(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色の着色基板を有することにより防眩機能が固定された着色防曇素子である助手席側ミラーと組み合わせて使用される防眩防曇素子である運転席側ミラーにおいて、
表面側に配置された透明基板と、裏面側に配置された透明基板との間にエレクトロクロミック現象を発現する酸化タングステンを含むエレクトロクロミック層を介在させて防眩機能を備えて構成されると共に、
前記表面側の透明基板が、波長選択性を有する基板からなり、かつ、
前記表面側の透明基板の表面側に、光触媒物質からなる光触媒層を含む、光透過性を有する親水機能層を形成することにより防曇機能が付与されて構成される運転席側ミラーであって、
前記エレクトロクロミック層の防眩機能の非動作時に前記助手席側ミラーと同程度の青色の色相を呈するように、前記表面側の透明基板を選択したことを特徴とする運転席側ミラー。
【請求項２】
前記親水機能層は、
酸化チタンの光触媒物質からなる光触媒層単独で構成される請求項１に記載の運転席側ミラー。
【請求項３】
前記親水機能層は、
酸化チタンの光触媒物質からなる光触媒層と、
酸化シリコンの親水性物質からなる親水層とを含んで構成される請求項１に記載の運転席側ミラー。
【請求項４】
前記親水層は、多孔質酸化シリコンから構成される請求項３に記載の運転席側ミラー。
【請求項５】
前記運転席側ミラーの波長選択性を有する表面側の透明基板から見て裏面側の透明基板の裏面側に反射膜が成膜され、防眩防曇鏡として構成される請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の運転席側ミラー。
【請求項６】
前記運転席側ミラーの波長選択性を有する表面側の透明基板から見て裏面側の透明基板の表面側に反射膜が成膜され、この反射膜が前記エレクトロクロミック層に通電するための電極の機能を兼ねて、防眩防曇鏡として構成される請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の運転席側ミラー。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の運転席側ミラーを用いた自動車用アウターミラー。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、エレクトロクロミック現象を用いた防眩機能と、光触媒物質を含む親水機能層による防曇機能とを備えた防眩防曇素子に係り、詳しくは、防眩機能の非動作時に所定の色相を有してなる防眩防曇素子および自動車用アウターミラーに関する。
背景技術
従来の防曇素子または防曇鏡としては、光触媒物質を含む親水機能層によって防曇機能を発現させるものが挙げられる。たとえば、特開平９−２２５３０３号公報では、半導体光触媒物質と、この半導体触媒物質に分散された酸化物微粒子とからなる光触媒組成物で、光触媒組成物のバンドギャップが半導体光触媒物質単独のバンドギャップよりも０．０５ｅＶ以上大きい光触媒組成物、および光触媒組成物付き基体が提案されている。この発明では、光触媒活性に優れ、光触媒層の強度が向上した光触媒組成物および光触媒組成物付き基体を実現することができ、これらを防曇素子等に適用することが可能とされている。
さらに、特開平１０−３６１４４号公報では、ガラス基板等の透明な基板の一方の表面にＴｉＯ2等の透明な光触媒反応物質層が形成され、その上にＳｉＯ2等の透明な無機酸化物層が形成されて、全体が透明に構成された防曇素子が提案されている。この発明では、ガラス等の基板の表面に多孔質状の無機酸化物を成膜して表面を親水性にした防曇素子が構成されるので、親水性の低下を防止し、長期間にわたって所期の防曇性を保持できる防曇素子を実現することが可能とされている。
一方、従来の防眩素子または防眩鏡として、エレクトロクロミック物質によって防眩機能を発現させるものが挙げられる。たとえば、特開平９−１２００８８号公報では、少なくとも１種のカソードエレクトロクロミック化合物と、少なくとも１種のアノードエレクトロクロミック化合物および電流搬送電解質からなる単一区画型自己消去式溶液相エレクトロクロミックデバイスの溶液、ならびにそれを用いたデバイスが提案されている。この発明では、運転者が許容できる強度の光を反射させる自動車用の防眩鏡を実現することが可能とされている。
そして、本発明者等は、特開２０００−１５５３４４号公報において、以上のような防曇機能と防眩機能とを両立させた素子または鏡として、２枚のガラス基板に設けられた透明電極層の間にエレクトロクロミック物質と電解液とからなるエレクトロクロミック層を配置し、表面側のガラス基板の表面側に光触媒層と多孔質の無機物からなる親水層とを成膜して構成されたエレクトロクロミック素子、およびこの構成において、さらに表面側基板から見て裏面側基板の表面側に反射膜を成膜して反射鏡として構成されたエレクトロクロミック素子を提案した。この発明によれば、表面が光触媒機能を有する親水性に形成されているので、防曇機能と防眩機能に加えて、エレクトロクロミック層のフォトクロミック現象が防止され、前記電解液に紫外線吸収剤を添加することなく、あるいは紫外線吸収剤を少量添加するのみでエレクトロクロミック素子を実現することができる。
ここで、前記「エレクトロクロミック現象」とは、電圧の印加によって物質の色が変化する現象の総称であり、ここでは、このようなエレクトロクロミック現象を発現する「物質」や「層」をそれぞれ、「エレクトロクロミック物質」、「エレクトロクロミック層」という。
