JPS62166320A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エレクトロクロミック素子（ＥＣｒＪ）の応
答速度、着色濃度向上および表示品位向上に関する。

［開示の概要］ 本明細書および図面は、エレクトロクロミック素子にお
いて、素子全体の透過率が可視光でみかけＪｚ７０％以
上となるように酸化発色層が微細にパターニングするこ
とにより、応答速度、着色濃度の高い、高品位の表示を
行い得るエレクトロクロミック素子を提供する技術を開
示するものである。

［従来の技術］ エレクトロクロミック素子の構成例を第３図に示す。

この素子は、透明基体１上上下部表示電極２、エレクト
ロクロミック層３及び上部対向電極４を順次積層した構
造を有し、前記エレクトロクコミック層３は、例えば酸
化イリジウム（Ｉｒ０ｘ）　、旧（ＯＨ）２等の酸化発
色性物質で構成される第１エレクトロクロミック層５．
７ａ２０ｓ、ＺｒＯ２等の酸化物、ＬｉＦ、　ＭｇＦ２
等のフッ化物誘電体から成る中間絶縁層６、ＶＯ３等の
還元発色性物質で構成される第２エレクトロクロミック
層７を有している。透明基体１はガラス板、ポリイミド
等透明樹脂板などで構成され、下部表示電極２は、ＩＴ
Ｏ膜（Ｉｎ２０３　中に５ｎ０２をドープしたもの）や
ネサ膜（ＳｎＯｚ）で構成される。

この様な構成のエレクトロクロミック素子は。

電極２．４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。

例えば第１エレクトロクロミック層５をＩｒＯｘ、第２
エレクトロクロミック層７をＷＯｓ　で構成し、下部表
示電極２側をプラス（÷）、上部対向電極４側をマイナ
ス（−）に印加すると、Ｉ　ｒｏｍ及び％１Ｉ０３はそ
れぞれ、 ＩｒＯｘ　　＋　　ｙＨ２０ａ、１　　＋　　　Ｉｒ０
ｘ（ＯＨ）ｙ　　＋　　ＩＨ争　＋　　１ｅ−ＷＯ３＋
　　ｙＨ’　　＋　　！８−　　＋　　ＨｙＷＯ３（但
し、　Ｈ２０ａｄは素子中に含まれる吸着水を示す、） なる反応により、着色種１ｒＯｘ（ＯＨ）ｙ、　ＨｖＷ
ｈが生成して発色し、電界を逆転することにより上記と
逆の反応が起こり消色するものと考えられている。

この発消色反応において、中間絶縁Ｍ６は、Ｈ？　Ｏａ
　ｄの供給源であると同時上着色種の再結合による逆反
応を防ぐこと、換言すれば、イオンの導通と電子のブロ
ッキングを行うという（動きを有する。

上記の構造のエレクトロクロミック素子において、濃度
をあげる方法のひとつとしてＩ　ｒＯｘ層の膜厚を増加
させる方法がある。２５０ｔｓｅｃ　ｖｋのエレクトロ
クロミック素子の濃度とＩｒＯｘの膜厚の関係を第４図
に示した。

しかしＩｒＯｘの膜厚を増加させるとＩｒＯｘ膜の分子
吸収係数が大であるため、素子全体の透過率を低下せし
める欠点があった。この様子を第５図に示す。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記問題点が解決し、見えを向上させ、かつ充
分な到達濃度を得ることができるエレクトロクロミック
素子を提供するためになされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、一対の電極間に酸化発色層・中間絶縁
層・還元発色層が介在してなる全固体エレクトロクロミ
ック素子において、素子全体の透過率が可視光でみかけ
上７０％以上となるように酸化発色層が微細にパターニ
ングされていることを特徴とするエレクトロクコミック
素子が提供される。

本発明において、酸化発色層が微細にパターニングされ
ているとは、ストライプ状、ドツト状等のパターンで微
細な幅あるいは微細な面積に酸化発色層を存在させるこ
とをいう。そして、微細な幅あるいは微細な面積とは、
人間が裸眼で視認できない程度の幅あるいは面積をいい
、ストライプ状のパターンの場合では線幅１１００ｐ以
下が好ましく、ドツト状のパターンの場合では直径１０
０　ＩＬｒａ以下が好ましい。

本発明の全固体エレクトロクロミック素子における基板
としてはガラス板が好ましいが、ガラス板に限らず、ア
クリル板のようなプラスチックの無色透明な板ならば使
用可能である。

酸化発色層をなす物質とは、Ｖ２Ｏ３、ＷＯ２，Ｃｕ２
Ｏ。

Ｎｉｐ、　ＳｎＯ，ＰｂＯ，Ｃｅ２Ｏ３，Ｔｉｅ、　Ｇ
ａ２Ｏ，Ａｇ２Ｏ，Ｈｇ２０゜Ｔｂ２Ｏ３，Ｓｉｎ、　
Ｔａｇ、　Ｆｅｄ、　Ｏｓ’、　Ａｕ２０３．　Ｎｏｖ
ａ、　ＧｒＯ。

