JPH11295768A - Optical device and driving method thereof - Google Patents

Optical device and driving method thereof

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JPH11295768A
JPH11295768A JP10096039A JP9603998A JPH11295768A JP H11295768 A JPH11295768 A JP H11295768A JP 10096039 A JP10096039 A JP 10096039A JP 9603998 A JP9603998 A JP 9603998A JP H11295768 A JPH11295768 A JP H11295768A
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JP
Japan
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transparent
electrode
transmittance
transparent electrode
optical device
Prior art date
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Pending
Application number
JP10096039A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Miyagaki
英治 宮垣
Toru Uko
融 宇高
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH11295768A publication Critical patent/JPH11295768A/en
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep a light transmittance constant even in an electro-chemical light-control element with less memory, or to make it variable in plural steps, and also to eliminate most of remaining erasure remainder and unevenness of coloring. SOLUTION: An optical device, wherein a light transmission quantity is adjustable by applying a voltage across working electrodes 21a, 21b and counter electrodes 30a, 30b, is provided with a pair of mutually opposed transparent electrodes 21a, 21b as working electrodes or counter electrodes. And, the device is arranged so that a pair of the transparent electrodes 21a, 21b can alternately be colored or discolored by controlling the voltage to be applied.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置(例え
ば、数字若しくは文字表示又はX−Yマトリックス表示
などを行うための表示装置や、可視光域(波長:400
〜700nm)において光透過率又は光反射率の制御が
可能なフィルタ)及びその駆動方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device (for example, a display device for displaying numbers or characters, an XY matrix display, etc.) and a visible light region (wavelength: 400
フ ィ ル タ 700 nm), and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エレクトロクロミック材料(EC
材料)は、電圧駆動型の表示装置に用いられ、例えは時
刻を表示するデジタル時計等に採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, electrochromic materials (EC
The material is used in a voltage-driven display device, for example, a digital clock that displays time.

【0003】エレクトロクロミック表示素子(ECD)
は、非発光型の表示装置であって、反射光や、透過光に
よる表示であるために、長時間の観察によっても疲労感
が少ないという利点を有すると共に、駆動電圧が比較的
低く、消費電力が少ないなどの利点を有する。例えば、
特開昭59−24879号公報に開示されているよう
に、液体型ECDとして可逆的に着色、消色状態を形成
する有機分子系のビオロゲン分子誘導体をEC材料に用
いるものが知られている。
[0003] Electrochromic display device (ECD)
Is a non-light emitting type display device, which has an advantage that the display is based on reflected light or transmitted light, so that there is little fatigue even after long-time observation, and the driving voltage is relatively low and the power consumption is low. Has few advantages. For example,
As disclosed in JP-A-59-24879, a liquid-type ECD using an organic molecular viologen molecule derivative which forms a reversibly colored and decolored state as an EC material is known.

【0004】精密光学機器の発展に伴って、これまでの
可変NDフィルタに置きかわる微細かつ低消費電力型の
光量調節デバイスが必要となっているが、上記の如きE
CD又はその周辺技術に加えて、金属塩、例えばハロゲ
ン化銀の析出/溶解を利用した透過型又は反射型の電気
化学的調光素子の開発が行われてきた。
[0004] With the development of precision optical instruments, a fine and low power consumption type light quantity adjusting device which replaces the conventional variable ND filter is required.
In addition to the CD or its peripheral technology, a transmission type or reflection type electrochemical dimming device utilizing the precipitation / dissolution of a metal salt such as silver halide has been developed.

【0005】図4〜図7には、従来の調光素子の一例を
示すが、ここで、1は透明電極、2、12はリード線、
3は絶縁膜、4、14は外部接点(端子)、5は基板、
6及び8は開口、10は対極である。なお、図中の膜の
厚み方向のスケールは、XY方向(紙面の面内方向)の
スケールと異なっているが、これは、実際には、基板上
の膜(透明電極等)は透明電極1:数千Å、リード線
2、12:数千Å、絶縁膜3:数μmと非常に薄いもの
であって実倍での表記が不可能なためである(以下、図
中の膜厚の表記はこれに従うものとする)。
FIGS. 4 to 7 show an example of a conventional dimming element, where 1 is a transparent electrode, 2 and 12 are lead wires,
3 is an insulating film, 4 and 14 are external contacts (terminals), 5 is a substrate,
6 and 8 are openings, and 10 is a counter electrode. Note that the scale in the thickness direction of the film in the drawing is different from the scale in the XY direction (in-plane direction of the paper surface). : Several thousand Å, lead wires 2 and 12: several thousand Å, insulating film 3: several μm, which is extremely thin and cannot be expressed in actual magnification (hereinafter, the thickness of the film in FIG. Notation shall follow this).

【0006】この調光素子は、上記の如き基板1を2枚
用い、これらの間にスペーサを挟み込み、その間のスペ
ースに液(例えば、有機分子系のビオロゲン誘導体等)
を充填し、電位をかけることによって、光透過率を変化
させるものである。
This dimming element uses two substrates 1 as described above, sandwiches a spacer between them, and places a liquid (for example, an organic molecular viologen derivative or the like) in the space between them.
And applying a potential to change the light transmittance.

