JPH0820648B2 - 端面に取出し電極部を設けたｅｃ素子 - Google Patents
端面に取出し電極部を設けたｅｃ素子Info
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- JPH0820648B2 JPH0820648B2 JP61183860A JP18386086A JPH0820648B2 JP H0820648 B2 JPH0820648 B2 JP H0820648B2 JP 61183860 A JP61183860 A JP 61183860A JP 18386086 A JP18386086 A JP 18386086A JP H0820648 B2 JPH0820648 B2 JP H0820648B2
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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素子の改良に関す
る。
る。
（従来の技術） 電圧を印加すると可逆的に電解酸化または還元反応が
起こり可逆的に着色する現象をエレクトロクロミズムと
言う。このような現象を示すエレクトロクロミック（以
下、ECと略称する）物質を用いて、電圧操作により着消
色するEC素子（以下、ECDと略す）を作り、このECDを光
量制御素子（例えば、防眩ミラー）や７セグメントを利
用した数字表示素子に利用しようとする試みは、20年以
上前から行なわれている。例えば、ガラス基板の上に透
明電極膜（陰極）、三酸化タングステン薄膜、二酸化ケ
イ素のような絶縁膜、電極膜（陽極）を順次積層してな
るECD（特公昭52-46098参照）が全固体型ECDとして知ら
れている。このECDに電圧を印加すると三酸化タングス
テン（WO3）薄膜が青色に着色する。その後、このECDに
逆の電圧を印加すると、WO3薄膜の青色が消えて無色に
なる。この着色・消色する機構は詳しくは解明されてい
ないが、WO3薄膜および絶縁膜（イオン導電層）中に含
まれる少量の水分がWO3の着色・消色を支配していると
理解されている。着色の反応式は下記のように推定され
ている。
起こり可逆的に着色する現象をエレクトロクロミズムと
言う。このような現象を示すエレクトロクロミック（以
下、ECと略称する）物質を用いて、電圧操作により着消
色するEC素子（以下、ECDと略す）を作り、このECDを光
量制御素子（例えば、防眩ミラー）や７セグメントを利
用した数字表示素子に利用しようとする試みは、20年以
上前から行なわれている。例えば、ガラス基板の上に透
明電極膜（陰極）、三酸化タングステン薄膜、二酸化ケ
イ素のような絶縁膜、電極膜（陽極）を順次積層してな
るECD（特公昭52-46098参照）が全固体型ECDとして知ら
れている。このECDに電圧を印加すると三酸化タングス
テン（WO3）薄膜が青色に着色する。その後、このECDに
逆の電圧を印加すると、WO3薄膜の青色が消えて無色に
なる。この着色・消色する機構は詳しくは解明されてい
ないが、WO3薄膜および絶縁膜（イオン導電層）中に含
まれる少量の水分がWO3の着色・消色を支配していると
理解されている。着色の反応式は下記のように推定され
ている。
H2O→H+＋OH- （WO3膜＝陰極側）WO3＋nH+＋ne-→HnWO3 無色透明 青色 ところで、EC層を直接又は間接的に挾む一対の電極層
は、EC層の着消色を外部に見せるために、少なくとも一
方は透明でなければならない。特に透過型のECDの場合
には両方とも透明でなければならない。透明な電極材料
としては、現在のところSnO2,In2O3,ITO（SnO2とIn2O3
との混合物）,ZnOなどが知られているが、これらの材料
は比較的透明度が悪いために薄くせねばならなず、この
理由及びその他の理由からECDは基板例えばガラス板や
プラスチック板の上に形成するのが普通であり、このよ
うなECDの構造の一例を第２図に示す。
は、EC層の着消色を外部に見せるために、少なくとも一
方は透明でなければならない。特に透過型のECDの場合
には両方とも透明でなければならない。透明な電極材料
としては、現在のところSnO2,In2O3,ITO（SnO2とIn2O3
との混合物）,ZnOなどが知られているが、これらの材料
は比較的透明度が悪いために薄くせねばならなず、この
理由及びその他の理由からECDは基板例えばガラス板や
プラスチック板の上に形成するのが普通であり、このよ
うなECDの構造の一例を第２図に示す。
第２図に於いて、（Ａ）は上部透明電極、（Ｂ）は下
部透明電極、（Ｃ）は還元着色性EC層（例えばWO3）、
（Ｄ）はイオン導電層、（Ｅ）は可逆的電解酸化層（例
えば酸化又は水酸化イリジウム）をそれぞれ示し、基本
的にはこの（Ａ）〜（Ｂ）の積層構造だけでECDが構成
されるが、前述のとおり、これらのECDは基板（Ｓ）上
