DE602005000457T2

DE602005000457T2 - Elektrochromer Spiegel

Info

Publication number: DE602005000457T2
Application number: DE602005000457T
Authority: DE
Inventors: Junichi 3-chome Ohguchi-cho Nakaho
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2025-04-26
Also published as: EP1591827A1; JP2005309307A; JP4544903B2; EP1591827B1; US20050237595A1; US7327509B2; DE602005000457D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Innen- und Außenrückspiegel, der in Fahrzeugen wie Autos verwendbar ist und insbesondere einen elektrochromen Spiegel, der seine Reflektanz mit der angelegten Spannung ändert.
Beschreibung des Stands der Technik
Elektrochrome Spiegel, die ihre Farben aufgrund einer Farbreaktion einer sogenannten „elektrochrome Lösung", die ihre Farbe elektrisch ändert, sind im Stand der Technik bekannt, (beispielsweise der Japanischen Patentschrift Nr. 2672083).
Die Japanische Patentschrift Nr. 2672083 lehrt einen elektrochromen Spiegel, der zwei Glassubstrate aufweist, die parallel zueinander mit einem bestimmten Abstand angeordnet sind. Zwei transparente Elektrodenfilme sind jeweils auf der Innenfläche dieser beiden Glassubstrate einander zugewandt ausgebildet. Ein Raum zwischen den transparenten Elektrodenfilmen ist mit einem Dichtungsmittel zur Bildung einer Zellstruktur versiegelt. Eine elektrochrome Lösung wird von der Zelle aufgenommen. Weiter sind ein Licht reflektierender Film und ein Schutzschichtfilm auf einer Fläche des Glassubstrats ausgebildet, die auf der Seite, die derjenigen gegenüber liegt auf die das Licht auftritt.
Wenn eine Spannung von einer Spannungsversorgungseinheit zwischen diese jeweiligen transparenten Elektrodenfilme in dem elektrochromen Spiegel aufgebracht wird, ändert sich die Reflektanz des Spiegels in einer Farbreaktion der elektrochromen Lösung.
Bei einem derartigen elektrochromen Spiegel werden jedoch dann, wenn die beiden Glassubstrate nicht über ein Dichtungsmittel parallel zueinander mit hoher Genauigkeit verklebt sind, Bilder erzeugt, die nicht miteinander übereinstimmen. Das Licht, das von dem Licht reflektierenden Film auf der Rückfläche des Glassubstrats, das der Seite auf der das auftreffende Licht aufgebracht wird, gegenüberliegt reflektiert wird, und das Licht, das von der Vorderfläche des Glassubstrats die auf derselben Seite, auf die das Licht auftrifft angeordnet ist, stimmen nicht überein. In diesem Fall wird ein sogenanntes Doppelbild erzeugt, was einen Spiegel mit schlechten Eigenschaften bewirkt. Derartige elektrochrome Spiegel haben den Nachteil, dass es schwierig und teuer ist, diese so herzustellen, dass wie das oben beschriebene Phänomen nicht verursachen, insbesondere, wenn die elektrochromen Spiegel für Autos verwendet werden, die allgemeinen gekrümmte Spiegel verwenden.
Um diese Probleme zu überwinden, ist ein elektrochromer Spiegel mit einer Licht reflektierenden Film auf einer Rückfläche eines vorderen Glassubstrats (dem das Licht aufnehmenden Substrat) vorgeschlagen worden.
Der elektrochrome Spiegel 100 hat, wie in 4 gezeigt, einen auf einer Rückfläche eines Glassubstrats 102 auf derselben Seite, auf der das Licht auftrifft (der Oberseite in 4) ausgebildeten elektrochromen Film 104 aus Wolframtrioxid (WO₃), der reduktiv eine Farbe entwickelt. Ein Licht reflektierender Film 106, der aus Rhodium oder dgl. gebildet ist, ist weiter auf den elektrochromen Film 104 aufgebracht. Weiter ist ein Elektrodenfilm 110 auf einer Fläche (der Seite der Licht reflektierenden Film 106) des Glassubstrats 108 angeordnet, die der Seite gegenüber liegt, auf die das Licht auftrifft. Eine Elektrolytlösung 112, die Wasserstoffionen aufweist, ist in dem Raum zwischen dem Licht reflektierenden Film 106 und dem Elektrodenfilm 110 angeordnet.
Wenn eine Spannung zwischen dem Licht reflektierende Film 106 und dem Elektrodenfilm 110 angelegt wird, werden die Wasserstoffionen in der elektrolytischen Lösung 112 an dem Licht reflektierenden Film 106 in Wasserstoffatome gewandelt, die durch den Licht reflektierende Film zu dem elektrochromen Film 104 diffundieren und den elektrochromen Film 104 färben.
Infolgedessen wird das Licht, das auf das Glassubstrat 102 auftrifft und durch den Licht reflektierenden Film 106 reflektiert wird (siehe Pfeil A von 4) in seiner Intensität durch Laufen durch die eingefärbte Farbschicht reduziert, was die Reflektanz des Spiegels mit variabler Reflektanz ändert. Da das Licht, das in das Glassubstrat 102 eintritt, durch den Licht reflektierenden Film 106, die an der Rückfläche des Glassubstrats 102 ausgebildet ist, reflektiert wird, wird die Erzeugung eines Doppelbildes verhindert.
Der Licht reflektierende Film 106 ist, wie in 4 gezeigt ist, in Kontakt mit der elektrolytischen Lösung 112 in dem elektrochromen Spiegel 100 mit der obigen Ausbildung. Da im Allgemeinen eine hochreaktive Flüssigkeit als Elektrolytlösung 112 verwendet wird, kann der Licht reflektierende Film 106 durch die Elektrolytlösung 112 korrodiert werden.
Ein elektrochromer Spiegel mit einem dielektrischen Film aus SiO₂ ist in der gattungsbildenden US-A-3 844 636 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände schafft die Erfindung einen elektrochromen Spiegel, der die Verhinderung der Korrosion des Licht reflektierenden Films durch die Elektrolytlösung verhindert.
