(57)【要約】【課題】本発明は、小型化することができ、形状の自由度が従来の調光部材よりも大きく、水素化・脱水素化を短時間で、少量の水素により行うことが可能なガスクロミック調光部材を提供することを目的とする。【解決手段】対向して配置された一対の透明基材と、  前記一対の透明基材の互いに対向する面のうち、一方または双方の面に形成され、水素化・脱水素化により光学的特性が可逆的に変化する調光素子を有する調光部と、  前記一対の透明基材間に水素含有気体を導入する水素供給手段と、  前記一対の透明基材間から水素を除去する脱水素化手段と、を備え、  前記一対の透明基材は、前記調光部を介して直接積層され、前記調光部を形成した領域において、対向する面が部分的に接しているガスクロミック調光部材を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向して配置された一対の透明基材と、
前記一対の透明基材の互いに対向する面のうち、一方または双方の面に形成され、水素化・脱水素化により光学的特性が可逆的に変化する調光素子を有する調光部と、
前記一対の透明基材間に水素含有気体を導入する水素供給手段と、
前記一対の透明基材間から水素を除去する脱水素化手段と、を備え、
前記一対の透明基材は、前記調光部を介して直接積層され、前記調光部を形成した領域において、対向する面が部分的に接しているガスクロミック調光部材。
【請求項２】
前記脱水素化手段が、前記一対の透明基材間に気体を供給する気体供給手段を有する請求項１に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項３】
前記脱水素化手段は、
前記気体供給手段により前記一対の透明基材間に供給する気体中から、酸素を低減する酸素低減手段、および／または、水分を除去する第１の水分除去手段を有する請求項２に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項４】
前記気体供給手段は前記一対の透明基材間に供給した気体を回収し、循環使用しており、
前記気体供給手段は、回収した気体を前記一対の透明基材間に再度供給するための経路上に、前記酸素低減手段、および／または、前記第１の水分除去手段を備えている請求項３に記載のガスクロミック調光部材
【請求項５】
前記気体供給手段が供給する気体が、酸素含有気体である請求項２乃至４いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項６】
前記脱水素化手段が、前記一対の透明基材間から水素を排気する水素排気手段または前記一対の透明基材間を減圧する減圧手段を備えており、
前記水素排気手段または減圧手段により、前記一対の透明基材間の水素分圧を低下した後、
前記気体供給手段により前記一対の透明基材間に酸素含有気体を導入することにより前記調光素子の脱水素化を行い、
前記酸素含有気体の酸素濃度が、前記酸素含有気体を導入することにより前記一対の透明基材間に発生する水の量が飽和水蒸気圧を超えない濃度である請求項５に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項７】
前記脱水素化手段が、前記一対の透明基材間から水素を排気する水素排気手段または前記一対の透明基材間を減圧する減圧手段を備えている請求項１乃至５いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項８】
前記一対の透明基材間を減圧する減圧手段をさらに備えている請求項１乃至７いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項９】
前記一対の透明基材間の酸素を除去する酸素除去手段、および／または、前記一対の透明基材間の水分を除去する第２の水分除去手段をさらに備えている請求項１乃至８いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１０】
前記水素供給手段が、前記一対の透明基材間に水素を供給する前に、前記酸素除去手段、および／または、前記第２の水分除去手段により、前記一対の透明基材間の酸素および／または水分を除去する請求項９に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１１】
前記透明基材が、ガラスおよび／またはプラスチックである請求項１乃至１０いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１２】
前記調光部が、前記調光素子の水素化・脱水素化反応の触媒機能を有する触媒層をさらに備えている請求項１乃至１１いずれか一項に記載のガスクロミック調光層。
【請求項１３】
前記調光素子と前記触媒層との間には、前記調光素子の成分と前記触媒層の成分とが相互拡散することを防止するためのバッファー層が設けられ、
前記触媒層の表面には、水素を透過し前記調光素子の酸化を防止する保護膜が設けられている請求項１２に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１４】
前記調光素子として、マグネシウム合金薄膜および／または遷移金属酸化物薄膜を、
前記触媒層として、パラジウムおよび／または白金の薄膜を、それぞれ有する請求項１２または１３に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１５】
前記水素供給手段は水素を製造するための水素製造手段を有する請求項１乃至１４いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１６】
前記水素製造手段は、水素製造の際の原料として、空気中の水分を用いることを特徴とする請求項１５に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１７】
水素含有気体を外部に放出する経路上に、外部に放出する気体から水素の濃度を低減する水素濃度低減手段を備えており、
前記水素濃度低減手段は、パラジウムおよび／または水素貯蔵材料を有する手段である請求項１乃至１６いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【請求項１８】
前記一対の透明基材間の水素濃度検出手段を備えており、
前記水素濃度検出手段は、前記調光素子の電気抵抗を測定することにより水素濃度を検出する、請求項１乃至１７いずれか一項に記載のガスクロミック調光部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスクロミック調光部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、建物において窓（開口部）は大きな熱の出入り場所になっている。例えば、冬の暖房時の熱が窓から流失する割合は４８％程度であり、夏の冷房時に窓から熱が流入する割合は７１％程度にも達する。従って、窓における光・熱を適切に制御することにより、膨大な省エネルギー効果を得ることができる。
【０００３】
調光部材は、このような目的で開発されたものであり、光・熱の流入・流出を制御する機能を有している。
【０００４】
このような調光部材の調光素子にはいくつかの種類があり、例えば以下のような材料を用いた方式が挙げられる。
１）電流・電圧の印加により可逆的に光透過率の変化するエレクトロクロミック材料
２）温度により光透過率が変化するサーモクロミック材料
３）雰囲気ガスの制御により光透過率が変化するガスクロミック材料
この中でも、調光素子として酸化タングステン薄膜等のエレクトロクロミック材料を用いたエレクトロクロミック調光部材の研究が最も進んでおり、現在、ほぼ実用化段階に達しており、市販品も出されている。しかしながら、エレクトロクロミック調光部材は十分な光学特性を得るためには調光部材を構成する調光素子を５層程度の多層薄膜構造にする必要があり、コストが非常に高くなってしまうという問題がある。これに対して、ガスクロミック調光部材は調光素子の構造がエレクトロクロミック調光部材に比べて簡単なので、低コストで製造できる調光部材として期待されており、その調光素子の材料や調光部の構造について各種検討がなされてきた（例えば、特許文献１〜４）。
【０００５】
また、ガスクロミック調光部材においては、調光素子に対して水素を供給する経路を確保するためにスペーサーを介して１対のガラスを貼り合わせ、係る１対のガラスの対向する面の少なくとも一方に調光素子を配置した構成の装置が用いられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５６３５７２９号明細書
