド系構造、ポリウレタン系構
造、ポリウレア系構造等、又はこれら共重合体構造等の
任意の構造を有するものが挙げられる。
As a specific example of the polymer compound, a functional group selected from a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group and an amic acid structure is attached to the main chain, side chain or cross-linking portion.
Examples of the polymer compound include one or more species. The main chain structure of the polymer compound is not particularly limited, polyethylene structure, polystyrene structure, polyacrylate structure, polymethacrylate structure, polycarbonate structure, polyester structure, cellulose structure, Examples thereof include those having any structure such as a silicone structure, a vinyl polymer structure, a polyamide structure, a polyamideimide structure, a polyurethane structure, a polyurea structure, or a copolymer structure thereof.

【0040】また、前記カルボキシル基、アミノ基、ヒ
ドロキシル基、アミド酸構造から選択される官能基を主
鎖、側鎖又は架橋部分に1種以上有する高分子化合物と
しては、金属酸化物前駆体と相互作用の形態が適当であ
る観点から、側鎖にカルボキシル基を有するポリアクリ
ル酸の使用が特に好ましい。更に、前記金属酸化物前駆
体と相互作用する官能基を1種以上有する高分子化合物
は、相互作用する官能基を有する高分子化合物とカルボ
キシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、アミド酸構造を
有さない前記同様の主鎖構造を有する高分子化合物との
共重合体であってもよい。前記金属酸化物前駆体と相互
作用する官能基を1種以上有する高分子化合物は、目的
に応じて、2種以上の混合系、又はカルボキシル基、ア
ミノ基、ヒドロキシル基、アミド酸構造を有さない前記
同様の主鎖構造を有する高分子化合物との混合系を使用
してもよい。前記金属酸化物前駆体と相互作用する官能
基を1種以上有する高分子化合物の平均重合度は、10
0〜10000000程度が好ましく、5000〜25
0000がより好ましい。
The polymer compound having at least one functional group selected from the above-mentioned carboxyl group, amino group, hydroxyl group and amic acid structure in the main chain, side chain or cross-linking portion is a metal oxide precursor. The use of polyacrylic acid having a carboxyl group in the side chain is particularly preferable from the viewpoint that the form of interaction is appropriate. Further, the polymer compound having at least one kind of functional group that interacts with the metal oxide precursor has a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, and an amic acid structure with a polymer compound having a functional group that interacts. It may be a copolymer with a polymer compound having the same main chain structure as described above. The polymer compound having one or more kinds of functional groups that interact with the metal oxide precursor has a mixed system of two or more kinds, or has a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, or an amic acid structure, depending on the purpose. Alternatively, a mixed system with a polymer compound having the same main chain structure as described above may be used. The average degree of polymerization of the polymer compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor is 10
0 to 10,000,000 is preferable, and 5000 to 25
0000 is more preferable.

【0041】前記溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類
や、ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキサ
ン、ベンゼン等の金属酸化物前駆体を溶解し、かつ金属
酸化物前駆体とは反応しないものであれば用いることが
できる。
As the solvent, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, and metal oxide precursors such as formamide, dimethylformamide, dioxane and benzene are dissolved but do not react with the metal oxide precursor. Anything can be used.

【0042】以下、金属酸化物前駆体として金属アルコ
キシドを用いた場合を例として、半導体ナノ多孔質層の
形成方法を詳しく説明する。
The method for forming the semiconductor nanoporous layer will be described in detail below, taking the case of using a metal alkoxide as the metal oxide precursor as an example.

【0043】まず、前記金属アルコキシドを前記溶媒
(例えば、アルコール類等の有機溶媒)に添加する。更
に、前記金属アルコキシドを部分的に加水分解するのに
必要な水と、触媒として、塩酸,硝酸,硫酸又は酢酸等
の酸類を添加する。ここで添加する水及び酸類の量は、
用いる前記金属アルコキシドの加水分解性の程度に応じ
て適宜選択することができる。次に、得られる前記混合
溶液を攪拌しながら乾燥窒素気流下で室温〜150℃
(好ましくは、室温〜100℃)で加熱(又は還流)す
る。前記還流温度及び時間についても、用いる前記金属
酸化物前駆体の加水分解性に応じて適且選択することが
できる。前記還流の結果、前記金属アルコキシドは部分
的に加水分解された状態になる。即ち、前記混合溶液に
含まれる前記水の量は、前記金属アルコキシドのアルコ
キシル基を十分に加水分解するには十分でない程度少量
であるため、一般式M(OR)で表される前記金属ア
ルコキシドにおいては、その総ての−OR基は加水分解
されず、結果として部分的に加水分解された状態にな
る。この部分的に加水分解された状態の前記金属アルコ
キシドにおいては、重縮合反応は進行しない。このた
め、前記金属アルコキシド間において−M−O−M−の
鎖は形成されていても、前記金属アルコキシドはオリゴ
マー状態となる。このオリゴマー状態にある前記金属ア
ルコキシドを含む前記還流後の混合溶液は、無色透明で
粘度の上昇もほとんどない。
First, the metal alkoxide is added to the solvent (for example, an organic solvent such as alcohol). Further, water necessary for partially hydrolyzing the metal alkoxide and acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or acetic acid as a catalyst are added. The amount of water and acids added here is
It can be appropriately selected depending on the degree of hydrolysis of the metal alkoxide used. Next, the resulting mixed solution is stirred at room temperature to 150 ° C. under a stream of dry nitrogen.
(Preferably, room temperature to 100 ° C.) is heated (or refluxed). The reflux temperature and time can also be appropriately selected according to the hydrolyzability of the metal oxide precursor used. As a result of the reflux, the metal alkoxide is in a partially hydrolyzed state. That is, since the amount of the water contained in the mixed solution is so small as not to sufficiently hydrolyze the alkoxyl group of the metal alkoxide, the metal alkoxide represented by the general formula M (OR) n is used. In, all of the -OR groups are not hydrolyzed, resulting in a partially hydrolyzed state. The polycondensation reaction does not proceed in the partially hydrolyzed metal alkoxide. Therefore, even if a chain of -MO-M- is formed between the metal alkoxides, the metal alkoxides are in an oligomer state. The mixed solution containing the metal alkoxide in the oligomer state after the reflux is colorless and transparent and has almost no increase in viscosity.

【0044】次に、前記還流後の混合溶液の温度を室温
に下げ、該混合溶液にカルボキシル基、アミノ基、ヒド
ロキシ基、アミノ酸構造から選択される官能基を1種以
上有する高分子化合物(好ましくはポリアクリル酸)を
添加する。この場合、本来アルコール類等の有機溶媒に
は溶解しにくい前記高分子化合物が、この混合溶液には
容易に溶解し透明ゾルが得られる。これは、前記高分子
化合物のカルボキシル基と前記金属アルコキシドとが塩
形成反応により結合し、高分子錯体状の化合物が形成さ
れるためであると考えられる。この透明ゾルは、通常、
無色透明な均一溶液である。
Next, the temperature of the mixed solution after the reflux is lowered to room temperature, and the mixed solution has a polymer compound having at least one functional group selected from a carboxyl group, an amino group, a hydroxy group and an amino acid structure (preferably Is polyacrylic acid). In this case, the polymer compound, which is originally difficult to dissolve in an organic solvent such as alcohol, is easily dissolved in this mixed solution to obtain a transparent sol. It is considered that this is because the carboxyl group of the polymer compound and the metal alkoxide are bonded by a salt forming reaction to form a polymer complex compound. This transparent sol is usually
It is a colorless and transparent homogeneous solution.

【0045】この透明ゾルに更に過剰量の水を加えて、
室温〜150℃、好ましくは室温〜100℃程度に保持
して更に反応を継続させることにより、数分から1時間
程度で該透明ゾルがゲル化し、前記高分子化合物と前記
金属アルコキシドとの架橋状構造を有する複合ゲルが形
成される。
An excess amount of water is further added to this transparent sol,
By maintaining the temperature at room temperature to 150 ° C., preferably at room temperature to 100 ° C. and further continuing the reaction, the transparent sol gels in about several minutes to one hour, and a cross-linked structure of the polymer compound and the metal alkoxide. A composite gel with is formed.

【0046】得られる複合ゲルを更に室温〜90℃(通
常、80℃程度)で5〜50時間保持し反応を継続させ
ると、該複合ゲルは再び溶解し半透明な金属酸化物微粒
子コロイド分散ゾルが得られる。これは、前記金属アル
コキシドの加水分解反応により重縮合反応が進行すると
ともに、前記高分子化合物と前記金属アルコキシドとに
よる塩構造が分解して、金属酸化物微粒子とカルボン酸
エステル等とに変化することによるものである。
When the obtained composite gel is further kept at room temperature to 90 ° C. (usually about 80 ° C.) for 5 to 50 hours to continue the reaction, the composite gel is dissolved again and a semitransparent metal oxide fine particle colloidal dispersion sol is obtained. Is obtained. This is because, as the polycondensation reaction proceeds due to the hydrolysis reaction of the metal alkoxide, the salt structure of the polymer compound and the metal alkoxide is decomposed and converted into metal oxide fine particles and carboxylic acid ester. It is due to.

【0047】以上により得られた半透明な金属酸化物微
粒子コロイド分散ゾルを、透明絶縁基板上に堆積された
透明導電性膜に塗布後、乾燥又は焼成することにより、
微細孔を有した金属酸化物膜が形成される。
The semi-transparent metal oxide fine particle colloidal dispersion sol obtained as described above is applied to a transparent conductive film deposited on a transparent insulating substrate, and then dried or baked,
A metal oxide film having fine pores is formed.

【0048】前記塗布法は、特に限定なく公知の方法で
行うことができる、具体的には、ディップコーティング
法、スピンコーティング法、ワイヤーバー法、スプレー
コーティング法が挙げられる。また、乾燥には、例え
ば、風乾、オーブン等の乾燥器を用いて行う乾燥、真空
凍結乾燥が可能である。また、ロータリーエバポレータ
ー等の機器を用いて溶媒を蒸発させる方法でもよい。こ
の場合、乾燥の温度、時間等を目的に応じて適且選択す
ることができる。
The coating method can be carried out by a known method without particular limitation, and specific examples thereof include a dip coating method, a spin coating method, a wire bar method and a spray coating method. For drying, for example, air drying, drying performed using a dryer such as an oven, or vacuum freeze drying can be performed. Alternatively, a method of evaporating the solvent using a device such as a rotary evaporator may be used. In this case, the drying temperature, time and the like can be appropriately selected according to the purpose.

【0049】また、乾燥温度により、前記金属酸化物微
粒子コロイド分散ゾルを乾燥(前記溶媒を含む液体成分
の除去)しただけは、前記高分子化合物又はその反応生
成物が除去できないことがある。かかる場合には、更に
これらを除去し純粋な金属酸化物とするため、焼成を行
うのが好ましい。前記焼成は、例えば炉等を用いて行う
ことができ、焼成の温度としては用いた前記官能基を有
する高分子化合物の種類により異なるが、低温であるこ
とが多層化を図る上で好適であり、約100℃〜700
℃が好ましく、100℃〜400℃がより好ましい。
Depending on the drying temperature, the polymer compound or its reaction product may not be removed only by drying the metal oxide fine particle colloidal dispersion sol (removing the liquid component containing the solvent). In such a case, it is preferable to perform calcination in order to further remove them to obtain a pure metal oxide. The firing can be performed using, for example, a furnace, and the firing temperature varies depending on the type of the polymer compound having the functional group used, but a low temperature is suitable for achieving a multilayer structure. , About 100 ℃ -700
C. is preferable, and 100.degree. C. to 400.degree. C. is more preferable.

【0050】前記焼成により、金属酸化物微粒子の結晶
化と金属酸化物微粒子の焼結が起こると同時に、有機高
分子成分が熱分解して消失する。
By the above firing, crystallization of the metal oxide fine particles and sintering of the metal oxide fine particles occur, and at the same time, the organic polymer component is thermally decomposed and disappears.

【0051】前記半導体ナノ多孔質層の形成において
は、拡散が規制された複合ゲル中で金属酸化物微粒子の
形成反応が進行するため、粗大粒子の形成や、粒子の沈
降による凝集等が起こらず、粒径の小さな超微粒子が均
一に分散した金属酸化物微粒子コロイド分散ゾルを得る
ことができる。
In the formation of the semiconductor nanoporous layer, the formation reaction of the metal oxide fine particles proceeds in the composite gel whose diffusion is regulated, so that formation of coarse particles and aggregation due to sedimentation of particles do not occur. It is possible to obtain a metal oxide fine particle colloidal dispersion sol in which ultra fine particles having a small particle size are uniformly dispersed.

【0052】前記半導体ナノ多孔質層の金属酸化物微粒
子の大きさ、金属酸化物微粒子凝集構造の周期、金属酸
化物微粒子凝集相と空隙相との体積比等については、例
えば、前記金属酸化物前駆体に対する、金属酸化物前駆
体と相互作用する官能基を1種以上有する化合物の添加
量と、前記金属酸化物前駆体と金属酸化物前駆体と相互
作用する官能基を1種以上有する化合物とを合わせた固
形成分の前記混合溶液全体に対する割合で、所望の程度
に制御することができる。
Regarding the size of the metal oxide fine particles in the semiconductor nanoporous layer, the period of the metal oxide fine particle agglomerate structure, the volume ratio of the metal oxide fine particle agglomerate phase and the void phase, and the like, for example, the metal oxide Addition amount of a compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor to the precursor, and a compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor and the metal oxide precursor The ratio can be controlled to a desired degree by the ratio of the solid components of the above and the total mixed solution.

【0053】即ち、金属酸化物前駆体と焼成する官能基
を1種以上有する化合物の添加量を増やすと、得られる
半導体ナノ多孔質層における空隙相の体積比が増し、前
記金属酸化物前駆体と金属酸化物前駆体と相互作用する
官能基を1種以上有する化合物とを合わせた固形成分の
前記混合溶液全体に対する割合を減らすと、得られる金
属酸化物微粒子凝集構造の周期が小さくなり、空隙相の
密度は増すが、金属酸化物微粒子そのものの大きさは大
きくなる。
That is, when the addition amount of the metal oxide precursor and the compound having at least one functional group to be baked is increased, the volume ratio of the void phase in the obtained semiconductor nanoporous layer is increased, and the metal oxide precursor is added. When the ratio of the solid component of the compound and the compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor is reduced with respect to the entire mixed solution, the period of the obtained metal oxide fine particle agglomerate structure becomes small, and voids are formed. Although the density of the phase increases, the size of the metal oxide fine particles themselves increases.

【0054】前記金属酸化物前駆体に対する、金属酸化
物前駆体と相互作用する官能基を1種以上有する化合物
の添加量は、前記固形成分の前記混合溶液全体に対する
割合に応じて異なり適宜選択可能であり、一般には質量
比で0.1〜1が好ましく、更には0.2〜0.8が好
ましい。金属酸化物前駆体対する、金属酸化物前駆体と
相互作用する官能基を1種以上有する化合物の添加量を
下げると、マクロ孔が少ない緻密な半導体ナノ多孔質層
ができやすくなり、前記質量比で0.1未満であると、
−M−O−M−の大きな3次元ネットワークが形成され
てしまうため、複合ゲルが再溶解しないことがある。ま
た、逆に添加量を上げて、1を超えると比較的大きな空
隙が生じ透明な半導体ナノ多孔質層となりやすい。
The addition amount of the compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor to the metal oxide precursor varies depending on the ratio of the solid component to the entire mixed solution and can be appropriately selected. In general, the mass ratio is preferably 0.1 to 1, and more preferably 0.2 to 0.8. If the addition amount of the compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor to the metal oxide precursor is reduced, a dense semiconductor nanoporous layer with few macropores is likely to be formed, and the above mass ratio Is less than 0.1,
The complex gel may not be redissolved because a large three-dimensional network of -MOM is formed. On the other hand, if the addition amount is increased to exceed 1, on the other hand, a relatively large void is generated and a transparent semiconductor nanoporous layer tends to be formed.