に形成される。（Ｒ）はECDの封止材例えばエポキシ樹
脂であり、（Ｇ）は保護用の封止基板である。
部透明電極、（Ｃ）は還元着色性EC層（例えばWO3）、
（Ｄ）はイオン導電層、（Ｅ）は可逆的電解酸化層（例
えば酸化又は水酸化イリジウム）をそれぞれ示し、基本
的にはこの（Ａ）〜（Ｂ）の積層構造だけでECDが構成
されるが、前述のとおり、これらのECDは基板（Ｓ）上
に形成される。（Ｒ）はECDの封止材例えばエポキシ樹
脂であり、（Ｇ）は保護用の封止基板である。
このようなECDの電極（Ａ），（Ｂ）に外部電源を供
給するために、各々取出し電極部が必要であり、これま
で各取出し電極部は、第２図に示すように基板（Ｓ）の
上面に設けられ、ここに外部配線（LA），（LB）がそれ
ぞれ接続されていた。
給するために、各々取出し電極部が必要であり、これま
で各取出し電極部は、第２図に示すように基板（Ｓ）の
上面に設けられ、ここに外部配線（LA），（LB）がそれ
ぞれ接続されていた。
そのため下記の如き欠点〜があった。
表示面積が大きく取れないこと（取出し電極部の分
だけ表示面積が小さくなってしまう）。
だけ表示面積が小さくなってしまう）。
基板（Ｓ）と封止基板（Ｇ）との大きさが異ならざ
るを得ないため、封止するときに封止基板（Ｇ）の位置
決めが難しくなり、手間がかかること。
るを得ないため、封止するときに封止基板（Ｇ）の位置
決めが難しくなり、手間がかかること。
取出し電極部の上を封止材（Ｒ）が覆い易く、外部
配線（LA），（LB）を接続するときに手間がかかるこ
と。
配線（LA），（LB）を接続するときに手間がかかるこ
と。
そこで本発明者は先に他の発明者と共にこれらの欠点
を解決すべく研究した結果、取出し電極部を基板の上面
ではなく端面（側面）に設けることを発明し、特許出願
した（特開昭61-270735号）。この出願はまだ公開され
ていないので、以下「先願」と引用する。
を解決すべく研究した結果、取出し電極部を基板の上面
ではなく端面（側面）に設けることを発明し、特許出願
した（特開昭61-270735号）。この出願はまだ公開され
ていないので、以下「先願」と引用する。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、先願の明細書に開示された取出し電極
部は、透明電極材料（ITO）で作られており、この材料
は電気抵抗が比較的高いため、これに外部配線をハンダ
付けその他の手段により接続し、この外部配線を通して
取出し電極部に電荷又は電子の供給・取出しを行なう
と、取出し電極部の近くから着消色が起こり、見苦しい
という問題点があった。
部は、透明電極材料（ITO）で作られており、この材料
は電気抵抗が比較的高いため、これに外部配線をハンダ
付けその他の手段により接続し、この外部配線を通して
取出し電極部に電荷又は電子の供給・取出しを行なう
と、取出し電極部の近くから着消色が起こり、見苦しい
という問題点があった。
また、透明電極材料への外部配線の接続が難しいとい
う問題点があった。
う問題点があった。
本発明の目的は、これらの問題点の解決にある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴は、基板表面から基板端面にかけて成膜
した透明電極層のうち、基板端面の透明電極層上に該基
板端面に沿って帯状に成膜した低抵抗材料層を取り出し
電極部として設けたことにある。
した透明電極層のうち、基板端面の透明電極層上に該基
板端面に沿って帯状に成膜した低抵抗材料層を取り出し
電極部として設けたことにある。
（作用） 本発明で使用される低抵抗材料としては、例えば金，
銀，アルミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル，ル
テニウム，ロジウムなどが挙げられ、例えば、（イ）厚
膜法例えば常温又は加熱硬化型の導電ペーストを塗布し
（加熱）乾燥硬化させる方法，（ロ）プラズマ溶射法，
（ハ）薄膜法例えば真空蒸着，スパッタリング，イオン
プレーティングなどにより取出し電極部が形成される。
銀，アルミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル，ル
テニウム，ロジウムなどが挙げられ、例えば、（イ）厚
膜法例えば常温又は加熱硬化型の導電ペーストを塗布し
（加熱）乾燥硬化させる方法，（ロ）プラズマ溶射法，
（ハ）薄膜法例えば真空蒸着，スパッタリング，イオン
プレーティングなどにより取出し電極部が形成される。
取出し電極部を端面に設ける場合、基板上面から端面
へと連続した電極層を形成する必要があるが、上面と端
面との境界に相当する角（エッヂ）を面取りしておくこ
とが好ましい。面取りしておくと、（イ）端面にある取
出し電極部から上面にある電極層本体への電気抵抗が低
くなるので好ましい。また（ロ）真空薄膜形成技術例え
