JP7277110B2 - electrochromic element - Google Patents

electrochromic element Download PDF

Info

Publication number
JP7277110B2
JP7277110B2 JP2018215220A JP2018215220A JP7277110B2 JP 7277110 B2 JP7277110 B2 JP 7277110B2 JP 2018215220 A JP2018215220 A JP 2018215220A JP 2018215220 A JP2018215220 A JP 2018215220A JP 7277110 B2 JP7277110 B2 JP 7277110B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
pair
electrochromic
busbar
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018215220A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019095787A (en
Inventor
亘 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to US16/199,572 priority Critical patent/US11573473B2/en
Publication of JP2019095787A publication Critical patent/JP2019095787A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7277110B2 publication Critical patent/JP7277110B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

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 electrochromic devices.

電気化学的な酸化還元反応により、物質の光学吸収の性質(吸収波長、吸光度)が変化するエレクトロクロミック(以降、「EC」と略する場合がある)材料を利用したEC素子は、消色時の高い透過率と、着色時の低い透過率を両立できる特長を持つ。この特長を利用して表示装置、可変反射率ミラー、可変透過窓等の応用がなされている。これらの応用用途における高機能化、また応用範囲を拡大するための開発の方向性として、素子の大型化に関する開発が積極的に行われている。EC素子は、基本的にEC材料の電気化学反応によりファラデー電流が流れることでその光学特性が変化する電流駆動の素子である。このため、よく比較対象となる電圧駆動の液晶素子より大きな電流が流れることが多い。その大きな電流による電圧降下の影響を低減するため、EC素子の抵抗を低減する工夫がなされてきた。EC素子に用いられる透明電極の抵抗に起因する素子の抵抗を低減する方法として、素子の有効光学領域の外側(主に基板上)に金属を付与するバスバー(給電電線)は広く用いられている。EC素子を大型化する場合には、そのEC素子の単位面積当たりの電流(電流密度)は通常変化しないため、電流の増大に伴うバスバーの抵抗低減が求められている。
バスバーの抵抗を低減するにはバスバーの断面積を増大させればよいので、単純にはバスバーの幅と厚さを増大させればよい。しかしその幅と厚さの増大にはEC素子の機能上の制限がある。バスバーの幅の増大は、EC素子の有効光学領域(EC素子がその機能を発揮するために光吸収を行う領域)の周辺領域となる(非有効光学領域の)ベゼル部を増大させることになる。これは、例えばEC素子の応用用途である表示装置、可変反射率ミラー、可変透過窓等の周囲部を増大させることになり外観、及び機能上好ましくない。またEC素子は、対向する二枚の電極から構成されることが多いが、バスバー厚さの増大は、対向する電極との接触による短絡を招くために限界がある。このため、バスバーのスペースを拡大することなくバスバーの抵抗を低減することが求められている。
特許文献1には、導電性エポキシに埋設したタブを有するバスバーが基材の側面に位置する電気変色性レンズが開示されている。バスバーの側面への配置は、バスバーを厚くすることによる対向電極との短絡を回避するうえでは効果的である。
EC elements using electrochromic (hereinafter sometimes abbreviated as "EC") materials that change the optical absorption properties (absorption wavelength, absorbance) of substances due to electrochemical oxidation-reduction reactions It has the feature of being able to achieve both high transmittance in the case of coloring and low transmittance in the case of coloring. Utilizing this feature, it is applied to display devices, variable reflectance mirrors, variable transmission windows, and the like. As a direction of development for increasing the functionality of these applications and expanding the range of applications, developments related to increasing the size of devices are being actively carried out. An EC element is basically a current-driven element whose optical characteristics change when a Faraday current flows due to an electrochemical reaction of an EC material. For this reason, a larger current flows in many cases than in a voltage-driven liquid crystal element, which is often compared. In order to reduce the effect of the voltage drop due to the large current, efforts have been made to reduce the resistance of the EC element. As a method of reducing the element resistance caused by the resistance of the transparent electrodes used in EC elements, bus bars (feeding wires) that apply metal to the outside of the effective optical area of the element (mainly on the substrate) are widely used. . When the size of the EC element is increased, the current per unit area (current density) of the EC element usually does not change. Therefore, it is required to reduce the resistance of the busbar as the current increases.
Since the busbar resistance can be reduced by increasing the cross-sectional area of the busbar, the width and thickness of the busbar can be simply increased. However, the increase in width and thickness imposes limits on the function of the EC device. Increasing the width of the busbar increases the bezel portion (non-effective optical area) which is the peripheral area of the effective optical area of the EC element (the area where the EC element absorbs light to perform its function). . This is not desirable in terms of appearance and function, because it increases the peripheral area of display devices, variable reflectance mirrors, variable transmission windows, etc., which are applications of the EC element, for example. Further, an EC element is often composed of two sheets of electrodes facing each other, and there is a limit to increasing the thickness of the busbar because it causes a short circuit due to contact with the electrodes facing each other. Therefore, it is desired to reduce the resistance of the busbars without increasing the space of the busbars.
US Pat. No. 5,300,005 discloses an electrochromic lens in which a substrate is flanked by busbars having tabs embedded in conductive epoxy. Arranging the busbar on the side surface is effective in avoiding a short circuit with the opposing electrode caused by thickening the busbar.

特表2002-507781号公報Japanese Patent Publication No. 2002-507781

しかし、特許文献1の方法では、側面への張り出しは生じるため、ベゼル部が増大するという課題がある。
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、バスバーのスペースを拡大することなくバスバーの抵抗を低減したEC素子を提供することにある。
However, in the method of Patent Document 1, there is a problem that the bezel portion increases because the side projection occurs.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to provide an EC element in which the resistance of the busbars is reduced without increasing the space of the busbars.

本発明は、一対の基材と、前記一対の基材の間に配置されている一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、前記一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記一対の電極間に隔壁を有し、
前記一対の電極と前記隔壁とで囲われている空間を有し、
前記空間の外側に前記バスバーを有し、
前記基材及び前記電極は、前記一対の電極の一方に接続されている前記バスバーと前記一対の電極の他方に接続されている前記バスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有し、
前記バスバー離間部は、前記基材に設けられた凹部及び前記電極に設けられた前記バスバーが埋め込まれた埋め込み部であることを特徴とするエレクトロクロミック素子を提供する。
The present invention comprises a pair of substrates, a pair of electrodes arranged between the pair of substrates, an electrochromic layer arranged between the pair of electrodes, and an electrochromic layer connected to the pair of electrodes, respectively. an electrochromic device comprising:
Having a partition between the pair of electrodes,
Having a space surrounded by the pair of electrodes and the partition,
Having the bus bar outside the space,
The base material and the electrode have a busbar separation portion that increases the distance between the busbar connected to one of the pair of electrodes and the busbar connected to the other of the pair of electrodes,
The electrochromic device is characterized in that the busbar separation portion is a concave portion provided in the base material and an embedded portion in which the busbar provided in the electrode is embedded.

本発明によれば、バスバーの抵抗低減と省スペースを両立したEC素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an EC device that achieves both a reduction in busbar resistance and space saving.

