JPH05203998A

JPH05203998A - エレクトロクロミック素子

Info

Publication number: JPH05203998A
Application number: JP16939092A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Mizuno; 祥樹水野; Sanae Oyama; 早苗大山; Satoshi Sakurada; 智櫻田; Yuzo Izumi; 祐三出水; Natsuko Oto; 奈津子大戸; Keiichi Koseki; 惠一古関
Original assignee: Tonen Corp
Current assignee: Tonen General Sekiyu KK
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】【構成】エレクトロクロミック電極と対向電極との間
に電解質を介在させて成るエレクトロクロミック素子に
おいて、該電解質として、屈折率1.48〜1.56の高分子多
孔性薄膜の空孔中に、（Ａ）２，２−ジフェニルプロピ
オニトリルと（Ｂ）該２，２−ジフェニルプロピオニト
リルより低い屈折率を有する溶媒（但し、ポリエーテル
を除く。）との混合物を溶媒としてイオン導電体を充填
した電解質薄膜を用いたことを特徴とするエレクトロク
ロミック素子。【効果】高分子多孔性薄膜との屈折率を調整して光透
過性を改善でき、かつ溶媒の揮散が防止され、さらにＥ
Ｃ素子としての特性にも優れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なエレクトロクロミ
ック素子、さらに詳しくは、電解質として、空孔中にイ
オン導電体を充填した光散乱の少ない高分子多孔性薄膜
を用いて成る調光素子や表示素子などとして好適なエレ
クトロクロミック素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロクロミック（以下ＥＣと略称
する）素子は、通常透明電極基板上にＥＣ材料から成る
層（以下ＥＣ層と略称する）を有するＥＣ電極と対向電
極との間に電解質を介在させた構造を有しており、両極
間に電圧を印加すると、電圧に応じて該ＥＣ層の色調が
可逆的に変化する性質を有している。

【０００３】このようなＥＣ素子は大面積表示が可能で
ある、駆動寿命が長い、応答速度が速い、着色効率が高
い、鮮やかな色が出せる、消色時の透過率が高いなどの
特徴を有することから、近年色調の変化を利用して表示
素子や調光素子に、あるいは適度の応答速度を利用した
防眩材料、メモリー性を利用した記憶センサーなどに用
いられている。

【０００４】このＥＣ素子に用いられる電解質は液体電
解質と固体電解質に大別することができ、前者の液体電
解質はイオン電導度が大きいので応答性に優れているも
のの、液体であるため、素子の構造及び組み立て上、液
漏れ対策が必要であり、また液漏れ対策をしても破損に
より、あるいは使用中に液漏れが生じるおそれがあるな
どの欠点を有している。これに対し、通常の固体電解質
は前記のような問題はないものの、イオン電導度が小さ
いために、応答性が悪いという欠点がある。

【０００５】そこで、本発明者らは、イオン電導度の大
きな固体電解質を開発するために鋭意研究を重ね、先に
高分子多孔性薄膜の空孔中にイオン電導体を充填して成
る高分子電解質薄膜が、全体として固体として取り扱う
ことができ、液漏れのおそれがない上、イオン導電性に
優れていることを見い出した。このような高分子電解質
薄膜をＥＣ素子の電解質として用いる場合、電極形成後
に該薄膜を両極間に挟めばよく、したがって電極形成時
に該電解質を劣化させることがない上、合わせガラスの
プロセスでＥＣ素子を製作しうるなどの利点がある。

