CN1476549A

CN1476549A - 液体型电致变色器件

Info

Publication number: CN1476549A
Application number: CNA018193838A
Authority: CN
Inventors: ֮; 寺田佳之; 持塚多久男
Original assignee: Murakami Corp
Current assignee: Murakami Corp
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2004-02-18
Also published as: EP1437620A1; JPWO2003032069A1; US20040057100A1; US6829074B2; WO2003032069A1; KR20040031686A

Abstract

本发明提供一种液体型电致变色器件，例如图2所示，其由基板1、2构成，该基板1、2具有通过对基板进行加工来作为基板整体的一部分形成的引出电极11，12。通过将上下导电膜的引出电极部集中到单侧一边，与把上下基板错位的方法等相比，可以扩大有效面积率，此外，可缩小用于隐藏引出电极部的覆盖部分的面积。此外，与把上下基板错位的方法等相比，因为可以减小各引出电极部的面积，可以相应地减轻重量，此外，通过分解为互不重叠大小的两个引出电极部11、12，可以相应地减轻重量。进而，当从垂直于基板表面的方向观察时，由于下部引出电极部11和上部引出电极部12处于互不重叠的位置，使利用夹持电极进行连接成为可能。

Description

液体型电致变色器件

技术领域

本发明涉及用于光量控制或显示的电致变色器件，特别涉及液体型电致变色器件等。

背景技术

当施加电压时，发生可逆的电解氧化或还原反应而出现可逆的着色或脱色的现象称为电致变色。利用这种现象的电致变色(下面有时简称为EC)器件用于光量控制器件(例如，防眩反射镜或调光玻璃等、仪表类或EL显示器件等亮度调整器件等)、或应用于段型数字显示或电致变色显示器等显示器件中。根据构成EC器件的EC层的材料形态，EC器件大体可分为溶液型、全固体型等。其中，EC层的至少一部分由液体或凝胶构成的器件是液体型EC器件。

图7表示具有代表性的液体型EC器件的结构。简单地说，其具有下述结构：使具有下部导电膜3的下部玻璃基板1和具有上部导电膜4的上部玻璃基板2的各导电膜3、4面向内侧，用密封部5将它们粘贴起来，在密封部5的一部分上设有EC溶液注入口(图中未示)，从该注入口注入并填充EC溶液6。

当在这样制成的EC器件的下部导电膜3和上部导电膜4之间施加电压时，在作为着色层的EC溶液6的内部发生电化学反应，器件着色。此外，当施加与着色相反方向的电压时，由于逆反应，器件脱色。

但是，在现有的EC器件中，为了设置将下部导电膜3和上部导电膜4分别与外部布线连接的引出电极部，如图8(1)所示，将两块具有导电膜的玻璃基板1、2或沿图示的上下方向错开，或如图8(2)所示，沿图示的倾斜方向错开。进而，分别把按宽度W1、W2露出的露出部分作为引出电极部1a、2a，并把在该引出电极部1a、2a上露出的导电膜部分作为引出电极。或者，如图8(3)所示，通过改变两块具有导电膜的玻璃基板1、2的大小等，来设定引出电极部(特开昭61-129626号公报、特开昭63-249826号公报、特开昭61-190528号公报、U.S.P5,668,663号公报)。这样将基板错开的原因，是因为实际上液体型EC器件的如图7所示的基板间隔h非常小，若不错开基板，与外部布线的连接就相当困难，特别是不能在上下基板上安装夹持电极等。

但是，在这样的结构中，至少必须把引出电极部设置在液体型EC器件的两边。由于诸如引出电极部或密封部之类的周边部分不是有效区域，当在EC器件的两边设置引出电极部时，引出电极部的面积一定会变大，从有效面积率的观点来看并不理想。此外，当必须用镜框等来隐藏诸如引出电极部或密封部之类的周边部分时，若引出电极部的面积太大，则覆盖该引出电极部的面积也会变大，从美观而言也不理想。特别是对安装在车辆等上的电致变色反射镜来说，由于覆盖反射镜外周边的镜框(框缘)厚度给人沉重的印象，因此并不可取。

发明内容

由于本发明具有把引出电极部设置在液体型EC器件的一边的结构，因此可以扩大液体型EC器件的着色和脱色的有效面积。此外，由于将引出电极部集中在液体型EC器件的一边，可使布线变得容易进行，并可缩短布线长度。

