JPH075498A - 消色時にも彩色されているエレクトロクロミック素子 - Google Patents
消色時にも彩色されているエレクトロクロミック素子Info
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- JPH075498A JPH075498A JP5144064A JP14406493A JPH075498A JP H075498 A JPH075498 A JP H075498A JP 5144064 A JP5144064 A JP 5144064A JP 14406493 A JP14406493 A JP 14406493A JP H075498 A JPH075498 A JP H075498A
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板（１）とこの上に順に形成されたエレク
トロクロミック素子構造（２〜４）、接着剤層（５）及
び封止板（６）からなるエレクトロクロミック素子にお
いて、接着剤層（５）が予め着色されている。 【効果】 ＥＣ物質（３）の着色色と異なる豊富な彩色
の素子が提供される。接着剤層（５）の厚さを傾斜させ
れば、着色濃度が傾斜した素子が得られる。
トロクロミック素子構造（２〜４）、接着剤層（５）及
び封止板（６）からなるエレクトロクロミック素子にお
いて、接着剤層（５）が予め着色されている。 【効果】 ＥＣ物質（３）の着色色と異なる豊富な彩色
の素子が提供される。接着剤層（５）の厚さを傾斜させ
れば、着色濃度が傾斜した素子が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、消色時にも彩色され
ているエレクトロクロミック素子に関するものである。
ているエレクトロクロミック素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロクロミック（以下、単にＥＣ
と略す）素子は、電気化学的反応に伴う物質の可逆的な
光学濃度変化を利用した光量制御素子であり、外部から
供給する電流によって、光の透過率を任意に調整できる
という特徴を持つ。ＥＣ素子には構造上さまざまなタイ
プがあるが、そのうちイオン導電層も含めて全て固体薄
膜で構成されているものが全固体型ＥＣ素子である。
と略す）素子は、電気化学的反応に伴う物質の可逆的な
光学濃度変化を利用した光量制御素子であり、外部から
供給する電流によって、光の透過率を任意に調整できる
という特徴を持つ。ＥＣ素子には構造上さまざまなタイ
プがあるが、そのうちイオン導電層も含めて全て固体薄
膜で構成されているものが全固体型ＥＣ素子である。
【０００３】代表的な全固体型ＥＣ素子の構造（特開昭
60−222827号参照）を示したものが図３である。構造を
簡単に説明すると、基板（１）上に下部電極層（２）、
酸化反応により着色する第１ＥＣ物質層、イオン導電層
及び還元反応により着色する第２ＥＣ物質層からなるＥ
Ｃ３層（３）並びに上部電極層（４）が順次積層されて
いる。ただし、上部又は下部電極層の少なくとも一方は
透明でなければならさない。
60−222827号参照）を示したものが図３である。構造を
簡単に説明すると、基板（１）上に下部電極層（２）、
酸化反応により着色する第１ＥＣ物質層、イオン導電層
及び還元反応により着色する第２ＥＣ物質層からなるＥ
Ｃ３層（３）並びに上部電極層（４）が順次積層されて
いる。ただし、上部又は下部電極層の少なくとも一方は
透明でなければならさない。
【０００４】一般に、全固体型ＥＣ素子は真空蒸着やス
パッタリングなどの薄膜形成プロセスで製造される。し
かし、このようにして形成された薄膜表面は機械的に弱
く、また、原理的に電気化学的活性が高い素子であるこ
とから外部の雰囲気に対しても敏感である。そこで、通
常は、最後の薄膜の上に封止板（６）を接着剤（５）で
接着し薄膜面を保護する。これを封止すると言う。接着
剤は封止樹脂とも呼ばれる。もちろん全固体型以外のＥ
Ｃ素子でも同様な封止板の接着は行われることがある。
パッタリングなどの薄膜形成プロセスで製造される。し
