JPH0381738A - エレクトロクロミック素子，調光装置，表示装置および防眩ミラー - Google Patents
エレクトロクロミック素子，調光装置，表示装置および防眩ミラーInfo
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- JPH0381738A JPH0381738A JP1218818A JP21881889A JPH0381738A JP H0381738 A JPH0381738 A JP H0381738A JP 1218818 A JP1218818 A JP 1218818A JP 21881889 A JP21881889 A JP 21881889A JP H0381738 A JPH0381738 A JP H0381738A
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Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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。
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
この発明は、エレクトロクロミック素子、エレクトロク
ロミック素子を用いた調光装置、エレクトロクロミック
素子を用いた表示装置、エレクトロクロミック素子を用
いた防眩ミラーに関する。
ロミック素子を用いた調光装置、エレクトロクロミック
素子を用いた表示装置、エレクトロクロミック素子を用
いた防眩ミラーに関する。
従来の技術
エレクトロクロミック素子は、電解質層の両側に酸化発
色層と還元発色層がそれぞれ配置され、これら両発色層
の各外側に一対の電極が配置されていて、これら電極の
少なくとも一方が透明電極であるという構成となってい
て、電極電圧を調節し素子中で起こる電気化学反応を制
御することにより、その色や吸光率を可逆的に変化させ
られるという素子である。
色層と還元発色層がそれぞれ配置され、これら両発色層
の各外側に一対の電極が配置されていて、これら電極の
少なくとも一方が透明電極であるという構成となってい
て、電極電圧を調節し素子中で起こる電気化学反応を制
御することにより、その色や吸光率を可逆的に変化させ
られるという素子である。
発明が解決しようとする課題
このエレクトロクロミック素子は、固体発光素子（ＬＥ
Ｄ）や液晶素子（ＬＣ！Ｄ）にない特徴を有しており、
そのため、最近、エレクトロニクス産業分野を始め各種
の分野において、例えば、表示素子や調光素子等として
実用化が進められているが、利用範囲を拡大するために
、例えば、色彩機能の多様化が望まれている。
Ｄ）や液晶素子（ＬＣ！Ｄ）にない特徴を有しており、
そのため、最近、エレクトロニクス産業分野を始め各種
の分野において、例えば、表示素子や調光素子等として
実用化が進められているが、利用範囲を拡大するために
、例えば、色彩機能の多様化が望まれている。
前記課題を解決するため、この発明は、着色対応性に優
れたエレクトロクロミック素子、および、その応用装置
を提供することを課題とする。
れたエレクトロクロミック素子、および、その応用装置
を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
前記課題を解決するため、この発明のエレクトロクロミ
ック素子およびエレクトロクロミック素子を用いた調光
装置、表示装置、防眩ミラーでは、電解質層に着色剤を
含ませた構成をとるようにしている。
ック素子およびエレクトロクロミック素子を用いた調光
装置、表示装置、防眩ミラーでは、電解質層に着色剤を
含ませた構成をとるようにしている。
この発明のエレクトロクロミック素子の電解質層には、
液体電解質、固体電解質、または、半固体電解質が用い
られる。具体的には、ＨＣｌＯ４、ＨＢＦ４、ＨＢＦ６
等の金属塩、例えば、ＬｉＣ１ｏ４、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
ＢＦ６等が挙げられる。
液体電解質、固体電解質、または、半固体電解質が用い
られる。具体的には、ＨＣｌＯ４、ＨＢＦ４、ＨＢＦ６
等の金属塩、例えば、ＬｉＣ１ｏ４、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ
ＢＦ６等が挙げられる。
電解質層に含まれる着色剤としては、有機系・無機系の
顔料や染料等が用いられるが、例えば、防眩ミラーのよ
うに透明性を必要とする場合には、例えば、有機系着色
剤（有機色素）を用いるとよい。有機色素としては、シ
アニン色素、フタロシアニン色素、アブ色素、アントラ
キノン色素、スチリル色素、アゾメチン色素等が例示さ
れる。着色剤の色は、青、赤、黄、緑等は勿論、白や黒
等なんでもよいことはいうまでもない。
顔料や染料等が用いられるが、例えば、防眩ミラーのよ
うに透明性を必要とする場合には、例えば、有機系着色
剤（有機色素）を用いるとよい。有機色素としては、シ
アニン色素、フタロシアニン色素、アブ色素、アントラ
キノン色素、スチリル色素、アゾメチン色素等が例示さ
れる。着色剤の色は、青、赤、黄、緑等は勿論、白や黒
等なんでもよいことはいうまでもない。
