JPH072527A - エレクトロクロミック素子用酸化ニッケル粒子及びその使用 - Google Patents

エレクトロクロミック素子用酸化ニッケル粒子及びその使用

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JPH072527A
JPH072527A JP6020883A JP2088394A JPH072527A JP H072527 A JPH072527 A JP H072527A JP 6020883 A JP6020883 A JP 6020883A JP 2088394 A JP2088394 A JP 2088394A JP H072527 A JPH072527 A JP H072527A
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JP
Japan
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nickel oxide
electrochromic
peak intensity
plane
oxide particles
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JP6020883A
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English (en)
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Yasumasa Suda
康政 須田
Masakazu Nakamura
雅一 中村
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】エレクトロクロミズムを示す物質として酸化ニ
ッケル粒子を用いるエレクトロクロミック素子が特性が
不十分であるという欠点が改善する。 【構成】平均粒径が1μm以下であり、かつ線源として
CuKαを用いたときのX線回折における酸化ニッケル
の(200)面である2θ=43.29度のピーク強度
(A)と金属ニッケルの(111)面である2θ=4
4.50度のピーク強度(B)との比が下記式(1)を
満たすエレクトロクロミック素子用高純度酸化ニッケル
粒子。 式(1) A/B≧10

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
素子用高純度酸化ニッケルおよびそれを使用したエレク
トロクロミック素子に関する。
【0002】
【従来の技術】電圧を印加することにより色が可逆的に
変化するエレクトロクロミズムを応用したエレクトロク
ロミック素子は、表示にメモリー性がある、消費電力が
少ない、視角依存性がない、大面積表示に適している等
の特徴がある。これらの特徴を活かし、調光素子、表示
素子等への用途が考えられ、古くから広く研究が行われ
てきた。
【0003】エレクトロクロミック素子は、一般に透明
電極、電解質、エレクトロクロミック膜、透明電極の積
層構造からなる。エレクトロクロミック膜の材料として
は酸化タングステンを代表とする遷移金属化合物や、金
属錯体、有機色素など無機系、有機系さまざまな物質
が、検討されている。なかでも還元発色物質である酸化
タングステンは、他のエレクトロクロミック物質と比べ
耐久性が高いため、すでに実用化段階に入っている。し
かし、酸化タングステンのみを用いたエレクトロクロミ
ック素子では、発色時と消色時の吸光度の差が小さく発
消色特性が良好でないため、酸化発色物質を用いた対極
の開発が求められている。酸化ニッケルは酸化発色物質
であり無機物のため耐久性もあるので、酸化タングステ
ンの対極発色剤として利用可能でありおおいに注目され
ている。
【0004】しかしニッケルは、一般に酸化性が乏しい
ため、作成した酸化ニッケル薄膜には金属ニッケルが含
まれてしまい、発消色特性が良好でない。そのため、酸
化ニッケルを用いたエレクトロクロミック素子は、実用
化に至っていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、エレクトロ
クロミズムを示す物質として酸化ニッケルを用いるエレ
クトロクロミック素子における欠点、すなわち発消色特
性が良好でないという欠点を克服するためになされたも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち請求項1の発明
は、平均粒径が1μm以下であり、かつX線回折におけ
る酸化ニッケルの(200)面である2θ=43.29
度のピーク強度(A)と金属ニッケルの(111)面で
ある2θ=44.50度のピーク強度(B)との比が下
記式(1)を満たすエレクトロクロミック素子用高純度
酸化ニッケル粒子であり、 式(1) A/B≧10 請求項2の発明は、請求項1の酸化ニッケル粒子をバイ
ンダーを含む分散媒体に分散してなるエレクトロクロミ
ック層形成用材料であり、請求項3の発明は透明電極、
電解質、エレクトロクロミック膜、透明電極の積層構造
からなるエレクトロクロミック素子において、該エレク
トロクロミック層が請求項1の酸化ニッケル粒子とバイ
ンダーとから形成された層であることを特徴とするエレ
クトロクロミック素子である。
【0007】本発明の高純度酸化ニッケルは、X線回折
実験により求めた酸化ニッケルの(200)面である2
θ=43.29度のピーク強度(A)と金属ニッケルの
(111)面である2θ=44.50度のピーク強度
(B)との比がA/B≧10、好ましくはA/B≧15
である。このような酸化ニッケルは、市販品として入手
できる金属ニッケル粉末を酸素雰囲気下で200℃〜6
00℃で熱処理して得ることができる。A/Bが10よ
り小さいと酸化ニッケルの純度が低いためエレクトロク
ロミック素子として用いた場合、発色性が低下する。
【0008】本発明の高純度酸化ニッケルの平均粒径
は、1μm以下の微粒子状態であり、好ましくは100
〜0.1nmである。粒子の平均粒径は、B.E.T.
比表面積計により測定されるものである。高純度酸化ニ
ッケル粒子の粒径が1μmより大きくなると発色不良と
なり好ましくない。本発明のエレクトロクロミック層形
成用材料は、酸化ニッケル粒子をバインダーと溶剤から
なる分散媒体に分散させたものである。
【0009】本発明において、バインダーとしては、公
知のものが適宜使用可能であり、フェノール樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン、シリコン樹脂、エ
ポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポ
リ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ニトロセルロース等
