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(In Japanese)エレクトロクロミックフィルムとその製造方法及びエレクトロクロミックフィルム表示装置 foreign

Patent code P110006144
Posted date Dec 19, 2011
Application number P2006-514864
Patent number P4474554
Date of filing Jun 21, 2005
Date of registration Mar 19, 2010
International application number JP2005011692
International publication number WO2005124444
Date of international filing Jun 21, 2005
Date of international publication Dec 29, 2005
Priority data
  • P2004-184084 (Jun 22, 2004) JP
  • P2004-307548 (Oct 22, 2004) JP
Inventor
  • (In Japanese)大久保 利一
  • (In Japanese)光木 文秋
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人大分大学
Title (In Japanese)エレクトロクロミックフィルムとその製造方法及びエレクトロクロミックフィルム表示装置 foreign
Abstract (In Japanese)透明又は有色電極膜、無機アモルファス又は結晶化イオン伝導透明膜、発色イオンドープの無機アモルファス発色膜、透明電極膜を順次積層した構造を特徴とするエレクトロクロミックフィルム。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

今、発色性の表示素子としてメモリー性のあるエレクトロクロミック材が注目を集めており、従来から各種の研究が進められて来た。このエレクトロクロミック材を実用化するためには、各種の課題を解決しなければならないが、大幅な低廉・省エネ効果があること及び利用分野が格段に広範囲であることから、その実用化が大いに期待されている。
代表的なエレクトロクロミック材料にWO3がある。これは、結晶構造が、ABO3型ペロブスカイトのAサイト(拡散サイト)が欠損した構造となり、電界印加により、AサイトにLiを微量挿入するとLiyWO3となり、青色に見える物質である。
WO3を用いたエレクトロクロミックに関する従来の研究は、Liイオン電解質からLiイオンを注入する技術に関するものが殆どであった。
本来、タングステンの価数はW6+であるが、外部からのイオン注入(Li,Na,Hなどの注入)によりW5+が形成され、その時、赤外から赤色にかけての光を吸収する。
イオン注入源としては、LiClO4-Propylene carbonate/Ethylene carbonateなどの液体電解質が用いられている(「P.R.Bueno,R.C.Faria,C.O.Avellaneda,E.R.Leite and L.O.S.Bulhoes:Solid State Ionics 158(2003)415」及び「P.V.Ashrit,G.Bader and V.V.Truong:Thin Solid Films 320(1998)324」、参照)が、液漏れ、電解質劣化、電界の不均一を防ぐために、高度なシール技術が要求される。
従来のエレクトロクロミック素子においては、液体電解質をシールするため、二枚のガラス基板で液体電解質を封入するサンドイッチ構造を採用せざるを得ない。
上記サンドイッチ構造は、電子ペーパーへの応用の観点から注目されている“電界で表示を操作するディスプレイ”(例えば、電子粉粒体式ディスプレイ、マイクロカプセル電気泳動式ディスプレイなど)において、主に採用されているが、表示部が、ディスプレイ素子の内部に存在するため、表示に奥行きが生じるという課題を抱えている。
また、サンドイッチ構造のディスプレイを作製する場合、ガラス基板の厚みや表面状態をも考慮する必要があり、さらに、高度なシール技術やガラス成形技術が要求される。
そこで、液体電解質の代わりに固体電解質を用いると、高度なシール技術やガラス成形技術を必要とせずに、表示部を1枚のガラス基板上に形成した構造(一基板型構造)を実現することができるので、全固体エレクトロクロミック素子の開発が期待されていて、固体のポリマー(高分子)電解質に関する研究もなされている(「Z.Xuping,S.Lianyong,L.Qing and L.Zuhong:Jpn.J.Appl.Phys.38(1999)770」及び「S.Lianyong,F.Jinghuai,L.Bingjie and L.Zuhong:Jpn.J.Appl.Phys.36(1997)L684」、参照)。
固体電解質には、無機系のものと高分子系のものがあるが、高分子系の固体電解質は、多くは湿潤状態で機能し、また、繰り返し使用による劣化の程度も大きいので、一基板構造用には不向きである。
一方、無機系の固体電解質は、ガラス基板への密着性や機械的強度の点で、一基板構造用に適しているが、一般に、イオン伝導度が劣ることから、室温で機能せしめる表示部の固体電解質として用いることは困難であると認識されていた。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、アモルファス無機薄膜積層構造のエレクトロクロミックフィルムとその製造方法、及び、エレクトロクロミックフィルムに手動で画像や文字を描き表示する装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
真空室内において、
(a)絶縁性基板を常温に維持し、
(b)(b-1)絶縁性基板から所定の離間位置に、透明又は有色電極膜積層用のターゲットを置き、真空室内の酸素雰囲気圧を4~6Paに保持し、
(b-2)該ターゲットにレーザーを照射して、絶縁性基板上に、透明又は有色電極膜を積層し、次いで、
(c)(c-1)上記所定の離間位置に、無機アモルファス又は結晶化イオン伝導透明膜積層用のターゲットを置き、真空室内の酸素雰囲気圧を19~21Paに保持し、
(c-2)該ターゲットにレーザーを照射して、透明又は有色電極膜の表面に、無機アモルファス又は結晶化イオン伝導透明膜を積層し、次いで、
(d)(d-1)上記所定の離間位置に、発色イオンドープの無機アモルファス発色膜積層用のターゲットを置き、真空室内の酸素雰囲気圧を6~8Paに保持し、
(d-2)該ターゲットにレーザーを照射して、無機アモルファス又は結晶化イオン伝導透明膜の表面に、発色イオンドープの無機アモルファス発色膜を積層し、次いで、
(e)(e-1)上記所定の離間位置に、透明電極膜積層用のターゲットを置き、真空室内の酸素雰囲気圧を4~6Paに保持し、
(e-2)該ターゲットにレーザーを照射して、発色イオンドープの無機アモルファス発色膜の表面に、透明電極膜を積層する
ことを特徴とするエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項2】
 
前記透明電極膜が、ITO透明電極膜であることを特徴とする請求の範囲1に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項3】
 
前記無機アモルファス又は結晶化イオン伝導透明膜が、アモルファス又は結晶化LiMn2O4イオン伝導透明膜であることを特徴とする請求の範囲1又は2に記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。

【請求項4】
 
前記発色イオンドープの無機アモルファス発色膜が、LiイオンドープのアモルファスLiyWO3-x発色膜であることを特徴とする請求の範囲1~3のいずれかに記載のエレクトロクロミックフィルムの製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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