JPH0511608B2 - - Google Patents

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JPH0511608B2
JPH0511608B2 JP60255728A JP25572885A JPH0511608B2 JP H0511608 B2 JPH0511608 B2 JP H0511608B2 JP 60255728 A JP60255728 A JP 60255728A JP 25572885 A JP25572885 A JP 25572885A JP H0511608 B2 JPH0511608 B2 JP H0511608B2
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JP
Japan
Prior art keywords
ecd
coloring layer
voltage
solid
layer
Prior art date
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JP60255728A
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Japanese (ja)
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JPS62115128A (en
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Mamoru Kato
Takaaki Mori
Atsushi Minora
Toshasu Ito
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Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は全固体型エレクトロクロミツク素子の
製造方法に係り、詳しくは全固体型エレクトロク
ロミツク素子の特性を向上させるための改質処理
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for manufacturing an all-solid-state electrochromic device, and more specifically, to an improvement method for improving the characteristics of an all-solid-state electrochromic device. It is related to quality processing.

(従来の技術及び発明が解決しようとする問題
点) エレクトロクロミツク素子(以下、ECDと略
記する)は、外部から電圧を印加したときに該素
子中のエレクトロクロミツク物質に酸化還元反応
が誘起され、色や光透過率が可逆的に変化する素
子であつて、LEDやLCDにない特徴を備えた素
子として実用化が進められている。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) Electrochromic devices (hereinafter abbreviated as ECD) are characterized by the fact that when a voltage is applied from the outside, a redox reaction is induced in the electrochromic substance in the device. It is an element whose color and light transmittance change reversibly, and is being put into practical use as an element with features not found in LEDs or LCDs.

このECDには様々なタイプのものが開発され
ているが、なかでも素子を構成する全ての層が固
体物質から形成された全固体型ECDは、信頼性、
コスト、汎用性等の点で優れたものをもつてい
る。
Various types of ECDs have been developed, but all-solid-state ECDs, in which all layers constituting the element are made of solid materials, are highly reliable and
It has excellent features in terms of cost, versatility, etc.

しかし、従来の全固体型ECDには液体型ECD
に比べて一般に光透過率変化が少ないという欠点
があつた。特に、透過モードで使用する場合には
大きな光透過率変化を必要とすることが多いの
で、問題とされていた。
However, the conventional all-solid-state ECD has a liquid-type ECD.
The drawback was that the change in light transmittance was generally small compared to that of the conventional method. In particular, when used in transmission mode, a large change in light transmittance is often required, which has been a problem.

発明の構成 (問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するために、少なく
とも一方の電極が透明電極である2つの電極間
に、酸化発色層、イオン供与体層及び還元発色層
が積層されてなる全固体型ECDを電解液に接触
させながら、両電極間に電圧を印加することによ
つて該素子を少なくとも一回発色及び/又は消色
させるという手段を採つた。
Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides an oxidized coloring layer, an ion donor layer, and a reducing layer between two electrodes, at least one of which is a transparent electrode. A method was adopted in which an all-solid-state ECD comprising laminated coloring layers was brought into contact with an electrolytic solution and a voltage was applied between both electrodes to cause the element to develop and/or discolor at least once.

(作用) 前記積層後の全固体型ECDを電解液に接触さ
せながら、両電極間に電圧を印加すると、電解液
中のイオンが全固体型ECD中の酸化発色層に取
り込まれ易くなるため、該イオンが酸化発色層に
作用して、酸化発色層に化学的変化が生ずる。
(Function) When a voltage is applied between both electrodes while the all-solid-state ECD after lamination is brought into contact with an electrolyte, ions in the electrolyte become more likely to be incorporated into the oxidized coloring layer in the all-solid-state ECD. The ions act on the oxidized coloring layer, causing a chemical change in the oxidized coloring layer.

その結果、全固体型ECDの光透過率変化が大
きくなり、低電圧駆動が可能となり、発色及び消
色の応答性も向上する。
As a result, the light transmittance change of the all-solid-state ECD becomes large, low-voltage driving becomes possible, and the responsiveness of coloring and erasing improves.

(実施例) 以下、本発明の製造方法を具体化した一実施例
を第1〜5図に従つて説明する。
(Example) An example embodying the manufacturing method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5.

本実施例で製造するECD1は透過モードで使
用するセル状の全固体型ECDであつて、第1図
に示す通り、寸法60×30×1mmのソーダ石灰ガラ
ス板よりなる基板2の上に、50×20mmの電極間面
積で形成されるものである。
The ECD 1 manufactured in this example is a cellular all-solid-state ECD used in transmission mode, and as shown in FIG. It is formed with an inter-electrode area of 50 x 20 mm.

