JPH09127558A - エレクトロクロミック素子 - Google Patents
エレクトロクロミック素子Info
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- JPH09127558A JPH09127558A JP7288291A JP28829195A JPH09127558A JP H09127558 A JPH09127558 A JP H09127558A JP 7288291 A JP7288291 A JP 7288291A JP 28829195 A JP28829195 A JP 28829195A JP H09127558 A JPH09127558 A JP H09127558A
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- solid electrolyte
- electrolyte membrane
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Abstract
(57)【要約】
【課題】固体電解質膜と還元発色膜との密着性とエージ
ング性とを両立させ、かつエレクトロクロミック反応の
応答性を向上させる。 【解決手段】酸化発色膜４側の第１固体電解質膜５の充
填率を、還元発色膜７側の第２固体電解質膜６の充填率
より低くした。第１固体電解質膜５は水分を多く含むた
め酸化発色膜４のエージング性が向上するとともに応答
性が向上し、第２固体電解質膜６は充填率が高いので還
元発色膜７との密着性に優れる。
ング性とを両立させ、かつエレクトロクロミック反応の
応答性を向上させる。 【解決手段】酸化発色膜４側の第１固体電解質膜５の充
填率を、還元発色膜７側の第２固体電解質膜６の充填率
より低くした。第１固体電解質膜５は水分を多く含むた
め酸化発色膜４のエージング性が向上するとともに応答
性が向上し、第２固体電解質膜６は充填率が高いので還
元発色膜７との密着性に優れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ装置な
どに用いられるエレクトロクロミック（以下ＥＣとい
う）素子に関する。本発明のＥＣ素子は、各積層膜間の
密着性に優れるとともに、エージング効果を改善するこ
とができる。
どに用いられるエレクトロクロミック（以下ＥＣとい
う）素子に関する。本発明のＥＣ素子は、各積層膜間の
密着性に優れるとともに、エージング効果を改善するこ
とができる。
【０００２】
【従来の技術】電圧印加による酸化還元反応により物質
の色が可逆的に変化する現象をエレクトロクロミズムと
いい、この現象を利用した表示素子（ＥＣ素子）が各種
分野で利用されている。例えば自動車のルームミラーに
透明なＥＣ膜を形成し、電圧加除操作による着消色を利
用して必要時に防眩作用を発現させることが研究されて
いる。
の色が可逆的に変化する現象をエレクトロクロミズムと
いい、この現象を利用した表示素子（ＥＣ素子）が各種
分野で利用されている。例えば自動車のルームミラーに
透明なＥＣ膜を形成し、電圧加除操作による着消色を利
用して必要時に防眩作用を発現させることが研究されて
いる。
【０００３】図５にＥＣ素子の概略断面図を示す。この
ＥＣ素子は、ガラス基板１００と、ガラス基板１００の
表面に形成された第１電極膜１０１と、ガラス基板１０
０の表面で第１電極膜１０１と離間して形成された給電
膜１０２と、第１電極膜１０１に積層された酸化発色膜
１０３と、酸化発色膜１０３に積層された固体電解質膜
１０４と、固体電解質膜１０４に積層された還元発色膜
１０５と、還元発色膜１０５及び給電膜１０２の表面に
形成された第２電極膜１０６とから構成されている。
ＥＣ素子は、ガラス基板１００と、ガラス基板１００の
表面に形成された第１電極膜１０１と、ガラス基板１０
０の表面で第１電極膜１０１と離間して形成された給電
膜１０２と、第１電極膜１０１に積層された酸化発色膜
１０３と、酸化発色膜１０３に積層された固体電解質膜
１０４と、固体電解質膜１０４に積層された還元発色膜
１０５と、還元発色膜１０５及び給電膜１０２の表面に
形成された第２電極膜１０６とから構成されている。
