JPH0534732A - 電解質薄膜 - Google Patents
電解質薄膜Info
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- JPH0534732A JPH0534732A JP31477491A JP31477491A JPH0534732A JP H0534732 A JPH0534732 A JP H0534732A JP 31477491 A JP31477491 A JP 31477491A JP 31477491 A JP31477491 A JP 31477491A JP H0534732 A JPH0534732 A JP H0534732A
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- JP
- Japan
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- thin film
- electrolyte
- electrode
- refractive index
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 透明性に優れ光散乱の少ない電解質薄膜を提
供する。 【構成】 屈折率１．４８〜１．５６の固体高分子多孔
性薄膜の空孔中に、ベンゾニトリル、ベンズアルデヒ
ド、サリチル酸メチル、ベンジルアルコール、３−クロ
ロベンジルシアナイド、ベンジルシアナイド、α−トリ
ニトリルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテ
ルのうち少なくとも１種を溶媒として含む電解液を充填
して成る電解質薄膜。
供する。 【構成】 屈折率１．４８〜１．５６の固体高分子多孔
性薄膜の空孔中に、ベンゾニトリル、ベンズアルデヒ
ド、サリチル酸メチル、ベンジルアルコール、３−クロ
ロベンジルシアナイド、ベンジルシアナイド、α−トリ
ニトリルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテ
ルのうち少なくとも１種を溶媒として含む電解液を充填
して成る電解質薄膜。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解質薄膜に関する。
さらに詳しく述べるならば、本発明は、空孔中に電解液
を充填した多孔性高分子薄膜からなる電解質、特にエレ
クトロクロミック素子に関する。
さらに詳しく述べるならば、本発明は、空孔中に電解液
を充填した多孔性高分子薄膜からなる電解質、特にエレ
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素子の構造はエレ
クトロクロミック電極と対極との間に電解質を配して成
り、両極間に電圧を印加すると、電圧に応じて、着色、
消色が可逆的に起こるものである。対極は、これもエレ
クトロクロミック素子で構成して着色表示に利用するこ
とも出来る。
クトロクロミック電極と対極との間に電解質を配して成
り、両極間に電圧を印加すると、電圧に応じて、着色、
消色が可逆的に起こるものである。対極は、これもエレ
クトロクロミック素子で構成して着色表示に利用するこ
とも出来る。
【０００３】電解質の形成方法にはＴａＯx を蒸着など
により、成膜する方法や有機電解液や高分子電解質薄膜
を両極間に挟む方法などがある。特に高分子電解質薄膜
や多孔性高分子フィルムの空孔中に有機電解液を充填し
た薄膜を挟む方法では、この工程が電極形成の後になる
ため電極製造の際に電解質を劣化させることがなく、ま
た合わせガラスのプロセスでエレクトロクロミック素子
を製作できるなどの利点がある。
により、成膜する方法や有機電解液や高分子電解質薄膜
を両極間に挟む方法などがある。特に高分子電解質薄膜
や多孔性高分子フィルムの空孔中に有機電解液を充填し
た薄膜を挟む方法では、この工程が電極形成の後になる
ため電極製造の際に電解質を劣化させることがなく、ま
た合わせガラスのプロセスでエレクトロクロミック素子
を製作できるなどの利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】多孔性高分子フィルム
の空孔中に有機電解液を充填した薄膜を用いる方法で
は、電解液の溶媒としてプロピレンカーボネート、ジメ
トキシエタン、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、
ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドな
どが用いられているが、いづれの溶媒の屈折率
（η20 D ）も１．４８以下であり、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどの代表的多孔性薄膜の屈折率よりも小さ
い。このため、上記溶媒を多孔膜に充填すると、同膜に
光散乱が生じるため、エレクトロクロミック素子の光学
