JPS5961821A - 全固体型エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
全固体型エレクトロクロミツク素子Info
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- JPS5961821A JPS5961821A JP57172269A JP17226982A JPS5961821A JP S5961821 A JPS5961821 A JP S5961821A JP 57172269 A JP57172269 A JP 57172269A JP 17226982 A JP17226982 A JP 17226982A JP S5961821 A JPS5961821 A JP S5961821A
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- Japan
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- electrochromic
- electrode
- film
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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
- G02F1/15—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
- 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
- G02F1/1524—Transition metal compounds
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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
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- G02F1/1524—Transition 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。
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に関す
るものである。
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。
エレクトロクロミ、り現象とは、電圧を加えた時に酸化
還元反応によ多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、り現象を利用する電気化学的発消色
現象すなわちエレクトロクロミ、り素子は、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。
還元反応によ多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、り現象を利用する電気化学的発消色
現象すなわちエレクトロクロミ、り素子は、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つの従来例を８１図および第２図
に示す。
ロクロミ、り素子の２つの従来例を８１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の電極２と、陰極側
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、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って構成されたものである。
の上に、透明導電体膜よシなる第１の電極２と、陰極側
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、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、り素子は、第１
図に示すエレクトロクロミ、り層３の外に、さらに、陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層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、陰極側発色層である第１エレクトロクロミ
ック層３と、誘電体膜よシなる絶縁層４と、陽極側発色
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って構
成される。
図に示すエレクトロクロミ、り層３の外に、さらに、陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層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、陰極側発色層である第１エレクトロクロミ
ック層３と、誘電体膜よシなる絶縁層４と、陽極側発色
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って構
成される。
上記の構造において、透明な基板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、グラ
スチック板、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の電極２の下でなく、第２
の電極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の電極を透明導電
膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜とする必要があ
る。