【０００４】このようなＥＣ素子を製造するには、先ず
ガラス基板１００表面にＩＴＯ（インジウム・ティン・
オキサイド）などから第１電極膜１０１を成膜する。こ
のとき給電膜１０２もＩＴＯなどから同時に成膜する。
次いで第１電極膜１０１表面に酸化イリジウムなどから
酸化発色膜１０３を成膜する。その後酸化タンタルなど
から固体電解質膜１０４を成膜し、その表面に酸化タン
グステンなどから還元発色膜１０５を成膜する。そして
最後にアルミニウムなどから第２電極膜１０６を成膜す
る。このＥＣ素子は第２電極膜１０６が反射膜として機
能し、例えば防眩ミラーとして利用される。なお、酸化
発色膜１０３、固体電解質膜１０４及び還元発色膜１０
５全体をＥＣ膜という。
ガラス基板１００表面にＩＴＯ（インジウム・ティン・
オキサイド）などから第１電極膜１０１を成膜する。こ
のとき給電膜１０２もＩＴＯなどから同時に成膜する。
次いで第１電極膜１０１表面に酸化イリジウムなどから
酸化発色膜１０３を成膜する。その後酸化タンタルなど
から固体電解質膜１０４を成膜し、その表面に酸化タン
グステンなどから還元発色膜１０５を成膜する。そして
最後にアルミニウムなどから第２電極膜１０６を成膜す
る。このＥＣ素子は第２電極膜１０６が反射膜として機
能し、例えば防眩ミラーとして利用される。なお、酸化
発色膜１０３、固体電解質膜１０４及び還元発色膜１０
５全体をＥＣ膜という。
【０００５】このように形成されたＥＣ素子では、その
ままでは酸化発色膜１０３は酸化物となっているため電
圧印加による酸化・還元反応が不十分であり、着消色反
応が円滑でない。そこで第１電極膜１０２と第２電極膜
１０６を介してＥＣ膜に正負の電圧を交互に繰り返し印
加するエージング処理が行われている。このエージング
処理では、急激に高電圧を印加するとＥＣ膜の機能が破
壊されるため、低い電圧から始め、徐々に電圧を高くし
て行う。これによりＥＣ膜への負荷電流が徐々に増加
し、ある時点から負荷電流値が一定となって飽和する。
これはＥＣ膜全体の着消色反応が完全に実施されること
を示し、その時点でエージングが完了する。
ままでは酸化発色膜１０３は酸化物となっているため電
圧印加による酸化・還元反応が不十分であり、着消色反
応が円滑でない。そこで第１電極膜１０２と第２電極膜
１０６を介してＥＣ膜に正負の電圧を交互に繰り返し印
加するエージング処理が行われている。このエージング
処理では、急激に高電圧を印加するとＥＣ膜の機能が破
壊されるため、低い電圧から始め、徐々に電圧を高くし
て行う。これによりＥＣ膜への負荷電流が徐々に増加
し、ある時点から負荷電流値が一定となって飽和する。
これはＥＣ膜全体の着消色反応が完全に実施されること
を示し、その時点でエージングが完了する。
【０００６】このエージング処理中には式（１）の水分
の電気分解反応と、例えば式（２）の水酸化反応が生じ
ているものと考えられている。そしてＥＣ膜の着消色反
応は、例えば式（３），（４）及び式（５）のような反
応により生じる。 mＨ2 Ｏ ←→ mＨ+ ＋ mＯＨ- （１） ＩｒＯn ＋ mＨ+ ＋ mＯＨ- → Ｉｒ（ＯＨ）n+m ＋ (m-n)Ｈ+ ＋ (m-n)ｅ- （２） 〔消色〕 〔着色〕 yＨ2 Ｏ ←→ yＨ+ ＋ yＯＨ- （３） Ｉｒ（ＯＨ）x ＋ yＯＨ- ←→ Ｉｒ（ＯＨ）x+y ＋ yｅ- （４） ＷＯ3 ＋ yＨ+ ＋ yｅ- ←→ Ｈy ＷＯ3 （５）
の電気分解反応と、例えば式（２）の水酸化反応が生じ
ているものと考えられている。そしてＥＣ膜の着消色反
応は、例えば式（３），（４）及び式（５）のような反
応により生じる。 mＨ2 Ｏ ←→ mＨ+ ＋ mＯＨ- （１） ＩｒＯn ＋ mＨ+ ＋ mＯＨ- → Ｉｒ（ＯＨ）n+m ＋ (m-n)Ｈ+ ＋ (m-n)ｅ- （２） 〔消色〕 〔着色〕 yＨ2 Ｏ ←→ yＨ+ ＋ yＯＨ- （３） Ｉｒ（ＯＨ）x ＋ yＯＨ- ←→ Ｉｒ（ＯＨ）x+y ＋ yｅ- （４） ＷＯ3 ＋ yＨ+ ＋ yｅ- ←→ Ｈy ＷＯ3 （５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、エー
ジング処理には水分の存在が必要である。この水分は固
