JP2018132718A - Electrochromic device - Google Patents

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秀和 ▲柳▼沼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic device that has good optical characteristics and electrical characteristics.SOLUTION: An electrochromic device comprises: a first conductive substrate 1; a first electrochromic layer 3 that is formed in contact with the first conductive substrate 1; a second conductive substrate 2 that is opposed to the first conductive substrate 1; a second electrochromic layer 4 that is formed in contact with the second conductive substrate 2; and an electrolyte layer 5 that has a spacer 6. The first electrochromic layer 3 is opposed to the second electrochromic layer 4 with the electrolyte layer 5 therebetween, and the spacer 6 contains an electrolyte and resin.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エレクトロクロミック素子に関する。   The present invention relates to an electrochromic device.

電圧を印加すると、可逆的に酸化、還元が起こり、可逆的に着色消色する現象をエレクトロクロミズムと呼ぶ。電圧操作により着色消色するエレクトロクロミック素子を作り、透明な基材を用いることで、エレクトロクロミック素子を光量制御素子(例えば、調光ガラスや調光レンズ等)などに利用しようとする試みが以前から行われている。   When voltage is applied, the phenomenon of reversible oxidation and reduction, and reversibly coloring and decoloring is called electrochromism. Previous attempts have been made to use electrochromic elements for light control elements (for example, dimming glass or dimming lenses) by making electrochromic elements that can be colored and decolored by voltage operation and using a transparent substrate. It is made from.

エレクトロクロミック素子の作製として、酸化層、還元層を形成した表示電極及び対向電極とで、電解質を含む電解層を挟み込んで作製する方法が知られている。この場合、従来の作製プロセスでは、貼り合わせの際に電極間でショートしないようにするため、スペーサーを用いている。
しかし、従来では、スペーサーとして球状のビーズ等が用いられており、ビーズは樹脂製、あるいはガラス製が用いられているが、電解層と屈折率の差が大きいとヘイズが悪化したり、着色むらが生じたりするなどの光学特性についての問題があった。
As a method for producing an electrochromic device, a method is known in which an electrolytic layer containing an electrolyte is sandwiched between a display electrode and a counter electrode on which an oxide layer and a reduction layer are formed. In this case, in the conventional manufacturing process, a spacer is used in order to prevent a short circuit between the electrodes at the time of bonding.
However, conventionally, spherical beads or the like are used as spacers, and the beads are made of resin or glass. However, if the difference in refractive index from the electrolytic layer is large, haze deteriorates or uneven coloring occurs. There has been a problem with optical characteristics such as

特許文献1には、セルギャップを維持しつつ、光学特性を担保する目的で、スペーサーに使うビーズと電解層との屈折率の差が±0.03以下であるエレクトロクロミックミラーについて開示されている。
また、特許文献2、3には、高分子バインダーとスペーサーを含有する電解質層を電極上に形成し、これに対しもう一つの電極を貼り合わせる方法が開示されており、スペーサーの平均粒径と電解質層の膜厚を実質的に等しくさせている。これにより、着色むらの解消を試みている。
Patent Document 1 discloses an electrochromic mirror in which a difference in refractive index between a bead used for a spacer and an electrolytic layer is ± 0.03 or less for the purpose of ensuring optical characteristics while maintaining a cell gap. .
Patent Documents 2 and 3 disclose a method in which an electrolyte layer containing a polymer binder and a spacer is formed on an electrode, and another electrode is bonded to the electrolyte layer. The thickness of the electrolyte layer is made substantially equal. As a result, attempts are made to eliminate uneven coloring.

しかしながら、従来では光学特性を担保できたとしても、スペーサーが酸化還元反応に寄与しないため、スペーサーの部分が着色消色の反応に影響を与え、電気特性に関して良好な着色消色反応が得られていなかった。そのため、良好な光学特性及び電気特性を有するエレクトロクロミック素子が求められていた。   However, even if optical properties can be ensured in the past, since the spacer does not contribute to the redox reaction, the spacer portion affects the color decoloration reaction, and a good color decoloration reaction is obtained with respect to electrical characteristics. There wasn't. Therefore, an electrochromic element having good optical characteristics and electrical characteristics has been demanded.

本発明は、良好な光学特性及び電気特性を有するエレクトロクロミック素子を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the electrochromic element which has a favorable optical characteristic and an electrical property.

上記課題を解決するために、本発明のエレクトロクロミック素子は、第1の導電基板と、該第1の導電基板と接して形成された第1のエレクトロクロミック層と、前記第1の導電基板と対向する第2の導電基板と、該第2の導電基板と接して形成された第2のエレクトロクロミック層と、スペーサーを有する電解質層と、を有し、前記第1のエレクトロクロミック層と前記第2のエレクトロクロミック層は前記電解質層を介して対向し、前記スペーサーは電解質及び樹脂を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, an electrochromic device of the present invention includes a first conductive substrate, a first electrochromic layer formed in contact with the first conductive substrate, and the first conductive substrate. And a second electrochromic layer formed in contact with the second conductive substrate, an electrolyte layer having a spacer, and the first electrochromic layer and the first electrochromic layer. The two electrochromic layers are opposed to each other through the electrolyte layer, and the spacer includes an electrolyte and a resin.

本発明によれば、良好な光学特性及び電気特性を有するエレクトロクロミック素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrochromic element which has a favorable optical characteristic and an electrical property can be provided.

本発明のエレクトロクロミック素子の一例を示す厚み方向に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing along the thickness direction which shows an example of the electrochromic element of this invention. 本発明のエレクトロクロミック素子の一例を示す面方向に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing along the surface direction which shows an example of the electrochromic element of this invention.

以下、本発明に係るエレクトロクロミック素子について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Hereinafter, an electrochromic device according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like can be changed within a range that can be conceived by those skilled in the art, and any aspect is possible. As long as the functions and effects of the present invention are exhibited, the scope of the present invention is included.

