JPH09304796A - 全固体エレクトロクロミックセル - Google Patents
全固体エレクトロクロミックセルInfo
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- JPH09304796A JPH09304796A JP8120207A JP12020796A JPH09304796A JP H09304796 A JPH09304796 A JP H09304796A JP 8120207 A JP8120207 A JP 8120207A JP 12020796 A JP12020796 A JP 12020796A JP H09304796 A JPH09304796 A JP H09304796A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高温・高湿耐久性に優れ、ＥＣ膜の剥離や結晶
化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避できる全固体ＥＣ
セルを提供する。 【解決手段】基板１と、基板１の表面に積層された第１
電導膜２ａ、酸化発色膜２ｂ、固体電解質膜２ｃ、還元
発色膜３ｄおよび第２電導膜２ｅからなるＥＣ素子２
と、ＥＣ素子２の表面を覆う封止樹脂層４と、封止樹脂
層４の表面に積層された封止基板５と、を備えた全固体
ＥＣセルにおいて、封止樹脂層４を酸無水物系エポキシ
樹脂により形成するとともに、封止樹脂層４とＥＣ素子
２との間に吸水性材料からなる保水膜３を介在させる。
化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避できる全固体ＥＣ
セルを提供する。 【解決手段】基板１と、基板１の表面に積層された第１
電導膜２ａ、酸化発色膜２ｂ、固体電解質膜２ｃ、還元
発色膜３ｄおよび第２電導膜２ｅからなるＥＣ素子２
と、ＥＣ素子２の表面を覆う封止樹脂層４と、封止樹脂
層４の表面に積層された封止基板５と、を備えた全固体
ＥＣセルにおいて、封止樹脂層４を酸無水物系エポキシ
樹脂により形成するとともに、封止樹脂層４とＥＣ素子
２との間に吸水性材料からなる保水膜３を介在させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば防眩ミラーや表
示装置などに用いられる全固体型エレクトロクロミック
セルに関する。
示装置などに用いられる全固体型エレクトロクロミック
セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電圧印加により電気化学反応
を生じ物質の色が可逆的に変化する現象（エレクトロク
ロミズムという）を利用したエレクトロクロミック（以
下、ＥＣという。）素子が知られている。このＥＣ素子
としては、溶液型、全固体型など種々の構造のものがあ
るが、その中でもＥＣ特性や耐久性に優れたものとし
て、ＥＣ物質、電解質がともに固体である全固体型ＥＣ
素子がある。
を生じ物質の色が可逆的に変化する現象（エレクトロク
ロミズムという）を利用したエレクトロクロミック（以
下、ＥＣという。）素子が知られている。このＥＣ素子
としては、溶液型、全固体型など種々の構造のものがあ
るが、その中でもＥＣ特性や耐久性に優れたものとし
て、ＥＣ物質、電解質がともに固体である全固体型ＥＣ
素子がある。
【０００３】全固体型ＥＣ素子１２は、図３に示すよう
に、還元発色膜１２ｄ、誘電体膜としての固体電解質膜
１２ｃ、酸化発色膜１２ｂの３層を２つの第１及び第２
電導膜１２ａ、１２ｅで挟んだ５層で構成され、これら
が透明基板（例えばガラス）１１の表面上に形成され
る。還元発色膜１２ｄとしては酸化タングステン（ＷＯ
3 ）などが、固体電解質膜１２ｃとしては酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）などが、酸化発色膜１２ｂとしては酸化
イリジウム（ＩｒＯｘ）などが用いられる。また、第１
電導膜１２ａは可視光透明のインジウム・ティン・オキ
サイト（ＩＴＯ）などが、第２電導膜１２ｅは透過型と
して用いるときはＩＴＯ、反射型として用いるときはア
ルミニウム（Ａｌ）などが用いられる。
に、還元発色膜１２ｄ、誘電体膜としての固体電解質膜
１２ｃ、酸化発色膜１２ｂの３層を２つの第１及び第２
電導膜１２ａ、１２ｅで挟んだ５層で構成され、これら
が透明基板（例えばガラス）１１の表面上に形成され
る。還元発色膜１２ｄとしては酸化タングステン（ＷＯ
3 ）などが、固体電解質膜１２ｃとしては酸化タンタル
（Ｔａ2 Ｏ5 ）などが、酸化発色膜１２ｂとしては酸化
イリジウム（ＩｒＯｘ）などが用いられる。また、第１
電導膜１２ａは可視光透明のインジウム・ティン・オキ
サイト（ＩＴＯ）などが、第２電導膜１２ｅは透過型と
して用いるときはＩＴＯ、反射型として用いるときはア
ルミニウム（Ａｌ）などが用いられる。
【０００４】全固体型ＥＣ膜の着色源は、ＥＣ膜中に含
まれる吸蔵水であり、この吸蔵水の分解により生じたプ
ロトン（Ｈ+ ）の注入と引き抜きにより着色・消色が繰
り返される。このときの反応式は次の式（１）、式
（２）のようになると推定されている。 ＷＯ3 （透明）＋ｘＨ+ ＋ｘｅ- ←→ＨｘＷＯ3 （青色） ……式（１） Ｉｒ（ＯＨ）ｎ（透明）←→ＩｒＯｘ（ＯＨ）ｎ-X（灰色） ＋x Ｈ+ ＋ｘｅ- ……式（２） なお、全固体型ＥＣ膜中に含まれる吸蔵水の大部分はＥ
Ｃ素子の大気放置時（通常は室温で５０〜６０％ＲＨ中
に放置）に大気から吸着したものと考えられている。こ