Die Erfindung schafft einen elektrochromen Spiegel mit einem transparenten Substrat; einem elektrochromen Film, der reduktiv eine Farbe entwickelt und das transparente Substrat (12) auf oder oberhalb einer seiner Flächen hat; einem Licht reflektierenden Film, der den Durchtritt von Wasserstoffionen oder Lithiumatomen erlaubt und auf der Seite des elektrochromen Films, die der Seite, die mit dem transparenten Substrat versehen ist, gegenüberliegt, ausgebildet ist; einem Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich auf wenigstens derjenigen seiner Flächen, die zu dem Licht reflektierenden Film weist; und einer Elektrolytlösung, die Wasserstoffionen und ein oxidierbares Material mit neutralen Molekülen oder negativen Ionen aufweist und die zwischen dem Licht reflektierenden Film und dem leitfähigen Bereich des Substrats angeordnet ist, wobei (i) der Licht reflektierende Film eine elektrische Leitfä higkeit hat oder (ii) ein transparenter Elektrodenfilm mit einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem transparenten Substrat und dem elektrochromen Film angeordnet ist, wobei der dielektrische Film eine Durchlässigkeit für Wasserstoffionen oder eine Durchlässigkeit für Lithiumionen hat zwischen dem Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung ausgebildet ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER ZEICHNUNGEN
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich in ihren Einzelheiten basierend auf den beiliegenden Zeichnungen.
1 ist eine Querschnittsansicht, die die Ausbildung eines elektrochromen Spiegels nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsdarstellung, die die Ausbildung eines elektrochromen Spiegels nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die die Ausbildung eines elektrochromen Spiegels nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die die Ausbildung eines bekannten elektrochromen Spiegels zeigt.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird der elektrochrome Spiegel nach der vorliegenden Erfindung in seinen Einzelheiten erläutert.
Insbesondere hat der elektrochrome Spiegel nach einem ersten Aspekt der Erfindung ein transparentes Substrat mit einem elektrochromen Film, der reduktiv eine Farbe entwickelt, die sich auf oder oberhalb einer Fläche eines Licht reflektierenden Films ausbildet, die die Transmission von Sauerstoffatomen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat, die auf dem elektrochromen Film angeordnet ist, ein Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich auf wenigstens einer Fläche, die zu dem leitenden Licht reflektierenden Film weist und die angeordnet ist nahe dem transparenten Substrat, eine Elektrolytlösung, die wenigstens ein Wasserstoffion aufweist und ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Ionen beinhaltet und das in einem Raum zwischen der leitfähigen, Licht reflektierenden Film des transparenten Substrats und dem leitfähigen Substrat abgedichtet ist und einen für Wasserstoffionen durchlässigen dielektrische Film zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung.
Wenn eine negative Spannung auf den leitfähigen, Licht reflektierenden Film des transparenten Substrats aufgebracht wird und eine positive Spannung auf den leitfähigen Bereich des Substrats aufgebracht wird, dringen die in der Elektrolytlösung vorhandenen Wasserstoffionen durch die für Wasserstoffionen durchgängige elektrolytische Film und sodann durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film als Wasserstoffatome zu dem elektrochromen Film. Infolgedessen tritt die folgende reduktive Reaktion in dem elektrochromen Film auf
In der obigen Reaktionsgleichung stellt H⁺ ein Wasserstoffion dar, MO stellt das Material eines elektronischen Film und e^– stellt ein Elektron dar. Beispiele der Materialien (MO), die für die elektrochrome Film versendet werden, weisen Wolframtrioxid (WO₃), Molybdentrioxid (MoO₃) und Mischungen, die wenigstens eine dieser Verbindungen aufweisen, auf.
Da die Elektrolytlösung ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Ionen enthält, aufweist, wird die oben beschriebene reduktive Reaktion der elektrochromen Film sichergestellt.
Das heißt, wenn ein oxidierbares neutrales Molekül (beispielsweise A) in der Elektrolytlösung vorhanden ist, wird die folgende Oxidationsreaktion in der elektrolytischen Lösung in der Nähe des leitfähigen Bereichs des Substrats, an die eine positive Spannung angelegt wird, auf
Alternativ erfolgt die nachfolgende Oxidationsreaktion in der Elektrolytlösung in der Nähe des gleitfähigen Bereichs des Substrats, an die eine positive Spannung angelegt wird, wenn ein oxidierbares negatives Ion (beispielsweise B) in der Elektrolytlösung vorhanden ist.
Wenn, zum Beispiel, das Material, das für den elektrochromen Film verwendet wird, Wolframtrioxid ist und die Elektrolytlösung ein oxidierfähiges neutrales Molekül aufweist, wird die Gesamtreaktion durch die folgende Gleichung ausgedrückt.
Gleichgewichtsgleichung (1)
Alternativ wird die Gesamtreaktion dann, wenn das für die elektrochrome Film verwendete Material Wolframtrioxid ist und die Elektrolytlösung ein oxidierbares negatives Ion aufweist, die Gesamtreaktion durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt. Gleichgewichtsgleichung (2)
In der obigen Gleichgewichtsreaktion entwickelt der elektrochrome Film reduktiv eine Farbe (ein negatives Ion ist in der elektrolytischen Lösung in Übereinstimmung mit den Gleichgewichtsgleichungen (1) und (2) beinhaltet. Weiter könnte die Elektrolytlösung durch die Reaktion in der Elektrolytlösung nicht gefärbt werden).
Entsprechend wird das Licht, das das transparente Substrat von der Vorderseite des transparenten Substrats (die Seite, die derjenigen, auf der der elektrochrome Film, der leitfähige, Licht reflektierende Film und der für Wasserstoffionen durchlässige elektrische Film ausgebildet sind, gegenüberliegt) und durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film mit reduzierter Intensität durch Verlaufen durch den gefärbten elektrochrome Film reflektiert wird, was zu einer Änderung in der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt und zu einem blendfreien Effekt führt.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein für Wasserstoffionen durchlässiger dielektrischer Film zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung gebildet. Eine Berührung zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung wird durch den für Wasserstoffionen durchlässige dielektrischen Film gehindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Film durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Der elektrochrome Spiegel nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein elektrochromer Spiegel mit einem transparenten Substrat mit einem transparenten Elektrodenfilm mit einer elektrischen Leitfähigkeit, der auf der Fläche ausgebildet ist, die der Fläche, auf die das Licht auftrifft, gegenüberliegt, einem elektrochromen Film, der reduktiv eine Färbung entwickelt und auch der transparenten Elektrodenfilm aufgelegt ist und einer nicht reflektierenden Film, die die Transmission von Wasserstoffatomen zulässt und auf der elektrochromen Film aufgelegt ist, einem Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich von wenigstens einer Fläche, die der Licht reflektierenden Film gegenüberliegt und die in der Nähe des transparenten Substrats angeordnet ist, einer elektrolytischen Lösung, die wenigstens Wasserstoffionen und ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Ionen beinhaltet, die zwischen dem Licht reflektierenden Film und dem transparenten Substrat eingeschlossen ist und einem leitfähigen Bereich des Substrats und eine für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film mit einer für Wasserstoffionen gegebenen Durchlässigkeit, die zwischen dem Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung gebildet wird.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden, wenn eine negative Spannung an die transparente Elektrodenfilm des transparenten Substrats angelegt wird und eine positive Spannung auf den leitfähigen Bereich des Substrats angelegt wird, Wasserstoffionen, die in der elektrolytischen Lösung vorhanden sind, durch die für Wasserstoffionen leitfähige dielektrische Film hindurchdringen und sodann durch den Licht reflektierenden Film als Wasserstoffatome in den elektrochromen Film. Sodann entwikkelt der elektrochrome Film reduktiv eine Färbung in ähnlicher Weise zu dem elektrochromen Spiegel nach dem ersten Ausführungsbeispiel, was zu einer Änderung der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein für Wasserstoff durchgängiger dielektrischer Film zwischen dem Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung gebildet. Ein Kontakt zwischen dem Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung wird durch den für Wasserstoffionen leitfähigen dielektrischen Film verhindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Films durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Bei einem elektrochromen Spiegel nach dem ersten oder dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält der für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film vorzugsweise wenigstens eine Verbindung gewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid (SiO₂) Magnesiumfluoride (MgF₂) und Tantalpentoxid (Ta₂O₅).
