JPS6186733A - 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
- JPS6186733A JPS6186733A JP59208720A JP20872084A JPS6186733A JP S6186733 A JPS6186733 A JP S6186733A JP 59208720 A JP59208720 A JP 59208720A JP 20872084 A JP20872084 A JP 20872084A JP S6186733 A JPS6186733 A JP S6186733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- film
- electrochromic
- electrode
- insulating layer
- 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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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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】
〔発明の利用分野〕
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。
このようなエレクトロクロミック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マトリクスディスプレイ
、光学シャッタ、絞り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。
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マトリクスディスプレイ
、光学シャッタ、絞り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。
エレクトロクロミック現象を利用したエレクトロクロミ
ック素子の２つの精造例を第２図および第３図に示す。
ック素子の２つの精造例を第２図および第３図に示す。
これらの図はエレクトロクロミ。
り素子の一般的な構造を示すものである。
第２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、透明導電体膜よりなる第１電極２、陽極側発
色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜からな
る絶縁層４、導電体膜より成る第２電極５を順次積層し
てなるものである。
１の上に、透明導電体膜よりなる第１電極２、陽極側発
色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜からな
る絶縁層４、導電体膜より成る第２電極５を順次積層し
てなるものである。
また、第３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、陰極側発色層である第２のエレクトロクロミッ
ク層６を積層したものである。
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、陰極側発色層である第２のエレクトロクロミッ
ク層６を積層したものである。
上記の構造において、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、プラスチ、
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
電膜にしたり、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。
て形成されるが、これはガラス板に限らず、プラスチ、
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
電膜にしたり、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。
透明導電膜としては、ＩＴＯ膜（酸化インジウムＩｎ
Ｏ中に酸化錫Ｓ ｎＯ２をドープしたもの）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（Ｃｒ２ｏ３）、水酸化
イリジウム（Ｉｒ（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
る絶縁層４は、二酸化ジルコン（ＺｒＯ２） 、五酸化
メンタル（Ｔ＆２０５）、酸化ケイ素（８１０，８１０
２）等に代表される酸化物、あるいはフ、化リチウム（
ＬｉＦ ）、フ、化マグネシウム（ＭｇＦ２）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：
／ （ＷＯ２，ＷＯ，） 、酸化モリプｙ” ン（Ｍｏ
０２ 。
Ｏ中に酸化錫Ｓ ｎＯ２をドープしたもの）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（Ｃｒ２ｏ３）、水酸化
イリジウム（Ｉｒ（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
る絶縁層４は、二酸化ジルコン（ＺｒＯ２） 、五酸化
メンタル（Ｔ＆２０５）、酸化ケイ素（８１０，８１０
２）等に代表される酸化物、あるいはフ、化リチウム（
ＬｉＦ ）、フ、化マグネシウム（ＭｇＦ２）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：
／ （ＷＯ２，ＷＯ，） 、酸化モリプｙ” ン（Ｍｏ
０２ 。
ＭｏＯ３）、五酸化／４ナジウム（ｖ２ｏ５）等を用い
て形成する。
て形成する。
この様な構造をもつエレクトロクロミック素子は、第１
電極２と第２電極５０間に電圧を印加することにより電
気化学的反応が起き、着色、消色なする。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ェクシ、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。
電極２と第２電極５０間に電圧を印加することにより電
