JPS6127727B2 - - Google Patents

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JPS6127727B2
JPS6127727B2 JP51055073A JP5507376A JPS6127727B2 JP S6127727 B2 JPS6127727 B2 JP S6127727B2 JP 51055073 A JP51055073 A JP 51055073A JP 5507376 A JP5507376 A JP 5507376A JP S6127727 B2 JPS6127727 B2 JP S6127727B2
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JP
Japan
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electrochromic
layer
electrodes
electron blocking
electrochromic material
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JP51055073A
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English (en)
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JPS52138149A (en
Inventor
Yosuke Takahashi
Hideki Akasaka
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Publication date
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Priority to US05/790,486 priority patent/US4135790A/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/15Devices 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
    • G02F1/153Constructional details
    • GPHYSICS
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エレクトロクロミツク素子の改良、
特にエレクトロクロミツク素子の応答速度の改良
に関する。
従来のエレクトロクロミツク素子の応答時間は
200ms(エレクトロクロミツク物質が無機質の場
合)又は20ms(有機質の場合)であり、短かい
応答時間を必要とする場合、例えば、該素子をカ
メラの絞りやシヤツタに応用する場合には、上述
の従来のエレクトロクロミツク素子の応答時間で
は不充分であつた。
本発明の目的は応答時間の極めて短かいエレク
トロクロミツク素子を提供することである。ま
ず、本発明の理解を容易にする為に、従来のエレ
クトロクロミツク素子を用いて、その発色及び消
色の機構を説明する。従来の無機のエレクトロク
ロミツク素子の断面形状を示した第1図におい
て、透明基板1に設けられた透明電極2と他方の
透明電極3との間に、酸化モリプテン(MoO3
又は酸化タングステン(WO3)の如き透明な無機
のエレクトロクロミツク物質4と絶縁物質からな
る電子阻止層5とが挾まれている。尚、各層の膜
厚については両電極は各々0.3μ〜1.5μ,エレク
トロクロミツク層は約0.5〜1μ,そして電子阻
止層は0.2〜2μ程度である。
今、図示の実線の如く、この素子に電極2と3
を夫々直流電源6の負極と正極とに接続すると、
電極2から電子がエレクトロクロミツク物質層4
に注入され、同時に正イオンが電子阻止層5から
エレクトロクロミツク物質層4に注入され、その
層を発色させ更にそれを中性に保つ。この発色状
態は電源による電界の印加を取り除いても維持さ
れる。
この発色を消すには、電源6を点線で示す如く
上述とは逆極性に接続すればよい。これにより、
エレクトロクロミツク層4内の電子は正電極2に
流れ込み、正イオンは電子阻止層内に戻りこの物
質を無色化する。尚、このとき電子阻止層は負電
極3からの電子のエレクトロクロミツク層への注
入を阻止する。
以上の如き発色、消色の機構であるので、エレ
クトロクロミツク素子の発色化時、及び消色化時
〓〓〓〓
の応答時間は、電子と正イオンのエレクトロクロ
ミツク物質層4内での易動度、特に正イオンの拡
散速度により支配され該物質4の色中心が飽和状
態になるまでの時間に依存することになる。
本発明は、発色時、消色時におけるエレクトロ
クロミツク物質4内での電子と正イオンの移動距
離を短かくして、素子の応答時間を短縮する為
に、従来より薄いエレクトロクロミツク層を電極
で挾みそれらを多層構造にしたものである。
次に本発明に実施例に基づき詳述する。本発明
の第1実施例を示す第2図において、透明基板1
に固設の透明電極2の隣りにエレクトロクロミツ
ク物質層40が、更にその隣りに電子阻止層5、
そしてその隣りに透明電極3aが設けられてい
る。これらの構成はエレクトロクロミツク層40
の厚さdが従来のそれDの数分の1である点を除
くと従来の素子と同一である。この両電極2,3
a間には、直流電源6が接続されている。この電
極3aの隣りは前述と同様に、エレクトロクロミ
ツク層40、電子阻止層5、電極が順次に何層か
にわたつて設けられている。本実施例では1対の
電極とその間に挾まれたエレクトロクロミツク層
と電子阻止層とからなる複合層を4層重ね合せて
エレクトロクロミツク素子を構成しているので、
各複合層のエレクトロクロミツク層の厚さdはd
≒D/4とする(尚Dは従来素子のエレクトロクロミ ツク層の厚さ)。以上の如き構成であるので、図
示の如く対の電極2,3a、3a,3b、3b,
3c、3c,3dに電源を接続すると、各エレク
トロクロミツク層40の厚さが薄いので、各物質
に注入される電子、及び正イオンによる色中心は
直ちに飽和状態に達し、発色時の素子の応答時間
を短縮できる。また、電源の接続を逆にして消色
する場合も同様の理由によつて、その応答時間を
短縮できる。
尚、各エレクトロクロミツク層の合計の厚さは
従来のそれにほぼ等しいので、着色の濃度は従来
のものに匹敵する。
素子が何色に着色するかはエレクトロクロミツ
ク物質の種類即ち該物質の光吸収バンドの差異に
依存する。しかしながら従来開発されたエレクト
ロクロミツク物質では、すべての所望の色を得る
ことは不可能であつた。そこで、本発明の第2実
施例は従来のエレクトロクロミツク物質を複数個
使用して、その各エレクトロクロミツク物質の色
の混合色を得んとするものである。第3図におい
て一対の電極2,3aとその間のエレクトロクロ
ミツク層40aと電子阻止層5とからなる複合層
と一対の電極3a,3bとその間のエレクトロク
ロミツク層40bと電子阻止層5とからなる複合
層を重ね合せてエレクトロクロミツク素子を構成
する。そして、各エレクトロクロミツク層の厚さ
dをd≒D/2としそして、これに異つた吸収パンド を有する物質、例えば層40aに青色を着色する
酸化タングステンを、そして層40bに黄色に着
色する酸化アンチモンを夫々選択すると、この素
子を極めて短かい応答時間で、上記2色の混合色
に着色させることができる。本実施例では複合層
を2層構造としたが、もちろん、それ以上の多層
構造にしかつ、各エレクトロクロミツク層に互に
異つた吸収バンドのエレクトロクロミツク物質を
用いれば、更に種々の色を得ることができる。次
に、本発明の第3実施例を説明する。第4図にお
いて、本実施例は、前述の第2実施例の電極2,
3a、及び3bを夫々電気的に互に絶縁される様
に分離された電極2,2′、3a,3a′、3b,
3b′で構成し、かつ各対の電極2,3a、2′,
3a′、3a,3b、3a′,3b′に夫々電源6a,
6b,6c及び6dを接続した点以外は第2実施
例と同一である。尚各電源は簡略化の為ブロツク
で表わした。この様な構成であるので、例えば電
源6a及び6dを電極に接続すると、第5図に示
すこの素子の右側面図において、表示面の上半分
10が黄色にまた下半分20が青色に着色し、ま
た、電源6bと6cを接続すると上下逆に着色す
る。上例では2つの電源を同時に電極に接続した
が、もちろん3コ以上の電源を同時に接続しても
よい。
このように本実施例によると、この素子の表示
機能を複数の色で行うことができる。
尚、上例はすべて無機のエレクトロクロミツク
素子で説明したが、もちろん本発明は有機のエレ
クトロクロミツク素子であつてもよい。この場合
は、電子阻止層は不要であるので、前記複合層は
一対の電極とその間の有機のエレクトロクロミツ
ク物質層とから構成される。
〓〓〓〓
以上、本発明によると極めて応答時間の短いエ
レクトロクロミツク素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエレクトロクロミツク素子の断
面図、第2図、第3図及び第4図は夫々本発明の
第1、第2及び第3実施例の断面図であり、そし
て第5図は第3実施例の右側面図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明、1……透
明基板、2,3……透明電極、5……電子阻止
層、40……エレクトロクロミツク層、6……直
流電源。 〓〓〓〓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 固体エレクトロクロミツク物質層を少なくと
    も一方が透明な一対の電極間に配設してなるエレ
    クトロクロミツク素子に於いて、 前記エレクトロクロミツク物質層を少なくとも
    1個の透明電極層で2層以上に分割し、分割され
    たエレクトロクロミツク物質層の各々に隣接して
    固体電子阻止層を設け、かつ隣り合う一対の電極
    間にそれぞれ同一方向の電圧を印加することを特
    徴とするエレクトロクロミツク素子。
JP5507376A 1976-05-14 1976-05-14 Electrochromic element Granted JPS52138149A (en)

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DE19772717776 DE2717776A1 (de) 1976-05-14 1977-04-21 Elektrochromes element
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