Zusätzlich ist der elektrochrome Spiegel nach einem dritten Aspekt der Erfindung ein elektrochromer Spiegel mit einem transparenten Substrat mit einem elektrochromen Film auf seiner einen Seite, der reduktiv eine Farbe bildet auf oder oberhalb der Seite gegenüberliegend der Seite, auf der das Licht auftrifft, und einem leitfähigen Licht reflektierenden Film, der die Transmission von Lithiumionen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat, die auf den elektrochromen Film aufgebracht ist, ein Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich auf wenigstens einer Fläche, die zu dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film weist und der in der Nähe des transparenten Substrats angeordnet ist, und eine elektrolytische Lösung, die wenigstens Lithiumionen und ein oxidierbares Material aufweist, das neutrale Moleküle oder negative Ionen aufweist, das eingeschlossen ist zwischen dem leitfähigen, Licht reflektieren den Film des transparenten Substrats und der leitfähigen Schicht des Substrats und einen für Lithiumionen durchlässigen dielektrischen Film, der zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung angeordnet ist.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird, wenn eine negative Spannung auf den leitfähigen, Licht reflektierende Film des transparenten Substrats aufgebracht wird und eine positive Spannung an den leitfähigen Bereich des Substrats angelegt wird, Lithiumionen, die in der elektrolytischen Lösung vorhanden sind, durch den für Lithiumionen durchlässigen dielektrischen Film hindurch dringen und sodann durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film als Lithiumatome zu dem elektrochromen Film. Infolgedessen tritt die folgende Reduktionsreaktion an der Film auf.
Li⁺ repräsentiert ein Lithiumion, MO repräsentiert ein Material für den elektrochromen Film, e^– repräsentiert ein Elektron. Bevorzugte Beispiele des zum Bilden des elektrochromen Films (MO) verwendeten Material weisen wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Wolframtrioxid (WO₃) Molybdentrioxid (MoO₃) und Mischungen, die aus wenigstens einen von diesen bestehen, auf.
Da die elektrolytische Lösung ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Ionen enthält, ist, wird die reaktive Reaktion der elektrochromen Film, die oben beschrieben ist, sichergestellt.
Insbesondere dann, wenn die elektrolytische Lösung ein oxidierbares neutrales Molekül (A) aufweist, läuft die nachfolgende Oxidationsreaktion in der elektrolytischen Lösung in der Nähe des leitfähigen Bereichs des Substrats ab, an die eine positive Spannung angelegt ist.
Gleichgewichtsgleichung
Alternativ läuft, wenn die elektrolytische Lösung ein oxidierbares negatives Ion (B) beinhaltet, die folgende Oxidationsgleichung in der elektrolytischen Lösung in der Nähe des leitfähigen Bereichs des Substrats, an die eine positive Spannung eingelegt wird, ab.
Wenn, beispielsweise, das Material, das für den elektrochromen Film verwendet wird, Wolframtrioxid ist und die elektrolytische Lösung ein oxidierbares neutrales Molekül beinhaltet, die Gesamtreaktion durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden Gleichgewichtsgleichung (3)
Alternativ wird, wenn das für den elektrochromen Film verwendete Material Wolframtrioxid ist und die elektrolytische Lösung ein oxidierbares positives Ion aufweist, die Gesamtreaktion durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden.
Gleichgewichtsgleichung (4)
Die elektrochrome Film entwickelt daher reduktiv eine Farbe. (Ein negatives Ion wird von der elektrolytischen Lösung beinhaltet zur Erfüllung der Gleichgewichtsgleichung (3) und (4). Zusätzlich könnte die elektrolytische Lösung nicht durch die Reaktion in der elektrolytischen Lösung gefärbt werden).
Infolgedessen ist das Licht, dass das transparente Substrat von der Fläche, auf die das Licht auftrifft, des transparenten Substrats (die Seite, die denjenigen gegenüberliegt, die mit der elektrochromen Film, der leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der für Lithiumionen leitfähig dielektrische Film) durch die leitfähige, Licht reflektierende Film reflektiert wird in ihrer Intensität reduziert durch Verlaufen durch die gefärbten elektrochromen Film, was zu einer Änderung in der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt und eine Blendfreiheit bewirkt.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein für Lithiumionen durchlässiger dielektrische Film zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung gebildet. Entsprechend wird ein Kontakt zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung durch den für Lithiumionen durchlässigen dielektrischen Film verhindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion der leitfähigen, Licht reflektierenden Film durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird, wenn eine negative Spannung auf den leitfähigen, Licht reflektierenden Film des transparenten Substrats aufgebracht wird und eine positive Spannung an den leitfähigen Bereich des Substrats angelegt wird, Lithiumionen, die in der elektrolytischen Lösung vorhanden sind, durch den für Lithiumionen durchlässigen dielektrischen Film hin durchdringen und sodann durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film als Lithiumatome zu dem elektrochromen Film. Infolgedessen tritt die folgende Reduktionsreaktion an dem Film auf.
Li⁺ repräsentiert ein Lithiumion, MO repräsentiert ein Material für den elektrochromen Film, e^– repräsentiert ein Elektron. Bevorzugte Beispiele des zum Bilden des elektrochromen Films (MO) verwendeten Material weisen wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Wolframtrioxid (WO₃) Molybdentrioxid (MoO₃) und Mischungen, die aus wenigstens einen von diesen bestehen, auf.
Da die elektrolytische Lösung ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Ionen enthält, ist, wird die reaktive Reaktion der elektrochromen Film, die oben beschrieben ist, sichergestellt.
Insbesondere dann, wenn die elektrolytische Lösung ein oxidierbares neutrales Molekül (A) aufweist, läuft die nachfolgende Oxidationsreaktion in der elektrolytischen Lösung in der Nähe des leitfähigen Bereichs des Substrats ab, an die eine positive Spannung angelegt ist.
