DE3514281C2 - Elektrochrome Vorrichtung - Google Patents
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- G02F1/1524—Transition metal compounds
- G02F1/15245—Transition metal compounds based on iridium oxide or hydroxide
Description
Die Erfindung betrifft elektrochrome Vorrichtungen.
Eine elektrochrome Vorrichtung - nachstehend als ECD (Ab
kürzung von electrochromic device) bezeichnet - weist zwei
Elektrodenschichten, von denen mindestens eine transparent
ist, und eine sandwichartig dazwischen angeordnete Schicht
aus einem elektrochromen Material auf. Die ECD färbt sich,
wenn eine Spannung einer Größenordnung, wie sie im wesent
lichen mit einer Trockenbatterie erzielt wird, an die bei
den Elektrodenschichten angelegt wird. Wird jedoch eine
Spannung entgegengesetzten Vorzeichens an die Elektroden
schichten angelegt, so erfolgt eine Entfärbung der ECD
unter Rückkehr zum ursprünglichen transparenten Zustand.
Es wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um
ECDs in Anzeigeeinheiten (insbesondere in Ziffernanzeige
vorrichtungen unter Verwendung von 7-Segment-Anzeige
elementen der Form ""), Lichtmengensteuervorrichtungen
für Auflicht und Durchlicht und dergl. zu verwenden.
Um ein elektrochromes Material, wie WO₃, zu färben, werden
Elektronen (e⁻) und Kationen (X⁺) gleichzeitig in das
elektrochrome Material injiziert. Es wird angenommen, daß
sich die allgemeine Reaktion, die beim Färben/Entfärben
des Materials abläuft, folgendermaßen wiedergeben läßt:
Protonen (H⁺) werden als Kationen (X⁺) verwendet, da sie
einen geringen Ionenradius und eine hohe Beweglichkeit
aufweisen. Die Kationen müssen nicht immer in kationischem
Zustand vorliegen. Genauer ausgedrückt, ist es wesentlich,
die Kationen zu erzeugen, wenn eine Spannung an die elektro
chrome Vorrichtung angelegt wird. Für Protonen dient Wasser
als Kationenquelle. Wasser wird beim Anlegen einer Spannung
gemäß folgender allgemeiner Gleichung zersetzt:
H₂O → H⁺ + OH⁻
Es ist nur eine geringe Wassermenge erforderlich, so daß
im allgemeinen die von außen in die WO₃-Schicht ein
dringende Feuchtigkeit ausreicht.
Wird jedoch die WO₃-Schicht sandwichartig zwischen den
beiden Elektrodenschichten angeordnet und eine entgegen
gesetzte Spannung an die beiden Elektrodenschichten ange
legt, so läßt sich der Entfärbungsvorgang nicht leicht
durchführen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß Elek
tronen (e⁻) von der der Kathode entsprechenden Elektrode
einströmen, selbst wenn die umgekehrte Spannung zur Ent
färbung des elektrochromen Materials angelegt wird, wodurch
das elektrochrome Material aufgrund der Anwesenheit von
Kationen (H⁺) gemäß folgender Reaktionsgleichung gefärbt
wird:
WO₃ + ne⁻ + nH⁺ → HnWO₃
Zur Lösung dieses Problems wurde von S.K. Deb et al.,
japanische Patentveröffentlichung 46098/1977, entsprechend
US-PS 3 521 941 (Re28199) eine ECD vorgeschlagen, bei der
eine Isolierschicht aus SiO₂, MgF₂ oder dergl. zwischen der
WO₃-Schicht und einer der Elektrodenschichten ausgebildet
ist. Elektronen können nicht durch diese Isolierschicht
bewegt werden, während OH⁻-Ionen frei hindurchbewegt wer
den können. Diese OH⁻-Ionen tragen eine elektrische Ladung.
Ein derartiges Isoliermaterial wird in der gesamten Be
schreibung als Ionenleitungsschicht bezeichnet.
Zwischen der Ionenleitungsschicht und der Elektrode läuft
folgende Reaktion ab:
OH⁻ → (½)H₂O + (¼)O₂↑ + e⁻
Es wird angenommen, daß die Elektronen in Richtung zur
Anode ausgesandt werden.
Mit anderen Worten, es wird angenommen, daß bei der Fär
bung der ECD die folgenden Reaktionen ablaufen:
(Anode) WO₃ + ne⁻ + nH⁺ → HnWO₃
(Kathode) n(OH⁻) → (n/2)H₂O + (n/4)O₂↑ + ne⁻
Beim Entfärben der ECD laufen dagegen vermutlich folgende
Reaktionen ab:
(Anode) HnWO₃ → WO₃ + ne⁻ + nH⁺
(Kathode) nH₂O + ne⁻ → nOH⁻ + (n/2)H₂↑
(Kathode) nH₂O + ne⁻ → nOH⁻ + (n/2)H₂↑
Wie sich aus den vorstehenden Reaktionsgleichungen ergibt,
erweist sich die von S.K. Deb et al. vorgeschlagene ECD
dahingehend als nachteilig, daß die Färbung nicht erfolgt,
wenn Feuchtigkeit nicht sofort bereitgestellt wird, und
daß sich die Schichten aufgrund der Bildung von O₂- und H₂-
Gas ablösen.
Um die Nachteile der von S.K. Deb et al. vorgeschlagenen ECD
zu überwinden, schlug Y. Takahashi et al. (DE-OS 30 23 836) eine Ganz-Fest
körper-ECD vor, die als reversibel oxidierbare Schicht
zwischen der Ionenleitungsschicht und der Elektrodenschicht
Iridiumhydroxid aufweist. Es ist festzuhalten, daß die
WO₃-Schicht nicht nur eine reversibel reduzierbare Schicht,
sondern auch eine kathodische elektrochrome Färbungsschicht
darstellt.
