JP2004133234A - エレクトロクロミック素子及び固体セル - Google Patents
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Abstract
【課題】調光素子として使用され、電圧が印加された場合に、可視光の波長範囲で色再現性やカラーバランスを変化させる色付き（青色着色）が生ぜず、また、部分的な色むらもできない構成のエレクトロクロミック素子。
【解決手段】エレクトロクロミック素子９の還元発色層を、ＷＯ３ 膜５、７とＭｏＯ３ 膜６の多層膜で構成したエレクトロクロミック素子。その還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成しても、あるいは、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成してもよい。
【選択図】 図１
【解決手段】エレクトロクロミック素子９の還元発色層を、ＷＯ３ 膜５、７とＭｏＯ３ 膜６の多層膜で構成したエレクトロクロミック素子。その還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成しても、あるいは、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成してもよい。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロクロミック素子及び固体セルに関し、特に、光学機器に用いられる調光素子の代表であるエレクトロクロミック素子及びそのエレクトロクロミック素子を備えた固体セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
調光素子としてエレクトロクロミック素子（以下、ＥＣＤと言う。）は、液晶素子等と共に研究されている。このＥＣＤは、液晶素子に比べて、光透過率が高い、光散乱の影響が少ない、偏光の影響を受けない等、調光素子としての性能が高い。しかし、ＥＣＤの還元発色層としてＷＯ３ を用いたＥＣＤは、電圧を印加すると青色に着色してしまい、例えば、可視光を透過させて調光する場合には、赤色の透過率が青色の透過率に比べて極端に低下してしまうことから、このＥＣＤを撮像素子の前方に配置する調光素子として使用する場合、撮像素子を介して得られる画像の色再現性、カラーバランスが大きく変化して、いわゆる色付きとか、青い色付きと言われる現象が発生してしまい、望ましくなかった。
【０００３】
そこで、還元発色層の青色着色による悪影響をなくする方法として、ＷＯ３ にＭｏＯ３ を混ぜた混合物を還元発色層として用いることが公知である。この還元発色層として用いるＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を、均一に成膜できる方法として、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物に、ＷＯ３ の沸点よりも高い融点を有するＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜた混合物材料を蒸着材料として用い、融点が高い金属酸化物を蒸発させることなく、ＷＯ３ とＭｏＯ３ のみを蒸発させて成膜して還元発色層に用いると良いとの提案がされている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７７１９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＣＤの還元発色層の青色着色による悪影響をなくする方法として、前述のＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物に、ＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜた混合物材料を蒸着材料として成膜された、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を還元発色層に用いることが、上記のように特許文献１で提案されているが、ＷＯ３ とＭｏＯ３ とでは蒸着する場合の蒸発温度が依然として異なり、成膜した還元発色層に未だに悪影響を及ぼす程度の色付きが生じたり、部分的に悪影響を及ぼす色むらができたりする問題があった。
【０００６】
すなわち、蒸発温度がＷＯ３ とＭｏＯ３ より高いＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜて、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の融点を低下させてこれらの化合物の融点の差を縮めることにより、ＷＯ３ とＭｏＯ３ が均一に蒸発させるようにしてこの問題を解決しようとしているが、蒸発温度が異なるので完全に上記問題点を解消できてはいなかった。
【０００７】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、エレクトロクロミック素子の還元発色層において、調光素子として使用され、電圧が印加された場合に、可視光の波長範囲で色再現性やカラーバランスを変化させる色付き（青色着色）が生ぜず、また、部分的な色むらもできない構成のエレクトロクロミック素子及びこのエレクトロクロミック素子を備えた固体セルを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、還元発色層として、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を用いるのではなく、還元発色層を安定して作製できるようにＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜を別々に単一組成物からなる層として成膜し、各膜を積層することにより還元発色層として構成することにした。
【０００９】
また、別々に成膜した各膜を積層して構成した還元発色層を有するＥＣＤを固体セルに備えることとした。
【００１０】
具体的には、本発明では、
（１）エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜の多層膜で構成することとした。
（２）また、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成することとした。
（３）また、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜、ＭｏＯ３ 膜及びＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成することとした。
（４）また、上記（１）、（２）、（３）の多層膜を構成する各ＷＯ３ 膜、ＭｏＯ３ 膜及びＶ２ Ｏ５ 膜は、真空蒸着、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着、スパッタリング法の何れか１つ以上の方法で成膜することとした。
