JPH087351B2 - 透明着脱色板 - Google Patents
透明着脱色板Info
- Publication number
- JPH087351B2 JPH087351B2 JP61027138A JP2713886A JPH087351B2 JP H087351 B2 JPH087351 B2 JP H087351B2 JP 61027138 A JP61027138 A JP 61027138A JP 2713886 A JP2713886 A JP 2713886A JP H087351 B2 JPH087351 B2 JP H087351B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent
- counter electrode
- electrode
- working electrode
- prussian blue
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、エレクトロクロミック表示素子（装置）、
フィルター、透明着脱色ガラス等に応用できる電極の構
成の改良に関するものである。
フィルター、透明着脱色ガラス等に応用できる電極の構
成の改良に関するものである。
従来の技術 従来この種のエレクトロクロミック反応を利用した、
表示装置の代表例には時計用のディジタル表示、またフ
ィルター、透明着脱色ガラス等には変色を制御できる減
光板等が考えられている。それらに応用されるエレクト
ロクロミック反応の応用装置の構成法は基本的には同様
で、次のような構成法が採用される。すなわち、In2O3
やSnO2よりなる透明電子伝導層を、例えばガラスや樹脂
に蒸発した透明基板に、前記した透明電子伝導層を覆う
ようにWO3,MoO3,Fe4 3+〔FeII（CN）６〕３（プルシアン
ブルー）等の着色層を蒸着もしくはメッキした電極を作
用電極とし、対極には電子伝導性を有する基板もしくは
透明基板に透明電子伝導層を蒸発した電極を用いてい
た。電解液には過塩素酸リチウムを溶解したアセトニト
リルや硫酸水溶液中に着脱色材料粉末を溶解しグリセリ
ンでゲル化したものを用いて、所望の図形を形成した電
極と密閉一体化した構造であった。
表示装置の代表例には時計用のディジタル表示、またフ
ィルター、透明着脱色ガラス等には変色を制御できる減
光板等が考えられている。それらに応用されるエレクト
ロクロミック反応の応用装置の構成法は基本的には同様
で、次のような構成法が採用される。すなわち、In2O3
やSnO2よりなる透明電子伝導層を、例えばガラスや樹脂
に蒸発した透明基板に、前記した透明電子伝導層を覆う
ようにWO3,MoO3,Fe4 3+〔FeII（CN）６〕３（プルシアン
ブルー）等の着色層を蒸着もしくはメッキした電極を作
用電極とし、対極には電子伝導性を有する基板もしくは
透明基板に透明電子伝導層を蒸発した電極を用いてい
た。電解液には過塩素酸リチウムを溶解したアセトニト
リルや硫酸水溶液中に着脱色材料粉末を溶解しグリセリ
ンでゲル化したものを用いて、所望の図形を形成した電
極と密閉一体化した構造であった。
ここで、実際の表示装置などには、作用電極と対極間
に電圧を印加し、作用電極の着脱色反応を利用してい
た。
に電圧を印加し、作用電極の着脱色反応を利用してい
た。
目的とする用途に対し、この構成方法や材料が若干異
なるが、いずれにしても、前記基本構成が変わるもので
はない。
なるが、いずれにしても、前記基本構成が変わるもので
はない。
この従来の基本構成には、次のような問題点を有して
いる。すなわち、作用電極と対極間に電圧を印加する
と、作用電極の電気化学反応が着脱色層の物質変化を起
こすので、少なくともそれと同じ電気量が対極にも通じ
る。
いる。すなわち、作用電極と対極間に電圧を印加する
と、作用電極の電気化学反応が着脱色層の物質変化を起
こすので、少なくともそれと同じ電気量が対極にも通じ
る。
その結果、電解液中のイオンが対極に析出し対極と反
応したり、透明電子伝導膜を使用した対極では、In2O3
やSnO2が電解液中に溶出して、対極の劣化を早める欠点
を有していた。
応したり、透明電子伝導膜を使用した対極では、In2O3
やSnO2が電解液中に溶出して、対極の劣化を早める欠点
を有していた。
そのため、この欠点を改善する方法としては、以下の
ようなものが提案されていた。
ようなものが提案されていた。
