JPS59228629A - Entirely solid electrochromic element - Google Patents

Entirely solid electrochromic element

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JPS59228629A
JPS59228629A JP58104046A JP10404683A JPS59228629A JP S59228629 A JPS59228629 A JP S59228629A JP 58104046 A JP58104046 A JP 58104046A JP 10404683 A JP10404683 A JP 10404683A JP S59228629 A JPS59228629 A JP S59228629A
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JP
Japan
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layer
electrode
film
electrochromic
hydroxide
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JP58104046A
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Japanese (ja)
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Kazuya Ishiwatari
和也 石渡
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Publication date
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    • 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
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Abstract

PURPOSE:To develop color of high density at a high response speed by using a film of a mixture of two or more kinds of materials as an electrochromic layer which is a color developing layer on the anode side. CONSTITUTION:The 1st electrode 2 provided with an electrode part and a lead part is formed on a substrate 1, and it is set as shown by a symbol 20. Steam is introduced from a steam feeding source 16, or gaseous O2 is introduced from a gaseous O2 cylinder 17 together with steam, and a film of a mixture of nickel hydroxide with at least one among iron hydroxide, manganese hydroxide and lanthanum hydroxide is formed on the electrode 2 as an electrochromic layer 3 which is a color developing layer on the anode side by a reactive ion plating method using nickel and at least one among iron, manganese and lanthanum or oxides thereof as materials to be vapor-deposited. An insulating layer 4 is then formed by a vacuum deposition method, and the 2nd electrode 5 made of a film is formed on the layer 4. The resulting element has an increased response speed, improved color developing efficiency and a prolonged life.

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に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrochromic device that utilizes an electrochemical coloring/decoloring phenomenon, that is, an electrochromic phenomenon.

このようなエレクトロクロミ、り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マトリクスデづスゲレイ
、光学シャッタ、絞シ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。
Electrochemical quenching dye elements, or electrochromic devices, which utilize this electrochromic phenomenon,
For example, it can be applied to numeric display elements, x-y matrix display devices, optical shutters, aperture mechanisms, etc. Classified by material, it can be divided into liquid type and solid type, but the present invention is particularly applicable to all-solid type. This invention relates to electrochromic devices.

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つの構造例を第1図および第2図
に示す。これらの図は全固体型エレクトロクロミック素
子の一般的な構造を示すものである。
Two structural examples of all-solid-state electrochromic devices utilizing electrochromic phenomena are shown in FIGS. 1 and 2. These figures show the general structure of an all-solid-state electrochromic device.

第1図に示すエレクトロクロミック素子は、透明な基板
lの上に、透明導電体膜よシなるml電極2、陽極側発
色層であるエレクトロクロミ、り層3、誘電体膜からな
る絶縁層4、導電体膜よシ成る第2電極5を順次積層し
てなるものである。
The electrochromic element shown in FIG. 1 is made of a transparent substrate 1, on which a ml electrode 2 made of a transparent conductive film, an electrochromic layer 3 which is a coloring layer on the anode side, and an insulating layer 4 made of a dielectric film. , a second electrode 5 made of a conductive film is sequentially laminated.

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、陰極側発色層でおる第2の工レフトロクロミッ
ク層6を積層したものである。
Furthermore, the electrochromic element shown in FIG.
Between the insulating layer 4 and the second electrode 5 in the structure shown in the figure,
Further, a second electrochromic layer 6, which is a coloring layer on the cathode side, is laminated.

上記の構造において、基板l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、ゾラスチ、
り板またはアクリル板等の無色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を透明導
電膜にしたシ、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、透明型の素子が
できる。絶縁層4は誘電体のみではなく、固体電解質等
のようなものでもよい。
In the above structure, the substrate l is generally formed of a glass plate, but this is not limited to glass plates, and can be
Any colorless and transparent plate such as a mirror plate or an acrylic plate may be used, and its position may be above the second electrode 5 instead of under the first electrode 2, depending on the purpose (e.g. , for the purpose of serving as a protective cover, etc.) may be provided on both sides. However, depending on these cases, it is necessary to make the second electrode 5 a transparent conductive film or to make both the electrodes on both sides transparent conductive films. If both electrodes are transparent electrodes, a transparent element can be created. The insulating layer 4 may be made of not only a dielectric but also a solid electrolyte or the like.