本発明にエレクトロクロミック素子の一実施形態について説明する。本実施形態のエレクトロクロミック素子を図1、図2に示す。図1は本実施形態のエレクトロクロミック素子の厚み方向に沿った概略断面図である。図2は本実施形態のエレクトロクロミック素子の面方向に沿った概略断面図であり、図1におけるA−A断面図である。   An embodiment of an electrochromic device will be described in the present invention. The electrochromic device of this embodiment is shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view along the thickness direction of the electrochromic device of this embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view along the surface direction of the electrochromic element of the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

本実施形態のエレクトロクロミック素子は、第1の導電基板1と、第1の導電基板1と接して形成された第1のエレクトロクロミック層3と、第1の導電基板1と対向する第2の導電基板2と、第2の導電基板2と接して形成された第2のエレクトロクロミック層4と、スペーサー6を有する電解質層5と、を有している。そして、第1のエレクトロクロミック層3と第2のエレクトロクロミック層4は電解質層5を介して対向し、スペーサー6は電解質及び樹脂を含む。   The electrochromic element according to the present embodiment includes a first conductive substrate 1, a first electrochromic layer 3 formed in contact with the first conductive substrate 1, and a second electrode facing the first conductive substrate 1. It has a conductive substrate 2, a second electrochromic layer 4 formed in contact with the second conductive substrate 2, and an electrolyte layer 5 having a spacer 6. And the 1st electrochromic layer 3 and the 2nd electrochromic layer 4 oppose through the electrolyte layer 5, and the spacer 6 contains electrolyte and resin.

詳細は後述するが、第1の導電基板1及び第2の導電基板2は透明であることが好ましく、エレクトロクロミック素子の消色時、第1のエレクトロクロミック層3、第2のエレクトロクロミック層4及び電解質層5は透明であることが好ましい。   Although details will be described later, the first conductive substrate 1 and the second conductive substrate 2 are preferably transparent, and when the electrochromic element is decolored, the first electrochromic layer 3 and the second electrochromic layer 4 are used. The electrolyte layer 5 is preferably transparent.

<第1の導電基板及び第2の導電基板>
導電基板は電極としての機能を有する基板をいう。本実施形態では、第1の基板1a上に第1の電極1bを形成して第1の導電基板1としてもよい。また、第2の基板2a上に第2の電極2bを形成して第2の導電基板2としてもよい。
基板(第1の基板1a、第2の基板2a)としてはガラス、プラスチック基材などが挙げられる。プラスチック基材はPET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂やPC(ポリカーボネート)樹脂など公知の材料を用いることができる。基板としては透明な支持体を使用することが好ましい。
<First conductive substrate and second conductive substrate>
A conductive substrate refers to a substrate having a function as an electrode. In the present embodiment, the first conductive substrate 1 may be formed by forming the first electrode 1b on the first substrate 1a. Alternatively, the second electrode 2b may be formed on the second substrate 2a to form the second conductive substrate 2.
Examples of the substrate (first substrate 1a, second substrate 2a) include glass and plastic base materials. As the plastic substrate, a known material such as PET (polyethylene terephthalate) resin or PC (polycarbonate) resin can be used. It is preferable to use a transparent support as the substrate.

第1の電極1b及び第2の電極2bは、透明導電材料からなることが好ましく、酸化インジウムスズ(スズをドープした酸化インジウム)(以下、「ITO」と称する)、フッ素をドープした酸化スズ(以下、「FTO」と称する)、アンチモンをドープした酸化スズ(以下、「ATO」と称する)、酸化亜鉛等の無機材料などが挙げられる。更に、透明性を有するカーボンナノチューブや、他のAu、Ag、Pt、Cuなど高導電性の非透過性材料等を微細なネットワーク状に形成して、透明度を保持したまま、導電性を改善した電極を用いてもよい。これらの中でも、ITOを用いると高い密着力が得られるため本発明のエレクトロクロミック素子に含まれる電極として好適である。   The first electrode 1b and the second electrode 2b are preferably made of a transparent conductive material. Indium tin oxide (indium oxide doped with tin) (hereinafter referred to as “ITO”), fluorine-doped tin oxide ( Hereinafter, inorganic materials such as tin oxide doped with antimony (hereinafter referred to as “ATO”), zinc oxide, and the like may be used. In addition, carbon nanotubes with transparency and other highly conductive non-permeable materials such as Au, Ag, Pt, and Cu are formed in a fine network to improve conductivity while maintaining transparency. An electrode may be used. Among these, ITO is suitable as an electrode included in the electrochromic device of the present invention because high adhesion can be obtained when ITO is used.

第1の電極1b及び第2の電極2bの作製方法としては、例えば真空蒸着法、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。また、第1の電極1bや第2の電極2bの材料が塗布形成できる材料の場合、例えば、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 the first electrode 1b and the second electrode 2b, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like can be used. In the case where the material of the first electrode 1b or the second electrode 2b can be applied and formed, for example, spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire Various methods such as bar coating, dip coating, slit coating, capillary coating, spray coating, nozzle coating, gravure printing, screen printing, flexographic printing, offset printing, reverse printing, and inkjet printing Printing methods can be used.

第1の電極1b及び第2の電極2bの膜厚としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えばITOを使用した場合は、膜厚50nm以上500nm以下程度とすることが好ましい。   The film thicknesses of the first electrode 1b and the second electrode 2b are not particularly limited and can be appropriately changed. For example, when ITO is used, the film thickness is preferably about 50 nm to 500 nm.

第1の導電基板1及び第2の導電基板2としては、第1の基板1a及び第2の基板2aに透明な基板を用い、第1の電極1b及び第2の電極2bに透明電極を用いて、透明とすることが好ましい。   As the first conductive substrate 1 and the second conductive substrate 2, transparent substrates are used for the first substrate 1a and the second substrate 2a, and transparent electrodes are used for the first electrode 1b and the second electrode 2b. And transparent.

<第1のエレクトロクロミック層及び第2のエレクトロクロミック層>
次に、本実施形態における第1のエレクトロクロミック層3及び第2のエレクトロクロミック層4について説明する。
以下、エレクトロクロミック層と表記した場合、第1のエレクトロクロミック層3と第2のエレクトロクロミック層4とを区別せず、両者について説明するものである。
また、第1のエレクトロクロミック層を表示電極と称することがあり、第2のエレクトロクロミック層を対向電極と称することがある。また、本実施形態では、第1のエレクトロクロミック層が酸化型エレクトロクロミック化合物を使用した酸化層、第2のエレクトロクロミック層が還元型エレクトロクロミック化合物を使用した還元層として説明するが、これに限られるものではない。
<First Electrochromic Layer and Second Electrochromic Layer>
Next, the first electrochromic layer 3 and the second electrochromic layer 4 in the present embodiment will be described.
Hereinafter, when the term “electrochromic layer” is used, the first electrochromic layer 3 and the second electrochromic layer 4 are not distinguished from each other, and both are described.
In addition, the first electrochromic layer may be referred to as a display electrode, and the second electrochromic layer may be referred to as a counter electrode. In the present embodiment, the first electrochromic layer is described as an oxide layer using an oxidized electrochromic compound, and the second electrochromic layer is described as a reduced layer using a reduced electrochromic compound. It is not something that can be done.