Gleichgewichtsgleichung
Alternativ läuft, wenn die elektrolytische Lösung ein oxidierbares negatives Ion (B) beinhaltet, die folgende Oxidationsgleichung in der elektrolytischen Lösung in der Nähe des leitfähigen Bereichs des Substrats, an die eine positive Spannung eingelegt wird, ab.
Wenn, beispielsweise, das Material, das für den elektrochromen Film verwendet wird, Wolframtrioxid ist und die elektrolytische Lösung ein oxidierbares neutrales Molekül beinhaltet, die Gesamtreaktion durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden Gleichgewichtsgleichung (3)
Alternativ wird, wenn das für den elektrochromen Film verwendete Material Wolframtrioxid ist und die elektrolytische Lösung ein oxidierbares positives Ion aufweist, die Gesamtreaktion durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden.
Gleichgewichtsgleichung (4)
Die elektrochrome Film entwickelt daher reduktiv eine Farbe. (Ein negatives Ion wird von der elektrolytischen Lösung beinhaltet zur Erfüllung der Gleichgewichtsgleichung (3) und (4). Zusätzlich könnte die elektrolytische Lösung nicht durch die Reaktion in der elektrolytischen Lösung gefärbt werden).
Infolgedessen ist das Licht, dass das transparente Substrat von der Fläche, auf die das Licht auftrifft, des transparenten Substrats (die Seite, die denjenigen gegenüberliegt, die mit der elektrochromen Film, der leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der für Lithiumionen leitfähig dielektrische Film) durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film reflektiert wird in ihrer Intensität reduziert durch Verlaufen durch den gefärbten elektrochromen Film, was zu einer Änderung in der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt und eine Blendfreiheit bewirkt.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird ein für Lithiumionen durchlässiger dielektrische Film zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung gebildet. Entsprechend wird ein Kontakt zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung durch den für Lithiumionen durchlässigen dielektrischen Film verhindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion der leitfähigen, Licht reflektierenden Film durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Der elektrochrome Spiegel nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein elektrochromer Spiegel mit einem transparenten Substrat mit einem transparenten Elektrodenfilm mit einer elektrischen Leitfähigkeit, der auf der Fläche ausgebildet ist, die der Fläche, auf die das Licht auftrifft, gegenüberliegt, einem elektrochromen Film, der reduktiv eine Färbung entwickelt und auf der transparenten Elektrodenfilm aufgelegt ist und einem Licht reflektierenden Film, die die Transmission von Lithiumatomen zulässt und auf der elektrochromen Film aufgelegt ist, einem Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich von wenigstens einer Fläche, die dem Licht reflektierenden Film gegenüberliegt und die in der Nähe des transparenten Substrats angeordnet ist, einer elektrolytischen Lösung, die wenigstens Lithiumionen und ein oxidierbares Material, das neutrale Moleküle oder negative Film beinhaltet, die zwischen der leichtreflektierenden Film und dem transparenten Substrat eingeschlossen ist und einem leitfähigen Bereich des Substrats und einen für Lithiumionen durchlässigen dielektrische Film mit einer Lithium gegebenen Durchlässigkeit, die zwischen dem Licht reflektierenden Film und der Elektrolytlösung gebildet wird.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden, wenn eine negative Spannung an die transparente Elektrodenfilm des transparenten Substrats angelegt wird und eine positive Spannung auf den leitfähigen Bereich des Substrats angelegt wird, Lithiumionen, die in der elektrolytischen Lösung vorhanden sind, durch den für Lithiumionen leitfähigen dielektrische Film hindurchdringen und sodann durch den Licht reflektierenden Film als Lithiumatome in den elektrochromen Film. Sodann entwickelt der elektrochrome Film reduktiv eine Färbung in ähnlicher Weise zu dem elektrochromen Spiegel nach dem dritten Ausführungsbeispiel, was zu einer Änderung der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt.
Bei dem elektrochromen Spiegel wird ein für Lithiumionen durchgängiger dielektrischer Film zwischen dem Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung gebildet. Ein Kontakt zwischen dem Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung wird durch den für Lithiumionen leitfähigen dielektrischen Film verhindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Films durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Bei einem elektrochromen Spiegel nach dem dritten oder dem vierten Ausführugsbeispiel der Erfindung enthält der für Lithiumionen durchlässige dielektrische Film vorzugsweise wenigstens eine Verbindung gewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumfluorid (LiF) Magnesiumfluoride (MgF₂) und Aluminiumlithiumfluorid (LiAlF).
Der elektrochrome Spiegel nach einem fünften Aspekt der Erfindung ein elektrochromer Spiegel mit einem transparenten Substrat mit einem elektrochromen Film auf seiner einen Seite, der reduktiv eine Farbe bildet auf oder oberhalb der Seite gegenüberliegend der Seite, auf der das Licht auftrifft, und einem leitfähigen, Licht reflektierenden Film, der die Transmission von Lithiumionen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat, die auf den elektrochromen Film aufgebracht ist, ein Substrat mit einem elektrisch leitfähigen Bereich auf wenigstens einer Fläche, die zu dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film weist und der in der Nähe des transparenten Substrats angeordnet ist, und eine elektrolytische Lösung, die wenigstens Wasserstoffionen und ein oxidierbares Material aufweist, das neutrale Moleküle oder negative Ionen aufweist, das eingeschlossen ist zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film des transparenten Substrats und der leitfähigen Schicht des Substrats und einen für Wasserstoffionen durchlässigen dielektrischen Film, der zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung angeordnet ist.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der dielektrische Film, der zwischen der leitfähigen, Licht durchlässigen Film und der Elektrolytlösung gebildet ist, eine elektrisch leitfähige und Wasserstoffionen durchlässige Eigenschaft. Wenn eine negative Spannung auf den dielektrischen Film angelegt wird und eine positive Spannung auf den leitfähigen Bereich des Substrats angelegt wird, wird über den dielektrischen Film eine negative Spannung auf den Licht reflektierenden Film angelegt. Infolgedessen werden Wasserstoffionen, die in der elektrolytischen Lösung vorhanden sind, durch den für dielektrischen Film hindurchdringen und sodann durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film als Wasserstoffatome in den elektrochromen Film eindringen. Sodann entwickelt der elektrochrome Film ähnlich wie bei dem ersten und zweiten Aspekt der Erfindung reduktiv eine Färbung, was zu einer Änderung der Reflektanz des elektrochromen Spiegels führt.
