CN101334567A

CN101334567A - 电致变色镜

Info

Publication number: CN101334567A
Application number: CNA2008101249923A
Authority: CN
Inventors: 仲保纯一; 服部正治; 山口敦; 斋藤永宏; 石崎贵裕; 高井治
Original assignee: Nagoya University NUC; Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Nagoya University NUC; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2028-06-25
Also published as: JP2009031731A; JP4949287B2; CN101334567B

Abstract

一种电致变色镜，所述电致变色镜包含：能够反射入射光并且具有导电性的导电性反射膜，其中形成有多个微细的贯通孔；设置在所述导电性反射膜的光入射和反射侧的电致变色膜；设置在所述导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧的导电膜；和包含锂离子并且封装在所述导电膜与所述导电性反射膜之间的电解液。形成在所述导电性反射膜中的多个贯通孔沿其厚度方向贯通，所述贯通孔的各中心之间的距离与所述贯通孔的内周直径尺寸之比为7以上。

Description

电致变色镜

技术领域

本发明涉及用于例如车辆的外后视镜(rearview outer mirror)或内后视镜(rearview inner mirror)并且能够通过施加电压来改变反射率的电致变色镜。

背景技术

在美国3,844,636号专利的说明书中，公开了一种电致变色镜，其中，电致变色膜由于该电致变色膜进行还原反应而被着色，从而降低了反射光的透过率，导致光的反射率降低。

在美国3,844,636号专利的说明书所公开的构成中，在导电性反射膜中形成有多个孔，但是由于简单地形成了这些孔，存在反射率会降低或者会发生光的衍射散射等的可能性，从而不能获得清晰的反射像。

因此，需要下述的电致变色镜，即使是当提供其中在导电性反射膜中形成有孔的构成时，其也能够防止或者有效地抑制诸如反射率极大地降低等问题的发生，并且能够获得清晰的反射像。

发明内容

考虑到上述情况而作出了本发明，并且提供了一种电致变色镜。

根据本发明的第一方案，提供了一种电致变色镜，所述电致变色镜包含：能够反射入射光并且具有导电性的导电性反射膜，所述导电性反射膜中形成有在所述导电性反射膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔，并且所述贯通孔的各中心之间的距离与所述贯通孔的内周直径尺寸之比为7以上；电致变色膜，所述电致变色膜设置在所述导电性反射膜的光入射和反射侧，并且所述电致变色膜由于进行还原反应而被着色；具有导电性的导电膜，所述导电膜设置在所述导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧；和电解液，所述电解液包含锂离子，并且封装在所述导电膜与所述导电性反射膜之间，其中，由于施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负，将所述锂离子供给至所述电致变色膜的还原反应。

附图说明

将基于以下附图对本发明的优选实施方式进行详细说明，其中：

图1为显示本发明的第一示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图；

图2为将本发明的第一示例性实施方式的电致变色镜的主要部分放大的剖面示意图；

图3为显示Li_XWO₃中的X与光反射率之间的关系的曲线图；

图4为显示电致变色膜的厚度与反射率之间的关系的曲线图；

图5为显示贯通孔的内径尺寸D与相邻贯通孔的中心之间的距离L之比与由于形成贯通孔所致的电致变色镜的反射率的减少比率之间的关系的曲线图；

图6为显示相邻贯通孔的中心之间的距离L与贯通孔的内径尺寸D之比与散射反射率之间的关系的曲线图；

图7为显示相对于贯通孔的各内径尺寸D散射反射率与反应时间之间的关系的曲线图；

图8为显示本发明的第二示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图；

图9为将本发明的第二示例性实施方式的电致变色镜的主要部分放大的剖面示意图；

图10为显示本发明的第三示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图；

图11为将本发明的第三示例性实施方式的电致变色镜的主要部分放大的剖面示意图；

图12为与图11相对应并且显示了本发明的第三示例性实施方式的电致变色镜的变形例的剖面示意图；

图13为显示本发明的第四示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图；

图14为显示本发明的第五示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图；和

图15为显示本发明的第六示例性实施方式的电致变色镜的构成的概况的剖面图。

具体实施方式

<第一示例性实施方式的构成>

在图1中，本发明的第一示例性实施方式的电致变色镜60的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，电致变色镜60设有正面侧基板12。正面侧基板12设有由玻璃等形成的透明的基板主体14。在该基板主体14的厚度方向(图1中箭头W方向)的一侧的表面处，形成有电致变色膜16。电致变色膜16由例如三氧化钨(WO₃)、三氧化钼(MoO₃)或者含有该氧化物的混合物形成，尤其是，在本示例性实施方式中，电致变色膜16由三氧化钨形成。

电致变色膜16沿基板主体14的厚度方向的厚度设定在300nm～1000nm的范围内，尤其是，在本示例性实施方式中，电致变色膜16的所述厚度设定为500nm。在电致变色膜16的与基板主体14相反的一侧的表面处，形成有导电性反射膜68。导电性反射膜68具有导电性，由具有光泽并且可以透过锂离子的金属(例如，铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)或镍(Ni)等)形成。导电性反射膜68沿基板主体14的厚度方向的厚度设定在30nm～200nm的范围内，尤其是，在本示例性实施方式中，导电性反射膜68的所述厚度设定为50nm。

此外，如图2所示，在导电性反射膜68中形成有在其厚度方向贯通的多个微细的贯通孔70。贯通孔70的内径(内周部的直径)尺寸D为20μm以下，尤其是，在本示例性实施方式中，其为0.5μm。而且，在导电性反射膜68中，贯通孔70基本上是不规则(随机)形成的。不过，贯通孔70配置为使相邻贯通孔70的中心之间的距离L为20μm以下，更优选为10μm以下，尤其是，在本示例性实施方式中，中心之间的距离L设定为5μm以下。

