JP6682859B2

JP6682859B2 - エレクトロクロミック調光装置

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Publication number: JP6682859B2
Application number: JP2016002091A
Authority: JP
Inventors: 秀和 ▲柳▼沼; 圭一郎油谷; 碩燦金; 大島　淳; 淳大島; 片野　泰男; 泰男片野; 竹内　弘司; 弘司竹内; 峻後藤; 平野　成伸; 成伸平野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2016-01-07
Filing date: 2016-01-07
Publication date: 2020-04-15
Anticipated expiration: 2036-01-07
Also published as: JP2017122848A

Description

本発明は、エレクトロクロミック調光装置に関する。

電気信号により光の透過率を制御可能な電気調光素子は、紫外線などの光照射によって透過率が変化するフォトクロミック現象を利用した調光素子とは異なり、ユーザーが自由に透過率を制御できたり、暗いところでは自動で透過率を上げたりするなどのメリットがあるため、これまで様々な開発が行われている。

電気調光素子において、よく知られているのは、液晶材料を応用した液晶素子と、エレクトロクロミック材料を応用したエレクトロクロミック素子である。特にエレクトロクロミック素子は、中性状態で透明であり、酸化チタンなどの担持粒子を用いることで高い光学的濃度を示すことが知られているため、高コントラスト比の調光素子を得るために有効な素子である。

エレクトロクロミック素子は与える電圧値により濃度を制御し、階調表現できることが知られており、階調に対する駆動方法については、これまでも様々な検討がなされている。例えば、特許文献１では、エレクトロクロミック素子の一対の電極間に所定の電圧を所定印加時間だけ印加することにより、第１の濃度状態から第２の濃度状態に遷移させるエレクトロクロミック素子の駆動法において、前記電極間に、第２濃度状態に相当する電圧より大きな過電圧を印加するとともに、当該過電圧の電圧値と前記印加時間のいずれか一方または両方を濃度状態の遷移幅に応じて変化させることを特徴とするエレクトロクロミック素子駆動法が提案されている。

しかしながら、特許文献１によると、階調毎に駆動電圧を設定する必要があるため、段階的な階調表現しかできない、もしくは、連続的で滑らかな階調を表現するために微小な単位での電圧制御を必要とする課題があるだけでなく、予め設定された階調しか選択できない。

このように、エレクトロクロミック素子の連続的な階調表現、および階調の任意設定を達成する手段が提供されていないのが現状である。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、エレクトロクロミック素子の連続的な階調表現と任意の階調設定を可能とすることである。

本発明は、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発色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する発色電源部と、前記エレクトロクロミック素子の消色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する消色電源部と、可変抵抗部と、を備え、前記可変抵抗部は、前記発色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、グランドに至る電流の通路上であり、かつ前記消色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上でない位置に配置されており、前記発色電源部と前記エレクトロクロミック素子の一端とに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第１のスイッチ部と前記可変抵抗部との直列回路と、前記エレクトロクロミック素子の他端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第４のスイッチ部とにより、前記発色電源部から前記可変抵抗部を通り、前記エレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路が形成され、前記消色電源部と前記エレクトロクロミック素子の他端とに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第３のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の一端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第２のスイッチ部とにより、前記消色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、前記可変抵抗部を通らず、前記グランドに至る電流の通路が形成される、エレクトロクロミック調光装置である。

本発明によれば、エレクトロクロミック素子の連続的な階調表現と任意の階調設定が可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。本発明の第２の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。本発明の第１の比較例に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。本発明の第２の比較例に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず本発明の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置に使用する部品や部材について具体的に詳しく説明する。

〈エレクトロクロミック素子〉エレクトロクロミック素子は、特に限定されないが、応答性や消費電力の観点から、メモリー性を有するデバイス構成のものがより好ましい。具体的には、導電性または半導体性微粒子（導電性または半導体性ナノ構造体）にエレクトロクロミック化合物を吸着させた構造を有するものが好ましい。

〈エレクトロクロミック化合物〉エレクトロクロミック化合物とは酸化反応または還元反応により色の変化を起こす材料である。このような材料として、ポリマー系、色素系、金属錯体、金属酸化物等の公知のエレクトロクロミック化合物が用いられる。

