特許 7048215 光学素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-28

(45)【発行日】2022-04-05

(54)【発明の名称】光学素子

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/155 20060101AFI20220329BHJP

   G02F 1/15 20190101ALI20220329BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20220329BHJP

【ＦＩ】

G02F1/155

G02F1/15 508

G09F9/30 380

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2017055894

(22)【出願日】2017-03-22

(65)【公開番号】P2018159748

(43)【公開日】2018-10-11

【審査請求日】2020-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(74)【代理人】

【識別番号】100091340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 敬四郎

(74)【代理人】

【識別番号】100141302

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 伸一

(72)【発明者】

【氏名】平野 智也

【審査官】鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０２５９００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０９０９１８６８（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特開平１０－２３９７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２４３１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０９０２２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００９－１７５３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２８４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－３５６７５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｆ １／１５ － １／１９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

透光性を有する第１の基板と、
前記第１の基板と向かい合う第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板側の面に配置され、光透過性を有する第１の電極と、
前記第２の基板の、前記第１の基板側の面に配置され、部分的に絶縁領域が設けられた第２の電極と、
前記第１および第２の電極の間に挟まれ、前記第１および第２の基板の法線方向から見たときに枠状の形状を有するシール枠部材と、
前記第１および第２の基板、ならびに、前記シール枠部材により画定される空間内に充填され、前記第１および第２の電極の表面で起こりうる電気化学反応により、光学状態が変化する電解質層と、
前記第１の基板の、前記第２の基板側であって、前記シール枠部材の外側に設けられ、前記第１の電極に接続され、前記第１の電極よりも電気抵抗率が低い第１の接続電極と、
前記第２の基板の、前記第１の基板側であって、前記シール枠部材の外側に設けられ、前記第２の電極に接続された第２の接続電極と、
を備え、
前記絶縁領域が、前記第２の電極の前記第１の電極側の面に配置された絶縁部材、または前記第２の電極に設けた孔であり、
前記第１および第２の基板の法線方向から見たときに、前記シール枠部材に囲まれた前記第２の電極の領域内において、前記第１の接続電極に近い領域が包含する前記絶縁領域の割合が、前記シール枠部材の中央に位置する領域が包含する前記絶縁領域の割合よりも高い、光学素子。

【請求項2】

前記第１および第２の基板の法線方向から見た場合に、
前記第１および第２の接続電極は、前記シール枠部材および前記電解質層を挟んで、相互に対向して配置されており、
前記シール枠部材に囲まれた前記第２の電極の領域内であって、前記第１および第２の接続電極を横断する仮想直線上に、前記第１の接続電極に相対的に近い第１の領域、前記第１の接続電極から相対的に遠い第２の領域、および、前記第１および第２の領域の中間に位置する第３の領域を設定したとき、前記第１の領域が包含する前記絶縁領域の割合が、前記第３の領域が包含する前記絶縁領域の割合よりも高い、請求項１記載の光学素子。

【請求項3】

前記第２の領域が包括する前記絶縁領域の割合は、前記第３の領域が包括する前記絶縁領域の割合よりも高い、請求項２記載の光学素子。

【請求項4】

前記第２の電極は、光透過性を有する部材を含む請求項３記載の光学素子。

【請求項5】

前記第２の領域が包括する前記絶縁領域の割合は、前記第３の領域が包括する前記絶縁領域の割合よりも低い、請求項２記載の光学素子。

【請求項6】

前記第２の電極は、光反射性を有する金属部材を含む請求項５記載の光学素子。

【請求項7】

前記第２の電極は、前記第２の基板の表面に設けられる導電層と、前記導電層の表面に設けられ、前記絶縁領域を構成する絶縁部材と、を含む請求項１～６いずれか１項記載の光学素子。

【請求項8】

前記絶縁部材と前記電解質層との屈折率差は、０．１５よりも小さい請求項７記載の光学素子。

【請求項9】

前記第２の電極は、前記絶縁領域を構成する孔部が設けられた導電層を含む請求項１～６いずれか１項記載の光学素子。

【請求項10】

前記第２の電極に設けられる絶縁領域の幅は、１ｍｍ以下である請求項１～９いずれか１項記載の光学素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、少なくとも２種の光学状態を切り替えることができる光学素子に関する。