Bei der ECD gemäß Y. Takahashi et al. wird Iridiumhydroxid
während der Färbung von WO₃ vermutlich folgender Reaktion
unterworfen:
Beim Entfärben wird das Iridiumhydroxid vermutlich folgender
Reaktion unterworfen:
Somit wird bei dieser ECD Wasser nicht verbraucht, sondern
regeneriert, und H₂- und O₂-Gas wird nicht gebildet. Es ist
festzuhalten, daß bei dieser ECD mit symmetrischer Struktur
die Anwendung der Ionenleitungsschicht nicht notwendig ist,
wenn eine Speicherfunktion nicht verlangt wird.
Jedoch wird die ECD gemäß Y. Takahashi et al. bei Durchfüh
rung eines Langzeit-Beständigkeitstests bei hoher Temperatur
nicht vollständig entfärbt, d. h. transparent. Es ergibt sich,
daß der Kontrast zwischen gefärbtem und entfärbtem Zustand
dabei beeinträchtigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, elektrochrome Vorrich
tungen der in der Rede stehenden Art zu schaffen,
bei denen eine Kontrastbeeinträchti
gung verhindert wird, wenn die ECD einem Langzeit-Beständig
keitstest bei hohen Temperaturen ausgesetzt wird.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß die Beeinträchti
gung des Kontrasts hauptsächlich durch eine Modifikation
oder eine Fehlfunktion von Iridiumhydroxid der reversibel
oxidierbaren Schicht verursacht wird, und daß eine trans
parente Dispersion oder ein Gemisch, bestehend aus metalli
schem Iridium, Iridiumoxid oder Iridiumhydroxid als disperser
Phase und einem transparenten festen Dispersionsmedium zur
wirksamen Verhinderung der Beeinträchtigung des Kontrasts
verwendet werden kann.
Ferner wurde erfindungsgemäß festgestellt, daß bei Verwen
dung der transparenten Dispersion aus metallischem Iridium,
Iridiumoxid oder Iridiumhydroxid als disperser Phase und
einem transparenten festen Dispersionsmedium die Dispersion
als eine Elektrode verwendet werden kann, wodurch die Not
wendigkeit für eine benachbarte Elektrodenschicht (E) ent
fällt.
Gegenstand der Erfindung sind somit elektrochrome
Vorrichtungen wie diese alternativ in den Ansprüchen 1, 8, 14 und 19
definiert sind.
Gemäß Anspruch 1 ist eine elektrochrome Vorrichtung versehen
mit
- - einer ersten Elektrodenschicht,
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht,
- - einer Ionenleitungsschicht,
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht und
- - einer zweiten Elektrodenschicht,
wobei - - die erste Elektrodenschicht und/oder die zweite Elektroden schicht transparent sind,
- - die reversibel oxidierbare Schicht eine transparente Disper sionsschicht umfaßt, die durch Vakuumdünnschichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase und ein transparentes festes Dispersionsmedium aufweist,
- - die disperse Phase ausgewählt ist aus Iridiumhydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium ausgewählt ist aus transparenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden und
- - wenigstens eine der kathodisch elektrochromen Färbungsschicht, der Ionenleitungsschicht und der reversibel oxidierbaren Schicht Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweist.
Gemäß Anspruch 8 ist eine elektrochrome Vorrichtung versehen
mit
- - einer Elektrodenschicht,
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht,
- - einer Ionenleitungsschicht und
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht,
wobei - - die reversibel oxidierbare Schicht aus einem transparenten, leitenden Dispersionsmaterial aufgebaut und durch Vakuum dünnschichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase sowie ein transparentes, leitendes, festes Dispersionsmedium aufweist,
- - die disperse Phase ausgewählt ist aus Iridiumhydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium ausgewählt ist aus transparenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - wenigstens eine der kathodisch elektrochromen Färbungs schicht, der Ionenleitungsschicht und der reversibel oxidierbaren Schicht Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweist.
Gemäß Anspruch 14 ist eine elektrochrome Vorrichtung versehen
mit
- - einer ersten Elektrodenschicht,
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht,
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht, und
- - einer zweiten Elektrodenschicht,
wobei - - die erste Elektrodenschicht und/oder die zweite Elektroden schicht transparent sind,
- - die reversibel oxidierbare Schicht eine transparente Dispersions schicht umfaßt, die durch Vakuumdünnschichtverfahren oder Dick schichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase und ein transparentes festes Dispersionsmedium aufweist,
- - die disperse Phase ausgewählt ist aus Iridiumhydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium ausgewählt ist aus transparenten leitenden organischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - die kathodisch elektrochrome Färbungsschicht und/oder die reversibel oxidierbare Schicht Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweist.
Gemäß Anspruch 19 ist eine elektrochrome Vorrichtung
versehen mit
- - einer Elektrodenschicht,
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht und
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht,
wobei - ä die reversibel oxidierbare Schicht aus einem transparenten, leitenden Dispersionsmaterial besteht, durch Vakuumdünn schichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase und ein transparentes leitendes festes Dispersionsmedium aufweist,
- - die disperse Phase ausgewählt ist aus Iridiumhydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium ausgewählt ist aus transparenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - die kathodisch elektrochrome Färbungsschicht und/oder die reversibel oxidierbare Schicht Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweisen.
Mindestens eine der Elektroden (A) und (E) ist transparent.
Ist keine der beiden Elektroden transparent, so kann eine
Veränderung der Färbung der elektrochromen Schicht von außen
nicht beobachtet werden.
Das transparente Elektrodenmaterial wird ausgewählt aus der
Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid (Mischoxid mit
wechselnden Zinn- und Indiumanteilen), Zinkoxid und dergl.