具体的には、ポリマー系、色素系、のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系、等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物が用いられる。

上記の化合物の中で、特に、好ましくは、下記の一般式〔１〕で表されるジピリジン系化合物を含むことが良い。これらの材料は発消色電位が低いため、複数の表示電極を有するエレクトロクロミック表示装置を構成した場合においても、還元電位により良好な発色の色値を示す。

式１

この式において、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立に置換基を有しても良い炭素数１から３０のアルキル基、またはアリール基を表す。Ｘは１価のアニオンを表す。ｎ、ｍ、１はそれぞれ独立に０または1を表す。Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ独立に置換基を有しても良い炭素数２から２０のアリール基、複素環基を表す。

また、金属錯体系および金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物を用いることができる。

〈導電性または半導体性ナノ構造体〉
導電性または半導体性ナノ構造体とは、ナノ粒子もしくはナノポーラス構造体等、ナノスケールの凹凸を有する構造体である。エレクトロクロミック化合物が、結合または吸着構造としてホスホン酸基、リン酸基あるいはカルボキシル基を有するとき、該エレクトロクロミック化合物は容易に前記ナノ構造体と複合化し、発色保持性に優れたエレクトロクロミック組成物となる。また、エレクトロクロミック化合物が、シリル基またはシラノール基を有するとき、シロキサン結合を介して前記ナノ構造体と結合されてその結合は強固なものとなり、やはり安定なエレクトロクロミック組成物が得られる。ここで言うシロキサン結合とは、ケイ素原子および酸素原子を介した化学結合である。また、該エレクトロクロミック組成物は、前記エレクトロクロミック化合物と前記ナノ構造体がシロキサン結合を介して結合した構造をしていればよく、特にその結合方法・形態は限定しない。

導電性または半導体性ナノ構造体を構成する材質としては、透明性や導電性の面から金属酸化物が好ましい。このような金属酸化物の例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物が用いられる。また、これらの金属酸化物は、単独で用いられてもよく、２種以上が混合され用いられてもよい。

電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステン等の金属酸化物から選ばれる一種、もしくはそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れる。

金属酸化物の形状としては、平均一次粒子径が３０ｎｍ以下の金属酸化物微粒子であることが好ましい。粒子径が小さいほど金属酸化物に対する光の透過率が向上し、単位体積当たりの表面積（以下、「比表面積」という。）が大きい形状が用いられる。大きな比表面積を有することで、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比に優れた多色カラー表示が可能である。ナノ構造の比表面積は、特に限定されるものではないが、例えば、１００ｍ^２／ｇ以上とすることができる。

〈可変抵抗部〉
抵抗値を外部から制御可能なものであれば特に制限なく用いることができるが、電圧によるエレクトロクロミック素子の階調は直線関係にあることが多いため、外部からの入力、例えばスライド量や回転量に対して抵抗値の変化が直線的な型となるものが好ましい。

〈発色電源部、消色電源部〉本実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置において、エレクトロクロミック素子に印加する電圧は可変抵抗部により設定できるため、発色電源部および消色電源部は、一定電圧を出力できる電源であれば特に制限はない。携帯性を重視するならば、ボタン電池やポリマータイプのリチウムイオン電池などを用いることもできる。

〈スイッチ部〉スイッチ部としては、リレーなどのメカニカルスイッチや半導体によるアナログスイッチ、ＭＯＳトランジスタスイッチなどを用いることができる。

〈制御部〉制御部は、発色電源部、消色電源部、およびスイッチ部へ制御信号を発信できるものであれば、特に制限はない。必要に応じて、制御部駆動用電源なども搭載できる。

〈電気配線〉電気配線としては、エレクトロクロミック素子に電気信号を伝送するために必要な抵抗値を有するものであれば特に限定されない。絶縁皮膜した導線やフレキシブル配線を用いることができる。省スペースが要求される場合は、フレキシブル配線を用いることが好ましい。

以上、本発明の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置に使用される部品や部材の材料について具体的に説明した。次に、本発明の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図および動作について説明する。