【特許文献２】米国特許第５９０５５９０号明細書
【特許文献３】米国特許第６６４７１６６号明細書
【特許文献４】特開２０１０−０６６７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようにスペーサーを介して一対のガラスを貼り合わせた構成を有する場合、調光部材全体の厚さが厚くなり、形状も制限される。このためペアガラスが使えない自動車などには利用できない等、適用できる範囲が制限されていた。
【０００８】
また、１対のガラス間に大きな空間を有するため、水素化を行う際には大量の水素が必要となり、脱水素化を行う際には係る空間内から水素を除去するために多くの時間を要していた。このため、装置が巨大化し、光学特性の変化に時間を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、小型化することができ、形状の自由度が従来の調光部材よりも大きく、水素化・脱水素化を短時間で、少量の水素により行うことが可能なガスクロミック調光部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、対向して配置された一対の透明基材と、
前記一対の透明基材の互いに対向する面のうち、一方または双方の面に形成され、水素化・脱水素化により光学的特性が可逆的に変化する調光素子を有する調光部と、
前記一対の透明基材間に水素含有気体を導入する水素供給手段と、
前記一対の透明基材間から水素を除去する脱水素化手段と、を備え、
前記一対の透明基材は、前記調光部を介して直接積層され、前記調光部を形成した領域において、対向する面が部分的に接しているガスクロミック調光部材を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、小型化することができ、形状の自由度が従来の調光部材よりも高く、水素化・脱水素化を短時間で、少量の水素により行うことが可能なガスクロミック調光部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るガスクロミック調光部材の説明図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るガスクロミック調光部材の説明図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る水素製造手段の説明図
【図４】本発明の第２の実施形態に係る水素製造手段の説明図
【図５】本発明の第１の実施形態に係るガスクロミック調光部材の説明図
【図６】本発明の第１の実施形態に係るガスクロミック調光部材において水素濃度検出手段を設けた構成例の説明図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るがスクロミック調光部材（自動調光部材）の説明図
【図８】本発明の第３の実施形態に係るガスクロミック調光部材を備えた画像表示装置の説明図
【図９】本発明の第４の実施形態に係るガスクロミック調光部材を備えた防眩ミラーの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［第１の実施形態］
本実施形態では、本発明のガスクロミック調光部材の構成例について説明する。
【００１４】
本実施形態のガスクロミック調光部材は、対向して配置された一対の透明基材を備えている。そして、前記一対の透明基材の互いに対向する面のうち、一方または双方の面には、水素化・脱水素化により光学的特性が可逆的に変化する調光素子を有する調光部が形成されている。さらに、前記一対の透明基材間に水素含有気体を導入する水素供給手段と、前記一対の透明基材間から水素を除去する脱水素化手段と、を備えており、前記一対の透明基材は、前記調光部を介して直接積層され、前記調光部を形成した領域において、対向する面が部分的に接しているものである。
【００１５】
具体的な構成例について図１を用いて説明する。図１（Ａ）は本実施形態のガスクロミック調光部材の斜視図を示しており、図１（Ｂ）は図１（Ａ）において、図中矢印Ａの方向から見たガスクロミック調光部材の断面図を示している。なお、図１（Ａ）においては、水素供給手段１４、脱水素化手段１５の構成を省略して示している。
【００１６】
ガスクロミック調光部材は、図１（Ａ）に示すように、一対の透明基材１１を有している。そして、前記一対の透明基材１１である第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２の対向する面の少なくとも一方の面に調光部１２が配置されている。そして、第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２は、調光部１２を介して積層され、調光部を形成した領域において、対向する面が部分的に接している。一対の透明基材１１は、上記の状態を保持できるよう固定部材１３により固定することができる。
【００１７】
また、図１の場合、第１の透明基材１１１の表面に設けられた開口部に接続された配管１６、１７が設けられており、図１（Ｂ）に示すように、配管１６、１７にはそれぞれ第１、第２の透明基材間に水素含有気体を供給する水素供給手段１４と、第１、第２の透明基材間から水素を除去するための脱水素化手段１５とを接続することができる。
【００１８】
なお、図１（Ｂ）においては、透明基材１１２と調光部１２との間に隙間があるように記載されているが、これは構成が分かり易くなるように記載したものであり、実際には両者は部分的に接触するように構成することができる。図２以下についても同様である。
【００１９】
ガスクロミック調光部材を構成する各部について以下に説明する。
【００２０】
透明基材１１について説明する。透明基材１１は、第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２を有している。図１においては、第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２の厚さ、大きさが異なる構成を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、両者の厚さ及び大きさが同じであっても良く、厚さ及び大きさのいずれか一方が異なる構成であってもよい。また、例えば透明基材の表面に鏡面を形成することもできる。
【００２１】
また、第１、第２の透明基材は、両者を調光部を介して積層できるように構成されていればよく、図１のような平板形状に限定されるものではない。透明基材は、その面内に例えば曲面や球面を有していてもよく、その形状は任意の形状とすることができる。
【００２２】
透明基材１１の材質としては特に限定されるものではないが、ガスクロミック調光部材において用いる部材であり、可視光を透過させる部材であることから、可視光の透過率の高い材料が好ましい。このため、例えば上記透明基材が、ガラスおよび／またはプラスチックであることが好ましい。プラスチックとしては例えば、アクリル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等を好ましく用いることができる。
【００２３】
ガラス、プラスチックいずれの場合であっても、透明基材の厚さは特に限定されるものではなく、ガスクロミック調光部材に要求される厚さや強度から選択することができ、シート状、薄板、厚板いずれの状態であっても良い。
【００２４】
また、透明基材には必要に応じて水素供給手段等と接続するための開口部を設けることもできる。図１においては一方の面に隣り合うように２つの開口部を設けた構成を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、任意の数、形状、サイズの開口部を設けることができる。なお、透明基材の面上に開口部を設けた場合、視認性に影響を与える恐れがあるため、用途によっては透明基材の側面側に、該透明基材間と連通するように配管等を接続した構成とすることもできる。
【００２５】
次に調光部１２について説明する。
【００２６】
調光部１２の材質、構成については特に限定されるものではなく、調光部１２が有する調光素子１２１が水素化・脱水素化により、その光学特性を可逆的に変化させるものであればよい。
【００２７】