エレクトロクロミック層の形成用材料としては、例えば、エレクトロクロミック化合物をバインダー、溶剤、添加剤などと混合して調製する。   As a material for forming the electrochromic layer, for example, an electrochromic compound is prepared by mixing with a binder, a solvent, an additive, and the like.

本実施形態において、第1のエレクトロクロミック層3には酸化型エレクトロクロミック化合物を用いる。第1のエレクトロクロミック層3としては、トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物と、該トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物とは異なる他のラジカル重合性化合物とを含む第1のエレクトロクロミック層形成用材料を架橋した架橋物であることが好ましい。この場合、重合物の溶解性及び耐久性の点で好ましい。
また、トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物を有することでより良好な着色消色反応を示すことができる。
In the present embodiment, an oxidized electrochromic compound is used for the first electrochromic layer 3. The first electrochromic layer 3 includes a first electrochromic layer including a radical polymerizable compound having a triarylamine structure and another radical polymerizable compound different from the radical polymerizable compound having the triarylamine structure. A cross-linked product obtained by cross-linking the layer forming material is preferable. In this case, it is preferable in terms of solubility and durability of the polymer.
In addition, by having a radically polymerizable compound having a triarylamine structure, a better color decoloring reaction can be exhibited.

前記バインダーとしては、特に制限されるものではなく、公知の高分子樹脂を用いることができる。例えば、上述したトリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物とは異なる他のラジカル重合性化合物などが挙げられる。
前記他のラジカル重合性化合物は、前記トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物とは異なり、少なくとも1つのラジカル重合性官能基を有する化合物である。
前記他のラジカル重合性化合物としては、例えば、1官能のラジカル重合性化合物、2官能のラジカル重合性化合物、3官能以上のラジカル重合性化合物、機能性モノマー、ラジカル重合性オリゴマーなどが挙げられる。これらの中でも、2官能以上のラジカル重合性化合物が特に好ましい。
The binder is not particularly limited, and a known polymer resin can be used. For example, other radical polymerizable compounds different from the above-described radical polymerizable compound having a triarylamine structure may be used.
Unlike the radical polymerizable compound having a triarylamine structure, the other radical polymerizable compound is a compound having at least one radical polymerizable functional group.
Examples of the other radical polymerizable compound include a monofunctional radical polymerizable compound, a bifunctional radical polymerizable compound, a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound, a functional monomer, and a radical polymerizable oligomer. Among these, a bifunctional or higher radical polymerizable compound is particularly preferable.

第1のエレクトロクロミック層3形成用材料は、前記トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物と、前記トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物とは異なる他のラジカル重合性化合物との架橋反応を効率よく進行させるため、必要に応じて重合開始剤を含有することが好ましい。
前記重合開始剤としては、適宜変更することが可能であるが、例えば熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。重合効率の観点から光重合開始剤が好ましい。
The material for forming the first electrochromic layer 3 includes a crosslinking reaction between the radical polymerizable compound having the triarylamine structure and another radical polymerizable compound different from the radical polymerizable compound having the triarylamine structure. In order to advance efficiently, it is preferable to contain a polymerization initiator as needed.
Although it can change suitably as said polymerization initiator, For example, a thermal polymerization initiator, a photoinitiator, etc. are mentioned. A photopolymerization initiator is preferred from the viewpoint of polymerization efficiency.

エレクトロクロミック層の成膜方法としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えば、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷、ダイコーティング、スプレーコーティング、フレキソ印刷などが挙げられる。   The method of forming the electrochromic layer is not particularly limited and can be changed as appropriate. Examples include inkjet, screen printing, gravure printing, die coating, spray coating, flexographic printing, and the like.

本実施形態において、第2のエレクトロクロミック層4には還元型エレクトロクロミック化合物が使用される。還元型エレクトロクロミック化合物としては、例えば、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などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   In the present embodiment, a reduced electrochromic compound is used for the second electrochromic layer 4. Examples of reduced electrochromic compounds include azobenzene, anthraquinone, diarylethene, dihydroprene, dipyridine, styryl, styryl spiropyran, spirooxazine, spirothiopyran, thioindigo, tetrathiafulvalene, terephthalic acid , Triphenylmethane, triphenylamine, naphthopyran, viologen, pyrazoline, phenazine, phenylenediamine, phenoxazine, phenothiazine, phthalocyanine, fluorane, fulgide, benzopyran, metallocene, etc. And low molecular organic electrochromic compounds. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

第2のエレクトロクロミック層4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としてもよい。具体的には、電極表面に例えば粒径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。   The second electrochromic layer 4 may have a structure in which an organic electrochromic compound is supported on conductive or semiconductive fine particles. Specifically, it has a structure in which fine particles having a particle diameter of, for example, 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, a carboxyl group, or a silanol group is adsorbed on the surface of the fine particles. is there.

このような構造では、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。また、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 such a structure, electrons are efficiently injected into the organic electrochromic compound by utilizing the large surface effect of the fine particles, so that a high-speed response is possible as compared with a conventional electrochromic display element. Furthermore, since a transparent film can be formed by using fine particles, a high color density of the electrochromic dye can be obtained. Also, a plurality of types of organic electrochromic compounds can be supported on conductive or semiconductive fine particles.

エレクトロクロミック層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.2μm〜5.0μmが好ましい。前記平均厚みが、0.2μm未満であると、発色濃度が得にくくなることがあり、5.0μmを超えると、製造コストが増大するとともに、着色によって視認性が低下しやすいことがある。   There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of an electrochromic layer, Although it can select suitably according to the objective, 0.2 micrometer-5.0 micrometers are preferable. If the average thickness is less than 0.2 μm, it may be difficult to obtain the color density, and if it exceeds 5.0 μm, the manufacturing cost increases and the visibility may be easily lowered by coloring.

<電解質層>
電解質層5は、エレクトロクロミック層へのイオン供給のためにイオン伝導可能な層である。また、電解質層5はエレクトロクロミック素子の表示素子としての性質より、透明な層であることが好ましい。電解質層5は、スペーサー6、電解質を有し、更に必要に応じて電解質溶媒やその他の成分を含有する。
<Electrolyte layer>
The electrolyte layer 5 is a layer that can conduct ions for supplying ions to the electrochromic layer. In addition, the electrolyte layer 5 is preferably a transparent layer because of the properties as a display element of an electrochromic element. The electrolyte layer 5 includes a spacer 6 and an electrolyte, and further contains an electrolyte solvent and other components as necessary.

