JPH04318525A - 反射型エレクトロクロミック素子 - Google Patents
反射型エレクトロクロミック素子Info
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- JPH04318525A JPH04318525A JP3110724A JP11072491A JPH04318525A JP H04318525 A JPH04318525 A JP H04318525A JP 3110724 A JP3110724 A JP 3110724A JP 11072491 A JP11072491 A JP 11072491A JP H04318525 A JPH04318525 A JP H04318525A
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- Japan
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- reflective
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば防眩ミラー等に
使用される反射率を向上させた反射型エレクトロクロミ
ック素子に関するものである。
使用される反射率を向上させた反射型エレクトロクロミ
ック素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電圧を印加すると可逆的に電解酸化もし
くは還元反応が起こり、可逆的に着色（発色）する現象
をエレクトロクロミズムと言う。このような現象を示す
エレクトロクロミック（以下ＥＣと略称する）物質の薄
膜を透明又は不透明からなる一対の電極層で挟持して、
その電極層間に印加する電圧操作することにより、着消
色するデバイスをＥＣ素子と言う。
くは還元反応が起こり、可逆的に着色（発色）する現象
をエレクトロクロミズムと言う。このような現象を示す
エレクトロクロミック（以下ＥＣと略称する）物質の薄
膜を透明又は不透明からなる一対の電極層で挟持して、
その電極層間に印加する電圧操作することにより、着消
色するデバイスをＥＣ素子と言う。
【０００３】尚、このＥＣ素子とは、具体的にはＥＣ物
質の単層、ＥＣ物質の単層とイオン導電層との２層、還
元発色性ＥＣ物質の単層と電解酸化（発色）性薄膜との
２層、還元発色性ＥＣ物質の単層とイオン導電層と電解
酸化（発色）性薄膜との３層のいずれかを示す。
質の単層、ＥＣ物質の単層とイオン導電層との２層、還
元発色性ＥＣ物質の単層と電解酸化（発色）性薄膜との
２層、還元発色性ＥＣ物質の単層とイオン導電層と電解
酸化（発色）性薄膜との３層のいずれかを示す。
【０００４】具体的に、透明電極の材料としては、例え
ば、ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＩＴＯなどが使用される。 不透明な電極層は、反射層と兼用してもよく、例えば、
金，銀，アルミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル
，ルテニウム，ロジウム，ステンレスなどの金属が使用
される。
ば、ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＩＴＯなどが使用される。 不透明な電極層は、反射層と兼用してもよく、例えば、
金，銀，アルミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル
，ルテニウム，ロジウム，ステンレスなどの金属が使用
される。
【０００５】また、イオン導電層としては、例えば、酸
化ケイ素，酸化タンタル，酸化チタン，酸化アルニミウ
ム，酸化ニオブ，酸化ジルコニウム，酸化ハフニウム，
酸化ランタン，フッ化マグネシウムなどが使用される。 更に、還元発色性ＥＣ物質としては、一般にＷＯ３，Ｍ
ｏＯ３などが使用される。
化ケイ素，酸化タンタル，酸化チタン，酸化アルニミウ
ム，酸化ニオブ，酸化ジルコニウム，酸化ハフニウム，
酸化ランタン，フッ化マグネシウムなどが使用される。 更に、還元発色性ＥＣ物質としては、一般にＷＯ３，Ｍ
ｏＯ３などが使用される。
【０００６】更にまた、電解酸化（発色）性薄膜として
は、例えば、酸化ないし水酸化イリジウム，同じくニッ
ケル，同じくクロム，同じくバナジウム，同じくルテニ
ウム，同じくロジウムなどが使用される。また、この中
に導電性物質、例えば、ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３などを混
合してもよい。
は、例えば、酸化ないし水酸化イリジウム，同じくニッ
ケル，同じくクロム，同じくバナジウム，同じくルテニ
ウム，同じくロジウムなどが使用される。また、この中
に導電性物質、例えば、ＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３などを混
合してもよい。
【０００７】このＥＣ素子を光量制御素子（例えば防眩
ミラー）や７セグメントを利用した数字表示素子に利用
しようとする試みは、２０年以上前から行なわれている
。
ミラー）や７セグメントを利用した数字表示素子に利用
しようとする試みは、２０年以上前から行なわれている
。