透明導電膜としては、ITO膜(酸化インジウムIn2
O5中K 酸化錫5nQ2をドーグしたもの)やネサ膜
等が用いられる。陽極側発色層であるエレクトロクロミ
ック層3は、従来、三酸化クロム(Cr205)、水酸
化イリジウム(I r (OH)2 ) 、水酸化ニッ
ケル(Ni(OH)2)等によって形成されている。誘
電体からなる絶輯層4は、二酸化ジルコン(ZrO2)
 −五酸化タンタル(Ta205 )酸化クイ素(si
o 、 sto□)等に代表される酸化物、あるいは7
ツ化リチウム(LIF )、7ツ化iグネシウム(Mg
F2 )等に代表されるフッ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6は、
酸化タングステン(wo、wo、)、酸化モリブデン(
MOO2y Mo5s )、五酸化バナジウム(v20
5)等を用いて形成する。
The transparent conductive film is an ITO film (indium oxide In2
O5 (K in O5, doped tin oxide 5nQ2), Nesa film, etc. are used. The electrochromic layer 3, which is the coloring layer on the anode side, has conventionally been formed of chromium trioxide (Cr205), iridium hydroxide (Ir(OH)2), nickel hydroxide (Ni(OH)2), or the like. The insulating layer 4 made of dielectric material is made of zircon dioxide (ZrO2).
- Tantalum pentoxide (Ta205) Quasi oxide (si)
oxides such as o, sto□), or 7
Lithium tsulfide (LIF), i-gnesium heptadide (Mg
It is formed using a fluoride such as F2). In addition, the electrochromic layer 6, which is the coloring layer on the cathode side, is
Tungsten oxide (wo, wo,), molybdenum oxide (
MOO2y Mo5s ), vanadium pentoxide (v20
5) etc.

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
によシミ気化学的反応が起き、着色、消色をする。この
着色機構は、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エクシ璽ンによるブロンズ
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、WO5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着色する。
In an all-solid-state electrochromic device having such a structure, a vapor chemical reaction occurs when a voltage is applied between the first electrode 2 and the second electrode 5, and the stain is colored or decolored. It is generally said that this coloring mechanism is based on the formation of bronze by double injection of cations and electrons into the electrochromic layer 6, for example. For example, when WO5 is used as an electrochromic substance, an oxidation-reduction reaction represented by the following formula (1) occurs, resulting in coloration.

wo、 + xH+ x* oHxW05      
(1)(1) 式に従って、メンゲステンブロンズHx
Wo3が形成され着色するが、ここで印加電圧を逆転す
れば消色状態となる。(1)式のこの様な反応は、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
絶縁層によってグロトンHが供給され着色する。
wo, + xH+ x* oHxW05
(1) According to the formula (1), Mengesten bronze Hx
Wo3 is formed and colored, but if the applied voltage is reversed at this point, the color disappears. In the reaction of formula (1), in an all-solid-state electrochromic device, Groton H is supplied by the insulating layer inside the device and the device is colored.

上述のエレクトロクロミック素子においては、従来1陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層3は、水酸化
イリジウム(Ir(on)2 )等の水酸化物を反応性
スフ9ツタ或いは陽極酸化膜法によって形成している。
In the above-mentioned electrochromic element, the electrochromic layer 3, which is the coloring layer on the anode side of the anode 1, is formed by forming a hydroxide such as iridium hydroxide (Ir(on)2) using a reactive film or an anodic oxidation film method. are doing.

本発明は、このようなエレクトロクロミック索子におい
て、陽極側発色層であるエレクトロクロミック層を、従
来のものとは異シ2種またはそれ以上の材料の混合膜に
よって構成して、従来の陰極側発消色のみのタイプのも
のに比して優れた応答速度および着色濃度の発色を得る
ことのできる全固体型エレクトロクロミック素子を提供
しようとするものである。
In the present invention, in such an electrochromic cable, the electrochromic layer, which is the coloring layer on the anode side, is composed of a mixed film of two or more materials, which is different from the conventional one, and the electrochromic layer is different from the conventional one on the cathode side. It is an object of the present invention to provide an all-solid-state electrochromic device that can obtain color development with superior response speed and color density compared to a type that only develops and fades color.

