JP2000019566A - 調光ガラス構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば車両のドアガラスとして用いられる調
光ガラス構造に関し、調光ガラスの（特に、シール材）
の膨張，収縮による調光ガラス内部での気泡の発生，成
長を防止できるようにする。 【解決手段】 互いに整合された二枚のガラス１Ａ，１
Ｂと、ガラス１Ａ，１Ｂ間に介装された電解質２と、ガ
ラス１Ａ，１Ｂ間の全周に亘って介装され電解質２の外
部への漏出を防止するシール材３とをそなえた調光ガラ
ス構造において、ガラス１Ａ，１Ｂの両方または一方の
内面で少なくとも上縁部に、空気の貯留が可能な空気溜
まり６Ａ，６Ｂを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のドア
ガラスとして用いられる調光ガラス構造に関し、特に、
液体状又は固体状の電解質を備える、調光ガラス構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の車室内のプライバシー保護
と乗員の視認性とを両立させるべく、車両のドアガラス
として調光ガラスの開発が開始されている。このような
調光ガラスは、図１０（Ａ) に示すように、互いに整合
された二枚のガラス（例えば強化ガラス）１Ａ，１Ｂ
と、二枚のガラス１Ａ，１Ｂ間に介装された液状の電解
質２と、二枚のガラス１Ａ，１Ｂ間の周縁部に介装され
て電解質２の外部への漏出を防止するシール材３，３と
を備えて構成される。なお、電解質２には、液状のもの
のほかに、固体状のものやゲル状のものがある。

【０００３】また、一方のガラス１Ｂとエレクトロクロ
ミック層４との間、及び、他方のガラス１Ａと電解質２
との間には、いずれも透明電極としての透明電導膜（透
明金属酸化物）５Ａ，５Ｂが介装されている。また、電
解質２の一方のガラス１Ｂ側には、酸化タングステン，
ヨウ化リチウム等により構成されるエレクトロクロミッ
ク層４が形成されている。

【０００４】そして、透明電導膜５Ａ，５Ｂはそれぞれ
コントローラ１０を介して電源１１に接続されており、
操作つまみ１２を通じてコントローラ１０を操作するこ
とで透明電導膜５Ａ，５Ｂの電圧調整や電極切替を行な
うことにより、乗員が可視光線透過率を任意に設定でき
るようになっている。ここでは、シール材３は透明電導
膜５Ａ，５Ｂを介してガラス１Ａ，１Ｂ側に圧接してい
るが、透明電導膜５Ａ，５Ｂはシール材３の内装される
外周部分までは設けずに、シール材３よりも内側のみに
設けるようにしても良い。この場合シール材はガラス１
Ａ，１Ｂに直接圧着する。ただし、この場合も透明電導
膜５Ａ，５Ｂを外部の電源側と接続するために、透明電
導膜５Ａ，５Ｂの一部をシール材３よりも外方へ延設す
るが、外部からの導線をシール材３内に導入することが
必要になる。

【０００５】なお、このような電解質，エレクトロクロ
ミック層等を備えるものとして、例えば特開平２−１１
４２３７号公報，特開平８−２９２４５７号公報等に開
示された技術がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば車両
のドアガラスとしての調光ガラスは、外気温や日光の照
射等による温度変化に応じて膨張，収縮することにな
る。つまり、平滑面上にシール材３を塗布した構造の調
光ガラスが加熱されると、図１０（Ｂ）に示すように、
シール材３，３が熱膨張し、ガラス１Ａ，１Ｂ間の間隔
が増大するが、シール材３によってシールされた内部の
電解質２は一般にシール材３よりも熱膨張係数が小さい
ため、電解質２と透明電導膜５Ａ，５Ｂとの間は負圧に
なり、この間に外気が入りやすくなる。

【０００７】このようにして電解質２と透明電導膜５
Ａ，５Ｂとの間に外気が入った後に、調光ガラスが放冷
されると、電解質２と透明電導膜５Ａ，５Ｂとの間の間
隙に入った空気は封じ込められてしまい、調光ガラスの
内部で気泡となってしまう。なお、この場合、電解質２
と透明電導膜５Ａ又は透明電導膜５Ｂとが通電しなくな
り調光ガラスは着色しない。