体電解質膜から供給されるので、固体電解質膜中の水分
が多いほどエージング処理を円滑に行うことができ、エ
ージング処理工数を低減することができる。このように
固体電解質膜中に多くの水分を保有させるには、固体電
解質膜の密度を低くする、つまり充填率を低くすればよ
い。しかしながら固体電解質膜の充填率を低くすると、
還元発色膜との密着性が低下して剥離などの不具合が生
じる。そのため従来は、還元発色膜との密着性を確保す
るため固体電解質膜の密度（充填率）を高くし、エージ
ング性（エージング処理の容易さ）を犠牲にしている。
ジング処理には水分の存在が必要である。この水分は固
体電解質膜から供給されるので、固体電解質膜中の水分
が多いほどエージング処理を円滑に行うことができ、エ
ージング処理工数を低減することができる。このように
固体電解質膜中に多くの水分を保有させるには、固体電
解質膜の密度を低くする、つまり充填率を低くすればよ
い。しかしながら固体電解質膜の充填率を低くすると、
還元発色膜との密着性が低下して剥離などの不具合が生
じる。そのため従来は、還元発色膜との密着性を確保す
るため固体電解質膜の密度（充填率）を高くし、エージ
ング性（エージング処理の容易さ）を犠牲にしている。
【０００８】そして従来のＥＣ素子では、固体電解質膜
の充填率が高く水分が少ないために、上記（１）〜
（５）式に示されるエレクトロクロミック反応に寄与で
きるイオンの数が少なく、エレクトロクロミック反応の
応答性が低いという不具合があった。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであり、固体電解質膜と還
元発色膜との密着性とエージング性とを両立させ、かつ
エレクトロクロミック反応の応答性を向上させることを
目的とする。
の充填率が高く水分が少ないために、上記（１）〜
（５）式に示されるエレクトロクロミック反応に寄与で
きるイオンの数が少なく、エレクトロクロミック反応の
応答性が低いという不具合があった。本発明はこのよう
な事情に鑑みてなされたものであり、固体電解質膜と還
元発色膜との密着性とエージング性とを両立させ、かつ
エレクトロクロミック反応の応答性を向上させることを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のＥＣ素子の特徴は、基板と、基板表面に形成された
第１電極膜と、第１電極膜に積層された酸化発色膜及び
還元発色膜の一方の第１発色膜と、第１発色膜に積層さ
れた固体電解質膜と、固体電解質膜に積層された酸化発
色膜及び還元発色膜の他方の第２発色膜と、第２発色膜
に積層された第２電極膜とからなるＥＣ素子において、
固体電解質膜の充填率は酸化発色膜に接する側より還元
発色膜に接する側の方が高いことにある。
明のＥＣ素子の特徴は、基板と、基板表面に形成された
第１電極膜と、第１電極膜に積層された酸化発色膜及び
還元発色膜の一方の第１発色膜と、第１発色膜に積層さ
れた固体電解質膜と、固体電解質膜に積層された酸化発
色膜及び還元発色膜の他方の第２発色膜と、第２発色膜
に積層された第２電極膜とからなるＥＣ素子において、
固体電解質膜の充填率は酸化発色膜に接する側より還元
発色膜に接する側の方が高いことにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】基板としては、ガラス基板など従
来と同様のものを用いることができる。第１電極膜は、
透明型の場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2 ）などで構
成でき、反射型の場合はアルミニウムなどで構成するこ
とができる。酸化発色膜は、酸化イリジウム（Ｉｒ
Ｏx ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）などで構成でき、還元
発色膜は酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン
（ＭｏＯ 3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）などで構成
できる。なお「発色」には透明化も含まれる。
来と同様のものを用いることができる。第１電極膜は、
