JP2016141573A

JP2016141573A - 複層ガラス及び光学デバイス

Info

Publication number: JP2016141573A
Application number: JP2015015894A
Authority: JP
Inventors: 真白川; Makoto Shirakawa
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-08-08
Also published as: WO2016121332A1

Abstract

【課題】水分が外部から内部空間に浸入するのを抑制する。
【解決手段】複層ガラス１は、互いに対向して配置された一対のガラス板１０及びガラス板１１と、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間隔を形成するスペーサ２０と、スペーサ２０の内部に挿通された電極配線３０と、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間に介在し、かつ、スペーサ２０の一部を介して電極配線３０と電気的に接続されている金属板５０とを備え、金属板５０は、スペーサ２０の一部を覆うように設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、複層ガラス、及び、当該複層ガラスを備える光学デバイスに関する。

従来、断熱性能の向上などを目的として、建造物及び車両などの窓に複層ガラスが利用されている。複層ガラスは、複数のガラス板と、当該複数のガラス板の間隔を保持するスペーサとを備える（例えば、特許文献１参照）。

特許第４４７９６９０号公報

ところで、近年、複層ガラスの内部空間に光学素子を配置することで、発光及び調光などの機能を実現可能な、いわゆるスマートウィンドウの開発が進められている。スマートウィンドウでは、例えば、内部の光学素子に電力を供給するための電気配線を設けるために、複層ガラスのスペーサには、電気配線用の貫通孔が設けられる。このとき、当該貫通孔を介して、水分が外部から内部空間に容易に浸入するという課題がある。

そこで、本発明は、水分が外部から内部空間に浸入するのを抑制することができる複層ガラス及び光学デバイスを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る複層ガラスは、互いに対向して配置された一対のガラス板と、前記一対のガラス板の間隔を形成するスペーサと、前記スペーサの内部に挿通された電極配線と、前記一対のガラス板の間に介在し、かつ、前記スペーサの一部を介して前記電極配線と電気的に接続されている金属層とを備え、前記金属層は、前記スペーサの前記一部を覆うように設けられている。

本発明によれば、水分が外部から内部空間に浸入するのを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る光学デバイスを示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスを示す三面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスの一部を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスが備える電極配線と金属板との接続部分を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスの製造工程を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスの製造工程を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスの効果を説明するための断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスの効果を説明するための断面図である。本発明の実施の形態に係る光学デバイスを複数備える窓を示す断面図である。本発明の実施の形態の変形例１に係る光学デバイスが備える電極配線と金属板との接続部分を示す断面図である。本発明の実施の形態の変形例２に係る光学デバイスが備える電極配線と金属板との接続部分を示す断面図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る複層ガラス及び光学デバイスについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態）
［光学デバイス］
まず、本実施の形態に係る光学デバイス及び複層ガラスの構成について、図１〜図４を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）を示す斜視図である。

図２は、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）を示す三面図である。具体的には、図２では、（ａ）〜（ｃ）がそれぞれ、光学デバイス１００の正面図、上面図及び右側面図を示している。なお、図２では、光学デバイス１００の内部構造を網掛けによって模式的に示している。このとき、図２には、光学デバイス１００の構成要素のうち示していないもの（例えば、一次シール材７０及び二次シール材７１）がある。

図３は、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の一部を示す断面図である。具体的には、図３は、図２の（ｂ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面を示している。より具体的には、図３は、光学デバイス１００が備えるスペーサ２０及び金属板５０を通る断面を示している。

図４は、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）が備える電極配線３０と金属板５０との接続部分を示す断面図である。具体的には、図４は、図３に示す一点鎖線で囲まれた領域ＩＶの拡大図である。

各図において、光学デバイス１００の主面に直交する方向（すなわち、光学デバイス１００の厚さ方向）をＺ軸方向とし、光学デバイス１００の主面に平行で、互いに直交する２つの方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

本実施の形態に係る光学デバイス１００は、複層ガラス１と、光学素子１１０とを備える。複層ガラス１は、図１〜図３に示すように、一対のガラス板１０及びガラス板１１と、スペーサ２０と、電極配線３０と、端子４０と、金属板５０と、引き出し配線６０と、一次シール材７０と、二次シール材７１とを備える。

なお、光学デバイス１００は、例えば、建造物及び車両などの窓に利用することができる。光学デバイス１００は、光学素子１１０を備えることによって、発光又は調光などの機能を実現する。すなわち、光学デバイス１００は、いわゆるスマートウィンドウとして利用することができる。

以下では、光学デバイス１００が備える構成要素の各々について、詳細に説明する。

［ガラス板］
ガラス板１０及びガラス板１１は、透光性を有し、可視光の少なくとも一部を透過させる。ガラス板１０及びガラス板１１は、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラスなどから形成される透明な平板である。

ガラス板１０及びガラス板１１は、図１並びに図２の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、互いに対向して配置されている。具体的には、ガラス板１０及びガラス板１１は、互いの距離（すなわち、ガラス板１０及びガラス板１１の間隔）が略一定になるように、すなわち、平行に配置されている。ガラス板１０及びガラス板１１の間隔は、例えば６ｍｍである。

ガラス板１０及びガラス板１１は、略同じ形状及び略同じ大きさを有し、図１及び図２の（ａ）に示すように、平面視において互いに重なるように配置されている。なお、「平面視」とは、光学デバイス１００（及び複層ガラス１）を正面から見た場合を意味する。具体的には、「平面視」とは、ガラス板１０及びガラス板１１の主面（面積が最大の面）を正面から見た場合、すなわち、Ｚ軸方向に見た場合を意味する。

ガラス板１０及びガラス板１１の平面視形状は、矩形であるが、正方形若しくはその他多角形、又は、円形若しくは楕円形などでもよい。あるいは、ガラス板１０及びガラス板１１は、平板に限らず、湾曲板でもよい。

本実施の形態では、ガラス板１０とガラス板１１との間に内部空間１２（中間層）が形成されている。内部空間１２には、例えば、熱貫流率が低い気体が充填されている。熱貫流率が低い気体は、例えば、乾燥空気、又は、アルゴンなどの不活性ガスが充填されている。本実施の形態では、図２に示すように、光学素子１１０が内部空間１２に配置されている。

［スペーサ］
スペーサ２０は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間隔を形成する。つまり、スペーサ２０は、ガラス板１０とガラス板１１との間を一定距離に保つ部材である。スペーサ２０は、ガラス板１０とガラス板１１とを離間させることによって、ガラス板１０とガラス板１１との間に内部空間１２を形成する。

スペーサ２０は、ガラス板１０とガラス板１１との間に設けられている。スペーサ２０は、図２の（ａ）に示すように、平面視において、環状に設けられている。本実施の形態では、スペーサ２０の平面視形状は、ガラス板１０（又はガラス板１１）の周に沿った形状である。具体的には、スペーサ２０は、ガラス板１０の周に沿った略矩形の枠体である。なお、スペーサ２０は、複数の部材を組み合わせて形成されてもよい。例えば、スペーサ２０は、略直線状の４つの部材（スペーサ）と、４つのコーナー部材とを組み合わせて形成されてもよい。

スペーサ２０は、電極配線３０及び金属板５０と電気的に絶縁されている。

具体的には、スペーサ２０は、金属板５０とは接触していない。本実施の形態では、図３及び図４に示すように、スペーサ２０と金属板５０との間に、絶縁性を有する二次シール材７１が介在している。

また、スペーサ２０は、電極配線３０の導体部分（金属線）とは接触していない。なお、スペーサ２０は、例えば、電極配線３０の導体部分を被覆する絶縁性の被覆材料には接触していてもよい。

スペーサ２０は、図３に示すように、中空部材２１と、乾燥剤２２とを備える。

中空部材２１は、例えば、アルミニウムなどの金属材料から形成される。中空部材２１は、例えば、略角筒状の枠体である。具体的には、図３に示すように、中空部材２１の断面は、２ヶ所の角が斜めになった略矩形である。

乾燥剤２２は、中空部材２１の内部（中空空間）に充填されている。乾燥剤２２としては、例えば、シリカゲル、ゼオライトなどの粒状物質を用いることができる。これにより、内部空間１２に水分が浸入するのを抑制することができる。

スペーサ２０は、図４に示すように、凹部２３を有する。

凹部２３は、金属板５０と電極配線３０とを電気的に接続するために設けられたスペーサ２０の一部である。凹部２３は、金属板５０の凸部５１に対向する位置に設けられている。具体的には、凹部２３は、側面視において凸部５１と重なる位置に設けられている。なお、「側面視」とは、光学デバイス１００（及び複層ガラス１）を側面方向から見た場合、具体的には、Ｙ軸方向に見た場合を意味する。

本実施の形態では、凹部２３は、中空部材２１に設けられた貫通孔である。凹部２３には、端子４０及び凸部５１の少なくとも一方が挿入されている。本実施の形態では、図４に示すように、凹部２３内で端子４０と凸部５１とが接続されている。

凹部２３の形状は、例えば、漏斗状である。凹部２３の開口は、内部空間１２から金属板５０に向かう方向（Ｙ軸負方向）に沿って漸次的に狭くなっている。これにより、円錐台状の端子４０が凹部２３から抜けにくくすることができる。なお、凹部２３の形状は、漏斗状に限らず、いかなるものでもよい。

なお、図３に示すように、中空部材２１には、内部空間１２側にも貫通孔２４が設けられている。本実施の形態では、凹部２３及び貫通孔２４は、中空部材２１の中央付近（Ｚ軸方向における中央）に設けられているが、凹部２３及び貫通孔２４の各々が設けられる位置については、特に限定されない。

［電極配線］
電極配線３０は、スペーサ２０の内部に挿通されている。スペーサ２０の内部は、具体的には、中空部材２１の中空空間である。本実施の形態では、電極配線３０は、図３に示すように、内部空間１２に設けられている。電極配線３０は、中空部材２１の貫通孔２４を介してスペーサ２０の内部に挿通されている。

電極配線３０は、光学素子１１０に電力を供給するための配線である。本実施の形態では、電極配線３０は、ビニールなどの絶縁性の被覆材料によって表面が覆われた導電性の金属線である。例えば、電極配線３０は、ビニール線、エナメル線などのリード線である。なお、金属線の表面が絶縁性の被覆材料によって覆われているので、電極配線３０が貫通孔２４に挿通された場合において電極配線３０と中空部材２１とが接触したとしても、電極配線３０と中空部材２１（スペーサ２０）とは絶縁されている。

電極配線３０は、光学素子１１０に接続されている。また、電極配線３０は、金属板５０に電気的に接続されている。具体的には、電極配線３０の一方の端部が、光学素子１１０が備える電極に接続され、他方の端部が導電性の端子４０に接続されている。電極配線３０は、端子４０に接続されることで、金属板５０に電気的に接続されている。

なお、本実施の形態では、図２に示すように、光学デバイス１００は、２つの電極配線３０を備える。２つの電極配線３０は、例えば、一方が正極用、他方が負極用として用いられる。あるいは、光学素子１１０の面内均一性を高めるために、同電位の電圧を供給する複数の電極配線が設けられていてもよい。端子４０、金属板５０及び引き出し配線６０についても同様である。

［端子］
端子４０は、金属板５０に接続された導電性の端子である。端子４０は、例えば、銅などの金属材料から形成される。

端子４０は、図４に示すように、凹部２３に挿入されている。端子４０は、凹部２３を介して、金属板５０に電気溶接（例えば、抵抗溶接）によって物理的かつ電気的に接続されている。同様に、端子４０は、電極配線３０に電気溶接によって物理的かつ電気的に接続されている。

端子４０は、中空部材２１に接触しないように、二次シール材７１を介して中空部材２１に固定されている。これにより、端子４０と中空部材２１（スペーサ２０）とは電気的に絶縁されている。

端子４０の形状は、例えば、円錐台状である。ＸＺ平面における端子４０の断面は、内部空間１２から金属板５０に向かう方向（Ｙ軸負方向）に沿って漸次的に狭くなっている。これにより、端子４０が凹部２３から抜けにくくすることができる。なお、端子４０の形状は、円錐台状に限らず、円柱状又は角柱状などいかなるものでもよい。

［金属板］
金属板５０は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間に介在し、かつ、電極配線３０と電気的に接続されている金属層の一例である。すなわち、金属板５０は、光学素子１１０に電力を供給するための配線の一部である。金属板５０は、スペーサ２０の一部を覆うように設けられている。具体的には、金属板５０は、側面視において、スペーサ２０の一部を覆うように設けられている。

スペーサ２０の当該一部は、電極配線３０と金属板５０とを電気的に接続するための部分である。具体的には、スペーサ２０の当該一部は、凹部２３である。金属板５０は、側面視において、凹部２３を完全に覆うように設けられている。

本実施の形態では、金属板５０は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の主面に垂直に設けられた板体である。つまり、金属板５０は、ガラス板１０とガラス板１１とが並ぶ方向（Ｚ軸方向）に平行に設けられている。また、金属板５０は、スペーサ２０と複層ガラス１の外部との間（すなわち、スペーサ２０を基準として内部空間１２とは反対側）に設けられている。

具体的には、金属板５０は、略矩形の板体である。より具体的には、金属板５０の形状（Ｙ軸方向に見た場合の形状）が略矩形である。金属板５０の各辺は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間隔と略同じ長さ又は当該間隔以上の長さである。本実施の形態では、金属板５０の形状は、ガラス板１０及びガラス板１１の間隔を一辺とする正方形である。なお、金属板５０の厚さは、例えば、３ｍｍであるが、いかなるものでもよい。

金属板５０は、二次シール材７１より水分透過率が低い材料から形成される。具体的には、金属板５０は、例えばステンレスなどの金属材料から形成される。また、金属板５０としては、熱膨張率の低い材料を利用することができる。

図４に示すように、金属板５０は、スペーサ２０に向かって突出した凸部５１を有する。凸部５１は、例えば、金属板５０の中央に設けられている。

凸部５１は、電極配線３０と金属板５０とを接続するための部分である。具体的には、凸部５１は、スペーサ２０の凹部２３に挿入されている。凸部５１は、凹部２３内で、電極配線３０が接続された端子４０と物理的かつ電気的に接続されている。

［引き出し配線］
引き出し配線６０は、光学素子１１０に電力を供給するための電気配線である。本実施の形態では、引き出し配線６０は、例えば、ビニールなどの絶縁性の被覆材料によって表面が覆われた導電性の金属線である。例えば、引き出し配線６０は、ビニール線、エナメル線などのリード線である。

引き出し配線６０は、二次シール材７１に覆われており、光学デバイス１００の外部にまで引き出されている。引き出し配線６０は、金属板５０に接続されている。具体的には、引き出し配線６０の一方の端部が金属板５０に接続され、他方の端部は、光学素子１１０を駆動するための駆動回路又は電源回路（図示せず）などに接続されている。

なお、引き出し配線６０は、図３に示すように、金属板５０の中央近傍に接続されている。引き出し配線６０が接続される位置は、これに限らず、金属板５０のどこに接続されてもよい。

［一次シール材］
一次シール材７０は、スペーサ２０をガラス板１０及びガラス板１１に接着するための接着剤である。一次シール材７０は、図３に示すように、スペーサ２０とガラス板１０との間、及び、スペーサ２０とガラス板１１との間に設けられている。また、一次シール材７０は、スペーサ２０の平面視形状に沿って設けられている。具体的には、一次シール材７０は、環状に設けられている。

一次シール材７０としては、例えば、ブチルゴムなどを主成分としたシール材を用いることができる。

［二次シール材］
二次シール材７１は、内部空間１２の封止性を高めるために用いられる樹脂材料である。二次シール材７１は、図３に示すように、スペーサ２０の外側（内部空間１２とは反対側）を覆うように設けられている。二次シール材７１は、スペーサ２０の平面視形状に沿って設けられている。具体的には、二次シール材７１は、環状に設けられている。

また、図３に示すように、二次シール材７１の内部に金属板５０が設けられている。また、引き出し配線６０は、二次シール材７１に挿通されている。言い換えると、二次シール材７１は、引き出し配線６０を覆うように、ガラス板１０とガラス板１１との間に設けられている。

二次シール材７１としては、例えば、ポリサルファイド系の後硬化性のシール材を用いることができる。

［光学素子］
光学素子１１０は、一対のガラス板１０及びガラス板１１と、スペーサ２０とによって封止されている。具体的には、光学素子１１０は、内部空間１２に配置されている。

また、光学素子１１０は、電極配線３０に接続されている。具体的には、光学素子１１０は、１以上の電極（例えば、陽極及び陰極）を備えている。１以上の電極の各々に電極配線３０が接続されている。

光学素子１１０は、電力の供給によって、光学特性を変化させることができる素子である。具体的には、光学素子１１０は、自発光又は調光を行う。調光は、例えば、光（可視光）の透過率、反射率、屈折率、散乱性などを変化させることである。

例えば、光学素子１１０は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子である。あるいは、光学素子１１０は、液晶、又は、エレクトロクロミック素子でもよい。なお、複数の光学素子１１０が内部空間１２に配置されていてもよい。

［製造方法］
続いて、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の製造方法について、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。

図５Ａ及び図５Ｂは、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の製造工程を示す断面図である。

まず、図５Ａの（ａ）に示すように、光学素子１１０が設けられたガラス板１０を準備する。例えば、ガラス板１０に光学素子１１０を形成し、光学素子１１０が備える電極に電極配線３０を接続する。例えば、電極配線３０の一方の端部を、光学素子１１０の電極に、半田付け又はコネクタ接続によって接続する。

次に、図５Ａの（ｂ）に示すように、電極配線３０を端子４０に接続する。例えば、電気溶接（抵抗溶接）によって、電極配線３０と端子４０とを接続する。具体的には、まず、電極配線３０の他方の端部を、貫通孔２４を介してスペーサ２０の内部（中空部材２１の中空空間）に挿入する。そして、他方の端部を端子４０に接触させた状態で、端子４０に電流を流すことにより、端子４０と電極配線３０とを溶接する。なお、端子４０は、例えば、スペーサ２０の中空部材２１の凹部２３に、接着剤によって仮止めされている。

あるいは、電極配線３０の他方の端部には、端子４０が予め接続されていてもよい。この場合、例えば、端子４０を、貫通孔２４を介してスペーサ２０の内部に挿入し、凹部２３に接着剤を用いて仮止めする。仮止めに用いる接着剤は、例えば、一次シール材７０又は二次シール材７１と同じ材料を用いることができる。

次に、図５Ａの（ｃ）に示すように、中空部材２１の中空空間に乾燥剤２２を充填させた後、ガラス板１０とガラス板１１とを貼り合わせる。具体的には、スペーサ２０を間に挟むことで、ガラス板１０とガラス板１１との間隔を形成する。その後、ディスペンサーなどの吐出装置９０を用いて樹脂材料７０ａを、スペーサ２０とガラス板１０との間、及び、スペーサ２０とガラス板１１との間に塗布する。樹脂材料７０ａは、硬化前の一次シール材７０であり、例えば、熱硬化性の樹脂材料である。樹脂材料７０ａに熱を加えて硬化させることにより、一次シール材７０を形成する。

次に、図５Ｂの（ｄ）に示すように、ディスペンサーなどの吐出装置９１を用いて樹脂材料７１ａをスペーサ２０の外側の側面に塗布する。樹脂材料７１ａは、硬化前の二次シール材７１であり、例えば、粘着性を有する熱硬化性の樹脂材料である。

次に、図５Ｂの（ｅ）に示すように、端子４０と金属板５０とを接続する。具体的には、まず、凸部５１が端子４０に接触するように、金属板５０を配置する。このとき、金属板５０は、樹脂材料７１ａによって固定される。そして、凸部５１と端子４０とを電気溶接する。具体的には、凸部５１と端子４０とが接触した状態で、金属板５０に電流を流すことにより、凸部５１と端子４０とを溶接する。

次に、図５Ｂの（ｆ）に示すように、引き出し配線６０を金属板５０に接続した後、二次シール材７１を形成する。具体的には、まず、引き出し配線６０と金属板５０とを接続する。当該接続は、電気溶接でもよく、あるいは、半田付けなどでもよい。そして、図５Ｂの（ｄ）と同様に、吐出装置９１を用いて樹脂材料７１ａを、引き出し配線６０及び金属板５０を埋めるように塗布する。その後、樹脂材料７１ａに熱を加えて硬化させることにより、二次シール材７１を形成する。

以上のようにして、本実施の形態に係る光学デバイス１００及び複層ガラス１を製造することができる。

［効果など］
以下では、本実施の形態に係る光学デバイス１００及び複層ガラス１の効果について、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。

図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の効果を説明するための断面図である。具体的には、図６Ａは、金属板５０を備えない光学デバイス１００ａ（及び複層ガラス１ａ）を示している。

図６Ａに示すように、複層ガラス１ａでは、金属板５０が設けられていないので、電極配線３０、端子４０、金属板５０及び引き出し配線６０の代わりに、電極配線３０ａが設けられている。電極配線３０ａは、スペーサ２０を貫通し、内部空間１２から複層ガラス１の外側まで引き出されている。

複層ガラス１ａでは、電極配線３０ａが設けられていることで、外部から内部空間１２に水分が浸入しやすくなるという問題がある。スペーサ２０の一部には、電極配線３０ａを複層ガラス１の外側に引き出すための凹部２３及び貫通孔２４が形成されているためである。例えば、水分が浸入する最短経路は、図６Ａの太破線で示すような直線になる。

これに対して、本実施の形態に係る複層ガラス１は、互いに対向して配置された一対のガラス板１０及びガラス板１１と、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間隔を形成するスペーサ２０と、スペーサ２０の内部に挿通された電極配線３０と、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間に介在し、かつ、スペーサ２０の一部を介して電極配線３０と電気的に接続されている金属板５０とを備え、金属板５０は、スペーサ２０の一部を覆うように設けられている。また、本実施の形態に係る光学デバイス１００は、複層ガラス１を備える光学デバイスであって、スペーサ２０は、環状に設けられ、光学デバイス１００は、一対のガラス板１０及びガラス板１１とスペーサ２０とによって封止され、電極配線３０に接続された光学素子１１０を備える。

これにより、金属板５０がスペーサ２０の一部（具体的には、凹部２３）を覆うように設けられているので、水分がスペーサ２０の一部を介して内部空間１２に浸入するのを抑制することができる。

具体的には、本実施の形態に係る複層ガラス１では、水分が浸入する最短経路は、図６Ｂの太破線で示すように、金属板５０とスペーサ２０との間を通過する必要がある。つまり、水分が内部空間１２に浸入するためには、金属板５０を迂回しなければならない。金属板５０は、樹脂材料から形成される二次シール材７１よりも水分透過率が低く、水分を通しにくいためである。

したがって、図６Ａと図６Ｂとを比較して明らかなように、本実施の形態に係る複層ガラス１では、金属板５０が設けられていない複層ガラス１ａに比べて、水分の浸入を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、スペーサ２０の内部に乾燥剤２２が設けられている。このため、水分は、乾燥剤２２によって吸収されるので、内部空間１２への水分の浸入はより効果的に抑制される。

このとき、水分が乾燥剤２２に至るまでの距離が長い程、乾燥剤２２の寿命を長くすることができる。

本実施の形態では、金属板５０は、スペーサ２０と光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の外部との間に設けられている。したがって、水分が乾燥剤２２に至るまでの距離を長くすることができるので、より水分の浸入を効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）では、例えば、図２に示すように複数の電極配線３０を設けて、それぞれで異なる電圧を供給する場合が想定される。このとき、スペーサ２０と複数の電極配線３０とが電気的に絶縁されていない場合、複数の電極配線３０がスペーサ２０を介して短絡してしまう。したがって、光学素子１１０が正常に動作しなくなり、光学デバイス１００の信頼性が低下する。

また、光学デバイス１００（及び複層ガラス１）が一本のみの電極配線３０を備える場合であっても、スペーサ２０に電流が流れることにより、スペーサ２０による電圧降下などが発生する恐れがある。したがって、スペーサ２０による電圧降下によって光学素子１１０に適切な電圧が供給できなくなり、光学デバイス１００の信頼性が低下する。

これに対して、本実施の形態に係る複層ガラス１では、例えば、スペーサ２０は、電極配線３０及び金属板５０と電気的に絶縁されている。

これにより、スペーサ２０を介して複数の電極配線３０が短絡するのが抑制され、光学デバイス１００の信頼性を高めることができる。また、スペーサ２０による電圧降下も発生しないので、光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の信頼性を高めることができる。

また、例えば、金属板５０は、スペーサ２０に向かって突出した凸部５１を有し、スペーサ２０の一部は、凸部５１に対向する位置に設けられた凹部２３である。

これにより、凸部５１と凹部２３とが対向しているので、凹部２３に凸部５１を挿入させた場合に、金属板５０とスペーサ２０とを接触させないようにすることができる。したがって、金属板５０とスペーサ２０との電気的な絶縁を確保しつつ、凸部５１を利用することで、電極配線３０と金属板５０とを容易に電気的に接続することができる。

また、例えば、金属板５０は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の主面に垂直に設けられた板体である。

ここで、水分の浸入方向がガラス板１０及びガラス板１１の主面に沿った方向であるので、金属板５０をガラス板１０及びガラス板１１に垂直に設けることで、金属板５０を水分の浸入方向に交差するように配置することができる。したがって、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。

また、例えば、金属板５０は、略矩形の板体であり、金属板５０の各辺は、一対のガラス板１０及びガラス板１１の間隔と略同じ長さ又は当該間隔以上の長さである。

これにより、金属板５０の各辺がガラス板１０及びガラス板１１の間隔と略同じ又は当該間隔以上の長さであるので、水分は、少なくとも当該間隔と同じ長さの経路を迂回する必要がある（図６Ｂ参照）。したがって、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。

なお、本実施の形態では、図６Ｂに示すように、凹部２３が当該間隔の中央付近に設けられている。このため、必要以上に大きな金属板５０を設けたとしても、水分が浸入する最短経路は、ガラス板１０又はガラス板１１に沿った経路（図６Ｂの太破線）になる。つまり、必要以上に大きな金属板５０を設けたとしても、水分の浸入の抑制効果は、ほとんど向上しない。

したがって、本実施の形態のように、金属板５０の形状（Ｙ軸方向に見た場合の形状）は、ガラス板１０及びガラス板１１の間隔を一辺とする正方形でもよい。これにより、金属板５０の材料を削減し、光学デバイス１００を軽量化することができ、また、コストを削減することができる。あるいは、金属板５０の形状（Ｙ軸方向に見た場合の形状）は、ガラス板１０及びガラス板１１の間隔を直径とする円形でもよい。

また、例えば、複層ガラス１は、さらに、金属板５０に接続された導電性の端子４０を備え、電極配線３０は、端子４０に接続されることで、金属板５０に電気的に接続されている。

これにより、端子４０を利用することで、金属板５０と電極配線３０との電気的な接続を容易に行うことができる。例えば、電気溶接（例えば、抵抗溶接）によって電極配線３０と端子４０とを強固に物理的に接続することができる。同様に、端子４０と金属板５０とを強固に物理的に接続することができる。したがって、電極配線３０が金属板５０から脱離することを抑制することができ、光学デバイス１００（及び複層ガラス１）の信頼性を高めることができる。

なお、上述したように、本実施の形態では、引き出し配線６０は、金属板５０の中央近傍に接続されている。水分は、引き出し配線６０に沿って浸入しやすいので、金属板５０の中央近傍に引き出し配線６０を接続することで、水分の迂回経路を長くすることができる。したがって、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。

［窓］
上述した光学デバイス１００（及び複層ガラス１）は、例えば、建造物又は車両などの窓として利用することができる。すなわち、光学デバイス１００は、いわゆるスマートウィンドウとして利用することができる。

このとき、複数の光学デバイス１００を積層して窓として利用することができる。

図７は、本実施の形態に係る光学デバイスを複数備える窓２００を示す断面図である。

図７に示すように、窓２００は、光学デバイス１０１と、光学デバイス１０２と、光学デバイス１０３と、サッシ２１０と、サッシ２２０とを備える。

光学デバイス１０１、光学デバイス１０２及び光学デバイス１０３は、上述した光学デバイス１００に相当する。光学デバイス１０１、光学デバイス１０２及び光学デバイス１０３はそれぞれ、異なる光学特性を変化させることができる。つまり、光学デバイス１０１、光学デバイス１０２及び光学デバイス１０３はそれぞれ、異なる光学素子１１０を備える。

光学デバイス１０１は、例えば、光散乱性を変更可能な光学素子１１１を備える。例えば、光学素子１１１は、光散乱性を変更可能な液晶素子である。光学デバイス１０１は、電圧の印加に応じて、光の散乱及び透過を切り替える。光学デバイス１０１の引き出し配線６１は、例えば、サッシ２２０を通って駆動回路又は電源回路（図示しない）に接続されている。

光学デバイス１０２は、例えば、光反射性を変更可能な光学素子１１２を備える。例えば、光学素子１１２は、光反射性を変更可能なエレクトロクロミック素子である。光学デバイス１０２は、電圧の印加に応じて、光の反射及び透過を切り替える。光学デバイス１０２の引き出し配線６２は、例えば、サッシ２２０を通って駆動回路又は電源回路（図示しない）に接続されている。

光学デバイス１０３は、例えば、自発光可能な光学素子１１３を備える。例えば、光学素子１１３は、有機ＥＬ素子である。光学デバイス１０３は、電圧の印加に応じて、点灯（発光）及び消灯を切り替える。光学デバイス１０３の引き出し配線６３は、例えば、サッシ２２０を通って駆動回路又は電源回路（図示しない）に接続されている。

サッシ２１０及びサッシ２２０は、光学デバイス１０１、光学デバイス１０２及び光学デバイス１０３を固定する窓枠に相当する。サッシ２１０及びサッシ２２０は、例えば、アルミサッシである。

以上の構成により、例えば、光学デバイス１０１、光学デバイス１０２及び光学デバイス１０３の各々を独立して駆動することで、透過、散乱、反射、点灯又は消灯の各状態（モード）の組み合わせを実現することができる。例えば、透過かつ消灯の場合、窓２００を介して反対側が視認可能になるので、窓２００を通常の窓として利用することができる。また、例えば、反射かつ点灯の場合、窓２００を照明として利用することができる。

（変形例１）
以下では、上記の実施の形態に係る光学デバイス及び複層ガラスの変形例１について説明する。

例えば、上記の実施の形態に係る光学デバイス１００（及び複層ガラス１）では、金属板５０が凸部５１を有する場合について示したが、これに限らない。金属板５０は、凸部５１を有しなくてもよい。

図８は、本変形例に係る光学デバイスが備える電極配線３０と金属板５０Ａとの接続部分を示す断面図である。なお、図８は、図３に示す領域ＩＶに相当する。

本変形例に係る光学デバイスは、図８に示すように、端子４０及び金属板５０の代わりに端子４０Ａ及び金属板５０Ａを備える。なお、金属板５０Ａは、凸部５１を有しない点を除いて、金属板５０と同じである。

端子４０Ａは、凹部２３を介して金属板５０Ａ側に突出している。端子４０Ａは、凹部２３の外側で金属板５０Ａに接続されている。なお、端子４０Ａの機能及び材料などは、端子４０と同様である。

これにより、中空部材２１と金属板５０Ａとは、互いに接触しないように離間されているので、スペーサ２０と金属板５０Ａとは、電気的に絶縁されている。

以上のように、金属板５０Ａが凸部５１を有しない場合であっても、スペーサ２０と金属板５０Ａとの電気的な絶縁を確保しつつ、電極配線３０と金属板５０Ａとを電気的に接続することができる。

（変形例２）
続いて、上記の実施の形態に係る光学デバイス及び複層ガラスの変形例２について説明する。

例えば、上記の変形例１に係る光学デバイス（及び複層ガラス）は、端子４０を備える場合について示したが、これに限らない。光学デバイス（及び複層ガラス）は、端子４０を備えなくてもよい。

図９は、本変形例に係る光学デバイスが備える電極配線３０Ａと金属板５０Ａとの接続部分を示す断面図である。なお、図９は、図３に示す領域ＩＶに相当する。

本変形例に係る光学デバイスでは、図９に示すように、端子４０が設けられていない。電極配線３０Ａは、スペーサ２０を貫通し、金属板５０Ａに直接接続されている。電極配線３０Ａと金属板５０Ａとは、例えば、電気溶接によって接続されている。

以上のように、光学デバイス（及び複層ガラス）が端子４０を備えない場合であっても、スペーサ２０と金属板５０Ａとの電気的な絶縁を確保しつつ、電極配線３０と金属板５０Ａとを電気的に接続することができる。

（その他）
以上、本発明に係る複層ガラス及び光学デバイスについて、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態では、金属層の一例として金属板５０を説明したが、これに限らない。例えば、スペーサ２０に絶縁層を介して積層された金属膜などを金属板５０の代わりに用いてもよい。

また、例えば、スペーサ２０と金属板５０とが接触していてもよい。この場合、スペーサ２０が、例えば樹脂材料（シール材より水分透過率の低い）などの絶縁材料から形成されていれば、スペーサ２０と金属板５０との電気的な絶縁を確保することができる。

また、例えば、スペーサ２０と金属板５０とが導通していてもよい。このとき、電極配線３０及び金属板５０が複数設けられている場合は、例えば、スペーサ２０を分離することにより、複数の電極配線３０が短絡しないようにすればよい。

また、例えば、金属板５０の各辺（又は直径）は、ガラス板１０及びガラス板１１の間隔より短くてもよい。すなわち、上記の実施の形態に係る金属板５０より面積が小さくてもよい。面積が小さい金属板５０であっても、水分は金属板５０を迂回する必要があるので、水分の浸入を抑制することができる。

また、例えば、金属板５０は、内部空間１２に設けられていてもよい。具体的には、金属板５０は、スペーサ２０の貫通孔２４を覆うように設けられていてもよい。

このとき、金属板５０とスペーサ２０との間には、樹脂材料などが充填されている。また、引き出し配線６０がスペーサ２０の内部に挿通されて、金属板５０に電気的に接続される。つまり、引き出し配線６０は、スペーサ２０の内部に挿通された電極配線に相当する。

この場合においても、水分は、スペーサ２０を通った後、金属板５０を迂回する必要がある。したがって、金属板５０が設けられていない場合に比べて、水分の浸入経路が長くなるので、水分が内部空間１２に浸入するのを抑制することができる。

また、例えば、上記の実施の形態では、一対のガラス板１０及びガラス板１１は、異なる形状を有してもよい。例えば、ガラス板１０が矩形の板体であり、ガラス板１１が円形の板体でもよい。この場合、ガラス板１０及びガラス板１１の一方は、平面視において、他方の外側にはみ出ないように当該他方の内側に配置されている。

また、例えば、上記の実施の形態では、内部空間１２に光学素子１１０が設けられた例について示したが、これに限らない。内部空間１２には、光学素子１１０は設けられていなくてもよい。例えば、複層ガラス１は、光学素子１１０ではなく、電極配線３０に接続された別のデバイス（例えば、ヒータなどの発熱素子）を備えてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１ａ複層ガラス
１０、１１ガラス板
２０スペーサ
２３凹部
３０、３０ａ、３０Ａ電極配線
４０、４０Ａ端子
５０、５０Ａ金属板（金属層）
５１凸部
１００、１００ａ、１０１、１０２、１０３光学デバイス
１１０、１１１、１１２、１１３光学素子

Claims

互いに対向して配置された一対のガラス板と、
前記一対のガラス板の間隔を形成するスペーサと、
前記スペーサの内部に挿通された電極配線と、
前記一対のガラス板の間に介在し、かつ、前記スペーサの一部を介して前記電極配線と電気的に接続されている金属層とを備え、
前記金属層は、前記スペーサの前記一部を覆うように設けられている
複層ガラス。
前記スペーサは、前記電極配線及び前記金属層と電気的に絶縁されている
請求項１に記載の複層ガラス。
前記金属層は、前記スペーサに向かって突出した凸部を有し、
前記スペーサの前記一部は、前記凸部に対向する位置に設けられた凹部である
請求項１又は２に記載の複層ガラス。
前記金属層は、前記一対のガラス板の主面に垂直に設けられた板体である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の複層ガラス。
前記金属層は、略矩形の板体であり、
前記金属層の各辺は、前記一対のガラス板の間隔と略同じ長さ又は当該間隔以上の長さである
請求項４に記載の複層ガラス。
前記複層ガラスは、さらに、前記金属層に接続された導電性の端子を備え、
前記電極配線は、前記端子に接続されることで、前記金属層に電気的に接続されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の複層ガラス。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の複層ガラスを備える光学デバイスであって、
前記スペーサは、環状に設けられ、
前記光学デバイスは、
前記一対のガラス板と前記スペーサとによって封止され、前記電極配線に接続された光学素子を備える
光学デバイス。