JPH02287327A - エレクトロクロミック素子 - Google Patents
エレクトロクロミック素子Info
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Classifications
-
- 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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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］
本発明は各種デイスプレィや調光装置に使用されるエレ
クトロクロミ・ツク素子に関する。
クトロクロミ・ツク素子に関する。
［従来の技術］
従来、この種のエレクトロクロミック素子（７） 一形
態として、一対の電極のうち少な（とも一方の電極を透
明電極膜とし、両電極間に酸化タングステンからなる発
色膜及び電解質を重ね合わせて配設したものがある。こ
のエレクトロクロミック素子によれば、両電極に電圧を
印加することにより発色膜が還元反応を起こして青色に
着色される。
態として、一対の電極のうち少な（とも一方の電極を透
明電極膜とし、両電極間に酸化タングステンからなる発
色膜及び電解質を重ね合わせて配設したものがある。こ
のエレクトロクロミック素子によれば、両電極に電圧を
印加することにより発色膜が還元反応を起こして青色に
着色される。
また、逆電圧を印加することにより着色された発色膜が
酸化反応を起こして消色される。
酸化反応を起こして消色される。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、酸化タングステンを発色膜として用いた従来
のエレクトロクロミック素子においては、電極に電圧を
印加した場合以外にも、発色膜に紫外線が照射されると
着色されてしまうという問題がある。これは、次式に示
すように酸化タングステン膜に紫外線が当たると電子ｅ
−が放出され、この電子ｅ″″が電解質中のリチウムイ
オンＬｉ＋や水素イオンＨ＋と結合し、タングステンブ
ロンズ（ＬＬｘＷＯ３）を形成するためであると考えら
れる。
のエレクトロクロミック素子においては、電極に電圧を
印加した場合以外にも、発色膜に紫外線が照射されると
着色されてしまうという問題がある。これは、次式に示
すように酸化タングステン膜に紫外線が当たると電子ｅ
−が放出され、この電子ｅ″″が電解質中のリチウムイ
オンＬｉ＋や水素イオンＨ＋と結合し、タングステンブ
ロンズ（ＬＬｘＷＯ３）を形成するためであると考えら
れる。
ｘＷＯ３−一→ｘＷＯ３ｈ”＋ｘｅ−・−・（１）ｘＷ
Ｏ３ｈ＋ ＋ｘｅ−＋ｘＬ ｌ” →Ｌ ｉｘ ＷＯ３＋ ｘ ｈ” ＝ （２）従って、
紫外線が照射されたときには自動的に発色膜が着色され
てしまうばかりでなく、着色及び消色反応におけるチャ
ージバランスがくずれ、これがエレクトロクロミック素
子の劣化の原因となっている。
Ｏ３ｈ＋ ＋ｘｅ−＋ｘＬ ｌ” →Ｌ ｉｘ ＷＯ３＋ ｘ ｈ” ＝ （２）従って、
紫外線が照射されたときには自動的に発色膜が着色され
てしまうばかりでなく、着色及び消色反応におけるチャ
ージバランスがくずれ、これがエレクトロクロミック素
子の劣化の原因となっている。
本発明の目的は、電圧が印加されていない状態で紫外線
が照射された場合に発色膜が着色反応を起こすのを防止
でき、長寿命化を図ることができるエレクトロクロミッ
ク素子を提供することにある。
が照射された場合に発色膜が着色反応を起こすのを防止
でき、長寿命化を図ることができるエレクトロクロミッ
ク素子を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
そこで、前記目的を達成するため本発明は、−対の電極
のうち少なくとも一方の電極を透明電極膜とし、両電極
間に酸化タングステンからなる発色膜及び電解質を重ね
合わせて配設したエレクトロクロミック素子において、
前記発色膜に導電性を有する金属酸化物を含有させたエ
レクトロクロミック素子をその要旨とするものである。
のうち少なくとも一方の電極を透明電極膜とし、両電極
間に酸化タングステンからなる発色膜及び電解質を重ね
合わせて配設したエレクトロクロミック素子において、
前記発色膜に導電性を有する金属酸化物を含有させたエ
