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JP2001021926A - 溶液相エレクトロクロミック素子 - Google Patents

溶液相エレクトロクロミック素子

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Publication number
JP2001021926A
JP2001021926A JP11194468A JP19446899A JP2001021926A JP 2001021926 A JP2001021926 A JP 2001021926A JP 11194468 A JP11194468 A JP 11194468A JP 19446899 A JP19446899 A JP 19446899A JP 2001021926 A JP2001021926 A JP 2001021926A
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JP
Japan
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glass substrate
compound
transparent electrode
gap
electrochromic device
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JP11194468A
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Takuo Mochizuka
多久男 持塚
Shigeo Uchida
重男 内田
Seishi Okamura
静至 岡村
Yoshitoshi Yamada
恵敏 山田
Shorei Maezawa
昭礼 前澤
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Murakami Corp
Original Assignee
Murakami Corp
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来構造とは異なる新規な構造を持つ溶液相E
C素子を提供する。 【解決手段】 【化1】 (ただし、Rはピコリル塩からなり、X 、X は同
じかまたは異なり、それぞれCl 、ClO
BF のいずれかからなる。)の構造を有するカソ
ード化合物と、アノード機能を持つ化合物を非水溶媒で
溶解した電解液を用いるEC素子。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】この発明は、防眩ミラー、調光窓
等に利用されるエレクトロクロミック(以下EC)素子
に関し、特に電解質を液体とした溶液相EC素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】溶液相EC素子は、アノード化合物およ
びカソード化合物をともに溶媒中に溶解させた電解液を
用いるEC素子である。従来の溶液相EC素子として、
特開平9−120088号公報および米国特許第5,2
94,376号公報に記載されたものがあった。前記特
開平9−120088号公報での溶液相EC素子は、カ
ソード化合物が
【0003】
【化3】 {ただし、R 、R は同じかまたは異なり、それぞ
れ1〜10個の炭素原子をもつアルキル基、フェニル基
(任意の位置においてクロリド、プロミド、ヨージド、
シアノ、または1〜4個の炭素原子を有するアルキル基
により置換されてもよい)、およびベンジル基(フェニ
ル基は任意の位置においてクロリド、プロミド、ヨージ
ド、シアノ、または1〜4個の炭素原子を有するアルキ
ル基により置換されてもよい)から選ばれ、X 、X
は同じかまたは異なり、それぞれクロリド、プロミ
ド、ヨージド、BF 、PF 、AsF
、ClO 、NO から選ばれる}であっ
た。
【0004】また、前記米国特許第5,294,376
号公報での溶液相EC素子は、カソード化合物が
【0005】
【化4】 (ただし、R は同じかまたは異なり、それぞれ
1〜20個の炭素原子をもつアルキル基とベンジル基か
らなり、R 、R 、R およびR は同じかまた
は異なり、それぞれ水素や1〜4個の炭素原子を持つア
ルキル基から選ばれる)であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来構造
とは異なる新規な構造を持つ溶液相EC素子を提供する
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、裏面に透明
電極膜を成膜した第1のガラス基板と、おもて面に透明
電極膜を成膜した第2のガラス基板とを、該第1のガラ
ス基板の裏面と該第2のガラス基板のおもて面どうしを
対面させて、所定幅の空隙を介して対向配置し、該空隙
内に
【0008】
【化5】 (ただし、Rはピコリル塩からなり、X 、X は同
じかまたは異なり、それぞれCl 、ClO
BF のいずれかからなる。)の構造を有するカソ
ード化合物と、アノード機能を持つ化合物とを非水溶媒
で溶解した電解液を封入してなるものである。また、前
記第2のガラス基板の裏面に反射金属膜を成膜すればE
C防眩ミラーが構成される。
【0009】この発明は、裏面に透明電極膜を成膜した
第1のガラス基板と、おもて面に電極膜兼用反射金属膜
または反射金属膜と透明電極膜の積層体を成膜した第2
のガラス基板とを、該第1のガラス基板の裏面と該第2
のガラス基板のおもて面どうしを対面させて、所定幅の
空隙を介して対向配置し、該空隙内に
【化6】 (ただし、Rはピコリル塩からなり、X 、X は同
じかまたは異なり、それぞれCl 、ClO
BF のいずれかからなる。)の構造を有するカソ
ード化合物と、アノード機能を持つ化合物とを非水溶媒
で溶解した電解液を封入してなるものである。
【0010】この発明によれば、前記第2のガラス基板
のおもて面に前記電極膜兼用反射金属膜または前記反射
金属膜と前記透明電極膜の積層体を成膜しEC防眩ミラ