Die Dicke der transparenten Elektrodenschicht variiert je
nach Transparenz und Widerstand, liegt aber im allgemeinen
im Bereich von 0,01 bis einige µm. Daher wird die transpa
rente Elektrodenschicht durch eine Technik der Vakuum-Dünn
schichtbildung, z. B. Vakuum-Niederschlag, reaktiver Nieder
schlag, Ionenplattieren, reaktives Ionenplattieren oder Zer
stäuben, hergestellt. Die transparente Elektrodenschicht
kann auch nach sog. Dickschichtverfahren, wie Siebdrucken
oder Beschichten, hergestellt werden. Bei Anwendung der
Dickschichtverfahren wird (1) eine Paste mit einem Gehalt
an einer Metallverbindung in Form von Mikroteilchen oder
(2) eine Lösung einer organischen Metallverbindung, z. B.
eines Metallalkoholats oder ein Oligomeres davon, in Form
eines Überzugs aufgebracht und zur Bildung der transparenten
Elektrodenschicht gesintert. Das nicht-transparente Elektro
denmaterial wird unter lichtreflektierenden Elektrodenma
terialien (z. B. Al, Ag, Pt oder Ni) oder anderen Elektro
denmaterialien (z. B. Au, Pd, Cr, Ir, Ru, Rh oder C), aus
gewählt.
Die kathodische, elektrochrome Färbungsschicht (B) enthält
amorphes Wolframoxid (WO₃) oder Molybdänoxid (MoO₃). Eine
derartige elektrochrome Schicht wird durch Vakuum-Dünnschicht
bildung in einer Dicke von 0,01 bis einige µm gebildet.
Die Ionenleitungsschicht (C) dient als Isolator gegenüber
Elektronen, jedoch als Leiter für Protonen (H⁺) und Hydro
xylionen (OH⁻). Die Schicht (C) ist ggf. in der ECD ausge
bildet, um den gefärbten Zustand aufrechtzuerhalten, selbst
wenn die Spannung nach Färbung der ECD abgeschaltet ist (d. h.
sie gewährleistet die Speicherfunktion der ECD). Die Schicht
(C) umfaßt:
- (1) Ein dielektrisches Material, z. B. Tantaloxid (Ta₂O₅), Nioboxid (Nb₂O₅), Zirkonoxid (ZrO₂), Titanoxid (TiO₂), Hafniumoxid (HfO₂), Aluminiumoxid (Al₂O₃), Yttriumoxid (Y₂O₃), Lanthanoxid (La₂O₃), Siliciumoxid (SiO₂), Magnesiumfluorid, Zirkonphosphat oder Gemische davon (eine Dünnschicht aus einem derartigen dielektrischen Material wirkt als Nicht leiter für Elektronen aber als Leiter für Protonen (H⁺) und Hydroxylionen (OH⁻);
- (2) einen festen Elektrolyten, wie Natriumchlorid, Kalium chlorid, Natriumbromid, Kaliumbromid, Na₃Zr₂Si₂PO₁₂, Na1+xZrSixP3-xO₁₂, Na₅YSi₄O₁₂ oder RbAg₄J₅;
- (3) ein Wasser oder eine Protonenquelle enthaltendes Kunst harz, z. B. ein Copolymerisat aus β-Hydroxyäthylmethacrylat mit 2-Acrylamid-2-methylpropansulfonsäure, ein hydrati siertes Vinylcopolymeres (z. B. ein hydratisiertes Methylmeth acrylatcopolymer) oder einen hydratisierten Polyester;
- (4) eine Elektrolytlösung einer Säure (z. B. Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Buttersäure oder Oxalsäure) oder eine wäßrige Lösung davon, eine wäßrige Alkalilösung (z. B. Natriumhydroxid- oder Lithiumhydroxid lösung) oder eine wäßrige Lösung eines festen starken Elektrolyten (z. B. Natriumchlorid, Lithiumchlorid, Kalium chlorid oder Lithiumsulfid); oder
- (5) einen halbfesten, gelförmigen Elektrolyten, der bei spielsweise durch Gelbildung einer wäßrigen Elektrolytlö sung mit einem Gelbildungsmittel (z. B. Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Agar-agar oder Gelatine) erhalten worden ist.
Von diesen Materialien eignet sich das gemäß (1) erhaltene
dielektrische Material zur Bildung einer sehr dünnen festen
Schicht durch ein Vakuum-Dünnschichtbildungsverfahren. Ferner
weist das dielektrische Material eine gute Transparenz auf
und wird daher bevorzugt. Ist jedoch eine visuelle Beobach
tung einer unter der Ionenleitungsschicht (C) liegenden
Schicht nicht erforderlich, muß die Schicht (C) nicht trans
parent sein.
Zur Herstellung der Ionenleitungsschicht (C) können Vakuum-
Dünnschichtverfahren, Dickschichtverfahren, Gießverfahren,
Spritzverfahren, Beschichtungsverfahren oder andere Ver
fahren angewandt werden. Die Dicke der Schicht (C) liegt
je nach Materialtyp im Bereich von 0,01 µm bis 1 mm.
Die transparente Dispersionsschicht (D1) enthält ein Ge
misch von metallischem Iridium, Iridiumoxid oder Iridium
hydroxid als disperser Phase (D11) und einem transparenten
festen Dispersionsmedium (D12). Als disperse Phase (D11)
wird vorzugsweise ein Oxid oder Hydroxid verwendet.
Das Dispersionsmedium (D12) wird ausgewählt
aus (1) transparenten leitenden anorganischen Oxiden (wie
SnO₂, In₂O₃, Indiumzinnoxid oder ZnO), transparenten anorga
nischen Oxiden (wie Ta₂O₅, TiO₂, SiO₂, WO₃, MoO₃ oder
Sb₂O₃) und (2) transparenten anorganischen Fluoriden (wie
MgF₂ oder CaF₂). Unter diesen Materialien sind SnO₂, In₂O₃,
Indiumzinnoxid, ZnO und Ta₂O₅ besonders bevorzugt.
