JP2005330148A - 防曇素子、防曇鏡、及びエレクトロクロミックミラー - Google Patents

Abstract

【課題】有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えた防曇素子、この防曇素子を用いた防曇鏡、及びエレクトロクロミックミラーを提供する。
【解決手段】表面の曇りを防ぐ防曇素子１０であって、透明ガラス基板１２上に形成されたＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及びＭｇＦ_２のうちの少なくとも一つを含むバリア層１４と、その上に形成された粗のアモルファス構造のＴｉＯ_２層１６と、その上に形成されたアナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２層１８と、その上に形成されたＳｉＯ_２により多孔質状に形成された親水層２０とを備え、防曇素子１０に入射する可視光の波長λに対し、バリア層１４の光学膜厚は、０．２０８４λ〜０．２７２５λであり、アモルファス酸化チタン層１６の光学膜厚は、０．０４８８λ〜０．０７３３λであり、アナターゼ酸化チタン層１８の光学膜厚は、０．２１９８λ〜０．２４４２λであり、親水層２０の光学膜厚は、０．０２９４λ〜０．０５８８λとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防曇素子、防曇鏡、及びエレクトロクロミックミラーに係り、特に、本発明は、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えた防曇素子、防曇鏡、及びエレクトロクロミックミラーに関する。

従来、ＴｉＯ_２膜上に多孔質状のＳｉＯ_２膜を設けた防曇素子が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、高出力のデュアルマグネトロンスパッタ法（ＤＭＳ）を利用した、結晶性酸化チタン薄膜の高速成膜方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平１０−３６１４４号公報 特開２００２−３４８６６５号公報

特許文献１に記載されている構成において、ＴｉＯ_２膜は、十分な光触媒機能を発揮するために、例えば１００ｎｍ（１０００Å）以上の厚さを有する。しかし、このような比較的厚いＴｉＯ_２膜を用いた場合には、光干渉により有色干渉色が生じてしまう。また、ＴｉＯ_２膜の有色干渉色と透明ガラス基板の裏面の反射光とに起因して、有色二重像が生じてしまうという問題点があった。

一方、特許文献２には、高出力のデュアルマグネトロンスパッタ法により、高活性のＴｉＯ_２膜を、例えば２５ｎｍ程度に薄膜化する方法が開示されている。しかし、高出力のデュアルマグネトロンスパッタ装置等は高価であり、この方法を用いた場合には、干渉色等を抑えたとしても、製品コストが比較的高くなり易いという問題点があった。このため、近年、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えた防曇素子を、より低いコストで提供することが望まれている。

そこで、本発明は、上記の課題を解決できる防曇素子、防曇鏡、及び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。

上記の課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、表面の曇りを防ぐ防曇素子であって、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及びＭｇＦ_２のうちの少なくとも一つを含む素材により、透明ガラス基板上に形成されたバリア層と、アモルファス構造のＴｉＯ_２膜により、バリア層上に形成されたアモルファス酸化チタン層と、アモルファス酸化チタン層の上に、アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜により形成されたアナターゼ酸化チタン層と、アナターゼ酸化チタン層の上に、ＳｉＯ_２により多孔質状に形成された親水層とを備え、防曇素子に入射する可視光の波長λに対し、バリア層の光学膜厚は、０．２０８４λ〜０．２７２５λであり、アモルファス酸化チタン層の光学膜厚は、０．０４８８λ〜０．０７３３λであり、アナターゼ酸化チタン層の光学膜厚は、０．２１９８λ〜０．２４４２λであり、親水層の光学膜厚は、０．０２９４λ〜０．０５８８λである。このように構成すれば、アナターゼ酸化チタン層の膜厚が薄くても、十分な光触媒機能を発揮することができる。また、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えることができる防曇素子を具現することが可能となる。尚、前記アモルファス酸化チタン層は、表面が粗い凹凸状である、粗の構造を有するように形成することが望ましい。

