JPH09152634A - エレクトロクロミック素子及びその製造方法 - Google Patents

エレクトロクロミック素子及びその製造方法

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JPH09152634A
JPH09152634A JP8061619A JP6161996A JPH09152634A JP H09152634 A JPH09152634 A JP H09152634A JP 8061619 A JP8061619 A JP 8061619A JP 6161996 A JP6161996 A JP 6161996A JP H09152634 A JPH09152634 A JP H09152634A
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electrochromic
metal
substance
metal oxide
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Shigeru Hashimoto
茂 橋本
Junji Terada
順司 寺田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消色時の光透過率が高く、高コントラスト比
で駆動した場合の応答速度及び繰り返し耐久性が優れた
EC素子を提供する。 【解決手段】 一対の対向する透明電極2a,2bと、
透明電極2a,2b間に挟持される、酸化発色性エレク
トロクロミック層3、酸化発色性エレクトロクロミック
物質と金属酸化物とからなる混合層11、透明イオン伝
導層4、還元発色性エレクトロクロミック層とを有する
エレクトロクロミック素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子や透過率
可変フィルターなどに用いられるエレクトロクロミック
素子及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電界を印加することにより着消色するエ
レクトロクロミック素子(EC素子)は、液晶素子等と
比較して、消色時の光透過率が高い、偏光の影響を受け
ない、メモリー性があるといった特徴があるため、表示
素子や透過率可変フィルターヘの適用が研究されてい
る。
【0003】このようなEC素子の一例として、図6に
示すような、一対の電極層102a、102b間に、酸
化タングステン、酸化モリブデンまたはこれらの混合物
からなる還元発色性エレクトロクロミック層105と、
五酸化タンタルからなる絶縁性薄膜104と、実質的に
水酸化イリジウム、水酸化ニッケルまたはこれらの混合
物からなる酸化発色性エレクトロクロミック層103
と、を有する5層構造の相補型EC素子が知られている
(特公昭60−31355、USP4,350,414
など)。ここで、101は透明基板である。
【0004】また、上記の酸化発色性エレクトロクロミ
ック層103として、イリジウム金属それ自体、または
その酸化物、もしくはその水酸化物からなる分散質と、
透明固体分散媒とで形成される透明分散層を用いた5層
構造の相補型EC素子が知られている(特公平5−33
373、USP4,652,090など)。
【0005】さらに、上記透明分散層を有するEC素子
の製造方法が、特公平5−58171、特開平6−27
499に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
EC素子は、いずれも、コントラスト比(消色時の透過
率/着色時の透過率)が10以上になるような条件で駆
動した場合、応答速度(着消色の速度)が遅くなるとい
う問題点があった。
【0007】着色速度を速くするためには、還元発色性
エレクトロクロミック層の厚さ及び酸化発色性エレクト
ロクロミック層の厚さを、厚くする必要がある。しかし
ながら、USP4,350,414などに記載されたE
C素子では、酸化発色性エレクトロクロミック層の吸光
度が大きいために該層を厚くすると光透過率が低下する
という問題点があった。即ち、酸化発色性エレクトロク
ロミック層の厚さを50nm以上とした場合、特に50
0nm以下の短波長側の吸光度が大きくなり、400〜
700nmの波長域での平均光透過率を75%以上にす
ることができなかった。一方、光透過率の低下を防ぐた
めに該層を薄くすると、着色速度が低下するだけでな
く、繰り返し耐久性が悪い(着消色を繰り返すうちに電
極が還元されてしまい、吸光度が大きくなる)という問
題点もあった。また、USP4,652,090などに
記載されたEC素子でも、透明分散層(即ち、酸化発色
性エレクトロクロミック層)の層厚を厚くした場合に吸
光度が大きくなるという問題点があった。加えて、酸化
発色性エレクトロクロミック層として透明分散層を用い
た場合、該厚を厚くしても繰り返し耐久性が十分でない
(電極が還元されることによって吸光度が大きくなる)
という問題点があった。
【0008】さらに、USP4,652,090などに
記載されたEC素子では、その製造時に透明分散層を、
反応性イオンプレーティングを用いて成膜することによ
り形成しているため、蒸着速度が安定せず、分散質と透
明固体分散媒との混合比の再現性が悪かった。そのた
め、諸特性の優れたEC素子を安定に製造することがで
きなかった。
【0009】また、特公平5−58171、特開平6−
27499に開示された方法で形成した透明分散層は、
EC素子に適用した場合に、光透過率の点等で充分な特
性を有しているとはいえなかった。
【0010】そこで、本発明は、消色時の光透過率が高
く、高コントラスト比で駆動した場合の、応答速度及び
繰り返し耐久性が優れた、EC素子及びその製造方法を
提供することを目的とする。
【0011】また、本発明は、諸特性の優れたEC素子
を安定に製造する製造方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、一対の対向する透明電極と、該透明電極
間に挟持される、酸化発色性エレクトロクロミック層、
酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属酸化物とか
らなる層、透明イオン伝導層、還元発色性エレクトロク
ロミック層と、を少なくとも有するエレクトロクロミッ
ク素子としているものである。
【0013】また、本発明は、一対の対向する透明電極
と、酸化発色性エレクトロクロミック層と、酸化発色性
エレクトロクロミック物質と金属酸化物とからなる層
と、透明イオン伝導層と、還元発色性エレクトロクロミ
ック層と、を少なくとも有するエレクトロクロミック素
子であって、前記透明電極間に、前記酸化発色性エレク
トロクロミック層、前記酸化発色性エレクトロクロミッ
ク物質と金属酸化物とからなる層、前記透明イオン伝導
層、前記還元発色性エレクトロクロミック層、が順次積
層されている、エレクトロクロミック素子である。
【0014】また、本発明は、一対の対向する透明基板
間に、一対の対向する透明電極と、該透明電極間に挟持
される、酸化発色性エレクトロクロミック層、酸化発色
性エレクトロクロミック物質と金属酸化物とからなる
層、透明イオン伝導層、還元発色性エレクトロクロミッ
ク層と、を少なくとも有するエレクトロクロミック素子
であつて、少なくとも、前記酸化発色性エレクトロクロ
ミック層と、前記酸化発色性エレクトロクロミック物質
と金属酸化物とからなる層と、前記透明イオン伝導層
と、前記還元発色性エレクトロクロミック層とが、樹脂
で被覆されている、エレクトロクロミック素子である。
【0015】また、本発明は、一対の対向する透明基板
と、該基板間に挟持される、一対の対向する透明電極
と、酸化発色性エレクトロクロミック層と、酸化発色性
エレクトロクロミック物質と金属酸化物とからなる層
と、透明イオン伝導層と、還元発色性エレクトロクロミ
ック層と、を少なくとも有するエレクトロクロミック素
子であって、前記透明電極間に、前記酸化発色性エレク
トロクロミック層、前記酸化発色性エレクトロクロミッ
ク物質と金属酸化物とからなる層、前記透明イオン伝導
層、前記還元発色性エレクトロクロミック層、が順次積
層されており、少なくとも、前記酸化発色性エレクトロ
クロミック層と、前記酸化発色性エレクトロクロミック
物質と金属酸化物とからなる層と、前記透明イオン伝導
層と、前記還元発色性エレクトロクロミック層とが、樹
脂で被覆されている、エレクトロクロミック素子であ
る。
【0016】また、本発明は、インジウム錫酸化物から
なる第1の層と、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、R
u、Rh、Pd、Re、Os、Pt、Ho、Sm、C
r、Dy、Erのいずれか1種以上の金属、または該金
属の酸化物、または該金属の水酸化物、または該金属の
酸水酸化物、あるいは、該金属、該金属の酸化物、該金
属の水酸化物、該金属の酸水酸化物のうち、2種以上の
混合物からなる第2の層と、TiO2、Ta25、Zr
2、HfO2、Y23、Al23、SiO2、SnO2
ら選ばれる少なくとも1種と、Co、Ni、Fe、I
r、Cu、Ru、Rh、Pd、Re、Os、Pt、H
