JPH1135935A - クロミック素子の発色層用組成物の調製方法 - Google Patents
クロミック素子の発色層用組成物の調製方法Info
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- JPH1135935A JPH1135935A JP9198798A JP19879897A JPH1135935A JP H1135935 A JPH1135935 A JP H1135935A JP 9198798 A JP9198798 A JP 9198798A JP 19879897 A JP19879897 A JP 19879897A JP H1135935 A JPH1135935 A JP H1135935A
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- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K9/00—Tenebrescent materials, i.e. materials for which the range of wavelengths for energy absorption is changed as a result of excitation by some form of energy
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1524—Transition metal compounds
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Abstract
(57)【要約】
【課題】大型のクロミック素子を安価にかつ確実に製造
可能であるとともに、そのクロミック素子において、充
分な着色が得られ、かつ着消変化の応答速度が速い組成
物を提供する。 【解決手段】溶質としてのＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ
2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）と、この
溶質を分散保持する水と、水と相溶性のある有機溶媒と
からなる過酸化ポリタングステン酸溶液を用意し、過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成して重合体とする。
可能であるとともに、そのクロミック素子において、充
分な着色が得られ、かつ着消変化の応答速度が速い組成
物を提供する。 【解決手段】溶質としてのＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ
2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）と、この
溶質を分散保持する水と、水と相溶性のある有機溶媒と
からなる過酸化ポリタングステン酸溶液を用意し、過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成して重合体とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はクロミック素子の発
色層用組成物の調製方法に関する。こうして得られる組
成物は、例えば、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子の
還元発色層を形成する発色層形成工程に用いることがで
きる。
色層用組成物の調製方法に関する。こうして得られる組
成物は、例えば、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子の
還元発色層を形成する発色層形成工程に用いることがで
きる。
【０００２】
【従来の技術】クロミック素子、例えばＥＣ素子とし
て、図１に示すように、第１透明基板１上に第１透明電
極層２、還元発色層３、電解質層４、酸化発色層５、第
２透明電極層６及び第２透明基板７が順次積層されたも
のが知られている。このＥＣ素子は、第１電極層２と第
２電極層６との間に所定のしきい値以上の電流を印加す
ることにより、第１、２電極層２、６と還元、酸化発色
層３、５との界面近傍で酸化・還元反応が行われ、可逆
的な着消変化が得られる。
て、図１に示すように、第１透明基板１上に第１透明電
極層２、還元発色層３、電解質層４、酸化発色層５、第
２透明電極層６及び第２透明基板７が順次積層されたも
のが知られている。このＥＣ素子は、第１電極層２と第
２電極層６との間に所定のしきい値以上の電流を印加す
ることにより、第１、２電極層２、６と還元、酸化発色
層３、５との界面近傍で酸化・還元反応が行われ、可逆
的な着消変化が得られる。
【０００３】これらのクロミック素子について、本発明
者らは、大型のものを安価にかつ確実に製造可能な発色
層用組成物を提案した（特開平７−２９２３５２号）。
この組成物は、ＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃ
Ｈ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは零又正数）からなる溶質
と、この溶質を分散保持する水と、水と相溶性のある有
機溶媒と、からなる過酸化ポリタングステン酸溶液であ
る。
者らは、大型のものを安価にかつ確実に製造可能な発色
層用組成物を提案した（特開平７−２９２３５２号）。
この組成物は、ＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃ
Ｈ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは零又正数）からなる溶質
と、この溶質を分散保持する水と、水と相溶性のある有
機溶媒と、からなる過酸化ポリタングステン酸溶液であ
る。
【０００４】この組成物では、過酸化ポリタングステン
酸溶液に含有される過酸化水素により気泡が生じやすい
が、水と相溶性のある有機溶媒が過酸化水素の分解反応
による酸素の発生と溶存した酸素の放出とを抑制でき
る。このため、発色層のムラや剥離を有効に防止する。
そして、有機溶媒は溶質が水に溶解されることを阻害せ
ず、塗膜の加熱処理により蒸発される。したがって、こ
の組成物を採用すれば、ディップコーティング法等の湿
式法の実用性が高まり、大型のクロミック素子を安価に
かつ確実に製造することが可能になる。
酸溶液に含有される過酸化水素により気泡が生じやすい
が、水と相溶性のある有機溶媒が過酸化水素の分解反応
による酸素の発生と溶存した酸素の放出とを抑制でき
る。このため、発色層のムラや剥離を有効に防止する。
そして、有機溶媒は溶質が水に溶解されることを阻害せ
ず、塗膜の加熱処理により蒸発される。したがって、こ
の組成物を採用すれば、ディップコーティング法等の湿
式法の実用性が高まり、大型のクロミック素子を安価に
かつ確実に製造することが可能になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者らの
その後の試験結果によれば、調製後の過酸化ポリタング
ステン酸溶液によりすぐにＥＣ素子の還元発色層を形成
すると、そのＥＣ素子では、充分な着色が得られないと
ともに、着消変化の応答速度が遅いことが明らかとなっ
た。
その後の試験結果によれば、調製後の過酸化ポリタング
ステン酸溶液によりすぐにＥＣ素子の還元発色層を形成
すると、そのＥＣ素子では、充分な着色が得られないと
ともに、着消変化の応答速度が遅いことが明らかとなっ
た。
【０００６】かかる不具合は、ＥＣ素子に限られず、サ
ーモクロミック素子、フォトクロミック素子等の他のク
ロミック素子にも当てはまる。本発明は、上記従来の実
情に鑑みてなされたものであって、大型のクロミック素
子を安価にかつ確実に製造可能であるとともに、そのク
ロミック素子において、充分な着色が得られ、かつ着消
変化の応答速度が速い組成物を提供することを解決すべ
き課題とする。
ーモクロミック素子、フォトクロミック素子等の他のク
ロミック素子にも当てはまる。本発明は、上記従来の実
情に鑑みてなされたものであって、大型のクロミック素
子を安価にかつ確実に製造可能であるとともに、そのク
ロミック素子において、充分な着色が得られ、かつ着消
変化の応答速度が速い組成物を提供することを解決すべ
き課題とする。
【０００７】
（１）請求項１のクロミック素子の発色層用組成物の調
製方法は、溶質としてのＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2
Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）と、該溶質
を分散保持する水と、水と相溶性のある有機溶媒とから
なる過酸化ポリタングステン酸溶液を用意し、該過酸化
ポリタングステン酸溶液を熟成して重合体とすることを
特徴とする。
製方法は、溶質としてのＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2
Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）と、該溶質
を分散保持する水と、水と相溶性のある有機溶媒とから
なる過酸化ポリタングステン酸溶液を用意し、該過酸化
ポリタングステン酸溶液を熟成して重合体とすることを
特徴とする。
【０００８】本発明者らは、上記課題を解決するため、
ＥＣ素子について鋭意研究を重ねた。この結果、図２
（Ａ）に示すように、調製後の過酸化ポリタングステン
酸溶液１０は、重合していないために分子が細かく、そ
の過酸化ポリタングステン酸溶液１０により、図２
（Ｂ）に示すように、第１透明基板１の第１透明電極層
２上にすぐに還元発色層３ａを形成すると、その還元発
色層３ａが緻密になることを発見した。そして、こうし
て緻密な還元発色層３ａでは、ＮａイオンやＫイオン等
の比較的半径の大きなイオンが出入りしずらいため、充
分な着色が得られないことが判明した。また、こうして
緻密な還元発色層３ａでは、イオンの拡散も遅くなるた
め、着消変化の応答速度が遅くなることも判明した。そ