の吸蔵水の量はＥＣ膜の充填率に依存し、充填率が低い
ほど吸蔵水の量は多くなる（充填率７０％で３０ａｔ％
の吸蔵水量）。ここでの充填率は、「質量膜厚／形状膜
厚」で表され、薄膜の相対密度と同義である。
まれる吸蔵水であり、この吸蔵水の分解により生じたプ
ロトン（Ｈ+ ）の注入と引き抜きにより着色・消色が繰
り返される。このときの反応式は次の式（１）、式
（２）のようになると推定されている。 ＷＯ3 （透明）＋ｘＨ+ ＋ｘｅ- ←→ＨｘＷＯ3 （青色） ……式（１） Ｉｒ（ＯＨ）ｎ（透明）←→ＩｒＯｘ（ＯＨ）ｎ-X（灰色） ＋x Ｈ+ ＋ｘｅ- ……式（２） なお、全固体型ＥＣ膜中に含まれる吸蔵水の大部分はＥ
Ｃ素子の大気放置時（通常は室温で５０〜６０％ＲＨ中
に放置）に大気から吸着したものと考えられている。こ
の吸蔵水の量はＥＣ膜の充填率に依存し、充填率が低い
ほど吸蔵水の量は多くなる（充填率７０％で３０ａｔ％
の吸蔵水量）。ここでの充填率は、「質量膜厚／形状膜
厚」で表され、薄膜の相対密度と同義である。
【０００５】上記のように、全固体型ＥＣ素子の着色・
消色機能は水が関与した反応であり、ＥＣ特性（着色
量、レスポンス）は周囲の雰囲気湿度の影響を強く受け
る。そのため全固体型ＥＣ素子の信頼性を確保するには
ＥＣ膜を保護する必要がある。よく用いられるのは、前
述したＥＣ素子の上に封止樹脂を塗布し、更にその上に
封止基板（例えばガラス）を接着させる方法である（特
開昭５７−１５８６２２号公報、特開昭６３−２９４５
３６号公報）。
消色機能は水が関与した反応であり、ＥＣ特性（着色
量、レスポンス）は周囲の雰囲気湿度の影響を強く受け
る。そのため全固体型ＥＣ素子の信頼性を確保するには
ＥＣ膜を保護する必要がある。よく用いられるのは、前
述したＥＣ素子の上に封止樹脂を塗布し、更にその上に
封止基板（例えばガラス）を接着させる方法である（特
開昭５７−１５８６２２号公報、特開昭６３−２９４５
３６号公報）。
【０００６】ＥＣ素子の封止樹脂としては、主剤と硬化
剤の２成分からなる熱硬化型のエポキシ樹脂がよく用い
られる。ここで主剤としては、常温で液状のビスフェノ
ールＡ型の樹脂が、硬化剤としては、常温で液状のアミ
ン系および酸無水物系の樹脂が使用される。なお、エポ
キシ樹脂の硬化温度はＥＣ膜にダメージを与えないため
にも１２０℃以下が望ましい。
剤の２成分からなる熱硬化型のエポキシ樹脂がよく用い
られる。ここで主剤としては、常温で液状のビスフェノ
ールＡ型の樹脂が、硬化剤としては、常温で液状のアミ
ン系および酸無水物系の樹脂が使用される。なお、エポ
キシ樹脂の硬化温度はＥＣ膜にダメージを与えないため
にも１２０℃以下が望ましい。
【０００７】このようにエポキシ樹脂で封止されたＥＣ
セルの信頼性は高温（９０℃）放置試験および高温・高
湿（８５℃・８５％ＲＨ）放置試験等で評価される。し
かし、アミン系の硬化剤を用いたエポキシ樹脂により封
止したＥＣセルの高温・高湿耐久試験を行うと、基板と
封止基板間の密着力が弱いため、水蒸気がＥＣセル内に
侵入し、ＥＣ膜が剥離したり結晶化する問題が生じた。
セルの信頼性は高温（９０℃）放置試験および高温・高
湿（８５℃・８５％ＲＨ）放置試験等で評価される。し
かし、アミン系の硬化剤を用いたエポキシ樹脂により封
止したＥＣセルの高温・高湿耐久試験を行うと、基板と
封止基板間の密着力が弱いため、水蒸気がＥＣセル内に
侵入し、ＥＣ膜が剥離したり結晶化する問題が生じた。
【０００８】また、基板と封止基板間の密着力を高める
ためにエポキシ樹脂中にシランカップリング剤を添加す
る方法が提案されている（特開昭６０−１２１４２１号
公報）。しかし、シランカップリング剤を添加するとエ
ポキシ樹脂の収縮応力が増加し、ＥＣ膜の結晶化は無い
もののＥＣ膜が剥離する問題が生じた。一方、基板 と
封止基板 間の密着力が強い酸無水物系の硬化剤を用い
たエポキシ樹脂により封止したＥＣセルの高温・高湿耐
久試験を行うと、ＥＣ膜の剥離やＥＣ膜の結晶化は無い
もののＥＣ特性が劣化（着色量の減少、レスポンスの低
下）する問題が生じた。
ためにエポキシ樹脂中にシランカップリング剤を添加す
る方法が提案されている（特開昭６０−１２１４２１号
公報）。しかし、シランカップリング剤を添加するとエ
ポキシ樹脂の収縮応力が増加し、ＥＣ膜の結晶化は無い
もののＥＣ膜が剥離する問題が生じた。一方、基板 と
封止基板 間の密着力が強い酸無水物系の硬化剤を用い
たエポキシ樹脂により封止したＥＣセルの高温・高湿耐
久試験を行うと、ＥＣ膜の剥離やＥＣ膜の結晶化は無い
もののＥＣ特性が劣化（着色量の減少、レスポンスの低
下）する問題が生じた。
【０００９】これは、エポキシ樹脂の硬化時および高温
・高湿耐久試験時に着色源であるＥＣ膜中の吸蔵水がエ
ポキシ樹脂に収奪されているからであり、エポキシ樹脂
の硬化時にＥＣ膜中の吸蔵水が封止樹脂中に移行するこ
とは赤外分光分析結果からも確認されている。酸無水物
系の硬化剤の場合は、酸無水物とＥＣ膜中の吸蔵水とが
反応してカルボン酸となり、ＥＣ膜中の吸蔵水が減少す
ると考えられている。但し、赤外分光分析結果からはカ
ルボン酸は認められていない。
・高湿耐久試験時に着色源であるＥＣ膜中の吸蔵水がエ
ポキシ樹脂に収奪されているからであり、エポキシ樹脂
の硬化時にＥＣ膜中の吸蔵水が封止樹脂中に移行するこ
とは赤外分光分析結果からも確認されている。酸無水物
系の硬化剤の場合は、酸無水物とＥＣ膜中の吸蔵水とが
反応してカルボン酸となり、ＥＣ膜中の吸蔵水が減少す
ると考えられている。但し、赤外分光分析結果からはカ