によって形成されるが、これはガラス板に限らず、グラ
スチック板、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の電極２の下でなく、第２
の電極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の電極を透明導電
膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜とする必要があ
る。
上記の全固体型エレクトロクロミック素子に一般的に用
いられる利料の代表例を列挙する。
いられる利料の代表例を列挙する。
第１の電極２を形成する透明導電膜は、ＩＴＯ膜（ｘｎ
２ｏｓ中に５チのＳ ｎＯ２を含むもの）やネサ膜等で
ある。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
（ＷＯ３）、二酸化モリブデン（Ｍｏ Ｏ２）、三酸化
モリブデン（ＭｏＯ２）、五酸化ノ々ナジウム（ｖ２０
５）、を用いて形成する。
２ｏｓ中に５チのＳ ｎＯ２を含むもの）やネサ膜等で
ある。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
（ＷＯ３）、二酸化モリブデン（Ｍｏ Ｏ２）、三酸化
モリブデン（ＭｏＯ２）、五酸化ノ々ナジウム（ｖ２０
５）、を用いて形成する。
誘電体膜である絶縁層４は、二酸化ジルコン（ＺｒＯ□
）、酸化ケイ素（８１０） 、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２
）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）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によっ
て構成される。また、陽極側発色層の第２のエレクトロ
クロミック層６は、酸化クロム（ｃｒ２ｏ５ ）、水酸
化イリジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２ ）、水酸化ニッケル（
Ｎｉ （ＯＨ） ２） 等を用いて形成される。
）、酸化ケイ素（８１０） 、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２
）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）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によっ
て構成される。また、陽極側発色層の第２のエレクトロ
クロミック層６は、酸化クロム（ｃｒ２ｏ５ ）、水酸
化イリジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２ ）、水酸化ニッケル（
Ｎｉ （ＯＨ） ２） 等を用いて形成される。
第２電極５には、例えばＡｕの半透明導電膜が使用され
る。
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
によシミ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３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、エレクト
ロクロミ、り物質としてＷＯ，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。
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、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３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、エレクト
ロクロミ、り物質としてＷＯ，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。
”Ｍ）５ ＋ｘＨ＋＋ ｘｅ ： ＨｘＷＯ５（１）
（１） 式に従って、タングステンブロンズＨｘＷＯ２
＞”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） 式に従って、タングステンブロンズＨｘＷＯ２
＞”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、上記の第２図に示すような第１および第２の
エレクトロクロミック層３および６を備えた全固体型エ
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層３および６を備えた全固体型エ
レクトロクロミック素子に関するものである。
この様な構造の全固体型エレクトロクロミック素子は、
所望の着色濃度が得られないなどの欠点を持っているが
、本発明は、上記の様な欠点を改良し、所望の着色濃度
を得るとともに、応答速度を向上させたエレクトロクロ
ミ、り素子を提供することを目的とするものである。
所望の着色濃度が得られないなどの欠点を持っているが
、本発明は、上記の様な欠点を改良し、所望の着色濃度
を得るとともに、応答速度を向上させたエレクトロクロ
ミ、り素子を提供することを目的とするものである。
本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の特徴
とするところは、導電体膜よシなる電極と、陰極側発色
層である第１エレクトロクロミック層と、誘電体膜よシ
なる絶縁層と、陽極側発色層である第２エレクトロクロ
ミ、り層と、導電体膜よシなる電極とを順次に積層して
なる全固体型エレクトロクロミ、り素子において、陽極
側発色層である第２エレクトロクロミック層を、数種の
エレクトロクロミ、り物質の層を順次に積層した積層体
によって構成したことにある。
