JP4936902B2 - 部分的に暗化できる視界を備えた透明グレージング、および透明グレージング内でエレクトロクロミックに明化できる表面要素を制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、多層複合材に組み込まれた少なくとも１つの機能要素を電気的に制御することによって、表面の一部を部分的に暗化できる視界を備えた透明グレージングであって、グレージングの光透過率は可逆的に変化することができ、その部分には、詳細には固体のエレクトロクロミック多層システムの形態の機能要素が、２つの表面電極の間に挟まれた少なくとも１つのエレクトロクロミック機能層を備える、グレージングと、このような透明グレージング内でエレクトロクロミックに脱色できる表面要素を制御する方法に関する。

国際公開第９３／０４８８５号パンフレットおよび米国特許第４８３２４６８号には車両のフロントガラスが記載され、その上部の縁部帯には、透明度を調節して変更できるエレクトロクロミック要素が備えられている。その結果、通常の機械的なサンシールドは不要または少なくとも補助的になる。縁部帯は、帯の幅全体にわたり個別に制御可能な要素を設けられ、これにより、帯の全面積にわたって常に暗化される必要がないようにされる。

国際公開第０３／００７０６５号パンフレットには、特に上述の目的で固体エレクトロクロミック多層システムを利用することが記載されている。米国特許第６２７７５２３号明細書には、このような固体エレクトロクロミック多層システムの化学的および物理的な原理が記載されている。

米国特許第５５２３８７７号明細書には、エレクトロクロミック多層要素によって透明な積層グレージングの透過率を変更する種々の可能な方法が、極めて詳細に記載されている。この文献はまた、エレクトロクロミック要素が、車両のサンルーフ、サンシールドまたは「遮光バンド」において機能することを示している。しかし、いずれの場合も、それぞれの要素はその全面積にわたり常にエレクトロクロミックに暗化されることを受け入れなければならない。

最後に、独国特許出願公開第１００４６１０３号明細書には、エレクトロクロミックな手段によってある領域のみを可逆的に暗化できる装備を備えた透明グレージングであって、グレージングの表面におけるその位置はセンサ誘導の制御によって決定されるものが記載されている。しかし、この文献は、このようなグレージングの製造について何ら技術的な詳細を述べていない。特に、エレクトロクロミック層または要素をどのようにグレージング上に堆積する必要があるのかが明確でない。

本発明の根底にある課題は、視界の一部のみにエレクトロクロミック要素が取り付けられる他の透明グレージングをどのように実現し、このエレクトロクロミック要素を制御することができる方法をどのように提供するかということである。

本発明によれば、この課題は、機能要素の表面電極とそれらのリード線とを相互に対応付けられ、相互に空間的に間隔を空けて配置することにより、暗化する工程が、機能要素の一端で始まり、表面電極間に印加された電圧を維持された状態で、グレージングに関して、機能要素が完全に均一に着色されるまでこの要素の領域全体にわたって連続的に進行するという事実によって、および、表面電極が異なる表面抵抗要素で形成され、これによりこれら表面電極の表面における電位の伝搬がいずれの電圧レベルにおいても異なる速度で進行し、有効電位が他方の表面電極を基準にして表面電極のうちの一方に導入され、エレクトロクロミック表面要素の一方側にエレクトロクロミックな色の変化を生じさせて、エレクトロクロミック表面要素の色の変化の進行する１つの方向を制御するという事実によって解決される。

独立請求項にそれぞれ従属する請求項は本発明の有利な実施形態を表している。

固体エレクトロクロミック多層システム（以降、ＥＣシステムと称する）の電極の設計、配置および局所的電気制御によって、本発明によれば、上記システムの色の変化については、変化は完全に可逆的であり、スクロール効果、すなわちシステムの色の変化を有することができるか、または、場合によって、ＥＣ要素の色の変化がそれの一方の縁部で始まり、その後、反対の縁部まで比較的速く、印加電圧に依存して進行するようにできる。実験試料では、１５ｃｍ幅のＥＣ要素全体にわたる色の完全な変化に必要な時間は３０秒未満である。

