JP2014021452A - Electrochromic device and manufacturing method of the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic device that can be fabricated without a bonding process, and to provide a manufacturing method of the electrochromic device.SOLUTION: The present electrochromic device includes: a first electrode layer; a second electrode layer that is provided to face the first electrode layer; an electrochromic layer that is provided between the first electrode layer and the second electrode layer; and an electrolyte that is filled in a given area between the first electrode layer and the second electrode layer. At least one layer of the first electrode layer or the second electrode layer has a through-hole formed, and a supporting body is provided only on either one of outer sides of the first electrode layer and the second electrode layer.

Description

本発明は、エレクトロクロミック装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an electrochromic device and a method for manufacturing the same.

電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。このエレクトロクロミズムを利用した装置がエレクトロクロミック装置である。エレクトロクロミック装置にはエレクトロクロミズムの特徴に由来する応用が実現できるとして、今日まで多くの研究がなされている。   A phenomenon in which a redox reaction occurs reversibly and a color changes reversibly by applying a voltage is called electrochromism. A device using this electrochromism is an electrochromic device. Many studies have been conducted on electrochromic devices to date that applications derived from the characteristics of electrochromism can be realized.

エレクトロクロミック装置に用いられるエレクトロクロミック材料としては、有機材料や無機材料が用いられる。有機材料は、その分子構造により様々な色彩発色が可能であることから、カラー表示装置として有望であるが、有機物であるため耐久性に課題がある。一方、無機材料は色彩の制御に課題があるが、特に固体電解層を用いた場合、耐久性に優れる。この特徴を利用し、色彩度が低いことが利点となるアプリケーションとして調光ガラスやNDフィルタへの実用化が検討されている。しかし、固体電解層を用いた装置では応答速度が遅いという課題がある。   As the electrochromic material used in the electrochromic device, an organic material or an inorganic material is used. An organic material is promising as a color display device because it can generate various colors depending on its molecular structure, but has a problem in durability because it is an organic material. On the other hand, inorganic materials have problems in color control, but are particularly durable when using a solid electrolytic layer. Utilizing this feature, practical application to light control glass and ND filters is being studied as an application that has an advantage of low color saturation. However, there is a problem that the response speed is slow in an apparatus using a solid electrolytic layer.

これらのエレクトロクロミック装置は、一般に、エレクトロクロミック材料を対向する2つの電極間に形成し、イオン伝導可能な電解質層が電極間に満たされた構成で酸化還元反応を行う。エレクトロクロミック装置は、酸化還元反応を利用して発消色を行う原理ゆえに、発消色の応答速度が遅いという欠点がある。   In these electrochromic devices, an electrochromic material is generally formed between two electrodes facing each other, and an oxidation-reduction reaction is performed in a configuration in which an ion conductive electrolyte layer is filled between the electrodes. The electrochromic device has a drawback in that the response speed of color development / decoloration is slow because of the principle of performing color development / decoloration utilizing an oxidation-reduction reaction.

更に、エレクトロクロミックは電気化学現象であるため、電解質層の性能(イオン伝導度等)が応答速度や発色のメモリ効果に影響する。電解質層は電解質を溶媒に溶かした液体状である場合は速い応答性を得やすいが、素子強度・信頼性の点で固体化、ゲル化による改良が検討されている。   Furthermore, since electrochromic is an electrochemical phenomenon, the performance of the electrolyte layer (ionic conductivity, etc.) affects the response speed and the memory effect of color development. When the electrolyte layer is in the form of a liquid in which the electrolyte is dissolved in a solvent, it is easy to obtain fast responsiveness. However, improvements in solidification and gelation have been studied in terms of device strength and reliability.

すなわち、従来から、電気化学素子としての電池やエレクトロクロミック装置においては、電解液を使用しているため、電解液の漏れ、溶媒の揮発による電池内の乾燥があるばかりでなく、電池容器内では、電解液の偏りにより、隔膜が部分的に乾燥状態になり、このことが内部インピーダンスの上昇や内部短絡の原因になっていた。   That is, conventionally, since batteries and electrochromic devices as electrochemical elements have used an electrolytic solution, not only is there leakage of the electrolytic solution and drying of the battery due to volatilization of the solvent, but also in the battery container. Due to the bias of the electrolyte, the diaphragm was partially dried, which caused an increase in internal impedance and an internal short circuit.

特にエレクトロクロミック装置は、調光ガラスや表示用途に用いる場合、少なくとも一方向は、ガラスやプラスチック等の透明材料で封止する必要があるため、金属等で電解質を完全に密閉してしまうことは困難であり、電解液の漏れや揮発がより大きな問題となる。   Especially when an electrochromic device is used for dimming glass or display applications, it is necessary to seal at least one direction with a transparent material such as glass or plastic. It is difficult, and leakage and volatilization of the electrolyte become a larger problem.

上述したような欠点を解決するための方法として、高分子固体電解質を用いることが提案されている。 その具体例として、オキシエチレン鎖やオキシプロピレン鎖を含有するマトリックスポリマーと無機塩との固溶体が挙げられるが、これらは完全固体であり、加工性に優れるものの、その電導度は通常の非水電解液に比べて数桁程度低いという実用上の課題を有している。   As a method for solving the above-described drawbacks, it has been proposed to use a polymer solid electrolyte. Specific examples include a solid solution of a matrix polymer containing an oxyethylene chain or an oxypropylene chain and an inorganic salt, but these are completely solid and excellent in processability, but their conductivity is a normal non-aqueous electrolysis. It has a practical problem of being several orders of magnitude lower than the liquid.

又、高分子固体電解質の電導度を向上させるために、高分子に有機電解液を溶解させて半固形状のものにする方法(例えば、特許文献1参照)や、電解質を加えた液状モノマーを重合反応させて電解質を含む架橋重合体とする方法が提案されているが実用レベルには至っていない。   In order to improve the electrical conductivity of the polymer solid electrolyte, a method of dissolving an organic electrolyte in a polymer to make it semi-solid (for example, see Patent Document 1), or a liquid monomer to which an electrolyte is added A method for producing a crosslinked polymer containing an electrolyte by polymerization reaction has been proposed, but has not yet reached a practical level.

ところで、これらのエレクトロクロミック装置は、一般に、エレクトロクロミック材料を対向する2つの電極間に形成した後、イオン伝導可能な電解質層を介して貼合せることで作製される。この貼合せプロセスなしでエレクトロクロミック装置を作製することができれば、曲面など多様な部位に装置形成することが可能になるため適用範囲が広がると共に、片側の支持体が不要となるため低コストで生産できる。   By the way, these electrochromic devices are generally manufactured by forming an electrochromic material between two electrodes facing each other and then bonding them together via an ion conductive electrolyte layer. If an electrochromic device can be manufactured without this bonding process, it will be possible to form the device on various parts such as curved surfaces, so the range of application will be widened, and the support on one side will be unnecessary, so it will be produced at low cost. it can.

しかし、従来技術ではエレクトロクロミック装置を支持体上に薄膜プロセスで形成することが困難であった。すなわち、貼合せプロセスを省略するために、電解質層上に電極形成する場合、全固体の電解質層を用いると前述のように応答速度が遅いという問題がある。更に全固体の電解質層として有機材料層を用いると、電解質層上に形成する電極層の電気抵抗が高くなりやすく、正常に酸化還元駆動できないという問題があった。特に、一般的に透明電極として採用されている真空製膜で形成されたITO、SnO、AZO等の酸化物層は、有機膜表面に製膜した場合、透明性と電気伝導度を両立しにくい。 However, in the prior art, it has been difficult to form an electrochromic device on a support by a thin film process. That is, when an electrode is formed on an electrolyte layer in order to omit the bonding process, there is a problem that the response speed is slow as described above when an all-solid electrolyte layer is used. Furthermore, when an organic material layer is used as the all-solid electrolyte layer, there is a problem that the electric resistance of the electrode layer formed on the electrolyte layer tends to be high, and the redox drive cannot be performed normally. In particular, oxide layers such as ITO, SnO 2 and AZO formed by vacuum film formation, which are generally adopted as transparent electrodes, have both transparency and electrical conductivity when formed on the organic film surface. Hateful.

一方、全固体の電解質層として無機材料層を用いる場合は、無機エレクトロクロミック化合物に限定される。例えば、無機エレクトロクロミック化合物では、還元発色層と酸化発色層を固体電解質層を挟んで対向配置した構造を有するエレクトロクロミック素子において、前記還元発色層が酸化タングステンと酸化チタンを含有する材料で構成され、前記酸化発色層がニッケル酸化物を含有する材料で構成され、前記酸化発色層と前記固体電解質層との間に、ニッケル酸化物以外の金属酸化物若しくは金属、又はニッケル酸化物以外の金属酸化物と金属との複合物を主成分として構成される透明性を有する中間層を配置するエレクトロクロミック素子が開示されている(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, when an inorganic material layer is used as the all-solid electrolyte layer, it is limited to an inorganic electrochromic compound. For example, in an inorganic electrochromic compound, in an electrochromic device having a structure in which a reduced color layer and an oxidized color layer are disposed opposite to each other with a solid electrolyte layer interposed therebetween, the reduced color layer is composed of a material containing tungsten oxide and titanium oxide. The oxidation coloring layer is made of a material containing nickel oxide, and a metal oxide or metal other than nickel oxide or a metal oxidation other than nickel oxide is formed between the oxidation coloring layer and the solid electrolyte layer. An electrochromic device is disclosed in which a transparent intermediate layer composed mainly of a composite of a material and a metal is disposed (see, for example, Patent Document 2).

特許文献2によれば、中間層を形成することにより、繰り返し特性と応答性が改良することが記載されており、数秒で発消色駆動が可能である。しかし、構造が複雑であると共に真空製膜で無機クロミック化合物層を多層形成することは大型化が困難であると共にコストアップ要因となる。又、無機エレクトロクロミック材料は色彩の制御に課題がある。   According to Patent Document 2, it is described that the repetition characteristics and responsiveness are improved by forming the intermediate layer, and the color development driving can be performed in a few seconds. However, the structure is complicated and it is difficult to increase the size of the inorganic chromic compound layer by vacuum film formation, which causes an increase in cost. In addition, inorganic electrochromic materials have a problem in color control.

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、貼合せプロセスなしで作製可能なエレクトロクロミック装置、及びその製造方法を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of said point, and makes it a subject to provide the electrochromic apparatus which can be produced without a bonding process, and its manufacturing method.

本エレクトロクロミック装置は、第1の電極層と、前記第1の電極層に対向するように設けられた第2の電極層と、前記第1電極層と前記第2電極層との間に設けられたエレクトロクロミック層と、前記第1の電極層と前記第2の電極層との間の所定領域に充填された電解質と、を有し、前記第1の電極層又は前記第2の電極層の少なくとも一方の層には貫通孔が形成されており、前記第1の電極層の外側及び前記第2の電極層の外側の何れか一方の側のみに支持体が設けられていることを要件とする。   The electrochromic device is provided between the first electrode layer, the second electrode layer provided to face the first electrode layer, and the first electrode layer and the second electrode layer. An electrochromic layer, and an electrolyte filled in a predetermined region between the first electrode layer and the second electrode layer, the first electrode layer or the second electrode layer There is a requirement that a through hole is formed in at least one of the layers, and that a support is provided only on either the outside of the first electrode layer or the outside of the second electrode layer. And

開示の技術によれば、貼合せプロセスなしで作製可能なエレクトロクロミック装置、及びその製造方法を提供できる。   According to the disclosed technology, it is possible to provide an electrochromic device that can be manufactured without a bonding process, and a manufacturing method thereof.