電解質層5は液状、固体状、ゲル状、高分子架橋型などの形態とすることができる。電解質層5はゲル状、固体状に形成することで、素子強度向上、信頼性向上などの利点が得られる。特に高いイオン伝導度を維持できるゲル状に形成することが好ましい。ゲル化手法としては、前記電解質、電解質溶媒やその他の成分をポリマー樹脂中に保持することが好ましい。これにより高いイオン伝導度と固体強度が得られる。   The electrolyte layer 5 can be in the form of a liquid, a solid, a gel, a polymer crosslinked type, or the like. By forming the electrolyte layer 5 in a gel or solid state, advantages such as improved element strength and improved reliability can be obtained. In particular, it is preferable to form a gel that can maintain high ionic conductivity. As the gelation method, it is preferable to retain the electrolyte, the electrolyte solvent, and other components in the polymer resin. This provides high ionic conductivity and solid strength.

電解質としては、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などを用いることができ、具体的には、LiClO、LiBF、LiAsF、LiPF、LiCFSO、LiCFCOO、KCl、NaClO、NaCl、NaBF、NaSCN、KBF、Mg(ClO、Mg(BFなどが挙げられる。 As the electrolyte, for example, inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts, acids, supporting salts of alkalis, and the like can be used. Specifically, LiClO 4 , LiBF 4 , Examples include LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 COO, KCl, NaClO 3 , NaCl, NaBF 4 , NaSCN, KBF 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , and Mg (BF 4 ) 2 .

また、電解質としてイオン性液体を用いることもできる。これらの中でも、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を有しているため、好ましい。
イオン性液体としては、例えば1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(EMIMTFSI、関東化学社製)、エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート(EMIMTCB、メルク社製)、エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート(EMIMFAP、メルク社製)、アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(ABIMBF4、関東化学社製)、メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド(P13FSI、関東化学社製)などを溶解した液体が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
An ionic liquid can also be used as the electrolyte. Among these, an organic ionic liquid is preferable because it has a molecular structure showing a liquid in a wide temperature range including room temperature.
Examples of the ionic liquid include 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (EMIMTFSI, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), ethylmethylimidazolium tetracyanoborate (EMIMTCB, manufactured by Merck), ethylmethyl, and the like. Imidazolium tripentafulholoethyl trifluorophosphate (EMIMFAP, manufactured by Merck & Co., Inc.), allylbutylimidazolium tetrafluoroborate (ABIMBF4, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), methylpropylpyrrolidinium bisfluorosulfonimide (P13FSI, Kanto Chemical Co., Inc.) And the like in which the product is dissolved. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

前記イオン性液体は、光重合性モノマー、オリゴマー、及び液晶材料のいずれかに直接溶解させてもよい。なお、溶解性が悪い場合は、少量の溶媒に溶解させて、該溶液を光重合性モノマー、オリゴマー、及び液晶材料のいずれかと混合して用いればよい。   The ionic liquid may be directly dissolved in any of photopolymerizable monomers, oligomers, and liquid crystal materials. If the solubility is poor, the solution may be dissolved in a small amount of solvent and mixed with any of photopolymerizable monomers, oligomers, and liquid crystal materials.

前記電解質層5の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、100nm以上100μm以下が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in the average thickness of the said electrolyte layer 5, Although it can select suitably according to the objective, 100 nm or more and 100 micrometers or less are preferable.

前記溶媒としては、例えば、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、又はこれらの混合溶媒などが挙げられる。   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, and polyethylene glycol. , Alcohols, or a mixed solvent thereof.

前記ポリマー樹脂としては光硬化可能な樹脂が好ましい。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、低温かつ短時間でエレクトロクロミック素子を製造できるためである。   The polymer resin is preferably a photocurable resin. This is because an electrochromic device can be manufactured at a low temperature and in a short time as compared with a method of thinning by thermal polymerization or evaporation of a solvent.

また、前記ポリマー樹脂としてはメタクリレート系ポリマー、アクリレート系ポリマーが好ましい。前記ポリマーは少なくとも1つのラジカル重合性官能基を有する化合物を光硬化して得ることが好ましい。前記のラジカル重合性化合物としては、前記エレクトロクロミック層の前記バインダーとして挙げた例と同様の化合物を用いることができる。例えば、1官能のラジカル重合性化合物、2官能のラジカル重合性化合物、3官能以上のラジカル重合性化合物、機能性モノマー、ラジカル重合性オリゴマーなどが挙げられる。これらは単一、または複数の種類を組み合わせて使用することができる。   The polymer resin is preferably a methacrylate polymer or an acrylate polymer. The polymer is preferably obtained by photocuring a compound having at least one radical polymerizable functional group. As the radical polymerizable compound, the same compounds as the examples given as the binder of the electrochromic layer can be used. For example, a monofunctional radical polymerizable compound, a bifunctional radical polymerizable compound, a trifunctional or higher functional radical polymerizable compound, a functional monomer, a radical polymerizable oligomer, and the like can be given. These can be used singly or in combination of plural kinds.

前記のラジカル重合性官能基を有する化合物と前記電解質、電解質溶媒、後述のその他の成分を混合し光硬化することで、ゲル化した電解質層が得られる。   A gelled electrolyte layer can be obtained by mixing the compound having a radical polymerizable functional group, the electrolyte, an electrolyte solvent, and other components described later and photocuring.

前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、溶媒、可塑剤、重合開始剤、レベリング剤、増感剤、分散剤、界面活性剤、酸化防止剤、フィラーなどが挙げられる。   The other components are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include solvents, plasticizers, polymerization initiators, leveling agents, sensitizers, dispersants, surfactants, and antioxidants. Agents, fillers and the like.

<<スペーサー>>
従来から、エレクトロクロミック素子の作製の際に、電極間でショートしないようにするといった理由から電解質層にスペーサーが用いられている。従来のスペーサーは酸化還元反応に寄与しない絶縁体になる。しかし、スペーサーが酸化還元反応に寄与しないため、スペーサーの部分が着色消色の反応に影響を与え、電気特性について良好な着色消色反応が得られていなかった。
<< Spacer >>
Conventionally, spacers have been used in the electrolyte layer for the purpose of avoiding short-circuiting between electrodes when manufacturing an electrochromic element. The conventional spacer becomes an insulator that does not contribute to the oxidation-reduction reaction. However, since the spacer does not contribute to the oxidation-reduction reaction, the spacer portion has an influence on the color decoloration reaction, and a good color decoloration reaction with respect to electrical characteristics has not been obtained.

