JPS59104626A - 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Info
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- JPS59104626A JPS59104626A JP57214286A JP21428682A JPS59104626A JP S59104626 A JPS59104626 A JP S59104626A JP 57214286 A JP57214286 A JP 57214286A JP 21428682 A JP21428682 A JP 21428682A JP S59104626 A JPS59104626 A JP S59104626A
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- electrochromic
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- 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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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気化学的発消色現象すなわちエレクトロクロ
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。
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市、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)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
る〇 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。
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市、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)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
る〇 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は透明な基板1
の上に、透明導電体腔よシなる第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、誘電体膜よシなる第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。
の上に、透明導電体腔よシなる第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、誘電体膜よシなる第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wi6を設け
たもので、透明な基板1の上に、透明導電体膜よりなる
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、誘雷1体膜よりなる絶縁層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
りて構成される。
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wi6を設け
たもので、透明な基板1の上に、透明導電体膜よりなる
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、誘雷1体膜よりなる絶縁層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
りて構成される。
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、シラスチッ
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
護力・ぐ−とするなどの目的で)両側に設けてもよい。
て形成されるが、これはガラス板に限らず、シラスチッ
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
護力・ぐ−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
したり、両方の電極とも透明導電膜にする必要がある。
したり、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、■TO膜(
酸化インジウムI n 20’s中に酸化錫S nO2
を5幅程度含むもの)やネサ膜等が使用される。
できる。このような透、明導電膜としては、■TO膜(
酸化インジウムI n 20’s中に酸化錫S nO2
を5幅程度含むもの)やネサ膜等が使用される。
陽極側発色層である第1のエレクトロミック層3は、酸
化クロム(Cr 203 ) 、水酸化イリジウム(I
r(oH)2)、水酸化=y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(Z rO2) 、酸化ケイ素(Sin
)、五酸化タンタル(TIL20s)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(Wo□)、三酸化タン
グステン(WO3)、二酸化モリブデン(Mo O2)
、三酸化モリブデン(MoOs )、五酸化バナジウ
ム(v205)、等を用いて形成する。
化クロム(Cr 203 ) 、水酸化イリジウム(I
r(oH)2)、水酸化=y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(Z rO2) 、酸化ケイ素(Sin
)、五酸化タンタル(TIL20s)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(Wo□)、三酸化タン
グステン(WO3)、二酸化モリブデン(Mo O2)
、三酸化モリブデン(MoOs )、五酸化バナジウ
ム(v205)、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50間に電圧を印加すること
により電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、WO3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。
は、第1電極2と第2電極50間に電圧を印加すること
により電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、WO3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。
WO+ xH++ xe−″ HxWD (1
)3 ←
3(1)式に従って、タングステンブロンズHxWO
s 11’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。
)3 ←
3(1)式に従って、タングステンブロンズHxWO
s 11’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)式のこの様ガ反応は、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ゾロト
ン肋が供給され着色する。
ック素子においては、素子内部の絶縁層によってゾロト
ン肋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、
お電体膜よシなる絶縁層4と、導電体膜よシなる第2の
電!!!、5とを順次に積層しく第1図)、或いは導電
体膜よりなる第1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、誘電体膜よりなる絶縁
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、陽極側発色層でおるエレクトロクロミッ
ク□層3を形成する際に、蒸着材料に金属Niを用いた
時の製造方法に関するものであり、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。
と、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層3と、
お電体膜よシなる絶縁層4と、導電体膜よシなる第2の
電!!!、5とを順次に積層しく第1図)、或いは導電
体膜よりなる第1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、誘電体膜よりなる絶縁
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、陽極側発色層でおるエレクトロクロミッ
ク□層3を形成する際に、蒸着材料に金属Niを用いた
時の製造方法に関するものであり、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ダッ
トにした反応性スフ9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がン)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。
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ダッ
トにした反応性スフ9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がン)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パ
ッ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く寿り、歩留り等に悪影
響を及はす。
ミック層3を形成する為には、わざわざ被蒸着物をスパ
ッ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く寿り、歩留り等に悪影
響を及はす。
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
製造する方法を提供しようとするものである。
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
製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を積層するにあたり、蒸着材料とし
て金属Ni、導入ガスとしてH20蒸気および02ガス
を用いてイオンブレーティング装置によりエレクトロク
ロミック層を形成することにある。
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を積層するにあたり、蒸着材料とし