尚、上記の光学膜厚の説明に用いた波長λは、防曇素子に入射する可視光の波長である。この波長は、人間の目の視感度が最も敏感な範囲（例えば４５０〜６５０ｎｍ程度）の波長であってよい。各層、特にアナターゼ酸化チタン層は、この範囲のいずれの波長に対しても、上記の範囲内となる光学膜厚を有するのが好ましい。また、実用上必要な精度に応じて、視感度が最も敏感な波長の範囲の中心波長や、又は人間の目の視感度がピークとなる波長等を波長λとして用いてもよい。この中心波長は、厳密に中央値でなくともよく、例えば５００ｎｍ程度であってよい。

本発明の第２の形態は、表面の曇りを防ぐ防曇鏡であって、本発明の第１の形態に係る防曇素子と、防曇素子に入射して透過する光を反射する反射層とを備える。このように構成すれば、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えた防曇鏡を具現することができる。

本発明の第３の形態は、電力に応じて反射光の色調を変化させるエレクトロクロミックミラーであって、本発明の第１の形態に係る防曇素子と、外部から受け取る電力に応じて、防曇素子に入射して透過する光の色調を変化させるエレクトロクロミック層と、防曇素子及びエレクトロクロミック層を透過する光を反射する反射層とを備える。このように構成すれば、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えたエレクトロクロミックミラーを具現することができる。また、エレクトロクロミック層の色調の変化に応じて、適切な色調の反射光を得ることができる。

前記のように構成される本発明によれば、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えた防曇素子、防曇鏡、及びエレクトロクロミックミラーを提供することができる。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の形態に係る防曇素子１０の構成の一例を示す。本例は、有色干渉色及び有色二重像を抑えた防曇素子１０を、低コストで提供することを目的とする。防曇素子１０は、透明ガラス基板１２、バリア層１４、アモルファス酸化チタン（ａ−ＴｉＯ_２）層１６、アナターゼ酸化チタン（ｃ−ＴｉＯ_２）層１８、及び親水層２０を備える。

透明ガラス基板１２は、例えばソーダライムガラスにより形成される。バリア層１４は、透明ガラス基板１２からのアルカリ成分の溶出を防止するための誘電体膜であり、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及びＭｇＦ_２のうちの少なくとも一つを含む素材により、透明ガラス基板１２上に形成される。バリア層１４の光学膜厚は、０．２０８４λ〜０．２７２５λ（物理膜厚６５０Å〜９００Åに相当）とするのが好ましい。ここで、光学膜厚とは、物理膜厚と屈折率との積である。

アモルファス酸化チタン層１６及びアナターゼ酸化チタン層１８は、バリア層１４上に連続成膜されたＴｉＯ_２層である。アモルファス酸化チタン層１６は、アモルファス構造のＴｉＯ_２膜により、バリア層１４上に形成された薄膜であり、透明ガラス基板１２の温度（基板温度）を３５０℃程度として、酸素分圧を２．６６×１０^−２Ｐａ程度に高めた条件下で成膜される。このような条件で成膜すると、アモルファス酸化チタン層１６は、膜粒子径が大きくなり、粗のアモルファス（非晶質）構造に形成される。このため、アモルファス酸化チタン層１６の表面には、粗い凹凸が形成される。アモルファス酸化チタン層１６の光学膜厚は、０．０４８８λ〜０．０７３３λ（物理膜厚１００〜１５０Åに相当）とするのが好ましい。

アナターゼ酸化チタン層１８は、光触媒機能を有する層であり、粗のアモルファス酸化チタン層１６の上に、アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜により形成される。アナターゼ酸化チタン層１８は、基板温度を３５０℃程度として、酸素分圧を１．３３×１０^−２Ｐａ程度に低下させた環境下で成膜される。このように、粗のアモルファス酸化チタン層１６上にアナターゼ酸化チタン層１８を形成した場合、粗のアモルファス酸化チタン層１６の表面における凹凸に起因して、アナターゼ酸化チタン層１８におけるアナターゼ結晶領域は、結晶方向に乱れが生じることとなる。