另外，贯通孔70配置为使相邻贯通孔70的中心之间的距离L与贯通孔70的内径(内周部的直径)尺寸D之比为7以上，使作为其倒数的内径尺寸D与中心之间的距离L之比为0.5以下。

贯通孔70通过下述方式形成：设置光掩模(其中在已涂布有光刻胶的导电性反射膜68上印刷有贯通孔70的图案)，进行曝光，然后除去与贯通孔70相对应的光刻胶，用刻蚀液溶解导电性反射膜68。

在上述构成的正面侧基板12的厚度方向的一侧，设置有背面侧基板24从而面向正面侧基板12。背面侧基板24设有由玻璃等形成的透明的基板主体26。在该基板主体26的厚度方向的另一侧(即正面侧基板12侧)的表面处，形成有导电膜28。导电膜28由诸如铬(Cr)或镍(Ni)等金属、氧化铟锡(In₂O₃:Sn或者所谓的“ITO”)、氧化锡(SnO₂)、氟掺杂氧化锡(SnO₂:F)或氧化锌(ZnO₂)等形成，或者由这些物质的混合物形成。

在导电膜28的正面侧基板12侧的表面处，形成有具有导电性的碳膜30。碳膜30包含诸如酚醛树脂、聚酰亚胺树脂或丙烯酸树脂等合成树脂材料作为粘合剂。另外，除这些粘合剂以外，碳膜30还由石墨、炭黑与活性炭的混合物形成，尤其是，在该混合物中以50重量％以上的量含有活性炭。

碳膜30沿基板主体26的厚度方向的厚度尺寸设定为50μm以上，在上述构成的碳膜30中，电容设定为10mF/cm²以上，或者在1.5V的电压时的电荷存储容量设定为15mQ/cm²以上。尤其是，在本示例性实施方式中，电容设定为20mF/cm²，或者在1.5V的电压时的电荷存储容量设定为30mQ/cm²。

在上述构成的正面侧基板12与背面侧基板24之间，形成有预定的间隙，并且在正面侧基板12的外周部与背面侧基板24的外周部之间，利用密封材32进行密封。电解液34被封装在由正面侧基板12、背面侧基板24和密封材32所围成的空间内。电解液34包含由碳酸丙二酯、碳酸乙二酯、碳酸丁二酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯或二甲基甲酰胺等形成的溶剂，或由这些物质的混合物形成的溶剂，尤其是，在本示例性实施方式中，将碳酸丙二酯用作溶剂。

除这样的溶剂以外，电解液34包含高氯酸锂(LiClO₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、二(三氟甲磺酰)酰亚胺锂(LiN(SO₂CF₃)₂)、二(五氟乙磺酰)酰亚胺锂(LiN(SO₂C₂F₅)₂)或三氟甲磺酸锂(LiCF₃SO₃)等或者这些物质的混合物作为电解质，尤其是，在本示例性实施方式中，将高氯酸锂用作电解质。

此外，上述构成的电致变色镜60的导电膜28连接到构成回路40的开关42。在开关42中，由车载电池等构成并且具有约1.3V的额定电压的直流电源44的正极连接到在ON状态时被连接的端子。直流电源44的负极连接到导电性反射膜68。而且，在OFF状态时连接开关42的端子连接到导电性反射膜68，而不经过上述直流电源44进行连接，并且，在OFF状态时，导电膜28与导电性反射膜68短路。

<第一示例性实施方式的作用和效果>

在上述构成的电致变色镜60中，在开关42的OFF状态时，电致变色膜16变得基本上透明，因此，从基板主体14的与电致变色膜16相反的一侧入射的光透过基板主体14和电致变色膜16，并在导电性反射膜68处反射。此外，在导电性反射膜68处反射的光透过电致变色膜16和基板主体14，结果在上述构成的本示例性实施方式中，光反射率变为约55％。

另一方面，当开关42切换到ON状态时，已穿过回路40移动到导电性反射膜68侧的电子(e^-)穿过贯通孔70并进入电致变色膜16中，构成电解液34的电解质的锂离子(Li⁺)透过导电性反射膜68进入电致变色膜16中。结果，在电致变色膜16中，发生下式1的还原反应，称作所谓的钨青铜的蓝色的Li_XWO₃形成在电致变色膜16中。

Li⁺+e^-+WO₃→Li_XWO₃(式1)

由于电致变色膜16以此方式被着色上蓝色，所以电致变色膜16被着色之前为约55％的反射率减少至约7％。

此外，当发生上述还原反应时，电子(e^-)从构成碳膜30的碳移动到直流电源44侧，由此构成电解质的高氯酸锂的阴离子(ClO₄ ^-)移动到碳膜30侧。结果，相对于上述还原反应，发生了诸如下式2中所示的补偿反应。

ClO₄ ^-+C-e^-→C⁺·ClO₄ ^-(式2)

在图3中，Li_XWO₃中的X与光反射率之间的关系如曲线图所示。在此曲线图中应注意到，X＝0的情况，即三氧化钨为透明的情况，被规定为1。如此曲线图中所示，在X＝0.15以上处，一般出现反射率的饱和，因此，在约X＝0.15～0.2处，在电致变色膜16中达到充分着色。

另一方面，在图4中，电致变色膜16的膜厚与反射率之间的关系如曲线图所示。在此曲线图中应注意到，在无电致变色膜16时的反射率被规定为1。如此曲线图中所示，由于反射率急剧降低直到电致变色膜16的膜厚变为300nm并且在500nm处出现饱和，所以电致变色膜16的膜厚优选设定在300nm～500nm的范围内。

