JPS6186734A - 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
- JPS6186734A JPS6186734A JP59208721A JP20872184A JPS6186734A JP S6186734 A JPS6186734 A JP S6186734A JP 59208721 A JP59208721 A JP 59208721A JP 20872184 A JP20872184 A JP 20872184A JP S6186734 A JPS6186734 A JP S6186734A
- 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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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、絞シ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、絞シ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つの栴造例を第２図および第３図に示す。
ック素子の２つの栴造例を第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ック素子の一般的な構造
を示すものである。
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
ｌ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、導電体膜よシ成る第２電極５を順次積層し
てなるものである。
ｌ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、導電体膜よシ成る第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２
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、グラスチッ
ク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
電膜にしたシ、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、グラスチッ
ク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
電膜にしたシ、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ＩｎＯ
中に酸化錫５ｎ０２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（Ｎｔ
（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（ＺｒＯ□）、五〇化タ
ンタ、ｓ、 （Ｔａ２Ｏ５）、酸化ケイ素（Ｓｉｎ、５
ｉｎ２）等に代表される酸化物、あるいは７ツ化リチウ
ム（ＬｉＦ）、フ、化マグネシウム（ＭｇＦ２）等に代
表される７、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
ン（ＷＯ２，ＷＯ３）、酸化モリｆ７Ｊン（ＭｅＯ２ｌ
ＭｏＯ３）、五酸化バナジウム（ｖ２Ｏ５）等を用いて
形成する。
中に酸化錫５ｎ０２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（Ｎｔ
（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（ＺｒＯ□）、五〇化タ
ンタ、ｓ、 （Ｔａ２Ｏ５）、酸化ケイ素（Ｓｉｎ、５
ｉｎ２）等に代表される酸化物、あるいは７ツ化リチウ
ム（ＬｉＦ）、フ、化マグネシウム（ＭｇＦ２）等に代
表される７、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
ン（ＷＯ２，ＷＯ３）、酸化モリｆ７Ｊン（ＭｅＯ２ｌ
ＭｏＯ３）、五酸化バナジウム（ｖ２Ｏ５）等を用いて
形成する。
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、着色、消色をする。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
ロクロミック物質として、ＷＯ６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。
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、着色、消色をする。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
ロクロミック物質として、ＷＯ６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。
ＷＯ＋ ｘＨ” ＋ ｘｅ−ＨＸＷＯ（１）３
← ５（１）式に従って
、夕／ゲステンブロンズｒ■ｘＷｏｓ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、全固体型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。
← ５（１）式に従って
、夕／ゲステンブロンズｒ■ｘＷｏｓ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、全固体型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おいては、応答
速度および寿命の点で未だ問題がある。
速度お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、導電体膜よシ成る第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Ｔａ２Ｏ
５薄膜の間にｓｉｏ□薄膜を挾さんだ３層の積層型とし
たことにある。
ころは、導電体膜よシ成る第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Ｔａ２Ｏ
５薄膜の間にｓｉｏ□薄膜を挾さんだ３層の積層型とし
たことにある。
Ｔａ２Ｏ５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
シ良いが、電子ブロッキングが５ｌＯ２膜よシ性能が落
ち、さらに、単膜のみでは、安定性（寿命）も悪い。一
方、５ＩＯ２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。
絶縁層（固体電解質とみなしても良い）としては、かな
シ良いが、電子ブロッキングが５ｌＯ２膜よシ性能が落
ち、さらに、単膜のみでは、安定性（寿命）も悪い。一
方、５ＩＯ２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。
本発明は、上記のようなエレクトロクロミック素子にお
いて、絶縁層を、２層のＴａ２Ｏ５薄膜の間にＳｔＯ□
薄膜を挾さんだ３層の積層型のものとすることによって
、Ｔａ２Ｏ５膜とｓｉｏ□股のそれぞれにおける上記の
欠点を補い、単膜のみでは出しえなかった性能を、積層
することによシ、発揮させ、従来よシも優れたエレクト
ロクロミック素子を提供するのである。
いて、絶縁層を、２層のＴａ２Ｏ５薄膜の間にＳｔＯ□
薄膜を挾さんだ３層の積層型のものとすることによって
、Ｔａ２Ｏ５膜とｓｉｏ□股のそれぞれにおける上記の
欠点を補い、単膜のみでは出しえなかった性能を、積層
することによシ、発揮させ、従来よシも優れたエレクト
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あるので、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。
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あるので、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
