JPS59109030A - 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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JPS59109030A
JPS59109030A JP57218731A JP21873182A JPS59109030A JP S59109030 A JPS59109030 A JP S59109030A JP 57218731 A JP57218731 A JP 57218731A JP 21873182 A JP21873182 A JP 21873182A JP S59109030 A JPS59109030 A JP S59109030A
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JP
Japan
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layer
electrode
electrochromic
film
reactive ion
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Kazuya Ishiwatari
和也 石渡
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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、り現象を利用したエレクトロクロミ、り素子の製造
方法に関するものである。
エレクトロクロミ、り現象とは、電圧を加えた時に酸化
還元反応により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マトリクスディスプレイ、光学シャ
ッタ、絞9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、り現象を利用した全固体型エレクト
ロクロミ、り素子の2つの例をM1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、透明導電体膜よシなる第1′電極2、陽極側
発色層であるエレクトロクロミック層3、誘電体膜から
なる絶縁層4、導電体膜より成る第2電極5を順次積層
してなるものである。
また、第2図に示すエレクトロクロミック素子は、第1
図に示す構造における絶縁層4と第2電極5との間に、
さらに、陰極側発色層である第2のエレクトロクロミッ
ク層6を積層したものである。
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、まだ、
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の上にあってもよいし、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、これらの場合に応じて、第2電極5を透明4電膜
にしたり、両側の電極とも透明導電膜にする必要がある
。両方の電極を透明電極とすれば素子を透明型として使
用できる。この様な透FiA導電膜としては、ITO膜
(酸化インジウムIn2O,中に酸化錫S n O2を
5%前後含む)やネサ膜等が用いられる。
上記の構造において、陽極側発色層である第1のエレク
トロクロミ、り層3は、酸化クロム(0,205) 、
水酸化イリジウム(Ir(OH)2)S水酸化二、ケル
(Ni (OH) 2)等を用いて形成する。誘電体か
らなる絶縁r@4は、二酸化ジルコン(zrO2)、酸
化ケイ素(Sin) 、二酸化ケイ素(Sin2) 、
五酸化タンタル(Ta2os)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、化物を用いて形成
する。また、陰極側発色層であるエレクトロクロミック
層3は、二酸化タングステン(WO2)、三酸化タング
ステン(WO5)、二酸化モリブデン(MOO2)、三
酸化モリブデン(MoO3) 、五酸化バナジウム(■
205)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9ンジエクシヨンによるブロンズ
形成にあると一般的に言われている。例えば、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。
WO5+xH+xe−# HxWO5(1)(1)式に
従って、タングステンブロンズHXW03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
本発明は、上述のように、導電体膜よりなる第1電極2
、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層3、透電
体膜からなる絶縁層4、導電体膜よシ成る第2電極5を
順次積層しく第1図)、或いは導電体膜よりなる第1電
極2、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層3、
誘電体膜からなる絶縁層4、陰極側発色層である第2の
エレクトロクロミック層6、導電体膜よシ成る第2電極
5を順次積層しく第2図)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の、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Ir
Oや工r203等のイリジウム酸化物を用いた時の製造
