JP2003505722A - 改良された電解液を備える可逆的電気化学ミラー - Google Patents

改良された電解液を備える可逆的電気化学ミラー

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JP2003505722A JP2001510889A JP2001510889A JP2003505722A JP 2003505722 A JP2003505722 A JP 2003505722A JP 2001510889 A JP2001510889 A JP 2001510889A JP 2001510889 A JP2001510889 A JP 2001510889A JP 2003505722 A JP2003505722 A JP 2003505722A
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ロックウェル・サイエンス・センター・エルエルシー
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    • G02F1/155—Electrodes

Abstract

(57)【要約】 可逆的電気化学ミラー（ＲＥＭ）は第１電極（１０６）及び第２電極（１１０）を含み、これらの一つは実質的に透明である。第１及び第２電極間に設けられた電解液は印加電圧に応じて電極上に電着できる金属のイオン（１１６）を含有する。また電解液は電着可能な金属のそれに比べて少なくとも６：１の合計モル濃度の比率を有するハロゲン化物及び／又は擬ハロゲン化物の陰イオンを含有する。一般的に、表面改質層（１０８）を第１電極に付与して均一な核生成を確保し、これにより高反射率を有するミラー電着物を得ることが必要である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 発明の分野 本発明は、制御可能な反射率を有するミラー及び窓ガラスのような装置に関す
るものである。
【０００２】 関連技術の記述 建物及び輸送車両内の窓ガラスを通って伝導される太陽光線は（温室効果によ
って）熱を生じ、この熱は心地の悪い環境を生じ、また空気調和の必要性とコス
トを増大させる。種々の太陽光線の条件下で用いられる調節可能な透過率を有す
る“スマートな窓ガラス”を提供するために、光吸収物質を使用することが最近
研究されている。しかしこれらの研究は部分的にしか効果がない。何故ならば、
窓ガラス自体が加熱され、またエレクトロクロミック装置のような装置は比較的
高価であり、限られた耐久性とサイクル寿命を示すからである。ある種の液晶ベ
ースの窓ガラス装置は透過状態と不透明／散乱の状態との間を開閉するが、これ
らの装置は透明状態を維持するために充分な電圧を必要とする。可変の反射率を
有し、安価で、耐久性があり、低電圧のスマートな窓ガラスが強く求められてい
る。光を反射することは、光を吸収することよりも、内側加熱を回避するために
最も効率的な手段である。
【０００３】 光変調用金属を可逆的に電着することを開発する従来技術の試みにおいて、透
明基板上に形成された堆積物は粗く、黒色、灰色、又は時々は着色された外観（
細かく砕かれた金属が典型的である）示し、そして特に厚い場合、反射率が小さ
く、高い吸光度を示す。このような堆積物が背景からの反射を含む表示装置に使
用するために研究され、白色顔料が背景を改良するために頻繁に添加される。Wa
rszawski（米国特許Ｎｏ．５，０５６，８９９）、これは表示装置に関するもの
であり、透過装置には重大な欠点がある（例えば、対向電極に金属が堆積する可
能性）ため、可逆的な金属の電着は表示装置の用途に最も適していることを教示
する。このような教示は可逆的な金属の電着をスマート窓ガラスに適用すると、
細かく砕かれた電着金属により光が吸収されて、装置自体が加熱され、従って内
側の空間が加熱されることを暗示する。このタイプの堆積物の低い反射率は調節
可能なミラーの使用に適さないであろう。更に、上記従来技術の文献は、透過型
の装置に関して可逆的に金属を電着するためには補助対向電極反応を使用するこ
とが必要であり、さもなければ、堆積物が作用電極から脱メッキされるため、金
属が対向電極上にメツキされるであろうことを教示する。
【０００４】 上記従来技術の文献に記述された電解質は補助酸化還元化学種（例えば、臭化
物、ヨウ化物、又は塩化物）を含有し、これらは用いられる高駆動電圧の下で金
属堆積を通じて対向電極で酸化される（例えば、臭素、ヨウ素、又は塩素に）。
その結果、長時間の操作を通じて化学的に不安定となり、金属堆積物の化学分解
、例えば、２Ａｇ0＋Ｂｒ2 → ２ＡｇＢｒを経由して開回路で堆積物が自己消
去する。多くの場合、この補助酸化還元プロセスは消去を通じて対向電極に金属
が堆積することを妨害し、表示装置の使用に望ましいしきい電圧を導入する。こ
の補助酸化還元プロセスは金属メッキ／脱メッキが対向電極で生じ、そしてしき
い電圧が観察されない場合でも、著しい副反応を生じる。例えば、Warszawskiの
３〜４欄（銅又はニッケルが対向電極ペースト中に存在した場合）及びDuchene
等の電解表示装置、電子デバイスにおけるＩＥＥＥ会報、ＥＤ‐２６巻、８号、
１２４３〜１２４５頁（１９７９年８月）、フランス特許Ｎｏ．２，５０４，２
９０（１９８２年１０月２２日）を参照。少なくとも１Ｖの高スイッチング電圧
が上記特許及び従来の文献に見られる全ての電着装置で使用された。
【０００５】 Ziegler等の文献（電気化学協会、会報、 ９３‐２６巻（１９３３）、３５３
頁）は三価のビスマスイオンに対するハロゲン化物陰イオンの大きなモル濃度比
を含む水溶液中のビスマスの可逆的電着の表示装置の研究を記述する。ハロゲン
化物陰イオンの酸化は１．５ボルトの書込み電圧を用いた対抗電極反応として作
用する。得られた堆積物は色が濃く、ＩＴＯ表面の反射率を減少させることを示
した。これらの著者による次のレポート（電気化学協会、会報、 ９４‐３１巻
（１９９４）、２３頁；太陽エネルギー材料、太陽電池 ３９（１９９５）、３
１７頁）は完全な堆積物消去を得るためには電解質に銅イオンを添加することが
必要であることを示した。従って、Ziegler等は堆積物の品質又は消去性に関す
る著しい改良は電解質中の電着可能な金属イオンに対するハロゲン化物陰イオン
の高モル濃度比を用いることにより得られることを教示していない。これらの著
者は金属電着／溶解以外の対向電極反応を利用したが、ミラー堆積物は全く得て
いない。
【０００６】 Warszawskiは、透明な作用電極上への堆積物の堆積は対向電極グリッドライン
の近傍に極めて集中するため（極めて薄いゲル電解質膜の使用に基く）、グリッ
ド対向電極を使用すると、不均一な堆積物が生成することを教示する。またWars
zawskiは水性ゲル電解質を使用して、大気汚染物に対する感度を最小にし、そし
て耐漏洩シールを用いる必要性を回避する。このような電解質は、しかしながら
、高沸点溶媒を有する有機物ベースの電解質と比較して、温度及び電圧の使用範
囲が更に限定される。
【０００７】 Udaka等の米国特許Ｎｏ．５，７６７，４０１に記述されている可逆的電着プ
ロセスで使用される電解液の電着性能を改良するためには、電解液に有機添加物
を加えることが求められる。残念ながら、このような添加物は電気メッキ工程を
通じて典型的に破壊されて、極めてサイクル寿命が限定される。またこの方法は
、優れた熱排除特性を有するために多くの用途が望まれる高反射性のミラー状堆
積物を製造できない。
【０００８】 Udaka等の米国特許Ｎｏ．５，８８０，８７２は、可逆的電着構造の“作用”
電極は堆積した金属膜を溶解するのに必要な高電圧によって、劣化し、そして稼
動寿命が短縮されることを教示する。ハロゲン化アルカリ金属を装置の電解液に