ルボン酸は認められていない。
【００１０】なお、ＥＣ膜がかなりの量の吸蔵水を収蔵
しているにもかかわらず、エポキシ樹脂封止でＥＣ特性
が劣化するのは、ＥＣ膜の膜厚が約１．５μｍ以下であ
るのに対しエポキシ樹脂は１００μｍ程度に厚く形成さ
れ、吸蔵水の消費量が多くなるためでもある。以上のよ
うに、ＥＣセルの高温耐久性および高温・高湿耐久性を
十分に確保するには、ＥＣセル中の水分量を一定に保つ
ことが必要で、ＥＣセル中に水分量が多すぎても少なす
ぎても問題になる。ＥＣセル中の水分量を一定に保つに
は、基板ガラスと封止ガラス間の密着力が強く、エポキ
シ樹脂の硬化時および高温・高湿耐久試験時にＥＣ膜中
の吸蔵水を収奪しないエポキシ樹脂等が必要である。
しているにもかかわらず、エポキシ樹脂封止でＥＣ特性
が劣化するのは、ＥＣ膜の膜厚が約１．５μｍ以下であ
るのに対しエポキシ樹脂は１００μｍ程度に厚く形成さ
れ、吸蔵水の消費量が多くなるためでもある。以上のよ
うに、ＥＣセルの高温耐久性および高温・高湿耐久性を
十分に確保するには、ＥＣセル中の水分量を一定に保つ
ことが必要で、ＥＣセル中に水分量が多すぎても少なす
ぎても問題になる。ＥＣセル中の水分量を一定に保つに
は、基板ガラスと封止ガラス間の密着力が強く、エポキ
シ樹脂の硬化時および高温・高湿耐久試験時にＥＣ膜中
の吸蔵水を収奪しないエポキシ樹脂等が必要である。
【００１１】酸無水物系のエポキシ樹脂の密着力は高温
・高湿下においても殆ど低下しないことが知られてい
る。一方、エポキシ樹脂のほとんどはその硬化時に雰囲
気の水を奪うことが知られている。そのためアミン系で
は硬化剤中に極微量の水を添加してＥＣ特性の劣化を防
いでいるが、酸無水物系ではエポキシ樹脂中に水が分散
添加できないためＥＣ特性は劣化してしまう。
・高湿下においても殆ど低下しないことが知られてい
る。一方、エポキシ樹脂のほとんどはその硬化時に雰囲
気の水を奪うことが知られている。そのためアミン系で
は硬化剤中に極微量の水を添加してＥＣ特性の劣化を防
いでいるが、酸無水物系ではエポキシ樹脂中に水が分散
添加できないためＥＣ特性は劣化してしまう。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、高温・高湿耐久性に優れ、Ｅ
Ｃ膜の剥離や結晶化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避
できる全固体ＥＣセルを提供することを解決すべき課題
とするものである。
みてなされたものであり、高温・高湿耐久性に優れ、Ｅ
Ｃ膜の剥離や結晶化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避
できる全固体ＥＣセルを提供することを解決すべき課題
とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上述の従来
技術の問題に関し、以下のことに着眼した。すなわち前
記従来技術の欠点であるＥＣ膜の結晶化やＥＣ特性の劣
化（着色量の減少、レスポンスの低下）等は、基板ガラ
スと封止ガラス間の密着力が弱いこと、ＥＣセル中の水
分量が消費されること等に依存すると考えた。そこで本
発明者らは基板と封止基板間の密着力が強い酸無水物系
の硬化剤を用い、エポキシ樹脂の硬化時および高温・高
湿耐久試験時にＥＣ膜中の吸蔵水を収奪するより多い水
分量をＥＣセル内に保持することでＥＣ特性の劣化は防
止できることを見いだし本発明を完成した。
技術の問題に関し、以下のことに着眼した。すなわち前
記従来技術の欠点であるＥＣ膜の結晶化やＥＣ特性の劣
化（着色量の減少、レスポンスの低下）等は、基板ガラ
スと封止ガラス間の密着力が弱いこと、ＥＣセル中の水
分量が消費されること等に依存すると考えた。そこで本
発明者らは基板と封止基板間の密着力が強い酸無水物系
の硬化剤を用い、エポキシ樹脂の硬化時および高温・高
湿耐久試験時にＥＣ膜中の吸蔵水を収奪するより多い水
分量をＥＣセル内に保持することでＥＣ特性の劣化は防
止できることを見いだし本発明を完成した。
【００１４】すなわち、上記課題を解決する本発明は、
基板と、該基板の表面に積層された第１電導膜、酸化発
色膜、固体電解質膜、還元発色膜および第２電導膜から
なるエレクトロクロミック素子と、該エレクトロクロミ
ック素子の表面を覆う封止樹脂層と、該封止樹脂層の表
面に積層された封止基板と、を備えた全固体エレクトロ
クロミックセルにおいて、前記封止樹脂層は酸無水物系
エポキシ樹脂により形成されているとともに、前記封止
樹脂層と前記エレクトロクロミック素子との間に水を吸
収した吸水性材料からなる吸水膜が介在されていること
を特徴とするものである。
基板と、該基板の表面に積層された第１電導膜、酸化発
色膜、固体電解質膜、還元発色膜および第２電導膜から
なるエレクトロクロミック素子と、該エレクトロクロミ
ック素子の表面を覆う封止樹脂層と、該封止樹脂層の表
面に積層された封止基板と、を備えた全固体エレクトロ
クロミックセルにおいて、前記封止樹脂層は酸無水物系
エポキシ樹脂により形成されているとともに、前記封止
樹脂層と前記エレクトロクロミック素子との間に水を吸
収した吸水性材料からなる吸水膜が介在されていること
を特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明において、基板および封止
基板は、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。ＥＣ素子は、第１電導膜、酸化発色膜、固体