ＣｄＱ、　Ｉｒ２Ｏ３，ＭｎＯ，ＶＯ２，ＣｏＯなどが
挙げられる。

中間絶縁層をなす物質としては、酸化チタン、酸化ジル
コニウム、酸化ハフニウム、五酸化タンタル、二酸化ケ
イ素、酸化ゲルマニウム、カルコゲニドガラス、塩化ナ
トリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、ポ
リ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、
ポリエステル、セルロース等多くの物質が使用可能であ
る。

また、この中間絶縁層はスルホン酸尿素系固体電解質や
Ｈ２５０４−グリセリン系液体電解質のようなプロトン
導電体層によっておきかえることも可能である。

還元発色層をなす物質としては、ＷＯ３，Ｖ２Ｏ５。

Ｇａｐ、　ＭｎＯ３，５ｎ０２．　ＩｒＯ２，Ｎｂ２Ｏ
５，ＶＯ３，ＴｅＯ２゜ＣｄＯ，Ｃｒ２Ｏ３，ＭｎＯ２
、↑ａ２０ｓ　、　００２０３　、　Ｒｅａｒ　、　Ａ
ｕ２０３＋Ｆｅ２Ｏ３，５ｂ２０５．　ＴｉＯ２，Ｃｅ
Ｏ２，５ｂ２０３．　ＡｇＯなどが挙げられる。

［実施例］ 次に本発明を図面に示す実施例を挙げてに説明する。

実施例１ 第１図に本発明のエレクトロクロミンク素子の表示部を
示した。１１が表示部で、ストライプの斜線部１２が酸
化発色層としてのＩｒＯｘ層である。第１図表示部の透
過率はＩ　ｒＯｘ層の遮光面積で決定される。例えば第
４図からΔ００２５０□ｅｃ　＝　１．３４程度の濃度
の表示を得ようとすると、Ｉ　ｒｏｗ膜厚は７００Ａ必
要であり、このときのエレクトロクロミック素子の透過
率は１０％となる。今、第１図のようにＩｒ０ｉの遮光
面積を表示部の３０％とすると、非着色時の素子の透過
率Ｔ。ｆ「は、 Ｔｏ（ｒ　＝　７０＋　ＩＯＸ　Ｏ，３＝　７３　（％
）となる。一方着色時のΔｏＤは遮光面積が３０％であ
６　カラ３’Ｊ　トナリ、Ａ　ＯＤ　＝　１．３／３　
＝　０．４３トする。゛そこで着色時の表示部の透過率
Ｔ（＋１１は、Ｔ　ｏｎ　＝　？３Ｘ　１０（−０４３
＞　＝　２７　（％）となる、一方第５図から１２７３
％のときのＩｒＯｘの膜厚は〜２５０Ａとなり、第２図
より、このときのΔＯＤ　＝　０．２３であるから、従
来の表示で透過率が７３％のものにおける着色時の透過
率Ｔは。

Ｔ　＝　７３Ｘ　１０（−０，２３）　＝　４３　（％
）となり、明らかに本発明により着色濃度が増加してい
ることがわかるｅ’１ｒｏｘの遮光面積比は素子透過率
により決定されるが、３０％以下望ましくは２０％以下
がよい。

一方、第１図のストライプ巾はあまり広いと見えてしま
うので、ある程度以下である必要がある。一般に人間の
明視野２５０ｍｍに対して１分解能はＯ，１ｍｍである
ということから考えて、ストライプ巾はｔｏｏ　ｇ■以
下であるのが好ましい。

実施例２ 第２図にもう１つのパターニング例を示す、これは直径
１００　ｇ１以下のランダムドツトで表示部をあられし
ている。この構成によっても実施例１と同等の特性が得
られた。

［作　用］ 本発明のエレクトロクロミンク素子は、素子全体の透過
率が可視光でみかけ上７０％以上となるように酸化発色
層が微細パターニングされているため上非着色時におけ
る光の透過率が大きく、着色時における透過率が小さく
なって着色濃度が高くなる。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明により従来よりも応答・着
色濃度の高いかつ品位の高い表示素子が作製できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は全固体エレクトロクロミック素子の構成図、第
２図はＩｒＯｘ膜厚と着色濃度との関係、第３図はＩ　
ｒＯｘ膜厚と素子の透過率との関係、第４図及び第５図
は本発明の素子の表示部の図である。 １１．２１−・・表示部、１２．２２・−ＩｒＯｘ部分
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）一対の電極間に酸化発色層・中間絶縁層・還元発
   色層が介在してなる全固体エレクトロクロミック素子に
   おいて、素子全体の透過率が可視光でみかけ上７０％以
   上となるように酸化発色層が微細にパターニングされて
   いることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
2. （２）酸化発色層が酸化イリジウムである特許請求の範
   囲第１項記載のエレクトロクロミック素子。
3. （３）パターニングされている面積が表示部の３０％以
   下、酸化イリジウム膜厚７００Å、パターニング線巾１
   ００μｍである特許請求の範囲第１項記載のエレクトロ
   クロミック素子。
4. （４）パターニングが直径１００μｍ以下のランダムド
   ットで酸化イリジウム膜厚７００Å以上である特許請求
   の範囲第１項記載のエレクトロクロミック素子。