JPH0525100B2

JPH0525100B2 -

Info

Publication number: JPH0525100B2
Application number: JP59267470A
Authority: JP
Inventors: Takao Kase; Masanobu Sakai
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1993-04-09
Also published as: JPS61147237A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明はエレクトロクロミツク素子、特に透
光性である一対の電極の一方の電極表面上にエレ
クトロクロミツク層を備え、他方の電極表面上に
酸化又は還元で透光性を示す物質層を備え、更に
表示に関係しないように、酸化還元物質を含んだ
材料から成る補助電極を設け、前記一対の電極間
に電解質を封入して成るエレクトロクロミツク素
子を用いた透明度可変素子に関するものである。

（従来の技術）上記透明度可変素子に用いられるエレクトロク
ロミツク（EC）素子としては出願人が特開昭59
−159134号公報で提案したものがあり、その一例
の構成を第４図に示す。第４図において１は透明
基板、２は透明電極、３は第１エレクトロクロミ
ツク層、４は絶縁膜、５は補助電極、６は第２エ
レクトロクロミツク層、７はシール材、８は電解
液である。尚６は、酸化又は還元状態で透明度が
高ければ良く、酸化・還元により色が変らなくて
も良い。このEC素子を用いた透明度可変素子で
は、その駆動を、補助電極に対してEC層を所定
電位に保つてEC層の着色状態を一定に維持する
ように行う。例えば電源を切つた後着色時（表示
状態すなわち透明度が低い状態）には第1EC層に
−0.5V〜−1.5V（VS補助電極）の電圧を印加し
ておくことにより退色を防止し、また着消時（非
表示状態すなわち透明度が高い状態）には、第
2EC層に＋0.5〜＋1.5Vの電圧を印加し続けるこ
とにより着色を防止する。

（発明が解決しようとする問題点）このようなEC素子を用いた透明度可変素子で
は、一度電圧を印加すれば電圧の印加を停止して
も着色あるいは消色の状態を維持するというEC
素子の利点が失われる問題点があつた。

（問題点を解決するための手段）この発明は透明度可変素子に用いるEC素子に、
該EC素子の表示品位の経時劣化を補修する手段
として、定期的な反応電気量の測定より設定電気
量からの不足分を検知し、前記補助電極を対向電
極として前記電極のいずれか一方の電極を、不足
電気量分に応じて電気化学的に還元する機能を設
けたことにより上記問題点を解決したものであ
る。

以下この発明を詳細に説明する。

先ず第１図はこの発明の一例の透明度可変素子
の本体の断面図である。次にこの本体の作製方法
を説明する。先ず透明ガラス基板１に透明電極２
を設けた透明導電ガラスの上に第1EC層として
WO₃膜３を4000Å真空蒸着で形成し、もう一方
の透明導電ガラスの上に第2EC層としてプルシア
ンブル膜６を1500Å（15ｍＣ／cm²）電着形成す
る。これらの２つのEC層についた電極を表示極
と呼ぶ。これら２枚の基板間に１モル／
LiClO₄の溶解したプロピレンカーボネートの電
解液８と、絶縁紙９で被覆した補助電極５を挾持
し、シール材７でシールし、素子の表示品位の劣
化を補修する手段１０、例えば制御回路を接続し
て作製される。

補助電極５はポリトリフエニルアミン、カーボ
ンブラツク、ポリテトラフルオロエチレンを６：
３：１の重量比で混練し、チタン製の金網にプレ
ス圧着したものを150℃〜250℃で結着させ、その
電極をポリプロピレンの不織布で包装したもので
ある。また他の例としては、プルシアンブルー、
カーボンブラツク、ポリテトラフルオロエチレン
を７：２：１の重量比で混練し、チタンの金網に
プレス圧着したものでもよい。

（作用）次に上記透明度可変素子の作用を説明する。透
明度可変素子を作製後、補助電極を対向電極とし
てブルシアンブルー（以下PBという）を還元す
る。この場合WO₃は酸化状態で、PBは還元状態
にあり、素子は消色状態である。これに＋1.2V
（PBvsWO₃）の電位を与えると着色状態になる。
逆に−0.5V（PBvsWO₃）の電位差を与えると消
色状態になる。このとき反応に必要な電気量は、
例えば400mm×400mm（表示部350mm×350mm）の大
きさの透明度可変ガラスで約24クーロン（Ｃ）で
あり、透過率の変化は約５〜40％である。

