JP6998247B2

JP6998247B2 - エレクトロクロミックデバイス、および、それを備える製品

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Publication number: JP6998247B2
Application number: JP2018051049A
Authority: JP
Inventors: 良太三島; 邦裕中野; 崇口山
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2038-03-19
Also published as: JP2019164223A

Description

本発明は、エレクトロクロミックデバイス、および、それを備える製品に関する。

化学物質にキャリア（電子または正孔）を注入することにより生じる酸化反応または還元反応により、化学物質の光学物性（例えば、色調（Color tone）、無色－有色）が変化するエレクトロクロミック現象（Electrochromism）が知られている。このようなエレクトロクロミック現象を利用した光学素子として、エレクトロクロミック素子（以下、ＥＣ（Electro Chromic）素子ともいう。）が知られている。特許文献１には、このようなＥＣ素子を含むエレクトロクロミックデバイス（以下、ＥＣデバイスともいう。）が記載されている。

特許文献１には、ＥＣ素子の問題点として、透明電極層の電気抵抗が比較的に大きいため、大面積のＥＣ素子を作製すると、透明電極層における電圧印加点近傍の着色が開始してから、全体的に均一な着色状態となるまでの時間（色調変化の時間）が長いことが記載されている。
この問題点に関し、特許文献１に記載のＥＣデバイスでは、同一基板上に複数のＥＣ素子を近接して形成し、かつ各ＥＣ素子を直列に接続する。これにより、印加電圧は大きくなるが、各ＥＣ素子に同時に電圧が印加されるので、全ＥＣ素子が同時に着色を開始する。しかも各ＥＣ素子が小さいので、電圧印加点近傍の着色が開始してから、全体的に均一な着色状態となるまでの時間（色調変化の時間）が短くなる。

特開昭６１－２４９０２６号公報

ところで、ＥＣ素子の色調変化の様子は美観的にも優れており、ＥＣデバイスを備える種々の製品に美観性を与えられると予想される。

本発明は、色調変化の時間短縮と色調変化の美観との両立が可能なエレクトロクロミックデバイスおよびそれを備える製品を提供することを目的とする。

本発明に係るエレクトロクロミックデバイスは、調光面を有するエレクトロクロミックデバイスであって、調光面に沿う第１方向に配列された複数のエレクトロクロミック部を備え、複数のエレクトロクロミック部の各々は、調光面に交差する方向に対向して設けられた一対の透明電極層と、一対の透明電極層の間に設けられ、無色状態と有色状態とを切り換えられるエレクトロクロミック層を含む調光層と、一対の透明電極層にそれぞれ接続され、エレクトロクロミック部に電圧を印加するための一対の印加電極とを有し、一対の印加電極は、第１方向におけるエレクトロクロミック部の中央部または一方側に設けられ、調光面に交差する方向に重なる。

本発明に係るエレクトロクロミックデバイスを備える製品は、上記したエレクトロクロミックデバイスと、エレクトロクロミックデバイスの周縁を覆う枠とを備える。

本発明によれば、色調変化の時間短縮と色調変化の美観との両立が可能なエレクトロクロミックデバイスおよびそれを備えた製品を提供することができる。

第１実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを調光面側から示す平面図である。図１に示すエレクトロクロミックデバイスのＩＩ－ＩＩ線断面図である。図２に示すエレクトロクロミックデバイスのＩＩＩ部分断面図である。第１実施形態の変形例に係るエレクトロクロミックデバイスの断面図である。第１実施形態の変形例に係る他のエレクトロクロミックデバイスの断面図である。第２実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを調光面側から示す平面図である。本実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを備える製品を示す図である。本実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを備える製品を示す図である。本実施形態の変形例に係るエレクトロクロミックデバイスのエレクトロクロミック部を調光面側から示す平面図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングおよび部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。

エレクトロクロミック素子（以下、ＥＣ素子ともいう。）は、上述したように、化学物質にキャリア（電子または正孔）を注入することにより生じる酸化反応または還元反応により、化学物質の光学物性（例えば、色調、無色－有色）が変化するエレクトロクロミック現象を利用した光学素子である。
ＥＣ素子は、光透過率を電流により任意に制御できるため、省エネルギー特性および意匠性が求められる光学分野において注目されている。ＥＣ素子は、酸化または還元等の化学反応によって物質の色調が変化することにより色が変わるが、これは電圧駆動で液晶の配向を変化させる液晶素子とは根本的に異なる。