Bei dem elektrochromen Spiegel wird, wie oben beschrieben, ein dielektrischer Film zwischen dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung gebildet. Ein Kontakt zwischen dem Licht reflektierenden Film und der elektrolytischen Lösung wird durch den dielektrischen Film verhindert. Auf diese Weise wird eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Films durch die elektrolytische Lösung verhindert.
Weiter hat die dielektrische Film eine elektrische Leitfähigkeit, wie oben beschrieben. Die dielektrische Film hat sowohl die Bedeutung eines Schutzfilms zum Schutz des leitfähigen, Licht reflektierenden Films vor der elektrolytischen Lösung und die Bedeutung eines Elektrodenfilms zum Aufbringen einer Spannung auf den leitfähige, Licht reflektierende Film. Entsprechend ist es auch ohne eine Verbindung eines Drahtes an den leitfähigen, Licht reflektierenden Film, die auf der Innenseite (die zu dem transparenten Substrat weist) des Schutzfilms (dielektrischen Films) ausgebildet ist, möglich, eine Spannung an den leitfähigen, Licht reflektierenden Film über den dielektrischen Film aufzubringen. Dies erfolgt durch Verbinden eines Anschlusses oder dergleichen an en dielektrische Film, die auf der Außenseite (zu der elektrolytischen Lösung weisen) des leitfähigen, Licht reflektierenden Films ausgebildet ist und Aufbringen einer Spannung auf diesen. Der elektrochrome Spiegel hat so einen einfacheren Aufbau.
Bei dem elektrochromen Spiegel nach dem fünften Aspekt der Erfindung enthält das verwendete Material des dielektrischen Films vorzugsweise wenigstens eine der Verbindungen bestehend aus einer Gruppe aus Zinnoxid (SnO₂), mit Fluor verunreinigtem Zinnoxid (SnO₂:F), mit Antimon verunreinigtem Zinnoxid (ZnO₂Sb), mit Zinn verunreinigtem Indiumoxid (ITO), Zinkoxid (ZnO), mit Aluminium verunreinigten Zinnoxid (ZnO:Al), Titanoxid (TiO₂) und Titannitride (TiN).
Wie oben beschrieben, verhindert der elektrochrome Spiegel nach der Erfindung eine Korrosion der, Licht reflektierenden Film durch die elektrolytische Lösung.
BEISPIELE
Beispiel 1
1 ist eine Querschnittsansicht, die die Ausbildung eines elektrochromen Spiegels 10 nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Der elektrochrome Spiegel 10 hat ein Glassubstrat 12 als transparentes Substrat. Das Glassubstrat 12 hat einen elektrochrome Film 14, der reduktiv Farbe entwickelt, der auf der Rückfläche (in 1 der Bodenfläche) ausgebildet ist durch, beispielsweise, Vakuumdeposition in der Form eines dünnen Films. Das Material, das für den elektrochromen Film 14 verwendet wird, ist in dem ersten Ausführungsbeispiel Wolframtrioxid (WO₃).
Auf der einen Seite der elektrochromen Film 14 gegenüberliegend dem Glasssubstrat 12, ist einen Licht reflektierende Film 16, die den Durchtritt von Wasserstoffatomen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat, als Zinnfilm angeordnet, beispielsweise mittels Vakuumablagerung. Die Verwendung eines Edelmetalls aus der Platinfamilie, etwa Platin, Rhodium, Palladium oder Legierungen, die diese enthalten (beispielweise eine Legierung aus Silber und einem Element aus der Platinfamilie) oder dergleichen als Material, die für die Licht reflektierende Film 16 verwendet wird, ist bevorzugt.
Auf der Seite der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 gegenüberliegend dem Glassubstrat 12 ist eine für Ionen durchlässige dielektrische Film 15 mit einer Durchlässigkeit für Wasserstoffionen als Dünnfilm ausgebildet, beispielsweise mittels Vakuumablagerung. Siliziumdioxid (SiO₂), Magnesiumfluorid (MgF₂), Tantalpentoxid (Ta₂O₅) oder dergleichen können vorzugsweise als Material für die für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 verwendet werden.
Weiter ist ein Substrat 17 nach der Rückfläche des Glassubstrats 12 ausgebildet. Das Substrat 17 hat ein Glassubstrat 18 und eine Elektrodenfilm 22, ein leitfähiger Bereich ist auf eine Fläche des Glassubstrats 18 als Dünnfilm ausgebildet, beispielsweise mittels Vakuumdeposition, der Randbereich der Elektrodenfilm 22 ist mit den für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 mittels einer Dichtung 22 derart verbunden, dass die Fläche der Elektrodenfilm 22 zu der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 weist.
Das für die Elektrodenfilm 22 verwendete Material ist dabei bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein Metall wie Chrom.
Ein Raum (Zellenstruktur), der durch die Dichtung 22 versiegelt ist, die zwischen dem leitfähigen, Licht durchlässigen Film 16 des Glassubstrats 12 und der Elektrodenfilm 22 des Substrats 17 angeordnet ist, beinhaltet eine elektrolytische Lösung 24. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel beinhaltet die Elektrolytlösung 24 Propylenkarbonat als Lösungsmittel, Schwe felsäure (H₂SO₄) als eine Wasserstoffionenquelle und ein neutrales Material, Ferrocene [Fe(C₅H₅)₂], als Oxidationsmittel.
Weiter ist eine Spannungsquelleneinheit 26 über einen Draht 28 mit der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 des Glassubstrats 12 und der Elektrodenfilm 22 des Substrats 17 verbunden. Die Spannungsversorgungseinheit 26 hat eine Gleichspannungsleistungsversorgung 30 und einen Schalter, wenn der Schalter 32 auf „EIN" geschaltet wird, ist die negative Elektrode der Gleichspannungsquelle 30 mit der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 und die positive Elektrode der Gleichstromleistungsquelle 30 mit der Elektrodenfilm 22 verbunden. Der leitfähige, Licht reflektierende Film 16 und die Elektrodenfilm 22 können über einen, wie in der Figur nicht gezeigten Schaltkreis kurzgeschlossen werden.
Im Nachfolgenden wird der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Bei dem elektrochromen Spiegel 10 mit der obigen Ausbildung wird, wenn der Schalter 32 der Spannungsquelleneinheit 26 „EIN" geschaltet ist, eine negative Spannung auf den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 aufgebracht und eine positive Spannung wird auf die Elektrodenfilm 22 durch die Gleichstromleistungsquelle 30 aufgebracht. Infolgedessen dringen die Wasserstoffionen, die in der elektrolytischen Lösung 24 beinhaltet sind, durch den für Wasserstoffionen durchlässigen dielektrischen Film 15 und werden in dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 zu Wasserstoffatomen gewandelt, die durch den leitfähigen, licht reflektierenden Film 16 zu der elektrochromen Film 14 wandern. Sodann laufen in der elektrochromen Film 14 die nachfolgenden reduktiven Reaktionen ab.