、好ましくはハロゲン化銀に対するハロゲン化アルカリ金属の比率が０．５〜５
になるような量で、添加することにより上記問題点を回避できることをUdaka等
は述べる。しかしながら、上記電解組成物は固有の安定性、高品質の堆積物、良
好な消去、及び実用的用途に必要な長いサイクル寿命を提供できない。ミラー堆
積物は全く得られなかった。
【０００９】 従来技術の文献は記憶効果は一時的であることを教示する。これは金属メッキ
／脱メッキ以外の対向電極反応が生じた結果である。対向電極で生成した強力な
酸化生成物は作用電極上の金属堆積物を、開回路（遅く）で化学的に、又は短絡
（速く）を通じて電気化学的に、溶解できる。
【００１０】 Nishikitani等（ヨーロッパ特許Ｎｏ．０，６１８，４７７）はスマート窓ガ
ラスに適用されるエレクトロクロミック装置の対向電極は実質的に透明な金属グ
リッドであることを教示する。金属電着がエレクトロクロミック装置内で生じな
いため、上記金属グリッドは部分的な金属堆積による透明度を維持しない透明電
極を提供するために使用される。更に、エレクトロクロミック装置に適する静電
容量を得るために、Nishikitani等のグリッドは極めて広い表面積（少なくとも
１０ｍ2／ｇ、好ましくは５０〜５，０００ｍ2／ｇ）及び５０〜５，０００μｍ
の線幅を必要とするであろう。また導電基板上に複数のドットを使用できるが、
このドットは１ファラッド／ｇ以上の静電容量を有する微粒子を含有する必要が
ある。
【００１１】 発明の要約 本発明の可逆的電気化学ミラー（ＲＥＭ）装置は可視光及びその他の電磁放射
の反射を効率的に且つ正確に制御できる。このミラー装置はミラー堆積物が可逆
的にメツキされ、そして溶解される第１電極及びこの第１電極で生じる金属メッ
キ／溶解プロセスの逆転が生じる第２電極を含む。電極（及びその基板）の少な
くとも１つは電磁放射スペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である
。典型的には、この透明電極は基板として作用する透明ガラス（又はプラスチッ
ク）の窓ガラス上に堆積したインジウムスズオキシド（ＩＴＯ）又はフッ素ドー
プされた酸化スズ（ＦＴＯ）である。電解液は第１及び第２電極上に電着できる
金属のイオンが電解液中に溶解するように上記第１及び第２電極の間に配置され
る。ここで記述される電解液は固有の安定性、高い堆積物の品質、完全な堆積物
の消去、及び現実の用途に必要な長いサイクル寿命を提供する。
【００１２】 負の電位が第２電極に比べて第１電極に印加されると、印加電位は堆積した金
属を上記第２電極から電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミラー堆積物
として上記第１電極上に電着させ、これにより、ＲＥＭ装置の反射率に影響を与
える。第１電極上に堆積した電気化学的に安定な表面改質層が電着された金属の
実質的に均一な核生成を促進して第１電極上にミラー堆積物を形成するために一
般的に求められ、これにより、第１電極上に残存する堆積金属の量が放射のため
のミラーの反射率に影響を与える。このミラーの反射率は導電膜上に堆積した金
属の量に依存してほぼ０％からほぼ１００％まで選択的に調節できる。反対に、
極性を逆転して正の電位が第２電極に比べて第１電極に印加されると、印加電位
は堆積した金属を上記第１電極から溶解させ、そしてこの電解液から上記第２電
極上に電着させ、これにより、ミラーの反射率を低下させる。
【００１３】 種々の態様において、少なくとも１つの電極とその基板は電磁放射のスペクト
ルの少なくとも一部に対して実質的に透明である。自動的に減光するミラーのよ
うな調節可能な反射率装置のためには、第１電極と基板を透明にして、第１電極
／基板の窓ガラスを通って装置に入射する光の反射率を調節可能にするか、又は
第２電極と基板を透明にして、放射を第１電極上に形成されたミラーまで電解質
を通って通過させる。本出願と同じ譲受人に譲渡されたTench等の米国特許Ｎｏ
．５，９０３，３８２に記述されている局部的に分布した電極が第２電極を実質
的に透明にするために使用されてもよい。スマート窓ガラスのような調節可能な
透過率を有する装置のためには、本出願と同じ譲受人に譲渡されたTench等の米
国特許Ｎｏ．５，９２３，４５６に記述されるように、２つの電極を実質的に透
明にする。
【００１４】 第１電極は第１基板上に均一に設けられるか、又はパターン状に設けられる。
表面改質層は電着金属よりも酸化に対して電気化学的により安定である不活性金
属の薄い層（即ち、目視的に透明であるほど充分に薄い）であってもよい。基層
が粘着性を改良するために第１電極と表面改質層との間に設けられてもよい。
【００１５】 本発明の電解液は安定性、堆積物の品質、堆積物の消去及びサイクル寿命の性
能を改良する。電解液は溶媒、電着可能なミラー金属陽イオン、及びハロゲン化
物及び／又は擬ハロゲン化物の陰イオンを含み、電着可能な金属陽イオンに対す
るハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰イオンの合計モル濃度の比率が６：１より
大きく、そして好ましくは約１０：１よりも大きい。ハロゲン化物及び／又は擬
ハロゲン化物の陰イオンは１又はそれ以上のハロゲン化物及び／又は擬ハロゲン
化物の化合物から誘導できるか、或いは電着可能なミラー金属陽イオンを生成す
るのに用いられる化合物から誘導できる。電解液は水性又は非水性ゲル電解質を
形成するゲル化剤を含んでもよい。
【００１６】 本発明の更なる特徴及び利点は添付図面と共に下記の詳細な説明から当業者に
明らかになるであろう。 発明の詳細な記述 図１は本発明に従って作製された可逆的電気化学ミラー（ＲＥＭ）の典型的な
構図を描写する断面図である（幾つかの寸法、特に層厚は、本発明の構造および
動作をより効果的に説明するために図面では不均衡である）。電磁放射の反射を
通じて正確で可逆的な制御を実施できるこの態様のＲＥＭ装置は制御される電磁
放射のスペクトルの一部に対して実質的に透明である第１基板１０２および、第
２基板１０４を含む。また実質的に透明である導電性膜１０６が上記第１基板上
に堆積する。電気化学的に安定な表面改質層１０８を任意に付加された導電性膜
１０６は第１電極として機能する。第２電極１１０は第２基板１０４上に堆積す
る。第２電極は第２基板１０４を必要としないほど充分な硬さを持った、例えば
、バルク電極、金属板又はシートであってもよい。第２電極１１０は電気化学的
に安定であるか、又は第２電極表面の露出を避けるために充分な厚さの活性金属
層１１４で被覆される。また第２電極は電気化学的に安定な金属で被覆すること
により電解質に対する露出から保護されてもよい。第２電極１１０の表面は電極
からの放射の反射を低下させるか、又はスイッチング速度を改良するために、電
流密度を下げることにより粗面化されてもよい。
【００１７】 電解液１１２は電極の１０６及び１１０の間に設けられて、これらに電気的に
接触する。電解液１１２は、溶媒、電着可能なミラー金属の陽イオン、及びハロ
ゲン化物及び／又は擬ハロゲン化物の陰イオンを含有し、上記電着可能なミラー
金属陽イオンに対するハロゲン化物及び／又は擬ハロゲン化物の陰イオンの合計
モル濃度の比率は６：１よりも大きい。図１に描かれた配置では、上記ミラーは
電極１１０上に金属層１１４を堆積させることにより最初に帯電されてもよい。
即ち、金属層１１４は上記ＲＥＭセルを組立てる前に電極１１０上に堆積される
。当業者が理解できるように、また上記ＲＥＭの動作に関して以下に更に説明さ
れるように、このような金属層は電極１１０及び電極１０６の上に（即ち、層１
２０として表面改質層１０８上に）最初に堆積されるか、又は図１に示すように
、電極１０６上の部分堆積物と電極１１０上の部分堆積物との間に分割されても
