(57)【要約】【課題】取り出し電極の劣化を抑制し、良好な電気接続と安定的な発消色が可能なエレクトロクロミック装置を提供する。【解決手段】第１の基板１１と、第１の電極層１２と、エレクトロクロミック層１３と、電解質層１８と、第２の基板１５と、第２の電極層１６と、第１の電極層１２と接し、かつ、第２の電極層１６と接しないように形成されるとともに、エレクトロクロミック層１３が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第１の取り出し電極層１４と、第２の電極層１６と接し、かつ、第１の電極層１２と接しないように形成されるとともに、電解質層１８が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第２の取り出し電極層１７と、第１の取り出し電極層１４と電解質層１８の間、及び、第２の取り出し電極層１７と電解質層１８の間に設けられた電気絶縁性の隔壁１９と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2018132635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板上に形成された第１の電極層と、
前記第１の電極層上に形成されたエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層上に形成された電解質層と、
前記第１の基板と対向する第２の基板と、
前記第２の基板側に前記第１の電極層と対向するように形成された第２の電極層と、
前記第１の電極層と接し、かつ、前記第２の電極層と接しないように形成されるとともに、前記エレクトロクロミック層が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第１の取り出し電極層と、
前記第２の電極層と接し、かつ、前記第１の電極層と接しないように形成されるとともに、前記電解質層が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第２の取り出し電極層と、
前記第１の取り出し電極層と前記電解質層の間、及び、前記第２の取り出し電極層と前記電解質層の間に設けられた電気絶縁性の隔壁と、
を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置。
【請求項２】
前記第１の基板又は第２の基板側に凸となる曲面形状を有し、凸となった基板とは反対側の基板に光学レンズが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロクロミック装置。
【請求項３】
前記第１の取り出し電極層及び第２の取り出し電極層の端面は、外部回路に電気的に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載のエレクトロクロミック装置。
【請求項４】
前記第１の取り出し電極層は前記第２の基板と接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置。
【請求項５】
前記第２の取り出し電極層は前記第１の基板と接していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置。
【請求項６】
前記エレクトロクロミック装置に対する前記隔壁の剥離強度は、前記エレクトロクロミック装置に対する前記電解質層の剥離強度よりも大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置の製造方法であって、
前記第１の基板上に前記第１の電極層を形成する工程と、
前記第１の電極層上に前記エレクトロクロミック層を形成する工程と、
前記第１の電極層上に前記第１の取り出し電極層を形成する工程と、
前記第２の基板上に前記第２の電極層を形成する工程と、
前記第２の電極層上に前記第２の取り出し電極層を形成する工程と、
前記エレクトロクロミック層、前記第１の取り出し電極層及び前記第２の取り出し電極層が形成される箇所に穴をあけたシート状の樹脂からなる前記隔壁を形成する工程と、
前記シート状の隔壁を前記第１の基板に貼り付ける工程と、
前記エレクトロクロミック層上に前記電解質層を形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板を貼り合わせる工程と、
を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック装置及びエレクトロクロミック装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。前記エレクトロクロミズムを利用した装置がエレクトロクロミック装置である。前記エレクトロクロミック装置は、前記エレクトロクロミズムの特徴に由来する応用が実現できるとして、今日まで多くの研究がなされている。
【０００３】
前記エレクトロクロミック装置に用いられるエレクトロクロミック材料としては、有機材料と無機材料がある。前記有機材料は、その分子構造により様々な色彩発色が可能であることから、カラー表示装置として有望である。一方、前記無機材料は、色彩の制御に課題があるが、この特徴を利用し、色彩度が低いことが利点となるアプリケーションとして調光ガラスやＮＤフィルタへの実用化が検討されている。
【０００４】