第1の実施形態のEC素子の概要を説明する概略図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic explaining the outline|summary of EC element of 1st Embodiment. 図1(b)のEC素子で用いた基材を示す概略図である。It is the schematic which shows the base material used with the EC element of FIG.1(b). バスバーの長さと電圧降下との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between busbar length and voltage drop. 第2の実施形態のEC素子の概要を説明する概略図である。It is the schematic explaining the outline|summary of the EC element of 2nd Embodiment. 第3の実施形態のEC素子の概要を説明する概略図である。It is the schematic explaining the outline|summary of the EC element of 3rd Embodiment. 実施例1のEC素子躯体の作製を説明する概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating fabrication of an EC element body of Example 1. FIG. 実施例1のEC素子のバスバーの長さと特性の関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the length of the busbar and the characteristics of the EC device of Example 1. FIG. 実施例2のEC素子躯体の作製を説明する概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the production of the EC element body of Example 2;

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係るエレクトロクロミック素子は、一対の基材と、一対の基材の間に配置された一対の電極と、一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック層と、電極に電気的に接続された少なくとも一つのバスバーとを有する。そして、基材または電極に、バスバーの配置部が設けられ、バスバーの少なくとも一部は、前記配置部に配置されている。基材または電極に設けられている配置部は、凹部であってよい。この凹部にバスバーが埋め込まれるようにして配置されてよい。 An electrochromic device according to the present invention comprises a pair of substrates, a pair of electrodes interposed between the pair of substrates, an electrochromic layer interposed between the pair of electrodes, and an electrochromic layer electrically connected to the electrodes. and at least one busbar. Then, the substrate or the electrode is provided with a busbar arrangement portion, and at least part of the busbar is arranged in the arrangement portion. The placement portion provided on the substrate or the electrode may be a recess. A bus bar may be arranged so as to be embedded in the recess.

また、本発明に係るエレクトロクロミック素子は、一対の基材と、一対の基材の間に配置されている一対の電極と、一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有する。そして、基材または電極は、一対の電極の一方に接続されているバスバーと一対の電極の他方に接続されているバスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有する。バスバー離間部は、前記基材または前記電極に設けられた凹部であってよい。この凹部にバスバーが埋め込まれるようにして配置されてよい。 An electrochromic device according to the present invention comprises a pair of substrates, a pair of electrodes interposed between the pair of substrates, an electrochromic layer interposed between the pair of electrodes, and a pair of and busbars respectively connected to the electrodes. The base material or the electrode has a busbar separation portion that increases the distance between the busbar connected to one of the pair of electrodes and the busbar connected to the other of the pair of electrodes. The busbar spacing portion may be a recess provided in the substrate or the electrode. A bus bar may be arranged so as to be embedded in the recess.

バスバーの配置部、またはバスバー離間部を設けることで、バスバー同士の短絡を抑制することができる。電極間の短絡が抑制されているので、電極間距離は、100μm以下であってよい。さらに電極間距離は、25μm以上100μm以下であってよい。 By providing the busbar arrangement portion or the busbar spacing portion, it is possible to suppress short-circuiting between the busbars. Since the short circuit between electrodes is suppressed, the distance between electrodes may be 100 micrometers or less. Furthermore, the inter-electrode distance may be 25 μm or more and 100 μm or less.

≪第1の実施形態≫
図1は、本発明の第1の実施形態のエレクトロクロミック素子の概要を説明する概略図であり、EC素子の長手方向に直行する面での断面図である。図1(a)は比較のためのEC素子(以下、「比較素子」と称する場合がある)、図1(b)は本実施形態のEC素子である。図2は、図1(b)のEC素子で用いた基材を示す概略図であり、図2(a)は上面図、図2(b)は図2(a)のA-A’断面図である。
<<First embodiment>>
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of an electrochromic device according to a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the longitudinal direction of the EC device. FIG. 1(a) shows an EC device for comparison (hereinafter sometimes referred to as a “comparative device”), and FIG. 1(b) shows the EC device of this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing the substrate used in the EC device of FIG. 1(b), FIG. 2(a) is a top view, and FIG. It is a diagram.

図1において、EC素子100は、素子を着消色させるための、少なくとも一方が透明である対向する一対の電極101を有する。電極101は、少なくとも一方が透明である対向する一対の基材102の上に配置されたものが好ましく用いられる。電極101の間の空間には、電圧の印加により光透過率が変化するエレクトロクロミック層103が配置され、EC層103は必要に応じて隔壁104によって外部から隔離される。 In FIG. 1, an EC device 100 has a pair of opposing electrodes 101, at least one of which is transparent, for coloring and decoloring the device. The electrode 101 is preferably arranged on a pair of facing substrates 102, at least one of which is transparent. In the space between the electrodes 101, an electrochromic layer 103 whose light transmittance is changed by voltage application is arranged, and the EC layer 103 is isolated from the outside by a partition wall 104 as necessary.

本実施形態のEC素子100は、電極101に電気的に接続され、電極101に駆動電圧を印加するためのバスバー(給電電線)105を少なくとも1つ有する。バスバー105の基本的な役割は、金属と比較して抵抗値の高い電極101(特に透明性電極)の電気伝導を補助して電極101面内の電位分布を均一なものとすることにある。そのため、バスバー105の電気抵抗は、電極101の電気抵抗よりも小さいことが好ましい。また、バスバー105は、図2(a)に示すように、長さL、幅W、厚さtのバスバー105の長手方向(図2(a)の左右方向)が、電極101の長手方向(図2(a)の左右方向)に沿うように配置することが好ましい。また、図2(b)に示すようにバスバー105は、電極101及び基材102に埋め込まれていることが好ましい。図2(b)に示すようにバスバー105を配置することは、電極101及び基材102に設けられたバスバー配置部またはバスバー離間部、好ましくは凹部にバスバーを配置しているということもできる。 The EC device 100 of the present embodiment has at least one bus bar (feeder wire) 105 electrically connected to the electrodes 101 and for applying a drive voltage to the electrodes 101 . The basic role of the bus bar 105 is to assist the electrical conduction of the electrode 101 (especially the transparent electrode), which has a higher resistance value than metal, to make the potential distribution in the electrode 101 uniform. Therefore, the electrical resistance of bus bar 105 is preferably smaller than the electrical resistance of electrode 101 . As shown in FIG. 2(a), the bus bar 105 has a length L, a width W, and a thickness t. It is preferable to arrange them along the horizontal direction in FIG. 2(a). Moreover, as shown in FIG. 2B, the bus bar 105 is preferably embedded in the electrode 101 and the substrate 102 . Arranging the busbars 105 as shown in FIG. 2B can also be said to arrange the busbars in the busbar arrangement portions or the busbar separation portions, preferably recesses, provided in the electrode 101 and the substrate 102.

一般に三次元の導電性をもつ導体の抵抗は式(1)で表される。
R=ρL/A=ρL/Wt ・・・(1)
(R:抵抗、ρ:導体の抵抗率、L:導体の長さ、A:導体の断面積、W:導体の幅、t:導体の厚さ)
Generally, the resistance of a conductor having three-dimensional conductivity is represented by Equation (1).
R=ρL/A=ρL/Wt (1)
(R: resistance, ρ: resistivity of conductor, L: length of conductor, A: cross-sectional area of conductor, W: width of conductor, t: thickness of conductor)

ここで、駆動電流密度がI、バスバー105の長手方向の長さがL、単位幅(幅=1)のEC素子を想定する。この時、バスバー105における電圧降下はバスバー105の抵抗とバスバー105を流れる電流との積で与えられるため、式(2)であらわされる。
ΔV=ILR=(IρL2)/Wt ・・・(2)
Here, an EC element having a drive current density of I, a longitudinal length of the bus bar 105 of L, and a unit width (width=1) is assumed. At this time, the voltage drop in busbar 105 is given by the product of the resistance of busbar 105 and the current flowing through busbar 105, and is expressed by equation (2).
ΔV=ILR=(IρL 2 )/Wt (2)