一方、本実施形態のスペーサー6が電解質を含むことにより、着色消色反応に寄与し、着色消色の電気特性を向上させることができる。また、スペーサー6が電解質を含むことにより、電解質層とスペーサーの屈折率を近づけることができるため、内部ヘイズが低減し、光学特性を向上させることができる。   On the other hand, when the spacer 6 of this embodiment contains an electrolyte, it contributes to the color decoloring reaction, and the electrical characteristics of the color decoloration can be improved. Moreover, since the refractive index of an electrolyte layer and a spacer can be closely approached when the spacer 6 contains an electrolyte, an internal haze can be reduced and an optical characteristic can be improved.

本実施形態のスペーサー6は電解質及び樹脂を含む。スペーサー6に含まれる電解質としては、例えば上述の電解質層5に用いることのできる電解質などが挙げられる。中でも前記イオン性液体であることが好ましい。   The spacer 6 of this embodiment includes an electrolyte and a resin. Examples of the electrolyte contained in the spacer 6 include an electrolyte that can be used for the electrolyte layer 5 described above. Among these, the ionic liquid is preferable.

スペーサー6に含まれる電解質は、電解質層5に含まれる電解質と同じであってもよいし、異なっていてもよいが、スペーサー6に含まれる電解質としては、電解質層5に含まれる電解質と同一の成分を含むことが好ましい。この場合、スペーサーと電解質層の屈折率の差をより小さくすることができ、光学特性が向上する。   The electrolyte contained in the spacer 6 may be the same as or different from the electrolyte contained in the electrolyte layer 5, but the electrolyte contained in the spacer 6 is the same as the electrolyte contained in the electrolyte layer 5. It is preferable to include a component. In this case, the difference in refractive index between the spacer and the electrolyte layer can be further reduced, and the optical characteristics are improved.

スペーサー6に含まれる樹脂としては、適宜変更することが可能であるが、例えば上述の電解質層5に用いることのできる樹脂などが挙げられる。   The resin contained in the spacer 6 can be appropriately changed, and examples thereof include a resin that can be used for the electrolyte layer 5 described above.

スペーサー6に含まれる電解質の含有量は、適宜変更することが可能であるが、例えばスペーサーに対して1質量%以上80質量%以下含まれることが好ましい。この場合、スペーサーが着色消色反応に寄与することができるとともに、樹脂の含有量を適切に調整することができ、電極のショートを防ぐのに必要な強度を付与することができる。   The content of the electrolyte contained in the spacer 6 can be changed as appropriate. For example, the content is preferably 1% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the spacer. In this case, the spacer can contribute to the color decoloring reaction, the resin content can be adjusted appropriately, and the strength necessary to prevent short-circuiting of the electrodes can be imparted.

スペーサー6の形状としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えば図1の厚み方向に沿った断面図に示されるように、テーパー状であってもよいし、この他にも円状や矩形状などのその他の形状であってもよい。また、図2の面方向に沿った断面図に示されるように、円状であってもよいし、この他にも矩形状などその他の形状であってもよい。   The shape of the spacer 6 is not particularly limited and can be appropriately changed. For example, as shown in the cross-sectional view along the thickness direction of FIG. 1, the shape may be a taper, or other shapes such as a circle or a rectangle may be used. Further, as shown in the cross-sectional view along the surface direction of FIG. 2, the shape may be a circle, or other shapes such as a rectangle may be used.

スペーサーの高さは、ほぼ電解質層の厚みとなるが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。スペーサーの高さの平均としては、例えば100nm以上100μm以下が好ましい。   The height of the spacer is approximately the thickness of the electrolyte layer, but is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the average height of the spacers is preferably 100 nm or more and 100 μm or less.

電解質層に含まれる全てのスペーサーが第1のエレクトロクロミック層及び第2のエレクトロクロミック層に接している必要はなく、どちらか一方に接しているもの、両方に接していないものがあってもよい。スペーサーが第1のエレクトロクロミック層及び第2のエレクトロクロミック層の少なくとも1つに接していることにより、電極がショートすることをより確実に防ぐことができる。   It is not necessary for all spacers included in the electrolyte layer to be in contact with the first electrochromic layer and the second electrochromic layer, and there may be one that is in contact with either one or both. . Since the spacer is in contact with at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer, it is possible to more reliably prevent the electrode from being short-circuited.

電解質層に含まれるスペーサーの割合としては、光学特性及び電気特性が良好になるように適宜変更することができるが、例えば電解質層に対して1質量%以上50質量%以下含まれることが好ましい。この場合、スペーサーが着色消色反応に寄与することができるとともに、電極のショートを防ぐのに必要な強度を有することができる。   The ratio of the spacer contained in the electrolyte layer can be changed as appropriate so that the optical characteristics and the electrical characteristics are good. In this case, the spacer can contribute to the coloring and decoloring reaction, and can have the strength necessary to prevent short-circuiting of the electrodes.

また、スペーサーと電解質層は同じ成分であってもよく、作製工程をより簡易にすることができる。この場合、スペーサーは電解質層よりも硬いことが好ましい。同じ成分で同じ硬度の場合、着色消色反応を良好にすることはできるが、スペーサーが電極のショートを防ぐ機能が低下してしまう。なお、硬度はナノインデンターなどを用いて調べることができる。   Further, the spacer and the electrolyte layer may be the same component, and the manufacturing process can be simplified. In this case, the spacer is preferably harder than the electrolyte layer. In the case of the same component and the same hardness, the coloring and decoloring reaction can be improved, but the function of the spacer to prevent the electrode from being short-circuited is lowered. The hardness can be examined using a nanoindenter.

次に、本実施形態におけるスペーサー、電解質層の作製方法を説明する。
まず、導電基板上に形成された第1のエレクトロクロミック層又は第2のエレクトロクロミック層上に電解質及び樹脂を含むスペーサー形成用材料を付与する。スペーサー形成用材料は、インクジェット、スクリーン印刷、グラビア印刷、ディスペンサーなどにより付与することができる。
なお、スペーサーは第1のエレクトロクロミック層と第2のエレクトロクロミック層のどちらか一方に形成してもよいし、両方に形成してもよい。
Next, a method for manufacturing the spacer and the electrolyte layer in the present embodiment will be described.
First, a spacer forming material containing an electrolyte and a resin is provided on the first electrochromic layer or the second electrochromic layer formed on the conductive substrate. The spacer forming material can be applied by inkjet, screen printing, gravure printing, dispenser, or the like.
The spacer may be formed on either the first electrochromic layer or the second electrochromic layer, or may be formed on both.

