JPS5961819A - 全固体型エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
全固体型エレクトロクロミツク素子Info
- Publication number
- JPS5961819A JPS5961819A JP57172267A JP17226782A JPS5961819A JP S5961819 A JPS5961819 A JP S5961819A JP 57172267 A JP57172267 A JP 57172267A JP 17226782 A JP17226782 A JP 17226782A JP S5961819 A JPS5961819 A JP S5961819A
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- JP
- Japan
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- electrode
- layer
- electrochromic
- insulating layer
- solid
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- Pending
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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
- G02F1/1524—Transition metal compounds
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Optics & Photonics (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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】
本発明は電気化学的発消色現象すなわちエレクトロクロ
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
エレクトロクロミック現象とは、電圧を加えた時に酸化
還元反応により物質に色が付く現象を指す。このような
エレクトロクロミック現象を利用する電気化学的発消色
素子すなわちエレクトロクロミック素子は、例えば数字
表示素子、ｘ−ｙマトリクスディスプレイ、光学シャッ
タ、絞り機構等に応用できるもので、その材料で分類す
ると液体型と固体型に分けられるが、本発明は特に全固
体型のエレクトロクロミック素子に関するものである。
還元反応により物質に色が付く現象を指す。このような
エレクトロクロミック現象を利用する電気化学的発消色
素子すなわちエレクトロクロミック素子は、例えば数字
表示素子、ｘ−ｙマトリクスディスプレイ、光学シャッ
タ、絞り機構等に応用できるもので、その材料で分類す
ると液体型と固体型に分けられるが、本発明は特に全固
体型のエレクトロクロミック素子に関するものである。
エレクトロクロミック現象を利用した全固体型エレクト
ロクロミック素子の２つの従来例を第１図および第２図
に示す。
ロクロミック素子の２つの従来例を第１図および第２図
に示す。
第１図に示すエレクトロクロミック素子は透明な基板１
の上に、透明導電体膜よりなる第１’Ｆ！極２、陰極側
発色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜から
なる絶縁層４１、導電体膜より成る第２電極５を順次積
層してなるものである。まだ、第２図に示すエレクトロ
クロミック素子は、第１図に示す構造における一絶縁層
４と第２電極５との間に、さらに、陽極側発色層である
第２のエレクトロクロミック層６を積層したものである
。
の上に、透明導電体膜よりなる第１’Ｆ！極２、陰極側
発色層であるエレクトロクロミック層３、誘電体膜から
なる絶縁層４１、導電体膜より成る第２電極５を順次積
層してなるものである。まだ、第２図に示すエレクトロ
クロミック素子は、第１図に示す構造における一絶縁層
４と第２電極５との間に、さらに、陽極側発色層である
第２のエレクトロクロミック層６を積層したものである
。
上記の構造において、基板１は一般的にガラス板によっ
て形成されるが、これはガラス板に限らず、プラスチッ
ク板まだはアクリル板等の如く透明な板ならばよく、ま
た、その位置に関しても、第１電極２の下ではなく第２
電極５の上側に設けてもよいし、目的（例えば、保設カ
バーにするなど）によっては両側に設けてもよい。ただ
し、これらの場合に応じて、第２電極５を透明導電膜に
したり、両側の電極とも透明導電膜にする必要がある。
て形成されるが、これはガラス板に限らず、プラスチッ
ク板まだはアクリル板等の如く透明な板ならばよく、ま
た、その位置に関しても、第１電極２の下ではなく第２
電極５の上側に設けてもよいし、目的（例えば、保設カ
バーにするなど）によっては両側に設けてもよい。ただ
し、これらの場合に応じて、第２電極５を透明導電膜に
したり、両側の電極とも透明導電膜にする必要がある。
上記構成のエレクトロクロミック素子に一般的に用いら
れている膜の材料の代表例を列挙する。第１電極２を構
