JPS60263922A - エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク素子Info
- Publication number
- JPS60263922A JPS60263922A JP59119783A JP11978384A JPS60263922A JP S60263922 A JPS60263922 A JP S60263922A JP 59119783 A JP59119783 A JP 59119783A JP 11978384 A JP11978384 A JP 11978384A JP S60263922 A JPS60263922 A JP S60263922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- electrochromic
- transparent
- bases
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- G02F1/153—Constructional details
- G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は温度変化に対して安定な半固体電解質を備え
たエレクトロクロミック素子に関するものである。
たエレクトロクロミック素子に関するものである。
（従来の技術）
従来、発消色物質が常に電極表面上に固定されている形
態のエレクトロクロミック素子は、多数提案されており
・、例えば第１図に示すような透過″型エレクトロクロ
ミック素子がある。図中１はガラス等の透明基板、２は
ＳｎＯ，等の透明電極、８はシール材、４はＷＯ２等の
還元状態で着色するエレクトロクロミック層、５はプル
シアンブルー等の酸化状態で着色するエレクトロクロミ
ック層、６はＬｉ０ｊＯ，の炭酸プロピレン溶液等の電
解質である。
態のエレクトロクロミック素子は、多数提案されており
・、例えば第１図に示すような透過″型エレクトロクロ
ミック素子がある。図中１はガラス等の透明基板、２は
ＳｎＯ，等の透明電極、８はシール材、４はＷＯ２等の
還元状態で着色するエレクトロクロミック層、５はプル
シアンブルー等の酸化状態で着色するエレクトロクロミ
ック層、６はＬｉ０ｊＯ，の炭酸プロピレン溶液等の電
解質である。
ここで用いる電解質としては上記液体の他に、固体、半
固体電解質が提唱されてきた。これらの電解質を、エレ
クトロクロミック素子の大面積かつ充分な透過率変調の
可能性という観点からみると、固体電解質は応答が遅く
、変調幅も小さく、更に多層膜コートとなるので生産性
が悪く、大面積での特性の一様性を確保しにくいという
問題がある。また液体電解質は、大面積化のとき、基板
の平行状態を維持するためスペーサは周辺のみならず多
数必要とする等のパネル化技術、電解質の漏洩防止が困
難である。半固体電解質については、ゲル状電解質が特
公昭５４−４１８８’７号公報に記載されている。ここ
に開示されている硫酸を含んだポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミド、工チレングリコール、ケイ酸ナト
リウム、シリカゲル、グリセリン等は粘着性が無いかま
たは少ないため大面積化が困難であるばかりでなく、高
濃度の硫酸を用いているため耐久性、取り扱いの上で問
題がある。英国特許第２００５８５６号明細書にはポリ
スチレン、ポリエチレンスルホン酸、パーフルオロス化
ホン酸などが開示されているが、これも接着性が少なく
大面積パネル化は困難である。
固体電解質が提唱されてきた。これらの電解質を、エレ
クトロクロミック素子の大面積かつ充分な透過率変調の
可能性という観点からみると、固体電解質は応答が遅く
、変調幅も小さく、更に多層膜コートとなるので生産性
が悪く、大面積での特性の一様性を確保しにくいという
問題がある。また液体電解質は、大面積化のとき、基板
の平行状態を維持するためスペーサは周辺のみならず多
数必要とする等のパネル化技術、電解質の漏洩防止が困
難である。半固体電解質については、ゲル状電解質が特
公昭５４−４１８８’７号公報に記載されている。ここ
に開示されている硫酸を含んだポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミド、工チレングリコール、ケイ酸ナト
リウム、シリカゲル、グリセリン等は粘着性が無いかま
たは少ないため大面積化が困難であるばかりでなく、高
濃度の硫酸を用いているため耐久性、取り扱いの上で問
題がある。英国特許第２００５８５６号明細書にはポリ
スチレン、ポリエチレンスルホン酸、パーフルオロス化
ホン酸などが開示されているが、これも接着性が少なく
大面積パネル化は困難である。
また英国特許第２０１４８２６号明細書には、ビニル七
