JPS5917539A - エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク素子Info
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- JPS5917539A JPS5917539A JP12667382A JP12667382A JPS5917539A JP S5917539 A JPS5917539 A JP S5917539A JP 12667382 A JP12667382 A JP 12667382A JP 12667382 A JP12667382 A JP 12667382A JP S5917539 A JPS5917539 A JP S5917539A
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- Japan
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- oxide
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- electrochromic
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、固体電解質ケ用いたエレクトロクロミック素
子に関する。
子に関する。
無機材料を用いたエレクトロクロミック素子（ＥＣＤと
略記する。）ニ用いられるエレクトロクロミック（ＥＣ
）材料としては、従来Ｗ）、、Ｍ、、Ｏ。
略記する。）ニ用いられるエレクトロクロミック（ＥＣ
）材料としては、従来Ｗ）、、Ｍ、、Ｏ。
などの遷移金属酸化物が知られている。この工うなりＣ
Ｄの典型的な例としては、透明導電膜からなる電極上に
ＶＪＪ）ａｑ蒸着して表示電極とし、これに対向電極を
対向配置させ、その間に電解液又は固体電解質を介在さ
せた構造を有する素子がある。
Ｄの典型的な例としては、透明導電膜からなる電極上に
ＶＪＪ）ａｑ蒸着して表示電極とし、これに対向電極を
対向配置させ、その間に電解液又は固体電解質を介在さ
せた構造を有する素子がある。
この種のＨＣＤｖｃおいては、表示電極を負にバイアス
すると電子とプロトンとがＷ８中にとりこまれ青色に発
色する。
すると電子とプロトンとがＷ８中にとりこまれ青色に発
色する。
固体電解質を用いた素子として、従来シリコン酸化膜お
よびスパッタ膜あるいは酸化ジルコニウム蒸着膜お工び
スパッタ膜などを固体電解質として用いたものが知られ
ており、このような素子は、電解液？用いたｔのと比較
して液漏れがないこと、素子の形成が容易であることな
どの長所を有している。
よびスパッタ膜あるいは酸化ジルコニウム蒸着膜お工び
スパッタ膜などを固体電解質として用いたものが知られ
ており、このような素子は、電解液？用いたｔのと比較
して液漏れがないこと、素子の形成が容易であることな
どの長所を有している。
しかし、これらの固体電解質、％Ｖ？−酸化ジルコニウ
ム膜を用いた素子は、素子形成時にはＳ ＋ ０．２Ｈ
８ｉＯ等に比較して高コントラスト、速応答速度、低見
消色電圧尋著しく良好な特性ケ示すものの、経時劣化が
著しく、素子寿命が短いという欠点？有していた・ 〔発明の目的〕 本発明は、酸化ジルコニウム固体′亀解質層２有するＥ
ＣＵの上記問題点を改善するためになされたもので、コ
ントラスト、応答速度、発消色電圧の特性において優れ
、かつ長期間にわたり、特性の安定したエレクトロクロ
ミック素子ケ提供することにある。
ム膜を用いた素子は、素子形成時にはＳ ＋ ０．２Ｈ
８ｉＯ等に比較して高コントラスト、速応答速度、低見
消色電圧尋著しく良好な特性ケ示すものの、経時劣化が
著しく、素子寿命が短いという欠点？有していた・ 〔発明の目的〕 本発明は、酸化ジルコニウム固体′亀解質層２有するＥ
ＣＵの上記問題点を改善するためになされたもので、コ