【背景技術】

【0002】

光学状態を切り替えることができる光学素子が提案されている。

【0003】

特許文献１には、いわゆるエレクトロデポジション素子が開示されている。エレクトロデポジション素子は、主に、対向配置される一対の透明電極と、その一対の透明電極に挟持され、銀を含むエレクトロデポジション材料を含有する電解質層と、を有する。エレクトロデポジション素子の平面サイズは、一般に、１０ｍｍ□程度である。

【0004】

電解質層はほぼ透明であり、定常時（電圧無印加時）、エレクトロデポジション素子は透明状態となる。一対の透明電極間に電圧を印加すると、電気化学反応（酸化・還元反応）により、電解質層のエレクトロデポジション材料（銀）が、電極上に析出・堆積する。比較的平坦な電極の表面に析出・堆積するエレクトロデポジション材料は鏡面を構成し、エレクトロデポジション素子は鏡面（高光反射）状態となる。

【0005】

特許文献２には、いわゆるエレクトロケミカルルミネッセンス素子が開示されている。一対の基板及び透明電極に挟持されたエレクトロケミカルルミネッセンス材料を含む層を有している。電圧の印加によるカチオンラジカルとアニオンラジカルの励起と失活により発光を生じさせる。

【0006】

特許文献３には、いわゆるエレクトロクロミック素子が開示されている。一対の基板及び透明電極に挟持されたエレクトロクロミック材料を含む層を有している。電圧の印加によりエレクトロクロミック材料が電気化学反応により分子構造を変化させ、変色を生じさせる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１２－１８１３８９号公報

【文献】特開２００７－１３４１４３号公報

【文献】特開２００４－１７０６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の主な目的は、素子面内において、一様な光学特性を有する光学素子を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の主な観点によれば、透光性を有する第１の基板と、前記第１の基板と向かい合う第２の基板と、前記第１の基板の、前記第２の基板側の面に配置され、光透過性を有する第１の電極と、前記第２の基板の、前記第１の基板側の面に配置され、部分的に絶縁領域が設けられた第２の電極と、前記第１および第２の電極の間に挟まれ、前記第１および第２の基板の法線方向から見たときに枠状の形状を有するシール枠部材と、前記第１および第２の基板、ならびに、前記シール枠部材により画定される空間内に充填され、前記第１および第２の電極の表面で起こりうる電気化学反応により、光学状態が変化する電解質層と、前記第１の基板の、前記第２の基板側であって、前記シール枠部材の外側に設けられ、前記第１の電極に接続され、前記第１の電極よりも電気抵抗率が低い第１の接続電極と、前記第２の基板の、前記第１の基板側であって、前記シール枠部材の外側に設けられ、前記第２の電極に接続された第２の接続電極と、を備え、前記絶縁領域が、前記第２の電極の前記第１の電極側の面に配置された絶縁部材、または前記第２の電極に設けた孔であり、前記第１および第２の基板の法線方向から見たときに、前記シール枠部材に囲まれた前記第２の電極の領域内において、前記第１の接続電極に近い領域が包含する前記絶縁領域の割合が、前記シール枠部材の中央に位置する領域が包含する前記絶縁領域の割合よりも高い、光学素子、が提供される。

【発明の効果】

【0010】

素子面内において、一様な光学特性を有する光学素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1-1】、および

【図1-2】図１Ａ～図１Ｃは、参考例によるエレクトロデポジション素子を示す平面図および断面図である。

【図2-1】、および

【図2-2】図２Ａ～図２Ｃは、第１の実施例によるエレクトロデポジション素子を示す平面図および断面図である。

【図3-1】、および

【図3-2】図３Ａ～図３Ｃは、第２の実施例によるエレクトロデポジション素子を示す平面図および断面図である。

【図4】第３の実施例によるエレクトロデポジション素子を示す平面図である。

【図5】図５Ａおよび図５Ｂは、第４の実施例によるエレクトロデポジション素子を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

