JP2016018189A - Electrochromic device, and driving method of electrochromic element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エレクトロクロミック装置及びエレクトロクロミック素子の駆動方法に関する。 The present invention relates to an electrochromic device and a method for driving an electrochromic element.
近年、固体撮像素子を用いた動画撮影装置において、光学濃度を無段階に調整できる可変NDフィルタへの要求が高まっている。この用途の光学素子としては、これまでに液晶や無機エレクトロクロミック薄膜を用いたものが多く提案されているが、光量調整範囲や信頼性等の点で従来のNDフィルタに劣るため広く普及するに至っていない。一方、有機エレクトロクロミック分子を用いたものは光量調整範囲が広く、また分光透過率の設計が比較的容易であることから、撮像装置に搭載する可変NDフィルタ用途として特に有望である。 In recent years, there is an increasing demand for a variable ND filter that can adjust an optical density steplessly in a moving image shooting apparatus using a solid-state imaging device. Many optical elements using liquid crystals or inorganic electrochromic thin films have been proposed so far, but they are widely used because they are inferior to conventional ND filters in terms of light amount adjustment range and reliability. Not reached. On the other hand, those using organic electrochromic molecules are particularly promising for use as a variable ND filter mounted in an imaging apparatus because the light amount adjustment range is wide and the spectral transmittance design is relatively easy.
有機エレクトロクロミック分子を用いたエレクトロクロミック素子は、一対の電極間に電気化学的に活性なアノード性材料と電気化学的に活性なカソード性材料とを含む。そして、アノード性材料とカソード性材料の少なくとも一方がエレクトロクロミック性、即ち、電気化学的な酸化還元により可視光領域に吸収帯を発現する材料として構成される場合が多い。このとき一対の電極上では、アノード性材料の酸化反応とカソード性材料の還元反応とが同時に起こり、これにより素子に閉回路が形成されて電流が流れる。 An electrochromic device using organic electrochromic molecules includes an electrochemically active anodic material and an electrochemically active cathodic material between a pair of electrodes. In many cases, at least one of the anodic material and the cathodic material is configured as a material that exhibits electrochromic properties, that is, a material that exhibits an absorption band in the visible light region by electrochemical oxidation and reduction. At this time, the oxidation reaction of the anodic material and the reduction reaction of the cathodic material occur simultaneously on the pair of electrodes, whereby a closed circuit is formed in the element and a current flows.
この様なアノード性材料の反応電流をカソード性材料の反応電流によって相補的に保証する素子では、素子の駆動電圧はアノード性エレクトロクロミック材料の酸化電位とカソード性エレクトロクロミック材料の還元電位との間の電位差によって決められる。そのため、素子として大きな光学濃度変化を得るには、この電位差以上の更に大きな電位差を印加して電流を流す必要がある。しかしながら、大きな電位差の印加は透明電極の腐食やエレクトロクロミック材料の副反応等を引き起こし、素子の耐久性を著しく損なうため、より小さな電位差の印加によって大きな電流を得る素子構成が望まれていた。 In an element in which the reaction current of the anodic material is complementarily ensured by the reaction current of the cathodic material, the driving voltage of the element is between the oxidation potential of the anodic electrochromic material and the reduction potential of the cathodic electrochromic material. It is determined by the potential difference. For this reason, in order to obtain a large optical density change as an element, it is necessary to apply a larger potential difference than this potential difference to flow a current. However, application of a large potential difference causes corrosion of the transparent electrode, side reaction of the electrochromic material, and the like, and the durability of the element is remarkably impaired. Therefore, an element configuration that obtains a large current by applying a smaller potential difference has been desired.
また、アノード性材料とカソード性材料を相補的に用いた素子構成では、着色時には電極表面のみで其々の材料の反応が起きるが、消色時には電極表面と、更に材料間(アノード性材料の酸化体とカソード性材料の還元体間)でも反応が起きることが知られている。特許文献1では、素子に逆電圧を印加して一対の電極表面近傍にアノード性材料の酸化体とカソード性材料の還元体を形成し、これらの材料間消色により消色応答を向上できることが記載されている。
In addition, in an element configuration in which an anodic material and a cathodic material are used in a complementary manner, the reaction of each material occurs only on the electrode surface during coloring. It is known that the reaction also occurs between the oxidant and the reductant of the cathode material. In
しかし、特許文献1の方法では、電荷移動時間よりも長い、ファラデー電流領域の逆電圧パルスを印加しているため、消色駆動中に着色が起きて最大透過率が低下するという問題があった。
However, in the method of
ところで、有機エレクトロクロミック分子を用い、アノード性材料とカソード性材料とを相補的に用いる素子を、可変NDフィルタ用途に適用するためには、アノード性材料の還元体とカソード性材料の酸化体の何れもが可視光領域に吸収帯を持たないことが好ましい。しかしながら、そのような特性を有する材料間の酸化還元電位差は一般に大きく、素子を大きな電圧(電位差)によって駆動する必要がある。大きな駆動電圧(電位差)は透明電極の還元腐食や、アノード性材料及びカソード性材料の副反応を引き起こし、これが素子の信頼性を大きく損なうという課題がある。 By the way, in order to apply an organic electrochromic molecule and an element using an anodic material and a cathodic material in a complementary manner to a variable ND filter application, a reduced form of an anodic material and an oxidized form of a cathodic material. Any of them preferably has no absorption band in the visible light region. However, the oxidation-reduction potential difference between materials having such characteristics is generally large, and it is necessary to drive the device with a large voltage (potential difference). A large driving voltage (potential difference) causes reductive corrosion of the transparent electrode and a side reaction of the anodic material and the cathodic material, which greatly impairs the reliability of the device.
