JPH0279028A - 反射型エレクトロクロミック素子の製造法 - Google Patents
反射型エレクトロクロミック素子の製造法Info
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- JPH0279028A JPH0279028A JP63230694A JP23069488A JPH0279028A JP H0279028 A JPH0279028 A JP H0279028A JP 63230694 A JP63230694 A JP 63230694A JP 23069488 A JP23069488 A JP 23069488A JP H0279028 A JPH0279028 A JP H0279028A
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、反射型エレクトロクロミック素子の新規な製
造法に関する。
造法に関する。
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
こり可逆的に着色(発色)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エレクトロクロミッ
ク(以下、ECと略称する)物質の薄膜を一対の電極層
で挾持して、その電極層間に印加する電圧を操作するこ
とにより着消色するEC素子(以下、ECDと略す)を
作り、このECDを光量制御素子(例えば防眩ミラー)
や7セグメントを利用した数字表示素子に利用しようと
する試みは、20年以上前から行われている。
こり可逆的に着色(発色)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エレクトロクロミッ
ク(以下、ECと略称する)物質の薄膜を一対の電極層
で挾持して、その電極層間に印加する電圧を操作するこ
とにより着消色するEC素子(以下、ECDと略す)を
作り、このECDを光量制御素子(例えば防眩ミラー)
や7セグメントを利用した数字表示素子に利用しようと
する試みは、20年以上前から行われている。
例えば、ガラス基板の上に透明電極層、二酸化タングス
テン薄膜と絶縁III(例えば二酸化ケイ素)積層して
なるECD (特公昭52−46098号参照)が全固
体型ECDとして知られている。このECDに着色電圧
Vcを印加すると三酸化タンゲステン(WO,)薄膜が
青色に着色する。その後、このECDに逆極性の消色電
圧vbを印加すると、wosFji膜の青色が消えて無
色になる。
テン薄膜と絶縁III(例えば二酸化ケイ素)積層して
なるECD (特公昭52−46098号参照)が全固
体型ECDとして知られている。このECDに着色電圧
Vcを印加すると三酸化タンゲステン(WO,)薄膜が
青色に着色する。その後、このECDに逆極性の消色電
圧vbを印加すると、wosFji膜の青色が消えて無
色になる。
この着色・消色する機構は詳しくは解明されていないが
、WO1薄膜および絶縁膜(イオン導電層)中に含まれ
る少量の水分がWO3の着色・消色を支配していると理
解されている0着色の反応式は下記のように推定されて
いる。
、WO1薄膜および絶縁膜(イオン導電層)中に含まれ
る少量の水分がWO3の着色・消色を支配していると理
解されている0着色の反応式は下記のように推定されて
いる。
Ht0−−−−→H” +0H−
(WO,膜=陰極側)
WO3+nH” +n e−HnWOs無色
青色 (絶縁膜=陽掻側) 20H−Ht O+ % Ox ↑+e−以上の式
からも理解されるように、WOlは還元により着色する
還元着色性EC物質である。
青色 (絶縁膜=陽掻側) 20H−Ht O+ % Ox ↑+e−以上の式
からも理解されるように、WOlは還元により着色する
還元着色性EC物質である。
WO,のほか、M2C,もそうである。
ところで、還元に伴ない酸化反応が生じるのは必定であ
り、この場合、 20 H−−Hz O+’A OZ ↑+e−の酸
化反応がECD系内で起こる。そのため、この種のEC
Dの欠点は、■着色反応の際、酸素ガス発生という好ま
しくない副反応により含有水分が消費されること、及び
■逆の消色反応によって水が生成されないので、着色の
繰り返しには大気中からの水の補給が必要なことである
。特に後者■の理由により、このタイプ0ECDには、
着色の再現性が大気中の水分の影響を受ける欠点がある
。
り、この場合、 20 H−−Hz O+’A OZ ↑+e−の酸
化反応がECD系内で起こる。そのため、この種のEC
Dの欠点は、■着色反応の際、酸素ガス発生という好ま
しくない副反応により含有水分が消費されること、及び
■逆の消色反応によって水が生成されないので、着色の
繰り返しには大気中からの水の補給が必要なことである
。特に後者■の理由により、このタイプ0ECDには、
着色の再現性が大気中の水分の影響を受ける欠点がある
。
そこで、最近、着色反応により消費される水の量と同じ