的用途（ＥＣウィンドウ、表示素子など）への応用を困
難にしている。
の空孔中に有機電解液を充填した薄膜を用いる方法で
は、電解液の溶媒としてプロピレンカーボネート、ジメ
トキシエタン、γ−ブチルラクトン、アセトニトリル、
ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドな
どが用いられているが、いづれの溶媒の屈折率
（η20 D ）も１．４８以下であり、ポリエチレン、ポリ
プロピレンなどの代表的多孔性薄膜の屈折率よりも小さ
い。このため、上記溶媒を多孔膜に充填すると、同膜に
光散乱が生じるため、エレクトロクロミック素子の光学
的用途（ＥＣウィンドウ、表示素子など）への応用を困
難にしている。
【０００５】そこで本発明は光散乱の少ない透明性に優
れた電解質層を提供することを目的とする。
れた電解質層を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、高分子多孔性薄膜の空孔中に充填する電
解液の溶媒としてベンゾニトリル、ベンジルアルデヒ
ド、ベンジルアルコール、サリチル酸メチル、３−クロ
ロベンジルシアナイド、ベンジルシアナイド、α−トリ
ニトリルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテ
ルのうち少なくとも１種を含むことを特徴とする電解質
薄膜を提供する。
成するために、高分子多孔性薄膜の空孔中に充填する電
解液の溶媒としてベンゾニトリル、ベンジルアルデヒ
ド、ベンジルアルコール、サリチル酸メチル、３−クロ
ロベンジルシアナイド、ベンジルシアナイド、α−トリ
ニトリルおよびエチレングリコールモノフェニルエーテ
ルのうち少なくとも１種を含むことを特徴とする電解質
薄膜を提供する。
【０００７】本発明に用いられる電解質は、固体高分子
多孔性薄膜の空孔中に電解液を充填してなる電解質薄膜
からなる。この電解質薄膜は全体としては固体として取
扱うことができ、液漏れの心配がなく、しかもイオン電
導性に優れることができる。また、薄膜化が可能であ
る。このような固体高分子多孔性薄膜としては、膜厚が
０．１μｍ〜５０μｍ、空孔率が４０％〜９０％、破断
強度が２００kg／cm2 以上、平均貫通孔径が０．００１
μｍ〜０．７μｍのものが好ましく使用される。
多孔性薄膜の空孔中に電解液を充填してなる電解質薄膜
からなる。この電解質薄膜は全体としては固体として取
扱うことができ、液漏れの心配がなく、しかもイオン電
導性に優れることができる。また、薄膜化が可能であ
る。このような固体高分子多孔性薄膜としては、膜厚が
０．１μｍ〜５０μｍ、空孔率が４０％〜９０％、破断
強度が２００kg／cm2 以上、平均貫通孔径が０．００１
μｍ〜０．７μｍのものが好ましく使用される。
【０００８】薄膜の厚さは一般に０．１μｍ〜５０μｍ
であり、好ましくは０．１μｍ〜２５μｍである。厚さ
が０．１μｍ未満では支持膜としての機械的強度の低下
および取り扱い性の面から実用に供することが難しい。
一方、５０μｍを超える場合に実効抵抗を低く抑えると
いう観点から好ましくない。多孔性薄膜の空孔率は、４
０％〜９０％とするのがよく、好ましくは６０％〜９０
％の範囲である。空孔率が４０％未満では電解質として
のイオン導電性が不十分となり、一方９０％を超えると
支持膜としての機能的強度が小さくなり実用に供するこ
とが難しい。
であり、好ましくは０．１μｍ〜２５μｍである。厚さ
が０．１μｍ未満では支持膜としての機械的強度の低下
および取り扱い性の面から実用に供することが難しい。
一方、５０μｍを超える場合に実効抵抗を低く抑えると
いう観点から好ましくない。多孔性薄膜の空孔率は、４
０％〜９０％とするのがよく、好ましくは６０％〜９０
％の範囲である。空孔率が４０％未満では電解質として
のイオン導電性が不十分となり、一方９０％を超えると
支持膜としての機能的強度が小さくなり実用に供するこ
とが難しい。
【０００９】平均貫通孔径は、空孔中にイオン導電体を
固定化できればよいが、一般に０．００１μｍ〜０．７
μｍである。好ましい平均貫通孔径は高分子膜の材質や
孔の形状にもよる。高分子膜の破断強度は一般に２００
kg／cm2 以上、より好ましくは５００kg／cm2 以上を有
することにより支持膜としての実用化に好適である。本
発明に用いる多孔性薄膜は上記のようなイオン導電体の
支持体としての機能をもち、機械的強度の優れた高分子
材料からなる。
固定化できればよいが、一般に０．００１μｍ〜０．７
μｍである。好ましい平均貫通孔径は高分子膜の材質や
孔の形状にもよる。高分子膜の破断強度は一般に２００
kg／cm2 以上、より好ましくは５００kg／cm2 以上を有
することにより支持膜としての実用化に好適である。本
発明に用いる多孔性薄膜は上記のようなイオン導電体の
支持体としての機能をもち、機械的強度の優れた高分子
材料からなる。
【００１０】化学的安定性の観点から、例えばポリオレ
フィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニ
リデンを用いることができるが、本発明の多孔構造の設
計や薄膜化と機械的強度の両立の容易さの観点から好適
な高分子材料の１例は、特に重量平均分子量が５×１０
5 以上のポリオレフィンである。すなわち、オレフィン
の単独重合体または共重合体の、結晶性の線状ポリオレ
フィンで、その重量平均分子量が５×１０5 以上、好ま
しくは１×１０6 〜１×１０7 のものである。例えば、
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などがあげられる。これらのうちでは重量平均分子量
が５×１０5 以上のポリエチレンまたはポリプロピレン
が好ましい。ポリオレフィンの重量平均分子量は、得ら
れる透過膜の機械的強度に影響する。超高分子量ポリオ
レフィンは、超延伸により極薄で高強度の製膜を可能と
し、実効抵抗の低い高イオン導電性薄膜の支持体とす
る。重量平均分子量が５×１０5 未満のポリオレフィン
を同時に用いることができるが、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。
フィン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニ
リデンを用いることができるが、本発明の多孔構造の設
計や薄膜化と機械的強度の両立の容易さの観点から好適
な高分子材料の１例は、特に重量平均分子量が５×１０
5 以上のポリオレフィンである。すなわち、オレフィン
の単独重合体または共重合体の、結晶性の線状ポリオレ
フィンで、その重量平均分子量が５×１０5 以上、好ま
しくは１×１０6 〜１×１０7 のものである。例えば、
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などがあげられる。これらのうちでは重量平均分子量
が５×１０5 以上のポリエチレンまたはポリプロピレン
が好ましい。ポリオレフィンの重量平均分子量は、得ら
れる透過膜の機械的強度に影響する。超高分子量ポリオ
レフィンは、超延伸により極薄で高強度の製膜を可能と
し、実効抵抗の低い高イオン導電性薄膜の支持体とす
る。重量平均分子量が５×１０5 未満のポリオレフィン
を同時に用いることができるが、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。
【００１１】上記のような多孔性薄膜は次のような方法
で製造できる。超高分子量ポリオレフィンを流動パラフ
ィンのような溶媒中に１重量％〜１５重量％を加熱溶解
して均一な溶液とする。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。このゲル状シート中に含
まれる溶媒量を、塩化メチレンのような揮発性溶剤で抽
出処理して１０重量％〜９０重量％とする。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
倍率で１０倍以上に延伸する。この延伸膜中に含まれる
溶媒を、塩化メチレンのような揮発性溶剤で抽出除去し
た後に乾燥する。
で製造できる。超高分子量ポリオレフィンを流動パラフ
ィンのような溶媒中に１重量％〜１５重量％を加熱溶解
して均一な溶液とする。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。このゲル状シート中に含
まれる溶媒量を、塩化メチレンのような揮発性溶剤で抽
出処理して１０重量％〜９０重量％とする。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
倍率で１０倍以上に延伸する。この延伸膜中に含まれる
溶媒を、塩化メチレンのような揮発性溶剤で抽出除去し
た後に乾燥する。
【００１２】別の好適な高分子材料の例はポリカーボネ
ートで、この場合の固体高分子多孔性薄膜はポリカーボ
ネート薄膜に対し原子炉中で荷電粒子を照射し、荷電粒
子が通過した飛跡をアルカリエッチングして孔を形成す
る方法で作製することもできる。このような薄膜は例え
ばニュークリポアー・メンブレンとしてポリカーボネー
ト及びポリエステル製品が上市されている。
ートで、この場合の固体高分子多孔性薄膜はポリカーボ
ネート薄膜に対し原子炉中で荷電粒子を照射し、荷電粒
子が通過した飛跡をアルカリエッチングして孔を形成す
る方法で作製することもできる。このような薄膜は例え
ばニュークリポアー・メンブレンとしてポリカーボネー
ト及びポリエステル製品が上市されている。
【００１３】そのほか、ポリエステル、ポリメタアクリ
レート、ポリアセタール、ポリ塩化ビニリデン、テトラ
フルオロポリエチレン等を用いることができる。これら
の固体高分子多孔薄膜は、通常、屈折率が１．４８〜
１．５６程度であるが、本発明では電解液と屈折率の調
整を図ることを特徴としており、屈折率が１．４８〜
１．５６の範囲外の固体高分子多孔薄膜は本発明から除
外される。
レート、ポリアセタール、ポリ塩化ビニリデン、テトラ