この効果の特に好ましい用途の１つは、導入部で説明した構成において、この効果を車両のフロントガラスと組み合わせることである。これにより、フロントガラスの上端部から始まり、グレージングの視界に位置したＥＣシステムの反対側の端部までスクロールする方式で暗化を進行させることができる。

当然、このような用途は、道路車両だけでなく、飛行機、スペースシャトルなど、船、および特別な車両の窓が想定され、また明らかに、一般的に限定されることなく、フロントウィンドウまたはフロントガラスだけでなく、サイドウィンドウまたはリヤウィンドウが想定されてもよい。さらに、他の用途、特に建築部門における用途が考えられる。

本発明の有利な一実施形態によれば、明化が暗化から反対方向に進行、すなわち下から上に進行し、スクロール効果が再び現れる。このような実施形態の美的な態様は別として、色の変化動作がこのように動的に生じることは、公知のＥＣ要素が使用される場合には容認せざるを得ない、全面積にわたる突然の暗化に比べて、車両の乗員にとってより受け入れ易いであろう。

供給電圧が印加されている限り、要素全体の領域にわたって色の変化動作が連続的に進行することを考えると、これは、ＥＣ要素を個別に制御されるいくつかの個々の帯に細分化する公知の方法よりも優れていることがわかる。この態様とは別に、エレクトロクロミック層で覆われた表面領域に他の電極を配置し、対応してこの層を細分化するとさらに、この技法を用いて、個別に制御された複数の範囲に細分化することができる。その後、これらの範囲のそれぞれに対して、必要に応じて、上述のスクロール効果を実行することができる。

１つの特に好ましい形態では、本発明は、エレクトロクロミック機能層の陽イオンを可逆的に分散させることに基づいて動作する、固体ＥＣ多層システムにおいて利用できる。透過および色の違いは、エレクトロクロミック材料、例えば酸化タングステンとかの異なる酸化状態の外見上の表出である。

ＥＣ要素の着色および脱色のそれぞれの動作は、適切な切換手段により手動で制御できる。一形態として、または切換操作を手動で制御することに組み合わせて、センサを介して制御することもできる。この場合、１つまたは複数のセンサ、例えば光ダイオードまたは同様の感光変換器がグレージングに設けられてもよく、グレージング自体は、ＥＣ要素が取り付けられるか、または、局所的にＥＣ要素から離れて取り付けられる。１つの可能な最適化された制御の一例が、独国特許出願公開第１９９２５３３５号明細書に記載されている。

いずれの場合にも、上記手動での設定または制御信号および／または上記センサを受け取るために電子的または同様の制御装置が設けられ、この制御装置により対応する適切な供給電圧をＥＣ要素の電極に送り、すなわちＥＣ要素を着色する少なくとも１つの電圧とそれを脱色する別の電圧というこれら２つの電圧が、共通の表面電極、または図示された例では「上部」表面電極の単一リード線に送られ、他方の表面電極、または「底部」表面電極に対しては２つのリード線のうちの一方または他方のそれぞれに送られる。

本発明の主題のさらなる詳細および利点が、例示された実施例の図面および以下に続くそれらの詳細な説明から明らかになるであろう。

これらの簡略化された代表図において、縮尺は正確ではない。

図１に示されているように、略台形の外形を有する積層グレージングによって形成されたフロントガラス１においては、同じく台形の外形を有するＥＣ要素２が、複合材の内側に置かれたグレージングの面で台形の短い平行辺の領域に置かれている。フロントガラスの取り付け位置では、高さが約１５ｃｍから２０ｃｍのグレージングの上縁部に沿ってＥＣ要素が延びている。従来のサンシールドと異なり、端部がグレージング１の上側から短い距離離れて形成されていたとしても、ＥＣ要素２はこの帯部分を完全に覆う。

不透明な縁部領域が、複合材の内部に位置するグレージングの片面上に周辺フレーム３として形成されている。この領域は、周知のように、一方では車体へのフロントガラス１の接合部を、他方ではＥＣ要素の外部電気リード線を視界から覆い隠す働きをする。図２で見られるように、フレーム３とＥＣ要素２とは、ＥＣ要素の内側でグレージングの異なった面に置かれるか、または異なった平面に置かれる。

グレージングの表面上に垂直に突出していることで、フレーム３はＥＣ要素２の両横の縁部と上縁とを覆う。ただし、このＥＣ要素の底縁は、フレーム３で取り囲まれたグレージング１の視界内にある。図面の簡略化された代表図と異なり、不透明なフレームと視界の領域との間の変わり目は、ドット等の格子パターンでやわらげられている。ＥＣ要素２の縁部は完全に不透明な領域内にあることが好ましい。

ＥＣ要素の表面領域においては、動作していない状態における光透過率は、フロントガラスの視界よりもわずかに低く、およそ６０％とされる。ヨーロッパの一基準によると少なくとも７５％である必要がある。これは、この表面のわずかにグレーの色付けによって示されている。ＥＣ要素２の底縁は、それぞれの認証規定によって規定されたフロントガラス１の主な視界が影響されないように位置している。

例えば、着色されるエレクトロクロミック領域の背後に、上述の赤外線ベースのセンサ、カメラなどを置く必要があるとき、それらの伝送経路がグレージング１を貫通する必要があり、ＥＣ要素および／またはＥＣ要素の層によって影響されるときは、必要ならば、ＥＣ要素の表面または縁部に凹部を設けることができることは言うまでもない。このような凹部は、有利には、グレージングの内面に接着される内部バックミラー支持部の下に置いてもよい。この支持部はまた、上述のセンサおよび同様の装置を含んでもよい。

本発明で説明する例においては、グレージングの全表面がＥＣ要素２の基板近くで表面電極として作用する電気導電性の透明被膜４で覆われている。しかし、ＥＣ要素２を動作させるには、原則的には、ＥＣ要素で覆われた表面にのみ被膜４を設ければ十分であるが、被膜は縁部の側面を越えてわずかに突き出ている。

しかし、基板を部分的にマスクする必要がなくなるため、より簡単に完全な被膜が達成される。さらに、表面を完全に被膜することは、適切なリード線を設ける（それ自体は既知の方法で）ことによって、積層グレージングを加熱するのにも用いることができるという点で有利である。

グレージングが切断される前に被膜を付着することができるが、本発明の場合、被膜は、随意に湾曲してもよい完成したグレージングにＥＣ要素２自体として付着される。被膜はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層を含んでもよいが、従来技術で幾度となく説明されてきた、２つ以上の透明層からなる他の導電性の多層システムが、表面電極として用いられてもよい。被膜はさらに、赤外線放射を反射することによって断熱性を有することもできる。

好ましくは、これらの被膜は、それ自体は公知の方法で、グレージングの表面に直接、磁気スパッタリング（スパッタリング／ＰＶＤプロセス）で付着される。さらに、それらをＣＶＤプロセスで付着することもできる。

導入部で記載した従来技術による、ＥＣ要素２を形成するエレクトロクロミック多層システム、複数の層からなると予測されるが、電極層４に直接付着されている。基板から離れた背面電極を形成するために、別の透明な表面電極がエレクトロクロミック層の一番上に再度付着される。ＥＣ要素の多層構造が、図２に関連して後にさらに詳細に説明される。その層は、いずれの場合においても、工業規模の設備でスパッタリングすることによって経済的に付着できる。

本発明の意味内で定義された方法でＥＣ要素を電気的に制御するために、複数の電気リード線が必要である。被膜４とＥＣ要素２とは、第１分離線５と第２分離線７とによって、中心領域と２つの相対的に狭い側方帯部分６、８に分けられている。これらの帯部分はグレージングの台形の２つの短い（斜めの）辺と平行に延び、フレーム３によって覆われた表面内に位置している。

側方帯部分８から被膜４の別の狭い帯部分１０を分離する別の分離線９が、右側で、グレージング１の右側縁部に沿って設けられている。最後に、再び、グレージング１の右側縁部には、被膜の帯部分１０、８を分離する短い水平分離線１１がある。

ここで記載した分離線の全ては、分割された領域あるいは表面の選択的に分割された領域を完全に電気的に分離することを示している。好ましくは、ＥＣ要素を完全に構成した後でのみ分離線が描かれこれらはレーザビーム加工によって描かれることが好ましい。しかし、それらは最初に被膜４に引かれ、その後要素ＥＣ２に引かれてもよい。短絡を避けるために、細分化された被膜内のこれらの分離線を交差して電流が流れることはできない。

電気的に導通するように被膜４に接続される細長い接続帯１２が、分離線５、７の間で、グレージング１の上側に平行なフレーム３の上端領域に設けられている。この接続帯は、ケーブルの形で簡略化された方法で示された外部リード線１３を含む。分離線５、７の間に位置する被膜４の全領域が、リード線を介して、ＥＣ要素２に表面電極の形体で電気的に供給されてもよい。

ＥＣ要素２はさらに、ＥＣ要素自体と同一表面寸法を有する、つまり図１においてグレー領域に対応する、基板から離れた電極を含み、この電極が図２に関連してさらに詳細に述べられる。この電極は被膜４と直接電気的な導通接続を有していなくてもよい。ただし、ＥＣ要素２がグレージング１の底辺に至るまで延びていない場合、被膜４のリード線に対して基板から横方向に離れた電極を接触させるよう意図された電気接点を置くことが望ましい。したがって、これによってクロスオーバーを避け、グレージング１の上端部に沿って基板から離れた電極に対して外部リード線を配置することによって生じ得る絶縁問題を避けることができる。最後に、技術的な理由のために、ＥＣ要素２の下に接続帯１２を置くことができない。

したがって、外部リード線１５を備えた別の接続帯１４が、分離線５によって被膜４の主範囲と接続帯１２とから電気的に絶縁された状態で、左側帯部分６に置かれている。同様に、外部リード線１７を備えた第３の接続帯１６が、右側帯部分８に置かれている。これらの上記リード線は被膜４と比べて電気抵抗が低い。

車体に取り付けられた状態にあるとき、フロントガラスの両縁部が内側被膜で覆われており、これにより内側からでさえ上記領域が視界から隠されるようになる。

２つの接続帯１４、１６が、極めて薄い金属ワイヤ１８によって相互に電気的に接続されている。接続帯と異なり、これらの金属ワイヤ１８は、フロントガラスの視界において、長さの大部分にわたって置かれている。金属ワイヤは、ＥＣ要素２で覆われた表面を貫通し、ＥＣ要素の基板から離れた電極に、電気的に導通して接続されている。

したがって、ワイヤは、基板から離れた電極を接続帯１４、１６に電気的に接続するための「タップオフ（ｔａｐ−ｏｆｆ）」接続を形成する。強調されるべき点は、同一極性の２つの接続帯が、ＥＣ要素２の片側に必ずしも設けられる必要がなく、むしろ、所望のスクロール効果を備えたＥＣ要素２の均一な色の変化が保証される限り、原則的には、例えば自由端を備えるかまたはループを形成する単一の接続帯からワイヤを置くことも可能であることである。

ワイヤのこのような配置は、当然、加熱ワイヤのアレイを用いる、積層の、電気加熱された窓においては公知である。個々のワイヤは極めて細いため、ワイヤは裸眼では実質的に認識できず、さらに、ＥＣ要素２のわずかな着色によって視界から隠されている。ワイヤは通常、タングステンから作られ、大きい機械的負荷を支持することができるため、ワイヤの直径が最小であるにもかかわらず、ワイヤが機械によって敷設されるのに必要な堅牢性を有する。

最後に、別の電気リード線１９が、右の外側帯部分１０の領域内に設けられている。リード線１９は、まず、グレージングの右側に平行で、グレージングの視界において分離線１１の下に、ＥＣ要素の下側に平行な別の細いワイヤ２０の形体で置かれている。このワイヤは、直接の電気導通接続路として、被膜４に接続されている。リード線１９とワイヤ２０とが、分離線９、１１によって接続帯１６から電気的に絶縁されている。しかし、それらは電気導通して、被膜４を介して接続帯１２に接続され、したがって、原則的には、被膜４と同じ電位である。リード線１９はここでは再び線として示されているが、利用可能な幅が十分である場合には、不透明なフレームの領域内に接続帯の形体で形成されてもよい。

理解しやすいように、ＥＣ要素の下端部と、分離線１１とリード線１９の水平部分との間の相互距離が誇張されている。大量生産されたグレージングにおいては、リード線１９の水平部分２０は、ＥＣ要素２の下側の可能な限り近くに持っていかれる。

この点では、ＥＣ要素の動作電圧と電流を２つの表面電極にできるだけ均一に表面供給する必要がある場合には、３つ以上のワイヤ１８と２つ以上のワイヤ２０とが設けられてもよいことが強調されるべきである。

ここで述べたように、被膜４がグレージングの全表面を完全に覆った場合、ワイヤリード線１９／２０、またはこれに代わって、接続帯１２と同様の広い接続帯も、図１の一点鎖線２０’で示されるように、原則的には、先と同様にグレージング１の視界の外側のフレーム３で覆われた表面内の、グレージング１の底側に置かれてもよい。しかし、明るくなる間のＥＣ要素２の応答挙動は、切換電圧の印加に対して、実線で示した実施形態の場合よりも大幅に遅れる可能性がある。この理由は、被膜４の表面抵抗が小さくないため、電位が被膜に印加されたとしても、供給電圧はＥＣ層を通して徐々に増加できるだけであるからである。図は、積層グレージング１の上端右のコーナー近くで、３つの電気リード線１３、１７、１９が極めて密集して集まり、一方電気リード線１５は上端左のコーナーに置かれていることを示している。言うまでもなく、同一極性のリード線１３、１５は、好ましくは、接続帯１２に平行な、不透明なフレーム３で覆われた表面領域または横向きの帯で、それらを直接接続するための線を設けることによって、ともに直接接続されることも可能である。しかし、この線は、側方帯部分６、８の間に位置する被膜４の表面領域から電気的に絶縁されていなければならない。例えば、平らなケーブルをこの目的で設けることができるが、そのケーブルは、非導電性プラスチックの支持体上で少なくとも１つの電気導電性のトラックを含んでいる。全体的に、グレージング１の他の電気的機能要素であってもよいが、ＥＣ要素の外部リード線全てを一箇所に集め、それらを車両の電気回路または電気制御部と接触させる必要があり、その場合、多数のコネクタまたは多数の半田付けリード線を用いる必要がある。

複合フロントグレージング１の内部構造が、次に図２を参照して説明される。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ部分の線に沿った断面において見られるフロンとグレージングを示している。同一の部品には図１と同一の参照符号が付されている。この図は、ガラスまたはプラスチックでできた２つの別個の硬いグレージング１と、それらを通常の方法で一体に接着して結合させる、電気絶縁性で見た目が透明の接着層２１とを示している。実際に、ＥＣ要素２またはＥＣ要素２の別個の層よりも実質的に厚いことを示すために、この層は一点鎖線によって水平に分割されている。接着層の材料は、ＥＣ要素２の層の形成における適合性に従って選択しなければならない。

対応する参照箇所は導入部で述べた文献において見られる。ＰＶＢで作られた通常の接着膜は、それらの強力な吸湿特性のため、ここではあまり考慮されない。現在のところ、熱可塑性のポリウレタン接着膜が好ましいが、他の材料も考慮されてよい。ＥＣ要素２の機能層は、膜の材料によって除去されない、規定の水分含有量を有していなければならない。

車両のフロントガラスとして取り付けられるとき、図２の上側窓ガラスが外側に置かれ、下側窓ガラスが車両の内側の乗員席の方に向けられる。この図によると、右側縁部に、複合材料の内側に位置する上側窓ガラスの表面上、グレージングの専門家の特殊用語では、積層グレージングの面２上のフレーム３の位置が示されている。それ（面３）と対向する下側窓ガラスの内面に、ＥＣ要素２の底部電極として被膜４が直接付着されている。ＥＣ要素の乾燥の上述の危険性を低減するために、さらに、積層グレージングの接着層２１が外部周辺シール２２、例えばブチルシーラントによって密封されてもよい。

この部分の左側縁部には、被膜４の上に機能層２Ｆがあり、この機能層の上にＥＣ要素２の別の表面電極２Ｅがある。上記機能層と上記表面電極は、分離線７を越えて右に延びるが、分離線９の手前で終わる。これらは太い垂直線で示されている。機能層２Ｆはここでは単一層の形体で簡略された方法で示されている。実際、機能層２Ｆはいくつかの別個の層で構成されているが、それらは公知と考えられるため、ここで詳細に説明する必要はない。

分離線７が、ＥＣ要素２の層全て、すなわち表面電極２Ｅと機能層２Ｆと被膜４とを貫通し、それが横向きの帯８からそれらを電気的に分離することが見られる。しかし、被膜４とＥＣ要素２の層とが横方向のずれを備えていると解釈することもできよう。このとき、これらの分離線による短絡回路も発生しないであろう。この理由は、ＥＣ要素の機能層２Ｆは異方導電性を示し、すなわち、機能層２Ｆは表面上の方が表面に垂直な方（すなわち表面電極４と２Ｅの直接の間）より極めて高い抵抗を有しているからである。

ワイヤ１８だけがこの分離線を越え、したがって表面電極２Ｅと接続帯１６との間の導電電気接続を表している（いくつかのワイヤ１８が設けられている場合には、図１におけるように、それらワイヤのそれぞれは、もちろん、分離線を越えて延びていなければならない）。フレーム３に囲まれた被膜４の表面の中心領域、横向きの帯８または接続帯１６のそれぞれとの直接接続が、分離線７によって妨げられる。実際には、ＥＣ要素の横方向端部に正確に沿って、分離線７および反対側でそれに対応する分離線５を設けることが考えられるが、これは本明細書で示される実施形態よりもコストが高く、何ら技術的／電気的な利点を与えない。

ワイヤ１８はまた、相対的に厚い各接続帯１６、１４と薄いＥＣ要素２との間で、このようなグレージングユニットの実際の構造においては避けられない、高さの違いを克服している。

電気リード線を作製するために、積層グレージングの個々の層を組み立てる前に、接着膜２１が設けられる。取り付け位置においてＥＣ要素２の上に置かれた接着膜の面上に、詳細には、接続帯１２、１４、１６、ワイヤ１８、１９、２０、および必要な場合は、外部リード線１３、１５、１７を、これらが複合材に導入される限り、図１に示される位置に常に搭載する。また、この膜の背面に、例えば上述の接続帯１４、１６の間の直接接続など、また線１９であってもよい、特定の線案内手段を設けることもできる。

