(57)【要約】本発明は、例えば図１に示すように、エレクトロクロミック膜中の水分変化を最小にできる所定の物性を有するフィラー入り樹脂８を封止樹脂として用い、さらにシリル基含有ポリマー９にて外周をシールしたことを特徴とする。ここで、エレクトロクロミック膜中の水分変化を最小にできる樹脂被膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ２以上である所定のフィラー入りエポキシ樹脂８を封止樹脂として用いることで、高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を封止ガラスを用いた場合と近いレベルで安定化させることができ、したがって封止ガラスを不要にできる可能性が従来に比べ高くなるが、実用上十分な耐高温高湿性を確保するためには、さらにシリル基含有ポリマー９にて外周をシールすることが必要となる。
2003034139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基板ガラスの背面に、透明導電膜と、酸化又は還元反応により発色する発色膜と電解質膜とを含むエレクトロクロミック層と、電極兼反射膜とが順次積層されて成る固体型エレクトロクロミック防眩ミラーであって、
上記エレクトロクロミック層及び電極兼反射膜は、その背面側から、背面及び側面も含めて全体的に、フィラー入り樹脂であって樹脂被膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ２以上である樹脂皮膜により被覆され封止及び保護されていることを特徴とする固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項２】
前記フィラー入り樹脂におけるフィラーの含有率が、５０ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項３】
前記フィラー入り樹脂におけるフィラーの径が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項４】
前記フィラー入り樹脂の厚さが、１μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項５】
前記フィラー入り樹脂におけるベースとなる樹脂が、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂のうちから選ばれるいずれかの樹脂であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項６】
前記フィラー入りエポキシ樹脂が松下電工社製：ＣＶ５４２３Ｆ１であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項７】
少なくとも前記基板ガラスから前記フィラー入り樹脂被膜に至るミラーの外周面が、シリル基含有ポリマーにてシールされていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項８】
前記基板ガラスから前記フィラー入り樹脂被膜に至るミラーの外周面に加えて、フィラー入り樹脂の背面の一部及び／又は基板ガラスの表面の一部にも前記シリル基含有ポリマーが塗布されシリル基含有ポリマーが緩衝材としても機能することを特徴とする請求項７に記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項９】
前記シリル基含有ポリマーの被膜の厚さが、０．１ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項６又は７に記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項１０】
前記シリル基含有ポリマーがスリーボンド社製：１５３０であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項１１】
前記エレクトロクロミック層は、酸化発色膜、電解質膜及び還元発色膜とが順次積層されて構成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項１２】
前記エレクトロクロミック層は、酸化発色膜として機能するＩｒ酸化膜、電解質膜として機能するＴａ２Ｏ５膜及び還元発色膜として機能するＷＯ３膜が順次積層されて構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【請求項１３】
自動車用アウタミラー又はインナーミラーとして構成されてなる請求項１から１２のいずれかに記載の固体型エレクトロクロミック防眩ミラー。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、自動車のインナーミラー又はアウターミラー等の防眩ミラーとして用いられるエレクトロクロミック防眩ミラー等に関し、特に固体型エレクトロクロミック防眩ミラー等の封止構造等に関する。