気化学的反応が起き、着色、消色なする。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ェクシ、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。
ＷＯ３＋ ｘＨ” ＋ｘ＠″″＝ＨｘＷＯｓ （
１）（１ン式に従って、タングステンブロンズＨｘＷｏ
５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、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
てプロトンＨ＋が供給され着色する。
１）（１ン式に従って、タングステンブロンズＨｘＷｏ
５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、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
てプロトンＨ＋が供給され着色する。
このようなエレクトロクロミック素子には、応答速度お
よび寿命の点で未だ問題がある。
よび寿命の点で未だ問題がある。
本発明は、このようなエレクトロクロミック素子におい
て、従来よりも、応答速度、寿命が良いエレクトロクロ
ミック素子を提供しようとするものである。
て、従来よりも、応答速度、寿命が良いエレクトロクロ
ミック素子を提供しようとするものである。
本発明によるエレクトロクロミック素子の特徴とすると
ころは、導電体膜より成る第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、誘電体からなる絶縁層
と、陰極側発色層である第２のエレクトロクロミック層
と、導電体膜よりなる第２電極を順次積層したエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を２層の積層型とし
、その２層が、Ｔａ２０５層とＬＪＬ ２０層層からな
っていることにある。
ころは、導電体膜より成る第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、誘電体からなる絶縁層
と、陰極側発色層である第２のエレクトロクロミック層
と、導電体膜よりなる第２電極を順次積層したエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を２層の積層型とし
、その２層が、Ｔａ２０５層とＬＪＬ ２０層層からな
っていることにある。
Ｔａ２０５膜は、エレクトロクロミック素子のいわゆる
絶縁層（固体電解質とみなしても良い）としては、かな
り良いが、電子プロ、キングがＬａ２０゜膜より性能が
落ち、さらに、単膜のみでは、安定性（寿命）も悪い。
絶縁層（固体電解質とみなしても良い）としては、かな
り良いが、電子プロ、キングがＬａ２０゜膜より性能が
落ち、さらに、単膜のみでは、安定性（寿命）も悪い。
一方、 Ｌａ２Ｏ３膜は、電子プロ、キングの性能は良
いが、イオン導伝性が悪く、単膜のみでは、エレクトロ
クロミック素子の特性を悪くしてしまう。
いが、イオン導伝性が悪く、単膜のみでは、エレクトロ
クロミック素子の特性を悪くしてしまう。
本発明は、上記のＴａ２０５膜と’Ｌａ２Ｏ３膜の積層
体によって絶縁層を構成することによって、これらの膜
の上記の欠点を補い、単膜のみでは出しえなかりた性能
を、積層することにより、発揮させ、従来よりも、はる
かに優れたエレクトロクロミック素子を提供するのであ
る。
体によって絶縁層を構成することによって、これらの膜
の上記の欠点を補い、単膜のみでは出しえなかりた性能
を、積層することにより、発揮させ、従来よりも、はる
かに優れたエレクトロクロミック素子を提供するのであ
る。
本発明によるエレクトロクロミック素子の一実施例を第
１図に示す。このエレクトロクロミック素子の基本的構
成は第３図に示すものと同様でおるので、第３図に示す
部分と同じ部分は同じ符号によって指示する。
１図に示す。このエレクトロクロミック素子の基本的構
成は第３図に示すものと同様でおるので、第３図に示す
部分と同じ部分は同じ符号によって指示する。
図示の実施例において、１は透明な基板、２は透明導電
体より成る第１の電極、３は陽極側発色層である第１の
エレクトロクロミック層、６は陰極側発色層である第２
のエレクトロクロミック層、５は導電体膜より成る第２
電極を示す。第１および第２のエレクトロクロミック層
３および６の間に配置された絶縁層はＴ＆２０３膜４ａ
とＬａ２Ｏ３膜４ｂの積層体によって構成される。
体より成る第１の電極、３は陽極側発色層である第１の
エレクトロクロミック層、６は陰極側発色層である第２
のエレクトロクロミック層、５は導電体膜より成る第２
電極を示す。第１および第２のエレクトロクロミック層
３および６の間に配置された絶縁層はＴ＆２０３膜４ａ
とＬａ２Ｏ３膜４ｂの積層体によって構成される。
なお、本発明においては、第１図における、第１のエレ
クトロクロミック層３と第２のエレクトロクロミック層
６は逆にしても良い。また、Ｔａ２０５膜４ａとＬａ２
Ｏ３膜４ｂを積層した絶縁層は、好ましくは、Ｔ＆２０
５膜４ａ側が陰極側発色層に接しているのが良い。また
、それぞれの膜厚も、Ｔａ２０５膜は１０００〜４００
０Ｘ、 Ｌａ２０．膜は１００〜１０００Ｘの間が好ま
しい。
クトロクロミック層３と第２のエレクトロクロミック層
６は逆にしても良い。また、Ｔａ２０５膜４ａとＬａ２
Ｏ３膜４ｂを積層した絶縁層は、好ましくは、Ｔ＆２０
５膜４ａ側が陰極側発色層に接しているのが良い。また
、それぞれの膜厚も、Ｔａ２０５膜は１０００〜４００
０Ｘ、 Ｌａ２０．膜は１００〜１０００Ｘの間が好ま
しい。
実施例１
透明な基板１上に、適当な引き出し電極部及びリード部
を備えたＩＴＯ膜よりなる電極２を形成した。Ｈ２ガス
と０２ガスの比がｌ：２となっているガスを導入し、９
．４Ｔｏｒｒの圧力下で、金属１ｒをターｆ、）にした
、反応性高周波スパッタ方法で、上記の電極２上に、陽
極側発色層である第１のエレクトロクロミック層３とし
て、Ｉ ｒ （ＯＨ）２膜５００Ｘを形成し、次に、絶
縁層４ｍ、４ｂとして、真空蒸着方法により、Ｌａ２０
．膜を３ｏ ｏ Ｘ１Ｔａ２０５膜を２５００Ｘ（それ
ぞれ、Ｌａ２０． 、 Ｔａ２０５を蒸着材料として）
、形成した。陰極側発色層である第２のエレクトロクロ
ミック層６として力、膜を４０００Ｘ形成し、さらにそ
れらの膜の上に、第２電極５として、半透明Ａｕ電極を
つけた。
を備えたＩＴＯ膜よりなる電極２を形成した。Ｈ２ガス
と０２ガスの比がｌ：２となっているガスを導入し、９
