JPH0115851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエレクトロクロミツク（以下ECと略
す）現象を示す物質を用いた電気光学パネルに関
し、特に電解質として、接着性ないし粘着性を有
する高分子膜を用い、大面積化を可能にした電気
光学パネルに関する。 EC現象を利用した電気光学パネルは、例えば
日射量に応じて外光の入射量を自動的又は人為的
に任意に制禦しうるものであり、建造物の窓材
料、自動車、航空機の窓ガラス等調光パネルとし
ての用途が期待される。 従来、電気光学パネルとしては、一対の電極板
の間にWO₃、MoO₃、TiO₂、Ir₂O₃等のEC物質と
このEC物質を着色させうるイオンを含む電解質
を挾持したものが知られ、主に小型の表示装置へ
の応用が研究されている。 ここに用いる電解質としては固体、液体、半固
体電解質が提唱されてきた。これらを大面積かつ
充分な透過率変調の可能性という観点からみる
と、固体電解質は応答が遅く、変調幅も小さく、
更に多層膜コートとなるので生産性が悪く、大面
積での特性の一様性を確保しにくいという問題が
ある。また液体電解質の場合は、大面積化のとき
パネル化技術、電解質の漏洩防止が困難である。
半固体電解質については、ゲル状電解質が特公昭
54−43387号公報に記載されている。ここに開示
されている硫酸を含んだポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミド、エチレングリコール、ケイ
酸ナトリウム、シリカゲル、グリセリンなどは粘
着性が無いか又は少ないため大面積化は困難であ
るばかりでなく、高濃度の硫酸を用いているため
耐久性、取り扱いの上で問題がある。
GB2005856号明細書にはポリスチレン、ポリエ
チレンスルホン酸、パーフルオロスルホン酸など
が開示されているが、これも接着性が少なく大面
積パネル化は困難である。又GB2014326号明細
書には、ビニルモノマーと酸基を含んだモノマー
の共重合体が開示されているが、これも又水分を
多量に含んでおり、接着性、耐久性に問題があ
る。 本発明の目的は大面積の広範囲の透過率制禦が
可能な耐久性を有する電気光学パネルを提供する
ことであり、他の目的は大面積にわたり一様な濃
度変化を示す電気光学パネルを提供することであ
り、更に他の目的は大面積にわたり着消色の応答
速度を実用上充分な速さに改良した電気光学パネ
ルを提供することである。 本発明者は上記目的のもとに種々の樹脂材料に
ついて広汎な検討を行なつた結果、電解質として
特定の樹脂を採用することにより上記目的を達成
できることをみいだし、ここに本発明として提供
するものである。 即ち、本発明の電気光学パネルは電極板、エレ
クトロクロミツク物質、ポリビニルアセタール樹
脂、電極板の少なくとも４層を積層して構成した
ことを特徴とするものである。 本発明における電極板は、ガラス或はポリエス
テルフイルム、ポリカーボネート、ポリメタクリ
レート等のプラスチツク材料などの透光性基板
に、In₂O₃、SnO₂、Cd₂SnO₄等を主成分とする導
電性材料を、ガラス基板の場合は真空蒸着、スパ
ツター法、CVD法、スプレー法、CLD法等通常
用いられる方法で、プラスチツク基板の場合はマ
グネトロンスパツター法、イオンプレーテイング
法、イオンビームスパツター法等基板温度を上げ
ることなく形成できる方法で、、膜厚500〜2000Å
程度に形成したものが用いられる。 EC物質はWO₃、MoO₃、TiO₂、Ir₂O₃等公知の
物質が用いられるが、形成の容易さ、応答性の点
からは非晶質WO₃又はこれを主成分としたもの
が適している。 本発明にあつては、このEC物質にイオンを与
与える電解質として、ポリビニルアセタール樹脂
を用いるものである。ポリビニルアセタール樹脂
はポリビニルブチラール樹脂に代表され、接着
性、耐久性に優れたものであり、大面積で耐久性
のある均一な電気光学的調光パネルが得られる。 ポリビニルブチラール樹脂はそれ自身で用いて
もEC物質との間にイオのやりとりがあり調光特
性を示すが、望ましくは反応特性を改良するため
に他の添加物を併用するとよい。添加物としては
イオン伝導性を高める物質が考えられ、本発明者
