(57)【要約】【課題】  高コントラストなエレクトロクロミック素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のエレクトロクロミック素子１０は、第１の電極１３と、第２の電極１４と、電解質層１６と、エレクトロクロミック組成物層１５とを含み、第１の電極１３の上に、エレクトロクロミック組成物層１５が積層され、エレクトロクロミック組成物層１５の上に、電解質層１６が積層され、第２の電極１４が、電解質層１６およびエレクトロクロミック組成物層１５の少なくとも一方の側面に配置され、第１の電極１３と第２の電極１４との間で、電解質層１６およびエレクトロクロミック組成物層１５に電圧を印加可能であることを特徴とする。【選択図】  図１
2012211965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、電解質層と、エレクトロクロミック組成物層とを含み、
前記第１の電極の上に、前記エレクトロクロミック組成物層が積層され、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、前記電解質層が積層され、
前記第２の電極が、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に配置され、
前記第１の電極と前記第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であることを特徴とする、エレクトロクロミック素子。
【請求項２】
さらに、絶縁性隔壁を含み、
前記絶縁性隔壁が、前記第２の電極の外周に配置されていることを特徴とする請求項１記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項３】
さらに、透明絶縁基材を含み、
前記電解質層上に、前記透明絶縁基材が配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項４】
前記絶縁性隔壁が、前記エレクトロクロミック組成物層および前記透明絶縁基材に接して配置され、
前記エレクトロクロミック組成物層と、前記透明絶縁基材と、前記絶縁性隔壁とに囲まれた領域に、前記電解質層が配置されていることを特徴とする請求項３記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項５】
さらに、白色層を含み、
前記白色層が、前記第１の電極と前記エレクトロクロミック組成物層との間に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項６】
前記第２の電極が、前記電解質層の側面および前記エレクトロクロミック組成物層の側面に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項７】
さらに、着色制御配線を含み、
前記着色制御配線が、前記絶縁性隔壁内部に配置され、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能であることを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項８】
さらに、着色制御素子を含み、
前記着色制御配線は、第１の着色制御配線および第２の着色制御配線を含み、
前記第１の着色制御配線および第２の着色制御配線が、前記着色制御素子に電気的に接続され、
前記着色制御素子が、前記第２の電極に電気的に接続され、
前記着色制御素子が、第１の着色制御配線および第２の着色制御配線の双方から信号を受け取って、前記第２の電極に電流を流すことにより、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能であることを特徴とする請求項７記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項９】
第１の電極の上に、エレクトロクロミック組成物層を形成するエレクトロクロミック組成物層形成工程と、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、電解質層を形成する電解質層形成工程と、
前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に、前記第１の電極と第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であるように、第２の電極を形成する第２の電極形成工程とを含むことを特徴とする、エレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１０】
さらに、前記第２の電極の外周に、絶縁性隔壁を形成する絶縁性隔壁形成工程と、
前記電解質層上に、透明絶縁基材を配置する透明絶縁基材配置工程と、
前記絶縁性隔壁内部に、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御する第１の着色制御配線および第２の着色制御配線を配置する着色制御配線配置工程と、
前記第１の着色制御配線および前記第２の着色制御配線の双方から信号を受け取って、前記第２の電極に電流を流すことにより、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能な着色制御素子を、前記第２の電極に電気的に接続する着色制御素子接続工程とを含むことを特徴とする請求項９記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
