CN1471656A - 整体式电致显色防眩光镜 - Google Patents

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Abstract

本发明的特征为如图1所示，用具有可以使电致显色膜中的水份变化最小的特定的含有填充物的树脂8作为密封树脂，并用含硅烷基的聚合物9密封外周缘。因为使用了可以使电致显色膜中的水份变化最小的树脂薄膜的密度在1.5g/cm2以上的含有特定填充物的环氧树脂8作为密封树脂，对于高温高湿等环境变化电致显色膜中的水份含量的保持达到与用密封玻璃时的相近水平，从而与以往相比，不需使用密封玻璃的可能性大大增加了，为了保证实际应用上充分的耐高温高湿性，必需进一步用含硅烷基的聚合物9对外周进行密封。

Description

整体式电致显色防眩光镜
技术领域
本发明涉及作为汽车车内后视镜或车外后视镜等防眩光镜的电致显色防眩光镜等，特别涉及整体式电致显色防眩光镜等的密封结构等。
背景技术
图3给出了以往一般的电致显色防眩光镜的结构。图中的11是平坦的透明基板玻璃，其背面依次是透明导电膜12、整体式电致显色层13及用作电极兼反射膜的铝等的制膜14。整体式电致显色层13具有三层结构，包括如氧化铱(IrOx)等的氧化显色膜13a、如五氧化钽(Ta2O5)等的固体电解质膜13b及如三氧化钨(WO3)等的还原显色膜13c。所以，通过在透明导电膜12a和电极兼反射膜14(透明导电膜12b)之间施加电压，由于发生氧化还原反应，氧化显色膜13a及还原显色膜13c同时显色，减弱了射入电极兼反射膜14的入射光及膜14反射的反射光，从而降低了防眩光镜的反射率，达到了防止眩光的效果。施加与所述电压相反方向的电压，由于氧化还原反应使氧化显色膜13a及还原显色膜13c同时发生消色(无色化)，从而使防眩光镜处于普通的反射状态而不能降低反射率。
电致显色层13及电极兼反射膜14用密封树脂15从其背面包括背面及侧面全部密封，进一步用密封玻璃16贴在密封树脂15的背面。密封玻璃16由于其机械强度而具有支撑用密封树脂15密封的电致显色层13和电极兼反射膜14的功能，同时，具有提高防水性、防透湿性、耐腐蚀性等的保护功能。而且，密封玻璃16具有阻止离子运动的离子阻断功能，以防止电致显色层13中存在的一定数量的引起显色及消色反应的质子H+(H+离子)和OH-离子向外释放(扩散)及防止外部水份或离子的侵入，使电致显色层13的显色及消色反应正常发生。
如上所述，电致显色层13因其膜中的水份(含有H+离子、OH-离子)而表现出发生变色反应性，特别是在高温高湿等环境变化下必须使电致显色膜中的水份含量稳定，否则就不能得到实际应用水平的高耐久性。因此，一般通过粘合密封玻璃16获得实际应用水平的高耐久性。
以下，对于具有其他构造的电致显色防眩光镜进行说明。
特开2000-2895号公报是关于整体式电致显色防眩光镜的密封结构的专利，其特征为图3显示的电致显色层13及电极兼反射膜14使用具有阻止离子运动的离子阻断性、防水性、防湿性及耐划伤性的树脂薄膜(具体为改性的环氧树脂等)从其背面包括背面及侧面全部覆盖保护和密封而不使用密封玻璃16。
即使使用改性的环氧树脂等作为密封树脂，但是，对于高温高湿等环境变化，电致显色膜中水份含量也不能保持稳定至用密封玻璃时的相近水平，并且存在的问题是不具备对环境的充分耐久性及可靠性。另外，即使在改性的环氧树脂等密封树脂的背面加上橡胶类粘合片或塑料膜，对于高温高湿等环境变化，电致显色膜中水份含量的保持也不能达到与用密封玻璃时的相近水平，并且存在不具备对环境的充分耐久性及可靠性的问题，而且，橡胶类粘合片或塑料膜的粘合工序也带来必须花费工时的问题。
特开2001-33830号公报是关于电致显色镜等密封结构的专利，其特征为图3显示的电致显色层13及电极兼反射膜14从其背面包括背面及侧面全部用具有耐候性、耐热性、耐化学性及耐油性的硅橡胶覆盖、保护及密封，硅橡胶的背面施加具有耐水性、耐湿性、耐磨性及耐热性的聚合物薄膜等特定的材料。所述硅橡胶和所述特定材料预先形成一体的带有硅橡胶的材料，该带有硅橡胶的材料的硅橡胶面粘合在所述电致显色层及电极兼反射膜的背面及侧面上而将其密封。另外，从所述基板玻璃到所述特定材料的镜子的外周用防水材料覆盖。
但是，即使是用硅橡胶作为密封树脂，在硅橡胶的背面施加聚合物膜，和在防眩光镜的外表面覆盖防水材料，对于高温高湿等环境变化，电致显色膜中水份含量的保持也不能达到与用密封玻璃时的相近水平，存在不具备对环境的充分耐久性及可靠性的问题，而且，聚合物薄膜的粘合工序也带来必须花费工时的问题。此外，用带硅橡胶的材料的硅橡胶面粘合也存在着粘着可靠性低的问题。