背景技術
図３は、従来の一般的なエレクトロクロミック防眩ミラーの構造を示している。同図において、１１は平坦で透明な基板ガラスであり、その背面に、透明導電膜１２、固体型のエレクトロクロミック層１３、及びアルミニウムなどの電極兼反射膜１４が順に形成されている。固体型のエレクトロクロミック層１３は、例えば、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）などの酸化発色膜１３ａ、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などの固体電解質膜１３ｂ、及び三酸化タングステン（ＷＯ３）などの還元発色膜１３ｃからなる三層構造で構成される。そして、透明導電膜１２ａと電極兼反射膜１４（透明導電膜１２ｂ）との間に電圧を印加することによって、酸化発色膜１３ａ及び還元発色膜１３ｃを酸化還元反応により同時に発色させ、電極兼反射膜１４へ入射する入射光及び電極兼反射膜１４で反射する反射光が弱められ、ミラーの反射率を低下させて防眩作用を得る。上記と逆方向の電圧を印加することによって、酸化還元反応により酸化発色膜１３ａ及び還元発色膜１３ｃを同時に消色（無色化）させ、反射率を低下させることのない通常の反射状態にする。
エレクトロクロミック層１３及び電極兼反射膜１４は、その背面側から、背面及び側面も含めて全体的に封止樹脂１５により封止され、さらに封止樹脂１５の背面に封止ガラス１６が貼り合わされている。封止ガラス１６は、封止樹脂１５により封止されたエレクトロクロミック層１３及び電極兼反射膜１４を背面側から機械的強度をもって支持するとともに、防水性、防透湿性、耐食性等を向上させる保護的な機能を有する。さらに、封止ガラス１６は、イオンの行き来を阻止するイオン遮断性を有し、エレクトロクロミック層１３中に一定量存在する着色及び消色反応を起こすプロトンＨ＋（Ｈ＋イオン）とＯＨ−イオンの外部への放出（拡散）及び外部からの水分やイオンの侵入を防ぎ、エレクトロクロミック層１３の着色及び消色反応が正常に機能するようにしている。
このように、エレクトロクロミック層１３は、その膜中の水分（Ｈ＋イオン、ＯＨ−イオンを含む）により変色反応が発現するため、特に高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を安定化させなければ実用的レベルの高耐久性を得ることはできない。そこで通常は、封止ガラス１６を貼り合わせて実用的レベルの高耐久性を得ている。
以下、その他の構造を有するエレクトロクロミック防眩ミラーについて説明する。
特開２０００−２８９５号公報は固体型エレクトロクロミック防眩ミラーの封止構造に関するものであり、図３に示すエレクトロクロミック層１３及び電極兼反射膜１４が、その背面側から、背面及び側面も含めて全体的に、イオンの行き来を阻止するイオン遮断性、防水性、防湿性及び耐傷性を有する樹脂皮膜（具体的には変性エポキシ系樹脂など）により被覆され保護及び封止されされて成り、封止ガラス１６を不要とする構成であることを特徴とするものである。
しかしながら、封止樹脂として変性エポキシ系樹脂等を使用しても、高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を封止ガラスを用いた場合と近いレベルで安定化させることはできず、環境変化に対する十分な耐久性及び信頼性を得ることはできないという問題がある。また、変性エポキシ系樹脂等の封止樹脂の背面にゴム系粘着シート又はプラスチックフィルムを付設した場合においても、高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を封止ガラスを用いた場合と近いレベルで安定化させることはできず、環境変化に対する十分な耐久性及び信頼性を得ることはできないという問題があり、しかも、ゴム系粘着シート又はプラスチックフィルムの貼り合わせ工程が必要となり工数がかかるという問題がある。
特開２００１−３３８３０号公報はエレクトロクロミックミラー等の封止構造に関するものであり、図３に示すエレクトロクロミック層１３及び電極兼反射膜１４が、その背面側から、背面及び側面も含めて全体的に、耐候性、耐熱性、耐薬品性及び耐油性を有するシリコーンゴムにより被覆され保護及び封止され、シリコーンゴムの背面には耐水性、耐湿性、耐摩耗性及び耐熱性を有するポリマーフィルムなどの所定の部材が付設され、上記シリコーンゴムと上記所定の部材は、予め一体に形成されたシリコーンゴム付き部材が利用され、このシリコーンゴム付き部材におけるシリコーンゴム面が、上記エレクトロクロミック層及び電極兼反射膜を包み込むように上記背面及び側面に貼着されていることを特徴とするものである。また、上記基板ガラスから上記所定の部材に至るミラーの外周面は防湿材で被覆されている。