（１） 作用電極と同様な構成の電極を対極に用いる。
つまり、対極にも充放電可能な不溶性の活物質を保持さ
せる。
つまり、対極にも充放電可能な不溶性の活物質を保持さ
せる。
（２） 作用電極の着脱色反応物質（活物質）層を減少
させ、電圧印加時に通じる電流を微少にし、対極の劣化
速度を遅くする。
させ、電圧印加時に通じる電流を微少にし、対極の劣化
速度を遅くする。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では上記１の方法は、両極とも
充放電が可能な着脱色物質層を有しているので、問題が
ある対極の寿命改善ははかれる。しかし、作用電極の着
脱色層が着色している時は、逆電圧が印加される対極
は、脱色状態であるが、逆に作用極が脱色する場合は対
極が着色し、両電極を重ねた構成では完全脱色が困難で
ある。このため、電解液中にTiO2粉末を分散させて対極
の着色による影響を抑制することも考えられる。しか
し、この方法では作用電極側からの光を反射させる表示
装置には適しても、光がTiO2で反射吸収され両極を通過
しないため、フィルターや着脱色ガラス等の用途には適
さない。
充放電が可能な着脱色物質層を有しているので、問題が
ある対極の寿命改善ははかれる。しかし、作用電極の着
脱色層が着色している時は、逆電圧が印加される対極
は、脱色状態であるが、逆に作用極が脱色する場合は対
極が着色し、両電極を重ねた構成では完全脱色が困難で
ある。このため、電解液中にTiO2粉末を分散させて対極
の着色による影響を抑制することも考えられる。しか
し、この方法では作用電極側からの光を反射させる表示
装置には適しても、光がTiO2で反射吸収され両極を通過
しないため、フィルターや着脱色ガラス等の用途には適
さない。
２の方法は、着脱色層の量を低減しただけで、基本的
に対極の劣化を防止したものでなく、また作用電極の着
色力も小さくなる欠点を有している。
に対極の劣化を防止したものでなく、また作用電極の着
色力も小さくなる欠点を有している。
本発明は、このような問題点を解決するもので、作用
電極における電気化学容量と対極におけるプルシアンブ
ルー層のそれを規制することを目的とするものである。
電極における電気化学容量と対極におけるプルシアンブ
ルー層のそれを規制することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するため本発明は、対極に設けたプ
ルシアンブルー層の着脱色反応に要する電気化学的容量
より大きい容量を有する透明着脱色層を作用電極に設け
たものである。
ルシアンブルー層の着脱色反応に要する電気化学的容量
より大きい容量を有する透明着脱色層を作用電極に設け
たものである。
このことはプルシアンブルーの着脱色反応に通じる電
気量を強制的に増加、つまり過充放電させると透明脱色
状態の充放電可能な活物質に変化することを見出した事
実に基づくものである。
気量を強制的に増加、つまり過充放電させると透明脱色
状態の充放電可能な活物質に変化することを見出した事
実に基づくものである。
作用 この構成によれば、対極のプルシアンブルー層を特別
な処置を施して無色透明の活物質にすることなく、装置
構成後の作用電極の動作でできる極めて簡単な構成法で
ある。対極の活物質化により透明電子伝導層の溶出を防
止しかつ活物質層が無色透明であることから、対極の劣
化を抑制し、また作用電極での反射光を利用するだけで
なく、装置の通過光を利用するフィルター、着脱色ガラ
ス等にも有効である。
な処置を施して無色透明の活物質にすることなく、装置
構成後の作用電極の動作でできる極めて簡単な構成法で
ある。対極の活物質化により透明電子伝導層の溶出を防
止しかつ活物質層が無色透明であることから、対極の劣
化を抑制し、また作用電極での反射光を利用するだけで
なく、装置の通過光を利用するフィルター、着脱色ガラ
ス等にも有効である。
実 施 例 以下本発明の実施例を第１図〜第３図を参照しながら
透過光を着脱色させるフィルター用途を取上げて説明す
る。
透過光を着脱色させるフィルター用途を取上げて説明す
る。
第１図A,Bは、任意に着脱色が可能なフィルターに用
いる透明着脱色板の概略図を示す。表示装置の場合は、
所望の電極形状に加工することで可能である。１は電子
伝導性を有する透明層を配置した基板にプルシアンブル
ー層（0.3μｍ厚）を設けた透明対極で、２は同様な基
板に１より厚いプルシアンブルー層（0.5μｍ厚）を設