如上所述，为了得到对于高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性，目前必需使用密封玻璃，而且如图4所示，必需用含氟涂料5及丁基橡胶带等防水材料6在电致显色的侧面进行双重密封。另外，图4中分别表示为：1为带有透明导电膜的基板玻璃、2为电致显色层及反射金属膜、3为密封树脂、4为密封玻璃。
另外，特开平6-222398号公报是关于电致显色镜的专利，用金属板代替图3中的密封玻璃4，但存在上述同样的必需有金属板的粘合工序的问题。
美国专利5448397是关于汽车侧视镜的专利，如图5所示由于使用了密封玻璃4而不能减轻重量。
如上所述，还不能得到不含类似密封玻璃的材料而具有对于高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性的电致显色防眩光镜。
发明内容
本发明如图1所示使用可以使电致显色膜中水份变化最小的含有特定填充物的树脂8作为密封树脂，并用含硅烷基的聚合物9在外周密封，由此可以得到对高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性，首次成功地在实际应用水平上没有用类似密封玻璃的材料。
附图说明
图1：本发明的一种电致显色防眩光镜的构造断面图
图2：本发明的另一种电致显色防眩光镜的构造断面图
图3～图5：以往的电致显色防眩光镜的构造断面图
具体实施方式
本发明的第一方面的特征是使用含有可以使电致显色膜中水份变化最小的特定填充物的树脂作为密封树脂。
为了满足对高温高湿等的环境变化的充分的耐久性及可靠性，含有特定填充物的树脂必需是树脂薄膜密度为1.5g/cm2以上的材料。优选的树脂薄膜密度为1.7g/cm2以上。树脂薄膜的密度在1.7g/cm2时能得到充分的(与密封玻璃相近的)低透湿性(低透水汽性)、良好的离子阻断性、薄膜强度、耐磨性、耐划伤性等。树脂薄膜的密度小于1.5g/cm2时，在高温高湿环境下反复进行显色和消色，将引起电致显色膜恶化，显色不均匀，容易产生色斑。
另外，为了满足对高温高湿等的环境变化的充分的耐久性及可靠性，含有特定填充物的树脂中填充物的含量优选在50wt％以上。从高温高湿环境下的耐久性考虑，更优选填充物的含量在70wt％以上。填充物的含量低于50％时容易产生色斑或发生腐蚀。
另外，为了满足对高温高湿等的环境变化的充分的耐久性及可靠性，含有特定填充物的树脂中填充物的粒径优选为100μm以下。特别是考虑防止电致显色层和反射金属膜划伤时，填充物的粒径更优选为50μm以下。填充物的粒径大于100μm时，在制作电致显色镜时容易划伤电致显色层和反射金属膜，这种划伤会导致质量下降或品质不良，另外由于这种划伤的原因难以得到高温高湿环境下的耐久性。
为了满足对高温高湿等的环境变化的充分的耐久性及可靠性，含有特定填充物的树脂的厚度必需在1μm～1mm的范围内。为了得到良好充分的低透湿性(低透水汽性)以及避免由于树脂硬化时收缩应力引起的损害，含有填充物的树脂的厚度优选为50～150μm。含有填充物的树脂的厚度不足50μm时，在高温高湿的环境下容易产生色斑和发生腐蚀。
即，为了满足对高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性，必需使用全部满足上述密度、填充物的含量和厚度的3个条件的含有填充物的树脂。全部满足上述密度、填充物的含量和厚度的3个条件的含有填充物的树脂特别对改善在高温高湿环境下的显色消色作用的耐久性的效果明显。另外，为了得到实际应用水平的充分的耐久性及可靠性的优良品质，必需使用全部满足上述密度、填充物的含量、厚度和填充物粒径的4个条件的含有填充物的树脂。
从耐水性、耐湿性、耐化学性、耐油性和耐热性等的角度出发，优选的含有填充物的树脂的基础树脂为环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚硫树脂、丙烯酸树脂和含氟树脂等。填充物必需是具有降低透湿度(特别是在高温高湿下降低透湿度)、增加密度、改善离子阻断性和改善薄膜强度等改善物理性质和增加机能的性质，例如优选的填充物包括二氧化硅。
含有填充物的树脂可以通过流涂、喷涂、印刷涂覆和旋涂等方法形成树脂薄膜，从树脂膜厚度的均一性的角度出发优选印刷涂覆的方法。
本发明第二方面的特征如图1所示，用可以使电致显色膜中水份的变化最小的上述含有特定填充物的树脂8作为密封树脂，并用含硅烷基的聚合物9密封外周。