Das transparente leitende Festkörper-Dispersionsmedium wird
ausgewählt aus SnO₂, In₂O₃, Indiumzinnoxid und ZnO, wie
vorstehend unter (1) aufgeführt. Die transparente Dis
persionselektrode (D1a) umfaßt ein Dispersionsmedium
(D12a) und eine disperse Phase (D11).
Die transparente Dispersionsschicht (D1) und die Disper
sionselektrode (D1a) werden auf die nachstehend beschrie
bene Weise hergestellt. Das Bezugszeichen M₁ bezeichnet
metallisches Iridium als disperse Phase (D11); M₁O ein Oxid
davon; M₂ ein Metall des Dispersionsmediums (D12) oder (D12a);
M₂O ein Oxid davon; und M₂F ein Fluorid davon.
Die folgenden beiden Typen von Dampfquellen werden verwendet:
- (1) M₁ oder M₁O,
- (2) M₂O oder M₂F.
Da Iridium als M₁ unmittelbar nach Niederschlagsbildung
aktiv ist, wird M₁ unter Einwirkung der äußeren Atmosphäre
häufig zu M₁O oxidiert.
Die folgenden beiden Typen von Vakuumquellen werden zu
sammen mit einem Aktivierungsmittel (z. B. HF-Ionenplattieren,
HF-Erhitzen) in Gegenwart von O₂-Gas verwendet:
- (1) M₁ oder M₁O,
- (2) M₂, M₂O oder M₂F.
Die folgenden Mehrfachprallplatten oder Verbundprallplatten
werden in Gegenwart von Inertgas verwendet:
- (1) M₁ oder M₁O,
- (2) M₂O oder M₂F.
Die folgenden Mehrfachprallplatten oder Verbundprallplatten
werden in Gegenwart von O₂-Gas verwendet:
- (1) M₁ oder M₁O,
- (2) M₂ oder M₂O.
Die folgenden Mehrfachprallplatten oder Verbundprallplatten
werden in Gegenwart von O₂-Gas (darin kann ein Inertgas
enthalten sein) verwendet:
- (1) M₁
- (2) M₂.
Nach Bildung einer dünnen Metallgemischschicht aus M₁ und
M₂ durch die Verfahren (i), (ii) oder (iii) oder durch
Naßplattieren wird die Schicht auf eine Temperatur von
250 bis 300°C erhitzt, um die Schicht zu oxidieren. Dadurch
wird eine Dispersionsschicht (D1 oder D1a) von M₁ und M₂O
oder eine Dispersionsschicht (D1 oder D1a) von M₁O und M₂O
erhalten. M₂ kann ausgewählt sein aus Sn, In, Ta, Ti, Si,
W, No und Sb.
Nach Ausbildung einer dünnen Metallgemischschicht von M₁ und
M₂ nach den Verfahren (i), (ii) oder (iii) oder durch Naß
plattieren wird die Schicht anodisch in einer Elektrolyt
lösung oxidiert, wobei man eine Dispersionsschicht (D1 oder
D1a) von M₁ und M₂O oder eine Dispersionsschicht (D1 oder
D1a) von M₁O und M₂O erhält. M₂ ist auf ein Ventilmetall,
wie Ta, Ti, W oder Sb, beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben, stellt M₁O ein Oxid dar. Ist
jedoch Wasser in der Nähe von M₁O vorhanden, kann M₁O·H₂O
als M₁ (OH) wiedergegeben werden. Daher umfaßt M₁O auch
ein Hydroxid. In diesem Sinn können das Metalloxid und das
Metallhydroxid, die die disperse Phase (D11) darstellen,
nicht streng voneinander unterschieden werden.
Es ist wesentlich, daß die disperse Phase (D11) in Form von
Mikroteilchen im Dispersionsmedium (D12 oder D12a) enthalten
ist. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die vorstehend er
wähnten Vakuum-Dünnschichtverfahren zur Herstellung der
Dispersionsschicht (D1 oder D1a) verwendet. Es ist jedoch
auch möglich, die Dispersionsschicht (D1 oder D1a) durch
Dickschichtverfahren, z. B. Naßplattieren, Siebdruck oder
Beschichten, herzustellen. In diesem Fall ist eine organische
Metallverbindung, z. B. ein Metallalkoholat, als Ausgangsma
terial erforderlich.
Die erfindungsgemäße Dispersionsschicht (D1) enthält vorzugs
weise 5 bis 95 Gewichtsprozent an disperser Phase (D11). Die
Dispersionselektrode (D1a) enthält ebenfalls vorzugsweise
5 bis 95 Gewichtsprozent an disperser Phase (D11).
In der Dispersionsschicht (D1) oder der Dispersionselek
trode (D1a), als Hauptmerkmal der Erfindung, kann auch
bei Anlegen einer eine Färbung bewirkenden Spannung die
Schicht (D1) oder (D1a) visuell mit oder ohne Färbung
je nach dem Gehalt der dispersen Phase (D11) beobachtet
werden.
Die Dicke der Dispersionsschicht (D1) beträgt 0,01 µm bis
1 mm. Die Dicke der Dispersionselektrode (D1a) beträgt
0,1 µm bis 0,5 mm.
Wie vorstehend beschrieben, sind Protonen zur Färbung der
kathodischen, elektrochromen Färbungsschicht (B) erforder
lich. Für diesen Zweck müssen in mindestens einer der Schich
ten (B), (C) und (D1) Protonen oder eine Protonenquelle vor
handen sein. Handelt es sich bei der Protonenquelle um Wasser,
muß dieses während der Herstellung der ECDs nicht bereit
gestellt werden, da Wasser auf natürliche Weise aus der
äußeren Umgebung in die ECD dringt. Die Zeitspanne, die
die ECD unmittelbar nach ihrer Herstellung der Umgebung
ausgesetzt werden muß, kann weniger als einige Sekunden
betragen. Dadurch ergibt sich der erforderliche Feuchtigkeits
gehalt in der Schicht. Während der Herstellung der Schichten
(B), (C) oder (D1) kann das sich jeweils ergebende Bauteil
der Atmosphäre ausgesetzt werden.
