JPH11242247A - エレクトロクロミック素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のエレクトロクロミック素子は耐紫外
線性及び耐候性、特に耐紫外線性が不充分であるという
問題があった。特に、エレクトロクロミック素子を強い
紫外線が照射される環境下で長期間使用する場合、ま
た、製造工程に於いて紫外線硬化型の樹脂を封止用樹脂
として用いて封止する場合、深刻だった。 【解決手段】 エレクトロクロミック素子の封止用樹脂
の中に紫外線吸収剤を含有させることにより紫外線照射
による変色のない、耐候性の高いエレクトロクロミック
素子が得られた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐紫外線性、及び耐
候性に優れたエレクトロクロミック素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】電圧を物質に印加すると可逆的に電解酸
化または電界還元反応が起こり、可逆的に着色または消
色する現象をエレクトロクロミズムという。この現象を
示すエレクトロクロミック物質を用いて、電圧操作によ
り着消色するエレクトロクロミック素子を作り、このエ
レクトロクロミック素子を光量制御素子（例えば、調光
ガラスや防眩ミラーなど）や７セグメントを利用した数
字表示素子に利用する試みは、２０年以上前から行われ
ている。

【０００３】エレクトロクロミック素子は、基本的には
基板及び基板上の一対の電極に狭持されたエレクトロク
ロミック層と絶縁層とから構成され、エレクトロクロミ
ック素子を構成する各層の材料形態によって、溶液型、
ゲル型、全固体型等に大別する事ができ、その中でも全
固体型エレクトロクロミック素子は、各層が全て薄膜状
に積層して形成されている。そのため、全固体型エレク
トロクロミック素子では、溶液型やゲル型のエレクトロ
クロミック素子を作製するときのような、各層を別々の
基板に形成して両基板を貼り合わせる工程や液状あるい
はゲル状の材料の密封工程が不要であるため生産性に優
れ、大型化も容易である。

【０００４】例えば、ガラス基板の上に、透明電極層
（陰極）、三酸化タングステン薄膜層（エレクトロクロ
ミック層）、二酸化ケイ素薄膜層( 絶縁層) 、電極層
（陽極）を順次積層してなるエレクトロクロミック素子
（特公昭５２−４６０９８参照）が全固体型エレクトロ
クロミック素子として知られている。このエレクトロク
ロミック素子は三酸化タングステン薄膜層と二酸化ケイ
素薄膜層の内部に水を含有し、このエレクトロクロミッ
ク素子に電圧（着色電圧）を印加すると、三酸化タング
ステン（WO₃ ）薄膜層が青色に着色する。その後、この
エレクトロクロミック素子に極性が逆の電圧（消色電
圧）を印加すると、WO₃薄膜層の青色が消えて、無色に
戻る。この着消色する機構は詳しく解明されてはいない
が、WO₃ 薄膜層及び絶縁層（イオン導電層）中に含まれ
る少量の水分がWO ₃ の着消色を支配していると理解され
ている。

【０００５】着色の反応式は、以下のように推定されて
いる。 従って、このような表示素子は、（１）着色反応の際、
酸素ガス発生という副反応を起こし、この酸素ガスが膜
の内部から離脱するので、この副反応により含有水分が
消費されるという性質、及び（２）逆の消色反応によっ
て、材料となる酸素が膜の内部に存在しないため、水が
生成されないという性質を有する。そのため、着色消色
のためには膜の内部の水を消費し、着色消色の繰り返し
には大気中からの水の補給が必要という欠点がある。特
に後者（２）の理由により．このタイプの素子には、着
色の再現性が大気中の水分の影響を受ける欠点がある。