ところが例えば１ケ月放置あるいは駆動を繰返
した後、前記の電位差で反応に必要な電気量は約
20Cになり、透過率の変化範囲は約８〜30％とな
つてしまい、表示品位が低下する。

これは還元状態にあるエレクトロクロミツク物
質がセル中に溶存する酸素により酸化されるため
である。この様な表示品位の低下を回復させるた
め、補修手段により、例えば１ケ月に一度初期よ
り減つた電極量を測定し、WO₃極（PB極でもよ
い）を補助電極により還元し、前記不足分の補充
を行う。

次に当該透明度可変素子を自動車の窓ガラスと
して用いた場合についてその駆動法を第２図ａ，
ｂおよびｃにより説明する。

まず通常の着色・消色の方法（この駆動法では
定常、例えば自動車の停止時の状態を着色状態と
してある）を説明する。

先ず第２図ａに示すように、自動車のイグニシ
ヨンスイツチを入れてから、ユーザが透明度可変
ガラスの消色を希望する場合、メインコントロー
ルルーチンを介して消色スイツチをONする。こ
れにより回路は消色モードとなり、PB極−WO₃
極間に０〜−1.5V、例えば−0.5Vを印加し、消
色を開始し300秒（５分）間印加し、終わると回
路はオープンとなり、消色状態を保つ。

また次にユーザが着色を希望し、着色スイツチ
をONにすると回路は、着色モードとなり、PB
極−WO₃極間に＋0.5V〜＋1.5V、例えば＋1.2V
を600秒（10分）間印加する。終わると回路はオ
ープンとなり着色状態を保つ。車を停止させ、イ
グニツシヨンスイツチをOFFすると30秒後、も
う一度OFFを確認し、回路は着色モードとなり、
終了すると回路はオープンとなり、着色状態を保
つ。

次にセル中の酸素により酸化された分の電気量
を補助電極を使用して補充するメモリ補償を行
う。このメモリ補償動作は第２図ｂに示すように
タイマにより、例えば一ケ月ごとに行なう。更に
詳細に説明すると、イグニツシヨンスイツチが
OFFされた場合、前回のメモリ補償から一ケ月
経つたかを確認し、一ケ月経つている場合にはメ
モリ補償動作に入るが、一ケ月経つていない場合
（NO）、そのまま前述した様に着色動作に入り着
色後回路はオープンとなる。これに対し一ケ月経
つた場合（YES）、第２図ｃに示すようにメモリ
補償動作に入る。この補償動作では消色状態から
着色状態にするのに要する電気量または着色状態
から消色状態にするのに要する電気量を測定し、
但し図示する例では流れた電流を積分し着色に要
した電気量（Ｑ）を測定し、この電気量（Ｑ）と
所定の電気量（この場合は24C）との差を計算し
その差の分の電気量（Q₁）（Q₁＝24−Ｑ）だけポ
リトリフエニルアミンの補助電極を用いどちらか
の表示極を還元する。望ましくは還元を始める場
合２つの表示極のうち、酸化側にいる方の電極を
還元するのがよい。原理的には補助電極に対し、
表示極に−0.3〜−1.0Vの電位差を与え、前述の
差分の電気量を流す。第２図ｃに示す例では着色
状態でメモリ補償動作を行なつているのでPB極
を還元している。即ちPB極とポリトリフエニル
アミンの補助電極との間に−0.5Vの電位差を与
え、流れた電気量（Q₂）を測定し、Q₂−Q₁≧Ｏ
となつた場合メモリ補償動作を終る。

（実施例）次にこの発明を実施例いより説明する。

第１図に示す透明度可変素子において補修手段
として第３図に示すEC素子駆動回路を用いた。
以下この回路を用いたEC素子の駆動につき説明
する。

第３図において、１１，２１はECパネルに印
加する電圧を所定時間発生（安定化）させる回路
（ECパネル駆動用定電圧回路）で、２１は消色用
の−0.5V、300秒電源回路、１１は＋1.2V、600
秒電源回路、１２，２２はECパネルに流れ込む電流値を検
出する回路（通過電流検出回路）、１３，２３は１２，２２によつて検出された電
流値をタイミング回路３０でリセツトされた後積
分する回路（電流積分回路）、２４は比較回路で演算回路２５と積分回路２３
の出力を比較し、一致したら信号を出力する。

