JPH06222399A - エレクトロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスビーズ又はプラスチックスペーサーを
用いないエレクトロクロミック装置用固体重合体高速イ
オン伝導性層の製造方法。 【構成】 複数の部分的に硬化した高速イオン伝導性重
合体スペーサーを用意し、エレクトロクロミック材料層
と対電極の間に高速イオン伝導性重合体及び前記スペー
サーを挿入し、前記高速イオン伝導性重合体が前記スペ
ーサーを包み、前記スペーサー、エレクトロクロミック
材料層、及び対電極と緊密に接触し、前記スペーサーが
前記エレクトロクロミック材料層と前記対電極との間に
希望の間隙を効果的に確立及び維持し、そして前記高速
イオン伝導性重合体及びスペーサーを硬化して、前記エ
レクトロクロミック材料層及び対電極に主要表面が緊密
に結合した固体重合体高速イオン伝導性層を形成する、
諸工程からなるエレクトロクロミック装置用固体重合体
高速イオン伝導性層の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般にエレクトロクロ
ミック装置の製造に関する。詳しくは、本発明は、エレ
クトロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層
を、固体重合体高速イオン伝導性材料が重合して固体層
を形成する間、エレクトロクロミック材料層と対電極と
の間の間隙を確立及び維持することにより製造する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エレクトロクロミック材料を用
いて色又は透過率を変化させるための多層装置では、外
部から適用した電位によって発生した電子又はイオンの
移動に呼応して物理的及び化学的変化をエレクトロクロ
ミック材料層内に生じさせる。この変化によって、装置
の色及び透過率を、その装置に向けた電磁波に対して変
化させる結果になる。そのような装置は、一般にエレク
トロクロミック材料、電解質含有高速イオン伝導性材
料、及び対電極の連続的層を有する。電位を装置に印加
した時のエレクトロクロミック材料と高速イオン伝導性
層との間のイオンの交換は、エレクトロクロミック材料
層が消色する（実質的に透明で、僅かに色が付いている
か、又は無色）か、色が濃くなる（実質的に不透明）機
構の原因になっている。装置に印加した電位の極性を反
対にすることにより、消色状態と不透明状態とが切り替
わる。印加した電位の大きさ及び時間により、中間的
な、一般に着色した半透明の状態が惹き起こされ、その
場合エレクトロクロミック材料層は、装置の透過性を希
望の水準まで減少させるのに充分な濃度の高速イオンを
含有する。従って、装置を操作する仕方により、即ち印
加した電圧の極性、大きさ、及び時間により、約０％か
ら約９０％より大きな値までの電磁波透過率及びそれと
は逆に対応する反射率を持つように調節することができ
る。

【０００３】典型的なエレクトロクロミック装置では、
エレクトロクロミック材料層は、無機金属酸化物、最も
普通には例えば、酸化タングステンの如き遷移金属酸化
物を含有する。別法として、エレクトロクロミック材料
層は、非置換又は置換ポリアニリンの如き電気伝導性重
合体を含有していてもよい。エレクトロクロミック材料
層に隣接した電解質含有高速イオン伝導性層は、一般に
エレクトロクロミック材料層中に挿入するための、例え
ば、リチウムイオンの如き正に帯電した軽い陽イオンを
与えるのに適合する。典型的なエレクトロクロミック装
置の操作例として、リチウムイオンを酸化タングステン
エレクトロクロミック材料層中に導入すると、その層は
無機透明状態から暗青黒色に変化する。酸化物タングス
テンエレクトロクロミック材料層が充分に厚ければ、誘
導された色は酸化タングステンエレクトロクロミック材
料層を電磁波、例えば、電磁波スペクトルの可視領域の
輻射線に対して高度に吸収性の不透明なものにする。

【０００４】エレクトロクロミック装置の対電極は、一
般に、例えば酸化バナジウム又は酸化タングステンの如
き遷移金属酸化物層、又は例えばトリピロロール又はポ
リチオフェンの如き電気伝導性重合体からなる。

【０００５】電解質含有高速イオン伝導性層は、例え
ば、過塩素酸リチウムを炭酸プロピレン中に入れたもの
のような液体電解質溶液、或は例えば、塩化リチウムを
ドープしたメタノール中にポリビニルブチラールを入れ
た溶液の如きゲル、又は例えばリチウム化合物含有硬化
ポリウレタンの如き固体であってもよい。