使用可以使电致显色膜中的水份变化最小的含有特定填充物的树脂8作为密封树脂，对于高温高湿等环境变化电致显色膜中水份含量的保持达到与用密封玻璃时的相近水平，从而与以往使用的密封树脂相比不需使用密封玻璃的可能性大大增加了，但为了保证实际应用上充分的耐高温高湿性，必需进一步用含硅烷基的聚合物9对外周密封。具体地说，含硅烷基的聚合物可以改善高温放置或高温作用下的高温耐久性。不用含硅烷基的聚合物对外周密封时，长时间处于高温环境下，电致显色镜外周部分在显色消色时产生色斑。这可能是电致显色膜中水份含量减少的原因。另外，含硅烷基的聚合物还可以改善高温高湿耐久性。不用含硅烷基的聚合物对外周密封时，有时从镜子外周处开始出现腐蚀。
具体地说，通过含有硅烷基(-SiH3)的聚合物和含有特定填充物的树脂的组合，可以得到例如在高温放置(65℃)或高温高湿放置(65℃、95％RH)的条件下，保证实际应用上充分的耐高温高湿性的效果。而不用含硅烷基的聚合物对外周密封时，不能得到在高温放置(65℃)或高温高湿放置(65℃、95％RH)的条件下的充分的耐高温高湿性。另外，用环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂和聚硫树脂等代替含硅烷基的聚合物对外周密封时，也不能得到在高温放置(65℃)或高温和高湿放置(65℃、95％RH)的条件下的充分的耐高温高湿性。
因此，上述含有特定填充物的树脂和含硅烷基的聚合物的组合具有保证实际应用上充分的耐高温高湿性的效果。由此，可以得到对高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性，并首次成功地在实际应用水平没有用类似密封玻璃的材料，即，首次实现了利用不含类似密封玻璃的材料，还能得到具有对于高温高湿等的环境变化有实际应用水平的充分的耐久性及可靠性的电致显色防眩光镜。
因此，由于没有使用类似密封玻璃的材料，可以减轻重量及减少零件数，并且由于没有类似密封玻璃材料的粘合工序而减少了工序，也不需要密封玻璃的制造工序。另外，不需要如图4所示的用含氟涂料5及丁基橡胶带等防水材料6对镜子侧面进行双重密封，减少了工序。
透湿度与厚度成比例关系，要得到充分的高温耐久性或高温高湿耐久性，含硅烷基的聚合物的厚度必需为0.1mm～3.0mm。要得到更好地充分的高温耐久性或高温高湿耐久性，含硅烷基的聚合物的厚度优选为1.0mm～3.0mm。
从操作性的角度出发，含硅烷基的聚合物优选用使用分配器的喷涂方法喷涂。
含硅烷基的聚合物至少从基板玻璃到含有特定填充材料的树脂的镜子的外周缘(侧面)进行密封。如果镜子的外周缘等(侧面)连接含有回型电极的透明导电膜或电极兼反射膜时，密封包括回型电极等的镜子的外周缘。如图2所示，含硅烷基的聚合物除密封镜子的外周缘(侧面)外，还喷涂密封含有填充物的树脂8背面的一部分和基板玻璃1表面的一部分时，该聚合物具有作为缓冲材料的功能。特别是，从高温耐久性和高温高湿耐久性的角度出发，优选密封镜子的外周缘(侧面)并喷涂密封含有填充物的树脂8背面的一部分。
本发明中电致显色层为三层结构，由例如氧化铱(IrOx)和氧化镍(NiOx)等的氧化显色膜，如五氧化钽(Ta2O5)等固体电解质膜及如三氧化钨(WO3)和三氧化钼(MoO3)等还原显色膜构成。具体地说，在通常情况下，由IrOx-Ta2O5-WO3的三层结构构成的电致显色层的镜子表面是无色的，在防眩光时变成蓝色。
作为电极兼反射膜使用Al、Ag和Cr等金属膜。
作为透明导电膜使用ITO、SnO2等的膜。
这些膜可以通过真空蒸镀和溅镀方法等众所周知的薄膜制作法制成。
本发明的电致显色防眩光镜不局限于平面镜，也适用于有曲度的镜子。有曲度的镜子的电致显色防眩光镜与图1等所示平面镜的构造大致相同，将带有透明导电膜的基板玻璃1、整体式电致显色层及电极兼反射膜2、含有特定填充物的树脂8、含硅烷基的聚合物9各构成要素按特定的曲率弯曲，电致显色防眩光镜整体得到弯曲。
本发明的电致显色防眩光镜可以带有加热器，用来除去基板玻璃表面的雾气。虽然带有加热器会使在高温高湿环境下曝露的几率增多，但本发明的电致显色防眩光镜即使带有加热器也可以得到对高温高湿环境的实际应用水平的充分的耐久性及可靠性。
具体地说，例如可以用胶粘剂或粘合剂等将作为发热体的平板加热器粘到含有填充物的树脂薄膜的背面的几乎全部区域。平板加热器是例如PTC(正特性热敏电阻)平板加热器时，可以用汽车电池电源直接驱动，不需要温度控制回路等。PTC平板加热器是由具有PTC特性的高分子平面发热体等(导电性树脂中配置银、铜等电极，用PET膜压制而成的物体等)构成。通过平板加热器的加热有效地除去(蒸发)在镜子表面扩散成薄膜的水滴。
实施例
