(57)【要約】【課題】ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子の劣化を好適に抑制する。【解決手段】エレクトロクロミック素子は、第１透明導電層と、第１透明導電層に対向する第２透明導電層と、第２透明導電層に対向するように第１透明導電層上に設けられたナノ結晶層と、第１透明導電層と第２透明導電層との間に設けられた電解質層であって、第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素のカチオンである第１カチオンを含む電解質層と、電解質層内に位置し、第１カチオンと同種の第２カチオンを少なくとも含むゼオライト体とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明導電層と、
前記第１透明導電層に対向する第２透明導電層と、
前記第２透明導電層に対向するように前記第１透明導電層上に設けられ、ナノ粒子を含むナノ結晶層と、
前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に設けられた電解質層であって、第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素のカチオンである第１カチオンを含む電解質層と、
前記電解質層内に位置し、前記第１カチオンと同種の第２カチオンを少なくとも含むゼオライト体と、を備えたエレクトロクロミック素子。
【請求項２】
前記第１カチオンおよび前記第２カチオンは、Ｌｉイオンである請求項１に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項３】
前記ゼオライト体に含まれる前記第２カチオンの量は、前記ゼオライト体に含まれるカチオンの総量に対して９５ｍｏｌ％以上である請求項１または２に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項４】
前記ゼオライト体は、前記第１透明導電層および前記第２透明導電層を支持している請求項１から３のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子を備えたスマートウィンドウ。
【請求項６】
第１透明導電層を準備する工程（ａ）と、
第２透明導電層を準備する工程（ｂ）と、
前記第１透明導電層上に、ナノ粒子を含むナノ結晶層を形成する工程（ｃ）と、
第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素のカチオンである第１カチオンを含む電解質と、前記第１カチオンと同種の第２カチオンを少なくとも含むゼオライト体と、を含む電解液を準備する工程（ｄ）と、
前記ナノ結晶層が前記第２透明導電層に対向するように、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層とを配置する工程（ｅ）と、
前記ナノ結晶層と前記第２透明導電層との間に位置する電解質層を形成する工程（ｆ）であって、前記工程（ｅ）の前に前記ナノ結晶層上または前記第２透明導電層上に前記電解液を滴下するか、または、前記工程（ｅ）の後に前記ナノ結晶層と前記第２透明導電層との間に前記電解液を注入する工程（ｆ）と、
を包含する、エレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項７】
前記工程（ｄ）は、前記第１カチオンを含む電解質を含む前記電解液に、前記第２カチオンを含む前記ゼオライト体を添加する工程（ｇ）を含む請求項６に記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項８】
前記工程（ｄ）は、前記工程（ｇ）の前に、前記ゼオライト体に含まれる前記第１カチオンと異種の第３カチオンを前記第２カチオンにイオン交換する工程（ｈ）を含む請求項６または７に記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、エレクトロクロミック素子およびスマートウィンドウに関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧の印加によりその光学的性質が可逆的に変化するエレクトロクロミック素子が知られている。エレクトロクロミック素子を用いた製品の１つとして、電気的に光透過率を制御することができるスマートウィンドウが挙げられる。
【０００３】
スマートウィンドウの一種として、赤外光の透過率を制御可能なタイプ（以下では「赤外タイプ」と呼ぶこともある。）が提案されている。特許文献１は、赤外タイプのスマートウィンドウに用いられるエレクトロクロミック素子を開示している。
【０００４】
特許文献１に開示されているエレクトロクロミック素子では、電圧の印加により光の透過スペクトルが変化するエレクトロクロミック層として、ナノ結晶層が設けられている。ここで、図１２を参照しながら、特許文献１のエレクトロクロミック素子の構造を簡単に説明する。
【０００５】
図１２に示すエレクトロクロミック素子９００は、第１基板９１１、第２基板９１２、第１透明電極９０１、第２透明電極９０２、ナノ結晶層９０３、電解液９０４、電源９０６、シール部９０７およびスペーサ９０８を備える。
【０００６】
第１基板９１１および第２基板９１２は、互いに対向するように設けられている。第１基板９１１および第２基板９１２のそれぞれは、透明である。
【０００７】
第１透明電極９０１は、第１基板９１１の第２基板９１２側の表面上に設けられている。第２透明電極９０２は、第２基板９１２の第１基板９１１側の表面上に設けられている。
【０００８】
ナノ結晶層９０３は、第１透明電極９０１上に設けられている。ナノ結晶層９０３は、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍの金属酸化物ナノ粒子を含んでいる。
【０００９】
電解液９０４は、シール部９０７によって包囲された領域に封入されており、ナノ結晶層９０３と第２透明電極９０２との間に位置している。電源９０６は、第１透明電極９０１および第２透明電極９０２に電気的に接続されており、第１透明電極９０１および第２透明電極９０２間に所定の電圧を印加し得る。
【００１０】
スペーサ９０８は、ナノ結晶層９０３と第２透明電極９０２との間に設けられており、電解液９０４が封入されている領域の高さを規定する。
【００１１】
エレクトロクロミック素子９００のナノ結晶層９０３は、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）を利用してエレクトロクロミズムを発現する。
【００１２】