また、粗のアモルファス酸化チタン層１６を用いた場合には、アナターゼ酸化チタン層１８の表面積は、粗のアモルファス酸化チタン層１６を用いない場合と比べ、大きくなる。そのため、粗のアモルファス酸化チタン層１６を用いることにより、アナターゼ酸化チタン層１８の膜厚を薄くした場合であっても、十分な光触媒機能を発揮することができる。また、アナターゼ酸化チタン層１８の光学膜厚は、０．２５λより小さいのが好ましい。アナターゼ酸化チタン層１８の光学膜厚は、０．２０〜０．２５λ、より好ましくは、０．２１９８λ〜０．２４４２λ（物理膜厚４５０〜５００Åに相当）である。

そして、アナターゼ酸化チタン層１８は、ＴｉＯ_２のもつ周知の光触媒機能（酸化還元反応）により、アナターゼ酸化チタン層１８上に形成された親水層２０の表面に付着した有機物を、分解及び除去する。これにより、アナターゼ酸化チタン層１８は、外部から受ける紫外光を利用して、親水層２０を清浄に保つ。これにより、防汚性の高い防曇素子１０を提供することができる。

尚、アナターゼ酸化チタン層１８は、透明ガラス基板１２の温度を３５０℃程度にして成膜されるのが好ましい。これにより、結晶がルチル型構造等になるのを抑制し、蒸着したＴｉＯ_２を、アナターゼ型に、適切に結晶化させることができる。また、アナターゼ酸化チタン層１８に先だって成膜される粗のアモルファス酸化チタン層１６も、透明ガラス基板１２の温度を３５０℃程度に設定して成膜されてよい。これにより、透明ガラス基板１２の温度を変更することなく、粗のアモルファス酸化チタン層１６及びアナターゼ酸化チタン層１８を、連続成膜することができる。本実施の形態において、粗のアモルファス酸化チタン層１６及びアナターゼ酸化チタン層１８は、それぞれ異なる条件下での蒸着により、連続成膜される。粗のアモルファス酸化チタン層１６は、アナターゼ酸化チタン層１８よりも高い酸素分圧下で形成される。また、アナターゼ酸化チタン層１８は、粗のアモルファス酸化チタン層１６よりも早い蒸着速度で成膜されてよい。

親水層２０は、アナターゼ酸化チタン層１８の上に、多孔質状の無機酸化膜等の、親水性の素材により多孔質状に形成された層である。本例において、親水層２０は、ＳｉＯ_２により、基板温度を３５０℃程度として、酸素分圧を２．６６×１０^−２Ｐａ程度に高めた条件下で、多孔質状に成膜される。このような条件で成膜すると、親水層２０は、アナターゼ酸化チタン層１８と同様に、粗のアモルファス酸化チタン層１６の膜構造の影響を受けて、最表面が凹凸状の粗の膜となる。これにより、親水層２０の親水性能をより高めることができる。

親水層２０は、防曇素子１０の表面に付着した水滴を、薄い膜状に濡れ広げるので、防曇素子１０が曇るのを防止する。これにより、防曇素子１０は、防曇性を発揮し、表面の曇りを防ぐ。親水層２０の光学膜厚は、０．０２９４λ〜０．０５８８λ（物理膜厚１００〜２００Åに相当）とするのが好ましい。

次に、本発明の第１の形態に係る防曇素子１０の実施例を説明する。表１は、実施例１〜５を示す。表２は、比較例１〜３を示す。

以下の方法により、本発明の必要条件を満たす実施例１〜５を製造した。
（実施例１）
まず、透明ガラス基板１２上に、バリア層１４として、Ａｌ_２Ｏ_３を、光学膜厚で０．２０８４λ（６５０Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を１．３３×１０^−２Ｐａとし、４Å／Ｓ（秒）の蒸着速度で行った。

次に、バリア層１４上に、アモルファス酸化チタン層１６として、アモルファス構造のＴｉＯ_２膜を、光学膜厚で０．０４８８λ（１００Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を２．６６×１０^−２Ｐａとし、０．２Å／Ｓの蒸着速度で行った。

更に、アモルファス酸化チタン層１６上に、アナターゼ酸化チタン層１８として、アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜を、光学膜厚で０．２１９８λ（４５０Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を１．３３×１０^−２Ｐａとし、１Å／Ｓの蒸着速度で行った。

