JP2004521384A - 光学的／エネルギー的な性質が可変の電気的に制御可能なデバイス - Google Patents

Abstract

本発明は、光学的／エネルギー的性質が可変の電気的に制御可能なデバイスに関する。このデバイスは、電解質によって分離されている少なくとも２つの活性層を有する機能性積層体（３）を具備する少なくとも１つのキャリアー基材（１）を有する。この積層体は、下側電極（２）と上側電極（４）との間に配置されている。またこのデバイスは、独立に電気的に制御可能なｎ個の領域を有する。下側電極（１）は、１又は２次元のパターンＡを有する。機能性積層体（３）の活性層及び電解質の少なくとも１つは、２次元のパターンＢを有し、このパターンは特にエッチングによって得られる。上側電極（４）は、２次元のパターンＣを有する。これによってパターンＡ、Ｂ及びＣの積み重ねがｎ個の領域を画定しており、上側電極（４）と、活性層及び電解質の一方との少なくとも両方において、隣接する領域が物理的に不連続である。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的及び／又はエネルギー的な性質が可変の、電気的に制御可能なデバイスに関する。また本発明は特に、透過又は反射様式で操作されるエレクトロクロミック又はバイオロゲン系に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオロゲンに基づく系の例は、米国特許第５，２３９，４０６号及びヨーロッパ特許第６１２，８２６号明細書で説明されている。
【０００３】
エレクトロクロミック系は非常に広範囲に適用されている。これらは一般に、２つの電極によって枠組みを与えられ、且つ電解質によって分離された２つのエレクトロクロミック材料の２つの層を既知の様式で含む。電力の供給を受けると、これらエレクトロクロミック層のそれぞれが可逆的にカチオンを挿入され、それによってその性質を変化させる（例えば酸化タングステンの場合には、色が薄い青色から暗い青色に変化する）。
【０００４】
最も有望なエレクトロクロミック系は、「全固体」系、すなわちその層、特に電解質層が、全て本質的に無機質のものである。実際に、同じタイプの技術、特にスパッタリングによって、全ての層を連続的に同じ基材に堆積させることが可能である。これらの全固体系の例は、ヨーロッパ特許第８６７，７５２号、同第８３１，３６０号、ＰＣＴ国際公開ＷＯ００／０３２８９号及び同第００／５７２４３号明細書で説明されている。
【０００５】
他のエレクトロクロミック系も存在し、特に電解質がポリマーに基づく材料又はゲルに基づく材料であって、他の層が一般に無機材料であるエレクトロクロミック系が存在する（例えばヨーロッパ特許第２５３，７１３号、同第６７０，３４６号明細書を参照）。
【０００６】
全ての層がポリマーに基づく材料であるエレクトロクロミック系も存在し、これは「全ポリマー」系と呼ばれている。
【０００７】
本発明は特に、「全固体」エレクトロクロミック系に関する。
【０００８】
これらの系に関して、多くの用途が既に想定されている。最も一般的には、これらの系を、建築物のためのグレージングとして、又は乗物のためのグレージング、特にサンルーフとして使用すること、又はぎらつき防止バックミラーとして、透過様式ではなく反射様式で使用することを考慮できる。
【０００９】
複数のエレクトロクロミック系の並置を必要とする他の用途、特にそれらをディスプレイ手段として使用する用途、又は局所的にのみエレクトロクロミックグレージング表面を暗くする用途（例えば局所的なまぶしい光に対抗するために）も考慮できる。従ってエレクトロクロミック系を暗くできる様式の自由度が大きいことが望ましく、この光学的／エネルギー的変化を局所的及び選択的に制御できるようにすることが求められている。
【００１０】
客室又は建物内の熱的快適性を意図する場合、系のエネルギー的な性質を変化させることが望まれる。視覚的な快適性を考慮する場合又はディスプレイデバイスを考慮する場合、光学的な性質を変化させることが望まれる。
【００１１】
ＰＣＴ国際公開ＷＯ９８／２９７８１号は、選択的に活性化させることができる領域に分割されるエレクトロクロミック系を開示している。しかしながら、これらそれぞれの領域への給電部については、詳細には検討されていない。
【００１２】
ＰＣＴ国際公開ＷＯ９８／０８１３７号も、発色（クロモジェニック）グレージングと呼ばれるグレージングについて開示している。ここでこのグレージングは、並置された２つの発色系からなっている。これら２つの系は組み立てられて、特に互いに独立に色レベルを変更できる２つの領域を有する乗物のサンルーフにされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って本発明の目的は、エレクトロクロミックタイプの、光学的／エネルギー的性質が可変の電気的に制御可能な系を設計することであり、この系は、互いに別々に且つ選択的に制御／活性化させることができる領域に分割されている。より特に本発明の目的は、従来の給電部と比較してより良好な、特により効率的で且つ／又はより信頼性があり且つ／又は製造がより容易で且つ／又はより審美的で目立たない給電部を有するこの種の系を設計することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って本発明の目的は、光学的／エネルギー的な透過性又は反射性が可変な電気的に制御可能なデバイスである。ここでこのデバイスは、機能性積層体を有する少なくとも１つのキャリアー基材を含む。この機能性積層体は、電解質によって分離された少なくとも２つの活性層を有し、またこの機能性積層体は下側電極と上側電極との間に配置されている（「下側」はキャリアー基材に近い側の電極に対応し、また「上側」はキャリアー基材から遠い側の電極に対応している）。このデバイスは、ｎ個（ｎ≧２）の領域を有し、これは下記の手段を用いて、それぞれ独立に電気的に制御可能である：