最初に、参考例によるエレクトロデポジション素子（ＥＤ素子）の基本的な構造について説明する。

【0013】

図１Ａ～図１Ｃは、参考例によるＥＤ素子１１０を示す平面図および断面図である。図１Ａに示すＩＢＣ－ＩＢＣ断面が、図１Ｂおよび図１Ｃに示す断面図に対応する。なお、図中に示す各構成部材の相対的なサイズや位置関係は、実際のものとは異なっている。

【0014】

図１Ａに示すように、ＥＤ素子１１０は、主に、対向配置される下側および上側基板１０，２０と、下側および上側基板１０，２０の間に挟まれる電解質層（電解液）５１およびシール枠部材７０と、を備える。図中では、下側基板１０の、上側基板２０に隠れる部分、および、シール枠部材７０の輪郭を、破線で示す。

【0015】

なお、下側および上側基板１０，２０各々の対向面には、外部電源に接続される電源接続電極１２ｐ，２２ｐが設けられている。図中において、上側基板２０に設けられる電源接続電極２２ｐの輪郭も破線で示す。電源接続電極１２ｐ，２２ｐは、一般に、シール枠部材７０の外側に、電解質層５１を挟んで、相互に対向するように配置される。

【0016】

下側および上側基板１０，２０が相互に重なる領域において、その周縁にシール枠部材７０が設けられている。下側および上側基板１０，２０、ならびに、シール枠部材７０によって画定される空間内に、電解液５１が充填される。シール枠部材７０に囲われ、電解液５１が充填する領域は、光学状態を切り替えることができるスイッチング領域Ａｓであり、その面積は、たとえば１２０００ｍｍ２（縦１５０ｍｍ×横８０ｍｍ）である。

【0017】

図１Ｂに示すように、下側基板１０は、支持基板１１の表面全面に、透明電極１２が積層する構造を有する。また、上側基板２０は、支持基板２１の表面全面に、透明電極２２が積層する構造を有する。透明電極１２，２２は、互いに向かい合うように配置されている。

【0018】

支持基板１１，２１には、ガラス基板など、透光性を有する基板が用いられる。透明電極１２，２２には、たとえばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など、透光性および導電性を有する部材が用いられる。ここでは、下側および上側基板１０，２０として、５Ω／□ＩＴＯ付ソーダ石灰ガラス基板が用いられる。

【0019】

下側電極１２の表面であって、シール枠部材７０の外側には、外部電源（たとえばそのプラス端子ないしグランド端子）に接続される電極１２ｐが設けられる。また、上側電極２２の表面であって、シール枠部材７０の外側にも、外部電源（たとえばそのマイナス端子）に接続される電極２２ｐが設けられる。電源接続電極１２ｐ，２２ｐには、ＩＴＯなどの透明電極よりも電気抵抗率が低い（電気伝導度が高い）、たとえば銀などの金属部材が用いられる。

【0020】

下側基板１０に設けられる電極において、電源接続電極１２ｐが設けられた領域を低抵抗領域１２ｒと呼び、その他の領域、特に電解質層５１に接触する領域（スイッチング領域Ａｓに対応する領域）を主要領域１２ｍと呼ぶこととする。同様に、上側基板２０に設けられる電極において、電源接続電極２２ｐが設けられた領域を低抵抗領域２２ｒと呼び、その他の領域、特に電解質層５１に接触する領域（スイッチング領域Ａｓに対応する領域）を主要領域２２ｍと呼ぶこととする。

【0021】

シール枠部材７０は、樹脂部材などで構成され、下側ないし上側基板１０，２０面内において、下側および上側基板１０，２０の周縁に沿って閉じた形状で設けられる（図１Ａ参照）。下側および上側基板１０，２０の間隔（セルギャップ）は、シール枠部材７０および図示しないギャップコントロール剤により規定される。下側および上側基板１０，２０の間隔は、たとえば１００μｍ程度である。