本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の特徴
とするところは、第1図に示すように導電体膜よ構成る
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、導電体膜よシなる第
2電極を順次積層した全固体型エレクトロクロミ、り素
子あるいは1第2図に示すように、上記の絶縁層と第2
電極の間にさらに陰極側発色層である第2のエレクトロ
クロミック層を積層してなる全固体型エレクトロクロミ
ック素子において、陽極側発色層であるエレクトロクロ
ミック層を、水酸化ニッケルと水酸化鉄、水酸化マンガ
ン、水酸化ランタンの内、少なくとも1つ以上と混合し
た膜としたことにある。
The all-solid-state electrochromic device according to the present invention is characterized by a first electrode made of a conductive film, an electrochromic layer which is a coloring layer on the anode side, and a dielectric film, as shown in FIG. An all-solid-state electrochromic device in which an insulating layer and a second electrode made of a conductive film are successively laminated, or as shown in FIG.
In an all-solid-state electrochromic device in which a second electrochromic layer, which is a coloring layer on the cathode side, is laminated between the electrodes, the electrochromic layer, which is the coloring layer on the anode side, is made of nickel hydroxide, iron hydroxide, and water. The film is a mixture of at least one of manganese oxide and lanthanum hydroxide.

水酸化ニッケルと、水酸化鉄、水酸化マンガン、水酸化
ランタンの内少くとも1つ以上と混合した膜よ構成る陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層は反応性高周
波イオングレーティング法を用いて形成することかでき
る。その際、蒸着材料としては、ニッケルまたはその酸
化物と、鉄、マンガン、ランタンまたはそれらの酸化物
を、それぞれ単独に、或いは混合ペレットとして使用し
て、上記のエレクトロクロミック層を形成できる。
The electrochromic layer, which is a coloring layer on the anode side, is composed of a film containing nickel hydroxide and at least one of iron hydroxide, manganese hydroxide, and lanthanum hydroxide, and is formed using a reactive high-frequency ion grating method. I can do something. In this case, the above-mentioned electrochromic layer can be formed by using nickel or its oxide, and iron, manganese, lanthanum, or their oxides individually or as a mixed pellet as vapor deposition materials.

本発明による全固体型エレクトロクロミック素子を製造
するのに使用される反応性高周波イオングレーティング
装置の一例を第3図に示す。図中、11は反応性イオン
グレーティング装置本体、12は電子銃(FBガン)、
13は傘(基板ホル〆−)、14はDCバイアスを印加
するDCdイアス源X15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、1
7は02ガスを供給するガスボンベ、18および19は
ニードルパルプ、20は基板(被蒸着体)を示すO 第3図に示す装置によってエレクトロクロミック素子を
製造する工程は次の通シである。
FIG. 3 shows an example of a reactive high frequency ion grating device used to manufacture the all-solid-state electrochromic device according to the present invention. In the figure, 11 is the reactive ion grating device main body, 12 is an electron gun (FB gun),
13 is an umbrella (substrate holder); 14 is a DCd bias source that applies DC bias; 15 is a high frequency coil (RF coil); 16 is an H20 vapor supply source that supplies H20 vapor;
7 is a gas cylinder for supplying 02 gas, 18 and 19 are needle pulp, and 20 is a substrate (object to be evaporated) O. The process of manufacturing an electrochromic device using the apparatus shown in FIG. 3 is as follows.

先ず、基板1の上に適当な引き出し電極部およびリード
部を備えた第1電極2を形成し、これを第3図の装置内
に20で示す如く設置し、蒸着材料として上記の材料を
用い、H20蒸気供給源16からH20蒸気を装置内に
導入し、或いはH20蒸気供給源16からH20蒸気を
導入するとともに0□ガスがンペ17から0□ガスを導
入して反応性イオンプレーティング方法によシ陽極側発
色層であるエレクトロクロミック層3を上記の第1電極
2上に形成する。次に、この膜の上に、真を焦眉方法に
よシ絶縁層4を形成し、次に、該絶縁層4の上に第2電
極5の膜を形成しく第1図に示すエレクトロクロミ、り
素子の場合)、或いは該絶縁層4の上に1陰極側発色層
であるエレクトロクロミック層6を真空蒸着法で形成し
た上、第2電極5の膜を形成する(第2図に示すエレク
トロクロミック素子の場合)。
First, a first electrode 2 having a suitable extraction electrode part and a lead part is formed on a substrate 1, and this is installed in the apparatus shown in FIG. 3 as shown at 20, and the above-mentioned material is used as a vapor deposition material. , H20 vapor is introduced into the apparatus from the H20 vapor supply source 16, or H20 vapor is introduced from the H20 vapor supply source 16 and 0□ gas is introduced from the pump 17 to perform a reactive ion plating method. An electrochromic layer 3, which is a coloring layer on the anode side, is formed on the first electrode 2. Next, on this film, an insulating layer 4 is formed by the cylindrical method, and then a film of the second electrode 5 is formed on the insulating layer 4. (in the case of an electrochromic element), or an electrochromic layer 6, which is a coloring layer on the first cathode side, is formed on the insulating layer 4 by vacuum evaporation, and then a film of the second electrode 5 is formed (an electrochromic layer 6 as shown in FIG. (for chromic elements).