そこで、本発明者らは、アノード性材料の酸化還元電位とカソード性材料の酸化還元電位との間に可逆的な酸化還元電位を有する電極材料を採用すれば、比較的小さな駆動電圧(電位差)によって素子を駆動することが可能となることに着目した。例えば、酸化スズナノ粒子によって形成された多孔質構造を有する電極は、アノード性材料とカソード性材料の間に酸化還元電位を持つ。そして、酸化還元反応によって着色しないので、これを電極として採用すれば、比較的小さな駆動電圧(電位差)によって素子を駆動することができる。 Therefore, the present inventors adopt a relatively small driving voltage (potential difference) if an electrode material having a reversible redox potential between the redox potential of the anodic material and the redox potential of the cathode material is employed. It has been noted that the element can be driven by. For example, an electrode having a porous structure formed of tin oxide nanoparticles has a redox potential between the anodic material and the cathodic material. And since it does not color by oxidation-reduction reaction, if this is employ | adopted as an electrode, an element can be driven with a comparatively small drive voltage (potential difference).
しかし、多孔質構造を有する電極の酸化還元反応は、エレクトロクロミック媒体中に存在するカチオンの吸着/脱離、或いは挿入/放出を伴う。そのため、一般に有機エレクトロクロミック分子の酸化還元反応に対して遅く、特に消色時に透過率が回復するのに時間を要したり、アノード性材料の色残りを生じる場合があった。 However, the redox reaction of an electrode having a porous structure is accompanied by adsorption / desorption or insertion / release of cations present in the electrochromic medium. Therefore, it is generally slow with respect to the redox reaction of organic electrochromic molecules, and it may take time for the transmittance to recover, especially when decolored, and may cause a color residue of the anodic material.
本発明は以上の課題に鑑み、駆動電圧を低減しながら、消色応答を改善したエレクトロクロミック装置及びエレクトロクロミック素子の駆動方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an electrochromic device and a method for driving an electrochromic element that have improved decolorization response while reducing drive voltage.
本発明のエレクトロクロミック装置は、
一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック媒体とを有するエレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子を駆動する駆動手段を有し、
前記エレクトロクロミック媒体は、少なくとも一種類以上のアノード性エレクトロクロミック材料と、少なくとも一種類以上のカソード性エレクトロクロミック材料を含有する液体からなり、
前記一対の電極は、前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第一の電極と、前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第二の電極であり、前記第二の電極の、少なくとも前記エレクトロクロミック媒体と対向する面は多孔質構造を有し、前記第二の電極の酸化還元電位は前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位と前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位との間にあり、
前記駆動手段は、前記エレクトロクロミック素子の消色動作時において、前記エレクトロクロミック素子に交流電圧を印加し、前記交流電圧は、最大電圧が正側の着色閾値電圧と負側の着色閾値電圧の間にあり、最小電圧が負側の着色閾値電圧以下であり、負側の着色閾値電圧以下の電圧が印加される時間が電荷移動時間未満であることを特徴とする。
The electrochromic device of the present invention is
An electrochromic element having a pair of electrodes and an electrochromic medium disposed between the pair of electrodes, and a driving means for driving the electrochromic element,
The electrochromic medium is composed of a liquid containing at least one kind of anodic electrochromic material and at least one kind of cathodic electrochromic material,
The pair of electrodes are a first electrode that performs redox of the anodic electrochromic material and a second electrode that performs redox of the cathodic electrochromic material, and at least the second electrode The surface facing the electrochromic medium has a porous structure, and the redox potential of the second electrode is between the redox potential of the anodic electrochromic material and the redox potential of the cathodic electrochromic material. Yes,
The driving means applies an AC voltage to the electrochromic element during a decoloring operation of the electrochromic element, and the AC voltage has a maximum voltage between a positive color threshold voltage and a negative color threshold voltage. The minimum voltage is equal to or lower than the negative coloring threshold voltage, and the time during which the voltage equal to or lower than the negative coloring threshold voltage is applied is less than the charge transfer time.
また、本発明のエレクトロクロミック素子の駆動方法は、
一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック媒体とを有するエレクトロクロミック素子の駆動方法であって、
前記エレクトロクロミック媒体は、少なくとも一種類以上のアノード性エレクトロクロミック材料と、少なくとも一種類以上のカソード性エレクトロクロミック材料を含有する液体からなり、
前記一対の電極は、前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第一の電極と、前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第二の電極であり、前記第二の電極の、少なくとも前記エレクトロクロミック媒体と対向する面は多孔質構造を有し、前記第二の電極の酸化還元電位は前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位と前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位との間にあり、
前記エレクトロクロミック素子の消色動作時において、前記エレクトロクロミック素子に交流電圧を印加し、前記交流電圧は、最大電圧が正側の着色閾値電圧と負側の着色閾値電圧の間にあり、最小電圧が負側の着色閾値電圧以下であり、負側の着色閾値電圧以下の電圧が印加される時間が電荷移動時間未満であることを特徴とする。
The driving method of the electrochromic device of the present invention is as follows.
A method for driving an electrochromic device having a pair of electrodes and an electrochromic medium disposed between the pair of electrodes,
The electrochromic medium is composed of a liquid containing at least one kind of anodic electrochromic material and at least one kind of cathodic electrochromic material,
The pair of electrodes are a first electrode that performs redox of the anodic electrochromic material and a second electrode that performs redox of the cathodic electrochromic material, and at least the second electrode The surface facing the electrochromic medium has a porous structure, and the redox potential of the second electrode is between the redox potential of the anodic electrochromic material and the redox potential of the cathodic electrochromic material. Yes,
During the decoloring operation of the electrochromic element, an AC voltage is applied to the electrochromic element, and the AC voltage has a maximum voltage between a positive coloring threshold voltage and a negative coloring threshold voltage, and a minimum voltage. Is equal to or lower than the negative coloring threshold voltage, and the time during which a voltage equal to or lower than the negative coloring threshold voltage is applied is less than the charge transfer time.
本発明によれば、駆動電圧を低減できるため、電極の還元腐食や、エレクトロクロミック材料の副反応を回避することができると共に、消色応答を改善することができる。そのため、例えば可変NDフィルタ用途の光学素子として信頼性を大きく向上することができる。 According to the present invention, since the driving voltage can be reduced, reductive corrosion of the electrode and side reaction of the electrochromic material can be avoided, and the decoloring response can be improved. Therefore, for example, the reliability can be greatly improved as an optical element for use in a variable ND filter.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成、相対配置等は特に記載がない限り、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the configuration, relative arrangement, and the like described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified.
