JPS59121025A - 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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JPS59121025A
JPS59121025A JP57231422A JP23142282A JPS59121025A JP S59121025 A JPS59121025 A JP S59121025A JP 57231422 A JP57231422 A JP 57231422A JP 23142282 A JP23142282 A JP 23142282A JP S59121025 A JPS59121025 A JP S59121025A
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JP
Japan
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layer
electrochromic
electrode
film
anode side
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Pending
Application number
JP57231422A
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English (en)
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Kazuya Ishiwatari
和也 石渡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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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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  • 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】 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マトリックスディスプレイ、光学シャ
ッタ、絞り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は透明な基板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、導電体膜よりなる第2の電極5とを
順次に積層すると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2ウク層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、誘電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
りなる第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、ITO膜(酸化イ
ンソウムエn203中に酸化錫S no 2を5−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
、三酸化クロム(Cr203)、水酸化イリジウム(I
r(OH)2)、水酸化ニッケル(N1(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(SiO)、二酸
化ケイ素(sto2)、五酸化タンタル(’ra2o5
)等に代表される酸化物、あるいはフッ化リチウム(L
IF)、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
2)、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(Mo O3)、五
酸化ノ4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O WO,+xH++ xe  : HxWO3(1)(1
)式に従って、タングステンブロンズHxWO5カ形成
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、
誘電体膜よりなる絶縁層4と、導電体膜よりなる第2の
電極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
、導電体膜よりなる第2の電極5とを順次に積(5) 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、蒸発材料に炭酸ニッケルを用い
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〇 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+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t4ツタ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、より
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
着材料に炭酸ニッケルを用いて、雰囲気全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〇 本発明による方法を実施するのに使用されるイオンゾV
−ティング装置の一例を第3図に示す。
(6) 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がン)、13は傘、1
4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02ガスを供給する
02がスゲンペ、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0.8mmのがラス(Corning 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ITO膜の第1電極2を形成し、
これを第3図に示すイオンル−ティング装置10内に1
8で示す如く設置した。装置内部を真空となし、NIC
0,・4H20t−蒸着材とし、o2がスd−ンベ16
から02がスを導入しつつ、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。
o2がスは5.OX 10 ’ Torrまで導入し、
蒸着速度n4.OX/seaで、膜厚は1500Xであ
った。その際、EBがン12は6〜9kV、RF:Fイ
ル15(5巻)は100〜300W1DCバイアス源1
4は0.2〜1.0 kVであった。このようにして形
成されたエレクトロクロミック層は陽極側発色層として
作用するもので、これは(Nl(OH)2)よりなるも
のと考えられる。さらにこの膜の上に、真空蒸着方法に
より、絶縁層4としてh205の層を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WO2
層を3000X付けた。蒸着条件は真空度2.0X10
−5Torr 、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、合同体型エレクトロクロミック
素子を、第1′tM、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△0.Dで
0.4に達するまでに900 m5ecであった。
これは従来のこの種のタイツに比べ約1.5倍性能向上
したことになる。
実施例2 厚み0.8ヨのガラス(Corning 7059 )
の基板1上に、適当な引き出し電極部及びリード部を備
えたITO膜の第1電極2を形成し、その上に、蒸着材
料にNiC0、4H20を用い、反応性イオンブレ−テ
ィング方法により、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。蒸着条件としては、02がスを
5.OX 10  Torrまで導入し、蒸着速度を1
.2 X/seaとした。膜厚は1200Xであった。
この膜の上に、真空蒸着方法により、絶縁層4である五
酸化タンタル(’ra2o5)の層を3000X付けた
。さらに、これらの膜上に、第2電極である半透明導電
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と第2電極間に2.OvO印加をして駆動
したところ、着色濃度が△0.Dで0.3に達するまで
800 m5ecであった。
【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プレティ
ング装置を示す概略図である。 に基板、      2:第1電極、 (9) 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がン)1
3:傘、        14 : DCバイアス源、
15:高周波コイル(RFコイル) 16:0がス〆ンベ、  17:ニードルバルブ。 代理人  谷 山 輝 装置−゛) ::一・ −・づ (10) 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 導電体膜よりなる第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
    層するにあたり、蒸発材として戻酸ニッケル、導入ガス
    として02がスを用いて、イオンシ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′t−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
JP57231422A 1982-12-27 1982-12-27 全固体型エレクトロクロミツク素子の製造方法 Pending JPS59121025A (ja)

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