ＥＣ素子は、様々な色調を発現でき、駆動電力、消費電力等の点でも大きなメリットを有する。しかし、ＥＣ素子は、色調変化の際に化学反応を伴わない液晶素子と比較すると、無色状態と有色状態との変化時（換言すれば、光透過状態と遮光状態との変化時）、すなわち、スイッチング時の応答速度（動作速度）の点で大きく劣るというデメリットを有する。特に大面積のＥＣ素子を作製すると、電気回路的な問題、例えば透明電極層の比較的に大きい電気抵抗により、色調変化の速度が低下する。
この点に関し、ＥＣ層を薄くすると、色調変化の速度が速くなる。しかし、ＥＣ層を薄くすると、色調が薄くなってしまうというトレードオフの関係がある。

また、上述したように、色調変化の速度を速めるために、同一基板上において、複数のＥＣ素子に分割し、複数のＥＣ素子を電気的に直列に接続することが考えられる（特許文献１参照）。

ところで、ＥＣ素子の色調変化の様子は美観的にも優れており、ＥＣデバイスを備える種々の製品に美観性を与えられると予想される。
そこで、本実施形態では、色調変化の時間短縮と色調変化の美観との両立が可能なエレクトロクロミックデバイスを提供する。以下、本実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスについて説明する。

［エレクトロクロミックデバイス］
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを調光面側から示す平面図であり、図２は、図１に示すエレクトロクロミックデバイスのＩＩ－ＩＩ線断面図である。また、図３は、図２に示すエレクトロクロミックデバイスのＩＩＩ部分断面図である。
図１～図３、並びに後述する図面には、ＸＹＺ直交座標系を示す。ＸＹ平面はエレクトロクロミックデバイス１の調光面Ｓに平行な面であり、Ｘ方向はエレクトロクロミックデバイス１の長さ方向（第１方向：後述するエレクトロクロミック部の配列方向）であり、Ｙ方向はエレクトロクロミックデバイス１の幅方向（第２方向：後述する印加電極の延在方向）である。また、Ｚ方向はＹＺ平面に対して直交な方向であり、エレクトロクロミックデバイス１の厚さ方向である。
なお、以下では、Ｚ方向は、ＹＺ平面に対して直交な方向、すなわち調光面Ｓに直交する方向に限定されず、ＹＺ平面に対して交差する方向、すなわち調光面Ｓに交差する方向であってもよい。

エレクトロクロミックデバイス（以下、ＥＣデバイスともいう。）１は、３つのエレクトロクロミック領域（以下、エレクトロクロミック部ともいう。）３に分割されている。３つのエレクトロクロミック部（以下、ＥＣ部ともいう。）３は、Ｘ方向（第１方向）に並んで配列されている。
ＥＣ部３は、一対の透明基板１１，１２と、一対の透明電極層２１，２２と、調光層３０と、一対の印加電極４１，４２と、絶縁層５０とを有する。
このＥＣデバイス１では、３つのＥＣ部３における調光層３０の色調変化により、調光面Ｓの調光領域において光透過率が変化し、その結果、調光が可能となる。調光領域とは、全てのＥＣ部３を囲うように、ＥＣ部３で画成される領域である。

＜透明基板＞
透明基板１１，１２は、ＥＣデバイス１の調光面Ｓと平行または略平行な主面を有する基板である。透明基板１１，１２は、Ｚ方向において対向して配置される。透明基板１１，１２は、少なくとも可視光に対して光学的に透明であるプラスチック材料で形成される。透明基板１１，１２の材料としては、ポリエステルやポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリシクロオレフィン等が挙げられる。
透明基板１１，１２は、３つのＥＣ部３にわたって連続した一枚の基板であってもよいし、ＥＣ部３ごとに分割された基板であってもよい。

＜透明電極層＞
透明電極層２１，２２は、透明基板１１，１２の間に配置され、Ｚ方向において調光層３０を挟むように対向して配置されている。透明電極層２１，２２は、印加電極４１，４２からの電流を、調光層３０に注入する機能を有する。

透明電極層２１，２２は、透明導電性材料で形成される。透明導電性材料としては、透明導電性金属酸化物、例えば、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタンおよびそれらの複合酸化物等が用いられる。これらの中でも、酸化インジウムを主成分とするインジウム系複合酸化物が好ましい。高い導電率および透明性、並びに長期信頼性の観点からは、特にインジウム錫複合酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ）、インジウムチタン複合酸化物（ＩｎＴｉＯ）、または水素ドープインジウム酸化物（ＩＯ：Ｈ）等が特に好ましい。
ここで、「主成分」とは、その含有割合が５０質量％より多いことを意味し、７０質量％以上であると好ましく、８５質量％以上であるとより好ましい。また、上記した透明導電性金属酸化物は、利用状況に応じて、Ｓｎ、Ｗ、Ａｓ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ｃ等のうちの少なくとも一種の元素をドーパントとして含むことが好ましい。これらの中でも、ドーパントとしてＳｎを用いた酸化インジウム錫（ＩＴＯ）が特に好ましく用いられる。

また、透明電極層２１，２２は、金、銀、銅、アルミニウム、またはカーボン等からなる導電性パターン部を含んでも良い。透明電極層２１，２２は、導電性パターン部を含むことで、より低抵抗となる。このように、透明電極層２１，２２の導電率が高いと、透明電極層２１，２２の全面において電位が均一となり、後述する調光層３０の色調変化（反応）の方向の制御が容易となる。

透明電極層２１，２２の形成方法（換言すれば、分割方法）としては、例えばスパッタリング法または塗布法が用いられる。その際、マスク製膜によって所望の電極パターンを形成してもよいし、レーザーパターニングによって所望の電極パターンを形成してもよい。また、フォトリソグラフィによるエッチングプロセスによってもパターニング可能である。

本実施形態のように、ＥＣデバイス１の形状が矩形状である場合、ＥＣ部３の形状、すなわち透明電極層２１，２２の形成は、矩形状であってもよい。ＥＣ部３および透明電極層２１，２２の形状は、特に限定されないが、調光層３０の色調変化（反応）が進む方向（Ｘ方向）（図１および図２における矢印方向）に沿うＥＣ部３および透明電極層２１，２２の辺が矩形状における短辺であると好ましい。これにより、調光層３０の色調変化の時間（反応時間）が短縮でき、かつ省電力で動作可能である。

一般的に、透明電極層２１，２２の導電性と透明性とはトレードオフの関係になる。すなわち、透明電極層２１，２２の導電性を高めると、調光層３０の色調変化の速度（反応速度）が速くなるが、透明電極層２１，２２の透明性は低くなる。逆に、透明電極層２１，２２の導電性を低下させると、調光層３０の色調変化の速度（反応速度）は遅くなるが、透明電極層２１，２２の透明性は高まる。
本実施形態では、後述するように、ＥＣデバイス１を３つのＥＣ部３に分割することにより、調光層３０の色調変化の速度（反応速度）が速くなるため、透明電極層２１，２２の導電性を低下させ、透明電極層２１，２２の透明性を高めることができる。これにより、調光層３０が無色状態であるときには、視認性が向上する。また、調光層３０が有色状態であるときには、透明電極層２１，２２において余分な吸収がないため、きれいな色調が得られる。

隣り合うＥＣ部３の透明電極層２１同士の間隔Ｄ、および、隣り合うＥＣ部３の透明電極層２２同士の間隔Ｄは、１ｍｍ以下である。本実施形態では、透明電極層２１，２２において、Ｘ方向における印加電極４１，４２の形成された側である一方側の端は、ＥＣ部３における一方側の端となり、透明電極層２１，２２において、Ｘ方向における印加電極４１，４２の形成されていない側の他方側の端は、ＥＣ部３の他方側の端よりも１ｍｍ以下だけ内側（一方側）に位置する。
これにより、隣り合うＥＣ部３の透明電極層２１同士の短絡、および、隣り合うＥＣ部３の透明電極層２２同士の短絡が防止される。また、隣り合うＥＣ部３の透明電極層２１，２２の間隔Ｄにおける調光層３０にも印加電圧が回り込み、この間隔Ｄにおいて色調変化（反応）が生じないことを抑制できる。

＜調光層＞
調光層３０は、透明電極層２１，２２の間に配置されている。調光層３０は、図３に示すように、エレクトロクロミック（以下、ＥＣ層ともいう。）層３１，３２と電解質層３３とを含む。

<<エレクトロクロミック層>>
ＥＣ層３１は、透明電極層２１に接して形成され、ＥＣ層３２は、透明電極層２２に接して形成される。ＥＣ層３１，３２は、電気化学的な反応（酸化反応または還元反応）により、色調を変化させる、具体的には無色状態と有色状態とを切り換える。
ＥＣ層３１，３２は、互いに異なる種類の着色型のＥＣ層であればよい。例えば、ＥＣ層３１が酸化着色型である場合、ＥＣ層３２は還元着色型であればよい。

酸化着色型のＥＣ層の材料としては、キャリアの移動により酸化反応が生じて着色する材料であればよい。また、還元着色型のＥＣ層の材料としては、キャリアの移動により還元反応が生じて着色する材料であればよい。酸化着色型および還元着色型のＥＣ層の材料としては、無機材料および有機材料のいずれであってもよい。
酸化着色型の無機材料としては、プルシアンブルー、ルテニウムパープル、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化イリジウム等が挙げられる。酸化着色型の有機材料としては、ポリアニリン等が挙げられる。
還元着色型の無機材料としては、ＷＯ_３、ＭｏＯ_３、Ｖ_２Ｏ_５等が挙げられる。還元着色型の有機材料としては、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、へブチルピオロゲン、ポリビオロゲン、テトラチオフルバレン、ポリチオール、ポリチオフェン等が挙げられる。

ＥＣ層３１，３２の形成方法としては、材料として金属酸化物を用いる場合、スパッタリング法または蒸着法が用いられ、材料として金属錯イオンからなる化合物を用いる場合、塗布法（ウエットコーティング法）が用いられる。

ここで、ＥＣデバイス１は、複数のＥＣ部３、すなわち複数の調光層３０を備えるため、各調光層３０のＥＣ層３１，３２の膜厚を薄くしても、複数のＥＣ層３１，３２の光学密度変化が合算される。そのため、ＥＣデバイス１全体としては、大きな光学密度変化が確保される。また、各ＥＣ層３１，３２の膜厚を薄くすることにより、色調変化の速度（応答速度）が向上する。

また、ＥＣデバイス１では、複数の調光層３０における同種のＥＣ層３１，３２の膜厚が同一であると好ましい。ＥＣデバイス１を直流駆動すると、全てのＥＣ層３１，３２に同じ電流が流れる。そのため、同種のＥＣ層３１，３２の膜厚が同一であると、各調光層３０の光学密度の変化が略同じとなり、ＥＣデバイス１全体での調光の制御が容易となる。

ＥＣ層３１，３２の膜厚は、５０ｎｍ以上２μｍ以下であると好ましく、１００ｎｍ以上１．５μｍ以下であるとより好ましい。ＥＣ層３１，３２の膜厚が５０ｎｍ未満または１００ｎｍ未満であると、ＥＣ部３１，３２全体として光学密度変化が小さくなり過ぎる。一方、ＥＣ層３１，３２の膜厚が２μｍよりも大きくまたは１．５μｍよりも大きいと、色調変化の速度（応答速度）が低下し過ぎる。

なお、調光層３０の形態は、電解質層３３をＥＣ層３１とＥＣ層３２と挟持するような形態に限定されず、電解質層３３に対してＥＣ層３１のみが備えられてもよいし、ＥＣ層３２のみが備えられていてもよい。ＥＣ層３１およびＥＣ層３２は、上述したように、酸化着色型であってもよいし、還元着色型であってもよい。
この場合、電解質層のＥＣ層側と反対側に非ＥＣ層が配置されてもよい。これにより、電解質層におけるＥＣ層側の反応が起こる対極側において、電解質中のイオンが保持される。非ＥＣ層の材料としては、例えば、酸化チタン、白金、グラフェン、カーボンナノチューブ等が挙げられる。

<<電解質層>>
電解質層３３は、ＥＣ層３１とＥＣ層３２との間に設けられる。
電解質層３３の材料としては、液体状の電解質、固体状の電解質または半固体状の電解質が挙げられる。
液体状の電解質としては、有機溶媒に電解質塩を溶解させたものが挙がられる。有機溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、γ－ブチロラクトン等が挙げられ、電解質塩としては、例えば、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４等が挙げられる。
固体状の電解質としては、例えば、β－Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｌｉ_２．９ＰＯ_３．３Ｎ_０．４６（ＬｉＰＯＮ）のようなＬｉ化合物等が挙げられる。
半固体状の電解質層としては、例えば、液体状の電解質にゲル化剤を添加してゲル状にしたものが挙げられる。ゲル化剤としては、光硬化性樹脂等が挙げられる。

電解質層３３の形成方法としては、電解質材料が固体状である場合、スパッタリング法または蒸着法が用いられ、電解質材料が液体状または半固体状である場合、塗布法（ウエットコーティング法）が用いられる。

＜印加電極＞
印加電極４１，４２は、透明電極層２１，２２を介して調光層３０に電圧を印加するための、すなわちＥＣ部３に電圧を印加するための、所謂バスバー電極である。印加電極４１は、透明電極層２１の調光層３０側の面に配置され、印加電極４２は、透明電極層２２の調光層３０側の面に配置される。また、印加電極４１，４２は、Ｘ方向（第１方向）における一方側の端部に配置され、Ｚ方向に重なる（重畳する）。
このように、ＥＣ部３のＸ方向（第１方向）における一方側に印加電極４１，４２が配置されるので、色調変化時に、Ｘ方向の一方側から他方側に向けて調光層３０の色調が変化する（図１および図２の矢印）。なお、ＥＣ部３のＸ方向における一方側に印可電極４１，４２が対向して設けられているため、色調を変化させる距離が長くなる。そのため、色調変化させる距離を短縮するため、ＥＣ部３を矩形状とし、印加電極４１，４２の長手方向（Ｙ方向）に対する交差方向（例えばＸ方向）に、ＥＣ部３の短辺を向けて、距離を短くすと好ましい。これにより、調光層３０の色調変化の時間（反応時間）が短縮するためである。

一般に、色調変化の速度（反応速度、動作速度）を速くするために、ＥＣ素子の全ての端部に印加電極が配置される。或いは、一対の印加電極のうちの一方がＥＣ素子の一方の端部に配置され、一対の印加電極のうちの他方がＥＣ素子の他方の端部に配置される（特許文献１参照）。
これに対して、本実施形態では、色調変化（反応）が特定の方向（図１および図２の矢印）に進行することによって、色調変化の美観が向上する。

印加電極４１，４２は帯状体である。印加電極４１，４２は、ＥＣ部３のＸ方向（第１方向）における一方側の辺に沿って、ＥＣ部３のＹ方向（第２方向）における一方側の端部から他方側の端部に向けて延在する。
このように、印加電極４１，４２は帯状体であるので、印加電極４１，４２の材料として金属を用いても、視認性のよいＥＣデバイス１が得られる。

印加電極４１，４２は、例えば上述した透明電極層２１，２２と同一材料で形成されてもよい。この場合、印加電極４１，４２は、上述したように、金、銀、銅、アルミニウム、またはカーボン等からなる導電性パターン部を含んでも良い。透明電極層２１，２２は、導電性パターン部を含むことで、より低抵抗となる。
また、印加電極４１，４２は、例えば金属材料で形成されてもよい。金属材料としては、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、またはカーボンを用いることができる。この印加電極４１，４２の形成方法としては、例えば金属ペーストを用いた塗布法が用いられる。

印加電極４１，４２における調光層３０と隣り合う面のうち、少なくとも互いに対向する面は、絶縁層５０で被覆される。印加電極における調光層３０と隣り合う面の全てが絶縁層５０で被覆されてもよい。これにより、印加電極４１，４２の短絡が防止される。
印加電極４１，４２と絶縁層５０との合計膜厚は、調光層３０の膜厚の２分の１以下であると好ましく、３分の１以下であるとより好ましい。
絶縁層５０の材料としては、樹脂でも無機物であっても特に限定されない。
絶縁層５０の形成方法としては、例えばスパッタリング法または塗布法が用いられる。その際、マスク製膜によって所望の絶縁層パターンを形成してもよいし、レーザーパターニングによって所望の絶縁層パターンを形成してもよい。また、フォトリソグラフィによるエッチングプロセスによってもパターニング可能である。

