JP2002501223A - エレクトロクロミックセル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一般に内部に空間を残す二枚の透明性の板（１，２）からなるエレクトロクロムセル、ここで、それらは、相互にそれらの傾斜した（ｉｎｃｌｉｎｅｄ）表面上にそれぞれ表面電極（３，４）を備え、該電極は相互に外部接続部につながっている。板（１，２）は、それらの端領域において広がっている接着ビーズ（６）を用いて、開いた狭い端ストリップ（７ａ，７ｂ）を残して、エレクトロクロム媒体は該板の間に配置され、互いに密閉して接続される。金属／固体非導体／金属層で作られたラミネート（８）は、両方の端ストリップ（７ａ，７ｂ）の間の範囲の周縁部に配置される。ラミネートは、セルの壁を形成する二枚の板の間で与えられた空間があることを確保し、並びにまた表面電極（３，４）の間の接触を確保するために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、それらの間に間隔を有し、二枚の対となる透明性の板を含んでなる
エレクトロクロミックセル、ここで −それらのそれぞれが、他方に面する側の上に板の全体の範囲へ広がる導電性電
極層を備え、そして各々の場合外部の電気的接続部（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎ
ｎｅｃｔｉｏｎ）へ接続され、 −それらは、板の端領域の周りを通っている（ｒｕｎｎｉｎｇ）接着剤のビーズ
を用いて密閉を形成するために互いに接合（ｊｏｉｎ）され、そして各々の場合
狭い縁（ｍａｒｇｉｎ）を空けておき、 −その間にエレクトロクロミック媒体が位置する、 エレクトロクロミックセルに関する。

【０００２】 エレクトロクロミックセル（ＥＣセルと略しても公知である）は、その変化が
、酸化状態と還元状態が異なる色及び光学密度であるエレクトロクロミック媒体
において起こる電気化学的レドックス反応を用いて得られる、色の可逆変化およ
び／またはエレクトロクロミック媒体における光学密度の可逆変化を利用する。
このようなエレクトロクロミック材料は、それらの光学特性を電場の作用の結果
として変える；それらは、反対の極性の場の適用によってそれらの最初の状態へ
戻すことができる。

【０００３】 ＥＣセルは典型的には二枚の板を含んでなり、それらは好適にはガラス、すな
わちフロントガラス及びバックガラスから造られ、それらはある間隔で互いに接
合されそして周囲（ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ）からそれらの周縁部（ｐｅｒｉ
ｐｈｅｒｙ）に沿って密閉される。二枚の板の間に、エレクトロクロミックすな
わち光学的な効果を示す媒体特にビオロゲン（ｖｉｏｌｏｇｅｎ）を含む液体が
存在する。各々の板は、板の表面全体を覆う導電性電極層をＥＣ媒体に向き合う
側に備えそしてそれぞれの場合外部の電気的接続部に接続する。電位が二つの平
面の（ｐｌａｎａｒ）電極の電気的接続部に適用される場合には、バックガラス
の前に位置するＥＣ媒体の吸光度は変化し、すなわちセルは透明性を失う。

【０００４】 これらの関係は従来の技術であり、多くの文献、例えば米国特許（ＵＳ−Ａ）
第４，９１７，４７７号で開示されている。

【０００５】 このようなエレクトロクロミックセルは好適には自動車産業、特には自動車の
自動的に減光する（ｄｉｍｍｉｎｇ）内部及び外部ミラーで使用される。このよ
うな適用においては、ミラー層はセルのバックガラス上に位置し、そのためそれ
はミラーセルとして知られ；このミラー層は、関連した電極層によっても形成で
きる。

【０００６】 このような自動的に減光するミラーは、目を保護することにより夜の運転のた
めの道路上の安全性を増しそして事故を避けることを助ける。この目的のために
減光ミラーシステムは、ドライバーの目をくらませる光を減少させるために光電
センサーを有する；そのセンサーはミラーに当たる（ｉｍｐｉｎｇｅ ｏｎ）光
からの方向を示す向きに自動車に取り付けられる。これらのセンサーは、目をく
らます危険を瞬時に認識し、そして２，３秒の間に、ミラー反射において１０％
までのゆるやかな（ｓｌｉｄｉｎｇ）反射の減少により目により耐えられるレベ
ルまで減光する。目をくらませる危険が通過した場合には、ミラー反射は瞬時に
最初の値まで再び増加する。ＥＣミラーのこの自動的な暗（色）化及び明（色）
化は、自動車の使用可能期間を通して目をくらませる危険があるときはいつでも
有効性は減少されずに繰り返される。

