JPS6153705B2 - - Google Patents
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- JPS6153705B2 JPS6153705B2 JP53073741A JP7374178A JPS6153705B2 JP S6153705 B2 JPS6153705 B2 JP S6153705B2 JP 53073741 A JP53073741 A JP 53073741A JP 7374178 A JP7374178 A JP 7374178A JP S6153705 B2 JPS6153705 B2 JP S6153705B2
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- tungsten oxide
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- ions
- thin film
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Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電圧印加により、可逆的に光学的性質
を変え得る材料に関するものであり、更に詳しく
は電位の制御により、隣接する材料から陽イオン
と電子と取り込むことにより可視域から近赤外域
にかけての光学的性質を大きく変えることができ
るいわゆるエレクトロクロミツク（以下ECとい
う）材料の一種に関する。
を変え得る材料に関するものであり、更に詳しく
は電位の制御により、隣接する材料から陽イオン
と電子と取り込むことにより可視域から近赤外域
にかけての光学的性質を大きく変えることができ
るいわゆるエレクトロクロミツク（以下ECとい
う）材料の一種に関する。
従来EC材料はデイスプレイ等への応用から、
主として可視域における光吸収を示す材料につい
て研究されてきており、例えば900mμ付近に吸
収ピークを示す非晶質酸化タングステン薄膜につ
いては、酸化モリブデンを添加することにより、
このピークをより可視域に移動させるといつたよ
うに、可視域における吸収効率を高める方向で研
究がなされてきている。
主として可視域における光吸収を示す材料につい
て研究されてきており、例えば900mμ付近に吸
収ピークを示す非晶質酸化タングステン薄膜につ
いては、酸化モリブデンを添加することにより、
このピークをより可視域に移動させるといつたよ
うに、可視域における吸収効率を高める方向で研
究がなされてきている。
従つて、イオン及び電子が可逆的に出入りして
可視域外の光学的性質を変えるようなEC材料は
全く知られていなかつた。本発明者らはかゝる点
に鑑み種々検討を重ねた結果、従来のEC材料と
同様にイオン及び電子は可逆的に出入りするが、
可視域における光学的性質は実質的に変化しない
EC材料に到達した。
可視域外の光学的性質を変えるようなEC材料は
全く知られていなかつた。本発明者らはかゝる点
に鑑み種々検討を重ねた結果、従来のEC材料と
同様にイオン及び電子は可逆的に出入りするが、
可視域における光学的性質は実質的に変化しない
EC材料に到達した。
すなわち、本発明は電位の制御により、接触す
る含イオン層及び電極との間で可逆的にイオン及
び電子を吸収、放出し、光学的性質を変化させう
る酸化タングステンを主成分とする薄膜状の電気
可変光学材料において、該薄膜状の電気可変光学
材料がイオン及び電子を吸収した状態では可視光
域で透明であり、かつイオン及び電子を放出した
状態においても光学吸収及び反射を生じる領域が
実質的に可視光域をはずれている多孔構造を有す
る結晶質薄膜であることを特徴とする電気可変光
学材料及び透明電極に酸化タングステンの多孔質
薄膜を形成し、ついで焼成することにより、多孔
構造を有する結晶質酸化タングステンとしたこと
を特徴とするイオン及び電子を吸収し状態では可
視光域で透明であり、かつイオン及び電子を放出
した状態においても光学吸収及び反射を生じる領
域が実質的に可視光域をはずれている電気可変光
学材料の製法を提供するものである。この材料
は、肉眼的にはほとんど変化を感じさせないもの
であり、更にこのイオン及び電子を吸収、放出を
繰り返しても劣化を生じなく、良好な可逆性能を
有するものである。
る含イオン層及び電極との間で可逆的にイオン及
び電子を吸収、放出し、光学的性質を変化させう
る酸化タングステンを主成分とする薄膜状の電気
可変光学材料において、該薄膜状の電気可変光学
材料がイオン及び電子を吸収した状態では可視光
域で透明であり、かつイオン及び電子を放出した
状態においても光学吸収及び反射を生じる領域が
実質的に可視光域をはずれている多孔構造を有す
る結晶質薄膜であることを特徴とする電気可変光
学材料及び透明電極に酸化タングステンの多孔質
薄膜を形成し、ついで焼成することにより、多孔
構造を有する結晶質酸化タングステンとしたこと
を特徴とするイオン及び電子を吸収し状態では可
視光域で透明であり、かつイオン及び電子を放出
した状態においても光学吸収及び反射を生じる領
域が実質的に可視光域をはずれている電気可変光
学材料の製法を提供するものである。この材料
は、肉眼的にはほとんど変化を感じさせないもの
