JPH0217091B2 - - Google Patents
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- JPH0217091B2 JPH0217091B2 JP59152042A JP15204284A JPH0217091B2 JP H0217091 B2 JPH0217091 B2 JP H0217091B2 JP 59152042 A JP59152042 A JP 59152042A JP 15204284 A JP15204284 A JP 15204284A JP H0217091 B2 JPH0217091 B2 JP H0217091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrochromic
- electrolyte solution
- solvent
- ion source
- light control
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は電気発消色装置に係り、特にいわゆる
エレクトロクロミツク（以下ECと略記する）物
質を用いた電気発消色装置に関する。
エレクトロクロミツク（以下ECと略記する）物
質を用いた電気発消色装置に関する。
［従来の技術］
近年、EC物質を用いた電気発消色装置が、防
眩ミラー、調光窓、各種表示素子等として用いら
れ始めている。
眩ミラー、調光窓、各種表示素子等として用いら
れ始めている。
このような電気発消色装置は、通常電極基板間
にWO3、MoO3等のEC物質とこのEC物質を着色
させうるイオンを含む電解質溶液とを介在させて
構成されている。
にWO3、MoO3等のEC物質とこのEC物質を着色
させうるイオンを含む電解質溶液とを介在させて
構成されている。
上記電解質溶液としては、H+あるいはLi+を含
む電導性が良好な系として各種組成のものが検討
されているが、代表的には、例えば特開昭55−
138720号公報に記載されているように、LiClO4
等のLi+イオン源物質をプロピレンカーボネート
（以下PCと略記する）等の溶媒に溶解したものが
知られており、他方、Li電導性固体電解質として
Li3NやLiIを用いたものも知られている。
む電導性が良好な系として各種組成のものが検討
されているが、代表的には、例えば特開昭55−
138720号公報に記載されているように、LiClO4
等のLi+イオン源物質をプロピレンカーボネート
（以下PCと略記する）等の溶媒に溶解したものが
知られており、他方、Li電導性固体電解質として
Li3NやLiIを用いたものも知られている。
［発明の解決しようとする問題点］
本発明者達は、既に出願した発明（特開昭58−
30729）で電解質中にレドツクス剤を添加させる
ことにより、透明電極を対極として使用する調光
体が得られることを示したが、この中で用いたレ
ドツクス剤のうちヨウ素イオンを電離するヨウ素
イオン源物質が応答性、耐久性の点で他のレドツ
クス剤より優れた特性を示すことが判明した。し
かるに、このようなヨウ素イオン源物質として例
えばLiIを溶液状で用いた場合には、溶媒として
PCを用いると高温でCO2ガスが発生しさらに
Li2CO3が析出し、又、光が照射されたときにも
CO2ガスが発生するという欠点があつた。また、
アルコール系溶媒、例えばブチルアルコール（以
下BuOHと略記する）を用いた場合には、光が照
射された場合にEC物質、例えばWO3、の電解質
溶液に接する面のフラツトバンドポテンシヤルが
正方向にシフトし光により着色しやすくなり、か
つH2ガスが発生するという欠点があつた。
30729）で電解質中にレドツクス剤を添加させる
ことにより、透明電極を対極として使用する調光
体が得られることを示したが、この中で用いたレ
ドツクス剤のうちヨウ素イオンを電離するヨウ素
イオン源物質が応答性、耐久性の点で他のレドツ
クス剤より優れた特性を示すことが判明した。し
かるに、このようなヨウ素イオン源物質として例
えばLiIを溶液状で用いた場合には、溶媒として
PCを用いると高温でCO2ガスが発生しさらに
Li2CO3が析出し、又、光が照射されたときにも
CO2ガスが発生するという欠点があつた。また、