以上述べたような防眩機能と防曇機能を有する素子または鏡を自動車用ミラー等に適用すれば、反射光の眩しさや表面の曇りを防いで運転者の視認性を良好に保つことができるようになる。自動車用ミラーは、通常、運転席側ミラーと助手席側ミラーとから構成されるが、従来の運転席側ミラーと助手席側ミラーは各々、ほぼ同程度の防眩機能と防曇機能とを備えて構成されたものが主流であった。しかしながら、このような自動車用ミラーにおいて、近年、主に経済性の面から、運転席側と助手席側の各々で必要最小限の機能、ひいては異なる機能を備えたミラーの組み合わせが求められるようになってきている。
たとえば、前記自動車用ミラーを、反射率を可変とした自動防眩機能と防曇機能とを備えた運転席側ミラーと、反射率を固定させた防眩機能（たとえば、青色に着色された防眩機能）と防曇機能とを備えた助手席側ミラーとの組み合わせで構成することが考えられる。前記自動防眩機能を有するミラーは、防眩機能を特に必要としない状態、たとえば、日中の比較的明るい状態では着色されていないため、運転席側ミラーと助手席側ミラーの各々が呈する色相および色調の両方、またはいずれか一方が異なってくる。特に、運転席側のミラーで防眩機能が動作していない場合には、この色相または色調の違いは顕著となる。なお、前記「色相」とは、一般に、赤、黄、緑、青、紫といった色彩の視知覚の属性を意味し、前記「色調」とは、一般に、色彩の濃淡、強弱、対照等の程度を意味するものであるが、以下ではこれら両者を併せたものを単に「色相」という。
さらに、前記運転席側のミラー防眩機能の非動作時で、かつ明るさの度合いが比較的大きい昼間には、前記運転席側のミラーと助手席側のミラーとの間の色相の差異が強調されることとなる。その結果、このようなミラーの組み合わせによって生じるミラー間の色相の違いに対して、人間は比較的強い違和感を覚え易くなる。このため、運転席側と助手席側の各々に対応させて異なる機能を有するミラーが組み合わされる自動車では、前記運転席側のミラーと助手席側のミラーとがほぼ同一な色相を呈し、人間が違和感を覚えないようなミラーの組み合わせを有して構成されることが要求されている。
発明の開示
このような問題点に鑑み、本発明の目的は、防眩機能と防曇機能との両方を備え、かつ前記防眩機能の非動作時に所定の色相を呈するように設定できる防眩防曇素子およびこの防眩防曇素子を用いた自動車用アウターミラーを提供することにある。
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実施例８の構成を模式的に示す図面であって、反射型として構成され、かつ反射膜がエレクトロクロミック層の電極を兼ねたものである。
第２図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例１の構成を模式的に示す図面であって、透過型として構成されたものである。
第３図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例２の構成を模式的に示す図面であって、透過型として構成されたものである。
第４図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例３の構成を模式的に示す図面であって、透過型として構成されたものである。
第５図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例４の構成を模式的に示す図面であって、透過型として構成されたものである。
第６図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例５の構成を模式的に示す図面であって、反射型として構成されたものである。
第７図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例６の構成を模式的に示す図面であって、反射型として構成されたものである。
第８図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例７の構成を模式的に示す図面であって、反射型として構成されたものである。
第９図は、本発明に係る防眩防曇素子の実施例９の構成を模式的に示す図面であって、反射型として構成され、かつ反射膜がエレクトロクロミック層の電極を兼ねたものである。
第１０図は、本発明に係る防眩防曇素子で、各種の色相を呈するものの分光反射率特性を示すグラフであって、第１０図（ａ）は紫味の色相を呈するものの分光反射率特性を示し、第１０図（ｂ）は青味の色相を呈するものの分光反射率特性を示し、第１０図（ｃ）は緑味の色相を呈するものの分光反射率特性を示し、第１０図（ｄ）は黄味の色相を呈するものの分光反射率特性である。
第１１図は、第１図の構成を有する本発明に係る防眩防曇素子の実施例８の防眩防曇鏡、第１図の構成で透明ガラスを使用した防眩防曇鏡、および第１２図の構成を有する着色防曇鏡の各分光反射率特性を比較して示すグラフである。
第１２図は、着色ガラス基板を使用した着色防曇鏡の構成を模式的に示す断面図である。
第１３図は、本発明に係る防眩防曇素子に含まれる各種の親水機能層の構成を模式的に示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
前記課題を解決するために、本発明に係る防眩防曇素子は反射型の防眩防曇素子の一態様である運転席側ミラーであって、青色の着色基板を有することにより防眩機能が固定された着色防曇素子である助手席側ミラーと組み合わせて使用される防眩防曇素子である運転席側ミラーにおいて、表面側に配置された透明基板と、裏面側に配置された透明基板との間にエレクトロクロミック現象を発現する酸化タングステンを含むエレクトロクロミック層を介在させて防眩機能を備えて構成されると共に、前記表面側の透明基板が、波長選択性を有する基板からなり、かつ、前記表面側の透明基板の表面側に、光触媒物質からなる光触媒層を含む、光透過性を有する親水機能層を形成することにより防曇機能が付与されて構成される運転席側ミラーであって、前記エレクトロクロミック層の防眩機能の非動作時に前記助手席側ミラーと同程度の青色の色相を呈するように、前記表面側の透明基板を選択したことを特徴とする。
