JPH07134318A - 調光素子用対向電極及び調光素子 - Google Patents

調光素子用対向電極及び調光素子

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JPH07134318A
JPH07134318A JP5281449A JP28144993A JPH07134318A JP H07134318 A JPH07134318 A JP H07134318A JP 5281449 A JP5281449 A JP 5281449A JP 28144993 A JP28144993 A JP 28144993A JP H07134318 A JPH07134318 A JP H07134318A
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信行 黒田
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哲也 清家
Junichi Nagai
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Abstract

(57)【要約】 【構成】透明導電基板上に、1ファラッド/g以上の電
気容量を有する微粒子を含むドット材料、若しくは1ク
ーロン/g以上の電荷量を蓄え得る微粒子を含むドット
材料、又は表面積が10m2/g以上の多孔質カーボン
微粒子を含むドット部材をドット状に配置したエレクト
ロクロミック調光素子用対向電極並びに該調光素子用対
向電極と、透明電極基板上にエレクトロクロミック層を
有する発色電極と、電解質とを構成としたエレクトロク
ロミック調光素子。 【効果】前記調光素子用対向電極は、電気化学的に大容
量のドット部材をドット状に配置させているので、種々
の発色材料からなるエレクトロクロミック電極と組合わ
せた調光素子は、印加電圧が比較的低い場合にも発色効
率が高く、発色−消色サイクルの寿命に優れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロクロミック
現象を利用した調光素子用対向電極及び調光素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、エレクトロクロミック調光素子と
しては、図6及び図7に示す構造のものが一般的であ
る。
【0003】図6に示す調光素子は、全固体型といわれ
るもので、透明基板61上に、透明導電膜62、酸化発
色型(または還元発色型)エレクトロクロミック膜6
3、電解質膜64、還元発色型(又は酸化発色型)エレ
クトロクロミック膜65及び透明導電膜66が順次設け
られており、該透明導電膜66が中間膜60を介して透
明基板67と接着された後、周辺シール68を施し、電
源69と接続された構造を有する。このような調光素子
は、あるしきい値を越えた電圧を電源69より透明導電
膜62と透明導電膜66との間に印加すると、エレクト
ロクロミック膜の酸化、還元反応により着色を呈する。
一方図7に示す調光素子は、透明基板71上に透明導電
膜72及び酸化発色型(または還元発色型)エレクトロ
クロミック膜73を順次積層した積層物と、他方透明基
板77上に透明導電膜76及び還元発色型(又は酸化発
色型)エレクトロクロミック膜75を順次積層した積層
物との間に有機系電解質である電解質膜74を挟み込ん
だもので、駆動原理は図6に示す調光素子と同様であ
る。これらの調光素子においては、還元発色型エレクト
ロクロミック膜を形成する層として、WO3膜が実用耐
久性および発色効率の点で主として用いられているが、
酸化発色型エレクトロクロミック膜を形成する層(また
はイオンストレージ層)としては、NiO等が提案され
ているにすぎず、まだWO3のような実用耐久性および
発色効率の点で比較できる材料が確立されていないのが
実状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、実質
的に透明であり、かつ単位面積あたりの電気化学的な容
量が充分大きい調光素子用対向電極を提供することにあ
る。
【0005】また本発明の別の目的は、発色材の種類に
限定されずに優れた発色効率を得ることができ、且つ発
色−消色サイクルの寿命に優れた調光素子を提供するこ
とにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、透明導
電基板上に、1ファラッド/g以上の電気容量を有する
微粒子を含むドット部材、若しくは1クーロン/g以上
の電荷量を蓄え得る微粒子を含むドット部材を、ドット
状に配置していることを特徴とするエレクトロクロミッ
ク調光素子用対向電極が提供される。
【0007】また本発明によれば、透明導電基板上に、
表面積が10m2/g以上の多孔質カーボン微粒子を含
むドット部材を、ドット状に配置していることを特徴と
するエレクトロクロミック調光素子用対向電極が提供さ
れる。
【0008】さらに本発明によれば、前記エレクトロク
ロミック調光素子用対向電極、透明電極基板上に酸化型