如果Li_XWO₃中的X的值设定在0.15，电致变色膜16的膜厚d设定在500nm，构成电致变色膜16的三氧化钨的堆密度ρ设定在7.18g/cm³，构成电致变色膜16的三氧化钨的空孔度P设定在0.8，法拉第常数F设定在96485.3415Q/mol，三氧化钨的分子量M设定在231.9mol，并将这些代入下式3，则电荷存储容量Q变为17.92mQ/cm²，而且，如果施加电压V设定在1.3并将式3的结果(即Q＝17.92mQ/cm²)代入下式4，则电容C变为13.79mF/cm²。

Q＝(X·d·ρ·P·F)/M (式3)

C＝Q/V (式4)

换言之，对于为了在电致变色膜16中充分地进行着色的还原反应，由上式3所得的电荷存储容量和由上式4所得的电容变得必要。在本示例性实施方式中，碳膜30包含活性炭。活性炭是多孔的，因而表面积较大。因此，其具有储存许多阴离子和正电荷的能力，于是，碳膜30的电容可以设定在20mF/cm²，或者在1.5V的电压时的电荷存储容量可以设定为30mQ/cm²。

以此方式，在本示例性实施方式中，电容与电荷存储容量均充分地大于上述式3和式4中的计算结果。因此，在电致变色膜16中可以导致足够的还原反应发生，于是，如上所述，通过将开关42切换到ON状态并施加电压，电致变色膜16可以得到充分的着色。

而且，碳膜30不仅含有活性炭，还含有石墨和炭墨，于是，碳膜30被赋予了充分的导电性，可以使碳膜30中的反应更加迅速。

此外，在本示例性实施方式中，在使电致变色膜16着色时，所施加的电压可以低至1.3V。于是，当开关42切换到OFF状态并且导电性反射膜68与导电膜28短路时，发生上式1和2的逆向反应，电致变色膜16迅速脱色。

当诸如上述的电致变色镜60用于例如车辆中的内后视镜或外后视镜(门镜或翼子板后视镜(fender mirror))等的镜主体时，在日间时，可以将开关42保持在OFF状态从而以高反射率进行后视，在夜间等情况时，当后方的车辆打开前灯时，通过将开关42切换到ON状态使电致变色膜16着色并降低反射率，可以减少前灯的反射光，并降低眩光。

此外，在上述构成的电致变色镜60中，由于构成电解液34的电解质的锂离子(Li⁺)穿过贯通孔70这一事实，所以，与在未形成贯通孔70的区域处锂离子(Li⁺)透过导电性反射膜68时相比，它们更快进入电致变色膜16中。结果，在电致变色膜16中迅速发生还原反应，整个电致变色膜16被迅速着色。

另外，在本示例性实施方式中，由于贯通孔70的内径(内周部的直径)尺寸D设定为5μm(即20μm以下)，所以贯通孔70基本上不能直接肉眼观察到。于是，即使形成贯通孔70时，肉眼观察电致变色镜60处反射的光时也不会产生不自然的感觉。

同时，在图5中，显示了相邻贯通孔70的中心之间的距离L与贯通孔70的内径(内周部的直径)尺寸D之比与由于形成贯通孔70所致的电致变色镜60处的反射率的减少比率之间的关系。在本示例性实施方式中，相邻贯通孔70的中心之间的距离L与贯通孔70的内径尺寸D之比为7以上，作为其倒数的内径尺寸D与中心之间的距离L之比为0.5以下。

结果，如图5所示，可以确保有不形成贯通孔70时的80％的反射率。以此方式，通过将贯通孔70的内径尺寸D与相邻贯通孔70的中心之间的距离L之比设定为0.5，与形成贯通孔70的事实无关，反射率的减少保持较低(约20％)，光在导电性反射膜68处能够被充分地反射。

另外，在图6中，贯通孔70的内径尺寸D与相邻贯通孔70的中心之间的距离L之比与散射反射率之间的关系如曲线图所示。如此图中所示，当中心之间的距离L与内径尺寸D之比变为7以上时，由贯通孔70的边界的光的衍射现象所导致的光散射得到极其有效的降低。结果，能够防止或者有效地抑制由反射光形成的反射像产生光干涉或者变浊。

而且，在本示例性实施方式中，尽管形成在导电性反射膜68中的贯通孔70的内径(内周部的直径)尺寸D设定在0.5μm，在当电致变色膜16被着色时不仅考虑上述的散射反射率而且还考虑反应时间的情况中，优选将贯通孔70的内径尺寸D设定在300nm以下，同时还将上述中心之间的距离L与贯通孔70的内径尺寸D之比保持在7以上。

换言之，在贯通孔70的开口形状被假定为圆形的情况中，当由光的衍射理论计算出贯通孔70的端部处的光的衍射光量并且进一步使衍射光量与入射光量之比为散射反射率SCE时，发现SCE与下式5所示的(D/L)的平方成正比。

SCE∝(D/L)²(式5)

同时，由于进入电致变色膜16的整个表面的锂离子，导致其整个表面被着色。在本示例性实施方式中，由于锂离子从贯通孔70进入电致变色膜16中，所以直到锂离子到达与电致变色膜16中的与贯通孔70不相对应的部位的时间τ一般与距离的平方成正比，因而如下式6所示。

τ∝L² (式6)

由上式5和式6，得到下式7。

τ∝D/SCE (式7)

在考虑前述时，在贯通孔70的内径D设定在250nm而贯通孔70的中心之间的距离L设定在1.8μm时测定散射反射率SCE，从而得到式5的比例常数，基于此，在贯通孔70的内径D改变时的电致变色膜16的散射反射率与着色反应时间之间的关系如图7中的曲线图所示。

如此图中所示，从散射反射率的观点出发，更优选为贯通孔70的内径尺寸D更小，不过，如果贯通孔70的内径D设定在300nm以下，在实用中可以在散射反射率为2％以下的条件下充分地保持30秒以下的着色反应时间。