本発明によれば、従来の陰極側発消色のみのタイプのエ
レクトロクロミック素子と較べて応答速度、発色効率お
よび寿命を改善することかできる・以下、本発明の実施
例について説明する。
According to the present invention, it is possible to improve the response speed, coloring efficiency, and lifespan compared to the conventional electrochromic element that only develops and fades color on the cathode side.Examples of the present invention will be described below.

実施例1 厚み0.8 mのガラス(Cornlng 7059 
)の基板l上に、適当な引き出し電極部及びリード部を
備えたITO膜よ9成る第1電極2を形成し、蒸着材料
に金属ニッケル(N1)と金属鉄(Fe)を用い、上記
の第1電極2上に、反応性高周波イオングレーティング
方法によシ、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。
Example 1 Glass 0.8 m thick (Cornlng 7059
), a first electrode 2 made of an ITO film 9 with appropriate extraction electrode parts and lead parts is formed, and using metal nickel (N1) and metal iron (Fe) as vapor deposition materials, the above-mentioned An electrochromic layer 3, which is a coloring layer on the anode side, was formed on the first electrode 2 by a reactive high frequency ion grating method.

条件として、H20蒸気を5.OX 10  Torr
まで導入しへニッケルの蒸着速度を0.3 X/sec
 % 鉄(D蒸着速度を0.6 X/secとし、同時
焦眉した。膜厚は1300Xであった。これによって、
水酸化ニッケルと水酸化鉄の混合膜よ9成るエレクトロ
クロミック層3が形成された。
The conditions were 5. OX 10 Torr
The nickel deposition rate was increased to 0.3 X/sec.
% iron (D) was simultaneously deposited at a deposition rate of 0.6X/sec.The film thickness was 1300X.As a result,
An electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide and iron hydroxide was formed.

この膜の上に、真空蒸着方法にょシ、絶縁体層4として
T a 20 sの層を3000X付けた。この時の真
を度は20 X 10−5Torr、蒸着速度は8ηe
cであった。さらに、これらの膜の上に、第2電極5と
して半透明Au膜を300X付けた。
On this film, a layer of Ta 20 s of 3000× was applied as an insulator layer 4 using a vacuum evaporation method. The true degree at this time is 20 x 10-5 Torr, and the deposition rate is 8ηe.
It was c. Furthermore, a 300× translucent Au film was attached as the second electrode 5 on top of these films.

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1,211t、極間に、2.2v印加して駆
動したところ、着色濃度がΔODで0.3に達するまで
に880m5ecであった・ 実施例2 厚み0.8簡のガラス(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膜よ9成る第1電極2を形成し、蒸層材料に
酸化鉄(FJOs )と酸化マンガン(MnO2)の混
合ペレット(混合比1:l)と金属ニッケルを用い)上
記の第1電極2上に、反応性高周波イオングレーティン
グ方法にょシ、陽極側発色層である、第1のエレクトロ
クロミック層3を形成した。
When the all-solid-state electrochromic device manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the electrodes at the 1st 211t, it took 880m5ec until the coloring density reached ΔOD of 0.3.・Example 2 Glass with a thickness of 0.8 sheets (Corning 7059)
A first electrode 2 consisting of an ITO film 9 having appropriate extraction electrode portions and lead portions is formed on a substrate 1 of the substrate 1, and mixed pellets (mixed A first electrochromic layer 3, which is a coloring layer on the anode side, was formed on the first electrode 2 using a reactive high frequency ion grating method (using a ratio of 1:1) and metallic nickel).