【０００７】 ＥＣセルはまた日光に対するスクリーンとしてそして乗り物及び建物における
目の保護にも使用できる。このような適用においては、両方の導電性電極層は透
明性であり、ミラー層は備えない。

【０００８】 ＥＣセルの性能における決定的な因子は、約０．１から０．２ｍｍの範囲であ
る二枚の板の間隔である。この小さな間隔もまた、板の内側の導電性電極層の接
合の問題を引き起こす。

【０００９】 ガラス板の間の間隔は、周縁部の密閉用接着剤のビーズのために適当な直径を
有するガラス球を接着剤に混合してスペーサーとすることによりセットできる。
この接着剤は、特別に製造されなければならず、従ってよりさらに高価である。
さらに、異なる間隔のために異なる直径を有するガラス球が、スペーサーとして
利用できるようにされなければならず、それは同様に、コストにおいて大きな増
大をもたらす。さらに、セルの製造の間に、間隔を決定するのはガラス球だけす
なわちガラス球の表面及び板の間に接着剤が存在しないこと、そしてまた、近接
のガラス球の間からリーク路が形成されないことが確保されなければならない。

【００１０】 このような典型的なセルにおけるさらなる問題は、平面の電極は一致した端で
重ねられそして約０．１から０．２ｍｍの非常に狭いギャップだけで分離されな
ければならないために、他方の電極からの絶縁を維持しながら、外部の接続部と
関連した平面の電極の間を接触させることである。

【００１１】 米国特許（ＵＳ−Ａ）第５，１５１，８２４号は、それぞれのガラスがその後
、接触させるために利用できる平面の電極の空いている領域を有するために、予
め決定した量により、互いにオフセット（ｏｆｆｓｅｔ）のフロント及びバック
ガラスによる問題の解決を開示している。これらの縁領域のそれぞれに、平面の
電極の空いている縁領域を伴うガラスを取り囲んだ（ｅｍｂｒａｃｅ）スプリン
グフィンガー接触で引き伸ばされた（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ）接触クリップを固定
し、 そして接続ワイヤーはそれぞれの場合この接触クリップにはんだづけ（ｓｏｌｄ
ｅｒ）される。

【００１２】 この公知のＥＣセルの端のオフセットは、特に自動車のＥＣミラーとしての適
用の場合には、望まれないその寸法を増加させる。自動車産業はその寸法が実際
上従来のミラーと比べて異ならないＥＣミラーを望んでいる。さらに、スプリン
グ又はクリップ接触は非常に高価で固定させるのに不便でありそして製造工程を
複雑にするはんだづけの手順が必要となり、製造コストは非常に大きくなる。さ
らに、平面の電極への接触は比較的狭い範囲においてのみ行われる。これはＥＣ
媒体の吸光度が変化するスピードに悪影響を与える。

【００１３】 欧州特許明細書（ＥＰ−Ｂ１）第０，４３４，４５３号（＝米国特許（ＵＳ−
Ａ）第５，０６６，１１２号）は、光学的な効果を示すセルの板のオフセット及
びクリップの形態のスプリング接触を有さないＥＣミラーを開示している；むし
ろ、さらなる伝導性の接触層が、それらの末端表面（ｅｎｄ ｆａｃｅ）を含む
板の縁領域での平面の電極へ適用され、そして接続ワイヤーはその後末端表面上
のこの接触層へはんだづけされる。このようなＥＣミラーはまず第一に、製造す
るのに非常に高価で、そして二番目には接続ワイヤーを取り付けるための末端表
面接触領域は、それが簡単に引きはがす（ｔｅａｒ ｏｆｆ）ことができるよう
にするために非常に狭く、そしてさらに同様にＥＣ媒体の吸光度を変えるスピー
ドに悪影響を与える非常に狭い接触領域だけが存在する。さらに、複雑で高価な
はんだづけ工程が必要となる。

【００１４】 本発明の目的は、最初に記載したＥＣセルから始めてこの二枚のセル板の間の
間隔が簡単な方法により予め決定され、はんだづけのない電極層の外部の接続部
への接続を可能にするものをデザインすることである。

【００１５】 本発明の目的は、二つの縁の間の空間に、周縁部の周りに位置する、金属／固
体非導体／金属層のラミネートにより達成することができる。

【００１６】 一定の厚さで製造することができるこのラミネートは、したがって簡単な方法
で予め決定されたセルの間隔を確保するスペーサーとして働く。ラミネートの金
属層はさらにセルの電極層への接触を与えそしてはんだづけなしの接続技術の可
能性を提供する。本発明のラミネートはそれゆえ多機能のラミネートである。

【００１７】 本発明のラミネートはそれゆえ、ガラス球の接着剤への混合での分配（ｄｉｓ
ｐｅｎｓｅ）を可能にし、製造するのに高価なガラス球を含む高価な特別の接着
剤の代わりに市販の接着剤を使用することを可能にする。ラミネートはまた広い
範囲でのセルの板の間隔を、好適には金属ホイル（ｆｏｉｌ）から製造される金
属層の厚さ又は固体非導体の厚さの単なる変更により変えることができる可能性
を提供する。

【００１８】 周縁部の金属層を備えた周縁部のラミネートは、電極層への最大可能接触長さ
を規定するので、それゆえ電位の適用についてはＥＣ媒体の吸光度の非常に早い
変化が達成される。

【００１９】 本発明の態様より、前以て決定されたラミネートの部分は、セルの板の端を超
えて接触ストリップ（ｓｔｒｉｐ）として突き出る。

【００２０】 このような態様においては、外部の接続部へのはんだづけなしで例えば、セル
の端を超えて接触ストリップを曲げた後に加熱ホイル（ｈｅａｔｉｎｇ ｆｏｉ
ｌ）へ接着結合することによって、車の電気的システムへのプラグ（ｐｌｕｇ）
を介して加熱ホイルを有する乗用自動車の外部のＥＣミラーで、接触ストリップ
の二つの外側の金属層は簡単に接続できる。

【００２１】 本発明のラミネートはそれゆえはんだづけ工程を取除き、それはかなり製造工
程を単純化し、製造コストを減少する。さらに、付加的部分例えば接触クリップ
及びワイヤーは要求されない。

【００２２】 本発明の更なる態様により、中間層の固体非導体はプラスチックにより形成さ
れる。プラスチックの適当な選択はラミネートを柔軟だがその厚さは変わらない
ものとすることを可能にする。

【００２３】 セルが、組み立てられた（ａｓｓｅｍｂｌｙ）後に単にセルに導入された液体
ＥＣ媒体を含有する場合には、ラミネート及び接着剤のビーズは、本発明の更な
る態様によれば、エレクトロクロミック媒体でセルが満たされるための少なくと
も一つの点で閉じることができる（ｃｌｏｓａｂｌｅ）開口を有する。

【００２４】 本発明の更なる特徴及び利点は、図に示される乗用自動車の外部ミラーの形態
での具体的な記載から見ることができる。

【００２５】 ミラーの外形（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に対応する形を有する二枚の透
明性の平らな板を含んでなるＥＣセルは、−ここで乗用自動車の外部ミラーであ
る−そして図示された具体例においては、ガラス、好適にはフロートガラスすな
わち、光がミラーに当たる方向に向けられたフロントガラス１及びバックガラス
２から製造される。板の厚さは典型的には１から２ｍｍの範囲である。