しかしながら、封止樹脂としてシリコーンゴムを使用し、シリコーンゴムの背面にポリマーフィルムを付設し、外周面を防湿材で被覆した場合においても、高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を封止ガラスを用いた場合と近いレベルで安定化させることはできず、環境変化に対する十分な耐久性及び信頼性を得ることはできないという問題があり、しかも、ポリマーフィルムの貼り合わせ工程が必要となり工数がかかるという問題がある。また、シリコーンゴム付き部材におけるシリコーンゴム面を貼着するものであるので接着性の信頼性も低いという問題がある。
以上のように、高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得るためには、現状では封止ガラスを使用する必要があり、しかも図４に示すように、フッ素系塗料５及びブチルテープ等の防湿材６でエレクトロクロミックミラー側部を２重シールする必要があった。なお、図４において、１は透明導電膜付き基板ガラス、２はエレクトロクロミック層及び反射金属膜、３は封止樹脂、４は封止ガラス、をそれぞれ示す。
その他、特開平６−２２２３９８号公報はエレクトロクロミックミラーに関するものであり、図３に示す封止ガラス４の代わりに金属板を用いているが、上記と同様に金属板の貼り合わせ工程が必要となるという問題がある。
米国特許第５４４８３９７号は自動車用オートマチックサイドミラーに関するものであり、図５に示すように封止ガラス４を使用しているため軽量化はされていない。
以上のように、封止ガラスに相当する部材を有さず、しかも高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得ることができるエレクトロクロミック防眩ミラーは未だ得られていない。
発明の開示
本発明では、例えば図１に示すように、エレクトロクロミック膜中の水分変化を最小にできる所定のフィラー入り樹脂８を封止樹脂として用い、さらにシリル基含有ポリマー９にて外周をシールすることで、高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得ることができ、封止ガラスに相当する部材を無くすことに実用レベルで初めて成功した。
発明を実施するための最良の形態
本第１発明は、膜中の水分変化を最小にできる所定のフィラー入り樹脂を封止樹脂として用いたことを特徴とする。
ここで、高温高湿などの環境変化に対する耐久性及び信頼性を満たすためには、所定のフィラー入り樹脂は、樹脂被膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ２以上と大きい材料であることが必要である。より好ましい樹脂被膜の密度は１．７ｇ／ｃｍ２以上である。樹脂被膜の密度が１．７ｇ／ｃｍ２以上であると、十分な（封止ガラスに近い）、低透湿性（低水蒸気透過性）、イオン遮断性、被膜強度、耐摩耗性、耐傷性等が得られる。樹脂被膜の密度が１．５ｇ／ｃｍ２未満の場合、高温高湿環境下で繰り返し着消色を行うと、エレクトロクロミック膜が劣化し、色の付き方が不均一になり、色むらが発生しやすくなる。
また、高温高湿などの環境変化に対する耐久性及び信頼性を満たすためには、所定のフィラー入り樹脂におけるフィラーの含有率が、５０ｗｔ％以上であることが好ましい。高温高湿環境下での耐久性を考慮すると、フィラーの含有率は７０ｗｔ％以上であることがより好ましい。フィラーの含有率が５０ｗｔ％未満であると、色むらや腐蝕が発生しやすくなる。
また、高温高湿などの環境変化に対する耐久性及び信頼性を満たすためには、所定のフィラー入り樹脂におけるフィラーの径が、１００μｍ以下であることが好ましい。特に、エレクトロクロミック層や反射金属膜の傷つき防止を考慮すると、フィラーの径が５０μｍ以下であることがより好ましい。フィラーの径が１００μｍ以上であると、エレクトロクロミックミラー作製時にエレクトロクロミック層や反射金属膜に傷を付けやすくなり、この傷によって品質低下や製品不良が生じ、またこの傷が原因で高温高湿環境下での耐久性が得られにくくなる場合がある。
高温高湿などの環境変化に対する耐久性及び信頼性を満たすためには、所定のフィラー入り樹脂の厚さを１μｍ〜１ｍｍとすることが必要である。より十分な低透湿性（低水蒸気透過性）を得る観点及び樹脂硬化時の収縮応力による弊害を回避する観点から、フィラー入り樹脂の厚さは５０〜１５０μｍとすることが好ましい。フィラー入り樹脂の厚さが５０μｍ未満であると、高温高湿環境下で色むらや腐蝕が発生しやすくなる。
なお、高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得るためには、上記密度、フィラー含有率、厚さの３条件を全て満たすフィラー入り樹脂を用いることが必要である。上記密度、フィラー含有率、厚さの３条件を全て満たすフィラー入り樹脂は、特に高温高湿環境下での着消色作動での耐久性を向上させる効果が大きい。また、実用レベルで十分な耐久性及び信頼性並びに高品質を得るためには、上記密度、フィラー含有率、厚さ、フィラー径の４条件を全て満たすフィラー入り樹脂を用いることが必要である。