かし、このようにして形成された薄膜表面は機械的に弱
く、また、原理的に電気化学的活性が高い素子であるこ
とから外部の雰囲気に対しても敏感である。そこで、通
常は、最後の薄膜の上に封止板（６）を接着剤（５）で
接着し薄膜面を保護する。これを封止すると言う。接着
剤は封止樹脂とも呼ばれる。もちろん全固体型以外のＥ
Ｃ素子でも同様な封止板の接着は行われることがある。
【０００５】こうして製造されたＥＣ素子に取り出し電
極（７）を通じて、電極層（１）−（４）間に電圧を印
加すると、着色層内部で電気化学反応が起こり、素子は
着色する。また、着色とは逆方向に電圧を印加すると逆
反応により素子は消色し、無色透明になる。この場合の
酸化反応により着色する第１ＥＣ物質としては、酸化イ
リジウムや酸化ニッケルが知られており、発色時の色調
はそれぞれ灰色、茶褐色である。還元反応により発色す
る第２ＥＣ物質としては、着色効率が高いこと、繰り返
し耐久性が高いことなどにより、酸化タングステンが広
く用いられている。外に酸化モリブデンもある。酸化タ
ングステンは着色反応により無色から青色に変化する。
イオン導電層には、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、フッ化マグネシ
ウムなどが使用される。
極（７）を通じて、電極層（１）−（４）間に電圧を印
加すると、着色層内部で電気化学反応が起こり、素子は
着色する。また、着色とは逆方向に電圧を印加すると逆
反応により素子は消色し、無色透明になる。この場合の
酸化反応により着色する第１ＥＣ物質としては、酸化イ
リジウムや酸化ニッケルが知られており、発色時の色調
はそれぞれ灰色、茶褐色である。還元反応により発色す
る第２ＥＣ物質としては、着色効率が高いこと、繰り返
し耐久性が高いことなどにより、酸化タングステンが広
く用いられている。外に酸化モリブデンもある。酸化タ
ングステンは着色反応により無色から青色に変化する。
イオン導電層には、酸化ケイ素、酸化タンタル、酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸化ハフニウ
ム、酸化ジルコニウム、酸化ランタン、フッ化マグネシ
ウムなどが使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のようなＥＣ素子
の応用分野としては、調光窓ガラスのように光量制御機
能を直接利用するもののほか、図形や文字などの特定パ
ターンを電流によって出現、消去させるような、二次的
な機能を利用する表示素子がある。このＥＣ素子を応用
する場合、特に宣伝広告などを目的とする場合には、注
意を引くために、様々な色調、彩色のＥＣ素子が要求さ
れる。しかしながら、従来のＥＣ素子は、ＥＣ物質の色
調変化をそのまま表示色として利用してきるため、その
応用にはおのずと制約があった。すなわち、たとえば、
酸化着色性ＥＣ層に酸化イリジウム、還元着色性ＥＣ層
に酸化タングステンを使用した相補型の素子の場合に
は、色調は消色時で無色、着色時で濃い青色であって、
これ以外の色調は得られない。実際、現在のところ実用
的な耐久性が認められているＥＣ物質は無機遷移金属化
合物が中心であり、色調のバリエーションが非常に少な
いのが実情である。
の応用分野としては、調光窓ガラスのように光量制御機
能を直接利用するもののほか、図形や文字などの特定パ
ターンを電流によって出現、消去させるような、二次的
な機能を利用する表示素子がある。このＥＣ素子を応用
する場合、特に宣伝広告などを目的とする場合には、注
意を引くために、様々な色調、彩色のＥＣ素子が要求さ
れる。しかしながら、従来のＥＣ素子は、ＥＣ物質の色
調変化をそのまま表示色として利用してきるため、その
応用にはおのずと制約があった。すなわち、たとえば、
酸化着色性ＥＣ層に酸化イリジウム、還元着色性ＥＣ層
に酸化タングステンを使用した相補型の素子の場合に
は、色調は消色時で無色、着色時で濃い青色であって、
これ以外の色調は得られない。実際、現在のところ実用
的な耐久性が認められているＥＣ物質は無機遷移金属化
合物が中心であり、色調のバリエーションが非常に少な
いのが実情である。