〈第１の実施形態〉
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。

図示のように、このエレクトロクロミック調光装置は、エレクトロクロミック素子１、発色電源部２、消色電源部３、可変抵抗部４、制御部５、第１〜第４のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４、およびそれらを接続する電気配線を備えている。

エレクトロクロミック素子１の一端（図の左端）と発色電源部２の間に、第１のスイッチ部ＳＷ１と可変抵抗部４の直列回路が接続され、エレクトロクロミック素子１の一端とグランド（ＧＮＤ）の間に、第２のスイッチ部ＳＷ２が接続されている。この直列回路において、第１のスイッチ部ＳＷ１と可変抵抗部４の位置を交換してもよい。

また、エレクトロクロミック素子１の他端（図の右端）と消色電源部３の間に、第３のスイッチ部ＳＷ３が接続され、エレクトロクロミック素子１の他端とグランドの間に、第４のスイッチ部ＳＷ４が接続されている。

発色電源部２、消色電源部３は、それぞれエレクトロクロミック素子１の発色動作時、消色動作時に、エレクトロクロミック素子１に電力を供給するための電源である。

制御部５は、装置電源ＯＮ／ＯＦＦ信号、発色／消色信号が入力される。装置電源ＯＮ／ＯＦＦ信号は、このエレクトロクロミック調光装置の電源の供給状態（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替えるための信号である。発色／消色信号は、エレクトロクロミック素子１に発色動作と消色動作を切り替えるための信号である。

装置電源ＯＮ／ＯＦＦ信号、発色／消色信号は、例えば装置の電源スイッチの操作、動作切り替えスイッチの操作に応じて生成される。

制御部５は、装置電源ＯＮ／ＯＦＦ信号、発色／消色信号に基づいて、発色電源部２、消色電源部３に対して、それらをＯＮまたはＯＦＦにするための電源制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を供給する。また、制御部５は、第１〜第４のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に対して、それらをＯＮ（閉）またはＯＦＦ（開）にするためのスイッチ制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を供給する。

下記の表１に、発色動作時、消色動作時に、制御部５が第１〜第４のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に対して供給するＯＮ／ＯＦＦ信号を示す。

つまり、第１のスイッチ部ＳＷ１および第４のスイッチ部ＳＷ４は、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなるスイッチ部であり、第２のスイッチ部ＳＷ２および第３のスイッチ部ＳＷ３は、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなるスイッチ部である。

したがって、発色動作時には、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、可変抵抗部４、エレクトロクロミック素子１、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。また、消色動作時には、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、エレクトロクロミック素子１、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。

つまり、可変抵抗部４は、発色動作時の電流の通路（電力伝送路）上であり、かつ消色動作時の電流の通路上でない位置に配置されている。このため、消色電源部３からエレクトロクロミック素子１に印加される消色電圧は可変抵抗部４の抵抗成分の影響を受けない。つまり、可変抵抗部４は、消色電源部３によるエレクトロクロミック素子１の駆動を阻害しない。

可変抵抗部４として、１０Ω〜５００Ωの間で設定可能なものを用意した。発色電源部２からは３．０Ｖ、消色電源部３からは１．０Ｖの出力、可変抵抗部４を最小値の１０Ωに設定し、表１に示されたスイッチ動作で、発色動作、消色動作を行った。その結果、発色時と消色時のエレクトロクロミック素子の透過率が７５％から２０％まで変化できることを確認した。

次に、発色電圧を印加した状態で、可変抵抗部４のボリュームを操作し、抵抗値を上げていったところ、エレクトロクロミック素子１の透過率も２０％から連続的に上がっていき、ボリューム操作を止めると一定時間透過率を保持することを確認した。さらに、消色電圧を印加したところ、可変抵抗部４を含まないため、速やかにエレクトロクロミック素子１が消色し、消え残りも無いことを確認できた。

〈第２の実施形態〉
図２は、本発明の第２の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。この図において、図１と同一の部分または対応する部分には、図１と同じ参照符号が付されている。

図示のように、このエレクトロクロミック調光装置は、第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第２のエレクトロクロミック素子１ｂ、発色電源部２、消色電源部３、第１の可変抵抗部４ａ、第２の可変抵抗部４ｂ、制御部５、第１〜第６のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ６、およびそれらを接続する電気配線を備えている。