非特許文献１は、エレクトロクロミック材料として用いられる種々のナノ結晶を開示している。
【００１３】
図１２に示したエレクトロクロミック素子９００のように、エレクトロクロミック素子は、一般に、一対の電極間が電解液で満たされた構成を有する。また、エレクトロクロミック素子は、水分により劣化が進行しやすくなることが知られている。
【００１４】
特許文献２には、エレクトロクロミック化合物および電解質を含む液体で一対の電極間が満たされた構成を有するエレクトロクロミック素子が開示されている。このようなエレクトロクロミック素子は、溶液型のエレクトロクロミック素子と呼ばれることがある。特許文献２に開示されているエレクトロクロミック素子では、液体中に、水や酸素を除去するための除去剤が配置されている。水を除去するための除去剤の具体例として、特許文献２には、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、ゼオライトなどが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／１４１５２８号
【特許文献２】特開２０１５−２１５４２５号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Evan L. Runnerstrom et. al.， 「Nanostructured electrochromic smart windows: traditional materials and NIR-selective plasmonic nanocrystals」， Chem.Commun., 2014, 50, 10555-10572
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子においても、特許文献２に開示されているような除去剤を電解液中に配置することにより、水分による劣化を抑制し、耐水性を向上できることが期待される。しかしながら、本願発明者の検討によれば、除去剤としてゼオライトを用いると、後に詳述するように、電解液が汚染される懸念があることがわかった。
【００１８】
本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子の劣化を好適に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の実施形態によるエレクトロクロミック素子は、第１透明導電層と、前記第１透明導電層に対向する第２透明導電層と、前記第２透明導電層に対向するように前記第１透明導電層上に設けられ、ナノ粒子を含むナノ結晶層と、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層との間に設けられた電解質層であって、第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素のカチオンである第１カチオンを含む電解質層と、前記電解質層内に位置し、前記第１カチオンと同種の第２カチオンを少なくとも含むゼオライト体と、を備える。
【００２０】
ある実施形態において、前記第１カチオンおよび前記第２カチオンは、Ｌｉイオンである。
【００２１】
ある実施形態において、前記ゼオライト体に含まれる前記第２カチオンの量は、前記ゼオライト体に含まれるカチオンの総量に対して９５ｍｏｌ％以上である。
【００２２】
ある実施形態において、前記ゼオライト体は、前記第１透明導電層および前記第２透明導電層を支持している。
【００２３】
本発明の実施形態によるスマートウィンドウは、上述したいずれかの構成を有するエレクトロクロミック素子を備える。
【００２４】
本発明の実施形態によるエレクトロクロミック素子の製造方法は、第１透明導電層を準備する工程（ａ）と、第２透明導電層を準備する工程（ｂ）と、前記第１透明導電層上に、ナノ粒子を含むナノ結晶層を形成する工程（ｃ）と、第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素のカチオンである第１カチオンを含む電解質と、前記第１カチオンと同種の第２カチオンを少なくとも含むゼオライト体と、を含む電解液を準備する工程（ｄ）と、前記ナノ結晶層が前記第２透明導電層に対向するように、前記第１透明導電層と前記第２透明導電層とを配置する工程（ｅ）と、前記ナノ結晶層と前記第２透明導電層との間に位置する電解質層を形成する工程（ｆ）であって、前記工程（ｅ）の前に前記ナノ結晶層上または前記第２透明導電層上に前記電解液を滴下するか、または、前記工程（ｅ）の後に前記ナノ結晶層と前記第２透明導電層との間に前記電解液を注入する工程（ｆ）と、を包含する。
【００２５】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）は、前記第１カチオンを含む電解質を含む前記電解液に、前記第２カチオンを含む前記ゼオライト体を添加する工程（ｇ）を含む。
【００２６】
ある実施形態において、前記工程（ｄ）は、前記工程（ｇ）の前に、前記ゼオライト体に含まれる前記第１カチオンと異種の第３カチオンを前記第２カチオンにイオン交換する工程（ｈ）を含む。
【発明の効果】
【００２７】
本開示の実施形態によると、ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子の劣化を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本開示の実施形態におけるエレクトロクロミック素子１００を模式的に示す断面図である。
【図２Ａ】第１透明導電層１が複数のサブ電極１ａに分割された構成の例を示す図である。
【図２Ｂ】第１透明導電層１が複数のサブ電極１ａに分割された構成の他の例を示す図である。
【図３】シール部７の他の構成の例を示す図である。
【図４】エレクトロクロミック素子１００の実施例の作製方法のフローチャートである。
【図５】実施例、比較例１および比較例２について、サイクル回数と動作シフト範囲との関係を示すグラフである。
【図６Ａ】比較例２におけるイオン交換の様子を示す図である。
【図６Ｂ】実施例におけるイオン交換の様子を示す図である。
【図７】本開示の実施形態における他のエレクトロクロミック素子２００を模式的に示す断面図である。
【図８】エレクトロクロミック素子２００の製造方法のフローチャートである。
【図９】本開示の実施形態におけるスマートウィンドウ３００を模式的に示すブロック図である。
【図１０Ａ】スマートウィンドウ３００の調光部２０を模式的に示す断面図である。
【図１０Ｂ】スマートウィンドウ３００の調光部２０を模式的に示す平面図である。
【図１１Ａ】スマートウィンドウ３００の調光部２０を模式的に示す断面図である。