【０００７】そのため、ＥＣ素子はメモリー性（着色後
に電圧印加を止めて着色状態が保持される）、その他の
優れた特徴を持ちながらも、用途分野が広がらないとい
う問題があった。
に電圧印加を止めて着色状態が保持される）、その他の
優れた特徴を持ちながらも、用途分野が広がらないとい
う問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
点を解決するために、ＥＣ素子構造体において、封止板
を接着する接着剤を着色したことを特徴としている。
点を解決するために、ＥＣ素子構造体において、封止板
を接着する接着剤を着色したことを特徴としている。
【０００９】
【作用】従来のＥＣ素子においては、接着剤として無色
透明なものを使用するため、透過光及び反射光の色調
は、ＥＣ物質の着色色そのものとなる。それに対し、こ
の発明の素子は、接着剤が着色されているため、消色時
には封止樹脂層の色が、また着色時にはＥＣ層の着色色
と接着剤層の色の合成色が見えることになる。この効果
により、接着剤を着色又は染色する染料や顔料に様々な
ものを用いることで、ＥＣ物質の単独の色調だけでなく
多種多様な色を表示する素子を極めて容易に作成するこ
とができる。
透明なものを使用するため、透過光及び反射光の色調
は、ＥＣ物質の着色色そのものとなる。それに対し、こ
の発明の素子は、接着剤が着色されているため、消色時
には封止樹脂層の色が、また着色時にはＥＣ層の着色色
と接着剤層の色の合成色が見えることになる。この効果
により、接着剤を着色又は染色する染料や顔料に様々な
ものを用いることで、ＥＣ物質の単独の色調だけでなく
多種多様な色を表示する素子を極めて容易に作成するこ
とができる。
【００１０】この場合、接着剤を着色する第一の手段と
しては、染料や顔料を積極的に混入する方法が挙げられ
る。たとえば、接着剤がエポキシ樹脂の場合、液状の主
剤にオイルイエローやオイルレッドなどの油溶性染料を
混合（溶解）すれば、接着剤樹脂を透明なまま着色する
ことができる。染料や顔料は必ずしも接着剤に溶解しな
くても、分散させるだけでもよい。この場合には、接着
剤は透明にはなり難いが、反射型の素子ならば差し支え
ない。染料はフォトクロミック染料でもよい。
しては、染料や顔料を積極的に混入する方法が挙げられ
る。たとえば、接着剤がエポキシ樹脂の場合、液状の主
剤にオイルイエローやオイルレッドなどの油溶性染料を
混合（溶解）すれば、接着剤樹脂を透明なまま着色する
ことができる。染料や顔料は必ずしも接着剤に溶解しな
くても、分散させるだけでもよい。この場合には、接着
剤は透明にはなり難いが、反射型の素子ならば差し支え
ない。染料はフォトクロミック染料でもよい。
【００１１】場合によって接着剤（樹脂分子）自身が着
色したものを用いてもよい。接着剤中に溶解した染料に
よる光の吸収は、基本的にランバートベールの法則に従
うと考えられ、この場合、吸光度は接着剤層の厚さに直
接比例する。このためＥＣ素子の透過率を表示面全体で
均一にするには、接着剤層の厚さを一定に保つ工夫が必
要になる。接着剤層の厚さを一定に保つ手段としては、
様々な方法が考えられるが、最も単純な方法は、液晶素
子等に広く用いられている一定球径のポリスチレンビー
ズなどのスペーサーを接着剤中に分散する方法がある。
色したものを用いてもよい。接着剤中に溶解した染料に
よる光の吸収は、基本的にランバートベールの法則に従
うと考えられ、この場合、吸光度は接着剤層の厚さに直
接比例する。このためＥＣ素子の透過率を表示面全体で
均一にするには、接着剤層の厚さを一定に保つ工夫が必
要になる。接着剤層の厚さを一定に保つ手段としては、
様々な方法が考えられるが、最も単純な方法は、液晶素
子等に広く用いられている一定球径のポリスチレンビー
ズなどのスペーサーを接着剤中に分散する方法がある。
【００１２】なお、吸光度が樹脂層厚に比例するという
ことは、一見欠点のようにも思われるが、これを逆に利
用して接着剤の厚さを積極的に制御することで、ＥＣ素
子の表示面内に吸光度の勾配を持たせることができる。
以下、図面を引用してこの発明の実施例を具体的に説明
するが、この発明はこれに限られるものではない。