第１のエレクトロクロミック素子１ａの一端（図の左端）と発色電源部２の間に、第１のエレクトロクロミック素子１ａの一端側から順に第１の可変抵抗部４ａと第１のスイッチ部ＳＷ１が直列に接続されている。

また、第１のエレクトロクロミック素子１ａの一端とグランドの間に、第１のエレクトロクロミック素子１ａの一端側から順に第５のスイッチ部ＳＷ５と第２のスイッチ部ＳＷ２が直列に接続されている。

また、第１のエレクトロクロミック素子１ａの他端（図の右端）と消色電源部３の間に、第３のスイッチ部ＳＷ３が接続され、第１のエレクトロクロミック素子１ａの他端とグランドの間に、第４のスイッチ部ＳＷ４が接続されている。

また、第２のエレクトロクロミック素子１ｂの一端（図の左端）は、第５のスイッチ部ＳＷ５と第２のスイッチ部ＳＷ２の間に接続されている。また、第５のスイッチ部ＳＷ５と第２のスイッチ部ＳＷ２の間と、第１の可変抵抗部４ａと第１のスイッチ部ＳＷ１の間に、第２の可変抵抗部４ｂと第６のスイッチ部ＳＷ６の直列回路が接続されている。この直列回路において、第２の可変抵抗部４ｂと第６のスイッチ部ＳＷ６の位置を交換してもよい。

また、第２のエレクトロクロミック素子１ｂの他端（図の右端）と消色電源部３の間に、第３のスイッチ部ＳＷ３が接続され、第２のエレクトロクロミック素子１ｂの他端とグランドの間に、第４のスイッチ部ＳＷ４が接続されている。

下記の表２に、発色動作時、消色動作時に、制御部５が第１〜第６のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ６に対して供給するＯＮ／ＯＦＦ信号を示す。

つまり、第１のスイッチ部ＳＷ１、第４のスイッチ部ＳＷ４、および第６のスイッチ部ＳＷ６は、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなるスイッチ部である。また、第２のスイッチ部ＳＷ２、第３のスイッチ部ＳＷ３、および第５のスイッチ部ＳＷ５は、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなるスイッチ部である。

したがって、発色動作時には、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、第１の可変抵抗部４ａ、第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。また、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、第６のスイッチ部ＳＷ６、第２の可変抵抗部４ｂ、第２のエレクトロクロミック素子１ｂ、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路も形成される。

そして、消色動作時には、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第５のスイッチ部ＳＷ５、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。また、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、第２のエレクトロクロミック素子１ｂ、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路も形成される。

つまり、第１の可変抵抗部４ａ、第２の可変抵抗部４ｂは、どちらも発色動作時の電流の通路上であり、かつ消色動作時の電流の通路上でない位置に配置されている。このため、消色電源部３から第１のエレクトロクロミック素子１ａに印加される電圧は第１の可変抵抗部４ａの抵抗成分の影響を受けない。つまり、第１の可変抵抗部４ａは、消色電源部３による第１のエレクトロクロミック素子１ａの駆動を阻害しない。同様に、消色電源部３から第２のエレクトロクロミック素子１ｂに印加される電圧は第２の可変抵抗部４ｂの抵抗成分の影響を受けない。つまり、第２の可変抵抗部４ｂは、消色電源部３による第２のエレクトロクロミック素子１ｂの駆動を阻害しない。

第１の実施形態と同様に、発色動作および消色動作を行った。その結果、２つのエレクトロクロミック素子を並列に接続した場合でも、それぞれで連続的な階調、および一定時間透過率保持できることを確認した。また、消色動作に遅延は見られず、消え残りも無いことも確認できた。

〈第１の比較例〉
図３は、第１の比較例に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。この図において、図１と同一の部分または対応する部分には、図１と同じ参照符号が付されている。

図示のように、このエレクトロクロミック調光装置は、可変抵抗部４が配置されている位置が図１と異なる。すなわち、図１において、発色電源部２に接続されている第１のスイッチ部ＳＷ１の一端をエレクトロクロミック素子１の一端（図の左端）に接続したものであり、それ以外の接続関係は第１の実施形態と同じである。また、発色動作時および消色動作時に第１〜第４のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に供給するＯＮ／ＯＦＦ信号も第１の実施形態と同じ（表１）である。

