JPH10115843A

JPH10115843A - 光学装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10115843A
Application number: JP8289386A
Authority: JP
Inventors: Eiji Miyagaki; 英治宮垣; Koichi Ise; 公一伊勢
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1998-05-06
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: US5956170A; JP3956160B2

Abstract

(57)【要約】【課題】遮光性に優れ、かつ、遮光幅が小さく、表示
部が大きい等の表示特性及び光学特性に優れた光学装
置、及び、生産性に優れた製造方法を提供すること。【解決手段】所定形状の電極４ａ、４ｂ、４ａ’、４
ｂ’が設けられた一対の基体１、１’が前記電極の側で
対向し、一対の基体１、１’間に、前記電極に印加され
る所定の電圧によって光透過量が調節可能な物質７が配
され、遮光されるべき領域において、基体１、１’の電
極４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’が設けられている面と同
一面側に遮光膜２、２’が設けられている光学装置。一
対の基体１、１’の遮光されるべき領域において遮光膜
２、２’を形成する工程と、基体１、１’の遮光膜の形
成面側に所定形状の電極４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’を
形成する工程と、一対の基体１、１’間に、電極４ａ、
４ｂ、４ａ’、４ｂ’に印加される所定の電圧によって
光透過量が調節可能な物質７を配する工程とを有する、
光学装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置（例え
ば、可視光領域（波長：４００〜７００ｎｍ）におい
て、光透過率の制御が可能なフィルタや、数字若しくは
文字表示又はＸ−Ｙマトリックス表示等を行うための表
示装置に適用可能な光学フィルタ等）、及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロニクス技術の発展と共
に、電気的に動作するエレクトロクロミック等の表示素
子、調光素子が盛んに研究されている。

【０００３】上記のエレクトロクロミック素子は、電圧
駆動型の表示装置に用いられ、例えば時刻を表示するデ
ジタル時計等に採用されている。

【０００４】エレクトロクロミック表示素子（以下、Ｅ
ＣＤと称することがある。）は、非発光型の表示装置で
あって、反射光や、透過光による表示であるために、長
時間の観察によっても疲労感が少ないという利点を有す
ると共に、駆動電圧が比較的低く、消費電力が少ないな
どの利点を有する。例えば、特開昭59−24879 号公報に
開示されているように、液体型ＥＣＤとして可逆的に着
色、消色状態を形成する有機分子系のビオロゲン分子誘
導体をＥＣ材料に用いるものが知られている。

【０００５】ここで、従来のＥＣＤの構造について説明
する。

【０００６】図１９（Ａ）は、上記ＥＣＤに適用される
積層体の一例の断面図であり、図１９（Ｂ）は、図１９
（Ａ）に示す積層体の動作時における光ビームの伝搬状
態を示す。

【０００７】図１９（Ａ）に示す積層体においては、ガ
ラス等からなる厚みｔの透明基体（特に、透明基板）１
の一方の面側に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＳｎＯ
₂等からなる所定形状の透明電極１６ａ、１６ｂと、こ
れらの電極と電源とを接続するリード線（例えば、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等）１７と、電極１６ａと１６ｂ
との間に、かつリード線１７を覆うようにＳｉＯ₂等か
らなる電気絶縁膜１８とが設けられ、他方の面側にＣｒ
₂Ｏ₃膜１９ａ、Ｃｒ膜１９ｂ、Ｃｒ₂Ｏ₃膜１９ｃか
らなる遮光膜１９が設けられている。また、図１９
（Ａ）の積層体において、遮光幅はＣである。

【０００８】遮光膜は、非表示部を形成し、また、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属からなるリード線による
光ビームの反射、散乱を防ぐ目的で設けられている。

【０００９】遮光膜１９がＣｒ₂Ｏ₃／Ｃｒ／Ｃｒ₂Ｏ
₃の３層構成となっているのは、Ｃｒ膜は化学的に安定
で、膜厚６００Å以上で透過率が０％に近いが、単膜で
は光ビームを吸収せずに反射させる反射膜となり、Ｃｒ
₂Ｏ₃膜は物理的強度に弱く、厚膜形成しにくいが、反
射率が５％程度という性質を有しており、Ｃｒ膜とＣｒ
₂Ｏ₃膜とを組み合わせることによって、これらの欠点
を相互に補うためである。また、Ｃｒ₂Ｏ₃膜とＣｒ膜
との透過率及び屈折率の差異を利用して、光ビームの反
射を防ぎ、この光ビームを吸収し、かつ、透過を防止し
ている。