【０００６】高速イオン伝導性層が液体又はゲルである
場合、エレクトロクロミック材料層と対電極の向かい合
った表面間の間隙を、高速イオン伝導性層に埋め込んだ
ガラスビーズ又はプラスチックスペーサーにより確立
し、維持する。この構造も、液体又はゲルの高速イオン
伝導性材料の漏洩を防ぐために装置の周縁の密封を必要
とする。

【０００７】高速イオン伝導性層のために均一な厚さを
確立することが重要である。これは、エレクトロクロミ
ック装置の均一な着色を与えるのに役立つであろう。例
えば、従来法では、エレクトロクロミック材料層と対電
極との間の正確な間隙を維持するのにガラスビーズ又は
プラスチックスペーサーを用いている。

【０００８】高速イオン伝導性層が固体重合体材料であ
る場合も同様に、高速イオン伝導性重合体材料が硬化し
て固体を形成する間にエレクトロクロミック材料層と対
電極の相対する表面間の間隙を確立し、維持するため
に、ガラスビーズ又はプラスチックが用いられている。
しかし、硬化する高速イオン伝導性重合体は、その硬化
工程中に屡々収縮し、エレクトロクロミック材料層及び
対電極の一方又は両方から重合体高速イオン伝導性層の
剥離を起こすことになる。その結果エレクトロクロミッ
ク材料層と硬化固体重合体高速イオン伝導性層との間の
高速イオンの流通が減少し、着色の均一性を悪くする結
果になる。更に、ガラスビーズ又はプラスチックスペー
サーは、装置の非動作領域（inoperative areas ）にな
る。

【０００９】カミモリその他による米国特許第４，４３
５，０４８号明細書には、連続的なエレクトロクロミッ
ク材料層、非液体電解質層、及び電極からなる電気光学
的光制御装置が記載されており、この場合エレクトロク
ロミック材料層と電極との間に一定の間隔を確立するの
にガラスビーズを用いている。特願昭５９−１８５３２
８号公報には、透過性調節可能なガラスパネルのエレク
トロクロミック層の間にガラススペーサーを使用するこ
とが例示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ガラスビーズ又はプラ
スチックスペーサーを用いる必要のないエレクトロクロ
ミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層を製造する
方法を発明することが望ましい。そのような方法は、高
速イオン伝導性層がエレクトロクロミック材料層と対電
極の両方に緊密に接触し、固体重合体高速イオン伝導性
層が非動作領域を持たない装置を与える結果になるであ
ろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明により、エレクト
ロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層を製
造するための方法が発見された。その方法は、 Ａ） 複数の部分的に硬化した高速イオン伝導性重合体
スペーサーを用意し、 Ｂ） エレクトロクロミック材料層と対電極の間に高速
イオン伝導性重合体及び前記スペーサーを挿入し、前記
高速イオン伝導性重合体が前記スペーサーを包み、前記
スペーサー、エレクトロクロミック材料層、及び対電極
と緊密に接触し、前記スペーサーが前記エレクトロクロ
ミック材料層と前記対電極との間に希望の間隙を効果的
に確立及び維持し、そして Ｃ） 前記高速イオン伝導性重合体及びスペーサーを硬
化して、前記エレクトロクロミック材料層及び対電極に
主要表面が緊密に結合した固体重合体高速イオン伝導性
層を形成する、諸工程からなる。

【００１２】本発明の方法は、特にエレクトロクロミッ
ク自動車及び建築用嵌込み窓ガラスを製造するのに適し
ている。

【００１３】〔好ましい態様についての詳細な記述〕本
発明は、エレクトロクロミック装置用固体重合体高速イ
オン伝導性層を製造する方法に関する。その装置は、エ
レクトロクロミック材料層、固体重合体高速イオン伝導
性層、及び対電極を有する。エレクトロクロミック装置
は、任意にエレクトロクロミック材料層と接触した実質
的に透明の伝導性基体を有する。