アルコール系溶媒、例えばブチルアルコール（以
下BuOHと略記する）を用いた場合には、光が照
射された場合にEC物質、例えばWO3、の電解質
溶液に接する面のフラツトバンドポテンシヤルが
正方向にシフトし光により着色しやすくなり、か
つH2ガスが発生するという欠点があつた。
本発明は、従来の電気発消色装置の以上のよう
な欠点を解消するためになされたものであり、熱
的に安定で光による発泡着色等の現象の発生しな
い電解質溶液を用いた電気発消色装置を提供する
ことを目的とする。
な欠点を解消するためになされたものであり、熱
的に安定で光による発泡着色等の現象の発生しな
い電解質溶液を用いた電気発消色装置を提供する
ことを目的とする。
［問題を解決するための手段］
本発明は、前述の課題を解決すべくなされたも
のであり、対向する電極基板間にEC物質層と該
EC物質層を発色させるカオチンを含む電解質溶
液とを介在させて成る電気発消色装置において、
電解質溶液が少くともラクトン系溶媒とヨウ素イ
オン源物質とを含有することを特徴とする電気発
消色装置を提供するものである。
のであり、対向する電極基板間にEC物質層と該
EC物質層を発色させるカオチンを含む電解質溶
液とを介在させて成る電気発消色装置において、
電解質溶液が少くともラクトン系溶媒とヨウ素イ
オン源物質とを含有することを特徴とする電気発
消色装置を提供するものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
電極基板は、ガラス又はプラスチツク等の基板
表面上にSnO2、In2O3又はインジウムチンオキサ
イド（ITO）等の導電性透明被膜を塗布、蒸着、
スパツタ等の公知の方法で形成し電極としたもの
等を用いる。なお調光ミラー等の、光が当該電気
発消色装置を透過することを要しない用途に用い
るものにおいては、基板の一方は透明であること
を要さずセラミツク又はAlなどの金属を用いて
も良いし、電極としてはTiN、ZrN、HfN等の
反射性の電極を用いても良い。更に、調光ミラー
として用いる場合には、電極基板を２枚とも透明
のものを用い、一方の電極基板の裏面に鏡面を形
成しても良い。
表面上にSnO2、In2O3又はインジウムチンオキサ
イド（ITO）等の導電性透明被膜を塗布、蒸着、
スパツタ等の公知の方法で形成し電極としたもの
等を用いる。なお調光ミラー等の、光が当該電気
発消色装置を透過することを要しない用途に用い
るものにおいては、基板の一方は透明であること
を要さずセラミツク又はAlなどの金属を用いて
も良いし、電極としてはTiN、ZrN、HfN等の
反射性の電極を用いても良い。更に、調光ミラー
として用いる場合には、電極基板を２枚とも透明
のものを用い、一方の電極基板の裏面に鏡面を形
成しても良い。
EC物質は、WO3、MoO3、TiO2、Ir2O3等の公
知の物質が用いられるが、WO3系の物質が望ま
しい。
知の物質が用いられるが、WO3系の物質が望ま
しい。
電解質溶液のレドツクス剤としてはヨウ素イオ
ン源物質が用いられ、ヨウ素イオン源物質として
は、LiI、NaI等の金属ヨウ化物や、NH4、
（C2H5）4NI等のアンモニウム系ヨウ化物等が用い
られる。EC物質層を発色させるカオチンを含ま
ないアンモニウム系ヨウ化物等を用いる場合に
は、EC物質層を発色させるH+やLi+等のカチオ
ンを該EC物質層へのイオン注入のために添加す
る必要がある。
ン源物質が用いられ、ヨウ素イオン源物質として
は、LiI、NaI等の金属ヨウ化物や、NH4、
（C2H5）4NI等のアンモニウム系ヨウ化物等が用い
られる。EC物質層を発色させるカオチンを含ま
ないアンモニウム系ヨウ化物等を用いる場合に
は、EC物質層を発色させるH+やLi+等のカチオ
ンを該EC物質層へのイオン注入のために添加す
る必要がある。
このようなレドツクス剤は、対向電極を透明又
は反射性電極としなくてはならず、通常の表示素
子のように不透明の対向電極を形成することがで
きない調光ミラー、調光窓等の電気発消色装置に
用いて特に有効な結果が得られる。また、本発明
の電気発消色装置は、小型のデイスプレーとして
用いた場合に106回以上の発消色のサイクル寿命
を有し、デイスプレーとしても駆動方式の工夫に