【0055】前記固形成分の前記混合溶液全体に対する
割合としては、前記金属酸化物前駆体と金属酸化物前駆
体と相互作用する官能基を1種以上有する化合物の添加
量に応じて異なるため適宜選択可能であるが、一般には
1〜10質量%が好ましく、2〜5質量%がより好まし
い。前記割合が、1質量%未満であると、複合ゲル化反
応の進行が遅く、流動性の高い透明ゾル状態で金属酸化
物微粒子が形成され、粗大な微粒子が形成されてしま
い、一方、10質量%を超えると透明ゾルから複合ゲル
への進行が速く均一な複合ゲルが得られないことがあ
る。
The ratio of the solid component to the entire mixed solution varies depending on the addition amount of the metal oxide precursor and the compound having at least one functional group that interacts with the metal oxide precursor, and is appropriately selected. It is possible, but generally 1 to 10 mass% is preferable, and 2 to 5 mass% is more preferable. When the ratio is less than 1% by mass, the progress of the complex gelation reaction is slow, and the metal oxide fine particles are formed in a transparent sol state having high fluidity, and coarse particles are formed. If it exceeds%, the progress from the transparent sol to the composite gel is rapid and a uniform composite gel may not be obtained.

【0056】以下に、金属アルコキシドとしてタングス
テンヘキサエトキシドを用いた場合を例にして、酸化タ
ングステン多孔質層の形成方法について更に詳しく説明
する。
The method for forming the tungsten oxide porous layer will be described in more detail below, taking the case of using tungsten hexaethoxide as the metal alkoxide as an example.

【0057】まず、タングステンヘキサエトキシドをア
ルコールに添加して混合溶液を調製する。この際アルコ
ールには、水と、触媒としての酸とが添加されるが、該
水は、タングステンヘキサエトキシドに対して0.1倍
モル〜等モル程度、該酸は、タングステンヘキサエトキ
シドに対して0.05倍モル〜0.5倍モル程度それぞ
れ添加するのが好ましい。得られる混合溶液を、室温〜
80℃で攪拌しながら乾燥窒素気流下で還流する。ここ
での還流温度及び時間は、80℃で30分〜3時間程度
が好ましい。この還流の結果、透明な混合溶液が得られ
る。
First, tungsten hexaethoxide is added to alcohol to prepare a mixed solution. At this time, water and an acid as a catalyst are added to the alcohol. The water is about 0.1 times to equimolar to the tungsten hexaethoxide, and the acid is converted to the tungsten hexaethoxide. It is preferable to add about 0.05 times to 0.5 times the mol of each. Room temperature ~
Reflux under a stream of dry nitrogen with stirring at 80 ° C. The reflux temperature and time here are preferably 80 ° C. and about 30 minutes to 3 hours. As a result of this reflux, a transparent mixed solution is obtained.

【0058】この混合溶液中では、タングステンヘキサ
エトキシドは部分的に加水分解された状態になってお
り、オリゴマー状態にある。この混合溶液の温度を室温
まで下げ、ポリアクリル酸を添加する。本来アルコール
には溶けにくいポリアクリル酸が、この混合溶液には容
易に溶解し無色の透明ゾルが得られる。これは、ポリア
クリル酸のカルボン酸とタングステンヘキサエトキシド
とが塩形成反応により結合し、高分子錯体状の化合物が
形成されているためである。この透明ゾルに更に過剰量
の水を加えて、室温〜80℃に保持すると数分間〜1時
間程度で該透明ゾルがゲル化し、ポリアクリル酸とタン
グステンヘキサエトキシドとを少なくとも含む架橋構造
の複合ゲル化が形成される。
In this mixed solution, tungsten hexaethoxide is in a partially hydrolyzed state and in an oligomer state. The temperature of this mixed solution is lowered to room temperature, and polyacrylic acid is added. Polyacrylic acid, which is essentially insoluble in alcohol, is easily dissolved in this mixed solution to obtain a colorless transparent sol. This is because the carboxylic acid of polyacrylic acid and tungsten hexaethoxide are bound by a salt forming reaction to form a polymer complex compound. When an excess amount of water is further added to this transparent sol and the temperature is maintained at room temperature to 80 ° C., the transparent sol gels in several minutes to 1 hour, and a composite having a crosslinked structure containing at least polyacrylic acid and tungsten hexaethoxide. A gelling is formed.

【0059】この複合ゲルを80℃程度で5〜50時間
保持すると、該複合ゲルは再び溶解し半透明なゾルが得
られる。これは、タングステンヘキサエトキシドの加水
分解反応及び重縮合反応が進行するとともに、ポリアク
リル酸とタングステンヘキサエトキシドとの塩構造が分
解して、酸化チタンとカルボン酸エステルとに変化する
ためである。
When this composite gel is kept at about 80 ° C. for 5 to 50 hours, the composite gel is dissolved again and a translucent sol is obtained. This is because, as the hydrolysis reaction and polycondensation reaction of tungsten hexaethoxide proceed, the salt structure of polyacrylic acid and tungsten hexaethoxide decomposes and changes into titanium oxide and carboxylic acid ester. .

【0060】得られたゾル溶液を、ディップコーティン
グ法等によって適当な基板に塗布し、約100℃〜60
0℃の高温に加熱する。この加熱により酸化タングステ
ン微粒子の結晶化と酸化タングステン微粒子同士の焼結
が進行すると同時に、高分子相が熱分解し、酸化タング
ステンが相分離状態に凝集した膜状の酸化タングステン
微粒子が形成されることとなる。
The obtained sol solution is applied to a suitable substrate by a dip coating method or the like, and the temperature is about 100 ° C.-60 °
Heat to a high temperature of 0 ° C. By this heating, crystallization of the tungsten oxide fine particles and sintering of the tungsten oxide fine particles proceed at the same time, and at the same time, the polymer phase is thermally decomposed to form film-shaped tungsten oxide fine particles in which tungsten oxide is aggregated in a phase-separated state. Becomes

【0061】タングステンヘキサエトキシドに対するポ
リアクリル酸の量としては、重量比で0.3〜0.7が
好ましい。前記質量比が、0.3未満であると−M−O
−M−の大きな3次元ネットワークが形成されゲルが溶
解しないことがあり、0.7を超えると、比較的大きな
空隙が生じ透明な層となることがある。
The weight ratio of polyacrylic acid to tungsten hexaethoxide is preferably 0.3 to 0.7. When the mass ratio is less than 0.3, -MO
A 3-M-large three-dimensional network may be formed and the gel may not be dissolved. If it exceeds 0.7, a relatively large void may be formed to form a transparent layer.

【0062】また、タングステンヘキサエトキシドとポ
リアクリル酸との固形成分の前記混合溶液全体に対する
割合としては、1〜10質量%が好ましい。前記割合が
1質量%未満であると、複合ゲル化反応の進行が遅く、
流動性の高いゾル状態で酸化タングステン微粒子が形成
され、粗大な酸化タングステン微粒子が形成されること
がある。一方、10質量%を超えると、透明ゾルから複
合ゲルへの進行が速く均一な複合ゲルが得られないこと
がある。
The ratio of the solid components of tungsten hexaethoxide and polyacrylic acid to the total mixed solution is preferably 1 to 10% by mass. When the ratio is less than 1% by mass, the progress of the complex gelation reaction is slow,
Tungsten oxide fine particles may be formed in a sol state having high fluidity, and coarse tungsten oxide fine particles may be formed. On the other hand, if it exceeds 10% by mass, the progress from the transparent sol to the composite gel is rapid and a uniform composite gel may not be obtained.

【0063】−化合物半導体ナノ多孔質層の形成方法− 前記化合物半導体ナノ多孔質層の形成方法としては、電
解析出法、化学浴堆積法、光化学堆積法などがあり、具
体的には以下に示すとおりである。
-Method for forming compound semiconductor nano-porous layer-As a method for forming the compound semiconductor nano-porous layer, there are an electrolytic deposition method, a chemical bath deposition method, a photochemical deposition method and the like. It is shown.

【0064】(電解析出法)前記電解析出法は、少なく
とも堆積される元素のイオンを含む電解質中に、透明絶
縁基板上の透明導電性膜を形成した電極と、該電極に対
向する電極とを配置し、これら電極間で電気化学的に酸
化還元反応を起こし、前記化合物半導体層を透明導電性
膜を形成した電極上に形成するものである(表面技術V
ol.49,No.1 3ページ 1998年)。
(Electrolytic Deposition Method) In the electrolytic deposition method, an electrode in which a transparent conductive film is formed on a transparent insulating substrate is formed in an electrolyte containing at least ions of an element to be deposited, and an electrode facing the electrode. And an electrochemical oxidation-reduction reaction are caused between these electrodes to form the compound semiconductor layer on the electrode on which the transparent conductive film is formed (Surface Technology V
ol. 49, No. 13 pages 1998).

【0065】この工程で作製される化合物半導体は、例
えば、CuGaS(硫化銅ガリウム)、CuGaSe
(セレン化銅ガリウム)、CuGaTe(テルル化
銅ガリウム)、CuInS(硫化銅インジウム)、C
uInSe(セレン化銅インジウム)、CuInTe
(テルル化銅インジウム)、AgInS(硫化銀イ
ンジウム)、AgInSe(セレン化銀インジウ
ム)、AgInTe(テルル化銀インジウム)、Zn
Se(セレン化亜鉛)、ZnTe(テルル化亜鉛)、C
dTe(テルル化カドミウム)、CuS(硫化銅)、
CuSe(セレン化銅)、等が挙げられる。
The compound semiconductor produced in this step is, for example, CuGaS 2 (copper gallium sulfide) or CuGaSe.
2 (copper gallium selenide), CuGaTe 2 (copper gallium telluride), CuInS 2 (copper indium sulfide), C
uInSe 2 (copper indium selenide), CuInTe
2 (copper indium telluride), AgInS 2 (silver indium silver sulfide), AgInSe 2 (silver indium selenide), AgInTe 2 (silver indium telluride), Zn
Se (zinc selenide), ZnTe (zinc telluride), C
dTe (cadmium telluride), Cu 2 S (copper sulfide),
Cu 2 Se (selenium copper), and the like.

【0066】前記電解質としては、溶媒中で原料元素と
なる硫酸化物や塩化物等の溶質を混合したものを使用
し、電解質の溶媒としては、水(純水、蒸留水等)が用
いられる。しかし、水の電気分解により水素が発生する
電圧を卑に印加する場合、前記溶媒は非水溶液として有
機物を用いることができる。有機溶媒としては、アセト
ニトリル、ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネ
ート等を使用することができる。また、前記非水溶液
は、液体アンモニア、液体二酸化硫黄等の無機非水溶液
を前記溶媒として使用することができる。
As the electrolyte, a mixture of solutes such as sulfates and chlorides as raw material elements in a solvent is used, and water (pure water, distilled water, etc.) is used as a solvent of the electrolyte. However, when a voltage that hydrogen is generated by electrolysis of water is applied to the base, the solvent may be an organic substance as a non-aqueous solution. As the organic solvent, acetonitrile, dimethylformamide, propylene carbonate or the like can be used. The non-aqueous solution may use an inorganic non-aqueous solution such as liquid ammonia or liquid sulfur dioxide as the solvent.

【0067】前記溶質は、硫酸物や塩化物等の前記電極
上に堆積させる化合物半導体を構成する元素を含むもの
であり、かつ前記溶媒に可溶であればよい。例えば、硫
酸物としては、硫酸第一銅、硫酸インジウム、硫酸ガリ
ウム、硫酸銀、硫酸亜鉛、硫酸カドミウム等が挙げられ
る。また、塩化物としては、塩化第一銅、塩化インジウ
ム、塩化ガリウム、塩化銀、塩化亜鉛、塩化カドミウム
等の化合物が挙げられ、これらは還元型溶質として用い
る。前記溶質は、上記化合物に限定されることはなく、
1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。ま
た、前記溶質として、酸化セレン、水素酸セレン、酸化
テルル、水素酸テルル、チオ硫酸ナトリウム、チオ尿素
等を、酸化型溶質として使用することができる。
The solute may be one that contains an element such as a sulfate or chloride that constitutes a compound semiconductor to be deposited on the electrode, and is soluble in the solvent. Examples of the sulfate include cuprous sulfate, indium sulfate, gallium sulfate, silver sulfate, zinc sulfate, cadmium sulfate and the like. Examples of chlorides include compounds such as cuprous chloride, indium chloride, gallium chloride, silver chloride, zinc chloride, and cadmium chloride, which are used as reduced solutes. The solute is not limited to the above compounds,
They may be used alone or in combination of two or more. As the solute, selenium oxide, selenium hydrogen oxide, tellurium oxide, tellurium hydrogen oxide, sodium thiosulfate, thiourea and the like can be used as an oxidized solute.

【0068】上記のような酸化型溶質を用いたとき、水
素イオン濃度を調整することで該酸化型溶質に含有する
元素イオンの堆積を促すことができる。前記水素イオン
濃度は、例えば、硫酸、塩酸等の調整剤によって調整す
ることができる。前記調整剤によって調整された水素イ
オン濃度はpH0.9〜4.0が好ましく、pH1.5
〜2.5がより好ましい。
When the above-mentioned oxidized solute is used, by adjusting the hydrogen ion concentration, it is possible to promote the deposition of elemental ions contained in the oxidized solute. The hydrogen ion concentration can be adjusted with a regulator such as sulfuric acid or hydrochloric acid. The hydrogen ion concentration adjusted by the adjusting agent is preferably pH 0.9 to 4.0 and pH 1.5.
~ 2.5 is more preferable.

【0069】前記電解質として上記化合物のほかに、電
解質中に電解質の通電性を得るために電解還元に関与し
ない不活性物質で構成する支持電解質を加えることもで
きる。支持電解質としては、例えば、NaClO(塩
素酸ナトリウム)、LiClO(塩素酸リチウム)等
が挙げられる。前記支持電解質は0.05〜1mol/
l量の含有が好ましい。
As the electrolyte, in addition to the above compounds, a supporting electrolyte composed of an inactive substance that does not participate in electrolytic reduction may be added to the electrolyte in order to obtain conductivity of the electrolyte. Examples of the supporting electrolyte include NaClO 4 (sodium chlorate), LiClO 4 (lithium chlorate), and the like. The supporting electrolyte is 0.05 to 1 mol /
It is preferable to include 1 amount.

【0070】前記化合物半導体の堆積が進行するときに
必要な密着性を上げるために、前記電解質中に添加剤を
入れることもできる。前記添加剤としては、アミン、ア
ルカロイド、スルホン酸、メルカプタン、スルフィド等
が挙げられる。
Additives may be added to the electrolyte in order to improve the adhesion required when the deposition of the compound semiconductor proceeds. Examples of the additives include amines, alkaloids, sulfonic acids, mercaptans and sulfides.

【0071】前記電解質中に配置された対向する電極間
に電圧を印加するには、第三の電極を電圧基準電極とし
て参照電極を用いることができる。前記対向する電極間
に一定の電圧又は電流を制御するために参照電極を用い
ることもできる。前記参照電極は、標準水素電極、飽和
カロメル電極、標準銀塩化銀電極、標準酸化水銀電極等
を用いることができる。
In order to apply a voltage between the opposing electrodes arranged in the electrolyte, a reference electrode can be used with the third electrode as a voltage reference electrode. A reference electrode can also be used to control a constant voltage or current between the opposing electrodes. As the reference electrode, a standard hydrogen electrode, a saturated calomel electrode, a standard silver-silver chloride electrode, a standard mercury oxide electrode or the like can be used.

【0072】前記電解質中に配置された前記多孔質半導
体層に対向する電極としては、溶液中での電圧印加によ
り溶解しにくい材料、即ちイオン化傾向が小さい材料を
用いることができる。例えば、白金(Pt)、金(A
u)、銀(Ag)等が挙げられる。
As the electrode facing the porous semiconductor layer arranged in the electrolyte, a material which is hardly dissolved by applying a voltage in a solution, that is, a material having a small ionization tendency can be used. For example, platinum (Pt), gold (A
u), silver (Ag), and the like.

【0073】前記電解質中に配置された対向する電極間
に印加する電圧は、前記電解質中に含まれる堆積したい
化合物半導体を構成する元素を含む化合物の元素イオン
の酸化還元電位より卑であることが好ましい。
The voltage applied between the opposing electrodes arranged in the electrolyte may be lower than the redox potential of the element ion of the compound containing the element forming the compound semiconductor to be deposited contained in the electrolyte. preferable.