【００１４】正の電位を対電極に、負の電位をエレクト
ロクロミック材料層に印加することにより、電圧をエレ
クトロクロミック装置に印加すると、固体重合体高速イ
オン伝導性層からの高速イオンはエレクトロクロミック
材料層中に移動し、それによってエレクトロクロミック
材料層中に色の変化を生ずる。高速イオンが固体重合体
高速イオン伝導性層とエレクトロクロミック材料層との
間を移動する程度は、電圧を印加した時間の長さ及び電
流によって制御される。印加電圧の極性を逆にすると、
高速イオンの移動が逆になり、エレクトロクロミック材
料層から固体重合体高速イオン伝導性層へ戻る。これに
よってエレクトロクロミック材料層の着色が反転する。

【００１５】本発明のエレクトロクロミック材料層と一
緒に用いることができる伝導性基体には、エレクトロク
ロミック材料層を付着させることができ且つ電流を通す
のに有用であることが知られている実質的にどのような
材料でも含まれる。銀、金、白金、銅、アルミニウム、
ニッケル、クロム、鉄、錫、珪素、チタン、マグネシウ
ム、タングステン、亜鉛、及びそれらの合金及び積層体
を含む金属が伝導性基体として用いることができること
は明らかであるが、必ずしもそれらに限定されるもので
はない。更に、そのような金属は約２０Å〜数千Åの厚
さに支持体材料上に被覆してもよい。適当な支持体材料
には、ガラス、石英、及びポリカーボネート、ポリアク
リル、ポリエステル、ポリスチレン、セルロース系物質
等及びそれらの共重合体、混合物、及び積層体の如きプ
ラスチックが含まれるが、必ずしもそれらに限定される
ものではない。これらの支持体材料は、自動車又は建築
用嵌込み窓ガラス、鏡、又は表示装置として用いること
を目的とした透明パネルの形をしてもよい。

【００１６】別法として、伝導性基体は、上に列挙した
ような、金属酸化物の層を表面上に有する支持体材料か
らなっていてもよい。適当な金属酸化物は、約１００Å
〜数千Åの厚さに付着させるのが便利であるが、それら
には酸化錫、酸化インジウム、インジウム又はフッ素ド
ープ酸化錫、酸化カドミウム、酸化アンチモン、酸化亜
鉛等及びそれらの混合物及び積層体が含まれるが、必ず
しもそれらに限定されるものではない。好ましい伝導性
基体は、約１００Å〜約５０，０００Åの厚さのフッ素
ドープ酸化錫層を表面に有するガラス支持体からなる。

【００１７】或る有用なエレクトロクロミック装置を製
造するためには、伝導性基体が透明であることが必要で
ある。そのような透明伝導性基体は、例えばガラス上に
電気伝導性の金属又は酸化金属層を付けたものからなっ
ていてもよい。勿論、その金属又は金属酸化物層の厚さ
は、可視光線の通過を実質的に妨げる程厚くてはいけな
い。一般に、実質的に透明な金属又は金属酸化物層のた
めの操作可能な厚さ範囲は、金属に対しては約８０Å〜
約３００Å、金属酸化物については約１，０００〜約２
０，０００Åであり、伝導性基体の透過率に対応する変
化を伴う。

【００１８】金属又は金属酸化物被覆ガラスからなる好
ましい伝導性基体は、例えば、真空蒸着、化学蒸着、ゾ
ル・ゲル法付着、噴霧熱分解、イオンメッキ、スパッタ
リング等の如き当分野で一般に知られているどのような
慣用的被覆法によって製造してもよい。ガラスに金属及
び金属酸化物被覆を付着させるための方法は、カーク・
オスマー(Kirk-Othmer）による「コンサイス・エンサイ
クロペディア・オブ・ケミカル・テクノロジー(Concise
Encyclopedia of Chemical Technology）」(John Wile
y & Sons, Inc.,) 1985, pp. 477-478（その記載は参考
のためここに入れてある）に一層完全に記載されてい
る。

