JP2006215574A - 第三表面金属反射体が組込まれているエレクトロクロミックバックミラー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フロント表面とリア表面とを有する、フロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面上に1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が高反射性反射体/電極を有していて、フロント要素及びリア要素は、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒にシールによって結合されて室が画定され、また、当該室は、反射体/電極と接触している溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、反射体/電極は、光がフロント要素とエレクトロクロミック材料とを通過した後に反射体/電極に達するときに、エレクトロクロミック材料及びフロント要素を通過してくる光を反射するのに有効である。
【選択図】 図3
Description
本発明は、自動車用のエレクトロクロミックバックミラーに関するものであり、更に詳しくは、少なくとも1つの溶液相エレクトロクロミック材料と接触している、第三表面反射体/電極が組込まれている改良エレクトロクロミックバックミラーに関するものである。
而して、本発明の第一の目的は、自動車用の高反射率第三表面反射体/電極を組込んでいる、改良された強靭で低コストの減光可能なバックミラーを提供することであって、当該バックミラーは、温度、湿度、振動、大気腐食、塩水噴霧、電子妨害(electronic disturbances)、砂及び粗粒子(grid)における広範な環境変動を伴う苛酷な環境において動作することができ、また一貫して生産し組立てるのに比較的経済的で信頼性があり、動作時も効率的で信頼性がある。
図面を含む明細書全文から明らかである上記及び他の目的は、バックミラーの減光部分の内面(第三表面)上に反射体/電極を組込むことにより、本発明にしたがって達成される。この反射体/電極は、少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料と接触する一体型電極を形成し、高反射性銀合金の単層であることができ、又は外部被覆が高反射性銀合金である一連の被覆を含むことができる。一連の被覆を反射体/電極に関して用いる場合、ガラス表面に結合していて、エレクトロクロミック媒体の任意の部品とのなんらかの悪い相互作用、例えば腐食作用に耐える下塗(base coating)、下塗に充分に結合していて、エレクトロクロミック媒体とのなんらかの悪い相互作用に耐え得る任意の中間層(単層又は複層)、及びエレクトロクロミック媒体と直接接触していて、周囲シールに対する充分な結合、高反射率、良好な貯蔵寿命、電極としての安定な挙動、エレクトロクロミック媒体との悪い相互作用に対する耐性、大気腐食に対する耐性、電気接点腐食に対する耐性、ベース層又は存在する場合には中間層(単層又は複層)に対する付着能力のために主として選択される少なくとも1種類の高反射性銀合金が存在しているべきである。1つの層の高反射性銀合金を用いる場合、当該層も前記の基準を満たしていなければならない。
本発明のもう1つ別の態様では、第三表面反射体/電極は、エレクトロクロミックミラーの第三表面全面にわたって配置される少なくとも1つのベース層を含む。高反射性層は、ベース層(単層又は複層)の中心部分(シールが配置される周囲部分ではない)にわたって配置される。任意に、1つ以上の中間層を、ベース層と反射層との間に挿入しても良く、また第三表面全面にわたって配置しても良く、又は(1つ以上の中間層がある場合には)中心部分もしくは双方の部分に配置しても良い。
発明とみなされる主題は、特に指摘され、明細書の結論部分において明確に特許請求される。更なる目的及び利点と共に、本発明は、添付の図面に関する以下の説明を参照することによって最も良く理解される(図面においては同じ番号は同じ部品を示している):
図1は、従来技術のエレクトロクロミックミラーアセンブリの拡大横断面図であり;
図2は、自動車用の車内/車外エレクトロクロミックバックミラーシステムを概略的に図示している正面図であって、内部及び外部ミラーには本発明のミラーアセンブリが組込まれている;
図3は、3−3で切り取った、図2に示した第三表面反射体/電極が組込まれている内部エレクトロクロミックバックミラーの拡大横断面図であり;
図4は、本発明にしたがう第三表面反射体/電極の別の態様が組込まれているエレクトロクロミックミラーの拡大横断面図であり;
図5aは、当該ミラーの第二表面上において透明導電体に対して駆動電位を施用するための改良された配置を有するエレクトロクロミックミラーの拡大横断面図であり;
図5bは、図5aの第三表面反射体の拡大上面図であり;及び
図6は、空間的に離れた関係に透明要素を保持するために硬化され機械圧延されたエポキシシール用いているエレクトロクロミックミラーの拡大横断面図である。