量の水が消色反応により生成され、従って外界からの水
分の補給を必要とせずに着色・消色を繰り返すことがで
き、しかも繰り返される着色濃度が外界の影響を受けな
い全固体型ECDが提案された(、特開昭52−737
49号及び特開昭56−4679号参照)。
量の水が消色反応により生成され、従って外界からの水
分の補給を必要とせずに着色・消色を繰り返すことがで
き、しかも繰り返される着色濃度が外界の影響を受けな
い全固体型ECDが提案された(、特開昭52−737
49号及び特開昭56−4679号参照)。
提案されたECDの典型的な構造は、下記の通りである
。
。
A:電極層
B:還元着色性EC層例えばWOs 、M@OsC:イ
オン導電層例えば3 i 0 z 、T a x Os
D:酸化着色性EC層例えばCr z Os、[r O
x 、 Ir(OH)y E:電極層 尚、電極層A、Hのうち少なくとも一方が透明でなけれ
ばならないことは熱論である。また、−方が反射層を兼
用していてもよい。
オン導電層例えば3 i 0 z 、T a x Os
D:酸化着色性EC層例えばCr z Os、[r O
x 、 Ir(OH)y E:電極層 尚、電極層A、Hのうち少なくとも一方が透明でなけれ
ばならないことは熱論である。また、−方が反射層を兼
用していてもよい。
そして、酸化着色性EC物質として水酸化イリジウムI
r(OH)y(一般の水酸化物がそうであるように、水
酸化イリジウムは酸化イリジウムIrOxの水和物とみ
ることもできる。従って、本明細書では、イリジウムの
酸化物、イリジウム酸化物、酸化イリジウム、IrOx
等と表現したときには、場合により水酸化物又は水酸化
物との混合物を指すものと理解されたい)を用いた特開
昭56−4679号のECDは、それまでに報告された
ECDの中で最も優れたものであった。
r(OH)y(一般の水酸化物がそうであるように、水
酸化イリジウムは酸化イリジウムIrOxの水和物とみ
ることもできる。従って、本明細書では、イリジウムの
酸化物、イリジウム酸化物、酸化イリジウム、IrOx
等と表現したときには、場合により水酸化物又は水酸化
物との混合物を指すものと理解されたい)を用いた特開
昭56−4679号のECDは、それまでに報告された
ECDの中で最も優れたものであった。
この場合、酸化着色性EC層としての水酸化イリジウム
薄膜の製造方法には、■−旦、金属イリジウム薄膜を真
空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングなどの
真空薄膜堆積技術により形成した後、次工程で硫酸その
他の電解液中で陽極酸化(anodic oxidat
ion)により酸化イリジウム薄膜に変える方法(例え
ば特開昭56−4679号の実施例参照)、及び■金属
イリジウムをターゲットに使用して、酸素雰囲気下で反
応性スパッタリングを行ない、−工程で直接に酸化イリ
ジウム薄膜を得る方法(例えばU S P 4,258
,984参照)、■−旦、 A :電極層 B :還元発色性EC層 C:透明イオン導電層 D・ :金属イリジウム薄膜 E :電極層 の5層構造物(ECDiil駆体)を作製し、次工程で
水蒸気を含むガス雰囲気中で、電極A、E間に交流電流
を印加してDo層(金属イリジウム)を酸化又は水酸化
゛イリジウムに変える方法(例えば特開昭58−702
15号参照)の3通りが報告されている。
薄膜の製造方法には、■−旦、金属イリジウム薄膜を真
空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティングなどの
真空薄膜堆積技術により形成した後、次工程で硫酸その
他の電解液中で陽極酸化(anodic oxidat
ion)により酸化イリジウム薄膜に変える方法(例え
ば特開昭56−4679号の実施例参照)、及び■金属
イリジウムをターゲットに使用して、酸素雰囲気下で反
応性スパッタリングを行ない、−工程で直接に酸化イリ
ジウム薄膜を得る方法(例えばU S P 4,258
,984参照)、■−旦、 A :電極層 B :還元発色性EC層 C:透明イオン導電層 D・ :金属イリジウム薄膜 E :電極層 の5層構造物(ECDiil駆体)を作製し、次工程で
水蒸気を含むガス雰囲気中で、電極A、E間に交流電流
を印加してDo層(金属イリジウム)を酸化又は水酸化
゛イリジウムに変える方法(例えば特開昭58−702
15号参照)の3通りが報告されている。
しかしながら、いずれの方法にせより層二酸化又は水酸
化イリジウムは、単一成分の酸化又は水酸化イリジウム
からなり、これを用いた特開昭56−4679号0EC
Dは、高温耐久性に乏しいという欠点があった。
化イリジウムは、単一成分の酸化又は水酸化イリジウム
からなり、これを用いた特開昭56−4679号0EC
Dは、高温耐久性に乏しいという欠点があった。
そのため、この欠点を解決したECDが発明された(特
開昭60−222827号参照)、このECDは、特開