≪エレクトロクロミック装置≫
図1は、本発明のエレクトロクロミック装置が有するエレクトロクロミック素子の一実施態様を示す模式的断面図である。図1の素子は、有機エレクトロクロミック分子を用いた透過型の相補型エレクトロクロミック素子である。図1において、1a,1bは基板、2は第一の電極、3は第二の電極、4はエレクトロクロミック媒体である。図1に示す様に、本発明のエレクトロクロミック素子は、一対の電極(第一の電極2、第二の電極3)と、一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック媒体4とを有する。
≪Electrochromic device≫
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an electrochromic element included in the electrochromic device of the present invention. The element in FIG. 1 is a transmissive complementary electrochromic element using organic electrochromic molecules. In FIG. 1, 1a and 1b are substrates, 2 is a first electrode, 3 is a second electrode, and 4 is an electrochromic medium. As shown in FIG. 1, the electrochromic device of the present invention has a pair of electrodes (
<基板1a,1b>
基板1a,1bとしては、例えば、石英ガラス、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス、化学強化ガラス等のガラス基板を用いることが好ましく、特に耐久性の点から無アルカリガラス基板を好適に使用することが好ましい。
<
As the
ここで、基板1a,1bの光学特性について説明する。本発明のエレクトロクロミック素子は、撮像光学系、撮像装置等の光路中に配置されるためには、高可視光透過率、低ヘイズであることが好ましい。そのため、基板1a,1bの可視光透過率は80%以上であることが好ましく、更に好ましくは90%以上である。また、基板1a,1bのヘイズ値は1%以下であることが好ましく、更に好ましくは0.5%以下である。
Here, the optical characteristics of the
<第一の電極2>
第一の電極2は、アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う電極である。図1において、第一の電極2は基板1a上に形成されている。第一の電極2の、少なくともエレクトロクロミック媒体4と対向する面は、多孔質構造を有さず、平坦又は略平坦(以降、「略平坦」と略記する)な構造を有し、比表面積が略1cm2/cm2とみなせる構造であることが好ましい。
<
The
ここで、本発明における比表面積とは、電極の幾何面積(SA:cm2)に比した実効面積(SB:cm2)としての比表面積(SB/SA:cm2/cm2)を表す。なお、幾何面積(SA)とは投影面積と同義で、基板を投影したときの見かけの面積(cm2)を表す。実効面積(SB)とは、窒素ガス吸着法(BET法)による測定と膜重量の測定により算出した多孔質内部の表面積(cm2)を表す。 Here, the specific surface area in the present invention is a specific surface area (S B / S A : cm 2 / cm 2 ) as an effective area (S B : cm 2 ) relative to the geometric area (S A : cm 2 ) of the electrode. ). The geometric area (S A ) is synonymous with the projected area and represents the apparent area (cm 2 ) when the substrate is projected. The effective area (S B ) represents the surface area (cm 2 ) inside the porous body calculated by measurement by nitrogen gas adsorption method (BET method) and measurement of membrane weight.
第一の電極2としては、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO)、酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、ニオビウムドープ酸化チタン(TNO)等の、いわゆる透明導電性酸化物からなる薄膜を使用することができる。さらに導電性と高透明性を考慮して、これらの積層構成とすることも可能である。第一の電極2の厚さは、100nm以上1000nm以下が好ましく、200nm以上500nm以下がより好ましい。特に、高可視光透過率と化学的安定性を両立した材料として、膜厚200nm程度のFTO薄膜を好適に使用することができる。第一の電極2の成膜方法は特に限定されず、例えば、スパッタリング、蒸着、CVD等の気相成膜法や、ゾル−ゲル、スピンコート、印刷、鍍金等の液相成膜法等が挙げられる。
Examples of the
ここで、第一の電極2の光学特性について説明する。本発明のエレクトロクロミック素子は、撮像光学系、撮像装置等の光路中に配置されるためには、高可視光透過率、低ヘイズであることが好ましい。そのため、第一の電極2の可視光透過率は80%以上であることが好ましく、更に好ましくは90%以上である。また、第一の電極2のヘイズ値は1%以下であることが好ましく、更に好ましくは0.5%以下である。
Here, the optical characteristics of the
<第二の電極3>
第二の電極3は、カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う電極である。図1において、第二の電極3は基板1b上に形成されている。
<
The
そして、第二の電極3の、少なくともエレクトロクロミック媒体4と対向する面は多孔質構造を有する。また、第二の電極3の酸化還元電位は、アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位とカソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位との間にある。以下、この様な第二の電極3を用いる理由について、図2を参照しながら説明する。
The surface of the
図2は、アノード性エレクトロクロミック材料、カソード性エレクトロクロミック材料及び第二の電極3についてのサイクリックボルタモグラム特性の一例を示す図である。横軸の電位基準は非水溶媒系参照電極(Ag/Ag+)である。図2において、アノード性エレクトロクロミック材料のアノード電流が流れ始める電位は約+0.31V、カソード性エレクトロクロミック材料のカソード電流が流れ始める電位は約−0.70Vである。従って、これらの材料を含有するエレクトロクロミック媒体を、第一の電極2によって挟持した素子は、閾値電圧(電位差)ΔEが1.01Vとなる。一方、第二の電極3の還元電位は約+0.02Vであるので、アノード性エレクトロクロミック材料のみを含むエレクトロクロミック媒体を、第一の電極2と第二の電極3とで挟持した素子では、閾値電圧(電位差)ΔE’が0.29Vとなる。即ち、本発明の素子は、アノード性エレクトロクロミック材料とカソード性エレクトロクロミック材料を第一の電極2で挟持した素子に比べ、素子の駆動電圧(電位差)を大きく低減することが可能となる。さらに、本発明の素子は、ΔE’=0.29Vを維持しながら、さらに電圧を上げていけばカソード性エレクトロクロミック材料の還元電流によって、さらに大きな電流が保証されることになる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of cyclic voltammogram characteristics of the anodic electrochromic material, the cathodic electrochromic material, and the