の熱可塑性樹脂、また、紫外線、近紫外線、可視光、近
赤外線、赤外線若しくは電子線、ガンマ線等の放射線照
射によりラジカル重合が可能なエチレン性不飽和結合を
有する化合物を挙げることができる。ラジカル重合が可
能なエチレン性不飽和結合を有する化合物は、分子中に
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも
一つ以上有する化合物であればどの様なものでも良く、
また、任意の比率で二種以上混合して用いてもよい。
【0010】ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合
を有する化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル
酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイ
ン酸等の不飽和カルボン酸及びその塩、エステル、ウレ
タン、アミド、無水物、アクリロニトリル、スチレン、
更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、
不飽和ポリアミド、不飽和ポリウレタン等のラジカル重
合性化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定され
るものではない。
【0011】本発明において分散溶媒としては、公知の
溶媒が適宜使用可能であり、有機溶媒に限定されるもの
ではなく、無機溶媒でも良く、もちろん水でも良い。有
機溶媒としては、アルコール系、ケトン系、エーテル
系、炭化水素系、ハロゲン系、炭化水素系など何れでも
良い。具体例としてはメタノール、エタノール、アセト
ン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジプロピ
ルエーテル、トルエン、キシレンなどを挙げることがで
きるが、これらのみに限定されるものではない。また無
機溶媒としては液体アンモニア、液体二酸化炭素、シリ
コーンオイルなどが挙げられるが、通常良く使用される
ものとしては、水との混合物である酸またはアルカリ水
溶液が挙げられる。
【0012】酸化ニッケルとバインダーの比率は、酸化
ニッケル100重量部に対してバインダーが50〜0.
01、好ましくは20〜0.1重量部が良い。本発明の
エレクトロクロミック素子は、透明電極、電解質、エレ
クトロクロミック膜、透明電極の積層構造からなるエレ
クトロクロミック素子である。本発明の電極は、酸化錫
および/または酸化インジュウムのような透明電極であ
ることが好ましい。
【0013】電解質としては、公知の電解質が適宜使用
可能であり、無機電解質に限定されるものではなく、有
機電解質でも良いが、塩基性無機溶媒もしくはLiを含
む有機電解質等が使用できる。電解質の層は10〜0.
1μmとすることが好ましい。
【0014】
【実施例】以下実施例を挙げて、本発明を具体的に説明
する。ただし、本発明の範囲は、下記実施例により何等
限定されるものではない。
【0015】エレクトロクロミック素子の発消色特性
は、下記の方法によって測定した。0.1mol/lの
水酸化カリウム水溶液中に白金製対向電極とエレクトロ
クロミック膜とを対向して設置した。次に対向電極とエ
レクトロクロミック膜間に−1Vを1分間印加し、エレ
クトロクロミック膜を水洗、乾燥したのち吸光度を測定
した。さらに再び同様にして+1Vを1分間印加し、水
洗、乾燥したのち吸光度を測定した。吸光度の測定に
は、(株)島津製作所製、分光光度計UV−3100を
使用し、300nm〜1000nmの波長領域を測定し
た。
【0016】原料粉末の特性は、下記の方法によって測
定した。日本電子社製X線回折実験装置JDX−803
0を使用し、2θ=10〜100度の間でその回折パタ
ーンを求め、酸化ニッケルと金属ニッケルのピーク強度
比A/Bを求めた。 A:酸化ニッケルの(200)面である2θ=43.2
9度のピーク強度 B:ニッケルの(111)面である2θ=44.50度
のピーク強度 なお各試料のピーク強度は、測定毎にケイ素の(11
1)面のピークである2θ=28.44のピーク強度に
よって補正を行なった。
【0017】実施例1 市販の0.1μmの酸化ニッケル粉末を電気炉中で、5
00℃、2時間熱処理をおこない、X線回折実験により
ピーク強度比を測定した。ピーク強度比は8.5であっ
たものが熱処理後には15.2となった(図6参照)。
次にボールミルに、熱処理をおこなった酸化ニッケル粉
末2.0g、メチルエチルケトン10ml、キシロー
ル:酢酸ブチル:アクリルポリオール=1:1:1(重
量比)からなる分散媒体0.6gを仕込み、24時間分
散をおこない、分散液を調整した。
【0018】次に協栄セミコンダクター(株)製、スピ
ンコーターIHー300DLを使用し、10Ω/cm2
以下のITOガラス透明電極上に上記分散液を塗布し
た。さらに塗膜を50℃、6時間空気に放置し、塗膜中
の溶媒を除去し、エレクトロクロミック膜を得た。エレ
クトロクロミック膜に−1Vを1分間印加したときの吸
光度を図2に、+1Vを1分間印加したときの吸光度を
図3に示す。このようにして得られたエレクトロクロミ
ック膜を用い以下のようにしてエレクトロクロミック素
子を作製した。対向電極として10Ω/cm2 以下のI
TOガラス透明電極を用いた。スペーサーを挟み、エレ
クトロクロミック膜と対向電極をエポキシ樹脂により接
着した後、エレクトロクロミック膜と対向電極の間に、
0.1mol/lのKOH水溶液を注入した。作製した
エレクトロクロミック素子を図1に示す。
【0019】比較例1 熱処理前の酸化ニッケル粉末を使用して実施例1と同様
にしてエレクトロクロミック膜を作製した。作製したエ
レクトロクロミック膜に−1Vを1分間印加したときの
吸光度を図4に、+1Vを1分間印加したときの吸光度
を図5に示す。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、実施例から明らかな如
く、熱処理をおこなった酸化ニッケル粉末を用いること
により、発消色特性の良いエレクトロクロミック素子を
作製できるようになった。これにより、酸化ニッケルを
用いたエレクトロクロミック素子が実用化に近づき、そ
の産業的意義は極めて多大である。
【0021】
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例のエレクトロクロミック素子の断面図
【図2】 吸光度を示すグラフ
【図3】 吸光度を示すグラフ
【図4】 吸光度を示すグラフ
【図5】 吸光度を示すグラフ
【図6】 X線回析を示すグラフ
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明電極 3 スペーサー 4 エレクトロクロミック膜 5 透明電極 6 ガラス基板 7 電解質 8 接着剤