【０００６】最近、着色反応により消費される水の量と
同じ量の水が消色反応により生成され、従って外界から
の水の補給を必要とせずに着色消色を繰り返す事がで
き、しかも繰り返される着色濃度が外界の影響を受けな
い全固体型エレクトロクロミック素子が提案された。
（特開昭５２−７３７４９）この素子は、基本的には電
極としての透明電極層と、エレクトロクロミック層とし
てのWO₃ 膜のような電解還元発色性薄膜層及びCr₂O₃ 膜
のような電解酸化発色性薄膜と、もう一方の電極とを順
次積層してなるものである。また、前記特開昭５２−７
３７４９公報には、この素子の電極ともう一方の電極と
に直流電源を接続し直流電圧を印加して素子を着色した
後、直流電源との接続を解除した場合、着色が自然放電
により徐々に消色する現象が見られるが、透明電極とも
う一方の電極との間の任意の位置に絶縁層例えば二酸化
ケイ素、フッ化マグネシウムなどの薄膜を設ける事によ
り、電圧解除後も着色が保存される性質（これをメモリ
ー性という）がこの素子に付与される事が開示されてい
る。特公昭６２−５２８４５は、この絶縁層を、電子の
良導体ではないが、プロトン、及びヒドロキシイオンの
移動は自由にできる物質、つまりイオン導電物質の層で
あると推定している。さらに、特公昭６２−５２８４５
は、絶縁層即ちイオン導電層は電解還元発色性薄膜層と
電解酸化発色性薄膜層との間に存在させる事が最も望ま
しい事、並びに電解還元発色性薄膜層と電解酸化発色性
薄膜層とは、両者とも発色性である必要がなく、いずれ
か一方が外部より変化が識別できるような変色をすれば
足りる事が開示されている。

【０００７】 エレクトロクロミック素子のエレクトロク
ロミック層を直接または間接的に挟む一対の電極層は、
着消色したエレクトロクロミック層に光を入射し、さら
には出射した光を取り出すため、少なくとも一方の電極
層は透明でなければならない。特に、透過型エレクトロ
クロミック素子の場合は両電極層とも透明でなければな
らない。

【０００８】 透明な電極層材料としては、現在のところ
SnO₂、In₂O₃ 、ITO （In₂O₃ とSnO₂の混合物）、ZnO 等
が知られているが、これらの材料は光吸収率が比較的高
いため、必要な透過率を得るために膜厚を薄くせねばな
らず、エレクトロクロミック素子は基板（例えば、ガラ
ス板やプラスチック板）の上に薄膜として形成されるの
が普通である。

【０００９】 一対の電極層には、外部電源から電圧を印
加するために、外部配線との接続部である取り出し電極
を設ける。電極層として透明電極を使用した場合は、透
明電極層が外部配線に対して高抵抗であるので、透明電
極層に重ねて（即ち、接触させて）低抵抗のとりだし電
極を設ける事が多い。通常は、基板表面端部に位置する
透明電極層の周辺に帯状に低抵抗電極部を設けて（例え
ば、金属性クリップを装着したり、低抵抗金属材料をメ
ッキする）、低抵抗の取り出し電極としている。

【００１０】また、エレクトロクロミック素子は用途に
よって、素子を保護するための封止基板を素子基板と対
向するようにするように配置し、例えばエポキシ樹脂、
アクリル樹脂、ウレタン樹脂、等を用いて密封封止して
用いられる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述の様に、全固体型
エレクトロクロミックは着消色特性に優れ、大型化も可
能であるなどの特徴を持つが、耐紫外線性及び耐候性、
特に耐紫外線性が不充分であるという問題点があった。
特に、エレクトロクロミック素子を強い紫外線が照射さ
れる環境下で長期間使用する場合は、深刻な問題だっ
た。

【００１２】また、製造工程に於いてエレクトロクロミ
ック素子が紫外線硬化型の樹脂を封止用樹脂として用い
て封止される場合、充分な耐候性の素子を得るためには
封止用樹脂の硬化を充分に行わねばならず、そのため紫
外線を封止用樹脂に充分に照射しなければならないが、
このときの紫外線照射によりエレクトロクロミック素子
が劣化してしまい、エレクトロクロミック素子の劣化を
防ぐために紫外線照射を弱めると、今度は封止用の樹脂
の硬化度が不充分なため耐候性が劣るという問題点があ
った。

【００１３】本発明はこの問題を解決し、耐紫外線性に
優れたエレクトロクロミック素子を提供するものであ
る。さらに、本発明はエレクトロクロミック素子の封止
用樹脂として紫外線硬化型樹脂を使用する際に、エレク
トロクロミック素子を劣化させることなしに、樹脂を充
分硬化させ、耐湿性、等の耐候性、耐紫外線性に優れた
エレクトロクロミック素子を提供するものである。

【００１４】

【発明を解決するための手段】本発明者らは上記課題解
決の為に検討を重ねた結果、エレクトロクロミック素子
の封止用樹脂に紫外線吸収剤を含有させることによりエ
レクトロクロミック素子の耐候性特に耐紫外線性が向上
することを見い出した。さらに本発明者らは、封止用樹
脂として紫外線硬化型樹脂を使用する場合、紫外線吸収
剤を含有させると、エレクトロクロミック素子を劣化さ
せることなく封止用樹脂の硬化度を充分なものにするこ
とができ、耐候性、耐紫外線性が向上することを見い出
した。

