JP2019095787A - エレクトロクロミック素子 - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーのスペースを拡大することなくバスバーの抵抗を低減したエレクトロクロミック素子を提供する。【解決手段】一対の基材１０２と、一対の基材１０２の間に配置された一対の電極１０１と、一対の電極１０１の間に配置されたエレクトロクロミック層１０３と、電極１０１に電気的に接続された少なくとも一つのバスバー１０５とを有し、基材１０２または電極１０１に、バスバー１０５の配置部が設けられ、バスバー１０５の少なくとも一部は、配置部に配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、エレクトロクロミック素子に関する。

電気化学的な酸化還元反応により、物質の光学吸収の性質（吸収波長、吸光度）が変化するエレクトロクロミック（以降、「ＥＣ」と略する場合がある）材料を利用したＥＣ素子は、消色時の高い透過率と、着色時の低い透過率を両立できる特長を持つ。この特長を利用して表示装置、可変反射率ミラー、可変透過窓等の応用がなされている。これらの応用用途における高機能化、また応用範囲を拡大するための開発の方向性として、素子の大型化に関する開発が積極的に行われている。ＥＣ素子は、基本的にＥＣ材料の電気化学反応によりファラデー電流が流れることでその光学特性が変化する電流駆動の素子である。このため、よく比較対象となる電圧駆動の液晶素子より大きな電流が流れることが多い。その大きな電流による電圧降下の影響を低減するため、ＥＣ素子の抵抗を低減する工夫がなされてきた。ＥＣ素子に用いられる透明電極の抵抗に起因する素子の抵抗を低減する方法として、素子の有効光学領域の外側（主に基板上）に金属を付与するバスバー（給電電線）は広く用いられている。ＥＣ素子を大型化する場合には、そのＥＣ素子の単位面積当たりの電流（電流密度）は通常変化しないため、電流の増大に伴うバスバーの抵抗低減が求められている。
バスバーの抵抗を低減するにはバスバーの断面積を増大させればよいので、単純にはバスバーの幅と厚さを増大させればよい。しかしその幅と厚さの増大にはＥＣ素子の機能上の制限がある。バスバーの幅の増大は、ＥＣ素子の有効光学領域（ＥＣ素子がその機能を発揮するために光吸収を行う領域）の周辺領域となる（非有効光学領域の）ベゼル部を増大させることになる。これは、例えばＥＣ素子の応用用途である表示装置、可変反射率ミラー、可変透過窓等の周囲部を増大させることになり外観、及び機能上好ましくない。またＥＣ素子は、対向する二枚の電極から構成されることが多いが、バスバー厚さの増大は、対向する電極との接触による短絡を招くために限界がある。このため、バスバーのスペースを拡大することなくバスバーの抵抗を低減することが求められている。
特許文献１には、導電性エポキシに埋設したタブを有するバスバーが基材の側面に位置する電気変色性レンズが開示されている。バスバーの側面への配置は、バスバーを厚くすることによる対向電極との短絡を回避するうえでは効果的である。

特表２００２−５０７７８１号公報

しかし、特許文献１の方法では、側面への張り出しは生じるため、ベゼル部が増大するという課題がある。
本発明は、上述した課題を解決するためになされるものであり、その目的は、バスバーのスペースを拡大することなくバスバーの抵抗を低減したＥＣ素子を提供することにある。

本発明は、一対の基材と、前記一対の基材の間に配置された一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック層と、前記電極に電気的に接続された少なくとも一つのバスバーとを有し、
前記基材または前記電極に、前記バスバーの配置部が設けられ、前記バスバーの少なくとも一部は、前記配置部に配置されていることを特徴とするエレクトロクロミック素子を提供する。
また、本発明は、一対の基材と、前記一対の基材の間に配置されている一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、前記一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記基材または前記電極は、前記一対の電極の一方に接続されている前記バスバーと前記一対の電極の他方に接続されている前記バスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有することを特徴とするエレクトロクロミック素子を提供する。

本発明によれば、バスバーの抵抗低減と省スペースを両立したＥＣ素子を提供することができる。

第１の実施形態のＥＣ素子の概要を説明する概略図である。 図１（ｂ）のＥＣ素子で用いた基材を示す概略図である。 バスバーの長さと電圧降下との関係を示すグラフである。 第２の実施形態のＥＣ素子の概要を説明する概略図である。 第３の実施形態のＥＣ素子の概要を説明する概略図である。 実施例１のＥＣ素子躯体の作製を説明する概略図である。 実施例１のＥＣ素子のバスバーの長さと特性の関係を示すグラフである。 実施例２のＥＣ素子躯体の作製を説明する概略図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