フルオロポリエチレン等を用いることができる。これら
の固体高分子多孔薄膜は、通常、屈折率が１．４８〜
１．５６程度であるが、本発明では電解液と屈折率の調
整を図ることを特徴としており、屈折率が１．４８〜
１．５６の範囲外の固体高分子多孔薄膜は本発明から除
外される。
【００１４】本発明では、電解液の溶媒としてベンズニ
トリル（屈折率１．５２８）、ベンズアルデヒド（屈折
率１．５４５）、サリチル酸メチル（屈折率１．５３
６）、ベンジルアルコール（屈折率１．５４０）、３−
クロロベンジルシアナイド（屈折率１．５４４）、ベン
ジルシアナイド（屈折率１．５４１）、α−トリニトリ
ル（屈折率１．５２１）およびエチレングリコールモノ
フェニルエーテル（屈折率１．５４３）のうちの少なく
とも１種を使用することを特徴としている。これらの溶
媒は代表的な固体高分子多孔薄膜の屈折率と近い屈折率
を有しているので、これらの溶媒を使用することによ
り、電解質薄膜における光散乱を防止することが可能で
ある。
トリル（屈折率１．５２８）、ベンズアルデヒド（屈折
率１．５４５）、サリチル酸メチル（屈折率１．５３
６）、ベンジルアルコール（屈折率１．５４０）、３−
クロロベンジルシアナイド（屈折率１．５４４）、ベン
ジルシアナイド（屈折率１．５４１）、α−トリニトリ
ル（屈折率１．５２１）およびエチレングリコールモノ
フェニルエーテル（屈折率１．５４３）のうちの少なく
とも１種を使用することを特徴としている。これらの溶
媒は代表的な固体高分子多孔薄膜の屈折率と近い屈折率
を有しているので、これらの溶媒を使用することによ
り、電解質薄膜における光散乱を防止することが可能で
ある。
【００１５】ただし、溶媒として上記のうちの少なくと
も１種にその他の有機溶媒を混合してもよいことは勿論
である。特に、屈折率の微調整剤として、低屈折率側で
はプロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ジメ
トキシエタン等、高屈折率側ではポリフェニルエーテル
等を使用することができる。固体高分子多孔薄膜との電
解液の屈折率は完全に一致することが好適であるが、通
常±０．０１の範囲内の差であることが望ましい。
も１種にその他の有機溶媒を混合してもよいことは勿論
である。特に、屈折率の微調整剤として、低屈折率側で
はプロピレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、ジメ
トキシエタン等、高屈折率側ではポリフェニルエーテル
等を使用することができる。固体高分子多孔薄膜との電
解液の屈折率は完全に一致することが好適であるが、通
常±０．０１の範囲内の差であることが望ましい。
【００１６】電解質の溶質としては、上記溶媒に可溶の
電解質溶質であれば何でもよいが、代表的にはアルカリ
金属またはアルカリ土類金属塩またはプロトン酸を用い
ることができる。陰イオンとしてはハロゲンイオン、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、ホウフッ化イオン等がある。フッ化
リチウム（ＬｉＦ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨ
ウ化リチウム（ＬｉＩ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌ
Ｏ4 ）、チオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）、トリ
フッ化メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 ）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ヘキサフ
ッ化りん酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ
3 ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、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〔Ｃ2 Ｆ4（ＳＯ
3 Ｈ）2 〕、ヘキサフッ化ブタンスルホン酸〔Ｃ4 Ｆ6
（ＳＯ3 Ｈ）4 〕、などを具体例として挙げることがで
きる。
電解質溶質であれば何でもよいが、代表的にはアルカリ
金属またはアルカリ土類金属塩またはプロトン酸を用い
ることができる。陰イオンとしてはハロゲンイオン、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、ホウフッ化イオン等がある。フッ化
リチウム（ＬｉＦ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、ヨ
ウ化リチウム（ＬｉＩ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌ
Ｏ4 ）、チオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）、トリ
フッ化メタンスルホン酸リチウム（ＬｉＣＦ3 Ｓ
Ｏ3 ）、ホウフッ化リチウム（ＬｉＢＦ4 ）、ヘキサフ
ッ化りん酸リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ
3 ）、硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）、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〔Ｃ2 Ｆ4（ＳＯ
3 Ｈ）2 〕、ヘキサフッ化ブタンスルホン酸〔Ｃ4 Ｆ6
（ＳＯ3 Ｈ）4 〕、などを具体例として挙げることがで
きる。
【００１７】固体高分子薄膜中に電解液を充填する方法
は、含浸、塗布、スプレー等のいずれでもよい。
は、含浸、塗布、スプレー等のいずれでもよい。
【００１８】
【作用】本発明で用いる溶媒は代表的な固体高分子多孔
薄膜の屈折率と近似しているため、得られる電解質薄膜
が屈折率差のために光散乱をすることが防止され、光透
過率が向上し、また表示素子に用いれば表示が見やすく
なる。
薄膜の屈折率と近似しているため、得られる電解質薄膜
が屈折率差のために光散乱をすることが防止され、光透
過率が向上し、また表示素子に用いれば表示が見やすく
なる。
【００１９】
【実施例】図面を用いて、実施例を説明する。図１にＥ
Ｃ表示素子の例を示す。この積層構造において、下から
ガラス板１、対極２、背景板３、固体電解質薄膜４、Ｅ
Ｃ電極５、透明導電膜６、ガラス板７である。このＥＣ
表示素子は反射モードであるので、ガラス板１は必ずし
も透明体である必要はなく、また樹脂板などでもよい。
対極２にはＨ2 ，Ｏ2 の発生が少なく、電気化学的酸化
還元反応に対して可逆性のよい、電気容量の大きい材料
が用いられる。具体的にはカーボン、遷移金属化合物と
カーボンとの複合材または金属酸化物とカーボンの複合
材などがある。対極２の厚さは１０００Å〜１０μｍ程
度である。背景板３は白色背景材が一般的で、例えばア
ルミナ粉末をバインダとともに混練したシート成形した
ものを用いうる。背景板３は対極２が兼ねることも可能
である。
Ｃ表示素子の例を示す。この積層構造において、下から
ガラス板１、対極２、背景板３、固体電解質薄膜４、Ｅ
Ｃ電極５、透明導電膜６、ガラス板７である。このＥＣ
表示素子は反射モードであるので、ガラス板１は必ずし
も透明体である必要はなく、また樹脂板などでもよい。
対極２にはＨ2 ，Ｏ2 の発生が少なく、電気化学的酸化
還元反応に対して可逆性のよい、電気容量の大きい材料
が用いられる。具体的にはカーボン、遷移金属化合物と
カーボンとの複合材または金属酸化物とカーボンの複合
材などがある。対極２の厚さは１０００Å〜１０μｍ程
度である。背景板３は白色背景材が一般的で、例えばア
ルミナ粉末をバインダとともに混練したシート成形した
ものを用いうる。背景板３は対極２が兼ねることも可能
である。
【００２０】固定電解質薄膜４としては、例えば、下記
の如く調製したものを用いる。例えば、ポリエチレン微
多孔膜中に、ベンゾニトリルに電解質としての過塩素酸
リチウムを溶解させた電解質溶液を含浸したもので、厚
みが２５μｍ、イオン導電率が１．５×１０-4Ｓ／cmの
特性を有する。ポリエチレンの屈折率は１．５４０、電
解液の屈折率は１．５２７である。
の如く調製したものを用いる。例えば、ポリエチレン微
多孔膜中に、ベンゾニトリルに電解質としての過塩素酸
リチウムを溶解させた電解質溶液を含浸したもので、厚
みが２５μｍ、イオン導電率が１．５×１０-4Ｓ／cmの
特性を有する。ポリエチレンの屈折率は１．５４０、電
解液の屈折率は１．５２７である。
【００２１】ＥＣ電極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種類あるが、
ここでは代表的な還元着色材であるＷＯ3 を用いる。Ｗ
Ｏ3 は電解質からＨ+ （Ｌｉ+ ）と電源からの電子が注
入されるとＷＯ3 （透明）＋ xＨ+ ＋ｘｅ→←Ｈx ＷＯ
3 （青色）の反応を行なう。この反応は可逆的である
が、Ｈx ＷＯ3 の状態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。還元着色材としては
ＷＯ3 のほか、ＭｏＯ3 ，ＭｏＳ2，Ｖ2 Ｏ5 ，ＭｇＷ
Ｏ4 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＴｉＯ2 ，Ｗ4 Ｏ8 （Ｃ2 Ｏ4 ）x
などを用いることもできる。ＥＣ電極５は５００〜１５
００Å程度の厚さであるが、これは透明導電膜６上に形
成する。
料と酸化着色するアノーディック材料の２種類あるが、
ここでは代表的な還元着色材であるＷＯ3 を用いる。Ｗ
Ｏ3 は電解質からＨ+ （Ｌｉ+ ）と電源からの電子が注
入されるとＷＯ3 （透明）＋ xＨ+ ＋ｘｅ→←Ｈx ＷＯ
3 （青色）の反応を行なう。この反応は可逆的である