ツマ−と酸基を含んだモノマーの共重合体が開示されて
いるが、これもまた水分を多量に含んでおり、接着性、
耐久性に問題がある。
ツマ−と酸基を含んだモノマーの共重合体が開示されて
いるが、これもまた水分を多量に含んでおり、接着性、
耐久性に問題がある。
（発明が解決しようとする問題点）
そこで、上記問題点を解決することを目的として、ポリ
ビニルブチラールを溶媒で溶解させて電解質を添加した
半固体電解質が提案された（特開昭５６−１４６１２８
号、同５６−１４７１２７号、同５６−１５６８１８号
公報）。ここで用いられた溶媒はアルコール類、ケトン
類であり、特に炭素数３以下のアルコール類が最もよい
とされていたるしかしながらこのような従来の溶媒にあ
ってはべその沸点が１００°Ｃ以下であり、また引火点
も低く自動車のように苛酷な条件下で使用される場合、
例えば高温時には溶媒が気化して素子の内圧が高まり破
壊される恐れがあるという問題点があった。
ビニルブチラールを溶媒で溶解させて電解質を添加した
半固体電解質が提案された（特開昭５６−１４６１２８
号、同５６−１４７１２７号、同５６−１５６８１８号
公報）。ここで用いられた溶媒はアルコール類、ケトン
類であり、特に炭素数３以下のアルコール類が最もよい
とされていたるしかしながらこのような従来の溶媒にあ
ってはべその沸点が１００°Ｃ以下であり、また引火点
も低く自動車のように苛酷な条件下で使用される場合、
例えば高温時には溶媒が気化して素子の内圧が高まり破
壊される恐れがあるという問題点があった。
（問題を解決するための手段）
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、ポリビニルブチラールを溶解し、高沸点、低
融点を持ち、電気化学的に安定な溶媒を用いることによ
り上記問題点を解決しようとするものである。
たもので、ポリビニルブチラールを溶解し、高沸点、低
融点を持ち、電気化学的に安定な溶媒を用いることによ
り上記問題点を解決しようとするものである。
このため透明基板上に透明電極と、エレクトロクロミッ
ク物質膜を順次形成した構造の表示基板と、対向電極と
、電解質を有するこの発明のエレクトロクルミック素子
においては、アルカリ金属塩と、ポリビニルブチラール
樹脂と、高沸点、低融点を持ち電気化学的に安定な溶媒
とを混合してなる電解質を用いる。
ク物質膜を順次形成した構造の表示基板と、対向電極と
、電解質を有するこの発明のエレクトロクルミック素子
においては、アルカリ金属塩と、ポリビニルブチラール
樹脂と、高沸点、低融点を持ち電気化学的に安定な溶媒
とを混合してなる電解質を用いる。
上記アルカリ金属塩としてはＬｉ０ｔＯ，、ＬｉＯ７゜
ＬｉＢｒ 、 ＬｉＢＦ 、 ＬｉＰＦ、 、 Ｎａ０
ＩＯ，、ＮａＣｌ、 ＮａＢｒ ”。
ＬｉＢｒ 、 ＬｉＢＦ 、 ＬｉＰＦ、 、 Ｎａ０
ＩＯ，、ＮａＣｌ、 ＮａＢｒ ”。
・ＮａＢＦ、 、 ＮａＰＦ６． ＫＯＩＯ，、ＫＯｌ
、 ＫＢｒ 、 ＫＰＦ６などが含まれる。
、 ＫＢｒ 、 ＫＰＦ６などが含まれる。
次にこの発明で用いる高沸点、低融点を持ち電気化学的
に安定な溶媒は、ポリビニルブチラールを溶解するもの
で、メチルカルピトール、エチルカルピトール、ブチル
カルピトール等のカルピトール類、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセルソルブ類
のようなエーテル類、ジエチレングリコールの如きグリ
コール類、１−ブタノールの如き炭素数４以上のアルコ
ール類等が含まれる。
に安定な溶媒は、ポリビニルブチラールを溶解するもの
で、メチルカルピトール、エチルカルピトール、ブチル
カルピトール等のカルピトール類、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセルソルブ類
のようなエーテル類、ジエチレングリコールの如きグリ
コール類、１−ブタノールの如き炭素数４以上のアルコ
ール類等が含まれる。
（発明の実施例）
以下図面を参照してこの発明を実施例により更に説明す
る。
る。
実施例１〜８
第１図に示す形の透過型エレクトロクロミック素子（Ｅ
Ｃ素子）を次のようにして作製した。
Ｃ素子）を次のようにして作製した。
２枚のガラス製の透明基板１上に５ｎｏ２より成る透明
電極２を被着し、一方の電極上に還元状態で着色するエ
レクトロクロミック層４としてＷＯ２を・８０００Ａ蒸
着し、このＷＯ２上にポリビニルブチラールを電解液（
１ｍｏｌ／、 Ｌｉｅ！Ｏ，のブチルカルピトール溶液
）に対して１０重量％になるように均一に散布し、他方
の透明電極基板上に酸化状態で着色するエレクトロクロ
ミック層５としてプルシアンブルーを１０００Ａ蒸着し
、ＷＯ２膜とプルシアンブルー膜を向かい合わせに重ね
、電解液の注入口（図示せず）以外の部分をシール材３
により接着し、注入口より電解液を注入し、注入口を常