带有汽车外后视镜型号(180×110mm)的ITO膜的玻璃基板上蒸镀由IrOx-Ta2O5-WO3的三层结构构成的电致显色层及A1膜构成的电极兼反射膜。然后涂覆(100℃下固化2小时)100μm厚的含有填充物的环氧树脂(松下电工社制的CV5423F1)进行密封。接着将回型电极装到镜子上，通过在镜子外周缘涂覆含硅烷基的聚合物(Three Bond公司销售的商品名为：1530)进行密封，制成电致显色镜。
对该电致显色镜在65℃、95％RH环境下进行2万次的显色、消色(在1.3V的恒定电压下切换极性，各间隔20秒)，相对试验前的显色反射率为8％，消色反射率为50％，试验后其变化分别在5％以内，证明反射率特性恶化现象基本没有发生。
相反，不用含硅烷基的聚合物密封外周缘时，在与上述同样条件下进行试验，试验后，由于电致显色膜的恶化，显色消色时镜子外周缘处产生色斑。另外，用环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂和聚硫树脂等代替含硅烷基聚合物对外周缘进行密封时，在上述同样条件下进行试验，试验后，由于电致显色膜的恶化，显色消色时镜子外周缘处产生色斑。
本发明的电致显色元件可以在电致显色镜，特别是在构成要求高温耐久性或高温高湿耐久性的汽车外后视镜或车内后视镜的电致显色防眩光镜中得到很好的应用。

Claims (13)

1.整体式电致显色防眩光镜，该防眩光镜由在透明基板玻璃背面依次层压透明导电膜、通过氧化或还原反应显色的显色膜和电解质膜的电致显色层以及电极兼反射膜制成，所述整体式电致显色防眩光镜的特征为，从所述电致显色层及电极兼反射膜的背面包括背面及侧面全部用树脂薄膜覆盖、密封及保护，所述树脂薄膜是由含有填充物的树脂形成的，树脂薄膜的密度在1.5g/cm2以上。
2.如权利要求1中所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含有填充物的树脂中填充物的含量在50wt％以上。
3.如权利要求1或2中所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含有填充物的树脂中填充物的粒径在100μm以下。
4.如权利要求1至3中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含有填充物的树脂的厚度在1μm～1mm的范围内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含有填充物的树脂的基础树脂是从环氧树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚硫树脂、丙烯酸树脂和含氟树脂中选出的任一种树脂。
6.如权利要求1至4中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含有填充物的树脂是松下电工社制的CV5423F1。
7.如权利要求1至6中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，用含硅烷基的聚合物至少从所述基板玻璃到所述含有填充物的树脂薄膜的镜子的外周缘进行密封。
8.如权利要求7中所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，用所述含硅烷基的聚合物从所述基板玻璃到所述含有填充物的树脂薄膜的镜子的外周缘进行密封，并涂覆含有填充物的树脂背面的一部分及/或基板玻璃表面的一部分，所述含硅烷基的聚合物还用作缓冲材料。
9.如权利要求6或7中所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含硅烷基的聚合物的薄膜的厚度为0.1mm～3.0mm。
10.如权利要求6至9中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述含硅烷基的聚合物是Three Bond公司的1530。
11.如权利要求1至10中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述电致显色层是依次层压氧化显色膜、电解质膜及还原显色膜制成的。
12.如权利要求11中所述的整体式电致显色防眩光镜，其特征为，所述电致显色层是依次层压Ir氧化膜作为氧化显色膜、Ta2O5膜作为电解质膜及WO3膜作为还原显色膜制成的。
13.如权利要求1至12中任一项所述的整体式电致显色防眩光镜，其用于制成汽车的车外后视镜或车内后视镜。
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