（５）そして、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜と、ＭｏＯ３ 及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜との多層膜で構成したエレクトロクロミック素子を、固体セルに備えることとした。
【００１１】
上記構成のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、還元発色層を構成する各膜は単一組成物として成膜されるので、組成が安定し、よって多層膜構成であっても還元発色層が安定して作製でき、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きや部分的な色むらができなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態において、ＥＣＤの還元発色層を形成する層を、ＷＯ３ 膜と、ＭｏＯ３ 膜及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜の単一組成物からなる膜を２層以上積層して構成する。例えば、ＥＣＤの還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜の２層構成、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の２層構成、あるいは、ＷＯ３ 膜を２層以上に分割し、分割したＷＯ３ 膜の間にＭｏＯ３ 膜又はＶ２ Ｏ５ 膜を入れるような３層以上の構成の多層膜に積層することにより、ＷＯ３ 膜による青い色付き抑え、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きをなくすと共に、固体セルにおいても、同様に画像の色付きをなくする。この色再現性やカラーバランスを変化させない程度の画像にする色付きの調整は、層数、各層の膜厚を制御することで容易にできる。また、成膜時の膜厚、各膜の光学特性を安定させるために、成膜手法として、真空蒸着、イオンプレーティング、イオンビームアシスト蒸着、あるいは、スパッタリングによる方法で成膜することが望ましい。
【００１３】
以下、本発明のエレクトロクロミック素子及びエレクトロクロミック素子を備えた固体セルの実施形態を説明する。
【００１４】
〔実施形態１〕
図１に示す７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態１を説明する。図１では、ＷＯ３ 膜５とＭｏＯ３ 膜６とＷＯ３ 膜７の３層構成が還元発色層として機能し、ＩｒＯｘ 膜３が酸化発色層として、Ｔａ２ Ｏ５ 膜４が固体電解質層として、ＩＴＯ膜２、８が透明導電膜として機能する構成である。
【００１５】
まず、ＥＣＤの透明導電膜として機能する１層目のＩＴＯ膜（インジウムスズ酸化物膜）２が１００ｎｍの膜厚にて成膜された透明ガラス基板１を準備し、この透明ガラス基板１を不図示の公知の真空蒸着装置の中にセットする。
【００１６】
次いで、蒸着装置内を１×１０−４Ｐａまで排気した後、内部圧力が２×１０−２Ｐａになるよう酸素ガス（Ｏ２ ）を装置内に導入する。この状態にて、基板１を加熱することなく、この基板１に直接に高周波電圧（ＲＦ）の印加をして成膜を行うイオンプレーティングの手法で、ＲＦパワーを３００Ｗに設定し、蒸着材料として準備したＩｒ酸化物塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２０ｎｍになるまで成膜を行い、第２層目としてＩｒ酸化物膜（ＩｒＯｘ 膜）３を形成する。ここで、ｘは酸化の程度により１〜３になる。
【００１７】
そして、成膜に供せられなかったＩｒ酸化物の蒸発物質を蒸着装置内から排除すると共に、使用済みの蒸着材料を次工程用の蒸着材料と交換する。この交換は、蒸着装置内に配置されたターンテーブルの回転により各蒸着材料を電子銃の照射位置への移動で行う。
【００１８】
次いで、蒸着装置内を１×１０−４Ｐａまで排気した後、内部圧力が２×１０−２Ｐａになるよう酸素ガス（Ｏ２ ）を装置内に導入する。この状態にて、基板１を加熱することなく、この基板１に直接に高周波電圧（ＲＦ）の印加をして成膜を行うイオンプレーティングの手法で、ＲＦパワーを３００Ｗに設定し、蒸着材料として準備したＴａ２ Ｏ５ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第３層目としてＴａ２ Ｏ５ 膜４を形成する。
【００１９】
次いで、第４層目の成膜のため、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４を形成したのと同じ作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が４００ｎｍになるまで成膜を行い、第４層目としてＷＯ３ 膜５を形成する。
【００２０】
次いで、第５層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第５層目としてＭｏＯ３ 膜６を形成する。
【００２１】
次いで、第６層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が４００ｎｍになるまで成膜を行い、第６層目としてＷＯ３ 膜７を形成する。
【００２２】
次いで、第７層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＩＴＯ塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第７層目としてＩＴＯ膜８を形成する。
【００２３】
その後、このようにして形成されたＥＣＤ９の上に、封止樹脂１０を塗布し、さらにその上に、透明ガラス基板１１を封止基板として接着し固定する。この封止樹脂１０は熱硬化型の２成分系エポキシ樹脂であり、主剤として常温では液状のビスフェノールＡ型の樹脂、硬化剤として常温で液状のアミン系の樹脂が用いられている。
【００２４】
なお、透明ガラス基板１への第１層目ＩＴＯ膜（膜厚１００ｎｍ）の成膜は、上記第７層目の成膜と同じ条件、同じ手法で形成したものである。
【００２５】
上記ＥＣＤ９を封止樹脂１０で樹脂封止し、ガラス基板１１の接着で固定して得られた固体セル１２に対し、上下の透明導電膜であるＩＴＯ膜２、８に電源（不図示）からスイッチ（不図示）を介して＋２Ｖの電圧を印加したときと、スルー状態（電圧を印加しない）のときの分光透過率特性を図２に示す。図２において、＋２Ｖの電圧を印加したとき、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光の波長範囲では、透過率が１０％〜１１％で略一定であり、赤色の透過率と青色の透過率とに差異が発生していない。したがって、電圧の印加により還元発色層が着色したときでも、この実施形態のＥＣＤ９を備えた固体セル１２は、可視光を透過させて調光する場合には、赤色の透過率が青色の透過率に比べて低下することがなく、撮像素子の前方に配置する調光素子として使用しても、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルであった。