第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to a first embodiment. 第2の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第6の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 6th Embodiment. 第7の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。It is sectional drawing which illustrates the electrochromic apparatus which concerns on 7th Embodiment.

以下、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図1を参照するに、エレクトロクロミック装置10は、支持体11と、支持体11上に順次積層された第1の電極層12、エレクトロクロミック層13、絶縁性多孔質層14、及び第2の電極層15とを有する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the first embodiment. Referring to FIG. 1, an electrochromic device 10 includes a support 11, a first electrode layer 12, an electrochromic layer 13, an insulating porous layer 14, and a second layer sequentially stacked on the support 11. And an electrode layer 15.

エレクトロクロミック装置10において、支持体11上には第1の電極層12が設けられ、第1電極層12に接してエレクトロクロミック層13が設けられている。更に、エレクトロクロミック層13上には、絶縁性多孔質層14を介して、第1の電極層12に対向するように第2の電極層15が設けられている。なお、第1の電極層12の外側には支持体11が設けられているが、第2の電極層15の外側には支持体は設けられていない。   In the electrochromic device 10, a first electrode layer 12 is provided on a support 11, and an electrochromic layer 13 is provided in contact with the first electrode layer 12. Furthermore, a second electrode layer 15 is provided on the electrochromic layer 13 so as to face the first electrode layer 12 with an insulating porous layer 14 interposed therebetween. The support 11 is provided outside the first electrode layer 12, but no support is provided outside the second electrode layer 15.

絶縁性多孔質層14は、第1の電極層12と第2の電極層15を絶縁するために設けられており、絶縁性多孔質層14は、絶縁性金属酸化物微粒子を含んでいる。第1の電極層12と第2の電極層15に挟まれた絶縁性多孔質層14には、電解質が充填されている。又、第2の電極層15には、厚さ方向に貫通する多数の貫通孔が形成されている。   The insulating porous layer 14 is provided to insulate the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15, and the insulating porous layer 14 contains insulating metal oxide fine particles. The insulating porous layer 14 sandwiched between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 is filled with an electrolyte. The second electrode layer 15 has a large number of through holes penetrating in the thickness direction.

エレクトロクロミック装置10の製造工程は、支持体11上に第1の電極層12及びエレクトロクロミック層13を順次積層する工程と、エレクトロクロミック層13上に絶縁性多孔質層14を介して第1の電極層12に対向するように貫通孔が形成された第2の電極層15を積層する工程と、第1の電極層12と第2の電極層15に挟まれた絶縁性多孔質層14に、第2の電極層15に形成された貫通孔から電解質を充填する工程とを有する。   The manufacturing process of the electrochromic device 10 includes a step of sequentially laminating the first electrode layer 12 and the electrochromic layer 13 on the support 11, and a first step through the insulating porous layer 14 on the electrochromic layer 13. A step of laminating a second electrode layer 15 having a through-hole so as to face the electrode layer 12, and an insulating porous layer 14 sandwiched between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15; And a step of filling the electrolyte from the through-hole formed in the second electrode layer 15.

つまり、第2の電極層15に形成された貫通孔は、エレクトロクロミック装置10の製造工程において、絶縁性多孔質層14に電解質を充填する際の注入孔である。前述のように、貼合せプロセスを省略するために、電解質層上に第2の電極層を形成する場合には様々な問題が生じるが、絶縁性多孔質層14上に貫通孔が形成された第2の電極層15を先に積層し、その後に第2の電極層15に形成された貫通孔を介して絶縁性多孔質層14に電解質を注入することにより、これらの問題を回避できる。   That is, the through hole formed in the second electrode layer 15 is an injection hole when the insulating porous layer 14 is filled with the electrolyte in the manufacturing process of the electrochromic device 10. As described above, when the second electrode layer is formed on the electrolyte layer in order to omit the bonding process, various problems arise, but through holes are formed on the insulating porous layer 14. These problems can be avoided by first laminating the second electrode layer 15 and then injecting the electrolyte into the insulating porous layer 14 through the through-hole formed in the second electrode layer 15.

エレクトロクロミック装置10において、第1の電極層12と第2の電極層15との間に電圧を印加することにより、エレクトロクロミック層13が電荷の授受により酸化還元反応して発消色する。   In the electrochromic device 10, when a voltage is applied between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15, the electrochromic layer 13 undergoes an oxidation-reduction reaction due to transfer of electric charges, thereby causing a color change.

このように、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の電極層と第2の電極層に挟まれた絶縁性多孔質層に、第2の電極層に形成された貫通孔から電解質を充填することが可能である。そのため、電解質を充填する前に、低抵抗な第2の電極層を形成することが可能となり、エレクトロクロミック装置の性能を向上できる。   Thus, in the electrochromic device according to the first embodiment, the through hole formed in the second electrode layer in the insulating porous layer sandwiched between the first electrode layer and the second electrode layer. It is possible to fill the electrolyte. Therefore, it is possible to form the second electrode layer having a low resistance before filling the electrolyte, and the performance of the electrochromic device can be improved.

又、貼合せプロセスなしでエレクトロクロミック装置を作製できるため、多様な部位にエレクトロクロミック装置を形成可能となり、エレクトロクロミック装置の適用範囲を広げることができる。   In addition, since an electrochromic device can be manufactured without a bonding process, an electrochromic device can be formed at various sites, and the application range of the electrochromic device can be expanded.

又、第2の電極層の外側には支持体が設けられていないため(片側の支持体が不要となるため)、生産性(大型化)に優れたエレクトロクロミック装置を提供できる。又、全固体電解質層を用いる必要がなく応答性に優れ、更に有機エレクトロクロミック材料を用いることで色彩特性にも優れたエレクトロクロミック装置を実現できる。   In addition, since no support is provided outside the second electrode layer (since the support on one side is not required), an electrochromic device excellent in productivity (enlargement) can be provided. Further, it is not necessary to use an all solid electrolyte layer, and it is possible to realize an electrochromic device having excellent responsiveness and also having excellent color characteristics by using an organic electrochromic material.

以下、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10を構成する各構成要素について詳説する。   Hereinafter, each component which comprises the electrochromic apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment is explained in full detail.

[支持体11]
支持体11は、第1の電極層12、エレクトロクロミック層13、絶縁性多孔質層14、及び第2の電極層15を支持する機能を有する。支持体11としては、これらの各層を支持できれば、周知の有機材料や無機材料をそのまま用いることができる。
[Support 11]
The support 11 has a function of supporting the first electrode layer 12, the electrochromic layer 13, the insulating porous layer 14, and the second electrode layer 15. As the support 11, a known organic material or inorganic material can be used as it is as long as these layers can be supported.

具体例としては、支持体11として、無アルカリガラス、硼珪酸ガラス、フロートガラス、ソーダ石灰ガラス等のガラス基板を用いることができる。又、支持体11として、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂基板を用いてもよい。更に、支持体11として、アルミニウム、ステンレス、チタン等の金属基板を用いてもよい。   As a specific example, a glass substrate such as alkali-free glass, borosilicate glass, float glass, or soda lime glass can be used as the support 11. Further, as the support 11, a resin substrate such as polycarbonate resin, acrylic resin, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, epoxy resin, melamine resin, phenol resin, polyurethane resin, polyimide resin or the like may be used. Furthermore, a metal substrate such as aluminum, stainless steel, or titanium may be used as the support 11.

なお、エレクトロクロミック装置10が第2の電極層15側から視認する反射型表示装置である場合は、支持体11の透明性は不要である。又、支持体11として導電性金属材料を用いる場合は、支持体11が第1の電極層12を兼ねることもできる。又、支持体11の表面に、水蒸気バリア性・ガスバリア性・視認性を高めるために透明絶縁層・反射防止層等がコーティングされていてもよい。   Note that when the electrochromic device 10 is a reflective display device that is visible from the second electrode layer 15 side, the transparency of the support 11 is not necessary. Further, when a conductive metal material is used as the support 11, the support 11 can also serve as the first electrode layer 12. Further, the surface of the support 11 may be coated with a transparent insulating layer, an antireflection layer or the like in order to improve the water vapor barrier property, gas barrier property, and visibility.

[第1の電極層12、第2の電極層15]
第1の電極層12及び第2の電極層15の材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、調光ガラスとして利用する場合は光の透過性を確保する必要があるため、透明かつ導電性に優れた透明導電性材料が用いられる。これにより、ガラスの透明性を得られると共に着色のコントラストをより高めることができる。
[First electrode layer 12, second electrode layer 15]
The material of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 is not particularly limited as long as it is a conductive material, but when used as a light control glass, light transmittance is ensured. Since it is necessary, a transparent conductive material that is transparent and excellent in conductivity is used. Thereby, the transparency of the glass can be obtained and the coloring contrast can be further increased.

透明導電性材料としては、スズをドープした酸化インジウム(以下、ITOとする)、フッ素をドープした酸化スズ(以下、FTOとする)、アンチモンをドープした酸化スズ(以下、ATOとする)等の無機材料を用いることができるが、特に、真空成膜により形成されたインジウム酸化物(以下、In酸化物とする)、スズ酸化物(以下、Sn酸化物とする)又は亜鉛酸化物(以下、Zn酸化物とする)の何れか1つを含む無機材料を用いることが好ましい。   Examples of the transparent conductive material include indium oxide doped with tin (hereinafter referred to as ITO), tin oxide doped with fluorine (hereinafter referred to as FTO), tin oxide doped with antimony (hereinafter referred to as ATO), and the like. Inorganic materials can be used. In particular, indium oxide (hereinafter referred to as In oxide), tin oxide (hereinafter referred to as Sn oxide) or zinc oxide (hereinafter referred to as In oxide) formed by vacuum film formation. It is preferable to use an inorganic material containing any one of Zn oxide.

In酸化物、Sn酸化物、及びZn酸化物は、スパッタ法により、容易に成膜が可能な材料であると共に、良好な透明性と電気伝導度が得られる材料である。又、特に好ましい材料は、InSnO、GaZnO、SnO、In、ZnOである。更には、透明性を有する銀、金、カーボンナノチューブ、金属酸化物等のネットワーク電極やこれらの複合層も有用である。 In oxides, Sn oxides, and Zn oxides are materials that can be easily formed by a sputtering method, and that can provide good transparency and electrical conductivity. Particularly preferred materials are InSnO, GaZnO, SnO, In 2 O 3 , and ZnO. Furthermore, transparent network electrodes such as silver, gold, carbon nanotube, and metal oxide, and composite layers thereof are also useful.

第1の電極層12及び第2の電極層15の各々の膜厚は、エレクトロクロミック層13の酸化還元反応に必要な電気抵抗値が得られるように調整される。第1の電極層12及び第2の電極層15の材料としてITOを用いた場合、第1の電極層12及び第2の電極層15の各々の膜厚は、例えば50〜500nm程度とすることができる。   The thickness of each of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 is adjusted so that an electric resistance value necessary for the oxidation-reduction reaction of the electrochromic layer 13 is obtained. When ITO is used as the material of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15, the thickness of each of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 is, for example, about 50 to 500 nm. Can do.