H⁺ repräsentiert ein Wasserstoffion, x repräsentiert eine Anzahl im Bereich von 0 bis 0,3 und e^– stellt ein Elektron dar.
Gleichzeitig läuft die folgende Oxidationsreaktion in der elektrolytischen Lösung 24 nahe der Elektrodenfilm 22 ab.
Entsprechend kann die Reaktion als Ganzes durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden.
Das Material der elektrochromen Film 14, Wolframtrioxid (WO₃) entwickelt Farbe. Da das Licht, das von der Fläche des Glassubstrats 12 in das Glassubstrat 12 eindringt und von der licht reflektierenden Schicht 16 reflektiert wird (siehe Pfeil A in 1) ist dadurch in seiner Intensität verringert durch Verlaufen durch die eingefärbte Farbschicht 14, die Reflektanz des Spiegels 10 mit veränderlicher Reflektanz wird geändert und eine Blendfreiheit wird erreicht.
Wenn dagegen der Schalter 32 der Spannungsquelleneinheit 26 „AUS" geschaltet wird, d. h., wenn die Spannung, die an die licht reflektierende Schicht 16 und die Elektrodenschicht 22 angelegt ist, entfernt wird und die licht reflektierende Schicht 16 und die Elektrodenschicht 22 über einen nicht gezeigten Kreis kurzgeschlossen werden, kehren die Wasserstoffatome, die mit der elektrochromen Schicht 16 reagiert haben, in die Elektrolytlösung 24 zurück unter Bildung von Wolframtrioxid (WO₃), was das Material für die Farbschicht 14, nämlich Wolframtrioxid (WO₃) entfernt.
Da der elektrochrome Spiegel 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel eine für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 sein, die zwischen der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 und der Elektrolytlösung 24 angeordnet ist, verhindert der für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 eine Berührung der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 und der Elektrolytlösung 24. Eine Korrosion der leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 durch die Elektrolytlösung 24 wird dadurch verhindert.
Weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unten erläutert werden. Identische Bezugszeichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel werden den Komponenten und den Wirkungen, die im wesentlichen dieselben sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet, auf eine Verdopplung der Beschreibung wird verzichtet.
Beispiel 2
2 ist eine Querschnittsansicht, die die Ausbildung eine elektrochromen Spiegels 50 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel wiedergibt.
Der elektrochrome Spiegel 50 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel hat, wie in 2 gezeigt, im Wesentlichen dieselbe Ausbildung wie in der elektrochrome Spiegel nach dem ersten Ausführungsbeispiel, ist jedoch in den folgenden Merkmalen unterschiedlich.
Der elektrochrome Spiegel 50 hat ein Glassubstrat 12 mit transparenten Elektrodenfilm mit einer elektrischen Leitfähigkeit, der als dünner Film auf der Rückseite des Glassubstrats (Bodenfläche 2) ausgebildet ist, beispielsweise durch Vakuumablagerung. Beispiele des für den transparenten Elektrodenfilm 52 verwendete Material weist zinn-dotiertes Indiumoxyd (ITO), fluor-dotiertes Zinnoxyd (SnO₂:F), antimondotiertes Zinnoxyd (SnO₂:Sb) oder dgl. auf.
Ein elektrochromer Film 14, ähnlich dem elektrochromen film 14 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist als ein dünner Film auf die Fläche des transparenten Elektrodenfilms 52 gegenüberliegend dem Glassubstrat 12, beispielsweise mittels Vakuumablagerung ausgebildet.
Ein licht reflektierender Film 54, der den Durchtritt von Wasserstoffatomen erlaubt, ist als ein Dünnfilm auf der Seite des elektrochromen Films 14 gegenüberliegend dem transparenten Elektrodenfilm 52, beispielsweise mittels Vakuumablagerung ausgebildet. Ein Edelmetall aus der Platinfamilie, etwa Platin, Rhodium oder Palladium oder Legierungen, die diese enthalten, (beispielsweise eine Legierung aus Silber und einem Element der Platinfamilie) oder dgl. ist vorzugsweise als Material für den Licht reflektierenden Film 54 verwendet.
Auf der anderen Seite des Licht reflektierenden Films 54 gegenüberliegend dem elektrochromen Film 14 ist ein für Wasserstoffionen durchlässiger dielektrischer Film 15 ähnlich dem für Wasserstoffionen durchlässigen dielektrischen Film 15 nach dem ersten Ausführungsbeispiel als ein dünner Film, beispielsweise mittels Vakuumablagerung gebildet.
Weiter ist in dem elektrochromen Spiegel 50 eine Negativelektrode der Gleichspannungsquelle 30 über einen Schalter 32 und einen Draht 28 mit dem transparenten Elektrodenfilm 52 des transparenten Substrats 32 verbunden und eine Positivelektrode der Gleichstromleistungsquelle 30 ist über einen Draht 28 mit einem Elektrodenfilm 22 eines Substrats 17 verbunden.
Die weiteren Komponenten sind die selben wie bei dem elektrochromen Spiegel 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels wird im Folgenden beschrieben.
Bei dem elektrochromen Spiegel 50 mit der obigen Ausbildung wird, wenn der Schalter 32 der Leistungsversorgungseinheit 26 aus „EIN" geschaltet wird, eine negative Spannung auf den transparenten Elektrodenfilm 52 und eine positive Spannung auf den Elektrodenfilm 22 von der Gleichstromspannungsquelle 30 aufgebracht. Infolgedessen durchdringen die Wasserstoffionen, die in der elektrolytischen Lösung 24 enthalten sind, durch den für Wasserstoffionen leitfähigen dielektrischen Film 54 und werden in dem leitfähigen, Licht reflektierenden Film 54 in Wasserstoffatome umgewandelt, die durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 54 in dem elektrochromen Film 54 diffundieren. Sodann wird, ähnlich wie bei dem elektrochromen Spiegel 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel, der elektrochrome Film 14 reduktiv eine Farbe ausbilden, was deren Reflektanz ändert.
Bei dem elektrochromen Spiegel 50 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, die eine für Wasserstoffionen durchlässigen dielektrischen Film 15 hat, der zwischen dem Licht reflektierenden Film 54 und der elektrolytischen Lösung 24 gebildet ist, verhindert der für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 einen Kontakt zwischen dem Licht reflektierenden Film 54 und der elektrolytischen Lösung 24. Auf diese Weise wird eine Korrosion des Licht reflektierenden Film 54 durch die elektrolytische Lösung 24 verhindert.
Auf diese Weise verhindert der elektrochrome Spiegel 50 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel die Korrosion des Licht reflektierenden Films 54 durch die elektrolytische Lösung 24.