ーが構成されるものである。
【0011】前記アノード化合物は例えば、5,10ジ
ヒドロ−5,10ジメチルフェナジンまたはフェノチア
ジンで構成することができる。
【0012】前記非水溶媒は例えば、炭酸プロピレン、
γ−ブチロラクトン、スルホランの中から選択された単
一の溶媒またはこれらの中から選択されたいずれか2つ
以上の混合溶媒で構成することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)この発明の実施
の形態を以下説明する。図1は、この発明の溶液相EC
素子を用いて構成した自動車用防眩インナーミラーで、
EC素子の断面構造の模式図および電気配線図である。
EC素子10は、ガラス基板12(第1のガラス基板)
の裏面12b(光の入射方向から見て裏側の面)にIT
O、SnO 等の透明電極膜14を蒸着、スパッタリ
ング等で成膜している。ガラス基板20(第2のガラス
基板)は、おもて面20a(光の入射方向から見ておも
て側)の面にITO、SnO 等の透明電極膜を蒸
着、スパッタリング等で成膜し、裏面20b(光の入射
方向から見て裏側の面)にはAl,Cr,Ni,Ag等
の金属がスパッタリング等で成膜され、反射金属膜40
が形成されている。反射金属膜40の裏面は保護コート
層42で被覆されている。
【0014】2枚のガラス基板12,20は、透明電極
膜14,22どうしを対面させて、所定幅の空隙26を
介して対向配置されている。空隙26はエポキシ樹脂剤
等のシール剤28によって周囲が封止されて、外部から
遮断されている。
【0015】空隙26内には電解液30(EC溶液)が
封入されている。電解液30は、炭酸プロピレン、γ−
ブチロラクトン、スルホラン等の非水溶媒に、カソード
化合物およびアノード化合物を溶質として溶解して構成
されている。カソード化合物は、4,4’ジピリジン塩
の構造にピコリル塩(γ−ピコリル)を置換した
【化7】 (ただし、X はCl 、ClO 、BF
のいずれかからなる。)の構造の誘導体からなる。アノ
ード化合物は、5,10ジヒドロ−5,10ジメチルフ
ェナジンである。
【0016】電源32(車両のバッテリーを供給源とす
る電源等)からは、スイッチ34(アナログスイッチ
等)が接点aに接続されているとき、配線36を介して
透明電極膜22に正極性の電位が与えられ、配線38を
介して透明電極膜14に負極性の電位が与えられる。ス
イッチ34が接点aに接続されている状態では、透明電
極膜22と電解液30の界面では、
【0017】
【化8】 の酸化の反応により着色し、透明電極膜14と電解液3
0の界面では、
【0018】
【化9】 の還元の反応により着色する。着色状態からスイッチ3
4を接点b側に切替えると、両電極膜14,22間が短
絡されて、アノード化合物およびカソード化合物はゼロ
電位平衡となり、瞬時に消色する。
【0019】両電極膜14,22間にはスイッチ34と
並列に抵抗体44が接続されている。着色状態の時に素
子の駆動回路が故障すれば、スイッチ34が開放状態と
なるが、両電極膜14,22は抵抗体44を介して緩や
かにゼロ電位平衡となり消色する。
【0020】(実施の形態2)この発明の他の実施の形
態を図2に示す。このEC素子10′(自動車用防眩ミ
ラー)は、ガラス基板20のおもて面20aにAl,C
r,Ni,Ag等の金属を蒸着、スパッタリング等で成
膜して電極兼反射金属膜46として構成したもの、ある
いはAl,Cr,Ni,Ag等の金属を蒸着、スパッタ
リング等で成膜して反射金属膜を形成し、その上にIT
O,SnO 等の透明電極膜を積層した積層体46と
して構成したものである。このEC素子10′の他の構
成は、電解液の組成を含め前記実施の形態1(図1)と
同じである。
【0021】図2のEC素子10′の構造によれば、入
射光がガラス基板20を通過しないで反射されるので、
図1のEC素子10に比べて消色反射率が数%高く得ら
れる。
【0022】前記実施の形態1、2で作製されたEC素
子10の初期の透過率レンジは70%(消色時:スイッ
チ34を接点bに接続して短絡)〜20%(着色時:ス
イッチ34を接点aに接続して1.3V印加)であっ
た。
【0023】なお、前記実施の形態では、この発明を自
動車用防眩インナーミラーに適用した場合について示し
たが、自動車用防眩アウターミラーに適用することもで
きる。また、図1の構造において反射金属膜40をなく
して光透過性とすれば、自動車用や建造物用等の窓ガラ
ス等として利用することができる。
【0024】また、電解液30のカソード化合物は、前
記実施の形態で示すように、4,4’ジピリジン塩の構
造にピコリル塩(γ−ピコリル)を置換した誘電体から
なることが好適であるが、
【0025】
【化10】 (ただし、X はCl 、ClO 、BF
のいずれかからなる。)の4,4’ジピリジン塩の構造
にピコリル塩(α−ピコリル)を置換した誘電体からな
るカソード化合物や、
【0026】
【化11】 (ただし、X はCl 、ClO 、BF
のいずれかからなる。)の4,4’ジピリジン塩の構造
にピコリル塩(β−ピコリル)を置換した誘電体からな
るカソード化合物を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の溶液相EC素子を用いて構成した
自動車用防眩インナーミラーの実施の形態を示す図で、
EC素子の断面構造を示す模式図および電気配線図であ
る。
【図2】 この発明の溶液相EC素子を用いて構成した
自動車用防眩インナーミラーの他の実施の形態を示す図
で、EC素子の断面構造を示す模式図および電気配線図
である。
【符号の説明】 10,10′ EC素子 12 第1のガラス基板 14,22 透明電極膜 20 第2のガラス基板 26 空隙 28 シール材 30 電解液 32 電源 34 スイッチ 40 反射金属膜 42 保護コート層 44 抵抗体 46 電極兼用反射金属または反射金属膜と透明電極膜
の積層体
フロントページの続き (72)発明者 前澤 昭礼 静岡県浜松市広沢1−23−3 合同宿舎広 沢住宅3−33 Fターム(参考) 2K001 AA08 AA10 BB28 CA08 CA09 CA31 CA32