．４Ｔｏｒｒの圧力下で、金属１ｒをターｆ、）にした
、反応性高周波スパッタ方法で、上記の電極２上に、陽
極側発色層である第１のエレクトロクロミック層３とし
て、Ｉ ｒ （ＯＨ）２膜５００Ｘを形成し、次に、絶
縁層４ｍ、４ｂとして、真空蒸着方法により、Ｌａ２０
．膜を３ｏ ｏ Ｘ１Ｔａ２０５膜を２５００Ｘ（それ
ぞれ、Ｌａ２０． 、 Ｔａ２０５を蒸着材料として）
、形成した。陰極側発色層である第２のエレクトロクロ
ミック層６として力、膜を４０００Ｘ形成し、さらにそ
れらの膜の上に、第２電極５として、半透明Ａｕ電極を
つけた。
この様にして形成したエレクトロクロミック素子は、１
．６４ＶＯ定電圧駆動で、ΔＯ，Ｄ０．２になるまでの
応答速度が１６０ ｍ５ｅｃ寿命も１０ 回にまでなシ
、応答速度および寿命にかなりの改善がみられた。
．６４ＶＯ定電圧駆動で、ΔＯ，Ｄ０．２になるまでの
応答速度が１６０ ｍ５ｅｃ寿命も１０ 回にまでなシ
、応答速度および寿命にかなりの改善がみられた。
第１図は本発明に係るエレクトロクロミック素子の実施
例を示す断面図、第２図および第３図はエレクトロクロ
ミック素子の一般的構造を示す断面図である。 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、 ４ａ １４ｂ・・・絶縁層。 第１図 第２図 第３図
例を示す断面図、第２図および第３図はエレクトロクロ
ミック素子の一般的構造を示す断面図である。 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、 ４ａ １４ｂ・・・絶縁層。 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 導電体膜より成る第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、陰
極側発色層である第２のエレクトロクロミック層と、導
電体膜よりなる第２電極とを順次積層してなるエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を、Ｔａ＿２Ｏ＿５
薄膜とＬａ＿２Ｏ＿３薄膜の積層にしたことを特徴とす
るエレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208720A JPS6186733A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59208720A JPS6186733A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186733A true JPS6186733A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16560963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208720A Pending JPS6186733A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186733A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4872745A (en) * | 1987-02-18 | 1989-10-10 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Cover for car lamps |
| US5080471A (en) * | 1990-04-06 | 1992-01-14 | Eic Laboratories, Inc. | Electrochromic material and electro-optical device using same |
| WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
| CN110764331A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种超快响应、防过充电致变色器件及其制备方法 |
| CN112596318A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 | 一种电致变色智能玻璃复合薄膜及其制备方法 |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59208720A patent/JPS6186733A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4872745A (en) * | 1987-02-18 | 1989-10-10 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Cover for car lamps |
| US5080471A (en) * | 1990-04-06 | 1992-01-14 | Eic Laboratories, Inc. | Electrochromic material and electro-optical device using same |
| WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
| CN110764331A (zh) * | 2019-10-16 | 2020-02-07 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种超快响应、防过充电致变色器件及其制备方法 |
| CN110764331B (zh) * | 2019-10-16 | 2021-02-12 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种超快响应、防过充电致变色器件及其制备方法 |
| CN112596318A (zh) * | 2020-12-14 | 2021-04-02 | 中建材蚌埠玻璃工业设计研究院有限公司 | 一种电致变色智能玻璃复合薄膜及其制备方法 |
| CN112596318B (zh) * | 2020-12-14 | 2022-09-20 | 中建材玻璃新材料研究院集团有限公司 | 一种电致变色智能玻璃复合薄膜及其制备方法 |
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