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

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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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JP
Japan
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layer
electrochromic
electrode
solid
film
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JP57214286A
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English (en)
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Kazuya Ishiwatari
和也 石渡
Eizo Sasamori
笹森 栄造
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Canon Inc
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Canon Inc
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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
    • G02F1/1514Devices 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
    • G02F1/1523Devices 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
    • G02F1/1524Transition metal compounds

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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】 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
【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

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。
JP57214286A 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 Pending JPS59104626A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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