とするところは、導電体膜よシなる電極と、陰極側発色
層である第１エレクトロクロミック層と、誘電体膜よシ
なる絶縁層と、陽極側発色層である第２エレクトロクロ
ミ、り層と、導電体膜よシなる電極とを順次に積層して
なる全固体型エレクトロクロミ、り素子において、陽極
側発色層である第２エレクトロクロミック層を、数種の
エレクトロクロミ、り物質の層を順次に積層した積層体
によって構成したことにある。
すなわち、第２エレクトロクロミック層に、例えば、Ｉ
ｒ （ＯＨ） ２のみを用いると、ＷＯ５よシも少し
濃い青色にしか着色しないが、他の色に着色する物質を
積層すれば、よシ黒に近い色が得られ着色濃度が、その
分だけ増加する。このことから、第２エレクトロクロミ
、り層に、２層あるいは３層以上のエレクトロクロミ、
り物質を積層すれば、Ｂ［望の着色濃度が得られるので
ある。
ｒ （ＯＨ） ２のみを用いると、ＷＯ５よシも少し
濃い青色にしか着色しないが、他の色に着色する物質を
積層すれば、よシ黒に近い色が得られ着色濃度が、その
分だけ増加する。このことから、第２エレクトロクロミ
、り層に、２層あるいは３層以上のエレクトロクロミ、
り物質を積層すれば、Ｂ［望の着色濃度が得られるので
ある。
第３図は本発明によるエレクトロクロミ、り素子の一実
施態様を示す。第３図に示す実施態様は第２図に示す従
来例に対応する構造を有するものであるが、第２図に示
すものに比して、第１エレクトロクロミック層３と第２
エレクトロクロミック層の順序を逆にしである。図中、
１は透明な基板、又は透明導電体膜よりなる第１の電極
、３は陰極側発色層である第１エレクトロクロミック層
、４は導電体膜よシなる絶縁層、５は導電体膜よシなる
第２の電極、６は陽極側発色層である第２エレクトロク
ロミ、り層である。
施態様を示す。第３図に示す実施態様は第２図に示す従
来例に対応する構造を有するものであるが、第２図に示
すものに比して、第１エレクトロクロミック層３と第２
エレクトロクロミック層の順序を逆にしである。図中、
１は透明な基板、又は透明導電体膜よりなる第１の電極
、３は陰極側発色層である第１エレクトロクロミック層
、４は導電体膜よシなる絶縁層、５は導電体膜よシなる
第２の電極、６は陽極側発色層である第２エレクトロク
ロミ、り層である。
第２エレクトロクロミック層６は、膜厚の薄い数種のエ
レクトロクロミック物質の層６ａおよび６ｂを順次に積
層することによって構成される。
レクトロクロミック物質の層６ａおよび６ｂを順次に積
層することによって構成される。
例えば、基板１は硼硅酸ガラス板、第１の電極２はＩＴ
Ｏ，第１エレクトロクロミック層３はＷＯ３、絶縁層４
はＴａ２０５、第２の電極５はＡｕの半透明導電膜によ
って構成され、且つ第２エレクトロクロミック層６はＩ
ｒ （ＯＨ） ２の層６ ａ ＋！：Ｃｒ２Ｏ５の層
６ｂとを順次に積層することによって構成される。
Ｏ，第１エレクトロクロミック層３はＷＯ３、絶縁層４
はＴａ２０５、第２の電極５はＡｕの半透明導電膜によ
って構成され、且つ第２エレクトロクロミック層６はＩ
ｒ （ＯＨ） ２の層６ ａ ＋！：Ｃｒ２Ｏ５の層
６ｂとを順次に積層することによって構成される。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例１
厚み０．７朋の硼硅酸ガラスの基板上に適当な引き出し
電極部及びリード部を備えたＩＴＯ膜を形成し、その上
に反応性スパッタ方法によｌ） Ｉｒ（ＯＨ）２の層を
１５００λ付け、その上に真空蒸着方法によシ、Ｃｒ２
Ｏ３の層を１０００＾、絶縁層としてＴ３□０５の層を
同様な方法で３０００λ、さらにＷＯ５の第１エレクト
ロクロミック層を３０００＾付けた。真空度は２．ＯＸ
Ｉ Ｆ５Ｔｏｒｒまで初め引いておいてから、各々の
膜を付けた。蒸着速度は約８．０λ／ ｓｅｅであった
。また、第２電極には、半透明導電膜としてＡｕ膜を、
前記と同様の真空蒸着方法によシ、３０θλ付けた。
電極部及びリード部を備えたＩＴＯ膜を形成し、その上
に反応性スパッタ方法によｌ） Ｉｒ（ＯＨ）２の層を
１５００λ付け、その上に真空蒸着方法によシ、Ｃｒ２
Ｏ３の層を１０００＾、絶縁層としてＴ３□０５の層を
同様な方法で３０００λ、さらにＷＯ５の第１エレクト
ロクロミック層を３０００＾付けた。真空度は２．ＯＸ
Ｉ Ｆ５Ｔｏｒｒまで初め引いておいてから、各々の
膜を付けた。蒸着速度は約８．０λ／ ｓｅｅであった
。また、第２電極には、半透明導電膜としてＡｕ膜を、
前記と同様の真空蒸着方法によシ、３０θλ付けた。
この様にして得られた、全固体型エレクトロクロミック
素子を、第１および第２電極間に２．２ｖを印加するこ
とによシ駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで０．８を
得ることができた。このときの応答速度は６００ｍｇｅ
ｅであった。
素子を、第１および第２電極間に２．２ｖを印加するこ
とによシ駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで０．８を
得ることができた。このときの応答速度は６００ｍｇｅ
ｅであった。
失蔦遺」
厚み０．７間の硼硅酸ガラスの基板上に適尚な引き出し
電極部及びリード部を備えたＩＴＯ膜を形成し、その上
に反応性スパッタ方法によシ、Ｉ ｒ （ＯＨ）２の層
を１５００＾、Ｎｉ （ＯＨ） ２の層を１０００λ付
け、その上に真空蒸着方法により、絶縁層としてＴａ２
０５の層を３０００＾、第１エレクトロクロミック層と
してＷＯ３の層を３０００＾付けた７ペースの真空度は
２．０Ｘ１０ Ｔｏｒｒｓ蒸着速度はＩ ｒ （ＯＨ
） ２ 、 Ｎｉ （ＯＨ） ２は２．０＾／ｓｅｅ
、 Ｔａ２０５． ＷＯ，は１０．０＾／ｓｓｃ で
あった。また第２電極には、半透明導電Ａｕ膜を３００
＾付けた。
電極部及びリード部を備えたＩＴＯ膜を形成し、その上
に反応性スパッタ方法によシ、Ｉ ｒ （ＯＨ）２の層