【０００８】そして、このような加熱，放冷が繰り返さ
れる毎に、電解質２と透明電導膜５Ａ，５Ｂとの間の間
隙に外気が入ってしまい、図１１に示すように、調光ガ
ラスの内部の気泡が成長していくことになる。なお、図
１１に示す例はゲル状電解質の例であり、図１１中、気
泡はゲル状電解質分離部分として斜線を付けて示してい
る。また、図９中、符号７は黒色セラミック塗装部を示
している。

【０００９】ところで、電解質２と透明電導膜５Ａ，５
Ｂとの間に外気が入ってしまうのを防止するために、シ
ール材３による接着力を増大させて、シール材３とガラ
ス１Ａ，１Ｂ又は透明電導膜５Ａ，５Ｂとの間から内部
へ外気が進入するのを防止する方法も考えられる。しか
し、シール材３は有機系材料により構成され、しだいに
劣化するため、その耐久性の確保が困難であり、シール
材３とガラス１Ａ，１Ｂ側との接着力も長持ちしない。
また、ガラス１Ａ，１Ｂの歪断，振動等により接着層が
破壊されると確実にシールするのが困難になる。

【００１０】このため、シール材３の接着力を増大させ
る方法によっては調光ガラス（特に、シール材）の膨
張，収縮による調光ガラス内部での気泡の発生，成長を
防止するのは困難である。本発明は、上述の課題に鑑み
創案されたもので、調光ガラス（特に、シール材）の膨
張，収縮による調光ガラス内部のガラスと電解質との間
における気泡の発生，成長を防止できるようにした、調
光ガラス構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の調光ガラス構造は、互いに整合された二枚の
ガラスと、上記ガラス間に介装された電解質と、上記ガ
ラス間の全周に亘って介装され該電解質の外部への漏出
を防止するシール材とをそなえ、上記のガラスの両方ま
たは一方の内面で少なくとも上縁部に、空気の貯留が可
能な空気溜まりが設けられている。

【００１２】これにより、熱膨張時に、ガラス間の間隔
が増加して、電解質とガラスとの間に間隙が生じていく
ように調光ガラスの内部に負圧が発生したときには、空
気溜まり内に貯留されている電解質が補充される。そし
て、熱膨張時に外気が進入すると、この外気は空気溜ま
り内に留まって空気溜まりよりも内方には進入しない。
一方、調光ガラスが放冷されると、余分な電解質は液溜
まり内に押し戻され、空気溜まり内に進入した外気は、
放冷時に、ガラスの相互間の圧力上昇により空気溜まり
から外方へ放出される。

【００１３】請求項２記載の本発明の調光ガラス構造
は、互いに整合された二枚のガラスと、上記ガラス間に
介装された電解質と、上記ガラス間の全周に亘って介装
され該電解質の外部への漏出を防止するシール材とをそ
なえ、上記ガラス間の全周に亘って圧縮状態で介装され
た弾性シールリングが設けられている。これにより、熱
膨張時に、ガラス間の間隔が増加しても、ガラス間にあ
らかじめ圧縮されて介装されているゴムリングが弾性回
復してシール性が確保される。一方、放冷時には、再び
ゴムリングが圧縮されて、二枚のガラス間は確実にシー
ルされる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態
にかかる調光ガラス構造について、図１，図２を参照し
ながら説明する。本実施形態にかかる調光ガラスは、図
２に示すように、車両のドアガラスとして用いられ、図
１に示すように、互いに整合された二枚のガラス（例え
ば強化ガラス）１Ａ，１Ｂと、二枚のガラス１Ａ，１Ｂ
間に介装された液状の電解質（ゲル状電解質）２と、二
枚のガラス１Ａ，１Ｂ間の周縁部に介装されて電解質２
の外部への漏出を防止するシール材３とを備えて構成さ
れる。なお、図２中、二点鎖線はドアパネルを示してい
る。

【００１５】また、一方のガラス１Ｂとエレクトロクロ
ミック層４との間、及び、他方のガラス１Ａと電解質２
との間には、いずれも透明電導膜（透明金属酸化物）５
Ａ，５Ｂが介装されている。また、電解質２の一方のガ
ラス１Ｂ側には、酸化タングステン，ヨウ化リチウム等
により構成されるエレクトロクロミック層４が形成され
ている。

【００１６】そして、二枚のガラス１Ａ，１Ｂの両方の
内面のシール材３の介装部近傍における電解質２を介装
された部分には、通常時は電解質２を貯留させる空気溜
まり６Ａ，６Ｂが設けられている。なお、ここでは、二
枚のガラス１Ａ，１Ｂの両方に空気溜まり６Ａ，６Ｂを
設けているが、確実に気泡の発生，成長を防止すること
ができるのであれば、空気溜まりは二枚のガラス１Ａ，
１Ｂのうちのいずれか一方にのみ設けても良い。

【００１７】ここで、電解質２は、ゲル状有機物、例え
ば酸化タングステン，ヨウ化リチウム等を備えて構成さ
れる。また、シール材３はエポキシ樹脂，シリコン等に
より構成される。空気溜まり６Ａ，６Ｂは、シール材３
の熱膨張によってガラス１Ａ，１Ｂ間の間隔が増大する
ことにより、電解質２と透明電導膜５Ａ，５Ｂとの間に
生じる間隙の容積よりも大きな容積を有するものとして
構成される。

【００１８】具体的には、空気溜まり６Ａ，６Ｂは、調
光ガラスの内部に封入される電解質２の容積よりも１０
％程度多い容積となるように形成するのが好ましい。例
えば、ガラス１Ａ，１Ｂの形状が６０ｃｍ×３０ｃｍ，
ガラス１Ａ，１Ｂ間の間隔４００μｍの場合、図４に示
すように、加工性を考慮すると、深さ０．１ｍｍ，幅
０．５ｍｍの円弧状断面形状の溝として構成すれば良
い。なお、空気溜まり６Ａ，６Ｂの形状はこれに限られ
るものではない。

【００１９】また、これらの空気溜まり６Ａ，６Ｂは、
図２中、破線で示すように、ガラス１Ａ，１Ｂの双方の
外周部の全周にわたって設けられるが、空気溜まり６
Ａ，６Ｂは、必ずしもガラス１Ａ，１Ｂの外周部の全周
にわたって設ける必要はなく、図３に示すように、空気
溜まり６Ａ，６Ｂを少なくともガラス１Ａ，１Ｂの上縁
部にのみ設ければ良い。

【００２０】本発明の第１実施形態の調光ガラスによれ
ば、このように空気溜まり６Ａ，６Ｂを備えるので、ガ
ラス１Ａ，１Ｂ間の間隔が増加して、電解質２と透明電
導膜５Ａ，５Ｂとの間に間隙が生じていくように調光ガ
ラスの内部に負圧が発生すると、この間隙に空気溜まり
６Ａ，６Ｂ内に貯留されている電解質２が補充されるよ
うになる。このとき、空気溜まり６Ａ，６Ｂ内に外気が
進入することが考えられるが、この進入した外気は空気
溜まり６Ａ，６Ｂ内に溜まって空気溜まり６Ａ，６Ｂよ
りも内方には進入しない。つまり、空気を所定の箇所に
止めることができるので、ガラスの内方に気泡が拡散す
ることが防止される。

【００２１】また、空気溜まりが上縁部にあると、他の
縁部から空気が進入してもこの空気溜まりだけで空気を
捕獲することができる。しかも、空気溜まりはガラスの
縁部にあるので、この空気溜まりが外部から見えないよ
うにカバーすることも容易であり、空気溜まり内に捕獲
した空気を外部から見えないように隠すことも容易であ
る。