の検討結果では、イオン伝導性を高める作用とし
ては、対向電極において電荷の授受を容易にする
物質を添加することにより着色時の応答性が改良
され、H⁺濃度又は移動度を増加させる物質を添
加することにより消色時の応答性が改良されるこ
とが確かめられた。 対向電極において電荷の授受を容易にする物質
としては、金属に対して配位機能を有する物質が
挙げられ、具体的には、NR₃、PR₃、Ｓ＝CR₂、
Ｏ＝CR₂（Ｒ：Ｈ、アルキル基、フエニル基等の
有機置換基）等の中性分子、NH₂ ^-、F^-、CN^-等
の陰イオン或いは多座配位子であるアセチルアセ
トン、ベンゾイルアセトン等のβジケトン誘導
体、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン
等のポリアミン化合物、ジメチルグリオキシム等
のオキシム、シユウ酸、マレイン酸、エチレンジ
アミン四酢酸等の多価カルボン酸、グリシン等の
アミノ酸、チオグリコール酸、チオサリチル酸、
メルカプトプロパノール等のＳを含んだもの等の
キレート化剤が例示され、夫々程度の差はあるが
着色の応特性を向上させる。中でもキレート化剤
が効果が大きい。 又、H⁺濃度又は移動度を増加させる物質とし
ては、融離しやすい電解質或いは吸湿性物質であ
り、例えば硫酸、塩酸、リン酸等の無機酸、ギ
酸、酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、ヘキサク
ロロ酪酸、ポリアクリル酸等のカルボン酸、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機ス
ルホン酸、LiOH、NaOH等の無機酸、ｎ−プロ
ピルアミン等の有機塩基、、酢酸クロム、シユウ
酸ニツケル等の金属塩、酢酸アンモニウム等の有
機塩、SiO₂、Al₂O₃、TiO₂等の酸化物微粒子或
はゾル等が例示され、夫々消色の応答性を向上さ
せるが、くり返しの消色性の点からは、ハロゲ
ン、フエニル、CN、NO₂等の電子吸引性の置換
基をもつた炭素数が４以下のカルボン酸が中でも
ハロゲン化酢酸類が最も有効である。この効果
は、キレート化剤とH⁺濃度、移動度を増加させ
る添加剤を併用し、透過率を40％以下でくりかえ
ししたとき顕著である。このときキレート化剤と
しては、中性或は酸性のキレート化剤、例えば、
トリクロル酢酸を採用すると着消色の完全性が著
しく向上する。 溶媒としては、ポリビニルアセタール樹脂をと
かすものであればよく、アルコール類、ケトン類
等が用いられるが、炭素数３以下のアルコール類
が最もよい。 本発明の電気光学パネル作成に際して、前記し
た電極板に添加剤を含んだポリビニルアセタノー
ル樹脂の溶液を、メニスカスコート法、引上げ
法、スプレー法、流延法或はスピンナー法等で所
定の厚みに塗布し、これに真空蒸着法等で形成し
たEC物質膜付電極板を圧着させるか、或はあら
かじめ添加剤を含んだポリビニルアセタール樹脂
のフイルムにしておいて、両電極板で圧着させる
ことにより得られる。圧着に際しては必要に応じ
て熱、圧力をかけることができる。 又、樹脂の塗布及び圧着時の取り扱い性を向上
させる為に適当な可塑剤、増粘剤、安定剤、充填
剤、顔料等を添加すること、或はポリビニルアセ
タール樹脂のOH基を部分的に架橋させて、接着
性、耐久性を向上させるために、多価カルボン
酸、多価アルコール類、メラミン類、尿素類、エ
ポキシ類、イソシアネート類等を添加してもよ
く、これ等は本願に包含されるものである。 又、電極板間の間隔を一定にするために周辺或
は面内に一定厚みのプラスチツクフイルム、ガラ
スフアイバー、ガラスビーズ等を用いてもよい。 この様にして形成されたパネルの端面は水分、
酸素等の侵入を防ぐためにエポキシ樹脂、シリコ
ン樹脂、ブチルゴム、チオコール等のシーラント
を塗布密閉して使用することが望ましい。 本発明のパネルの使用に際しては、電極基板と
してガラスは又は硬質プラスチツク或はハードコ
ートしたプラスチツクを用い、そのまま建造物、
車輌等調光窓として使用しても良いし、電極基板
として可撓性にあるプラスチツクフイルムをを用
いることにより、可撓性のあるECパネルを作る
こともできる。この場合にはガラス板等に貼着し
て被層ガラスの中に入れることができるし、表面
のプラスチツクフイルムをハードコートすること
により、基材への接着型ECパネルとすることも
できる。この場合は製造コストの大巾な低下がも
たらされる。 実施例 １ 着色電極としてガラス板にIn₂O₃を真空蒸着し、
その上にWO₃を真空蒸着した基板を用い、対向
電極としてガラス板にIn₂O₃を真空蒸着したもの
を用い、第１表に示す各接着剤を両電極板で挾持
し、クリツプで圧着して１日放置し、その後電極
に端子をとりつけ電圧を印加して着消色の応答性
（透過率（Tr：％）−応答時間（Ｔ：分））を測定
した。 この結果を第１図〜第６図に示す。

【表】 実施例 ２ 接着剤として、ブチラール化度70％のポリビニ
ルブチラールを選びこれを20ｇ、160c.c.のイソプ
ロピルアルコールに溶かし、この溶液１ｇにH⁺
濃度又は移動度を増加させる添加剤として、塩酸
酸、硫酸、トリクロロ酸酸、Ｐ−トルエンスルホ
ン酸、酢酸アンモニウム、LiOH、SiO₂ゾルを
夫々ポリビニルブチラールに対して10wt％添加
し、In₂O₃電極とIn₂O₃とWO₃を形成した着色電
極で挾持し、2Vの電圧を印加したときの応答性
（Tr−Ｔ）を第７図〜第１３図に夫々示す。 実施例 ３ 接着剤として、ブチラール化度70％のポリビニ
ルブチラールを選び、これを20ｇ、160c.c.のイソ
プロピルアルコールに溶かし、この溶液１ｇに金
属に対して酸位機能を有する物質として、トリフ
エニルホスフイン、チオ尿素、アセチルアセト
ン、トリエチレンテトラミン、シユウ酸、ジメチ
ルグリオキシム、チオサリチル酸を夫々ポリビニ
ルブチラールに対して10wt％添加し、In₂O₃電極
とIn₂O₃とWO₃を形成した着色電極で挾持し、2V
の電圧を印加したときの応答性（Tr−Ｔ）を第
１４図〜第２０図に夫々示す。 実施例 ４ 接着剤としてブチラール化度70％のエタノール
30％溶液を選び、これに金属に対して配位機能を
有する物質（第２表の第１の添加剤）10wt％、
H⁺濃度又は移動度を増加させる物質（第２表の
第２の添加剤）5wt％を夫々添加し、In₃O₃電極
とIn₂O₃とWO₃を形成した着色電極で挾持し、2V
の電圧を印加したときの応答性（Tr−Ｔ）を第
２１図〜第２７図に示す。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図〜第２７図は実施例に係る透過率一時間
の応答性を示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極板、エレクトロクロミツク物質、ポリビ
   ニルアセタール樹脂、電極板の少なくとも４層を
   積層して構成した電気光学パネル。 ２ ポリビニルアセタール樹脂がポリビニルブチ
   ラール樹脂であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電気光学パネル。 ３ ポリビニルアセタール樹脂が金属に対して配
   位機能を有する物質を含んでいることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気光
   学パネル。 ４ 金属に対して配位機能を有する物質がキレー
   ト化剤であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ３項記載の電気光学パネル。 ５ ポリビニルアセタール樹脂がH⁺濃度又は移
   動度を増加させる物質を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気
   光学パネル。 ６ H⁺濃度又は移動度を増加させる物質がハロ
   ゲンを含んだ炭素数４以下の有機カルボン酸であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
   電気光学パネル。 ７ ポリビニルアセタール樹脂が金属に対して配
   位機能を有する物質およびH⁺濃度又は移動度を
   増加させる物質の両者を含んでいることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気
   光学パネル。