条件として、H20蒸気を4. OX 10’ Tor
rまで導入し、混合ペレットの蒸着速度をQ、9)Js
ecX金属ニックルの蒸着速度を0.5X/secとし
た。膜厚は1500Xであった。こnにょシ、水酸化ニ
ッケルと水酸化鉄と水酸化マンガンの混合膜よ9成るエ
レクトロクロミック層3が形成された〇この膜の上に、
真空蒸着方法によシ、絶縁体層4としてTa205の層
を3000X付けた。この時の真空度は2. OXI 
OTorr、蒸着速度は8)、/1secでありた。さ
らに、これらの膜の上に、陰極発色層である、第2のエ
レクトロクロミック層6としてWO,層を、真空蒸着方
法によjl+、400Oi付け、次に第2電極5として
半透8AAu膜を300X付けた。
The conditions were 4. H20 steam. OX 10' Tor
9) Js.
The deposition rate of the ecX metal nickle was set to 0.5X/sec. The film thickness was 1500X. An electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide, iron hydroxide, and manganese hydroxide is formed on top of this film.
A layer of Ta205 was deposited at 3000X as the insulator layer 4 using a vacuum evaporation method. The degree of vacuum at this time is 2. OXI
OTorr and deposition rate were 8)/1 sec. Further, on these films, a WO layer of jl+, 400 Oi was applied as a second electrochromic layer 6, which is a cathode coloring layer, by a vacuum evaporation method, and then a semitransparent 8AAu film was applied as a second electrode 5. I attached 300X.

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1.2電極間に、2.2v印加して駆動した
ところ、着色濃度がΔODで0.4に達するまでに35
0 m5ecであった。
When the all-solid-state electrochromic device manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the first and second electrodes, the coloring density reached 35V by the time ΔOD reached 0.4.
It was 0 m5ec.

実施例3 厚み0.8mm+のガラス(Corning 7059
 )の基板1上に1適等な引き出し電極部及びリード部
を備えたITO膜よ9成る第1電極2を形成し、蒸着材
料に金属鉄、マンガン、ランタンの混合ペレット(混合
比1 : 1 : 3)と酸化ニッケルを用い、上記の
第1電極2上に反応性高周波イオングレーティング方法
によシ、陽極側発色層である第1のエレクトロクロミッ
ク層3を形成した。
Example 3 Glass with a thickness of 0.8 mm+ (Corning 7059
) A first electrode 2 made of an ITO film having an appropriate extraction electrode part and a lead part is formed on a substrate 1 (1), and mixed pellets of metallic iron, manganese, and lanthanum (mixing ratio 1:1) are used as the evaporation material. : Using 3) and nickel oxide, a first electrochromic layer 3, which is a coloring layer on the anode side, was formed on the first electrode 2 by a reactive high frequency ion grating method.

条件として、H20蒸気を3.OX 10  Torr
まで導入し、混合ベレットの蒸着速度を1.0 X/s
ec 、酸化ニッケルの蒸着速度を0.8X/’see
とした。膜厚は1500Xであった。
The conditions were 3. H20 vapor. OX 10 Torr
and the deposition rate of the mixing pellet was set to 1.0 X/s.
ec, the deposition rate of nickel oxide is 0.8X/'see
And so. The film thickness was 1500X.

これによシ、水酸化ニッケル、水酸化鉄、水酸化マンガ
ン、水酸化ランタンの混合膜よ)成るエレクトロクロミ
、り層3が形成された。
As a result, an electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide, iron hydroxide, manganese hydroxide, and lanthanum hydroxide was formed.

この膜の上に、真空蒸着方法によシ、絶縁体層4として
T a 205の層を3000!付けた。この時の真空
度は2、OX 10’−5Torr 、蒸着速度は8 
X/1!@0であった。さらに、これらの膜の上に、陰
極発色層である第2のエレクトロクロミック層6として
wos層を、真空蒸着方法によシ、4000X付け、次
に、第2電極5として半透明Au膜を300X付けた。
On top of this film, a layer of Ta 205 with a thickness of 3000% is applied as an insulating layer 4 by a vacuum evaporation method. I attached it. At this time, the degree of vacuum was 2, OX 10'-5 Torr, and the deposition rate was 8.
X/1! It was @0. Furthermore, on top of these films, a WOS layer as a second electrochromic layer 6 which is a cathode coloring layer is deposited at 4000X using a vacuum evaporation method, and then a translucent Au film is deposited at 300X as a second electrode 5. I attached it.