ントラスト、応答速度、発消色電圧の特性において優れ
、かつ長期間にわたり、特性の安定したエレクトロクロ
ミック素子ケ提供することにある。
本発明は、酸化ジルコニウム（Ｚｎ（入）に、周期律表
■族元素お工び■族元素の酸化物から選ばれた少なくと
も１糧の酸化物を添加した固体電解質層會、遷移金属酸
化物系エレクトロクロミック材料層と共に透明電極と対
同電極間に配置したエレクトロミック素子に関するもの
である。
■族元素お工び■族元素の酸化物から選ばれた少なくと
も１糧の酸化物を添加した固体電解質層會、遷移金属酸
化物系エレクトロクロミック材料層と共に透明電極と対
同電極間に配置したエレクトロミック素子に関するもの
である。
本発明のＥＣＤＩ、図面を用いて詳細に説明する。
Ｅ ＣＩ）は、第１図にみられる工うに透明電極層１、
遷移金稿酸化物系エレクトロクロミック材料層（発色層
）３、固体電解質層４、対向電極５、？順次積層形成し
、透明電極と対向電極間に任意の極性で電圧を印加でき
るようにしたものである。
遷移金稿酸化物系エレクトロクロミック材料層（発色層
）３、固体電解質層４、対向電極５、？順次積層形成し
、透明電極と対向電極間に任意の極性で電圧を印加でき
るようにしたものである。
透明電極側外側には、ガラスの工うな誘明基体２を配置
することが好ましい。透明電極と対同電極間に所望極性
の電圧を印加できるように、外部電源接続間のリード線
が両電極から引出される。
することが好ましい。透明電極と対同電極間に所望極性
の電圧を印加できるように、外部電源接続間のリード線
が両電極から引出される。
本発明において酸化ジルコニウムに添加して用いられる
周期律表■族お工び■族の酸化物としては、酸化イッテ
ルビウム（Ｙｂ＊０＊）・酸化スカンジウム（Ｓ０９０
８ ） ’酸化イツトリウム（ＹｓＯｓ）、酸化テルビ
ウム（Ｔｂ、０．）、酸化ジスプロシウム（Ｄ）’５０
３）Ｉ酸化ユーロピウム（Ｅｕｓ Ｏｓ ）・酸化ツリ
ウム（Ｔ＋ｒ４０３）・酸化ランタン（Ｌａ１１０１
）・酸化ガドリウム（Ｇｄ、Ｏ，）、酸化カルシウム（
ＣａＯ）・酸化ネオジウム（Ｎｄ、０．）、酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ） 、酸化ハＩＪ ＋７ ム（ＢａＯ）
＋酸化セリウム（Ｃｅ２０．ＴＣｅＯ２）お工び酸化
サマリウム（Ｓｍ、Ｏ，）が挙げられる。これらは単独
で酸化ジルコニウムに添加することもできるが、２種以
上？併用しても工い。かかる添加成分は、固体電解質層
全体に対して、１〜５０モルチの割合で添加するのが好
ましい。
周期律表■族お工び■族の酸化物としては、酸化イッテ
ルビウム（Ｙｂ＊０＊）・酸化スカンジウム（Ｓ０９０
８ ） ’酸化イツトリウム（ＹｓＯｓ）、酸化テルビ
ウム（Ｔｂ、０．）、酸化ジスプロシウム（Ｄ）’５０
３）Ｉ酸化ユーロピウム（Ｅｕｓ Ｏｓ ）・酸化ツリ
ウム（Ｔ＋ｒ４０３）・酸化ランタン（Ｌａ１１０１
）・酸化ガドリウム（Ｇｄ、Ｏ，）、酸化カルシウム（
ＣａＯ）・酸化ネオジウム（Ｎｄ、０．）、酸化マグネ
シウム（ＭｇＯ） 、酸化ハＩＪ ＋７ ム（ＢａＯ）
＋酸化セリウム（Ｃｅ２０．ＴＣｅＯ２）お工び酸化
サマリウム（Ｓｍ、Ｏ，）が挙げられる。これらは単独
で酸化ジルコニウムに添加することもできるが、２種以
上？併用しても工い。かかる添加成分は、固体電解質層
全体に対して、１〜５０モルチの割合で添加するのが好
ましい。
この割合が１モルチを下まわると、本発明の特性改善効
果が生じないし、５０モル％を上まわるともはや電解質
としての機能を果さず、素子に紅み込んで％、Ｅ Ｃ％
性は発現しない。
果が生じないし、５０モル％を上まわるともはや電解質
としての機能を果さず、素子に紅み込んで％、Ｅ Ｃ％
性は発現しない。
本発明で用いることのできる遷移金属酸化物系エレクト
ロクロミック材料としては、従来公知のＷＯ３，緘Ｏｓ