【００１９】エレクトロクロミック材料層は、エレクト
ロクロミック装置を製造するの有用なものとして当分野
で知られているどのような遷移金属化合物からなってい
てもよく、遷移金属の酸化物、硫化物、オキシ硫化物、
セレン化物、テルル化物、クロム酸塩、モリブデン酸
塩、タングステン酸塩、バナジン酸塩、ニオブ酸塩、タ
ンタル酸塩、チタン酸塩、錫酸塩等及びそれらの混合物
が含まれるが、必ずしもそれらに限定されるものではな
い。考慮されている遷移金属には、タングステン、チタ
ン、バナジウム、クロム、マンガン、コバルト、ニッケ
ル、銅、イットリウム、ニオブ、モリブデン、銀、セリ
ウム、ハフニウム、タンタル等が含まれるが、必ずしも
それらに限定されるものではない。好ましい遷移金属化
合物エレクトロクロミック材料には、ＷＯ₃ 、Ｔｉ
Ｏ₂ 、Ｖ₂ Ｏ₅ 、Ｍｎ₂ Ｏ₃ 、ＣｅＯ₂、及びＣｅＯ₂
−ＴｉＯ₂ が含まれる。遷移金属化合物エレクトロクロ
ミック材料層の厚さは、約１００Å〜約１０，０００Å
の広い範囲に亙って変えることができる。そのような遷
移金属化合物エレクトロクロミック材料層は、上で述べ
た慣用的方法、例えば、スパッタリング、反応スパッタ
リング、熱分解、化学蒸着、ゾル・ゲル法付着等の如き
方法により製造することができる。遷移金属化合物エレ
クトロクロミック材料層は、直接伝導性基体上に付着及
び接着することができる。

【００２０】エレクトロクロミック材料層は、別法とし
て、伝導性基体上に電気化学的に成長又は付着させた電
気活性重合体からなっていてもよい。そのような電気活
性重合体には、ピロール、チオフェン、アニリン、カル
バゾール、アズレン、フラン等及びそれらの誘導体及び
混合物が含まれるが、必ずしもそれらに限定されるもの
ではない。本発明の電気活性重合体エレクトロクロミッ
ク材料層を調製することができる注目すべき単量体に
は、ピロール、Ｎ−メチルピロール、チオフェン、及び
３−メチルチオフェンが含まれる。

【００２１】電気活性重合体エレクトロクロミック材料
層の製造は、単量体、有機溶媒、及び重合電解質の入っ
た電解槽を用いて、電気化学分野でよく知られた方法に
より行うことができる。適当な有機溶媒には、アセトニ
トリル、炭酸プロピレン、テトラヒドロフラン、プロピ
オニトリル、ブチロニトリル、フェニルアセトニトリ
ル、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、ジメチ
ルスルホキシド、ピリジン、塩化メチレン等及びそれら
の混合物及び水溶液が含まれるが、必ずしもそれらに限
定されるものではない。好ましい溶媒はアセトニトリル
である。有用な重合電解質には、陽イオン・陰イオン対
で、陽イオンがＬｉ⁺ 、Ｎａ⁺ 、Ｋ⁺ 、Ｃｓ⁺ 、Ｍｇ
^{+ +} 、（ＣＨ₃ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ₂ Ｈ₅ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ
₃ Ｈ₇ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ ₄ Ｈ₉ )₄Ｎ⁺ 、等の如き陽イオンか
ら選択され、陰イオンがＢＦ₄ ^- 、ＣｌＯ₄ ^- 、Ｉ^- 、
Ｂｒ^- 、ＮＯ₃ ^- 、ＰＦ₆ ^- 、ＡｓＦ₆ ^- 、ＣＦ₃ ＳＯ
₂ ^- 、等の如き陰イオンから選択されたものが含まれる
が、必ずしもそれらに限定されるものではない。好まし
い重合電解質は、テトラフルオロ硼酸リチウム、過塩素
酸リチウム、及びそれらの混合物である。単量体の濃度
は、一般に約０．００５〜約０．５モル／リットルであ
るが、重合電解質濃度は一般に約０．０１〜約１．０モ
ル／リットルである。電気活性重合体は、単量体濃度、
伝導性基体の電位、伝導性基体と電解槽陰極との間の電
流に依存した速度で伝導性基体上に付着される。本発明
による電気活性重合体エレクトロクロミック材料層は、
どのような厚さに付着させてもよい。

【００２２】本発明のエレクトロクロミック装置は、更
に対電極を有する。対電極は上述のようなエレクトロク
ロミック材料層でもよく、別の伝導性基体に付着した遷
移金属酸化物層又は電気活性重合体層からなるものでも
よい。