例如，在汽车用防眩反射镜的情况下，由于增加了反射镜部分的有效面积，扩大了有效视野，因此不仅有利于安全性，而且由于覆盖反射镜外周边缘的镜框的窄细化，还可以使其造型看起来更为美观。此外，与在两条以上的边进行电极引出的情况相比，在确保相同有效视野的基础上，还可减轻重量。

此外，例如，当把液体型EC器件用于发光体器件的亮度调整时，通过将引出电极部集中设置在液体型EC器件的一边，可以在有限的空间内进行电极引出，据此，可使迄今很难实现的、必须从单边引出电极的发光体器件(例如仪表类或EL显示器件等)的亮度调整成为可能。

附图说明

图1是说明与本发明的一个实施方式有关的电致变色器件的结构平面图。

图2是说明本发明的电致变色器件的一个实施方式的平面图。

图3是图2沿I-I线的断面图。

图4是与本发明的电致变色器件的一个实施方式有关的电路图。

图5是说明将本发明应用于汽车用车内防眩反射镜时的效果的平面图。

图6是说明在液体型电致变色层中的反应式的一个示例图。

图7是表示液体型电致变色器件的结构断面图。

图8是说明现有的电极引出结构的平面图。

具体实施方式

本发明的特征在于，在液体型电致变色器件的一边，设置下部导电膜的引出电极部和上部导电膜的引出电极部。

在此情况下，必须对上下基板的形状等采取措施。例如，如图1(1)所示，使上部基板2的一边的一部分突出，来设置上部引出电极部12。同样地，如图1(2)所示，使下部基板1的一边的一部分突出，来设置下部引出电极部11。此时，如图1(3)所示，将上下基板1、2不错位地叠置，设置下部引出电极部11和上部引出电极部12，使得当从基板的层叠方向(垂直于基板表面的方向)观察时，下部引出电极部11和上部引出电极部12相互不重叠。

这样，由于将上下导电膜的引出电极部11、12互不重叠地集中到单侧的一边，与把上下基板错位的方法等比较起来，扩大了有效面积率，此外，也可缩小用于隐藏引出电极部的覆盖部分的面积。

此外，与把上下基板错位的方法等比较起来，因为可以减小各引出电极部的面积，可相应地减轻重量，此外，通过分解为互不重叠的大小的两个引出电极部，也就可以相应地减轻重量。

进而，当从垂直于基板表面的方向观察时，由于下部引出电极部11和上部引出电极部12处于相互并不重叠的位置，使利用夹持电极进行连接成为可能。

在本发明中，虽然可以采用把形成引出电极的部件(例如基板片等)粘接在矩形基板上来形成各引出电极部，但从强度和成本的观点来考虑，最好是对基板进行加工，作为基板整体的一部分来形成各引出电极部。

通过在按这样加工所得的各基板的整个表面上形成导电性薄膜，可在各引出电极部上形成由导电性薄膜构成的引出电极。

在本发明中，对各引出电极部和外部布线之间的连接，从可以简单并且可靠地进行连接的观点出发，最好是通过夹持电极来进行。此外，若采用夹持电极的话，即使对于例如车载用EC器件等经常在剧烈震动的环境下使用，也可减少接触不良等危险，连接可靠性高，因此比较理想。

在本发明中，最好把引出电极部设置在基板的长边上。这是因为可以充分确保上下导电膜的各引出电极的长度或面积，因此可以充分确保电压的稳定、着色脱色的稳定、可靠性和响应性能。

在本发明中，最好使基板(导电性薄膜)的短边尺寸在7cm以下。这是因为就迄今所知的导电性薄膜的电阻值而言，当短边超过7cm时，根据把引出电极部集中在EC器件一边的本发明的实施方式，很难充分确保电压的稳定、着色脱色的稳定、可靠性和响应性能。根据同样的观点，基板(导电性薄膜)的短边在6.5cm以下会更好一些，更进一步，最好是6cm以下。例如，当上下导电膜是透明导电膜时，可用如图4所示的电路图来表示后述的图2和图3所示结构的液体型EC器件。通过上部透明导电膜的电阻a₁a₂、下部透明导电膜的电阻a₃a₄，各处电荷的电荷量为：a₁＞a₂＞a₃＞a₄。因此，由于电压稳定以及着色和脱色的稳定依赖于到引出电极的距离，亦即a₁a₂间的距离和a₃a₄间的距离，因此最好使这些距离尽可能小。