【0022】

電解質層（電解液）５１は、溶媒中にエレクトロデポジション（ＥＤ）材料（たとえば銀）が溶解しているものであり、下側および上側基板１０，２０、ならびに、シール枠部材７０により画定される空間内に充填されている。電解質層５１は、概ね透明であり、定常時（電圧無印加時）、ＥＤ素子１１０は、全体として光透過状態を実現する。

【0023】

電解質層（電解液）５１は、溶媒、ＥＤ材料、支持塩、メディエータなどにより構成される。たとえば、溶媒であるＤＭＳＯ（ｄｉｍｅｔｈｙｌ―ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）中に、ＥＤ材料としてＡｇＢｒを３５０ｍＭ、支持塩としてＬｉＣｌを１７５０ｍＭ、メディエータとしてＴａＣｌ５を３０ｍＭ、添加したものを用いる。

【0024】

図１Ｃに示すように、下側電極１２の電位を基準とし、上側電極２２に負の電位（たとえば－４Ｖ）を印加すると、電極１２，２２表面における酸化還元反応により、上側電極１２表面に、電解質層５１中のＥＤ材料（銀）が析出・堆積して、光反射膜５１ｄが形成される。このとき、ＥＤ素子１１０（スイッチング領域Ａｓ）は、光反射状態を実現する。

【0025】

なお、電圧印加を停止すると、電極表面に析出・堆積したＥＤ材料（光反射膜５１ｄ）は、再度、電解質層（電解液）５１中に溶解し、電極表面から消失する。電解質層５１は、透明状態とＥＤ材料析出状態とに切り換えることができる。これに伴って、ＥＤ素子１１０は、その光学状態を、光透過状態（電圧無印加時）と光反射状態（電圧印加時）とに切り換えることができる。

【0026】

参考例において、上側電極２２表面に堆積する光反射膜５１ｄの膜厚は不均一になる。具体的には、電源接続電極１２ｐ，２２ｐに近いスイッチング領域Ａｓの両端において、光反射膜５１ｄの膜厚は相対的に厚くなり、スイッチング領域Ａｓの中央において、光反射膜５１ｄの膜厚は相対的に薄くなる。このため、光反射状態において、電源接続電極１２ｐ，２２ｐに近いスイッチング領域Ａｓの両端において、相対的に光反射率が高くなり、スイッチング領域Ａｓの中央において、相対的に光反射率が低くなる。

【0027】

この膜厚の不均一性は、電解質層５１における電流密度の分布（バラつき）に起因する。この電流密度の分布（バラつき）は、電極１２，２２が、ＩＴＯなど、電気抵抗率が高い（電気伝導度が低い）部材から構成され、かつ、電源接続電極１２ｐ，２２ｐ間を横断する方向の、電極１２，２２の主要領域１２ｍ，２２ｍの幅（スイッチング領域Ａｓないし電解質層５１の幅）が広い（たとえば３０ｍｍ以上）ときに、より顕著となる。

【0028】

電極１２，２２の電気抵抗率が高く（電気伝導度が低く）、その主要領域１２ｍ，２２ｍの幅が広い場合、電解質層５１における電流密度は、電流供給源に近い領域で相対的に高くなり、電流供給源から離れた領域で相対的に低くなる。ＥＤ材料の析出量（堆積膜の膜厚）は、電解質層における電流密度に比例するため、電流供給源、つまり電源接続電極１２ｐ，２２ｐに近いスイッチング領域Ａｓの両端において光反射膜５１ｄの膜厚は厚くなり、スイッチング領域Ａｓの中央において光反射膜５１ｄの膜厚は薄くなる。

【0029】

光反射膜５１ｄの膜厚が位置により変化していると、素子面内における光学特性（光反射率）も位置により変化する。一般に、光学素子において、その光学特性は、素子面内において一様であることが好ましい。

【0030】

図２Ａおよび図２Ｂは、第１の実施例によるＥＤ素子１０１を示す平面図および断面図である。図２Ａに示すＩＩＢ－ＩＩＢ断面が、図２Ｂに示す断面図に対応する。

【0031】

第１の実施例によるＥＤ素子１０１は、基本的に、参考例によるＥＤ素子１１０（図１参照）と同様の構造を有する。第１の実施例では、下側電極１２の主要領域１２ｍに、電気的絶縁材料で形成された絶縁部材１３が設けられている。