又、調光ミラーとして利用する場合には、第1の電極層12及び第2の電極層15の何れかが反射機能を有する構造であってもよく、その場合には第1の電極層12及び第2の電極層15の材料として金属材料を含むことができる。金属材料としては、例えばPt、Ag、Au、Cr、ロジウム、及びこれらの合金、又は、これらの積層構成等を用いることができる。   When used as a dimming mirror, either the first electrode layer 12 or the second electrode layer 15 may have a reflecting function. In that case, the first electrode layer 12 A metal material may be included as the material of the second electrode layer 15. As the metal material, for example, Pt, Ag, Au, Cr, rhodium, and alloys thereof, or a stacked structure thereof can be used.

第1の電極層12及び第2の電極層15の各々の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法等を用いることができる。又、第1の電極層12及び第2の電極層15の各々の材料が塗布形成できるものであれば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法を用いることができる。   As a manufacturing method of each of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used. In addition, as long as each material of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 can be formed by coating, a spin coat method, a casting method, a micro gravure coat method, a gravure coat method, a bar coat method, a roll coat Method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing method, reverse printing method, inkjet printing method Various printing methods such as these can be used.

本実施の形態では、第2の電極層15には、厚さ方向に貫通する多数の微細な貫通孔が形成されている。例えば、以下に示す方法により、第2の電極層15に微細な貫通孔を設けることができる。すなわち、第2の電極層15を形成する前に予め下地層として凹凸を持つ層を形成し、そのまま凹凸を有する第2の電極層15とする方法を用いることができる。   In the present embodiment, the second electrode layer 15 has a large number of fine through holes penetrating in the thickness direction. For example, fine through holes can be provided in the second electrode layer 15 by the method described below. That is, it is possible to use a method in which a layer having projections and depressions is formed in advance as a base layer before forming the second electrode layer 15, and the second electrode layer 15 having projections and depressions is used as it is.

又、第2の電極層15を形成する前にマイクロピラー等の凸形状構造体を形成し、第2の電極層15を形成後に凸形状構造体を取り除く方法を用いてもよい。又、第2の電極層15を形成する前に発泡性の高分子重合体等を散布し、第2の電極層15を形成後に加熱や脱気する等の処理を施して発泡させる方法を用いてもよい。又、第2の電極層15に直接各種放射線を輻射して細孔を形成させる方法を用いてもよい。   Alternatively, a method of forming a convex structure such as a micro pillar before forming the second electrode layer 15 and removing the convex structure after forming the second electrode layer 15 may be used. Further, before forming the second electrode layer 15, a foaming polymer or the like is sprayed, and after the second electrode layer 15 is formed, a process such as heating or degassing is performed to foam. May be. Alternatively, a method in which various radiations are directly radiated to the second electrode layer 15 to form pores may be used.

第2の電極層15に微細な貫通孔を形成する方法としては、コロイダルリソグラフィー法が好ましい。コロイダルリソグラフィー法は、第2の電極層15が積層される下層に微粒子を散布し、散布された微粒子をマスクとして微粒子が散布された面に真空成膜法等により第2の電極層15となる導電膜を形成し、その後、微粒子ごと導電膜を除去することでパターニングを行う方法である。   As a method of forming fine through holes in the second electrode layer 15, a colloidal lithography method is preferable. In the colloidal lithography method, fine particles are dispersed in the lower layer on which the second electrode layer 15 is laminated, and the second electrode layer 15 is formed by vacuum deposition or the like on the surface on which the fine particles are dispersed using the dispersed fine particles as a mask. In this method, the conductive film is formed, and then the conductive film is removed together with the fine particles to perform patterning.

コロイダルリソグラフィー法により第2の電極層15に微細な貫通孔を容易に形成できる。特に、散布する微粒子の直径を第2の電極層15の膜厚以上とすることにより、第2の電極層15に容易に貫通孔を形成できる。又、散布する微粒子分散物の濃度や微粒子の粒子径を変えることで容易に微細な貫通孔の密度や面積を調節できる。   A fine through hole can be easily formed in the second electrode layer 15 by colloidal lithography. In particular, by setting the diameter of the fine particles to be dispersed to be equal to or larger than the thickness of the second electrode layer 15, it is possible to easily form a through hole in the second electrode layer 15. Further, the density and area of fine through holes can be easily adjusted by changing the concentration of the fine particle dispersion to be dispersed and the particle diameter of the fine particles.

更に、微粒子分散物の散布方法によりコロイダルマスクの面内均一性を容易に高めることができるため、エレクトロクロミック層13の発消色濃度の面内均一性を高め、表示性能を向上させることが可能となる。以下、コロイダルリソグラフィー法の具体的な内容について説明する。   Furthermore, since the in-plane uniformity of the colloidal mask can be easily increased by the dispersion method of the fine particle dispersion, it is possible to increase the in-plane uniformity of the color density of the electrochromic layer 13 and improve the display performance. It becomes. Hereinafter, specific contents of the colloidal lithography method will be described.

コロイダルリソグラフィーに用いるコロイダルマスクとなる微粒子の材質については、第2の電極層15に微細な貫通孔を形成することが可能であれば何を用いても構わないが、例えば、SiO微粒子等が経済的に優位である。又、コロイダルマスク散布時に用いる分散物は分散性のよいものが好ましく、例えば、コロイダルマスクとなる微粒子としてSiO微粒子を用いる場合は水系の分散物を用いることができる。 The material of the fine particles of colloidal mask used in colloidal lithography, but may be used what if it is possible to form fine through-holes in the second electrode layer 15, for example, SiO 2 fine particles is Economic advantage. Further, the dispersion used when spraying the colloidal mask is preferably a dispersion having good dispersibility. For example, when SiO 2 fine particles are used as the fine particles used as the colloidal mask, an aqueous dispersion can be used.

但し、エレクトロクロミック層13や絶縁性多孔質層14等のコロイダルマスクの下層にダメージを与えるおそれがある場合は、コロイダルマスクとなる微粒子として非水系溶媒に分散するように表面処理したSiO微粒子を用いることが好ましい。この場合には、コロイダルマスク散布時に用いる分散物として非水系の分散物を用いることができる。 However, when there is a possibility of damaging the lower layer of the colloidal mask such as the electrochromic layer 13 or the insulating porous layer 14, the SiO 2 fine particles that are surface-treated so as to be dispersed in a non-aqueous solvent as fine particles to be a colloidal mask are used. It is preferable to use it. In this case, a non-aqueous dispersion can be used as a dispersion used when colloidal mask is dispersed.

コロイダルマスクとなる微粒子の粒子径(直径)については、微細な貫通孔を形成する第2の電極層15の膜厚以上、かつ、エレクトロクロミック層13の膜厚以下であることが好ましい。コロイダルマスクは、超音波照射法やテープピーリング法等により除去できるが、下層にダメージの少ない方法を選択することが好ましい。又、コロイダルマスクの他の除去方式として、微粒子等の吹付けによるドライ洗浄も可能である。   The particle diameter (diameter) of the fine particles serving as the colloidal mask is preferably not less than the thickness of the second electrode layer 15 that forms fine through holes and not more than the thickness of the electrochromic layer 13. The colloidal mask can be removed by an ultrasonic irradiation method, a tape peeling method, or the like, but it is preferable to select a method with less damage to the lower layer. As another removal method of the colloidal mask, dry cleaning by spraying fine particles or the like is also possible.

テープピーリング法を用いてコロイダルマスクを除去する場合、一般的なテープにおける粘着層の厚さは1μm以上となっておりコロイダルマスクが埋没してしまう場合が多い。この場合、第2の電極層15の表面に粘着層が接触してしまうため、糊残りの少ないテープを使用することが好ましい。超音波照射法を用いてコロイダルマスクを除去する場合、浸漬する溶媒については既に形成している各機能層にダメージの少ない溶媒を用いることが好ましい。   When the colloidal mask is removed using the tape peeling method, the thickness of the adhesive layer in a general tape is 1 μm or more, and the colloidal mask is often buried. In this case, since the adhesive layer contacts the surface of the second electrode layer 15, it is preferable to use a tape with little adhesive residue. When removing a colloidal mask using an ultrasonic irradiation method, it is preferable to use a solvent with little damage to each functional layer already formed as the solvent to be immersed.

第2の電極層15に微細な貫通孔を形成する方法として、コロイダルリソグラフィー法の他に、フォトレジストやドライフィルム等を用いた一般的なリフトオフ法を用いてもよい。具体的には、まず所望のフォトレジストパターンを形成し、次いで第2の電極層15を形成し、その後フォトレジストパターンを除去することによってフォトレジストパターン上の不要な部分を除去して、第2の電極層15に微細な貫通孔を形成する方法である。   As a method of forming a fine through hole in the second electrode layer 15, a general lift-off method using a photoresist, a dry film, or the like may be used in addition to the colloidal lithography method. Specifically, a desired photoresist pattern is first formed, then a second electrode layer 15 is formed, and then the photoresist pattern is removed to remove unnecessary portions on the photoresist pattern. This is a method of forming fine through holes in the electrode layer 15.

一般的なリフトオフ法により第2の電極層15に微細な貫通孔を形成する場合、光照射による下層へのダメージを回避するため、対象物への光照射面積が小さくて済むように、使用するフォトレジストはネガ型のものを使用することが好ましい。   When a fine through hole is formed in the second electrode layer 15 by a general lift-off method, it is used so that the light irradiation area to the object may be small in order to avoid damage to the lower layer due to light irradiation. It is preferable to use a negative type photoresist.

ネガ型のフォトレジストとしては、例えば、ポリビニルシンナメート、スチリルピリジニウムホルマール化ポリビニルアルコール、グリコールメタクリレート/ポリビニルアルコール/開始剤、ポリグリシジルメタクリレート、ハロメチル化ポリスチレン、ジアゾレジン、ビスアジド/ジエン系ゴム、ポリヒドロキシスチレン/メラミン/光酸発生剤、メチル化メラミン樹脂、メチル化尿素樹脂等を挙げることができる。   Negative photoresists include, for example, polyvinyl cinnamate, styrylpyridinium formalized polyvinyl alcohol, glycol methacrylate / polyvinyl alcohol / initiator, polyglycidyl methacrylate, halomethylated polystyrene, diazoresin, bisazide / diene rubber, polyhydroxystyrene / Mention may be made of melamine / photoacid generators, methylated melamine resins, methylated urea resins and the like.

第2の電極層15に設けられる微細な貫通孔の径は、10nm以上100μm以下であると好適である。貫通孔の径が10nm(0.01μm)よりも小さい場合、電解質イオンの透過が悪くなる不具合が生じる。又、微細貫通孔の径が100μmよりも大きい場合、目視できるレベル(通常のディスプレイでは1画素電極レベルの大きさ)であり、微細な貫通孔直上の表示性能に不具合が生じることになる。   The diameter of the fine through hole provided in the second electrode layer 15 is preferably 10 nm or more and 100 μm or less. When the diameter of the through hole is smaller than 10 nm (0.01 μm), there arises a problem that the permeation of electrolyte ions is deteriorated. In addition, when the diameter of the fine through hole is larger than 100 μm, it is at a level that can be visually observed (the size of one pixel electrode in a normal display), which causes a problem in display performance immediately above the fine through hole.

