JP2009529150A6 - Improved thin film coatings, electro-optic elements, and assemblies incorporating these elements - Google Patents

Improved thin film coatings, electro-optic elements, and assemblies incorporating these elements Download PDF

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Abstract

【課題】様々な薄膜コーティング、電気光学要素、及びこれらの要素を組み込んだアセンブリを提供する。
【解決手段】電気光学要素は、多くの車両及び建築用途で一般的になっている。様々な電気光学要素構成は、窓及びミラーのための可変透過率及び/又は可変反射率を提供する。本発明は、様々な薄膜コーティング、電気光学要素、及びこれらの要素を組み込んだアセンブリに関する。
Various thin film coatings, electro-optic elements, and assemblies incorporating these elements are provided.
Electro-optic elements are common in many vehicle and building applications. Various electro-optic element configurations provide variable transmittance and / or variable reflectivity for windows and mirrors. The present invention relates to various thin film coatings, electro-optic elements, and assemblies incorporating these elements.

Description

関連出願への相互参照
本出願は、合衆国法典第35巻第119条(e)下で、2006年3月3日にTonar他に付与された米国特許仮出願出願番号第60/779、369号、2006年6月5日にTonar他に付与された出願番号第60/810、921号、2006年12月7日にTonar他に付与された出願番号第60/873、474号、及び2007年2月7日にNeumanに付与された「改良透明導体を備える電気光学要素」という名称の代理人整理番号GEN10PP−514に対する優先権を請求しており、その開示内容は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application 35 USC § 119 (e) below, U.S. Provisional Patent Application Serial No. 60 / 779,369 assigned to Tonar other on March 3, 2006 Application No. 60 / 810,921 granted to Tonar et al. On June 5, 2006, Application No. 60 / 873,474 granted to Tonar et al. On December 7, 2006, and 2007 We claim priority to agent serial number GEN10PP-514 entitled “Electro-Optical Element with Improved Transparent Conductor” granted to Neuman on February 7, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety. The content is incorporated by reference.

本出願は、「IMIコーティングを含む電気光学要素」という名称の代理人整理番号GEN10−P517、及び代理人整理番号GEN10P518に関し、その両方は、本明細書と同時に出願され、その開示内容は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。   This application relates to agent docket number GEN10-P517 and agent docket number GEN10P518 entitled “Electro-Optical Elements Including IMI Coating”, both of which are filed concurrently with the present disclosure, the disclosure of which is The entire contents of the specification are incorporated by reference.

電気光学要素は、多くの車両及び建築用途で一般的になってきている。様々な電気光学要素構成により、窓及びミラーに可変透過率及び/又は可変反射率がもたらされる。   Electro-optic elements are becoming common in many vehicle and architectural applications. Various electro-optic element configurations provide variable transmission and / or variable reflectance for windows and mirrors.

米国特許仮出願出願番号第60/779、369号U.S. Provisional Application No. 60 / 779,369 米国特許仮出願出願番号第60/810、921号U.S. Provisional Application No. 60 / 810,921 米国特許仮出願出願番号第60/873、474号U.S. Provisional Application No. 60 / 873,474 米国特許第6、567、708号US Pat. No. 6,567,708 米国特許出願第60/804、378号US Patent Application No. 60 / 804,378 米国特許第5、837、994号US Pat. No. 5,837,994 米国特許第5、990、469号US Pat. No. 5,990,469 米国特許第6、008、486号US Pat. No. 6,008,486 米国特許第6、130、448号US Pat. No. 6,130,448 米国特許第6、130、421号US Pat. No. 6,130,421 米国特許第6、049、171号US Pat. No. 6,049,171 米国特許第6、465、963号US Pat. No. 6,465,963 米国特許第6、403、942号US Pat. No. 6,403,942 米国特許第6、587、573号US Pat. No. 6,587,573 米国特許第6、611、610号US Pat. No. 6,611,610 米国特許第6、621、616号US Pat. No. 6,621,616 米国特許第6、631、316号US Pat. No. 6,631,316 米国特許出願出願番号第10/208、142号US patent application Ser. No. 10 / 208,142 米国特許出願出願番号第09/799、310号US patent application Ser. No. 09 / 799,310 米国特許出願出願番号第60/404、879号US Patent Application Serial No. 60 / 404,879 米国特許出願出願番号第60/394、583号US patent application Ser. No. 60 / 394,583 米国特許出願出願番号第10/235、476号US patent application Ser. No. 10 / 235,476 米国特許出願出願番号第10/783、431号US patent application Ser. No. 10 / 783,431 米国特許出願出願番号第10/777、468号US patent application Ser. No. 10 / 777,468 米国特許出願出願番号第09/800、460号US patent application Ser. No. 09 / 800,460 米国特許第4、094、058号U.S. Pat. No. 4,094,058 米国特許第6、111、684号US Pat. No. 6,111,684 米国特許第6、166、848号US Pat. No. 6,166,848 米国特許第6、356、376号US Pat. No. 6,356,376 米国特許第6、441、943号US Pat. No. 6,441,943 米国特許出願第10/115、860号US patent application Ser. No. 10 / 115,860 米国特許第5、825、527号US Pat. No. 5,825,527 米国特許第6、111、683号US Pat. No. 6,111,683 米国特許第6、193、378号US Pat. No. 6,193,378 米国特許出願第09/602、919号US patent application Ser. No. 09 / 602,919 米国特許出願第10/260、741号US patent application Ser. No. 10 / 260,741 米国特許出願第60/873、474号US Patent Application No. 60 / 873,474 米国特許出願第10/430、885号US patent application Ser. No. 10 / 430,885 欧州特許EP0728618A2European Patent EP0728618A2 米国特許出願20040032638A1US Patent Application 20040032638A1 米国特許第5、535、056号US Pat. No. 5,535,056 米国特許出願20040022638A1US Patent Application 2004022638A1 カナダ特許第1、300、945号Canadian Patent No. 1,300,945 米国特許第5、204、778号US Pat. No. 5,204,778 米国特許第5、451、822号US Pat. No. 5,451,822 米国特許出願公開第2006/0056003号US Patent Application Publication No. 2006/0056003 米国特許第6、700、692号US Pat. No. 6,700,692 米国特許第5278693号US Patent No. 5,278,693 Zonghe Lai及びJohan Liu著「Nordic Electronicsパッケージ化指針」第A章Zonghe Lai and Johan Liu "Nordic Electronics Packaging Guidelines" Chapter A F.W.Billmeyer及びM.Saltzman著「色彩技術の原理」、第2版、「J.Wiley and Sons Inc.」(1981)F. W. Billmeyer and M.M. Saltzman, “Principles of Color Technology”, Second Edition, “J. Wiley and Sons Inc.” (1981)

本発明は、様々な薄膜コーティング、電気光学要素、及びこれらの要素を組み入れたアセンブリに関する。   The present invention relates to various thin film coatings, electro-optic elements, and assemblies incorporating these elements.

図1、図2a、及び図2bは、可変透過率の窓110、210a、210bを用いる多人数乗り車両102、202a、202bを示している。可変透過率の窓110、210a、210bを用いる多人数乗り車両には、例えば、航空機102、バス202a、及び列車202bが含まれる。そのいくつかを本明細書の他所でより詳細に説明する他の多人数乗り車両は、可変透過率の窓110、210a、210bを用いることができることは認められるべきである。更に、一般的に図1、図2a、及び図2bに示されている多人数乗り車両は、可変透過率の窓を制御するための窓制御システム(図1〜図2bには示さないが、図10に示し、それを参照して説明する)も含む。本出願人に譲渡された米国特許第6、567、708号及び「可変透過性窓システム」という名称の2006年6月9日出願の米国特許出願第60/804、378号は、可変透過率窓に関する様々な詳細を説明しており、その開示内容は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。   FIGS. 1, 2a, and 2b show multi-passenger vehicles 102, 202a, 202b using variable transmittance windows 110, 210a, 210b. Examples of multi-passenger vehicles using variable transmittance windows 110, 210a, 210b include aircraft 102, bus 202a, and train 202b. It should be appreciated that other multi-passenger vehicles, some of which are described in more detail elsewhere herein, can use variable transmittance windows 110, 210a, 210b. In addition, the multi-passenger vehicle generally shown in FIGS. 1, 2a, and 2b is a window control system (not shown in FIGS. 1-2b) for controlling a variable transmittance window. Also shown in FIG. 10 and described with reference thereto. US Pat. No. 6,567,708 assigned to the assignee and US patent application 60 / 804,378, filed June 9, 2006, entitled “Variable transmissive window system” Various details regarding windows are described, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

図3には、可変透過率窓の別の用途が説明されている。建造物301の建築窓302は、有利な態様においては、可変透過性機能を組み込むことができる。これらの可変透過性の建築窓は、住居施設、商業施設、及び工業施設に含むことができることを理解すべきである。   FIG. 3 illustrates another application of the variable transmittance window. The architectural window 302 of the building 301 may advantageously incorporate a variable transmissive function. It should be understood that these variable permeable architectural windows can be included in residential, commercial, and industrial facilities.

図4は、様々な可変透過率及び可変反射率の要素を含む制御車両400を示している。一例として、内部バックミラーアセンブリ415を示しており、実施形態の少なくとも1つでは、このアセンブリ415は、可変反射率ミラー要素及び車両外部光自動制御システムを含む。このような車両外部光自動制御システムの詳細説明は、本出願人に譲渡された米国特許第5、837、994号、第5、990、469号、第6、008、486号、第6、130、448号、第6、130、421号、第6、049、171号、第6、465、963号、第6、403、942号、第6、587、573号、第6、611、610号、第6、621、616号、第6、631、316号、及び米国特許出願出願番号第10/208、142号、第09/799、310号、第60/404、879号、第60/394、583号、第10/235、476号、第10/783、431号、第10/777、468号、及び第09/800、460号に含まれており、その開示内容は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。更に、制御車両は、運転者側の外側バックミラーアセンブリ410a、乗客側の外側バックミラーアセンブリ410b、中心高部に装着された停止灯(CHMSL)445、Aピラー450a、450b、Bピラー455a、455b、及びCピラー460a、460bも含むように示されているが、これらの位置のいずれかを、代替的に、画像センサ、各画像センサ、又は関連する処理及び/又は制御構成要素の位置とすることができることを理解すべきである。バックミラーのいずれか又は全ては、自動調光電気光学ミラー(すなわち、可変反射率ミラー要素)とすることができることを理解すべきである。実施形態の少なくとも1つでは、制御車両は、可変透過率窓401、402を含むことができる。制御車両は、前灯420a、420b、霧天候灯430a、430b、前部方向指示/故障表示灯435a、435b、尾灯425a、425b、後部方向指示灯426a、426b、後部故障表示灯427a、427b、及び後退灯440a、440bを含むいくつかの外部照明を含むように示されている。分離ロービーム及びハイビーム前灯、多目的照明を含む一体化灯などのような付加的な外部照明を用いることができることを理解すべきである。更に、所定の外部照明の関連主要光軸を調節するために、外部照明のいずれにもポジショナ(図示せず)を設けることができることも理解すべきである。実施形態の少なくとも1つでは、方向410a1、410a2、410b1、410b2にピボット回転することができるようにピボット回転機構を備える少なくとも1つの外部ミラーアセンブリが設けられる。図4の制御車両は、一般的に、例を示すためのものであり、本明細書及び参照により本明細書に組み入れた開示内容に説明する他の特徴と共に、引用により本明細書に組み入れた特許及び特許出願に開示されているような適切な自動調光バックミラーを用いることができることを理解すべきである。   FIG. 4 shows a control vehicle 400 that includes various variable transmittance and variable reflectance elements. As an example, an internal rearview mirror assembly 415 is shown, and in at least one embodiment, the assembly 415 includes a variable reflectance mirror element and a vehicle exterior light automatic control system. A detailed description of such a vehicle exterior light automatic control system can be found in US Pat. Nos. 5,837,994, 5,990,469, 6,008,486, 6, assigned to the present applicant. 130, 448, 6, 130, 421, 6, 049, 171, 6, 465, 963, 6, 403, 942, 6, 587, 573, 6, 611, No. 610, No. 6,621,616, No. 6,631,316, and U.S. Patent Application Nos. 10 / 208,142, 09 / 799,310, No. 60 / 404,879, 60/394, 583, 10/235, 476, 10/783, 431, 10/777, 468, and 09/800, 460, the disclosure of which is The entire contents are cited in this specification. Ri is built-in. In addition, the control vehicle includes a driver-side outer rearview mirror assembly 410a, a passenger-side outer rearview mirror assembly 410b, a stop light (CHMSL) 445 mounted at the center height, A pillars 450a and 450b, B pillars 455a and 455b. , And C pillars 460a, 460b, but any of these positions may alternatively be the position of the image sensor, each image sensor, or associated processing and / or control components. It should be understood that it can. It should be understood that any or all of the rearview mirrors can be self-modulating electro-optic mirrors (ie variable reflectivity mirror elements). In at least one embodiment, the control vehicle can include variable transmittance windows 401, 402. The control vehicle includes front lights 420a and 420b, fog weather lights 430a and 430b, front direction indication / failure indicator lights 435a and 435b, tail lights 425a and 425b, rear direction indicator lights 426a and 426b, rear failure indicator lights 427a and 427b, And a number of external lights, including reverse lights 440a, 440b. It should be understood that additional external lighting such as separate low beam and high beam front lights, integrated lights including multipurpose lighting, etc. can be used. It should further be understood that a positioner (not shown) can be provided on any of the external lights to adjust the associated primary optical axis of a given external light. In at least one embodiment, at least one external mirror assembly is provided that includes a pivoting mechanism so that it can pivot in directions 410a1, 410a2, 410b1, 410b2. The control vehicle of FIG. 4 is generally for purposes of example and is incorporated herein by reference, along with other features described in this specification and the disclosure incorporated herein by reference. It should be understood that suitable self-dimming rearview mirrors such as those disclosed in patents and patent applications can be used.

制御車両は、単位倍率の内部バックミラーを含むことが好ましい。単位倍率ミラーとは、本明細書で用いる場合、それを通る物体の画像の高低角及び幅が、通常の製造公差を超えない傷を除いて同じ距離で直接見る時の物体の高低角及び幅に等しい反射面を備える平面又は平坦なミラーを意味する。少なくとも1つの関連する位置で単位倍率が生じるプリズム状の昼夜調節バックミラーは、本明細書では、単位倍率のミラーであると考えられる。好ましくは、ミラーは、突出した眼の点から測定した開光水平角が少なくとも20度であり、制御車両が運転者及び4人の乗客又は指定搭乗者収容数により占有されている時、それに満たない場合には、平均搭乗者重量である68kgに基づいて、制御車両の後部まで61mを超えない点で開始する水平線に延びる平坦道表面の視野を設けるのに十分な鉛直角の視野を与える。視線は、座った搭乗者又はシート枕により部分的に覆い隠される可能性があることを理解すべきである。運転者の眼の基準点の位置は、規則によるか、又は全ての95パーセンタイルの男性運転者に適切な公称位置であることが好ましい。実施形態の少なくとも1つでは、制御車両は、少なくとも1つの単位倍率の外部ミラーを含む。好ましくは、外部ミラーにより、制御車両の運転者は、制御車両の最も幅広い点の運転者側に正接する縦方向平面に垂直で、座席を最後部の位置にして運転者の眼の10.7m後方の接平面から2.4m外側に延びる線から水平線に延びる平坦道表面の視界が得られる。視線は、制御車両の荷台又は泥除けの外形により部分的に覆い隠される可能性があることを理解すべきである。運転者の眼の基準点の位置は、規則によるか、全ての95パーセンタイルの男性運転者に適切な公称位置であることが好ましい。好ましくは、助手席側のミラーは、対応する風防ガラスのワイパーが届かない部分により覆い隠されず、好ましくは、運転者が着席した位置から水平方向及び鉛直方向の両方に傾けることによって調節可能である。実施形態の少なくとも1つでは、制御車両は、助手席側に設けられた凸面ミラーを含む。好ましくは、ミラーは、水平及び鉛直方向の両方に傾けることによって調節するように構成される。好ましい各外部ミラーは、126cm以上の反射面を含み、制御車両に関連する側部に沿って後部の視界を運転者にもたらすように配置される。好ましくは、あらゆるミラーの平均反射率は、SAE規格J964、OCT84に従って判断すると、少なくとも35パーセント(ヨーロッパ諸国の多くでは40%)である。本発明による電気光学ミラー要素のように、ミラー要素に複数の反射率レベルが可能である実施形態では、日中モードの最低反射率レベルは、少なくとも35(ヨーロッパ仕様では40)パーセントとされ、夜間モードの最低反射率レベルは、少なくとも4パーセントとされる。本発明の様々な実施形態は、自動二輪車の風防及びバックミラーにも等しく応用可能であることを理解すべきである。   The control vehicle preferably includes a unit magnification internal rearview mirror. Unit magnification mirror, as used herein, refers to the elevation angle and width of an object when viewed directly at the same distance, except for scratches where the elevation angle and width of the image of the object passing through it do not exceed normal manufacturing tolerances. Means a flat or flat mirror with a reflective surface equal to. A prismatic day / night adjusting rearview mirror in which unit magnification occurs in at least one relevant position is considered herein to be a unit magnification mirror. Preferably, the mirror has an opening horizontal angle measured from the point of the protruding eye of at least 20 degrees and less than that when the control vehicle is occupied by a driver and four passengers or a designated passenger capacity In some cases, based on an average occupant weight of 68 kg, a field of view of a vertical angle sufficient to provide a field of view of a flat road surface extending to a horizontal line starting at no more than 61 m to the rear of the control vehicle is provided. It should be understood that the line of sight may be partially obscured by a seated passenger or seat pillow. The position of the driver's eye reference point is preferably by convention or a nominal position suitable for all 95th percentile male drivers. In at least one embodiment, the control vehicle includes at least one unit magnification external mirror. Preferably, by means of an external mirror, the driver of the control vehicle is perpendicular to the longitudinal plane tangent to the driver side of the widest point of the control vehicle, with the seat at the rearmost position and 10.7 m of the driver's eyes. A field of view of the flat road surface extending from the line that extends 2.4 m outward from the rear tangential plane to the horizontal line is obtained. It should be understood that the line of sight may be partially obscured by the shape of the control vehicle's platform or mudguard. The position of the driver's eye reference point is preferably by convention or a nominal position suitable for all 95th percentile male drivers. Preferably, the passenger side mirror is not obscured by the portion of the corresponding windshield wiper that does not reach, and is preferably adjustable by tilting both horizontally and vertically from the position the driver is seated. . In at least one of the embodiments, the control vehicle includes a convex mirror provided on the passenger seat side. Preferably, the mirror is configured to adjust by tilting in both horizontal and vertical directions. Each preferred external mirror includes a reflective surface of 126 cm or more and is arranged to provide the driver with a rear view along the side associated with the control vehicle. Preferably, the average reflectivity of any mirror is at least 35 percent (40% in many European countries) as judged according to SAE standard J964, OCT84. In embodiments where the mirror element allows multiple reflectivity levels, such as an electro-optic mirror element according to the present invention, the minimum reflectivity level for daytime mode is at least 35 (40 for European specifications) The minimum reflectance level of the mode is at least 4 percent. It should be understood that the various embodiments of the present invention are equally applicable to motorcycle windshields and rearview mirrors.

今度は図5a及び図5bを見ると、外部バックミラーアセンブリ510a、510bの様々な構成要素が示されている。本明細書に詳細に説明するように、電気光学ミラー要素は、1次シール523bを通じて第2の基体522bと離間した関係で固定され、その間にチャンバを形成する第1の基体521bを含むことができる。実施形態の少なくとも1つでは、1次シールの少なくとも一部は、空隙を残し、少なくとも1つのチャンバ充填ポート523b1を形成する。電気光学媒体をチャンバに封入し、プラグ材料523b2を通じて充填ポートを密封的に閉鎖する。好ましくは、プラグ材料は、UV硬化性エポキシ又はアクリル材料である。実施形態の少なくとも1つでは、スペクトルフィルタ材料545a、545bは、ミラー要素の周囲付近の第1の基体の第2の表面の近くに配置される。要素には、それぞれ、第1の接着剤材料526b1、526b2を通じて電気コネクタ525b1、525b2が固定されることが好ましい。ミラー要素は、第2の接着剤材料570bを通じて支持板575bに固定される。外部バックミラーから制御車両の他の構成要素までの電気接続は、好ましくは、コネクタ585bを通じて行われる。支持板は、ポジショナ580bを通じて、関連するハウジングマウント585bに取り付けられる。好ましくは、ハウジングマウントは、ハウジング515a、515bと係合し、少なくとも1つの締結装置534b4を通じて固定される。好ましくは、ハウジングマウントは、スイベルマウント533bと係合するように構成されたスイベル部分を含む。スイベルマウントは、少なくとも1つの締結装置531bを通じて車両マウント530bに係合するように構成されることが好ましい。これらの構成要素、付加的な構成要素、それらの相互接続、及び作動の付加的な詳細を本明細書に説明する。   Turning now to FIGS. 5a and 5b, various components of the external rearview mirror assembly 510a, 510b are shown. As described in detail herein, the electro-optic mirror element includes a first substrate 521b that is secured in spaced relation to the second substrate 522b through a primary seal 523b and forms a chamber therebetween. it can. In at least one embodiment, at least a portion of the primary seal leaves an air gap and forms at least one chamber fill port 523b1. An electro-optic medium is enclosed in the chamber and the fill port is hermetically closed through the plug material 523b2. Preferably, the plug material is a UV curable epoxy or acrylic material. In at least one embodiment, the spectral filter material 545a, 545b is disposed near the second surface of the first substrate near the periphery of the mirror element. Electrical connectors 525b1, 525b2 are preferably secured to the elements through first adhesive materials 526b1, 526b2, respectively. The mirror element is fixed to the support plate 575b through the second adhesive material 570b. Electrical connection from the external rearview mirror to the other components of the control vehicle is preferably made through connector 585b. The support plate is attached to the associated housing mount 585b through positioner 580b. Preferably, the housing mount engages the housings 515a, 515b and is secured through at least one fastening device 534b4. Preferably, the housing mount includes a swivel portion configured to engage swivel mount 533b. The swivel mount is preferably configured to engage the vehicle mount 530b through at least one fastening device 531b. Additional details of these components, additional components, their interconnection, and operation are described herein.

図5a及び図5bを更に参照すると、外部バックミラーアセンブリ510aは、スペクトルフィルタ材料524bが見る人と1次シール材料523bの間に位置決めされた第1の基体521bの視界が示されるような向きに置かれる。盲点指示器550a、キー穴照明装置555a、パドル灯560a、補足的方向指示器540a1又は541a、光センサ565a、そのいずれか、その部分的組合せ、又はその組合せは、見る人に対して要素の後部に位置決めされるようにバックミラーアセンブリに組み込むことができる。好ましくは、装置550a、555a、560a、540a、又は541a、565aは、本明細書及び引用により本明細書に組み入れた様々な参考文献に詳細に説明されているように、少なくとも部分的に隠されたミラー要素と組み合わせて構成される。これらの構成要素、付加的な構成要素、その相互接続、及び作動の付加的な詳細を本明細書に説明する。   With further reference to FIGS. 5a and 5b, the external rearview mirror assembly 510a is oriented so that the field of view of the first substrate 521b positioned between the viewer and the primary seal material 523b is shown. Placed. Blind spot indicator 550a, keyhole illuminator 555a, paddle light 560a, supplemental directional indicator 540a1 or 541a, light sensor 565a, any of these, a partial combination, or a combination of Can be incorporated into the rearview mirror assembly. Preferably, the devices 550a, 555a, 560a, 540a, or 541a, 565a are at least partially hidden as described in detail in this specification and various references incorporated herein by reference. Configured in combination with mirror elements. Additional details of these components, additional components, their interconnections, and operation are described herein.

今度は図5c〜図5eを見ると、本発明による付加的な特徴が説明されている。図5cは、スペクトルフィルタ材料596cが見る人と1次シール材料578cの間に位置決めされた第1の基体502cから見たバックミラー要素500cを示している。第1の導電部分508cを第2の導電部分530cから実質的に電気的に分離するように第1の分離領域540cが設けられる。要素の縁部に周縁材料560cを付加する。図5dは、1次シール材料578dが見る人とスペクトルフィルタ材料596dの間に位置決めされた第2の基体512dから見たバックミラー要素500dを示している。第3の導電部分518dを第4の導電部分587dから実質的に電気的に分離するように第2の分離領域586dが設けられる。要素の縁部に周縁材料560dを付加する。図5eは、図5c又は5dの要素のいずれかの断面線図5e〜図5eから見たバックミラー要素500eを示している。第1の基体502eは、1次シール材料578eを通じて第2の基体512eと離間した関係で固定されて示される。見る人と1次シール材料578eの間には、スペクトルフィルタ材料(本明細書の実施形態の少なくとも1つでは「クロム・リング」と呼ばれる)596eが位置決めされる。第1及び第2の電気クリップ563e、584eは、それぞれ、要素への電気的接続を容易にするように設けられる。要素の縁部には周縁材料560eが付加される。1次シール材料をシルクスクリーン又は分注のようなLCD産業で一般的に用いられる手段で付加することができることを理解すべきである。その開示内容が本明細書においてその全内容が引用により組み込まれているYasutake他に付与された米国特許第4、094、058号は、応用の可能な方法を説明する。これらの技術を用いて、1次シール材料は、個々の切断物に付加して基体を形成することができ、複数の1次シール形材として大きな基体に付加することができる。複数の1次シールが付加された大きな基体は、次に、別の大きな基体に積層することができ、1次シール材料を少なくとも部分的に硬化した後にその積層体から個々のミラー形材を切り取ることができる。この複数の処理技術は、LCDを製造するのに通常用いられる方法であって、アレイ工程と呼ばれることもある。本発明による電気光学装置も同様の工程を用いて作ることができる。透明導電体、反射体、スペクトルフィルタ、及び固体状態の電気光学装置の場合には、電気光学層又は各層のような全てのコーティングは、大きな基体に付加し、必要に応じてパターン化することができる。コーティングは、遮蔽物を通してコーティングを付加するか、コーティングの下にパターン化した可溶性層を選択的に付加し、コーティングを付加した後にそれ及びその上のコーティング除去することによるか、又はレーザ切除又はエッチング等のいくつかの技術を用いてパターン化することができる。これらのパターンは、製造工程中に正確に整列又は位置決めするのに用いられる位置合わせ目印又はターゲットを含むことができる。これは、通常は、例えば、パターン認識技術を用いて視覚システムで光学的に行われる。更に、ガラスには、必要に応じて、サンドブラスト、レーザ、又はダイヤモンドスクライビング等により、位置合わせ目印又はターゲットを直接付加することができる。積層基体間の間隔を制御するための間隔保持媒体を1次シール材料に入れることができ、積層する前に基体に付加することができる。間隔保持媒体又は手段は、完成した分断ミラーアセンブリから切り離されることになる積層体の領域に付加することができる。積層アレイは、装置が溶液相電気光学ミラー要素である場合には、電気光学材料で充填して充填ポートに栓をする前又は後に形状に切断することができる。   Turning now to FIGS. 5c-5e, additional features according to the present invention are illustrated. FIG. 5c shows the rearview mirror element 500c viewed from the first substrate 502c positioned between the viewer of the spectral filter material 596c and the primary seal material 578c. A first isolation region 540c is provided to substantially electrically isolate the first conductive portion 508c from the second conductive portion 530c. Peripheral material 560c is added to the edge of the element. FIG. 5d shows the rearview mirror element 500d viewed from the second substrate 512d positioned between the viewer of the primary seal material 578d and the spectral filter material 596d. A second isolation region 586d is provided to substantially electrically isolate the third conductive portion 518d from the fourth conductive portion 587d. Peripheral material 560d is added to the edge of the element. FIG. 5e shows a rearview mirror element 500e as seen from cross-sectional views 5e-5e of either the element of FIG. 5c or 5d. The first substrate 502e is shown fixed in a spaced relationship with the second substrate 512e through the primary seal material 578e. A spectral filter material (referred to as a “chrome ring” in at least one of the embodiments herein) 596e is positioned between the viewer and the primary seal material 578e. First and second electrical clips 563e, 584e are each provided to facilitate electrical connection to the element. Peripheral material 560e is added to the edge of the element. It should be understood that the primary seal material can be applied by means commonly used in the LCD industry, such as silk screen or dispensing. U.S. Pat. No. 4,094,058 to Yasutake et al., The disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety, describes a possible method of application. Using these techniques, the primary seal material can be added to individual cuts to form a substrate, and can be added to a large substrate as a plurality of primary seal profiles. A large substrate with a plurality of primary seals can then be laminated to another large substrate, and individual mirror profiles are cut from the laminate after at least partially curing the primary seal material. be able to. This plurality of processing techniques is a commonly used method for manufacturing LCDs and is sometimes referred to as an array process. The electro-optical device according to the present invention can be manufactured using the same process. In the case of transparent conductors, reflectors, spectral filters, and solid state electro-optic devices, all coatings such as electro-optic layers or layers can be applied to a large substrate and patterned as required. it can. The coating can be by adding a coating through the shield, selectively adding a patterned soluble layer under the coating, and removing the coating on and over it after applying the coating, or by laser ablation or etching. Can be patterned using several techniques. These patterns can include alignment marks or targets that are used to accurately align or position during the manufacturing process. This is usually done optically in a vision system, for example using pattern recognition techniques. Further, if necessary, alignment marks or targets can be directly added to the glass by sandblasting, laser, diamond scribing, or the like. A spacing medium for controlling the spacing between the laminated substrates can be placed in the primary seal material and can be added to the substrate prior to lamination. Spacing media or means can be added to the area of the stack that will be detached from the finished split mirror assembly. If the device is a solution phase electro-optic mirror element, the stacked array can be cut into shape before or after filling with electro-optic material and plugging the filling port.

ここで、図6a及び図6bを参照すると、スペクトルフィルタ材料645a又はベゼル645bが見る人と1次シール材料(図示せず)の間に位置決めされた第1の基体622a、622bを見るようにした内部バックミラーアセンブリ610a、610bが示されている。ミラー要素は、可動ハウジング675a、675b内に位置決めされ、任意的に固定ハウジング677aの装着構造681a(固定ハウジング付き)又は681b(固定ハウジングなし)上に組み合わされて示されている。第1の指示器686a、第2の指示器687a、オペレータインタフェース691a、691b、及び第1の光センサ696aが可動ハウジングの顎部分に位置決めされる。第1の情報ディスプレイ688a、688b、第2の情報ディスプレイ689a、及び第2の光センサ697aは、見る人に対して要素の背後側になるようにアセンブリ内に組み込まれる。外部バックミラーアセンブリに関して説明したように、装置688a、688b、689a、697aは、本明細書に詳細に説明するように、少なくとも部分的に隠されることが好ましい。実施形態の少なくとも1つでは、内部バックミラーアセンブリは、印刷回路基板665bの少なくとも1つ又はそれよりも多くの照明アセンブリ670b、少なくとも1つのマイクロホン、その部分的組合せ、その組合せ、又は上述の装置との他の組合せを含むことができる。本発明の態様は、個々に又は集合的にいくつかの組合せで電気光学窓又はミラーに組み込むことができることを理解すべきである。   Referring now to FIGS. 6a and 6b, the spectral filter material 645a or bezel 645b is viewed from the first substrate 622a, 622b positioned between the viewer and the primary seal material (not shown). Internal rearview mirror assemblies 610a, 610b are shown. The mirror elements are positioned within the movable housings 675a, 675b and are optionally shown combined on a mounting structure 681a (with a fixed housing) or 681b (without a fixed housing) of the fixed housing 677a. A first indicator 686a, a second indicator 687a, operator interfaces 691a, 691b, and a first light sensor 696a are positioned on the jaw portion of the movable housing. The first information display 688a, 688b, the second information display 689a, and the second light sensor 697a are incorporated into the assembly to be behind the element relative to the viewer. As described with respect to the external rearview mirror assembly, the devices 688a, 688b, 689a, 697a are preferably at least partially hidden, as will be described in detail herein. In at least one embodiment, the internal rearview mirror assembly includes at least one or more illumination assemblies 670b of the printed circuit board 665b, at least one microphone, a partial combination thereof, a combination thereof, or the apparatus described above. Other combinations can be included. It should be understood that aspects of the present invention can be incorporated into an electro-optic window or mirror individually or collectively in several combinations.

図6cは、第3、第4、又は第3及び第4の両方の表面に積み重ねた材料を含む第2の基体612cの平面図を示している。実施形態の少なくとも1つでは、1次シール材料の下で、積み重ねた材料の少なくとも一部620d、又は積み重ねた材料の少なくとも実質的に不透明層が除去されるか、又は被覆される。積み重ねた材料の少なくとも層の1つの少なくとも一部620c2は、実質的に基体の外側縁部まで延びるか、又は第3の表面のスタックと要素駆動回路(図6cには示さず)の間の電気的接触を容易にするための領域まで延びている。関連する実施形態では、要素アセンブリの次のミラー又は窓要素の背後からシールの検査及び/又はプラグ目視検査及び/又はプラグ硬化が行われる。実施形態の少なくとも1つでは、積み重ねた材料620cの外側縁部620dの少なくとも一部は、1次シール材料678cの外側縁部678c1と内側縁部678c2の間に配置される。実施形態の少なくとも1つでは、ほぼ2mmとほぼ8mm幅の間、好ましくはほぼ5mm幅の1次シール材料の下で、積み重ねた材料の一部620c1、又は積み重ねた材料の少なくとも実質的に不透明層が除去されるか、又は被覆される。積み重ねた材料の層の少なくとも1つの少なくとも一部620c2sは、実質的に基体の外側縁部まで延びるか、又は第3の表面のスタックと、ほぼ0.5mmとほぼ5mmの間の幅、好ましくはほぼ1mmの要素駆動回路(図示せず)の間の電気的接触を容易にする領域まで延びている。第1、第2、第3、及び第4の表層又は材料のスタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書の他所に組み入れた参照文献に開示されているようなものとすることができることを理解すべきである。   FIG. 6c shows a plan view of a second substrate 612c comprising material stacked on the third, fourth, or both third and fourth surfaces. In at least one embodiment, at least a portion 620d of the stacked material, or at least a substantially opaque layer of the stacked material, is removed or coated under the primary seal material. At least a portion 620c2 of at least one of the layers of stacked material extends substantially to the outer edge of the substrate or the electrical between the third surface stack and the element drive circuit (not shown in FIG. 6c). Extending to an area to facilitate mechanical contact. In a related embodiment, a seal inspection and / or plug visual inspection and / or plug curing is performed from behind the next mirror or window element of the element assembly. In at least one embodiment, at least a portion of the outer edge 620d of the stacked material 620c is disposed between the outer edge 678c1 and the inner edge 678c2 of the primary seal material 678c. In at least one embodiment, a portion 620c1 of the stacked material, or at least a substantially opaque layer of stacked material, under a primary sealing material between approximately 2 mm and approximately 8 mm wide, preferably approximately 5 mm wide. Is removed or coated. At least a portion 620c2s of the layer of stacked material extends substantially to the outer edge of the substrate or has a third surface stack and a width between approximately 0.5 mm and approximately 5 mm, preferably It extends to an area that facilitates electrical contact between approximately 1 mm of element drive circuitry (not shown). Any of the first, second, third, and fourth surface layers or stacks of materials may be as disclosed in this specification or references cited elsewhere herein. You should understand what you can do.

図6dは、材料の第3の表面のスタックを含む第2の基体612dの平面図を示している。実施形態の少なくとも1つでは、材料の第3の表面のスタック620dの外側縁部620d1の少なくとも一部は、1次シール材料678dの外側縁部678d1と内側縁部678d2の間に配置される。関連する実施形態の少なくとも1つでは、導電性タブ部分682dは、1次シール材料678dの外側縁部678d1の内側の第2の基体の縁部から延びている。関連する実施形態の少なくとも1つでは、導電性タブ部分682d1は、1次シール材料678dの下で材料の第3の表面のスタックの少なくとも一部に重なる。実施形態の少なくとも1つでは、材料の第3の表面のスタックの導電金属酸化物のような実質的に透明の導電層(個々には示さず)は、図8bに示すように第3の表面のスタックの残りの外側縁部620d1を超えて延び、第3の表面への外部電気接続部を設ける。導電タブは、図9c〜図9iに示すように基体周辺領域のいずれかに沿って被覆することができることを理解すべきである。実施形態の少なくとも1つでは、導電タブ部分は、クロムを含む。導電タブ部分は、導電電極を覆う導電性を改善するが、導電電極層に十分な導電性が与えられる限り、導電タブ部分は任意であることを理解すべきである。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層は、望ましい導電性を与えることに加えて、対応する反射光線の望ましい色彩特異的特性を付与する。従って、導電電極が省略される場合には、色特性は、下層材料規格を通じて制御される。材料の第1、第2、第3、及び第4の表層又は表面スタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書に組み入れた参照文献に開示されているようなものとすることができることを理解すべきである。   FIG. 6d shows a top view of the second substrate 612d including a third surface stack of material. In at least one embodiment, at least a portion of the outer edge 620d1 of the third surface stack 620d of material is disposed between the outer edge 678d1 and the inner edge 678d2 of the primary seal material 678d. In at least one related embodiment, the conductive tab portion 682d extends from the edge of the second substrate inside the outer edge 678d1 of the primary seal material 678d. In at least one related embodiment, the conductive tab portion 682d1 overlaps at least a portion of the third surface stack of material under the primary seal material 678d. In at least one embodiment, a substantially transparent conductive layer (not individually shown), such as a conductive metal oxide of a third surface stack of materials, is formed on the third surface as shown in FIG. 8b. Extends beyond the remaining outer edge 620d1 of the stack and provides an external electrical connection to the third surface. It should be understood that the conductive tabs can be coated along any of the substrate peripheral regions as shown in FIGS. 9c-9i. In at least one embodiment, the conductive tab portion includes chrome. While the conductive tab portion improves the conductivity over the conductive electrode, it should be understood that the conductive tab portion is optional as long as the conductive electrode layer is provided with sufficient conductivity. In at least one embodiment, in addition to providing the desired conductivity, the conductive electrode layer imparts the desired color specific characteristics of the corresponding reflected light. Therefore, when the conductive electrode is omitted, the color characteristics are controlled through the lower layer material standard. Any of the first, second, third, and fourth surface layers or surface stacks of materials can be as disclosed in this specification or references incorporated herein by reference. Should be understood.

図7は、バックミラー要素700を示しており、図5eに示す要素をより詳細に示す拡大図である。要素700は、第1の表面704及び第2の表面706を有する第1の基体702を含む。第2の表面706に付加された第1の導電電極部分708及び第2の導電電極部分730は、第1の分離領域740を通じて互いに実質的に電気的に分離されている。ここに見られるように、実施形態の少なくとも1つでは、分離領域は、第1及び第2のスペクトルフィルタ材料部分それぞれ724、736及び第1及び第2の結合促進材料部分それぞれ727、739を形成するために、スペクトルフィルタ材料796及び対応する結合促進材料793も実質的に電気的に分離されるように配置される。第1の分離領域740、540c、640d、540eの一部は、その中心付近に位置する1次シール材料778の一部内に平行に延びるように示されている。分離領域740のこの部分は、見る人がスペクトルフィルタ材料内の線に容易には気付かないように置かれ、例えば、分離領域の一部をスペクトルフィルタ材料596の内側縁部797と実質的に位置合わせすることができることを理解すべきである。分離領域740のいずれかの部分が1次シール材料の内側に配置されると、本明細書の他所により詳細に説明するように、電気光学材料着色及び/又は清浄性の不連続点が観察されることがあることを理解すべきである。この作動特性は、巧みに操作して主観的に視覚的に魅力的な要素を導くことができる。   FIG. 7 shows a rearview mirror element 700 and is an enlarged view showing the element shown in FIG. 5e in more detail. Element 700 includes a first substrate 702 having a first surface 704 and a second surface 706. The first conductive electrode portion 708 and the second conductive electrode portion 730 added to the second surface 706 are substantially electrically isolated from each other through the first isolation region 740. As seen here, in at least one of the embodiments, the isolation region forms first and second spectral filter material portions 724, 736, respectively, and first and second coupling promoting material portions 727, 739, respectively. To do so, the spectral filter material 796 and the corresponding coupling promoting material 793 are also arranged to be substantially electrically separated. A portion of the first isolation region 740, 540c, 640d, 540e is shown extending parallel into a portion of the primary seal material 778 located near its center. This portion of the separation region 740 is positioned so that the viewer is not readily aware of the lines in the spectral filter material, eg, a portion of the separation region is substantially positioned with the inner edge 797 of the spectral filter material 596. It should be understood that they can be combined. When any part of the separation region 740 is placed inside the primary seal material, electro-optic material coloring and / or cleanliness discontinuities are observed, as described in more detail elsewhere herein. Should be understood. This actuation characteristic can be skillfully manipulated to lead to subjectively visually attractive elements.

図7を更に参照すると、要素700は、第3の表面715及び第4の表面714を有する第2の基体712を含むように示されている。第1の基体は、第2の基体より大きくし、ミラーの周縁の少なくとも一部に沿ってオフセットすることができることを理解すべきである。第3及び第4の導電電極部分それぞれ718、787は、第2の分離領域786を通じて実質的に電気的に分離された第3の表面715の近くに示されている。第2の分離領域786、586c、586d、586eの一部は、その中心付近に配置される1次シール材料778の一部内で平行に延びるように示されている。分離領域786のこの部分は、見る人がスペクトルフィルタ材料内の線に容易に気付かないように置かれ、例えば、分離領域の一部は、スペクトルフィルタ材料796の内側縁部797と実質的に位置合わせすることができることを理解すべきである。更に図7に示すように、任意的なオーバー堆積材料722と第3の導電電極部分718の間には、反射材料720を付加することができる。開示内容が引用により本明細書に組み込まれた本出願人に譲渡された米国特許第6、111、684号、第6、166、848号、第6、356、376号、第6、441、943号、米国特許出願第10/115、860号、米国特許第5、825、527号、第6、111、683号、第6、193、378号、米国特許出願第09/602、919号、第10/260、741号、第60/873、474号、及び第10/430、885号に開示されているような材料のいずれかを用いて、第1の表面上の親水性コーティングのような単一表面コーティング、又は導電電極材料、スペクトルフィルタ材料、結合促進材料、反射材料、第1、第2、第3、及び第4の表面に付加されたオーバー堆積材料のようなコーティングの複合スタックを形成することができることを理解すべきである。フッ素化アルキル生理食塩水又はポリマーのような疎水性コーティング、シリコーン含有コーティング、又は特別に織り目を付けた表面を第1の表面に付加することができることも更に理解すべきである。親水性又は疎水性コーティングのいずれかは、このようなコーティングがないガラスに対して第1の表面に当たる水分の接触角を変化させることになり、水分が存在する時に後部視界が改善することになる。第3の表面及び第4の表面の両方に反射体がある実施形態が本発明の範囲に含まれることを理解すべきである。実施形態の少なくとも1つでは、第3の表面及び/又は第4の表面に付加される材料は、対応する表面のスタックの少なくとも一部に部分反射/部分透過特性を与えるように構成される。実施形態の少なくとも1つでは、第3の表面に付加された材料は一体化され、組み合わせた反射体/導電電極をもたらす。付加的な「第3の表面」材料は、1次シールの外側に延びることができることは当然理解され、この場合、対応する分離領域が付加的な材料を通って延びることを理解すべきである。例えば、図6cに示すように1次シールの少なくとも一部が第4の表面から見えるようにすると、プラグ材料の検査及びUB硬化が容易になる。実施形態の少なくとも1つでは、積み重ねた材料620cの少なくとも一部、又は積み重ねた材料の少なくとも実質的に不透明な層が1次シール材料の下で除去されるか、又は隠され、周縁部の少なくとも一部の周りで1次シール幅の少なくとも25%が検査される。より好ましくは、周縁部の少なくとも一部の周りの1次シール幅の50%を検査する。最も好ましくは、周縁部の少なくとも一部の周りの1次シール幅の少なくとも75%を検査する。本発明の様々な実施形態は、他の部分と異なるコーティング又はコーティングのスタックを有する特定の表面の部分を組み込むことになる。例えば、光源の前の「窓」、情報ディスプレイ、光センサ、又はその組合せを形成して特定の帯域の光線波長又は本明細書に組み入れた参照文献の多くに説明されているような帯域の光線波長を選択的に透過させることができる。   With further reference to FIG. 7, element 700 is shown to include a second substrate 712 having a third surface 715 and a fourth surface 714. It should be understood that the first substrate can be larger than the second substrate and offset along at least a portion of the periphery of the mirror. Third and fourth conductive electrode portions 718, 787, respectively, are shown near third surface 715 that is substantially electrically isolated through second isolation region 786. A portion of the second isolation region 786, 586c, 586d, 586e is shown extending parallel within a portion of the primary seal material 778 disposed near its center. This portion of the isolation region 786 is positioned so that the viewer is not readily aware of the lines in the spectral filter material, for example, a portion of the isolation region is substantially positioned with the inner edge 797 of the spectral filter material 796. It should be understood that they can be combined. Further, as shown in FIG. 7, a reflective material 720 can be added between the optional over-deposited material 722 and the third conductive electrode portion 718. US Pat. Nos. 6,111,684, 6,166,848, 6,356,376, 6,441, assigned to the Applicant, the disclosure of which is incorporated herein by reference. No. 943, U.S. Patent Application No. 10 / 115,860, U.S. Patent No. 5,825,527, 6,111,683, 6,193,378, U.S. Patent Application No. 09 / 602,919. , 10 / 260,741, 60 / 873,474, and 10 / 430,885, using any of the materials of hydrophilic coating on the first surface Single surface coatings such as, or composites of coatings such as conductive electrode materials, spectral filter materials, bonding promoting materials, reflective materials, over-deposited materials applied to the first, second, third and fourth surfaces Star It should be understood that it is possible to form a click. It should further be appreciated that a hydrophobic coating such as fluorinated alkyl saline or polymer, a silicone-containing coating, or a specially textured surface can be added to the first surface. Either a hydrophilic or hydrophobic coating will change the contact angle of the water impinging on the first surface against glass without such a coating and will improve the rear vision when water is present. . It should be understood that embodiments in which there are reflectors on both the third and fourth surfaces are within the scope of the present invention. In at least one embodiment, the material applied to the third surface and / or the fourth surface is configured to provide partial reflection / partial transmission properties to at least a portion of the corresponding stack of surfaces. In at least one embodiment, the material applied to the third surface is integrated to provide a combined reflector / conductive electrode. It should be understood that the additional “third surface” material can extend outside the primary seal, in which case the corresponding separation region extends through the additional material. . For example, making at least a portion of the primary seal visible from the fourth surface as shown in FIG. 6c facilitates inspection of the plug material and UB curing. In at least one embodiment, at least a portion of the stacked material 620c, or at least a substantially opaque layer of the stacked material, is removed or concealed under the primary seal material, at least at the periphery. Around a portion, at least 25% of the primary seal width is inspected. More preferably, 50% of the primary seal width around at least a portion of the periphery is inspected. Most preferably, at least 75% of the primary seal width around at least a portion of the periphery is inspected. Various embodiments of the present invention will incorporate portions of specific surfaces that have different coatings or stacks of coatings than other portions. For example, a "window" in front of a light source, an information display, a light sensor, or a combination thereof to form a particular band of light wavelength or light in a band as described in many of the references incorporated herein The wavelength can be selectively transmitted.

図6a〜図6b及び図7を更に参照すると、第1の分離領域740は、1次シール材料775の一部と協働して、第1の導電電極部分708、第1のスペクトルフィルタ材料部分724、及び第1の結合促進材料部分727から実質的に電気的に分離した第2の導電電極部分730、第2のスペクトルフィルタ材料部分736、及び第2の結合促進材料部分739を形成する。この構成により、第1の電気クリップ763が、第3の導電電極部分718、反射材料720、任意的なオーバーコート722、及び電気光学媒体710と電気的に通信するように導電体748を配置することができる。特に、第1の電気クリップ769を配置する前に導電体748が要素に付加される実施形態では、導電体は、界面757、766、772、775を少なくとも部分的に分離することができることは明らかである。好ましくは、第3の導電電極部分718、第1の電気クリップ763、及び電気的に導電体748を形成する材料、又は材料の組成物は、クリップと電気光学媒体に至る材料の間に耐久性のある電気的連絡を促進するように選択される。第2の分離領域786は、1次シール材料775の一部を協働して、第3の導電電極部分718、反射層720、任意的なオーバー堆積材料722、及び電気光学媒体710から実質的に電気的に分離された第4の導電電極部分787を形成する。この構成により、第2の電気クリップ784が第1の結合促進材料部分727、第1のスペクトルフィルタ材料部分724、第1の導電電極部分708、及び電気光学媒体710と電気的に通信するように導電体790を配置することができる。特に、第1の電気クリップ784を配置する前に導電体790が要素に付加される実施形態では、導電体は、界面785、788、789を少なくとも部分的に分離することができることは明らかである。好ましくは、第1の導電電極部分708、第1の電気クリップ784、結合促進材料793、スペクトルフィルタ材料796、及び導電体790を形成する材料、又は材料の組成物は、クリップと電気光学媒体に至る材料の間の耐久性のある電気的連絡を促進するように選択される。   Still referring to FIGS. 6 a-6 b and FIG. 7, the first isolation region 740 cooperates with a portion of the primary seal material 775 to form a first conductive electrode portion 708, a first spectral filter material portion. 724 and a second conductive electrode portion 730, a second spectral filter material portion 736, and a second coupling facilitating material portion 739 that are substantially electrically isolated from the first coupling facilitating material portion 727. With this configuration, conductor 748 is positioned so that first electrical clip 763 is in electrical communication with third conductive electrode portion 718, reflective material 720, optional overcoat 722, and electro-optic medium 710. be able to. In particular, in embodiments where a conductor 748 is added to the element prior to placing the first electrical clip 769, it is clear that the conductor can at least partially separate the interfaces 757, 766, 772, 775. It is. Preferably, the third conductive electrode portion 718, the first electrical clip 763, and the material or composition of materials that form the electrical conductor 748 are durable between the material leading to the clip and the electro-optic medium. Selected to facilitate electrical contact. Second isolation region 786 cooperates with a portion of primary seal material 775 to substantially separate third conductive electrode portion 718, reflective layer 720, optional overdeposited material 722, and electro-optic medium 710. A fourth conductive electrode portion 787 is formed which is electrically separated from each other. With this configuration, the second electrical clip 784 is in electrical communication with the first coupling promoting material portion 727, the first spectral filter material portion 724, the first conductive electrode portion 708, and the electro-optic medium 710. A conductor 790 can be disposed. In particular, in embodiments where a conductor 790 is added to the element prior to placing the first electrical clip 784, it is clear that the conductor can at least partially separate the interfaces 785, 788, 789. . Preferably, the material or composition of materials forming the first conductive electrode portion 708, the first electrical clip 784, the coupling facilitating material 793, the spectral filter material 796, and the conductor 790 are in the clip and the electro-optic medium. Selected to promote durable electrical communication between the following materials.