【００２３】固体重合体高速イオン伝導性層は、本発明
によりエレクトロクロミック材料層と対電極との間に形
成される。固体重合体高速イオン伝導性層は、イオン伝
導性重合体マトリックス及び電解質からなり、イオンを
伝導するが、電子の動きに対しては絶縁体となる誘電材
料である。勿論、固体重合体高速イオン伝導性層は、そ
れとエレクトロクロミック材料層との間を移動する特定
の高速イオンに対してイオン伝導性でなければならな
い。一般に、本発明の固体重合体高速イオン伝導性層
は、少なくとも約１０^-5（Ωｃｍ）^-1のイオン伝導度及
び約１０^-7（Ωｃｍ）^-1よりも小さい無視できる電子伝
導度を有する。

【００２４】固体重合体高速イオン伝導性層が形成され
る重合体は、エレクトロクロミック装置のための固体重
合体高速イオン伝導性層を製造するのに有用なものとし
て当分野で知られているどのような硬化可能な重合体樹
脂からなっていてもよい。ここで用いる用語「硬化可
能」とは、高速イオン伝導性重合体が、例えば、架橋な
どにより或る時間に亙って硬化して固体を形成すること
を意味する。熱、触媒開始剤、架橋助剤、照射等を使用
することにより架橋することができる架橋可能な重合体
が当分野でよく知られている。適当な硬化可能な高速イ
オン伝導性重合体には、エポキシ、グリコールエーテ
ル、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリレ
ート、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリカー
ボネート、メラミン、セルロース系物質等、及びそれら
の混合物、共重合体、及び誘導体が含まれるが、必ずし
もそれらに限定されるものではない。好ましい高速イオ
ン伝導性重合体には、エポキシ・グリコールエーテル混
合物が含まれる。

【００２５】固体重合体高速イオン伝導性層の電解質
は、その固体重合体高速イオン伝導性材料全体に実質的
に均一に溶解又は分散している。有用な電解質には、陽
イオン・陰イオン対で、陽イオンがＬｉ⁺ 、Ｎａ⁺ 、Ｋ
⁺ 、Ｃｓ⁺ 、Ｍｇ^{+ +} 、（ＣＨ ₃ )₄Ｎ⁺ 、Ａｇ⁺ 、Ｃｕ
⁺ 、 （Ｃ₂ Ｈ₅ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ₃ Ｈ₇ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ₄ Ｈ₉)
₄Ｎ⁺ 、等の如き陽イオンから選択され、陰イオンがＢ
Ｆ₄ ^- 、ＣｌＯ₄ ^- 、Ｉ ^- 、Ｂｒ^- 、ＮＯ₃ ^- 、ＰＦ₆
^- 、ＡｓＦ₆ ^- 、ＣＦ₃ ＳＯ₂ ^- 、Ｃｌ^- 、等及びそれ
らの混合物の如き陰イオンから選択されたものが含まれ
るが、必ずしもそれらに限定されるものではない。固体
重合体高速イオン伝導性層に用いられる電解質の量は、
選択された特定の陽イオン・陰イオン対、希望のスイッ
チング速度等を含めた種々の因子に依存する。固体重合
体高速イオン伝導性層に好ましい電解質及びその濃度の
選択は、本発明の開示を見た当業者には明らかであろ
う。特に好ましい電解質は、テトラフルオロ硼酸リチウ
ム、過塩素酸リチウム、硝酸リチウム、及びそれらの混
合物である。

【００２６】本発明による固体重合体高速イオン伝導性
層は、次のようにして形成される。最初に数多くの部分
的に硬化された高速イオン伝導性重合体スペーサーを製
造する。希望のスペーサーを製造する一つの方法は、硬
化可能な重合体及び電解質を完全に混合し、材料の板に
注型又は他の方法で形成する。この板を、例えば、その
高速イオン伝導性重合体が部分的に架橋する時間、加
熱、照射、又は単に板を放置することなどにより部分的
に硬化する。高速イオン伝導性重合体板を次に切断し、
板の厚さに等しい高さを有する立方体又は円柱状ペレッ
トの如き容積を定める固体を形成する。