レクトロクロミック素子をその要旨とするものである。
［作用］
発色膜に紫外線が照射されると、酸化タングステン内に
電子（ｅ−）と正孔（ｈ”）’とを生ずるが、同発色膜
中に導電性の金属酸化物を含有させると、再結合速度が
大きくなるため、タングステンブロンズを形成する前に
電子と正札とが再結合し、紫外線照射による発色膜の着
色がおさえられるものと推定される。
電子（ｅ−）と正孔（ｈ”）’とを生ずるが、同発色膜
中に導電性の金属酸化物を含有させると、再結合速度が
大きくなるため、タングステンブロンズを形成する前に
電子と正札とが再結合し、紫外線照射による発色膜の着
色がおさえられるものと推定される。
［実施例］
以下、本発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。
する。
本実施例のエレクトロクロミック素子は、ポリメチルメ
タクリレート、ポリカーボネート等の合成樹脂又はガラ
スからなる透明な一対の基板１ａ＋ｌｂを備え、同基板
１ａの下面及び基板１ｂの上面には、電極としての透明
電極膜２ａ、２ｂがイオンブレーティング法等によって
積層されている。
タクリレート、ポリカーボネート等の合成樹脂又はガラ
スからなる透明な一対の基板１ａ＋ｌｂを備え、同基板
１ａの下面及び基板１ｂの上面には、電極としての透明
電極膜２ａ、２ｂがイオンブレーティング法等によって
積層されている。
両透明電極膜２ａ、２ｂは、ＩＴＯ（５重量％の二酸化
スズ（ＳｎＯ２）を含有する酸化インジウム（Ｉ ｎ２
０３ ） ）により形成されている。そして、両透明電
極膜２ａ、２ｂが形成された基板１ａ＋１ｂはスペーサ
３を介して所定間隔に離間配置されるとともに、各透明
電極膜２ａ、２ｂの一端に設けられた電極取出し部４に
一対のリード線５が接続されている。
スズ（ＳｎＯ２）を含有する酸化インジウム（Ｉ ｎ２
０３ ） ）により形成されている。そして、両透明電
極膜２ａ、２ｂが形成された基板１ａ＋１ｂはスペーサ
３を介して所定間隔に離間配置されるとともに、各透明
電極膜２ａ、２ｂの一端に設けられた電極取出し部４に
一対のリード線５が接続されている。
一方の透明電極膜２ａ上にはポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン等からなる酸化発色膜６が電解重合
法等によって積層されている。
ル、ポリチオフェン等からなる酸化発色膜６が電解重合
法等によって積層されている。
また、他方の透明電極膜２ｂ上には還元発色膜７が形成
されている。この還元発色膜７は酸化タングステンと、
酸化インジウム、二酸化スズ等の導電性を有する金属酸
化物とを公知のエレクトロンビーム法によって二元蒸着
させたものである。
されている。この還元発色膜７は酸化タングステンと、
酸化インジウム、二酸化スズ等の導電性を有する金属酸
化物とを公知のエレクトロンビーム法によって二元蒸着
させたものである。
両者の蒸着比は酸化タングステン二金属酸化物＝１０＝
１〜３：１ （重量％）の範囲であることが好ましく、
金属酸化物がこれよりも少ないと同金属酸化物による紫
外線照射時の着色反応防止効果が少なく、またこれより
も多いと電圧印加時における還元発色１１９Ｉ７の発色
の程度が小さくなる。なお、本実施例では金属酸化物と
して酸化インジウムを用い、酸化タングステン：酸化イ
ンジウム＝６：１及び３：１の蒸着比（重量％）の２種
類の還元発色１１１７を製作した。
１〜３：１ （重量％）の範囲であることが好ましく、
金属酸化物がこれよりも少ないと同金属酸化物による紫
外線照射時の着色反応防止効果が少なく、またこれより
も多いと電圧印加時における還元発色１１９Ｉ７の発色
の程度が小さくなる。なお、本実施例では金属酸化物と
して酸化インジウムを用い、酸化タングステン：酸化イ
ンジウム＝６：１及び３：１の蒸着比（重量％）の２種
類の還元発色１１１７を製作した。
前記両発色膜６．７及びスペーサ３により囲まれた空間
には電解質８が配設されている。この電解質８としては
、濃度ＩＭ程度の過塩素酸リチウム（ＬｉＣ１０４）、
四フッ化硼素リチウム（ＬｉＢＦ４）等をプロピレンカ
ーボネートに溶解した有機電解液を紫外線により硬化し
たものが用いられる。なお、前記スペーサ３の外側はエ
ポキシ樹脂よりなる封止材９によって封止されている。
には電解質８が配設されている。この電解質８としては