【００１５】そのため本発明は第一に、「基板上に、エ
レクトロクロミック層と、これを狭持する一対の電極層
と、紫外線吸収剤を含有する封止用樹脂の層とを有する
ことを特徴とするエレクトロクロミック素子。（請求項
１）」を提供する。第二に、「前記封止用樹脂の層の波
長３６５nmにおける光線透過率が３０％以下であること
を特徴とする請求項１記載のエレクトロクロミック素
子。（請求項２）」を提供する。

【００１６】第三に、「前記封止用樹脂が紫外線硬化型
の樹脂からなることを特徴とする請求項１、２何れか１
項記載のエレクトロクロミック素子。（請求項３）」を
提供する。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のエレクトロクロミック素
子構成を図１に示す。図１において１は基板、２及び３
は電極層、４はエレクトロクロミック層（電解酸化発色
性薄膜層、イオン導電層、電解還元発色性薄膜層を有す
る）、５は封止用樹脂の層、６は封止基板をそれぞれ表
わす。

【００１８】本発明では５の封止用樹脂に紫外線吸収剤
を含有させた。従って、封止基板側から紫外線が照射さ
れたときに封止用樹脂の層が紫外線を吸収するため、電
極層及びエレクトロクロミック層に照射される紫外線量
が減少し、紫外線によるエレクトロクロミック層の劣化
が低減する。特にエレクトロクロミック層が三酸化タン
グステンを有する場合、三酸化タングステンは紫外線に
よって着色する現象、すなわちフォトクロミズムを示す
ため、紫外線が照射されると青色に変色してしまう。し
かし、本発明の形態をとることにより、紫外線による青
色化を防ぐことができる。封止用樹脂の層の紫外線透過
率は、３６５nmで３０％以下、さらに好ましくは１０％
以下に調整することが好ましい。紫外線透過率がこの範
囲以上であると充分に耐紫外線性が向上しない。

【００１９】また、封止用樹脂として紫外線吸収剤を含
有させた紫外線硬化型樹脂を使用すると、紫外線硬化型
樹脂の硬化の過程で照射される紫外線による電極層及び
エレクトロクロミック層の劣化を防ぐことができる。紫
外線硬化型の樹脂は、一般に粘度が低く、一液性で混合
の必要がなく、また短時間で硬化できる等の点から作業
性に優れている。本発明によれば、紫外線硬化型樹脂の
硬化度を十分にでき、更に、照射される紫外線により電
極層およびエレクトロクロミック層が劣化することを防
ぐことが出来る。この場合、封止用樹脂の層の紫外線透
過率は、３６５nmで３０％以下、０．５％以上とするこ
とが好ましく、さらに好ましくは１０％以下、０．５％
以上とすることが好ましい。紫外線透過率がこの範囲以
上では充分に耐紫外線性が向上せず、この範囲以下では
封止用樹脂の硬化が妨げられる。

【００２０】本発明における紫外線吸収剤として、２，
４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４
−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オク
トキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ
−ベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’
−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テ
トラヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−
アリルオキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、２
−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）−ベン
ゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール類、エチル−２
−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、２−エチ
ルヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレ
ート等のジフェニルアクリレート類、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化セリウム等の無機酸化物、及びこれらの混合
物が好ましく使用されるが、これらに限定されるもので
はない。

【００２１】 紫外線硬化型樹脂としては、ルイス酸ジア
ゾニウム塩、ルイス酸スルホニウム、ルイス酸ヨードニ
ウム塩等の光酸発生剤を用いるエポキシ樹脂、エポキシ
アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルア
クリレート、シリコーンアクリレート等のアクリル樹
脂、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート等のジイソシアネートとポリプロピ
レングリコール、ポリネオペンチレンアジペート、シリ
コーンポリオール等のポリオールの反応によるウレタン
樹脂、アリルエーテル、アリルエステル、アリルウレタ
ン、アクリロイル、ビニルエーテル、不飽和シクロアセ
タール、オレフィン、ノルボネン等のポリエンとペンタ
ンチオール、メチルメルカプトアセテート、メチルメル
カプトプロピオネート等のチオールの反応によるエン−
チオール系樹脂が好ましく使用されるが、これらに限定
されるものではない。

