JPS61249026A - 直列に接続したエレクトロクロミック素子群 - Google Patents
直列に接続したエレクトロクロミック素子群Info
- Publication number
- JPS61249026A JPS61249026A JP9193585A JP9193585A JPS61249026A JP S61249026 A JPS61249026 A JP S61249026A JP 9193585 A JP9193585 A JP 9193585A JP 9193585 A JP9193585 A JP 9193585A JP S61249026 A JPS61249026 A JP S61249026A
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- Japan
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- ecd
- electrode
- series
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- voltage
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption 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】
(発明の技術分野)
本発明は固体型エレクトロクロミック素子の改良に関す
る。
る。
(発明の前景)
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ス゛A クロミ→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
作により発消色する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。
こり可逆的に着色する現象をエレクトロス゛A クロミ→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
作により発消色する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。
15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EC表示素子(特公昭52−460.98参
照)が全固体型として知られている。このEC表示素子
に電圧を印加すると三酸化タングステン(WOs)薄膜
が青色に着色する。その後、このEC素子に逆の電圧を
印加すると、W03薄膜の青色が消えて無色になる。
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EC表示素子(特公昭52−460.98参
照)が全固体型として知られている。このEC表示素子
に電圧を印加すると三酸化タングステン(WOs)薄膜
が青色に着色する。その後、このEC素子に逆の電圧を
印加すると、W03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
、W03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こと
が知られている。着色の反応式は下記のように推定され
ている。
、W03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こと
が知られている。着色の反応式は下記のように推定され
ている。
Ht O→ Hゝ +0H−
(WO膜:陰極側)WOz+nH”+ne−→HnWO
3無色透明 青色 (絶縁膜・陽極側)20H−→HzO+%oz↑+e−
ところで、EC層を挟む一対の電極層は、 EC層の色
変化を外部に示すために、少なくとも一方は透明でなけ
ればならない。透明な電極材料としては、現在のところ
S、O□r Ifi□03.ITO(S、IO,とI
、、!o3との混合物)、2.0などが知られているが
、これらの材料は比較的電気抵抗が大きく、従って、大
面積のECDを作ると2着色電圧を印加した場合、電圧
印加端子付近から着色が始まり、その着色が徐々に中央
部へ広がり、やがて全体的に均一な着色状態となる。例
えば10100cmX100四方のECDでも均一な着
色状態になるのに1時間以上かかるものもある。
3無色透明 青色 (絶縁膜・陽極側)20H−→HzO+%oz↑+e−
ところで、EC層を挟む一対の電極層は、 EC層の色
変化を外部に示すために、少なくとも一方は透明でなけ
ればならない。透明な電極材料としては、現在のところ
S、O□r Ifi□03.ITO(S、IO,とI
、、!o3との混合物)、2.0などが知られているが
、これらの材料は比較的電気抵抗が大きく、従って、大
面積のECDを作ると2着色電圧を印加した場合、電圧
印加端子付近から着色が始まり、その着色が徐々に中央
部へ広がり、やがて全体的に均一な着色状態となる。例
えば10100cmX100四方のECDでも均一な着
色状態になるのに1時間以上かかるものもある。
このような着色の進み方および均一な着色状態となるま
での時間の長さは、実用的な用途を考えた場合、傷害と
なる。
での時間の長さは、実用的な用途を考えた場合、傷害と
なる。
また、大面積のECDでは、多量の電流が流れるので、
大電流定電圧源が必要となり、そのため駆動回路が大き
くなる欠点があった。
大電流定電圧源が必要となり、そのため駆動回路が大き
くなる欠点があった。
(発明の目的)
従って9本発明の目的は2表示部が大面積であっても。
■均一に着色する。
■均一な着色状態になるまでの時間が短い。
■少量の電流で済む。
ようなECDを提供することにある。
(発明の概要)
本発明者は、小さなECDを複数個直列に接続すれば、