けた作用電極を示し、3,3′はそれぞれの電極のNi製リ
ードで、電極表面でプルシアンブルー層と電気的な接触
を保つため、図示していないが電子伝導性を有する樹脂
で一体化されている。ここで作用電極２の透明着脱色膜
６は第２図に示すように、プルシアンブルー以外の一般
的なWO3やMoO3を蒸着しても良いことは当然で、リード
は、たんに外部との電気的接触を任うだけであるから、
例えば樹脂膜に導電性粉末を印刷したものでも良い。４
は0.5Mkcl水溶液を用いた電解液で、両電極は電解液を
介して例えばエポキシ樹脂のパッキング５で一体化され
ている。なお、電極間距離は約7mmとした。作用電極か
ら入射した光矢印は、電圧印加時に着色する作用電極の
着色層で可視光の一部が強く吸収され、対極を通過し、
反対側から着色または減光されて観察される。
いる透明着脱色板の概略図を示す。表示装置の場合は、
所望の電極形状に加工することで可能である。１は電子
伝導性を有する透明層を配置した基板にプルシアンブル
ー層（0.3μｍ厚）を設けた透明対極で、２は同様な基
板に１より厚いプルシアンブルー層（0.5μｍ厚）を設
けた作用電極を示し、3,3′はそれぞれの電極のNi製リ
ードで、電極表面でプルシアンブルー層と電気的な接触
を保つため、図示していないが電子伝導性を有する樹脂
で一体化されている。ここで作用電極２の透明着脱色膜
６は第２図に示すように、プルシアンブルー以外の一般
的なWO3やMoO3を蒸着しても良いことは当然で、リード
は、たんに外部との電気的接触を任うだけであるから、
例えば樹脂膜に導電性粉末を印刷したものでも良い。４
は0.5Mkcl水溶液を用いた電解液で、両電極は電解液を
介して例えばエポキシ樹脂のパッキング５で一体化され
ている。なお、電極間距離は約7mmとした。作用電極か
ら入射した光矢印は、電圧印加時に着色する作用電極の
着色層で可視光の一部が強く吸収され、対極を通過し、
反対側から着色または減光されて観察される。
ここで、対極と作用電極の構成の詳細を第１図のｃ部
で示す部分の拡大図である第２図により説明する。図
中、８の透明基体はガラス板で、７はIn2O3を0.1μｍ厚
に蒸着したシート抵抗約100Ω／□の透明電子伝導層
で、６は厚さ0.5μｍのプルシアンブルー層の透明着脱
色層である。ここで、作用電極の透明着脱色層のプルシ
アンブルー層６は平均厚さ0.5μｍで、対極のプルシア
ンブルー層６は0.3μｍである。
で示す部分の拡大図である第２図により説明する。図
中、８の透明基体はガラス板で、７はIn2O3を0.1μｍ厚
に蒸着したシート抵抗約100Ω／□の透明電子伝導層
で、６は厚さ0.5μｍのプルシアンブルー層の透明着脱
色層である。ここで、作用電極の透明着脱色層のプルシ
アンブルー層６は平均厚さ0.5μｍで、対極のプルシア
ンブルー層６は0.3μｍである。
プルシアンブルー層は、FeCl3−6H2Oの0.02MとK3Fe
（CN）６の0.02Mを100ccの水に溶解した水溶液中で、透
明基体上の透明電子伝導層の表面に５μA/cm2の電流密
度でメッキした。対極の場合は12分間、作用電極の場合
は20分間メッキを行った。
（CN）６の0.02Mを100ccの水に溶解した水溶液中で、透
明基体上の透明電子伝導層の表面に５μA/cm2の電流密
度でメッキした。対極の場合は12分間、作用電極の場合
は20分間メッキを行った。
得られた透明着脱色板の作用電極２と透明対極１の間
に1Vの電圧を印加した時、作用電極側から対極側に透過
する太陽光の吸収波長を調べた結果を第３図で説明す
る。作用電極側を正に印加した場合は作用電極がアノー
ド反応を起こして青色に着色し、逆に対色は無色とな
る。従って吸光は作用電極により生じ、図中の破線ａで
示す約700nmに吸光強度のピークを有する特性を示し
た。つぎに、電圧を逆に印加すると作用電極はカソード
反応を起こして無色化し、対極は青色に着色することな
く極くわずかな黄色を呈しただけで両極を通過する光の
吸光特性はC3に示すようになった。すなわちこの装置は
電圧1Vを正、逆に印加することにより、両極通過光が青
無色に変化した。しかし、対極のプルシアンブルー層
の厚さを0.4μｍにすると、作用電極が無色側に変化し
ても淡い黄緑色を呈し、吸光特性はC2の如くであった。
さらに0.45μｍにするとC1の如き吸光特性を示し、青色
を呈した。0.5μｍ（作用電極の層厚と同等）にすると
ａの青色を呈した。すなわち作用電極が無色化しても対