図2は、車内ミラーアセンブリ110、及び運転手側と助手席側それぞれのための2つの車外バックミラーアセンブリ111a及び111bを概略的に図示している正面図であり、前記ミラーすべては、従来の仕方で自動車に取り付けられるように適合されており、その場合、ミラーは自動車の後方に向いていて、それによって自動車の運転手は後方を見ることができる。車内ミラーアセンブリ110と、車外バックミラーアセンブリ111a及び111bとには、上記カナダ特許第1,300,945号;米国特許第5,204,778号;又は米国特許第5,451,822号において図示及び説明されているタイプの光センシング電子回路、及びグレアと周囲光を感じて、エレクトロクロミック要素に対して駆動電圧を供給することができる他の回路を組込むことができる。ミラーアセンブリ110,111a及び111bは、車内ミラー及び車外ミラーの同じ番号で識別される要素と実質的に同じである。これらの部品は、構成は若干異なっていても良いが、実質的に同じ様式で機能し、同じ番号の部品と実質的に同じ結果を得ることができる。例えば、車内ミラー110のフロントガラス要素の形状は、一般的に、車外ミラー111a及び111bに比べて長く且つ狭い。車外ミラー111a及び111bと比較した車内ミラー110上に関するいくつかの異なる性能基準も存在する。例えば、車内ミラー110は、完全に清浄にした場合、一般的に、約70%〜 約85%以上の反射率を有しているべきであり、車外ミラーは、しばしば、約50%〜 約65%の反射率を有する。また、米国では(自動車製造会社によって供給される場合)、助手席側のミラー111bは、典型的に,球状の屈曲、又は凸形状を有するのに対して、運転手側のミラー111a及び車内ミラー110は、現行では平坦でなければならない。欧州では,運転手側のミラー111aは、通常は,平坦又は非球面であるのに対して,助手席側のミラー111bは凸形状を有する。日本では,2つの車外ミラーは、凸形状を有する。以下の説明は,一般的に、本発明のすべてのミラーアセンブリに適用できる。
ner circumferential wall )132によって画定される。
適当なクレー充填材としては、ニュージャージー州エジソンにある Engelhard Corporation から市販されているBUCA, CATALPO, ASP NC, SATINTONE5, SATlNTONE SP−33, TRANSLINK 37, TRANSLINK 77, TRANSLlNK445, TRANSLINK 555 が挙げられる。 適当なシリカ充填材は、メリーランド州SCM Chemicals から市販されているSILCRON G−130, G−300, G−100
−T 及び G−100 である。シールの加水分解安定性を向上させる適当なシランカップリング剤は、ミシガン州ミットランドにあるDow Corning Corporationから市販されている Z−6020, Z−6030, Z−6os2, Z−6032, Z−6040, Z−6075 及び Z-6076 である。適当な精密ガラスマイクロビーズスペーサーは、カリフォルニア州パロアルトにあるDuke Scientific から、各種サイズを組合せたものが市販されている。
image)を有するエレクトロクロミックミラーを提供する。
molybdenum flash over-coat)層を有する銀合金との間にモリブデン中間層を挿入すると、12の要因によってキャス噴霧中で劣化する時間がいかに長くなるかを示している。
実施例1
自動車ミラー要素付形物に切り取られた、厚さ2.3ミリメートルの平らなソーダ石灰フロートガラス上に、連続してクロムを約700Å及び銀を約500Å付着させることによって、高反射性第三表面反射体/電極が組込まれているエレクトロクロミックミラーデバイスを調製した。高反射性第三表面反射体/電極の第二セットも、ガラス要素付形物の上に、連続して、クロムを約700Å、及びパラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。付着は、ベース圧3x10−6トール及びアルゴン圧3x10−3トールの下で、当該ガラス要素を、マグネトロンスパッタリングシステム中にある分離金属ターゲット(separate metal targets)に通すことによって達成した。
シールによるデバイスの一体性が壊されるか、又は反射体/電極層もしくは透明電極層の積層が実質的に分解もしくは崩れるまで(そのとき、デバイスは破損したと言われる)、当該デバイスに関して促進耐久性試験を行った。行われた第一試験は、蒸気オートクレーブ試験であり、水含有容器中でデバイスを封止し、1平方インチ当たり(psi)15ポンドの圧力下、120℃に晒した。第二試験は、ASTMB 368−85に記載されているキャス試験(CASS)であった。
実施例2
特に断りが無ければ、この実施例におけるデバイスは、実施例1の条件及び教示にしたがって作った。当該ガラス要素付形物の表面上に、連続してクロムを約700Å、ロジウムを約100Å及び銀を約500Å付着させることによって、多層組合せ反射体/電極を調製した。多層組合せ反射体/電極の第二セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、ロジウムを約100Å及びパラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。エレクトロクロミックデバイスを組立て、実施例1にしたがって試験した。
特に断りが無ければ、この実施例におけるデバイスは、実施例1の条件及び教示にしたがって作った。当該ガラス要素付形物の表面上に、連続してクロムを約700Å、モリブデンを約500Å及びパラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって、多層組合せ反射体/電極を調製した。エレクトロクロミックデバイスを組立て、実施例1にしたがって試験した。
実施例4
特に断りが無ければ、この実施例におけるデバイスは、実施例1の条件及び教示にしたがって作った。当該ガラス要素付形物の表面上に、連続してクロムを約700Å、パラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å及びモリブデンを約100Å付着させることによって、多層組合せ反射体/電極を調製した。多層組合せ反射体/電極の第二セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、モリブデンを約500Å、パラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å、及びモリブデン約100Åを付着させることによって調製した。エレクトロクロミックデバイスを組立て、実施例1にしたがって試験した。
最後に、クロム、銀3%パラジウム、モリブデンの連続多層組合せ反射体電極デバイスは、実施例1のクロム、銀3%パラジウムの連続多層組合せ反射体電極デバイスに比べて、CASS試験に2倍長く耐え、蒸気オートクレーブ試験には20倍長く耐えた。
特に断りが無ければ、この実施例におけるデバイスは、実施例1の条件及び教示にしたがって作った。当該ガラス要素付形物の表面上に、連続してクロムを約700Å、ロジウムを約100Å及び銀を約500Å付着させることによって、多層組合せ反射体/電極を調製した。多層組合せ反射体/電極の第二セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、ロジウムを約100Å及びパラジウムを3重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。多層組合せ反射体/電極の第三セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、ロジウムを約100Å及び白金を6重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。多層組合せ反射体/電極の第四セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、ロジウムを約100Å及び金を3重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。多層組合せ反射体/電極の第五セットも、当該ガラス要素付形物の表面上に、連続して、クロムを約700Å、ロジウムを約100Å及び金を15重量%含む銀合金を約500Å付着させることによって調製した。実施例1にしたがってエレクトロクロミックデバイスを組立てた。
Claims (39)
- それぞれがフロント表面とリア表面とを有する、間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面がその上に配置された1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が少なくとも1層の高反射性銀合金を含む反射体/電極を有していて、ここで、当該間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素は、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒にシールによって結合されて室が画定され、また、当該室は、当該反射体/電極と接触している少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、当該反射体/電極は、光が当該フロント要素と当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料とを通過した後に当該反射体/電極に達するときに、当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料及び当該フロント要素を通過してくる光を反射するのに有効である前記エレクトロクロミック可変反射率ミラー。
- 銀合金が、銀と、金、白金、ロジウム、及びパラジウムから実質的に成る群より選択される元素との組合せである請求項1記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、複数の層を含む請求項1記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性合金の下に配置されたベース層を更に含む請求項3記載のミラー。
- 当該ベース層が:クロム;クロム・モリブデン・ニッケル合金;ニッケル・鉄・クロム合金;ステンレス鋼;及びチタンから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項4記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性合金と当該ベース層との間に配置された少なくとも1つの中間層を更に含み、当該中間層が:モリブデン;ロジウム;ステンレス鋼;及びチタンから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項5記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性層上に配置された少なくとも1つのフラッシュオーバーコート層を更に含み、当該フラッシュオーバーコート層が:ロジウム、モリブデン、及び白金から実質的に成る群より選択される材料を含む請求項6記載のミラー。
- 当該透明導電性材料層が、約0.1Ω/平方〜約40Ω/平方のシート抵抗を有する請求項1記載のミラー。
- 当該多層透明導電体のシート抵抗が、約0.5Ω/平方〜 約15Ω/平方である請求項8記載のミラー。
- それぞれがフロント表面とリア表面とを有する、間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面がその上に配置された1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が少なくとも1層の高反射性材料とフラッシュオーバーコート層とを含む反射体/電極を有していて、ここで、当該間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素は、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒にシールによって結合されて室が画定され、また、当該室は、当該フラッシュオーバーコート層と接触している少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、当該反射体/電極は、光が当該フロント要素と当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料とを通過した後に当該反射体/電極に達するときに、当該少なくとも1種の溶液相エレクトロクロミック材料及び当該フロント要素を通過してくる光を反射するのに有効であり、当該反射体/電極が、エレクトロクロミック可変反射率ミラーが少なくとも70%の反射率を示すように構成される、前記エレクトロクロミック可変反射率ミラー。
- 当該高反射性材料が、銀及び銀合金から成る群より選択される材料であり、当該銀合金が、銀と、金、白金、ロジウム、及びパラジウムから実質的に成る群より選択される元素との組合せである請求項10記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性合金の下に配置されたベース層を更に含む請求項11記載のミラー。
- 当該ベース層が:クロム;クロム・モリブデン・ニッケル合金;ニッケル・鉄・クロム合金;ステンレス鋼;及びチタンから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項12記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性合金と当該ベース層との間に配置された少なくとも1つの中間層を更に含み、当該中間層が:モリブデン;ロジウム;ステンレス鋼;及びチタンから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項11記載のミラー。
- 当該フラッシュオーバーコート層が:ロジウム、モリブデン、及び白金から実質的に成る群より選択される材料を含む請求項10記載のミラー。
- それぞれがフロント表面とリア表面とを有する、間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面がその上に配置された1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が、当該リア要素のフロント表面の当該全部分を覆っているベース層と、当該リア要素のフロント表面の内部を覆っている少なくとも1つの追加層とを含む反射体/電極を有していて、当該少なくとも1つの追加層が高反射性材料層を含み、ここで、当該間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素は、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒にシールによって結合されて室が画定され、また、当該室は、当該反射体/電極と接触している少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、当該反射体/電極は、光が当該フロント要素と当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料とを通過した後に当該反射体/電極に達するときに、当該少なくとも1種の溶液相エレクトロクロミック材料及び当該フロント要素を通過してくる光を反射するのに有効である前記エレクトロクロミック可変反射率ミラー。
- 当該高反射性材料が、銀及び銀合金から成る群より選択される材料であり、当該銀合金が、銀と、金、白金、ロジウム、及びパラジウムから実質的に成る群より選択される元素との組合せである請求項16記載のミラー。
- 当該ベース層が:クロム;クロム・モリブデン・ニッケル合金;ニッケル・鉄・クロム合金;ステンレス鋼;及びチタンから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項16記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性合金とベース層との間に配置された少なくとも1つの中間層を更に含み、当該中間層が:モリブデン;ロジウム;ステンレス鋼;チタン;及びそれらの合金及びそれらの組合せから実質的に成る群より選択される材料を含む請求項16記載のミラー。
- 当該中間層が、当該リア要素のフロント表面の全表面を覆っている請求項19記載のミラー。
- 当該中間層が、当該リア要素のフロント表面の内部を覆っている請求項19記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、当該高反射性層上に配置された少なくとも1つのフラッシュ保護層を更に含み、当該フラッシュ保護層が:ロジウム、モリブデン、及び白金から実質的に成る群より選択される材料を含む請求項16記載のミラー。
- 当該透明導電性材料層が、約0.1Ω/平方〜 約40Ω/平方のシート抵抗を有する請求項16記載のミラー。
- 当該多層透明導電体のシート抵抗が、約0.5Ω/平方〜 約15Ω/平方である請求項16記載のミラー。
- 当該反射体/電極を、周囲部分で除去する請求項1,20及び16のいずれかに記載のミラー。
- 当該反射体/電極を、エッチング、機械的削り取り、サンドブラスチングから成る群より選択される技術によって除去する請求項25記載のミラー。
- それぞれがフロント表面とリア表面とを有する、間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面がその上に配置された1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が、当該リア要素のフロント表面の内部を覆い、且つそれらの縁の小領域へと延びている高反射性材料と、反射体/電極及び導電性材料の欠損領域によって当該反射体/電極から分離された当該リア要素のフロント表面の周囲部分上に配置された導電性材料とを含む反射体/電極の少なくとも1層を有し、当該間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素は、当該導電性材料上に配置されたシール部材によって、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒に結合されて室を画定しており、ここで、当該ミラーは、当該導電性材料と当該透明導電性材料との間に電気的相互接続を提供する手段を更に含み、当該室が、当該反射体/電極と接触している少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、当該反射体/電極は、光が当該フロント要素と当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料とを通過した後に当該反射体/電極に達するときに、当該少なくとも1種の溶液相エレクトロクロミック材料及び当該フロント要素を通過してくる光を反射するのに有効である前記エレクトロクロミック可変反射率ミラー。
- 当該相互接続手段が、当該シール部材中に配置された導電性粒子を含む請求項27記載のミラー。
- 当該導電性粒子が、銀である請求項28記載のミラー。
- 当該導電性粒子が、導電性材料で被覆されたビーズである請求項28記載のミラー。
- 当該導電性ビーズを、金、銀及び銅の1つで被覆し、スペーサーとして用いる請求項30記載のミラー。
- 当該相互接続手段が、当該シール部材の外縁上に配置された導電性相互接続材料を含む請求項28記載のミラー。
- 非導電性材料を、当該導電性材料の当該リア要素欠損のフロント表面の当該部分上に配置する請求項27記載のミラー。
- それぞれがフロント表面とリア表面とを有する、間隔を置いて配置されているフロント要素及びリア要素を含む、自動車用のエレクトロクロミック可変反射率ミラーであって、当該フロント要素のリア表面がその上に配置された1層の透明導電性材料を有し、当該リア要素のフロント表面が、高反射性材料を含む反射体/電極によって覆われた周囲シール部材の硬化第一部分を有し、ここで、当該シール部材の硬化第一部分を予定の厚さまで除去して、当該反射体/電極を、当該リア要素のフロント表面の内部を覆い、その縁の小領域まで延びている内部と、シール部材の当該硬化第一部分によって当該内部から分離された外部とに分離されるようにし、ここで、当該反射体/電極の当該外部は当該内部と電気的に接触しておらず、当該間隔を置いて配置されているフロント要素及び当該リア要素は、当該シール部材の硬化第一部分の上に配置された当該シール部材の第二部分によって、一定の間隔を空けて離れた関係で一緒に結合されて室を画定しており、ここで、当該ミラーは、当該反射体/電極の外部と当該透明導電性材料との間に電気的相互接続を提供する手段を更に含み、当該室が、当該反射体/電極と接触している少なくとも1種類の溶液相エレクトロクロミック材料を含み、また、当該反射体/電極は、光が当該フロント要素と当該少なくとも1種類のエレクトロクロミック材料とを通過した後に当該反射体/電極に達するときに、当該少なくとも1種の溶液相エレクトロクロミック材料及び当該フロント要素を通過してくる光を反射するのに有効である前記エレクトロクロミック可変反射率ミラー。
- 当該相互接続手段が、当該シール部材の外縁上に配置された導電性相互接続材料を含む請求項34記載のミラー。
- 当該導電性相互接続材料が、導電性エポキシ及び導電性塗料から選択される材料を含む請求項35記載のミラー。
- 当該リア要素のフロント表面の全部分を覆っているベース層をさらに含む、請求項1記載のミラー。
- 当該反射体/電極が、エレクトロクロミック可変反射率ミラーが少なくとも70%の反射率を示すように構成される、請求項1記載のミラー。
- 前記フラッシュオーバーコート層が、高反射性材料からなる当該層がミラーの反射率に寄与できるのに足る薄さである、請求項10に記載のミラー。
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