WO2003056386A1 - Element antireflet, antibuee - Google Patents

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WO2003056386A1
WO2003056386A1 PCT/JP2001/011430 JP0111430W WO03056386A1 WO 2003056386 A1 WO2003056386 A1 WO 2003056386A1 JP 0111430 W JP0111430 W JP 0111430W WO 03056386 A1 WO03056386 A1 WO 03056386A1
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Hideyuki Kikuchi
Toru Komatsu
Masaki Kobayashi
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Murakami Corporation
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    • B60R1/088—Anti-glare mirrors, e.g. "day-night" mirrors using a cell of electrically changeable optical characteristic, e.g. liquid-crystal or electrochromic mirrors
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    • G02F1/01—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 
    • G02F1/15—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
    • G02F1/153—Constructional details
    • G02F1/157—Structural association of cells with optical devices, e.g. reflectors or illuminating devices

Definitions

  • the present invention relates to an anti-glare and anti-fog element used for a mirror, a display device, a light control glass and the like for an automobile.
  • an antifogging element comprising a photocatalytic reactant and a porous inorganic oxide film
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36144 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36144
  • an antifogging photocatalyst composition comprising a semiconductor photocatalyst substance and oxide fine particles dispersed in the semiconductor photocatalyst substance is known (JP-A-9-225303).
  • an anti-glare element including a substance exhibiting an electrochromic phenomenon in which the color of a substance is reversibly changed by a voltage is well known, and in such an anti-glare element, the surface of a substrate on one side is known.
  • An anti-glare and anti-fog element in which a transparent photocatalytic reaction substance exhibiting a photocatalytic reaction on the side and a hydrophilic layer obtained by forming a transparent inorganic oxide into a porous layer are sequentially known is known (Japanese Patent Application No. Hei 10-110). 3 4 7 8 3 7).
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-36144 and 9-225304 disclose configurations using a semiconductor photocatalytic substance as an antifogging element. There is no disclosure of a configuration that combines a substance exhibiting a blackening phenomenon and an antiglare element.
  • the invention according to Japanese Patent Application No. 10—3 4 7 8 3 7 is an antifogging element comprising a photocatalytic reactant (TiO 2 film) and a porous inorganic oxide (porous SiO 2 film).
  • TiO 2 film a photocatalytic reactant
  • porous SiO 2 film a porous inorganic oxide
  • an antifogging element and constituting consist S i 0 2 film and T i O 2 film, T io 2 has a high refraction index by the thickness, the surface reflectivity greatly changes.
  • a combination of such an anti-fog element with a high surface reflectance and an electrochromic anti-glare element In this case, the anti-glare function is reduced.
  • An object of the present invention the fog element consisting of S io 2 film and T i O film, even when a combination of the anti-glare element having an electret Torokuro Mi click substances, without a decrease child of the anti-glare function It is to realize an anti-glare and anti-fog element. Disclosure of the invention
  • the present invention includes an antiglare element having an electrochromic cell between a front transparent substrate and a back transparent substrate, and an antifogging element provided on the front transparent substrate.
  • a reflective film is formed on the back surface, and is configured as an anti-glare anti-fog mirror.
  • the anti-glare anti-fog element has a reflectance of 25% or less during anti-glare.
  • a material that exhibits an electrochromic phenomenon is interposed between the front electrode and the back electrode, and the anti-violence element is a transparent T i ⁇ 2 that exhibits a photocatalytic reaction formed on the front side of the front substrate.
  • the anti-glare and anti-fog element is characterized in that the inorganic oxide film has a thickness of 10 to 50 nm.
  • a configuration may be adopted in which a resistance heating element is laminated on the back surface of the anti-glare element on the side where the reflection film is formed, and the heating element is configured to be able to conduct electricity.
  • the anti-glare anti-fog mirror can be used as an outer mirror for an automobile. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a basic structure of an antiglare and antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a basic structure of an anti-glare and anti-fog element provided with a reflection film on the anti-glare and anti-fog element according to the present invention shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an anti-fog element on a glass substrate at the time of measuring surface reflectance.
  • Figure 4 is a Darafu showing experimental data indicating the relationship between T i 0 2, S i 0 2 of the film thickness and the surface reflectance of the antifogging element.
  • FIG. 5 shows the spectral reflectance characteristics of the anti-fog element in which the thickness of the 3 i 0 2 film on the T i ⁇ 2 film was changed.
  • 4 is a graph showing experimental data of sex.
  • FIG. 6 is a view for explaining Example 1 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining Example 2 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining Example 3 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining Example 4 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 10 is a view for explaining Example 5 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 11 is a view for explaining Example 6 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining Example 7 of the anti-glare and anti-fog element according to the present invention.
  • FIG. 13 is a view for explaining Example 8 of the anti-glare and anti-fog element according to the present invention.
  • FIG. 14 is a view for explaining Example 9 of the antiglare antifogging element according to the present invention.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an experimental example of glare of a mirror with an anti-glare and anti-fog element.
  • FIG. 16 is a diagram showing the plane of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a basic structure of an anti-glare and anti-fog element according to the present invention.
  • the anti-glare and anti-fog element 1 is composed of an anti-glare element 5 having an electrochromic cell 4 exhibiting an electoric chromic phenomenon interposed between a transparent front transparent substrate 2 and a rear transparent substrate 3, and a photocatalyst.
  • the antifogging element 8 is composed of a transparent photocatalytic reactant film 6 exhibiting a reaction and a transparent antifogging element 8 comprising a transparent porous inorganic oxide film 7 functioning as a hydrophilic film. It is laminated on the front side of the front transparent substrate 2.
  • the electoric aperture chromic cell 4 changes color by applying a voltage between the front side electrode and the back side electrode to cause a coloration and a decolorization reaction due to the movement of electrons.
  • the electoric chromic cell is already being used for anti-glare mirrors such as anti-glare mirrors for automobiles and dimming glass.
  • the porous inorganic oxide film 7 is composed of a Si 2 film.
  • the S i ⁇ 2 film, on the surface It is formed in a porous shape with many open fine pores and exhibits hydrophilicity.
  • water adhering to the surface of the porous inorganic oxide film 7 enters the many fine pores by a capillary phenomenon, spreads thinly on the surface, and is prevented from forming water droplets, and as a result, the anti-fog effect Fruit is obtained.
  • Photocatalytic reaction substance film 6 is composed of T i 0 2 film.
  • Ultraviolet light incident from the front side of the anti-fog element 8 penetrates the transparent porous inorganic oxide film 7 and is absorbed by the photocatalytic reactant film 6 to excite the photocatalytic reactant film 6 to cause the photocatalytic reactant film 6 to excite.
  • the electron and hole pairs move to the porous inorganic oxide film 7 and react with air and water on the surface of the porous inorganic oxide film 7, and have strong oxidizing powers of O 2 — (superoxide anion) and ⁇ Generates ⁇ ⁇ (hydroxy radical).
  • These decompose and remove organic substances such as dirt attached to the surface of the porous inorganic oxide film 7 and the micropores and clogged, thereby preventing the surface of the antifogging element 8 from being reduced in hydrophilicity.
  • FIG. 2 is a view showing an anti-glare and anti-fog mirror 10 which is one application example of the anti-glare and anti-fog element.
  • This anti-glare anti-fog mirror 10 is provided with a reflection film 9 provided on the back surface of the anti-glare anti-fog element 1.
  • the anti-glare anti-fog mirror 10 is used, for example, as an outer mirror for an automobile. In this case, the anti-glare anti-fog mirror 10 functions as a normal mirror in the daytime with the electrifying port chromic cell 4 in the decolored state.
  • the anti-glare anti-fog mirror 10 exhibits an anti-glare function by reducing the amount of reflected light with respect to headlight light of a following vehicle and the like.