図3には、バスバー105の厚さtを変化させたときのEC素子100のバスバー105の長さLと電圧降下ΔVとの関係を示す。尚、図3では、ρ=5×10-5Ωcm、W=0.2cm、I=5.5mAcm-2を想定している。ここからバスバー105の抵抗率が一定と想定し、バスバー105の長さ(本形態ではEC素子100の長さ)Lをn倍に変化させた場合には、バスバー105における電圧降下はn2倍となることが確認される。裏返して言えば、バスバー105における電圧降下を一定に保つためには、バスバー105の長手方向に直行する面の断面積(厚さt×幅W)をn2倍とする必要があることがわかる。このように、大型化された素子においても特性を維持するためには、バスバー105の断面積は、素子の長さに対して二次関数的に増大する必要がある。一方で実用的観点から、EC素子100の有効光学領域(素子機能発揮の為に光吸収を行う領域)の周辺領域となる非有効光学領域のベゼル部106の面積、素子全体に占める割合、電極101間の距離といったバスバー105のスペースに関する制約が存在する。本実施形態ではこれらを両立するために、バスバー105の少なくとも一部を、基材102または電極101に埋め込むこととした。 FIG. 3 shows the relationship between the length L of the busbar 105 of the EC element 100 and the voltage drop ΔV when the thickness t of the busbar 105 is changed. In FIG. 3, ρ=5×10 −5 Ωcm, W=0.2 cm, and I=5.5 mA cm −2 are assumed. From this, assuming that the resistivity of the busbar 105 is constant, when the length of the busbar 105 (the length of the EC element 100 in this embodiment) L is changed by n times, the voltage drop in the busbar 105 is n 2 times. It is confirmed that In other words, in order to keep the voltage drop in the busbar 105 constant, it is necessary to increase the cross-sectional area (thickness t×width W) of the plane perpendicular to the longitudinal direction of the busbar 105 by n 2 times. . Thus, in order to maintain the characteristics even in an enlarged device, the cross-sectional area of the bus bar 105 must increase quadratically with respect to the length of the device. On the other hand, from a practical point of view, the area of the bezel portion 106 of the non-effective optical region, which is the peripheral region of the effective optical region of the EC device 100 (the region that absorbs light to exhibit the device function), the ratio to the entire device, and the electrode There are constraints on the spacing of busbars 105 such as the distance between 101 . In the present embodiment, at least part of the bus bar 105 is embedded in the base material 102 or the electrode 101 in order to achieve both of these.

即ち、比較素子では、図1(a)に示すように、バスバー105は電極101上に形成されているが、本実施形態のEC素子100では、図1(b)に示すように、バスバー105の一部が電極101及び基材102に埋め込まれて形成される。そのことにより、比較素子に比べて、バスバー105間の空隙110を保持しながらバスバー105の厚さtを増大させることができる。従って、比較素子に比べて、バスバー105の幅Wを増大させることなく、バスバー105の断面積を増大させることができる。その結果、比較素子に比べて、EC素子100のベゼル部106の幅を維持または減少させつつバスバー105の抵抗を低減することができる。ベゼル部106の幅を減少させれば、素子に占める有効光学領域の割合を大きくすることができる。このことによって例えば素子全体のサイズをコンパクトにしたEC素子や外観に優れたEC素子を提供することができる。さらに、バスバー105の電極101表面から突出した部分の高さを比較素子よりも低くすることにより、2枚の電極101間の距離を短縮することができる。その結果として、EC層103の厚さの設計自由度を上げることができる。具体的には、電極間距離(EC層103の厚さ)を小さくすることによって、応答速度を向上させる、濃度を制御するといったことが可能となる。 That is, in the comparative element, the bus bar 105 is formed on the electrode 101 as shown in FIG. 1(a), but in the EC element 100 of the present embodiment, as shown in FIG. is embedded in the electrode 101 and the substrate 102 . Thereby, the thickness t of the busbars 105 can be increased while maintaining the gap 110 between the busbars 105 as compared with the comparative element. Therefore, the cross-sectional area of the bus bar 105 can be increased without increasing the width W of the bus bar 105 as compared with the comparative element. As a result, the resistance of the bus bar 105 can be reduced while maintaining or reducing the width of the bezel portion 106 of the EC element 100 as compared with the comparative element. By reducing the width of the bezel portion 106, the effective optical area of the device can be increased. As a result, it is possible to provide, for example, an EC element with a compact overall size and an EC element with an excellent appearance. Furthermore, the distance between the two electrodes 101 can be shortened by making the height of the portion of the bus bar 105 protruding from the surface of the electrode 101 lower than that of the comparative element. As a result, the degree of freedom in designing the thickness of the EC layer 103 can be increased. Specifically, by reducing the inter-electrode distance (the thickness of the EC layer 103), it is possible to improve the response speed and control the concentration.

バスバー105の素材としては、単位体積当たりの導電率が高い材料であれば特に限定なく用いられる。基本的には金属材料が用いられ、その中でも銀、銅、アルミニウム等が好ましく用いられる。本実施形態のバスバー105の形成方法は、特に限定なく選択することができる。例としては、あらかじめ掘り込み加工を行った基材102を準備し、その後にバスバー105を形成する方法が挙げられる。基材102の掘り込み加工方法は、基材102の素材に応じた方法を選択することができる。たとえば基材102がガラスの場合であれば、レーザー加工、エッチング、超音波加工、研削といった手法を挙げることができる。バスバー105を形成する方法は、バスバー105、基材102両方の素材に応じた方法を選択することができる。具体的には、金属ペーストを用いた印刷、スパッタリング、めっきといった手法を用いることができる。また、これらの形成方法にくわえて、パターニング、研磨といった手法を用いることで所望の形状にバスバー105を形成することが好ましく行われる。 The material of the bus bar 105 is not particularly limited as long as it has a high conductivity per unit volume. Basically, metal materials are used, and silver, copper, aluminum, etc. are preferably used among them. A method for forming the bus bar 105 of the present embodiment can be selected without particular limitation. As an example, there is a method of preparing the base material 102 that has been dug in advance, and then forming the bus bar 105 . A method for engraving the base material 102 can be selected according to the material of the base material 102 . For example, if the base material 102 is glass, techniques such as laser processing, etching, ultrasonic processing, and grinding can be used. A method for forming the busbar 105 can be selected according to the materials of both the busbar 105 and the base material 102 . Specifically, methods such as printing using metal paste, sputtering, and plating can be used. In addition to these forming methods, it is preferable to form the bus bar 105 in a desired shape by using techniques such as patterning and polishing.

以下、図1,2に示した各構成要素について、具体的に説明していく。
EC素子100は、電気的に光の吸収量を変化させることができる素子である。このEC素子100は、透過型、反射型、光散乱型等いずれの形態であってもよい。EC素子100としては、無機材料を用いたものと、有機材料を用いたものとがあり、有機材料を用いたものとしては、高分子有機材料、低分子有機材料を用いたものがある。本実施形態のEC素子100としては、いずれの素子も用いることが可能である。コントラスト、最大透過率の観点から、特に低分子有機材料を用いたEC素子が好ましく用いられる。EC素子100の光吸収率の制御範囲は特に制限されるものではないが、応用用途、例えば防眩ミラー、調光窓としての性能を満たすための範囲を確保していることが望まれる。具体的な数値としては、0%~99.999%という値が理想的には挙げられ、1%~99.9%という値が実際には挙げられる。またこれらの間の光吸収率の制御については、ON/OFFのみの制御もありうるが、複数の階調、もしくは無段階の階調で制御できることが好ましい。
Each component shown in FIGS. 1 and 2 will be specifically described below.
The EC element 100 is an element that can electrically change the amount of light absorption. The EC element 100 may be of any type such as a transmissive type, a reflective type, or a light scattering type. EC elements 100 include those using inorganic materials and those using organic materials, and those using organic materials include those using high-molecular-weight organic materials and low-molecular-weight organic materials. Any element can be used as the EC element 100 of the present embodiment. From the viewpoint of contrast and maximum transmittance, an EC device using a low-molecular-weight organic material is preferably used. Although the control range of the light absorptance of the EC element 100 is not particularly limited, it is desirable to secure a range that satisfies the performance of applications such as anti-glare mirrors and light control windows. As a specific numerical value, a value of 0% to 99.999% is ideally mentioned, and a value of 1% to 99.9% is practically mentioned. As for the control of the light absorptance between them, it is possible to control only ON/OFF, but it is preferable to be able to control with a plurality of gradations or stepless gradation.