が、Ｈx ＷＯ3 の状態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。還元着色材としては
ＷＯ3 のほか、ＭｏＯ3 ，ＭｏＳ2，Ｖ2 Ｏ5 ，ＭｇＷ
Ｏ4 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＴｉＯ2 ，Ｗ4 Ｏ8 （Ｃ2 Ｏ4 ）x
などを用いることもできる。ＥＣ電極５は５００〜１５
００Å程度の厚さであるが、これは透明導電膜６上に形
成する。
【００２２】透明導電膜６は集電電極であり、酸化イン
ジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫などで形成する。厚さは１
０００〜２０００Åが一般的である。透明導電膜６はガ
ラス板７上に形成する。ガラス板７は反射モードだから
透明でなければならない。ＥＣ電極５と対極２との間に
電源から電圧を印加するが、ＷＯ3 に還元時には負の電
圧をかけ、電圧は１．３〜１．６Ｖ程度である。
ジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫などで形成する。厚さは１
０００〜２０００Åが一般的である。透明導電膜６はガ
ラス板７上に形成する。ガラス板７は反射モードだから
透明でなければならない。ＥＣ電極５と対極２との間に
電源から電圧を印加するが、ＷＯ3 に還元時には負の電
圧をかけ、電圧は１．３〜１．６Ｖ程度である。
【００２３】図２はＥＣ調光素子（ウィンドウ）の例を
示す。下から、ガラス板１１、透明導電膜１２、電極II
１３、電解質膜１４、電極Ｉ１５、透明導電膜１６及び
ガラス板１７の順の積層構造である。この構造では電極
Ｉ（ＷＯ3 ）の還元着色に加えて、電極IIに酸化着色型
の電極材料、例えばＩｒＯx などを用いると、着色効率
の高いＥＣＤを作製できる特色がある。また、電極IIに
も結晶状態の異なるＷＯ3 を用いてもよい。またはＮｉ
Ｏx ，ＣｏＯx ，Ｋx Ｆｅ〔Ｆｅ（ＣＮ）6 〕、〔Ｆｅ
（ＣＮ）5 ＣＯ〕などが用いられる。
示す。下から、ガラス板１１、透明導電膜１２、電極II
１３、電解質膜１４、電極Ｉ１５、透明導電膜１６及び
ガラス板１７の順の積層構造である。この構造では電極
Ｉ（ＷＯ3 ）の還元着色に加えて、電極IIに酸化着色型
の電極材料、例えばＩｒＯx などを用いると、着色効率
の高いＥＣＤを作製できる特色がある。また、電極IIに
も結晶状態の異なるＷＯ3 を用いてもよい。またはＮｉ
Ｏx ，ＣｏＯx ，Ｋx Ｆｅ〔Ｆｅ（ＣＮ）6 〕、〔Ｆｅ
（ＣＮ）5 ＣＯ〕などが用いられる。
【００２４】図２の構造が図１と異なる点は、電極II１
３は上述の如くＩｒＯx やＷＯ3 などを用い、５００〜
１５００Åの厚みに形成し、電極II１３と透明導電膜１
１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、また対極２は光不透過性でも光
透過性でもよい。図２の構造では両電極間に電圧を印加
して電極Ｉ１５（及び電極II１３）を着色すると、この
ＥＣＤは調光ガラス（ＥＣウィンドウ）として作用す
る。なお、この構造で、電極Ｉ１５（電極II１３）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。
３は上述の如くＩｒＯx やＷＯ3 などを用い、５００〜
１５００Åの厚みに形成し、電極II１３と透明導電膜１
１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、また対極２は光不透過性でも光
透過性でもよい。図２の構造では両電極間に電圧を印加
して電極Ｉ１５（及び電極II１３）を着色すると、この
ＥＣＤは調光ガラス（ＥＣウィンドウ）として作用す
る。なお、この構造で、電極Ｉ１５（電極II１３）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。
【００２５】また、防眩ミラーでは図１において背景板
３と対極２とを反射性電極、例えばアルミニウムで構成
される。図１及び図２の構造のＥＣＤでは、表示モード
時の入射光の反射率及び透過率は２０〜８０％であり、
耐久寿命は１０4 〜１０7 回である。実施例１ 重量平均分子量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１０
０重量部に２，５−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℃迄加熱して９０分間攪拌し均一
な溶液とした。
３と対極２とを反射性電極、例えばアルミニウムで構成
される。図１及び図２の構造のＥＣＤでは、表示モード
時の入射光の反射率及び透過率は２０〜８０％であり、
耐久寿命は１０4 〜１０7 回である。実施例１ 重量平均分子量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１０
