JPH0261621A - エレクトロクロミック素子の製造方法 - Google Patents
エレクトロクロミック素子の製造方法Info
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- JPH0261621A JPH0261621A JP63213093A JP21309388A JPH0261621A JP H0261621 A JPH0261621 A JP H0261621A JP 63213093 A JP63213093 A JP 63213093A JP 21309388 A JP21309388 A JP 21309388A JP H0261621 A JPH0261621 A JP H0261621A
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- Japan
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- layer
- electrode
- bombardment
- iridium oxide
- ion
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1524—Transition metal compounds
- G02F1/15245—Transition metal compounds based on iridium oxide or hydroxide
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
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)
本発明は全固体薄膜積層型エレクトロクロミック素子(
以下ECDと略記する)の製造方法に関する。
以下ECDと略記する)の製造方法に関する。
(従来の技術)
電気信号による可逆的な酸化還元反応の誘起で生ずる光
吸収変化は一般にエレクトロクロミック現象と呼ばれ、
この現象を用いた素子をECDとと称する。
吸収変化は一般にエレクトロクロミック現象と呼ばれ、
この現象を用いた素子をECDとと称する。
ECDは大別すると液体型と固体型に分類され、大型文
字板、セグメント等表示素子やフィルタ、調光ミラー、
絞り等光調光素子への応用が期待されている。
字板、セグメント等表示素子やフィルタ、調光ミラー、
絞り等光調光素子への応用が期待されている。
一例として全固体薄膜積層型ECDの従来の構成例を第
4図に示す。
4図に示す。
この素子は透明基体1上に、第一電極(表示電極)2、
第一エレクトロクロミック層(酸化着色層)3、イオン
導電絶縁層4、第二エレクトロクロミック層(還元着色
層)5及び第二電極(対向電極)6を順次積層した構造
を有し、前記酸化着色層3は、例えば、酸化イリジウム
(Ire、) 、酸化ニッケル[N1(OH)z ]等
の酸化発色性物質で構成され、イオン導電絶縁層4は五
酸化タンタル(Ta20s ) 、酸化ジルコニウム(
z「0□)等の酸化物、弗化リチウム(LiF ) 、
弗化マグネシウム(Mgh)等の弗化物誘電体からなり
、還元着色層5は五酸化タングステン(WO3)等の還
元発色性物質で構成されている。又、透明基体1はガラ
ス板、ポリイミド等透明樹脂板等で構成され、第電極2
は、ITO膜(In20i中に釦02をドープしたもの
)やネサ膜(SnO□)で構成される。
第一エレクトロクロミック層(酸化着色層)3、イオン
導電絶縁層4、第二エレクトロクロミック層(還元着色
層)5及び第二電極(対向電極)6を順次積層した構造
を有し、前記酸化着色層3は、例えば、酸化イリジウム
(Ire、) 、酸化ニッケル[N1(OH)z ]等
の酸化発色性物質で構成され、イオン導電絶縁層4は五
酸化タンタル(Ta20s ) 、酸化ジルコニウム(
z「0□)等の酸化物、弗化リチウム(LiF ) 、
弗化マグネシウム(Mgh)等の弗化物誘電体からなり
、還元着色層5は五酸化タングステン(WO3)等の還
元発色性物質で構成されている。又、透明基体1はガラ
ス板、ポリイミド等透明樹脂板等で構成され、第電極2
は、ITO膜(In20i中に釦02をドープしたもの
)やネサ膜(SnO□)で構成される。
この様な構成のECDは、第一電極2及び第二電極6と
の間に電圧を印加することによって、電気化学反応が誘
起され着色又は消色を行う。
の間に電圧を印加することによって、電気化学反応が誘
起され着色又は消色を行う。
例えば、酸化着色層3をIre、で、そして還元着色層
5をN03で構成し、第一電極2側をプラス(÷)、第
二電極6側をマイナス(−)に印加すると、[r低層及
び103層は夫々、 IrO,+yf120.1→Ire、 (OH) 、+
yH” + yeW03 +yl+” +ye −
*しN03(但し、1120.、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Ire、 (011) 、及び
H,WO,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。
5をN03で構成し、第一電極2側をプラス(÷)、第
二電極6側をマイナス(−)に印加すると、[r低層及
び103層は夫々、 IrO,+yf120.1→Ire、 (OH) 、+
yH” + yeW03 +yl+” +ye −
*しN03(但し、1120.、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Ire、 (011) 、及び