もしくは還元型エレクトロクロミック層を有する発色電
極、および電解質を構成に含み、前記電解質が前記調光
素子用対向電極と前記発色電極との間に介在しているこ
とを特徴とするエレクトロクロミック調光素子が提供さ
れる。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明のエレクトロクロミック調光素子用
対向電極は、透明導電基板上に少なくとも特定の微粒子
を含むドット部材がドット状に配置された構成を有す
る。
【0011】前記透明導電基板は、透明基板上に透明導
電膜を有する基板であって、該透明基板としては、透明
性、平滑性を有していれば特に限定されず、材質、厚
さ、寸法、形状等は目的に応じて適宜選択することがで
きる。具体的には例えば、ガラスの他に、ポリエステ
ル、ポリスルホン、トリ酢酸セルロース、ポリカーボネ
ート、ポリイミド、ポリスチレン、ポリメチルペンテン
等のプラスチックフィルム等が挙げられる。また、前記
透明導電膜としては、In23:Sn(ITO)、Sn
2:F、ZnO:Al等が使用できる。前記透明導電
基板は、例えば透明基板上に透明導電膜を蒸着等の公知
の方法により形成することによって調製することができ
る。
【0012】前記特定の微粒子としては、1ファラッド
/g以上、好ましくは10ファラッド/g以上の電気容
量を有するか、または1クローン/g以上、好ましくは
10クローン/g以上の電荷量を蓄え得ることができ、
通常10~8S・cm~1以上、好ましくは10~5S・cm
~1以上、さらに好ましくは10~2S・cm~1以上の導電
性を示す物質であれば特に限定されない。このような微
粒子を構成する材料物質としては、具体的には例えば多
孔質カーボン、インターカレション材料、導電性高分子
又はこれらの混合物等が挙げられる。
【0013】前記1ファラッド/g以上の電気容量を有
する材料としては、例えば表面積が10m2/g以上、
好ましくは50〜5000m2/g、特に好ましくは3
00〜4000m2/gの範囲内の多孔質カーボン等が
挙げられ、特に活性炭等を好ましく挙げることができる
がこれに限定されるものではない。該多孔質カーボンを
用いた場合の表面積が10m2/g未満の場合には、調
光素子に使用した場合に、印加電圧1V以下における発
色効率が十分でない。また前記活性炭の形状は、粉末状
等が好ましく、このような活性炭は、例えばやしがら、
石油ピッチ、フェノール樹脂レーヨン、フェノール繊
維、ポリアクリロニトリル繊維等を炭化賦活処理する方
法等により得ることができる。
【0014】また前記1クローン/g以上の電荷量を蓄
え得る材料としては、前記インターカレーション材料、
導電性高分子等が挙げられるが、特に印加電圧3V以内
で前記電荷量を蓄え得ることができる材料が好ましい。
前記インターカレション材料としては、公知のTi
2、MoS2等の2硫化物;CoO2、NiO2等の2酸
化物;W1849、W2058等のエレクトロクロミック酸
化物等を挙げることができる。一方前記導電性高分子と
しては、ポリアリニン、ポリチオフェン、ポリピロー
ル、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン等を主成分と
し、ドーピング等を行なって得られる導電性高分子等を
挙げることができる。
【0015】前記ドット部材は、前記特定の微粒子を含
有しておれば良いが、粒子間の導電性を向上させるため
に好ましくはグラファイト、アセチレンブラック等の導
電性物質を混合することもできる。またドット部材を透
明基板上にドット状に配置する目的で、ドット部材に前
記特定の微粒子同志を結着させるためのバインダー等を
含有させることもできる。該バインダーとしては、硬化
後に電解液に対して不活性かつ電解しないものであれば
特に限定されず、例えば後述するような高分子固体電解
質、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、テフ
ロン、ポリスチロール、カルボキシメチルセルロース又
はこれらの混合物等が挙げられる。前記バインダーの配
合量は、前記特定の微粒子:バインダーが重量比で1
0:90〜90:10、特に20:80〜80:20の
範囲となるように配合するのが望ましい。
【0016】本発明の調光素子用対向電極においては、
前記特定の微粒子を含むドット部材をドット状に配置す
ることにより対向電極を実質的にシースルーにする。こ
のようなドット状の配置は、各々のドット部材が実質的
に不連続に点在しておれば特に限定されるものではない
が、例えば図1及び図2に示すように透明基板1及び透
明導電膜2で構成される透明導電基板上に、円柱状に形
成した前記ドット部材11を縦横に複数個均等に、且つ
ドット状に配置したもの等を挙げることができる。前記
ドット部材の形状は特に限定されないが、好ましくは円
柱状、円錐状、四角柱状、四角錐状等を挙げることがで
きる。また各々のドット部材の大きさ(外径、高さ)、
およびドット部材全部の電極全体に対する被覆率((ド
ット部材の面積の和/電極面積)×100)は消色時の