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1.2電極間に、2.2V印加して駆動した
ところ、着色濃度がΔODで0.4 K達するまでに3
40 m5ecであった・実施例4 厚み0.8 wr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膜よ9成る第1電極2を形成した。
When the all-solid-state electrochromic device manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the first and second electrodes, the coloring density reached 0.4K at ΔOD.
40 m5ec.Example 4 Glass with a thickness of 0.8 wr (Corning 7059
) A first electrode 2 consisting of an ITO film 9 provided with appropriate extraction electrode portions and lead portions was formed on the substrate 1 of (1).

蒸着材料に、金属ニッケル(Ni)と酸化マンガン(M
nO2)を用い上記の第1電極2上に、反応性高周波イ
オンブレーティング方法にょシ、同時蒸着で陽極側発色
層である、第1のエレクトロクロミ、り層3を形成した
Metal nickel (Ni) and manganese oxide (M
A first electrochromic layer 3, which is a coloring layer on the anode side, was formed on the first electrode 2 using reactive high frequency ion blating method and simultaneous vapor deposition using nO2).

条件として、H20蒸気を3. OX 10−’ To
rrまで導入したあと、02ガスを4. Q X 10
−’ Torr iで導入し、蒸着速度を各々0.4 
)v’II % 0.6 X/seeとした。このとき
の膜厚は1200XTあった。
The conditions were 3. H20 vapor. OX 10-' To
After introducing 02 gas to rr, 4. Q X 10
−' Torr i, and the deposition rate was set to 0.4, respectively.
) v'II % 0.6 X/see. The film thickness at this time was 1200XT.

この様にして、第1電極2上に水酸ニッケルと水酸化マ
ンガンの混合膜よ9成る第1のエレクトロクロミック層
3が形成さnた。
In this manner, the first electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide and manganese hydroxide was formed on the first electrode 2.

この膜の上に、真空蒸着法にょシ1絶縁体層4トシテT
a205の層を30001付けた。さらに、これらの膜
の上に、陰極側発色層である1第2工レクトロクロミツ
ク層6としてwo5層を1真全蒸着方法によp、4oo
ozHけ、次に第2電極5として半透明Au膜を300
X付けた。
On top of this film, a vacuum evaporation method is applied.
30001 layers of a205 were attached. Further, on top of these films, a WO5 layer is deposited as a first and second electrochromic layer 6, which is a coloring layer on the cathode side, by a total deposition method.
ozH, and then a semi-transparent Au film of 300 oz as the second electrode 5.
I added an X.

この様にして製作したエレクトロクロミック素子を、第
1,2電極間に、2.2V印加して駆動したところ、着
色濃度がΔODで0.4に達するまでに400 m@e
cであった。
When the electrochromic element manufactured in this manner was driven by applying 2.2V between the first and second electrodes, the coloring density reached 400 m@e by the time the coloring density reached 0.4 in ΔOD.
It was c.

実施例5 厚み0.8鱈のガラス(Cornlng 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膜よ9成る第1′tL極2を形成した。
Example 5 Thickness 0.8 cod glass (Cornlng 7059)
A first 'tL pole 2 consisting of an ITO film 9 having appropriate extraction electrode portions and lead portions was formed on the substrate 1 of the present invention.

蒸着材料に、金属ニッケル(N1)とランタン(La)
を用い上記の第l電極2上に、反応性高周波イオンブレ
ーティング方法にょシ、同時蒸着し、陽極側発色層であ
る、第1のエレクトロクロミ。
Metallic nickel (N1) and lanthanum (La) are used as vapor deposition materials.
A first electrochromic layer, which is a coloring layer on the anode side, is simultaneously deposited on the first electrode 2 using a reactive high frequency ion blating method.

り層3を形成した。A layer 3 was formed.

条件として、H20蒸気を3. OX 10−’ To
rrまで導入したあと、o2ガスを5X10  Tor
rtで導入し1蒸着速度を各kO,51/s、0.6に
/81114とした。
The conditions were 3. H20 vapor. OX 10-' To
After introducing O2 gas to rr, 5X10 Tor
It was introduced at rt and the deposition rate was 0.6/81114 for each kO, 51/s.

このときの膜厚は1300Xであった〇この様にして、
第1電極2上に水酸化ニッケルと水酸化ランタンの混合
膜よ9成る第1のエレクトロクロミ、り層3が形成され
た。
The film thickness at this time was 1300X 〇 In this way,
A first electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide and lanthanum hydroxide was formed on the first electrode 2 .