【００２２】 封止用樹脂母材には、前述の紫外線硬化型
樹脂に加え、様々な樹脂が使用される。例えば、エポキ
シ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニー
ル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、
変性ポリマー系等の透明材料が好ましく使用される。硬
化型は、例えば、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌
気硬化型が挙げられるが、本発明はこれらに限定される
ものではない。

【００２３】本発明のエレクトロクロミック素子を構成
する各薄膜の膜厚は、電解還元発色性薄膜層は０．１μ
m 以上３μm 以下にするのが好ましい。膜厚がこれより
薄いと十分な着色濃度が得られなくなり、これより厚い
と消色時の透明性が悪くなる。 イオン導電層の膜厚は
０．１μm 以上５μm 以下にするのが好ましい。膜厚が
これより薄いとリーク電流が大きくなり、十分に着色す
る素子を得る事ができない。また、膜厚がこれより厚い
と応答速度が遅くなってしまう。

【００２４】電解酸化発色性薄膜層は０．０１μm 以上
２μm 以下にするのが好ましい。膜厚がこの範囲を超え
ると、応答速度が低下する。また、膜厚がこれより薄い
と充分な着色濃度が得られなくなってしまう。以下、エ
レクトロクロミック素子で用いられるその他の材料につ
いて説明する。

【００２５】電極層の材料としては、例えば、SnO₂、In
₂O₃ 、ITO （In₂O₃ とSnO₂との混合物）、ZnO などが透
明電極材料として好ましく使用される。使用条件によっ
ては金属材料または炭素が電極層に使用される。金属材
料としては、金、銀、アルミニウム、クロム、スズ、亜
鉛、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、ステンレス等が
好ましく使用されるが、これらに限定されるものではな
い。金属電極層は、上記のごとき透明電極材料から形成
した電極層よりも遙に低抵抗であるという長所がある。

【００２６】 電解還元発色性薄膜層には、WO₃ 、MoO₃ま
たはこれらの混合物等が好ましく使用されるが、これら
に限定されるものでない。 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、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ラ
ンタン、フッ化マグネシウム、等が好ましく使用される
が、これらに限定されるものでない。

【００２７】 イオン導電層は、電子に対して絶縁体であ
るが、プロトン（H ⁺ ）及びヒドロキソイオン（OH^- ）
に対しては良導体となる．エレクトロクロミック層の着
消色反応にはカチオンが必要とされ、H ⁺ やLi⁺ をエレ
クトロクロミック層その他に含有させる必要がある。H
⁺ は初めからイオンである必要はなく、電圧が印加され
たときにH ⁺ が生じればよく、したがってH ⁺ の代わり
に水を含有させてもよい．この水は非常に少なくて十分
であり、しばしば大気中から自然に侵入する水分でも着
消色する。

【００２８】 電解酸化発色性薄膜層としては、酸化イリ
ジウム、水酸化イリジウム、酸化ニッケル、水酸化ニッ
ケル、酸化クロム、水酸化クロム、酸化バナジウム、水
酸化バナジウム、酸化ルテニウム、水酸化ルテニウム、
酸化ロジウム、水酸化ロジウム、等が好ましく使用され
るが、これらに限定されるものではない。 その他のエレ
クトロクロミック発色性物質として、例えば、酸化チタ
ン、酸化コバルト、酸化鉄、酸化ケイ素、酸化鉛、酸化
銅、硫化鉄、酸化ビスマス、硫化ニオブ等の金属酸化物
や金属硫化物のほか、ハイドロキノン誘導体、ベルリン
酸鉄誘導体、金属フタロシアニン誘導体（Co、Fe、Zn、
Ni、Cuの各フタロシアニン誘導体）、プルシアンブル
ー、プルシアンブルー類似化合物、窒化インジウム、窒
化スズ、窒化塩化ジルコニウム、ビオロゲン系有機エレ
クトロクロミック材料、スチリル系有機エレクトロクロ
ミック材料、ポリアニリン等がエレクトロクロミック層
に使用できる。