【００１０】図１９（Ｂ）のように、この積層体の動作
時には、電極１６ａと１６ｂ上に、可逆的に光透過量を
調節できる物質７（例えば、有機系のビオロゲン分子誘
導体）が被着した領域では、この領域面に垂直若しくは
ほぼ垂直に入射する光ビームは透過しなくなる。しかし
ながら、このような構成の積層体では、例えば光ビーム
２３に示すように、ある特定の角度で斜めに入射する光
ビームが直接或いは屈折し、漏れ光として透過すること
がある。

【００１１】図２０は、図１９（Ａ）に示す積層体４１
と、この積層体４１に対称な構造の積層体４１’とを電
極の側で対向して配置し、これらの積層体４１と４１’
との間に、図示しないスペーサを介して、有機系のビオ
ロゲン分子誘導体を含有する電解液１５を配したエレク
トロクロミック表示素子（以下、素子と称することがあ
る。）４０の断面図である。ここで、電極１６ｂ及び１
６ｂ’は動作しており、電極１６ｂの表面には有機系の
ビオロゲン分子誘導体７が付着している。

【００１２】図２０において、素子４０に対し垂直若し
くはほぼ垂直に入射する光ビーム２５は、電極１６ｂの
表面に付着している有機系のビオロゲン分子誘導体７に
より遮光され、素子４０を透過することができない。こ
こで、電極１６ａ及び１６ａ’は動作していないので、
素子４０に対し垂直若しくはほぼ垂直に入射する光ビー
ム２６は、素子４０を透過できるが、素子４０に対して
特定の角度で斜めに入射し、本来は透過するべきでない
光ビームが、漏れ光（例えば光ビーム２４）として透過
することがある。

【００１３】図２１は、図示しない光源からレンズ４３
及び素子４０を介して、観察者の視点４２に入射する光
ビーム２７及び２８の透過経路を模式的に示す図であ
る。即ち、光ビーム２８は透過するべき光ビームである
が、本来は透過するべきでない光ビーム２７も観察者の
視点４２に入射することがある。エレクトロクロミック
表示素子等の光学装置では、光軸に対する角度θが最大
６０°程度の光ビームが入射し、図２１のように、漏れ
光として光ビーム２８のようにエレクトロクロミック表
示素子４０を通過することがある。

【００１４】即ち、図２０及び図２１に示すような構造
であると、光軸に平行若しくはほぼ平行な光ビームは遮
光できるが、ある特定の角度で斜めから入射する光ビー
ムを遮光することができない。調光素子等として用いる
場合は、光軸に対して最大６０°程度の角度の光ビーム
が入射することがあるので、漏れ光を防ごうとする場
合、遮光幅Ｃを広くしなければならなくなる。

【００１５】この遮光幅Ｃは、狭ければ狭いほど、光路
内の光ビームが透過する面積が幾何学的に増加するた
め、光量が増え、画質の向上に貢献する。

【００１６】当然、ガラス等からなる基体１の厚みｔが
薄いほど遮光幅Ｃを狭くすることが可能であり、かつ、
光学装置の小型化にも寄与するが、機械的強度に問題が
あるために厚みｔは０．３ｍｍ程度が限界とされてい
る。

【００１７】上述したように、エレクトロクロミック表
示素子等の光学装置には遮光膜が使用されており、この
遮光膜としては、例えば、Ｃｒ₂Ｏ₃／Ｃｒ／Ｃｒ₂Ｏ
₃の３層構造の膜が用いられている。

【００１８】しかし、Ｃｒ₂Ｏ₃膜やＣｒ膜は完全な絶
縁膜ではないので、電気的に導通があり、通常の方法で
は、電極が設けられている面と同じ面には成膜すること
ができない。そのため、電極やリード線等が設けられて
いる面とは反対側の面に成膜することになるが、このた
めにある特定の角度で斜めに入射する光ビームや、屈折
して入射する光ビーム（即ち漏れ光）が生じる。この光
ビームを遮光するために、遮光幅を広くする必要が生
じ、必然的に光量の低下を招いたり、更に、漏れ光が生
じるとゴーストとして画像に大きく写り込むといった画
質劣化の原因となっている。

【００１９】また、これらの膜は、周知の通り、蒸着や
スパッタといった物理的成膜法（ＰＶＤ法：Physical V
apor Deposition)、即ち真空を用いる方法であり、パタ
ーニングも容易ではなく、かつ、上記の３層を必要とす
るため、成膜及びパターニングに多大な時間とコストが
かかり、生産性に大きな課題を有している。更に、基体
の両面に成膜が必要なために、両面に成膜するための装
置や両面に成膜する際の正確な位置合わせ等の手間がか
かる。