H,WO,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。
この着消色反応において、イオン導電絶縁層4は、H2
0adの供給源であると同時に、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働きを有する。
0adの供給源であると同時に、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働きを有する。
上記IreX層の作成法としては、酸素・水素ガスを用
いた気相成長法である反応性スパッタリング法と電解液
中で金属イリジウムを酸化させる陽極酸化法がある。前
者はウェットプロセスが無く全ての工程をドライプロセ
スで行うことができ、ゴミ等によるECDの汚染を防ぐ
という利点がある。
いた気相成長法である反応性スパッタリング法と電解液
中で金属イリジウムを酸化させる陽極酸化法がある。前
者はウェットプロセスが無く全ての工程をドライプロセ
スで行うことができ、ゴミ等によるECDの汚染を防ぐ
という利点がある。
(発明か解決しようとしている問題点)しかしながら、
前記反応性スパッタリング法で作成したIre、膜は、
着色時の濃度があまり高くなく、又、消色時も膜作成時
濃度程度以上は透明にならないという欠点をもっていた
。その理由として気相成長で作成したIre、膜は酸化
状態のコントロールが容易でなく、又、表面が緻密であ
るため反応面積が陽極酸化1rOXl[iよりも少ない
ためであると考えられている。
前記反応性スパッタリング法で作成したIre、膜は、
着色時の濃度があまり高くなく、又、消色時も膜作成時
濃度程度以上は透明にならないという欠点をもっていた
。その理由として気相成長で作成したIre、膜は酸化
状態のコントロールが容易でなく、又、表面が緻密であ
るため反応面積が陽極酸化1rOXl[iよりも少ない
ためであると考えられている。
本発明は、上記着消色濃度変化があまり大きくない反応
性スパッタリングTrO+膜の濃度変化を向上させ、且
つ素子を陽極酸化といったウェットプロセスを経ずにa
ll dry processで作りあげることを特徴
とするECDの製造方法の提供を目的とする。
性スパッタリングTrO+膜の濃度変化を向上させ、且
つ素子を陽極酸化といったウェットプロセスを経ずにa
ll dry processで作りあげることを特徴
とするECDの製造方法の提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段)
上記目的は以下の本発明によって達成された。
すなわち、本発明は、第一電極、酸化イリジウムからな
る酸化着色層、イオン導電絶縁層、還元着色層及び第二
電極の5層構成よりなる全固体薄膜積層型エレクトロク
ロミック素子において、上記酸化イリジウム層を反応性
スパッタリング法にて成膜した後、該酸化イリジウム層
をイオンプラズマによりボンバードメント処理すること
を特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法であ
る。
る酸化着色層、イオン導電絶縁層、還元着色層及び第二
電極の5層構成よりなる全固体薄膜積層型エレクトロク
ロミック素子において、上記酸化イリジウム層を反応性
スパッタリング法にて成膜した後、該酸化イリジウム層
をイオンプラズマによりボンバードメント処理すること
を特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法であ
る。
(作 用)
本発明によれば、一対の電極間にIreXからなる酸化
着色層、イオン導電絶縁層及び還元着色層が介在してな
る全固体ECDにおいて、上記■「0.膜を反応性スパ
ッタリング法で成膜後、アルゴンイオンプラズマ或いは
酸素イオンプラズマによりボンバードメント処理するこ
とにより、ECDの特性、特に着色濃度を2倍以上に向
上させたECDをall dry processで作
成することができる。
着色層、イオン導電絶縁層及び還元着色層が介在してな
る全固体ECDにおいて、上記■「0.膜を反応性スパ
ッタリング法で成膜後、アルゴンイオンプラズマ或いは
酸素イオンプラズマによりボンバードメント処理するこ
とにより、ECDの特性、特に着色濃度を2倍以上に向
上させたECDをall dry processで作
成することができる。
尚、本発明の好ましい実施態様では、ボンバードメント
処理を酸素イオン及び/又はアルゴンイオンプラズマで
行うことが好ましく、又、別の実施態様では、ボンバー
ドメント処理はガス分圧を1乃至15Paとし、投入電
力1.5冑・h「乃至120胃・hrの範囲で実施する
のが好ましく、更に別の実施態様では、ボンバードメン
ト処理をDC電力或いはRF電力で行い、更にボンバー
ドメント処理後、真空を切らずに直ちにイオン導電絶縁
層、還元着色層及び第二電極を逐次成膜させるのが好ま
しい。
処理を酸素イオン及び/又はアルゴンイオンプラズマで
行うことが好ましく、又、別の実施態様では、ボンバー
ドメント処理はガス分圧を1乃至15Paとし、投入電
力1.5冑・h「乃至120胃・hrの範囲で実施する
のが好ましく、更に別の実施態様では、ボンバードメン
ト処理をDC電力或いはRF電力で行い、更にボンバー
ドメント処理後、真空を切らずに直ちにイオン導電絶縁
層、還元着色層及び第二電極を逐次成膜させるのが好ま
しい。
(実施例)