【００２９】 イオン導電層のその他の例としては、イオ
ン導電性及び接着性を有する層が使用可能であり、例え
ば、(A) ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパ
ンスルホン酸）、ポリ（スチレン−スルホン酸）、ポリ
（エチレン−スルホン酸）、ポリビニルスルホン酸、フ
ッ素化共重合体等からなる重合体、（B ）第一の単量体
（例えば、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリ
ウム、ふっ化ビニルスルホニル）と第二の単量体（例え
ば、ビニルピロリジノン、ブチルビニルエーテル、エチ
ルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、シク
ロヘキシルビニルエーテル、イソブチレン）との共重合
体、（C ）前記第一の単量体及び第二の単量体とスチレ
ンスルホン酸ナトリウムとの共重合体、（D ）親水性ア
クリレート単量体（例えば、ポリ（エチレンオキシド）
ジメタクリレート、エトキシトリエチレン、グリコール
メタクリレート、エチレンオキシド−ジメチルシクロヘ
キサンアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、エチルアクリレート）とスルホン酸単量体（例え
ば、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、スチレン−スルホン酸、エチレン−スルホン酸、ビ
ニルスルホン酸）との共重合体、等からなる層を挙げる
ことができる。

【００３０】以下、実施例により更に詳細に説明する
が、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

【００３１】

【実施例】［実施例１］ （１）厚さ約0.2 μm の透明電極（ITO ）が形成された
４インチ角、厚さ１ｍｍのガラス平板を基板とし、フォ
トリソグラフィーにより透明電極のパターニングを行っ
た。 （２）前記（１）でパターニングした透明電極上に、電
解酸化発色性薄膜として酸化イリジウムと酸化錫の混合
薄膜をイオンプレーティング法により形成した。すなわ
ち、酸素ガス圧４×１０^-4Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー１００
Ｗ、蒸着時間２０分で、膜厚０．１μm の薄膜を形成し
た。 （３）前記（２）で形成した電解酸化発色性薄膜上に、
イオン導電層として五酸化タンタルの薄膜をイオンプレ
ーティング法により形成した。すなわち、酸素ガス圧２
×１０^-4Ｔｏｒｒ、ＲＦパワー４００Ｗ、蒸着時間４５
分で、膜厚０．８μm の薄膜を形成した。 （４）前記（３）で形成したイオン導電性膜上に、電解
還元発色性薄膜として三酸化タングステンを真空蒸着法
により形成した。すなわち、酸素ガス圧４×１０ ^-4Ｔｏ
ｒｒ、蒸着時間１２分で、膜厚０．７μm の薄膜を形成
した。 （５）前記（４）で形成した電解還元発色性薄膜の上に
透明電極としてＩＴＯ薄膜をイオンプレーティング法に
より形成した。すなわち、酸素ガス圧２×１０^-4Ｔｏｒ
ｒ、ＲＦパワー１８０Ｗ、蒸着時間８分で膜厚０．２μ
m の薄膜を形成した。 （６）封止用樹脂母材として、旭電化工業（株）社製エ
ポキシ樹脂ＫＲＭ−２４０８と熱硬化剤ジエチレントリ
アミンを１当量容器に採り、更に紫外線吸収剤として２
―（２’―ヒドロキシ―５―ｔ―オクチルフェニル）ベ
ンゾトリアゾールを０．３ｗｔ％添加し、５０℃を超え
ないように加熱しながら、スターラで３０分間攪拌し、
封止用樹脂を調合しておく。

【００３２】この調合した封止用樹脂を一定量採り、前
記（５）でエレクトロクロミック層を形成した基板上に
滴下し、エレクトロクロミック層面をこの封止用樹脂及
び厚さ０．３ｍｍのガラス製封止基板にて覆い、室温で
２４時間放置し封止用樹脂を硬化させることによって封
止して、図１に示す様なエレクトロクロミック素子を作
製した。その樹脂層の波長３６５ｎｍにおける光線透過
率は５％以下であり、樹脂層の厚みは約１００μｍだっ
た。

【００３３】前記（６）で得られたエレクトロクロミッ
ク素子の２つの電極のうち、図１の上側の電極３を外部
電源の陰極に接続し、もう一方の電極２を外部電源の陽
極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加すると、素子は
１秒以内に青色に発色した。電源への接続を切っても素
子は青色発色状態を保った。また、極性が逆になるよう
接続を変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖの電圧を印
加すると、１秒以内に消色し、元の透明な状態に戻っ
た。