また、ヘルスケア用途への応用技術の一つとして調光メガネがある。調光メガネでは、レンズ表面又は中にエレクトロクロミック装置を設置することで、電気信号によりレンズの透過率を制御することが可能となっている。ユーザーが自身の感覚や周囲の環境に応じて、自由に透過率を制御できるというメリットがあるとして活発に開発が行われている。
【０００５】
エレクトロクロミック装置を実用化する上で、電源及び駆動回路との電気的接続をいかに安定して確保するかが課題の一つとして挙げられる。電気的接続を安定させるために、エレクトロクロミック装置と電源及び駆動回路との接続を低抵抗にすることが有効であり、そのためには、エレクトロクロミック装置の電極の一部に取り出し電極を用いることが有効である。
【０００６】
しかしながら、エレクトロクロミズム現象では酸化還元のため、液体、固体、半固体の電解質が用いられ、電解質の影響で取り出し電極が腐食し、長期にわたって低抵抗な状態を保つことは難しい。また、エレクトロクロミック装置と電源及び駆動回路との接続部の機械的な強度自体にも課題がある。これにより安定的な発消色に影響が生じてしまう。
【０００７】
これに対して例えば以下の技術が提案されている。
特許文献１では、エレクトロクロミック素子の端面に露出させている電極取り出し端子に、エレクトロクロミック素子の周縁を保持する導電性のリムを圧着させることにより、前記リムを介して前記エレクトロクロミック素子と電源とを電気的に接続したエレクトロクロミック装置が提案されている。
また、特許文献２では、電極パッドとリムとの間に、異方導電性ゴムを挟持させて、エレクトロクロミック素子と電源とを電気的に接続したエレクトロクロミック装置が提案されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１の方法では、特許文献２で指摘されているように、リムを閉め込むねじが緩むと導通不良が発生するという問題があった。また、特許文献２の方法では、レンズ側の電極パターンが非常に細いことに起因して生じる電気接触の不良を解消するためにレンズ部電極パッドを形成しているが、電極パターンの間隔や位置に制限があり、レンズ部電極パッドの形成に制限が生じてしまう。これにより、レンズ部電極パッドの形状が小さくなったり、厚みが非常に薄くなったりしてしまうことから、導電性ゴムとの接触面積が小さくなることがあり、安定した導通に問題が生じることがある。このため、安定した導通を確保できる技術が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、取り出し電極の劣化を抑制し、良好な電気接続と安定的な発消色が可能なエレクトロクロミック装置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】
上記課題を解決するために、本発明のエレクトロクロミック装置は、第１の基板と、前記第１の基板上に形成された第１の電極層と、前記第１の電極層上に形成されたエレクトロクロミック層と、前記エレクトロクロミック層上に形成された電解質層と、前記第１の基板と対向する第２の基板と、前記第２の基板側に前記第１の電極層と対向するように形成された第２の電極層と、前記第１の電極層と接し、かつ、前記第２の電極層と接しないように形成されるとともに、前記エレクトロクロミック層が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第１の取り出し電極層と、前記第２の電極層と接し、かつ、前記第１の電極層と接しないように形成されるとともに、前記電解質層が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第２の取り出し電極層と、前記第１の取り出し電極層と前記電解質層の間、及び、前記第２の取り出し電極層と前記電解質層の間に設けられた電気絶縁性の隔壁と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、取り出し電極の劣化を抑制し、良好な電気接続と安定的な発消色が可能なエレクトロクロミック装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るエレクトロクロミック装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係るエレクトロクロミック装置の分解図の一例を示す概略図である。
【図３】本発明に係るエレクトロクロミック装置の他の例を示す概略図である。
【図４】本発明に係るエレクトロクロミック装置の製造方法の一例及び加工の一例を示す概略図である。
【図５】本発明に係るエレクトロクロミック装置の加工の一例における作製途中の一時点を示す図である。
【図６】本発明に係るエレクトロクロミック装置の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るエレクトロクロミック装置及びエレクトロクロミック装置の製造方法について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１に本発明の第１の実施形態に係るエレクトロクロミック装置の概略断面図を示す。