【００２０】このように、漏れ光が少なく、或いは全く
なく、光学特性及び表示特性が向上するような積層構造
を有する光学装置が要求されている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エレ
クトロクロミック表示素子等の光学装置において、遮光
性に優れ、かつ、遮光幅が小さく、表示部が大きい等の
表示特性及び光学特性に優れた光学装置、及び、生産性
に優れた製造方法を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、少なく
とも一方の基体に所定形状の電極が設けられた一対の基
体が前記電極の側で対向し、前記一対の基体間に、前記
電極に印加される所定の電圧によって光透過量が調節可
能な物質が配され、遮光されるべき領域において、前記
基体の前記電極が設けられている面と同一面側に遮光膜
が設けられている光学装置（以下、本発明の光学装置と
称する。）に係るものである。

【００２３】本発明の光学装置によれば、遮光されるべ
き領域において、基体の電極が設けられている面と同一
面側に遮光膜が設けられているので、ある特定の角度で
斜めから入射する光ビームが直接に或いは屈折し、漏れ
光として透過することを防ぐことが可能であり、更に、
遮光されるべき領域において、リード線と遮光膜とが近
接しているので、基体の厚みには依らず、装置全体の強
度を保ちながら、遮光幅を狭くできると共に、表示部の
面積を大きくでき、表示特性及び光学特性を大きく向上
させることが可能である。

【００２４】また、本発明は、一対の基体の遮光される
べき領域において遮光膜を形成する工程と、前記基体の
前記遮光膜の形成面側に所定形状の電極を形成する工程
と、前記一対の基体間に、前記電極に印加される所定の
電圧によって光透過量が調節可能な物質を配する工程と
を有する、光学装置の製造方法（以下、本発明の製造方
法と称する。）に係るものである。

【００２５】本発明の製造方法によれば、基体の遮光膜
の形成面側に所定形状の電極を形成する工程を有してい
るので、基体上に設ける全ての膜（層）を同一面上に形
成することができ、両面に形成するための装置や両面に
形成する際の高精度が要求される位置合わせ等の手間が
不要となり、生産性が大きく向上する。

【００２６】但し、電極を形成する工程と遮光膜を形成
する工程との順序は入れ換えても構わない。また、一対
の基体のそれぞれに所定形状の電極が設けられていても
よいし、一方の基体のみに所定形状の電極が設けられて
いてもよい。

【００２７】

【発明の実施の形態】即ち、本発明においては、表示部
に所定形状の透明電極が設けられ、前記表示部に隣接し
た遮光されるべき非表示部に遮光膜が設けられる構造で
あってよい。但し、表示部とは、光ビームの透過及び遮
光を制御することが可能な部分であり、非表示部とは、
前記表示部に隣接し、光ビームの透過が遮られている部
分である。

【００２８】更に、透明電極と電源とを接続するリード
線が非表示部に設けられている構造であってよい。リー
ド線が透明電極の周縁部上に設けられていると、電極の
全域に均等に電圧を印加することができ、透明電極の電
圧勾配による影響を少なくし、表示部の応答速度を高め
ることができる。

【００２９】ここで、上記透明電極の材料としては、Ｉ
ＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムにスズをドー
プしたもの）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）等、リード線の材
料としては、クロム、金、銅、ニッケル、アルミニウム
等、公知の材料を使用することが可能である。

【００３０】本発明においては、遮光膜と電気絶縁膜と
が積層されている光学装置が一例として挙げられる。

【００３１】即ち、ガラス等からなる基板の遮光される
べき領域の一方の面上に、遮光膜と第１の電気絶縁膜と
透明電極とリード線と第２の電気絶縁膜とが積層されて
いる光学装置である。但し、透明電極は、表示領域（表
示部）にも設けられている。

【００３２】上記電気絶縁膜としては、酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ₂）等、公知の絶縁材料を使用することが可能であ
る。更に、遮光膜としては、上述のＣｒ₂Ｏ₃／Ｃｒ／
Ｃｒ₂Ｏ₃の３層構造の膜の他に、Ｃｒ等からなる金属
膜、カーボン等を使用しても構わない。

【００３３】また、本発明において、遮光膜が電気絶縁
機能も有していることが好ましい。

【００３４】電気絶縁機能も有している遮光膜を用いた
光学装置として、基板の遮光されるべき領域の一方の面
上に、透明電極とリード線と遮光膜とが積層されている
構成の光学装置が一例として挙げられる。但し、透明電
極は表示領域（表示部）にも設けられている。

【００３５】このような電気絶縁機能も有している遮光
膜の材料としては、有機系の黒色顔料分散レジストが挙
げられる。このレジストは、液晶のブラックマトリクス
等に使用されており、黒色顔料をフォトポリマーに分散
させたもので、例えば、日立化成工業株式会社製のカラ
ーフィルター用顔料分散型感光液「ＰＤ−１７０Ｋ（Ｂ
Ｍ）」等が挙げられる。この他にも、カーボン（炭素）
や、黒色顔料とカーボンとの混合物の分散レジストも使
用可能である。

