(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基材と、該第一基材の一面上に順に積層されたクロミック層および第二基材と、を備えたエレクトロクロミック素子であって、
前記第一基材の一面の少なくとも一部に第一印刷層が設けられ、
前記クロミック層は少なくとも前記第一印刷層を覆うように設けられ、
前記第二基材の外表面に、前記第一印刷層の色相と、前記クロミック層に電圧を印加した状態の色相または前記クロミック層に電圧を印加しない状態の色相とを合わせてなる色相に略等しい色相の第二印刷層が設けられ、
前記第二基材の前記第一印刷層に対向する位置において、前記第一印刷層と前記クロミック層とが重なった領域内に窓部が設けられたことを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、表示素子としては、液晶表示素子（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）などが広く用いられている。
これらの表示素子は、電圧を印加している間のみ色が変化し、文字や画像を表示することができるが、表示には、比較的高い電圧を必要とするため、消費電力が多く、用途によっては、作動用の電池（バッテリー）の交換を頻繁に行う必要があった。したがって、ＩＣカードなどのように、接着材などによって、ＩＣチップ、表示素子などの内装品が封止された構造のものでは、電池（バッテリー）を随時交換することが難しく、液晶表示素子や有機ＥＬ素子は不向きであった。
【０００３】
そこで、用途によっては、液晶表示素子や有機ＥＬ素子に替わる表示素子として、エレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）が注目されている。このＥＣ素子は、作動に要する電圧が比較的低く、電子の移動を遮断して酸化還元状態を維持するだけで表示状態を静止できる（メモリー性）を有し、表示状態を維持するために電力が不要であるから、消費電力が少ないという利点がある。
【０００４】
このようなＥＣ素子としては、例えば、透明または有色電極膜、無機アモルファスまた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なすエレクトロクロミックフィルムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。このＥＣ素子では、パルスレーザー堆積法（Ｐｕｌｓｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＬＤ法）を用いて、プラスチック基板、ガラス基板などの絶縁性基板上に、透明または有色電極膜、アモルファスまたは結晶化ＬｉＭｎ２Ｏ４イオン伝導透明膜からなる無機アモルファスまたは結晶化イオン伝導透明膜、ＬｉイオンドープのアモルファスＬｉｙＷＯ３−ｘ発色膜からなる発色イオンドープの無機アモルファス発色膜、および、透明電極膜を形成している。
【特許文献１】国際公開第２００５／１２４４４４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のＥＣ素子では、素子自体の発色性については検討がなされているものの、第一電極層、電解質層、発色層および第二電極層が積層されてなるクロミック層を介して、このクロミック層の下層に設けられた印刷のみを際立たせるための構成についての検討はなされていなかった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、クロミック層の下層に設けられた印刷層による表示のみを際立たせることができるエレクトロクロミック素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエレクトロクロミック素子は、第一基材と、該第一基材の一面上に順に積層されたクロミック層および第二基材と、を備えたエレクトロクロミック素子であって、前記第一基材の一面の少なくとも一部に第一印刷層が設けられ、前記クロミック層は少なくとも前記第一印刷層を覆うように設けられ、前記第二基材の外表面に、前記第一印刷層の色相と、前記クロミック層に電圧を印加した状態の色相または前記クロミック層に電圧を印加しない状態の色相とを合わせてなる色相に略等しい色相の第二印刷層が設けられ、前記第二基材の前記第一印刷層に対向する位置において、前記第一印刷層と前記クロミック層とが重なった領域内に窓部が設けられたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のエレクトロクロミック素子によれば、第一基材と、該第一基材の一面上に順に積層されたクロミック層および第二基材と、を備えたエレクトロクロミック素子であって、前記第一基材の一面の少なくとも一部に第一印刷層が設けられ、前記クロミック層は少なくとも前記第一印刷層を覆うように設けられ、前記第二基材の外表面に、前記第一印刷層の色相と、前記クロミック層の色相とを合わせてなる色相に略等しい色相の第二印刷層が設けられ、前記第二基材の前記第一印刷層に対向する位置において、前記第一印刷層と前記クロミック層とが重なった領域内に窓部が設けられたので、第一印刷層の色相、クロミック層の発色前後の色相、および、第二印刷層の色相を適宜組み合わせることにより、第二基材の窓部のみで第一印刷層を視認できるようにすることができる。したがって、第一印刷層による表示（情報）を際立たせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のエレクトロクロミック素子の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１０】
（エレクトロクロミック素子）
図１は、本発明のエレクトロクロミック素子の一実施形態を示す概略斜視図である。図２は、図１に示すエレクトロクロミック素子の概略分解斜視図である。
この実施形態のエレクトロクロミック素子（以下、「ＥＣ素子」と略すこともある。）１０は、第一基材２０と、この第一基材２０の一方の面２０ａ上に順に積層されたクロミック層３０および第二基材４０とから概略構成されている。
また、第一基材２０の一方の面２０ａの中央部に第一印刷層２１が設けられている。また、クロミック層３０は、第一基材２０の一方の面２０ａおよび第一印刷層２１を覆うように設けられている。さらに、第二基材４０の外表面４０ａ（クロミック層３０と接している面とは反対の面）に第二印刷層４１が設けられ、第二基材４０の第一印刷層２１に対向する位置において、第一印刷層２１とクロミック層３０とが重なった領域内に窓部４２が設けられている。そして、第二印刷層４１の色相は、第一印刷層２１の色相と、クロミック層３０が発色した場合の色相とを合わせてなる色相に略等しくなっている。
【００１１】
また、図３に示すように、クロミック層３０は、第一基材２０の一方の面２０ａ側から順に第一電極層３１、電解質層３２、発色層３３および第二電極層３４が積層されてなる層である。
【００１２】
第一基材２０、第二基材４０としては、少なくともその表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した複合基材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。また、紙としては、上質紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙、再生紙、含浸紙、無塵紙、耐水紙、蛍光紙、これらの紙基材上に導電性塗料などにより回路を形成した導電性の紙基材などが挙げられる。これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートまたはポリイミドからなる電気絶縁性のフィルムまたはシートが好適に用いられる。
【００１３】
印刷層２１は、公地の印刷用インキなどを用い、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、トナー印刷、転写などの印刷方法により、文字、記号、模様または画像などの各種印刷情報が形成された層である。
【００１４】
クロミック層３０を構成する第一電極層３１、第二電極層３４としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）などから構成される透明電極層が挙げられる。
【００１５】
クロミック層３０を構成する電解質層３２としては、アモルファスまたは結晶化ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｒＯｘなどの遷移金属ドープ酸化リチウムからなるイオン伝導透明層が挙げられる。
【００１６】
クロミック層３０を構成する発色層３３としては、リチウム（Ｌｉ）イオンドープのアモルファスＬｉｙＷＯ３−ｘ、ナトリウム（Ｎａ）イオンドープのアモルファスＮａｘＷＯ３などからなる発色層が挙げられる。
【００１７】
印刷層４１は、公地の印刷用インキなどを用い、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、トナー印刷、転写などの印刷方法により、その色相が、第一印刷層２１の色相と、クロミック層３０が発色した場合の色相とを合わせてなる色相にほぼ等しくなるように形成された層である。
【００１８】
このＥＣ素子１０によれば、クロミック層３０に電圧を印加しない状態では、第二基材４０の窓部４２から、第一基材２０上の第一印刷層２１を視認できるが、一方、クロミック層３０に電圧を印加した状態では、第一印刷層２１の色相と、クロミック層３０の発色による色相とを合わせてなる色相が、第二基材４０上の第二印刷層４１の色相とほぼ等しくなるので、第二基材４０の窓部４２から、第一基材２０上の第一印刷層２１を視認できなくなる。例えば、第二印刷層４１の色相を黒とした場合、第一印刷層２１の色相が赤、クロミック層３０の発色前の色相が赤であれば、クロミック層３０に電圧を印加しない状態では、第二基材４０の窓部４２から、第一印刷層２０を視認できる。一方、上記のクロミック層３０の発色時の色相が青であれば、クロミック層３０に電圧を印加した状態では、第一印刷層２１の赤色と、クロミック層３０の青色とが重なって黒色となり、第二基材４０の窓部４２から、第一印刷層２０を視認できなくなる。このように、このＥＣ素子１０によれば、第一印刷層２１の色相、クロミック層３０の発色前後の色相、および、第二印刷層４１の色相を適宜組み合わせることにより、第二基材４０の窓部４２のみで第一印刷層２１を視認できるようにすることができる。したがって、第一印刷層２１による表示（情報）を際立たせることができる。
【００１９】
なお、この実施形態では、第二印刷層４１の色相を、第一印刷層２１の色相と、クロミック層３０が発色した場合の色相とを合わせてなる色相に略等しくしたＥＣ素子１０を例示したが、本発明のＥＣ素子はこれに限定されない。本発明のＥＣ素子にあっては、第二印刷層の色相を、第一印刷層の色相と、クロミック層が発色していない場合の色相とを合わせてなる色相に略等しくしてもよい。すなわち、上述のように、クロミック層に電圧を印加した状態で、第一印刷層を視認できなくするのではなく、クロミック層に電圧を印加した状態で、第一印刷層を視認でるようにしてもよい。
【００２０】
また、この実施形態では、クロミック層３０が第一基材２０の一方の面２０ａ全面を覆っているＥＣ素子１０を例示したが、本発明のＥＣ素子はこれに限定されない。本発明のＥＣ素子にあっては、クロミック層は、第一基材上に、少なくとも第一印刷層を覆うように設けられていればよい。
また、この実施形態では、第一基材２０の一方の面２０ａの中央部に第一印刷層２１が設けられたＥＣ素子１０を例示したが、本発明のＥＣ素子はこれに限定されない。本発明のＥＣ素子にあっては、第一印刷層は、第一基材の一方の面において中央部以外の一部に設けられていてもよく、また、第一基材の一方の面全面に設けられていてもよい。また、第一印刷層の形状は、その表示する情報に応じて、任意に形成される。