【0074】前記電解質中に含む化合物の含有量は、5
〜400mmol/lが好ましく、還元型元素イオン堆
積では5〜20mmol/lがより好ましく、酸化型元
素イオンの堆積では、100〜400mmol/lがよ
り好ましい。前記溶液の温度は20〜100℃が好まし
く、22〜70℃がより好ましい。
The content of the compound contained in the electrolyte is 5
Is preferably 400 to 400 mmol / l, more preferably 5 to 20 mmol / l in the reduction type element ion deposition, and more preferably 100 to 400 mmol / l in the oxidation type element ion deposition. 20-100 degreeC is preferable and, as for the temperature of the said solution, 22-70 degreeC is more preferable.

【0075】前記化合物半導体層形成時の電圧印加時間
は300〜3600秒が好ましく、800〜2400秒
がより好ましい。
The voltage application time for forming the compound semiconductor layer is preferably 300 to 3600 seconds, more preferably 800 to 2400 seconds.

【0076】前記工程で堆積した前記化合物半導体を焼
成し結晶化する。結晶化温度は堆積する前記化合物半導
体の種類に依存するが、50〜600℃が好ましく、1
50〜600℃がより好ましい。該結晶化の時間は1〜
60分が好ましく、15〜30分がより好ましい。
The compound semiconductor deposited in the above step is baked and crystallized. The crystallization temperature depends on the kind of the compound semiconductor to be deposited, but is preferably 50 to 600 ° C.
50-600 degreeC is more preferable. The crystallization time is 1 to
60 minutes are preferable and 15 to 30 minutes are more preferable.

【0077】(化学浴堆積法)前記化学浴堆積法は、少
なくとも堆積されるイオンを1種以上含む溶液中に、透
明絶縁基板上の透明導電性膜を形成した電極を配置し、
前記溶液の温度調整とイオン濃度調整とにより還元反応
を起こし、前記化合物半導体層を電極上に形成するもの
である(Jounal of Applied Phys
ics, vol.82, 2, 655, 1997)。
(Chemical bath deposition method) In the chemical bath deposition method, an electrode having a transparent conductive film formed on a transparent insulating substrate is placed in a solution containing at least one kind of ions to be deposited,
A compound semiconductor layer is formed on an electrode by causing a reduction reaction by adjusting the temperature of the solution and adjusting the ion concentration (Journal of Applied Phys).
ics, vol. 82, 2, 655, 1997).

【0078】この化学浴堆積法では、酸化剤や還元剤に
より元素イオンを生成し、該イオンを安定化するために
錯化剤、水素イオン濃度の変動を防止するために緩衝
剤、溶液中の自然分解を防止するための安定剤等を添加
し、これらの酸化還元反応により前記透明導電性膜を形
成した電極上に前記化合物半導体の堆積が可能となる。
この工程で作製される前記化合物半導体は、特には限定
されないが、ZnSe(セレン化亜鉛)、ZnTe(テ
ルル化亜鉛)、CdTe(テルル化カドミウム)、Cu
S(硫化銅)、CuSe(セレン化銅)等が挙げら
れる。
In this chemical bath deposition method, elemental ions are generated by an oxidizing agent or a reducing agent, a complexing agent is used to stabilize the ions, a buffering agent is used to prevent fluctuations in hydrogen ion concentration, and By adding a stabilizer or the like for preventing spontaneous decomposition, the compound semiconductor can be deposited on the electrode on which the transparent conductive film is formed by the redox reaction thereof.
The compound semiconductor produced in this step is not particularly limited, but ZnSe (zinc selenide), ZnTe (zinc telluride), CdTe (cadmium telluride), Cu
2 S (copper sulfide), Cu 2 Se (selenium copper), and the like.

【0079】前記溶液は、溶媒中でイオンとなる硫酸化
物や塩化物等の溶質を混合したものを使用する。前記溶
媒としては、水(純水、蒸留水等)等が用いられる。ま
た有機溶媒も用いることができ、例えば、アセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネート等
を使用することができる。また、液体アンモニア、液体
二酸化硫黄等の無機非水溶液を使用することもできる。
As the solution, a mixture of solutes such as sulfates and chlorides which become ions in a solvent is used. Water (pure water, distilled water, etc.) or the like is used as the solvent. An organic solvent can also be used, and for example, acetonitrile, dimethylformamide, propylene carbonate, etc. can be used. It is also possible to use an inorganic non-aqueous solution such as liquid ammonia or liquid sulfur dioxide.

【0080】前記溶質は、硫酸物や塩化物等の前記透明
導電性膜を形成した電極上に堆積したい化合物半導体を
構成する元素を含むものであればよい。例えば、硫酸物
としては、硫酸第一銅、硫酸インジウム、硫酸ガリウ
ム、硫酸銀、硫酸亜鉛、硫酸カドミウム等が挙げられ
る。また、塩化物としては、塩化第一銅、塩化インジウ
ム、塩化ガリウム、塩化銀、塩化亜鉛、塩化カドミウム
等が挙げられる。前記溶質としては、酸化セレン、水素
酸セレン、酸化テルル、水素酸テルル、チオ硫酸ナトリ
ウム、チオ尿素等も好ましく使用することができる。
The solute may be any so long as it contains an element such as a sulfate or a chloride that constitutes the compound semiconductor to be deposited on the electrode on which the transparent conductive film is formed. Examples of the sulfate include cuprous sulfate, indium sulfate, gallium sulfate, silver sulfate, zinc sulfate, cadmium sulfate and the like. Examples of chlorides include cuprous chloride, indium chloride, gallium chloride, silver chloride, zinc chloride and cadmium chloride. As the solute, selenium oxide, selenium hydrogen oxide, tellurium oxide, tellurium hydrogen oxide, sodium thiosulfate, thiourea and the like can also be preferably used.

【0081】上記のような化合物を用いたとき、水素イ
オン濃度を調整することで該化合物に含有する元素イオ
ンの堆積を促すことができる。前記水素イオン濃度を調
整するための調整剤としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化アンモニウム等の塩基性化合物や無機酸、有
機酸等を用いることができる。また、前記水素イオン濃
度の変動を抑制するために使用される緩衝剤は、クエン
酸ナトリウム酢酸ナトリウム、オキシカルボン酸系のも
のや、ホウ酸あるいは炭酸等の無機酸で解離定数が小さ
いものや、有機酸及び無機酸のアルカリ塩を用いること
ができる。また、錯化剤として、水酸化アンモニウム、
クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、エチレングリコ
ール等を用いることができる。
When a compound as described above is used, adjusting the hydrogen ion concentration can promote the deposition of elemental ions contained in the compound. As the adjusting agent for adjusting the hydrogen ion concentration, for example, a basic compound such as sodium hydroxide or ammonium hydroxide, an inorganic acid, an organic acid or the like can be used. Further, the buffer used to suppress the fluctuation of the hydrogen ion concentration, sodium citrate sodium acetate, those of the oxycarboxylic acid type, those having a small dissociation constant of inorganic acids such as boric acid or carbonic acid, Alkali salts of organic and inorganic acids can be used. Further, as a complexing agent, ammonium hydroxide,
Sodium citrate, sodium acetate, ethylene glycol and the like can be used.

【0082】安定剤として鉛の塩化物、硫化物や硝化物
等を用いることができる。前記溶液中の化合物半導体の
原料元素を含む前記化合物の濃度は、1.0×10−3
〜2mol/lが好ましく、2.0×10−2〜1mo
l/lがより好ましい。
As the stabilizer, lead chlorides, sulfides, nitrides and the like can be used. The concentration of the compound containing the raw material element of the compound semiconductor in the solution is 1.0 × 10 −3.
~ 2 mol / l is preferable, and 2.0 x 10 -2 to 1 mo.
1 / l is more preferred.

【0083】前記溶液の温度は20〜100℃が好まし
く、22〜70℃がより好ましい。また、前記化合物半
導体層の形成時間は300〜3600秒が好ましく、1
200〜2400秒がより好ましい。
The temperature of the solution is preferably 20 to 100 ° C, more preferably 22 to 70 ° C. The formation time of the compound semiconductor layer is preferably 300 to 3600 seconds, and 1
200 to 2400 seconds is more preferable.

【0084】前記工程で堆積した前記化合物半導体層を
焼成し結晶化する。結晶化温度は堆積する前記化合物半
導体の種類に依存するが、50〜600℃が好ましく、
150〜550℃がより好ましい。該結晶化の時間は1
〜60分が好ましく、15〜30分がより好ましい。
The compound semiconductor layer deposited in the above step is baked and crystallized. The crystallization temperature depends on the kind of the compound semiconductor to be deposited, but is preferably 50 to 600 ° C.,
150-550 degreeC is more preferable. The crystallization time is 1
-60 minutes are preferable, and 15-30 minutes are more preferable.

【0085】(光化学堆積法)前記光化学堆積法は、少
なくともチオ硫酸ナトリウム及び金属イオンを1種以上
含む溶液中に、透明絶縁基板上に透明導電性膜を形した
電極を配置し、該電極に紫外線を照射して光反応を生じ
させ、前記化合物半導体層を電極上に形成するものであ
る(Japan Journal Applied Ph
ysics vol36, L1146 1997年)。
(Photochemical Deposition Method) In the photochemical deposition method, an electrode having a transparent conductive film formed on a transparent insulating substrate is placed in a solution containing at least one kind of sodium thiosulfate and one or more metal ions. The compound semiconductor layer is formed on an electrode by irradiating ultraviolet rays to cause a photoreaction (Japan Journal Applied Ph).
ysics vol36, L1146 1997).

【0086】この光化学堆積法では、溶液中のイオン
(チオ硫酸イオン等)の光励起により化合物生成反応が
引き起こされ、光照射の有無や強度変化によって膜厚制
御が容易に行える。この工程で作製される前記化合物半
導体は、特に限定されないが、CuGaS(硫化銅ガ
リウム)、CuInS(硫化銅インジウム)、AgI
nS(硫化銀インジウム)、CuS(硫化銅)等が
挙げられる。
In this photochemical deposition method, a compound formation reaction is caused by photoexcitation of ions (thiosulfate ions, etc.) in the solution, and the film thickness can be easily controlled by the presence or absence of light irradiation and the intensity change. The compound semiconductor produced in this step is not particularly limited, but CuGaS 2 (copper gallium sulfide), CuInS 2 (copper indium sulfide), AgI
Examples include nS 2 (silver indium sulfide) and Cu 2 S (copper sulfide).

【0087】前記溶液は、溶媒中でイオンとなる硫酸化
物や塩化物等の溶質を混合したものを使用する。前記溶
質は、硫酸物や塩化物等の前記電極上に堆積したい化合
物半導体を構成する元素を含むものであればよい。例え
ば、硫酸物としては、硫酸第一銅、硫酸インジウム、硫
酸ガリウム、硫酸カドミウム等が挙げられる。また、塩
化物としては、塩化第一銅、塩化インジウム、塩化ガリ
ウム、塩化カドミウム等が挙げられる。
The solution used is a mixture of solutes such as sulfates and chlorides which become ions in a solvent. The solute may be any so long as it contains an element such as a sulfate or chloride that constitutes the compound semiconductor to be deposited on the electrode. Examples of the sulfate include cuprous sulfate, indium sulfate, gallium sulfate, cadmium sulfate and the like. Examples of chlorides include cuprous chloride, indium chloride, gallium chloride and cadmium chloride.

【0088】前記溶質は、上記化合物に限定されること
はなく、1種単独で用いてもよく、2種以上併用しても
よい。上記のような酸化型の化合物を用いたとき、水素
イオン濃度を調整することで該酸化型化合物に含有する
元素イオンの堆積を促すことができる。前記水素イオン
濃度は、例えば硫酸等の調整剤によって調整することが
できる。前記調整剤によって調整された水素イオン濃度
はpH1.5〜4.0が好ましく、pH2.5〜3.5
がより好ましい。
The solute is not limited to the above compounds and may be used alone or in combination of two or more. When the above-mentioned oxidation type compound is used, by adjusting the hydrogen ion concentration, it is possible to promote the deposition of the element ions contained in the oxidation type compound. The hydrogen ion concentration can be adjusted with a regulator such as sulfuric acid. The hydrogen ion concentration adjusted by the adjusting agent is preferably pH 1.5 to 4.0, and pH 2.5 to 3.5.
Is more preferable.

【0089】前記溶液を攪拌することが好ましく、60
rpm以下で攪拌することが好ましい。更に、前記光励
起するために用いる光は、高圧水銀光源ランプ等により
紫外光を発生させ、単凸レンズにより集光し、前記溶液
中に配置された前記電極上に照射される。前記単凸レン
ズは石英ガラスで作製されていることが好ましい。
It is preferable to stir the solution, 60
It is preferable to stir at rpm or less. Further, the light used for the photoexcitation generates ultraviolet light by a high-pressure mercury light source lamp or the like, is condensed by a single convex lens, and is irradiated onto the electrode arranged in the solution. The single convex lens is preferably made of quartz glass.

【0090】前記溶液中の化合物半導体の原料元素を含
む前記化合物の濃度は、1.0〜20mmol/lが好
ましく、2.0〜10mmol/lがより好ましい。前
記溶液の温度は20〜40℃が好ましく、22〜35℃
がより好ましい。また、前記化合物半導体層の形成時間
は2400〜4800秒が好ましく、3000〜360
0秒がより好ましい
The concentration of the compound containing the raw material element of the compound semiconductor in the solution is preferably 1.0 to 20 mmol / l, more preferably 2.0 to 10 mmol / l. The temperature of the solution is preferably 20 to 40 ° C, and 22 to 35 ° C.
Is more preferable. The formation time of the compound semiconductor layer is preferably 2400 to 4800 seconds, and 3000 to 360.
0 second is more preferable

【0091】前記堆積した前記化合物半導体を焼成し結
晶化する。結晶化温度は堆積する前記化合物半導体の種
類に依存するが、80〜600℃が好ましく、80〜5
00℃がより好ましい。該結晶化の時間は1〜60分が
好ましく、15〜30分がより好ましい。特に硫化物系
の場合80〜400℃、セレン系の場合300〜550
℃、テルル系の場合、400〜600℃が好ましい。
The deposited compound semiconductor is baked and crystallized. The crystallization temperature depends on the kind of the compound semiconductor to be deposited, but is preferably 80 to 600 ° C., and 80 to 5 ° C.
00 ° C is more preferable. The crystallization time is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 15 to 30 minutes. In particular, 80 to 400 ° C. for sulfide type, 300 to 550 for selenium type
℃, in the case of tellurium series, 400 ~ 600 ℃ is preferable.

【0092】−複合体酸化物半導体ナノ多孔質層の形成
方法−前記複合体酸化物半導体ナノ多孔質層は、上記方
法により形成した酸化物半導体ナノ多孔質層上に更にゾ
ルゲル法により酸化物半導体ナノ多孔質層を形成し、複
合化する方法、又は2種類の酸化物半導体粒子を混合し
たペーストを電極上に塗布する方法、などが挙げられ
る。
—Method for Forming Complex Oxide Semiconductor Nanoporous Layer— The complex oxide semiconductor nanoporous layer is obtained by further forming an oxide semiconductor on the oxide semiconductor nanoporous layer formed by the above method by a sol-gel method. Examples thereof include a method of forming a nanoporous layer and forming a composite, or a method of applying a paste in which two kinds of oxide semiconductor particles are mixed onto an electrode.

【0093】具体的には、酸化物半導体コロイド水溶液
に酢酸を滴下し、乳鉢でよく混合したゲル状溶液に対し
て複合対象となる酸化物半導体粉末、アルコールを少し
ずつ加えてよく混合する。更に、界面活性剤を加えてよ
く混合し、これを、フッ素ドープ型酸化スズ導電性膜ガ
ラス(FTO)電極にホットプレート(100〜120
℃)上で噴霧塗布し、焼成することにより、半導体微粒
子の結晶化と半導体微粒子同士の焼成とが進行し、所望
の多孔質を有する複合体酸化物半導体ナノ多孔質層を形
成する。
Specifically, acetic acid is added dropwise to the oxide semiconductor colloid aqueous solution, and the oxide semiconductor powder and alcohol to be composited are added little by little to the gelled solution which is well mixed in a mortar and mixed well. Further, a surfactant is added and mixed well, and this is mixed with a fluorine-doped tin oxide conductive film glass (FTO) electrode on a hot plate (100 to 120).
(° C.) by spray coating and firing, the crystallization of the semiconductor fine particles and the firing of the semiconductor fine particles proceed to form a complex oxide semiconductor nanoporous layer having a desired porosity.