【００３６】この膜は、・電気的に導通がなく、絶縁性を有する。・黒色である（即ち、光ビームを反射しない）。・真空を用いずに成膜できる。・パターニングが容易である。・洗浄時に用いる有機溶媒等に対して耐性がある。等の特性を満たすことが望ましい。

【００３７】また、上記の電気絶縁機能も有している遮
光膜と、下地となる透明電極及びリード線との間には、
接着性を向上させるための接着層を設けてもよい。

【００３８】また、遮光膜が電気絶縁性も有している
と、基体上に設けられる膜の総数が減り、更に、表示部
において透明電極の表面が平坦になるため、この電極の
応答性能が表示部全域で均一になり、表示性能も大きく
向上する。

【００３９】更に、電気絶縁機能も有している遮光膜と
して有機系の黒色顔料分散レジストを用いているので、
蒸着やスパッタ等の真空を用いる物理的成膜法を用いず
に、スピンコート法等による塗布が可能であり、リフト
オフ等の工程が複雑なパターニングを使用せず、通常の
フォトリソグラフィーでパターニングすることが可能で
ある。また、例えばＣｒ₂Ｏ₃／Ｃｒ／Ｃｒ₂Ｏ₃のよ
うに、３層構成が不必要となり、膜の総数が減る。即
ち、作製時の時間を短縮でき、材料費も安価なので、コ
ストダウンにつながり、生産性が向上する。

【００４０】また、本発明において、光透過量が調節可
能な物質として、光透過量が可逆的に調節可能な有機分
子系のビオロゲン分子誘導体、無機系の酸化タングステ
ン又はハロゲン化銀を用いることができる。

【００４１】上記の有機分子系のビオロゲン分子誘導
体、無機系の酸化タングステン、ハロゲン化銀は、エレ
クトロクロミック表示素子に使用される代表的なもので
あり、可逆的に着色、消色状態を形成することができ
る。

【００４２】ここでは、有機分子系のビオロゲン分子誘
導体（例えば、シアノフェニルビオロゲン二塩化物
等）、無機系の酸化タングステン等、電気めっき系のエ
レクトロケミカルディスプレイ用の塩化銀、臭化銀、ヨ
ウ化銀等が使用できる。

【００４３】本発明の製造方法においては、遮光膜と電
極とを物理的成膜法によって形成することができる。物
理的成膜法とは、主として物理的な反応や変化を利用し
て薄膜（薄層）を形成する、いわゆるＰＶＤ法（Physic
al Vapor Deposition ）であり、例えば、蒸着法、イオ
ンプレーティング法、スパッタ法等が挙げられる。

【００４４】また、上述したように、電気絶縁機能を有
する遮光膜として、有機系の黒色顔料分散レジスト等を
用いているので、例えば、透明電極、リード線等（被塗
布体と称する。）の上にスピンコート法で塗布すること
が可能である。このスピンコート法とは、回転する被塗
布体上に、有機系の黒色顔料分散レジスト等の液体材料
を滴下し、被塗布体の全面に均一な膜を形成する塗布方
法である。物理的成膜法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長
法（ＣＶＤ法）等に比べて、膜の形成が容易であると共
に、使用する装置が安価である。更に、有機系の黒色顔
料分散レジスト膜はリフトオフ法等の複雑なパターニン
グ方法を要せず、通常のフォトリソグラフィによるパタ
ーニングが可能である。

【００４５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００４６】実施例１本実施例は、図１〜図４に示す構成の光学装置（特にエ
レクトロクロミック表示素子：以下、同様）である。但
し、図１（Ａ）は、図３のＩ−Ｉ線断面図であり、図３
は、図２の III−III 線断面図である。

【００４７】図１（Ａ）及び図３に示すように、積層体
５１は、ガラスからなる透明基体（特に、透明基板）１
の一方の面側に、Ｃｒ₂Ｏ₃膜２ａ、Ｃｒ膜２ｂ、Ｃｒ
₂Ｏ₃膜２ｃからなる遮光膜２と、この遮光膜２を覆う
ように（即ち、遮光膜２と透明電極４ａ、４ｂとが接し
ないように）酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）からなる第１の電
気絶縁膜３と、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる所
定形状の透明電極４ａ、４ｂと、この透明電極の外周縁
部上にこの透明電極と電源とを接続するリード線５と、
リード線５を覆うように、酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）から
なる第２の電気絶縁膜６とをこの順に形成したものであ
る。また、本実施例における遮光幅はＡである。

【００４８】図１（Ｂ）のように、図１（Ａ）の積層体
において、電極４ａと４ｂとを動作させると、電極４ａ
と４ｂ上に可逆的に光透過量を調節できる有機系のビオ
ロゲン分子誘導体７が被着し、これが被着した領域で
は、この領域面に垂直或いは斜めに入射する光ビームは
透過しなくなる。また、光ビーム２０に示すように、あ
る特定の角度で入射する光ビーム（即ち、漏れ光）がほ
とんど生じない。

【００４９】図２は、図１（Ａ）に示す積層体５１と、
この積層体５１に対称な積層体５１’とを電極の側で対
向して配置し、これらの積層体５１と５１’との間に、
図示しないスペーサを介して、有機系のビオロゲン分子
誘導体７を含有する電解液１５を配したエレクトロクロ
ミック表示素子５０の断面図である。電極４ａと４ａ’
は電源８（Ｖ₁）に、電極４ｂと４ｂ’は電源９
（Ｖ₂）にそれぞれ接続されており、それぞれ対向して
配置される電極に所定の電圧を印加できる。また、図４
は、図２に示すエレクトロクロミック表示素子の概略斜
視図である。

【００５０】次に、図２に示す本実施例のエレクトロク
ロミック表示素子の作製プロセスを図５〜図１１につい
て説明する。

【００５１】まず、図５のように、基板ホルダ（又は処
理テーブル）３０上に配置された、所定形状のガラスか
らなる基板１上に遮光膜用材料２Ａ（ＣｒＯ₂）、２Ｂ
（Ｃｒ）、２Ｃ（ＣｒＯ₂）をスパッタリングによって
形成する。

【００５２】次いで、図６のように、フォトリソグラフ
ィにより、パターン化されたフォトレジスト６１をマス
クとして、所定形状の遮光膜２となるようにパターニン
グする。

【００５３】次いで、図７のように、全面に酸化ケイ素
（ＳｉＯ₂）からなる第１の電気絶縁膜用材料を化学的
気相成長法（ＣＶＤ）によって形成した後、フォトリソ
グラフィにより、パターン化されたフォトレジスト６２
をマスクとして、所定形状の第１の電気絶縁膜３となる
ようにパターニングする。

【００５４】次いで、図８のように、全面に透明電極
（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）用材料４Ａをスパッタリ
ングによって形成する。

【００５５】次いで、図９のように、フォトリソグラフ
ィにより、パターン化されたフォトレジスト６３をマス
クとして、所定形状の透明電極４ａ、４ｂとなるように
パターニングする。

【００５６】次いで、図１０のように、全面にスパッタ
リングによって形成されたリード線用材料を、フォトリ
ソグラフィにより、パターン化されたフォトレジスト６
４をマスクとして、所定形状（本実施例では、透明電極
４ａ、４ｂの外周縁部上）のリード線５となるようにパ
ターニングする。

【００５７】次いで、図１１のように、全面に酸化ケイ
素（ＳｉＯ₂）からなる第２の電気絶縁膜用材料を化学
的気相成長法（ＣＶＤ）によって形成した後、フォトリ
ソグラフィにより、パターン化されたフォトレジスト６
５をマスクとして、所定形状の第２の電気絶縁膜６とな
るようにパターニングする。

【００５８】次いで、このようにして形成された積層体
を基板ホルダ（又は処理テーブル）３０から外し、図１
（Ａ）に示す積層体５１を得る。

【００５９】次いで、図示しないが、スペーサ及びシー
ル材を介して積層体５１と対称な構造の積層体５１’を
積層面の側に所定の間隔をおいて対向配置する工程と、
有機系のビオロゲン分子誘導体７を含有する電解液１５
を注入する工程と、透明電極４ａ、４ａ’と４ｂ、４
ｂ’とをリード線５を介してそれぞれ電源８、９に接続
する工程とを経て、図２に示すエレクトロクロミック表
示素子を得る。

【００６０】上述したような作製プロセスは、基板の両
面に膜（層）を形成する必要がないので、両面に成膜す
るための装置や両面に成膜する際の正確な位置合わせ等
の手間が必要なく、生産性に優れている。

【００６１】更に、上述したようなプロセスを経て作製
されたエレクトロクロミック表示素子は、遮光されるべ
き領域において、基体の電極が設けられている面と同一
面側に遮光膜が設けられているので、ある特定の角度で
入射する光ビームが直接或いは屈折し、漏れ光として透
過するのを防ぐことができ、更に、遮光されるべき領域
において、リード線と遮光膜とが近接しているので、基
体の厚みには依らず、強度を保ちながら、遮光幅Ａを狭
くすることが可能であると共に、表示面積を大きくする
ことが可能である。