電解質膜、還元発色膜および第２電導膜から構成される
従来と同様の全固体型ＥＣ素子を用いることができる。
基板は、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。ＥＣ素子は、第１電導膜、酸化発色膜、固体
電解質膜、還元発色膜および第２電導膜から構成される
従来と同様の全固体型ＥＣ素子を用いることができる。
【００１６】第１電導膜および第２電導膜は、透明型の
場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2）などで構成でき、
反射型の場合はいづれか一方の電導膜をＡｌ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（Ｉ
ｒＯX ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）などで構成できる。
場合はＩＴＯ、二酸化錫（ＳｎＯ2）などで構成でき、
反射型の場合はいづれか一方の電導膜をＡｌ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（Ｉ
ｒＯX ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）などで構成できる。
【００１７】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（Ｔ
ａ2 Ｏ5 ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム
（Ｃｒ 2 Ｏ3 ）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。還元発色膜
は、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン（Ｍ
ｏＯ3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）などで構成でき
る。
もつ固体状態の膜であり、例えば五酸化二タンタル（Ｔ
ａ2 Ｏ5 ）、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、酸化クロム
（Ｃｒ 2 Ｏ3 ）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。還元発色膜
は、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン（Ｍ
ｏＯ3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）などで構成でき
る。
【００１８】そして、封止樹脂層は、酸無水物系の硬化
剤を含む熱硬化型のエポキシ樹脂で構成される。ここで
主剤としては、例えばビスフェノールＡ型の樹脂、ビス
フェノールＦ型の樹脂などを用いることができ、硬化剤
としては、例えば環状脂肪族系の酸無水物などを用いる
ことができる。本発明を特徴付ける吸水膜は、大気放置
時に大気中の水分を吸収した吸水性材料からなる。吸水
性材料としては、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モ
リブデン（ＭｏＯ3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）ま
たはこれらの複合酸化物を用いることができる。吸水膜
の吸蔵水の量は、吸水膜の充填率に依存し、充填率が低
いほど吸蔵水の量が多くなる。なお、充填率は、「質量
膜厚／形状膜厚」で表され、薄膜の相対密度と同義であ
る。吸蔵水の量を多くするために充填率を７０％以下と
するのが望ましい。また、吸水膜の膜厚は、厚くするほ
ど吸蔵水の量を多くできるが１μｍ程度までにすれば十
分である。なお、吸水膜の吸蔵水の量は、封止樹脂層を
構成するエポキシ樹脂の硬化時および高温・高湿耐久試
験時などにエポキシ樹脂が収奪する水分量と同程度以上
の水分が吸蔵されるように設定するのが好ましい。
剤を含む熱硬化型のエポキシ樹脂で構成される。ここで
主剤としては、例えばビスフェノールＡ型の樹脂、ビス
フェノールＦ型の樹脂などを用いることができ、硬化剤
としては、例えば環状脂肪族系の酸無水物などを用いる
ことができる。本発明を特徴付ける吸水膜は、大気放置
時に大気中の水分を吸収した吸水性材料からなる。吸水
性材料としては、酸化タングステン（ＷＯ3 ）、酸化モ
リブデン（ＭｏＯ3 ）、酸化バナジウム（ＶX ＯY ）ま
たはこれらの複合酸化物を用いることができる。吸水膜
の吸蔵水の量は、吸水膜の充填率に依存し、充填率が低
いほど吸蔵水の量が多くなる。なお、充填率は、「質量
膜厚／形状膜厚」で表され、薄膜の相対密度と同義であ
る。吸蔵水の量を多くするために充填率を７０％以下と
するのが望ましい。また、吸水膜の膜厚は、厚くするほ
ど吸蔵水の量を多くできるが１μｍ程度までにすれば十
分である。なお、吸水膜の吸蔵水の量は、封止樹脂層を
構成するエポキシ樹脂の硬化時および高温・高湿耐久試
験時などにエポキシ樹脂が収奪する水分量と同程度以上
の水分が吸蔵されるように設定するのが好ましい。
【００１９】なお、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。
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。
【００２０】
【作用】本発明の全固体ＥＣセルは、大気放置時に大気