【００２６】
〔実施形態２〕
実施形態２は、７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図１に示した７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における３層構成の還元発色層の中、ＭｏＯ３ 膜６に替えて、Ｖ２ Ｏ５ 膜を採用した３層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜５とＶ２ Ｏ５ 膜６とＷＯ３ 膜７からなる３層構成を還元発色層とし、図１に示したＩｒＯｘ 膜３を酸化発色層として、Ｔａ２ Ｏ５ 膜４を固体電解質層として、ＩＴＯ膜２、８を透明導電膜として、同じ順で積層した７層構成であり、上下に透明ガラス基板１、１１を配置した固体セルとする。
【００２７】
実施形態２における透明ガラス基板１上の第１層目のＩＴＯ膜２、その上の第２層目のＩｒＯｘ 膜３、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じに形成する。
【００２８】
また、３層構成の還元発色層の中、第４層目のＷＯ３ 膜５は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００２９】
また、３層構成の還元発色層の中、第５層目のＶ２ Ｏ５ 膜６は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＶ２ Ｏ５ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００３０】
また、３層構成の還元発色層の中、第６層目のＷＯ３ 膜７は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００３１】
そして、第６層目の上の第７層目としてのＩＴＯ膜８を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を実施形態１と同じ２００ｎｍに形成する。
【００３２】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤを封止樹脂１０で樹脂封止し、第７層目のＩＴＯ膜８の上にガラス基板１１を接着固定し、ＥＣＤの上下に透明ガラス基板１、１１を配置した固体セルとする。
【００３３】
この固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００３４】
〔実施形態３〕
図３に示す９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態３を説明する。図３では、第４層目から第８層目までのＷＯ３ 膜２４、ＭｏＯ３ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、ＭｏＯ３ 膜２７、及び、ＷＯ３ 膜２８が５層構成の還元発色層として機能し、第２層目のＩｒＯｘ 膜２２が酸化発色層として、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜２３が固体電解質層として、第１層目と第９層目のＩＴＯ膜２１、２９が透明導電膜として機能する構成である。そして、この９層構成のＥＣＤ３０の上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セル３２とする。
【００３５】
実施形態３における透明ガラス基板２０上の第１層目のＩＴＯ膜２１、その上の第２層目のＩｒＯｘ 膜２２、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜２３は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じ、１００ｎｍ、２０ｎｍ、２００ｎｍに形成する。
【００３６】
また、５層構成の還元発色層の中、第４、６、８層目の各ＷＯ３ 膜２４、２６，２８は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００３７】
また、５層構成の還元発色層の中、第５、７層目の各ＭｏＯ３ 膜２５、２７は、実施形態１のＭｏＯ３ 膜６を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を１００ｎｍに形成する。
【００３８】
そして、第１層目から第８層目の各膜を成膜した後、第９層目としてのＩＴＯ膜２９を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００３９】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤ３０を封止樹脂３３にて樹脂封止し、第９層目のＩＴＯ膜２９の上にガラス基板３１を接着固定し、ＥＣＤ３０の上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セル３２とする。
【００４０】
この固体セル３２に対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４１】
〔実施形態４〕
実施形態４は、９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図３に示したエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における５層構成の還元発色層の中、ＭｏＯ３ 膜２５、２７に替えて、同じ膜厚のＶ２ Ｏ５ 膜を採用した５層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜２４、Ｖ２ Ｏ５ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、Ｖ２ Ｏ５ 膜２７、ＷＯ３ 膜２８からなる５層構成を還元発色層とし、他の各膜は実施形態３と同じで、上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セルとする。各膜の成膜条件は、実施形態３と同じでよい。
【００４２】
このように構成した固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４３】
〔実施形態５〕