透明型の場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2 ）などで構
成でき、反射型の場合はアルミニウムなどで構成するこ
とができる。酸化発色膜は、酸化イリジウム（Ｉｒ
Ｏx ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）などで構成でき、還元
発色膜は酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン
（ＭｏＯ 3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）などで構成
できる。なお「発色」には透明化も含まれる。
【００１１】固体電解質膜は水成分などの電解成分をも
つ固体状態の膜であり、例えば五酸化二タンタル（Ｔａ
2 Ｏ5 ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2Ｏ3 ）などをマトリックスとして構成できる。この
固体電解質膜は、酸化発色膜と還元発色膜の間にサンド
イッチ状態で挟まれて存在している。第２電極膜は、透
明型の場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2 ）などで構成
でき、反射型の場合はアルミニウムなどで構成すること
ができる。
つ固体状態の膜であり、例えば五酸化二タンタル（Ｔａ
2 Ｏ5 ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム（Ｃ
ｒ2Ｏ3 ）などをマトリックスとして構成できる。この
固体電解質膜は、酸化発色膜と還元発色膜の間にサンド
イッチ状態で挟まれて存在している。第２電極膜は、透
明型の場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2 ）などで構成
でき、反射型の場合はアルミニウムなどで構成すること
ができる。
【００１２】上記したそれぞれの膜を形成するには、電
子ビーム蒸着法、加熱蒸着法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法など公知の薄膜形成手段を利用する
ことができる。充填率とは「質量膜厚／形状膜厚」で表
され、膜の密度と同義である。本発明のＥＣ素子では、
固体電解質膜の充填率が還元発色膜側で高く、酸化発色
膜側で低くなっている。固体電解質の充填率が低いほど
密度が低く、含有される水分量が多くなる。したがって
固体電解質膜の酸化発色膜に接する側では、充填率が低
いため含有される水分量が多く、酸化発色膜に充分な量
の水分が供給されるのでエージング性が向上する。その
ための固体電解質膜の充填率としては６５〜７０％の範
囲が望ましい。充填率を６５％より低くしてもエージン
グ性が飽和するとともに膜強度が低下し、充填率が７０
％を超えるとエージング性が低下する。
子ビーム蒸着法、加熱蒸着法、スパッタリング法、イオ
ンプレーティング法など公知の薄膜形成手段を利用する
ことができる。充填率とは「質量膜厚／形状膜厚」で表
され、膜の密度と同義である。本発明のＥＣ素子では、
固体電解質膜の充填率が還元発色膜側で高く、酸化発色
膜側で低くなっている。固体電解質の充填率が低いほど
密度が低く、含有される水分量が多くなる。したがって
固体電解質膜の酸化発色膜に接する側では、充填率が低
いため含有される水分量が多く、酸化発色膜に充分な量
の水分が供給されるのでエージング性が向上する。その
ための固体電解質膜の充填率としては６５〜７０％の範
囲が望ましい。充填率を６５％より低くしてもエージン
グ性が飽和するとともに膜強度が低下し、充填率が７０
％を超えるとエージング性が低下する。
【００１３】また水分の供給量が多くなるため、エレク
トロクロミック反応に寄与できるイオンの数が増大す
る。したがって前記した（１）〜（５）式に示すエレク
トロクロミック反応の応答性が向上する。一方、本発明
のＥＣ素子では、固体電解質膜の還元発色膜に接する側
の充填率が高いため、還元発色膜との高い密着性が得ら
れる。そのための固体電解質の充填率としては、７５〜
９５％の範囲が望ましい。充填率が７５％より低いと還
