JPH0827468B2 - エレクトロクロミツク素子の製造方法 - Google Patents
エレクトロクロミツク素子の製造方法Info
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- JPH0827468B2 JPH0827468B2 JP61100826A JP10082686A JPH0827468B2 JP H0827468 B2 JPH0827468 B2 JP H0827468B2 JP 61100826 A JP61100826 A JP 61100826A JP 10082686 A JP10082686 A JP 10082686A JP H0827468 B2 JPH0827468 B2 JP H0827468B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エレクトロクロミック（以下ECと略す）素
子の製造方法に関し、詳しくは着消色濃度変化の大きい
酸化イリジウム膜を形成したEC素子の製造方法に関す
る。
子の製造方法に関し、詳しくは着消色濃度変化の大きい
酸化イリジウム膜を形成したEC素子の製造方法に関す
る。
［従来の技術］ 従来、EC現象とは、電圧を加えた時に酸化還元反応に
より物質が着色する現象を指している。この様なEC現象
を利用する電気化学的着消色素子、すなわちEC素子は、
例えば数字表示素子、Ｘ−Ｙマトリクスディスプレイ、
可変NDフィルター、光学シャッタ、絞り機構等に応用が
期待されている。酸化時に着色するEC材料として、現在
では応答速度、安定性、寿命などの面で最も優れている
材料は酸化イリジウムであると言われている。
より物質が着色する現象を指している。この様なEC現象
を利用する電気化学的着消色素子、すなわちEC素子は、
例えば数字表示素子、Ｘ−Ｙマトリクスディスプレイ、
可変NDフィルター、光学シャッタ、絞り機構等に応用が
期待されている。酸化時に着色するEC材料として、現在
では応答速度、安定性、寿命などの面で最も優れている
材料は酸化イリジウムであると言われている。
この様な、EC現象を示す酸化イリジウム膜の作成法と
して、ジェイ．エル．シェイ（J.L.Shay）等著“アプラ
イド・フィジツクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）33（11）,942頁、1978年に陽極酸化法が提案
されている。以来、電解液中において、金属イリジウム
に一定振幅の交流電位を連続掃引することによりEC現象
を示す酸化イリジウム膜が作成されてきた。しかし、従
来の方法では、連続掃引電位の振幅が小さい条件で作成
すると、得られた酸化イリジウム膜の濃度変化が小さ
く、また濃度変化を大きくとろうとして前記連続掃引の
振幅が大きい条件で作成すると、作成中に膜はがれを起
こすという欠点があった。
して、ジェイ．エル．シェイ（J.L.Shay）等著“アプラ
イド・フィジツクス・レターズ”（“Applied Physics
Letters"）33（11）,942頁、1978年に陽極酸化法が提案
されている。以来、電解液中において、金属イリジウム
に一定振幅の交流電位を連続掃引することによりEC現象
を示す酸化イリジウム膜が作成されてきた。しかし、従
来の方法では、連続掃引電位の振幅が小さい条件で作成
すると、得られた酸化イリジウム膜の濃度変化が小さ
く、また濃度変化を大きくとろうとして前記連続掃引の
振幅が大きい条件で作成すると、作成中に膜はがれを起
こすという欠点があった。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明はこの様な従来技術に鑑みてなされたものであ
り、金属イリジウム膜を酸化して酸化着色層としての酸
化イリジウム膜を作成する陽極酸化法において、特定の
交流電位を第１の期間、第２の期間および第３の期間に
分けて順次印加することにより、着色色濃度変化が大き
いと共に膜が剥離し難い酸化イリジウム膜を形成したEC
素子の製造法を提供することを目的とするものである。
り、金属イリジウム膜を酸化して酸化着色層としての酸
化イリジウム膜を作成する陽極酸化法において、特定の
交流電位を第１の期間、第２の期間および第３の期間に
分けて順次印加することにより、着色色濃度変化が大き
いと共に膜が剥離し難い酸化イリジウム膜を形成したEC
素子の製造法を提供することを目的とするものである。
［問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は、酸化着色層として酸化イリジウム膜