実施形態５は、９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図３に示したエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における還元発色層の中、第７層目のＭｏＯ３ 膜２７に替えて、同じ膜厚のＶ２ Ｏ５ 膜２７を採用した５層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜２４、ＭｏＯ３ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、Ｖ２ Ｏ５ 膜２７、ＷＯ３ 膜２８からなる５層構成を還元発色層とし、他の各膜は実施形態３と同じで、上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セルとする。各膜の成膜条件は、実施形態３と同じでよい。
【００４４】
このように構成した固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４５】
〔実施形態６〕
図４に示す６層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態６を説明する。図４では、第４層目と第５層目のＭｏＯ３ 膜４４とＷＯ３ 膜４５が２層構成の還元発色層として機能し、第２層目のＩｒ酸化物膜４２が酸化発色層として、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４３が固体電解質層として、第１層目と第６層目のＩＴＯ膜４１、４６が透明導電膜として機能する構成である。この６層構成のＥＣＤ４７の上下に透明ガラス基板４０、４８を配置した固体セル４９とする。
【００４６】
実施形態６における透明ガラス基板４０上の第１層目のＩＴＯ膜４１、その上の第２層目のＩｒ酸化物膜４２、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４３は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じに形成する。
【００４７】
また、２層構成の還元発色層の中、第４層目のＭｏＯ３ 膜４４は、実施形態１のＭｏＯ３ 膜６を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００４８】
また、２層構成の還元発色層の中、第５層目のＷＯ３ 膜４５は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を９００ｎｍに形成する。
【００４９】
そして、第５層目の上の第６層目としてのＩＴＯ膜４６を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００５０】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤ４７を封止樹脂５０にて樹脂封止し、第６層目のＩＴＯ膜４６の上に透明ガラス基板４８を接着固定し、ＥＣＤの上下に透明ガラス基板４０、４８を配置した固体セル４９とする。
【００５１】
この固体セル４９に対し、実施形態１と同様に上下のＩＴＯ膜４１、４６に＋２Ｖの電圧を印加したときと、スルー状態のときに測定した分光透過率特性は、図２と同様であり、電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００５２】
これに対し、実施形態６の比較例として、還元発色層としてＷＯ３ とＭｇＯ３ の混合物（混合比率は約９：１）からなる膜（膜厚は約１１００ｎｍ）で構成した固体セルで得られる分光透過率特性は、図５に示すように、＋２Ｖの電圧を印加したときに、青色の透過率と赤色の透過率とに差異が見られ、画像の色再現性やカラーバランスがこの固体セルにより影響を受けていた。
【００５３】
なお、上記各実施形態では、成膜方法をイオンプレーティング法で電子銃を用いて行ったが、これに限らず、イオンビームアシスト蒸着、スパッタリングの方法でも同様な結果が得られた。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、従来のような融点の異なる混合物を還元発色層として使わずに、簡単な構成、成膜方法で、画像の色付きをなくすることができる。すなわち、本発明のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、還元発色層を構成する各膜は単一組成物として成膜されて組成が安定し、そのため、多層膜構成であっても還元発色層が安定して作製できて、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きや部分的な色むらができなくなるので、極めて優れた調光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図２】実施形態１の分光透過率特性の特性線図である。
【図３】本発明の実施形態３のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図４】本発明の実施形態６のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図５】実施形態６の比較例の分光透過率特性の特性線図である。
【符号の説明】
１…透明ガラス基板
２…ＩＴＯ膜
３…ＩｒＯｘ 膜
４…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
５…ＷＯ３ 膜
６…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
７…ＷＯ３ 膜
８…ＩＴＯ膜
９…ＥＣＤ
１０…封止樹脂
１１…透明ガラス基板
２１２…固体セル
２０…透明ガラス基板
２１…ＩＴＯ膜
２２…ＩｒＯｘ 膜
２３…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
２４…ＷＯ３ 膜
２５…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
２６…ＷＯ３ 膜
２７…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
２８…ＷＯ３ 膜
２９…ＩＴＯ膜
３０…ＥＣＤ
３１…透明ガラス基板
３２…固体セル
３３…封止樹脂
４０…透明ガラス基板
４１…ＩＴＯ膜
４２…Ｉｒ酸化物膜
４３…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
４４…ＭｏＯ３ 膜
４５…ＷＯ３ 膜
４６…ＩＴＯ膜
４７…ＥＣＤ
４８…透明ガラス基板
５０…封止樹脂
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレクトロクロミック素子及び固体セルに関し、特に、光学機器に用いられる調光素子の代表であるエレクトロクロミック素子及びそのエレクトロクロミック素子を備えた固体セルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