極が完全に青色に着色した。これらの結果から青無色
の変化を生じさせるには、対極のプルシアンブルー層厚
は作用電極のプルシアンブルー層厚の80％以下であるこ
とが必要である。しかし、約0.2μｍまで薄くすると作
用電極がカソード反応を充分起こさず青色が淡くなる傾
向が認められたので、対極のプルシアンブルー層厚の下
限は作用電極のプルシアンブルー層の40％が適切であ
る。なお、電解液に1.0M以上のKCl水溶液を使用する
と、プルシアンブルー層の剥離がみられ、0.3M以下では
青無色に変化する時間が極めて長くなることから実用
的な液濃度は、0.3〜1.0MkCl水溶液である。
に1Vの電圧を印加した時、作用電極側から対極側に透過
する太陽光の吸収波長を調べた結果を第３図で説明す
る。作用電極側を正に印加した場合は作用電極がアノー
ド反応を起こして青色に着色し、逆に対色は無色とな
る。従って吸光は作用電極により生じ、図中の破線ａで
示す約700nmに吸光強度のピークを有する特性を示し
た。つぎに、電圧を逆に印加すると作用電極はカソード
反応を起こして無色化し、対極は青色に着色することな
く極くわずかな黄色を呈しただけで両極を通過する光の
吸光特性はC3に示すようになった。すなわちこの装置は
電圧1Vを正、逆に印加することにより、両極通過光が青
無色に変化した。しかし、対極のプルシアンブルー層
の厚さを0.4μｍにすると、作用電極が無色側に変化し
ても淡い黄緑色を呈し、吸光特性はC2の如くであった。
さらに0.45μｍにするとC1の如き吸光特性を示し、青色
を呈した。0.5μｍ（作用電極の層厚と同等）にすると
ａの青色を呈した。すなわち作用電極が無色化しても対
極が完全に青色に着色した。これらの結果から青無色
の変化を生じさせるには、対極のプルシアンブルー層厚
は作用電極のプルシアンブルー層厚の80％以下であるこ
とが必要である。しかし、約0.2μｍまで薄くすると作
用電極がカソード反応を充分起こさず青色が淡くなる傾
向が認められたので、対極のプルシアンブルー層厚の下
限は作用電極のプルシアンブルー層の40％が適切であ
る。なお、電解液に1.0M以上のKCl水溶液を使用する
と、プルシアンブルー層の剥離がみられ、0.3M以下では
青無色に変化する時間が極めて長くなることから実用
的な液濃度は、0.3〜1.0MkCl水溶液である。
上記したような、対極がカソード反応、アノード反応
とも無色を呈する理由は、作用極のプルシアンブルー層
の電気化学反応容量が大きいことから、対極のプルシア
ンブルー層が電圧印加時に過充放電されて結晶が変化
し、呈色の原因である−CNの振動が減少したため、無色
透明の活物質に変化したものと考えられる。
とも無色を呈する理由は、作用極のプルシアンブルー層
の電気化学反応容量が大きいことから、対極のプルシア
ンブルー層が電圧印加時に過充放電されて結晶が変化
し、呈色の原因である−CNの振動が減少したため、無色
透明の活物質に変化したものと考えられる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、透明着脱色板の透明電
子伝導層の劣化がなく、この板を通過する光の色は作用
電極の着脱色によってのみ支配されるため、エレクトロ
クロミック表示用途だけではなく、減光用のフィルタ
ー、着脱色ガラス等に広く展開できる効果を有してい
る。
子伝導層の劣化がなく、この板を通過する光の色は作用
電極の着脱色によってのみ支配されるため、エレクトロ
クロミック表示用途だけではなく、減光用のフィルタ
ー、着脱色ガラス等に広く展開できる効果を有してい
る。
第１図A,Bは本発明の実施例における透明着脱色板の概
略図と断面図、第２図は第１図ＢのＣ部の拡大断面図、
第３図は透明着脱色板に電圧を印加したときに通過する
太陽光の吸光強度特性を示す図である。 １……対極、２……作用電極、４……電解液、６……透
明着脱色層、７……透明電子伝導層、８……透明基体。
略図と断面図、第２図は第１図ＢのＣ部の拡大断面図、
第３図は透明着脱色板に電圧を印加したときに通過する
太陽光の吸光強度特性を示す図である。 １……対極、２……作用電極、４……電解液、６……透