を１５００＾、Ｎｉ （ＯＨ） ２の層を１０００λ付
け、その上に真空蒸着方法により、絶縁層としてＴａ２
０５の層を３０００＾、第１エレクトロクロミック層と
してＷＯ３の層を３０００＾付けた７ペースの真空度は
２．０Ｘ１０ Ｔｏｒｒｓ蒸着速度はＩ ｒ （ＯＨ
） ２ 、 Ｎｉ （ＯＨ） ２は２．０＾／ｓｅｅ
、 Ｔａ２０５． ＷＯ，は１０．０＾／ｓｓｃ で
あった。また第２電極には、半透明導電Ａｕ膜を３００
＾付けた。
この様にして得られた、全固体型エレクトロクロミ、り
素子を第１及び第２電極間に２．２ｖを印加することに
よυ、駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで０．８を得
るのに、５８０ｙｙ＋ｓｅｃであった。
素子を第１及び第２電極間に２．２ｖを印加することに
よυ、駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで０．８を得
るのに、５８０ｙｙ＋ｓｅｃであった。
実施例３
厚み０．７間の硼硅酸ガラスの基板上に適当な引き出し
電極部及びリード部を備えた、ＩＴＯ膜を形成し、その
上に、反応性スバ、り方法によシ、Ｉｒ（ＯＨ）２の層
を１０゛００Ａ、Ｎ１（ＯＨ）２の層を１０００Ａ付け
、その上に真空蒸着方法により、Ｃｒ２Ｏ，の層を１０
００＾、絶縁層としてＴＩＬ２０５の層を３０００Å、
第１エレクトロクロミック層としてＷＯ３の層を３００
０１付けた。第２電極には半透明導電Ａｕ膜を３００Ａ
付けた。
電極部及びリード部を備えた、ＩＴＯ膜を形成し、その
上に、反応性スバ、り方法によシ、Ｉｒ（ＯＨ）２の層
を１０゛００Ａ、Ｎ１（ＯＨ）２の層を１０００Ａ付け
、その上に真空蒸着方法により、Ｃｒ２Ｏ，の層を１０
００＾、絶縁層としてＴＩＬ２０５の層を３０００Å、
第１エレクトロクロミック層としてＷＯ３の層を３００
０１付けた。第２電極には半透明導電Ａｕ膜を３００Ａ
付けた。
この様にして得られた、全固体型エレクトロクロミック
素子を第１及び第２電極間に２，２ｖを印加することに
よシ駆動したところ、着色濃度がΔＯＤを０．８を得る
のに６１０ｍ５ｅｃであった。
素子を第１及び第２電極間に２，２ｖを印加することに
よシ駆動したところ、着色濃度がΔＯＤを０．８を得る
のに６１０ｍ５ｅｃであった。
上述のように、本発明によれば、着色濃度および応答速
度の優れた全固体型エレクトロクロミック素子が得られ
る。
度の優れた全固体型エレクトロクロミック素子が得られ
る。
第１図および第２図は従来の全固体型エレクトロクロミ
ック素子の２例を示す構造断面図、第３図は本発明によ
る全固体型エレクトロクロミック素子の一実施態様を示
す構造断面図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
第１エレクトロクロミック層 ４・・・絶縁層 ５・・第２電極６・・・第
２エレクトロクロミック層 第１図 Ａ／ 第２図 乙々−−−−−−−−−−−− ４々 第３図 一一
ック素子の２例を示す構造断面図、第３図は本発明によ
る全固体型エレクトロクロミック素子の一実施態様を示
す構造断面図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
第１エレクトロクロミック層 ４・・・絶縁層 ５・・第２電極６・・・第
２エレクトロクロミック層 第１図 Ａ／ 第２図 乙々−−−−−−−−−−−− ４々 第３図 一一
Claims (1)
- 導電体膜よ勺なる電極と、陰極側発色層Ｉある第１エレ
クトロクロミック層と、誘電体膜よシなる絶縁層と、陽
極側発色層である第２エレクトロクロミ、り層と、導電
体膜よシなる電極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において、陽極側発色層である第
２エレクトロクロミック層を、数種のエレクトロクロミ
ック物質の層を順次に積層した積層体によって構成した
ことを特徴とする全固体型エレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172269A JPS5961821A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172269A JPS5961821A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961821A true JPS5961821A (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=15938767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57172269A Pending JPS5961821A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961821A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4712879A (en) * | 1986-04-02 | 1987-12-15 | Donnelly Corporation | Electrochromic mirror |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57172269A patent/JPS5961821A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4712879A (en) * | 1986-04-02 | 1987-12-15 | Donnelly Corporation | Electrochromic mirror |
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