Die Gesamtstrukturen der erfindungsgemäßen ECDs sind in den
Fig. 1 bis 6 dargestellt. Für praktische Anwendungszwecke
werden die ECDs vorzugsweise mit einem Kunstharz, z. B. einem
Epoxyharz, versiegelt, um zu verhindern, daß Wasser aus den
Schichten verdampft und um die fertigen ECDs zu schützen.
Wird eine Gleichstromspannung von etwa 1,0 bis 1,8 V an die
Elektroden (A) und (E) oder (A) und (D1a) einer entsprechenden
ECD angelegt, färbt sich die elektrochrome Schicht innerhalb
von 0,01 Sekunden bis einigen Sekunden blau. Dieser Fär
bungszustand wird bei Vorhandensein der Schicht (C) aufrecht
erhalten, selbst wenn die Spannung abgeschaltet ist. Wird
eine umgekehrte Spannung von im wesentlichen der gleichen
Größenordnung wie die Färbungsspannung an die Elektroden
schichten angelegt, so wird die elektrochrome Schicht inner
halb einer Zeitspanne, die geringfügig kürzer als die zur
Färbung der elektrochromen Schicht erforderliche Zeit ist,
wieder transparent. Das Elektrodenpaar kann kurzgeschlossen
werden, um das elektrochrome Material zu entfärben, wenn
gleich dies länger als beim Anlegen der entgegengesetzten
Spannung dauert.
Die erfindungsgemäße ECD verbraucht beim Betrieb weder
Wasser noch setzt sie O₂- und H₂-Gas frei, wie dies bei einer
ECD mit einer symmetrischen Struktur zwischen der reduzier
baren elektrochromen Schicht und der oxidierbaren Schicht
der Fall ist. Ferner ist die erfindungsgemäße ECD unmittel
bar nach ihrer Herstellung transparent. Aus diesem Grund
müssen die erfindungsgemäßen ECDs nicht wie herkömmliche
ECDs konditioniert werden (wiederholte Durchführung des
Färbungs/Entfärbungs-Vorgangs zur Gewährleistung der Trans
parenz). Ferner ist eine Beeinträchtigung des Kontrasts
nach Durchführung eines Hochtemperaturdauertests im wesent
lichen beseitigt.
Die erfindungsgemäße ECD kann in eine Anzeigeeinheit als
Ersatz einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeige, in einer
Lichtmengensteuervorrichtung für Auflicht und Durchlicht
(z. B. einem Fahrzeugspiegel, dessen reflektierte Licht
menge variabel ist) oder dergl. eingesetzt werden.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Fig. 1 bis
6 zeigen Längsschnitte von erfindungsgemäßen ECDs.
Ein Glassubstrat (S) mit einer Indiumzinnoxid-Elektrode (E)
mit einer Dicke von 0,15 µm wird hergestellt. Eine trans
parente Dispersionsschicht (D1) mit Iridiumoxid als disperser
Phase (D11) und einem Zinnoxid-Dispersionsmedium (D12) wird
durch HF-Ionenplattierung auf der Indiumzinnoxid-Elektrode
(E) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke von 0,07 µm
ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Zweikomponentensystem aus metallischem Sn und metallischem Ir | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 20°C |
Der Gehalt an disperser Phase (D11) in der Dispersionsschicht
(D1) beträgt 20 Gewichtsprozent.
Eine transparente Ionenleitungsschicht (C) wird durch Vakuum-
Niederschlag auf der transparenten Dispersionsschicht (D1)
unter folgenden Bedingungen in einer Dicke von 0,5 µm ausge
bildet:
Dampfquelle: | |
Ta₂O₅ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Anschließend wird eine transparente amorphe WO₃-Schicht (B)
durch Vakuum-Niederschlag auf der transparenten Ionenlei
tungsschicht (C) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke
von 0,5 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
WO₃ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
Ar-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Schließlich wird eine transparente Indiumzinnoxid-Elektrode
(A) durch HF-Ionenplattieren auf der transparenten amorphen
WO₃-Schicht (B) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke
von 0,25 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Gemisch aus In₂O₃ und SnO₂ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Auf diese Weise erhält man die in Fig. 1 gezeigte ECD. Nach
Bildung der Elektrode (A) wird die erhaltene ECD aus der
Vakuumkammer entfernt. Eine Spannung von 1,4 V wird an die
Elektroden (A) und (E) angelegt. Die ECD färbt sich blau.
Es wird angenommen, daß unmittelbar nach Entfernung der
fertigen ECD aus der Vakuumkammer Feuchtigkeit in die Schich
ten (B), (C) und (D) eingedrungen ist. Es ist festzuhalten,
daß bei Wiederholung des Färbungs/Entfärbungs-Vorgangs der
ECD unter Vakuum die Färbungsdichte allmählich abnimmt.
Nach Entfernen der ECD aus der Vakuumkammer wird sie mit
einem Epoxyharz versiegelt. Nach Anlegen einer Spannung von
1,4 V an die Elektroden färbt sich die ECD innerhalb von
50 msec blau. In diesem Fall beträgt die Durchlässigkeit
Tc bei einer Wellenlänge λ = 600 nm 20 Prozent. Dieser Fär
bungszustand bleibt aufrechterhalten, selbst wenn die Span
nung abgeschaltet ist. Bei Anlegen einer entgegengesetzten
Spannung von -1,4 V an die Elektroden wird die ECD innerhalb
von 40 msec transparent. In diesem Fall ergibt sich eine
Durchlässigkeit Tb von 85 Prozent.