調光素子としてエレクトロクロミック素子（以下、ＥＣＤと言う。）は、液晶素子等と共に研究されている。このＥＣＤは、液晶素子に比べて、光透過率が高い、光散乱の影響が少ない、偏光の影響を受けない等、調光素子としての性能が高い。しかし、ＥＣＤの還元発色層としてＷＯ３ を用いたＥＣＤは、電圧を印加すると青色に着色してしまい、例えば、可視光を透過させて調光する場合には、赤色の透過率が青色の透過率に比べて極端に低下してしまうことから、このＥＣＤを撮像素子の前方に配置する調光素子として使用する場合、撮像素子を介して得られる画像の色再現性、カラーバランスが大きく変化して、いわゆる色付きとか、青い色付きと言われる現象が発生してしまい、望ましくなかった。
【０００３】
そこで、還元発色層の青色着色による悪影響をなくする方法として、ＷＯ３ にＭｏＯ３ を混ぜた混合物を還元発色層として用いることが公知である。この還元発色層として用いるＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を、均一に成膜できる方法として、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物に、ＷＯ３ の沸点よりも高い融点を有するＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜた混合物材料を蒸着材料として用い、融点が高い金属酸化物を蒸発させることなく、ＷＯ３ とＭｏＯ３ のみを蒸発させて成膜して還元発色層に用いると良いとの提案がされている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７７１９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＣＤの還元発色層の青色着色による悪影響をなくする方法として、前述のＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物に、ＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜた混合物材料を蒸着材料として成膜された、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を還元発色層に用いることが、上記のように特許文献１で提案されているが、ＷＯ３ とＭｏＯ３ とでは蒸着する場合の蒸発温度が依然として異なり、成膜した還元発色層に未だに悪影響を及ぼす程度の色付きが生じたり、部分的に悪影響を及ぼす色むらができたりする問題があった。
【０００６】
すなわち、蒸発温度がＷＯ３ とＭｏＯ３ より高いＭｇＯ、ＺｒＯ２ 、Ｙ２ Ｏ３ 、Ａｌ２ Ｏ３ 等の金属酸化物を混ぜて、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の融点を低下させてこれらの化合物の融点の差を縮めることにより、ＷＯ３ とＭｏＯ３ が均一に蒸発させるようにしてこの問題を解決しようとしているが、蒸発温度が異なるので完全に上記問題点を解消できてはいなかった。
【０００７】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、エレクトロクロミック素子の還元発色層において、調光素子として使用され、電圧が印加された場合に、可視光の波長範囲で色再現性やカラーバランスを変化させる色付き（青色着色）が生ぜず、また、部分的な色むらもできない構成のエレクトロクロミック素子及びこのエレクトロクロミック素子を備えた固体セルを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、還元発色層として、ＷＯ３ とＭｏＯ３ の混合物を用いるのではなく、還元発色層を安定して作製できるようにＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜を別々に単一組成物からなる層として成膜し、各膜を積層することにより還元発色層として構成することにした。
【０００９】
また、別々に成膜した各膜を積層して構成した還元発色層を有するＥＣＤを固体セルに備えることとした。
【００１０】
具体的には、本発明では、
（１）エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜の多層膜で構成することとした。
（２）また、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成することとした。
（３）また、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜、ＭｏＯ３ 膜及びＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成することとした。
（４）また、上記（１）、（２）、（３）の多層膜を構成する各ＷＯ３ 膜、ＭｏＯ３ 膜及びＶ２ Ｏ５ 膜は、真空蒸着、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着、スパッタリング法の何れか１つ以上の方法で成膜することとした。
（５）そして、エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜と、ＭｏＯ３ 及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜との多層膜で構成したエレクトロクロミック素子を、固体セルに備えることとした。
【００１１】
上記構成のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、還元発色層を構成する各膜は単一組成物として成膜されるので、組成が安定し、よって多層膜構成であっても還元発色層が安定して作製でき、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きや部分的な色むらができなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態において、ＥＣＤの還元発色層を形成する層を、ＷＯ３ 膜と、ＭｏＯ３ 膜及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜の単一組成物からなる膜を２層以上積層して構成する。例えば、ＥＣＤの還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜の２層構成、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の２層構成、あるいは、ＷＯ３ 膜を２層以上に分割し、分割したＷＯ３ 膜の間にＭｏＯ３ 膜又はＶ２ Ｏ５ 膜を入れるような３層以上の構成の多層膜に積層することにより、ＷＯ３ 膜による青い色付き抑え、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きをなくすと共に、固体セルにおいても、同様に画像の色付きをなくする。この色再現性やカラーバランスを変化させない程度の画像にする色付きの調整は、層数、各層の膜厚を制御することで容易にできる。また、成膜時の膜厚、各膜の光学特性を安定させるために、成膜手法として、真空蒸着、イオンプレーティング、イオンビームアシスト蒸着、あるいは、スパッタリングによる方法で成膜することが望ましい。