して、還元発色層３ａを緻密化させないためには、過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成した重合体とすること
が有効であることを発見し、本発明を完成させるに至っ
た。
ＥＣ素子について鋭意研究を重ねた。この結果、図２
（Ａ）に示すように、調製後の過酸化ポリタングステン
酸溶液１０は、重合していないために分子が細かく、そ
の過酸化ポリタングステン酸溶液１０により、図２
（Ｂ）に示すように、第１透明基板１の第１透明電極層
２上にすぐに還元発色層３ａを形成すると、その還元発
色層３ａが緻密になることを発見した。そして、こうし
て緻密な還元発色層３ａでは、ＮａイオンやＫイオン等
の比較的半径の大きなイオンが出入りしずらいため、充
分な着色が得られないことが判明した。また、こうして
緻密な還元発色層３ａでは、イオンの拡散も遅くなるた
め、着消変化の応答速度が遅くなることも判明した。そ
して、還元発色層３ａを緻密化させないためには、過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成した重合体とすること
が有効であることを発見し、本発明を完成させるに至っ
た。
【０００９】すなわち、請求項１の調製方法では、過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成し、図２（Ｃ）に示す
ように、重合して分子が大きくなった重合体１１を調製
する。その重合体１１により、図２（Ｄ）に示すよう
に、第１透明基板１の第１透明電極層２上に還元発色層
３ｂを形成すれば、その還元発色層３ｂが粗になる。そ
して、こうして粗な還元発色層３ｂでは、Ｎａイオンや
Ｋイオン等の比較的半径の大きなイオンも出入りしやす
いため、充分な着色が得られる。また、こうして粗な還
元発色層３ｂでは、イオンの拡散も速くなるため、着消
変化の応答速度が速くなる。
化ポリタングステン酸溶液を熟成し、図２（Ｃ）に示す
ように、重合して分子が大きくなった重合体１１を調製
する。その重合体１１により、図２（Ｄ）に示すよう
に、第１透明基板１の第１透明電極層２上に還元発色層
３ｂを形成すれば、その還元発色層３ｂが粗になる。そ
して、こうして粗な還元発色層３ｂでは、Ｎａイオンや
Ｋイオン等の比較的半径の大きなイオンも出入りしやす
いため、充分な着色が得られる。また、こうして粗な還
元発色層３ｂでは、イオンの拡散も速くなるため、着消
変化の応答速度が速くなる。
【００１０】かかる作用は、ＥＣ素子に限られず、サー
モクロミック素子、フォトクロミック素子等の他のクロ
ミック素子にも当てはまると考えられる。なお、水と相
溶性のある有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、エトキシエタノール、ジメチルホル
ムアミド等を採用することができる。
モクロミック素子、フォトクロミック素子等の他のクロ
ミック素子にも当てはまると考えられる。なお、水と相
溶性のある有機溶媒としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、エトキシエタノール、ジメチルホル
ムアミド等を採用することができる。
【００１１】過酸化ポリタングステン酸溶液の熟成のた
めには、所定温度への加熱と所定時間の放置とが有効で
ある。 （２）請求項２のクロミック素子の発色層用組成物の調
製方法は、請求項１記載のクロミック素子の発色層用組
成物の調製方法において、過酸化ポリタングステン酸溶
液は、Ｗ粉末とＮｂＣ粉末とをＨ2 Ｏ2 により溶解し、
一次溶液を得る第１工程と、該一次溶液からＣを分離
し、二次溶液を得る第２工程と、該二次溶液から過剰の
Ｈ2 Ｏ2を分解するとともに過剰の水を蒸発させ、ＷＯ3
・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、
ｂ、ｃは正数）を含む三次溶液を得る第３工程と、該第
３溶液に有機溶媒を添加する第４工程と、により用意す
ることを特徴とする。
めには、所定温度への加熱と所定時間の放置とが有効で
ある。 （２）請求項２のクロミック素子の発色層用組成物の調
製方法は、請求項１記載のクロミック素子の発色層用組
成物の調製方法において、過酸化ポリタングステン酸溶
液は、Ｗ粉末とＮｂＣ粉末とをＨ2 Ｏ2 により溶解し、
一次溶液を得る第１工程と、該一次溶液からＣを分離
し、二次溶液を得る第２工程と、該二次溶液から過剰の
Ｈ2 Ｏ2を分解するとともに過剰の水を蒸発させ、ＷＯ3
・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、
ｂ、ｃは正数）を含む三次溶液を得る第３工程と、該第
３溶液に有機溶媒を添加する第４工程と、により用意す
ることを特徴とする。
【００１２】本発明者らの研究によれば、過酸化ポリタ
ングステン酸溶液は、図３に示すように、Ｌｉｎｄｑｖ
ｉｓｔ型構造を有するポリアニオン［Ｗ6Ｏ19］n-の過
酸化物基と、水和プロトン及び末端酸素（Ｗ=Ｏ）とが
分解・脱離して重合する。ここで、Ｗ=Ｏの結合距離は
