JPS6186734A - エレクトロクロミツク素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク素子Info
- Publication number
- JPS6186734A JPS6186734A JP59208721A JP20872184A JPS6186734A JP S6186734 A JPS6186734 A JP S6186734A JP 59208721 A JP59208721 A JP 59208721A JP 20872184 A JP20872184 A JP 20872184A JP S6186734 A JPS6186734 A JP S6186734A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- film
- electrochromic
- electrode
- insulating layer
- 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)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は電気化学的発消色現象すなわちエレクトロクロ
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
ミック現象を利用したエレクトロクロミック素子に関す
るものである。
このようなエレクトロクロミック現象を利用する電気化
学的発消色素子すなわちエレクトロクロミック素子は、
例えば、数字表示素子、X−Yマトリクスディスプレイ
、光学シャッタ、絞シ機構等に応用できるもので、その
材料で分類すると液体型と固体型に分けられるが、本発
明は特に全固体型のエレクトロクロミック素子に関する
ものである。
学的発消色素子すなわちエレクトロクロミック素子は、
例えば、数字表示素子、X−Yマトリクスディスプレイ
、光学シャッタ、絞シ機構等に応用できるもので、その
材料で分類すると液体型と固体型に分けられるが、本発
明は特に全固体型のエレクトロクロミック素子に関する
ものである。
エレクトロクロミック現象を利用したエレクトロクロミ
ック素子の2つの栴造例を第2図および第3図に示す。
ック素子の2つの栴造例を第2図および第3図に示す。
これらの図はエレクトロクロミック素子の一般的な構造
を示すものである。
を示すものである。
第2図に示すエレクトロクロミック素子は、透明な基板
lの上に、透明導電体膜よりなる第1電極2、陽極側発
色層であるエレクトロクロミック層3、誘電体膜からな
る絶縁層4、導電体膜よシ成る第2電極5を順次積層し
てなるものである。
lの上に、透明導電体膜よりなる第1電極2、陽極側発
色層であるエレクトロクロミック層3、誘電体膜からな
る絶縁層4、導電体膜よシ成る第2電極5を順次積層し
てなるものである。
また、第3図に示すエレクトロクロミック素子は、第2
図に示す構造における絶縁層4と第2電極5との間に、
さらに、陰極側発色層である第2のエレクトロクロミッ
ク層6を積層したものである。
図に示す構造における絶縁層4と第2電極5との間に、
さらに、陰極側発色層である第2のエレクトロクロミッ
ク層6を積層したものである。
上記の構造において、基板1は一般的にガラス板によっ
て形成されるが、これはガラス板に限らず、グラスチッ
ク板またはアクリル板等の無色透明な板ならばよく、ま
た、その位置に関しても、第1電極2の下ではなく、第
2電極5の上にあってもよいし、目的に応じて(例えば
、保護カバーとするなどの目的で)両側に設けてもよい
。ただし、これらの場合に応じて、第2電極5を透明導
電膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜にする必要が
ある。両方の電極を透明電極とすれば、透明型の素子が
できる。絶縁層4は誘電体のみではなく、固体電解質等
のようなものでもよい。
て形成されるが、これはガラス板に限らず、グラスチッ
ク板またはアクリル板等の無色透明な板ならばよく、ま
た、その位置に関しても、第1電極2の下ではなく、第
2電極5の上にあってもよいし、目的に応じて(例えば
、保護カバーとするなどの目的で)両側に設けてもよい
。ただし、これらの場合に応じて、第2電極5を透明導
電膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜にする必要が
ある。両方の電極を透明電極とすれば、透明型の素子が
できる。絶縁層4は誘電体のみではなく、固体電解質等
のようなものでもよい。
透明導電膜としては、ITO膜(酸化インジウムInO
中に酸化錫5n02をドープしたもの)やネサ膜等が用
いられる。陽極側発色層であるエレクトロクロミック層
3は、従来、三酸化クロム(Cr2O3)、水酸化イリ
ジウム(Ir(OH)2) 、水酸化ニッケル(Nt
(OH)2)等によって形成されている。誘電体からな
