JPS62115126A - エレクトロクロミツク素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明はエレクトロクロミック素子に関するものである
。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）エレ
クトロクロミック素子（以下、ＥＣＤと略記する）は、
外部から電圧を印加したときに該素子中のエレクトロク
ロミック物質に酸化還元反応が誘起され、色や光透過率
が可逆的に変化する素子であって、ＬＥＤやしＣＤにな
い特徴を備えた素子として実用化が進められている。

しかし、従来のＥＣＤは発色層の有する固有の色彩に依
存していたため、発色の多色化が困難であるという問題
があった。もつとも、発色層の材料によっては電圧の変
化にＪ：つで多色を出せるものも見出されているが、い
まだ実用化には至っていない。

最近のディスプレイにおりる多色化の傾向に伴い、ＥＣ
Ｄに対しても多色化の要請は強くなってきている。本発
明は前記問題点を解消して、多色の出せる実用的なエレ
クＩ・ロクロミック素子を安価に提供しようとするもの
である。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するために、ＥＣＤを構成す
るいずれかの要素に、着色した光反射材又は着色した光
透過材を設りるという手段を採った。

（作用） ＥＣＤの発色層が発色したとぎ、その発色は前記着色し
た光反射材又は着色した光透過材を隠すため、該光反射
材又は光透過材に着色した色彩は視認できなくなる。

また、発色層が消色したとき、該光反射材又は光透過材
に着色した色彩は発色層を通して視認される。

従って、発色層の固有の色彩に依存しなくても、光反射
材又は光透過材に任意の色彩を着色することによってＥ
ＣＤにおける多色化が可能となる。

（第一実施例） 以下、本発明を液体型ＥＣＤに具体化した第一実施例を
第１，２図に従って説明する。

本実施例のＥＣＤＩは反射モードで使用するセル状の液
体型ＥＣＤであって、第１図に示す通り、寸法１００ｘ
１００Ｘ１％のソーダ石灰ガラス板よりなる基板２，４
に形成されるものである。

すなわち、下部基板２の上面にはＩＴＯ（インジウムス
ズ酸化物〉よりなる厚さ約２０００Ａの下部透明電極３
が高周波イオンブレーティング法によって形成されてい
る。

また、上部基板４の下面にもＩＴＯよりなる上部透明電
極５が前記下部透明電極３と同様にしての還元発色層６
がエレクトロンビーム法ＣＥＢ法〉によって形成されて
いる。

前記下部透明電極３及び還元発色層６は支持体７によっ
て互いに対向するＪ：う支持されており、両者の間には
プロピレンカーボネイトと過塩素酸リチウムの混合電解
液からなる厚さ約０．５ｍｔｎのイオン供与体層８が封
入されている。

また、イオン供与体層８内には赤色、緑色又は青色に着
色された光反射材９が前記支持体７によって支持されて
いる。この光反射材９には多孔質セラミック板にそれぞ
れの色彩を着色したものが使用されているので、光反射
材９を通してイオンの移動が可能である。

ここに、本発明において着色とは白色以外の色彩の着色
をいう。

なお、ＥＣＤｌの側面は１１止材１０によってシールさ
れ、前記イオン供与体層８が漏れないようになっている
。

以上のように構成されたＥＣＤｌのセルは、第２図に示
すように複数個並べられ、隣接する３つのＥＣＤｌにお
ける前記着色がそれぞれ赤色、緑色及び青色となるよう
に配列されている。

さて、上記のように配列された各ＥＣＤ１において、両
電極３，５間に電圧を印加すると、還元発色層６はタン
グステンブロンズと呼ばれる濃い青色（黒色に近い）に
発色し、光透過率が大きく減少する。従って、還元発色
層６は前記光反射材９を隠すため、光反射材９に着色さ
れた色彩は上方から視認できなくなる。

また、還元発色層６を消色させたときはほぼ透明まで消
色するので、前記光反射材９に着色された色彩は還元発
色層６を通して上方から視認される。

従って、還元発色層６の固有の色彩に依存しなくても、
光反射材９に任意の色彩を着色することによってＥＣＤ
における多色化が可能となる。

また、本実施例では隣接する３つのＥＣＤＩに−〇　− おける前記着色がそれぞれ光の三原色である赤色、緑色
及び青色となるように配列されているので、これらのＥ
ＣＤＩをマトリックス駆動すれば多色のカラー画面が得
られる。なお、還元発色層６が青色に発色することを利
用すれば、従来の白い光反射材９を使用しても青色につ
いては得ることができる。

（第二実施例） 次に、本発明を全固体型ＥＣＤに具体化した第二実施例
を第３図に従って説明する。

本実施例のＥＣＤ２１は反射モードで使用するセル状の
全固体型ＥＣＤであって、寸法１００Ｘ１００Ｘ１ｍの
ソーダ石灰ガラス板よりなる基板１１に形成されるもの
である。

すなわち、基板１１の上面にはＩＴＯ（インジウムスズ
酸化物）よりなる厚き約２０００Ａの下部透明電極１２
が高周波イオンブレーティング法によって形成されてい
る。この下部透明電極１２の上面にはＮ１ｐｘ　（酸化
ニッケル）よりなる厚さ約６０００Ａの酸化発色層１３
．１−ａ２Ｑ５（五酸化タンタル）よりなる厚さ約５ｏ
ｏｏＡのイオン供与体層１４、及びＷＯ３（酸化タング
ステン）よりなる厚さ約６０００Ａの還元発色層１５が
順に積層されている。