方法に関するものであり、さらに詳しくは、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、陽極側エレクトロクロミック層であるエレクトロ
クロミック層3は、Ir−?Ni あるいはこれらの酸
化物をターゲットにした反応性スバ、りや陽極酸化膜方
法で形成されることが報告されている。
本発明は、上記の様な方法を用いず、別な方法でよシ性
能の良い膜を形成することを図ったもので、即ち、装置
として、反応性イオンブレーティング装置を用い、蒸着
材料にIr01I r 203等のイリジウム酸化物を
用い、雰囲気をH20蒸気またはH20蒸気および02
ガスで満たすことにより、所望のエレクトロクロミック
物質の膜を形成することを特徴とするものである。
本発明による方法を実施するのに使用される反応性イオ
ンブレーティング装置の一例を第3図に示す。図中、l
Oは反応性イオングレーティング装置本体、11は拡散
ポンプ、12は電子銃(EBガン)、13は傘、14は
DCバイアスを印加するDCバイアス源、15は高周波
コイル(RFコイル)、16はH20蒸気を供給するH
20蒸気供給源、17は02ガスを供給する0ウガスボ
ンベ、18および19tjニードルバルブを示f。
上記の装置を用いて蒸着する際、H20蒸気またはH2
0蒸気および02.fスを導入した後の真空度は2、0
〜5. OX I Q−4Torrとし、蒸着速度を0
.6〜2、O’)、/secとするのがよい。
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簡のガラス(Cornfng 7059)の
板よりなる基板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IrO膜の第1電極2を形成し、これ
を第3図に示す反応性イオンシレーティング装置lO内
に20で示す如く設置し、蒸着材料にIrOを用い、反
応性イオンブレーティング方法により、上記の第2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1500X厚C膜を形成した。
反応性イオンシレーティング装置の使用条件は次の通り
であった。
EBガン12       6〜9kvRFコイル15
<5巻)  100〜300WDCバイアス源14  
  0.2〜1.0kV蒸着条件は次の通りであった。
反応性イオンブレーティング装置内を真空とし、ニード
ルバルブ18を開いてH20蒸気供給源16 −からH
20蒸気を5.OX I OTorrまで導入し、蒸着
速度を2.0 X/seeとした。これにより約150
01厚のエレクトロクロミック層3が形成された。この
エレクトロクロミック層3は陽極側発色層として作用す
る水酸化イリジウム(I r (OH) 2 )よりな
るものであった。
さらにこの膜の上に、真空蒸着方法によシ、絶縁層4と
してTa205の層を3000 XS隘極側発色層であ
るエレクトロクロミック層6としてwO5層を3000
X付けた。蒸着条件は真空度2、OX 10−5Tor
 r、蒸着速度10 X/ sea であった。
これらの膜上に、第2電極5として半透明導電Au膜を
300X付けた。
この様にして製作した全固体型エレクトロクロミック素
子を第1電極と第2電極の間に、2.OVの電圧を印加
して駆動したところ、着色濃度がΔ0.Dで0.4に達
するまでに300 m5ecでおった。
実施例2 実施例1と同様に厚さo、 s 舅のガラス(Corn
ing7059)の板よりなる基板lの上に、適当な引
き出し電極およびリード部を備えたIrO膜よシなる第
1電極2を形成し、第3図に示す反応性イオンブレーテ
ィング装置を使用し、蒸着材料に工r203を用いて第
1電極2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。
反応性イオンシレーティング装置の使用条件は実施9I
llと同様であるが、蒸着条件は次の通りであった。
反応性イオングレーティング装置内を真空とし、;、−
ドルバルブ18を開いてH20蒸気供給源16からH2
0蒸気を5.OX 10  Torrまで導入し、蒸着
速度を3.0X/sea とした。膜厚は1500.X
であった。さらにこの膜の上に、真空蒸着方法によシ、
絶縁層4としてTa2O,の層をaoooX、陰極側発
色層であるエレクトロクロミ、り層6として罰3層をa
oooX付けた。蒸着条件は真空度2、OX 10= 
Torr−、蒸着速度10 X/seeであった。
これらの膜上に、第2電極5として半透明導電Au膜を
300X付けた。
この様にして製作した全固体型エレン)oクロミック素
子を第1電極と第2電極の間に、2.Ovの電圧を印加
して駆動したところ、着色濃度がΔO,Dで0.4に達
するまでに290 m5ecであった。
Ju虹匹1 厚さ0,8纂のガラス(Corning 7059 )
の基板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IrO膜の第1電極2を形成し、これを第3図
に示す反応性イオンブレーティング装置lO内に20で
示す如く設置し、蒸着材料にIrOを用いて、反応性イ
オンプレティング方法により、上記の第1電極2の上に
陽極側発色層であるエレクトロクロミ、り層3を形成し
た。
反応性イオンル−ティング装置の使用条件は実施例1と
同様であるが、蒸着条件は次の通シであった。
反応性イオンシレーティング装置内を真空とし、先ずニ
ードルバルブ18を開いてH20蒸気供給源16からI
(20蒸気を3.OX I F’ Torrまで導入し
、次ニ、ニードルバルブ19を開いて02ガスボンベ1
7から02ガスを5. OX 10−’ Torrまで
導入し、蒸着速度を2.0 ’)、/ secとした。
