JPS59218427A - 薄膜正極材料 - Google Patents
薄膜正極材料Info
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- JPS59218427A JPS59218427A JP58091437A JP9143783A JPS59218427A JP S59218427 A JPS59218427 A JP S59218427A JP 58091437 A JP58091437 A JP 58091437A JP 9143783 A JP9143783 A JP 9143783A JP S59218427 A JPS59218427 A JP S59218427A
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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
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- 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
-
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- G02F1/1524—Transition metal compounds
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は全固体エレクトロクロミック表示素子（以下Ｅ
ＣＤと記す）の対向電極膜に用いられるＬｉ２ＯとＷＯ
３とを主な組成成分とする薄膜正極材料にかかわり、特
に、リチウムイオンと電子に対して導電的で、かつそれ
らが自由に出入できる可逆性を而し、かつ透明な薄膜正
極材料に関するものである。
ＣＤと記す）の対向電極膜に用いられるＬｉ２ＯとＷＯ
３とを主な組成成分とする薄膜正極材料にかかわり、特
に、リチウムイオンと電子に対して導電的で、かつそれ
らが自由に出入できる可逆性を而し、かつ透明な薄膜正
極材料に関するものである。
全固体ＥＣＭ）では、リチウムイオンが対向電極膜から
ＷＯ３発色膜へと、その間にあるイオン導電膜を通って
移動することにより発色し、その逆の過程で消色する。
ＷＯ３発色膜へと、その間にあるイオン導電膜を通って
移動することにより発色し、その逆の過程で消色する。
従って、これらの動作はげ逆的でなければならず、対向
電極膜についても、リチウムイオンと電子が自由に出た
り入ったりする可逆性が要求される。一方、対向電極膜
をＬ１□ＯとＷＯ３とを組成成分とする材料で形成する
ことが検別されている。このようにＬｉ２ＯとＷＯ３と
を組成成分とする材料Ω公知例として、特開昭５７−６
８２７号公報で開示されたものがある。この公報におい
ては、（Ｌ１２０ ）Ｘ ＷＯ３（ただし０（ｘ（１）
なる組成の材料が提示され、リチウムイオンの場合につ
いて説明がなされている。しかしながら、と記組成の材
料は、リチウムイオンと電子の可逆的な出入がほとんど
なく、そのため、これを対向電極膜に用いた全固体ＥＣ
Ｕは応答速度が遅く、寿命が短いという欠点があった。
電極膜についても、リチウムイオンと電子が自由に出た
り入ったりする可逆性が要求される。一方、対向電極膜
をＬ１□ＯとＷＯ３とを組成成分とする材料で形成する
ことが検別されている。このようにＬｉ２ＯとＷＯ３と
を組成成分とする材料Ω公知例として、特開昭５７−６
８２７号公報で開示されたものがある。この公報におい
ては、（Ｌ１２０ ）Ｘ ＷＯ３（ただし０（ｘ（１）
なる組成の材料が提示され、リチウムイオンの場合につ
いて説明がなされている。しかしながら、と記組成の材
料は、リチウムイオンと電子の可逆的な出入がほとんど
なく、そのため、これを対向電極膜に用いた全固体ＥＣ
Ｕは応答速度が遅く、寿命が短いという欠点があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、Ｌ
ｉ、ｏとＷＯ３とを主な組成成分とする薄膜正極材料で
あって、リチウムイオンと電子に対して導電的で、かつ
それらが自由に出入できる可逆性を有し、かつ透明な材
料を提供することにある。
ｉ、ｏとＷＯ３とを主な組成成分とする薄膜正極材料で
あって、リチウムイオンと電子に対して導電的で、かつ