よい。電極１１０はそれ自体がミラー金属から構成されない場合には、これらの
最初に堆積した層中の金属量は、以下に詳細に説明されるように、ＲＥＭ装置の
反射率を制御するために、堆積に利用できる金属の最大量を構成する。上記層１
１４及び層１２０と同じ金属原子を含有する金属イオン１１６は金属原子が上記
第１及び第２の電極に可逆的に電着し、そして電解できるように電解液１１２中
に溶解する。第１電極１０６に付与された表面改質層１０８はイオン１１６から
の電着金属の上記電極上における核生成を促進して、電磁放射を高度に反射する
ミラー堆積物を形成する。
【００１８】 ＲＥＭ装置は可逆的極性を有し、また調整可能であるか、又は予め調整された
正又は負の電位値を有して、第１及び第２の電極１０６及び１１０の間に接続さ
れる電位源１１８と共同して使用される。負の電位が第２電極１１０に比べて第
１電極１０６に印加されると、第２電極１１０上に堆積した金属１１４は上記第
２電極から電解液１１２中に溶解し、一方、電解液中の金属イオン１１６はこの
溶液から第１電極１０６の表面改質層１０８上に電着する。表面改質層１０８は
上記金属を実質的に均一な層として堆積させて、ミラー表面を形成する。
【００１９】 正の電位が第２電極１１０に比べて第１電極１０６に印加されるように印加電
位の極性が逆転する場合には、堆積金属は第１電極から電解液１１２中に溶解し
、この溶解した金属が電解液から第２電極上に電着する。
【００２０】 第１電極上に残留する堆積金属の量がミラーの放射を実証する反射率を決定す
る。プロセスは可逆的であり、またミラーは追加の電流を必要としないで第１電
極１０６上にほぼ完全に堆積する状態と第１電極１０６からほぼ完全に消去され
る状態との間の状態に維持できる。従って、ＲＥＭミラーはほぼ０％の反射から
ほぼ１００％の反射までの任意の反射値に調節できる。ＲＥＭ装置の反射率の下
限は表面改質層１０８、電極１０６、及び基板１０２の反射率により影響され、
これらの反射率は一般に使用される形式の反射防止被膜を使用するか、又は層の
厚さを調節することにより減少できる。
【００２１】 図２は図１に類似するが、上記ＲＥＭの性能を説明する断面図であって、第２
電極に比べて充分な負の電位が十分な時間第１電極に印加された場合、十分な金
属層が第１電極上に堆積することを示す。この状態においては、堆積金属により
生じた層１２０は高度な反射ミラーとして作用し、そして光線１２２で示すよう
に、ミラーに衝突する放射を反射する傾向を示す。
【００２２】 図３は図１及び図２に類似するが、上記ＲＥＭの動作を説明する断面図であっ
て、第２電極に比べて充分な正の電位が十分な時間第１電極に印加された場合、
実質的に全ての電気活性金属が第１電極から溶解して金属層１１４として第２電
極上に堆積することを示す。この状態において、上記ＲＥＭは入射する放射線に
対する妨害が最小になるよう作用し、これにより少なくとも一部の波長を有する
実質的に全ての入射放射線が、光線１２４で示すように、第１電極１０６及び表
面改質層１０８を透過して電解質１１２によって、又は第２電極１１０上の堆積
金属１１４によって吸収又は分散される。その代わりに、ゲル電解質が採用され
る場合には、透過光線はゲル基剤により吸収又は分散されてもよい。また吸収染
料を電解質に添加して光吸収を増大させてもよい。また第２電極１１０は大部分
の放射線が装置を通過できるように透明基板上に局部的に分散した電極であって
もよい。図３に示した形状では、反射光の量は最小である。
【００２３】 別の形状では、第１電極は不透明基板上に設けられてもよく、この場合、第２
電極は実質的に透明であって、透明な第２基板上に局部的に分布する。この可変
反射率装置では、第２電極及び電解質を通って入射する光は第１電極上に形成さ
れるミラーの面積に応じて変動する程度に反射できる。上記局部的に分布する電
極は本出願と同じ譲受人に譲渡されたTench等の米国特許Ｎｏ．５，９２３，４
５６に記述されている。
【００２４】 電解液１１２は下記の成分を含む： １）溶媒。この溶媒は好ましくは次の群から選ばれる：ジメチルスルホキシド
（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、ガンマ‐ブチロラクトン（ＧＢＬ）、プロ
ピレンカーボネート、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、及び水、及びこれらの
溶媒の混合物。
【００２５】 ２）電着可能なミラー金属の陽イオン。この電着可能な金属は好ましくは次の
群から選ばれる：銀、ビスマス、銅、スズ、カドミウム、水銀、インジウム、鉛
、アンチモン、タリウム、及び亜鉛。
【００２６】 ３）上記ＲＥＭが動作する電圧範囲内で電気活性でない陽イオンを有する少な
くとも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物。このハロゲン化物／擬
ハロゲン化物の化合物は好ましくは次の群から選ばれる陽イオンを含む：リチウ
ム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム
、ストロンチウム、バリウム、及び水素。或いは上記ハロゲン化物／擬ハロゲン
化物の化合物はアルキルアンモニウムのハロゲン化物／擬ハロゲン化物の塩であ
ってもよい。電気活性でない陽イオンを有するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の
化合物は全てのミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対する全てのハロゲン化物
／擬ハロゲン化物の陰イオンの合計モル濃度の比率が少なくとも６：１になるま
で、好ましくはこの比率が１０：１になるまで電解液に添加される。ハロゲン化
物／擬ハロゲン化物の陰イオンはミラー金属陽イオン及び採用されるＲＥＭ条件
下で電気化学的に反応しない陽イオンを含む化合物から得られる。上記ミラー金
属は１以上の金属元素から成る合金であってもよい。ミラー金属に対するハロゲ
ン化物／擬ハロゲン化物のモル比を計算する場合、全てのハロゲン化物／擬ハロ
ゲン化物の陰イオンと全てのミラー金属イオンの合計濃度が使用される。
【００２７】 活性金属陽イオンに対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰イオンのモル濃
度比を高くすると、活性金属イオンが電解質中で安定化する割合が増大する（ハ
ロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰イオンをキレート化することを経由して）。活
性金属イオンの安定化が増すと、活性金属又は不溶性金属化合物の沈澱に対抗す
る溶液固有の安定性が増大し、また上記金属の堆積のための過電圧が上昇する。
更に、これは電気溶解を促進し、またミラー金属堆積物の不動態化を抑制して、
より速くより完全な消去を実現し、そして装置のサイクル寿命を著しく増大させ
る。過電圧が高くなると、電流の流れに対する全抵抗を増大させることにより（
従って、電解質抵抗路の変動は重要ではない）、また基板中のマイクロ‐ピーク
における堆積を抑制することにより、堆積物の均一性とミラーの品質が改良され
、その結果、上記ピークにおける高い電場と関連する無拘束樹枝状堆積物が成長
する。
【００２８】 活性金属イオンに対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰イオンのモル濃度
の比率が６：１より大きい電解質を採用する上述のＲＥＭ装置は、低い比率を使
用した装置、又は、電解質組成物において有機添加物のような他の物質を利用し
た装置、と比較してより大きな固有の電解質安定性、高品質のミラー堆積物、良
好な消去及び長いサイクル寿命を示した。ハロゲン化物／銀イオンのモル濃度の
比率がＤＭＳＯ溶媒中で１３：１であり、他の添加物が添加されていないＲＥＭ
装置を作製した。この装置は１００，０００サイクルの間、高品質のミラー堆積
物を提供した。また他の溶媒、例えば、エチレングリコール、水、及びエチレン
グリコール／水の混合物についても良好な結果が得られた。
【００２９】 低い比率を用いるか、又は有機添加物を含む複雑な電解質組成物を用いる従来
の技術はミラー状の堆積物を製造できないか、及び／又は他の性能に問題がある
装置を製造した。これに対し、本発明の新規な技術は別の手段により複雑さを回
避し、そして長いサイクル寿命の現実的な信頼性のあるＲＥＭ装置を容易に作製
できる。
【００３０】 好ましい態様の作製 好ましい第１電極はガラス又はプラスチック基板を使用し、この基板の一面に
は光学的に透明で、低抵抗率（約１０Ω／平方）のＩＴＯ（インジウムスズオキ
シド）又はＦＴＯ（フッ素‐ドープされた酸化スズ）の薄膜が均一に被覆される
。Ｐｔのような光学的に薄く密着性の不活性金属を好ましくはスパッタリングに
より上記ＩＴＯ又はＦＴＯ表面上に蒸着して、金属堆積のための核生成速度を高
め、これによりミラー堆積物を形成する。また他の電気化学的に不活性な金属、
例えば金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、レニウム、等も使
用できる。ある場合には、二重の金属薄膜、例えば、Ｔｉ／Ａｕ又はＣｒ／Ａｕ
を使用することが有利であり、この場合、極めて薄い基層金属（例えば、Ｔｉ又
はＣｒ）が基板に対する貴金属核生成層の接着を高めるように作用する。この核
生成層は一部のＲＥＭ系、特に水性シアン化銀電解質には必ずしも必要ではない
。電気バス接続が上記ＩＴＯ又はＦＴＯ被膜の周辺に形成される。
【００３１】 調節可能な透過率を伴なうＲＥＭ装置においては、好ましい第２電極は、本出
願と同じ譲受人に譲渡されたTench等の米国特許Ｎｏ．５，９０３，３８２に記
述されているように、局部的に分配されている。この場合、第２電極は金属グリ
ッド又は比較的小さな全体面積の核生成層マトリックスパターンを含み、その結
果、第２電極上にメッキされた金属が放射線の小部分のみを封鎖する。
【００３２】 調節可能な反射率を伴なうＲＥＭ装置においては、好ましい第２電極はミラー
金属（例えば、銀）又は他の金属のシートを含み、このシートは（例えば、ビー
ズ噴射加工により）粗面化されて、第２電極からの放射線の反射を減少させる。
第２電極が操作条件下で電気化学的に安定しない場合には、過剰量のミラー金属
を使用して、第２電極を常にミラー金属で被覆し、電解液に露出させない。或い
は、白金のように電気化学的に不活性な金属の保護層を反応基板とミラー金属と
の間に使用する。セルを組立てる前に、第２電極は、ミラー金属以外の金属の場
合、所望の反射率を提供するのに充分な量のミラー金属でメッキされ、これによ
り第２電極基板金属が電解質に露出することが防止される。（その代わりに、第
１電極がミラー金属でメッキされてもよい）。
【００３３】 好ましい電解質はゲル電解質であって、ミラー金属の電着に関することを除い
て化学的にも電気化学的にも安定である。好ましくは、ミラー金属は銀のハロゲ
ン化物又は擬ハロゲン化物として電解質に添加される銀であって、電気活性でな
い陽イオン（例えば、リチウム、ナトリウム又はカリウム）を有する化合物の添
加により生じる過剰量のハロゲン化物／擬ハロゲン化物のイオンの添加により電
解質中で安定化し、その結果、銀イオンに対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物
の陰イオンのモル濃度の比率は上述のように少なくとも６：１である。比較的毒
性が低く、良好な電気化学特性を有するその他のミラー金属は銅、スズ、及びビ
スマスを含む。ハロゲン化物／擬ハロゲン化物のイオンの混合物（塩化物、沃化
物、臭化物、シアン化物、及びチオシアン酸塩）を使用してもよい。望ましい操
作温度範囲、並びに良好な電解質安定性及び良好なミラーサイクリング特性を得
るために、溶媒はその凝固点及び沸点を考慮して選択される。好ましい溶媒は水
、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレングリコール、γ‐ブチロラクト
ン（ＧＢＬ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）及びこれらの混合物を含む。溶
解度を考慮して、ミラー金属塩、ハロゲン化物／擬ハロゲン化物の化合物及び溶
媒の望ましい組合せを選定できる。電着層を平坦化し、そして電着層に光沢を与
えるために通常用いられる有機化合物のような、電気活性であるか、又はミラー
金属の電着を通じて分解する添加物は、装置のサイクル寿命を限定するため、使
用を回避すべきである。
【００３４】 本発明のＲＥＭは液体電解質を用いて作製可能であるが、ミラーの作製を促進
し、ミラーの性能に影響を与え、又は化学的安全性に危険を与えるような電解質
損失を最小にし、そして身体の負傷を生じるような事故破損を通じて生じるガラ
スの破片を粘着的に保持するために、電解質補強剤を用いることが好ましい。好
ましい電解質補強剤は有機ゲル化剤、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルアセテート（ＰＶＯＡｃ）、及
びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含み、これらは液体電解質に溶解し
て、周囲温度で透明なプラスチック状のゲルを形成する。適当量のゲル化剤を用
いることにより、液体電解質の導電率を高く維持でき、更に“固体状態”の成分
として切断して適用できる。特定の有機ポリマーゲル化剤がゲル安定性、与えら
れた電解質に対する化学及び電気化学的適合性及び金属ミラーの生成／消去のプ
ロセスに基いて選択される。他の電解質補強剤は多量の電解質を吸収する多孔質
固体ポリマー、例えば、オアマシル(ormasils)及び多孔質ポリプロピレンを含む
。ある場合には、固体ポリマー母材は電解質に溶解したモノマーを現場で重合す
ることにより形成されてもよい。
【００３５】 本発明の可逆的電気化学セルはスペーサとポリマーシーラントを用いて、又は
ガスケット又はＯリングを用いて作製することにより、適切な空間とシールを提
供できる。スペーサとシール材料は電解質と化学的に適合する必要がある。ポリ
プロピレンスペーサとシリコーンシーラントを用いて、良好な結果が得られた。
好ましい電極間の間隔は約０．０５〜３．０ｍｍである。それぞれの電極上の金
属母線が電気接続されてスイッチング用の電圧源に接続される。
【００３６】 実施例１ ７．６×１２．７ｃｍの目視領域を有する調整可能な反射率ＲＥＭセルをガラ
ス基板上の１１オーム／平方のＦＴＯ膜上にスパッタした３０Åの白金核生成層
から成るミラー電極を使用して作製した。この対向電極はビーズブラスチング（
１７０粒度）により粗面化された２５μｍ厚の銀箔（９９．９９％純度）であり
、そして厚いプラスチックの支持板により機械的に支持された。電解質はＤＭＳ
Ｏ溶媒中の０．１５モルＡｇＩ＋１．８モルＬｉＣｌ（ハロゲン化物／銀のモル
濃度比は１３．０）であった。ポリプロピレンフレームは２．４ｍｍのセル間隔
を構成し、シリコーンＯリングはシールを構成する。このセルは深いサイクリン
グを通じて−０．５Ｖ（ミラー電極に関して）で２５秒間と＋０．２５Ｖで６５
秒間との間の深いサイクリングを通じて４６，０００サイクルの優れたミラー形
成と消去を示した。最終的には、支持板を露出させる対向電極の銀の再分布が観
察されたが、ミラーの均一な形成が実質的に維持された。開回路でミラー損失を
発生させて、銀金属の再分布の一因となる銀金属の化学的溶解を回避するために