【００６２】実施例２本実施例は、図１２及び図１３に示す構成のエレクトロ
クロミック表示素子である。

【００６３】図１２（Ａ）に示すように、積層体５２
は、ガラスからなる透明基体（特に、透明基板）１の一
方の面側に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる所定
形状の透明電極１１ａ、１１ｂと、この透明電極の外周
縁部上に透明電極と電源とを接続するリード線１２と、
このリード線１２を覆うように、有機系の黒色顔料分散
レジストからなる電気絶縁機能も有している遮光膜１３
とをこの順に形成したものである。また、本実施例にお
ける遮光幅はＢである。

【００６４】図１２（Ｂ）のように、図１２（Ａ）の積
層体において、電極１１ａと１１ｂとを動作させると、
電極１１ａと１１ｂ上に、可逆的に光透過量を調節でき
る有機系のビオロゲン分子誘導体７が被着し、これが被
着した領域では、この領域面に垂直或いは斜めに入射す
る光ビームは透過しなくなる。即ち、例えば光ビーム２
２に示すように、漏れ光が生じることはない。

【００６５】図１３は、図１２（Ａ）に示す積層体５２
と、この積層体５２に対称な積層体５２’とを電極の側
で対向して配置し、これらの積層体５２と５２’との間
に、図示しないスペーサ及びシール材を介して、有機系
のビオロゲン分子誘導体７を含有する電解液１５を配し
たエレクトロクロミック表示素子６０の断面図である。
電極１１ａと１１ａ’とは電源Ｖ₁に、電極１１ｂと１
１ｂ’とは電源Ｖ₂にそれぞれ接続されており、それぞ
れ対向して配置される電極間に所定の電圧を印加でき
る。

【００６６】次に、図１３に示す本実施例のエレクトロ
クロミック表示素子の作製プロセスを図１４〜図１８に
ついて説明する。

【００６７】まず、図１４のように、基板ホルダ（又は
処理テーブル）３０上に配置された、所定形状のガラス
からなる基板１上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から
なる透明電極用材料１１Ａを全面にスパッタリングによ
り形成する。

【００６８】次いで、図１５のように、フォトリソグラ
フィにより、パターン化されたフォトレジスト６６をマ
スクとして、所定形状の透明電極１１ａ、１１ｂとなる
ようにパターニングする。

【００６９】次いで、図１６のように、全面にスパッタ
リングによって形成されたリード線用材料を、フォトリ
ソグラフィにより、パターン化されたフォトレジスト６
７をマスクとして、所定形状（本実施例では、透明電極
１１ａ、１１ｂの外周縁部上）のリード線１２となるよ
うにパターニングする。

【００７０】次いで、図１７のように、図示しないスピ
ンナー上で回転する図１６に示した積層体上に、有機系
の黒色顔料分散レジスト（日立化成工業株式会社製のカ
ラーフィルター用顔料分散型感光液「ＰＤ−１７０Ｋ
（ＢＭ）」）からなる電気絶縁機能も有している遮光膜
用材料１３Ａを滴下し、全面に、均一の厚みで、電気絶
縁機能も有している遮光膜用材料層を形成する。

【００７１】次いで、フォトリソグラフィにより、パタ
ーン化されたフォトレジスト６８をマスクとして、所定
形状の有機系の黒色顔料分散レジストからなる電気絶縁
機能も有している遮光膜１３となるようにパターニング
する。

【００７２】次いで、このようにして形成された積層体
を基板ホルダ（又は処理テーブル）３０から外し、図１
２（Ａ）に示す積層体５２を得る。

【００７３】次いで、図示しないが、スペーサを介して
積層体５２と対称な構造の積層体５２’を積層面の側に
所定の間隔をおいて対向配置する工程と、有機系のビオ
ロゲン分子誘導体７を含有する電解液１５を注入する工
程と、透明電極１１ａ、１１ｂをリード線１２を介して
それぞれ電源８、９に接続する工程とを経て、図１３に
示すエレクトロクロミック表示素子を得る。

【００７４】上述したような作製プロセスでは、基板の
両面に膜（層）を形成する必要がないので、両面に成膜
するための装置や両面に成膜する際の正確な位置合わせ
等の手間が必要ない。また、基体上に設ける膜の総数が
少なく、有機系の黒色顔料分散レジストからなり電気絶
縁機能も有している遮光膜用材料を蒸着やスパッタ等の
物理的成膜法を用いないで（即ち真空状態を用いない
で）スピンコート法等による塗布が可能であり、更に、
リフトオフ等の工程が複雑なパターニングを使用せず、
通常のフォトリソグラフィーでパターニングすることが
可能である。即ち、作製時の時間を短縮でき、材料費も
安価なので、コストダウンにつながり、生産性が向上す
る。