視覚的快適性、美装性、および着色時の視覚的快適性、
着色度合いを勘案して総合的に決定することができる。
具体的には例えば各々のドット部材の直径は、好ましく
は1〜10000μm、特に好ましくは10〜1000
μmであり、各々のドット部材の高さは好ましくは10
〜1000μm、特に好ましくは20〜500μmであ
り、ドット部材全体の透明導電基板表面に対する被覆率
は好ましくは3〜70%、特に好ましくは5〜50%で
ある。この際ドット部材の大きさは、必ずしも均一であ
る必要はない。
【0017】前記ドット部材は、前述のとおり通常各々
独立しており、実質的に不連続であるが、消色時の視覚
的快適性、美装性が許される範囲内であれば、各々のド
ット部材が、充放電可能な前記特定の微粒子、前記導電
性物質、前記バインダー又はこれらの混合物等からなる
細線で連結されていても良い。
【0018】本発明の調光素子用対向電極においては、
消色時の視覚的快適性、美装性を向上させるために、前
記ドット部材の裏面側(透明導電基板側)に位置する箇
所を白色系顔料、白色又は銀色導電性ペースト等で覆う
こともできる。具体的には、透明基板上に白色系顔料等
を、ドット部材と同一もしくは略一致するパターンで配
置し、次いで透明導電膜を全体に積層した後、その上に
ドット部材をドット状に配置する方法、透明導電基板上
に白色または銀色導電性ペースト等をドット部材と同様
のパターンで配置し、その上にドット部材をドット状に
配置する方法、又は透明基板の裏面に白色系顔料等をド
ット部材と同様のパターンで配置し、透明基板の表面全
体に透明導電膜を積層し、その上にドット部材をドット
状に配置する方法等が挙げられる。
【0019】前記白色系顔料としては、酸化チタン、酸
化亜鉛、リトポン、鉛白、アンチモン白、酸化ジルコン
等が挙げられる。
【0020】本発明の調光素子用対向電極を作製する方
法としては特に限定されず、例えば前記特定の微粒子、
必要に応じて導電性物質、バインダー等を混合してドッ
ト部材をペースト状とし、透明導電基板表面にスクリー
ン印刷、平板印刷、グラビア印刷、凹版印刷、フレキソ
印刷、凸版印刷、特殊印刷等の公知の印刷方法を用い
て、前記ドット部材のペーストを所望のドット状に形成
する方法;透明導電基板表面に予めドット状の溝を形成
しておき、該溝に前記ドット部材のペーストを充填し、
へら等で余剰なペーストを除去する方法等により製造す
ることができる。
【0021】本発明の調光素子は、前記調光素子用対向
電極と、透明電極基板上に酸化型若しくは還元型エレク
トロクロミック層を有する発色電極と、電解質とを構成
に含み、前記電解質が前記調光素子用対向電極と前記発
色電極との間に介在している。
【0022】前記エレクトロクロミック層を形成する材
料としては、例えばWO3、MoO3、V25、Nb
25、TiO2等の還元発色型材料;NiO、Cr
23、MnO2、CoO、IrO2、プルシアンブルー等
の酸化発色型材料;ポリアニリン等の有機エレクトロク
ロミック材料等が好適であり、これらは真空蒸着法、電
子ビーム真空蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法
で成膜することができる。
【0023】前記透明電極基板としては、前述の透明導
電基板において列挙したもの等を用いることができる。
【0024】前記電解質としては、例えば液体電解質、
固体電解質等を目的に応じて適宜選択して用いることが
できる。液体電解質としては、例えばプロピレンカーボ
ネート、エチレンカーボネート、スルホラン、γ−ブチ
ロラクトン、ジメチルホルムアマイド、ジメチルスルホ
キシド、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等の有
機溶媒又はこれらの混合物に、アルカリ金属塩、4級ア
ンモニウム塩等を溶解させた溶液等が挙げられる。また
前記固体電解質としては、例えばポリエチレンオキシ
ド、ポリオキシエチレングリコールポリメタクルレート
等のポリマーマトリックスにアルカリ金属塩、4級アン
モニウム塩等を溶解させた高分子固体電解質等が挙げら
れる。
【0025】本発明の調光素子としては、例えば図3に
示すように、透明基板31上に透明導電膜32及び該透
明導電膜32上に図2に示すドット状の配置と同様に縦
横均等に各々のドット部材11を形成した対向電極と、
他方の発色電極となる透明基板37上に透明導電膜36
を形成した電極に、還元発色型(または酸化発色型)エ
レクトロクロミック膜35を形成し、両者を対向させて
その間隙を電解質34で満たし周辺をシール38材で密
封し、透明導電膜(32,36)をリード線により電源
39に接続した装置等を好ましく挙げることができる。
【0026】
【発明の効果】本発明の調光素子用対向電極は、電気化
学的に大容量を有する特定の微粒子を含むドット部材を
ドット状に配置させているので、このような調光素子用
対向電極と、種々の発色材料からなるエレクトロクロミ
ック電極とを組合わせた調光素子は、印加電圧が比較的
低い場合にも発色効率が高く、すなわち着消色時の光学