【0094】前記半導体ナノ多孔質層は、粒径の違った
半導体微粒子の分散液を多層塗布したり、種類が異なる
半導体微粒子(又は異なるバインダー、添加剤)を含有
する塗布層を多層塗布することもできる。一度の塗布で
膜厚が不足する場合にも多層塗布は有効である。前記多
層塗布には、エクストルージョン法又はスライドホッパ
ー法が適している。また、多層塗布をする場合は同時に
多層を塗布しても良く、数回から十数回順次重ね塗りし
てもよい。更に、順次重ね塗りであればスクリーン印刷
法も好ましく使用できる。この場合、多層構造に形成し
た半導体ナノ多孔質層毎にEC色素を吸着担持させる処
理を行うことが好ましく、各層毎に異なるEC色素を吸
着担持させてもよく、また同じEC色素を吸着担持させ
ても構わない。
The semiconductor nanoporous layer may be formed by applying a multi-layered dispersion of semiconductor fine particles having different particle sizes or a multi-layered coating layer containing different kinds of semiconductor fine particles (or different binders or additives). You can also Multi-layer coating is effective even when the film thickness is insufficient by one coating. An extrusion method or a slide hopper method is suitable for the multilayer coating. In the case of applying multiple layers, the multiple layers may be applied at the same time, or may be applied repeatedly several times to ten or more times. Furthermore, a screen printing method can also be preferably used if it is applied in sequence. In this case, it is preferable to perform a process of adsorbing and carrying an EC dye on each semiconductor nanoporous layer formed in a multi-layer structure. Different EC dyes may be adsorbed and carried on each layer, or the same EC dye may be adsorbed and carried on each layer. It doesn't matter.

【0095】前記半導体ナノ多孔質層は、EC色素を担
持させる前に熱処理(例えば、100〜550℃で10
分間)することが好ましい。これにより、半導体ナノ多
孔質層表面に吸着した水分、その他の不純物を除去し得
ると共に、多孔質層表面を活性化し得、EC色素の吸着
を効率よく行うことができる。
The semiconductor nanoporous layer is heat-treated (for example, 10 to 100 ° C. to 550 ° C.) before supporting the EC dye.
It is preferable to do this for a minute. This makes it possible to remove moisture and other impurities adsorbed on the surface of the semiconductor nanoporous layer, activate the surface of the porous layer, and efficiently adsorb the EC dye.

【0096】前記半導体ナノ多孔質層の厚みは、100
μm以下が好ましく、50μm以下がより好ましく、2
0μm以下が更に好ましい。多孔質層の厚みが薄すぎる
と、吸着することができるEC色素量が少なくなってし
まう場合がある。一方、厚すぎると透明性が低下し、E
C素子に注入した電荷のロスが多くなる場合がある。
The thickness of the semiconductor nanoporous layer is 100.
μm or less is preferable, 50 μm or less is more preferable, and 2
It is more preferably 0 μm or less. If the thickness of the porous layer is too thin, the amount of EC dye that can be adsorbed may decrease. On the other hand, if it is too thick, the transparency will decrease and E
In some cases, the charge injected into the C element may increase in loss.

【0097】−EC色素− 前記EC色素は、前記半導体ナノ多孔質層の表面及び内
部の微細孔に担持されると共に、必要に応じて、電解質
層中に溶解乃至分散された状態で含有されることが好ま
しい。前記EC色素としては、電気化学的な酸化反応及
び還元反応の少なくとも一方により発色又は消色する作
用を示す限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択す
ることができ、例えば、有機化合物、金属錯体などが好
適に挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよい
し、2種以上を併用してもよい。
-EC Dye- The EC dye is carried on the surface and inside the micropores of the semiconductor nanoporous layer and, if necessary, is contained in a state of being dissolved or dispersed in the electrolyte layer. It is preferable. The EC dye is not particularly limited as long as it exhibits a function of developing or decoloring by at least one of an electrochemical oxidation reaction and a reduction reaction, and it can be appropriately selected according to the purpose. For example, an organic compound, a metal Suitable examples include complexes. These may be used alone or in combination of two or more.

【0098】前記金属錯体としては、例えば、プルシア
ンブルー、金属−ビピリジル錯体、金属フェナントロリ
ン錯体、金属−フタロシアニン錯体、メタフェリシアニ
ド、これらの誘導体などが挙げられる。
Examples of the metal complex include Prussian blue, metal-bipyridyl complex, metal phenanthroline complex, metal-phthalocyanine complex, metaferricyanide, and derivatives thereof.

【0099】前記有機材料としては、例えば、(1)ピ
リジン化合物類、(2)導電性高分子類、(3)スチリ
ル化合物類、(4)ドナー/アクセプター型化合物類、
(5)その他有機色素類、などが挙げられる。
Examples of the organic material include (1) pyridine compounds, (2) conductive polymers, (3) styryl compounds, (4) donor / acceptor type compounds,
(5) Other organic dyes and the like.

【0100】前記(1)ピリジン化合物類としては、例
えば、ビオローゲン、ヘプチルビオローゲン(ジヘプチ
ルビオローゲンジブロミド等)、メチレンビスピリジニ
ウム、フェナントロリン、アゾビピリジニウム、2,2
−ビピリジニウム錯体、キノリン・イソキノリン、など
が挙げられる。
Examples of the pyridine compounds (1) include viologen, heptylviologen (diheptylviologen dibromide, etc.), methylenebispyridinium, phenanthroline, azobipyridinium, 2,2.
-Bipyridinium complex, quinoline / isoquinoline, and the like.

【0101】前記(2)導電性高分子類としては、例え
ば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポ
リフェニレンジアミン、ポリアミノフェノール、ポリビ
ニルカルバゾール、高分子ビオローゲンポリイオンコン
プレックス、TTF、これらの誘導体などが挙げられ
る。
Examples of the conductive polymer (2) include polypyrrole, polythiophene, polyaniline, polyphenylene diamine, polyaminophenol, polyvinylcarbazole, polymer viologen polyion complex, TTF, and derivatives thereof.

【0102】前記(3)スチリル化合物類としては、例
えば、2−[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]
エテニル]−3,3−ジメチルインドリノ[2,1−
b]オキサゾリジン、2−[4−[4−(ジメチルアミ
ノ)フェニル]−1,3−ブタジエニル]−3,3−ジ
メチルインドリノ[2,1−b]オキサゾリジン、2−
[2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル]
−3,3−ジメチル−5−メチルスルホニルインドリノ
[2,1−b]オキサゾリジン、2−[4−[4−(ジ
メチルアミノ)フェニル]−1,3−ブタジエニル]−
3,3−ジメチル−5−スルホニルインドリノ[2,1
−b]オキサゾリジン、3,3−ジメチル−2−[2−
(9−エチル−3−カルバゾリル)エテニル]インドリ
ノ[2,1−b]オキサゾリジン、2−[2−[4−
(アセチルアミノ)フェニル]エテニル]−3,3−ジ
メチルインドリノ[2,1−b]オキサゾリジン、など
が挙げられる。
Examples of the above-mentioned (3) styryl compounds include 2- [2- [4- (dimethylamino) phenyl]
Ethenyl] -3,3-dimethylindolino [2,1-
b] oxazolidine, 2- [4- [4- (dimethylamino) phenyl] -1,3-butadienyl] -3,3-dimethylindolino [2,1-b] oxazolidine, 2-
[2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl]
-3,3-Dimethyl-5-methylsulfonylindolino [2,1-b] oxazolidine, 2- [4- [4- (dimethylamino) phenyl] -1,3-butadienyl]-
3,3-Dimethyl-5-sulfonylindolino [2,1
-B] oxazolidine, 3,3-dimethyl-2- [2-
(9-Ethyl-3-carbazolyl) ethenyl] indolino [2,1-b] oxazolidine, 2- [2- [4-
(Acetylamino) phenyl] ethenyl] -3,3-dimethylindolino [2,1-b] oxazolidine, and the like.

【0103】前記(4)ドナー/アクセプター型化合物
類としては、例えば、テトラシアノキノジメタン、テト
ラチアフルバレン、などが挙げられる。
Examples of the above-mentioned (4) donor / acceptor type compounds include tetracyanoquinodimethane and tetrathiafulvalene.

【0104】前記(5)その他有機色素類としては、例
えば、カルバゾール、メトキシビフェニル、アントラキ
ノン、キノン、ジフェニルアミン、アミノフェノール、
Tris−アミノフェニルアミン、フェニルアセチレ
ン、シクロペンチル化合物、ベンゾジチオリウム化合
物、スクアリウム塩、シアニン、希土類フタロシアニン
錯体、ルテニウムジフタロシアニン、メロシアニン、フ
ェナントロリン錯体、ピラゾリン、酸化還元指示薬、p
H指示薬、これらの誘導体、などが挙げられる。
Examples of the (5) other organic dyes include carbazole, methoxybiphenyl, anthraquinone, quinone, diphenylamine, aminophenol,
Tris-aminophenylamine, phenylacetylene, cyclopentyl compound, benzodithiolium compound, squarylium salt, cyanine, rare earth phthalocyanine complex, ruthenium diphthalocyanine, merocyanine, phenanthroline complex, pyrazoline, redox indicator, p
H indicators, derivatives thereof, and the like.

【0105】これらの中でも、ビオローゲン、ヘプチル
ビオローゲン(ジヘプチルビオローゲンジブロミド等)
などのビオローゲン系色素が好適である。また、前記E
C色素としては、酸化状態では無色乃至極淡色を示し、
還元状態で発色する還元発色型のもの、還元状態では無
色乃至極淡色を示し、酸化状態で発色する酸化発色型の
もの、還元状態でも酸化状態でも発色を示し、還元又は
酸化の程度により数種類の色が発現する多色発色型のも
ののいずれであってもよく、目的に応じて適宜選択する
ことができる。
Among these, viologen, heptyl viologen (diheptyl viologen dibromide, etc.)
Viologen-based dyes such as are suitable. Also, the above E
As the C dye, it shows a colorless to ultra-light color in the oxidized state,
Reducing color type that develops color in the reduced state, colorless to ultra-light color in the reduced state, oxidative color type that develops in the oxidized state, coloration in both the reduced state and the oxidized state, and several types depending on the degree of reduction or oxidation. It may be of any of the multicolor-developing type that develops color, and can be appropriately selected according to the purpose.

【0106】前記EC色素を2種以上併用する場合の組
合せとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択
することができるが、例えば、ビオローゲンとポリアニ
リンとの組合せ、ポリピロールとポリメチルチオフェン
との組合せ、ポリアニリンとプルシアンブルーとの組合
せ、などが挙げられる。
The combination of two or more of the EC dyes is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a combination of viologen and polyaniline, polypyrrole and polymethylthiophene, and the like. And a combination of polyaniline and Prussian blue.

【0107】前記半導体ナノ多孔質層の表面及び内部に
EC色素を担持させる方法としては、特に制限はなく、
公知の技術を使用できる。例えば、真空蒸着法等のドラ
イプロセス、スピンコート等の塗布法、電界析出法、電
界重合法や担持させる化合物の溶液に浸す自然吸着法等
の方法を適宜選ぶことができる。中でも自然吸着法は、
金属酸化物層の微細孔のすみずみにまでむらなく確実に
機能性分子を担持させうる、特別な装置を必要としな
い、多くの場合は単分子層程度であり必要以上に余分な
量がつかない等の多くの利点を有しており好ましい方法
である。
The method for supporting the EC dye on the surface and inside of the semiconductor nanoporous layer is not particularly limited,
Known techniques can be used. For example, a dry process such as a vacuum vapor deposition method, a coating method such as spin coating, an electric field deposition method, an electric field polymerization method, and a natural adsorption method of immersing in a solution of a compound to be supported can be appropriately selected. Among them, the natural adsorption method is
The functional molecules can be surely supported evenly throughout the fine pores of the metal oxide layer, no special equipment is required, and in many cases it is about a monomolecular layer and an excessive amount is needed. It is a preferable method because it has many advantages such as lack.

【0108】具体的には、EC色素の溶液中に良く乾燥
した半導体ナノ多孔質層を有する透明基板を浸漬する
か、色素の溶液を半導体ナノ多孔質層に塗布する方法を
用いることができる。前者の場合、浸漬法、ディップ
法、ローラ法、エアーナイフ法等が使用可能である。浸
漬法の場合、色素の吸着は室温で行ってもよいし、特開
平7−249790号公報に記載されているように加熱
還流して行ってもよい。また、後者の塗布方法として
は、ワイヤーバー法、スライドホッパー法、エクストル
ージョン法、カーテン法、スピン法、スプレー法等があ
る。
Specifically, a method of immersing a well-dried transparent substrate having a semiconductor nanoporous layer in a solution of an EC dye or applying a solution of the dye to the semiconductor nanoporous layer can be used. In the former case, a dipping method, a dipping method, a roller method, an air knife method or the like can be used. In the case of the dipping method, the dye may be adsorbed at room temperature, or may be heated under reflux as described in JP-A-7-249790. The latter coating method includes a wire bar method, a slide hopper method, an extrusion method, a curtain method, a spin method and a spray method.

【0109】前記EC色素を溶解する溶媒としては、例
えば、水、アルコール類(メタノール、エタノール、t
−ブタノール、ベンジルアルコール等)、ニトリル類
(アセトニトリル、プロピオニトリル、3−メトキシプ
ロピオニトリル等)、ニトロメタン、ハロゲン化炭化水
素(ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、
クロロベンゼン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、
テトラヒドロフラン等)、ジメチルスルホキシド、アミ
ド類(N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルアセタミド等)、N−メチルピロリドン、1,3−ジ
メチルイミダゾリジノン、3−メチルオキサゾリジノ
ン、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル等)、炭酸エ
ステル類(炭酸ジエチル、炭酸エチレン、炭酸プロピレ
ン等)、ケトン類(アセトン、2−ブタノン、シクロヘ
キサノン等)、炭化水素(へキサン、石油エーテル、ベ
ンゼン、トルエン等)やこれらの混合溶媒が挙げられ
る。
As a solvent for dissolving the EC dye, for example, water, alcohols (methanol, ethanol, t
-Butanol, benzyl alcohol, etc.), nitriles (acetonitrile, propionitrile, 3-methoxypropionitrile, etc.), nitromethane, halogenated hydrocarbons (dichloromethane, dichloroethane, chloroform,
Chlorobenzene, etc., ethers (diethyl ether,
Tetrahydrofuran etc.), dimethyl sulfoxide, amides (N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide etc.), N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, 3-methyloxazolidinone, esters ( Ethyl acetate, butyl acetate, etc.), carbonates (diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc.), ketones (acetone, 2-butanone, cyclohexanone, etc.), hydrocarbons (hexane, petroleum ether, benzene, toluene, etc.) And mixed solvents of these.

【0110】前記EC色素の吸着量は、半導体ナノ多孔
質層の単位表面積(1m)当たり0.01〜100m
molが好ましい。また、EC色素の半導体微粒子に対
する吸着量は、半導体微粒子1g当たり0.01〜10
0mmolの範囲であるのが好ましい。また、EC色素
の電解質中濃度は、0.001〜2mol/lが好まし
く、0.005〜1mol/lがより好ましい。
The adsorbed amount of the EC dye is 0.01 to 100 m per unit surface area (1 m 2 ) of the semiconductor nanoporous layer.
mol is preferred. The amount of the EC dye adsorbed on the semiconductor fine particles is 0.01 to 10 per 1 g of the semiconductor fine particles.
It is preferably in the range of 0 mmol. Further, the concentration of the EC dye in the electrolyte is preferably 0.001 to 2 mol / l, more preferably 0.005 to 1 mol / l.