昭56−4679号0ECDと同様に通常は5N構造を
有するが、特徴的なことは、酸化発色性EC層が純粋な
酸化又は水酸化イリジウムではなく、それと分散媒例え
ばSnugとの分散体からなることである。
開昭60−222827号参照)、このECDは、特開
昭56−4679号0ECDと同様に通常は5N構造を
有するが、特徴的なことは、酸化発色性EC層が純粋な
酸化又は水酸化イリジウムではなく、それと分散媒例え
ばSnugとの分散体からなることである。
この分散体層の製造方法は、特開昭60=22287号
の開示によれば、■−旦、金属イリジウム薄膜と分散媒
とからなる分散体層を形成した後、次工程で(i)加熱
酸化又は(ii)陽極酸化により金属イリジウムを酸化
して、酸化又は水酸化イリジウムと分散媒とからなる分
散体層に変える方法、■蒸発源又はターゲットとして酸
化イリジウムと分散媒の2種を使用し、真空薄膜堆積技
術(非反応系)により、−工程で直接に分散体層を得る
方法、及び■蒸発源又はターゲットとして金属イリジウ
ムと分散媒の2種を使用し、酸素雰囲気下で真空薄膜堆
積技術(反応系)により一工程で直接に分散体層を得る
方法の3通りがある。
の開示によれば、■−旦、金属イリジウム薄膜と分散媒
とからなる分散体層を形成した後、次工程で(i)加熱
酸化又は(ii)陽極酸化により金属イリジウムを酸化
して、酸化又は水酸化イリジウムと分散媒とからなる分
散体層に変える方法、■蒸発源又はターゲットとして酸
化イリジウムと分散媒の2種を使用し、真空薄膜堆積技
術(非反応系)により、−工程で直接に分散体層を得る
方法、及び■蒸発源又はターゲットとして金属イリジウ
ムと分散媒の2種を使用し、酸素雰囲気下で真空薄膜堆
積技術(反応系)により一工程で直接に分散体層を得る
方法の3通りがある。
いずれの場合にも、酸化又は水酸化イリジウムは、分散
体中に分子レベルで又は超微粒子塊として分散している
。
体中に分子レベルで又は超微粒子塊として分散している
。
しかしながら、■の(i)加熱酸化による製法は、金属
イリジウムの酸化が完全に進むことがなく、そのため、
分散体層の透明性が不十分で灰色をしたものしか得られ
ないという問題点を有する。
イリジウムの酸化が完全に進むことがなく、そのため、
分散体層の透明性が不十分で灰色をしたものしか得られ
ないという問題点を有する。
■の(ii)陽極酸化による製法は、陽極酸化という湿
式1程がはいる(他の工程は乾式1程で済む)ことでE
CDの生産効率が大幅に低下し、またコストが高くなる
という問題点を有する。
式1程がはいる(他の工程は乾式1程で済む)ことでE
CDの生産効率が大幅に低下し、またコストが高くなる
という問題点を有する。
■の蒸発源又はターゲットとして酸化イリジウムを用い
る製法は、蒸発源及びターゲットの製作が困難で実用的
ではないという問題点並びに製造中に突沸が発生して分
散体層にブツブツ(粗大な塊)がはいってしまうという
問題点を有する。
る製法は、蒸発源及びターゲットの製作が困難で実用的
ではないという問題点並びに製造中に突沸が発生して分
散体層にブツブツ(粗大な塊)がはいってしまうという
問題点を有する。
■の反応系堆積技術による製法は、得られたECDの着
消色の変化幅が小さいという問題点並びに再現性に乏し
くロフト間で性能がバラツクという問題点を有する。
消色の変化幅が小さいという問題点並びに再現性に乏し
くロフト間で性能がバラツクという問題点を有する。
そこで、本発明者らは、先に鋭意研究の結果、偶然にも
、D層の代りに「金属イリジウム(分散質)と分散媒と
からなる分散体層DoJを積層した5層構造の積層物を
作り、この積層物の電極層A、E間に、酸素ガス又は水
蒸気を含むガス雰囲気中で、交流電圧を印加することに
より、Do層中のイリジウム金属を酸化又は水酸化イリ
ジウムに変えると、 A ;電極層 B :還元発色性EC層 C:イオン導電層 Do:酸化又は水酸化イリジウム(分散質)と分散媒と
からなる分散体層 E :を極層 からなる5層構造のECDが得られ、このECDは、組
成及び構造上は特開昭60−22287号のものと同一
であるものの、不思議なことに、前記問題点を有しない
ことを見い出し、先願発明(特願昭63−454号)を
成すに至った。
、D層の代りに「金属イリジウム(分散質)と分散媒と
からなる分散体層DoJを積層した5層構造の積層物を
作り、この積層物の電極層A、E間に、酸素ガス又は水
蒸気を含むガス雰囲気中で、交流電圧を印加することに
より、Do層中のイリジウム金属を酸化又は水酸化イリ
ジウムに変えると、 A ;電極層 B :還元発色性EC層 C:イオン導電層 Do:酸化又は水酸化イリジウム(分散質)と分散媒と
からなる分散体層 E :を極層 からなる5層構造のECDが得られ、このECDは、組
成及び構造上は特開昭60−22287号のものと同一
であるものの、不思議なことに、前記問題点を有しない
ことを見い出し、先願発明(特願昭63−454号)を
成すに至った。
つまり、先願発明は、前記り0層を含む5層構造の積層