酸化発色層は、プルシアンブルー、ポリアニリン、ポリ
チオフェン、ポリピロール、スチリル類似化合物、ビオ
ロゲン誘導体等のレドックス活性点を有する高分子、あ
るいは、これらに例えば、ポリエチレンオキサイド等の
高分子を混合してなる有機系材料を用い、電解重合法、
触媒重合法、高分子化または塗膜化する方法などによっ
て薄膜形成されたものである。
チオフェン、ポリピロール、スチリル類似化合物、ビオ
ロゲン誘導体等のレドックス活性点を有する高分子、あ
るいは、これらに例えば、ポリエチレンオキサイド等の
高分子を混合してなる有機系材料を用い、電解重合法、
触媒重合法、高分子化または塗膜化する方法などによっ
て薄膜形成されたものである。
一方、還元発色層は、例えば、ＷＯ３、Ｍ ｏ Ｑ ３
、Ｔｉ０ｚ等の遷移金属酸化物、あるいは、これらの混
合物などの無機材料で形成されていて、エレクトロンビ
ーム蒸着法、イオンブレーティング法やスパッタリング
法等の薄膜形成法を利用して形成することができる。
、Ｔｉ０ｚ等の遷移金属酸化物、あるいは、これらの混
合物などの無機材料で形成されていて、エレクトロンビ
ーム蒸着法、イオンブレーティング法やスパッタリング
法等の薄膜形成法を利用して形成することができる。
電極は、少なくとも一方が透明電極であり、透明電極と
しては、例えばＩＴ○（例えば、６ｗｔ％の５ｎ０２を
含有するＩｎ２０３）薄膜が用いられる。
しては、例えばＩＴ○（例えば、６ｗｔ％の５ｎ０２を
含有するＩｎ２０３）薄膜が用いられる。
上記エレクトロクロミック素子は、例えば、表示装置、
窓の採光量をコントロールする調光装置、防眩ミラー用
として用いることができる。
窓の採光量をコントロールする調光装置、防眩ミラー用
として用いることができる。
もちろん、この発明におけるエレクトロクロミック素子
の発色層、電解質層、電極、着色剤が上記例示以外の材
料であってもよく、エレクトロクロミック素子自体の利
用範囲も上記例示のものに限らない。
の発色層、電解質層、電極、着色剤が上記例示以外の材
料であってもよく、エレクトロクロミック素子自体の利
用範囲も上記例示のものに限らない。
作用
この発明におけるエレクトロクロミック素子の還元発色
層では、電解質層との界面で電解質のカチオンＭ”（Ｍ
＋は、例えば、Ｈ＋、Ｌｉ＋などである）のドープ／脱
ドープ反応によって可逆的な着色反応が起こる。
層では、電解質層との界面で電解質のカチオンＭ”（Ｍ
＋は、例えば、Ｈ＋、Ｌｉ＋などである）のドープ／脱
ドープ反応によって可逆的な着色反応が起こる。
例えば、還元発色層がＷＯ３である場合には、ＷＯ３＋
ｘＭ ＋ ｘｅ ＝ＭｘＷＯａなる反応が生じている
といわれる。
ｘＭ ＋ ｘｅ ＝ＭｘＷＯａなる反応が生じている
といわれる。
一方、還元発色層では、例えば、還元発色層がポリアニ
リンであり、電解質層がポリエチレンオキサイドと過塩
素酸リチウムである場合、過塩素酸イオンのドープ／脱
ドープ反応によって可逆的な着色反応が起こる。
リンであり、電解質層がポリエチレンオキサイドと過塩
素酸リチウムである場合、過塩素酸イオンのドープ／脱
ドープ反応によって可逆的な着色反応が起こる。
例えば、還元発色層がＷＯ３である場合には、ＷＯ３＋
ｘＭ ＋ｘｅ ：ＭＸＷＯ３ なる反応が生じていると言われる。
ｘＭ ＋ｘｅ ：ＭＸＷＯ３ なる反応が生じていると言われる。
電解質層は含まれる着色剤に応じた色に着色されている
。発色反応の起きていない状態で発色層が透明であれば
、未発色反応状態では、素子の色彩は電解質層に含まれ
る着色剤の色が支配的となる。発色反応が起きた場合、
素子の色彩は電解質層に含まれる着色剤の色に発色した
色が合わさる。
。発色反応の起きていない状態で発色層が透明であれば
、未発色反応状態では、素子の色彩は電解質層に含まれ
る着色剤の色が支配的となる。発色反応が起きた場合、
素子の色彩は電解質層に含まれる着色剤の色に発色した
色が合わさる。
例えば、発色した場合、吸光率が低下（暗くなる）する
場合だと、非発色状態では電解質層の色が顕著にあられ
れ、発色状態では電解質層の色が隠れるようになる。
場合だと、非発色状態では電解質層の色が顕著にあられ
れ、発色状態では電解質層の色が隠れるようになる。
電解質層の色は着色剤の選択により事実上自由に設定で
きる。したがって、色彩多様化が容易である。また、防
眩ミラー等では、非発色状態で素子自体に少し色が付い
ていることが必要であるが、この発明のエレクトロクロ
ミック素子では未発色状態で発色層が透明の場合でも、
抵当な濃度で適当な色の着色が極めて簡単に行うことが
できる。
きる。したがって、色彩多様化が容易である。また、防
眩ミラー等では、非発色状態で素子自体に少し色が付い
ていることが必要であるが、この発明のエレクトロクロ
ミック素子では未発色状態で発色層が透明の場合でも、
抵当な濃度で適当な色の着色が極めて簡単に行うことが
できる。
また、電解質も固体電解質である全ソリッドステードツ
トステートエレクトロクロミック素子の場合、液体封止
の必要がなく製造が容易で信頼性が高い。
トステートエレクトロクロミック素子の場合、液体封止
の必要がなく製造が容易で信頼性が高い。
実施例
続いて、この発明におけるエレクトロクロミック素子を
、一実施例をあられす図面に基づいて詳しく説明する。
、一実施例をあられす図面に基づいて詳しく説明する。