元発色膜との密着性が低下し、９５％を超えると電解質
の機能であるイオン導電性が失われる。
トロクロミック反応に寄与できるイオンの数が増大す
る。したがって前記した（１）〜（５）式に示すエレク
トロクロミック反応の応答性が向上する。一方、本発明
のＥＣ素子では、固体電解質膜の還元発色膜に接する側
の充填率が高いため、還元発色膜との高い密着性が得ら
れる。そのための固体電解質の充填率としては、７５〜
９５％の範囲が望ましい。充填率が７５％より低いと還
元発色膜との密着性が低下し、９５％を超えると電解質
の機能であるイオン導電性が失われる。
【００１４】このように固体電解質膜の充填率を酸化発
色膜側と還元発色膜側で異ならせるには、固体電解質膜
の成膜条件を異ならせることで容易に行うことができ
る。例えば真空蒸着法で成膜する場合には、真空度を異
ならせることによって成膜された膜の充填率が異なり、
低真空度で成膜すると充填率は低くなり高真空度で成膜
すると充填率が高くなることが明らかとなっている。
色膜側と還元発色膜側で異ならせるには、固体電解質膜
の成膜条件を異ならせることで容易に行うことができ
る。例えば真空蒸着法で成膜する場合には、真空度を異
ならせることによって成膜された膜の充填率が異なり、
低真空度で成膜すると充填率は低くなり高真空度で成膜
すると充填率が高くなることが明らかとなっている。
【００１５】なお固体電解質膜は、充填率が高いものと
低いものの二層から形成してもよいし、一方の側から他
方の側へ向かって充填率が徐々に高くなるように傾斜し
た充填率をもつように構成することもできる。
低いものの二層から形成してもよいし、一方の側から他
方の側へ向かって充填率が徐々に高くなるように傾斜し
た充填率をもつように構成することもできる。
【００１６】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。 （実施例１）図１に本発明の一実施例のＥＣ素子を示
す。このＥＣ素子は、ガラス基板１と、ガラス基板１表
面に形成された第１電極膜２及び給電膜３と、第１電極
膜２表面に積層された酸化発色膜４（第１発色膜）と、
酸化発色膜４表面に積層された第１固体電解質膜５と、
第１固体電解質膜５表面に積層された第２固体電解質膜
６と、第２固体電解質膜６表面に積層された還元発色膜
７（第２発色膜）と、還元発色膜７及び給電膜３表面に
積層された第２電極膜８とから構成されている。
に具体的に説明する。 （実施例１）図１に本発明の一実施例のＥＣ素子を示
す。このＥＣ素子は、ガラス基板１と、ガラス基板１表
面に形成された第１電極膜２及び給電膜３と、第１電極
膜２表面に積層された酸化発色膜４（第１発色膜）と、
酸化発色膜４表面に積層された第１固体電解質膜５と、
第１固体電解質膜５表面に積層された第２固体電解質膜
６と、第２固体電解質膜６表面に積層された還元発色膜
７（第２発色膜）と、還元発色膜７及び給電膜３表面に
積層された第２電極膜８とから構成されている。
【００１７】このＥＣ素子は、ガラス基板１側から入光
する反射型ＥＣ素子であり、自動車の防眩ミラーなどに
利用される。以下、このＥＣ素子の製造方法を説明し
て、構成の詳細な説明に代える。先ず透明なガラス基板
１を用意し一部をマスキングして、周知の電子ビーム蒸
着装置を用いＩＴＯを蒸発源として、ガラス基板１表面
に第１電極膜２と給電膜３を同時に成膜した。第１電極
膜２と給電膜３とは所定間隔を隔てており、互いに絶縁
状態にある。また第１電極膜２と給電膜３の膜厚は、そ
れぞれ１００〜３００ｎｍである。
する反射型ＥＣ素子であり、自動車の防眩ミラーなどに
利用される。以下、このＥＣ素子の製造方法を説明し
て、構成の詳細な説明に代える。先ず透明なガラス基板
１を用意し一部をマスキングして、周知の電子ビーム蒸
着装置を用いＩＴＯを蒸発源として、ガラス基板１表面
に第１電極膜２と給電膜３を同時に成膜した。第１電極
膜２と給電膜３とは所定間隔を隔てており、互いに絶縁
状態にある。また第１電極膜２と給電膜３の膜厚は、そ
れぞれ１００〜３００ｎｍである。
【００１８】次に給電膜３表面をマスクで覆い、第１電
極膜２表面に酸化イリジウム（ＩｒＯ2 ）を蒸発源とし
て酸化発色膜４を成膜した。酸化発色膜４の膜厚は１５
〜５０ｎｍである。そしてマスクはそのままで、五酸化
二タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）を蒸発源として酸化発色膜４
の表面に第１固体電解質膜５と第２固体電解質膜６を成
膜した。この時、電子ビーム蒸着装置の真空室の真空度
を変えて成膜した。
極膜２表面に酸化イリジウム（ＩｒＯ2 ）を蒸発源とし
て酸化発色膜４を成膜した。酸化発色膜４の膜厚は１５
〜５０ｎｍである。そしてマスクはそのままで、五酸化
二タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）を蒸発源として酸化発色膜４
の表面に第１固体電解質膜５と第２固体電解質膜６を成
膜した。この時、電子ビーム蒸着装置の真空室の真空度
を変えて成膜した。
【００１９】図１に五酸化二タンタル（Ｔａ2 Ｏ5 ）を
蒸発源として用いた場合の、真空室の真空度と形成され
た膜の充填率を示す。充填率は「質量膜厚／形状膜厚」
で表され、膜の密度と同義である。この図１より明らか
なように、成膜時の真空度と充填率には正の層間関係が
存在し、真空度が高ければ充填率が高く、真空度が低け
れば充填率も低くなる。
蒸発源として用いた場合の、真空室の真空度と形成され
た膜の充填率を示す。充填率は「質量膜厚／形状膜厚」
で表され、膜の密度と同義である。この図１より明らか
なように、成膜時の真空度と充填率には正の層間関係が
存在し、真空度が高ければ充填率が高く、真空度が低け
れば充填率も低くなる。
【００２０】そこで本実施例では、第１固体電解質膜５
の成膜時の真空度を５×１０-4Ｔｏｒｒとして成膜し、
次いで第２固体電解質膜６の成膜時の真空度を１×１０
-4Ｔｏｒｒとして成膜した。成膜された第１固体電解質
膜５の充填率は６５％であり、第２固体電解質膜６の充
填率は８５％である。また第１固体電解質膜５の膜厚は
６００ｎｍであり、第２固体電解質膜６の膜厚は２００
ｎｍである。
の成膜時の真空度を５×１０-4Ｔｏｒｒとして成膜し、
次いで第２固体電解質膜６の成膜時の真空度を１×１０
-4Ｔｏｒｒとして成膜した。成膜された第１固体電解質
膜５の充填率は６５％であり、第２固体電解質膜６の充
填率は８５％である。また第１固体電解質膜５の膜厚は
６００ｎｍであり、第２固体電解質膜６の膜厚は２００
ｎｍである。
【００２１】続いて第２固体電解質膜６の表面に、酸化
タングステン（ＷＯ3 ）を蒸発源として還元発色膜７を
成膜した。還元発色膜７の膜厚は５００ｎｍである。そ
して最後に、マスクを除去した状態で、アルミニウム
（Ａｌ）を蒸発源として第２電極膜８を成膜した。第２
電極膜８の膜厚は１００〜２００ｎｍであり、還元発色
膜７表面を覆うとともに給電膜３表面にも積層され、第
２電極膜８は給電膜３と導通されている。一方、第２電
極膜８の端面は酸化発色膜４、第１固体電解質膜５及び
還元発色膜７で覆われているため、第１電極膜２と第２
電極膜８とは絶縁されている。
タングステン（ＷＯ3 ）を蒸発源として還元発色膜７を
成膜した。還元発色膜７の膜厚は５００ｎｍである。そ
して最後に、マスクを除去した状態で、アルミニウム
（Ａｌ）を蒸発源として第２電極膜８を成膜した。第２
電極膜８の膜厚は１００〜２００ｎｍであり、還元発色
膜７表面を覆うとともに給電膜３表面にも積層され、第
２電極膜８は給電膜３と導通されている。一方、第２電
極膜８の端面は酸化発色膜４、第１固体電解質膜５及び
還元発色膜７で覆われているため、第１電極膜２と第２
電極膜８とは絶縁されている。
【００２２】上記のように製造されたＥＣ素子は、この
ままでは酸化発色膜４は酸化物の状態であるため電圧印
加による酸化・還元反応が不十分であり、着消色反応が
円滑でない。そこで第１電極膜２と給電膜３を介して、
第１電極膜２と第２電極膜８の間のＥＣ膜に正負の電圧
を交互に繰り返し印加するエージング処理が行われる。
ままでは酸化発色膜４は酸化物の状態であるため電圧印
加による酸化・還元反応が不十分であり、着消色反応が
円滑でない。そこで第１電極膜２と給電膜３を介して、
第１電極膜２と第２電極膜８の間のＥＣ膜に正負の電圧
を交互に繰り返し印加するエージング処理が行われる。
【００２３】このエージング処理では、急激に高電圧を