したがって、発色動作時には、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、可変抵抗部４、エレクトロクロミック素子１、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。

また、消色動作時には、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、エレクトロクロミック素子１、可変抵抗部４、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。

つまり、可変抵抗部４は、第１の実施形態とは異なり、発色動作時の電流の通路上であり、かつ消色動作時の電流の通路上である位置に配置されている。このため、消色電源部３からエレクトロクロミック素子１に印加される消色電圧は可変抵抗部４の抵抗成分の影響を受ける。つまり、可変抵抗部４は、消色電源部３によるエレクトロクロミック素子１の駆動を阻害する。

第１の実施形態と同様に発色動作および消色動作を行ったところ、発色動作については第１の実施形態と同様の結果を得ることができた。しかし、消色動作時については、可変抵抗部４の影響を受けて、エレクトロクロミック素子１の消色動作が遅くなり、消色残りが発生してしまうとういう問題があることを確認した。

〈第２の比較例〉
図４は、第２の比較例に係るエレクトロクロミック調光装置のブロック図である。この図において、図１（第１の実施形態）または図２（第２の実施形態）と同一の部分または対応する部分には、図１と同じ参照符号が付されている。

このエレクトロクロミック調光装置は、第１の比較例における可変抵抗部４とエレクトロクロミック素子１の直列回路に代えて、第１の可変抵抗部４ａと第１のエレクトロクロミック素子１ａの直列回路と、第２の可変抵抗部４ｂと第２のエレクトロクロミック素子１ｂの直列回路の並列回路としたものであり、それ以外の接続関係は第１の比較例と同じである。また、発色動作時および消色動作時に第１〜第４のスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４に供給するＯＮ／ＯＦＦ信号も第１の比較例と同じ（表１）である。

したがって、発色動作時には、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、第１の可変抵抗部４ａ、第１エレクトロクロミック素子１ａ、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。また、発色電源部２から、第１のスイッチ部ＳＷ１、第２のエレクトロクロミック素子１ｂ、第４のスイッチ部ＳＷ４を通り、グランドに至る電流の通路も形成される。

そして、消色動作時には、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第１の可変抵抗部４ａ、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路が形成される。また、消色電源部３から、第３のスイッチ部ＳＷ３、第２のエレクトロクロミック素子１ｂ、第２の可変抵抗部４ｂ、第２のスイッチ部ＳＷ２を通り、グランドに至る電流の通路も形成される。

つまり、第１の可変抵抗部４ａ、第２の可変抵抗部４ｂは、どちらも発色動作時の電流の通路上であり、かつ消色動作時の電流の通路上である位置に配置されている。このため、消色電源部３から第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第２のエレクトロクロミック素子１ｂに印加される消色電圧は、第１の可変抵抗部４ａ、第２の可変抵抗部４ｂの抵抗成分の影響を受ける。つまり、第１の可変抵抗部４ａ、第２の可変抵抗部４ｂは、消色電源部３による第１のエレクトロクロミック素子１ａ、第２のエレクトロクロミック素子１ｂの駆動を阻害する。

第２の実施形態と同様に発色動作および消色動作を行ったところ、発色動作については第２の実施形態と同様の結果を得ることができた。しかし、消色動作時については、第１の可変抵抗部４ａおよび第２の可変抵抗部４ｂの影響を受けて、第１のエレクトロクロミック素子１ａおよび第２のエレクトロクロミック素子１ｂの消色動作が遅くなり、消色残りが発生してしまうとういう問題があることを確認した。

以上詳細に説明したように、本発明の実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置により、エレクトロクロミック素子の連続的な階調の表現、および任意の階調設定が可能になった。

これは、複数のエレクトロクロミック素子を並列に接続した場合でも同様である。複数のエレクトロクロミック素子を利用する場合としては、例えば、電気調光メガネがあげられる。電気調光メガネの２枚エレクトロクロミック素子のうち、仮にどちらかのエレクトロクロミック素子が故障し交換した場合でも、経年による特性差を本実施形態に係るエレクトロクロミック調光装置を利用することにより容易に調整することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

１…エレクトロクロミック素子、１ａ…第１のエレクトロクロミック素子、１ｂ…第２のエレクトロクロミック素子、２…発色電源部、３…消色電源部、４…可変抵抗部、４ａ…第１の可変抵抗部、４ｂ…第２の可変抵抗部、５…制御部、ＳＷ１〜ＳＷ６…第１〜第６のスイッチ部。

特開昭６４−３１１３２号公報

Claims

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発色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する発色電源部と、
前記エレクトロクロミック素子の消色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する消色電源部と、
可変抵抗部と、
を備え、
前記可変抵抗部は、前記発色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、グランドに至る電流の通路上であり、かつ前記消色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上でない位置に配置されており、
前記発色電源部と前記エレクトロクロミック素子の一端とに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第１のスイッチ部と前記可変抵抗部との直列回路と、前記エレクトロクロミック素子の他端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第４のスイッチ部とにより、前記発色電源部から前記可変抵抗部を通り、前記エレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路が形成され、
前記消色電源部と前記エレクトロクロミック素子の他端とに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第３のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の一端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第２のスイッチ部とにより、前記消色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、前記可変抵抗部を通らず、前記グランドに至る電流の通路が形成される、エレクトロクロミック調光装置。
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発色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する発色電源部と、
前記エレクトロクロミック素子の消色動作時に前記エレクトロクロミック素子に電力を供給する消色電源部と、
可変抵抗部と、
を備え、
前記可変抵抗部は、前記発色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、グランドに至る電流の通路上であり、かつ前記消色電源部から前記エレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上でない位置に配置されており、
前記エレクトロクロミック素子は、第１のエレクトロクロミック素子および第２のエレクトロクロミック素子からなり、
前記可変抵抗部は、第１の可変抵抗部および第２の可変抵抗部からなり、
前記第１の可変抵抗部は、前記発色電源部から前記第１のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上であり、かつ前記消色電源部から前記第１のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上でない位置に配置されており、
前記第２の可変抵抗部は、前記発色電源部から前記第２のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上であり、かつ前記消色電源部から前記第２のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路上でない位置に配置されており、
前記発色電源部と前記第１のエレクトロクロミック素子の一端とに接続された、消色動作時にＯＦＦとなる第１のスイッチ部と前記第１の可変抵抗部との直列回路と、前記第１のエレクトロクロミック素子の他端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第４のスイッチ部とにより、前記発色電源部から前記第１の可変抵抗部を通り、前記第１のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路が形成され、
前記第１のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部と前記第１の可変抵抗部の間と前記第２のエレクトロクロミック素子の一端とに接続された、発色動作時にＯＮとなり、消色動作時にＯＦＦとなる第６のスイッチ部と前記第２の可変抵抗部との直列回路と、前記第４のスイッチ部とにより、前記発色電源部から前記第２の可変抵抗部を通り、前記第２のエレクトロクロミック素子を通り、前記グランドに至る電流の通路が形成され、
前記消色電源部と前記第１のエレクトロクロミック素子の他端および前記第２のエレクトロクロミック素子の他端とに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第３のスイッチ部と、前記第１のエレクトロクロミック素子の一端と前記第２のエレクトロクロミック素子の一端とに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第５のスイッチ部と、前記第２のエレクトロクロミック素子の一端と前記グランドとに接続された、発色動作時にＯＦＦとなり、消色動作時にＯＮとなる第２のスイッチ部とにより、前記消色電源部から前記第１のエレクトロクロミック素子を通り、前記第１の可変抵抗部を通らず、前記グランドに至る電流の通路が形成され、
前記第３のスイッチ部と、前記第２のスイッチ部とにより、前記消色電源部から前記第２のエレクトロクロミック素子を通り、前記第２の可変抵抗部を通らず、前記グランドに至る電流の通路が形成されるエレクトロクロミック調光装置。
請求項１又は２に記載されたエレクトロクロミック調光装置において、
前記エレクトロクロミック素子が、少なくともエレクトロクロミック化合物と導電性または半導体性ナノ構造体を有するエレクトロクロミック調光装置。