o、Sm、Cr、Dy、Erのいずれか1種以上の金
属、または該金属の酸化物、または該金属の水酸化物、
または該金属の酸水酸化物、あるいは、該金属、該金属
の酸化物、該金属の水酸化物、該金属の酸水酸化物のう
ち、2種以上の混合物と、からなる第3の層と、Ta2
5、ZrO2、SiO2、MgF2から選ばれる少なくと
も1種からなる第4の層と、WO3、MoO3、Nb25
から選ばれる少なくとも1種からなる第5の層と、イン
ジウム錫酸化物からなる第6の層と、を少なくとも有す
るエレクトロクロミック素子である。
【0017】さらに、本発明は、一対の対向する透明電
極と、該透明電極間に挟持される、酸化発色性エレクト
ロクロミック層、酸化発色性エレクトロクロミック物質
と金属酸化物とからなる層、透明イオン伝導層、還元発
色性エレクトロクロミック層と、を少なくとも有するエ
レクトロクロミック素子の製造方法であって、水蒸気、
酸素、水蒸気と酸素との混合ガス、もしくは、水蒸気と
アルゴンとの混合ガス、のいずれかの雰囲気中で、スパ
ッタリングによる成膜を行なうことにより、酸化発色性
エレクトロクロミック物質と金属酸化物とからなる層が
接する層上に、酸化発色性エレクトロクロミック物質と
金属酸化物とからなる層を形成する、エレクトロクロミ
ック素子の製造方法である。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の好
適な実施の形態について説明する。なお、本発明は、以
下に示す好適な実施の形態及び実施例によって限定され
るものではない。
【0019】まず、本発明の第1の実施の形態につい
て、図1に従って説明する。
【0020】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
エレクトロクロミック(EC)素子10の層構造を示す
模式的な断面図である。
【0021】本実施の形態に係るEC素子10は、透明
基板1上に、透明電極層2a、酸化発色性エレクトロク
ロミック層3、酸化発色性エレクトロクロミック物質と
金属酸化物との混合物からなる層(以下、単に混合層と
いう)11、透明イオン伝導層4、還元発色性エレクト
ロクロミック層5、透明電極層2bが、順次積層されて
いる。このEC素子10は、従来の5層構造のEC素子
と異なり、6層構造のEC素子である。
【0022】透明基板1としては、ガラス基板が好適に
用いられるが、EC素子の用途等に応じて、プラスチッ
ク等、種々の透明な材料からなる基板を用いることがで
きる。 また、透明基板1の透明電極層と反対側の表面
には、Al23、TiO2、MgF2等の誘電体等からな
る単層膜あるいは該単層膜を複数種積層したものを設け
ることにより、反射防止コーティング(ARC)を施す
ことが好ましい。
【0023】透明電極層2a、2bとしては、In
23、SnO2、ITO(インジウム錫酸化物)等を用
いることができるが、光学特性(光透過率)、抵抗値等
の面で、ITOが好ましく、In23とSnO2の比
が、95:5程度のITOがより好ましい。
【0024】酸化発色性エレクトロクロミック層3は、
Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、Pd、R
e、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Erから選
ばれる少なくとも1種を有することが好ましく、これら
は、金属単体(M)、あるいはその酸化物(MOx)、
もしくはその水酸化物(M(OH)x)、あるいはその
酸水酸化物(MOx(OH)y)、あるいはそれらの混合
物の状態で存在している。また、酸化発色性エレクトロ
クロミック層3は、光学特性、繰り返し耐久性の面で、
イリジウム、酸化イリジウム、水酸化イリジウム、酸水
酸化イリジウム、コバルト、酸化コバルト、水酸化コバ
ルト、酸水酸化コバルト、ニッケル、酸化ニッケル、水
酸化ニッケル、あるいは酸水酸化ニッケル、もしくはこ
れらのうちから選ばれる2種類以上の物質の混合物、か
らなることが、さらに好ましい。
【0025】また、酸化発色性エレクトロクロミック層
3の層厚は1nm〜50nmが好ましい。層厚が1nm
よりも小さくなると、繰り返し耐久性が悪化し、層厚が
50nmよりも大きくなると吸光度が大きくなる。
【0026】透明イオン伝導層4としては、Ta25
ZrO2、SiO2、MgF2、もしくはこれらの混合物
が好ましく、光学特性、繰り返し耐久性の面で、Ta2
5が特に好ましい。
【0027】還元発色性エレクトロクロミック層5とし
ては、WO3、MoO3、Nb25もしくはこれらの混合
物が好ましく、着色速度の点でWO3が特に好ましい。
また、WO3とMoO3の混合物を用いることによって、
着色時に、黒色となるEC素子とすることができる。
【0028】混合層11に用いられる酸化発色性エレク
トロクロミック物質は、Co、Ni、Fe、Ir、C
u、Ru、Rh、Pd、Re、Os、Pt、Ho、S
m、Cr、Dy、Erから選ばれる少なくとも1種を有
することが好ましく、これらは、金属単体(M)、ある
いはその酸化物(MOx)、もしくはその水酸化物(M
(OH)x)、あるいはその酸水酸化物(MOx(OH)
y)、あるいはそれらの混合物の状態で存在する。ま
た、上記酸化発色性エレクトロクロミック物質として
は、光学特性、繰り返し耐久性の面で、イリジウム、酸
化イリジウム、水酸化イリジウム、酸水酸化イリジウ
ム、コバルト、酸化コバルト、水酸化コバルト、酸水酸
化コバルト、ニッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケ
ル、あるいは酸水酸化ニッケル、もしくはこれらのうち
から選ばれる2種類以上の物質の混合物が、さらに好ま
しい。
【0029】混合層11に用いられる金属酸化物として
は、光透過率の高いものが好ましく用いられる。また、
該金属酸化物は、実用的な電圧印加状態でエレクトロク
ロミズム、特に還元発色性エレクトロクロミズムを示さ
ない物質であることが好ましい。
【0030】該金属酸化物としては、具体的には、Ti
2、Ta25、ZrO2、HfO2、Y23、Al
23、SiO2、SnO2の中から選ばれる1種類、また
は2種類以上の混合物が好適である。
【0031】酸化発色性エレクトロクロミック物質と金
属酸化物の重量比は、0.02≦(酸化発色性エレクト
ロクロミック物質/金属酸化物)≦1であることが好ま
しい。重量比が1よりも大きくなると吸光度が大きくな
り、重量比が0.02よりも小さくなると着色速度が遅
くなるとともに耐久性が悪くなる。
【0032】また、混合層11の層厚としては10nm
〜5000nmが応答速度、光透過率の点から望まし
い。層厚が5000nmよりも大きくなると吸光度が大
きくなり、層厚が10nmよりも小さくなると着色速度
(応答速度)が遅くなるとともに耐久性が悪くなる。
【0033】また、混合層11を構成する酸化発色性エ
レクトロクロミック物質と金属酸化物との組成比(酸化
発色性エレクトロクロミック物質/金属酸化物)が、透
明イオン伝導層4に近いほど小さいことが、応答速度、
光透過率の点から望ましい。
【0034】また、酸化発色性エレクトロクロミック層
3、混合層11以外の各層の層厚は1nm〜5000n
mが好ましく、要求される光学特性、繰り返し耐久性等
により決定される。
【0035】本実施の形態に係るEC素子10は、透明
基板1上に、透明電極層2a、酸化発色性エレクトロク
ロミック層3、混合層11、透明イオン伝導層4、還元
発色性エレクトロクロミック層5、透明電極層2bが、
順次積層されているが、逆に、透明基板上に、透明電極
層、還元発色性エレクトロクロミック層、透明イオン伝
導層、混合層、酸化発色性エレクトロクロミック層、透
明電極層、の順に積層されていてもよい。
【0036】次に、本実施の形態に係るEC素子10の
製造方法について説明する。
【0037】まず、透明基板1上に透明電極層2aを、
例えば、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティ
ング、CVD等の公知の成膜法により形成する。
【0038】次に、透明電極層2a上に酸化発色性エレ
クトロクロミック層3を、例えば、真空蒸着、スパッタ
リング、イオンプレーティング、CVD等の公知の成膜
法により形成する。
【0039】次に、酸化発色性エレクトロクロミック層
3上に混合層11を形成する。混合層11は、水蒸気、
酸素、水蒸気と酸素との混合ガス、もしくは、水蒸気と
アルゴンとの混合ガスの雰囲気中で、スパッタリング法
により形成するのが好ましい。上記スパッタリングは、
水蒸気、水蒸気と酸素との混合ガス、もしくは、水蒸気
とアルゴンとの混合ガスの雰囲気中で行なうことが好ま
しい。上記スパッタリングは、水蒸気もしくは水蒸気と
アルゴンの混合ガス(ガス圧1Pa〜20Pa、(水蒸
気とアルゴンの混合比(流量比):水蒸気/Ar)≧
0.5)の雰囲気中で行なうことが、さらに好ましい。
ここで、水蒸気雰囲気中、あるいは水蒸気とアルゴンの
混合比(流量比)が20を越える範囲でスパッタリング
を行なう場合、ガス圧は10Pa以下であることが好ま
しい。また、水蒸気とアルゴンの混合比(流量比)が
0.5以上20以下の範囲でスパッタリングを行なう場