【0032】

図２Ａに示すように、絶縁部材１３は、電源接続電極１２ｐ，２２ｐに沿って延在し、その延在方向と直交する方向（素子の横方向ないし幅方向）に複数並んで配置される。なお、図中において、絶縁部材１３の輪郭を破線で示す。また、煩雑さを避けるため、シール枠部材の図示を省略している。

【0033】

絶縁部材１３の幅は、５０μｍ程度である。絶縁部材１３は、電源接続電極１２ｐ，２２ｐに近いスイッチング領域Ａｓの両端で密に配置され、スイッチング領域Ａｓの中央で疎に配置される。絶縁部材１３の間隔は、最も狭いところで３０μｍ程度であり、最も広いところで６ｍｍ程度である。

【0034】

図２Ｂに示すように、絶縁部材１３は、ＥＤ材料を析出・堆積させない電極、ここでは下側電極１２の表面に設けられる。絶縁部材１３の屈折率は、電解質層５１の屈折率と同等であることが望ましく、電解質層５１の屈折率の±０．１５の範囲内であることが好ましい。絶縁部材１３には、たとえばＳｉＯ２を用いることができる。このような絶縁部材１３を用いれば、絶縁部材１３が配置されていることが視認されづらい。

【0035】

スイッチング領域Ａｓにおいて、ＥＤ材料を析出・堆積させる電極、ここでは上側電極２２に接続する電源接続電極２２ｐにより近い領域を第１の領域Ａ１と定義する。また、上側電極２２に接続する電源接続電極２２ｐから離れた領域を第２の領域Ａ２と定義する。第１および第２の領域の中間に位置する領域を第３の領域と定義する。

【0036】

このとき、第１の領域Ａ１に占める絶縁部材１３の割合は、第３の領域Ａ３に占める絶縁部材１３の割合よりも高くなっている。また、第２の領域Ａ２に占める絶縁部材１３の割合も、第３の領域Ａ３に占める絶縁部材１３の割合よりも高くなっている。なお、第１および第２の領域Ａ１，Ａ２に占める絶縁部材１３の割合は、ほぼ同等である。

【0037】

絶縁部材１３は、電極１２，２２の間、ないし、電解質層５１を流れる電流を抑制する。スイッチング領域Ａｓにおいて、電流密度が相対的に高くなる領域で絶縁部材１３を密に配置し、電流密度が相対的に低くなる領域で絶縁部材１３を疎に配置する。これにより、電解質層における電流密度が均一化されるため、これに伴って、ＥＤ材料の堆積膜（光反射膜５１ｄ，図１Ｃ参照）の膜厚も均一化される。

【0038】

図２Ｃに、堆積膜５１ｄを設けたときの断面図を示す。堆積膜は、法線方向から見たときの絶縁部材１３と重ならない領域と重なる領域とで連続的に設けられている。これは電極１２の絶縁部材と重なる部分では電解質層５１への電流は生じないが、絶縁部材１３の周辺部の電流は電極２２に向かって斜めに広がるような領域に影響するため、絶縁部材１３と重なる領域についても堆積膜が生じるようになる。

【0039】

なお、絶縁部材１３の幅が太すぎると、電解質層５１において完全に電流が流れない領域が発現しうる。つまり、上側電極２２に、ＥＤ材料の堆積膜が形成されない領域が発現しうる。このため、絶縁部材１３の幅は、１ｍｍ以下にすることが好ましい。

【0040】

図３Ａおよび図３Ｂは、第２の実施例によるＥＤ素子１０２を示す平面図および断面図である。図３Ａに示すＩＩＩＢ－ＩＩＩＢ断面が、図３Ｂに示す断面図に対応する。

【0041】

第２の実施例によるＥＤ素子１０２は、基本的に、第１の実施例によるＥＤ素子１０１（図２参照）と同様の構造を有する。第２の実施例では、下側電極を透明電極にする替わりに、一般にＩＴＯなどの透明電極よりも電気伝導度が高い金属電極１４にする。これに伴って、第２の実施例では、絶縁部材１３の配置（疎密のパターン）が、第１の実施例と異なっている。