密度差が大きく、その結果として発色−消色サイクルの
寿命に優れている。従って例えば車両用ガラス、建築物
の窓や間仕切等の種々の用途に使用することができる。
【0027】
【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
【0028】
【実施例1】対向電極の作製 活性炭粉末(商品名「YP−17」、クラレ社製、表面
積1500m2/g)8g、グラファイト(商品名「U
SSP」、日本黒鉛商事社製)4g、アクリル系熱硬化
性樹脂(商品名「S−4030」、東亜合成化学社製)
10g、メラミン樹脂(商品名「MX−470」、三和
ケミカル社製)2.2g、ブチルセロソルブ24gを混
合して活性炭ペーストを調製した。次いで直径150μ
m、高さ50μmの円柱状の孔が全面積の15%になる
ように縦横均一にドット状に配置されたスクリーンを使
用し、10Ω/□の10cm×10cmのITOガラス
(ガラス上にIn23,SnO2を蒸着した透明導電性
ガラス)上に前記活性炭ペーストをドット部材として印
刷し、その後165℃で0.5時間熱硬化させ、対向電
極を作製した。
【0029】エレクトロクロミック発色電極の作製 10cm×10cmのITOガラス上に、室温において
20〜30オングストローム/秒の条件下、厚さ500
0オングストロームとなるように、WO3を蒸着し、エ
レクトロクロミック発色電極を作製した。
【0030】調光素子の作製 前記エレクトロクロミック発色電極と前記対向電極とを
間隔0.2mmで相対向せしめ、周辺をエポキシ樹脂に
より5mm幅でシールし、内部に電解液であるLiCl
4のプロピレンカーボネート溶液(1M/リットル)
を真空注入して注入口をエポキシ樹脂で封止した。次い
でエレクトロクロミック発色電極および対向電極の各々
にリード線を接続して調光素子を作製した。得られた調
光素子の性能評価を下記の各試験に基づいて評価した。
【0031】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1Vの電圧を120秒間印加したとこ
ろ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は1.10
であった。
【0032】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1Vの電圧を60秒間印加し
たところ、すみやかに着色は消滅し、この際の光学密度
は0.19であった。この際着色時と消色時の光学密度
差は、0.91であり、充分な着色効果および発色効率
があることが判明した。
【0033】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を100000回行ったが、着
色の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみ
られず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【0034】
【比較例1】実施例1において対向電極にドット状の活
性炭のドット部材を設けなかった以外は実施例1と同様
の操作で調光素子を作製し、実施例1と同条件で調光素
子を駆動させたところ、着色時と消色時の光学密度差
は、0.21であり発色効率が悪かった。
【0035】
【実施例2】対向電極の作製 直径150μm、高さ50μmの円柱状の孔が全面積の
15%になるようにドット状に縦横均一に配置されたス
クリーンを使用し、30cm×30cmのITOガラス
上に実施例1で調製した活性炭ペーストをドット部材と
して印刷し、その後165℃で0.5時間熱硬化させ、
対向電極を作製した。
【0036】エレクトロクロミック発色電極の作製 30cm×30cmのITOガラス上に、室温において
20〜30オングストローム/秒の条件下、厚さ500
0オングストロームとなるように、WO3を蒸着し、エ
レクトロクロミック発色電極を作製した。
【0037】調光素子の作製 前記エレクトロクロミック発色電極と前記対向電極とを
間隔0.2mmで相対向せしめ、周辺をエポキシ樹脂に
より5mm幅でシールし、内部に、メトキシポリエチレ
ングリコールアクリレート(商品名「M−40G」、新
中村化学社製)2ml、LiClO4のプロピレンカー
ボネート溶液(1M/リットル)6ml及びラジカル開
始剤(商品名「ナイパーDMT」:日本油脂社製)40
μlからなる混合液を所定量真空注入して注入口をエポ
キシ樹脂で封止し、その後60℃で8時間反応硬化させ
て高分子固体電解質を形成した。次にエレクトロクロミ
ック発色電極及び対向電極の各々にリード線を接続して
調光素子を作製した。このように高分子固体電解質を使
用することにより素子を容易に大型化することができ
た。次いで得られた調光素子の性能評価を下記の各試験
に基づいて評価した。
【0038】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1Vの電圧を240秒間印加したとこ