それらが自由に出入できる可逆性を有し、かつ透明な材
料を提供することにある。
本発明は、（（Ｌｉ ２０ ） Ｘ（Ｆｅｄ） □−８
）、ＷＯ３で表わされ、かつ該ｘ、ｙの値が０（ｘ（１
、Ｏ＜ｙ＜１０、より好ましくは０．１ ＜ ｘ ＜
０．９．０．１＜ｙ＜２ である組成を有する薄膜正極
材料を提供するものである。
）、ＷＯ３で表わされ、かつ該ｘ、ｙの値が０（ｘ（１
、Ｏ＜ｙ＜１０、より好ましくは０．１ ＜ ｘ ＜
０．９．０．１＜ｙ＜２ である組成を有する薄膜正極
材料を提供するものである。
前記したように、全固体ＥＣＤの対向電極膜においては
、リチウムイオンと電子が自由に出たり入ったりする可
逆性が要求されるが、この対向電極膜として、従来のＬ
ｉｚＯ、ＷＯ３のほかに成る元素を加え、その元素のイ
オン価が可逆的に変化するものであれば、従来品の欠点
であったリチウムイオンと電子の出入の可逆性の問題が
改善される。本発明は、この成る元素として鉄を選び（
鉄は２価と６価のイオン価をとる） 、ＬｉｚＯ、Ｆｅ
ＯおよびＷＯ３を組成成分として薄膜正極材料としたも
のである。
、リチウムイオンと電子が自由に出たり入ったりする可
逆性が要求されるが、この対向電極膜として、従来のＬ
ｉｚＯ、ＷＯ３のほかに成る元素を加え、その元素のイ
オン価が可逆的に変化するものであれば、従来品の欠点
であったリチウムイオンと電子の出入の可逆性の問題が
改善される。本発明は、この成る元素として鉄を選び（
鉄は２価と６価のイオン価をとる） 、ＬｉｚＯ、Ｆｅ
ＯおよびＷＯ３を組成成分として薄膜正極材料としたも
のである。
ここで、Ｌｉ２Ｏ、ＦｅＯおよびＷＯ３の組成比（モル
比）について説明する。（（Ｌ ＋ ２０）Ｘ （Ｂ
ｅｏ ） １−Ｘ ）、 Ｗ−０３の式中のＸおよびｙ
の値をいろいろ変化させて調べたところ、第１図および
第２図に示すような結果が得られた。すなわち、第１図
は、（ＬｉｚＯ＋Ｆｅ０）に対するＬｉ２Ｏの組成比Ｘ
と、本発明を実施しようとする薄１１Ｑ中に可逆的に出
入するリチウムイオンの電荷量との関係を示したもので
ある。この電荷量が少ないと、全固体ＥＣＤに応用した
場合に発色濃度が簿くなるため、組成比ＸＯ値としては
、０、１ ＜ ｘ ＜ ０．９の範囲が実用的である。
比）について説明する。（（Ｌ ＋ ２０）Ｘ （Ｂ
ｅｏ ） １−Ｘ ）、 Ｗ−０３の式中のＸおよびｙ
の値をいろいろ変化させて調べたところ、第１図および
第２図に示すような結果が得られた。すなわち、第１図
は、（ＬｉｚＯ＋Ｆｅ０）に対するＬｉ２Ｏの組成比Ｘ
と、本発明を実施しようとする薄１１Ｑ中に可逆的に出
入するリチウムイオンの電荷量との関係を示したもので
ある。この電荷量が少ないと、全固体ＥＣＤに応用した
場合に発色濃度が簿くなるため、組成比ＸＯ値としては
、０、１ ＜ ｘ ＜ ０．９の範囲が実用的である。
なお、一般的なＸの値の範囲は、０〈Ｘ〈１である。
また、第２図は、ＷＯ３に対する（Ｌｉ２０ ＋ＦｅＯ
）の組成比ｙと、本発明を実施しようとする薄膜の電子
・イオン混合導電率（イオン輸率約５０％）との関係を
示したものである。この混合導電率の値が小さいと、全
固体ＥＣＤに応用した場合に応答時間が遅くなるため、
組成比ｙの値としては０、１ ＜ ｙ ＜ ２．０の範
囲が実用的である。なお、一般的なｙの値の範囲はＯ（
ｙ （１０である。
）の組成比ｙと、本発明を実施しようとする薄膜の電子
・イオン混合導電率（イオン輸率約５０％）との関係を
示したものである。この混合導電率の値が小さいと、全
固体ＥＣＤに応用した場合に応答時間が遅くなるため、
組成比ｙの値としては０、１ ＜ ｙ ＜ ２．０の範
囲が実用的である。なお、一般的なｙの値の範囲はＯ（
ｙ （１０である。
以下、本発明の一実施しｌを説明する。
まず、Ｌｉ２Ｏ、ＦｅＯ、ＷＯａ ヲ、２：４ニアのモ
ル比（このモル比は、特許請求の範囲に記載のｘ、ｙの
値が、それぞれＸ ＝ １７． ”？ ０．３３． Ｙ
−／７”’ ０．８６の場合に相当する）で、それぞ
れの原料粉末を秤量し、十分に混合して混合粉末を作っ
た。次に、この混合粉末を真空蒸着装置内に配置したタ
ングステンボート北に適当量セットし、真空度ｌＸ１Ｏ
−５Ｔｏｒｒテスライドガラス上に真空蒸着した。この
蒸着膜の厚さは２２０ｎｍであり、はとんど透明であっ
た。次に、この蒸着薄膜上にＡｕのくし形電極を膜厚１
１００ｎにマスク蒸着し、交流インピーダンスメータに
