JPS61239229A - 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
- JPS61239229A JPS61239229A JP7922685A JP7922685A JPS61239229A JP S61239229 A JPS61239229 A JP S61239229A JP 7922685 A JP7922685 A JP 7922685A JP 7922685 A JP7922685 A JP 7922685A JP S61239229 A JPS61239229 A JP S61239229A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intermediate insulating
- layer
- insulating layer
- film
- solid
- 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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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual 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〕
本発明は全固体エレクトロクロミンク素子の中間絶縁層
の改良に関するものである。
の改良に関するものである。
エレクトロクロミンク素子はわずかな電流で発色が可能
であり、且つ非常に薄い層による構成が可能である点に
おいて液晶に替る表示体としての用途が期待されている
。
であり、且つ非常に薄い層による構成が可能である点に
おいて液晶に替る表示体としての用途が期待されている
。
全固体エレクトロクロミック素子は第１図に示す如く、
透明な基板ｌの上に透明導電膜よりなる第１電極２、酸
化発色層である第１エレクトロクロミック層３、誘電体
膜からなる中間絶縁Ｎ４゜還元発色層である第２エレク
トロクロミンク層５、透明導電膜よりなる第２電極６を
順次積層してなるものである。
透明な基板ｌの上に透明導電膜よりなる第１電極２、酸
化発色層である第１エレクトロクロミック層３、誘電体
膜からなる中間絶縁Ｎ４゜還元発色層である第２エレク
トロクロミンク層５、透明導電膜よりなる第２電極６を
順次積層してなるものである。
この様な構造を持つ全固体エレクトロクロミック素子は
、：５１電極２と第２電極６の間に電圧を印加すること
によって電気化学反応が誘起され。
、：５１電極２と第２電極６の間に電圧を印加すること
によって電気化学反応が誘起され。
着色、消色を行なう。
上記、酸化発色層３にＩｒＯｘ、還元発色層にＷＯ３を
用いたエレクトロクロミンク素子を例にとり、ＩｒＯｘ
側をプラス（＋）、ＷＯ３側をマイナス（−）とすると
、’１ｒＯｘ側では、Ｉ ｒ Ｏｘ ＋Ｙ Ｈ２０ａｄ
→Ｉ ｒ Ｏｘ （ＯＨ）ｙ ＋Ｉ Ｈ”
＋ Ｙ ｅ−・”（１）（但し、Ｈ２０ａｄはセル
中に含まれる吸着Ｈ２０）Ｗ ＯＧ側では、 ＷＯ３＋ ｙＨ・＋ｙ ｅ−＋Ｈｙ ＷＯ３＝（２）な
る反応が進行し、着色種、Ｉ ｒ ＯＸ （ＯＨ）ｙ、
Ｈ，ＷＯ３（タングステンブロンズ）が形成されると考
えられている。また電界を逆転することにより、（１）
（２）の逆反応が誘起され消色する。
用いたエレクトロクロミンク素子を例にとり、ＩｒＯｘ
側をプラス（＋）、ＷＯ３側をマイナス（−）とすると
、’１ｒＯｘ側では、Ｉ ｒ Ｏｘ ＋Ｙ Ｈ２０ａｄ
→Ｉ ｒ Ｏｘ （ＯＨ）ｙ ＋Ｉ Ｈ”
＋ Ｙ ｅ−・”（１）（但し、Ｈ２０ａｄはセル
中に含まれる吸着Ｈ２０）Ｗ ＯＧ側では、 ＷＯ３＋ ｙＨ・＋ｙ ｅ−＋Ｈｙ ＷＯ３＝（２）な
る反応が進行し、着色種、Ｉ ｒ ＯＸ （ＯＨ）ｙ、
Ｈ，ＷＯ３（タングステンブロンズ）が形成されると考
えられている。また電界を逆転することにより、（１）
（２）の逆反応が誘起され消色する。
なお、これらの反応はセル中に含まれる水分（Ｈ２０ａ