法により封止した後３日間放置して実施例１の透過型Ｅ
Ｃ素子を作製した。
電極２を被着し、一方の電極上に還元状態で着色するエ
レクトロクロミック層４としてＷＯ２を・８０００Ａ蒸
着し、このＷＯ２上にポリビニルブチラールを電解液（
１ｍｏｌ／、 Ｌｉｅ！Ｏ，のブチルカルピトール溶液
）に対して１０重量％になるように均一に散布し、他方
の透明電極基板上に酸化状態で着色するエレクトロクロ
ミック層５としてプルシアンブルーを１０００Ａ蒸着し
、ＷＯ２膜とプルシアンブルー膜を向かい合わせに重ね
、電解液の注入口（図示せず）以外の部分をシール材３
により接着し、注入口より電解液を注入し、注入口を常
法により封止した後３日間放置して実施例１の透過型Ｅ
Ｃ素子を作製した。
ブチルカルピトールは沸点が２３０．４°Ｃ１融点が−
６８，１°Ｃであるので使用温度範囲が広く、１０重量
％のポリビニルブチラール（ＰＶＢ ）を溶解して数千
ｃｐの透明溶液となり、第２図に示すようにＳｎＯ，透
明導電ガラス上でＷＯ８やプルシアンブルーの反応電位
である−０．５〜＋ １．５ ｖｓｉ Ａｇ／ Ａ７
Ｃ１（参照電極）の範囲で電気化学的に安定である。
６８，１°Ｃであるので使用温度範囲が広く、１０重量
％のポリビニルブチラール（ＰＶＢ ）を溶解して数千
ｃｐの透明溶液となり、第２図に示すようにＳｎＯ，透
明導電ガラス上でＷＯ８やプルシアンブルーの反応電位
である−０．５〜＋ １．５ ｖｓｉ Ａｇ／ Ａ７
Ｃ１（参照電極）の範囲で電気化学的に安定である。
また前記ＥＣ素子に鉄球を落下させてガラス基板を割っ
たところ、ガラス破片の殆んどが粘着性・の高い溶液に
とらえられ、ガラスの飛散を防ぐこＩとができ、しかも
溶液が流れ出すこともなかった。
たところ、ガラス破片の殆んどが粘着性・の高い溶液に
とらえられ、ガラスの飛散を防ぐこＩとができ、しかも
溶液が流れ出すこともなかった。
次に上記ＥＣ素子（電解質、１ｍａｔ／ｌ Ｌｉａｔｏ
。
。
＋１０％ＰＶＢのブチルカルピトール溶液）につき、１
．２ Ｖ印加時の応答速度を測定し、応答速度−分布を
第８図に示す。この場合の平均応答速度は１．５８秒で
あった。
．２ Ｖ印加時の応答速度を測定し、応答速度−分布を
第８図に示す。この場合の平均応答速度は１．５８秒で
あった。
また実施例１のＥＣ素子は９５°Ｃで１００時間放置し
た後、常温に戻し、駆動させたが、特に気泡が発生する
等、外観上に変化は認められず、また応答速度もほとん
ど変化していなかった。その上、−４０°Ｃで１００時
間放置した後、常温にもどし、駆動させたが、特に異常
は認められなかった。
た後、常温に戻し、駆動させたが、特に気泡が発生する
等、外観上に変化は認められず、また応答速度もほとん
ど変化していなかった。その上、−４０°Ｃで１００時
間放置した後、常温にもどし、駆動させたが、特に異常
は認められなかった。
次に溶媒を第１表に示すように変えて実施例１と同様の
実施例２〜８のＥＣ素子をつくり、前記と同様の試験を
行い、得た結果を実施例１のＥＣ素子について行った試
験結果と共に第１表に併記する。
実施例２〜８のＥＣ素子をつくり、前記と同様の試験を
行い、得た結果を実施例１のＥＣ素子について行った試
験結果と共に第１表に併記する。
比較例１
実施例１において、プチルカルビ）−／しくこ替工てエ
タノールを用いて素子を作製し、高温放置試験を行なっ
た結果、第１表に示すように気泡の発生がみられた。
タノールを用いて素子を作製し、高温放置試験を行なっ
た結果、第１表に示すように気泡の発生がみられた。
比較例２
実施−１において、電解質を１ｍＯ’ ／１Ｌｉ（３１
０４のプロピレンカーボネート溶液として素子を作製し
、高温放置試験を行なった結果第１表に示すように、シ
ールが破れ、電解質の漏れが生じた。
０４のプロピレンカーボネート溶液として素子を作製し
、高温放置試験を行なった結果第１表に示すように、シ
ールが破れ、電解質の漏れが生じた。
また１、２■印加時の応答速度を測定し、その分布を第
４図に示す。この場合の平均応答速度は、１．２７秒で
あった。
４図に示す。この場合の平均応答速度は、１．２７秒で
あった。
以上この発明を透過型ＥＣ素子について説明し二が、実
施例で用いた電解質がすべて透明であることより、電解
質は反射型ＥＣ素子に用いられることは自明である。従
ってこの発明は、透過型ＥＣ素子に限定されるものでな
く、反射型ＥＣ素子を包含するものである。
施例で用いた電解質がすべて透明であることより、電解
質は反射型ＥＣ素子に用いられることは自明である。従
ってこの発明は、透過型ＥＣ素子に限定されるものでな
く、反射型ＥＣ素子を包含するものである。
（発明の効果）
以上説明してきたように、この発明によれば、カルピト
ール類、セロソルブ類、グリコール類、炭素数が４以上
のアルコール類等の如く１．ボリビト・ニルブチラール
を溶解し、高沸点、低融点を持ち、電気化学的に安定な
