JPH07104529B2 - 封止されたエレクトロクロミツク素子及びその製造方法 - Google Patents

封止されたエレクトロクロミツク素子及びその製造方法

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JPH07104529B2
JPH07104529B2 JP61227679A JP22767986A JPH07104529B2 JP H07104529 B2 JPH07104529 B2 JP H07104529B2 JP 61227679 A JP61227679 A JP 61227679A JP 22767986 A JP22767986 A JP 22767986A JP H07104529 B2 JPH07104529 B2 JP H07104529B2
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sealing
sealing resin
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ecd
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昌幸 山田
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、封止されたエレクトロクロミック素子に関す
る。
〔従来の技術〕
電圧を印加すると可逆的に電解酸化または還元反応が起
こり可逆的に着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)物質を用いて、電圧操作により着消
色するEC素子(以下、ECDと略す)を作り、このECD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。例えば、ガラス基板の上に透
明電極膜(陰極)、三酸化タングステン薄膜、二酸化ケ
イ素のような絶縁膜、電極膜(陽極)を順次積層してな
るECD(特公昭52-46098参照)が全固体型ECDとして知ら
れている。このECDに電圧を印加すると三酸化タングス
テン(WO3)薄膜が青色に着色する。その後、このECDに
逆の電圧を印加すると、WO3薄膜の青色が消えて無色に
なる。この着色・消色する機構は詳しくは解明されてい
ないが、WO3薄膜および絶縁膜(イオン導電層)中に含
まれる少量の水分がWO3の着色・消色を支配していると
理解されている。着色の反応式は下記のように推定され
ている。
ところで、EC層を直接又は間接的に挟む一対の電極層
は、EC層の着消色を外部に見せるために少なくとも一方
は透明でなければならない。特に透過型のECDの場合に
は両方とも透明でなければならない。透明な電極材料と
しては、現在のところSnO2、In2O3、ITO(SnO2とIn2O3
との混合物)、ZnOなどが知られているが、これらの材
料は比較的透明度が悪いために薄くせねばならず、この
理由及びそ他の理由からECDは基板例えばガラス板やプ
ラスチック板の上に形成するのが普通であり、このよう
なECDの構造の一例を第3図に示す。
第3図に於いて、(A)は上部透明電極、(B)は下部
透明電極、(E)は還元着色性EC層(例えばWO3)、
(D)はイオン導電層、(C)は可逆的電解酸化層(例
えば酸化又は水酸化イリジウム)をそれぞれ示し、基本
的にはこの(A)〜(B)の積層構造だけでECDが構成
されるが、前述のとおり、これらのECDは素子基板
(S)上に形成される。(R)はECDの封止樹脂例えば
エポキシ樹脂であり、(G)は保護用の封止基板であ
る。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来、第3図に示すように封止樹脂(R)は封止基板
(G)と素子基板(S)との間にあり、そのため封止基
板(G)は封止樹脂(R)で素子に接着されているにす
ぎず、従って接着力が十分でないと封止基板(G)が剥
離するかもしれないという問題点があった。
本発明の目的は、封止基板(G)を剥離し難くすること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで本発明者らは、鋭意研究の結果、封止樹脂の一部
を封止基板の上側に回り込ませることを着想し、本発明
の第1を成すに至った。
従って、本願第1発明は、 「素子基板の一方の面上に、少なくとも、上部電極層、