まず、第1図に従つて製造後のECD1の構成
を説明しておくと、基板2の上面にはITO(イン
ジウムスズ酸化物)よりなる厚さ約2000Åの下部
透明電極3が形成され、該下部透明電極3の上面
にはNiOX(酸化ニツケル)よりなる厚さ約6000Å
の酸化発色層4、Ta2O5(五酸化タンタル)より
なる厚さ約5000Åのイオン供与体層5、及び
WO3(酸化タングステン)よりなる厚さ約6000Å
の還元発色層6が順に積層されている。
First, the structure of the ECD 1 after manufacture will be explained according to FIG. The upper surface of the lower transparent electrode 3 is made of NiO
an oxidized coloring layer 4 of
Approximately 6000Å thick made of WO 3 (tungsten oxide)
The reduction color forming layers 6 are sequentially laminated.

また、還元発色層6の上面にはITOよりなる厚
さ約2000Åの上部透明電極7が形成され、下部透
明電極3及び上部透明電極7の端部には各々リー
ド線8,9が接合されている。
Further, an upper transparent electrode 7 made of ITO and having a thickness of about 2000 Å is formed on the upper surface of the reduction color forming layer 6, and lead wires 8 and 9 are connected to the ends of the lower transparent electrode 3 and the upper transparent electrode 7, respectively. There is.

全固体型ECDにもいくつかのタイプがあるが、
耐久性の点では、本実施例のECD1のように一
対の電極3,7の間に酸化発色層4、イオン供与
体層5及び還元発色層6が積層されたタイプが有
利である。発色層が単一のタイプに比べ、酸化還
元反応が両発色層4,6で相補的に起こるため、
副反応によるガス発生を伴わず腐蝕によるECD
1の劣化が少ないからである。
There are several types of all-solid-state ECDs, but
In terms of durability, a type in which an oxidized coloring layer 4, an ion donor layer 5, and a reduced coloring layer 6 are laminated between a pair of electrodes 3 and 7, like the ECD 1 of this embodiment, is advantageous. Compared to a type with a single coloring layer, redox reactions occur complementary to both coloring layers 4 and 6, so
ECD due to corrosion without gas generation due to side reactions
This is because the deterioration of No. 1 is less.

さらに、本実施例のECD1には、NiOXよりな
る酸化発色層4にイオンが取り込まれる改質処理
が施されており、その改質処理前に比べて光透過
率変化、低電圧駆動性及び応答性が向上してい
る。
Furthermore, the ECD 1 of this example has been subjected to a modification treatment in which ions are incorporated into the oxidized coloring layer 4 made of NiO Responsiveness is improved.

さて、続いて上記ECD1の製造方法の説明に
はいるが、まずその製造に使用する積層装置Aと
改質処理装置Bの構成を説明する。
Next, the method for manufacturing the ECD 1 will be explained. First, the configurations of the laminating device A and the reforming device B used for manufacturing the ECD 1 will be explained.

積層装置Aは第2図に示すように真空槽21を
使用して構成され、真空槽21の内底部中央には
各層3,4,5,6,7の原材料のタブレツトを
置くためのるつぼ23が設置されている。同るつ
ぼ23の下方にはEB(エレクトロンビーム)用電
源24に接続されたEBガン25が、るつぼ23
の上方には高周波電源26に接続された高周波コ
イル27が各々設けられ、前記EBガン25によ
つて蒸発したタブレツトの蒸気が、高周波コイル
27により必要に応じてイオン化されるようにな
つている。また、真空槽21の内部上方には基板
2を支持するホルダ28が設けられ、該ホルダ2
8の上方には基板2を加熱するためのヒータ29
が設けられている。
The lamination apparatus A is constructed using a vacuum chamber 21 as shown in FIG. 2, and at the center of the inner bottom of the vacuum chamber 21 is a crucible 23 for placing tablets of raw materials for each layer 3, 4, 5, 6, and 7. is installed. Below the crucible 23 is an EB gun 25 connected to an EB (electron beam) power source 24.
High-frequency coils 27 connected to a high-frequency power source 26 are provided above the tablets, so that the tablet vapor evaporated by the EB gun 25 is ionized by the high-frequency coils 27 as required. Further, a holder 28 for supporting the substrate 2 is provided inside and above the vacuum chamber 21.
8 is a heater 29 for heating the substrate 2.
is provided.

改質処理装置Bは第1図に示すように電解液3
1が入れられた電解液槽32と、ECD1に±
1.5Vの矩形波電圧又はその他任意の電圧を印加
するための電圧印加装置33とから構成され、前
記リード線8,9は電圧印加装置33の出力に接
続されるようになつている。
As shown in FIG.
1 is placed in the electrolyte tank 32 and ECD1 is
The voltage application device 33 is configured to apply a rectangular wave voltage of 1.5V or any other voltage, and the lead wires 8 and 9 are connected to the output of the voltage application device 33.

さて、以上の装置を使用してECD1を製造す
る方法につき、工程順に項目を挙げながら説明す
る。
Now, the method for manufacturing the ECD 1 using the above-mentioned apparatus will be explained by listing the items in the order of steps.