本実施形態のエレクトロクロミック装置は、第１の基板１１と、第１の基板１１上に形成された第１の電極層１２と、第１の電極層１２上に形成されたエレクトロクロミック層１３と、エレクトロクロミック層１３上に形成された電解質層１８と、第１の基板１１と対向する第２の基板１５と、第２の基板１５側に第１の電極層１２と対向するように形成された第２の電極層１６と、第１の電極層１２と接し、かつ、第２の電極層１６と接しないように形成されるとともに、エレクトロクロミック層１３が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第１の取り出し電極層１４と、第２の電極層１６と接し、かつ、第１の電極層１２と接しないように形成されるとともに、電解質層１８が形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第２の取り出し電極層１７と、第１の取り出し電極層１４と電解質層１８の間、及び、第２の取り出し電極層１７と電解質層１８の間に設けられた電気絶縁性の隔壁１９と、を有する。
【００１５】
本実施形態では、電解質層と取り出し電極層との間に電気絶縁性の隔壁が設けられているため、取り出し電極が電解質の影響を受けることを防ぐことができる。このように、化学的耐久性の観点から電気的な接続の耐久性を向上させることができ、取り出し電極の劣化を抑制し、安定的な発消色が可能となる。
【００１６】
また、取り出し電極層を用いることで、外部回路と接続される電極部の面積を大きくすることができ、電気的に低抵抗に接続させることができるため、良好な電気接続と安定的な発消色が可能となる。このように、電気的に低抵抗に接続することができるため、機械的耐久性の観点から電気的な接続の耐久性を向上させることができ、取り出し電極の劣化を抑制することができる。
【００１７】
本実施形態のエレクトロクロミック装置は、更に必要に応じてその他の層を有していてもよい。その他の層としては、例えば、保護層、劣化防止層、バリア層、剥離防止層、クッション層、逆反応層、補助電極層、平坦化層、屈折率調整層などが挙げられる。
【００１８】
また、図２に本実施形態に係るエレクトロクロミック装置の分解図の一例を示す。図２では隔壁１９がシート状に加工された樹脂である場合の例が示されている。なお、図２に示されるエレクトロクロミック装置は更に所望の形状に加工してもよい。
【００１９】
また、本実施形態のエレクトロクロミック装置の製造方法は、第１の基板１１上に第１の電極層１２を形成する工程と、第１の電極層１２上にエレクトロクロミック層１３を形成する工程と、第１の電極層１２上に第１の取り出し電極層１４を形成する工程と、第２の基板１５上に第２の電極層１６を形成する工程と、第２の電極層１６上に第２の取り出し電極層１７を形成する工程と、エレクトロクロミック層１３、第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７が形成される箇所に穴をあけたシート状の樹脂からなる隔壁１９を形成する工程と、前記シート状の隔壁１９を第１の基板１１に貼り付ける工程と、エレクトロクロミック層１３上に電解質層１８を形成する工程と、第１の基板１１と第２の基板１５を貼り合わせる工程と、を有する。
【００２０】
＜基板＞
第１の基板１１、第２の基板１５としては、周知の熱成型可能な樹脂材料をそのまま用いることができる。例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂基板を用いてもよい。
【００２１】
＜第１及び第２の電極層＞
第１の電極層１２及び第２の電極層１６の材料としては、透明かつ導電性を有する材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、スズをドープした酸化インジウム（以下、ＩＴＯ）、フッ素をドープした酸化スズ（以下、ＦＴＯ）、アンチモンをドープした酸化スズ（以下、ＡＴＯ）などが挙げられる。これらの中でも、真空成膜により形成されたインジウム酸化物（以下、Ｉｎ酸化物という）、スズ酸化物（以下、Ｓｎ酸化物という）、及び亜鉛酸化物（以下、Ｚｎ酸化物という）のいずれか１つを含む無機材料であることが好ましい。
【００２２】
前記Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、及びＺｎ酸化物は、スパッタ法により、容易に成膜が可能な材料であると共に、良好な透明性と電気伝導度が得られる材料である。これらの中でも、ＩｎＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＳｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯが特に好ましい。
更には、透明性を有する銀、金、カーボンナノチューブ、金属酸化物等のネットワーク電極やこれらの複合層も有用である。
【００２３】
なお、「電極層」と表記した場合、第１の電極層と第２の電極層とを区別するものではなく、両者のうちのどちらか一方又は両方を示す。
【００２４】
前記電極層の厚みは、特に制限はなく、エレクトロクロミックの酸化還元反応に必要な電気抵抗値が得られるように調整され、例えばＩＴＯを用いた場合には、５０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましい。
【００２５】
＜エレクトロクロミック層＞
エレクトロクロミック層１３は、エレクトロクロミック材料を含み、更に必要に応じてその他の成分を含んでいる。
前記エレクトロクロミック材料としては、無機エレクトロクロミック化合物及び有機エレクトロクロミック化合物のいずれを用いても構わない。また、エレクトロクロミズムを示すことで知られる導電性高分子も用いることができる。
【００２６】
前記無機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化チタンなどが挙げられる。