【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およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学反応により色が変化するエレクトロクロミズム（ＣＥ：Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｓｍ）方式による表示デバイス（エレクトロクロミック素子）は、その表示面と平行な一対の透明電極を使用して形成されるのが一般的である。この表示デバイスの一例を、図８の縦断面図に示す。図８に示すように、表示デバイスの１画素にあたるセル１０１が、隔壁１０８により分割されている。セル１０１は、対向する一対の透明電極である、透明絶縁基材１０２に形成された第１の透明導電膜１０４と、ベース基材１０９に形成された第２の透明導電膜１０３との間に、電解質層１０６とエレクトロクロミック組成物層１０５とが挟みこまれた構造である。前記両透明導電膜間に電場を掛けると、電解質層１０６を介してエレクトロクロミック組成物層１０５に電場が注入され、着色状態となる。また、エレクトロクロミック組成物層１０５から電場が抜ければ、消色状態（無色透明）となる。ＥＣ方式では、着色していないセルは、無色透明となるため、着色していない部分を白色としたい場合には、例えば、図８に示すように、ベース基材１０９と第２の透明導電膜１０３との間に、白色層１０７を設ける。前記各セルには、マトリックス状に配線（例えば、図８に示すＹ座標配線１１１、および、図８に示していないＸ座標配線）が形成され、着色したいセルのＸ座標・Ｙ座標に対応する配線に通電することで、所望のセルを着色できる。
【０００３】
また、エレクトロクロミック素子として、例えば、ライン状の第１の電極とライン状の第２の電極とが立体交差する領域をセルとする構造の素子も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３２９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図８に示す表示デバイス（エレクトロクロミック素子）では、表示面に電極を配置する必要がある。このため、このような構造では、少なくとも、一対の電極のうちのいずれか一方の電極に透明導電膜を使用する。しかしながら、透明導電膜では、光が完全には透過しないため、コントラストが低下し、画面が暗くなる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、高コントラストなエレクトロクロミック素子およびその製造方法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】
前記目的を達成するために、本発明のエレクトロクロミック素子は、
第１の電極と、第２の電極と、電解質層と、エレクトロクロミック組成物層とを含み、
前記第１の電極の上に、前記エレクトロクロミック組成物層が積層され、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、前記電解質層が積層され、
前記第２の電極が、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に配置され、
前記第１の電極と前記第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のエレクトロクロミック素子の製造方法は、
第１の電極の上に、エレクトロクロミック組成物層を形成するエレクトロクロミック組成物層形成工程と、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、電解質層を形成する電解質層形成工程と、
前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に、前記第１の電極と第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であるように、第２の電極を形成する第２の電極形成工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高コントラストなエレクトロクロミック素子およびその製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のエレクトロクロミック素子の一例（実施形態１）の構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示すエレクトロクロミック素子のＡ−Ａ方向に見た横断面図である。
【図３】図３は、前記実施形態１における第２の電極のその他の例を示す横断面図である。
【図４】図４は、前記実施形態１における第２の電極のさらにその他の例を示す縦断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明のエレクトロクロミック素子のその他の例（実施形態２）の構成を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに示すエレクトロクロミック素子のＢ−Ｂ方向に見た縦断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、前記実施形態２におけるエレクトロクロミック組成物層のその他の例を示す平面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａに示すエレクトロクロミック素子のＣ−Ｃ方向に見た縦断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法の一工程を説明する図である。（ａ）は一工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＤ−Ｄ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のその他の工程を説明する図である。（ａ）はその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＥ−Ｅ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＦ−Ｆ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＧ−Ｇ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＨ−Ｈ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＩ−Ｉ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｇ】図７Ｇは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＪ−Ｊ方向に見た縦断面図である。