エレクトロクロミック層及び下部電極層を設けて形成さ
れたEC素子を封止樹脂を介して封止基板で封止してなる
エレクトロクロミック素子に於いて、前記封止樹脂の一
部を封止基板の上側に回り込ませたことを特徴とするエ
レクトロクロミック素子」を提供する。
この第1発明のECDを製造するために、本発明者らは更
に研究の結果、製造方法に関する2つの発明を成した。
その1つは、本願第2発明であり、それは次の通りであ
る。
「素子基板上に形成されたエレクトロクロミック素子に
封止樹脂を塗布した後、封止基板を載置し、次いで全体
を逆転させて封止基板を下側にしてから、治具平面上に
多少浮かせて固定し、これにより素子基板と封止基板の
間からはみ出した封止樹脂を封止基板と治具平面との隙
間に侵入させ、次いで封止樹脂を硬化させた後、治具平
面より引き離すことを特徴とする封止されたエレクトロ
クロミック素子の製造方法」 残りは本願第3発明であり、それは次の通りである。
「治具平面上に多少浮かして固定された封止基板上に封
止樹脂を塗布した後、素子基板上に形成されたエレクト
ロクロミック素子を素子側を下にして塗布された封止樹
脂上に載置し、これにより素子基板と封止基板の間から
はみ出した封止樹脂を封止基板と治具平面との隙間に侵
入させ、次いで封止樹脂を硬化させた後、治具平面より
引き離すことを特徴とする封止されたエレクトロクロミ
ック素子の製造方法」 〔作用〕 本発明に於けるECDの積層構造は、特にどれと限定され
るものではないが、固体型ECDの構造としては、例えば
電極層/EC層/イオン導電層/電極層のような4層構
造;電極層/還元着色型EC層/イオン導電層/可逆的
電解酸化層/電極層のような5層構造があげられる。
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。このような電極層は、一般には真空蒸
着、イオンプレーティング、スパッタリングなどの真空
薄膜形成技術で形成される。(還元着色性)EC層として
は一般にWO3、MoO3などが使用される。
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、酸化アルミニウム、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。これらの物質薄膜は製
造方法により電子に対して絶縁体であるが、プロトン
(H+)およびヒドロキシイオン(OH-)に対しては良導
体となる。EC層の着色消色反応にはカチオンが必要とさ
れ、H+イオンやLi+イオンをEC層その他に含有させる必
要がある。H+イオンは初めからイオである必要ははく、
電圧が印加されたときにH+イオンが生じればよく、従っ
てH+イオンの代わりに水を含有させてもよい。この水は
非常に少なくて十分であり、しばしば、大気中から自然
に侵入する水分でも着消色する。
EC層とイオン導電層とは、どちらを上にしても下にして
もよい。さらにEC層に対して間にイオン導電層を挟んで
(場合により酸化着色性EC層ともなる)可逆的電解酸化
層ないし触媒層を配設してもよい。このような層として
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あげられる。これらの物質
は、イオン導電層又は透明電極中に分散されていても良
いし、それらを分散してもよい。不透明な電極層は、反
射層と兼用していてもよく、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。
〔実施例1…第1及び第2発明の実施例〕 矩形のガラス製素子基板(S)の表面全体にITO電極層
を形成し、次にフォトエッチングまたはレーザーカッテ
ィングにより上部電極(A)用の取出し部(F)と、下
部電極(B)との間に溝を形成した。これにより取出し
部(F)とそれより隔離した矩形の下部電極(B)を形
成した。尚、ITOをマスク蒸着することにより直接にこ
れらのパターンを形成してもよい。
次に酸化イリジウムと酸化スズとの混合物からなる可逆
的電解酸化層(C)、酸化タンタル層(D)及び酸化タ
ングステン層(E)を順に形成した。最後に上部電極
(A)としてAlを蒸着してECDを作製した。この時Alは
既に基板(S)上に形成された取出し部(F)と一端が
接触するように形成した。
一方、治具平面(I)を用意し、この上に厚さ約0.5mm
で封止基板(G)よりも小さめの矩形のスペーサー
(J)を乗せておく(第4図参照)。スペーサー(J)
は封止基板(G)を治具平面(I)より多少浮かせて固
定するためのものである。
そしてECD上にエポキシ樹脂からなる液状の封止樹脂
(R)を塗布し、その上に素子基板(S)より小さめの
矩形のガラス製封止基板(G)を乗せた(第5図参
照)。
ここで全体を素速く逆転させた後、スペーサー(J)の
上に乗せた。すると、スペーサー(J)により封止基板
(G)と治具平面(I)との間に隙間が生じ、封止基板
(G)からはみ出した封止樹脂(R)が毛管現象により
封止基板(G)と治具平面(I)との隙間に侵入する。
この状態が第6図である。
やがて封止樹脂(R)は常温で又はやや加熱下で放置す
れば硬化するので、硬化を確認した後、スペーサー
(J)及び治具平面(I)から剥し取り、上部電極及び
下部電極の取出し部にそれぞれ外部配線LA、LBをボンデ
ィングすると、本実施例のECDが出来上がる。これが第
1図に示すECDである。
尚、治具平面(I)及びスペーサー(J)はテフロン又
はシリコンゴム製にすると封止樹脂(R)が硬化後に付
着しないので都合が良い。
このECDに駆動電源(Su)から着色電圧(+1.35V)を印
加すると基板(S)側から入射させた波長633nmの光
(L)に対し、反射率が15%に減少し(10秒後)、この
反射率は電圧印加を止めてもしばらく保たれた。今度は
消色電圧(−1.35V)を印加すると、同じく反射率は65
%に回復した(10秒後)。
このECDは反射光量を電気的に制御し得る防眩ミラーと
して有用である。
〔実施例2…第1及び第3発明の実施例〕 矩形のガラス製素子基板(S)の表面全体にITO電極層
を形成し、次にフォトエッチングまたはレーザーカッテ
ィングにより上部電極(A)用の取出し部(F)と、下
部電極(B)との間に溝を形成した。これにより取出し
部(F)とそれより隔離した矩形の下部電極(B)を形
成した。尚、ITOをマスク蒸着することにより直接にこ
れらのパターンを形成してもよい。
次に酸化イリジウムと酸化スズとの混合物からなる可逆
的電解酸化層(C)、酸化タンタル層(D)及び酸化タ
ングステン層(E)を順に形成した。最後に上部電極
(A)としてAlを蒸着してECDを作製した。この時Alは
既に基板(S)上に形成された取出し部(F)と一端が
接触するように形成した。
ここで断面がコの字型のリン青銅製の導電性クリップ
(H)を2本用意し、これにそれぞれ外部配線(LA)又
は(LB)をハンダ付け又は導電性接着剤にて接続した。
このクリップ(H)2本を素子基板(S)の短辺側にそ
れぞれ装着し、これによりクリップ(H)が上部、下部
各電極の取出し部を圧着するようにした(第9図参
照)。
尚、この導電性クリップ(H)の形状及び寸法は、封止
基板(G)の位置決めとECD周辺の非表示部のマスキン
グができるように設定した。
一方、第7図に示すように治具平面(I)上に厚さ約0.
5mmの矩形(封止基板(G)より小さめ)のスペーサー
(J)が一体に形成された封止治具(K)を用意した。
この封止治具(K)のスペーサー(J)上にスペーサー
より大きく素子基板(S)より小さめな矩形のガラス製
封止基板(G)を乗せておき、封止基板(G)の上に封
止樹脂(R)を塗布した。この状態が第8図である。さ
もなければ、予め封止基板(G)に封止樹脂を塗布して
から、スペーサー(J)の上に乗せてもよい。
スペーサー(J)により封止基板(G)と治具平面
(I)との間に約0.5mmの隙間ができる。そこで、先に
形成された第9図のECDを逆転させて(つまり、素子基
板(S)を上側にECDを下側にして)、第8図の封止樹
脂(R)の上に乗せた。すると、封止基板(G)からは
み出した封止樹脂(R)が毛管現象により封止基板
(G)と治具平面(I)との隙間に侵入し、樹脂(R)
はやがて硬化した。そこで封止治具(K)から剥すと、
本実施例のECDが得られた。
尚、封止治具(K)はテフロン又はシリコンゴム製にす
ると封止樹脂(R)が硬化後に付着しないので都合が良
い。
このECDに、起動電源(Su)から着色電圧(+1.35V)を
印加すると基板(S)側から入射させた波長633nmの光
(L)に対し反射率が15%に減少し(10秒後)、この反
射率は電圧印加を止めても、しばらく保たれた。今度は
消色電圧(−1.35V)を印加すると同じく反射率は65%
に回復した(10秒後)。
このECDも、防眩ミラーとして有用である。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明の第1によれば、封止基板(G)と
ECDとの間の封止樹脂の一部を封止基板(G)の上側に
回り込ませたので、封止基板(G)が単なる封止樹脂
(R)の接着力だけで接着されているにとどまらず、封
止樹脂(R)でホールディングされているので、封止基
板(G)が剥離する恐れは解消される。
また、第2、第3発明によれば、封止基板(G)からは
みだした過剰の封止樹脂(R)を封止基板(G)の上側
(使用状態では裏側に当る)に回り込ませてしまうの
で、はみ出した封止樹脂(R)の拭き取り作業は不要と
なり、はみ出した封止樹脂が素子基板(S)の端面部及
び表側を汚すことがなく、また、封止樹脂(R)が電極
取出し部を覆い難くなるので、後で外部配線をボンディ
ングするときに作業が楽である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例1にかかるECDの概略垂直断
面図である。 第2図は、本発明の実施例2にかかるECDの概略垂直断
面図である。 第3図は、従来のECDの概略垂直断面図である。 第4図は、実施例1に使用した治具平面(I)を提供す
る治具及びその上に置かれたスペーサー(J)の概略垂
直断面図である。 第5図は、実施例1で素子基板(S)上に形成されたEC
Dの上に封止樹脂(R)を塗布し、その上に封止基板
(G)を乗せた直後の状態を示す概略垂直断面図であ
る。 第6図は、第5図のものを逆転させて第4図のものに乗
せてしばらくした後の状態を示す概略垂直断面図であ
る。 第7図は、実施例2で使用したスペーサー(J)付きの
封止治具(K)の概略垂直断面図である。 第8図は、実施例2で封止治具(K)の上に封止基板
(G)を乗せ、その上に封止樹脂を塗布した状態を示す
概略垂直断面図である。 第9図は、実施例2の製造途中にあるECDの概略垂直断
面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 A……上部電極(狭い意味でのECD) B……下部電極(狭い意味でのECD) E……WO3層又は還元着色性EC層(狭い意味でのECD) D……イオン導電層(狭い意味でのECD) C……可逆的電解酸化層(狭い意味でのECD) ECD……エレクトロクロミック素子 S……素子基板 G……封止基板 R……封止樹脂 H……クリップ I……治具平面 J……スペーサー K……封止治具(IとJが一体に結合しているもの)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】素子基板の一方の面上に、少なくとも、上
    部電極層、エレクトロクロミック層及び下部電極層を設
    けて形成されたEC素子を封止樹脂を介して封止基板で封
    止してなるエレクトロクロミック素子に於いて、 前記封止樹脂の一部を封止基板の上側に回り込ませたこ
    とを特徴とするエレクトロクロミック素子。
  2. 【請求項2】素子基板上に形成されたエレクトロクロミ
    ック素子に封止樹脂を塗布した後、封止基板を載置し、
    次いで全体を逆転させて封止基板を下側にしてから、治
    具平面上に多少浮かせて固定し、これにより素子基板と
    封止基板の間からはみ出した封止樹脂を封止基板と治具
    平面との隙間に侵入させ、次いで封止樹脂を硬化させた
    後、治具平面より引き離すことを特徴とする封止された
    エレクトロクロミック素子の製造方法。
  3. 【請求項3】治具平面上に多少浮かして固定された封止
    基板上に封止樹脂を塗布した後、素子基板上に形成され
    たエレクトロクロミック素子を素子側を下にして、塗布
    された封止樹脂上に載置し、これにより素子基板と封止
    基板の間からはみ出した封止樹脂を封止基板と治具平面
    との隙間に侵入させ、次いで封止樹脂を硬化させた後、
    治具平面より引き離すことを特徴とする封止されたエレ
    クトロクロミック素子の製造方法。
JP61227679A 1986-09-26 1986-09-26 封止されたエレクトロクロミツク素子及びその製造方法 Expired - Lifetime JPH07104529B2 (ja)

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