、 Ｖ、０． 、 ＴｊＯ，、Ｖ、’０． 、 等を
用いることができるが、発消色特性や膜形取の容易さ、
透明度等の点で匍、が好筐しい。また、透明電極材料と
しては、酸化インジウム９酸イヒスズ等従来公矧の透明
導電膜材料？用いることができる。対向電極材料として
は、金、銀、アルミニウム、ニッケル等の金属薄膜のほ
かに、上記の透明導電膜材料も用いることができる。対
向電極として透明導電膜を用いた場合には透視型０ＥＣ
Ｄが得られる。
ロクロミック材料としては、従来公知のＷＯ３，緘Ｏｓ
、 Ｖ、０． 、 ＴｊＯ，、Ｖ、’０． 、 等を
用いることができるが、発消色特性や膜形取の容易さ、
透明度等の点で匍、が好筐しい。また、透明電極材料と
しては、酸化インジウム９酸イヒスズ等従来公矧の透明
導電膜材料？用いることができる。対向電極材料として
は、金、銀、アルミニウム、ニッケル等の金属薄膜のほ
かに、上記の透明導電膜材料も用いることができる。対
向電極として透明導電膜を用いた場合には透視型０ＥＣ
Ｄが得られる。
本発明のＲＣＤは、外部電源を接続し、発色層側を負に
バイアスすると、固体電解質層重り陽イオンが発色層に
注入され発色する。また発色したＥＣＤの発色層側盆正
にバイアスすると陽イオンが発色層から固体電解質層に
移行して消色する。
バイアスすると、固体電解質層重り陽イオンが発色層に
注入され発色する。また発色したＥＣＤの発色層側盆正
にバイアスすると陽イオンが発色層から固体電解質層に
移行して消色する。
本発明のＥＣＩ）は、例えば次のような方法によって装
造することができる。まず、ガラス等の基体表面を清浄
にし、次いで、透明電極層、エレクトロクロミック材料
層、固体電解質層、対向電極層を１＠次形成する。これ
らの層を形成するのは、従来公知のスパッタリング法、
蒸着法等の薄膜形成性全採用することができる。１７ｔ
１基体を用いない場合には、自己保持性のある材料例え
ば５０μ以上の厚み’に！する金属薄板？対向電極とし
１この上に順次固体電解質層、エレクトロクロミッり材
料層、透明電極層を上記と同様の方法で形成することに
工ってＥＣＤ２製造することができる。
造することができる。まず、ガラス等の基体表面を清浄
にし、次いで、透明電極層、エレクトロクロミック材料
層、固体電解質層、対向電極層を１＠次形成する。これ
らの層を形成するのは、従来公知のスパッタリング法、
蒸着法等の薄膜形成性全採用することができる。１７ｔ
１基体を用いない場合には、自己保持性のある材料例え
ば５０μ以上の厚み’に！する金属薄板？対向電極とし
１この上に順次固体電解質層、エレクトロクロミッり材
料層、透明電極層を上記と同様の方法で形成することに
工ってＥＣＤ２製造することができる。
実施例 １
透明電極１を設は友ガラス基板２の上に酸化タングステ
ン発色層３を蒸着形成した。蒸着室内の圧力は１０ ’
〜１０’−’ Ｔｏｒｒ、蒸着膜厚ハ０．１〜１μと
した・ 、次に、ＺｒＯ，とＹ、 Ｏ８の粉末を乳ばちにと９、
充分に粉砕混合し比。この際、Ｙ、Ｏｌｌの配合割合が
２モルチ、５モル％、お工び２０モルチとなる工すに３
種のバッチを作成した。また、比較例としてＹ。
ン発色層３を蒸着形成した。蒸着室内の圧力は１０ ’
〜１０’−’ Ｔｏｒｒ、蒸着膜厚ハ０．１〜１μと
した・ 、次に、ＺｒＯ，とＹ、 Ｏ８の粉末を乳ばちにと９、
充分に粉砕混合し比。この際、Ｙ、Ｏｌｌの配合割合が
２モルチ、５モル％、お工び２０モルチとなる工すに３
種のバッチを作成した。また、比較例としてＹ。
ＯＩｌ’ｃ添加しないパッチを同様に作成した。粉砕混
合し友粉末を加圧成形用金型に入れて圧縮成形する。得
られたベレットケルツボに入れ真空中で電子衝撃ＶＣ工
って加熱し蒸発させて、先に基板上に形成し次発色層の
上に膜厚０．３μに積層形成した。
合し友粉末を加圧成形用金型に入れて圧縮成形する。得
られたベレットケルツボに入れ真空中で電子衝撃ＶＣ工
って加熱し蒸発させて、先に基板上に形成し次発色層の