【図７Ｈ】図７Ｈは、前記実施形態２のエレクトロクロミック素子の製造方法のさらにその他の工程を説明する図である。（ａ）はさらにその他の工程を説明する平面図、（ｂ）は（ａ）に示す工程のＫ−Ｋ方向に見た縦断面図である。
【図８】図８は、本発明に関連するエレクトロクロミック素子の構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明において、前記「の上に」は、特に断らない限り、上面に直接接触している状態に限定されず、間に他の構成要素等が存在し、直接接触していない状態も含む。また、本発明において、前記「第１の電極の上」は、前記第１の電極の、エレクトロクロミック素子における表示面側上である。前記「エレクトロクロミック組成物層の上」は、前記エレクトロクロミック組成物層の、エレクトロクロミック素子における表示面側上である。
【００１２】
本発明において、前記「側面に」は、特に断らない限り、側面に直接接触している状態に限定されず、間に他の構成要素等が存在し、直接接触していない状態も含む。
【００１３】
本発明において、「積層」は、特に断らない限り、層と層とが直接接して積層されている状態に限定されず、層と層との間に、他の構成要素等が存在し、直接接していない状態で積層されている場合も含む。
【００１４】
つぎに、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明により限定されない。なお、以下の図１〜図７において、同一部分には、同一符号を付している。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なる場合がある。
【００１５】
［実施形態１］
図１および図２に、本実施形態のエレクトロクロミック素子の構成を示す。図１は、本実施形態のエレクトロクロミック素子の構成を示す縦断面図である。図２は、図１に示すエレクトロクロミック素子のＡ−Ａ方向に見た横断面図である。
【００１６】
（１）全体構成
図１および図２に示すように、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０は、第１の電極１３と、第２の電極１４と、エレクトロクロミック組成物層１５と、電解質層１６とを主要な構成要素として含む。第１の電極１３の上には、エレクトロクロミック組成物層１５が積層されており、エレクトロクロミック組成物層１５の上には、電解質層１６が積層されている。第２の電極１４は、電解質層１６の側面の全部を囲むように形成されている。図１において、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０の表示面側は、電解質層１６側である。
【００１７】
（２）エレクトロクロミック組成物層
エレクトロクロミック組成物層１５は、電気化学的な酸化または還元により変色する性質を有する着色材料（エレクトロクロミック材料）を含んでいる。前記エレクトロクロミック材料は、従来公知のものが使用でき、例えば、無機系材料、有機系材料等があげられる。前記無機系材料は、例えば、導電性高分子、遷移金属酸化物、遷移金属錯体、遷移金属塩等があげられる。前記遷移金属酸化物は、例えば、ＷＯ３型の材料等があげられる。前記遷移金属錯体は、例えば、プルシアンブルー型の材料等があげられる。前記エレクトロクロミック材料の色が複数であれば、例えば、エレクトロクロミック素子毎に、エレクトロクロミック材料を塗り分けることでカラー表示も可能となる。
【００１８】
（３）電解質層
電解質層１６は、電解質を含み、エレクトロクロミック組成物層１５に電解質を供給する層である。前記電解質は、特に制限されず、前記エレクトロクロミック材料の選択に応じて、適宜選択できる。前記電解質は、例えば、リチウム塩、カリウム塩、ナトリウム塩等があげられる。電解質層１６の形態は、特に制限されず、例えば、固体でも、液体でも、ゲル体でもよい。
【００１９】
（４）第１の電極
第１の電極１３は、前記表示面側とは反対側に配置された電極である。第１の電極１３は、例えば、製造工程または電気特性の要求に応じて、適宜選択できる。第１の電極１３の形成材料は、特に制限されず、従来公知の材料を使用できる。
【００２０】
（５）第２の電極
第２の電極１４は、前述のように、電解質層１６の側面の全部を囲むように形成された電極である。第２の電極１４の形成材料は、特に制限されず、電気配線として使用できる材料であればよい。第２の電極１４は、例えば、スパッタもしくは蒸着による金属箔膜、メッキによる金属膜とすることができる。また、第２の電極１４は、例えば、樹脂と導電性フィラーを含む導電性ペーストを使用し、印刷により形成してもよい。前記導電性ペーストにおいて、前記樹脂は、特に制限されず、例えば、エポキシ、フェノール、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、シリコーン等があげられる。前記導電性フィラーは、特に制限されず、例えば、銀、金、銅、ニッケル、パラジウム、白金の担体、または、これらの合金があげられ、好ましくは銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金等を銀で被覆したものである。