合、ガス圧は20Pa以下であることが好ましい。ガス
圧がこれらの数値よりも大きくなると、成膜速度が遅く
なって生産性が悪くなったり、排気系の真空ポンプ(ク
ライオポンプ、拡散ポンプ等)に悪影響を与えたりす
る。ガス圧が1Pa未満、あるいは、水蒸気とアルゴン
の混合比(流量比)が0.5未満の場合、混合層11の
吸光度が大きくなる。また、ガス圧が1Pa末満の場
合、放電安定性が悪くなる。さらに好ましくは、0.5
≦(水蒸気/Ar)≦20、ガス圧1Pa以上10Pa
以下の条件下でスパッタリングを行なう。
【0040】続いて、透明イオン伝導層4、還元発色性
エレクトロクロミック層5、透明電極層2bを、順に、
前述したような公知の成膜法により形成することによっ
て、EC素子10を製造する。
【0041】次に、本実施の形態に係るEC素子10の
変形例として、図2に示すようなEC素子20が挙げら
れる。
【0042】以下、図2に従って、EC素子20につい
て説明する。透明電極層2aは、他の層の―方の側面
(図2では左側)よりも外側まで形成されている。この
外側の部分は、外部接続用の部分である。他方の透明電
極層2bは、各層5、4、11、3、2aの側面に沿っ
て、基板1まで延長して形成されており、基板1上に外
部接続用の部分(電極取り出し部分)を有している。な
お、このEC素子20においては、透明電極層2bと、
各層11、3、2aと、の間で、電子の移動が起こらな
いようにする必要がある。そのために、例えば、透明イ
オン伝導層4を各層11、3、2aの側面に沿って基板
1まで延長して形成する。図2では、還元発色性エレク
トロクロミック層5も基板1まで延長して形成されてい
るが、必ずしもこうする必要はない。
【0043】このEC素子20は、透明イオン伝導層
4、還元発色性エレクトロクロミック層5、透明電極層
2bを形成する工程で、例えば、スパッタリングの際の
マスクの位置をずらすことによって、上記のような形状
としている。
【0044】次に、本発明の第2の実施の形態につい
て、図3に従って説明する。なお、図1に示すものと同
一の部分は同一の符号を付して説明を省略する。
【0045】図3は、本発明の第2の実施の形態に係る
EC素子30の層構造を示す模式的な断面図である。
【0046】本実施の形態に係るEC素子30は、透明
基板1上に、透明電極層2a、酸化発色性エレクトロク
ロミック層3、酸化発色性エレクトロクロミック物質と
金属酸化物との交互層(以下、単に交互層という)3
1、透明イオン伝導層4、還元発色性エレクトロクロミ
ック層5、透明電極層2bが、順次積層されている。こ
のEC素子30は、従来の5層構造のEC素子と異な
り、6層構造のEC素子である。
【0047】それぞれの層は、上記のEC素子と逆に、
透明基板上に、透明電極層、還元発色性エレクトロクロ
ミック層、透明イオン伝導層、混合層、酸化発色性エレ
クトロクロミック層、透明電極層、の順に積層されてい
てもよい。
【0048】交互層31は、酸化発色性エレクトロクロ
ミック物質からなるサブ層(sublayer)と、金
属酸化物からなるサブ層とが、交互に積層されることに
よって、構成されている。
【0049】ここで酸化発色性エレクトロクロミック物
質からなるサブ層の層厚は、金属酸化物からなるサブ層
の層厚の0.01倍以上1倍以下であることが、応答速
度、光透過率の点から望ましい。交互層31を形成する
それぞれのサブ層の層厚は0.1nm(単分子層)から
1nmであることが好ましく、交互層全体では1nmか
ら5000nmが好ましい。これらは、要求される光学
特性、繰り返し耐久性等により決定される。
【0050】前述のEC素子10の混合層11に用いら
れる酸化発色性エレクトロクロミック物質及び金属酸化
物は、交互層31に用いられる酸化発色性エレクトロク
ロミック物質及び金層酸化物としても好適である。
【0051】その他の層は、前述のEC素子10同様で
ある。
【0052】次に、本実施の形態に係るEC素子30の
製造方法について説明するが、交互層31以外の層は前
記EC素子10同様、公知の成膜法によって形成するこ
とができるので、ここでは、交互層31の形成方法につ
いてのみ説明する。
【0053】交互層31は、第1の実施の形態同様の雰
囲気中でスパッタリング法により形成することが望まし
い。
【0054】その際、酸化発色性エレクトロクロミック
物質からなるサブ層を形成するためのターゲットと、金
属酸化物からなるサブ層を形成するためのターゲットの
各々にシャッターを設けて、そのシャッターを交互に開
閉することにより、各々のサブ層の層厚を決定する。
【0055】本実施の形態に係るEC素子30に、前述
したEC素子20同様の変更を加えることももちろん可
能である。
【0056】なお、上述の各実施の形態において、各層
には、その機能を低下させない程度の不純物が含まれて
いても構わない。
【0057】上述の各実施の形態に示したEC素子は、
実装した後に使用する。図4は、上記第1の実施の形態
に係るEC素子10の実装後の状態の一例を示す模式図
である。
【0058】EC素子10の透明電極2a、2bは、導
線8によって電源9に接続されている。そして、透明電
極2bに対向するように、透明基板6が設けられてお
り、透明基板6と透明電極2bとの間、及び透明基板1
と透明基板6との間の各層の周囲には、透明な樹脂7が
設けられている。即ち、EC素子10は樹脂封止されて
いる。樹脂7は、透明電極2bと透明基板6とを接着す
る役割を有するとともに、酸化発色性エレクトロクロミ
ック層3、混合層11、透明イオン伝導層4、及び還元
発色性エレクトロクロミック層5の各層が外気に触れる
のを防止する役割を有している。この際、透明電極2
a、2bの外部接続用の部分は、外気に触れていても構
わない。なお、透明基板6は、前記した透明基板1と同
様のものであり、透明基板6の、透明電極2b側の面と
反対側の面にはARCが施されていることが好ましい。
【0059】次に、図5は、EC素子20の実装後の状
態の一例を示す模式図である。本図では、導線及び電源
は図示していない。
【0060】図5に示すように、EC素子20の各層
は、透明電極2a、2bの外部接続用の部分を除いて樹
脂封止されている。そして、この外部接続用の部分に、
所望の配線をすることができる。
【0061】
【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて説明する。
【0062】実施例1 一方の面に反射防止膜を設けた透明ガラス基板の他方の
面上に、基板温度=300℃、O2分圧=5×10-2
aの条件で、ITOを真空蒸着し、第1層として、層厚
150nmの透明導電層を形成した。
【0063】次に、該透明導電層上に、基板温度=室
温、水蒸気とアルゴンの混合ガス圧=5Pa、水蒸気と
アルゴンの流量比=3の条件で、金属コバルトをターゲ
ットとして高周波スパッタリングによる成膜を行ない、
第2層として、層厚5nmの酸化発色性エレクトロクロ
ミック層を形成した。その際、金属コバルトターゲット
ヘの入力パワーは500Wとした。なお、この酸化発色
性エレクトロクロミック層は、コバルト酸化物とコバル
ト水酸化物を主成分としており、他に金属コバルト等を
含んでいる。
【0064】次に、該酸化発色性エレクトロクロミック
層上に、基板温度=室温、水蒸気とアルゴンの混合ガス
圧=5Pa、水蒸気とアルゴンの流量比=3の条件で、
金属コバルトと金属錫とをターゲットとして2元高周波
スパッタリングによる成膜を行ない、第3層として、層
厚400nmの酸化発色性エレクトロクロミック物質と
金属酸化物との混合層を形成した。その際、金属コバル
トターゲットヘの入力パワーは500W、金属錫ターゲ
ットヘの入力パワーは700Wとした。なお、この混合
層は、コバルト酸化物及びコバルト水酸化物(酸化発色
性エレクトロクロミック物質)と、錫酸化物(金属酸化
物)との混合層になっている。該混合層は、他に金属コ
バルト等を含んでいる。
【0065】次に、該混合層上に、基板温度=300
℃、O2分圧=3×10-2Paの条件で、五酸化タンタ
ルを真空蒸着し、第4層として、層厚300nmの透明
イオン伝導層を形成した。
【0066】次に、該透明イオン伝導層上に、基板温度
=300℃、O2分圧=5×10-2Paの条件で、三酸
化タングステンを真空蒸着し、第5層として、層厚10
00nmの還元発色性エレクトロクロミック層を形成し
た。
【0067】最後に、該還元発色性エレクトロクロミッ
ク層上に、基板温度=300℃、O2分圧=5×10-2
Pa、高周波パワー150Wの条件で、ITOを高周波
イオンプレーティングにより蒸着し、第6層として、層
厚450nmの透明導電層を形成した。
【0068】以上のようにして、図2に示すような6層
構造のEC素子が得られた。
【0069】図5のように、このEC素子を樹脂封止し
た後、透明導電層間に±2Vの電圧を印加して、波長4
00nm〜700nmの平均光透過率のコントラスト比
(消色時/着色時)が10以上になる応答速度を測定し
たところ100msであった。また、消色時の光透過率
は78%であった。さらに、繰り返し耐久性は50万回
であった。そして、同様の製造を繰り返し行なったとこ
ろ、毎回同様の特性を示すEC素子が得られた。なお、