【図１１Ｂ】スマートウィンドウ３００の調光部２０を模式的に示す平面図である。
【図１２】特許文献１のエレクトロクロミック素子９００を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態を説明する。なお、本開示の実施形態は、以下に例示する構成に限定されるものではない。
【００３０】
（実施形態１）
図１を参照しながら、本実施形態におけるエレクトロクロミック素子１００を説明する。図１は、エレクトロクロミック素子１００を模式的に示す断面図である。
【００３１】
エレクトロクロミック素子１００は、図１に示すように、第１透明導電層１および第２透明導電層２と、ナノ結晶層３と、電解質層４と、ゼオライト体５とを備える。
【００３２】
第１透明導電層（第１透明電極）１は、透明であり、実質的に無色である。第１透明導電層１は、第１基板１１に支持されている。第１基板１１は、透明であり、実質的に無色である。
【００３３】
第２透明導電層（第２透明電極）２は、第１透明導電層１に対向するように配置されている。第２透明導電層２は、透明であり、実質的に無色である。第２透明導電層２は、第２基板１２に支持されている。第２基板１２は、透明であり、実質的に無色である。
【００３４】
第１透明導電層１および第２透明導電層２は、電源６に電気的に接続されている。
【００３５】
ナノ結晶層３は、第２透明導電層２に対向するように第１透明導電層１上に設けられている。つまり、ナノ結晶層３は、第１透明導電層１の第２透明導電層２側の表面上に形成されている。ナノ結晶層３は、ナノ粒子を含む。ナノ粒子は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の粒径を有する粒子状の結晶体（ナノ結晶）であり、後述するように、例えば金属酸化物から形成されている。
【００３６】
ナノ結晶層３に含まれるナノ粒子は、エレクトロクロミック材料である。ナノ結晶層３の透過スペクトルは、第１透明導電層１と第２透明導電層２との間に印加された電圧に応じて変化する。この透過スペクトルの変化は、近赤外領域における透過率変化を伴っている。従って、本実施形態のエレクトロクロミック素子１００は、近赤外光の透過率を制御することができる。本願明細書において、近赤外領域は、波長が約８００ｎｍ以上約２５００ｎｍ以下の範囲を指す。太陽から放射される赤外光の大部分は近赤外光であるので、近赤外光の透過率を制御することにより、太陽光による日射熱の取得率を制御することができる。例えば、夏期には近赤外光の室内への入射を防ぐことができ、冬期には近赤外光を室内に取り込むことができる。
【００３７】
ナノ粒子としては、金属酸化物ナノ粒子を好適に用いることができ、例えば、アンチモンドープ酸化錫（Antimony-doped Tin Oxide：ＡＴＯ）ナノ粒子や、錫ドープ酸化インジウム（Tin doped Indium Oxide）ナノ粒子、リンドープ酸化錫、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛等を用いることができる。ナノ結晶層３がエレクトロクロミズムを示す原理については後述する。
【００３８】
なお、ナノ結晶層３の透過スペクトルの変化は、近赤外領域における透過率変化だけでなく、可視領域（約４００ｎｍ以上約８００ｎｍ以下の範囲）における透過率変化を伴っていてもよい。
【００３９】
電解質層４は、第１透明導電層１と第２透明導電層２との間（ナノ結晶層３と第２透明導電層２との間とも言える）に設けられている。電界質層４は、シール部７によって包囲されている。電解質層４は、第１族元素および第２族元素のうちのある金属元素（つまりアルカリ金属元素および広義のアルカリ土類金属元素のうちのある金属元素）のカチオン（以下では「第１カチオン」と呼ぶ）を含む。
【００４０】
電解質層４は、例えば電解液で構成される。電解液の電解質としては、例えば、Ｌｉ（ＴＦＳＩ）、ＬｉＰＦ６、ＮａＰＦ６、Ｎａ（ＴＦＳＩ）、Ｍｇ（ＴＦＳＩ）、Ｃａ（ＴＦＳＩ）などが挙げられる。電解液の溶媒としては、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥＣ）、ＥＣとＤＣとの混合物、炭酸プロピレン等を用いることができる。なお、電解液はゲル化されていてもよい。電解質がＬｉ（ＴＦＳＩ）またはＬｉＰＦ６である場合、第１カチオンはＬｉイオンであり、電解質がＮａＰＦ６またはＮａ（ＴＦＳＩ）である場合、第１カチオンはＮａイオンである。また、電解質がＭｇ（ＴＦＳＩ）である場合、第１カチオンはＭｇイオンであり、電解質がＣａ（ＴＦＳＩ）である場合、第１カチオンはＣａイオンである。
【００４１】
ゼオライト体５は、電解質層４内に位置している。ゼオライト体５の形状は、特に限定されず、例えば粒状や板状であってよい。本実施形態では、ゼオライト体５は、第１カチオンと同種のカチオン（以下では「第２カチオン」と呼ぶ）を少なくとも含んでいる。例えば、電解質に含まれる第１カチオンがＬｉイオンである場合、ゼオライト体５は、第２カチオンとしてＬｉイオンを含んでいる。
【００４２】
上述したように、本実施形態におけるエレクトロクロミック素子１００は、電解質層４内に位置するゼオライト体５を備えている。ゼオライト体５は、水分除去性能を有するので、電解質層４内に存在する水分を、ゼオライト体５によって除去（吸着）することができる。そのため、水分に起因するエレクトロクロミック素子１００の劣化を抑制することができる。
【００４３】
例えば、電解質がＬｉＰＦ６である場合、下記式で表わされるリチウム塩と水分との反応（ＬｉＰＦ６の分解反応）が生じてフッ酸が生成されることがある。フッ酸は、電極を腐食させるので、エレクトロクロミック素子の寿命が低下してしまう。
ＬｉＰＦ６＋Ｈ２Ｏ→ＬｉＦ・ＨＦ＋ＨＦ＋ＰＯＦ３
【００４４】
本実施形態のエレクトロクロミック素子１００のように、ゼオライト体５を備えることにより、水分に起因する寿命低下を防止することができる。
【００４５】
また、本実施形態のエレクトロクロミック素子１００では、ゼオライト体５は、第１カチオン（電解質層４が含むカチオン）と同種の第２カチオンを少なくとも含む。これにより、電解質層４の汚染を防止することができる。以下、この理由を説明する。
【００４６】
水分を除去するためにゼオライトを用いた場合の電解液の汚染は、ゼオライト中のカチオンに起因している。一般的に用いられるゼオライトは、その細孔内に、ＮａイオンやＣａイオン、Ｍｇイオン、Ｋイオンなどの種々のカチオンを有しているので、それらのカチオンが、電解液中のカチオン（例えばＬｉイオン）とイオン交換されて電解液中に溶出して電解液を汚染する。
【００４７】