なお、前記「波長選択性」とは、ここでは、前記運転席側ミラーの表面側から入射した光のうち、特定波長の光を選択的に反射または透過させる特性を意味する。すなわち、前記「波長選択性」は、後記するように、本発明に含まれる表面側の透明基板の分光反射率特性、または分光透過率特性によって特定される。この分光反射率特性と分光透過率特性とは相関関係を有するため、本発明に係る「波長選択性」は、分光反射率特性または分光透過率特性によって、一義的に決定される。
前記運転席側ミラーにおいて、親水機能層を、酸化チタンの光触媒物質からなる光触媒層単独で構成するのが好ましい。
あるいは、前記運転席側ミラーにおいて、親水機能層を、酸化チタンの光触媒物質からなる光触媒層と、酸化シリコンの親水性物質からなる親水層とを含んで構成してもよい。
また、前記運転席側ミラーにおいて、前記親水層を、多孔質酸化シリコンで構成するのが好ましい。
なお、この多孔質酸化シリコンの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を２ｎｍ以上としてもよい。
そして、前記運転席側ミラーにおいて、波長選択性を有する表面側の透明基板から見て裏面側の透明基板の裏面側に反射膜を成膜するのが好ましい。
あるいは、前記運転席側ミラーにおいて、波長選択性を有する表面側の透明基板から見て裏面側の透明基板の表面側に反射膜が成膜され、この反射膜が前記エレクトロクロミック層に通電するための電極の機能を兼ねて防眩防曇鏡として構成してもよい。
そして、以上のような防眩防曇鏡としての運転席側ミラーは自動車用アウターミラーに好適である。
実施例
以下に、本発明に係る実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお以下の各実施例で共通する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
本発明に係る防眩防曇素子は、防眩機能を発現するためのエレクトロクロミック層を備えるとともに、防曇機能を発現するための親水機能層を備え、なおかつ、前記防眩機能が非動作時に所定の色相を呈するようにするべく波長選択性を有する基板を備えて構成される。また、本発明に係る防眩防曇素子には透過型と反射型とが含まれる。以下で説明する、実施例１〜４は透過型の防眩防曇素子として構成したものであり、実施例５〜９は反射型の防眩防曇素子（防眩防曇鏡）として構成したものである。なお、これらの実施例の説明で、「表面側」、「裏面側」とは、いずれも防眩防曇素子の表面側（光が入射する側）から見た場合を基準としたものである。
［実施例１］  （透過型防眩防曇素子）
第２図は、本発明に係る実施例１の防眩防曇素子を、厚み方向に拡大して示す模式的な断面図である。第２図に示すように、この防眩防曇素子は、基板として波長選択性を有する基板からなる表面側基板１１０と、透明基板（ガラス）からなる裏面側基板１３０とが対向配置され、これら表面側基板１１０と裏面側基板１３０との間にエレクトロクロミック現象を発現するエレクトロクロミック層１２０が介在されてなる。
また、表面側基板１１０の表面側には親水機能層１１１が設けられている。この親水機能層１１１は、酸化チタン等の光触媒機能を有する光触媒物質（図示省略）と、酸化シリコン等の親水性を備えた親水性物質（図示省略）とを含んでなる。この親水機能層１１１によって、この防眩防曇素子の表面は親水性を呈し、防眩防曇素子の表面への水滴の付着を防止することができる。また、親水機能層１１１に含まれる光触媒物質（図示省略）によって、この防眩防曇素子の表面に付着した汚れ等の有機物を分解して除去することができるので、この防眩防曇素子の表面の親水性を適切に保持することが可能となる。また、前記親水性物質を多孔質酸化シリコン膜で構成すれば、比較的容易に所要の親水性を得ることができる。
なお、この親水機能層１１１は、必要に応じて光触媒物質単独で構成してもよく、あるいは光触媒物質の層と他の物質の層とからなる「積層構造」や光触媒物質と他の物質とを「混合し分散させた層」で構成してもよい。
また、表面側基板１１０の裏面側には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）や酸化錫（ＳｎＯ2）等からなる透明電極層１１２、酸化イリジウム（ＩｒＯx）や酸化ニッケル（ＮｉＯx）等からなる酸化発色層１２１、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等の固体電解質からなる電解質層１２２および酸化タングステン（ＷＯ3）や酸化モリブデン（ＭｏＯ3）等からなる還元発色層１２３が順次に形成されてなるエレクトロクロミック層１２０が備えられている。そして、このエレクトロクロミック層１２０は周囲に配置されたシール剤１２５によってこの表面側基板１１０と裏面側基板１３０との間に封止されている。なお、このシール剤１２５は、本発明にあっては特に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害するものでなければ使用することができる。たとえば、シール剤１２５としてエポキシ樹脂を使用してもよい。
そして、表面側基板１１０の一方の側面にはクリップ電極１１５が挟み込まれ、このクリップ電極１１５は透明電極層１１２に接続されている。また、表面側基板１１０の他方の側面には、クリップ電極１１６が挟み込まれ、このクリップ電極１１６は透明電極層１１３を介して透明電極層１２４に接続されている。なお、透明電極層１１２と透明電極層１１３との間には、エッチング等の処理が施されて所定の絶縁層（図示省略）が形成されている。あるいは、透明電極層１１２と透明電極層１１３との間にエッチング等の処理を施して所定の酸化発色層（図示省略）を形成してもよい。そして、外部電源（図示省略）からクリップ電極１１５に正極性の電圧を与えるとともに、クリップ電極１１６に負極性の電圧を与えることにより、エレクトロクロミック層１２０は所定の色相に着色し、これらクリップ電極１１５、１１６にそれぞれ逆極性の電圧を与えるか、あるいはクリップ電極１１５、１１６間を短絡することによって、着色したエレクトロクロミック層１２０は消色する。