水素化、脱水素化により可逆的に光学的特性が変化する調光素子１２１の材料として、２つのタイプの材料が知られており、具体的には、「調光ミラー薄膜」と呼ばれる反射型調光体と、吸収型調光体とが知られている。本実施形態のガスクロミック調光の調光素子としては、反射型調光体および／または吸収型調光体を用いることができる。
【００２８】
反射型調光体は、水素化、脱水素化を行うことにより、透明な状態と、光を反射する鏡の状態とをスイッチングすることができる。一方、吸収型調光体は、水素化、脱水素化を行うことにより、透明な状態と、着色した、光を透過しない状態とをスイッチングすることができる。
【００２９】
反射型調光体の調光素子としては、例えばマグネシウム合金薄膜を好ましく用いることができ、吸収型調光体の調光素子としては、例えば遷移金属酸化物薄膜を好ましく用いることができる。このため、前記調光素子として、マグネシウム合金薄膜および／または遷移金属酸化物薄膜を好ましく用いることができる。
【００３０】
反射型調光体の調光素子としては、上記の様にマグネシウム合金薄膜を好ましく用いることができ、特に、マグネシウムと遷移金属のマグネシウム合金薄膜をより好ましく用いることができる。中でも、耐久性の観点から、マグネシウム・ニッケル合金薄膜またはマグネシウム・イットリウム合金薄膜をさらに好ましく用いることができる。
【００３１】
吸収型調光体の調光素子としては、上記の様に遷移金属酸化物薄膜を好ましく用いることができ、特に、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化クロム、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化チタンから選択された１以上の材料を含む遷移金属酸化物薄膜をより好ましく用いることができる。中でも着色効率の観点から酸化タングステン薄膜をさらに好ましく用いることができる。
【００３２】
調光素子の厚さについては特に限定されるものではなく、要求される光の透過の程度等に応じて選択することができる。例えば、反射型調光体の場合には１つの調光素子の膜厚が３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。また、吸収型調光体の場合には、１つの調光素子の膜厚が３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下であることが好ましい。ここで、１つの調光素子の膜厚とは、複数の調光素子を有する構成とした場合に、それぞれの調光素子の厚さを意味している。
【００３３】
調光素子の形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、化学気相蒸着法、ゾル・ゲル法等により形成することができ、透明基材の対向する一方または双方の面に形成することができる。
【００３４】
調光素子は一層のみからなる構成とすることもできるが、二層以上を積層した構成とすることもできる。二層以上積層する場合には、反射型調光体および吸収型調光体いずれか一方のみを含む構成とすることもでき、両方のタイプの調光素子を含むように構成することもできる。
【００３５】
また、本実施形態の調光部は、前記調光素子が、上述した水素化・脱水素化により光学的特性が可逆的に変化する調光素子と、前記調光素子の水素化・脱水素化反応の触媒機能を有する触媒層と、を備えている構成とすることが好ましい。これは、このような構成とすることにより、調光素子の水素化、脱水素化反応の反応速度を速めることができるためである。具体的には、例えば図１に示すように、透明基材１１１上に成膜した調光素子１２１の、透明基材１１１と対向しない側の面に触媒層１２２を形成（積層）することが好ましい。
【００３６】
触媒層の材料としては、調光素子の水素化、脱水素化反応の反応速度を速めることができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、パラジウムおよび／または白金の薄膜であることが好ましい。
【００３７】
触媒層の膜厚は特に限定されるものではなく、コストや、要求される反応速度の向上の程度により任意に選択することができるが、２ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
触媒層の形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、化学気相蒸着法等により形成することができる。
【００３９】
さらに、前記調光素子と前記触媒層との間には、前記調光素子の成分と前記触媒層の成分とが相互拡散することを防止するためのバッファー層が設けられ、前記触媒層の表面には、水素を透過し調光素子の酸化を防止する保護膜が設けられている構成とすることがより好ましい。係る構成を有することにより、水素化、脱水素化のスイッチングの繰り返しに対する調光部材の耐久性を高めることができる。
【００４０】
バッファー層としては、調光素子の（金属）成分と触媒層の成分とが相互拡散することを防止することができるものであれば特に限定されるものではない。例えば、チタン、ニオブ、タンタル、又はバナジウムの金属薄膜を用いることができる。
【００４１】
バッファー層の形成方法は特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、化学気相蒸着法等により形成することができる。
【００４２】
また、保護膜としては、水素透過性及び撥水性を有する層を好ましく用いることができる。保護膜には、水素（プロトン）に対して透過性の特性を、水に対して非透過性（撥水性）の特性を有する材料を好ましく用いることができる。例えば、保護膜には、ポリテトラフルオロエチル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、酢酸セルロース等のポリマーや、酸化チタン薄膜等の無機薄膜を好ましく用いることができる。
【００４３】
保護膜は、ポリマーの膜の場合には例えばポリマーを分散させた分散液を塗布、乾燥する方法により、無機薄膜の場合には例えば無機物をスパッタリング法により成膜する方法により形成することができる。
【００４４】
図１においては、調光部１２が一方の第１の透明基材１１１に形成された例を示しているが、係る形態に限定されるものではない。たとえば第１の透明基材１１１側に設けず第２の透明基材１１２に形成することもできる。また、第１、第２の透明基材両方に設ける構成とすることもできる。さらに、図１においては、調光部１２として、調光素子１２１と触媒層１２２を設けた構成を示しているが、上記のように保護膜やバッファー層を設けることもできる。
【００４５】
第１、第２の透明基材両方に調光部材１２を設けた構成例を、図２（ａ）を用いて説明する。
【００４６】
図２（ａ）に示すように、第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２にそれぞれ第１の調光素子１２１１、第２の調光素子１２１２を形成し、さらに、それぞれに触媒層１２２１、１２２２形成している。この場合も上記のようにさらに保護膜やバッファー層を設けることもできる。
【００４７】
なお、図２においては構造が分かり易いように、触媒層１２２１と触媒層１２２２との間に隙間があるように記載しているが、実際には両者が直接接触するように構成することができる。
【００４８】
上記の様に調光素子には２つのタイプの材料（反射型調光体と、吸収型調光体）があるが、この場合第１の調光素子１２１１と第２の調光素子１２１２は同じタイプの材料でもよく、異なるタイプの材料を組み合わせて用いることもできる。
【００４９】
ただし、異なるタイプの調光素子を同時に用いることによりいずれか一方のみを用いた場合よりも、光学的なダイナミックレンジの非常に大きいガスクロミック調光部材を実現することができるため好ましい。
【００５０】
例えば、反射型調光体の調光素子であるマグネシウム・イットリウム合金薄膜は水素を供給する前は鏡状態であり、吸収型調光体の調光素子である酸化クロム薄膜は水素を供給する前は黒色になっており、この状態で光はほとんど透過しない。
【００５１】
これに対して、水素を供給すると、マグネシウム・イットリウム合金薄膜は透明状態に、酸化クロム薄膜も透明状態に変わり、全体として透明になる。
【００５２】
このように、異なる材料を組み合わせて用いた場合、それぞれの調光素子が光学的に光の透過を抑制する状態における色合いが異なるため、光学的なダイナミックレンジを大きくすることができる。なお、ここでは、マグネシウム・イットリウム合金薄膜、酸化クロム薄膜の色を例に説明したが、これに限定されるものではない。
