JPS63163431A - エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子Info
- Publication number
- JPS63163431A JPS63163431A JP61308513A JP30851386A JPS63163431A JP S63163431 A JPS63163431 A JP S63163431A JP 61308513 A JP61308513 A JP 61308513A JP 30851386 A JP30851386 A JP 30851386A JP S63163431 A JPS63163431 A JP S63163431A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- iridium oxide
- display element
- iridium
- counter electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエレクトロクロミック表示素子に係り。
すぐれた発色・消色特性と高信頼性を供え、かつ。
製造コストの低減に有効な電析イリジウム酸化薄膜を用
いた素子に関する。
いた素子に関する。
従来、エレクトロクロミック表示素子の発色材料として
有効と考えられている酸化イリジウム薄膜は、リアクテ
ィブ・スパッター（Ｕ、Ｓ、Ｐ４．２５８，９８４）や
イオンブレーティング（特開昭５４−３１７６３ ）な
どの真空技術によって形成されてきた。
有効と考えられている酸化イリジウム薄膜は、リアクテ
ィブ・スパッター（Ｕ、Ｓ、Ｐ４．２５８，９８４）や
イオンブレーティング（特開昭５４−３１７６３ ）な
どの真空技術によって形成されてきた。
しかし、これらの方法は、真空技術を使用しているため
薄膜形成のコストが高く、とくに大面積のエレクトロク
ロミック表示素子に適用するには問題がある。したがっ
て実用化のためには、より低コストでイリジウム酸化物
薄膜を形成する必要がある。
薄膜形成のコストが高く、とくに大面積のエレクトロク
ロミック表示素子に適用するには問題がある。したがっ
て実用化のためには、より低コストでイリジウム酸化物
薄膜を形成する必要がある。
本発明の目的は、簡便な方法で形成した発色・消色特性
に優れ信頼性の高いイリジウム酸化物薄膜を用いた表示
素子を提供することにある。
に優れ信頼性の高いイリジウム酸化物薄膜を用いた表示
素子を提供することにある。
上記目的はイリジウム酸化物薄膜を電析によって得、こ
れを発色材料としたエレクトロクロミック表示素子によ
って達成される。
れを発色材料としたエレクトロクロミック表示素子によ
って達成される。
一般に、入手容易なイリジウム化合物である四塩化イリ
ジウム（ＩｒＣｌ４）や硫酸イリジウム（Ｉ ｒ（８０
４）２ ）の水溶液は酸性を示し、この溶液を電解する
と陰極に茶褐色の被膜が析出する。
ジウム（ＩｒＣｌ４）や硫酸イリジウム（Ｉ ｒ（８０
４）２ ）の水溶液は酸性を示し、この溶液を電解する
と陰極に茶褐色の被膜が析出する。
たとえば＊ ５ ｇ ／ ＬのＩｒＣ４水溶液（ｐＨ＝
約１）を液温２５Ｃ１電流密度２ ｍ Ａ／ａ！Ｉの条
件で透明導電膜を被着したガラス基板を陰極として３０
分電解すると、この透明導電膜上に茶褐色の被膜が析出
する。しかし、この被膜は不均一で色むらが生じる。ま
た、電析液を酸性のままで上記の電解条件を変えても電
析被膜の状態はあまり変らない。
約１）を液温２５Ｃ１電流密度２ ｍ Ａ／ａ！Ｉの条
件で透明導電膜を被着したガラス基板を陰極として３０
分電解すると、この透明導電膜上に茶褐色の被膜が析出
する。しかし、この被膜は不均一で色むらが生じる。ま
た、電析液を酸性のままで上記の電解条件を変えても電
析被膜の状態はあまり変らない。
上述の電析膜の不均一性は、電析液が酸性であるために
、陰極側に水素が発生し、これが電析を妨害するのが原
因と推定された。
、陰極側に水素が発生し、これが電析を妨害するのが原
因と推定された。
そこで、上記電析液に炭酸ナトリウを加えてアルカリ性
にしたところ、電析効率が上記酸性液の場合に比らべて
著しく向上し、１００μＡ／−の電流密度でも電析が可
能となった。この場合、陰極側に茶褐色の被膜が析出す
るとともに陽極側にもブルーブラックの被膜が析出した
。
にしたところ、電析効率が上記酸性液の場合に比らべて
著しく向上し、１００μＡ／−の電流密度でも電析が可
能となった。この場合、陰極側に茶褐色の被膜が析出す
るとともに陽極側にもブルーブラックの被膜が析出した
。
この陽極に析出するブルーブラックの被膜の析出速度は
電析液のｐＨに大きく依存し、ｐＨが８以下の場合は１
００μＡ／−程度の電流密度では析出は認められなかっ
た。
電析液のｐＨに大きく依存し、ｐＨが８以下の場合は１
００μＡ／−程度の電流密度では析出は認められなかっ
た。
このアルカリ性電析液は放置することによって変質し、
電析効率が変化する。そこで錯化剤を電析液に加えたと
ころ、ｐＨの経時変化が安定し、電析効率の変動を小さ
くすることができた。錯化剤としては、たとえばシュウ
酸が有効であることが認められた。
電析効率が変化する。そこで錯化剤を電析液に加えたと
ころ、ｐＨの経時変化が安定し、電析効率の変動を小さ
くすることができた。錯化剤としては、たとえばシュウ
酸が有効であることが認められた。
陰極に析出した茶褐色の電析被膜は、電極でアニオンを
放出することにより無色になり、アニオンの注入で再び
茶褐色に変化する。全く同様の変化が陽極に析出した被
膜にも認められ、この場合はブルーブラック→無色、の
変化が起きる。そこで、これらの被膜をエレクトロクロ
ミックの発色材料として適用した。なお、具体的な電析
膜形成条件は以下のようである。
放出することにより無色になり、アニオンの注入で再び
茶褐色に変化する。全く同様の変化が陽極に析出した被
膜にも認められ、この場合はブルーブラック→無色、の
変化が起きる。そこで、これらの被膜をエレクトロクロ
ミックの発色材料として適用した。なお、具体的な電析
膜形成条件は以下のようである。
５ ｇ／ｌの工ｒＣＬ４ と５ｇ／ｌのシュウ酸を含
む溶液を調製し、この溶液に炭酸ナトリウムを少量ずつ
添加し、液のｐ、［（を１０．０とした。この溶液を、
シート抵抗が１０Ω／ｃｒＡの酸化インジウムを主成分
とする透明導電膜でコートしたガラス基板を陰極、金線
を陽極、電流密度１５０μＡ／ｃｒ１ｉ、液温２５Ｃ，
３０分の条件で分１解し、陰極に茶褐色、厚さ約０．１
μｍの電析膜が形成された。この膜は酸性溶液から電析
したものにくらべ電析効率が高く、また膜面が均質で色
むらがなかった。
む溶液を調製し、この溶液に炭酸ナトリウムを少量ずつ
添加し、液のｐ、［（を１０．０とした。この溶液を、
シート抵抗が１０Ω／ｃｒＡの酸化インジウムを主成分
とする透明導電膜でコートしたガラス基板を陰極、金線
を陽極、電流密度１５０μＡ／ｃｒ１ｉ、液温２５Ｃ，
３０分の条件で分１解し、陰極に茶褐色、厚さ約０．１
μｍの電析膜が形成された。この膜は酸性溶液から電析
したものにくらべ電析効率が高く、また膜面が均質で色
むらがなかった。
また上記と同様な条件で、ただし透明導電膜でコートし
たガラス基板を陽極、金線を陰極とし。
たガラス基板を陽極、金線を陰極とし。
つまり上記とは逆に接続し、電流密度６０μＡ／ａＡ、
２ｓＣ，ｌｓ分で電解したところ、陽極基板上にブル
ーブラックで色むらのない厚さ０．１５μｍの膜が形成
された。また、炭酸ナトリウムの添加量を調節し電析液
のｐＨを１．０から１０まで変化したところ、７以下で