<第二示例性实施方式的构成>

下一步，将对本发明的其他示例性实施方式进行说明。应注意到，在说明下述的各示例性实施方式时，对于与正在说明的示例性实施方式之前的包括第一示例性实施方式在内的示例性实施方式中的部位基本上相同的部位，赋予了相同的附图标记，并省略其详细说明。

在图8中，本发明的第二示例性实施方式的电致变色镜80的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，电致变色镜80未设有电致变色膜16，取而代之的是，设有电致变色膜86。电致变色膜86由与电致变色膜16相同的材料形成，并且具有与电致变色膜16相同的厚度，但是，如图9所示，在电致变色膜86中形成有在其厚度方向贯通的多个微细的贯通孔92。贯通孔92与贯通孔70相通，其内径(内周部的直径)尺寸D为20μm以下，尤其是，在本示例性实施方式中设定在0.5μm。此外，在电致变色膜86中贯通孔92基本上不规则(随机)形成。不过，相邻贯通孔92的中心之间的距离L设定在5μm。

贯通孔92通过下述方式形成：设置光掩模(其中在已涂布有光刻胶的电致变色膜86上印刷有贯通孔92的图案)，进行曝光，然后除去与贯通孔92相对应的光刻胶，用刻蚀液溶解电致变色膜86。

<第二示例性实施方式的作用和效果>

在上述构成的电致变色镜80中，在导电性反射膜68中形成有贯通孔70，在电致变色膜86中形成有贯通孔92。于是，当开关42切换到ON状态并施加电压时，首先，由于构成电解液34的电解质的锂离子(Li⁺)穿过贯通孔70这一事实，所以，与在未形成贯通孔70的区域处锂离子(Li⁺)透过导电性反射膜68时相比，它们更快到达电致变色膜86。

另外，已到达电致变色膜86的锂离子进入贯通孔92并从贯通孔92的内周部进入电致变色膜86中。结果，在电致变色膜86中甚至更快地发生还原反应，整个电致变色膜86被更迅速地着色。

此外，在本示例性实施方式中，由于贯通孔92的内径(内周部的直径)尺寸D设定为5μm(即20μm以下)，所以贯通孔92基本上不能直接肉眼观察到。于是，即使形成贯通孔92时，肉眼观察导电性反射膜68处反射的光时也不会产生不自然的感觉。

另外，与导电性反射膜68中形成有贯通孔70的情况相类似，在本示例性实施方式中，由于贯通孔92的内径尺寸D设定为5μm而相邻贯通孔92的中心之间的距离L设定在10μm，所以它们之比变为0.5。结果，可以确保有不形成贯通孔92时的80％的反射率。以此方式，通过将贯通孔92的内径尺寸D与相邻贯通孔92的中心之间的距离L之比设定为0.5，与形成贯通孔92的事实无关，反射率的减少保持较低(约20％)，光在电致变色膜86处能够被充分地反射。

此外，在本示例性实施方式中，尽管相邻贯通孔92的中心之间的距离L设定在10μm，但是其形成位置不规则(随机)，与贯通孔70相似。因此，没有产生电致变色膜86处反射的光的规则干涉。结果，能够使反射像更清晰。

应注意到，本示例性实施方式的电致变色镜80的构成与第一示例性实施方式的电致变色镜60的构成基本上相同，不同之处在于设有其中形成有贯通孔92的电致变色膜86代替电致变色膜86。因此，电致变色镜80基本上实现了与电致变色镜60相同的作用，并且能够获得与电致变色镜60相同的效果。

<第三示例性实施方式的构成>

下一步，将对本发明的第三示例性实施方式进行说明。

在图10中，本示例性实施方式的电致变色镜110的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，电致变色镜110未设置导电性反射膜68，取而代之的是，设置有导电性反射膜118。导电性反射膜118由第一导电性反射膜120和起导电性保护膜作用的第二导电性反射膜122构成。第一导电性反射膜120形成在电致变色膜16的与基板主体14相反的一侧。第一导电性反射膜120由铝(Al)、银(Ag)或铟(In)等形成。反之，第二导电性反射膜122由与第一导电性反射膜120相比更耐腐蚀的金属(例如，铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)、镍(Ni)或铬(Cr)等)形成。

此外，第二导电性反射膜122的外周边缘部形成为比第一导电性反射膜120的外周边缘部位置更朝向外侧。结果，整个第一导电性反射膜120从与电致变色膜16相反的一侧被第二导电性反射膜122所覆盖。

另外，尽管在第一和第二示例性实施方式中，贯通孔70形成在导电性反射膜68中，但是如图11所示，在本示例性实施方式中，按照与贯通孔70相同的条件，在第一导电性反射膜120中形成有与贯通孔70对应的贯通孔124，在第二导电性反射膜122中形成有与贯通孔70对应的贯通孔126。

<第三示例性实施方式的作用和效果>

在上述构成的电致变色镜110中，从基板主体14的与电致变色膜86相反的一侧入射的光透过基板主体14和电致变色膜16，在第一导电性反射膜120处被反射。而且，在第一导电性反射膜120处未被反射的透过第一导电性反射膜120的任何光在第二导电性反射膜122处被反射。

同时，电解液34封装在导电性反射膜118的与电致变色膜86相反的一侧。在本电致变色镜110中，主要对光进行反射的第一导电性反射膜120的电解液34侧被第二导电性反射膜122所覆盖，第二导电性反射膜122由与第一导电性反射膜120相比更耐腐蚀的金属形成。因此，相对于电解液34，第一导电性反射膜120被第二导电性反射膜122所保护，第一导电性反射膜120变得更难以被腐蚀。结果，第一导电性反射膜120可以长期地以优异的方式反射光。

此外，第二导电性反射膜122的外周边缘部比第一导电性反射膜120的外周边缘部位置更朝向外侧。于是，整个第一导电性反射膜120从与电致变色膜16相反的一侧被第二导电性反射膜122所覆盖，相对于电解液34，不仅与电致变色膜16相反的一侧处的表面，而且第一导电性反射膜120的外周端部，都被第二导电性反射膜122所保护，从而可以有效地抑制或防止第一导电性反射膜120的腐蚀。

而且，由于第二导电性反射膜122本身反射来自基板主体14侧的光，所以尽管透过比第一导电性反射膜120的外周边缘部更朝向外侧的基板主体14的光在第一导电性反射膜120处不被反射，但是取而代之的是，其被第二导电性反射膜122所反射。结果，光的反射区域能到得到拓宽(换言之，由于构成设置为整个第一导电性反射膜120被第二导电性反射膜122所覆盖，所以即使使第一导电性反射膜120更小，光的反射区域也不窄化)。

应注意到，本示例性实施方式的电致变色镜110的构成与第一示例性实施方式的电致变色镜60的构成基本上相同，不同之处在于设置有包含形成有贯通孔124的第一导电性反射膜120和形成有贯通孔126的第二导电性反射膜122的导电性反射膜118来代替形成有贯通孔70的导电性反射膜68这一事实。因此，电致变色镜110基本上实现了与电致变色镜60相同的操作，并且能够获得与电致变色镜60相同的效果。

此外，尽管本示例性实施方式的电致变色镜110具有其中设置有电致变色膜16的构成，但是在如图12所示的设有电致变色膜86代替电致变色膜16的构成的情况中，除本示例性实施方式的作用和效果以外，还实现了与第二示例性实施方式的电致变色镜80相同的作用，并能够获得与电致变色镜80相同的效果。

<第四示例性实施方式的构成>

下一步，将对本发明的第四示例性实施方式进行说明。

在图13中，本示例性实施方式的电致变色镜210的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，电致变色镜210未设置有碳膜30，取而代之的是，设置有阴离子反应膜212作为还原反应补偿单元。阴离子反应膜212由诸如聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔、聚噻吩、聚对芘(polyparapyene)或聚呋喃等导电性聚合物或者诸如聚乙烯基二茂铁等氧化还原聚合物形成。例如，当将聚吡咯用作阴离子反应膜212时，通过将吡咯溶于溶剂并将此涂布在基板主体26上来形成。另外，当将聚乙烯基二茂铁用作阴离子反应膜212时，通过将乙烯基二茂铁溶于溶剂并将此涂布在基板主体26上来形成。阴离子反应膜212的质量设定为0.012mg/cm²以上。

<第四示例性实施方式的作用和效果>

在本电致变色镜210中，当由于开关42切换到ON状态而在电致变色镜16处发生上述的式1的还原反应时，构成阴离子反应膜212的导电性聚合物或氧化还原聚合物被氧化而带上正电荷。结果，构成电解质的高氯酸锂的阴离子(ClO₄ ^-)进入阴离子反应膜212中建立电荷平衡。以此方式，相对于上述的还原反应，如果阴离子反应膜212由聚吡咯形成，则发生诸如下式8a的补偿反应，而如果阴离子反应膜212由聚乙烯基二茂铁形成，则发生诸如下式8b的补偿反应。

ClO₄ ^-+PPy-e^-→PPy⁺·ClO₄ ^-(式8a)

ClO₄ ^-+PVF-e^-→PVF⁺·ClO₄ ^-(式8b)

应注意到，式8a中PPy指聚吡咯，式8b中PVF指聚乙烯基二茂铁。

如果Li_XWO₃中的X的值设定在0.15，电致变色膜16的膜厚d设定在500nm，构成电致变色膜16的三氧化钨的堆密度ρ设定在7.18g/cm³，构成电致变色膜16的三氧化钨的空孔度P设定在0.8，三氧化钨的分子量M_W设定在231.9mol，并将这些代入下式9，则三氧化钨的反应量(摩尔数)n变为1.86mM/cm²。

n＝(X·d·ρ·P)/M_W (式9)

此外，与上述n相同的摩尔数的构成阴离子反应膜212的导电性聚合物或氧化还原聚合物也必须反应。因此，当阴离子反应膜212中所用的导电性聚合物或氧化还原聚合物的每单体分子量Mp设定在65.07g/mol并代入下式10时，质量m为0.012mg/cm²的导电性聚合物或氧化还原聚合物变得必要。

m＝n·M_P (式10)

在本示例性实施方式中，对于阴离子反应膜212，m设定在0.012mg/cm²以上。因此，在电致变色膜16中可以导致足够的还原反应发生，于是，如上所述，通过将开关42切换到ON状态并施加电压，电致变色膜16可以得到充分的着色。

此外，在本示例性实施方式中，在使电致变色膜16着色时，所施加的电压可以低至1.3V。于是，当开关42切换到OFF状态并且导电性反射膜68与导电膜28短路时，发生上式8a和式8b的逆向反应，电致变色膜16迅速脱色。

当诸如上述的电致变色镜210用于例如车辆中的内后视镜或外后视镜(门镜或翼子板后视镜)等的镜主体时，在日间时，可以将开关42保持在OFF状态从而以高反射率进行后视，在夜间等情况时，当后方的车辆打开前灯时，通过将开关42切换到ON状态使电致变色膜16着色并降低反射率，可以减少前灯的反射光，并降低眩光。

<第五示例性实施方式的构成>

在图14中，本发明的第五示例性实施方式的电致变色镜220的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，在电致变色镜220中，导电膜28由银(Ag)形成。在导电膜28的正面侧基板12侧的表面处未形成碳膜30，取而代之的是，形成有构成还原反应补偿单元的难溶盐膜224作为析出膜。难溶盐膜224由氯化银、氯化溴或氯化硫氰酸盐等形成，尤其是，在本示例性实施方式中，难溶盐膜224由氯化银形成。