(1) 基板2の洗浄 まず、基板2を中性洗剤溶液中で超音波洗浄し
てから蒸溜水ですすぎ、それを清浄雰囲気中で風
乾する。
(1) Cleaning of the substrate 2 First, the substrate 2 is ultrasonically cleaned in a neutral detergent solution, rinsed with distilled water, and air-dried in a clean atmosphere.

(2) 下部透明電極3の形成 前記基板2を第2図に示すように積層装置Aの
ホルダ28にセツトし、ヒータ29によつて約
200℃に加熱しておく。ITOの付着性を高めるた
めである。また、真空槽21内を1×10-5Torr
に減圧した後、アルゴンガスと酸素ガスを供給し
て5×10-4Torrに調整しておく。
(2) Formation of lower transparent electrode 3 The substrate 2 is set in the holder 28 of the laminating apparatus A as shown in FIG.
Heat to 200℃. This is to improve the adhesion of ITO. In addition, the inside of the vacuum chamber 21 is set at 1×10 -5 Torr.
After reducing the pressure to 5×10 -4 Torr, supply argon gas and oxygen gas.

次に、るつぼ23に入れたITOのタブレツトを
EBガン25から発せられるエレクトロンビーム
によつて蒸発させ、その蒸気を高周波コイル27
によつてイオン化された上で基板2上に付着させ
ることにより、下部透明電極3を形成した。
Next, place the ITO tablet in crucible 23.
It is vaporized by the electron beam emitted from the EB gun 25, and the vapor is transferred to the high frequency coil 27.
The lower transparent electrode 3 was formed by ionizing the electrode and depositing it on the substrate 2.

これは、イオンプレーテイングと呼ばれる方法
であり、イオンの衝突エネルギが極めて高いた
め、EB法やスパツタリング法の場合よりも緻密
で付着強度の高い付着層を形成することができる
特徴がある。
This method is called ion plating, and because the ion collision energy is extremely high, it is able to form a denser and stronger adhesive layer than the EB method or sputtering method.

(3) 酸化発色層4の形成 基板2を200℃に加熱したまま、真空槽21内
にアルゴンガスのみを供給して、1×10-3Torr
の雰囲気とする。
(3) Formation of oxidized coloring layer 4 While heating the substrate 2 to 200°C, only argon gas is supplied into the vacuum chamber 21 to reduce the temperature to 1×10 -3 Torr.
The atmosphere is as follows.

そして、るつぼ23に入れたNiOXのタブレツ
トをEBガン25から発せられるエレクトロンビ
ームによつて蒸発させ、その蒸気をそのまま下部
透明電極3上に付着させることにより、酸化発色
層4を形成した。
Then, the NiOx tablet placed in the crucible 23 was evaporated by an electron beam emitted from the EB gun 25, and the vapor was directly deposited on the lower transparent electrode 3, thereby forming the oxidized coloring layer 4.

これはEB法(エレクトロンビーム法)と呼ば
れる方法であり、前記イオンプレーテイング法よ
りは衝突エネルギが低いため、適度の多孔性を備
えた付着層を形成することができる。酸化発色層
4はこの多孔性によつて発色濃度が高まる。
This is a method called the EB method (electron beam method), and since the collision energy is lower than that of the ion plating method, it is possible to form an adhesion layer with appropriate porosity. The porosity of the oxidized coloring layer 4 increases the coloring density.

(4) イオン供与体層5の形成 基板2を約300℃に加熱し、真空槽21内にア
ルゴンガスと酸素ガスを供給して5×10-4Torr
の雰囲気とする。
(4) Formation of ion donor layer 5 The substrate 2 is heated to about 300°C, and argon gas and oxygen gas are supplied into the vacuum chamber 21 to give a temperature of 5×10 -4 Torr.
The atmosphere is as follows.

そして、るつぼ23に入れたTa2O5を前記イオ
ンプレーテイング法によつて蒸発及びイオン化さ
せ、酸化発色層4の上面にイオン供与体層5を形
成した。
Then, Ta 2 O 5 placed in the crucible 23 was evaporated and ionized by the ion plating method described above to form an ion donor layer 5 on the upper surface of the oxidized coloring layer 4 .

(5) 還元発色層6の形成 基板2を約200℃に加熱し、真空槽21内にア
ルゴンガス又は窒素ガスを供給して1×10-3
Torrの雰囲気とする。
(5) Formation of reduction coloring layer 6 The substrate 2 is heated to about 200°C, and argon gas or nitrogen gas is supplied into the vacuum chamber 21 to form a 1×10 -3
Creates a Torr atmosphere.

そして、るつぼ23に入れたWO3を前記EB法
によつて蒸発させ、イオン供与体層5の上面に還
元発色層6を形成した。
Then, the WO 3 placed in the crucible 23 was evaporated by the EB method described above to form a reduction coloring layer 6 on the upper surface of the ion donor layer 5.

(6) 上部透明電極7の形成 前記下部透明電極3と同様の方法によつて、還
元発色層6の上面に上部透明電極7を形成した。
以上でECD1の積層工程は終了である。
(6) Formation of upper transparent electrode 7 The upper transparent electrode 7 was formed on the upper surface of the reduction coloring layer 6 by the same method as the lower transparent electrode 3.
This completes the lamination process of ECD1.

(7) リード線8,9の取付け ECD1を積層装置Aの真空槽21から取出し、
両電極3,7にリード線8,9をボンデイングし
た。
(7) Attaching the lead wires 8 and 9 Take out the ECD 1 from the vacuum chamber 21 of the laminating device A,
Lead wires 8 and 9 were bonded to both electrodes 3 and 7.

(8) 改質処理 次に、第1図に示すようにECD1の上部透明
電極7のリード線9を電圧印加装置33の接地側
出力端子34に接続するとともに、下部透明電極
3のリード線8を他方の出力端子35に接続し
た。
(8) Modification process Next, as shown in FIG. was connected to the other output terminal 35.

また、改質処理装置Bの電解液層32内に電解
液31として1.7N(規定)のLiCl水溶液を入れ、
該電解液31中に前記ECD1をデイツピングし
た。
In addition, a 1.7N (regular) LiCl aqueous solution is put into the electrolytic solution layer 32 of the reforming treatment device B as the electrolytic solution 31,
The ECD 1 was dipped in the electrolytic solution 31.

そして、該デイツピング状態のまま、第3図に
示すように電圧印加装置33からECD1に±
1.5V・周期10秒の矩形波電圧を印加し、ECD1
を発色及び消色させた。
Then, as shown in FIG. 3, the voltage application device 33 outputs a
Apply a square wave voltage of 1.5V and a period of 10 seconds, and ECD1
was colored and discolored.

すなわち、上部透明電極7に接続された電圧印
加装置33の接地電圧を0Vとして、下部透明電
極3に1.5Vを印加したときには、それまで淡い
褐色をしていた酸化発色層4が濃い褐色に発色す
るとともに、それまで透明だつた還元発色層6が
青色に発色したため、全体としてダークグレー色
に発色した。
That is, when the ground voltage of the voltage application device 33 connected to the upper transparent electrode 7 is set to 0V and 1.5V is applied to the lower transparent electrode 3, the oxidized coloring layer 4, which was previously light brown, becomes dark brown. At the same time, the reduction color forming layer 6, which had been transparent until then, developed a blue color, so that the entire color developed into a dark gray color.

また、同様にして下部透明電極3に−1.5Vを
印加したときには、酸化発色層4も還元発色層6
も元の色に消色した。これらの発色及び消色の現
象は酸化発色層4と還元発色層6に酸化還元反応
が起こるために生ずるものと考えられている。
Similarly, when -1.5V is applied to the lower transparent electrode 3, the oxidation coloring layer 4 also reduces the reduction coloring layer 6.
It also faded back to its original color. It is believed that these coloring and decoloring phenomena occur because an oxidation-reduction reaction occurs between the oxidized coloring layer 4 and the reduced coloring layer 6.

ここに、上記電圧印加は電解液31中で行われ
るので、電解液31中のイオンが酸化発色層4
(NiOX)に作用し易くなり、該酸化発色層4に化
学的変化が生ずる。その一つの現われとして、酸
化発色層4は積層時には淡い褐色をしていたので
あるが、前記発色及び消色後にはきれいな透明へ
と変化した(いずれも電圧を印加しないときの
色)。
Here, since the above voltage application is performed in the electrolytic solution 31, ions in the electrolytic solution 31 are transferred to the oxidized color forming layer 4.
(NiO x ), and a chemical change occurs in the oxidized coloring layer 4. One manifestation of this is that the oxidized coloring layer 4 had a pale brown color when it was laminated, but after the coloring and decoloring, it changed to a clear transparent color (both colors when no voltage is applied).

以上のようにして、ECD1に矩形波電圧を300
秒間印加することにより、発色及び消色を30回ず
つ繰り返させた後、このECD1を電解液31か
ら取出し、蒸溜水ですすいで乾燥させた。以上で
ECD1の改質処理工程は終了である。
As above, apply a rectangular wave voltage of 300 to ECD1.
After repeating color development and decolorization 30 times by applying the voltage for 2 seconds, the ECD 1 was taken out from the electrolytic solution 31, rinsed with distilled water, and dried. Above
The modification process of ECD1 is completed.

(9) 光透過率試験 前記改質処理を行う前の未処理ECDと、該処
理を終えた処理済ECD1のそれぞれについて大
気中で光透過率試験を行い、改質処理の効果を確
認した。
(9) Light Transmittance Test A light transmittance test was conducted in the atmosphere for each of the untreated ECD before the modification treatment and the treated ECD 1 after the treatment to confirm the effect of the modification treatment.