この膜の上に、真空蒸着法にょシ、絶縁体層4としてT
JL205の層を3000X付けた。さらに、こレラの
膜の上に、陰極側発色層である、第2エレクトロクロミ
ック層6としてw03層を、真空蒸着方法によjD、4
000X付け、次に第2電極5として半透明Au膜を3
00X付けた。
On top of this film, a T
A layer of JL205 was attached at 3000X. Furthermore, a w03 layer as a second electrochromic layer 6, which is a coloring layer on the cathode side, is deposited on the film of this film using a vacuum evaporation method.
000X, and then a semi-transparent Au film 3 as the second electrode 5.
I added 00X.

この様にして製作したエレクトロクロミック素子を、第
1.2電極間に、2.2V印加して駆動したところ、着
色濃度がΔODで0.3に達するまでに400 m5e
cであった。
When the electrochromic element manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the first and second electrodes, the coloring density reached 400 m5e by ΔOD of 0.3.
It was c.

実施例6 厚み0.8 wasのガラス(Cornlng 705
9 )の基板1上に1適当な引き出し電極部及びリード
部を備えたITO膜よ形成る第1電極2を形成した。
Example 6 Glass with a thickness of 0.8 was (Cornlng 705
On the substrate 1 of 9), a first electrode 2 made of an ITO film having a suitable extraction electrode part and a lead part was formed.

蒸着材料に、酸化ニッケルと酸化鉄の混合ペレット(混
合比1:1)と酸化ランタン(Laz03 )を用い上
記の第1電極2上に、反応性高周波イオングレーティン
グ方法にょシ、同時蒸着し、陽極側発色層である、第1
のエレクトロクロミック層3を形成した。
Mixed pellets of nickel oxide and iron oxide (mixing ratio 1:1) and lanthanum oxide (Laz03) were used as vapor deposition materials, and they were simultaneously vapor-deposited on the first electrode 2 using a reactive high frequency ion grating method, and then the anode was formed. The first coloring layer is the side coloring layer.
An electrochromic layer 3 was formed.

条件として、H20蒸気を4. OX 10−’ To
rrまで導入し、蒸着速度を各hO,8:lv/s、0
.4 X/II@1!とした。このときの膜厚は150
0Xであった。
The conditions were 4. H20 steam. OX 10-' To
rr, and the deposition rate was set to hO, 8: lv/s, 0
.. 4 X/II@1! And so. The film thickness at this time is 150
It was 0X.

この様にして、第1電極2上に水酸化ニッケル、水酸化
鉄、水酸化ランタンの混合膜よ9成る第1のエレクトロ
クロミック層3が形成された。
In this manner, a first electrochromic layer 3 consisting of a mixed film of nickel hydroxide, iron hydroxide, and lanthanum hydroxide was formed on the first electrode 2.

この膜の上に、真空蒸着法によシ、絶縁体層4としてT
a205の層を3000!付けた。さらに、これらの膜
の上に、陰極側発色層である、第2エレクトロクロミ、
り層6としてwo3層を、真空蒸着方法によ、9.40
00X付け、次に第2電極5として半透明Au膜を30
0X付けた・ この様にして製作したエレクトロクロミ、り素子を1第
1.2電極間に、2.2V印加して駆動したところ、着
色濃度がΔODで0.3に達するまでに320 m+s
ecでhりた◎ 実施例7 厚み0.8簡のガラス(Cornlng 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膜よ形成る第1電極2を形成した。
On top of this film, an insulating layer 4 of T
3000 layers of A205! I attached it. Furthermore, on top of these films, a second electrochromic layer, which is a coloring layer on the cathode side, is formed.
WO3 layer as layer 6 was deposited by vacuum deposition method at 9.40%
00X, and then a semi-transparent Au film with a thickness of 30 mm as the second electrode 5.
When the electrochromic element manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the 1st and 2nd electrodes, it took 320 m+s for the coloring density to reach 0.3 in ΔOD.
It was hard with ec ◎ Example 7 0.8-thick glass (Cornlng 7059)
A first electrode 2 made of an ITO film having appropriate extraction electrode portions and lead portions was formed on the substrate 1 .