ことは、一見欠点のようにも思われるが、これを逆に利
用して接着剤の厚さを積極的に制御することで、ＥＣ素
子の表示面内に吸光度の勾配を持たせることができる。
以下、図面を引用してこの発明の実施例を具体的に説明
するが、この発明はこれに限られるものではない。
【００１３】
【実施例】実施例１ 図１に例示したように、１０cm角の透明なガラス基板
（１）を用意し、この上にスパッタリング法により酸化
イリジウム−酸化スズ混合物（ＩＴＯ）からなる透明な
下部電極層（２）を成膜した。下部電極層（２）は可視
光透過率が80％、シート抵抗が10Ω／□であった。
（１）を用意し、この上にスパッタリング法により酸化
イリジウム−酸化スズ混合物（ＩＴＯ）からなる透明な
下部電極層（２）を成膜した。下部電極層（２）は可視
光透過率が80％、シート抵抗が10Ω／□であった。
【００１４】続けて、第１ＥＣ物質である酸化イリジウ
ム層、イオン導電層である酸化タンタル層及び第２ＥＣ
物質である酸化タングステン層からなるＥＣ３層（３）
を順次スパッタリング法により積層した。更に、その上
にＩＴＯからなる透明な上部電極層（４）をスパッタリ
ング法により積層した。これにより、基板上に全固体型
のＥＣ素子構造（２〜４）が形成される。
ム層、イオン導電層である酸化タンタル層及び第２ＥＣ
物質である酸化タングステン層からなるＥＣ３層（３）
を順次スパッタリング法により積層した。更に、その上
にＩＴＯからなる透明な上部電極層（４）をスパッタリ
ング法により積層した。これにより、基板上に全固体型
のＥＣ素子構造（２〜４）が形成される。
【００１５】接着剤として、ビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（液状の主剤）を用意し、これに油溶性染料であ
るオイルレッドＡＳ（東京化成）を0.1 重量％混合し、
更に当量のポリアミン硬化剤と直径10μｍのポリエチレ
ンビーズからなるスペーサー（８）を添加して混合、脱
泡した。この接着剤を前記ＥＣ素子構造の上に塗布し、
透明なガラス板からなる封止板（６）を貼り合わせた。
全体を80℃に加熱して接着剤（エポキシ樹脂）を硬化さ
せた。硬化した接着剤層（５）の厚さは10μであった。
シ樹脂（液状の主剤）を用意し、これに油溶性染料であ
るオイルレッドＡＳ（東京化成）を0.1 重量％混合し、
更に当量のポリアミン硬化剤と直径10μｍのポリエチレ
ンビーズからなるスペーサー（８）を添加して混合、脱
泡した。この接着剤を前記ＥＣ素子構造の上に塗布し、
透明なガラス板からなる封止板（６）を貼り合わせた。
全体を80℃に加熱して接着剤（エポキシ樹脂）を硬化さ
せた。硬化した接着剤層（５）の厚さは10μであった。
【００１６】こうして製造されたＥＣ素子は、消色状態
では染料の明るい紅色を示した。取り出し電極（７）を
通じて電極層（１）−（４）間に１．３Ｖの直流電圧を
印加すると、ＥＣ層の着色が進むにつれて、色調は紅色
から濃い紫色に連続的に変化した。実施例２ 実施例１と同様に、図２に例示したように、ガラス基板
（１）上に全固体型のＥＣ素子構造を形成した。この正
方形のガラス基板の（１）の一辺に厚さ50μｍ、幅２mm
のポリイミドテープを貼ってスペーサー（９）とした。
では染料の明るい紅色を示した。取り出し電極（７）を
通じて電極層（１）−（４）間に１．３Ｖの直流電圧を
印加すると、ＥＣ層の着色が進むにつれて、色調は紅色
から濃い紫色に連続的に変化した。実施例２ 実施例１と同様に、図２に例示したように、ガラス基板
（１）上に全固体型のＥＣ素子構造を形成した。この正
方形のガラス基板の（１）の一辺に厚さ50μｍ、幅２mm
のポリイミドテープを貼ってスペーサー（９）とした。
【００１７】他方、接着剤として、ビスフェノールＦ型
エポキシ樹脂（液状の主剤）を用意し、これに油溶性染
料であるオイルブラック２ＨＢ（東京化成）を0.1 重量
％混合し、更に当量のポリアミン硬化剤を添加して混
合、脱泡した。この接着剤を前記ＥＣ素子構造の上に塗
布し、透明なガラス板からなる封止板（６）を貼り合わ
せた。全体を80℃に加熱して接着剤（エポキシ樹脂）を