る絶縁層4は、二酸化ジルコン(ZrO□)、五〇化タ
ンタ、s、 (Ta2O5)、酸化ケイ素(Sin、5
in2)等に代表される酸化物、あるいは7ツ化リチウ
ム(LiF)、フ、化マグネシウム(MgF2)等に代
表される7、化物を用いて形成する。また、陰極側発色
層であるエレクトロクロミック層6は、酸化タングステ
ン(WO2,WO3)、酸化モリf7Jン(MeO2l
MoO3)、五酸化バナジウム(v2O5)等を用いて
形成する。
中に酸化錫5n02をドープしたもの)やネサ膜等が用
いられる。陽極側発色層であるエレクトロクロミック層
3は、従来、三酸化クロム(Cr2O3)、水酸化イリ
ジウム(Ir(OH)2) 、水酸化ニッケル(Nt
(OH)2)等によって形成されている。誘電体からな
る絶縁層4は、二酸化ジルコン(ZrO□)、五〇化タ
ンタ、s、 (Ta2O5)、酸化ケイ素(Sin、5
in2)等に代表される酸化物、あるいは7ツ化リチウ
ム(LiF)、フ、化マグネシウム(MgF2)等に代
表される7、化物を用いて形成する。また、陰極側発色
層であるエレクトロクロミック層6は、酸化タングステ
ン(WO2,WO3)、酸化モリf7Jン(MeO2l
MoO3)、五酸化バナジウム(v2O5)等を用いて
形成する。
この様な構造をもつ全固体型エレクトロクロミック素子
は、第1電極2と第2電極5の間に電圧を印加すること
によシミ気化学的反応が起き、着色、消色をする。この
着色機構は、例えば、エレクトロクロミック層6へのカ
チオンと電子のダブルインジェクションによるブロンズ
形成にあると一般的に言われている。例えば、エレクト
ロクロミック物質として、WO6を用いる場合には、次
の(1)式で表わされる酸化還元反応が起き着色する。
は、第1電極2と第2電極5の間に電圧を印加すること
によシミ気化学的反応が起き、着色、消色をする。この
着色機構は、例えば、エレクトロクロミック層6へのカ
チオンと電子のダブルインジェクションによるブロンズ
形成にあると一般的に言われている。例えば、エレクト
ロクロミック物質として、WO6を用いる場合には、次
の(1)式で表わされる酸化還元反応が起き着色する。
WO+ xH” + xe−HXWO(1)3
← 5(1)式に従って
、夕/ゲステンブロンズr■xWosが形成され着色す
るが、ここで印加電圧を逆転すれば消色状態となる。(
1)式のこの様な反応は、全固体型エレクトロクロミッ
ク素子においては、素子内部の絶縁層によってプロトン
H+が供給され着色する。
← 5(1)式に従って
、夕/ゲステンブロンズr■xWosが形成され着色す
るが、ここで印加電圧を逆転すれば消色状態となる。(
1)式のこの様な反応は、全固体型エレクトロクロミッ
ク素子においては、素子内部の絶縁層によってプロトン
H+が供給され着色する。
このようなエレクトロクロミック素子においては、応答
速度および寿命の点で未だ問題がある。
速度および寿命の点で未だ問題がある。
本発明は、このようなエレクトロクロミック素子におい
て、従来よりも、応答速度、寿命が良いエレクトロクロ
ミック素子を提供しようとするものである。
て、従来よりも、応答速度、寿命が良いエレクトロクロ
ミック素子を提供しようとするものである。
本発明によるエレクトロクロミック素子の特徴とすると
ころは、導電体膜よシ成る第1電極と、陽極側発色層で
あるエレクトロクロミック層と、誘電体からなる絶縁層
と、陰極側発色層である第2のエレクトロクロミック層
と、導電体膜よりなる第2電極を順次積層したエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を、2層のTa2O
5薄膜の間にsio□薄膜を挾さんだ3層の積層型とし
たことにある。
ころは、導電体膜よシ成る第1電極と、陽極側発色層で
あるエレクトロクロミック層と、誘電体からなる絶縁層
と、陰極側発色層である第2のエレクトロクロミック層
と、導電体膜よりなる第2電極を順次積層したエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を、2層のTa2O
5薄膜の間にsio□薄膜を挾さんだ3層の積層型とし
たことにある。
Ta2O5膜は、エレクトロクロミック素子のいわゆる
絶縁層(固体電解質とみなしても良い)としては、かな
シ良いが、電子ブロッキングが5lO2膜よシ性能が落
ち、さらに、単膜のみでは、安定性(寿命)も悪い。一
方、5IO2膜は、電子プロ、キングの性能は良いが、
イオン導伝性が悪く、単膜のみでは、エレクトロクロミ
ック素子の特性を悪くしてしまう。
絶縁層(固体電解質とみなしても良い)としては、かな
シ良いが、電子ブロッキングが5lO2膜よシ性能が落
ち、さらに、単膜のみでは、安定性(寿命)も悪い。一
方、5IO2膜は、電子プロ、キングの性能は良いが、
イオン導伝性が悪く、単膜のみでは、エレクトロクロミ
ック素子の特性を悪くしてしまう。
本発明は、上記のようなエレクトロクロミック素子にお
いて、絶縁層を、2層のTa2O5薄膜の間にStO□