前記導電性フィラーは、一種類を単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。前記導電性フィラーのフィラー形状は、特に制限されず、例えば、粒子状、球状、燐片状、針状、またはこれらの組み合わせが好ましい。粒子状の導電性フィラーは、導電性粒子ということができる。前記導電性粒子は、例えば、金属粒子があげられる。金属粒子の粒子径は、例えば、前記粒子径が大きすぎると印刷性が低下するため、例えば、５μｍ以下が好ましい。前記金属粒子において、その粒度分布のピークは、１つである必要は無く、例えば、前記金属粒子は、ミクロンオーダの金属粒子と、１００ｎｍ以下の金属微粒子とを、ともに含有してもよい。ナノサイズの金属は低温で融着する性質があり、例えば、この融着により導電性粒子間の接触を金属結合とすることで低抵抗化を実現できる。前記導電性粒子は、前記金属粒子の他に、例えば、電性カーボン粒子、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等があげられる。
【００２１】
（６）エレクトロクロミック素子の作動
本実施形態のエレクトロクロミック素子１０は、例えば、以下のように作動する。すなわち、まず、第２の電極１４および第１の電極１３を電源装置（図示せず）に接続する。つぎに、第２の電極１４が第１の電極１３に対して正の電位となるように、第２の電極１４および第１の電極１３の間に電圧を印加する。前記電圧印加により、エレクトロクロミック組成物層１５に含まれる前記エレクトロクロミック材料に電場が注入され着色する。この状態で、第２の電極１４が第１の電極１３に対して負の電位となるように、第２の電極１４および第１の電極１３の間に電圧を印加する。前記印加により、前記エレクトロクロミック材料から電場が抜け、例えば、消色状態（無色透明）となる。
【００２２】
本実施形態のエレクトロクロミック素子１０では、前述のように、第１の電極１３は、前記表示面側とは反対側に配置され、そして、第２の電極１４は、電解質層１６の側面に形成されている。したがって、前記表示面には、透明電極等の光の透過を妨げる構成が存在しない。このため、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０は、コントラストが高い。また、前記表示面側にＩＴＯ等の高価な透明電極を使用しないため、例えば、エレクトロクロミック素子を低コストで製造できる。また、透明導電膜を使用するタッチパネル等の入力デバイスを、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０の表示面上に配置したとしても、例えば、コントラストの低下を抑制できる。
【００２３】
また、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０では、前述のように、第２の電極１４を、電解質層１６の側面に形成している。このため、例えば、特開２００６−０３０８２９号公報および特開２００６−３２３１９１号公報に記載のエレクトロクロミック素子（横電界型）のように、第２の電極の配置のためのスペースを必要としない。したがって、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０は、例えば、小型化が可能である。この結果、本実施形態のエレクトロクロミック素子１０は、例えば、表示装置における表示の高精細化にも対応できる。
【００２４】
（７）その他の形態
本実施形態のエレクトロクロミック素子１０では、前述のように、第２の電極１４は、電解質層１６の側面の全部を囲むように形成されている。このような形態であれば、第２の電極１４の面積を大きくできるため好ましいが、本発明は、これには限定されない。例えば、図３（ａ）および図３（ｂ）の横断面図に示すように、第２の電極１４は、電解質層１６の側面の一部のみに形成されてもよい。また、第１の電極１３と第２の電極１４との間で、電解質層１６およびエレクトロクロミック組成物層１５に電圧を印加可能であれば、例えば、図４（ａ）の縦断面図に示すように、電解質層１６の側面に加えて、エレクトロクロミック組成物層１５の側面に形成されてもよいし、図４（ｂ）の縦断面図に示すように、電解質層１６の側面に加えて、エレクトロクロミック組成物層１５の上面に形成されていてもよい。これらの形態でも、コントラストが高いという、本発明の効果が得られる。
【００２５】
［実施形態２］
本実施形態のエレクトロクロミック素子は、反射型不揮発性表示素子の一例である。図５Ａおよび図５Ｂに、本実施形態のエレクトロクロミック素子の構成を示す。図５Ａは、本実施形態のエレクトロクロミック素子の一部の構成を示す平面図である。図５Ｂは、図５Ａに示すエレクトロクロミック素子のＢ−Ｂ方向に見た縦断面図である。
【００２６】
（１）全体構成
図５Ａおよび図５Ｂに示すように、本実施形態のエレクトロクロミック素子は、導電性、または、表面に導電層（第１の電極）を設けたベース基材２３上に、白色層２７およびエレクトロクロミック組成物層２５が、前記順序で積層されている。ベース基材２３と、ベース基材２３と対向するように配置された透明絶縁基材２２との間に、電解質層２６が挟み込まれている。そして、絶縁性隔壁２８（第１の絶縁層）により、各画素２１が形成されている。なお、図５Ａでは、説明の便宜上、透明絶縁基材２２を二点鎖線で示している（以下、図６Ａおよび図７Ｈにおいて同様。）。第１の絶縁層２８の内部には、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０が形成されている。Ｘ座標配線３１とＹ座標配線３０との交差部分は、第２の絶縁層２９により絶縁されている。第１の絶縁層２８の側面には、セル電極（第２の電極）２４が形成されている。このセル電極２４のＯＮ・ＯＦＦを制御するスイッチとして、第１の絶縁層２８上に、ＴＦＴ３２が形成されている。
【００２７】
本実施形態のエレクトロクロミック素子における、導電層（第１の電極）２３、セル電極（第２の電極）２４、エレクトロクロミック組成物層２５および電解質層２６は、例えば、前記実施形態１で示した各構成部材と同様のものが使用できる。
【００２８】
（２）ベース基材
ベース基材２３の形成材料は、特に制限されず、例えば、絶縁基材上に導電体が形成された構成の場合には、前記絶縁基材として、例えば、ガラスエポキシ、紙フェノール等の基板材料、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の樹脂フィルム、ガラス、紙等を選択できる。前記絶縁基板の表面に形成する導電層（第１の電極）、白色層２７、エレクトロクロミック組成物層２５を形成する際に、熱硬化性の材料を使用する場合には、例えば、これら材料のキュア（硬化）条件に対する耐熱性を有する材料を選定する。
【００２９】
（３）白色層
白色層２７は、エレクトロクロミック組成物層２５が消色状態の時に反射層として機能する。白色層２７の形成材料は、例えば、反射層として機能させるために白色であり、ベース基材２３の導電体、セル電極２４、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０を絶縁する材料である。一方で、エレクトロクロミック組成物層２５および白色層２７の厚みが厚いと、絶縁性が高くなりすぎ、セル電極２４からベース基材２３の導電体まで電流が流れなくなる。このため、白色層２７は、薄く形成するか、または、例えば、酸化チタンのナノ粒子を焼成させた多孔質な層とすることが好ましい。白色層２７を、前述のような構造とすることで、セル電極２４内部の電解質層２６が多孔質に入り、セル電極２４とベース基材２３の導電体との間で電流を流すことができる。なお、この場合、この孔部の一部または全部にエレクトロクロミック組成物層２５に含まれるエレクトロクロミック材料を入れてもよい。このようにすることで、例えば、エレクトロクロミック組成物層２５と白色層２７との密着性を向上できる。また、エレクトロクロミック組成物層２５の表面積が大きくなり、電場の注入が早くできるため、例えば、結果として着消色（着色および／または消色）の速さを向上できる。
【００３０】
（４）第１の絶縁層
第１の絶縁層２８は、セル電極２４と、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０の間を絶縁できればよく、その形成材料は、例えば、エポキシ、アクリル、フェノール、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等があげられる。前記形成材料は、一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。ペースト化した樹脂を印刷塗布する場合には、例えば、前記樹脂中にシリカ、アルミナ等の絶縁性微粒子を含有させることが好ましい。このような微粒子を用いて粘度を適正に調整することで、例えば、印刷時のペーストのダレを抑制できる。前記印刷では、セルの開口面積を大きく取るため、絶縁可能な範囲で、できる限り薄くペーストを塗布することが好ましい。
【００３１】
（５）第２の絶縁層
第２の絶縁層２９は、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０を絶縁する。第２の絶縁層２９の形成材料は、特に制限されず、例えば、第１の絶縁層２８の形成材料と同様のものが使用できる。第２の絶縁層２９の形成方法は、特に制限されず、例えば、第１の絶縁層２８の形成方法と同様の方法が使用できる。
【００３２】
（６）透明絶縁基材
透明絶縁基材２２は、例えば、透明なポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の樹脂フィルム、または、ガラス等を使用できる。透明絶縁基材２２として、熱硬化性の材料を使用する場合には、例えば、これらの材料のキュア（硬化）条件に対する耐熱性を有する材料を選定する。
【００３３】
（７）Ｘ座標配線
Ｘ座標配線３１の形成材料は、特に制限されず、例えば、前述の第２の電極の形成材料と同様のものを使用できる。また、Ｘ座標配線３１の形成方法も、特に制限されず、例えば、前述の第２の電極の形成方法と同様の方法を使用できる。
【００３４】
（８）Ｙ座標配線
Ｙ座標配線３０の形成材料は、特に制限されず、例えば、前述の第２の電極の形成材料と同様のものを使用できる。また、Ｙ座標配線３０の形成方法も、特に制限されず、例えば、前述の第２の電極の形成方法と同様の方法を使用できる。
【００３５】
（９）ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
ＴＦＴ３２の形成方法は、特に限定されず、例えば、シリコン、金属酸化物、有機半導体等をスパッタを使用して製膜する方法、または、有機半導体、半導体の性質を有するカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を分散させたインクを印刷塗布する方法等を使用できる。エレクトロクロミック素子では、注入した電場量により着色速さが決まる。このため、比較的大きな電流が流せるＴＦＴが好ましい。したがって、ＴＦＴ３２を印刷法で形成する場合には、前記有機半導体より電流を多く流せるＴＦＴを形成可能なＣＮＴインクを使用してＴＦＴ３２を形成するのが好ましい。なお、第１の絶縁層２８上に、ＴＦＴ３２を形成するには、第１の絶縁層２８のＸ座標と平行な辺、もしくはＹ座標と平行な辺の一方は、あらかじめＴＦＴ３２の大きさ分だけ厚くしておくことが好ましい。
【００３６】
（１０）製造方法
つぎに、図７Ａ〜７Ｈを参照して、本実施形態のエレクトロクロミック素子の製造方法を説明する。ただし、以下で説明する製造方法は一例であり、本発明はこの例により、なんら制限されない。また、図７Ａ〜図７Ｈにおいて、（ａ）は、各工程を説明する平面図であり、（ｂ）は、（ａ）中で示される断面線の方向に見た縦断面図である。
【００３７】
まず、図７Ａに示すように、透明絶縁基材２２上に、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０を、格子状に一括形成する。透明絶縁基材２２は、例えば、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の樹脂フィルム、または、ガラス等を使用できる。透明絶縁基材２２として、熱硬化性の材料を使用する場合には、例えば、これらの材料のキュア（硬化）条件に対する耐熱性を有する材料を選定する。Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０の交点は、絶縁しておく必要があるため、図７Ａでは、Ｘ座標配線３１のＹ座標配線３０との交点部分を断線させている。前述の導電性樹脂を使用して印刷で、前記両配線を形成する場合には、その印刷工法は、特に制限されず、例えば、孔版を使用したスクリーン印刷が、厚膜可能で比較的微細印刷が可能なため好ましい。前記印刷工法には、例えば、スクリーン印刷の他に、凸版印刷、凹版印刷、これらのオフセット印刷、インクジェット法等を使用できる。
【００３８】
つぎに、図７Ｂに示すように、第１の絶縁層２８を、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０の表面を覆うように形成する。第１の絶縁層２８の形成方法は、特に制限されず、例えば、感光性樹脂を使用したフォトリソ法、絶縁性ペーストを使用した印刷工法等があげられる。前記印刷工法を使用する場合、前記印刷工法は、特に制限されず、例えば、前述と同様の印刷方法が使用できる。第１の絶縁層２８は、セル電極２４と、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０との間を絶縁できればよく、その形成材料は、例えば、エポキシ、アクリル、フェノール、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド等があげられる。前記形成材料は、一種類を単独で使用してもよいし、二種類以上を併用してもよい。ペースト化した樹脂を印刷塗布する場合には、例えば、前記樹脂中にシリカ、アルミナ等の絶縁性微粒子を含有させることが好ましい。このような微粒子を用いて粘度を適正に調整することで、例えば、印刷時のペーストのダレを抑制できる。前記印刷では、セルの開口面積を大きく取るため、絶縁可能な範囲で、できる限り薄くペーストを塗布することが好ましい。
【００３９】
続いて、図７Ｃに示すように、第１の絶縁層２８の表面をさらに覆うように、セル電極２４となる導電部材を形成する。前記導電部材の形成方法は、特に限定されず、例えば、電気配線として使用できるものであればよく、例えば、スパッタもしくは蒸着による金属箔膜、メッキによる金属膜とすることができる。また、前記導電部材は、例えば、樹脂と導電性フィラーを含む導電性ペーストを使用し、印刷法により形成してもよい。前記導電性ペーストは、前述のとおりである。前記印刷法は、特に制限されず、セルの開口面積を大きく取るため、所望の電流が流せる範囲で、塗布厚を薄くするのが好ましい。
【００４０】
続いて、図７Ｄに示すように、透明絶縁基材２２上の、Ｘ座標配線３１、Ｙ座標配線３０、第１の絶縁層２８およびセル電極２４が積層された（印刷された）箇所の先端部を除去し、Ｘ座標配線３１、Ｙ座標配線３０、第１の絶縁層２８およびセル電極２４の各表面を露出させる。これにより、セル電極２４は、第１の絶縁層２８により個々に独立される。前記印刷箇所の除去方法は、特に限定されず、例えば、研磨または研削等の機械加工、レーザ、化学機械研磨（ＣＭＰ）等を使用できる。
【００４１】
前述のようにして、露出させたＸ座標配線３１、Ｙ座標配線３０の交点部分に、図７Ｅに示すように、第２の絶縁層２９を形成する。続いて、図７Ｆに示すように、断線している各Ｘ座標配線３１相互を接続するように配線を接続し、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０を完成させる。なお、この例では、Ｘ座標配線３１を断線させるように配線を形成しているが、これには限定されず、例えば、Ｙ座標配線３０を断線させるようなパターンとしてもよい。第２の絶縁層２９の形成方法は、特に限定されず、第１の絶縁層２８と同様に、例えば、感光性樹脂を使用したフォトリソ法、絶縁性ペーストを使用した印刷工法等があげられる。
【００４２】
第２の絶縁樹脂２９の形成後、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０がＯＮ状態となったときに、セル電極２４へ電流を流すスイッチとして、図７Ｇに示すように、第１の絶縁層２８上に、ＴＦＴ３２を形成する。ＴＦＴ３２の形成方法は、特に限定されず、例えば、シリコン、金属酸化物、有機半導体等をスパッタを使用して製膜する方法、または、有機半導体、半導体の性質を有するカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）を分散させたインクを印刷塗布する方法等を使用できる。エレクトロクロミック素子では、注入した電場量により着色速さが決まる。このため、比較的大きな電流が流せるＴＦＴが好ましい。したがって、ＴＦＴ３２を印刷法で形成する場合には、前記有機半導体より電流を多く流せるＴＦＴを形成可能なＣＮＴインクを使用して、ＴＦＴ３２を形成するのが好ましい。なお、第１の絶縁層２８上に、ＴＦＴ３２を形成には、第１の絶縁層２８のＸ座標と平行な辺、もしくはＹ座標と平行な辺の一方は、あらかじめＴＦＴ３２の大きさ分だけ厚くしておくことが好ましい。この例では、図７Ｇに示すように、Ｘ座標配線３１と平行な辺の第１の絶縁層２８が厚く形成されており、第１の絶縁層２８上に、ＴＦＴ３２を形成している。
【００４３】
そして、図７Ｈに示すように、図７Ｇまでで作成した透明絶縁基材２２を、電解質層２６を挟むように、白色層２７、エレクトロクロミック組成物層２５を予め形成したベース基材２３に貼り合わせる。このようにして、本実施形態のエレクトロクロミック素子を製造できる。ベース基材２３の形成材料は、特に制限されず、例えば、絶縁基材上に導電体が形成された構成の場合には、前記絶縁基材として、例えば、ガラスエポキシ、紙フェノール等の基板材料、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮ等の樹脂フィルム、ガラス、紙等と選択できる。前記絶縁基板の表面に形成する導電層、白色層２７、エレクトロクロミック組成物層２５を形成する際に、熱硬化性の材料を使用する場合には、例えば、これら材料のキュア（硬化）条件に対する耐熱性を有する材料を選定する。エレクトロクロミック組成物層２５は、電場の注入により着色されるエレクトロクロミック材料を含めばよく、有機系材料、無機系材料等を使用できる。前記無機系材料は、例えば、ＷＯ３型、プルシアンブルー型等があげられる。このエレクトロクロミック材料の色が複数あれば、セルごとに色の異なる着色材料を塗り分けることで、例えば、カラー表示も可能となる。白色層２７の形成材料は、例えば、反射層として機能させるために白色であり、ベース基材２３の導電体、セル電極２４、Ｘ座標配線３１およびＹ座標配線３０を絶縁する材料である。一方で、エレクトロクロミック組成物層２５および白色層２７の厚みが厚いと、絶縁性が高くなりすぎ、セル電極２４からベース基材２３の導電体まで電流が流れなくなる。このため、白色層２７は、薄く形成するか、または、例えば、酸化チタンのナノ粒子を焼成させた多孔質な層とすることが好ましい。白色層２７を、前述のような構造とすることで、セル電極２４内部の電解質層２６が多孔質に入り、セル電極２４とベース基材２３の導電体との間で電流を流すことができる。なお、この場合、この孔部の一部または全部にエレクトロクロミック組成物層２５に含まれるエレクトロクロミック材料を入れてもよい。このようにすることで、例えば、エレクトロクロミック組成物層２５と白色層２７との密着性を向上できる。また、エレクトロクロミック組成物層２５の表面積が大きくなり、電場の注入が早くできるため、例えば、結果として着消色（着色および／または消色）の速さを向上できる。
【００４４】
本実施形態のエレクトロクロミック素子の製造方法によれば、例えば、従来困難であった高コントラスト、高反射な反射型不揮発性表示デバイス（エレクトロクロミック素子）を、より簡易に製造できる。ただし、本発明のエレクトロクロミック素子を製造する方法は、この例には限定されない。
【００４５】
（１１）その他の形態
本実施形態のエレクトロクロミック素子は、前述のように、エレクトロクロミック材料の色を複数準備することで、カラー表示にも対応し得る。具体的には、例えば、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、各セル２１において、色の異なる着色材料（エレクトロクロミック材料）を含むエレクトロクロミック組成物層２５ａおよび２５ｂを適用する。このようにすることで、セル２１ごとに着色材料を塗り分けることができ、例えば、カラー表示も可能となる。
【００４６】
以上のように、本発明によれば、高コントラストで、さらに、例えば、高反射のエレクトロクロミック素子を提供できる。したがって、本発明のエレクトロクロミック素子は、例えば、不揮発性表示デバイス等の用途に適用できる。ただし、その用途は限定されず、広い分野に適用可能である。
【００４７】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載しうるが、以下には限定されない。
【００４８】
（付記１）
第１の電極と、第２の電極と、電解質層と、エレクトロクロミック組成物層とを含み、
前記第１の電極の上に、前記エレクトロクロミック組成物層が積層され、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、前記電解質層が積層され、
前記第２の電極が、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に配置され、
前記第１の電極と前記第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であることを特徴とする、エレクトロクロミック素子。
【００４９】
（付記２）
さらに、絶縁性隔壁を含み、
前記絶縁性隔壁が、前記第２の電極の外周に配置されていることを特徴とする付記１記載のエレクトロクロミック素子。
【００５０】
（付記３）
さらに、透明絶縁基材を含み、
前記電解質層上に、前記透明絶縁基材が配置されていることを特徴とする付記１または２記載のエレクトロクロミック素子。
【００５１】
（付記４）
前記絶縁性隔壁が、前記エレクトロクロミック組成物層および前記透明絶縁基材に接して配置され、
前記エレクトロクロミック組成物層と、前記透明絶縁基材と、前記絶縁性隔壁とに囲まれた領域に、前記電解質層が配置されていることを特徴とする付記３記載のエレクトロクロミック素子。
【００５２】
（付記５）
さらに、白色層を含み、
前記白色層が、前記第１の電極と前記エレクトロクロミック組成物層との間に配置されていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５３】
（付記６）
前記第２の電極が、前記電解質層の側面および前記エレクトロクロミック組成物層の側面に配置されていることを特徴とする付記１から５のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５４】
（付記７）
さらに、着色制御配線を含み、
前記着色制御配線が、前記絶縁性隔壁内部に配置され、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能であることを特徴とする付記２から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５５】