入力端子間に印加する電圧は太き(なるものの、各EC
Dに流れる電流は小さくて済み。
入力端子間に印加する電圧は太き(なるものの、各EC
Dに流れる電流は小さくて済み。
かつ各ECDに同時に電圧が印加されるので、全部のE
CDが同時に着色を始め、しかも各ECD体のECD群
があたかも1個の大面積ECDとして均一に短時間で着
色するように見えることを見い出した。
CDが同時に着色を始め、しかも各ECD体のECD群
があたかも1個の大面積ECDとして均一に短時間で着
色するように見えることを見い出した。
その上で、複数のECDを近接して設けるには。
ホトエツチングのような精密加工技術が利用できる固体
型ECDが好適であることを見い出し9本発明を成すに
至った。
型ECDが好適であることを見い出し9本発明を成すに
至った。
従って1本発明は、同一基板上に複数の固体型エレクト
ロクロミック素子を近接して形成し、かつ各素子を電気
的に直列に接続したことを特徴とするエレクトロクロミ
ック素子群を提供する。
ロクロミック素子を近接して形成し、かつ各素子を電気
的に直列に接続したことを特徴とするエレクトロクロミ
ック素子群を提供する。
固体型ECDの構造は1例えば■電極層/EC層/イオ
ン導電層/電極層のような4N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。なお、一対の電極層の
うちいずれか一方は透明でなければならない。
ン導電層/電極層のような4N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。なお、一対の電極層の
うちいずれか一方は透明でなければならない。
透明電極の材料としては9例えば、S90□。
Ifi!03.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、イオンブレーティング、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WOs 、M−Ox
などが使用される。
極層は、一般には真空蒸着、イオンブレーティング、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WOs 、M−Ox
などが使用される。
イオン導電層としては1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。
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(Ho)および≦ ドロキシイオン(OH−)に対しては良導体とな4、E
C層0)着色消色反応9.よヵ2オ、が必要とされ、H
3イオンやLi4イオンをEC層その他に含有させる必
要がある。H+イオンは始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H0イオンが生じればよく
、従ってH0イオンの代わりに水を含有させてもよい。
であるが、プロトン(Ho)および≦ ドロキシイオン(OH−)に対しては良導体とな4、E
C層0)着色消色反応9.よヵ2オ、が必要とされ、H
3イオンやLi4イオンをEC層その他に含有させる必
要がある。H+イオンは始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H0イオンが生じればよく
、従ってH0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
から自然に侵入する水分でも着消色する。
から自然に侵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挟
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2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(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。
てもよい。さらにEC層に対して間にイオン導電層を挟
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2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(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9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。
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、実施例により本発明の詳細な説明するが。
そこでは説明の簡単なために、固体型ECDは。
一対の電極層の間を単にEC層として示す。
(実施例1)
基板(S)の上に下部電極(1)として厚さ0゜1μm
のITO透明電極を真空蒸着法で形成し。
のITO透明電極を真空蒸着法で形成し。
ホトエツチングにより4つに分割した。
次に分割された各下部電極(1)の上に、厚さ1.1μ
mのEC層(2)をマスク蒸着により形成した。最後に
マスクを変えて上部電極(3)として厚さ0.1amの
ITO透明電極を各EC層(2)の上に蒸着し、このと
き、1つのEC層の上部電極(3)が隣りのそれの下部
電極(1)と接続するように蒸着することにより、4つ
の直列に接続された固体型ECD群(表示部面積合計約
8×15−)を作製した。
mのEC層(2)をマスク蒸着により形成した。最後に
マスクを変えて上部電極(3)として厚さ0.1amの
ITO透明電極を各EC層(2)の上に蒸着し、このと
き、1つのEC層の上部電極(3)が隣りのそれの下部
電極(1)と接続するように蒸着することにより、4つ
の直列に接続された固体型ECD群(表示部面積合計約