Ein Glassubstrat (S) wird auf die gleiche Weise wie in Bei
spiel 1 hergestellt. Eine transparente Dispersionsschicht
(D1) mit Iridiumoxid als disperser Phase (D11) und MgF₂ als
Dispersionsmedium (D12) wird durch HF-Ionenplattieren auf
der Elektrodenschicht (E) unter folgenden Bedingungen in ei
ner Dicke von 0,15 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Zweikomponentensystem aus MgF₂ und metallischem Iridium | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | Raumtemperatur |
Der Gehalt an disperser Phase in der Dispersionsschicht (D1)
beträgt 30 Gewichtsprozent.
Eine transparente Ionenleitungsschicht (C), eine WO₃-Schicht
(B) und eine Anzeigeelektrode (A) werden nacheinander ge
mäß Beispiel 1 ausgebildet. Man erhält die in Fig. 2 dar
gestellte ECD.
Versiegelt man die ECD mit Epoxyharz und unterwirft sie gemäß
Beispiel 1 einem Färbungs/Entfärbungs-Test, so betragen
die Durchlässigkeiten Tc und Tb 25 bzw. 85 Prozent (λ = 600 nm).
Gemäß Beispiel 1 wird eine ECD hergestellt, mit der Ab
änderung, daß die transparente Dispersionsschicht (D1) Iri
diumoxid als disperse Phase (D11) und Tantalpentoxid als Disper
sionsmedium (D12) enthält.
Ein Glassubstrat mit einer Indiumzinnoxid-Elektrode (A) mit
einer Dicke von 0,1 µm wird hergestellt. Eine transparente
Dispersionsschicht (D1) wird durch HF-Ionenplattieren auf
der Elektrode (A) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke
von 0,05 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Zweikomponentensystem aus metallischem Sn und metallischem Ir | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 20°C |
Die Dispersionsschicht (D1) enthält 30 Gewichtsprozent Iri
diumoxid (als disperse Phase D11) und 70 Gewichtsprozent
Zinnoxid (als Dispersionsmedium D12).
Auf der Dispersionsschicht (D1) wird eine transparente Ionen
leitungsschicht (C) durch Vakuum-Niederschlag unter folgenden
Bedingungen in einer Dicke von 0,5 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Ta₂O₅ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Anschließend wird auf der transparenten Ionenleitungsschicht
(C) eine transparente amorphe WO₃-Schicht (B) durch Vakuum-
Niederschlag unter folgenden Bedingungen in einer Dicke von
0,5 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
WO₃ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
Ar-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Schließlich wird auf der WO₃-Schicht (B) eine Aluminium
elektrode (E) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke
von 0,1 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
metallisches Al | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
Substrattemperatur: | 20°C |
Da die Elektrode (E) der erhaltenen ECD reflektierend wirkt,
kann auf das Substrat (S) einfallendes Licht daran reflektiert
werden. Wird eine Spannung an die Elektroden (A) und (E)
angelegt, so kann die Reflexion der ECD im Bereich von 70
bis 12 Prozent (λ = 600 nm) liegen. Daher eignet sich diese
ECD als Fahrzeugspiegel.
Ein Glassubstrat (S) wird hergestellt. Eine transparente
Dispersionselektrode (D1a) mit Iridiumoxid als disperser
Phase (D11) und Zinnoxid als Dispersionsmedium (D12a) wird
auf dem Substrat (S) durch HF-Ionenplattieren unter folgenden
Bedingungen in einer Dicke von 0,07 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Zweikomponentensystem aus metallischem Sn und metallischem Ir | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 20°C |
In diesem Fall beträgt der Gehalt an disperser Phase (D11)
20 Gewichtsprozent. Der Schichtwiderstand der Elektrode (D1a)
beträgt 500 Ω/.
Eine transparente Ionenleitungsschicht (C) wird auf der Dis
persionselektrode (D1a) durch Vakuum-Niederschlag unter fol
genden Bedingungen in einer Dicke von 0,5 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Ta₂O₅ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Anschließend wird eine transparente amorphe WO₃-Schicht
durch Vakuum-Niederschlag auf der transparenten Ionenleitungs
schicht (C) unter folgenden Bedingungen in einer Dicke von
0,5 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
WO₃ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
Ar-Partialdruck: | 4 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Schließlich wird eine transparente Indiumzinnoxid-Elektrode
(A) durch HF-Ionenplattieren auf der WO₃-Schicht (B) unter
folgenden Bedingungen in einer Dicke von 0,25 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Gemisch aus In₂O₃ und SnO₂ | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 150°C |
Man erhält die in Fig. 5 abgebildete ECD. Nach Versiegeln
dieser ECD mit Epoxyharz wird eine Färbungsspannung von
+ 1,4 V an die Elektroden (A) und (D1a) angelegt. Die ECD
färbt sich innerhalb von 400 msec blau. In diesem Fall ergibt
sich eine Durchlässigkeit Tc von 20 Prozent bei der Wellen
länge λ = 600 nm. Auch nach Abschalten der Spannung bleibt
der gefärbte Zustand erhalten. Bei Anlegen einer Entfärbungs
spannung, d. h. einer entgegengesetzten Spannung von -1,4 V,
an die Elektroden wird die ECD innerhalb von 350 msec trans
parent. Es ergibt sich eine Durchlässigkeit Tb von 85 Prozent.
Ein Glassubstrat (S) mit einer Indiumzinnoxid-Elektrode (E)
wird gemäß Beispiel 1 hergestellt. Eine transparente Dis
persionsschicht (D1) mit Iridiumoxid als disperser Phase (D11)
und SnO₂ als Dispersionsmedium (D12) wird durch HF-Zerstäuben
auf der Indiumzinnoxid-Elektrode (E) unter folgenden Bedin
gungen in einer Dicke von 0,2 µm ausgebildet:
Prallplatte: | |
Gesinterter Körper aus SnO₂ und metallischem Iridium | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
Ar-Partialdruck: | 5 × 10-3 Torr |
O₂-Partialdruck: | 1 × 10-3 Torr |
Substrattemperatur: | Raumtemperatur |
Der Gehalt an disperser Phase (D11) in der Schicht (D1) be
trägt 10 Gewichtsprozent.