は電解質から酸素を排除することが必要であることが別の実験から判明した。
【００３７】 実施例２ ７．６×１２．７ｃｍの目視領域を有する調整可能な反射率ＲＥＭセルをガラ
ス基板上の１１オーム／平方のＦＴＯ膜上にスパッタした３０Åの白金核生成層
から成るミラー電極を使用して作製した。この対向電極は研磨（４００粒度）に
より粗面化された銅板上に市販のメッキ浴から電着された２５μｍ厚の銀であっ
た。セルの作製工程と電解質は実施例１と同様であった。またこのセルは優れた
ミラー形成と消去を示し、そしてミラー性能を著しく劣化させることなく、１０
０，０００サイクルを得るために−０．４Ｖで２５秒間と＋０．２５Ｖで６５秒
間との間でサイクリングされた。
【００３８】 実施例３ また下記の電解液はガラス基板上の１０オーム／平方のＦＴＯ上に貴金属核生
成層上に極めて可逆的なミラーのメッキ層／消去層を形成した。
【００３９】 Ａ．６０ÅのＰｔ／ＩＴＯ電極を有する水に溶けた３Ｍヨウ化ナトリウムと０
．１５Ｍヨウ化銀（ハロゲン化物イオン／銀イオンのモル濃度比が２１）。 Ｂ．６０ÅのＰｔ／ＩＴＯ電極を有する７５％エチレングリコール水に溶けた
１．８Ｍヨウ化ナトリウムと０．１５Ｍヨウ化銀（ハロゲン化物イオン／銀イオ
ンのモル濃度比が１３）。
【００４０】 Ｃ．６０ÅのＰｔ／ＩＴＯ電極を有する１００％エチレングリコールに溶けた
１．８Ｍヨウ化ナトリウムと０．１５Ｍヨウ化銀（ハロゲン化物イオン／銀イオ
ンのモル濃度比が１３）。
【００４１】 Ｄ．６０ÅのＴｉ／Ａｕ／ＩＴＯ電極を有する０．１Ｍ酒石酸でｐＨ２．２に
調整された水中の１０．６Ｍチオシアン酸ナトリウムと０．３４Ｍ過塩素酸銀（
擬ハロゲン化物イオン／銀イオンのモル濃度比が３１．２）。
【００４２】 発明の特徴 ミラー状の反射率に必要な均一な金属堆積物を得るために、例えば、極めて薄
く、光学的に透明な（〜１５‐２００Å）金属（例えば、白金又は金）の“種”
層であって、装置の操作電圧範囲において電気化学的に不活性である層を蒸着す
ることにより、第１電極の透明導電膜を処理して核生成を改善することが一般に
必要である。この種層はミラー堆積物が得られるように核生成の速度を増大させ
る。その他の表面処理（例えば、不活性金属層の電着）が金属核生成を改善し、
そしてミラー堆積物を提供するために使用できる。
【００４３】 ミラー堆積物を効果的に製造するためには、上記核生成層は微視的に連続であ
ることが必要であり、そうでない場合は、透明な導体基板は金属化処理されるで
あろう。例えば、銅メッキ（吸収されたスズイオンのパラジウム置換を含む）の
前に、プリント配線盤を金属化するのに通常使用される２段プロセスは適切な粘
着を有する十分に連続的な膜を製造できないであろう。特殊な効果をだすために
、例えば、装飾的なミラーデザイン、透明導体（例えば、ＩＴＯ又はＦＴＯ）及
び／又は金属核生成層が所望に応じてパターン化される。
【００４４】 本発明の電解質は電解質を安定化させ、ミラーの堆積物の品質を高め、完全な
消去を促進し、そして装置のサイクル寿命を改善するために、活性金属陽イオン
に対するハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の陰イオンの比較的高いモル濃度比率
（６：１より大きい）を採用する。これにより、装置の長期の循環を通じて不安
定になるであろう錯生成剤又は添加物を必要としなくなる。しかしながら、ある
場合には、ミラー金属イオンをキレート化することにより、又は電極表面に吸着
することにより、金属堆積プロセスをさらに抑制する電気化学的に安定な添加物
を使用することが有利であろう。しかしながら、堆積物を光らせ、また平坦化す
るためにメッキ産業で使用される多くの有機添加剤は、金属堆積工程を通じて電
気化学的に消費されるため、不適当であろう。あるシステムでは、例えば、水性
シアン化銀のミラー堆積物が貴金属核生成層を用いることなく得られるであろう
。
【００４５】 同じ金属の堆積／溶解の反応が２つの電極で生じるため、化学的反応性の化学
種は生じない。その結果、酸化性汚染物質がセルから除外される場合、特定のス
イッチ状態が開回路で無期限に維持される。
【００４６】 本発明のＲＥＭ装置は従来技術で知られている典型的な装置であるエレクトロ
クロミック装置（印加電圧により変化する光吸収）に比べて、電気反射装置（印
加電圧により変化する光反射）である。ＲＥＭ装置は光の反射率及び／又は透過
率を変調するように設計できる。
【００４７】 ＲＥＭ装置は電解質及び電極／核生成の層の安定化領域内で良好に作動し、そ
の結果、過剰の金属メッキ又は脱メッキは有害ではない。実際、上記ＲＥＭは電
圧安定領域内でバイアスを印加された時、ミラー電極の消去のために常に自己‐
制限的である。何故ならば、堆積金属が電極から消耗した時、電流が実質的に停
止するからである。セルを組立てる前に、第２電極上に堆積したミラー金属の量
を制限することにより、長時間の印加電圧下での第１電極の過剰メッキが排除さ
れる。
【００４８】 固体生成物を含む同一の酸化還元反応（金属の堆積／溶解）が両方の電極で生
じて、副反応が回避されるため、セル分離器は必要とされない。他方では、多孔
性のセル分離器、例えば、多孔性ポリプロピレンが液体電解質を保持するための
マトリックスを提供し、また極端にセルが曲げられた場合に２つの電極の短絡を
防止するために、使用されてもよい。
【００４９】 広い温度操作範囲が高沸点有機溶媒、例えば、ジメチルスルホキシド、エチレ
ングリコール、プロピレンカーボネート、γ‐ブチロラクトン、等に基く電解質
を使用して得られる。これらの溶媒の混合物を使用すると、温度範囲をより低い
操作温度まで広げることができる。
【００５０】 電気化学的に不活性なポリマー剛化剤を含む“固体状態”のゲル電解質を使用
すると、ミラーの作製が促進され、化学的又は物理的な身体の損傷の可能性が減
少し、そしてセル漏れ及び対流移送（拡散は極めて遅いプロセスである）を防止
することによる大気汚染が低減する。
【００５１】 本発明の好ましい態様が上述のように説明された。しかしながら、種々の修正
及び追加の態様も当業者にとって明らかであろう。更に同等要素も上述したもの
と置換できる。部分又は結合物は逆転又は交換でき、本発明のある特徴は他の特
徴とは独立して利用できる。従って、模範的な態様は例示のためであり、添付の
クレイムが本発明の最大限の範囲を示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従って作製された可逆的電気化学ミラー（ＲＥＭ）装置の典型的な構
図を示す断面図である。
【図２】 図１に類似するが、第２電極に比べて充分な負の電位を第１電極に印加して、
十分な量の金属を第１電極上に堆積させた場合の上記ＲＥＭの形状を示す断面図
である。
【図３】 図１及び図２に類似するが、第２電極に比べて充分な正の電位を第１電極に印
加して、実質的に全ての金属を第２電極上に堆積させた場合の上記ＲＥＭの状態
を示す断面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウォーレン，レスリー・エフ，ジュニアー アメリカ合衆国カリフォルニア州93012− 9274，カマリロ，ラ・ラマダ・ドライブ 1902 (72)発明者 カニンガム，マイケル・エイ アメリカ合衆国カリフォルニア州91360， サウザンド・オークス，・カーレ・プンタ 798 Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA11 DA12 DB05 DE01 DE08

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電磁放射の反射を制御するための可逆的電気化学ミラー装置