第2の電極層15に設けられる微細な貫通孔の第2の電極層15の表面積に対する孔面積の比(穴密度)は、適宜設定することができるが、例えば0.01〜40%程度とすることができる。穴密度が高すぎると、第2の電極層15の表面抵抗が大きくなるため、第2の電極層15がない領域面積が広くなることによるクロミック欠陥が出る不具合が生じる。又、穴密度が低すぎると電解質イオンの浸透性が悪くなるために、同様に駆動に問題が生じる不具合が生じる。   The ratio (hole density) of the hole area to the surface area of the second electrode layer 15 of the fine through holes provided in the second electrode layer 15 can be set as appropriate, for example, about 0.01 to 40% can do. If the hole density is too high, the surface resistance of the second electrode layer 15 is increased, which causes a problem that a chromic defect is generated due to an increase in the area area where the second electrode layer 15 is not provided. Further, if the hole density is too low, the permeability of the electrolyte ions is deteriorated.

なお、第1の電極層12及び第2の電極層15の対向する表面に、劣化防止層が形成されていてもよい。劣化防止層としては、第1の電極層12及び第2の電極層15の不可逆的な酸化還元反応による腐食を防止する役割を担う材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、AlやSiO又はそれらを含む絶縁体材料を用いることができる。又、酸化亜鉛、酸化チタン又はそれらを含む半導体材料を用いてもよい。又、ポリイミド等の有機材料等を用いてもよい。 A deterioration preventing layer may be formed on the opposing surfaces of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15. The deterioration preventing layer is not particularly limited as long as it is a material that plays a role of preventing corrosion of the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 due to irreversible oxidation-reduction reaction. For example, Al 2 O 3 or SiO 2 or an insulator material containing them can be used. Alternatively, zinc oxide, titanium oxide, or a semiconductor material containing them may be used. Further, an organic material such as polyimide may be used.

劣化防止層の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、イオンレーティング法等を用いることができる。又、劣化防止層の材料が塗布形成できるものであれば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法を用いることができる。   As a method for forming the deterioration preventing layer, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion rating method, or the like can be used. In addition, if the material for the deterioration preventing layer can be applied and formed, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit Various printing methods such as a coating method, a capillary coating method, a spray coating method, a nozzle coating method, a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reverse printing method, and an inkjet printing method can be used.

特にエレクトロクロミック層13に対向する第2の電極層15にエレクトロクロミック層13と逆反応し、可逆的な酸化還元反応を示す材料を形成することは有用である。例えば酸化アンチモン錫や酸化ニッケル等の導電性又は半導体性金属酸化物微粒子を、例えばアクリル系、アルキド系、イソシアネート系、ウレタン系、エポキシ系、フェノール系等のバインダにより第2の電極層15上に固定化することができる。   In particular, it is useful to form a material that exhibits a reversible oxidation-reduction reaction in the second electrode layer 15 facing the electrochromic layer 13 by reacting with the electrochromic layer 13 in reverse. For example, conductive or semiconductive metal oxide fine particles such as antimony tin oxide and nickel oxide are formed on the second electrode layer 15 with a binder such as acrylic, alkyd, isocyanate, urethane, epoxy or phenol. Can be immobilized.

[エレクトロクロミック層13]
エレクトロクロミック層13は、エレクトロクロミック材料を含んだ層であり、エレクトロクロミック材料としては、無機エレクトロクロミック化合物、有機エレクトロクロミック化合物の何れを用いても構わない。又、エレクトロクロミズムを示すことで知られる導電性高分子を用いてもよい。
[Electrochromic layer 13]
The electrochromic layer 13 is a layer containing an electrochromic material, and any of an inorganic electrochromic compound and an organic electrochromic compound may be used as the electrochromic material. Moreover, you may use the conductive polymer known by showing electrochromism.

無機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化チタン等が挙げられる。又、有機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、ビオロゲン、希土類フタロシアニン、スチリル等が挙げられる。又、導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又はそれらの誘導体等が挙げられる。   Examples of the inorganic electrochromic compound include tungsten oxide, molybdenum oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Examples of the organic electrochromic compound include viologen, rare earth phthalocyanine, styryl and the like. Examples of the conductive polymer include polypyrrole, polythiophene, polyaniline, or derivatives thereof.

又、エレクトロクロミック層13としては、導電性又は半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが特に望ましい。具体的には、電極表面に粒径5nm〜50nm程度の微粒子を焼結し、その微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基等の極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着した構造である。   Further, as the electrochromic layer 13, it is particularly desirable to use a structure in which an organic electrochromic compound is supported on conductive or semiconductive fine particles. Specifically, it is a structure in which fine particles having a particle size of about 5 nm to 50 nm are sintered on the electrode surface, and an organic electrochromic compound having a polar group such as phosphonic acid, carboxyl group, silanol group or the like is adsorbed on the fine particle surface. .

本構造は、微粒子の大きな表面効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が注入されるため、従来のエレクトロクロミック表示素子と比較して高速応答が可能となる。更に、微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、エレクトロクロミック色素の高い発色濃度を得ることができる。又、複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を導電性又は半導体性微粒子に担持することもできる。   In this structure, since electrons are efficiently injected into the organic electrochromic compound by utilizing the large surface effect of the fine particles, a high-speed response is possible as compared with the conventional electrochromic display element. Furthermore, since a transparent film can be formed as a display layer by using fine particles, a high color density of the electrochromic dye can be obtained. A plurality of types of organic electrochromic compounds can also be supported on conductive or semiconductive fine particles.

具体的には、ポリマー系、色素系のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物を用いることができる。   Specifically, polymer-based and dye-based electrochromic compounds include azobenzene, anthraquinone, diarylethene, dihydroprene, dipyridine, styryl, styryl spiropyran, spirooxazine, spirothiopyran, thioindigo, tetra Thiafulvalene, terephthalic acid, triphenylmethane, triphenylamine, naphthopyran, viologen, pyrazoline, phenazine, phenylenediamine, phenoxazine, phenothiazine, phthalocyanine, fluorane, fulgide, A low molecular organic electrochromic compound such as benzopyran or metallocene, or a conductive polymer compound such as polyaniline or polythiophene can be used.

上記中、発消色電位が低く良好な色値を示すビオロゲン系化合物又はジピリジン系化合物を含むことが特に好ましい。例えば、式[化1](一般式)で表されるジピリジン系化合物を含むことが好ましい。   Among these, it is particularly preferable to include a viologen-based compound or a dipyridine-based compound having a low color development / discoloration potential and a good color value. For example, it is preferable to include a dipyridine compound represented by the formula [Chemical Formula 1] (general formula).

Figure 2014021452
なお、式[化1](一般式)中、R1及びR2は、それぞれ独立に置換基を有してもよい炭素数1から8のアルキル基、又はアリール基を表し、R1又はR2の少なくとも一方は、COOH、PO(OH)、Si(OC2k+1から選ばれる置換基を有する。Xは1価のアニオンを表す。n、m、lは0、1、又は2を表す。A、B、Cは各々独立に置換基を有してもよい炭素数1から20のアルキル基、アリール基、複素環基を表す。
Figure 2014021452
In the formula [Chemical Formula 1] (general formula), R1 and R2 each independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aryl group which may have a substituent, and at least one of R1 and R2 Has a substituent selected from COOH, PO (OH) 2 , Si (OC k H 2k + 1 ) 3 . X represents a monovalent anion. n, m, and l represent 0, 1, or 2. A, B and C each independently represent an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group or a heterocyclic group which may have a substituent.

一方、金属錯体系や金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物としては、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物を用いることができる。   On the other hand, as the metal complex-based or metal oxide-based electrochromic compound, inorganic electrochromic compounds such as titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, indium oxide, iridium oxide, nickel oxide, and Prussian blue can be used.

導電性又は半導体性微粒子としては特に限定されるものではないが、金属酸化物を用いることが好ましい。具体的な材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物を用いることができる。   Although it does not specifically limit as electroconductive or semiconductive fine particle, It is preferable to use a metal oxide. Specific materials include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, boron oxide, magnesium oxide, strontium titanate, potassium titanate, barium titanate, calcium titanate, calcium oxide, Metal oxides mainly composed of ferrite, hafnium oxide, tungsten oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, cobalt oxide, barium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, aluminosilicate, calcium phosphate, aluminosilicate, etc. can be used. .

又、これらの金属酸化物は、単独で用いてもよく、2種以上が混合され用いてもよい。電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステンから選ばれる一種、若しくはそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。とりわけ、酸化チタンが用いられたとき、より発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。   Moreover, these metal oxides may be used independently and 2 or more types may be mixed and used for them. In view of physical properties such as electrical properties such as electrical conductivity and optical properties, a kind selected from titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, iron oxide, magnesium oxide, indium oxide, tungsten oxide, or When these mixtures are used, it is possible to display colors with excellent response speed of color development and decoloration. In particular, when titanium oxide is used, it is possible to display a color with an excellent response speed of color development and decoloration.

また、導電性又は半導体性微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積(以下比表面積)が大きい形状が用いられる。例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比が優れる。   The shape of the conductive or semiconductive fine particles is not particularly limited, but a shape having a large surface area per unit volume (hereinafter referred to as specific surface area) is used in order to efficiently carry the electrochromic compound. For example, when the fine particle is an aggregate of nanoparticles, it has a large specific surface area, so that the electrochromic compound is more efficiently supported and the display contrast ratio of color development and decoloration is excellent.

エレクトロクロミック層13の膜厚は、例えば、0.2〜5.0μm程度とすることができる。エレクトロクロミック層13の膜厚が上記範囲よりも薄い場合、発色濃度を得にくくなる。又、エレクトロクロミック層13の膜厚が上記範囲より厚い場合、製造コストが増大すると共に、着色によって視認性が低下しやすい。エレクトロクロミック層13及び導電性又は半導体性微粒子層は真空製膜により形成することも可能であるが、生産性の点で粒子分散ペーストとして塗布形成することが好ましい。   The film thickness of the electrochromic layer 13 can be set to, for example, about 0.2 to 5.0 μm. When the thickness of the electrochromic layer 13 is thinner than the above range, it is difficult to obtain the color density. Moreover, when the film thickness of the electrochromic layer 13 is thicker than the said range, while manufacturing cost will increase, visibility will fall easily by coloring. Although the electrochromic layer 13 and the conductive or semiconductive fine particle layer can be formed by vacuum film formation, it is preferably formed by coating as a particle-dispersed paste from the viewpoint of productivity.

[電解質]
本実施の形態では、電解質は、電解液として、第2の電極層15に形成された微細な貫通孔から第1の電極層12と第2の電極層15との間に配置された絶縁性多孔質層14に充填される。電解液としては、イオン液体等の液体電解質又は、固体電解質を溶媒に溶解した溶液を用いることができる。
[Electrolytes]
In the present embodiment, the electrolyte is an insulating solution disposed between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 from a fine through-hole formed in the second electrode layer 15 as an electrolytic solution. The porous layer 14 is filled. As the electrolytic solution, a liquid electrolyte such as an ionic liquid or a solution obtained by dissolving a solid electrolyte in a solvent can be used.

電解質の材料としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、4級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩を用いることができる。具体的には、LiClO、LiBF、LiAsF、LiPF、LiCFSO、LiCFCOO、KCl、NaClO、NaCl、NaBF、NaSCN、KBF、Mg(ClO、Mg(BF等を用いることができる。 As the electrolyte material, for example, inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts, acids, and alkali supporting salts can be used. Specifically, LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 COO, KCl, NaClO 3 , NaCl, NaBF 4 , NaSCN, KBF 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , Mg ( BF 4 ) 2 or the like can be used.