応答速度は、電圧を印加することによって一旦消色状態
としたEC素子に逆方向の電圧を印加してからコントラ
スト比が10以上になるまでの時間を測定することによ
り評価した。また、繰り返し耐久性は、透明導電層間に
±2Vの電圧を繰り返し印加し、光透過率が10%以上
低下するまでの回数、あるいは応答速度が半分以下にな
るまでの回数のいずれか小さい方を測定することにより
評価した。これらの評価方法は、以下の各実施例及び各
比較例に共通の評価方法である。
【0070】実施例2 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、金属コバルトターゲットヘの入力パワーと金属錫タ
ーゲットヘの入力パワーを制御することによって、第3
層中でのコバルトと錫の組成比(Co/Sn)が第4層
に近くなるほど小さくなるようにした。具体的には、成
膜の進行に伴って、金属コバルトターゲットヘの入力パ
ワーを600Wから200Wまで変化させた。但し、金
属錫ターゲットヘの入力パワーは700Wで固定した。
このEC素子を樹脂封止した後、実施例1同様の方法
で、応答速度を測定したところ、80msであった。ま
た、消色時の光透過率は80%であった。さらに、繰り
返し耐久性は50万回であった。
【0071】実施例3 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、金属錫ターゲットの代わりに、金属タンタルターゲ
ットを用いた。金属コバルトヘの入力パワーは500
W、金属タンタルターゲットヘの入力パワーは700W
とした。このEC素子を樹脂封止した後、実施例1同様
の方法で、応答速度を測定したところ、90msであっ
た。また、消色時の光透過率は82%であった。さら
に、繰り返し耐久性は40万回であった。
【0072】実施例4 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、金属コバルトターゲットの代わりに、金属ニッケル
ターゲットを用いた。金属ニッケルターゲットヘの入力
パワーは500W、金属錫ターゲットヘの入力パワーは
700Wとした。また、本実施例では、図1に示すよう
な形状のEC素子とした。このEC素子を樹脂封止した
後、実施例1同様の方法で、応答速度を測定したとこ
ろ、150msであった。また、消色時の光透過率は7
6%であった。さらに、繰り返し耐久性は40万回であ
った。
【0073】実施例5 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第2層を成膜により形成する際
に、金属コバルトターゲットの代わりに、金属イリジウ
ムターゲットを用いた。金属イリジウムターゲットヘの
入力パワーは150Wとした。このEC素子を樹脂封止
した後、実施例1同様の方法で、応答速度を測定したと
ころ、50msであった。また、消色時の光透過率は7
6%であった。さらに、繰り返し耐久性は70万回であ
った。
【0074】実施例6 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第5層を三酸化タングステンでは
なく、三酸化タングステンと三酸化モリブデンの混合物
(重量比=9:1)で形成した。このEC素子を樹脂封
止した後、実施例1同様の方法で、応答速度を測定した
ところ、120msであった。また、消色時の光透過率
は78%であった。さらに、繰り返し耐久性は45万回
であった。このEC素子では、第5層中に三酸化モリブ
デンを含有させることによって、白黒表示が可能となっ
た。
【0075】実施例7 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第2層及び第3層形成時の成膜を
2雰囲気下で行なった。このEC素子を樹脂封止した
後、実施例1同様の方法で、応答速度を測定したとこ
ろ、250msであった。また、消色時の光透過率は7
0%であった。さらに、繰り返し耐久性は40万回であ
った。
【0076】比較例1 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第3層を形成しなかった。このE
C素子を樹脂封止した後、実施例1同様の方法で、応答
速度を測定したところ、400msであった。また、消
色時の光透過率は80%であった。さらに、繰り返し耐
久性は1万回であった。
【0077】比較例2 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第2層を形成しなかった。このE
C素子を樹脂封止した後、実施例1同様の方法で、応答
速度を測定したところ、700msであった。また、消
色時の光透過率は82%であった。さらに、操り返し耐
久性は5000回であった。
【0078】実施例8 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第2層及び第3層形成時の成膜の
際、水蒸気とアルゴンとの混合ガス圧を0.8Paとし
た。このEC素子を樹脂封止した後、実施例1同様の方
法で、応答速度を測定したところ、90msであった。
また、消色時の光透過率は60%であった。さらに、繰
り返し耐久性は50万回であった。
【0079】実施例9 以下の点を変更する以外は、実施例1と同様にして、E
C素子を得た。即ち、第2層及び第3層形成時の成膜の
際、水蒸気とアルゴンとの混合ガス圧を25Paとし
た。このEC素子を樹脂封止した後、実施例1同様の方
法で、応答速度を測定したところ、100msであっ
た。また、消色時の光透過率は78%であった。さら
に、繰り返し耐久性は58万回であった。但し、第2
層、第3層の成膜時間が実施例1の12倍になった。
【0080】実施例10 透明ガラス基板上に、基板温度=300℃、O2分圧=
5×10-2Paの条件で、ITOを真空蒸着し、第1層
として、層厚150nmの透明導電層を形成した。
【0081】次に、該透明導電層上に、基板温度=室
温、O2分圧=1Paの条件で、金属イリジウムをター
ゲットとして高周波スパッタリングによる成膜を行な
い、第2層として、層厚5nmの酸化発色性エレクトロ
クロミック層を形成した。その際、金属イリジウムター
ゲットヘの入力パワーは130Wとした。なお、この酸
化発色性エレクトロクロミック層は、イリジウム酸化物
とイリジウム水酸化物を主成分としており、他に金属イ
リジウム等を含んでいる。
【0082】次に、該酸化発色性エレクトロクロミック
層上に、基板温度=室温、水蒸気分圧=1Paの条件
で、金属イリジウムと金属錫をターゲットとして2元高
周波スパッタリングによる成膜を行ない、第3層とし
て、層厚25nmの酸化発色性エレクトロクロミック物
質と金属酸化物との混合層を形成した。その際、金属イ
リジウムターゲットヘの入力パワーは130W、金属錫
ターゲットヘの入力パワーは700Wとした。なお、こ
の混合層は、イリジウム酸化物及びイリジウム水酸化物
(酸化発色性エレクトロクロミック物質)と、錫酸化物
(金属酸化物)との混合層になっている。該混合層は、
他に金属イリジウム等を含んでいる。
【0083】次に、該混合層上に、基板温度=300
℃、O2分圧=3×10-2Paの条件で、五酸化タンタ
ルを真空蒸着し、第4層として、層厚300nmの透明
イオン伝導層を形成した。
【0084】次に、該透明イオン伝導層上に、基板温度
=300℃、O2分圧=5×10-2Paの条件で、三酸
化タングステンを真空蒸着し、第5層として、層厚l0
00nmの還元発色性エレクトロクロミック層を形成し
た。
【0085】最後に、該還元発色性エレクトロクロミッ
ク層上に、基板温度=300℃、O2分圧=5×10-2
Pa、高周波パワー150Wの条件で、ITOを高周波
イオンプレーティングにより蒸着し、第6層として、層
厚300nmの透明導電層を形成した。
【0086】以上のようにして、図2に示すような6層
構造のEC素子が得られた。
【0087】図5のようにこのEC素子を樹脂封止した
後、透明導電層間に±2Vの電圧を印加して、波長40
0nm〜700nmの平均光透過率のコントラスト比
(消色時/着色時)が10以上になる応答速度を測定し
たところ23msであった。また、消色時の光透過率は
77%であった。さらに、繰り返し耐久性は80万回で
あった。
【0088】実施例11 以下の点を変更する以外は、実施例10と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、2元高周波スパッタリングを行なわず、その代わ
り、金属錫ターゲット上に金属イリジウムチップを置い
て、高周波スパッタリングを行なった。このEC素子を
樹脂封止した後、実施例10同様の方法で、応答速度を
測定したところ、25msであった。また、消色時の光
透過率は75%であっった。さらに、繰り返し耐久性は
80万回であった。
【0089】比較例3 以下の点を変更する以外は、実施例10と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層を形成しなかった。この
EC素子を樹脂封止した後、実施例10同様の方法で、
応答速度を測定したところ、120msであった。ま
た、消色時の光透過率は78%であった。さらに、繰り
返し耐久性は2万回であった。