【００２６】 平らな（平面の）板の代わりに、球面の又は非球面の曲がった板を使用するこ
とも可能である。

【００２７】 理論上は、透明性のプラスチックで製造されたものを板とすることも可能であ
る。

【００２８】 フロントガラス１は、光が当たるのと反対側の上に、フロントガラス１の全体
の範囲にわたり広がった電導性の平面の電極３が備え付けられる。同様に、バッ
クガラス２は、光に面する側の上にバックガラス２の全体の範囲にわたり同様に
広がった電導性の平面の電極４が備え付けられる。電極層の厚さは典型的には１
０００Å（１／１０μｍ）の範囲である。本実施例においては、電導性の平面の
電極３は、透明性であるＩＴＯ層（インジウム−スズオキシド）により形成され
、一方平面の電極４は、反射面を与えるクロム／ロジウム層から形成される。

【００２９】 他の可能なデザインは、同様にＩＴＯ層から形成される平面の電極４について
であり、その場合、付加的なミラー層がバックガラス２の裏側に適用されなけれ
ばならない。

【００３０】 エレクトロクロミック媒体５は、好適には最初に記載したような形のエレクト
ロクロミック溶液の形態で、それぞれに関連した平面の電極３及び４を備えた二
枚の板１及び２の間に位置する。この目的のために、二枚の板１，２の平面の電
極３及び４が位置する側は、そのセルの中に液体が導入できる密閉されたセルが
形成されるように端の周りを互いに接着剤的に接着する。使用される接着剤は、
二つの平面の電極の間に内部短絡（ｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔ）が起きないよ
うに、電気的に絶縁の接着剤でなければならず、それは接着剤のビーズ６を形成
する。この接着剤のビーズ６は、フロントガラス１上の平面の電極上で電導性の
縁７ａを形成し、そしてバックガラス２上の平面の電極４上では電導性の縁７ｂ
を形成する。これらの縁の幅は、０．８ｍｍのオーダーである。

【００３１】 縁７ａ及び７ｂの間の空間においては、固体非導体、特に柔軟なプラスチック
の内側のコア層８ａ及び好適にはホイルで形成される、二つの外側の金属層８ｂ
及び８ｃを有する三層のラミネート８が、周縁部に沿って配置される。それゆえ
ラミネートは図１に示されたものに対応するストリップ形の外形を有する。ラミ
ネート８の厚さは、０．２ｍｍの範囲であり、内側の固体プラスチック層８ａの
厚さは、約０．１ｍｍである。金属ホイルは約０．０５ｍｍの厚さを有する。金
属ホイルとしては、好適にはアルミニウム、銅、銀又は金（ここで後者の二つは
より対腐食性がある）から造られるものが使用される。

【００３２】 ラミネートの内側のコアとしては、好適にはポリエステル、ポリプロピレン及
びポリエチレン材料が使用される。

【００３３】 ０．１ｍｍ（プラスチック層）及び２ｘ０．０５ｍｍ（金属）の示された厚さ
は有用で、平均的な値である。少なくとも１５μｍの厚さを有する金属層を使用
することができ、それは最大厚さで１７０μｍを有するプラスチック層と共に約
０．２ｍｍ（通常のセルの間隔）の厚さを示すラミネートを与える。金属層の可
能な最大の厚さは、それぞれ対応して薄いプラスチック層を伴い約９０μｍまで
である。

【００３４】 はんだづけを使用せずに単純な方法で、外的に適当な電気的接続部により二つ
の電極層３，４を接続するために、ラミネート８のある部分は、セルの板１，２
の端から突き出ている接触ストリップ１１として配置される（ｃｏｎｆｉｇｕｒ
ｅｄ）。平らな表面を与える二つの外側の金属層８ｂ，８ｃにおけるこの接触ス
トリップ１１は、接続リード（ｌｅａｄｓ）を平らにするはんだづけを使用せず
に、例えばＤＣ源への接続を与えるために接着結合又は接触クリップを用いて接
続することができる。

【００３５】 典型的には、液体ＥＣ媒体が使用され、これはセルを組み立てた後にのみ、す
なわち平面の電極及びラミネートを伴う板が互いに接着剤的に結合した後にのみ
導入することができる。この目的のためには、ラミネート８及び接着剤のビーズ
６は好適には、液体ＥＣ媒体でセルを充填するために二つの反対の位置に、閉じ
ることができる開口９ａ、９ｂを有する。特に、図１の拡大図Ａから見ることが
できるように１７０μｍの範囲の厚さを有するキャピラリー１０ａ，１０ｂは、
これらの開口から埋められる。真空技術の利用又はキャピラリーの充填及び排出
（ｖｅｎｔｉｎｇ）を用いて（後者は示されていない）、これらのキャピラリー
１０ａ，１０ｂを通して液体は導入される。これは、減圧下又は大気圧下のいず
れかの状態にかかわらずセルの扱いをかなり単純化する。