フラッシュ保護膜層722が(反射層720はそうではないが)エレクトロクロミック媒体に接触するように、反射層720を覆う1つ又はそれよりも多くの任意的なフラッシュ保護膜層722を設けることが望ましいこともある。このフラッシュ保護膜層722は、電極として安定な挙動を示す必要があり、貯蔵寿命が良好である必要があり、反射層720に良好に結合し、シール部材778がそれに結合する時にその結合を維持すべきである。下層からの光学特性がカバー層が見えることである場合には、下層720の反射性を完全には遮断しないように十分に薄い必要がある。本発明の別の実施形態によれば、非常に薄いフラッシュ保護膜722が高反射層を覆って配置される場合には、高反射層720が、ミラーの反射性に依然として寄与しながらフラッシュ層が反射層を保護するために、反射層720は銀金属又は銀合金とすることができる。このような場合には、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、モリブデン、又はその合金の薄い(例えば、約300オングストローム未満、より好ましくは約100オングストローム未満)層が反射層720を覆って被覆されている。フラッシュ層の厚みは、選択した材料に依存する。例えば、銀の下にロジウム、その下にルテニウム、その下にクロムの第3の表面コーティングを10オングストローム程の薄さのルテニウムのフラッシュ層で被覆した要素は、フラッシュ層のない要素に比較して、処理中のスポット欠陥及び高温試験を行う時に要素の可視領域に曇りが形成されることの両方に対する耐性の改善を示している。ルテニウムフラッシュ層を備える要素の初期反射率は、70〜72%であった。反射層720が銀である場合には、フラッシュ層722も銀合金又はアルミニウムドープ酸化亜鉛とすることができる。更に、フラッシュ層又はそれより厚いカバー層は、透明金属酸化物のような透明導体とすることができる。より詳細には、カバー層は、障壁特性、有利な干渉光学要素、圧縮又は引張り応力の均衡のような因子を他の層に適合するように選択することができる。上述のようなフラッシュ層は、本明細書の他所に説明する他の実施形態に用いることができることを理解すべきである。   One or more optional flash protection layers 722 covering the reflective layer 720 may be provided such that the flash protection layer 722 (but not the reflective layer 720) contacts the electrochromic medium. Sometimes desirable. This flash protection layer 722 needs to behave as an electrode, has a good shelf life, is well bonded to the reflective layer 720, and maintains its bonding when the seal member 778 is bonded to it. Should. If the optical property from the lower layer is that the cover layer is visible, it must be sufficiently thin so as not to completely block the reflectivity of the lower layer 720. According to another embodiment of the present invention, when a very thin flash protection film 722 is disposed over the highly reflective layer, the highly reflective layer 720 still contributes to the reflectivity of the mirror while the flash layer is To protect the reflective layer, the reflective layer 720 can be silver metal or a silver alloy. In such a case, a thin (eg, less than about 300 angstrom, more preferably less than about 100 angstrom) layer of rhodium, ruthenium, palladium, platinum, nickel, tungsten, molybdenum, or an alloy thereof covers the reflective layer 720. It is covered. The thickness of the flash layer depends on the material selected. For example, a third surface coating of rhodium under silver, ruthenium underneath, and chromium underneath with a flash layer of ruthenium as thin as 10 angstroms is compared to an element without a flash layer. , Showing improved resistance to both spot defects during processing and the formation of haze in the visible region of the element during high temperature testing. The initial reflectivity of the element comprising the ruthenium flash layer was 70-72%. If the reflective layer 720 is silver, the flash layer 722 can also be a silver alloy or aluminum-doped zinc oxide. Further, the flash layer or thicker cover layer can be a transparent conductor such as a transparent metal oxide. More specifically, the cover layer can be selected to match factors such as barrier properties, advantageous interferometric optical elements, balance of compression or tensile stress to other layers. It should be understood that a flash layer as described above can be used in other embodiments described elsewhere herein.

このようなカバー層は、上述のリストの金属又はエレクトロクロミックシステムに適合することが見出された他の金属/合金/半金属で作られ、金属又は半金属層が300オングストロームより厚い場合には、その下の層から光学的な影響を殆ど受けることができない傾向がある。金属カバー層の外観であることが更に好ましいと考えられる場合には、このような厚いカバー層を用いることが有利である可能性がある。このようなスタックのある程度の説明は、Bauer他に付与された「自動車のための暗色化可能バックミラー」という名称の本出願人に譲渡された欧州特許EP0728618A2に説明されており、これは、引用により本明細書に組み込まれている。このような厚いカバー層は、結合層及びフラッシュ層と組み合わせて用いることができ、これと、インジウムドープ錫酸化物、アルミニウムドープ亜鉛酸化物、又はインジウム亜鉛酸化物のような透明導電性層が用いられる。銀、銀合金、銅、銅合金、アルミニウム、又はアルミニウム合金のような下層を有することの導電性の利点は、依然として存在することになる。更に、このようなカバー層スタック又は中間層には、二酸化チタン、二酸化珪素、硫化亜鉛等の典型的に絶縁部体として考えられる層を用いることができ、この層は、その厚みが、更に高導電性層から依然として十分な電流を通過させるようなものである限り、更に高導電性層の利点を打ち消さない。   Such cover layers are made of the metals listed above or other metals / alloys / metalloids found to be compatible with electrochromic systems, where the metal or metalloid layer is thicker than 300 Angstroms. , There is a tendency to hardly receive optical influence from the layer below. It may be advantageous to use such a thick cover layer if it is considered that the appearance of the metal cover layer is more preferable. Some description of such a stack is given in the European patent EP 0 728 618 A2 assigned to the present applicant entitled “Darkerable Rearview Mirror for Automobiles” granted to Bauer et al. Is incorporated herein by reference. Such a thick cover layer can be used in combination with a bonding layer and a flash layer, and a transparent conductive layer such as indium doped tin oxide, aluminum doped zinc oxide, or indium zinc oxide is used. It is done. The conductivity advantage of having a lower layer such as silver, silver alloy, copper, copper alloy, aluminum, or aluminum alloy will still exist. Further, such a cover layer stack or intermediate layer can be a layer typically considered as an insulator, such as titanium dioxide, silicon dioxide, zinc sulfide, etc., which layer has a higher thickness. As long as it still allows sufficient current to pass from the conductive layer, it does not negate the benefits of the higher conductive layer.

電位が要素に印加される時、ミラー又は窓が均一に暗色化されない可能性があることは、エレクトロクロミック技術で公知である。不均一暗色化は、EC要素の固体状態EC材料、流体、又はゲルにわたって電位が局所的に異なるためである。要素にわたる電位は、電極のシート抵抗、バスバー構成、EC媒体の導電性、EC媒体の濃度、電池間隔又は電極間の距離、及びバスバーからの距離と共に変化する。この問題に対する一般的に提唱される解決法は、電極を構成するコーティング又は層を厚くし、それによってシート抵抗を低減して要素を迅速に暗色化させることを可能にすることである。以下に説明するように、この単純化した方法には、この問題を解決するのに限定されるという実際的に欠点が付与される。多くの場合、この欠点により、EC要素は所定の用途には不適切になる。本発明の実施形態の少なくとも1つでは、単純に電極層を厚くすることから生じる問題を解決し、EC要素が更に迅速に均一に暗色化する特性を備えることになる改良電極材料、電極及びバスバー構成を製造する方法を説明する。   It is well known in electrochromic technology that when a potential is applied to an element, the mirror or window may not be uniformly darkened. Non-uniform darkening is due to the locally different potential across the solid state EC material, fluid, or gel of the EC element. The potential across the element varies with electrode sheet resistance, bus bar configuration, EC media conductivity, EC media concentration, battery spacing or distance between electrodes, and distance from the bus bar. A generally proposed solution to this problem is to thicken the coating or layer that makes up the electrode, thereby reducing the sheet resistance and allowing the element to darken quickly. As explained below, this simplified method has the practical disadvantage of being limited to solving this problem. In many cases, this drawback makes EC elements unsuitable for certain applications. In at least one of the embodiments of the present invention, improved electrode materials, electrodes and busbars that solve the problems arising from simply thickening the electrode layer and that the EC element has the property of darkening more quickly and uniformly A method of manufacturing the configuration will be described.

典型的な内部ミラーでは、バスバーは、長い方向に平行に延びている。これは、電極間の各部分にわたる電位の低下を最小限にするためである。更に、ミラーは、典型的には、高シート抵抗の透明電極及び低シート抵抗の反射体電極から成る。ミラーは、高シート抵抗電極のバスバー付近で最も迅速に暗色化することになり、2つの電極間のある中間位置で最も遅い。低シート抵抗電極のバスバー付近では、これらの2つの値の間の暗色化速度を有することになる。1つが2つのバスバーの間に移動すると有効電位が変動する。2つの長い平行なバスバーの間の距離が比較的短い場合は(バスバー間の距離がバスバーの長さの半分未満)、ミラーは、「窓日除け」様式で暗色化することになる。これは、ミラーは、1つのバス付近で迅速に暗色化し、この暗色化が、2つのバスバー間で徐々に移動すように見えることを意味する。典型的には、暗色化速度は、この部分の中間で測定され、幅対高さ比が2よりも大きいミラーの場合には、暗色化速度のあらゆる不均一性は比較的小さい。   In a typical internal mirror, the bus bar extends parallel to the long direction. This is to minimize the potential drop across each part between the electrodes. Furthermore, the mirror typically consists of a high sheet resistance transparent electrode and a low sheet resistance reflector electrode. The mirror will darken most rapidly near the bus bar of the high sheet resistance electrode and will be slowest at some intermediate position between the two electrodes. Near the bus bar of the low sheet resistance electrode will have a darkening rate between these two values. When one moves between two bus bars, the effective potential varies. If the distance between two long parallel busbars is relatively short (the distance between the busbars is less than half the length of the busbar), the mirror will be darkened in a “window shade” fashion. This means that the mirror darkens quickly near one bus and this darkening appears to move gradually between the two busbars. Typically, the darkening rate is measured in the middle of this part, and for a mirror with a width to height ratio greater than 2, any nonuniformity in the darkening rate is relatively small.

また、ミラーの大きさ、及びそれに伴ってバスバー間の距離が大きくなると、各部分にわたる暗色化速度の相対差も増大する。これは、ミラーが外部用途に設計される場合に悪化する可能性がある。環境のような厳しさに耐えることができる金属は、典型的には、内部ミラー用途に適していてそれによく用いられる銀又は銀合金のような金属よりも導電性が低い。従って、外部用途の金属電極のシート抵抗は、6オーム/平方までとすることができ、内部ミラーはのシート抵抗は、<0.5オーム/平方とすることができる。他の外部ミラー用途では、透明電極の厚みは、様々な光学的要求に対して制限される可能性がある。ITOのような透明電極は、最も一般的な用法では、1/2波厚みに限定されることが多い。この制限は、本明細書で説明するITOの特性によるものであるが、ITOコーティングを厚くするのに伴う費用にもよる。他の用途では、コーティングは、1/2波厚みの80%に制限される。これらの厚み制約の両方は、透明電極のシート抵抗を1/2波に対して約12オーム/平方より大きく、1/2波コーティングの80%であるコーティングに対して17〜18オーム/までに限定する。金属及び透明電極が高シート抵抗であれば、暗色化が緩徐で均一性の小さなミラーになる。   In addition, as the size of the mirror and the distance between the bus bars increases accordingly, the relative difference in the darkening speed across each portion also increases. This can be exacerbated when the mirror is designed for external use. Metals that can withstand harsh conditions such as the environment are typically less conductive than metals such as silver or silver alloys that are suitable for and often used in internal mirror applications. Thus, the sheet resistance of the metal electrode for external use can be up to 6 ohm / square, and the sheet resistance of the internal mirror can be <0.5 ohm / square. In other external mirror applications, the thickness of the transparent electrode can be limited for various optical requirements. Transparent electrodes such as ITO are often limited to 1/2 wave thickness in the most common usage. This limitation is due to the properties of ITO described herein, but also due to the cost associated with thickening the ITO coating. In other applications, the coating is limited to 80% of the 1/2 wave thickness. Both of these thickness constraints cause the sheet resistance of the transparent electrode to be greater than about 12 ohms / square for 1/2 wave and from 17 to 18 ohm / cm for a coating that is 80% of the 1/2 wave coating. limit. If the metal and the transparent electrode have high sheet resistance, the darkening is slow and the mirror becomes less uniform.

暗色化速度は、電気回路に関するEC要素の分析から推定することができる。以下の考察は、要素にわたって均一なシート抵抗を有するコーティングに関する。並列電極間の何らかの位置の電位は、単純に各電極のシート抵抗及びEC媒体の抵抗の関数である。以下の表1では、電極間の要素にわたる平均電位が最大及び最小電位間の差と共に示されている。この例は、並列バスバー間が10cm間隔、180ミクロン電池間隔、1.2ボルト駆動電圧、及び100、000オーム*cm流体抵抗の要素に対するものである。上部及び底部電極シート抵抗の6つの組合せを比較する。 The darkening rate can be estimated from an analysis of EC elements for the electrical circuit. The following discussion relates to a coating having a uniform sheet resistance across the element. The potential at any position between the parallel electrodes is simply a function of the sheet resistance of each electrode and the resistance of the EC medium. In Table 1 below, the average potential across the elements between the electrodes is shown along with the difference between the maximum and minimum potential. This example is for elements with 10 cm spacing between parallel busbars, 180 micron battery spacing, 1.2 volt drive voltage, and 100,000 ohm * cm fluid resistance. Compare the six combinations of top and bottom electrode sheet resistance.

(表1)

Figure 2009529150
(Table 1)
Figure 2009529150

暗色化の速度は、高シート抵抗電極に電気的に接触する点で速く、この位置での有効電位に関連する。この電気的に接触する点(又は他所)に隣接する有効電位が高くなると、ミラーの平均暗色化が速くなる。最も速い全体暗色化時間は、その部分にわたって電位が可能な限り高くなった時に起こることになる。これは、電気化学を促進して加速した速度で暗色化させることになる。上部及び底部両方の基体のコーティングのシート抵抗は、電極間の有効電位を判断する役割を果たすが、表に見られるように、高シート抵抗電極は、更に重大な役割を果たす。以前のエレクトロクロミック技術では、改良は、殆ど専ら低抵抗電極のシート抵抗を下げることによって行われた。これは、銀のような材料を用いると、実質的な利益が生じ、実行することが比較的容易であるためであった。   The speed of darkening is fast at the point of electrical contact with the high sheet resistance electrode and is related to the effective potential at this location. As the effective potential adjacent to this electrically contact point (or elsewhere) increases, the average darkening of the mirror increases. The fastest overall darkening time will occur when the potential is as high as possible over that portion. This will promote electrochemistry and darken at an accelerated rate. The sheet resistance of the coating on both the top and bottom substrates serves to determine the effective potential between the electrodes, but as can be seen in the table, the high sheet resistance electrode plays a more important role. In previous electrochromic techniques, improvements were made almost exclusively by lowering the sheet resistance of low resistance electrodes. This was because using a material such as silver produced substantial benefits and was relatively easy to implement.

当業技術では、駆動電位を増大させると全体的な速度を増大させることができるが、駆動電圧とは関係なく傾向は一定であることになることは公知である。更に、所定の電圧での電流引き込みが暗色化の均一性に影響を及ぼすことも公知である。均一性は、電池間隔、濃度、又はEC材料の選択を調節することによって改善することができるが、これらの調節を用いて均一性を改善すると、多くの場合、暗色化速度、明色化速度、又は暗色化及び明色化速度の両方に悪影響を及ぼす可能性がある。例えば、電池間隔を増大させ、流体濃度を低減すると、電流引き込みが減少することになり、それによって均一性が改善することになるが、清浄化時間は増大することになる。従って、層のシート抵抗は、暗色化速度及び暗色化均一性の両方が得られるように適切に設定すべきである。好ましくは、透明電極のシート抵抗は、11.5オーム/平方未満、好ましくは10.5オーム/平方未満、より好ましくは9.5オーム/平方未満とする必要があり、以下に説明する光学的要件のために、一部の実施形態では、透明電極の厚みは、約半波光学厚み未満とすべきである。反射体電極は、約3オーム/平方未満、好ましくは約2オーム/平方未満、最も好ましくは1オーム/平方未満とすべきである。更に、このように構成されたミラー又はEC要素は、比較的均一な暗色化も有することになり、最高及び最低暗色化速度の間の暗色化時間の差が係数3未満、好ましくは係数2未満、最も好ましくは係数1.5未満になる。このような高速で均一な暗色化要素が可能になる新しい高性能低価格材料を以下に説明する。   It is known in the art that increasing the drive potential can increase the overall speed, but the trend will be constant regardless of the drive voltage. It is also known that current draw at a given voltage affects the darkness uniformity. Uniformity can be improved by adjusting battery spacing, concentration, or EC material selection, but using these adjustments to improve uniformity often results in darkening, lightening speeds. Or both darkening and lightening speeds can be adversely affected. For example, increasing battery spacing and reducing fluid concentration will reduce current draw, thereby improving uniformity, but increasing cleaning time. Therefore, the sheet resistance of the layer should be set appropriately to obtain both darkening speed and darkening uniformity. Preferably, the sheet resistance of the transparent electrode should be less than 11.5 ohm / sq, preferably less than 10.5 ohm / sq, more preferably less than 9.5 ohm / sq, as described below. Due to requirements, in some embodiments, the thickness of the transparent electrode should be less than about half-wave optical thickness. The reflector electrode should be less than about 3 ohms / square, preferably less than about 2 ohms / square, and most preferably less than 1 ohm / square. Furthermore, a mirror or EC element constructed in this way will also have a relatively uniform darkening, and the difference in darkening time between the highest and lowest darkening speed is less than a factor of 3, preferably less than a factor of 2. Most preferably, the factor is less than 1.5. A new high performance low cost material that enables such a fast and uniform darkening element is described below.

他の用途では、2つの比較的平行なバスバーを有することは現実的でない場合がある。これは、外部ミラーに共通の平らでない形状のためであると考えられる。他の状況では、低抵抗電極に接触する点を有することが望ましいことがある。点接触により、一部の実施形態で用いられるレーザ削除線を最小限にするか又は削除することができる。点接触を用いると、単純化されるか、又はミラー構築の態様のいくつかではそれが好ましいが、その部分にわたり比較的均一な電位を達成するのは困難である。低抵抗反射体電極に沿う比較的長いバスを排除すると、電極の抵抗が実質的に増大する。従って、迅速に均一に暗色化するためには、バスバー及びコーティングシート抵抗値の新しい組合せが必要である。   In other applications, having two relatively parallel bus bars may not be practical. This is believed to be due to the uneven shape common to the external mirror. In other situations, it may be desirable to have a point in contact with the low resistance electrode. Point contact can minimize or eliminate the laser deletion line used in some embodiments. Using point contact is simplified or preferred in some mirror construction aspects, but it is difficult to achieve a relatively uniform potential across that portion. Eliminating the relatively long bus along the low resistance reflector electrode substantially increases the resistance of the electrode. Therefore, a new combination of bus bar and coating sheet resistance is required to darken quickly and uniformly.

上述のように、当業者には、点接触方式を可能にするために、金属反射体電極には極度の低シート抵抗値を必要とすることになると予想される。予想外に、透明の電極は、低シート抵抗にして均一性を改善することが必要であることが見出された。表2は、均一性実験の結果を示している。この試験では、ほぼ8インチ幅×6インチ高さの溶液相EC要素を作られた。本明細書で説明した要素設計の利点は、主に大きな要素に関する。大きな要素は、可視領域の縁部のあらゆる点の縁部から幾何学的中心までの最小距離が、ほぼ5cmを超えるものであると定められる。均一な暗色化がなければ、距離がほぼ7.5cmを超えると更に問題が大きくなり、距離がほぼ10cmを超えると更に問題が大きくなる。透明電極(ITO)のシート抵抗及び金属反射体は、表2に示すように変化した。金属電極を点接触部と接触させた。いわゆるJクリップのようなクリップ接触部をほぼ1”長さのAgペースト線と共に用い、ミラーの短い長さの側部の1つに沿って金属反射体に電気的に接触させた。透明電極は、Agペーストを介し、点接触部と反対の1側部に沿い、ミラーの両方の長い側部に沿う距離の3分の1にわたって連続的に電気的に接触させた。暗色化時間(T5515)をミラーの3つの位置で測定した。位置1は、点接触部付近であり、位置2は、点接触部と反対側の透明電極バスの縁部であり、位置3は、ミラーの中心である。T5515時間(秒)は、ミラーが55%反射率から15%反射率になるのにかかる時間である。最大反射率は、ミラーの最大反射率である。ΔT5515は、点1と点2との間又は点2と点3の間のいずれかの時間差である。これは、ミラーの最も速い位置と他の2つの位置の間の暗色化速度の差の尺度である。暗色化の均一性が高まれば、これらの数は互いに近づく。タイミング係数は、所定の位置での暗色化時間を最も速い位置での時間で割ったものである。それによってあらゆる所定の位置での絶対速度に関係なく、異なる位置間の時間の相対的スケーリングが示されている。上述のように、好ましくは、タイミング係数は3未満、好ましくは2未満、最も好ましくは1.5未満である。この特定のミラー構成に対してITOシート抵抗が14オーム/平方である場合には、タイミング係数の3が得られないことは表2に見ることができる。ITOが9オーム/平方である3つの例全てのタイミング係数は、3未満である。ミラー読取りの中心は、最も速い位置から最も外れた位置である。このデータに統計的分析を行うと、予想外に、ITOシート抵抗は、タイミング係数に寄与する唯一の因子であることが分った。統計的モデルを用いると、ITOシート抵抗は、この実施形態では、タイミング係数3.0以下にするためには、約11.5オーム/平方未満であることが必要である。同じ統計モデルを用いると、ITOのシート抵抗は、このミラー構成では、2.0未満のタイミング係数に対して7オーム/平方未満とすべきである。第3の表面反射体のシート抵抗により、タイミング係数は影響を受けないが、全体的な暗色化速度は影響される。前記反射体のシート抵抗が2オーム/平方以下であり、ITOがほぼ9オーム/平方である場合には、このミラーに対する暗色化速度は、中心では8秒未満である。この値は、ほぼ従来のバス配列で同様の大きさのミラーに対応する。従って、ITOのシート抵抗を低下させることにより、比較的高シート抵抗反射体に点接触が可能になる。   As mentioned above, those skilled in the art are expected to require extremely low sheet resistance values for the metal reflector electrode in order to enable point contact systems. Unexpectedly, it has been found that transparent electrodes need to have low sheet resistance to improve uniformity. Table 2 shows the results of the uniformity experiment. In this test, a solution phase EC element approximately 8 inches wide by 6 inches high was made. The advantages of the element design described herein primarily relate to large elements. Large elements are defined as having a minimum distance from the edge of any point to the geometric center of the edge of the visible region that exceeds approximately 5 cm. Without uniform darkening, the problem becomes even greater when the distance exceeds approximately 7.5 cm, and the problem becomes even greater when the distance exceeds approximately 10 cm. The sheet resistance and metal reflector of the transparent electrode (ITO) changed as shown in Table 2. The metal electrode was brought into contact with the point contact portion. A clip contact, such as a so-called J clip, was used with an approximately 1 "long Ag paste line to make electrical contact with the metal reflector along one of the short length sides of the mirror. Through the Ag paste, along one side opposite to the point contact, and continuously in electrical contact over a third of the distance along both long sides of the mirror.Darking time (T5515) Was measured at three positions on the mirror, where position 1 is near the point contact, position 2 is the edge of the transparent electrode bus opposite the point contact, and position 3 is the center of the mirror. The time T5515 (seconds) is the time it takes for the mirror to change from 55% reflectivity to 15% reflectivity, and the maximum reflectivity is the maximum reflectivity of the mirror. Or the time difference between point 2 and point 3. This is a measure of the difference in darkening speed between the fastest position of the mirror and the other two positions, the higher the darkness uniformity, these numbers are closer to each other. Is divided by the time at the fastest position, which shows the relative scaling of the time between different positions, regardless of the absolute velocity at any given position. Thus, preferably, the timing factor is less than 3, preferably less than 2, and most preferably less than 1.5.If the ITO sheet resistance is 14 ohms / square for this particular mirror configuration, the timing factor is The inability to obtain a factor of 3 can be seen in Table 2. The timing factor for all three examples where ITO is 9 ohms / square is less than 3. The center of the mirror read is the fastest position When statistical analysis was performed on this data, it was unexpectedly found that ITO sheet resistance was the only factor contributing to the timing factor. The ITO sheet resistance in this embodiment needs to be less than about 11.5 ohms / square in order to have a timing factor of 3.0 or less, using the same statistical model, the ITO sheet resistance is In this mirror configuration, it should be less than 7 ohms / square for a timing factor of less than 2.0, but the timing factor is not affected by the sheet resistance of the third surface reflector, but overall The darkening rate is affected: if the sheet resistance of the reflector is 2 ohms / square or less and the ITO is approximately 9 ohms / square, the darkening rate for this mirror is 8 at the center. It is less than. This value corresponds roughly to a mirror of the same size in a conventional bus arrangement. Therefore, by reducing the sheet resistance of ITO, point contact is possible with a relatively high sheet resistance reflector.

(表2)

Figure 2009529150
(Table 2)
Figure 2009529150

均一性及び暗色化の速度でのITOのシート抵抗の予想外の役割は、別の組の実験に拡張された。これらの実験では、高シート抵抗電極、この例ではITOに対するバスバー接触の長さは、ミラーの側部まで、場合によっては、更にミラーの底部縁部まで拡大された。表3は、バス長さが変化すると均一性に及ぼされる影響を明らかにしている。これらの試験では、要素の形状及び構成は、説明したところ以外は表2と同じである。接触パーセントは、周縁部の全長に比較したITO接触のバスバー長さのパーセント比較である。バスバー比は、ほぼ2cm又はそれ未満の小さな反射体接触部に対するITO接触の長さである。   The unexpected role of ITO sheet resistance at uniformity and darkening rates has been extended to another set of experiments. In these experiments, the length of the bus bar contact to the high sheet resistance electrode, in this example ITO, was extended to the side of the mirror and possibly further to the bottom edge of the mirror. Table 3 reveals the effect on uniformity when the bus length changes. In these tests, the shape and configuration of the elements are the same as in Table 2 except as described. The contact percentage is a percentage comparison of the bus bar length of the ITO contact compared to the total length of the periphery. The bus bar ratio is the length of the ITO contact to a small reflector contact of approximately 2 cm or less.

表3からのデータは、高シート抵抗電極のバス長さが増大すると、均一性が有意に改善することを示している。2オーム/平方の反射体では、40%から85%までバスの長さが増大すると、タイミング係数が2.4から1.7に改善する。0.5オーム/平方反射体では、ITOバス長さが同じく40から85%まで変化すると、タイミング係数が3.2から1.2まで改善し、暗色化速度が有意に改善する。低シート抵抗反射体の要素は、比較可能な2オーム/平方の場合より暗色化が一般的に速いが、ITO接触部短く均一性が0.5オームの場合には、タイミング係数で明らかにするように不良になることに注意されたい。ITOに対するバス長さを増大させると、0.5オーム/平方の反射体の要素で特に役立つ。   The data from Table 3 shows that the uniformity improves significantly as the bus length of the high sheet resistance electrode increases. For a 2 ohm / square reflector, the timing factor improves from 2.4 to 1.7 as the bus length increases from 40% to 85%. For a 0.5 ohm / square reflector, if the ITO bus length also varies from 40 to 85%, the timing factor improves from 3.2 to 1.2 and the darkening speed improves significantly. Low sheet resistance reflector elements are typically faster to darken than the comparable 2 ohm / sq, but when the ITO contact is short and the uniformity is 0.5 ohm, the timing factor reveals Note that it becomes bad. Increasing the bus length for ITO is particularly useful with 0.5 ohm / square reflector elements.

接触パーセントが増大すると、暗色化の最も速い位置及び最も遅い位置も変化する可能性がある。この例では、高接触パーセントでは、位置1及び3の両方の暗色化時間及び対応するタイミング係数が有意に改善する。   As the contact percentage increases, the fastest and slowest darkening positions can also change. In this example, at high contact percentage, the darkening times and corresponding timing factors for both positions 1 and 3 are significantly improved.

(表3)

Figure 2009529150
(Table 3)
Figure 2009529150

これらの実験は、低シート抵抗電極で短いバスを用いる場合には、反対側の電極に対するバス長さを増大させて均一性を改善することが有利であることを示している。従って、理想的には、大きなミラーには、バスバーの長さの比は5:1より大きく、好ましくは9:1より大きく、より好ましくは13:1より大きく、最も好ましくは20:1より大きくし、タイミング係数を3より小さくすることが好ましい。更に、小さなバスの長さと関係なく、高シート抵抗電極に対するバス長さを増大することによって均一性を改善し、接触パーセントを好ましくはほぼ58%より大きく、より好ましくはほぼ85%より大きくすることも見出した。典型的には大きなECミラーの接触パーセントは、50%未満である。   These experiments show that when using a short bus with low sheet resistance electrodes, it is advantageous to increase the bus length relative to the opposite electrode to improve uniformity. Thus, ideally, for large mirrors, the bus bar length ratio is greater than 5: 1, preferably greater than 9: 1, more preferably greater than 13: 1, most preferably greater than 20: 1. However, it is preferable to make the timing coefficient smaller than 3. Furthermore, regardless of the length of the small bus, it improves uniformity by increasing the bus length for high sheet resistance electrodes and the contact percentage is preferably greater than about 58%, more preferably greater than about 85%. I also found. Typically, the contact percentage for large EC mirrors is less than 50%.

これらの知見は、不透明な反射体を備えるミラーに重大な意味を有するだけでなく、半透過型反射体を用いるミラーに更に重大な意味を有する。半透過型コーティングを有するためには、金属は、透明になる点まで薄くすべきである。従って、薄い金属は、高シート抵抗値を有する。本発明の実施形態の少なくとも1つでは、電気光学要素は、本明細書で教示した光学点接触バス配列を備える従来的なバスバー配列で、高速で均一な暗色化を含む。上述のバス配列を補足するのに特に良好に適合する新しい半透過型コーティングを以下に説明する。   These findings are not only significant for mirrors with opaque reflectors, but are even more significant for mirrors that use transflective reflectors. In order to have a transflective coating, the metal should be thin to the point where it becomes transparent. Thus, the thin metal has a high sheet resistance value. In at least one embodiment of the present invention, the electro-optic element is a conventional bus bar arrangement comprising the optical point contact bus arrangement taught herein, including fast and uniform darkening. A new transflective coating is described below which is particularly well suited to supplement the above described bus arrangement.

また、エレクトロクロミックミラーをその全領域にわたって更に均一に暗色化するか、又は最初にその中心(殆どの前灯グレアが現れるところ)から外向きに可視領域の上部及び底部に向って暗色化することができるように、不透明なカバー層又は不透明な層のスタックの下に導電性をパターン化することができる。引用により本明細書に組み入れたTonar他に付与された「薄膜ベゼルカバー縁部を備えるエレクトロクロミック装置」という名称の米国特許出願20040032638A1は、「低シート抵抗コーティングを、関連する電気的接触に近接する領域か、又は周縁領域の周りに設け、電気接触からの距離が増大するにつれシート抵抗を増大させることができる」と説明しており、また、「これは、点接触部を用いる場合に特に利用可能である」と説明している。典型的には、エレクトロクロミック要素に電圧をかけない場合には、反射体に可視コントラストが全くないか又は非常に少なくしてオームにコントラストを生じさせることが望ましいであろう。   Also, darken the electrochromic mirror more uniformly across its entire area, or initially darken outwardly from its center (where most front light glare appears) towards the top and bottom of the visible area. The conductivity can be patterned under an opaque cover layer or a stack of opaque layers. U.S. Patent Application 20040032638 A1 entitled "Electrochromic device with thin film bezel cover edge", granted to Tonar et al., Incorporated herein by reference, describes "low sheet resistance coatings in close proximity to associated electrical contacts. The sheet resistance can be increased as the distance from the electrical contact increases, "and this is particularly useful when using point contacts. It is possible. " Typically, if no voltage is applied to the electrochromic element, it will be desirable to have no or very little visible contrast in the reflector to produce contrast in the ohmic.

ある一定の領域を優先的に暗色化することができるようにエレクトロクロミック装置の高導電性領域が多いものと少ないものとの間に十分なコントラストを得るために、金属性でないスタック材料を含むことが必要である場合がある。これは、不透明層又は積み重ねた反射性の高い金属及び合金は、その下に更に高導電性パターンを補足することなく、自動車のエレクトロクロミックミラーに許容可能な暗色化特性とするほど十分に導電性である傾向があるためである。半金属を含むこのような材料のスタックの一例は、引用により本明細書に組み入れた「車両のための元素半導体ミラーを作る方法」という名称の米国特許第5、535、056号に説明したものと同様に構成されたものであり、不透明なシリコン層が、ほぼ1/4波光学厚みのインジウム錫酸化物で覆われ、それが、20〜25ナノメートルのシリコンで覆われ、それが、ほぼ20nmのインジウム錫酸化物で覆われていると考えられる。このようなコーティングのスタックは、不透明であり、前部からの概観に最小限の影響しか及ぼさずに、付加的な材料をパターンでその下に配置することができる。更に、このスタックは、このパターン化の利点を損なうことなく、全体を通して十分に導電性とされることになる。更に、ITOは、通常は、約1400オングストロームの厚みでほぼ12オーム/平方になる条件下で被覆される時に導電性が依然として高すぎることが見出された場合には、処理条件を調節することによるかインジウム対錫比を変化させることによって導電性を低く作ることができる。   Including a non-metallic stack material to obtain sufficient contrast between the high and low electroconductive areas of the electrochromic device so that certain areas can be preferentially darkened May be necessary. This is because opaque layers or stacked highly reflective metals and alloys are sufficiently conductive to provide acceptable darkening characteristics for automotive electrochromic mirrors without the need for additional high conductivity patterns beneath them. This is because there is a tendency to be. An example of such a stack of materials comprising a semimetal is that described in US Pat. No. 5,535,056 entitled “Method of Making Elemental Semiconductor Mirrors for Vehicles” incorporated herein by reference. The opaque silicon layer is covered with approximately 1/4 wave optical thickness of indium tin oxide, which is covered with 20-25 nanometers of silicon, which is approximately It is thought that it is covered with 20 nm of indium tin oxide. Such a stack of coatings is opaque and allows additional material to be placed underneath in a pattern with minimal impact on the appearance from the front. Furthermore, the stack will be fully conductive throughout without compromising this patterning advantage. In addition, if ITO is found to be still too conductive when coated under conditions of approximately 12 ohms / square at a thickness of approximately 1400 angstroms, the process conditions should be adjusted. Or by changing the indium to tin ratio, the conductivity can be made low.

図5f及び図7の幾何学形状を備える米国特許US20040032638A1に説明した原理により構成された要素は、上部、下部、及び左縁部に沿って導電性エポキシを有し、ポイント結合部が右縁部のほぼ中央に作られており、これが異なる第3の表面コーティングスタック及び導電性パターンで作られている。第3の表面全体をいう時、これは、レーザ処理し、本出願人に譲渡された米国特許出願20040022638A1により構成するのに必要な絶縁部領域を生成する前の表面を意味することになる。   Elements constructed in accordance with the principles described in US Pat. No. US20040032638A1 with the geometry of FIGS. 5f and 7 have a conductive epoxy along the top, bottom, and left edges, and the point joint is the right edge. , Which is made of a different third surface coating stack and conductive pattern. When referring to the entire third surface, this will mean the surface prior to laser processing and creating the insulation region necessary for construction according to US Patent Application No. 20040226638 A1 assigned to the present applicant.

可視領域にわたって1/2オーム/平方の第3の表面反射体を備える要素は、不透明層に覆われた要素の中心にわたる1/2”又は1”又は2”のストリップに1/2オーム/平方を有し、可視領域の残りに4オーム/平方の導電性があり、しかも、明るい状態では要素の外観が比較的均一であるようにしたものと対比した。要素を暗色化すると、要素の中心が、導電性の対照的な領域を備える縁部と比較して暗色化が遅れる傾向が僅かに減少した。   An element with a third surface reflector of 1/2 ohm / square over the visible region is ½ ohm / square over a 1/2 "or 1" or 2 "strip across the center of the element covered by the opaque layer. Contrast with what the rest of the visible region has a conductivity of 4 ohms / square and the appearance of the element is relatively uniform in the bright state. However, there was a slight reduction in the tendency for darkening to be delayed compared to edges with contrasting regions of conductivity.

高度な導電性コントラストを有するように、要素は、それぞれほぼ12オーム及び40オーム/平方である第3の表面ITOが、単体の中心を横切って2”の銀の導電性ストリップを配置し、次に(処理耐久性のために)それを透明の導電性酸化物のフラッシュ層で覆ったことを除き、先の段落のものの構成と同様に作られた。完全なエレクトロクロミック装置に作り上げた後、要素は、ガラスの銀コーティング部分を覆って配置し、暗色化特性を評価する時に、比較的透明である12オーム/平方及び40オーム/平方のITOを備える領域の背部の銀ストリップと同様の強度の反射体が存在することになるようにした。第3の表面に40オーム/平方対1/2オームsqの対比領域を備える装置は、暗色化する時、これらの条件でみた時の12オーム/平方対1/2オーム/平方の対比領域を備える要素より絞り効果が小さいことが見られた。   In order to have a high degree of conductive contrast, the element has a third surface ITO, which is approximately 12 ohms and 40 ohms / square, respectively, with a 2 "silver conductive strip disposed across the center of the unit, Made for the same construction as in the previous paragraph, except that it was covered with a transparent conductive oxide flash layer (for process durability). The element is placed over the silver-coated part of the glass and has the same strength as the silver strip on the back of the area with relatively transparent 12 ohm / square and 40 ohm / square ITO when darkening properties are evaluated. A device with a contrast area of 40 ohms / square vs. 1/2 ohm sq on the third surface when viewed under these conditions when darkened. It was seen from the throttle effect is small element comprising a 12 ohm / square versus 1/2 ohms / sq contrasting regions.

要素は、第3の表面に付加的なコーティングを用いたことを除き、前段落によって作られた。このコーティングは、導電性酸化物の付加的なフラッシュ層(堆積処理で真空を用いる処理が中断するために、結合のために入れる)、ほぼ300nmシリコン、ほぼ60nmITO、別の20nmシリコン、次に10nmITOから成る。シリコン層は、表面酸化を受けやすいことがあり、このために、特定のEC要素では、表面酸化物を形成する可能性があり、それが暗色化の均一性及び一貫性を損なう。ITO又は他のTCO又はフラッシュ層又はカバー層として本明細書に説明した別の材料を用いて、上述の酸化物の形成又は悪影響を阻止することができる。40オーム/平方の初期層(先の例による)で開始したこれらの要素は、4点プローブで測定すると上部及び底部領域(図5f及び図7による)が約24オーム/平方、中心領域が<1オーム/平方の第3の表面導電性が得られた。12オーム/平方の初期ITO層で開始した要素は、上部及び底部領域が10〜12オーム/平方であった。先の例によれば、オームコントラストが大きな要素は、絞り効果が最低であるか、又は中心から縁部に暗色化する傾きが最も大きかった。更に、これらの要素は、「D65 2」角度観測装置を用いると電力を与えない状態で以下の光学特性も有した。   The element was made according to the previous paragraph except that an additional coating was used on the third surface. This coating consists of an additional flash layer of conductive oxide (put in for bonding because the process using vacuum is interrupted in the deposition process), approximately 300 nm silicon, approximately 60 nm ITO, another 20 nm silicon, then 10 nm ITO Consists of. Silicon layers can be susceptible to surface oxidation, which can cause surface oxides in certain EC elements, which impairs darkening uniformity and consistency. Other materials described herein as ITO or other TCO or flash layer or cover layer can be used to prevent the formation or adverse effects of the oxides described above. These elements, starting with a 40 ohm / square initial layer (according to the previous example), have a top and bottom area (according to FIGS. 5f and 7) of about 24 ohm / square and a central area < A third surface conductivity of 1 ohm / square was obtained. Elements starting with an initial ITO layer of 12 ohms / square had 10-12 ohms / square in the top and bottom regions. According to the previous example, an element with a large ohmic contrast has the lowest aperture effect or the largest gradient of darkening from the center to the edge. Furthermore, these elements also had the following optical characteristics when no power was applied using the “D65 2” angle observation device.

Figure 2009529150
Figure 2009529150

また、エレクトロクロミック装置のある一定の領域の優先的暗色化は、第2の表面の透明導体(スタック)又は第3の表面反射(スタック)の細い削除線により、並びに本明細書の他所に説明するようにコーティングの厚みを漸変させることによって得ることができる。例示的にレーザ削除を用いると、一般的に、レーザの作動波長を低減すると細いレーザ線を生成することができる。15ミクロン幅の削除線は、波長355nmのUVレーザを用いて生成した。これらの線は、依然として識別可能であるが、長い波長のレーザを用いることによって生成されるものより遙かに識別しにくい。更に短い波長のレーザが連続して利用可能になるにつれて、自動車のミラーに対する通常の条件で可視領域では審美的に拒絶されない削除線が可能になることは公正に予想することができる。   Also, preferential darkening of certain areas of the electrochromic device is described by the thin deletion lines of the transparent conductor (stack) on the second surface or the third surface reflection (stack) as well as elsewhere in this specification. It can be obtained by gradually changing the thickness of the coating. Illustratively, using laser ablation, in general, thin laser lines can be generated by reducing the operating wavelength of the laser. A 15 micron wide deletion line was generated using a UV laser with a wavelength of 355 nm. These lines are still identifiable, but are much less distinguishable than those produced by using a long wavelength laser. As even shorter wavelength lasers become available continuously, it can be reasonably expected that deletion lines that are not aesthetically rejected in the visible region will be possible under normal conditions for automotive mirrors.

図5f及び図7の中心を横切って示される線又は線の一部に要素の第3の表面になることになるコーティングスタックの削除部分が存在し、次に、要素が、部分の縁部の1つに比較的小さな接触部分があり、要素の他の3つの側部に導電性エポキシが用いられるように従来の技術に従って構成される時に、暗色化特性は影響を及ぼされる...。   There is a deleted portion of the coating stack that will become the third surface of the element at the line or part of the line shown across the center of FIGS. 5f and 7 and then the element is at the edge of the part. The darkening properties are affected when configured according to conventional techniques such that there is a relatively small contact portion in one and conductive epoxy is used on the other three sides of the element. . . .

レーザによる削除のパターンは、次のように、1/2オーム/平方の反射体電極上に図5f及び図7に示すような要素の内部に示されている両方の線に対して作られる。
1)ガラスの縁部からガラスの縁部から15cmまで延びる細い線でコーティングが完全に削除された。
2)その部分の全幅にわたって8mm削除及び2mmの非切除の繰返しパターンで細い線でコーティングが完全に削除された。
3)ガラスの縁部から縁部から14cmまで延びる細い線でコーティングが完全に削除され、次に、部分の残りにわたって5mmの非切除及び5mmの削除の繰返しパターンで削除された。
4)線に沿ってほぼ5及び10cmで0.4mmの2つの非切除セグメントを除き、ガラスの縁部から縁部から15cmまで延びる細い線でコーティングが完全に削除された。
A laser deletion pattern is created for both lines shown inside the elements as shown in FIGS. 5f and 7 on the 1/2 ohm / square reflector electrode as follows.
1) The coating was completely removed with a thin line extending from the edge of the glass to 15 cm from the edge of the glass.
2) The coating was completely removed with thin lines in a repeating pattern of 8 mm deletion and 2 mm non-ablated across the entire width of the part.
3) The coating was completely removed with a thin line extending from the edge of the glass to 14 cm from the edge, and then removed with a repeating pattern of 5 mm non-excised and 5 mm removed over the remainder of the part.
4) The coating was completely removed with a thin line extending from the edge of the glass to 15 cm from the edge except for two uncut segments of 0.4 mm at approximately 5 and 10 cm along the line.

削除線が存在しない同様の部分に比べると、これらの要素は、暗色化されると、多少から実質的に小さいまでの「絞り効果」を示している。パターン4は、削除パターンのうちで、全体的な審美性に対して、更に、暗色化に対しても最良である。それにも関わらず、これらのパターンの全ては、許容可能な暗色化審美性に対して調節を必要とすることになるが、望ましい暗色化特性に向う動きは示された。   Compared to similar parts where there is no deletion line, these elements show a “squeezing effect” from somewhat to substantially less when darkened. Pattern 4 is the best deletion pattern among the overall aesthetics and darkening. Nevertheless, all of these patterns will require adjustment for acceptable darkening aesthetics, but movement towards the desired darkening properties has been shown.

図8aを参照すると、第2の表面に被覆された実質的に透明な導電体の少なくとも1つの層808aを有する第1の基体802aと、その間にチャンバを形成するように1次シール材料878aを通じて互いに対して離間した関係で固定された第3の表面に被覆された積み重ねた材料を有する第2の基体812aとを含むバックミラー要素の一部を横から見た図が示されている。実施形態の少なくとも1つでは、チャンバ内に電気光学媒体810aが配置される。実施形態の少なくとも1つでは、材料の第3の表面のスタックは、下層818a、導電電極層820a、金属層822a、及び金属層及び1次シール材料の下に重なり、部分883aを有する導電タブ部分882aを含む。代替的に、導電タブ部分882aが金属コーティング822aを覆って被覆され、重なり部分を生成することができることに注意されたい。実施形態の少なくとも1つでは、下層は、チタン二酸化物である。実施形態の少なくとも1つでは、下層は用いない。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層は、インジウム錫酸化物である。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層は省略される。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層が省略され、下層は、チタン二酸化物の厚い層又は炭化珪素のような比較的屈折率が高い(すなわち、ITOより屈折率が高い)何らかの他の実質的に透明な材料のいずれかとされる。実施形態の少なくとも1つでは、導電タブ部分は、クロムを含む。導電タブ部分は、層の配列に応じてガラス及び/又は他の層のスタック又はエポキシに良好に結合し、車両のミラー試験条件下で腐食に耐性があるあらゆる導電体を含むことができることを理解すべきである。理解されるように、腐食しやすい材料の第3の表面スタック又は少なくともスタック内の層が1次シール材料の外側縁部で定められる領域内に保持されている場合には、要素は、第3の表面の腐食に関連する問題を実質的に免れることになる。腐食を受けやすい1つ又は複数の層は、導電性エポキシ又はオーバーコート層のような保護オーバーコート又はシール材が組み込まれていれば、1次シール材料を超えて延びることができることを理解すべきである。第1、第2、第3、及び第4の表層又は表面の材料のスタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書の他所に組み込まれた参照文献に開示したようなものとすることができることを理解すべきである。導電タブ部分は、導電電極を覆う導電性を改良することを理解すべきである。すなわち、導電電極層に十分な導電性が与えられる限り、導電タブ部分は任意的である。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層は、望ましい導電性に加えて、対応する反射光線に望ましい色彩特異的特性を付与する。従って、導電電極を省略する場合には、色彩特性は、下層材料の規格を通じて制御される。   Referring to FIG. 8a, a first substrate 802a having at least one layer 808a of a substantially transparent conductor coated on a second surface and through a primary seal material 878a so as to form a chamber therebetween. Shown is a side view of a portion of a rearview mirror element including a second substrate 812a having a stacked material coated on a third surface fixed in spaced relation to each other. In at least one embodiment, an electro-optic medium 810a is disposed in the chamber. In at least one embodiment, the third surface stack of material comprises a lower layer 818a, a conductive electrode layer 820a, a metal layer 822a, and a conductive tab portion having a portion 883a overlying the metal layer and the primary seal material. 882a. Note that alternatively, the conductive tab portion 882a can be coated over the metal coating 822a to create an overlapping portion. In at least one embodiment, the lower layer is titanium dioxide. In at least one embodiment, no lower layer is used. In at least one embodiment, the conductive electrode layer is indium tin oxide. In at least one of the embodiments, the conductive electrode layer is omitted. In at least one embodiment, the conductive electrode layer is omitted and the underlying layer is a thick layer of titanium dioxide or some other substance that has a relatively high refractive index such as silicon carbide (ie, a higher refractive index than ITO). One of the transparent materials. In at least one embodiment, the conductive tab portion includes chrome. It is understood that the conductive tab portion can include any conductor that bonds well to glass and / or other layer stacks or epoxies and is resistant to corrosion under vehicle mirror test conditions depending on the layer arrangement. Should. As will be appreciated, if a third surface stack of erodible material or at least a layer in the stack is held in an area defined by the outer edge of the primary seal material, the element is Substantially avoid problems associated with surface corrosion. It should be understood that the layer or layers that are susceptible to corrosion can extend beyond the primary seal material if a protective overcoat or sealant, such as a conductive epoxy or overcoat layer, is incorporated. It is. Any of the first, second, third, and fourth surface or surface material stacks shall be as disclosed in this specification or references incorporated elsewhere herein by reference. It should be understood that It should be understood that the conductive tab portion improves the conductivity over the conductive electrode. That is, the conductive tab portion is optional as long as sufficient conductivity is provided to the conductive electrode layer. In at least one embodiment, the conductive electrode layer imparts the desired color specific properties to the corresponding reflected light in addition to the desired conductivity. Therefore, when the conductive electrode is omitted, the color characteristics are controlled through the specifications of the lower layer material.

図8bに移ると、第2の表面に被覆された実質的に透明の導電体の少なくとも1つの層808bを有する第1の基体802bと、その間にチャンバを形成するように、1次シール材料878bを通じて互いに対して離間した関係で固定された第3の表面に被覆された積み重ねた材料を有する第2の基体812bとを含むバックミラー要素の一部を横から見た図が示されている。実施形態の少なくとも1つでは、チャンバ内に電気光学媒体810bが配置される。実施形態の少なくとも1つでは、材料の第3の表面のスタックは、下層818b、導電電極層820b、金属層822b、及び1次シール材料の下に導電タブ部分を含む。実施形態の少なくとも1つでは、金属層と導電タブ部分の間に空隙領域883cが形成され、導電電極がその間を電気的に導通状態にする。実施形態の少なくとも1つでは、下層は、チタン二酸化物である。実施形態の少なくとも1つでは、下層は用いない。実施形態の少なくとも1つでは、導電電極層は、インジウム錫酸化物である。実施形態の少なくとも1つでは、導電タブ部分は、クロムを含む。導電タブ部分は、層の配列に応じてガラス及び/又は他の層のスタック又はエポキシに良好に結合し、車両のミラー試験条件下で腐食に耐性があるあらゆる導電体を含むことができることを理解すべきである。理解されるように、腐食しやすい材料の第3の表面スタック又は少なくともスタック内の層が1次シール材料の外側縁部で形成される領域内に保持されている場合には、要素は、第3の表面の腐食に関連する問題を実質的に免れることになる。第1、第2、第3、及び第4の表層又は表面の材料のスタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書の他所に組み込まれた参照文献に開示したようなものとすることができることを理解すべきである。   Turning to FIG. 8b, a primary substrate 802b having at least one layer 808b of a substantially transparent conductor coated on a second surface and a primary seal material 878b so as to form a chamber therebetween. Shown is a side view of a portion of a rearview mirror element that includes a second substrate 812b having a stacked material coated on a third surface that is secured in spaced relation to each other through. In at least one embodiment, an electro-optic medium 810b is disposed in the chamber. In at least one embodiment, the third surface stack of material includes a lower layer 818b, a conductive electrode layer 820b, a metal layer 822b, and a conductive tab portion under the primary seal material. In at least one of the embodiments, a void region 883c is formed between the metal layer and the conductive tab portion, and the conductive electrode makes electrical connection therebetween. In at least one embodiment, the lower layer is titanium dioxide. In at least one embodiment, no lower layer is used. In at least one embodiment, the conductive electrode layer is indium tin oxide. In at least one embodiment, the conductive tab portion includes chrome. It is understood that the conductive tab portion can include any conductor that bonds well to glass and / or other layer stacks or epoxies and is resistant to corrosion under vehicle mirror test conditions depending on the layer arrangement. Should. As will be appreciated, if the third surface stack of erodible material or at least the layer in the stack is held in the region formed by the outer edge of the primary seal material, the element is 3 substantially eliminates the problems associated with surface corrosion. Any of the first, second, third, and fourth surface or surface material stacks shall be as disclosed in this specification or references incorporated elsewhere herein by reference. It should be understood that

図8cを参照すると、第2の表面に被覆された実質的に透明の導電体の少なくとも1つの層808cを有する第1の基体802cと、その間にチャンバを形成するように、1次シール材料878aを通じて互いに対して離間した関係で固定された第3の表面に被覆された積み重ねた材料を有する第2の基体812aとを含むバックミラー要素の一部を横から見た図が示されている。実施形態の少なくとも1つでは、チャンバ内に電気光学媒体810cが配置される。実施形態の少なくとも1つでは、第1の金属層818cは、実質的に第3の表面全体を覆って被覆される。実施形態の少なくとも1つでは、第2の金属層820cは、第2の金属層の外側縁部が1次シール材料878cの外側縁部によって形成される領域内に配置されるように第1の金属層を覆って被覆される。実施形態の少なくとも1つでは、第1の金属層がクロムを含む。実施形態の少なくとも1つでは、第2の金属層は、銀又は銀合金を含む。第1、第2、第3、及び第4の表層又は表面の材料のスタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書の他所に組み込まれた参照文献に開示したようなものとすることができることを理解すべきである。   Referring to FIG. 8c, a primary substrate 802c having at least one layer 808c of a substantially transparent conductor coated on a second surface and a primary seal material 878a so as to form a chamber therebetween. Shown is a side view of a portion of a rearview mirror element including a second substrate 812a having a stacked material coated on a third surface that is secured in spaced relation to each other through. In at least one embodiment, an electro-optic medium 810c is disposed in the chamber. In at least one embodiment, the first metal layer 818c is coated over substantially the entire third surface. In at least one embodiment, the second metal layer 820c is disposed such that the outer edge of the second metal layer is disposed in a region formed by the outer edge of the primary seal material 878c. Covered over the metal layer. In at least one embodiment, the first metal layer includes chromium. In at least one embodiment, the second metal layer comprises silver or a silver alloy. Any of the first, second, third, and fourth surface or surface material stacks shall be as disclosed in this specification or references incorporated elsewhere herein by reference. It should be understood that

図8dに移ると、実質的に光センサ又は情報ディスプレイの前に小穴822d1を有する積み重ねた材料を含む第2の基体812dが示されている。実施形態の少なくとも1つでは、第1の金属層818dには、小穴領域に空隙領域が設けられる。実施形態の少なくとも1つでは、第2の金属層820dには、小穴領域に空隙領域が設けられる。実施形態の少なくとも1つでは、第3の金属層822dが設けられる。実施形態の少なくとも1つでは、第3の金属層のみが小穴領域に被覆される。実施形態の少なくとも1つでは、第1の金属層は、クロムを含む。実施形態の少なくとも1つでは、第2の金属層は、銀又は銀合金を含む。実施形態の少なくとも1つでは、第3の金属層は、薄い銀、クロム又は銀合金を含む。第1、第2、第3、及び第4の表層又は表面の材料のスタックのいずれも、本明細書又は引用により本明細書の他所に組み込まれた参照文献に開示したようなものとすることができることを理解すべきである。   Turning to FIG. 8d, a second substrate 812d is shown that includes a stacked material that has a small hole 822d1 substantially in front of the light sensor or information display. In at least one of the embodiments, the first metal layer 818d is provided with a void area in the small hole area. In at least one of the embodiments, the second metal layer 820d is provided with a void region in the small hole region. In at least one embodiment, a third metal layer 822d is provided. In at least one embodiment, only the third metal layer is coated on the eyelet area. In at least one embodiment, the first metal layer includes chromium. In at least one embodiment, the second metal layer comprises silver or a silver alloy. In at least one embodiment, the third metal layer comprises thin silver, chromium or a silver alloy. Any of the first, second, third, and fourth surface or surface material stacks shall be as disclosed in this specification or references incorporated elsewhere herein by reference. It should be understood that

図9a〜図9kに移ると、第2及び第3の表面導電電極部分922、908の特定の部分に選択的に接触するための様々なオプションが示されている。理解されるように、図7の構成は、各第2及び第3の表面導電電極部分の少なくとも一部に接触する電気的に導電性の材料になる。ここに示すような接触構成は、あらゆる様式で要素の周りを回転させることができることを理解すべきである。   Turning to FIGS. 9a-9k, various options for selectively contacting specific portions of the second and third surface conductive electrode portions 922, 908 are shown. As will be appreciated, the configuration of FIG. 7 results in an electrically conductive material that contacts at least a portion of each second and third surface conductive electrode portion. It should be understood that a contact arrangement as shown here can be rotated around the element in any manner.