    であって、この装置は、 第１電極（１０６）、 第２電極（１１０）であって、上記第１及び第２の電極が電磁放射のスペクト
    ルの少なくとも一部に対して実質的に透明である上記第２電極、 上記第１及び第２電極間に設けられて、これらに電気的に接触する電解液（１
    １２）を含み、 上記電解液は、 溶媒、 少なくとも１つの電着可能なミラー金属の陽イオン源、及び 上記装置が動作する電圧範囲内で電気的に活性でない陽イオンを有する少なく
    とも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物であって、上記電着可能な
    ミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰
    イオンの合計モル濃度の比率（ここで、上記合計は上記ハロゲン化物／擬ハロゲ
    ン化物の化合物から生じる陰イオン及び上記電着可能なミラー金属陽イオン源か
    ら生じる陰イオンの凝集体である）は６：１よりも大きい上記化合物、及び 上記第１電極又は第２電極のいずれかの上に配置された上記電着可能なミラー
    金属の複数の原子（１１４）を含み、 これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された負の電位が堆積
    した金属を上記第２電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミ
    ラー堆積物として上記第１電極上に電着させ、また これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された正の電位が堆積
    した金属を上記第１電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液から上
    記第２電極上に電着させ、 上記第１電極上に残存する堆積した金属の量が上記装置による電磁放射の反射
    に影響を与えることを特徴とする上記装置。
  2. 【請求項２】 上記第１電極は電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対
    して実質的に透明である請求項１の装置。
  3. 【請求項３】 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透
    明である第１基板（１０２）を更に含み、上記第１電極が上記第１基板上に設け
    られる請求項２の装置。
  4. 【請求項４】 上記第１電極上に表面改質層（１０８）を更に含む請求項１
    の装置。
  5. 【請求項５】 上記第２電極は電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対
    して実質的に透明である請求項１の装置。
  6. 【請求項６】 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透
    明である第２基板（１０４）を更に含み、上記第２電極が上記第２基板上に設け
    られる請求項５の装置。
  7. 【請求項７】 上記第２電極は局部的に分布した電極である請求項５の装置
    。
  8. 【請求項８】 第２基板（１０４）を更に含み、上記第２電極が上記第２基
    板上に堆積する請求項１の装置。
  9. 【請求項９】 第２基板は電気絶縁基板であり、また上記第２電極は連続電
    気導体である請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】 上記第２電極は上記第２基板上に堆積した電気化学的に安
    定な金属である請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 上記第２電極の電気化学的に安定な金属はＡｕ、Ｃｒ、Ｉ
    ｒ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ及びステンレススチールから成
    る群から選ばれた少なくとも１つの金属を含む請求項１０の装置。
  12. 【請求項１２】 上記第２電極と上記第２基板との間の接着を改善するため
    に、上記第２電極と上記第２基板との間に基層を更に含む請求項８の装置。
  13. 【請求項１３】 上記基層はアルミニウム、クロム、ハフニウム、モリブデ
    ン、ニッケル、チタン、タングステン及びジルコニウムから成る群から選ばれた
    少なくとも１つの金属を含む請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 上記第２電極は固体金属電極である請求項１の装置。
  15. 【請求項１５】 上記第２電極は上記第２基板上に堆積した電気化学的に安
    定な金属を有する固体金属電極である請求項１４の装置。
  16. 【請求項１６】 上記第２金属電極上の電気化学的に安定な金属はＡｕ、Ｃ
    ｒ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ及びステンレススチール
    から成る群から選ばれた少なくとも１つの金属を含む請求項１５の装置。
  17. 【請求項１７】 上記第２金属電極と上記電気化学的に安定な金属との間の
    接着を改善するために、上記第２金属電極と上記電気化学的に安定な金属との間
    に基層を更に含む請求項１５の装置。
  18. 【請求項１８】 上記基層はアルミニウム、クロム、ハフニウム、モリブデ
    ン、ニッケル、チタン、タングステン及びジルコニウムから成る群から選ばれた
    少なくとも１つの金属を含む請求項１７の装置。
  19. 【請求項１９】 上記第２電極は上記電極からの放射の反射を低下させる粗
    面を含む請求項１の装置。
  20. 【請求項２０】 上記第１電極は上記第１基板上に均一に設けられる請求項
    ３の装置。
  21. 【請求項２１】 上記第１電極は上記第１基板上にパターン形状で設けられ
    る請求項３の装置。
  22. 【請求項２２】 上記第１電極は上記第１基板上に設けられた導電性酸化物
    被膜である請求項３の装置。
  23. 【請求項２３】 上記導電性酸化物被膜はアルミニウム（ドープされた）酸
    化亜鉛、アンチモン（ドープされた）酸化スズ、フッ素（ドープされた）酸化ス
    ズ、酸化インジウム、インジウムスズオキシド、フッ素（ドープされた）酸化イ
    ンジウム、アルミニウム（ドープされた）酸化スズ、リン（ドープされた）酸化
    スズ、及びインジウム亜鉛オキシドから成る群から選ばれる請求項２２の装置。
  24. 【請求項２４】 上記表面改質層は上記電着したミラー金属よりも電解液中
    の酸化に対して電気化学的により安定である電気化学的に不活性な金属の薄層で
    ある請求項４の装置。
  25. 【請求項２５】 上記不活性金属層はＡｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ
    、Ｒｈ及びＲｕから成る群から選ばれた少なくとも１つの金属を含む請求項２４
    の装置。
  26. 【請求項２６】 上記電極と上記表面改質層との間の接着を改善するために
    、 上記第１電極と上記表面改質層との間に基層を更に含む請求項４の装置。
  27. 【請求項２７】 上記基層はアルミニウム、クロム、ハフニウム、モリブデ
    ン、ニッケル、チタン、タングステン及びジルコニウムから成る群から選ばれた
    少なくとも１つの金属を含む請求項２６の装置。
  28. 【請求項２８】 上記第１及び第２の基板（１０２，１０４）を更に含み、
    上記第１電極は上記第１基板上に堆積し、そして上記第２電極は上記第２基板上