8×15−)を作製した。
このECD群の縦断面を第1図に示す。第1図のECD
群の端子(4a)−(4b)間に5.4ボルトの電圧を
印加したところ、流れた電流は最大O,OSアンペアで
、全体が均一な着色状態になるまでに要した時間は5秒
であった。尚、ホトエツチング及びメタルマスクに代え
てレーザによるダイレクト・パターニング技術を使用す
れば2個々0ECDは0.01〜0.1 tm位まで接
近して形成することができる。
群の端子(4a)−(4b)間に5.4ボルトの電圧を
印加したところ、流れた電流は最大O,OSアンペアで
、全体が均一な着色状態になるまでに要した時間は5秒
であった。尚、ホトエツチング及びメタルマスクに代え
てレーザによるダイレクト・パターニング技術を使用す
れば2個々0ECDは0.01〜0.1 tm位まで接
近して形成することができる。
(比較例)
ガラス基板(S)の上に、実施例1と同じく下部電極(
1)を形成し、4つに分割することなく。
1)を形成し、4つに分割することなく。
同様にEC層(2)、上部電極(3)を形成し。
大面積(8x15aJ)の固体型ECDを作製した。
このECDの縦断面を第2図に示す。このECDの端子
(4a) −(4b)間に1.35ボルトの電圧を印加
したところ、流れた電流は最大0.2アンペアで、かつ
着色は端子付近から徐々に始まり。
(4a) −(4b)間に1.35ボルトの電圧を印加
したところ、流れた電流は最大0.2アンペアで、かつ
着色は端子付近から徐々に始まり。
全体が均一な着色状態になるまでに要した時間は30秒
であった。
であった。
(実施例2)
ここでは同一基板(S)上に近接して4つの独立した固
体型ECDを作製し、最後に各ECDを直列に接続する
ために、金属電極(5)例えばAI薄膜を1つのECD
の上部電極(3)から他のECDの下部電極(1)にか
けて形成した。得られたECD群の縦断面を第3図に、
平面図を第4図に示す。
体型ECDを作製し、最後に各ECDを直列に接続する
ために、金属電極(5)例えばAI薄膜を1つのECD
の上部電極(3)から他のECDの下部電極(1)にか
けて形成した。得られたECD群の縦断面を第3図に、
平面図を第4図に示す。
(発明の効果)
以上の通り5本発明によれば、複数0ECDを同一基板
上に近接して(例えば0.01〜lfi位)形成するこ
とで、外観上あたかも1枚の大面積ECDとして機能し
、しかも各ECDを直列に接続したことにより、入力端
子間に流れる電流は小さくて済み、かつ°各ECE)に
同時に着色電圧(又は消色電圧)が印加され、各ECD
は小面積であることから、各ECD全体が均一な着色状
態になるまでの時間が短かく、そのため全体(大面積E
CD)として把えたときに9着色が均一に進み、か・つ
ECD群全体が均一な着色状態になるまでの時間が短く
なる。
上に近接して(例えば0.01〜lfi位)形成するこ
とで、外観上あたかも1枚の大面積ECDとして機能し
、しかも各ECDを直列に接続したことにより、入力端
子間に流れる電流は小さくて済み、かつ°各ECE)に
同時に着色電圧(又は消色電圧)が印加され、各ECD
は小面積であることから、各ECD全体が均一な着色状
態になるまでの時間が短かく、そのため全体(大面積E
CD)として把えたときに9着色が均一に進み、か・つ
ECD群全体が均一な着色状態になるまでの時間が短く
なる。
なお1本発明のECD群を一様な着色濃度に着色するに
は9個々のECDがECD間で一様に作られていると仮
定して、各ECDの(表示部)面積を等しくすることが
必要である。仮に個々のECDの(表示部) ’1ll
j積を相違させると1面積に逆比例した着色濃度が得ら
れる。このことを積極的に利用して、必要部分を高濃度
に着色させたり。
は9個々のECDがECD間で一様に作られていると仮
定して、各ECDの(表示部)面積を等しくすることが
必要である。仮に個々のECDの(表示部) ’1ll
j積を相違させると1面積に逆比例した着色濃度が得ら
れる。このことを積極的に利用して、必要部分を高濃度
に着色させたり。
濃度が段階的に変化するECD群を作製してもよい。濃
度が段階的に変化するECD群は、濃度スケールとして
有用であろう。個々0ECDとして着色色調の異なるも
のを組み合わせたECD群もまた別の興味を引くであろ
う。
度が段階的に変化するECD群は、濃度スケールとして
有用であろう。個々0ECDとして着色色調の異なるも
のを組み合わせたECD群もまた別の興味を引くであろ
う。
そのほか、各ECDの数を増減することで着色。
消色電圧を任意に変えることができ、そのため自動車用
バッテリーから降圧器を必要とせずに、直接ECD群を
着消色駆動できるようになる。或いは、家庭用の100
ボルト電源からトランスレスでダイオードのブリッジだ
けで9本発明のECD群を直接に駆iJ+すふこ2も可
鮨であふ−
バッテリーから降圧器を必要とせずに、直接ECD群を
着消色駆動できるようになる。或いは、家庭用の100
ボルト電源からトランスレスでダイオードのブリッジだ
けで9本発明のECD群を直接に駆iJ+すふこ2も可
鮨であふ−
第1図は2本発明の実施例1にかかるECD群の概略縦
断面図である。 第2図は、従来のECDの概略縦断面図である。 第3図は、実施例2にかかるECD群の概略縦断面図で
ある。 第4図は、実施例2にかかるE′CD群の概略平面図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 S−・・−・−・−・−−一−−基板 4a、4b−・−入力端子
断面図である。 第2図は、従来のECDの概略縦断面図である。 第3図は、実施例2にかかるECD群の概略縦断面図で
ある。 第4図は、実施例2にかかるE′CD群の概略平面図で
ある。 〔主要部分の符号の説明〕 S−・・−・−・−・−−一−−基板 4a、4b−・−入力端子
Claims (1)