（付記８）
さらに、着色制御素子を含み、
前記着色制御配線は、第１の着色制御配線および第２の着色制御配線を含み、
前記第１の着色制御配線および第２の着色制御配線が、前記着色制御素子に電気的に接続され、
前記着色制御素子が、前記第２の電極に電気的に接続され、
前記着色制御素子が、第１の着色制御配線および第２の着色制御配線の双方から信号を受け取って、前記第２の電極に電流を流すことにより、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能であることを特徴とする付記７記載のエレクトロクロミック素子。
【００５６】
（付記９）
前記白色層が、酸化チタンを含む多孔質層であり、
前記多孔質層に形成された孔の少なくとも一部に、電解質およびエレクトロクロミック材料の少なくとも一方が含まれていることを特徴とする付記５から８のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５７】
（付記１０）
前記第２の電極が、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面の全部または一部に配置されていることを特徴とする付記１から９のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５８】
（付記１１）
前記エレクトロクロミック組成物層が、プルシアンブルー型のエレクトロクロミック材料を含むことを特徴とする付記１から１０のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００５９】
（付記１２）
前記透明絶縁基材が、ポリイミド、ＰＥＴ、ＰＥＮおよびガラスからなる群から選択される少なくとも一つを含むことを特徴とする付記３から１１のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００６０】
（付記１３）
前記第２の電極および前記着色制御配線が、透明性樹脂または金属ナノ粒子の焼成体から形成されていることを特徴とする付記７から１２のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００６１】
（付記１４）
前記着色制御素子が、トランジスタであり、
前記トランジスタが、半導体材料としてカーボンナノチューブを含むことを特徴とする付記８から１３のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【００６２】
（付記１５）
第１の電極の上に、エレクトロクロミック組成物層を形成するエレクトロクロミック組成物層形成工程と、
前記エレクトロクロミック組成物層の上に、電解質層を形成する電解質層形成工程と、
前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層の少なくとも一方の側面に、前記第１の電極と第２の電極との間で、前記電解質層および前記エレクトロクロミック組成物層に電圧を印加可能であるように、第２の電極を形成する第２の電極形成工程とを含むことを特徴とする、エレクトロクロミック素子の製造方法。
【００６３】
（付記１６）
さらに、前記第２の電極の外周に、絶縁性隔壁を形成する絶縁性隔壁形成工程と、
前記電解質層上に、透明絶縁基材を配置する透明絶縁基材配置工程と、
前記絶縁性隔壁内部に、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御する第１の着色制御配線および第２の着色制御配線を配置する着色制御配線配置工程と、
前記第１の着色制御配線および前記第２の着色制御配線の双方から信号を受け取って、前記第２の電極に電流を流すことにより、前記エレクトロクロミック素子の着色を制御可能な着色制御素子を、前記第２の電極に電気的に接続する着色制御素子接続工程とを含むことを特徴とする付記１５記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
【符号の説明】
【００６４】
１０    エレクトロクロミック素子
１３    第１の電極
１４    第２の電極
１５、２５、２５ａ、２５ｂ    エレクトロクロミック組成物層
１６、２６    電解質層
２１    画素（セル）
２２    透明絶縁基材
２３    ベース基材（第１の電極）
２４    セル電極（第２の電極）
２７    白色層
２８    第１の絶縁層（絶縁性隔壁）
２９    第２の絶縁層
３０    Ｙ座標配線（ソース配線）
３１    Ｘ座標配線（ゲート配線）
３２    ＴＦＴ（着色制御素子）
１０１  セル
１０２  透明絶縁基材
１０３  第２の透明導電膜
１０４  第１の透明導電膜
１０５  エレクトロクロミック組成物層
１０６  電解質層
１０７  白色層
１０８  隔壁
１０９  ベース基材
１１１  Ｙ座標配線
【図１】
2012211965.tif 000003
【図２】
2012211965.tif 000004
【図３】
2012211965.tif 000005
【図４】
2012211965.tif 000006
【図５Ａ】
2012211965.tif 000007
【図５Ｂ】
2012211965.tif 000008
【図６Ａ】
2012211965.tif 000009
【図６Ｂ】
2012211965.tif 000010
【図７Ａ】
2012211965.tif 000011
【図７Ｂ】
2012211965.tif 000012
【図７Ｃ】
2012211965.tif 000013
【図７Ｄ】
2012211965.tif 000014
【図７Ｅ】
2012211965.tif 000015
【図７Ｆ】
2012211965.tif 000016
【図７Ｇ】
2012211965.tif 000017
【図７Ｈ】
2012211965.tif 000018
【図８】
2012211965.tif 000019