基材102としては、光透過性の基材が用いられる。ここで、「光透過性」とは、該当する基材、電極等が光を透過することを意味し、透過率が、50%以上100%以下であることを意味する。具体的にはガラス、高分子化合物などが用いられ、必要に応じて、反射防止等のコートが行われる。 A light-transmissive base material is used as the base material 102 . Here, the term "light transmissive" means that the corresponding base material, electrodes, etc. transmit light, and that the transmittance is 50% or more and 100% or less. Specifically, glass, a polymer compound, or the like is used, and an antireflection coating or the like is applied as necessary.

基材102に形成された電極101の材料としては、透明性と導電性を有し、EC材料の反応に際して安定性を有しているものが好ましく使用できる。例としては、酸化インジウムスズ(ITO),フッ素ドープ酸化スズなどの透明導電性酸化物電極が好ましく用いられる。また、金属細線や薄膜を配置して抵抗値を低減したもの、カーボンナノチューブ等の他の導電性物質を用いてもよい。EC素子100を反射型とする場合には、光路上後方の電極101として光反射性の電極を用いてもよい。具体的には、金属、特に電気化学的に安定な貴金属を用いることができる。この場合、光透過性の電極でなく、光の透過しない電極を用いてもよい。具体的には、金属を用いることができる。 As the material of the electrode 101 formed on the base material 102, a material having transparency and conductivity and having stability upon reaction of the EC material can be preferably used. For example, transparent conductive oxide electrodes such as indium tin oxide (ITO) and fluorine-doped tin oxide are preferably used. In addition, other conductive materials such as carbon nanotubes or the like, in which a thin metal wire or thin film is arranged to reduce the resistance value, may be used. When the EC element 100 is of a reflective type, a light-reflective electrode may be used as the electrode 101 behind the optical path. Specifically, metals, particularly electrochemically stable noble metals, can be used. In this case, an electrode that does not transmit light may be used instead of the light-transmitting electrode. Specifically, metal can be used.

EC層103としては、EC性を示す材料が用いられる。またEC層103は、電極101上にEC材料を成膜した固体EC層であってもよく、EC材料を溶媒に溶解した溶液EC層であってもよい。EC層103に用いられる材料の例としては以下のものを上げることができる。無機EC素子であれば、酸化タングステン、酸化イリジウム等の無機EC材料、有機高分子EC素子であれば、ポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子有機EC材料、有機低分子EC素子であれば、以下に示す有機低分子EC材料が用いられる。有機低分子EC材料の例としては、ピリジン塩の誘導体、芳香族アミン化合物、ヘテロ環式化合物の誘導体が挙げられ、これらは、溶媒に溶解した状態で用いられてよい。この溶媒としては、EC材料を始めとする溶質の溶解性、蒸気圧、粘性、電位窓等を考慮して、用途に応じて選択されるが、極性を有する溶媒であることが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオンニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジオキソラン等の有機極性溶媒や水が挙げられる。また、EC層103には、必要に応じて、電解質、粘度調整剤、UV安定化剤等を含んでいてよい。粘度調整剤は、EC層103の粘度を上げるものであっても、下げるものであってもよいが、好ましくは粘度を上げるものである。EC層103の粘度を上げると、EC素子100の光透過面の面積が大きくなる場合、すなわち大面積化に有利である。 A material exhibiting EC properties is used for the EC layer 103 . The EC layer 103 may be a solid EC layer formed by depositing an EC material on the electrode 101, or may be a solution EC layer formed by dissolving an EC material in a solvent. Examples of materials used for the EC layer 103 include the following. Inorganic EC materials such as tungsten oxide and iridium oxide for inorganic EC elements, polymer organic EC materials such as polythiophene and polyaniline for organic polymer EC elements, and organic low-molecular-weight EC elements are shown below. Organic small molecule EC materials are used. Examples of organic low-molecular-weight EC materials include pyridine salt derivatives, aromatic amine compounds, and heterocyclic compound derivatives, and these may be used in a state of being dissolved in a solvent. The solvent is selected depending on the application in consideration of the solubility, vapor pressure, viscosity, potential window, etc. of solutes including EC materials, but a polar solvent is preferable. Specifically, methanol, ethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethylsulfoxide, dimethoxyethane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, sulfolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile, dimethylacetamide. , methylpyrrolidinone, dioxolane and other organic polar solvents and water. In addition, the EC layer 103 may contain an electrolyte, a viscosity modifier, a UV stabilizer, etc., if necessary. The viscosity modifier may increase or decrease the viscosity of the EC layer 103, but preferably increases the viscosity. Increasing the viscosity of the EC layer 103 is advantageous when the area of the light transmitting surface of the EC element 100 is increased, that is, for increasing the area.

EC層103を2枚の電極101の間に保持するために、また、両電極間の距離を保つために隔壁104が好ましく用いられ、この隔壁104としてはシール材が好ましく用いられる。シール材としては、化学的に安定で、気体及び液体を透過しにくく、EC材料の酸化還元反応を阻害しない材料であることが好ましい。例えば、ガラスフリット等の無機材料、エポキシ系、アクリル系樹脂等の有機材料、金属等を用いることができる。尚、シール材は、スペーサー材料を含有する等して2枚の電極101の間の距離を保持する機能を有していてもよい。シール材が電極101間の距離を規定する機能を有していない場合は、別途スペーサーを配置して両電極間の距離を保持してもよい。スペーサーの素材としては、シリカビーズ、ガラスファイバー等の無機材料や、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジビニルベンゼン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂等の有機材料を用いることができる。尚、このスペーサーにより、EC素子100を構成する電極101間の距離を規定、保持することが可能である。 A partition wall 104 is preferably used to hold the EC layer 103 between the two electrodes 101 and to keep the distance between both electrodes, and a sealing material is preferably used as the partition wall 104 . As the sealing material, it is preferable to use a material that is chemically stable, hardly permeates gas and liquid, and does not inhibit the redox reaction of the EC material. For example, inorganic materials such as glass frit, organic materials such as epoxy and acrylic resins, and metals can be used. The sealing material may have a function of maintaining the distance between the two electrodes 101 by containing a spacer material or the like. If the sealing material does not have the function of defining the distance between the electrodes 101, a separate spacer may be arranged to maintain the distance between the two electrodes. Inorganic materials such as silica beads and glass fibers, and organic materials such as polyimide, polytetrafluoroethylene, polydivinylbenzene, fluororubber, and epoxy resin can be used as materials for the spacers. This spacer can define and maintain the distance between the electrodes 101 constituting the EC element 100 .

≪第2の実施形態≫
図4は、本発明の第2の実施形態のEC素子の概要を説明する概略図であり、図1と同じ面での断面図である。図4(a)は比較のためのEC素子、図4(b)、(c)は本実施形態のEC素子である。本実施形態では、バスバー105の抵抗(断面積)を比較素子にそろえた以外は、第1の実施形態と同様である。
<<Second Embodiment>>
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the outline of the EC device according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the same plane as in FIG. FIG. 4(a) shows the EC device for comparison, and FIGS. 4(b) and 4(c) show the EC device of this embodiment. This embodiment is the same as the first embodiment except that the resistance (cross-sectional area) of the bus bar 105 is the same as that of the comparison element.

図4(b)に示される本実施形態のEC素子100では、比較素子のバスバー105と厚さt及び幅Wが等しいバスバー105の一部が電極101及び基材102に埋め込まれて形成される。そのことにより、比較素子と比べて、バスバー105間の空隙110およびバスバー105の厚さtを保持しながら、2枚の電極101間の距離を短縮することができる。その結果として、EC層103の厚さの設計自由度を上げることができる。具体的には、電極間距離(EC層103の厚さ)を小さくすることによって、応答速度を向上させる、濃度を制御するといったことが可能となる。 In the EC device 100 of this embodiment shown in FIG. 4B, a part of the bus bar 105 having the same thickness t and width W as the bus bar 105 of the comparative device is embedded in the electrode 101 and the substrate 102. . As a result, the distance between the two electrodes 101 can be shortened while maintaining the gap 110 between the busbars 105 and the thickness t of the busbars 105 as compared with the comparative element. As a result, the degree of freedom in designing the thickness of the EC layer 103 can be increased. Specifically, by reducing the inter-electrode distance (the thickness of the EC layer 103), it is possible to improve the response speed and control the concentration.