次に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。
実施例1
第1図は、本発明による反応性スパッタリングIre、
膜のイオンボンバードメントの模様を表わす図である。
膜のイオンボンバードメントの模様を表わす図である。
図中11は反応性スパッタIr0J、12はバリアプル
バルブ、13はアルゴンガスボンベ、14は絶縁体、1
5はDCバイアス、16はメインバルブ、17は窒素ト
ラップ、18は油拡散ポンプ、19はメカニカルブース
ターポンプ、20は油回転ポンプ、21は荒引きバルブ
である。
バルブ、13はアルゴンガスボンベ、14は絶縁体、1
5はDCバイアス、16はメインバルブ、17は窒素ト
ラップ、18は油拡散ポンプ、19はメカニカルブース
ターポンプ、20は油回転ポンプ、21は荒引きバルブ
である。
真空槽を16及び17を用いて荒引きした後、18の油
拡散ポンプで6X14−’Paまで本引きを行い、その
後12のバルブを調節し、13よりアルゴンガスな導入
し、槽内圧力を6.65Paとする。尚、この時は21
のバルブを用いた荒引きに切り替えである。15よりD
Cバイアス450V、イオン電流IA及び30秒間の条
件で真空槽内にグロー放電を起こさせて、Irシ膜をア
ルゴンイオンでボンバードメントをした結果、第2図(
a)のような表面形状であった■「0.表面は第2図(
b)のようになった。図から見ても表面積が明らかに増
大している。
拡散ポンプで6X14−’Paまで本引きを行い、その
後12のバルブを調節し、13よりアルゴンガスな導入
し、槽内圧力を6.65Paとする。尚、この時は21
のバルブを用いた荒引きに切り替えである。15よりD
Cバイアス450V、イオン電流IA及び30秒間の条
件で真空槽内にグロー放電を起こさせて、Irシ膜をア
ルゴンイオンでボンバードメントをした結果、第2図(
a)のような表面形状であった■「0.表面は第2図(
b)のようになった。図から見ても表面積が明らかに増
大している。
上記の様なボンバードメント処理を、ガラス基体上に形
成した厚み1,000人のITO上にスパッタリングし
た厚み550人のIr01I膜に対して行い、その上に
Ta2053 、000人、WO34,000人を夫々
電子ビーム加熱蒸着法にて形成し、最後に第二電極をI
TOにより反応性イオンブレーティング法で1,200
人の厚みに形成して本発明のECDとした。一方、対照
ECDとして上記ボンバードメント処理を行っていない
従来のECDと本発明のECDのEC特性を比較し、そ
の結果を第3図に示した。
成した厚み1,000人のITO上にスパッタリングし
た厚み550人のIr01I膜に対して行い、その上に
Ta2053 、000人、WO34,000人を夫々
電子ビーム加熱蒸着法にて形成し、最後に第二電極をI
TOにより反応性イオンブレーティング法で1,200
人の厚みに形成して本発明のECDとした。一方、対照
ECDとして上記ボンバードメント処理を行っていない
従来のECDと本発明のECDのEC特性を比較し、そ
の結果を第3図に示した。
第3図において(a)がボンバードメント処理を施した
IreIlを用いた本発明のECDに+1.5Vの電圧
を印加した時の着色濃度の時間変化を、(b)は従来の
ECDに+1.5vの電圧を印加した時の着色濃度の時
間変化を示す。
IreIlを用いた本発明のECDに+1.5Vの電圧
を印加した時の着色濃度の時間変化を、(b)は従来の
ECDに+1.5vの電圧を印加した時の着色濃度の時
間変化を示す。
図から明らかな様に本発明の製法を用いたECDは従来
のECDに比較して、250n+sで約%倍の透過率と
なっている。
のECDに比較して、250n+sで約%倍の透過率と
なっている。
実施例2
第1図の装置において、ボンバードメントガスを酸素ガ
スとして、DCバイアス450V、イオン電流0.5A
及びボンバードメント時間3分間の条件で、反応性スパ
ッタI「08薄膜を実施例1と同様にボンバードメント
処理をしたところ、Ire、。
スとして、DCバイアス450V、イオン電流0.5A
及びボンバードメント時間3分間の条件で、反応性スパ
ッタI「08薄膜を実施例1と同様にボンバードメント
処理をしたところ、Ire、。
薄膜の表面形状は第2図と同様になり、反応面積が増大
することが確認された。更に膜自体の透過率が5%増加
することも確認された。
することが確認された。更に膜自体の透過率が5%増加
することも確認された。
上記のボンバードメント処理を行った■「08薄膜を用
いて本発明のECDを作製し、そのEC特性を測定した
ところ、第5図(a)の特性が得られた。尚、同図の(
C)は従来のECDのEC特性を示す。
いて本発明のECDを作製し、そのEC特性を測定した
ところ、第5図(a)の特性が得られた。尚、同図の(
C)は従来のECDのEC特性を示す。
実施例3
実施例1と同様な装置で、ボンバードメントガスをアル
ゴンと酸素の混合ガス(体積比^r:02=l:1)と
して、DCバイアス450V、イオン電流0.8A及び
ボンバードメント時間2分間の条件で上記+ro、i膜
をボンバードメント処理したところ、膜の表面は第2図
のようになり、これを航速の方法でECD化したところ
、第5図(b)に示す如くそのEC特性の向上が認めら
れた。
ゴンと酸素の混合ガス(体積比^r:02=l:1)と
して、DCバイアス450V、イオン電流0.8A及び
ボンバードメント時間2分間の条件で上記+ro、i膜
をボンバードメント処理したところ、膜の表面は第2図