印加するとＥＣ膜の機能が破壊されるため、低い電圧
（±１．３Ｖ）から始め、昇圧速度０．０１５Ｖ／ｍｉ
ｎで徐々に電圧を高くして行う。これによりＥＣ膜への
負荷電流が徐々に増加し、ある時点から負荷電流値が一
定となって飽和する。これはＥＣ膜全体の着消色反応が
完全に実施されることを示し、その時点でエージングが
完了する。
印加するとＥＣ膜の機能が破壊されるため、低い電圧
（±１．３Ｖ）から始め、昇圧速度０．０１５Ｖ／ｍｉ
ｎで徐々に電圧を高くして行う。これによりＥＣ膜への
負荷電流が徐々に増加し、ある時点から負荷電流値が一
定となって飽和する。これはＥＣ膜全体の着消色反応が
完全に実施されることを示し、その時点でエージングが
完了する。
【００２４】本実施例のＥＣ素子では、エージングに要
する時間は２０分であり、従来に比べて９０％短縮され
た。これは酸化発色膜４に接する第１固体電解質膜５の
充填率を低くした効果である。また高温高湿試験（８５
℃、８５％ＲＨ）１０００時間、冷熱サイクル（−４０
℃〜８５℃）１０００サイクルの条件で促進試験を行っ
たところ、本実施例のＥＣ素子では第２固体電解質膜６
と還元発色膜７の間に剥離は生じず、従来と同等の密着
性が確保されていることがわかった。これは還元発色膜
７に接する第２固体電解質膜６の充填率を高くした効果
である。
する時間は２０分であり、従来に比べて９０％短縮され
た。これは酸化発色膜４に接する第１固体電解質膜５の
充填率を低くした効果である。また高温高湿試験（８５
℃、８５％ＲＨ）１０００時間、冷熱サイクル（−４０
℃〜８５℃）１０００サイクルの条件で促進試験を行っ
たところ、本実施例のＥＣ素子では第２固体電解質膜６
と還元発色膜７の間に剥離は生じず、従来と同等の密着
性が確保されていることがわかった。これは還元発色膜
７に接する第２固体電解質膜６の充填率を高くした効果
である。
【００２５】（実施例２）本実施例のＥＣ素子は、図３
に示すように固体電解質膜９を膜厚８００ｎｍの単層と
し、かつ厚さ方向の充填率を傾斜させたこと以外は実施
例１と同様の構成である。図４にこのＥＣ素子の固体電
解質膜９の充填率の分布を示す。このＥＣ素子では、図
４に示すように固体電解質膜９は酸化発色膜４側の充填
率が低く、還元発色膜７側に向かうにつれて充填率が徐
々に高くなっている。このＥＣ素子について実施例１と
同様にエージング処理を行い、同様に促進試験を行った
ところ実施例１とほとんど同様の結果を示し、良好なエ
ージング性と還元発色膜７の固体電解質膜９への良好な
密着性とが両立されていた。
に示すように固体電解質膜９を膜厚８００ｎｍの単層と
し、かつ厚さ方向の充填率を傾斜させたこと以外は実施
例１と同様の構成である。図４にこのＥＣ素子の固体電
解質膜９の充填率の分布を示す。このＥＣ素子では、図
４に示すように固体電解質膜９は酸化発色膜４側の充填
率が低く、還元発色膜７側に向かうにつれて充填率が徐
々に高くなっている。このＥＣ素子について実施例１と
同様にエージング処理を行い、同様に促進試験を行った
ところ実施例１とほとんど同様の結果を示し、良好なエ
ージング性と還元発色膜７の固体電解質膜９への良好な
密着性とが両立されていた。
【００２６】
【発明の効果】すなわち本発明のＥＣ素子によれば、固
体電解質膜と還元発色膜との密着性と、エージング性と
が両立されるので、信頼性が向上し製造工数を低減する
ことができる。さらに固体電解質膜中の水分を膜密着性
の犠牲なしに多くすることができるので、エレクトロク
ロミック反応に寄与できるイオンの数が増大し、エレク
トロクロミック反応の応答性が向上する。
体電解質膜と還元発色膜との密着性と、エージング性と
が両立されるので、信頼性が向上し製造工数を低減する
ことができる。さらに固体電解質膜中の水分を膜密着性
の犠牲なしに多くすることができるので、エレクトロク
ロミック反応に寄与できるイオンの数が増大し、エレク
トロクロミック反応の応答性が向上する。
【図１】本発明の一実施例のＥＣ素子の模式的断面図で
ある。
ある。
【図２】Ｔａ2 Ｏ5 の成膜時の真空度と成膜された膜の
充填率との関係を示すグラフである。
充填率との関係を示すグラフである。