薄膜を挾さんだ3層の積層型のものとすることによって
、Ta2O5膜とsio□股のそれぞれにおける上記の
欠点を補い、単膜のみでは出しえなかった性能を、積層
することによシ、発揮させ、従来よシも優れたエレクト
ロクロミック素子を提供するのである。
いて、絶縁層を、2層のTa2O5薄膜の間にStO□
薄膜を挾さんだ3層の積層型のものとすることによって
、Ta2O5膜とsio□股のそれぞれにおける上記の
欠点を補い、単膜のみでは出しえなかった性能を、積層
することによシ、発揮させ、従来よシも優れたエレクト
ロクロミック素子を提供するのである。
本発明によるエレクトロクロミック素子の一実・施例を
第1図に示す。このエレクトロクロミック素子の基本的
構成は第3図に示すものと同様であるので、第3図に示
す部分と同じ部分は同じ符号によって指示する。
第1図に示す。このエレクトロクロミック素子の基本的
構成は第3図に示すものと同様であるので、第3図に示
す部分と同じ部分は同じ符号によって指示する。
図示の実施例において、1は透明な基板、2は透明導電
体よ構成る第1の電極、3は陽極側発色層である第1の
エレクトロクロミック層、6は陰極側発色層である第2
のエレクト−クロミック層、5は導電体膜よ構成る第2
電極を示す。第1および第2のエレクトロクロミック層
3および6の間に配置された絶縁層は、2層のTa 2
O5膜4a。
体よ構成る第1の電極、3は陽極側発色層である第1の
エレクトロクロミック層、6は陰極側発色層である第2
のエレクト−クロミック層、5は導電体膜よ構成る第2
電極を示す。第1および第2のエレクトロクロミック層
3および6の間に配置された絶縁層は、2層のTa 2
O5膜4a。
4Cの間に5i02 k 4 bを挾さんだ3層の積層
体によって構成される。
体によって構成される。
本発明においては、第1図における、第1のエレクトロ
クロミック層3と第2のエレクトロクロミック層6は逆
にしても良い。また、Ta2O5膜4aとSiO□膜4
bとTa2O5膜4cを積層した絶縁層は、好ましくは
、それぞれの膜厚が、T82o5膜4a、4cは500
〜3000X、5lO2膜4bは30〜500Xの間が
好ましい。
クロミック層3と第2のエレクトロクロミック層6は逆
にしても良い。また、Ta2O5膜4aとSiO□膜4
bとTa2O5膜4cを積層した絶縁層は、好ましくは
、それぞれの膜厚が、T82o5膜4a、4cは500
〜3000X、5lO2膜4bは30〜500Xの間が
好ましい。
実施例1
透明な基板l上に、適当な引き出し電極部及びリード部
を備えたITO膜よりなる電極2を形成した。H2ガス
と02ガスの比が1=2となっているガスを導入し、0
.4 Tgrrの圧力下で、金J2JIrをターゲット
にした、反応性高周波スz! 4夕方法で、上記の電極
2の上に、陽極側発色層である第1のエレクトロクロミ
ック層3としてr r (OH)2膜を500X形成し
た。次に、それぞれ、TJL2O5 *5in2+ ’
ra2O5を蒸着材料として使用し真空蒸着法によって
、Ta 2Os膜4cを1000i、8102114
bをl OOX # Ta2O5膜4aを1000X形
成した。
を備えたITO膜よりなる電極2を形成した。H2ガス
と02ガスの比が1=2となっているガスを導入し、0
.4 Tgrrの圧力下で、金J2JIrをターゲット
にした、反応性高周波スz! 4夕方法で、上記の電極
2の上に、陽極側発色層である第1のエレクトロクロミ
ック層3としてr r (OH)2膜を500X形成し
た。次に、それぞれ、TJL2O5 *5in2+ ’
ra2O5を蒸着材料として使用し真空蒸着法によって
、Ta 2Os膜4cを1000i、8102114
bをl OOX # Ta2O5膜4aを1000X形
成した。
さらに陰極側発色層である第2のエレクトロクロミック
6層としてWO,膜を4000X形成し、さらにそれら
の膜の上に、第2電極5として、半透明Au電極をつけ
た。
6層としてWO,膜を4000X形成し、さらにそれら
の膜の上に、第2電極5として、半透明Au電極をつけ
た。
この様にして形成したエレクトロクロミック素子は、2
.2Vの定電圧駆動で、ΔO,D0.2になるまでの応
答速度が130 m1Iecで寿命も10’回にまでな
シ、応答速度および寿命にかなシの改善がみられだ。
.2Vの定電圧駆動で、ΔO,D0.2になるまでの応
答速度が130 m1Iecで寿命も10’回にまでな
シ、応答速度および寿命にかなシの改善がみられだ。
第1図は、本発明に係るエレクトロクロミック素子の実
施例を示す断面図、第2図および第3図はエレクトロク
ロミック素子の一般的構造を示す断面図である。 1・・・基 板 2・・・第1電極3・・・
エレクトロクロミック層 4・・・絶縁層 4 & t 4 b t 4
c・・・絶縁層5・・・第2電極 6・・・エレクトロクロミック層 第1図 第2図 第3図
施例を示す断面図、第2図および第3図はエレクトロク