物の電極A、E間に、酸素ガス又は水蒸気を含むガス雰
囲気中で、交流電圧を印加してDo層中のイリジウム金
属を酸化又は水酸化イリジウムに変えることにより前記
り層を含む5層構造のECDを製造する発明である。
物の電極A、E間に、酸素ガス又は水蒸気を含むガス雰
囲気中で、交流電圧を印加してDo層中のイリジウム金
属を酸化又は水酸化イリジウムに変えることにより前記
り層を含む5層構造のECDを製造する発明である。
しかしながら、電極A、Hのうち、一方を透明電極層、
他方を反射性の金属電極層とした反射型ECDを製造す
る場合、先願発明の明細書に具体的に開示された実施例
の製造方法(本明細書に添付した第2図の構造のものを
出発原料とする)では、その後の研究の結果、■製造に
時間がかかるという問題点、■製造されたECDを着色
させたとき着色ムラが発生し易いという問題点のあるこ
とが判明した。
他方を反射性の金属電極層とした反射型ECDを製造す
る場合、先願発明の明細書に具体的に開示された実施例
の製造方法(本明細書に添付した第2図の構造のものを
出発原料とする)では、その後の研究の結果、■製造に
時間がかかるという問題点、■製造されたECDを着色
させたとき着色ムラが発生し易いという問題点のあるこ
とが判明した。
従って、本発明の目的は、これらの問題点のない反射型
ECDの新規な製造方法を提供することにある。
ECDの新規な製造方法を提供することにある。
本発明者らは、偶然にも、積層順序を変えて、反射性金
属電極層に接するようにり0層:イリジウム金属又はそ
の低級酸化物を含む層を配置した5層構造物を出発原料
とすることにより、前記目的が達成されることを見い出
し、本発明を成すに至った。
属電極層に接するようにり0層:イリジウム金属又はそ
の低級酸化物を含む層を配置した5層構造物を出発原料
とすることにより、前記目的が達成されることを見い出
し、本発明を成すに至った。
よって、本発明は、上から順に、
A 二反射性金属電極層
Doiイリジウム金属又はその低級酸化物を含む層
C:イオン導電層
B :還元発色性エレクトロクロミンク層E :i3
明電極層 s :i!明基板 の5層構造からなる積層物の電極層A、E間に、酸素又
は水蒸気を含むガス雰囲気中で、交流電圧を印加するこ
とにより、Do層のイリジウム金属又はその低級酸化物
を、酸化物化又は高級酸化物化することを特徴とする反
射型エレクトロクロミック素子の製造法を提供する。
明電極層 s :i!明基板 の5層構造からなる積層物の電極層A、E間に、酸素又
は水蒸気を含むガス雰囲気中で、交流電圧を印加するこ
とにより、Do層のイリジウム金属又はその低級酸化物
を、酸化物化又は高級酸化物化することを特徴とする反
射型エレクトロクロミック素子の製造法を提供する。
本発明のように、D、:イリジウム金属又はその低級酸
化物を含む層を、A:反射性金属電極層に隣接した5層
積層物を、出発原料とすると、イリジウムの酸化が進み
易い理由は、次のように推測される。
化物を含む層を、A:反射性金属電極層に隣接した5層
積層物を、出発原料とすると、イリジウムの酸化が進み
易い理由は、次のように推測される。
(イ)Do層に隣接する電極層が先願発明の実施例(本
願第2図)のように透明電極(E)であると、それは比
較的電気抵抗が高いので、それの電極取出し部に外部配
線(F)を接続して交流電圧を印加した場合、透明電極
層(E)の中に電圧勾配が生じ、その結果、透明電極層
(E)の取出し部に近い部分では十分な量の正電荷が供
給されるので、Do層の酸化が速く進んでイリジウム金
属又はその低級酸化物は、EC性を示す酸化物(上述の
ように場合により水酸化物)又は高級酸化物(上述のよ
うに場合により水酸化物)に変化する。
願第2図)のように透明電極(E)であると、それは比
較的電気抵抗が高いので、それの電極取出し部に外部配
線(F)を接続して交流電圧を印加した場合、透明電極
層(E)の中に電圧勾配が生じ、その結果、透明電極層
(E)の取出し部に近い部分では十分な量の正電荷が供
給されるので、Do層の酸化が速く進んでイリジウム金
属又はその低級酸化物は、EC性を示す酸化物(上述の
ように場合により水酸化物)又は高級酸化物(上述のよ
うに場合により水酸化物)に変化する。
尚、Do層はかなり不透明でグレーの金属反射色を呈し
ているが、酸化物又は高級酸化物になると、無色透明と
なり、膜厚が約5倍程度に増加する。
ているが、酸化物又は高級酸化物になると、無色透明と
なり、膜厚が約5倍程度に増加する。
その結果、更に正電荷が供給されると、イリジウムはよ
り高い酸化状態となり、層は透明なグレー(反射色を持
たない)を呈し、交流電圧の印加により、層は無色透明
−透明グレーの色変化を繰り返す、これがEC性である
。
り高い酸化状態となり、層は透明なグレー(反射色を持
たない)を呈し、交流電圧の印加により、層は無色透明
−透明グレーの色変化を繰り返す、これがEC性である
。
しかし、取出し部より遠い部分では十分な量の電荷が供