在本发明中，各引出电极的长度(图1中的A、B)可以任意变更。各引出电极部的长度最好选取在各引出电极部分别可以至少安装两个以上的夹持电极的长度。这是因为即使夹持电极中的一个接触不良时，仍可以维持接触状态。特别是在车载用EC器件的情况下，由于剧烈震动而很容易导致接触不良，因此这就显得非常重要。此外，在车载用EC器件的情况下，夹持电极的数目最好是20～40个。

在本发明中，最好是根据不同的导电膜材料所具有的薄膜电阻值(面电阻)，使各引出电极部的长度(图1中的A、B)或面积为使电压稳定和着色脱色稳定的比例。具体来说，例如，最好ITO等透明电极的引出电极部的长度(面积)尽可能大，而铬等电极兼反射膜的引出电极部的长度(面积)可以小一些。这是因为透明电极膜的薄膜电阻比电极兼反射膜的薄膜电阻高的缘故。

在本发明中，当各导电膜材料相同时，最好使各引出电极部的长度(图1中的A、B)或面积相等。这是为了使电压稳定和着色和脱色稳定的缘故。

图2是说明本发明的电致变色器件的一个实施方式的平面图。图3是图2沿I-I线的断面图。

如图2和图3所示，对基板进行加工，准备好具有作为基板整体的一部分的引出电极部11、12的基板1、2。其次，通过在各基板的整个表面上形成导电性薄膜(图中未示)，在各引出电极部11、12上形成由导电性薄膜构成的引出电极。使各导电膜面向内侧，用密封部5将它们粘贴起来，从设在密封部5的一部分的EC溶液注入口5’注入并填充EC溶液6之后，密封EC溶液注入口5’。此后，将夹持电极21和导线(图中未示)连接到各引出电极部11、12，各引出电极部11、12通过这些夹持电极和导线分别连接到外部布线。

此处，如图3所示，对没有形成引出电极部11、12的EC器件的三条边，将密封部5外侧的周边部的宽度取为2.5mm，对引出电极侧的一边，引出电极部的宽度取为1.5mm、密封部外侧的周边部的宽度取为4.0mm。其结果，可以尽量减小密封部外侧的基板周边区域的面积，可以最大限度地加大密封部内侧的发挥作为EC器件功能的作用的有效区域的面积。此外，虽然这些值是在考虑到较高可靠性等的情况下的现状中最为可取的数值，但对于通常的可靠性水平，引出电极部的宽度可取为1.5mm以下，密封部5外侧的周边部的宽度可取为2.5mm以下。同样地，如果尽量减少密封部外侧的基板周边区域的面积的要求并不迫切时，可将引出电极部的宽度取为1.5mm以上，可将密封部5外侧的周边部的宽度取为2.5mm以上。

图5是说明将本发明应用于汽车用车内防眩反射镜时的效果的平面图。如图5所示，覆盖反射镜20的有效区域外侧的基板外周边的镜框21中，与位于形成引出电极部11、12的一边的镜框的宽度D相比较，其它各边中的至少一边的宽度A、B、C比现有的边窄。在从两条以上的边进行电极引出的情况下，两条以上的边的宽度与D相同。这样，通过镜框21的窄细化，可以使其造型看起来更为美观。此外，由于扩大了反射镜部分的有效面积，使有效视野变宽，有利于提高安全性。而且，比起从两条以上的边进行电极引出的情况来，在确保同一有效视野的基础上，还可减轻重量。这样，当将本发明应用于汽车用车内反射镜或车外反射镜时，因为对这些反射镜来说，要求其外观必须特别漂亮，因此非常理想。此外，例如图5所示，最好要把引出电极区域设置在反射镜安装时的反射镜上部的边上，这是因为当把引出电极区域设置在反射镜上部时，看起来会更加漂亮而比较理想，特别是在车内反射镜的情况下，即使反射镜安装时的反射镜上部的镜框有稍微有点宽，看起来也不太引人注意因而最为理想。电致变色防眩反射镜并不只限于平面反射镜的类型，也可以是具有曲率的反射镜的类型。