【0111】−電荷移動剤− 前記電荷移動剤は、前記EC色素と同様に、半導体ナノ
多孔質層の表面及び内部の微細孔に担持されると共に、
必要に応じて、電解質層中に溶解乃至分散された状態で
含有されることが好ましい。なお、電荷移動剤の半導体
ナノ多孔質層への担持はEC色素と同様の方法で行うこ
とができる。前記電荷移動剤とEC色素とを併用するこ
とにより、両者の同時発色による加色効果、両者の相互
作用にして酸化還元反応がスムーズに進行し、発色効率
がより向上する。
—Charge Transfer Agent— Like the EC dye, the charge transfer agent is carried on the surface and inside the micropores of the semiconductor nanoporous layer, and
If necessary, it is preferably contained in a state of being dissolved or dispersed in the electrolyte layer. The charge transfer agent can be loaded on the semiconductor nanoporous layer by the same method as for the EC dye. When the charge transfer agent and the EC dye are used in combination, a coloring effect by simultaneous color development of the both and an interaction between the two can smoothly proceed the redox reaction to further improve the color development efficiency.

【0112】前記電荷移動剤としては、特に制限はな
く、目的に応じて適宜選択することができるが、エレク
トロクロミック性を示すものが好適であり、例えば、ヒ
ドラゾン、フェノチアジン、〔β−(10−フェノチア
ジル)−プロポキシ〕ホスホン酸(フェノチアジン誘導
体)、などが挙げられ、これらの1種を単独で又は2種
以上を組み合わせて用いることができる。
The charge transfer agent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but those exhibiting electrochromic properties are preferable, and examples thereof include hydrazone, phenothiazine, [β- (10- Phenothiazyl) -propoxy] phosphonic acid (phenothiazine derivative), and the like, and one of these may be used alone or two or more thereof may be used in combination.

【0113】前記電荷移動剤の吸着量は、半導体ナノ多
孔質層の単位表面積(1m)当たり0.01〜100
mmolが好ましい。また、電荷移動剤の半導体微粒子
に対する吸着量は、半導体微粒子1g当たり0.01〜
100mmolの範囲であるのが好ましい。また、電荷
移動剤の電解質中濃度は、0.001〜2mol/lが
好ましく、0.005〜1mol/lがより好ましい。
The amount of the charge transfer agent adsorbed is 0.01 to 100 per unit surface area (1 m 2 ) of the semiconductor nanoporous layer.
mmol is preferred. The amount of the charge transfer agent adsorbed on the semiconductor fine particles is 0.01 to 1 g of the semiconductor fine particles.
It is preferably in the range of 100 mmol. The concentration of the charge transfer agent in the electrolyte is preferably 0.001 to 2 mol / l, more preferably 0.005 to 1 mol / l.

【0114】−電解質層− 前記電解質層は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選
択することができるが、EC色素及び電荷移動剤を含有
することが好ましく、EC色素及び電荷移動剤として
は、上述したものの中から適宜選択して用いることがで
きるが、半導体ナノ多孔質層に担持させたEC色素や電
荷移動剤と同じものが好ましい。前記電解質層の形態と
しては、液体、固体、ゲル状のいずれであっても構わな
い。
—Electrolyte Layer— The electrolyte layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but preferably contains an EC dye and a charge transfer agent. As the EC dye and the charge transfer agent, Although it can be appropriately selected and used from the above-mentioned ones, the same one as the EC dye or the charge transfer agent supported on the semiconductor nanoporous layer is preferable. The form of the electrolyte layer may be liquid, solid, or gel.

【0115】(1)液体の電解質層の場合 前記電解質層が液体の場合には、I/I 、Br
/Br 、キノン/ヒドロキノン対等のレドックス対
(酸化還元対)を含み、電極間を十分な速度で輸送可能
な電解質等の電荷輸送性物質を溶媒に溶かして用いるこ
とが好ましい。
(1) Liquid Electrolyte Layer When the electrolyte layer is a liquid, I / I 3 , Br
It is preferable to use a charge-transporting substance such as an electrolyte, which contains a redox pair (oxidation-reduction pair) such as / Br 3 and a quinone / hydroquinone pair, and which can be transported between electrodes at a sufficient rate in a solvent.

【0116】前記電解質としては、例えば、ヨウ素、臭
素、LiI、NaI、KI、CsI、CaI、LiB
r、NaBr、KBr、CsBr、CaBr等の金属
ハロゲン化物、ヨウ化テトラエチルアンモニウム、ヨウ
化テトラプロピルアンモニウム、ヨウ化テトラブチルア
ンモニウム、臭化テトラメチルアンモニウム、臭化テト
ラエチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム
等のアンモニウム化合物のハロゲン化塩、メチルビオロ
ゲンクロリド、ヘキシルビオロゲンブロミド等のアルキ
ルビオロゲン、ハイドロキノン、ナフトハイドロキノン
等のポリヒドロキシベンゼン、フェロセン、フェロシア
ン酸塩等の鉄錯体等の少なくとも1種を用いることがで
きるが、これに限定するものではない。また、ヨウ素と
ヨウ化リチウム等の組合せのように、予めレドックス対
(酸化還元対)を生成させる複数の電解質を混合して用
いると、EC素子の性能、特に電流特性を向上させるこ
とが可能となる。これらの中でも、ヨウ素とアンモニウ
ム化合物、ヨウ素と金属ヨウ化物の組合せ等が好適に挙
げられる。
Examples of the electrolyte include iodine, bromine, LiI, NaI, KI, CsI, CaI 2 , and LiB.
Metal halides such as r, NaBr, KBr, CsBr, CaBr 2 , tetraethylammonium iodide, tetrapropylammonium iodide, tetrabutylammonium iodide, tetramethylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, tetrabutylammonium bromide, etc. At least one of halogenated salts of ammonium compounds, alkyl viologens such as methyl viologen chloride and hexyl viologen bromide, polyhydroxybenzenes such as hydroquinone and naphthohydroquinone, and iron complexes such as ferrocene and ferrocyanate can be used. However, the present invention is not limited to this. In addition, when a plurality of electrolytes that previously generate a redox pair (oxidation-reduction pair) are mixed and used, such as a combination of iodine and lithium iodide, it is possible to improve the performance of the EC element, particularly the current characteristics. Become. Among these, a combination of iodine and an ammonium compound, a combination of iodine and a metal iodide, and the like are preferable.

【0117】これらの電解質を溶解する溶媒としては、
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカ
ーボネート化合物、ジオキサン、ジエチルエーテル、エ
チレングリコールジアルキルエーテル等のエーテル類、
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレ
ングリコール等のアルコール類、アセトニトリル、ベン
ゾニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等
の非プロトン性極性溶媒、水等を用いることができる
が、これらに限定されるものではない。
As a solvent for dissolving these electrolytes,
Carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate, ethers such as dioxane, diethyl ether and ethylene glycol dialkyl ether,
Alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol and polyethylene glycol, nitriles such as acetonitrile and benzonitrile, aprotic polar solvents such as dimethylformamide, dimethylsulfoxide, propylene carbonate and ethylene carbonate, water, etc. Can be used, but is not limited thereto.

【0118】前記溶媒における前記電解質の電解質濃度
としては、0.001〜2mol/lが好ましく、0.
005〜1mol/lがより好ましい。電解質濃度が
0.001mol未満の場合には、キャリアとしての機
能が十分に働かなくなるため、特性が低下する場合があ
る。一方、2mol/lを超える場合には、それに見合
う前述の効果が現れず、また、電解質溶液の粘性が高く
なり、電流の低下につながることがある。
The electrolyte concentration of the electrolyte in the solvent is preferably 0.001 to 2 mol / l,
More preferably, it is 005 to 1 mol / l. When the electrolyte concentration is less than 0.001 mol, the function as a carrier does not work sufficiently, and the characteristics may deteriorate. On the other hand, when it exceeds 2 mol / l, the above-mentioned effect corresponding to it does not appear, and the viscosity of the electrolyte solution becomes high, which may lead to a decrease in current.

【0119】(2)固体の電解質層の場合 前記電解質層が固体の場合には、イオン導電性又は電子
伝導性を示すいずれの物質であってもよく、例えば、A
gBr、AgI、CuCl、CuBr、CuI、Li
I、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiAlF
、等のハロゲン化物、AgSBr、CNHAg
、RbCu16Cl13、RbCu
10等の無機復塩、LiN、LiNI、Li
Br等の窒化リチウム及びその誘導体、Li
、LiSiO、LiPO等のリチウムの酸
素酸塩、ZrO、CaO、Gd、HfO、Y
、Nb、WO、Bi、及びこれら
の固溶体等の酸化物、CaF、PbF、SrF
LaF、TISn、CeF等のフッ化物、C
S、AgS、CuSe、AgCrSe等のカ
ルコゲニド、フッ化ビニル系高分子にパーフルオロスル
フォン酸を含む高分子(例えば、ナフィオン)、有機電
荷輸送性物質として、ポリチオフェン、ポリアニリン、
ポリピロール等の化合物、トリフェニルアミン等の芳香
族アミン化合物、ポリビニルカルバゾール等のカルバゾ
ール化合物やポリメチルフェニルシラン等のシラン化合
物を用いることができるが、これに限定されるものでは
ない。
(2) In the case of solid electrolyte layer When the electrolyte layer is solid, ionic conductivity or electron
It may be any conductive material, for example, A
gBr, AgI, CuCl, CuBr, CuI, Li
I, LiBr, LiCl, LiAlClFour, LiAlF
Four, Halides such as AgSBr, C5H5NHAg
5I6, RbFourCu16I7ClThirteen, RbThreeCu7C
l10Inorganic condensate, LiN, Li5NITwo, Li6N
BrThreeSuch as lithium nitride and its derivatives, LiTwoS
OFour, LiFourSiOFour, LiThreePOFourLithium acid etc
Phosphate, ZrOTwo, CaO, GdTwoOThree, HfOTwo, Y
TwoOThree, NbTwoO5, WOThree, BiTwoOThree, And these
Solid solution oxides, CaFTwo, PbFTwo, SrFTwo,
LaFThree, TISnTwoF5, CeFThreeFluoride such as C
u TwoS, AgTwoS, CuTwoSe, AgCrSeTwoEtc.
Rucogenide, perfluorosulfur in vinyl fluoride polymer
Polymers containing phonic acid (eg Nafion), organic
As a cargo-transporting substance, polythiophene, polyaniline,
Compounds such as polypyrrole, fragrances such as triphenylamine
Carbazo such as group amine compounds and polyvinylcarbazole
Silane compound such as a polyol compound or polymethylphenylsilane
Can be used, but is not limited to
Absent.

【0120】(3)ゲル電解質層の場合 前記電解質層がゲル状の場合には、ポリマー添加、オイ
ルゲル化剤添加、多官能モノマー類を、前記電解質及び
前記溶媒に混合して用いることができる。前記ポリマー
添加によりゲル化させる場合は、「Polymer E
lectrolyte Revi ews−1及び2」
(J.R.MacCallumとC.A.Vincen
tの共編、ELSEVIER APPLIED SCI
ENCE)などに記載された化合物を使用することがで
きるが、特に、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニ
リデンなどが好適である。前記オイルゲル化剤添加によ
りゲル化させる場合は、「J.Chem Soc.Ja
pan,Ind.Chem.Sec.,46,779
(1943)」、「J.Am.Chem.Soc.,1
11,5542(1989)」、「J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1993,39
0」、「Angew.Chem.Int.Ed.Eng
l.,35,1949(1996)」、「Chem.L
ett.,1996,885」、「J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1997,545」
などに記載されている化合物を使用することができる
が、特に、分子構造中にアミド構造を有する化合物が好
ましい。
(3) Gel Electrolyte Layer When the electrolyte layer is in a gel state, a polymer addition, an oil gelling agent addition, and polyfunctional monomers can be mixed with the electrolyte and the solvent and used. When gelation is performed by adding the polymer, “Polymer E
"lectrolyte Revews-1 and 2"
(J.R. MacCallum and CA Vincen
ELSEVIER APPLIED SCI
ENCE) and the like can be used, but polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride and the like are particularly preferable. When gelation is performed by adding the oil gelling agent, “J. Chem Soc.
pan, Ind. Chem. Sec. , 46,779
(1943) "," J. Am. Chem. Soc., 1 ".
11, 5542 (1989), "" J. Chem. So.
c. Chem. Commun. , 1993, 39
0 "," Angew. Chem. Int. Ed. Eng.
l. , 35, 1949 (1996) "," Chem. L.
ett. , 1996, 885 "," J. Chem. So.
c. Chem. Commun. , 1997, 545 "
Although the compounds described in, etc. can be used, a compound having an amide structure in the molecular structure is particularly preferable.

【0121】また、マトリックス材と支持電解質との混
合液を重合させてフィルム状とした固体電解質層を用い
ることもできる。 −−支持電解質−− 前記支持電解質としては、特に制限はなく、目的に応じ
て適宜選択することができ、無機電解質であってもよい
し、有機電解質であってもよい。これらは、1種単独で
使用してもよいし、2種以上を併用してもよく、また、
市販品であってもよく、適宜合成しても構わない。
It is also possible to use a solid electrolyte layer formed into a film by polymerizing a mixed solution of a matrix material and a supporting electrolyte. —Supporting Electrolyte— The supporting electrolyte is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and it may be an inorganic electrolyte or an organic electrolyte. These may be used alone or in combination of two or more,
It may be a commercially available product or may be appropriately synthesized.

【0122】前記無機電解質としては、例えば、無機酸
陰イオン−アルカリ金属塩、アルカリ金属塩、アルカリ
土類金属などが挙げられ、これらの中でも無機酸陰イオ
ン−アルカリ金属塩が好ましく、無機酸リチウム塩がよ
り好ましい。
Examples of the inorganic electrolyte include inorganic acid anion-alkali metal salt, alkali metal salt, alkaline earth metal, and the like. Among these, inorganic acid anion-alkali metal salt is preferable, and inorganic acid lithium Salts are more preferred.

【0123】前記無機酸陰イオン−アルカリ金属塩とし
ては、例えば、XAsF、XPF 、XBF、XC
lO、などが挙げられ、(但し、これらにおいてX
は、H、Li、K又はNaを表す。)、具体的には過塩
素酸リチウムなどが好適に挙げられる。
As the inorganic acid anion-alkali metal salt
For example, XAsF6, XPF 6, XBFFour, XC
10Four, Etc. (However, in these, X
Represents H, Li, K or Na. ), Specifically oversalt
Preference is given to lithium oxalate and the like.

【0124】前記アルカリ金属塩としては、例えば、L
iI、KI、LiCFSO、LiPF、LiCl
、LiBF、LiSCN、LiAsF、NaC
SO、NaPF、NaClO、NaI、Na
BF、NaAsF、KCFSO、KPF、な
どが挙げられる。
Examples of the alkali metal salt include L
iI, KI, LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiCl
O 4 , LiBF 4 , LiSCN, LiAsF 6 , NaC
F 3 SO 3, NaPF 6, NaClO 4, NaI, Na
BF 4, NaAsF 6, KCF 6 SO 3, KPF 6, and the like.

【0125】前記有機電解質としては、例えば、有機酸
陰イオン−アルカリ金属塩、四級アンモニウム塩、アニ
オン性界面活性剤、イミダゾリウム塩、などが挙げら
れ、これらの中でも有機酸陰イオン−アルカリ金属塩が
好ましく、有機酸リチウム塩がより好ましい。
Examples of the organic electrolyte include organic acid anion-alkali metal salts, quaternary ammonium salts, anionic surfactants, imidazolium salts, and the like. Among these, organic acid anion-alkali metal salts Salts are preferred, and organic acid lithium salts are more preferred.

【0126】前記有機酸陰イオン−アルカリ金属塩とし
ては、例えば、XCFSO、XC2n+1SO
(n=1〜3)、XN(CFSO、XC(C
SO、XB(CH、XB(C
、などが挙げられ(但し、これらにおいてXは、H、
Li、K又はNaを表す)、具体的には、ポリメタクリ
ル酸リチウムなどが好適に挙げられる。
Examples of the organic acid anion-alkali metal salt include XCF 3 SO 3 and XC n F 2n + 1 SO.
3 (n = 1~3), XN (CF 3 SO 2) 2, XC (C
F 3 SO 2) 3, XB (CH 3) 4, XB (C 6 H 5)
4 , etc. (wherein X is H,
Li, K or Na), specifically, lithium polymethacrylate is suitable.