給・奪取されないので、Do層の酸化は遅い。
給・奪取されないので、Do層の酸化は遅い。
そのため、D0層全体が酸化物又は高級酸化物になるの
に時間がかかるばかりでなく、局部的に酸化されない部
分が残ったりして着色ムラが生じることになる。
に時間がかかるばかりでなく、局部的に酸化されない部
分が残ったりして着色ムラが生じることになる。
また、透明電極層(E)は、全体に均一な抵抗値に作成
することが難しく、このことも着色ムラを生じさせる原
因となると考えられる。
することが難しく、このことも着色ムラを生じさせる原
因となると考えられる。
(ロ)Do層を酸化する酸素又は水分は、外部がら金属
電極層(A)を通してやって来ると考えられるが、Do
層が、A/B/C/DO/TF、/S基板の積層物中に
あると、外部からの酸素又は水分はA/B/Cの3層を
通過してやって来なければならず、そのため、十分な量
の酸素又は水分がり0層に供給されずに酸化が進み難く
なる。尚、S基板側から酸素又は水分が供給されること
はない。
電極層(A)を通してやって来ると考えられるが、Do
層が、A/B/C/DO/TF、/S基板の積層物中に
あると、外部からの酸素又は水分はA/B/Cの3層を
通過してやって来なければならず、そのため、十分な量
の酸素又は水分がり0層に供給されずに酸化が進み難く
なる。尚、S基板側から酸素又は水分が供給されること
はない。
それに対して、本発明のように、Do層が、A/Do
/C/B/E/s基板の積層物中にあると、外部からの
酸素又は水分はA層1層だけを通過すればよいので、通
過し易く、そのため、酸化が進み易い。
/C/B/E/s基板の積層物中にあると、外部からの
酸素又は水分はA層1層だけを通過すればよいので、通
過し易く、そのため、酸化が進み易い。
(ハ)Do層が酸化されると、膜厚が約5倍程度に膨張
するが、Do層が、A/B/C/D、/E/S基板の積
層物中にあると、D、NはA/B/C3層に抑えつけら
れて、膨張し難いので、酸化が進み難い。
するが、Do層が、A/B/C/D、/E/S基板の積
層物中にあると、D、NはA/B/C3層に抑えつけら
れて、膨張し難いので、酸化が進み難い。
それに対して、本発明のように、Do層が、A/no
/C/B/E/S基板の積層物中にあると、Do層の上
にはA層1層だけなので、膨張し易く、そのため、酸化
が進み易い。
/C/B/E/S基板の積層物中にあると、Do層の上
にはA層1層だけなので、膨張し易く、そのため、酸化
が進み易い。
透明1を極層(E)を積層する透明基板(S)としては
、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチックスのよ
うに強靭で透明なものが使用される。
、例えば、ガラス、セラミックス、プラスチックスのよ
うに強靭で透明なものが使用される。
透明電極層(E)を構成する材料としては、酸化スズ(
Snow ) 、ITO(酸化インジウムに5%程度の
SnO,の混入したもの□透明性がよい)、酸化インジ
ウム(in、o、)、ヨウ化銅、酸化亜鉛等が使用さる
。
Snow ) 、ITO(酸化インジウムに5%程度の
SnO,の混入したもの□透明性がよい)、酸化インジ
ウム(in、o、)、ヨウ化銅、酸化亜鉛等が使用さる
。
金属電極層(A)を構成する材料としては、例えばクロ
ム、スズ、亜鉛、ニッケル、金、白金、パラジウム、ロ
ジウム、アルミニウム、銀などが使用される。
ム、スズ、亜鉛、ニッケル、金、白金、パラジウム、ロ
ジウム、アルミニウム、銀などが使用される。
電極層(A)、(E)の厚さは0.01−0.5μmで
十分であるが、これより厚いものを望む場合には、厚く
ともよい。
十分であるが、これより厚いものを望む場合には、厚く
ともよい。
Biの還元発色性EC層としては、二酸化タングステン
、二酸化モリブデン等が挙げられるが、なかでも二酸化
タングステンが好ましい。
、二酸化モリブデン等が挙げられるが、なかでも二酸化
タングステンが好ましい。
0層のイオン導電層としては、
■液状電解質・・・・・・・・・例えば硫酸、塩酸のよ
うな酸又はその水溶液、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムのようなアルカリの水溶液、塩化ナトリウム、塩化
リチウム、塩化カリウム、硫酸リチウムのような固体強
電解質の水溶液。
うな酸又はその水溶液、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウムのようなアルカリの水溶液、塩化ナトリウム、塩化
リチウム、塩化カリウム、硫酸リチウムのような固体強
電解質の水溶液。
■半固体ゲル電解質・・・・・・例えば電解質水溶液を
ゲル化剤例えばポリビニルアルコール、CMC1寒天、
ゼラチンな左でゲル化させたもの。
ゲル化剤例えばポリビニルアルコール、CMC1寒天、
ゼラチンな左でゲル化させたもの。
■固体電解質・・・・・・例えばHVP 、β−A1.