【０００６】他方、イオン電導度の高い固体電解質を両
極間に介在させる方法として、 TaO _xなどから成る薄膜
層を蒸着などにより形成させる方法が知られているが、
この方法においては、続いて電極形成工程が施されるた
め、該薄膜層は電極形成時に劣化が生じるのを免れない
という欠点がある。ところで、高分子多孔性薄膜の空孔
中にイオン導電体を充填して高分子電解質薄膜を作製す
る場合、該イオン導電体の溶媒として、通常プロピレン
カーボネート、ジメトキシエタン、ｒ−ブチロラクト
ン、アセトニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリプロ
ピレンオキシドなどが用いられる。しかしながら、これ
らの溶媒はいずれも屈折率（ｎ_D ²⁰）が1.48以下であ
り、ポリエチレンやポリプロピレンなどの代表的な高分
子多孔性薄膜の屈折率よりも小さいことから、前記溶媒
を含有するイオン導電体を該多孔性薄膜に充填したもの
をＥＣ素子の電解質として用いる場合、該薄膜に光散乱
が生じるため、このＥＣ素子は表示素子やＥＣウインド
ーなどの光学用途には使用しにくいという問題が生じ
る。したがってこの場合、イオン導電体に用いる有機溶
媒の選択は極めて重要である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、このよ
うな事情のもとで、電解質として空孔中にイオン導電体
を充填した光散乱の少ない高分子多孔性薄膜を用いて成
る調光素子や表示素子などの光学的素子として好適なＥ
Ｃ素子を提供することを目的として、先に、イオン導電
体の溶媒として高分子多孔性薄膜の屈折率に近いベンズ
ニトリル、ベンズアルデヒド、サリチル酸メチル等の溶
媒を用いることを開示した（特願平２−329887号明細
書）。

【０００８】上記溶媒を用いることによって、光の散乱
は大幅に抑制できたが、これら溶媒を単独で用いた場
合、又は屈折率が近似しているため２種類以上を併用し
た場合でも、使用高分子膜の屈折率に完全に一致させる
のは難しく、更に、高分子膜の種類に応じて溶媒を変え
なければならないという不便さがある。本発明は高屈折
率溶媒（Ａ）と低屈折率溶媒（Ｂ）からなる混合溶媒を
使用することにより上記問題を解決できることを見出し
た。即ち、電解質溶媒、Ａ及びＢの混合比を変えること
により屈折率の異なる種々の高分子膜に適用でき、且
つ、使用高分子膜の屈折率に容易に精度よく調製が可能
な溶媒系を見出したものである。

【０００９】本発明によって、光の散乱のほとんどない
透明性に優れ、溶媒の揮散のない長期の安定性に優れた
電解質膜とその電解質膜を用いた透明性、色相、サイク
ル特性等に優れたエレクトロクロミック素子を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、エレクトロクロミック電極と対向電極と
の間に電解質を介在させて成るエレクトロクロミック素
子において、該電解質として、屈折率1.48〜1.56の高分
子多孔性薄膜の空孔中に、（Ａ）２，２−ジフェニルプ
ロピオニトリルと（Ｂ）該２，２−ジフェニルプロピオ
ニトリルより低い屈折率を有する溶媒（但し、ポリエー
テルを除く。）との混合物を溶媒とするイオン導電体を
充填した電解質薄膜を用いたことを特徴とするエレクト
ロクロミック素子を提供する。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
ＥＣ素子においては、電解質として、高分子多孔性薄膜
の空孔中にイオン導電体を充填して成る高分子電解質薄
膜が用いられる。この電解質薄膜は全体として固体とし
て取り扱うことができるので、液漏れの心配がなく、し
かもイオン導電性に優れる上、薄膜化が可能であるなど
の長所を有している。

【００１２】前記高分子多孔性薄膜としては、通常膜厚
0.１〜50μｍ、好ましくは1.０〜25μｍ、空孔率40〜90
％、好ましくは60〜90％、破断強度 200kg／cm²以上、
好ましくは 500kg／cm²以上及び平均貫通孔径 0.001〜
1.０μｍのものが用いられる。該膜厚が0.１μｍ未満で
は支持膜としての機械的強度に劣り、かつ取り扱い性が
悪くて実用的でないし、50μｍを超えると実効抵抗が高
くなり、好ましくない。該空孔率が40％未満では電解質
としてのイオン導電性が不充分であるし、90％を超える
と支持膜としての機械的強度が低下し、実用的でなくな
る。