Gemäß Beispiel 1 werden eine Ionenleitungsschicht (C) und
eine WO₃-Schicht (B) ausgebildet. Schließlich wird eine
Indiumzinnoxid-Elektrode (A) in einer Dicke von 0,25 µm gemäß
Beispiel 5 ausgebildet.
Die erhaltene ECD wird mit Epoxyharz versiegelt. Eine Gleich
stromspannung von + 1,4 V wird an die Elektroden (A) und (E)
angelegt. Die Durchlässigkeit sinkt innerhalb von 150 msec
auf 20 Prozent (λ = 600 nm). Bei Anlegen einer Entfärbungs
spannung von -1,4 V erreicht die Durchlässigkeit innerhalb
von 150 msec wieder 70 Prozent.
Ein Glassubstrat (S) mit einer Indiumzinnoxid-Elektrode (E)
wird gemäß Beispiel 1 hergestellt. Eine transparente Dis
persionsschicht (D1) mit Iridiumoxid als disperser Phase (D11)
und SiO₂ als Dispersionsmedium (D12) wird durch HF-Zerstäuben
auf der Indiumzinnoxid-Elektrode (E) unter folgenden Bedin
gungen ausgebildet:
Prallplatte: Eine Scheibe aus metallischem
Iridium mit einer Dicke von
1 mm und einem Durchmesser von
12,7 cm und eine sektorförmige
Platte aus metallischem Sn mit
einer Dicke von 1 mm, die auf
die Scheibe gelegt ist (Verhält
nis der Ir-Fläche zur Sn-Fläche
2 : 1)
Gegendruck: 5 × 10-6 Torr
O₂-Partialdruck: 2 × 10-2 Torr
Substrattemperatur: Raumtemperatur
Gegendruck: 5 × 10-6 Torr
O₂-Partialdruck: 2 × 10-2 Torr
Substrattemperatur: Raumtemperatur
Der Anteil der dispersen Phase (D11) in der Dispersionsschicht
(D1) beträgt 95 Prozent.
Unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 6 werden eine
transparente Ionenleitungsschicht (C), eine WO₃-Schicht (B)
und eine Indiumzinnoxid-Elektrode (A) ausgebildet. Die er
haltene ECD wird versiegelt. Beim Anlegen einer Gleichstrom
spannung von + 1,4 V an die Elektroden (A) und (E) ergibt
sich innerhalb von 150 msec eine Durchlässigkeit von 20 Pro
zent (λ = 600 nm). Beim Anlegen einer Entfärbungsspannung
von -1,4 V an die Elektroden (A) und (E) ergibt sich inner
halb von 150 msec eine Durchlässigkeit von 85 Prozent.
Ein Glassubstrat (S) wird gemäß Beispiel 1 hergestellt. Eine
transparente elektrochrome Schicht (D) nur aus Iridiumoxid
wird durch HF-Ionenplattieren auf der Indiumzinnoxid-Elek
trode (E) unter den folgenden Bedingungen in einer Dicke von
0,07 µm ausgebildet:
Dampfquelle: | |
Metallisches IR | |
Gegendruck: | 5 × 10-6 Torr |
O₂-Partialdruck: | 3 × 10-4 Torr |
Substrattemperatur: | 20°C |
Anschließend werden zur Herstellung einer ECD gemäß Bei
spiel 1 Schichten (C), (B) und (A) ausgebildet. Die erhal
tene ECD ist vor dem Anlegen einer Färbungsspannung an die
Elektroden (A) und (E) schwach braun gefärbt. Nach Versie
geln der ECD mit Epoxyharz wird an die Elektroden (A) und
(E) an Luft 500 Minuten eine rechteckige Spannung von + 1,5 V,
0,5 Hz angelegt, wobei die ECD nicht vollständig transparent
wird. Nach Entfärbung der ECD wird eine Färbungsspannung von
+ 1,5 V an die Elektroden (A) und (E) angelegt. Innerhalb
von 150 msec ergibt sich eine Durchlässigkeit von 15 Pro
zent (λ = 600nm). Anschließend wird eine Entfärbungsspan
nung von - 1,5 V an die Elektroden (A) und (E) angelegt.
Innerhalb von 100 msec ergibt sich eine Durchlässigkeit von
50 Prozent (λ = 600 nm).
Nach Ermittlung der Kontrastverhältnisse der gemäß den Bei
spielen 1 und 2 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten, ver
siegelten ECDs werden diese bei 80°C 200 Stunden einem Hoch
temperaturdauertest unterworfen. Nach Beendigung des Tests
werden wiederum die Kontrastverhältnisse berechnet. Die Er
gebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Dabei werden
die Kontrastverhältnisse auf folgende Weise berechnet:
Kontrastverhältnis = log (T1/T2) oder log (R1/R2)
für λ = 600 nm
wobei die einzelnen Symbole folgende Bedeutung haben:
T1: Sättigungsdurchlässigkeit (%) während der Entfärbung
T2: Sättigungsdurchlässigkeit (%) während der Färbung
R1: Sättigungsreflexion (%) während der Entfärbung und
R2: Sättigungsreflexion (%) während der Färbung.
T2: Sättigungsdurchlässigkeit (%) während der Färbung
R1: Sättigungsreflexion (%) während der Entfärbung und
R2: Sättigungsreflexion (%) während der Färbung.