【0007】即ち、図6及び図7において、5a及び5
bは上記構成の基板、6a及び6b、8a及び8bは開
口、1a及び1bは上記と同様の透明電極、3a及び3
bは上記と同様の絶縁膜であり、7はスペーサ、9は光
透過率が調節可能な液、10a及び10bは対極、11
はシール用接着剤である。
More specifically, in FIGS. 6 and 7, 5a and 5
b is a substrate having the above configuration, 6a and 6b, 8a and 8b are openings, 1a and 1b are transparent electrodes similar to the above, 3a and 3
b is an insulating film similar to the above, 7 is a spacer, 9 is a liquid whose light transmittance is adjustable, 10a and 10b are counter electrodes, 11
Is a sealing adhesive.

【0008】そして、透明電極(作用電極)1a及び1
bと対極板10a及び10bとの間に印加する電圧の極
性によって、図7のように透明電極1a及び1b上に液
9から堆積物22を矢印のように堆積させて遮光状態
(着色状態)となし、また、堆積物22を解離して対極
10a及び10b上へ移動させることにより、光透過状
態(消色状態)となる。
Then, the transparent electrodes (working electrodes) 1a and 1
7, the deposit 22 is deposited from the liquid 9 on the transparent electrodes 1a and 1b from the liquid 9 as shown by arrows, depending on the polarity of the voltage applied between the electrode b and the return electrode plates 10a and 10b. Then, the deposit 22 is dissociated and moved onto the counter electrodes 10a and 10b, so that a light transmitting state (decoloring state) is obtained.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した調光
素子において、光透過率を一定に保持する際に、下記の
ような問題が生じていた。
However, in the dimming device described above, the following problems have occurred when the light transmittance is kept constant.

【0010】(1)エレクトロクロミックに代表される
ような電気化学的な調光素子は、メモリー性が有限であ
り、図7の如き状態においてある時間が経過すると、透
過率が変化してくる。従って、長時間の透過率の保持に
は、定期的な電荷の注入が必要となる。
(1) An electrochemical dimming element typified by electrochromic has a finite memory property, and the transmittance changes after a certain period of time in the state shown in FIG. Therefore, periodic charge injection is required to maintain the transmittance for a long time.

【0011】(2)このエレクトロクロミック素子にお
いて、着色時に絶縁膜3a、3bと透明電極1a、1b
との境界付近に電流密度が集中し、着色のムラが起こ
る。このため、境界付近の濃度が濃く、中心付近が濃度
が低くなり易い。この着色ムラがある状態で、上記
(1)のように定期的に電荷を注入していくと、この着
色ムラがどんどん積算されていく形となり、今度は消色
しにくくなる。そして、これが消え残りとなり、素子そ
のものの寿命を縮めたり、表示素子の視覚的欠陥を招い
たり、膜抜け(不均一な堆積による局部的な光透過状
態)等の光学特性の劣化を招いていた。
(2) In this electrochromic device, the insulating films 3a and 3b and the transparent electrodes 1a and 1b
The current density concentrates near the boundary between the two and causes uneven coloring. For this reason, the density near the boundary is high, and the density near the center tends to be low. If the charge is periodically injected as in the above (1) in the state where the coloring unevenness exists, the coloring unevenness is accumulated more and more, and it is difficult to erase the color. This remains unremoved, which shortens the life of the element itself, causes visual defects in the display element, and deteriorates optical characteristics such as film loss (local light transmission state due to uneven deposition). .

【0012】(3)透明電極の一面ずつを高い濃度(光
が透過し難い状態)で着色し、かつ消色を繰り返してい
ると、絶縁膜と透明電極の境界付近に消え残りが発生す
る。
(3) If one surface of the transparent electrode is colored at a high concentration (in a state where light is hardly transmitted) and the color is repeatedly erased, a disappearance remains near the boundary between the insulating film and the transparent electrode.

【0013】本発明の目的は、メモリー性の少ない電気
化学的調光素子においても、光透過率を一定に保持し若
しくは複数段階に変化させることができ、また消え残り
や着色のムラがほとんどない光学装置と、その駆動方法
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a light control device which can maintain a constant light transmittance or change the light transmittance in a plurality of steps even in an electrochemical light control device having a small memory property, and has almost no disappearance or uneven coloring. An object of the present invention is to provide an optical device and a driving method thereof.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、作用電
極と対極との間の電圧印加により光透過量が調節可能で
ある光学装置において、互いに対向した一対の透明電極
を前記作用電極又は前記対極として有し、前記電圧印加
の制御によって前記一対の透明電極を交互に着色又は消
色するように構成したことを特徴とする光学装置(以
下、本発明の光学装置と称する。)に係るものである。
That is, the present invention provides an optical device in which the amount of light transmission can be adjusted by applying a voltage between a working electrode and a counter electrode. An optical device (hereinafter, referred to as an optical device of the present invention) having the counter electrode, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored by controlling the voltage application. Things.

【0015】また、本発明は、作用電極と対極との間の
電圧印加により光透過量が調節可能である光学装置の駆
動方法において、互いに対向した一対の透明電極を前記
作用電極又は前記対極とし、前記電圧印加の制御によっ
て前記一対の透明電極を交互に着色又は消色し、光透過
量を一定に保持するか或いは複数段階に変化させること
を特徴とする光学装置の駆動方法(以下、本発明の駆動
方法と称する。)も提供するものである。
The present invention also relates to a method of driving an optical device in which the amount of light transmission can be adjusted by applying a voltage between a working electrode and a counter electrode, wherein a pair of transparent electrodes opposed to each other are used as the working electrode or the counter electrode. A method of driving the optical device, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored by controlling the voltage application, and the light transmission amount is kept constant or changed in a plurality of steps. This is also referred to as a driving method of the invention.