第二の電極3としては、第一の電極2として例示した透明導電性酸化物に加えて、酸化タングステン、酸化セリウム、或いはこれらの複合酸化物等からなる多孔質膜を用いることができる。第二の電極3の形状及び製法に特に制限は無く、貫通孔を有するナノ粒子膜やナノロッド、ナノワイア、ナノチューブ等のナノ構造体等を用いることができる。これらのうちでもナノ粒子膜が好ましく、特に、平均粒径40nm以下、平均空孔径30nm以下、算術平均粗さ50nm以下のナノ粒子膜は、後述する光学特性を実現でき、好適に使用することができる。さらには、単位体積当たりの比表面積が大きく、且つ光学特性に優れた酸化スズナノ粒子膜を好適に使用することができる。第二の電極3の厚さは、1500nm以上、好ましくは3000nm以上が望ましい。
As the
ここで、第二の電極3の光学特性について説明する。本発明のエレクトロクロミック素子は、撮像光学系、撮像装置等の光路中に配置されるためには、高可視光透過率、低ヘイズであることが好ましい。そのため、第一の電極2の可視光透過率は80%以上であることが好ましく、更に好ましくは90%以上である。また、第二の電極3のヘイズ値は1%以下であることが好ましく、更に好ましくは0.5%以下である。
Here, the optical characteristics of the
図3に示す様に、第二の電極3は、多孔質構造を有する層5と透明導電層6との積層構造を有していてもよい。これは多孔質構造を有する層5の面抵抗が高い場合に、これを低抵抗な透明導電層6で補償する構成となっている。
As shown in FIG. 3, the
第二の電極3のエレクトロクロミック媒体4と対向する面の比表面積は、好ましくは300cm2/cm2以上、更に好ましくは600cm2/cm2以上である。比表面積が300cm2/cm2以上であれば、素子に電流が流れ始める閾値電圧の低下が十分であり、好ましい。図4は、下記構造式(A)に示したアノード性エレクトロクロミック材料Aの酸化着色閾値電圧と第二の電極3の比表面積との関係を示す図である。尚、第一の電極2は比表面積が略1cm2/cm2とみなせるフッ素ドープ酸化スズ(FTO)薄膜を使用した。
The specific surface area of the surface of the
ここで、着色閾値電圧とは、エレクトロクロミック材料の吸収波長における光学濃度変化ΔOD(=−log(T/T0))(Tは透過率、T0は初期透過率を表す)が0.01(このときT/T0=97.7%)となるときの電圧とした。図3に示す様に、第二の電極3の比表面積が略1cm2/cm2である場合の閾値電圧2.23Vに対し、第二の電極3の比表面積が300cm2/cm2以上では1V以下、さらに比表面積が600cm2/cm2以上では0.5V以下まで低減できることが分る。
Here, the coloring threshold voltage is an optical density change ΔOD (= −log (T / T 0 )) at the absorption wavelength of the electrochromic material (T represents transmittance, and T 0 represents initial transmittance) of 0.01. The voltage at which T / T 0 = 97.7% was obtained. As shown in FIG. 3, when the specific surface area of the
<エレクトロクロミック媒体4>
エレクトロクロミック媒体4は、少なくとも一種類以上のアノード性エレクトロクロミック材料と、少なくとも一種類以上のカソード性エレクトロクロミック材料とを含有する液体からなる。
<Electrochromic medium 4>
The
アノード性エレクトロクロミック材料及びカソード性クロミック材料は、中性状態で可視光領域に吸収を持たない透明な材料であることが好ましく、アノード性エレクトロクロミック材料は酸化されることによって可視光領域の特定波長を吸収する材料、カノード性エレクトロクロミック材料は還元されることによって可視光領域の特定波長を吸収する材料である。それぞれ可視光領域の吸収帯が異なる材料を複数混合することにより、素子として平坦な吸収特性を持たせることが可能である。アノード性エレクトロクロミック材料の具体例としてはチオフェン類等の有機エレクトロクロミック分子が挙げられ、またカソード性クロミック材料の具体例としてはビオロゲン類等の有機エレクトロクロミック分子が挙げられる。 The anodic electrochromic material and the cathodic chromic material are preferably transparent materials that do not absorb in the visible light region in a neutral state, and the anodic electrochromic material is oxidized to a specific wavelength in the visible light region. A material that absorbs light, a canode-like electrochromic material, is a material that absorbs a specific wavelength in the visible light region by being reduced. By mixing a plurality of materials each having a different absorption band in the visible light region, the device can have flat absorption characteristics. Specific examples of the anodic electrochromic material include organic electrochromic molecules such as thiophenes, and specific examples of the cathodic chromic material include organic electrochromic molecules such as viologens.
エレクトロクロミック媒体4には支持電解質を添加してもよい。支持電解質は、電極材料との反応性が低く安定的に使用できるものであれば特に制限はなく、また複数の支持電解質を併用することも可能である。リチウム等のアルカリ金属カチオンや四級アンモニウムカチオン等の有機カチオンと、過塩素酸アニオン等の無機アニオンから成る塩を使用することができる。
A supporting electrolyte may be added to the
エレクトロクロミック材料等を溶解する溶媒としては、溶解性、蒸気圧、粘性、電位窓等を考慮し、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、ベンゾニトリル、N−メチルピロリドン、3−メトキシプロピオニトリル、N,N−ジメチルアセトアミド等の極性非プロトン溶媒を使用することができる。 As a solvent for dissolving the electrochromic material, etc., considering solubility, vapor pressure, viscosity, potential window, etc., propylene carbonate, γ-butyrolactone, benzonitrile, N-methylpyrrolidone, 3-methoxypropionitrile, N, A polar aprotic solvent such as N-dimethylacetamide can be used.
また、エレクトロクロミック媒体には、以上述べた構成物質の他に、脱水剤、安定化剤、増粘剤等を添加しても構わない。 In addition to the constituent materials described above, a dehydrating agent, a stabilizer, a thickener, and the like may be added to the electrochromic medium.