【０００８】図２は従来の防眩ミラーの構造を示す断面
図である。図に示す通り、ガラス基板１１上に透明電極
層（約２０００Å）を成膜し、下部電極取り出し部１２
と上部電極取り出し部１３にエッチング等の手法で分離
する。その上にＥＣ層であるイリジウムと酸化スズの混
合膜（約１０００Å）１４と、５酸化タンタル膜（約５
０００Å）１５と、３酸化タングステン（約５０００Å
）１６とを連続して成膜する。更に、その上に反射性電
極層としてアルミ膜（約１０００Å）１７を成膜する。 以上が従来の防眩ミラーの構造である。
図である。図に示す通り、ガラス基板１１上に透明電極
層（約２０００Å）を成膜し、下部電極取り出し部１２
と上部電極取り出し部１３にエッチング等の手法で分離
する。その上にＥＣ層であるイリジウムと酸化スズの混
合膜（約１０００Å）１４と、５酸化タンタル膜（約５
０００Å）１５と、３酸化タングステン（約５０００Å
）１６とを連続して成膜する。更に、その上に反射性電
極層としてアルミ膜（約１０００Å）１７を成膜する。 以上が従来の防眩ミラーの構造である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような反射性電極
層としてアルミを用いた反射型ＥＣ素子は、現在製品に
なっているものの、反射率変化が消色時で５５％、着色
時で１２％であり、反射率変化幅が小さい。そのため、
消色反射率を高めると同時に反射率変化幅を大きくした
いとの要求があった。
層としてアルミを用いた反射型ＥＣ素子は、現在製品に
なっているものの、反射率変化が消色時で５５％、着色
時で１２％であり、反射率変化幅が小さい。そのため、
消色反射率を高めると同時に反射率変化幅を大きくした
いとの要求があった。
【００１０】そこで、ＥＣ層である酸化スズとイリジウ
ムの混合膜は吸収膜である。そこでその膜の成膜法や各
成分の含有量等を改良して反射率を高める検討を種々行
ったが、消色反射率が６５％が限度であった。また、反
射性電極層をアルミから、より反射率の高い銀に変更す
る試みもあったが、銀膜ではＥＣ層（特に、３酸化タン
グステン層）に銀が拡散・溶出して、安定なＥＣ素子が
できなかった。
ムの混合膜は吸収膜である。そこでその膜の成膜法や各
成分の含有量等を改良して反射率を高める検討を種々行
ったが、消色反射率が６５％が限度であった。また、反
射性電極層をアルミから、より反射率の高い銀に変更す
る試みもあったが、銀膜ではＥＣ層（特に、３酸化タン
グステン層）に銀が拡散・溶出して、安定なＥＣ素子が
できなかった。
【００１１】本発明は、消色反射率を高めると同時に反
射率変化幅を大きくした反射型ＥＣ素子を得ることを目
的とする。
射率変化幅を大きくした反射型ＥＣ素子を得ることを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本請求項１に記載の発明
に係る反射型ＥＣ素子では、第１の透明電極層とＥＣ層
と「銀を含む反射性電極層」とを順に備えた反射型ＥＣ
素子において、前記ＥＣ層と反射性電極層との間に第２
の透明電極層を備えたものである。
に係る反射型ＥＣ素子では、第１の透明電極層とＥＣ層
と「銀を含む反射性電極層」とを順に備えた反射型ＥＣ
素子において、前記ＥＣ層と反射性電極層との間に第２
の透明電極層を備えたものである。
【００１３】また、具体的な第２の透明電極層としては
、ＳｎＯ２， Ｉｎ２Ｏ３ 又はＩＴＯ より選ばれた
ものであることを開示するものである。
、ＳｎＯ２， Ｉｎ２Ｏ３ 又はＩＴＯ より選ばれた
ものであることを開示するものである。
【００１４】
【作用】本発明においては、ＥＣ層と反射性電極層との
間に第２の透明電極層を備えたものであり、ＥＣ層と「
銀を含む反射性電極層」との間に透明電極層が加わった
ので、銀のＥＣ層への拡散、溶出を防ぐことができ、更
に銀の持つ高反射を生かすことができるようになった。 反射層としての銀は、従来のアルミと比較して高い反射
率を持ち、しかもＥＣ素子の着色時にはＥＣ素子の光の
吸収により反射率の上昇が抑えられ、結果として反射率
変化幅を大きくすることが可能となる。従って、消色反
射率を高めると同時に反射率変化幅が大きく、安定な反
射型ＥＣ素子を得ることができる。
間に第２の透明電極層を備えたものであり、ＥＣ層と「
銀を含む反射性電極層」との間に透明電極層が加わった
ので、銀のＥＣ層への拡散、溶出を防ぐことができ、更
に銀の持つ高反射を生かすことができるようになった。 反射層としての銀は、従来のアルミと比較して高い反射
率を持ち、しかもＥＣ素子の着色時にはＥＣ素子の光の
吸収により反射率の上昇が抑えられ、結果として反射率
変化幅を大きくすることが可能となる。従って、消色反
射率を高めると同時に反射率変化幅が大きく、安定な反
射型ＥＣ素子を得ることができる。
【００１５】尚、本発明の第２の透明電極層及び「銀を
含む反射性電極層」を形成する反射型ＥＣ素子は、ＥＣ
物質の単層、ＥＣ物質の単層とイオン導電層との２層、
還元発色性ＥＣ物質の単層と電解酸化（発色）性薄膜と
の２層、還元発色性ＥＣ物質の単層とイオン導電層と電
解酸化（発色）性薄膜との３層のいずれでも、反射性電
極層に含まれる銀のＥＣ層への拡散・溶出を防ぐことが
できる。
含む反射性電極層」を形成する反射型ＥＣ素子は、ＥＣ
物質の単層、ＥＣ物質の単層とイオン導電層との２層、