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均粒径が1μm以下であり、かつ線源と
    してCuKαを用いたときのX線回折における酸化ニッ
    ケルの(200)面である2θ=43.29度のピーク
    強度(A)と金属ニッケルの(111)面である2θ=
    44.50度のピーク強度(B)との比が下記式(1)
    を満たすエレクトロクロミック素子用高純度酸化ニッケ
    ル粒子。 式(1) A/B≧10
  2. 【請求項2】請求項1の酸化ニッケル粒子をバインダー
    を含む分散媒体に分散してなるエレクトロクロミック層
    形成用材料。
  3. 【請求項3】透明電極、電解質、エレクトロクロミック
    膜、透明電極の積層構造からなるエレクトロクロミック
    素子において、該エレクトロクロミック層が請求項1の
    酸化ニッケル粒子とバインダーとから形成された層であ
    ることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
JP6020883A 1993-04-16 1994-02-18 エレクトロクロミック素子用酸化ニッケル粒子及びその使用 Pending JPH072527A (ja)

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JP8975593 1993-04-16
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110282880A (zh) * 2019-07-15 2019-09-27 吉林农业科技学院 一种引入离子扩散层的双层氧化镍薄膜的制备方法
CN110759390A (zh) * 2019-11-19 2020-02-07 广西大学 一种增强和检测氧化镍电致变色薄膜循环稳定性的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110282880A (zh) * 2019-07-15 2019-09-27 吉林农业科技学院 一种引入离子扩散层的双层氧化镍薄膜的制备方法
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