成する透明導電膜は、ＩＴＯ膜（工ｎ２０３中に５％の
Ｓ ｎＯ２を含むもの）やネサ膜等である。
れている膜の材料の代表例を列挙する。第１電極２を構
成する透明導電膜は、ＩＴＯ膜（工ｎ２０３中に５％の
Ｓ ｎＯ２を含むもの）やネサ膜等である。
陰極側発色層であるエレクトロクロミック層３は、二酸
化タングステン（ＷＯ２）、三、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ３）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ□）、三酸化モリブ
デン（Ｍ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（ｖ２０．）、を
用いて形成する。誘電体膜である絶縁層４は、二酸化ジ
ルコン（ｚｒＯ２）、酸化ケイ素（ＳｔＯ） 、二酸化
ケイ素（Ｓｉ０２）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）等
に代表される酸化物、あるいはフッ化リチウム（ＬｉＦ
）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２ ）等に代表され
るソツ化物が用いられる。第２電極５には、例えばＡｕ
の半透明導電膜が使用される。捷た、第２図に示すもの
において、陽極側発色層である第２のエレクトロクロミ
ック層６は、酸化クロム（ｃｒ２ｏ３）、水酸化イリジ
ウム（Ｉｒ（ＯＨ）２ ’） 、水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）２）等を用いて形成する。
化タングステン（ＷＯ２）、三、酸化タングステン（Ｗ
Ｏ３）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ□）、三酸化モリブ
デン（Ｍ２Ｏ３）、五酸化バナジウム（ｖ２０．）、を
用いて形成する。誘電体膜である絶縁層４は、二酸化ジ
ルコン（ｚｒＯ２）、酸化ケイ素（ＳｔＯ） 、二酸化
ケイ素（Ｓｉ０２）、五酸化タンタル（Ｔａ２０５）等
に代表される酸化物、あるいはフッ化リチウム（ＬｉＦ
）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２ ）等に代表され
るソツ化物が用いられる。第２電極５には、例えばＡｕ
の半透明導電膜が使用される。捷た、第２図に示すもの
において、陽極側発色層である第２のエレクトロクロミ
ック層６は、酸化クロム（ｃｒ２ｏ３）、水酸化イリジ
ウム（Ｉｒ（ＯＨ）２ ’） 、水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）２）等を用いて形成する。
この様な構造をもつ全固体型エレクトロクロミック素子
は、第１電極２と第２電極５の間に電圧を印加すること
により電気化学的反応が起き発色。
は、第１電極２と第２電極５の間に電圧を印加すること
により電気化学的反応が起き発色。
消色をする。この発色機構は、例えば、第１のエレクト
ロクロミック層３へのカチオンと電子のダブルインジェ
クションによるブロンズ形成にあると一般的に看われて
いる。例えば、そのエレクトロクロミック物質にＷＯ，
を用いているならば、次の（１）式で表わされる酸化還
元反応が起き発色する。
ロクロミック層３へのカチオンと電子のダブルインジェ
クションによるブロンズ形成にあると一般的に看われて
いる。例えば、そのエレクトロクロミック物質にＷＯ，
を用いているならば、次の（１）式で表わされる酸化還
元反応が起き発色する。
踊、 −ト ｘＨ＋ 十 ｘ８””ｄ ＨｘＷＯ，（
１）（１）式に従ってタングステンブロンズＨｘＷＯ５
カ形成され発色するが、ここで印加電圧を逆転すれは消
色状態となる。
１）（１）式に従ってタングステンブロンズＨｘＷＯ５
カ形成され発色するが、ここで印加電圧を逆転すれは消
色状態となる。
しかし、第１図、第２図に示した様な全固体型エレクト
ロクロミック素子は、発色時の着色濃度が薄かったり、
所定着色濃度に達する応答速度が遅いなどの欠点を有し
ている。
ロクロミック素子は、発色時の着色濃度が薄かったり、
所定着色濃度に達する応答速度が遅いなどの欠点を有し
ている。
本発明の目的は、上記のような従来のエレクトロクロミ
ック素子における欠点を改善し、従来のものに比して着
色濃度が濃く、まだ、同一着色濃度に達するまでの時間
を短かくすることのできる全固体型エレクトロクロミッ
ク素子を提供することにある。
ック素子における欠点を改善し、従来のものに比して着
色濃度が濃く、まだ、同一着色濃度に達するまでの時間
を短かくすることのできる全固体型エレクトロクロミッ
ク素子を提供することにある。
本発明による全固体型エレクトロクロミック素子の特徴
は、導電体膜よりなる第１電極と、−側に誘電体膜から
なる絶縁層を設けた陰極側発色層であるエレクトロクロ
ミック層と、導電膜よ構成る第２電極とを順次積層し、
或いは上記の絶縁層と第１または第２電極との間にさら
に陽極側発色層である第２のエレクトロクロミック層を
積層してなる積層体に、さらに第２電極を共通にして該
積層体とは積層順序が逆の積層体を重ねたことにある。
は、導電体膜よりなる第１電極と、−側に誘電体膜から