還元発色性ＥＣ物質の単層と電解酸化（発色）性薄膜と
の２層、還元発色性ＥＣ物質の単層とイオン導電層と電
解酸化（発色）性薄膜との３層のいずれでも、反射性電
極層に含まれる銀のＥＣ層への拡散・溶出を防ぐことが
できる。
【００１６】また、第２の透明電極層は、導電性且つ透
明であり、ＥＣ層及び銀膜とに拡散・溶出しなければよ
く、具体的にＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＩＴＯが使用でき
る。また、層の厚さは、銀膜とＥＣ層との接触を確実に
阻害できる厚さであればよく、前述のＳｎＯ２，Ｉｎ２
Ｏ３，ＩＴＯの場合では、好ましくは ５００〜２００
０Åである。
明であり、ＥＣ層及び銀膜とに拡散・溶出しなければよ
く、具体的にＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＩＴＯが使用でき
る。また、層の厚さは、銀膜とＥＣ層との接触を確実に
阻害できる厚さであればよく、前述のＳｎＯ２，Ｉｎ２
Ｏ３，ＩＴＯの場合では、好ましくは ５００〜２００
０Åである。
【００１７】尚、後述する実施例では、酸化スズとイリ
ジウムの混合膜を、より透明に成膜し、さらにＥＣ層成
膜後直ちに透明導電膜（約１０００Å）を成膜し、その
上に反射性電極膜として銀膜を約１０００Å成膜するこ
ととした。従って、ＥＣ層成膜後に真空が破られないた
め、比較的弱い膜であるＷＯ３ に水分が吸着すること
がなく、従来この水分によって生じていたクラックが発
生し難くなる。また、大気開放後に付着していたゴミの
付着もなくなり、ＥＣ素子の不良も格段に減るという効
果もある。
ジウムの混合膜を、より透明に成膜し、さらにＥＣ層成
膜後直ちに透明導電膜（約１０００Å）を成膜し、その
上に反射性電極膜として銀膜を約１０００Å成膜するこ
ととした。従って、ＥＣ層成膜後に真空が破られないた
め、比較的弱い膜であるＷＯ３ に水分が吸着すること
がなく、従来この水分によって生じていたクラックが発
生し難くなる。また、大気開放後に付着していたゴミの
付着もなくなり、ＥＣ素子の不良も格段に減るという効
果もある。
【００１８】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】図１は本発明の一実施例の構成を示す反射
型ＥＣ素子の断面図である。図に示す通り、反射型ＥＣ
素子は、基板２１の上に下部電極層２２（第１の透明電
極層）と上部電極取り出し部２３が形成されており、下
部電極層２２の上にＥＣ層と呼ばれる酸化スズとイリジ
ウムの混合膜２４と、５酸化タンタル膜１５と、３酸化
タングステン１６と、更に第２の透明電極膜２８とが形
成されている。更にその上に「銀を含む反射性電極層」
２７が上部電極取り出し部２３に導通して形成されてい
る。
型ＥＣ素子の断面図である。図に示す通り、反射型ＥＣ
素子は、基板２１の上に下部電極層２２（第１の透明電
極層）と上部電極取り出し部２３が形成されており、下
部電極層２２の上にＥＣ層と呼ばれる酸化スズとイリジ
ウムの混合膜２４と、５酸化タンタル膜１５と、３酸化
タングステン１６と、更に第２の透明電極膜２８とが形
成されている。更にその上に「銀を含む反射性電極層」
２７が上部電極取り出し部２３に導通して形成されてい
る。
【００２０】具体的な反射型ＥＣ素子の作成は次のよう
に行った。縦８０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのガ
ラス基板２１に下部電極層としてＩＴＯを基板温度３０
０℃、酸素ガスが２×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲ
Ｆパワー１５０Ｗで約２Å／ｓｅｃの成膜速度で１５分
成膜して第１の透明電極層（約２０００Å）を得た。基
板２１を取り出しエッチングによって、このＩＴＯ膜を
下部電極層２２と上部電極取り出し部２３に分離した。
に行った。縦８０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ２ｍｍのガ
ラス基板２１に下部電極層としてＩＴＯを基板温度３０
０℃、酸素ガスが２×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲ
Ｆパワー１５０Ｗで約２Å／ｓｅｃの成膜速度で１５分
成膜して第１の透明電極層（約２０００Å）を得た。基
板２１を取り出しエッチングによって、このＩＴＯ膜を
下部電極層２２と上部電極取り出し部２３に分離した。
【００２１】次にＥＣ層を成膜した。尚、基板温度は８
０℃とした。ＥＣ第１層は酸化スズとイリジウムとの混
合膜２４で、酸素ガス４×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中
でＲＦパワー１００Ｗで約１Å／ｓｅｃの成膜速度で１
６分成膜して混合膜２４（約１０００Å）を得た。ＥＣ
第２層は５酸化タンタル膜２５で、酸素ガス４×１０−
４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲＦパワー４００Ｗで約６Å／
ｓｅｃの成膜速度で１４分成膜して５酸化タンタル膜２
５（約５０００Å）を得た。ＥＣ第３層は３酸化タング