【００２７】
前記有機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、ビオロゲン、希土類フタロシアニン、スチリルなどが挙げられる。
【００２８】
前記導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又はそれらの誘導体などが挙げられる。
【００２９】
前記エレクトロクロミック層１３としては、導電性又は半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが好ましい。
具体的には、電極表面に粒径５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の微粒子を焼結し、前記微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基等の極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着した構造である。
前記構造は、微粒子の大きな表面効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が注入されるため、従来のエレクトロクロミック表示素子と比較して高速応答する。
【００３０】
更に、微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、エレクトロクロミック色素の高い発色濃度を得ることができる。
なお、複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を導電性又は半導体性微粒子に担持することもできる。
【００３１】
前記エレクトロクロミック材料としては、具体的には、ポリマー系、色素系のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物などが挙げられる。
これらの中でも、発消色電位が低く、良好な色値を示す点から、ビオロゲン系化合物又はジピリジン系化合物が好ましい。
【００３２】
前記ビオロゲン系化合物としては、例えば、特許第３９５５６４１号公報、特開２００７−１７１７８１号公報に記載の化合物などが挙げられる。
【００３３】
前記ジピリジン系化合物としては、例えば、特開２００７−１７１７８１号公報、特開２００８−１１６７１８号公報に記載の化合物などが挙げられる。
これらの中でも、良好な発色の色値を示す点から、下記一般式１で表されるジピリジン系化合物が好ましい。
【００３４】
前記ビオロゲン系化合物としては、例えば、特許第３９５５６４１号公報、特開２００７−１７１７８１号公報に記載の化合物などが挙げられる。
【００３５】
前記ジピリジン系化合物としては、例えば、特開２００７−１７１７８１号公報、特開２００８−１１６７１８号公報に記載の化合物などが挙げられる。
これらの中でも、良好な発色の色値を示す点から、下記一般式（１）で表されるジピリジン系化合物が好ましい。
【００３６】
【化１】
2018132635.tif 000003
【００３７】
ただし、前記一般式１中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基、又はアリール基を表し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、ＣＯＯＨ、ＰＯ（ＯＨ）２、及びＳｉ（ＯＣｋＨ２ｋ＋１）３（ただし、ｋは、１から２０）から選ばれる置換基を有する。
Ｘは１価のアニオンを表し、例えば、カチオン部と安定に対を成すものであれば特に限定されるものではないが、Ｂｒイオン（Ｂｒ−）、Ｃｌイオン（Ｃｌ−）、ＣｌＯ４イオン（ＣｌＯ４−）、ＰＦ６イオン（ＰＦ６−）、ＢＦ４イオン（ＢＦ４−）などが挙げられる。
ｎ、ｍ、及びｌは、０、１又は２を表す。
Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれ独立に置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、又は複素環基を表す。
【００３８】
金属錯体系、金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物としては、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物が用いられる。
【００３９】
導電性又は半導体性微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属酸化物が好ましい。
【００４０】
前記金属酸化物の材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物が用いられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４１】
電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステンから選ばれる１種又はそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。
とりわけ、酸化チタンが用いられたとき、より発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。
【００４２】