本発明に係るエレクトロクロミック素子は、一対の基材と、一対の基材の間に配置された一対の電極と、一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック層と、電極に電気的に接続された少なくとも一つのバスバーとを有する。そして、基材または電極に、バスバーの配置部が設けられ、バスバーの少なくとも一部は、前記配置部に配置されている。基材または電極に設けられている配置部は、凹部であってよい。この凹部にバスバーが埋め込まれるようにして配置されてよい。

また、本発明に係るエレクトロクロミック素子は、一対の基材と、一対の基材の間に配置されている一対の電極と、一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有する。そして、基材または電極は、一対の電極の一方に接続されているバスバーと一対の電極の他方に接続されているバスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有する。バスバー離間部は、前記基材または前記電極に設けられた凹部であってよい。この凹部にバスバーが埋め込まれるようにして配置されてよい。

バスバーの配置部、またはバスバー離間部を設けることで、バスバー同士の短絡を抑制することができる。電極間の短絡が抑制されているので、電極間距離は、１００μｍ以下であってよい。さらに電極間距離は、２５μｍ以上１００μｍ以下であってよい。

≪第１の実施形態≫
図１は、本発明の第１の実施形態のエレクトロクロミック素子の概要を説明する概略図であり、ＥＣ素子の長手方向に直行する面での断面図である。図１（ａ）は比較のためのＥＣ素子（以下、「比較素子」と称する場合がある）、図１（ｂ）は本実施形態のＥＣ素子である。図２は、図１（ｂ）のＥＣ素子で用いた基材を示す概略図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

図１において、ＥＣ素子１００は、素子を着消色させるための、少なくとも一方が透明である対向する一対の電極１０１を有する。電極１０１は、少なくとも一方が透明である対向する一対の基材１０２の上に配置されたものが好ましく用いられる。電極１０１の間の空間には、電圧の印加により光透過率が変化するエレクトロクロミック層１０３が配置され、ＥＣ層１０３は必要に応じて隔壁１０４によって外部から隔離される。

本実施形態のＥＣ素子１００は、電極１０１に電気的に接続され、電極１０１に駆動電圧を印加するためのバスバー（給電電線）１０５を少なくとも１つ有する。バスバー１０５の基本的な役割は、金属と比較して抵抗値の高い電極１０１（特に透明性電極）の電気伝導を補助して電極１０１面内の電位分布を均一なものとすることにある。そのため、バスバー１０５の電気抵抗は、電極１０１の電気抵抗よりも小さいことが好ましい。また、バスバー１０５は、図２（ａ）に示すように、長さＬ、幅Ｗ、厚さｔのバスバー１０５の長手方向（図２（ａ）の左右方向）が、電極１０１の長手方向（図２（ａ）の左右方向）に沿うように配置することが好ましい。また、図２（ｂ）に示すようにバスバー１０５は、電極１０１及び基材１０２に埋め込まれていることが好ましい。図２（ｂ）に示すようにバスバー１０５を配置することは、電極１０１及び基材１０２に設けられたバスバー配置部またはバスバー離間部、好ましくは凹部にバスバーを配置しているということもできる。

一般に三次元の導電性をもつ導体の抵抗は式（１）で表される。
Ｒ＝ρＬ／Ａ＝ρＬ／Ｗｔ ・・・（１）
（Ｒ：抵抗、ρ：導体の抵抗率、Ｌ：導体の長さ、Ａ：導体の断面積、Ｗ：導体の幅、ｔ：導体の厚さ）

ここで、駆動電流密度がＩ、バスバー１０５の長手方向の長さがＬ、単位幅（幅＝１）のＥＣ素子を想定する。この時、バスバー１０５における電圧降下はバスバー１０５の抵抗とバスバー１０５を流れる電流との積で与えられるため、式（２）であらわされる。
ΔＶ＝ＩＬＲ＝（ＩρＬ²）／Ｗｔ ・・・（２）

図３には、バスバー１０５の厚さｔを変化させたときのＥＣ素子１００のバスバー１０５の長さＬと電圧降下ΔＶとの関係を示す。尚、図３では、ρ＝５×１０^-5Ωｃｍ、Ｗ＝０．２ｃｍ、Ｉ＝５．５ｍＡｃｍ^-2を想定している。ここからバスバー１０５の抵抗率が一定と想定し、バスバー１０５の長さ（本形態ではＥＣ素子１００の長さ）Ｌをｎ倍に変化させた場合には、バスバー１０５における電圧降下はｎ²倍となることが確認される。裏返して言えば、バスバー１０５における電圧降下を一定に保つためには、バスバー１０５の長手方向に直行する面の断面積（厚さｔ×幅Ｗ）をｎ²倍とする必要があることがわかる。このように、大型化された素子においても特性を維持するためには、バスバー１０５の断面積は、素子の長さに対して二次関数的に増大する必要がある。一方で実用的観点から、ＥＣ素子１００の有効光学領域（素子機能発揮の為に光吸収を行う領域）の周辺領域となる非有効光学領域のベゼル部１０６の面積、素子全体に占める割合、電極１０１間の距離といったバスバー１０５のスペースに関する制約が存在する。本実施形態ではこれらを両立するために、バスバー１０５の少なくとも一部を、基材１０２または電極１０１に埋め込むこととした。

即ち、比較素子では、図１（ａ）に示すように、バスバー１０５は電極１０１上に形成されているが、本実施形態のＥＣ素子１００では、図１（ｂ）に示すように、バスバー１０５の一部が電極１０１及び基材１０２に埋め込まれて形成される。そのことにより、比較素子に比べて、バスバー１０５間の空隙１１０を保持しながらバスバー１０５の厚さｔを増大させることができる。従って、比較素子に比べて、バスバー１０５の幅Ｗを増大させることなく、バスバー１０５の断面積を増大させることができる。その結果、比較素子に比べて、ＥＣ素子１００のベゼル部１０６の幅を維持または減少させつつバスバー１０５の抵抗を低減することができる。ベゼル部１０６の幅を減少させれば、素子に占める有効光学領域の割合を大きくすることができる。このことによって例えば素子全体のサイズをコンパクトにしたＥＣ素子や外観に優れたＥＣ素子を提供することができる。さらに、バスバー１０５の電極１０１表面から突出した部分の高さを比較素子よりも低くすることにより、２枚の電極１０１間の距離を短縮することができる。その結果として、ＥＣ層１０３の厚さの設計自由度を上げることができる。具体的には、電極間距離（ＥＣ層１０３の厚さ）を小さくすることによって、応答速度を向上させる、濃度を制御するといったことが可能となる。

バスバー１０５の素材としては、単位体積当たりの導電率が高い材料であれば特に限定なく用いられる。基本的には金属材料が用いられ、その中でも銀、銅、アルミニウム等が好ましく用いられる。本実施形態のバスバー１０５の形成方法は、特に限定なく選択することができる。例としては、あらかじめ掘り込み加工を行った基材１０２を準備し、その後にバスバー１０５を形成する方法が挙げられる。基材１０２の掘り込み加工方法は、基材１０２の素材に応じた方法を選択することができる。たとえば基材１０２がガラスの場合であれば、レーザー加工、エッチング、超音波加工、研削といった手法を挙げることができる。バスバー１０５を形成する方法は、バスバー１０５、基材１０２両方の素材に応じた方法を選択することができる。具体的には、金属ペーストを用いた印刷、スパッタリング、めっきといった手法を用いることができる。また、これらの形成方法にくわえて、パターニング、研磨といった手法を用いることで所望の形状にバスバー１０５を形成することが好ましく行われる。

以下、図１，２に示した各構成要素について、具体的に説明していく。
ＥＣ素子１００は、電気的に光の吸収量を変化させることができる素子である。このＥＣ素子１００は、透過型、反射型、光散乱型等いずれの形態であってもよい。ＥＣ素子１００としては、無機材料を用いたものと、有機材料を用いたものとがあり、有機材料を用いたものとしては、高分子有機材料、低分子有機材料を用いたものがある。本実施形態のＥＣ素子１００としては、いずれの素子も用いることが可能である。コントラスト、最大透過率の観点から、特に低分子有機材料を用いたＥＣ素子が好ましく用いられる。ＥＣ素子１００の光吸収率の制御範囲は特に制限されるものではないが、応用用途、例えば防眩ミラー、調光窓としての性能を満たすための範囲を確保していることが望まれる。具体的な数値としては、０％〜９９．９９９％という値が理想的には挙げられ、１％〜９９．９％という値が実際には挙げられる。またこれらの間の光吸収率の制御については、ＯＮ／ＯＦＦのみの制御もありうるが、複数の階調、もしくは無段階の階調で制御できることが好ましい。

基材１０２としては、光透過性の基材が用いられる。ここで、「光透過性」とは、該当する基材、電極等が光を透過することを意味し、透過率が、５０％以上１００％以下であることを意味する。具体的にはガラス、高分子化合物などが用いられ、必要に応じて、反射防止等のコートが行われる。

基材１０２に形成された電極１０１の材料としては、透明性と導電性を有し、ＥＣ材料の反応に際して安定性を有しているものが好ましく使用できる。例としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ），フッ素ドープ酸化スズなどの透明導電性酸化物電極が好ましく用いられる。また、金属細線や薄膜を配置して抵抗値を低減したもの、カーボンナノチューブ等の他の導電性物質を用いてもよい。ＥＣ素子１００を反射型とする場合には、光路上後方の電極１０１として光反射性の電極を用いてもよい。具体的には、金属、特に電気化学的に安定な貴金属を用いることができる。この場合、光透過性の電極でなく、光の透過しない電極を用いてもよい。具体的には、金属を用いることができる。

ＥＣ層１０３としては、ＥＣ性を示す材料が用いられる。またＥＣ層１０３は、電極１０１上にＥＣ材料を成膜した固体ＥＣ層であってもよく、ＥＣ材料を溶媒に溶解した溶液ＥＣ層であってもよい。ＥＣ層１０３に用いられる材料の例としては以下のものを上げることができる。無機ＥＣ素子であれば、酸化タングステン、酸化イリジウム等の無機ＥＣ材料、有機高分子ＥＣ素子であれば、ポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子有機ＥＣ材料、有機低分子ＥＣ素子であれば、以下に示す有機低分子ＥＣ材料が用いられる。有機低分子ＥＣ材料の例としては、ピリジン塩の誘導体、芳香族アミン化合物、ヘテロ環式化合物の誘導体が挙げられ、これらは、溶媒に溶解した状態で用いられてよい。この溶媒としては、ＥＣ材料を始めとする溶質の溶解性、蒸気圧、粘性、電位窓等を考慮して、用途に応じて選択されるが、極性を有する溶媒であることが好ましい。具体的には、メタノール、エタノール、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオンニトリル、ベンゾニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジオキソラン等の有機極性溶媒や水が挙げられる。また、ＥＣ層１０３には、必要に応じて、電解質、粘度調整剤、ＵＶ安定化剤等を含んでいてよい。粘度調整剤は、ＥＣ層１０３の粘度を上げるものであっても、下げるものであってもよいが、好ましくは粘度を上げるものである。ＥＣ層１０３の粘度を上げると、ＥＣ素子１００の光透過面の面積が大きくなる場合、すなわち大面積化に有利である。

ＥＣ層１０３を２枚の電極１０１の間に保持するために、また、両電極間の距離を保つために隔壁１０４が好ましく用いられ、この隔壁１０４としてはシール材が好ましく用いられる。シール材としては、化学的に安定で、気体及び液体を透過しにくく、ＥＣ材料の酸化還元反応を阻害しない材料であることが好ましい。例えば、ガラスフリット等の無機材料、エポキシ系、アクリル系樹脂等の有機材料、金属等を用いることができる。尚、シール材は、スペーサー材料を含有する等して２枚の電極１０１の間の距離を保持する機能を有していてもよい。シール材が電極１０１間の距離を規定する機能を有していない場合は、別途スペーサーを配置して両電極間の距離を保持してもよい。スペーサーの素材としては、シリカビーズ、ガラスファイバー等の無機材料や、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジビニルベンゼン、フッ素ゴム、エポキシ樹脂等の有機材料を用いることができる。尚、このスペーサーにより、ＥＣ素子１００を構成する電極１０１間の距離を規定、保持することが可能である。

≪第２の実施形態≫
図４は、本発明の第２の実施形態のＥＣ素子の概要を説明する概略図であり、図１と同じ面での断面図である。図４（ａ）は比較のためのＥＣ素子、図４（ｂ）、（ｃ）は本実施形態のＥＣ素子である。本実施形態では、バスバー１０５の抵抗（断面積）を比較素子にそろえた以外は、第１の実施形態と同様である。

図４（ｂ）に示される本実施形態のＥＣ素子１００では、比較素子のバスバー１０５と厚さｔ及び幅Ｗが等しいバスバー１０５の一部が電極１０１及び基材１０２に埋め込まれて形成される。そのことにより、比較素子と比べて、バスバー１０５間の空隙１１０およびバスバー１０５の厚さｔを保持しながら、２枚の電極１０１間の距離を短縮することができる。その結果として、ＥＣ層１０３の厚さの設計自由度を上げることができる。具体的には、電極間距離（ＥＣ層１０３の厚さ）を小さくすることによって、応答速度を向上させる、濃度を制御するといったことが可能となる。

また、図４（ｃ）に示される本実施形態のＥＣ素子１００では、比較素子のバスバー１０５よりも厚さｔは大きいが断面積が等しいバスバー１０５の一部が電極１０１及び基材１０２に埋め込まれて形成される。そのことにより、バスバー１０５間の空隙１１０およびバスバー１０５の断面積を保持しながら、ベゼル部１０６を縮小することができる。その結果として、素子に占める有効光学領域の割合を大きくすることができる。このことによって例えば素子全体のサイズをコンパクトにしたＥＣ素子や外観に優れたＥＣ素子を提供することができる。

≪第３の実施形態≫
図５は、本発明の第３の実施形態のＥＣ素子の概要を説明する概略図であり、図１と同じ面での断面図である。本実施形態では、バスバー１０５の表面が、電極１０１の表面と面一または電極１０１の表面から凹んだ位置にあること以外は、第１の実施形態と同様である。

図５（ａ）に示すＥＣ素子１００では、バスバー１０５は、バスバー１０５の表面が電極１０１の表面と面一となるように配置されている。この場合、バスバー１０５が電極１０１表面に対して凸となることを抑制できることで、バスバー１０５が目立つことを回避することができ、外観をよいものとすることができる。具体的に記載すると、あたかもバスバー１０５が存在していないように見せることができるためにすっきりした外観となり、また、表層にコートを行うときに、段差が目立たず、コートの均一性が高まるといったことが挙げられる。

また、図５（ｂ）に示すＥＣ素子１００では、バスバー１０５は、バスバー１０５の表面が電極１０１の表面から凹んだ位置であって、基材１０２の表面と面一となるように配置されている。さらに、図５（ｂ）に示すＥＣ素子１００では、バスバー１０５の上に電極１０１が配置されている。この場合には、バスバー１０５の材料選択の自由度が向上する。具体的には、ＥＣ層１０３と直接接していた場合にはＥＣ層１０３の着消色反応を行う電位においてＥＣ層１０３と反応する材料であっても、バスバー１０５の材料として選択することができる。また、図５（ｂ）に示すように、バスバー１０５を有効光学領域と重なる領域に配置させることもでき、ベゼル部１０６を縮小または無くすことが可能となる点においても好ましい。ベゼル部１０６を縮小することは、ＥＣ素子１００の機能に直接関係のない周辺部が減少するということなので、ＥＣ素子１００の小型化や、外観上、周辺部（枠部）が減少することで、すっきりした外観となることといった有利点がある。

≪エレクトロクロミック素子の用途≫
本発明に係るエレクトロクロミック素子は、カメラ等の撮像装置の光学フィルタに用いられてよい。カメラ等の撮像装置は、光学フィルタと、複数のレンズを有する撮像光学系と、撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子とを有してよい。光学フィルタは、エレクトロクロミック素子と、このエレクトロクロミック素子に接続されている能動素子を有してよい。能動素子は、トランジスタ等があげられ、当該トランジスタは、スイッチング素子や増幅素子として用いられてよい。光学フィルタは、撮像装置の撮像素子の直前または撮像光学系が有する複数のレンズの間に配置されてよい。また、光学フィルタは、撮像装置の撮像素子と、当該光学フィルタとの間に撮像光学系が配置されるように配置されてよい。この場合、撮像光学系の外側と表現することもできる。

本発明に係るエレクトロクロミック素子は、自動車等に用いられるエレクトロクロミックミラーに用いられてよい。エレクトロクロミックミラーは、電極、基材とは別に反射部材を有してよいし、一対の電極の一方が反射性を有する部材で構成されても、一対の基材の一方が反射性を有する部材で構成されてもよい。エレクトロクロミックミラーは、エレクトロクロミック素子と、このエレクトロクロミック素子に接続されている能動素子とを有する。本発明に係るエレクトロクロミック素子は、自動車、航空機等の窓に用いられてよい。当該窓は、乗員乗客が透過率を変更するための操作部を有する。

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明していくが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

≪実施例１≫
（１）ＥＣ素子躯体の作製
図６は、ＥＣ素子躯体の作製を説明する概略図である。図６（ａ）は実施例のＥＣ素子躯体の作製を説明する図、図６（ｂ）は比較例のＥＣ素子躯体の作製を説明する図であり、いずれも図１と同じ面での断面図である。また、図６（ｃ）は、実施例及び比較例のＥＣ素子躯体の上面図である。

（１ａ）実施例のＥＣ素子躯体の作製
図６（ａ）に示す通りに実施例のＥＣ素子躯体を作製する。まず厚さｔ（＝２００，１５０，１２０，８０）μｍのバスバー形成用の溝１０７（幅２ｍｍ、深さｔμｍ）を、レジスト形成、エッチング工程により形成したガラス基材を基材１０２として準備する。この基材１０２に、電極１０１として酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）をスパッタリングで成膜（厚さ４００ｎｍ）し、透明導電性ガラスを用意する。基材１０２の溝１０７上へのＡｇペーストの印刷／硬化工程を繰り返すことで、幅Ｗ＝２ｍｍ、厚さｔμｍのバスバー１０５を形成する。この時のバスバー１０５の抵抗率ρは５×１０^-5Ωｃｍである。その後、隔壁１０４として、５０μｍのスペーサービーズを混合したＵＶ硬化性のシール材を塗布する。その後、電極１０１が対向するように、二枚の基材１０２を重ね合わせて、ＵＶ光を照射することで、シール材を硬化させる。さらにバスバー１０５の片側の端部に給電線１０９を超音波はんだにより接続する。これにより、二枚の基材１０２を接着し、電極間距離が５０μｍ、有効光学領域が１０ｍｍ（バスバー１０５の長手方向に垂直な方向の長さ）×２００ｍｍ（バスバー１０５の長手方向に平行な方向の長さ）のＥＣ素子躯体を作製する。

（１ｂ）比較例のＥＣ素子躯体の作製
図６（ｂ）に示す通り、基材１０２にバスバー形成用の溝１０７を形成しない以外は実施例と同様にしてＥＣ素子躯体を作製する。バスバー１０５の厚さｔは２０μｍ、対向するバスバー１０５間の距離は１０μｍである。

（２）電解質溶液の注入
アノード性のＥＣ化合物である５，１０−ジメチル−５，１０−ジヒドロフェナジンと、カソード性のＥＣ化合物であるヘプチルビオロゲントリフルオロメタンスルホン酸塩とを炭酸プロピレンに溶解させて電解質溶液を調製する。このとき電解質溶液に含まれるＥＣ化合物の濃度はそれぞれ１００ｍＭである。次に、この電解質溶液を隔壁１０４に形成しておいた注入口（不図示）からＥＣ層となる空間１０８に注入した後、前述のＵＶ硬化性シール材で封止をすることで、ＥＣ素子を得る。

（３）評価
ＥＣ素子に駆動電圧０．６２Ｖを印加し、給電線１０９を取り付けた端部側の素子の有効光学領域端部からの距離（Ｌ）と、電圧降下、ＥＣ素子の消色状態から着色状態の吸光度変化（ΔＯＤ）を測定する。結果を図７に示す。

図７（ａ）は、バスバーの厚さを変化させたときの距離Ｌと電圧降下の関係である。実施例の素子では、電極間距離に制限（本実施例では電極間距離５０μｍ）がある場合においても、十分大きなバスバー厚を確保することができる。そのため、比較例の素子と比較して電圧降下を大幅に抑制することが可能となることがわかる。

また図７（ｂ）には、バスバーの厚さを変化させたときの距離ＬとＥＣ素子の波長６０５ｎｍにおけるΔＯＤの関係を示す。ここから、実施例の素子では、比較例の素子と比較して電圧降下を低減できるため、Ｌの増大に伴うΔＯＤの低下を大幅に抑制できることがわかる。ここから実施例の素子は、比較例の素子においてはほとんど着色しないＬ＞１６ｃｍの領域においても良好な着色特性が得られる高い着色均一性を持った素子であることがわかる。

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・電極間距離、ベゼル部のスペースに制限がある素子においてもバスバーの厚さを確保することが可能となる。
・素子の拡大に伴う電圧降下を低減することができる。
・ΔＯＤの低下を大幅に抑制できる。
・着色均一性の高い素子を提供できる。

≪実施例２≫
（１）ＥＣ素子躯体の作製
図８は、ＥＣ素子躯体の作製を説明する概略図である。図８（ａ）は実施例のＥＣ素子躯体の作製工程を説明する図、図８（ｂ）は比較例のＥＣ素子躯体の作製工程を説明する図であり、いずれも図１と同じ面での断面図である。また、図８（ｃ）は、実施例のＥＣ素子躯体の上面図、図８（ｄ）は、比較例のＥＣ素子躯体の上面図である。

（１ａ）実施例のＥＣ素子躯体の作製
図８（ａ）に示す通りに実施例のＥＣ素子躯体を作製する。まず厚さ２０μｍのバスバー形成用の溝１０７（幅２ｍｍ、深さ２０μｍ）を、レジスト形成、エッチング工程により形成したガラス基材を基材１０２として準備する。この基材１０２の溝１０７上へのＡｇペーストの印刷／硬化工程を繰り返すことで、幅Ｗ＝２ｍｍ、厚さ２０μｍのバスバー１０５を形成する。この時のバスバー１０５の抵抗率ρは５×１０^-5Ωｃｍである。バスバー１０５の表面を研磨工程により基材１０２面と均一になるよう平坦化し、酸化インジウムスズ膜（ＩＴＯ）をスパッタリングで成膜（厚さ４００ｎｍ）し、電極１０１として透明導電性電極を形成する。その後、隔壁１０４として、５０μｍのスペーサービーズを混合したＵＶ硬化性のシール材を塗布する。一方で、他の基材１０２上にスパッタリングでＡｇ層１１１を下層、ＩＴＯ層１１２を上層として製膜し、電極１０１として反射電極を形成する。反射電極を透明電極上に電極１０１どうしが対向するように、二枚の基材１０２を重ね合わせて、ＵＶ光を照射することで、シール材を硬化させる。さらにバスバー１０５の両端部に給電線１０９を超音波はんだにより接続する。これにより、二枚の基材１０２を接着し、電極間距離が５０μｍ、有効光学領域が２０ｍｍ×２０ｍｍの反射型ＥＣ素子躯体を作製する。この時のバスバー１０５間の距離Ｌ₁は、２０ｍｍである。

（１ｂ）比較例のＥＣ素子躯体の作製
図８（ｂ）に示す通り、実施例１の比較例と同様の工程を用いて透明電極を有する基材１０２を作製した以外は実施例と同様にして、比較例のＥＣ素子躯体を作製する。バスバーの厚さＷは２０μｍ、バスバー間の距離Ｌ₀は２４ｍｍである。

（２）電解質溶液の注入
実施例１と同様の工程で電解質溶液を空間１０８に注入、封止をすることで、ＥＣ素子を得る。

（３）評価
ＥＣ素子の着色状態における着色濃度のムラを評価する。具体的には、着色領域において最も高濃度に着色するバスバー近傍の部位と、素子の中心部の着色状態を比較する。具体的には、ＥＣ素子に電圧０．６２Ｖを印加し着色させたときの、ΔＯＤを測定する。結果を表１に示す。

実施例の素子では、バスバーの表面を基材の表面と面一となるように配置し、上面に電極を形成することにより、バスバーが電極表面に対して凸となることを抑制している。そのことでバスバーの鉛直上に隔壁を配置することが可能となり、隔壁下の透明電極による電圧降下を回避することができる。そのため、表１のように比較例の素子と比較して素子の着色濃度の均一性を向上することができる。

また、実施例の素子では、バスバーの鉛直上に隔壁を配置することが可能となるため、図８（ｃ）に一点鎖線で示した切断線１１３の位置でガラス基材を切断することによりベゼル部を小さくし、すっきりした外観とすることも可能となる。

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・基材の表層にコートを行うときに、段差が小さく均一なコートを行うことができる。
・バスバー配置の自由度を上げることができる。
・着色均一性の高い素子を提供できる。
・ベゼル部を小さくすることができ、外観の品位を向上させることができる。

≪実施例３≫
（１）ＥＣ素子躯体の作製
（１ａ）実施例のＥＣ素子躯体の作製
実施例１と同様の手法を用い、以下の三点を変更したＥＣ素子躯体を作製する。
Ａ．バスバー形成用の溝１０７の深さ、およびバスバー１０５の厚さｔをともに２０μｍとする。
Ｂ．隔壁１０４として、２５μｍのスペーサービーズを混合したＵＶ硬化性のシール材を使用することで、電極間距離を２５μｍとする。
Ｃ．有効光学領域を１０ｍｍ×１０ｍｍとする。

（１ｂ）比較例のＥＣ素子躯体の作製
実施例１と同様の手法を用い、以下の点を変更したＥＣ素子躯体を作製する。Ａ．有効光学領域を１０ｍｍ×１０ｍｍとする。

（２）電解質溶液の注入
実施例１と同様の工程で電解質溶液を注入、封止をすることで、ＥＣ素子を得る。

（３）評価
ＥＣ素子に駆動電圧０．６２Ｖを１０ｓ印加して着色し、その後、短絡した際の消色応答時間を測定する。消色応答時間は、ΔＯＤが着色時の１／１００となるまでの時間として算出した。結果を表２に示す。

実施例の素子では、バスバーを基板に埋め込むことにより、十分なバスバーの厚さを保持しつつ電極間距離を小さくすることができる。その結果実施例の素子では、比較例の素子ではバスバーどうしが接触するために不可能な電極間距離（２５μｍ）の素子を実現することができる。そのことにより、比較例の素子と比較して消色応答速度を大幅に向上させることが可能となることがわかる。

以上まとめると、本実施例から、以下のような効果が得られることが言える。
・バスバー厚の自由度を上げることができる。
・電極間距離の自由度を上げることができる。
・応答速度を向上させることができる。

１００：ＥＣ素子、１０１：電極、１０２：基材、１０３：ＥＣ層、１０４：隔壁、１０５：バスバー、１０６：ベゼル部

Claims (17)

1. 一対の基材と、前記一対の基材の間に配置された一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されたエレクトロクロミック層と、前記電極に電気的に接続された少なくとも一つのバスバーとを有し、
   前記基材または前記電極に、前記バスバーの配置部が設けられ、前記バスバーの少なくとも一部は、前記配置部に配置されていることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
2. 前記配置部は、凹部であることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロクロミック素子。
3. 一対の基材と、前記一対の基材の間に配置されている一対の電極と、前記一対の電極の間に配置されているエレクトロクロミック層と、前記一対の電極にそれぞれ接続されているバスバーと、を有するエレクトロクロミック素子であって、
   前記基材または前記電極は、前記一対の電極の一方に接続されている前記バスバーと前記一対の電極の他方に接続されている前記バスバーとの距離を大きくするバスバー離間部を有することを特徴とするエレクトロクロミック素子。
4. 前記バスバー離間部は、前記基材または前記電極に設けられた凹部であることを特徴とする請求項３に記載のエレクトロクロミック素子。
5. 前記バスバーの電気抵抗は、前記電極の電気抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
6. 前記一対の電極の間の距離は、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
7. 前記バスバーの表面は、前記電極の表面と面一または前記電極の表面から凹んだ位置にあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
8. 前記バスバーの表面は、前記基材の表面と面一または前記基材の表面から凹んだ位置にあることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
9. 前記バスバーの上に前記電極が配置されていることを特徴とする請求項８に記載のエレクトロクロミック素子。
10. 前記バスバーは、前記バスバーの長手方向が、前記電極の長手方向に沿うように配置されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
11. 前記バスバーの上に隔壁が配置されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に接続されている能動素子とを有することを特徴とする光学フィルタ。
13. 複数のレンズを有する撮像光学系と、前記撮像光学系を通過した光を受光する撮像素子と、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
14. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に接続されている能動素子と、前記エレクトロクロミック素子を通過した光を反射する反射部材を有することを特徴とするエレクトロクロミックミラー。
15. 前記反射部材は、前記一対の基材のうちの一方であることを特徴とする請求項１４に記載のエレクトロクロミックミラー。
16. 前記反射部材は、前記一対の電極のうちの一方であることを特徴とする請求項１５に記載のエレクトロクロミックミラー。
17. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子の透過率を変更するための操作部とを有することを特徴とする窓。

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