ｄとして表示）により進行する。
ｄとして表示）により進行する。
ところで、中間絶縁層は、上記着色種の再結合による逆
反応を防ぐ、換言すると電子のブロッキングを行なう、
と共に上記反応におけるイオンの導通の媒体としての働
きを有する。
反応を防ぐ、換言すると電子のブロッキングを行なう、
と共に上記反応におけるイオンの導通の媒体としての働
きを有する。
ところが、以上のような構成の全固体エレクトロクロミ
ック素子の中間絶縁層材料（Ｔａ２０５やＺｒ０２）は
話電体であるが、それ自体はイオン導電性は小さい。
ック素子の中間絶縁層材料（Ｔａ２０５やＺｒ０２）は
話電体であるが、それ自体はイオン導電性は小さい。
従って、従来の全固体エレクトロクロミンク素子におい
ては、中間絶縁層のイオン導電性もやはり膜作成時に雰
囲気中に存在するＨ２０が膜内に自然に取り込まれるこ
とによって生ずるものであった・ ところが、雰囲気中に存在するＨ２０が自然に取り込ま
れることによって中間絶縁層や酸化・還元発色層等セル
中に含まれるに至ったＨ２Ｏは外部環境変化（熱や光）
により容易に放出され易く、デバイスの応答性・信頼性
の上で大きな問題となっていた。すなわち、中間絶縁層
であるＴ ａ ２０５層の保水性を改善する必要があっ
た。
ては、中間絶縁層のイオン導電性もやはり膜作成時に雰
囲気中に存在するＨ２０が膜内に自然に取り込まれるこ
とによって生ずるものであった・ ところが、雰囲気中に存在するＨ２０が自然に取り込ま
れることによって中間絶縁層や酸化・還元発色層等セル
中に含まれるに至ったＨ２Ｏは外部環境変化（熱や光）
により容易に放出され易く、デバイスの応答性・信頼性
の上で大きな問題となっていた。すなわち、中間絶縁層
であるＴ ａ ２０５層の保水性を改善する必要があっ
た。
上記の如き従来の問題点に鑑み、本発明は中間絶縁層と
Ｈ２０の親和力を高め環境変化に耐え得るものとし、中
間絶縁層を全固体エレクトロクロミック素子セルにおけ
るＨ２０の供給源としての性能を向上させるために、Ｔ
ａ ２’ ０５からなる中間絶縁層の機能を害しない
吸水性のアルカリ土類金属弗化物としてｃａ Ｆ２を用
いて中間絶縁層を構成することにより応答性、信頼性、
表示品位の高い全固体エレクトロクロミック素子を提供
しょうとするものである。
Ｈ２０の親和力を高め環境変化に耐え得るものとし、中
間絶縁層を全固体エレクトロクロミック素子セルにおけ
るＨ２０の供給源としての性能を向上させるために、Ｔ
ａ ２’ ０５からなる中間絶縁層の機能を害しない
吸水性のアルカリ土類金属弗化物としてｃａ Ｆ２を用
いて中間絶縁層を構成することにより応答性、信頼性、
表示品位の高い全固体エレクトロクロミック素子を提供
しょうとするものである。
すなわち、本発明は電極間に還元発色層・中間絶縁層・
酸化発色層を挟持し、上記中間絶縁層に吸水性の高いア
ルカリ土類金属弗化物を含有せる全固体エレクトロクロ
ミック素子において、中間絶縁層がＴ ａ ２０５及び
ｃａ Ｆ２で構成されていることを特徴とする全固体エ
レクトロクロミック素子である。
酸化発色層を挟持し、上記中間絶縁層に吸水性の高いア
ルカリ土類金属弗化物を含有せる全固体エレクトロクロ
ミック素子において、中間絶縁層がＴ ａ ２０５及び
ｃａ Ｆ２で構成されていることを特徴とする全固体エ
レクトロクロミック素子である。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明にかかる全固体エレクトロクロミック素子は前途
の第１図に示す基本的構造において、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
ずポリイミド樹脂等プラスチック板などの透明基板なら
ば特に限定されない。
の第１図に示す基本的構造において、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
ずポリイミド樹脂等プラスチック板などの透明基板なら
ば特に限定されない。
透明導電膜２・６としては、ＩＴＯＩＩ！（酸化インジ
ウムＩｎ２Ｏ３中に酸化錫５ｎ０２ をドープしたもの
）やネサ膜（ＳｎＯ２）等が用いられる。
ウムＩｎ２Ｏ３中に酸化錫５ｎ０２ をドープしたもの
）やネサ膜（ＳｎＯ２）等が用いられる。
酸化発色層である第１エレクトロクロミック層３は酸化
イリジウムＤｒ ＯＸ ） 、水酸化ニッケル （Ｎ＋
（ＯＨ）２ ）等によって形成されている。
イリジウムＤｒ ＯＸ ） 、水酸化ニッケル （Ｎ＋
（ＯＨ）２ ）等によって形成されている。
中間絶縁層４は、五酸化タンタル（Ｔａ２０ｓ ）を用
いると共に本発明の特長である吸水性のアルカリ土類金
属弗化物としてｃａ Ｆ２を用いて形成する。ｃａ Ｆ
２ とＴ ａ ２０５の比率は、好ましくはＣａ Ｆ２
／Ｔａ２０５ ＝０．５〜ｌ ０ｗｔ％ ／９９．５
〜９０ｗｔ％である＊ Ｃａ Ｆ ２が０．５ｗｔ％よ
り少ないと、ＣａＦ２ を入れた効果がほとんど表れず
、また１０ｗｔ％を越えると母体であるＴ ａ ２０５
の性質が変質してしまう。
いると共に本発明の特長である吸水性のアルカリ土類金
属弗化物としてｃａ Ｆ２を用いて形成する。ｃａ Ｆ
２ とＴ ａ ２０５の比率は、好ましくはＣａ Ｆ２
／Ｔａ２０５ ＝０．５〜ｌ ０ｗｔ％ ／９９．５
〜９０ｗｔ％である＊ Ｃａ Ｆ ２が０．５ｗｔ％よ
り少ないと、ＣａＦ２ を入れた効果がほとんど表れず
、また１０ｗｔ％を越えると母体であるＴ ａ ２０５
の性質が変質してしまう。
また還元発色層である第２エレクトロクロミック層５に
は三酸化タングステン（ＷＯｘ）が用いられる。
は三酸化タングステン（ＷＯｘ）が用いられる。
本発明にかかるエレクトロクロミック素子において上記
各層の形成は電子ビーム蒸着法、反応性イオンブレーテ
ィング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法、陽極酸
化法等多種の薄膜形成法により行なわれる。
各層の形成は電子ビーム蒸着法、反応性イオンブレーテ
ィング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法、陽極酸
化法等多種の薄膜形成法により行なわれる。
以下、本発明を実施例に従って更に説明する。
ガラス基板上に、透明導電膜としてＩＴＯを１００ＯＡ
の膜厚に反応性イオンブレーティング法で蒸着し、その
上に酸化発色層としてＩｒＯｘ膜を反応性スパッタリン
グ法で１０ＯＡの膜厚に堆積した。
の膜厚に反応性イオンブレーティング法で蒸着し、その
上に酸化発色層としてＩｒＯｘ膜を反応性スパッタリン
グ法で１０ＯＡの膜厚に堆積した。
その上に１ｗｔ％ＣａＦ２ ・９９ｗｔ％Ｔ ａ ２０
５なる混合ペレットを蒸発源として電子ビーム法により
中間絶縁層を膜厚２０００Ａに蒸着した。
５なる混合ペレットを蒸発源として電子ビーム法により
中間絶縁層を膜厚２０００Ａに蒸着した。
ざらにＷｏ３ペレットを蒸発源とした電子ビーム法によ
り還元発色層を４００ＯＡの膜厚に逐次蒸着し、最後に
ＩＴＯを１２０ＯＡの膜厚に反応性イオンブレーティン
グ法により形成し、全固体エレクトロクロミック素子を
作製した。
り還元発色層を４００ＯＡの膜厚に逐次蒸着し、最後に
ＩＴＯを１２０ＯＡの膜厚に反応性イオンブレーティン
グ法により形成し、全固体エレクトロクロミック素子を
作製した。
得られた本発明にかかる全固体エレクトロクロミック素
子の環境変化に対する耐性を試験するために１．５Ｖ印
加２００ｍ５ｅｃ後の、各レベルの真空度における着色
特性（ΔＯＤ）を測定し、結果を第２図のグラフに示し
た。比較のために同様の方法でＴ ａ ２０５を用いて
作成した従来の全固体エレクトロクロミンク素子につい
ても同様の測定を行なった。
子の環境変化に対する耐性を試験するために１．５Ｖ印
加２００ｍ５ｅｃ後の、各レベルの真空度における着色
特性（ΔＯＤ）を測定し、結果を第２図のグラフに示し
た。比較のために同様の方法でＴ ａ ２０５を用いて
作成した従来の全固体エレクトロクロミンク素子につい
ても同様の測定を行なった。
第２図から明らかなように、従来の全固体エレクトロク
ロミック素子１２が真空度の高まりに従って急激にΔＯ