そして、アナターゼ酸化チタン層１８上に、親水層２０として、多孔質状のＳｉＯ_２膜を、光学膜厚で０．０２９４λ（１００Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を２．６６×１０^−２Ｐａとし、０．５Å／Ｓの蒸着速度で行った。

これらの蒸着は、従来公知の一般的な蒸着装置を用いて行った。これにより、防曇素子１０を低コストで提供することができる。また、これらの蒸着において、酸素分圧は、全圧力とほぼ等しい。これらの層（例えばアモルファス酸化チタン層１６及びアナターゼ酸化チタン層１８等）は、蒸着装置に代えて、従来公知の一般的なイオンプレーティング装置、又はスパッタリング装置等により、成膜されてもよい。この場合も、防曇素子１０を低コストで提供することができる。

（実施例２）
バリア層１４の膜厚を光学膜厚で０．２４０５λ（７５０Å）、アナターゼ酸化チタン層１８の膜厚を、光学膜厚で０．２４４２λ（５００Å）、親水層２０の膜厚を、光学膜厚で０．０４４１λ（１５０Å）とした以外は実施例１と同様にして、実施例２に係る防曇素子１０を製造した。

（実施例３）
バリア層１４の膜厚を、光学膜厚で０．２７２５λ（８５０Å）、アモルファス酸化チタン層１６の膜厚を、光学膜厚で０．０７３３λ（１５０Å）、アナターゼ酸化チタン層１８の膜厚を、光学膜厚で０．２４４２λ（５００Å）、親水層２０の膜厚を１５０Å（光学膜厚で０．０４４１λ）とした以外は実施例１と同様にして、実施例３に係る防曇素子１０を製造した。

（実施例４）
透明ガラス基板１２上に、バリア層１４として、ＳｉＯ_２を、光学膜厚で０．２５λ（８５０Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を１．３３×１０^−２Ｐａとし、５Å／Ｓの蒸着速度で行った。また、親水層２０の膜厚を、光学膜厚で０．０５８８λ（２００Å）とした。これ以外は実施例１と同様にして、実施例４に係る防曇素子１０を製造した。

（実施例５）
透明ガラス基板１２上に、バリア層１４として、ＭｇＦ_２を、光学膜厚で０．２４８５λ（９００Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を３５０℃、酸素分圧を６．６５×１０^−３Ｐａとし、６Å／Ｓの蒸着速度で行った。また、親水層２０の膜厚を、光学膜厚で０．０５８８λ（２００Å）とした。これ以外は実施例１と同様にして、実施例５に係る防曇素子１０を製造した。

次に、以下の方法により、本発明の必要条件を満たさない比較例１〜３を製造した。
（比較例１）
まず、透明ガラス基板１２上に、アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜を、光学膜厚で０．９７６６λ（２０００Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を２５０℃、酸素分圧を１．３３×１０^−２Ｐａとし、１Å／Ｓの蒸着速度で行った。次に、このＴｉＯ_２膜の上に、多孔質状のＳｉＯ_２膜を、光学膜厚で０．０５８８λ（２００Å）蒸着した。この蒸着は、基板温度を２５０℃、酸素分圧を２．６６×１０^−２Ｐａとし、０．５Å／Ｓの蒸着速度で行った。

（比較例２）
アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜の膜厚を、光学膜厚で０．４８８３λ（１０００Å）とした以外は比較例１と同様にして、比較例２に係る素子を製造した。

（比較例３）
アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜の膜厚を、光学膜厚で０．２６８６λ（５５０Å）、ＳｉＯ_２膜の膜厚を、光学膜厚で０．０４４１λ（１５０Å）とした以外は比較例１と同様にして、比較例３に係る素子を製造した。

図２は、実施例１〜５、及び比較例１〜３の分光反射率を示すグラフである。図２（ａ）は、比較例１〜３、及び実施例２の分光反射率を示すグラフである。図２を参照すると、比較例１、２においては、波長５００ｎｍ付近において反射率が大きく低下していることがわかる。

ここで、人間の目の視感度は、可視光の波長４５０〜６５０ｎｍの範囲が敏感である。このため、この範囲内で反射率（Ｒ）％の最大値と最小値の差（反射率の高低差）が大きいと、干渉色を強く認識することになる。従って、このような反射率の高低差に起因して、比較例１、２においては、強い有色干渉色が観測される。