又、イオン性液体も用いることができる。イオン性液体としては、一般的に研究・報告されている物質ならばどのようなものでも構わない。特に有機のイオン性液体は、室温を含む幅広い温度領域で液体を示す分子構造がある。分子構造の例としては、カチオン成分としてN,N−ジメチルイミダゾール塩、N,N−メチルエチルイミダゾール塩、N,N−メチルプロピルイミダゾール塩等のイミダゾール誘導体、N,N−ジメチルピリジニウム塩、N,N−メチルプロピルピリジニウム塩等のピリジニウム誘導体など芳香族系の塩、又は、トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウムなど脂肪族4級アンモニウム系が挙げられる。   An ionic liquid can also be used. The ionic liquid may be any substance that is generally studied and reported. In particular, an organic ionic liquid has a molecular structure that exhibits a liquid in a wide temperature range including room temperature. Examples of molecular structures include cation components such as N, N-dimethylimidazole salt, N, N-methylethylimidazole salt, N, N-methylpropylimidazole salt, N, N-dimethylpyridinium salt, N, Examples thereof include aromatic salts such as pyridinium derivatives such as N-methylpropylpyridinium salts, and aliphatic quaternary ammonium systems such as tetraalkylammonium such as trimethylpropylammonium salt, trimethylhexylammonium salt, and triethylhexylammonium salt.

アニオン成分としては大気中の安定性の面でフッ素を含んだ化合物がよく、BF、CFSO−、PF−、(CFSO2N−等が挙げられる。これらのカチオン成分とアニオン成分の組み合わせにより処方したイオン性液体を用いることができる。 As the anion component, a compound containing fluorine is preferable in terms of stability in the atmosphere, and examples thereof include BF 4 , CF 3 SO 3 —, PF 4 —, (CF 3 SO 2 ) 2N — and the like. An ionic liquid formulated by a combination of these cationic components and anionic components can be used.

又、溶媒の例としては、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ―ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1、2−ジメトキシエタン、1、2−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類やそれらの混合溶媒等を用いることができる。   Examples of the solvent include propylene carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, sulfolane, dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, polyethylene. Glycols, alcohols and mixed solvents thereof can be used.

又、電解液は低粘性の液体である必要はなく、ゲル状や高分子架橋型、液晶分散型等の様々な形態をとることが可能である。電解液はゲル状、固体状に形成することが、素子強度向上、信頼性向上、発色拡散の防止から好ましい。固体化手法としては、電解質と溶媒をポリマー樹脂中に保持する方法が好ましい。高いイオン伝導度と固体強度が得られるためである。更に、ポリマー樹脂は光硬化可能な樹脂を用いることが好ましい。熱重合や、溶剤を蒸発させることにより薄膜化する方法に比べて、低温かつ短時間で素子を製造できるためである。   Further, the electrolytic solution need not be a low-viscosity liquid, and can take various forms such as a gel, a polymer cross-linked type, and a liquid crystal dispersed type. It is preferable to form the electrolyte in a gel or solid form from the viewpoint of improving element strength, improving reliability, and preventing color diffusion. As the solidification method, a method of holding the electrolyte and the solvent in the polymer resin is preferable. This is because high ionic conductivity and solid strength can be obtained. Further, it is preferable to use a photocurable resin as the polymer resin. This is because the device can be manufactured at a low temperature and in a short time compared to thermal polymerization or a method of thinning the film by evaporating the solvent.

[絶縁性多孔質層14]
絶縁性多孔質層14は、第1の電極層12と第2の電極層15とが電気的に絶縁されるように隔離すると共に、電解質を保持する機能を有する。絶縁性多孔質層14の材料としては、多孔質であればよく特に限定されるものではないが、絶縁性及び耐久性が高く成膜性に優れた有機材料や無機材料、及びそれらの複合体を用いることが好ましい。
[Insulating porous layer 14]
The insulating porous layer 14 functions to keep the electrolyte while isolating the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 so as to be electrically insulated. The material of the insulating porous layer 14 is not particularly limited as long as it is porous. However, organic materials and inorganic materials having high insulating properties and durability and excellent film forming properties, and composites thereof. Is preferably used.

絶縁性多孔質層14の形成方法としては、焼結法(高分子微粒子や無機粒子を、バインダ等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する)や、抽出法(溶剤に可溶な有機物又は無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物又は無機物類を溶解させ細孔を得る)等を用いることができる。   The insulating porous layer 14 can be formed by a sintering method (using fine pores or inorganic particles partially fused by adding a binder or the like to use pores generated between the particles), or an extraction method. (After forming a constituent layer with an organic or inorganic substance soluble in a solvent and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic substance or inorganic substance is dissolved with a solvent to obtain pores) and the like.

又、絶縁性多孔質層14の形成方法として、高分子重合体等を加熱や脱気する等して発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の形成方法を用いてもよい。具体例としては、金属酸化物微粒子(SiO粒子やAl粒子等)とポリマー結着剤を含むポリマー混合粒子膜、多孔性有機膜(ポリウレタン樹脂やポリエチレン樹脂等)、多孔質膜状に形成した無機絶縁材料膜等が挙げられる。 Further, as a method for forming the insulating porous layer 14, a foaming method in which a polymer or the like is foamed by heating or degassing, etc., and a mixture of polymers is phase-separated by operating a good solvent and a poor solvent. Forming methods such as a phase inversion method and a radiation irradiation method in which various radiations are radiated to form pores may be used. Specific examples include polymer mixed particle films containing metal oxide fine particles (such as SiO 2 particles and Al 2 O 3 particles) and a polymer binder, porous organic films (such as polyurethane resins and polyethylene resins), and porous film shapes. An inorganic insulating material film formed in the above.

絶縁性多孔質層14の凹凸は、第2の電極層15の膜厚にも依存するが、例えば第2の電極層15の膜厚を100nmとすると、絶縁性多孔質層14の表面粗さは平均粗さ(Ra)で100nm未満の要件を満たす必要がある。平均粗さが100nmを超える場合には第2の電極層15の表面抵抗が大きく失われ、表示不良の原因となる。絶縁性多孔質層14の膜厚は、例えば、50〜500nm程度とすることができる。   The unevenness of the insulating porous layer 14 also depends on the film thickness of the second electrode layer 15. For example, when the film thickness of the second electrode layer 15 is 100 nm, the surface roughness of the insulating porous layer 14 is Must satisfy the requirement of less than 100 nm in average roughness (Ra). When the average roughness exceeds 100 nm, the surface resistance of the second electrode layer 15 is greatly lost, causing display defects. The film thickness of the insulating porous layer 14 can be, for example, about 50 to 500 nm.

又、絶縁性多孔質層14は、無機膜と組み合わせて用いることが好ましい。これは絶縁性多孔質層14の表面に形成される第2の電極層15をスパッタ法により形成する際に、下層である絶縁性多孔質層14やエレクトロクロミック層13の有機物質へのダメージを低減させるためである。   The insulating porous layer 14 is preferably used in combination with an inorganic film. This is because when the second electrode layer 15 formed on the surface of the insulating porous layer 14 is formed by sputtering, damage to the organic material of the insulating porous layer 14 and the electrochromic layer 13 which are lower layers is prevented. This is to reduce.

上記無機膜としては、少なくともZnSを含む材料を用いることが好ましい。ZnSは、スパッタ法によって、エレクトロクロミック層13等にダメージを与えることなく高速に成膜できるという特徴を有する。更に、ZnSを主な成分として含む材料として、ZnS−SiO、ZnS−SiC、ZnS−Si、ZnS−Ge等を用いてもよい。 As the inorganic film, a material containing at least ZnS is preferably used. ZnS has a feature that it can be deposited at high speed by sputtering without damaging the electrochromic layer 13 or the like. Furthermore, ZnS—SiO 2 , ZnS—SiC, ZnS—Si, ZnS—Ge, or the like may be used as a material containing ZnS as a main component.

ここで、ZnSの含有率は、絶縁層を形成した際の結晶性を良好に保つために、約50〜90mol%とすることが好ましい。従って、特に好ましい材料は、ZnS−SiO(8/2)、ZnS−SiO(7/3)、ZnS、ZnS−ZnO−In−Ga(60/23/10/7)である。絶縁性多孔質層14として上記のような材料を用いることにより、薄膜で良好な絶縁効果が得られ、膜強度低下や膜剥離を防止することができる。 Here, the ZnS content is preferably about 50 to 90 mol% in order to maintain good crystallinity when the insulating layer is formed. Therefore, particularly preferred materials are ZnS—SiO 2 (8/2), ZnS—SiO 2 (7/3), ZnS, ZnS—ZnO—In 2 O 3 —Ga 2 O 3 (60/23/10/7). ). By using the material as described above as the insulating porous layer 14, a good insulating effect can be obtained with a thin film, and a decrease in film strength and film peeling can be prevented.

〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、第1の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an electrochromic device having a layer structure different from that of the first embodiment is illustrated. In the second embodiment, description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図2は、第2の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図2を参照するに、第2の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置20は、エレクトロクロミック層13及び絶縁性多孔質層14が絶縁性多孔質層23に置換された点が、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10(図1参照)と相違する。   FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the second embodiment. Referring to FIG. 2, the electrochromic device 20 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the electrochromic layer 13 and the insulating porous layer 14 are replaced with the insulating porous layer 23. This is different from the electrochromic device 10 according to the embodiment (see FIG. 1).

絶縁性多孔質層23は、第1の電極層12と第2の電極層15を絶縁するために設けられており、絶縁性多孔質層23は、絶縁性金属酸化物微粒子を含んでいる。第1の電極層12と第2の電極層15に挟まれた絶縁性多孔質層23には、電解質及びエレクトロクロミック材料が充填されている。つまり、本実施の形態では、絶縁性多孔質層23がエレクトロクロミック層として機能する。従って、絶縁性多孔質層23をエレクトロクロミック層と言い換えてもよい。   The insulating porous layer 23 is provided to insulate the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 from each other, and the insulating porous layer 23 includes insulating metal oxide fine particles. The insulating porous layer 23 sandwiched between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 is filled with an electrolyte and an electrochromic material. That is, in this embodiment, the insulating porous layer 23 functions as an electrochromic layer. Therefore, the insulating porous layer 23 may be rephrased as an electrochromic layer.

エレクトロクロミック装置20の製造工程は、支持体11上に第1の電極層12を積層する工程と、第1の電極層12上に絶縁性多孔質層23を介して第1の電極層12に対向するように貫通孔が形成された第2の電極層15を積層する工程と、第1の電極層12と第2の電極層15に挟まれた絶縁性多孔質層23に、第2の電極層15に形成された貫通孔から電解質及びエレクトロクロミック材料を充填する工程とを有する。   The manufacturing process of the electrochromic device 20 includes the steps of laminating the first electrode layer 12 on the support 11 and the first electrode layer 12 on the first electrode layer 12 via the insulating porous layer 23. The step of laminating the second electrode layer 15 having through-holes so as to face each other, and the insulating porous layer 23 sandwiched between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15, Filling the electrolyte and the electrochromic material from the through holes formed in the electrode layer 15.