【００３４】前記（６）得られたエレクトロクロミック
素子に汎用の光源を用い、耐紫外線性テストを行った。
汎用光源を用い、１０mW／cm² （３６５nm）の光を２０
分間封止基板側からエレクトロクロミック素子に照射し
たが素子は変色せず、その後の着消色の動作も紫外線照
射前と変わらなかった。 ［実施例２］ （１）実施例１の（１）と同様にして透明電極のパター
ニングを行った。 （２）実施例１の（２）と同様にして透明電極の上に電
解酸化発色性薄膜層を形成した。 （３）実施例１の（３）と同様にして電解酸化発色性薄
膜上にイオン導電層を形成した。 （４）実施例１の（４）と同様にしてイオン導電膜上
に、電解還元発色性薄膜層を形成した。 （５）実施例１の（５）と同様にして電解還元発色性薄
膜の上に透明電極を形成した。 （６）封止用樹脂母材として、旭電化工業（株）社製エ
ポキシ樹脂ＫＲＭ−２４０８と旭電化工業（株）社製光
硬化剤光酸発生剤ＳＰ−１５０を３．８ｗｔ％容器に採
り、更に紫外線吸収剤として２，４−ジヒドロキシベン
ゾフェノンを０．３ｗｔ％添加し、５０℃を超えないよ
うに加熱しながら、スターラで３０分間攪拌し、封止用
樹脂を調合しておく。

【００３５】この調合した封止用樹脂を一定量採り、前
記（５）でエレクトロクロミック層を形成した基板上に
滴下し、エレクトロクロミック層面をこの封止用樹脂及
び厚さ０．３ｍｍのガラス製封止基板にて覆い、紫外線
を、６０００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）照射し、封止
用樹脂を硬化させることによって封止して、図１に示す
様なエレクトロクロミック素子を作製した。その樹脂層
の波長３６５ｎｍにおける光線透過率は５％以下であっ
た。このとき樹脂層の厚みは約１５０μｍだった。封止
後、エレクトロクロミック素子に変色は見られなかっ
た。

【００３６】前記（６）で得られたエレクトロクロミッ
ク素子の２つの電極のうち、図１の上側の電極３を外部
電源の陰極に接続し、もう一方の電極２を外部電源の陽
極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加すると、素子は
１秒以内に青色に発色した。電源への接続を切っても素
子は青色発色状態を保った。また、極性が逆になるよう
接続を変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖの電圧を印
加すると、１秒以内に消色し、元の透明な状態に戻っ
た。

【００３７】また、前記（６）で得られたエレクトロク
ロミック素子を６０℃、湿度９０％の環境下に１００時
間放置する耐候性テストを行ったが、素子の外観及び駆
動時の着消色は耐候性テスト前後で差がなかった。さら
に、前記（６）で得られたエレクトロクロミック素子に
対し汎用光源を用い、耐紫外線性テストを行った。１０
mW／cm² （３６５nm）の紫外線を２０分間封止基板側か
ら照射したが、エレクトロクロミック素子は変色せず、
着消色の動作も耐紫外線性テスト前後で差がなかった。 ［実施例３］ （１）実施例１の（１）と同様にして透明電極のパター
ニングを行った。 （２）実施例１の（２）と同様にして透明電極の上に電
解酸化発色性薄膜層を形成した。 （３）実施例１の（３）と同様にして電解酸化発色性薄
膜上にイオン導電層を形成した。 （４）実施例１の（４）と同様にしてイオン導電膜上
に、電解還元発色性薄膜層を形成した。 （５）実施例１の（５）と同様にして電解還元発色性薄
膜の上に透明電極を形成した。 （６）封止用樹脂母材として、電気化学工業（株）社製
接着剤ＯＰ−１０３０Ｋを容器に採り、更に紫外線吸収
剤として２―（２’―ヒドロキシ―５―ｔ―オクチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾールを０．３ｗｔ％添加し、５
０℃を超えないように加熱しながら、スターラで３０分
間攪拌し、封止用樹脂を調合しておく。

【００３８】この調合した封止用樹脂を一定量採り、前
記（５）でエレクトロクロミック層を形成した基板上に
滴下し、エレクトロクロミック層面をこの封止用樹脂及
び厚さ０．３ｍｍのガラス製封止基板にて覆い、紫外線
を、７０００ｍＪ／ｃｍ² （３６５ｎｍ）照射し、封止
用樹脂を硬化させることによって封止して、図１に示す
様なエレクトロクロミック素子を作製した。その樹脂層
の波長３６５ｎｍにおける光線透過率は５％以下であっ
た。このときの樹脂層の厚みは約１００μｍだった。封
止後、エレクトロクロミック素子に変色は見られなかっ
た。

【００３９】前記（６）で得られたエレクトロクロミッ
ク素子の２つの電極のうち、図１の上側の電極３を外部
電源の陰極に接続し、もう一方の電極２を外部電源の陽
極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加すると、素子は
１秒以内に青色に発色した。電源への接続を切っても素
子は青色発色状態を保った。また、極性が逆になるよう
接続を変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖの電圧を印
加すると、１秒以内に消色し、元の透明な状態に戻っ
た。

【００４０】また、前記（６）で得られたエレクトロク
ロミック素子を６０℃、湿度９０％の環境下に１００時
間放置する耐候性テストを行ったが、素子の外観及び駆
動時の着消色は耐候性テスト前後で差がなかった。さら
に、前記（６）で得られたエレクトロクロミック素子に
対し汎用光源を用い、耐紫外線性テストを行った。１０
mW／cm² （３６５nm）の紫外線を２０分間封止基板側か
ら照射したが、エレクトロクロミック素子は変色せず、
着消色の動作も耐紫外線性テスト前後で差がなかった。 ［比較例１］ 実施例１において、（６）に示した封止工
程で、紫外線吸収剤として２―（２’―ヒドロキシ―５
―ｔ―オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールを添加し
ないこと以外は、全て実施例１と同様にエレクトロクロ
ミック素子を作製した。

【００４１】ここで得られたエレクトロクロミック素子
の２つの電極のうち、図１の上側の電極３を外部電源の
陰極に接続し、もう一方の電極２を外部電源の陽極に接
続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加すると、素子は１秒以
内に青色に発色した。電源への接続を切っても素子は青
色発色状態を保った。また、極性が逆になるよう接続を
変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖの電圧を印加する
と、１秒以内に消色し、元の透明な状態に戻った。

【００４２】さらに、ここで得られたエレクトロクロミ
ック素子に対し汎用光源を用い、耐紫外線性テストを行
った。１０mW／cm² （３６５nm）の紫外線を２０分間封
止基板側から照射したところ、エレクトロクロミック素
子は青色に変色した。 ［比較例２］ 実施例２において、（６）に示した封止工
程で、紫外線吸収剤として２，４−ジヒドロキシベンゾ
フェノンを添加しないこと以外は、全て実施例２と同様
にエレクトロクロミック素子を作製した。紫外線照射に
より封止用樹脂を硬化させ、封止後のエレクトロクロミ
ック素子は青色に変色していた。

【００４３】ここで得られたエレクトロクロミック素子
の２つの電極のうち、図１の上側の電極３を外部電源の
陰極に接続し、もう一方の電極２を外部電源の陽極に接
続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加すると、素子は１秒以
内に更に濃い青色に発色した。電源への接続を切っても
素子は濃い青色発色状態を保った。また、極性が逆にな
るよう接続を変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖの電
圧を印加すると、１秒以内に消色し、元の状態に戻っ
た。しかし、消色時においても青色の着色は完全には消
なかった。 ［比較例３］ 実施例２において、（６）に示した封止工
程で、紫外線吸収剤として２，４−ジヒドロキシベンゾ
フェノンを添加せず、さらに硬化時の紫外線照射量を６
００ｍＪ／ｃｍ² に低下させた以外は、全て実施例２と
同様にエレクトロクロミック素子を作製した。紫外線照
射により封止用樹脂を硬化させ、封止した後のエレクト
ロクロミック素子に青色の変色は見られず、外観は良好
であった。

【００４４】 ここで得られたエレクトロクロミック素子
の２つの電極のうち、封止硝子側の電極３を外部電源の
陰極に接続し、もう一方の電極（基板側の電極）２を外
部電源の陽極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加する
と、素子は１秒以内に青色に発色した。電源への接続を
切っても素子は青色発色状態を保った。また、極性が逆
になるよう接続を変え、もう一方の電極に−１．３５Ｖ
の電圧を印加すると、１秒以内に消色し、元の透明な状
態に戻った。

【００４５】 ここで得られたエレクトロクロミック素子
を６０℃、湿度９０％の環境下に１００時間放置する耐
候性テストを行ったところ、素子に膜剥離によると見ら
れる干渉縞が見られた。また、電圧印加による着消色は
着色時に３秒、消色時に４秒を要し、応答性が低下して
いた。さらに、ここで得られたエレクトロクロミック素
子に対し汎用光源を用い、耐紫外線性テストを行った。
１０mW／cm² （３６５nm）の紫外線を２０分間封止基板
側から照射したところ、エレクトロクロミック素子は青
色に変色した。 ［比較例４］ 実施例３において、（６）に示した封止工
程で、紫外線吸収剤として２―（２’―ヒドロキシ―５
―ｔ―オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールを添加し
ないこと以外は、全て実施例３と同様にエレクトロクロ
ミック素子を作製した。紫外線照射により封止用樹脂を
硬化させ、封止後のエレクトロクロミック素子は青色に
変色していた。

【００４６】 ここで得られたエレクトロクロミック素子
の２つの電極のうち、封止硝子側の電極３を外部電源の
陰極に接続し、もう一方の電極（基板側の電極）２を外
部電源の陽極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加する
と、素子は１秒以内に更に濃い青色に発色した。電源へ
の接続を切っても素子は濃い青色発色状態を保った。ま
た、極性が逆になるよう接続を変え、−１. ３５Ｖの電
圧を印加すると、１秒以内に消色し、元の状態に戻っ
た。しかし、消色時においても青色の着色は完全には消
えなかった。 ［比較例５］実施例３において、（６）に示した封止工
程で、紫外線吸収剤として２―（２’―ヒドロキシ―５
―ｔ―オクチルフェニル）ベンゾトリアゾールを添加せ
ず、さらに硬化時の紫外線照射量を５００ｍＪ／ｃｍ²
に低下させた以外は、全て実施例３と同様に行った。紫
外線照射により封止用樹脂を硬化させて、封止後のエレ
クトロクロミック素子に青色の変色は見られず、外観は
良好であった。

【００４７】 ここで得られたエレクトロクロミック素子
の２つの電極のうち、封止硝子側の電極３を外部電源の
陰極に接続し、もう一方の電極（基板側の電極）２を外
部電源の陽極に接続し、＋１．３５Ｖの電圧を印加する
と、素子は１秒以内に青色に発色した。電源への接続を
切っても素子は青色発色状態を保った。また、極性が逆
になるよう接続を変え、−１. ３５Ｖの電圧を印加する
と、１秒以内に消色し、元の透明な状態に戻った。

【００４８】ここで得られたエレクトロクロミック素子
を６０℃、湿度９０％の環境下に１００時間放置する耐
候性テストを行ったところ、素子に膜剥離によると見ら
れる干渉縞が見られた。また、電圧印加による着消色は
着色時に３秒、消色時に４秒を要し、応答性が低下して
いた。さらに、ここで得られたエレクトロクロミック素
子に対し汎用光源を用い、耐紫外線性テストを行った。
１０mW／cm² （３６５nm）の紫外線を２０分間封止基板
側から照射したところ、エレクトロクロミック素子は青
色に変色した。

【００４９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、耐紫外線
性及び耐候性に優れたエレクトロクロミック素子を得る
事ができる。本発明のエレクトロクロミック素子は、紫
外線照射量が多い条件下に長く放置されても素子の外観
変化は無く、さらには着消色特性の変化も見られない、
耐候性が高く耐紫外線性が高い、信頼性に優れた素子で
ある。

【００５０】また、封止樹脂に紫外線硬化型樹脂を用い
た場合には、硬化反応時の紫外線照射による変色を防ぐ
ことができるため、硬化時に十分な紫外線を照射可能で
あり、封止樹脂の硬化度が高くなり、高温高湿環境下に
おいても素子の外観及び特性の変化がない、耐候性が高
く耐紫外線性が高い、信頼性に優れた素子を提供でき
る。

【００５１】このような信頼性に優れたエレクトロクロ
ミック素子は、可逆な色変化をするサングラスや建造物
の窓として、あるいはカメラ、時計、電卓、その他各種
測定機などの表示素子としても幅広く長期間に亘って使
用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１、２、３のエレクトロクロ
ミック素子構造を示す図である。

【図２】 本発明の実施例１、２、３のエレクトロクロ
ミック素子の薄膜構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極 ３ 電極 ４ エレクトロクロミック層（電解酸化発色性薄膜
層、イオン導電層、電解還元発色性薄膜層） ５ 封止樹脂層 ６ 封止基板 ４１ 電解酸化発色性薄膜層 ４２ イオン導電層 ４３ 電解還元発色性薄膜層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に、エレクトロクロミック層と、
   これを狭持する一対の電極層と、紫外線吸収剤を含有す
   る封止用樹脂の層とを有することを特徴とするエレクト
   ロクロミック素子。
2. 【請求項２】 前記封止用樹脂の層の波長３６５nmにお
   ける光線透過率が３０％以下であることを特徴とする請
   求項１記載のエレクトロクロミック素子。
3. 【請求項３】 前記封止用樹脂が紫外線硬化型の樹脂か
   らなることを特徴とする請求項１、２何れか１項記載の
   エレクトロクロミック素子。