、濃度ＩＭ程度の過塩素酸リチウム（ＬｉＣ１０４）、
四フッ化硼素リチウム（ＬｉＢＦ４）等をプロピレンカ
ーボネートに溶解した有機電解液を紫外線により硬化し
たものが用いられる。なお、前記スペーサ３の外側はエ
ポキシ樹脂よりなる封止材９によって封止されている。
前記のように構成されたエレクトロクロミック素子にお
いては、リード線５を介して酸化発色膜６及び還元発色
膜７にそれぞれ電圧を印加すると、酸化発色膜６で酸化
反応が起こるとともに還元発色膜７で還元反応が起こり
、その結果両発色膜６７が青色に着色される。また、リ
ードｖＡ５に逆電圧を印加すると上記とは逆の反応が起
こって消色される。
いては、リード線５を介して酸化発色膜６及び還元発色
膜７にそれぞれ電圧を印加すると、酸化発色膜６で酸化
反応が起こるとともに還元発色膜７で還元反応が起こり
、その結果両発色膜６７が青色に着色される。また、リ
ードｖＡ５に逆電圧を印加すると上記とは逆の反応が起
こって消色される。
ところで、本実施例のエレクトロクロミック素子に電圧
が印加されていない状態では、紫外線が照射されても着
色しない。このことを確認するために、還元発色膜７の
みの試料を用い、紫外線照射による透過率の変化を測定
した。その結果を第２図に示す。酸化タングステンのみ
からなる試料（１）、及び還元発色膜７が酸化タングス
テンと酸化インジウムとの混合物〔酸化タングステン：
酸化インジウム＝６：１の蒸着比（重量％）〕からなる
試料（ｆｆ）の２種である。図中ａは両試料（１）、
（ｎ）に紫外線を照射する前の透過率を、ｂは試料（
ＩＩ）に紫外線を照射した後の透過率の変化を、Ｃは試
料（１）に紫外線を照射した後の透過率の変化をそれぞ
れ示している。
が印加されていない状態では、紫外線が照射されても着
色しない。このことを確認するために、還元発色膜７の
みの試料を用い、紫外線照射による透過率の変化を測定
した。その結果を第２図に示す。酸化タングステンのみ
からなる試料（１）、及び還元発色膜７が酸化タングス
テンと酸化インジウムとの混合物〔酸化タングステン：
酸化インジウム＝６：１の蒸着比（重量％）〕からなる
試料（ｆｆ）の２種である。図中ａは両試料（１）、
（ｎ）に紫外線を照射する前の透過率を、ｂは試料（
ＩＩ）に紫外線を照射した後の透過率の変化を、Ｃは試
料（１）に紫外線を照射した後の透過率の変化をそれぞ
れ示している。
この図より明らかなように、酸化タングステンのみから
なる試料（１）に紫外線が照射された場合には、その透
過率が大きく低下して着色されてしまう。これに対し、
酸化タングステンと酸化インジウムとの混合物からなる
試料（！１）に紫外線が照射されてもその透過率はほと
んど変化しない。
なる試料（１）に紫外線が照射された場合には、その透
過率が大きく低下して着色されてしまう。これに対し、
酸化タングステンと酸化インジウムとの混合物からなる
試料（！１）に紫外線が照射されてもその透過率はほと
んど変化しない。
このように、本実施例のエレクトロクロミック素子に紫
外線が照射されても着色されないのは、前記（２）式に
示すような反応が起こっておらず、（３）式に示すよう
な（１）式の逆反応である再結合反応が優先的に起こっ
ているためと推定される。
外線が照射されても着色されないのは、前記（２）式に
示すような反応が起こっておらず、（３）式に示すよう
な（１）式の逆反応である再結合反応が優先的に起こっ
ているためと推定される。
ｘＷＯ３ｈ” ＋ ｘ ｅ−−一→ｘＷＯ３・・・＜３
）すなわち、還元発色膜７に紫外線が照射されると、酸
化タングステン内に電子と正孔とを生じ、電解質８中の
Ｈ＋やＬｊ＋と反応しようとする。
）すなわち、還元発色膜７に紫外線が照射されると、酸
化タングステン内に電子と正孔とを生じ、電解質８中の
Ｈ＋やＬｊ＋と反応しようとする。
ところが、前記還元発色膜７中には導電性の金属酸化物
である酸化インジウムが含有されているので、この酸化
インジウムの作用によって、−旦飛び出した電子ｅ−が
（２）式の反応を起こす前に再び励起された酸化タング
ステンＷＯ３ｈ＋に結合させられる。
である酸化インジウムが含有されているので、この酸化
インジウムの作用によって、−旦飛び出した電子ｅ−が
（２）式の反応を起こす前に再び励起された酸化タング
ステンＷＯ３ｈ＋に結合させられる。
従って、本実施例のエレクトロクコミック素子では紫外
線が照射されても還元発色膜７が着色反応を起こすこと
がなくなるので、チャージバランスのくずれがなくなり
耐久性が向上する。
線が照射されても還元発色膜７が着色反応を起こすこと
がなくなるので、チャージバランスのくずれがなくなり
耐久性が向上する。
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものでは
なく、例えば以下のように発明の趣旨がら逸脱しない範
囲で任意に変更して具体化することもできる。
なく、例えば以下のように発明の趣旨がら逸脱しない範
囲で任意に変更して具体化することもできる。
（１）Ｎ、解質８としては固体状のもの以外にも液体状
のものやゲル状のものを用いることができる。
のものやゲル状のものを用いることができる。
（２）電極２ａ、２ｂは少なくとも一方が透明電極膜で
あればよい。
あればよい。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、電圧を印加しない
状態で紫外線が照射された場合に発色膜が着色反応を起
こすのを防止でき、長寿命化を図ることができるという
優れた効果を奏する。
状態で紫外線が照射された場合に発色膜が着色反応を起
こすのを防止でき、長寿命化を図ることができるという
優れた効果を奏する。
第１図は本発明を具体化した一実施例のエレクトロクロ
ミック素子を示す断面図、第２図は波長と透過率との関
係を示すグラフである。 ２ａ、２ｂ・・・電極としての透明電掻膜、７・・・還
元発色膜、８・・・電解質。 特許出願人 豊田合成株式会社株式会社 豊
田中央研究所
ミック素子を示す断面図、第２図は波長と透過率との関
係を示すグラフである。 ２ａ、２ｂ・・・電極としての透明電掻膜、７・・・還
元発色膜、８・・・電解質。 特許出願人 豊田合成株式会社株式会社 豊
田中央研究所
Claims (1)
- １、一対の電極（２ａ、２ｂ）のうち少なくとも一方の
電極（２ａ、２ｂ）を透明電極膜とし、両電極（２ａ、
２ｂ）間に酸化タングステンからなる発色膜（７）及び
電解質（８）を重ね合わせて配設したエレクトロクロミ
ック素子において、前記発色膜（７）に導電性を有する
金属酸化物を含有させたことを特徴とするエレクトロク
ロミック素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108981A JPH02287327A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | エレクトロクロミック素子 |
| US07/514,225 US5097358A (en) | 1989-04-27 | 1990-04-25 | Electrochromic element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108981A JPH02287327A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | エレクトロクロミック素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287327A true JPH02287327A (ja) | 1990-11-27 |
Family
ID=14498556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1108981A Pending JPH02287327A (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | エレクトロクロミック素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5097358A (ja) |
| JP (1) | JPH02287327A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111889143A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-11-06 | 华南师范大学 | 一种二氧化锡/聚苯胺纳米线复合光催化剂的制备方法 |
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