中の水分を吸蔵した吸水膜がＥＣ素子と封止樹脂層との
間に介在されている。これにより、封止樹脂層を構成す
る酸無水物系エポキシ樹脂の硬化時および高温・高湿耐
久試験時には、主として吸水膜中の吸蔵水がエポキシ樹
脂により収奪され、ＥＣ素子中の吸蔵水はほとんど減少
しない。
中の水分を吸蔵した吸水膜がＥＣ素子と封止樹脂層との
間に介在されている。これにより、封止樹脂層を構成す
る酸無水物系エポキシ樹脂の硬化時および高温・高湿耐
久試験時には、主として吸水膜中の吸蔵水がエポキシ樹
脂により収奪され、ＥＣ素子中の吸蔵水はほとんど減少
しない。
【００２１】また、封止樹脂層は酸無水物系エポキシ樹
脂が用いられているため、基板と封止基板との間の密着
力が強く、高温・高湿耐久試験時に水蒸気が全固体ＥＣ
セル内に侵入することがない。これにより、全固体ＥＣ
セル内の吸蔵水が一定に保たれるので、ＥＣ膜の剥離や
結晶化の発生が回避され、ＥＣ特性の劣化も回避され
る。
脂が用いられているため、基板と封止基板との間の密着
力が強く、高温・高湿耐久試験時に水蒸気が全固体ＥＣ
セル内に侵入することがない。これにより、全固体ＥＣ
セル内の吸蔵水が一定に保たれるので、ＥＣ膜の剥離や
結晶化の発生が回避され、ＥＣ特性の劣化も回避され
る。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基づい
て説明する。図１は本実施例に係る全固体ＥＣセルの模
式断面図である。この全固体ＥＣセルは、透明なガラス
基板１と、ガラス基板１表面に順次積層して形成された
第１電導膜２ａ、酸化発色膜２ｂ、固体電解質膜２ｃ、
還元発色膜２ｄおよび第２電導膜２ｅからなるＥＣ素子
２と、第２電導膜２ｅ表面に積層されたＷＯ3 からなる
吸水膜３と、吸水膜３およびＥＣ素子２の表面を覆う酸
無水物系エポキシ樹脂からなる封止樹脂層４と、封止樹
脂層４の表面に積層された透明なガラス封止基板５とか
ら構成され、ガラス基板１側から入光する反射型のもの
である。
て説明する。図１は本実施例に係る全固体ＥＣセルの模
式断面図である。この全固体ＥＣセルは、透明なガラス
基板１と、ガラス基板１表面に順次積層して形成された
第１電導膜２ａ、酸化発色膜２ｂ、固体電解質膜２ｃ、
還元発色膜２ｄおよび第２電導膜２ｅからなるＥＣ素子
２と、第２電導膜２ｅ表面に積層されたＷＯ3 からなる
吸水膜３と、吸水膜３およびＥＣ素子２の表面を覆う酸
無水物系エポキシ樹脂からなる封止樹脂層４と、封止樹
脂層４の表面に積層された透明なガラス封止基板５とか
ら構成され、ガラス基板１側から入光する反射型のもの
である。
【００２３】第１電導膜２ａは、ガラス基板１表面にス
パッタリング法でＩＴＯ膜を成膜することにより形成さ
れている。第１電導膜２ａの膜厚は約２８０ｎｍであ
る。酸化発色膜２ｂは、第１電導膜２ａ表面にイオンプ
レーティング法でＩｒＯX膜を成膜することにより形成
されている。酸化発色膜２ｂの膜厚は約２５ｎｍであ
る。
パッタリング法でＩＴＯ膜を成膜することにより形成さ
れている。第１電導膜２ａの膜厚は約２８０ｎｍであ
る。酸化発色膜２ｂは、第１電導膜２ａ表面にイオンプ
レーティング法でＩｒＯX膜を成膜することにより形成
されている。酸化発色膜２ｂの膜厚は約２５ｎｍであ
る。
【００２４】固体電解質膜２ｃは、酸化発色膜２ｂ表面
にイオンプレーティング法でＴａ2Ｏ5 膜を成膜するこ
とにより形成されている。固体電解質膜２ｃの膜厚は約
８００ｎｍである。還元発色膜２ｄは、固体電解質膜２
ｃ表面にイオンプレーティング法でＷＯ3膜を成膜する
ことにより形成されている。還元発色膜２ｄの膜厚は約
６００ｎｍである。
にイオンプレーティング法でＴａ2Ｏ5 膜を成膜するこ
とにより形成されている。固体電解質膜２ｃの膜厚は約
８００ｎｍである。還元発色膜２ｄは、固体電解質膜２
ｃ表面にイオンプレーティング法でＷＯ3膜を成膜する
ことにより形成されている。還元発色膜２ｄの膜厚は約
６００ｎｍである。
【００２５】第２電導膜２ｅは、還元発色膜２ｄ表面に
真空蒸着法でＡｌ膜を成膜することにより形成されてい
る。第２電導膜２ｅの膜厚は約１５０ｎｍである。吸水
膜３は、第２電導膜２ｅ表面に真空蒸着法でＷＯ3 膜を
成膜することにより形成されている。吸水膜３の膜厚は
約１０００ｎｍであり、その充填率は７０％以下であ
る。この吸水膜３は、水分を吸蔵しやすい膜物質であ
り、大気放置時に大気中の水分を吸蔵している。
真空蒸着法でＡｌ膜を成膜することにより形成されてい
る。第２電導膜２ｅの膜厚は約１５０ｎｍである。吸水
膜３は、第２電導膜２ｅ表面に真空蒸着法でＷＯ3 膜を
成膜することにより形成されている。吸水膜３の膜厚は
約１０００ｎｍであり、その充填率は７０％以下であ
る。この吸水膜３は、水分を吸蔵しやすい膜物質であ
り、大気放置時に大気中の水分を吸蔵している。
【００２６】封止樹脂層４は、常温で液状のビスフェノ
ールＡ型の樹脂（主剤）と常温で液状の酸無水物系の樹
脂（硬化剤）とを所定の割合で混合してなる熱硬化型の
エポキシ樹脂により形成されている。この封止樹脂層４
は、エポキシ樹脂を吸水膜３およびＥＣ素子２を覆うよ
うに塗布し、その上にガラス封止基板５を接着した後、
大気中８０℃で３時間または１２０℃で２時間放置して
硬化させることにより形成されている。
ールＡ型の樹脂（主剤）と常温で液状の酸無水物系の樹
脂（硬化剤）とを所定の割合で混合してなる熱硬化型の
エポキシ樹脂により形成されている。この封止樹脂層４
は、エポキシ樹脂を吸水膜３およびＥＣ素子２を覆うよ
うに塗布し、その上にガラス封止基板５を接着した後、