本実施形態では、ゼオライト体５に含まれる第２カチオンは、第１カチオン（つまり電解質層４がもともと含んでいるカチオン）と同種であるので、電界質層４中のカチオンとイオン交換されて電解質層４中に溶出しても、電解質層４を汚染しない。
【００４８】
このように、本実施形態のエレクトロクロミック素子１００では、電解質層４を汚染することなく、水分に起因したエレクトロクロミック素子１００の劣化を抑制することができる。
【００４９】
また、ゼオライト体５により、エレクトロクロミック素子１００の使用に伴って生じ得る夾雑イオンに起因した劣化も抑制することができる。ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子において、サイクル回数が増えることで、電解液中に、透明導電層やナノ結晶層に含まれる原子が溶け出して夾雑イオン（例えばＩｎイオンやＳｎイオン等のカチオン）となることがある。夾雑イオンは、電解液を汚染する。また、夾雑イオンによって透明導電層（ナノ結晶層がその上に設けられていない方の透明導電層）近傍に不溶な析出物が生じ、その析出物も電解液を汚染する。夾雑イオン自体による電解液の汚染、および夾雑イオンに起因した析出物の生成による電解液の汚染によって、エレクトロクロミック素子の寿命が低下してしまう。
【００５０】
本実施形態のエレクトロクロミック素子１００では、ゼオライト体５に含まれている第２カチオンと夾雑イオンとがイオン交換される（つまり夾雑イオンがゼオライト体５に吸着される）ことにより、夾雑イオンに起因したエレクトロクロミック素子１００の劣化が抑制される。夾雑イオンとイオン交換されて電解質層４中に溶出した第２カチオンは、電解質層４が含む第１カチオンと同種であるので、電解質層４を汚染することはない。
【００５１】
上述したように、本実施形態によれば、ナノ結晶層３を備えたエレクトロクロミック素子１００の劣化を好適に抑制することができる。
【００５２】
［ゼオライト体］
ゼオライト体５を構成するゼオライトは、下記の組成式（１）で表わされる。
ＡａＢｂ［ＡｌｃＳｉｄＯｅ］・ｘＨ２Ｏ          ・・・（１）
【００５３】
式（１）において、Ａは、電解質層４に含まれているカチオン（第１カチオン）と同種のカチオン、つまり、第２カチオンである。Ｂは、Ａと異種の（つまり第１カチオンと異種の）少なくとも１種のカチオンである。ａおよびｂは、ａ＞ｂ≧０の関係を満足する。つまり、ゼオライト体５は、第２カチオンを他のカチオン（他のカチオンが２種以上である場合にはそれらの合計）よりも多く含んでおり、カチオンとして第２カチオンのみを含んでいてもよい。また、化学量論比の場合、ｃ、ｄおよびｅは、２・（ｃ＋ｄ）＝ｅの関係を満足する。ｘは、０または１以上の整数である。
【００５４】
第２カチオンであるＡは、例えば、Ｌｉイオン、Ｎａイオン、ＭｇイオンまたはＣａイオンである。なお、ゼオライト体５を用意する際、市販のゼオライトから第２カチオンを含むものを選択する必要は必ずしもない。イオン交換によってゼオライトがもともと含むカチオンを第２カチオンに置換することにより、第２カチオンを含むゼオライト体５を作製することができる。なお、第２カチオンがＬｉイオンである場合、一般的なゼオライトでもともとＬｉイオンを含むものはほとんどないため、イオン交換によりゼオライト体５を作製することが好ましいといえる。
【００５５】
式（１）中のａおよびｂは、９５．０≦ａ／（ａ＋ｂ）×１００≦９９．９の関係を満足することが好ましい。つまり、ゼオライト体５に含まれる第２カチオンの量は、ゼオライト体５に含まれるカチオンの総量に対して９５ｍｏｌ％以上であることが好ましく、また、９９．９ｍｏｌ％以下であることが好ましい。第２カチオンの量が９５．０ｍｏｌ％未満であると、ゼオライト体５に含まれる第２カチオン以外のカチオン（つまりＢ）が電解質層４中に溶解しやすくなるおそれがある。また、第２カチオンの量が９９．９ｍｏｌ％を超えると、そのようなゼオライト体５を作製するコストが高くなるおそれがある。
【００５６】
式（１）中のｃおよびｄは、１≦ｄ／ｃ≦５の関係を満足することが好ましい。ｄ／ｃ＞５の場合、Ａ（第２カチオン）の含有量が少なくなり、電解質層４中の夾雑イオンに対する吸着力が低下するおそれがある。なお、用いるゼオライトとしては、ｄ／ｃ比が１でありカチオンの含有量が多いＡ型ゼオライトがもっとも好ましい。
【００５７】
ゼオライト体５の細孔径は、３Å以上１０Å以下であることが好ましい。細孔径が３Å未満であると、水分を吸着する効果が低下するおそれがある。また、細孔径が１０Åを超えると、電界質層４中の夾雑イオンに対する吸着力が弱くなるおそれがある。
【００５８】
エレクトロクロミック素子１００は、電解質層４の電解液１００重量部に対してゼオライト体５を０．１重量部以上１０．０重量部以下（０．１ｗｔ％以上１０．０ｗｔ％以下）で含むことが好ましい。ゼオライト体５の含有量が０．１ｗｔ％未満の場合、水分除去の効果や、夾雑イオンの吸着効果が低いおそれがある。また、ゼオライト体５の含有量が１０ｗｔ％を超える場合、透明性が損なわれるおそれがある。
【００５９】
ゼオライト体５が粒状である場合、その平均粒径は、０．５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。平均粒径が０．５μｍ未満の場合、カチオンのイオン交換時にカラムが詰まるおそれがある。また、平均粒径が２００μｍを超える場合、エレクトロクロミック素子１００の厚さを大きくする必要があるので、透明性を損なうおそれがある。なお、ゼオライト体５の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて測定したゼオライト体０．１ｇの球相当径のメジアン径である。
【００６０】
［ナノ結晶層の動作原理］
ここで、ナノ結晶層３がエレクトロクロミズムを示す原理を説明する。
【００６１】
非特許文献１に記載されているように、ＩＴＯ（Tin doped Indium Oxide）ナノ結晶層などの透明導電性酸化物（Transparent Conducting Oxide：ＴＣＯ）ナノ構造体に電子を注入することによって、近赤外領域の透過スペクトルを変化させ得ることが知られている。その原理は、端的に言えば、ＴＣＯナノ構造体の局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ）による吸収波長を、電圧印加によってシフトさせることである。以下、より詳細に説明する。
【００６２】
ＬＳＰＲの共鳴周波数は、プラズマ周波数ωpに比例する。プラズマ周波数ωpは、下記式で表わされる。
ωp２＝Ｎ・ｅ２／（ｍ・ε０）
【００６３】