膜厚Vi1500Xであった。さらにこの膜の上に、真
空蒸着力法により、絶縁層4としてT a 205の層
を3000 A s陰極側発色層であるエレクトロクロ
ミック層6としてWO5層を30001付けた。蒸着条
件は真空度2.0XIOTorr、  蒸着速度10 
X/seeであった。
これらの膜上に、第2電極5として半透明導電Au膜を
3000X付けた。
この様にして製作した全固体型エレクトロクロミック素
子を第1電極と第2電極の間に、2.0■の電圧を印加
して駆動したところ、着色濃度がΔ0.Dで0.4  
に達する壕でに400 m5ecであった。
叉産月1 厚み0.8 Mのガラス(Corning 7059 
)の基板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
図に示す反応性イオンシレーティン装置lO内に20で
示す如く設置し、蒸着材料にIr2O3を用いて反応性
イオンプレ・ティング方法によシ、第1電極2上に陽極
側発色層であるエレクトロクロミック層3を形成した。
反応性イオンシレーティング装置の使用条件は実施例1
と同様とし、蒸着条件として、H20蒸気を3.Q X
 l OTorrまで導入し、0□ガスをその後5、O
X 10”−’ Torrまで導入、蒸着速度を3.0
 X/seaとした。膜厚は1500Xであった。さら
にこの膜の上に、真空蒸着方法によシ、絶縁層4として
Ta2050層を3000X、陰極側発色層であるエレ
クトロクロミック層6として罰6層を30002付けた
。蒸着条件は真空度2.OX 10−5Torr 、蒸
着速度10X/secであった。これらの膜上に、第2
電極5として半透明導電Au膜を300X付けた。
この様にして製作した、全固体型エレクトロクロミ、り
素子を、第1電極と第2電極の間に、2.0■の電圧を
印加して駆動したところ、着色濃度がΔ0.0で0.4
に達するまでに450m5ec’″Cあった。
実施例5 実施例1と同様に厚さQ、 13 Knのガ゛ラス(C
orning7059)の板よシなる基板lの土に、適
当な引き出し電極およびリード部を備えたITO膜より
なる第1電極2を形成し、第3図に示す反応性イオンブ
レーティング装置を使用し、蒸着材料にIr2O3を用
いて第1電極2上に陽極a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。
反応性イオンブレーティング装置の使用条件は実施例1
と同様であるが、蒸着条件は次の通9であった。
反応性イオンブレーティング装置内を真空とし、ニード
ルバルブ18を開いてH20蒸気供給源16からH20
蒸気’ft 5.OX 10  Torr  まで導入
し、蒸′着速度を2.0 i/secとした。膜厚は1
00OXであった。さらにこの膜の上に、真空蒸着力法
により、絶縁層4としてT&205の層を3000X付
けた。蒸着条件は真空度2.OX 10  Torr、
蒸着速度7、5 X/ seaであった。これらの膜上
に、第2電極5として半透明導電Au膜を300X付け
た。
この様にして製作した全固体型エレクトロクロミック素
子を、第1電極と第2電極の間に、2.OVの電圧を印
加して駆動したところ、着色濃度がΔ0.Dで0.3に
達するまでK 270 m5ecであった0
【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
固体エレクトロクロミック素子の2つの例を示す断面図
、第空図は本発明方法を実施するに使用される反応性イ
オンブレーティング装置を示す概略図である。 l・・・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l
O・・・反応性イオンシレーティング装置の本体11・
・・拡散Iンゾ     12・・・電子銃(EBガン
)13・・・傘14・・・DCノぐイアス源15・・・
高周波コイル(RFコイル)16・・・I(20蒸気供
給源 l7・・・0゜ガスボンベ 18.19・・・二一ドルバルプ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導電体膜より成る第1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
    電体膜よりなる第2電極を順次積層し、或いは上記の絶
    縁層と第2電極の間にさらに陰極側発色層でおるエレク
    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り
    、蒸発材としてイリノウム酸化物、導入ガスとしてH2
    0蒸気またはH20蒸気および02ガスを用いて、イオ
    ンシ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。
JP57218731A 1982-12-14 1982-12-14 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 Pending JPS59109030A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04121817U (ja) * 1991-04-18 1992-10-30 秀雄 宮方 化粧用パツク体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04121817U (ja) * 1991-04-18 1992-10-30 秀雄 宮方 化粧用パツク体

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