【００５３】
また、図２（ｂ）に、調光部１２を第２の透明基材１１２に形成された例を示す。
【００５４】
図２（ｂ）に示すように、第２の透明基材１１２に調光部１２が設けられている。なお、調光部１２の構成として、調光素子１２１、触媒層１２２からなる例を示しているが、上記のように保護膜やバッファー層を形成することもできる。そして、図２（ｂ）においては更に調光部材を透明基材１８に接着剤１９を介して貼り合わせた形態を示している。このように本実施形態の調光部材はさらに、窓ガラス等の透明基材に貼り付けて使用することができる。なお、これは図２（ｂ）の場合に限定されるものではなく、図１、図２（ａ）で示した形態においても同様に、窓ガラス等の透明基材と貼り付けた形態とすることができる。
【００５５】
窓ガラス等の日光が当たる部分の透明基材１８に本実施形態の調光部材を貼り付けて用いる場合、第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２の材質によっては日光に含まれる紫外線の影響により、透明基材が劣化する場合がある。このような透明基材の劣化を抑制するため、接着剤１９として紫外線をカットできる接着剤を用いたり、透明基材１８に紫外線をカットするフィルムを配置することが好ましい。
【００５６】
また、上述のように本実施形態の調光部材において用いる調光素子としては、反射型調光体、吸収型調光体いずれも用いることができるが、反射型調光体については該調光素子の薄膜の面によって反射率が異なる場合がある。これは、例えば図２（ｂ）において、透明基材１１２上に反射型調光体である調光素子１２１、触媒層１２２を積層した場合、透明基材１１２側から見た反射率と、触媒層１２２側から見た反射率と、は異なっており、透明基材１１２側から見た反射率の方が高くなる。
【００５７】
このため、所望の方向が目的の反射率となるように調光部を形成することが好ましく、例えば、図２（ｂ）において、調光素子として反射型調光体を用い、透明基材１８側にミラー面を配置する必要がある場合には、調光部１２は、図２（ｂ）のような配置とすることが好ましい。
次に固定部材１３について説明する。
【００５８】
固定部材は、上述のような対向する一方または双方の面に調光部１２が形成された一対の透明基材１１同士を固定するものである。係る固定部材は一対の透明基材（１１１、１１２）同士を固定できるものであればよく特に限定されるものではなく、各種接着剤や、図１に示すようなテープ部材を用いることができる。
【００５９】
透明基材間の隙間は小さいため、水素化や場合によっては脱水素化の際に必要となるガスの量は微小である。このため、供給したガスが透明基材間の隙間から系外に漏洩してもその量は微量であり問題はなく、固定部材は透明基材間を完全に密閉する必要はない。また、後述のように固定部材に意図して開口部を形成し、水素等を系外に放出する態様とすることもできる。ただし、調光部１２に供給した水素等が意図せず外部に放出されないように上記のように意図して開口部を設ける場合以外には、透明基材間を封止するように構成されていることが好ましい。
【００６０】
固定部材１３は一対の透明基材１１を固定する際に、透明基材の調光部１２を形成した領域について対向する面が部分的に接している状態で固定している。この場合一対の透明基材間の間隔は特に限定されるものではないが、対向する表面の微細な凹凸形状により、平均値が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍになるように固定することが好ましい。なお、一対の透明基材間の間隔とは、例えば一対の透明基材の互いに対向する面のうち一方の面に調光部を形成した場合には、調光部と他方の透明基材表面との間の距離を意味している。双方の透明基材に調光部を形成した場合には、調光部間の距離を意味している。
【００６１】
上述の様に本実施形態のガスクロミック調光部材においては、透明基材間にスペーサーを配置せず、調光部１２を介して直接積層した構成、すなわち調光部を設けた領域において両者が部分的に接する構成となっている。
【００６２】
この様に透明基材を積層した場合、従来は水素等の供給経路が確保できないと考えられていた。しかしながら、本発明の発明者らが検討を行ったところ、平坦に形成した透明基材や調光部材の表面であっても極微細な凹凸を有しており、透明基材と調光部材との間（または調光部材同士の間）に、上述の様に隙間が形成される。このため、水素等のガスの供給経路が確保できることが確認できた。また、この透明基材の間は、調光部を形成した領域においていたるところで部分的に接しているが、水素は横方向（透明基材の面方向）に拡散するため、全くムラなく調光できることもわかった。
【００６３】
例えば、１ｍ四方の透明基材の場合、従来のガスクロミック調光部材のように透明基材間にスペーサーを配置し、その間隙を５ｍｍとすると、その間に満たしたガスの容積は５リットルになるのに対して、このように密着させた透明体間の間隙の容積は１００〜２００ｃｃと小さくすることができる。このため、調光部材を水素化する際に必要となる水素量を少なくすることができる。また、水素化に要する時間が短くなるため、反応性の良いガスクロミック調光部材とすることができる。また、従来のスペーサーを配置したガスクロミック調光部材では低濃度とはいえ、例えば１ｍ四方の大きさを有する透明基材を用いた場合、上記のように５リットルの容積の水素含有ガスが透明基材間に存在することで安全性に対する懸念も問題になっていた。これに対して、本実施形態のガスクロミック調光部材においては、透明基材間の空間の容積が小さいため、該空間（間隙）を水素で満たし、もし一部から漏れたとしても、着火などの危険性がほとんど無い。
【００６４】
さらに、本実施形態の調光部材においては、従来のガスクロミック調光部材に比べてスイッチング速度を飛躍的に速くすることができる。
【００６５】
水素を供給することによりスイッチング速度を速めるためには、透明基材間の間隙を減圧してから水素を導入するのが最も効果的である。しかしながら、従来の方式のガスクロミック調光部材では、減圧を行うとガラスに大気圧がかかるため、透明基材間の面内にスペーサーやピラーを配置する必要があり、スペーサーやピラーを設けると視認性に大きな影響を与えるため、事実上透明基材間を減圧することは不可能だった。これに対して本実施形態のガスクロミック調光部材においては、透明基材と調光部とが（または調光部同士が）部分的に接しているため、スペーサーやピラーがなくとも、透明基材間を真空にしても透明基材表面にかかる大気圧を支持することができる。
【００６６】
また、スイッチング速度に関して、もう一つのスイッチング方式であるエレクトロクロミック方式と比較すると、現在実用化されているエレクトロクロミック調光ガラスでは、透明導電膜の電気抵抗がスイッチング速度の律速になるため、１ｍ四方のエレクトロクロミック調光ガラス全体をスイッチングするのに、最速でも１０分程度要していた。これに対して、同じサイズの透明基材を用いた本実施形態のガスクロミック調光部材においては、透明基材間を減圧してから水素を導入することによりスイッチングを数秒で行うことが可能になる。すなわち従来技術と比較して１００倍程度早くスイッチングを行うことができる。
【００６７】
次に、水素供給手段１４について説明する。
【００６８】
水素供給手段１４は、一対の透明基材１１間に水素を含有する気体を供給する供給手段である。水素供給手段は、特に限定されるものではないが、例えば交換可能な水素ボンベを有する構成とすることができる。また、水素供給手段は水素を製造するための水素製造手段を有する構成とすることもできる。なお、水素の供給手段が供給する水素は調光部材を水素化することができる程度の低い濃度のものでよい。
【００６９】
特にボンベの交換は煩雑であることから、水素供給手段は水素製造手段を有する構成であることが好ましい。
【００７０】
この場合の水素製造手段としては特に限定されるものではなく、各種水素の製造手段を適用することができる。
【００７１】
水素の製造手段としては、具体的には例えば、水の電気分解による水素製造手段、空気中に含まれる水分の電気分解による水素製造手段、水と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段、空気中に含まれる水分と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段を用いることができる。なお、１つの水素製造手段に限定されるものではなく、複数の水素製造手段を組み合わせて用いてもよく、さらには、水素ボンベと併用して用いることもできる。