エレクトロクロミック層上にスペーサー形成用材料を付与した後に、これを硬化させる。硬化の方法としては、適宜変更することが可能であるが、例えばUV露光により硬化させる方法、熱で硬化させる方法等が挙げられる。   After applying the spacer forming material on the electrochromic layer, it is cured. Although it can change suitably as a method of hardening, For example, the method of hardening by UV exposure, the method of hardening with heat, etc. are mentioned.

スペーサーを形成した後、スペーサーを形成したエレクトロクロミック層上に電解質層形成用材料を付与する。電解質層形成用材料は、例えばディスペンサー、スクリーン印刷、インクジェットなどを用いて付与することができる。   After forming the spacer, an electrolyte layer forming material is applied on the electrochromic layer on which the spacer is formed. The material for forming an electrolyte layer can be applied using, for example, a dispenser, screen printing, inkjet, or the like.

次に、エレクトロクロミック層、スペーサーが形成された導電基板に対し、別途エレクトロクロミック層を形成した導電基板を貼り合わせる。この際、ラミネーターや真空貼り合わせ機などで空気を抜きながら押さえつけて貼り合わせてもよい。
また、貼り合わせの際に、接着剤などを用いて接着強度を向上させてもよい。この場合、接着剤は封止材として機能させることができる。
Next, a conductive substrate on which an electrochromic layer is separately formed is bonded to the conductive substrate on which the electrochromic layer and the spacer are formed. At this time, they may be bonded by pressing with a laminator or a vacuum bonding machine while releasing air.
Further, the adhesive strength may be improved by using an adhesive or the like at the time of bonding. In this case, the adhesive can function as a sealing material.

電解質層は液状であっても機能するため、導電基板を貼り合わせることでエレクトロクロミック素子が得られるが、貼り合わせた後に電解質層を硬化させて固体状あるいはゲル状にしてもよい。固体状、ゲル状である場合、液漏れを防止でき、より信頼性の高い素子を作製することができる。   Since the electrolyte layer functions even when it is liquid, an electrochromic element can be obtained by bonding the conductive substrates. However, after bonding, the electrolyte layer may be cured to be solid or gel. In the case of solid or gel, liquid leakage can be prevented and a more reliable element can be manufactured.

なお、電解質層を硬化させる場合において、スペーサー形成用材料と電解質層形成用材料を同じにする場合、スペーサーが電解質層よりも硬くなるように両者を硬化させることが好ましい。この場合、電解質層の硬化はスペーサーの積算光量よりも低くすることが好ましい。   In the case where the electrolyte layer is cured, when the spacer forming material and the electrolyte layer forming material are the same, it is preferable to cure both so that the spacer is harder than the electrolyte layer. In this case, it is preferable that the curing of the electrolyte layer is lower than the integrated light amount of the spacer.

<封止材>
封止材7としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。例えば接着剤などの樹脂を用いることができる。封止材7は電解質層5のはみだしを防ぐことや、基板どうしの接着力を高めることなどの目的により用いられる。封止材7の形状は特に制限されるものではなく、例えば図1、図2に図示されるような形状とすることができる。
また、素子の面方向に対する封止材7の厚みとしては、例えば100μm〜10mmとすることが好ましい。
<Encapsulant>
The sealing material 7 is not particularly limited and can be appropriately changed. For example, a resin such as an adhesive can be used. The sealing material 7 is used for the purpose of preventing the electrolyte layer 5 from sticking out or increasing the adhesion between the substrates. The shape of the sealing material 7 is not particularly limited, and can be a shape as illustrated in FIGS. 1 and 2, for example.
Moreover, as thickness of the sealing material 7 with respect to the surface direction of an element, it is preferable to set it as 100 micrometers-10 mm, for example.

<エレクトロクロミック素子の製造方法>
上述のように、本実施形態のエレクトロクロミック素子の製造方法は、第1の導電基板上に第1のエレクトロクロミック層を形成する工程と、第2の導電基板上に第2のエレクトロクロミック層を形成する工程と、前記第1のエレクトロクロミック層又は前記第2のエレクトロクロミック層上にスペーサー形成用材料を付与し、硬化させてスペーサーを形成する工程と、前記第1のエレクトロクロミック層と前記第2のエレクトロクロミック層が前記スペーサーを介して対向するように前記第1の導電基板と前記第2の導電基板とを貼り合わせる工程と、電解質層形成用材料を前記第1のエレクトロクロミック層と前記第2のエレクトロクロミック層の間に付与して電解質層を形成する工程と、を有する。そして前記スペーサー形成用材料は電解質及び樹脂を含む。
<Method for manufacturing electrochromic element>
As described above, the method of manufacturing the electrochromic device according to the present embodiment includes the step of forming the first electrochromic layer on the first conductive substrate, and the second electrochromic layer on the second conductive substrate. Forming a spacer, applying a spacer forming material on the first electrochromic layer or the second electrochromic layer, and curing the material, forming the spacer, the first electrochromic layer, and the first electrochromic layer Bonding the first conductive substrate and the second conductive substrate so that two electrochromic layers face each other with the spacer interposed therebetween, and forming an electrolyte layer forming material with the first electrochromic layer and the Providing between the second electrochromic layers to form an electrolyte layer. The spacer forming material includes an electrolyte and a resin.

また、前記スペーサー形成用材料と前記電解質層形成用材料は同じ組成で作製することも可能であり、前記スペーサーは前記電解質層よりも硬くなるように形成されることが好ましい。この場合、より簡便にエレクトロクロミック素子を製造することができる。   Also, the spacer forming material and the electrolyte layer forming material can be produced with the same composition, and the spacer is preferably formed to be harder than the electrolyte layer. In this case, an electrochromic element can be manufactured more easily.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to the following Example.

(実施例1)
<導電基板>
導電基板にはITOが成膜されたITOガラス(40mm×40mm、ガラスの厚み0.7mm、ITOの厚み100nm)を用いた。素子の着消色部の大きさは30mm×30mmとした。
Example 1
<Conductive substrate>
For the conductive substrate, ITO glass (40 mm × 40 mm, glass thickness 0.7 mm, ITO thickness 100 nm) on which ITO was formed was used. The size of the color erasing portion of the element was 30 mm × 30 mm.