以上説明したように、第１実施形態のＥＣデバイス１によれば、調光面Ｓに沿うＸ方向（第１方向）に配列された複数のＥＣ部３を備え、各ＥＣ部３における一対の印加電極４１，４２は、Ｘ方向における一方側に設けられ、調光面Ｓに直交（または交差）するＺ方向に重なる。これにより、無色状態から有色状態への色調変化（スイッチング反応）が、印加電極４１，４２を起点としてＸ方向（第１方向）における一方側から他方側に向けて次第に進行する。すなわち、特定の方向に、規則的に、色調の変化（反応）が生じる。その結果、ユーザに色調変化の美観が提供される。
更に、第１実施形態のＥＣデバイス１によれば、各ＥＣ部３に同時に電圧が印加されるので、全ＥＣ部３が同時に着色を開始する。しかも各ＥＣ部３が小さいので、印加電極４１，４２近傍の着色が開始してから、全体的に均一な着色状態となるまでの時間（色調変化の時間）が短縮される。換言すれば、色調変化の速度（反応速度）が向上する。これにより、色調変化の美観が得られるように、色調変化の速度（反応速度）および時間（反応時間）を調整できる。
したがって、第１実施形態のＥＣデバイス１によれば、色調変化の時間短縮と色調変化の美観とを両立できる。

（変形例）
第１実施形態では、ＥＣ部３において、印加電極４１が透明電極層２１の調光層３０側の面に配置され、印加電極４２が透明電極層２２の調光層３０側の面に配置された形態を例示した。しかし、印加電極４１，４２の形態はこれに限定されず、図４に示すように、印加電極４１は、透明電極層２１の透明基板１１側の面に配置され、印加電極４２は、透明電極層２２の透明基板１２側の面に配置されてもよい。この場合、印加電極４１，４２同士の短絡防止のための絶縁層５０は不要である。
または、図５に示すように、印加電極４１は、透明電極層２１の透明基板１１側の面に配置され、印加電極４２は、透明電極層２２の調光層３０側の面に配置されてもよい。

印加電極４１，４２を透明電極層２１，２２の調光層３０側の面に配置する場合、透明電極層２１、調光層３０および透明電極層２２を順に製膜する工程において、透明電極層２１を製膜した後に印加電極４１を製膜し、調光層３０を製膜した後に印加電極４２を製膜し、その上に透明電極層２２を製膜してもよい。
一方、印加電極４１，４２を透明電極層２１，２２の透明基板１１，１２側の面に配置する場合、透明基板１１，１２に窪みを設け、この窪みに印加電極４１，４２を埋没させた後に、透明電極層２１、調光層３０および透明電極層２２を順に製膜してもよい。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態に係るエレクトロクロミックデバイスを調光面側から示す平面図である。図６に示す第２実施形態のエレクトロクロミックデバイス（ＥＣデバイス）１は、図１に示すＥＣデバイス１において印加電極４１，４２の形状の点で第１実施形態と異なる。

印加電極４１は、２つの帯状体４１１，４１２と接続体４１３とを含む。同様に、印加電極４２は、２つの帯状体４２１，４２２と接続体４２３とを含む。なお、印加電極４１と印加電極４２とは同一の形状であるため、すなわち、帯状体４１１と帯状体４２１とは同一の形状であり、帯状体４１２と帯状体４２２とは同一の形状であり、接続体４１３と接続体４２３とは同一の形状であるため、以下では、印加電極４１について説明し、印加電極４２の説明を省略する。

帯状体４１１，４１２は、Ｘ方向（第１方向）に並列され、Ｙ方向（第２方向）に延在する。帯状体４１１は、Ｙ方向におけるＥＣ部３の一方端から他方端まで延在する。帯状体４１２の長さは、帯状体４１１の長さよりも短い。すなわち、帯状体４１２の両端は、Ｙ方向におけるＥＣ部３の一方端および他方端よりも内側に位置する。
これにより、Ｙ方向におけるＥＣ部３の両端側には１本の帯状体が配置され、Ｙ方向におけるＥＣ部３の中央側には２本の帯状体が配置される。
帯状体４１１，４１２は、離間して並置される。これにより、帯状体４１１，４１２との間には隙間が存在する。