【００７２】
特に本実施形態の調光部材では、スイッチングに用いる水素の量がわずかで済む。このため、水素製造手段は水素製造の際の原料として、空気中の水分（空気中に含まれる微量な水分）を用いることが好ましい。具体的には、上記空気中に含まれる水の電気分解による水素製造手段や、空気中に含まれる水分と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段を好ましく用いることができる。このような構成とすることにより、水の追加等を行うことなく、水素の製造を行うことができるため好ましい。
【００７３】
水の電気分解による水素製造手段としては、水を電気分解できる構成を有するものであれば良く特に限定されないが、例えば、固体高分子電解膜を用いた電気分解セルを用いることができる。このような電気分解セルにおいては、３Ｖ程度の電圧で効率的に水素を発生することができる。また、一般的に用いられているように、水に水酸化ナトリウムや水酸化カリウムを添加し、電極を入れて直接電気分解する手段であっても良い。
【００７４】
空気中に含まれる水（水蒸気）の電気分解による水素製造手段としては、高分子分離膜を用いて空気中の水分を、水素と酸素とに電気分解するものである。例えば図３に示す電気分解セル２０により行うことができる。
【００７５】
図３に示した電気分解セル２０おいては、陽極２１、陰極２２を配置し、両電極間には固体高分子電解膜２３を、陰極側には水２４を配置しておく。そして、陽極２１側に水分を含む空気を供給することにより、該水分が電気分解され、陽極側２１では酸素を発生し、陰極２２側では水素を発生させることができる。このため、陰極側の水素排出口２５から水素を供給する水素製造手段とすることができる。なお、係る形態に限定されるものではなく、空気中に含まれる水分を電気分解する水素製造手段であれば同様に用いることができる。
【００７６】
水と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段としては、水と反応することにより水素を発生する金属および／または化合物を水と反応させるものである。このような金属としては、例えば金属マグネシウム等が挙げられ、また、化合物としては水素化カルシウムや水素化マグネシウム等が挙げられる。また、水は、反応にあわせて、塩水としたり、その他成分を添加しておくこともできる。
【００７７】
水と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段としては、例えば図４に示すような構成とすることができる。図４に示した水素製造手段３０においては、水と反応する金属および／または化合物を担持したテープ３１を一方のリール３２１に巻き取っておく。そして、水素を発生させる際には、他方のリール３２２を図中の矢印の方向に回転させてテープ３１が移動する際に容器内に貯めておいた水３３と、テープ３１に担持した金属および／または化合物とが接触し、反応させて水素供給管３４から外部に供給する構成とすることができる。
【００７８】
なお、係る形態に限定されるものではなく、水と金属および／または化合物とが適宜接触、反応できるように構成されていれば良い。
【００７９】
水と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段によれば、エネルギーをほとんど使用することなく大量の水素を発生させることが可能になる。
【００８０】
空気中に含まれる水分と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段としては、例えば空気中の水分と反応し、水素を発生する物質を容器に入れておき、該容器内で空気中の水分と、該物質とを反応させることにより水素を発生させる手段が挙げられる。空気中の水分と反応し、水素を発生する物質としては、水酸化カルシウム等が挙げられる。係る水素製造手段によればエネルギーを付与することなく水素を供給することができるため好ましい。
【００８１】
また、空気中に含まれる水分と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段においては、水素の放出量を制御するため、該金属および／または化合物（以下、「金属等」とも記載する）と空気との接触の程度を制御することが好ましい。
【００８２】
この場合、例えば、該金属等を入れた容器に対して空気をファン等の空気供給手段により供給する場合には、該空気供給手段の空気供給量を制御すればよい。
【００８３】
次に脱水素化手段１５について説明する。
【００８４】
脱水素化手段１５としては調光部の脱水素化を行う際に透明基材間から水素を除去できる手段であれば特に限定されるものではなく、各種手段を用いることができる。具体的には例えば以下に説明する第１〜第３の構成例とすることができる。
【００８５】
脱水素化手段１５の第１の構成例について説明する。第１の構成例の脱水素化手段１５は、透明基材間に連通した開口部から構成される。該開口部にはバルブ等を設け開閉可能に構成しておくことが好ましい。この場合、必要に応じてバルブ等を開けることにより、水素を透明基材間から系外に自然拡散させる手段である。水素は拡散速度が速いことからこのように特段の動力を用いない手段であっても短時間で脱水素を実施することができる。
【００８６】
なお、バルブ等を設けずに常に開口部が開いている構成とすることもできる。この場合、調光部材の水素化を行う際には、開口部から漏出する分を加味して水素を供給することになる。
【００８７】
脱水素化手段１５の第２の構成例について説明する。この場合の脱水素化手段１５としては、脱水素化手段が、一対の透明基材間に気体を供給する気体供給手段を有する構成とすることが好ましい。
【００８８】
係る脱水素化手段は、透明基材間に気体を供給することにより、該透明基材間の水素を含有する気体を強制的に除去し、調光部材の脱水素を行うものである。係る手段によればより短時間で透明基材間の水素（水素含有気体）を除去することができる。
【００８９】
気体供給手段が供給する気体としては特に限定されるものではなく、一対の透明基材間の水素を除去できる気体であればよいが、酸素含有気体であることが好ましい。これは、水素を酸素含有気体中の酸素により水に変えることでより早く脱水素化を行うためである。また、気体供給手段が供給する気体としては酸素濃度を低減した空気および／または酸素を含有する不活性ガスを用いることがより好ましい。
【００９０】
なお、ここでいう不活性ガスとは、調光部と反応しない気体であれば良く、例えば窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンが挙げられ、特に、窒素、アルゴン、クリプトンを好ましく用いることができる。気体供給手段が供給する気体は上記気体のうち１種類のみからなるものでも良く、上記気体から選択された複数種類の気体が混合されたものでも良い。
【００９１】
本発明の発明者らはガスクロミック調光部材のスイッチングメカニズムについて検討を重ねてきたところ、上記のように、本実施形態の気体供給手段が供給する気体として、酸素含有気体を好ましく用いることができ、酸素濃度を制御した酸素含有気体を特に好ましく用いることができることを見出した。この点にについて説明する。
【００９２】
本実施形態のガスクロミック調光部材の調光素子は、水素化、脱水素化反応を行うことにより光学特性を可逆的に変化させる。そして、脱水素化を行う際には、調光素子周辺、すなわち、透明基材間隙の水素濃度を下げることで脱水素化を行うことができる。このため、透明基材間隙に気体供給手段により気体を供給することにより水素濃度を低下させることにより脱水素化を行うことができる。この点について更に検討を行ったところ、該気体供給手段が供給する気体中に酸素を導入すると、この酸素が水素を水として引き抜くため、より早い速度で脱水素化を行うことができることを見出したものである。
【００９３】
ただし、水素化や脱水素化の際に透明基材間に水素と酸素が共存していると、水素と酸素が反応して水が発生する場合がある。特に上記の様に触媒層としてパラジウムを用いている場合には、パラジウムの燃焼触媒としての機能によって、より酸素と水素との反応が進行し易くなる。
【００９４】
このように、透明基材間で水が発生し、透明基材間において水蒸気圧が飽和水蒸気圧を超えると調光部表面で結露が起こる。そして、触媒層表面の一部又は全部がこの結露による水に覆われると、その部分では反応が進行しにくくなり、調光素子の水素化が進みにくくなる。また、特に調光素子としてマグネシウム合金を用いている場合、マグネシウム合金は水分に弱いため、水分により性能が特に劣化することとなる。
【００９５】
このため、脱水素化の際に透明基材間に供給する気体としては、適度な濃度の酸素を用いることが好ましい。すなわち、透明基材間に結露が起こらない濃度の酸素を含有する気体を用いることが好ましい。すなわち、気体供給手段が供給する酸素含有気体の酸素濃度が、前記酸素含有気体を導入することにより一対の透明基材間に発生する水の量（水蒸気圧）が飽和蒸気圧を超えない濃度であることが好ましい。また、水が発生した場合には早期に透明基材間から除去できる水分除去手段を有していることが好ましい。
【００９６】
このような気体を供給する気体供給手段としては、所定の気体を貯めたボンベにより構成することができる。特に上述のような酸素含有気体を貯めたボンベにより構成することができる。また、脱水素化手段は気体供給手段により一対の透明基材間に供給する気体中から、酸素を低減する酸素低減手段、および／または、水分を除去する第１の水分除去手段を有する構成とすることもできる。このような構成とすることにより、例えば空気を、前記酸素低減手段および／または第１の水分除去手段を通過させることにより、透明基材間で結露を発生しにくい気体を製造することが可能になる。
【００９７】
なお、酸素低減手段としては、例えば脱酸素剤や窒素セパレーターが挙げられ、第１の水分除去手段としては、水分除去膜や、乾燥剤等が挙げられる。
【００９８】
上記した脱水素化手段の第２の構成例においては、気体供給手段により透明基材間に気体を供給しているため、供給した気体を透明基材間から外部に放出することになる。透明基材間から外部に気体を放出する手段としては、例えば、透明基材間に連通して設けられた図１において図示しない開口部から、系外に自然拡散するように構成することができる。また、上記開口部にポンプ等を接続し、強制的に排気する構成とすることもできる。
【００９９】
上記開口部は例えば一対の透明基材を積層し固定する固定部材１３の一部に開口部を設けておく構成もできる。また、透明基材に図示しない開口部を設けた構成とすることもできる。開口部については、常時開いた形態とすることもできるが、この場合、調光部材の水素化を行う際にはその分余分に水素を供給する必要が生じるため、バルブ等により開閉可能に構成することが好ましい。
【０１００】
ここで説明した脱水素化手段の構成例において前記気体供給手段が酸素含有気体を供給する場合にはさらに、脱水素化手段が、一対の透明基材間から水素を排気する水素排気手段または一対の透明基材間を減圧する減圧手段を備えていることが好ましい。そして、水素排気手段または減圧手段により、一対の透明基材間の水素分圧を低下した後、気体供給手段により一対の透明基材間に酸素含有気体を導入することにより調光素子の脱水素化を行うことが好ましい。
【０１０１】
この際、酸素含有気体の酸素濃度は、酸素含有気体を導入することにより一対の透明基材間に発生する水の量が飽和水蒸気圧を超えない濃度とすることが好ましい。
【０１０２】
このように、脱水素化を行う際、透明基材間の水素分圧を低減してから酸素含有気体を供給するように構成すると、透明基材間で水が発生することを抑制できるため好ましい。
【０１０３】
なお、水素排気手段または減圧手段としては特に限定されるものではなく透明基材間から水素を排気または透明基材間を減圧できる手段であれば良いが、脱水素化手段の第３の構成例で後述する水素排気手段、減圧手段を好ましく用いることができる。
【０１０４】
また、上記脱水素化手段の第２の構成例の変形例として、前記気体供給手段は前記一対の透明基材間に供給した気体を回収し、循環使用しており、前記気体供給手段は、回収した気体を前記一対の透明基材間に再度供給するための経路上に、前記酸素低減手段、および／または、前記第１の水分除去手段を備えている構成とすることができる。すなわち、気体供給手段により透明基材間に気体を供給しつつ、透明基材間から放出された（押し出された）気体を回収し、循環利用する構成とすることができる。
【０１０５】
具体的には例えば、図５のような構成とすることができる。図５（Ａ）は図１（Ａ）と同様にガスクロミック調光部材の斜視図を示しており、図５（Ｂ）は図１（Ｂ）と同様にその上面側から見た断面図を示している。図５（Ａ）においては、水素供給手段１４、脱水素化手段１５についての記載は省略している。図１に関して説明した構成についてはここでは説明を省略する。
【０１０６】
図５（Ｂ）に示すように、脱水素化手段１５は、例えば、気体供給手段としてのポンプ１５１を備えた構成とすることができる。そして、ポンプ１５１により図中矢印で示す方向に気体を循環させて、透明基材間の水素を含有する気体を追い出すものである。なお、この場合も気体供給手段であるポンプ１５１により循環、供給する気体としては、上記のように酸素含有気体を好ましく用いることができる。
【０１０７】
本変形例のように、気体を循環使用している場合、気体を循環している間に透明基材間の隙間等から循環する気体中に空気が混入する可能性もあるため、気体の循環経路上に図５（Ｂ）に示すように酸素低減手段および／または第１の水分除去手段１５４を設けることが好ましい。酸素低減手段としては酸素分離膜や、酸素吸着材を用いることができる。また、第１の水分除去手段については水分除去膜や、乾燥剤を用いることができる。このように構成することにより、循環している気体から酸素や水分を低減または除去し調光部の劣化を抑制することが可能になる。
【０１０８】
循環している気体により透明基材間の水素を除去する場合、循環している気体中に水素が混入することになるため、該循環している気体中から水素を除去するための手段を有することが好ましい。このような水素を除去する手段としては、例えば透明基材を固定するシール材や、ポンプに接続された循環経路上に透明基材間に連通する微細な孔を設けておき、該微細な孔から特に拡散し易い水素が系外に放出される構成とすることができる。なお、この場合、水素化を行う際には、水素供給手段１４から該微細な孔からの放出分を加味して供給することとなる。
【０１０９】
また、循環経路上に水素分離手段１５２を配置し、分離された水素のみをバルブ１５３を設けた配管から系外に排除する構成とすることもできる。水素分離手段１５２としては特に限定されるものではないが、水素分離膜や窒素セパレーター、水素貯蔵材料を用いた手段が挙げられる。
【０１１０】
水素分離膜を用いた水素分離手段は、公知の水素分離膜を備えており、循環した気体から水素のみを分離し、系外に放出するものである。
【０１１１】
また、窒素セパレーターを用いた水素分離手段としては、循環している気体が空気又は窒素を主成分とする気体の場合により好ましく用いることができる。窒素セパレーターは高分子繊維等により構成されており、窒素よりも分子サイズの小さい酸素、水素、水は該セパレーターを通過する際に除去され、系外に放出されることになる。このため循環させているガスから水素だけではなく、酸素や水等も除去することが可能であり、特に好ましく用いることができる。
【０１１２】
水素貯蔵材料を用いた水素分離手段としては、循環している気体を水素貯蔵材料に接触するものである。水素貯蔵材料に貯蔵された水素は調光部材の水素化を行う際に用いることもできる。
【０１１３】
水素分離手段１５２として窒素セパレーターを用いた場合には、上記の様に水分や酸素を除去することができるため、酸素低減手段および／または第１の水分除去手段１５４を設けない場合でも同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
このように気体を循環させる構成とした場合、気体を繰り返し利用できるものの、各部材の隙間や、水素分離手段を設けた場合には該水素分離手段において気体が系外に少しずつ漏洩する場合がある。このため、例えば図５（Ｂ）に示すように循環気体補充用の配管１５５を設けておくことが好ましい。係る配管１５５には、循環に用いる気体を充填したボンベを接続し循環する気体を補充するように構成することができる。
【０１１５】
また、上記のように脱水素化手段１５が酸素低減手段１５４を備えている場合や、水素分離手段１５２として窒素セパレーターを用いている場合には、空気をそのまま供給しても循環している間に酸素濃度を低減できる。このため、この場合は、循環気体補充用の配管１５５に空気を供給する手段を接続した構成とすることもできる。このように循環気体を補充できるように構成することにより安定した量の気体を循環することが可能になり好ましい。