【0042】

図３Ａに示すように、絶縁部材１３は、電源接続電極２２ｐに近い領域で密に配置され、電源接続電極２２ｐから離れた領域で疎に配置される。電源接続電極２２ｐから離れるにしたがって、領域に占める絶縁部材１３の割合が徐々に低くなる。

【0043】

下側電極である金属電極１４には、たとえば、光反射率が高い銀などを用いることができる。この場合、定常時（電圧無印加時）において、ＥＤ素子１０２は、全体として光反射状態を実現する。

【0044】

図３Ｂに示すように、上側電極２２の表面には、装飾電極２３を設けることができる。装飾電極２３は、たとえばナノメートルサイズの微粒子が堆積することにより構成される。装飾電極２３の表面は、微細な凹凸形状を有しており、少なくとも透明電極２２の表面よりも粗くなっている。装飾電極２３を構成する微粒子は、透光性および導電性を有する部材、たとえばＩＴＯ等を含む。

【0045】

下側電極１４の電位を基準とし、上側電極２２に負の電位を印加すると、装飾電極２３表面に、ＥＤ材料の堆積膜が形成される。装飾電極２３の表面はナノオーダーの凹凸を有しているため、堆積膜も同様にナノオーダーの微細な凹凸を有する。微細な凹凸を有する堆積膜は、プラズモン吸収により、可視光を概ね吸収する。このとき、ＥＤ素子１０２（スイッチング領域Ａｓ）は、光吸収状態（黒色状態）を実現する。ＥＤ素子１０２は、その光学状態を、光反射状態（電圧無印加時）と光吸収状態（電圧印加時）とに切り換えることができる。

【0046】

ＥＤ材料を析出・堆積させる電極２２（ないし装飾電極２３）の電気伝導度が相対的に低く、ＥＤ材料を析出・堆積させない電極１４の電気伝導度が相対的に高いような場合、電解質層５１における電流密度は、上側電極２２の電流供給源（電源接続電極２２ｐ）に近い領域（第１の領域Ａ１）で相対的に高くなり、電流供給源から遠い領域（第２の領域Ａ２）で相対的に低くなる。

【0047】

ＥＤ素子１０２において、第１の領域Ａ１に占める絶縁部材１３の割合は、第３の領域Ａ３に占める絶縁部材１３の割合よりも高くなっている。また、第３の領域Ａ３に占める絶縁部材１３の割合は、第２の領域Ａ２に占める絶縁部材１３の割合よりも高くなっている。つまり、ＥＤ材料が堆積する上側電極２２（装飾電極２３）の電源接続電極２２ｐから離れるにしたがって、領域に占める絶縁部材１３の割合は徐々に小さくなる。

【0048】

スイッチング領域Ａｓにおいて、電流密度が相対的に高くなる領域（第１の領域Ａ１）で絶縁部材１３を密に配置し、電流密度が相対的に低くなる領域（第２の領域Ａ２）で絶縁部材１３を疎に配置する。これにより、電解質層における電流密度が均一化されるため、これに伴って、ＥＤ材料の堆積膜（光反射膜５１ｄ，図１Ｃ参照）の膜厚も均一化される。

【0049】

なお、電解質層における電流密度の分布パターンは、電極の電気伝導度やセルギャップなどに応じて変化しうる。絶縁部材の配置（疎密のパターン）は、電解質層における電流密度や堆積膜の膜厚などの測定結果、ないし、それらのコンピュータシミュレーションに基づいて、決定することが好ましいであろう。

【0050】

図３Ｃに、堆積膜５１ｄを設けたときの断面図を示す。堆積膜は、法線方向から見たときの絶縁部材１３と重ならない領域と重なる領域とで連続的に設けられている。これは電極１４の絶縁部材と重なる部分では電解質層５１への電流は生じないが、絶縁部材１３の周辺部の電流は装飾電極２３に向かって斜めに広がるような領域に影響するため、絶縁部材１３と重なる領域についても堆積膜が生じるようになるためである。