この試験は、各ECDの上部透明電極7を0Vと
して下部透明電極3に1V→1.2V→1.4V→1.6V→
1.7V(1.7Vは未処理ECDに対してのみ)の直流電
圧を段階的に光透過率がほぼ飽和になるまで印加
し、−1Vを印加して消色したときの光透過率を基
準とするΔOD(オプチカル・デンシテイ、光学密
度の変化)を光の波長ごとに測定して行つた。
In this test, the upper transparent electrode 7 of each ECD is 0V, and the lower transparent electrode 3 is 1V → 1.2V → 1.4V → 1.6V →
A DC voltage of 1.7V (1.7V is only for untreated ECD) is applied stepwise until the light transmittance is almost saturated, and the light transmittance when the color is erased by applying -1V is used as the reference. The ΔOD (optical density, change in optical density) was measured for each wavelength of light.

ΔODは光透過度の変化を対数で表示したもの
であつて、ΔODが0とは消色時に比べて光透過
率が変化しないことを意味する。また、ΔODが
1とは光透過率が10%に変化したことを意味し、
ΔODが2とは光透過率が1%に変化したことを
意味する。
ΔOD is a logarithmic representation of the change in light transmittance, and ΔOD of 0 means that the light transmittance does not change compared to the time of decolorization. Also, ΔOD of 1 means that the light transmittance has changed to 10%,
ΔOD of 2 means that the light transmittance has changed to 1%.

第4図に未処理ECDの測定結果を示し、第5
図に処理済ECD1の測定結果を示す。
Figure 4 shows the measurement results of untreated ECD, and Figure 5
The figure shows the measurement results of processed ECD1.

さて、第4,5図を比較すると、まず未処理
ECDに比べて処理済ECD1では、同一の電圧
(例えば1.4V)を印加したときのΔODが全波長に
おいて増加していることが分る。
Now, if we compare Figures 4 and 5, we can see that the unprocessed
It can be seen that, compared to the ECD, in the treated ECD 1, ΔOD increases at all wavelengths when the same voltage (for example, 1.4 V) is applied.

また、長波長側のΔODを2にするためには、
未処理ECDで1.7Vの印加が必要なのに対し、処
理済ECD1では1.6Vの印加が済んでいる。すな
わち、未処理ECDに比べて処理済ECD1ではよ
り低い電圧で所望の光透過率変化が得られるこ
と、従つて低電圧駆動が可能になつていることが
分る。
Also, in order to make ΔOD on the long wavelength side 2,
While the untreated ECD requires the application of 1.7V, the treated ECD1 requires the application of 1.6V. That is, it can be seen that a desired change in light transmittance can be obtained with a lower voltage in the treated ECD 1 than in the untreated ECD, and therefore low voltage driving is possible.

処理済ECD1におけるこれらの効果は、前記
改質処理によつて電解液31中のイオンが酸化発
色層4(NiOX)に取り込まれて作用し、該酸化
発色層4に化学的変化が生じたことによるものと
考えられる。
These effects in the treated ECD 1 are due to the fact that ions in the electrolytic solution 31 are incorporated into the oxidized coloring layer 4 (NiO x ) through the modification treatment, and a chemical change occurs in the oxidized coloring layer 4. This is thought to be due to this.

(10) 応答性試験 次に、未処理ECDと処理済ECD1のそれぞれ
について大気中で消色応答性試験を行い、改質処
理の効果を確認した。
(10) Responsiveness test Next, a decoloring responsiveness test was conducted in the air for each of the untreated ECD and the treated ECD1 to confirm the effect of the modification treatment.

この試験は、各ECDの下部透明電極3に1.5V
を印加して発色させておき、次いで下部透明電極
3に−1.5Vを印加したときの消色応答時間(第
3図に示す時間)を測定して行つた。
This test requires 1.5V to the lower transparent electrode 3 of each ECD.
was applied to develop color, and then -1.5V was applied to the lower transparent electrode 3, and the decoloring response time (time shown in FIG. 3) was measured.

その結果、該消色応答時間は未処理ECDで0.90
秒、処理済ECD1で0.60秒であつたから、改質処
理によつて33%も消色応答時間が短縮したことが
分る。この効果も、前記改質処理によつて電解液
31中のイオンが酸化発色層4に取り込まれて作
用し、該酸化発色層4に化学的変化が生じたこと
によるものと考えられる。
As a result, the decolorization response time is 0.90 for untreated ECD.
The decolorization response time was 0.60 seconds for the treated ECD1, so it can be seen that the decolorization response time was shortened by 33% by the modification treatment. This effect is also considered to be due to the fact that ions in the electrolytic solution 31 are incorporated into the oxidized coloring layer 4 and act on it due to the modification treatment, causing a chemical change in the oxidized coloring layer 4.