硬化させた。硬化した接着剤層（５）の厚さは、スペー
サー（９）を設けた一辺から対向する一辺へと連続して
減少する。これに伴って透過率も連続的に変化した。
エポキシ樹脂（液状の主剤）を用意し、これに油溶性染
料であるオイルブラック２ＨＢ（東京化成）を0.1 重量
％混合し、更に当量のポリアミン硬化剤を添加して混
合、脱泡した。この接着剤を前記ＥＣ素子構造の上に塗
布し、透明なガラス板からなる封止板（６）を貼り合わ
せた。全体を80℃に加熱して接着剤（エポキシ樹脂）を
硬化させた。硬化した接着剤層（５）の厚さは、スペー
サー（９）を設けた一辺から対向する一辺へと連続して
減少する。これに伴って透過率も連続的に変化した。
【００１８】
【発明の効果】以上の通り、この発明によれば、ＥＣ物
質の着色色と異なる豊富な彩色のＥＣ素子が提供され
る。また、接着剤層の厚さを傾斜させることで、着色濃
度が傾斜したＥＣ素子が得られる。
質の着色色と異なる豊富な彩色のＥＣ素子が提供され
る。また、接着剤層の厚さを傾斜させることで、着色濃
度が傾斜したＥＣ素子が得られる。
【図１】この発明の実施例に係わるＥＣ素子の垂直断面
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図２】他の実施例に係わるＥＣ素子の垂直断面を示す
概念図である。
概念図である。
【図３】従来のＥＣ素子の垂直断面を示す概念図であ
る。
る。
１ 基板 ２ 下部電極層 ３ ＥＣ３層 ４ 上部電極層 ５ 接着剤 ６ 封止板 ７ 取り出し電極 ８，９ スペーサー
Claims (1)
- 【請求項１】 基板とこの上に順に形成されたエレクト
ロクロミック素子構造、接着剤層及び封止板からなるエ
レクトロクロミック素子において、前記接着剤層が予め
着色されていることを特徴とするエレクトロクロミック
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144064A JPH075498A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 消色時にも彩色されているエレクトロクロミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5144064A JPH075498A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 消色時にも彩色されているエレクトロクロミック素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH075498A true JPH075498A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=15353468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5144064A Withdrawn JPH075498A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 消色時にも彩色されているエレクトロクロミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075498A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010204687A (ja) * | 2002-09-03 | 2010-09-16 | E Ink Corp | 電気光学ディスプレイ |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP5144064A patent/JPH075498A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010204687A (ja) * | 2002-09-03 | 2010-09-16 | E Ink Corp | 電気光学ディスプレイ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000905 |