【0016】なお、本発明の光学装置及びその駆動方法
において、上記の「透明電極」とは、適用する光(入射
光)を透過し得る電極の意味であり、光学的には透明又
は半透明であってもよい。
In the optical device and the method of driving the same according to the present invention, the above-mentioned "transparent electrode" means an electrode capable of transmitting applied light (incident light), and is optically transparent or translucent. It may be.

【0017】本発明の光学装置及びその駆動方法によれ
ば、対向した一対の透明電極を電圧の制御で交互に着色
又は消色しているので、光透過率は一対の透明電極のそ
れぞれの状態のトータルで得られることになって、メモ
リー性の少ない電気化学的調光素子においても光透過率
を一定に保持し、或いは複数段階に変化させることがで
きる。
According to the optical device and the driving method of the present invention, the pair of transparent electrodes facing each other are alternately colored or decolored by controlling the voltage, so that the light transmittance is equal to the state of each of the pair of transparent electrodes. Thus, the light transmittance can be kept constant or can be changed in a plurality of steps even in an electrochemical light control device having a small memory property.

【0018】そして、この光透過率を一定に保持する駆
動においては、従来のように電荷の注入は不要であるた
め、着色ムラの積算による消え残りが発生しない。この
場合、透明電極が対向しているため、各透明電極の電流
密度を相対的に減少させ、透明電極−絶縁膜の境界付近
への電流密度の集中を緩げることができることから、着
色のムラがほとんど生じない。なお、対向した一対の透
明電極を同時に着色又は消色させると、1面当たりの濃
度が薄くて済むので、消え残りの発生や着色濃度のムラ
の発生を一層低減できる。
In the drive for keeping the light transmittance constant, charge injection is not necessary as in the prior art, so that no disappearance remains due to the accumulation of coloring unevenness. In this case, since the transparent electrodes face each other, the current density of each transparent electrode is relatively reduced, and the concentration of the current density near the boundary between the transparent electrode and the insulating film can be relaxed. Almost no unevenness occurs. When a pair of transparent electrodes facing each other are colored or decolored at the same time, the density per one surface can be reduced, so that the occurrence of unremoved portions and the occurrence of uneven color density can be further reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の光学装置及びその駆動方
法においては、透明電極を備える基板間にスペーサ部材
を用いて空間が設けられ、この空間に、可逆的に光透過
量を調節可能な光透過量調節液又は固体が充填されてい
る調光素子であって、前記一対の透明電極を交互に着色
又は消色することによって、光透過量を一定に保持する
か或いは複数段階に変化させるように構成するのがよ
い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the optical device and the driving method of the present invention, a space is provided between the substrates having the transparent electrodes by using a spacer member, and the light transmission amount can be reversibly adjusted in this space. A light control element filled with a light transmission amount adjusting liquid or a solid, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored to maintain a constant light transmission amount or to change the light transmission amount in a plurality of steps. It is good to be constituted as follows.

【0020】また、互いに対向した一対の透明電極の一
方(以下、透明電極Xと称する。)を着色して透過率を
下げ、一定の透過率を所定時間保持すると同時に、他方
(以下、透明電極Yと称する。)は透明状態を維持し、
所定時間が経過後、着色していた前記透明電極Xを対極
として使用し、透明の状態を維持している前記透明電極
Yを作用電極として、前記透明電極Xから前記透明電極
Yに向かってバイアスをかけることにより、前記透明電
極Xは消色、前記透明電極Yは着色するように駆動し、
トータルの透過率を一定に保つことができる。
Further, one of the pair of transparent electrodes facing each other (hereinafter, referred to as a transparent electrode X) is colored to reduce the transmittance, and a constant transmittance is maintained for a predetermined time, while the other (hereinafter, the transparent electrode X) is maintained. Y is maintained in a transparent state,
After a predetermined time, the colored transparent electrode X is used as a counter electrode, and a bias is applied from the transparent electrode X toward the transparent electrode Y with the transparent electrode Y maintaining a transparent state as a working electrode. , The transparent electrode X is driven to decolor, the transparent electrode Y is driven to be colored,
The total transmittance can be kept constant.

【0021】また、互いに対向した一対の透明電極の一
方(以下、透明電極Xと称する。)を着色して透過率を
下げ、一定の透過率を所定時間保持すると同時に、他方
(以下、透明電極Yと称する。)は透明状態を保持し、
所定の時間が経過後、着色していた前記透明電極Xを消
色させ、同時に透明状態であった前記透明電極Yを着色
するように駆動し、トータルの透過率を一定に保つこと
ができる。
Further, one of the pair of transparent electrodes facing each other (hereinafter, referred to as a transparent electrode X) is colored to reduce the transmittance, and while maintaining a constant transmittance for a predetermined time, simultaneously with the other (hereinafter, the transparent electrode X). Y) keeps the transparent state,
After a lapse of a predetermined time, the colored transparent electrode X is decolorized, and at the same time, the transparent electrode Y that is in a transparent state is driven to be colored, so that the total transmittance can be kept constant.

【0022】次に、本発明の光学装置とその駆動方法の
好ましい実施の形態を説明する。
Next, a preferred embodiment of the optical device of the present invention and its driving method will be described.