は析出せず、８以上ではｐＨの値の増加にともない膜厚
が増加した。以下これらの膜を発色材料として形成した
エレクトロクロミック表示素子について述べる。
２ｓＣ，ｌｓ分で電解したところ、陽極基板上にブル
ーブラックで色むらのない厚さ０．１５μｍの膜が形成
された。また、炭酸ナトリウムの添加量を調節し電析液
のｐＨを１．０から１０まで変化したところ、７以下で
は析出せず、８以上ではｐＨの値の増加にともない膜厚
が増加した。以下これらの膜を発色材料として形成した
エレクトロクロミック表示素子について述べる。
第１図は本発明であるエレクトロクロミック表示素子の
具体釣力構成概念図である。１は表示極側のガラス基板
、２は１に被着させた透明導電膜で酸化インジウムを主
成分とするシート抵抗的１０゛Ω／ｃｒＡのものである
。３は発色材料で、本発明の電解液から析出させたイン
ジウム酸化物薄膜で後に詳述する。４は、例えば二酸化
ケイ素の蒸着膜で形成される透明電導膜２の保護膜、５
は電解液で１ｍｏｌ／ｌの過塩素酸リチウム（Ｌ ｉ
Ｃ１Ｏ４）のプロピレンカーボネート溶液や同様に１ｍ
ｏｌ／ｌの硫酸ナトリウム（Ｎａ２８０４ ）の水溶液
などの電解液が用いられる。６の対向電極にはカーボン
繊維などが利用でき、導電膜８（２と同一材料で可）と
の接合には、ペースト状カーボンなどの導電性接着剤が
利用できる。９は背景材で白色顔料、たとえば酸化チタ
ン粉末を充填した多孔性テフロンシートなどが用いられ
る。１０はポリエステル製のスペーサーで６，４゜ 本発明の特徴は上述のような構成のエレクトロクロミッ
ク表示素子において、とくに発色材料としてアルカリ性
Ω電析液から陽極側、あるいは陰極側に析出させたイリ
ジウム酸化物薄膜を適用することにある。以下実施例を
述べる。
具体釣力構成概念図である。１は表示極側のガラス基板
、２は１に被着させた透明導電膜で酸化インジウムを主
成分とするシート抵抗的１０゛Ω／ｃｒＡのものである
。３は発色材料で、本発明の電解液から析出させたイン
ジウム酸化物薄膜で後に詳述する。４は、例えば二酸化
ケイ素の蒸着膜で形成される透明電導膜２の保護膜、５
は電解液で１ｍｏｌ／ｌの過塩素酸リチウム（Ｌ ｉ
Ｃ１Ｏ４）のプロピレンカーボネート溶液や同様に１ｍ
ｏｌ／ｌの硫酸ナトリウム（Ｎａ２８０４ ）の水溶液
などの電解液が用いられる。６の対向電極にはカーボン
繊維などが利用でき、導電膜８（２と同一材料で可）と
の接合には、ペースト状カーボンなどの導電性接着剤が
利用できる。９は背景材で白色顔料、たとえば酸化チタ
ン粉末を充填した多孔性テフロンシートなどが用いられ
る。１０はポリエステル製のスペーサーで６，４゜ 本発明の特徴は上述のような構成のエレクトロクロミッ
ク表示素子において、とくに発色材料としてアルカリ性
Ω電析液から陽極側、あるいは陰極側に析出させたイリ
ジウム酸化物薄膜を適用することにある。以下実施例を
述べる。
実施例１
第１図に示した構成の表示素子において発色材料のイリ
ジウム酸化物膜３を以下のような方法で形成した。濃度
５ｇ／ｌの四塩化イリジウム（ＩｒＣ１ａ ）と濃度５
１ｚ／ｌのシュウ酸を含む溶液にさらに炭酸ナトリウム
を加えてｐＨをｌ Ｏ，ＯのアＶカリ性溶液とし、この
溶液にシート抵抗が１０Ω／ ｃｒＡの酸化イリジウム
を主成分とする透明導電膜２でコートしたガラス基板１
を陽極、金線を陰極、電流密度を６０μＡ／ｃｆＡ、液
温を２５Ｃとし、１５分間電解し陽極導電膜上に厚さ０
．１５μｍのブルーブラックのイリジウム酸化物薄膜を
析出させた。
ジウム酸化物膜３を以下のような方法で形成した。濃度
５ｇ／ｌの四塩化イリジウム（ＩｒＣ１ａ ）と濃度５
１ｚ／ｌのシュウ酸を含む溶液にさらに炭酸ナトリウム
を加えてｐＨをｌ Ｏ，ＯのアＶカリ性溶液とし、この
溶液にシート抵抗が１０Ω／ ｃｒＡの酸化イリジウム
を主成分とする透明導電膜２でコートしたガラス基板１