大気中８０℃で３時間または１２０℃で２時間放置して
硬化させることにより形成されている。
【００２７】以上のように構成された本実施例の全固体
ＥＣセルは、封止樹脂層４を形成する酸無水物系エポキ
シ樹脂の熱硬化時や高温・高湿耐久試験時には、主とし
て吸水膜３中の吸蔵水がエポキシ樹脂により収奪され、
ＥＣ素子２中の吸蔵水はほとんど減少しない。また、封
止樹脂層４は酸無水物系エポキシ樹脂が用いられている
ため、ガラス基板１とガラス封止基板５との間の密着力
が強く、高温・高湿耐久試験時に水蒸気が全固体ＥＣセ
ル内に侵入することがない。これにより、全固体ＥＣセ
ル内の吸蔵水が一定に保たれる。
ＥＣセルは、封止樹脂層４を形成する酸無水物系エポキ
シ樹脂の熱硬化時や高温・高湿耐久試験時には、主とし
て吸水膜３中の吸蔵水がエポキシ樹脂により収奪され、
ＥＣ素子２中の吸蔵水はほとんど減少しない。また、封
止樹脂層４は酸無水物系エポキシ樹脂が用いられている
ため、ガラス基板１とガラス封止基板５との間の密着力
が強く、高温・高湿耐久試験時に水蒸気が全固体ＥＣセ
ル内に侵入することがない。これにより、全固体ＥＣセ
ル内の吸蔵水が一定に保たれる。
【００２８】したがって、本実施例の全固体ＥＣセルに
よれば、高温・高湿耐久性を向上させることができ、Ｅ
Ｃ膜の剥離や結晶化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避
することができる。 （性能比較試験）比較例１として、吸水膜３を有さない
以外は上記実施例と同様にして形成した全固体ＥＣセル
を用意した。また、比較例２として、封止樹脂層４を形
成するエポキシ樹脂の硬化剤にアミン系の樹脂（複素環
式ジアミン変性物）を用い、そのエポキシ樹脂を大気中
８０℃で２時間放置して硬化させた以外は上記実施例と
同様にして形成した全固体ＥＣセルを用意した。
よれば、高温・高湿耐久性を向上させることができ、Ｅ
Ｃ膜の剥離や結晶化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避
することができる。 （性能比較試験）比較例１として、吸水膜３を有さない
以外は上記実施例と同様にして形成した全固体ＥＣセル
を用意した。また、比較例２として、封止樹脂層４を形
成するエポキシ樹脂の硬化剤にアミン系の樹脂（複素環
式ジアミン変性物）を用い、そのエポキシ樹脂を大気中
８０℃で２時間放置して硬化させた以外は上記実施例と
同様にして形成した全固体ＥＣセルを用意した。
【００２９】そして、実施例、比較例１および比較例２
の各全固体ＥＣセルについて、エポキシ樹脂封止後およ
び高温・高湿（８５℃・８５％ＲＨ）放置試験後のＥＣ
特性（着色量、レスポンス）の劣化を調べた。ＥＣ特性
は、エポキシ樹脂封止前、エポキシ樹脂封止直後、３５
０時間経過後および７００時間経過後において１．３５
Ｖ駆動時の消色および着色時の反射率変化から評価し
た。その結果を図２に示す。なお、測定箇所は、いずれ
もＥＣセルの中心部である。
の各全固体ＥＣセルについて、エポキシ樹脂封止後およ
び高温・高湿（８５℃・８５％ＲＨ）放置試験後のＥＣ
特性（着色量、レスポンス）の劣化を調べた。ＥＣ特性
は、エポキシ樹脂封止前、エポキシ樹脂封止直後、３５
０時間経過後および７００時間経過後において１．３５
Ｖ駆動時の消色および着色時の反射率変化から評価し
た。その結果を図２に示す。なお、測定箇所は、いずれ
もＥＣセルの中心部である。
【００３０】図２（ｂ）から明らかの如く、比較例１の
全固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂で封止した時点で消色
時の反射率は低下し、着色時の反射率は逆に少し増加し
ている。その後、高温・高湿放置試験でその傾向はさら
に顕著になり、ＥＣ特性は著しく劣化することがわか
る。また、図２（ｃ）から明らかの如く、比較例２の全
固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂で封止した時点で消色時
の反射率は低下し、着色時の反射率は逆に少し増加して
いるが、その後の高温・高湿放置試験では殆どＥＣ特性
の劣化は無い。しかし、３５０時間経過時点でＥＣセル
周辺部のＥＣ膜が結晶化して白濁していた。これは、封
止樹脂層にアミン系のエポキシ樹脂を用いたためガラス
基板とガラス封止基板間の密着力が弱く、高温・高湿放
置試験時に水蒸気が全固体ＥＣセル内に侵入したためで
ある。
全固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂で封止した時点で消色
時の反射率は低下し、着色時の反射率は逆に少し増加し
ている。その後、高温・高湿放置試験でその傾向はさら
に顕著になり、ＥＣ特性は著しく劣化することがわか
る。また、図２（ｃ）から明らかの如く、比較例２の全
固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂で封止した時点で消色時
の反射率は低下し、着色時の反射率は逆に少し増加して
いるが、その後の高温・高湿放置試験では殆どＥＣ特性
の劣化は無い。しかし、３５０時間経過時点でＥＣセル
周辺部のＥＣ膜が結晶化して白濁していた。これは、封
止樹脂層にアミン系のエポキシ樹脂を用いたためガラス
基板とガラス封止基板間の密着力が弱く、高温・高湿放
置試験時に水蒸気が全固体ＥＣセル内に侵入したためで
ある。
【００３１】一方、図２（ａ）から明らかの如く、実施