<第五示例性实施方式的作用和效果>

在本电致变色镜220中，当由于开关42切换到ON状态而在电致变色膜16中发生上述式1的还原反应时，如下式11所示，构成电解质的高氯酸锂的阴离子(Cl^-)与构成导电膜28的银(Ag)反应，于是，氯化银(AgCl)产生并析出在由氯化银形成的难溶盐膜224上。结果，进行了与上述还原反应相应的补偿。

Cl^-+Ag-e^-→AgCl (式11)

以此方式，在本示例性实施方式中，由于在电致变色膜16中相对于还原反应可靠地发生补偿反应，所以在使电致变色膜16着色时，所施加的电压可以低至1.3V。于是，当开关42切换到OFF状态并且导电性反射膜68与导电膜28短路时，发生上式1和式11的逆向反应，电致变色膜16迅速脱色。

当诸如上述的电致变色镜220用于例如车辆中的内后视镜或外后视镜(门镜或翼子板后视镜)等的镜主体时，在日间时，可以将开关42保持在OFF状态从而以高反射率进行后视，在夜间等情况时，当后方的车辆打开前灯时，通过将开关42切换到ON状态使电致变色膜16着色并降低反射率，可以减少前灯的反射光，并降低眩光。

<第六示例性实施方式的构成>

在图15中，本发明的第六示例性实施方式的电致变色镜240的构成如剖面示意图所示。

如此图中所示，在电致变色镜240中，在导电膜28的正面侧基板12侧的表面处未形成碳膜30。而且，将电解液244封装在正面侧基板12与背面侧基板24之间代替电解液34。

除构成电解液34的材料以外，电解液244还含有二茂铁(Fe(C₅H₅)₂)，它是作为构成还原反应补偿单元的氧化剂的中性材料。

<第六示例性实施方式的作用和效果>

在本电致变色镜240中，当由于开关42切换到ON状态而在电致变色膜16中发生上述式1的还原反应时，如下式12所示，电解液244中含有的二茂铁带上正电荷。结果，进行了与上述还原反应相应的补偿。

Fe(C₅H₅)₂→[Fe(C₅H₅)₂]⁺ (式12)

以此方式，在本示例性实施方式中，由于在电致变色膜16中相对于还原反应可靠地发生补偿反应，所以在使电致变色膜16着色时，所施加的电压可以低至1.3V。于是，当开关42切换到OFF状态并且导电性反射膜68与导电膜28短路时，发生上式1和式12的逆向反应，电致变色膜16迅速脱色。

当诸如上述的电致变色镜240用于例如车辆中的内后视镜或外后视镜(门镜或翼子板后视镜)等的镜主体时，在日间时，可以将开关42保持在OFF状态从而以高反射率进行后视，在夜间等情况时，当后方的车辆打开前灯时，通过将开关42切换到ON状态使电致变色膜16着色并降低反射率，可以减少前灯的反射光，并降低眩光。

应注意到，尽管上述的第四示例性实施方式至第六示例性实施方式为第一示例性实施方式的变形例，但是第四示例性实施方式至第六示例性实施方式可以配置为第二示例性实施方式或第三示例性实施方式的变形例。

上面对本发明的实施方式进行了说明，但是对本领域技术人员显而易见的是本发明并非局限于这些实施方式。

根据本发明的第一方案，提供了一种电致变色镜，所述电致变色镜包含：能够反射入射光并且具有导电性的导电性反射膜，所述导电性反射膜中形成有在所述导电性反射膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔，并且所述贯通孔的各中心之间的距离与所述贯通孔的内周直径尺寸之比为7以上；电致变色膜，所述电致变色膜设置在所述导电性反射膜的光入射和反射侧，并且所述电致变色膜由于进行还原反应而被着色；具有导电性的导电膜，所述导电膜设置在所述导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧；和电解液，所述电解液包含锂离子，并且封装在所述导电膜与所述导电性反射膜之间，其中，由于施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负，所述锂离子供给至所述电致变色膜的还原反应。

在上述第一方案的电致变色镜中，透过电致变色膜的光被导电性反射膜反射。

另外，当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，封装在导电膜与导电性反射膜之间的电解液的锂离子朝电致变色膜侧移动。由于锂离子朝电致变色膜侧移动，所以电致变色膜进行还原反应，从而电致变色膜被着色。由于电致变色膜以此方式被着色，所以电致变色膜中的透光率降低。

在上述第一方案的电致变色镜中，在导电性反射膜中形成有在导电性反射膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔。因此，当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，电解液的锂离子穿过形成在导电性反射膜中的贯通孔，从而容易且平稳地到达电致变色膜。于是，在电致变色膜中平稳且迅速地发生还原反应，电致变色膜被平稳且迅速地着色。

此外，由于形成在导电性反射膜中的多个贯通孔的中心之间的距离与各贯通孔的内周直径尺寸之比设定为7以上，所以防止或者有效地抑制了由于导电性反射膜中的各贯通孔的边界或边缘部的衍射现象导致的反射光的散射所引起的反射像的干涉或者变浊。结果，即使如上所述在导电性反射膜中形成有多个贯通孔，也能够使反射像清晰。

在上述第一方案中，构成可以设置为，在所述电致变色膜中，形成有在所述电致变色膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔，并且形成在所述电致变色膜中的所述贯通孔的各中心之间的距离与形成在所述电致变色膜中的所述贯通孔的内周直径尺寸之比设定为7以上。

根据上述构成，在电致变色膜中形成有在电致变色膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔。于是，由于电致变色膜的表面积增大，所以当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，在电致变色膜中平稳且迅速地发生还原反应，电致变色膜被平稳且迅速地着色。

此外，由于形成在电致变色膜中的多个贯通孔的中心之间的距离与各贯通孔的内周直径尺寸之比设定为7以上，所以防止或者有效地抑制了由于电致变色膜中的各贯通孔的边界或边缘部的衍射现象导致的反射光的散射所引起的反射像的干涉或者变浊。结果，即使如上所述在电致变色膜中形成有多个贯通孔时，也能够使反射像清晰。

在上述第一方案中，构成可以设置为，形成在所述导电性反射膜中的所述贯通孔的直径尺寸为20μm以下，并且形成在所述导电性反射膜中的所述多个贯通孔的所述直径尺寸与中心之间的距离之比为0.5以下。

根据上述构成，由于形成在导电性反射膜中的贯通孔的直径尺寸设定在20μm以下，所以贯通孔极难通过肉眼观察到，贯通孔极其不显眼。而且，由于形成在导电性反射膜中的多个贯通孔的直径尺寸与各贯通孔的中心之间的距离之比设定在0.5以下，所以反射率的减少可以保持较小。

在上述第一方案中，构成可以设置为，形成在所述导电性反射膜中的所述贯通孔的直径尺寸为300nm以下。

根据上述构成，由于形成在导电性反射膜中的多个贯通孔的直径尺寸设定在300nm以下，所以能够有效地抑制贯通孔端部处的散射反射率，而且，电致变色膜能够在适于实用的反应时间内被着色。

在上述第一方案中，构成可以设置为，所述多个贯通孔的各中心之间的距离为10μm以下。

根据上述构成，由于形成在导电性反射膜或电致变色膜中的多个贯通孔的各中心之间的距离设定在10μm以下，所以贯通孔之间的电致变色膜的着色速度变得更快。

在上述第一方案中，构成可以设置为，所述贯通孔的形成位置是随机的。

根据上述构成，由于导电性反射膜或电致变色膜中的多个贯通孔的形成位置是随机的，所以未产生反射光的规则干涉等。于是，能够使反射像更清晰。

在上述第一方案中，构成可以设置为，所述导电性反射膜包含：具有导电性的第一导电性反射膜，所述第一导电性反射膜形成在所述电致变色膜的厚度方向的一侧，并且反射透过所述电致变色膜的光；和具有导电性的导电性保护膜，所述导电性保护膜形成在所述第一导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧，由与构成所述第一导电性反射膜的材料相比更耐腐蚀的材料形成。

根据上述构成，已透过电致变色膜的光被构成导电性反射膜的第一导电性反射膜所反射。

同时，当在电致变色膜中使还原反应发生以使电致变色膜着色时，施加电压使第一导电性反射膜和导电性保护膜为负。

被形成为比第一导电性反射膜更朝向电解液侧的导电性保护膜由与构成第一导电性反射膜的材料相比更耐腐蚀的材料形成。因此，第一导电性反射膜被导电性保护膜所保护，第一导电性反射膜变得更难以被腐蚀。结果，第一导电性反射膜可以长期地以优异的方式反射光。此外，由于第一导电性反射膜因被导电性保护膜所保护而变得更难以被腐蚀，所以可以使第一导电性反射膜本身更薄，于是，即使当设有导电性保护膜时，导电性反射膜的总厚度也没有变更厚。

在上述第一方案中，构成可以设置为，所述导电性保护膜包含具有导电性的第二导电性反射膜，所述第二导电性反射膜反射来自所述第一导电性反射膜侧的光。

保护第一导电性反射膜的导电性保护膜配置为反射来自第一导电性反射膜侧的光的第二导电性反射膜。结果，即使一部分光由于使第一导电性反射膜更薄而透过第一导电性反射膜，该透过的光也能够在第二导电性反射膜处被反射。

另外，在设置第二导电性反射膜从而从电解液侧覆盖整个第一导电性反射膜，而且，使得第二导电性反射膜比第一导电性反射膜的周围边缘部位置更朝向外侧的情况中，不仅第二导电性反射膜对第一导电性反射膜的保护性能得到改善，而且，由于第二导电性反射膜的一部分位于第一导电性反射膜的周围边缘部的外侧，即使在第一导电性反射膜的外侧，光也能被反射。

此外，在上述第一方案中，构成可以设置为，所述电致变色镜还包含还原反应补偿单元，所述还原反应补偿单元通过储存处于施加所述电压状态的电荷或通过与所述电解液中的阴离子进行氧化反应，来补偿所述还原反应。

当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，电荷储存在还原反应补偿单元中，或者与电解液中的阴离子进行氧化反应。于是，电致变色膜中的还原反应得到补偿。

此外，在上述构成中，构成可以设置为，所述还原反应补偿单元包含阴离子反应膜，所述阴离子反应膜由导电性聚合物或氧化还原聚合物形成并设置在所述导电膜的导电性反射膜侧，并且所述阴离子反应膜被由于施加所述电压而已朝所述导电膜侧移动的阴离子所氧化。

当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，电解液的阴离子朝由导电性聚合物或氧化还原聚合物形成的阴离子反应膜侧移动，阴离子反应膜被阴离子所氧化。

以此方式，由于阴离子反应膜由导电性聚合物或氧化还原聚合物形成，所以许多阴离子被供给到阴离子反应膜的氧化中，因此，即使上述的施加到导电膜和导电性反射膜的电压较低，在电致变色膜中也能够使还原反应充分地发生。而且，由于以此方式甚至用较低电压在电致变色膜中也能够使还原反应发生，所以在施加电压结束后，电致变色膜可以容易地脱色。