また、導電性又は半導体性微粒子の形状は、特に制限されるものではないが、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積（以下、比表面積という）が大きい形状が用いられる。
【００４３】
例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比が優れる。
【００４４】
前記エレクトロクロミック層１３の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２μｍ〜５．０μｍが好ましい。前記厚みが、０．２μｍ未満であると、発色濃度が得にくくなることがあり、５．０μｍを超えると、製造コストが増大すると共に、着色によって視認性が低下しやすいことがある。
前記エレクトロクロミック層１３及び導電性又は半導体性微粒子層は真空製膜により形成することも可能であるが、生産性の点で粒子分散ペーストとして塗布形成することが好ましい。
【００４５】
＜電解質層＞
電解質層１８は固体電解質層であることが好ましいが、これに限られず、半固体状や液体状であってもよい。固体電解質層である場合、例えば光又は熱硬化樹脂中に電解質を保持した膜として形成される。
【００４６】
電解質層１８は、電解質層の層厚を制御する無機微粒子を混合していることが好ましい。このような電解質層は前記無機微粒子と硬化型樹脂、電解質を混合した溶液としてエレクトロクロミック層１３上にコートした後、光又は熱で硬化した膜とすることが好ましいが、その他の手法でもよい。例えば、あらかじめ多孔質の無機微粒子層を形成した後、無機微粒子層に浸透するように、硬化型樹脂、電解質を混合した溶液としてコートした後、光又は熱で硬化した膜とすることもできる。更に、エレクトロクロミック層１３が導電性又は半導体性ナノ粒子にエレクトロクロミック化合物が担持された層である場合は、エレクトロクロミック層１３に浸透するように、硬化型樹脂、電解質を混合した溶液としてコートした後、光又は熱で硬化した膜とすることもできる。
【００４７】
前記電解液としては、イオン液体等の液体電解質、又は固体電解質を溶媒に溶解した溶液が用いられる。
電解質の材料としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩を用いることができる。具体的には、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯＯ、ＫＣｌ、ＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌ、ＮａＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＢＦ４、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＢＦ４）２などが挙げられる。
【００４８】
前記溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，２−ジメトキシエタン、１，２−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類やそれらの混合溶媒等を用いることができる。
【００４９】
前記硬化樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂などの一般的な材料を挙げることができるが、電解質との相溶性が高い材料が好ましい。このような構造としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のエチレングリコールの誘導体が好ましい。また、前記硬化樹脂としては、光硬化可能な樹脂を用いることが好ましい。熱重合や、溶剤を蒸発させることにより薄膜化する方法に比べて、低温かつ短時間で素子を製造できるためである。
【００５０】
特に好ましい組み合わせは、オキシエチレン鎖やオキシプロピレン鎖を含有するマトリックスポリマーとイオン液体との固溶体で構成されている電解質層である。この構成を用いることにより、硬度と高いイオン伝導度を両立しやすい。
【００５１】
前記無機微粒子としては、多孔質層を形成して電解質と硬化樹脂を保持することができる材料であれば特に限定されるものではないが、エレクトロクロミック反応の安定性、視認性の点から、絶縁性、透明性、耐久性が高い材料が好ましい。具体的な材料としては、シリコン、アルミニウム、チタン、亜鉛、錫等の酸化物又は硫化物、あるいはそれらの混合物を挙げることができる。
【００５２】
前記無機微粒子の大きさ（平均粒径）は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ〜１０μｍが好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００５３】
＜第１及び第２の取り出し電極層＞
前記第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７は、適宜変更することが可能であるが、例えばＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｒｄ、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｒｈ等からなる群から選択される導電性材料を使用することができる。これらの材質を用いて、前記電極層に接触しかつレンズの一部領域、好ましくはレンズの光学指定領域外にパターニング形成することで、前記電極層と外部回路との良好なコンタクト性、信頼性を得ることができる。
【００５４】
なお、「取り出し電極層」と表記した場合、第１の取り出し電極層と第２の取り出し電極層とを区別するものではなく、両者のうちのどちらか一方又は両方を示す。
【００５５】
前記取り出し電極層は、これらの導電性材料を真空製膜により形成することが可能である。また、これらの導電性材料を原料としたインクを用いて、塗布形成することも可能である。
【００５６】
前記取り出し電極層の厚みは、適宜変更することが可能であるが、エレクトロクロミック装置における各層の積層方向（図の上下方向）については、１μｍ以上であることが好ましい。また、基板の面方向（図の左右方向）における前記取り出し電極層の幅は、５０μｍ以上であることが好ましい。
【００５７】
前記第１の取り出し電極層及び第２の取り出し電極層の端面（符号１４ａ、１７ａ）は、外部回路に電気的に接続されることが好ましい。この場合、エレクトロクロミック装置の実装が容易になり、更に省スペースにすることができる。
【００５８】
＜隔壁＞
前記隔壁１９は、前記取り出し電極層と前記電解質層１８を隔てるようにして設けられる。特に電解質層１８が液体、半固体の場合は、電解質層１８を取り囲むように形成することで、エレクトロクロミック装置からの漏洩を防ぐことができる。
【００５９】
前記隔壁１９は、例えば、紫外線硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等を塗布し、その後硬化させることにより形成できる。または、紫外線硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等をシート状に形成したものをあらかじめパターニングしておき、これを貼り付け、その後硬化させることにより形成することができる。あるいは感圧型接着剤をシート状に形成したものをあらかじめパターニングしておき、これを貼り付けることにより形成することができる。
【００６０】
本実施形態の隔壁１９は、図２に示される形状に形成されたシート状の樹脂からなり、エレクトロクロミック層１３、第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７が形成される箇所に穴をあけて形成される。
【００６１】
なお、隔壁１９が水分バリア性あるいは酸素バリア性を有していることが好ましいが、隔壁１９とは別に樹脂バリア層を形成することもバリア性向上の点で有利となる。
【００６２】
隔壁１９の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、各層の積層方向（図の上下方向）については、第１の電極層と第２の電極層とのギャップ（間隔）と同じであることが好ましい。
【００６３】
エレクトロクロミック装置に対する前記隔壁１９の剥離強度は、前記エレクトロクロミック装置に対する前記電解質層１８の剥離強度よりも大きいことが好ましい。この場合、隔壁１９がエレクトロクロミック装置の密着力を補強することができ、耐久性により優れたエレクトロクロミック装置を得ることができる。
【００６４】
ここでいう剥離強度は、エレクトロクロミック装置における各層の積層方向、すなわち、エレクトロクロミック装置の厚み方向における剥がれにくさを表す。隔壁１９の場合は、電極層や基板に対する剥がれにくさを表し、電解質層１８の場合は、第２の電極層１６やエレクトロクロミック層１３に対する剥がれにくさを表す。
【００６５】
剥離強度の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｚ  ０２３７（２００９）「粘着テープ・粘着シート試験方法"１０.粘着力"」に記載のようにして測定できる。隔壁１９の剥離強度と、電解質層１８の剥離強度の数値を比較し、大きい方を剥離強度が大きいと判断する。なお、電解質層１８が固体ではない場合はＪＩＳ  Ｚ  ０２３７（２００９）「粘着テープ・粘着シート試験方法"１４.傾斜式ボールタック"」に記載のようにして剥離強度を比較する。
【００６６】
（第２の実施形態）
図３に本実施形態に係るエレクトロクロミック装置を示す。本実施形態に係るエレクトロクロミック装置は、前記第１の基板又は第２の基板側に凸となる曲面形状を有し、凸となった基板とは反対側の基板に曲面形状を有する光学レンズが配置されている。
なお、上記実施形態と共通する事項については説明を省略する。
【００６７】
図３に示されるように、エレクトロクロミック装置２０はエレクトロクロミック装置１０’の外側に光学レンズ２２が配置されており、所望の曲面形状を有している。なお、エレクトロクロミック装置１０’は上述のエレクトロクロミック装置１０に曲面形状を持たせたものである。
前記曲面形状は、曲率を有する曲面で構成された形状であり、適宜変更することが可能であるが、例えば、球状、円筒状、円錐状、各種三次元（３Ｄ）形状などが挙げられる。なお、前記曲面形状は、前記エレクトロクロミック装置の少なくとも一部であればよく、全部であっても構わない。
【００６８】
＜光学レンズ＞
光学レンズ２２の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ジアリルカーボネート樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ウレタン系樹脂、チオウレタン系樹脂、エピスルフィド系樹脂、メタクリレート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂材料などの透明材料が好適に用いられるが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