なお、消色応答性のみならず、発色応答性も改
質処理によつて同様に向上していることを確認し
た。
In addition, it was confirmed that not only the decoloring response but also the coloring response was similarly improved by the modification treatment.

以上の通り、本実施例の方法で製造したECD
1は、改質処理によつて光透過率変化が大きくな
り、発色及び消色の応答性も向上したので、大き
な透過率変化が求められる透過モードでの使用
や、高い応答性が求められる使用に適するばかり
でなく、低電圧で駆動が可能なので汎用性にも優
れるという優れた効果が得られた。
As mentioned above, the ECD manufactured by the method of this example
1 has a large change in light transmittance due to the modification treatment and improved responsiveness for coloring and decoloring, so it is suitable for use in transmission mode where a large change in transmittance is required or for use where high responsiveness is required. Not only is it suitable for use in applications, but it also has excellent versatility because it can be driven at low voltage.

また、前記改質処理は簡単な装置及び工程で行
うことができるので、上記の通り優れたECDを
容易かつ安価に製造することができる。
Furthermore, since the modification treatment can be performed using simple equipment and processes, excellent ECD can be easily and inexpensively produced as described above.

なお、本発明は前記実施例の構成に限定される
ものではなく、例えば以下のように発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で任意に変更して具体化するこ
ともできる。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above-mentioned embodiments, and may be modified and embodied as desired without departing from the spirit of the invention, for example, as described below.

(1) 電解液31としては、LiCl以外にもH2SO4
HCl,NaCl,KCl,MgCl2,CaCl2,NaBr,
NaNO3,Na2SO4,NaClO4,LiClO4
KNO3,Mg(NO32等を使用することができ
る。要するに、多くのイオンを取り込むことが
でき、電流を増加しうる電解液であれば任意に
選択できる。
(1) As the electrolyte 31, in addition to LiCl, H 2 SO 4 ,
HCl, NaCl, KCl, MgCl 2 , CaCl 2 , NaBr,
NaNO 3 , Na 2 SO 4 , NaClO 4 , LiClO 4 ,
KNO 3 , Mg(NO 3 ) 2, etc. can be used. In short, any electrolytic solution can be selected as long as it can take in many ions and increase the current.

上記電解液のなかでも特に改質効果の高かつ
たのは、H2SO4,HCl,NaCl,KNO3
NaClO4であつた。
Among the electrolytes mentioned above, those with particularly high reforming effects were H 2 SO 4 , HCl, NaCl, KNO 3 ,
It was NaClO4 .

ただし、PH7を越えた電解液、例えばNaF,
NaOH,Na2CO3,K2CO3に前記実施例のECD
1をデイツピングした場合には、上部透明電極
7に剥離が生じたので注意を要する。これは、
還元発色層6(WO3)がアルカリで溶解した
ためと考えられる。しかし、還元発色層6等の
構成物質を代えれば、PH7を越えた電解液でも
使用は可能である。
However, electrolytes with a pH higher than 7, such as NaF,
ECD of the above example to NaOH, Na 2 CO 3 , K 2 CO 3
When dipping No. 1, peeling occurred in the upper transparent electrode 7, so care must be taken. this is,
This is considered to be because the reduced coloring layer 6 (WO 3 ) was dissolved by the alkali. However, by changing the constituent materials of the reduction coloring layer 6 and the like, it is possible to use an electrolytic solution with a pH exceeding 7.

また、HClは改質効果は大きいが、高濃度に
すると透明電極3,7の溶出がみられたので、
高濃度での使用を避けることが好ましい。
In addition, although HCl has a large modifying effect, when the concentration was increased, elution of transparent electrodes 3 and 7 was observed.
It is preferable to avoid using high concentrations.

(2) 電解液31の濃度も前記1.7Nに限定される
ものでなく、電解液の種類によつて大幅に変化
させることができる。
(2) The concentration of the electrolytic solution 31 is not limited to the above-mentioned 1.7N, but can be changed significantly depending on the type of electrolytic solution.

第6図に、電解液にNaClを使用して消色応
答時間とその耐久性に及ぼす電解液濃度の影響
を調べた結果を示す。
FIG. 6 shows the results of investigating the influence of the electrolyte concentration on the decoloring response time and its durability using NaCl as the electrolyte.

0.0017Nから1.7Nまでのいずれの濃度であつ
ても、改質処理直後における消色応答時間は短
縮されている。
Regardless of the concentration from 0.0017N to 1.7N, the decolorization response time immediately after the modification treatment is shortened.

ただし、濃度0.17N以上の電解液で処理した
ものは、処理後の耐久試験においても消色応答
時間の遅延(劣化)が少ないので、特に好まし
いということができる。
However, those treated with an electrolytic solution having a concentration of 0.17N or more are particularly preferable because there is little delay (deterioration) in the decoloring response time even in the durability test after treatment.