１．６９Åであるのに対し、Ｎｂ=Ｏの結合距離は１．
７３〜１．７６Åである。このため、Ｗより酸素原子と
の結合距離の長いＮｂを添加すれば、末端酸素の反応性
が上がり、過酸化ポリタングステン酸溶液が重合しやす
くなると考えられる。
ングステン酸溶液は、図３に示すように、Ｌｉｎｄｑｖ
ｉｓｔ型構造を有するポリアニオン［Ｗ6Ｏ19］n-の過
酸化物基と、水和プロトン及び末端酸素（Ｗ=Ｏ）とが
分解・脱離して重合する。ここで、Ｗ=Ｏの結合距離は
１．６９Åであるのに対し、Ｎｂ=Ｏの結合距離は１．
７３〜１．７６Åである。このため、Ｗより酸素原子と
の結合距離の長いＮｂを添加すれば、末端酸素の反応性
が上がり、過酸化ポリタングステン酸溶液が重合しやす
くなると考えられる。
【００１３】請求項２の調製方法は、かかる考察の下で
なされたものであって、一次溶液においてＮｂＣ粉末を
添加しており、含有するＮｂの量により過酸化ポリタン
グステン酸溶液の熟成を制御しやすくしている。そし
て、これにより重合体の寿命も制御できる。なお、Ｎｂ
ＣのＣは、第２工程において分離されて過酸化ポリタン
グステン酸溶液に残留しないため、発色層に影響を与え
ない。
なされたものであって、一次溶液においてＮｂＣ粉末を
添加しており、含有するＮｂの量により過酸化ポリタン
グステン酸溶液の熟成を制御しやすくしている。そし
て、これにより重合体の寿命も制御できる。なお、Ｎｂ
ＣのＣは、第２工程において分離されて過酸化ポリタン
グステン酸溶液に残留しないため、発色層に影響を与え
ない。
【００１４】なお、本発明者らの試験結果によれば、重
合度が小さすぎれば本発明の作用効果を期待できない一
方、重合度が大きすぎれば重合体がゲル化し、成膜し難
くなる。
合度が小さすぎれば本発明の作用効果を期待できない一
方、重合度が大きすぎれば重合体がゲル化し、成膜し難
くなる。
【００１５】
【００１６】
【実施例】クロミック素子として、図１に示すＥＣ素子
を例にとり、実施例の還元発色層用組成物を用いてＥＣ
素子を製造した。このＥＣ素子は還元発色層用組成物に
特徴を有するため、外観上従来のものと同一であり、図
１に示すものと同一符号を付して説明する。 （還元発色層用組成物の調製） 「第１工程」Ｗ粉末３３．０９ｇと、ＮｂＣ粉末１．５
５ｇとを１５％のＨ2 Ｏ2 １５０ｍｌに溶解する。ま
た、この溶液に３０％のＨ2 Ｏ2 ３０ｍｌを添加し、溶
解反応を促進する。さらに、この溶液に３０％のＨ2 Ｏ
2 ３０ｍｌを添加し、溶解反応を促進する。そして、未
反応のＮｂＣを完全に溶解するために、この溶液を２４
時間放置する。こうして、一次溶液を得る。 「第２工程」一次溶液を放置することにより一次溶液中
のＣを沈殿させ、一次溶液からＣを分離した二次溶液を
得る。 「第３工程」白金網を用いることにより二次溶液から４
時間かけて過剰のＨ2 Ｏ2を分解し、さらに白金の微粉
を濾過して分離する。この後、エバポレータで過剰の水
を蒸発させ、全体量が６８ｇになるまで濃縮する。こう
して、ＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ
（但し、ａ、ｂ、ｃは正数。以下ＩＰＡという。）と水
とからなる三次溶液を得る。 「第４工程」第３溶液にｎ−プロパノールを添加し、溶
質としてのＩＰＡが１００重量部に対し、水が２４重量
部、ｎ−プロパノールが２３０重量部の過酸化ポリタン
グステン酸溶液を得る。 「第５工程」所定温度への加熱と所定時間の放置とによ
り、過酸化ポリタングステン酸溶液を熟成して還元発色
層用組成物（重合体）とする。 （ＥＣ素子の製造）ＥＣ素子は、次の製造方法により形
成される。
を例にとり、実施例の還元発色層用組成物を用いてＥＣ
素子を製造した。このＥＣ素子は還元発色層用組成物に
特徴を有するため、外観上従来のものと同一であり、図
１に示すものと同一符号を付して説明する。 （還元発色層用組成物の調製） 「第１工程」Ｗ粉末３３．０９ｇと、ＮｂＣ粉末１．５
５ｇとを１５％のＨ2 Ｏ2 １５０ｍｌに溶解する。ま
た、この溶液に３０％のＨ2 Ｏ2 ３０ｍｌを添加し、溶
解反応を促進する。さらに、この溶液に３０％のＨ2 Ｏ
2 ３０ｍｌを添加し、溶解反応を促進する。そして、未
反応のＮｂＣを完全に溶解するために、この溶液を２４
時間放置する。こうして、一次溶液を得る。 「第２工程」一次溶液を放置することにより一次溶液中
のＣを沈殿させ、一次溶液からＣを分離した二次溶液を
得る。 「第３工程」白金網を用いることにより二次溶液から４
時間かけて過剰のＨ2 Ｏ2を分解し、さらに白金の微粉
を濾過して分離する。この後、エバポレータで過剰の水
を蒸発させ、全体量が６８ｇになるまで濃縮する。こう
して、ＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5・ｂＨ2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ
（但し、ａ、ｂ、ｃは正数。以下ＩＰＡという。）と水
とからなる三次溶液を得る。 「第４工程」第３溶液にｎ−プロパノールを添加し、溶
質としてのＩＰＡが１００重量部に対し、水が２４重量