  • the anti-glare anti-fog mirror 10 exhibits the anti-glare function, and as described above, the surface of the anti-fog element 8 is made hydrophilic by the porous inorganic material film 7, thereby producing the anti-fog effect.
  • dirt and the like clogged in the fine pores of the porous inorganic material film 7 are decomposed and removed by the action of the photocatalytic material film 6, so that the anti-fogging element 5 has hydrophilicity and consequently protection. The fogging effect can be maintained.
  • the respective refractive indexes ⁇ of the substances constituting the anti-fog element 8 are shown.
  • 1 glass constituting the transparent substrate is ⁇ . 5
  • 2 T i 0 2 constituting the photocatalytic reaction substance film 6 is ⁇ . 3
  • S i ⁇ 2 constituting the porous inorganic material layer is eta 1. 4
  • the refractive index of T i Q 2 is The value is higher than that of the lath.
  • FIG. 4 is experimental data showing changes in surface reflectivity in the visible region depending on the film thickness of T i ⁇ 2 (n 2.3) and S i ⁇ 2 (n 1.4).
  • the surface reflectance of the glass substrate (n ⁇ l.5) in the visible region (380-780 nm) is about 4.2%, but as shown in Fig. 4, the photocatalytic substance film 6
  • the surface reflectivity of the TiO 2 film constituting the film greatly changes depending on the film thickness. Variation of the surface reflectance S i O 2 having a refractive index close to the glass by the film thickness is small.
  • the anti-glare and anti-fog element according to the present invention has a reflectivity of 25% or less, which is considered to be a degree that does not cause glare although there is an individual difference (the basis will be shown in an experiment described later).
  • a reflectivity of 25% or less which is considered to be a degree that does not cause glare although there is an individual difference (the basis will be shown in an experiment described later).
  • the film thickness of the photocatalytic reaction substance film (T i 0 2 film) is set to 1 0 0 to 1 7 0 nm
  • the film thickness of the porous inorganic material layer (S i 0 2 film) is 1 0-5 It is limited to the numerical range of 0 nm.
  • the significance of this numerical range limitation, particularly the critical significance of the lower and upper limits of the numerical range, will be described below. First, the lower limit of the photocatalytic reaction material film and the porous inorganic material film will be described.
  • the relationship between the thickness of the photocatalytic reactant film 6 and the photocatalytic performance is described in Table 1 below, which is the result of an experiment conducted by the present inventors.
  • a TiO 2 film 6 was laminated as a photocatalytic reactant film on a transparent glass substrate 2, and a SiO 2 film 7 was formed as a porous inorganic material film on it.
  • a plurality of fog element having a different thickness as shown in membrane Atsugahyo 1 of this T i 0 2 film 6, the Wattasu car wash once Z month 6
  • the water droplet contact angle was evaluated when the vehicle was continuously used for a power month. According to Table 1, when the thickness of the TiO 2 film is 100 nm or more, the contact angle is 20 ° or less, and the hydrophilicity is maintained and the anti-fog effect is generated.
  • Table 2 shows the surface when the frictional element wound with a cloth was directly reciprocated 10,000 times with a load of I NZ cm 2 on the surface by setting the thickness of the porous SiO 2 film to various values. This is the result of observation of the appearance of. According to Table 2, when the thickness of the porous Si 2 film is 10 nm or more, sufficient wear resistance can be obtained. Therefore, the thickness of the porous SiO 2 film is appropriately 1 O nm or more. '' Table 2>
  • the anti-fog element in which a Ti ⁇ ⁇ ⁇ 2 film is laminated as a photocatalytic reactant film on a transparent glass substrate and a SiO 2 film is formed thereon as a porous inorganic material film the thickness of the photocatalytic reaction substance film (T i ⁇ 2 film) is the lower limit value is set to 1 0 0 nm, the lower limit of the thickness of the porous inorganic material layer (S i ⁇ 2 film) was set to 1 O nm .
  • the Si 2 thickness needs to be about 50 nm, so the upper limit was set to 5 O nm.
  • S i 0 2 If the thickness is less than 5 0 nm, it is also 2 0 ° below the water droplet contact angle actual Confirmed by experiment.
  • T i 0 2 film The surface reflectance of T i ⁇ 2 greatly varies depending on the thickness of T i 0 2 , as already described in FIG.
  • the lower limit of the film thickness of TiO 2 was set at 100 nm as described above, but in FIG. 4, the surface reflectance of the film of TiO 2 having a film thickness of 100 nm or more is examined.
  • the surface reflectivity gradually increases with the lower limit around 120 nm, shows the highest reflectivity around 180 nm, and then gradually decreases and then rises. .
  • the reflectance decreases around 240 nm and around 370 nm, but the reflectance itself becomes higher than around 120 nm, and as the film thickness increases, spectral peaks and valleys increase. Since the problem of viewing angle dependence, in which the color tone appears to change depending on the viewing angle, occurs, a thickness of around 120 nm is considered to be the most suitable film thickness.
  • anti-fog element 8 since the porous inorganic material film on the photocatalytic reaction substance film ( ⁇ ⁇ ⁇ film) is (S i 0 2 film) a two-layer structure was formed, T i 0 it is important to set consider the case where is deposited the S i 0 2 film on the upper limit value of the second thickness.
  • the lower limit of S i O 2 film thickness was set upper limit and 5 0 nm at 1 0 nm, S i ⁇ 2 film has a low refractive index of about 1. 4
  • T i 0 2 film antifogging comprising a film of S i 0 2 if the membrane was allowed to laminate in a range of 5 0 nm from 1 0 nm, S io 2 on as T i 0 2 thickness of S i 0 2 film is thick
  • the reflectivity of the device itself decreases.
  • FIG. 7 is a diagram showing the spectral reflectance characteristics of the anti-fog element obtained by measuring the spectral reflectance of the anti-fog element while changing the wavelength to nm, 30 nm, and 50 nm. According to FIG. 5, the reflectivity of the anti-fog element decreases as the thickness of S i 0 2 increases, and this is the same even when the thickness of T i 0 2 changes.
  • the film thickness of TiO 2 has no effect on the surface reflectance of the P cloud element, but the anti-glare anti-glare element according to the present invention is different from the electrochromic anti-glare element and the anti-glare element. Because of the combined configuration, it is necessary to consider the effect of the film thickness of TiO 2 on the reflection of the entire antiglare and antifogging element and the effect on the surface reflectance of the antifogging element.
  • the inventors of the present invention have proposed that, in the anti-glare and anti-fog element, the film thickness of SiO 2 is 10 nm (the lower limit is acceptable from the viewpoint of abrasion, and the reflectance of the anti-fog element is Under the highest conditions, the film thickness of TiO 2 was changed, and the surface reflectance of the anti-fog element on the glass substrate and the reflectivity of the anti-glare and anti-fog element during anti-glare were confirmed by experiments. .
  • the anti-glare and anti-fog element according to the present invention is a combination of the electoric aperture chromic anti-glare element and the anti-fog element.
  • the reflectance of the anti-glare and anti-fog element does not fall below the reflectance of. In short, no matter how much the reflectance of the antiglare element decreases, it does not decrease below the reflectance of the antifogging element. Therefore, in consideration of the performance and durability of the eclectic chromic anti-glare element, an electrochromic anti-glare element having the following structure, which is considered to have the lowest reflectance, was manufactured. The reflectance of the antiglare antifogging element provided with the antifogging element was measured.
  • the upper limit of the reflectivity of the chrome anti-glare element at the time of glare should be indicated.
  • the reflectivity is variable depending on the configuration of the chromic anti-glare element at the mouth and the drive voltage. Because there is, the lower limit was shown without showing the upper limit.
  • a transparent conductive film 13 is formed as a transparent conductive film 13 on an 1.1 mm thick glass substrate 11 to a thickness of 200 nm.
  • a Cr—Rh film is formed on the back glass substrate 12 to a thickness of 100 nm as the electrode / reflection film 14.
  • the film thickness of the photocatalytic reaction substance film of the antiglare and anti-fog element according to this invention (T i 0 2 film) is set to 1 0 0 ⁇ 1 7 0 nm, the porous inorganic substance film (S i 0 2 film).
  • the film thickness is limited to the numerical range of 10 to 50 nm, and the significance of the limitation of the numerical range and the critical significance of the lower limit and the upper limit of the numerical range are as described above.
  • FIG. 6 shows an anti-glare and anti-fog element of Example 1 according to the present invention.
  • the anti-glare and anti-fog element 10 has, as in the above basic structure, an anti-glare element 5 having an electrochromic cell 4 interposed between a front transparent glass substrate 11 and a rear transparent glass substrate 12;
  • the antifogging element 8 is composed of a photocatalytic reaction material film 6 and a transparent porous inorganic oxide film 7 having hydrophilicity.
  • the electrochromic cell 4 is configured such that a reduction coloring layer 15, an electrolyte 16 and an oxidation coloring layer 17 are arranged between a front transparent electrode 13 and a back transparent electrode 14 in this order from the back.
  • the back transparent electrode 14 is formed in an L shape and is connected to the front transparent electrode 13 formed on the same surface as the front transparent electrode 13.
  • This electrochromic cell 4 Is sealed in a U-shape with a sealing material 19 as shown in the figure.
  • the front-side clip electrode 20 is connected to the front-side transparent electrode 13 and sandwiches the front-side transparent electrode 13, the front-side glass substrate 11, the photocatalytic reactant film 6, and the porous inorganic oxide film 7. It is provided in.
  • the back clip electrode 21 is connected to the front transparent electrode 18 (part separated from the front transparent electrode 13), and furthermore, the front glass substrate 11, the photocatalytic reaction material film 6, and the porous inorganic oxide. It is provided so as to sandwich the membrane 7.
  • a voltage is applied to the electorifice chromic cell 4 by the front side tap electrode 20 and the back side clip electrode 21.
  • Reduction coloring layer 1 5 uses reduction coloring film such as W0 3, Mo O 3.
  • the electrolyte 1 6 using a solid electrolyte membrane such as a T a 2 0 5.
  • the oxidized coloring layer 17 uses an oxidized coloring film such as IrOx, NiOx, SnIrOX.
  • H 20 exists as iridium hydroxide I r (OH) n in the oxidized coloring layer 17.
  • the reduction coloring layer 1 5 moves to T a 2 0 5 film pro ton H + is W_ ⁇ 3 film in, electrons are injected into wo 3 film from the terminal, the wo 3 film, the following The wo 3 film is colored by the reduction reaction of 2.
  • light can be passed through the anti-glare and anti-fog element from the front side by using the above-described decolored state. Then, a voltage is applied between the clip electrodes 20 and 21 to change the color to a colored state and reduce transmitted light.
  • FIG. 7 is a view showing an anti-glare and anti-fog element 22 of Example 2 according to the present invention.
  • the anti-glare and anti-glare element 22 includes an anti-glare element 5 having an electrochromic cell 4 interposed between the front transparent glass substrate 11 and the rear transparent glass substrate 12, as in the first embodiment.
  • An anti-fogging element 8 composed of a clear photocatalytic reactant film 6 and a transparent porous inorganic oxide film 7 having hydrophilicity is physically combined.
  • the electrochromic cell 4 has an electrode protective layer 23, an electrolyte solution 24, and an electrochromic substance 25 interposed between the front transparent electrode 13 and the back transparent electrode 14 in this order from the back side. And the electrochromic substance 25 are sealed with a sealing material 19.
  • the front-side clip electrode 20 is connected to the front-side transparent electrode 13 and sandwiches the front-side transparent electrode 13, the front-side glass substrate 11, the photocatalytic reactant film 6, and the porous inorganic oxide film 7. It is provided in.
  • the backside clip electrode 21 is connected to the backside transparent electrode 14 via the electrode protection layer 23, and sandwiches the electrode protection layer 23, the backside transparent electrode 14 and the backside glass substrate 12. It is provided in.
  • a transparent conductive film such as IT 0, S n O 2.
  • the operation of the second embodiment in the case where the electoric chromic substance 25 is WO 3 which is a reducing colorant and the electrolyte solution is Li 1 electrolyte will be described.
  • the second embodiment can be used as a light control glass or a display device.
  • a mirror is placed on the back of the back glass substrate 14, it can be used as an anti-glare and anti-fog mirror.
  • FIG. 8 shows an anti-glare and anti-fog element 26 of Example 3 according to the present invention.
  • the anti-glare and anti-fog element 26 was different from the anti-glare and anti-fog element 22 of Example 2 in the order of the electrode protective layer 23, the electrolyte solution 24, and the electrochromic substance 25. Although they differ in point, other configurations and operations are the same.
  • FIG. 9 shows an anti-glare and anti-fog element 27 of Example 4 according to the present invention.
  • the anti-glare and anti-fog element 27 includes an anti-glare element 5 in which an electrochromic cell 4 is interposed between the front transparent glass substrate 11 and the rear transparent glass substrate 12,
  • An anti-fog element 8 composed of a transparent photocatalytic substance film 6 and a transparent porous inorganic oxide film 7 having hydrophilicity is physically combined.
  • Elect port chromic cell 4 is between front transparent electrode 13 and back transparent electrode 14. Then, an erection port chromic solution 28 is filled and sealed with a sealing material 19.
  • the front clip electrode 20 is connected to the front transparent electrode 13 and sandwiches the front transparent electrode 13, the front glass substrate 11, the photocatalytic reactant film 6, and the porous inorganic oxide film 7. It is provided as follows.
  • the backside clip electrode 21 is connected to the backside transparent electrode 14 and is provided so as to sandwich the backside transparent electrode 14 and the backside glass substrate 12.
  • the electrochromic solution 28 is composed of an electrochromic substance such as Pio-Hokugen, a solvent such as ⁇ - butyrolactone, propylene carbonate, and an ultraviolet absorber such as benzophenone and cyanota lylate. Normally, the electrochromic solution is in a decolorized state. However, when a voltage is applied between the clip electrodes 20 and 21, an oxidation-reduction reaction occurs in the pio chromogen, and the color (coloring) I do.
  • an electrochromic substance such as Pio-Hokugen
  • a solvent such as ⁇ - butyrolactone, propylene carbonate
  • an ultraviolet absorber such as benzophenone and cyanota lylate
  • the fourth embodiment can be used as a light control glass or a display device.
  • a mirror is placed on the rear surface of the back glass substrate 12, it can be used as an antiglare and anti-fog mirror.
  • the film thickness of the fogging element is 10 to 50 nm for S i ⁇ 2 and 100 to 170 0 111 for d 1 ⁇ 2 .
  • FIG. 10 is a view showing an anti-glare and anti-fog element 29 of Example 5.
  • This anti-glare and anti-fog element is different from Example 2 in that a reflection film 30 such as Cr, Al, Ag, Rh, Cr-Rh is formed on the rear surface of the rear glass substrate 12, A protective coat 31 is formed on the back surface, and the back transparent electrode 14 and the protective coat 31 are sandwiched between the back clips 21 to form an anti-glare and anti-fog mirror.
  • the operation is as described in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a view showing an anti-glare and anti-fog element 32 of Example 6.
  • This anti-glare and anti-fog element 32 is obtained by forming a reflective film 30 such as Cr, Al, Ag, Rh, Cr—Rh on the back surface of the back glass substrate 12 in the third embodiment, Further, a protective coat 31 is formed on the rear surface, and the rear transparent electrode 14 and the protective coat 31 are sandwiched between the rear clips 21 to form an anti-glare and anti-fog mirror. The operation is as described in the third embodiment. (Example 7)
  • FIG. 12 is a diagram showing an anti-glare and anti-fog element 33 of Example 7.
  • This anti-glare and anti-fog element 33 forms a reflective film 30 such as Cr, Al, Ag, Rh, Cr-Rh on the back surface of the back glass substrate of Example 4,
  • the protective coating 31 is formed on the back surface, and the rear clip 21 holds the rear transparent electrode 14 and the protective coating 31 so as to form an anti-glare and anti-fog mirror.
  • the operation is as described in the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a view showing an anti-glare and anti-fog element (with a reflective film) 34 of Example 8.
  • This anti-glare and anti-fog element 34 has a configuration in which the back transparent electrode 14 of Example 1 is used as an electrode / reflection film, and this electrode / reflection film is composed of Cr, Al, Ag, Rh, ():-Formed by a metal film such as 13 ⁇ 411, etc. The operation is as described in the first embodiment.
  • FIG. 14 is a view showing an anti-glare and anti-fog element 35 of Example 9.
  • This anti-glare and anti-fog element 35 has a configuration in which the back transparent electrode 14 of Example 4 is used as an electrode / reflection film, and the electrode / reflection film is composed of Cr, Al, Ag, Rh, Cr. It is formed of a metal film such as one Rh. The effect is as described in the fourth embodiment.
  • an anti-glare and anti-fog element was prepared by mounting a resistance heating element (not shown) on the protective coating 31 on the back side of the reflective film 30 or on the back side of the back glass substrate 14. By heating the whole, the evaporation of water adhering to the porous inorganic oxide film 7 can be accelerated, and further antifogging property can be imparted.
  • Figure 15 a diagram showing the relationship between the front and rear vehicles as viewed from the side
  • Figure 16 a diagram showing the planar relationship between the front and rear vehicles.
  • the relationship is at night, for example, waiting for a signal, just behind the car 34 in front of you, slightly to the right (in this case the driver's seat is on the right).
  • the headlights 36 of the car 3 5 illuminate the rear-view mirror 37 on the right side of the car 3 4 in front of it. are doing.
  • the glare was evaluated by looking directly at the rearview mirror 37 irradiated with the headlight 36 for 10 seconds and then observing the degree of dazzle when looking at portions other than the rearview mirror. The experiment was performed with 10 people, and the reflectance of all 10 subjects without dazzling was confirmed. Table 4 below shows the evaluation results. ⁇ Table 4>
  • the anti-glare and anti-fog element according to the present invention has the above-described configuration, both the anti-glare and anti-fog effects are produced, and the reflectance of the anti-glare and anti-fog element as a whole during the anti-glare action is also reduced. Since it can be reduced, the antiglare function does not decrease. Therefore, when used as an outer mirror or a rearview mirror for an automobile, glare caused by illumination of a following vehicle can be prevented. Also used for various display devices, light control glass, etc. Can be

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Description

明 細 書 防眩防曇素子 技術分野
この発明は、 自動車用のミラー、 表示装置、 調光ガラス等に利用される防眩防 曇素子に関する。 背景技術
従来、 光触媒反応物質と多孔質無機酸化膜からなる防曇素子は公知である （特 開平 1 0— 3 6 1 4 4号公報）。 又、 半導体光触媒物質と該半導体光触媒物質に 分散された酸化物微粒子からなる防曇性の光触媒組成物は公知である （特開平 9 - 2 2 5 3 0 3号公報）。
さらに、 電圧によって物質の色が可逆的に変化するエレク トロクロミ ック現象 を発現する物質を介在させてなる防眩素子は周知であり、 このような防眩素子に おいて、 片側の基板の表面側に光触媒反応を呈する透明な光触媒反応物質、 及び 透明な無機酸化物を多孔質状にした親水性を呈する層を順次積層した防眩防曇素 子は公知である （特願平 1 0— 3 4 7 8 3 7号）。
特開平 1 0— 3 6 1 4 4号公報、 特開平 9 - 2 2 5 3 0 3号公報には、 防曇素 子に半導体光触媒物質を利用した構成は開示されているが、 エレク トロクロミ ツ ク現象を発現する物質と、 防眩素子と組み合わせた構成については何ら開示され ていない。
特願平 1 0— 3 4 7 8 3 7号に係る発明は、 光触媒反応物質 （T i O 2膜） と 多孔質無機酸化物 （多孔質状の S i 0 2膜） からなる防曇素子と、 エレク トロタ 口ミック現象を発現する物質を介在させてなる防眩素子とを組み合わせた構成で はあるが、 防眩機能が十分考盧されたものではない。
即ち、 防曇素子を、 S i 0 2膜と T i O 2膜から成る構成すると、 T i o 2は屈 折率が高く、 その膜厚により、 表面反射率が大きく変化する。 このような表面反 射率が高い膜厚の防曇素子とエレク トロクロ ミ ック防眩素子を組み合わせた場 合、 防眩機能は低下してしまう。
本発明の目的は、 S i o 2膜と T i O 膜から成る防曇素子と、 エレク トロクロ ミ ック物質を有する防眩素子とを組み合わせた場合でも、 防眩機能の低下するこ とのない防眩防曇素子を実現することである。 発明の開示
本発明は上記課題を解決するために、 表側透明基板と裏側透明基板間にエレク トロクロ ミックセルを有する防眩素子と、 上記表側透明基板上に設けた防曇素子 とを備え、 上記裏側透明基板の背面に反射膜が成膜され、 防眩防曇鏡と して構成 されており、 防眩時の反射率が 2 5 %以下である防眩防曇素子であって、 上記ェ レク トロクロ ミックセルは、 表側電極と裏側電極の間にエレク トロクロミ ック現 象を発現する物質を介在させて成り、 上記防暴素子は、 上記表側基板の表面側に 形成された光触媒反応を呈する透明な T i 〇 2の光触媒反応物質膜と、 該光触媒 反応物質膜上に積層され多孔質状に形成された親水性を呈する透明な多孔質無機 酸化物膜とから成り、上記光触媒反応物質膜の膜厚は 1 0 0〜 1 7 0 ri mであり、 上記多孔質無機酸化物膜は 1 0〜 5 0 n mであることを特徴とする防眩防曇素子 を提供する。
上記防眩素子の上記反射膜が成膜された側の背面に抵抗発熱体が積層され、 当 該発熱体が通電可能に構成されている構成としてもよい。
上記防眩防曇鏡は、 自動車用アウターミラーと して利用可能である。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る防眩防曇素子の基本構造を説明する図である。
第 2図は、 第 1図に示す本発明に係る防眩防曇素子に反射膜を設けた防眩防曇 素子の基本構造を説明する図である。
第 3図は、表面反射率測定時のガラス基板上の防曇素子の構成を示す図である。 第 4図は、 防曇素子の T i 0 2、 S i 0 2の膜厚と表面反射率の関係を示す実験 データを示すダラフである。
第 5図は、 T i 〇2膜上3 i 0 2膜の膜厚を変化させた防曇素子の分光反射率特 性の実験データを示すグラフである。
第 6図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 1を説明する図である。
第 7図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 2を説明する図である。
第 8図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 3を説明する図である。
第 9図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 4を説明する図である。
第 1 0図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 5を説明する図である。 第 1 1図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 6を説明する図である。
第 1 2図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 7を説明する図である。
第 1 3図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 8を説明する図である。
第 1 4図は、 本発明に係る防眩防曇素子の実施例 9を説明する図である。
第 1 5図は、 防眩防曇素子付き鏡の眩しさについての実験例を説明する図であ る。
第 1 6図は、 第 1 5図の平面を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係る防眩防曇素子の実施の形態を図面を参照して説明する。
(基本的構造）
第 1図は、本発明に係る防眩防曇素子の基本的な構造を説明する模式図である。 この防眩防曇素子 1は、 透明な表側透明基板 2 と裏側透明基板間 3に、 エレク ト 口クロミ ック現象を発現するエレク トロクロミックセル 4を介在させてなる防眩 素子 5 と、 光触媒反応を呈する透明な光触媒反応物質膜 6及び親水膜として機能 する透明な多孔質無機酸化物膜 7から成る防曇素子 8 とを組み合わせて成るもの であり、 防曇素子 8は、 防眩素子 5の表側透明基板 2の表面側に積層して構成さ れている。
第 1図において、 エレク ト口クロ ミックセル 4は、 表側電極と裏側電極の間で 電圧を印加することで、 電子の移動により着色、 消色反応を起こして物質の色が 変化するものである。 このエレク ト口クロミ ックセルは、 すでに自動車用防眩ミ ラー等の防眩鏡や調光ガラスに利用されているところである。
多孔質無機酸化物膜 7は、 S i 〇2膜から成る。 この S i 〇2膜は、 その表面に 開口 した微細な孔を多数有する多孔質状に形成されており、 親水性を呈する。 即 ち、 多孔質無機酸化物膜 7の表面に付着した水は、 多数の微細な孔内に毛細管現 象で入り込み、 表面に薄く広がり、 水滴になるのが防止され、 この結果、 防曇効 果が得られる。
光触媒反応物質膜 6は、 T i 0 2膜から成る。 防曇素子 8の表側から入射され た紫外線は、 透明な多孔質無機酸化物膜 7を透過して光触媒反応物質膜 6で吸収 され、 光触媒反応物質膜 6を励起して、 光触媒反応物質膜 6に電子と正孔対を生 じさせる。 この電子と正孔対は、 多孔質無機酸化膜 7まで移動し、 多孔質無機酸 化物膜 7の表面の空気及び水と反応し、 酸化力の強い O 2— (スーパーオキサイ ド ァニオン） および · Ο Η (ヒ ドロキシラジカル） を生成する。 これらは、 多孔質 無機酸化物膜 7の表面ゃ微細孔内に付着して詰まった汚れ等の有機物を分解、 除 去することにより、 防曇素子 8の表面の親水性の低下を防止する。
第 2図は、 この防眩防曇素子の一つの適用例である防眩防曇鏡 1 0を示す図で ある。 この防眩防曇鏡 1 0は、 防眩防曇素子 1の背面に反射膜 9を設けて成る。 この防眩防曇鏡 1 0は、 例えば、 自動車用アウターミラーと して利用される。 こ の場合、 防眩防曇鏡 1 0は、 昼間はエレク ト口クロミ ックセル 4を消色状態とし て通常の鏡と して機能する。 そして、 夜間及びトンネル内走行時には、 エレク ト 口クロ ミ ック物質に電圧を印加してエレク トロクロミ ックセル 4を着色し、 反射 膜に対する透過光の光量を少なく して、防眩防曇鏡 1 0の反射光量を小さくする。 この結果、 防眩防曇鏡 1 0は、 後続車のヘッ ドライ ト光等に対して反射光量を低 減させて、 防眩機能を発揮する。
このように、 防眩防曇鏡 1 0は防眩機能を発揮するとともに、 上記のとおり、 多孔質無機物質膜 7により防曇素子 8の表面を親水性とすることで、 防曇効果を 生じさせ、 しかも多孔質無機物質膜 7の微細な孔内に詰まつた汚れ等を光触媒反 応物質膜 6の作用によって分解除去するので、 防曇素子 5は親水性及びその結果 と しての防曇効果を維持することができる。
ここで、 防曇素子 8を構成する物質の夫々の屈折率 ηを示す。 透明基板を構成 するガラスが η 1 . 5、 光触媒反応物質膜 6を構成する T i 0 2が η 2 . 3、 多孔質無機物質膜を構成する S i Ο 2が η 1 . 4であり、 T i Q 2の屈折率はガ ラスと比べ、 高い値を示す。
第 4図は、 可視域での T i 〇2 (n 2. 3 ) と S i 〇2 (n 1. 4 ) の膜厚 による夫々の表面反射率の変化を示す実験データである。 ガラス基板 （n ^ l . 5 ) の可視域 （ 3 8 0〜 7 8 0 n m) での表面反射率は約 4. 2 %であるが、 第 4図に示すように、 光触媒反応物質膜 6を構成する T i O 2膜はその膜厚により、 表面反射率が大きく変化する。 ガラスに近い屈折率を持つ S i O 2は膜厚による 表面反射率の変動は少ない。
本発明に係る防眩防曇素子は、 個人差はあるが眩しさを感じさせない （その根 拠は後述する実験で示す。） と考えられる反射率である 2 5 %以下とし、 さらに 防曇素子の反射率が 2 4 %以下と し、 さらに光触媒としての機能を発揮し、 耐摩 耗性に優れ、 見る角度によって色目が変化する視野角依存性の問題を少なくする ために、 次のような数値範囲に限定されている構成を特徴とする。
即ち、 光触媒反応物質膜 （T i 02膜） の膜厚は、 1 0 0〜 1 7 0 n mと し、 多孔質無機物質膜 （S i 02膜） の膜厚は、 1 0〜 5 0 n mと数値範囲に限定し ている。 この数値範囲の限定の意義を、 特に、 数値範囲の下限及ぴ上限の数値の 臨界的意義を、 以下説明する。 まず光触媒反応物質膜及び多孔質無機物質膜の下 限値について説明する。
光触媒反応物質膜 6の膜厚と光触媒性能の関連について、 本発明者等が実験を 行った結果を次の表 1で説明する。 この実験では、 透明ガラス基板 2上に光触媒 反応物質膜と して T i 02膜 6を積層し、 その上に多孔質無機物質膜として S i O 2膜 7を成膜して成る防曇素子 （第 3図参照） を利用し、 この T i 02膜 6の膜 厚が表 1に示すように異なった膜厚を有する複数の防曇素子について、 1回 Z月 のヮッタス洗車を 6力月間実車にて続けた場合の水滴接触角の評価を行った。 表 1によると、 T i O 2膜が 1 0 0 n m以上の膜厚であれば、 接触角は 2 0 ° 以下であり、 親水性を維持し防曇効果が生じる。 く表 1 〉
Figure imgf000008_0001
次の表 2は、 多孔質 S i 02膜の膜厚を様々に設定して、 その表面で I NZ c m2の荷重で布を卷いた摩擦子を 1万回直往復させたときの表面の外観の観測結 果である。 表 2によれば、 多孔質 S i ◦ 2膜の膜厚が 1 0 n m以上であれば、 十 分な耐摩耗性が得られる。 従って、 多孔質 S i 02膜の膜厚は、 1 O n m以上が 適正である。 ' く表 2〉
Figure imgf000008_0002
以上の実験結果から、 透明ガラス基板上に光触媒反応物質膜として T i 〇2膜 を積層し、 その上に多孔質無機物質膜と して S i O 膜を成膜して成る防曇素子 では、 光触媒反応物質膜 （T i 〇2膜） の膜厚は下限値は 1 0 0 nmとし、 多孔 質無機物質膜 （S i 〇2膜） の膜厚の下限値は、 1 O nmと した。
次に、 光触媒反応物質膜 （T i 02膜） 及び多孔質無機物質膜 （S i 〇 膜） の 上限値について説明する。 まず S i O 2について説明する。 S i Osの膜厚が大き く なると、 光触媒反応物質膜 （T i 〇2膜） で生成された電子およぴ正孔対が親 水膜である多孔質無機物質膜を移動しにく くなり、 光触媒反応が速やかに進行し なくなってしまう。
この点を考慮して、 光触媒反応を速やかに進行させるために、 S i 〇2膜厚は 5 0 nm程度とする必要があるので、 上限値は 5 O nmと した。 なお、 S i 02 膜厚は 5 0 n m以下であれば、 水滴接触角についても 2 0 ° 以下であることは実 験で確認している。
次に、 光触媒反応物質膜 （T i 02膜） の上限値について説明する。 T i 〇 2の 表面反射率については、 すでに第 4図で説明したとおり、 T i 02の膜厚により、 大きく変動する。 ここで、 T i O 2の膜厚の下限値は、 前述したが 1 0 0 n mと したが、 第 4図において、 T i O 2の膜厚 1 0 0 n m以上について表面反射率を みると、 1 2 0 n m付近を下限に、 徐々に表面反射率が上昇し、 1 8 0 nm付近 で最も高い反射率を示し、 それ以降は反射率が徐々に下がり、 また上がるという 軌跡を描いている。
24 0 nm付近及び 3 7 0 n m付近でも反射率は下がるが、 反射率自体は 1 2 0 nm付近に比ぺ髙くなり、 また膜厚が厚くなると、 分光的な山、谷が多くなり、 見る角度によって色調が変化して見えるという、 視野角依存性の問題が生じるた め、 1 2 0 nm付近が最も適している膜厚と考えられる。
ところで、 本発明に係る防曇素子 8は、 光触媒反応物質膜 （Τ ί θ 膜） 上に 多孔質無機物質膜 （S i 02膜） を成膜した 2層構造であるから、 T i 02の膜厚 の上限値については S i 02膜を成膜させた場合について考慮して設定すること が重要である。
前述の通り、 S i O 2膜厚の下限値は 1 0 n mで上限は 5 0 n mと設定したが、 S i 〇 2膜は屈折率が約 1. 4 と低く、 T i 02膜上に S i 02膜を 1 0 nmから 5 0 n mの範囲で積層させた場合、 S i 02膜の膜厚が厚くなるほど T i 02上の S i o2を成膜して成る防曇素子自体の反射率は下がる。
ちなみに第 5図は、 光触媒反応物質膜 （T i 02膜） の膜厚を 1 0 0 nmと し て、 その上の多孔質無機物質膜 （ S i O 2膜） の膜厚を 1 0 n m、 3 0 nm、 5 0 n mと変化させて防曇素子の分光反射率を測定して得た防曇素子の分光反射率 特性を示す図である。 第 5図によると、 S i 02の膜厚が厚いほど防曇素子の反 射率は下がり、 これは T i 02の膜厚が変化しても同じである。
このように、 T i O 2の膜厚は P 曇素子の表面反射率には影響がないが、 本発 明に係る防眩防曇素子は、 エレク トロクロ ミック防眩素子と防曇素子とを組み合 わせて成る構成であるから、 T i O 2の膜厚の防眩防曇素子全体の反射について の影響及び防曇素子の表面反射率への影響を検討する必要がある。 そこで、 本発明者等は、 防眩防曇素子において、 S i O 2の膜厚が 1 0 n mの 条件 （摩耗性の観点からみて許容できる下限値であり、 しかも防曇素子の反射率 では最も高く なる条件） において、 T i O 2の膜厚を変化させて、 ガラス基板上 の防曇素子の表面反射率と、 防眩防曇素子の防眩時の反射率を実験により確認し た。
この場合、 本発明に係る防眩防曇素子は、 エレク ト口クロミ ック防眩素子と防 曇素子とを組み合わせているが、 防曇素子が表面側にある構成であるから、 防曇 素子の反射率以下に防眩防曇素子の反射率が下がることは無い。 要するに、 防眩 素子の反射率がいく ら下がっても、 防曇素子の反射率以下には下がらなくなる。 そこで、 エレク ト口クロ ミ ック防眩素子の性能、 耐久性を考慮し、 最も反射率 の低くなると考えられる次に説明する構成のエレク トロクロミ ック防眩素子を作 製し、 その表面に防曇素子を設けた防眩防曇素子について反射率を測定した。 （こ こでは、 エレク ト口クロミ ック防眩素子の防眩時の反射率の上限を示すべきであ るが、 エレク ト口クロミック防眩素子の構成と駆動電圧によって、 反射率が可変 であるので上限値は示さずに下限値を示した。）
この実験で利用した上記最も反射率の低くなると考えられるエレク トロクロミ ック防眩素子について説明する。 この実験では第 1 4図で示す構成を利用した。 その具体的な構成は、 1 . 1 mm厚ガラス基板 1 1上に透明導電膜 1 3として I T O膜 を用いて膜厚を 2 0 0 n mで成膜する。 一方、 電極兼反射膜 1 4として、 C r— R h膜を 裏側ガラス基板 1 2上に 1 0 0 n mで成膜する。 エレク ト口クロミック溶液 2 8として、 溶媒としてプロピレンカーボネート、 還元発色材として 1 , 1 ' ジベンジル一 4 , 4 ' ビ ピリジニゥムフルォロボレート、 酸化発色材として 5 , 1 0—ジヒドロー 5 , 1 0—ジメ チルフエナジンを夫々用いて構成される。 印加電圧は、 1 . 3 Vと した。
この実験の結果、 次の表 3が得られた。 この表 3から、 S i 〇2の膜厚が 1 0 n m、 T i O 2の膜厚が 1 7 0 n mの防曇素子と、 上記最も反射率が下がると考 えられる構成のエレク トロクロ ミ ック防眩素子とを組み合わせた時に、 防眩防曇 素子の反射率が、 防眩効果が得られる反射率値の上限と考えられる 2 5 %以下と なることを確認した。 このことから、 T i O 2の膜厚の上限値は 1 7 0 n mと し た。 <表 3 >
Figure imgf000011_0001
結局、 本発明に係る防眩防曇素子の光触媒反応物質膜 （T i 0 2膜） の膜厚は、 1 0 0〜 1 7 0 n mと し、 多孔質無機物質膜 （S i 0 2膜） の膜厚は、 1 0〜 5 0 n mと数値範囲に限定し、 その数値範囲の限定の意義、 数値範囲の下限及び上 限の数値の臨界的意義は、 以上のとおりである。
なお、 上記のように、 通常、 眼鏡に親水コート （防曇処理） を行った場合に、 特に膜厚を考慮しないと、 表面反射率が髙くなり、 写り込みが大きく、 使用者が 不愉快と成る場合が発生するが、 上記のように膜厚 1 0 0〜 1 7 0 n mの光触媒 反応物質膜 （T i 0 2膜） と膜厚 1 0〜 5 0 n m多孔質無機物質膜 （S i ◦ 2膜） から成る防曇素子を眼鏡に親水コートと して適用した場合は、 そのような問題は 少なくなるので、 このような分野での利用も考えられる。
(実施例 1 )
第 6図は本発明に係る実施例 1 の防眩防曇素子を示すものである。 この防眩防 曇素子 1 0は、 上記基本構造のとおり、 表側透明ガラス基板 1 1 と裏側透明ガラ ス基板 1 2間にエレク トロクロミ ックセル 4を介在させてなる防眩素子 5 と、 透 明な光触媒反応物質膜 6及び親水性を有する透明な多孔質無機酸化物膜 7から成 る防曇素子 8 とがー体的に組み合わされて構成されている。
エレク トロクロミ ツクセル 4は、 表側透明電極 1 3 と裏側透明電極 1 4 との間 に裏側から順に還元発色層 1 5、 電解質 1 6、 酸化発色層 1 7が配置されて構成 される。 裏側透明電極 1 4は、 L型に形成され、 表側透明電極 1 3 と同じ面に形 成された表側透明電極 1 3に接続されている。 このエレク トロクロ ミックセル 4 は、 図に示すようにコの字型にシール材 1 9で封止されている。
表側ク リ ップ電極 2 0は、 表側透明電極 1 3 と接続され、 しかも表側透明電極 1 3、 表側ガラス基板 1 1、 光触媒反応物質膜 6及び多孔質無機酸化物膜 7を挟 持するように設けられている。 裏側クリ ップ電極 2 1は、 表側透明電極 1 8 (表 側透明電極 1 3 と隔てられた部分） と接続され、 しかも、 表側ガラス基板 1 1、 光触媒反応物質膜 6及び多孔質無機酸化物膜 7を挟持するように設けられてい る。 表側タ リ ップ電極 2 0 と裏側クリ ツプ電極 2 1により、 エレク ト口クロ ミ ツ クセル 4に電圧が印加される。
透明電極 1 3、 1 4は 1 丁0、 S n O 2等の透明導電膜を使用する。 還元発色 層 1 5は W03、 Mo O 3等の還元発色膜を使用する。 電解質 1 6は T a 205等の 固体電解質膜を使用する。 酸化発色層 1 7は I r O x、 N i O x、 S n · I r O X等の酸化発色膜を使用する。
ここで、 還元発色層 1 5は WO 3膜、 電解質 1 6は T a 2〇 5膜、 酸化発色層 1 7は S n . I r O X膜とした場合の実施例 1の作用を説明する。 酸化発色層 1 7 には、 H20が水酸化イ リジウム I r (OH) n と して存在する。 今、 表側ク リ ップ電極 2 0 と裏側クリ ップ電極 2 1でエレク ト口クロミックセル 4に電圧を印 加すると、 酸化発色層 1 7では、 T a 205膜へのプロ トン H+ 移動及び表側透明 電極 1 3への電子放出が生じ、 次の①の酸化反応が進んで酸化発色層 1 7は着色 する。
I r (OH) n → I r O x (OH) „-x (着色） + x H + + x e— · · '①
—方、還元発色層 1 5では、 T a 205膜中のプロ トン H +が W〇 3膜中へ移動し、 ターミナルから電子が wo3膜に注入され、 wo3膜では、 次の②の還元反応が進 んで wo3膜は着色する。
WO 3 + X H + + X e—→HxWO 3 (着色） そして、 印加電圧を逆向きに切り換えるもしくは電極 2 0、 2 1 を短絡させる と、 酸化発色層 1 7では、 I r O X膜は上記①と逆向きに還元反応が進んで消色 し、 還元発色層 1 5では、 W 0 3膜は上記②とは逆向きに酸化反応が進み消色す る。 なお、 T a 2〇 5膜には H 2 0が含まれており、 上記電圧印加で電離し、 プロ トン H +、 O H— イオンの状態でも含まれており、 上記着色及び消色反応に寄与 している。
実施例 1では、 通常は上記消色状態を利用して、 表側から光を防眩防曇素子を 通過させることができる。 そして、 ク リ ップ電極 2 0、 2 1間に電圧を印加して 着色状態と し透過光を減少させることができる。 調光ガラスや表示装置と しても 利用できるが、 裏側ガラス基板の背面に鏡 （反射膜） を配置した場合、 消色状態 では、 通常の鏡と して機能し、 着色時には透過光を減少させ防眩鏡と して機能す る。
(実施例 2 )
第 7図は、 本発明に係る実施例 2の防眩防曇素子 2 2を示す図である。 この防 眩防曇素子 2 2は、 実施例 1 と同様に、 表側透明ガラス基板 1 1 と裏側透明ガラ ス基板 1 2間にエレク トロクロ ミ ックセル 4を介在させてなる防眩素子 5 と、 透 明な光触媒反応物質膜 6及び親水性を有する透明な多孔質無機酸化物膜 7から成 る防曇素子 8 とがー体的に組み合わされて構成されている。
エレク トロクロミ ツクセル 4は、 表側透明電極 1 3 と裏側透明電極 1 4との間 に、 裏側から順に電極保護層 2 3、 電解質溶液 2 4、 エレク トロクロ ミック物質 2 5を介在し、 電解質溶液 2 4とエ レク トロクロミック物質 2 5がシール材 1 9 で封止されている。
表側のクリ ップ電極 2 0は、 表側透明電極 1 3 と接続され、 しかも表側透明電 極 1 3、 表側ガラス基板 1 1、 光触媒反応物質膜 6及び多孔質無機酸化物膜 7を 挟持するように設けられている。 裏側のク リ ップ電極 2 1は、 電極保護層 2 3を 介して裏側透明電極 1 4と接続され、 しかも電極保護層 2 3、裏側透明電極 1 4、 裏側ガラス基板 1 2を挟持するように設けられている。
透明電極は I T 0、 S n O 2等の透明導電膜を使用する。 エレク ト口クロ ミ ツ ク物質は W 0 3、 M o 0 3、 I r O x等を使用する。 電解質溶液は、 L i 1 、 L i C 1 0 4等の電解質と、 γ —プチ口ラタ トン、 プロ ピレンカーボネー ト等の溶媒 と、 ベンゾフエノン、 シァノアクリ レー ト等の紫外線吸収剤から成る。
ここで、 エレク ト口クロミ ツク物質 2 5は還元着色材である WO 3と し、 電解 質溶液は L i 1 の電解質とした場合の実施例 2の作用を説明する。 ク リ ップ電極 2 0、 2 1間に電圧を印加すると、 W〇 3は、 電解質から L i + (リチウム陽ィ オン） を、 又電源から電子が注入され、 次の③の反応が進み青色に着色 （発色） する。
X L i + +WO 3 + X e - → L i xWOs (青色に着色） · · ·③ この反応③は可逆的であるが、 L i X WO 3の状態で電源回路を開放すると、 この青色の還元状態は保持される。 逆電圧を印加もしくは電極間を短絡すると反 応③とは逆の反応が生じ消色する。
この実施例 2は、調光ガラスや表示装置として利用できるが、実施例 1同様に、 裏側ガラス基板 1 4の背面に鏡を置いておけば、 防眩防曇鏡と して利用でき、 防 曇素子の膜厚を S i 〇2を 1 0〜 5 0 n mとし、 T i 〇2を 1 0 0〜 1 7 0 nmと することで、 防曇素子 8による防曇効果を奏するとともに、 防眩効果をより一層 確実なものとすることができる。
(実施例 3)
第 8図は、 本発明に係る実施例 3の防眩防曇素子 2 6を示すものである。 この 防眩防曇素子 2 6は、 実施例 2の防眩防曇素子 2 2とは、 電極保護層 2 3、 電解 質溶液 2 4、エレク トロクロミ ック物質 2 5配列の順序を逆にした点で異なるが、 その他の構成や作用は同じである。
(実施例 4)
第 9図は、 本発明に係る実施例 4の防眩防曇素子 2 7を示すものである。 この 防眩防曇素子 2 7は、 実施例 1 と同様に、 表側透明ガラス基板 1 1 と裏側透明ガ ラス基板 1 2間にエレク トロクロ ミ ックセル 4を介在させてなる防眩素子 5 と、 透明な光触媒反応物質膜 6及び親水性を有する透明な多孔質無機酸化物膜 7から 成る防曇素子 8 とがー体的に組み合わされて構成されている。
エレク ト口クロ ミ ックセル 4は、 表側透明電極 1 3 と裏側透明電極 1 4との間 に、 エレク ト口クロミ ック溶液 2 8を充填し、 シール材 1 9で封止して成る構成 としたものである。
表側のク リ ップ電極 2 0は、 表側透明電極 1 3 と接続され、 しかも表側透明電 極 1 3、 表側ガラス基板 1 1、 光触媒反応物質膜 6及び多孔質無機酸化物膜 7を 挟持するように設けられている。 裏側のク リ ップ電極 2 1は、 裏側透明電極 1 4 と接続され、 しかも裏側透明電極 1 4及び裏側ガラス基板 1 2を挟持するように 設けられている。
エ レク トロクロ ミ ツク溶液 2 8は、ピオ口ゲン等のェレク トロクロ ミ ツク物質、 γ —プチロラク トン、 プロ ピレンカーボネー ト等の溶媒、 及びべンゾフエノン、 シァノタ リ レート等の紫外線吸収剤から成る。 通常は、 エ レク トロクロ ミ ック溶 液は消色状態であるが、 ク リ ップ電極 2 0、 2 1間に電圧を印加すると、 ピオ口 ゲンに酸化還元反応を生じさせ、 着色 （発色） する。
この実施例 4は、調光ガラスや表示装置として利用できるが、実施例 1同様に、 裏側ガラス基板 1 2の背面に鏡を置いておけば、防眩防曇鏡として利用でき、又、 防曇素子の膜厚を S i 〇2を 1 0〜 5 0 nmとし、 丁 1 〇2を 1 0 0〜 1 7 0 111 とすることで、 防曇素子 8による防曇効果を奏するとともに、 防眩効果をより一 層確実なものとすることができる。
(実施例 5 )
第 1 0図は、 実施例 5の防眩防曇素子 2 9を示す図である。 この防眩防曇素子 は、 実施例 2において、 裏側ガラス基板 1 2の背面に C r、 A l 、 A g、 R h、 C r一 R h等の反射膜 3 0を形成し、さらにその背面に保護コート 3 1を形成し、 裏側ク リ ップ 2 1で裏側透明電極 1 4と保護コート 3 1間を挟持して防眩防曇鏡 とした構成である。 その作用は、 実施例 2で説明したとおりである。
(実施例 6 )
第 1 1図は、 実施例 6の防眩防曇素子 3 2を示す図である。 この防眩防曇素子 3 2は、 実施例 3において、 裏側ガラス基板 1 2の背面に C r、 A l、 A g、 R h、 C r — R h等の反射膜 3 0を形成し、 さらにその背面に保護コート 3 1 を形 成し、 裏側ク リ ップ 2 1で裏側透明電極 1 4と保護コート 3 1間を挟持レて防眩 防曇鏡と した構成である。 その作用は実施例 3で説明したとおりである。 (実施例 7 )
第 1 2図は、 実施例 7の防眩防曇素子 3 3を示す図である。 この防眩防曇素子 3 3は、 実施例 4の裏側ガラス基板の背面に C r 、 A l 、 A g 、 R h、 C r - R h等の反射膜 3 0を形成し、 'さらにその背面に保護コート 3 1を形成し、 裏側ク リ ップ 2 1で裏側透明電極 1 4と保護コート 3 1間を挟持して成る防眩防曇鏡と した構成である。 その作用は実施例 4で説明したとおりである。
(実施例 8 ) .
第 1 3図は、 実施例 8の防眩防曇素子 （反射膜付き） 3 4を示す図である。 こ の防眩防曇素子 3 4は、 実施例 1の裏側透明電極 1 4を電極兼反射膜と した構成 であり、 この電極兼反射膜は、 C r 、 A l 、 A g 、 R h 、 （ ]： ー 1¾ 11等の金属膜 で形成される。 その作用は、 実施例 1で説明したとおりである。
(実施例 9 )
第 1 4図は、 実施例 9の防眩防曇素子 3 5を示す図である。 この防眩防曇素子 3 5は、 実施例 4の裏側透明電極 1 4を電極兼反射膜とした構成であり、 電極兼 反射膜は、 C r 、 A l 、 A g、 R h、 C r 一 R h等の金属膜で形成される。 その 作用は、 実施例 4で説明したとおりである。
なお、 実施例 5 〜 9において、 反射膜 3 0の背面側の保護コート 3 1あるいは 裏側ガラス基板 1 4の背面に、 抵抗発熱体 （図示せず） を装着することにより、 防眩防曇素子全体を加熱し、 多孔質無機酸化物膜 7に付着した水の蒸発を早める ことができ、 より一層の防曇性を付与することができる。
本発明では、 防曇防眩素子の反射率を 2 5 %以下に抑えると一般的には眩しさ を感じさせないということを前提として、 防曇素子の T i O 及び S i O 2の膜厚 を上述のとおり設定したが、 防曇防眩素子の反射率を 2 5 %以下に抑えると一般 的には眩しさを感じさせないという点を実証する Dの例と して、 自動車の運転 をしている被験者のミラーによる眩惑度合いの等の実験を行ったので、 この実験 例を第 1 5図、 第 1 6図を参照して以下説明する。
第 1 5図 （前後の車を側方から見た関係を示す図。）、 第 1 6図 （前後の車の 平面的関係を示す図。） に示す前後の車 3 4 、 3 5の位置関係は、 夜間、 例えば信 号待ち等で、 運転する前方の車 3 4の真後ろ、 やや右側 （この場合運転席は右側となる。） から、 後方の車 3 5のへッドライト 3 6により、 前方の車 3 4の右側のバックミラー 3 7 が照らされている場合の、 一般的に起こりうる最も運転者 3 8が眩しく感じる状況を模し ている。
この位置関係にて、 夜間、 周りに灯りが無い状況で、 後方からバックミラー 3 7の防曇 防眩素子に、 へッドライ ト 3 6として、 発光源にアーク放電を利用するデイスチヤ一ジバ ルブへッドライト、 及びハロゲンガスを封入したバルブを用いたハロゲンへッドランプを 照射して、 防曇防眩素子の反射率を 3 5 %、 3 0 %、 2 5 %、 2 0 %、 1 5 %と変化させ た場合の眩しさについて確認を行った。
眩しさの評価は、 へッドライ ト 3 6が照射されたバックミラー 3 7を 1 0秒間直視した 後、 バックミラー以外の部分を見た場合の眩惑度合いで確認を行った。 実験は 1 0名で行 レ、、被験者 1 0名全員が眩惑されない反射率を確認した。 次の表 4にその評価結果を示す。 <表 4 >
Figure imgf000017_0001
この実験の結果、 防曇防眩素子付き鏡の反射率 2 5 %の場合が、 眩惑されないという知 見を得た。 産業上の利用可能性
本発明に係る防眩防曇素子は以上のような構成であるから、 防眩及び防曇の両 方の効果を生じ、 しかも防眩作用時においても防眩防曇素子全体としての反射率 を少なくすることができから防眩機能を低下することがない。 従って、 特に自動 車用のアウターミラーやルームミラーとして利用すると、 後続車の照明による眩 しさを防止することができる。 その他、 各種の表示装置、 調光ガラス等に利用す ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 表側透明基板と裏側透明基板間にエレク トロクロミックセルを有する防眩素 子と、 上記表側透明基板上に設けた防曇素子とを備え、 上記裏側透明基板の背面 に反射膜が成膜され、 防眩防曇鏡と して構成されており、 防眩時の反射率が 2 5 %以下である防眩防曇素子であって、
上記エレク トロクロミ ックセルは、 表側電極と裏側電極の間にエレク トロクロ ミ ック現象を発現する物質を介在させて成り、
上記防曇素子は、 上記表側基板の表面側に形成された光触媒反応を呈する透明 な T i 〇 2の光触媒反応物質膜と、 該光触媒反応物質膜上に積層され多孔質状に 形成された親水性を呈する透明な多孔質無機酸化物膜とから成り、
上記光触媒反応物質膜の膜厚は 1 0 0〜 1 7 0 n mであり、 上記多孔質無機酸 化物膜は 1 0〜 5 0 n mであることを特徴とする防眩防曇素子。
2 . 上記防眩素子の上記反射膜が成膜された側の背面に抵抗発熱体が積層され、 当該発熱体が通電可能に構成されていることを特徴とする請求項 1記載の防眩防 曇^?子0 1
3 . 上記防眩防曇鏡は、 自動車用アウターミラーとして構成されていることを特 徴とする請求項 1又は 2記載の防眩防曇素子。
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