０重量部に２，５−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℃迄加熱して９０分間攪拌し均一
な溶液とした。
【００２６】この溶液を加熱した金型に充填し、５０℃
迄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分間浸漬した後、平滑板にはり付け
た状態で塩化メチレンを蒸発乾燥し、流動パラフィン量
が異なる７種類の原反シートを得た。得られた原反シー
トを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後、乾燥して多孔性薄膜を得
た。同膜の膜厚は２５μｍ、空孔率６０％、平均孔径２
００Åであった。
迄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分間浸漬した後、平滑板にはり付け
た状態で塩化メチレンを蒸発乾燥し、流動パラフィン量
が異なる７種類の原反シートを得た。得られた原反シー
トを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後、乾燥して多孔性薄膜を得
た。同膜の膜厚は２５μｍ、空孔率６０％、平均孔径２
００Åであった。
【００２７】この多孔性導電膜にベンズアルデヒドに過
塩素酸リチウム５wt％溶解させた溶液を浸漬させた薄膜
の室温でのイオン導電率と光の透過率、ヘイズ率を調
べ、結果を表１に示す。実施例２〜４ 実施例１の方法で調製した微多孔膜に、ベンジルアルコ
ール、ベンゾニトリル、サリチル酸メチルの各々にＬｉ
ＣｌＯ4 を溶解させた溶液をそれぞれ含浸させた。他は
実施例１と同様とし、結果を表１に示す。比較例１〜３ 実施例１の方法で調製した微多孔膜に、プロピレンカー
ボネート、ジメチルスルホキシド、テトラエチレングリ
コールジメチルエーテルの各々にＬｉＣｌＯ4 を溶解さ
せた溶液をそれぞれ含浸させた。他は実施例１と同様と
し、結果を表１に示す。
塩素酸リチウム５wt％溶解させた溶液を浸漬させた薄膜
の室温でのイオン導電率と光の透過率、ヘイズ率を調
べ、結果を表１に示す。実施例２〜４ 実施例１の方法で調製した微多孔膜に、ベンジルアルコ
ール、ベンゾニトリル、サリチル酸メチルの各々にＬｉ
ＣｌＯ4 を溶解させた溶液をそれぞれ含浸させた。他は
実施例１と同様とし、結果を表１に示す。比較例１〜３ 実施例１の方法で調製した微多孔膜に、プロピレンカー
ボネート、ジメチルスルホキシド、テトラエチレングリ
コールジメチルエーテルの各々にＬｉＣｌＯ4 を溶解さ
せた溶液をそれぞれ含浸させた。他は実施例１と同様と
し、結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例５
エチレングリコールモノフェニルエーテル（屈折率１．
５３４）にトリフッ化メタンスルホン酸リチウム（Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 ）の濃度が５wt％になるように溶解させて
電解質溶液を調製した。電解質溶液のイオン導電率は
４．１×１０-4Ｓ／cm、屈折率は１．５３６であった。
５３４）にトリフッ化メタンスルホン酸リチウム（Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 ）の濃度が５wt％になるように溶解させて
電解質溶液を調製した。電解質溶液のイオン導電率は
４．１×１０-4Ｓ／cm、屈折率は１．５３６であった。
【００３０】該電解質溶液を実施例１で作製したものと
同じポリエチレン多孔膜に含浸させ電解質薄膜を得た。
この電解質膜はイオン導電率は１．２×１０-4Ｓ／cmで
あり、光透過率１００％、ヘイズ率は１．５％であっ
た。次に上記電解質膜を使用し、電極Ｉを酸化タングス
テン、電極IIを酸化ニッケルとして図２に示す構成のＥ
Ｃ調光素子を組立てＥＣ性能試験を行った。
同じポリエチレン多孔膜に含浸させ電解質薄膜を得た。
この電解質膜はイオン導電率は１．２×１０-4Ｓ／cmで
あり、光透過率１００％、ヘイズ率は１．５％であっ
た。次に上記電解質膜を使用し、電極Ｉを酸化タングス
テン、電極IIを酸化ニッケルとして図２に示す構成のＥ
Ｃ調光素子を組立てＥＣ性能試験を行った。
【００３１】着色の電荷量は７．０ミリクーロン／cm2
であり、１０4 回の消着色の繰返しによってもなお良好
な応答性を示した。
であり、１０4 回の消着色の繰返しによってもなお良好
な応答性を示した。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、電解質薄膜は、光の散
乱が少なく十分な透明性を有するため、エレクトロクロ
ミック素子を構成すると、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。
乱が少なく十分な透明性を有するため、エレクトロクロ
ミック素子を構成すると、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。