【図３】本発明の第２の実施例のＥＣ素子の模式的断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第２の実施例のＥＣ素子の固体電解質
膜の充填率分布を示すグラフである。
膜の充填率分布を示すグラフである。
【図５】従来のＥＣ素子の模式的断面図である。
１：ガラス基板 ２：第１電極膜
３：給電膜 ４：酸化発色膜 ５：第１固体電解質膜
６：第２固体電解質膜 ７：還元発色膜 ８：第２電極膜
３：給電膜 ４：酸化発色膜 ５：第１固体電解質膜
６：第２固体電解質膜 ７：還元発色膜 ８：第２電極膜
Claims (1)
- 【請求項１】 基板と、該基板表面に形成された第１電
極膜と、該第１電極膜に積層された酸化発色膜及び還元
発色膜の一方の第１発色膜と、該第１発色膜に積層され
た固体電解質膜と、該固体電解質膜に積層された酸化発
色膜及び還元発色膜の他方の第２発色膜と、該第２発色
膜に積層された第２電極膜とからなるエレクトロクロミ
ック素子において、 該固体電解質膜の充填率は該酸化発色膜に接する側より
該還元発色膜に接する側の方が高い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 |
|---|---|---|---|
| JP7288291A JPH09127558A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | エレクトロクロミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7288291A JPH09127558A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | エレクトロクロミック素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09127558A true JPH09127558A (ja) | 1997-05-16 |
Family
ID=17728261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7288291A Pending JPH09127558A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | エレクトロクロミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09127558A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017129837A (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-27 | Ｎｌｔテクノロジー株式会社 | 調光素子、調光機器、及び、調光素子の製造方法 |
| WO2018067030A1 (ru) * | 2016-10-09 | 2018-04-12 | Сергей Анатольевич ДАВЫДЕНКО | Элемент с изменяющейся прозрачностью и покрытие с изменяющейся прозрачностью |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP7288291A patent/JPH09127558A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017129837A (ja) * | 2016-01-14 | 2017-07-27 | Ｎｌｔテクノロジー株式会社 | 調光素子、調光機器、及び、調光素子の製造方法 |
| WO2018067030A1 (ru) * | 2016-10-09 | 2018-04-12 | Сергей Анатольевич ДАВЫДЕНКО | Элемент с изменяющейся прозрачностью и покрытие с изменяющейся прозрачностью |
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