【００１５】
○下側電極は、１又は２次元のパターンＡを有し、これは特に層をエッチングすることによって、又は直接に所望のパターンの層を堆積させることによって（特に光リソグラフィエッチングによって）得られる。
○機能性積層体は、活性層と電解質の少なくとも１つ（好ましくは積層体の全ての層）が、２次元のパターンＢを有するようなものであり、特にこれらの層を同時にエッチングすることによって（例えば機械的なエッチングによって又はレーザーを使用して）得られる。
○「上側」電極は、２次元のパターンＣを有し、特に上述のパターンＢと同様な様式で得られる。
○これら様々なパターンＡ、Ｂ及びＣが積層して、ｎ個の領域を画定しており、少なくとも、機能性積層体の電解質及び活性層の一方のレベルと上側電極のレベルとの両方のレベルで、隣接する２つの領域が物理的に不連続にされている。
【００１６】
本明細書の記載において、「パターン」は、対象となる層が、所定のパターンに従って不連続部分及び切り込み線を有することを意味している。
【００１７】
有利には、パターンＢ及びＣは同一であり、機能性積層体と上側電極とからなるアセンブリをエッチングする同じ方法によって同時に得る。特に２次元の周期的なタイリング（ｔｉｌｉｎｇ）の形のパターンが考慮される。もっと単純な幾何学的な形状は、複数の重ねられた「活性」な正方形を画定するタイリングの採用からなる。任意の他の幾何学的形状を、正方形の代わりに使用することができ、特に多角形、長方形、三角形、六角形又は閉じた湾曲形状、例えば円、楕円等を使用することができる。
【００１８】
特に、２種の一連の曲線の間の交差部分として画定できる２次元空間の任意の規則的なタイリングであって、これらの曲線が真っ直ぐであっても、折れ曲がっていても、又はうねっていてもよいものを選択することができる。９０度の角度で交わっている直線の場合、正方形又は長方形が得られる。これらが任意の角度で交わっている場合、平行四辺形が得られる。六角形又は任意の他の多角形は折れ線で得られる。
【００１９】
パターンＡは、１次元の周期的なタイリング、又はパターンＢ及びＣのために採用されるタイリングタイプである２次元の周期的なタイリングのいずれかの様式で得ることができる。
【００２０】
従ってパターンＡ、Ｂ及びＣの全てが、２つの方向ＸＹ、特に互いに直交する２つの方向ＸＹの２次元アドレス指定でピクセルを画定する。上述のように、ピクセルの形状はパターンＡ、Ｂ及びＣのために選択されたタイリングのタイプに依存し、様々な形状（正方形、長方形、任意の多角形、六角形、又は少なくとも部分的に湾曲し閉じている形状）にすることができる。ピクセルの大きさは所望の用途に依存し、産業的な製造に適応可能でなければならない。これらのピクセル又は領域はそれぞれ、例えば数平方ｃｍ〜１平方ｍｍの表面積を有することができる。これらは、この大きさよりもかなり大きくてもよい。系は全体として、０．５〜数平方ｍの表面積を有することができ、また２〜４個のみの領域（同じ大きさであっても異なる大きさであってもよい）を有することができる。
【００２１】
パターンＡ、Ｂ及びＣによって領域又はピクセルが得られたら、給電部の設計が効果的で且つ充分に単純でなければならない。これは、領域／ピクセルへの給電が、下側電極と上側電極とで異なることによる。
【００２２】
なぜならば、上側電極はそれぞれのピクセル間の境界でエッチングされて不連続にされているので、上側電極の側では、それぞれのピクセルが隣接するピクセルと電気的に絶縁されているからである。従って電気的に接続されなければならないパッドが存在する。１つの解決手段は、所定の方向Ｘでピクセルをピクセルの列として扱い、同じ列の全てのピクセルが、上側電極のレベルで等電位になることを確実にすることによる。それぞれの列のピクセル間の電気的な連続性は、ピクセルの列あたり少なくとも１つのストリップ又は少なくとも１つのワイヤの形の導電体であって、上側電極と接触する導電体の存在によって確実にする。従ってこれらの導電体は、それぞれのピクセル列に沿ってその上に配置される。
【００２３】
ワイヤを使用する場合、ワイヤは一般に金属でできており、その直径は１０μｍ〜１００μｍである。ワイヤの直径及び／又はピクセルの列あたりのワイヤの数の選択は、必要とされる導電性のレベルと、可能な限りワイヤが目立たないという要望との妥協による。
【００２４】
ストリップを使用する場合、これらはドーピングされた金属酸化物（例えばスズでドーピングされた酸化インジウム、ＩＴＯ）の層でよく、これは可撓性ポリマーのストリップ（例えばポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴでできている）に予め堆積させておき、対象となるピクセル列のそれぞれに押し付けることができる。
