电致变色装置及其制造方法制造方法及图纸

提供电致变色装置，其包括层叠体，所述层叠体包括：至少一个载体；在所述载体上的第一电极层；在所述第一电极层上的电致变色层；设置成面对所述第一电极层的第二电极层；和填充在所述第一电极层和所述第二电极层之间并且在所述电致变色层上的电解质层，所述至少一个载体包括树脂基板，和所述层叠体具有通过热成型而形成的期望的弯曲。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致变色装置及其制造方法
本专利技术涉及电致变色装置、以及其制造方法。
技术介绍
电致变色是当施加电压时可逆地进行氧化和还原反应以可逆地改变颜色的现象。利用该电致变色的装置为电致变色装置。已经对电致变色装置进行了多种研究以实现由电致变色特性衍生的应用。对于用于电致变色装置的电致变色材料，存在有机材料和无机材料。所述有机材料可取决于其分子结构而以各种颜色显色，并且因此所述有机材料对于用于彩色显示装置中而言为有希望的材料。另一方面，所述无机材料在控制颜色方面有问题。利用该特性，已经考虑将所述无机材料用于其中低的色饱和度是有利的应用例如调光(dimming)玻璃、或中性密度(ND)过滤器。前述电致变色装置典型地具有如下结构：其中电致变色材料形成于两个面对的电极之间，并且所述电极之间的空间填充有能够进行离子传导的电解质。在该结构中，进行氧化和还原反应。电致变色是电化学现象，因此电解质层的性能(离子导电性)影响响应速度或者显色的记忆效果。在其中所述电解质层为其中电解质溶解在溶剂中的液态的情况下，往往获得快的响应速度。然而，考虑到元件的强度、和可靠性，已经研究了将其通过固体化或者凝胶化而改进。具体地，在作为电化学元件的电池、或者电致变色装置中常规地一直使用电解质溶液(电解液)。因此，电解质溶液泄露，并且电池内的内容物由于溶剂的蒸发而干燥。而且，在电池容器内，部分阻隔物由于电解质溶液的偏离而干燥。这些因素可导致内部阻抗的增加、和内部短路。尤其是在其中使用电致变色装置作为调光玻璃、或者显示器的情况下，电致变色装置的至少一侧需要用透明材料例如玻璃或塑料密封。因此，难以完全将电解质用金属等密封，由此电解质溶液的泄露或蒸发是严重问题。对于用于解决前述问题的方法，提出了使用固体聚合物电解质。所述固体聚合物电解质的实例包括包含氧亚乙基链或氧亚丙基链的基质聚合物和无机盐的固溶体(solidsolution)。这些固溶体是完全的固体，并且它们具有优异的加工性，但是具有低的导电性。因此，为了改善所述固体聚合物电解质的导电性，提出了其中将有机电解质溶液溶解在聚合物中以形成为半固体的方法、和如下方法：其中将液体单体添加至电解质，然后使所述液体单体通过聚合反应而反应，从而形成包含所述电解质的交联聚合物。然而，提出的这些方法尚未达到实用的水平。同时，电致变色装置典型地是通过如下制造的：在彼此面对的两个电极之间形成电致变色材料，之后经由能够进行离子传导的电解质层而结合(贴合，bond)。因此，可容易形成平面形状的应用，但是存在电致变色装置无法容易地应用于弯曲形状、或者三维(3D)形状的应用的问题。如果电致变色装置可应用于三维(3D)形状例如镜片，则作为光学用途，其应用范围被拓宽。然而，存在如下问题：由于所要结合的两基板的弯曲(弯曲形状，曲面形状，curve)或者定位精度，往往发生光学故障。在眼镜镜片(spectacallenses)的情况下，所述镜片的眼镜度数(spectaclepower)需要取决于用户而调节，并且因此制备许多具有不同弯曲的基板的必要性在大规模生产中成为问题。为了解决前述问题，已经尝试在没有结合过程的情况下制造电致变色装置。然而，在常规技术中，难以通过薄膜形成工艺在载体上形成前述电致变色装置。在其中将电极层形成于电解质层上以省略结合过程的情况下，全固体电解质的使用导致响应速度低的前述问题。而且，如果使用有机材料层作为全固体电解质层，待形成于电解质层上的电极层的电阻往往是高的，并且所述电致变色装置无法正常地通过氧化还原而驱动。特别是当通过真空成膜而形成的氧化物层(例如，ITO、IZO、SnO2、AZO、和GZO)(其典型地适合作为透明电极)形成于有机膜的表面上时，存在难以同时实现透明性和导电性的问题。另一方面，在其中使用无机材料层作为全固体电解质层的情况下，所用电致变色化合物限于无机电致变色化合物。使用所述无机电致变色化合物的电致变色装置的实例包括具有如下结构的电致变色装置：其中还原显色层和氧化显色层设置成彼此面对，并且固体电解质层在它们之间。提出了这样的电致变色装置，其具有：还原显色层，其由包含氧化钨和氧化钛的材料构成；氧化显色层，其由包含氧化镍的材料构成；和透明中间层，其设置在所述氧化显色层和固体电解质层之间并且包含不同于氧化镍的金属氧化物、或者金属、或者含有不同于氧化镍的金属氧化物和金属的复合物作为主要组分(参见，例如，PTL1)。该文献公开了，通过形成中间层，重复性质和响应得到改善，因此显色-消色(discharging)可在几秒内进行。然而，PTL1中公开的电致变色装置具有复杂的结构，并且在其尺寸方面由于所述无机化合物层的多层通过真空成膜形成而无法容易地增大，并且成本增加。此外，其无法避免来自成膜过程期间的热的影响，并且因此所用基板限于耐热性材料例如玻璃。此外，无机电致变色反应容易受水分影响，并且无机电致变色化合物的色调限于蓝色色调。引用文献列表专利文献PTL1：日本专利(JP-B)No.4105537