２５は演算回路で、電流積分回路１３の積分値
と基準値との差を演算し、比較回路２４に演算結
果を入力する。

２６はアンド回路。

２７は電圧印加電極選択回路。

消色スイツチ３２がONされると電源回路２１
とECパネルとの間を接続するようスイツチ回路
を切換える。

着色スイツチ３４がONされると電源回路１１
とECパネルとの間を接続するようスイツチ回路
を切換える。

２８は１ケ月経過すると、比較回路２４の出力
信号によりセツトされるまで信号をアンド回路２
６とOR回路３１へ送り、それ以外の時期はアン
ド回路１６と１９へ信号を出す（１ケ月タイマー
回路）。

２９はタイマーを備えた準備回路で、 (イ) アンド回路１６の信号を受けまず電圧印加電
極選択回路２７に電源回路２１の電源をECパ
ネルに接続するよう、次いで300秒後に２７に
電源回路１１の電源をECパネルに600秒接続す
うよう信号を送る。

(ロ) アンド回路２６の信号を受け直ちにタイミン
グ回路３０に信号を出す。

３０はタイミング回路で、 (イ) 準備回路２９の信号を受けて直ちに電流積分
回路２３にリセツトおよび積分開始信号を発信
する。

(ロ) 準備回路２９の信号を受けて300秒後に電流
積分回路１３にリセツトおよび積分開始信号を
発信する。

(ハ) 準備回路２９の信号を受けて300秒後に比較
回路２４をリセツトして演算するよう指示信号
を出力する。

３１はOR回路。

３２は自動復帰押ボタンスイツチ（消色用）。

３３はタイマーで、イグニツシヨンキースイツ
チOFF検出回路の信号を受けてから30秒計時し
て、作動用電源（バツテリー）が切れるまで信号
を出力する。

３４は自動復帰押ボタンスイツチ（着色用）。

３５はイグニツシヨンキースイツチOFF検出
回路で、OFFのとき信号を出力する。

３６，３７，３９はアンド回路。

３８は電源自己ON／OFF回路で、OR回路３
１の出力信号でONし、比較回路２４の信号を入
力してOFFする。

４０は消色・検知回路で、例えばフリツプ−フ
ロツプ回路からなり、消色用電源が接続される
と、次に着色用電源が接続されるまで信号を発信
する。

次に上記素子の駆動は以下の通りにして行う。

（）この駆動法では車の停止時を着色状態と
してある。

（）消色する場合 (イ) 消色スイツチ３２をONする。この信号は
２７へ入力される。

(ロ) ２７では２１の電源をECパネルの両電極
（表示極）に接続する。

(ハ) ECパネルは300秒間−0.5V印加され消色す
る。

(ニ) この際比較回路２４はタイミング回路３０
からの信号を入力しておらず、作動しない。

（）着色する場合 (イ) 着色スイツチ３４をONする。この信号は
２７へ入力される。

(ロ) ２７では１１の電源をECパネルの両電極
に接続する。

(ハ) ECパネルは600秒間＋1.2V印加され着色す
る。

(ニ) この際電流積分回路１３はタイミング回路
３０からの信号を入力しておらず作動しな
い。

（）イグニシヨンキースイツチをOFFする
と（１ケ月経過前） (イ) ３５がOFFを検知するとタイマー３３が
作動し、30秒後に信号をアンド回路３６に出
すと共に自動リセツトされる。

(ロ) ４０は着色用電源１１が作動したことを検
知した場合は信号を出していない。したがつ
てアンド回路３７は出力せず、着色状態を保
つ。４０は消色用電源２１の作動を検知した
場合次の着色用電源１１が作動するまでの間
アンド回路３７に信号を出す。

(ハ) １ケ月タイマー回路２８は、１ケ月経過す
るまでは、アンド回路３６に信号を出し、１
ケ月経過するとアンド回路３６への信号を停
止し、アンド回路２６へ信号を出す。