【0090】比較例4 以下の点を変更する以外は、実施例10と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第2層を形成せず、第3層形成
時の成膜を酸素雰囲気(O2分圧=1Pa)で行なっ
た。このEC素子を樹脂封止した後、実施例10同様の
方法で、応答速度を測定したところ、150msであっ
た。また、消色時の光透過率は70%であった。さら
に、繰り返し耐久性は1万回であった。
【0091】実施例12 透明ガラス基板上に、基板温度=300℃、O2分圧=
5×10-2Paの条件で、ITOを真空蒸着し、第1層
として、層厚150nmの透明導電層を形成した。
【0092】次に、該透明導電層上に、基板温度=室
温、O2分庄=1Paの条件で、金属イリジウムをター
ゲットとして高周波スパッタリングによる成膜を行な
い、第2層として、層厚5nmの酸化発色性エレクトロ
クロミック層を形成した。その際、金属イリジウムター
ゲットヘの入力パワーは130Wとした。なお、この酸
化発色性エレクトロクロミック層は、イリジウム酸化物
とイリジウム水酸化物を主成分としており、他に金属イ
リジウム等を含んでいる。
【0093】次に、該酸化発色性エレクトロクロミック
層上に、基板温度=室温、水蒸気とアルゴンの混合ガス
圧=5Pa、水蒸気とアルゴンの流量比=3の条件で、
金属イリジウムと金属錫をターゲットとして2元高周波
スパッタリングによる成膜を行ない、第3層として、層
厚400nmの酸化発色性エレクトロクロミック物質と
金属酸化物との混合層を形成した。その際、金属イリジ
ウムターゲットヘの入力パワーは130W、金属錫ター
ゲットヘの入力パワーは700Wとした。なお、この混
合層は、イリジウム酸化物及びイリジウム水酸化物(酸
化発色性エレクトロクロミック物質)と、錫酸化物(金
属酸化物)との混合層になっている。該混合層は、他に
金属イリジウム等を含んでいる。
【0094】次に、該混合層上に、基板温度=300
℃、O2分圧=3×10-2Paの条件で、五酸化タンタ
ルを真空蒸着し、第4層として、層厚300nmの透明
イオン伝導層を形成した。
【0095】次に、該透明イオン伝導層上に、基板温度
=300℃、O2分圧=5×10-2Paの条件で、三酸
化タングステンを真空蒸着し、第5層として、層厚10
00nmの還元発色性エレクトロクロミック層を形成し
た。
【0096】最後に、該還元発色性エレクトロクロミッ
ク層上に、基板温度=300℃、O 2分圧=5×10-2
Pa、高周波パワー150Wの条件で、ITOを高周波
イオンプレーティングにより蒸着し、第6層として、層
厚450nmの透明導電層を形成した。
【0097】以上のようにして、図2に示すような6層
構造のEC素子が得られた。
【0098】図5のようにこのEC素子を樹脂封止した
後、透明導電層間に±2Vの電圧を印加して、波長40
0nm〜700nmの平均光透過率のコントラスト比
(消色時/着色時)が10以上になる応答速度を測定し
たところ10msであった。また、消色時の光透過率は
80%であった。さらに、繰り返し耐久性は100万回
以上であった。
【0099】実施例13 以下の点を変更する以外は、実施例12と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、金属イリジウムターゲットヘの入力パワーと金属錫
ターゲットヘの入力パワーを制御することによって、第
3層中でのイリジウムと錫の組成比(Ir/Sn)が第
4層に近くなるほど小さくなるようにした。具体的に
は、成膜の進行に伴って、金属イリジウムターゲットヘ
の入力パワーを150Wから100Wまで変化させた。
金属錫への入力パワーは700Wに固定した。このEC
素子を樹脂封止した後、実施例12同様の方法で、応答
速度を測定したところ、8msであった。また、消色時
の光透過率は82%であった。さらに、繰り返し耐久性
は100万回以上であった。
【0100】実施例14 以下の点を変更する以外は、実施例12と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層を成膜により形成する際
に、2元高周波スパッタリングを行なわず、その代わ
り、金属錫ターゲット上に金属イリジウムチップを置い
て、高周波スパッタリングを行なった。このEC素子を
樹脂封止した後、実施例12同様の方法で、応答速度を
測定したところ、12msであった。また、消色時の光
透過率は80%であった。さらに、繰り返し耐久性は1
00万回以上であった。
【0101】実施例15 以下の点を変更する以外は、実施例12と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層形成時の成膜を酸素雰囲
気(O2分圧=1Pa)で行なった。このEC素子を樹
脂封止した後、実施例12同様の方法で、応答速度を測
定したところ、50msであった。また、消色時の光透
過率は74%であった。さらに、繰り返し耐久性は70
万回であった。
【0102】実施例16 透明ガラス基板上に、基板温度=300℃、O2分圧=
5×10-2Paの条件で、ITOを真空蒸着し、第1層
として、層厚150nmの透明導電層を形成した。
【0103】次に、該透明導電層上に、基板温度=室
温、O2分圧=1Paの条件で、金属イリジウムをター
ゲットとして高周波スパッタリングによる成膜を行な
い、第2層として、層厚5nmの酸化発色性エレクトロ
クロミック層を形成した。その際、金属イリジウムター
ゲットヘの入力パワーは130Wとした。なお、この酸
化発色性エレクトロクロミック層は、イリジウム酸化物
とイリジウム水酸化物を主成分としており、他に金属イ
リジウム等を含んでいる。
【0104】次に、該酸化発色性エレクトロクロミック
層上に、基板温度=室温、O2分圧=1Paの条件で、
金属イリジウムと金属錫をターゲットとして高周波スパ
ッタリングによる成膜を行ない、第3層として、層厚
0.1nmの酸化発色性エレクトロクロミック物質から
なるサブ層と層厚0.5nmの金属酸化物からなるサブ
層との交互層を形成した。その際、金属イリジウムター
ゲットヘの入力パワーは130W、金属錫ターゲットヘ
の入力パワーは700Wとした。また、スパッタリング
を行なう際、金属イリジウムターゲットと金属錫ターゲ
ットのそれぞれに、シャッターを設け、該シャッターを
交互に開閉することによって、酸化発色性エレクトロク
ロミック物質からなるサブ層の層厚と金属酸化物からな
るサブ層の層厚とを制御した。なお、この交互層は、イ
リジウム酸化物及びイリジウム水酸化物(酸化発色性エ
レクトロクロミック物質)からなるサブ層と、錫酸化物
(金属酸化物)からなるサブ層との対が500対の積層
構造となっている。上記、イリジウム酸化物及びイリジ
ウム水酸化物(酸化発色性エレクトロクロミック物質)
からなるサブ層は、他に金属イリジウム等を含んでい
る。
【0105】次に、該混合層上に、基板温度=300
℃、O2分圧=3×10-2Paの条件で、五酸化タンタ
ルを真空蒸着し、第4層として、層厚300nmの透明
イオン伝導層を形成した。
【0106】次に、該透明イオン伝導層上に、基板温度
=300℃、O2分圧=5×10-2Paの条件で、三酸
化タングステンを真空蒸着し、第5層として、層厚10
00nmの還元発色性エレクトロクロミック層を形成し
た。
【0107】最後に、該還元発色性エレクトロクロミッ
ク層上に、基板温度=300℃、O2分圧=5×10-2
Pa、高周波パワー150Wの条件で、ITOを高周波
イオンプレーティングにより蒸着し、第6層として、層
厚300nmの透明導電層を形成した。
【0108】以上のようにして、図3に示すような6層
構造のEC素子が得られた。
【0109】このEC素子を樹脂封止した後、透明導電
層間に±2Vの電圧を印加して、波長400nm〜70
0nmの平均光透過率のコントラスト比(消色時/着色
時)が10以上になる応答速度を測定したところ40m
sであった。また、消色時の光透過率は72%であっ
た。さらに、繰り返し耐久性は75万回であった。
【0110】実施例17 以下の点を変更する以外は、実施例16と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層形成時の成膜を酸素と水
蒸気の1:1の混合ガス雰囲気で行なった。このEC素
子を樹脂封止した後、実施例16同様の方法で、応答速
度を測定したところ、25msであった。また、消色時
の光透過率は75%であった。さらに、繰り返し耐久性
は75万回であった。
【0111】実施例18 以下の点を変更する以外は、実施例16と同様にして、
EC素子を得た。即ち、第3層形成時の成膜を水蒸気と
アルゴンの混合ガス雰囲気(水蒸気とアルゴンの混合ガ
ス圧=5Pa、水蒸気とアルゴンの流量比=3)で行な
った。また、本実施例では、厳密には図3に示すような
EC素子ではなく、図2に示すようなEC素子(但し、
混合層11の代わりに交互層31を形成している)とし
た。このEC素子を樹脂封止した後、実施例16同様の
方法で、応答速度を測定したところ、10msであっ
た。また、消色時の光透過率は82%であった。さら
に、繰り返し耐久性は100万回以上であった。
【0112】
【発明の効果】本発明によれば、消色時の透過率が高