ワイヤ１８は、半田付けによって、あるいは半田層に組み入れることによって、接続帯１４、１６に電気導電方式で接続されてもよい。これはまた、個別に作製された線１９、２０間に必要な如何なる接続にも有効である。最終的に全ての接続部分は、信頼性のある恒久的な方法で機械的に固定され、複合材の接着層２１と第２の個々のグレージングが、加熱および圧力作用（例えばオートクレーブ内で）によって所定位置に置かれた後に、電気的に接触する。この場合、接続帯１２とワイヤ２０とは再び被膜４と十分に密着し、ワイヤ１８は電極２Ｅと接触する。

被膜４をグレージングの縁部から始まる腐食から保護する必要がある場合、グレージングの外側よりかなり手前で被膜４が終端するようにする。上述のとおり、被膜４が一時的に全面にわたり付着されている場合、それ自体は適切な方法を用いて、グレージングの辺に沿って後から再び除去することができる。ＩＴＯ被膜する場合は、縁部のこのような除去は必ずしも必要ない。しかし、この場合には、シール２２で外部密封する必要もある。同様に、分離線５、７がすでに、腐食の浸透に対してある程度の保護を与えている。

ＥＣ要素とそのリード線を用いる方法が以下で説明される。一般に、ＥＣ要素を動作させるには、例えば独国特許出願公開第１９９２５３３５号明細書に記載されたタイプの電子制御ユニット（図示せず）を設ける必要があり、この制御ユニットは種々の出力で、明確に定義された正および負の電圧レベルを提供する。必要に応じて、この制御ユニットはさらに、例えば太陽が水平線上で低く、運転者の目がくらむ危険性がある場合に、ＥＣ要素を自動的に暗化できるセンサに接続される。

暗化の進行の間、接続帯１２は、被膜４に正電圧を印加するための正電極として用いられている。接続帯１２が被膜４に比べて低い電気抵抗を有していると、その電位は被膜４の全長にわたって伝達される。電圧を印加している間、上記電圧は被膜４の表面、例えば単位面積あたりの抵抗が約６オームから７オームの全体にわたり比較的低速で増加できるだけである。

この例の場合、表面電極２Ｅはさらに、単位面積あたりの表面抵抗が約６０オームから７０オームで意図的に付着されており、この抵抗は被膜４の表面抵抗よりも大幅に高い。これは、スパッタリングによって、作業パラメータを適切に調節することによって、およびこの電極層の材料の組成を通して、被膜の付着中に影響を与え、制御することができる。

異方導電性を有する機能層２Ｆは、表面電極２Ｅ、４に対して垂直な、極めて低い電気抵抗を有する。

抵抗間の関係は、Ｒ_２Ｆ＜＜Ｒ_４＜Ｒ_２Ｅであり、Ｒはそれぞれ電気抵抗を表している。この結果、十分に高い電圧（機能層２Ｆの両端の電位差）が電極４と２Ｅと間のあらゆる領域で存在する時に、事実上瞬時に電荷の交換がなされると見なすことができる。

被膜４と表面電極２Ｅとの間で、左側の端に矢印とＵで示された、この電圧により、ＥＣ機能層２Ｆが電荷交換によって暗くなる。

特に有利には、電圧の選択が、表面電極の層の抵抗を注意深く決定することと併せて、機能層がそのわずかに狭い上縁で暗化を開始し、ＥＣ要素の底縁まで数秒で進行するスクロール効果が観察されるように、なされる。

２つの表面電極２Ｅおよび４の導電性の実質的な差は、本発明による所望のスクロール効果の開始の差と見なされる。同一電圧値では、印加された十分な供給電圧は、表面電極２Ｅの表面内よりも被膜４の表面内の方が早く伝播する。

予測できることは、これは、電圧フロントの進行、または機能層内を一時的に流れる、駆動電圧の印加点から生じて表面電極の端部まで流れる、大きい電荷変換電流（陽イオンを輸送および分散する）として表わすことができる。

しかし、最終の定常状態においては、表面全体にわたるＥＣ要素の均一な着色が達成される。これは、機能層２Ｆ上の供給電圧が一定レベルで維持されるか、または、少なくともパルスで印加される限り続く。ＥＣ機能層２Ｆの脱色（逆イオン交換）は比較的に遅く進行するが、パルス電圧を供給するには十分である。

このようなＥＣ要素を備えた実験的なグレージングユニットに、１．５５Ｖの電圧（ＤＣ電圧）を印加して暗化した。この結果、約１５ｃｍの高さのＥＣ要素は３０秒未満で暗化された。

表面電極４と表面電極２Ｅとの間に電圧を印加しない場合（０Ｖ）、ＥＣ要素２は再び徐々に明るくなり、暗化に寄与する電荷が初期の状態を取り戻すという事実により、他の処理を施すことなく、その本質的な透明の自然な色調に戻る。ＥＣ要素２を動作させる方法は、アキュムレータを動作させる方法にほぼ一致している。

しかしながら、リード線１９／２０（先に記載したように、グレージング１の底縁に位置してもよい）によって形成される追加電極によって、明化をＥＣ要素２の底縁から上方に、したがって暗化を反対方向にスクロールし、巻き上げられるロール効果を有することができる。

このためには、接続帯１２上の電圧を切断後、ワイヤ部分２０（および被膜４）と表面電極２Ｅとの間の暗化電圧Ｕに対して逆電圧を印加する必要があるが、必ずしも暗化電圧と同一値を有する必要はない。

その後、電極層４と上部電極層２Ｅとの表面抵抗の差によって、スクロール効果が再び現われる。それらの高抵抗は、機能層からの陽イオンを再び抽出または除去するために、電流が流れる速度を決定する。機能層２Ｆの抵抗は、上述のように無視でき、陽イオンが分散する間よりも放電している間の方が一層低い。

同様に、第３のリード線の一部２０は、表面電極４、２Ｅと比べて実際に小さい電気抵抗を有し、接続帯１２によって供給されている間の挙動と同じ挙動をここでも観察することができる。

当然、スクロール効果の「移動方向」を逆にすることができ、すなわち窓ガラスの視界内で暗化を開始させるか、暗化電圧がリード線１９／２０を介して印加されるならば、または、リード線１２、１９／２０からの同時供給によって、ＥＣ要素の２つの対向辺から同時に暗化を開始させることができる。

このＥＣ要素を備えた、個別に制御される複数の領域を形成したい場合には、これらは水平な分離線で互いに分離され、それぞれにそれら自身の「キャップオフ」電極が設けられなければならない。

ＥＣ要素とその電極の配置が概略的に示された、車両のフロントガラスの図である。 線ＩＩ−ＩＩに沿った、ＥＣ要素の領域における図１のグレージングの断面図である。

Claims (2)

1. 透明グレージングユニットにおいて全固体状態のエレクトロクロミック表面要素の形体の機能要素（２）を制御する方法であり、全固体状態の表面要素が、エレクトロクロミックに可逆的に脱色可能で、２つの表面電極（４、２Ｅ）間に挿入された機能層（２Ｆ）を含む、方法であって、
   表面電極（４、２Ｅ）が、これらの表面電極の表面で供給電圧の増加が、任意の１つの電圧レベルに対して異なった速度で進む、異なる表面抵抗体で形成され、
   色の変化が進行する所定方向に着色を誘導するために、他方の表面電極（２Ｅ）を基準にして、一方の表面電極（４）用に第１の供給リード線（１２）を介して第１の有効電位が印加され、
   色の変化が進行する所定方向とは逆方向に脱色するために、他方の表面電極（２Ｅ）を基準にして、一方の表面電極（４）用に第２の供給リード線（２０）を介して、極性が逆の第２の有効電位が印加され、
   第１の供給リード線と第２の供給リード線とが対向する位置にあることを特徴とする、方法。
2. 車両のフロントガラスにおいてサンシールドとして組み込まれたエレクトロクロミック機能要素を制御する用途で使用する、請求項１に記載の方法。

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