であり、更にこのイオン及び電子を吸収、放出を
繰り返しても劣化を生じなく、良好な可逆性能を
有するものである。
本発明による材料は基本的に次のような性質を
有する。
有する。
１ 電位の制御によりイオンが拡散しうる程度の
多孔構造を有する。
多孔構造を有する。
２ 拡散したイオンの電荷を補償する電子がドリ
フトしてイオンの近傍に到達するような易動度
を有する。
フトしてイオンの近傍に到達するような易動度
を有する。
３ 母格子、イオン、電子の３者が相互作用を行
ない、カラーセンターを形成する。
ない、カラーセンターを形成する。
４ カラーセンターにトラツプされた電子がかな
りな程度非局在化できるような結晶性を有し、
カラーセンターは可視域に吸収を持たない。
りな程度非局在化できるような結晶性を有し、
カラーセンターは可視域に吸収を持たない。
以下本発明によるEC薄膜材料及びその製法に
ついて、酸化タングステンを例にとり更に詳しく
説明する。
ついて、酸化タングステンを例にとり更に詳しく
説明する。
酸化タングステン薄膜は、蒸着法、スパツター
法、スプレー法などにより得ることができ、得ら
れた非晶質膜はいずれも可視域において良好な
EC特性を示すことが知られている。今日広く検
討が行なわれているEC材料としての酸化タング
ステン膜はこの非晶質膜についてであり、結晶質
酸化タングステン膜についてはほとんど検討がな
されていない。
法、スプレー法などにより得ることができ、得ら
れた非晶質膜はいずれも可視域において良好な
EC特性を示すことが知られている。今日広く検
討が行なわれているEC材料としての酸化タング
ステン膜はこの非晶質膜についてであり、結晶質
酸化タングステン膜についてはほとんど検討がな
されていない。
本発明による酸化タングステン薄膜は、通常の
真空蒸着装置を用いて、Ｅ・Ｂ法、抵抗加熱法で
作製される。又、スパツタ法によつても作製され
うる。膜形成時の条件は方式により異なるが真空
蒸着においては、１×10-4Torr〜５×10-3Torr
より好ましくは５×10-4Torr〜２×10-3Torrの
真空度において蒸着され、スパツタ法においては
３×10-2Torr〜２×10-1Torrの真空度において
形成される。これらの条件で作成された薄膜は極
めて多孔質であり、構造は非晶質である。
真空蒸着装置を用いて、Ｅ・Ｂ法、抵抗加熱法で
作製される。又、スパツタ法によつても作製され
うる。膜形成時の条件は方式により異なるが真空
蒸着においては、１×10-4Torr〜５×10-3Torr
より好ましくは５×10-4Torr〜２×10-3Torrの
真空度において蒸着され、スパツタ法においては
３×10-2Torr〜２×10-1Torrの真空度において
形成される。これらの条件で作成された薄膜は極
めて多孔質であり、構造は非晶質である。
スパツタ膜に比べ真空蒸着膜はより多孔構造と
なるため、本発明の目的にはより好ましい。作製
直後のこれらの膜は非晶質膜に見られるEC特性
を示す。この膜を焼成することにより、酸化タン
グステンにあつては350℃〜450℃の温度で熱処理
すると膜はほぼ全体が結晶化し、そのEC特性は
非晶質の時と大きく変化し、イオンおよび電子の
吸収に伴う光学的変化の主なる領域は近赤外に移
動しており、可視光域にはほとんど変化が起きな
い。又電圧印加時の着色消色の応答速度及びその
可逆性は極めて良好である。
なるため、本発明の目的にはより好ましい。作製
直後のこれらの膜は非晶質膜に見られるEC特性
を示す。この膜を焼成することにより、酸化タン
グステンにあつては350℃〜450℃の温度で熱処理
すると膜はほぼ全体が結晶化し、そのEC特性は
非晶質の時と大きく変化し、イオンおよび電子の
吸収に伴う光学的変化の主なる領域は近赤外に移
動しており、可視光域にはほとんど変化が起きな
い。又電圧印加時の着色消色の応答速度及びその
可逆性は極めて良好である。
このように、本発明によるEC薄膜材料は、電
圧印加時にイオン及び電子の吸収により生じる光
学的変化の生じる主なる波長域が非晶質酸化タン
グステン膜に比べて近赤外域にあり、従つて肉眼
にはその変化がほとんど認められない。また電圧
印加に対する可逆的変化は完全である。
圧印加時にイオン及び電子の吸収により生じる光
学的変化の生じる主なる波長域が非晶質酸化タン
グステン膜に比べて近赤外域にあり、従つて肉眼
にはその変化がほとんど認められない。また電圧
印加に対する可逆的変化は完全である。
本発明は以上述べたごとく、非晶質酸化タング
ステン膜とほとんど変らないイオンの出入りの容
易さと結晶質酸化タングステン膜の持つ光学的性
質とを兼ね備えたEC材料に関するものであり、
その作製方法については前記蒸着法、スパツタ法
によつて形成され、これに続く熱処理によつて完
成されるが、必ずしもこれに限定されるものでは
なく、加熱した基板上への膜の形成により同様の
性質を有する膜を得ることも可能である。又、使
用材料についても単に酸化タングステンに限定さ
れるものでなく、酸化タングステンを主成分とす
る材料、具体的には酸化タングステンにTa2O5，
MoO3，V2O5等の添加物を加えた系が使用でき、
電位の制御により接触する含イオン層及び電極と
の間で可逆的にイオン及び電子を吸収、放出し、