より十分に実用に耐え得る。
は反射性電極としなくてはならず、通常の表示素
子のように不透明の対向電極を形成することがで
きない調光ミラー、調光窓等の電気発消色装置に
用いて特に有効な結果が得られる。また、本発明
の電気発消色装置は、小型のデイスプレーとして
用いた場合に106回以上の発消色のサイクル寿命
を有し、デイスプレーとしても駆動方式の工夫に
より十分に実用に耐え得る。
レドツクス剤を溶解する溶媒としては、β−ラ
クトン、γ−ラクトン、δ−ラクトン等のラクト
ン系物質が用いられる。この溶媒に対して上記ヨ
ウ素イオン源物質を0.001M／から飽和まで添
加して電解質溶液を作成する。なお、これらのラ
クトン系物質の中では、沸点が高く高温での使用
が可能となること、誘電率が大きく溶質を多く溶
解しかつ伝導性が良好なこと、凝固点が低く低温
での使用が可能となること、毒性がないこと等の
溶媒として望ましい特性を全て兼ね備えている点
でγ−ブチロラクトン（以下γ−BLと略記する）
が特に望ましい。
クトン、γ−ラクトン、δ−ラクトン等のラクト
ン系物質が用いられる。この溶媒に対して上記ヨ
ウ素イオン源物質を0.001M／から飽和まで添
加して電解質溶液を作成する。なお、これらのラ
クトン系物質の中では、沸点が高く高温での使用
が可能となること、誘電率が大きく溶質を多く溶
解しかつ伝導性が良好なこと、凝固点が低く低温
での使用が可能となること、毒性がないこと等の
溶媒として望ましい特性を全て兼ね備えている点
でγ−ブチロラクトン（以下γ−BLと略記する）
が特に望ましい。
なお、電解質溶液には、この他にポリビニルブ
チラール（PVB）、ウレタン、アクリル系ポリマ
ー等の増粘剤を添加し電解質溶液をゲル化して用
いても良い。
チラール（PVB）、ウレタン、アクリル系ポリマ
ー等の増粘剤を添加し電解質溶液をゲル化して用
いても良い。
［実施例］
以下、本発明の一実施例の電気発消色装置を第
１図の断面図を参照しながら説明する。
１図の断面図を参照しながら説明する。
10cm角のガラス製裏基板３上に蒸着法により
ITO膜を膜厚1500Åにコートし透明電極４を形成
する。更に、該裏基板３上の透明電極４上に膜厚
5000ÅのWO3膜を蒸着しEC物質層５を形成する。
ITO膜を膜厚1500Åにコートし透明電極４を形成
する。更に、該裏基板３上の透明電極４上に膜厚
5000ÅのWO3膜を蒸着しEC物質層５を形成する。
また、10cm角のガラス製の表基板１上にITO膜
を膜厚1500Åに蒸着し透明電極２を形成する。
を膜厚1500Åに蒸着し透明電極２を形成する。
該ITO膜と前記WO3膜との間隔が200μmとな
るように前記表基板１と裏基板３とを対向させセ
ルを形成させ、該セル中に、γ−BLに0.5M／
のLiIを溶解した電解質溶液６を注入しシール材
７で封止し調光素子８を作成した。
るように前記表基板１と裏基板３とを対向させセ
ルを形成させ、該セル中に、γ−BLに0.5M／
のLiIを溶解した電解質溶液６を注入しシール材
７で封止し調光素子８を作成した。
この調光素子８は、80％から20％着色までの応
答速度は０℃で10秒間であり、第２図ないし第４
図に示すサイクルテスト、耐熱性等のテストに対
しても優れた特性を示した。
答速度は０℃で10秒間であり、第２図ないし第４
図に示すサイクルテスト、耐熱性等のテストに対
しても優れた特性を示した。
即ち、第２図は、±1Vの電圧を各１分間調光素
子の電極に印加して着消色を繰り返すサイクルテ
スト後のデータを示すグラフであり、縦軸は電圧
を1V1分間印加後の注入電気量、横軸はサイクル
回数を示し、〇印のデータは上述の実施例のデー
タ、△印のデータは溶媒としてPCを用いPCに
0.5M／のLiIを溶解した電解質溶液を用いた調
光素子のデータ、□印のデータは溶媒として
BuOHを用いBuOHに0.5M／のLiIを溶解した
電解質溶液を用いた調光素子のデータである。な
お、測定は室温で行い注入電気量の単位は
［mC／cm2］である。
子の電極に印加して着消色を繰り返すサイクルテ
スト後のデータを示すグラフであり、縦軸は電圧
を1V1分間印加後の注入電気量、横軸はサイクル
回数を示し、〇印のデータは上述の実施例のデー
タ、△印のデータは溶媒としてPCを用いPCに