このように構成される防眩防曇素子によれば、エレクトロクロミック層１２０の着色による防眩効果が得られる。また、この防眩防曇素子の表面に付着した水は、親水機能層１１１の親水性によって層状に薄く濡れ広がるため、水滴の形成が防止されて防曇効果が得られる。さらに、この防眩防曇素子の表面から紫外線が入射すると、この紫外線は親水機能層１１１に含まれる光触媒物質（図示省略）に吸収されてこの光触媒物質を励起し、この光触媒物質内では電子と正孔との対（電子・正孔対）が発生する。この電子・正孔対は、親水機能層１１１の表面上の空気および水と反応して、酸化力に富むＯ2-（スーパーオキサイドアニオン）および・ＯＨ（ヒドロキシラジカル）を生成させる。これらＯ2-と・ＯＨは、親水機能層１１１の表面に付着した汚染物等の有機物を効率的に分解して除去するため、この防眩防曇素子の表面の親水性が低下するのを防止するように作用する。
以下に本発明に係る防眩防曇素子の各構成要素の必要条件について説明する。
《波長選択性を有する基板》
本発明に係る防眩防曇素子に用いられる波長選択性を有する基板としては、以下で説明するような選択的反射特性を有するように着色された着色ガラス基板、または透明ガラス基板上に干渉膜が形成された基板を使用することができる。これらの基板の厚さは、使用目的に応じて所定の厚さとして用いられる。
（着色ガラス基板）
本発明に係る防眩防曇素子にあっては、所定領域の光を選択的に反射させる着色ガラス基板を使用することができる。このような着色ガラス基板としては、透明ガラス基板に各種の着色剤が添加された着色ガラス基板を用いることができ、たとえば、表１に示すような着色ガラス基板が挙げられる。
【表１】
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表１は各種の着色剤と、これらの着色剤が添加された各種の着色ガラス基板が呈する色相とを示す。表１に示すように、透明ガラス板に前記着色剤のいずれか１種を単独で添加するか、あるいは複数の着色剤を混合して添加することにより種々の色に着色された着色ガラス基板を得ることができる。
（透明基板上に干渉膜が成膜された基板）
一方、本発明に係る防眩防曇素子に用いられる波長選択性を有する基板として、透明基板上に光の干渉作用による干渉色を呈する干渉膜が成膜された基板（以下、単に「干渉基板」という。）を使用することができる。本発明にあっては、前記干渉膜の膜種は特に限定されるものではなく、本発明に含まれる親水機能層との密着性が良好であり、かつ本発明の防眩防曇性が阻害されないものであれば、各種の干渉膜を使用することができる。このような干渉膜としては各種の金属酸化物からなるものが挙げられるが、本発明に含まれる親水機能層との密着性を良好にする面から、酸化チタン膜単独または酸化シリコン膜単独を成膜したもの、または酸化チタン膜と酸化シリコン膜とを積層させて成膜したもの、あるいは前記両者の膜を混合させて成膜したものが挙げられる。このような干渉基板は、この基板に形成された干渉膜の厚さに応じて種々の干渉色による色相を呈するようになる。また、本発明で用いられる前記透明基板としては、後記するように、従来公知の透明ガラス基板の中から使用目的に応じて適宜に選択して適用することができる。
第１０図は、透明ガラス板上に種々の膜厚を有するＴｉＯ2膜を成膜したガラス基板が呈する反射率特性（反射率の波長依存性）を示すグラフである。第１０図（ａ）は、成膜されたＴｉＯ2膜の膜厚が１２０ｎｍである干渉基板の分光反射率特性を示す。この干渉基板では、約３８０〜４００ｎｍの領域（紫色）の反射率がより高くなった選択的反射率特性が発現するようになって、紫味の色相を呈している。また、第１０図（ｂ）は、成膜されたＴｉＯ2膜の膜厚が１４０ｎｍである干渉基板の分光反射率特性を示す。この干渉基板では、約４３０〜４５０ｎｍの領域（青色）の反射率がより高くなった選択的反射率特性が発現するようになって、緑味の色相を呈している。
さらに、第１０図（ｃ）は、成膜されたＴｉＯ2膜の膜厚が１６０ｎｍである干渉基板の分光反射率特性を示す。この干渉基板では、約４８０〜５００ｎｍの領域（緑色）の光の反射率がより高くなった選択的反射率特性が発現するようになって、緑味の色相を呈している。そして、第１０図（ｄ）は、成膜されたＴｉＯ2膜の膜厚が１８０ｎｍである干渉基板の分光反射率特性を示す。この干渉基板では、約５３０〜５５０ｎｍの領域（黄）の反射率がより高くなった選択的反射率特性が発現するようになって、黄味の色相を呈している。
ここでは、本発明に係る干渉基板として、酸化チタン（ＴｉＯ2）膜単独を備えたものを例に挙げて説明したが、この他に、酸化チタン膜および酸化シリコン膜の両方、または酸化シリコン膜単独を備えて構成したもの、あるいは、他の金属酸化物からなる干渉膜を備えて構成してもよい。また、本発明に係る干渉基板を、酸化チタン膜と多孔質酸化シリコン膜との両方を備えるように構成すれば、前記のような分光反射率特性と高い親水機能とを同時に発現することができるため、所期の波長選択性と親水機能とを両立させる干渉基板が得られる。
なお、本発明に係る防眩防曇素子に用いられる膜の成膜方法は、特に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する酸化チタン膜や酸化シリコン膜、または必要に応じて用いられる他の物質からなる膜を成膜できる方法であればよい。このような成膜法としては、たとえば、従来公知である、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｕｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、化学気相成膜）法等の気相成膜法、またはゾル・ゲル法等の液相成膜法を用いることができる。
また、気相成膜法で前記酸化チタン膜および酸化シリコン膜を成膜する際、成膜雰囲気中の酸素分圧を制御することによって、酸化チタン膜や酸化シリコン膜の化学量論的組成比を適宜に変えることが可能である。
すなわち、酸化チタン膜の一般式をＴｉＯx（０＜ｘ≦２）で表し、酸化シリコン膜の一般式をＳｉＯy（０＜ｙ≦２）で表したとき、成膜雰囲気中の酸素分圧を比較的高くして成膜すると、通常、前記一般式におけるｘまたはｙの値が大きくなってこれらの膜中に含有される酸素量が増加するとともに、膜の緻密性が低くなることが既知となっている。一方、成膜雰囲気中の酸素分圧を低くして成膜すると、前記一般式におけるｘまたはｙの値が小さくなってこれらの酸化物の分子が酸素量が少なくなるとともに、膜の緻密性が高くなることが既知となっている。
このように成膜雰囲気中の酸素分圧の大きさに依存して酸化チタン膜や酸化シリコン膜の緻密性が変化する現象に基づいて、酸化チタン膜または酸化シリコン膜の深さ方向の緻密性を段階的または連続的に変化させることにより、これらの膜の屈折率を適宜に変えて形成させることが可能となる。たとえば、酸化チタン膜をガラス基板上にスパッタリング法で成膜する際に、スパッタリング雰囲気中の酸素分圧を、高い方から低い方へと段階的または連続的に変えて成膜すると、成膜された膜の緻密性はガラス基板側から最表面側に向けて増加するようになる。そして、これに対応して、前記膜の屈折率もガラス基板側から最表面側に向けて増加するようになる。
酸化チタン膜の化学量論的組成比の制御と同様にして、酸化シリコン膜の深さ方向の緻密性、ひいては屈折率も適宜に変えることが可能である。なお、このように成膜中に成膜雰囲気中の酸素分圧を適宜に変化させることにより、酸化チタン膜または酸化シリコン膜の深さ方向の化学量論的組成比を制御して、これらの膜の深さ方向の物性を変える手法は、真空蒸着法またはプラズマＣＶＤ法によっても実行することが可能である。
このようにして酸化チタン膜の深さ方向の屈折率を変えることにより、高屈折率の１／４波長膜と低屈折率の１／４波長膜とを交互に積層するようにすれば、屈折率と層数との両方またはいずれか一方を適宜に調節することができ、所望の反射率を有する酸化チタン膜を得ることが可能となる。
（親水機能層）
本発明に係る防眩防曇素子に含まれる親水機能層は、前記波長選択性を有する基板上に形成されて防眩防曇素子の表面を親水性とし、この親水性を有する防眩防曇素子の表面に付着した水が薄い層状に濡れ広がるようにして、この水が防眩防曇素子の表面に水滴状に形成されるのを防止するとともに、防眩防曇素子の表面に付着した汚れ等の有機物を分解して除去するものである。本発明にあっては、このような親水機能層として、光触媒機能を有する酸化チタン等からなる光触媒物質単独、または前記光触媒物質と酸化シリコン等の親水性を備えた親水性物質とを含んで構成されたものを用いることが好ましい。
第１３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に、本発明に含まれる親水機能層の断面構造を模式的に示す。すなわち、本発明にあっては、第１３図（ａ）に示すように光触媒物質からなる光触媒層と他の物質からなる親水層とを有する積層構造（２層膜）のほか、第１３図（ｂ）に示すように前記光触媒層単独（単層膜）で構成したり、あるいは第１３図（ｃ）に示すように光触媒と他の物質からなる親水性物質とを混合し分散させた層（混合膜）で構成したりしてもよい。
また、このような親水機能層によれば、このエレクトロクロミック層に紫外線が照射された際に前記光触媒層が励起されて活性化され、前記親水層の表面に付着した有機物等の汚れ（または異物）が分解されて除去されるとともに、前記光触媒層が紫外線を吸収するので、エレクトロクロミック層のフォトクロミック現象をも抑制することが可能となる。また、前記親水性物質を多孔質酸化シリコンで構成すれば、前記防眩防曇素子の表面の親水性をより高めることができる。すなわち、この親水機能層を、酸化チタンの光触媒物質からなる光触媒層と多孔質酸化シリコンからなる親水層とを有する積層構造で構成すれば、光触媒機能と親水機能とをより大きく発揮することができる。
このような多孔質酸化シリコンからなる親水層の開口は、光触媒層の表面にまで達するように構成して、多孔質酸化シリコンの開口内に入り込んだ有機物やＮＯx等の異物が光触媒層に直接接触できるように構成すれば、前記異物に対する光触媒の効果が最大限に発揮されるようになり、前記異物が充分に分解されて除去されるようになる。ところで、多孔質酸化シリコンと酸化チタンとからなる親水機能層にあっては、多孔質の開口が光触媒層に達していなくても（すなわち、光触媒層の表面に達する途中で塞がれていても）、光触媒反応を生起する励起エネルギー（前記酸化チタンの場合、主に紫外線領域のエネルギー）は比較的透明な多孔質酸化シリコンからなる親水層を透過し、また、光触媒層で発生した前記電子・正孔対もこの多孔質酸化シリコンからなる親水層を透過するので、この多孔質酸化シリコンの開口から入り込んで付着した前記異物を分解して除去することができる。なお、この多孔質酸化シリコンの表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を２ｎｍ以上とすれば、前記防眩防曇素子に対してより高い親水性を付与することができる。
（透明基板）
本発明に係る防眩防曇素子に含まれる透明基板は、特に限定されるものではなく、従来公知の中から使用目的に対応したものを適宜に選択して適用することが可能である。このような透明基板としては、たとえば、通常のソーダライムガラスで、使用目的に応じた厚さを有するものを使用することができる。
（エレクトロクロミック層）
本発明に係る防眩防曇素子に含まれるエレクトロクロミック層は、本発明の防眩性の効果を発揮できるものであれば、従来公知のエレクトロクロミック物質を適用することができる。また、各種の無機材料および有機材料のいずれでもよく、さらに、固体状のエレクトロクロミック物質膜で構成しても、各種のエレクトロクロミック物質を含む溶液で構成してもいずれでもよい。たとえば、固体状のエレクトロクロミック物質膜として、酸化発色層たる酸化イリジウム（ＩｒＯx）膜と、還元発色層たる酸化タングステン（ＷＯ3）とを組み合わせたエレクトロクロミック物質を用いることができ、あるいはエレクトロクロミック溶液として、以下に示す化学式（１）の反応メカニズムによってエレクトロクロミック現象を発現する、ビオロゲンの溶液からなるエレクトロクロミック物質を用いることができる。
【化１】
0003593682.tif 000003
ただし、上記（１）式中、Ｒ＝ｎ−Ｃ7Ｈ15である。
［実施例２］  （透過型防眩防曇素子）
第３図に示す本発明に係る実施例２の防眩防曇素子は、この素子の表面側（光が入射される面）に配置された波長選択性を有する表面側基板２１０の表面側に酸化チタン膜からなる光触媒物質（図示省略）と酸化シリコンからなる親水物質（図示省略）とを含む親水機能層２１１が気相成膜法によって成膜され、この表面側基板２１０の裏面側にはＩＴＯ等による透明電極層２１２が成膜されている。さらに、この透明電極層２１２の裏面側にＷＯ3等を含むエレクトロクロミック層２２０が成膜され、透明ガラス基板からなる裏面側基板２３０の表面側にはこの基板側からＩＴＯまたは酸化錫等の透明電極層２２４と酸化シリコン等の電極保護層２２６とが順次成膜されている。
そして、エレクトロクロミック層２２０と電極保護層２２６との間にヨウ化リチウム、過塩素酸リチウム等の電解質およびγ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート等の溶媒、また必要に応じてベンゾフェノン、シアノアクリレート等の紫外線吸収剤からなる電解質溶液を充填してシール剤２２５で封止したものである。なお、この紫外線吸収剤は、エレクトロクロミック物質でフォトクロミック現象が発生しない場合には、添加しなくてもよい。この「フォトクロミック現象」とは、ある種の物質が固体または溶液の状態で光（紫外線または短波長の可視光線）の照射によって着色し、暗所で再び元の色に戻る現象を意味する。
そして、表面側基板２１０の一方の側面にはクリップ電極２１５が挟み込まれ、このクリップ電極２１５は透明電極層２１２に接続されている。また、裏面側基板２３０の一方の側面には、クリップ電極２１６が挟み込まれ、このクリップ電極２１６は透明電極層２２４に接続されている。そして、図示しない外部電源からクリップ電極２１５に正極性の電圧を与えるとともに、クリップ電極２１６に負極性の電圧を与えることにより、エレクトロクロミック層２２０は着色し、これらクリップ電極２１５、２１６にそれぞれ逆極性の電圧を与えることにより、着色したエレクトロクロミック層２２０は消色する。なお、電解質溶液２２２がフェロセンと過塩素酸リチウム等との組み合わせで構成される場合には、透明電極層２１２と透明電極層２２４とを短絡させることによって着色したエレクトロクロミック層２２０を消色させることも可能である。
なお、この電極保護層２２６は、たとえば、電解質溶液２２２をヨウ化リチウム、駆動方法を着色時に正電圧印加、消色時に逆電圧印加に設定した場合に、透明電極層２２４の表面にヨウ素イオンが吸着して離脱しなくなるのを防止することを意図したものであり、他の設定ではこの電極保護層２２６を設けなくてもよい場合がある。
［実施例３］  （透過型防眩防曇素子）
第４図に示す実施例３の防眩防曇素子は、第３図（実施例２）に示す構造において、波長選択性を有する表面側基板２１０の裏面側にＩＴＯ等による透明電極層２１２と酸化シリコン等の電極保護層２２７が順次成膜され、透明ガラス基板からなる裏面側基板２３０の表面側にはこの基板側からＩＴＯ、酸化錫等の透明電極層２２４とＷＯ3等を含むエレクトロクロミック層２２０とが順次成膜され、エレクトロクロミック層２２０と電極保護層２２７との間に電解質溶液２２２を充填してシール剤２２５で封止したものである。電極保護層２２７の必要性は実施例２に準ずる。
［実施例４］  （透過型防眩防曇素子）
第５図に示す実施例４の防眩防曇素子は、第３図または第４図（実施例２または３）に示す構造におけるエレクトロクロミック層２２０および電解質溶液２２２を、ビオロゲン等のエレクトロクロミック物質およびγ−ブチロラクトン、プロピレンカーボネート等の溶媒、および必要に応じてベンゾフェノン、シアノアクリレート等の紫外線吸収剤を含有するエレクトロクロミック溶液２２８に置き換えたものであり、その他の構成は前記実施例２または３に準じる。
［実施例５］  （反射型防眩防曇素子）
第６図に示す実施例５の防眩防曇素子は、第３図（実施例２）に示す構造で裏面側に配置された透明基板２３０の裏面側に反射膜を設けて構成したものである。すなわち、実施例５は、透明基板（ガラス）からなる裏面側基板３３０の裏面側に、基板３３０側からＣｒやＡｌ等からなる反射膜３４０と、この反射膜３４０を物理的および化学的に保護するための保護コート３４２とが成膜され、反射鏡として構成されている。なお、この保護コート３４２はこの防眩防曇素子が反射膜の腐食が発生し難い環境に設置される場合には特に必要がない。
（反射膜）
本発明に係る防眩防曇素子に含まれる反射膜は、ガラス基板上に鏡面状に形成することができて相対的に高い反射率が得られる材料、さらに必要に応じて後記するエレクトロクロミック層の所定部分に鏡面状に形成することができ、かつこれに通電することが可能な金属材料であれば使用可能である。本発明にあっては、ガラス基板および各種の酸化膜に対する密着性が良好であるとともに、表面に非常に安定した酸化被膜を形成して耐食性に優れ、なおかつ、経済性に優れるという観点から、ＡｌやＣｒ等の不動態化金属またはこれらを主成分とする合金を反射膜に使用すると都合がよい。このような反射膜は、通常の真空蒸着法やスパッタリング法等の気相成膜法を用いて成膜することができる。このような気相成膜法を用いれば、エレクトロクロミック層を構成する互いに異なる複数の層を、連続して成膜することができるため、製造時間が短縮されて製造コストを低減化させることが可能である。
［実施例６］  （反射型防眩防曇素子）
第７図に示す実施例６の防眩防曇素子は、第４図（実施例３）に示す構造で裏面側に配置された透明基板２３０の裏面側に反射膜を設けて構成したものである。すなわち、実施例６は、透明基板（ガラス）からなる裏面側基板３３０の裏面側に、この基板３３０側からＣｒやＡｌ等からなる反射膜３４０と、この反射膜３４０を物理的および化学的に保護するための保護コート３４２とが成膜され、反射鏡として構成されたものである。なお、この保護コート３４２は、前記実施例５と同様に、この防眩防曇素子が反射膜の腐食が発生し難い環境に設置されている場合には特に必要がない。
［実施例７］  （反射型防眩防曇素子）
第８図に示す実施例７の防眩防曇素子は、第５図（実施例４）に示す構造で裏面側に配置された透明基板２３０の裏面側に反射膜を設けて構成したものである。すなわち、実施例７は、透明基板（ガラス）からなる裏面側基板３３０の裏面側に、この基板３３０側から反射膜３４０と、この反射膜３４０を物理的および化学的に保護するための保護コート３４２とが成膜され、反射鏡として構成されたものである。なお、この保護コート３４２は、前記実施例５と同様に、この防眩防曇素子が反射膜の腐食が発生し難い環境に設置されている場合には特に必要がない。
［実施例８］  （反射型防眩防曇素子）
第１図に示す本発明に係る実施例８の防眩防曇素子は、第２図（実施例１）に示す透過型素子の構造における透明電極層１２４を、電極兼反射膜４０に置き換えて反射鏡として構成したものである。第１図に示すように、電極と反射膜とを兼ねる電極兼反射膜４０を備えて反射鏡として構成された本発明に係る防眩防曇素子は、基板として波長選択性を有する基板からなる表面側基板１０と透明ガラス基板からなる裏面側基板３０とが対向配置され、これら表面側基板１０と裏面側基板３０との間にエレクトロクロミック現象を発現するエレクトロクロミック層２０が介在されてなる。
表面側基板１０の表面側には、酸化チタン等の光触媒機能を有する光触媒物質からなる光触媒層１１ａと、酸化シリコン等の親水性を備えた親水性物質からなる親水層１１ｂとから構成される親水機能層１１が設けられており、この親水機能層１１が素子の表面を親水性にして水滴の付着を防止して、素子に防曇効果を与える。また、親水機能層１１に含まれる光触媒層１１ａは、素子の表面に付着した汚れ等の有機物を分解除去する作用を有しており、素子の表面の親水性を保持するために有効である。なお、この親水機能層１１は、このように光触媒物質の層と他の親水性物質の層とからなる積層構造で構成できるほか、光触媒物質単独または光触媒物質と他の物質とを混合し分散させてなる層で構成してもよい。なお、前記親水性物質は、多孔質酸化シリコン膜で構成するのが好ましい。
また、表面側基板１０の裏面側には、酸化インジウム錫（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）や酸化錫（ＳｎＯ2）等からなる、透明電極層１２と透明電極層１３とが成膜されている。なお、前記両者の間にはエッチング等の処理が施されて、所定の絶縁層（図示省略）または所定の酸化発色層（図示省略）が形成されている。そして、この酸化発色層２１と、酸化タンタル等の固体電解質からなる電解質層２２と、酸化タングステンおよび酸化モリブデン等からなる還元発色層２３が順次に形成されてエレクトロクロミック層２０が構成されている。
さらに、還元発色層２３の裏面側には電極を兼ねる反射膜である電極兼反射膜４０が成膜され、この電極兼反射膜４０は透明電極層１３に接続されている。なお、このエレクトロクロミック層２０および電極兼反射膜４０は、周囲に配置されたシール剤２５によってこの表面側基板１０と裏面側基板３０との間に封止されている。なお、このシール剤２５は、本発明にあっては特に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害するものでなければ使用することができる。たとえば、シール剤２５としてエポキシ樹脂を使用してもよい。
なお、ここでは本発明に係る反射型防眩防曇素子である実施例８を以下のように構成した。すなわち、光触媒層１１ａを膜厚が１４０ｎｍであるアナターゼ型のＴｉＯ2とし、親水層１１ｂを膜厚が１０ｎｍである多孔質ＳｉＯ2とした。また、波長選択性を有する表面側基板として、米国ＰＰＧ社製の着色ガラス基板（商品名；Ｓｏｌｅｘｔｒａ）を用いた。さらに、エレクトロクロミック層２０として、膜厚が２００ｎｍのＩＴＯからなる透明電極層１２、１３と、膜厚が１００ｎｍのＩｒＯxからなる酸化発色層２１と、膜厚が６００ｎｍのＴａ2Ｏ5からなる還元発色層２３とからなる構成とした。また、このエレクトロクロミック層２０をエポキシ系接着剤からなるシール剤で封止した。さらに、電極兼反射膜４０を膜厚が１００ｎｍのＡｌ金属膜で構成し、透明ガラス基板からなる裏面側基板３０として、厚さが１．１ｍｍのソーダライムガラスを用いた。
さらに、図示しない外部電源に接続されたクリップ電極１５、１６がそれぞれ透明電極層１２と透明電極層１３に接続されてエレクトロクロミック層２０に通電し、これを着色または消色させるようになっている。すなわち、図示しない外部電源からクリップ電極１５に正極性の電圧を与え、クリップ電極１６に負極性の電圧を与えることにより、エレクトロクロミック層２０は着色し、これらクリップ電極１５、１６にそれぞれ逆極性の電圧を与えるか、あるいは、これらクリップ電極１５、１６間を短絡することによりエレクトロクロミック層２０は消色する。
［実施例９］  （反射型防眩防曇素子）
第９図に示す実施例９の防眩防曇素子は、第５図に示す透過型の防眩防曇素子の構造において、透明電極層２２４を電極兼反射膜３４１に置き換えて反射鏡として構成したものである。
つぎに、本発明に係る防眩防曇素子で防眩機能（エレクトロクロミック機能）が非動作時の分光反射率特性と、この防眩防曇素子の構成で防眩機能を備えない反射鏡の分光反射率特性とを比較し、前記両者の色相の違いについて評価した。その中で、第１図に示すような本発明に係る反射型の防眩防曇素子（前記実施例８）に、市販の青色の着色ガラス基板（米国ＰＰＧ社製、商品名：Ｓｏｌｅｘｔｒａ）を適用したものと、通常の透明ガラス基板（ソーダライムガラス）を用いたものとの各々の分光反射率特性を第１１図に比較して示す。第１１図に示すように、前記青色の着色ガラス基板を適用した防眩防曇素子の分光反射率特性は、前記通常の透明ガラス基板を用いたものに比べて約４００〜５５０ｎｍ付近の反射率がより高くなっており、その結果、青味の色相を呈するようになる。
また、第１１図に示すように、第１図に示す構成で着色ガラス基板を適用した本発明に係る反射型の防眩防曇素子（前記実施例８）の分光反射率特性（太線、防眩機能（エレクトロクロミック機能）が非動作時のもの）は、第１２図に示すような光触媒物質を含む親水機能層と着色ガラス基板と反射膜とからなる構成の着色防曇鏡、すなわち防眩機能を備えないものの分光反射率特性（点線）とほぼ同等になっている。ここに示した実施例８以外についてもこれと同様の比較実験を実施したところ、このような実施例８とほぼ同様の結果が得られた。このことから、本発明に係る反射型の防眩防曇素子は防眩機能の非動作時においても、防眩機能を備えない防曇鏡とほぼ同じ分光反射特性を有するように設定することが可能であることがわかる。
また、以上説明した実施例１〜９の試料表面に油を塗布して紫外線（強度：１．０ｍＷ／ｃｍ2）を照射した場合に、これらの試料表面に所定の大きさの水滴（接触角：ほぼ６０°）を形成して水滴接触角の変化について調査し、各試料表面の防曇性について評価した。なお、その際、比較のための試料として、実施例１〜９で光触媒層を設けなかった試料を作製して表面に油を塗布して前記紫外線を照射したものについても、前記水滴接触角の測定を行なった。
その結果、実施例１〜９の試料はいずれも、紫外線の照射時間が経過するにつれて前記水滴接触角が次第に減少し、紫外線の照射時間が４時間以上になると前記水滴接触角が５°以下となって、試料表面に形成した水滴が次第に薄い膜状に濡れ広がっていくことが確認された。一方、実施例１〜９で光触媒層を設けなかった試料では、前記水滴接触角が減少せず、試料表面に形成した水滴の濡れ広がりは観察されなかった。このことから、本発明に係る防眩防曇素子では、表面に付着した有機物が親水機能層の光触媒作用によって分解されて、防曇性が発揮されることが明らかとなった。
なお、本発明はこのような実施例のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく限りにおいて適宜に変更することが可能である。たとえば、前記波長選択性を有する基板または透明ガラス基板の厚みや、光触媒層、親水性機能層、またはエレクトロクロミック層等の各種層の厚さは、特に限定されるものではなく、必要に応じて決定される。
また、前記防眩防曇素子の表面側基板から見て裏面側基板の裏面側に反射膜を成膜するとともに、この反射膜の裏面側に抵抗発熱体（たとえば、ＰＴＣ（正特性サーミスタを用いたパネル状ヒータ））を通電可能に形成してなる防眩防曇素子を構成することもできる。このように構成すれば、前記抵抗発熱体に通電してこれを加熱することにより、この素子の表面に付着した水を蒸発させて視認性をさらに向上させることが可能となる。
そして、このように構成された本発明に係る防眩防曇素子は、自動車用アウターミラーに好適なものである。このような本発明に係る自動車用アウターミラーにあっては、防眩機能と防曇機能との両方を備え、かつ前記防眩機能の非動作時に所定の色相を呈するように設定できる。たとえば、本発明に係る自動車用アウターミラーを自動車の運転席側ミラーとし、また助手席側ミラーが防曇機能のみを有するように自動車を構成する場合に、運転席側ミラーの防眩機能が非動作時に、運転席側ミラーと助手席側ミラーの色相が同程度となるように運転席側ミラーの色相を設定する。すなわち運転席側ミラーに含まれる波長選択性を有する基板を選択することによって、人間が運転席側ミラーと助手席側ミラーとの間の色相の違いに起因する違和感を覚えないようにすることが可能となる。
産業上の利用可能性
本発明は、防眩防曇機能を備えた自動車用アウターミラーにおいて、防眩防曇機能の非動作時にも所定の色相を呈するとともに、化学的安定性を備え、かつ表面に付着した汚れを分解する能力が充分に発揮されて高い防曇性を備えた自動車用アウターミラーに適用することができる。
さらに、本発明は、複数のミラー間で、互いに異なる機能を有するミラー同士の色相を所定の色相とし、しかもその色相を同程度に設定することができるようになり、視覚的に違和感を与えないミラーの組み合わせを実現できる自動車用アウターミラーに好適である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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