を陽極、金線を陰極、電流密度を６０μＡ／ｃｆＡ、液
温を２５Ｃとし、１５分間電解し陽極導電膜上に厚さ０
．１５μｍのブルーブラックのイリジウム酸化物薄膜を
析出させた。
また、対向電極６をカーボン繊維とし、電解液５を濃度
１ ｍｏ ｌ／ Ｌの硫酸ナトリウム（Ｎａｇ ８０４
）水溶液とした。この表示素子の発色材料と対向電極
との間に電位を印加することによって発色消色する。す
なわち発色材料側を正、対向電極側を負として０．６■
の電圧を０．５８印加するとブルーブラックに発色し、
そのコントラスト比は３．０であった。また同電圧で逆
方向に電圧を印加することによって消色し無色となった
。また、印加電圧を０．６Ｖとし、ＩＨ２の方形波で駆
動すると１０６回の発色・消色のくり返し後も劣化は認
められ渣かった。
１ ｍｏ ｌ／ Ｌの硫酸ナトリウム（Ｎａｇ ８０４
）水溶液とした。この表示素子の発色材料と対向電極
との間に電位を印加することによって発色消色する。す
なわち発色材料側を正、対向電極側を負として０．６■
の電圧を０．５８印加するとブルーブラックに発色し、
そのコントラスト比は３．０であった。また同電圧で逆
方向に電圧を印加することによって消色し無色となった
。また、印加電圧を０．６Ｖとし、ＩＨ２の方形波で駆
動すると１０６回の発色・消色のくり返し後も劣化は認
められ渣かった。
実施例２
実施例１の表示素子構成において電解液５として１ｍｏ
ｌ／ｌの過塩素酸リチウム（Ｌ ｉ ＣｔＯ＜ ）のプ
ロピレンカーボネ−ト溶液、およびこの溶液にさらに２
Ｖｏ１％の水を加えた溶液を用いた。この場合にも実施
例１と同様の発色・消色反応が起きた。しかし、応答速
度は実施例１の硫酸ナトリウム水溶液の場合よりも遅か
った。
ｌ／ｌの過塩素酸リチウム（Ｌ ｉ ＣｔＯ＜ ）のプ
ロピレンカーボネ−ト溶液、およびこの溶液にさらに２
Ｖｏ１％の水を加えた溶液を用いた。この場合にも実施
例１と同様の発色・消色反応が起きた。しかし、応答速
度は実施例１の硫酸ナトリウム水溶液の場合よりも遅か
った。
実施例３
実施例１と同様のアルカリ性電析液を用い、透明導電膜
２側を陰極、金線を陽極、電流密度を１５０μＡ／ｃｄ
、液温を２５Ｃとし、３０分間電解した。その結果、膜
厚０．１μｍの茶褐色のイリジウム酸化物薄膜が析出し
た。こうして作成した表示極を用い、実施例１と同様の
素子を作成した。
２側を陰極、金線を陽極、電流密度を１５０μＡ／ｃｄ
、液温を２５Ｃとし、３０分間電解した。その結果、膜
厚０．１μｍの茶褐色のイリジウム酸化物薄膜が析出し
た。こうして作成した表示極を用い、実施例１と同様の
素子を作成した。
この素子に、表示極側を正、対向電極側を負として、０
．６Ｖの電圧を０．５秒間印加した。すると、発色膜の
茶褐色の着色濃度が増し、逆方向に電圧を印加すること
により着色濃度が減少した。
．６Ｖの電圧を０．５秒間印加した。すると、発色膜の
茶褐色の着色濃度が増し、逆方向に電圧を印加すること
により着色濃度が減少した。
実施例４
実施例３に述べた方法と同様の方法で表示極を作成した
。作成した表示極を純酸素中で３５０Ｃ１１時間熱処理
した。熱処理により発色膜の茶褐色着色濃度が減少した
。この表示極を用い、実施例１と同様の素子を作成した
。この素子に１表示極側を正、対向電極側を負として、
０．６Ｖの電圧を０．５秒間印加した。すると１発色膜
は茶褐色に濃く発色し、逆方向に電圧を印加することに
より、着色濃度が著しく減少した。発色時の着色濃度と
消去時の着色濃度の差は、実施例３に述べた発色膜を熱
処理しなかった場合の約５倍に達した。ここに明らかに
なったように、陰極側に電析した発色膜は、酸素中で熱
処理することにより特性を改善できる。
。作成した表示極を純酸素中で３５０Ｃ１１時間熱処理
した。熱処理により発色膜の茶褐色着色濃度が減少した