く、高コントラスト比で駆動した場合の応答速度及び繰
り返し耐久性が優れたエレクトロクロミック素子を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の第1の実施の形態に係るエレクトロ
クロミック素子の層構造を示す模式的な断面図。
【図2】本願発明の第1の実施の形態に係るエレクトロ
クロミック素子の変形例を示す模式的な断面図。
【図3】本願発明の第2の実施の形態に係るエレクトロ
クロミック素子の層構造を示す模式的な断面図。
【図4】本願発明の第1の実施の形態に係るエレクトロ
クロミック素子の実装後の状態の一例を示す模式的な断
面図。
【図5】本願発明の第1の実施の形態に係るエレクトロ
クロミック素子の実装後の状態の変形例を示す模式的な
断面図。
【図6】従来の5層構造のエレクトロクロミック素子の
層構造を示す模式図。
【符号の説明】
1、6 透明基板 2a、2b 透明電極 3 酸化発色性エレクトロクロミック層 4 透明イオン伝導層 5 還元発色性エレクトロクロミック層 7 樹脂 8 導線 9 電源 11 混合層 31 交互層 101 透明基板 102a、102b 透明電極 103 酸化発色性エレクトロクロミック層 104 透明イオン伝導層 105 還元発色性エレクトロクロミック層

Claims (69)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の対向する透明電極と、 該透明電極間に挟持される、酸化発色性エレクトロクロ
    ミック層、酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属
    酸化物とからなる層、透明イオン伝導層、還元発色性エ
    レクトロクロミック層と、を少なくとも有するエレクト
    ロクロミック素子。
  2. 【請求項2】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレク
    トロクロミック物質と前記金属酸化物との混合物により
    形成されている、請求項1記載のエレクトロクロミック
    素子。
  3. 【請求項3】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレク
    トロクロミック物質からなるサブ層と前記金属酸化物か
    らなるサブ層とが交互に積層されて形成されている、請
    求項1記載のエレクトロクロミック素子。
  4. 【請求項4】 一対の対向する透明電極と、酸化発色性
    エレクトロクロミック層と、酸化発色性エレクトロクロ
    ミック物質と金属酸化物とからなる層と、透明イオン伝
    導層と、還元発色性エレクトロクロミック層と、を少な
    くとも有するエレクトロクロミック素子であって、 前記透明電極間に、前記酸化発色性エレクトロクロミッ
    ク層、前記酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属
    酸化物とからなる層、前記透明イオン伝導層、前記還元
    発色性エレクトロクロミック層、が順次積層されてい
    る、エレクトロクロミック素子。
  5. 【請求項5】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレク
    トロクロミック物質と前記金属酸化物との混合物により
    形成されている、請求項4記載のエレクトロクロミック
    素子。
  6. 【請求項6】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレク
    トロクロミック物質からなるサブ層と前記金属酸化物か
    らなるサブ層とが交互に積層されて形成されている、請
    求項4記載のエレクトロクロミック素子。
  7. 【請求項7】 前記金属酸化物が、TiO2、Ta
    25、ZrO2、HfO2、Y23、Al23、Si
    2、SnO2から選ばれる少なくとも1種であり、 前記酸化発色性エレクトロクロミック物質が、Co、N
    i、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、Pd、Re、O
    s、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Erから選ばれる
    少なくとも1種を有し、これらは金属単体、金属酸化
    物、金属水酸化物、金属酸水酸化物、もしくはこれらの
    混合物の状態で存在する、 請求項1〜6のいずれか記載のエレクトロクロミック素
    子。
  8. 【請求項8】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質が、イリジウム、酸化イリジウム、水酸化イリジウ
    ム、酸水酸化イリジウム、コバルト、酸化コバルト、水
    酸化コバルト、酸水酸化コバルト、ニッケル、酸化ニッ
    ケル、水酸化ニッケル、酸水酸化ニッケルから選ばれる
    少なくとも1種からなる、請求項7記載のエレクトロク
    ロミック素子。
  9. 【請求項9】 前記酸化発色性エレクトロクロミック物
    質が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    から選ばれる少なくとも1種の原子、水素原子、及び酸
    素原子からなる、請求項1〜6のいずれか記載のエレク
    トロクロミック素子。
  10. 【請求項10】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質が、Co、Ni、Irから選ばれる少なくとも1種
    の原子、水素原子、及び酸素原子からなる、請求項9記
    載のエレクトロクロミック素子。
  11. 【請求項11】 前記一対の透明電極の対向面と反対側
    の面の少なくとも一方に隣接する透明基板を有する、請
    求項1〜6のいずれか記載のエレクトロクロミック素
    子。
  12. 【請求項12】 前記透明基板の、透明電極側の面と反
    対側の面上に、誘電体からなる反射防止層が設けられて
    いる、請求項11記載のエレクトロクロミック素子。
  13. 【請求項13】 前記誘電体が、Al23、TiO2
    MgF2の少なくとも1種からなる、請求項12記載の
    エレクトロクロミック素子。
  14. 【請求項14】 前記透明電極が、インジウム錫酸化物
    からなる請求項1〜6のいずれか記載のエレクトロクロ
    ミック素子。
  15. 【請求項15】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    から選ばれる少なくとも1種を有し、これらは金属単
    体、金属酸化物、金属水酸化物、金属酸水酸化物、もし
    くはこれらの混合物の状態で存在する、請求項1〜6の
    いずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  16. 【請求項16】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、イリジウム、酸化イリジウム、水酸化イリジウ
    ム、酸水酸化イリジウム、コバルト、酸化コバルト、水
    酸化コバルト、酸水酸化コバルト、ニッケル、酸化ニッ
    ケル、水酸化ニッケル、酸水酸化ニッケルから選ばれる
    少なくとも1種からなる、請求項15記載のエレクトロ
    クロミック素子。
  17. 【請求項17】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    から選ばれる少なくとも1種の原子、水素原子、及び酸
    素原子からなる、請求項1〜6のいずれか記載のエレク
    トロクロミック素子。
  18. 【請求項18】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Irから選ばれる少なくとも1種の
    原子、水素原子、及び酸素原子からなる、請求項17記
    載のエレクトロクロミック素子。
  19. 【請求項19】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層の厚さが、1nm以上50nm以下である、請求項1
    〜6のいずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  20. 【請求項20】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層の厚さが、10nm以上
    5000nm以下である、請求項2、あるいは請求項5
    記載のエレクトロクロミック素子。
  21. 【請求項21】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質からなるサブ層の厚さが、前記金属酸化物からなる
    サブ層の厚さの0.01倍以上1倍以下である、請求項
    3、あるいは請求項6記載のエレクトロクロミック素
    子。
  22. 【請求項22】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と、前記金属酸化物との重量比(酸化発色性エレク
    トロクロミック物質/金属酸化物)が、0.02以上1
    以下である、請求項2、あるいは請求項5記載のエレク
    トロクロミック素子。
  23. 【請求項23】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層において、前記酸化発色
    性エレクトロクロミック物質と前記金属酸化物との組成
    比(酸化発色性エレクトロクロミック物質/金属酸化
    物)が、前記透明イオン伝導層に近いほど小さくなって
    いる、請求項5記載のエレクトロクロミック素子。
  24. 【請求項24】 前記透明イオン伝導層が、Ta25
    ZrO2、SiO2、MgF2から選ばれる少なくとも1
    種からなる請求項1〜6のいずれか記載のエレクトロク
    ロミック素子。
  25. 【請求項25】 前記透明イオン伝導層がTa25から
    なる請求項24記載のエレクトロクロミック素子。
  26. 【請求項26】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層が、WO3、MoO3、Nb25から選ばれる少なくと
    も1種からなる請求項1〜6のいずれか記載のエレクト
    ロクロミック素子。
  27. 【請求項27】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層がWO3からなる請求項26記載のエレクトロクロミ
    ック素子。
  28. 【請求項28】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層がWO3とMoO3との混合物からなる請求項26記載
    のエレクトロクロミック素子。
  29. 【請求項29】 一対の対向する透明基板間に、 一対の対向する透明電極と、 該透明電極間に挟持される、酸化発色性エレクトロクロ
    ミック層ヽ酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属
    酸化物とからなる層、透明イオン伝導層、還元発色性エ
    レクトロクロミック層と、 を少なくとも有するエレクトロクロミック素子であっ
    て、 少なくとも、前記酸化発色性エレクトロクロミック層
    と、前記酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属酸
    化物とからなる層と、前記透明イオン伝導層と、前記還
    元発色性エレクトロクロミック層とが、樹脂で被覆され
    ている、エレクトロクロミック素子。
  30. 【請求項30】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレ
    クトロクロミック物質と前記金属酸化物との混合物によ
    り形成されている、請求項29記載のエレクトロクロミ
    ック素子。
  31. 【請求項31】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレ
    クトロクロミック物質からなるサブ層と前記金属酸化物
    からなるサブ層とが交互に積層されて形成されている、
    請求項29記載のエレクトロクロミック素子。
  32. 【請求項32】 一対の対向する透明基板と、 該基板間に挟持される、一対の対向する透明電極と、酸
    化発色性エレクトロクロミック層と、酸化発色性エレク
    トロクロミック物質と金属酸化物とからなる層と、透明
    イオン伝導層と、還元発色性エレクトロクロミック層
    と、を少なくとも有するエレクトロクロミック素子であ
    って、 前記透明電極間に、前記酸化発色性エレクトロクロミッ
    ク層、前記酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属
    酸化物とからなる層、前記透明イオン伝導層、前記還元
    発色性エレクトロクロミック層、が順次積層されてお
    り、 少なくとも、前記酸化発色性エレクトロクロミック層
    と、前記酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属酸
    化物からなる層と、前記透明イオン伝導層と、前記還元
    発色性エレクトロクロミック層とが、樹脂で被覆されて
    いる、エレクトロクロミック素子。
  33. 【請求項33】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレ
    クトロクロミック物質と前記金属酸化物との混合物によ
    り形成されている、請求項32記載のエレクトロクロミ
    ック素子。
  34. 【請求項34】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層が、前記酸化発色性エレ
    クトロクロミック物質からなるサブ層と前記金属酸化物
    からなるサブ層とが交互に積層されて形成されている、
    請求項32記載のエレクトロクロミック素子。
  35. 【請求項35】 前記金属酸化物が、TiO2、Ta2
    5、ZrO2、HfO2、Y23、Al23、SiO2、S
    nO2から選ばれる少なくとも1種であり、 前記酸化発色性エレクトロクロミック物質が、Co、N
    i、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、Pd、Re、O
    s、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Erから選ばれる
    少なくとも1種を有し、これらは金属単体、金属酸化
    物、金属水酸化物、金属酸水酸化物、もしくはこれらの
    混合物の状態で存在する、 請求項29〜34のいずれか記載のエレクトロクロミッ
    ク素子。
  36. 【請求項36】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質が、イリジウム、酸化イリジウム、水酸化イリジウ
    ム、酸水酸化イリジウム、コバルト、酸化コバルト、水
    酸化コバルト、酸水酸化コバルト、ニッケル、酸化ニッ
    ケル、水酸化ニッケル、酸水酸化ニッケルから選ばれる
    1種、または2種以上の混合物である、請求項35記載
    のエレクトロクロミック素子。
  37. 【請求項37】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、
    Pd、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、E
    rから選ばれる1種以上の原子、水素原子、及び酸素原
    子からなる、請求項29〜34のいずれか記載のエレク
    トロクロミック素子。
  38. 【請求項38】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質が、Co、Ni、Irから選ばれる1種以上の原
    子、水素原子、及び酸素原子からなる、請求項37記載
    のエレクトロクロミック素子。
  39. 【請求項39】 前記一対の透明基板の、外表面上に、
    誘電体からなる反射防止層が設けられている、請求項2
    9〜34のいずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  40. 【請求項40】 前記誘電体が、Al23、TiO2
    MgF2の少なくとも1種からなる、請求項39記載の
    エレクトロクロミック素子。
  41. 【請求項41】 前記透明電極が、インジウム錫酸化物
    からなる請求項29〜34のいずれか記載のエレクトロ
    クロミック素子。
  42. 【請求項42】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    から選ばれる少なくとも1種を有し、これらは金属単
    体、金属酸化物、金属水酸化物、金属酸水酸化物、もし
    くはこれらの混合物の状態で存在する、請求項29〜3
    4のいずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  43. 【請求項43】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、イリジウム、酸化イリジウム、水酸化イリジウ
    ム、酸水酸化イリジウム、コバルト、酸化コバルト、水
    酸化コバルト、酸水酸化コバルト、ニッケル、酸化ニッ
    ケル、水酸化ニッケル、酸水酸化ニッケルから選ばれる
    少なくとも1種からなる、請求項42記載のエレクトロ
    クロミック素子。
  44. 【請求項44】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    から選ばれる少なくとも1種の原子、水素原子、及び酸