を用いるエレクトロクロミック素子の製造方法におい
て、陽極酸化法によりイリジウム膜を酸化する工程によ
り前記酸化イリジウム膜を作成し、該工程はイリジウム
膜に連続的に交流電位を印加する第１の期間とそれに続
く第２の期間とさらにそれに続く第３の期間とを少なく
とも有し、該第１の期間は該第２の期間よりも大きい掃
引電位幅の交流電位を該第２の期間よりも短時間印加す
る期間であり、且つ該第１の期間において印加する交流
電位の飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位
は、該第２の期間において印加する交流電位の飽和カロ
メル参照電極に対して−側の最低電位よりも低く、該第
３の期間は該第２の期間よりも大きい掃引電位幅の交流
電位を少なくとも１回以上は印加する期間であり、且つ
該第３の期間において少なくとも１回以上は印加する交
流電位の飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位
は、該第２の期間において印加する交流電位の飽和カロ
メル参照電極に対して−側の最低電位よりも低いことを
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。
を用いるエレクトロクロミック素子の製造方法におい
て、陽極酸化法によりイリジウム膜を酸化する工程によ
り前記酸化イリジウム膜を作成し、該工程はイリジウム
膜に連続的に交流電位を印加する第１の期間とそれに続
く第２の期間とさらにそれに続く第３の期間とを少なく
とも有し、該第１の期間は該第２の期間よりも大きい掃
引電位幅の交流電位を該第２の期間よりも短時間印加す
る期間であり、且つ該第１の期間において印加する交流
電位の飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位
は、該第２の期間において印加する交流電位の飽和カロ
メル参照電極に対して−側の最低電位よりも低く、該第
３の期間は該第２の期間よりも大きい掃引電位幅の交流
電位を少なくとも１回以上は印加する期間であり、且つ
該第３の期間において少なくとも１回以上は印加する交
流電位の飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位
は、該第２の期間において印加する交流電位の飽和カロ
メル参照電極に対して−側の最低電位よりも低いことを
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。
以下、本発明を詳細に説明する。
第１図は本発明の陽極酸化に用いるガラスセルの１例
を示す説明図である。第１図において、１はITO付ガラ
ス基板上に成膜した金属イリジウム膜、２は飽和カロメ
ル参照電極（以下SCEと略す）、３は白金電極、４はH2S
O4水溶液である。この様なセルを第２図に示すガラスセ
ルの駆動装置で駆動して酸化イリジウム膜を作成する。
５はポテンシオスタット、６はポテンシャルスイーパー
である。
を示す説明図である。第１図において、１はITO付ガラ
ス基板上に成膜した金属イリジウム膜、２は飽和カロメ
ル参照電極（以下SCEと略す）、３は白金電極、４はH2S
O4水溶液である。この様なセルを第２図に示すガラスセ
ルの駆動装置で駆動して酸化イリジウム膜を作成する。
５はポテンシオスタット、６はポテンシャルスイーパー
である。
本発明はEC素子の酸化着色層となる酸化イリジウム膜
を形成する陽極酸化法において、第１図に示すガラスセ
ルに、第３図に示す様な三角波電位（対SCE電位、以下
省略する）を掃引する際、金属イリジウム膜に対する交
流電位の印加を、第１の期間、第２の期間および第３の
期間に分けて順次行う。
を形成する陽極酸化法において、第１図に示すガラスセ
ルに、第３図に示す様な三角波電位（対SCE電位、以下
省略する）を掃引する際、金属イリジウム膜に対する交
流電位の印加を、第１の期間、第２の期間および第３の
期間に分けて順次行う。
その際に、SCEに対して一側の最低電位が以下の様に
なっていることを特徴とする。
なっていることを特徴とする。
第１の期間の前記電位は第２の期間の前記電位よりも
低く、かつ印加時間は第２の期間よりも充分短く、第３
の期間は前記電位が少なくとも１回以上は第２の期間の
電位よりも低い交流電位を印加する陽極酸化法であり、
この方法を行うことにより、濃度変化の大きい酸化イリ
ジウム膜を作成することができる。
低く、かつ印加時間は第２の期間よりも充分短く、第３
の期間は前記電位が少なくとも１回以上は第２の期間の