【００７５】更に、上述したようなプロセスで作製され
たエレクトロクロミック表示素子は、遮光されるべき領
域において、基体の電極が設けられている面と同一面側
に電気絶縁機能も有する遮光膜が設けられているので、
ある特定の角度で入射する光ビームが直接或いは屈折
し、漏れ光として透過することがなく、更に、遮光され
るべき領域において、リード線と電気絶縁機能も有する
遮光膜とが隣接しているので、基体の厚みには依らず、
強度を保ちながら、遮光幅Ｂを狭くすることが可能であ
ると共に、表示面積を大きくすることが可能である。ま
た、表示部において、透明電極の表面が平坦であるた
め、応答性能が表示部全域で均一になり、表示性能も大
きく向上する。

【００７６】また、上記の電気絶縁機能も有している遮
光膜と、下地となる透明電極及びリード線との間には、
接着性を向上させるための接着層を設けてもよい。

【００７７】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述の実施例は本発明の技術的思想に基づいて更に
変形が可能である。

【００７８】例えば、表示部の形状、即ち透明電極の形
状は、数字若しくは文字表示又はＸ−Ｙマトリックス表
示用等の形状であってもよく、特に限定されない。

【００７９】また、基体は、透明で強度が大きく絶縁性
の材料であれば、ガラス以外にも公知の材料を使用でき
る。光学装置に使用される他の材料も、それぞれの用途
に適したものであれば、公知の材料が使用できる。

【００８０】また、透明電極と電源とを接続するリード
線は、透明電極にある一点で接続されていてもよい。ま
た、透明電極の外周縁部上ではなく、内周縁部上に設け
られてもよい。

【００８１】また、電解液に含有する物質は、有機分子
系のビオロゲン分子誘導体又はハロゲン化銀以外にも、
光透過量が調節可能な物質であれば銀の錯塩等、公知の
物質を使用でき、その他、例えば、光沢剤、錯化剤、還
元剤等の公知の添加剤を添加してもよい。また、電解液
として、水の他にも、公知の非水溶媒を使用できる。

【００８２】また、本発明による光学装置は、エレクト
ロクロミック表示素子の他、光学フィルタとして、液晶
素子、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）等にも使用で
きる。また、本発明による光学装置は、ＣＣＤの光学絞
り用をはじめ、各種光学系、更には、電子写真複写機や
光通信機器等の光量調節用としても広く適用可能であ
る。

【００８３】

【発明の作用効果】本発明によれば、遮光されるべき領
域において、基体の電極が設けられている面と同一面側
に遮光膜が設けられているので、ある特定の角度で入射
する光ビームが直接或いは屈折し、漏れ光として透過す
ることを防ぐことが可能であり、更に、遮光されるべき
領域において、リード線と遮光膜とが近接しているの
で、基体の厚みには依らず、装置全体の強度を保ちなが
ら、遮光幅を狭くすると共に、表示面積を大きくするこ
とが可能であり、表示性能に優れた光学装置を提供する
ことができる。

【００８４】また、本発明によれば、基体の遮光膜の形
成面側に所定形状の電極を形成する工程を有しているの
で、基体上に設ける全ての膜（層）を同一面上に形成す
ることができ、両面に形成するための装置や両面に形成
する際に高精度が要求される位置合わせ等の手間が不要
となり、生産性を大きく向上できる光学装置の製造方法
も提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく第１の実施例の積層体の概略断
面図（Ａ）（図３のＩ−Ｉ線断面図）、前記積層体の動
作時の概略断面図（Ｂ）である。

【図２】同、光学装置（特にエレクトロクロミック表示
素子：以下、同様）の概略断面図である。

【図３】同、光学装置の図２における III−III 線断面
図である。

【図４】同、光学装置の概略斜視図である。

【図５】同、光学装置の製造方法の一工程段階を示す断
面図である。

【図６】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を示
す断面図である。

【図７】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を示
す断面図である。

【図８】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を示
す断面図である。

【図９】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を示
す断面図である。

【図１０】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１１】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１２】本発明に基づく第２の実施例の積層体の概略
断面図（Ａ）、前記積層体の動作時の概略断面図（Ｂ）
である。

【図１３】同、光学装置の概略断面図である。

【図１４】同、光学装置の製造方法の一工程段階を示す
断面図である。

【図１５】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１６】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１７】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１８】同、光学装置の製造方法の他の一工程段階を
示す断面図である。