【００２７】このようにして形成した複数のスペーサー
を、エレクトロクロミック材料層と対電極との間に挿入
し、それらの間に均一な間隙を効果的に確立及び維持す
る。当業者によって容易に認められるように、スペーサ
ー内の重合体は、エレクトロクロミック材料層と対電極
との間に挿入した時、それらスペーサーの形態を維持す
るのに充分なだけ硬化されていればよい。ここで用いら
れる用語「部分的硬化」とは、得られるスペーサーが、
後に記述するように、固体層を形成するため重合体高速
イオン伝導性材料とスペーサーとを硬化する後続の工程
中、エレクトロクロミック材料層と対電極との間に希望
の間隙を確立及び維持するのに充分有効な堅さになるの
に少なくとも充分に架橋されていることを意味する。ス
ペーサーの使用数及びエレクトロクロミック材料層と対
電極との間のそれらの配置は、エレクトロクロミック装
置を製造する当業者にとっては日常的に経験する問題で
ある。

【００２８】然る後、付加的高速イオン伝導性重合体
を、エレクトロクロミック材料層と対電極との間に、例
えば、その重合体をエレクトロクロミック装置の縁から
注入するなどの慣用的方法により導入する。このように
して導入された高速イオン伝導性重合体は、スペーサー
を包み、スペーサー及びエレクトロクロミック材料層と
対電極との表面に緊密に接触する。一般に、装置の周縁
は、高速イオン伝導性重合体を注入した後密封し、その
重合体が装置から漏洩するのを防ぐ。

【００２９】最後に、高速イオン伝導性重合体及びエレ
クトロクロミック材料層と対電極との間のスペーサーを
完全に硬化して、固体重合体高速イオン伝導性層を形成
する。高速イオン伝導性重合体及びスペーサーは一緒に
硬化して、エレクトロクロミック材料層及び対電極に主
要表面が緊密に結合した一体的層構造を形成する。スペ
ーサー及び重合体の収縮は硬化工程の終わり近くになっ
て起きる。従って、スペーサーと重合体は実質的に同じ
速度で収縮する。重合体とスペーサーは終局的には同じ
程度まで硬化するので、従来法で開示されているように
ガラスビーズ又はプラスチックスペーサーを用いた場合
に通常起きているように、収縮によってその硬化する固
体重合体高速イオン伝導性層のエレクトロクロミック材
料層又は対電極の一方又は両方からの剥離を起こすこと
はない。更に、固体重合体高速イオン伝導性層の一体的
形状により、固体重合体高速イオン伝導性層とエレクト
ロクロミック材料層との間の全界面を通って均一なイオ
ン移動が確実に起きることになる（即ち、固体重合体高
速イオン伝導性層は非動作領域を含まない）。

【００３０】別法として、固体重合体高速イオン伝導性
層は、水平に配置したエレクトロクロミック材料層の上
方へ向いた表面上に複数のスペーサーを置き、それらス
ペーサーを包み、それらスペーサーの高さに少なくとも
等しい深さの重合体を生ずるのに充分な量の高速イオン
伝導性重合体をエレクトロクロミック材料層の上に注ぎ
（勿論このとはエレクトロクロミック材料層の周縁近く
にダムを必要とする）、高速イオン伝導性重合体の上に
それと接触させて対電極を置くことにより形成すること
ができる。スペーサーは、高速イオン伝導性重合体及び
スペーサーが完全に硬化する間、エレクトロクロミック
材料層と対電極との間の間隔を確立し、維持するのに効
果的なものである。

【００３１】固体重合体高速イオン伝導性層の厚さは、
出発材料及び希望の性能により、約０．１ｍｍ〜約５ｍ
ｍの範囲にある。小さな電位で大きな電界強度を与える
ので、厚い膜よりも薄い膜の方が一般に好ましい。

【００３２】操作する場合、バッテリー及び付随の電気
リード線の如き電位を印加するための手段を用いて、エ
レクトロクロミック材料層と対電極との間に電圧を印加
する。エレクトロクロミック装置は、約２Ｖ〜−２Ｖの
範囲の電圧を印加することにより着色状態を反転するよ
うにスイッチすることができる。そのようなエレクトロ
クロミック装置は低い電圧を用いて操作するのが典型的
であり、僅か数ｍＣ／ｃｍ² の電荷の電子移動を伴って
目に見える適当なコントラストを与えることができる。
着色状態の反転切り替えは、極性変化又は電圧掃引によ
り達成することができる。