【0023】本実施の形態による光学装置としての調光
素子の構成を図1〜図3に示す。ここで、25a及び2
5bは基板、21a及び21bは調光に使用する透明電
極(リード線は図示省略したが、図4及び図5のものと
同様)、23a及び23bは絶縁膜、30a及び30b
は対極である。
FIGS. 1 to 3 show the configuration of a light control element as an optical device according to the present embodiment. Here, 25a and 2
5b is a substrate, 21a and 21b are transparent electrodes used for dimming (lead wires are not shown, but are the same as those in FIGS. 4 and 5), 23a and 23b are insulating films, 30a and 30b
Is the opposite pole.

【0024】この調光素子においては、共通の基板25
a、25b上に透明電極21a、21bをリード線、外
部接点と共に、それぞれ所定のパターンに作製する。こ
れらの各膜の成膜方法は、薄膜の成膜に一般的に用いら
れているスパッタリング、蒸着やCVD(Chemic
al Vapor Deposition)法の方法で
行ってよい。
In this dimming device, the common substrate 25
The transparent electrodes 21a and 21b are formed on the a and 25b in a predetermined pattern together with the lead wires and the external contacts. Each of these films is formed by sputtering, vapor deposition or CVD (Chemic) generally used for forming a thin film.
al Vapor Deposition) method.

【0025】上記リード線の材料は、Cr/Au/C
r、または、Cr/Cu/Crを使用してよい。上記の
透明電極の材料としては、インジウム−錫酸化物(IT
O)、インジウム酸化物(In2 3 )、SnO2 やZ
nOを使用できる。外部接点は、リード線と一体であっ
て、別々に成膜・パターニングを行うわけではなく、機
能として分類しただけである。各透明電極、リード線の
膜厚は、数千Åであり、絶縁膜は数μmである。
The material of the lead wire is Cr / Au / C
r or Cr / Cu / Cr may be used. As a material of the transparent electrode, indium-tin oxide (IT
O), indium oxide (In 2 O 3 ), SnO 2 or Z
nO can be used. The external contact is integral with the lead wire and is not separately formed and patterned, but is merely classified as a function. The thickness of each transparent electrode and lead wire is several thousand Å, and the thickness of the insulating film is several μm.

【0026】そして、透明電極21a、21bの側方
に、対極30a、30bを所定の位置、形状になるよう
に形成する。この対極には、導電性樹脂材料の塗布膜
(フィラーは銀粉など)、メッキ膜やスパッタリング、
CVD法の如き化学又は物理的成膜法による成膜、或い
はAg板がある。
Then, counter electrodes 30a and 30b are formed on the sides of the transparent electrodes 21a and 21b so as to have predetermined positions and shapes. On the counter electrode, a coating film of conductive resin material (filler is silver powder etc.), plating film or sputtering,
There is a film formation by a chemical or physical film formation method such as a CVD method, or an Ag plate.

【0027】上記した調光素子は、図4及び図5に示し
たと同様に、透明電極21a、21bの周囲が絶縁層2
3a、23bで被覆され、この絶縁層下で低抵抗電極材
料の端子が導出されると共に、絶縁層23a、23b上
において一対の基板25a−25b間がスペーサ27を
介して接着剤41によって接着されている。従って、基
板25a、25bとスペーサ27を接着する部分がフラ
ットであるから、この接着部分では何ら隙間が生じず、
封入した光透過率が調節可能な液(例えば有機分子系の
ビオロゲン誘導体など)29の液漏れが生じることはな
い。
In the above-mentioned light control device, as shown in FIGS. 4 and 5, the periphery of the transparent electrodes 21a and 21b is
3a and 23b, a terminal of a low-resistance electrode material is led out under the insulating layer, and a pair of substrates 25a and 25b is bonded on the insulating layers 23a and 23b with an adhesive 41 via a spacer 27. ing. Accordingly, since the portion where the substrates 25a and 25b and the spacer 27 are bonded is flat, there is no gap at this bonded portion.
There is no leakage of the enclosed liquid 29 whose light transmittance can be adjusted (for example, an organic molecular viologen derivative).

【0028】次に、本実施の形態による調光素子の駆動
方法の例を説明する。
Next, an example of a method of driving the light control device according to the present embodiment will be described.

【0029】調光素子の駆動方法1(図1) 図1に示す調光素子は、以下の〜のように駆動する
ことにより、調光素子を通過する光の透過率を一定に維
持し、若しくは多段階に変化させることができる。ただ
し、調光素子に使用している材料の、仕様として許容で
きる透過率を維持する時間(メモリー性)を予め測定し
ておくか、若しくは、発光ダイオードとディテクターと
いった透過率センサーを用いて、調光素子の透過率を常
にモニターしておく。
Driving Method 1 for Light Control Element (FIG. 1) The light control element shown in FIG. 1 is driven as follows to maintain a constant transmittance of light passing through the light control element, Alternatively, it can be changed in multiple stages. However, the time (memory property) for maintaining the transmittance of the material used for the light control element that is acceptable as a specification is measured in advance, or the light control is performed by using a light transmittance sensor such as a light emitting diode and a detector. The transmittance of the optical element is constantly monitored.