Ｄを低下させるのに対して、本発明にかかる全固体エレ
クトロクロミック素子１１は５Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ、と
いう高真空領域でも十分に駆動しており、中間絶縁層中
に含まれているＨ２Ｏは放出されることなく保持されて
いることが解る。
ロミック素子１２が真空度の高まりに従って急激にΔＯ
Ｄを低下させるのに対して、本発明にかかる全固体エレ
クトロクロミック素子１１は５Ｘ１０−６Ｔｏｒｒ、と
いう高真空領域でも十分に駆動しており、中間絶縁層中
に含まれているＨ２Ｏは放出されることなく保持されて
いることが解る。
以上から明らかな如く、本発明によれば中間絶縁層をＴ
ａ ２０５及び吸水性のアルカリ土類金属弗化物とし
てＣ，Ｆ２を用いて構成することにより、デバイス中の
Ｈ２０量を安定に保持させ、応答性、信頼性、表示品位
の高い全固体エレクトロクロミック素子を提供すること
が可能となった。
ａ ２０５及び吸水性のアルカリ土類金属弗化物とし
てＣ，Ｆ２を用いて構成することにより、デバイス中の
Ｈ２０量を安定に保持させ、応答性、信頼性、表示品位
の高い全固体エレクトロクロミック素子を提供すること
が可能となった。
第１図は全固体エレクトロクロミック素子の基本構成を
示す断面略図であり、第２図は各真空度における電圧印
加２００ｍ５ｅｃ後の全固体エレクトロクロミック素子
デバイスのΔＯＤを示すグラフ図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・Φ酸化発
色層 ４・・・中間絶縁層５・・・還元発色層 ６・・
・第２電極代理人 弁理士 山 下 積 子弟１
図 第２図 １窒度 （Ｔｏｒｒ、）
示す断面略図であり、第２図は各真空度における電圧印
加２００ｍ５ｅｃ後の全固体エレクトロクロミック素子
デバイスのΔＯＤを示すグラフ図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・Φ酸化発
色層 ４・・・中間絶縁層５・・・還元発色層 ６・・
・第２電極代理人 弁理士 山 下 積 子弟１
図 第２図 １窒度 （Ｔｏｒｒ、）
Claims (2)
- （１）電極間に還元発色層・中間絶縁層・酸化発色層を
挟持し、上記中間絶縁層に吸水性の高いアルカリ土類金
属弗化物を含有せる全固体エレクトロクロミック素子に
おいて、中間絶縁層がＴ＿ａ＿２Ｏ＿５及びＣ＿ａＦ＿
２で構成されていることを特徴とする全固体エレクトロ
クロミック素子。 - （２）中間絶縁層が、Ｃ＿ａＦ＿２／Ｔ＿ａ＿２Ｏ＿５
の比率が０．５〜１０ｗｔ％／９９．５〜９０ｗｔ％の
混合体原料を用いて蒸着形成されたものである特許請求
の範囲第１項記載の全固体エレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7922685A JPS61239229A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7922685A JPS61239229A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61239229A true JPS61239229A (ja) | 1986-10-24 |
Family
ID=13683986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7922685A Pending JPS61239229A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61239229A (ja) |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP7922685A patent/JPS61239229A/ja active Pending
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