また、還元発色層１５の上面にはＩＴＯよりなる厚さ約
２０００Ａの上部透明電極１６が形成されている。

そして、前記下部透明電極１２の下面には赤色、緑色又
は青色に印刷されてなる光反射材１７が設けられている
。

全固体型ＥＣＤにもいくつかのタイプがあるが、耐久性
の点では、本実施例のＥＣＤ２１のように一対の電極１
２．１６の間に酸化発色層１３、イオン供与体層１４及
び還元発色層１５が積層されたタイプが有利である。発
色層が単一のタイプに比べ、酸化還元反応が両発色層１
３．１５で相補的に起こるため、副反応によるガス発生
を伴わず腐蝕によるＥＣＤ２１の劣化が少ないからであ
る。

この第二実施例の使用方法や配列方法は前記第一実施例
と同様であり、同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば以下のように発明の趣旨から逸脱しない範
囲で任意に変更して具体化することもできる。

（１）前記実施例のにうに独立したＥＣＤｌ、２１のセ
ルを複数配列する以外にも次の手段が採用できる。すな
わち、第４図に示すように一つのＥＣＤｌのセル内にマ
スキングやエツチングの手法によって、複数組の透明電
極３，５や発色層６を設け、隣接する光反射材９に異な
った色彩の着色を施す方法である。これは全固体型ＥＣ
Ｄにおいても実施することができる。

（２）反射モードのみならず透過モードで使用するＥＣ
Ｄに具体化することもできる。この場合は、前記光反射
材９．１７に代えて、着色した光透過材を使用する。こ
の光透過材の材質はガラス、合成樹脂等、光を透過しう
るちのであれば何でもよい。

（３）光反射材は前記セラミックや印刷に限定されず、
ガラス、合成樹脂、金属、布（不織布を含む）等の光を
反射しうるちのであれば何でもよい。

また、それらの表面に薄く金属スパッタリングを施した
場合には半透明の金属感が得られ、濃く金属スパッタリ
ングを施した場合には金属色が得られる。さらに、光反
射材の表面に凹部を設けて（又は設けずして）　Ｎ　ｒ
　ｏｘの模様を設ければ、その酸化発色によって色調の
異なった模様が得られる。

（４）基板としてソーダガラスの他にポリメチルメタク
リレート等の有機ガラスも使用可能である。

ただし、有機ガラスを使用する場合はその変形温度以下
の温度で同ガラス上にＥＣＤを形成するようにしなけれ
ばならない。

（５）透明電極３，５，１２．１６の構成物質としては
、ＩＴＯ以外にもＴ　！　０２　、Ｓ　ｎ０２　、Ａｕ
、ＡΩ、Ｐｔ等の薄膜等を使用することもできる。すな
わち、導電性があって、実質的に光透過性がある物質で
あればよい。

（６）酸化発色層１３の構成物質としては、Ｎ１０ｘ以
外にもＮ　ｉ　（ＯＨ）Ｘ　、Ｃｒ２０３、Ｉｒ（ＯＨ
＞　　、ＩｒＯ、Ｒｈｏｘ、Ｒｈ　（ＯＨ）Ｘ　　　　
　　　　　Ｘ 、　、Ｒｕ　（ＯＨ）ｘ等を使用することができる。

また、同じＮｉＯｘの酸化発色層１３を形成する場合で
も、Ｎ１のタブレツ１−を使用してＥＢ法を行い、蒸発
中に酸化させてＮｉＯｘを形成することもできる。

（７）液体型のイオン供り体層Ｂの構成物質としては硫
酸等を使用することもできる。

（８）固体型のイオン供与体層１４の構成物質とシテハ
、前記Ｔａ２０５以外にもＩｉＦ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２
、Ｃｒ２０３　、ＭＱＦ２　、ＣａＦ２、Ａ　ｆ２０３
　、Ｙ２０３　、Ｎａ−β−アルミナ、Ｌ・十 ＋３Ｎ（Ｌｌ　　）等を使用することができる。すなわ
ち、電子を通さずにイオンを通すものなら任意に選択す
ることができる。

（９）還元発色１１６．１５の構成物質としては、ＷＯ
３以外にもＭｏＯ３、Ｖ２０５　、Ｎｂ２０５等を使用
することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明ににれば、発色層の固有の
色彩に依存しなくても、ＥＣＤにおける多色化が容易に
可能となり、このＥＣＤをマトリックス駆動すれば多色
のカラー画面が得られるという優れた効果を秦する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を液体型ＥＣＤに具体化した第一実施例
の断面図、第２図は同ＥＣＤを複数個並べた平面図、第
３図は本発明を全固体型ＥＣＤに具体化した第二実施例
の断面図、第４図は別例の断面図である。 １．２１・・・エレクトロクロミック素子（ＥＣＤ）８
・・・イオン供与体層、９，１７・・・光反射材、１１
・・・基板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレクトロクロミック素子（１、２１）を構成する
   いずれかの要素（８、１１）に、着色した光反射材（９
   、１７）又は着色した光透過材を設けたことを特徴とす
   るエレクトロクロミック素子。 ２、前記エレクトロクロミック素子（１）は液体型であ
   って、そのイオン供与体層（８）を構成する電解液内に
   前記着色した光反射材（９）又は着色した光透過材を挿
   入したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   エレクトロクロミック素子。 ３、前記エレクトロクロミック素子は全固体型又は透過
   型であって、その基板（１１）を構成する透明板の外側
   に前記着色した光反射材（１７）又は着色した光透過材
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のエレクトロクロミック素子。 ４、前記エレクトロクロミック素子（１、２１）はその
   複数素子を並べたものであって、隣接する３つのエレク
   トロクロミック素子（１、２１）における前記着色はそ
   れぞれ赤色、緑色及び青色等のカラー構成に必要な三原
   色であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   のエレクトロクロミック素子。