O,、Na3 Z r ! S iz P O+z、N
a++z ZrzSi x P 5−iOtX、Nag
YS ia O+z、RbAgalsなど。
O,、Na3 Z r ! S iz P O+z、N
a++z ZrzSi x P 5−iOtX、Nag
YS ia O+z、RbAgalsなど。
■水又はイオン含有合成樹脂固体・・・・・・例えばメ
タクリル酸β−ヒドロキシエチルと2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸との共重合体、含水メ
タクリル酸メチル共重合体のような含水ビニル重合体、
含水ポリエステルなど。
タクリル酸β−ヒドロキシエチルと2−アクリルアミド
−2−メチルプロパンスルホン酸との共重合体、含水メ
タクリル酸メチル共重合体のような含水ビニル重合体、
含水ポリエステルなど。
■その他・・・・・・酸化タンタル(’rag os
) 、酸化ニオブ(Nb! 05 ’)、酸化ジルコニ
ウム(ZrOt)、酸化チタン(T iOt ) 、酸
化ハフニウム(HfO,)、酸化イツトリウム(Yz
Os ) 、酸化ランタン(LatOl)、酸化珪素(
S I O! )フン化マグネシウム、リン酸ジルコニ
ウムあるいはこれらの混合物質、これらの物質は、電子
に対して絶縁体であるが、プロトン(Ho)及びヒドロ
キシイオン(OH−)に対しては良導体である。
) 、酸化ニオブ(Nb! 05 ’)、酸化ジルコニ
ウム(ZrOt)、酸化チタン(T iOt ) 、酸
化ハフニウム(HfO,)、酸化イツトリウム(Yz
Os ) 、酸化ランタン(LatOl)、酸化珪素(
S I O! )フン化マグネシウム、リン酸ジルコニ
ウムあるいはこれらの混合物質、これらの物質は、電子
に対して絶縁体であるが、プロトン(Ho)及びヒドロ
キシイオン(OH−)に対しては良導体である。
0層は、液状又は半固体ゲル状の場合、B層とり0層に
サンドインチされた形で存在するが、水又はイオン含有
合成樹脂固体の場合、B層とDo層との接着剤層を兼用
させてもよく、この方法は本出願人の特願昭56−98
404号の明細書に詳しい、この場合、0層の厚さit
約0.1〜1Do0μmで十分である。
サンドインチされた形で存在するが、水又はイオン含有
合成樹脂固体の場合、B層とDo層との接着剤層を兼用
させてもよく、この方法は本出願人の特願昭56−98
404号の明細書に詳しい、この場合、0層の厚さit
約0.1〜1Do0μmで十分である。
0層を薄くしたい目的あるいは液もれの心配を解決した
い目的から、■のいわゆる固体絶縁体を使用することは
好ましく、この場合には厚さを0.Do1〜10μmに
することが可能である。
い目的から、■のいわゆる固体絶縁体を使用することは
好ましく、この場合には厚さを0.Do1〜10μmに
することが可能である。
0層は、できるだけ透明なものでなければならない。
Do層は、金属イリジウム又はその低級酸化物を含む層
である。この層は、分散質が金属イリジウム又はその低
級酸化物で、それが分散媒に分散した分散体であっても
よい0分散媒としては、例えば■Snow 、Inz
Ox 、ITOlZnO等の透明導電性無機酸化物、T
a、Os 、TiO□、S IOt 1WO2、Mo5
s 、S J 03等の透明無機弗化物及U@M g
F t 、Ca F z等の透明無機弗化物等が使用さ
れる。これらの中でも、Snow s in、o3
、rTo、ZnO及びTa、O,は好ましいものである
。
である。この層は、分散質が金属イリジウム又はその低
級酸化物で、それが分散媒に分散した分散体であっても
よい0分散媒としては、例えば■Snow 、Inz
Ox 、ITOlZnO等の透明導電性無機酸化物、T
a、Os 、TiO□、S IOt 1WO2、Mo5
s 、S J 03等の透明無機弗化物及U@M g
F t 、Ca F z等の透明無機弗化物等が使用さ
れる。これらの中でも、Snow s in、o3
、rTo、ZnO及びTa、O,は好ましいものである
。
分散質としてのIr金属又はその低級酸化物は、分散体
中に重量%で15〜25%含ませることが好ましい。
中に重量%で15〜25%含ませることが好ましい。
ここでは、分散質と分散媒との関係は、逆であってもよ
く、分散体層(D、)は混合物と見ることもできる0重
要なことは、分散質としてのIr金属が原子レベルで又
は超微粒子状態で分散されていることである。
く、分散体層(D、)は混合物と見ることもできる0重
要なことは、分散質としてのIr金属が原子レベルで又
は超微粒子状態で分散されていることである。
このような分散体層(Do)は、真空薄膜堆積技術で作
られる。
られる。
Do層の厚さはB層も同じであるが、通常0.Do1〜
数μmで十分である。
数μmで十分である。
A−E層は、0層が液状、半固体ゲル状、合成樹脂であ
る場合を除き、真空薄膜堆積技術例えば真空蒸着、スパ
フタリングなどにより形成される。
る場合を除き、真空薄膜堆積技術例えば真空蒸着、スパ
フタリングなどにより形成される。
また、パターン状に表示したい場合には、0層を除く、
いずれか少なくとも一層をバターニングしてもよく、あ
るいは任意の眉間又は層上にパターン状の遮光層又は電
子・イオン絶縁性の層を設けてもよい。
いずれか少なくとも一層をバターニングしてもよく、あ
るいは任意の眉間又は層上にパターン状の遮光層又は電
子・イオン絶縁性の層を設けてもよい。
A−E層は0層の選択に応じてA−Eを順に積層するか
又はA −D o積層物とB−E積層物を予め作成して
おき、両者で0層を挾持する方法で、出発材料となる5
層構造の積層物が得られる。
又はA −D o積層物とB−E積層物を予め作成して
おき、両者で0層を挾持する方法で、出発材料となる5
層構造の積層物が得られる。
本発明では、この積層物を酸素ガス又は水蒸気を含むガ