また、図4(c)に示される本実施形態のEC素子100では、比較素子のバスバー105よりも厚さtは大きいが断面積が等しいバスバー105の一部が電極101及び基材102に埋め込まれて形成される。そのことにより、バスバー105間の空隙110およびバスバー105の断面積を保持しながら、ベゼル部106を縮小することができる。その結果として、素子に占める有効光学領域の割合を大きくすることができる。このことによって例えば素子全体のサイズをコンパクトにしたEC素子や外観に優れたEC素子を提供することができる。 In addition, in the EC element 100 of the present embodiment shown in FIG. 4(c), a part of the bus bar 105 having the same cross-sectional area but having a larger thickness t than the bus bar 105 of the comparative element is embedded in the electrode 101 and the substrate 102. formed by As a result, the bezel portion 106 can be reduced while maintaining the gap 110 between the busbars 105 and the cross-sectional area of the busbars 105 . As a result, the proportion of the effective optical area in the device can be increased. As a result, it is possible to provide, for example, an EC element with a compact overall size and an EC element with an excellent appearance.

≪第3の実施形態≫
図5は、本発明の第3の実施形態のEC素子の概要を説明する概略図であり、図1と同じ面での断面図である。本実施形態では、バスバー105の表面が、電極101の表面と面一または電極101の表面から凹んだ位置にあること以外は、第1の実施形態と同様である。
<<Third Embodiment>>
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the outline of an EC device according to a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the same plane as in FIG. This embodiment is the same as the first embodiment except that the surface of the bus bar 105 is flush with the surface of the electrode 101 or recessed from the surface of the electrode 101 .

図5(a)に示すEC素子100では、バスバー105は、バスバー105の表面が電極101の表面と面一となるように配置されている。この場合、バスバー105が電極101表面に対して凸となることを抑制できることで、バスバー105が目立つことを回避することができ、外観をよいものとすることができる。具体的に記載すると、あたかもバスバー105が存在していないように見せることができるためにすっきりした外観となり、また、表層にコートを行うときに、段差が目立たず、コートの均一性が高まるといったことが挙げられる。 In the EC device 100 shown in FIG. 5A, the busbar 105 is arranged so that the surface of the busbar 105 and the surface of the electrode 101 are flush with each other. In this case, it is possible to prevent the busbars 105 from protruding with respect to the surface of the electrodes 101, thereby preventing the busbars 105 from standing out and improving the appearance. Specifically, it can be seen as if the bus bar 105 does not exist, so that the appearance is neat, and when the surface layer is coated, the difference in level is not conspicuous, and the uniformity of the coating is improved. are mentioned.

また、図5(b)(参考例)に示すEC素子100では、バスバー105は、バスバー105の表面が電極101の表面から凹んだ位置であって、基材102の表面と面一となるように配置されている。さらに、図5(b)に示すEC素子100では、バスバー105の上に電極101が配置されている。この場合には、バスバー105の材料選択の自由度が向上する。具体的には、EC層103と直接接していた場合にはEC層103の着消色反応を行う電位においてEC層103と反応する材料であっても、バスバー105の材料として選択することができる。また、図5(b)に示すように、バスバー105を有効光学領域と重なる領域に配置させることもでき、ベゼル部106を縮小または無くすことが可能となる点においても好ましい。ベゼル部106を縮小することは、EC素子100の機能に直接関係のない周辺部が減少するということなので、EC素子100の小型化や、外観上、周辺部(枠部)が減少することで、すっきりした外観となることといった有利点がある。 In addition, in the EC device 100 shown in FIG. 5B (reference example) , the bus bar 105 is positioned so that the surface of the bus bar 105 is recessed from the surface of the electrode 101 and is flush with the surface of the substrate 102 . are placed in Furthermore, in the EC device 100 shown in FIG. 5B, the electrode 101 is arranged on the bus bar 105. In this case, the degree of freedom in selecting the material for bus bar 105 is improved. Specifically, even a material that reacts with the EC layer 103 at the potential at which the EC layer 103 undergoes a coloring and decoloring reaction when directly in contact with the EC layer 103 can be selected as the material for the bus bar 105 . . Moreover, as shown in FIG. 5B, the bus bar 105 can be arranged in a region overlapping with the effective optical region, which is also preferable in that the bezel portion 106 can be reduced or eliminated. Reducing the size of the bezel portion 106 means that the peripheral portion that is not directly related to the function of the EC element 100 is reduced. , and has the advantage of providing a clean appearance.

≪エレクトロクロミック素子の用途≫
本発明に係るエレクトロクロミック素子は、カメラ等の撮像装置の光学フィルタに用いられてよい。カメラ等の撮像装置は、光学フィルタと、複数のレンズを有する撮像光学系と、撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有してよい。光学フィルタは、エレクトロクロミック素子と、このエレクトロクロミック素子に接続されている能動素子を有してよい。能動素子は、トランジスタ等があげられ、当該トランジスタは、スイッチング素子や増幅素子として用いられてよい。光学フィルタは、撮像装置の撮像素子の直前または撮像光学系が有する複数のレンズの間に配置されてよい。また、光学フィルタは、撮像装置の撮像素子と、当該光学フィルタとの間に撮像光学系が配置されるように配置されてよい。この場合、撮像光学系の外側と表現することもできる。
≪Applications of electrochromic elements≫
The electrochromic device according to the present invention may be used as an optical filter for imaging devices such as cameras. An imaging device such as a camera may have an optical filter, an imaging optical system having a plurality of lenses, and an imaging device that receives light that has passed through the imaging optical system. The optical filter may have an electrochromic element and an active element connected to the electrochromic element. Examples of active elements include transistors and the like, and the transistors may be used as switching elements or amplifying elements. The optical filter may be arranged immediately before the imaging element of the imaging device or between the lenses of the imaging optical system. Also, the optical filter may be arranged such that the imaging optical system is arranged between the imaging element of the imaging device and the optical filter. In this case, it can also be expressed as the outside of the imaging optical system.

本発明に係るエレクトロクロミック素子は、自動車等に用いられるエレクトロクロミックミラーに用いられてよい。エレクトロクロミックミラーは、電極、基材とは別に反射部材を有してよいし、一対の電極の一方が反射性を有する部材で構成されても、一対の基材の一方が反射性を有する部材で構成されてもよい。エレクトロクロミックミラーは、エレクトロクロミック素子と、このエレクトロクロミック素子に接続されている能動素子とを有する。本発明に係るエレクトロクロミック素子は、自動車、航空機等の窓に用いられてよい。当該窓は、乗員乗客が透過率を変更するための操作部を有する。 The electrochromic device according to the present invention may be used in electrochromic mirrors used in automobiles and the like. The electrochromic mirror may have a reflective member in addition to the electrodes and the base material. may consist of An electrochromic mirror has an electrochromic element and an active element connected to the electrochromic element. The electrochromic device according to the present invention may be used for windows of automobiles, aircraft and the like. The window has controls for the passengers to change the transmittance.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

≪実施例1≫
(1)EC素子躯体の作製
図6は、EC素子躯体の作製を説明する概略図である。図6(a)は実施例のEC素子躯体の作製を説明する図、図6(b)は比較例のEC素子躯体の作製を説明する図であり、いずれも図1と同じ面での断面図である。また、図6(c)は、実施例及び比較例のEC素子躯体の上面図である。
<<Example 1>>
(1) Fabrication of EC Element Body FIG. 6 is a schematic diagram illustrating fabrication of an EC element body. FIG. 6(a) is a diagram for explaining the production of the EC element body of the example, and FIG. 6(b) is a diagram for explaining the production of the EC element body of the comparative example. It is a diagram. FIG. 6(c) is a top view of the EC element body of the example and the comparative example.