次に、エレクトロクロミック媒体4を素子に注入する工程について説明する。
Next, a process of injecting the
第一の電極2を形成したガラス基板1aと、第二の電極3を形成したガラス基板1bを、電極を内側にして一部に開口部を残して封着材料によって接合する。封着材料は化学的に安定でガスや水を透過せず、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応を阻害しない材料、例えばガラスフリット、エポキシ樹脂、金属等を用いることができる。封着材料には一対のガラス基板間隔を規定する部材を混合しても良いし、別に基板間隔規定部材を配置しても構わない。一部に開口部を残して接合した素子は、真空注入法により開口部からエレクトロクロミック媒体4を注入した後、封止する。
The
<駆動手段及び駆動方法>
図5は、後述する実施例1で用いたエレクトロクロミック素子の特性を示した図であり、図5(a)は電流−電圧特性、図5(b)は透過率−電圧特性を示す図である。
<Drive means and drive method>
5A and 5B are diagrams showing characteristics of the electrochromic element used in Example 1 described later. FIG. 5A is a current-voltage characteristic, and FIG. 5B is a diagram showing transmittance-voltage characteristics. is there.
先ず、第一の電極2に印加する電位を正方向に掃引していくと、第一の電極2においてアノード性エレクトロクロミック材料の酸化反応が起きる。同時に、第二の電極3においてイオンの再配列、第二の電極3自体の還元反応、及びカソード性エレクトロクロミック材料の還元反応が起こり、素子に閉回路が形成されて着色が始まる。図5に示す様に、この正側の着色閾値電圧Eth +は+1.1Vとなる。
First, when the potential applied to the
次に、第一の電極2に印加する電位を負方向に掃引していくと、第一の電極2においてカソード性エレクトロクロミック材料の還元反応が起きる。同時に、第二の電極3においてアノード性エレクトロクロミック材料の酸化反応が起こり、素子に閉回路が形成されて着色が始まる。図5に示す様に、この負側の着色閾値電圧Eth -は−1.4Vとなる。
Next, when the potential applied to the
通常、素子を着色させる場合は低電圧でより多くの電流を流したいため、第一の電極2にEth +より大きな正電圧を印加する。また、消色させる場合は第一の電極2にはEth +とEth -の間の電圧を印加する、典型的には両電極を短絡して接地する。その理由は、アノード性エレクトロクロミック材料とカソード性エレクトロクロミック材料何れも含む素子においては、大きな逆電圧を印加すると逆反応が起きて着色してしまうため、消色時に印加できる電圧の範囲はEth +とEth -の間に限られるからである。
Usually, when coloring an element, it is desired to flow more current at a low voltage, so a positive voltage larger than E th + is applied to the
一方、第二の電極3自体の酸化還元反応とは、素子着色時においてはカチオンの吸着或いは挿入反応(還元反応)であり、消色時においてはカチオンの脱離或いは放出反応(酸化反応)に他ならない。第二の電極3自体の酸化還元反応は、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応に比べて遅いため、特に消色時において対の電極反応を律速して透過率の回復が遅れたり、アノード性エレクトロクロミック材料の色残りが生じる場合がある。第二の電極3自体の酸化還元反応、特に消色時の酸化反応の速度を向上するには、消色時にできるだけ大きな逆電圧を印加することが好ましい。ところが前述したように、アノード性エレクトロクロミック材料とカソード性エレクトロクロミック材料何れも含む本発明の素子においては、大きな逆電圧を印加できない。
On the other hand, the redox reaction of the
そこで、駆動手段(不図示)は、エレクトロクロミック素子の消色動作時において、エレクトロクロミック素子に交流電圧を印加する。図6は消色動作時における駆動電圧波形の一例を示した概念図である。図6に示す波形は、最大電圧Ehighは、Eth +とEth -との間にあり、最小電圧EloはEth -以下にある。さらに、Eth -以下の電圧が印加される時間PWloが電荷移動時間未満である変調電圧波形となっている。ここで、PWloが0.2ms以下であること、Eloのデューティー比が2%以下であること、Eloが−3V以上であることが好ましい。また、駆動手段は、少なくともエレクトロクロミック素子の透過率が80%に達するまで交流電圧を印加することが好ましい。尚、消色動作時における駆動電圧波形矩形波形以外でもよく、正弦波、三角波、台形波なども適用することができる。 Therefore, the driving means (not shown) applies an AC voltage to the electrochromic element during the decoloring operation of the electrochromic element. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a drive voltage waveform during the decoloring operation. In the waveform shown in FIG. 6, the maximum voltage E high is between E th + and E th − , and the minimum voltage E lo is below E th − . Furthermore, the modulation voltage waveform is such that the time PW lo during which a voltage equal to or less than E th − is applied is less than the charge transfer time. Here, it is preferable that PW lo is 0.2 ms or less, the duty ratio of E lo is 2% or less, and E lo is −3 V or more. Further, it is preferable that the driving means applies an alternating voltage until at least the transmittance of the electrochromic element reaches 80%. Note that the driving voltage waveform may be other than the rectangular waveform during the decoloring operation, and a sine wave, a triangular wave, a trapezoidal wave, or the like can be applied.
Eth -以下の直流電圧を印加した場合、素子にはファラデー電流が流れて着色が始まるが、ファラデー電流が流れ始めるまでには一定の時間が必要となる。この時間を電荷移動時間と呼ぶ。電荷移動時間未満の電圧印加ではエレクトロクロミック分子は電極と反応せず、電極表面の電気二重層の形成やエレクトロクロミック分子の配向等が起きていると考えられる。従って、この段階で電圧印加を止めれば、素子を着色させずにカチオンの移動のみを促進して実質的な消色応答速度を改善することが可能となる。この電荷移動時間は素子構成に大きく依存するが、0.1ms程度の時間オーダーである。 When a direct current voltage equal to or less than E th − is applied, a Faraday current flows through the element to start coloring, but a certain time is required until the Faraday current starts to flow. This time is called the charge transfer time. When a voltage is applied for less than the charge transfer time, the electrochromic molecule does not react with the electrode, and it is considered that the formation of an electric double layer on the electrode surface, the orientation of the electrochromic molecule, etc. are occurring. Therefore, if the voltage application is stopped at this stage, it is possible to improve the substantial decoloring response speed by promoting only the movement of cations without coloring the element. This charge transfer time largely depends on the element configuration, but is about 0.1 ms.