【００２２】例えば図１，図２中、符号７は黒色セラミ
ック塗装部を示しているが、この黒色セラミック塗装部
７はガラス１Ａの表面に形成されており、空気溜まり６
Ａ，６Ｂはこの黒色セラミック塗装部７によって目隠し
されて外部から見えないようになっている。なお、シー
ル材３の熱膨張によるガラス１Ａ，１Ｂ間の圧力低下
は、電解質２に加わる重力を考えると、調光ガラスの上
方が著しいものと考えられ、この点から、空気溜まり６
Ａ，６Ｂを少なくともガラス１Ａ，１Ｂの上縁部に設け
ることで、ガラス１Ａ，１Ｂ内方への外気の進入・拡散
を効率よく防止することができる。

【００２３】そして、この後、調光ガラスが放冷されて
も、余分な電解質２は空気溜まり６Ａ，６Ｂに戻ること
になる。また、この空気溜まり６Ａ，６Ｂ内に進入した
外気は、その後の放冷によるガラス１Ａ，１Ｂの相互間
の圧力上昇により、空気溜まり６Ａ，６Ｂから外方へ放
出されることになる。

【００２４】なお、このように二枚のガラス１Ａ，１Ｂ
の間に介装される電解質２，エレクトロクロミック層
４，透明電導膜５Ａ，５Ｂの全体の厚さは、例えば２０
０〜４００μｍである。次に、本発明の第２実施形態に
かかる調光ガラス構造について、図５，図７を参照しな
がら説明する。

【００２５】本実施形態にかかる調光ガラス構造は、図
５，図７に示すように、上述の第１実施形態の空気溜ま
り６Ａ，６Ｂに代えて、弾性シールリングとしてのゴム
リング８Ａが設けられている点が異なる。つまり、本実
施形態では、二枚のガラス１Ａ，１Ｂ間のシール材３の
介装部近傍に弾性を有する弾性シールリングとしてのゴ
ムリング８Ａが圧縮状態で介装されており、シール材３
の熱膨張によってガラス１Ａ，１Ｂと電解質２との間に
負圧が生じても、ガラス間の内方に外気が入り込まない
ように確実にシールするようになっている。

【００２６】これは、電解質２として高分子の固体状電
解質（例えば、メタクリレート系高分子）を用いる場合
も考慮したものである。すなわち、固体状電解質は流動
性を有さず、上述の第１実施形態のように、空気溜まり
６Ａ，６Ｂを追加することによっては上述の課題を解決
することは困難であるため、弾性シールリングを用いる
ことによって、特に、電解質２として固体状電解質を用
いる場合にも対応できるようにしたものである。

【００２７】ゴムリング８Ａは、図５に示すように、そ
の断面が楕円形状に形成されており、例えばシリコン
系，アクリル系のものが採用される。このゴムリング８
Ａは、図７中、破線で示すように、ガラス１Ａ，１Ｂの
外周部の全周にわたって介装される。なお、ここでは、
弾性シールリングとしてのゴムリング８Ａの形状を楕円
形状に形成しているが、ゴムリング８Ａの形状はこれに
限られるものではなく、例えば、図６に示すように、そ
の断面形状を矩形のゴムリング８Ｂとしても構成しても
良い。

【００２８】ここで、シール材３の熱膨張係数が１０^-5
／℃とされており、このシール材３は温度が２０℃程度
から８０℃程度まで上昇しても６×１０^-4倍程度しか膨
張しないため、ゴムリング８Ａが５〜１０％程度圧縮し
た状態で介装されるように、ゴムリング８Ａの寸法やゴ
ムリング８Ａを介装する部分のガラス１Ａ，１Ｂに形成
される溝１ａ，１ｂの寸法が決定される。

【００２９】したがって、本実施形態にかかる調光ガラ
ス構造によれば、シール材３の熱膨張によってガラス１
Ａ，１Ｂ間の間隔が増大したとしても、ガラス１Ａ，１
Ｂ間に予め圧縮されて介装されているゴムリング８Ａが
弾性回復してシール性が確保される。これにより、ガラ
ス１Ａ，１Ｂと電解質２との間の間隙に外気が入り込む
ことによって調光ガラスの内部に気泡が発生するのを防
止でき、調光ガラス（特に、シール材）の膨張，収縮に
よる気泡の発生，成長を確実に防止できるという利点が
ある。