図9aに示されている要素構成は、材料の第2の表面のスタック908aを有する第1の基体902aと、材料の第3の表面のスタック922aを有する第2の基体912aとを含む。材料の第3の表面のスタックは、隔離領域983aを有し、導電性エポキシ948aに接触する材料の第3の表面のスタックの一部が材料の第3の表面のスタックの残りから隔離されるように示されている。第1及び第2の基体は、1次シール材料978aを通じて互いに離間した関係で保持される。要素の別の側部が、可視領域内の材料の第3の表面のスタックに接触させるために、材料の第2の表面のスタックに関連する同様の隔離領域を有することができることを理解すべきである。本明細書の他所及び引用により本明細書に組み入れた参照文献に説明するように、材料の第2又は第3の表面のスタックのいずれかは、材料の単一の層とすることができることを理解すべきである。   The element configuration shown in FIG. 9a includes a first substrate 902a having a second surface stack 908a of material and a second substrate 912a having a third surface stack 922a of material. The third surface stack of material has an isolation region 983a, and a portion of the third surface stack of material in contact with the conductive epoxy 948a is isolated from the rest of the third surface stack of material. As shown. The first and second substrates are held in spaced relation through the primary seal material 978a. It should be understood that another side of the element can have a similar isolation region associated with the second surface stack of material in contact with the third surface stack of material within the visible region. It is. As described elsewhere in this specification and references incorporated herein by reference, either the second or third surface stack of material can be a single layer of material. Should be understood.

図9bに示されている要素構成は、材料の第2の表面のスタック908bを有する第1の基体902bと、材料の第3の表面のスタック922bを有する第2の基体912bとを含む。第1及び第2の基体は、1次シール材料978bを通じて互いに離間した関係で保持される。導電性エポキシ948bは、材料の第3の表面のスタックと接触し、材料の第2の表面のスタックから絶縁部材料983bを通じて電気的に分離される。要素の別の側部は、可視領域内の材料の第3の表面のスタックに接触させるために、材料の第2の表面のスタックに関連する同様の隔離領域を有することができることを理解すべきである。本明細書の他所及び引用により本明細書に組み入れた参照文献に説明するように、材料の第2又は第3の表面のスタックのいずれかは、材料の単一の層とすることができることを理解すべきである。   The element configuration shown in FIG. 9b includes a first substrate 902b having a second surface stack 908b of material and a second substrate 912b having a third surface stack 922b of material. The first and second substrates are held in spaced relation through the primary seal material 978b. The conductive epoxy 948b contacts the third surface stack of material and is electrically isolated from the second surface stack of material through the insulator material 983b. It should be understood that another side of the element can have a similar isolation region associated with the second surface stack of material in contact with the third surface stack of material within the visible region. It is. As described elsewhere in this specification and references incorporated herein by reference, either the second or third surface stack of material can be a single layer of material. Should be understood.

図9cの要素は、材料の第2の表面のスタック908cを有する第1の基体902cと、材料の第3の表面のスタック922cを有する第2の基体912cとを含む。第1及び第2の基体は、1次シール材料978cを通じて互いに離間した関係で保持される。材料の第2の表面のスタックは、第1の導電性エポキシ、又は第1の半田948c1と電気的に接触するように1次シール材料を超えて第1の基体の縁部に向って延びている。材料の第3の表面のスタックは、第2の導電性エポキシ、又は第2の半田948c2と電気的に接触するように1次シール材料を超えて第2の基体の縁部に向って延びている。要素の別の側部は、可視領域内の材料の第3の表面のスタックに接触させるために、材料の第2の表面のスタックに関連する同様の隔離領域を有することができることを理解すべきである。本明細書の他所及び引用により本明細書に組み入れた参照文献に説明するように、材料の第2又は第3の表面のスタックのいずれかは、材料の単一の層とすることができることを理解すべきである。   The elements of FIG. 9c include a first substrate 902c having a second surface stack 908c of material and a second substrate 912c having a third surface stack 922c of material. The first and second substrates are held in spaced relation through the primary seal material 978c. The second surface stack of material extends beyond the primary seal material and toward the edge of the first substrate to be in electrical contact with the first conductive epoxy or first solder 948c1. Yes. The third surface stack of material extends beyond the primary seal material and toward the edge of the second substrate so as to be in electrical contact with the second conductive epoxy, or the second solder 948c2. Yes. It should be understood that another side of the element can have a similar isolation region associated with the second surface stack of material in contact with the third surface stack of material within the visible region. It is. As described elsewhere in this specification and references incorporated herein by reference, either the second or third surface stack of material can be a single layer of material. Should be understood.

図9dは、要素の第3の表面の電気的接触部948d2から対向する1側部に作られた第2の表面の電気的接触部948d1を示している。図9eは、要素の1側部に作られた第2の表面の電気的接触部948e1及び要素の1端部に作られた第3の表面の電気的接触部を示している。図9fは、要素の1側部及び連続的に1端部に作られた第2の表面の電気的接触部948f1及び要素の対向する1側部及び連続的に対向する1端部に作られた第3の表面の電気的接触部948f2を示している。図9gは、要素の対向する両側部に作られた第2の表面の電気的接触部948g1及び要素の1端部に作られた第3の表面の電気的接触部948g2を示している。図9hは、要素の対向する両側部に作られた第2の表面の電気的接触部948h1及び要素の対向する両端部に作られた第3の表面の電気的接触部948h2を示している。図9iは、要素の対向する両端部及び1側部に連続的に作られた第2の表面の電気的接触部948i1及び要素の1側部に作られた第3の表面の電気的接触部948i2を示している。図9jは、両端部、1側部全体、及び第2の側部の少なくとも一部分に連続的に作られた第2の表面の電気的接触部948J1及び要素の1側部に作られた第3の表面の電気的接触部948J2を示している。実施形態の少なくとも1つでは、長い電気的接触部が、最高シート抵抗の積み重ねた材料を有する表面に一致することになることを理解すべきである。電気的接触部は、導電性エポキシ、半田、又は導電性接着剤を通じたものとすることができることを理解すべきである。   FIG. 9d shows a second surface electrical contact 948d1 made on one side opposite from the third surface electrical contact 948d2 of the element. FIG. 9e shows a second surface electrical contact 948e1 made on one side of the element and a third surface electrical contact made on one end of the element. FIG. 9f is made at one side of the element and a second surface electrical contact 948f1 made continuously at one end and one opposite side of the element and one continuously opposite end. A third surface electrical contact 948f2 is shown. FIG. 9g shows a second surface electrical contact 948g1 made on opposite sides of the element and a third surface electrical contact 948g2 made on one end of the element. FIG. 9h shows a second surface electrical contact 948h1 made on opposite sides of the element and a third surface electrical contact 948h2 made on opposite ends of the element. FIG. 9i shows a second surface electrical contact 948i1 made continuously on opposite ends and one side of the element and a third surface electrical contact made on one side of the element. 948i2 is shown. FIG. 9j shows a second surface electrical contact 948J1 made continuously on both ends, the entire side, and at least a portion of the second side, and a third made on one side of the element. The surface electrical contact portion 948J2 is shown. It should be understood that in at least one of the embodiments, the long electrical contact will coincide with the surface having the highest sheet resistance stack of materials. It should be understood that the electrical contact can be through conductive epoxy, solder, or conductive adhesive.

図9kは、材料の第2の表面のスタック908kを有する第1の基体902kと、材料の第3の表面のスタック922kを有する第2の基体912kとを含む要素を示している。第1及び第2の基体は、周縁の第1及び第2の1次シール948k1、948k2を通じて互いに離間した関係で保持される。第1の1次シールは、材料の第2の表面のスタックに電気的接触を作るように働き、第2の1次シールは、材料の第3の表面のスタックに電気的接触を作るように働く。第1及び第2の1次シールは、互いに離間した関係で第1及び第2の基体を保持し、好ましくは、両方の1次シールは、各基体の縁部の実質的に外側にある。   FIG. 9k shows an element including a first substrate 902k having a second surface stack 908k of material and a second substrate 912k having a third surface stack 922k of material. The first and second bases are held in a spaced relationship from each other through the peripheral first and second primary seals 948k1, 948k2. The first primary seal serves to make electrical contact to the second surface stack of material, and the second primary seal so as to make electrical contact to the third surface stack of material. work. The first and second primary seals hold the first and second substrates in spaced relation to each other, and preferably both primary seals are substantially outside the edges of each substrate.

電極又は電気光学要素のJクリップ又はLクリップのような接触クリップに電気的接続を確立するための別の方法は、固相溶接法によるものである。ワイヤ結合は、電子構成要素(通常ICチップ及びチップ担体)間に信頼することができる相互接続を確立するためにエレクトロニクス産業に用いられる溶接法である。ワイヤ結合法は、Zonghe Lai及びJohan Liu著「Nordic Electronicsパッケージ化指針」第A章に説明されている。ワイヤ結合によって作られる電気的相互接続は、金属ワイヤ又はリボン及び熱、圧力、及び/又は超音波エネルギの組合せを用いてワイヤ又はリボンを関連する金属表面に溶接する。典型的には、ワイヤ又はリボンは、特殊な楔又は毛細管結合ツールを用いて溶接される。典型的な結合工程は、熱及び/又は超音波エネルギを用いており、一般的に、3つの主要なカテゴリに分類される。すなわち、熱圧着、超音波結合、及びサーモソニック結合である。結合されるワイヤは、結合部を終端とすることができ、連続ワイヤに複数の結合部を作ることができる。ワイヤ結合のよく見られる形には、ボール結合、楔結合、及びステッチ結合が含まれる。アルミニウム、金、銀、銅、及びその合金を含む多くの異なる金属及び合金で作られるワイヤ及びリボンは、ワイヤ結合することができる。これらのワイヤは、いくつかの金属又は以下に限定されるものではないが、金、銀、ニッケル、アルミニウム、及びこれらの金属で作られた合金の金属層を含む金属層で被覆した基体に結合させることができる。電気光学要素の電極に結合する場合には、好ましい基体はガラスであり、好ましい金属堆積処理は、マグネトロンスパッタリングのような物理蒸着工程によるものである。ワイヤ結合金属層とガラスの間にクロム、モリブデン、ニクロム、又はニッケルのような1つ又は複数のグルー層を付加し、許容可能な接着剤結合を得ることができる。コーティング金属層の厚みは、5オングストローム〜1000ミクロンの間とすることができる。より好ましくは、金属層の厚みは、100オングストロームと1ミクロンとの間、最も好ましくは、金属層の厚みは、200と1000オングストロームとの間である。ワイヤの直径又はリボンの厚みは、10と250ミクロンとの間とすることができ、25と100ミクロンの間の直径又は厚みが好ましく、50と75ミクロンの間の直径又は厚みが最も好ましい。実施形態の少なくとも1つでは、連続ワイヤは、エレクトロクロミックミラーの第2の表面上のクロムリングのような基体の周囲に沿って楔又はステッチ結合することができる。ワイヤ又はリボンバスは、ワイヤ又はリボンをクリップに溶接し、次に、カップを基体に環状に接続し、それを関連する電極に溶接することによってニッケルJ又はLクリップのようなクリップに電気的に接続することができる。ワイヤ又はリボンは、金属クリップのところで開始し、EC電極に沿って進むことができ、EC電極に添って開始し、クリップに環状に接続し、電極に戻ることができる。実施形態の少なくとも1つでは、装置を信頼可能に均一に呈色させるために、関連する電極まで及び/又はEC電極から関連する電気的に接触するクリップまで重複する溶接接続を有することが好ましい。基体への複数の溶接接続は、0.005インチ〜10インチ毎の間隔で作ることができ、0.040インチ〜2インチの間隔が好ましく、0.100と0.50インチの間の間隔が最も好ましい。溶接ワイヤ又はリボンバスは、ワイヤ及び溶接部をシール材に封入することによって損傷から保護することができる。好ましい方法は、関連する要素の周縁シールにワイヤ/リボン及び溶接結合を封入することによってバスを保護することである。金属ワイヤ/ホイルは、バスを装置内(周縁シールの内部)に封入するEC媒体と化学的に適合であることが好ましい。更に、ワイヤバスを用いて要素内部の関連する電極の導電性を補足することができる。直系が75ミクロン又はそれ未満のワイヤは、人の眼には容易に明らかではない。溶接ワイヤ結合は、室温又は低温工程であり、後硬化又は後処理の必要がなく、この技術は、信頼性が確認された確立されたものであり、結合を迅速に(約100ミリ秒/結合)確立することができるために製造の観点からは魅力的である。   Another method for establishing an electrical connection to a contact clip, such as a J clip or an L clip of an electrode or electro-optic element, is by solid phase welding. Wire bonding is a welding method used in the electronics industry to establish a reliable interconnection between electronic components (usually IC chips and chip carriers). The wire bonding method is described in Chapter A, “Nordic Electronics Packaging Guidelines” by Zonghe Lai and Johan Liu. Electrical interconnects created by wire bonding use a combination of metal wire or ribbon and heat, pressure, and / or ultrasonic energy to weld the wire or ribbon to the associated metal surface. Typically, the wire or ribbon is welded using a special wedge or capillary coupling tool. Typical bonding processes use thermal and / or ultrasonic energy and are generally classified into three main categories. That is, thermocompression bonding, ultrasonic bonding, and thermosonic bonding. Wires to be joined can be terminated at the joint and multiple joints can be made on the continuous wire. Common forms of wire bonding include ball bonding, wedge bonding, and stitch bonding. Wires and ribbons made of many different metals and alloys, including aluminum, gold, silver, copper, and alloys thereof can be wire bonded. These wires bond to a substrate coated with a metal layer, including, but not limited to, metal layers of gold, silver, nickel, aluminum, and alloys made of these metals Can be made. For bonding to the electrode of the electro-optic element, the preferred substrate is glass and the preferred metal deposition process is by a physical vapor deposition process such as magnetron sputtering. One or more glue layers, such as chromium, molybdenum, nichrome, or nickel, can be added between the wire bonded metal layer and the glass to obtain an acceptable adhesive bond. The thickness of the coating metal layer can be between 5 Angstroms and 1000 microns. More preferably, the metal layer thickness is between 100 angstroms and 1 micron, and most preferably the metal layer thickness is between 200 and 1000 angstroms. The wire diameter or ribbon thickness can be between 10 and 250 microns, with a diameter or thickness between 25 and 100 microns being preferred, and a diameter or thickness between 50 and 75 microns being most preferred. In at least one embodiment, the continuous wire can be wedged or stitched along the periphery of the substrate, such as a chrome ring on the second surface of the electrochromic mirror. A wire or ribbon bath is electrically connected to a clip, such as a nickel J or L clip, by welding the wire or ribbon to the clip, and then annularly connecting the cup to the substrate and welding it to the associated electrode. Can be connected. The wire or ribbon can start at the metal clip and travel along the EC electrode, can start along the EC electrode, can be annularly connected to the clip, and can return to the electrode. In at least one embodiment, it is preferred to have a weld connection that overlaps to the relevant electrode and / or from the EC electrode to the relevant electrically contacting clip in order to reliably and uniformly color the device. Multiple weld connections to the substrate can be made at intervals of 0.005 inches to 10 inches, with a spacing of 0.040 inches to 2 inches being preferred, with a spacing between 0.100 and 0.50 inches. Most preferred. The welding wire or ribbon bath can be protected from damage by encapsulating the wire and weld in a seal. The preferred method is to protect the bus by encapsulating the wire / ribbon and weld joint in the peripheral seal of the associated element. The metal wire / foil is preferably chemically compatible with the EC media that encapsulates the bath within the device (inside the peripheral seal). In addition, a wire bus can be used to supplement the conductivity of the associated electrode within the element. Wires with lineages of 75 microns or less are not readily apparent to the human eye. Welding wire bonding is a room temperature or low temperature process and does not require post-curing or post-processing, and this technique has been established with proven reliability and is capable of rapid bonding (approximately 100 milliseconds / bonding). It is attractive from a manufacturing point of view because it can be established.

また、ワイヤ結合を用いて、電子構成要素を要素の基体表面に電気的に接続することができる。例えば、多くの金属は、要素のカソードとして用いる時には電気化学的に安定であるが、アノードとして用いる時には安定でない。極性が逆転した時にEC装置の作動を制限するダイオードなどにより保護することが望ましい。(これは、図11a〜図11cを参照して以下に詳細に説明する。)表面装着ダイオードのような電気構成要素を基体又はバスクリップに取り付け、ワイヤ結合により基体及び/又はクリップに電気的に接続することができる。別の実施形態では、信号伝達又は警告システムの部分である発光ダイオード(LED)は、例えば、チップの形で関連する基体に取り付け、エッチング、マスキング、又はレーザ切除により金属コーティングをパターン化することによって基体の回路に電気的に接続することができる。これらのLED又は他の電気構成要素は、基体表面1、2、3、又は4の要素上又は要素内に装着することができる。多くの場合に、温度が上昇すると溶液相エレクトロクロミック装置に印加される駆動電圧を増大させ、エレクトロクロミック種の拡散速度の上昇を補償し、広い温度範囲にわたって良好な装置の暗色化特性を維持することが望ましい。温度変調可変電圧駆動回路に必要なサーミスタ及び電子構成要素は、関連する基体表面に装着し、ワイヤ結合により基体上の金属コーティングに電気的に接続させることができる。例:アルミニウムワイヤは、次のように、ガラス基体上の金属コーティングに結合する。   Also, wire bonding can be used to electrically connect the electronic component to the substrate surface of the element. For example, many metals are electrochemically stable when used as an element cathode, but are not stable when used as an anode. It is desirable to protect with a diode or the like that limits the operation of the EC device when the polarity is reversed. (This is described in detail below with reference to FIGS. 11a-11c.) Electrical components such as surface mounted diodes are attached to the substrate or bus clip and electrically connected to the substrate and / or clip by wire bonding. Can be connected. In another embodiment, a light emitting diode (LED) that is part of a signaling or warning system is attached to the associated substrate in the form of a chip, for example, by patterning a metal coating by etching, masking, or laser ablation. It can be electrically connected to the circuit of the substrate. These LEDs or other electrical components can be mounted on or within the elements of the substrate surface 1, 2, 3, or 4. In many cases, increasing the temperature increases the drive voltage applied to the solution phase electrochromic device to compensate for the increased diffusion rate of the electrochromic species and maintain good device darkening characteristics over a wide temperature range. It is desirable. The thermistor and electronic components required for the temperature modulated variable voltage drive circuit can be mounted on the associated substrate surface and electrically connected to the metal coating on the substrate by wire bonding. Example: An aluminum wire is bonded to a metal coating on a glass substrate as follows.

ガラスは洗浄し、第1の層のクロム及び第2の層のニッケル(CN)、第1の層のクロム及び第2の層のルテニウム(CR)、第1の層のクロム、第2の層のルテニウム、及び第3の層のニッケル(CRN)を含むほぼ400オングストローム厚みの層で真空スパッタリング被覆する。1%シリコン(1〜4%伸び率、19〜21グラム引張強度)を含む0.00125”直径のアルミニウム合金ワイヤを次の設定値で「Westbond Model 454647E」ワイヤ結合装置を用いて金属被覆ガラス基体にワイヤ結合する。
設定値、第1の結合、第2の結合
「CN」電力、175、150
時間、30ミリ秒、30ミリ秒
力、26グラム、26グラム
「CRN」電力、175、150
時間、30ミリ秒、30ミリ秒
力、26グラム、26グラム
「CR」電力、150、125
時間、75ミリ秒、100ミリ秒
力、26グラム、26グラム
ワイヤの結合強度は、結合後及び摂氏300度に1時間露出した後にワイヤを引き離し、その力を測定することによって評価した。
ワイヤ結合平均引張強度:
結合後、300C焼成後
「CN」、14.51グラム、9.02グラム
「CRN」、19.13グラム、8.2グラム
「CR」、12.42グラム、8.7グラム
Glass is cleaned, first layer chromium and second layer nickel (CN), first layer chromium and second layer ruthenium (CR), first layer chromium, second layer Vacuum sputter coat with a layer of approximately 400 Angstroms thick, including a ruthenium and a third layer of nickel (CRN). 0.00125 "diameter aluminum alloy wire containing 1% silicon (1-4% elongation, 19-21 gram tensile strength) metallized glass substrate using" Westbond Model 454647E "wire bonder with the following settings To wire.
Set value, first coupling, second coupling “CN” power, 175, 150
Time, 30 ms, 30 ms force, 26 grams, 26 grams “CRN” power, 175, 150
Time, 30 ms, 30 ms force, 26 grams, 26 grams “CR” power, 150, 125
Time, 75 ms, 100 ms force, 26 grams, 26 grams The bond strength of the wire was evaluated by pulling the wire apart after bonding and after exposure to 300 degrees Celsius for 1 hour and measuring the force.
Wire bond average tensile strength:
After bonding, after firing at 300C “CN”, 14.51 grams, 9.02 grams “CRN”, 19.13 grams, 8.2 grams “CR”, 12.42 grams, 8.7 grams

結合後の主な破損は、第1の溶接結合の端部でのワイヤ破断であった。焼成後には、主な破損は、「CN」及び「CRN」群に対してはスパン中央でのワイヤ破断、及び「CR」群に対しては第1の結合の端部でのワイヤ破断であった。この例は、ガラス上の典型的なスパッタリング金属層に複数の信頼可能な溶接結合を作ることができることを明らかにしている。   The main breakage after the bond was a wire break at the end of the first weld bond. After firing, the main breaks were the wire break at the center of the span for the “CN” and “CRN” groups and the wire break at the end of the first bond for the “CR” group. It was. This example demonstrates that multiple reliable weld joints can be made in a typical sputtered metal layer on glass.

図10は、一般的に、多人数乗り車両に用いることができる可変透過率窓1010に加えて、可変透過率窓1010の透過率状態を制御するために可変透過率窓1010に電気的に連結された窓制御システム1008を示している。窓制御システム1008は、各可変透過率窓1010の透過率を制御するために各可変透過率窓1010に連結された窓制御ユニット1009を含む。各窓制御ユニット1009は、関連する可変透過率窓1010の透過率状態を制御するためのスレーブ制御回路1070を含む。更に、各窓制御ユニット1009は、使用者入力をスレーブ制御回路1070に与えて関連する可変透過率窓1010の透過率の状態を変化させるためのスレーブ制御回路1070に連結された使用者入力機構1060を有するようにも示されている。更に、各窓制御ユニット1009は、スレーブ制御回路1070に電力を供給するための電力源及び接地線1011、使用者入力機構1060、及び可変透過率窓1010に接続されるようにも示されている。図示のように、電力は、電力及び接地線1011からスレーブ制御回路1070を通じて可変透過率窓1010に供給される。   FIG. 10 is generally electrically coupled to the variable transmittance window 1010 to control the transmittance state of the variable transmittance window 1010 in addition to the variable transmittance window 1010 that can be used in multi-passenger vehicles. A window control system 1008 is shown. The window control system 1008 includes a window control unit 1009 coupled to each variable transmittance window 1010 to control the transmittance of each variable transmittance window 1010. Each window control unit 1009 includes a slave control circuit 1070 for controlling the transmittance state of the associated variable transmittance window 1010. Further, each window control unit 1009 provides a user input mechanism 1060 coupled to the slave control circuit 1070 for providing user input to the slave control circuit 1070 to change the state of transmission of the associated variable transmittance window 1010. Is also shown to have. Further, each window control unit 1009 is also shown connected to a power source and ground line 1011 for supplying power to the slave control circuit 1070, a user input mechanism 1060, and a variable transmittance window 1010. . As shown, power is supplied from the power and ground line 1011 to the variable transmittance window 1010 through the slave control circuit 1070.

また、各窓制御ユニット1009は、窓制御システムバス1013に連結されるようにも示されている。更に、窓制御システムバス1013に連結される他の装置も、マスター制御回路1090及び他の電子装置1092を含む。マスター制御回路1090は、各窓制御ユニット1009により窓制御システムバス1013に供給される信号をモニタし、バスに関する制御信号を各窓制御ユニット1009に供給するように構成される。マスター制御回路1090は、論理、メモリ、及びバスインタフェース回路を含む処理回路を含み、マスター制御回路1090が窓制御システムバス1013に関する信号を生成、送信、受信、及び復号することを可能にする。各窓制御ユニット1009に含まれるスレーブ制御回路1070は、使用者入力機構1060からの望ましい窓透過率の状態を受信し、電気信号を可変透過率窓1010に供給して可変透過率窓1010の透過率の状態を使用者入力機構1060を通じて使用者により要求される状態に変化させるように構成される。更に、スレーブ制御回路1070は、可変透過率窓1010が消費する電力及び可変透過率窓1010の透過率の状態を含む可変透過率窓1010の様々な特性をモニタするようにも構成される。更に、スレーブ制御回路1070は、窓制御システムバス1013から信号を受信し、それに信号を送信するための回路も含む。   Each window control unit 1009 is also shown connected to a window control system bus 1013. In addition, other devices coupled to the window control system bus 1013 include a master control circuit 1090 and other electronic devices 1092. The master control circuit 1090 is configured to monitor a signal supplied to the window control system bus 1013 by each window control unit 1009 and supply a control signal regarding the bus to each window control unit 1009. The master control circuit 1090 includes processing circuitry including logic, memory, and bus interface circuits, allowing the master control circuit 1090 to generate, transmit, receive, and decode signals related to the window control system bus 1013. The slave control circuit 1070 included in each window control unit 1009 receives a desired window transmittance state from the user input mechanism 1060 and supplies an electric signal to the variable transmittance window 1010 to transmit the variable transmittance window 1010. The rate state is configured to change to the state requested by the user through the user input mechanism 1060. Further, the slave control circuit 1070 is also configured to monitor various characteristics of the variable transmittance window 1010 including the power consumed by the variable transmittance window 1010 and the state of the transmittance of the variable transmittance window 1010. In addition, slave control circuit 1070 includes circuitry for receiving signals from window control system bus 1013 and transmitting signals thereto.

ある一定の金属膜は、アノードとして構成される場合には、インジウム錫酸化物膜のような透明の導電性酸化物に比較すると安定がよくない可能性がある。これは、アノードからの金属メッキ消滅によるか、酸化のような金属表面の化学的変化によるか、又は可動性金属原子が粗い表面に再配列することから表面がかすむことにより、エレクトロクロミック装置における循環時に明らかになる場合がある。一部の金属及び金属薄膜のスタック及び金属層を含有する薄膜のスタックは、他のものよりこれらの効果に耐性を有することになる。それにも関わらず、第3の表面の反射体電極がカソードであることを保証する対策を講じることが望ましいであろう。   Certain metal films, when configured as anodes, may not be as stable as transparent conductive oxides such as indium tin oxide films. This may be due to metal plating annihilation from the anode, due to chemical changes in the metal surface such as oxidation, or due to the surface becoming hazy due to rearrangement of mobile metal atoms to a rough surface, thereby circulating in the electrochromic device. Sometimes it becomes obvious. Some metal and metal thin film stacks and thin film stacks containing metal layers will be more resistant to these effects than others. Nevertheless, it may be desirable to take measures to ensure that the third surface reflector electrode is a cathode.

ある一定の実施形態では、アノードとして用いることに敏感な材料を第2の表面の透明電極に組み込むことが好ましいと考えられるという可能性がある。この場合には、第2の表面の電極を保護するために、第3の表面の電極をアノードとして、第2の表面の電極をカソードとして駆動させることが好ましいであろう。   In certain embodiments, it may be considered preferable to incorporate a material sensitive to use as the anode into the transparent electrode on the second surface. In this case, it would be preferable to drive the third surface electrode as an anode and the second surface electrode as a cathode to protect the second surface electrode.

車両の外部のエレクトロクロミックミラーに対しては、関連する内部ミラーに配置される関連する駆動回路に直接繋がれていない電力源を存在させることができ、それによって第3の表面の反射体電極がそのミラーでアノードであることの危険性をある程度小さくすることができる(すなわち、所定の外部ミラーは、独立駆動回路を含むことができる)。しかし、外部ミラー(又は複数のミラー)の電力は、内部ミラーを通じて供給されることが一般的である。多くの場合、内部ミラーと対応する外部ミラーの間にはいくつかの接続が存在する。内部ミラーから外部ミラーへの電力の極性が逆転し、装置の第3の表面の反射体電極及びアノードを作る危険性は、関連する反射体/電極がアノードとして機能するほど十分に耐久性がない場合は許容不能である場合がある。   For electrochromic mirrors outside the vehicle, there can be a power source that is not directly connected to the associated drive circuit located in the associated internal mirror, whereby the third surface reflector electrode is The risk of being an anode at that mirror can be reduced to some extent (ie, a given external mirror can include an independent drive circuit). However, the power of the external mirror (or a plurality of mirrors) is generally supplied through the internal mirror. In many cases, there are several connections between an inner mirror and a corresponding outer mirror. The danger of reversing the polarity of power from the inner mirror to the outer mirror and creating the reflector electrode and anode on the third surface of the device is not durable enough that the associated reflector / electrode functions as an anode. The case may be unacceptable.

図11aを参照すると、外部ミラー要素1102aと並列にダイオードを有する回路1101aは、逆転した極性の電流を防止し、並びにエレクトロクロミック機能性を防止する。装置は、ミラーが通常の電圧が印加されると暗色化されることになるが、明色化のために内部ミラー回路で回路が短絡すると、外部ミラーは、その経路を通じて放電することができないことになるという点で、正しい極性で作動する時に性能が低下する可能性がある。従って、外部ミラー要素は、主に、正及び負に荷電された化学種が溶液中で互いに中和されると放電することになるが、装置の導電表面に放電する時には放電しないことになる。それによって装置の明色化速度が実質的に遅くなることになる。   Referring to FIG. 11a, circuit 1101a having a diode in parallel with external mirror element 1102a prevents reverse polarity current as well as electrochromic functionality. The device will be darkened when a normal voltage is applied to the mirror, but if the circuit is shorted by the internal mirror circuit for lightening, the external mirror cannot be discharged through its path In that respect, performance may be degraded when operating with the correct polarity. Thus, the external mirror element will primarily discharge when positively and negatively charged species are neutralized together in solution, but will not discharge when discharged to the conductive surface of the device. This substantially slows down the lightening speed of the device.

図11bに示す回路1100bは、外部ミラー要素1102b付近の導線間に並列のダイオード1101bを含む。回路のその部分に供給される電流の極性が逆転すると、短絡回路が引き起こされることになる。次に、電流は、ダイオードを通るがエレクトロクロミック要素を通らずに流れることになる。内部ミラー回路1103bにより短絡が検出されると、電圧が自動的に接続を外される。従って、極性が正しい時にミラーを適切に作動させることができても、この回路は、極性が逆転するとミラーのエレクトロクロミック機能を完全に使用不可にする。   The circuit 1100b shown in FIG. 11b includes a diode 1101b in parallel between the conductors near the external mirror element 1102b. A reversal of the polarity of the current supplied to that part of the circuit will cause a short circuit. The current will then flow through the diode but not through the electrochromic element. When a short circuit is detected by the internal mirror circuit 1103b, the voltage is automatically disconnected. Thus, even if the mirror can operate properly when the polarity is correct, this circuit completely disables the mirror's electrochromic function when the polarity is reversed.

しかし、ダイオード1101cは、初期に、過剰電流(短絡)であるが逆転電圧の時には電圧の印加を中断しない回路1100cに連結されると、ミラー要素1102cは、作動可能なままとなって適切な極性が要素に送出され、反射体電極が自動的にカソードとして再接続されるようになる。この回路1100cでは、過剰電流が検出されると、2つの固体スイッチ1104c1、1104c2は、要素1102cを通して逆方向に電力を向け直すように自動的に構成される。この構成で過剰な電流が検出されると、何らかの他の故障が過剰な電流引き込みを引き起こしている可能性が高いために、固体スイッチはリセットされ、要素への駆動機構は中止される。   However, when diode 1101c is initially coupled to a circuit 1100c that is overcurrent (short circuit) but does not interrupt the application of voltage when in reverse voltage, mirror element 1102c remains operable and has the proper polarity. Is delivered to the element and the reflector electrode is automatically reconnected as the cathode. In this circuit 1100c, when an excess current is detected, the two solid state switches 1104c1, 1104c2 are automatically configured to redirect power back through the element 1102c. If excessive current is detected in this configuration, the solid state switch is reset and the drive mechanism to the element is discontinued because some other fault is likely causing excessive current draw.

図11dは、逆転極性に対して自動的に補償を行う電気光学駆動回路のための別の構成を示している。ダイオード1101d1、1101d2、1101d3、1101d4は、二重電流経路を設ける整流ブリッジを形成する。実際の経路の電流の流れは、電気光学要素1102dのアノード及びカソードの常に望ましい方向を有することになる。   FIG. 11d shows another configuration for an electro-optic drive circuit that automatically compensates for reverse polarity. The diodes 1101d1, 1101d2, 1101d3, and 1101d4 form a rectifier bridge that provides a double current path. The actual path current flow will always have the desired direction of the anode and cathode of the electro-optic element 1102d.

図11a〜図11dの回路1100a、1100b、1100c、1100dは、単一の外部ミラーに対して示される。仮に単一の外部ミラーよりも多いミラーを保護することが望ましい場合には、望ましい回路は、それに適合させることができる。   The circuits 1100a, 1100b, 1100c, 1100d of FIGS. 11a-11d are shown for a single external mirror. If it is desired to protect more mirrors than a single external mirror, the desired circuitry can be adapted to it.

第4の表面反射体(図示せず)を有する図7に示すものと同様の電気光学要素では、透明の導電体708と718の間に電位差がない場合には、チャンバ内エレクトロクロミック媒体710は、本質的に無色又はほぼ無色であり、入射光(I0)は、前部要素702を通って入り、透明コーティング708、チャンバ内エレクトロクロミック媒体710、透明コーティング718、後部要素712を通過し、層に反射して装置を通って戻り、前部要素702から出る。上述のような可変透過率窓に関する本発明の態様では、反射層を組み入れなくてもよいことを理解すべきである。他の実施形態では、第3の表面反射体/電極を用いることができる。典型的には、電位差がない反射像(IR)の大きさは、入射光強度(I0)の約45パーセント〜約85パーセントである。正確な値は、例えば、前部要素の前面からの残留反射(IR)、及び前部要素702と前部透明電極708の間の界面からの2次反射、前部の透明電極708及びエレクトロクロミック媒体、エレクトロクロミック媒体及び第2の透明電極718、及び第2の透明電極718及び後部要素712のような以下に概説する多くの変数に依存する。これらの反射は、当業技術で公知であり、光が2つの材料間の界面を横切る時の材料の1つと別の材料との間の屈折係数の差によるものである。前部要素及び背部要素が平行でない場合には、残留反射率(I’R)又は他の2次反射は、ミラー表面からの反射像(IR)に重ならず、二重の像が現れることになる(観察者は二重又は三重に現れるもの、すなわち、反射像に実際に存在する物体の数を見ることになる)。   In an electro-optic element similar to that shown in FIG. 7 having a fourth surface reflector (not shown), if there is no potential difference between the transparent conductors 708 and 718, the in-chamber electrochromic medium 710 is , Essentially colorless or nearly colorless, and incident light (I0) enters through the front element 702, passes through the transparent coating 708, the in-chamber electrochromic medium 710, the transparent coating 718, the rear element 712, and the layers Back through the device and out of the front element 702. It should be understood that aspects of the present invention relating to variable transmittance windows as described above may not incorporate a reflective layer. In other embodiments, a third surface reflector / electrode can be used. Typically, the magnitude of the reflected image (IR) with no potential difference is about 45 percent to about 85 percent of the incident light intensity (I 0). Exact values include, for example, residual reflection (IR) from the front surface of the front element, and secondary reflection from the interface between the front element 702 and the front transparent electrode 708, the front transparent electrode 708 and the electrochromic It depends on a number of variables outlined below, such as the medium, the electrochromic medium and the second transparent electrode 718 and the second transparent electrode 718 and the rear element 712. These reflections are well known in the art and are due to the difference in the refractive index between one material and another when light crosses the interface between the two materials. If the front and back elements are not parallel, the residual reflectivity (I'R) or other secondary reflections will not overlap the reflected image (IR) from the mirror surface and a double image will appear. (The observer will see what appears double or triple, ie, the number of objects actually present in the reflected image).

エレクトロクロミックミラーが車両の内部に配置されるか又は外部に配置されるかにより、反射光の強度のマグニチュードに対する最低要件が存在する。例えば、殆どの自動車製造業者に対する現在の要件によれば、内部ミラーの最小限のハイエンド反射率は、少なくとも40パーセントとすることが好ましく、外部ミラーの最小限のハイエンド反射率は、少なくとも35パーセントとすべきである。   There is a minimum requirement for the magnitude of the intensity of the reflected light, depending on whether the electrochromic mirror is located inside or outside the vehicle. For example, according to current requirements for most automobile manufacturers, the minimum high-end reflectivity of the inner mirror is preferably at least 40 percent, and the minimum high-end reflectivity of the outer mirror is at least 35 percent. Should.

電極層708及び718は、例えば、図10〜図11dの電子回路に接続され、これは、エレクトロクロミック媒体に電気的エネルギを与え、導電体708及び718にわたって電位が印加されると、チャンバ内のエレクトロクロミック媒体710が暗色化するようにし、光が反射体に向って通過する時及び反射されて戻ってくる時に入射光(l0)が減衰するようにするのに有効である。透明の電極間の電位差を調節することにより、好ましい装置は、広い範囲にわたって連続的な可変透過率で「グレースケール」装置として機能する。溶液相エレクトロクロミックシステムに対しては、電極間の電位が除去されるか又はゼロに戻ると、装置は、自発的に、電位が印加される前に装置が有していたのと同じゼロ電位、平衡色、及び透過率に戻る。エレクトロクロミック装置を作るのには他の材料も利用可能であり、本発明の態様は、電気光学技術を用いるか否かに関係なく適用可能であることを理解すべきである。例えば、電気光学媒体は、固体金属酸化物、酸化還元活性ポリマー、及び溶液相及び固体金属酸化物、又は酸化還元活性ポリマーの混成組合せである材料を含むことができるが、上述の溶液相の設計は、現在用いられるエレクトロクロミック装置の殆どに典型的である。 The electrode layers 708 and 718 are connected to, for example, the electronic circuitry of FIGS. 10-11d, which provides electrical energy to the electrochromic medium, and when a potential is applied across the conductors 708 and 718, The electrochromic medium 710 is darkened, which is effective to attenuate the incident light (l 0 ) when the light passes toward the reflector and is reflected back. By adjusting the potential difference between the transparent electrodes, the preferred device functions as a “grayscale” device with continuous variable transmission over a wide range. For solution phase electrochromic systems, when the potential between the electrodes is removed or returned to zero, the device will spontaneously become the same zero potential that the device had before the potential was applied. , Return to equilibrium color, and transmittance. It should be understood that other materials can be used to make the electrochromic device, and embodiments of the present invention can be applied whether or not electro-optic technology is used. For example, the electro-optic medium can include a solid metal oxide, a redox active polymer, and a material that is a hybrid combination of a solution phase and a solid metal oxide, or a redox active polymer, but the solution phase design described above. Are typical of most electrochromic devices in use today.

低吸収に維持しながら比較的低いシート抵抗を有する第2の表面の透明導電性酸化物を電気光学要素に設ける様々な試みが行われた。上述のエレクトロクロミックミラー、並びにエレクトロクロミック窓又は一般的に電気光学装置では、透明の導電性層708、718は、インジウムスス酸化物で作られることが多い。他の試みは、関連するガラス基体に印加される時にITO層の固有応力を低減し、基体の屈曲又は反りを最小限にすることに注目している。更に別の試みは、ITO層の1/4及び/又は半波厚みを調節することによって反射率のような光学特性を最適化するか、又は関連する全体的アセンブリの重量を最小限にするように行われた。しかし、上述の物理的制限のために、上述の光学的及び物理的特性の全てを同時に最適化する努力は殆ど成功していない。   Various attempts have been made to provide the electro-optic element with a second surface transparent conductive oxide having a relatively low sheet resistance while maintaining low absorption. In the electrochromic mirrors described above, as well as electrochromic windows or generally electro-optic devices, the transparent conductive layers 708, 718 are often made of indium oxide. Other attempts have focused on reducing the intrinsic stress of the ITO layer when applied to the associated glass substrate and minimizing substrate bending or warping. Yet another attempt is to optimize optical properties such as reflectivity by adjusting the quarter and / or half wave thickness of the ITO layer, or to minimize the associated overall assembly weight. Was done. However, due to the above physical limitations, efforts to optimize all of the above optical and physical properties at the same time have been almost unsuccessful.

所定のエレクトロクロミックアセンブリの光学特性を最適化するこのような以前の1つの方法は、その電極の組成を操作することであった。より詳細には、特定の光学特性は、アセンブリの反射電極の反射率を調節することによって得ることができる。より詳細には、反射電極を含む積み重ねた層の材料組成を操作することにより、その反射率を増大させ、それによって関連する透明電極の相対吸収を無にすることができる。しかし、反射電極の反射率を増大するためには、典型的には、ロジウム、ルテニウム、クロム、銀のようなそれを構成するのに用いられる付加的な量の金属を用いることが必要である。これらの金属の多くは比較的高価であるために、その付加的な量をエレクトロクロミック要素に加えると、その費用が許容不能に高くなる。更に、多くの低価格金属は、良好な反射特性を備えているが、外部ミラーアセンブリ及び外部窓アセンブリのような全体的アセンブリが受けることになる製造工程及び/又は過酷な環境条件に不適合である。   One such previous method of optimizing the optical properties of a given electrochromic assembly has been to manipulate the composition of the electrode. More specifically, specific optical properties can be obtained by adjusting the reflectivity of the reflective electrode of the assembly. More specifically, by manipulating the material composition of the stacked layer containing the reflective electrode, its reflectivity can be increased, thereby eliminating the relative absorption of the associated transparent electrode. However, in order to increase the reflectivity of the reflective electrode, it is typically necessary to use additional amounts of metal used to make it such as rhodium, ruthenium, chromium, silver. . Many of these metals are relatively expensive, so adding that additional amount to the electrochromic element results in an unacceptably high cost. Furthermore, many low cost metals have good reflective properties, but are incompatible with the manufacturing process and / or harsh environmental conditions that the overall assembly, such as the external mirror assembly and the external window assembly, will experience. .

ITO電極を用いる他の方法は、互いに適合しないいくつかの光学的及び物理的パラメータの均衡をとることが必要であった。例えば、透明のITO導電性層の厚みを増大して低シート抵抗を達成すると、以下に詳細に説明するように、その層に伴う吸収、1/4及び/又は半波点の位置、及びITO層を付加する基体の屈曲に悪影響を及ぼす可能性がある。   Other methods using ITO electrodes required balancing some optical and physical parameters that were not compatible with each other. For example, increasing the thickness of a transparent ITO conductive layer to achieve low sheet resistance, as described in detail below, the absorption associated with that layer, the location of quarter and / or half wave points, and ITO The bending of the substrate to which the layer is added can be adversely affected.

当業技術で公知のように、その層の厚みを増大させることにより、ITO層のシート抵抗を低減することができる。しかし、ITO層の厚みを増大させると、望まないその層の光吸収の増大を伴う。更に、ITO層の厚みを増大させると、ITO層の外面からの相対反射率を最小限にするために、典型的には、所定の波長範囲(典型的にはほぼ550nmを中心にする)の半波の量に限定される。更に、ITO層の厚みを増大させると、ITO層が付加された基体の屈曲が増大する可能性がある。公知のように、ITO層は、基体に及ぼされる内部応力を含み、これは、いくつかの薄い基体に付加されると、そのような基体を屈曲させることになる可能性がある。多くの用途で、基体は、ガラスの吸収及びそれに関連する重さを低減するように比較的薄いガラスを含むために、ITO層の厚みが増大すると許容不能な屈曲が起こる。これは、航空機又は建造物に用いられるような大きな窓等の大きな用途で特に一般的である。関連する基体が屈曲すると、全体的アセンブリ内の2つの電極間の距離に影響を及ぼし、それによってその表面にわたる様々な点でのアセンブリの明色化速度、色彩、相対的に均一な暗さ又は明るさに影響を及ぼし、単一の像ではなく生成された複数の反射像の点に光学的歪も引き起こす可能性がある。ITO層の内部応力を低減する以前の手法は、エレクトロクロミック要素を生成するのに用いられる方法に注目していた。ITO層を関連する基体に付加するための当業技術で公知の1つの方法は、磁気スパッタリングを含む。従来的に、これらの試みは、いくつかの欠点のために中程度にしか成功しておらず、その欠点の1つは、この方法に固有の物理的制限であり、その例は、圧力が増大するとITO層のスタックが破壊され、ITOがクラスター化されることである。このようなクラスター化ITO層は、シート抵抗、曇り、及び吸収の増大を示している。   As is known in the art, the sheet resistance of the ITO layer can be reduced by increasing the thickness of the layer. However, increasing the thickness of the ITO layer is accompanied by an undesired increase in light absorption of the layer. In addition, increasing the thickness of the ITO layer typically reduces the relative reflectivity from the outer surface of the ITO layer, typically in a given wavelength range (typically centered around 550 nm). Limited to the amount of half-wave. Furthermore, when the thickness of the ITO layer is increased, the bending of the substrate to which the ITO layer is added may increase. As is known, ITO layers contain internal stresses that are exerted on a substrate, which can cause such substrates to bend when applied to several thin substrates. In many applications, the substrate includes a relatively thin glass to reduce glass absorption and its associated weight, so that unacceptable bending occurs as the thickness of the ITO layer increases. This is particularly common in large applications such as large windows as used in aircraft or buildings. Bending of the associated substrate affects the distance between the two electrodes in the overall assembly, thereby causing the lightening speed, color, relatively uniform darkness of the assembly at various points across its surface, or It affects brightness and can also cause optical distortion at the points of the multiple reflected images generated rather than a single image. Previous approaches to reducing the internal stress of the ITO layer have focused on the method used to produce the electrochromic element. One method known in the art for applying an ITO layer to an associated substrate includes magnetic sputtering. Traditionally, these attempts have been only moderately successful due to a number of drawbacks, one of which is the physical limitations inherent in this method, examples of which include pressure Increasing it destroys the stack of ITO layers and clusters the ITO. Such clustered ITO layers show increased sheet resistance, haze, and absorption.

実施形態の少なくとも1つでは、シート抵抗が低減され、吸収性が低減され、応力が小さくなり、同時に、全体的センブリ、そのあらゆる部分的組合せ又は組合せの重量を低減しながら全体的アセンブリの均一な暗さ又は明るさが得られるITO層を用いる電気光学要素を提供する。   In at least one embodiment, the sheet resistance is reduced, the absorbency is reduced, the stress is reduced, and at the same time the overall assembly, any partial combination or combination thereof is reduced in weight while reducing the weight of the entire assembly. An electro-optic element using an ITO layer that provides darkness or brightness is provided.

実施形態の少なくとも1つでは、シート抵抗が比較的減少し、同時に、吸収性が比較的減少し、関連するITO層が付加される関連する基体の屈曲が比較的減少する電気光学要素が提供され、これは、その合計重量を低減しながら全体的アセンブリに対して比較的均一な暗さ及び明るさをもたらす。   In at least one embodiment, an electro-optic element is provided in which the sheet resistance is relatively reduced while at the same time the absorbency is relatively reduced and the associated substrate bending to which the associated ITO layer is added is relatively reduced. This provides a relatively uniform darkness and brightness for the overall assembly while reducing its total weight.