≪撮像光学系及び撮像装置≫
図11は、本発明のエレクトロクロミック装置を光学フィルタとして用いた撮像光学系を有する撮像装置を示す模式図である。図11に示す様に、撮像光学系102はマウント部材(不図示)を介して撮像装置103に着脱可能に接続されている。
≪Imaging optical system and imaging device≫
FIG. 11 is a schematic diagram showing an imaging device having an imaging optical system using the electrochromic device of the present invention as an optical filter. As shown in FIG. 11, the imaging
撮像光学系102は、複数のレンズあるいはレンズ群を有するユニットである。例えば、図11において、撮像光学系102は、絞りより後でフォーカシングを行うリアフォーカス式のズームレンズを表している。被写体側(紙面向かって左側)より順に正の屈折力の第1のレンズ群104、負の屈折力の第2のレンズ群105、正の屈折力の第3のレンズ群106、正の屈折力の第4のレンズ群107の4つのレンズ群を有する。第2のレンズ群105と第3のレンズ群106の間隔を変化させて変倍を行い、該第4のレンズ群107の一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う。撮像光学系102は、例えば、第2のレンズ群105と第3のレンズ群106の間に開口絞り108を有し、また、第3のレンズ群106と第4のレンズ群107の間に光学フィルタ101を有する。撮像光学系102を通過する光は、各レンズ群102乃至107、開口絞り108および光学フィルタ101を通過するよう配置されており、開口絞り108および光学フィルタ101を用いて光量の調整を行うことができる。
The imaging
また、撮像光学系102内の構成は適宜変更可能であり、例えば、光学フィルタ101は開口絞り108の前(被写体側)あるいは後(撮像装置103側)に配置でき、また、第1のレンズ群104よりも前に配置しても良く、第4のレンズ群107よりも後に配置しても良い。光の収束する位置に配置すれば、光学フィルタ101の面積を小さくできるなどの利点がある。また、撮像光学系102の形態も適宜選択可能であり、リアフォーカス式の他、絞りより前でフォーカシングを行うインナーフォーカス式であっても良く、その他の方式であっても構わない。また、ズームレンズ以外にも魚眼レンズやマクロレンズなどの特殊レンズも適宜選択可能である。
The configuration in the imaging
撮像装置が有するガラスブロック109は、ローパスフィルタやフェースプレートや色フィルタ等のガラスブロックである。また、撮像素子110は、撮像光学系102を通過した光を受光するセンサ部であって、CCDやCMOS等の撮像素子が使用できる。また、フォトダイオードのような光センサであっても良く、光の強度あるいは波長の情報を取得し出力するものを適宜利用可能である。
The
図11のように、光学フィルタ101が撮像光学系102に組み込まれている場合、駆動手段は撮像光学系102内に配置されても良く、撮像光学系102外に配置されても良い。撮像光学系102外に配置される場合は、配線を通して撮像光学系102内外のエレクトロクロミック素子と駆動手段を接続し、駆動制御する。
As shown in FIG. 11, when the
図12に示す様に、撮像装置103自体が本発明のエレクトロクロミック装置(光学フィルタ101)を有していても良い。図12は、光学フィルタを有する撮像装置の模式図である。光学フィルタ101は撮像装置103内部の適当な箇所に配置され、撮像素子110は光学フィルタ101を通過した光を受光するよう配置されていれば良い。図12においては、例えば光学フィルタ101は撮像素子110の直前に配置されている。撮像装置103自体が光学フィルタ101を内蔵する場合、接続される撮像光学系102自体が光学フィルタ101を持たなくても良いため、既存の撮像光学系を用いた調光可能な撮像装置を構成することが可能となる。
As shown in FIG. 12, the
このような撮像装置は、光量調整と撮像素子の組合せを有する製品に適用可能である。例えばカメラ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラに使用可能であり、また、携帯電話やスマートフォン、PC、タブレットなど撮像装置を内蔵する製品にも適用できる。 Such an image pickup apparatus can be applied to a product having a combination of light amount adjustment and an image pickup element. For example, it can be used for a camera, a digital camera, a video camera, a digital video camera, and can also be applied to a product incorporating an imaging device such as a mobile phone, a smartphone, a PC, or a tablet.
本発明のエレクトロクロミック装置を調光部材として用いることで、調光量を一つのフィルタで適宜可変させることが可能となり、部材点数の削減や省スペース化といった利点がある。 By using the electrochromic device of the present invention as a dimming member, the dimming amount can be appropriately changed by one filter, and there are advantages such as reduction in the number of members and space saving.
≪窓材≫
図13は、本発明のエレクトロクロミック装置を用いた窓材を示す図であり、図13(a)は斜視図、図13(b)は図13(a)のX−X’断面図である。
≪Window material≫
FIG. 13 is a view showing a window member using the electrochromic device of the present invention, FIG. 13 (a) is a perspective view, and FIG. 13 (b) is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. 13 (a). .
図13の窓材111は調光窓であり、エレクトロクロミック素子10と、それを挟持する透明板113と、全体を囲繞して一体化するフレーム112とから成る。尚、7はスペーサである。駆動手段はフレーム112内に一体化されていても良く、フレーム112外に配置され配線を通してエレクトロクロミック素子10と接続されていても良い。
A
透明板113は光透過率が高い材料であれば特に限定されず、窓としての利用を考慮すればガラス素材であることが好ましい。図13において、エレクトロクロミック素子10は透明板113と独立した構成部材であるが、例えば、エレクトロクロミック素子10の基板1a、1bを透明板113と見なしても構わない。
The
フレーム112の材質は問わないが、エレクトロクロミック素子10の少なくとも一部を被覆し、一体化された形態を有するもの全般をフレームとして見なして構わない。
The material of the
係る調光窓は、例えば日中の太陽光の室内への入射量を調整する用途に適用できる。太陽の光量の他、熱量の調整にも適用できるため、室内の明るさや温度の制御に使用することが可能である。また、シャッターとして、室外から室内への眺望を遮断する用途にも適用可能である。このような調光窓は、建造物用のガラス窓の他に、自動車や電車、飛行機、船など乗り物の窓、時計や携帯電話の表示面のフィルタにも適用可能である。 Such a light control window can be applied to, for example, an application for adjusting the amount of sunlight entering the room during the daytime. Since it can be applied to the adjustment of the amount of heat in addition to the amount of sunlight, it can be used to control the brightness and temperature of the room. In addition, the present invention can also be applied as a shutter for blocking the view from the outside to the room. Such a light control window can be applied to a window of a vehicle such as an automobile, a train, an airplane, a ship, a filter of a display surface of a clock or a mobile phone, in addition to a glass window for a building.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
<実施例1>
(1)エレクトロクロミック素子の作製
図4に示すエレクトロクロミック素子を作製した。
<Example 1>
(1) Production of electrochromic element The electrochromic element shown in FIG. 4 was produced.