(1a)実施例のEC素子躯体の作製
図6(a)に示す通りに実施例のEC素子躯体を作製する。まず厚さt(=200,150,120,80)μmのバスバー形成用の溝107(幅2mm、深さtμm)を、レジスト形成、エッチング工程により形成したガラス基材を基材102として準備する。この基材102に、電極101として酸化インジウムスズ膜(ITO)をスパッタリングで成膜(厚さ400nm)し、透明導電性ガラスを用意する。基材102の溝107上へのAgペーストの印刷/硬化工程を繰り返すことで、幅W=2mm、厚さtμmのバスバー105を形成する。この時のバスバー105の抵抗率ρは5×10-5Ωcmである。その後、隔壁104として、50μmのスペーサービーズを混合したUV硬化性のシール材を塗布する。その後、電極101が対向するように、二枚の基材102を重ね合わせて、UV光を照射することで、シール材を硬化させる。さらにバスバー105の片側の端部に給電線109を超音波はんだにより接続する。これにより、二枚の基材102を接着し、電極間距離が50μm、有効光学領域が10mm(バスバー105の長手方向に垂直な方向の長さ)×200mm(バスバー105の長手方向に平行な方向の長さ)のEC素子躯体を作製する。
(1a) Fabrication of EC Element Body of Example As shown in FIG. 6(a), an EC element body of Example is fabricated. First, a glass substrate in which grooves 107 (2 mm wide and t μm deep) for busbar formation with a thickness t (=200, 150, 120, 80) μm are formed by a resist forming and etching process is prepared as a substrate 102 . . An indium tin oxide (ITO) film (thickness: 400 nm) is formed as an electrode 101 on the substrate 102 by sputtering to prepare transparent conductive glass. By repeating the printing/curing process of Ag paste on the grooves 107 of the base material 102, the bus bar 105 having a width W=2 mm and a thickness t μm is formed. The resistivity ρ of the bus bar 105 at this time is 5×10 −5 Ωcm. After that, as partition walls 104, a UV-curing sealing material mixed with spacer beads of 50 μm is applied. After that, two substrates 102 are superimposed so that the electrodes 101 face each other, and UV light is irradiated to cure the sealing material. Further, a feeder line 109 is connected to one end of the bus bar 105 by ultrasonic soldering. As a result, the two substrates 102 are bonded, the distance between the electrodes is 50 μm, and the effective optical area is 10 mm (the length in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the bus bar 105)×200 mm (the direction parallel to the longitudinal direction of the bus bar 105). length) of the EC element body.

(1b)比較例のEC素子躯体の作製
図6(b)に示す通り、基材102にバスバー形成用の溝107を形成しない以外は実施例と同様にしてEC素子躯体を作製する。バスバー105の厚さtは20μm、対向するバスバー105間の距離は10μmである。
(1b) Fabrication of EC Element Body of Comparative Example As shown in FIG. 6B, an EC element body is fabricated in the same manner as in Example except that grooves 107 for forming bus bars are not formed in the substrate 102 . The thickness t of the busbars 105 is 20 μm, and the distance between the opposing busbars 105 is 10 μm.

(2)電解質溶液の注入
アノード性のEC化合物である5,10-ジメチル-5,10-ジヒドロフェナジンと、カソード性のEC化合物であるヘプチルビオロゲントリフルオロメタンスルホン酸塩とを炭酸プロピレンに溶解させて電解質溶液を調製する。このとき電解質溶液に含まれるEC化合物の濃度はそれぞれ100mMである。次に、この電解質溶液を隔壁104に形成しておいた注入口(不図示)からEC層となる空間108に注入した後、前述のUV硬化性シール材で封止をすることで、EC素子を得る。
(2) Injection of Electrolyte Solution An anodic EC compound, 5,10-dimethyl-5,10-dihydrophenazine, and a cathodic EC compound, heptyl viologen trifluoromethanesulfonate, were dissolved in propylene carbonate. Prepare an electrolyte solution. At this time, the concentration of each EC compound contained in the electrolyte solution was 100 mM. Next, after injecting this electrolyte solution from an injection port (not shown) formed in the partition wall 104 into the space 108 to be the EC layer, the EC element is sealed by sealing with the above-mentioned UV-curing sealing material. get

(3)評価
EC素子に駆動電圧0.62Vを印加し、給電線109を取り付けた端部側の素子の有効光学領域端部からの距離(L)と、電圧降下、EC素子の消色状態から着色状態の吸光度変化(ΔOD)を測定する。結果を図7に示す。
(3) Evaluation A driving voltage of 0.62 V was applied to the EC element, and the distance (L) from the end of the effective optical area of the element on the end side to which the power supply line 109 was attached, the voltage drop, and the decolorization state of the EC element were measured. Measure the change in absorbance (ΔOD) in the colored state. The results are shown in FIG.

図7(a)は、バスバーの厚さを変化させたときの距離Lと電圧降下の関係である。実施例の素子では、電極間距離に制限(本実施例では電極間距離50μm)がある場合においても、十分大きなバスバー厚を確保することができる。そのため、比較例の素子と比較して電圧降下を大幅に抑制することが可能となることがわかる。 FIG. 7(a) shows the relationship between the distance L and the voltage drop when the thickness of the busbar is changed. In the element of the embodiment, even when the distance between the electrodes is limited (the distance between the electrodes is 50 μm in this embodiment), a sufficiently large busbar thickness can be ensured. Therefore, it can be seen that the voltage drop can be greatly suppressed as compared with the element of the comparative example.

また図7(b)には、バスバーの厚さを変化させたときの距離LとEC素子の波長605nmにおけるΔODの関係を示す。ここから、実施例の素子では、比較例の素子と比較して電圧降下を低減できるため、Lの増大に伴うΔODの低下を大幅に抑制できることがわかる。ここから実施例の素子は、比較例の素子においてはほとんど着色しないL>16cmの領域においても良好な着色特性が得られる高い着色均一性を持った素子であることがわかる。 FIG. 7(b) shows the relationship between the distance L and the ΔOD of the EC element at a wavelength of 605 nm when the thickness of the busbar is changed. From this, it can be seen that the element of the example can reduce the voltage drop as compared with the element of the comparative example, so that the decrease in ΔOD due to the increase of L can be greatly suppressed. From this, it can be seen that the element of the example is an element having high uniformity of coloring in which good coloring characteristics can be obtained even in the region of L>16 cm where the element of the comparative example is hardly colored.

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・電極間距離、ベゼル部のスペースに制限がある素子においてもバスバーの厚さを確保することが可能となる。
・素子の拡大に伴う電圧降下を低減することができる。
・ΔODの低下を大幅に抑制できる。
・着色均一性の高い素子を提供できる。
In summary, it can be said that the following effects can be obtained from this embodiment.
・It is possible to ensure the thickness of the bus bar even in devices where the distance between electrodes and the space of the bezel are limited.
・It is possible to reduce the voltage drop accompanying the enlargement of the device.
・Decrease in ΔOD can be greatly suppressed.
・It is possible to provide an element with high coloring uniformity.

≪実施例2(参考例)
(1)EC素子躯体の作製
図8は、EC素子躯体の作製を説明する概略図である。図8(a)は実施例のEC素子躯体の作製工程を説明する図、図8(b)は比較例のEC素子躯体の作製工程を説明する図であり、いずれも図1と同じ面での断面図である。また、図8(c)は、実施例のEC素子躯体の上面図、図8(d)は、比較例のEC素子躯体の上面図である。
≪Example 2 (reference example)
(1) Fabrication of EC Element Body FIG. 8 is a schematic diagram illustrating fabrication of an EC element body. FIG. 8(a) is a diagram for explaining the manufacturing process of the EC element body of the example, and FIG. 8(b) is a diagram for explaining the manufacturing process of the EC element body of the comparative example. is a cross-sectional view of. FIG. 8(c) is a top view of an EC element body of an example, and FIG. 8(d) is a top view of an EC element body of a comparative example.