蒸着材料に、酸化ランタンと酸化マンガンの混合ペレッ
ト(混合比1:1)と金属ニッケルを用い上記の第1電
極2上に、反応性高周波イオングレーティング方法によ
シ、同時蒸着し、陽極側発色層である、第1のエレクト
ロクロミック層3を形成した。
Mixed pellets of lanthanum oxide and manganese oxide (mixing ratio 1:1) and metallic nickel are used as vapor deposition materials, and they are simultaneously vapor-deposited on the first electrode 2 by the reactive high-frequency ion grating method, and color is developed on the anode side. A first electrochromic layer 3 was formed.

条件として、H20蒸気を5 X 10−’ Torr
まで導入し、蒸着速度を各々0.6 X/11 XO,
4)Jsecとした。このときの膜厚は1200Xであ
りた。
As a condition, H20 vapor was heated at 5 X 10-' Torr.
and the deposition rate was set to 0.6X/11XO, respectively.
4) It was set as Jsec. The film thickness at this time was 1200X.

この様にして、第1電極2上に水酸化ランタン、水酸化
マンガン、水酸化ニッケルよ9成る第1のエレクトロク
ロミック層3が形成さnた。
In this way, the first electrochromic layer 3 consisting of lanthanum hydroxide, manganese hydroxide, and nickel hydroxide was formed on the first electrode 2.

この膜の上に、真空蒸着法によシ、絶縁体層4トシてT
&2050層を3000X付けた。さらに、とnらの膜
の上に、陰極側発色層である、第2エレクトロクロミッ
ク層6としてwo3層を、真空蒸着方法によ!D、40
00X付け、次に第2電極として半透明Au膜を300
X付けた。
On top of this film, four insulating layers are deposited using a vacuum evaporation method.
&2050 layer was attached to 3000X. Furthermore, on the film of et al., a WO3 layer was formed as a second electrochromic layer 6, which is a coloring layer on the cathode side, by a vacuum evaporation method! D, 40
00X, and then a semi-transparent Au film with 300X as the second electrode.
I added an X.

この様にして製作したエレクトロクロミック素子を、第
1.2電極間に、2.2V印加して駆動したところ、着
色濃度がΔODで0.4に達するまでに380 ms@
cであった。
When the electrochromic element manufactured in this way was driven by applying 2.2V between the first and second electrodes, it took 380 ms@ for the coloring density to reach ΔOD of 0.4.
It was c.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は、本発明に係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
発明素子を製造するに使用さnる反応性イオングレーテ
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1 11・・・反応性イオンブレーティング装置の本体、1
2・・・電子銃(EBガン)1 13・・・傘(基板ボルダ−)\ 14・・・DCバイアス源、 15・・・高周波コイル(RFコイル)、16・・・H
20g気供給源、17・・・o2ガスボンベ、18.1
9・・・ニードルバルブ、 20・・・基板(被蒸着体〕。
FIGS. 1 and 2 are cross-sectional views showing two examples of all-solid-state electrochromic devices according to the present invention, and FIG. 3 shows a reactive ion grating device used to manufacture the devices of the present invention. It is a schematic diagram. 1... Substrate, 2... First electrode 3...
・Electrochromic layer, 4... Insulating layer, 5... Second electrode, 6...
... Electrochromic layer 1 11 ... Main body of reactive ion blating device, 1
2...Electron gun (EB gun) 1 13...Umbrella (substrate boulder)\14...DC bias source, 15...High frequency coil (RF coil), 16...H
20g air supply source, 17...O2 gas cylinder, 18.1
9... Needle valve, 20... Substrate (deposited object).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 導電体膜よシ成る第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
電体膜よシなる第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第2の
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において、陽極側発色層であるエレ
クトロクロミック層を、水酸化ニッケルと水酸化鉄、水
酸化マンガン、水酸化ランタンの内少なくとも1つ以上
と混合した膜としたことを特徴とする全固体型エレクト
ロクロミック素子。
A first electrode made of a conductive film, an electrochromic layer as an anode-side coloring layer, an insulating layer made of a dielectric film, and a second electrode made of a conductive film are sequentially laminated, or the above insulating layer In an all-solid-state electrochromic device in which a second electrochromic layer, which is a coloring layer on the cathode side, is laminated between the electrode and the second electrode, the electrochromic layer, which is the coloring layer on the anode side, is made of nickel hydroxide and hydroxide. An all-solid-state electrochromic device characterized by having a film mixed with at least one of iron, manganese hydroxide, and lanthanum hydroxide.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998014824A1 (en) * 1996-10-01 1998-04-09 Flachglas Aktiengesellschaft Electrochromic mirror and method for producing an electrochromic mirror

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