ス雰囲気例えば大気中に置き、その電極層A−E間に交
流電圧を印加する。交流の周波数は0.01〜10Hz
位で十分であり、波形は三角波、矩形波、ノコギリ波、
正弦波のいずれでもよい。
ス雰囲気例えば大気中に置き、その電極層A−E間に交
流電圧を印加する。交流の周波数は0.01〜10Hz
位で十分であり、波形は三角波、矩形波、ノコギリ波、
正弦波のいずれでもよい。
電圧は0.5〜3ボルト位で十分である。
交流電圧を印加すると、Do層のIr金属は大気中又は
他の層中からの酸素又は水分と反応し、次第に金属色が
抜けて酸化又は水酸化物となるに従い、透明化し、やが
てエレクトロクロミズムを示すようになる。
他の層中からの酸素又は水分と反応し、次第に金属色が
抜けて酸化又は水酸化物となるに従い、透明化し、やが
てエレクトロクロミズムを示すようになる。
こうして、高いコントラスト比を有するECDが得られ
る。
る。
本発明によれば、酸又はアルカリ水溶液中で電解酸化す
る方法に比べて、製造設備及び工程が簡略化され、製造
コストの大巾な低下が期待される。
る方法に比べて、製造設備及び工程が簡略化され、製造
コストの大巾な低下が期待される。
本発明によ・り製造されたECDは、低電圧で反射率を
変えることができ、反射率可変なミラーとして有用であ
る0例えば、自動車の防眩ミラーとして有用である。
変えることができ、反射率可変なミラーとして有用であ
る0例えば、自動車の防眩ミラーとして有用である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
明はこれに限定されるものではない。
fil 厚さ0.15μmのITOi3明電掻層(E
)が形成された縦8al×横151×厚さ2鶴のガラス
基板(S)を用意した。
)が形成された縦8al×横151×厚さ2鶴のガラス
基板(S)を用意した。
(2)蒸発係としてWO2を配置した電子ビーム加熱真
空蒸着装置に前記基板をセットし、真空蒸着法(真空度
1〜2X10−’Torr、蒸着速度5〜10 X 1
0−’p m/5ec)により厚さ0.25 #mの三
酸化タングステンからなる還元発色性EC層(B)を形
成させた。
空蒸着装置に前記基板をセットし、真空蒸着法(真空度
1〜2X10−’Torr、蒸着速度5〜10 X 1
0−’p m/5ec)により厚さ0.25 #mの三
酸化タングステンからなる還元発色性EC層(B)を形
成させた。
(3)続いて、B層の上に真空蒸着法(真空度1〜2X
LO−’Torr、蒸着速度2〜3xlQ−’um/5
ee)により厚さ0,25μmの5酸化タンタルからな
る透明イオン導電層(C)を形成した。
LO−’Torr、蒸着速度2〜3xlQ−’um/5
ee)により厚さ0,25μmの5酸化タンタルからな
る透明イオン導電層(C)を形成した。
(4)蒸発i1!(2元)としてIr金属と酸化スズを
セントし、同じ電子ビーム加熱真空蒸着装置で、真空度
:1〜5×1O−STOrr、蒸着速度:10人/秒の
条件で真空蒸着(非反応性)を行ない、E層の上に厚さ
7Do人の分散体層(D、)を形成した。
セントし、同じ電子ビーム加熱真空蒸着装置で、真空度
:1〜5×1O−STOrr、蒸着速度:10人/秒の
条件で真空蒸着(非反応性)を行ない、E層の上に厚さ
7Do人の分散体層(D、)を形成した。
この分散体層(Do)を分析したところ、分散体層を1
Do重量%とじて20%のIr金属が含まれていた。
Do重量%とじて20%のIr金属が含まれていた。
(5) 最後に、Do層の上に
蒸発源:Al
真空度:5X10−’Torr
基板温度:室温
の条件下に真空蒸着により、膜厚1Do0人の反射性A
j!電極層(A)を形成させた。
j!電極層(A)を形成させた。
(6) こうして帰られた5層構造の積層物(第1図
参照)の電極層A−E間に、外部配線(F)を通じて±
1.35V、周期0.05 Hzの交流電圧を1〜2時
間印加することにより、Do層中のIr金属を酸化物に
変えて、5層構造の反射型ECDを製造した。
参照)の電極層A−E間に、外部配線(F)を通じて±
1.35V、周期0.05 Hzの交流電圧を1〜2時
間印加することにより、Do層中のIr金属を酸化物に
変えて、5層構造の反射型ECDを製造した。
実施例で(2)の工程と(4)の工程とを入れ換えて、
5層構造の積層物(第2図参照)を製造した。
5層構造の積層物(第2図参照)を製造した。
得られた積層物(第2図参照)の電極層A−E間に、外
部配線(F)を通じて±1.35 V、周期0、05
Hzの交流電圧を印加することにより、Do層中のIr
金属を酸化物に変えて、5層構造の反射型ECDを製造
した。このとき、Do層を酸化物にするのに10時間要
した。
部配線(F)を通じて±1.35 V、周期0、05
Hzの交流電圧を印加することにより、Do層中のIr
金属を酸化物に変えて、5層構造の反射型ECDを製造
した。このとき、Do層を酸化物にするのに10時間要
した。
〔試験例〕
上記実施例及び比較例で製造したECDの上にエポキシ
樹脂(封止剤兼接着剤)を用いて封止用ガラス基板を接
着することにより封止した後、下記試験に供した。
樹脂(封止剤兼接着剤)を用いて封止用ガラス基板を接
着することにより封止した後、下記試験に供した。
1徂毛試襞
実施例及び比較例のECDの電橋層A−E間に着色電圧
+1.35Vを印加し続けると、反射率は急激に低下し
、約10秒で飽和した。この状態は電圧印加を止めても
保持された。しかし、比較例のECDには、着色ムラが
見られた。
+1.35Vを印加し続けると、反射率は急激に低下し
、約10秒で飽和した。この状態は電圧印加を止めても
保持された。しかし、比較例のECDには、着色ムラが
見られた。
次に消色電圧−1,35Vを印加し続けると、反射率は
急激に回復し、約10秒で飽和した。しかし、比較例0