【0127】前記四級アンモニウム塩としては、例え
ば、[CH(CHN・Y、C2n+1
N(CH・Y(n=10〜18)、(C
2n+1 N(CH・Y(n=10〜18)、
などが挙げられる(但し、これらにおいてYは、B
、PF、ClO、F、Cl、Br又はOHを表
す。)
As the quaternary ammonium salt, for example,
For example, [CHThree(CHTwo)Three]FourN ・ Y, CnH2n + 1
N (CHThree)Three・ Y (n = 10 to 18), (CnH
2n + 1) TwoN (CHThree)Two・ Y (n = 10 to 18),
(However, in these, Y is B
FFour, PF6, ClOFour, F, Cl, Br or OH
You )

【0128】前記アニオン性界面活性剤としては、例え
ば、C2n+1COO・X(n=10〜18)、C
2n+1OC2mCOO・X(n=10〜1
8、m=10〜18)、C10COO・X、C
2n+110COO・X(n=10〜18)、C
2n+1SO・X(n=10〜18)、C
n+1OC2mSO・X(n=10〜18、m=
10〜18)、C10 SO・X、C2n+1
10SO・X(n=10〜18)、C
2n+1OSO・X(n=10〜18)、などが挙げ
られる(但し、これらにおいてXは、H、Li、K又は
Naを表す。)。
As the anionic surfactant, for example,
For example, CnH2n + 1COO · X (n = 10-18), C
nH2n + 1OCmH2mCOO · X (n = 10 to 1
8, m = 10-18), C10H7COO / X, CnH
2n + 1C10H6COO · X (n = 10-18), C
nH2n + 1SOThree・ X (n = 10 to 18), CnHTwo
n + 1OCmH2mSOThree・ X (n = 10 to 18, m =
10-18), C10H 7SO8・ X, CnH2n + 1
C10H6SOThree・ X (n = 10 to 18), CnH
2n + 1OSOThree・ X (n = 10 to 18), etc.
(However, in these, X is H, Li, K or
Represents Na. ).

【0129】前記支持電解質として、特に、無機酸リチ
ウム塩と有機酸リチウム塩とを含むのが好ましい。
The supporting electrolyte preferably contains an inorganic acid lithium salt and an organic acid lithium salt.

【0130】−−マトリックス材−− 前記マトリックス材としては、特に制限はなく、目的に
応じて適宜選択することができ、例えば、ヘテロ原子を
有する高分子化合物、などが挙げられる。
—Matrix Material— The matrix material is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, and examples thereof include a polymer compound having a hetero atom.

【0131】前記ヘテロ原子を有する高分子化合物とし
ては、例えば、酸素原子を有する高分子化合物、窒素原
子を有する高分子化合物、硫黄原子を有する高分子化合
物、ハロゲン原子を有する高分子化合物、などが挙げら
れる。
Examples of the polymer compound having a hetero atom include a polymer compound having an oxygen atom, a polymer compound having a nitrogen atom, a polymer compound having a sulfur atom, and a polymer compound having a halogen atom. Can be mentioned.

【0132】前記酸素原子を有する高分子化合物として
は、例えば、R−(OCHCH O−R(n
は、整数を表し、Rは、エチレン基、スチレン基、プ
ロピレン基、ブテン基、ブタジエン基、塩化ビニル基、
酢酸ビニル基、アクリル酸基、アクリル酸メチル基、メ
タクリル酸基、メタクリル酸メチル基、メチルビニルケ
トン基、アクリルアミド基等を表し、Rは、H、CH
又はRを表す。)で表される化合物などが好適に挙
げられ、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコール、非ポリエーテル類(例えば、ポリ
(3−ヒドロキシプロピオン酸)、ポリ酢酸ビニル)、
などが好適に挙げられる。
As the polymer compound having the oxygen atom
Is, for example, R1-(OCHTwoCH Two)nORTwo(N
Represents an integer, R1Is an ethylene group, styrene group,
Ropylene group, butene group, butadiene group, vinyl chloride group,
Vinyl acetate group, acrylic acid group, methyl acrylate group,
Tacrylic acid group, methyl methacrylate group, methyl vinyl chloride
R represents a ton group, an acrylamide group, etc.TwoIs H, CH
ThreeOr R1Represents ) And the like are preferred.
Specifically, polyethylene glycol, polyp
Ropylene glycol, non-polyethers (eg poly
(3-hydroxypropionic acid), polyvinyl acetate),
And the like.

【0133】前記窒素原子を有する高分子化合物として
は、例えば、R−(NHCHCHNH−R
(nは、整数を表し、Rは、エチレン基、スチレン
基、プロピレン基、ブテン基、ブタジエン基、塩化ビニ
ル基、酢酸ビニル基、アクリル酸基、アクリル酸メチル
基、メタクリル酸基、メタクリル酸メチル基、メチルビ
ニルケトン基、アクリルアミド基等を表し、Rは、
H、CH又はRを表す。)で表される化合物などが
好適に挙げられ、具体的には、ポリエチレンイミン、ポ
リ−N−メチルエチレンイミン、ポリアクリロニトリル
などが挙げられる。
Examples of the polymer compound having a nitrogen atom include R 1- (NHCH 2 CH 2 ) n NH-R 2
(N represents an integer, R 1 represents an ethylene group, a styrene group, a propylene group, a butene group, a butadiene group, a vinyl chloride group, a vinyl acetate group, an acrylic acid group, a methyl acrylate group, a methacrylic acid group, or methacrylic acid. Represents a methyl group, a methyl vinyl ketone group, an acrylamide group, etc., and R 2 is
Represents H, CH 3 or R 1 . And the like. Specific examples thereof include polyethyleneimine, poly-N-methylethyleneimine, and polyacrylonitrile.

【0134】前記硫黄原子を有する高分子化合物として
は、例えば、R−(SCHCH S−R(n
は、整数を表し、Rは、エチレン基、スチレン基、プ
ロピレン基、ブテン基、ブタジエン基、塩化ビニル基、
酢酸ビニル基、アクリル酸基、アクリル酸メチル基、メ
タクリル酸基、メタクリル酸メチル基、メチルビニルケ
トン基、アクリルアミド基等を表し、Rは、H、CH
又はRを表す。)で表される化合物などが好適に挙
げられ、具体的には、ポリアルキレンサルファイド類、
などが挙げられる。
As the polymer compound having the sulfur atom
Is, for example, R1-(SCHTwoCH Two)nSRTwo(N
Represents an integer, R1Is an ethylene group, styrene group,
Ropylene group, butene group, butadiene group, vinyl chloride group,
Vinyl acetate group, acrylic acid group, methyl acrylate group,
Tacrylic acid group, methyl methacrylate group, methyl vinyl chloride
R represents a ton group, an acrylamide group, etc.TwoIs H, CH
ThreeOr R1Represents ) And the like are preferred.
Specifically, polyalkylene sulfides,
And so on.

【0135】前記マトリックス材の分子量としては、特
に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる
が、低いほうが常温で流動性を有する場合が多いため、
製膜性の観点からは低いほうが好ましく、例えば、数平
均分子量で1000以下であるのが好ましい。
The molecular weight of the matrix material is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, the lower the molecular weight is, the more likely it is to have fluidity at room temperature.
From the viewpoint of film formability, it is preferably low, and for example, the number average molecular weight is preferably 1,000 or less.

【0136】前記マトリックス材の前記電解質層におけ
る使用量としては、前記支持電解質とのモル比(マトリ
ックス材:支持電解質)が、70:30〜5:95であ
るのが好ましく、50:50〜10:90であるのがよ
り好ましく、50:50〜20:80であるのが特に好
ましい。
The amount of the matrix material to be used in the electrolyte layer is preferably such that the molar ratio with the supporting electrolyte (matrix material: supporting electrolyte) is 70:30 to 5:95, and 50:50 to 10. : 90 is more preferable, and 50:50 to 20:80 is particularly preferable.

【0137】なお、前記モル比は、前記マトリックス材
のモル量と、前記支持電解質のイオンのモル量との比を
意味する。該マトリックス材のモル量とは、高分子化合
物のモノマー単位を1分子として換算したモル量を意味
する。
The molar ratio means the ratio of the molar amount of the matrix material to the molar amount of the ions of the supporting electrolyte. The molar amount of the matrix material means a molar amount calculated by converting the monomer unit of the polymer compound into one molecule.

【0138】前記フィルム状固体電解質層は、前記マト
リックス材と支持電解質との混合液に過酸化ベンゾイル
やアゾビスイソブチロニトリル等の重合開始剤を少量添
加したものを薄く延ばし、続いて加熱を行い重合させる
か、又はイルガキュア等の光重合開始剤を添加して、紫
外線照射により重合させることにより、作製することが
できる。なお、固体電解質フイルムの厚さは、通常、3
0〜500μm、好ましくは50〜200μmである。
The film-like solid electrolyte layer is prepared by adding a small amount of a polymerization initiator such as benzoyl peroxide or azobisisobutyronitrile to a mixed solution of the matrix material and a supporting electrolyte, and then thinly rolling it. It can be produced by carrying out polymerization or by adding a photopolymerization initiator such as Irgacure and polymerizing by irradiation with ultraviolet rays. The thickness of the solid electrolyte film is usually 3
It is 0 to 500 μm, preferably 50 to 200 μm.

【0139】−一対の透明電極− 前記一対の透明電極としては、透明で電気を通すもので
あれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すること
ができ、例えば、酸化スズインジウム(ITO)、酸化
スズ(NESA)、フッ素をドープした酸化スズ(FT
O)、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジ
ウム、銅、クロム、炭素等が挙げられる。これらの中で
も、表面抵抗値が低い、耐熱性が良い、化学的な安定性
がある、光透過率が高い、等の点からフッ素をドーピン
グした酸化スズ(FTO)、酸化スズインジウム(IT
O)が好ましい。
—A Pair of Transparent Electrodes— The pair of transparent electrodes is not particularly limited as long as it is transparent and conducts electricity, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, indium tin oxide (ITO). , Tin oxide (NESA), fluorine-doped tin oxide (FT
O), indium oxide, zinc oxide, platinum, gold, silver, rhodium, copper, chromium, carbon and the like. Among these, fluorine-doped tin oxide (FTO) and indium tin oxide (IT) have low surface resistance, good heat resistance, chemical stability, and high light transmittance.
O) is preferred.

【0140】前記導電性基体の表面抵抗としては、前述
のようにより低い方が好ましく、具体的な表面抵抗値と
しては、100Ω/cm以下が好ましく10Ω/cm
以下がより好ましい。また、前記透明電極の厚みとし
ては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すること
ができるが、前記透明電極の場合、例えば、0.1μm
以上、特に0.1〜20μmであるのが一般的である。
The surface resistance of the conductive substrate is preferably lower as described above, and a specific surface resistance value is preferably 100 Ω / cm 2 or less, preferably 10 Ω / cm.
2 or less is more preferable. The thickness of the transparent electrode is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. In the case of the transparent electrode, it is, for example, 0.1 μm.
Above all, it is generally 0.1 to 20 μm.

【0141】−支持体− 前記支持体は、前記透明電極を設ける基材等として使用
することができ、その材質、形状、構造、大きさ等につ
いては、特に制限はなく適宜設計することができる。前
記支持体としては、例えば、ガラス板、高分子フイル
ム、などが好適に挙げられる。高分子フイルムの材料と
しては、テトラアセチルセルロース(TAC)、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタ
レート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレン
(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポ
リカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、
ポリスルフォン(PSF)、ポリエステルスルフォン
(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、環状ポリ
オレフィン、ブロム化フェノキシ、などが挙げられる。
—Support— The support can be used as a base material or the like on which the transparent electrode is provided, and its material, shape, structure, size, etc. are not particularly limited and can be appropriately designed. . Preferable examples of the support include a glass plate and a polymer film. Materials for the polymer film include tetraacetyl cellulose (TAC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate ( PAr),
Examples thereof include polysulfone (PSF), polyester sulfone (PES), polyetherimide (PEI), cyclic polyolefin, and brominated phenoxy.

【0142】−その他の部材− 前記その他の部材としては、特に制限はなく、EC装置
の用途等に応じて適宜選択することができ、例えば、ス
ペーサー、封止部材、リード線、反射手段、などが挙げ
られる。
-Other members-The other members are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the application of the EC device. For example, spacers, sealing members, lead wires, reflecting means, etc. Is mentioned.

【0143】本発明のEC装置は、特に制限されない
が、平地混合による面積階調法、平地混合による濃度階
調法、積層混合による面積階調法及び積層混合による濃
度階調法から選ばれるいずれかの方法によりフルカラー
化して用いることが好ましい。
The EC apparatus of the present invention is not particularly limited, and any one is selected from an area gradation method by level ground mixing, a density gradation method by level ground mixing, an area gradation method by layer mixing and a density gradation method by layer mixing. It is preferable to use a full color by the above method.

【0144】前記平地混合による面積階調法は、印刷物
の網点と同様の原理でカラー画像を表現する方法であ
る。例えば、R(赤)、G(緑)、B(青)に発色する
微小画素を平面内に多数設けておき、各画素の発色濃度
変化は階調を持たず一定濃度のON/OFFにより発色
面積の違いによりカラー画像を表現するものである(例
えば、印加電圧と印加時間が一定の場合である)。
The area gradation method by the above-mentioned level ground mixing is a method of expressing a color image on the same principle as that of halftone dots on a printed matter. For example, a large number of minute pixels for coloring R (red), G (green), and B (blue) are provided in a plane, and the change in color density of each pixel does not have a gradation and color is generated by turning on / off a constant density. A color image is represented by a difference in area (for example, when the applied voltage and the applied time are constant).

【0145】前記平地混合による濃度階調法は、上記同
様に印刷物の網点と同様の原理でカラー画像を表現する
方法である。但し、各画素は発色濃度に階調を持たせる
ことができるので、印加電圧や印加時間を制御してセル
への注入電荷量を制御することで発色濃度を制御するこ
とができる。
The density gradation method based on the level ground mixing is a method of expressing a color image on the same principle as the halftone dot of the printed matter as described above. However, since the color density of each pixel can have gradation, the color density can be controlled by controlling the applied voltage and the application time to control the amount of charge injected into the cell.

【0146】前記積層混合による面積階調法は、上記同
様に印刷物の網点と同様の原理でカラー画像を表現する
方法であるが、同一画素内に垂直に3色のセルを積層す
るので前記平地混合による面積階調法より画素密度が緩
和される。
The area gradation method based on the above-mentioned layer mixture is a method of expressing a color image on the same principle as the halftone dot of the printed matter as described above, but since cells of three colors are vertically laminated in the same pixel, Pixel density is relaxed as compared with the area gradation method based on flatland mixing.

【0147】前記積層混合による濃度階調法は、前記平
地混合による濃度階調法と同様の発色方法であり、銀塩
写真などと同様のフルカラー表現方法である。
The density gradation method by the layer mixture is a coloring method similar to the density gradation method by the plain mixture, and is a full-color expression method similar to silver salt photography.

【0148】前記EC装置は、用途に応じて異なるが、
透過型素子の場合は到達透過率となるまでの応答速度が
100msec以下が好ましく、10msec以下がよ
り好ましい。また、反射型素子の場合には到達吸光度に
なるまでの応答速度が100msec以下が好ましく、
10msec以下がより好ましい。
The EC device varies depending on the application,
In the case of a transmissive element, the response speed until reaching the ultimate transmittance is preferably 100 msec or less, more preferably 10 msec or less. Further, in the case of a reflective element, the response speed until reaching the ultimate absorbance is preferably 100 msec or less,
It is more preferably 10 msec or less.