電位よりも低い交流電位を印加する陽極酸化法であり、
この方法を行うことにより、濃度変化の大きい酸化イリ
ジウム膜を作成することができる。
第１の期間に印加する交流電位の掃引電位幅は掃引回
数により異なるが、−0.60V〜1.25V、好ましくは−0.50
V〜1.20Vが望ましい。
数により異なるが、−0.60V〜1.25V、好ましくは−0.50
V〜1.20Vが望ましい。
また、第２の期間に印加する交流電位の掃引電位幅
は、従来例の−0.25V〜1.25Vが望ましい。
は、従来例の−0.25V〜1.25Vが望ましい。
さらに、第３の期間に印加する交流電位の掃引電位幅
は掃引回数により異なるが、−1.50V〜2.00V、好ましく
は−1.00V〜1.50Vが望ましい。
は掃引回数により異なるが、−1.50V〜2.00V、好ましく
は−1.00V〜1.50Vが望ましい。
本発明において、第１の期間の電位掃引は数回、望ま
しくは２〜５回が好ましい。
しくは２〜５回が好ましい。
次に、掃引電位幅の一具体例として、従来はジェイ．
エル．シェイ（J.L.Shay）等著“アプライド・フィジツ
クス・レターズ”（“Applied Physics Letters"）33
（11）,942頁、1978年に示されたごとく三角波電位を−
025〜1.25V（対SCE電位）の固定振幅で連続掃引を行っ
たのに対し、本発明ではSCEに対して一側の最低電位を
従来例と比べて最初の第１の期間はより小さく、その後
第３の期間は少なくとも１回以上は第２の期間の電位よ
りも低いが、より大きくすることにより、濃度変化の大
きい酸化イリジウム膜を得ることができる。
エル．シェイ（J.L.Shay）等著“アプライド・フィジツ
クス・レターズ”（“Applied Physics Letters"）33
（11）,942頁、1978年に示されたごとく三角波電位を−
025〜1.25V（対SCE電位）の固定振幅で連続掃引を行っ
たのに対し、本発明ではSCEに対して一側の最低電位を
従来例と比べて最初の第１の期間はより小さく、その後
第３の期間は少なくとも１回以上は第２の期間の電位よ
りも低いが、より大きくすることにより、濃度変化の大
きい酸化イリジウム膜を得ることができる。
本発明において、交流電位の印加は三角波電位の掃引
に限定されることなく、正弦波や矩形波等またはこれら
の組合せによっても同様な特性の酸化イリジウム膜を得
ることができる。
に限定されることなく、正弦波や矩形波等またはこれら
の組合せによっても同様な特性の酸化イリジウム膜を得
ることができる。
また、ガラスセルにおいて硫酸以外の酸や中性塩水溶
液を用いても同様の結果を得ることができる。
液を用いても同様の結果を得ることができる。
［作用］ 本発明のEC素子の製造方法は陽極酸化法により酸化イ
リジウム膜を作成する工程において、交流電位を第１の
期間、第２の期間および第３の期間に分けて順次印加す
ることにより膜の剥離を防止すると共に着消色濃度変化
の大きいEC素子が得られるものと推定される。
リジウム膜を作成する工程において、交流電位を第１の
期間、第２の期間および第３の期間に分けて順次印加す
ることにより膜の剥離を防止すると共に着消色濃度変化
の大きいEC素子が得られるものと推定される。
［実施例］ 以下、本発明を実施例に従って説明する。
実施例１ ITO膜を設けたガラス基板上に、スパッタリング法に
より金属イリジウム膜を300〜400Åの厚さに成膜した。
この電極を0.01NのH2SO4水溶液中で、三角波の連続掃引
を掃引速度0.1V/secで行った。その際の第１表に示した
三角波の掃引を行ったところ、膜はがれを起こすことな
く濃度変化の大きい酸化イリジウム膜を作成することが
できた。
より金属イリジウム膜を300〜400Åの厚さに成膜した。
この電極を0.01NのH2SO4水溶液中で、三角波の連続掃引
を掃引速度0.1V/secで行った。その際の第１表に示した
三角波の掃引を行ったところ、膜はがれを起こすことな
く濃度変化の大きい酸化イリジウム膜を作成することが
できた。
すなわち、第１表の様にSCEに対して一側の最も低い
電位において、第１の期間の電位が第２の期間の前記電
位よりも低く、かつ掃引回数も第２の期間と比較して充
分少ない３回行うことにより、膜はがれをおこすことな
く消色時の濃度が低くなるようにし、続く第２の期間で
は従来例（−0.25〜1.25V）の電位掃引を行い安定な酸
化膜を成長させ、第３の期間では−側及び＋側のピーク
値を段階的に高くする電位掃引によって、膜の濃度変化
を大きくできた。
電位において、第１の期間の電位が第２の期間の前記電
位よりも低く、かつ掃引回数も第２の期間と比較して充
分少ない３回行うことにより、膜はがれをおこすことな
く消色時の濃度が低くなるようにし、続く第２の期間で
は従来例（−0.25〜1.25V）の電位掃引を行い安定な酸
化膜を成長させ、第３の期間では−側及び＋側のピーク
値を段階的に高くする電位掃引によって、膜の濃度変化
を大きくできた。
第１表の条件で作成した時の掃引回数と膜の濃度変化
（最大値と最小値を示した）を第４図に示す。膜は着消
色を繰り返しながら成長し、95回の掃引を越えると、濃
度変化は収束した。
（最大値と最小値を示した）を第４図に示す。膜は着消
色を繰り返しながら成長し、95回の掃引を越えると、濃
度変化は収束した。
この時の最終的な濃度変化は△0D＝0.63であり、従来
例の固定振幅（−0.25〜1.25V,450回）による上記濃度
変化△0D＝0.22に比べ著しく増大した。
例の固定振幅（−0.25〜1.25V,450回）による上記濃度
変化△0D＝0.22に比べ著しく増大した。
こうしてITO付ガラス上に作成した酸化イリジウム膜
を用いた溶液系EC素子を作成した。この溶液系デバイス
の構造を第５図に示す。第５図において、７はガラス基
板、８は透明電極（ITO）、９は酸化イリジウム膜、10
は対極で例えば白金、11は0.1N H2SO4水溶液、15はシー
ル材である。このEC素子に10の対極を基準として＋1.5V
の直流電圧を透明電極８、対極10間に印加したところ25
0msecで△0D＝0.30の濃度変化を示した。
を用いた溶液系EC素子を作成した。この溶液系デバイス
の構造を第５図に示す。第５図において、７はガラス基
板、８は透明電極（ITO）、９は酸化イリジウム膜、10
は対極で例えば白金、11は0.1N H2SO4水溶液、15はシー
ル材である。このEC素子に10の対極を基準として＋1.5V
の直流電圧を透明電極８、対極10間に印加したところ25
0msecで△0D＝0.30の濃度変化を示した。
また、前記の第４図の最終的濃度変化は、従来例より
も大きい振幅の掃引を行った結果得られたものである
が、膜の酸化が収束した後は、従来例の電位振幅（−0.
25〜1.25V）の掃引でも同様の濃度変化が得られた。
も大きい振幅の掃引を行った結果得られたものである
が、膜の酸化が収束した後は、従来例の電位振幅（−0.
25〜1.25V）の掃引でも同様の濃度変化が得られた。
実施例２ 実施例１と同様にして第６図に示すごとくITO付ガラ
ス基板７上に作成した酸化イリジウム膜９に、Ta2O5膜1
2を3000Åの膜厚で、さらに還元着色層であるWO3膜13を
4000Åの膜厚で順次電子ビーム法により成膜し、最後に
上部透明電極ITO14を反応性イオンプレーティング法に
より成膜し、全固体EC素子を作成した。このEC素子に上
部透明電極14を基準として、＋1.5Vの直流電圧を上部透
明電極14、透明電極８間に印加したところ、250msecで
△0D＝0.37の濃度変化を示した。
ス基板７上に作成した酸化イリジウム膜９に、Ta2O5膜1
2を3000Åの膜厚で、さらに還元着色層であるWO3膜13を
4000Åの膜厚で順次電子ビーム法により成膜し、最後に
上部透明電極ITO14を反応性イオンプレーティング法に
より成膜し、全固体EC素子を作成した。このEC素子に上
部透明電極14を基準として、＋1.5Vの直流電圧を上部透
明電極14、透明電極８間に印加したところ、250msecで
△0D＝0.37の濃度変化を示した。
［発明の効果］ 以上説明した様に、本発明のEC素子の製造方法によれ
ば、交流電位を第１の期間、第２の期間および第３の期
間に分けて順次印加することにより、膜が剥離すること
がないと共に濃度変化の大きい酸化イリジウム膜を作成
することができる。
ば、交流電位を第１の期間、第２の期間および第３の期
間に分けて順次印加することにより、膜が剥離すること
がないと共に濃度変化の大きい酸化イリジウム膜を作成
することができる。
また、その酸化イリジウム膜をEC素子の酸化着色層に
用いることにより、濃度変化の大きいEC素子を提供でき
る。
用いることにより、濃度変化の大きいEC素子を提供でき
る。
特に、上記の第１の期間の電位を数回掃引することに
より、上記電位を掃引しない場合と比較して、同様の濃
度変化をする膜の作成時間が短縮される。
より、上記電位を掃引しない場合と比較して、同様の濃
度変化をする膜の作成時間が短縮される。
第１図は本発明の陽極酸化に用いるガラスセルの１例を
示す説明図、第２図はガラスセルの駆動装置の説明図、
第３図は駆動電位波形を示すグラフ、第４図は実施例１
における掃引回数と酸化イリジウム膜の濃度変化の関係
を示すグラフ、第５図は溶液系EC素子の構成を示す断面
図、第６図は固体EC素子の構成を示す断面図である。 １……金属イリジウム膜 ２……飽和カロメル参照電極（SCE） ３……白金電極、４……H2SO4水溶液 ５……ポテンシオスタット ６……ポテンシャルスイーパー ７……ガラス基板、８……透明電極 ９……酸化イリジウム膜、10……対極 11……0.1N H2SO4水溶液、12……Ta2O5膜 13……WO3膜、14……上部透明電極 15……シール材
示す説明図、第２図はガラスセルの駆動装置の説明図、
第３図は駆動電位波形を示すグラフ、第４図は実施例１
における掃引回数と酸化イリジウム膜の濃度変化の関係
を示すグラフ、第５図は溶液系EC素子の構成を示す断面
図、第６図は固体EC素子の構成を示す断面図である。 １……金属イリジウム膜 ２……飽和カロメル参照電極（SCE） ３……白金電極、４……H2SO4水溶液 ５……ポテンシオスタット ６……ポテンシャルスイーパー ７……ガラス基板、８……透明電極 ９……酸化イリジウム膜、10……対極 11……0.1N H2SO4水溶液、12……Ta2O5膜 13……WO3膜、14……上部透明電極 15……シール材
Claims (2)
- 【請求項１】酸化着色層として酸化イリジウム膜を用い
るエレクトロクロミック素子の製造方法において、陽極
酸化法によりイリジウム膜を酸化する工程により前記酸
化イリジウム膜を作成し、該工程はイリジウム膜に連続
的に交流電位を印加する第１の期間とそれに続く第２の
期間とさらにそれに続く第３の期間とを少なくとも有
し、該第１の期間は該第２の期間よりも大きい掃引電位
幅の交流電位を該第２の期間よりも短時間印加する期間
であり、且つ該第１の期間において印加する交流電位の
飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位は、該第
２の期間において印加する交流電位の飽和カロメル参照
電極に対して−側の最低電位よりも低く、該第３の期間
は該第２の期間よりも大きい掃引電位幅の交流電位を少
なくとも１回以上は印加する期間であり、且つ該第３の
期間において少なくとも１回以上は印加する交流電位の
飽和カロメル参照電極に対して−側の最低電位は、該第
２の期間において印加する交流電位の飽和カロメル参照
電極に対して−側の最低電位よりも低いことを特徴とす
るエレクトロクロミック素子の製造方法。 - 【請求項２】前記エレクトロクロミック素子の製造方法
において、前記第１の期間において印加する交流電位の
掃引回数が２〜５回である特許請求の範囲第１項記載の
エレクトロクロミック素子の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100826A JPH0827468B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
| US07/043,805 US4902109A (en) | 1986-05-02 | 1987-04-29 | Electrochromic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61100826A JPH0827468B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62258433A JPS62258433A (ja) | 1987-11-10 |
| JPH0827468B2 true JPH0827468B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=14284128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61100826A Expired - Fee Related JPH0827468B2 (ja) | 1986-05-02 | 1986-05-02 | エレクトロクロミツク素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827468B2 (ja) |
-
1986
- 1986-05-02 JP JP61100826A patent/JPH0827468B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62258433A (ja) | 1987-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |