JPH0748141A - 透明電気クロム装置 - Google Patents
透明電気クロム装置Info
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- JPH0748141A JPH0748141A JP6005397A JP539794A JPH0748141A JP H0748141 A JPH0748141 A JP H0748141A JP 6005397 A JP6005397 A JP 6005397A JP 539794 A JP539794 A JP 539794A JP H0748141 A JPH0748141 A JP H0748141A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大きな寸法のガラスであっても短時間で均一
な彩色を全面にわたって提供することが可能で美的観点
からも優れ、自動車工業あるいは建築の分野で有利に使
用しうる電気クロムガラスを提供する。 【構成】 電気クロムガラスは外壁として２枚のガラス
板１、９、作用要素としての２個の電極３、７および電
解ポリマ６を用いて作られる。活性電極３は酸化タング
ステン、活性電極７は酸化バナジウム、あるいは酸化バ
ナジウムと酸化モリブデンの混合物から作られる。電解
ポリマ６は炭化プロピレンとポリメチルメタアクリレー
トとの適当な溶液にリチウム過塩素酸塩を溶解すること
によって得られる。適当な基準電極１０が活性電極３の
電位を制御する機能を有する。前記複合体は電界の作用
により急速に暗くなったり、透明になったりしうる。
な彩色を全面にわたって提供することが可能で美的観点
からも優れ、自動車工業あるいは建築の分野で有利に使
用しうる電気クロムガラスを提供する。 【構成】 電気クロムガラスは外壁として２枚のガラス
板１、９、作用要素としての２個の電極３、７および電
解ポリマ６を用いて作られる。活性電極３は酸化タング
ステン、活性電極７は酸化バナジウム、あるいは酸化バ
ナジウムと酸化モリブデンの混合物から作られる。電解
ポリマ６は炭化プロピレンとポリメチルメタアクリレー
トとの適当な溶液にリチウム過塩素酸塩を溶解すること
によって得られる。適当な基準電極１０が活性電極３の
電位を制御する機能を有する。前記複合体は電界の作用
により急速に暗くなったり、透明になったりしうる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電界を加えるとそれに
応答して光線透過度を変えることが可能な窓として、建
築や自動車工業の分野で用いるのに特に適した透明電気
クロム装置に関する。
応答して光線透過度を変えることが可能な窓として、建
築や自動車工業の分野で用いるのに特に適した透明電気
クロム装置に関する。
【０００２】以下の説明において、本装置は電気クロム
ガラスと称することとする。それは適当な導体要素に沿
って相互に接合したガラス板により形成された複合体で
ある。
ガラスと称することとする。それは適当な導体要素に沿
って相互に接合したガラス板により形成された複合体で
ある。
【０００３】電気クロムガラスは、特定時間電界を加え
ると、必要に応じてその透明度を変えることができるた
め、建築や自動車工業の分野の双方でのガラスの用途に
対する重要な進歩を表わしている。
ると、必要に応じてその透明度を変えることができるた
め、建築や自動車工業の分野の双方でのガラスの用途に
対する重要な進歩を表わしている。
【０００４】
【従来の技術】多年にわたり市販されている電気クロム
装置の一例はデジタル時計に使用されているディスプレ
イの例である。
装置の一例はデジタル時計に使用されているディスプレ
イの例である。
【０００５】例えば窓として建築分野で、あるいは透明
なサンルーフとして自動車工業の分野で用いることので
きる電気クロムガラスは時計のディスプレイより寸法が
はるかに大きく、十分な透明性を保証する必要がある。
さらに、色の変化、すなわち暗い状態から透明状態へ、
あるいはその逆への変化が十分急速に、かつ面全体にわ
たり均一に行われる必要がある。
なサンルーフとして自動車工業の分野で用いることので
きる電気クロムガラスは時計のディスプレイより寸法が
はるかに大きく、十分な透明性を保証する必要がある。
さらに、色の変化、すなわち暗い状態から透明状態へ、
あるいはその逆への変化が十分急速に、かつ面全体にわ
たり均一に行われる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ディスプレイと比較し
て建築や自動車に使用されるガラスの寸法が大きいこと
の直接の結果としての１つの問題は、十分短い時間内で
全面にわたり均一の彩色度を得ることが極めて難しいこ
とである。さらに、面積が大きい場合、前記の彩色度の
均一性の欠除は明瞭に見分けがつき、機能上の問題をも
たらすのみならず、美的観点からも好ましくない。
て建築や自動車に使用されるガラスの寸法が大きいこと
の直接の結果としての１つの問題は、十分短い時間内で
全面にわたり均一の彩色度を得ることが極めて難しいこ
とである。さらに、面積が大きい場合、前記の彩色度の
均一性の欠除は明瞭に見分けがつき、機能上の問題をも
たらすのみならず、美的観点からも好ましくない。
【０００７】従って、本発明の目的は、十分に短い時間
内で全面にわたり均一な彩色度を得ることができ、その
ため自動車および建築分野での大きな寸法の要素として
の使用を可能とする電気クロム装置を提供することによ
り前述の問題を克服することである。
内で全面にわたり均一な彩色度を得ることができ、その
ため自動車および建築分野での大きな寸法の要素として
の使用を可能とする電気クロム装置を提供することによ
り前述の問題を克服することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、電気ク
ロム装置の構成において、適当に選択し、かつ組み合わ
せた複数の要素を用いることにより達成される。彩色局
面の間彩色イオンの濃度が激しく減耗するのを阻止し、
従って均一な彩色を保持しやすくするに十分高度の導電
性を備えた、適当に調製した電解ポリマが用いられる。
平方当り２０オームを上廻らない抵抗を有する透明の導
電基板が用いられる。必要量の彩色イオン（リチウム）
を受け入れ、かつ戻すことのできる第１の活性電極のた
めの材料として酸化タングステン（ＷＯ3 ）が用いられ
る。第２の活性電極を形成する材料として酸化バナジウ
ムあるいは酸化バナジウム／酸化モリブデン（ｎＶ2 Ｏ
5／ＭｏＯ3 ）の適当な混合物が使用される。リチウム
が好ましくは電気化学法により活性薄膜の一方あるいは
他方に組み入れられる。さらに、セルに対して長寿命を
保証するために特定の電位限度を越えないよう基準電極
が用いられる。こうして形成された電気クロム装置の壁
を密封することが可能な適当な密封材が使用される。
ロム装置の構成において、適当に選択し、かつ組み合わ
せた複数の要素を用いることにより達成される。彩色局
面の間彩色イオンの濃度が激しく減耗するのを阻止し、
従って均一な彩色を保持しやすくするに十分高度の導電
性を備えた、適当に調製した電解ポリマが用いられる。
平方当り２０オームを上廻らない抵抗を有する透明の導
電基板が用いられる。必要量の彩色イオン（リチウム）
を受け入れ、かつ戻すことのできる第１の活性電極のた
めの材料として酸化タングステン（ＷＯ3 ）が用いられ
る。第２の活性電極を形成する材料として酸化バナジウ
ムあるいは酸化バナジウム／酸化モリブデン（ｎＶ2 Ｏ
5／ＭｏＯ3 ）の適当な混合物が使用される。リチウム
が好ましくは電気化学法により活性薄膜の一方あるいは
他方に組み入れられる。さらに、セルに対して長寿命を
保証するために特定の電位限度を越えないよう基準電極
が用いられる。こうして形成された電気クロム装置の壁
を密封することが可能な適当な密封材が使用される。
【０００９】本発明のその他の特徴および利点は、単に
非限定的な例として提供した図面および別によりさらに
よく理解される。
非限定的な例として提供した図面および別によりさらに
よく理解される。
【００１０】
【実施例】図１を参照すれば、本発明の目的である電気
クロムガラスは、酸化すず、あるいは酸化インジウムと
酸化すずとの混合物の薄層２および８を内面にコーティ
ングした２枚の透明基板１および９から構成されてい
る。
クロムガラスは、酸化すず、あるいは酸化インジウムと
酸化すずとの混合物の薄層２および８を内面にコーティ
ングした２枚の透明基板１および９から構成されてい
る。
【００１１】前記薄層の抵抗値は平方当り１５から２０
オームの間であることが好ましい。
オームの間であることが好ましい。
【００１２】前記導電層の抵抗値をさらに低下させるた
めに好ましくはスクリーン印刷法を用いて付与した、例
えば銀のような金属の薄いライニングを必要に応じて用
いることができる。
めに好ましくはスクリーン印刷法を用いて付与した、例
えば銀のような金属の薄いライニングを必要に応じて用
いることができる。
【００１３】透明の活性電極３と７とは、それぞれ、厚
さが２５００から７０００Åの間の酸化タングステンの
薄い層により層３が、厚さが１０００から３０００Åの
間である酸化バナジウムの薄い層、あるいはｎが０．３
から無限大までの間のいずれかの値をとりうるｎＶ2 Ｏ
5 ／ＭｏＯ3 の薄い層により層７が形成される。
さが２５００から７０００Åの間の酸化タングステンの
薄い層により層３が、厚さが１０００から３０００Åの
間である酸化バナジウムの薄い層、あるいはｎが０．３
から無限大までの間のいずれかの値をとりうるｎＶ2 Ｏ
5 ／ＭｏＯ3 の薄い層により層７が形成される。
【００１４】前記活性電極は、蒸着法を用いて溶着され
ることが好ましく、特に層３は層２の上に溶着され、一
方層７は層８の上に溶着される。
ることが好ましく、特に層３は層２の上に溶着され、一
方層７は層８の上に溶着される。
【００１５】それぞれ基板１、導電層２および活性電極
３、あるいは基板９、導電層２および活性電極７から構
成されて前述のように形成された２個の複合体の中の一
方はリチウムを活性電極中へ挿入すべくリチウム過塩素
酸塩の適当な電解溶液に浸漬される。
３、あるいは基板９、導電層２および活性電極７から構
成されて前述のように形成された２個の複合体の中の一
方はリチウムを活性電極中へ挿入すべくリチウム過塩素
酸塩の適当な電解溶液に浸漬される。
【００１６】次に、スクリーン印刷法を用いて、電極３
によって形成された面の上に、拡散可能の電解ポリマ６
が溶着される。
によって形成された面の上に、拡散可能の電解ポリマ６
が溶着される。
【００１７】前記の電解ポリマは、ポリメチルメタアク
リレートに対する炭化プロピレンの重量比が２．５から
３．５の間であるように炭化プロピレンが混合されたポ
リメチルメタアクリレートと炭化プロピレンの溶液中に
リチウム過塩素酸塩を溶解させることによって得られ
る。次に高温真空処理により、ポリメチルメタアクリレ
ートに対する炭化プロピレンの重量比を１．５から１．
８の間の値まで低下させる。
リレートに対する炭化プロピレンの重量比が２．５から
３．５の間であるように炭化プロピレンが混合されたポ
リメチルメタアクリレートと炭化プロピレンの溶液中に
リチウム過塩素酸塩を溶解させることによって得られ
る。次に高温真空処理により、ポリメチルメタアクリレ
ートに対する炭化プロピレンの重量比を１．５から１．
８の間の値まで低下させる。
【００１８】再び図１を参照すれば、基準電極１０が層
３と電解ポリマ６との間に挿入されている。
３と電解ポリマ６との間に挿入されている。
【００１９】前記の電極はポリエチレン・テレフタレー
ト４の薄板から作られることが好ましく、その一方の面
は、薄層を溶着するための公知の方法のいずれかの一方
法を用いて前記薄板に溶着された金の層５によって被覆
されている。
ト４の薄板から作られることが好ましく、その一方の面
は、薄層を溶着するための公知の方法のいずれかの一方
法を用いて前記薄板に溶着された金の層５によって被覆
されている。
【００２０】前記薄板は幅が０．５から２ミリの間であ
ることが好ましく、２０ミリを上廻らない長さだけ前記
導電層３と電解ポリマ６との間に挿入されている。金の
薄層５は電解ポリマ６と接触して位置されている。
ることが好ましく、２０ミリを上廻らない長さだけ前記
導電層３と電解ポリマ６との間に挿入されている。金の
薄層５は電解ポリマ６と接触して位置されている。
【００２１】基準電極を形成する前記薄板の全体厚さ
は、電解ポリマ６の厚さの１０％を上廻らないように選
択されることが好ましい。
は、電解ポリマ６の厚さの１０％を上廻らないように選
択されることが好ましい。
【００２２】さらに、前記薄板４の長辺と、その辺に対
して平行のガラスの縁部との間の距離は７から１５ミリ
の間であることが好ましい。
して平行のガラスの縁部との間の距離は７から１５ミリ
の間であることが好ましい。
【００２３】前記基準電極１０の役割は活性電極３の電
位が、−１．２ボルトから＋１．２ボルトの間であるこ
とが好ましい使用限度を上廻らないよう制御することで
ある。
位が、−１．２ボルトから＋１．２ボルトの間であるこ
とが好ましい使用限度を上廻らないよう制御することで
ある。
【００２４】前述した電圧の範囲の限度内で、一定の電
流を送る電源が用いられると、ガラス面の彩色は均一
に、かつ短時間に行われる。
流を送る電源が用いられると、ガラス面の彩色は均一
に、かつ短時間に行われる。
【００２５】前述の説明に従って作られた電気クロムセ
ルは次に、 a) 外部からの湿気の進入を阻止し、 b) 電解溶液の蒸発を阻止するために全ての縁部に沿っ
て完全に密封される。
ルは次に、 a) 外部からの湿気の進入を阻止し、 b) 電解溶液の蒸発を阻止するために全ての縁部に沿っ
て完全に密封される。
【００２６】このために、紫外線によって急速に重合さ
れるアクリルベースの密封剤が用いられる。ロクタイト
（Ｌｏｃｔｉｔｅ）の商標で市販されているアクリル密
封剤を用いることが好ましい。
れるアクリルベースの密封剤が用いられる。ロクタイト
（Ｌｏｃｔｉｔｅ）の商標で市販されているアクリル密
封剤を用いることが好ましい。
【００２７】次に、湿気に対する外部からの保護をさら
に向上させる目的で、セルの縁部の周りの第１の密封帯
の上に多硫化物またはポリウレタン、あるいはケイ素か
らなる第２の帯を付与する。
に向上させる目的で、セルの縁部の周りの第１の密封帯
の上に多硫化物またはポリウレタン、あるいはケイ素か
らなる第２の帯を付与する。
【００２８】例 １ 外部壁として（平坦あるいは湾曲した）フロートガラス
の２枚の板を用いて電気クロムガラスが作られる。前記
ガラスの板の内面は１８平方オームの抵抗を有する、適
当な厚さの酸化すずでコーティングする。
の２枚の板を用いて電気クロムガラスが作られる。前記
ガラスの板の内面は１８平方オームの抵抗を有する、適
当な厚さの酸化すずでコーティングする。
【００２９】厚さが３５００Åの酸化タングステン（Ｗ
Ｏ3 ）の薄い層３を次に２枚のガラス板の一方のコーテ
ィングした面に蒸着により溶着する。
Ｏ3 ）の薄い層３を次に２枚のガラス板の一方のコーテ
ィングした面に蒸着により溶着する。
【００３０】厚さが１７００Åで、酸化モリブデンに対
する酸化バナジウムの比が０．５であるｎＶ2 Ｏ5 ／Ｍ
ｏＯ3 の薄い層７を次に、ガラスの２枚目の板のコーテ
ィングした面に蒸着により溶着する。
する酸化バナジウムの比が０．５であるｎＶ2 Ｏ5 ／Ｍ
ｏＯ3 の薄い層７を次に、ガラスの２枚目の板のコーテ
ィングした面に蒸着により溶着する。
【００３１】（平方センチ当り５０ミリクーロンの）リ
チウムが、好ましくは電気化学的方法により層７に組み
込まれる。
チウムが、好ましくは電気化学的方法により層７に組み
込まれる。
【００３２】ポリメチルメタアクリレート（ｐＭＭＡ）
と炭化プロピレン（ｐｃ）の重量比が３であり、その比
率がその後高温脱ガス作業により１．６８まで低減され
る、適当量の調節剤を添加したポリメチルメタアクリレ
ートと炭化プロピレンとの溶液に溶解されたリチウム過
塩素酸塩からなる電解ポリマが調製される。前記電解ポ
リマ６は次に、スクリーン印刷法を用いて電極３によっ
て形成された面に溶着される。
と炭化プロピレン（ｐｃ）の重量比が３であり、その比
率がその後高温脱ガス作業により１．６８まで低減され
る、適当量の調節剤を添加したポリメチルメタアクリレ
ートと炭化プロピレンとの溶液に溶解されたリチウム過
塩素酸塩からなる電解ポリマが調製される。前記電解ポ
リマ６は次に、スクリーン印刷法を用いて電極３によっ
て形成された面に溶着される。
【００３３】６ミクロンの厚さのポリエチレン・テレフ
タレートの薄板４に蒸着された７００Åの厚さの金の層
からなる基準電極１０が電解ポリマ６と酸化タングステ
ンの層３との間で２０ミリを上廻らない長さだけ挿入さ
れる。
タレートの薄板４に蒸着された７００Åの厚さの金の層
からなる基準電極１０が電解ポリマ６と酸化タングステ
ンの層３との間で２０ミリを上廻らない長さだけ挿入さ
れる。
【００３４】薄板４は、金をコーティングした側が電解
ポリマ６と接触するように配置される。さらに、最長の
側と、その最長の側に対して平行のガラスの縁部との間
の距離は１０ミリである。
ポリマ６と接触するように配置される。さらに、最長の
側と、その最長の側に対して平行のガラスの縁部との間
の距離は１０ミリである。
【００３５】前記基準電極１０は、リチウムの表面濃度
の関数としてＷＯ3 の電気化学的電位の変化を測定す
る。電位の変動は−１．２ボルトと＋１．２ボルトの間
に含まれることが好ましい。
の関数としてＷＯ3 の電気化学的電位の変化を測定す
る。電位の変動は−１．２ボルトと＋１．２ボルトの間
に含まれることが好ましい。
【００３６】相互に接合された後、セルの縁部は、その
セルを０．３６ミリ／秒の速度で運動させている間に１
００ワットの水銀ランプで照射したロクタイトの帯を用
いて密封される。
セルを０．３６ミリ／秒の速度で運動させている間に１
００ワットの水銀ランプで照射したロクタイトの帯を用
いて密封される。
【００３７】次に、蒸気に対する全体的な障害を確実に
するために第１の帯の上にポリウレタンの第２の帯が付
与される。
するために第１の帯の上にポリウレタンの第２の帯が付
与される。
【００３８】前述のように作られた電気クロムガラスに
一定の電流を加えると、１分を越えない時間内で表面の
均一な彩色を確実とする。
一定の電流を加えると、１分を越えない時間内で表面の
均一な彩色を確実とする。
【図１】本発明により作られた電気クロムガラスの断面
図。
図。
１、９ 透明基板 ２、８ 酸化すずの薄層 ３、７ 活性電極 ４ 薄板 ５ 金の層 ６ 電解ポリマ １０ 基準電極
Claims (12)
- 【請求項１】 電界を加えるとそれに応答して十分短時
間で光線透過値を均一かつ急速に変えることのできるガ
ラスとして建築や自動車製造の分野において用いるのに
特に適している透明な電気クロム装置であって、 透明なガラス材の第１の基板（１）と、前記基板の一方
の面に付与した導電層（２）と、前記導電層（２）と接
触して付与された第１の透明電極（３）と、前記電極
（３）と接触して拡散された透明の電解ポリマ（６）
と、前記ポリマ（６）と接触した第２の透明電極（７）
と、前記第２の電極（７）と接触した第２の導電層
（８）と、前記第２の電極（７）が付与されている透明
板材の第２の基板（９）とからなる電気クロム装置にお
いて、 前記電解ポリマ（６）が、 a) 炭化プロピレンのポリメチルメタアクリレートに対
する重量比が２．５から３．５の間である炭化プロピレ
ンとポリメチルメタアクリレートの溶液中にリチウム過
塩素酸塩を溶解させ、 b) 前記重量比を１．５から１．８の間の値まで持って
くるために高温真空処理作業を実行することにより調整
された拡散可能ポリマであることを特徴とする電気クロ
ム装置。 - 【請求項２】 前記導電層（２）と（８）とが酸化す
ず、あるいは酸化すずと酸化インジウムとの混合物の薄
くて透明の層であり、それらの抵抗値が１５から２０平
方オームの間であることを特徴とする請求項１に記載の
装置。 - 【請求項３】 前記第１の電極（３）が、厚さが２５０
０から７０００Åの間である酸化タングステンの薄くて
透明の層であることを特徴とする請求項１または２に記
載の装置。 - 【請求項４】 前記第２の電極（７）が厚さが１０００
から３０００Åの間で、酸化バナジウム、あるいは酸化
モリブデンに対する酸化バナジウムの比率が０．３か、
あるいはそれ以上である酸化バナジウムと酸化モリブデ
ンの混合物の薄くて透明の層であることを特徴とする請
求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項５】 酸化タングステンの電極（３）と電解ポ
リマ（６）との間に基準電極（１０）が挿入されている
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に
記載の装置。 - 【請求項６】 前記基準電極（１０）が、幅が０．５か
ら２ミリの間で、厚さが電解ポリマ（６）の厚さの１０
％を上廻らない、ポリエチレン・テレフタレートの帯片
（４）から作られ、厚さが約７００Åの金の薄い層
（５）でコーティングされていることを特徴とする請求
項５に記載の装置。 - 【請求項７】 前記の薄い導電層（５）が電解ポリマ
（６）と接触して位置されていることを特徴とする請求
項６に記載の装置。 - 【請求項８】 前記基準電極（１０）が、前記帯片
（４）の長辺と、前記長辺に対して平行のガラスの縁部
との間の距離が７から１５ミリの間であるように位置さ
れていることを特徴とする請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 透明電極（３）の電位が−１．２ボルト
から＋１．２ボルトの間の値を上廻らないことを特徴と
する請求項１から８までのいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１０】 縁部が、紫外線を用いて重合可能のア
クリル密封材系から選択した密封材の第１の帯によっ
て、かつ前記第１の帯の上に位置された第２の帯によっ
て密封されることを特徴とする請求項１から９までのい
ずれか１項に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記第２の帯が多硫化物、あるいはポ
リウレタン、またはケイ素から形成されていることを特
徴とする請求項９に記載の装置。 - 【請求項１２】 電界を加えることにより、一定の電流
である電流が発生することを特徴とする請求項１から１
１までのいずれか１項に記載の装置。
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| IT93A000028 | 1993-03-17 |
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