Obwohl die elektrolytische Lösung 24 in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel Wasserstoffionen beinhaltet, sind die Elektrolyte nicht auf Wasserstoffatome beschränkt, sie können statt dessen Lithiumionen beinhalten. In einem solchen Fall kann Lithiumperchlorat (LiClO₄), Lithiumborofluorid (LiBF₄), Lithiumarsenofluoride (LiAsF₆), oder dgl. als Litiumionenquelle verwendet werden.
In solchen Fällen wird jedoch statt der für Wasserstoffionen durchlässige dielektrische Film 15 nach dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ein für Lithiumionen durchlässiger dielektrischer Film auf Lithiumfluorid (LiF), Magnesiumfluorid (MgF₂), Aluminium-Lithiumfluorid (LiAlF) oder dgl. verwendet.
Weiter ist die Verwendung von Rhodium, die besonders günstig ist bezüglich der Durchlässigkeit von Lithiumionen, als Material für den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 nach dem ersten Ausführungsbeispiel und dem Licht reflektierenden Film 54 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel bevorzugt.
Der elektrochrome Spiegel 50, der derart ausgebildet ist, kann weiter Aktionen und Wirkungen haben, die im Wesentlichen dieselbe ist wie diejenige nach dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beispiel 3
3 ist ein Querschnitt, der eine Ansicht einer Ausbildung eins elektrochromen Spiegels 10 nach einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.
Der elektrochrome Spiegel 60 nach dem dritten Ausführungsbeispiel hat, wie in 3 gezeigt, im Wesentlichen dieselbe Ausbildung wie in der elektrochrome Spiegel nach dem ersten Ausführungsbeispiel, ist jedoch in den folgenden Merkmalen unterschiedlich.
Bei dem elektrochromen Spiegel 60 wird ein dielektrischer Film 62 mit einer elektrischen Leitfähigkeit und einer für Wasserstoffionen gegebenen Durchlässigkeit als ein Film auf einer Seite des leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 gegenüberliegend dem elektrochromen Film 14 angeordnet, beispielsweise durch Vakuumablagerung. Bevorzugte Beispiele, der für den dielektrischen Film 62 verwendeten Materialien weisen Zinnoxyd (SnO₂), fluoriddotiertes Zinnoxyd (SnO₂:F), antimondotiertes Zinnoxyd (SnO₂:Sb), zinndotiertes Indiumoxyd (ITO), Zinkoxyd (ZnO), aluminiumdotiertes Zinkoxyd (ZnO:Al), Titanoxyd (TiO₂), Titannitrid (TiN) und dgl. auf.
Bei dem elektrochromen Spiegel 60 sind das Glassubstrat 12 und das Substrat 17 leicht in Richtung der ihrer Dicke (in der horizontalen Richtung von 3) leicht verlagert (gegeneinander versetzt) und eine Ecke des Glassubstrats 12 in Richtung der Dicke (rechter Rand in 3) ragt relativ zu der Position des Substrats 17 und der Dichtung 20 vor.
Ein Anschluss 64 aus einer Metallplatte in einer U-Form ist mit dem vorragenden Bereich des Glassubstrats 12 verbunden. Der Anschluss 64 ist mit dem Rand des dielektrischen Films 62 verbunden, der weiter zu dem Glassubstrat 12 vorragt und auch zu der negativen Elektrode der Gleichstromquelle 30 über eine Verdrahtung 28 und einen Schalter 32.
Entsprechend ist ein Rand des Substrats 17 in der Breite (linker Rand der 3) relativ zu der Position des Glases hervorstehend relativ zu der Position des Glassubstrats 12 und der Dichtung 20 und ein weiterer Anschluss 64 ist mit dem vorragenden Bereich des Substrats 17 verbunden. Der Anschluss 64 ist mit dem Elektrodenfilm 22 des Substrats 17 und mit der positiven Elektrode der Direktstromspannungsquelle 30 über einen Draht 28 verbunden.
Die weiteren Komponenten sind dieselben wie diejenige des elektrochromen Spiegels 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend wird die Betriebsweise des dritten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Bei dem elektrochromen Spiegel 60 mit der oben angegebenen Ausbildung wird, wenn der Schalter 32 der Leistungsversorgungseinheit 26 auf „EIN" geschaltet wird, eine negative Spannung auf den dielektrischen Film 62 und eine positive Spannung auf den Elektrodenfilm 22 durch die Gleichstromleistungsquelle 30 angelegt. Wenn eine negative Spannung an den dielektrischen Film 62 angelegt wird, wird eine negative Spannung über denselben dielektrischen Film 62 auf den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 angelegt. Infolgedessen dringen die Wasserstoffionen, die in der elektrolytischen Lösung 24 vorhanden sind, durch den dielektrischen Film 62 und werden in dem leitfähigen lichtdurchlässigen Film 16 in Wasserstoffatome gewandelt, die durch den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 zu dem elektrochromen Film 14 wandern. Ähnlich wie bei dem elektrochromen Spiegel 10 nach dem ersten Ausführungsbeispiel entwickelt der elektrochrome Film 14 reduktiv eine Farbe, was zu einer Änderung dessen Reflektanz führt.
Bei dem elektrochromen Spiegel 60 nach dem dritten Ausführungsbeispiel, die einen dielektrischen Film 62 zwischen dem leitfähigen Licht reflektierenden Film 16 und der elektrolytischen Lösung 24 hat, wird eine Berührung zwischen dem leitfähigen Licht reflektierenden Film 16 und der elektrolytischen Lösung 24 durch den dielektrischen Film 62 wie oben beschrieben verhindert. Auf diese Weise ist eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Films 16 durch die elektrolytische Lösung 24 verhindert.
Weiter hat der elektrochrome Spiegel 60 einen elektrisch leitfähigen dielektrischen Film 62, an den ein Anschluss 64 zum Anlegen einer Spannung verbunden ist. D.h., bei dem elektrochromen Spiegel 60 spielt der dielektrische Film 62 die Rolle sowohl eines Schutzfilms zum Schützen des leitfähigen, Licht reflektierenden Films 16 gegen die Elektrolytlösung 24 und die Rolle eines Elektrodenfilms zum Anlegen einer Spannung an den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16. Eine solche Ausbildung vermeidet aufwändige Vorgänge, beispielsweise das Verbinden eines Drahts an den leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16, der im Inneren des Schutzfilms (dielektrischer Film 62) ausgebildet ist und macht den Aufbau des elektrochromen Spiegels 60 viel einfacher.
Wie oben beschrieben verhindert der elektrochrome Spiegel 60 nach dem dritten Ausführungsbeispiel eine Korrosion des leitfähigen, Licht reflektierenden Film 16 durch die elektrolytische Lösung 24.
Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel wird Schwefelsäure als Wasserstoffionenquelle, das in der elektrolytischen Lösung 24 beinhaltet ist, verwendet, die Wasserstoffionenquelle ist jedoch nicht darauf begrenzt. Jede gewöhnliche Säure wie Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Ovalsäure, Ameisensäure und Perlchlorsäure können als Wasserstoffionenquelle verwendet werden, die der elektrolytischen Lösung 24 beinhaltet ist.
Weiter wird Ferrocen (Fe(C₅H₅)₂), eine eisenbeinhaltende Verbindung als neutrales Molekül (neutrales Material), das in der Elektrolytlösung 24 beinhaltet ist, in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet, die in neutraler Verbindung ist jedoch nicht auf Ferrocen beschränkt. Jede sogenannte. Metallocenverbindungen kann als neutrales Molekül (neutrales Material), das in der elektrolytischen Lösung 24 vorhanden ist, verwendet werden.
Weiter ist die elektrolytische Lösung 24, die in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel verwendet wird, eine Verbindung, die Schwefelsäure (H₂SO₄) als eine Wasserstoffionenquelle und ein neutrales Material verwendet, Ferrocen [Fe(C₅H₅)₂] als Oxidationsmittel in einem flüssigen Propylenkarbonat, die bei der Verwendung benutzte Elektrolytlösung ist jedoch nicht darauf begrenzt und kann statt der Schwefelsäure (H₂SO₄) und dem Ferrocen (Fe[Fe(C₅H₅)₂] Ferrozyanidsäure (H₄[Fe(CN)₆] beinhalten.
Alternativ kann die Elektrolytlösung 24 Wasser als Lösungsmittel und Kaliumferrozyanat (K₄[Fe(CN)₆]) als Elektrolyt beinhalten. In einem solchen Fall werden Wasserstoffionen des Wassers als Wasserstoffionen verwendet, die in der elektrolytischen Lösung 24 beinhaltet sind.
Weiter ist das Material, das für den elektrochromen Film 14 verwendet wird, in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel Wolframtrioxid (WO₃), aber das Material ist nicht darauf begrenzt und Molybdentrioxid (MoO₃) oder eine Mischung, die wenigstens Wolframtrioxid (WO₃) oder Molybdentrioxid (MoO₃) beinhaltet, wird vorzugsweise als Material für den elektrochromen Film 14 verwendet.
In dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ist es möglich, in der elektrolytischen Lösung zu verhindern, wenn der elektrochrome Spiegel 10, 50 oder 60 beschädigt wird, wenn die elektrolytische Lösung 24 durch Hinzufügen eines Acrylharzes gelatiert wird.
Bei dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel wird es auch möglich, eine Leckage der elektrolytischen Lösung, wenn der elektrochrome Spiegel 10, 50 oder 60 beschädigt wird, zu verhindern, wenn die elektrolytische Lösung 24 durch Hinzufügen von Kieselerde zu der elektrolytischen Lösung 24 gelatiert wird.

Claims

Elektrochromer Spiegel (10, 50, 60) mit einem transparenten Substrat (17); einem elektrochromen Film (14), der reduktiv eine Farbe entwickelt und das transparente Substrat (12) auf oder oberhalb einer seiner Flächen hat; einem Licht reflektierenden Film (16, 54), der den Durchtritt von Wasserstoffionen oder Lithiumatomen erlaubt und auf der Seite des elektrochromen Films, die der Seite, die mit dem transparenten Substrat versehen ist, gegenüberliegt, ausgebildet ist; einem Substrat (18) mit einem elektrisch leitfähigen Bereich (22) auf wenigstens derjenigen seiner Flächen, die zu dem Licht reflektierenden Film weist; und einer Elektrolytlösung (24), die Wasserstoffionen und ein oxidierbares Material mit neutralen Molekülen oder negativen Ionen aufweist und die zwischen dem Licht reflektierenden Film (16, 54) und dem leitfähigen Bereich (22) des Substrats (18) angeordnet ist, wobei (i) der Licht reflektierende Film (16) eine elektrische Leitfähigkeit hat oder (ii) ein transparenter Elektrodenfilm (52) mit einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen dem transparenten Substrat (12) und dem elektrochromen Film (14) angeordnet ist, wobei der elektrochrome Spiegel in den beiden Fällen (i) und (ii) weiter einen dielektrischen Film (15, 62) aufweist, der eine Durchlässigkeit für Wasserstoffionen oder eine Durchlässigkeit für Lithiumionen hat, dadurch gekennzeichnet, dass der dielektrische Film zwischen dem Licht reflektierenden Film (16, 54) und der Elektrolytlösung (24) ausgebildet ist.
Der elektrochrome Spiegel nach Anspruch 1, wobei: der Licht reflektierende Film einen Durchtritt der Wasserstoffatome erlaubt und elektrisch leitfähig ist; und der dielektrische Film eine Durchlässigkeit für Wasserstoffionen hat.
Der elektrochrome Spiegel nach Anspruch, wobei der dielektrische Film wenigstens eines aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Magnesiumfluoride oder Tantalumpentoxide aufweist.
Elektrochrome Spiegel nach Anspruch 1, wobei: der transparente Elektrodenfilm, der eine elektrische Leitfähigkeit hat, zwischen dem transparenten Substrat und dem elektrochromen Film angeordnet ist; und der dielektrische Film eine Durchlässigkeit für Wasserstoffionen hat.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 4, wobei der dielektrische Film wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Magnesiumfluorid, Tantalumpentoxid aufweist.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 1, wobei der Licht reflektierende Film einen Durchtritt von Lithiumatomen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat; und der dielektrische Film eine Durchlässigkeit für Lithiumionen hat.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 6, wobei der dielektrische Film wenigstens eine Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Lithiumfluorid, Magnesiumfluorid, Aluminium-Lithiumfluorid aufweist.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch, wobei der transparente Elektrodenfilm, der elektrisch leitfähig ist, zwischen dem transparenten Substrat und dem elektrochromen Film angeordnet ist; und der dielektrische Film für Lithiumionen durchlässig ist.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 8, wobei der dielektrische Film wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithiumfluorid, Magnesiumfluorid und Aluminium-Lithiumfluorid aufweist.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 1, wobei der Licht reflektierende Film den Durchtritt von Wasserstoffatomen erlaubt und eine elektrische Leitfähigkeit hat; und der dielektrische Film eine elektrische Leitfähigkeit und eine Durchlässigkeit für Wasserstoffionen hat.
Elektrochromer Spiegel nach Anspruch 10, wobei der dielektrische Film wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zinnoxid, fluoriddotierten Zinnoxid, antimondotierten Zinnoxid, zinndotierten Indiumoxid, Zinkoxid, aluminiumdotierten Zinkoxid, Titanoxid oder Titannitride aufweist.