【0149】本発明のEC装置の一例としては、図1,
2に示す通り、EC色素25が担持された半導体ナノ多
孔質膜20が表面に設けられた透明電極10と、EC色
素25が担持された半導体ナノ多孔質膜22が表面に設
けられた透明電極12との間に電解質層30を半導体ナ
ノ多孔質膜20及び半導体ナノ多孔質膜22で挟み込む
ようにして介在させた構造単位40を3個積層したもの
が挙げられる。なお、透明電極10及び透明電極12は
リード線60で結線されており、電源50に接続されて
いる。
An example of the EC device of the present invention is shown in FIG.
As shown in 2, the transparent electrode 10 having the semiconductor nanoporous film 20 carrying the EC dye 25 on the surface and the transparent electrode having the semiconductor nanoporous film 22 carrying the EC dye 25 on the surface An example is one in which three structural units 40 are laminated such that the electrolyte layer 30 is sandwiched between the semiconductor nanoporous film 20 and the semiconductor nanoporous film 22. The transparent electrode 10 and the transparent electrode 12 are connected by a lead wire 60 and connected to a power source 50.

【0150】また、図3,4に一例として示す通り、E
C色素25が担持された2層構造の半導体ナノ多孔質膜
20が表面に設けられた透明電極10と、EC色素25
が担持された2層構造の半導体ナノ多孔質膜22が表面
に設けられた透明電極12との間に電解質層30を半導
体ナノ多孔質膜20及び半導体ナノ多孔質膜22で挟み
込むようにして介在させた構造単位40を3個積層した
ものが挙げられる。なお、透明電極10及び透明電極1
2はリード線60で結線されており、電源50に接続さ
れている。
Further, as shown as an example in FIGS.
A transparent electrode 10 having a two-layered semiconductor nanoporous film 20 carrying a C dye 25 on its surface, and an EC dye 25
The electrolyte layer 30 is interposed between the semiconductor nanoporous membrane 22 having the two-layer structure and the transparent electrode 12 provided on the surface so that the electrolyte layer 30 is sandwiched between the semiconductor nanoporous membrane 20 and the semiconductor nanoporous membrane 22. An example is one in which three of the structural units 40 thus formed are stacked. The transparent electrode 10 and the transparent electrode 1
2 is connected by a lead wire 60 and is connected to a power source 50.

【0151】前記図1〜4のEC装置は、透明電極10
と透明電極12との間に電圧を印加して半導体ナノ多孔
質膜に担持されたEC色素25を発消色させるものであ
る。
The EC device shown in FIGS. 1 to 4 has the transparent electrode 10
A voltage is applied between the transparent electrode 12 and the transparent electrode 12 to cause the EC dye 25 carried on the semiconductor nanoporous film to develop and disappear.

【0152】なお、前記EC装置において画像を形成す
るための電圧としては、特に制限はなく目的に応じて適
宜選択することができるが、例えば、0.5〜10V程
度が好ましく、1〜5V程度がより好ましい。
The voltage for forming an image in the EC device is appropriately selected depending on the intended purpose without any limitation, but it is preferably about 0.5 to 10 V, preferably about 1 to 5 V. Is more preferable.

【0153】本発明のEC装置は、各種分野において好
適に使用することができ、例えば、ECD(Elect
rochromic Display)、株価の表示板
等の大型表示板、防眩ミラー、調光ガラス等の調光素
子、タッチパネル式キースイッチ等の低電圧駆動素子、
絞り装置、光スイッチ、光メモリー、電子ペーパー、電
子アルバムなどに好適に使用することができる。
The EC device of the present invention can be suitably used in various fields. For example, ECD (Elect)
a large display board such as a stock price display board, an antiglare mirror, a light control element such as a light control glass, a low voltage drive element such as a touch panel type key switch,
It can be suitably used for diaphragm devices, optical switches, optical memories, electronic paper, electronic albums, and the like.

【0154】[0154]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0155】(実施例1)酸化チタンペースト(Sol
aronix社製、Ti−Nanoxide HT)を
ドクターブレードを用いて、ITOガラス基板上に塗布
し、乾燥した。得られた乾燥物を550℃で30分、空
気中で焼成し、ガラス基板上に厚さ10μmの多孔質膜
を形成した。
(Example 1) Titanium oxide paste (Sol
Ti-Nanoxide HT manufactured by Aronix was applied on an ITO glass substrate using a doctor blade and dried. The obtained dried product was baked in air at 550 ° C. for 30 minutes to form a porous film having a thickness of 10 μm on a glass substrate.

【0156】次いで、上記基板を、EC色素として、
0.02Mの2−{2−〔4−(ジメチルアミノ)フェ
ニル〕エテニル}−3,3−ジメチル−5−ホスホノイ
ンドリノ〔2,1−b〕オキサゾリンのアセトニトリル
溶液に浸漬し色素吸着処理を行い、室温で乾燥しマゼン
タ色素結合電極を作製した。
Then, using the above substrate as an EC dye,
Dye adsorption treatment by immersing in 0.02M 2- {2- [4- (dimethylamino) phenyl] ethenyl} -3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino [2,1-b] oxazoline in acetonitrile And dried at room temperature to prepare a magenta dye-bonded electrode.

【0157】得られた色素結合電極と、それと対をなす
電極としてITOガラス基板を用いて電解質液に接触さ
せてマゼンタ発色EC素子を組み立てた。両極間は0.
5mmとした。電解質液としては、0.2Mのテトラブ
チルアンモニウムパークロレートのプロピレンカーボネ
ート溶液を用いた。なお、作製した一対の電極の大きさ
はいずれも5mm×5mmとした。
Using the obtained dye-bonded electrode and an ITO glass substrate as an electrode paired with the dye-bonded electrode, the dye-bonded electrode was brought into contact with an electrolyte solution to assemble a magenta coloring EC element. Between both poles is 0.
It was set to 5 mm. A 0.2 M tetrabutylammonium perchlorate propylene carbonate solution was used as the electrolyte solution. The size of the pair of electrodes produced was 5 mm × 5 mm.

【0158】次に、2−{2−〔4−(ジメチルアミ
ノ)フェニル〕−1,3−ブタジエニル}−3,3−ジ
メチル−5−カルボキシルインドリノ〔2,1−b〕オ
キサゾリンを用いて、上記のマゼンタ発色EC素子と同
様の操作を行い、シアン発色EC素子を作製した。
Next, using 2- {2- [4- (dimethylamino) phenyl] -1,3-butadienyl} -3,3-dimethyl-5-carboxyindolino [2,1-b] oxazoline. Then, the same operations as those for the magenta color-developing EC element were carried out to produce a cyan color-developing EC element.

【0159】更に、2−{2−〔4−(メトキシ)フェ
ニル〕エテニル}−3,3−ジメチル−5−ホスホノイ
ンドリノ〔2,1−b〕オキサゾリンを用いて、上記の
マゼンタ発色EC素子と同様の操作を行い、イエロー発
色EC素子を作製した。
Further, using 2- {2- [4- (methoxy) phenyl] ethenyl} -3,3-dimethyl-5-phosphonoindolino [2,1-b] oxazoline, the above magenta coloring EC The same operation as for the device was performed to produce a yellow color EC device.

【0160】上記の3種のEC素子を構造単位とし、該
構造単位を三個積層し、各々の一対の電極をリード線で
結線(陽極に色素結合電極、陰極にITOガラス基板)
して表示装置を作製した。
The above three types of EC elements are used as structural units, three structural units are laminated, and each pair of electrodes is connected by a lead wire (a dye-bonding electrode for the anode and an ITO glass substrate for the cathode).
Then, a display device was manufactured.

【0161】この表示装置において、マゼンタ発色構造
単位に対して室温で3Vの電圧を印加したところ、陽極
においてスチリル誘導体が酸化されて、無色からマゼン
タに変った。次に、シアン発色構造単位に対して室温で
3Vの電圧を印加したところ、陽極においてスチリル誘
導体が酸化されて、無色からシアンに変った。また、イ
エロー発色構造単位に対して室温で3Vの電圧を印加し
たところ、陽極においてスチリル誘導体が酸化されて、
無色からイエローに変った。
In this display device, when a voltage of 3 V was applied to the magenta color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and the colorless state changed to magenta. Next, when a voltage of 3 V was applied to the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to cyan. When a voltage of 3 V was applied to the yellow color forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode,
Colorless changed to yellow.

【0162】更に、マゼンタ発色構造単位とシアン発色
構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧を印加したと
ころ、それぞれの構造単位の陽極においてスチリル誘導
体が酸化されてマゼンタとシアンに発色し、全体では無
色から青色に変化した。次に、マゼンタ発色構造単位と
イエロー発色構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧
を印加したところ、それぞれの構造単位の陽極において
スチリル誘導体が酸化されてマゼンタとイエローに発色
し、全体では無色から赤色に変化した。また、シアン発
色構造単位とイエロー発色構造単位に対して室温で同時
に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単位の
陽極においてスチリル誘導体が酸化されてシアンとイエ
ローに発色し、全体では無色から緑色に変化した。
Further, when a voltage of 3 V was simultaneously applied to the magenta color-forming structural unit and the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to develop magenta and cyan colors, and the total It changed from colorless to blue. Next, when a voltage of 3 V was applied simultaneously to the magenta color-forming structural unit and the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode of each structural unit to develop magenta and yellow, and the overall colorless to colorless It turned red. When a voltage of 3 V was simultaneously applied to the cyan color forming structural unit and the yellow color forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form cyan and yellow colors, and overall colorless to green. Changed to.

【0163】更に、三つの発色構造単位に対して室温で
同時に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単
位の陽極においてスチリル誘導体が酸化されてマゼン
タ、シアン、イエローに発色し、全体では無色から黒色
に変化した。
Furthermore, when a voltage of 3 V was simultaneously applied to the three color-forming structural units at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to develop magenta, cyan, and yellow, and the overall color was colorless. It turned black.

【0164】なお、到達透過率となるまでの応答速度は
いずれの場合も80msecであった。電圧をかけるの
を止めても発色は600秒以上もつづいた。また、発色
−消色を1万回繰り返しても発色時の色の濃さも、消色
時の透明度もほとんど変わらなかった。
The response speed to reach the ultimate transmittance was 80 msec in all cases. Even when the application of voltage was stopped, color development continued for 600 seconds or longer. Further, even when the color development-color erasing was repeated 10,000 times, the color strength during color development and the transparency during color erasure hardly changed.

【0165】(実施例2)実施例1において、電解質と
して、下記電解質溶液を用い、この電解質溶液を、一方
の色素結合電極上にスピンコーターを用いて厚さ800
μmに塗布し、60℃で6時間加熱して膜状の電解質層
を形成した以外は、実施例1と同様にしてEC素子を作
製した。
(Example 2) In Example 1, the following electrolyte solution was used as an electrolyte, and this electrolyte solution was applied on one dye-bonding electrode with a spin coater to a thickness of 800.
An EC device was prepared in the same manner as in Example 1, except that the film-like electrolyte layer was formed by applying the solution to a thickness of μm and heating at 60 ° C. for 6 hours.

【0166】−電解質溶液− 水酸化リチウム67gをメタノール27mlに溶解させ
た溶液に、メタクリル酸7.68gをメタノール12m
lに溶解させた溶液を攪拌しながら滴下した。更に、こ
こで得られた混合溶液をアセトン2リットルに滴下し、
析出物を濾取した後、該析出物をアセトンで洗浄し、真
空乾燥させることにより、メタクリル酸リチウムの白色
粉末2.38gを得た。次に、1Mのメタクリル酸リチ
ウム水溶液50mlを調製し、これにペルオキソ二硫酸
カリウムをメタクリル酸リチウムに対して1質量%添加
し、窒素雰囲気下で24時間、70℃に保持して、メタ
クリル酸リチウムの重合を行った。重合反応が終了後
に、メタノール500mlを用いて再沈殿を行い、析出
物を回収し乾燥することにより、ポリメタクリル酸リチ
ウムの白色粉末1.73gを合成した。次に、ヨウ化リ
チウム:過塩素酸リチウム:前記合成したポリメタクリ
ル酸リチウム=50:30:20(モル比)で用い、ま
た、前記マトリックス材としてポリエチレングリコール
(数平均分子量=600)を用い(ポリエチレングリコ
ールのエチレンオキシドユニット:リチウムイオン=5
1:49(モル比))、これらを水に溶解させた。
-Electrolyte Solution- In a solution of 67 g of lithium hydroxide dissolved in 27 ml of methanol, 7.68 g of methacrylic acid was added to 12 m of methanol.
The solution dissolved in 1 was added dropwise with stirring. Furthermore, the mixed solution obtained here was added dropwise to 2 liters of acetone,
The precipitate was collected by filtration, washed with acetone, and vacuum dried to obtain 2.38 g of white powder of lithium methacrylate. Next, 50 ml of a 1M aqueous solution of lithium methacrylate was prepared, and 1% by mass of potassium peroxodisulfate was added to this, and the mixture was kept at 70 ° C. for 24 hours in a nitrogen atmosphere to obtain lithium methacrylate. Was polymerized. After the completion of the polymerization reaction, reprecipitation was performed using 500 ml of methanol, and the precipitate was collected and dried to synthesize 1.73 g of white powder of lithium polymethacrylate. Next, lithium iodide: lithium perchlorate: the synthesized polylithium methacrylate = 50: 30: 20 (molar ratio) was used, and polyethylene glycol (number average molecular weight = 600) was used as the matrix material ( Ethylene oxide unit of polyethylene glycol: lithium ion = 5
1:49 (molar ratio)), these were dissolved in water.

【0167】得られた表示装置において、マゼンタ発色
構造単位に対して室温で3Vの電圧を印加したところ、
陽極においてスチリル誘導体が酸化されて、無色からマ
ゼンタに変った。次に、シアン発色構造単位に対して室
温で3Vの電圧を印加したところ、陽極においてスチリ
ル誘導体が酸化されて、無色からシアンに変った。ま
た、イエロー発色構造単位に対して室温で3Vの電圧を
印加したところ、陽極においてスチリル誘導体が酸化さ
れて、無色からイエローに変った。
When a voltage of 3 V was applied to the magenta color-forming structural unit at room temperature in the obtained display device,
The styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to magenta. Next, when a voltage of 3 V was applied to the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to cyan. When a voltage of 3 V was applied to the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to yellow.

【0168】更に、マゼンタ発色構造単位とシアン発色
構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧を印加したと
ころ、それぞれの構造単位の陽極においてスチリル誘導
体が酸化されてマゼンタとシアンに発色し、全体では無
色から青色に変化した。次に、マゼンタ発色構造単位と
イエロー発色構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧
を印加したところ、それぞれの構造単位の陽極において
スチリル誘導体が酸化されてマゼンタとイエローに発色
し、全体では無色から赤色に変化した。また、シアン発
色構造単位とイエロー発色構造単位に対して室温で同時
に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単位の
陽極においてスチリル誘導体が酸化されてシアンとイエ
ローに発色し、全体では無色から緑色に変化した。
Furthermore, when a voltage of 3 V was applied simultaneously to the magenta color-forming structural unit and the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode of each structural unit to develop magenta and cyan colors, and overall. It changed from colorless to blue. Next, when a voltage of 3 V was applied simultaneously to the magenta color-forming structural unit and the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form magenta and yellow, and the overall colorless to It turned red. When a voltage of 3 V was simultaneously applied to the cyan color-forming structural unit and the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form cyan and yellow colors, and overall colorless to green. Changed to.

【0169】更に、三つの発色構造単位に対して室温で
同時に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単
位の陽極においてスチリル誘導体が酸化されてマゼン
タ、シアン、イエローに発色し、全体では無色から黒色
に変化した。
Furthermore, when a voltage of 3 V was simultaneously applied to the three color-forming structural units at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to develop magenta, cyan, and yellow, and the overall colorless to It turned black.

【0170】なお、到達透過率となるまでの応答速度は
いずれの場合も100msecであった。電圧をかける
のを止めても発色は600秒以上もつづいた。また、発
色−消色を1万回繰り返しても発色時の色の濃さも、消
色時の透明度もほとんど変わらなかった。
The response speed until reaching the ultimate transmittance was 100 msec in all cases. Even when the application of voltage was stopped, color development continued for 600 seconds or longer. Further, even when the color development-color erasing was repeated 10,000 times, the color strength during color development and the transparency during color erasure hardly changed.