光学的性質を変化させうる材料が有効である。
ステン膜とほとんど変らないイオンの出入りの容
易さと結晶質酸化タングステン膜の持つ光学的性
質とを兼ね備えたEC材料に関するものであり、
その作製方法については前記蒸着法、スパツタ法
によつて形成され、これに続く熱処理によつて完
成されるが、必ずしもこれに限定されるものでは
なく、加熱した基板上への膜の形成により同様の
性質を有する膜を得ることも可能である。又、使
用材料についても単に酸化タングステンに限定さ
れるものでなく、酸化タングステンを主成分とす
る材料、具体的には酸化タングステンにTa2O5，
MoO3，V2O5等の添加物を加えた系が使用でき、
電位の制御により接触する含イオン層及び電極と
の間で可逆的にイオン及び電子を吸収、放出し、
光学的性質を変化させうる材料が有効である。
本発明による電気可変光学材料は、その興味あ
る性質によりさまざまな応用が考えられる。例を
挙げるとエレクトロクロミツクデイスプレイの対
極材料、近赤外領域の光シヤツター、電圧により
スイツチング可能な近赤外領域の熱線反射ガラ
ス、透明電導膜等である。
る性質によりさまざまな応用が考えられる。例を
挙げるとエレクトロクロミツクデイスプレイの対
極材料、近赤外領域の光シヤツター、電圧により
スイツチング可能な近赤外領域の熱線反射ガラ
ス、透明電導膜等である。
実施例
ロータリーポンプと油拡散ポンプとを備えた真
空蒸着装置内に透明電導性膜をコートした透明硝
子基板をセツトし、10-6Torrにまで排気した
後、N2ガスをリークし、６×10-4Torrにまで真
空度を下げ、蒸着を開始した。原料には粉末状の
酸化タングステンを用い、加熱には10KVの加速
電圧を持つ電子銃を用いた。
空蒸着装置内に透明電導性膜をコートした透明硝
子基板をセツトし、10-6Torrにまで排気した
後、N2ガスをリークし、６×10-4Torrにまで真
空度を下げ、蒸着を開始した。原料には粉末状の
酸化タングステンを用い、加熱には10KVの加速
電圧を持つ電子銃を用いた。
このようにして約0.5μの厚さの酸化タングス
テン膜を作製した。（これをサンプル１という） サンプル１を空気中で390℃、30分の熱処理を
した後徐冷した。この焼成後の膜は構造解析の結
果結晶化していることが確認された。（これをサ
ンプル２という） サンプル１及びサンプル２を別々に用い
Liclo41モル／濃度のプロピレンカーボネート
を電解質として用いて10mc／cm2の電気量を通電
して分光曲線を測定した。第１図は非晶質酸化タ
ングステン膜であるサンプル１の通電前及び通
電後を、第２図は本発明による結晶質酸化タン
グステン膜であるサンプル２の通電前及び通電
後の光吸収特性を示す。これによりサンプル２
においては、イオン及び電子の吸収に伴う光学的
変化の主なる領域は近赤外領域に移動しており、
可視域にほとんど変化が起きないことが分る。
テン膜を作製した。（これをサンプル１という） サンプル１を空気中で390℃、30分の熱処理を
した後徐冷した。この焼成後の膜は構造解析の結
果結晶化していることが確認された。（これをサ
ンプル２という） サンプル１及びサンプル２を別々に用い
Liclo41モル／濃度のプロピレンカーボネート
を電解質として用いて10mc／cm2の電気量を通電
して分光曲線を測定した。第１図は非晶質酸化タ
ングステン膜であるサンプル１の通電前及び通
電後を、第２図は本発明による結晶質酸化タン
グステン膜であるサンプル２の通電前及び通電
後の光吸収特性を示す。これによりサンプル２
においては、イオン及び電子の吸収に伴う光学的
変化の主なる領域は近赤外領域に移動しており、
可視域にほとんど変化が起きないことが分る。
次にサンプル１をあらかじめ10mc／cm2の電気
量で着色状態にしたものを一方の電極に、他方の
電極にはサンプル２を用い、該一対の電極板を１
モル／の濃度にLiclo4を溶解したプロピレンカ
ーボネート電解質中で対向配置させ、電圧印加に
伴う着色濃度、着消色時のスピード、及び着消色
時のスピード、及び着消色時の電極反応の可逆性
について調べた。その結果、結晶質酸化タングス
テンを負に、非晶質酸化タングステンを正にし
1.5Vの電圧を印加したところ、すでに着色状態
にあつた非晶質酸化タングステンの色が消え、結
晶質酸化タングステンの方の色はほとんど変化せ
ず無色透明になつた。この時電流計は電極反応の
生じていることを示しており、電量計は10mc／
cm2の電荷移動を示した。次いで極性を反転したと
ころ非晶質酸化タングステン膜は着色し、同時に
電流が流れて、電量計は再び10mc／cm2の電荷移
動を示した。又、この時の応答時間は充分速く非
晶質酸化タングステン膜を組み合わせた場合の非
晶質酸化タングステンの示す応答時間と比べてほ
とんど変わらなかつた。
量で着色状態にしたものを一方の電極に、他方の
電極にはサンプル２を用い、該一対の電極板を１
モル／の濃度にLiclo4を溶解したプロピレンカ
ーボネート電解質中で対向配置させ、電圧印加に
伴う着色濃度、着消色時のスピード、及び着消色
時のスピード、及び着消色時の電極反応の可逆性
について調べた。その結果、結晶質酸化タングス
テンを負に、非晶質酸化タングステンを正にし
1.5Vの電圧を印加したところ、すでに着色状態
にあつた非晶質酸化タングステンの色が消え、結