ステン膜２６で酸素ガス４×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気
中で約７Å／ｓｅｃの成膜速度で１２分成膜して３酸化
タングステン膜２６（約５０００Å）を得た。
０℃とした。ＥＣ第１層は酸化スズとイリジウムとの混
合膜２４で、酸素ガス４×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中
でＲＦパワー１００Ｗで約１Å／ｓｅｃの成膜速度で１
６分成膜して混合膜２４（約１０００Å）を得た。ＥＣ
第２層は５酸化タンタル膜２５で、酸素ガス４×１０−
４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲＦパワー４００Ｗで約６Å／
ｓｅｃの成膜速度で１４分成膜して５酸化タンタル膜２
５（約５０００Å）を得た。ＥＣ第３層は３酸化タング
ステン膜２６で酸素ガス４×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気
中で約７Å／ｓｅｃの成膜速度で１２分成膜して３酸化
タングステン膜２６（約５０００Å）を得た。
【００２２】更に、基板温度を２００℃に加熱してＩＴ
Ｏを酸素ガス２×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲＦパ
ワー１５０Ｗで約２Å／ｓｅｃの成膜速度で８分成膜し
て第２の透明電極膜２８（約１０００Å）を得た。ここ
で基板を取り出しマスクを取り換え、上部電極層として
Ａｇを基板温度室温，１×１０−５ｔｏｒｒ以下の雰囲
気で約５Å／ｓｅｃで成膜して「銀を含む反射性電極層
」２７（約１０００Å）を形成し、ＥＣ素子を作製した
。
Ｏを酸素ガス２×１０−４ｔｏｒｒの雰囲気中でＲＦパ
ワー１５０Ｗで約２Å／ｓｅｃの成膜速度で８分成膜し
て第２の透明電極膜２８（約１０００Å）を得た。ここ
で基板を取り出しマスクを取り換え、上部電極層として
Ａｇを基板温度室温，１×１０−５ｔｏｒｒ以下の雰囲
気で約５Å／ｓｅｃで成膜して「銀を含む反射性電極層
」２７（約１０００Å）を形成し、ＥＣ素子を作製した
。
【００２３】更に、得られたＥＣ素子の保護のため、素
子をエポキシ樹脂で封止した。この素子を初期化し視感
反射率を測定したところ、消色時で７２％、着色時（１
．３５Ｖ）で１０％であった。更に、±１．３５Ｖ，２
０ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅで１００ｈｒ連続駆動したが、素
子の劣化は認められなかった。なお、上述のＥＣ層であ
る酸化スズとＩｒの混合膜２４と、５酸化タンタル膜２
５と、３酸化タングステン２６とは逆の順でもよい。
子をエポキシ樹脂で封止した。この素子を初期化し視感
反射率を測定したところ、消色時で７２％、着色時（１
．３５Ｖ）で１０％であった。更に、±１．３５Ｖ，２
０ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅで１００ｈｒ連続駆動したが、素
子の劣化は認められなかった。なお、上述のＥＣ層であ
る酸化スズとＩｒの混合膜２４と、５酸化タンタル膜２
５と、３酸化タングステン２６とは逆の順でもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、ＥＣ層と「銀を含む反射
性電極層」との間に第２の透明電極層を備えたものであ
るため、銀のＥＣ層への拡散、溶出を防ぐことができ、
銀の持つ高反射も生かすことができるようになった。従
って、この構造にすることにより、消色時に高反射で安
定な反射型ＥＣ素子を得ることができる等の効果を有す
る。
性電極層」との間に第２の透明電極層を備えたものであ
るため、銀のＥＣ層への拡散、溶出を防ぐことができ、
銀の持つ高反射も生かすことができるようになった。従
って、この構造にすることにより、消色時に高反射で安
定な反射型ＥＣ素子を得ることができる等の効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す反射型ＥＣ素子
の断面図である。
の断面図である。
【図２】従来の反射型ＥＣ素子の構成を示す断面図であ
る。
る。
１１，２１ ガラス基板
１２，２２ 下部電極層
１３，２３ 上部電極取り出し部
１４，２４ Ｉｒ／ＳｎＯ２ 混合膜１５，２５
５酸化タンタル膜 １６，２６ ３酸化タングステン膜 １７ 反射性電極層 ２７ 「銀を含む反射性電極層」 ２８ 第２透明電極層
５酸化タンタル膜 １６，２６ ３酸化タングステン膜 １７ 反射性電極層 ２７ 「銀を含む反射性電極層」 ２８ 第２透明電極層
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の透明電極層とエレクトロクロミ
ック層と「銀を含む反射性電極層」とを順に備えた反射
型エレクトロクロミック素子において、前記エレクトロ
クロミック層と反射性電極層との間に第２の透明電極層
を備えたことを特徴とする反射型エレクトロクロミック
素子。 - 【請求項２】 前記第２の透明電極層が、ＳｎＯ２，
Ｉｎ２Ｏ３ 又はＩＴＯ より選ばれたものであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の反射型エレクトロクロ
ミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110724A JPH04318525A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 反射型エレクトロクロミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3110724A JPH04318525A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 反射型エレクトロクロミック素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04318525A true JPH04318525A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=14542885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3110724A Pending JPH04318525A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 反射型エレクトロクロミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04318525A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471338A (en) * | 1993-11-12 | 1995-11-28 | Ppg Industries, Inc. | Electrochromic device with plastic substrate |
| US5471554A (en) * | 1993-11-12 | 1995-11-28 | Ppg Industries, Inc. | Primer for electrochromic device with plastic substrate |
| US5520851A (en) * | 1993-11-12 | 1996-05-28 | Ppg Industries, Inc. | Iridium oxide film for electrochromic device |
| US5798860A (en) * | 1996-01-16 | 1998-08-25 | Ppg Industries, Inc. | Iridium oxide film for electrochromic device |
| JP2006520481A (ja) * | 2003-01-31 | 2006-09-07 | エヌテラ・リミテッド | エレクトロクロミックディスプレイ・デバイス |
| JP2019514074A (ja) * | 2016-05-09 | 2019-05-30 | セイジ・エレクトロクロミクス，インコーポレイテッド | イオン移動を防止するための手段を含むエレクトロクロミックデバイス及びその形成プロセス |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3110724A patent/JPH04318525A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5471338A (en) * | 1993-11-12 | 1995-11-28 | Ppg Industries, Inc. | Electrochromic device with plastic substrate |
| US5471554A (en) * | 1993-11-12 | 1995-11-28 | Ppg Industries, Inc. | Primer for electrochromic device with plastic substrate |
| US5520851A (en) * | 1993-11-12 | 1996-05-28 | Ppg Industries, Inc. | Iridium oxide film for electrochromic device |
| US5618390A (en) * | 1993-11-12 | 1997-04-08 | Ppg Industries, Inc. | Iridium oxide film for electrochromic device |
| US5798860A (en) * | 1996-01-16 | 1998-08-25 | Ppg Industries, Inc. | Iridium oxide film for electrochromic device |
| JP2006520481A (ja) * | 2003-01-31 | 2006-09-07 | エヌテラ・リミテッド | エレクトロクロミックディスプレイ・デバイス |
| JP2019514074A (ja) * | 2016-05-09 | 2019-05-30 | セイジ・エレクトロクロミクス，インコーポレイテッド | イオン移動を防止するための手段を含むエレクトロクロミックデバイス及びその形成プロセス |
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