JPH0246427A

JPH0246427A - 耐候性を増したエレクトロクロミック素子

Info

Publication number: JPH0246427A
Application number: JP63196342A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Saito; 忠彦斉藤
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1988-08-06
Filing date: 1988-08-06
Publication date: 1990-02-15
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2600830B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は耐候性を増すために改良したエレクトロクロミ
ック素子に関するものである。

以下エレクトロクロミックをｒＥＣ，と略称する。

〔従来の技術〕

電圧を印加すると、可逆的に電解酸化または還元反応が
起こり、可逆的に着消色する現象をエレクトロクロミズ
ムと言う。

このような現象を示すＥＣ？！Ｉ質を用いて、電圧操作
により着消色するＥＣ素子を作り、光量制御素子や各種
表示用素子に利用する試みがなされている。

ＥＣ素子の好ましい薄膜タイプの構造の一例を示すと、
■電極層／ＥＣ層／イオン導電層／電極層のような４層
構造、■電極層／還元着色型ＥＣ層／イオン導電層／可
逆的電解酸化層ないし酸化着色型ＥＣＣ層重電極層よう
な５層構造があげられる。この場合、電極層の少なくと
も一方は透明でなければならない。

透明電極の材料としては、例えばＳｎＯ□、■ｎ２０３
、ＩＴＯなどが使用される。このような電極層は、一般
には真空蒸着、イオンブレーティング、スパッタリング
などの真空薄膜形成技術で形成される。（還元着色性）
ＥＣ層としては一般にＷ　０３、Ｍ　ｏ　０３などが使
用される。

イオン導電層としては、例えば酸化ケイ素、酸化タンタ
ル、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化
ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、フン化
マグネシウムなどが使用される。これらの物質薄膜は製
造方法により電子に対して絶縁体であるが、プロトン（
Ｈ゛）およびヒドロキシイオン（ＯＨ−）に対しては良
導体となる。ＥＣ層の着色消色反応にはカチオンが必要
とされ、Ｈ４イオンやＬｉ＋イオンをＥＣ層その他に含
有させる必要がある。Ｈ１イオンは初めからイオンであ
る必要はなく、電圧が印加されたときにＨ′″イオンが
生しればよく、従ってＨ′″イオンの代わりに水を含有
させてもよい。この水は非常に少なくて十分であり、し
ばしば、大気中から自然に侵入をする水分でも着消色す
る。

ＥＣ層とイオン導電層とは、どちらを上にしても下にし
てもよい。さらにＥＣ層に対して間にイオン導電層を挟
んで可逆的電解酸化層ないし酸化着色型ＥＣ層又は触媒
層を配設してもよい。このような層としては、例えば酸
化ないし水酸化イリジウム、同しくニッケル、同じくク
ロム、同しくバナジウム、同しくルテニウム、同じくロ
ジウムなどがあげられる。これらの物質は、イオン導電
層又は透明電極中に分散されていても良いし、それらの
構成物質を分散して含有していてもよい。

ここで全固体型反射型ＥＣ素子の製作方法を第３図、第
４図にて一例を示し、工程に従って説明する。

ＣＩ）まず基板（１）の上面に透明電極層（２）を形成
し、それを分割して下部電極層（広い方）と上部電極取
り出し口（狭い方）とする。（第４図参照）〔■〕酸化着色物質からなる酸化着色型ＥＣ層（４）を
積層させる。

［１１１１）電解物質からなるイオン導電層（５）を積
層させる。

［）還元着色物質からなる還元着色型ＥＣ層（６）を積
層させる。

〔Ｖ〕アルミニウム、銀などの膜を積層させ、反対膜を
兼ねた上部電極層（７）を形成させる。

〔■〕透明電極層（２）で形成された前記下部電極層と
上部電極取出し口のそれぞれの一部に、金属端子（８）
を取りつける。

〔■］接着剤（９）を塗布し、封止板（１０）を貼り合
わせて封止する。

以上の工程にて全固体型反射型ＥＣ素子が製作される。

このようにして製作した前記ＥＣ素子に金属端子（８）
を通じて駆動電源から着色電圧を印加すると、ＥＣ層が
着色して反射率が低下する。この状態は電圧印加を止め
ても保持される。次に逆電圧を印加するとＥＣ層は消色
して反射率は元に戻る。

〔発明が解決しようとする課題］上記の如き従来技術に於いては、ＥＣ素子の構成する少
なくともＥＣＭ、イオン導電層、及び電極層の保護のた
めに、接着剤、封止板などで封止される。そのＥＣ素子
の封止状態を確認するために、各種耐候試験が行なわれ
るが、最近、ＥＣ素子の用途が広がるにつれて、より長
期の耐候試験が行なわれるようになった。

その結果、ＥＣ素子に干渉縞模様が発生したり、通電時
には着消色のムラなどの欠陥が生ずる問題のあることが
判った。また反射膜を設けた構成の反射型ＥＣ素子にお
いては、反射膜の腐食、溶解、流出によって機能が損ね
られるという問題が発生した。

本発明はこのような従来の課題を解決するために、ＥＣ
素子の保護を確実にして耐候性を向上させることを目的
とする。

［課題を解決する為の手段］前記課題を解決するために、鋭意研究の結果、ＥＣ素子
の透明電極層と接着剤の密着が弱く、長期耐候性試験に
供した場合、接着境界面に剥離が発生し、その部分から
次第に浸触されることが、前記問題点及び欠点の原因で
あることを突き止め、その対策を施すことにより課題が
解決されることを見出し、本発明を成すに至った。

したがって、本発明は基板上に、最下部を透明電極層、
最上部を上部電極層、中間部を少なくともエレクトロク
ロミック層とイオン導電層で形成し、封止板と接着剤で
封止してなるエレクトロクロミック素子において、前記基板の周辺部に、前記基板の少なくとも一部が露出
する露出部を形成するように、前記透明電極層を形成し
、前記露出部と前記接着剤を直接接触させたことを課題
解決の手段とするものである。

（作　用〕本発明に於いては、基板の少なくとも一部を露出させる
ことにより、基板と接着剤とを直に接触させたので、よ
り強固な接着力が得られ、その結果接着境界面での剥離
を防止することが出来る。

しかるに従来よりの課題である耐候性が向上される結果
となった。

ちなみに、接着剤としては硬化時に体積収縮が小さく、
非溶媒性、熱硬化性のエポキシ系接着剤などが一般に使
用されるが、これら接着剤の基板面に対する接着力は透
明電極膜に対する接着力よりも強く、特に通常用いられ
るガラス基板とエポキシ接着剤との場合には、その差が
著しいことが実験で確かめられている。その理由は明ら
かではないが、エポキシ接着剤中の親水性基がガラス表
面のシラノール基と強固な結合を作りやすいこと、透明
電極膜の膜面ば基板表面と比較して凸凹が大きいため、
有効な接着面積が小さく、また水分などを吸着しやすい
ためだと考えられる。

〔実施例〕

第１図、第２図は本発明の実施例であって、１５０Ｘ８
０Ｘ２ｍｍのガラス基板（１）に真空蒸着法により、基
板全面にＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとの混合物
）を蒸着して透明電極層（２）を形成した後、フォトリ
ソプロセスにより、第１図に示す形状にエツチング処理
して、前記透明電極層（２）を２つに分割し、下部電極
層（広い方）と上部電極取出し口（狭い方）にすると共
に、前記下部電極層と上部電極引出し口のそれぞれに基
板の露出部（３）を設けた。またその太きさは３×３１
１ＩＩｎとした。

前記エツチング処理後の基板上に真空蒸着法により、酸
化着色型ＥＣ層（４）として酸化イリジウム／酸化スズ
膜、イオン導電層（５）として五酸化タンタル膜、還元
着色型ＥＣ層（６）として三酸化タングステンを順次蒸
着して積層させ、さらに反射膜を兼ねた上部電極層（７
）であるアルミニウムを蒸着した。次に、前記下部電極
層と前記上部電極取出し口のそれぞれの一部に金属端子
（８）を取付けた後、不図示の工程ではあるが、従来技
術と同様に接着剤を塗布し、封止板を貼り合わせて封止
を行ない加熱硬化させた。

こうして得られたＥＣ素子に、金属端子（８）を通して
±１．３■の電圧を交互に印加したところ反射率が５０
％から１０％の範囲で変化した。

次に、このＥＣ素子に耐候試験を行なった。塩水噴霧４
時間と熱風乾燥２時間と湿潤２時間の複合サイクル腐食
試験を実施したところ、基板の露出部（３）を設けない
従来の素子は、６０サイクル以内でアルミニウム膜の腐
食が発生したが、本実施例による素子では１００サイク
ル経過後も変化が認められなかった。

尚、実施例では基板の露出部（３）を正方形で等間隔に
設けであるが、露出部の配置、形状は基板の周辺部であ
れば特にこだわらず、金属端子（８）と透明電極層（２
）との接続を可能にする範囲であれば、基板周辺部全体
を露出してもよい。

また金属端子（８）は、透明電極層（２）の−部に接続
するものを使用しているが、基板（１）の端面にならっ
た長い端子を使用してもよい。この場合金属端子（８）
は、上片に切り欠き部を設けたもの（第５図参照）を使
用し、切り欠き部に相当する部分の透明電極層（２）に
露出部を設ける。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基板に露出部を設けることにより接着
力が向上し、接着剤境界面での剥離が防止され、剥離部
からの水分の侵入などによる悪影響がなくなり、その結
果、ＥＣ素子の耐候性を増すことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による透明電極層を基板上に設けた図で
あり、（イ）は平面図、（ロ）はＡＡ゛断面図、（ハ）
はＢ−Ｂ’　断面図である。第２図は第１図の後工程の図であり、酸化着色型ＥＣ層
、イオン導電層、還元着色型ＥＣ層、上部電極を積層さ
せた後に、金属端子を取付けた状態を示し、（イ）は平
面図、（ロ）はｃ−ｃ’　断面図である。第３図は従来技術におけるＥＣ素子の製作工程を説明し
た断面図である。第４図は第３図の（Ｎ工程の平面図である。第５図は長い金属端子の使用例を示す図である。〔主要部分の符号の説明〕 ■・・・基板、　２・・・透明電極層、　３・・・露出
部、４・・・酸化着色型ＥＣ層、　５・・・イオン導電
層、６・・・還元着色型ＥＣ層、　７・・・上部電極層
、８・・・金属端子、　９・・・接着剤、　　１０・・
・封止板、旧

Claims

【特許請求の範囲】

基板上に、最下部を透明電極層、最上部を上部電極層、
中間部を少なくともエレクトロクロミック層とイオン導
電層で形成し、封止板と接着剤で封止してなるエレクト
ロクロミック素子において、前記基板の周辺部に、前記
基板の少なくとも一部が露出する露出部を形成するよう
に、前記透明電極層を形成し、前記露出部と前記接着剤
を直接接触させたことを特徴とするエレクトロクロミッ
ク素子。