晶質酸化タングステンの方の色はほとんど変化せ
ず無色透明になつた。この時電流計は電極反応の
生じていることを示しており、電量計は10mc／
cm2の電荷移動を示した。次いで極性を反転したと
ころ非晶質酸化タングステン膜は着色し、同時に
電流が流れて、電量計は再び10mc／cm2の電荷移
動を示した。又、この時の応答時間は充分速く非
晶質酸化タングステン膜を組み合わせた場合の非
晶質酸化タングステンの示す応答時間と比べてほ
とんど変わらなかつた。
第１図は非晶質酸化タングステンの分光曲線、
第２図は結晶質酸化タングステンの分光曲線。 ……通電前、……通電後。
第２図は結晶質酸化タングステンの分光曲線。 ……通電前、……通電後。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電位の制御により、接触する含イオン層及び
電極との間で可逆的にイオン及び電子を吸収、放
出し、光学的性質を変化させうる酸化タングステ
ンを主成分とする薄膜状の電気可変光学材料にお
いて、該薄膜状の電気可変光学材料がイオン及び
電子を吸収した状態では可視光域で透明であり、
かつイオン及び電子を放出した状態においても光
学吸収及び反射を生じる領域が実質的に可視光域
をはずれている多孔構造を有する結晶質薄膜であ
ることを特徴とする電気可変光学材料。 ２ 透明電極に酸化タングステンの多孔質薄膜を
形成し、ついで焼成することにより、多孔構造を
有する結晶質酸化タングステンとしたことを特徴
とするイオン及び電子を吸収した状態では可視光
域で透明であり、かつイオン及び電子を放出した
状態においても光学吸収及び反射を生じる領域が
実質的に可視光域をはずれている電気可変光学材
料の製法。 ３ 焼成温度が350℃〜450℃の範囲である特許請
求の範囲第２項記載の電気可変光学材料の製法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7374178A JPS552206A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Electro-variable optical material and production thereof |
| US06/045,664 US4278329A (en) | 1978-06-20 | 1979-06-05 | Electrochromic device with transmissive counter electrode |
| FR7915132A FR2434448A1 (fr) | 1978-06-20 | 1979-06-13 | Contre-electrode utilisable dans un dispositif electrochrome |
| GB7921530A GB2023867B (en) | 1978-06-20 | 1979-06-20 | Counter electrode for electrochromic device |
| DE19792924898 DE2924898A1 (de) | 1978-06-20 | 1979-06-20 | Gegenelektrode fuer eine elektrochrome einrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7374178A JPS552206A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Electro-variable optical material and production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS552206A JPS552206A (en) | 1980-01-09 |
| JPS6153705B2 true JPS6153705B2 (ja) | 1986-11-19 |
Family
ID=13526961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7374178A Granted JPS552206A (en) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | Electro-variable optical material and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS552206A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0733483B2 (ja) * | 1990-04-16 | 1995-04-12 | 第一工業製薬株式会社 | 帯電防止性樹脂組成物 |
-
1978
- 1978-06-20 JP JP7374178A patent/JPS552206A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS552206A (en) | 1980-01-09 |
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