【００１３】
以下、本発明のエレクトロクロミック素子及びエレクトロクロミック素子を備えた固体セルの実施形態を説明する。
【００１４】
〔実施形態１〕
図１に示す７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態１を説明する。図１では、ＷＯ３ 膜５とＭｏＯ３ 膜６とＷＯ３ 膜７の３層構成が還元発色層として機能し、ＩｒＯｘ 膜３が酸化発色層として、Ｔａ２ Ｏ５ 膜４が固体電解質層として、ＩＴＯ膜２、８が透明導電膜として機能する構成である。
【００１５】
まず、ＥＣＤの透明導電膜として機能する１層目のＩＴＯ膜（インジウムスズ酸化物膜）２が１００ｎｍの膜厚にて成膜された透明ガラス基板１を準備し、この透明ガラス基板１を不図示の公知の真空蒸着装置の中にセットする。
【００１６】
次いで、蒸着装置内を１×１０−４Ｐａまで排気した後、内部圧力が２×１０−２Ｐａになるよう酸素ガス（Ｏ２ ）を装置内に導入する。この状態にて、基板１を加熱することなく、この基板１に直接に高周波電圧（ＲＦ）の印加をして成膜を行うイオンプレーティングの手法で、ＲＦパワーを３００Ｗに設定し、蒸着材料として準備したＩｒ酸化物塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２０ｎｍになるまで成膜を行い、第２層目としてＩｒ酸化物膜（ＩｒＯｘ 膜）３を形成する。ここで、ｘは酸化の程度により１〜３になる。
【００１７】
そして、成膜に供せられなかったＩｒ酸化物の蒸発物質を蒸着装置内から排除すると共に、使用済みの蒸着材料を次工程用の蒸着材料と交換する。この交換は、蒸着装置内に配置されたターンテーブルの回転により各蒸着材料を電子銃の照射位置への移動で行う。
【００１８】
次いで、蒸着装置内を１×１０−４Ｐａまで排気した後、内部圧力が２×１０−２Ｐａになるよう酸素ガス（Ｏ２ ）を装置内に導入する。この状態にて、基板１を加熱することなく、この基板１に直接に高周波電圧（ＲＦ）の印加をして成膜を行うイオンプレーティングの手法で、ＲＦパワーを３００Ｗに設定し、蒸着材料として準備したＴａ２ Ｏ５ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第３層目としてＴａ２ Ｏ５ 膜４を形成する。
【００１９】
次いで、第４層目の成膜のため、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４を形成したのと同じ作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が４００ｎｍになるまで成膜を行い、第４層目としてＷＯ３ 膜５を形成する。
【００２０】
次いで、第５層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第５層目としてＭｏＯ３ 膜６を形成する。
【００２１】
次いで、第６層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が４００ｎｍになるまで成膜を行い、第６層目としてＷＯ３ 膜７を形成する。
【００２２】
次いで、第７層目の成膜のため、第３層目を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＩＴＯ塊を電子銃で蒸発させ、膜厚が２００ｎｍになるまで成膜を行い、第７層目としてＩＴＯ膜８を形成する。
【００２３】
その後、このようにして形成されたＥＣＤ９の上に、封止樹脂１０を塗布し、さらにその上に、透明ガラス基板１１を封止基板として接着し固定する。この封止樹脂１０は熱硬化型の２成分系エポキシ樹脂であり、主剤として常温では液状のビスフェノールＡ型の樹脂、硬化剤として常温で液状のアミン系の樹脂が用いられている。
【００２４】
なお、透明ガラス基板１への第１層目ＩＴＯ膜（膜厚１００ｎｍ）の成膜は、上記第７層目の成膜と同じ条件、同じ手法で形成したものである。
【００２５】
上記ＥＣＤ９を封止樹脂１０で樹脂封止し、ガラス基板１１の接着で固定して得られた固体セル１２に対し、上下の透明導電膜であるＩＴＯ膜２、８に電源（不図示）からスイッチ（不図示）を介して＋２Ｖの電圧を印加したときと、スルー状態（電圧を印加しない）のときの分光透過率特性を図２に示す。図２において、＋２Ｖの電圧を印加したとき、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの可視光の波長範囲では、透過率が１０％〜１１％で略一定であり、赤色の透過率と青色の透過率とに差異が発生していない。したがって、電圧の印加により還元発色層が着色したときでも、この実施形態のＥＣＤ９を備えた固体セル１２は、可視光を透過させて調光する場合には、赤色の透過率が青色の透過率に比べて低下することがなく、撮像素子の前方に配置する調光素子として使用しても、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルであった。
【００２６】
〔実施形態２〕
実施形態２は、７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図１に示した７層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における３層構成の還元発色層の中、ＭｏＯ３ 膜６に替えて、Ｖ２ Ｏ５ 膜を採用した３層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜５とＶ２ Ｏ５ 膜６とＷＯ３ 膜７からなる３層構成を還元発色層とし、図１に示したＩｒＯｘ 膜３を酸化発色層として、Ｔａ２ Ｏ５ 膜４を固体電解質層として、ＩＴＯ膜２、８を透明導電膜として、同じ順で積層した７層構成であり、上下に透明ガラス基板１、１１を配置した固体セルとする。
【００２７】
実施形態２における透明ガラス基板１上の第１層目のＩＴＯ膜２、その上の第２層目のＩｒＯｘ 膜３、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じに形成する。
【００２８】
また、３層構成の還元発色層の中、第４層目のＷＯ３ 膜５は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００２９】