部、ｎ−プロパノールが２３０重量部の過酸化ポリタン
グステン酸溶液を得る。 「第５工程」所定温度への加熱と所定時間の放置とによ
り、過酸化ポリタングステン酸溶液を熟成して還元発色
層用組成物（重合体）とする。 （ＥＣ素子の製造）ＥＣ素子は、次の製造方法により形
成される。
【００１７】まず、第１、２透明基板１、７としてＰＥ
Ｔ製透明樹脂フィルム（５ｃｍ×５ｃｍ）を採用する。
各第１、２透明基板１、７の表面にＩＴＯ（インジウム
ティンオキサイド（Ｉｎ2 Ｏ3 ・ＳｎＯ2 ））を蒸着
し、ＩＴＯにより第１、２電極層２、６を構成する。こ
うして、第１透明基板１と第１電極層２とにより複数枚
の第１ＩＴＯフィルムを得、第２透明基板７と第２電極
層６とにより複数枚の第２ＩＴＯフィルムを得る。
Ｔ製透明樹脂フィルム（５ｃｍ×５ｃｍ）を採用する。
各第１、２透明基板１、７の表面にＩＴＯ（インジウム
ティンオキサイド（Ｉｎ2 Ｏ3 ・ＳｎＯ2 ））を蒸着
し、ＩＴＯにより第１、２電極層２、６を構成する。こ
うして、第１透明基板１と第１電極層２とにより複数枚
の第１ＩＴＯフィルムを得、第２透明基板７と第２電極
層６とにより複数枚の第２ＩＴＯフィルムを得る。
【００１８】そして、上記重合体中に第１ＩＴＯフィル
ムを浸漬し、０〜１０ｃｍ／ｍｉｎの引き上げ速度で縦
方向に引き上げる。こうして、ディップコーティング法
により塗膜を形成する。この後、塗膜を形成した第１Ｉ
ＴＯフィルムを１２０℃×１時間加熱処理することによ
り、塗膜から水分を除去し、第１電極層２上にＷＯ3 ・
０．０４１Ｎｂ 2 Ｏ5 からなる還元発色層３を形成す
る。
ムを浸漬し、０〜１０ｃｍ／ｍｉｎの引き上げ速度で縦
方向に引き上げる。こうして、ディップコーティング法
により塗膜を形成する。この後、塗膜を形成した第１Ｉ
ＴＯフィルムを１２０℃×１時間加熱処理することによ
り、塗膜から水分を除去し、第１電極層２上にＷＯ3 ・
０．０４１Ｎｂ 2 Ｏ5 からなる還元発色層３を形成す
る。
【００１９】この第１ＩＴＯフィルムをＬｉＣＦ3 ＳＯ
3 ・プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶液中に浸漬し、
ＷＯ3 ・０．０４１Ｎｂ2 Ｏ5 中にＬｉイオンを注入す
る。一方、アルカリ洗浄した第２ＩＴＯフィルムにおけ
る第２電極層６上に、電解合成法により、プルシアンブ
ルー（Ｆｅ2+〔Ｆｅ3+（ＣＮ）63- 〕）膜を析出させ、
プルシアンブルー膜により酸化発色層５を構成する。
3 ・プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶液中に浸漬し、
ＷＯ3 ・０．０４１Ｎｂ2 Ｏ5 中にＬｉイオンを注入す
る。一方、アルカリ洗浄した第２ＩＴＯフィルムにおけ
る第２電極層６上に、電解合成法により、プルシアンブ
ルー（Ｆｅ2+〔Ｆｅ3+（ＣＮ）63- 〕）膜を析出させ、
プルシアンブルー膜により酸化発色層５を構成する。
【００２０】また、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）に
支持塩（ＬｉＣＦ3 ＳＯ4 ）を溶解させるとともに光重
合開始剤（２．２−ジメトキシ−２−フェルアセトフェ
ノン）を溶解させた電解質用溶液を用意し、第２ＩＴＯ
フィルム上の酸化発色層５上にこの電解質用溶液を塗布
する。そして、第１ＩＴＯフィルム上の還元発色層３と
第２ＩＴＯフィルム上の電解質用溶液とをはりあわせ、
紫外線（ＵＶ）を照射することにより電解質用溶液を硬
化させ、電解質用溶液により電解質層４を構成する。
支持塩（ＬｉＣＦ3 ＳＯ4 ）を溶解させるとともに光重
合開始剤（２．２−ジメトキシ−２−フェルアセトフェ
ノン）を溶解させた電解質用溶液を用意し、第２ＩＴＯ
フィルム上の酸化発色層５上にこの電解質用溶液を塗布
する。そして、第１ＩＴＯフィルム上の還元発色層３と
第２ＩＴＯフィルム上の電解質用溶液とをはりあわせ、
紫外線（ＵＶ）を照射することにより電解質用溶液を硬
化させ、電解質用溶液により電解質層４を構成する。
【００２１】こうしてＥＣ素子を得る。
【００２２】
【試験１】過酸化ポリタングステン酸溶液の好ましい熟
成条件を把握すべく試験をした。まず、表１に示すよう
に、ＮｂＣ粉末の量とｎ−プロパノールの量とを変え、
過酸化ポリタングステン酸溶液からなる４種類の試験組
成物１〜４を得る。
成条件を把握すべく試験をした。まず、表１に示すよう
に、ＮｂＣ粉末の量とｎ−プロパノールの量とを変え、
過酸化ポリタングステン酸溶液からなる４種類の試験組
成物１〜４を得る。
【００２３】
【表１】 各試験組成物１〜４について、表２に示すように、温度
（°Ｃ）と熟成時間（時間）との熟成条件を設定する。
（°Ｃ）と熟成時間（時間）との熟成条件を設定する。
【００２４】
【表２】 各試験組成物１〜４について、各熟成条件と、還元発色
層のクーロン量（ｍＣ／ｃｍ2）との関係を求めた。
層のクーロン量（ｍＣ／ｃｍ2）との関係を求めた。
【００２５】ここで、クーロン量は以下のＣＶ（サイク
リックボンタンメトリー）法により測定した。すなわ