【0030】対極30bから、透明電極21aに電流
50Aを流し、透明電極21aの面を堆積物42Aで着
色させる。 ある所定の透過率になる時、電流を流すのを止める。 ある所定の透過率のまま、キープ状態とする。 メモリー性を維持できる時間経過後(もしくは、セン
サーにより、ある透過率に変化したことをセンシングし
た時に)、透明電極21aから透明電極21bに電流5
0Bを流し、透明電極21aを消色し、透明電極21b
を堆積物42Bで着色させる。 上記、と同様。 上記と反対の駆動をして、今度は透明電極21bか
ら透明電極21aに電流50Cを流し、透明電極21a
を堆積物42Cで着色し、透明電極21bを消色させ
る。 上記〜を繰り返す。
A current of 50 A flows from the counter electrode 30b to the transparent electrode 21a, and the surface of the transparent electrode 21a is colored with the deposit 42A. When a certain transmittance is reached, the flow of current is stopped. It is kept in a certain predetermined transmittance. After a lapse of time during which the memory property can be maintained (or when the sensor detects that the transmittance has changed to a certain value), the current 5 is applied from the transparent electrode 21a to the transparent electrode 21b.
0B, the transparent electrode 21a is decolorized, and the transparent electrode 21b
Is colored with the deposit 42B. Same as above. By driving in the opposite manner to the above, a current 50C is applied from the transparent electrode 21b to the transparent electrode 21a, and the transparent electrode 21a
Is colored with the deposit 42C to decolor the transparent electrode 21b. Repeat the above ~.

【0031】このように駆動すると、透明電極を一度完
全に消色させてから着色することができるため、従来技
術の問題点で述べたような着色ムラの積算がない。つま
り、消え残りが発生しない。しかも、もう一方の透明電
極で透過率をキープでき、かつ、のように駆動するこ
とにより、電荷が移動している時も、常に調光素子トー
タルの透過率は変わらない。
By driving in this manner, the transparent electrode can be completely erased once and then colored, so that there is no accumulation of coloring unevenness as described in the problem of the prior art. In other words, no remaining disappearance occurs. Moreover, the transmittance can be kept by the other transparent electrode, and by driving as described above, the total transmittance of the light control element does not always change even when the charge is moving.

【0032】このようにして、メモリー性に乏しい材料
の調光素子においても、光学特性に悪影響を与えずに、
効果的に透過率を一定に維持することができる。
In this way, even in a light control device made of a material having poor memory properties, the light control device can be used without adversely affecting the optical characteristics.
Effectively, the transmittance can be kept constant.

【0033】調光素子の駆動方法2(図2) 前述の駆動方法1と同様の効果を生む駆動方法2を述べ
ると、図2において、以下の〜のように駆動するこ
とにより、調光素子を通過する光の透過率を一定に維持
し、若しくは多段階に変化させることができる。ただ
し、調光素子に使用している材料の、仕様として許容で
きる透過率を維持する時間(メモリー性)を予め測定し
ておくか、もしくは、発光ダイオードとディテクターと
いった透過率センサーを用いて、調光素子の透過率を常
にモニターしておく。
Driving method 2 of the dimming element (FIG. 2) Driving method 2 which produces the same effect as the above-mentioned driving method 1 will be described. In FIG. Can be kept constant or can be changed in multiple steps. However, the time required for maintaining the transmittance of the material used for the dimming element, which is acceptable as a specification (memory property), is measured in advance, or the dimming is performed using a transmittance sensor such as a light emitting diode and a detector. The transmittance of the optical element is constantly monitored.

【0034】対極30aから、透明電極21aに電流
60Aを流し、透明電極21aの面を堆積物52Aで着
色させる。 ある所定の透過率になる時、電流を流すのを止める。 ある所定の透過率のまま、キープ状態とする。 メモリー性を維持できる時間経過後(もしくは、セン
サーにより、ある透過率に変化したことをセンシングし
た時に)、透明電極21aから対極30aに電流60B
を流し、透明電極21aを消色する。それと同時に対極
30bから透明電極21bに電流60Cを流し、透明電
極21bを堆積物52Bで着色させる。 上記、と同様。 上記と反対の駆動をして、電流60D、60Aを流
して今度は透明電極21bを消色し、同時に透明電極2
1aを堆積物52Aで着色する。 上記〜を繰り返す。
A current of 60 A flows from the counter electrode 30a to the transparent electrode 21a, and the surface of the transparent electrode 21a is colored with the deposit 52A. When a certain transmittance is reached, the flow of current is stopped. It is kept in a certain predetermined transmittance. After a lapse of time during which the memory property can be maintained (or when a sensor detects that the transmittance has changed to a certain value), a current 60B flows from the transparent electrode 21a to the counter electrode 30a.
To erase the color of the transparent electrode 21a. At the same time, a current 60C is applied from the counter electrode 30b to the transparent electrode 21b to color the transparent electrode 21b with the deposit 52B. Same as above. By driving in the opposite direction to the above, currents 60D and 60A are passed to erase the color of the transparent electrode 21b, and at the same time,
1a is colored with the deposit 52A. Repeat the above ~.

【0035】上記のやの際には、以下のように透過
率を多段階に変化させたり、トータルの透過率を一定に
制御する。ここでは、トータルで5%の透過率をキープ
する際の2つの透明電極の動きを例として下記に示す
(例1)。但し、そのキープする透過率の許容範囲等は
それぞれのデバイスの仕様により決定するものであるの
で、ここでは問わない。
In the above case, the transmittance is changed in multiple stages as described below, or the total transmittance is controlled to be constant. Here, the movement of the two transparent electrodes when keeping the transmittance of 5% in total is shown below as an example (Example 1). However, the allowable range of the transmittance to be kept is determined by the specification of each device, and thus does not matter here.