【００２１】
（エレクトロクロミック素子の製造方法）
次に、図１、２を参照して、この実施形態のＥＣ素子の製造方法を説明する。
先ず、第一基材２０の一方の面２０ａに、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、オフセット印刷、トナー印刷、転写などの印刷方法により、第一印刷層２１を形成する。
次いで、ＰＬＤ法により、第一基材２０の一方の面２０ａおよび第一印刷層２１上に、クロミック層３０を形成する。このクロミック層３０の各層の形成方法を、以下に示す。なお、クロミック層３０の各層は、真空室内で、常温にて形成される。
【００２２】
第一電極層３１を形成するには、第一印刷層２１が設けられた第一基材２０を真空室内に配置して、この第一基材２０を常温に維持する。
次いで、第一基材２０の一方の面２０ａおよび第一印刷層２１の最表面から所定の離間位置に、スズドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズなどの第一電極層３１用ターゲットを配置し、真空室内の酸素雰囲気圧を２Ｐａに保持する。
次いで、ターゲットにレーザー光を照射して、第一基材２０の一方の面２０ａおよび第一印刷層２１上に、第一電極層３１を積層する。
【００２３】
電解質層３２を形成するには、第一電極層３１の最表面から所定の離間位置に、アモルファスまたは結晶化ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＣｒＯｘなどの遷移金属ドープ酸化リチウムからなる電解質層３２用ターゲットを配置し、真空室内の酸素雰囲気圧を３０Ｐａに保持する。
次いで、ターゲットにレーザー光を照射して、第一電極層３１上に、電解質層３２を積層する。
【００２４】
発色層３３を形成するには、電解質層３２の最表面から所定の離間位置に、リチウムイオンドープのアモルファスＬｉｙＷＯ３−ｘ、ナトリウムイオンドープのアモルファスＮａｘＷＯ３などの発色層３３用ターゲットを配置し、真空室内の酸素雰囲気圧を１２Ｐａに保持する。
次いで、ターゲットにレーザー光を照射して、電解質層３２上に、発色層３３を積層する。
【００２５】
第二電極層３４を形成するには、発色層３３の最表面から所定の離間位置に、スズドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズなどの第二電極層３４用ターゲットを配置し、真空室内の酸素雰囲気圧を２Ｐａに保持する。
次いで、ターゲットにレーザー光を照射して、発色層３３上に、第二電極層３４を積層し、クロミック層３０を得る。
【００２６】
次いで、第二電極層３４の上に、第二印刷層４１および窓部４２が設けられた第二基材４０を、第二印刷層４０が最表面をなし、かつ、窓部４２が第一印刷層２１と対向するように貼着して、ＥＣ素子３０を得る。
【００２７】
（非接触型データ受送信体）
図４は、本発明のエレクトロクロミック素子を備えた非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略断面図である。
図４において、図１、２に示したエレクトロクロミック素子の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
この実施形態の非接触型データ受送信体５０は、ＥＣ素子１０と、ＩＣチップなどの電子部品５１と、スイッチ５２と、導電部（回路）５３と、封止材５４とから概略構成されている。
【００２８】
この非接触型データ受送信体５０では、ＥＣ素子１０の構成部材である第一基材２０および第二基材４０がカード大をなしており、第一基材２０の一方の面２０ａには、電子部品５１と、ＥＣ素子１０を作動させるためのスイッチ５２と、これらの部品を接続する導電部（回路）５３とが設けられている。
また、上記の部品が設けられた第一基材２０と第二基材４０とが、封止材５４を介して対向するように接合され、第一基材２０と第二基材４０との間に、封止材５４により被覆されたＥＣ素子１０、電子部品５１、スイッチ５２、導電部５３などが内装されている。
【００２９】
さらに、第二基材４０をその厚み方向に貫通するように設けられた窓部４２と、第一印刷層２１とが対向するように配置されている。これにより、第二基材４０の外表面４０ａ側から、第一印刷層２１およびクロミック層３０を視認することができる。
【００３０】
この非接触型データ受送信体５０では、スイッチ５２を押すことにより、ＥＣ素子１０が作動し、このＥＣ素子１０の発色を第二基材４０の窓部４２から視認することができるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のエレクトロクロミック素子の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示すエレクトロクロミック素子の概略分解斜視図である。
【図３】本発明のエレクトロクロミック素子の一実施形態を構成するクロミック層を示す概略断面図である。
【図４】本発明のエレクトロクロミック素子を備えた非接触型データ受送信体の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０・・・エレクトロクロミック素子、２０・・・第一基材、２１・・・第一印刷層、３０・・・クロミック層、３１・・・第一電極層、３２・・・電解質層、３３・・・発色層、３４・・・第二電極層、４０・・・第二基材、４１・・・第二印刷層、４２・・・窓部、５０・・・非接触型データ受送信体、５１・・・電子部品、５２・・・スイッチ、５３・・・導電部。
【図１】
0005214993.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005214993.tif 000004
【図４】
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