上に膜厚０．３μに積層形成した。
このようにして形成された固体電解質層４の上に金（Ａ
ｕ）からなる対向電極５全形成し、引出しリードを各電
極に接続してＥＣＤを得た。得られたＥＣＤの特性を第
２図に示す、同図は、ＥＣＤｔ−１ｉ−ｉｚ・デユーテ
ィ比５０１５０の±４ｖの矩形波で着消色し、着色時の
コントラストの時間変化を示したものである。
ｕ）からなる対向電極５全形成し、引出しリードを各電
極に接続してＥＣＤを得た。得られたＥＣＤの特性を第
２図に示す、同図は、ＥＣＤｔ−１ｉ−ｉｚ・デユーテ
ィ比５０１５０の±４ｖの矩形波で着消色し、着色時の
コントラストの時間変化を示したものである。
実施例 ２
ＺｒＯ，に添加する成分としてＹｂ、ＯＢ２用い、その
配合割合を１〜４０モルチとしたほかは実施例１と同様
にしてＥＣＤＩ形成した。第３図に、この素子の特性？
示す。
配合割合を１〜４０モルチとしたほかは実施例１と同様
にしてＥＣＤＩ形成した。第３図に、この素子の特性？
示す。
実施例 ３
ＹｂＩＩＯｓＫ代えてＳｃ、Ｏ，を用いたほがは、実施
例２と同様の方法でＥＣＤ＝、−形成した。第４図に、
この素子の特性を示す。
例２と同様の方法でＥＣＤ＝、−形成した。第４図に、
この素子の特性を示す。
実施例 ４
Ｙｂ、１１０８に代えてｏｃｔ、ｏｓ２用いたほかは、
実施例２と同様の方法でＥｃＤｉ形成した。第５図に、
この素子の特性？示す。
実施例２と同様の方法でＥｃＤｉ形成した。第５図に、
この素子の特性？示す。
以上の実施例から明らかなようにＺｒＯ，ｉｃ Ｙ、０
． 。
． 。
Ｙｂ、Ｕ８＋ Ｓｃ、０１ｌｔ Ｇｄ、２０８６添加Ｌ
Ｊｔ固体電解質を用いｆＣ，Ｅｌ）Ｃは、初期の性能全
長期にゎたり維持することがわかった。実施例としては
特に挙げなか−） ｆｃ ７＞Ｅ、Ｃノ他ＭｇＯ＋ Ｃ
ａＯｒ ＢａＯｇ ｃｅ、 Ｏ＠ ＨＣｅＯ，ｔＳｍ、
ＯＩｌ、 ’ｉ’ｂ、ｏ、 、 Ｄｙ、０． 、 Ｅｕ
、０８． Ｔｍ、０． 、 Ｎｄ、０． 。
Ｊｔ固体電解質を用いｆＣ，Ｅｌ）Ｃは、初期の性能全
長期にゎたり維持することがわかった。実施例としては
特に挙げなか−） ｆｃ ７＞Ｅ、Ｃノ他ＭｇＯ＋ Ｃ
ａＯｒ ＢａＯｇ ｃｅ、 Ｏ＠ ＨＣｅＯ，ｔＳｍ、
ＯＩｌ、 ’ｉ’ｂ、ｏ、 、 Ｄｙ、０． 、 Ｅｕ
、０８． Ｔｍ、０． 、 Ｎｄ、０． 。
Ｌａ、０．についても同様の効果が認められた。
以上に示し之２うに本発明においては、酸化ジルコニウ
ム単体の固体電解質を用いたＥｃＤと比較して、発消色
応答性、コントラスト等の特性に優れかつ長寿命のＥＣ
Ｄｉ提供できる効果ヲ有するものであ、り、ＥＣＤの実
用上、極めて有用である。
ム単体の固体電解質を用いたＥｃＤと比較して、発消色
応答性、コントラスト等の特性に優れかつ長寿命のＥＣ
Ｄｉ提供できる効果ヲ有するものであ、り、ＥＣＤの実
用上、極めて有用である。
ロミック素子の特性を示す図である。
１・・・・・・透明電極層、３・・・・・・エレクトロ
クロミック材料層、４・・・・・・固体電解質層、５・
・・・・・対向電極代理人 升埋士 則 近 憲 佑（
ほか１名）第１図 第２図 ポ（すＱＶ、ｌＨｘ七顯ｎ〕 第３図 雪崗（：Ｚ’Ｖ）／Ｈ１琳褒酊） 第４図 甫肉（±？ＴＩ、／Ｈｚ知％粘↓） 第５図
クロミック材料層、４・・・・・・固体電解質層、５・
・・・・・対向電極代理人 升埋士 則 近 憲 佑（
ほか１名）第１図 第２図 ポ（すＱＶ、ｌＨｘ七顯ｎ〕 第３図 雪崗（：Ｚ’Ｖ）／Ｈ１琳褒酊） 第４図 甫肉（±？ＴＩ、／Ｈｚ知％粘↓） 第５図
Claims (2)
- （１）透明電極と、対向電極と、これらの電極間に配置
された遷移金属酸化物系エレクトロクロミック性材料層
、お＝び該エレクトロクロミック材料に陽イオンを供給
する電解質層とからなる素子において、該電解質層が酸
化ジルコニウムに、周期律表■族元素お工び■族元素の
酸化物から選ばれた少なくとも１種の酸化物全添加した