    素原子からなる、請求項29〜34のいずれか記載のエ
    レクトロクロミック素子。
  45. 【請求項45】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層が、Co、Ni、Irから選ばれる少なくとも1種の
    原子、水素原子、及び酸素原子からなる、請求項44記
    載のエレクトロクロミック素子。
  46. 【請求項46】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    層の厚さが、1nm以上50nm以下である、請求項2
    9〜34のいずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  47. 【請求項47】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層の厚さが、10nm以上
    5000nm以下である、請求項30、あるいは請求項
    33記載のエレクトロクロミック素子。
  48. 【請求項48】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質からなるサブ層の厚さが、前記金属酸化物からなる
    サブ層の厚さの0.01倍以上1倍以下である、請求項
    31、あるいは請求項34記載のエレクトロクロミック
    素子。
  49. 【請求項49】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と、前記金属酸化物との重量比(酸化発色性エレク
    トロクロミック物質/金属酸化物)が、0.02以上1
    以下である、請求項30、あるいは請求項33記載のエ
    レクトロクロミック素子。
  50. 【請求項50】 前記酸化発色性エレクトロクロミック
    物質と金属酸化物とからなる層において、前記酸化発色
    性エレクトロクロミック物質と前記金属酸化物との組成
    比(酸化発色性エレクトロクロミック物質/金属酸化
    物)が、前記透明イオン伝導層に近いほど小さくなって
    いる、請求項33記載のエレクトロクロミック素子。
  51. 【請求項51】 前記透明イオン伝導層が、Ta25
    ZrO2、SiO2、MgF2から選ばれる少なくとも1
    種からなる請求項29〜34のいずれか記載のエレクト
    ロクロミック素子。
  52. 【請求項52】 前記透明イオン伝導層がTa25から
    なる請求項51記載のエレクトロクロミック素子。
  53. 【請求項53】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層が、WO3、MoO3、Nb25から選ばれる少なくと
    も1種からなる請求項29〜34のいずれか記載のエレ
    クトロクロミック素子。
  54. 【請求項54】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層がWO3からなる請求項53記載のエレクトロクロミ
    ック素子。
  55. 【請求項55】 前記還元発色性エレクトロクロミック
    層がWO3とMoO3との混合物からなる請求項53記載
    のエレクトロクロミック素子。
  56. 【請求項56】 前記一対の透明電極の両方が、外部接
    続用の部分を有し、該外部接続用の部分を除いて、前記
    透明電極が前記樹脂で被覆されている、請求項29〜3
    4のいずれか記載のエレクトロクロミック素子。
  57. 【請求項57】 インジウム錫酸化物からなる第1の層
    と、 Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、Pd、R
    e、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Erのいず
    れか1種以上の金属、または該金属の酸化物、または該
    金属の水酸化物、または該金属の酸水酸化物、あるい
    は、該金属、該金属の酸化物、該金属の水酸化物、該金
    属の酸水酸化物のうち、2種以上の混合物からなる第2
    の層と、 TiO2、Ta25、ZrO2、HfO2、Y23、Al2
    3、SiO2、SnO2から選ばれる少なくとも1種
    と、Co、Ni、Fe、Ir、Cu、Ru、Rh、P
    d、Re、Os、Pt、Ho、Sm、Cr、Dy、Er
    のいずれか1種以上の金属、または該金属の酸化物、ま
    たは該金属の水酸化物、または該金属の酸水酸化物、あ
    るいは、該金属、該金属の酸化物、該金属の水酸化物、
    該金属の酸水酸化物のうち、2種以上の混合物と、から
    なる第3の層と、 Ta25、ZrO2、SiO2、MgF2から選ばれる少
    なくとも1種からなる第4の層と、 WO3、MoO3、Nb25から選ばれる少なくとも1種
    からなる第5の層と、 インジウム錫酸化物からなる第6の層と、 を少なくとも有するエレクトロクロミック素子。
  58. 【請求項58】 前記、第1〜第6の層が、順次積層さ
    れている、請求項57記載のエレクトロクロミック素
    子。
  59. 【請求項59】 前記第2の層が、Co、Ni、Irの
    いずれか1種以上の金属、または該金属の酸化物、また
    は該金属の水酸化物、または該金属の酸水酸化物、ある
    いは、該金属、該金属の酸化物、該金属の水酸化物のう
    ち、2種以上の混合物からなる、請求項57、あるいは
    請求項58記載のエレクトロクロミック素子。
  60. 【請求項60】 前記第3の層が、 TiO2、Ta25、ZrO2、HfO2、Y23、Al2
    3、SiO2、SnO2から選ばれる少なくとも1種
    と、 Co、Ni、Irのいずれか1種以上の金属、または該
    金属の酸化物、または該金属の水酸化物、または該金属
    の酸水酸化物、あるいは、該金属、該金属の酸化物、該
    金属の水酸化物のうち、2種以上の混合物と、 からなる、請求項57、あるいは請求項58記載のエレ
    クトロクロミック素子。
  61. 【請求項61】 一対の対向する透明電極と、 該透明電極間に挟特される、酸化発色性エレクトロクロ
    ミック層、酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属
    酸化物とからなる層、透明イオン伝導層、還元発色性エ
    レクトロクロミック層と、を少なくとも有するエレクト
    ロクロミック素子の製造方法であって、 水蒸気、酸素、水蒸気と酸素との混合ガス、もしくは、
    水蒸気とアルゴンとの混合ガス、のいずれかの雰囲気中
    で、スパッタリングによる成膜を行なうことにより、 酸化発色性エレクトロクロミック物質と金属酸化物とか
    らなる層が接する層上に、酸化発色性エレクトロクロミ
    ック物質と金属酸化物とからなる層を形成する、エレク
    トロクロミック素子の製造方法。
  62. 【請求項62】 前記スパッタリングを、水蒸気、もし
    くは、水蒸気とアルゴンとの混合ガスの雰囲気中で行な
    う、請求項61記載のエレクトロクロミック素子の製造
    方法。
  63. 【請求項63】 前記スパッタリング時のガス圧が、1
    Pa以上20Pa以下である請求項62記載のエレクト
    ロクロミック素子の製造方法。
  64. 【請求項64】 前記スパッタリングを、水蒸気とアル
    ゴンの混合ガスの雰囲気中で行なう、請求項61記載の
    エレクトロクロミック素子の製造方法。
  65. 【請求項65】 前記水蒸気と前記アルゴンとの混合比
    (水蒸気/アルゴン)が、0.5以上20以下である請
    求項64記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
  66. 【請求項66】 前記スパッタリング時のガス圧が、1
    Pa以上10Pa以下である請求項65記載のエレクト
    ロクロミック素子の製造方法。
  67. 【請求項67】 前記スパッタリングが、第1のターゲ
    ットと第2のターゲットを用いた2元高周波スパッタリ
    ングである、請求項61〜66のいずれか記載のエレク
    トロクロミック素子の製造方法。
  68. 【請求項68】 前記スパッタリング時に、前記第1の
    ターゲット及び/または前記第2のターゲットに入力す
    るパワーを変化させる、請求項67記載のエレクトロク
    ロミック素子の製造方法。
  69. 【請求項69】 前記スパッタリング時に、前記第1の
    ターゲット近傍、及び前記第2のターゲット近傍にシャ
    ッターを設け、該シャッターを交互に開閉する、請求項
    67記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
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