ECDには、着色ムラが見られた。
急激に回復し、約10秒で飽和した。しかし、比較例0
ECDには、着色ムラが見られた。
なお、反射率はいずれも波長λ”’6Don−の単色光
を用い、ECDの中心位置で測定した。
を用い、ECDの中心位置で測定した。
そこで、各ECDについて、着色電圧+1.35■を1
0秒印加して反射率Rcを同様に測定し、次に消色電圧
−1,35Vを10秒印加して反射率R5を同様に測定
した。この結果を下記第1表に示す。
0秒印加して反射率Rcを同様に測定し、次に消色電圧
−1,35Vを10秒印加して反射率R5を同様に測定
した。この結果を下記第1表に示す。
第1表(試験結果)
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明は、先願発明に比べ■製造時間(大
気中酸化の時間)が短い、■着消色ムラが発生し難いと
いう効果がある。
気中酸化の時間)が短い、■着消色ムラが発生し難いと
いう効果がある。
第1図は、本発明の製法に使用される出発原料(前駆体
)の一実施例としての5N構造の積層物の断面構造を説
明する概念図である。 第2図は、先願発明の実施例で使用された出発原料(前
駆体)としての積層物の断面構造を説明する概念図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 A−・−・・−・反射性金属電極層 り、・−・・−イリジウム金属又はその低級酸化物を含
む層 C・・−・・・・−・−イオン導電層 B−−−・・−・−・還元発色性エレクトロクロミック
層E−・・・−・−透明電極層 S−・・・・−・−透明基板
)の一実施例としての5N構造の積層物の断面構造を説
明する概念図である。 第2図は、先願発明の実施例で使用された出発原料(前
駆体)としての積層物の断面構造を説明する概念図であ
る。 〔主要部分の符号の説明〕 A−・−・・−・反射性金属電極層 り、・−・・−イリジウム金属又はその低級酸化物を含
む層 C・・−・・・・−・−イオン導電層 B−−−・・−・−・還元発色性エレクトロクロミック
層E−・・・−・−透明電極層 S−・・・・−・−透明基板
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 上から順に、 A:反射性金属電極層 D_o:イリジウム金属又はその低級酸化物を含む層 C:イオン導電層 B:還元発色性エレクトロクロミック層 E:透明電極層 S:透明基板 の5層構造からなる積層物の電極層A、E間に、酸素又
は水蒸気を含むガス雰囲気中で、交流電圧を印加するこ
とにより、D_o層のイリジウム金属又はその低級酸化
物を、酸化物化又は高級酸化物化することを特徴とする
反射型エレクトロクロミック素子の製造法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230694A JP2569439B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 反射型エレクトロクロミック素子の製造法 |
GB8900161A GB2213606B (en) | 1988-01-05 | 1989-01-05 | Method for producing electrochromic device |
FR8900080A FR2625573B1 (fr) | 1988-01-05 | 1989-01-05 | Procede pour fabriquer un dispositif a effet d'electrochrome |
DE3900244A DE3900244A1 (de) | 1988-01-05 | 1989-01-05 | Verfahren zum herstellen eines elektrochromen bauelements |
US07/522,451 US5011582A (en) | 1988-01-05 | 1990-05-14 | Method for producing electrochromic device with application of AC voltage between the electrode layers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63230694A JP2569439B2 (ja) | 1988-09-14 | 1988-09-14 | 反射型エレクトロクロミック素子の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0279028A true JPH0279028A (ja) | 1990-03-19 |
JP2569439B2 JP2569439B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=16911850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63230694A Expired - Lifetime JP2569439B2 (ja) | 1988-01-05 | 1988-09-14 | 反射型エレクトロクロミック素子の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2569439B2 (ja) |
-
1988
- 1988-09-14 JP JP63230694A patent/JP2569439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2569439B2 (ja) | 1997-01-08 |
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