例の吸水膜３を設けた全固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂
で封止した時点で消色時の反射率は少し低下し、着色時
の反射率は逆に少し増加しているが、高温・高湿放置試
験を行ってもＥＣ特性の劣化は殆ど無い。これは、全固
体ＥＣセル中の吸蔵水の量がエポキシ樹脂封止および高
温・高湿放置試験を行っても減少せず、一定の吸蔵水を
保っているためである。
例の吸水膜３を設けた全固体ＥＣセルは、エポキシ樹脂
で封止した時点で消色時の反射率は少し低下し、着色時
の反射率は逆に少し増加しているが、高温・高湿放置試
験を行ってもＥＣ特性の劣化は殆ど無い。これは、全固
体ＥＣセル中の吸蔵水の量がエポキシ樹脂封止および高
温・高湿放置試験を行っても減少せず、一定の吸蔵水を
保っているためである。
【００３２】なお、実施例の全固体ＥＣセルは高温・高
湿放置試験を行っても従来品のようなＥＣ膜の剥離およ
び結晶化は認められない。これは、封止樹脂層に酸無水
物系のエポキシ樹脂を用いたためガラス基板とガラス封
止基板間の密着力が強く、高温・高湿放置試験を行って
もＥＣセル内に水蒸気が侵入しなかったためである。
湿放置試験を行っても従来品のようなＥＣ膜の剥離およ
び結晶化は認められない。これは、封止樹脂層に酸無水
物系のエポキシ樹脂を用いたためガラス基板とガラス封
止基板間の密着力が強く、高温・高湿放置試験を行って
もＥＣセル内に水蒸気が侵入しなかったためである。
【００３３】
【発明の効果】本発明の全固体ＥＣセルによれば、封止
樹脂層が酸無水物系エポキシ樹脂により形成されている
とともに、封止樹脂層とＥＣ素子との間に吸水性材料か
らなる吸水膜が介在されていることから、全固体ＥＣセ
ル内の吸蔵水を一定に保つことができるため、高温・高
湿耐久性を向上させることができ、ＥＣ膜の剥離や結晶
化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避することができ
る。
樹脂層が酸無水物系エポキシ樹脂により形成されている
とともに、封止樹脂層とＥＣ素子との間に吸水性材料か
らなる吸水膜が介在されていることから、全固体ＥＣセ
ル内の吸蔵水を一定に保つことができるため、高温・高
湿耐久性を向上させることができ、ＥＣ膜の剥離や結晶
化の発生およびＥＣ特性の劣化を回避することができ
る。
【図１】本発明の実施例に係る全固体エレクトロクロミ
ックセルの模式断面図である。
ックセルの模式断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）実施例、比較例１及び比較
例２のそれぞれの性能試験の結果を示すグラフである。
例２のそれぞれの性能試験の結果を示すグラフである。
【図３】従来の全固体エレクトロクロミックセルの模式
断面図である。
断面図である。
１、１１…ガラス基板 ２、１２…ＥＣ素
子 ２ａ、１２ａ…第１電導膜 ２ｂ、１２ｂ…酸
化発色膜 ２ｃ、１２ｃ…固体電解質膜 ２ｄ、１２ｄ…還
元発色膜 ２ｅ、１２ｅ…第２電導膜 ３…吸水膜 ４…封止樹脂層 ５…ガラス封止基
板
子 ２ａ、１２ａ…第１電導膜 ２ｂ、１２ｂ…酸
化発色膜 ２ｃ、１２ｃ…固体電解質膜 ２ｄ、１２ｄ…還
元発色膜 ２ｅ、１２ｅ…第２電導膜 ３…吸水膜 ４…封止樹脂層 ５…ガラス封止基
板
フロントページの続き (72)発明者 多田 雅昭 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 江崎 泰雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 多賀 康訓 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 遠藤 健夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 基板と、該基板の表面に積層された第１
電導膜、酸化発色膜、固体電解質膜、還元発色膜および
第２電導膜からなるエレクトロクロミック素子と、該エ
レクトロクロミック素子の表面を覆う封止樹脂層と、該
封止樹脂層の表面に積層された封止基板と、を備えた全
固体エレクトロクロミックセルにおいて、 前記封止樹脂層は酸無水物系エポキシ樹脂により形成さ
れているとともに、前記封止樹脂層と前記エレクトロク
ロミック素子との間に水を吸収した吸水性材料からなる
吸水膜が介在されていることを特徴とする全固体エレク
トロクロミックセル。 - 【請求項２】 前記吸水性材料は、酸化タングステン
（ＷＯ3 ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ3 ）、酸化バナジ
ウム（ＶX ＯY ）またはこれらの複合酸化物からなる請