ち、透明ガラス板にＩＴＯを蒸着し、ＩＴＯ上に上記実
施例と同様に試験組成物１〜４により０．５μｍ程度の
厚みの各還元発色層を形成し、各試験片とする。そし
て、図４に示すように、ビーカ１５内にＮａＣＦ3 ＳＯ
3・プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶液と１ｗｔ％の
水とからなる電解液１６を入れ、電解液１６内の作用極
に各試験片１７を設け、対極に白金電極１８を設け、基
準極にＡｇ線１９を設ける。次いで、基準極に図５に示
す５０ｍＶ／秒の印加速度で±１．５Ｖの電位を付与す
る。こうして、各還元発色層中に注入したＮａイオンの
量をクーロン量（還元電流量）とする。
リックボンタンメトリー）法により測定した。すなわ
ち、透明ガラス板にＩＴＯを蒸着し、ＩＴＯ上に上記実
施例と同様に試験組成物１〜４により０．５μｍ程度の
厚みの各還元発色層を形成し、各試験片とする。そし
て、図４に示すように、ビーカ１５内にＮａＣＦ3 ＳＯ
3・プロピレンカーボネート（ＰＣ）溶液と１ｗｔ％の
水とからなる電解液１６を入れ、電解液１６内の作用極
に各試験片１７を設け、対極に白金電極１８を設け、基
準極にＡｇ線１９を設ける。次いで、基準極に図５に示
す５０ｍＶ／秒の印加速度で±１．５Ｖの電位を付与す
る。こうして、各還元発色層中に注入したＮａイオンの
量をクーロン量（還元電流量）とする。
【００２６】試験組成物１についての結果は表３及び図
６に示す通りである。
６に示す通りである。
【００２７】
【表３】 表３及び図６より、試験組成物１の熟成条件の上限及び
加減を求めると。図７が得られる。
加減を求めると。図７が得られる。
【００２８】試験組成物２についての結果は表４及び図
８に示す通りである。
８に示す通りである。
【００２９】
【表４】 表４及び図８より、試験組成物２の熟成条件の上限及び
加減を求めると。図９が得られる。
加減を求めると。図９が得られる。
【００３０】試験組成物３についての結果は表５及び図
１０に示す通りである。
１０に示す通りである。
【００３１】
【表５】 表５及び図１０より、試験組成物３の熟成条件の上限及
び加減を求めると。図１１が得られる。
び加減を求めると。図１１が得られる。
【００３２】試験組成物４についての結果は表６及び図
１２に示す通りである。
１２に示す通りである。
【００３３】
【表６】 表６及び図１２より、試験組成物４の熟成条件の上限及
び加減を求めると。図１３が得られる。
び加減を求めると。図１３が得られる。
【００３４】また、表３〜６より、試験組成物１〜４を
熟成しない場合であって、ＮｂＣ粉末の量とクーロン量
との関係を図１４に示す。したがって、図７、図９、図
１１、図１３及び図１４より、ＮｂＣ粉末の量によって
過酸化ポリタングステン酸溶液の好ましい熟成条件が異
なり、含有するＮｂの量によって所望の熟成条件を選択
できることがわかる。
熟成しない場合であって、ＮｂＣ粉末の量とクーロン量
との関係を図１４に示す。したがって、図７、図９、図
１１、図１３及び図１４より、ＮｂＣ粉末の量によって
過酸化ポリタングステン酸溶液の好ましい熟成条件が異
なり、含有するＮｂの量によって所望の熟成条件を選択
できることがわかる。
【００３５】
【試験２】上記試験組成物２を用い、熟成しなかった場
合の比較例と、５０°Ｃで１７時間の熟成を行った場合
の実施例とについて、電位と電流との関係を図１５に示
す。図１５のハッチング部分の面積が還元電流量であ
る。図１５より、比較例の還元電流量は４．３ｍＣ／ｃ
ｍ2であるのに対し、実施例の還元電流量は２３．５ｍ
Ｃ／ｃｍ2であることがわかる。
合の比較例と、５０°Ｃで１７時間の熟成を行った場合
の実施例とについて、電位と電流との関係を図１５に示
す。図１５のハッチング部分の面積が還元電流量であ
る。図１５より、比較例の還元電流量は４．３ｍＣ／ｃ
ｍ2であるのに対し、実施例の還元電流量は２３．５ｍ
Ｃ／ｃｍ2であることがわかる。
【００３６】したがって、過酸化ポリタングステン酸溶
液を熟成した重合体により還元発色層を形成すれば、充
分な着色が得られ、かつ着消変化の応答速度も速くなる
ことがわかる。
液を熟成した重合体により還元発色層を形成すれば、充
分な着色が得られ、かつ着消変化の応答速度も速くなる
ことがわかる。
【００３７】
【試験３】上記試験組成物２を用い、熟成しなかった場
合の比較例と、５０°Ｃで１７時間の熟成を行った場合
の実施例とについて、赤外線吸収スペクトル解析装置に
よりＷの結合状態を確認した。結果を図１６に示す。図
１６より、熟成前の過酸化ポリタングステン酸溶液で
は、Ｗ=Ｏのピークが大きく、分子が細かいのに対し、
過酸化ポリタングステン酸溶液を熟成した重合体では、
Ｗ−Ｏ−Ｗのピークが大きく、分子が大きいことがわか
る。このため、重合体による還元発色層が粗になり、Ｎ
ａイオンやＫイオン等の比較的半径の大きなイオンが出
入りしやすく、イオンの拡散も速くなると考えられ、試
験２の結果が得られていると考えられる。
合の比較例と、５０°Ｃで１７時間の熟成を行った場合
の実施例とについて、赤外線吸収スペクトル解析装置に