【００３３】また電解質層は薄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な密着が実現でき
るので、ＥＣ電極として用いることが可能なので、コス
ト面でも有利である。
れにより、平滑性の悪い電極でも十分な密着が実現でき
るので、ＥＣ電極として用いることが可能なので、コス
ト面でも有利である。
【図１】反射型ＥＣ表示素子の模式断面図である。
【図２】透過型調光ガラスの模式断面図である。
１…ガラス板
２…対極
３…背景板
４…固体電解質薄膜
５…ＥＣ電極（ＷＯ3 ）
６…透明導電膜
７…ガラス板
１１…ガラス板
１２…透明導電膜
１３…電極II
１４…固体電解質薄膜
１５…電極Ｉ
１６…透明導電膜
１７…ガラス板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 櫻田 智
埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡１丁目３番１
号 東燃株式会社総合研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 屈折率１．４８〜１．５６の固体高分子
多孔性薄膜の空孔中に、ベンゾニトリル、ベンズアルデ
ヒド、サリチル酸メチル、ベンジルアルコール、３−ク
ロロベンジルシアナイド、ベンジルシアナイド、α−ト
リニトリルおよびエチレングリコールモノフェニルエー
テルのうち少なくとも１種を溶媒として含む電解液を充
填して成る電解質薄膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の電解質薄膜を構成する固
体高分子が重量平均分子量５×１０5 以上のポリオレフ
ィンからなり、かつ該電解質薄膜を電解質として用いた
ことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-329887 | 1990-11-30 | ||
| JP32988790 | 1990-11-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534732A true JPH0534732A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=18226364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31477491A Pending JPH0534732A (ja) | 1990-11-30 | 1991-11-28 | 電解質薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0534732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015245A1 (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-07 | Tonen Corporation | Electrochromic device |
| WO2005071849A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 送信装置及び無線通信装置 |
| JP2010175877A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 表示素子、それを用いた光学シャッター及び表示素子装置 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP31477491A patent/JPH0534732A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994015245A1 (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-07 | Tonen Corporation | Electrochromic device |
| WO2005071849A1 (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 送信装置及び無線通信装置 |
| US7684514B2 (en) | 2004-01-27 | 2010-03-23 | Panasonic Corporation | Transmitter apparatus and wireless communication apparatus |
| JP2010175877A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hitachi Chem Co Ltd | 表示素子、それを用いた光学シャッター及び表示素子装置 |
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