JPS59101624A - 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 - Google Patents

全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法

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JPS59101624A
JPS59101624A JP57210784A JP21078482A JPS59101624A JP S59101624 A JPS59101624 A JP S59101624A JP 57210784 A JP57210784 A JP 57210784A JP 21078482 A JP21078482 A JP 21078482A JP S59101624 A JPS59101624 A JP S59101624A
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JP
Japan
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layer
electrochromic
electrode
vapor
electrochromic layer
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Pending
Application number
JP57210784A
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English (en)
Inventor
Kazuya Ishiwatari
和也 石渡
Eizo Sasamori
笹森 栄造
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/15Devices 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
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/1533Constructional details structural features not otherwise provided for

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 トロクロミック現象を利用したエレクトロクロミック素
子の製造方法に関するものである。
エレクトロクロミック現象とは、電圧を加えた時に酸化
還元反応によシ物質に色が付く現象を指す。このような
エレクトロクロミック現象を利用する電気化学的発消色
素子すなわちエレクトロクロミック素子は、例えば数字
表示素子,X−Yマトリックスディスプレイ,光学シャ
ッタ,絞シ機構等に応用できるもので、その材料で分類
すると液体型と固体型に分けられるが、本発明は特に全
固体型のエレクトロクロミック素子に関するものである
エレクトロクロミック現象を利用した全固体型エレクト
ロクロミック素子の2つの例を第1図および第2図に示
す。
第1図に示すエレクトロクロミック素子社透明な基板1
の上に、透明導電体膜よシなる第1の電極2と、陽極側
発色層であるエレクトロクロミック層3と、誘電体膜よ
シなる絶縁層4と、導電体膜よシなる第2の電極5とを
順次に積層することによって構成されたものである。
また、第2図に示すエレクトロクロミック素子は、第1
図に示すエレクトロクロミック層3の外に、さらに、陰
極側発色層であるエレクトロクロミック層6を設けたも
ので、透明な基板1の上に、透明導電体膜よシなる第1
の電極2と、陽極側発色層である第1エレクトロクロミ
ック層3と、誘電体膜よシなる絶縁層4と、陰極側発色
層である第2エレクトロクロミック層6と、導電体膜よ
シなる第2の′電極5とを順次に積層することによって
構成される。
上記の構造において、基板1は一般的にガラス板によっ
て形成されるが、これはガラス板に限らず、プラスチッ
ク板またはアクリル板等の透明な板ならばよく、また、
その位置に関しても、第1電極2の下ではなく、第2電
極5の上に設けてもよいし、目的に応じて(例えば、保
護カバーとするなどの目的で)両側に設けてもよい。た
だし、これらの場合には、第2電極5を透明導電膜とし
たシ、両方の電極とも透明導電膜にする必要がある。第
2電極も透明電極とすれば素子を透明型として使用でき
る。このような透明導電膜としては、ITO膜(酸化イ
ンジウムIn2O3中に酸化錫S nO2を5チ程度含
むもの)やネサ膜等が使用される。
陽極側発色層である第1のエレクトロクロミック層3は
、酸化クロム(cr2o3) 、水酸化イリジウム(I
r(on)2)、水酸化ニッケル(Ni (OH)2 
)等を用いて形成する。誘電体膜である絶縁層4には、
二酸化ジルコン(ZrO2)、酸化ケイ素(8,io)
、二酸化ケイ素(SiO□)、五酸化タンタル(Ta 
20s )等に代表される酸化物、あるいはフッ化リチ
ウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF2)等に
代表されるフッ化物が用いられる。また、陰極側発色層
であるエレクトロクロミック層6は、二酸化タングステ
ン(WO2)、三酸化タングステン(WO3)、二酸化
モリブデン(MoO2)、三酸化モリブデン(Mo5s
 )、五酸化バナジウム(V2O5) 、等を用いて形
成する。
この様な構造をもつ全固体型エレクトロクロミック素子
は、第1電極2と第2電極5の間に電圧を印加すること
によシミ気化学的反応が起き、発色、消色をする。この
発色機構は、例えば、エレクトロクロミック層6へのカ
チオンと電子のダブルインジェクションによるブロンズ
形成にあると一般的に言われている。例えば、そのエレ
クトロクロミック物質として、WO5を用いる場合には
、次の(1)式で表わされる酸化還元反応が起き発色す
る。
WO3+xH+xe  、−H,6WO6(1)(1)
式に従って、タングステンブロンズHzWO3が形成さ
れ発色するが、ここで印加電圧を逆転すれば消色状態と
なる。
(1)式のこの様な反応は一全固体型エレクトロクロ)
ミック素子においては、素子内部の絶縁層によってプロ
トンHが供給され着色する。
本発明は、上述のように導電体膜よシなる第1の電極2
と、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層3と、
誘電体膜よシなる絶縁層4と、導電体膜よシなる第2の
電極5とを順次に積層しく第1図)、或いに導電体膜よ
りなるMlの電極2と、陽極側発光層である第1のエレ
クトロクロミック層3と、誘電体膜よシなる絶縁層4と
、陰極側発光層である第2のエレクトロクロミック層6
と、導電体膜よシなる第2の電極5とを順次に積層して
なる全固体型エレクトロクロミック素子を製造する際に
おける1陽極側発色層であるエレクトロクロミック層3
を形成する際に、蒸発材料に金属Niを用いた時の製造
方法に関するものであシ、さらに詳しくはその蒸着方法
及びその条件に関するものである。
従来、上述のようなエレクトロクロミック素子を製造す
る際には、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層
3は、IrやNiあるいは、これらの酸化物をターグッ
トにした反応性スノ々ツタや陽極酸化膜方法で形成され
るがこれらの膜板外のものは、蒸着機を特に電子銃(E
Bガン)を用いて蒸着させることによって形成されるこ
とが多い。この為、素子を製造する過程において、エレ
クトロクロミック層3を形成する為には、わざわざ被蒸
着物をス/4’ツタ等の機器に移動しなければならず、
この際にゴミ等の不純物が付着する可能性が高ぐなシ、
歩留シ等に悪影響を及ぼす。
本発明は、上述のような従来の全固体型エレクトロクロ
ミック素子の製造方法における欠点を改善し、性能を安
定化し向上させた全固体型エレクトロクロミック素子を
i造する方法を提供しようとするものである。
本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の製造
方法における特徴は、上記の陽極側発色層であるエレク
トロクロミック層3を積層するにあたシ、蒸発材として
金属Ni、導入ガスとしてH20蒸気を用いて、イオン
ブレーティング装置によ広エレクトロクロミック層を形
成することにある。
本発明による方法を実施するのに使用されるイオンブレ
ーティング装置の一例を第3図に示す。
図中、10はイオンブレーティング装置の本体、11は
拡散ポンプ、12は電子銃(EBガン)、13は傘、1
4はDCバイアスを印加するDC−?イアス源、15は
高周波コイル(RFコイル)、16はH20蒸気を供給
するH20蒸気供給源、17はニードルバルブを示す。
次に、全固体型エレクトロクロミック素子を製造する本
発明方法の実施例について説明する。
実施例1 厚さ0.8 traのガラス(Corning 705
 ’1 )の板よシなる基板1の上に、適当な引き出し
電極部およびリード部を備えたITO膜の第1電極2を
形成し、これを第3図に示すイオンシレーティング装置
10内に18で示す如く設置した。装置内部を真空度5
.OX 10  Torrの真空となし、金属、Niを
蒸着材とし、H20蒸気供給源16からH20蒸気を導
入しつつ、第1電極2の上に陽極側発色層であるエレク
トロクロミック層3の膜を形成した。その際、EB!7
12は6〜9 kV 、 RF コイyl 5 (5巻
)はioo〜300W、DCバイアス源14は0.2〜
1、 OkVであった。導入されるH20蒸気の量はニ
ードルパルプ17によって真空度に応じて調整され、1
−OV@@Cの蒸着速度で約1500.lの水酸化ニッ
ケル(Nt (OH)2)の膜を形成した。
上記のエレクトロクロミック層3の上に、絶縁層4とし
て、T a205をEBガン12によシ、厚さ2500
Xに形成した。この膜の蒸着条件はH20ガスを真空度
2.OX 10  Torrまで導入し、蒸着速度10
 Vsecで蒸着した。蒸着方法はEBガンによる。
さらに、これらの膜の上に第2電極5として半透明Au
導電膜を形成した。
この様にして製造した全固体型エレクトロクロミック素
子は△O,Dで0゜44に達するまでに800mBee
であった。駆動電圧は2.Ovである。これは従来のこ
の種のタイプに比べ約1.5倍性能向上したことになる
害JI鮮」 実施例1と同様に、イオンシレーティング装置によりて
、基板1、第1電極2、エレクトロクロミック層3、絶
縁層4の積層体を形成し、さらに、その上に、陰極側発
色層であるエレクトロクロミック層6を形成した。エレ
クトロクロミック層6の形成の際真空度2.0X10=
、蒸着速度15VsecでEBガンによシ、膜厚400
0Xのエレクトロクロミック層をつけた。さらに、これ
らの膜の上に第2電極5として、半透明Au導電膜を3
00X形成した。
この様にして製造した全固体型EC素子はΔO,Dで0
.4に達するまでに1400m5ecであった0駆動電
圧は2.Ovである。これは従来のWO3型ECに比べ
、約2.5倍性能が向上したことになる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は、本発明方法によシ製造される全
固体型エレクトロクロミック素子の2つの例を示す断面
図、第3図は本発明方法に使用されるイ・オンプレテイ
ング装置を示す概略図である。 1・・・基板       2・・・第1電極3・・・
エレクトロクロミック層 4・・・絶縁層5・・・第2
電極         6・・・エレクトロクロミック
層10・・・イオンプレティング装置本体11・・・拡
散ポンプ   12・・・電子銃(EBガン)13・・
・傘       14・・・DCバイアス源15・・
・高周波コイル(RFコイル)16・・・H20蒸気供
給源 17・・・二一ドルパルプ第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導電体膜よシなる第1の電極と、陽極側発色層であるエ
    レクトロクロミック層と、誘電体膜からなる絶縁層と、
    導電体膜からなる第2の電極とを順次に積層し、或いは
    上記の絶縁層と第2の電極との間に)さらに陰極側発色
    層であるエレクトロクロミック層を積層してなる全固体
    型エレクトロクロミック素子を製造する方法において、
    上記の陽極側発色層であるエレクトロクロミック層を積
    層するにあたシ、蒸発材として金属Ni、導入ガスとし
    てH20蒸気を用いて、イオンブレーティング装置によ
    シ、エレクトロクロミック層を形成することを特徴とす
    る全固体型エレクトロクロミック素子の製造方法。
JP57210784A 1982-12-01 1982-12-01 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 Pending JPS59101624A (ja)

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