なる絶縁層を設けた陰極側発色層であるエレクトロクロ
ミック層と、導電膜よ構成る第２電極とを順次積層し、
或いは上記の絶縁層と第１または第２電極との間にさら
に陽極側発色層である第２のエレクトロクロミック層を
積層してなる積層体に、さらに第２電極を共通にして該
積層体とは積層順序が逆の積層体を重ねたことにある。
換言すれば、本発明による全固体型エレクトロクロミッ
ク素子は、第１図または第２図に示す積層構造２つを、
第２電極を共通の中心として対称的に配列したことを特
徴とするものである。なお、上記の誘電体膜からなる絶
縁層は、上記のエレクトロクロミック層の第１電極側に
設けても、第２電極側に設けてもよい。
ク素子は、第１図または第２図に示す積層構造２つを、
第２電極を共通の中心として対称的に配列したことを特
徴とするものである。なお、上記の誘電体膜からなる絶
縁層は、上記のエレクトロクロミック層の第１電極側に
設けても、第２電極側に設けてもよい。
以下、本発明の実施態様について図面を参照して説明す
る。
る。
第３図は第１図に示す積層体を、第２電極を共通にして
対称的に重ね合わせた構成をもつ本発明の第１の実施態
様を示す。ただし、この実施態様においては、絶縁層と
エレクトロクロミック層の順序は第１図に示すものとは
逆になっている。すなわち、この実施態様は、透明基板
１の上に、透明導電体よりなる第１電極２、誘電体膜よ
りなる絶縁層４、陰極側発色層であるエレクトロクロミ
ック層３、半透明Ａｕ膜よシなる第２電極５、上記と同
様のエレクトロクロミック層３、上記と同様の絶縁層４
、第１電極２を順次に積層したものである。
対称的に重ね合わせた構成をもつ本発明の第１の実施態
様を示す。ただし、この実施態様においては、絶縁層と
エレクトロクロミック層の順序は第１図に示すものとは
逆になっている。すなわち、この実施態様は、透明基板
１の上に、透明導電体よりなる第１電極２、誘電体膜よ
りなる絶縁層４、陰極側発色層であるエレクトロクロミ
ック層３、半透明Ａｕ膜よシなる第２電極５、上記と同
様のエレクトロクロミック層３、上記と同様の絶縁層４
、第１電極２を順次に積層したものである。
第４図は、第２図に示す積層体を、第２電極を共通にし
て重ね合わせた構成をもつ本発明の第２の実施態様を示
す。ただし、この実施態様におい・ては、絶縁層４と第
１エレクトロクロミック層３との順序は第２図に示すも
のとは逆となっていて、絶縁層４と第１電極２との間に
第２エレクトロクロミック層６が配置されている。すな
わち、この実施態様は、透明基板１の上に、第１電極２
、第２エレクトロクロミック層６、絶縁層４、第１エレ
クトロクロミック層３、第２電極５、第１エレクトロク
ロミック層３、絶縁層４、第２エレクトロクロミック層
６、第１電極２を順次に積層したものである。
て重ね合わせた構成をもつ本発明の第２の実施態様を示
す。ただし、この実施態様におい・ては、絶縁層４と第
１エレクトロクロミック層３との順序は第２図に示すも
のとは逆となっていて、絶縁層４と第１電極２との間に
第２エレクトロクロミック層６が配置されている。すな
わち、この実施態様は、透明基板１の上に、第１電極２
、第２エレクトロクロミック層６、絶縁層４、第１エレ
クトロクロミック層３、第２電極５、第１エレクトロク
ロミック層３、絶縁層４、第２エレクトロクロミック層
６、第１電極２を順次に積層したものである。
第３図および第４図に示すエレクトロクロミック素子は
、言ってみれば、第１図または第２図の様な膜構成をも
つエレクトロクロミック素子を、第２電極を内側にして
２つ折にした構造であるので、第１図または第２図に示
したエレクトロクロミック素子に比して、駆動電圧等は
同じにもかかわらず、厚さ方向に２倍の厚さがあること
から、着色濃度を２倍以上に向上させることができ、ま
だ同一濃度に達する時間を半分に減少させることも可能
である。
、言ってみれば、第１図または第２図の様な膜構成をも
つエレクトロクロミック素子を、第２電極を内側にして
２つ折にした構造であるので、第１図または第２図に示
したエレクトロクロミック素子に比して、駆動電圧等は
同じにもかかわらず、厚さ方向に２倍の厚さがあること
から、着色濃度を２倍以上に向上させることができ、ま
だ同一濃度に達する時間を半分に減少させることも可能
である。
次に、本発明による全固体型エレクトロクロミック素子
の実施例を説明する。
の実施例を説明する。
実施例１
第３図に示す構造の全固体型エレクトロクロミック素子
において、厚さ０．７ ｔａｒの硼硅酸ガラスの基板１
の上に、適当な引出し電極部およびリード部を備えたＩ
ＴＯ膜よ構成る第１電極２を設け、その上に真空蒸着法
により、Ｔａ２０５よりなる絶縁層４およびＷＯ３より
なるエレクトロクロミック層３を積層し、その上に、Ａ
ｕの半透明な第２を極５を形成し、さらに、上記と逆の
順序にエレクトロクロミック層３、絶縁層４、第１電極
２を積層した。
において、厚さ０．７ ｔａｒの硼硅酸ガラスの基板１
の上に、適当な引出し電極部およびリード部を備えたＩ
ＴＯ膜よ構成る第１電極２を設け、その上に真空蒸着法
により、Ｔａ２０５よりなる絶縁層４およびＷＯ３より
なるエレクトロクロミック層３を積層し、その上に、Ａ
ｕの半透明な第２を極５を形成し、さらに、上記と逆の
順序にエレクトロクロミック層３、絶縁層４、第１電極
２を積層した。