    に堆積し、ここで、上記第１及び第２の基板の少なくとも１つはガラスである請
    求項１の装置。
  29. 【請求項２９】 上記第１及び第２の基板（１０２，１０４）を更に含み、
    上記第１電極は上記第１基板上に堆積し、そして上記第２電極は上記第２基板上
    に堆積し、ここで、上記第１及び第２の基板の少なくとも１つはプラスチックで
    ある請求項１の装置。
  30. 【請求項３０】 上記プラスチックの第１及び第２基板はアクリル樹脂、ウ
    レタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン‐アクリロニ
    トリル共重合体、スチレン‐ブタジェン共重合体、セルロース樹脂、アクリロニ
    トリル‐ブタジェン‐スチレン、ポリビニルクロリド、熱可塑性ポリエステル樹
    脂、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルカーボネート、イオノマー、ポリ
    エチレンテレフタレート、及び環状オレフィン共重合体から成る群から選ばれる
    請求項２９の装置。
  31. 【請求項３１】 上記電解液は水を含有する溶液である請求項１の装置。
  32. 【請求項３２】 上記電解液はゲル電解質を形成するゲル化剤を更に含む請
    求項３１の装置。
  33. 【請求項３３】 上記ゲル化剤はゼラチン、ポリアクリルアミド、ポリアク
    リル酸から誘導されるポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピ
    ロリドン、セルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド
    、ペクチン、トラガカントゴム、アルギン酸塩、澱粉、キサンタンゴム、ガーゴ
    ム、アラビアゴム、ベントナイト、及びセトステアリルアルコールから成る群か
    ら選ばれる請求項３２の装置。
  34. 【請求項３４】 上記電解液は固体マトリックス中に収納される請求項３１
    の装置。
  35. 【請求項３５】 上記固体マトリックスは細かく分割された電気絶縁粉末、
    多孔性ポリマー、絶縁スポンジ、絶縁フェルト、及びオアマシル(ormasils)から
    成る群から選ばれる請求項３４の装置。
  36. 【請求項３６】 上記電解液は非水溶液である請求項１の装置。
  37. 【請求項３７】 上記電解液は非水性ゲル電解質を形成する電気化学的に不
    活性なゲル化剤を更に含む請求項３６の装置。
  38. 【請求項３８】 上記ゲル化剤は可溶性ポリマーである請求項３７の装置。
  39. 【請求項３９】 上記可溶性ポリマーのゲル化剤はポリアクリルアミド、ポ
    リアクリル酸、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタ
    クリレート、ポリプロピレンカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレ
    ン、ポリビニルクロリド、ポリビニリデンフルオリド、及びポリビニルピロリド
    ンから成る群から選ばれる請求項３８の装置。
  40. 【請求項４０】 上記電解液は固体マトリックス中に収納される請求項３６
    の装置。
  41. 【請求項４１】 上記固体マトリックスは細かく分割された電気絶縁粉末、
    多孔性ポリマー、絶縁スポンジ、絶縁フェルト、及びオアマシル(ormasils)から
    成る群から選ばれる請求項４０の装置。
  42. 【請求項４２】 上記溶媒はジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、エチレン
    カーボネート、エチレングリコール、γ‐ブチロラクトン（ＧＢＬ）、グリセロ
    ール、プロピレンカーボネート、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、及び水、及
    びこれらの混合物から成る群から選ばれる請求項１の装置。
  43. 【請求項４３】 上記電着可能なミラー金属は銀、ビスマス、銅、スズ、カ
    ドミウム、水銀、インジウム、鉛、アンチモン、タリウム、及び亜鉛から成る群
    から選ばれる請求項１の装置。
  44. 【請求項４４】 上記ハロゲン化物化合物又は擬ハロゲン化物化合物は塩素
    化合物、臭素化合物、及びヨウ素化合物から成る群から選ばれる請求項１の装置
    。
  45. 【請求項４５】 上記ハロゲン化物化合物又は擬ハロゲン化物化合物はシア
    ン化物化合物及びチオシアネート化合物から成る群から選ばれる請求項１の装置
    。
  46. 【請求項４６】 上記ハロゲン化物化合物又は擬ハロゲン化物化合物はリチ
    ウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウ
    ム、ストロンチウム、バリウム、アルキルアンモニウム陽イオン、及び水素から
    成る群から選ばれる少なくとも１つの陽イオンを含む請求項１の装置。
  47. 【請求項４７】 上記電着可能なミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対す
    るハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰イオンの合計モル濃度の比率は少なくとも
    １０：１である請求項１の装置。
  48. 【請求項４８】 電磁放射の反射を制御するための可逆的電気化学ミラー装
    置であって、この装置は、 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である第１基板
    （１０２）、 上記第１基板上に設けられ、そして電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に
    対して実質的に透明である第１電極（１０６）、 上記第１電極上に設けられた表面改質層（１０８）、 第２基板（１０４）、 上記第２基板上に設けられた第２電極（１１０）； 上記第１及び第２電極間に設けられて、これらに電気的に接触する電解液（１
    １２）を含み、 上記電解液は、 溶媒、 少なくとも１つの電着可能なミラー金属の陽イオン源、及び 上記装置が動作する電圧範囲内で電気的に活性でない陽イオンを有する少なく
    とも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物であって、上記電着可能な
    ミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰
    イオンの合計モル濃度の比率（ここで、上記合計は上記ハロゲン化物／擬ハロゲ
    ン化物の化合物から生じる陰イオン及び上記電着可能なミラー金属陽イオン源か
    ら生じる陰イオンの凝集体である）は６：１よりも大きい上記化合物、及び 上記第１電極又は第２電極のいずれかの上に配置された上記電着可能なミラー
    金属の複数の原子（１１４）を含み、 これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された負の電位が堆積
    した金属を上記第２電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミ
    ラー堆積物として上記第１電極上に電着させ、また これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された正の電位が堆積