これらの透明樹脂を、一方の外側表面に接するようにして、溶融後再硬化させる、光又は熱を加えることにより硬化させる、光学透明粘着剤などで張り合わせる等により、光学レンズ２２を接着形成することができる。ただし、光学レンズ２２を接着形成する方法に関しては、これらの方法に限定されるものではない。例えば、インモールド射出成形、フィルム（シート）インサート射出成形、フィルム（シート）インサートキャスト成形、透明光学（光学透明）粘着／接着フィルムなどを用いて貼り合わせる等の工法が選択できる。
【００７０】
硬化後の曲率半径を硬化収縮などよる変形を考慮しつつ設定することで、光学レンズ２２の入射面の曲率及び／又は出射面の曲率を調整することにより、エレクトロクロミック装置に任意の度数を付与することが可能である。
【００７１】
また、光学レンズ２２を形成後、切削加工にて所望の曲面形状を形成することで、ユーザー固有の条件に合わせたレンズ加工（度数加工など）が可能になる。すなわち、製品形状ごとに金型や部材を準備することが不要となり、高精度な製品を多品種少量生産することが容易になる。
【００７２】
＜製造方法の一例＞
本実施形態に係るエレクトロクロミック装置の製造方法の一例及び本実施形態に係るエレクトロクロミック装置の加工の一例について図４を用いて説明する。図４において、エレクトロクロミック装置１０としては、例えば上記第１の実施形態により得られたものを用いる。上記エレクトロクロミック装置１０を例えば熱成型し、光学レンズ２２とシートインサートインジェクションにより合わせ、所望の加工線２４を形成し、玉型加工する。
【００７３】
このようにして得られたエレクトロクロミック装置は、側面部に第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７が露出しており、これら取り出し電極層に対して例えば導電性ペーストを塗布し、駆動回路と接続するためのコンタクト部３２を形成する。コンタクト部３２は、図４の側面拡大図に示されるように側面部（端部）で露出しており、これを用いることで安定的に電気的接続が可能になる。
なお、図４における加工線２４を形成した場合の一例を図５に示す。
【００７４】
（第３の実施形態）
図６に本実施形態に係るエレクトロクロミック装置の概略断面図を示す。
本実施形態に係るエレクトロクロミック装置は、第１の取り出し電極層１４は第２の基板１５と接しており、また、第２の取り出し電極層１７は第１の基板１１と接している。すなわち、本実施形態の取り出し電極層は対向する基板と接している。
なお、上記実施形態と共通する事項については説明を省略する。
【００７５】
本実施形態では、取り出し電極層がエレクトロクロミック装置における積層方向に対して厚膜化されており、接続面積を大きくすることができるため、接触抵抗をより低下させることができ、接続の安定性を向上させることができる。
が期待できる。
【００７６】
図６に示される例では、第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７が共に対向する基板に接しているが、これに限られるものではなく、第１の取り出し電極層１４と第２の取り出し電極層１７のどちらかが対向する基板に接していれば上記の効果が期待できる。
【００７７】
なお、このように取り出し電極層を形成する方法としては、適宜変更することが可能であるが、例えば、金属粒子を含む導電性ペーストをディスペンス装置により塗布する方法等が挙げられる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００７９】
（実施例１）
＜第１の電極層、第１の取り出し電極層、エレクトロクロミック層の作製＞
第１の基板１１として最大長軸長さ７５．５ｍｍ×最大短軸長さ５４ｍｍ、厚み０．３ｍｍの楕円ポリカーボネート基板を準備した。第１の基板１１上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により厚み約１００ｎｍに製膜して、第１の電極層１２を形成した。その後、図２に示すパターンのシャドウマスクを用いて、Ａｇ膜をスパッタ法により厚み約２００ｎｍに製膜して第１の取り出し電極層１４を形成した。
次に、前記ＩＴＯ膜の表面に酸化チタンナノ粒子分散液（昭和タイタニウム社製ＳＰ２１０、平均粒子径：２０ｎｍ）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、厚み約１．０μｍの酸化チタン粒子膜からなるナノ構造半導体材料を形成した。
続いて、下記構造式（Ａ）で表されるエレクトロクロミック化合物を１．５質量％含む２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコート法により塗布した後、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことにより、前記酸化チタン粒子膜に担持（吸着）させて、エレクトロクロミック層１３を形成した。
【００８０】
【化２】
2018132635.tif 000004
【００８１】
次に、前記エレクトロクロミック層１３上に、平均一次粒径２０ｎｍのＳｉＯ２微粒子分散液（シリカ固形分濃度２４．８質量％、ポリビニルアルコール１．２質量％、及び水７４質量％）をスピンコートし、厚み２μｍの絶縁性無機微粒子層を形成した。
【００８２】
＜第２の電極層、第２の取り出し電極層の作製＞
第２の基板１５として前記第１の基板１１と同形状及び同厚みのポリカーボネート基板を準備した。第２の基板１５上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により厚み約１００ｎｍに製膜して、第２の電極層１６を形成した。その後、図２に示すパターンのシャドウマスクを用いて、Ａｇ膜をスパッタ法により厚み約２００ｎｍに製膜して第２の取り出し電極層１７を形成した。
【００８３】
＜隔壁の形成＞
次に、隔壁１９として、光学透明粘着シート（日東電工社製ＬＡ−５０）を図２に示す形状に加工した後、第１の電極層１２及びエレクトロクロミック層１３を形成した第１の基板１１上にラミネート装置を用いて貼りつけた。
【００８４】
＜電解質層の形成及び貼り合わせ＞
次に、前記第１の基板１１上の絶縁性無機微粒子層の表面に、ポリエチレングリコールジアクリレート（日本化薬社製ＰＥＧ４００ＤＡ）と、光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製ＩＲＧ１８４）と、電解質（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩）とを質量比（１００：５：４０）で混合した溶液をディスペンス装置により塗布し、第２の基板１５と真空貼り合せ装置を用いて貼り合わせ、紫外線（ＵＶ）硬化させて電解質層１８を形成した。
【００８５】
上記のようにして得られたエレクトロクロミック装置１０は、図１、図２に示されるような構成であった。
【００８６】
＜加工＞
次に、上記のようにして得られたエレクトロクロミック装置について、図４のようにして加工を行う。
まず、得られたエレクトロクロミック装置を曲率半径約１３０ｍｍの凸金型と凹金型に１４６℃で加熱しながら挟み込み、熱成型することで曲面形状を有するエレクトロクロミック装置１０’を得た。なお、エレクトロクロミック装置１０’は第２の基板１５側が凸になっている。
作製したエレクトロクロミック装置に接着する光学レンズの材料として、ポリカーボネート樹脂のユーピロンＣＬＳ３４００（三菱エンジニアリングプラスチックス社製）を用い、エレクトロクロミック装置１０’をモールド内にインサートし、射出成形によりレンズ形状に一体成形した（シートインサートインジェクション成形）。そして、加工線２４を形成した後、エレクトロクロミック装置に接着して形成した光学レンズ部の表面を切削加工により加工することでエレクトロクロミック装置３０を得た。
【００８７】
このように、得られたエレクトロクロミック装置３０には曲面形状を持たせることができた。また、エレクトロクロミック装置と光学レンズを共に切削加工することで、メガネフレームに収まる大きさに玉型加工することができた。
【００８８】
次に、外部回路に接続するコンタクト部を作製する。上記の玉型加工したエレクトロクロミック装置では側面部に第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７が露出しており、これら取り出し電極層に対して導電性ペースト（藤倉化成社製ドータイトＸＡ−９１０）を塗布し、駆動回路と接続した後、オーブンで１００℃、２時間の熱処理を行った。これによりコンタクト部３２を形成した。
得られたコンタクト部３２は、図４の側面拡大図に示されるように側面部（端部）で露出しており、安定的に電気的接続が可能になるように加工することができた。
【００８９】
＜発消色駆動評価＞
上記のようにして得られたエレクトロクロミック装置３０について、以下のようにして発消色を確認した。
第１の電極層１２と第２の電極層１６との間に、−３．５Ｖの電圧を３秒間印加させたところ、エレクトロクロミック装置３０が前記構造式（Ａ）のエレクトロクロミック化合物に由来するマゼンタ色に安定的に発色することが確認できた。また、消色についても安定的に消色することが確認できた。
【００９０】
（実施例２）
実施例１における隔壁１９の作製について、Ａｇフィラー入り導電性ペースト（藤倉化成社製ドータイトＸＡ−９１０）をディスペンス装置により塗布し、図６に示されるように第１の取り出し電極層１４及び第２の取り出し電極層１７を形成した以外は実施例１と同様にしてエレクトロクロミック装置を作製した。
得られたエレクトロクロミック装置において、実施例１と同様に評価を行ったところ、前記構造式（Ａ）のエレクトロクロミック化合物に由来するマゼンタ色に安定的に発色することが確認できた。また、消色についても安定的に消色することが確認できた。
【符号の説明】
【００９１】
１０、２０、３０、４０  エレクトロクロミック装置
１１  第１の基板
１２  第１の電極層
１３  エレクトロクロミック層
１４  第１の取り出し電極層
１５  第２の基板
１６  第２の電極層
１７  第２の取り出し電極層
１８  電解質層
１９  隔壁
２２  光学レンズ
２４  加工線
３２  コンタクト部
【００９２】
【特許文献１】実開平２−１３８７２０号公報
【特許文献２】特許第５５１１９９７号公報
【図１】
2018132635.tif 000005
【図２】
2018132635.tif 000006
【図３】
2018132635.tif 000007
【図４】
2018132635.tif 000008
【図５】
2018132635.tif 000009
【図６】
2018132635.tif 000010