つまり、第2の電極層15に形成された貫通孔は、エレクトロクロミック装置20の製造工程において、絶縁性多孔質層23に電解質及びエレクトロクロミック材料を充填する際の注入孔である。なお、電解質及びエレクトロクロミック材料は、溶媒等に溶解した溶液として塗布する必要がある。   That is, the through-hole formed in the second electrode layer 15 is an injection hole when the insulating porous layer 23 is filled with the electrolyte and the electrochromic material in the manufacturing process of the electrochromic device 20. The electrolyte and the electrochromic material need to be applied as a solution dissolved in a solvent or the like.

このように、第2の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、エレクトロクロミック装置の層構成が簡略化されるため、生産性を向上できる。   As described above, the electrochromic device according to the second embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, since the layer configuration of the electrochromic device is simplified, productivity can be improved.

〈第3の実施の形態〉
第3の実施の形態では、第1の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, an electrochromic device having a layer structure different from that of the first embodiment is illustrated. In the third embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments may be omitted.

図3は、第3の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図3を参照するに、第3の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置30は、保護層36が追加された点が、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10(図1参照)と相違する。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the third embodiment. Referring to FIG. 3, the electrochromic device 30 according to the third embodiment is different from the electrochromic device 10 according to the first embodiment (see FIG. 1) in that a protective layer 36 is added. To do.

保護層36は、支持体11上に、第1の電極層12の側面、エレクトロクロミック層13の側面、絶縁性多孔質層14の側面、並びに第2の電極層15の側面及び上面を覆うように形成されている。保護層36は、例えば、紫外線硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等を、支持体11上に、第1の電極層12の側面、エレクトロクロミック層13の側面、絶縁性多孔質層14の側面、並びに第2の電極層15の側面及び上面を覆うように塗布し、その後硬化させることにより形成できる。保護層36の膜厚は、例えば、0.5〜10μm程度とすることができる。   The protective layer 36 covers the side surface of the first electrode layer 12, the side surface of the electrochromic layer 13, the side surface of the insulating porous layer 14, and the side surface and upper surface of the second electrode layer 15 on the support 11. Is formed. The protective layer 36 is made of, for example, an ultraviolet curable or thermosetting insulating resin on the support 11, the side surface of the first electrode layer 12, the side surface of the electrochromic layer 13, and the insulating porous layer 14. It can form by apply | coating so that a side surface and the side surface and upper surface of the 2nd electrode layer 15 may be covered, and making it harden | cure after that. The film thickness of the protective layer 36 can be about 0.5-10 micrometers, for example.

このように、第3の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、保護層を形成することにより、第2の電極層等を傷や電気的障害から保護できる。又、保護層を形成することで、電解質の漏れを防ぐと共に耐久性を向上できる。保護層に、紫外線カット機能や帯電防止機能を付与すると更に好ましい。   As described above, the electrochromic device according to the third embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, by forming the protective layer, the second electrode layer and the like can be protected from scratches and electrical failures. Further, by forming the protective layer, it is possible to prevent electrolyte leakage and improve durability. More preferably, the protective layer is provided with an ultraviolet cut function or an antistatic function.

〈第4の実施の形態〉
第4の実施の形態では、第1の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Fourth embodiment>
In the fourth embodiment, an electrochromic device having a layer structure different from that of the first embodiment is illustrated. Note that in the fourth embodiment, the description of the same component as the already described embodiment may be omitted.

図4は、第4の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図4を参照するに、第4の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置40は、絶縁性多孔質層14が絶縁性多孔質層44に置換された点が、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10(図1参照)と相違する。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to the fourth embodiment. Referring to FIG. 4, the electrochromic device 40 according to the fourth embodiment is different from the electrochromic device according to the first embodiment in that the insulating porous layer 14 is replaced with the insulating porous layer 44. It is different from the chromic device 10 (see FIG. 1).

絶縁性多孔質層44は、絶縁性多孔質層14に更に白色顔料粒子を含有させた層であり、白色反射層として機能する。白色顔料粒子の材料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化セシウム、酸化イットリウム等を用いることができる。   The insulating porous layer 44 is a layer in which white pigment particles are further contained in the insulating porous layer 14 and functions as a white reflective layer. As a material of the white pigment particles, for example, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silica, cesium oxide, yttrium oxide, or the like can be used.

このように、第4の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、絶縁性多孔質層に白色顔料粒子を含有させたて白色反射層として機能させることにより、反射型の表示素子を容易に実現できる。   As described above, the electrochromic device according to the fourth embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, a reflective display element can be easily realized by adding white pigment particles to the insulating porous layer and causing the insulating porous layer to function as a white reflective layer.

〈第5の実施の形態〉
第5の実施の形態では、第1の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第5の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Fifth embodiment>
In the fifth embodiment, an electrochromic device having a layer configuration different from that of the first embodiment is illustrated. Note that in the fifth embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.

図5は、第5の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図5を参照するに、第5の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置50は、支持体11、第1の電極層12、及び第2の電極層15が、各々支持体51、第1の電極層52、及び第2の電極層55に置換された点が、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10(図1参照)と相違する。   FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to a fifth embodiment. Referring to FIG. 5, the electrochromic device 50 according to the fifth embodiment includes a support body 11, a first electrode layer 12, and a second electrode layer 15, which are a support body 51 and a first electrode, respectively. The point that the layer 52 and the second electrode layer 55 are replaced is different from the electrochromic device 10 (see FIG. 1) according to the first embodiment.

支持体51及び第1の電極層52には、エレクトロクロミック装置10の第2の電極層15と同様に微細な貫通孔が形成されている。つまり、微細な貫通孔が形成されている支持体51が、微細な貫通孔が形成されている第1の電極層52の外側に設けられている。一方、第2の電極層55には、微細な貫通孔が形成されていない(エレクトロクロミック装置10の第1の電極層12と同様である)。   Similar to the second electrode layer 15 of the electrochromic device 10, fine through-holes are formed in the support 51 and the first electrode layer 52. That is, the support body 51 in which fine through holes are formed is provided outside the first electrode layer 52 in which fine through holes are formed. On the other hand, fine through holes are not formed in the second electrode layer 55 (similar to the first electrode layer 12 of the electrochromic device 10).

このように、第5の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、支持体と支持体に形成された第1の電極層との両方に微細な貫通孔を形成することにより、支持体側からエレクトロクロミック層を介して絶縁性多孔質層に電解質を充填することが可能となる。その結果、多様な部位にエレクトロクロミック装置を形成可能となり、エレクトロクロミック装置の適用範囲を更に広げることができる。なお、電解質は、エレクトロクロミック層を形成するエレクトロクロミック材料の隙間から、絶縁性多孔質層に充填できる。   As described above, the electrochromic device according to the fifth embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, the insulating porous layer is filled with the electrolyte from the support side through the electrochromic layer by forming fine through holes in both the support and the first electrode layer formed on the support. Is possible. As a result, an electrochromic device can be formed at various sites, and the application range of the electrochromic device can be further expanded. The electrolyte can be filled into the insulating porous layer from the gap between the electrochromic materials forming the electrochromic layer.

〈第6の実施の形態〉
第6の実施の形態では、第1の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第6の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Sixth embodiment>
In the sixth embodiment, an electrochromic device having a layer configuration different from that of the first embodiment is illustrated. Note that in the sixth embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.

図6は、第6の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図6を参照するに、第6の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置60は、第2の電極層15上に絶縁性無機保護層67が追加された点が、第1の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置10(図1参照)と相違する。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to a sixth embodiment. Referring to FIG. 6, the electrochromic device 60 according to the sixth embodiment is related to the first embodiment in that an insulating inorganic protective layer 67 is added on the second electrode layer 15. This is different from the electrochromic device 10 (see FIG. 1).

絶縁性無機保護層67の材料としては、例えば、一般的な絶縁材料である金属酸化物、金属硫化物、金属チッ化物等を用いることができる。絶縁性無機保護層67の材料として特に好ましいのは、SiO、SiN、Al、ZnS、ZnS−SiO(8/2)、ZnS−SiO(7/3)等である。絶縁性無機保護層67の膜厚は、例えば、0.05〜1μm程度とすることができる。 As a material of the insulating inorganic protective layer 67, for example, a metal oxide, a metal sulfide, a metal nitride, or the like, which is a general insulating material, can be used. Particularly preferable materials for the insulating inorganic protective layer 67 include SiO 2 , SiN, Al 2 O 3 , ZnS, ZnS—SiO 2 (8/2), ZnS—SiO 2 (7/3), and the like. The film thickness of the insulating inorganic protective layer 67 can be, for example, about 0.05 to 1 μm.

このように、第6の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、第2の電極層上に絶縁性無機保護層を形成することにより、第2の電極層の電気的障害を薄膜構成で効果的に保護できる。又、第2の電極層の電荷拡散を効率よく防ぐと共に耐久性を向上できる。   As described above, the electrochromic device according to the sixth embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, by forming the insulating inorganic protective layer on the second electrode layer, the electrical failure of the second electrode layer can be effectively protected with a thin film configuration. Further, it is possible to efficiently prevent the charge diffusion of the second electrode layer and improve the durability.

〈第7の実施の形態〉
第7の実施の形態では、第1〜第6の実施の形態とは異なる支持体上に各層を形成したエレクトロクロミック装置を例示する。なお、第7の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。
<Seventh embodiment>
In the seventh embodiment, an electrochromic device in which each layer is formed on a support different from the first to sixth embodiments will be exemplified. Note that in the seventh embodiment, description of the same components as those of the above-described embodiment may be omitted.

図7は、第7の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置を例示する断面図である。図7を参照するに、第7の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置70は、支持体11が支持体71に置換された点が、第3の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置30(図3参照)と相違する。   FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an electrochromic device according to a seventh embodiment. Referring to FIG. 7, the electrochromic device 70 according to the seventh embodiment is different from the electrochromic device 30 according to the third embodiment in that the support 11 is replaced with the support 71 (FIG. 3). Different from reference).

支持体71は、光学レンズである。支持体71は各層を形成する面が曲面となっているため、従来のように電解液を挟んで2枚の支持体を貼り合わせる方法では、各層の形成は極めて困難である。一方、本実施の形態では、既に説明した貼合せプロセスを有しない製造方法により、支持体の層形成面が曲面である場合も、支持体の層形成面が平面である場合と同様に各層を積層形成できる。なお、支持体71は、メガネ等であっても構わない。   The support body 71 is an optical lens. Since the support 71 has a curved surface on which each layer is formed, it is extremely difficult to form each layer with the conventional method of bonding two supports with an electrolyte interposed therebetween. On the other hand, in the present embodiment, even when the layer forming surface of the support is a curved surface, the layers are formed in the same manner as in the case where the layer forming surface of the support is a flat surface by the manufacturing method that does not have the bonding process described above. Stacked formation is possible. The support 71 may be glasses or the like.

このように、第7の実施の形態に係るエレクトロクロミック装置では、第1の実施の形態の効果に加えて、更に以下の効果を奏する。すなわち、各層を形成する面が曲面である支持体を用いることができるため、支持体として光学レンズやメガネ等の曲面を有する光学素子を選定できる。光学レンズやメガネ等の光学素子を用いることにより、容易に調光可能なエレクトロクロミック装置(電気的に調光可能な光学デバイス)を実現できる。   Thus, the electrochromic device according to the seventh embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment. That is, since a support having a curved surface can be used for forming each layer, an optical element having a curved surface such as an optical lens or glasses can be selected as the support. By using an optical element such as an optical lens or glasses, an electrochromic device (an optical device that can be electrically dimmed) that can be easily dimmed can be realized.