0.5M／のLiIを溶解した電解質溶液を用いた調
光素子のデータ、□印のデータは溶媒として
BuOHを用いBuOHに0.5M／のLiIを溶解した
電解質溶液を用いた調光素子のデータである。な
お、測定は室温で行い注入電気量の単位は
［mC／cm2］である。
図から明らかなように、レドツクス剤として
LiI、溶媒としてγ−BLを用いた本実施例の調光
素子は、他の溶媒を用いたものに比べて、安定し
た高速の応答特性を示し、105回のサイクルテス
トにも耐えた。
LiI、溶媒としてγ−BLを用いた本実施例の調光
素子は、他の溶媒を用いたものに比べて、安定し
た高速の応答特性を示し、105回のサイクルテス
トにも耐えた。
第３図は、屋外に調光素子を放置し、紫外線、
雨等の自然環境下での使用に対する耐性を調べる
試験のデータを示すグラフであり、屋外曝露サイ
クルテストと称するものである。標本、テスト方
法等は第２図のサイクルテストと同様である。
雨等の自然環境下での使用に対する耐性を調べる
試験のデータを示すグラフであり、屋外曝露サイ
クルテストと称するものである。標本、テスト方
法等は第２図のサイクルテストと同様である。
本テストに於いては、BuOHを溶媒として用い
た調光素子は103回のサイクルで発泡し消色しな
くなつてしまつた。また、PCを溶媒として用い
た調光素子は102〜103回のサイクルから注入電気
量が極端に減少し、105回のサイクルでは発泡し
てしまつた。これらに比し、γ−BLを溶媒とし
て用いた本実施例の調光素子は、105回のサイク
ルでの注入電気量の減少もわずかであり、発泡も
なく十分実用に耐え得る特性を示した。
た調光素子は103回のサイクルで発泡し消色しな
くなつてしまつた。また、PCを溶媒として用い
た調光素子は102〜103回のサイクルから注入電気
量が極端に減少し、105回のサイクルでは発泡し
てしまつた。これらに比し、γ−BLを溶媒とし
て用いた本実施例の調光素子は、105回のサイク
ルでの注入電気量の減少もわずかであり、発泡も
なく十分実用に耐え得る特性を示した。
第４図は、ウエーザー・Ｏ・メータ（以下
WOMと略記する）による耐侯性の試験データを
示し、横軸はWOMのテスト時間、縦軸は±1V、
１分間の電圧印加時の注入電気量を示す。本テス
トにおいては、BuOH、PCを溶媒として用いた
調光素子は、500時間のテストでいずれも発泡し
消色しなくなつてしまつた。これらに比し、γ−
BLを用いた本実施例の調光素子は、2000時間の
テストにも耐え発泡もなく、十分な実用性を示し
た。
WOMと略記する）による耐侯性の試験データを
示し、横軸はWOMのテスト時間、縦軸は±1V、
１分間の電圧印加時の注入電気量を示す。本テス
トにおいては、BuOH、PCを溶媒として用いた
調光素子は、500時間のテストでいずれも発泡し
消色しなくなつてしまつた。これらに比し、γ−
BLを用いた本実施例の調光素子は、2000時間の
テストにも耐え発泡もなく、十分な実用性を示し
た。
第５図は耐熱性の試験データを示すグラフであ
り、横軸は60℃の環境下に放置した日数を示し、
縦軸は±1V、１分間の電圧印加時の注入電気量
を示す。
り、横軸は60℃の環境下に放置した日数を示し、
縦軸は±1V、１分間の電圧印加時の注入電気量
を示す。
本テストにおいては、PCを溶媒とした調光素
子は、10日間の放置で白色粉末を析出し使用不可
能となつた。本テストに於いてもγ−BLを溶媒
として用いた本実施例の調光素子は、高速の応答
特性を示し30日間の加熱にも耐え十分な実用性を
示した。
子は、10日間の放置で白色粉末を析出し使用不可
能となつた。本テストに於いてもγ−BLを溶媒
として用いた本実施例の調光素子は、高速の応答
特性を示し30日間の加熱にも耐え十分な実用性を
示した。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明になる電気発消色
装置においては、ラクトン系溶媒にヨウ素イオン
源物質をレドツクス剤として溶解した電解質溶液
を用いたので、応答速度が速く、光、紫外線等の
照射、高温等の悪環境下でも発泡、応答速度の低
下等がなく、また106回のサイクルテストにも耐
え、十分な耐侯性、耐久性を有している。
装置においては、ラクトン系溶媒にヨウ素イオン