図は、この発明におけるエレクトロクロミック素子の一
例の断面構造をあられす。
例の断面構造をあられす。
図のエレクトロクロミック素子では、上部電極１０ａお
よび下部電極１０ｂがそれぞれ絶縁基板１５上に形成さ
れ、これら画電極１０ａ、１０ｂの上に還元発色層１１
、酸化発色層１２がそれぞれ形成されており、そして両
発色層１１．１２の間に着色剤１４を含む電解質層１３
が形成されている。
よび下部電極１０ｂがそれぞれ絶縁基板１５上に形成さ
れ、これら画電極１０ａ、１０ｂの上に還元発色層１１
、酸化発色層１２がそれぞれ形成されており、そして両
発色層１１．１２の間に着色剤１４を含む電解質層１３
が形成されている。
絶縁基板１６は、例えば、ＰＥＴフィルム等のプラスチ
ック材料、透明ガラス板等の無機材料が用いられている
。電極１０ａ、１０ｂは、イオンブレーティング法やス
パッタリング法などの薄膜形成法でもって絶縁基板１６
表面に形成されたものである。
ック材料、透明ガラス板等の無機材料が用いられている
。電極１０ａ、１０ｂは、イオンブレーティング法やス
パッタリング法などの薄膜形成法でもって絶縁基板１６
表面に形成されたものである。
還元発色層１１は、上部電極１０ａ表面上に前述の材料
を用い、エレクトロンビーム蒸着法などの薄膜形成法で
もって形成されたものである。
を用い、エレクトロンビーム蒸着法などの薄膜形成法で
もって形成されたものである。
一方、酸化発色層１２は、下部電極１０ｂ表面上に前述
の材料を用いた薄膜形成法でもって形成されたものであ
る。
の材料を用いた薄膜形成法でもって形成されたものであ
る。
つぎに、このコレクトロクロミツク素子の製造例を説明
する。
する。
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フ（Ａ／ム表面
に上部電極１０ａ用ＩＴＯ透明導電膜をイオンブレーテ
ィングによって形成し、さらにその上に還元発色層１１
用ＷＯ３層をＮ２プラズマ雰囲気でイオンブレーティン
グにより形成する。
に上部電極１０ａ用ＩＴＯ透明導電膜をイオンブレーテ
ィングによって形成し、さらにその上に還元発色層１１
用ＷＯ３層をＮ２プラズマ雰囲気でイオンブレーティン
グにより形成する。
−４，ｐｇ’ｒ（ポリエチレンテレフタレート）フィル
ム表面に下部電極１０ｂ用ＩＴＯ透明導電膜をイオンブ
レーティングによって形成し、さらにその上に８量体ポ
リアニリンであるエメルディンとポリエチレンオキサイ
ドとの酸化発色層１２用複合材料層（薄膜）を形成する
。
ム表面に下部電極１０ｂ用ＩＴＯ透明導電膜をイオンブ
レーティングによって形成し、さらにその上に８量体ポ
リアニリンであるエメルディンとポリエチレンオキサイ
ドとの酸化発色層１２用複合材料層（薄膜）を形成する
。
ついで、青色を呈するシアニン色素を含むポリエチレン
オキサイドと過塩素酸リチウムからなる電解質層１３（
この電解質層は、固体電解質である）を前記ＷＯ３層と
複合材料層の間に挾むようにして組み立てれば、エレク
トロクロミック素子が完成する。
オキサイドと過塩素酸リチウムからなる電解質層１３（
この電解質層は、固体電解質である）を前記ＷＯ３層と
複合材料層の間に挾むようにして組み立てれば、エレク
トロクロミック素子が完成する。
完成したエレクトロクロミック素子の動作は以下の通り
である。
である。
ＷＯ３層側を正極として６ｖの直流電圧を印加すると、
ＷＯ３層とポリアニリン層等が反応し吸光率が低下し暗
くなる。印加電圧の極性を逆にすれば、ＷＯ３層とポリ
アニリン層等による吸光率の低下が解消し、電解質層中
のシアニン色素の青色がはっきりと見えるようになる。
ＷＯ３層とポリアニリン層等が反応し吸光率が低下し暗
くなる。印加電圧の極性を逆にすれば、ＷＯ３層とポリ
アニリン層等による吸光率の低下が解消し、電解質層中
のシアニン色素の青色がはっきりと見えるようになる。
したがって、このエレクトロクロミック素子は、ＷＯ３
層側を正極として６ｖの直流電圧を印加した状態だと、
青色の下地に黒色が重なった色調となる。
層側を正極として６ｖの直流電圧を印加した状態だと、
青色の下地に黒色が重なった色調となる。
発明の効果
以上に述べたように、この発明におけるエレクトロクロ
ミック素子は、電解質層に着色剤を含ませた構成により
、極めて優れた着色対応性を発揮する。表示装置、調光
装置、防眩ミラーでは、発色層の色状態に限られること
なく、様々な着色状態をとることができる。
ミック素子は、電解質層に着色剤を含ませた構成により
、極めて優れた着色対応性を発揮する。表示装置、調光
装置、防眩ミラーでは、発色層の色状態に限られること
なく、様々な着色状態をとることができる。
図は、この発明におけるエレクトロクロミック素子の構
造をあられす概略断面図である。 １０ａ・・・上部電極、１０ｂ・・・下部電極、１１・
・・還元発色層、 １２・・・酸化発色層、 １３・・・電解質層、 １４・・・着色剤。
造をあられす概略断面図である。 １０ａ・・・上部電極、１０ｂ・・・下部電極、１１・
・・還元発色層、 １２・・・酸化発色層、 １３・・・電解質層、 １４・・・着色剤。
Claims (7)
- （１）着色剤を含む電解質層の両側に酸化発色層と還元
発色層がそれぞれ配置され、これら両発色層の各外側に
それぞれ電極が配置されていて、これら電極の少なくと
も一方が透明電極であるエレクトロクロミック素子。 - （２）酸化発色層の材料として、レドックス活性点を有
する高分子が用いられている請求項１記載のエレクトロ
クロミック素子。 - （３）還元発色層の材料として、無機系材料が用いられ
ている請求項１または２記載のエレクトロクロミツク素
子。 - （４）電解質層が液体電解質、固体電解質または半固体
電解質からなる請求項１から３までのいずれかに記載の
エレクトロクロミック素子。 - （５）請求項１から４までのいずれかに記載のエレクト
ロクロミック素子を用いた調光装置。 - （６）請求項１から４までのいずれかに記載のエレクト
ロクロミック素子を用いた表示装置。 - （７）請求項１から４までのいずれかに記載のエレクト
ロクロミック素子を用いた防眩ミラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218818A JPH0381738A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | エレクトロクロミック素子，調光装置，表示装置および防眩ミラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1218818A JPH0381738A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | エレクトロクロミック素子，調光装置，表示装置および防眩ミラー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0381738A true JPH0381738A (ja) | 1991-04-08 |
Family
ID=16725828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1218818A Pending JPH0381738A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | エレクトロクロミック素子，調光装置，表示装置および防眩ミラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0381738A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308226A (ja) * | 2004-04-24 | 2005-11-04 | Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg | 差動伝動装置 |
| JP2006337635A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Bridgestone Corp | フォトエレクトロクロミック素子、並びに調光ガラス、透過率調整ガラス、熱線カットガラス及び画像表示デバイス |
| JP2012063525A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Sekisui Plastics Co Ltd | 複合粒子、その製造方法及びその用途 |
| US11513410B2 (en) | 2017-05-10 | 2022-11-29 | National Institute For Materials Science | Electrochromic device using organic/metal hybrid polymer and method for producing same |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1218818A patent/JPH0381738A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005308226A (ja) * | 2004-04-24 | 2005-11-04 | Luk Lamellen & Kupplungsbau Beteiligungs Kg | 差動伝動装置 |
| JP2006337635A (ja) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Bridgestone Corp | フォトエレクトロクロミック素子、並びに調光ガラス、透過率調整ガラス、熱線カットガラス及び画像表示デバイス |
| JP2012063525A (ja) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Sekisui Plastics Co Ltd | 複合粒子、その製造方法及びその用途 |
| US11513410B2 (en) | 2017-05-10 | 2022-11-29 | National Institute For Materials Science | Electrochromic device using organic/metal hybrid polymer and method for producing same |
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