【００３３】上述の方法は、本発明の実施に対する最も
広い適用法に関連して一般的に記述されている。しか
し、時には、記述した反応及び工程は、開示した範囲内
のどの態様に対しても適用できる分けではない。それが
起きる反応及び工程は、当業者によって容易に認識でき
るであろう。そのような場合のいずれでも、反応又は工
程は、当業者に知られた慣用的修正により、例えばよく
知られた出発材料を使用するか、或は別の慣用的薬品に
変えるか、或は反応条件等の日常的修正を行なうかして
遂行することにより成功を収めることができ、或はその
他の点では慣用的反応又は方法を本発明の実施に適用す
ることができるであろう。

【００３４】

【実施例】複数の部分的に硬化した高速イオン伝導性重
合体スペーサーを次のようにして製造した。約１７０ｍ
ｌの無水メタノール、約０．０２ｍｌの１０％硝酸、及
び約６０ｍｌのオルト珪酸テトラメチルを一緒に混合し
た。その混合物を撹拌し、約５０℃の温度に加熱した。
テトラエチレングリコール（約１２０ｍｌ）を混合物に
添加し、それを約５０℃の温度で約２時間連続的に撹拌
した。約２５０ｍｌのメタノール中に約７５ｇの硝酸リ
チウムを入れた溶液を反応混合物に添加し、それを５０
℃の温度で更に約２４時間連続的に撹拌した。この反応
混合物を次に真空炉で約０．１ｉｎＨｇの圧力で約７５
℃の温度で、実質的に全てのメタノールが反応混合物か
ら蒸発するまで乾燥した。

【００３５】乾燥した反応混合物約６重量部を、約２重
量部の１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル及
び約１重量部のジエチレントリアミンと一緒にし、完全
に混合した。得られた高速イオン伝導性重合体を２枚の
ポリテトラフルオロエチレンの間で１枚の板に成形し
た。この材料板を室温で約３時間放置することにより部
分的に硬化した。得られた部分的硬化板を次に小さな立
方体に切断し、スペーサーとして使用した。

【００３６】それらスペーサーを、酸化錫被覆ガラス基
体に付着させておいたエレクトロクロミック材料層の露
出表面上に、無作為的な模様状に置いた。そのエレクト
ロクロミック材料層の露出表面上に付加的未硬化高速イ
オン伝導性重合体を注いだ。その付加的高速イオン伝導
性重合体はスペーサーを包み、それらスペーサーの高さ
に等しい深さに達した（エレクトロクロミック材料層の
周囲にあるダムにより、高速イオン伝導性重合体が水平
方向に流れるのを防いだ。対電極を高速イオン伝導性重
合体の上にそれと接触させて置いた）。スペーサーは、
エレクトロクロミック材料層と対電極との間に硬化工程
中間隙を確立し、維持するのに有効であった。

【００３７】最後に、高速イオン伝導性重合体及びスペ
ーサーを、その組立体を室温で約２４時間放置すること
により硬化した。このようにして製造された固体重合体
高速イオン伝導性層は、エレクトロクロミック材料層及
び対電極に主要表面が緊密に結合していた。

【００３８】この実施例は、一般的又は特定的に記述し
た反応物及び（又は）ここに記載した反応条件を、前の
実施例で用いたものの代わりに用いて繰り返すことによ
り同様な成功を収めることができた。