[実施例1]
実施例1では、図3に示すエレクトロクロミック装置30を作製する例を示す。なお、実施例1で作製したエレクトロクロミック装置は、調光ガラス装置として使用できる。
[Example 1]
Example 1 shows an example in which the electrochromic device 30 shown in FIG. 3 is manufactured. In addition, the electrochromic device produced in Example 1 can be used as a light control glass device.

(第1の電極層、エレクトロクロミック層の形成)
まず、支持体11として40mm×40mm、厚さ0.7mmのガラス基板を準備し、ガラス基板上に、20mm×20mmの領域及び引き出し部分にメタルマスクを介してITO膜をスパッタ法により約100nmの厚さに製膜して、第1の電極層12を形成した。
(Formation of first electrode layer and electrochromic layer)
First, a glass substrate of 40 mm × 40 mm and a thickness of 0.7 mm is prepared as the support 11, and an ITO film of about 100 nm is formed on the glass substrate by a sputtering method through a metal mask in a 20 mm × 20 mm region and a drawn portion. The first electrode layer 12 was formed by forming a film to a thickness.

次に、このITO膜の表面に酸化チタンナノ粒子分散液(商品名:SP210 昭和タイタニウム社製、平均粒子径:約20nm)をスピンコート法により塗布し、120℃で15分間アニール処理を行うことによって、約1.0μmの酸化チタン粒子膜からなるナノ構造半導体材料を形成した。   Next, a titanium oxide nanoparticle dispersion (trade name: SP210, manufactured by Showa Titanium Co., Ltd., average particle size: about 20 nm) is applied to the surface of the ITO film by a spin coating method and annealed at 120 ° C. for 15 minutes. A nanostructured semiconductor material made of a titanium oxide particle film of about 1.0 μm was formed.

続いて、エレクトロクロミック化合物として、構造式[化2]で表される化合物を1.5wt%含む2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコート法により塗布した後、120℃×10分間アニール処理を行うことにより、酸化チタン粒子膜に担持(吸着)させて、エレクトロクロミック層13を形成した。   Subsequently, as an electrochromic compound, a 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution containing 1.5 wt% of the compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was applied by spin coating, and then 120 ° C. × 10 An electrochromic layer 13 was formed by carrying (annealing) the titanium oxide particle film by performing an annealing treatment for a minute.

Figure 2014021452
(絶縁性多孔質層、微細な貫通孔が形成された第2の電極層の形成)
続いて、エレクトロクロミック層13上に平均一次粒径20nmのSiO微粒子分散液(シリカ固形分濃度24.8重量%、ポリビニルアルコール1.2重量%、水74重量%)をスピンコートし、絶縁性多孔質層14を形成した。形成した絶縁性多孔質層14の膜厚は約2μmであった。更に、平均一次粒径450nmのSiO微粒子分散液(シリカ固形分濃度1重量%、2−プロパノール99重量%)をスピンコートし、微細貫通孔形成用マスク(コロイダルマスク)を形成した。
Figure 2014021452
(Formation of insulating porous layer, second electrode layer with fine through-holes formed)
Subsequently, a SiO 2 fine particle dispersion liquid (silica solid content concentration 24.8% by weight, polyvinyl alcohol 1.2% by weight, water 74% by weight) having an average primary particle diameter of 20 nm is spin-coated on the electrochromic layer 13 for insulation. The porous layer 14 was formed. The film thickness of the formed insulating porous layer 14 was about 2 μm. Further, a fine SiO 2 fine particle dispersion (silica solid content concentration 1 wt%, 2-propanol 99 wt%) having an average primary particle diameter of 450 nm was spin-coated to form a fine through-hole forming mask (colloidal mask).

続いて、微細貫通孔形成用マスク上にZnS−SiO(8/2)の無機絶縁層をスパッタ法により40nmの膜厚で形成した。更に、無機絶縁層上にスパッタ法により約100nmのITO膜を、第1の電極層12で形成したITO膜と重なる20mm×20mmの領域、及び、第1の電極層12とは異なる領域にメタルマスクを介して形成し、第2の電極層15を作製した。なお、第1の電極層12とは異なる領域に形成したITO膜は第2の電極層15の引き出し部分である。 Subsequently, an inorganic insulating layer of ZnS—SiO 2 (8/2) was formed to a thickness of 40 nm on the fine through hole forming mask by a sputtering method. Further, an ITO film having a thickness of about 100 nm is formed on the inorganic insulating layer by a sputtering method in a region of 20 mm × 20 mm overlapping with the ITO film formed by the first electrode layer 12 and in a region different from the first electrode layer 12. A second electrode layer 15 was formed by forming through a mask. The ITO film formed in a region different from the first electrode layer 12 is a lead-out portion of the second electrode layer 15.

この後、2−プロパノール中で超音波照射を3分間行い、コロイダルマスクである450nmのSiO微粒子の除去処理を行った。SEM観察により250nm程度の微細な貫通孔が形成された第2の電極層15が形成されていることを確認した。第2の電極層15のシート抵抗は約100Ω/□であった。 Thereafter, 2-in-propanol performs ultrasonic irradiation for 3 minutes, subjected to SiO 2 removal treatment of the fine particles of 450nm is colloidal masks. It was confirmed by SEM observation that the second electrode layer 15 in which fine through holes of about 250 nm were formed was formed. The sheet resistance of the second electrode layer 15 was about 100Ω / □.

(電解質の充填)
電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウム、溶媒としてジメチルスルホキシド及びポリエチレングリコール(分子量:200)を12対54対60で混合した溶液を電解液とし、微細な貫通孔が形成された第2の電極層15まで形成した素子を1分間浸漬し、その後120℃のホットプレート上で1分間乾燥させることで電解質を充填させた。
(Electrolyte filling)
Second electrode layer 15 in which fine through-holes are formed by using, as an electrolyte, a solution obtained by mixing tetrabutylammonium perchlorate as an electrolyte and dimethyl sulfoxide and polyethylene glycol (molecular weight: 200) as a solvent in a ratio of 12:54:60. The element thus formed was immersed for 1 minute, and then dried on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute to fill the electrolyte.

(保護層の形成)
更に、紫外線硬化接着剤(商品名:SD−17 DIC社製)をスピンコートし、紫外光照射により硬化させることで保護層36を約3μmの厚さに形成した。これにより、図3に示すエレクトロクロミック装置30を得た。
(Formation of protective layer)
Further, a protective layer 36 was formed to a thickness of about 3 μm by spin coating an ultraviolet curable adhesive (trade name: manufactured by SD-17 DIC) and curing it by irradiation with ultraviolet light. Thereby, the electrochromic device 30 shown in FIG. 3 was obtained.

(発消色駆動)
作製したエレクトロクロミック装置30の発消色を確認した。具体的には、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、−5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分に、構造式[化2]のエレクトロクロミック化合物に由来する青色の発色が確認された。
(Color-erasing drive)
The color generation / decoloration of the produced electrochromic device 30 was confirmed. Specifically, when a voltage of −5 V is applied between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15 for 3 seconds, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 12 A blue color derived from the electrochromic compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was confirmed in the overlapping portion of the electrode layer 15.

更に、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、+5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分の色素が消色し、透明になることが確認された。   Further, when a voltage of +5 V is applied for 3 seconds between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 are applied. It was confirmed that the pigment in the overlapped area was decolored and became transparent.

[実施例2]
実施例2では、図4に示すエレクトロクロミック装置40を作製する例を示す。なお、実施例2で作製したエレクトロクロミック装置は、反射型表示装置として使用できる。
[Example 2]
Example 2 shows an example in which the electrochromic device 40 shown in FIG. 4 is manufactured. Note that the electrochromic device manufactured in Example 2 can be used as a reflective display device.

(エレクトロクロミック装置の作製)
SiO微粒子分散液に平均粒子径250nmの白色酸化チタン粒子をシリカ粒子に対して50wt%で添加混合し、絶縁性多孔質層44(白色反射層)を形成した。これ以外は、実施例1と同様にして、図4に示すエレクトロクロミック装置40を得た。
(Production of electrochromic device)
White titanium oxide particles having an average particle diameter of 250 nm were added to and mixed with the SiO 2 fine particle dispersion at 50 wt% with respect to the silica particles to form an insulating porous layer 44 (white reflective layer). Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the electrochromic apparatus 40 shown in FIG.

(発消色駆動)
作製したエレクトロクロミック装置40の発消色を確認した。具体的には、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、−5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分に、構造式[化2]のエレクトロクロミック化合物に由来する青色の発色が確認された。
(Color-erasing drive)
The color generation / decoloration of the produced electrochromic device 40 was confirmed. Specifically, when a voltage of −5 V is applied between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15 for 3 seconds, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 12 A blue color derived from the electrochromic compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was confirmed in the overlapping portion of the electrode layer 15.

更に、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、+5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分の色素が消色し、白色になることが確認された。   Further, when a voltage of +5 V is applied for 3 seconds between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 are applied. It was confirmed that the dye in the overlapped area was decolored and turned white.

[実施例3]
実施例3では、図3に示すエレクトロクロミック装置30を作製する他の例を示す。なお、実施例3で作製したエレクトロクロミック装置は、調光ガラス装置として使用できる。
[Example 3]
Example 3 shows another example of producing the electrochromic device 30 shown in FIG. In addition, the electrochromic device produced in Example 3 can be used as a light control glass device.

(エレクトロクロミック装置の作製)
電解質として過塩素酸リチウム、溶媒としてポリエチレングリコール(分子量:200)及び炭酸プロピレン、紫外線硬化材としてウレタン接着剤(商品名:3301 ヘンケル社製)を1.4対6対8対10で混合して溶液を電解液とし、微細な貫通孔が形成された第2の電極層15の表面にスピンコートした後、120℃のホットプレート上で1分間乾燥させることで電解質を充填させた。
(Production of electrochromic device)
Lithium perchlorate as the electrolyte, polyethylene glycol (molecular weight: 200) and propylene carbonate as the solvent, and urethane adhesive (trade name: 3301 made by Henkel) as the UV curing material were mixed in a ratio of 1.4 to 6 to 8 to 10. The solution was used as an electrolytic solution, spin-coated on the surface of the second electrode layer 15 in which fine through holes were formed, and then dried on a hot plate at 120 ° C. for 1 minute to fill the electrolyte.

更に、紫外線硬化接着剤(商品名:ノプコ134 サンノプコ社製)をスピンコートし、紫外光照射により硬化させることで保護層36を約3μmの厚さに形成した。これ以外は、実施例1と同様にして、図3に示すエレクトロクロミック装置30を得た。   Further, a protective layer 36 was formed to a thickness of about 3 μm by spin coating an ultraviolet curable adhesive (trade name: Nopco 134 manufactured by San Nopco Co., Ltd.) and curing it by irradiation with ultraviolet light. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the electrochromic apparatus 30 shown in FIG.