真空蒸着における真空度は２． ＯＸ １Ｏ−５Ｔｏｒ
ｒ、蒸着速度は１０Ｘ／秒で、ＷＯ３およびＴａ２０５
の層厚はそれぞれ２５００．ｉ、Ａｕの半透明膜の厚さ
は３００Ｘであった。
ｒ、蒸着速度は１０Ｘ／秒で、ＷＯ３およびＴａ２０５
の層厚はそれぞれ２５００．ｉ、Ａｕの半透明膜の厚さ
は３００Ｘであった。
この様にして得られた、全固体型エレクトロクロミック
素子を第１及び第２電極間に２．２ｖの電圧を印加して
駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで言って従来例より
も約２倍（ＯＤ＃０．６）、応答速度で２２倍（５００
ｍ秒）を得ることができた。
素子を第１及び第２電極間に２．２ｖの電圧を印加して
駆動したところ、着色濃度がΔＯＤで言って従来例より
も約２倍（ＯＤ＃０．６）、応答速度で２２倍（５００
ｍ秒）を得ることができた。
実施例２
実施例１のエレクトロクロミック素子で用いた層構成に
おいて、さらに第１電極２と絶縁層４の間に１． ＯＯ
ＯＸのＩ ｒ （ＯＨ）２蒸着膜を加えた第４図に示す
如き層構成のエレクトロクロミック素子を作成し、実施
例と同様の測定を行なったところ、同様の結果が得られ
た。
おいて、さらに第１電極２と絶縁層４の間に１． ＯＯ
ＯＸのＩ ｒ （ＯＨ）２蒸着膜を加えた第４図に示す
如き層構成のエレクトロクロミック素子を作成し、実施
例と同様の測定を行なったところ、同様の結果が得られ
た。
以上説明したように、本発明によれば、従来のものに比
して着色濃度が濃く、且つ同一着色濃度に達する時間が
短い全固体型エレクトロクロミック素子が得られる。
して着色濃度が濃く、且つ同一着色濃度に達する時間が
短い全固体型エレクトロクロミック素子が得られる。
第１図および第２図は全固体型エレクトロクロミック素
子の２つの従来例、を示す断面構造図、第３図および第
４図は、それぞれ本発明に係る全固体型エレクトロクロ
ミック素子の実施態様を示す断面構造図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
第１エレクトロクロミック層 ４・・・絶縁層 ５・・・第２電極６・・・
第２エレクトロクロミック層 第１図 Ｊｊ 第２図 Ａ−／− 第３図 第４図 Ａ −−一−７Ｊ、−−−−一 −’ −Ａ＝
ニー−−：： −−−−
子の２つの従来例、を示す断面構造図、第３図および第
４図は、それぞれ本発明に係る全固体型エレクトロクロ
ミック素子の実施態様を示す断面構造図である。 １・・・基板 ２・・・第１電極３・・・
第１エレクトロクロミック層 ４・・・絶縁層 ５・・・第２電極６・・・
第２エレクトロクロミック層 第１図 Ｊｊ 第２図 Ａ−／− 第３図 第４図 Ａ −−一−７Ｊ、−−−−一 −’ −Ａ＝
ニー−−：： −−−−
Claims (1)
- 導電体膜よシなる第１！極と、−側に誘電体膜からなる
絶縁層を設けた陰極側発色層であるエレクトロクロミッ
ク層と、導電体膜より成る第２電極とを順次積層し、或
いは上記の絶縁層と第１または第２電極との間にさらに
陽極側発色層である第２のエレクトロクロミック層を積
層してなる積層体に、さらに第２電極を共通にして該積
層体とは積層順序が逆の積層体を重ねてなることを特徴
とする全固体型エレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172267A JPS5961819A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57172267A JPS5961819A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961819A true JPS5961819A (ja) | 1984-04-09 |
Family
ID=15938726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57172267A Pending JPS5961819A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 全固体型エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961819A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160370A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Ricoh Co Ltd | エレクトロクロミック表示素子及び表示装置 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57172267A patent/JPS5961819A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160370A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Ricoh Co Ltd | エレクトロクロミック表示素子及び表示装置 |
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