在本发明中，电致变色层的EC层的至少一部分由液体或凝胶体构成，只要是必须在具有上下导电膜的玻璃基板之间插入EC层进行制造的材料均可，对其没有特别的限制。

具体来说，例如，可以使用将联二吡啶(viologen)衍生物等阴极化合物、茂金属(M(C₅H₅)₂)或者由其衍生物构成的阳极化合物溶解在非水溶媒中所得电解液来构成EC层。图6(1)式是典型的联二吡啶衍生物阴极化合物反应式，图6(2)式是茂金属的阳极化合物反应式。在图6(1)式中，R₁、R₂分别表示具有1到10个碳原子的烷基或苯基，在图6(2)式中M表示金属。

在液体型EC层中，作为EC物质，除联二吡啶以外，还可举出如芳香族胺、氧化还原络合物、酞菁染料、异质环状化合物、氟、苯乙烯基、蒽醌、邻苯二甲酸二酯等。作为电解质，可举出水系或非水系的液体(电解液)、或半固体(高分子电解质)等。

作为不透明导电膜，可使用各种导电性金属膜，作为导电膜兼反射膜，可使用铝(Al)、银(Ag)、铬(Cr)等金属膜。作为透明导电膜，可使用ITO(铟锡氧化物)、SnO₂、In₂O₃、ZnO等的膜。这些导电膜可用蒸镀法、离子镀膜法、溅射法等周知的薄膜成形法来形成。

实施例

在上下导电膜采用ITO膜、Cr膜，按尺寸(250×50mm)所制作出的汽车用车内反射镜样品中，可使反射率在10％～50％之间变化，其满足作为防眩反射镜的功能已得到确认。

此外，在将上下导电膜都采用ITO膜，按尺寸(250×50mm)所制作的透过型EC器件的样品中，可使透过率在10％～80％之间变化，其满足例如作为亮度调整的功能已得到确认。

该透过型EC器件中，通过将EC器件的各引出电极部集中到一边，由于从单边可以引出全部电极，因此可以在有限的空间引出电极，据此，使迄今为止很难实现的、对必须从单边引出电极的EL板的发光体器件进行亮度调整成为可能。

工业可用性

本发明的电致变色器件在用于，例如电致变色镜、特别是作为汽车用车内反射镜或车外反射镜而构成的电致变色防眩反射镜、或者对必须从单边引出电极的发光体器件等由于其结构的原因，很难从多边引出电极的器件进行亮度调整或光量控制时，特别有用。

Claims

1.一种液体型电致变色器件，是将两块具有导电膜的玻璃基板粘贴起来，在下部导电膜和上部导电膜之间插入电致变色层制作而成的，其特征在于，

下部导电膜的引出电极部和上部导电膜的引出电极部设置在电致变色器件的一边上。

2.如权利要求1所述的液体型电致变色器件，其特征在于，

使下部基板的一边的一部分突出来设置下部引出电极部，使上部基板的一边的一部分突出来设置上部引出电极部，并且以下述方式设置所述下部引出电极部和上部引出电极部：将所述上下基板不错位地叠置，当从基板的层叠方向观察时，所述下部引出电极部和上部引出电极部互不重叠。

3.如权利要求2所述的液体型电致变色器件，其特征在于，

对基板进行加工，作为基板的一部分形成各引出电极部。

4.如权利要求2或3所述的液体型电致变色器件，其特征在于，

通过夹持电极来进行各引出电极部与外部布线的连接。

5.如权利要求1至4的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，所述引出电极部设置在所述基板的长边上。

6.如权利要求1至5的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，所述基板的短边尺寸在7cm以下。

7.如权利要求1至6的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，将所述各引出电极部的长度设定为分别在各引出电极上至少可以安装两个以上的夹持电极的长度。

8.如权利要求1至7的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，根据不同的导电膜材料所具有的薄膜电阻(面电阻)，将各引出电极部的长度(面积)设定为使电压稳定和着色脱色稳定的比例。

9.如权利要求1至8的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，当各导电膜材料相同时，使所述各引出电极部的长度(面积)相等。

10.如权利要求1至9的任何一项所述的液体型电致变色防眩反射镜，其特征在于，其构成汽车用车内反射镜或车外反射镜。

11.如权利要求10所述的液体型电致变色防眩反射镜，其特征在于，

在安装反射镜时的反射镜上部的边上，设置所述引出电极部。

12.如权利要求1至9的任何一项所述的液体型电致变色器件，其特征在于，其是为了对必须从单边引出电极的发光体器件进行亮度调整而构成的。