ロミック素子の一般的構造を示す断面図である。 1・・・基 板 2・・・第1電極3・・・
エレクトロクロミック層 4・・・絶縁層 4 & t 4 b t 4
c・・・絶縁層5・・・第2電極 6・・・エレクトロクロミック層 第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 導電体膜より成る成1電極と、陽極側発色層であるエレ
クトロクロミック層と、誘電体膜からなる絶縁層と、陰
極側発色層である第2のエレクトロクロミック層と、導
電体膜よりなる第2電極とを順次積層してなるエレクト
ロクロミック素子において、絶縁層を、2層のTa_2
O_5薄膜の間にSiO_2薄膜を挾さんだ3層の積層
体とし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 |
---|---|---|---|
JP59208721A JPS6186734A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59208721A JPS6186734A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6186734A true JPS6186734A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16560980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59208721A Pending JPS6186734A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | エレクトロクロミツク素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6186734A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
JP2007108750A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Sage Electrochromics Inc | 改善されたイオン伝導体層を有するエレクトロクロミック素子 |
JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム, インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
JP2013500504A (ja) * | 2009-07-28 | 2013-01-07 | エシロール アンテルナシオナル (コンパニー ジェネラル ドプティック) | 透明エレクトロクロミックシステム |
US8824038B2 (en) | 2009-07-22 | 2014-09-02 | Jean-Christophe Giron | Electrochromic device |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP59208721A patent/JPS6186734A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006101224A1 (ja) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology | 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子 |
JP2007108750A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Sage Electrochromics Inc | 改善されたイオン伝導体層を有するエレクトロクロミック素子 |
US8730552B2 (en) | 2005-10-11 | 2014-05-20 | Sage Electrochromics, Inc. | Electrochromic devices having improved ion conducting layers |
JP2010529507A (ja) * | 2007-06-07 | 2010-08-26 | ソラディグム, インコーポレイテッド | エレクトロクロミックデバイスおよびその製造方法 |
US8824038B2 (en) | 2009-07-22 | 2014-09-02 | Jean-Christophe Giron | Electrochromic device |
JP2013500504A (ja) * | 2009-07-28 | 2013-01-07 | エシロール アンテルナシオナル (コンパニー ジェネラル ドプティック) | 透明エレクトロクロミックシステム |
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