【００２５】
格子を使用することもでき、この場合には格子の一方のフレームは、導電性ワイヤでできており、他方のフレームは絶縁性ワイヤでできている。好ましくはワイヤ又はストリップは、それぞれの端部においてそれぞれの列を超えており、例えばクリップによって電源との電気的な接続を与えることを容易にする。クリップタイプの給電部は、基材の機能性積層体で覆われた領域の外側である。これらに電流を供給することは比較的単純であり、電気的に制御可能なデバイスの活性部分に視覚的に影響を与えず、且つこの活性部分を「狭く」しない。
【００２６】
有利には、導電性ワイヤ又は導電性ストリップは、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、又はエチレン／ビニルアセテート（ＥＶＡ）タイプの熱可塑性ポリマーのシートを使用して、ピクセルの列の上側電極に接触させておく。
【００２７】
このシートは、積層グレージングの製造に関して知られる技術によって、ガラスタイプの他の硬質基材との組立のためのシートとして利用することができる。
【００２８】
第１の態様では、下側電極は１次元のパターンを有する。このパターンは好ましくは、Ｙ方向の一連の線であり、これがピクセルの行を画定しており、同じ行の全てのピクセルが下側電極のレベルにおいて等電位である。
【００２９】
有利には上述のように、Ｘ方向のピクセルの列及びＹ方向のピクセルの行は、相互に直交しており且つ直線状である。有利には、これらの間隔は同じであり、又は実質的に間隔が同じである。
【００３０】
ピクセルのそれぞれの行には、これらのそれぞれの行の端部で下側電極と電気的に接触するクリップタイプの給電手段を使用して、電流を供給する。下側電極のレベルでは、これらの行は、層を不連続にするエッチングラインによって、互いに電気的に絶縁されている。
【００３１】
クリップの配置を促進するために、ピクセルのそれぞれの行の端部を超えるように、下側電極を提供することが好ましい。従ってクリップ／下側電極の電気的な接触は、機能性積層体の活性層によって覆われる領域の外側である。ここで再び、これらのクリップは、デバイスの活性表面が「狭くなる」ことを防ぐ。
【００３２】
第２の態様では、下側電極は２次元のパターンを有し、それぞれのピクセルは下側電極と同じ側で独立の給電部を有する。
【００３３】
この独立した給電部は、光リソグラフィエッチングによって堆積させ又はエッチングし、また接続した導電性ワイヤ（又は薄いストリップ）によって作ることができる（これらのワイヤは、下側電極のパターンに加えることができ、また下側電極と同じ材料からなっていてもよい）。この給電部は好ましくは、下側電極の適当なエッチングによって提供する。
【００３４】
必要であれば、本発明のデバイスの給電部のために、多重技術を用いることができる。この技術は、特に下側電極のパターンが１次元である場合に推奨される。
【００３５】
有利には、本発明のデバイスのそれぞれの領域又はピクセルは、手動で又は電気的／コンピューター手段を用いて始動させることができる適当な給電部によって、独立に電気的に活性化させることができる。これらは全て、意図される用途に依存している。
【００３６】
上述のように、給電部を配置する最も有利な様式は、機能性積層体で覆われているキャリアー基材領域の外側で、これらを配置することからなる。特に導電性の薄いストリップ／ワイヤを上側電極と同じ側で使用する場合、及び下側電極の表面積が機能性積層体によって覆われる表面積よりも大きい場合（その表面が平行四辺形であるときは少なくともその２つの端部に沿って）に、これが可能になる。
【００３７】
本発明のデバイスの第１の有利な用途は、乗物のサンルーフ、特に自動車及びトラックのサンルーフに関する。これは、サンルーフを例えば２又は４つの領域に分割されるサンルーフを、１つの部品で作れることによる。例えば自動車の軸に対して平行な２つの領域を有するサンルーフは、乗物の乗客と運転者とが、それぞれ自身の所望に応じて、彼らの頭上のサンルーフ部分の色の程度を選択することを可能にする。同様に本発明は、乗物のサイドウィンドウ及びリアウィンドウに適用することもできる。
【００３８】
同様に乗物の分野に関する第２の用途は、風防の上部へのこのデバイスの適用であり、これは特に風防の上側部分の、風防の輪郭に沿う１又は複数のストリップである。例えば、これらのストリップは有利には、運転者が太陽光を不快に感じるのを防ぐために使用されることが多い有色のストリップを永続的に置換する。これによれば、太陽光の量によって所望に応じて、風防の上側部分の色の程度を制御することを可能にする。また、例えば風防に内蔵された光センサー及び制御回路を利用して、晴天時に自動的に着色させることもできる。
【００３９】
第３の用途は、本発明のデバイスを、ある程度風防の中央部分において、運転者の視界内に、複数の小さいピクセルの形で配置することからなる。これは、所望の瞬間に適当な数のピクセルを自動的且つ選択的に暗くすることによって、夜間に対向する位置から来る自動車のヘッドライトのまぶしさから、運転者を保護するのに有益である。これらのピクセルは、少なくとも１つのカメラ及び／又は少なくとも１つの光センサーによって制御することができる。
【００４０】
第４の用途は、図表及び／又は文字情報のためのディスプレイパネル、例えば道路情報パネルとしてのデバイスの使用からなり、これは例えば情報を断続的に表示することを可能にする。これは、携帯電話又は携帯電話以外の電話のために使用することもできる。
【００４１】
他の用途は建築物のためのグレージングに関し、これは、部屋を暗くしすぎることなしに、対象となるグレージングの一部のみを暗くすることを可能にする。一年間の大部分で太陽の位置が低い北欧の国々では、これは特に有益である。
【００４２】
多くの他の用途が存在し、特に航空機の窓及び風防、建築物の屋根の窓、及びバックミラーに言及することができる。また本発明は、眼に関する分野でも使用できる（スポーツ用メガネ、矯正メガネ又は非矯正メガネ）。
【００４３】
本発明の系を適用して、本発明の系を透過様式でなく反射様式で使用することもできる。これは例えば、例えば上述のバックミラーのような鏡であってもよいが、より大きいものであってもよい。
【００４４】
電気的に活性な系の「土台」となる基材の１つが、不透明又は少なくとも不透明にされている系も考慮される。これは例えば全体が有色の基材、例えば不透明ポリマーで作られた基材（好ましくは明るい色）であってもよい。またこれは、不透明化コーティング、例えばペイントの層（例えば酸化チタンに基づく白色ペイント）又は任意の他のラッカー若しくはワニスによって、後面を不透明にすることができる透明基材（ポリマー、ガラス）であってもよい。この態様の利点は、この不透明コーティングによって与えられる白色の又は明るい色の背景とのコントラストで、メッセージ、ロゴ又は線図を表せることである。
【００４５】
本発明の課題は、このデバイスの製造方法でもあり、特に上述のパターンＡ、Ｂ及びＣを得ることを可能にする方法である。これらの層は、機械的な手段（ブレード）による除去又はレーザー除去によってエッチングすることができる。例えば光リソグラフィエッチングによって、所望のパターンの不連続層を直接に得ることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下では、添付の図面を参照して、非限定的な例で本発明を詳細に示す。
【００４７】
添付の図面は簡単のために概略化されており、ここで示されている様々な要素の間の寸法の比に従う必要はない。
【００４８】
これらは「全固体」エレクトロクロミックグレージングに関し、２枚のガラス板を有する積層構造にされている
【００４９】
図１は、下側導電層２，活性積層体３、それらの上側の上側導電層４、及び上側導電層上でポリウレタン（ＰＵ）（又はエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ））シートに埋め込まれている導電性ワイヤ５のネットワークを具備しているガラス板１（寸法８×１０ｃｍ²）を示している。尚、ここでは明確性のためにＰＵ（ＥＶＡ）シートは図示されていない。このグレージングは、ＥＶＡシート上に第２のガラス板も有しているが、この第２のガラス板も明確性のために図示されていない。２枚のガラス板及びＥＶＡシートは、既知の積層又はカレンダー技術によって、場合によっては加圧下で加熱することによって固定されている。
【００５０】
下側導電体層２は、５０ｎｍのＳｉＯＣの第１層と、その上の４００ｎｍのＦ：ＳｎＯ₂の第２層からなる２重層である（２つの層は好ましくは、ＣＶＤによって切断前のフロートガラスに連続的に堆積させる）。ＳｎＯ₂のために他のドーパントを使用することも可能であり、例えばアンチモンＳｂを使用することができる。他のドーピングされた酸化物、特にＡｌ：ＺｎＯタイプのドーピングされた酸化亜鉛を使用することもできる。
【００５１】
あるいはこれは、約２０ｎｍのドーピングされていてもされていなくてもよいＳｉＯ₂に基づく第１層（特にアルミニウム又はホウ素でドーピングされている）と、その上の約１００ｎｍ〜３５０ｎｍのＩＴＯの第２層とからなる２重層であってよい（２つの層は好ましくは、酸素の存在下で場合によっては加熱して、磁場促進反応性スパッタリングによって、真空中で連続的に堆積させる）。
【００５２】
活性積層体３は、下記の層に分けられる：
○他の金属と組み合わされていてもいなくてもよい４０〜１００ｎｍの（水和）酸化イリジウム又は４０ｎｍ〜４００ｎｍの水和酸化ニッケルを含むアノード性エレクトロクロミック材料の第１層、
○１００ｎｍの酸化タングステンの層、
○１００ｎｍの水和酸化タンタル又は水和酸化ケイ素の第２層、
○３７０ｎｍの、酸化タングステンＷＯ₃に基づくカソード性エレクトロクロミック材料の第２層
【００５３】
これら全ての層は、磁場促進反応性スパッタリングによって、既知の様式で堆積させる。
【００５４】
上側導電層は、１００〜３００ｎｍのＩＴＯの層であり、これも磁場促進反応性スパッタリングによって堆積させる。
【００５５】
導電性ワイヤ５は、タングステン（又は銅）、場合によっては炭素でコーティングされたタングステン（又は銅）で作られた互いに平行な真っ直ぐなワイヤであり、ヨーロッパ特許第７８５，７００号、同第５５３，０２５号、同第５０６，５２１号及び同第４９６，６６９号で示されるような、ワイヤ加熱風防の分野で既知の技術によって、ＰＵのシート堆積させる。概略を説明すると、これはワイヤをポリマーシートの表面に押し込む加熱プレスローラーの使用を含み、ここでこのプレスローラーは、ワイヤガイドデバイスによって供給コイルからワイヤを供給されるものである。
【００５６】
ＰＵシートの厚さは約０．８ｍｍである。
【００５７】
２枚のガラス板は、シリカ−ソーダ−ライムの標準の平らな透明ガラスから作られており、それぞれの厚さは約２ｍｍである。
【００５８】
本発明は、湾曲させた及び／又は強化したガラス板にも、同様に適用可能である。
【００５９】
同様に、少なくとも１枚のガラス板は、全体が有色のガラス板、特に青又は緑色、灰色、銅色又は茶色のガラス板であってよい。
【００６０】
本発明で使用する基材は、ポリマーに基づくものであってもよい。また基材は様々な幾何学的形状であってもよいことに注意すべきである。基材は例えば、正方形又は長方形でよいが、任意の多角形、又は丸められた若しくは波形の輪郭によって画定される少なくとも部分的に湾曲している形状（円、楕円、「波形」等）であってもよい。
【００６１】
更に、２枚のガラス板の少なくとも一方は（エレクトロクロミック又は等価の系を具備していない面に）、太陽光保護コーティング、例えば少なくとも１つの銀層を含むスパッタリングによって堆積させた積層体に基づくコーティングを具備していてもよい。この様式では、下記のタイプの構造を有することが可能である：
ガラス／エレクトロクロミック系／熱可塑性樹脂（ＰＶＢ又はＰＵ又はＥＶＡ）シート／太陽光保護コーティング／ガラス
【００６２】
エレクトロクロミック系は、キャリアー基材に直接に堆積させるのではなく、太陽光保護コーティングのような１又は複数の機能性層を介して、堆積させることも可能である。
【００６３】
下記のタイプの構造で、ガラス板の一方にではなく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）タイプの可撓性ポリマーのシートに、太陽光保護コーティングを堆積させることも可能である：
ガラス／エレクトロクロミック系／熱可塑性樹脂（ＰＶＢ又はＰＵ又はＥＶＡ）シート／太陽光保護層を有するＰＥＴ／熱可塑性樹脂（ＰＶＢ）シート／ガラス
【００６４】
太陽光保護コーティングの例については、ヨーロッパ特許第８２６，６４１号、同第８４４，２１９号、同第８４７，９６５号、ＰＣＴ国際公開ＷＯ４５４１５号、及びヨーロッパ特許第１，０１０，６７７号明細書を参照することができる。
【００６５】
図１に示される構造は、ピクセルのマトリクスの形のエレクトロクロミックグレージングの製造を意図している。この例では、ピクセルは長方形である。それぞれのピクセルの寸法は、約１ｃｍ×１ｃｍである。これらのピクセルは、軸Ｘの方向の６つの列（ｉ）と、軸Ｙの方向の８つの行とに配列されている。ここでＸ及びＹ軸は、相互に直交している。
【００６６】
当然に、ピクセルは他の形状であってもよく、上述のように正方形、円形、三角形、六角形等であってよい。これらの寸法は所望の用途に応じて変更することができ、またＸ及びＹ軸は、大きい角度で交わっていても、小さい角度で交わっていてもよい。これらの形状及び寸法は、実際に、系の様々な層をエッチングする様式及びエッチングされたものの積層方法によって決定される。
【００６７】
図１の場合、下側電極２は、基材の主要部を覆っている層の形である。しかしながら、これは、ガラス板の２つの端部（その最大寸法、すなわちＸ軸の方向で）に、長方形の２つのむき出しのガラスのストリップ６及び７を残している。これらの領域６及び７は、堆積の間にガラス板をマスクする系を使用することによって、むき出しのままで残すことができる。これらは、特にレーザーを使用して、ガラス板の表面全体を始めに覆っている層を部分的に除去することによっても得られる。
【００６８】
更に、下側電極２の周縁部は、Ｘ軸の方向に１０ｍｍ間隔の相互に平行な切開線ｌ１で、ガラス板の幅全体にわたって設定されている。１次元のパターンＡを画定するこれらのラインは、上述の８つの行の範囲を定めている。これらの切開線は全ての層を堆積させた後で作るので、活性積層体３及び上側導電層４にも与えられている。
【００６９】
活性系３及び導電層４の範囲も切開線ｌ２によって定められており、この切開線ｌ２は、Ｙ軸にわたって１０ｍｍ間隔で全て相互に平行に、活性積層体３及び導電層４で覆われたガラス板の長さ全体にわたって存在する。
【００７０】
従って積層体３及び上側電極４は同じパターンを有し、すなわち一連の切開線ｌ１とｌ２とが直角に交わって、ピクセルの所望のタイリングを画定している。
【００７１】
これらそれぞれのピクセルを、短絡の危険性なしに選択的に電流を供給できる様式で、アドレス指定するという問題がある。
【００７２】
○ピクセルの行に関して
それぞれの行のそれぞれの端部において、層３及び４の積層体で覆われておらず、且つ対象となる行に隣接する行に属する電極の部分Ｓ’１及びＳ’２から電気的に絶縁されている下側電極の部分Ｓ１及びＳ２が存在する。これらの電極の部分Ｓ１及びＳ２のそれぞれに、クリップ１０及び１１を取り付ける。これらのクリップの対は、図２に示すようにガラスからはみ出しており、対象となるそれぞれの行への給電部として使用される。従ってピクセル行の全てのピクセルは、下側電極２の側において等電位である。
【００７３】
○ピクセルの列に関して
最後の層が上側電極４の部分からなっているそれぞれの列は、２つの金属ワイヤ５（例えば直径２５μｍのタングステンワイヤ）に電気的に接触している。これらのワイヤは相互に平行であり、且つそれぞれの列の軸Ｘの方向で配置されている。これらは、それぞれのピクセル列のそれぞれの端部を超えて延びている。この様式では、これらは図３に示す様式で、クリップ８及び９に電気的に接続することができる。一対のクリップが、それぞれのピクセルの列に結合している。上側電極４の側で導電性ワイヤ５を使用する場合、互いに物理的及び電気的に完全に絶縁されているパッドが存在する。ここで再び、但し今度は上側電極４の側で、同じ列の全てのピクセルが等電位である。
【００７４】
特に所定のピクセルを着色するために、下側電極の側のピクセルの「正確な」行のクリップ、及び上側電極の側のピクセルの「正確な」列のクリップに電力を供給することが必要である。ここではこれらの行と列との交差部分が対象となるピクセルである。
【００７５】
図４は、下側電極２のために、先の例の活性層３及び上側電極４のための場合のように、相互に直交する線ｌ３及びｌ４の切開を選択している。ここではパッドは、下側電極２の側及び上側電極４の側の両方で、完全に電気的に絶縁されている。これは、下側電極２の側で、それぞれのピクセルのための個々の給電部を必要とする。この給電部は、基材１に配置されたワイヤでよく、それぞれのピクセルが、それらの「下側」電極部分２に電気的に接続されたワイヤを有し、これらのワイヤは、下側電極２の堆積の前、後又は間に、光リソグラフィエッチングによって堆積させることができる。図４及び５に示す場合では、給電部は、下側電極２をエッチングすることによって作った導電性ワイヤ（又はストリップ）である。これらの給電部は好ましくは、幅が８０〜３００μｍであり、同じ間隔で互いに分離されている。
【００７６】
本発明の範囲内で、それぞれのピクセルに、上側電極４の側から独立に電極供給することもできる。ここではそれぞれのピクセルは、それら自身のための給電ワイヤに接続されている。
【００７７】
活性層の周囲へのクリップの配置は、活性表面の損失を防ぐ。ピクセルは切開線ｌ１及びｌ２の幅のみによって分離され、レーザーエッチング技術のおかげでこの幅を非常に狭くすること、特に８０μｍにすることができるので、この系の解像度は非常に良好である。
【００７８】
導電性ワイヤの数及び直径も様々であってよい。これらのパラメータは、ピクセルのサイズ、用途、適当であると考えられるワイヤの可視性の程度（特に白色の状態で）に依存している。
【００７９】
一般に、ピクセルに給電する下側導電層の給電部（すなわち例えば図４では、ワイヤ又はストリップ１２）、及び上側導電層への給電部（すなわち例えば図４では、ワイヤ５）は、それらが、クリップ８及び９の近くの「周縁部」のピクセルに給電するか、又はこれらのクリップから遠い「中央部」のピクセルに給電するかに依存して、様々な寸法／導電性を有することができる。これは、特にピクセルが多数ある場合に、全てのピクセルが可能な限り均一に「反応」するように、ピクセルが給電クリップを配置するデバイスの縁から遠ければ遠いほど、より導電性のリードを提供することが有益であることによる（電気抵抗による損失を補うために）。
【００８０】
例えば、同じピクセル列（図４の横方向）において、クリップ８及び９に近い２つの縁部分のピクセルと比較して「中央に」配置されている４つのピクセルに給電する場合、図４の導電性ストリップ１２は比較的幅を広くする。この目的のために、ワイヤ５の厚さをそれらの長さに関して変更することもできる。
【００８１】
図６は、本発明の第３の例を示している。これは下記の２つの点を除いて、図１の例と同様である：
○第１に、下側電極２が、切開線ｌ１に対して垂直な追加の切開線ｌ５を有して、グレージングをその長手方向に、線ｌ５の両側の２つの等面積の領域に分割している；
○第２に、導電性ワイヤ５が中央で切断されており、それによってグレージングをその幅方向に、２つの等面積の領域に分割している。
【００８２】
互いに完全に独立な４つのピクセル群Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３及びＺ４に分けられた所定数のピクセルからなるグレージングが、形成されている。特に独立のピクセル群が４つではなく２つのみ必要な場合に、追加の切開線ｌ５のみを使用すること、又はワイヤ５の切断のみを行うことも、当然に可能である。
【００８３】
図７は、本発明の第４のタイプのグレージングを示している。これは、図１で示された例と同様である。唯一の違いは、層２、３及び４を切開する様式によって画定されるピクセルの形状である。図７の場合には、層２、３及び４の切開線ｌ１は、直線ではなく、反復的なパターンの折れ線である。同様に、切開線ｌ２も折れ線であり、これらのエッチングの重ね合わせが、六角形のピクセルをもたらしている。
【００８４】
図８、９及び１０は、図７のグレージングの変形である。これら３つの図では、点線が切開線ｌ１に対応し、実線が切開線ｌ２に対応する。図８の場合、ピクセルＰは、長方形である（図１）。図９の場合、ピクセルは六角形である（図７）。図１０の場合、切開線ｌ１及びｌ２が波形になっているので、ピクセルは変形した正方形である。
【００８５】
理解されるように、本発明には多くの変形が存在し、ピクセルの形状及び寸法は非常に様々である。層を切開する様式も非常に様々である。従って始めに下側電極２を切開し、その後で活性層３を堆積させることもできる。また光リソグラフィエッチングによって、所望のパターンを直接に堆積させることもできる。ピクセルは領域毎にグループ化しても、しなくてもよい。
【００８６】
本発明の大きな利点は、全てのピクセルの「活性」層を、単一の基材に同じ操作で堆積させることである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、本発明の「全固体」エレクトロクロミックグレージングの上面図である。
【図２】図２は、図１の線ＡＡに沿った同じグレージングの断面図である。
【図３】図３は、図１の線ＢＢに沿った同じグレージングの断面図である。
【図４】図４は、本発明の「全固体」グレージングの第２のタイプの上面図である。
【図５】図５は、図４の線ＤＤに沿った同じグレージングの断面図である。
【図６】図６は、図１のグレージングの１つの変形の上面図である。
【図７】図７は、本発明の「全固体」グレージングの第３のタイプの上面図である。
【図８】図８は、本発明のエレクトロクロミックグレージングのためのピクセルの形状の概略図である。
【図９】図９は、本発明のエレクトロクロミックグレージングのためのピクセルの他の形状の概略図である。
【図１０】図１０は、本発明のエレクトロクロミックグレージングのためのピクセルの更に他の形状の概略図である。

Claims (32)

1. 電解質によって分離されている少なくとも２つの活性層を有する機能性積層体（３）を具備する少なくとも１つのキャリアー基材（１）を有し、前記機能性積層体が下側電極（２）と上側電極（４）との間に配置されている、光学的／エネルギー的性質が可変の電気的に制御可能なデバイスであって、独立に電気的に制御可能なｎ個の領域を有し（ｎ≧２）、
   前記下側電極（１）が、１又は２次元のパターンＡを有し、このパターンが特にエッチング、又は直接に所望のパターンに層を堆積させることによって得られ、
   前記機能性積層体（３）の活性層及び電解質の少なくとも１つ、特にこれらの層の組み合わせが、２次元のパターンＢを有し、このパターンが特にエッチングによって得られ、
   前記上側電極（４）が、２次元のパターンＣを有し、特にこのパターンがエッチングによって得られ、
   それによって、前記パターンＡ、Ｂ及びＣの積み重ねがｎ個の領域を画定しており、前記上側電極（４）のレベルと、前記活性層及び電解質の一方のレベルとの少なくとも両方において、隣接する２つの領域が物理的に不連続であることを特徴とする、光学的／エネルギー的性質が可変の電気的に制御可能なデバイス。
2. パターンＢ及びＣが同一であることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。
3. パターンＢ及びＣが、２次元の周期的なタイリングの形（ｌ１，ｌ２）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. パターンＡが、１又は２次元の周期的なタイリングの形であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のデバイス。
5. パターンＡ、Ｂ及びＣが、２次元のＸ、Ｙアドレス指定を有するピクセル（Ｐ）を画定しており、特に正方形、長方形、六角形のピクセル、又は多角形のピクセル又は閉じた曲線の形のピクセルであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のデバイス。
6. 前記ピクセル（Ｐ）が、方向Ｙの列にグループ分けされており、同じ列の全てのピクセルが、前記上側電極（４）のレベルで等電位であることを特徴とする、請求項５に記載のデバイス。
7. 前記上側電極（４）のレベルにおけるそれぞれの列のピクセル（Ｐ）の間の電気的な連続性が、それぞれの列のための少なくとも１つのストリップ又は少なくとも１つのワイヤ（５）の形の、前記上側電極（４）に接触している導電体によって提供されていることを特徴とする、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記導電体が金属ワイヤ（５）、特に直径１０〜１００μｍの金属ワイヤ（５）であり、この金属ワイヤ（５）が、それぞれの列のＸ方向に配置されており、且つ前記列のそれぞれの端部を超えて延びていることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記導電体が、ＩＴＯタイプの、ドーピングされた金属酸化物のストリップであり、ＰＥＴタイプの可撓性ポリマーのストリップに堆積しており、且つＸ方向でそれぞれのピクセル列と接触しており、また前記ストリップが、それぞれの前記列のそれぞれの端部を超えて延びていることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
10. 前記導電体が格子状にグループ分けされた導電性ワイヤであり、そのうちの１つのフレームが前記導電性ワイヤからなり、且つそのうちの他のフレームが絶縁性ワイヤからなることを特徴とする、請求項７に記載のデバイス。
11. 前記導電性ワイヤ（５）又は導電性ストリップが、ＰＵ、ＰＶＢ又はＥＶＡタイプの熱可塑性ポリマーのシートを使用して、前記ピクセル列と接触して保持されており、場合によっては前記ポリマーのシート自体がガラスタイプの透明硬質基材に結合されていることを特徴とする、請求項８、９又は１０に記載のデバイス。
12. 前記下側電極（２）が、ピクセル（Ｐ）の行を画定するＹ方向の線（ｌ１）によって画定される１次元のパターンを有し、同じ行の全てのピクセルが、前記下側電極（２）のレベルで等電位であることを特徴とする、請求項５又は６に記載のデバイス。
13. Ｘ方向のピクセルの列及びＹ方向のピクセルの行が、相互に直交しており且つ真っ直ぐであることを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記下側電極（２）が、１次元のタイリングの線（ｌ１）に実質的に垂直な少なくとも１つの追加の切開線（ｌ５）を有し、それによってピクセル（Ｚ１、Ｚ２）及び（Ｚ３、Ｚ４）の少なくとも２つの独立した群を有するようにされていることを特徴とする、請求項７〜１１及び１２のいずれかに記載のデバイス。
15. それぞれのピクセル行が、それぞれの前記ピクセル行の端部において前記下側電極（２）と電気的に接触しているクリップタイプの給電手段（１０、１１）を使用して給電されることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれかに記載のデバイス。
16. 前記下側電極（２）が、２次元のパターンを有し、この下側電極（２）の側において、それぞれのピクセルが独立の給電部を有し、且つ列及び行によって同定されていることを特徴とする、請求項５又は６に記載のデバイス。
17. 前記下側電極の側におけるそれぞれのピクセルの給電を、光リソグラフィエッチングによって堆積させ又はエッチングした接続されているワイヤ（１２）を使用して行い、且つこのワイヤ（１２）が、場合によっては前記下側電極（２）の一部を形成していることを特徴とする、請求項１６に記載のデバイス。
18. 前記ワイヤ（５）又は導電性ストリップが、好ましくはピクセル（Ｐ）の２つの行の間で、切断されており、それによって少なくとも２つの独立のピクセルの群（Ｚ１、Ｚ３）及び（Ｚ２、Ｚ４）を有するようにされていることを特徴とする、請求項７〜１０及び１１又は１６のいずれかに記載のデバイス。
19. 前記デバイスの給電部が多重技術を使用していることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載のデバイス。
20. それぞれの領域ｎが、手動で始動させる又は電気的／コンピューター手段を使用して駆動される適当な給電部によって、独立に電気的に制御可能であることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれかに記載のデバイス。
21. 前記それぞれの領域又はピクセルに、特に導電性ワイヤ又はストリップタイプの導電手段の導電性を適応させることによって、電気抵抗による電力損失を考慮して給電することを特徴とする、請求項２０に記載のデバイス。
22. 一連の前記給電部（７、８、９、１０）が、前記機能性積層体（３）で覆われているキャリアー基材（１）の領域の外側に配置されていることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれかに記載のデバイス。
23. エレクトロクロミック系又はバイオロゲン系に関し、特に「全固体」系であることを特徴とする、請求項１〜２２に記載のデバイス。
24. 乗物のサンルーフ、特に特に独立に活性化させることができる２又は４つの領域に分割されたサンルーフ、又は乗物のサイドウィンドウ又はリアウィンドウに関することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれかに記載のデバイス。
25. 風防又は風防の一部に関することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれかに記載のデバイス。
26. 風防の上側部分に、特に風防の輪郭に沿った１又は複数のストリップの形で配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載のデバイス。
27. 風防の中央部に配置されており、特に少なくとも１つのカメラ及び／又は少なくとも１つの光センサーを使用して給電部を自動制御する手段によって、夜間に運転者をまぶしい光から保護することを特徴とする、請求項２５に記載のデバイス。
28. 図表及び／又は文字情報を表示するパネル、建物のためのグレージング、バックミラー、航空機の窓又は風防、又はルーフウィンドウ、又はリアウィンドウに関することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれかに記載のデバイス。
29. 透過又は反射様式で操作することを特徴とする、請求項１〜２８のいずれかに記載のデバイス。
30. 多角形又は少なくとも部分的に曲線の形状で、透明又は全体に有色の、平らな又は湾曲した少なくとも１つの透明基材を有することを特徴とする、請求項１〜２９のいずれかに記載のデバイス。
31. 不透明な又は不透明にされた基材を有することを特徴とする、請求項１〜３０のいずれかに記載のデバイス。
32. エッチング、特に機械的な手段又はレーザーによるエッチングによって、又は光リソグラフィィエッチング技術によって直接に、パターンＡ、Ｂ及びＣを得ることを特徴とする、請求項１〜３１のいずれかに記載のデバイスの製造方法。