ば真空蒸着により基板上面に電極層を形成するとき、回
り込み現象を利用して端面にまでも電極層、つまり取出
し電極部を形成することができるので好ましい。そのほ
か（ハ）取扱い中に角を破損して上面にある電極層本体
と端面にある取出し電極部との断線を来たす危険がなく
なるので好ましい。
へと連続した電極層を形成する必要があるが、上面と端
面との境界に相当する角（エッヂ）を面取りしておくこ
とが好ましい。面取りしておくと、（イ）端面にある取
出し電極部から上面にある電極層本体への電気抵抗が低
くなるので好ましい。また（ロ）真空薄膜形成技術例え
ば真空蒸着により基板上面に電極層を形成するとき、回
り込み現象を利用して端面にまでも電極層、つまり取出
し電極部を形成することができるので好ましい。そのほ
か（ハ）取扱い中に角を破損して上面にある電極層本体
と端面にある取出し電極部との断線を来たす危険がなく
なるので好ましい。
本発明に於けるECDの積層構造は、特にどれと限定さ
れるものではないが、固体型ECDの構造としては、例え
ば電極層/EC層／イオン導電層／電極層のような４層
構造、電極層／還元着色型EC層／イオン導電層／可逆
的電解酸化層／電極層のような５層構造があげられる。
れるものではないが、固体型ECDの構造としては、例え
ば電極層/EC層／イオン導電層／電極層のような４層
構造、電極層／還元着色型EC層／イオン導電層／可逆
的電解酸化層／電極層のような５層構造があげられる。
透明電極の材料としては、例えば、SnO2,In2O3,ITOな
どが使用される。このような電極層は、一般には真空蒸
着，イオンプレーティング，スパッタリングなどの真空
薄膜形成技術で形成される。（還元着色性）EC層として
は一般にWO3,MoO3などが使用される。
どが使用される。このような電極層は、一般には真空蒸
着，イオンプレーティング，スパッタリングなどの真空
薄膜形成技術で形成される。（還元着色性）EC層として
は一般にWO3,MoO3などが使用される。
イオン導電層としては、例えば酸化ケイ素，酸化タン
タル，酸化チタン，酸化アルミニウム，酸化ニオブ，酸
化ジルコニウム，酸化ハフニウム，酸化ランタン，フッ
化マグネシウムなどが使用される。これらの物質薄膜は
製造方法により電子に対して絶縁体であるが、プロトン
（H+）およびヒドロキシイオン（OH-）に対しては良導
体となる。EC層の着色消色反応にはカチオンが必要とさ
れ、H+イオンやLi+イオンをEC層その他に含有させる必
要がある。H+イオンは初めからイオンである必要はな
く、電圧が印加されたときにH+イオンが生じればよく、
従ってH+イオンの代わりに水を含有させてもよい。この
水は非常に少なくて十分であり、しばしば、大気中から
自然に浸入する水分でも着消色する。
タル，酸化チタン，酸化アルミニウム，酸化ニオブ，酸
化ジルコニウム，酸化ハフニウム，酸化ランタン，フッ
化マグネシウムなどが使用される。これらの物質薄膜は
製造方法により電子に対して絶縁体であるが、プロトン
（H+）およびヒドロキシイオン（OH-）に対しては良導
体となる。EC層の着色消色反応にはカチオンが必要とさ
れ、H+イオンやLi+イオンをEC層その他に含有させる必
要がある。H+イオンは初めからイオンである必要はな
く、電圧が印加されたときにH+イオンが生じればよく、
従ってH+イオンの代わりに水を含有させてもよい。この
水は非常に少なくて十分であり、しばしば、大気中から
自然に浸入する水分でも着消色する。
EC層とイオン導電層とは、どちらを上にしても下にし
てもよい。さらにEC層に対して間にイオン導電層を挾ん
で（場合により酸化着色性EC層ともなる）可逆的電解酸
化層ないし触媒層を配設してもよい。このような層とし
ては、例えば酸化ないし水酸化イリジウム，同じくニッ
ケル，同じくクロム，同じくバナジウム，同じくルテニ
ウム，同じくロジウムなどがあげられる。これらの物質
は、イオン導電層又は透明電極中に分散されていても良
いし、それらを分散していてもよい。不透明な電極層
は、反射層と兼用していてもよく、例えば金，銀，アル
ミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル，ルテニウ
ム，ロジウム，ステンレスなどの金属が使用される。
てもよい。さらにEC層に対して間にイオン導電層を挾ん
で（場合により酸化着色性EC層ともなる）可逆的電解酸
化層ないし触媒層を配設してもよい。このような層とし
ては、例えば酸化ないし水酸化イリジウム，同じくニッ
ケル，同じくクロム，同じくバナジウム，同じくルテニ
ウム，同じくロジウムなどがあげられる。これらの物質
は、イオン導電層又は透明電極中に分散されていても良
いし、それらを分散していてもよい。不透明な電極層
は、反射層と兼用していてもよく、例えば金，銀，アル
ミニウム，クロム，スズ，亜鉛，ニッケル，ルテニウ
ム，ロジウム，ステンレスなどの金属が使用される。