のようになり、これを航速の方法でECD化したところ
、第5図(b)に示す如くそのEC特性の向上が認めら
れた。
(発明の効果)
以上説明した様に反応性スパッタリングI「0.薄膜を
酸化着色層とした全固体薄膜積層型ECDのIr011
層をイオンボンバードメントすることにより、従来より
も着色濃度が2倍以上も高いECDがall dry
processで作製できるようになった。
酸化着色層とした全固体薄膜積層型ECDのIr011
層をイオンボンバードメントすることにより、従来より
も着色濃度が2倍以上も高いECDがall dry
processで作製できるようになった。
第1図は本発明のボンバードメントを行う装置図、第2
図はイオンボンバードメント前後のI「0゜膜の表面形
状、第3図は実施例1のボンバードメント処理を施した
Ire、膜を用いたECDのEC特性、第4図は全固体
薄PiA禎層型ECDの構成図。 第5図は実施例2及び実施例3のボンバードメント処理
を施した■「低膜を用いたECDのEC特性を示す図で
ある。 1:基体 2:第一電極 3二酸化着色層 4:イオン導電絶縁層 5:還元着色層 6:第二電極 11:反応性スパッタリングIr低膜 12:バリアプルバブル 13:ガスボンベ 14:絶縁体 15:DCバイアス電源 16:メインバルブ 17:窒素トラップ 18:油拡散ポンプ 19:メカニカルブースターポンプ 20:油回転ポンプ 21:荒引きバルブ 第1図 時間(秒) 第4図 第 図 (a) 、劇も 図 (b)
図はイオンボンバードメント前後のI「0゜膜の表面形
状、第3図は実施例1のボンバードメント処理を施した
Ire、膜を用いたECDのEC特性、第4図は全固体
薄PiA禎層型ECDの構成図。 第5図は実施例2及び実施例3のボンバードメント処理
を施した■「低膜を用いたECDのEC特性を示す図で
ある。 1:基体 2:第一電極 3二酸化着色層 4:イオン導電絶縁層 5:還元着色層 6:第二電極 11:反応性スパッタリングIr低膜 12:バリアプルバブル 13:ガスボンベ 14:絶縁体 15:DCバイアス電源 16:メインバルブ 17:窒素トラップ 18:油拡散ポンプ 19:メカニカルブースターポンプ 20:油回転ポンプ 21:荒引きバルブ 第1図 時間(秒) 第4図 第 図 (a) 、劇も 図 (b)
Claims (5)
- (1)第一電極、酸化イリジウムからなる酸化着色層、
イオン導電絶縁層、還元着色層及び第二電極の5層構成
よりなる全固体薄膜積層型エレクトロクロミック素子に
おいて、上記酸化イリジウム層を反応性スパッタリング
法にて成膜した後、該酸化イリジウム層をイオンプラズ
マによりボンバードメント処理することを特徴とするエ
レクトロクロミック素子の製造方法。 - (2)ボンバードメント処理が酸素イオン及び/又はア
ルゴンイオンプラズマ処理である請求項1に記載のエレ
クトロクロミック素子の製造方法。 - (3)ボンバードメント処理をガス分圧1乃至15Pa
及び投入電力1.5w・hr乃至120w・hrの条件
で行う請求項1及び請求項2に記載のエレクトロクロミ
ック素子の製造方法。 - (4)ボンバードメント処理をDC電力或いはRF電力
で行う請求項1及び請求項2に記載のエレクトロクロミ
ック素子の製造方法。 - (5)ボンバードメント処理後、真空を切らずに直ちに
イオン導電絶縁層、還元着色層及び第二電極を逐次成膜
させる請求項1及び請求項2に記載のエレクトロクロミ
ック素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213093A JP2707112B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | エレクトロクロミック素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213093A JP2707112B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | エレクトロクロミック素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0261621A true JPH0261621A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2707112B2 JP2707112B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=16633446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63213093A Expired - Fee Related JP2707112B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | エレクトロクロミック素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707112B2 (ja) |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63213093A patent/JP2707112B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707112B2 (ja) | 1998-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |