电致变色元件、滤光器、透镜单元、摄像装置和窗构件制造方法及图纸

作为其中竖直分色得以抑制的EC元件的实例，本公开提供EC元件，其包括一对电极、溶剂、阳极EC化合物和阴极EC化合物。该EC元件中，水中该阳极EC化合物的氧化形式的溶剂化自由能与辛醇中该氧化形式的溶剂化自由能之差为35kcal/mol以上，并且碳酸亚丙酯中该阴极EC化合物的还原形式的溶剂化自由能与辛醇中该还原形式的溶剂化自由能之差为‑35kcal/mol以下。

Electrochromic element, filter, lens unit, camera and window element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致变色元件、滤光器、透镜单元、摄像装置和窗构件
本专利技术涉及电致变色元件、滤光器、透镜单元、摄像装置和窗构件。
技术介绍
其光学性质(例如吸收波长和吸光度)通过电化学氧化还原反应而变化的化合物称为电致变色(以下，“电致变色”可称为“EC”)化合物。已将其中使用EC化合物的EC元件用于例如显示装置、可变反射率镜和可变透射窗。EC元件包括一对电极和设置在这对电极之间的EC层。包括在溶液层中含有通过氧化而着色的阳极EC化合物和通过还原而着色的阴极EC化合物的EC层的EC元件称为互补EC元件。在竖直站立位置将这样的EC元件长时间驱动以致EC元件的电极的面内方向为竖直时，可能发生在EC层中阳极EC化合物与阴极EC化合物彼此分离的现象(隔离)。如果发生隔离，构成着色EC元件的颜色的色成分可能彼此分离以在竖直方向的上侧与下侧之间使EC元件的颜色分离(以下可将其称为“竖直分色”)。PTL1公开了包括溶液层的EC元件，该溶液层含有增稠剂和EC化合物。通过增加含有EC化合物的溶液的粘度，能够抑制该溶液中的材料的迁移以抑制竖直分色的发生。引用列表专利文献PTL1：日本专利公开No.10-138832
技术实现思路
技术问题但是，如果如专利文献1中那样使含有EC化合物的溶液的粘度增大，使EC元件的着色状态改变时也抑制材料的迁移，因此过度增加的粘度可能减小EC元件的响应速度。此外，当例如在高着色浓度下将EC元件长时间驱动时，只增加EC层的粘度有时不足以抑制竖直分色。>问题的解决方案鉴于上述问题，本专利技术的目的在于抑制EC元件中的竖直分色。本专利技术的一个方面中的电致变色元件包括：第一电极；第二电极；和设置在该第一电极与该第二电极之间的电致变色层。该电致变色层含有溶剂、阳极电致变色化合物和阴极电致变色化合物。该电致变色元件满足以下的不等式(1)和不等式(2)。GA+H2O-GA+OcOH≥35···不等式(1)GC-PC-GC-OcOH≤-35···不等式(2)在不等式(1)中，GA+H2O表示水中该阳极电致变色化合物的氧化形式的溶剂化自由能(kcal/mol)，并且GA+OcOH表示辛醇中该阳极电致变色化合物的氧化形式的溶剂化自由能(kcal/mol)。在不等式(2)中，GC-PC表示碳酸亚丙酯中该阴极电致变色化合物的还原形式的溶剂化自由能(kcal/mol)，并且GC-OcOH表示辛醇中该阴极电致变色化合物的还原形式的溶剂化自由能(kcal/mol)。专利技术的有利效果根据本专利技术，能够提供竖直分色得到抑制的EC元件。附图说明图1示意地表示EC元件的实例。图2为表示阳极EC化合物的氧化形式的溶剂化自由能差与竖直分色的程度之间的关系的坐标图。图3A为表示阴极EC化合物的还原形式的溶剂化自由能差与竖直分色的程度之间的关系的坐标图。图3B为表示阴极EC化合物的还原形式的溶剂化自由能差与竖直分色的程度之间的关系的坐标图。图4为表示评价竖直分色的程度的方法的坐标图。图5表示EC化合物浓度与竖直分色之间的关系。图6A示意地表示摄像装置和透镜单元的实例。图6B示意地表示摄像装置和透镜单元的实例。图7A示意地表示窗构件的实例。图7B示意地表示窗构件的实例。具体实施方式以下将参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术并不限于下述的实施方式。在没有脱离本专利技术的精神的情况下，可基于本领域技术人员的公知常识对下述的实施方式适当地进行改变和变形，并且这样的改变和变形的实施方式也包括在本专利技术的范围内。[电致变色元件]参照图1对根据实施方式的EC元件1进行说明。EC元件1是从外部引入光并且使引入的光经过EC层12的至少一部分以由此在至少预定的波长范围内使出射光的性质(典型地，光强度)从入射光的那些改变的器件。图1示意地表示根据本实施方式的EC元件1的构成。根据本实施方式的EC元件1包括第一电极11a、第二电极11b和设置在第一电极11a与第二电极11b之间的电致变色层12。电致变色层12含有溶剂、阳极EC化合物和阴极EC化合物。水中阳极EC化合物的氧化形式的溶剂化自由能与辛醇中该氧化形式的溶剂化自由能之差为35kcal/mol以上。碳酸亚丙酯中阴极电致变色化合物的还原形式的溶剂化自由能与辛醇中该还原形式的溶剂化自由能之差为-35kcal/mol以下。辛醇中溶剂化自由能与溶剂化自由能之差是与溶剂的亲和性例如以分布系数为代表的疏水性的指标。当该值为35kcal/mol以上时，其表示与溶剂的亲和性低，在溶剂为水的情况下其能够被表示为疏水。当该值为-35kcal/mol以下时，其表示与溶剂的亲和性高。图1中的EC元件为本专利技术的EC元件构成的实例，并且本专利技术的EC元件并不限于此。例如，可在基板10与电极11之间或者在电极11与EC层12之间设置减反射涂层。以下对EC元件1的部件各自进行说明。<基板10>EC元件1可包括基板10(第一基板10a和第二基板10b)。基板10优选为具有透明性的基板(透明基板)。当EC元件1包括第一基板和第二基板时，它们中的至少一个可以是透明基板。在此，“透明”意指透光率为50％至100％，更优选70％至100％。本文中使用的“光”意指EC元件中使用的波长范围中的光。例如，当将EC元件用作可见范围摄像装置的滤光器时，光意指可见范围中的光，并且当将EC元件用作红外范围摄像装置的滤光器时光意指红外范围中的光。具体地，基板10可由无色或着色玻璃或者透明树脂制成。玻璃的实例包括光学玻璃、石英玻璃、超白玻璃、钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃和化学强化玻璃。透明树脂的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚降冰片烯、聚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰亚胺和聚甲基丙烯酸甲酯。<电极11>电极11(第一电极11a和第二电极11b)优选由在EC元件1的工作环境中稳定地存在并且能够响应于从外部的电压的施加而立即引起氧化还原反应的材料组成。电极11的组成材料可以是例如后述的透明导电材料或金属。第一电极11a和第二电极11b中的至少一个优选为透明电极。在此，“透明”意指透光率为50％至100％。当第一电极11a和第二电极11b中的至少一个为透明电极时，能够有效率地将光从外部引入EC元件1并且与EC层12中的EC化合物相互作用，由此将EC化合物的光学性质反映于出射光。该透明电极可以是例如基板10上由透明导电材料形成的膜或者包括透明基板和其上部分地设置的金属线的透明电极。其中，包括不透明但部分地设置以致透光率在上述范围内的金属线的电极在本专利技术中称为透明电极。透明导电材料的实例包括透明导电氧化物和碳材料例如碳纳米管。透明导电氧化物的实例包括锡掺杂氧化铟(ITO)、氧化锌、镓掺杂氧化锌(GZO)、铝掺杂氧化锌(AZO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电致变色元件，包括：第一电极；第二电极；和设置在该第一电极与该第二电极之间的电致变色层，该电致变色层含有溶剂、阳极电致变色化合物和阴极电致变色化合物，/n其中该电致变色元件满足不等式(1)和不等式(2)：/nG

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 JP 2017-196989;20180808 JP 2018-1495171.电致变色元件，包括：第一电极；第二电极；和设置在该第一电极与该第二电极之间的电致变色层，该电致变色层含有溶剂、阳极电致变色化合物和阴极电致变色化合物，
其中该电致变色元件满足不等式(1)和不等式(2)：
GA+H2O-GA+OcOH≥35…不等式(1)
GC-PC-GC-OcOH≤-35…不等式(2)
其中，在不等式(1)中，GA+H2O表示水中该阳极电致变色化合物的氧化形式的溶剂化自由能(kcal/mol)，并且GA+OcOH表示辛醇中该阳极电致变色化合物的氧化形式的溶剂化自由能(kcal/mol)；并且在不等式(2)中，GC-PC表示碳酸亚丙酯中该阴极电致变色化合物的还原形式的溶剂化自由能(kcal/mol)，并且GC-OcOH表示辛醇中该阴极电致变色化合物的还原形式的溶剂化自由能(kcal/mol)。


2.根据权利要求1所述的电致变色元件，其中该电致变色元件还满足不等式(3)：
GA+H2O-GA+OcOH≥44…不等式(3)。


3.根据权利要求1或2所述的电致变色元件，其中该电致变色元件还满足不等式(4)：
GC-PC-GC-OcOH≤-40…不等式(4)。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的电致变色元件，其中在该电致变色层中，该阳极电致变色化合物的浓度和该阴极电致变色化合物的浓度中的至少一个为0.05mol/L以上。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的电致变色元件，其中该阳极电致变色化合物为二氢吩嗪衍生物。
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保亘，山田宪司，井川悟史，伊藤祐斗，河田功，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP