JP2014081566A - エレクトロクロミックミラー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基板21の+X面上に、透明電極膜22と、電圧の印加により発色するEC層30と、反射電極膜26とが順次積層され、+X方向から見て、EC層30の+Z側に透明電極膜22のはみ出し部22eが形成されるとともに、EC層30の−Z側に反射電極膜26のはみ出し部26eが形成され、+X方向から見て、透明電極膜22と反射電極膜26とが重なる重畳領域24の全体が、EC層30の内側に包含されている構成とした。
【選択図】図5
Description
(1)透明基板の第1面上に、透明電極膜と、電圧の印加により発色するEC層と、反射電極膜とが、順次積層されたエレクトロクロミックミラーにおいて、前記透明基板の法線方向から見て、前記エレクトロクロミック層の第1方向に前記透明電極膜のはみ出し部が形成されるとともに、前記エレクトロクロミック層の第2方向に前記反射電極膜のはみ出し部が形成され、前記法線方向から見て、前記透明電極膜と前記反射電極膜とが重なる重畳領域の全体が、前記エレクトロクロミック層の内側に包含されている構成とした。
この構成によれば、重畳領域の全体がエレクトロクロミック層の内側に包含されている状態を確実に実現することができる。
この構成によれば、透明電極膜の長手方向に沿って透明電極用給電端子が接続されるので、両者間の接触面積が大きくなり、両者間の接触抵抗を低減することができる。また、透明電極用給電端子から透明電極膜の面内各部を経由した反射電極膜までの距離が短くなるので、エレクトロクロミックミラーの応答速度を速めることができる。
この構成によれば、相対的に電気抵抗が大きい透明電極膜側の接触面積を大きくすることで、透明電極用給電端子から透明電極膜の面内各部を経由した反射電極膜までの距離が短くなるので、エレクトロクロミックミラーの応答速度を速めることができる。なお、相対的に電気抵抗が大きい透明電極膜側の接触面積を大きくすることで、透明電極膜と反射電極膜との抵抗差が小さくなる。抵抗差が大きいと、電圧印加時の発色変化が透明電極用給電端子の近傍から徐々に発生するが、抵抗差を小さくすることで、着色変化を面内で略同時に発生させることができる。一方、反射電極膜側の接触面積を小さくすることで、反射電極用給電端子のレイアウト自由度を高めることができ、また反射電極用給電端子を小型化、軽量化および低コスト化することができる。
透明基板の周縁部はエレクトロクロミックミラーの発色および消色の切替えが困難な部分であるため、この部分をミラーホルダで覆うことにより、エレクトロクロミックミラーの見栄えを向上させることができる。
この構成によれば、エレクトロクロミック層の内側に反射電極膜の全体が包含されているので、反射電極膜を形成する際に、反射電極膜の材料がエレクトロクロミック層の側面に回り込むのを防止できる。したがって、反射電極膜と透明電極膜との間の絶縁性を確保することができる。
図2は第1実施形態に係るECミラー10の正面図である。図3は第1実施形態に係るECミラー10の説明図であって、図2のA−A線における断面図である。図3に示すように、ECミラー10は、ECミラー本体20と、ECミラー本体20に給電する給電端子40と、ECミラー本体20を被覆するイオン絶縁材50と、ECミラー本体20を支持するミラーホルダ11とを備えている。ECミラー本体20は、透明基板21の+X面(第1面)上に、透明電極膜22と、電圧の印加により発色するEC層30と、反射電極膜26とが順次積層されて形成されている。
そこでEC層30を外部電源に接続し、反射電極膜26が透明電極膜22に対して負になるように電圧を印加する。すると、固体電解質膜34に含まれる微量の水分から水素イオンが発生して還元発色膜36に移動するとともに、電子が酸化発色膜32から外部電源を介して還元発色膜36に移動する。その結果、還元発色膜36は還元反応により発色し、酸化発色膜32は酸化反応により発色する。このようにEC層30が発色すると、ECミラー10の反射率が低くなり、反射光が弱くなって眩しさが低減される。
(消色時)
酸化発色膜32 : Ir(OH)n+xOH−
固体電解質膜34 : Ta2O5+xH2O
還元発色膜36 : WO3+xH++xe−
(発色時)
酸化発色膜32 : Ir(OH)n+x+xe−
固体電解質膜34 : Ta2O5+xH++xOH−
還元発色膜36 : HxWO3
前述したように、透明電極膜22、EC層30および反射電極膜26は、Z方向に順次ずれて配置されている。
図5に示すように、+X方向から見て、透明電極膜22と反射電極膜26とが重なる重畳領域24(図5においてハッチングを付した領域)が存在し、その重畳領域24の全体がEC層30の内側に包含されている。なおEC層30の外形(特にY方向の長さ)は、透明電極膜22の外形および反射電極膜26の外形より大きく形成されている。そのため、(特にY方向において)重畳領域24の全体がEC層30の内側に包含されている状態を確実に実現することができる。
図6は図5のB−B線(前述した中間領域)における断面図である。図6に示すように、前述した中間領域では、透明電極膜22のY方向端部および反射電極膜26のY方向端部より外側に、EC層30がはみ出し形成されている。この場合、+X方向から見てEC層30の側面は、透明電極膜22および反射電極膜26のいずれとも重なっていない。
また、ECミラー本体20の−Z側の領域では、反射電極膜26の端部がEC層30の端部より−Z方向にはみ出し形成されているものの、透明電極膜22の端部はEC層30の端部より+Z方向に引っ込み形成されている。この場合、+X方向から見てEC層30の側面は、反射電極膜26と重なっているものの、透明電極膜22とは重なっていない。
前述したECミラー10の製造方法について説明する。
図7〜図10は、第1実施形態に係るECミラー10の製造方法の説明図であって、図2のA−A線に相当する部分における断面図である。図7〜図10の(a)は成膜前の状態であり、(b)は成膜後の状態である。各膜の成膜には、スパッタリングや蒸着等のあらゆる成膜方法が利用可能である。
このように、開口部の位置をずらした第1成膜治具91、第2成膜治具92および第3成膜治具93を順次使用して成膜することにより、透明電極膜22、EC層30および反射電極膜26をZ方向に順次ずれた状態で成膜することができる。
そしてキャップ99を取り外し、図3に示すミラーホルダ11の内部に固定すれば、ECミラー10が完成する。
図11は第2実施形態に係るECミラー210の説明図であって、図2のA−A線に相当する部分における断面図である。図3に示す第1実施形態のECミラー10は、EC層30の+Z側に透明電極膜22のはみ出し部22e形成されるとともに、EC層30の−Z側に反射電極膜26のはみ出し部26eが形成されていた。これに対して、図11に示す第2実施形態に係るECミラー210は、透明電極膜22の内側にEC層30の全体が包含され、EC層30の内側に反射電極膜26の全体が包含されている点で異なっている。なお第1実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
パネル部材60には、パネル部材60を厚さ方向に貫通する一対の貫通電極63,66が形成されている。一方の貫通電極66は導電性接着剤68を介して反射電極膜26に接続され、他方の貫通電極63は導電性接着剤68を介して透明電極接続膜23に接続されている。これにより、パネル部材60の+X面に露出する貫通電極63,66から、ECミラー本体20に給電することができる。
また、第1実施形態ではEC層30の外形が透明電極膜22の外形および反射電極膜26の外形より大きく形成されている構成としたが、前者が後者と同形状に形成されていてもよく、前者が後者より小さく形成されていてもよい。
また、第1実施形態では透明電極膜はみ出し部22eと透明電極用給電端子40aとの接触面積が、反射電極膜はみ出し部26eと反射電極用給電端子40bとの接触面積より大きい構成としたが、同じ接触面積となるようにしてもよい。この場合には、給電端子を共通化することができる。
Claims (6)
- 透明基板の第1面上に、透明電極膜と、電圧の印加により発色するエレクトロクロミック層と、反射電極膜とが、順次積層されたエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記透明基板の法線方向から見て、前記エレクトロクロミック層の第1方向に前記透明電極膜のはみ出し部が形成されるとともに、前記エレクトロクロミック層の第2方向に前記反射電極膜のはみ出し部が形成され、
前記法線方向から見て、前記透明電極膜と前記反射電極膜とが重なる重畳領域の全体が、前記エレクトロクロミック層の内側に包含されているエレクトロクロミックミラー。 - 請求項1に記載のエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記法線方向から見て、前記エレクトロクロミック層の外形は、前記透明電極膜の外形および前記反射電極膜の外形より大きく形成されているエレクトロクロミックミラー。 - 請求項1または2に記載のエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記法線方向から見て、前記透明電極膜、前記エレクトロクロミック層および前記反射電極膜は、長手方向および短手方向を有する形状に形成されるとともに、前記短手方向に順次ずれて配置され、
前記法線方向から見て、前記透明電極膜のはみ出し部には前記長手方向に沿って透明電極用給電端子が接続され、前記反射電極膜のはみ出し部には前記長手方向に沿って反射電極用給電端子が接続されているエレクトロクロミックミラー。 - 請求項3に記載のエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記透明電極膜のはみ出し部と前記透明電極用給電端子との接触面積が、前記反射電極膜のはみ出し部と前記反射電極用給電端子との接触面積より大きいエレクトロクロミックミラー。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記透明基板を保持するミラーホルダを備え、
前記ミラーホルダは、前記透明基板の前記第1面の裏面である第2面の周縁部を覆うように形成されているエレクトロクロミックミラー。 - 透明基板の第1面上に、透明電極膜と、電圧の印加により発色するエレクトロクロミック層と、反射電極膜とが、順次積層されたエレクトロクロミックミラーにおいて、
前記透明基板の法線方向から見て、前記透明電極膜の内側に前記エレクトロクロミック層の全体が包含され、前記エレクトロクロミック層の内側に前記反射電極膜の全体が包含されているエレクトロクロミックミラー。
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