ミラーアセンブリは、本明細書で一般的に本発明の多くの詳細を説明するのに用いられるが、本発明の実施形態は、本明細書の他所で説明するように、電気光学窓の構成にも等しく適用可能であることに注意すべきである。図6a〜図6dの内部ミラーアセンブリ及び図5a〜図5fの外部バックミラーアセンブリは、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号に示されて説明されている種類の光検知電子回路、及びグレア及び周囲光を検知し、エレクトロクロミック要素に駆動電圧を供給することができる他の回路を組み込むことができ、これらの特許の開示内容は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。   Although mirror assemblies are generally used herein to describe many details of the present invention, embodiments of the present invention are not limited to electro-optic window configurations as described elsewhere herein. Note that is equally applicable. The inner mirror assembly of FIGS. 6a-6d and the outer rearview mirror assembly of FIGS. 5a-5f are described in Canadian Patent 1,300,945, US Pat. No. 5,204,778, or US Pat. No. 5,451. These patents can incorporate light sensing electronics of the type shown and described in US Pat. No. 822, and other circuits that can detect glare and ambient light and provide a drive voltage to the electrochromic element. The entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

上述のように、高性能電気光学要素(ミラー又は窓のいずれか)は、第3の表面の電極及び/又は反射体及び透明の導電電極708が中〜高導電性であり、全体的着色、着色及び明色速度の増大等も得られることが必要である。第3の表面反射体/電極を用いることによってミラー要素の改良が達成されるが、透明電極708、718に関する改良は望ましい。これも上述のように、シート抵抗を低減するために導電性を改良しながらITOの透明電極708、718の全体的厚みを単純に増大させると、エレクトロクロミック要素の他の光学的及び物理的特性に悪影響を及ぼす。表4は、異なる光学定数の3つのITOコーティングに対してITO厚みを変化させる時のEC要素の反射率の低下を示している。この例の異なるITOコーティングは、異なる虚屈折率を有する。例の要素構成は、1.7mmガラス、50nmCr、20nmRu、140ミクロンのEC流体、様々なITO、及び1.7mmガラスから成る。異なるITO層の厚みは、表4に示している。多くのサイドミラー用途では、顧客仕様書は、反射率が55%よりも大きいことを必要とする。厚みは、ITOの特性により制限され、従って、実行可能なシート抵抗も制限される。適切な製造工程では、最低吸収レベルで工程を稼働させることが常に可能とは限らない。従って、実際的な上側厚み及び低シート抵抗の制限は、製造工程の変動により束縛される。更に、低吸収のITOが、望ましくないことには高シート抵抗に対応することも一般的である。更に、厚くて低吸収のITOも高シート抵抗に対応し、それによって厚いコーティングの利点を制限する可能性がある。   As noted above, high performance electro-optic elements (either mirrors or windows) have a third surface electrode and / or reflector and transparent conductive electrode 708 medium to high conductivity, and overall coloration; It is necessary to obtain an increase in coloring and light color speed. Although improvements in the mirror element are achieved by using a third surface reflector / electrode, improvements with respect to the transparent electrodes 708, 718 are desirable. Again, as described above, simply increasing the overall thickness of the ITO transparent electrodes 708, 718 while improving the conductivity to reduce the sheet resistance will result in other optical and physical properties of the electrochromic element. Adversely affect. Table 4 shows the decrease in reflectivity of EC elements when changing the ITO thickness for three ITO coatings with different optical constants. The different ITO coatings in this example have different imaginary refractive indices. An example element configuration consists of 1.7 mm glass, 50 nm Cr, 20 nm Ru, 140 micron EC fluid, various ITO, and 1.7 mm glass. The thicknesses of the different ITO layers are shown in Table 4. For many side mirror applications, customer specifications require a reflectivity greater than 55%. The thickness is limited by the properties of the ITO, and therefore the workable sheet resistance is also limited. With a suitable manufacturing process, it is not always possible to operate the process at the lowest absorption level. Therefore, practical upper thickness and low sheet resistance limitations are constrained by manufacturing process variations. Furthermore, it is common for low absorption ITO to accommodate high sheet resistance, which is undesirable. In addition, thick and low absorption ITO can also support high sheet resistance, thereby limiting the benefits of thick coatings.

(表4)

Figure 2009529150
(Table 4)
Figure 2009529150

EC要素に望ましい別のデザインの属性は、暗い状態で低反射率を有することである。これは、ミラー要素の高コントラストになる。表5は、ITO厚みの関数としてECミラーに対する暗い状態の反射率値を示している。この例では、EC流体は、実質的に不透明に設定される。EC流体が完全に不透明でなければ、ミラーコーティングからの反射光は、表5の反射率に加えられることになる。図示のように。暗い状態の反射率は、最低約140〜150nm又は設計波長550nmで1/2波コーティングに到達する。厚みがこの半波厚みから外れると、暗い状態の反射率が上昇し、コントラスト比が下がる。従って、ITO厚みは、所定のシート抵抗値を得るために任意の厚みに設定することができない。ITO厚みは、コーティングの吸収及び暗い状態の反射率の両方の要件により束縛される。   Another design attribute desirable for EC elements is having low reflectivity in the dark. This results in a high contrast of the mirror element. Table 5 shows the dark reflectance values for the EC mirror as a function of ITO thickness. In this example, the EC fluid is set to be substantially opaque. If the EC fluid is not completely opaque, the reflected light from the mirror coating will be added to the reflectivity in Table 5. As shown. The dark state reflectance reaches a half-wave coating at a minimum of about 140-150 nm or a design wavelength of 550 nm. When the thickness deviates from this half-wave thickness, the dark reflectance increases and the contrast ratio decreases. Therefore, the ITO thickness cannot be set to an arbitrary thickness in order to obtain a predetermined sheet resistance value. ITO thickness is constrained by both the absorption and dark state reflectance requirements of the coating.

(表5)

Figure 2009529150
(Table 5)
Figure 2009529150

実施形態の少なくとも1つでは、電気光学要素は、同時に他の関連する光学的及び物理学的特性を損なうことなくバルク抵抗を低減することによって導電性を改善した少なくとも1つのITOの透明電極128を含む。より詳細には、電気光学要素は、比較的高圧及び比較的高酸素流量でスパッタリング工程を通じて構成される。従来的に、ITO層を基体に付加するために用いる従来的なスパッタリング工程は、ある一定の最大圧力に制限されている。これらの圧力を超えると、以前には、ITOの低品質層になり、より詳細には、クラスター化した不均一なコーティングになり、電気的及び物理的特性が不良になっていた。   In at least one embodiment, the electro-optic element comprises at least one ITO transparent electrode 128 that has improved conductivity by reducing bulk resistance without compromising other associated optical and physical properties at the same time. Including. More particularly, the electro-optic element is constructed through a sputtering process at a relatively high pressure and a relatively high oxygen flow rate. Traditionally, the conventional sputtering process used to apply an ITO layer to a substrate is limited to a certain maximum pressure. Exceeding these pressures previously resulted in a poor quality layer of ITO, more specifically a clustered, non-uniform coating, resulting in poor electrical and physical properties.

実施形態の少なくとも1つでは、垂直なインラインスパッタリング被覆装置でITOコーティングを生成した。カソードは、長さほぼ72”であり、2つ又は4つのいずれかのカソードを用いてコーティングを生成した。カソードは、当産業でよく用いられるセラミックITOタイルで装備した。コンベヤ速度は、ターゲット厚みのコーティングを生成するのに必要であるように調節した。カソードに与えられる電力は、特に断らない限り5キロワットであった。各処理区画は、整列した対面する構成で2対のカソードを有する。本明細書に示す酸素ガス流は、特に示さなければ、4つのカソードから成る処理区画のためのものである。2つの処理区画が作業される時、同等の量の酸素が両方のチャンバに供給され、酸素の総量は、1つの処理チャンバの4つのカソードに用いる量の2倍であると考えられる。ガラス基体は、ほぼ摂氏300度まで余熱した。スパッタリングガスは、所定の圧力に達するように調節し、酸素は、指定流速又はシステムに供給される総ガスのパーセントとして導入した。しかし、本発明は、本明細書に説明する正確な流速及びパーセントに限定されず、当業者には理解されるように、異なるチャンバは、異なるポンピング構成、ガス注入口及びマニホルド、カソード及び電力源を有し、工程の異なる点での圧力を測定することを理解すべきである。それどころか、当業者は、コーティングを生成するのに用いられる方法及びそれで得られるバルク抵抗、応力、及び形態を含む特性の新規性を理解し、実験を取り消すことなく本明細書の教示を異なるスパッタリングシステムに容易にスケーリングして行うか又は適合させることができることになり、本明細書に説明する作業の大部分は、ガラス基体温度300Cで行われたが、その傾向及び知見は、それより高温及び低温にも適用可能であり、本明細書に説明する絶対値が異なる温度で得られなくても標準状態より優れた改良が得られることになる。   In at least one embodiment, the ITO coating was generated with a vertical in-line sputtering coating apparatus. The cathode was approximately 72 "in length and the coating was produced using either two or four cathodes. The cathode was equipped with ceramic ITO tiles commonly used in the industry. Conveyor speed depends on the target thickness. The power applied to the cathodes was 5 kilowatts unless otherwise noted Each treatment compartment has two pairs of cathodes in an aligned facing configuration. The oxygen gas flow shown here is for a treatment compartment consisting of four cathodes unless otherwise indicated, and when two treatment compartments are operated, an equivalent amount of oxygen is supplied to both chambers. And the total amount of oxygen is thought to be twice that used for the four cathodes in one processing chamber.The glass substrate is preheated to approximately 300 degrees Celsius. The sputtering gas was adjusted to reach a predetermined pressure and oxygen was introduced as a specified flow rate or as a percentage of the total gas supplied to the system, but the present invention does not have the exact flow rate described herein. As will be appreciated by those skilled in the art, different chambers have different pumping configurations, gas inlets and manifolds, cathodes and power sources to measure pressure at different points in the process. On the contrary, those skilled in the art will understand the novelty of the properties, including the bulk resistance, stress, and morphology obtained by the method used to produce the coating, and the present specification without canceling the experiment. Can be easily scaled or adapted to different sputtering systems and is described herein. Most of the work to be done was done at a glass substrate temperature of 300C, but the trends and findings are applicable to higher and lower temperatures, and the absolute values described here are not obtained at different temperatures. Even better than the standard condition.

本発明の実施形態の少なくとも1つでは、処理圧力の増大は、酸素流量を増大させることによって相殺される。ここに説明されているように、酸素流量に対する圧力の特定の関係は、スパッタリング工程中に用いられる特定の希ガスを含むいくつかの因子に依存する。2つの希ガス、クリプトン及びアルゴンを本明細書で詳細に説明するが、他のガスを、他のガスに対する詳細を所定のデータから外挿して用いることができる。   In at least one embodiment of the present invention, the increase in process pressure is offset by increasing the oxygen flow rate. As described herein, the specific relationship of pressure to oxygen flow depends on several factors including the particular noble gas used during the sputtering process. Two noble gases, krypton and argon are described in detail herein, but other gases can be used with extrapolation of details for other gases from predetermined data.

クリプトンに関しては、酸素パーセント5%で1ミリトル(mT)に等しいか又はそれよりも大きい圧力が好ましく、酸素パーセント4%で2mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が更に好ましく、酸素パーセント3%で3mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が更に好ましく、酸素流量2%で4.5mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が最も好ましい。   For krypton, a pressure equal to or greater than 1 millitorr (mT) at 5% oxygen is preferred, a pressure equal to or greater than 2 mT at 4% oxygen is more preferred, and a oxygen percentage of 3%. A pressure equal to or greater than 3 mT is more preferred, and a pressure equal to or greater than 4.5 mT at 2% oxygen flow is most preferred.

アルゴンに関しては、酸素パーセン4%で2mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が好ましく、酸素パーセント3%で3mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が更に好ましく、酸素パーセント2%で4.5mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が更に好ましく、酸素パーセント1%で6mTに等しいか又はそれよりも大きい圧力が最も好ましい。   For argon, a pressure equal to or greater than 2 mT at 4% oxygen percent is preferred, a pressure equal to or greater than 3 mT at 3% oxygen is more preferred, and 4.5 mT at 2% oxygen. A pressure equal to or greater than is more preferred, and a pressure equal to or greater than 6 mT at 1% oxygen percentage is most preferred.

上述のように、他のガスを用いることもできる。例えば、期待される高圧、好ましくは3mTに等しいか又はそれよりも大きく、より好ましくは7又は8mTに等しいか又はそれよりも大きいネオンを用いることができる。更に、キセノンは、クリプトンに比較して比較的低圧を用いることができる。更に、当業者には、好ましい酸素パーセントは、スパッタリング装置の詳細に伴って変化する可能性があることも認めるであろう。上に列記したパーセントは、例示的なものであり非制限的なものであることを意味する。材料特性の最適な組合せを得るのに必要な酸素の総流量は、一般的に、圧力の増大に伴って増大することになる。酸素の必要量は、スパッタリングガスを同じ割合では増大しないために、酸素のパーセントは、圧力が増大すると減少する。   As described above, other gases can be used. For example, neon can be used, the expected high pressure, preferably equal to or greater than 3 mT, more preferably equal to or greater than 7 or 8 mT. Furthermore, xenon can use relatively low pressure compared to krypton. Furthermore, those skilled in the art will appreciate that the preferred oxygen percentage may vary with the details of the sputtering apparatus. The percentages listed above are meant to be illustrative and non-limiting. The total oxygen flow required to obtain the optimal combination of material properties will generally increase with increasing pressure. Since the required amount of oxygen does not increase the sputtering gas at the same rate, the oxygen percentage decreases as the pressure increases.

典型的には、ITOは、低圧、すなわち、2mT又はそれ未満で作業される。しかし、低圧では、圧縮応力を有するITOコーティングになる傾向がある。ITOの応力は、特にガラスの厚みが減少する時にガラスを屈曲するのに十分な高さである可能性がある。ガラスの厚みが減少してEC要素が軽くなると、ITO応力によるガラスの撓みが増大する。ミラー要素又は窓の大きさが大きければ、ガラスの撓みは、数ミリメートルになることがある。従来の大量生産処理では、ITOの厚みが減少すると、典型的には基体の撓みが減少する。   Typically, ITO is operated at low pressure, ie 2 mT or less. However, at low pressures, there is a tendency to have an ITO coating with compressive stress. The stress of ITO can be high enough to bend the glass, especially when the glass thickness decreases. As the thickness of the glass decreases and the EC element becomes lighter, the deflection of the glass due to ITO stress increases. If the size of the mirror element or window is large, the deflection of the glass can be several millimeters. In conventional mass production processes, as the thickness of the ITO decreases, the deflection of the substrate typically decreases.

ガラスの撓みは、様々な方法で表現することができる。1つの方法は、ガラスの撓みがレンズ関するものであると考えることである。次に、倍率値は、直接ガラスの撓みに関連し、ガラスの寸法に独立である。倍率値は、次式:曲率半径=(3124mm)/(1−1/倍率)を用いて曲率半径に関連する。完全に平坦なガラス片の倍率値は、1.0とされることになる。コーティング側から見た被覆ガラスは、コーティングが圧縮応力を受けている場合には、ガラスは、コーティング側が凸面になる。コーティングが引張応力を受けている場合には、ガラスは、コーティング側が凹面になる。圧縮コーティングでは、歪みが生じるか又は倍率値が1未満になり、逆に、コーティングが張力を受ける場合には、倍率又は歪み値は、1より大きくなることになる。0.85程度の歪み値は、平坦なガラスから高度に歪曲されている。この程度の歪み値では、第1及び第3の表面からの反射率が重なることができないために、二重像を有する可能性があるECミラー又は窓を生じることになる。更に、許容不能な歪みを有するガラスと実行可能なシールを生成することは困難である。歪み値が0.97程の高さのガラスは、製造又は二重像に関する問題を引き起こす可能性がある。   Glass deflection can be expressed in various ways. One way is to think that the glass deflection is lens related. The magnification value is then directly related to the glass deflection and is independent of the glass dimensions. The magnification value is related to the radius of curvature using the following formula: radius of curvature = (3124 mm) / (1-1 / magnification). The magnification value of a completely flat glass piece is 1.0. When the coating glass viewed from the coating side is subjected to compressive stress, the glass has a convex surface on the coating side. When the coating is under tensile stress, the glass is concave on the coating side. In a compression coating, distortion occurs or the magnification value is less than 1; conversely, if the coating is under tension, the magnification or distortion value will be greater than 1. A strain value of about 0.85 is highly distorted from flat glass. With this degree of distortion value, the reflectivity from the first and third surfaces cannot overlap, resulting in an EC mirror or window that may have a double image. Furthermore, it is difficult to produce a viable seal with glass having unacceptable strain. Glass with a strain value as high as 0.97 can cause manufacturing or double image problems.

「アルゴン圧力試験」と表示した図12を参照すると、歪み値は、1.6mmガラス上のITOコーティングに対して測定したものである。ガラス厚みは、ITO又は他の応力コーティングが付加される時に、撓み及び歪みに大きな役割を果たす。撓み量は、一般的に、ガラスの厚みの3乗に反比例して変化する(コーティングの固有応力は、コーティングの厚みに対して一定であると考える)。従って、薄いガラスは、厚いガラスに対して非線形的に歪むことになる。薄いガラスは、厚いガラスに比較すると薄いITOコーティングでは一般的に歪むことになる。歪みの量は、コーティングの厚みと直線的に比例する。図12では、コーティングは、全てほぼ50nm厚みであった。他の厚み値での歪みを計算するために、次の式を用いることができる:新しい歪み=[1−(1−歪み値)*新しい厚み/古い厚み]。この式を図12の値の0.98に用いると、ITOコーティング150nm厚みに対して歪み値0.94、及びコーティング650nm厚みに対して歪み値0.74が導かれることになる。ガラスが薄ければ、これらの値は、実質的に平坦から更に外れることになる。 Referring to FIG. 12, labeled “Argon Pressure Test”, the strain values are measured against an ITO coating on 1.6 mm glass. Glass thickness plays a major role in deflection and strain when ITO or other stress coatings are applied. The amount of deflection generally varies inversely with the cube of the thickness of the glass (the intrinsic stress of the coating is considered constant with respect to the thickness of the coating). Therefore, the thin glass is distorted nonlinearly with respect to the thick glass. Thin glass will generally be distorted with thin ITO coatings compared to thick glass. The amount of strain is linearly proportional to the coating thickness. In FIG. 12, all coatings were approximately 50 nm thick. To calculate the strain at other thickness values, the following equation can be used: New strain = [1− (1−strain value) * new thickness / old thickness]. Using this equation for the value of 0.98 in FIG. 12 would lead to a strain value of 0.94 for an ITO coating thickness of 150 nm and a strain value of 0.74 for a coating thickness of 650 nm. If the glass is thin, these values will deviate further from being substantially flat.

図12は、いくつかの重要な知見を示している。この実験では、2.1mTで生成されたITOの第1の歪み値又は応力(y軸)は、酸素流量範囲(x軸)にわたって実質的に変化しない。この範囲にわたって、ITOは、最小シート抵抗及びバルク抵抗値を通過する。それによって他の必要な光学特性は言うまでもなく、電気的特性及び応力特性の両方を同時に最適化することが可能でないという誤った結論に達する可能性がある。非常に速い酸素流量では、歪み値は、平坦より実質的に更に大きく外れ始める。   FIG. 12 shows some important findings. In this experiment, the first strain value or stress (y axis) of ITO produced at 2.1 mT does not substantially change over the oxygen flow range (x axis). Over this range, ITO passes the minimum sheet resistance and bulk resistance values. This can lead to a false conclusion that it is not possible to optimize both electrical and stress properties simultaneously, let alone other necessary optical properties. At very fast oxygen flow rates, the strain values begin to deviate substantially more than flat.

高圧(4.0mT)では、ある一定の傾向が出現する。低酸素流量では、ITOコーティングの応力が減少する。しかし、高圧では、これは、全体的なスパッタリング環境の低酸素パーセントに平行移動する。スパッタリング技術分野では、圧力を調節する間に酸素パーセントを一定に保つことは一般的である。従って、本発明の一実施形態をもたらすこの傾向及び知見は、従来の実験を用いる時には見出されていない。線1202で示される4mTの高アルゴン圧では、強い傾向が出現し、それによってITOの応力は、1201と比較して低酸素流量で最小にする。低応力は、以下に詳細に説明するITOコーティングの独特の微細構造又は形態のためである。速い酸素流量では、歪み値は、平坦さから外れるが、あらゆる特定の酸素流量では、歪み値は、低圧力で得られるものより高いままである。この傾向は、この図12に示すものより更に高圧でも継続する。7mTを超える圧力でも利益は継続する。更に、更に高圧でも改良を得ることができるが、特定のスパッタリングチャンバの制限事項によりこの値を超える圧力での実験は拘束される可能性がある。   At high pressure (4.0 mT), a certain tendency appears. At low oxygen flow rates, the ITO coating stress is reduced. However, at high pressure this translates to the low oxygen percentage of the overall sputtering environment. In the sputtering art, it is common to keep the oxygen percentage constant while adjusting the pressure. Thus, this trend and insight leading to one embodiment of the present invention has not been found when using conventional experiments. At a high argon pressure of 4 mT shown by line 1202, a strong trend appears, thereby minimizing ITO stress at low oxygen flow rates compared to 1201. The low stress is due to the unique microstructure or morphology of the ITO coating described in detail below. At high oxygen flow rates, the strain values deviate from flatness, but at any particular oxygen flow rate, the strain values remain higher than those obtained at low pressures. This tendency continues even at a higher pressure than that shown in FIG. Profits will continue even at pressures above 7mT. Furthermore, improvements may be obtained at higher pressures, but experiments at pressures above this value may be constrained by certain sputtering chamber limitations.

図13のグラフは、バルク抵抗に関するアルゴン圧及び酸素流量の相対的増大の効果を示している。この特定の試験は、スパッタリングガスとしてアルゴンを用いて行った。400sccmアルゴンの場合(線1301)は、圧力3.7mTを生じ、550sccm(線1302)は5mTを生じ、700sccm(線1303)は6.2mTを生じ、850sccm(線1304)は7.4mTを生じる。x軸の酸素流量は、sccmである。アルゴン圧力及び酸素流量が増大するとバルク抵抗性に関して有意な改良が得られることに注意されたい。更に、低アルゴン圧力の場合には、高圧力の場合に対して、高バルク抵抗値で最小値を有する傾向がある。参照として、圧力2mTで生成された比較可能なコーティングは、約180と200マイクロオームcmの間のバルク抵抗値を含む。最近公開された特許出願では、エレクトロクロミック装置の別の製造業者により、EC用途のためのITOコーティングの現在の状態は、バルク抵抗200マイクロオームcmに対応することが示されている。これは、EC用途に実行可能なITOの利点及び特性で本発明の改良ITOコーティングが予想されないことを示している。本明細書に説明する高圧力の場合には、試験した酸素の範囲で最小値が得られない。   The graph of FIG. 13 shows the effect of a relative increase in argon pressure and oxygen flow rate on the bulk resistance. This particular test was performed using argon as the sputtering gas. For 400 sccm argon (line 1301), a pressure of 3.7 mT results, 550 sccm (line 1302) yields 5 mT, 700 sccm (line 1303) yields 6.2 mT, and 850 sccm (line 1304) yields 7.4 mT. . The oxygen flow rate on the x-axis is sccm. Note that increasing argon pressure and oxygen flow yields significant improvements in bulk resistance. Further, in the case of low argon pressure, there is a tendency to have a minimum value with a high bulk resistance value as compared with the case of high pressure. As a reference, a comparable coating produced at a pressure of 2 mT includes a bulk resistance value between about 180 and 200 micro ohm cm. In a recently published patent application, another manufacturer of electrochromic devices has shown that the current state of ITO coatings for EC applications corresponds to a bulk resistance of 200 micro ohm cm. This indicates that the improved ITO coating of the present invention is not expected due to the advantages and properties of ITO that are viable for EC applications. For the high pressures described herein, a minimum value is not obtained in the range of oxygen tested.

図14のグラフは、高圧力により、更に、基体上のITOコーティングが比較的薄くなることを示している。更に、この事実が、本発明のこの実施形態が以前に達成されていない原因である。図示のように、酸素流量及びアルゴン圧力が増大すると、ITOコーティングの厚みは減少する。バルク抵抗は、ITOの電気特性の品質の固有の尺度であり、これは、シート抵抗及び厚みを掛けたものである。シート抵抗のみを測定することは一般的であるが、コーティングの特性が詳細に示されないと多くの情報が失われる。コーティングは、処理ガスの変化と共に薄くなっているために、シート抵抗は、バルク抵抗と同じ傾向は辿らない。高アルゴン圧(線1404は、線1401、線1402、及び線1403に対して最も高いものを表す)及び酸素流量でバルク抵抗に継続的に利益が得られることをシート抵抗の比較可能な分析に示している。シート抵抗を調べさえすれば、3.7mTの場合が最高であり、好ましい特性は、比較的低酸素流量で得られると結論付けることができる。低バルク抵抗で生じる別の利点は、屈折率の実部が減少することである。低屈折率の半波コーティングは、高屈折率のものより物理的に厚く、シート抵抗が更に小さくなる。   The graph of FIG. 14 shows that the high pressure further causes the ITO coating on the substrate to be relatively thin. Furthermore, this fact is the reason why this embodiment of the present invention has not been achieved previously. As shown, as the oxygen flow rate and argon pressure increase, the thickness of the ITO coating decreases. Bulk resistance is an inherent measure of the quality of the electrical properties of ITO, which is multiplied by sheet resistance and thickness. It is common to measure only the sheet resistance, but much information is lost if the coating properties are not detailed. Since the coating becomes thinner with changes in process gas, the sheet resistance does not follow the same trend as the bulk resistance. For comparable analysis of sheet resistance, high argon pressure (line 1404 represents the highest for lines 1401, 1402, and 1403) and oxygen flow will continue to benefit bulk resistance. Show. If only the sheet resistance is examined, it can be concluded that the case of 3.7 mT is the best, and that favorable characteristics are obtained at a relatively low oxygen flow rate. Another advantage that arises with low bulk resistance is that the real part of the refractive index is reduced. The low refractive index half-wave coating is physically thicker than the high refractive index one, resulting in even lower sheet resistance.

図15のグラフは、増大アルゴン圧力及び増大酸素流量と組み合わせてアルゴンガスを用いる効果を示しており、図16のグラフは、達成されたITO半波バルク抵抗を示している。1/2波コーティングを得るために、2つの処理チャンバを用いた。200sccmの場合には、EC技術分野の従来技術のITOコーティングの標準を表している。従来技術の半波コーティングのシート抵抗は、12.5オーム/平方を超えたが、本発明の実施形態の少なくとも1つによる高圧力の場合には、12オーム/平方より低い値及び11オーム/平方未満の値も得られた。高圧力で得られるバルク抵抗を実質的に改良したものを図16に例示する。この場合、酸素は、高圧力で最適化されず、バルク抵抗は、400〜800SCCMのアルゴン流量で比較的一定であるように見える。   The graph in FIG. 15 shows the effect of using argon gas in combination with increased argon pressure and increased oxygen flow, and the graph in FIG. 16 shows the achieved ITO half-wave bulk resistance. Two processing chambers were used to obtain a 1/2 wave coating. The 200 sccm represents the prior art ITO coating standard in the EC technical field. The sheet resistance of the prior art half wave coating exceeded 12.5 ohms / square, but at higher pressures according to at least one embodiment of the present invention, the sheet resistance is less than 12 ohms / square and 11 ohms / square. Values less than square were also obtained. A substantially improved bulk resistance obtained at high pressure is illustrated in FIG. In this case, oxygen is not optimized at high pressure and the bulk resistance appears to be relatively constant at an argon flow rate of 400-800 SCCM.

ITOのバルク抵抗は重要であるが、本明細書の他所で説明するように、シート抵抗は、EC要素の暗色化速度に影響を及ぼす主要因子である。200マイクロオームcmのバルク抵抗は、半波コーティングに対する13.7オーム/平方のシート抵抗に等しく、180のバルク抵抗は、12.4オーム/平方のシート抵抗に等しく、140のバルク抵抗は、9.6オーム/平方のシート抵抗に等しい。9.6オーム/平方は、13.7オーム/平方の場合に比較して30%減少であり、暗色化時間が実質的に改良することになり、本明細書の他所に説明されているように新しいバス構成も可能とされることになり、これは、要素暗色化の均一性も改良する。   While the bulk resistance of ITO is important, as described elsewhere herein, sheet resistance is a major factor affecting the darkening rate of EC elements. A bulk resistance of 200 micro ohm cm is equivalent to a sheet resistance of 13.7 ohm / square for a half wave coating, a bulk resistance of 180 is equivalent to a sheet resistance of 12.4 ohm / square, and a bulk resistance of 140 is 9 Equivalent to a sheet resistance of 6 ohm / square. 9.6 ohm / square is a 30% reduction compared to the 13.7 ohm / square case, which will substantially improve the darkening time, as described elsewhere herein. New bus configurations will be possible, which also improves the uniformity of element darkening.

次の例では、コーティングは、異なる被覆装置で生成した。この被覆装置は、ほぼ27インチ長さのカソードを有する。実験は、圧力2.73ミリトルでアルゴン及びクリプトンの両方に行った。コーティングは、カソードを過ぎて2つのパスに行った。酸素は、添付の図及び表に示すように変化させた。得られるITOコーティングは、ほぼ600nm厚みである。図17では、コーティングの吸収(y軸)は、酸素流量(x軸)の関数としてプロットする。ここに見られるように、クリプトンで作られたサンプル(線1701)は、所定の酸素流量で、スパッタリングガスとしてアルゴンを用いて生成したサンプル(線1702)より吸収が高い。   In the following examples, the coatings were produced with different coating equipment. The coating apparatus has a cathode that is approximately 27 inches long. Experiments were performed on both argon and krypton at a pressure of 2.73 millitorr. The coating was done in two passes past the cathode. The oxygen was varied as shown in the accompanying figures and tables. The resulting ITO coating is approximately 600 nm thick. In FIG. 17, the absorption of the coating (y axis) is plotted as a function of the oxygen flow rate (x axis). As can be seen, the sample made of krypton (line 1701) is more absorbing than the sample (line 1702) produced using argon as the sputtering gas at a given oxygen flow rate.

図18では、ガラスの歪み(y軸)は、酸素流量(x軸)の関数としてプロットしている。クリプトン(線1801)で生成したサンプルの歪み値は、1に近いことが見られ、これは、クリプトン生成ITO被覆ガラスは、アルゴン(線1802)生成ガラスより平坦であることを示している。図18は、酸素流量が増大すると増大する歪みを示す先に示したデータを表している。   In FIG. 18, glass strain (y-axis) is plotted as a function of oxygen flow rate (x-axis). The strain value of the sample produced with krypton (line 1801) is seen to be close to 1, indicating that the krypton produced ITO coated glass is flatter than the argon (line 1802) produced glass. FIG. 18 represents the data presented above showing the strain increasing as the oxygen flow rate increases.

図19では、ガラスの歪み(y軸)を吸収(x軸)に対してプロットしている、クリプトン生成サンプル(線1901)は、酸素流量に対してプロットすると吸収が大きいが、歪みを吸収に比較すると、クリプトン生成サンプルは、アルゴン生成サンプル(線1902)より平坦である。   In FIG. 19, the distortion (y-axis) of the glass is plotted against the absorption (x-axis). The krypton-generated sample (line 1901) has a large absorption when plotted against the oxygen flow rate, but the distortion is absorbed. In comparison, the krypton production sample is flatter than the argon production sample (line 1902).

図20は、クリプトン(線2001)及びアルゴン(線2002)での歪み(y軸)対透過率(x軸)を示している。所定の増大透過率値で平坦なガラスが得られる。高圧でクリプトン又はキセノンを用いて、又はアルゴンを用いても付加的な改良が可能である。高圧により、低応力、高透明性及び低シート抵抗を同時に達成することができる。   FIG. 20 shows strain (y-axis) versus transmittance (x-axis) for krypton (line 2001) and argon (line 2002). A flat glass is obtained with a predetermined increased transmittance value. Additional improvements are possible using krypton or xenon at high pressure or using argon. With high pressure, low stress, high transparency and low sheet resistance can be achieved simultaneously.

また、ITOコーティングの形態又は表面特性も圧力及び酸素流量と共に変化する。これらの値の間には相互作用が存在し、圧力を変化させると、異なる酸素流量で異なる形態が達成される。図21〜図23に示すITOコーティングサンプルは、72”カソードを備える被覆装置で生成した。全てのサンプルは、2.1mT、5kw/ターゲット、1処理チャンバ(2ターゲット/側部)、及びライン速度32ipmで作られた。酸素流量は、それぞれ図21、図22、及び図23のサンプルに対して2、8及び17sccmであった。図21及び図23のサンプルは、極端な形態で示している。図21のサンプルは、いわゆる結節状2101形態を有するが、図23のサンプルは、小板2302形態を有する。図21のサンプルを検査すると、背景小板2102構造が分る。図21のサンプルは、多少混ざった形態を有すると考えられる。中間酸素流量での図22のサンプルは、結節2201が非常に少なく、全体的に小板2202が優勢な形態である。小板形態は、コーティングの高応力に相関するが、結節性形態は、応力の小さいコーティングに起こる。所定の処理ガス圧力に応じて、これら2つの異なる形態の間の遷移は、突然又は漸進的のいずれかである。低酸素結節性形態は、ピーク−谷間粗度が大きい(図33a及び図33bに関して詳細に説明する)ことを特徴とする。結節は、実質的にコーティングの表面の上に隆起し、従って、大きなピーク−谷間粗度を生じさせる。結節が小板微細構造に移行すると、表面の粗度は減少する。粗度は、結節が表面からちょうど消失した時に最小になる。この時点で、浅い「崖」2103、2203、2303、又は小板間の領域を備える小板微細構造が存在する。酸素流量が更に増大すると、小板間の崖の高さが増大し、望ましくないことには、表面の粗度が増大する。   Also, the ITO coating morphology or surface properties change with pressure and oxygen flow rate. There is an interaction between these values, and different forms are achieved at different oxygen flow rates when the pressure is changed. The ITO coated samples shown in FIGS. 21-23 were produced on a coating apparatus with a 72 "cathode. All samples were 2.1 mT, 5 kW / target, 1 processing chamber (2 targets / side), and line speed. The oxygen flow rates were 2, 8, and 17 sccm for the samples of Figures 21, 22, and 23, respectively, which are shown in extreme form. 21 has a so-called nodule 2101 form, but the sample of Figure 23 has a form of platelet 2302. Examining the sample of Figure 21 reveals the structure of the background platelet 2102. Sample of Figure 21 The sample of Fig. 22 at the intermediate oxygen flow rate has very few nodules 2201, and the whole plate 22 is considered to have a slightly mixed form. The platelet morphology correlates with the high stress of the coating, while the nodular morphology occurs in low stress coatings, depending on the given process gas pressure, between these two different configurations. The hypoxic nodular morphology is characterized by a high peak-valley roughness (described in detail with respect to FIGS. 33a and 33b). Bulges above the surface of the coating, thus producing a large peak-valley roughness, as the nodule transitions to the platelet microstructure, the surface roughness decreases. At this point, there is a platelet microstructure with shallow “cliffs” 2103, 2203, 2303, or areas between the platelets. As the oxygen flow rate increases further, the height of the cliff between the platelets increases, and undesirably increases the roughness of the surface.

図24〜図26のサンプルは、図21〜図23のサンプルと比較可能な電力及びライン速度、及び全て2sccm酸素で作られる。処理ガス圧力は、それぞれ、3.7、2.1、及び1.6ミリトルであった。形態は、圧力が増大するにつれて、徐々に結節性形態が優勢になる。結節性形態2401、2501、2601と小板形態の間の移行は、高圧力では、更に漸進的であり、従って、コーティングの望ましい光学特性と機械的特性との間を細かく調節することができる。小板2402形態は、3.7ミリトルサンプルの背景に依然として存在するが、遥かに優勢でない量である。圧力が更に減少すると、結節構成要素は、最終的には排除され、小板形態のみが残る。   The samples of FIGS. 24-26 are made with power and line speed comparable to the samples of FIGS. 21-23, and all at 2 sccm oxygen. Process gas pressures were 3.7, 2.1, and 1.6 millitorr, respectively. The morphology gradually becomes dominant in the nodular morphology as the pressure increases. The transition between the nodular form 2401, 2501, 2601 and the platelet form is more gradual at high pressures and can therefore be finely tuned between the desired optical and mechanical properties of the coating. The platelet 2402 form is still in the background of the 3.7 millitorr sample, but in a much less dominant amount. As the pressure is further reduced, the nodular components are eventually eliminated, leaving only the platelet form.

クリプトン又は他の重いスパッタリング処理ガスの使用は、ある面で高圧力で運転するのに類似する。図27〜図29に示すように様々な酸素流量で処理ガスとしてクリプトンで生成した1/2波ITOサンプルの3つのSEM画像を比較する。これらのサンプルを表6を参照してより詳細に説明する。これらのサンプルは、40ipmライン速度及び6.2kw、2つの処理チャンバ(4つのカソード/側部)を用いて作られた。ガラス厚みは、1.1mmであった。酸素流量は、図27、図28、及び図29のサンプルに対してはそれぞれ8、12及び16sccmである。酸素流量は、処理チャンバ毎である。8sccm酸素で生成された図27に示すサンプルの表面は、実質的に小板構成要素がなく、非常に応力が除去されている。すなわち、このサンプルの表面は、結節2701が優勢である。図27に示すサンプル、及び表6の他の1/2波サンプルの歪み値は、本質的に1である。図28に示すサンプルの表面構造は、一般的に、結節2801から成り、僅かな崖2803を備える非常に少量の小板2802形態を有する。図29のサンプルは、本質的に全て明確な崖2903を備える小板2902の表面構造である。サンプルは、ほぼ150マイクロオームcmと非常にバルク抵抗値が低い。これらのコーティングの吸収はかなり低く、12sccmの場合が、平坦性、抵抗性、及び吸収の最良の組合せである。これらのコーティングに対する低応力値は、高圧力を用いるか又は重いスパッタリングガスで生成すると、小板形態を用いても成功することができることを示している。   The use of krypton or other heavy sputtering process gas is similar to operating at high pressure in some aspects. Compare three SEM images of 1/2 wave ITO samples generated with krypton as process gas at various oxygen flow rates as shown in FIGS. These samples are described in more detail with reference to Table 6. These samples were made using a 40 ipm line speed and 6.2 kw, two processing chambers (four cathodes / sides). The glass thickness was 1.1 mm. The oxygen flow rates are 8, 12 and 16 sccm for the samples of FIGS. 27, 28 and 29, respectively. The oxygen flow rate is per process chamber. The surface of the sample shown in FIG. 27 produced with 8 sccm oxygen is substantially free of platelet components and very stress free. That is, the surface of this sample is dominated by nodules 2701. The distortion value of the sample shown in FIG. 27 and the other half wave sample of Table 6 is essentially 1. The sample surface structure shown in FIG. 28 generally has a very small platelet 2802 configuration consisting of nodules 2801 with few cliffs 2803. The sample of FIG. 29 is the surface structure of a platelet 2902 with essentially all clear cliffs 2903. The sample has a very low bulk resistance of approximately 150 micro ohm cm. The absorption of these coatings is quite low, with 12 sccm being the best combination of flatness, resistance and absorption. The low stress values for these coatings indicate that high pressures or generation with heavy sputtering gases can be successful using the platelet configuration.

図30〜図32に示すサンプルそれぞれD、E、及びFは、表7に一覧にした2波ITOの場合のものであり、それぞれ8、12、及び16sccm流速に対応する。ライン速度は、これらのサンプルに対して7ipmであり、それ以外では、処理条件は表6のものと同等であった。これらのコーティングは、その半波対応物よりほぼ5倍厚い。コーティングの形態は、これらのサンプルに関して幾分異なり、薄いサンプルの結節性3001、3101、3201形態は、粒度の細かい構造(サンプルD、図30)を生じる。図30に示されている粒子間に空隙が存在し、それによって望ましくないことには、高度な曇り及び導電性の劣化が生じるが、これは、このサンプルに対しては比較的高バルク抵抗値である200マイクロオームcmにより例示される。12sccmの酸素によって作られたサンプルEは非常に低いバルク抵抗(131マイクロオームcm)及び細かい粒子微細構造を有する。16sccmの場合には、同様の微細構造を有するが、この場合には、薄いコーティングでのように小板形態が存在しない。これらのクリプトン生成コーティングの応力レベルは、比較的低い。歪み値は、低酸素の場合に対する本質的に1から最高の酸素の場合の0.956までの範囲である。これらのサンプルは、上述のこれより厚い1.6mmガラスより歪みを更に受けやすい1.1mmガラスで生成した。依然として、歪み値は、1に非常に近い。これは、最初に1.6mmガラスに関して説明した50nmコーティングより10倍を超えて厚いコーティングを備える。これらのコーティングは、応力が非常に低いだけでなく、良好なバルク抵抗値及び許容可能な吸収値も有する。   Samples D, E, and F shown in FIGS. 30-32 are for the two-wave ITO listed in Table 7 and correspond to 8, 12, and 16 sccm flow rates, respectively. The line speed was 7 ipm for these samples, otherwise the processing conditions were equivalent to those in Table 6. These coatings are almost 5 times thicker than their half-wave counterparts. The coating morphology is somewhat different for these samples, and the thin sample nodularity 3001, 3101, 3201 morphology results in a fine-grained structure (Sample D, FIG. 30). The presence of voids between the particles shown in FIG. 30, which undesirably results in a high haze and poor conductivity, which is a relatively high bulk resistance value for this sample. Is exemplified by 200 micro ohm cm. Sample E made with 12 sccm of oxygen has a very low bulk resistance (131 micro ohm cm) and a fine grain microstructure. In the case of 16 sccm, it has a similar microstructure, but in this case there is no platelet morphology as with a thin coating. The stress levels of these krypton-generating coatings are relatively low. Strain values range from essentially 1 for the hypoxic case to 0.956 for the highest oxygen. These samples were produced with 1.1 mm glass that is more susceptible to distortion than the thicker 1.6 mm glass described above. Still, the strain value is very close to 1. This comprises a coating that is more than 10 times thicker than the 50 nm coating originally described for 1.6 mm glass. These coatings not only have very low stress, but also have good bulk resistance and acceptable absorption values.

これらのコーティングに対するピーク−谷間表面粗度(図33a及び図33bに関して下の考察に形成する)は、好ましくは200Å又はそれ未満、より好ましくは150Å未満、より好ましくは約100Å又はそれ未満、より好ましくは約50Å又はそれ未満、最も好ましくは約25Å又はそれ未満である。   The peak-valley surface roughness (formed in the discussion below with respect to FIGS. 33a and 33b) for these coatings is preferably 200 Å or less, more preferably less than 150 、, more preferably about 100 Å or less, more preferably Is about 50 cm or less, most preferably about 25 cm or less.

本発明の少なくとも1つの実施形態により構成されたエレクトロクロミックミラーの付加的な特徴及び利点を示すために、実験結果の要約を以下の表3及び表4に示している。これらの要約では、各例で指定されたパラメータに従って構成されたエレクトロクロミックミラーの要素のスペクトル特性を参照する。色を論ずる時には、国際照明委員会(CIE)1976年CIELAB色度図(一般的に、L***図表と呼ばれる)を参照することが有用である。色彩技術は、比較的複雑であるが、F.W.Billmeyer及びM.Saltzman著「色彩技術の原理」、第2版、「J.Wiley and Sons Inc.」(1981)にかなり包括的な考察が為されており、本発明の開示内容は、色彩技術及び専門用語に関する場合、一般的に、この考察に従う。L***図表では、L*は、明度を定め、a*は、赤/緑値を意味し、b*は、黄/青値を意味する。各エレクトロクロミック媒体は、各特定の電圧で3つの数字表示であるL***値に変換することができる吸収スペクトルを有する。スペクトル透過率又は反射率からL***値のような色座標の組を計算するために、2つの付加的な項目が必要である。一方は、供給源又は光源の分光分布である。本発明の開示では、自動車前照灯からの光を模擬するのにCIE標準光源Aを用い、昼光を模擬するのにCIE標準光源D65を用いる。必要な第2の項目は、観測者のスペクトル応答である。本発明の開示は、2度CIE標準観測者を用いる。一般的にミラーに用いられる光源/観測者の組合せは、次に、A/2度として表され、一般的に窓に用いられるこの組合せは、D65/2度として表される。下の例の多くは、L*よりもスペクトル反射率に密接に対応するので、1931CIE標準からの値Yに関するものである。値C*は、以下にも説明しているが、(a*2+(b*2の平方根に等しく、従って、色彩の中間状態を定量する尺度になる。 In order to demonstrate additional features and advantages of electrochromic mirrors constructed in accordance with at least one embodiment of the present invention, a summary of experimental results is shown in Tables 3 and 4 below. These summaries refer to the spectral characteristics of the elements of the electrochromic mirror configured according to the parameters specified in each example. When discussing color, it is useful to refer to the International Commission on Lighting (CIE) 1976 CIELAB chromaticity diagram (commonly referred to as the L * a * b * diagram). Although the color technology is relatively complex, F.I. W. Billmeyer and M.M. Saltzman's "Principles of Color Technology", 2nd edition, "J. Wiley and Sons Inc." (1981), is a fairly comprehensive discussion, and the disclosure of the present invention relates to color technology and terminology. In general, follow this consideration. In the L * a * b * chart, L * defines lightness, a * means red / green value, and b * means yellow / blue value. Each electrochromic medium has an absorption spectrum that can be converted to L * a * b * values, which are three numerical representations at each particular voltage. In order to calculate a set of color coordinates, such as L * a * b * values, from spectral transmission or reflectance, two additional items are required. One is the spectral distribution of the source or light source. In the present disclosure, the CIE standard light source A is used to simulate light from an automobile headlamp, and the CIE standard light source D65 is used to simulate daylight. The required second item is the observer's spectral response. The present disclosure uses a CIE standard observer twice. The light source / observer combination commonly used for mirrors is then represented as A / 2 degrees, and this combination commonly used for windows is represented as D65 / 2 degrees. Many of the examples below relate to the value Y from the 1931 CIE standard because it corresponds more closely to spectral reflectance than L * . The value C *, which is also explained below, is equal to the square root of (a * ) 2 + (b * ) 2 and is therefore a measure for quantifying the intermediate state of the color.

表3及び表4は、本発明により構成される要素に対する実験の結果を要約している。より詳細には、実験は、スパッタリングガスとしてクリプトンを用い、圧力3mトルで半波及び2波両方の厚みに対して8sccmと16sccm酸素流量の間の範囲で行った。表6は、半波より僅かに小さなITO厚みに対する結果を要約しており、表7は、2波より僅かに大きいITO厚みに対する結果を要約しているが、半波厚みは、例えば、ミラー用途に応用の可能であり、2波厚みは、例えば、窓用途に応用の可能である。更に、これらの表は、単層及び二重層から成る要素の両方に対する結果を含むことに注意されたい。   Tables 3 and 4 summarize the results of experiments on elements constructed according to the present invention. More specifically, the experiment was conducted using krypton as the sputtering gas and a range of between 8 sccm and 16 sccm oxygen flow for both half-wave and double-wave thicknesses at a pressure of 3 mTorr. Table 6 summarizes the results for ITO thicknesses slightly less than half-wave, and Table 7 summarizes the results for ITO thicknesses slightly greater than two waves, where half-wave thickness is, for example, for mirror applications The two-wave thickness can be applied to window applications, for example. Furthermore, it should be noted that these tables contain results for both single layer and double layer elements.

(表6)

Figure 2009529150

Figure 2009529150
(Table 6)
Figure 2009529150

Figure 2009529150

(表7)

Figure 2009529150

Figure 2009529150
(Table 7)
Figure 2009529150

Figure 2009529150

表8は、バルク抵抗、電子移動度、及び電子担体濃度の間の相互依存を示している。所定のバルク抵抗を生じることになる担体濃度及び移動度の組合せが連続的に存在することに注意されたい。   Table 8 shows the interdependence between bulk resistance, electron mobility, and electron carrier concentration. Note that there are continuous combinations of carrier concentration and mobility that will result in a given bulk resistance.

(表8)

Figure 2009529150
(Table 8)
Figure 2009529150

電子担体濃度は、40e20電子/ccに等しいか又はそれよりも大きいことが好ましく、移動度は、25cmΛ2/V−sに等しいか又はそれよりも大きいことが好ましい。本明細書で示される担体濃度及び電子移動度、厚み及び表面粗度は、コーティングの偏光解析から導かれる。電子濃度及び移動度は、ホール特性決定法を用いて判断したものと異なる可能性があり、当業者は、測定法間に喰い違いが存在する可能性があることを認識するであろう。上述のように、所定のバルク抵抗を達成することができる担体濃度及び移動度値が連続的に存在する。低屈折率が好ましい実施形態では、堆積処理を調整して高担体濃度をもたらすことが好ましいことになる。低吸収が好ましい他の実施形態では、堆積処理を調整して高電子移動度をもたらすことが好ましいことになる。他の実施形態では、中間レベルで担体濃度及び移動度の両方が望ましいこともある。 The electron carrier concentration is preferably equal to or greater than 40e 20 electrons / cc, and the mobility is preferably equal to or greater than 25 cm Λ 2 / V-s. The carrier concentration and electron mobility, thickness and surface roughness indicated herein are derived from the ellipsometry of the coating. The electron concentration and mobility can be different from those determined using Hall characterization methods, and those skilled in the art will recognize that there may be discrepancies between measurement methods. As mentioned above, there are continuously carrier concentrations and mobility values that can achieve a given bulk resistance. In embodiments where a low refractive index is preferred, it may be preferable to tailor the deposition process to provide a high carrier concentration. In other embodiments where low absorption is preferred, it may be preferable to tailor the deposition process to provide high electron mobility. In other embodiments, both carrier concentration and mobility may be desirable at intermediate levels.

実施形態の少なくとも1つでは、電気光学要素は、バルク抵抗の減少、吸収の減少、ITOが付加される関連する基体の屈曲又は歪みの減少、及び全体的アセンブリの均一な暗さ及び明るさの維持を同時に示し、その重量を低減する改良ITO層を含む。   In at least one embodiment, the electro-optic element has reduced bulk resistance, reduced absorption, reduced bending or distortion of the associated substrate to which ITO is added, and uniform darkness and brightness of the overall assembly. Includes an improved ITO layer that simultaneously shows maintenance and reduces its weight.

表面トポグラフィ、形態、又は粗度は、金属コーティングを扱う非微小規模電気用途では、典型的には重要でない。表面トポグラフィは、光学用途に金属を用いる場合に特に関心が寄せられる。表面粗度が大きくなりすぎると、コーティングは、感知することができるほどの非ミラー面反射率又は曇りを有することになる。この程度の粗度は、殆どの用途では、機能性には必ずしも影響を及ぼさないが、外観に悪影響を及ぼす可能性があるため最初に対処されることが多い。本明細書に説明する多くの用途のような光学的用途の場合には、好ましくない曇りの存在は、最悪の場合のシナリオであると考えられている。表面粗度は、好ましくない曇りが生じることになるレベルよりも遥かに小さな粗度レベルで、他の否定的な結果を有する可能性がある。表面粗度レベルは、異なる光学的用途で適切に機能することができるように金属膜に許容可能な形態を形成する。表面形態を適切に制御しないことに伴う欠点は、不適切な表面形態に伴う問題を克服するのに高反射率の高額金属が大量に必要であることが多いために、多くの場合に費用が高くなることである。薄膜モデリング技術を用いる異なるレベルの形態又は表面粗度の効果を分析した。これらの技術は、薄膜技術の分野で受け入れられており、本物の薄膜又はコーティングシステムを正確に説明していることが判明しており、従って、異なる変化がコーティングに及ぼす影響を予想するのに用いることができる。これは、影響を示すのに必要な多数のサンプルを製造又は製作するのに費用又は時間を消費する可能性があるために有利である。この場合、「Software Spectra、Inc.」から供給される「TFCalc」と呼ばれる市販の薄膜プログラムを用いて計算が行われる。   Surface topography, morphology, or roughness is typically not important for non-microscale electrical applications dealing with metal coatings. Surface topography is of particular interest when using metals for optical applications. If the surface roughness becomes too great, the coating will have appreciable non-mirror surface reflectivity or haze. This degree of roughness does not necessarily affect functionality in most applications, but is often addressed first because it can adversely affect the appearance. In the case of optical applications, such as the many applications described herein, the presence of undesired haze is considered to be the worst case scenario. The surface roughness can have other negative results at a roughness level that is much smaller than the level at which undesired haze occurs. The surface roughness level forms an acceptable form for the metal film so that it can function properly in different optical applications. The disadvantages associated with not properly controlling the surface morphology are often costly due to the large amount of high reflectivity, expensive metal required to overcome the problems associated with improper surface morphology. To be higher. The effects of different levels of morphology or surface roughness using thin film modeling techniques were analyzed. These techniques have been accepted in the field of thin film technology and have been found to accurately describe real thin films or coating systems and are therefore used to predict the effect of different changes on coatings. be able to. This is advantageous because it can be costly or time consuming to produce or produce the large number of samples needed to show the effect. In this case, calculation is performed using a commercially available thin film program called “TFCalc” supplied from “Software Spectra, Inc.”.

本明細書で用いる場合、粗度は、平均ピーク−谷間距離に関して定義される。図33a及び図33bは、2つの異なる粗度シナリオを示している。図33aでは、大きなクリスタライト3302aが示されている。図33bでは、小さなクリスタライト3302bが示されている。これらの場合の両方で、ピーク−谷間距離3301a、3301bは、同じであるように示されている。更に、両方の例は、同じ空隙対バルク比を有する。谷間及びピークは、同じ高さでない可能性があることを理解すべきである。従って、平均ピーク−谷間測定では、更に代表的な定量的値が得られる。   As used herein, roughness is defined in terms of average peak-valley distance. Figures 33a and 33b show two different roughness scenarios. In FIG. 33a, a large crystallite 3302a is shown. In FIG. 33b, a small crystallite 3302b is shown. In both of these cases, the peak-to-valley distances 3301a, 3301b are shown to be the same. Furthermore, both examples have the same void-to-bulk ratio. It should be understood that the valleys and peaks may not be the same height. Therefore, more representative quantitative values are obtained in the average peak-valley measurement.

層が薄い場合には、均一な屈折率を有する単一の同質層で近似することができる。混合層の屈折率を近似するにはいくつかの方法がある。これらは、有効媒体近似(EMA)と呼ばれる。異なるEMAは、各々、その強み及び弱みがある。これらの例では、BruggemanのEMA法を用いた。層の厚みが大きくなると、粗度は、単一の固定屈折率を用いれば確実に近似されない。これらの場合には、粗度は、異なる比の空隙及びバルク材料のいくつかのスライスとして近似し、漸変インデックス近似を形成することができる。   If the layer is thin, it can be approximated by a single homogeneous layer with a uniform refractive index. There are several ways to approximate the refractive index of the mixed layer. These are called effective media approximation (EMA). Each different EMA has its strengths and weaknesses. In these examples, the Bruggeman EMA method was used. As the layer thickness increases, the roughness cannot be reliably approximated using a single fixed index of refraction. In these cases, the roughness can be approximated as several slices of different ratios of voids and bulk material, forming a graded index approximation.

本明細書では、反射率に関する表面粗度の光学的影響の代表的な例を生成するために、いくつかの金属をモデル化する。表6、表7、及び表8は、それぞれ、Ag、Cr、及びRhに対して、表面の反射率に関する粗度厚みの影響を示している。層の厚みは、ナノメートルであり、「Cap Y」値は、コーティング表面からの反射率を表している。反射率は、これらの金属の各々に対して粗度の厚みが増大する時に低下する。用途に応じて、許容可能な粗度の量は変動することになる。粗度は、20nm平均ピーク−谷間未満、好ましくは15nm未満、より好ましくは10nm未満、より好ましくは5nm未満、最も好ましくは2.5nm未満とすべきである。これらの好ましい範囲は、上述のように、用途に依存する。例えば、一実施形態では、フラッシュ層、カバー層、障壁層、又は接着層(すなわち、機能層)の厚みは、その下の表面の粗さの程度に対応する必要はないと考えられる。その下の表面の粗度により必要とされる機能層の厚みにより、得られるスタックの光学特性の変化、高価格又は他の有害作用のような望ましくない影響が生じる可能性がある。機能層を被覆する前に表面を滑らかにするための手段を以下に説明する。実施形態によっては、表面粗度が増大すると、表面積を実質的に大きくなりシール材料への接触が良好になることのような利点がある可能性があることを理解すべきである。   In this specification, several metals are modeled to generate a representative example of the optical effect of surface roughness on reflectivity. Tables 6, 7 and 8 show the influence of roughness thickness on surface reflectivity for Ag, Cr and Rh, respectively. The layer thickness is nanometer and the “Cap Y” value represents the reflectance from the coating surface. The reflectivity decreases as the roughness thickness increases for each of these metals. Depending on the application, the amount of roughness that can be tolerated will vary. The roughness should be less than 20 nm average peak-valley, preferably less than 15 nm, more preferably less than 10 nm, more preferably less than 5 nm, and most preferably less than 2.5 nm. These preferred ranges depend on the application as described above. For example, in one embodiment, it is contemplated that the thickness of the flash layer, cover layer, barrier layer, or adhesive layer (ie, functional layer) need not correspond to the degree of roughness of the underlying surface. The thickness of the functional layer required by the roughness of the underlying surface can cause undesirable effects such as changes in the optical properties of the resulting stack, high cost or other harmful effects. Means for smoothing the surface before coating the functional layer are described below. It should be understood that in some embodiments, increasing surface roughness may have benefits such as substantially increased surface area and better contact with the sealing material.

また、表6、表7、及び表8は、「理論最大値の%」と表示された値も含む。この測定基準は、粗い表面を備えるコーティングの反射率が理想的な完全に滑らかな表面の反射率にどれほどぴったり一致するかを定める。理論最大値の%が100%であるコーティングは、その材料で理論的に達成可能な最大反射率を有することになる。理論最大値の%が85%であれば、達成される反射率は、理想的な滑らかなコーティングの僅か85%、又は粗度がゼロのコーティングの反射率の0.85倍とされることになる。   Table 6, Table 7, and Table 8 also include a value indicated as “% of theoretical maximum value”. This metric defines how closely the reflectance of a coating with a rough surface matches the reflectance of an ideal perfectly smooth surface. A coating with a theoretical maximum of 100% will have the maximum reflectivity theoretically achievable with the material. If the theoretical maximum% is 85%, then the achieved reflectance will be only 85% of an ideal smooth coating, or 0.85 times the reflectance of a coating with zero roughness. Become.

金属又は合金コーティングの反射率は、比較的滑らかなものであってもコーティングの多くの属性に依存する。コーティングの密度、内部空隙の存在又は不在、応力レベル、その他は、全て、反射率がある理想的な最大値にどれほど近づくかに影響を及ぼす。本明細書で定めた理論的最大反射率は、理想的コーティングのこの理想的な反射率に関するものではなく、滑らかな現実世界のコーティングの反射率値に関するものである。実際には、理論最大値は、光学的分析及び薄膜モデル化の組合せから得られる。可変角度分光偏光解析のような光学技術を用いて、表面粗度を有する現実世界のコーティングを分析することにより、このような屈折率対波長及び表面粗度を得ることができる。次に、屈折率対波長は、「TFCalc」又は「Essential Macleod」のような薄膜モデル化プログラムに入力することができ、反射率を計算することができる。測定屈折率データを用いたこの計算反射率は、こうしてその特定の膜又はコーティングからの「理論的最大」反射率値である。   The reflectivity of a metal or alloy coating depends on many attributes of the coating, even if it is relatively smooth. The density of the coating, the presence or absence of internal voids, the stress level, etc. all influence how close the reflectance is to some ideal maximum. The theoretical maximum reflectivity defined herein does not relate to this ideal reflectivity of an ideal coating, but to the reflectivity value of a smooth real-world coating. In practice, the theoretical maximum is obtained from a combination of optical analysis and thin film modeling. Such refractive index versus wavelength and surface roughness can be obtained by analyzing a real world coating with surface roughness using optical techniques such as variable angle spectroscopic ellipsometry. The refractive index vs. wavelength can then be input into a thin film modeling program such as “TFCalc” or “Essential Macintosh” and the reflectance can be calculated. This calculated reflectance using measured refractive index data is thus the “theoretical maximum” reflectance value from that particular film or coating.

好ましくは、コーティングの反射率は、理論最大値の85%より大きく、より好ましくは理論最大値の90%より大きく、最も好ましくは理論最大値の95%よりも大きい。   Preferably, the reflectance of the coating is greater than 85% of the theoretical maximum, more preferably greater than 90% of the theoretical maximum, and most preferably greater than 95% of the theoretical maximum.

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一部の用途では、ガラスを通して見る時に反射が金属層から離れている場合、第2の表面反射率が高いことが望ましい。この場合、表面粗度に加えて、埋設空隙に関心が寄せられる。空隙の量(バルクに対する%)は、変化する可能性があり、空隙層の厚みも変化する可能性がある。表面粗度に対する上述の原則は、ここにも当て嵌まる。   In some applications, it is desirable that the second surface reflectivity be high if the reflection is away from the metal layer when viewed through the glass. In this case, in addition to the surface roughness, attention is paid to the embedded voids. The amount of voids (% of bulk) can vary and the thickness of the void layer can also vary. The above principles for surface roughness apply here as well.

金属層が低シート抵抗を含む多くの場合に、表面粗度は、特に関心が寄せられる。金属又は他の電気的に導電体は、バルク抵抗性として公知の固有の特性を有する。コーティングのシート抵抗は、バルク抵抗数をコーティングの厚みで割ることによって判断される。原則的に、あらゆるシート抵抗値は、コーティングが十分に厚い限り、あらゆる導電体から得ることができる。低シート抵抗を達成する際の課題又は制限は、シート抵抗又は導電性に加えて他の属性が必要である場合に生じる。   Surface roughness is of particular interest in many cases where the metal layer includes low sheet resistance. Metals or other electrically conductive materials have an inherent property known as bulk resistance. The sheet resistance of the coating is determined by dividing the bulk resistance number by the thickness of the coating. In principle, any sheet resistance value can be obtained from any conductor as long as the coating is sufficiently thick. Challenges or limitations in achieving low sheet resistance arise when other attributes are required in addition to sheet resistance or conductivity.

コーティングの厚みが増大すると、典型的には、表面粗度も増大し、それによって上述のようなミラー面反射率が減少することになる。非常に厚いコーティングは、反射率レベルが、完全に滑らかな表面より有意に低いことが多い。コーティングが生成することになる粗度の量は、いくつかの因子の関数である。材料自体の特性が、主要な推進力であるが、境界内で、堆積処理パラメータ(それと共に堆積処理が用いられる)は、コーティングの表面特性を修正することができる。   As the thickness of the coating increases, the surface roughness typically also increases, thereby reducing the mirror surface reflectivity as described above. Very thick coatings often have significantly lower reflectance levels than perfectly smooth surfaces. The amount of roughness that the coating will produce is a function of several factors. While the properties of the material itself are the main driving force, within the boundaries, the deposition process parameters (with which the deposition process is used) can modify the surface characteristics of the coating.

他の考慮事項により、所定の用途に最良の表面粗度を備える材料を常に選択することができるわけではない。他の因子も役割を果たしている。例えば、結合及び費用は、コーティングのスタックに入れる材料の選択に影響を及ぼす決定的な問題である。多くの場合、要件の全てを満たすために単一の材料を選択することは不可能である。従って、多層コーティングが用いられる。ロジウム、ルテニウム、イリジウムのようなある一定のプラチナ族金属は、反射率が高いが、非常に高価である。従って、低シート抵抗のコーティング全体をこれらの材料で生成するには、法外な費用がかかることになる。ガラス又は他の材料に極度の結合性が必要である可能性がある場合には、これらの材料は、他の材料より結合強度が弱い可能性があることが公知である。銀ベースのコーティングは、アノードとしては安定性が不十分である可能性があり、コーティングスタックによっては、結合性の観点からも問題がある可能性がある。クロムのような金属は、一部の他の金属と比較すると比較的低価格であり、非常に良好な結合性を有することは公知である。従って、クロムは、接着層として機能することができ、望ましい電気的特性を得るのに十分な厚みまで増成することができる。   Due to other considerations, it is not always possible to select a material with the best surface roughness for a given application. Other factors also play a role. For example, bonding and cost are critical issues that affect the selection of materials to be placed in a coating stack. In many cases it is not possible to select a single material to meet all of the requirements. Thus, a multilayer coating is used. Certain platinum group metals such as rhodium, ruthenium and iridium are highly reflective but very expensive. Therefore, it would be prohibitively expensive to produce an entire low sheet resistance coating with these materials. It is known that these materials may have a lower bond strength than other materials, where extreme bonding may be required for glass or other materials. Silver-based coatings may be poorly stable as an anode, and depending on the coating stack, may also be problematic from a bonding perspective. It is known that metals such as chromium are relatively inexpensive compared to some other metals and have very good bonding properties. Thus, chromium can function as an adhesive layer and can be grown to a thickness sufficient to obtain desirable electrical properties.

残念なことには、クロムは、非常に反応性が高く、それによって表面粗度値が比較的大きいという固有の性質が導かれる。高反応性は、例えば、「マグネトロンスパッタ真空蒸着(MSVD)」を用いてコーティングを堆積させる時に、クロム原子は最初に堆積したところに付着する傾向があるという点で重要である。結合形成速度は、非常に速く、それによって原子が表面にそって拡散し、エネルギが低い部位を見つける機能が制限される。典型的には、コーティング上の低エネルギの安定部位は、表面粗度を少なくするのに役立つ部位である。更に、低エネルギ状態に行かないこの傾向は、コーティングのバルク抵抗を悪化させる原因ともなる。従って、ターゲットシート抵抗を達成するために厚い層が必要とされ、表面粗度は、更に悪化する傾向がある。低シート抵抗及び高反射率という目的を同時に達成するのは、これらの競合効果により困難である。   Unfortunately, chromium is very reactive, which leads to the inherent property of relatively high surface roughness values. High reactivity is important in that, for example, when depositing a coating using “magnetron sputter vacuum deposition (MSVD)”, the chromium atoms tend to adhere to where they were originally deposited. The bond formation rate is very fast, which limits the ability of atoms to diffuse along the surface and find low energy sites. Typically, low energy stable sites on the coating are sites that help reduce surface roughness. Furthermore, this tendency not to go to a low energy state can also cause the bulk resistance of the coating to deteriorate. Therefore, a thick layer is required to achieve the target sheet resistance, and the surface roughness tends to be further deteriorated. Achieving the objectives of low sheet resistance and high reflectivity at the same time is difficult due to these competitive effects.

低反射率金属の反射率は、高反射率金属の薄い層をその上に置くことによって増大させることができることは公知である。例えば、ロジウム又はルテニウムのような上述の金属を用いることができる。これらの金属が所定の反射率レベルを達成するのに必要な厚みは、その下にあるクロム層の表面粗度の直接の結果である。導電性層として用いることができる他の金属には、以下に限定されるものではないが、アルミニウム、カドミウム、クロム、コバルト、銅、金、イリジウム、鉄、マグネシウム、モリブデン、ニッケル、オスミウム、パラジウム、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、銀、錫タングステン、及び亜鉛が含まれる。これらの金属と互いとの又は他の金属又は各金属との合金は可能である。所定の用途でのこれらの材料の適合性は、要件の完全なリストに依存することになる。例えば、ルテニウムは、用途の1つでは高価な金属である可能性があるが、別の用途では、ロジウムのような別の金属に比較して低価格である可能性があり、従って、本発明の精神に含むことができる。他の非制限的実施形態では、所定の金属又は合金は、用途の他の構成要素の全てとは適合性がないことがある。この場合、感受性のある金属は、組み込むか、又はそうでなければ相互作用が限定されるところに構成要素から隔離することができる。クロムの上部に被覆された層は、通常は、その下にある層の粗度にパターン化することになる。従って、高反射率金属の薄い層は、その層又はその下の各層のために理想的反射率も持たないことになる。殆どの場合、好ましい実施形態は、観測者に向って高反射率金属を有するものである。更に、上に挙げた高導電性金属の多くは、反射率が高い。これらの金属は、適切な化学的、環境的又は物理的特性を有するように他の金属と合金する必要がある可能性がある。次に、金属又は合金は、許容不能な色又は色相を有することがある。全体的な反射率強度は、望ましい用途に適切とすることができるが、反射色が要件を満たしていない場合には、この金属又は合金は不適切である。この場合、上の説明と同様に、金属又は合金は、固有の反射率は低いが更に好ましい反射色を有する層の下に組み込むことができる。   It is known that the reflectivity of low reflectivity metals can be increased by placing a thin layer of high reflectivity metal thereon. For example, the above metals such as rhodium or ruthenium can be used. The thickness required for these metals to achieve a given reflectivity level is a direct result of the surface roughness of the underlying chrome layer. Other metals that can be used as the conductive layer include, but are not limited to, aluminum, cadmium, chromium, cobalt, copper, gold, iridium, iron, magnesium, molybdenum, nickel, osmium, palladium, Platinum, rhodium, ruthenium, silver, tin tungsten, and zinc are included. Alloys of these metals with each other or with other metals or with each metal are possible. The suitability of these materials for a given application will depend on a complete list of requirements. For example, ruthenium may be an expensive metal in one application, but may be less expensive in another application compared to another metal such as rhodium, and thus the present invention. Can be included in the spirit of. In other non-limiting embodiments, a given metal or alloy may not be compatible with all of the other components of the application. In this case, the sensitive metal can be incorporated or otherwise isolated from the component where the interaction is limited. The layer coated on top of chrome will typically be patterned to the roughness of the underlying layer. Thus, a thin layer of high reflectivity metal will not have ideal reflectivity for that layer or for each layer below it. In most cases, the preferred embodiment is one having a high reflectivity metal towards the observer. Furthermore, many of the highly conductive metals listed above have high reflectivity. These metals may need to be alloyed with other metals to have appropriate chemical, environmental, or physical properties. The metal or alloy may then have an unacceptable color or hue. The overall reflectance intensity can be appropriate for the desired application, but if the reflected color does not meet the requirements, this metal or alloy is unsuitable. In this case, similar to the description above, the metal or alloy can be incorporated under a layer having a lower intrinsic reflectivity but a more favorable reflection color.

クロム−ルテニウム2層コーティングスタックに対する反射率とシート抵抗の間の妥協点を評価することができるように基準サンプルを調製した。これらのサンプルでは、クロムは、ターゲットシート抵抗値を得るために付加した。サンプルは、次に、異なる厚みのルテニウムでオーバーコートした。次の処理条件を用いた。
コーティングの全ては、3.0mトルで処理した。
Cr@4.0Kw@(130)=ほぼ1000オングストローム
Cr@4.0Kw@(130)X9=.7オーム平方
Cr@4.0Kw@(130)X3=1.5オーム平方
Cr@4.0Kw@(87)X1=3オーム平方
Cr@4.0Kw@(170)X1=6オーム平方
Ru@1.7Kw@(130)=400オングストローム
Ru@.85Kw@(130)=200オングストローム
Ru@.43Kw@(130)=100オングストローム
Ru@.43Kw@(260)=50オングストローム
Ru@.43Kw@(520)=25オングストローム
A reference sample was prepared so that a compromise between reflectivity and sheet resistance for a chromium-ruthenium bilayer coating stack could be evaluated. In these samples, chromium was added to obtain the target sheet resistance value. The samples were then overcoated with different thicknesses of ruthenium. The following processing conditions were used.
All of the coatings were processed at 3.0 mtorr.
Cr @ 4.0Kw @ (130) = approximately 1000 angstroms Cr @ 4.0Kw @ (130) X9 =. 7 ohm square Cr @ 4.0Kw @ (130) X3 = 1.5 ohm square Cr @ 4.0Kw @ (87) X1 = 3 ohm square Cr @ 4.0Kw @ (170) X1 = 6 ohm square Ru @ 1 .7 Kw @ (130) = 400 Angstroms Ru @. 85Kw @ (130) = 200 Angstroms Ru @. 43Kw @ (130) = 100 Angstroms Ru @. 43Kw @ (260) = 50 Angstrom Ru @. 43Kw @ (520) = 25 Angstrom

クロムサンプルは、全て、4kwで被覆した。ライン速度(括弧内は任意単位)及びパス数(例えば、X9)は、シート抵抗ターゲットに適合させるためにコーティングの厚みを調節するように変化させた。ルテニウム層は、ターゲット厚みレベルを達成するようにライン速度及び電力を変化させて生成した。マトリックスの結果は、表12に一覧にしている。反射率は、一般的に、厚みが増大し、シート抵抗が減少すると共に低下する。3オーム平方をターゲットにして調製されたいくつかのサンプルは、この傾向に適合しない。これは、他のクロムコーティングと異なるライン速度で作られたためである。ライン速度が減少すると、基体は、遅い速度で移動する。線型工程では、これは、初期の核形成層が、スパッタ高角度堆積材料で主に形成されることを意味している。以下の説明に示すように、高角度堆積により、材料特性が劣ることになる。この高角度堆積を排除するために遮蔽を用いることが多い。この試験の3オーム平方クロムの場合には、高角度がどのようにコーティングの光学特性を低下させる可能性があるかの優れた例である。   All chromium samples were coated with 4 kW. Line speed (arbitrary units in parentheses) and number of passes (eg, X9) were varied to adjust the coating thickness to match the sheet resistance target. The ruthenium layer was generated by varying the line speed and power to achieve the target thickness level. Matrix results are listed in Table 12. The reflectivity generally decreases with increasing thickness and decreasing sheet resistance. Some samples prepared targeting 3 ohm squares do not fit this trend. This is because it was made at a different line speed than other chrome coatings. As the line speed decreases, the substrate moves at a slower speed. In the linear process, this means that the initial nucleation layer is mainly formed of sputtered high angle deposition material. As shown in the following description, high angle deposition results in poor material properties. Shielding is often used to eliminate this high angle deposition. In the case of the 3 ohm square chrome of this test, it is an excellent example of how high angles can degrade the optical properties of the coating.

Figure 2009529150
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表12から見られるように、クロムコーティング単独では、6オーム平方の場合でも比較的反射率値が低い。反射率は、このサンプルに対しては僅か約61%であった。他の手段又は処理条件で生成されたクロムは、65%を超える値を達成することができることが必要である。従って、この適度なシート抵抗値でもクロム反射率は阻害された。   As can be seen from Table 12, the chrome coating alone has a relatively low reflectivity value even at 6 ohm square. The reflectivity was only about 61% for this sample. Chromium produced by other means or processing conditions needs to be able to achieve values exceeding 65%. Therefore, the chromium reflectance was inhibited even with this moderate sheet resistance value.

3オーム平方コーティングが望ましい場合には、適度な反射率値を達成するためにでもクロムの上部に100及び200オングストロームのルテニウムが必要である。理想的には、ルテニウムコーティングは、72%を超える反射率を達成することができる必要である。6オーム平方クロムの上の400オングストロームでも、理論的最適条件に2%及ばない。低オームサンプルは、理論的に達成可能な反射率値に近づこうともしない。従って、低シート抵抗及び高反射率の両方が望ましい場合は、基準クロム−ルテニウム2層は、要件を満たさない。他の手段を用いてこの問題を解決すべきである。   If a 3 ohm square coating is desired, 100 and 200 Angstroms of ruthenium are needed on top of the chrome to achieve reasonable reflectivity values. Ideally, the ruthenium coating should be able to achieve a reflectivity greater than 72%. Even 400 angstroms above 6 ohm square chrome does not reach 2% of the theoretical optimum. Low ohm samples do not attempt to approach the theoretically achievable reflectance values. Thus, if both low sheet resistance and high reflectivity are desired, the reference chrome-ruthenium bilayer does not meet the requirements. Other means should be used to solve this problem.

堆積処理パラメータは、コーティングを形成する間に表面粗度を最小にするように調節することができる。金属の場合には、以下に詳細に説明するように工程を低圧力で好ましくはスパッタリングガスとしてネオン又はアルゴン−ネオン混合物を用いて行うことによって表面粗度を低減して反射率を増大させることができる。これらのパラメータは、堆積処理で適切に運動量及びエネルギを移行させることに役立ち、結果として表面の粗度が減少し、バルク抵抗性が低くなる。   Deposition processing parameters can be adjusted to minimize surface roughness while forming the coating. In the case of metals, the surface roughness can be reduced and the reflectivity increased by performing the process at low pressure, preferably using neon or an argon-neon mixture as the sputtering gas, as described in detail below. it can. These parameters help to transfer momentum and energy properly in the deposition process, resulting in reduced surface roughness and lower bulk resistance.

表13は、処理パラメータを調節すると、表面粗度、反射率、及び電気的特性がどのように変化するかを示している。3mTの場合は、基準として含まれている。コーティングの厚みは、約600オングストロームである。このレベルではコーティングが殆ど不透明であり、シート抵抗が比較的低いために、この厚みは重要である。ここに見られるように、圧力を低下させると、粗度が約17%減少し、反射率のほぼ2%増大が達成される。圧力を低下させ、アルゴン及びネオンの50:50混合物でスパッタリングを行うと更に改良される。粗度は、基準の場合より約20%低く、反射率は約2.7%高い。最後の場合では、更に大量のネオンを用い、ほぼ70%のスパッタリングガスがネオンである。反射率は、基準の場合より約3.5%高く、粗度は、約24%減少する。厚み及び粗度値は、可変角度分光偏光解析を用いて判断する。   Table 13 shows how the surface roughness, reflectivity, and electrical characteristics change as the processing parameters are adjusted. In the case of 3 mT, it is included as a reference. The thickness of the coating is about 600 angstroms. This thickness is important because the coating is almost opaque at this level and the sheet resistance is relatively low. As can be seen, decreasing the pressure reduces the roughness by about 17% and achieves an almost 2% increase in reflectivity. Further improvement is achieved by reducing the pressure and sputtering with a 50:50 mixture of argon and neon. The roughness is about 20% lower than the standard case, and the reflectance is about 2.7% higher. In the last case, a larger amount of neon is used and approximately 70% of the sputtering gas is neon. The reflectivity is about 3.5% higher than the reference case, and the roughness is reduced by about 24%. Thickness and roughness values are determined using variable angle spectroscopic ellipsometry.

Figure 2009529150
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結果は、圧力を低下させ、スパッタリングガスのネオン含量を増大させることによって更に改良することができる。更に、基体温度を上昇させても、コーティングを滑らかにすることに役立つ。基体温度が高いと、コーティング原子の表面移動度が大きくなり、表面が滑らかになる。   The results can be further improved by reducing the pressure and increasing the neon content of the sputtering gas. Furthermore, increasing the substrate temperature helps to smooth the coating. When the substrate temperature is high, the surface mobility of the coating atoms increases and the surface becomes smooth.

また、表13は、クロムコーティングに対するバルク抵抗値も含む。クロムに対する理論的最小バルク抵抗値は、約13マイクロオームcmである。アルゴン中で典型的な圧力である3mTで作られた基準の場合のバルク抵抗値は、理論的バルク抵抗の6倍よりも大きい。コーティング特性を改善することにより、バルク抵抗値を理論的最小の5倍より小さくすることができる。好ましくは、バルク抵抗は、理論的最小の5倍より小さく、より好ましくは、理論的最小の4倍より小さく、より好ましくは、理論的最小の3倍より小さく、最も好ましくは、理論的最小の2倍よりも小さい。   Table 13 also includes the bulk resistance value for the chromium coating. The theoretical minimum bulk resistance value for chromium is about 13 micro ohm cm. The bulk resistance value for a reference made at 3 mT, a typical pressure in argon, is greater than 6 times the theoretical bulk resistance. By improving the coating properties, the bulk resistance value can be reduced to less than 5 times the theoretical minimum. Preferably, the bulk resistance is less than 5 times the theoretical minimum, more preferably less than 4 times the theoretical minimum, more preferably less than 3 times the theoretical minimum, most preferably the theoretical minimum. Smaller than twice.

システム中の酸素(又は水)の存在は、表面粗度の観点から見ると特に有害である可能性がある。クロムは、酸素と非常に反応性があり、直ちに反応する傾向がある。それによってコーティングの付加的な粗度になる。従って、酸素が少ないコーティングが推奨される。表14は、粗度に及ぼす酸素の影響を示している。表14の酸素レベルは、スパッタリングガス中のパーセントを意味する。圧力はmTで表し、厚みはオングストロームで表している。コーティング中に許容可能な酸素の量は、5原子パーセント未満、好ましくは2原子パーセント未満、理想的には1原子パーセント未満である。   The presence of oxygen (or water) in the system can be particularly detrimental in terms of surface roughness. Chromium is very reactive with oxygen and tends to react immediately. This results in additional roughness of the coating. Therefore, a coating with low oxygen is recommended. Table 14 shows the effect of oxygen on roughness. The oxygen level in Table 14 means percent in sputtering gas. The pressure is expressed in mT and the thickness is expressed in angstroms. The amount of oxygen that can be tolerated in the coating is less than 5 atomic percent, preferably less than 2 atomic percent, and ideally less than 1 atomic percent.

Figure 2009529150
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許容可能な粗度の量は、用途に依存する。高反射率値が望ましい場合には、粗度も小さいことが望ましい。反射率が厳密に必要というわけでなければ、粗度が大きくても許容可能である可能性がある。一般的に、粗度は、約200オングストローム未満、好ましくは100オングストローム未満、より好ましくは50オングストローム未満、より好ましくは25オングストローム未満、最も好ましくは15オングストローム未満とすべきである。粗度とは、本明細書で用いる場合、偏光解析又は原子間力顕微ミラーを用いて判断される平均のピーク−谷間の距離を意味する。   The amount of roughness that is acceptable depends on the application. If a high reflectivity value is desired, it is also desirable that the roughness be small. If the reflectivity is not strictly necessary, a high roughness may be acceptable. Generally, the roughness should be less than about 200 angstroms, preferably less than 100 angstroms, more preferably less than 50 angstroms, more preferably less than 25 angstroms, and most preferably less than 15 angstroms. Roughness, as used herein, refers to the average peak-to-valley distance determined using ellipsometry or atomic force microscopy mirrors.

他の手段を単独で用いるか、又は互いに又は上述の方法と共に用いて表面粗度を最小にすることができる。例えば、カソードを遮蔽してグレージング(高)角度堆積を最小にすることができる。表面を滑らかにする他の方法には、イオンアシストスパッタリング又はイオンアシスト蒸着、プラズマアシストスパッタリング、及び他の手段を用いて原子の表面移動度を増大させることが含まれる。カソードの種類は、「ツイン・マグズ」、不均衡マグネトロン、rf重畳直流電力、マイクロ波アシストスパッタリング、高出力パルス堆積、ACスパッタリング、又は他のそのような手段を用いることなどで滑らかなコーティングを容易にするように選択することができる。   Other means can be used alone or in combination with each other or with the methods described above to minimize surface roughness. For example, the cathode can be shielded to minimize glazing (high) angle deposition. Other methods of smoothing the surface include increasing the surface mobility of atoms using ion-assisted sputtering or ion-assisted deposition, plasma-assisted sputtering, and other means. The type of cathode is “Twin Mags”, unbalanced magnetron, rf superimposed DC power, microwave assisted sputtering, high power pulse deposition, AC sputtering, or other such means to facilitate smooth coating You can choose to

上の例では導電性層としてクロムを用いたが、本発明の精神の範囲内で、本明細書及び本明細書に組み入れた参照文献に説明されているような他の金属、合金、又は多層堆積材料を用いることもできる。他の材料は、滑らかな表面を達成するために他の処理条件を必要とする可能性がある。例えば、ITOは、金属に好ましい条件下で常に滑らかな表面を有するわけではない。ITOの場合には、表面形態は、いくつかの工程変数により修正される。ITOの表面特性を制御する場合には、金属の場合より更に困難である。ITOは、金属のように常に導電性というわけではなく、金属の場合は滑らかなコーティングとすることができる一部の処理設定値は、ITOでは高導電性コーティングにならない可能性がある。従って、材料の他の特性の観点から形態を制御することは、かなり困難である。一般的に、ガラス又は他のガラス質の基体の高温コーティングでは、本明細書で上述のように高圧及び比較的高酸素設定で比較的滑らかなコーティングを得ることができる。滑らかなコーティングに対する処理パラメータの変動値は、半透過型コーティング用途で教示されたように、TiO2、又はTiO2及びITO等の多層のような他の材料にも適用することができる。   In the above example, chromium was used as the conductive layer, but within the spirit of the invention, other metals, alloys, or multilayers as described herein and in the references incorporated herein. Deposition materials can also be used. Other materials may require other processing conditions to achieve a smooth surface. For example, ITO does not always have a smooth surface under favorable conditions for metals. In the case of ITO, the surface morphology is modified by several process variables. Controlling the surface properties of ITO is even more difficult than with metals. ITO is not always conductive like metal, and some processing settings that can be a smooth coating in the case of metal may not be a highly conductive coating in ITO. Therefore, it is quite difficult to control the morphology in terms of other properties of the material. In general, high temperature coatings of glass or other vitreous substrates can result in relatively smooth coatings at high pressures and relatively high oxygen settings as described herein above. Variations in processing parameters for smooth coatings can also be applied to other materials such as TiO2, or multilayers such as TiO2 and ITO, as taught in transflective coating applications.

上述のように、粗度は、一般的に、コーティングの厚みと共に増大する。多くの場合、上述の処理設定値は、許容可能な粗度レベルのコーティングとするには不十分である。これは、極度に低シート抵抗値を必要とする場合である。このシナリオでは、同時に低シート抵抗値を有する比較的低表面粗度のコーティングを達成するためには、代わりの手段が必要である。   As mentioned above, roughness generally increases with coating thickness. In many cases, the process settings described above are insufficient to achieve an acceptable roughness level coating. This is the case where extremely low sheet resistance is required. In this scenario, alternative means are required to achieve a relatively low surface roughness coating with a low sheet resistance value at the same time.

その全開示内容が引用により本明細書に組み込まれた本出願人に譲渡された米国特許出願公開第2006/0056003号では、コーティング基体上の局所領域のコーティングを薄くするための手段としてイオンビームが導入されている。本明細書に詳細に説明しているように、イオンビームは、粗いコーティング(図37に示すようなもの)を滑らか(図33a及び図33bに示すようなもの)にするのに用いることができる。イオンビームは、単独で用いることができ、コーティングの粗度を低減し、従って、反射率を増大させると本明細書で教示される他の方法と組み合わせて用いることができる。イオンビーム供給源の設計及び機能は変動する。この考察に関しては、本明細書に説明するエネルギ範囲でイオン束を送出することができるあらゆる設計が適切である。   In commonly assigned U.S. Patent Application Publication No. 2006/0056003, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference, an ion beam is used as a means for thinning a coating in a localized area on a coated substrate. Has been introduced. As described in detail herein, an ion beam can be used to smooth a rough coating (as shown in FIG. 37) (as shown in FIGS. 33a and 33b). . The ion beam can be used alone and can be used in combination with other methods taught herein to reduce the roughness of the coating and thus increase the reflectivity. The design and function of the ion beam source varies. For this discussion, any design that can deliver ion fluxes in the energy range described herein is suitable.

イオンビームは、正又は負のエネルギのイオンの比較的平行な群である。イオンのエネルギは、イオンビームの作動電位の関数である。電流、すなわち、イオン束は、作動電位及びビームを通って供給されるガスの量及びチャンバの背景圧力の関数である。堆積材料をエッチング、粉砕除去、及び/又は滑らかにするために、イオンには十分なエネルギが望ましい。関連現象の例は、ビリヤードのそれである。入射イオンを突き玉、コーティングをゲーム開始時の玉のラックと考える。突き玉のラックが非常に低エネルギで打たれると、ラックはばらばらにならない。逆に、突き玉が高エネルギで打たれると、ラックは、かなり激しくばらばらになる可能性がある。   An ion beam is a relatively parallel group of positive or negative energy ions. The energy of the ions is a function of the working potential of the ion beam. The current, or ion flux, is a function of the working potential and the amount of gas delivered through the beam and the background pressure of the chamber. Sufficient energy is desirable for the ions to etch, grind and / or smooth the deposited material. An example of a related phenomenon is that of billiards. Think of the incident ions as the ball and the coating as the ball rack at the start of the game. If the cue rack is struck with very low energy, the rack will not fall apart. Conversely, if the cue ball is struck with high energy, the racks can fall apart quite violently.

図34は、様々な材料に対してアルゴンイオンエネルギの関数としてのスパッタリング発生量を示している。スパッタリングが起こらないか最小限起こる閾値エネルギが存在する。エネルギが増大すると、スパッタリング発生量は増大する。更に、イオン化原子も、スパッタリング速度に影響を及ぼす可能性がある。最大スパッタリング発生量になるスパッタリングイオンの好ましい質量は、スパッタリングイオンのエネルギ及びスパッタリングする原子の質量に応じて変化することになる。図35は、500eVイオンエネルギでのスパッタリングイオン及びスパッタリングされた原子の質量の関数としてスパッタリング発生量を示している。図35に示すデータは、「物質内のイオンの停止と範囲(SRIM)」と呼ばれるコンピュータシミュレーションプログラムを用いて生成した。図示のように、所定のターゲット原子質量に対して許容可能なスパッタリング発生量を生じることになる光学スパッタガスイオン質量の範囲が存在する。一般的に、ビームエネルギが増大すると、スパッタ発生量を最大にするイオンの最適な質量が増大する。好ましいイオンは、ある程度スパッタリング原子の質量に依存することになる。最適なエネルギ及び運動量のためには、原子の移動が、比較的比較可能な質量である必要がある。図34は、閾値エネルギが、スパッタリングされた材料に依存することを示している。一部の材料は、遊離するのに他の材料よりも多くのエネルギを必要とする。更に、図34のグラフも、比較的高エネルギのイオンでは、スパッタリング発生量は、水平状態に達する傾向があることを示している。これらの比較的高いエネルギでは、処理は、イオンスパッタリングではなくイオン注入の領域内に移動し始める。効率的にスパッタリング又はエッチングをするために、イオンエネルギは、100電子ボルトを超え、好ましくは500電子ボルトを超え、最も好ましくは1000電子ボルトを超える必要がある。   FIG. 34 shows the amount of sputtering generated as a function of argon ion energy for various materials. There is a threshold energy at which sputtering does not occur or occurs minimally. As the energy increases, the amount of sputtering generated increases. Furthermore, ionized atoms can also affect the sputtering rate. The preferred mass of sputtering ions that will yield the maximum amount of sputtering will vary depending on the energy of the sputtering ions and the mass of the atoms being sputtered. FIG. 35 shows the amount of sputtering produced as a function of the mass of sputtering ions and sputtered atoms at 500 eV ion energy. The data shown in FIG. 35 was generated using a computer simulation program called “stop and range of ions in a substance (SRIM)”. As shown, there is a range of optical sputter gas ion masses that will result in an acceptable amount of sputtering generation for a given target atomic mass. In general, as the beam energy increases, the optimum mass of ions that maximizes the amount of spatter generated increases. Preferred ions will depend to some extent on the mass of the sputtering atoms. For optimal energy and momentum, the movement of atoms needs to be a relatively comparable mass. FIG. 34 shows that the threshold energy depends on the sputtered material. Some materials require more energy than others to release. Furthermore, the graph of FIG. 34 also shows that for relatively high energy ions, the amount of sputtering generated tends to reach a horizontal state. At these relatively high energies, the process begins to move into the region of ion implantation rather than ion sputtering. For efficient sputtering or etching, the ion energy needs to exceed 100 eV, preferably more than 500 eV, and most preferably more than 1000 eV.

平滑化効果は、図36及び図37を参照して示している。図36では、イオンは、滑らかな表面に衝突している。イオンが表面に当たると、エネルギは、表面に平行及び垂直の両方に伝達する。表面に平行に伝達するエネルギの一部は、表面に垂直で表面から離れる成分になる可能性があり、これが、放出原子になる。図37では、同じイオンが粗い表面に衝突する。理解されるように、イオンはコーティングから放出される傾向が強い。表面に垂直に向けたエネルギの大部分により、電子が放出されることになる可能性がある。すなわち、表面積が大きく、原子を放出する方向が多い。イオンミリング工程が継続すると、コーティングは、益々滑らかになる。これら及び他の例では、イオンビームは、単一の原子から成る。実際には、単一のイオンの代わりにイオン/原子のクラスターを用いることができる。この状況では、クラスターを生成する公知の方法を用いることもできる。   The smoothing effect is illustrated with reference to FIGS. In FIG. 36, ions are colliding with a smooth surface. When ions strike the surface, energy is transferred both parallel and perpendicular to the surface. Some of the energy transmitted parallel to the surface can be a component perpendicular to and away from the surface, which becomes the emitted atom. In FIG. 37, the same ions collide with a rough surface. As will be appreciated, ions tend to be released from the coating. Most of the energy directed perpendicular to the surface can cause electrons to be emitted. That is, the surface area is large, and there are many directions in which atoms are emitted. As the ion milling process continues, the coating becomes increasingly smooth. In these and other examples, the ion beam consists of a single atom. In practice, ion / atom clusters can be used instead of single ions. In this situation, known methods for generating clusters can also be used.

同様に、角度を付けて表面に衝突するイオンビームは、スパッタリング効率及び平滑化効果が実質的に高い可能性がある。この場合、角度を付けたイオンビームは、コーティング表面に横方向に材料を放出する確率が高いことになる。   Similarly, an ion beam that strikes the surface at an angle can have a substantially higher sputtering efficiency and smoothing effect. In this case, the angled ion beam has a high probability of releasing material laterally onto the coating surface.

以下に説明するように、特定の半透過型コーティングの反射率、透過率、吸収、及びシート抵抗特性は、層の粗度により制限される。関連コーティングの1つは、本明細書では「オプション4」と呼ばれるガラス/ITO/Si/Ruである。ITOは、最適には3/4又は5/4波コーティング、それぞれ2100又は3600オングストロームである。Si層は、約220オングストロームであり、ルテニウム層は、約70オングストロームである。更に、以下に説明するように、このスタックの異なる変形も可能である。このスタックの反射率及び透過率は、表面及び界面粗度に非常に依存する。誘電性半導体層、透明の導電酸化物、及び金属から成るオプション4のような多層スタックを考える場合には、表面の粗度と同様に界面の粗度も考える必要がある。   As explained below, the reflectivity, transmittance, absorption, and sheet resistance characteristics of certain transflective coatings are limited by the roughness of the layer. One related coating is glass / ITO / Si / Ru, referred to herein as “Option 4”. ITO is optimally a 3/4 or 5/4 wave coating, 2100 or 3600 angstroms, respectively. The Si layer is about 220 angstroms and the ruthenium layer is about 70 angstroms. Furthermore, different variations of this stack are possible, as will be explained below. The reflectivity and transmittance of this stack is highly dependent on the surface and interface roughness. When considering a multi-layer stack such as option 4 consisting of a dielectric semiconductor layer, a transparent conductive oxide, and a metal, it is necessary to consider the roughness of the interface as well as the roughness of the surface.

表15は、ITO(下部層の1つをオプション4のスタックに用いている)の表面をイオンミリングする効果を示している。データは、偏光解析を用いてコーティングの特性を示すことによって判断した。更に、表15は、ITOコーティングの初期特性も示している。3/4及び5/4波コーティングの初期粗度は、それぞれ7.4及び11.5nmである。これらの値は、比較的高い。サンプルは、アルゴンを20sccmで供給し、チャンバ内の作動圧力は2.5mTにし、270mA電流及び3000ボルトで実行される単一のビーム(38cm長さのビーム)でイオンミリングした。イオンビームは、閉鎖ドリフトホール効果アノード層型設計である。2B(30ipmで2ビーム当量)の場合に対するライン速度は15ipmであり、4B(30ipmで4ビーム当量)に対するライン速度は7.5ipmであった。ビームは、被覆ガラスの表面に垂直に向けた。イオンビームは、3/4波ITOに対しては30ipmで約17nm/ビーム当量及び30ipmで約11.1nm/ビーム当量を除去した。表面粗度は、両方の場合で劇的に低下し、3/4波ITOはほぼ完全に滑らかになった。5/4波ITOは、更に粗い初期状態から開始したためこれほど滑らかにならなかったが、これはライン速度を遅くすることが必要なこともあり、最小粗度値を達成するために付加的なビームを必要とすることもある。   Table 15 shows the effect of ion milling the surface of ITO (one of the bottom layers is used in the Option 4 stack). Data was determined by characterization of the coating using ellipsometry. In addition, Table 15 also shows the initial properties of the ITO coating. The initial roughness of the 3/4 and 5/4 wave coatings is 7.4 and 11.5 nm, respectively. These values are relatively high. The sample was supplied with argon at 20 sccm, the working pressure in the chamber was 2.5 mT, and ion milled with a single beam (38 cm long beam) run at 270 mA current and 3000 volts. The ion beam is a closed drift Hall effect anode layer type design. The line speed for the case of 2B (2 beam equivalents at 30 ipm) was 15 ipm and the line speed for 4B (4 beam equivalents at 30 ipm) was 7.5 ipm. The beam was directed perpendicular to the surface of the coated glass. The ion beam removed about 17 nm / beam equivalent at 30 ipm and about 11.1 nm / beam equivalent at 30 ipm for 3/4 wave ITO. The surface roughness dropped dramatically in both cases, and the 3/4 wave ITO became almost completely smooth. The 5/4 wave ITO did not become as smooth as it started from a rougher initial state, but this may require a slower line speed and additional to achieve the minimum roughness value Sometimes a beam is required.

Figure 2009529150
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重要な証拠は、イオンミリング工程で反射率が実質的に増大することである。表16aでは、表15に説明するITOコーティングは、ほぼ22nmのSi及び7nmのRuでオーバーコートされる。これらのコーティングは高反射率であるために、透過率は、イオンミリングで一般的に減少する。更に重要なことには、イオンミリングしたITOサンプルの吸収は、感知することができるほど低い。それによって同じ反射率レベルのコーティングを通る関連する光源からの光出力が高くなることになる。これらのコーティング全てを同じ反射率レベルで正規化すると、差は遥かに大きくなる。非イオンミリング部分に対し同じ反射率レベルを達成するために、ルテニウム層の厚みを実質的に増大させる。これは、次に、透過率を更に低減し、吸収を増大させるが、これは、用途によっては望ましくない。   The important evidence is that the reflectivity is substantially increased during the ion milling process. In Table 16a, the ITO coating described in Table 15 is overcoated with approximately 22 nm Si and 7 nm Ru. Because these coatings are highly reflective, the transmittance is generally reduced by ion milling. More importantly, the absorption of ion milled ITO samples is appreciably low. This results in a higher light output from the associated light source through the coating with the same reflectivity level. If all these coatings are normalized at the same reflectance level, the difference is much larger. In order to achieve the same reflectivity level for the non-ion milled portion, the thickness of the ruthenium layer is substantially increased. This, in turn, further reduces transmission and increases absorption, which is undesirable for some applications.

表16aに一覧にしたようなこれらの被覆した「lite」は、表16bに一覧にしたような電気光学ミラー要素に組み入れられ、実際のEC要素での光学的諸特性を評価した。いくつかの2”x5”セルを作り、透過率及び反射率(ミラー面及び非ミラー面)を測定した。組み立てた要素の反射率の増大は、単体のデータに見られる結果と一致する。伝達される色は、反射色が全く中性であっても非常に琥珀色に偏っている。これは、この設計が、構成される特異的な材料のために、青色光より赤色光を伝達することを示唆する。これは、例えば、赤色ディスプレイをミラー要素の後部に位置決めする時に特に有利とすることができる。   These coated “lites” as listed in Table 16a were incorporated into electro-optic mirror elements as listed in Table 16b to evaluate the optical properties of actual EC elements. Several 2 "x5" cells were made and the transmittance and reflectance (mirror and non-mirror surfaces) were measured. The increase in reflectivity of the assembled element is consistent with the results seen in the single piece of data. The transmitted color is very biased in amber even if the reflected color is completely neutral. This suggests that this design transmits red light rather than blue light because of the specific material that is constructed. This can be particularly advantageous when, for example, the red display is positioned behind the mirror element.

また、表16bは、サンプル要素に対するミラー面除外反射率(Spec Ex)データを示している。イオンミリングは、表面を滑らかにし、それによって実質的に散乱光が減少する。得られる画像は、散乱光の量が少ないために遥かに明瞭で明快である。   Table 16b shows mirror surface exclusion reflectance (Spec Ex) data for the sample elements. Ion milling smoothes the surface, thereby substantially reducing scattered light. The resulting image is much clearer and clearer due to the small amount of scattered light.

多くの自動車会社は、反射率は外部ミラー用途では55%を超える必要があることを指示する規格を有する。非イオンミリングサンプルは、ITOの初期量の粗度でこの規格を満たさなかった。イオンミリングサンプルは、5/4波ITO部分でもこの規格を満たす。ミラー要素のスイッチング速度、特に暗色化速度は、コーティングのシート抵抗に依存する。5/4波ITO又はそれより厚いものを用いることを可能にすることにより、イオンビームミリングは、スイッチング時間が速くなり、同時に、反射率の要件を満たすことができるようになる。更に、3/4波要素の一部の反射率値は、最小要件を有意に超える。これらのコーティングは、このように変化させると全体的な設計の要件に利益が得られる場合には、ルテニウム又は上部層として用いられる他の高反射率金属の厚みを低減することによって高透過率値を有するように調節することができる。イオンビーム平滑化方法を用いなければ、反射率及び透過率オプションの有用な範囲は、限定されることになる。   Many automobile companies have standards that indicate that the reflectivity needs to exceed 55% for external mirror applications. Non-ion milling samples did not meet this standard with an initial amount of roughness of ITO. The ion milling sample satisfies this standard even in the 5/4 wave ITO part. The switching speed of the mirror element, in particular the darkening speed, depends on the sheet resistance of the coating. By allowing 5/4 wave ITO or thicker to be used, ion beam milling allows faster switching times while at the same time meeting the reflectance requirements. In addition, the reflectance values of some of the 3/4 wave elements significantly exceed the minimum requirements. These coatings have high transmission values by reducing the thickness of ruthenium or other high reflectivity metals used as the top layer, if this variation benefits the overall design requirements. Can be adjusted to have Without the ion beam smoothing method, the useful range of reflectivity and transmittance options would be limited.

(表16a)

Figure 2009529150
(Table 16a)
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別の用途では、非半透過型用途でITOを滑らかにするためにイオンミリングの利用が行われた。この場合、コーティングは、ガラス/ITO/Cr/Ruである。クロム及びルテニウムは、エポキシシールの内部に遮蔽され、ITOは、電極から内部のEC要素まで電流を伝達するのに用いられる。ITOは、ある程度の粗度を有するが、これは、イオンビームで処理すると減少する。図38は、固定ビーム電流で逆数ライン速度と共に減少した粗度を示している。別の例では、ガラスが被覆装置を通るライン速度は、30インチ/分(ipm)であった。単一のイオンビームを用い、電流は、イオンミリング速度を変化させるように調節した。図39は、ビーム電流に対する反射率の増大を示している。反射率の0.5%増大は、この控えめなイオンミリング条件でも達成される。これらの例では、ITOコーティングは、可視領域のITOをフライス削りして光学特性の改善を達成しながら、初期の粗度を維持し、ITOがシール領域のエポキシに結合するのを潜在的に容易に改善した。   In another application, ion milling has been used to smooth ITO in non-transflective applications. In this case, the coating is glass / ITO / Cr / Ru. Chromium and ruthenium are shielded inside the epoxy seal, and ITO is used to transfer current from the electrode to the internal EC element. ITO has some degree of roughness, which decreases when treated with an ion beam. FIG. 38 shows the roughness decreased with reciprocal line speed at a fixed beam current. In another example, the line speed through which the glass passed through the coating apparatus was 30 inches per minute (ipm). A single ion beam was used and the current was adjusted to change the ion milling rate. FIG. 39 shows the increase in reflectivity with respect to the beam current. A 0.5% increase in reflectivity is also achieved with this modest ion milling condition. In these examples, the ITO coating potentially mills the ITO in the visible region to achieve improved optical properties while maintaining the initial roughness and makes it easier for the ITO to bond to the epoxy in the sealed region. Improved.

イオンミリングを用いる別の用途では、いわゆるクロムリング型コーティングの色及び反射率を調査した。この用途では、多層金属コーティングが、ガラス上にあるITOコーティングの上部に付加される。ITO被覆ガラスは、要素の周りにリングをイオンエッチングされ、この部位のITOコーティングを薄くしてクロムリングスタックの色及び反射率を改善し、同時に、その部分の中心の厚いITOのシート抵抗を下げることを可能にした。図40は、ガラスを通して見た時の異なる条件の反射率を示している。イオンミリングをしない場合の反射率は、太い線で示される。更に、いくつかの異なるライン速度の反射率も示している。速度が減少すると、ビーム下の滞留時間が増大し、粗度が減少する。これによって反射率が増大する。反射率が横ばいに見えても、これらの試験中には、結果に影響を及ぼす可能性がある多少のアーク発生があった。重要な結果は、アーク発生があっても、イオンミリングをすると、反射率が増大するということである。図38は、アーク発生がない条件下でライン速度に対するこれらの試験でのITO粗度の変化を示している。   In another application using ion milling, the color and reflectivity of so-called chrome ring type coatings were investigated. In this application, a multilayer metal coating is applied on top of the ITO coating on the glass. The ITO coated glass is ion etched into the ring around the element and thins the ITO coating at this site to improve the color and reflectivity of the chrome ring stack, while at the same time lowering the sheet resistance of the thick ITO at the center of the part Made it possible. FIG. 40 shows the reflectance under different conditions when viewed through glass. The reflectance when ion milling is not performed is indicated by a thick line. In addition, the reflectivity for several different line speeds is also shown. As the speed decreases, the residence time under the beam increases and the roughness decreases. This increases the reflectivity. Even though the reflectivity seemed flat, there was some arcing during these tests that could affect the results. The important result is that even if arcing occurs, reflectivity increases when ion milling is performed. FIG. 38 shows the change in ITO roughness in these tests with respect to line speed under conditions without arcing.

同じ被覆装置での別の組の試験では、イオンミリングしたクロムリングの色を調べた。ライン速度は、除去するITOの量を変化させるように調節した。ITOは1/2波として開始し、目標は、厚みを1/2波のほぼ80%まで、言い換えると、ほぼ145nmからほぼ115nmまで低減することであった。図41は、ライン速度を調節したクロムリングの反射したb*を示している。反射b*は、引用により本明細書に組み入れた優先権文書に説明されているように、ITOの厚みと直接相関する。1/2波ITOコーティングに対するb*は約16である。ライン速度が低下すると、エッチング材料の量が減少する。理想的に中心可視領域に一致する実施形態の少なくとも1つでは、b*は、約2.5であることが望ましい。従って、ライン速度は、約12.5ipmとすべきである。これより速いライン速度が必要である場合には、これよりも多くのイオンビームを用いることができる。 In another set of tests on the same coating equipment, the color of the ion milled chrome ring was examined. The line speed was adjusted to vary the amount of ITO removed. The ITO started as a 1/2 wave and the goal was to reduce the thickness to approximately 80% of the 1/2 wave, in other words from approximately 145 nm to approximately 115 nm. FIG. 41 shows the reflected b * of a chrome ring with adjusted line speed. The reflection b * directly correlates with the thickness of the ITO as described in the priority document incorporated herein by reference. The b * for a 1/2 wave ITO coating is about 16. As the line speed decreases, the amount of etching material decreases. In at least one embodiment that ideally corresponds to the central visible region, it is desirable that b * be about 2.5. Therefore, the line speed should be about 12.5 ipm. If higher line speeds are required, more ion beams can be used.

シート抵抗値を低減することが望ましい別の例では、反射率及び材料の使用法に及ぼされるイオンミリングの影響を調査した。上述のように、コーティングの粗度は、厚みに応じて増大し、反射率は、粗度に応じて減少する。この例では、層構造がガラス/クロム/ルテニウムである1.5オーム/平方のコーティングが望ましいものであった。クロムの厚みは、シート抵抗への寄与の大部分を生じるようにほぼ2500オングストロームに設定した。ルテニウムは、最初に400オングストロームに設定した。表面が完全に滑らかな状況では、最大反射率は、180〜200オングストロームほどの少量のルテニウムで達成されることになる。400オングストロームのレベルを用い、ルテニウムがクロムの粗い表面を幾分補償するのに確実に十分な厚みになるようにした。付加的なルテニウムは、反射率を増大させるが、費用も増大する。   In another example where it is desirable to reduce sheet resistance, the effect of ion milling on reflectivity and material usage was investigated. As described above, the roughness of the coating increases with thickness and the reflectance decreases with roughness. In this example, a 1.5 ohm / square coating with a layer structure of glass / chromium / ruthenium was desirable. The chromium thickness was set at approximately 2500 angstroms to produce the majority of the contribution to sheet resistance. Ruthenium was initially set to 400 angstroms. In situations where the surface is perfectly smooth, maximum reflectivity will be achieved with as little ruthenium as 180-200 angstroms. A level of 400 Angstroms was used to ensure that the ruthenium was thick enough to compensate somewhat for the rough surface of the chromium. Additional ruthenium increases reflectivity but also increases costs.

図42は、ルテニウム層を付加する前のクロム層のイオンビーム処理に対する反射率対ライン速度の逆数を示している。ビーム電流は、約250mAに設定した。ライン速度約4”/分では、コーティングは、その最大反射率であるほぼ70.5%を達成する。ライン速度を更に低減しても、反射率はこれ以上増大しなかった。ライン速度を速くすることが望ましい場合には、付加的なビームを用いることができる。   FIG. 42 shows the reciprocal of reflectivity versus line speed for ion beam treatment of the chromium layer prior to the addition of the ruthenium layer. The beam current was set to about 250 mA. At a line speed of about 4 ″ / min, the coating achieves its maximum reflectivity of approximately 70.5%. Further reduction of the line speed did not increase the reflectivity. If desired, additional beams can be used.

図43は、イオンビームの平滑化効果ために、コーティングにどれほど低減したルテニウムの量を用いることができるかを示している。ライン速度は、約2.1ipmであり、ビーム電流は、図42の結果と同等のものであった。160オングストローム程の少なさのルテニウムを用いて最大反射率を得ることができる。それによって余分なルテニウムを用いて初期層の粗度を保証した基準の場合と比較して実質的な費用低減になる。更に、比較的高反射率のクロム及びルテニウムの1.5オーム/平方コーティングは、イオンビーム平滑化を行わなければ実際的ともいえない可能性がある。   FIG. 43 shows how much less ruthenium can be used in the coating due to the smoothing effect of the ion beam. The line speed was about 2.1 ipm, and the beam current was equivalent to the result of FIG. Maximum reflectivity can be obtained using as little as 160 Angstroms of ruthenium. This results in a substantial cost reduction compared to a standard that uses extra ruthenium to guarantee the roughness of the initial layer. Furthermore, relatively high reflectivity chromium and ruthenium 1.5 ohm / square coatings may not be practical without ion beam smoothing.

典型的には、滑らかなコーティングにするための特別な努力を行わずに生成したコーティングの粗度は、コーティングの合計厚みのほぼ10と20%との間を変動することになる。表17は、様々なシート抵抗値を達成するのに必要なクロム/ルテニウムスタックの厚みを示している。クロム層のバルク抵抗を変動させ、バルク抵抗が変化する時に異なるシート抵抗値を達成するためにクロム層の厚みがどのように変動するかを明らかにしている。これは、クロムバルク抵抗特性の変動の例として用いることができ、クロムの代わりに異なるか変動するバルク抵抗値を有する材料を用いると何が起こるかを明らかにする手段と見なすことができる。   Typically, the roughness of the coating produced without any special effort to achieve a smooth coating will vary between approximately 10 and 20% of the total thickness of the coating. Table 17 shows the chromium / ruthenium stack thickness required to achieve various sheet resistance values. The bulk resistance of the chromium layer is varied and it is shown how the thickness of the chromium layer varies to achieve different sheet resistance values when the bulk resistance changes. This can be used as an example of variation in chromium bulk resistance properties and can be viewed as a means of revealing what happens when using materials with different or varying bulk resistance values instead of chromium.

粗度の範囲は、表17に10及び20%バルク厚みとして計算する。ルテニウムは、理想的用途でこの材料に最大反射率を達成するのに必要な厚みをごく僅かに超える200オングストロームに設定する。クロム層が滑らかであるかイオンビームで滑らかにされている場合には、この厚みは、最適な反射率の場合を示している。表17は、ルテニウムの厚みを合計厚みに比較した計算の結果を示している。粗度の寄与は、10及び20%の場合の平均であると考えられる。スタックがルテニウムであるパーセントは、スタックのターゲットシート抵抗及びクロム又は基体のバルク抵抗に応じて変動する。シート抵抗が6オーム/平方以上である場合には、ルテニウム又は他の高反射率金属は合計厚みの50%未満であることが望ましい。スタックのシート抵抗がほぼ2オーム/平方である場合には、ルテニウム厚みは、合計厚みの約25%未満とすべきである。更に、高反射率層の厚みパーセントは、この金属のバルク反射率及び反射率ターゲットに応じても変動することになる。合計厚みの適切な高反射率パーセントは、スタックの望ましい反射率、スタックの望ましいシート抵抗、及びスタックを構成するのに用いられる異なる材料のバルク抵抗の関数である。高反射率材料のパーセントは、合計厚みの50%未満、好ましくは25%未満、より好ましくは15%未満、より好ましくは10%未満、最も好ましくは7.5%未満である必要がある。この例では、クロム及びルテニウムは、本発明の一実施形態の利点を示すのに用いられる。クロム層は、シート抵抗の大部分を生じさせる手段として他の金属で置換することができる。いわゆる高反射率金属は、シート抵抗の大部分に寄与する層に比較して高反射率の金属であると定められる。この例では、導電層に比較して高反射率である最上部層の役割を説明する。他の実施形態では、導電層又は各層は、許容不能な色又は色相を有する可能性がある。反射率強度は、許容可能にすることができるが、反射色は、好ましくないと考えられる可能性がある。この実施形態では、最上部の高反射率層は、実際、反射率を増大させず、許容可能な色を生じるように機能することができる。一例では、導電層は、高度に有色化することができるが、中性反射色が好ましい。この場合、いわゆる高反射率層は、色を更に中性にするように働くことになる。   Roughness ranges are calculated in Table 17 as 10 and 20% bulk thickness. Ruthenium is set to 200 angstroms, which is only slightly beyond the thickness required to achieve maximum reflectivity for this material in ideal applications. If the chrome layer is smooth or smoothed with an ion beam, this thickness represents an optimal reflectivity case. Table 17 shows the results of calculations comparing the ruthenium thickness to the total thickness. The roughness contribution is considered to be the average for 10 and 20%. The percentage that the stack is ruthenium varies depending on the target sheet resistance of the stack and the bulk resistance of the chromium or substrate. If the sheet resistance is 6 ohms / square or more, it is desirable that ruthenium or other highly reflective metals be less than 50% of the total thickness. If the sheet resistance of the stack is approximately 2 ohms / square, the ruthenium thickness should be less than about 25% of the total thickness. Furthermore, the thickness percentage of the high reflectivity layer will vary depending on the bulk reflectivity and reflectivity target of the metal. A suitable high reflectivity percentage of the total thickness is a function of the desired reflectivity of the stack, the desired sheet resistance of the stack, and the bulk resistance of the different materials used to construct the stack. The percentage of highly reflective material should be less than 50% of the total thickness, preferably less than 25%, more preferably less than 15%, more preferably less than 10%, and most preferably less than 7.5%. In this example, chromium and ruthenium are used to illustrate the advantages of one embodiment of the present invention. The chromium layer can be replaced with other metals as a means of generating the majority of sheet resistance. So-called high reflectivity metals are defined to be high reflectivity metals compared to layers that contribute the majority of sheet resistance. In this example, the role of the uppermost layer having a higher reflectance than the conductive layer will be described. In other embodiments, the conductive layer or layers may have an unacceptable color or hue. The reflectance intensity can be acceptable, but the reflected color may be considered undesirable. In this embodiment, the top high reflectivity layer can actually function to produce acceptable color without increasing reflectivity. In one example, the conductive layer can be highly colored, but a neutral reflective color is preferred. In this case, the so-called high reflectivity layer will act to make the color more neutral.

別の実施形態では、導電層は、中性反射色を有することができるが、高度に有色化された反射率が好ましい。この場合には、上部の高反射率金属が非中性の外観を生じるように選択することができる。更に別の実施形態では、導電層を覆って多層スタックを付加し、スタックが、導電層の上に載せた多層スタックの調節を通じて色を調節する柔軟性を有しながら低シート抵抗を達成することを可能にすることができる。この例では、多層スタックは、金属、誘電体層、及び/又は半導体層で構成することができる。スタック、厚み、導電層に対する方向、及び隣接する媒体を含む材料の選択は、任意の用途の設計基準により決定されることになる。   In another embodiment, the conductive layer can have a neutral reflective color, but highly colored reflectance is preferred. In this case, the upper high reflectivity metal can be selected to produce a non-neutral appearance. In yet another embodiment, a multilayer stack is added over the conductive layer, and the stack achieves low sheet resistance while having the flexibility to adjust color through adjustment of the multilayer stack overlying the conductive layer. Can be made possible. In this example, the multilayer stack can be composed of metal, dielectric layers, and / or semiconductor layers. The choice of material, including stack, thickness, orientation with respect to the conductive layer, and adjacent media will be determined by the design criteria of any application.

Figure 2009529150
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様々な用途でシート抵抗が低下すると、厚みを増大させる必要があり、従って、表面粗度が増大して反射率が減少する。次に、コーティングの反射率は、理論最大値に対して低い値まで低下することになる。ターゲットにされるシート抵抗値が低くなると、達成される理論的最大反射率値のパーセントが低くなる。シート抵抗がほぼ6オーム/平方以下のコーティングに対しては、本明細書に説明した技術により、理論最大値の90%を超え、好ましくは理論最大値の約95%を超える反射率を達成することができるようになる。シート抵抗がほぼ3オーム/平方又はそれ未満のコーティングに対しては、本明細書に説明する技術により、理論最大値の80%を超え、好ましくは理論最大値の約85%を超え、より好ましくは理論最大値の約90%を超え、最も好ましくは理論最大値の約95%を超える反射率を達成することができるようになる。シート抵抗がほぼ1.5オーム/平方又はそれ未満のコーティングに対しては、本明細書に説明する技術により、理論最大値の75%を超え、好ましくは理論最大値の約85%を超え、より好ましくは理論最大値の約90%を超え、最も好ましくは理論最大値の約95%を超える反射率を達成することができるようになる。シート抵抗がほぼ0.5オーム/平方又はそれ未満のコーティングに対しては、本明細書に説明する技術により、理論最大値の70%を超え、好ましくは理論最大値の約80%を超え、より好ましくは理論最大値の約90%を超え、最も好ましくは理論最大値の約95%を超える反射率を達成することができるようになる。   As sheet resistance decreases in various applications, it is necessary to increase the thickness, thus increasing the surface roughness and decreasing the reflectivity. Next, the reflectance of the coating will drop to a value lower than the theoretical maximum. As the targeted sheet resistance value is lowered, the percentage of the theoretical maximum reflectance value achieved is lowered. For coatings with a sheet resistance of approximately 6 ohms / square or less, the techniques described herein achieve reflectivities greater than 90% of the theoretical maximum, and preferably greater than about 95% of the theoretical maximum. Will be able to. For coatings with a sheet resistance of approximately 3 ohms / square or less, the techniques described herein exceed 80% of the theoretical maximum, preferably exceed about 85% of the theoretical maximum, and more preferably Will be able to achieve a reflectivity greater than about 90% of the theoretical maximum, and most preferably greater than about 95% of the theoretical maximum. For coatings having a sheet resistance of approximately 1.5 ohms / square or less, the techniques described herein exceed 75% of the theoretical maximum, preferably exceed about 85% of the theoretical maximum, More preferably, a reflectivity greater than about 90% of the theoretical maximum can be achieved, and most preferably greater than about 95% of the theoretical maximum. For coatings having a sheet resistance of approximately 0.5 ohms / square or less, the techniques described herein exceed 70% of the theoretical maximum, preferably exceed about 80% of the theoretical maximum, More preferably, a reflectivity greater than about 90% of the theoretical maximum can be achieved, and most preferably greater than about 95% of the theoretical maximum.

本出願人に譲渡された米国特許出願公開第2006/0056003号は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれており、この特許では、様々な金属のスタックが、「クロム・リング」ミラー要素に関して説明されている。ITO上に薄いクロム接着層が堆積され、クロム層上に高い固有反射率を有する金属の層が堆積される。様々な高反射率金属が説明されている。コーティングをガラス側から見ると概観に寄与しないが、可視光及びUV光の透過率を最小にするように付加されるクロムの第2の層が説明されている。可視光の減少は、シール材料を隠すためであり、UV光は、日光に露出される間にシール材料を保護するために低減される。クロムは、この例では、UV及び/又は可視であるかに関係なく光の透過率を低減する低価格の手段として意図されている。シール及び高反射率金属に良好に結合すれば、他の低価格金属も同じ機能を生じることができる。   U.S. Patent Application Publication No. 2006/0056003, assigned to the present applicant, is hereby incorporated by reference in its entirety, in which various metal stacks are made of "chrome ring" mirrors. Described in terms of elements. A thin chrome adhesion layer is deposited on the ITO and a layer of metal with high intrinsic reflectivity is deposited on the chrome layer. Various high reflectivity metals have been described. A second layer of chromium is described that does not contribute to the appearance when the coating is viewed from the glass side, but is added to minimize the transmission of visible and UV light. The reduction in visible light is to hide the sealing material, and the UV light is reduced to protect the sealing material while exposed to sunlight. Chromium is intended in this example as a low-cost means of reducing light transmission whether UV or / and visible. Other low cost metals can perform the same function if well bonded to the seal and high reflectivity metal.

また、高反射率金属の厚みを単純に増大させて光透過率を低減することができるが、光反射率金属は、比較的高価であり、これらの材料を単独で使用すると、コーティングの費用が高くなることになる。   In addition, the thickness of the high reflectivity metal can be simply increased to reduce the light transmission, but the light reflectivity metal is relatively expensive, and using these materials alone reduces the cost of the coating. Will be higher.

ITO層は、あらゆる透明の導電酸化物又は他の透明の電極とすることができる。透明の導電酸化物又は透明電極は、単層又は多層で構成することができる。多層の層は、反射色又は外観を調節するように選択し、「リング」が、適切な光学特性を有することができる。このような多層の1つは、ガラス基体と透明の導電酸化物の間に配置される色抑制層を用いることを含むことができる。この層を用いると、ITO層厚みが調節されるために、リングに対する色のオプションが増加することになる。   The ITO layer can be any transparent conductive oxide or other transparent electrode. The transparent conductive oxide or transparent electrode can be composed of a single layer or multiple layers. Multiple layers can be selected to adjust the reflection color or appearance, and the “ring” can have the appropriate optical properties. One such multilayer can include using a color suppression layer disposed between the glass substrate and the transparent conductive oxide. Using this layer increases the color options for the ring as the ITO layer thickness is adjusted.

接着層は、クロム、Ni、NiCrの様々な組成物、Ti、Si、又はシリコン合金、又は他の適切な結合促進層とすることができる。「高反射率金属」は、クロムより高いバルク反射率値を有する金属及び合金から選択される。例の金属には、アルミニウム、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、プラチナ、カドミウム、銅、コバルト、銀、金、及びこれらの材料の合金が含まれる。合金に加えて、これらの金属同士又は他の金属との混合物を用いることができる。更に、高反射率金属の概略図に示す単層の代わりに多層を用いることができる。同様に、UV遮断層は、透過率を適切に低減することになる単一の材料、合金、多層、又は他の組合せで構成することができる。   The adhesion layer can be various compositions of chromium, Ni, NiCr, Ti, Si, or silicon alloys, or other suitable bond promoting layers. “High reflectivity metals” are selected from metals and alloys that have higher bulk reflectivity values than chromium. Exemplary metals include aluminum, ruthenium, rhodium, iridium, palladium, platinum, cadmium, copper, cobalt, silver, gold, and alloys of these materials. In addition to alloys, mixtures of these metals with each other or with other metals can be used. Furthermore, multiple layers can be used instead of the single layer shown in the schematic diagram of the high reflectivity metal. Similarly, the UV blocking layer can be composed of a single material, alloy, multilayer, or other combination that will adequately reduce transmission.

また、材料、層、又はコーティングの接着も、本明細書に説明するイオンビーム処理を用いることによって改善することができる。例えば、ITO表面のイオンビーム処理は、アルゴン、次にアルゴン及び酸素の混合物を用いて行った。これらの試験は、非イオンミリング表面に比較した。サンプルは、エポキシ材料でガラスの試験片に取り付け、シール空洞を形成した。ガラスの上部左側に穴を開け、空洞を加圧して空洞を破壊するのに必要な圧力値を判断する。破壊される様式には、エポキシ内での凝集破壊、エポキシのコーティングへの接着、ガラスの割れを含むことができ、又はコーティングが基体から脱接着することもあり、コーティング内接着不良が存在することもある。   Also, adhesion of materials, layers, or coatings can be improved by using the ion beam treatment described herein. For example, the ion beam treatment of the ITO surface was performed using argon and then a mixture of argon and oxygen. These tests were compared to non-ion milling surfaces. The sample was attached to a glass specimen with an epoxy material to form a sealed cavity. A hole is made in the upper left side of the glass, and the pressure value required to break the cavity by pressurizing the cavity is determined. The manner of failure can include cohesive failure within the epoxy, adhesion of the epoxy to the coating, glass cracking, or the coating can debond from the substrate and there is a poor adhesion within the coating. There is also.

ITO表面は、アルゴン、アルゴン/酸素混合物でイオンビーム処理されるか処理されないかのいずれかであった。表面は、次に、約50オングストローム厚みのクロムの薄い層で被覆し、その後ほぼ500オングストローム厚みのルテニウム層で被覆した(いわゆるベータ・リング)。被覆ガラスは、典型的にはEC要素に用いられるエポキシで別の部分のガラスに結合し、その後、エポキシを硬化した。表18は、破壊時の圧力値及びITOコーティングからの金属リフトの量を示している。制御部分で金属リフトの量を追跡した。アルゴンビームを照射された部分は、相当な金属リフトを有したが、破壊時の圧力は、本質的に同じであった。酸素の使用は、ここでも破壊時で同じ圧力値であったが、ITOからの金属のリフトは排除された。酸素は、ITOへのクロムの接着を改善する。イオンビームは、好ましくは、クロムの接着を助ける成分である酸素をスパッタリングすることになる。アルゴンのみの場合では、臨界酸素が最小になり、結合が弱くなることになる。ビームに酸素を加えると、ITO表面を「治癒」し、それによって結合を強化して金属リフトを最小にすると考えられている。この破壊時の圧力値は、ガラスが試験中に割れるため相関関係は示さない。この割れにより、破壊時の圧力値が決まり、従って、試験に支配的である。この例では、酸素は必要であるが、他のガスが好まれか、又はアルゴン単独の方が良い選択である状況も存在する可能性がある。   The ITO surface was either ion beam treated or not treated with argon, an argon / oxygen mixture. The surface was then coated with a thin layer of chromium about 50 Å thick and then with a ruthenium layer of about 500 Å thickness (so-called beta ring). The coated glass was bonded to another portion of glass with epoxy typically used for EC elements, after which the epoxy was cured. Table 18 shows the pressure values at break and the amount of metal lift from the ITO coating. The amount of metal lift was tracked in the control part. The part irradiated with the argon beam had a considerable metal lift, but the pressure at break was essentially the same. The use of oxygen was again the same pressure value at the time of failure, but the metal lift from the ITO was eliminated. Oxygen improves the adhesion of chromium to ITO. The ion beam will preferably sputter oxygen, which is a component that aids adhesion of chromium. In the case of argon alone, critical oxygen is minimized and bonding is weakened. It is believed that adding oxygen to the beam “heals” the ITO surface, thereby strengthening the bond and minimizing metal lift. The pressure value at the time of fracture does not show a correlation because the glass is broken during the test. This crack determines the pressure value at failure and is therefore dominant in the test. In this example, oxygen is required, but there may be situations where other gases are preferred or argon alone is a better choice.

ルテニウムがITO上に直接堆積する別の例では、破壊時の圧力値の劇的な変化及び破壊様式の変化が観察された。イオンビーム処理が用いられない場合には、破壊時の圧力値は、相当に低くてほぼ6〜7psiであり、コーティングのリフトが破壊の様式であり、ガラスは割れない。ITO表面が酸素含有ビームで処理され、次にルテニウムが表面上に堆積する場合には、破壊時の圧力値は、係数2を超えて増大し、ガラスの割れが支配的な破壊様式である。コーティングは、依然としてITOから浮き上がるが、接着強度は劇的に増大する。   In another example where ruthenium was deposited directly on ITO, dramatic changes in pressure values at failure and changes in the failure mode were observed. When ion beam treatment is not used, the pressure value at break is fairly low, approximately 6-7 psi, the coating lift is in a break mode, and the glass does not break. If the ITO surface is treated with an oxygen-containing beam and then ruthenium is deposited on the surface, the pressure value at break increases beyond a factor of 2 and glass cracking is the dominant break mode. The coating still lifts from the ITO, but the bond strength increases dramatically.

Figure 2009529150
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一部の用途で用いることができる上部層は、導電安定化材料とすることができる。その役割は、リング金属とバスバー又は銀ペーストとの間を良好に導電させることである。材料は、イリジウム、オスミウム、パラジウム、プラチナ、ロジウム、及びルテニウムのようなプラチナ族金属から選択することができる。これらの金属同士又は他の適切な金属との混合物又は合金を用いることもできる。   The top layer that can be used in some applications can be a conductive stabilizing material. Its role is to conduct well between the ring metal and the bus bar or silver paste. The material can be selected from platinum group metals such as iridium, osmium, palladium, platinum, rhodium, and ruthenium. Mixtures or alloys of these metals or other suitable metals can also be used.

厚み及び層の材料の選択は、好ましくは、参照特許出願に教示するように適切な色及び反射率強度をもたらすように選択される。更に、層の厚みは、必要な透過率特性も達成するように選択すべきである。可視光透過率は、エポキシシールが見えないように設定すべきである。可視光透過率は、5%未満、好ましくは2.5%未満、より好ましくは1%未満、最も好ましくは約0.5%未満とすべきである。UV光透過率は、可視光透過率と正確に相関していてもそうでなくてもよい。UV光透過率の場合には、リングの外観は問題でなく、シールの保護が本質的な関心事である。これは、勿論、選択したシールがUV光に感受性があることを推定している。許容可能なUV光の量は、シールがUV光の影響をどれほど受けやすいかに依存する。理想的には、コーティングは、リングコーティングがUV光に不透過性であるように設計する必要があるが、残念なことには、このレベルの透過率は価格的に無理である。更に、層の接着は、合計厚みが大きくなりすぎる場合は阻害される可能性がある。層に存在する可能性がある応力は、層をコーティングのガラス又は他の層から離層させるのに十分な歪みになる。この理由で、有限な量のUV透過率を意図すべきである。UV透過率は、約1%未満、好ましくは0.5%未満、より好ましくは0.1%未満、最も好ましくは0.05%未満とすべきである。   The choice of thickness and layer material is preferably selected to provide the appropriate color and reflectance intensity as taught in the reference patent application. Furthermore, the thickness of the layer should be chosen so as to achieve the required transmission characteristics. The visible light transmittance should be set so that the epoxy seal is not visible. The visible light transmission should be less than 5%, preferably less than 2.5%, more preferably less than 1%, and most preferably less than about 0.5%. The UV light transmittance may or may not be precisely correlated with the visible light transmittance. In the case of UV light transmission, the appearance of the ring is not a problem and protection of the seal is an essential concern. This, of course, assumes that the selected seal is sensitive to UV light. The amount of UV light that can be tolerated depends on how sensitive the seal is to UV light. Ideally, the coating should be designed so that the ring coating is impermeable to UV light, but unfortunately this level of transmission is cost prohibitive. Furthermore, layer adhesion can be hindered if the total thickness becomes too large. The stress that may be present in the layer will be enough strain to cause the layer to delaminate from the glass or other layer of the coating. For this reason, a finite amount of UV transmission should be intended. The UV transmission should be less than about 1%, preferably less than 0.5%, more preferably less than 0.1%, and most preferably less than 0.05%.

一般的になってきている特徴/領域の1つは、方向指示器、ヒーターオン/オフ指示器、半ドア警報、又は近づいてくる交通へのドアが今にも開く可能性があるという警報のような特徴を表示するのに外部ミラーを用いることである。更に、ミラー又はミラーハウジングは、パドル又は接近照明を収容するのにも用いられている。   One of the more common features / areas is such as turn signals, heater on / off indicators, half-door warnings, or warnings that doors to oncoming traffic may still open Using an external mirror to display the features. In addition, mirrors or mirror housings are also used to accommodate paddles or proximity illumination.

車両の外部のミラーに比較すると内部ミラーに対する要件は特異的である。実施形態の少なくとも1つでは、内部ミラーのミラー面反射率は、好ましくは60%又はそれよりも高く、好ましくは、関連するミラー要素に適切な量の光を通過させるためにディスプレイの前部に豊富な透過率を有する。更に、内部ミラーは、外部ミラー用途で遭遇する過酷な化学物質及び環境の難問に耐える必要がない。困難な問題の1つは、バックミラーの自動車規格を満たす必要があることと、審美的に魅力的な情報センターを組み込むことが望ましいこととの均衡をとることである。ミラー要素光透過率を高くすることは、光出力が限定されたディスプレイ技術を保証するための手段の1つである。多くの場合、透過率が高いと、ミラー要素の背部の回路及び他のハードウエアが見えることになる。不透明剤層をミラー要素の第4の表面に付加してこの問題に対処することができる。   Compared to the external mirror of the vehicle, the requirements for the internal mirror are specific. In at least one embodiment, the mirror surface reflectivity of the inner mirror is preferably 60% or higher, preferably at the front of the display to allow an appropriate amount of light to pass through the associated mirror element. It has abundant transmittance. Further, the inner mirror need not withstand the harsh chemical and environmental challenges encountered in outer mirror applications. One difficult problem is balancing the need to meet rearview mirror automotive standards and the desire to incorporate an aesthetically appealing information center. Increasing the mirror element light transmission is one way to ensure display technology with limited light output. In many cases, a high transmittance will reveal the circuitry and other hardware behind the mirror element. An opacifier layer can be added to the fourth surface of the mirror element to address this problem.

図5aに示すような補足的な方向指示器は、外部ミラーアセンブリに望ましいディスプレイ特徴の一例である。エレクトロクロミックミラー要素の背部に信号特徴を組み込む1つの方法は、要素から反射材料の一部をレーザ切除し、光が通過することを可能にすることである。別の様式及びデザインを提供しようとすることが、半透過型ミラー要素技術を用いる動機である。本発明の一部の実施形態の半透過型を用いる方法により、ミラー内の特徴を遥かに「内密の」(隠された)外観にすることができる。内密性により、光の供給源が見えないように遮断しながら、光は半透過型要素を通過することができる。内密性は、追加的に又は代替的に、ディスプレイ領域と主反射領域の間のコントラストが最小になることを意味することもある。場合によっては、色又は反射率にコントラストを付け、見る人に、どこを見れば望ましい情報が得られるかを明確に示すようにフレーミング効果を与えて、ディスプレイ又は特徴を明確に示すことが望ましい。外部ミラー用途に用いられる従来的な材料は、典型的には、感知することができる透過率レベルを達成することに伴う低反射率及び/又は高シート抵抗を有する。   A supplemental turn indicator as shown in FIG. 5a is an example of a desirable display feature for an external mirror assembly. One way to incorporate signal features on the back of an electrochromic mirror element is to laser ablate a portion of the reflective material from the element, allowing light to pass through. Attempting to provide another style and design is the motivation for using transflective mirror element technology. The method using the transflective type of some embodiments of the present invention allows the features in the mirror to have a much more “close” (hidden) appearance. Confidentiality allows light to pass through the transflective element while blocking the light source from being visible. Confidentiality may additionally or alternatively mean that the contrast between the display area and the main reflective area is minimized. In some cases, it may be desirable to contrast the color or reflectivity and provide a framing effect so that the viewer can clearly see where the desired information is obtained, to clearly show the display or feature. Conventional materials used for external mirror applications typically have a low reflectivity and / or a high sheet resistance associated with achieving a perceivable transmission level.

例えば、ルテニウムは、比較的高反射率で環境耐久性が高いために、外部EC用途に用いられることが多い。EC要素の反射体としての23nmのRuコーティングは、反射率が、殆どの商業的ミラー反射率規格を満たすレベルであるほぼ57.5%であることになる。このコーティングのシート抵抗は、ほぼ20オーム/平方であり、EC要素の透過率は、ほぼ2.5%であることになる。この透過率もシート抵抗も実際的な用途で実行可能でない。他の環境耐久性がある金属は、僅かに異なる反射率、透過率、及びシート抵抗値を有する可能性があるが、EC用途での要件を満たす特性を有するものはない。   For example, ruthenium is often used for external EC applications because of its relatively high reflectivity and high environmental durability. The 23 nm Ru coating as a reflector for the EC element will have a reflectivity of approximately 57.5%, a level that meets most commercial mirror reflectivity standards. The sheet resistance of this coating will be approximately 20 ohms / square and the transmission of the EC element will be approximately 2.5%. Neither this transmittance nor sheet resistance is feasible in practical applications. Other environmentally durable metals may have slightly different reflectivity, transmittance, and sheet resistance values, but none have properties that meet the requirements for EC applications.

OEC要素には低反射率が必要であることにより、好ましい反射率、耐久性、及びエレクトロクロミック性能特性を満たすのに殆ど苦労することなく、関連する反射性及び/又は半透過型の層スタックに、銀、銀合金、クロム、ロジウム、ルテニウム、レニウム、パラジウム、プラチナ、インジウム、シリコン、半導体、モリブデン、ニッケル、ニッケル−クロム、金、及び合金組合せを含む異なる構成の材料を用いることができる。一部のこれらの材料は、銀及び銀合金は外部ミラー環境で損傷を受けやすいという点で、銀又は銀合金よりも優れた利点を有する。硬い金属を用いると、製造オプションに関するミラー要素の耐久性及び最終製品の頑強さが得られるため有利である。更に、反射及び/又は半透過型スタックは、OEC要素に用いるのに十分な高さの反射率レベルを生じる誘電体で生成することができる。   The low reflectivity of OEC elements requires the associated reflective and / or transflective layer stacks with little effort to meet favorable reflectivity, durability, and electrochromic performance characteristics. Different configurations of materials can be used, including silver, silver alloys, chromium, rhodium, ruthenium, rhenium, palladium, platinum, indium, silicon, semiconductors, molybdenum, nickel, nickel-chromium, gold, and alloy combinations. Some of these materials have an advantage over silver or silver alloys in that silver and silver alloys are susceptible to damage in an external mirror environment. The use of hard metal is advantageous because it provides the durability of the mirror element and the end product robustness with respect to manufacturing options. Further, the reflective and / or transflective stack can be made of a dielectric that produces a reflectivity level high enough for use in an OEC element.

Agベース材料は、一般的に、中央可視域の反射率が1パーセント減少する毎に透過率がほぼ1%増加することになる。透過性が増大することに伴う利点は、ディスプレイ又はLEDのような低価格で低光出力光源を用いることができることである。外部ミラーは、典型的には、非常に高光出力で指示することができるLEDを一般的に用いる表示型ディスプレイに用いられる。本明細書には、内部及び外部ミラー用途にAgベースの半透過型コーティングを用いることができる新しいデザインを開示する。これらの新しいデザインは、Ag層からの特異的な光学特性及び利点を維持し、同時に、外部用途にAgベース材料を用いることの限界に対処する。低透過率が設計基準の一部である場合には、Ag基部層を有するスタック及び持たないスタックを用いて異なるコーティングのオプションを考えることができる。低透過率に対する大きな利点の1つは、不透明材層の必要性が減少又は排除されることである。   Ag-based materials will generally increase transmission by approximately 1% for every 1% decrease in central visible reflectivity. The advantage associated with increased transparency is that low cost, low light output light sources such as displays or LEDs can be used. External mirrors are typically used in display-type displays that typically use LEDs that can indicate with very high light output. Disclosed herein is a new design that can use Ag-based transflective coatings for internal and external mirror applications. These new designs maintain the specific optical properties and benefits from Ag layers, while at the same time addressing the limitations of using Ag-based materials for external applications. If low transmission is part of the design criteria, different coating options can be considered using stacks with and without an Ag base layer. One major advantage over low transmittance is that the need for an opaque layer is reduced or eliminated.

多くの市場で、ミラーの大きさは、視野を大きくすることができるように益々増大している。大きなミラーの暗色化時間は、困難な問題であり、設計オプションでは重要な考慮事項である。大きなミラーは、一般的に、外部ミラーに伴うものであり、許容可能な暗色化及び明色化速度を維持するために導電性を増大又は改良することが必要である。上述のような単一の薄い金属コーティングの以前の限界事項は、スタックに「透明導電性酸化物(TCO)」を革新的に用いることによって解決される。TCOは、高レベルの透過率を維持しながら良好な導電性を達成するための手段になる。次のいくつかの例は、外部ミラーに対して満足なレベルの透過率は、比較的厚い「インジウム錫酸化物(ITO)」で達成することができることを示している。ITOは、材料の広範なTCO類の特定の例である。他のTCO材料には、F:SnO2、Sb:SnO2、ドープZnO、IZO、その他が含まれる。TCO層は、単一の金属又は合金で構成することができる金属コーティング又は多層金属コーティングでオーバーコートされる。例えば、異なる材料間の接着を容易にするために、複数の金属層を用いることが必要である可能性がある。別の実施形態では、金属層に加えて又はその代わりに半導体層を加えることができる。半導体層は、以下に説明する一部の特異的特性をもたらす。ITO/TCO層の厚みを増大させて導電性を改善する場合には、コーティング粗度の影響を考慮すべきである。粗度が増大すると、反射率が低くなる可能性があり、金属厚みを増大させることが必要になり、それによって透過率が低くなる可能性がある。更に、粗度が増大すると、他所に説明するように許容不能な曇りが生じる可能性もある。粗度問題は、ITOに対する堆積処理を修正することにより、及び/又はITOコーティングの後で次の層を堆積させる前にイオンビーム平滑化を実行することによるかのいずれかで解決することができる。両方の方法は、上に詳細に説明したものである。更に、この実施形態に上述の改良ITO材料を用い、半透過型コーティング全体のシート抵抗を低下させることができる。   In many markets, the size of mirrors is increasing more and more so that the field of view can be increased. The darkening time of large mirrors is a difficult issue and is an important consideration in design options. Large mirrors are generally associated with external mirrors and require increased or improved conductivity to maintain acceptable darkening and lightening rates. The previous limitations of a single thin metal coating as described above are solved by innovatively using “transparent conductive oxide (TCO)” in the stack. TCO provides a means to achieve good conductivity while maintaining a high level of transmission. The following few examples show that a satisfactory level of transmission for an external mirror can be achieved with a relatively thick “indium tin oxide (ITO)”. ITO is a specific example of a broad range of TCOs of materials. Other TCO materials include F: SnO2, Sb: SnO2, doped ZnO, IZO, and others. The TCO layer is overcoated with a metal coating or multi-layer metal coating that can be composed of a single metal or alloy. For example, it may be necessary to use multiple metal layers to facilitate adhesion between different materials. In another embodiment, a semiconductor layer can be added in addition to or instead of the metal layer. The semiconductor layer provides some specific properties described below. When increasing the ITO / TCO layer thickness to improve conductivity, the effect of coating roughness should be considered. As the roughness increases, the reflectivity may decrease, requiring an increase in metal thickness, which may reduce the transmittance. In addition, increasing roughness can result in unacceptable haze as described elsewhere. The roughness problem can be solved either by modifying the deposition process for ITO and / or by performing ion beam smoothing after the ITO coating and before depositing the next layer. . Both methods are described in detail above. In addition, the improved ITO material described above can be used in this embodiment to reduce the overall sheet resistance of the transflective coating.

半導体層は、シリコン又はドープシリコンを含むことができる。少量の付加的な1つ又は複数の要素を加え、シリコンの物理的又は光学特性を変化させ、異なる実施形態で利用することが容易になるようにすることができる。半導体層の利点は、金属に比較して吸収率が小さく、反射率が改善することである。多くの半導体材料の別の利点は、そのバンドギャップが比較的小さいことである。これは、可視スペクトルの青〜緑波長の適切な量の吸収に等しい。光の1つ又はそれよりも多くの帯域の優先吸収は、コーティングが比較的純粋な透過色を有するのに役立つ。高度透過色の純度は、可視又は近赤外線スペクトルに透過率値が低透過領域の透過率の1.5倍より大きなある一定の部分を有することに等しい。より好ましくは、高透過領域の透過率は、低透過領域の透過率の2倍よりも大きいことになり、最も好ましくは、低透過領域の透過率の4倍よりも大きいことになる。代替的に、半透過型スタックの透過色のC*値[sqrt(a*2+b*2)]は、約8より大きく、好ましくは約12より大きく、最も好ましくは約16よりも大きい必要がある。比較的高純度の透過色を備える半透過型コーティングになる他の半導体材料には、SiGe、InSb、InP、InGa、InAlAs、InAl、InGaAs、HgTe、Ge、GaSb、AlSb、GaAs、及びAlGaAsが含まれる。実行可能と考えられる他の半導体材料は、バンドギャップエネルギが約3.5eV又はそれ未満であるものであろう。内密の特性が望まれ、赤色信号が用いられる用途では、Ge又はSiGe混合物のような材料が好ましい可能性がある。Geは、Siに比較するとバンドギャップが小さく、それによって比較的透過率レベルが小さい波長の範囲が大きくなる。これは、ディスプレイと異なる波長で透過率が小さい方が、ミラーの背部に全ての特徴を隠す時に有効であるために更に好ましい可能性がある。均一な透過率が必要である場合には、比較的バンドギャップが大きい半導体材料を選択することが有利とされるであろう。 The semiconductor layer can include silicon or doped silicon. A small amount of additional one or more elements can be added to alter the physical or optical properties of the silicon to facilitate its use in different embodiments. The advantage of the semiconductor layer is that the absorptance is smaller than that of metal and the reflectance is improved. Another advantage of many semiconductor materials is that their band gap is relatively small. This is equivalent to an appropriate amount of absorption in the blue to green wavelengths of the visible spectrum. The preferential absorption of one or more bands of light helps the coating to have a relatively pure transmitted color. The purity of the highly transmitted color is equivalent to having a certain portion in the visible or near infrared spectrum where the transmission value is greater than 1.5 times the transmission in the low transmission region. More preferably, the transmittance of the high transmission region will be greater than twice the transmittance of the low transmission region, and most preferably greater than four times the transmittance of the low transmission region. Alternatively, the C * value [sqrt (a * 2 + b * 2 )] of the translucent color of the transflective stack should be greater than about 8, preferably greater than about 12, and most preferably greater than about 16. is there. Other semiconductor materials that result in a transflective coating with a relatively high purity transmission color include SiGe, InSb, InP, InGa, InAlAs, InAl, InGaAs, HgTe, Ge, GaSb, AlSb, GaAs, and AlGaAs. It is. Other semiconductor materials considered feasible would be those with a band gap energy of about 3.5 eV or less. For applications where confidential properties are desired and a red signal is used, materials such as Ge or SiGe mixtures may be preferred. Ge has a smaller band gap than Si, thereby increasing the range of wavelengths with relatively low transmittance levels. This may be more preferable because a smaller transmittance at a wavelength different from that of the display is effective in hiding all features on the back of the mirror. If uniform transmission is required, it may be advantageous to select a semiconductor material with a relatively large band gap.

ディスプレイ領域は、性質が内密であるために、観測者は、ディスプレイが活性化されるか又は背後から照らされるまでミラーがディスプレイを有することに気付かない可能性がある。内密性は、ディスプレイ領域の反射率が残りの可視領域と比較的同様であり、色又は色相コントラストが最小である時に達成される。この特徴は、ディスプレイ領域が、上述のようにミラーの可視領域を低減しないために非常に有利である。   Because the display area is confidential in nature, the observer may not notice that the mirror has a display until the display is activated or illuminated from behind. Confidentiality is achieved when the reflectance of the display area is relatively similar to the rest of the visible area and the color or hue contrast is minimal. This feature is very advantageous because the display area does not reduce the visible area of the mirror as described above.

少量の透過光により、回路基板、LED列、覆い、及びヒーター端子のようなミラーの背部の特徴が見えるようになる可能性がある。光遮断(不透明化)層を利用し、この問題を避けることができる。不透明層は、塗料、インク、プラスチック、発泡体、金属、又は金属ホイルのような様々な材料を用いてミラーの第4の表面に付加されることが多い。この層を付加する際の困難な問題は、外部ミラーが複雑であることである。殆どの外部ミラーは、凸面又は球面の形状を有しており、それによって膜又はコーティングの付加が更に困難になる。   A small amount of transmitted light can reveal mirror back features such as circuit boards, LED strings, covers, and heater terminals. A light blocking (opaque) layer can be used to avoid this problem. The opaque layer is often applied to the fourth surface of the mirror using various materials such as paint, ink, plastic, foam, metal, or metal foil. A difficult problem in adding this layer is the complexity of the external mirror. Most external mirrors have a convex or spherical shape, which makes it more difficult to add a film or coating.

不透明化層は、要素の第3の表面スタックに組み込むことができる。半透過領域は、遮蔽することができ、適切な反射率及び色(不透明性)をもたらすルテニウム、ロジウム、又は他の単層又は多層スタック(金属、金属/誘電体、及び/又は誘電体)のような適切なスタックを残りの表面を覆って付加することができる。内密性の外観は、望ましい色及び反射率の一致又は不一致が維持される時に達成される。好ましい一実施形態では、ディスプレイ領域及びミラー要素の主要可視領域は、事実上区別がつかない。他の実施形態では、半透過領域が審美的に魅力的なコントラストで異なる色を有することが望ましい場合がある。   An opacifying layer can be incorporated into the third surface stack of elements. The transflective regions can be shielded and of ruthenium, rhodium, or other single or multilayer stacks (metals, metals / dielectrics, and / or dielectrics) that provide appropriate reflectivity and color (opacity) A suitable stack such as this can be added over the remaining surface. Confidential appearance is achieved when the desired color and reflectance match or mismatch is maintained. In a preferred embodiment, the display area and the main visible area of the mirror element are virtually indistinguishable. In other embodiments, it may be desirable for the transflective regions to have different colors with an aesthetically attractive contrast.

別のオプションは、全体的に透過率が低い可視スペクトルの一部に高透過率レベルを維持し、内密性概観を得ることである。狭スペクトル帯域パスフィルタを用いて内密効果を得ることができる。   Another option is to maintain a high transmission level in the part of the visible spectrum that has a low overall transmission, and to obtain an intimate overview. Confinement effects can be obtained using a narrow spectral bandpass filter.

要素の後部表面にコーティング又はテープ又は他の不透明化材料を用いることなく又はそれに加えて、比較的不透明な層(同じ材料又は隣接する層と異なる材料かに関わらず)をそうでなければ半透過型の第3の表面コーティングスタックに挿入することを組み込んで、ミラー要素の背部にある電子機器を隠すのに役立つ場合がある。この層を加えると、挿入した領域の反射率に影響を及ぼすことができる。次に、この領域の反射率は、材料の選択及びその厚みにより調節することができるために、ディスプレイ領域とミラー要素の比較的不透明な領域との間の差は殆ど目立たず、従って、装置の外観の一体性が維持される。   Without or in addition to coating or tape or other opacifying material on the rear surface of the element, a relatively opaque layer (regardless of the same material or a different material from the adjacent layer) is otherwise translucent Incorporating insertion into the third surface coating stack of the mold may help to hide the electronics behind the mirror element. The addition of this layer can affect the reflectivity of the inserted area. Secondly, since the reflectivity of this area can be adjusted by the choice of material and its thickness, the difference between the display area and the relatively opaque area of the mirror element is hardly noticeable, and thus the device The integrity of the appearance is maintained.

また、故意にディスプレイ領域の反射率及び/又は色相を喰い違わせ、活性化される時にディスプレイが存在する場所に対する視覚的刺激を与え、ディスプレイがオフの時でもディスプレイ機能がミラーに含まれることを示すことも有利である場合がある。導電体を用いて不透明性を加えると、ディスプレイの比較的不透明な部分の導電性が大きくなり、これに対応して、可視領域の大部分にわたって電圧の低下が小さくなり、着色速度が大きくなる。付加的な不透明化層は、その領域の背部からの反射率が、不透明化層がない場合よりも実質的に小さくなり、従って、複数の反射の影響が少なくなるようなものとすることができる。上述の原理を明らかにするこのような装置の1つは、ほぼ400オングストロームのTiO2、続いて、第3の表面全体の実質的に全てを覆う200オングストロームのITO、続いて、ほぼディスプレイを覆う領域を除いたほぼ90オングストロームのクロム、続いて、実質的に第3の表面全体を覆うほぼ320オングストロームの7%金93%銀の合金の第3の表面コーティングスタックを含む。 It also deliberately alters the reflectivity and / or hue of the display area to provide a visual stimulus to where the display is when activated, and to include the display function in the mirror even when the display is off. It may also be advantageous to show. Adding opacity using a conductor increases the conductivity of the relatively opaque portion of the display, correspondingly reducing the voltage drop over the majority of the visible region and increasing the coloration rate. The additional opacifying layer can be such that the reflectivity from the back of the region is substantially less than without the opacifying layer, and therefore less affected by multiple reflections. . One such device that demonstrates the principles described above covers approximately 400 Å of TiO 2 followed by 200 Å of ITO covering substantially all of the third surface, followed by approximately the display. Approximately 90 Å of chromium, excluding the area, followed by a third surface coating stack of approximately 320 Å of 7% gold 93% silver alloy covering substantially the entire third surface.

内部自動車ミラーのこの特定のモデルに対するディスプレイのための開口部は、球に基づく分光光度計で反射率を測定するには小さすぎ、従って、要素は、スタックの異なる部分の反射率の測定を容易にするために、その画面全体を覆うスタックの異なる部分で作られた。透過率及び反射率測定は、要素の前部及び背部の両方から行われた。   The opening for the display for this particular model of internal car mirror is too small to measure reflectivity with a sphere-based spectrophotometer, thus the element facilitates the measurement of reflectivity on different parts of the stack Made with different parts of the stack covering its entire screen. Transmittance and reflectance measurements were taken from both the front and back of the element.

表19及び表20は、それぞれ、図44及び図45のグラフと共に得られる測定値を示している。   Table 19 and Table 20 show the measured values obtained with the graphs of FIGS. 44 and 45, respectively.

(表19)

Figure 2009529150
(Table 19)
Figure 2009529150

(表20)

Figure 2009529150
(Table 20)
Figure 2009529150

この特定の例では、クロムをスタックに付加すると、不透明性が増大し、要素の背部からの反射率が低下することが分る。不透明性を達成するために、非ディスプレイ領域の銀合金の厚みを増大させた場合には、この例で見られるように要素の背部からの反射率が減少しないことになるが、クロムを省略した場合には、要素の背部から見た既に比較的高い反射率が更に増大することになる。更に、このデザインのディスプレイ領域は、クロム層が含まれる領域と比較すると、透過性がディスプレイ領域でトランスフレクタとして働くのに十分であっても、輝度の差のように比較的小さく色相が異なることも分る。   In this particular example, it can be seen that adding chrome to the stack increases the opacity and reduces the reflectivity from the back of the element. Increasing the thickness of the silver alloy in the non-display area to achieve opacity would not reduce the reflectivity from the back of the element as seen in this example, but omitted chrome. In some cases, the already relatively high reflectivity seen from the back of the element is further increased. In addition, the display area of this design is relatively small and different in hue, such as the difference in brightness, even though the transparency is sufficient to act as a reflector in the display area compared to the area containing the chrome layer. I understand.

また、先の例では、半透過領域の銀合金層の厚みを増大又は低減することにより、このディスプレイ領域の透過率特性の「青色バイアス」がそれぞれ大きくなったり小さくなったりすることになることにも注意すべきである。この領域の背部にRGBビデオディスプレイを用いると、演色を良好に維持するために、赤、緑、及び青エミッタの相対強度を調節することによって利益を得ることができる。例えば、透過率がスペクトルの青色領域で大きく、赤色領域で小さい場合には、青色エミッタの強度を低減し、赤色エミッタの強度を増大させることが望ましい場合がある。この種類の調節は、透過率のスペクトルバイアスが緩勾配であるか又は明確に区別される透過性の帯域を備えるものであるかに関係なく、これ及び他の半透過型設計で適切であろう。   Further, in the previous example, by increasing or decreasing the thickness of the silver alloy layer in the semi-transmissive region, the “blue bias” of the transmittance characteristic of the display region is increased or decreased, respectively. You should also be careful. Using an RGB video display at the back of this area can benefit from adjusting the relative intensities of the red, green, and blue emitters to maintain good color rendering. For example, if the transmittance is large in the blue region of the spectrum and small in the red region, it may be desirable to reduce the intensity of the blue emitter and increase the intensity of the red emitter. This type of adjustment may be appropriate for this and other transflective designs, regardless of whether the spectral bias of the transmission is a gradual slope or has a distinct band of transparency. .

ディスプレイが、ミラー要素が薄暗くなると用いられるように意図される場合には、強度調節を行い、コーティングからの及び活性化エレクトロクロミック媒体のあらゆるスペクトルバイアスを補償することができる。強度調節は、装置の作動電圧及び/又はエレクトロクロミック要素の色可動域のほぼ所定の点の相対RGB強度に一致する他のフィードバック機構の関数とすることができる。エレクトロクロミック種が活性化されてなくても「青色ミラー」を生成するのに用いることができるような染料を用いる場合には、エミッタの強度は、演色を改善するように調節することができる。ミラー要素の反射率が減少すると、第1及び/又は第2の表面コーティングのあらゆるスペクトルバイアスは、益々重要になることになる。すなわち、ディスプレイの異なる色の強度を補償する程度をそれに対応して調節することができる。更に、EC媒体に対するUV吸収剤及び他の添加剤も要素強度調節の可視光吸収に影響を及ぼすことができ、これは、関連するディスプレイの演色を改善するために組み込むことができる。   If the display is intended to be used when the mirror element is dimmed, intensity adjustments can be made to compensate for any spectral bias from the coating and of the activated electrochromic media. Intensity adjustment can be a function of the device operating voltage and / or other feedback mechanism that matches the relative RGB intensity at approximately a predetermined point in the color range of motion of the electrochromic element. When using a dye that can be used to create a “blue mirror” without electrochromic species being activated, the intensity of the emitter can be adjusted to improve color rendering. As the reflectivity of the mirror element decreases, any spectral bias of the first and / or second surface coating becomes increasingly important. That is, the degree of compensation for the different color intensities of the display can be adjusted accordingly. In addition, UV absorbers and other additives to EC media can also affect elemental intensity-controlled visible light absorption, which can be incorporated to improve the color rendering of related displays.

ディスプレイ及び信号又は他の指示器用途の両方で半透過型コーティングを設計することは有利とすることができる。信号又は指示器に高出力が必要である場合には、トランスフレクタの透過率スペクトルは、この領域の透過率を強調するように偏る可能性がある。スペクトルの赤、緑、及び青の部分の強度が等しいRGBディスプレイは、半透過型層(及びミラー要素の他の構成要素)を通過した後には異なる強度を有することになる。次に、強度のこのオフセットは、個々のRGB色の出力を調節して適切な演色が得られるようにすることによって相応に補償することができる。   It can be advantageous to design transflective coatings for both display and signal or other indicator applications. If the signal or indicator requires high power, the transmissivity spectrum of the reflector may be biased to emphasize the transmissivity in this region. RGB displays with equal intensities in the red, green, and blue portions of the spectrum will have different intensities after passing through the transflective layer (and other components of the mirror element). This offset in intensity can then be compensated accordingly by adjusting the output of the individual RGB colors to obtain a proper color rendering.

不透明領域とディスプレイ領域の間の反射率が一致することが、表19及び表20の例よりも望ましい状況が存在する可能性がある。更に、異なる反射率値の範囲で反射率が一致することの利点が存在する可能性がある。従って、ディスプレイ領域の透過率は、不透明な可視領域とディスプレイ領域の間の反射率の一致を阻害することなく調節することができる。別の設計目的は、可視領域及びディスプレイ領域で一致させるか又は審美的に魅力的な様式で異ならせるかのいずれかの色を有することである。色の一致は、2つの領域の間に最小限の識別可能な差しか望まれない場合に有利とすることができる。他の環境では、反射率が一致するが、どこにディスプレイが配置されているかを見る人に案内するのに役立つように、色が一致しないことが有利である可能性がある。   There may be situations where matching reflectivity between the opaque and display areas is more desirable than the examples in Table 19 and Table 20. Furthermore, there may be an advantage of matching the reflectivity in a range of different reflectivity values. Thus, the transmittance of the display area can be adjusted without hindering the reflectance match between the opaque visible area and the display area. Another design objective is to have colors that either match in the visible and display areas or differ in an aesthetically attractive manner. Color matching can be advantageous when a minimal identifiable margin between the two regions is not desired. In other circumstances, it may be advantageous for the colors to match to reflect the reflectivity but to help guide the viewer where the display is located.

他の手段を用いて、第1の表面反射率に関係なく反対方向から見る時の不透明領域の反射率を更に低減することができる。本発明の別の態様は、不透明又は可視領域に対してディスプレイ領域を知覚することに関する。見る人は、可視領域には反射光のみを見ることになり、ディスプレイ領域には、反射光及び透過光の組合せを見ることになる。この領域に透過光を加えると、両方の領域の反射率が同じでもディスプレイ領域を目立たせることができる。従って、ディスプレイ領域の反射率は、加えた透過光を補償するために低減することができる。   Other means can be used to further reduce the reflectivity of the opaque regions when viewed from the opposite direction regardless of the first surface reflectivity. Another aspect of the invention relates to perceiving the display area relative to the opaque or visible area. The viewer will see only the reflected light in the visible region and the combination of reflected and transmitted light in the display region. Adding transmitted light to this area can make the display area stand out even if both areas have the same reflectivity. Thus, the reflectivity of the display area can be reduced to compensate for the added transmitted light.

先の例では、不透明領域とディスプレイ領域の間の反射率の一致は、層の厚みの関数であることに注意すべきである。クロム及びAgAu7xの厚みは、反射率が比較的密接に一致するが依然として透過率が比較的低いように最適化されている。クロム及びAgAu7x厚みの関数としての反射率及び透過率の変化を表21に示している。表21のデータは、識別されたスタック、0.14ミクロンのEC流体、及び第2の表面に1/2波ITOコーティングを備えた上板から成るエレクトロクロミック要素に対するモデルデータである。不透明領域とディスプレイ領域の間の反射率の差は、クロム層が比較的薄い場合及び/又はAgAu7x層が比較的厚い場合は小さい。本方法により、ある一定の透過率及び反射率の範囲でかなり良好に一致する不透明な領域及びディスプレイを備えるミラーを作る手段が得られる。   It should be noted that in the previous example, the reflectance match between the opaque and display areas is a function of the layer thickness. The thicknesses of chrome and AgAu7x are optimized so that the reflectivity matches relatively closely but still has a relatively low transmittance. The change in reflectance and transmittance as a function of chromium and AgAu7x thickness is shown in Table 21. The data in Table 21 is model data for an electrochromic element consisting of an identified stack, a 0.14 micron EC fluid, and a top plate with a 1/2 wave ITO coating on the second surface. The difference in reflectance between the opaque and display areas is small when the chrome layer is relatively thin and / or when the AgAu7x layer is relatively thick. This method provides a means of making mirrors with opaque areas and displays that match fairly well over a range of transmittance and reflectance.

Figure 2009529150

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可視領域の不透明化及びディスプレイ領域の高透過率を維持しながら望ましい反射率値の広い範囲にわたって反射率の一致を達成する手段が望ましい。これは、実施形態の少なくとも1つでは、表21の例に説明する付加的な層をスタックに加えることによって達成される。この好ましい第3の表面スタックは、TiO2/ITO/AgAu7x/Cr/AgAu7xである。AgAu7xを分割することにより、広い強度範囲にわたって反射率の一致を達成する機能及び同時に不透明な領域のスタックの透過率を制御する機能が達成される。ディスプレイ領域の透過率は、AgAu7xスタックに対して上述の値に制限される。   It is desirable to have a means of achieving reflectance matching over a wide range of desirable reflectance values while maintaining opacity in the visible region and high transmittance in the display region. This is accomplished in at least one embodiment by adding additional layers to the stack as described in the example of Table 21. This preferred third surface stack is TiO2 / ITO / AgAu7x / Cr / AgAu7x. By dividing the AgAu7x, the function of achieving reflectance matching over a wide intensity range and simultaneously the function of controlling the transmittance of a stack of opaque regions is achieved. The transmittance of the display area is limited to the values described above for the AgAu7x stack.

クロム層は、ディスプレイの領域に遮蔽され、他の層は、実質的に表面全体を覆って、又は少なくともディスプレイの領域に存在することができる。この例では、TiO2/ITOネット1/4波2層(いわゆるGTR3基部層)を用いてディスプレイ領域の半透過型銀又は銀合金層の色を中和する。ディスプレイ領域において他の半透過型色中和層で置換することができ、これは、この実施形態の範囲に含まれる。AgAu7x層を分割するクロム層は、この用途では、スタックに不透明特性を与えるだけでなく、下部層を上部AgAu7x層から光学的に隔離もする新しい特性を有する。図46は、反射率がクロム層の厚みに応じてどのように変化するかを示している。ここに見られるように、5nmより僅かに大きい厚みでは、薄いクロム層は、底部銀金合金層が反射率に寄与しないように実質的に隔離される。このような薄い層のクロムを用いてこのように隔離すると、スタックの全体的反射率に適用可能な効果を有することなく透過率値の範囲を達成するようにクロム厚みを調整することができる。   The chromium layer is shielded in the area of the display and the other layers can be substantially over the entire surface or at least in the area of the display. In this example, the color of the transflective silver or silver alloy layer in the display area is neutralized using two layers of TiO2 / ITO net 1/4 wave (so-called GTR3 base layer). Other transflective color neutralization layers can be substituted in the display area, and this is within the scope of this embodiment. The chromium layer that divides the AgAu7x layer has new properties in this application that not only give the stack an opaque property, but also optically isolate the lower layer from the upper AgAu7x layer. FIG. 46 shows how the reflectivity varies with the thickness of the chromium layer. As can be seen, at a thickness slightly greater than 5 nm, the thin chromium layer is substantially isolated so that the bottom silver-gold alloy layer does not contribute to reflectivity. Such isolation using such a thin layer of chrome allows the chrome thickness to be adjusted to achieve a range of transmittance values without having an effect applicable to the overall reflectivity of the stack.

この手法の利点の1つは、ディスプレイ領域まで拡張される。底部AgAu7x層が反射率に寄与しないように隔離するには薄いクロム層しか必要でないために、底部AgAu7x層の厚みは、他の設計目的を達成するために変化させることができる。例えば、先に表したように不透明領域及びディスプレイ領域の反射率を一致させるという要望を達成することができる。半透過型ミラー要素が比較的高透過率及び低透過率の領域を有する例では、「不透明」という用語は、第4の表面に不透明化材料を加えることなく第4の表面の背部の構成要素の外観を隠すほど十分に透過率レベルが低いことを示すことを意味する。ある一定の実施形態では、透過率は、5%未満、好ましくは2.5%未満、より好ましくは1%未満、最も好ましくは0.5%未満とすべきである。AgAu7xが不透明領域に隔離されるので、厚みは、ディスプレイ領域に望ましい反射率を達成するために必要に応じて調節することができる。AgAu7x上部層は、TiO2/ITO(ディスプレイ領域に存在する)に対してCrに被覆されると高反射率を有することになる。底部AgAu7x厚みは、ディスプレイ領域が不透明領域の反射率に一致するように設定することができる。ミラー要素の反射率値は、クロム層単独の反射率値程の低さから厚いAgAu7x層の反射率までとすることができる。反射率は、この範囲にわたってあらゆる望ましい値に調整することができ、透過率も調節することができる。更に、ディスプレイ領域と可視領域の間の望ましい反射率の一致も達成することができる。   One advantage of this approach extends to the display area. Since only a thin chrome layer is required to isolate the bottom AgAu7x layer so that it does not contribute to reflectivity, the thickness of the bottom AgAu7x layer can be varied to achieve other design objectives. For example, as indicated above, the desire to match the reflectance of the opaque and display areas can be achieved. In the example where the transflective mirror element has relatively high and low transmittance regions, the term “opaque” refers to the back component of the fourth surface without adding opacifying material to the fourth surface. This means that the transmittance level is low enough to hide the appearance. In certain embodiments, the transmittance should be less than 5%, preferably less than 2.5%, more preferably less than 1%, and most preferably less than 0.5%. Since AgAu7x is isolated in opaque areas, the thickness can be adjusted as needed to achieve the desired reflectivity for the display area. The AgAu7x upper layer will have a high reflectivity when coated with Cr against TiO2 / ITO (present in the display area). The thickness of the bottom AgAu7x can be set so that the display area matches the reflectance of the opaque area. The reflectivity value of the mirror element can be as low as the reflectivity value of the chrome layer alone to the reflectivity of the thick AgAu7x layer. The reflectivity can be adjusted to any desired value over this range, and the transmittance can also be adjusted. In addition, the desired reflectance match between the display area and the visible area can also be achieved.

銀含有層は、7%Au93%Ag、及び他の合金又は合金の組合せとすることができる。例えば、不透明化層の下より層の上の合金に大量の金を有することは有利とすることができる。これは、不透明化層と上側銀支持層の間に耐久性の高い界面を得ること、色の好み、又は処理中又はエレクトロクロミック媒体と接触した時の上側銀支持層の耐久性に伴う理由のためとすることができる。2つの銀支持層が、金、プラチナ、パラジウム、銅、インジウムのような銀を通って容易に拡散する異なるレベルの材料を含む場合には、銀層がもはや1つ又はそれよりも多くの介在性不透明化層を持たない半透過領域は、処理時間後に、上側及び下側合金の平均の重さを有する合金になる可能性が高いことになる。例えば、上側銀支持層として銀パラジウム合金及び下側層として銀金合金を用いる場合には、半透過領域は、銀−金−パラジウム三元合金層になる可能性が高いことになる。同様に、2つの銀支持層として等しい厚みの銀中7%金及び銀中13%金を用いる場合には、半透過領域に得られる層は、銀中金10%の本質的に均一な分配を備える層である可能性が高いことになる。   The silver-containing layer can be 7% Au 93% Ag, and other alloys or combinations of alloys. For example, it can be advantageous to have a large amount of gold in the alloy above the layer below the opacifying layer. This is because of the reasons associated with obtaining a durable interface between the opacifying layer and the upper silver support layer, color preference, or durability of the upper silver support layer during processing or in contact with electrochromic media. For that. If the two silver support layers contain different levels of material that diffuses easily through silver, such as gold, platinum, palladium, copper, indium, the silver layer is no longer one or more intervening A semi-transmissive region that does not have an opacifying layer will likely be an alloy having an average weight of the upper and lower alloys after processing time. For example, when a silver palladium alloy is used as the upper silver support layer and a silver gold alloy is used as the lower layer, the semi-transmissive region is likely to be a silver-gold-palladium ternary alloy layer. Similarly, when two equal thicknesses of 7% gold in silver and 13% gold in silver are used as the two silver support layers, the resulting layer in the semi-transmissive region has an essentially uniform distribution of 10% gold in silver. It is highly possible that the layer is provided with

不透明化層は、一方、又は両方、又は全ての層が銀を含まない可能性がある半透過領域に連結した別々の層とすることができる。例えば、半透過領域には、多くの可能な組合せのうちシリコンを覆う銀合金、又はシリコンを覆うルテニウムを用いることができる。   The opacifying layer may be a separate layer connected to a semi-transmissive region where one, both, or all layers may not contain silver. For example, a silver alloy covering silicon or ruthenium covering silicon among many possible combinations can be used for the semi-transmissive region.

本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている米国特許第6、700、692号に示されている材料のフラッシュオーバーコート層は、フラッシュ層として有用であり、これには、他にも材料はあるが、インジウム錫酸化物、他の導電性酸化物、プラチナ族金属及びその合金、ニッケル、モリブデン及びその合金が含まれ、上述の設計に組み込むことができる。フラッシュ層に選択した材料の厚み及び光学特性に応じて、比較的不透明領域と半透過領域の間に同程度の一致又は不一致を維持するために、その下のスタックに調節が必要である可能性がある。   The flash overcoat layer of material shown in US Pat. No. 6,700,692, the entire contents of which are incorporated herein by reference, is useful as a flash layer, including other Materials are included, but include indium tin oxide, other conductive oxides, platinum group metals and alloys thereof, nickel, molybdenum and alloys thereof, and can be incorporated into the above design. Depending on the thickness and optical properties of the material selected for the flash layer, the underlying stack may need to be adjusted to maintain the same degree of match or mismatch between the relatively opaque and translucent areas There is.

上述のように、「不透明」領域に達成可能な透過率は、銀基部層及びクロム又は「不透明化」層の両方に依存する。クロム層が厚くなると、所定の反射率レベルで透過率が小さくなる。クロム層は、望ましいレベルまで薄くしてディスプレイ領域の透過率に接近させることができる。高透過率レベルが必要である場合には、非常に薄い層の厚みを制御することは困難であることが多い。金属不透明化層が部分的に酸化される場合は、厚い層を用いることができる。薄い純金属層に対して高透過率を達成するためには、厚い層が必要である可能性がある。図47は、上の表21及び不透明化層としてCrOx層を用いた場合のスタックに対する透過率と反射率の間の関係を示している。図47は、異なる不透明化層及び厚みに対する透過率対反射率を示している。図の記号は、異なる厚みのAgAu7x層を表している。厚い層は右側、薄い層は左側である。   As mentioned above, the transmittance achievable in the “opaque” region depends on both the silver base layer and the chrome or “opaque” layer. The thicker the chrome layer, the lower the transmittance at a given reflectance level. The chrome layer can be thinned to the desired level to approximate the transmittance of the display area. If high transmission levels are required, it is often difficult to control the thickness of very thin layers. A thick layer can be used if the metal opacifying layer is partially oxidized. In order to achieve high transmission for a thin pure metal layer, a thick layer may be required. FIG. 47 shows the relationship between transmittance and reflectance for the stack in Table 21 above and using a CrOx layer as the opacifying layer. FIG. 47 shows the transmittance versus reflectance for different opacifying layers and thicknesses. The symbols in the figure represent AgAu7x layers with different thicknesses. Thick layers are on the right and thin layers are on the left.

ここに見られるように、AgAu7x層の厚みが薄くなると、反射率は、クロム又は不透明化層の値に近づく。不透明化層の厚みは、ミラー要素の下端反射率に影響を及ぼすことになる。例えば、Cr層が10nm厚みである場合は、下端反射率は41.7%、20nmの場合は50.5%、30nmの場合は52.7%である。不透明化層の厚みが増大すると下端反射率は一定の値に近づくが、薄い層では、層が薄くなると反射率の低下が起こることになる。これは、所定の用途に対する設計基準に応じて有利又は不利である可能性がある。クロム層に対する反射率と透過率の間の制限は、クロム層を完全に異なる材料と置換するか、又は付加的な層を加えることによって克服することができる。   As can be seen here, as the thickness of the AgAu7x layer is reduced, the reflectivity approaches the value of the chromium or opacifying layer. The thickness of the opacifying layer will affect the lower end reflectivity of the mirror element. For example, when the Cr layer has a thickness of 10 nm, the lower end reflectance is 41.7%, when it is 20 nm, it is 50.5%, and when it is 30 nm, it is 52.7%. When the thickness of the opaque layer increases, the lower end reflectance approaches a constant value. However, in a thin layer, the reflectance decreases as the layer becomes thinner. This can be advantageous or disadvantageous depending on the design criteria for a given application. The limitation between reflectivity and transmissivity for the chrome layer can be overcome by replacing the chrome layer with a completely different material or adding additional layers.

米国特許第6、700、692号を参照すると、Ag含有層の上又は下の異なる金属、半導体、窒化物、又は酸化物が教示されている。これらの層及び材料は、スタックを改善するように選択される。導電性金属、金属酸化物、金属窒化物、又は合金とすることができる反射体の下の基部層が教示されている。更に、基部層と反射材料の間には中間層又は各層が存在することもある。これらの金属及び材料は、層間に直流電気反応が存在しないように及び/又は基体及び反射体又は他の層への接着を改善するように選択することができる。これらの層を基体上に堆積させることができ、又は上述の基部層の下に付加的な望ましい特性をもたらす付加的な層を存在させることができる。例えば、有効奇数1/4波光学厚みを備えるTiO2及びITOを含む誘電体対を存在させることができる。TiO2及びITO層の厚みは、必要に応じて調節し、特定の導電性及び光学的要件を満たすことができる。   With reference to US Pat. No. 6,700,692, different metals, semiconductors, nitrides or oxides are taught above or below the Ag-containing layer. These layers and materials are selected to improve the stack. A base layer under the reflector is taught that can be a conductive metal, metal oxide, metal nitride, or alloy. Furthermore, there may be intermediate layers or layers between the base layer and the reflective material. These metals and materials can be selected so that there is no DC electrical reaction between the layers and / or to improve adhesion to the substrate and reflector or other layers. These layers can be deposited on the substrate, or there can be additional layers under the aforementioned base layer that provide additional desirable properties. For example, there can be a dielectric pair comprising TiO2 and ITO with an effective odd quarter wave optical thickness. The thickness of the TiO2 and ITO layers can be adjusted as needed to meet specific conductivity and optical requirements.

金属層が銀含有層の下に堆積する場合には、それは、クロム、ステンレス鋼、シリコン、チタン、ニッケル、モリブデン、及びクロム/モリブデン/ニッケル、ニッケル/クロム、モリブデン、及びニッケルベース合金の合金、インコネル、インジウム、パラジウム、オスミウム、タングステン、レニウム、イリジウム、モリブデン、ロジウム、ルテニウム、ステンレス鋼、シリコン、タンタル、チタン、銅、ニッケル、金、プラチナ、及びその成分が主に上述材料である合金、あらゆる他のプラチナ族金属、及びその混合物から成る群から選択することができる。更に、反射体層の下の層は、クロム酸化物及び亜鉛酸化物のような酸化物又は金属酸化物層とすることができる。   If the metal layer is deposited below the silver-containing layer, it can be chromium, stainless steel, silicon, titanium, nickel, molybdenum, and alloys of chromium / molybdenum / nickel, nickel / chromium, molybdenum, and nickel-based alloys; Inconel, Indium, Palladium, Osmium, Tungsten, Rhenium, Iridium, Molybdenum, Rhodium, Ruthenium, Stainless Steel, Silicon, Tantalum, Titanium, Copper, Nickel, Gold, Platinum, and Alloys whose components are mainly the above materials, any It can be selected from the group consisting of other platinum group metals and mixtures thereof. Furthermore, the layer below the reflector layer can be an oxide or metal oxide layer such as chromium oxide and zinc oxide.

銀含有層を覆う任意的な金属層は、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、プラチナ、ニッケル、タングステン、タンタル、ステンレス鋼、金、モリブデン、又はその合金から成る群から選択することができる。   The optional metal layer covering the silver-containing layer can be selected from the group consisting of rhodium, ruthenium, palladium, platinum, nickel, tungsten, tantalum, stainless steel, gold, molybdenum, or alloys thereof.

本発明の開示内容は、ミラー又は光学要素の半透過型部分と組み合わせた不透明化層が想定されている。これは、要素又はミラーのある一定の領域の透過率を低減する働きをする金属の選択に影響を及ぼす新しい又は付加的な設計基準が含まれることを示している。以下の表22は、ECセル内のTiO2/ITO誘電性層のスタック上の様々な適切な基部又は不透明化層の金属の反射率及び色を示している。金属層全ての厚みは30nmである。色及び反射率は、金属層の厚みに応じて変化することになる。表22は、不透明化金属が比較的厚く、AgAu7x又は他のAg含有上部層が存在しない場合の下端反射率に対する様々な適切な金属不透明化層の色及び反射率の相対差を示している。当業技術で公知のように、これらの金属同士又は他の金属との合金は、異なる光学特性を有することになる。合金は、個々の金属の混合物のような挙動を示す場合もあるが、個々の金属を単に内挿した反射特性を持たない場合もある。金属又は合金は、必要に応じて、直流電気特性、反射率、色、又は他の特性で選択することができる。   The present disclosure contemplates an opacifying layer in combination with a transflective portion of a mirror or optical element. This indicates that new or additional design criteria are included that affect the choice of metal that serves to reduce the transmission of certain areas of the element or mirror. Table 22 below shows the metal reflectivity and color of various suitable base or opacifying layers on a stack of TiO2 / ITO dielectric layers in an EC cell. The thickness of all metal layers is 30 nm. The color and reflectivity will vary depending on the thickness of the metal layer. Table 22 shows the relative difference in color and reflectivity of various suitable metal opacifier layers versus bottom reflectivity when the opacifier metal is relatively thick and no AgAu7x or other Ag-containing top layer is present. As is known in the art, these metals or alloys with other metals will have different optical properties. The alloy may behave like a mixture of individual metals, but may not have the reflective properties of simply interpolating the individual metals. The metal or alloy can be selected for DC electrical properties, reflectivity, color, or other properties as desired.

銀含有反射層スタックでは、反射率及び色は、これらの異なる金属又は合金上に堆積された時に変化することになる。表23は、20nmのAgAu7xを載せた金属含有スタックを示している。20nmのAg含有層スタックの色及び反射率は、不透明化層のように、用いる金属の特性により変化する。更に、異なるスタックの透過率も示している。クロムに対して上に示すように、透過率、反射率、及び色は、不透明化金属の厚みを変えることによって変化させることができる。望ましい色、透過率、及び反射率は、不透明化金属層又は各層の特性を変化させることによって達成することができることがこれらの例から明らかである。   In silver-containing reflective layer stacks, the reflectivity and color will change when deposited on these different metals or alloys. Table 23 shows the metal-containing stack with 20 nm AgAu7x. The color and reflectivity of the 20 nm Ag-containing layer stack varies with the properties of the metal used, as does the opacifying layer. In addition, the transmittance of different stacks is also shown. As shown above for chrome, the transmittance, reflectance, and color can be changed by changing the thickness of the opacifying metal. It is clear from these examples that the desired color, transmission, and reflectance can be achieved by changing the properties of the opacifying metal layer or each layer.

Figure 2009529150
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Figure 2009529150
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可視領域の色及び反射率を調整する機能は、米国特許第6、700、692号に付加的に説明されている金属不透明化層を誘電性層と組み合わせることによって更に増大又は強化することができる。誘電性層は、多くの場合、スタックの吸収に実質的に影響を及ぼすことなく色及び反射率の両方を修正することができる。   The ability to adjust the color and reflectivity of the visible region can be further enhanced or enhanced by combining a metal opacifying layer additionally described in US Pat. No. 6,700,692 with a dielectric layer. . The dielectric layer can often modify both color and reflectivity without substantially affecting the absorption of the stack.

ディスプレイ領域の色及び反射率を一致させるために、銀含有反射層の下の上述の2層基部層を用いることができる。表24は、固定AgAu7x層に対して、反射率及び色が、ITO及びTiO2厚みが変わるのに応じてどのように変化するかを示している。ここに見られるように、2層の厚みは、反射率に影響を及ぼすだけでなく、色も調整することができる。次に、これらの層は、望ましい反射率及び色の両方を得るのに必要なように調節することができる。色及び反射率の調節可能性は、AgAu7x又は銀含有反射層の厚みを調節することによって更に拡張することができる。付加的な色及び反射率の変化は、ディスプレイスタックの一部として銀含有層の上か下かのいずれかに付加的な誘電性又は金属層を加えることによるか、又は誘電性層の屈折率を変えることによって得ることができる。   In order to match the color and reflectivity of the display area, the two-layer base layer described above under the silver-containing reflective layer can be used. Table 24 shows how for a fixed AgAu7x layer the reflectivity and color change as the ITO and TiO2 thicknesses change. As can be seen here, the thickness of the two layers not only affects the reflectivity, but can also adjust the color. These layers can then be adjusted as necessary to obtain both the desired reflectivity and color. The tunability of color and reflectivity can be further expanded by adjusting the thickness of the AgAu7x or silver-containing reflective layer. Additional color and reflectance changes may be due to the addition of an additional dielectric or metal layer either above or below the silver-containing layer as part of the display stack, or the refractive index of the dielectric layer. Can be obtained by changing

Figure 2009529150
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例えば、可視領域の色が、銀反射層の下の金属を選択することによるか又は銀反射層自体により、又は層の組合せにより偏った黄、青、緑、又は赤である場合には、色及び/又は反射率の一致は、ディスプレイ領域の層を調節することによって達成することができる。この手法の利点の1つは、実質的に全表面を覆って層を付加することができるが、不透明化層又は各層の特異的な光学遮蔽特性により、これらの下側層は、可視又は不透明領域の反射率及び色に寄与せず、不透明化層又は各層が遮蔽されているディスプレイ領域で完全に機能的であることである。本発明は、ディスプレイ領域で機能する層が全部分を覆うことに限定されない。これは、不透明化層の下の層に特に適用可能である。これらの層は、製造工程によりこの手法が保証されるならば、必要に応じてディスプレイの一般領域のみに堆積させることができる。   For example, if the color in the visible region is yellow, blue, green, or red biased by selecting the metal under the silver reflective layer or by the silver reflective layer itself or by a combination of layers And / or reflectivity matching can be achieved by adjusting the layers of the display area. One advantage of this approach is that layers can be applied over substantially the entire surface, but due to the specific optical shielding properties of the opacifying layers or layers, these lower layers are visible or opaque. It does not contribute to the reflectivity and color of the area and is fully functional in the display area where the opacifying layer or layers are shielded. The present invention is not limited to the layer functioning in the display area covering the entire part. This is particularly applicable to layers below the opacifying layer. These layers can be deposited only in the general area of the display as needed if the manufacturing process guarantees this approach.

状況によっては、反射体及び/又はトランスフレクタは、反射色相で青みを帯びることが有利である可能性がある。更に、内密性の外観にするために、同じ要素の不透明な青みを帯びた反射体領域及び青みを帯びた半透過領域を組み合わせることが有利である可能性もある。   In some circumstances, it may be advantageous for the reflector and / or transflector to be bluish in the reflected hue. Furthermore, it may be advantageous to combine the opaque bluish reflector region and bluish translucent region of the same element for an intimate appearance.

引用により本明細書に組み入れた米国特許第5278693号のように、電位を印加しない時でも染料を用いて青色相を有する青色エレクトロクロミック要素を作ることは公知である。更に、第3の表面コーティングスタックを用いて、外部自動車エレクトロクロミック装置での典型的な要件を満たすこのような装置を作る実際的な方法もある。更に、これらの技術は、場合によっては組み合わせて用いることができる。このような装置の反射率値は、現時点で、米国では35%を超える必要があり、ヨーロッパでは40%を超える必要がある。好ましくは、実施形態の少なくとも1つでは、反射率値は50%又は55%を超えることが好ましい。どのような第3の表面スタックを用いても、エレクトロクロミック装置で化学的及び物理的及び電気的に耐久性があることが必要である。   It is known to make blue electrochromic elements with a blue phase using a dye even when no potential is applied, as in US Pat. No. 5,278,693, incorporated herein by reference. In addition, there is also a practical way of using a third surface coating stack to make such a device that meets the typical requirements for external automotive electrochromic devices. Furthermore, these techniques can be used in combination in some cases. The reflectance values of such devices currently need to exceed 35% in the United States and more than 40% in Europe. Preferably, in at least one of the embodiments, the reflectance value is preferably greater than 50% or 55%. Whatever third surface stack is used, the electrochromic device needs to be chemically and physically and electrically durable.

本質的に不透明なクロムの層をガラス上に堆積させ、次に、ほぼ900AのITOをその上部を覆って堆積させ、その後、エレクトロクロミック装置の構築を完成させることによって青みを帯びたエレクトロクロミック装置を得ることができる。このように作って用いられるコーティングスタックは、表25に示す色値及び図53に示す反射率スペクトルを有していた。表25及び図53は、コーティングがガラスの単一「lite」上にある時及びEC要素に組み込まれた後の値を示している。   A bluish electrochromic device by depositing an essentially opaque layer of chromium on the glass, then depositing approximately 900 A of ITO over the top, and then completing the construction of the electrochromic device. Can be obtained. The coating stack made and used in this way had the color values shown in Table 25 and the reflectance spectrum shown in FIG. Table 25 and FIG. 53 show the values when the coating is on a single “lite” of glass and after being incorporated into an EC element.

空気中で測定したガラス上のコーティングを完成した装置の反射率に比較すると実質的な反射率低下が存在することになる。これを補償するために、クロム層の代わりに又はそれに加えて、上部層又は各層を同様にした銀又は銀合金の不透明層を用いることができると考えてもよい。しかし、銀の光学特性は、銀ベース材料を覆う高反射率の青みを帯びたコーティングを得ることが更に困難であるようなものである。これは、部分的には、銀が僅かに黄色のスペクトルに偏っているためであり、反射率が可視スペクトルにわたって既に100%に近いために、スペクトルのあらゆる部分で銀の反射率を介入的に増加し、有意な色を与えるために為すことができることが殆どないという事実のためでもある。   There will be a substantial reflectivity drop when comparing the coating on glass measured in air to the reflectivity of the completed device. To compensate for this, it may be considered that an opaque layer of silver or silver alloy with the top layer or each layer similar may be used instead of or in addition to the chromium layer. However, the optical properties of silver are such that it is more difficult to obtain a highly reflective bluish coating covering the silver base material. This is due in part to the fact that silver is biased to a slightly yellow spectrum and because the reflectivity is already close to 100% across the visible spectrum, the reflectivity of silver is intervening in every part of the spectrum. It is also due to the fact that there is little that can be done to increase and give significant color.

しかし、上方のスタックのクロムとITOの間に銀又は銀合金の半透明層を置けば、依然として有意な量反射率を増加させ、青みを帯びた色を維持し、第3の表面反射体電極の導電性を増大させることができる。   However, if a semi-transparent layer of silver or silver alloy is placed between the upper stack of chrome and ITO, the third surface reflector electrode still maintains a significant amount of reflectivity and maintains a bluish color. The conductivity of the can be increased.

銀の半透明層が存在すると、本文書に含まれる教示により、色中和下層を加え、銀を「分割」し、クロムの開口部を遮蔽することにより、半透過領域を作ることができるであろう。   If a silver translucent layer is present, the teachings contained in this document can be used to create a translucent region by adding a color neutralization underlayer, “split” the silver, and shield the chrome openings. I will.

例えば、ほぼ40nmのTiO2、20nmのITO、14nmの銀、50nmのクロム、10nmの銀、及び90nmのITOの反射スタックは、色相及び輝度が、クロム層のない同じスタックと同様のものとしてモデル化される。クロム層がなければ、スタックの透過率は、ディスプレイ又は光センサ領域として用いるのに適切なものとして計算される。従って、その層を被覆する間、クロムを遮蔽し、装置の不透明及び半透過型部分の両方に同様の青みを帯びた色相及び輝度(すなわち、内密性)のエレクトロクロミック要素を作ることができる。   For example, a reflective stack of approximately 40 nm TiO2, 20 nm ITO, 14 nm silver, 50 nm chromium, 10 nm silver, and 90 nm ITO is modeled as similar in hue and brightness to the same stack without the chromium layer. Is done. Without the chrome layer, the transmittance of the stack is calculated as appropriate for use as a display or photosensor area. Thus, while coating the layer, it is possible to shield the chromium and create a similar bluish hue and brightness (ie, tightness) electrochromic element in both the opaque and transflective parts of the device.

また、クロムとITOの間に低屈折率層を挿入することによって又は複数の交互の低屈折率及び高屈折率層によりクロム/ITOスタックの反射率を増大させることができる。しかし、適切な光学効果を有するのに十分な層厚みの最低屈折率酸化物及びフッ化物材料も電気絶縁部体とされることになる。しかし、銀自体は低屈折率材料であり、これが、クロムとITOの間に位置する時のその利点を部分的に説明する。   Also, the reflectivity of the chrome / ITO stack can be increased by inserting a low refractive index layer between chrome and ITO or by a plurality of alternating low and high refractive index layers. However, the lowest refractive index oxide and fluoride material with sufficient layer thickness to have an appropriate optical effect will also be an electrical insulator. However, silver itself is a low refractive index material, which partially explains its advantages when located between chromium and ITO.

(表25)

Figure 2009529150
(Table 25)
Figure 2009529150

ディスプレイ窓及び半透過型コーティングの領域で有利な別の特性は、逆方向からの反射防止特性である。多くの場合、ディスプレイは、相当な量の迷光を生成し、これが、ミラー要素の背部の周りで跳ね返るか又は散乱し、最終的にディスプレイ領域から出る。要素が逆方向に比較的低反射率を有するようにすることにより、この迷光を低減することができる。第4の表面に付加的な層を用いることなく低反射率を達成すると、費用が減少するという利点が加わる。   Another property that is advantageous in the area of display windows and transflective coatings is the anti-reflective property from the reverse direction. In many cases, the display generates a significant amount of stray light that bounces or scatters around the back of the mirror element and eventually exits the display area. By making the element have a relatively low reflectivity in the opposite direction, this stray light can be reduced. Achieving low reflectivity without using an additional layer on the fourth surface has the added benefit of reducing costs.

ディスプレイ領域にTiO2/ITO/AgAu7x/AgAu7xを有すると同時に、不透明又は可視領域にCr/TiO2/ITO/AgAu7x/Cr/AgAu7xが設けられる。第1のクロム層は薄くて約2〜15nmの厚み、好ましくは約5〜10nmの厚みであり、ディスプレイ領域に遮蔽される。更に、第2のクロムもディスプレイ領域に遮蔽され、その厚みは、可視領域に望ましい透過率が得られるように調節される。TiO2/ITO2層は、全表面を覆い、その前部からはディスプレイ領域を適切な色にしながら可視領域の逆方向からの反射防止効果を得るように調節される。   At the same time having TiO2 / ITO / AgAu7x / AgAu7x in the display area, Cr / TiO2 / ITO / AgAu7x / Cr / AgAu7x is provided in the opaque or visible area. The first chrome layer is thin and has a thickness of about 2-15 nm, preferably about 5-10 nm, and is shielded by the display area. In addition, the second chrome is also shielded by the display area and its thickness is adjusted to obtain the desired transmittance in the visible area. The TiO2 / ITO2 layer covers the entire surface and is adjusted from the front to obtain an antireflection effect from the reverse direction of the visible region while making the display region an appropriate color.

表26は、逆方向から又は第4の表面からの反射率を示している。第1のケースは、基準ケースである。これは、ミラー要素の不透明又は可視領域に対して上述したスタックである。ここに見られるように、背部からの反射率は、かなり高くて約61%である。第2のケースでは、薄いクロム層(〜5nm)が誘電性層の下に加えられる。可視領域にこの薄い層を加えると、強度が10倍減少するほぼ6%まで反射率が減少する。従って、あらゆる迷光の散乱が低減されることになる。この反射率値及びその色は、クロム層及び誘電性層の厚みにより調節することができる。6.2%反射率のほぼ4%は、ガラスの非コーティングの第4の表面から生じる。反射率を更に低減することが望ましい場合には、付加的に従来的な反射防止層を加えることができる。6.2%の反射率値は、2.5%未満の値まで低減することができる。   Table 26 shows the reflectivity from the reverse direction or from the fourth surface. The first case is a reference case. This is the stack described above for the opaque or visible region of the mirror element. As can be seen here, the reflectivity from the back is quite high, about 61%. In the second case, a thin chrome layer (˜5 nm) is added below the dielectric layer. Adding this thin layer in the visible region reduces the reflectivity to approximately 6%, where the intensity is reduced by a factor of 10. Accordingly, any stray light scattering is reduced. This reflectance value and its color can be adjusted by the thickness of the chromium layer and the dielectric layer. Nearly 4% of the 6.2% reflectivity comes from the uncoated fourth surface of the glass. If it is desired to further reduce the reflectivity, a conventional antireflection layer can additionally be added. The reflectance value of 6.2% can be reduced to a value of less than 2.5%.

Figure 2009529150
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反射率の減少量及びその絶対値は、第1の銀含有層及びその次のクロム層の特性に依存する。上述のように、これらの層は、透過率だけでなく、見る人に向う反射率も調整することによって調節される。これらの層を様々な設計目的又はターゲットを満たすように調節すると、誘電性層及び/又は基部クロム層が最適な反射防止効果を達成するように調節することができる。   The amount of decrease in reflectivity and its absolute value depend on the characteristics of the first silver-containing layer and the subsequent chromium layer. As mentioned above, these layers are adjusted by adjusting not only the transmittance but also the reflectivity towards the viewer. When these layers are adjusted to meet various design objectives or targets, the dielectric layer and / or the base chrome layer can be adjusted to achieve an optimal anti-reflection effect.

クロム以外の他の金属又は吸収層を反射防止層として用いることができる。更に、タングステン、クロム、タンタル、ジルコニウム、バナジウム、及び他の同様の金属のような材料も、広範な反射防止特性を生じることになる。他の金属では、高度で更に着色された反射率になる可能性がある。更に、クロム又は他の金属層は、反射防止特性を調節するために、少量の酸素又は窒素でドープして金属の光学特性を変化させることができる。   A metal other than chromium or an absorption layer can be used as the antireflection layer. In addition, materials such as tungsten, chromium, tantalum, zirconium, vanadium, and other similar metals will also produce a wide range of anti-reflective properties. Other metals can result in high and more colored reflectivity. In addition, chromium or other metal layers can be doped with a small amount of oxygen or nitrogen to change the optical properties of the metal in order to adjust the antireflection properties.

表面又は薄膜スタックの光学特性を修正するための高及び低屈折率の層の交互の組又はこのような層の複数の組の有用性は、本文書の他所で説明している。典型的に低屈折率であると考えられる材料は、金属酸化物、窒化物、オキシナイトライド、フッ化物であり、これらは、不良導電体である傾向がある。典型的には、隣接する材料間の屈折率の差が大きくなれば、光学効果が大きくなる。これが、低屈折率材料として屈折率が約1.6又はそれ未満の材料が通常用いられる理由である。しかし、TCOが連結される材料が十分に高屈折率であり、高−低屈折率対をもたらす時には、透明導電性酸化物のような高屈折率材料で有利な効果が生じる。特に、比較的低屈折率材料としてインジウム錫酸化物に連結された比較的高屈折率材料として二酸化チタンを用いる場合には、光学的及び電気的な利点が得られる。特に、二酸化チタンは、その上又は下に配置されたITO、別のTCO、又は1つ又は複数の金属又は半金属層のような導電性の大きい薄膜を隔離するのに光学的厚みが十分に良好な絶縁部体でない比較的高屈折率材料である。TiO2が、インジウム錫酸化物のような遥かに導電性が大きい層間に光学薄膜として付加される場合には、TiO2は、エレクトロクロミック要素のITO層を互いに隔離することにならず、高−低−高スタックの望ましい光学効果が達成される。言い換えると、薄膜のITOの総厚みの累積的な導電性利点の殆どが維持されると共に、高及び低屈折率層の光学的利点が得られる。次の例は、一般的に、この原理、特にこれらの材料の利点を示すことになる。全ての基部層は、ソーダ石灰ガラス(可視スペクトルでは、nはほぼ1.5)上に堆積させて測定した。 The usefulness of alternating sets of high and low index layers or multiple sets of such layers to modify the optical properties of a surface or thin film stack is described elsewhere in this document. Materials that are typically considered to have a low refractive index are metal oxides, nitrides, oxynitrides, fluorides, which tend to be poor conductors. Typically, the greater the difference in refractive index between adjacent materials, the greater the optical effect. This is why a material having a refractive index of about 1.6 or less is usually used as the low refractive index material. However, when the material to which the TCO is coupled has a sufficiently high refractive index, resulting in a high-low refractive index pair, an advantageous effect occurs with a high refractive index material such as a transparent conductive oxide. In particular, when titanium dioxide is used as a relatively high refractive index material coupled to indium tin oxide as a relatively low refractive index material, optical and electrical advantages are obtained. In particular, titanium dioxide is optically thick enough to isolate highly conductive thin films such as ITO, another TCO, or one or more metal or metalloid layers disposed thereon or below it. It is a relatively high refractive index material that is not a good insulator. When TiO 2 is added as an optical thin film between layers with much higher conductivity, such as indium tin oxide, TiO 2 does not isolate the ITO layers of the electrochromic element from each other, and the high − The desired optical effect of low-high stack is achieved. In other words, most of the cumulative conductivity advantage of the total thickness of the thin film ITO is maintained, while the optical advantages of the high and low index layers are obtained. The following example will generally demonstrate this principle, particularly the advantages of these materials. All base layers were measured deposited on soda lime glass (n is approximately 1.5 in the visible spectrum).

基部層A=ほぼ145nm物理的厚み及び23オーム/平方シート抵抗の半波光学厚みITO(導電性が理想未満の条件で生成)。基部層B=シート抵抗が約110と150オーム/平方の間のほぼ20nmITOの下のほぼ40nm二酸化チタン。基部層C=シート抵抗がほぼ16オーム/平方である基部層A+基部層B(予想されるシート抵抗より低いのは、真空破壊する前にAのITO層をキャッピングして冷却することによって層A単独に比べて導電性が増強した可能性があるという事実のためと考えられる)。基部層D=シート抵抗が約40オーム/平方のほぼ42.5nm二酸化チタン、42.5nmITO、42.5nm二酸化チタン、42.5nmITO。図54aは、空中でガラス上のこれらの基部層(付加的なコーティングを備えず、エレクトロクロミック要素に組み立てる前)の反射率スペクトルを示している。   Base layer A = half-wave optical thickness ITO of approximately 145 nm physical thickness and 23 ohm / square sheet resistance (generated under sub-ideal conditions). Base layer B = approximately 40 nm titanium dioxide under approximately 20 nm ITO with sheet resistance between approximately 110 and 150 ohms / square. Base layer C = Base layer A + base layer B with sheet resistance of approximately 16 ohms / square (below the expected sheet resistance is layer A by capping and cooling the ITO layer of A before breaking vacuum This may be due to the fact that the conductivity may have increased compared to the single case). Base layer D = approximately 42.5 nm titanium dioxide, 42.5 nm ITO, 42.5 nm titanium dioxide, 42.5 nm ITO with a sheet resistance of about 40 ohms / square. FIG. 54a shows the reflectance spectrum of these base layers on glass (without additional coating and before assembly into an electrochromic element) in the air.

図54aのサンプルとして同じコーティング作業からのサンプル(1作業内でも幾分変動があることに注意されたい)に、6%Au94%Ag(6xと呼ぶ)合金ほぼ25nmの付加的なコーティングを行い、本明細書の他所に概説した原理に従ってエレクトロクロミック要素に組み立てた。これらの要素の第2の表面コーティングとしてガラス上のほぼ12オーム/平方の半波光学厚みのITOを用いた。次に、図54b及び図54cに示すように分光光度的測定が行われた。結果は表29に一覧にしている。   An additional coating of approximately 25 nm of 6% Au 94% Ag (referred to as 6x) alloy was applied to a sample from the same coating operation as the sample in FIG. 54a (note that there is some variation within one operation) The electrochromic element was assembled according to the principles outlined elsewhere in this specification. The second surface coating of these elements was ITO with a half wave optical thickness of approximately 12 ohms / square on glass. Next, spectrophotometric measurements were taken as shown in FIGS. 54b and 54c. The results are listed in Table 29.

(表27)

Figure 2009529150
(Table 27)
Figure 2009529150

上述のように、大部分においてシール領域の下が被覆されないように銀合金を遮蔽することは有用であることが多い。このオプションを選択する場合には、要素に対する電気的接触は、第3の表面の下層に作られる。このような例では、下層の低シート抵抗は、銀又は銀合金が、バスバー又は導電性エポキシ又は他の手段を通じて電気的に接触する点までずっと取られた場合よりも更に重要になる。   As mentioned above, it is often useful to shield the silver alloy so that, for the most part, it is not covered under the seal area. If this option is selected, electrical contact to the element is made under the third surface. In such an example, the low sheet resistance of the underlying layer is even more important than if the silver or silver alloy was taken all the way to electrical contact through a bus bar or conductive epoxy or other means.

説明した基部層の抵抗測定は、4点プローブで行ったが、これは、プローブが絶縁層を突破する場合には、表面導電性に関して虚偽の結果を生じる可能性がある。従って、要素は、第3の表面コーティングとして基部層のみで構成し、着色及び明色化特性を比較した。要素の性能は、4点プローブで行ったシート抵抗測定と一致した。   The described base layer resistance measurements were made with a four-point probe, which can produce false results with respect to surface conductivity if the probe breaks through the insulating layer. Therefore, the element consisted of only the base layer as a third surface coating and the coloring and lightening properties were compared. Element performance was consistent with sheet resistance measurements made with a four-point probe.

本発明の一実施形態では、可視領域とディスプレイ領域との間で色及び反射率が一致することが望ましい可能性がある。上述の一部の例では、2つの領域に2つの異なる金属スタックを存在させることができ、同じ金属が上部層である場合には、層の厚みを異ならせることができ、上部金属層の下に他の金属があってもなくてもよい。単体として、堆積してEC要素に入れる前に、2つの領域の反射率は、実質的に同じになるように調節することができる。堆積した後、金属と接触する媒体が空気からEC流体の媒体まで変化する場合には、反射率は、2つの領域で異なる可能性がある。これは、各スタックが、異なる方法で新しい入射媒体と相互作用するためである。   In one embodiment of the present invention, it may be desirable for the color and reflectance to match between the visible region and the display region. In some examples above, there can be two different metal stacks in the two regions, and if the same metal is the top layer, the layer thickness can be different and under the top metal layer. Other metals may or may not be present. As a single unit, the reflectivity of the two regions can be adjusted to be substantially the same before being deposited into the EC element. If the medium in contact with the metal changes from air to EC fluid medium after deposition, the reflectivity may be different in the two regions. This is because each stack interacts with the new incident medium in a different way.

例えば、デザインの1つ(ガラス/TiO2、45nm/ITO、18nm/Ru、14nm)での上部層としてのルテニウム及び別のデザイン(ガラス/TiO2、45nm/ITO、18nm/AgAu7x、19nm)でのAgAu7xの両方は、単体として70.3%の反射率を有し、その後、要素に組み立てられるとRu側が56.6%の反射率に低下し、AgAu7x側が58.3%に低下することになるように調節する。   For example, ruthenium as the top layer in one of the designs (glass / TiO2, 45 nm / ITO, 18 nm / Ru, 14 nm) and AgAu7x in another design (glass / TiO2, 45 nm / ITO, 18 nm / AgAu7x, 19 nm) Both have a reflectivity of 70.3% as a single unit, and when assembled to an element, the Ru side will decrease to 56.6% and the AgAu7x side will decrease to 58.3%. Adjust to.

別の例のTiO2、40nm/ITO、18nm/Cr、25nm/AgAu7x、9nmの反射率は、単体として77.5%、要素に組み立てると65.5%であり、TiO2、40nm/ITO、18nm/AgAu7x、23.4nmの反射率は、単体として77.5%、要素に組み立てると66%である。この場合の差は、先の例ほど劇的ではないが、埋設層でも単体から要素になるまでの反射率の低下に影響を及ぼす可能性があることを示している。これは、要素で反射率の一致が望ましい場合には、単体としてはコーティングに対して反射率が不一致であることが必要である可能性があることを示している。   Another example of TiO2, 40nm / ITO, 18nm / Cr, 25nm / AgAu7x, 9nm reflectivity is 77.5% as a single unit and 65.5% when assembled into an element, TiO2, 40nm / ITO, 18nm / The reflectance of AgAu7x, 23.4 nm is 77.5% as a simple substance, and 66% when assembled into an element. Although the difference in this case is not as dramatic as the previous example, it indicates that the buried layer may affect the decrease in reflectance from a single element to an element. This indicates that if the reflectance of the element is desired to be consistent, it may be necessary for the coating itself to have a mismatch in reflectance with respect to the coating.

ミラーの2つの領域に良好な反射率及び色の一致を達成するためとされる上述の方法では、2つの領域の外観は、実質的に完全反射率が原因であると仮定する。しかし、見る人は、反射率だけでなく、ディスプレイ領域に透過光も察知する。可視又は不透明領域では、透過率が比較的低いために、見る人のみが反射率を察知する。透過光の量は、ディスプレイ領域の透過率及びミラーの第4の表面の背部又はそれと接触する構成要素の反射率の関数である。見る人により察知される光の量は、ディスプレイ領域のコーティングの透過率が増大すると増大する。同様に、ミラーの背部の構成要素の反射率が増大すると、見る人に察知される光も増大する。それによって相当な量の光が加わることができ、ディスプレイ領域が可視領域より明るくなるために、見る人にこれが分かることになる。それによってディスプレイ領域は、2つの領域が同一の反射率であっても更に明るく見えるようにすることができる。この効果は、低反射率を有する構成要素を備える要素を生成するか、及び/又は可視領域の透過率を比較的低レベルに設定することによって緩和される可能性がある。ディスプレイの出力輝度が比較的制限されるか、又は低ければ透過率を低減することによってディスプレイを実質的に薄暗くすることができる。   In the method described above, which is intended to achieve good reflectivity and color matching in the two areas of the mirror, the appearance of the two areas is assumed to be due to substantially full reflectivity. However, the viewer perceives not only the reflectance but also the transmitted light in the display area. In the visible or opaque regions, the transmittance is relatively low, so only the viewer sees the reflectance. The amount of transmitted light is a function of the transmittance of the display area and the reflectivity of the back of the fourth surface of the mirror or components in contact therewith. The amount of light perceived by the viewer increases as the transmittance of the coating in the display area increases. Similarly, as the reflectivity of the components on the back of the mirror increases, so does the light perceived by the viewer. This can add a significant amount of light and the viewer will know this because the display area is brighter than the visible area. Thereby, the display area can appear brighter even if the two areas have the same reflectivity. This effect may be mitigated by creating an element with components having low reflectivity and / or setting the transmittance in the visible region to a relatively low level. If the output brightness of the display is relatively limited or low, the display can be substantially dimmed by reducing the transmission.

更に別の例の反射率が8.1%の40nmTiO2/18nmITO/EC流体/140nmITO/ガラスのEC要素では、5nmルテニウム層で第4の表面を被覆し、ミラーの背部のディスプレイを模擬すると(すなわち、5nmRu/ガラス/40nmTiO2/18nmITO/EC流体/ITO/ガラス)、反射率は、22.4%まで上昇する。ガラス/40nmTiO2/18nmITO/22nmAgAu7x/EC流体/ITO/ガラスから成るEC要素の反射率は、61.7%である。5nmのルテニウムを備えるスタックの反射率は、63.5%であり、反射率がほぼ2%増大する。この量の反射率は、見る人に完全に認知可能である。上述のように、実際の反射率の上昇は、ミラーの背部の構成要素の反射率及びEC要素の透過率に依存することになる。   In yet another example of a 40 nm TiO 2/18 nm ITO / EC fluid / 140 nm ITO / glass EC element with a reflectivity of 8.1%, the fourth surface is coated with a 5 nm ruthenium layer to simulate the display on the back of the mirror (ie, 5 nm Ru / glass / 40 nm TiO 2/18 nm ITO / EC fluid / ITO / glass), the reflectivity increases to 22.4%. The reflectivity of the EC element consisting of glass / 40 nm TiO2 / 18 nm ITO / 22 nm AgAu7x / EC fluid / ITO / glass is 61.7%. The reflectivity of the stack with 5 nm ruthenium is 63.5%, increasing the reflectivity by almost 2%. This amount of reflectivity is completely perceivable by the viewer. As described above, the actual increase in reflectivity will depend on the reflectivity of the components behind the mirror and the transmissivity of the EC element.

2つの領域で認知される輝度の差を低減するために、2つの領域の相対反射率を調節し、透過光成分を補償することができる。従って、ミラーの表示区画に正味2パーセント明るい領域を達成するためには、可視領域の反射率を優先的に増大させるか又はディスプレイ領域の反射率を優先的に低減するかのいずれかを行う。調節量は、システムの特定の状況に依存する。   In order to reduce the difference in brightness perceived between the two regions, the relative reflectance of the two regions can be adjusted to compensate for the transmitted light component. Thus, to achieve a net 2 percent bright area in the mirror display section, either the reflectance of the visible area is preferentially increased or the reflectance of the display area is preferentially reduced. The amount of adjustment depends on the particular situation of the system.

〔実施例1a〕
この実施例では、2.2mmガラス基体の第3の表面をほぼ400ÅのTiO2、続いてほぼ180ÅのITO、最後にほぼ195Åの銀−金合金(重量で93%銀/7%金)で被覆する。二酸化チタン及びITOは、好ましくは、実質的にガラスの縁部に付加され、銀合金は、好ましくは、関連するシールの少なくとも外部側の内側に遮蔽される。実施形態の少なくとも1つでは、第2の表面は、ITOの1/2波(HW)層を含む。関連する要素反射率及び透過率モデルは、図48a及び図48bのそれぞれ線4801a及び線4801bに示している。モデルの反射は、ほぼ550nmでほぼ57%、透過率はほぼ36.7%である。
Example 1a
In this example, TiO 2 approximately 400Å of the third surface of 2.2mm glass substrate, followed by approximately ITO of 180 Å, finally approximately 195Å silver - gold alloy (93% silver / 7% gold by weight) Cover. Titanium dioxide and ITO are preferably added substantially to the edge of the glass and the silver alloy is preferably shielded inside at least the outer side of the associated seal. In at least one embodiment, the second surface comprises a 1/2 wave (HW) layer of ITO. The associated element reflectivity and transmittance models are shown as lines 4801a and 4801b in FIGS. 48a and 48b, respectively. The reflection of the model is approximately 57% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 36.7%.

〔実施例1b〕
この実施例は、関連するクリップ接触領域と銀合金の間の導電性を改善するためにシールの下を延びる第3の表面の周縁領域の少なくとも一部に沿うクロム/金属タブを除いて実施例1aと同様に構成される。外観は、同じままであるが、暗色化速度が改善する。この特徴は、第3の表面から関連する電気接触部までの導電性を改善するために、以下のいくつかの実施例に応用のすることができる。図48a及び図48bに見られるように、実施例1aの要素に関連する反射率に関して、各々の透過率は劇的に異なるが、これは、本発明の利点の1つを表している。
[Example 1b]
This embodiment is the same except for the chromium / metal tabs along at least a portion of the peripheral area of the third surface that extends under the seal to improve electrical conductivity between the associated clip contact area and the silver alloy. The configuration is the same as 1a. The appearance remains the same, but the darkening speed is improved. This feature can be applied to several embodiments below to improve the conductivity from the third surface to the associated electrical contact. As can be seen in FIGS. 48a and 48b, with respect to the reflectivity associated with the elements of Example 1a, each transmissivity is dramatically different, which represents one of the advantages of the present invention.

〔実施例1c〕
実施例1cは、実施例1aと同様に構成されるが、ディスプレイ領域が最初に遮蔽され、マスクを除去した後にCr/Ruから成るスタックが実質的に全表面を覆って堆積する(すなわち、ディスプレイ領域のガラス上にCr/Ruだけになる)。Cr/Ru不透明化スタックは、いくつかの組合せで置換することができる。反射率及び透過率の結果は、図48a及び48bにそれぞれ線4802a及び線4802bで示している。不透明化スタックは、好ましくは、ディスプレイ領域に比較して、反射率及び色の両方に対して低コントラストである。この例の別の利点は、不透明化層に一般的に用いられる金属が、ガラスの縁部まで延び、関連する電気接続クリップと第3の表面の銀−金合金との間を架橋することができることである。モデル反射は、可視領域ではほぼ550nmでほぼ56.9%、ディスプレイ領域ではほぼ57%反射であり、可視領域の透過率は<10、好ましくは<5%、より好ましくは<1%、最も好ましい設計目的では<0.1%(これは、全ての同等の設計に適用される)であり、ディスプレイ領域の透過率は、ほぼ36.7%である。光センサは、ディスプレイ又は他の光源に加えてその代わりに、「ディスプレイ領域」の背部に配置することができることを理解すべきである。
Example 1c
Example 1c is configured similarly to Example 1a, except that the display area is initially shielded and a stack of Cr / Ru is deposited over substantially the entire surface after removing the mask (ie, the display Only Cr / Ru on the area glass). The Cr / Ru opacifying stack can be replaced in several combinations. The reflectance and transmittance results are shown in FIGS. 48a and 48b by lines 4802a and 4802b, respectively. The opacifying stack is preferably of low contrast for both reflectivity and color compared to the display area. Another advantage of this example is that the metal commonly used in the opacifying layer extends to the edge of the glass and bridges between the associated electrical connection clip and the third surface silver-gold alloy. It can be done. The model reflection is approximately 56.9% at approximately 550 nm in the visible region and approximately 57% reflection in the display region, with a visible region transmittance of <10, preferably <5%, more preferably <1%, most preferred. For design purposes, it is <0.1% (this applies to all comparable designs) and the transmittance of the display area is approximately 36.7%. It should be understood that the light sensor can be placed on the back of the “display area” in addition to or instead of a display or other light source.

〔実施例2a〕
この実施例では、ミラー要素の第3の表面は、ほぼ2000ÅのITO、続いてほぼ50%透過性クロム、最後にほぼ170Å銀−金合金で被覆する。好ましくは、ITO及びクロムは、実質的にガラスの縁部に被覆され、銀合金は、シールの少なくとも外部側の内側に遮蔽される。Cr厚みは、好ましくは、背部プレートのみを通ってITOプラスCr層を測定すると50%透過率であるように調節される。実施形態の少なくとも1つでは、第2の表面は、好ましくは、HWITO層を含む。要素の反射率及び透過率は、図49a〜図49dのそれぞれ線4901a及び線4901bに示されている。Cr層は、半透過型要素の最終的な透過率を調節するために調節する(厚くするか薄くする)ことができる。Cr層が厚くされると、透過率は低下することになり、Cr層が薄くされると、透過率は増大することになる。Cr層の付加的な利点は、基部ITO層の通常の真空スパッタ堆積処理変動に対してスタックの色が比較的安定であることである。クロム層の物理的な厚みは、好ましくはほぼ5Åと150Åとの間、より好ましくは20と70Åとの間、最も好ましくは30と60Åとの間である。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ57%であり、透過率はほぼ21.4%である。
Example 2a
In this example, the third surface of the mirror element is coated with approximately 2000 ITO ITO, followed by approximately 50% transmissive chromium, and finally with approximately 170 Å silver-gold alloy. Preferably, the ITO and chrome are coated substantially on the edge of the glass and the silver alloy is shielded on the inside at least the exterior side of the seal. The Cr thickness is preferably adjusted to be 50% transmittance when the ITO plus Cr layer is measured only through the back plate. In at least one embodiment, the second surface preferably comprises a HWITO layer. The reflectivity and transmissivity of the elements are shown by lines 4901a and 4901b, respectively, in FIGS. The Cr layer can be adjusted (thickened or thinned) to adjust the final transmission of the transflective element. When the Cr layer is thickened, the transmittance is reduced, and when the Cr layer is thinned, the transmittance is increased. An additional advantage of the Cr layer is that the color of the stack is relatively stable against normal vacuum sputter deposition process variations of the base ITO layer. The physical thickness of the chromium layer is preferably between approximately 5 and 150 inches, more preferably between 20 and 70 inches, and most preferably between 30 and 60 inches. The model reflection is approximately 57% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 21.4%.

〔実施例2b〕
実施例2bは、クロム/ルテニウムの組合せのスタックが、背板のみを測定する時に(すなわち、ミラー要素に組み込む前に)透過率50%が得られるように被覆されることを除けば実施例2aと同様である。Ru層を付加すると、エポキシシールの間の安定性が改善する。Ru及びクロム厚みの比率は調節することができ、いくらかの設計の寛容域が存在する。クロムが主に組み込まれ、RuのITOへの接着性が改善される。Ruは、Ag又はAg合金への好ましい結合性を有する。適切な材料及び物理的特性が維持される限り、他の金属又は各金属をCrとRu層の間に配置することができる。反射率及び透過率特性は、図49cのそれぞれ線4901c及び線4902cに示されている。
[Example 2b]
Example 2b is the same as Example 2a except that the chromium / ruthenium combination stack is coated to give a transmission of 50% when measuring only the backplate (ie before incorporation into the mirror element). It is the same. Adding a Ru layer improves the stability during the epoxy seal. The ratio of Ru and chromium thickness can be adjusted, and there is some design tolerance. Chromium is mainly incorporated to improve the adhesion of Ru to ITO. Ru has favorable binding properties to Ag or an Ag alloy. Other metals or each metal can be placed between the Cr and Ru layers as long as appropriate materials and physical properties are maintained. The reflectance and transmittance characteristics are shown by lines 4901c and 4902c in FIG. 49c, respectively.

〔実施例2c〕
実施例2cは、ディスプレイ領域が最初に遮蔽されており、マスクを除去した後にCr/Ru(又は他の不透明剤)層が実質的に第3の表面全体を堆積していることを除き、実施例2a及び実施例2bと同様である。透過率及び反射率の結果は、図49a及び図49bのそれぞれ線4902a及び線4902bに示されている。関連する利点は、実施例1cと同様である。
Example 2c
Example 2c was performed except that the display area was initially shielded and the Cr / Ru (or other opacifier) layer deposited substantially the entire third surface after removal of the mask. Similar to Example 2a and Example 2b. The transmittance and reflectance results are shown by lines 4902a and 4902b in FIGS. 49a and 49b, respectively. Related advantages are similar to Example 1c.

〔実施例3a〕
この実施例では、EC要素の第3の表面は、ほぼ400ÅのTiO2、続いてほぼ180ÅのITO、続いてほぼ195Åの銀、最後に、ほぼ125ÅのIzo−Tcoで被覆される。
Example 3a
In this embodiment, the third surface of an EC element is approximately 400Å of TiO 2, followed by approximately 180Å of ITO, followed by approximately 195Å silver, finally, is coated with Izo-Tco of approximately 125 Å.

この実施例は、実施例1aと類似しており、TiO2及びITOは、実質的にガラスの縁部に被覆され、銀は、シールの外部側の少なくとも内側に遮蔽され、次に、EC流体からの保護障壁としてインジウム−亜鉛−酸化物(IZO)又は他のTCOの層が銀を覆って付加される。代替的に、IZO/TCO層は、実質的にガラスの縁部まで延びることができる。実施形態の少なくとも1つでは、第2の表面は、好ましくは、HWITO層を含む。要素の反射率及び透過率は、図50a及び図50bにそれぞれ線5001a及び線5001bで示している。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ57%、透過率はほぼ36%である。   This example is similar to Example 1a, where TiO2 and ITO are substantially coated on the edge of the glass, silver is shielded at least inside the exterior side of the seal, and then from the EC fluid. As a protective barrier, an indium-zinc-oxide (IZO) or other layer of TCO is added over the silver. Alternatively, the IZO / TCO layer can extend substantially to the edge of the glass. In at least one embodiment, the second surface preferably comprises a HWITO layer. The reflectivity and transmissivity of the elements are indicated by lines 5001a and 5001b in FIGS. 50a and 50b, respectively. The model reflection is approximately 57% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 36%.

〔実施例3b〕
実施例3bは、ディスプレイ領域が遮蔽され、Cr/Ruから成るスタックが、実質的に第3の表面の遮蔽されていない領域全体を覆って堆積することを除き、実施例3aと同様に構成される。Cr/Ru不透明化スタックは、材料のいくつかの組合せで置換することができる。反射率及び透過率の結果は、それぞれ線5002a及び線5002bにより図50a及び図50bに示されている。この例の利点は、一般的に不透明化層に用いられる金属が、実質的にガラスの縁部まで延び、関連する電気接触クリップと銀合金との間を架橋することができることである。関連する反射率及び透過率を測定したデータは、図50cにそれぞれ線5001c、線5002cで示されている。
[Example 3b]
Example 3b is configured in the same way as Example 3a, except that the display area is shielded and the Cr / Ru stack is deposited over substantially the entire unshielded area of the third surface. The The Cr / Ru opacifying stack can be replaced with several combinations of materials. The reflectance and transmittance results are shown in FIGS. 50a and 50b by lines 5002a and 5002b, respectively. The advantage of this example is that the metal typically used in the opacifying layer can extend substantially to the edge of the glass and bridge between the associated electrical contact clip and the silver alloy. Data obtained by measuring the associated reflectance and transmittance are shown in FIG. 50c by lines 5001c and 5002c, respectively.

〔実施例4a〕
この実施例では、EC要素の第3の表面は、ほぼ2100ÅのITO、続いて、ほぼ225Åのシリコン、最後にほぼ70ÅのRu又はRhで被覆される。
Example 4a
In this example, the third surface of the EC element is coated with approximately 2100 ITO ITO, followed by approximately 225 シ リ コ ン silicon, and finally approximately 70 R Ru or Rh.

層の全ては、実質的にガラスの縁部まで被覆することができる。代替的に、ガラスは、加工してシートにし、その後、切断して、ミラー要素に組み込むための単体にすることができる。Ru又はRh層は、いくつかの高反射金属又は合金の1つで置換することができる。実施形態の少なくとも1つでは、第2の表面は、好ましくはHWITOで被覆される。この実施例は、異なる波長で透過率が増大することの利点を示している。基部ITO層は、異なる厚みの層で置換することができる。一部の実施形態では、ITOは、1/4波の奇数倍であることが好ましい。これらの場合には、反射率は、ITOにより僅かに増強されることになる。この効果は、ITOが厚くなると幾分減少する。厚いITOの利点は、一般的に、シート抵抗が低いことであり、それによって要素暗色化時間が速くなることになる。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ57%、透過率は、ほぼ11.4%である。モデル反射率及び透過率は、それぞれ図51a及び図51bに示している。測定した反射率及び透過率は、図51cにそれぞれ線5101c、線5102cで示している。   All of the layers can be coated substantially up to the edge of the glass. Alternatively, the glass can be processed into a sheet and then cut into a single piece for incorporation into the mirror element. The Ru or Rh layer can be replaced with one of several highly reflective metals or alloys. In at least one embodiment, the second surface is preferably coated with HWITO. This example shows the advantage of increased transmission at different wavelengths. The base ITO layer can be replaced with a layer of different thickness. In some embodiments, the ITO is preferably an odd multiple of a quarter wave. In these cases, the reflectivity will be slightly enhanced by ITO. This effect decreases somewhat as the ITO becomes thicker. The advantage of thick ITO is generally low sheet resistance, which results in faster element darkening time. The model reflection is approximately 57% at approximately 550 nm, and the transmittance is approximately 11.4%. The model reflectance and transmittance are shown in FIGS. 51a and 51b, respectively. The measured reflectivity and transmissivity are shown in FIG. 51c by lines 5101c and 5102c, respectively.

〔実施例5〕
この実施例では、EC要素の第3の表面は、ほぼ2100ÅのITO、続いてほぼ50Åのクロム、続いてほぼ75ÅのRu、最後に、任意的に、ほぼ77ÅのRhで被覆する。
Example 5
In this example, the third surface of the EC element is coated with approximately 2100 ITO ITO, followed by approximately 50 ク ロ ム chromium, followed by approximately 75 R Ru, and optionally, optionally approximately 77 R Rh.

層の全てを実質的にガラスの縁部まで被覆することができ、ガラスを加工してシートにし、その後、切断して、ミラー要素に組み込むための単体にすることができる。Ru層をいくつかの高反射金属又は合金の1つで置換することができ、又はロジウムのような付加的な層を加えることができる。金属層は、高又は低反射率/透過率均衡が得られるように調節することができる。実施形態の少なくとも1つでは、第2の表面は、好ましくはHWITO層で被覆される。厚いITOの利点の1つは、一般的にシート抵抗が低いことであり、それによって要素暗色化時間が速くなることになる。ITOが厚いと、第3の表面スタックの粗度を増大させることができ、それによって反射率を下げることができる。この効果は、それぞれ図52a及び図52bのモデル透過率及び反射率を実験で得られる透過率及び反射率(図52cのそれぞれ線5201c1及び線5201c2)に比較する時に観察される。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ57%、透過率は、ほぼ7.4%である。   All of the layers can be coated substantially to the edge of the glass, and the glass can be processed into a sheet and then cut into a single piece for incorporation into the mirror element. The Ru layer can be replaced with one of several highly reflective metals or alloys, or additional layers such as rhodium can be added. The metal layer can be adjusted to obtain a high or low reflectivity / transmittance balance. In at least one embodiment, the second surface is preferably coated with a HWITO layer. One advantage of thick ITO is that it generally has a low sheet resistance, which results in faster element darkening times. Thicker ITO can increase the roughness of the third surface stack, thereby reducing the reflectivity. This effect is observed when comparing the model transmittance and reflectance of FIGS. 52a and 52b to experimentally obtained transmittance and reflectance (line 5201c1 and line 5201c2 of FIG. 52c, respectively). The model reflection is approximately 57% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 7.4%.

〔実施例6a〕
第3の表面上の不透明剤層
この実施例では、不透明剤層は、第3の表面コーティングスタックに組み込まれる。ほぼ600Åのクロム、続いてほぼ600ÅのITOの基部層スタックは、ディスプレイ領域を基部層スタックの堆積処理中に遮蔽するか、又は後で基部層スタックのディスプレイ領域をレーザ削除するかのいずれかでガラス基体上に堆積される。次に、ほぼ700ÅのITO及び(ほぼ180Åの銀合金Ag−X、Xは、Agの合金のオプションを示す)の層を付加する。この手法では、可視領域は実質的に不透明であり、ディスプレイ領域は半透過型である。
Example 6a
Opacifier layer on the third surface In this example, the opacifier layer is incorporated into the third surface coating stack. A base layer stack of approximately 600 liters of chromium, followed by approximately 600 liters of ITO, either shields the display area during the deposition process of the base layer stack, or later laser deletes the display area of the base layer stack. Deposited on a glass substrate. Next, a layer of approximately 700 ITO ITO and (approximately 180 銀 silver alloy Ag-X, X indicates an Ag alloy option) is added. In this approach, the visible area is substantially opaque and the display area is transflective.

合金は、シールから比較的遠くで遮蔽し、過酷な環境での要素の寿命を改善することができる。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ52%であり、透過率はほぼ41%である。   The alloy can shield relatively far from the seal and improve the life of the element in harsh environments. The model reflection is approximately 52% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 41%.

〔実施例6b〕
実施例6bは、実施例6aと同様である。この実施例では、第3の表面は、ディスプレイ領域以外は、最初に、ほぼ600Åのクロム、続いてほぼ100ÅのITO、続いてほぼ500ÅのTiO2、最後にほぼ50Åのクロムの基部層スタックで被覆される。実質的に、第3の表面全体は、次に、ほぼ150ÅのTiO2、続いてほぼ500ÅのITO、最後にほぼ180Åの銀−金合金で被覆される。モデル反射は、ほぼ550nmでほぼ54%、透過率はほぼ41%である。
[Example 6b]
Example 6b is similar to Example 6a. In this example, the third surface is a base layer stack of first approximately 600 liters of chrome, followed by approximately 100 liters of ITO, followed by approximately 500 liters of TiO 2 , and finally approximately 50 liters of chromium, except for the display area. Covered. In effect, the entire third surface is then substantially TiO 2 of 150 Å, followed by approximately 500Å of ITO, finally approximately 180Å silver - coated with gold alloy. The model reflection is approximately 54% at approximately 550 nm and the transmittance is approximately 41%.

エレクトロクロミックミラーの反射率(R)は、高透過率(T)レベルが望ましい場合は制限することができ、又は高反射率が必要である場合は透過率を制限することができる。これは、吸収(A)が一定のままであると仮定すれば、関係R+T+A=1で説明することができる。一部のディスプレイ、又は光センサ、ミラー用途では、関連するディスプレイを適切に見るか又はミラー要素に適切な光を透過させるために、高レベルの透過光又は(輝度)を有することが望ましい場合がある。多くの場合、それによって望ましい反射率よりも小さい反射率のミラーになる。   The reflectivity (R) of the electrochromic mirror can be limited when a high transmittance (T) level is desired, or the transmittance can be limited when high reflectivity is required. This can be explained by the relationship R + T + A = 1, assuming that the absorption (A) remains constant. In some displays, or light sensor, mirror applications, it may be desirable to have a high level of transmitted light or (brightness) to properly view the associated display or transmit the appropriate light to the mirror element. is there. In many cases, this results in a mirror with a reflectivity that is less than desired.

上述の限界に対処するための解決法は、1つ又は複数の金属層の厚みが可視領域の反射率に適切であり、ディスプレイ領域を覆う部分でのみ薄い本明細書の他の例で説明している。他の例では、異なる領域の色及び/又は反射率を一致させようとして、ディスプレイ領域を覆う異なる金属又はコーティングスタックの層を用いている。多くの場合、反射率又は色が突然に変化すると観測者に対して好ましくない。例えば、図55及び図56aを参照すると、2つの領域間の境界(C)は突然である。領域(A)の透過率は、領域(B)よりも高い。境界(C)は、2つの領域の輪郭を描いている。図63では、高及び低反射率領域の間の移行が開始する境界も突然である。反射率の変化/単位距離の傾きは、領域間を移行する時に無限大に近づく。   Solutions to address the above limitations are described in other examples herein where the thickness of one or more metal layers is appropriate for the reflectivity of the visible region and is thin only in the portion that covers the display region. ing. Other examples use different metal or coating stack layers covering the display area in an attempt to match the color and / or reflectivity of the different areas. In many cases, sudden changes in reflectance or color are undesirable for the observer. For example, referring to FIGS. 55 and 56a, the boundary (C) between the two regions is abrupt. The transmittance of the region (A) is higher than that of the region (B). The boundary (C) delineates the two regions. In FIG. 63, the boundary at which the transition between the high and low reflectivity regions begins is also abrupt. The change in reflectance / inclination of unit distance approaches infinity when transitioning between regions.

実施形態の少なくとも1つでは、金属層厚みの移行の様式は、漸進的である。移行領域で反射率及び/又は透過率が漸進的に変化すると、人間の眼で検出するのは困難である。2つの領域は、依然として互いに異なる反射率及び透過率値を有するが、2つの領域間の境界は漸変し、漸次移行は、突然の不連続部を排除し、それを漸進的移行で置換する。人間の眼は、漸変されているとその界面に引き付けられない。この漸変は、線状、曲線状、又は図56b〜図56dに示す移行の他の形とすることができる。漸変が生じる距離は、変動させることができる。実施形態の少なくとも1つでは、距離は、2つの領域の反射率差の関数である。2つの領域の間の反射率が比較的低い場合には、漸変距離は、比較的短くすることができる。反射率差が大きい場合には、移行の可視性を最小限にするために漸変が長いことが好ましい可能性がある。実施形態の少なくとも1つでは、漸変の長さは、用途及び意図する用法、観測者、照明等の関数である。   In at least one embodiment, the mode of transition of the metal layer thickness is gradual. If the reflectance and / or transmittance gradually changes in the transition region, it is difficult to detect with the human eye. The two regions still have different reflectance and transmission values, but the boundary between the two regions changes gradually and the gradual transition eliminates the sudden discontinuity and replaces it with a gradual transition. . The human eye cannot be attracted to its interface when it is gradually changed. This grading can be linear, curvilinear, or other forms of transition shown in FIGS. 56b-56d. The distance over which gradual change occurs can be varied. In at least one embodiment, the distance is a function of the reflectance difference between the two regions. If the reflectivity between the two regions is relatively low, the gradual distance can be relatively short. If the reflectivity difference is large, it may be preferable to have a long grading to minimize the visibility of the transition. In at least one embodiment, the grading length is a function of the application and intended usage, observer, illumination, etc.

図56eに示す実施形態の少なくとも1つでは、透過率は、1つ又はそれよりも多くの部分でゼロ近くまで減少する場合がある。本明細書に説明する他の場合には、反射率は、同じか又は異なるものとすることができる。本明細書の他書に説明する「内密性」の実施形態を用いて、透過率を必要に応じてミラー要素の様々な部分で調節しながら、反射率を比較的一定に維持することができる。   In at least one of the embodiments shown in FIG. 56e, the transmittance may decrease to near zero in one or more portions. In other cases described herein, the reflectivity can be the same or different. The “confidentiality” embodiments described elsewhere in this specification can be used to maintain the reflectance relatively constant while adjusting the transmittance in various parts of the mirror element as needed. .

本発明は、透過率又は反射率が一定の2つ又はそれよりも多くの領域を有することに限定されない。図56fには、一実施形態が示されている。領域Bの透過率は比較的低く、ゼロであることもある。これは、設計目的の1つが、領域Bに半透過型被覆基体の背部に配置された物体から入る光を遮蔽させることである場合には、望ましい可能性がある。コーティングスタックは、領域Bから傾斜Cで漸進的に移行することができる。領域Aは、それ自体に別の勾配を有することができる。これには、以下に説明する潜在的な利点がある。   The present invention is not limited to having two or more regions with constant transmittance or reflectance. One embodiment is shown in FIG. 56f. The transmittance of region B is relatively low and may be zero. This may be desirable if one of the design objectives is to block the light entering from the object located in the region B behind the transflective coated substrate. The coating stack can transition progressively from region B with slope C. Region A can have another slope on its own. This has the potential advantages described below.

ある一定の用途では、二重平坦域状況を達成するのに十分な長さが利用可能でない場合がある。このような場合には、図57aに示すように、半透過型特性が望ましい領域にわたって連続傾斜を用いることが有利である。反射率の変化は漸進的であり、高透過率であることの利点が得られる。すなわち、領域間には突然の界面は存在しない。   In certain applications, sufficient length may not be available to achieve a double plateau situation. In such a case, it is advantageous to use a continuous slope over the region where semi-transmissive characteristics are desired, as shown in FIG. 57a. The change in reflectivity is gradual, and the advantage of high transmittance is obtained. That is, there is no sudden interface between the regions.

2つのゾーン間の傾きは、様々な形をとることができる。最も広い意味では、要素は、互いに異なる均一な透過率及び反射率の領域を含むことができる。図57a〜図57cに示す例では、一定の反射率及び透過率の領域は存在しない。これらの場合には、光学特性が漸進的及び連続的に変化する。この手法の利点を図58に示している。   The slope between the two zones can take various forms. In the broadest sense, an element can include regions of uniform transmission and reflectance that are different from each other. In the example shown in FIGS. 57a to 57c, there is no region of constant reflectance and transmittance. In these cases, the optical properties change gradually and continuously. The advantages of this approach are shown in FIG.

見る人が、ミラー要素又は被覆ガラス基体を通してディスプレイを見る時には、ディスプレイの遠い部分に対してディスプレイに近い部分には、経路長さ及び角度の連続性が存在する。ミラー要素ディスプレイの方向、要素の大きさ、観測者からの距離等によっては、入射角に対する有効角度が変化することになる。それによってディスプレイ領域の様々な部分でガラスを通る透過率の量が異なることになる。透過率の量が異なると、次に、ディスプレイの輝度が変化することになる。ディスプレイの全ての領域から光が一定に出力されることが望ましい場合には、半透過型コーティングは、視角から生じる透過率の損失及びガラスを通る経路の差を考慮して変動させることができる。有効視角が.約45度から60度まで変化する場合には、ガラスを通る透過率は約6%変化することになる。従って、ディスプレイの領域の漸変半透過型コーティングを有すると、幾分この影響を補償することができ、従って、ディスプレイにわたる感知される光強度を更に等しくすることができる。   When a viewer views the display through a mirror element or coated glass substrate, there is a continuity in path length and angle in the portion near the display relative to the distant portion of the display. The effective angle relative to the incident angle varies depending on the direction of the mirror element display, the size of the element, the distance from the observer, and the like. This will result in different amounts of transmission through the glass at various portions of the display area. If the amount of transmittance is different, then the brightness of the display will change. If it is desirable to have constant light output from all areas of the display, the transflective coating can be varied to account for transmission loss resulting from viewing angles and differences in path through the glass. Effective viewing angle. When changing from about 45 degrees to 60 degrees, the transmission through the glass will change by about 6%. Thus, having a gradual transflective coating in the area of the display can compensate for this effect somewhat and thus make the sensed light intensity across the display even more equal.

後部カメラ又は従来的なコンパス温度ディスプレイのようなディスプレイには、漸変移行ゾーンを用いることができる。本明細書の他所で説明した「内密」の一部の例では、不透明化層が、2つのAg層の間に配置され、半透過及び不透明特性の領域の外観を一致させるのを助けるいわゆる「分割Ag」スタックが設けられる。内密ディスプレイの別の実施形態では、Ag層が、不透明化層の上方に配置される。これらの実施形態の両方は、領域間の漸変移行から利益を得ることができる。不透明化層又はAg層又は全ての層は、漸変させることができる。実施形態の少なくとも1つでは、不透明化層は、漸変して、領域間の移行の唐突さを最小限にすることができる。   For displays such as rear cameras or conventional compass temperature displays, a gradual transition zone can be used. In some examples of “confinement” described elsewhere herein, an opacifying layer is placed between two Ag layers to help match the appearance of regions of transflective and opaque properties. A “split Ag” stack is provided. In another embodiment of the covert display, an Ag layer is placed over the opacifying layer. Both of these embodiments can benefit from a gradual transition between regions. The opacifying layer or Ag layer or all layers can be graded. In at least one embodiment, the opacifying layer can be graded to minimize the abrupt transition between regions.

1つ又は複数の層の材料の厚みを変化させて移行領域を生成するために、以下に限定されるものではないが、マスキング、基体又はコーティング源のいずれかの運動又は速度の変化、マグネトロンの磁場の変化、又は本明細書に説明したイオンビームエッチング又は他の適切な手段のような層低減技術を含む多くの方法を用いることができる。   To change the material thickness of one or more layers to create a transition region, including but not limited to masking, movement of either the substrate or the coating source or a change in velocity, magnetron Many methods can be used including layer reduction techniques such as magnetic field changes, or ion beam etching or other suitable means as described herein.

図59は、ガラスの背板5914、ほぼ440Åの二酸化チタンの副層及び約200ÅのITOの副層を含む層5972A、領域の1つの厚みが約140Åで別の領域の厚みが約235Åの6Au94Agの層5978、及び2つの間の厚みが漸進的に移行する第1の2つの領域の間の第3の領域、厚みがほぼ140ミクロンのエレクトロクロミック流体/ゲル5925、ITOのほぼ1400Åの層5928、及び2.1mmのガラス板5912を有するエレクトロクロミックミラー構成の例を示している。要素の得られる反射率は、ミラーの大部分の約63%からディスプレイの前部の領域の約44%までの範囲である。   FIG. 59 shows a 6Au94Ag glass backplate 5914, a layer 5972A comprising approximately 440 チ タ ン of titanium dioxide sub-layer and about 200 ITO of ITO sub-layer, one region having a thickness of about 140 Å and another region having a thickness of about 235 図. Layer 5978, and a third region between the first two regions where the thickness gradually transitions between the two, an electrochromic fluid / gel 5925 with a thickness of approximately 140 microns, a layer 5928 with an ITO of approximately 1400 inches. , And an example of an electrochromic mirror configuration having a 2.1 mm glass plate 5912. The resulting reflectivity of the element ranges from about 63% for most of the mirrors to about 44% for the front area of the display.

マスキング技術と堆積源の磁気操作との組合せを用いて、図57cに説明して示したものと同様の方式で層5978の厚みを変化させる上述のものと同様のエレクトロクロミック装置を構成した。選択する方法は、完成した要素に必要な正確な特徴及びどのような処理法が利用可能であるかに依存することになる。図60及び図61は、ミラーの位置の関数として対応する反射率データを示している。ディスプレイは、この実施例では低反射率、高透過率の領域の背部に配置される。   A combination of the masking technique and the magnetic manipulation of the deposition source was used to construct an electrochromic device similar to that described above that varied the thickness of layer 5978 in a manner similar to that illustrated and shown in FIG. 57c. The method chosen will depend on the exact features required for the finished element and what processing methods are available. 60 and 61 show the corresponding reflectance data as a function of mirror position. In this embodiment, the display is placed on the back of a low reflectance, high transmittance area.

漸変移行の別の用途は、エポキシシールを隠す第2の表面反射体を有するエレクトロクロミック要素であり、「リング」と第3又は第4の表面に位置決めされる反射体との間の反射率及び色の一致を達成することができる。最良の一致は、リングの反射強度が反射体の反射強度に一致する時である。実施形態の少なくとも1つでは、反射体の反射率は、リングを変更しない間に更に増大する。これは、耐久性、製造性、又は他の考慮事項により起こる可能性がある。反射体とリングの間の一致を維持するための手段は、反射体の反射率が上述のように漸変される時に得ることができる。反射率に漸進的変化が生じると、反射体の反射率は、リングの近くではリングの反射率に一致し、次に、リングから離れると漸進的に増大するように調整することができる。従って、可視領域の中心の反射率は、図62に見られるように比較的高い。   Another application of the gradual transition is an electrochromic element having a second surface reflector that hides the epoxy seal, and the reflectivity between the “ring” and the reflector positioned on the third or fourth surface. And color matching can be achieved. The best match is when the reflection intensity of the ring matches the reflection intensity of the reflector. In at least one embodiment, the reflectivity of the reflector is further increased while not changing the ring. This can occur due to durability, manufacturability, or other considerations. Means for maintaining coincidence between the reflector and the ring can be obtained when the reflectivity of the reflector is graded as described above. When a gradual change in reflectivity occurs, the reflectivity of the reflector can be adjusted to match the reflectivity of the ring near the ring and then gradually increase away from the ring. Therefore, the reflectivity at the center of the visible region is relatively high as seen in FIG.

同様に、ITOは、リング領域から可視領域の中心まで漸進的に変化し、要素の中心の反射率を比較的高くしながら許容可能な色に必要な厚みの範囲を保つことができる。従って、ミラーは、要素にわたってITOコーティングが比較的薄い場合に比較して、比較的急速に暗くなることになる。   Similarly, ITO can gradually change from the ring region to the center of the visible region, keeping the thickness range required for acceptable colors while keeping the reflectivity at the center of the element relatively high. Thus, the mirror will darken relatively quickly compared to the relatively thin ITO coating across the element.

同じ概念を金属反射体電極に拡張することができる。この場合、漸変は、コーティングのシート抵抗が位置と共に漸進的に変化するように用いることができる。この方法は、様々なバス構成を補足し、更に速くて均一な暗色化をもたらす。図63は、本発明以前の従来技術によるミラー要素の実施形態を示している。   The same concept can be extended to metal reflector electrodes. In this case, grading can be used such that the sheet resistance of the coating changes gradually with position. This method complements various bus configurations and results in faster and uniform darkening. FIG. 63 shows an embodiment of a prior art mirror element prior to the present invention.

本明細書に提供した詳細説明は、当業者が本発明の様々な実施形態の最良のモードを作って利用することができるように意図したものであることを理解すべきである。これらの説明は、特許請求の範囲を制限するように意図されるものでは決してない。特許請求の範囲、並びに各個々の請求項の制限は、全ての均等物を含むように解釈されるものとする。   It should be understood that the detailed description provided herein is intended to enable one of ordinary skill in the art to make and use the best mode of the various embodiments of the present invention. These descriptions are in no way intended to limit the scope of the claims. The claims, as well as the limitations of each individual claim, should be construed to include all equivalents.

可変透過率窓を有する飛行機を示す図である。It is a figure which shows the airplane which has a variable transmittance window. 可変透過率窓を有するバスを示す図である。It is a figure which shows the bus | bath which has a variable transmittance window. 可変透過率窓を有する列車車両を示す図である。It is a figure which shows the train vehicle which has a variable transmittance window. 可変透過率及び/又は可変反射率窓を有する建造物を示す図である。FIG. 2 shows a building with variable transmittance and / or variable reflectance window. 可変透過率窓及び可変反射率バックミラーを有する車両を示す図である。It is a figure which shows the vehicle which has a variable transmittance window and a variable reflectance rearview mirror. 外部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 5 shows an external rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 外部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 5 shows an external rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 外部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 5 shows an external rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 外部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 5 shows an external rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 外部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 5 shows an external rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 内部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 6 shows an internal rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 内部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 6 shows an internal rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 内部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 6 shows an internal rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 内部バックミラーアセンブリ及び関連可変反射率要素を示す図である。FIG. 6 shows an internal rearview mirror assembly and associated variable reflectivity element. 可変反射率要素の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of a variable reflectance element. 要素の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of an element. 要素の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of an element. 要素の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of an element. 要素の断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section of an element. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 要素に対する電気的接続を示す図である。FIG. 6 shows electrical connections to elements. 複数の要素に対する電気制御を示す概略図である。It is the schematic which shows the electric control with respect to a some element. 電気制御を示す概略図である。It is the schematic which shows electric control. 電気制御を示す概略図である。It is the schematic which shows electric control. 電気制御を示す概略図である。It is the schematic which shows electric control. 電気制御を示す概略図である。It is the schematic which shows electric control. 要素製造工程に用いられる様々なアルゴン処理ガス圧力に対する要素の歪対酸素流量を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing element strain versus oxygen flow for various argon process gas pressures used in the element manufacturing process. FIG. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する薄膜バルク抵抗対酸素流量を示すグラフである。Figure 6 is a graph showing thin film bulk resistance versus oxygen flow rate for various process gas pressures used in the element manufacturing process. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する薄膜厚み対酸素流量を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing thin film thickness versus oxygen flow rate for various process gas pressures used in the element manufacturing process. FIG. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する薄膜シート抵抗対アルゴン流量を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing thin film sheet resistance versus argon flow for various process gas pressures used in the element manufacturing process. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する薄膜バルク抵抗対アルゴン流量を示すグラフである。Figure 5 is a graph showing thin film bulk resistance versus argon flow for various process gas pressures used in the element manufacturing process. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する薄膜吸収対酸素流量を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing thin film absorption versus oxygen flow for various process gas pressures used in the element manufacturing process. FIG. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する要素歪対酸素流量を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing element strain versus oxygen flow for various process gas pressures used in the element manufacturing process. FIG. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する要素歪対薄膜吸収を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing element strain versus thin film absorption for various process gas pressures used in the element manufacturing process. FIG. 要素製造工程に用いられる様々な処理ガス圧力に対する要素歪対薄膜透過率を示すグラフである。It is a graph which shows the element distortion with respect to various process gas pressures used for an element manufacturing process with respect to the thin film transmittance. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜表面形態を示す図である。It is a figure which shows a thin film surface form. 薄膜ピーク−ピーク表面粗度を示す図である。It is a figure which shows a thin film peak-peak surface roughness. 薄膜ピーク−ピーク表面粗度を示す図である。It is a figure which shows a thin film peak-peak surface roughness. 様々な薄膜材料に対するスパッタリング収量対イオンエネルギを示すグラフである。Figure 5 is a graph showing sputtering yield versus ion energy for various thin film materials. スパッタ収量対スパッタガス質量/ターゲット質量を示すグラフである。It is a graph which shows sputter | spatter yield versus sputter gas mass / target mass. 拡大したイオンミリングの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the expanded ion milling. 拡大したイオンミリングの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the expanded ion milling. 薄膜表面粗度対ライン速度の逆数を示すグラフである。It is a graph which shows the reciprocal number of thin film surface roughness versus line speed. 薄膜反射率対イオンビーム電流を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance versus ion beam current. 薄膜反射率対ライン速度の逆数を示すグラフである。It is a graph which shows the reciprocal number of thin film reflectivity versus line speed. 薄膜b*対ライン速度の逆数を示すグラフである。It is a graph which shows the reciprocal number of thin film b * versus line speed. 薄膜反射率対イオンビーム滞留時間を示すグラフである。It is a graph which shows thin film reflectivity versus ion beam residence time. 薄膜反射率対厚みを示すグラフである。It is a graph which shows thin film reflectance vs. thickness. 薄膜反射率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance with respect to a wavelength. 薄膜透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film transmittance vs. wavelength. 薄膜反射率対厚みを示すグラフである。It is a graph which shows thin film reflectance vs. thickness. 薄膜透過率対反射率を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film transmittance | permeability versus a reflectance. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 薄膜反射率及び/又は透過率対波長を示すグラフである。It is a graph which shows a thin film reflectance and / or transmittance | permeability versus a wavelength. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating. 漸変薄膜コーティングを有する要素の実施形態を示す図である。FIG. 5 shows an embodiment of an element having a graded thin film coating.

符号の説明Explanation of symbols

700 バックミラー要素
702 第1の基体
708 第1の導電電極部分
730 第2の導電電極部分
700 Rearview mirror element 702 First substrate 708 First conductive electrode portion 730 Second conductive electrode portion

Claims (44)

第1及び第2の表面を含み、該第1及び第2の表面の少なくとも一方に約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含む材料の少なくとも1つの層を含む第1の基体と、
第3及び第4の表面を含み、該第3及び第4の表面の少なくとも一方に約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含む材料の少なくとも1つの層を含む第2の基体と、
を含むことを特徴とする電気光学要素。
A first comprising a first and second surface, wherein at least one layer of material comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 Å on at least one of the first and second surfaces; A base of
A second comprising a third and fourth surface, wherein at least one layer of material comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 Å on at least one of the third and fourth surfaces A base of
An electro-optic element comprising:
前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約100Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 100%. 前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約50Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 50%. 前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約25Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 25%. 前記材料の少なくとも1つの層は、インジウム−錫−酸化物の層を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the at least one layer of material comprises an indium-tin-oxide layer. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/4波であることを特徴とする請求項5に記載の電気光学要素。   6. The electro-optic element of claim 5, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about 1/4 wave. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/2波であることを特徴とする請求項5に記載の電気光学要素。   6. The electro-optic element of claim 5, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about 1/2 wave. 前記材料の少なくとも1つの層は、200μオーム−cm未満のバルク抵抗を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the at least one layer of material comprises a bulk resistance of less than 200 μohm-cm. 前記材料の少なくとも1つの層は、クロムの層を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1, wherein the at least one layer of material comprises a layer of chromium. 前記クロムの層の厚みが、少なくとも約250Åであることを特徴とする請求項9に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 9, wherein the chromium layer has a thickness of at least about 250 mm. 前記クロムの少なくとも1つの層の上面が、堆積された後にイオンミリングを通じて平滑化されていることを特徴とする請求項9に記載の電気光学要素。   10. The electro-optic element according to claim 9, wherein the upper surface of the at least one layer of chromium is smoothed through ion milling after being deposited. 前記クロムの層は、理論的に可能な値の少なくとも約80%の反射率を含むことを特徴とする請求項9に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 9, wherein the chromium layer comprises a reflectivity of at least about 80% of a theoretically possible value. 可変透過率を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element according to claim 1, comprising variable transmittance. 可変反射率を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 1 including a variable reflectivity. 第1及び第2の表面含む第1の基体、
を含み、
前記第1の基体は、前記表面の少なくとも一方に約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含む材料の少なくとも1つの層を含む、
ことを特徴とする電気光学要素。
A first substrate including first and second surfaces;
Including
The first substrate comprises at least one layer of material comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 に on at least one of the surfaces;
An electro-optic element characterized by that.
前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約100Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element according to claim 15, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 100%. 前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約50Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 15, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 50%. 前記平均ピーク−谷間表面粗度は、約25Åに等しいか又はそれ未満であることを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 15, wherein the average peak-valley surface roughness is less than or equal to about 25%. 前記材料の少なくとも1つの層は、インジウム−錫−酸化物の層を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 15, wherein the at least one layer of material comprises an indium-tin-oxide layer. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/4波であることを特徴とする請求項19に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 19, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about ¼ wave. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/2波であることを特徴とする請求項19に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 19, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about ½ wave. 前記材料の少なくとも1つの層は、200μオーム−cm未満のバルク抵抗を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 15, wherein the at least one layer of material comprises a bulk resistance of less than 200 μohm-cm. 前記材料の少なくとも1つの層は、クロムの層を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element according to claim 15, wherein the at least one layer of material comprises a layer of chromium. 前記クロムの層の厚みが、少なくとも約250Åであることを特徴とする請求項23に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 23, wherein the chromium layer has a thickness of at least about 250 mm. 前記クロムの少なくとも1つの層の上面が、堆積された後にイオンミリングを通じて平滑化されていることを特徴とする請求項23に記載の電気光学要素。   24. The electro-optic element according to claim 23, wherein the upper surface of the at least one layer of chromium is smoothed through ion milling after being deposited. 前記クロムの層は、理論的に可能な値の少なくとも約80%の反射率を含むことを特徴とする請求項23に記載の電気光学要素。   24. The electro-optic element of claim 23, wherein the chromium layer includes a reflectivity of at least about 80% of a theoretically possible value. 可変透過率を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element according to claim 15, comprising a variable transmittance. 可変反射率を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   The electro-optic element according to claim 15, comprising variable reflectivity. 第3及び第4の表面を含む第2の基体を更に含み、該第2の基体は、該第3及び第4の表面の少なくとも一方に約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含む材料の少なくとも1つの層を含むことを特徴とする請求項15に記載の電気光学要素。   A second substrate comprising a third and fourth surface, the second substrate having an average peak-valley surface less than or equal to about 150 mm on at least one of the third and fourth surfaces; The electro-optic element according to claim 15, comprising at least one layer of material comprising roughness. 第1及び第2の表面を含み、約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含むインジウム−錫−酸化物の少なくとも1つの層を該第2の表面上に含む第1の基体と、
第3及び第4の表面を含み、約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含むクロムの少なくとも1つの層を該第3の表面上に含む第2の基体と、
を含むことを特徴とする電気光学要素。
A first layer comprising at least one layer of indium-tin-oxide comprising a first and second surface and comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 第 on the second surface; A base of
A second substrate comprising at least one layer of chromium on the third surface including a third and fourth surface and comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 、;
An electro-optic element comprising:
前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/4波であることを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element of claim 30, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about 1/4 wave. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/2波であることを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   The electro-optic element of claim 30, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about ½ wave. 前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、1/2波の少なくとも約80%であることを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element of claim 30, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about 80% of a half wave. 前記インジウム−錫−酸化物は、200μオーム−cm未満のバルク抵抗を含むことを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element of claim 30, wherein the indium-tin-oxide comprises a bulk resistance of less than 200 [mu] ohm-cm. 前記クロムの層の厚みが、少なくとも約250Åであることを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element of claim 30, wherein the chromium layer has a thickness of at least about 250 mm. 前記クロムの層の上面が、堆積された後にイオンミリングを通じて平滑化されていることを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element according to claim 30, wherein the top surface of the chromium layer is smoothed through ion milling after being deposited. 前記クロムの層は、理論的に可能な値の少なくとも約80%の反射率を含むことを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element of claim 30, wherein the chromium layer includes a reflectivity of at least about 80% of a theoretically possible value. 可変反射率を含むことを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   31. The electro-optic element according to claim 30, comprising variable reflectivity. 前記第2の表面の周囲区域の近くにクロムの第2の層を更に含むことを特徴とする請求項30に記載の電気光学要素。   32. The electro-optic element of claim 30, further comprising a second layer of chromium near a peripheral area of the second surface. 前記クロムの第2の層の上面が、堆積された後にイオンミリングを通じて平滑化されていることを特徴とする請求項39に記載の電気光学要素。   40. The electro-optic element of claim 39, wherein the top surface of the second layer of chromium is smoothed through ion milling after being deposited. 第1及び第2の表面を含み、約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含むインジウム−錫−酸化物の層を該第2の表面上に含む第1の基体と、
第3及び第4の表面を含み、約150Åに等しいか又はそれ未満の平均ピーク−谷間表面粗度を含むインジウム−錫−酸化物の層を該第3の表面上に含む第2の基体と、
を含むことを特徴とする電気光学要素。
A first substrate comprising an indium-tin-oxide layer on the second surface comprising a first and second surface and comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 と,
A second substrate comprising an indium-tin-oxide layer on the third surface comprising a third and a fourth surface and comprising an average peak-valley surface roughness equal to or less than about 150 と,
An electro-optic element comprising:
前記インジウム−錫−酸化物層の厚みが、少なくとも約1/2波であることを特徴とする請求項41に記載の電気光学要素。   42. The electro-optic element of claim 41, wherein the indium-tin-oxide layer has a thickness of at least about ½ wave. 前記インジウム−錫−酸化物層は、200μオーム−cm未満のバルク抵抗を含むことを特徴とする請求項41に記載の電気光学要素。   42. The electro-optic element of claim 41, wherein the indium-tin-oxide layer includes a bulk resistance of less than 200 [mu] ohm-cm. 可変透過率を含むことを特徴とする請求項41に記載の電気光学要素。   42. The electro-optic element according to claim 41, comprising variable transmittance.
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