体よ構成る第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−クロミック層、５は導電体膜よ構成る第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、２層のＴａ ２
Ｏ５膜４ａ。
体よ構成る第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−クロミック層、５は導電体膜よ構成る第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、２層のＴａ ２
Ｏ５膜４ａ。
４Ｃの間に５ｉ０２ ｋ ４ ｂを挾さんだ３層の積層
体によって構成される。
体によって構成される。
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、Ｔａ２Ｏ５膜４ａとＳｉＯ□膜４
ｂとＴａ２Ｏ５膜４ｃを積層した絶縁層は、好ましくは
、それぞれの膜厚が、Ｔ８２ｏ５膜４ａ、４ｃは５００
〜３０００Ｘ、５ｌＯ２膜４ｂは３０〜５００Ｘの間が
好ましい。
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、Ｔａ２Ｏ５膜４ａとＳｉＯ□膜４
ｂとＴａ２Ｏ５膜４ｃを積層した絶縁層は、好ましくは
、それぞれの膜厚が、Ｔ８２ｏ５膜４ａ、４ｃは５００
〜３０００Ｘ、５ｌＯ２膜４ｂは３０〜５００Ｘの間が
好ましい。
実施例１
透明な基板ｌ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１＝２となっているガスを導入し、０
．４ Ｔｇｒｒの圧力下で、金Ｊ２ＪＩｒをターゲット
にした、反応性高周波スｚ！ ４夕方法で、上記の電極
２の上に、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ｒ ｒ （ＯＨ）２膜を５００Ｘ形成し
た。次に、それぞれ、ＴＪＬ２Ｏ５ ＊５ｉｎ２＋ ’
ｒａ２Ｏ５を蒸着材料として使用し真空蒸着法によって
、Ｔａ ２Ｏｓ膜４ｃを１０００ｉ、８１０２１１４
ｂをｌ ＯＯＸ ＃ Ｔａ２Ｏ５膜４ａを１０００Ｘ形
成した。
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１＝２となっているガスを導入し、０
．４ Ｔｇｒｒの圧力下で、金Ｊ２ＪＩｒをターゲット
にした、反応性高周波スｚ！ ４夕方法で、上記の電極
２の上に、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ｒ ｒ （ＯＨ）２膜を５００Ｘ形成し
た。次に、それぞれ、ＴＪＬ２Ｏ５ ＊５ｉｎ２＋ ’
ｒａ２Ｏ５を蒸着材料として使用し真空蒸着法によって
、Ｔａ ２Ｏｓ膜４ｃを１０００ｉ、８１０２１１４
ｂをｌ ＯＯＸ ＃ Ｔａ２Ｏ５膜４ａを１０００Ｘ形
成した。
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
６層としてＷＯ，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。
６層としてＷＯ，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、２
．２Ｖの定電圧駆動で、ΔＯ，Ｄ０．２になるまでの応
答速度が１３０ ｍ１Ｉｅｃで寿命も１０’回にまでな
シ、応答速度および寿命にかなシの改善がみられだ。
．２Ｖの定電圧駆動で、ΔＯ，Ｄ０．２になるまでの応
答速度が１３０ ｍ１Ｉｅｃで寿命も１０’回にまでな
シ、応答速度および寿命にかなシの改善がみられだ。
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 ４ ＆ ｔ ４ ｂ ｔ ４
ｃ・・・絶縁層５・・・第２電極 ６・・・エレクトロクロミック層 第１図 第２図 第３図
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 ４ ＆ ｔ ４ ｂ ｔ ４
ｃ・・・絶縁層５・・・第２電極 ６・・・エレクトロクロミック層 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 導電体膜より成る成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、２層のＴａ＿２
Ｏ＿５薄膜の間にＳｉＯ＿２薄膜を挾さんだ３層の積層
体と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 |
|---|---|---|---|
| JP59208721A JPS6186734A (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 |
|---|---|---|---|
| JP59208721A JPS6186734A (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 |
|---|---|
| JPS6186734A true JPS6186734A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16560980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59208721A Pending JPS6186734A (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) | JPS6186734A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2007108750A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Sage Electrochromics Inc | 改善されたイオン伝導体層を有するエレクトロクロミック素子 |
| JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム， インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
| JP2013500504A (ja) * | 2009-07-28 | 2013-01-07 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラル ドプティック） | 透明エレクトロクロミックシステム |
| US8824038B2 (en) | 2009-07-22 | 2014-09-02 | Jean-Christophe Giron | Electrochromic device |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59208721A patent/JPS6186734A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2007108750A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Sage Electrochromics Inc | 改善されたイオン伝導体層を有するエレクトロクロミック素子 |
| US8730552B2 (en) | 2005-10-11 | 2014-05-20 | Sage Electrochromics, Inc. | Electrochromic devices having improved ion conducting layers |
| JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム， インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
| US8824038B2 (en) | 2009-07-22 | 2014-09-02 | Jean-Christophe Giron | Electrochromic device |
| JP2013500504A (ja) * | 2009-07-28 | 2013-01-07 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラル ドプティック） | 透明エレクトロクロミックシステム |
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