<第1のエレクトロクロミック層の形成>
第1のエレクトロクロミック層形成用材料を下記の組成で調製した。
<Formation of first electrochromic layer>
A first electrochromic layer forming material was prepared with the following composition.

[組成]
・下記構造式(1)で表されるエレクトロクロミック化合物 15質量%
・ポリエチレングリコールジアクリレート(日本化薬社製PEG400D) 14.25質量%
・光開始剤(BASF社製Irgacure184) 0.75質量%
・シクロヘキサノン 70質量%
[composition]
-15% by mass of an electrochromic compound represented by the following structural formula (1)
-Polyethylene glycol diacrylate (PEG400D manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 14.25% by mass
Photoinitiator (Irgacure 184 manufactured by BASF) 0.75% by mass
・ Cyclohexanone 70% by mass

上記第1のエレクトロクロミック層形成用材料に対して超音波により10分間溶解を行った。その後、導電基板にインクジェット装置を用いて必要な箇所へ塗布した後、溶媒を乾燥させるために、ホットプレートにて80℃、1分乾燥し、その後UV露光をすることにより、厚み1.3μmの第1のエレクトロクロミック層を形成した。   The first electrochromic layer forming material was dissolved by ultrasonic waves for 10 minutes. Then, after applying to a conductive substrate to a required location using an inkjet apparatus, in order to dry the solvent, it was dried at 80 ° C. for 1 minute on a hot plate, and then exposed to UV to obtain a thickness of 1.3 μm. A first electrochromic layer was formed.

<第2のエレクトロクロミック層の形成>
酸化チタンナノ粒子分散液(昭和タイタニウム社製SP210、平均粒径20nm)をスピンコート法により導電基板上に塗布し、120℃、15分のアニール処理を行うことにより、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。次いで、下記の組成で第2のエレクトロクロミック層形成用材料を調製した。
<Formation of second electrochromic layer>
Titanium oxide nanoparticle dispersion (SP210 manufactured by Showa Titanium Co., Ltd., average particle size 20 nm) is applied on a conductive substrate by a spin coat method, and annealed at 120 ° C. for 15 minutes to obtain a 1.0 μm titanium oxide particle film. A nanostructured semiconductor material consisting of Next, a second electrochromic layer forming material having the following composition was prepared.

[組成]
・下記構造式(2)で表されるエレクトロクロミック化合物 2質量%
・2,2,3,3−テトラフロロプロパノール 98質量%
[composition]
-2% by mass of an electrochromic compound represented by the following structural formula (2)
・ 98% by mass of 2,2,3,3-tetrafluoropropanol

上記第2のエレクトロクロミック層形成用材料を上記のようにして得られた半導体材料にスピンコート法にて塗布した。次いで、120℃、10分のアニール処理を行い、酸化チタン粒子膜とエレクトロクロミック化合物からなる厚み1.0μmの第2のエレクトロクロミック層を形成した。   The second electrochromic layer forming material was applied to the semiconductor material obtained as described above by a spin coating method. Next, an annealing treatment was performed at 120 ° C. for 10 minutes to form a second electrochromic layer having a thickness of 1.0 μm made of a titanium oxide particle film and an electrochromic compound.

<電解質層の形成>
−電解質層形成用材料の調製−
以下の組成で電解質層形成用材料を調製した。
<Formation of electrolyte layer>
-Preparation of electrolyte layer forming material-
An electrolyte layer forming material was prepared with the following composition.

[組成]
・1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド 60質量%
・ポリエチレングリコールジアクリレート(日本化薬社製PEG400D) 20質量%
・メトキシポリエチレングリコールモノアクリレート(日本油脂社製ブレンマーPME) 18質量%
・光開始剤(BASF社製Irgacure184) 2質量%
[composition]
1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide 60% by mass
・ Polyethylene glycol diacrylate (PEG400D manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 20% by mass
・ Methoxypolyethylene glycol monoacrylate (Blenmer PME, manufactured by NOF Corporation) 18% by mass
Photoinitiator (Irgacure 184 manufactured by BASF) 2% by mass

−スペーサー形成用材料の調製−
以下の組成でスペーサー形成用材料を調製した。
-Preparation of spacer forming material-
A spacer forming material was prepared with the following composition.

[組成]
・1−エチル−3−メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド 30質量%
・ポリエチレングリコールジアクリレート(日本化薬社製PEG400D) 66.5質量%
・光開始剤(BASF社製Irgacure184) 3.5質量%
[composition]
1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide 30% by mass
-Polyethylene glycol diacrylate (PEG400D manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 66.5% by mass
Photoinitiator (Irgacure 184 manufactured by BASF) 3.5% by mass

上記得られた第1のエレクトロクロミック層上にスペーサー形成用材料を、インクジェット装置を用いて30μmの突起になるようパターニングし、UV露光により硬化させてスペーサーを形成した。硬化条件は240〜275nmの波長にて積算光量0.6J/cmの照射とした。
その後、エアロジェットディスペンサーを用いて電解質層形成用材料を第1のエレクトロクロミック層上に充填した。電解質層形成用材料を充填した後、光学接着剤を用いて導電基板どうしを貼り合わせた。貼り合わせた後、UV露光により電解質層を硬化させゲル状とした。硬化条件は240〜275nmの波長にて積算光量0.3J/cmの照射とした。
A spacer forming material was patterned on the first electrochromic layer obtained as described above to form a 30 μm protrusion using an ink jet apparatus, and cured by UV exposure to form a spacer. The curing condition was irradiation with an integrated light amount of 0.6 J / cm 2 at a wavelength of 240 to 275 nm.
Thereafter, the material for forming an electrolyte layer was filled on the first electrochromic layer using an air jet dispenser. After filling the electrolyte layer forming material, the conductive substrates were bonded together using an optical adhesive. After bonding, the electrolyte layer was cured by UV exposure to form a gel. The curing condition was irradiation with an integrated light amount of 0.3 J / cm 2 at a wavelength of 240 to 275 nm.

以上のようにして本実施例のエレクトロクロミック素子を作製した。得られたエレクトロクロミック素子は図1、図2に図示される構成であった。なお、光学接着剤は封止材として形成され、図示されるような形状で作製された。   As described above, the electrochromic device of this example was manufactured. The obtained electrochromic device had the configuration shown in FIGS. In addition, the optical adhesive was formed as a sealing material, and was produced in the shape as illustrated.