【００３６】 セルの接着結合は一段階で行われ、その後は、キャピラリーがセルの内部及び
周囲の間をつなぐ唯一のものとなる。セルがＥＣ溶液で満たされた後、キャピラ
リーはセルの端で、同一平面で（ｆｌｕｓｈ）壊され、セルが接着剤的に結合さ
れたのと同じ接着剤を使用して閉じられる。接着結合の間の収縮工程は、平面の
電極３及び４並びに関連する金属層８ｂ，８ｃの間の十分な接触圧力を確保する
ために、二枚の板１，２の間の内部空間に位置するラミネートをわずかに圧縮す
る。

【００３７】 キャピラリー１０ａ及び１０ｂを用いてのＥＣ溶液５のセルの内部空間への充
填は別として、異なって配置された開口を介してセルを充填し、その後通常の方
法で閉じることも可能である。

【００３８】 好適には、ラミネートの金属層８ｂ及び８ｃは、今日ではかなり一定の厚さで
製造できる適当な金属ホイルによって形成することができ、それゆえラミネート
の一定の厚さ及びセルの板の必要な一定の間隔を確保できる。

【００３９】 しかしながら、金属層に異なった方法、例えばＣＶＤ方法によるプラスチック
への金属によるコーティング法を適用することも考えられる。

【００４０】 本発明の全体にわたるＥＣセルの製造方法は、いくつかの製造段階の減少によ
りそしてまた製造段階の単純化例えば、枠組み（ｆｒａｍｅ）中の完全な組み立
てにより非常に安価に行うことができる。ＥＣシステムの複雑さは構成成分の数
及び使用される製造技術の減少により著しく減少される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明により構成される、ミラーの輪郭（ｃｏｎｔｏｕｒ）に釣り合うストリ
ップのような形を有する、ＥＣセルのためのラミネートの輪郭を示す。

【図２】 図１で示されたラミネートを備える本発明の最終的に組み立てられたＥＣセル
の断面図を示す；断面図は図１のII−II線に沿ったラミネートを突き通る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それらの間に間隔を有し、二枚の対となる透明性の板（１，
   ２）を含んでなるエレクトロクロミックセル、ここで、 −それらの板のそれぞれは、他方に面する側の上に、板の面積全体へ広がる導電
   性電極層（３，４）を備え、そして各々の場合外部の電気的接続部へ接続され、
   −それらは板（１，２）の端領域の周りを通っている接着剤のビーズ（６）を用
   いて密閉を形成するために互いに接合され、そして各々の場合狭い縁（７ａ，７
   ｂ）を空けておき、 −それらの間に、エレクトロクロミック媒体（５）が配置される、 エレクトロクロミックセルであって、 金属／固体非導体／金属層のラミネート（８）が、二つの縁（７ａ，７ｂ）の間
   の空間において周縁部の周りに位置することを特徴とするエレクトロクロミック
   セル。
2. 【請求項２】 ラミネート（８）の予め決められた部分がセルの板（１，２
   ）の端を超えて接触ストリップ（１１）として突き出ていることを特徴とする請
   求項１に記載のセル。
3. 【請求項３】 固体非導体がプラスチックから形成されることを特徴とする
   請求項１又は２に記載のセル。
4. 【請求項４】 ラミネート（８）及び接着剤のビーズ（６）が、少なくとも
   一つの点でエレクトロクロミック媒体（５）をセルに充填するための、閉じるこ
   とができる開口（９ａ，９ｂ）を有することを特徴とする請求項１から３のいず
   れかに記載のセル。
5. 【請求項５】 金属層（８ｂ，８ｃ）が、金属ホイルから形成されることを
   特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のセル。
6. 【請求項６】 板（１，２）がフロートグラスから製造されることを特徴と
   する請求項１から５のいずれかに記載のセル。