帯状体４１１，４１２は、Ｙ方向におけるＥＣ部３の中央において、接続体４１３で接続される。

この第２実施形態のＥＣデバイス１でも、第１実施形態のＥＣデバイス１と同様な利点が得られる。
更に、第２実施形態のＥＣデバイス１によれば、印加電極４１（４２）が２本の帯状体４１１，４１２（４２１，４２２）を含む。これにより、ＥＣ部３のＹ方向（第２方向）の幅が大きい場合でも、Ｙ方向に均一に電界が印加され、Ｙ方向における印加電圧の電位差が低減する。
更に、第２実施形態のＥＣデバイス１によれば、印加電極４１（４２）が、２本の帯状体４１１，４１２（４２１，４２２）を接続する接続体４１３（４２３）を含む。これにより、Ｙ方向により均一に電界が印加され、Ｙ方向における印加電圧の電位差がより低減する。

ところで、Ｙ方向における印加電圧の電位差を低減するために、印加電極のＹ方向の中央側をＸ方向（第１方向）に単に幅広にすることも考えられる。この場合、印加電極により視認性（透明性）が低下する。
これに対して、第２実施形態のＥＣデバイス１によれば、帯状体４１１，４１２（４２１，４２２）がＸ方向に離間し、隙間を有するので、印加電極４１（４２）による視認性（透明性）の低下が抑制される。

［エレクトロクロミックデバイスを備えた製品］
図７は、本実施形態に係る、エレクトロクロミックデバイスを備えた製品を示す平面図である。図７に示すエレクトロクロミックデバイスを備えた製品は、例えば建築物における窓部材（建材）１００である。
窓部材１００は、上述したエレクトロクロミックデバイス（ＥＣデバイス）１と、枠部材５と、配線部材７と、制御部９とを備える。

枠部材５は、ＥＣデバイス１の周縁を覆う枠である。枠部材５の材料としては、特に限定されないが、一般に軽量化および耐久性に優れるアルミニウムを含む材料が知られている。
配線部材７は、ＥＣデバイス１における３つのＥＣ部３の印加電極４１，４２に接続され、電源からの電圧をＥＣデバイス１の３つのＥＣ部３に供給するための配線である。
制御部９は、配線部材を介してＥＣデバイス１の３つのＥＣ部３への電圧印加を制御する制御装置である。
配線部材７および制御部９は、枠部材５で被覆される。

以上説明したように、本実施形態のＥＣデバイス１は、周縁部に枠部材５を設けることによって、安定性、信頼性を増すことができ、建築物における窓部材（建材）１００として実用化できる。
また、本実施形態の窓部材１００によれば、ＥＣデバイス１を無色状態とすることにより通常の透明な窓を提供でき、ＥＣデバイス１を有色状態とすることにより室内に取り込む日射量を制御できる。このとき、上述したように、室内および室外の人に色調変化の美観を提供できる。
また、本実施形態の窓部材１００によれば、ＥＣデバイス１を電気的に動作させるために必要な配線部材７および制御部９が枠部材５に被覆されるので、外部から遮蔽される。

また、本実施形態の窓部材１００によれば、制御部９により、ＥＣデバイス１における３つのＥＣ部３を独立に制御してもよい。例えば、図８に示すように、制御部９は、３つのＥＣ部３のうちの一部を色調変化させ、その他を色調変化させないように、ＥＣデバイス１の３つのＥＣ部３を独立に制御してもよい。または、制御部９は、３つのＥＣ部３の色調変化の開始時間を異ならせるように、ＥＣデバイス１の３つのＥＣ部３を独立に制御してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、ＥＣ部３において、印加電極４１，４２がＸ方向（第１方向）における一方側の端部に配置された形態を例示した。しかし、印加電極４１，４２の形態はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、ＥＣ部３において、印加電極４１，４２は、Ｘ方向（第１方向）における中央部に配置されてもよいし、Ｘ方向（第１方向）における中央部から一方側にずれた位置、すなわち中央部と一方側の端部との間の任意の位置に配置されてもよい。これにより、無色状態から有色状態への色調変化（スイッチング反応）が、印加電極４１，４２を起点としてＸ方向（第１方向）における一方側および他方側に向けて次第に進行する。このように、この形態でも、特定の方向に、規則的に、色調の変化（反応）が生じ、その結果、ユーザに色調変化の美観が提供される。
なお、上述した実施形態のように、印加電極４１，４２がＸ方向（第１方向）における一方側の端部に配置されることにより、無色状態から有色状態への色調変化（スイッチング反応）を最大にできる。