より前記蒸着薄膜の導電率を測定した。その結果、室温
（２０℃）の乾燥窒素雰囲気中において゛、４・４ ｘ
１０”−５８／ｍの電子・イオン混合導電率（リチウ
ムイオン導電的３０％、電子導電的７０％）を示した。
ル比（このモル比は、特許請求の範囲に記載のｘ、ｙの
値が、それぞれＸ ＝ １７． ”？ ０．３３． Ｙ
−／７”’ ０．８６の場合に相当する）で、それぞ
れの原料粉末を秤量し、十分に混合して混合粉末を作っ
た。次に、この混合粉末を真空蒸着装置内に配置したタ
ングステンボート北に適当量セットし、真空度ｌＸ１Ｏ
−５Ｔｏｒｒテスライドガラス上に真空蒸着した。この
蒸着膜の厚さは２２０ｎｍであり、はとんど透明であっ
た。次に、この蒸着薄膜上にＡｕのくし形電極を膜厚１
１００ｎにマスク蒸着し、交流インピーダンスメータに
より前記蒸着薄膜の導電率を測定した。その結果、室温
（２０℃）の乾燥窒素雰囲気中において゛、４・４ ｘ
１０”−５８／ｍの電子・イオン混合導電率（リチウ
ムイオン導電的３０％、電子導電的７０％）を示した。
また、上記と同一条件の蒸着薄膜をＮＥＳＡガラス上に
作成した試料を用いて、サイクリックポルタンメトリに
より、リチウムイオンが可逆的に上述の蒸着薄膜中を出
入する量を測定した。なお、この測定に用いた電解液は
、ｌ、ｉＣ／！０＋のプロピレンカーボネート電解液（
１ｍｏ々ｔ）であり、電圧の掃引速度は０．１ Ｖ／ｓ
である。このときのサイクリックポルタモグラムを第３
図に示す。出入する電荷量は、図中の電流値と経過時間
（電圧と掃引速度から求まる）の積分によって算出でき
るが、この場合約２５０％ｎ２のリチウムイオンが出入
している。
作成した試料を用いて、サイクリックポルタンメトリに
より、リチウムイオンが可逆的に上述の蒸着薄膜中を出
入する量を測定した。なお、この測定に用いた電解液は
、ｌ、ｉＣ／！０＋のプロピレンカーボネート電解液（
１ｍｏ々ｔ）であり、電圧の掃引速度は０．１ Ｖ／ｓ
である。このときのサイクリックポルタモグラムを第３
図に示す。出入する電荷量は、図中の電流値と経過時間
（電圧と掃引速度から求まる）の積分によって算出でき
るが、この場合約２５０％ｎ２のリチウムイオンが出入
している。
そして、上記した蒸着薄膜を対向電極膜に用いた全固体
ＥＣＤを作製した。その断面構造を第４図に示す。これ
は、透明なガラス基板１の上に、膜厚５００ｎｍの透明
導電膜２、膜厚２００ｎｍのＷ０３発色膜３、膜厚３０
０ｎｍのＬ ｉＡ！−Ｆ４イオ／導電膜４、膜厚２５０
ｎｍのＬｉ４ Ｆｅ４Ｗ７０２７対向電極膜５、および
膜厚１１００ｎのＡｔ電極６をそれぞれ積層させたもの
である。この全固体ＥＣＤは、動作電圧２ｖにおいて、
発色状態と消色状態とのコントラスト比が５０％となる
応答時間は０．５ｓであり、１０回の繰り返し動作後に
おいても、はとんと劣化は認められなかった。
ＥＣＤを作製した。その断面構造を第４図に示す。これ
は、透明なガラス基板１の上に、膜厚５００ｎｍの透明
導電膜２、膜厚２００ｎｍのＷ０３発色膜３、膜厚３０
０ｎｍのＬ ｉＡ！−Ｆ４イオ／導電膜４、膜厚２５０
ｎｍのＬｉ４ Ｆｅ４Ｗ７０２７対向電極膜５、および
膜厚１１００ｎのＡｔ電極６をそれぞれ積層させたもの
である。この全固体ＥＣＤは、動作電圧２ｖにおいて、
発色状態と消色状態とのコントラスト比が５０％となる
応答時間は０．５ｓであり、１０回の繰り返し動作後に
おいても、はとんと劣化は認められなかった。
本発明によれは、全固体ＥＣＤの対向電極膜として、リ
チウムイオンが可逆的に出入し、かつ透明な薄膜が得ら
れ、しかもそのイオン導電度も大きいので、高速で長寿
命な透過型全固体Ｅ ＣＵの実現が可能とムる。
チウムイオンが可逆的に出入し、かつ透明な薄膜が得ら
れ、しかもそのイオン導電度も大きいので、高速で長寿
命な透過型全固体Ｅ ＣＵの実現が可能とムる。
第１図は、（Ｌ１２０＋ＦｅＯ）に対するＬｉ２Ｏの組
成比゛Ｘと、薄膜中に可逆的に出入するリチウムイオン
滑との関係を示す図表、第２図は、ＷＯ３に対する（Ｌ
ｉ２０＋ ＦｅＯ）の組成比）ｒと、薄膜の電子・イオ
ン混合導電率との関係を示す図表、第３図は、本発明の
一実施例の蒸着薄膜中を可逆的に出入するリチウムイオ
ンの量を測定した結果を示すサイクリックポルタモグラ
ム、第４図は、前記蒸着薄膜を対向電極膜に用いて作製
した全固体ＥＣＤの断面構造を模式的に示した断面図で