源物質をレドツクス剤として溶解した電解質溶液
を用いたので、応答速度が速く、光、紫外線等の
照射、高温等の悪環境下でも発泡、応答速度の低
下等がなく、また106回のサイクルテストにも耐
え、十分な耐侯性、耐久性を有している。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２
図ないし第５図は第１図の実施例の各種試験結果
を示すグラフである。 １，３…基板、２，４…透明電極、５…EC物
質層、６…電解質溶液、７…シール材、８…調光
素子。
図ないし第５図は第１図の実施例の各種試験結果
を示すグラフである。 １，３…基板、２，４…透明電極、５…EC物
質層、６…電解質溶液、７…シール材、８…調光
素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 対向する電極基板間にエレクトロクロミツク
物質層と該エレクトロクロミツク物質層を発色さ
せるカチオンを含む電解質溶液とを介在させて成
る電気発消色装置において、電解質溶液が少くと
もラクトン系溶媒とヨウ素イオン源物質とを含有
することを特徴とする電気発消色装置。 ２ ラクトン系溶媒はγ−ブチロラクトンである
特許請求の範囲第１項記載の電気発消色装置。 ３ ヨウ素イオン源物質は金属ヨウ化物である特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の電気発消色
装置。 ４ 金属ヨウ化物はヨウ化リチウムである特許請
求の範囲第３項記載の電気発消色装置。 ５ ヨウ素イオン源物質はアンモニウム系ヨウ化
物である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
電気発消色装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15204284A JPS6132037A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 電気発消色装置 |
| US06/753,150 US4671619A (en) | 1984-07-24 | 1985-07-09 | Electro-optic device |
| EP85108595A EP0169442B1 (en) | 1984-07-24 | 1985-07-10 | Electro-optic device |
| DE8585108595T DE3584271D1 (de) | 1984-07-24 | 1985-07-10 | Elektrooptische vorrichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15204284A JPS6132037A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 電気発消色装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132037A JPS6132037A (ja) | 1986-02-14 |
| JPH0217091B2 true JPH0217091B2 (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=15531787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15204284A Granted JPS6132037A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | 電気発消色装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132037A (ja) |
-
1984
- 1984-07-24 JP JP15204284A patent/JPS6132037A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6132037A (ja) | 1986-02-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |