JP2005099606A - エレクトロクロミックミラー - Google Patents

Abstract

【課題】ガラス基板と、該ガラス基板の背面側に形成される透明導電膜と、該透明導電膜の背面側に形成されるエレクトロクロミック層と、該エレクトロクロミック層の背面側に形成される反射膜兼電極膜とを備えるエレクトロクロミックミラーにおいて、エレクトロクロミック層へのイオンの混入を完全に阻止するようにして性能の安定化を図るとともに、生産性を高める。
【解決手段】エレクトロクロミック層３および反射膜兼電極膜４がその背面側からイオン絶縁酸化膜５で被覆される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラス基板と、該ガラス基板の背面側に形成される透明導電膜と、該透明導電膜の背面側に形成されるエレクトロクロミック層と、該エレクトロクロミック層の背面側に形成される反射膜兼電極膜とを備えるエレクトロクロミックミラーに関する。

このようなエレクトロクロミックミラーは、たとえば車両用防眩ミラーに用いられるものであり、特許文献１等で開示されたものが知られている。
特開２０００−２８９５号公報

ところで、エレクトロクロミック層は、電解質膜と、電解質膜を相互間に挟む酸化発色膜および還元発色膜とで構成されるものであり、電解質膜内に存在する微水分の加水分解により、エレクトロクロミック層内でイオン移動が生じ、着色および消色変化をするものである。

ここで、酸化発色膜がたとえばＩｒＯ_n 膜であり、電解質膜がたとえばＴａ₂ Ｏ₅ 膜であり、還元発色膜がたとえばＷＯ₃ 膜であるときに、消色時および着色時には酸化発色膜、電解質膜および還元発色膜で次のような化学変化が生じる。

「消色時」 酸化発色膜；Ｉｒ（ＯＨ）_n ＋ｘＯＨ^- 電解質膜； Ｔａ₂ Ｏ₅ ＋ｘＨ₂ Ｏ 還元発色膜；ＷＯ₃ ＋ｘＨ⁺ ＋ｘｅ^- 「着色時」 酸化発色膜；Ｉｒ（ＯＨ）_n+x ＋ｘｅ^- 電解質膜； Ｔａ₂ Ｏ₅ ＋ｘＨ＋ｘＯＨ^- 還元発色膜；Ｈ_x ＷＯ₃
ここで電子ｅ^- は、透明導電膜および反射膜兼電極膜間に電位差を設けることにより、各発色膜側の電極で移動を開始するものであり、その移動エネルギーに伴って電解質膜内の微水が加水分解し、イオンの移動が生じるので、前記各発色膜内で酸化還元反応が起こり、着消色現象が起こるのである。

ところで、各発色膜内では陽イオン（Ｈ⁺ ）の引っ張り合いが生じており、その陽イオン（Ｈ⁺ ）が酸化還元の繰り返し反応を生じさせているのであるが、そこに、Ｎａ⁺ のような陽イオンが混入して、ＮａＯＨ等の化合物を生成したりすると、膜中のイオン伝導率が低下し、繰り返し反応が起こらなくなってしまう。しかも大気中には、いろいろなイオンが存在し、その中でもＮａ⁺ イオンは多く存在するので、エレクトロクロミック層への外部からのイオンの混入を遮断する必要がある。

このため、上記特許文献１で開示されたものでは、イオン遮断性、防水性、防湿性および耐傷性を兼ね備えた樹脂皮膜でエレクトロクロミック層を被覆して保護し、エレクトロクロミックミラーの性能を安定させている。

しかるに、上記樹脂皮膜でイオンを完全に遮断することは困難であり、上記従来のものでは、金属酸化物、セラミック粉およびガラス粉を樹脂皮膜に含ませたりしているが、それでもイオンを完全に遮断することは困難であり、またエレクトロクロミック層の成膜手法と、樹脂皮膜の成膜手法とは異なるので、生産性が劣っている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エレクトロクロミック層へのイオンの混入を完全に阻止するようにして性能の安定化を図るとともに、生産性を高め得るようにしたエレクトロクロミックミラーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ガラス基板と、該ガラス基板の背面側に形成される透明導電膜と、該透明導電膜の背面側に形成されるエレクトロクロミック層と、該エレクトロクロミック層の背面側に形成される反射膜兼電極膜とを備えるエレクトロクロミックミラーにおいて、前記エレクトロクロミック層および反射膜兼電極膜がその背面側からイオン絶縁酸化膜で被覆されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記イオン絶縁酸化膜が、Ａｌ₂ Ｏ₃ またはＴａ₂ Ｏ₅ から成ることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明の構成に加えて、前記エレクトロクロミック層および前記ガラス基板間に、イオン絶縁酸化膜を介在させたことを特徴とする。

さらに請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記ガラス基板を除く部分が腐食防止塗料層で覆われることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、イオン絶縁酸化膜は、イオンの行き来を完全に阻止することができるので、エレクトロクロミックミラーの性能を安定化することができ、しかもイオン絶縁酸化膜は、エレクトロクロミック層と同様にスパッタリングや蒸着等で成膜可能であるので、生産性を高めることができる。

また上記請求項２記載の発明によれば、Ａｌ₂ Ｏ₃ またはＴａ₂ Ｏ₅ から成るイオン絶縁酸化膜を成膜するのは容易であり、生産性をより一層高めることができる。

請求項３記載の発明によれば、ガラス基板側からのイオンの混入も防止するようにして、性能をより一層安定化することができる。

さらに請求項４記載の発明によれば、透明導電膜および反射膜兼電極膜の腐食を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の第１実施例を示すものであり、車両用防眩ミラーとして用いられるエレクトロクロミックミラーＭ１は、ガラス基板１と、該ガラス基板１の背面側に形成される透明導電膜２と、該透明導電膜２の背面側に形成されるエレクトロクロミック層３と、該エレクトロクロミック層３の背面側に形成される反射膜兼電極膜４と、エレクトロクロミック層３および反射膜兼電極膜４をその背面側から被覆するイオン絶縁酸化膜５とで構成される。

透明導電膜２は、ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）、ＳｎＯ₂ 等の透明導電膜材料により１０００Åの膜厚に成膜されるものであり、たとえば電気抵抗を１５Ω以下、透過率を最低９０％としたものである。

エレクトロクロミック層３は、透明導電膜２側から順に、還元発色膜６、電解質膜７および酸化発色膜８を積層して成るものである。還元発色膜６は、ＷＯ₃ 、ＭｎＯ₃ 、Ｖ₂ Ｏ₅ 等の還元発色材料により２０００〜５０００Åの膜厚に成膜され、電解質膜７は、たとえばＴａ₂ Ｏ₅ により５５００Åの膜厚に成膜され、酸化発色膜８は、ＳｎＯ−ＩｒＯ₂ 、Ｃｒ₂ Ｏ₃ 、ＲｈＯ_x 、ＮｉＯ_x 等から成る膜中に吸収率を考慮して酸化金属を最適量含有させて成るものであり、この第１実施例ではたとえばＳｎＯ₂ 中にＩｒＯ₂ が最大１０分子量％含まれるＳｎＯ₂ −ＩｒＯ₂ により１０００〜２０００Åに成膜される。

反射膜兼電極膜４は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ等の反射膜兼電極膜材料により１０００Åの膜厚に成膜されるものであり、たとえば電気抵抗を１５Ω以下、透過率を最低９０％としたものである。

またイオン絶縁酸化膜５は、たとえばＡｌ₂ Ｏ₃ により最小１０００Åの膜厚に成膜される。

ところで透明導電膜２と、エレクトロクロミック層３における還元発色膜６、電解質膜７および酸化発色膜８と、反射膜兼電極膜４と、イオン絶縁酸化膜５とは、スパッタリングや蒸着等の同一の成膜手法で成膜されるものである。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、イオン絶縁酸化膜５は、イオンの行き来を完全に阻止することができるものであり、そのイオン絶縁酸化膜５でエレクトロクロミック層３および反射膜兼電極膜４が背面側から被覆されるので、エレクトロクロミックミラーＭ１の性能を安定化することができる。

しかもイオン絶縁酸化膜５は、透明導電膜２、還元発色膜６、電解質膜７、酸化発色膜８および反射膜兼電極膜４と同一の成膜手法で成膜されるので、エレクトロクロミックミラー１の生産性を高めることができる。

さらにイオン絶縁酸化膜５がＡＬ₂ Ｏ₃ から成るものであるので、イオン絶縁酸化膜５を成膜するのは容易であり、生産性をより一層高めることができる。

上記第１実施例の変形例として、イオン絶縁酸化膜５がＴａ₂ Ｏ₅ から成るものであってもよく、この場合にも、イオン絶縁酸化膜５を成膜するのは容易であり、生産性を高めることができる。

図２は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

エレクトロクロミックミラーＭ２は、前記第１実施例のエレクトロクロミックミラーＭ１の構成に加えて、ガラス基板１およびエレクトロクロミック層３間に介在するイオン絶縁酸化膜９と、腐食防止塗料層１０とを含むものであり、イオン絶縁酸化膜９は、ガラス基板１および透明導電膜２間に介装され、腐食防止塗料層１０は、ガラス基板１を除いて透明導電膜２、イオン絶縁酸化膜９、エレクトロクロミック層３、反射膜兼電極膜４およびイオン絶縁酸化膜５を覆う。

イオン絶縁酸化膜９は、ＡＬ₂ Ｏ₃ またはＴａ₂ Ｏ₅ により、たとえば３００Åの膜厚に成膜され、また腐食防止塗料層１０は、たとえばキシレン３０％、１−ブタノール１０％およびクロム酸亜鉛６％を含む塗料から成る薄い塗膜を浸漬塗装またはスピンコートで形成した後に１５０〜２００℃の熱風で３〜４分乾燥したり、たとえばシリコン系、エポキシ系、ウレタン系コーティング剤から成る薄い塗膜を浸漬塗装またはスピンコートで形成した後に１５０〜２００℃での熱風乾燥およびＵＶ硬化処理を行うことにより得られる。

この第２実施例によれば、上記第１実施例の効果を得ることができる上に、イオン絶縁酸化膜９により、ガラス基板１側からエレクトロクロミック層３へのイオンの混入も防止するようにして、性能をより一層安定化することができる。

また腐食防止塗料層１０により、透明導電膜２および反射膜兼電極膜４の腐食を防止することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

第１実施例のエレクトロクロミックミラーの断面図である。 第２実施例のエレクトロクロミックミラーの断面図である。

符号の説明

１・・・ガラス基板
２・・・透明導電膜
３・・・エレクトロクロミック層
４・・・反射膜兼電極膜
５，９・・・イオン絶縁酸化膜
１０・・・腐食防止塗料層
Ｍ１，Ｍ２・・・エレクトロクロミックミラー

Claims (4)

1. ガラス基板（１）と、該ガラス基板（１）の背面側に形成される透明導電膜（２）と、該透明導電膜（２）の背面側に形成されるエレクトロクロミック層（３）と、該エレクトロクロミック層（３）の背面側に形成される反射膜兼電極膜（４）とを備えるエレクトロクロミックミラーにおいて、前記エレクトロクロミック層（３）および反射膜兼電極膜（４）がその背面側からイオン絶縁酸化膜（５）で被覆されることを特徴とするエレクトロクロミックミラー。
2. 前記イオン絶縁酸化膜（５）が、Ａｌ₂ Ｏ₃ またはＴａ₂ Ｏ₅ から成ることを特徴とする請求項１記載のエレクトロクロミックミラー。
3. 前記エレクトロクロミック層（３）および前記ガラス基板（１）間に、イオン絶縁酸化膜（９）を介在させたことを特徴とする請求項１または２記載のエレクトロクロミックミラー。
4. 前記ガラス基板（１）を除く部分が腐食防止塗料層（１０）で覆われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレクトロクロミックミラー。

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