【0051】

図４は、第３の実施例によるＥＤ素子１０３を示す平面図である。第３の実施例によるＥＤ素子１０３は、基本的に、第１の実施例によるＥＤ素子１０１（図２参照）と同様の構造を有する。第３の実施例では、絶縁部材１５の平面形状が、バー状ではなく、ドット状になっている。

【0052】

絶縁部材１５の平面形状は、たとえば直径（ないし幅）が５０μｍ程度のドット状である。絶縁部材１５がこのような形状であっても、電流密度が相対的に高くなる領域において絶縁部材１５を密に配置し、電流密度が相対的に低くなる領域において絶縁部材１５を疎に配置することにより、ＥＤ材料の堆積膜の膜厚を均一化することができる。

【0053】

図５Ａは、第４の実施例によるＥＤ素子１０４を示す断面図である。第４の実施例によるＥＤ素子１０４は、基本的に、第３の実施例によるＥＤ素子１０３（図４参照）と同様の構造を有する。第４の実施例によるＥＤ素子１０４は、電極表面に絶縁部材を設ける替わりに、下側電極１２にドット状の孔１６（ないし溝）を設ける。

【0054】

絶縁部材に替えて、下側電極１２に孔１６を設けることでも、電解質層５１における電流密度を抑制することができる。このため、電流密度が相対的に高くなる領域において孔１６を密に設け、電流密度が相対的に低くなる領域において孔１６を疎に設けることにより、ＥＤ材料の堆積膜の膜厚を均一化することができる。

【0055】

図５Ｂに、堆積膜５１ｄを設けたときの断面図を示す。堆積膜は、法線方向から見たときの孔１６と重ならない領域と重なる領域とで連続的に設けられている。これは電極１２の孔１６の部分では電解質層５１への電流は生じないが、孔１６の周辺部の電流は電極２２に向かって斜めに広がるような領域に影響するため、孔１６と重なる領域についても堆積膜が生じるようになる。

【0056】

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、電解質層において、ＥＤ材料を、エレクトロクロミック材料（たとえばジアセチルベンゼン等）やエレクトロケミカルルミネッセンス材料（たとえば９，１０－ジフェニルアントラセン等）に置換すれば、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子やエレクトロケミルミネッセンス（ＥＣＬ）素子を製造することができる。

【0057】

図１のような絶縁部材１３や図５のような孔１６のない構成の場合、ＥＣ素子やＥＣＬ素子も同様に、電源接続電極付近にて反応が強く出て発色ムラ、発光ムラが生じる。このような、電解質層において電流密度の分布（バラつき）が生じうる素子において、絶縁部材や孔等の絶縁領域を疎密に設けることにより、電流密度の均一化を図ることができる。その結果、ＥＣ素子においては、素子面内における色味の均一化を図ることができ、ＥＣＬ素子においては、素子面内における発光強度の均一化を図ることができる。ＥＣ素子やＥＣＬ素子も同様に法線方向から見たときの絶縁部材１３ないし孔１６が存在する領域でも、斜め電界により発光、発色が生じるような絶縁部材１３ないし孔１６の大きさが選択される。

【0058】

その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

【符号の説明】

【0059】

１０…下側基板、１１…下側支持基板、１２…下側透明電極、１３…絶縁部材（バー状）、１４…金属電極、１５…絶縁部材（ドット状）、１６…孔、２０…上側基板、２１…上側支持基板、２２…上側透明電極、２３…装飾電極、５１…電解質層（電解液）、７０…シール枠部材、１０１…エレクトロデポジション素子（第１実施例）、１０２…エレクトロデポジション素子（第２実施例）、１０３…エレクトロデポジション素子（第３実施例）、１０４…エレクトロデポジション素子（第４実施例）、１１０…エレクトロデポジション素子（参考例）。

【図1-1】

【図1-2】

【図2-1】

【図2-2】

【図3-1】

【図3-2】

【図4】

【図5】