【００１３】また、該破断強度が 200kg／cm²未満では
支持膜として実用的でない。さらに、平均貫通孔径につ
いては、空孔中にイオン導電体を固定化しうる孔径であ
ればよく、特に制限されず、高分子薄膜の材質や孔の形
状により適宜選ばれるが、通常 0.001〜1.０μｍの範囲
である。本発明で用いる高分子多孔性薄膜は、このよう
にイオン導電体の支持体としての機能をもち、かつ機械
的強度の優れた高分子材料から成っている。このような
高分子材料としては、例えばポリオレフィン、ポリカー
ボネート、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリア
セタール、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリテトラフルオロエチレンなどが挙げられるが、
化学的安定性の点から、ポリオレフィン、ポリフッ化ビ
ニリデン及びポリテトラフルオロエチレンが好ましく用
いられる。さらにこれらの中で、多孔構造の形成や薄膜
化の容易さ及び機械的強度の点から、特に重量平均分子
量が５×10⁵以上の、好ましくは１×10⁶〜１×10⁷の
ポリオレフィンが好適である。

【００１４】該ポリオレフィンとしては、例えばエチレ
ン、プロピレン、ブテン−１、４−メチルペンテン−１
などのα−オレフィンの単独重合体又は共重合体から成
る結晶性のポリオレフィン、具体的にはポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリ
ブテン−１、ポリ４−メチルペンテン−１などが好まし
く用いられる。これらの中で、特に重量平均分子量が５
×10⁵以上のポリエチレン及びポリプロピレンが好適で
ある。

【００１５】このポリオレフィンの重量平均分子量は得
られる薄膜の機械的強度に影響を及ぼし、例えば超高分
子量ポリオレフィンを用いることにより、超延伸によっ
て極薄で高強度の薄膜を作製しうるので、実効抵抗の低
い高イオン導電性薄膜を得ることができる。なお、前記
ポリオレフィンに、重量平均分子量が５×10⁵未満のポ
リオレフィンをブレンドすることができるが、重量平均
分子量が５×10⁵以上のポリオレフィンを含まない系で
は超延伸による極薄高強度の膜が得られない。

【００１６】次に、本発明で用いる高分子多孔性薄膜の
好適な製造方法の１例について説明すると、まず、重量
平均分子量が５×10⁵以上のポリオレフィンを流動パラ
フィンなどの溶媒に加え、加熱溶解して、濃度１〜15重
量％程度の均質な溶液を調製したのち、この溶液からシ
ートを形成し、急冷してゲル状シートとする。次いで、
このゲル状シートを塩化メチレンなどの揮発性溶剤で抽
出処理して、該シート中の溶媒量を10〜90重量％に調整
する。次に、このゲル状シートをポリオレフィンの融点
以下の温度で加熱し、面積倍率で10倍以上に延伸したの
ち、この延伸膜中に含まれる溶媒を塩化メチレンなどの
揮発性溶剤で抽出除去し、次いで乾燥することにより、
所望の高分子多孔性薄膜が得られる。

【００１７】これらの固体高分子多孔薄膜は、通常、屈
折率が1.48〜1.56程度である。本発明はこれと電解液と
の屈折率を調整するものであるが、電解液の屈折率は広
い範囲で調整できるので、こちらの屈折率の値は必ずし
も重要ではない。本発明は、電解液の溶媒として、
（Ａ）２，２−ジフェニルプロピオニトリルと（Ｂ）該
２，２−ジフェニルプロピオニトリルより低い屈折率を
有する溶媒（但し、ポリエーテルを除く。）との混合物
を用いることを特徴としている。

【００１８】電解質の溶媒の主成分として２，２−ジフ
ェニルプロピオニトリル（DPPN）を用い、これと屈折率
の低い溶媒とを混合して屈折率を調整することにより、
高分子多孔薄膜と電解質の屈折率を調整して光散乱を防
止し、かつ電解質薄膜からの溶媒の揮散を防止すること
ができること、さらにエレクトロクロミック素子として
必要な各種特性（イオン導電率、耐久性、着色、消色
性、等）にも優れることができることが見い出された。

【００１９】本発明者らの研究によれば、他成分溶媒を
混合して混合溶媒の屈折率を高分子多孔性薄膜の屈折率
（一般に1.48〜1.56）に合わせる場合、溶媒の揮散性、
イオン伝導度等の特性は主として高屈折率溶媒の種類に
依存すること、これに比較すれば低屈折率溶媒の方はそ
の種類による依存性は小さいことが見い出され、そして
本発明の目的において最適の溶媒が高屈折率溶媒として
２，２−ジフェニルプロピオニトリルを選択することに
よって得られた。

【００２０】２，２−ジフェニルプロピオニトリルは下
記化学式

【００２１】

【化１】

【００２２】を有する化合物で、屈折率は1.572 であ
る。２，２−ジフェニルプロピオニトリルは（DPPN）と
混合する溶媒は、イオン導電性の溶質を溶解でき、かつ
混合溶媒としての屈折率が、高分子多孔薄膜の屈折率と
調整できるもの、すなわち、屈折率がDPPNより低いもの
であればよいが、好ましくは屈折率が1.40〜1.48の範囲
内のものである。低屈折率溶媒の例としてはＮ−メチル
ピロリドン（屈折率1.468)、２−ピロリドン（屈折率1.
486)、３−ピロリドン（屈折率1.443)、ジメチルスルホ
キシド（屈折率1.479)、ジメチルホルムアミド（屈折率
1.431)、２，５−ジメチルピロール（屈折率1.505)、
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（屈折率1.47
1)などを挙げることができ、これらのうち好適な溶媒は
ピロリドン系化合物、ジメチルスルホキシド、イミダゾ
ロン系化合物などである。ただし、２，２−ジフェニル
プロピオニトリルとポリエーテルとの組合せは、既に、
開示したので本発明からは除かれる（特願平３−122547
号明細書）。

【００２３】なお、本発明の混合溶媒は主としてDPPNと
低屈折率溶媒、特に屈折率が1.40〜1.48程度の溶媒との
組合せからなるが、必要に応じて、DPPNと同等あるいは
DPPNよりも屈折率の高い溶媒あるいは極端に屈折率の低
い溶媒も本発明の目的を阻害しない範囲で、混合使用す
ることができる。DPPN〔（Ａ）成分〕と低屈折率溶媒
〔（Ｂ）成分〕との混合比は、混合溶媒の屈折率が高分
子多孔薄膜の屈折率と一致すればよいが、一般的には、
Ａ成分とＢ成分との重量比で10：90〜90：10、好ましく
は20：80〜80：20である。高分子多孔性薄膜とイオン導
電体の屈折率とは完全に一致するのが理想的であるが、
本発明によれば±0.005 の範囲内で調整可能である。

【００２４】本発明で用いられるイオン導電体の溶質に
ついては、前記混合溶媒に可溶な電解質であればよく、
特に制限されず、例えばアルカリ金属塩、アルカリ土類
金属塩、プロトン酸などが用いられる。これらの溶質の
陰イオンとしては、例えばハロゲンイオン、硫酸イオ
ン、リン酸イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオ
ン、トリフッ化メタンスルホン酸イオン、ホウフッ化イ
オンなどが挙げられる。該溶質の具体例としては、フッ
化リチウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、過塩
素酸リチウム、チオシアン酸ナトリウム、トリフッ化メ
タンスルホン酸リチウム、ホウフッ化リチウム、ヘキサ
フッ化リン酸リチウム、リン酸、硫酸、トリフッ化メタ
ンスルホン酸、テトラフッ化エチレンスルホン酸、ヘキ
サフッ化ブタンスルホン酸などが挙げられ、これらは１
種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。

【００２５】高分子多孔性薄膜の空孔に、前記イオン導
電体を充填する方法については、特に制限はなく、例え
ば浸漬、塗布、スプレーなどの方法の中から任意の方法
を選択して用いることができる。本発明のＥＣ素子はこ
のようにして得られた空孔中にイオン導電体を充填して
成る高分子多孔性薄膜を、ＥＣ電極と対向電極との間に
介在させたものであって、該ＥＣ電極は、透明電極基板
上にＥＣ層を設けることにより製造することができる。
また、透明電極基板としては、通常ガラス板や透明フィ
ルムなどの透明基板上に、酸化インジウムスズや酸化ス
ズなどの透明導電膜を有するものが用いられる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明ＥＣ素子の１例について添付図
面に従って説明すると、図１は反射型表示素子として用
いる場合の本発明ＥＣ素子の１例の断面図であって、基
板１上に、対向電極２、背景板３、高分子電解質薄膜
４、ＥＣ電極を構成するＥＣ層５と透明導電膜６、及び
透明基板７が順次積層された構造を示す。この表示素子
は反射モードであるので、基板１は必ずしも透明体であ
る必要がなく、不透明板であってもよい。

【００２７】対向電極２は水素や酸素の発生が少なく、
かつ電気化学的酸化還元反応に対して可逆性の良い電気
容量の大きな材料が用いられる。このような材料として
は、例えばカーボン、遷移金属化合物とカーボンとの複
合材、金属酸化物とカーボンとの複合材などが挙げられ
る。この対向電極２の厚さは、通常1000Åないし10μｍ
の範囲で選ばれる。

【００２８】背景板３は、通常白色背景材、例えばアル
ミナ粉末をバインダーとともに混練してシート成形した
ものなどが用いられるが、対向電極２が兼ねることも可
能である。高分子電解質薄膜４としては、前記のように
して調製された空孔中にイオン導電体を充填して成る高
分子多孔性薄膜が用いられる。ＥＣ層５に用いられるＥ
Ｃ材料は、還元着色するカソーディック材料と酸化着色
するアノーディック材料の２種類に大別することができ
るが、ここでは代表的な還元着色材であるWO₃を用い
る。このWO₃は、例えば電解質からＨ⁺，Ｌi ⁺などイ
オン半径の小さなカチオンと電源から電子が注入される
と青色に着色してくる。プロトン酸及びリチウム塩を電
解質として用いた場合を例にすると、それぞれ

【００２９】

【化２】

【００３０】

【化３】

【００３１】で示される反応を行う。この反応は可逆的
であるが H_xWO₃ 又はLi_xWO₃の状で電源回路を開放
すると、青色（還元状態）は長時間保持される。このよ
うな還元着色剤としては、該WO₃のほか、例えばMoO₃，
MoS₃，V₂O₅，MgWO₄，TiO₂，W₄O₆(C₂O₄)xなどを用いる
ことができる。このＥＣ層５は 500〜1500Å程度の厚さ
であり、透明導電膜６上に形成される。透明導電膜６は
集電電極であり、通常酸化インジウムスズや酸化スズな
どで形成され、その厚さは一般的に1000〜5000Å程度で
ある。この透明導電膜６は透明基板７上に形成される
が、基板７は反射モードであるので透明でなければなら
ない。

【００３２】ＥＣ層５と透明導電膜とで構成されるＥＣ
電極と対向電極２との間に電圧を印加するが、WO₃の還
元時には負の電圧を通常1.３〜1.９Ｖ程度印加すればよ
い。一方、図２は透過型調光素子として用いる場合の本
発明ＥＣ素子の１例の断面図であって、透明基板11上
に、ＥＣ電極IIを構成する透明導電膜12とＥＣ層13、高
分子電解質膜14、ＥＣ電極Ｉを構成するＥＣ層15と透明
導電膜16、及び透明基板17が順次積層された構造を示
す。

【００３３】この場合、ＥＣ層15に還元着色型のＥＣ材
料を、ＥＣ層13に酸化着色型のＥＣ材料を用いると、着
色効率の高いＥＣ素子が得られる。また、ＥＣ層13には
結晶状態の異なるWO₃を用いてもよいし、 IrO_x,Ni
O_x,CoO_x，プルシアンブルー,ポリアニリンなどを用い
てもよい。この図２の構造が前記図１の構造と異なる点
は、ＥＣ層13は前記のようにIrO _xや結晶状態の異なる
WO₃などを用い、 500〜1500Åの厚みに形成し、かつＥ
Ｃ層13と透明導電膜12（ＥＣ電極II）が光透過性である
点である。図１の構造では背景板３は光不透過性であ
り、また対向電極２は光不透過性であってもよいし、透
過性であってもよい。

