JPS62183435A - 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に関する。

更に詳しくは、小型化しかつ全固体化したエレクトロク
ロミック素子に関する。

〔従来の技術〕

三酸化タングステン（１０３）は、空気中ではきわめて
安定であるが、これにマイナスの電位を与えると無色か
ら濃青色に着色し、更に逆のプラスの電位を印加すると
再び無色となる性質を有している。

エレクトロクロミック素子は、このような三酸化タング
ステンの発色および消色作用を利用し、液晶と同様に時
計の時刻表示や計測器の表示あるいは昼間太陽光線下で
も色にボケがみられないことから指示板、交通標識など
に用いられる素子である。

ところで、現在実用化が検討されているエレクトロクロ
ミック素子で最も一般的なものは、図面の第２図に示さ
れるようなセル中に電解液を封入したものである。即ち
、ガラス製セル１１．１１　’の内面側に錫含有酸化イ
ンジウム薄膜１２．１２　’を形成させ、スペーサー１
３．１３　’で区画された空間内に電解液１４を封入し
、酸化インジウム薄膜面に形成させた三酸化タングステ
ン薄膜１５．１５’が電解液と接するような構造を有し
ている。

しかしながら、このような構造を有するエレクトロクロ
ミック素子では、電解液を封入しているため、液漏れの
問題やカード化などフレキシビリティを必要とする用途
には不適であるという問題などがみられる。

そこで、こうした問題点を解決するために、エレクトロ
クロミック素子を全固体化することが検討されているが
、電解液に相当するような性能を有する固体状の電解質
材料が得られていないため、それの実用化が阻まれてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、エレクトロクロミック素子の全固体化を
図り、併せて小型化を達成せしめるために、電解質とし
ての性能が満足される固体材料を求めて種々検討した結
果、ハロゲン化アルキルで処理された含窒素有機けい素
化合物プラズマ重合膜が高分子電解質としてプロトンの
良好な伝導性を有することを見出し、それを用いること
により上記課題が効果的に解決できることを見出した。

〔問題点を解決するための手段〕および〔作用〕従って
、本発明はエレクトロクロミック素子に係り、このエレ
クトロクロミック素子は、一組の錫含有酸化インジウム
薄膜間に発・消色層としての三酸化タングステン薄膜お
よび電解質としてのハロゲン化アルキルで処理された含
窒素有機けい素化合物プラズマ重合膜をそれぞれ挟着さ
せてなる。

５重量％程度の錫を含有する酸化インジウム薄膜は、一
般に絶縁性基板上の被膜として形成させて用いられる。

絶縁性基板としては、三酸化タングステン薄膜の発・消
色が確認できるように透明なもの、好ましくは無色透明
なものが用いられ、具体的にはガラスプレー１−、プラ
スチックシートなどが用いられる。このような絶縁性基
板上への酸化インジウム薄膜の被覆は、膜厚約１０００
〜５０００人の薄膜を真空蒸着法、スパッタリング法な
どにより形成させることにより行われる。

図面の第１図には、本発明に係るエレクトロクロミック
素子の一態様が断面図として示されており、一組の錫含
有酸化インジウム薄膜１，１′はガラスプレート２，２
′上の被膜として形成させ、用いられており、その一方
の酸化インジウム薄膜１上の所定個所には、膜厚約１０
００〜５０００人の三酸化タングステン薄膜３，３′が
真空蒸着法によって形成され、また他方の酸化インジウ
ム薄膜１′にはハロゲン化アルキルで処理された含窒素
有機けい素化合物プラズマ重合膜４が形成されている。

プラズマ重合膜を形成させる含窒素有機けい素化合物と
しては、例えばトリメチルシリルジメチルアミン、トリ
エチルシラザン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチ
ルシクロトリシラザン、ビス（トリメチルシリル）アセ
トアミドなどが用いられ、好ましくはトリメチルシリル
ジメチルアミンが用いられる。

通常用いられるプラズマ重合法によって、絶縁性基板上
に約０．１〜１μｍの膜厚で形成させたこれらの化合物
のプラズマ重合膜は、電気抵抗が高く、通常は絶縁性の
薄膜であるが、その表面を臭化メチル、臭化エチル、ヨ
ウ化メチル、ヨウ化エチルなどのハロゲン化アルキルの
ガス、好ましくは臭化メチルガスと、約４０〜７０℃の
温度で約２０〜６０時間程度接触させると、その抵抗値
を下げることができる。これは、化学反応や拡散現象に
より、膜中に臭素やヨウ素が取り込まれ、そのために親
水性化されまた導電性が改善されるためと考えられる。

この結果、プロトンの良好な伝導性がプラズマ重合膜に
付与される。

このように三酸化タングステン薄膜またはプラズマ重合
膜をそれぞれの表面に形成させた絶縁性基板上の酸化イ
ンジウム薄膜は、図示された如く。

それぞれ少しずつずらした位置に対向させ、非対向面部
分に取出電極部分５，５′を取り付けると共にシリコン
封人材（例えば電気電子用のトーレシリコンＳＥ’Ｊ１
４５ＲＴＶ）　６　、６　’で固定およびシールするこ
とにより、一組の酸化インジウム薄膜１゜１′間に三酸
化タングステン薄膜およびプラズマ重合膜をそれぞれ挟
着させる。

例えば、トリメチルシリルジメチルアミンのプラズマ重
合膜を臭化メチルガスで６０°Ｃ１４８時間の処理を行
なったものを高分子電解質として、上記のように構成さ
せたエレクトロクロミック素子に±１．５ｖの電位を与
えると、ｗｏ３１ｑに−１，５ｖ印加したときにはｗＯ
３薄膜が無色から濃青色に着色し。

更に逆に＋１．５Ｖ印加するとその色は無色に戻る。

この際の応答時間は、着色に５秒間、また消色に１．５
秒間と非常に迅速であった。

〔発明の効果〕

エレクトロクロミック素子の電解質部に導電性のよいハ
ロゲン化アルキル処理含窒素有機けい素化合物プラズマ
重合膜を用いることにより、素子の小型化および全固体
化が可能となった。また、エレクトロクロミック素子を
プラスチック基板上に形成させることにより、フレキシ
ビリティのある素子の作製を可能とする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係るエレクトロクロミック素子の一
態様の断面図である。また、第２図は、従来技術のエレ
クトロクロミック素子の断面図である。 （符号の説明） １・・・・・錫含有酸化インジウム薄膜２・・・・・絶
縁性基板

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一組の錫含有酸化インジウム薄膜間に、発・消色層
   としての三酸化タングステン薄膜および電解質としての
   ハロゲン化アルキルで処理された含窒素有機けい素化合
   物プラズマ重合膜をそれぞれ挟着させてなるエレクトロ
   クロミック素子。 ２、錫含有酸化インジウム薄膜が絶縁性基板上の被膜と
   して形成されてい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、絶縁性基板がガラスプレートである特許請求の範囲
   第２項記載のエレクトロクロミック素子。 ４、絶縁性基板がプラスチックシートである特許請求の
   範囲第２項記載のエレクトロクロミック素子。 ５、含窒素有機けい素化合物のプラズマ重合膜がトリメ
   チルシリルジメチルアミンのプラズマ重合膜である特許
   請求の範囲第１項記載のエレクトロクロミック素子。