。この表示極を用い、実施例１と同様の素子を作成した
。この素子に１表示極側を正、対向電極側を負として、
０．６Ｖの電圧を０．５秒間印加した。すると１発色膜
は茶褐色に濃く発色し、逆方向に電圧を印加することに
より、着色濃度が著しく減少した。発色時の着色濃度と
消去時の着色濃度の差は、実施例３に述べた発色膜を熱
処理しなかった場合の約５倍に達した。ここに明らかに
なったように、陰極側に電析した発色膜は、酸素中で熱
処理することにより特性を改善できる。
以上に述べたように１本発明の表示素子は構成要素であ
るイリジウム酸化物の発色膜が従来の製法に比べ簡便か
つ低コストでできるため、製品の低価格化に効果がある
。また１本発明の表示素子は優れた信頼性を有する。従
って、本発明の工業的価値は高い。
るイリジウム酸化物の発色膜が従来の製法に比べ簡便か
つ低コストでできるため、製品の低価格化に効果がある
。また１本発明の表示素子は優れた信頼性を有する。従
って、本発明の工業的価値は高い。
第１図は本発明であるエレクトロクロミック表示素子の
一実施例の構成概念図である。 １・・・ガラス基板、２・・・透明導電膜、３・・・発
色材料、４・・・保護膜、５・・・電解液、６・・・対
向電極、７・・・基板、８・・・導電膜、９・・・背景
材、１０・・・スペーサ。
一実施例の構成概念図である。 １・・・ガラス基板、２・・・透明導電膜、３・・・発
色材料、４・・・保護膜、５・・・電解液、６・・・対
向電極、７・・・基板、８・・・導電膜、９・・・背景
材、１０・・・スペーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、イリジウム化合物を含むアルカリ水溶液から陽極側
に電析してなるイリジウム酸化物薄膜と、対向電極を有
する基板との間に電解液を挾持したことを特徴とするエ
レクトロクロミック表示素子。 ２、特許請求の範囲第１項に記載のイリジウム酸化物薄
膜がイリジウム化合物を含む水溶液に、さらに錯化剤を
加えた溶液から陽極側に電析してなるイリジウム酸化物
薄膜であることを特徴とするエレクトロクロミック表示
素子。 ３、特許請求の範囲第２項記載の錯化剤がシュウ酸であ
ることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 ４、イリジウム酸化物を含むアルカリ水溶液から陰極側
に電析してなるイリジウム酸化物薄膜と、対向電極を有
する基板との間に電解液を挾持したことを特徴とするエ
レクトロクロミック表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61308513A JPS63163431A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61308513A JPS63163431A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63163431A true JPS63163431A (ja) | 1988-07-06 |
Family
ID=17981929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61308513A Pending JPS63163431A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63163431A (ja) |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61308513A patent/JPS63163431A/ja active Pending
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