以下、第１図を引用して本発明を実施例により詳細に
説明する。
説明する。
（実施例） まず上面と端面との角を面取りした150mm×80mm×3mm
のガラス基板（Ｓ）と同一寸法のガラス製封止基板
（Ｇ）を用意した。
のガラス基板（Ｓ）と同一寸法のガラス製封止基板
（Ｇ）を用意した。
次に前記ガラス基板（Ｓ）の上面に真空蒸着によりIT
O電極層を形成した。このとき、回り込み現象により電
極層は上面から続いて端面にも形成された。
O電極層を形成した。このとき、回り込み現象により電
極層は上面から続いて端面にも形成された。
そして、端面に形成されたITO取出し電極部の上に、
ほゞ全体にプラズマ溶射法によりアルミニウムを50μの
厚さに、その後、銅を100μの厚さに形成することによ
り３層構造の取出し電極部を形成した。なお、銅／アル
ミニウムの２層膜の電気抵抗は無視し得るほどに小さか
った。
ほゞ全体にプラズマ溶射法によりアルミニウムを50μの
厚さに、その後、銅を100μの厚さに形成することによ
り３層構造の取出し電極部を形成した。なお、銅／アル
ミニウムの２層膜の電気抵抗は無視し得るほどに小さか
った。
従って、この金属電極層に外部配線を接続すれば、外
部配線から供給された電荷又は電子は素速く金属電極層
全体に行きわたり、それから面（例えば、帯状の面）接
触しているITO電極に流れるので、ITO電極への電荷又は
電子の供給速度が局部的に片寄ることがない。
部配線から供給された電荷又は電子は素速く金属電極層
全体に行きわたり、それから面（例えば、帯状の面）接
触しているITO電極に流れるので、ITO電極への電荷又は
電子の供給速度が局部的に片寄ることがない。
端面から上面にまで形成されたITO電極層は、次にホ
トエッチングにより、上部電極（Ａ）用の取出し電極部
と下部電極（Ｂ）とに分離した。
トエッチングにより、上部電極（Ａ）用の取出し電極部
と下部電極（Ｂ）とに分離した。
その後、酸化イリジウム（酸化スズとの混合物の形
で）層（Ｅ），酸化タンタル層（Ｄ）及びWO3層（Ｃ）
を順に形成した。
で）層（Ｅ），酸化タンタル層（Ｄ）及びWO3層（Ｃ）
を順に形成した。
最後に上部電極（Ａ）としてAlを蒸着し、このとき、
Alは既に基板（Ｓ）上に形成された取出し電極部と一端
が接触するようにする（第１図参照）。
Alは既に基板（Ｓ）上に形成された取出し電極部と一端
が接触するようにする（第１図参照）。
エポキシ樹脂封止材（Ｒ）で上面を封止すると共に封
止基板（Ｇ）を接着して封止を完了し、本実施例のECD
を作製した。この場合、封止基板（Ｇ）は基板（Ｓ）と
同一寸法であるために位置決めが極めて容易であり、ま
た封止材が取出し電極部を覆ってしまうこともなかっ
た。
止基板（Ｇ）を接着して封止を完了し、本実施例のECD
を作製した。この場合、封止基板（Ｇ）は基板（Ｓ）と
同一寸法であるために位置決めが極めて容易であり、ま
た封止材が取出し電極部を覆ってしまうこともなかっ
た。
端面に形成された両取出し電極部（面状、低抵抗）に
それぞれ外部配線（LA），（LB）をハンダ付けして、駆
動電源（Su）から着色電圧（＋1.35V）を印加すると、
基板（Ｓ）側から入射させて波長633nmの光（Ｌ）に対
し反射率が15％に減少し（10秒後）、この反射率は電圧
印加を止めても、しばらく保たれた。今度は消色電圧
（−1.35V）を印加すると、同じく反射率は65％に回復
した（10秒後）。
それぞれ外部配線（LA），（LB）をハンダ付けして、駆
動電源（Su）から着色電圧（＋1.35V）を印加すると、
基板（Ｓ）側から入射させて波長633nmの光（Ｌ）に対
し反射率が15％に減少し（10秒後）、この反射率は電圧
印加を止めても、しばらく保たれた。今度は消色電圧
（−1.35V）を印加すると、同じく反射率は65％に回復
した（10秒後）。
（発明の効果） 以上の通り、本発明によれば、基板表面から基板端面
にかけて成膜した透明電極層のうち、基板端面の透明電
極層上に該基板端面に沿って帯状に成膜した低抵抗材料
層を取り出し電極部として設けたので、表示面積を大
きくとることができ、封止材が取り出し電極部を覆い
にくくなり、基板と同一寸法の封止基板を使用できる
ようになり、そのため封止基板の位置決め作用が容易に
なり、取り出し電極部近くから着消色が起こることが
なくなって均一に着消色し、外部配線の接続が容易に
なる。
にかけて成膜した透明電極層のうち、基板端面の透明電
極層上に該基板端面に沿って帯状に成膜した低抵抗材料
層を取り出し電極部として設けたので、表示面積を大
きくとることができ、封止材が取り出し電極部を覆い
にくくなり、基板と同一寸法の封止基板を使用できる
ようになり、そのため封止基板の位置決め作用が容易に
なり、取り出し電極部近くから着消色が起こることが
なくなって均一に着消色し、外部配線の接続が容易に
なる。
第１図は本発明の一実施例にかかるECDの概略垂直断面
図である。 第２図は従来のECDの概略垂直断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｓ……基板 Ａ……上部電極 Ｂ……下部電極 Ｃ……還元着色性EC層又はWO3層 LA,LB……外部配線 FA,FB……取出し電極部
図である。 第２図は従来のECDの概略垂直断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｓ……基板 Ａ……上部電極 Ｂ……下部電極 Ｃ……還元着色性EC層又はWO3層 LA,LB……外部配線 FA,FB……取出し電極部
Claims (1)
- 【請求項１】少なくとも、基板表面から基板端面にかけ
て成膜した透明電極層及び基板上に成膜したエレクトロ
クロミック層を有するエレクトロクロミック素子に於い
て、 前記基板端面に成膜した透明電極層上に該基板端面に沿
って帯状に成膜した低抵抗材料層を取り出し電極部とし
て設けたことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183860A JPH0820648B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 端面に取出し電極部を設けたｅｃ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61183860A JPH0820648B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 端面に取出し電極部を設けたｅｃ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338923A JPS6338923A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0820648B2 true JPH0820648B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=16143088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61183860A Expired - Lifetime JPH0820648B2 (ja) | 1986-08-04 | 1986-08-04 | 端面に取出し電極部を設けたｅｃ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820648B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2505006Y2 (ja) * | 1989-07-03 | 1996-07-24 | 株式会社ニコン | エレクトロクロミック素子 |
| JP2567786Y2 (ja) * | 1989-07-04 | 1998-04-02 | 株式会社ニコン | エレクトロクロミック素子 |
| US5187607A (en) * | 1989-03-13 | 1993-02-16 | Nikon Corporation | Electrochromic device with low resistance electrical connections |
| WO2002039180A1 (fr) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Murakami Corporation | Element electrochromique transistore et dispositif a miroir, et ecran cathodique les integrant |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60173923U (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-18 | 日産自動車株式会社 | エレクトロクロミツク素子 |
| JPS6150120A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-12 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 防眩ミラ−の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-04 JP JP61183860A patent/JPH0820648B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338923A (ja) | 1988-02-19 |
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