よりＷの結合状態を確認した。結果を図１６に示す。図
１６より、熟成前の過酸化ポリタングステン酸溶液で
は、Ｗ=Ｏのピークが大きく、分子が細かいのに対し、
過酸化ポリタングステン酸溶液を熟成した重合体では、
Ｗ−Ｏ−Ｗのピークが大きく、分子が大きいことがわか
る。このため、重合体による還元発色層が粗になり、Ｎ
ａイオンやＫイオン等の比較的半径の大きなイオンが出
入りしやすく、イオンの拡散も速くなると考えられ、試
験２の結果が得られていると考えられる。
【００３８】
【試験４】試験組成物１〜４について、２０°Ｃの温度
でゲル化するまでの液寿命を求めた。結果を図１７に示
す。図１７より、ＮｂＣ粉末の量が少ないほど、重合が
進みにくく、液寿命も長いことがわかる。
でゲル化するまでの液寿命を求めた。結果を図１７に示
す。図１７より、ＮｂＣ粉末の量が少ないほど、重合が
進みにくく、液寿命も長いことがわかる。
【００３９】したがって、ＮｂＣ粉末の量によって寿命
も制御できることがわかる。
も制御できることがわかる。
【図１】ＥＣ素子の模式断面図である。
【図２】（Ａ）は重合していない過酸化ポリタングステ
ン酸溶液の模式図、（Ｂ）はそれによる還元発色層等の
断面図である。（Ｃ）は重合させた過酸化ポリタングス
テン酸溶液の模式図、（Ｄ）はそれによる還元発色層等
の断面図である。
ン酸溶液の模式図、（Ｂ）はそれによる還元発色層等の
断面図である。（Ｃ）は重合させた過酸化ポリタングス
テン酸溶液の模式図、（Ｄ）はそれによる還元発色層等
の断面図である。
【図３】過酸化ポリタングステン酸溶液の重合進行状態
を示す構造図である。
を示す構造図である。
【図４】クーロン量の測定方法を示す模式図である。
【図５】クーロン量の測定方法に係り、時間と電位との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図６】試験組成物１に係り、熟成時間とクーロン量と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図７】試験組成物１に係り、熟成温度と熟成時間との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図８】試験組成物２に係り、熟成時間とクーロン量と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図９】試験組成物２に係り、熟成温度と熟成時間との
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図１０】試験組成物３に係り、熟成時間とクーロン量
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図１１】試験組成物３に係り、熟成温度と熟成時間と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１２】試験組成物４に係り、熟成時間とクーロン量
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図１３】試験組成物４に係り、熟成温度と熟成時間と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図１４】ＮｂＣ粉末の量とクーロン量との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図１５】電位と電流との関係を示すグラフである。
【図１６】Ｗの結合状態を示す赤外線吸収スペクトルの
図である。
図である。
【図１７】ＮｂＣ粉末の量と液寿命の関係を示すグラフ
である。
である。
１…第１透明基板 ２…第１透明電極層 ３、３ａ、３ｂ…還元発色層 ４…電解質層 ５…酸化発色層 ６…第２透明電極層 ７…第２透明基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 祥文 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】溶質としてのＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ
2 Ｏ2 ・ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）と、該溶
質を分散保持する水と、水と相溶性のある有機溶媒とか
らなる過酸化ポリタングステン酸溶液を用意し、該過酸
化ポリタングステン酸溶液を熟成して重合体とすること
を特徴とするクロミック素子の発色層用組成物の調製方
法。 - 【請求項２】過酸化ポリタングステン酸溶液は、Ｗ粉末
とＮｂＣ粉末とをＨ2 Ｏ2 により溶解し、一次溶液を得
る第１工程と、 該一次溶液からＣを分離し、二次溶液を得る第２工程
と、 該二次溶液から過剰のＨ2 Ｏ2を分解するとともに過剰
の水を蒸発させ、ＷＯ3 ・ａＮｂ2 Ｏ5 ・ｂＨ2 Ｏ2 ・
ｃＨ2 Ｏ（但し、ａ、ｂ、ｃは正数）を含む三次溶液を
得る第３工程と、 該第３溶液に有機溶媒を添加する第４工程と、により用
意することを特徴とする請求項１記載のクロミック素子