明着脱色層、７……透明電子伝導層、８……透明基体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−113031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−195523（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−121085（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】電気化学反応により透明着脱色変化を呈す
る主成分Fe4 3+〔FeII（CN）６〕３よりなるプルシアン
ブルー層を、電子伝導性を有する透明基体の表面に配し
た電極を対極とし、電解液を介して、透明着脱色変化を
行う作用電極と対向させて一体化した透明着脱色板であ
って、前記対極のプルシアンブルー層の着脱色変化に要
する電気化学反応容量を作用電極のそれより小さくした
ことを特徴とする透明着脱色板。 - 【請求項２】作用電極が、対極と同じプルシアンブルー
層を設けており、そのプルシアンブルー層を対極のそれ
より厚く形成されている特許請求の範囲第１項に記載の
透明着脱色板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027138A JPH087351B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 透明着脱色板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027138A JPH087351B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 透明着脱色板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62184439A JPS62184439A (ja) | 1987-08-12 |
| JPH087351B2 true JPH087351B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=12212689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027138A Expired - Lifetime JPH087351B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 透明着脱色板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087351B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03279650A (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-10 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の出力警告装置 |
| JP5946088B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-07-05 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 照明装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58121085A (ja) * | 1982-01-13 | 1983-07-19 | 株式会社リコー | エレクトロクロミツク表示装置 |
| JPS60195523A (ja) * | 1984-03-17 | 1985-10-04 | Hitachi Maxell Ltd | レベルメ−タ−用エレクトロクロミツク表示素子およびその製造方法 |
| JPS61113031A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-30 | Alps Electric Co Ltd | エレクトロクロミツク表示素子 |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61027138A patent/JPH087351B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62184439A (ja) | 1987-08-12 |
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