また、上述した実施形態では、３つのＥＣ部３を備えるＥＣデバイス１を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、２以上のＥＣ部を備えるＥＣデバイスにも適用可能である。

また、上述した第２実施形態では、Ｘ方向（第１方向）に離間して並列された２つの帯状体を含む印加電極を例示した。しかし、本発明の印加電極は、Ｘ方向（第１方向）に離間して並列された３つ以上の帯状体を含んでもよい。また、本発明の印加電極は、Ｙ方向（第２方向）に離間して並列された複数の接続体４１３を含んでもよい。例えば、本発明の印加電極は、Ｘ方向（第１方向）およびＹ方向（第２方向）に隙間を有するメッシュ状に形成されてもよい。

また、上述した実施形態では、日射量の調光または日射箇所の調光が可能な建材（例えば、窓ガラス）に適用可能なエレクトロクロミックデバイス１を例示した。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、調光機能が要望される種々の製品（例えば、車両の窓ガラス）にも適用可能である。更に、本発明の特徴は、色調の変化の美観が要望される種々の電子的なインテリア製品（例えば、電子的な時計、カレンダー、絵画）にも適用可能である。

１エレクトロクロミックデバイス（ＥＣデバイス）
３エレクトロクロミック部（ＥＣ部）
５枠部材
７配線部材
９制御部
１１，１２透明基板
２１，２２透明電極層
３０調光層
３１，３２エレクトロクロミック層（ＥＣ層）
３３電解質層
４１，４２印加電極
５０絶縁層
１００窓部材（製品）
Ｓ調光面

Claims

調光面を有するエレクトロクロミックデバイスであって、
前記調光面に沿う第１方向に配列された複数のエレクトロクロミック部を備え、
前記複数のエレクトロクロミック部の各々は、
前記調光面に交差する方向に対向して設けられた一対の透明電極層と、
前記一対の透明電極層の間に設けられ、無色状態と有色状態とを切り換えられるエレクトロクロミック層を含む調光層と、
前記一対の透明電極層にそれぞれ接続され、前記エレクトロクロミック部に電圧を印加するための一対の印加電極と、
を有し、
前記一対の印加電極は、前記第１方向における前記エレクトロクロミック部の中央部または一方側に設けられ、前記調光面に交差する方向に重なり、
前記一対の印加電極の各々は、前記調光面に沿うとともに前記第１方向に交差する第２方向に延在する帯状体であり、
前記一対の印加電極の各々は、前記第１方向に離間して並列された少なくとも２本の前記帯状体を含み、
前記第２方向における前記エレクトロクロミック部の両端側には１本の前記帯状体が配置され、前記第２方向における前記エレクトロクロミック部の中央側には少なくとも２本の前記帯状体が配置される、
エレクトロクロミックデバイス。
前記一対の印加電極は、前記第１方向における前記一方側の端に設けられる、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
前記一対の印加電極の各々は、前記少なくとも２本の帯状体を接続する接続体を更に含む、請求項１または２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
前記複数のエレクトロクロミック部の各々は、前記一対の印加電極における前記調光層と隣り合う面のうちの少なくとも互いに対向する面を被覆する絶縁体を更に有する、請求項１～３のいずれか１項に記載のエレクトロクロミックデバイス。
隣り合う前記エレクトロクロミック部の前記一対の透明電極層のうちの一方の透明電極層同士および他方の透明電極層同士の間隔は、１ｍｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載のエレクトロクロミックデバイス。
前記複数のエレクトロクロミック部の各々の形状は矩形状であり、
前記エレクトロクロミックデバイスの形状は矩形状である、
請求項１～５のいずれか１項に記載のエレクトロクロミックデバイス。
請求項１～６のいずれか１項に記載のエレクトロクロミックデバイスと、
前記エレクトロクロミックデバイスの周縁を覆う枠部材と、
を備える、エレクトロクロミックデバイスを備える製品。
前記エレクトロクロミックデバイスにおける複数のエレクトロクロミック部の一対の印加電極に接続された配線部材と、
前記配線部材を介して前記エレクトロクロミックデバイスへの電圧印加を制御する制御部と、
を更に備え、
前記配線部材および前記制御部のうちの少なくとも一方は、前記枠部材で被覆される、請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイスを備える製品。