技术实现思路
技术问题本专利技术目的在于提供具有通过热成型而形成的期望的弯曲并且适宜用于光学用途例如镜片的电致变色装置。问题的解决方案本专利技术的电致变色装置包括：层叠体，其包括：至少一个载体；在所述至少一个载体上的第一电极层；在所述第一电极层上的电致变色层；设置成面对所述第一电极层的第二电极层；和填充在所述第一电极层和所述第二电极层之间并且在所述电致变色层上的电解质层，所述至少一个载体包括树脂基板，并且所述层叠体具有通过热成型而形成的期望的弯曲。专利技术的有益效果本专利技术可提供具有通过热成型而形成的期望的弯曲并且适宜用于光学用途例如镜片的电致变色装置。附图说明[图1A]图1A为说明在热成型之前的根据第一实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图1B]图1B为说明在热成型之后的根据第一实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图2A]图2A为说明在热成型之前的根据第二实施方式的电致变色装置的示意性横截面图。[图2B]图2B为说明在热成型之后的根据第二实施方式的电致变色装置的示意性横截面图。[图3A]图3A为说明在热成型之前的根据第三实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图3B]图3B为说明在热成型之后的根据第三实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图4A]图4A为说明在热成型之前的根据第四实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图4B]图4B为说明在热成型之后的根据第四实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图5]图5为说明在热成型之后的根据第五实施方式的电致变色装置的一个实例的示意性横截面图。[图6]图6为说明包括本专利技术的电致变色调光装置的电致变色调光眼镜的一个实例的透视图。具体实施方式(电致变色装置)本专利技术的电致变色装置包括：层叠体，其包括至少一个载体、在所述至少一个载体上的第一电极层、在所述第一电极层上的电致变色层、设置成面对所述第一电极层的第二电极层、填充在所述第一电极层和所述第二电极层之间并且在所述电致变色层上的电解质层、和任选的其它层。前述其它层的实例包括保护层、防劣化层、和剥离(离型，release)层。在本专利技术的电致变色装置中，所述层叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
电致变色装置，包括：层叠体，其包括：至少一个载体；在所述至少一个载体上的第一电极层；在所述第一电极层上的电致变色层；设置成面对所述第一电极层的第二电极层；和填充在所述第一电极层和所述第二电极层之间并且在所述电致变色层上的电解质层，所述至少一个载体包括树脂基板，并且所述层叠体具有通过热成型而形成的期望的弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.19 JP 2014-234183;2015.05.22 JP 2015-104321.电致变色装置，包括：层叠体，其包括：至少一个载体；在所述至少一个载体上的第一电极层；在所述第一电极层上的电致变色层；设置成面对所述第一电极层的第二电极层；和填充在所述第一电极层和所述第二电极层之间并且在所述电致变色层上的电解质层，所述至少一个载体包括树脂基板，并且所述层叠体具有通过热成型而形成的期望的弯曲。2.根据权利要求1的电致变色装置，其中在热成型之后的所述层叠体的所述弯曲上的所述至少一个载体的最大长轴长度相对于在热成型之前的所述层叠体的平面上的所述载体的最大长轴长度为120％或更小。3.根据权利要求1或2的电致变色装置，其中在热成型之后的所述层叠体的所述弯曲上的所述载体的最大长轴长度相对于在热成型之前的所述层叠体的平面上的所述载体的最大长轴长度为103％或更小。4.根据权利要求1-3任一项的电致变色装置，其中所述第一电极层和所述第二电极层的至少一个包含导电金属、导电氧化物、导电碳、或者其任意组合。5.根据权利要求1-4任一项的电致变色装置，其中所述第一电极层和所述第二电极层的至少一个具有包括如下的层叠结构：包含导电金属或导电碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：八代彻，油谷圭一郎，金硕灿，山本谕，松本贵彦，金子史育，柳沼秀和，井上满美子，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP