JP2014029556A - 改良薄膜コーティング、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 - Google Patents
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Abstract
【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。
【選択図】図7
Description
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。
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。
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。
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
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
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。
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マスクされる。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。
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。
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マスクされ、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。
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マスクされる。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。
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。
実施例2cは、ディスプレイ領域が最初にマスクされており、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。
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。
実施例3bは、ディスプレイ領域がマスクされ、Cr/Ruから成るスタックが、実質的に第3の表面のマスク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。
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。
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。
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マスクするか、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。
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。
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
Claims (28)
- 自動車のバックミラーで用いるように構成される電気光学ミラー要素であって、該電気光学ミラー要素は、
第1の表面及び第2の表面を含み、該第1の表面は電気光学ミラー要素の表面に対応し、該第2の表面上に堆積される第1の導電性材料層を有する、第1の基体と、
第3の表面及び第4の表面を含む第2の基材と、
を備え、
前記第1の基材及び前記第2の基材は、平行かつ離間した関係で配置され、前記第2の表面と前記第3の表面との間に電気光学媒体を閉じ込めるギャップを形成するようになっており、
前記第2の基材は、金属2層を含み、該金属2層は、
基部バルク反射率を有する金属製の基層と、
上部バルク反射率を有する金属製の上層と、
を含み、
前記基層及び前記上層は、前記第3の表面上に配置され、周囲光で測定した場合、前記上部バルク反射率は、基部バルク反射率よりも高く、
前記金属2層のシート抵抗は、6オーム/平方を超えることはなく、前記上層の厚さは前記2層の厚さの50%を超えることはなく、前記2層の表面粗度は200オングストローム未満であり、空気中の周囲光で測定した2層の反射率が、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の90%を超えるようになっている、電気光学ミラー要素。 - 自動車のバックミラーで用いるように構成される電気光学ミラー要素であって、該電気光学ミラー要素は、
第1の表面及び第2の表面を含み、該第1の表面は電気光学ミラー要素の表面に対応し、該第2の表面上に堆積される第1の導電性材料層を有する、第1の基体と、
第3の表面及び第4の表面を含む第2の基材と、
を備え、
前記第1の基材及び前記第2の基材は、平行かつ離間した関係で配置され、前記第2の表面と前記第3の表面との間に電気光学媒体を閉じ込めるギャップを形成するようになっており、
前記第2の基材は、金属2層を含み、該金属2層は、
基部バルク反射率を有する金属製の基層と、
上部バルク反射率を有する金属製の上層と、
を含み、
前記基層及び前記上層は、前記第3の表面上に配置され、周囲光で測定した場合、前記上部バルク反射率は、基部バルク反射率よりも高く、
前記金属2層のシート抵抗は、2オーム/平方を超えることはなく、前記上層の厚さは前記2層の厚さの25%を超えることはなく、前記2層の表面粗度は200オングストローム未満であり、空気中の周囲光で測定した2層の反射率が、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の80%を超えるようになっている、電気光学ミラー要素。 - 自動車のバックミラーで用いるように構成される電気光学ミラー要素であって、該電気光学ミラー要素は、
第1の表面及び第2の表面を含み、該第1の表面は電気光学ミラー要素の表面に対応し、該第2の表面上に堆積される第1の導電性材料層を有する、第1の基体と、
第3の表面及び第4の表面を含む第2の基材と、
を備え、
前記第1の基材及び前記第2の基材は、平行かつ離間した関係で配置され、前記第2の表面と前記第3の表面との間に電気光学媒体を閉じ込めるギャップを形成するようになっており、
前記第2の基材は、金属2層を含み、該金属2層は、
基部バルク反射率を有する金属製の基層と、
上部バルク反射率を有する金属製の上層と、
を含み、
前記基層及び前記上層は、前記第3の表面上に配置され、周囲光で測定した場合、前記上部バルク反射率は、基部バルク反射率よりも高く、
前記金属2層のシート抵抗は、0.5オーム/平方を超えることはなく、前記上層の厚さは前記2層の厚さの7.5%を超えることはなく、前記2層の表面粗度は200オングストローム未満であり、空気中の周囲光で測定した2層の反射率が、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の70%を超えるようになっている、電気光学ミラー要素。 - 前記基層及び前記上層は、前記第3の表面上に連続して配置される、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記電気光学媒体は、エレクトロクロミック媒体を含む、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記上層は、アルミニウム、ロジウム、ルテニウム、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、及び金の少なくとも1つを含む、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記基層は、クロム、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、錫タングステン、及び亜鉛からなるグループから選択される金属を含む、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層のシート抵抗は、3オーム/平方を超えない、請求項1に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記上層の厚さは、前記2層の厚さの25%を超えない、請求項8に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層のシート抵抗は、1.5オーム/平方を超えない、請求項2に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記上層の厚さは、前記2層の厚さの14%を超えない、請求項10に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層のシート抵抗は、1.5オーム/平方を超えない、請求項1に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記上層の厚さは、前記金属2層の厚さの7.5%を超えない、請求項12に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の表面粗度は、100オングストローム未満である、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の表面粗度は、50オングストローム未満である、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の表面粗度は、25オングストローム未満である、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記基層は、クロムを含むと共に基部シート抵抗を有し、前記上層は、ルテニウムを含むと共に上部シート抵抗を有し、前記上部シート抵抗に対する基部シート抵抗の比は、3分の2を超えない、請求項1に記載の電気光学ミラー要素。
- 周囲光における前記電気光学ミラー要素の反射率は、少なくとも55%である、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 周囲光における前記電気光学ミラー要素の反射率は、少なくとも60%である、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記第1の基体は、前記第2の表面上にインジウム錫酸化物層を含み、該インジウム錫酸化物層は、150オングストローム又はそれ以下の平均ピーク谷間粗度を有する、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
- 前記インジウム錫酸化物層の光学的厚さは、1/2波の少なくとも80%である、請求項20に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記第2の表面上の第1の基体の周辺領域に堆積されたクロム層を更に備え、前記周辺領域から反射された光のb*値が、前記周辺領域の内部から反射された光のb*値と実質的に一致するようになっている、請求項20に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の反射率は、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の95%を超える、請求項1に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の反射率は、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の85%を超える、請求項2又は3に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の反射率は、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の90%を超える、請求項2又は3に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の反射率は、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の75%を超える、請求項3に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記金属2層の反射率は、滑らかな表面に対応する理論的な最大値の80%を超える、請求項3に記載の電気光学ミラー要素。
- 前記上層は、多層構造を有する、請求項1から3のいずれかに記載の電気光学ミラー要素。
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