- 同一基板上に複数の固体型エレクトロクロミック素子を
近接して形成し、かつ各素子を直列に接続したことを特
徴とするエレクトロクロミック素子群。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9193585A JPS61249026A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 直列に接続したエレクトロクロミック素子群 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9193585A JPS61249026A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 直列に接続したエレクトロクロミック素子群 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61249026A true JPS61249026A (ja) | 1986-11-06 |
Family
ID=14040447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9193585A Pending JPS61249026A (ja) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | 直列に接続したエレクトロクロミック素子群 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61249026A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01142620A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-05 | Toppan Printing Co Ltd | エレクトロクロミック表示体 |
EP1396676A2 (en) | 2002-08-07 | 2004-03-10 | Eastman Kodak Company | Serially connecting OLED devices for area illumination |
JP2010510626A (ja) * | 2006-11-17 | 2010-04-02 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 大面積照明システム及びその製造方法 |
WO2011101427A1 (de) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Saint-Gobain Glass France | Elektrochrome verglasung mit seriell verschalteten zellen, sowie herstellungsverfahren hierfür |
WO2013055457A1 (en) * | 2011-10-13 | 2013-04-18 | Sage Electrochromics, Inc. | Series connected electrochromic devices |
CN109597260A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-09 | 斯坦雷电气株式会社 | 电化学光学装置 |
JP2019158940A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミックデバイス |
JP2020154249A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | スタンレー電気株式会社 | 光学素子 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58126577A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | 株式会社ニコン | エレクトロクロミツク表示装置 |
-
1985
- 1985-04-27 JP JP9193585A patent/JPS61249026A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58126577A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | 株式会社ニコン | エレクトロクロミツク表示装置 |
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US8493646B2 (en) | 2010-04-22 | 2013-07-23 | Sage Electrochromics, Inc. | Series connected electrochromic devices |
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CN109597260B (zh) * | 2017-09-29 | 2023-05-12 | 斯坦雷电气株式会社 | 电化学光学装置 |
JP2019158940A (ja) * | 2018-03-08 | 2019-09-19 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミックデバイス |
JP2020154249A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | スタンレー電気株式会社 | 光学素子 |
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