また、３層構成の還元発色層の中、第５層目のＶ２ Ｏ５ 膜６は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＶ２ Ｏ５ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００３０】
また、３層構成の還元発色層の中、第６層目のＷＯ３ 膜７は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００３１】
そして、第６層目の上の第７層目としてのＩＴＯ膜８を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を実施形態１と同じ２００ｎｍに形成する。
【００３２】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤを封止樹脂１０で樹脂封止し、第７層目のＩＴＯ膜８の上にガラス基板１１を接着固定し、ＥＣＤの上下に透明ガラス基板１、１１を配置した固体セルとする。
【００３３】
この固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００３４】
〔実施形態３〕
図３に示す９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態３を説明する。図３では、第４層目から第８層目までのＷＯ３ 膜２４、ＭｏＯ３ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、ＭｏＯ３ 膜２７、及び、ＷＯ３ 膜２８が５層構成の還元発色層として機能し、第２層目のＩｒＯｘ 膜２２が酸化発色層として、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜２３が固体電解質層として、第１層目と第９層目のＩＴＯ膜２１、２９が透明導電膜として機能する構成である。そして、この９層構成のＥＣＤ３０の上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セル３２とする。
【００３５】
実施形態３における透明ガラス基板２０上の第１層目のＩＴＯ膜２１、その上の第２層目のＩｒＯｘ 膜２２、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜２３は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じ、１００ｎｍ、２０ｎｍ、２００ｎｍに形成する。
【００３６】
また、５層構成の還元発色層の中、第４、６、８層目の各ＷＯ３ 膜２４、２６，２８は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を４００ｎｍに形成する。
【００３７】
また、５層構成の還元発色層の中、第５、７層目の各ＭｏＯ３ 膜２５、２７は、実施形態１のＭｏＯ３ 膜６を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を１００ｎｍに形成する。
【００３８】
そして、第１層目から第８層目の各膜を成膜した後、第９層目としてのＩＴＯ膜２９を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００３９】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤ３０を封止樹脂３３にて樹脂封止し、第９層目のＩＴＯ膜２９の上にガラス基板３１を接着固定し、ＥＣＤ３０の上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セル３２とする。
【００４０】
この固体セル３２に対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４１】
〔実施形態４〕
実施形態４は、９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図３に示したエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における５層構成の還元発色層の中、ＭｏＯ３ 膜２５、２７に替えて、同じ膜厚のＶ２ Ｏ５ 膜を採用した５層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜２４、Ｖ２ Ｏ５ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、Ｖ２ Ｏ５ 膜２７、ＷＯ３ 膜２８からなる５層構成を還元発色層とし、他の各膜は実施形態３と同じで、上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セルとする。各膜の成膜条件は、実施形態３と同じでよい。
【００４２】
このように構成した固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４３】
〔実施形態５〕
実施形態５は、９層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）であり、図３に示したエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図における還元発色層の中、第７層目のＭｏＯ３ 膜２７に替えて、同じ膜厚のＶ２ Ｏ５ 膜２７を採用した５層構成、すなわち、ＷＯ３ 膜２４、ＭｏＯ３ 膜２５、ＷＯ３ 膜２６、Ｖ２ Ｏ５ 膜２７、ＷＯ３ 膜２８からなる５層構成を還元発色層とし、他の各膜は実施形態３と同じで、上下に透明ガラス基板２０、３１を配置した固体セルとする。各膜の成膜条件は、実施形態３と同じでよい。
【００４４】
このように構成した固体セルに対し、実施形態１と同様にして測定した分光透過率特性は、実施形態１と同様な電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００４５】
〔実施形態６〕
図４に示す６層構成のエレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）の模式断面図を参照にして、実施形態６を説明する。図４では、第４層目と第５層目のＭｏＯ３ 膜４４とＷＯ３ 膜４５が２層構成の還元発色層として機能し、第２層目のＩｒ酸化物膜４２が酸化発色層として、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４３が固体電解質層として、第１層目と第６層目のＩＴＯ膜４１、４６が透明導電膜として機能する構成である。この６層構成のＥＣＤ４７の上下に透明ガラス基板４０、４８を配置した固体セル４９とする。
【００４６】
実施形態６における透明ガラス基板４０上の第１層目のＩＴＯ膜４１、その上の第２層目のＩｒ酸化物膜４２、及び、第３層目のＴａ２ Ｏ５ 膜４３は、実施形態１の各層を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備した各膜用の蒸着材料の塊を電子銃で蒸発させ、各膜厚を実施形態１と同じに形成する。