    した金属を上記第１電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液から上
    記第２電極上に電着させ、 上記第１電極上に残存する堆積した金属の量が上記装置による電磁放射の反射
    に影響を与えることを特徴とする上記装置。
  49. 【請求項４９】 電磁放射の反射を制御するための可逆的電気化学ミラー装
    置であって、この装置は、 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である第１基板
    （１０２）、 上記第１基板上に設けられ、そして電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に
    対して実質的に透明である第１電極（１０６）、 上記第１電極上に設けられた表面改質層（１０８）、 第２電極（１１０）、 上記第２電極（１１４）上に堆積した電気化学的に安定な金属層、 上記第１及び第２電極間に設けられて、これらに電気的に接触する電解液（１
    １２）を含み、 上記電解液は、 溶媒、 少なくとも１つの電着可能なミラー金属の陽イオン源、及び 上記装置が動作する電圧範囲内で電気的に活性でない陽イオンを有する少なく
    とも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物であって、上記電着可能な
    ミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰
    イオンの合計モル濃度の比率（ここで、上記合計は上記ハロゲン化物／擬ハロゲ
    ン化物の化合物から生じる陰イオン及び上記電着可能なミラー金属陽イオン源か
    ら生じる陰イオンの凝集体である）は６：１よりも大きい上記化合物、及び 上記第１電極又は第２電極のいずれかの上に配置された上記電着可能なミラー
    金属の複数の原子（１２０）を含み、 これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された負の電位が堆積
    した金属を上記第２電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミ
    ラー堆積物として上記第１電極上に電着させ、また これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された正の電位が堆積
    した金属を上記第１電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液から上
    記第２電極上に電着させ、 上記第１電極上に残存する堆積した金属の量が上記装置による電磁放射の反射
    に影響を与えることを特徴とする上記装置。
  50. 【請求項５０】 電磁放射の反射を制御するための可逆的電気化学ミラー装
    置であって、この装置は、 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である第１基板
    （１０２）、 上記第１基板上に設けられ、そして電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に
    対して実質的に透明である第１電極（１０６）、 上記第１電極上に設けられた表面改質層（１０８）、 第２の電気的絶縁基板（１０４）、 上記第２基板上に設けられた電気化学的に安定な金属である第２電極（１１０
    ）、 上記第１及び第２電極間に設けられて、これらに電気的に接触する電解液（１
    １２）を含み、 上記電解液は、 溶媒、 少なくとも１つの電着可能なミラー金属の陽イオン源、及び 上記装置が動作する電圧範囲内で電気的に活性でない陽イオンを有する少なく
    とも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物であって、上記電着可能な
    ミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰
    イオンの合計モル濃度の比率（ここで、上記合計は上記ハロゲン化物／擬ハロゲ
    ン化物の化合物から生じる陰イオン及び上記電着可能なミラー金属陽イオン源か
    ら生じる陰イオンの凝集体である）は６：１よりも大きい上記化合物、及び 上記第１電極又は第２電極（１１４）のいずれかの上に配置された上記電着可
    能なミラー金属の複数の原子を含み、 これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された負の電位が堆積
    した金属を上記第２電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミ
    ラー堆積物として上記第１電極上に電着させ、また これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された正の電位が堆積
    した金属を上記第１電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液から上
    記第２電極上に電着させ、 上記第１電極上に残存する堆積した金属の量が上記装置による電磁放射の反射
    に影響を与えることを特徴とする上記装置。
  51. 【請求項５１】 電磁放射の反射を制御するための可逆的電気化学ミラー装
    置であって、この装置は、 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である第１基板
    （１０２）、 上記第１基板上に設けられ、そして電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に
    対して実質的に透明である第１電極（１０６）、 上記第１電極上に設けられた表面改質層（１０８）、 電磁放射のスペクトルの少なくとも一部に対して実質的に透明である第２基板
    （１０４）、 上記第２基板上の限定領域内に分配された第２電極（１１０）、 上記第１及び第２電極間に設けられて、これらに電気的に接触する電解液（１
    １２）を含み、 上記電解液は、 溶媒、 少なくとも１つの電着可能なミラー金属の陽イオン源、及び 上記装置が動作する電圧範囲内で電気的に活性でない陽イオンを有する少なく
    とも１つのハロゲン化物又は擬ハロゲン化物の化合物であって、上記電着可能な
    ミラー金属陽イオンの合計モル濃度に対するハロゲン化物／擬ハロゲン化物の陰
    イオンの合計モル濃度の比率（ここで、上記合計は上記ハロゲン化物／擬ハロゲ
    ン化物の化合物から生じる陰イオン及び上記電着可能なミラー金属陽イオン源か
    ら生じる陰イオンの凝集体である）は６：１よりも大きい上記化合物、及び 上記第１電極又は第２電極のいずれかの上に配置された上記電着可能なミラー
    金属の複数の原子（１１４）を含み、 これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された負の電位が堆積
    した金属を上記第２電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液からミ
    ラー堆積物として上記第１電極上に電着させ、また これにより、上記第２電極に比べて上記第１電極に印加された正の電位が堆積
    した金属を上記第１電極から上記電解液中に溶解させ、そしてこの電解液から上
    記第２電極上に電着させ、 上記第１電極上に残存する堆積した金属の量が上記装置による電磁放射の反射
    に影響を与えることを特徴とする上記装置。
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