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】裏面に透明電極膜を成膜した第1のガラス
    基板と、おもて面に透明電極膜を成膜した第2のガラス
    基板とを、該第1のガラス基板の裏面と該第2のガラス
    基板のおもて面どうしを対面させて、所定幅の空隙を介
    して対向配置し、該空隙内に 【化1】 (ただし、Rはピコリル塩からなり、X 、X は同
    じかまたは異なり、それぞれCl 、ClO 、B
    のいずれかからなる。)の構造を有するカソー
    ド化合物と、アノード機能を持つ化合物とを非水溶媒で
    溶解した電解液を封入してなる溶液相エレクトロクロミ
    ック素子。
  2. 【請求項2】前記第2のガラス基板の裏面に反射金属膜
    を成膜してなる請求項1記載のエレクトロクロミック素
    子。
  3. 【請求項3】裏面に透明電極膜を成膜した第1のガラス
    基板と、おもて面に電極膜兼用反射金属膜または反射金
    属膜と透明電極膜の積層体を成膜した第2のガラス基板
    とを、該第1のガラス基板の裏面と該第2のガラス基板
    のおもて面どうしを対面させて、所定幅の空隙を介して
    対向配置し、該空隙内に 【化2】 (ただし、Rはピコリル塩からなり、X 、X は同
    じかまたは異なり、それぞれCl 、Cl
    BF のいずれかからなる。)の構造を有するカソ
    ード化合物と、アノード機能を持つ化合物とを非水溶媒
    で溶解した電解液を封入してなる溶液相エレクトロクロ
    ミック素子。
  4. 【請求項4】前記アノード化合物が、5,10ジヒドロ
    −5,10ジメチルフェナジンまたはフェノチアジンか
    ら構成されている請求項1から3のいずれかに記載のエ
    レクトロクロミック素子。
  5. 【請求項5】前記非水溶媒が、炭酸プロピレン、γ−ブ
    チロラクトン、スルホランの中から選択された単一の溶
    媒またはこれらの中から選択されたいずれか2つ以上の
    混合溶媒で構成されている請求項1から4のいずれかに
    記載の溶液相エレクトロクロミック素子。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108164508A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 乐金显示有限公司 紫精化合物以及包含该紫精化合物的电解质、透光率可变面板和显示装置

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CN108164508A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 乐金显示有限公司 紫精化合物以及包含该紫精化合物的电解质、透光率可变面板和显示装置
KR20180065157A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 엘지디스플레이 주식회사 비올로겐 화합물과 이를 포함하는 전해질, 광 투과도 가변 패널 및 표시장치
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KR101957151B1 (ko) * 2016-12-07 2019-06-19 엘지디스플레이 주식회사 비올로겐 화합물과 이를 포함하는 전해질, 광 투과도 가변 패널 및 표시장치
CN108164508B (zh) * 2016-12-07 2021-06-08 乐金显示有限公司 紫精化合物以及包含该紫精化合物的电解质、透光率可变面板和显示装置

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