【０１１６】
また、このように気体を循環させる構成を有する場合には、図５（Ｂ）に示すようにポンプ１５１に水素供給手段１４を接続しておき、水素化を行う際には、水素供給手段１４からの水素を循環する気体に混合して、ポンプ１５１により透明基材間に供給することができる。なお、水素供給手段１４は別途透明基材間に連通する開口部を形成し、これに接続して透明基材間に水素を供給する構成とすることもできる。
【０１１７】
なお、透明基材間に均一にガスが循環、供給できるように、図５に示すように、一方の透明基材と他方の透明基材表面に形成された調光部材とを透明基材の幅方向中央部で一部を除いて接着する接着部材４１を設けることが好ましい。このように構成することにより、例えば開口部に接続された配管１６から気体を供給した場合、図中矢印に従って透明基材間を循環し、開口部に接続された配管１７において透明基材間から気体が排出される構成となり好ましい。接着部材４１は脱水素化手段が本構成例の場合に限定されるものではなく、他の構成例の場合においても設けることができる。なお、透明基材の双方に調光部材が設けられている場合には、調光部材の最上層間に上記のように接着部材を設けることとなる。
【０１１８】
また、接着部材４１の形態は、図５の形態に限定されるものではなく、一方の開口部から供給されたガスが透明基材間に均一に供給されるように任意の形状に形成することができる。
【０１１９】
この場合においても、循環する気体として酸素含有気体を用いる場合には、脱水素化手段１５の第２の構成例で説明したように、さらに、脱水素化手段が、一対の透明基材間から水素を排気する水素排気手段または一対の透明基材間を減圧する減圧手段を備えていることが好ましい。そして、水素排気手段または減圧手段により、一対の透明基材間の水素分圧を低下した後、気体供給手段により一対の透明基材間に酸素含有気体を導入することにより調光素子の脱水素化を行うことが好ましい。
【０１２０】
この際、酸素含有気体の酸素濃度は、酸素含有気体を導入することにより一対の透明基材間に発生する水の量が飽和水蒸気圧を超えない濃度とすることが好ましい。
【０１２１】
このように構成することにより、透明基材間に水が発生することを抑制することができる。
【０１２２】
なお、水素排気手段または減圧手段としては特に限定されるものではなく透明基材間から水素を排気または透明基材間を減圧できる手段であれば良いが、脱水素化手段の第３の構成例で後述する水素排気手段、減圧手段を好ましく用いることができる。
【０１２３】
また、本構成例では、気体を循環しているところ、水素排気手段または減圧手段により気体を除去する際に、循環する気体の量が低減することとなる。このため、上記のように循環気体補充用の配管１５５から、循環気体を補充できるように構成しておくことが好ましい。また、一対の透明基材間から水素を排気する際または一対の透明基材間を減圧する際には一対の透明基材間を循環経路から隔離できるように構成していることが好ましい。具体的には例えば、配管１６、１７にバルブを設けておき開閉可能に構成しておくことが好ましい。
【０１２４】
脱水素化手段１５の第３の構成例について説明する。この場合、脱水素化手段が、前記一対の透明基材間の水素を排気する水素排気手段または一対の透明基材間を減圧する減圧手段を備えた構成を有するものである。
【０１２５】
このような、水素排気手段または減圧手段はすなわち透明基材間から水素を吸引、排気、場合によっては更に減圧するものであり、例えばポンプ（真空ポンプ）や、燃料電池、水素吸着剤および／または水素貯蔵材料を用いることができる。係る手段により透明基材間から水素を除去することにより脱水素化を行う。
【０１２６】
まず、ポンプの場合には上記のように透明基材に設けた開口部に接続された配管１７にポンプの吸引口を接続する構成とすることができる。ポンプの種類は特に限定されるものではないが透明基材間から水素を排気または透明基材間を減圧できればよく、例えばロータリーポンプやダイアフラムポンプを好ましく用いることができる。
【０１２７】
水素排気手段または減圧手段としてポンプを用いる場合、特に脱水素化を短時間で行えるため好ましい。また、後述のように水素化の際にも水素化を開始する前に透明基材間を排気（減圧）してから水素を供給した方が短時間で水素化を行うことができる。このため脱水素化手段としてポンプを用いた場合、係る用途においても併用できるため好ましい。
【０１２８】
なお、本実施形態のガスクロミック調光部材においては、既述の様に一対の透明基材を、調光部を介して積層したものであり、透明基材と調光部（又は調光部同士）が直接接触した構造を有している。このため、透明基材間を真空にするためにピラー等を配置して強度を補強する必要はない。
【０１２９】
水素排気手段として燃料電池を用いる構成について説明する。この場合には例えば燃料電池の水素極側と開口部に接続された配管１７とを接続するように構成しておけばよい。このように構成することにより、燃料電池の水素極側は発電を行う際に、水素を消費していくため透明基材間の水素が吸引され、除去することが可能になる。なお、この際燃料電池の酸素極側には空気を供給すればよい。燃料電池で発電した電気は、ガスクロミック調光部材の各種付帯設備において用いるように構成することができる。
【０１３０】
水素排気手段として、水素吸着剤および／または水素貯蔵材料を用いる構成について説明する。この場合には、水素吸着剤および／または水素貯蔵材料を設置した容器を、バルブを介して開口部に接続された配管１７と接続した構成とすることができる。そして、透明基材間の水素を除去する際には、該バルブを開け、水素吸着剤および／または水素貯蔵材料に水素を吸着、貯蔵させることにより水素を吸引、除去することができる。この場合、水素吸着剤および／または水素貯蔵材料に吸着、貯蔵された水素は調光部材の水素化の際に放出させて利用することもできる。
【０１３１】
なお、ここでは水素排気手段、減圧手段の例をいくつか挙げたが、これらに限定されるものではなく、透明基材間から水素を吸引、排気、減圧できるものであれば各種手段を用いることができる。また、１つの手段だけではなく、複数の手段を組み合わせて用いることができる。
【０１３２】
以上、本実施形態のガスクロミック調光部材について説明してきたが、各種付帯設備を設置することができる。
【０１３３】
例えば、一対の透明基材間を減圧する減圧手段をさらに備えている構成とすることができる。係る減圧手段を有することにより、水素化処理前においては、減圧手段により透明基材間の酸素、水分を除去し（酸素分圧、水蒸気分圧を低減し）、水素を供給した場合に水の発生を抑制し、水が発生した場合でも結露しにくくすることができる。また、水素を供給した際に、水素化反応をより早く進行させることが可能になる。さらに、脱水素化の際には、透明基材間の水素を除去することにより脱水素化反応をより早く進行させることが可能になり、上記のように酸素含有気体を供給した場合でも水の発生を抑制することができる。なお、脱水素化手段の第２の構成例または第２の構成例の変形例、第３の構成例で説明したように、脱水素化手段が一対の透明基材間を減圧する減圧手段を有する場合には、係る減圧手段を上記のように水素化処理の際に用いることもできる。また、係る脱水素化手段の減圧手段とは別にさらに減圧手段を有する構成とすることもできる。
【０１３４】
また、一対の透明基材間の酸素を除去する酸素除去手段、および／または、前記一対の透明基材間の水分を除去する第２の水分除去手段をさらに備えている構成とすることができる。係る酸素除去手段および／または第２の水分除去手段は、一対の透明基材間に直接連通するように設けることができる。これらの部材を設けることにより、透明基材間の酸素分圧、水蒸気分圧を低く保つことが可能になるため、調光素子の劣化を抑制することができる。
【０１３５】
さらに、この場合、水素供給手段が、一対の透明基材間に水素を供給する前に、酸素除去手段、および／または、第２の水分除去手段により、一対の透明基材間の酸素および／または水分を除去することが好ましい。このように構成することにより、水素を供給した際に、透明基材間に水が発生することを抑制し、水が発生した場合でも結露が発生することを抑制することができる。
【０１３６】
また、一対の透明基材間の水素濃度検出手段を備えた構成とすることができる。水素濃度検出手段としては、従来から知られている水素濃度検出センサーを用いてもよいが、本実施形態の調光素子は周囲の水素濃度に応じて電気抵抗値が変化する。このため、係る特性を利用して、水素濃度検出手段として、調光素子の電気抵抗を測定することにより水素濃度を検出する構成とすることができる。