(3) 改質処理における印加電圧や仕方も、前記実
施例の方法に限定されず、任意に変更できる。
(3) The applied voltage and method in the modification treatment are not limited to the methods of the above embodiments, and can be arbitrarily changed.

印加電圧は処理効率とECDの腐蝕とを考え
併せると1〜2Vが適当である。印加波形は矩
形波以外にも正弦波、三角波、パルス波等を使
用することができ、その周期に特に限定はな
い。
The appropriate voltage to be applied is 1 to 2 V, taking processing efficiency and ECD corrosion into consideration. In addition to a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, a pulse wave, etc. can be used as the applied waveform, and there is no particular limitation on the period.

電圧の印加回数(サイクル数)も30回に限定
されず、電解液の種類や濃度、印加電圧等に応
じて1〜1000回程度の範囲で任意に決定すれば
よい。
The number of voltage applications (cycle number) is also not limited to 30 times, and may be arbitrarily determined in the range of about 1 to 1000 times depending on the type and concentration of the electrolytic solution, the applied voltage, etc.

実用的には、±1.3Vで周期1秒程度の矩形波
電圧を印加するのが効率の点で好ましいと考え
られる。
Practically speaking, it is considered preferable in terms of efficiency to apply a rectangular wave voltage of ±1.3V with a period of about 1 second.

また、印加電圧は必ずしも交番電圧でなくて
もよく、単なる直流を一定時間印加して、
ECDを発色又は消色のいずれか一方のみ生じ
させるようにしても、改質効果が認められる。
In addition, the applied voltage does not necessarily have to be an alternating voltage, but simply applying direct current for a certain period of time,
Even if ECD is caused to produce only either color development or color decolorization, the modification effect is observed.

(4) 基板2としてソーダガラスの他にポリメチル
メタクリレート等の有機ガラスも使用可能であ
る。ただし、有機ガラスを使用する場合はその
変形温度以下の温度で同ガラス上に全固体型
ECDを形成するようにしなければならない。
(4) In addition to soda glass, organic glass such as polymethyl methacrylate can also be used as the substrate 2. However, when organic glass is used, all-solid-state molding is performed on the same glass at a temperature below its deformation temperature.
Must be allowed to form an ECD.

また、基板2はいずれの電極3,7側にあつ
てもよい。
Further, the substrate 2 may be placed on either side of the electrodes 3 and 7.

(5) 透明モードで使用する全固体型ECDに限ら
ず、反射モードで使用するECDに具体化する
こともできる。この場合、前記電極3,7は少
なくとも一方が透明電極であればよく、他方の
電極は反射層にしたり着色層にしたりすること
ができる。また、反射モードの場合の基板2は
不透明でもよい。
(5) The present invention is not limited to all-solid-state ECDs used in transparent mode, but can also be implemented in ECDs used in reflective mode. In this case, at least one of the electrodes 3 and 7 may be a transparent electrode, and the other electrode may be a reflective layer or a colored layer. Further, the substrate 2 in the case of reflection mode may be opaque.

(6) 透明電極3,7の構成物質としては、ITO以
外にもTiO2,SnO2,Au,Ag,Pt等の薄膜等
を使用することもできる。すなわち、導電性が
あつて、実質的に光透過性がある物質であれば
よい。
(6) As the constituent material of the transparent electrodes 3 and 7, other than ITO, thin films such as TiO 2 , SnO 2 , Au, Ag, Pt, etc. can also be used. That is, any material that is electrically conductive and substantially transparent to light may be used.

(7) 酸化発色層4の構成物質としては、NiOX
外にもNi(OH)X,Cr2O3,Ir(OH)X,IrOX
RhOX,Rh(OH)X,Ru(OH)X等を使用するこ
とができる。
(7) In addition to NiO x , the constituent substances of the oxidized coloring layer 4 include Ni(OH) x , Cr 2 O 3 , Ir(OH) x , IrO x ,
RhOx , Rh(OH) x , Ru(OH) x , etc. can be used.

また、同じNiOXの酸化発色層4を形成する
場合でも、Niのタブレツトを使用してEB法を
行い、蒸発中に酸化させてNiOXを形成するこ
ともできる。
Further, even when forming the same oxidized coloring layer 4 of NiO x , it is also possible to perform the EB method using a Ni tablet and oxidize it during evaporation to form NiO x .

(8) イオン供与体層5の構成物質としては、前記
Ta2O5以外にもLiF,SiO2,ZrO2,Cr2O3
MgF2,CaF2,Ai2O3,Y2O3,Na−β−アル
ミナ、Li3N(Li+)等を使用することができる。
すなわち、電子を通さずにイオンを通すものな
ら任意に選択することができる。
(8) The constituent materials of the ion donor layer 5 include those mentioned above.
In addition to Ta 2 O 5 , LiF, SiO 2 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 ,
MgF 2 , CaF 2 , Ai 2 O 3 , Y 2 O 3 , Na-β-alumina, Li 3 N (Li + ), etc. can be used.
That is, any material can be selected as long as it allows ions to pass through but not electrons.

(9) 還元発色層6の構成物質としては、WO3
外にもMoO3,V2O5,Nb2O5等を使用すること
ができる。前記実施例の還元発色層6の積層位
置は酸化発色層4の積層位置と置き換えられて
もよい。
(9) In addition to WO 3 , MoO 3 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 and the like can be used as constituent substances of the reduction coloring layer 6. The lamination position of the reduction coloring layer 6 in the above embodiment may be replaced with the lamination position of the oxidation coloring layer 4.

(10) 前記各層3,4,5,6,7は、それぞれ前
記実施例で採用した方法以外のイオンプレーテ
イング法、EB法、スパツタリング法、真空蒸
着法によつて形成することもできる。
(10) Each of the layers 3, 4, 5, 6, and 7 can also be formed by an ion plating method, an EB method, a sputtering method, or a vacuum evaporation method other than the methods employed in the embodiments.

発明の効果 以上詳述したように、本発明の製造方法によれ
ば、光透過率変化が大きく、低電圧駆動が可能
で、発色及び消色の応答性も良いエレクトロクロ
ミツク素子を容易かつ安価に製造することができ
るという優れた効果を奏する。
Effects of the Invention As detailed above, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily and inexpensively produce an electrochromic element that has a large change in light transmittance, can be driven at low voltage, and has good coloring and decoloring responsiveness. It has the excellent effect of being able to be manufactured in a number of ways.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1〜5図は本発明を具体化した一実施例を示
し、第1図は全固体型ECDの改質処理工程を示
す断面図、第2図は同ECDの積層工程を示す断
面図、第3図は同ECDへの印加電圧とECDの光
透過率の時間的変化を示す線図、第4図は未処理
ECDにおける印加電圧と波長と光学密度の変化
の関係を示す線図、第5図は処理済ECDにおけ
る印加電圧と波長と光学密度の変化の関係を示す
線図、第6図は改質処理における電解液の濃度と
発色及び消色のサイクルと消色応答時間との関係
を示す線図である。 1……エレクトロクロミツク素子(ECD)、2
……基板、3……下部透明電極、4……酸化発色
層、5……イオン供与体層、6……還元発色層、
7……上部透明電極、31……電解液、33……
電圧印加装置。
1 to 5 show an embodiment embodying the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the modification process of an all-solid-state ECD, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the lamination process of the ECD. Figure 3 is a diagram showing the voltage applied to the ECD and the change in light transmittance of the ECD over time, and Figure 4 is an untreated diagram.
A diagram showing the relationship between applied voltage, wavelength, and optical density change in ECD, Figure 5 is a diagram showing the relationship between applied voltage, wavelength, and optical density change in processed ECD, and Figure 6 is a diagram showing the relationship between applied voltage, wavelength, and optical density change in ECD. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the concentration of an electrolytic solution, the cycle of color development and decolorization, and the decolorization response time. 1... Electrochromic device (ECD), 2
... Substrate, 3 ... Lower transparent electrode, 4 ... Oxidation coloring layer, 5 ... Ion donor layer, 6 ... Reduction coloring layer,
7... Upper transparent electrode, 31... Electrolyte, 33...
Voltage application device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも一方の電極が透明電極である2つ
の電極3,7間に、酸化発色層4、イオン供与体
層5及び還元発色層6が積層されてなる全固体型
エレクトロクロミツク素子の製造方法において、
該積層後の全固体型エレクトロクロミツク素子1
を電解液31に接触させながら、両電極3,7間
に電圧を印加することによつて該素子1を少なく
とも一回発色及び/又は消色させることを特徴と
する全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方
法。 2 前記電解液31はPH7以下の電解液であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の全
固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法。 3 前記電極3,7間に印加する電圧は1〜2V
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の全固体型エレクトロクロミツク素子の製造
方法。
[Claims] 1. An all-solid-state electrochromic device in which an oxidation coloring layer 4, an ion donor layer 5, and a reduction coloring layer 6 are laminated between two electrodes 3 and 7, at least one of which is a transparent electrode. In the manufacturing method of the Tsuku element,
All-solid-state electrochromic device 1 after lamination
An all-solid-state electrochromic device characterized in that the device 1 is colored and/or decolored at least once by applying a voltage between the electrodes 3 and 7 while bringing the device 1 into contact with an electrolytic solution 31. manufacturing method. 2. The method for manufacturing an all-solid-state electrochromic device according to claim 1, wherein the electrolytic solution 31 is an electrolytic solution having a pH of 7 or less. 3 The voltage applied between the electrodes 3 and 7 is 1 to 2 V.
A method for manufacturing an all-solid-state electrochromic device according to claim 1.
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