また、個人差はあるものの、波長４５０〜６５０ｎｍの範囲において、反射率の高低差が最大値の約１／５（０．２倍）以下の場合は、色として認識されにくいため干渉色が無色となる。そのため、比較例３、及び実施例２においては、干渉色は観測されない。

図２（ｂ）は、実施例１〜５の分光反射率を示す。実施例１〜５のいずれにおいても、反射率の高低差は小さく、実用上問題となる干渉色は観測されなかった。特に、例えば実施例２のように、反射率の高低差が反射率の最大値の０．１倍より小さい場合には、干渉色を、より適切に抑えることができることは特筆すべきことである。

ここで、防曇素子１０の反射率、及び防曇素子１０に生じる干渉色は、透明ガラス基板１２の屈折率と、バリア層１４、アモルファス酸化チタン層１６、アナターゼ酸化チタン層１８、及び親水層２０の４層構造における各層の各屈折率及び膜厚との組み合わせにより、決定される。また、親水層２０、及び実施例４のバリア層１４におけるＳｉＯ_２の屈折率は、１．４７、アナターゼ酸化チタン層１８及びアモルファス酸化チタン層１６におけるＴｉＯ_２の屈折率は２．４４、実施例１〜３のバリア層１４におけるＡｌ_２Ｏ_３の屈折率は１．６０、実施例５のバリア層１４におけるＭｇＦ_２の屈折率は１．３８である。また、透明ガラス基板１２におけるガラスの屈折率は１．５２である。空気の屈折率は、１．００である。

ここで、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えるためには、素子を構成する各層の光学膜厚を、所定の範囲に設定する必要がある。しかし、比較例１及び比較例２においては、十分な光触媒機能を発揮するためにアナターゼ酸化チタン層の膜厚を厚くすると、各層の屈折率及び膜厚のマッチングが行えず、有色干渉色が発生している。また、比較例３においては、有色干渉色及び有色二重像の発生を抑えるためアナターゼ酸化チタン層の膜厚を薄くし、各層の屈折率及び膜厚のマッチングを行うと、十分な光触媒機能が発揮されない。

一方、実施例１〜５においては、粗のアモルファス酸化チタン層１６上にアナターゼ酸化チタン層１８を形成することにより、アナターゼ酸化チタン層１８に十分な光触媒機能を発揮させながら、ＴｉＯ_２の層を薄く成膜している。そのため、実施例１〜５においては、４層構造における各層の屈折率及び膜厚のマッチングが行われ、有色干渉色が抑えられている。また、干渉色が無色（ニュートラル色）であるため、有色二重像の発生も、抑えられている。

図３は、実施例１〜５、及び比較例１〜３の親水性能を示す。実施例１〜５、及び比較例１〜３の構成に対して、以下の（１）、（２）の手順で、親水性能を試験した。

（１）初期化として、ブラックライト（ピーク波長３５０ｎｍ、紫外光強度１ｍＷ）にて紫外光（ＵＶ）を２４時間照射した。

（２）親水性能試験として、エンジンオイルを各素子の表面に広げ、１時間放置した。その後、水洗し、紫外光を２４時間照射して、水滴接触角度を測定した。照射時間毎の水滴接触角を表３に示す。

図３（ａ）は、比較例１〜３、及び実施例２の親水性能を示す。図３（ｂ）は、実施例１〜５の親水性能を示す。実施例１〜５、及び比較例１、２において、２４時間後には、アナターゼ酸化チタン層１８の光触媒機能により親水層２０が浄化され、良好な親水性能が回復された。しかし、比較例３の親水性能は、２４時間後にも回復しなかった。尚、良好な親水性能とは、例えば、水滴接触角度が１０度以下となる親水性能である。

表４は、実施例１〜５、及び比較例１〜３についての、干渉色及び親水性能の評価結果を示す。 ＴｉＯ_２層（ｃ−ＴｉＯ_２）が厚い比較例１、２においては、比較的強い有色干渉色が発生した。また、ＴｉＯ_２層が比較的薄い比較例３においては、所要とする親水性能は得られなかった。一方、実施例１〜５においては、有色干渉色は全く観測されず、無色となった。また、良好な親水性能が具現できた。

尚、実施例１〜５は、従来公知の一般的な製造装置で製造可能であるため、より低いコストで製造できる。また、実施例１〜５において、粗のアモルファス酸化チタン層１６及びアナターゼ酸化チタン層１８におけるＴｉＯ_２層の膜厚の和は、６００Å程度であり、薄い膜厚で、光触媒機能を発揮している。このように、ＴｉＯ_２層の膜厚を低減することにより、有色干渉色及び有色二重像を抑えた防曇素子１０を、より低いコストで提供することができる。

図４は、本発明の第２の形態に係る防曇鏡３０の構成の一例を示す。尚、図４において、図１に示す構成と同一又は同様の機能を有する構成は、図１と同じ符号を付して、その説明を省略する。

防曇鏡３０は、防曇素子１０及び反射層３２を備える。防曇素子１０は、透明ガラス基板１２、バリア層１４、アモルファス酸化チタン層１６、アナターゼ酸化チタン層１８、及び親水層２０を有する。

反射層３２は、例えばＣｒ金属薄膜で構成され、透明ガラス基板１２における、バリア層１４が成膜される面の裏面に形成される。これにより、反射層３２は、防曇素子１０を透過して入射する光を反射する。反射層３２は、透明ガラス基板１２の裏面に金属を蒸着することにより形成されており、８００Å程度の厚さを有する。

また、防曇鏡３０において、バリア層１４、アモルファス酸化チタン層１６、アナターゼ酸化チタン層１８、及び親水層２０は、透明ガラス基板１２上に、この順番で成膜されており、図１を用いて説明したバリア層１４、アモルファス酸化チタン層１６、アナターゼ酸化チタン層１８、及び親水層２０と、それぞれ同じ光学膜厚を有する。そのため、防曇鏡３０においても、これらの４層構造における各層の屈折率及び膜厚のマッチングが行われており、その結果として、有色干渉色及び有色二重像が抑えられるようになっている。また、これにより、反射層３２の反射光を、防曇鏡３０の反射光に、そのまま反映することができるようになっている。

尚、防曇鏡３０は、例えば自動車用のミラーに適用される。すなわち、防曇鏡３０は、自動車用アウターミラーに適用される。自動車用アウターミラーは、通常屋外で使用されるため、表面に汚れが付着する機会も多い。そのため、自動車用アウターミラー用の防曇鏡３０におけるアナターゼ酸化チタン層１８には、高い光触媒機能が求められる。また、自動車用アウターミラーにおいては、安全上の観点から、有色干渉色や有色二重像の発生を抑えることが強く求められる。そのため、上記の構成を用いることにより、自動車用アウターミラーに適した防曇鏡３０を提供することができる。また、これにより、高い機能の自動車用アウターミラーを提供することができる。

図５は、本発明の第３の形態に係るエレクトロクロミックミラー４０の構成の一例を示す。尚、図５において、図１又は図４と同じ符号を付した構成は、図１又は図４における構成と同一又は同様の機能を有するため、説明を省略する。

エレクトロクロミックミラー４０は、防曇素子１０及びエレクトロクロミック部３４を備える。防曇素子１０は、透明ガラス基板１２、バリア層１４、アモルファス酸化チタン層１６、アナターゼ酸化チタン層１８、及び親水層２０を有する。

エレクトロクロミック部３４は、透明ガラス基板１２における、バリア層１４が成膜される面の裏面に形成されており、反射層４４、電極層４６、及びエレクトロクロミック層４２を有する。反射層４４は、電極兼反射層であり、電極層４６とともに、エレクトロクロミック層４２に電力を供給する。また、反射層４４は、エレクトロクロミック層４２及び電極層４６を挟んで透明ガラス基板１２と対向するように設けられる。これにより、反射層４４は、防曇素子１０及び電極層４６、エレクトロクロミック層４２を透過する光を反射する。

電極層４６は、透明ガラス基板１２とエレクトロクロミック層４２との間に設けられた透明電極であり、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等により形成される。エレクトロクロミック層４２は、エレクトロクロミック物質を含む層であり、反射層４４及び電極層４６を介して外部から受け取る電力に応じて、可逆的に着色又は消色することができる。そして、この着色又は消色により、エレクトロクロミック層４２は、外部から受け取る電力に応じて、防曇素子１０を透過する光の透過率を変化させることができる。また、これにより、エレクトロクロミックミラー４０は、電力に応じて反射率を変化させることができる。

ここで、防曇素子１０において、有色干渉色が生じるとすれば、エレクトロクロミックミラー４０の反射光の色調が変化してしまい、所望の色調の反射率が得られなくなる場合も考えられる。しかし、上記の構成のエレクトロクロミックミラー４０においては、有色干渉色の発生を抑えることにより、適切な色調の反射率に変化させることができる。これにより、エレクトロクロミック部３４により変調された反射光を、エレクトロクロミックミラー４０の反射光に、そのまま反映することができる。尚、エレクトロクロミックミラー４０は、例えば自動車用のミラーに用いられる。エレクトロクロミックミラー４０は、自動車用アウターミラーに用いられてよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

この発明の防曇素子は、例えば、自動車用のミラー、特に自動車用アウタミラーに好適に利用可能である。

本発明の第１の形態に係る防曇素子１０の構成の一例を示す断面模式図である。 実施例１〜５、及び比較例１〜３の分光反射率を示すグラフである。 図２（ａ）は、比較例１〜３、及び実施例２の分光反射率を示す。 図２（ｂ）は、実施例１〜５の分光反射率を示す。 実施例１〜５、及び比較例１〜３の親水性能を示すグラフである。 図３（ａ）は、比較例１〜３、及び実施例２の親水性能を示す。 図３（ｂ）は、実施例１〜５の親水性能を示す。 本発明の第２の形態に係る防曇鏡３０の構成の一例を示す断面模式図である。 本発明の第３の形態に係るエレクトロクロミックミラー４０の構成の一例を示す断面模式図である。

符号の説明

１０・・・防曇素子、１２・・・透明ガラス基板、１４・・・バリア層、１６・・・アモルファス酸化チタン層、１８・・・アナターゼ酸化チタン層、２０・・・親水層、３０・・・防曇鏡、３２・・・反射層、３４・・・エレクトロクロミック部、４０・・・エレクトロクロミックミラー、４２・・・エレクトロクロミック層、４４・・・反射層（電極兼反射層）、４６・・・電極層

Claims (3)

1. 表面の曇りを防ぐ防曇素子であって、
   Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、及びＭｇＦ_２のうちの少なくとも一つを含む素材により、透明ガラス基板上に形成されたバリア層と、
   アモルファス構造のＴｉＯ_２膜により、前記バリア層上に形成されたアモルファス酸化チタン層と、
   前記アモルファス酸化チタン層の上に、アナターゼ結晶構造のＴｉＯ_２膜により形成されたアナターゼ酸化チタン層と、
   前記アナターゼ酸化チタン層の上に、ＳｉＯ_２により多孔質状に形成された親水層と
   を備え、
   前記防曇素子に入射する可視光の波長λに対し、
   前記バリア層の光学膜厚は、０．２０８４λ〜０．２７２５λであり、
   前記アモルファス酸化チタン層の光学膜厚は、０．０４８８λ〜０．０７３３λであり、
   前記アナターゼ酸化チタン層の光学膜厚は、０．２１９８λ〜０．２４４２λであり、
   前記親水層の光学膜厚は、０．０２９４λ〜０．０５８８λであることを特徴とする防曇素子。
2. 表面の曇りを防ぐ防曇鏡であって、
   請求項１に記載の前記防曇素子と、
   前記防曇素子に入射して透過する光を反射する反射層と
   を備える防曇鏡。
3. 電力に応じて反射光の色調を変化させるエレクトロクロミックミラーであって、
   請求項１に記載の前記防曇素子と、
   外部から受け取る電力に応じて、前記防曇素子に入射して透過する光の色調を変化させるエレクトロクロミック層と、
   前記防曇素子及び前記エレクトロクロミック層を透過する光を反射する反射層と
   を備えるエレクトロクロミックミラー。
   

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