JPS62184439A - 透明着脱色板 - 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表示素子（装置）、フ
ィルター、透明着脱色ガラス等に応用できる電極の構成
の改良に関するものである。

従来の技術 従来この種のエレクトロクロミック反応を利用した、表
示装置の代表例には時計用のディ、ジタル表示、またフ
ィルター、透明着脱色ガラス等には変色を制御できる減
光板等が考えられている。

それらに応用されるエレクトロクロミック反応の応用製
置の＆＆は基本的には同様で、次のような構成法が採用
される。すなわち、工ｎ２０３や５ｎ０２よシなる透明
電子伝導層を、例えばガラスや樹脂に蒸着した透明基板
に、前記した透明電子伝導ノーを板うようにＷＯ３，Ｍ
ｏｂ、、　Ｆｅ４３＋〔ＦｅＩＩ（ＣＮ）ｅｓ）ａ（プ
ルシアンブルー）等の着脱色鳥を蒸着もしくはメッキし
た電極を作用電極とし、対極には電子伝導性を有する基
板もしくは透明基板に透明電子伝導ノーを蒸着した電極
を用いていた。電触液には過塩素酸リチウムを溶解した
アセトニトリルや硫酸水溶液中に着脱色材料粉末を溶解
しグリセリンでゲル化したものを用いて、所望の図形を
形成した電極と密閉一体化した構造であった。

ここで、実際の表示装置などには、作用電極と対極間に
電圧を印加し、作用電極の着脱色反応を利用していた。

目的とする用途に対し、ｔｔＭ欣方法や材料が若干異な
るが、いずれにしても、前記基本構成が変わるものでは
ない。

この従来の基本構成には、次のような問題点を有してい
る。すなわち、作用電極と対ｍ　１ｔｉＪに電圧を印加
すると、作用電極の電気化学反応が着脱色層の物質変化
を起こすので、少なくともそれと同じ電気量が対極にも
通じる。

その結呆、電解液中のイオンが対極に析出し対極と反応
したシ、透明電子伝導膜を使用した対極では、Ｉｎ２Ｏ
３や５ｎ０２が電解液中に溶出して、対極の劣化を早め
る欠点を有していた。

そのため、この欠点ヲ改畳する方法としては、以下のよ
うなものが提案されていた。

（１）作用電極と同様な構成の電極を対極に用いる。つ
゛まシ、対極にも光放電可能な不溶性の活吻買金保持さ
せる。

（２）　　作用電極の層脱色反応吻質（箔吻買）ノーを
減少させ、電圧印加時に通じる′祇ｖｒＬを減少にし、
対極の劣化速度を遅くする。

発明が解決しようとする問題点 この工うな従来の′４４成では上Ｔｈｄ１の方紙は、両
極とも光放電が可能な着脱色物質ノーをＭしているので
、問題がある対極の寿命改署ははかれる。

しかし、作用電極の盾脱色層が着色している時は、遊電
圧が印加される対極は、脱色状態でめるが、逆に作用電
極が脱色する場合は対極が着色し、両電極を電ねた構成
では完全脱色が国−である。ここの方法では作用電極側
からの光を反射させる城示装置には適しても、光がＴｉ
Ｏ□で反射吸収され両極を通過しないため、フィルター
や着脱色ガラス等の用途には適さない。

２の方法は、着脱色層の一１ｉｉ！：全低減しただけで
、基本的に対極の劣化を防止したものでなり１、また作
用電極の着色力も小さくなる欠点を有している。

本発明は、このような問題点を解決するもので、作用電
極における電気化学容量と対極におけるプルシアンブル
ー層のそれを規制することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するため本発明は、対極に設けたプル
シアンブルー層の着脱色反応に要する電気化学的容量よ
シ大きい容量を有する透明着脱色層を作用電極に設けた
ものである。

このことはプルシアンブルーの着脱色反応に通じる電気
量を強制的に増加、つまシ過充放電させると透明脱色状
態の充放電可能な活物質に変化することを見出した事実
に基づくものである。

作　　用 この構成によれば、対極のプルシアンブルー層を特別な
処置を施して無色透明の活物質にすることなく、装置植
成後の作用電極の動作でできる極めて簡単な構成法であ
る。対極の活物質化により透明電子伝導層の溶出を防止
しかつ活物質層が無色透明であることから、対極の劣化
を抑制し、また作用電極での反射光を利用するだけでな
く、装置の通過光を利用するフィルター、着脱色ガラス
等にも有効である。

実施例 以下本発明の実施例を第１図〜第３図を参照しながら透
過光を着脱色させるフィルター用途を取上げて説明する
。

第１図Ａ、Ｂは、任意に着脱色が可能なフィルターに用
いる透明着脱色板の概略図を示す。表示装置の場合は、
所望の電極形状に加工することで可能である。１は電子
伝導性を有する透明層を配した基板にプルシアンブルー
層（０，３μｍ厚）を設けた透明対極で、２は同様な基
板に１よシ厚いプルシアンブルー層（０，５μｍ厚）を
設けた作用電極を示し、３，３′はそれぞれの電極のＮ
ｉ　　環リードで、電極表面でプルシアンブルー層と電
気的な接触を保つため、図示していないが電子伝導性を
有する樹脂で一体化されている。ここで作用電極２の透
明着脱色層６は第２図に示すように、プルシアンブルー
以外の一般的なｗＯ３＋Ｍω３を蒸着しても良いことは
当然で、リードは、たんに外部との電気的接触を任うだ
けであるから、例えば樹脂膜に導電性粉末を印刷したも
のでも良い。４は０．５Ｍｋａｌｌ水溶液を用いた電解
液で、両電極は電解液を介して例えばエポキシ樹脂のバ
ッキング６で一体化されている。なお、電極間距離は約
７Ｍとした。作用電極から入射した光矢印は、電′圧印
加時に着色する作用電極の着色層で可視光の一部が強く
吸収され、対極を通過し、反対側から着色または減光さ
れて観察される。