【0036】 [0036]

【0037】また、この制御方法を用いて、透過率を多
段階に変化する動きの例を下記に示す(例2)。透過率
を保持(キープ)したり、透過率を遷移させる(5%→
20%→50%等)時には、トータルの透過率の急激な
変化がないようにする。
An example of a movement in which the transmittance is changed in multiple stages using this control method is shown below (Example 2). Maintain (keep) the transmittance or change the transmittance (5% →
In some cases, such as 20% to 50%), the total transmittance is prevented from suddenly changing.

【0038】 <例2> 透明電極21a 透明電極21b の透過率 の透過率 2面トータルの透過率 5% 100% 5% 5%保持 → 100% 5% 5% 20%に遷移→ 20% × 100% = 20% 20%保持 → 100% 20% 20% 50%に遷移 → 50% 100% 50%<Example 2> Transparent electrode 21a Transmittance of transmittance of transparent electrode 21b Total transmittance of two surfaces 5% 100% 5% 5% hold → 100% 5% 5% Transition to 20% → 20% × 100 % = 20% 20% hold → 100% 20% 20% Transition to 50% → 50% 100% 50%

【0039】このように駆動すると、駆動方法1と同様
に、透明電極を一度完全に消色させてから着色すること
ができるため、従来技術の問題点で述べたような着色ム
ラの積算がない、つまり、消え残りが発生しない。しか
も、もう一方の透明電極で透過率をキープし、かつ、
やの際に例1のように駆動することにより、電荷が移
動している時も、常に調光素子トータルの透過率は変わ
らないようにできる。
When driven in this manner, the transparent electrode can be completely decolored once and then colored, as in Driving Method 1. Therefore, there is no accumulation of coloring unevenness as described in the problem of the prior art. In other words, no disappearance occurs. Moreover, the transmittance is kept by the other transparent electrode, and
In such a case, by driving as in Example 1, the transmittance of the light control element can be kept unchanged even when the charge is moving.

【0040】このようにして、メモリー性に乏しい材料
の調光素子においても、光学特性に悪影響を与えずに、
効果的に透過率を一定に維持したり、多段階に透過率を
制御できる。
In this way, even in a light control device made of a material having poor memory properties, the light control device can be used without adversely affecting the optical characteristics.
It is possible to effectively maintain the transmittance constant or control the transmittance in multiple stages.

【0041】調光素子の駆動方法3(参考例)(図3) 図3に示すようなエレクトロクロミック素子の駆動にお
いては、着色時に絶縁膜23a、23bと透明電極21
a、21bの境界付近に電流密度が集中し、着色のムラ
が起きることは先に述べたが、これは着色する濃度によ
って、大きく変わってくる。つまり、濃く着色すればす
る程、境界付近と中心部分の濃度差が大きくなる性質が
ある。そして、濃く着色させた時程、消色時に消え残り
が発生しやすくなる。
Driving Method 3 (Reference Example) (FIG. 3) In driving an electrochromic device as shown in FIG. 3, insulating films 23a and 23b and transparent electrode 21
As described above, the current density concentrates near the boundary between a and 21b, causing uneven coloring, but this greatly changes depending on the coloring density. In other words, the deeper the color, the greater the difference in density between the vicinity of the boundary and the center. And, the deeper the color, the more likely it is for the remaining color to disappear when the color is erased.

【0042】その際、素子の向かい合う2枚の透明電極
21aと、透明電極21bを同時に駆動させる。つま
り、対極30a、30bから、透明電極21a、透明電
極21bに電流70A、70Bを流すと、1枚あたりの
堆積物62A、62Bの濃度はそれほど濃くしなくても
良いので、消え残りを抑制することができる。
At this time, the two transparent electrodes 21a and the transparent electrode 21b facing the element are simultaneously driven. That is, when currents 70A and 70B are passed from the counter electrodes 30a and 30b to the transparent electrode 21a and the transparent electrode 21b, the concentration of the deposits 62A and 62B per sheet does not need to be so high, so that the remaining disappearance is suppressed. be able to.

【0043】その際、2面トータルの透過率を例えば5
%としたとき、それぞれの透明電極の透過率をいくつに
するかについての例を5通りほど下記に示す。もちろ
ん、これ以上にも組み合わせはある。
At this time, the total transmittance of the two surfaces is set to, for example, 5
%, The following shows about five examples of how to set the transmittance of each transparent electrode. Of course, there are more combinations.

【0044】 透明電極21a 透明電極21b の透過率 の透過率 2面トータルの透過率 5% 100% 20% 25% 50% × 10% = 5%(一定) 80% 6.25% 100% 5%Transparent electrode 21 a Transmittance of transmittance of transparent electrode 21 b Total transmittance of two surfaces 5% 100% 20% 25% 50% × 10% = 5% (constant) 80% 6.25% 100% 5%

【0045】但し、メモリー性がほぼ無限にある素子、
もしくはそれぞれのデバイスとしての仕様を十分に満た
す物である場合に限り有効となる。そうでなければ、消
え残りなしに透過率を一定にすることができず、消え残
りが発生してしまうからである。電源オフ時は、必ずす
べての透明電極をすべて消色し、透明にする。
However, an element having almost infinite memory properties,
Alternatively, it is effective only when the device satisfies the specifications as a device. If not, the transmittance cannot be kept constant without remaining disappearance, and remaining disappearance occurs. When the power is off, be sure to erase all the transparent electrodes and make them transparent.