求項１記載の全固体エレクトロクロミックセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8120207A JPH09304796A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 全固体エレクトロクロミックセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8120207A JPH09304796A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 全固体エレクトロクロミックセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304796A true JPH09304796A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14780560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8120207A Pending JPH09304796A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 全固体エレクトロクロミックセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304796A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2347231A (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-30 | Britax Wingard Ltd | Electrochromic mirror resistant to dendrite formation |
| JP2007101947A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Murakami Corp | エレクトロクロミック素子およびその駆動方法 |
| KR20150109020A (ko) * | 2014-03-19 | 2015-10-01 | 전자부품연구원 | 매립형 전기 변색 소자 및 그 제조 방법 |
| WO2019077920A1 (ja) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | ソニー株式会社 | 調光装置、画像表示装置及び表示装置、並びに、調光装置の製造方法 |
| EP3486708A4 (en) * | 2016-07-12 | 2019-06-26 | Sony Corporation | DIMM, IMAGE DISPLAY AND DISPLAY DEVICE |
| JPWO2019097895A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2021-01-28 | ソニー株式会社 | 調光装置、画像表示装置及び表示装置 |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP8120207A patent/JPH09304796A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2347231A (en) * | 1999-02-26 | 2000-08-30 | Britax Wingard Ltd | Electrochromic mirror resistant to dendrite formation |
| GB2347231B (en) * | 1999-02-26 | 2003-05-14 | Britax Wingard Ltd | Electrochromic mirror assembly |
| JP2007101947A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Murakami Corp | エレクトロクロミック素子およびその駆動方法 |
| KR20150109020A (ko) * | 2014-03-19 | 2015-10-01 | 전자부품연구원 | 매립형 전기 변색 소자 및 그 제조 방법 |
| EP3486708A4 (en) * | 2016-07-12 | 2019-06-26 | Sony Corporation | DIMM, IMAGE DISPLAY AND DISPLAY DEVICE |
| WO2019077920A1 (ja) * | 2017-10-17 | 2019-04-25 | ソニー株式会社 | 調光装置、画像表示装置及び表示装置、並びに、調光装置の製造方法 |
| CN111201487A (zh) * | 2017-10-17 | 2020-05-26 | 索尼公司 | 调光设备、图像显示设备、显示设备以及调光设备制造方法 |
| EP3699682A4 (en) * | 2017-10-17 | 2020-10-21 | Sony Corporation | DIMMING DEVICE, IMAGE DISPLAY DEVICE, DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING A DIMMING DEVICE |
| US11378860B2 (en) | 2017-10-17 | 2022-07-05 | Sony Corporation | Dimming device, image display device, and display device, and dimming device manufacturing method |
| CN111201487B (zh) * | 2017-10-17 | 2023-10-10 | 索尼公司 | 调光设备、图像显示设备、显示设备以及调光设备制造方法 |
| JPWO2019097895A1 (ja) * | 2017-11-14 | 2021-01-28 | ソニー株式会社 | 調光装置、画像表示装置及び表示装置 |
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