(発消色駆動)
作製したエレクトロクロミック装置30の発消色を確認した。具体的には、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、−5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分に、構造式[化2]のエレクトロクロミック化合物に由来する青色の発色が確認された。
(Color-erasing drive)
The color generation / decoloration of the produced electrochromic device 30 was confirmed. Specifically, when a voltage of −5 V is applied between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15 for 3 seconds, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 12 A blue color derived from the electrochromic compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was confirmed in the overlapping portion of the electrode layer 15.

更に、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、+5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分の色素が消色し、透明になることが確認された。   Further, when a voltage of +5 V is applied for 3 seconds between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 are applied. It was confirmed that the pigment in the overlapped area was decolored and became transparent.

[実施例4]
実施例4では、図5に示すエレクトロクロミック装置50を作製する例を示す。なお、実施例4で作製したエレクトロクロミック装置は、調光フィルムとして使用できる。
[Example 4]
Example 4 shows an example in which the electrochromic device 50 shown in FIG. 5 is manufactured. In addition, the electrochromic device produced in Example 4 can be used as a light control film.

(エレクトロクロミック装置の作製)
支持体51として、ポリエチレン多孔質フィルム(商品名:サンマップLC 日東電工社製 平均孔径:17μm、気孔率:30%)を用い、支持体51上に実施例1の第2の電極層15と同様にして、貫通孔が形成された第1の電極層52を形成した。又、絶縁性多孔質層14上に直接ZnS−SiO(8/2)の無機絶縁層及びITOの第2の電極層55を形成した(コロイダルリソグラフィーは用いない。つまり貫通孔は形成されない)。これ以外は、実施例1と同様にして、図5に示すエレクトロクロミック装置50を得た。
(Production of electrochromic device)
As the support 51, a polyethylene porous film (trade name: Sunmap LC, average pore diameter: 17 μm, porosity: 30%, manufactured by Nitto Denko Corporation) was used, and the second electrode layer 15 of Example 1 was formed on the support 51. Similarly, the 1st electrode layer 52 in which the through-hole was formed was formed. In addition, an inorganic insulating layer of ZnS—SiO 2 (8/2) and a second electrode layer 55 of ITO were directly formed on the insulating porous layer 14 (no colloidal lithography is used, that is, no through hole is formed). . Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the electrochromic apparatus 50 shown in FIG.

(発消色駆動)
作製したエレクトロクロミック装置50の発消色を確認した。具体的には、第1の電極層52の引き出し部分と第2の電極層55の引き出し部分との間に、−5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層52と第2の電極層55の重なった部分に、構造式[化2]のエレクトロクロミック化合物に由来する青色の発色が確認された。
(Color-erasing drive)
The color generation / decoloration of the produced electrochromic device 50 was confirmed. Specifically, when a voltage of −5 V is applied between the lead portion of the first electrode layer 52 and the lead portion of the second electrode layer 55 for 3 seconds, the first electrode layer 52 and the second electrode layer 52 A blue color derived from the electrochromic compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was confirmed in the overlapping portion of the electrode layer 55.

更に、第1の電極層52の引き出し部分と第2の電極層55の引き出し部分との間に、+5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層52と第2の電極層55の重なった部分の色素が消色し、透明になることが確認された。   Further, when a voltage of +5 V is applied for 3 seconds between the lead portion of the first electrode layer 52 and the lead portion of the second electrode layer 55, the first electrode layer 52 and the second electrode layer 55 are applied. It was confirmed that the pigment in the overlapped area was decolored and became transparent.

[実施例5]
実施例5では、図3に示すエレクトロクロミック装置30を作製する他の例を示す。なお、実施例5で作製したエレクトロクロミック装置は、調光ガラス装置として使用できる。
[Example 5]
Example 5 shows another example of producing the electrochromic device 30 shown in FIG. In addition, the electrochromic device produced in Example 5 can be used as a light control glass device.

(エレクトロクロミック装置の作製)
絶縁性多孔質層14上に直接ZnS−SiO(8/2)の無機絶縁層及びITOの第2の電極層15を形成した(コロイダルリソグラフィーを用いない)。又、電解質をイオン液体であるエチルメチルイミダゾリウム塩単体に変更し、第2の電極層15上に滴下後、120℃のホットプレート上で10分間加熱することにより電解質を充填させた。これ以外は、実施例1と同様にして、図3に示すエレクトロクロミック装置30を得た。
(Production of electrochromic device)
An inorganic insulating layer of ZnS—SiO 2 (8/2) and an ITO second electrode layer 15 were formed directly on the insulating porous layer 14 (without using colloidal lithography). Moreover, the electrolyte was changed to ethyl methyl imidazolium salt alone as an ionic liquid, dropped onto the second electrode layer 15, and then heated on a hot plate at 120 ° C. for 10 minutes to fill the electrolyte. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the electrochromic apparatus 30 shown in FIG.

(発消色駆動)
作製したエレクトロクロミック装置30の発消色を確認した。具体的には、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、−5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分に、構造式[化2]のエレクトロクロミック化合物に由来する青色の発色が確認された。
(Color-erasing drive)
The color generation / decoloration of the produced electrochromic device 30 was confirmed. Specifically, when a voltage of −5 V is applied between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15 for 3 seconds, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 12 A blue color derived from the electrochromic compound represented by the structural formula [Chemical Formula 2] was confirmed in the overlapping portion of the electrode layer 15.

更に、第1の電極層12の引き出し部分と第2の電極層15の引き出し部分との間に、+5Vの電圧を3秒間印加させたところ、第1の電極層12と第2の電極層15の重なった部分の色素が消色し、透明になることが確認された。   Further, when a voltage of +5 V is applied for 3 seconds between the lead portion of the first electrode layer 12 and the lead portion of the second electrode layer 15, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 15 are applied. It was confirmed that the pigment in the overlapped area was decolored and became transparent.

以上、好ましい実施の形態及び実施例について詳説したが、上述した実施の形態及び実施例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。例えば、上記各実施の形態は適宜組み合わせることができる。   The preferred embodiments and examples have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the above-described embodiments are not deviated from the scope described in the claims. Various modifications and substitutions can be made to the embodiments. For example, the above embodiments can be combined as appropriate.

10、20、30、40、50、60、70 エレクトロクロミック装置
11、71 支持体
12 第1の電極層
13 エレクトロクロミック層
14、23、44 絶縁性多孔質層
15、55 第2の電極層
36 保護層
67 絶縁性無機保護層
10, 20, 30, 40, 50, 60, 70 Electrochromic device 11, 71 Support 12 First electrode layer 13 Electrochromic layer 14, 23, 44 Insulating porous layer 15, 55 Second electrode layer 36 Protective layer 67 Insulating inorganic protective layer

特公平3−73081号公報Japanese Patent Publication No. 3-73081 特許4105537号公報Japanese Patent No. 4105537

Claims (10)

第1の電極層と、
前記第1の電極層に対向するように設けられた第2の電極層と、
前記第1電極層と前記第2電極層との間に設けられたエレクトロクロミック層と、
前記第1の電極層と前記第2の電極層との間の所定領域に充填された電解質と、を有し、
前記第1の電極層又は前記第2の電極層の少なくとも一方の層には貫通孔が形成されており、
前記第1の電極層の外側及び前記第2の電極層の外側の何れか一方の側のみに支持体が設けられているエレクトロクロミック装置。
A first electrode layer;
A second electrode layer provided to face the first electrode layer;
An electrochromic layer provided between the first electrode layer and the second electrode layer;
An electrolyte filled in a predetermined region between the first electrode layer and the second electrode layer,
A through hole is formed in at least one layer of the first electrode layer or the second electrode layer,
An electrochromic device in which a support is provided only on one of the outer side of the first electrode layer and the outer side of the second electrode layer.
前記貫通孔は、前記電解質、又は、前記電解質及びエレクトロクロミック材料を充填する際の注入孔である請求項1記載のエレクトロクロミック装置。   The electrochromic device according to claim 1, wherein the through-hole is an injection hole for filling the electrolyte or the electrolyte and the electrochromic material. 前記支持体は、前記第1の電極層又は前記第2の電極層のうち貫通孔が形成されている方の層の外側に設けられており、
前記支持体には貫通孔が形成されている請求項1又は2記載のエレクトロクロミック装置。
The support is provided on the outer side of the first electrode layer or the second electrode layer in which a through hole is formed,
The electrochromic device according to claim 1, wherein a through hole is formed in the support.
前記貫通孔の径は、10nm以上100μm以下である請求項1乃至3の何れか一項記載のエレクトロクロミック装置。   The electrochromic device according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter of the through hole is 10 nm or more and 100 µm or less. 前記第1の電極層と前記第2の電極層との間に、前記第1の電極層と前記第2の電極層を絶縁する絶縁性多孔質層が設けられており、
前記絶縁性多孔質層は、絶縁性金属酸化物微粒子を含む請求項1乃至4の何れか一項記載のエレクトロクロミック装置。
An insulating porous layer that insulates the first electrode layer and the second electrode layer is provided between the first electrode layer and the second electrode layer,
The electrochromic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the insulating porous layer includes insulating metal oxide fine particles.
前記支持体は光学素子である請求項1乃至5の何れか一項記載のエレクトロクロミック装置。   The electrochromic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the support is an optical element. 支持体上に、第1の電極層及びエレクトロクロミック層を順次積層する工程と、
前記エレクトロクロミック層上に、絶縁性多孔質層を介して、前記第1の電極層に対向するように、貫通孔が形成された第2の電極層を積層する工程と、
前記第1の電極層と前記第2の電極層との間の所定領域に、前記貫通孔から電解質を充填する工程と、を有するエレクトロクロミック装置の製造方法。
A step of sequentially laminating a first electrode layer and an electrochromic layer on a support;
Laminating a second electrode layer having a through hole on the electrochromic layer so as to face the first electrode layer with an insulating porous layer interposed therebetween;
Filling a predetermined region between the first electrode layer and the second electrode layer with an electrolyte from the through-hole.
支持体上に、第1の電極層を積層する工程と、
前記第1の電極層上に、絶縁性多孔質層を介して、前記第1の電極層に対向するように、貫通孔が形成された第2の電極層を積層する工程と、
前記第1の電極層と前記第2の電極層との間の所定領域に、前記貫通孔から電解質及びエレクトロクロミック材料を充填する工程と、を有するエレクトロクロミック装置の製造方法。
Laminating a first electrode layer on a support;
Laminating a second electrode layer having a through-hole formed on the first electrode layer so as to face the first electrode layer with an insulating porous layer interposed therebetween;
Filling a predetermined region between the first electrode layer and the second electrode layer with an electrolyte and an electrochromic material from the through hole.
前記第2の電極層を積層する工程は、
前記第2の電極層が積層される下層に微粒子を散布する工程と、
前記微粒子が散布された面に真空成膜法により導電膜を形成する工程と、
前記微粒子ごと前記導電膜を除去する工程と、を含む請求項7又は8記載のエレクトロクロミック装置の製造方法。
The step of laminating the second electrode layer includes:
Spraying fine particles on the lower layer on which the second electrode layer is laminated;
Forming a conductive film on the surface on which the fine particles are dispersed by a vacuum film formation method;
The method for producing an electrochromic device according to claim 7, further comprising: removing the conductive film together with the fine particles.
前記微粒子の直径は、前記第2の電極層の膜厚以上である請求項9記載のエレクトロクロミック装置の製造方法。   The method for manufacturing an electrochromic device according to claim 9, wherein a diameter of the fine particles is equal to or greater than a film thickness of the second electrode layer.
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