(ニ) アンド回路３６は１ケ月タイマー回路２８
とタイマー３３とから１ケ月未経過と、イグ
ニシヨンOFFの検知の信号を受けるので、
アンド回路３７へ出力する。

(ホ) ３７は消色検出回路４０とアンド回路３６
からの信号を受けるので、２７へ出力する。

(ヘ) （）の(ロ)，(ハ)，(ニ)，(ホ)により着色さ
れ
る。

(ト) イグニツシヨンキースイツチOFF後の電
源は (a) 消色検出回路４０からの消色したという
信号のイグニツシヨンキースイツチOFF
検出回路３５からの信号と１ケ月タイマー
回路２８の１ケ月未経過の信号とがアンド
回路３９に入力されると信号はOR回路３
１に入り、OR回路３１の出力により630
秒間バツテリーと所定回路と接続し続け
る。

（）１ケ月経過後 (イ) １ケ月タイマー回路２８がアンド回路２６
に信号を出力する。２６はイグニツシヨンキ
ースイツチOFF検出回路からのイグニツシ
ヨンキーOFFの信号と１ケ月タイマー回路
２８の信号を受けて準備回路２９に出力す
る。

(ロ) 準備回路２９は２７に信号を出力し、EC
パネルに−0.5Vを300秒間印加した後、＋
1.2Vを600秒間印加する。

(ハ) 準備回路２９はタイミング回路３０にも信
号を出し、３０は＋1.2Vを印加する際に電
流積分回路１３に信号を出し、リセツトした
後、通過電流検出回路１２で検知した電流を
積分する。

(ニ) 演算回路２５は電流積分回路１３で積分し
た値と、ECパネルの初期のエレクトロクロ
ミツク物質量（電気量）との差を演算する。
その結果を２４へ入力する。

(ホ) ２７は＋1.2V600秒印加した後、補助電極
とプルシアンブルーとの間に２１の電圧を印
加する。

(ヘ) この場合もタイミング回路３０は電流積分
回路２３に信号を送り、２３をリセツトして
から通過電流検出回路２２で検出した電流値
を積分し、その値を比較回路２４へ送る。

(ト) 比較回路２４は演算回路２５の値と電流積
分回路２３の積分値が一致した時点で信号を
３８へ出すことにより、全回路の電源の供給
を停止する。

(チ) ２７はプルシアンブルーと補助電極との電
絡を断つと同時に１ケ月タイマー回路をリセ
ツトする。

(リ) １ケ月経過後の電源 (a) １ケ月タイマー回路２８の１ケ月経過信
号がOR回路３１を経て電源自己ON／
OFF回路３８に入力され電源を供給する。

(b) 比較回路２４の出力により電源自己
ON／OFF回路３８をOFFし、全回路を
OFFする。

（発明の効果）以上説明してきたように本発明の透明度可変素
子は、使用するEC素子として表示に関係のない
ように設けた補助電極に加えて、表示品位の経時
劣化を補修するための手段として、定期的な反応
電気量の測定より設定電気量からの不足分を検知
し、前記補助電極を対向電極として前記一対の電
極のいずれか一方の電極を、不足電気量分に応じ
て電気化学的に還元する機能を併設した構成とし
たことにより、表示メモリー時の退色、非表示メ
モリー時の着色を確実に防止することができ、所
謂大型の透明度可変ガラスとして用いるのにも極
めて有利であるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一例の透明度可変素子の本
体の断面図、第２図はこの発明の素子の駆動方法
を説明するための工程図、第３図は実施例の透明
度可変素子のEC素子駆動回路ブロツク図、第４
図は透明度可変素子に用いられるEC素子の断面
図である。１……透明基板、２……透明電極、３……第１
エレクトロクロミツク層、４……絶縁膜、５……
補助電極、６……第２エレクトロクロミツク層、
７……シール材、８……電解液、９……絶縁紙、
１０……補修手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１透光性である一対の電極の少なくとも一方の
電極表面上にエレクトロクロミツク層を備え、他
方の電極表面上に酸化または還元状態で透光性を
示す物質を備え、更に表示に関係しないように酸
化・還元物質を含む材料から成る補助電極を設
け、前記一対の電極間に電解質を封入して成るエ
レクトロクロミツク素子において、該エレクトロ
クロミツク素子の表示品位の経時劣化を補修する
手段として、定期的な反応電気量の測定より設定
電気量からの不足分を検知し、前記補助電極を対
向電極として前記一対の電極のいずれか一方の電
極を、不足電気量分に応じて電気化学的に還元す
る機能を設けたことを特徴とする透明度可変素
子。