ものであることを特徴とするエレクトロクロミック素子
。 - （２）酸化ジルコニウムに、添加する酸化物が、酸化イ
ッテルビウム、酸化スカンジウム、酸化イツトリウム、
酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ユーロピウ
ム、酸化ツリウム、酸化ランタン、酸化ガドニウム、酸
化カルシウム、酸化ネオジウム、酸化マグネシウム、酸
化バリウム、酸化セリウム、および酸化サマリウムの群
から選ばれた少なくとも１種であること全特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載のエレクトロクロミック素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12667382A JPS5917539A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12667382A JPS5917539A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | エレクトロクロミツク素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917539A true JPS5917539A (ja) | 1984-01-28 |
| JPH0463379B2 JPH0463379B2 (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=14941023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12667382A Granted JPS5917539A (ja) | 1982-07-22 | 1982-07-22 | エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681769A (en) * | 1994-09-06 | 1997-10-28 | Integrated Device Technology, Inc. | Method of fabricating a high capacitance insulated-gate field effect transistor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS578524A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Electrochromic display element |
-
1982
- 1982-07-22 JP JP12667382A patent/JPS5917539A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS578524A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Electrochromic display element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5681769A (en) * | 1994-09-06 | 1997-10-28 | Integrated Device Technology, Inc. | Method of fabricating a high capacitance insulated-gate field effect transistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0463379B2 (ja) | 1992-10-09 |
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