【０１３７】
例えば図６に示すように調光部材、特に調光素子の表面に、電気抵抗測定装置５２に接続する電極５１１、５１２および該電極に接続された電気抵抗測定手段５２とを設けておき、電気抵抗測定手段５２で測定した電気抵抗値から透明基材間の水素濃度を検出する構成とすることができる。
【０１３８】
このように透明基材１１間の水素濃度を電気抵抗を測定するのみで検出できる水素濃度検出手段を設けることにより、低コストで、容易に透明基材間の水素濃度を検出することが可能になる。
【０１３９】
そして、透明基材１１間の水素濃度を検出することにより、水素化、脱水素化の際に水素供給手段１４、脱水素化手段１５を容易に制御することが可能になる。また、水素濃度から調光部材の光学特性の状態（透明度）について確認することができるため、設定された光学特性の状態になるように、水素の供給、除去を制御することが可能になる。さらには、水素濃度が異常に変化した場合には警報を発するように構成することも可能になる。
【０１４０】
また、水素含有気体を外部に放出する経路上に、外部に放出する気体から水素の濃度を低減する水素濃度低減手段を備えていることが好ましい。係る水素濃度低減手段は、パラジウムおよび／または水素貯蔵材料を有する手段であることが好ましい。
【０１４１】
水素濃度低減手段としてパラジウムを有する場合には、パラジウムの触媒作用によって排気管に導入された水素と、空気中の酸素とが反応して水に変わり、水と空気のみが系外に放出されることとなる。なお、パラジウムと水素との接触機会を高めるため、パラジウムはパラジウム薄膜を用いることが好ましく、例えば担体上にパラジウム薄膜を形成したものを用いることが好ましい。
【０１４２】
また、水素濃度低減手段として水素貯蔵材料を有する場合、水素貯蔵材料は水素を吸放出することが可能であることから、水素を貯蔵し、系外に水素を放出することを抑制することが可能になる。水素貯蔵材料としては各種材料を用いることができるが、例えば調光部材に用いた調光素子を構成する調光薄膜により構成することができる。この場合、水素との接触機会を高めるため、調光薄膜を担体上に形成したものを用いることが好ましい。また、調光薄膜以外にも、例えばＭｇやＬａＮｉ５等各種水素貯蔵材料を用いる事ができる。
【０１４３】
このような構成とすることにより、ガスクロミック調光部材の周辺に未反応の水素が放出される可能性を低減することが可能になり、より安全に使用することが可能になる。
【０１４４】
以上、本実施形態のガスクロミック調光部材について説明してきたが、本実施形態のガスクロミック調光部材によれば、装置を小型化することができ、形状の自由度が従来の調光部材よりも大きく、水素化・脱水素化を短時間で、少量の水素により行うことが可能なガスクロミック調光部材を提供することができる。
［第２の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材の応用構成例について説明する。
【０１４５】
本実施形態のガスクロミック調光部材は自動調光部材であり、図７に示す構成を有している。
【０１４６】
図７においては、第１の実施形態で説明したように一対の透明基材１１（１１１、１１２）を有している。そして、前記一対の透明基材１１である第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２の対向する面に調光部が配置され、該調光部１２を介して第１の透明基材１１１、第２の透明基材１１２は積層され、固定部材１３により固定されている。
【０１４７】
そして、本実施形態のガスクロミック調光素子においては、その下部に、水素供給手段１４を備えており、脱水素化手段１５としては、固定部材１３の一部に開口部を設けておき水素が自然拡散により装置外に放出されるように構成されている。
【０１４８】
水素供給手段１４としては、空気中に含まれる水分と金属および／または化合物との化学反応による水素製造手段を用いている。本実施形態において該水素製造手段は、図７（Ｂ）に示すように、空気中に含まれる水分と金属および／または化合物を入れた形状変形可能な容器、例えば袋等であり、その入り口部分に形状記憶合金７２を配置した構成となっている。そして、外気温にあわせて形状記憶合金７２は形状変更するため、外気温が高くなると容器の口が開き、空気が容器内に入り易くなる。このため、外気温が高くなると水素の発生量が増加することとなる。発生した水素は透明基材１１間に供給され、調光部（調光素子）は光学特性を変化させる。
【０１４９】
そして、外気温が低くなると形状記憶合金の働きにより容器の口が閉じるため、空気と接触しにくくなり、水素供給手段（水素製造手段）からの水素の供給量が少なくなる。このため、脱水素化手段である固定部材１３に設けた開口部から放出される水素の量の方が多くなるため、調光部は脱水素化され、光学特性が変化することとなる。
【０１５０】
そして、調光部として水素化した場合に太陽光を遮る材料（例えば酸化タングステン）を用いた場合、温度が高い時だけ、太陽光を遮る自動調光部材とすることができる。
【０１５１】
なお、透明基材間で結露が起こらないように、透明基材間と連通した容器７１内に脱酸素剤を入れておき、透明基材間の酸素の分圧を下げておくことが好ましい。
［第３の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材の応用構成例について説明する。
【０１５２】
本実施形態においては、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材を備えた画像表示装置について説明する。
【０１５３】
本実施形態のガスクロミック調光部材を備えた画像表示装置は、例えば図８に示すように、画像表示装置８１の前面に第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材１０を備えたものである。なお、この場合は透明基材に開口部を設けず、図８に示すように透明基材１１間に連通する配管を固定部材１３により固定し、該配管と、水素供給手段１４及び脱水素化手段１５とを接続するように構成することが視認性の観点から好ましい。
【０１５４】
本実施形態においては、ガスクロミック調光部材に設けた調光部（調光素子１２１、触媒層１２２）は反射型の調光素子を有することが好ましい。
【０１５５】
このように構成することにより、通常は鏡の状態にして鏡として使用しているところ、必要に応じて調光部を透明にして画像表示装置の画像を視聴することができ、例えば理容室や美容院等で好ましく用いることができる。
［第４の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材の応用構成例について説明する。
【０１５６】
本実施形態においては、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材を備えた防眩ミラーについて説明する。防眩ミラーとは、主に車のルームミラーとして用いられるように、夜間後ろからヘッドライトで照らされた時に、眩しくないように鏡の状態から反射の低い状態に変わるミラーである。
【０１５７】
図９にその具体的な構造例を示す。図９に示すように、第１の実施形態で説明したガスクロミック調光部材において、一方の透明基材１１１の一方の面に鏡面９１を設けた構成を有している。この場合、係るガスクロミック調光部の調光素子は吸収型調光体であることが好ましく、具体的には例えば酸化タングステン薄膜であることが好ましい。
【０１５８】
このように構成することにより、眩しい場合には、透明基材間に水素供給手段により水素を供給し、吸収型の調光素子の色（例えば酸化タングステンの場合は青色）によりまぶしさを抑制することができる。眩しくない場合には、脱水素化手段により水素を透明基材間から除去し、通常のミラーとして使用することが可能になる。
【符号の説明】
【０１５９】
１１（１１１、１１２）  透明基材
１２（１２１、１２２）  調光部
１２１                  調光素子
１２２                  触媒層
１４                    水素供給手段
１５                    脱水素化手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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