【００３９】上記記述から、当業者は容易に本発明の本
質的特徴を確かめることができ、その本質及び範囲から
離れることなく、本発明の種々の変更及び修正を種々の
用途及び条件に適合するように行うことができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレクトロクロミック材料層、対電極、
   及びそれらの間の固体重合体高速イオン伝導性層を有す
   る型のエレクトロクロミック装置用固体重合体高速イオ
   ン伝導性層を製造するための方法において、 Ａ） 複数の部分的に硬化した高速イオン伝導性重合体
   スペーサーを用意し、 Ｂ） エレクトロクロミック材料層と対電極の間に高速
   イオン伝導性重合体及び前記スペーサーを挿入し、前記
   高速イオン伝導性重合体が前記スペーサーを包み、前記
   スペーサー、エレクトロクロミック材料層、及び対電極
   と緊密に接触し、前記スペーサーが前記エレクトロクロ
   ミック材料層と前記対電極との間に希望の間隙を効果的
   に確立及び維持し、そして Ｃ） 前記高速イオン伝導性重合体及びスペーサーを硬
   化して、前記エレクトロクロミック材料層及び対電極に
   主要表面が緊密に結合した固体重合体高速イオン伝導性
   層を形成する、諸工程からなる固体重合体高速イオン伝
   導性層の製造方法。
2. 【請求項２】 工程Ａが、 Ａ） 高速イオン伝導性重合体の板を形成し、 Ｂ） 前記板を部分的に硬化し、そして Ｃ） 前記板を容積限定用固体スペーサーに切断するこ
   とからなる請求項１に記載のエレクトロクロミック装置
   用固体重合体高速イオン伝導性層の製造方法。
3. 【請求項３】 工程Ｂが、 Ａ） エレクトロクロミック材料層と対電極との間にス
   ペーサーを挿入し、そして Ｂ） 前記エレクトロクロミック材料層と対電極との間
   に高速イオン伝導性重合体を導入する、ことからなる請
   求項１に記載のエレクトロクロミック装置用固体重合体
   高速イオン伝導性層の製造方法。
4. 【請求項４】 工程Ｂが、 Ａ） エレクトロクロミック材料層の表面にスペーサー
   を配置し、 Ｂ） 前記スペーサーを包み、それらスペーサーの高さ
   に少なくとも等しくなる深さの高速イオン伝導性重合体
   を形成するのに充分な量の高速イオン伝導性重合体を前
   記エレクトロクロミック材料上に注ぎ、そして Ｃ） 前記高速イオン伝導性重合体の上にそれと接触さ
   せて対電極を置く、ことからなる請求項１に記載のエレ
   クトロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層
   の製造方法。
5. 【請求項５】 高速イオン伝導性重合体が硬化可能な重
   合体及び電解質からなる請求項１に記載のエレクトロク
   ロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層の製造方
   法。
6. 【請求項６】 重合体が、エポキシ、グリコールエーテ
   ル、ポリウレタン、ポリメタクリレート、ポリアクリロ
   ニトリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、メラミ
   ン、セルロース系物質、それらの混合物、共重合体、及
   び誘導体からなる群から選択される請求項５に記載のエ
   レクトロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性
   層の製造方法。
7. 【請求項７】 重合体がエポキシ・グリコールエーテル
   混合物からなる請求項６に記載のエレクトロクロミック
   装置用固体重合体高速イオン伝導性層の製造方法。
8. 【請求項８】 電解質が、Ｌｉ⁺ 、Ｎａ⁺ 、Ｋ⁺ 、Ｃｓ
   ⁺ 、Ｍｇ^{+ +} 、（ＣＨ₃ )₄Ｎ⁺ 、Ａｇ⁺ 、Ｃｕ⁺ 、（Ｃ
   ₂ Ｈ₅ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ₃ Ｈ₇ )₄Ｎ⁺ 、（Ｃ₄ Ｈ ₉ )₄Ｎ⁺ 、
   ＢＦ₄ ^- 、ＣｌＯ₄ ^- 、Ｉ^- 、Ｂｒ^- 、ＮＯ₃ ^- 、ＰＦ
   ₆ ^- 、ＡｓＦ ₆ ^- 、ＣＦ₃ ＳＯ₂ ^- 、Ｃｌ^- 等及びそれ
   らの混合物からなる群から選択された陰イオン・陽イオ
   ン対である請求項５に記載のエレクトロクロミック装置
   用固体重合体高速イオン伝導性層の製造方法。
9. 【請求項９】 電解質が、テトラフルオロ硼酸リチウ
   ム、過塩素酸リチウム、硝酸リチウム、及びそれらの混
   合物からなる群から選択される請求項８に記載のエレク
   トロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝導性層の
   製造方法。
10. 【請求項１０】 固体重合体高速イオン伝導性層の厚さ
    が約０．１ｍｍ〜約５ｍｍの範囲にある請求項１に記載
    のエレクトロクロミック装置用固体重合体高速イオン伝
    導性層の製造方法。