ここで、Ｎは電子密度、ｅは電子の電荷、ｍは電子の有効質量、ε０は真空の誘電率である。従って、ＴＣＯナノ構造体に負電圧を印加して電子密度を高くすると、プラズマ周波数ωpが大きくなるので、ＬＳＰＲの共鳴周波数も大きくなる。そのため、ＬＳＰＲの共鳴波長は短くなる（つまり短波長側にシフトする）。ＴＣＯナノ構造体のキャリア密度を調整することにより、ＬＳＰＲの共鳴波長を近赤外領域に設定できるので、近赤外領域における透過スペクトルを変化させることが可能となる。
【００６４】
なお、このように透過スペクトルを変化させる機能は、ＩＴＯナノ粒子を含むＩＴＯナノ結晶層だけに特有のものではない。ナノ粒子が、ＬＳＰＲが生じるようなサイズ（例えば１００ｎｍ以下）であり、且つ、ナノ結晶層が透明電極からの電子を注入され得るような構成であれば、原理的には上述した機能を奏し得る。ナノ粒子としては、ＡＴＯ、ＰＴＯ（リンドープ酸化錫）、ＡＺＯ（アルミニウムドープ酸化亜鉛）、ＧＺＯ（ガリウムドープ酸化亜鉛）等の種々の金属酸化物のナノ粒子を用いることができる。
【００６５】
続いて、エレクトロクロミック素子１００の各構成要素の具体例や好ましい構成を説明する。
【００６６】
［ナノ結晶層］
ナノ粒子の材料として用いられる金属酸化物は、例示したＡＴＯおよびＩＴＯに限定されるものではない。例えば、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide：アルミニウムドープ酸化亜鉛）やＧＺＯ（Gallium-doped Zinc Oxide：ガリウムドープ酸化亜鉛）等の可視領域においてほぼ透明な材料を用いることができる。また、ＣｓｘＷｙＯ３（ｘ、ｙは組成比を示す）で表されるような複合タングステン酸化物や六ホウ化ランタンなどのような、可視領域の光を吸収する材料を用いることもできる。
【００６７】
ナノ粒子の平均粒径は、典型的には、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。ただし、ナノ粒子の平均粒径が大きすぎると、動作しにくくなるおそれがあるので、動作のしやすさの観点からは、ナノ粒子の平均粒径は、３０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
ナノ結晶層３の厚さは、典型的には、１００Å以上５００００Å以下である。可視光の透明性と透過スペクトルの動作シフト範囲の観点からは、ナノ結晶層３の厚さは、１０００Å以上１５０００Å以下であることが好ましい。
【００６９】
ナノ結晶層３の形成方法に特に限定はない。ナノ粒子が分散された液体または半固体を第１基板１１上に塗布し、焼成を行うことによって、ナノ結晶層３を形成することができる。ナノ粒子の分散液をスピンコート法により塗布してもよいし、ビヒクルを適度に添加されたペーストを用いた印刷法により塗布してもよい。また、バーコート法、スリットコート法、グラビアコート法またはダイコート法により塗布を行ってもよい。焼成温度が、ナノ結晶表面にある有機成分が除去されて焼結が好適に生じる温度であれば、十分な耐溶剤性が得られる。ただし、焼成温度が高すぎ、焼結が過度に進むと、所望の波長のＬＳＰＲが得られないおそれがある。ＩＴＯナノ粒子を含むナノ結晶層３をスピンコート法により形成する場合、焼成は、例えば、２００℃以上３００℃以下の温度で６０分間行われる。
【００７０】
また、ナノ結晶層３は、第１基板１１との結着性を向上させるために、バインダーとして、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の溶剤系バインダーやスチレン・ブタジエンゴム等の水系バインダー、光硬化樹脂、熱硬化樹脂等を含んでもよい。
【００７１】
［基板］
第１基板１１および第２基板１２としては、例えばガラス基板を用いることができる。また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリイミドなどの樹脂材料から形成されたプラスチック基板であってもよい。例示したこれらの基板に、無機材料または有機材料から形成されたガスバリア層が設けられたものを用いてもよい。ナノ結晶層を形成する工程が焼成工程を含む場合、プラスチック基板としては、耐熱性が高いポリイミド基板を用いることが好ましい。また、ガラス基板を用いる場合、両基板を貼り合わせた後にエッチング処理により薄型化してもよい。
【００７２】
［透明電極］
第１透明導電層１および第２透明導電層２の材料としては、ＩｎＴｉＯの他、アナターゼ型二酸化チタンをシード層としたタンタル置換酸化スズやキャリア密度を調整したＩＴＯ等の近赤外光を透過する材料を用いることができる。これらの材料を、スパッタ法や蒸着法、塗布法などにより第１基板１および第２基板２上に堆積することによって、第１透明導電層１および第２透明導電層２を形成することができる。
【００７３】
また、第１透明導電層１および第２透明導電層２の材料は、遠赤外光を反射する特性を有することが好ましい。冬期に室内の温度を高く保つためには、室内から屋外に赤外光が出ることを防ぐ必要がある。室内から輻射される赤外光は、波長が１０μｍ程度の、遠赤外光に分類されるものである。そのため、第１透明導電層１および第２透明導電層２が遠赤外光を反射する特性を有していると、近赤外光の透過率が高くなるようにナノ結晶層３の状態を制御しても、室内の熱は輻射熱として屋外に逃げない、理想的な状態を実現することができる。また、夏期に近赤外光の透過率が低くなるように制御したときも、屋外からの遠赤外光が室内に入ることを防止できるので、やはり理想的な状態を実現できる。
【００７４】
エレクトロクロミック素子１００が表示を目的としないものである場合、第１透明導電層１の電極取り出し（外部配線への接続）は、１箇所で行われてもよいし、複数箇所で行われてもよい。１箇所の場合、エレクトロクロミック素子１００の組み立て工程が簡略化されるとともに配線の引き回しを簡素にすることができる。複数箇所の場合、第１透明導電層１と第２透明導電層２との間に抵抗成分がある、すなわち電流が流れるような場合にも部分的な応答速度の遅延を防ぐことができる。
【００７５】
第１透明導電層１は、電気的に独立した複数のサブ電極に分割されていてもよい。第１透明導電層１が複数のサブ電極に分割されていると、サブ電極に対応する領域ごとに透過スペクトルを変化させることができる。図２Ａおよび図２Ｂに、第１透明導電層１が複数のサブ電極１ａに分割された構成の例を示す。
【００７６】
図２Ａに示す例では、複数のサブ電極１ａの引き回しによって、電極取り出し部ＥＰが１箇所に集約されている。サブ電極１ａの引き回し部分を、シール部７の外側やシール部７の下など、エレクトロクロミック素子１００の動作部から外して配置することによって、不要な電圧降下を防止することができる。
【００７７】
図２Ｂに示す例では、複数のサブ電極１ａが引き回されることなく、直接配線に接続される。つまり、電極取り出し部ＥＰは、複数箇所に分散されている。
【００７８】
第２透明導電層２は、第１透明導電層１と同様、電気的に独立した複数のサブ電極に分割されていてもよいし、分割されていなくてもよい。
【００７９】
［シール部］
シール部７の材料としては、例えばＵＶ硬化型の樹脂材料を用いることができる。
【００８０】
図３に、シール部７の他の構成の例を示す。図３に示す例では、シール部７は、異なる材料（シール材）から形成された２つの領域７ａおよび７ｂを有する。以下では、相対的に内側に位置する領域７ａを「内側領域」と呼び、相対的に外側に位置する領域７ｂを「外側領域」と呼ぶ。
【００８１】
内側領域７ａは、外側領域７ｂを形成するシール材よりも耐溶剤性の高いシール材から形成されている。これに対し、外側領域７ｂは、内側領域７ａを形成するシール材よりも接着力の強いシール材から形成されている。
【００８２】
このように、電解質層５（電解液）に接触する内側領域７ａを耐溶剤性の高いシール材で形成するとともに、外側領域７ｂを接着力の強いシール材で形成することにより、シール部７の高い信頼性および強い接着力を両立させることができる。
【００８３】
［製造方法］
エレクトロクロミック素子１００を製造する際、液晶パネルや色素増感型太陽電池等の製造に用いられる種々の方法・工程を用いることができる。第１基板１１および第２基板１２としてプラスチック基板（樹脂基板）を用いる場合には、ロール・ツー・ロール法によって貼り合せ工程を連続的に行うことができるので、製造コストを低減することが可能である。また、一連の工程を脱酸素乾燥雰囲気下で行うことにより、エレクトロクロミック素子１００の信頼性を向上させることができる。
【００８４】
［エレクトロクロミック素子の耐久性の検証結果］
エレクトロクロミック素子１００の試作例（実施例）を以下のようにして作製し、その耐久性を検証した。図４は、実施例の作製方法のフローチャートである。
【００８５】
・ゼオライトの調製（ステップＳ１）
ＮａＡ型ゼオライトの粉末（和光純薬製、Ａ−４、７５μｍ通過品）を充填したカラムに、４Ｍ ＬｉＣｌ溶液を５０℃で１時間流通させ、９７．０%のカチオンがＬｉイオンに交換されたゼオライト体５を得た。なお、カチオンのＬｉイオンへの交換率は、ゼオライト体５を溶媒に溶解させた後、溶液中に含まれるＬｉイオンおよびＮａイオンの濃度をＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析法で求め、Ｌｉイオン濃度とＮａイオン濃度の合計に対するＬｉイオン濃度の割合から算出した。
【００８６】
イオン交換後のゼオライト体５を水で洗浄し、１００℃で乾燥させた後に５００℃で３時間焼成して脱水処理をした。
【００８７】
・透明導電層付き基板の作製（ステップＳ２）
第１基板１１および第２基板１２としてそれぞれガラス基板を用意した。次に、第１基板１１上に、近赤外領域において透明となるようなチタンドープ酸化インジウム（Titanium-doped Indium Oxide：ＩｎＴｉＯ）をスパッタ法により堆積し、厚さ９０ｎｍの第１透明導電層１を形成した。同様にして、第２基板１２上に第２透明導電層２を形成した。第１透明導電層１が形成された第１基板１１および第２透明導電層２が形成された第２基板１２をそれぞれガラススクライバーを用いて７ｃｍ×６ｃｍのサイズに切断した。
【００８８】
・ナノ結晶層の形成（ステップＳ３）
第１基板１１上、より具体的には第１透明導電層１１上に、ＡＴＯナノ粒子の分散液をスピンコート法により塗布し、ホットプレート上で９０℃で１分間乾燥させた後、オーブンにおいて１４０℃で５分間焼成を行うことにより、厚さ９０００Åのナノ結晶層３を形成した。使用したＡＴＯナノ粒子分散液は、平均粒径が２０ｎｍのＡＴＯナノ粒子を含んでおり、分散媒は、メチルイソブチルケトンとイソブチルアルコールとの２：１混合液である。
【００８９】
・スペーサの散布（ステップＳ４）
続いて、セル厚を一定に保つための樹脂スペーサ（粒径１００μｍ）を３ｗｔ％含むイソプロピルアルコール溶液をナノ結晶層３上に散布し、１２５℃のホットプレート上で１０分間乾燥させた。
【００９０】
・ゼオライト添加された電解液の準備（ステップＳ５）
次に、１Ｍ ＬｉＰＦ６のＥＣ（Ethylene carbonate）・ＤＭＣ（Dimethyl Carbonate）溶液（ＥＣ：ＤＭＣ＝１：２、キシダ化学製）に対し、上述したように調整された（つまりＬｉイオンでイオン交換された）ゼオライト体５を１ｗｔ%添加した電解液を準備した。
【００９１】
・電解液の滴下および封止（ステップＳ６）
ナノ結晶層３および第１透明導電層１が形成された第１基板１１上に電解液を０．３ｍｌ滴下した。その後、第２透明導電層２が形成された第２基板１２を第１基板１１に重ね合わせ、外周部をＵＶ硬化型樹脂材料で封止して電解質層４を形成した。このようにして、実施例のエレクトロクロミック素子１００が得られた。
【００９２】
・比較例１
電解液にゼオライト体を添加しない点以外は実施例と同様にして、比較例１のエレクトロクロミック素子を作製した。
【００９３】
・比較例２
ゼオライト体として、Ｌｉイオンを含まないＮａＡ型ゼオライトの粉末（和光純薬製、Ａ−４、７μｍ通過品、ゼオライト）を洗浄・脱水したものを用いる点以外は実施例と同様にして、比較例２のエレクトロクロミック素子を作製した。
【００９４】
・評価方法
実施例、比較例１および比較例２について、第２透明導電層２の電位を０Ｖとし、８０℃環境下で第１透明導電層１に＋３Ｖおよび−３Ｖの電圧を２分間隔で交互に印加した。＋３Ｖの電圧印加１回（２分）と−３Ｖの電圧印加１回（２分）とを合わせて１サイクル（計４分）としたときの、サイクル回数と動作シフト範囲との関係を図５に示す。なお、「動作シフト範囲」は、光の波長１８００ｎｍにおける＋３Ｖおよび−３Ｖの電圧印加時のセルの透過率の差分である。
【００９５】
図５からわかるように、比較例１と比較例２とを比較すると、比較例１よりも比較例２の方が、サイクル回数の増加に伴う動作シフト範囲の減少が小さく、耐久性が向上している。これは、ゼオライト体による水分除去と夾雑イオンの吸着の効果によるものと考えられる。また、比較例２と実施例とを比較すると、比較例２よりも実施例の方が、サイクル回数の増加に伴う動作シフト範囲の減少が小さく、耐久性がさらに向上していることがわかる。これは、ゼオライト体５のＮａイオンがＬｉイオンに置換されたことにより、電解質層４（電解液）の汚染が抑制されたことによるものと考えられる。
【００９６】
図６Ａおよび図６Ｂは、実施例において比較例２よりも耐久性が向上する理由を説明するための図である。図６Ａは、比較例２におけるイオン交換の様子を示しており、図６Ｂは、実施例におけるイオン交換の様子を示している。
【００９７】
図６Ａに示す比較例２では、ゼオライト体８０５によって、電解質層（電解液）８０４中の水分が除去される。また、ゼオライト体８０５によって、電解質層８０４中の夾雑イオン（ＳｎイオンやＩｎイオン）が吸着される。しかしながら、ゼオライト体８０５に含まれるカチオン（図示している例ではＭｇイオンやＣａイオン）がイオン交換によって電界質層８０４中に溶出するので、電解質層８０４が汚染され得る。
【００９８】
図６Ｂに示す実施例では、ゼオライト体５によって、電解質層（電解液）４中の水分が除去される。また、ゼオライト体５によって、電解質層４中の夾雑イオン（ＳｎイオンやＩｎイオン）が吸着される。ゼオライト体５に含まれる第２カチオン（Ｌｉイオン）は、もともと電解質層４中に存在する第１カチオンと同種なので、イオン交換によって電界質層４中に溶出しても電解質層４を汚染しない。
【００９９】
なお、上述した実施例では、ナノ結晶層３と第２透明導電層２との間に位置する電解質層４を形成する際、第２基板１２を第１基板１１に重ね合わせる（つまりナノ結晶層３が第２透明導電層２に対向するように、第１透明導電層１と第２透明導電層２とを配置する）前に、ナノ結晶層３上に電解液を滴下したが、電解質層４を形成する工程は、この例に限定されない。電解液を、第２透明導電層上に滴下してもよい。また、第２基板１２を第１基板１１に重ね合わせた後に、ナノ結晶層３と前記第２透明導電層との間に電解液を注入してもよい。
【０１００】
（実施形態２）
図７を参照しながら、本実施形態におけるエレクトロクロミック素子２００を説明する。図７は、エレクトロクロミック素子２００を模式的に示す断面図である。以下では、エレクトロクロミック素子２００が実施形態１のエレクトロクロミック素子１００と異なる点を中心に説明を行う。
【０１０１】
本実施形態のエレクトロクロミック素子２００では、図７に示すように、ゼオライト体５Ａは、第１透明導電層１上のナノ結晶層３の表面と、第２透明導電層２の表面とに接しており、第１透明導電層１および第２透明導電層２を支持している。つまり、ゼオライト体５Ａは、第１基板１１と第２基板１２との距離（セル厚）を規定するためのスペーサとして機能している。ゼオライト体５Ａをスペーサとして機能させることにより、エレクトロクロミック素子２００を製造する際には、スペーサを散布（あるいは形成）する工程を省略することができる。
【０１０２】
エレクトロクロミック素子２００は、例えば以下のようにして製造することができる。図８は、エレクトロクロミック素子２００の製造方法のフローチャートである。
【０１０３】
・ゼオライトの調製（ステップＳ１１）
１００μｍ径のビーズ形に成形されたＮａＡ型ゼオライトに対して、Ｌｉイオンによるイオン交換を行い、ゼオライト体５Ａを得る。イオン交換後のゼオライト体５Ａを水で洗浄し、乾燥・焼成を行って脱水処理をする。
【０１０４】
・透明導電層付き基板の作製（ステップＳ１２）
第１基板１１および第２基板１２としてそれぞれガラス基板を用意する。次に、第１基板１１上に、近赤外領域において透明となるようなＩｎＴｉＯをスパッタ法により堆積し、第１透明導電層１を形成する。同様にして、第２基板１２上に第２透明導電層２を形成する。
【０１０５】
・ナノ結晶層の形成（ステップＳ１３）
第１基板１１上、より具体的には第１透明導電層１１上に、ＡＴＯナノ粒子の分散液をスピンコート法により塗布し、ホットプレート上で９０℃で１分間乾燥させた後、オーブンにおいて１４０℃で５分間焼成を行うことにより、ナノ結晶層３を形成する。使用したＡＴＯナノ粒子分散液は、平均粒径が２０ｎｍのＡＴＯナノ粒子を含んでおり、分散媒は、メチルイソブチルケトンとイソブチルアルコールとの２：１混合液である。
【０１０６】
・ゼオライト添加された電解液の準備（ステップＳ１４）
次に、１Ｍ ＬｉＰＦ６のＥＣ（Ethylene carbonate）・ＤＭＣ（Dimethyl Carbonate）溶液（ＥＣ：ＤＭＣ＝１：２、キシダ化学製）に対し、上述したように調整された（つまりＬｉイオンでイオン交換された）ゼオライト体５Ａを１ｗｔ%添加した電解液を準備する。
【０１０７】
・電解液の滴下および封止（ステップＳ１５）
ナノ結晶層３および第１透明導電層１が形成された第１基板１１上に電解液を滴下する。その後、第２透明導電層２が形成された第２基板１２を第１基板１１に重ね合わせ、外周部をＵＶ硬化型樹脂材料で封止して電解質層４を形成する。このようにして、実施例のエレクトロクロミック素子２００が得られる。
【０１０８】
（実施形態３）
実施形態１および２のエレクトロクロミック素子１００および２００は、例えばスマートウィンドウ（調光窓）に好適に用いることができる。エレクトロクロミック素子１００および２００を、窓の透光板（ガラス板やアクリル板）に重ねて設置することにより、可視光域の透過率を保持したまま、室外からの近赤外域の透過スペクトルを切り替えて日射熱取得率を制御することができる。
【０１０９】
以下、図９を参照しながら、本実施形態におけるスマートウィンドウ３００を説明する。図９は、スマートウィンドウ３００を模式的に示すブロック図である。
【０１１０】
スマートウィンドウ３００は、図９に示すように、調光部２０、制御部３０、スイッチ部３２、通信部３４および電源部３６を備える。
【０１１１】
調光部２０は、エレクトロクロミック素子を含む窓状の部分であり、いわばスマートウィンドウ３００の本体部である。調光部２０の具体的な構成については後に詳述する。
【０１１２】
制御部３０は、スイッチ部３２または通信部３４から送信された信号に基づいて、調光部２０の動作を制御する。制御部３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や専用プロセッサ等の演算部と、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶部とを備えた回路基板である。
【０１１３】
電源部３６は、制御部３０および調光部２０に電力を供給する電源回路である。電源部３６は、脱着可能な一次電池、二次電池等を含み得る。
【０１１４】
スイッチ部３２は、ユーザによる入力を受け付ける。スイッチ部３２は、例えばユーザによって操作される切替えスイッチを含み、切替えスイッチの操作に応じた信号（操作入力信号）を制御部３０に送信する。
【０１１５】
通信部３４は、外部の通信装置４０からの信号を受信する受信部を含んでいる。通信部３４は、通信装置４０と例えば無線通信により接続されている。無線通信としては、赤外線通信や、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｚ―Ｗａｖｅ（登録商標）などを用いることができる。通信装置４０は、リモートコントローラ等の端末装置である。通信部３４と通信装置４０との間の通信は、通信装置４０から通信部３４に、調光部２０の制御に関する信号が一方的に送られる片方向通信であってもよいし、双方向通信であってもよい。双方向通信の場合、例えば、調光部２０のエラー信号を通信装置４０に送り、その内容を通信装置４０で表示可能とすることができる。双方向通信を行う場合、通信部３４は、受信部に加えて送信部を含む。
【０１１６】
調光部２０の制御は、上述したように、スイッチ部３２や通信装置４０から手動で行うことができる。あるいは、調光部２０の状態を自動的および／または定期的に切り替えてもよい。例えば、スマートウィンドウ３００内にタイマ部（例えば時計）を設けることによって、スイッチ部３２や通信部３４を設けずに、調光部の状態を定期的に切り換えることができる。また、各地域の天気や気温に関するインターネット上の情報を利用して、近赤外光の室内への取り込みを制御してもよい。具体的には、例えば、スマートウィンドウ３００を設置する住所に対応する天気や気温の情報をサービスとして配信し、これを通信装置４０または直接通信部３４で受信して調光部２０の制御に利用することができる。また、インターネット上の情報を用いる代わりに、通信装置４０または通信部３４をＨＥＭＳ（Home Energy Management System）に接続し、温度センサ等との組み合わせで室内温度や屋外温度、消費電力等を管理して、調光部２０の動作に反映させてもよい。
【０１１７】
続いて、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照しながら、調光部２０の具体的な構成を説明する。以下では、調光部２０が実施形態１のエレクトロクロミック素子１００を含む場合を例示する。また、図１０Ａでは、第１透明導電層１、ナノ結晶層３、電解質層４、第２透明導電層２の積層構造を１つの調光層９として示している。
【０１１８】
調光部２０は、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、エレクトロクロミック素子１００と、ガラス板（透光板）２１と、グレージングチャンネル（「グレチャン」と呼ばれることもある）２２とを有する。
【０１１９】
ガラス板２１は、例示しているように典型的には矩形状である。なお、ここでは透光板としてガラス板２１を例示しているが、透光板はこれに限定されるものでなく、透光性を有する板状の部材であればよい。例えば、透光板としてアクリル板を用いてもよい。
【０１２０】
エレクトロクロミック素子１００は、接着層２３を介してガラス板２１に貼り合わされている。接着層２３は、糊剤、ＵＶ硬化樹脂等から形成される。エレクトロクロミック素子１００は、典型的には、ガラス板２１と略同じ外形を有している。図示している例では、エレクトロクロミック素子１００は、ガラス板２１の屋内側に配置されている。言い換えると、ガラス板２１はエレクトロクロミック素子１００の屋外側に配置されている。エレクトロクロミック素子１００は、上述した電源部３６に配線２４を介して電気的に接続されている。
【０１２１】
グレージングチャンネル２２は、ガラス板２１の周縁部およびエレクトロクロミック素子１００の周縁部を囲む（挟む）ように配置されている。
【０１２２】
ガラス板２１、エレクトロクロミック素子１００およびグレージングチャンネル２２は、框（図１０Ａおよび図１０Ｂでは不図示）によって支持される。図１１Ａおよび図１１Ｂに、框２８が配置された状態を示す。
【０１２３】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、框２８は、ガラス板２１、エレクトロクロミック素子１００およびグレージングチャンネル２２を支持する枠状の支持体である。ガラス板、エレクトロクロミック素子１００およびグレージングチャンネル２２は、一体的に框２８に組み付けられている。グレージングチャンネル２２は、ガラス板２１およびエレクトロクロミック素子１００と、框２８との間に位置しており、ガラス板２１およびエレクトロクロミック素子１００と框２８との隙間を塞いで気密性および水密性を確保している。
【０１２４】
スマートウィンドウ３００では、屋外からガラス板２１を介して屋内に入射する近赤外光の透過率をエレクトロクロミック素子１００で調節することにより、日射熱取得率を制御することができる。
【０１２５】
ガラス板（透光板）２１の法線方向から見たとき、エレクトロクロミック素子１００のシール部７は、図１０Ａおよび図１１Ａに示すように、グレージングチャンネル２２からはみ出ないように配置される（つまりグレージングチャンネル２２に重なっている）ことが好ましい。これにより、シール部７が外部から見えなくなるので、スマートウィンドウ５００の意匠性を高くすることができる。
【０１２６】
既に説明したように、エレクトロクロミック素子１００のナノ結晶層３の透過スペクトルは、印加電圧の変化に応じて変化する。ナノ結晶層３が、電解質層４とガラス板（透光板）２１との間に位置している（つまり、第１基板１１および第２基板１２のうち、第１基板１１が相対的に屋外側で第２基板１２が相対的に屋内側に位置している）ことが好ましい。これにより、太陽からの近赤外光を、電解質層４に入射する前に効率よく遮断することができるので、スマートウィンドウ３００の耐久性をいっそう向上させることができる。
【０１２７】
なお、本開示の実施形態によるエレクトロクロミック素子は、窓ガラス以外のものに設置されてもよく、例えば、農業用のビニールハウスに設置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本開示の実施形態によると、ナノ結晶層を備えたエレクトロクロミック素子の劣化を好適に抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１    第１透明導電層
１ａ    サブ電極
２    第２透明導電層
３    ナノ結晶層
４    電解質層
５    ゼオライト体
６    電源
７    シール部
７ａ    内側領域
７ｂ    外側領域
１１    第１基板
１２    第２基板
２０    調光部
２１    透光板（ガラス板）
２２    グレージングチャンネル
２３    接着層
２４    配線
２８    框
３０    制御部
３２    スイッチ部
３４    通信部
３６    電源部
４０    通信装置
１００、２００    エレクトロクロミック素子
３００    スマートウィンドウ
【図１】
2020129097.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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