Claims (22)
1. Elektrochrome Vorrichtung mit
- - einer ersten Elektrodenschicht (A),
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht (B),
- - einer Ionenleitungsschicht (C),
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht (D) und
- - einer zweiten Elektrodenschicht (E),
wobei - - die erste Elektrodenschicht (A) und/oder die zweite Elektrodenschicht (E) transparent sind,
- - die reversibel oxidierbare Schicht (D) eine transparente Dispersionsschicht (D1) umfaßt, die durch Vakuumdünn schichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase (D11) und ein transparentes festes Dispersionsmedium (D12) aufweist,
- - die disperse Phase (D11) ausgewählt ist aus Iridium hydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium (D12) ausgewählt ist aus trans parenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden und
- - wenigstens eine der kathodisch elektrochromen Färbungs schicht (B), der Ionenleitungsschicht (C) und der rever sibel oxidierbaren Schicht (D) Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Dispersionsschicht (D1) 5 bis 95 Gewichtsprozent disperse Phase (D11) enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12) mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Tantaloxid, Titanoxid, Siliciumoxid, Wolframoxid, Molybdänoxid, Antimonoxid, Magnesiumfluorid und Calciumfluorid enthält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12) mindestens einen Bestand teil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinn oxid und Zinkoxid enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die kathodische elektrochrome Färbungsschicht (B) amorphes Wolframoxid enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ionenleitungsschicht (C) mindestens einen Bestandteil
aus der Gruppe Tantaloxid, Siliciumoxid, Magnesiumfluorid,
Zirkonoxid, Nioboxid, Aluminiumoxid, Hafniumoxid und
Yttriumoxid enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die kathodische elektrochrome Färbungsschicht (B) amorphes Wolframoxid umfaßt,
- - die Ionen-Leitungsschicht (C) Tantaloxid umfaßt und
- - das Dispersionsmedium (D12) Zinnoxid umfaßt.
8. Elektrochrome Vorrichtung mit
- - einer Elektrodenschicht (A),
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht (B),
- - einer Ionenleitungsschicht (C) und
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht (D),
wobei - - die reversibel oxidierbare Schicht (D) aus einem transpa renten, leitenden Dispersionsmaterial aufgebaut und durch Vakuumdünnschichtverfahren oder Dickschichtverfahren her gestellt ist und eine disperse Phase (D11) sowie ein transparentes, leitendes, festes Dispersionsmedium (D12a) aufweist,
- - die disperse Phase (D11) ausgewählt ist aus Iridium hydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium (D12a) ausgewählt ist aus trans parenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - wenigstens eine der kathodisch elektrochromen Färbungs schicht (B), der Ionenleitungsschicht (C) und der rever sibel oxidierbaren Schicht (D) Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Elektrodenschicht transparent ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmaterial 5 bis 95 Gewichtsprozent disperse Phase (D11) enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12a) mindestens einen Bestand teil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid und Zinkoxid enthält.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die kathodische elektrochrome Färbungsschicht (B) amorphes Wolframoxid enthält.
13. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Ionenleitungsschicht (C) mindestens einen Bestand teil aus der Gruppe Tantaloxid, Siliciumoxid, Magnesium fluorid, Zirkonoxid, Nioboxid, Aluminiumoxid, Hafnium oxid und Yttriumoxid enthält.
14. Elektrochrome Vorrichtung mit
- - einer ersten Elektrodenschicht (A),
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht (B),
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht (D), und
- - einer zweiten Elektrodenschicht (E),
wobei - - die erste Elektrodenschicht (A) und/oder die zweite Elektrodenschicht (E) transparent sind,
- - die reversibel oxidierbare Schicht (D) eine transparente Disper sionsschicht (D1) umfaßt, die durch Vakuumdünnschichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase (D11) und ein transparentes festes Dispersionsmedium (D12) aufweist,
- - die disperse Phase (D11) ausgewählt ist aus Iridium hydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium (D12) ausgewählt ist aus trans parenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - die kathodisch elektrochrome Färbungsschicht (B) und/oder die reversibel oxidierbare Schicht (D) Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Dispersionsschicht (D1) 5 bis 95 Gewichtsprozent disperse Phase (D11) enthält.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12) mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid, Zinkoxid, Tantaloxid, Titanoxid, Siliciumoxid, Wolframoxid, Molybdänoxid, Antimonoxid, Magnesiumfluorid und Calciumfluorid enthält.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12) mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid und Zinkoxid enthält.
18. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die kathodische elektrochrome Färbungsschicht (B) amorphes Wolframoxid enthält.
19. Elektrochrome Vorrichtung mit
- - einer Elektrodenschicht (A),
- - einer kathodischen elektrochromen Färbungsschicht (B) und
- - einer reversibel oxidierbaren Schicht (D),
wobei - - die reversibel oxidierbare Schicht (D) aus einem trans parenten, leitenden Dispersionsmaterial besteht, durch Vakuumdünnschichtverfahren oder Dickschichtverfahren hergestellt ist und eine disperse Phase (D11) und ein transparentes leitendes festes Dispersionsmedium (D12a) aufweist,
- - die disperse Phase (D11) ausgewählt ist aus Iridium hydroxid, metallischem Iridium und Iridiumoxid,
- - das Dispersionsmedium (D12a) ausgewählt ist aus trans parenten leitenden anorganischen Oxiden, transparenten anorganischen Oxiden und transparenten anorganischen Fluoriden, und
- - die kathodisch elektrochrome Färbungsschicht (B) und/oder die reversibel oxidierbare Schicht (D) Protonen oder eine Protonenquelle zum Emittieren von Protonen beim Anlegen einer Spannung aufweisen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmaterial 5 bis 95 Gewichtsprozent disperse Phase aufweist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das Dispersionsmedium (D12a) mindestens einen Bestandteil aus der Gruppe Zinnoxid, Indiumoxid, Indiumzinnoxid und Zinkoxid enthält.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die kathodische elektrochrome Färbungsschicht (B) amorphes Wolframoxid enthält.
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