【0046】以上に説明したことから明らかなように、
本発明に基づく調光素子は、次の顕著なメリットを有し
ている。
As is clear from the above description,
The light control device according to the present invention has the following remarkable advantages.

【0047】(a)メモリー性の少ない電気化学的調光
素子においても、本発明の駆動方法を用いることによ
り、光透過率を多段階に変化させ、もしくは一定に保持
することができる。 (b)この光透過率を一定に保持する駆動においては、
着色ムラの積算による消え残りが発生しない。 (c)透明電極が対向しているため、各電極の電流密度
を相対的に減少させても透過率を確保することができ、
電流集中による着色のムラがほとんどない。
(A) Even in an electrochemical dimming device having a small memory property, the light transmittance can be changed in multiple steps or kept constant by using the driving method of the present invention. (B) In the drive for keeping the light transmittance constant,
There is no disappearance due to the accumulation of the coloring unevenness. (C) Since the transparent electrodes are opposed to each other, the transmittance can be secured even if the current density of each electrode is relatively reduced,
There is almost no coloring unevenness due to current concentration.

【0048】なお、上記の例では、調光に使用する透明
電極21a、21bと対極30a、30bとをそれぞれ
1面ずつ使用しているが、調光に使用する透明電極を3
面、導電性の膜と導通を取るための透明電極を5面等、
組み合わせはいくつも考えられ、目的や仕様に応じて変
えられることは勿論である。
In the above example, the transparent electrodes 21a and 21b used for dimming and the counter electrodes 30a and 30b are used one by one, but three transparent electrodes are used for dimming.
Surfaces, five transparent electrodes for conducting with the conductive film, etc.
Many combinations are conceivable and can be changed according to the purpose and specifications.

【0049】また、各膜をはじめ、素子の構成部分の材
質や形状、構造なども様々に変更してよい。光透過率が
調節可能な液も、ビオロゲン分子誘導体に限らず、Ag
Brの如きハロゲン化銀などを用いることができる。
The materials, shapes, structures, etc. of the constituent parts of the element, including each film, may be variously changed. The liquid whose light transmittance can be adjusted is not limited to the viologen molecule derivative, but may be Ag.
Silver halide such as Br can be used.

【0050】また、本発明による光学装置は、公知の種
々のフィルタ材(例えば有機系のエレクトロクロミック
材、液晶、エレクトロルミネッセンス材)を組み合わせ
る等も可能である。また、本発明による光学装置は、C
CDの光学絞り用をはじめ、各種光学系、更には電子写
真複写機や光通信機器等の光量調節用としても広く適用
可能である。
The optical device according to the present invention can be combined with various known filter materials (for example, organic electrochromic materials, liquid crystals, and electroluminescent materials). Further, the optical device according to the present invention has a C
It can be widely applied to various optical systems such as an optical diaphragm of a CD, and also to a light amount adjustment of an electrophotographic copying machine or an optical communication device.

【0051】[0051]

【発明の作用効果】本発明の光学装置及びその駆動方法
によれば、対向した一対の透明電極を電圧の制御で交互
に着色又は消色しているので、光透過率は一対の透明電
極のそれぞれの状態のトータルで得られることになっ
て、メモリー性の少ない電気化学的調光素子においても
光透過率を一定に保持し、或いは複数段階に変化させる
ことができる。
According to the optical apparatus and the driving method of the present invention, the pair of transparent electrodes facing each other are alternately colored or decolored by controlling the voltage, so that the light transmittance is equal to that of the pair of transparent electrodes. As a result, the light transmittance can be kept constant or can be changed in a plurality of stages even in an electrochemical light control device having a small memory property.

【0052】そして、この光透過率を一定に保持する駆
動においては、従来のように電荷の注入は不要であるた
め、着色ムラの積算による消え残りが発生しない。この
場合、透明電極が対向しているため、各透明電極の電流
密度を相対的に減少させ、透明電極−絶縁膜の境界付近
への電流密度の集中を緩げることができることから、着
色のムラがほとんど生じない。
In the drive for maintaining the light transmittance constant, charge injection is not required as in the related art, so that no disappearance remains due to the accumulation of coloring unevenness. In this case, since the transparent electrodes face each other, the current density of each transparent electrode is relatively reduced, and the concentration of the current density near the boundary between the transparent electrode and the insulating film can be relaxed. Almost no unevenness occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく光学装置の駆動方法1を示す各
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a driving method 1 of an optical device according to the present invention.

【図2】本発明に基づく光学装置の駆動方法2を示す各
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a driving method 2 of the optical device according to the present invention.

【図3】参考例に基づく光学装置の駆動方法3を示す断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a driving method 3 of the optical device based on the reference example.

【図4】従来例による光学装置の基板の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a substrate of an optical device according to a conventional example.

【図5】図4のV-V 線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;

【図6】図4のVI-VI 線に沿う装置の断面図である。6 is a cross-sectional view of the device taken along the line VI-VI of FIG.