の発色層用組成物の調製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9198798A JPH1135935A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | クロミック素子の発色層用組成物の調製方法 |
| US09/122,357 US5961891A (en) | 1997-07-24 | 1998-07-24 | Method for preparing coloring layer composition for chromatic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9198798A JPH1135935A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | クロミック素子の発色層用組成物の調製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1135935A true JPH1135935A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16397093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9198798A Pending JPH1135935A (ja) | 1997-07-24 | 1997-07-24 | クロミック素子の発色層用組成物の調製方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5961891A (ja) |
| JP (1) | JPH1135935A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3543641B2 (ja) * | 1997-12-15 | 2004-07-14 | 富士ゼロックス株式会社 | 体積変調型発色材料、体積変調型発色組成物、それを用いた光学素子、及び光変調方法 |
| CN104375349B (zh) * | 2014-11-18 | 2017-02-22 | 辽宁大学 | 一种基于多酸的纯无机多色彩电致变色膜 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442478A (en) * | 1990-10-30 | 1995-08-15 | The Regents, University Of California | Electrochromic device using mercaptans and organothiolate compounds |
| US5352504A (en) * | 1990-11-14 | 1994-10-04 | Saint-Gobain Vitrage International | Electrochromic glazing |
| US5404244A (en) * | 1992-04-10 | 1995-04-04 | Sun Active Glass Electrochromics, Inc. | Electrochromic structures and methods |
| US5252354A (en) * | 1992-05-20 | 1993-10-12 | Donnelly Corporation | Method for depositing electrochromic layers |
| US5277986A (en) * | 1992-07-15 | 1994-01-11 | Donnelly Corporation | Method for depositing high performing electrochromic layers |
| FR2709307B1 (fr) * | 1993-08-25 | 1996-01-26 | Toyoda Automatic Loom Works | Composition de couche colorante pour un dispositif de formation de couleurs et procédé de fabrication d'un dispositif de formation de couleurs en utilisant la composition. |
-
1997
- 1997-07-24 JP JP9198798A patent/JPH1135935A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-24 US US09/122,357 patent/US5961891A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5961891A (en) | 1999-10-05 |
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