此外，在上述构成中，构成可以设置为，所述导电膜由银或者含银合金形成；所述电解液包含难溶盐的阴离子，当施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负时，所述难溶盐的阴离子与形成所述导电膜的银的离子反应；所述电致变色镜还包含析出膜，所述析出膜由所述难溶盐形成，并设置在所述导电膜的导电性反射膜侧，并且使析出物析出，所述析出物通过由于施加所述电压而已朝所述导电膜侧移动的所述难溶盐的阴离子与构成所述导电膜的银的离子之间的反应形成；并且所述还原反应补偿单元包含形成所述导电膜的银、构成所述电解液的阴离子和所述析出膜。

当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，构成电解液的难溶盐的阴离子移动到导电膜侧。这些难溶盐的阴离子与构成导电膜的银的离子反应，在设置在导电膜的导电性反射膜侧的难溶盐的析出膜上析出。

以此方式，由于在导电膜和析出膜处能够使与电致变色膜中的还原反应相应的氧化反应充分地发生，所以，即使上述的施加到导电膜和导电性反射膜的电压较低，在电致变色膜中也能够使还原反应充分地发生。而且，由于以此方式甚至用较低电压在电致变色膜中也能够使还原反应发生，所以在施加电压结束后，电致变色膜可以容易地脱色。

此外，在上述构成中，构成可以设置为，所述电解液含有反应材料，所述反应材料能够被中性分子或阴离子所氧化，并且由于施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负而进行氧化反应；并且所述还原反应补偿单元包含所述反应材料。

电解液构成为除锂离子以外还含有能够被中性分子或阴离子所氧化的反应材料，当施加电压使导电膜为正且导电性反射膜为负时，在构成电解液的反应材料中发生氧化反应。于是，上述的在电致变色膜中的还原反应得到补偿，并且即使上述的施加到导电膜和导电性反射膜的电压较低，在电致变色膜中也能够使还原反应充分地发生。

而且，由于以此方式甚至用较低电压也能够使电致变色膜中的还原反应发生，所以在施加电压结束后，电致变色膜可以容易地脱色。

如上所述，在本发明的电致变色镜中，即使是提供在导电性反射膜中形成有孔的构成，也能够防止或者有效地抑制诸如反射率极大地降低等问题的发生，并且能够得到清晰的反射像。

Claims

1.一种电致变色镜，其特征在于，所述电致变色镜包含：

能够反射入射光并且具有导电性的导电性反射膜，所述导电性反射膜中形成有在所述导电性反射膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔，并且所述贯通孔的各中心之间的距离与所述贯通孔的内周直径尺寸之比为7以上；

电致变色膜，所述电致变色膜设置在所述导电性反射膜的光入射和反射侧，并且所述电致变色膜由于进行还原反应而被着色；

具有导电性的导电膜，所述导电膜设置在所述导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧；和

电解液，所述电解液包含锂离子，并且封装在所述导电膜与所述导电性反射膜之间，其中，由于施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负，所述锂离子供给到所述电致变色膜的所述还原反应。

2.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，在所述电致变色膜中形成有在所述电致变色膜的厚度方向贯通的多个微细的贯通孔，并且形成在所述电致变色膜中的所述贯通孔的各中心之间的距离与形成在所述电致变色膜中的所述贯通孔的内周直径尺寸之比为7以上。

3.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，形成在所述导电性反射膜中的所述贯通孔的直径尺寸为20μm以下，并且所述直径尺寸与形成在所述导电性反射膜中的所述多个贯通孔的中心之间的距离之比为0.5以下。

4.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，形成在所述导电性反射膜中的所述贯通孔的直径尺寸为300nm以下。

5.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，所述多个贯通孔的各中心之间的距离为10μm以下。

6.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，所述贯通孔的形成位置是随机的。

7.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，所述导电性反射膜包含：

具有导电性的第一导电性反射膜，所述第一导电性反射膜形成在所述电致变色膜的厚度方向的一侧，并且反射透过所述电致变色膜的光；和

具有导电性的导电性保护膜，所述导电性保护膜形成在所述第一导电性反射膜的与所述电致变色膜相反的一侧，由与构成所述第一导电性反射膜的材料相比更耐腐蚀的材料形成。

8.如权利要求7所述的电致变色镜，其特征在于，所述导电性保护膜包含具有导电性的第二导电性反射膜，所述第二导电性反射膜反射来自所述第一导电性反射膜侧的光。

9.如权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，所述电致变色镜还包含还原反应补偿单元，所述还原反应补偿单元通过储存处于施加所述电压状态的电荷或通过与所述电解液中的阴离子进行氧化反应，来补偿所述还原反应。

10.如权利要求9所述的电致变色镜，其特征在于，所述还原反应补偿单元包含阴离子反应膜，所述阴离子反应膜由导电性聚合物或氧化还原聚合物形成并设置在所述导电膜的导电性反射膜侧，并且所述阴离子反应膜被由于施加所述电压而已朝所述导电膜侧移动的阴离子所氧化。

11.如权利要求9所述的电致变色镜，其特征在于：

所述导电膜由银或者含银合金形成；

所述电解液包含难溶盐的阴离子，当施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负时，所述难溶盐的阴离子与形成所述导电膜的银的离子反应；

所述电致变色镜还包含析出膜，所述析出膜由所述难溶盐形成，并设置在所述导电膜的导电性反射膜侧，并且使析出物析出，所述析出物通过由于施加所述电压而已朝所述导电膜侧移动的所述难溶盐的阴离子与构成所述导电膜的银的离子之间的反应形成；并且

所述还原反应补偿单元包含形成所述导电膜的所述银、构成所述电解液的所述阴离子和所述析出膜。

12.如权利要求9所述的电致变色镜，其特征在于：

所述电解液含有反应材料，所述反应材料能够被中性分子或阴离子所氧化，并且由于施加电压使所述导电膜为正且所述导电性反射膜为负而进行氧化反应；并且

所述还原反应补偿单元包含所述反应材料。