【００３４】図２の構造においては、両電極間に電圧を
印加してＥＣ層15及びＥＣ層13を着色すると、このＥＣ
素子は調光ガラス（ＥＣウィンドー）として作用する。
なお、この構造でＥＣ層15（ＥＣ層13）をパターン化す
れば、透過型の表示素子としても使用できる。また、防
眩ミラーとして本発明のＥＣ素子を用いる場合には、図
１において背景板３と対向電極２とに、反射性材料、例
えばアルミニウムなどを用いればよい。製造例１（高分子多孔性薄膜の製造）重量平均分子量（Ｍw)２×10⁶のポリエチレン4.０重量
％を含む流動パラフィン（64cst ／40℃）混合液 100重
量部に２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール 0.125
重量部とテトラキス（メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ
−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−プロピオネー
ト）メタン0.25重量部を、酸化防止剤として加えて混合
した。この混合液を攪拌機付のオートクレーブに充填
し、 200℃まで加熱して90分間攪拌し均一な溶液とし
た。

【００３５】この溶液を加熱した金型に充填し、50℃ま
で急冷してゲル状シートを得た。このゲル状シートを塩
化メチレン中に60分間浸漬したのち、平滑板にはり付け
た状態で塩化メチレンを蒸発乾燥し、原反シートを得
た。得られた原反シートそれぞれを 115〜 130℃の温度
で同時二軸延伸を行い、得られた延伸膜を塩化メチレン
で洗浄して残留する流動パラフィンを抽出除去したの
ち、乾燥しての多孔性薄膜を得た。

【００３６】ポリエチレン多孔性薄膜の膜厚20μｍ、空
孔率60％、平均孔径 200Å及び屈折率1.540 であった。実施例１重量比をいろいろに変えた２，２−ジフェニルプロピオ
ニトリル／Ｎ−メチルピロリドン(NMP) 混合溶媒に、過
塩素酸リチウムを溶液中の濃度が５wt％になるように溶
解させてイオン導電体を調製した。

【００３７】このイオン導電体の屈折率は図３に示す通
りであった。次に、このイオン導電体を製造例１で得ら
れた多孔性薄膜に含浸させて、高分子電解質薄膜を作製
し、ヘーズ率（％）を測定した。結果は図３に示す通り
であった。図３より、この混合溶媒系は混合比により1.
48〜1.56、特に1.51〜1.55の屈折率に調整することがで
き、かつヘーズ率も２％以下まで小さくすることができ
ることが認められる。

【００３８】次に、この高分子電解質薄膜のイオン導電
率を室温で、80℃×50hrの熱処理の前後に測定した結果
を図４に示す。室温で10^-5Scm ^-1以上の十分に高いイオ
ン導電率が得られること、熱処理後もそのイオン導電率
が低下せず、耐熱性に優れていることが認められる。更
に、温度を変えてDPPN／NMP ＝70／30の電解質溶液のイ
オン導電率を測定した結果を図５に示す。−20℃でも10
^-5Scm ^-1以上の優れたイオン導電率が得られている。

【００３９】さらに、この電解質薄膜を用い、図１に示
した構成に従ってエレクトロクロミック素子を作製し
た。ＥＣ電極としてはWO₃、対向電極としてはNiO を用
いた。このＥＣ素子の両電極間に1.５Ｖの電圧を５秒間
印加した後、電圧を０Ｖにもどして５秒間置くサイクル
を繰り返して、繰り返し性、着色性、消色性を調べた。
その結果、濃い着色と良好な消色が得られ、しかも繰り
返し後にもその着色性、消色性は劣化しなかった。

【００４０】長時間の熱安定性試験によっても、電解質
膜からの溶媒の揮散は見られなかった。実施例２実施例１のＮ−メチルピロリドンに代えて２−ピロリド
ンを用いて、実施例１を繰り返した。結果を図５〜７に
示す。サイクルテストを含めて、実施例１と同様に優れ
た結果が得られた。実施例３実施例１のＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）を１，３−
ジメチル−２−イミダゾリジノン（屈折率ｎ_D ²⁰ 1.471
DMI）に代えて、DPPN／DMI ＝65／35の混合溶媒とし、
過塩素酸リチウムの濃度が５wt％の電解質溶液を調製し
た。この電解質溶液は屈折率が 1.541、イオン導電率が
20℃で 120×10^-5Scm ^-1、−20℃で23×10^-5Scm ^-1であ
り、低温においても高いイオン導電性を示した。次に、
この電解質溶液を実施例１と同様にして製造例１で得ら
れたポリエチレン多孔膜に含浸させて電解質膜を作成し
た。この電解質膜はヘーズ率 1.8％、イオン導電率27×
10^-5Scm ^-1（20℃) と透明性およびイオン導電性に優れ
ていることが認められる。さらにこの電解質膜を80℃、
50時間熱処理を行ったものでは、ヘーズ率 1.9％、イオ
ン導電率25×10^-5Scm ^-1、重量減少率１％以下であり着
色などの色相の変化も見られず、実施例１，２と比べて
も熱安定性がより優れていることが認められる。この電
解質膜を用い実施例１と同様にＥＣ素子を作成し、サイ
クル試験を実施しＥＣ特性を調べた結果、良好な着色性
と消色性を示した。参考例実施例１のＮＭＰに代えてテトラエチレングリコールジ
メチルエーテル（屈折率1.420)を用い、DPPN／テトラエ
チレングリコールジメチルエーテル＝80／20（重量比）
とし実施例１を繰返した。その結果、得られた電解質膜
は優れた透明性及び熱安定性と高いイオン導電性を示し
た。その電解質膜を使用したＥＣ素子は実施例１と同様
サイクル試験においても良好な着色性、消色性を示し
た。比較例テトラエチレングリコールジメチルエーテルに過塩素酸
リチウムを溶液中の濃度が15wt％になるように溶解させ
て電解質溶液を調製した。これを製造例１で得られた多
孔性薄膜に含浸させて、高分子電解質膜を作成した。得
られた電解質膜は灰白色の不透明なものであり、それを
使用したＥＣ素子も着色性が不十分で、サイクル試験で
は色残りが目立ち消色性も劣るものであった。

【００４１】以上の結果を表１にまとめて示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、ＥＣ素子の電解質層
は、光の散乱が少なく十分な透明性を有するため、調光
素子として応用した場合には優れた光透過を実現し、ま
た表示素子として応用した場合には表示が見やすくな
る。しかも、電解質層からの溶媒の揮散もなく、またＥ
Ｃ素子特性も優れている。

【００４４】また電解質層を厚くすることが可能で、こ
れにより、平滑性の悪い電極でも十分に密着しうるの
で、ＥＣ電極として用いることが可能であり、コスト面
でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、反射型表示素子として用いる場合の本
発明ＥＣ素子の１例の断面図である。

【図２】図２は、透過型調光素子として用いる場合の本
発明ＥＣ素子の１例の断面図である。

【図３】図３は、実施例１の溶媒組成と屈折率、ヘイズ
率との関係を示すグラフである。

【図４】図４は、実施例１の溶媒組成とイオン導電率と
の関係を示すグラフである。

【図５】図５は、実施例１，２におけるイオン導電率の
温度依存性を示すグラフである。

【図６】図６は、実施例２の溶媒組成とイオン導電率と
の関係を示すグラフである。

【図７】図７は、実施例２の溶媒組成とイオン導電率の
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…基板２…対向電極３…背景板４…高分子電解質薄膜５…ＥＣ層６…透明導電膜７…透明基板 11…透明基板 12…透明導電膜 13…ＥＣ層 14…高分子電解質薄膜 15…ＥＣ層 16…透明導電膜 17…透明基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者出水祐三埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡１丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者大戸奈津子埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡１丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者古関惠一埼玉県入間郡大井町西鶴ヶ岡１丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エレクトロクロミック電極と対向電極と
の間に電解質を介在させて成るエレクトロクロミック素
子において、該電解質として、屈折率1.48〜1.56の高分
子多孔性薄膜の空孔中に、（Ａ）２，２−ジフェニルプ
ロピオニトリルと（Ｂ）該２，２−ジフェニルプロピオ
ニトリルより低い屈折率を有する溶媒（但し、ポリエー
テルを除く。）との混合物を溶媒とするイオン導電体を
充填した電解質薄膜を用いたことを特徴とするエレクト
ロクロミック素子。