て金属Ni、導入ガスとしてH20蒸気および02ガス
を用いてイオンブレーティング装置によりエレクトロク
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シレ
ーティング装置の一例を第3図に示す。
ーティング装置の一例を第3図に示す。
図中、10はイオンシ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D C−J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0□ガスを供給するガ
スゼンペ、18.19はニードルバルブを示す。
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D C−J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0□ガスを供給するガ
スゼンペ、18.19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。
発明方法の実施例について説明する。
実施例1
厚さ08mのガラス(Corning 7059 )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ITOM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20
で示す如く設置しNiを蒸着材としてイオンシレーティ
ング方法によシ第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の約1500又の厚さ′の膜
を形成した。
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ITOM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20
で示す如く設置しNiを蒸着材としてイオンシレーティ
ング方法によシ第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の約1500又の厚さ′の膜
を形成した。
イオンブレーティング装置の使用の条件は次のとおシで
あった。
あった。
EBガン12 6〜9kvRFコイル(
5巻)15 100〜300WDCバイアス源14
、 0.2〜1.0kV蒸着条件は次の通シであった
。イオンシレーティング装置10内を真空とし、先ず、
H20蒸気供給源16からH20蒸気を3. OX’I
O−’ Torrまで導入し、次に02がス?ンペ1
7から02ガスを5.0×10” Torrまで導入し
た。蒸着速度は1.2X/ setであった。これによ
シ、約1500Xの水酸化ニッケル(N i (OH)
2 )のエレクトロクロミック層3が形成された。こ
の膜の上に、絶縁層4としてTa 20 sをEBガン
により3000人付けた。さらにこの上に第2電極5と
して、半透明導電AuC膜を300又付けた。
5巻)15 100〜300WDCバイアス源14
、 0.2〜1.0kV蒸着条件は次の通シであった
。イオンシレーティング装置10内を真空とし、先ず、
H20蒸気供給源16からH20蒸気を3. OX’I
O−’ Torrまで導入し、次に02がス?ンペ1
7から02ガスを5.0×10” Torrまで導入し
た。蒸着速度は1.2X/ setであった。これによ
シ、約1500Xの水酸化ニッケル(N i (OH)
2 )のエレクトロクロミック層3が形成された。こ
の膜の上に、絶縁層4としてTa 20 sをEBガン
により3000人付けた。さらにこの上に第2電極5と
して、半透明導電AuC膜を300又付けた。
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
子は着色濃度がΔ0.Dで0.43に達するまでに約8
00 m5ecでおった。駆動電圧は2.OVである。
子は着色濃度がΔ0.Dで0.43に達するまでに約8
00 m5ecでおった。駆動電圧は2.OVである。
上記の方法においては、H20蒸気と02ガスを別別の
導入口から入れたが、02がスをキャリアとして、H2
0ガスをペルジャー内に導入しても同様の結果が得られ
た。
導入口から入れたが、02がスをキャリアとして、H2
0ガスをペルジャー内に導入しても同様の結果が得られ
た。
実施例2
実施例1と同様に、厚さ0.8mのガラス(Corni
ng7059)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図に示すイオンプレーディング装
置10内に20で示す如く設置しNiを蒸着材としてイ
オンブレーティング方法によシ第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ス層3の約150
0Xの厚さの膜を形成した。イオンシレーティング装置
の使用の条件は実施例1と同様であった。
ng7059)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図に示すイオンプレーディング装
置10内に20で示す如く設置しNiを蒸着材としてイ
オンブレーティング方法によシ第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ス層3の約150
0Xの厚さの膜を形成した。イオンシレーティング装置
の使用の条件は実施例1と同様であった。
蒸着条件は次のとお一シであった。イオンシレーティン
グ装置10内を真空とし、先ず、H20蒸気供給源16
からH20蒸気を3.OX 10 Torrまで導入
し、次に0□がスデンペ17から0□がスを5、OX
I Q”−’ Torrまで導入した。蒸着速度はQ、
9X/seCであった。これによシ、約15001の
水酸化ニッケル(Ni (OH)2)のエレクトロクロ
ミック層3が形成された。この膜の上に、絶縁層4とし
てTa 20 sを3000X付け、さらにこの上に第
2霜極5として、半透明導電AuC膜を300X付けた
。
グ装置10内を真空とし、先ず、H20蒸気供給源16
からH20蒸気を3.OX 10 Torrまで導入
し、次に0□がスデンペ17から0□がスを5、OX
I Q”−’ Torrまで導入した。蒸着速度はQ、
9X/seCであった。これによシ、約15001の
水酸化ニッケル(Ni (OH)2)のエレクトロクロ
ミック層3が形成された。この膜の上に、絶縁層4とし
てTa 20 sを3000X付け、さらにこの上に第
2霜極5として、半透明導電AuC膜を300X付けた
。
この様にして製造した全固体型エレクトロクロき
ミック素子は着色濃度がΔO,Dで0.3に達するまで
に約7802naec であった。駆動電圧は2.OV
である。
に約7802naec であった。駆動電圧は2.OV
である。
上記の方法においては、H20ガスと02ガスを別別の
導入口から入れたが、0□ガスをキャリアとして、H2
Oがスをペルジャー内に導入しても同様の結果が得られ
た。
導入口から入れたが、0□ガスをキャリアとして、H2
Oがスをペルジャー内に導入しても同様の結果が得られ
た。
第1図および第2図は、本発明方法により製造される全
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シレーティ
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・・・イオングレーティング装置本体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・・・H2
0蒸気供給源 17・・・02がスボンベ18.19・
・・ニードルバルブ 新部興悼1 と−二1 第1β1 第2図 第3図
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シレーティ
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・・・イオングレーティング装置本体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・・・H2
0蒸気供給源 17・・・02がスボンベ18.19・
・・ニードルバルブ 新部興悼1 と−二1 第1β1 第2図 第3図
Claims (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お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蒸気および0゜ガスを用いて、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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57214286A JPS59104626A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57214286A JPS59104626A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59104626A true JPS59104626A (ja) | 1984-06-16 |
Family
ID=16653209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57214286A Pending JPS59104626A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59104626A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61250634A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Toshiba Corp | パタ−ン形成材料 |
CN112210754A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-12 | 基迈克材料科技(苏州)有限公司 | 电致变色膜系的制备方法及电致变色器件的制备方法 |
-
1982
- 1982-12-07 JP JP57214286A patent/JPS59104626A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61250634A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Toshiba Corp | パタ−ン形成材料 |
CN112210754A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-01-12 | 基迈克材料科技(苏州)有限公司 | 电致变色膜系的制备方法及电致变色器件的制备方法 |
CN112210754B (zh) * | 2020-08-31 | 2022-12-06 | 基迈克材料科技(苏州)有限公司 | 电致变色膜系的制备方法及电致变色器件的制备方法 |
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