(1a)実施例のEC素子躯体の作製
図8(a)に示す通りに実施例のEC素子躯体を作製する。まず厚さ20μmのバスバー形成用の溝107(幅2mm、深さ20μm)を、レジスト形成、エッチング工程により形成したガラス基材を基材102として準備する。この基材102の溝107上へのAgペーストの印刷/硬化工程を繰り返すことで、幅W=2mm、厚さ20μmのバスバー105を形成する。この時のバスバー105の抵抗率ρは5×10-5Ωcmである。バスバー105の表面を研磨工程により基材102面と均一になるよう平坦化し、酸化インジウムスズ膜(ITO)をスパッタリングで成膜(厚さ400nm)し、電極101として透明導電性電極を形成する。その後、隔壁104として、50μmのスペーサービーズを混合したUV硬化性のシール材を塗布する。一方で、他の基材102上にスパッタリングでAg層111を下層、ITO層112を上層として製膜し、電極101として反射電極を形成する。反射電極を透明電極上に電極101どうしが対向するように、二枚の基材102を重ね合わせて、UV光を照射することで、シール材を硬化させる。さらにバスバー105の両端部に給電線109を超音波はんだにより接続する。これにより、二枚の基材102を接着し、電極間距離が50μm、有効光学領域が20mm×20mmの反射型EC素子躯体を作製する。この時のバスバー105間の距離L1は、20mmである。
(1a) Fabrication of EC Element Body of Example As shown in FIG. 8(a), an EC element body of Example is fabricated. First, a glass substrate is prepared as a substrate 102, in which grooves 107 (width 2 mm, depth 20 μm) for bus bar formation with a thickness of 20 μm are formed by resist formation and etching processes. By repeating the Ag paste printing/curing process on the grooves 107 of the base material 102, the bus bar 105 having a width W of 2 mm and a thickness of 20 μm is formed. The resistivity ρ of the bus bar 105 at this time is 5×10 −5 Ωcm. The surface of the bus bar 105 is flattened to be uniform with the surface of the substrate 102 by a polishing process, and an indium tin oxide (ITO) film (400 nm thick) is formed by sputtering to form a transparent conductive electrode as the electrode 101 . After that, as partition walls 104, a UV-curing sealing material mixed with spacer beads of 50 μm is applied. On the other hand, an Ag layer 111 as a lower layer and an ITO layer 112 as an upper layer are formed on another base material 102 by sputtering to form a reflective electrode as the electrode 101 . Two substrates 102 are superimposed on the transparent electrode with the reflective electrode so that the electrodes 101 face each other, and UV light is irradiated to cure the sealing material. Furthermore, the power supply line 109 is connected to both ends of the bus bar 105 by ultrasonic soldering. As a result, the two substrates 102 are bonded together to produce a reflective EC element body having an inter-electrode distance of 50 μm and an effective optical area of 20 mm×20 mm. The distance L 1 between the busbars 105 at this time is 20 mm.

(1b)比較例のEC素子躯体の作製
図8(b)に示す通り、実施例1の比較例と同様の工程を用いて透明電極を有する基材102を作製した以外は実施例と同様にして、比較例のEC素子躯体を作製する。バスバーの厚さWは20μm、バスバー間の距離L0は24mmである。
(1b) Fabrication of EC element body of comparative example As shown in FIG. Thus, an EC element body of a comparative example is produced. The thickness W of the busbars is 20 μm, and the distance L 0 between the busbars is 24 mm.

(2)電解質溶液の注入
実施例1と同様の工程で電解質溶液を空間108に注入、封止をすることで、EC素子を得る。
(2) Injection of Electrolyte Solution An EC element is obtained by injecting an electrolyte solution into the space 108 and sealing it in the same steps as in Example 1. FIG.

(3)評価
EC素子の着色状態における着色濃度のムラを評価する。具体的には、着色領域において最も高濃度に着色するバスバー近傍の部位と、素子の中心部の着色状態を比較する。具体的には、EC素子に電圧0.62Vを印加し着色させたときの、ΔODを測定する。結果を表1に示す。
(3) Evaluation Evaluate unevenness of coloring density in the coloring state of the EC element. Specifically, the coloring state of the central portion of the element is compared with the portion in the vicinity of the busbar, which is colored most densely in the coloring region. Specifically, ΔOD is measured when a voltage of 0.62 V is applied to the EC element to color it. Table 1 shows the results.

Figure 0007277110000001
Figure 0007277110000001

実施例の素子では、バスバーの表面を基材の表面と面一となるように配置し、上面に電極を形成することにより、バスバーが電極表面に対して凸となることを抑制している。そのことでバスバーの鉛直上に隔壁を配置することが可能となり、隔壁下の透明電極による電圧降下を回避することができる。そのため、表1のように比較例の素子と比較して素子の着色濃度の均一性を向上することができる。 In the element of the example, the surface of the busbar is arranged so as to be flush with the surface of the base material, and the electrode is formed on the top surface, thereby suppressing the busbar from becoming convex with respect to the electrode surface. This makes it possible to arrange the partitions vertically above the busbars, thereby avoiding voltage drop due to the transparent electrodes under the partitions. Therefore, as shown in Table 1, compared with the element of the comparative example, the uniformity of the coloring density of the element can be improved.

また、実施例の素子では、バスバーの鉛直上に隔壁を配置することが可能となるため、図8(c)に一点鎖線で示した切断線113の位置でガラス基材を切断することによりベゼル部を小さくし、すっきりした外観とすることも可能となる。 In addition, in the element of the example, since it is possible to arrange the partition wall vertically above the bus bar, the bezel can be obtained by cutting the glass base material at the position of the cutting line 113 indicated by the dashed line in FIG. 8(c). It is also possible to make the part small and to have a neat appearance.

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・基材の表層にコートを行うときに、段差が小さく均一なコートを行うことができる。
・バスバー配置の自由度を上げることができる。
・着色均一性の高い素子を提供できる。
・ベゼル部を小さくすることができ、外観の品位を向上させることができる。
In summary, it can be said that the following effects can be obtained from this embodiment.
・When coating the surface layer of a base material, uniform coating can be performed with a small difference in level.
・The degree of freedom in bus bar arrangement can be increased.
・It is possible to provide an element with high coloring uniformity.
・The bezel portion can be made smaller, and the quality of the appearance can be improved.

≪実施例3≫
(1)EC素子躯体の作製
(1a)実施例のEC素子躯体の作製
実施例1と同様の手法を用い、以下の三点を変更したEC素子躯体を作製する。
A.バスバー形成用の溝107の深さ、およびバスバー105の厚さtをともに20μmとする。
B.隔壁104として、25μmのスペーサービーズを混合したUV硬化性のシール材を使用することで、電極間距離を25μmとする。
C.有効光学領域を10mm×10mmとする。
<<Example 3>>
(1) Fabrication of EC Element Body (1a) Fabrication of EC Element Body of Example Using the same method as in Example 1, an EC element body is fabricated with the following three changes.
A. Both the depth of the groove 107 for forming the busbar and the thickness t of the busbar 105 are set to 20 μm.
B. The distance between the electrodes is set to 25 μm by using a UV-curing sealing material mixed with 25 μm spacer beads as the partition wall 104 .
C. Assume that the effective optical area is 10 mm×10 mm.

(1b)比較例のEC素子躯体の作製
実施例1と同様の手法を用い、以下の点を変更したEC素子躯体を作製する。A.有効光学領域を10mm×10mmとする。
(1b) Fabrication of EC Element Body of Comparative Example Using the same method as in Example 1, an EC element body is fabricated with the following changes. A. Assume that the effective optical area is 10 mm×10 mm.

(2)電解質溶液の注入
実施例1と同様の工程で電解質溶液を注入、封止をすることで、EC素子を得る。
(2) Injection of electrolyte solution An EC element is obtained by injecting an electrolyte solution and sealing in the same steps as in Example 1.