【0171】(実施例3) −多孔質TiO電極− チタニウムテトライソプロポキシド6.41gをエタノ
ール20mlで希釈し、攪拌しながら比重1.38の硝
酸を0.514g、水を0.2ml加えた。以上の混合
操作は乾燥窒素雰囲気下で行った。この混合液を80℃
に昇温し、乾燥窒素気流下で2時間還元して、無色透明
のゾル液を得た。このゾル液を室温まで冷却した後、攪
拌しながらゾル液2gに対してポリアクリル酸0.1g
を溶解した。得られたゾル液に更に水2mlを加えて無
色透明で均一なゾル液を得た。このゾル液をガラス容器
に密閉して80℃に昇温した。ゾル液は5分ほどでゲル
化し、ほぼ透明で均一なゲルとなった。80℃でさらに
15時間保持するとゲルは再び溶解して白っぽい半透明
のゾル液となった。
Example 3 -Porous TiO 2 Electrode- Titanium tetraisopropoxide (6.41 g) was diluted with 20 ml of ethanol, and 0.514 g of nitric acid having a specific gravity of 1.38 and 0.2 ml of water were added with stirring. It was The above mixing operation was performed in a dry nitrogen atmosphere. This mixture is at 80 ℃
The temperature was raised to 2, and reduction was performed for 2 hours under a stream of dry nitrogen to obtain a colorless and transparent sol liquid. After cooling the sol liquid to room temperature, 0.1 g of polyacrylic acid was added to 2 g of the sol liquid while stirring.
Was dissolved. 2 ml of water was further added to the obtained sol liquid to obtain a colorless, transparent and uniform sol liquid. The sol solution was sealed in a glass container and heated to 80 ° C. The sol liquid gelled in about 5 minutes and became a substantially transparent and uniform gel. When kept at 80 ° C. for a further 15 hours, the gel was dissolved again and became a whitish translucent sol liquid.

【0172】このゾル液を、スピンコート法によりIT
Oガラス基板上に塗布し、450℃に昇温して20分保
持して焼成した。この塗布及び焼成の工程を20回繰り
返し、膜厚3.5μmの多孔質TiO2膜からなる電極
を形成した。得られた膜の結晶構造をX線回折により調
べた結果、アナターゼ型の酸化チタンが形成されている
ことが確認された。膜の微細構造をSEM観察により調
べたところ、相分離状の凝集組織が形成されていた。こ
の焼成物膜(透明導電性膜)の比表面積は100g/c
であった。なお、比表面積は、BET表面積測定装
置(ミツワ理化学工業製、マルチソーブ12)を用い、
液体窒素温度で、窒素ガスを吸着させる方法により行っ
た。
This sol solution was subjected to IT by spin coating.
It was coated on an O glass substrate, heated to 450 ° C., held for 20 minutes, and baked. This coating and baking process was repeated 20 times to form an electrode made of a porous TiO 2 film having a film thickness of 3.5 μm. As a result of examining the crystal structure of the obtained film by X-ray diffraction, it was confirmed that anatase type titanium oxide was formed. When the fine structure of the film was examined by SEM observation, a phase-separated aggregate structure was formed. The specific surface area of this fired product film (transparent conductive film) is 100 g / c
It was m 2 . The specific surface area is measured using a BET surface area measuring device (Multisorb 12 manufactured by Mitsuwa Rikagaku Kogyo).
It was carried out by a method of adsorbing nitrogen gas at a liquid nitrogen temperature.

【0173】次いで、上記基板を、酸化還元物質とし
て、0.02Mの1,1’−フェロセンジカルボン酸の
メタノール溶液に浸漬し吸着処理を行い、室温で乾燥
し、フェロセン結合電極を作製した。
Then, the above substrate was immersed in a 0.02 M solution of 1,1'-ferrocene dicarboxylic acid in methanol as an oxidation-reduction substance, subjected to adsorption treatment, and dried at room temperature to prepare a ferrocene-bonded electrode.

【0174】得られたフェロセン結合電極と、それと対
をなす電極として実施例1の色素結合電極を用いて、電
解質液に接触させてEC色素構造単位を組み立てた。こ
の場合、色素結合電極は、実施例1に示される3種の異
なる色相に発色する構造単位を作製した、両電極間の距
離は0.5mmとした。
Using the ferrocene-bonded electrode thus obtained and the dye-bonded electrode of Example 1 as an electrode paired with the ferrocene-bonded electrode, an EC dye structural unit was assembled by contacting with an electrolyte solution. In this case, for the dye-bonded electrode, the structural unit that produced three different hues shown in Example 1 was prepared, and the distance between both electrodes was 0.5 mm.

【0175】電解質液としては、0.2Mのテトラブチ
ルアンモニウムパークロレートのプロピレンカーボネー
ト溶液を用いた。なお、作製した一対の電極の大きさは
いずれも5mm×5mmとした。
As the electrolyte solution, a 0.2 M solution of tetrabutylammonium perchlorate in propylene carbonate was used. The size of the pair of electrodes produced was 5 mm × 5 mm.

【0176】上記の構造単位を三個積層し、各々の一対
の電極をリード線で結線(陽極に色素結合電極、陰極に
フェロセン結合電極)して表示装置を作製した。
A display device was manufactured by stacking three of the above structural units and connecting each pair of electrodes with a lead wire (a dye binding electrode for the anode and a ferrocene binding electrode for the cathode).

【0177】この表示装置において、マゼンタ発色構造
単位に対して室温で3Vの電圧を印加したところ、陽極
においてスチリル誘導体が酸化されて、無色からマゼン
タに変った。次に、シアン発色構造単位に対して室温で
3Vの電圧を印加したところ、陽極においてスチリル誘
導体が酸化されて、無色からシアンに変った。また、イ
エロー発色構造単位に対して室温で3Vの電圧を印加し
たところ、陽極においてスチリル誘導体が酸化されて、
無色からイエローに変った。なお、上記発色家庭におい
て、対極のフェロセン誘導体も酸化還元反応を生ずる
が、酸化体も還元体も無色なため、全体に観察される色
には影響しない。
In this display device, when a voltage of 3 V was applied to the magenta color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to magenta. Next, when a voltage of 3 V was applied to the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode and changed from colorless to cyan. When a voltage of 3 V was applied to the yellow color forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode,
Colorless changed to yellow. It should be noted that, in the above-mentioned color-developing household, the ferrocene derivative of the counter electrode also causes a redox reaction, but since the oxidant and the reductant are colorless, it does not affect the color observed as a whole.

【0178】更に、マゼンタ発色構造単位とシアン発色
構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧を印加したと
ころ、それぞれの構造単位の陽極においてスチリル誘導
体が酸化されてマゼンタとシアンに発色し、全体では無
色から青色に変化した。次に、マゼンタ発色構造単位と
イエロー発色構造単位に対して室温で同時に3Vの電圧
を印加したところ、それぞれの構造単位の陽極において
スチリル誘導体が酸化されてマゼンタとイエローに発色
し、全体では無色から赤色に変化した。また、シアン発
色構造単位とイエロー発色構造単位に対して室温で同時
に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単位の
陽極においてスチリル誘導体が酸化されてシアンとイエ
ローに発色し、全体では無色から緑色に変化した。
Furthermore, when a voltage of 3 V was simultaneously applied to the magenta color-forming structural unit and the cyan color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form magenta and cyan colors, and as a whole. It changed from colorless to blue. Next, when a voltage of 3 V was applied simultaneously to the magenta color-forming structural unit and the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form magenta and yellow, and the overall colorless to It turned red. When a voltage of 3 V was simultaneously applied to the cyan color-forming structural unit and the yellow color-forming structural unit at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anodes of the respective structural units to form cyan and yellow colors, and overall colorless to green. Changed to.

【0179】更に、三つの発色構造単位に対して室温で
同時に3Vの電圧を印加したところ、それぞれの構造単
位の陽極においてスチリル誘導体が酸化されてマゼン
タ、シアン、イエローに発色し、全体では無色から黒色
に変化した。
Furthermore, when a voltage of 3 V was simultaneously applied to the three color-forming structural units at room temperature, the styryl derivative was oxidized at the anode of each structural unit to develop magenta, cyan, and yellow, and the overall colorless to It turned black.

【0180】なお、到達透過率となるまでの応答速度は
いずれの場合も80msecであった。電圧をかけるの
を止めても発色は600秒以上もつづいた。また、発色
−消色を1万回繰り返しても発色時の色の濃さも、消色
時の透明度もほとんど変わらなかった。
The response speed until reaching the ultimate transmittance was 80 msec in all cases. Even when the application of voltage was stopped, color development continued for 600 seconds or longer. Further, even when the color development-color erasing was repeated 10,000 times, the color strength during color development and the transparency during color erasure hardly changed.

【0181】[0181]

【発明の効果】本発明によれば、従来における前記問題
を解決することができ、フルカラー化が容易であり、メ
モリー性に優れ、応答速度、発色効率及び繰り返し耐久
性が大幅に向上したEC装置を提供することができる。
According to the present invention, the above-mentioned problems in the prior art can be solved, full-color can be easily realized, the memory property is excellent, and the response speed, the coloring efficiency and the repeating durability are greatly improved. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明のEC装置の一例を示す概略説
明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an example of an EC device of the present invention.

【図2】図2は、図1のX領域の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of a region X in FIG.

【図3】図3は、本発明のEC装置の一例を示す概略説
明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing an example of an EC device of the present invention.

【図4】図4は、図3のX領域の部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of a region X in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 透明電極 12 透明電極 20 半導体ナノ多孔質層 22 半導体ナノ多孔質層 25 EC色素 30 電解質層 40 構造単位 50 電源 60 リード線 10 Transparent electrode 12 Transparent electrode 20 Semiconductor nanoporous layer 22 Semiconductor nanoporous layer 25 EC dye 30 Electrolyte layer 40 structural units 50 power 60 lead wire

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ナノ多孔質層を少なくとも一方の
表面に形成した一対の透明電極を、該半導体ナノ多孔質
層同士が対向するように配置した間に、電気化学的な酸
化反応及び還元反応の少なくとも一方により可逆的に発
色又は消色するエレクトロクロミック色素を含む電解質
層を挟持してなる構造単位を、複数個積層してなること
を特徴とするエレクトロクロミック装置。
1. An electrochemical oxidation reaction and reduction reaction while a pair of transparent electrodes having a semiconductor nanoporous layer formed on at least one surface are arranged so that the semiconductor nanoporous layers face each other. An electrochromic device comprising a plurality of laminated structural units sandwiching an electrolyte layer containing an electrochromic dye that reversibly develops or erases color by at least one of the above.
【請求項2】 電気化学的な酸化反応及び還元反応の少
なくとも一方により可逆的に発色又は消色するエレクト
ロクロミック色素が担持された半導体ナノ多孔質層を少
なくとも一方の表面に形成した一対の透明電極を、該半
導体ナノ多孔質層同士が対向するように配置した間に電
解質層を挟持してなる構造単位を、複数個積層してなる
ことを特徴とするエレクトロクロミック装置。
2. A pair of transparent electrodes having, on at least one surface thereof, a semiconductor nanoporous layer carrying an electrochromic dye capable of reversibly developing or erasing color by at least one of electrochemical oxidation reaction and reduction reaction. An electrochromic device comprising: a plurality of structural units having an electrolyte layer sandwiched between the semiconductor nanoporous layers so that the semiconductor nanoporous layers face each other.
【請求項3】 前記構造単位を2〜4個積層した請求項
1又は2に記載のエレクトロクロミック装置。
3. The electrochromic device according to claim 1, wherein 2 to 4 of the structural units are laminated.
【請求項4】 前記各構造単位毎に異なるエレクトロク
ロミック色素が担持されている請求項2又は3に記載の
エレクトロクロミック装置。
4. The electrochromic device according to claim 2, wherein a different electrochromic dye is carried for each structural unit.
【請求項5】 半導体ナノ多孔質層の少なくとも一方が
多層構造に形成されている請求項1から4のいずれかに
記載のエレクトロクロミック装置。
5. The electrochromic device according to claim 1, wherein at least one of the semiconductor nanoporous layers has a multilayer structure.
【請求項6】 両方の半導体ナノ多孔質層が多層構造で
ある請求項5に記載のエレクトロクロミック装置。
6. The electrochromic device of claim 5, wherein both semiconductor nanoporous layers are multi-layered structures.
【請求項7】 150〜200℃の低温焼成により半導
体ナノ多孔質層を積層してなる請求項5又は6に記載の
エレクトロクロミック装置。
7. The electrochromic device according to claim 5, wherein the semiconductor nanoporous layer is laminated by low temperature firing at 150 to 200 ° C.
【請求項8】 多層構造の半導体ナノ多孔質層の各層毎
に異なるエレクトロクロミック色素が担持されている請
求項5から7のいずれかに記載のエレクトロクロミック
装置。
8. The electrochromic device according to claim 5, wherein a different electrochromic dye is carried in each layer of the semiconductor nanoporous layer having a multilayer structure.
【請求項9】 更に電荷移動剤が、電解質層中に含まれ
ている請求項1から8のいずれかに記載のエレクトロク
ロミック装置。
9. The electrochromic device according to claim 1, further comprising a charge transfer agent contained in the electrolyte layer.
【請求項10】 電荷移動剤が、前記半導体ナノ多孔質
層に担持されている請求項2から9のいずれかに記載の
エレクトロクロミック装置。
10. The electrochromic device according to claim 2, wherein a charge transfer agent is supported on the semiconductor nanoporous layer.
【請求項11】 半導体ナノ多孔質層に含まれる半導体
微粒子が、単体半導体、酸化物半導体、化合物半導体、
有機半導体、複合体酸化物半導体及びこれらの混合物か
ら選ばれる請求項1から10のいずれかに記載のエレク
トロクロミック装置。
11. The semiconductor fine particles contained in the semiconductor nanoporous layer are a single semiconductor, an oxide semiconductor, a compound semiconductor,
The electrochromic device according to claim 1, which is selected from an organic semiconductor, a complex oxide semiconductor, and a mixture thereof.
【請求項12】 複合体酸化物半導体が、SnO−Z
nO、Nb−SrTiO、Nb−Ta
、Nb−ZrO、Nb−TiO
Ti−SnO、Zr−SnO、In−SnO及び
Bi−SnO から選ばれる請求項11に記載のエレク
トロクロミック装置。
12. The composite oxide semiconductor is SnO.Two-Z
nO, NbTwoO5-SrTiOThree, NbTwoO5-TaTwo
O5, NbTwoO5-ZrOTwo, NbTwoO5-TiOTwo,
Ti-SnOTwo, Zr-SnOTwo, In-SnOTwoas well as
Bi-SnO TwoThe elect according to claim 11, which is selected from
Trochromic device.
【請求項13】 前記エレクトロクロミック色素を半導
体ナノ多孔質層に担持させる前に熱処理を施してなる請
求項2から12のいずれかに記載のエレクトロクロミッ
ク装置。
13. The electrochromic device according to claim 2, wherein a heat treatment is performed before the electrochromic dye is supported on the semiconductor nanoporous layer.
【請求項14】 半導体ナノ多孔質層の厚みが100μ
m以下である請求項1から13のいずれかに記載のエレ
クトロクロミック装置。
14. The semiconductor nanoporous layer has a thickness of 100 μm.
The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic device has a thickness of m or less.
【請求項15】 エレクトロクロミック色素が、有機化
合物及び金属錯体から選ばれる請求項1から14のいず
れかに記載のエレクトロクロミック装置。
15. The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrochromic dye is selected from organic compounds and metal complexes.
【請求項16】 平地混合による面積階調法、平地混合
による濃度階調法、積層混合による面積階調法及び積層
混合による濃度階調法から選ばれるいずれかの方法でフ
ルカラー化された請求項1から15のいずれかに記載の
エレクトロクロミック装置。
16. A full color image is formed by any one of an area gradation method by level ground mixing, a density gradation method by level ground mixing, an area gradation method by layer mixing and a density gradation method by layer mixing. The electrochromic device according to any one of 1 to 15.
【請求項17】 到達透過率又は到達吸光度となるまで
の応答速度が100msec以下である請求項1から1
6のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置。
17. The response speed until reaching the ultimate transmittance or the ultimate absorbance is 100 msec or less.
The electrochromic device according to any one of 6 above.
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