【図１９】従来例による積層体の概略断面図（Ａ）、前
記積層体の動作時の概略断面図（Ｂ）である。

【図２０】同、光学装置の概略断面図である。

【図２１】同、光学装置を含む使用形態の模式図であ
る。

【符号の説明】

１、１’…ガラス基板、２、２’、１９、１９’…遮光
膜、２ａ、２ｃ、２Ａ、２Ｃ…Ｃｒ₂Ｏ₃膜、２ｂ、２
Ｂ…Ｃｒ膜、３、６、３’、６’、１８、１８’…電気
絶縁膜、４、４ａ、４ｂ、４ａ’、４ｂ’、４Ａ、１
１、１１ａ、１１ｂ、１１ａ’、１１ｂ’、１６、１６
ａ、１６ｂ、１６ａ’、１６ｂ’…透明電極、５、
５’、１２、１２’１７、１７’…リード線、７…有機
分子系のビオロゲン分子誘導体、８、９…電源、１３、
１３’、１３Ａ…電気絶縁機能を有する遮光膜、１５…
電解液、２０、２２、２３、２４、２５、２６、２７、
２８…光ビーム、３０…基板ホルダ（又は処理テーブ
ル）、４０、５０、６０…光学装置（特にエレクトロク
ロミック表示素子）、４１、４１’、５１、５１’、５
２、５２’…積層体、４２…視点、４３…レンズ、６
１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８…フォ
トレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の基体に所定形状の電極
が設けられた一対の基体が前記電極の側で対向し、前記
一対の基体間に、前記電極に印加される所定の電圧によ
って光透過量が調節可能な物質が配され、遮光されるべ
き領域において、前記基体の前記電極が設けられている
面と同一面側に遮光膜が設けられている光学装置。
【請求項２】表示部に所定形状の透明電極が設けら
れ、前記表示部に隣接した遮光されるべき非表示部に遮
光膜が設けられている、請求項１に記載した光学装置。
【請求項３】透明電極と電源とを接続するリード線が
非表示部に設けられている、請求項２に記載した光学装
置。
【請求項４】リード線が透明電極の周縁部上に設けら
れている、請求項３に記載した光学装置。
【請求項５】遮光膜と電気絶縁膜とが積層されてい
る、請求項１に記載した光学装置。
【請求項６】基板の遮光されるべき領域の一方の面上
に、遮光膜と第１の電気絶縁膜と透明電極とリード線と
第２の電気絶縁膜とが積層されている、請求項５に記載
した光学装置。
【請求項７】遮光膜が電気絶縁機能も有している、請
求項１に記載した光学装置。
【請求項８】基板の遮光されるべき領域の一方の面上
に、透明電極とリード線と遮光膜とが積層されている、
請求項７に記載した光学装置。
【請求項９】遮光膜が、有機系の黒色顔料分散レジス
ト、カーボン、又は黒色顔料とカーボンとの混合物の分
散レジストからなる、請求項７に記載した光学装置。
【請求項１０】光透過量が調節可能な物質として、光
透過量が可逆的に調節可能な有機分子系のビオロゲン分
子誘導体、無機系の酸化タングステン又はハロゲン化銀
が用いられている、請求項１に記載した光学装置。
【請求項１１】一対の基体の遮光されるべき領域にお
いて遮光膜を形成する工程と、前記基体の前記遮光膜の
形成面側に所定形状の電極を形成する工程と、前記一対
の基体間に、前記電極に印加される所定の電圧によって
光透過量が調節可能な物質を配する工程とを有する、光
学装置の製造方法。
【請求項１２】遮光膜と電極とを物理的成膜法によっ
て形成する、請求項１１に記載した製造方法。
【請求項１３】表示部に所定形状の透明電極を設け、
前記表示部に隣接した遮光されるべき非表示部に遮光膜
を設ける、請求項１１に記載した製造方法。
【請求項１４】透明電極と電源とを接続するリード線
を非表示部に設ける、請求項１３に記載した製造方法。
【請求項１５】リード線を透明電極の周縁部上に設け
る、請求項１４に記載した製造方法。
【請求項１６】遮光膜と電気絶縁膜とを積層する、請
求項１１に記載した製造方法。
【請求項１７】基板の遮光されるべき領域の一方の面
上に、遮光膜と第１の電気絶縁膜と透明電極とリード線
と第２の電気絶縁膜とを積層する、請求項１６に記載し
た製造方法。
【請求項１８】電気絶縁機能も有している遮光膜を形
成する、請求項１１に記載した製造方法。
【請求項１９】基板の遮光されるべき領域の一方の面
上に、透明電極とリード線と遮光膜とを積層する、請求
項１８に記載した製造方法。
【請求項２０】有機系の黒色顔料分散レジスト、カー
ボン、又は黒色顔料とカーボンとの混合物の分散レジス
トからなる遮光膜を形成する、請求項１８に記載した製
造方法。
【請求項２１】光透過量が調節可能な物質として、光
透過量が可逆的に調節可能な有機分子系のビオロゲン分
子誘導体、無機系の酸化タングステン又はハロゲン化銀
を配する、請求項１１に記載した製造方法。
【請求項２２】有機系の黒色顔料分散レジストをスピ
ンコート法で塗布する、請求項２０に記載した製造方
法。