JPS59184328A - 透過度可変ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、元の透過度を任慧に変化させることができ
るようにした透過度可変ガラスに関する。

この種の透］尚度ｌ５ＪＫガラスを用いることが望まれ
るものとしては、例えば自動車のウィンドガラスがある
。即ち、近年自動車にあっては運転者ノ視界拡大や心理
的解放感を高めるためなどの面から、ガラス面積の拡大
を図ったり、サンルーフが設けられたりしているが、反
面、特にサンルーフにおいては夏期は太陽光によるふく
射熱やまぶしさ等外部環境からの刺激が増加し、運転者
や乗員が不快感を感することがあるという別の問題が生
ずるので、カーテン、ブラインド等光を遮断あるいはｊ
底光する手段も並設しなければならず、構造が複雑にな
るという問題があった。

このため外部からの刺激、特に太陽光の強さに応じたり
、または日射による車室内温度の上昇に応じたりして透
過度を変化させることがでさるものが望まれていた。

従来、元の強さに応じて透過度が変化する材料としては
、スピロピラン等の有機材料或いは塩化銀等の無機材料
σ）如きフォトクロミック材料が知らルでおり、゛サン
グラス等において用い゛らｎている。しかし、このよう
なフオトクロミツク材料を混入したフォトクロミック・
ガラスでは、明るい状態では透過度が減少し、暗い状態
では透過度は上昇するが使用者、１４１えば自動車では
運転者や同乗者、が好みに応じて任意に透過度の変化を
制御するわけにはいかず、一定の変化しか望めなかった
。

このようなフォトクロミック材料の問題点を解決するも
のとして例えば特開昭４７−８９８３号に開示されてい
るよう１ｒエレクトロクロミツク素子がある。このエレ
クトロクロミック素子は、透過度の変化を電気的に制御
して、任意に変化させ５るもので、しかも電源をＯＦＦ
としても透過度を一定に保ち得る、いわゆるメモリー機
能をも有する等の特徴を備えている。

第１図及び第２図は、上記エレクトロクロミンク素子の
基本的構成を示す図である。図中１が第１エレクトロク
ロミンク材料層、２力第２エレクトロクロミツク材料層
で、夫々透明４電層３，４を介してガラス等の透明基板
５．６上に設けてあり、イオン導電層７ｆＬ：介して両
透明基板５，６をＭｒ１合わせ、縁部乞接漸層８で封止
して形成しである。

第１１第２両エレクトロクロミック材料層１・２に、電
圧を加えることにより敵化・還元反応を起し、可逆的に
色を変化させるもので、還元により発色し、酸化により
消色するＷＯ）、Ｍ２Ｏ３等の遷移金属酸化物を一方に
、酸化により発色し、還元により消色するプルシアンブ
ルー、Ｉｒ２Ｏ３，Ｎ１（Ｊ等を他方に組付せて用いる
ようになっている。

ｇ　２　図中Ａはエレクトロクロミック素子の電気的等
価回路、Ｂは駆動回路で、両回路Ａ、Ｂは層色位置ＯＮ
、消色位置ＯＦＦ、メモリー位ｉＭの３点乞選択町北な
スイッチＳｗを介して接続さ扛ている。図中）ｔｔは透
明導電層３，４の抵抗で、印加端子〔図示せず〕ρ１ら
第１、第１エレクトロクロミンク材料層の発・消色部分
までの距離と、シート抵抗と呼ばれる単位長さ〔Ｃ品〕
あたりの抵抗の積に比例する。ｋＬｅは第１．第２両エ
レクトロクロミンク材料層１．２の抵抗成分、Ｃｅは容
量成分を示している。

透明導電層３．４としては、坏すと呼ばれる５ｎ（Ｊ、
に数ｗＬチのｓｂを添加した膜が用いられ。

膜厚に比例して導電層が上昇する一方で、透過度は低下
することが知られ、一般には透過度８０チ、シート抵抗
単位面積当り５０Ω程度のものが採用されている。

１ｉエレクトロクロミツク累子の電気的等価回路Ａは、
抵抗成分Ｒｅ、′６歓成分Ｃｅの並列回路で表わされ、
合成インピーダンスＺは１００程度である。なお、印加
・電圧は−１〜２ｖ程度と低いものであることが必較で
、それ以上の高い電圧を印加すると、発色反応に加えて
カスの発生を引起し、発色時＋１１、メモリー機能、寿
命等の特性を著しく損な５もＱ）である。

このようなエレクトロクロミンクｇ　子ＱＺ、時計用等
の小面積用のものとして作られており、発・消色時間と
しては１秒未満程度となってにす、透明電極層３．４と
の抵抗ａｔエレクトロクロミック素子の合成インピーダ
ンスＺとの間には、ｔＬＬ＝Ｚが成立し℃いた０ しかしなｈ″−ら、４Ｉ／ｌｌえば自動車のウィンド°
ガラスやサンルーフの如く寸法がｓｏｏｍｍｘｓｏ。

ｍｍ以上もあるようなものに用Ｌ・ると、透明導電ＩＭ
３１４の抵抗Ｒ【がエレクトロクロミック素子ノ合成イ
ンピーダンス乙に比して極端に大きくなり、ａｔ　＞＞
　Ｚとなってしまう。このため、印加端子から離れるに
従って抵抗Ｒｔによろ疏圧抵下が著しく、ガラス全面の
透過度が均一になるために長時間を要したり、隅の部分
で透過度変化が生じなかったりするという問題が生じた
。

この発明は、このような従来σ）問題点に着目して１ｆ
さｒＬ、たもので、印加する電圧σ）１区圧降下を小さ
なものとし、エレクトロクロミック層での酸化・還元反
応を均一に行なわせろようにすることにより大型化に伴
なう上記従来の問題点を解決せんとするものである。セ
し℃具体的には、一対の透′ＪＡｔ　極＋ｉ１１心エレ
クトロクロミツク働質と磁解實とを備え、これら透明醒
極間に′電圧ケカロえることにより酸化・還元反応を起
し口Ｊ逆的に色の変化を引起−ｔニックトロクロミノク
ツ脅？ガラス面に設け、且つ−Ｎｇ己透明醒極ｔで接゛
するように線状の、！４一体を設けることを″その要旨
と−ＣるもＵ）である。

以Ｆこ０）３れ明を図面に基づいて説明する。尚、以下
では従来と同一ないし類似の部分には同一の符号を付し
て重複する説明は省略する。

第３図及び第４図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。

図中１０がエレクトロクロミック層、１１．１２が春雷
１体、１３がウィンドガラスである。

エレクトロクロミッタ層１０は、’Ａ　１　、”Ｘ　２
両エレクトロクロミック材料層１．２、透明′疏極層３
，４、電解質層すなわちイオン導電層７を備えてにす、
ウィンドガラス１３と透明基板５との間に設けろｙｔで
いる。そしてイオン導電ｉｄ　Ｔ中には、該イオン導電
層Ｉの膜厚を−・定に抹つためにカラスやアルミナ等の
スペーサ１４を加えてあり、更に高・低温が周期的にか
〃・つた際の漠厚変化を防止するための接着）−８′も
刀ｎえである０ 導電体１１．ｉ２は透明基板５及びウィンドガラス１３
上へ櫛歯状あるい（１網目状に設けてあり、亀他端子１
５から直圧な印力いすると、ウィンドガラス１３全而に
亘ってＩ略同−に印）ノＩすることにより、エレクトロ
クロミック層１０の酸化・還元反応が均一に生ずるより
にするもθ）である。

形成方法としては； （イ）ｌ’Ｉ’０、不す等の透明４電材料を蒸層、Ｃｖ
ｌＪ、スパック等により部分的に厚みを持たせて形成す
る方法 ｆ’ｌ　　ＡＡ　＋Ｎ　ｉ　＋Ａｕ、Ｃｒ等の金Ｊ／Ａ
を含むか又はグラフ了イト粉末を含ｆＪ導屯性材料な魚
屑、スパッタ、印刷、メッキ等により、視界を運ざらな
い程度の幅（例えば数ｍｍ以ド符に好ましくは１ｍｍ以
下）で形成する方法ビｊ　前記Ａ５等の細ｎ坂、視界を
達ざらない程度の−の箔を接着する方法が挙げられろ。

いずｎｆｌ用いてもよいが、製造コストとしては１口）
σ）ｙ５夫が望ましい。

そして、この導電体１１．１２は、その抵抗Ｒｐが屈極
から最も離れた６ｂ位近辺Ｆで、透明画１極層３・４の
抵抗ルｔと透明２８電１１３．４（７）合成インピーダ
ンスＺとの間に ＩＬＬ　、＞　Ｚ　、’　ｔｔｐ の関係が成立するように材料と形状とを組合せである。

尚、ｔｔｐとしては１０Ω以下が望ましい。

またこの導電体１ｉ、ｉ２は透明基板５、ウィンドガラ
ス１３０表面に所定の間隔ｄで形成されるＯこの間隔ｄ
は、透明シ浮電層３，４と導電体１１゜＼ １２の合成抵抗が、第１、第２両エレクトロクロミック
材料層１．２とイオン導電層７の合成インピーダンスと
同程度以ドとなるよ゛）にしてあ６、ｙｌＪえば）ろ色
時″透過度乞１０係以下と１−る場合には、１ｄｊ侑ｄ
は１０ｃＩｒＬ以Ｆが望ましいものとなる。

第５図゛−第９図には他の尖流し１１を示す。

この夕１１は、−万の導電体としてウィンドガラス１３
にｕ市した防曇用のプリント熱線２０ケ兼用するよりに
したものである。このプリント熱線２０１１ソインドカ
ラス１３の衣圓上に捏数乎行１ｃ　ＩＩ　成され、画−
ＶＣ＋４永用鑞極端子２１．フ゛ｌント熱線用電極溺子
２ノ及び透明度ｉＪ変用市、慣端子２３力１設けである
。又、単４内側の透明基板となるガラス根２４にはくし
形状に導電体２５が設けである。

そして透明度可変用成体娼子２３は、くし形状σ）導電
体２５と接着層８を弁して接続されている０な２．この
例ｆｃ　１６いては、プリント熱線２０ヲ防伽用と透過
；隻ＯＴ変用とに同時に使用することＶ工でざないので
、汐１１えば一貨１日に看色させｆｃよよで、仄の日に
消色とグリッド熱１保２０の便用と？同時ｌＬは行なえ
／ｆい。そこでまず消色した後プリント熱線２０？便用
するものとする必要ｈ１あるが曇を除去するのに故分力
・かるθ）ｔＬ対し、消色は数秒以内で児了するので、
使用上σ）問題ははい。また除憧と、ら色とを自動的に
行な５に（工例えば、タイマーを用いスイッチ２６乞ｕ
Ｎにするト数秒１ｄｊｖ工必ずエレクトロクロミック層
を（６色するよ５　Ｋ　Ｊ　：洸されて自動的に消色し
、数秒間を経過したのちエレクトロクロミック層とσ）
接続を断らプリント熱線２０に通電して除曇させるよう
にすればよい。図中Ｃ８はガラス板２４側の透明電極層
３の抵抗ｌｔｔと導電体２５の抵抗＆ｉｐとの等価回路
であり、Ｃ２＆エウイノドガラス１３上のプリント熱線
２０の抵抗１（ｒ）’　と透φ］醒極層４の抵抗ｔＵと
の等価回路である。

尚、その４１ｆｉ　ｆ＞構成及び作用については先の実
施例と略同様につぎ垂復説明（・工省略する。尚、この
実施例の場合、プリント熱線２０に通電して歩を除去し
ているとぎに、プリンｌ１２＋１の両端間にば邂源成圧
約１２Ｖの醍位差？生じ、エレクトロクロミック材料層
２０両端にも１２Ｖに近い電位差を生じることになる。

このように一つの工Ｖクトロクロミノク栃科層間に世位
差が生じろと不具会を生ずる場合には、プリント熱線２
０と直角方向に葭故粂の工Ｖクトロクロミツク材料１．
２およびイオン導電層１のない部分をつくり、この部分
にエポキシ側Ｊ１１′ｌｔ充填し、エレクトロクロミッ
クノーを複数区分に分けると良い。各区分されたエレク
トロクロミック層ハ透明屈愼層３・４およびプリント熱
ｒＭ　２０　テ接続されている。

この発明に係る透過度可変カラスは以上説明してき１こ
叩きものなので自動車σ）如き大型のガラスであっても
工Ｖクトロクロｉツク層の酸化・還元反Ｌ６による色の
変化を全面に亘って均一に行なわしめることができるよ
りになり、変化に要する時１川も短縮できるものとなる
という、非常に大ざな効果が得られる。

更に第２の実施例によれば、一方の導電体ケラインドガ
ラスのプリント熱線に兼用させることにより、その分偽
造の簡略化とコスト低減が図れるという効果も得られる
。

【図面の簡単な説明】

、ｉｇ１図はエレクトロクコミック素子の基本的構成７
示す断面図、 第２図はエレクトロクロミック素子の駆動回路を示す説
明図、 第３図は、この発明の第１実施例を示す平面説明図、 第４図は、第３図中の矢示ＩＶ　−ＩＶ線に泪５拡犬断
面図、 Ｉ君５図は、この発明の第２実施例を示す分解斜視図、 第６図は、第５図の透過度可変ガラスの駆動回路を示す
説明図、 第７図は、第５図中のウィンドガラスの拡大正面図、 第８図は第７図中の■−゛）１１線に浴５断面図、そし
て 第９図に＃Ｊ７図中の［−に線に市５断面図である。 １・・・・・・・・・・・・−・第１エレクトロ゛クロ
ミンク材料層２、−、、、、−、　、、、　、、、第２
エレクトロクロミック材料層３　、４　、、、　、、、
　、、、透明導電層５．６・−・・・・、−・透明基叡 Ｉ・−・・・・・・・・・・・・イオン導゛亀層８・・
・・・・・・・・−・・−・接Ｍ層１０　、、、．０．
、、、　、、、　、、、工Ｖクトロクロミンク層１１　
・１２　・・・・・・導電体 １３・・・・・・・・・・・・・ウィンドガラス１４°
°゛°１°°°゛・ワｔ・・・スペーサ２０　°゛°°
　°°°・・・・・・）゛　リ　ン　ト　ｄＪ第３図 第４図 第５図 第６図 （Ｃ＋ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉｌ　　一対（１）透明電極間にエレクトロクロミッ
   ク物質と電解質とを備え、こ几ら透明電極間に電圧を加
   えることにより酸化・還元反応を起し可逆的に色の変化
   を引起すエレクトロクロミック層をガラス面に設け、且
   つ前記透明′電極と接するように線状の導電体を設けて
   成る透過度可変ガラス。 （２１上記線状の導電体は、ガラス面に施したプリント
   熱線である特許請求の範囲第１項に記載の透過度可変ガ
   ラス。