ここで、対極と作用電極の構成の詳細を第１図の０部で
示す部分の拡大図である第２図により説明する。図中、
８の透明基体はガラス板で、７はＩｎ２ｏ３を０．ＩＩ
Ｑ厚に蒸着したシート抵抗約１ｏ。

Ω／口の透明電子伝導層で、６は厚さ０．６μｍのプル
シアンブルー層の透明着脱色層である。ここで、作用電
極の透明着脱色層のプルシアンブルー層６は平均厚さ０
．６μｍで、対極のプルシアンブルー層６は０．３μｍ
である。

プルシアンブルー層は、ＦｅＣｌ１３−　ｅ　Ｈ２ｏの
０．０２Ｍと［３Ｆｅ　（ＣＮ　）６の０．０２Ｍを１
００ＣＯの水に溶解した水溶液中で、透明基体上の透明
電子伝導層の表面に５μＡ／ｄの電流密度でメッキした
。対極の場合は１２分間、作用電極の場合は２０分間メ
ッキを行った。

得られた透明着脱色板の作用電極２と透明対極１の間に
１ｖの電圧を印加した時、作用電極側から対極側に透過
する太陽光の吸収波長を調べた結果を第３図で説明する
。作用電極側を正に印加した場合は作用電極がアノード
反応を起こして青色に着色し、逆に封包は無色となる。

従って吸光は作用電極により生じ、図中の破線ａで示す
約７００画に吸光強度のピークを有する特性を示した。

つぎに、電圧を逆に印加すると作用電極はカソード反応
を起こして無色化し、対極は青色に着色することなく極
くわずかな黄色を呈しただけで両極を通過する光の吸光
特性はＣ３に示すようになった。すなわちこの装置は電
圧１ｖを正、逆に印加することにより、両極通過光が青
→無色に変化した。しかし、対極のプルシアンブルー層
の厚さを０．４μｍにすると、作用電極が無色側に変化
しても淡い黄緑色を呈し、吸光特性はＣ２の如くであっ
た。さらに０．４６μｍにするとＣ４の如き吸光特性を
示し、青色を呈した。Ｏ，Ｓμｍ（作用電極の層厚と同
等）にするとａの青色１−呈した。すなわち作用電極が
無色化しても対極が完全に青色に着色した。

あることが必要である。しかし、約０．２　ｔａｎ　ｊ
で薄くすると作用電極がカソード反応を充分起こさず青
色が淡くなる傾向が認められたので、対極のプルシアン
ブルー層厚の下限は作用電極のプルシアンブルー層の４
部％が適切である。なお、電解液に１．０Ｍ以上のＫＣ
ｅ水溶液を使用すると、プルシアンブルー層の剥離がみ
られ、０．３Ｍ以下では青→無色に変化する時間が極め
て長くなることから実用的な液濃度は、０．３〜１．ｏ
　Ｍ　ｋｃ詠浴溶液ある。

上記したような、対極がカソード反応、アノード反応と
も無色を呈する理由は、作用極のプルシアンブルー層の
電気化学反応容量が大きいことから、対極のプルシアン
ブルー層が電圧印加時に過充放電されて結晶が変化し、
呈色の原因である一〇Ｎの振動が減少したため、無色透
明の活物質に変化したものと考えられる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、透明着脱色板の透明電子
伝導層の劣化がなく、この板を通過する光の色は作用電
極の着脱色によってのみ支配されるため、エレクトロク
ロミック表示用途だけでなく、減光用のフィルター、着
脱色ガラス等に広く展開できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本発明の実施例における透明着脱色板の
概略図と断面図、第２図は第１図Ｂの０部の拡大断面図
、第３図は透明着脱色板に電圧を印加したときに通過す
る太陽光の吸光強度特性を示す図である。 １・・・・・・対極、２・・・・・・作用電極、４・・
・・・・電解液、６・・・・・・透明着脱色層、７・・
・・・・透明電子伝導層、８・・・・・・透明基体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名ｆ−
−邊ＨＡ＃極 ２−゛乍畢電棲 ３−−一でゴトシ・ルＶ 第　　１［ｑゴ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気化学反応により透明着脱色変化を呈する主成
   分Ｆｅ＿４＾３＾＋〔Ｆｅ＾II（ＣＮ）＿６〕＿３より
   なるプルシアンブルー層を、電子伝導性を有する透明基
   体の表面に配した電極を対極とし、電解液を介して、透
   明着脱色変化を行う作用電極と対向させて一体化した透
   明着脱色板であって、前記対極のプルシアンブルー層の
   着脱色変化に要する電気化学反応容量を作用電極のそれ
   より小さくしたことを特徴とする透明着脱色板。
2. （２）作用電極が、対極と同じプルシアンブルー層を設
   けており、そのプルシアンブルー層を対極のそれより厚
   く形成されている特許請求の範囲第１項に記載の透明着
   脱色板。