ある。 符号の説明 １・・・ガラス基板 ２・・・透明導電膜３・・・
ＷＯ３発色膜 ４・・・ＬｉＡｚＦ４イオン導電膜５°
゛°対向電極膜 ６・・・Ｍ電極 代理人 弁理士 中 村 純之助 才１ 匹 免 Ｌノ゛２θ；（Ｌ）２０＋Ｆ５θ）４！ｉ べ１大−χ
千２図 ＣＬ、２９十Ｆｅ０）：ＷＯｓ ａＩＩｌｆ；、 ％
’ｊＩ３図 １べ叫電）”ｉ： （Ｖ ： ＯＶ ｆ；Ｉ Ａ
２／Ａｌ（１／ 才ｒ埠＠４ｉ）５ｔ’４ 図
成比゛Ｘと、薄膜中に可逆的に出入するリチウムイオン
滑との関係を示す図表、第２図は、ＷＯ３に対する（Ｌ
ｉ２０＋ ＦｅＯ）の組成比）ｒと、薄膜の電子・イオ
ン混合導電率との関係を示す図表、第３図は、本発明の
一実施例の蒸着薄膜中を可逆的に出入するリチウムイオ
ンの量を測定した結果を示すサイクリックポルタモグラ
ム、第４図は、前記蒸着薄膜を対向電極膜に用いて作製
した全固体ＥＣＤの断面構造を模式的に示した断面図で
ある。 符号の説明 １・・・ガラス基板 ２・・・透明導電膜３・・・
ＷＯ３発色膜 ４・・・ＬｉＡｚＦ４イオン導電膜５°
゛°対向電極膜 ６・・・Ｍ電極 代理人 弁理士 中 村 純之助 才１ 匹 免 Ｌノ゛２θ；（Ｌ）２０＋Ｆ５θ）４！ｉ べ１大−χ
千２図 ＣＬ、２９十Ｆｅ０）：ＷＯｓ ａＩＩｌｆ；、 ％
’ｊＩ３図 １べ叫電）”ｉ： （Ｖ ： ＯＶ ｆ；Ｉ Ａ
２／Ａｌ（１／ 才ｒ埠＠４ｉ）５ｔ’４ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （υ 全固体エレクトロクロミック表示素子の対向電極
膜に用いられる薄膜正極材料であって、（（Ｌ’２０）
Ｘ （１′ｅＯ）１−ｘ）ｙ ＷＯ３で表わされ、かつ
該Ｘ。 ｙの値がそれぞれ０（ｘ（１、０（ｙ（１０である組成
を有することを特徴とする薄膜正極材料。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の薄膜正極材料にお
いて、ｘ、ｙの値がそれぞれ０．１ ＜ ｘ ＜ ０．
９．０．１＜ｙ＜２であることゝ、を特徴とする薄膜正
極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091437A JPS59218427A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 薄膜正極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58091437A JPS59218427A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 薄膜正極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59218427A true JPS59218427A (ja) | 1984-12-08 |
Family
ID=14026340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58091437A Pending JPS59218427A (ja) | 1983-05-26 | 1983-05-26 | 薄膜正極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59218427A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133275A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | シャープ株式会社 | 混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子 |
-
1983
- 1983-05-26 JP JP58091437A patent/JPS59218427A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015133275A1 (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-11 | シャープ株式会社 | 混合材料、その製造方法、及びそれを用いた有機素子 |
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