ろ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は1.03
であった。
【0039】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1Vの電圧を120秒間印加
したところ、すみやかに着色は消滅し、この際の光学密
度は0.23であった。この際着色時と消色時の光学密
度差は、0.80であり、充分な着色効果および発色効
率があることが判明した。
【0040】
【実施例3】対向電極の作製 酸化チタン(商品名「タイペークR−820」、石原産
業社製、平均粒度0.25〜0.40μm)10g、ア
クリル系熱硬化性樹脂(商品名「S−4030」、東亜
合成化学社製)15g、メラミン樹脂(商品名「MX−
470」、三和ケミカル社製)3g及びブチルセロソル
ブ30gを混合し酸化チタンペーストを調製した。次い
で直径150μm、高さ50μmの円柱状の孔が全表面
積の15%になるようにドット状に縦横均一に配置され
たスクリーンを使用し、10cm×10cmの硬質ガラ
ス上に前記酸化チタンペーストを印刷し、その後165
℃で0.5時間熱硬化させた。次に酸化チタンペースト
が形成された硬質ガラス上にスパッタリング法で400
0オングストロームの膜厚のITO膜を蒸着した。続い
て実施例1と同じ組成の活性炭ペーストと前記スクリー
ンを用い、酸化チタンの白色ドットにITO膜を介して
重なるように活性炭ペーストをドット部材としてドット
状に印刷し、その後165℃で0.5時間熱硬化させて
対向電極を作製した。その断面図を図4に示す。図4に
おいて41は硬質ガラス、42はITO膜、43は酸化
チタンペースト、44は活性炭ペーストをそれぞれ示
す。
【0041】エレクトロクロミック発色電極および調光
素子の作製 実施例1と全く同様な方法でエレクトロクロミック発色
電極および調光素子の作製を行った。得られた調光素子
の性能評価を下記の各試験に基づいて評価した。
【0042】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1Vの電圧を120秒間印加したとこ
ろ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は1.15
であった。
【0043】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1Vの電圧を60秒間印加し
たところ、すみやかに着色は消滅し、この際の光学密度
は0.25であった。この際着色時と消色時の光学密度
差は、0.90であり、充分な着色効果および発色効率
があることが判明した。
【0044】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を80000回行ったが、着色
の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみら
れず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【0045】視覚快適性 ITO側から前記調光素子を観察した場合、ドットが白
色であるため、素子の視覚快適性、美装性が良好であっ
た。
【0046】
【実施例4】対向電極の作製 直径150μm、高さ50μmの円柱状の孔が全表面積
の30%になるようにドット状に縦横均一に配置された
スクリーンを使用し、10cm×10cmの硬質ガラス
上に導電性銀ペースト(商品名「シルベストP−25
5」、徳力化学研究所製)を印刷した。次いで前記印刷
面上にスパッタリング法で4000オングストロームの
膜厚のITOを蒸着した。続いて実施例1と同じ組成の
活性炭ペーストと前記スクリーンを用い、銀ドットにI
TO膜を介して重なるように活性炭ペーストをドット部
材としてドット状に印刷し、その後165℃で0.5時
間熱硬化させ、対向電極を作製した。
【0047】エレクトロクロミック発色電極および調光
素子の作製 実施例1と全く同様な方法でエレクトロクロミック発色
電極および調光素子の作製を行った。得られた調光素子
の性能評価を下記の各試験に基づいて評価した。
【0048】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1Vの電圧を60秒間印加したとこ
ろ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は1.50
であった。
【0049】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1Vの電圧を30秒間印加し
たところ、すみやかに着色は消滅し、この際の光学密度
は0.48であった。この際着色時と消色時との光学密
度差は、1.02であり、充分な着色効果および発色効
率があることが判明した。
【0050】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を90000回行ったが、着色
の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみら
れず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【0051】視覚快適性 ITO側から前記調光素子を観察した場合、ドットが銀
色であるため素子の視覚快適性、美装性が良好であっ
た。また、反射率も増加した。
【0052】
【実施例5】対向電極の作製 金属タングステン粉末と酸化タングステン粉末とをWO
2.72の比となるように混合し、石英管中に真空封入した
後、800℃、10時間加熱し、W1849を得た。この
材料をボールミルで24時間粉砕し、W1849粉末を
得、続いて、この粉末15g、アクリル系熱硬化性樹脂
(商品名「S−4030」、東亜合成化学社製)15g、
メラミン樹脂(商品名「MX−470」、三和ケミカル
社製)3g、ブチルセロソルブ30gを混合しW1849
ペーストを調製した。次いで直径300μm、高さ50
μmの円柱状の孔が全表面積の15%になるようにドッ
ト状に縦横均一に配置されたスクリーンを使用し、10
cm×10cmのITOガラス上に前記ペーストをドッ
ト部材として印刷した。次いで165℃で0.5時間熱
硬化させ、対向電極を得た。
【0053】エレクトロクロミック発色電極および調光
素子の作製 実施例1と全く同様な方法でエレクトロクロミック発色
電極および調光素子の作製を行った。得られた調光素子
の性能評価を下記の各試験に基づいて評価した。
【0054】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1.5V電圧を120秒間印加したと
ころ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は0.9
0であった。
【0055】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1.5Vの電圧を60秒間印
加したところ、すみやかに着色は消滅し、この際の光学
密度は0.20であった。この際着色時と消色時の光学
密度差は0.70であり、充分な着色効果および発色効
率があることが判明した。
【0056】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を50000回行ったが、着色
の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみら
れず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【0057】視覚快適性 ITO側から前記調光素子を観察した場合、ドットが青
色であるため素子の視覚快適性、美装性が良好であっ
た。
【0058】
【実施例6】対向電極の作製 活性炭粉末(商品名「YP−17」、クラレ社製、表面
積1500m2/g)40g、グラファイト(商品名
「USSP」、日本黒鉛商事社製)20g、アクリル系
熱硬化性樹脂(商品名「S−4030」、東亜合成化学
社製)50g、メラミン樹脂(商品名「MX−47
0」、三和ケミカル社製)11g及びブチルセロソルブ
120gを混合し活性炭ペーストを調製した。次いでス
クリーン周辺部の孔の直径が200μmでスクリーン中
心部の孔の直径が600μmになるように各々の孔の直
径が連続的に変化した高さ50μmの円柱状の孔が全面
積の30%になるようにドット状に不均一に配置したス
クリーンを使用し、30cm×30cmのITOガラス
上に前記活性炭ペーストをドット部材として印刷した。
次いで165℃で0.5時間熱硬化させ対向電極を作製
した。
【0059】エレクトロクロミック発色電極の作製 30cm×30cmのITOガラス上に、室温において
20〜30オングストローム/秒の条件下、厚さ500
0オングストロームとなるようにWO3を蒸着し、エレ
クトロクロミック発色電極を作製した。
【0060】調光素子の作製 粒径100μmのガラスビーズをスペーサーとし、前記
エレクトロクロミック発色電極と前記対向電極を相対向
せしめた。その後周辺をエポキシ樹脂により5mm幅で
シールし、内部に電解液であるLiClO4のプロピレ
ンカーボネート溶液(1M/リットル)を真空注入して
注入口をエポキシ樹脂で封止した。次にエレクトロクロ
ミック発色電極および対向電極の各々にリード線を接続
して調光素子を作製した。次いで得られた調光素子の性
能評価を下記の各試験に基づいて評価した。
【0061】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1.5Vの電圧を60秒間印加したと
ころ、青色に均一に着色し、着色時の光学密度は1.2
0であった。
【0062】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1.5Vの電圧を30秒間印
加したところ、すみやかに均一に着色は消滅し、この際
の光学密度は0.20であった。この際着色時と消色時
の光学密度差は1.00であり、充分な着色効果および
発色効率があることが判明した。また着消色は非常に均