【００３０】さらに、ゴムリング８Ａを圧縮して介装す
るだけでよいので、接着などによる固定が不要であり、
構成が簡素である利点もある。また、上述の第２実施形
態における弾性シールリングは、ゴムリングに限られる
ものではなく、また、その断面形状も、上述の第２実施
形態及びその変形例のものに限られるものではない。

【００３１】例えば、図８に示すように断面がく字状に
シールリング８Ｃや、図９に示すように断面が湾曲した
シールリング８Ｄを圧縮状態で介装してもよい。この場
合、シールリング８Ｃ，８Ｄは、通常時には、図８
（Ａ），図９（Ａ）に示すように、ガラス１Ａ，１Ｂ間
に大きく変形した状態になっているが、図示しないシー
ル材３が熱膨張してガラス１Ａ，１Ｂ間が拡大すると、
図８（Ｂ），図９（Ｂ）に示すように、拡がって、第２
実施形態と同様の効果を得ることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の調光ガラス構造によれば、調光ガラス（特に、シ
ール材）の膨張，収縮による調光ガラス内部、特に、ガ
ラスと電解質との間における気泡の発生，成長を防止で
きるという利点がある。請求項２記載の本発明の調光ガ
ラス構造によれば、電解質が固体状のものであっても、
調光ガラス（特に、シール材）の膨張，収縮による調光
ガラス内部、特に、ガラスと電解質との間における気泡
の発生，成長を防止できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる調光ガラス構造
を示す模式的断面図であって、図２のＡ−Ａ矢視断面図
である。

【図２】本発明の第１実施形態にかかる調光ガラス構造
を示す模式的正面図である。

【図３】本発明の第１実施形態の変形例にかかる調光ガ
ラス構造を示す模式的正面図である。

【図４】本発明の第１実施形態にかかる調光ガラス構造
の空気溜まりを示す模式的断面図である。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる調光ガラス構造
を示す模式的断面図であって、図７のＢ−Ｂ矢視断面図
である。

【図６】本発明の第２実施形態の変形例にかかる調光ガ
ラス構造を示す模式的断面図である。

【図７】本発明の第２実施形態にかかる調光ガラス構造
を示す模式的正面図である。

【図８】本発明の第２実施形態にかかる調光ガラス構造
の他の変形例を示す模式的断面図であり、（Ａ）は熱膨
張前の状態を示しており、（Ｂ）は熱膨張後の状態を示
している。

【図９】本発明の第２実施形態にかかる調光ガラス構造
のさらに他の変形例を示す模式的断面図であり、（Ａ）
は熱膨張前の状態を示しており、（Ｂ）は熱膨張後の状
態を示している。

【図１０】従来の調光ガラス構造を示す模式的断面図で
あって、（Ａ）は熱膨張前の状態を示しており、（Ｂ）
は熱膨張後の状態を示している。

【図１１】従来の調光ガラス構造の課題を説明するため
の図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ ガラス ２ 電解質 ３ シール材 ４ エレクトロクロミック層 ５Ａ，５Ｂ 透明電導膜 ６Ａ，６Ｂ 空気溜まり ７ 黒色セラミック塗装部 ８Ａ，８Ｂ ゴムリング（弾性シールリング）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに整合された二枚のガラスと、上記
   ガラス間に介装された電解質と、上記ガラス間の全周に
   亘って介装され該電解質の外部への漏出を防止するシー
   ル材と、をそなえた調光ガラス構造において、 上記のガラスの両方または一方の内面で少なくとも上縁
   部に、空気の貯留が可能な空気溜まりが設けられている
   ことを特徴とする、調光ガラス構造。
2. 【請求項２】 互いに整合された二枚のガラスと、上記
   ガラス間に介装された電解質と、上記ガラス間の全周に
   亘って介装され該電解質の外部への漏出を防止するシー
   ル材と、をそなえた調光ガラス構造において、 上記ガラス間の全周に亘って圧縮状態で介装された弾性
   シールリングが設けられていることを特徴とする、調光
   ガラス構造。