まず、基板1aとして、厚さ0.7mmtのガラス基板(Corning社製 EAGLE XG(登録商標))を用意した。この基板1a上に、第一の電極2として、表面が略平坦な構造を有する、膜厚200nmのフッ素ドープ酸化スズ(FTO)薄膜を形成した。ここで、第一の電極2を有する基板1aの可視光平均透過率は85%、ヘイズは0.1%、またシート抵抗は40Ω/□であった。
First, as a
次に、基板1bとして、基板1aと同じガラス基板を用意し、この上に、透明導電層6と多孔質層5との積層構造からなる第二の電極3を形成した。具体的には、基板1b上に、透明導電層6として、第一の電極2と同じFTO薄膜を形成した。次に、平均粒径21nmの酸化スズナノ粒子スラリー(CIKナノテック社製 SNAP15WT%−G02)と、平均粒径34nmの酸化亜鉛ナノ粒子スラリー(CIKナノテック社製 ZNAP15WT%−G0)を、酸化スズ:酸化亜鉛の体積比が2:1になるように混合した。この混合物に、さらに膜表面の平坦性向上、剥離防止のために無機系バインダーを少量添加してナノ粒子混合スラリーを得た。この混合スラリーを、透明導電層6上に塗布し、500℃、30分の条件で焼成した。その後、希塩酸により酸化亜鉛のみをエッチングし、酸化スズナノ粒子膜からなる多孔質層5を得た。多孔質層5の比表面積は653cm2/cm2であった。また、第二の電極3を有する基板1bの可視光透過率は87%、ヘイズは0.6%であった。
Next, the same glass substrate as the
次に、基板1a,1bを電極を内側にして、エレクトロクロミック媒体注入用の開口部を残し、エポキシ樹脂により接合した。このときスペーサーとして、厚さ50μmのPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製 テイジン(登録商標)テトロン(登録商標)フィルムG2)を使用した。
Next, the
次に、エレクトロクロミック媒体4として、前記構造式(A)に示したアノード性エレクトロクロミック材料Aと、下記構造式(B)に示したカソード性エレクトロクロミック材料Bとをプロピレンカーボネート溶媒に溶解したものを作製した。このとき、アノード性エレクトロクロミック材料A及びカソード性エレクトロクロミック材料Bの濃度は30mMとした。
Next, as the
先に準備した開口部を残して接合した素子に、真空注入法により開口部からエレクトロクロミック媒体4を注入し、さらに開口部をエポキシ樹脂により封止してエレクトロクロミック素子を作製した。
The
(2)エレクトロクロミック素子の駆動
得られた素子を、照射光源と、透過光を検知するフォトダイオードとを備えた装置に設置し、素子の透過率をモニタしながら駆動を行った。尚、前述した通り(図5参照)、得られた素子のEth +=1.1V、Eth -=−1.4Vである。
(2) Driving of electrochromic element The obtained element was installed in an apparatus including an irradiation light source and a photodiode for detecting transmitted light, and was driven while monitoring the transmittance of the element. As described above (see FIG. 5), E th + = 1.1 V and E th − = −1.4 V of the obtained element.
着色駆動は+1.8V1sで行った。消色動作時は、図6に示す矩形電圧波形(Ehigh=0V、Elo=−2V、100Hz)を印加した。また、幅PWloは表1に示す通りとした。 The coloring drive was performed at + 1.8V1s. During the decoloring operation, a rectangular voltage waveform (E high = 0 V, E lo = −2 V, 100 Hz) shown in FIG. 6 was applied. The width PW lo was as shown in Table 1.
図7に、各駆動方法における素子の透過率の時間変化を示した。尚、比較のため、消色動作時に直流電圧0Vを印加した場合を比較例として示した。また、図8に、駆動方法(a)〜(c)の消色応答時間を、比較例の消色応答時間(図中×印)で規格化して示した。 FIG. 7 shows the time change of the transmittance of the element in each driving method. For comparison, the case where a DC voltage of 0 V was applied during the decoloring operation was shown as a comparative example. Further, FIG. 8 shows the decolorization response times of the driving methods (a) to (c) normalized by the decolorization response time of the comparative example (x mark in the figure).
図7から、PWloを大きくしていくと、比較例に対して消色応答の立ち上がりが向上していくことが見て取れる。しかし、駆動方法(c)(d)では消色駆動中に着色が起きてしまうため、最大透過率が低下している。また、図8から、駆動方法(b)で、比較例に対して約50%消色応答を向上できることが分かる。従って、好適なPWloは0.2msである。 From FIG. 7, it can be seen that as PW lo is increased, the rise of the decoloring response is improved with respect to the comparative example. However, in the driving methods (c) and (d), coloring occurs during decoloring driving, so that the maximum transmittance is lowered. Further, FIG. 8 shows that the driving method (b) can improve the decoloring response by about 50% with respect to the comparative example. Therefore, the preferred PW lo is 0.2 ms.
尚、素子の電荷移動時間を確認したところ、PWloが0.2ms以下であれば素子の単パルス当たりの透過率低下はなく、0.5msで透過率低下は単パルス当たり約0.2%、1.0msで透過率低下は単パルス当たり約0.5%であった。従って、この素子の電荷移動時間は0.2msより大きく0.5ms以下であるといえる。 When the charge transfer time of the device was confirmed, if PW lo was 0.2 ms or less, there was no decrease in transmittance per single pulse of the device, and the decrease in transmittance was about 0.2% per single pulse at 0.5 ms. In 1.0 ms, the transmittance decrease was about 0.5% per single pulse. Therefore, it can be said that the charge transfer time of this element is larger than 0.2 ms and shorter than 0.5 ms.
<実施例2>
消色動作時における駆動方法を次の通りに変更した以外は実施例1と同様である。本例では、消色動作時に、図6に示す矩形電圧波形(Ehigh=0V、100Hz、PWlo=0.1ms)を印加した。また、Eloは表2に示す通りとした。
<Example 2>
Example 1 is the same as Example 1 except that the driving method during the erasing operation is changed as follows. In this example, a rectangular voltage waveform (E high = 0 V, 100 Hz, PW lo = 0.1 ms) shown in FIG. 6 was applied during the decoloring operation. Elo was as shown in Table 2.
図9に、各駆動方法における素子の透過率の時間変化を示した。尚、比較のため、消色動作時に直流電圧0Vを印加した場合を比較例として示した。また、図10に、駆動方法(a)〜(e)の消色応答時間を、比較例の消色応答時間(図中×印)で規格化して示した。 FIG. 9 shows the time change of the transmittance of the element in each driving method. For comparison, the case where a DC voltage of 0 V was applied during the decoloring operation was shown as a comparative example. FIG. 10 shows the decolorization response times of the driving methods (a) to (e) normalized by the decolorization response time of the comparative example (x mark in the figure).
図9及び図10から、Eloを大きくしていくと、比較例に対して消色応答の立ち上がりが向上していくことが見て取れる。しかし、駆動方法(e)では消色駆動中に僅かに着色が起きてしまうため、消色応答時間が低下している。したがって、Eloは−3V以上であることが好ましく、さらに好ましくは−2.5V以上であり、このとき図10から比較例に対して最大約40%消色応答を向上できることが分かる。 9 and 10, when gradually increasing the E lo, it is seen that continue to improve the rise of the erasing response to Comparative Example. However, in the driving method (e), since the coloring is slightly caused during the erasing driving, the erasing response time is reduced. Therefore, Elo is preferably −3 V or higher, more preferably −2.5 V or higher. From this, it can be seen from FIG. 10 that the maximum decoloring response can be improved by about 40% compared to the comparative example.
1a,1b:基板、2:第一の電極、3:第二の電極、4:エレクトロクロミック媒体、5:多孔質層、6:透明導電層 1a, 1b: substrate, 2: first electrode, 3: second electrode, 4: electrochromic medium, 5: porous layer, 6: transparent conductive layer
Claims (19)
前記エレクトロクロミック媒体は、少なくとも一種類以上のアノード性エレクトロクロミック材料と、少なくとも一種類以上のカソード性エレクトロクロミック材料を含有する液体からなり、
前記一対の電極は、前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第一の電極と、前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第二の電極であり、前記第二の電極の、少なくとも前記エレクトロクロミック媒体と対向する面は多孔質構造を有し、前記第二の電極の酸化還元電位は前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位と前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位との間にあり、
前記駆動手段は、前記エレクトロクロミック素子の消色動作時において、前記エレクトロクロミック素子に交流電圧を印加し、前記交流電圧は、最大電圧が正側の着色閾値電圧と負側の着色閾値電圧の間にあり、最小電圧が負側の着色閾値電圧以下であり、負側の着色閾値電圧以下の電圧が印加される時間が電荷移動時間未満であることを特徴とするエレクトロクロミック装置。 An electrochromic element having a pair of electrodes and an electrochromic medium disposed between the pair of electrodes, and a driving means for driving the electrochromic element,
The electrochromic medium is composed of a liquid containing at least one kind of anodic electrochromic material and at least one kind of cathodic electrochromic material,
The pair of electrodes are a first electrode that performs redox of the anodic electrochromic material and a second electrode that performs redox of the cathodic electrochromic material, and at least the second electrode The surface facing the electrochromic medium has a porous structure, and the redox potential of the second electrode is between the redox potential of the anodic electrochromic material and the redox potential of the cathodic electrochromic material. Yes,
The driving means applies an AC voltage to the electrochromic element during a decoloring operation of the electrochromic element, and the AC voltage has a maximum voltage between a positive color threshold voltage and a negative color threshold voltage. The electrochromic device is characterized in that the minimum voltage is equal to or lower than the negative coloring threshold voltage, and the time during which a voltage equal to or lower than the negative coloring threshold voltage is applied is less than the charge transfer time.
前記エレクトロクロミック媒体は、少なくとも一種類以上のアノード性エレクトロクロミック材料と、少なくとも一種類以上のカソード性エレクトロクロミック材料を含有する液体からなり、
前記一対の電極は、前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第一の電極と、前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元を行う第二の電極であり、前記第二の電極の、少なくとも前記エレクトロクロミック媒体と対向する面は多孔質構造を有し、前記第二の電極の酸化還元電位は前記アノード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位と前記カソード性エレクトロクロミック材料の酸化還元電位との間にあり、
前記エレクトロクロミック素子の消色動作時において、前記エレクトロクロミック素子に交流電圧を印加し、前記交流電圧は、最大電圧が正側の着色閾値電圧と負側の着色閾値電圧の間にあり、最小電圧が負側の着色閾値電圧以下であり、負側の着色閾値電圧以下の電圧が印加される時間が電荷移動時間未満であることを特徴とするエレクトロクロミック素子の駆動方法。 A method for driving an electrochromic device having a pair of electrodes and an electrochromic medium disposed between the pair of electrodes,
The electrochromic medium is composed of a liquid containing at least one kind of anodic electrochromic material and at least one kind of cathodic electrochromic material,
The pair of electrodes are a first electrode that performs redox of the anodic electrochromic material and a second electrode that performs redox of the cathodic electrochromic material, and at least the second electrode The surface facing the electrochromic medium has a porous structure, and the redox potential of the second electrode is between the redox potential of the anodic electrochromic material and the redox potential of the cathodic electrochromic material. Yes,
During the decoloring operation of the electrochromic element, an AC voltage is applied to the electrochromic element, and the AC voltage has a maximum voltage between a positive coloring threshold voltage and a negative coloring threshold voltage, and a minimum voltage. Is a negative coloring threshold voltage or less, and the time during which a voltage equal to or less than the negative coloring threshold voltage is applied is less than the charge transfer time.
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