一であり、周辺部に対する中央部の回答性の遅れはなか
った。
【0063】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を100000回行ったが、着
色の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみ
られず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【0064】
【比較例2】実施例6において対向電極にドット状の活
性炭ドット部材を設けなかった以外は同様の操作で調光
素子を作製し、実施例5と同条件で調光素子を駆動させ
たところ、着消色は周辺部から起こり、不均一であっ
た。
【0065】
【実施例7】対向電極の作製 実施例6と同様な方法で活性炭ドット部材を形成した対
向電極を作製した。続いて、形成した活性炭ドット部材
に重なるように実施例2と同じ方法で白色ペーストの印
刷および熱硬化を行った。作製した対向電極を図5に示
す。図5において51はガラス、52はITO膜、53
は白色ペーストドット、54は活性炭ドット部材を示
す。
【0066】エレクトロクロミック発色電極および調光
素子の作製 実施例6と同様な方法でエレクトロクロミック発色電極
および調光素子の作製を行った。なお本素子では活性炭
上の白色ドットがスペーサーの役割をしているため、ガ
ラスビーズを使用する必要がなく、素子作製工程は非常
に短縮された。次いで得られた調光素子の性能評価を下
記の各試験に基づいて評価した。
【0067】着色試験 エレクトロクロミック発色電極側が負極、対向電極側が
正極となるように1.5Vの電圧を60秒間印加したと
ころ青色に着色し、着色時の光学密度は1.10であっ
た。
【0068】消色試験 続いて、エレクトロクロミック発色電極側が正極、対向
電極側が負極となるように1.5Vの電圧を60秒間印
加したところ、着色は消滅し、この際の光学密度は0.
25であった。この際着色時と消色時の光学密度差は
0.85であり、充分な着色効率および発色効率がある
ことが判明した。
【0069】サイクル試験 前記着色試験と消色試験を100000回行ったが、着
色の消え残り、応答性の低下、光学密度差の低下等はみ
られず、きわめて安定したサイクル特性であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の調光素子用対向電極の一実施態
様を示す正面概略図である。
【図2】図2は図1に示す調光素子用対向電極の平面概
略図である。
【図3】図3は本発明の調光素子の一実施態様を示す一
部断面概略図である。
【図4】図4は実施例3で作製した調光素子用対向電極
を示す一部断面概略図である。
【図5】図5は実施例7で作製した調光素子用対向電極
を示す一部断面概略図である。
【図6】図6は従来の調光素子を示す概略図である。
【図7】図7は従来の他の調光素子を示す概略図であ
る。
【符号の説明】
1,31,37:透明基板 2,32,36:透明導電膜 11:ドット部材 34:電解質 35:エレクトロクロミック層
フロントページの続き (72)発明者 錦谷 禎範 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本石 油株式会社中央研究所内 (72)発明者 黒田 信行 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本石 油株式会社中央研究所内 (72)発明者 清家 哲也 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150 旭硝 子株式会社中央研究所内 (72)発明者 永井 順一 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150 旭硝 子株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明導電基板上に、1ファラッド/g以
    上の電気容量を有する微粒子を含むドット部材、若しく
    は1クーロン/g以上の電荷量を蓄え得る微粒子を含む
    ドット部材を、ドット状に配置していることを特徴とす
    るエレクトロクロミック調光素子用対向電極。
  2. 【請求項2】 透明導電基板上に、表面積が10m2
    g以上の多孔質カーボン微粒子を含むドット部材がドッ
    ト状に配置されていることを特徴とするエレクトロクロ
    ミック調光素子用対向電極。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のエレクトロクロミ
    ック調光素子用対向電極と、透明電極基板上に酸化型又
    は還元型エレクトロクロミック層を有する発色電極と電
    解質とを構成に含み、前記電解質が前記調光素子用対向
    電極と前記発色電極との間に介在していることを特徴と
    するエレクトロクロミック調光素子。
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