(3)評価
EC素子に駆動電圧0.62Vを10s印加して着色し、その後、短絡した際の消色応答時間を測定する。消色応答時間は、ΔODが着色時の1/100となるまでの時間として算出した。結果を表2に示す。
(3) Evaluation A driving voltage of 0.62 V was applied to the EC device for 10 seconds to color it, and then the decoloring response time when short-circuited was measured. The decolorization response time was calculated as the time required for ΔOD to become 1/100 of the coloring time. Table 2 shows the results.

Figure 0007277110000002
Figure 0007277110000002

実施例の素子では、バスバーを基板に埋め込むことにより、十分なバスバーの厚さを保持しつつ電極間距離を小さくすることができる。その結果実施例の素子では、比較例の素子ではバスバーどうしが接触するために不可能な電極間距離(25μm)の素子を実現することができる。そのことにより、比較例の素子と比較して消色応答速度を大幅に向上させることが可能となることがわかる。 In the element of the embodiment, by embedding the busbars in the substrate, it is possible to reduce the distance between the electrodes while maintaining a sufficient thickness of the busbars. As a result, in the element of the example, it is possible to realize an element with an inter-electrode distance (25 μm), which is impossible in the element of the comparative example because the busbars are in contact with each other. As a result, it can be seen that the decoloring response speed can be greatly improved as compared with the element of the comparative example.

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・バスバー厚の自由度を上げることができる。
・電極間距離の自由度を上げることができる。
・応答速度を向上させることができる。
In summary, it can be said that the following effects can be obtained from this embodiment.
・The degree of freedom in bus bar thickness can be increased.
・The degree of freedom of the inter-electrode distance can be increased.
・The response speed can be improved.

100:EC素子、101:電極、102:基材、103:EC層、104:隔壁、105:バスバー、106:ベゼル部 100: EC element, 101: electrode, 102: base material, 103: EC layer, 104: partition wall, 105: bus bar, 106: bezel part

Claims (10)

一対の基材と、前記一対の基材の間に配置されている一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、前記一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記一対の電極間に隔壁を有し、
前記一対の電極と前記隔壁とで囲われている空間を有し、
前記空間の外側に前記バスバーを有し、
前記基材及び前記電極は、前記一対の電極の一方に接続されている前記バスバーと前記一対の電極の他方に接続されている前記バスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有し、
前記バスバー離間部は、前記基材に設けられた凹部及び前記電極に設けられた前記バスバーが埋め込まれた埋め込み部であることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
A pair of substrates, a pair of electrodes interposed between the pair of substrates, an electrochromic layer interposed between the pair of electrodes, and bus bars respectively connected to the pair of electrodes. and an electrochromic device having
Having a partition between the pair of electrodes,
Having a space surrounded by the pair of electrodes and the partition,
Having the bus bar outside the space,
The substrate and the electrode have a busbar spacing portion that increases the distance between the busbar connected to one of the pair of electrodes and the busbar connected to the other of the pair of electrodes,
The electrochromic device , wherein the busbar separation portion is a concave portion provided in the base material and an embedded portion in which the busbar provided in the electrode is embedded.
前記バスバーの電気抵抗は、前記電極の電気抵抗よりも小さい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。 2. The electrochromic device according to claim 1, wherein the electrical resistance of said bus bar is smaller than the electrical resistance of said electrode. 前記一対の電極の間の距離は、100μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のエレクトロクロミック素子。 3. The electrochromic device according to claim 1, wherein the distance between said pair of electrodes is 100 [mu]m or less. 前記バスバーは、前記バスバーの長手方向が、前記電極の長手方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。 4. The electrochromic device according to claim 1, wherein the bus bar is arranged such that the longitudinal direction of the bus bar is along the longitudinal direction of the electrode. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の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に接続されている能動素子とを有することを特徴とする光学フィルタ。 An optical filter comprising the electrochromic element according to any one of claims 1 to 4 and an active element connected to the electrochromic element. 複数のレンズを有する撮像光学系と、前記撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子と、請求項1乃至のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、を有することを特徴とする撮像装置。 An image pickup optical system having a plurality of lenses, an image pickup device for receiving light that has passed through the image pickup optical system, and the electrochromic device according to any one of claims 1 to 4 . Imaging device. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の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に接続されている能動素子と、前記エレクトロクロミック素子を通過した光を反射する反射部材を有することを特徴とするエレクトロクロミックミラー。 An electrochromic device according to any one of claims 1 to 4 , an active device connected to the electrochromic device, and a reflecting member that reflects light passing through the electrochromic device. electrochromic mirror. 前記反射部材は、前記一対の基材のうちの一方であることを特徴とする請求項に記載のエレクトロクロミックミラー。 8. The electrochromic mirror according to claim 7 , wherein said reflecting member is one of said pair of substrates. 前記反射部材は、前記一対の電極のうちの一方であることを特徴とする請求項に記載のエレクトロクロミックミラー。 8. The electrochromic mirror of claim 7 , wherein the reflecting member is one of the pair of electrodes. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の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の透過率を変更するための操作部とを有することを特徴とする窓。 A window comprising: the electrochromic element according to any one of claims 1 to 4 ; and an operating section for changing the transmittance of the electrochromic element.
JP2018215220A 2017-11-27 2018-11-16 electrochromic element Active JP7277110B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/199,572 US11573473B2 (en) 2017-11-27 2018-11-26 Electrochromic device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017226815 2017-11-27
JP2017226815 2017-11-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019095787A JP2019095787A (en) 2019-06-20
JP7277110B2 true JP7277110B2 (en) 2023-05-18

Family

ID=66971572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018215220A Active JP7277110B2 (en) 2017-11-27 2018-11-16 electrochromic element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7277110B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095503A (en) 2014-11-06 2016-05-26 キヤノン株式会社 Organic electrochromic element, optical filter, lens unit, and imaging apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6317248B1 (en) * 1998-07-02 2001-11-13 Donnelly Corporation Busbars for electrically powered cells

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095503A (en) 2014-11-06 2016-05-26 キヤノン株式会社 Organic electrochromic element, optical filter, lens unit, and imaging apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019095787A (en) 2019-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102031943B1 (en) Electrochromic device, display device and driving method thereof
US9869918B2 (en) Electrochromic apparatus, electrochromic element, and method of manufacturing electrochromic element
US11194215B2 (en) Electrochromic device, optical filter using same, lens unit, image taking device, window member, and driving method for electrochromic element
US20070195398A1 (en) Reversible electrodeposition devices and associated electrochemical media
US20050174623A1 (en) Display unit and its driving method
JP5123749B2 (en) Method for reversibly changing reflectance, element thereof, method for manufacturing the element, transmittance variable element, and reflectance variable mirror
US10831078B2 (en) Electrochemical optical device
US10437127B2 (en) Electrochromic apparatus and method of driving electrochromic device, as well as optical filter, lens unit, imaging apparatus and window member
US20180136530A1 (en) Electrochromic element, optical filter using the same, lens unit, imaging device, window material, and method for driving electrochromic element
JP6056361B2 (en) Electrochromic display element
JP7277110B2 (en) electrochromic element
JP2017097149A (en) Electro-optic device
US11573473B2 (en) Electrochromic device
JP2020154249A (en) Optical element
KR20190023522A (en) Electrochromism element and electrochromism device comprising the same
JP2023016171A (en) Electrochromic device
US20230126380A1 (en) Electrochromic device, lens unit, imaging device, window member, and method of driving electrochromic element
JP2020056858A (en) Imaging apparatus
US12001029B2 (en) Electrochromic element, and lens unit and imaging apparatus including the same
JP2017203843A (en) Electrochromic device and method for manufacturing the same
JP6623717B2 (en) Electrochromic display device and manufacturing method thereof
JP2016218363A (en) Driving method of electrochromic device
JP2021144103A (en) Electrochromic element, lens unit, and imaging apparatus
JP4497283B2 (en) Electrochemical display device and manufacturing method thereof
JP2010055075A (en) Electrochromic material and rewritable display using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211027

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220726

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230508

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7277110

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151