溶媒を用いた電解液とポリビニルブチラールを混合した
電解質を使用したことにより、大面積かつ充分な透過率
変調の可能で、基板が破損しても破片が飛散したり、電
解液が漏□れることのないＥＣ素子を、自動車のように
苛酷な条件下で使用される部品にも適用できるという効
果が得られる。
ール類、セロソルブ類、グリコール類、炭素数が４以上
のアルコール類等の如く１．ボリビト・ニルブチラール
を溶解し、高沸点、低融点を持ち、電気化学的に安定な
溶媒を用いた電解液とポリビニルブチラールを混合した
電解質を使用したことにより、大面積かつ充分な透過率
変調の可能で、基板が破損しても破片が飛散したり、電
解液が漏□れることのないＥＣ素子を、自動車のように
苛酷な条件下で使用される部品にも適用できるという効
果が得られる。
第１図は透過型エレクトロクロミック素子の断−面図、
第２図はポリビニルブチラールサイクリックポルタモグ
ラムを示す線図、 第３図は実施例１のＥＣ素子の応答速度の分布図、 第４図は比較例２のＥＣ素子の応答速度の分布図である
。 １・・・透明基板 ２・・・透明電極 ３・・・シール材 ４・・・還元状態で着色するエレクトロクロミック層・
５・・・酸化状態で着色するエレクトロクロミック層６
・・・電解質。 特許出願人 日産自動車株式会社
ラムを示す線図、 第３図は実施例１のＥＣ素子の応答速度の分布図、 第４図は比較例２のＥＣ素子の応答速度の分布図である
。 １・・・透明基板 ２・・・透明電極 ３・・・シール材 ４・・・還元状態で着色するエレクトロクロミック層・
５・・・酸化状態で着色するエレクトロクロミック層６
・・・電解質。 特許出願人 日産自動車株式会社
Claims (1)
- Ｌ 透明基板上に透明電極とエレクトロクロミック物質
膜を順次形成した構造の表示基板と、対向電極と、電解
質とを有するエレクトロクロミック素子において、上記
電解質がアルカリ金属塩と、ポリビニルブチラール樹脂
と、高沸点、低融点を持ち電気化学的に安定な溶媒とを
混合したものであることを特徴とする１・・エレクトロ
クロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119783A JPS60263922A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59119783A JPS60263922A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60263922A true JPS60263922A (ja) | 1985-12-27 |
Family
ID=14770110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59119783A Pending JPS60263922A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60263922A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750816A (en) * | 1985-05-01 | 1988-06-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Electrochromic element comprising an organic, oxidative color-forming layer and an inorganic, reductive color-forming layer |
| JP2011070100A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 調光フィルム及び調光体 |
-
1984
- 1984-06-13 JP JP59119783A patent/JPS60263922A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750816A (en) * | 1985-05-01 | 1988-06-14 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Electrochromic element comprising an organic, oxidative color-forming layer and an inorganic, reductive color-forming layer |
| JP2011070100A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 調光フィルム及び調光体 |
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