フィラー入り樹脂におけるベースとなる樹脂としては、耐水性、耐湿性、耐薬品性、耐油性、耐熱性等の観点から、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリサルファイド系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂などが好ましい。フィラーとしては、透湿度の低減（特に高温高湿下における透湿度の低減）や、密度の向上、イオン遮断性の向上、被膜強度の向上などの物性の向上や機能付与を図れるものであることが必要であり、例えば、シリカなどが好ましい。
フィラー入り樹脂は、フローコート、吹付塗装、印刷又はスピンコート等の方法により樹脂被膜を形成できるが、樹脂厚の均一性の観点からは印刷法による塗布が好ましい。
本第２発明は、例えば図１に示すように、エレクトロクロミック膜中の水分変化を最小にできる上述した所定のフィラー入り樹脂８を封止樹脂として用い、さらにシリル基含有ポリマー９にて外周をシールしたことを特徴とする。
ここで、エレクトロクロミック膜中の水分変化を最小にできる所定のフィラー入りエポキシ樹脂８を封止樹脂として用いることで、高温高湿などの環境変化に対してエレクトロクロミック膜中の水分量を封止ガラスを用いた場合と近いレベルで安定化させることができ、したがって封止ガラスを不要にできる可能性が従来の封止樹脂を用いた場合に比べ非常に高くなるが、実用上十分な耐高温高湿性を確保するためには、さらにシリル基含有ポリマー９にて外周をシールすることが必要となる。詳しくは、シリル基含有ポリマーは、高温放置や高温作動での高温耐久性を向上させる。シリル基含有ポリマーにて外周をシールしない場合、長時間高温環境下にさらされると、エレクトロクロミックミラー外周部に着消色時に色むらが発生する。これは、エレクトロクロミック膜中の水分量の減少が原因と考えられる。また、シリル基含有ポリマーは、高温高湿耐久性を向上させる。シリル基含有ポリマーにて外周をシールしない場合、ミラー外周部から腐蝕が発生する場合がある。
具体的には、シリル基（−ＳｉＨ３）含有ポリマーと所定のフィラー入り樹脂との組合せによって、例えば高温放置（６５℃）や高温高湿放置（６５℃、９５％ＲＨ）の条件下における実用上十分な耐高温高湿性を確保することができるという効果が得られる。これに対し、シリル基含有ポリマーにて外周をシールしない場合、高温放置（６５℃）や高温高湿放置（６５℃、９５％ＲＨ）の条件下で十分な耐高温高湿性が得られない。また、シリル基含有ポリマーの替わりにエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリサルファイド樹脂等を用いて外周をシールした場合も、高温放置（６５℃）や高温高湿放置（６５℃、９５％ＲＨ）の条件下で十分な耐高温高湿性が得られない。
このように、上述した所定のフィラー入り樹脂とシリル基含有ポリマーとを組合せることによって、実用上十分な耐高温高湿性を確保できるという効果がある。これにより、高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得ることができ、封止ガラスに相当する部材を無くすことに実用レベルで初めて成功したものである。つまり、封止ガラスに相当する部材を有さず、しかも高温高湿などの環境変化に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得ることができるエレクトロクロミック防眩ミラーの実用化を初めて実現できる。
この結果、封止ガラスに相当する部材が無くなるため軽量化及び部品点数削減が可能となり、封止ガラスに相当する部材の貼り合わせ工程が無くなるため工程が削減され、封止ガラスの製造工程も不要となる。また、図４に示したように、フッ素系塗料５及びブチルテープ等の防湿材６でミラー側部を２重シールする必要がないので、工程が削減される。
透湿度は厚さに比例するので、十分な高温耐久性、高温高湿耐久性を得るためには、シリル基含有ポリマーの厚さを０．１ｍｍ〜３．０ｍｍとすることが必要である。より十分な高温耐久性、高温高湿耐久性を得るためには、シリル基含有ポリマーの厚さを１．０ｍｍ〜３．０ｍｍとすることが好ましい。
シリル基含有ポリマーは、作業性の観点からはディスペンサーを用いた塗布方法で塗布することが好ましい。
シリル基含有ポリマーは、少なくとも基板ガラスから所定のフィラー入り樹脂被膜に至るミラーの外周面（側部）をシールする。ミラーの外周面（側部）等にクリップ型電極等を取り付けて透明導電膜や電極兼反射膜との接続を行う場合にあっては、クリップ型電極等を含めてミラーの外周面（側部）をシールする。図２に示すように、ミラーの外周面（側部）に加えて、フィラー入り樹脂８の背面の一部や、基板ガラス１の表面の一部にもシリル基含有ポリマーを塗布すれば緩衝材としても機能する。特に、ミラーの外周面（側部）に加えて、フィラー入り樹脂８の背面の一部をシールすることが高温耐久性、高温高湿耐久性の観点から好ましい。
本発明において、エレクトロクロミック層は、例えば、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）や酸化ニッケル（ＮｉＯｘ）などの酸化発色膜、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）などの固体電解質膜、及び三酸化タングステン（ＷＯ３）や三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）などの還元発色膜からなる三層構造で構成できる。より具体的には、通常はミラーの表面が無色で、防眩時に青色に変化するように、エレクトロクロミック層をＩｒＯｘ−Ｔａ２Ｏ５−ＷＯ３の三層構造とすることができる。
電極兼反射膜としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ等の金属膜が使用される。
透明導電膜としては、ＩＴＯ、ＳｎＯ２等の膜が使用される。
これらの膜は蒸着法、スパッタリング法など公知の薄膜形成法によって形成できる。
本発明のエレクトロクロミック防眩ミラーは、フラットミラータイプに限定されず、曲率ミラータイプのものであってもよい。曲率ミラータイプのエレクトロクロミック防眩ミラーは、図１等で示すフラットミラータイプのものとその構成は概略同じであるが、透明導電膜付き基板ガラス１、固体型のエレクトロクロミック層及び電極兼反射膜２、所定のフィラー入り樹脂８、シリル基含有ポリマー９、を含めて各構成要素は所定の曲率で湾曲して形成され、エレクトロクロミック防眩ミラー全体として湾曲している。
本発明のエレクトロクロミック防眩ミラーは、ヒータを設けて、基板ガラスの表面の曇りを除去するように構成してもよい。ヒータを設けた場合、高温高湿環境下に曝される頻度が高くなるが、本発明のエレクトロクロミック防眩ミラーはヒータを設けた場合であっても、高温高湿環境に対する実用レベルで十分な耐久性及び信頼性を得ることができる。
具体的には、例えば、フィラー入り樹脂被膜の裏面のほぼ全域に、発熱体としてパネル状ヒータを粘着剤、接着剤等によって貼着できる。パネル状ヒータは例えばＰＴＣ（正特性サーミスタ）パネルヒータであれば、自動車用バッテリ電源で直接駆動することができ、温度制御回路等は不要である。ＰＴＣパネルヒータは、ＰＴＣ特性を付与された高分子面状発熱体（導電性樹脂に銀、銅等の電極を配設し、ＰＥＴフィルムでラミネートしたもの等）等で構成される。ミラー表面で薄い膜状に広がった水滴は、パネル状ヒータで加熱されることによって、効果的に除去（蒸発）される。
実施例
自動車用アウターミラーサイズ（１８０×１１０ｍｍ）のＩＴＯ膜付きガラス基板に、ＩｒＯｘ−Ｔａ２Ｏ５−ＷＯ３の三層構造からなるエレクトロクロミック層および電極兼反射膜となるＡｌ膜を蒸着により形成した。その後フィラー入りエポキシ樹脂（松下電工社製：ＣＶ５４２３Ｆ１）を１００μｍ厚で塗布（１００℃で２時間硬化）して封止を行った。続いてクリップ型電極をミラーに取付け、ミラー外周部をシリル基含有ポリマー（スリーボンド社製：１５３０）を塗布してシールを行い、エレクトロクロミックミラーを作製した。
このエレクトロクロミックミラーに対して６５℃、９５％ＲＨ環境下で２万回の着消色（１．３Ｖの定電圧の極性切り替え、各２０秒）を行った結果、試験前の着色反射率８％、消色反射率５０％に対して、試験後の変動はそれぞれ５％以内であって、反射率特性の劣化はほとんど見られなかった。
これに対し、シリル基含有ポリマーにて外周をシールしない場合、上記と同様の条件下で、試験後、着消色時にミラー外周部に、エレクトロクロミック膜の劣化による色むらが発生した。また、シリル基含有ポリマーの替わりにエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリサルファイド樹脂等を用いて外周をシールした場合では、上記と同様の条件下で、試験後、着消色時にミラー外周部に、エレクトロクロミック膜の劣化による色むらが発生した。
産業上の利用可能性
この発明のエレクトロクロミック素子は、例えば、エレクトロクロミックミラー、特に高温耐久性、高温高湿耐久性が要求される自動車用アウタミラー又はインナーミラーとして構成されてなるエレクトロクロミック防眩ミラーに好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の一態様に係るエレクトロクロミック防眩ミラーの概略構成を示す断面図、
図２は本発明の他の態様に係るエレクトロクロミック防眩ミラーの概略構成を示す断面図、
図３〜図５は従来のエレクトロクロミック防眩ミラーの概略構成を示す断面図である。
【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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【国際調査報告】
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2003034139.tif 000009
2003034139.tif 000010
2003034139.tif 000011