【図7】同、動作時の状況を示す図6と同様の断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6, showing a situation during operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a、1b、21a、21b…透明電極、2、2
a、2b…リード線、3、3a、3b、23a、23b
…絶縁膜、5、5a、5b、25a、25b…基板、
7、27…スペーサ、9、29…光透過率の調節可能な
液、30a、30b…対極、41…接着剤、42A、4
2B、42C、52A、52B、62A、62B…堆積
物、50A、50B、50C、60A、60B、60
C、60D、70A、70B…電流
1, 1a, 1b, 21a, 21b ... transparent electrode, 2, 2
a, 2b ... lead wire, 3, 3a, 3b, 23a, 23b
... insulating film, 5, 5a, 5b, 25a, 25b ... substrate,
7, 27: spacer, 9, 29: liquid with adjustable light transmittance, 30a, 30b: counter electrode, 41: adhesive, 42A, 4
2B, 42C, 52A, 52B, 62A, 62B ... deposits, 50A, 50B, 50C, 60A, 60B, 60
C, 60D, 70A, 70B ... current

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 作用電極と対極との間の電圧印加により
光透過量が調節可能である光学装置において、互いに対
向した一対の透明電極を前記作用電極又は前記対極とし
て有し、前記電圧印加の制御によって前記一対の透明電
極を交互に着色又は消色するように構成したことを特徴
とする光学装置。
1. An optical device in which the amount of light transmission can be adjusted by applying a voltage between a working electrode and a counter electrode, comprising a pair of transparent electrodes facing each other as the working electrode or the counter electrode, and An optical device, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored by control.
【請求項2】 透明電極を備える基板間にスペーサ部材
を用いて空間が設けられ、この空間に、可逆的に光透過
量を調節可能な光透過量調節液又は固体が充填されてい
る調光素子であって、前記一対の透明電極を交互に着色
又は消色することによって、光透過量を一定に保持する
か或いは複数段階に変化させるように構成した、請求項
1に記載した光学装置。
2. A light control in which a space is provided between substrates having transparent electrodes using a spacer member, and this space is filled with a light transmission amount adjusting liquid or a solid capable of reversibly adjusting the light transmission amount. 2. The optical device according to claim 1, wherein the optical device is an element, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored to maintain a constant light transmission amount or change the light transmission amount in a plurality of steps.
【請求項3】 作用電極と対極との間の電圧印加により
光透過量が調節可能である光学装置の駆動方法におい
て、互いに対向した一対の透明電極を前記作用電極又は
前記対極とし、前記電圧印加の制御によって前記一対の
透明電極を交互に着色又は消色し、光透過量を一定に保
持するか或いは複数段階に変化させることを特徴とする
光学装置の駆動方法。
3. A method of driving an optical device in which the amount of light transmission can be adjusted by applying a voltage between a working electrode and a counter electrode, wherein a pair of transparent electrodes facing each other are used as the working electrode or the counter electrode, and the voltage application is performed. The method of driving an optical device, wherein the pair of transparent electrodes are alternately colored or decolored by the control of (i), and the light transmission amount is kept constant or changed in a plurality of stages.
【請求項4】 透明電極を備える基板間にスペーサ部材
を用いて空間が設けられ、この空間に、可逆的に光透過
量を調節可能な光透過量調節液又は固体が充填されてい
る調光素子を駆動する、請求項3に記載した光学装置の
駆動方法。
4. A light control in which a space is provided between a substrate having a transparent electrode using a spacer member, and this space is filled with a light transmission amount adjusting liquid or a solid capable of reversibly adjusting the light transmission amount. The method for driving an optical device according to claim 3, wherein the element is driven.
【請求項5】 互いに対向した一対の透明電極の一方
(以下、透明電極Xと称する。)を着色して透過率を下
げ、一定の透過率を所定時間保持すると同時に、他方
(以下、透明電極Yと称する。)は透明状態を維持し、
所定時間が経過後、着色していた前記透明電極Xを対極
として使用し、透明の状態を維持している前記透明電極
Yを作用電極として、前記透明電極Xから前記透明電極
Yに向かってバイアスをかけることにより、前記透明電
極Xは消色、前記透明電極Yは着色するように駆動し、
トータルの透過率を一定に保つ、請求項3に記載した光
学装置の駆動方法。
5. One of a pair of transparent electrodes facing each other (hereinafter, referred to as a transparent electrode X) is colored to reduce the transmittance, while maintaining a constant transmittance for a predetermined time, and at the same time as the other (hereinafter, a transparent electrode X). Y is maintained in a transparent state,
After a predetermined time, the colored transparent electrode X is used as a counter electrode, and a bias is applied from the transparent electrode X toward the transparent electrode Y with the transparent electrode Y maintaining a transparent state as a working electrode. , The transparent electrode X is driven to decolor, the transparent electrode Y is driven to be colored,
4. The method according to claim 3, wherein the total transmittance is kept constant.
【請求項6】 互いに対向した一対の透明電極の一方
(以下、透明電極Xと称する。)を着色して透過率を下
げ、一定の透過率を所定時間保持すると同時に、他方
(以下、透明電極Yと称する。)は透明状態を保持し、
所定の時間が経過後、着色していた前記透明電極Xを消
色させ、同時に透明状態であった前記透明電極Yを着色
するように駆動し、トータルの透過率を一定に保つ、請
求項3に記載した光学装置の駆動方法。
6. A method of coloring one of a pair of transparent electrodes facing each other (hereinafter, referred to as a transparent electrode X) to reduce the transmittance, maintaining a constant transmittance for a predetermined time, and simultaneously performing the other (hereinafter, a transparent electrode X). Y) keeps the transparent state,
4. After a predetermined time has elapsed, the colored transparent electrode X is decolorized, and at the same time, the transparent electrode Y which is in a transparent state is driven so as to be colored, so that the total transmittance is kept constant. 3. The method for driving an optical device according to 1.
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