(実施例2)
実施例1において、スペーサー形成用材料として電解質層形成用材料と同じものを用いた以外は実施例1と同様にしてエレクトロクロミック素子を作製した。なお、積算光量等の硬化条件は実施例1と同じにした。
(Example 2)
In Example 1, an electrochromic device was produced in the same manner as in Example 1 except that the same material as the electrolyte layer forming material was used as the spacer forming material. The curing conditions such as the integrated light amount were the same as in Example 1.

(比較例1)
実施例1のスペーサー形成用材料の調製において、電解質を入れずに、ポリエチレングリコールジアクリレートとIrgacure184のみとした。それ以外は実施例1と同様にしてエレクトロクロミック素子を作製した。
(Comparative Example 1)
In the preparation of the spacer forming material of Example 1, only polyethylene glycol diacrylate and Irgacure 184 were used without adding an electrolyte. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the electrochromic element.

(比較例2)
実施例1のスペーサー形成用材料の調製において、電解質を入れずに、φ30μmのアクリル樹脂ビーズ(積水化学社製ミクロパール)を加えた。それ以外は実施例1と同様にしてエレクトロクロミック素子を作製した。
(Comparative Example 2)
In the preparation of the spacer forming material of Example 1, acrylic resin beads having a diameter of 30 μm (Micropearl manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) were added without adding an electrolyte. Other than that was carried out similarly to Example 1, and produced the electrochromic element.

(比較例3)
実施例1において、スペーサーを形成しなかった以外は実施例1と同様にしてエレクトロクロミック素子を作製した。
(Comparative Example 3)
In Example 1, an electrochromic device was produced in the same manner as in Example 1 except that the spacer was not formed.

(測定)
ヘイズはJIS−K−7136に基づいて測定した。
着色むらは、着色時、第1のエレクトロクロミック層と第2のエレクトロクロミック層に対して−2.0Vの電圧を5秒間印加し、その際の目視による色むらを評価した。色むらが目視で確認できなかったものを○とし、確認できたものを×とした。
メモリー性は着色した後、電圧の印加を止め、放置した際に30秒以上色が変化しなかった場合を○とした。
(Measurement)
The haze was measured based on JIS-K-7136.
For coloring unevenness, a voltage of −2.0 V was applied to the first electrochromic layer and the second electrochromic layer for 5 seconds at the time of coloring, and color unevenness by visual observation at that time was evaluated. Those in which the color unevenness could not be visually confirmed were rated as ◯, and those that could be confirmed were marked as x.
The memory property was evaluated as ◯ when the color did not change for 30 seconds or more after the application of voltage was stopped after being colored.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

比較例1は電解質がスペーサーの中に存在しないため、着色時に反応しない部分ができ、着色むらが発生する。比較例2ではビーズを用いるため、ヘイズをコントロールするのが難しく、また比較例1と同様に着消色に寄与しない部分ができるため、着色むらが発生する。比較例3では中央部で第1のエレクトロクロミック層と第2のエレクトロクロミック層が接触しショートしてしまい、着色後のメモリー性が悪くなる。
これに対し、実施例1、2ではヘイズ、着色むら、メモリー性が良好であった。
以上から、本発明により良好な光学特性及び電気特性を有するエレクトロクロミック素子が得られる。
In Comparative Example 1, since the electrolyte is not present in the spacer, a portion that does not react during coloring is formed, and uneven coloring occurs. In Comparative Example 2, since beads are used, it is difficult to control the haze, and similarly to Comparative Example 1, there is a portion that does not contribute to fading, so uneven coloring occurs. In Comparative Example 3, the first electrochromic layer and the second electrochromic layer are contacted and short-circuited at the center, and the memory property after coloring is deteriorated.
On the other hand, in Examples 1 and 2, haze, coloring unevenness, and memory property were good.
From the above, an electrochromic device having good optical characteristics and electrical characteristics can be obtained by the present invention.

1 第1の導電基板
1a 第1の基板
1b 第1の電極
2 第2の導電基板
2a 第2の基板
2b 第2の電極
3 第1のエレクトロクロミック層
4 第2のエレクトロクロミック層
5 電解質層
6 スペーサー
7 封止材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st conductive substrate 1a 1st substrate 1b 1st electrode 2 2nd conductive substrate 2a 2nd substrate 2b 2nd electrode 3 1st electrochromic layer 4 2nd electrochromic layer 5 Electrolyte layer 6 Spacer 7 Sealing material

特許第4360663号公報Japanese Patent No. 4360663 特開2008−139745号公報JP 2008-139745 A 特開2008−145830号公報JP 2008-145830 A

Claims (6)

第1の導電基板と、
該第1の導電基板と接して形成された第1のエレクトロクロミック層と、
前記第1の導電基板と対向する第2の導電基板と、
該第2の導電基板と接して形成された第2のエレクトロクロミック層と、
スペーサーを有する電解質層と、を有し、
前記第1のエレクトロクロミック層と前記第2のエレクトロクロミック層は前記電解質層を介して対向し、
前記スペーサーは電解質及び樹脂を含むことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
A first conductive substrate;
A first electrochromic layer formed in contact with the first conductive substrate;
A second conductive substrate facing the first conductive substrate;
A second electrochromic layer formed in contact with the second conductive substrate;
An electrolyte layer having a spacer, and
The first electrochromic layer and the second electrochromic layer are opposed to each other through the electrolyte layer,
The electrochromic device, wherein the spacer includes an electrolyte and a resin.
前記スペーサーに含まれる電解質は、前記電解質層に含まれる電解質と同一の成分を含むことを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte included in the spacer includes the same component as the electrolyte included in the electrolyte layer. 前記スペーサーは前記第1のエレクトロクロミック層及び前記第2のエレクトロクロミック層の少なくとも1つに接していることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 1, wherein the spacer is in contact with at least one of the first electrochromic layer and the second electrochromic layer. 前記電解質はイオン性液体であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolyte is an ionic liquid. 前記第1のエレクトロクロミック層又は前記第2のエレクトロクロミック層が、トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first electrochromic layer or the second electrochromic layer has a radical polymerizable compound having a triarylamine structure. 前記第1の導電基板及び前記第2の導電基板は透明であり、
前記エレクトロクロミック素子の消色時、前記第1のエレクトロクロミック層、前記第2のエレクトロクロミック層及び前記電解質層は透明であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
The first conductive substrate and the second conductive substrate are transparent,
6. The electrochromic according to claim 1, wherein when the electrochromic element is decolored, the first electrochromic layer, the second electrochromic layer, and the electrolyte layer are transparent. element.
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