【００４７】
また、２層構成の還元発色層の中、第４層目のＭｏＯ３ 膜４４は、実施形態１のＭｏＯ３ 膜６を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＭｏＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００４８】
また、２層構成の還元発色層の中、第５層目のＷＯ３ 膜４５は、実施形態１のＷＯ３ 膜５を形成したのと同じ条件、同じ手法で、蒸着材料として準備したＷＯ３ 塊を電子銃で蒸発させ、膜厚を９００ｎｍに形成する。
【００４９】
そして、第５層目の上の第６層目としてのＩＴＯ膜４６を、実施形態１のＩＴＯ膜８を形成したのと同じ準備、作業をし、同じ条件、同じ手法で、膜厚を２００ｎｍに形成する。
【００５０】
その後、実施形態１と同様、得られたＥＣＤ４７を封止樹脂５０にて樹脂封止し、第６層目のＩＴＯ膜４６の上に透明ガラス基板４８を接着固定し、ＥＣＤの上下に透明ガラス基板４０、４８を配置した固体セル４９とする。
【００５１】
この固体セル４９に対し、実施形態１と同様に上下のＩＴＯ膜４１、４６に＋２Ｖの電圧を印加したときと、スルー状態のときに測定した分光透過率特性は、図２と同様であり、電圧の印加により着色したときでも、画像の色再現性やカラーバランスが変化せず、いわゆる色付きがないニュートラルな分光特性を有する固体セルが得られた。
【００５２】
これに対し、実施形態６の比較例として、還元発色層としてＷＯ３ とＭｇＯ３ の混合物（混合比率は約９：１）からなる膜（膜厚は約１１００ｎｍ）で構成した固体セルで得られる分光透過率特性は、図５に示すように、＋２Ｖの電圧を印加したときに、青色の透過率と赤色の透過率とに差異が見られ、画像の色再現性やカラーバランスがこの固体セルにより影響を受けていた。
【００５３】
なお、上記各実施形態では、成膜方法をイオンプレーティング法で電子銃を用いて行ったが、これに限らず、イオンビームアシスト蒸着、スパッタリングの方法でも同様な結果が得られた。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、従来のような融点の異なる混合物を還元発色層として使わずに、簡単な構成、成膜方法で、画像の色付きをなくすることができる。すなわち、本発明のエレクトロクロミック素子及び固体セルによれば、還元発色層を構成する各膜は単一組成物として成膜されて組成が安定し、そのため、多層膜構成であっても還元発色層が安定して作製できて、色再現性やカラーバランスを変化させるような画像の色付きや部分的な色むらができなくなるので、極めて優れた調光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図２】実施形態１の分光透過率特性の特性線図である。
【図３】本発明の実施形態３のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図４】本発明の実施形態６のエレクトロクロミック素子及び固体セルの模式断面図である。
【図５】実施形態６の比較例の分光透過率特性の特性線図である。
【符号の説明】
１…透明ガラス基板
２…ＩＴＯ膜
３…ＩｒＯｘ 膜
４…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
５…ＷＯ３ 膜
６…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
７…ＷＯ３ 膜
８…ＩＴＯ膜
９…ＥＣＤ
１０…封止樹脂
１１…透明ガラス基板
２１２…固体セル
２０…透明ガラス基板
２１…ＩＴＯ膜
２２…ＩｒＯｘ 膜
２３…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
２４…ＷＯ３ 膜
２５…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
２６…ＷＯ３ 膜
２７…ＭｏＯ３ 膜（Ｖ２ Ｏ５ 膜）
２８…ＷＯ３ 膜
２９…ＩＴＯ膜
３０…ＥＣＤ
３１…透明ガラス基板
３２…固体セル
３３…封止樹脂
４０…透明ガラス基板
４１…ＩＴＯ膜
４２…Ｉｒ酸化物膜
４３…Ｔａ２ Ｏ５ 膜
４４…ＭｏＯ３ 膜
４５…ＷＯ３ 膜
４６…ＩＴＯ膜
４７…ＥＣＤ
４８…透明ガラス基板
５０…封止樹脂
Claims (5)
- エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜の多層膜で構成したことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
- エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成したことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
- エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜とＭｏＯ３ 膜とＶ２ Ｏ５ 膜の多層膜で構成したことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
- 前記多層膜を、真空蒸着、イオンプレーティング、イオンアシスト蒸着、スパッタリング法の何れか１つ以上の方法で成膜されたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載のエレクトロクロミック素子。
- エレクトロクロミック素子の還元発色層を、ＷＯ３ 膜と、ＭｏＯ３ 及び／又はＶ２ Ｏ５ 膜との多層膜で構成したエレクトロクロミック素子を備えたことを特徴とする固体セル。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2008049268A1 (fr) * | 2006-10-24 | 2008-05-02 | Feng Chia University | Dispositif électrochromique |
| WO2020141860A1 (ko) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | 주식회사 동진쎄미켐 | 전기변색소자 및 그의 제조방법 |
-
2002
- 2002-10-11 JP JP2002298341A patent/JP2004133234A/ja not_active Withdrawn
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| WO2020141860A1 (ko) * | 2018-12-31 | 2020-07-09 | 주식회사 동진쎄미켐 | 전기변색소자 및 그의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |