(57)【要約】窓および／または鏡などのエレクトロクロミック切替可能透明物は、一対の電極集合体間のエレクトロクロミック切替可能媒体を含む。前記電極集合体のうちの少なくとも１つは可視光線を通し、表面上に電極を含む。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記電極は２つの電気伝導層および前記２つの電気伝導層の間でそれらを相互接続する架橋層を有する。１つの限定されない実施形態において、前記架橋層は、表面を加熱する加熱層を前記電極に提供する高電気抵抗接続層および／または電流を前記媒体へと通す電流伝導層を含む。もう１つの限定されない実施形態において、前記架橋層は電流を通す電気接続層を含み、第一導電性層を電気的に強化する。もう１つの限定されない実施形態において、前記電気伝導層は、前記第一電極集合体を通して赤外線透過率を軽減する銀膜である。
2008545168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一電極として定義される電極を有する第一電極集合体と、
第二電極として定義される電極を有する第二電極集合体であって、前記第一電極と第二電極とが互いに向き合う関係にある、第二電極集合体と、
前記第一電極と第二電極との間の媒体であって、電気刺激に反応して媒体を通って透過される可視光の百分率を変える媒体と、
を備え、
前記第一電極集合体は、前記媒体と向かい合う第一主要表面を有し、前記第一主要表面と前記媒体との間に前記第一電極を備え、前記第一電極は、
前記媒体と前記第一主要表面との間の第一導電性層と、
前記第一導電性層から間隔を空けられ、かつ第一導電性層と前記媒体との間にある第二導電性層と、
互いに間隔を空けられ、かつ前記第一導電性層と接触する第一電気接触部材および第二電気接触部材であって、前記第一電気接触部材および第二電気接触部材および前記導電性層は第一導電性経路を提供する、第一電気接触部材および第二電気接触部材と、
前記第二導電性層と接触する第三電気接触部材と、
前記第二電極と接触する第四電気接触部材と、
を備え、前記第三電気接触部材および第四電気接触部材、前記第二導電性層、前記媒体および前記第二電極電極は、第二導電性経路を提供する、物品。
【請求項２】
前記媒体はエレクトロクロミック切替可能媒体であり、前記電極集合体のうちの少なくとも１つは４００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲の波長を通す、請求項１に記載の物品。
【請求項３】
前記第一導電性層を通って移動する電流は、前記第一電極集合体の前記第一主要表面を加熱する、請求項１に記載の物品。
【請求項４】
前記第一電気接触部材および第三電気接触部材は両方とも、直流電源の正端子または負端子に接続され、前記第二電気接触部および第四電気接触部は両方とも、前記電源の前記正端子または負端子にそれぞれ接続される、請求項１に記載の物品。
【請求項５】
前記第一電気接触部材および第二電気接触部材は第一直流電源に接続され、前記第三電気接触部材および第四電気接触部材は第二直流電源に接続される、請求項１に記載の物品。
【請求項６】
前記第二電極集合体は、前記媒体と向き合う第二主要表面として定義される主要表面を有し、前記第二主要表面と前記媒体との間に前記第二電極を備え、前記第二電極は、
前記媒体と前記第二主要表面との間の第三導電性層として定義される導電性層と、
前記第三導電性層から間隔を空けられ、かつ第三導電性層と前記媒体との間にある第四導電性層として定義される導電性層と、
前記第四導電性層と接触する第四電気接触部と、
互いに間隔を空けられ、かつ前記第三導電性層と接触する第五電気接触部材および第六電気接触部材と、
を備え、第五電気接触部および第六電気接触部および前記第三導電性層は第三導電性経路を提供する、請求項１に記載の物品。
【請求項７】
前記媒体は導電性切替可能媒体であり、前記第一電気接触部材および第二電気接触部材は前記第一導電性層に接続される第一母線および第二母線を備え、前記第三電気接触部材は前記第二導電性層に接続される第三母線を備え、前記第四電気接触部材は前記第四導電性層に接続される第四母線を備え、前記第五電気接触部材および第六電気接触部材は第三導電性層に接続される第五母線および第六母線を備える、請求項６に記載の物品。
【請求項８】
前記媒体はエレクトロクロミック切替可能媒体であり、前記第一電極集合体は４００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲の波長を通す、請求項１に記載の物品。
【請求項９】
前記第一導電性層と第二導電性層との間にあって前記第一導電性層と第二導電性層とを接続する高電気抵抗接続層をさらに備え、前記第一導電性層に沿って移動する電流の５０％未満が前記第二導電性層へと前記接続層を通過するように、前記接続層は、前記第一導電性層に沿って流れる電流に対して所定の抵抗性を有する、請求項８に記載の物品。
【請求項１０】
前記高電気抵抗性接続層は電気絶縁層である、請求項９に記載の物品。
【請求項１１】
前記第一電気接触部材および前記第三電気接触部材は、前記第一導電性層および第二導電性層に対する電流接続を同時に提供する母線である、請求項９に記載の物品。
【請求項１２】
前記第一電気接触部材は第一母線であり、前記第二電気接触部材は第二母線であり、前記第三電気接触部材は第三母線である、請求項９に記載の物品。
【請求項１３】
前記第一導電性層と第二導電性層との間にあって前記第一導電性層と第二導電性層とを接続する導電性接続層をさらに備え、前記第一導電性層に沿って移動する電流の少なくとも５０％が前記第二導電性層へと前記接続層を通過するように、前記接続層は、前記第一導電性層に沿って流れる電流に対して所定の抵抗性を有する、請求項８に記載の物品。
【請求項１４】
前記第一電気接触部材および前記第三電気接触部材は、前記第一導電性層および第二導電性層に対する電流接続を同時に提供する母線である、請求項１３に記載の物品。
【請求項１５】
前記第一電気接触部材は第一母線を備え、前記第二電気接触部材は第二母線を備え、前記第三電気接触部材は第三母線を備える、請求項１３に記載の物品。
【請求項１６】
前記媒体はエレクトロクロミック切替可能媒体であり、前記第一電極集合体は４００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲の波長を通し、前記第一主要表面は透明基板の第一主要表面であり、前記第一導電性層は第一金属層を備え、前記第二導電性層は前記媒体と電気接触している第一導電性金属膜および第二導電性膜を備え、前記物品は、
前記第一金属層と前記基板の前記第一主要表面との間の基板接触層と、
前記第一導電性層の第一金属層と前記第二導電性層の前記第一金属膜との間にある、導電性接続層および高電気抵抗接続層より選択される接続層と、
をさらに備える、請求項１に記載の物品。
【請求項１７】
前記基板は、対向する第二主要表面をさらに備えるガラス板であり、かつガラス板の前記主要表面のうちの少なくとも１つの上に疎水性コーティング、親水性コーティング、日照調整コーティング、およびその組み合わせから選択されるコーティングをさらに備える、請求項１６に記載の物品。
【請求項１８】
閉鎖枠が前記電極集合体の間で前記電極集合体に結合されて前記電極集合体間の密閉室を提供し、前記媒体はエレクトロクロミック切替可能媒体を備える、請求項１６に記載の物品。
【請求項１９】
前記物品は、
（Ａ）（ａ）自動車、トラック、乗用車、オートバイ、列車、およびその組み合わせの群より選択される陸上車、（ｂ）航空機、（ｃ）宇宙船、（ｄ）水上乗物、（ｅ）水面下乗物、および（ｆ）その組み合わせの群より選択される種類の乗物の透明物と、
（Ｂ）（ａ）住宅、（ｂ）商業建築物、（ｃ）オーブン扉、（ｄ）電子レンジ扉、（ｅ）冷蔵庫扉、および（ｆ）その組み合わせの群より選択される構造体用の窓と、
（Ｃ）鏡と、
（Ｄ）乗物のバックミラーと、
（Ｅ）乗物のサイドミラーと、
（Ｆ）その組み合わせと、
より選択される、請求項１６に記載の物品。
【請求項２０】
前記基板接触層は支持層および金属接触層を備える、請求項１６に記載の物品。
【請求項２１】
前記基板接触層の前記支持層はスズ酸亜鉛膜を備え、前記基板接触層の前記金属接触層は酸化亜鉛膜を備え、前記第一電気接触層の前記第一金属層は第一銀膜として定義される銀膜を備える、請求項２０に記載の物品。
【請求項２２】
前記スズ酸亜鉛膜は前記基板の前記第一主要表面上にあり、前記酸化亜鉛膜は前記スズ酸亜鉛膜上にあり、前記第一銀膜は前記酸化亜鉛層上にある、請求項２１に記載の物品。
【請求項２３】
前記接続層は、前記第一導電性層の前記第一銀膜を、前記第二導電性層の第一金属膜から電気的に絶縁する高電気抵抗接続層である、請求項２２に記載の物品。
【請求項２４】
前記高電気抵抗接続層は、誘電体支持層および金属接触層を備える、請求項２３に記載の物品。
【請求項２５】
前記高電気抵抗接続層の前記誘電体支持層は誘電体スズ酸亜鉛膜を備え、前記高電気抵抗接続層の前記金属接触層は酸化亜鉛層を備え、前記第二導電性層の前記金属膜は第二銀膜として定義される銀膜である、請求項２４に記載の物品。
【請求項２６】
前記高電気抵抗接続層の前記誘電体スズ酸亜鉛膜は前記第一銀膜の上方にあり、前記高電気抵抗接続層の前記酸化亜鉛膜は前記高電気抵抗接続層の前記の前記誘電体スズ酸亜鉛膜上にあり、前記第二銀膜は前記高電気抵抗接続層の前記酸化亜鉛膜上にある、請求項２５に記載の物品。
【請求項２７】
前記接続層は、前記第一導電性層の前記第一銀膜および前記第二導電性層の前記第一金属膜を電気的に相互接続する導電性接続層である、請求項２２に記載の物品。
【請求項２８】
前記導電性接続層は、前記第一導電性の前記第一銀膜に印加される電流の少なくとも５０％を前記第二導電性層の前記第一金属膜へと通す電流伝導層である、請求項２７に記載の物品。
【請求項２９】
前記導電性接続層は、支持層および金属接触層を備える、請求項２８に記載の物品。
【請求項３０】
前記導電性接続層の前記支持層はスズ酸亜鉛膜であり、前記導電性接続層の前記金属接触層は酸化亜鉛層であり、前記第二導電性層の前記第一金属膜は第二銀膜として定義される銀膜である、請求項２９に記載の物品。
【請求項３１】
前記第二導電性層の前記第二膜は導電性金属酸化物膜であり、前記導電性接続層の前記スズ酸亜鉛膜は前記第一銀膜の上方にあり、前記導電性接続層の前記酸化亜鉛膜は前記導電性接続層の前記スズ酸亜鉛膜上にあり、前記第二銀膜は前記導電性接続層の前記酸化亜鉛膜上にあり、前記第二導電性層の前記第二膜は前記第二銀膜の上方にある、請求項３０に記載の物品。
【請求項３２】
前記導電性接続層は、前記第一導電性層の第一金属層の上方の保護膜と、前記保護膜の上方の導電性セラミック膜とを備える、請求項２７に記載の物品。
【請求項３３】
前記保護層は第一金属層上の酸素欠乏スパッタセラミック膜であり、前記導電性セラミック膜は、前記酸素欠乏スパッタセラミック膜上の、前記酸素欠乏スパッタセラミック膜よりも酸素を多く有するスパッタセラミック膜である、請求項３２に記載の物品。
【請求項３４】
第一導電性層の前記第一金属層上、および前記第二導電性層の前記第一金属膜上に保護層をさらに備える、請求項１６に記載の物品。
【請求項３５】
前記第一導電性層の前記第一金属層および前記第二導電性層の前記第一金属膜のうちの少なくとも１つの上の前記保護層は、酸素欠乏スパッタセラミック膜である、請求項３４に記載の物品。
【請求項３６】
前記導電性層の前記第一金属層および前記第二導電性層の前記第一金属膜のうちの少なくとも１つの上の前記保護層は、ジルコニウム、チタン、銅、金属酸化物、金属窒化物、不定比セラミック、窒化チタンおよびその組み合わせより選択される、請求項３４に記載の物品。
【請求項３７】
第二電極集合体から間隔を空けられる第一電極集合体、および前記第一電極集合体と第二電極集合体との間の媒体を有する種類の物品において、前記媒体は電気刺激に応答して前記媒体を通って透過される可視光の百分率を変え、改良が、
表面と、
前記表面の上方の第一スズ酸亜鉛層と、
前記第一スズ酸亜鉛層の上方の第一酸化亜鉛層と、
前記第一酸化亜鉛層上の第一金属層と、
を備える前記電極集合体のうちの少なくとも１つを含む、物品。
【請求項３８】
前記物品はエレクトロクロミック切替可能セルであって、前記第一金属層の上方にあり、かつ前記媒体と接触している導電性層をさらに備える、請求項３７に記載の物品。
【請求項３９】
前記第一金属層と前記導電層との間に保護層をさらに備える、請求項３８に記載の物品。
【請求項４０】
前記保護層は酸素欠乏スパッタセラミック膜であり、前記導電層は前記酸素欠乏スパッタセラミック膜よりも酸素を多く有するスパッタセラミック膜である、請求項３９に記載の物品。
【請求項４１】
前記物品はエレクトロクロミック切替可能セルであり、
前記第一金属層の上方の第二スズ酸亜鉛層と、
前記第二スズ酸亜鉛層の上方の第二酸化亜鉛層と、
前記第二酸化亜鉛層上の第二金属層と、
前記第二金属膜の上方の導電性層と、
をさらに備える、請求項３７に記載の物品。
【請求項４２】
前記第一金属層上および第二金属層上に保護層をさらに備える、請求項４１に記載の物品。
【請求項４３】
前記保護層は、ジルコニウム、チタン、銅、金属酸化物、金属窒化物、不定比セラミック、窒化チタンおよびその組み合わせより選択される、請求項４２に記載の物品。
【請求項４４】
主要表面上の、第二電極集合体から間隔を空けられた第一透明電極集合体、および前記第一電極集合体と第二電極集合体との間のエレクトロクロミック切替可能媒体を有する種類のエレクトロクロミック切替可能セルを操作する方法であって、
前記主要表面から間隔を空けられ、かつ前記エレクトロクロミック切替可能媒体と電気接触している第一電気伝導層と、前記第一導電性層と前記主要表面との間にあり、かつ前記第一電気伝導層および前記エレクトロクロミック切替可能媒体から間隔を空けられる第二導電性層とを、前記第一電極集合体に提供するステップと、
選択時に、前記第一導電性層および／または前記第二導電性層を通して電流を移動させるステップと、
を含む方法。
【請求項４５】
前記第一電気伝導層は第一金属層であり、前記第二電気伝導層は第二金属層であり、少なくとも１つの電極集合体を提供するステップは、
前記主要表面の上方に第一誘電体層を提供するステップと、
前記第一誘電体層の上方に前記第二金属層を提供するステップと、
前記第二金属層の上方に架橋層を提供するステップと、
前記架橋層の上方に前記第一金属層を提供するステップと、
前記第一金属層の上方に電気伝導金属酸化物層を提供するステップと、を含み、
選択時におけるステップは、前記第二金属層を通して電流を移動させて前記主要表面を加熱し、前記第一金属層を通して電流を移動させて前記エレクトロクロミック媒体を通して前記第二電極集合体へと電流を通して、前記媒体の可視光の透過を変える、請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本出願は、本願と同時に出願された「多層下塗を有する視覚パネル」と題された米国特許出願第＿＿＿＿号、および同様に本願と同時に出願された「複数のコネクタを有するエレクトロクロミック視覚パネル」と題された米国特許出願第＿＿＿＿号に関連している。これらの出願は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明はエレクトロクロミック切替可能セル用の透明電極に関し、さらにとりわけ、電気伝導層または高電気抵抗層（例えば、誘電体層）のいずれかによって分離される一対の電気伝導層を有するコーティングの積層を有する透明電極に関する。
【背景技術】
【０００３】
（２ａ．技術の考察）
エレクトロクロミック切替可能透明物は、透明物または光沢を通して可視光の透過を変えることが望ましい場合にしばしば使用される。例えば、そして考察を限定せずに、切替可能透明物は、航空機の運転者および／または乗客に透明物の可視光透過率を増加または減少させる能力を提供するよう航空機のフロントガラスおよび／または横窓に使用される。
【０００４】
１つの種類のエレクトロクロミック透明物またはシステムは、アノード化合物およびカソード化合物を共に間隔を空けられた一対の電極集合体間の溶液中に含む。もう１つの種類のシステムは、間隔を空けられた一対の電極集合体間に、カソード着色重合体、電気絶縁であるがイオン伝導性である重合体、およびアノード着色重合体を有する重合体を含む。なおもう１つのシステムは、間隔を空けられた一対の電極集合体間にイオン伝導性であるが電気絶縁性である無機物層を含む。上述のエレクトロクロミックシステムのさらに詳しい考察については、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４を参照することができる。当業者によって十分理解されるように、エレクトロクロミック鏡については、前記電極集合体のうちの少なくとも１つが透明であり、エレクトロクロミック透明物については、好ましくは両方の電極集合体が透明である。
【０００５】
１つの配置における前記電極集合体は、ガラス板の表面上に備え付けられる電極を含む。一対の前記電極集合体は、互いに間隔を空けられた関係で備え付けられ、前記電極は互いと向き合う関係にあり、前記電極間のエレクトロクロミック媒体と電気接触している。前記電極が通電されると、電位が前記エレクトロクロミック媒体に印加されて前記媒体の色を変えさせるように、前記電極は電子回路に接続される。例えば、しかし考察を限定せずに、前記エレクトロクロミック媒体は電圧を印加されると、色が濃くなって光を吸収し始め、前記エレクトロクロミック媒体を透過する可視光の百分率を減少させ、そして前記媒体は電源を切られると、色が薄くなり、前記媒体を透過する可視光の百分率を増加させる。前記媒体を通る可視光の減少の百分率は、前記媒体に印加される電圧の量に左右され、例えば、印加電圧が増加すると前記媒体を通して透過される可視光の百分率が減少する。エレクトロクロミック切替可能透明物の操作についてのさらに詳しい考察については、上述の特許文献１、特許文献２、特許文献５および特許文献３を参照することができる。
【０００６】
前記エレクトロクロミック媒体透明物の可視光透過の範囲内での、最大可視光透過から最小可視光透過への前記エレクトロクロミック切替可能媒体の切替速度は、上述の特許文献において論じられるいくつかのパラメータの関数である。例えば、考察を限定せずに、前記パラメータの１つは、前記エレクトロクロミック切替可能媒体と接触する前記電極のシート抵抗などの、前記電極の導電率である。前記シート抵抗は、前記エレクトロクロミック媒体と接触するよう指定される前記電極の表面上の２点間で測定される、前記電極の１平方あたりのオーム単位の抵抗である。電極のシート抵抗を決定するための手順は当該分野では周知であり、さらなる考察は必要ではないとみなされる。
【０００７】
当業者によって十分理解されるように、所定の印加電圧については、前記電極のシート抵抗が減少すると、最大可視光透過値から最小可視光透過値への切替時間が減少し、逆もまた同様である。切替時間の減少は、前記電極および前記エレクトロクロミック切替媒体を通る電流を増加させることの結果である。一般に、前記電極間の電流の均等分布を得るためには、前記電極が１平方につき１０オーム以下などの低シート抵抗を有していることが望ましい。
【０００８】
温度変化が切替時間に影響を与えることも当該分野において認識される。例えば、温度が低下すると切替時間が増加し、逆もまた同様である。
【０００９】
（２ｂ．現在利用可能な技術の考察）
特許文献２は、光電池動力電気光学装置の電極に使用することができる材料を開示している。前記材料は、フッ素をドープした酸化スズ、スズをドープした酸化インジウム（本明細書中以下で「ＩＴＯ」とも呼ばれる）、薄い金属層、ＩＴＯ／金属／ＩＴＯ（この組み合わせは、本明細書中以下で「ＩＭＩ」とも呼ばれる）、および金属とＩＴＯとの追加層（例えば、ＩＭＩＭＩ）を含む。特許文献４は、部分的に酸化された金属の薄層が銀−ＩＴＯ接合部分において必要に応じて介入しているＩＴＯ／銀／ＩＴＯ、銀／ＩＴＯ、および誘電体／銀／ＩＴＯの電極を開示している。
【００１０】
特許文献６は、外側第一表面上に導電コーティングおよび内側第二表面上に第二導電コーティングを有する第一基板、ならびに外側第一表面上に第三導電コーティングを有して前記第一基板から間隔を空けられる第二基板を含む、曇り防止エレクトロクロミック窓ガラスアセンブリを開示している。前記第一基板の内側第二表面および前記第二基板の外側第一表面は、間隔を空けた関係で互いに向き合い、エレクトロクロミック媒体を有するその間の室部を画定する。電流が前記第一導電コーティングに印加されて前記第一導電コーティングを加熱し、それが前記窓ガラスアセンブリの曇りを防止し、電位が前記第二導電コーティングおよび第三導電コーティングに印加されて前記エレクトロクロミック媒体の透過率を変える。
【００１１】
特許文献６の前記曇り防止エレクトロクロミック窓ガラスアセンブリはその使用目的にふさわしいが、制限がある。より具体的には、両面にコーティングを有するシートは、コーティングされた表面の一方または両方に対する表面損害を防ぐよう慎重に取り扱われなければならない。
【００１２】
十分理解できるように、前記エレクトロクロミック媒体を通した電流の均等分布を提供し、前記エレクトロクロミック切替可能透明物の外側表面のうちの１つ以上を加熱する設備を提供し、そして／またはエレクトロクロミック透明物用の現在利用可能な透明電極の制限を有することなく前記エレクトロクロミック媒体の太陽光保護を強化する電極を提供することは有利である。
【特許文献１】米国特許第５，２０２，７８７号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８０５，３３０号明細書
【特許文献３】米国特許第６，６４３，０５０号明細書
【特許文献４】米国特許第６，７４７，７７９号明細書
【特許文献５】米国特許第６，４７１，３６０号明細書
【特許文献６】米国特許第６，５６１，４６０号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（発明の要旨）
本発明は、第二電極集合体から間隔を空けられた第一電極集合体、および前記第一電極集合体と第二電極集合体との間の媒体を有する種類の物品に関する。前記媒体は電気刺激に応答して前記媒体を透過する可視光の百分率を変え、例えば、前記媒体は液体、固体、ゲル、およびその組み合わせの群より選択されるエレクトロクロミック切替可能媒体である。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記物品は、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの電磁規模の範囲の波長を通す少なくとも１つの電極集合体（例えば、第一電極集合体）を有するエレクトロクロミック切替可能透明物である。
【００１４】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前記第一電極集合体は、第一電極として定義される電極を有し、前記第二電極集合体は第二電極として定義される電極を有し、前記第一電極と第二電極との間に前記媒体を伴って前記第一電極および第二電極が互いに向き合う関係にある。前記第一電極集合体は、前記媒体に向き合う第一主要表面（例えば、ガラス板の第一表面）を有し、前記第一電極が、前記第一主要表面と前記媒体との間にある。前記第一電極は、前記媒体と前記第一主要表面との間の第一導電性層と、前記第一導電性層から間隔を空けられかつ前記第一導電性層と前記媒体との間にある第二導電性層と、互いに間隔を空けられて前記第一導電性層に接触する第一電気接触部材および第二電気接触部材（例えば、母線）（第一電気接触部材および第二電気接触部材および前記第一導電性層は第一導電性経路を提供する）と、前記第二導電性層と接触する第三電気接触部材をさらに含む。第四電気接触部材は前記第二電極と接触し、前記第三電気接触部材および第四電気接触部材、前記第二導電性層、および前記媒体および前記第二電極は第二導電性経路を提供する。
【００１５】
本発明のその他の限定されない実施形態は、反対側の第二表面を有するガラス板であって、前記ガラス板の表面のうちの少なくとも一方が疎水性コーティング、親水性コーティング、日照調整コーティング、および組み合わせの群より選択されるコーティングを有する、前記ガラス板と、前記媒体を収容するよう前記電極集合体間に密封室を提供する前記電極集合体の間でそれらに結合される閉鎖スペーサ枠と、（Ａ）（ａ）自動車、トラック、乗用車、オートバイ、列車、およびその組み合わせの群より選択される陸上車、（ｂ）航空機、（ｃ）宇宙船、（ｄ）水上乗物、（ｅ）水面下乗物、および（ｆ）その組み合わせの群より選択される種類の乗物の透明物と、（Ｂ）（ａ）住宅、（ｂ）商業建築物、（ｃ）オーブン扉、（ｄ）電子レンジ扉、（ｅ）冷蔵庫扉、および（ｆ）その組み合わせの群より選択される構造体用の窓と、（Ｃ）鏡と、（Ｄ）乗物のバックミラーと、（Ｅ）乗物のサイドミラーと、（Ｆ）フロントガラス、横窓、天窓、および後部窓、およびその組み合わせ、および航空機フロントガラスの群より選択される乗物の透明物と、（Ｇ）その組み合わせと、の群より選択される物品とを含む。
【００１６】
本発明の付加的な限定されない実施形態において、電気刺激を前記電極集合体間に印加されるボルトで測定し、前記媒体が電気刺激に反応して、前記電極集合体間の電圧が増加すると前記媒体を通る透過の百分率が減少する；前記電極集合体間の電圧が減少すると前記媒体を通る透過の百分率が増加する；前記電極集合体間の電圧が増加すると前記媒体を通る透過の百分率が増加する；前記電極集合体間の電圧が減少すると前記媒体を通る透過の百分率が減少する；およびその組み合わせといった方法のうちの１つで、前記媒体を通って透過される可視光線の割合を変える。
【００１７】
本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、電圧が前記第一導電性部材と第二導電性部材との間に加えられると、前記第一導電性層および前記表面が電気的に加熱される。
【００１８】
本発明の付加的な限定されない実施形態において、高電気抵抗接続層は前記第一導電性層と第二導電性層との間にあり、前記第一導電性経路に沿って移動する電流の５０％未満が前記第二導電性層へと前記接続層を通過するように、前記接続層は、前記第一導電性層に沿って流れる電流に対して所定の抵抗性を有する。本発明は、前記高電気抵抗接続層が電気絶縁層または誘電体層であることを企図する。
【００１９】
本発明のさらなる付加的な限定されない実施形態において、導電性接続層は前記第一導電性層と第二導電性層との間にあり、前記第一導電性経路に沿って移動する電流の５０％より多くが前記第二導電性層へと前記導電性接続層を通過するように、前記導電性接続層は、前記第一導電性層に沿って流れる電流に対して所定の抵抗性を有する。本発明は、前記導電性接続層が導電性の金属酸化物層であることを企図する。
【００２０】
本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、前記第二電極集合体は、前記媒体と向き合う第二主要表面として定義される主要表面を有し、前記第二電極は、前記第二主要表面と前記媒体との間にあり、前記第二電極は、前記媒体と前記第二主要表面との間の第三導電性層として定義される導電性層と、前記第三導電性層から間隔を空けられ、かつ前記第三導電性層と前記媒体との間にある第四導電性層として定義される導電性層とを含む。前記第四電気接触部は前記第四導電性層と接触し、互いから間隔を空けられる第五電気接触部材および第六電気接触部材は第三導電性層と接触して、前記第五電気接触部材および第六電気接触部材および前記第三導電性層は第三導電性経路を提供する。
【００２１】
本発明の付加的なその他の限定されない実施形態は、（１）、などの、前記第一導電性層と前記基板の前記表面との間の誘電体層であって、前記基板表面と前記第一導電性層との間の誘電体層は、支持層（例えば、スズ酸亜鉛膜）および銀層などの金属層の導電率を増大させる金属接触層（例えば、酸化亜鉛層）を含む、誘電体層、（２）第二経路に沿って前記媒体を通して電流を移動させる一方で、前記第一表面を加熱する、前記第一導電性層と第二導電性層との間の高電気抵抗接続層、（３）前記第二経路に沿って移動する電流を増加させる前記第一電気伝導層と第二電気伝導層との間の導電性層と、を含み、（４）前記第一電気伝導層および／または前記接続層は、スズ酸亜鉛層などの支持層を含み、そして（５）前記電気伝導層のそれぞれは、金属層および前記金属層上の保護層を含み、任意で、前記保護層はインジウムスズ酸化物膜などの酸素欠乏セラミックスパッタ膜であり、前記酸素欠乏スパッタセラミック膜上の、前記酸素欠乏スパッタセラミック膜よりも酸素を多く有するインジウムスズ酸化物膜などの導電性スパッタセラミック膜をさらに含む。
【００２２】
本発明のその他の限定されない実施形態は、直流電源の正端子または負端子に接続される前記第一電気接触部材および第三電気接触部材を含み、前記第二電気接触部および第四電気接触部は、前記電源の前記負端子または正端子にそれぞれ接続されるか、あるいは前記第一電気接触部材および第二電気接触部材は第一直流電源に接続され、そして前記第三電気接触部材および第四電気接触部材は、第二直流電源に接続される。
【００２３】
本発明は、第二電極集合体から間隔を空けられる第一電極集合体、および前記第一電極集合体と第二電極集合体との間の媒体を有する種類の改良された物品にさらに関し、前記媒体は電気刺激に応答して前記媒体を透過する可視光の百分率を変え、改良は、表面、前記表面の上方の第一スズ酸亜鉛層、前記第一スズ酸亜鉛層の上方の第一酸化亜鉛層、および前記第一酸化亜鉛層上の金属層（例えば、前記酸化亜鉛層上の銀膜、前記銀膜の上方またはその上の保護膜、および前記保護層の上方またはその上のインジウムスズ酸化物膜）を含む前記電極集合体のうちの少なくとも１つを含む。
【００２４】
本発明は、第二電極集合体から間隔を空けられる第一電極集合体、および前記第一電極集合体と第二電極集合体との間のエレクトロクロミック切替可能媒体を有する種類のエレクトロクロミック切替可能セルを操作する方法になおさらに関し、前記方法は、前記主要表面から間隔を空けられかつ前記エレクトロクロミック切替可能媒体と電気接触している第一電気伝導層と、前記第一導電性層と前記主要表面との間にありかつ前記第一電気伝導層および前記エレクトロクロミック切替可能媒体から間隔を空けられる第二導電性層とを、前記第一電極集合体に提供するステップと、選択時に、前記第一導電性層および／または前記第二導電性層を通して電流を移動させるステップと、を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（発明の詳細な考察）
本明細書中で使用される場合、「内側」、「外側」、「左」、「右」、「上」、「下」、「水平」、「垂直」などの空間または方向用語は、図面で示される場合の本発明に関する。しかし、本発明は様々な代替的方向性を想定することができ、従って、そのような用語は限定的なものとみなされないことが理解されるべきである。さらに、本明細書および特許請求の範囲において使用される寸法、物理的特性などを表現する全ての数字は、全ての例において「約」という用語によって修飾されていると理解されるべきである。従って、反対のことが示されない限り、下記の明細書および特許請求の範囲に記載される数値は、本発明によって得ることが求められる所望の特性によって変化し得る。最低限でも、かつ請求項の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは少なくとも、報告された有効数字の数を踏まえて、かつ通常の丸め法を適用することによって、解釈されるべきである。さらに、本明細書中で開示される全ての範囲は、その中に含まれる任意の全ての部分的範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、「１〜１０」という規定の範囲は、最小値の１から最大値の１０の間（およびそれを含む）の任意の全ての部分的範囲、１以上の最小値で始まって１０以下の最大値で終わる全ての部分的範囲（例えば、１〜６．７、または３．２〜８．１、または５．５〜１０）を含むと考えられるべきである。また、本明細書中で使用される場合、「〜の上方に堆積される」、「〜の上方に適用される」、「〜の上方に提供される」という用語は、必ずしも表面接触せずに堆積される、適用される、または提供されるという意味である。例えば、基板の「上方に堆積される」材料は、堆積された材料とシートまたは基板との間に位置する同じ組成または異なる組成の１つ以上のその他の材料の存在を除外しない。
【００２６】
本発明の電極、エレクトロクロミックセルまたは透明物の限定されない実施形態を論じる前に、本発明はその他の実施形態が可能であるので、本発明はその用途において、ここで図示および議論される特定の限定されない実施形態の詳細なものに限定されないことが理解される。さらに、本発明を議論するために本明細書中で使用される専門用語は、説明の目的のためであり、限定するものではない。なおさらに、下記の議論において特に指示されない限り、同様の数字は同様の要素をいう。
【００２７】
下記の考察において、本発明の説明は、単室エレクトロクロミック切替可能乗物用透明物に関する。十分に理解されるように、本発明はそれに限定されず、本発明の特徴を組み込む透明物は１つより多くの室部を有することができ、例えば前記透明物は２個、３個、４個またはそれより多くの室部を有することができ、自動車、トラック、乗用車、オートバイ、および／または列車などの陸上乗物、航空機および宇宙船、ならびに水上乗物および／水面下乗物が挙げられるがそれに限定されないあらゆる種類の乗物用の透明物として使用でき、そして／またはその透明物の構成要素であり得る。さらに、本発明の特徴を組み込む透明物は、フロントガラス、横窓、天窓、および後部窓などであるがそれに限定されないあらゆる種類の乗物用透明物として使用でき、そして／またはその透明物の構成要素であり得る。なおさらに、本発明の特徴を組み込む透明物は、住宅、商業建築物、オーブン扉、電子レンジ扉、および冷蔵庫扉用の窓として使用でき、そして／またはこれらの窓の構成要素であり得る。本発明のその他の限定されない実施形態において、本発明の電極および／または前記電極集合体は、例えば、乗物用室内鏡および外部サイドミラーなどであるがそれに限定されない、鏡であるがそれに限定されない、１つのみの透明側面を有するエレクトロクロミック透明物とともに使用でき、そして／またはそのエレクトロクロミック透明物の構成要素であり得、あらゆる種類のエレクトロクロミック装置として使用でき、そして／またはあらゆる種類のエレクトロクロミック装置の構成要素であり得る。
【００２８】
図１および２を参照して、本発明のエレクトロクロミック切替可能セルまたは透明物２０の限定されない実施形態が示されている。前記透明物２０は、一対の電極集合体２２および２４を含み、それらのそれぞれの内側辺縁２６および２８が、前記電極集合体２２および２４のそれぞれの内面３０および３１を互いから間隔を空けるよう間隔要素２９によって結合されており、エレクトロクロミック切替可能媒体３３を収容する密封室３２を提供する。本発明の限定されない実施形態において、前記電極集合体２２および２４それぞれの内面３０および３１は、間隔を空けており、互いに対して実質的に平行な向き合う関係にある。この関係は好ましくは、前記間隔要素２９によって達成される。前記間隔要素２９は、前記電極２２および２４それぞれの内面３０および３１の間に適切な間隔を維持することができるあらゆる方法で、前記電極集合体２２および２４それぞれの辺縁２６と２８との間に位置付けることができる。例えば、本発明を限定せずに、前記間隔要素２９は、枠のような形をし、前記密閉室３２の外側限界または境界を画定する。前記間隔要素２９はあらゆる材料で構成することができ、１つの限定されない実施形態においては、高分子材料（例えば、硬化性有機高分子材料（例えば、熱可塑性樹脂材料、熱硬化性樹脂材料、または紫外線硬化樹脂材料））である。エポキシベースの有機密閉材料は前記間隔要素２９として特に有用であり、あらゆる通常の方法（例えば、本発明を限定せずに、ブチル耐湿性接着封止剤（図示せず）によって）で、予成形された間隔要素は、前記電極集合体２２および２４それぞれの辺縁２６および２８に接着することができる。
【００２９】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前記媒体３３を有する前記室部３２は、下記の方法で提供される。電気絶縁性の接着封止剤の層（図示せず）が、前記電極集合体２２の内面３０の内側辺縁２６と予成形された高分子スペーサ枠要素２９の表面との間に提供され、電気絶縁性の接着層の層（図示せず）は、前記電極集合体２４の内面３１の辺縁２８と前記スペーサ枠要素２９の反対側の表面との間に提供される。前記接着層が硬化または固化した後、前記エレクトロクロミック媒体３３は、あらゆる便利な方法で（例えば、前記スペーサ要素２９の穴３４（図２のみに示される）を通して）前記室部３２内へ移動され、その後、前記穴３４は、あらゆる便利な方法で（例えば、ブチル耐湿性接着封止剤（図示せず）によって）密閉され、前記室部３４内に前記エレクトロクロミック切替可能媒体３３を収容する。前記スペーサ要素２９の厚さは好ましくは、前記電極集合体２２および２４それぞれの表面３０および３１が前記エレクトロクロミック媒体と接触するように、前記スペーサ要素２９に収容される前記エレクトロクロミック媒体３３の厚さに等しい。
【００３０】
前記電極集合体２２および２４のそれぞれは、シートまたは基板３５および３６、ならびに電極３８および４０をそれぞれ含む。各シート３５および３６は内面４２および外面４４を有し、本発明の電極３８が前記シート３５の内面４２上で支持され、好ましくはしっかりと備え付けられ、そして本発明の電極４０が前記シート３６の内面４２上で支持され、好ましくはしっかりと備え付けられている。下記の考察において、前記電極集合体２２の内面３０は、前記電極３８の外面３０とも呼ばれ、前記電極集合体２４の内面３１は、前記電極４０の外面３１とも呼ばれる。
【００３１】
本発明の１つの限定されない実施形態において、図１に示されるように、前記電極集合体２２の側面５０は前記電極集合体２４の側面５１を越えて延び、前記電極集合体２４の側面５２は、前記電極集合体２２の側面５３を越えて延びて、任意の通常の方法で電気接続を前記電極３８および４０に提供する。前記電極への電気接続の限定されない実施形態は下記で論じられる。前記電極２２のシート３５の側面５４および５５は、図２に示されるように、前記電極集合体２４のシート３６の側面５６および５７、または前記電極集合体２４とそれぞれほぼ整列する。本発明のその他の限定されない実施形態は、前記シート３５の側面５０および５３〜５５、または前記シート３６の側面５１、５２、５６および５７、または前記電極集合体２４とそれぞれ整列する前記側面前記電極集合体２２、ならびに前記電極集合体２４の側面５１、５２、５６および５７からそれぞれずれている前記電極集合体２２の側面５０および５３〜５５を含む。
【００３２】
下記でより詳しく論じられるように、本発明は、前記エレクトロクロミックセル２０が以下により詳細に議論されるようにその「オフ」、「着色されていない」、または「漂白」状態にある場合に、前記電極集合体２２および２４の一方または両方が可視光を通すこと、ならびに／または前記シート３５および３６の一方または両方が可視光を通すこと、ならびに／または前記電極３８および４０の一方または両方が可視光を通すことを有することを企図する。十分理解できるように、前記エレクトロクロミックセルが窓またはシースルー壁仕切りとして使用される場合、前記電極集合体の両方が好ましくは可視光を通し、そして前記電極集合体の一方のみを通して可視光を通すために前記エレクトロクロミックセルが使用される場合（例えば、前記エレクトロクロミック透明物２０が鏡または１つの透明側面を有する壁仕切りとして使用される場合）、好ましくは前記電極集合体の一方のみが透明である。
【００３３】
本発明の目的上、「可視光を通す」または「透明な」とは、物体を通して、例えば本発明を限定せずに、１つの電極集合体を通して、または１つの電極集合体および前記エレクトロクロミック媒体を通して、または２つの電極集合体およびこれらの２つの電極集合体間のエレクトロクロミック媒体を通して透過される可視光の総量を意味する。「可視光」という用語は、電磁スペクトルの４００ナノメートル〜７００ナノメートルの範囲の波長を有する電磁放射線を意味する。本発明は、前記透明物が「オフ」、「着色されていない」または「脱色」状態にある場合に、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物の１つの電極集合体を通って、または１つの電極集合体および前記エレクトロクロミック媒体を通って、または２つの電極集合体およびこれらの２つの電極集合体の間のエレクトロクロミック媒体を通って透過される可視光の百分率に限定されない。本発明の１つの限定されない実施形態において、可視光透過は、０％より大きく、例えば、３０％より大きいか、または４５％より大きいか、または６０％より大きい。可視光透過率は、ＣＩＥ規格光源Ａに対して測定される。
【００３４】
本発明は、前記電極集合体２２および２４それぞれのシート３５および３６の材料に限定されず、前記シートは、高分子材料、セラミック材料、ガラスセラミック材料、およびガラス材料が挙げられるがそれに限定されないあらゆる材料から作ることができる。前記シート３５および３６の一方または両方が０％より大きい可視光透過を有するよう指定される場合、前記シートは、可視光を通す材料（例えば、透明高分子材料、透明ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス、透明ホウケイ酸ガラス、またはあらゆる種類の透明耐熱ガラス、およびその組み合わせであるが、本発明を限定しない）で作ることができる。前記シート３５および３６の一方または両方が０％の可視光透過率を有するよう指定される場合、前記シートは、不透明な材料（例えば、不透明高分子材料であるが本発明を限定しない）で作ることができ、そして／または前記シート３５および３６は、例えば本発明を限定せずに、０％以上の可視光透過を有する基板で作ることができ、この基板の表面の一方または両方の上方に（例えば、前記シート３５または３６の表面４２および／または４４の上方であるが本発明を限定しない）、０％の可視光透過を有するコーティング層または膜を有し得る。前記シート３５および／または３６の一方または両方は、モノリシックシートであり得るか、または前記シートの一方または両方は、２つ以上の積層シートであり得るか、またはスペーサ枠によって分離される２つ以上のシート（例えば、多重絶縁ユニットであるが本発明を限定しない）であり得るか、あるいはこれらの組み合わせであり得る。
【００３５】
本発明は、前記電極集合体２２および２４それぞれのシート３５および３６の周辺輪郭、形状および／または厚さに限定されない。前記シート３５および３６は３つ以上の側面を有することができ、前記側面は線形であっても非線形であってもよい。本発明の実施において、前記シート３５および３６の内面４２が好ましくは互いに均等に間隔を空けられていて前記室部３２内の切替可能媒体３３の均等な濃色化を有し、前記シートの表面４２および４４は実質的に平行であって見られる物体のひずみを最小限にするが、本発明は、前記シート３５および３６の一方または両方が、平面４２および／または４４を有すること；互いに平行または非平行であること；平坦以外の形状（例えば、断面において見られる場合に凹形、凸形、または楔形であるが、本発明を限定しない）を備える前記表面４２および／または４４を有することを企図する。楔形ガラスは、とりわけ、本明細書中に参考として援用される特許である米国特許第５，８１２，３３２号に開示されている。さらに本発明は、前記シート３５および３６の内面４２間の間隔が、前記室部３２の片側から前記室部の他方の側へと変化することを企図する。
【００３６】
当業者によって十分理解されるように、本発明は前記ガラス板３５および３６の組成に限定されず、例えば、本発明を限定せずに、前記ガラス板は、例えば本明細書中に参考として援用される特許である米国特許第５，０３０，５９２号、第５，２４０，８８６号、第５，５９３，９２９号、および第５，７９２，５５９号に開示されている種類の透明ガラスまたは着色ガラスであり得る。前記ガラス板は、焼きなましガラス、化学強化ガラスもしくは熱強化ガラス、または熱増強ガラスであり得る。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記ガラスは、Ｈｅｒｃｕｌｉｔｅ（登録商標）ＩＩという商標の下でペンシルベニア州ピッツバーグのＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社より入手可能な化学強化ガラスである。このガラスは極めて高い比強度を持ち、前記ガラス板が強度も光学も犠牲にせずに熱強化ガラスよりも薄くて軽くなることを可能にする。前記ガラス板３５および３６は同一の組成および／または特性であってもよく、これらのガラス板の組成および／または特性は互いに異なってもよい（例えば、一方のシートが着色ガラスであり得、他方のシートが透明ガラスであり得るが、本発明を限定しない）。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記シート３５および３６は透明ソーダ石灰ケイ酸塩ガラス板である。
【００３７】
さらに、前記シート３５および／または３６の一方または両方は、前記外面４４上に機能性コーティングを有することができる。前記機能性コーティングとしては、環境コーティング、疎水性コーティングおよび／あるいはそれぞれ本明細書中に参考として援用される、Ｇｒｅｅｎｂｅｒｇらの名の下で１９９７年７月２３日に出願された発明の名称「光触媒活性化自浄コーティング物品およびそれを製作する方法」の米国特許出願第０８／８９９，２５７号に記載されるような光触媒活性化自浄コーティング、またはＪａｍｅｓ  Ｐ．Ｔｈｉｅｌの名の下で１９９７年９月２日に出願された発明の名称「光触媒乾燥多重つや出し加工窓ユニット」の米国特許出願第０８／９２７，１３０号に記載されるような光電解乾燥コーティングなどの水分もしくは表面汚染物を取り除くコーティングが挙げられるがそれに限定されない。
【００３８】
図１および２に示されるように、前記電極３８および４０それぞれの内面３０および３１は互いに向き合い、前記室部３２内のエレクトロクロミック切替可能媒体３４と電気接触している。図３を参照して、特に指示されない限り考察は前記電極集合体２２および前記電極集合体２２の電極３８に適用可能であることを理解しながら、下記の考察は前記電極集合体２４および前記電極集合体２４の電極４０に関する。本発明の電極４０は、前記シート３６の内面４２の上方の基層６０、および前記基層６０の上方の活性化層６２を含む。本明細書中で使用される場合、「層」という用語は、１つ以上の層、または１つ以上の膜を意味する。前記活性化層６２は、前記媒体３３に接触する前記表面３１を有する。前記電極３８および４０の層６０および６２は、任意の通常の方法（例えば、無電解コーティング、電気コーティング、熱分解コーティング、または磁気スパッタ真空蒸着コーティング（本明細書中以下で「ＭＳＶＤ」とも呼ばれる）によってであるが、本発明を限定しない）で前記シート３５および３６の内面４２の上方に堆積される。本発明の好ましい実施において、前記電極３８および４０の層６０および６２はＭＳＶＤによって堆積される。
【００３９】
前記活性化層６２の表面３１（図３参照）は、例えば本発明を限定せずに、１平方につき２０オーム以内の低シート抵抗を有し、前記活性化層６２は、とりわけ、前記室部３２から、前記電極４０などの電極の活性化層６２を通り、前記エレクトロクロミック媒体３３を通って前記電極３８などの他の電極へ、そして前記電極３８の活性化層を通って前記室部３２の外側への、導電性経路を提供するよう機能する。前記電極３８および４０の基層６０は、下記で論じられる方法で、日照調整層、加熱可能層、および／または前記活性化層６２用の電気増強層として機能する。
【００４０】
図４を参照して、本発明の１つの限定されない実施形態において、前記基層６０は、前記シート３６の内面４２の上方であり好ましくはその上の第一層または基板接触層６６、前記第一層６６の上方であり好ましくはその上の金属層６８（本明細書中以下で「第一金属層６８」とも呼ばれる）、および前記金属層６８の上方であり好ましくはその上の架橋層７０を含む。前記金属層６８は本発明を限定せず、かつ導電性経路および任意で赤外線（電磁スペクトルの７００ナノメートルより長波長）反射表面を形成するための任意の適切な材料であり得る。本発明の実施で使用することができる材料としては、銀、金、銅、アルミニウム、白金、およびその合金（例えば、銀と別の金属（例えば、ニッケルまたはチタン）との合金、金、銅、白金、アルミニウム、銀、またはその組み合わせなどの合金などであるが、本発明を限定しない）が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、しかし本発明を限定せずに、銀膜などの特定の金属膜は２つのレベルの電気抵抗率および赤外反射率を有することに注意すべきである。さらにとりわけ、抵抗性がその低いほうのレベルにある場合、赤外線反射率はその高いほうのレベルにあり、逆もまた同様である。本発明の実施において、赤外線（本明細書中以下で「ＩＲ」とも呼ばれる）反射層が銀膜である場合、下記に論じられる理由により、その低いほうのレベルでの前記銀膜の抵抗性およびその高いほうのレベルでの赤外線反射率を有することが好まれる。
【００４１】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前記金属層６８の低いほうのレベルの抵抗性および高いほうのレベルの赤外線反射率は、特定の特殊な特徴を有する前記第一層６６によって達成される。本発明の１つの限定されない実施形態において、これらの特徴としては、低抵抗高反射率金属層６８の堆積のための伝導性のある原子配列、ならびに化学的安定性および熱的安定性が挙げられる。通常、１つの膜は上述の特定の特殊な特徴の全ては含まず、従って、本発明の１つの限定されない実施形態において、前記第一層６６は２つ以上の膜を有し、例えば本発明を限定せずに、前記第一層６６は、前記金属層６８の低抵抗高反射率を向上させる米国特許第５，８２１，００１号（この開示は、本明細書中に参考として援用される）に開示されている種類のものである。とりわけさらに、本発明を限定せずに、前記第一層６６は、前記金属層６８と接触している金属接触層７２、および前記電極集合体２２については前記金属接触層７２と前記シート３５との間にあり、そして前記電極集合体２４については前記金属接触層７２と前記シート３６との間にある、支持層７４を含む。前記金属接触層７２の材料は、前記金属層６８を形成する原子を２つの電気抵抗性レベルの低いほうおよび２つの赤外線反射率レベルの高いほうに堆積させるための結晶特性を有する。前記基層６０の第一層６６の金属接触層７２は、前記金属層６８の原子を低い抵抗性レベルおよび高い赤外線反射率レベルによって特徴付けられる形態で堆積させる能力に基づいて選ばれる。前記金属層６８および前記金属接触層７２は互いに調整し合い、このことは、前記金属層６８の低い抵抗性レベルおよび高い赤外線反射率レベルは、前記第一層６６の金属接触層７２の特定の構造的性格に関連していることを意味する。前記金属層６８の結晶構造は、例えば、前記金属接触層７２との配向相関を示し得、この金属接触層は、結果として、前記金属層６８内のより大きい粒子（換言すれば、より小さい粒界領域）、または低度のその他の電子散乱欠陥を生じ得る。
【００４２】
一般に、前記金属接触層７２に対して選ばれる材料は、前記金属層の同一性に左右される。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記金属層６８は銀膜６８である。経済的でＭＳＶＤによって堆積しやすく、赤外線エネルギーを反射するので、銀膜が好まれる。前記金属層６８が銀膜である場合において、前記基層６０の第一層６６の金属接触層７２に対する適切な材料の例は、酸化亜鉛膜である。前記酸化亜鉛膜を堆積させる際、前記酸化亜鉛膜に銀原子の堆積に有利に影響するための適切な結晶化度または優先結晶成長方位を提供し、前記銀膜の低抵抗性、高反射性特性を向上させるプロセスパラメータを選択するよう注意しなければならない。これを行う１つの方法は、鋳造金属亜鉛ターゲットのスパッタリング中にアルゴンを超える圧倒的多量の酸素を有することである。前記第一層６６の金属接触層７２のための他の適切な材料としては、適切な組成のセラミックタイルよりスパッタされる亜鉛アルミニウム酸化物およびインジウムスズ酸化物が挙げられるがそれに限定されない。
【００４３】
前記支持層７４は前記金属接触層７２を支持し、１つ以上の膜を含むことができる。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記支持層７４は、化学抵抗特性および熱抵抗特性を有する少なくとも１つの膜を含む。前記支持層のために適切な材料としては、亜鉛およびスズの非結晶スパッタ酸化物（本明細書中では「スズ酸亜鉛」とも呼ばれる）、ならびにスズまたはビスマスの非結晶酸化物が挙げられるがこれらに限定されない。高透過率および低放射率の応用について、前記支持層７４の膜は好ましくは、電磁スペクトルの可視部分および赤外部分において非吸収性である。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記ガラス板３５および３６の内面４２に対するスズ酸亜鉛のより強い結合に起因して、ならびにスズ酸亜鉛のより強い化学的耐久性（スズ酸亜鉛は酸性溶液または塩基性溶液によって容易には攻撃されない）および熱的耐久性（スズ酸亜鉛は劣化なしで最高１２００°Ｆまで加熱することができる）に起因して、前記支持層７４はスズ酸亜鉛の膜である。スズ酸亜鉛の特性のより詳しい考察は、米国特許第４，６１０，７７１号（その開示は、本明細書中に参考として援用される）に論じられている。
【００４４】
本発明は、前記スズ酸亜鉛膜内のスズおよび亜鉛の重量パーセントに限定されず、さらにとりわけ、前記スズ酸亜鉛膜は、１０重量％〜９０重量％のスズおよび９０重量％〜１０重量％の亜鉛；１０重量％〜４０重量％のスズおよび６０重量％〜９０重量％の亜鉛；３４重量％のスズおよび６６重量％の亜鉛；５３重量％のスズおよび４７重量％の亜鉛；または４８重量％のスズおよび５２重量％の亜鉛を有することができる。
【００４５】
前記金属接触層７２の表面の近くにある原子のみが前記金属層６８の蒸着原子に対して影響を及ぼすので、前記金属接触層の厚さは、一般的な法則として、前記より化学的および熱的に耐久性のある支持層７４の厚さが最大化できるように、金属層６８（例えば、上記で説明されるような銀膜６８）の電気抵抗の所望の低下および赤外線反射率の増加を得るために必要とされるまで最小化されるべきである。前記第一層６６の膜に対する厚さの範囲は、下記で論じられる。
【００４６】
十分理解できるように、本発明は前記第一層６６に含まれる膜の数に限定されず、前記第一層６６は、前記金属層６８と前記シート３５および／または３６との間の酸化亜鉛の１つのみの膜またはスズ酸亜鉛の１つのみの膜など、２つより多い膜または２つ未満の膜を有することができる。さらに、本発明は前記第一層６６の膜の組成に限定されず、前記第一層は、膜のうちの任意のもの（例えば、当該分野で使用される誘電体膜）を、金属膜と基板（例えば、プラスチックシートまたはガラス板）との間で使用することができる。
【００４７】
当業者によって十分理解されるように、それぞれの前記シート３５および３６の一方の表面４２と接触している前記第一層６６の表面が、前記表面４２との良好な結合を形成しない例において、前記電極３８および／または４０の第一層６６をそのそれぞれのシート３５または３６の表面４２に固定するために、下塗層（図示せず）を使用することができる。例えば、本発明を限定せずに、発明の名称「多層下塗を有する視覚パネル」の米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号に開示されている種類の下塗層は、前記シート３５および／または３６がプラスチックシートである場合、前記電極３８および／または４０の第一層６６をそのそれぞれのプラスチックシート３５または３６の表面４２に固定するためのものであり得る。
【００４８】
本発明の限定されない実施形態は、前記シート上の前記基層６０の第一層６６の部品配列を検討し、前記シート３５または３６／前記第一層６６／前記金属層６８、前記シート／前記金属支持層７４／前記金属接触層７２／前記金属層６８、ガラス板／誘電体層／金属層、ガラス板／第一誘電体膜／第二誘電体膜／金属膜、およびガラス板／スズ酸亜鉛の膜／酸化亜鉛の膜／銀の膜を含むがそれに限定されない。
【００４９】
前記基層６０の架橋層７０は、前記基層６０の第一金属層６８の上方に堆積される。本発明の架橋層７０は、前記電極３８および／または４０の所望の構造および操作に依存して異なる機能を有する。前記架橋層７０の完全な認識のため、ここでは考察は前記活性化層６２に向けられ、その後、考察は前記架橋層７０に向けられる。
【００５０】
本発明の活性化層６２は、前記基層６０の架橋層７０の上方に堆積される。前記電極３８などの前記電極のうちの１つに対する前記活性層６２は、前記エレクトロクロミック媒体３３へと電流を通し、前記電極４０などの前記電極のうちのもう一方については、前記エレクトロクロミック媒体から電流を受ける。前記媒体３３と接触する前記電極３８および４０の表面３２は、前記媒体と好ましく適合性であり、例えば、前記媒体は前記電極３８および４０の表面３２を侵食または急速に侵食せず、前記電極の表面は前記媒体を汚染しない。
【００５１】
当業者によって十分理解されるように、金属は電流の優れた伝導体であるが、銀および金属合金など、全ての金属がエレクトロクロミック切替セルで使用されるエレクトロクロミック媒体と両立可能であるわけではない。さらに、当業者によって十分理解されるように、ほとんどの金属酸化物は、金属よりもエレクトロクロミック切替セルで使用されるエレクトロクロミック媒体と両立可能であるが、ほとんどの金属酸化物は、金属ほど良好な電流の伝導体ではない。前述のことを考慮して、本発明の１つの限定されない実施形態において（図４参照）、前記活性化層６２は、金属層７８（以下「第二金属層７８」とも呼ばれる）の上方に導電性金属酸化物層８０を含む。前記導電性金属酸化物層８０のスパッタリング中の第二金属層７８の酸化を防ぐために、当該分野において周知のように、前記第二金属層７８の上方に前記金属酸化物層８０をスパッタする前に、保護層または犠牲層８２が前記第二金属層７８の上方に加えられる。
【００５２】
前記第二金属層７８に対して本発明の実施で使用できる材料は、前記第一金属層６８に対して使用することができる上述の金属を含む。本発明は前記金属酸化物層８０の材料に限定されないが、選択される材料は導電性であるべきで、前記エレクトロクロミック媒体３３に適合性であるべきであり、例えば本発明を限定せずに、前記媒体の切替特性を低下も損傷もしないべきである。透明電極に対する前記金属酸化物層８０は透明であるべきで、１つの限定されない実施形態においては反射防止であるべきである。前記導電性金属酸化物層８０に対して本発明の実施で使用できる材料としては、導電性金属酸化物、金属合金、導電性酸素窒化物、および導電性窒化物の群から選択される材料が挙げられるが、それらに限定されない。本発明のもう１つの限定されない実施形態において、前記層８０は、ドープされた酸化スズ、特にフッ素などのハロゲンでドープされた酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｆ）、もしくはアンチモンでドープされた酸化スズ（ＳｎＯ２：Ｓｂ）、例えばアルミニウムでドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ａｌ）、またはスズでドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｓｎ）、もしくはフッ素でドープされた酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｆ）、もしくはインジウム（ＺｎＯ：Ｉｎ）でドープされた酸化亜鉛、スズをドープした酸化インジウム（ＩＴＯ）、導電性スズ酸亜鉛、スズ酸カドミウム、インジウムをドープした酸化スズ、およびその組み合わせを含むがそれに限定されない、ドーピングによって導電性にされる金属酸化物である。本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、前記導電性金属酸化物層８０は、インジウムスズ酸化物層または亜鉛アルミニウム酸化物層である。本発明をそれに限定しないが、本発明の好ましい実施において、前記導電性金属酸化物層８０は、インジウムスズ酸化物層である。
【００５３】
前記保護層８２に対して本発明の実施で使用できる材料としては、ジルコニウム、チタン、銅金属酸化物、および不定比インジウムスズ酸化物および窒化チタンなどであるがそれに限定されない金属窒化物、などであるがそれに限定されない金属が挙げられる。とりわけさらに、不定比インジウムスズ酸化物の膜は、１００％アルゴンガスなどであるがそれに限定されない不活性雰囲気内でインジウムスズ酸化物陰極をスパッタすることによって得られる。一方、化学量論的インジウムスズ酸化物は、５％酸素、９５％アルゴンなどであるがそれに限定されない反応性雰囲気内でインジウムスズ酸化物陰極をスパッタすることによって得られる。本発明の１つの限定されない実施形態において、非反応性雰囲気内で材料の陰極標的をスパッタすることによって（例えば、アルゴン雰囲気内で銅標的をスパッタする）、そして反応性雰囲気内で異なる材料の陰極標的をスパッタすることによって（例えば、反応性雰囲気内でインジウムスズ酸化物標的をスパッタする）前記保護層８２の上方の第二金属酸化物層８０をスパッタすることによって、前記保護層８２は前記第二金属層７８の上方に加えられる。本発明のもう１つの限定されない実施形態において、非反応性雰囲気内でセラミック陰極標的をスパッタして（例えば、アルゴン雰囲気内でインジウムスズ酸化物陰極標的をスパッタして）前記保護層８２を蒸着し、その後、反応性雰囲気内で前記インジウム陰極標的をスパッタして前記金属層８０を蒸着することによって、前記保護層が前記金属層７８の上方に蒸着される。十分理解されるように、本発明は不活性雰囲気内でインジウムスズ酸化物陰極をスパッタした後に、反応性雰囲気内で標的をスパッタして前記保護層８２および前記導電性金属酸化物層８０を提供するステップに限定されず、導電性スズ酸亜鉛、アンチモンをドープした酸化スズ、スズ酸カドミウム、フッ素をドープしたスズ酸化物、インジウムをドープしたスズ酸化物、スズをドープした酸化インジウム、インジウムをドープした酸化亜鉛、およびその組み合わせを含むがそれに限定されない、米国特許第６，３９８，９２５号に開示されているセラミック材料などであるがそれに限定されないその他のセラミック材料を本発明の実施で使用することができる。
【００５４】
本発明の活性化層６２の限定されない実施形態は、金属層（７８）／保護層（８２）／導電性金属酸化物層（８０）、金属層／金属層として蒸着される保護層／導電性金属酸化物層、銀膜／不活性雰囲気内で蒸着される銅膜／インジウムスズ酸化物膜、および銀膜／不活性雰囲気内で蒸着されるインジウムスズ酸化物膜／反応性雰囲気内で蒸着されるインジウムスズ酸化物膜を含むがそれに限定されない。
【００５５】
図４を引き続き参照して、考察はここでは前記電極３８および４０の基層６０の架橋層７０に向けられる（図４では電極４０のみが示されている）。上述のように、前記電極４０に向けられる考察は、特に指示されない限り、前記電極３８に適用できる。前記架橋層７０は、前記第一金属層６８の上方の保護層または犠牲層８８、および前記活性化層６２と前記保護層８８との間の接続層９０を含む。前記活性化層６２の保護層８２についての上記の考察は、特に指示がない限り、前記架橋層７０の保護層８８に適用できる。
【００５６】
前記架橋層７０の接続層９０は、前記基層６０の第一金属層６８と、前記活性化層６２の第二金属層７８とを物理的に分離して、２つの電気伝導層、および必要に応じて２つの赤外線反射層を備える前記電極４０を提供する。前記第一および第二金属層６８および７８それぞれなど、前記２つの赤外線反射層は、前記電極集合体２２および／または２４を通る７００ナノメートル以上の電磁スペクトルの波長など、赤外線エネルギー透過の割合を軽減する。赤外線エネルギー透過のこの軽減は、前記エレクトロクロミック媒体３３に対する赤外線エネルギーの悪影響を軽減することができ、ビヒクルから外部の寒い環境へと前記セルを通って移動する熱、および暖められた外部環境から涼しいビヒクルへと前記セルを通って移動する熱など、前記エレクトロクロミック透明物２０を通した熱損失を軽減することができる。
【００５７】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前記基層６０の架橋層７０の接続層９０は、前記基層６０の金属層６８、前記基層６０の導電性接続層９０Ａ、および前記活性化層６２を含む導電性経路を前記電極に提供する導電性接続層９０Ａである。「導電性接続層」という用語は、前記基層６０の第一金属層６８に加えられる電流の７５から１００％または９０から１００％など、少なくとも５０％が、前記第二金属層７８を通る電流フローのレベルを増加させる、つまり高めるように、前記活性化層６２の第二金属層７８へと前記接続層９０Ａを通過するように、前記接続層９０Ａが電気抵抗を有することを意味する。例えば、２アンペアの電流が、層６０の第一金属層６８に加えられて、前記第一金属層６８に加えられる電流の６０％が活性化層６２の第二金属層７８へと接続層９０Ａを通過する場合、前記第二層７８は加えられた電流の６０％、つまり１．２アンペアを受け、前記第一金属層６８は加えられた電流の４０％、つまり０．８アンペアを有する。前記金属層６８および７８を組み合わせるステップは、実際には、前記電極の伝導経路の厚さを実質的に増大させ、このことは上述のように、高可視光線透過率からより低い可視光線透過率へと前記エレクトロクロミック媒体を切り替える時間を減少させるとうい影響を有する。
【００５８】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前記導電性接続層９０Ａは、上述の導電性金属酸化物層のうちの１つ以上である。本発明のもう１つの限定されない実施形態において、前記接続層９０Ａは、インジウムスズ酸化物膜または導電性亜鉛スズ酸亜鉛膜である。本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、前記活性化層６２の金属層７８は、前記接続層９０Ａ上の銀膜であり、前記導電性接続層９０Ａは、前記保護層８８上の導電性スズ酸亜鉛層の支持膜９４Ａ、および前記層９４Ａ上の金属接触膜７２を含む。当業者によって十分理解されるように、前記保護層８２および８８、および前記接続層９０Ａの金属支持層７２は、非導電性である限り、電流の流れに対する抵抗のそれらの貢献は最小限とみなされる。なぜなら、例えば本発明の１つの限定されない実施形態において、前記保護層８２および８８は、２５オングストローム未満の厚さを有する銅膜であり、前記接続層９０Ａの金属支持層７２は、５０から８０オングストロームの範囲の厚さを有する酸化亜鉛膜であるなど、それらの予期される厚さが小さいからである。
【００５９】
本発明のもう１つの限定されない実施形態において、前記接続層９０は、前記基層６０の第一金属層６８から前記活性化層６２の第二金属層７８への電流の流れを制限する高電気抵抗接続層９０Ｂである。「高電気抵抗接続層」という用語は、前記電極の基層６０の第一金属層６８に加えられる電流の０から２５％または０から１０％など、５０％未満が、前記活性化層６２の第二金属層７８へと前記接続層９０Ｂを通過するように、前記接続層９０Ｂが、前記電極４０などの一方の電極の活性化層６２と前記電極３８などのもう一方の電極前記活性化層６２との間の電気抵抗よりも高い電気抵抗を有することを意味する。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記接続層９０Ｂは、低放射率スパッタコーティングガラス技術において使用される種類の誘電体層である。本発明のもう１つの限定されない実施形態において、前記接続層９０Ｂは、ケイ酸アルミニウム膜などの誘電体層９４Ｂを含む。本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、前記第二金属層７８は、前記接続層９０Ｂ上の銀膜であり、前記接続層９０Ｂは、前記保護層８８上の誘電体スズ酸亜鉛層膜、および誘電体層上の酸化亜鉛膜などの金属接触膜７２などの、誘電体層９４Ｂを含む。
【００６０】
外面から霧を取り除くために前記シート３５および３６の外面４４が加熱される場合、および／または寒冷天候でのより速い切替のために前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱する場合において、電流は前記電極３８および４０のそれぞれの基層６０の第一金属層６８を通って移動されて、前記シート３５および３６、および／または前記エレクトロクロミック媒体を加熱する。前記エレクトロクロミック切替媒体３３の可視光線透過率が変更される場合において、電流は前記電極４０などの一方の電極の活性化層６２を通り、前記電極３８などのもう一方の電極の活性化層６２へと前記エレクトロクロミック媒体３３を通って移動される。こうして十分理解できるように、前記高電気抵抗接続層９０Ｂは、前記基層６０の第一金属層６８を通って移動する電流が、前記活性化層６２の金属層７８へと、またはそこから移動することを防止または制限する。十分理解できるように、本発明は前記高電気抵抗接続層９０Ｂに対するコーティング膜の使用に限定されず、本発明は、例えば、しかし本発明を限定せずに、プラスチック層などの電気絶縁層（例えば、しかし前記第一金属層６８または前記保護層８８、および層間シート上にコーティングされる前記活性化層６２に固定される積層自動車フロントガラスを製作するために使用される種類の層間プラスチックシート）；一方の表面、および前記第一金属層６８または前記保護層８８に接着されている反対側の表面上にコーティングされる前記活性化層６２を有する、ＭＹＬＡＲという商標の下で、デラウェアのＥ．Ｉ．Ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙによって販売されている種類のポリエステル膜、またはプラスチックの固化液膜（例えば、前記金属層６８または前記保護層８８に加えられて硬化されるアクリル液膜（前記硬化アクリル膜上に前記活性化６２がコーティングされる））を提供すことを企図する（図４参照）。上記の技術を使用して、前記ガラス板３５および３６、および／または媒体３３は、前記エレクトロクロミック媒体の可視光線透過率が変化する間に加熱されることができる。母線は、前記電極、および前記母線に接続される１つ以上の電源に接続されて、例えば下記で論じられるようにあらゆる簡便な方法で前述のことを達成することができ、そのような母線、電源、および電気接続は本発明を限定しない。
【００６１】
導電性接続層９０Ａを有する本発明の電極３８および／または４０の基層６０の第一金属層６８の上方の接続層７０の限定されない実施形態は、前記第一金属層６８／導電性金属酸化物層、第一金属層６８／保護層８８／インジウムスズ酸化物、第一金属層６８／インジウムスズ酸化物の保護層／インジウムスズ酸化物、および第一銀金属層６８／前記銀層上に蒸着される銅膜／前記銅膜上に蒸着されるインジウムスズ酸化物膜を含むがそれらに限定されない。高電気抵抗接続層９０Ｂを有する本発明の電極３８および／または４０の基層６０の第一金属層６８の上方の接続層７０の限定されない実施形態は、前記第一金属層６８／プラスチックシートなどの絶縁体のシート、第一金属層６８／誘電体層、第一金属層６８／保護層８８／少なくとも１００オングストロームなどの厚い酸化亜鉛膜、第一金属層６８／保護層／スズ酸亜鉛の誘電体層、および第一銀金属層６８／前記銀層上に蒸着される銅膜酸／前記銅膜上に蒸着されるスズ酸亜鉛および前記スズ酸亜鉛膜上に蒸着される酸化亜鉛膜の誘電体層を含むがそれらに限定されない。
【００６２】
図５に示されるのは、前記電極３８および４０、および前記エレクトロクロミック媒体３３を通して電流を通過させて前記媒体３３の色を濃くし、そして／または前記電極３８および４０を通して電流を通過させて前記シート３５および３６の外面４４、および前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱するために使用することができる、本発明のエレクトロクロミック透明物１００の限定されない実施形態である。前記エレクトロクロミック切替可能透明物１００は、これから論じる違いを有するが、図１および２に示される前記エレクトロクロミック切替可能透明物２０と類似している。前記シート３５の側面５０および５３から５５は、前記シート３６の側面５１、５２、５６、５７のそれぞれと整列している（図２および５参照）。前記スペーサ要素２９は、図２に示されるように、前記シート３５の側面５４および５５、前記シート３６の側面５６および５７と整列している。前記スペーサ要素２９は、図５に示されるように、前記シート３５および３６の側面５０および５１それぞれの内側にあって前記電極３８の第一外側部分１０２および前記電極４０の第一外側部分１０４を提供し、前記スペーサ要素２９は前記シート３５および３６の側面５３および５２それぞれの内側にあって前記電極３８の第二外側部分１０６および前記電極４０の第二外側部分１０８を提供する。前記電極３８の第一外側部分１０２（図５および５Ａ参照）、および前記電極４０の第二外側部分１０８（図５参照）はそれぞれ、母線１１０について図５Ａに示されるように、前記電極３８および４０それぞれの基層６０の第一金属層６８に接触する母線１１０および１１２のそれぞれを有する。前記電極３８の第二外側部分１０６（図５および５Ｂ参照）、および前記電極４０の第一外側部分１０４（図５参照）はそれぞれ、母線１１４について図５Ｂに示されるように、前記電極３８および４０それぞれの、前記基層６０の第一金属層６８および前記活性化層６２に接触する母線１１４および１１６のそれぞれを有する。
【００６３】
前記電極３８および４０の活性化層６２は、前記電極３８の第一外側部分１０２（図５Ａ参照）および前記電極４０の第二外側部分１０８（図５参照）から省略することができ、当該分野で周知のようにスパッタリング過程中にマスクを使用することによって、またはあらゆる不要な層を研磨的に取り除くことによってなど、あらゆる通常の方法で、前記架橋層７０は電極３８および４０の外側部分１０２、１０４、１０６および１０８（図５、５Ａおよび５Ｂ参照）から削除することができる。
【００６４】
図６を参照して、本発明の１つの限定されない実施形態において、前記母線１１６および１１０は、ワイヤ１２２および１２３それぞれによって直流電源１２０の正極に接続され、前記母線１１２および１１４は、前記ワイヤ１２４および１２５それぞれによって前記電源の負極に接続される。スイッチ１２７および１２８は、前記母線１１０および１１６のそれぞれと、前記電源１２０の正極との間に備えられ、スイッチ１２９および１３０は、前記母線１１２および１１４のそれぞれと、前記電源１２０の陰極との間に備えられ、それらのそれぞれの母線を電源１２０に電気的に接続および切断する。より具体的には、開放位置のスイッチ１２７および１２９、および閉鎖位置のスイッチ１２８および１３０により、電流は前記母線１１６および１１４、前記電極３８および４０の活性化層６２の間、そして前記エレクトロクロミック媒体３３を通って流れ、前記エレクトロクロミック媒体の可視光線透過率を変える。開放位置のスイッチ１２７および１３０、および閉鎖位置のスイッチ１２８および１２９により、電流は、前記母線１１６および１１２の間、および前記電極４０の金属層６８を通って流れ、前記シート３６および前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱する。開放位置のスイッチ１２８および１２９、および閉鎖位置のスイッチ１２７および１３０により、電流は、前記母線１１０および１１４の間、および前記電極３８の金属層６８を通って流れ、前記シート３５および前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱する。閉鎖位置のスイッチ１２７から１３０により、電流は、前記電極３８および４０の金属層６８を通って前記母線１１０、１１２、１１４および１１６の間を流れ、前記シート３５および３６、および前記エレクトロクロミック媒体を加熱し、かつ電流は、前記電極３８および４０の活性化層６２、および前記エレクトロクロミック媒体３３を通って流れ、前記エレクトロクロミック媒体の可視光線透過率を変える。本発明の１つの限定されない実施形態において、可変抵抗器１３２が前記母線１１０および１１６と前記正極との間に備えられ、可変抵抗器１３２が前記母線１１２および１１４と前記電源１２０の陰極との間に備えられて、前記媒体３３の可視光線透過率の所望の変化率を達成するために前記媒体３３を通る十分な電流フローがあるように、前記電極３８および４０の金属層６８および前記活性化層６２を通る電流の流速を制御する。上述の電気回路は当業者にとっては比較的単純であるため、前記回路のさらなる考察は必要ではないとみなされる。
【００６５】
図７を参照して、異なる、例えば、前記電極３８および４０の活性化層６２を通るよりも前記第一金属層６８を通る高い電圧を通すエレクトロクロミック切替可能透明物１４０を備える、本発明の別の限定されない実施形態が示されている。前記透明物１４０は、前記電極３８の、前記第一金属層６８の一方の側面に接続される母線１４２、および前記第一金属層６８の反対側に接続される母線１４４、前記電極４０の、前記第一金属層６８の一方の側面に接続される母線１４６、および第一金属層６８の反対側に接続される母線１４８、前記電極３８の活性化層６２の１つ以上の側面に接続される母線１５０、および前記電極４０の活性化層６２の１つ以上の側面に接続される母線１５２を含む。図７Ａを参照して、前記母線１４４および１４８は、それぞれワイヤ１５４および１５５によって正極に接続され、前記母線１４２および１４６は、それぞれワイヤ１５６および１５７によって前記直流電源１６０の負極に接続される。任意で、スイッチ１６２が前記母線１４４と前記電源１６０の正極との間に備えられ、スイッチ１６３が前記母線１４８と前記電源１６０の正極との間に備えられ、前記電極３８および４０の第一金属層６８のそれぞれを通して電流を選択的に移動させて、前記シート３５および３６のそれぞれ、および前記エレクトロクロミック媒体３３．０を加熱する。
【００６６】
図７Ａを引き続き参照して、前記母線１５０はワイヤ１６５によって直流電源１６４の正極に接続され、前記母線１５２はワイヤ１６６によって前記電源１６４の負の側に接続される。必要に応じて、スイッチ１６８が前記母線１５０と前記電源１６４との間に備えられて、前記活性化層６２を通して電流を選択的に移動させ、前記媒体３３の可視光線透過率を変える。前記電源１２０（図６）、および１６０および１６４（図７Ａ参照）の電圧は本発明を限定していない。前記媒体３３にわたる電圧は、前記媒体３３を損傷せずに前記媒体の可視光線透過率を変えるのに十分高くあるべきである。さらにとりわけ、１．５ボルト以上の電圧は、前記切替媒体に回復不能な損傷を与え得る、前記切替媒体３３内に存在するあらゆる水および／または水分の電気分解を引き起こし、前記媒体３３が切り替わらなくなることが認識される。本発明を限定しないにしても、概して、２ボルト以内、１．５ボルト以内、または１．２ボルト以内など、５ボルト以内の電圧が、例えば本発明を限定せずに、前記電極３８および４０の活性化層６２を通して、ならびに前記媒体３３を通して、前記電極３８および４０にわたって加えられる。
【００６７】
前記シート３５および３６および前記媒体３３を加熱するよう前記電極３８および４０の第一金属層６８を通って移動する電圧は、好ましくは、例えば本明細書中に参考として援用される特許出願である米国特許第６，５６１，４６０号にて論じられている、加熱可能フロントガラスのコーティングに加えられる電圧と同様である。本発明の限定されない実施形態は、４０ボルト、２０ボルト、１４ボルト、または１２ボルトの出力を有する前記電源１６０を含む。
【００６８】
図７および７Ａに示される本発明の限定されない実施形態の実施において、開放位置のスイッチ１６３および１６８、閉鎖位置のスイッチ１６２により、電流は前記電極３８の金属層６８を通って移動して前記シート３６および前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱し、開放位置のスイッチ１６２および１６８、および閉鎖位置のスイッチ１６３により、電流は前記電極４０の金属層６８を通って移動して前記シート３６および前記エレクトロクロミック媒体３３を加熱し、開放位置のスイッチ１６２および１６３、および閉鎖位置のスイッチ１６８により、電流は前記電極３８および４０の活性化層６２を通って移動して、前記エレクトロクロミック媒体３３の可視光線透過率を変える。本発明は、上述の様々な組み合わせを企図する。
【００６９】
図７および７Ｂを参照して、前記ワイヤ１５６、１５７および１６６それぞれによって前記電源１６０の負極に接続される前記母線１４２、１４６および１５２、および前記ワイヤ１５４、１５５および１６５それぞれによって前記電源の正極に接続される前記母線１４４、１４８および１５０を有する本発明の別の限定されない実施形態が示されている。前記スイッチ１６２、１６３および１６８は、前記母線１４４、１４８および１５０それぞれと、前記電源１６０の正極との間に備えられる。電圧を下げるために当該分野で使用される種類の可変電圧出力配置１７０は、前記母線１５０と前記電源１６０の正極との間に備えられ、前記母線１５０および１５２間の電圧を必要に応じて低下させて前記媒体３３に対する損傷を防ぐ。
【００７０】
十分に理解できるように、本発明は、前記電極の導電性層に電力を供給するあらゆる特定の電気回路設計に限定されず、エレクトロクロミック透明物またはセルの電極を通して電流を通過させる当該分野において周知の回路のうちのいずれも、本発明の実施で使用することができる。
【００７１】
当業者によって十分理解できるように、各電極３８および４０の基層６０および／または前記活性化層６２は、同様の層および／もしくは膜、または異なる層および／もしくは膜を有することができる。本発明の１つの限定されない実施形態において、例えば、前記シート３５など、前記電極集合体のうちの一方の１つのシートの外面４４は、乗物（図示せず）の内部と向き合い、前記電極は、前記高電気抵抗層９０Ｂおよび前記活性化６２を有する前記基層６０を有し、前記シート３６など、前記電極集合体のうちのもう一方のシートの外面４４は乗物の外部と向き合い、前記電極は、インジウムスズ酸化物膜などの導電性接続層９０Ａを有する前記基層６０を有する。このように、上述されたように、乗物の内部と向き合う前記電極集合体は、加熱層の役割を果たす前記金属層６８を有し、乗物の外部と向き合う前記電極集合体は、前記金属層６８から前記活性化層６２のオーバーレイ金属層７８への電流の通過を促進する前記金属層６８を有する。本発明の別の限定されない実施形態において、前記電極３８および／または４０は、導電性接続層９０Ａを有する前記基層６０のみを含むことができる。例えば本発明を限定せずに、前記電極集合体は、シート／第一誘電体層６６（スズ酸亜鉛膜および酸化亜鉛膜など）／金属層６８（銀膜など）／保護層８８／導電性接続層９０Ａ（インジウムスズ酸化物膜など）を含むが、それらに限定されない。さらに、前記電極３８および４０の層６０および６２は、同じかまたは異なる材料で構成することができる。さらに、前記電極の厚さは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。
【００７２】
熱を提供するための１つの金属層と、前記エレクトロクロミックセルを操作するためのもう１つの金属層という、２つの金属層を有する電極を含む本発明の実施形態において、前記金属層間の層の厚さを確立する際に、前記２つの金属層間に確立される電位を考慮すべきである。より具体的には、前記金属層間の電位が高くなりすぎると、前記金属層間の誘電体層が壊れて、結果として前記金属層間の絶縁特性の欠損を引き起こし得ると考えられている。結果として、前記金属層間の誘電体層の材料および／または厚さを選択するときに、各金属層内の電流の量およびその間に確立される電位を考慮すべきである。この関係は、薄膜が前記誘電体層に使用される場合に特別な関心となることが十分理解されるべきである。
【００７３】
本発明は前記電極の層の厚さに限定されず、前記層の厚さは、少なくとも１つの透明電極集合体２２および／または２４を有するエレクトロクロミックセルを提供するよう選択されるべきである。さらに、十分理解できるように、本発明は上述の層および膜の材料に限定されず、例えば本発明を限定せずに、インジウムスズ酸化物、スズ酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、およびその混合物および組み合わせなど、前記層６６、８０および９０に対して、当該分野において周知のコーティング膜のうちのいずれも、本発明の限定されない実施形態の実施で使用することができる。
【００７４】
前記電極の基層６０および前記活性化層６２といった層の厚さは、本発明を限定せず、好ましくは、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物に、０％を超える可視光線透過率、および１つの限定されない実施形態において前記電極の活性化層６２に電圧が加えられない場合は５０％を超える可視光線透過率を提供し、かつ前記エレクトロクロミック切替可能媒体３３と接触する前記電極３８および４０の表面３０および３２（図１および２参照）など、前記電極の表面に、１平方につき２０．０オーム未満の面積抵抗（例えば本発明を限定せずに、１平方につき１０オーム未満の面積抵抗、例えば１平方につき５オーム未満、または１平方につき３．５オーム以内）を提供するよう選択される。本発明のさらなる限定されない実施形態において、前記電極の基層６０および活性化層６２といった層の厚さおよび指数は、前記透明物またはセル２０に中間色を提供し、かつ／または前記電極に電圧が加えられない場合は前記透明物に透過色を提供するよう選択される。
【００７５】
図４を参照して、前記基層６０について、かつ本発明を限定せずに、前記第一層６６が誘電体層である場合、前記第一層は、２００から４００オングストロームの範囲または２５０から３５０オングストロームの範囲など、１００から８００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記第一層６６の支持層７４がスズ酸亜鉛膜で、前記金属接触膜７２が酸化亜鉛膜である場合、前記スズ酸亜鉛膜は、１２０から３２０オングストロームの範囲または１５０から２５０オングストロームの範囲など、５０から３２０オングストロームの範囲の厚さを有し、前記酸化亜鉛膜は、８０から２００オングストロームの範囲または１００から２００オングストロームの範囲など、５０から３００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記第一金属層６８は、１２０から２５０オングストロームの範囲または１３０から２５０オングストロームの範囲など、８０から３００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記第一金属層６８が銀膜である場合、前記銀膜は、９０から２００オングストロームの範囲または９０から１５０オングストロームの範囲など、８０から３００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記接続層９０が高電気抵抗接続層９０Ｂである場合、前記層は、４００から８００オングストロームの範囲または４５０から７００オングストロームの範囲など、１５０から１０００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記接続層９０Ｂがスズ酸亜鉛誘電体膜および酸化亜鉛膜を含む場合、前記スズ酸亜鉛誘電体膜は、２２０から５００オングストロームの範囲または２５０から３５０オングストロームの範囲など、２００から７００オングストロームの範囲の厚さを有し、前記酸化亜鉛膜は、８０から２００オングストロームの範囲または１００から２００オングストロームの範囲など、５０から３００オングストロームの範囲の厚さを有する。前記接続層９０が高電気抵抗接続層９０Ａである場合、前記層は、８０から６００オングストロームの範囲または１００から４００オングストロームの範囲など、５０から７５０オングストロームの範囲を有する。前記接続層９０Ａがインジウムスズ酸化物膜である場合、前記膜は、１００から５００オングストロームの範囲または２５０から４００オングストロームの範囲など、５０から６００オングストロームの範囲の厚さを有する。
【００７６】
前記活性化層６２について、かつ本発明を限定せずに、前記第二金属層７８は、１２０から２５０オングストロームの範囲または１３０から２５０オングストロームの範囲など、８０から３００オングストロームの範囲の厚さを有することができる。前記金属層６８が銀膜である場合、前記銀膜は、１２０から２５０オングストロームの範囲または１３０から２５０オングストロームの範囲など、８０から３００オングストロームの範囲の厚さを有することができる。前記導電性金属酸化物層８０は、８０から６００オングストロームの範囲または１００から４００オングストロームの範囲など、５０から７５０オングストロームの範囲の厚さを有することができる。前記導電性層８０がインジウムスズ酸化物膜である場合、前記膜は、１００から５００オングストロームの範囲または２５０から４００オングストロームの範囲など、５０から６００オングストロームの範囲の厚さを有することができる。
【００７７】
前記活性化層６２および前記基層６０それぞれの保護層８２および８８の最適な厚さは、本発明の電極集合体２２および２４が、前記電極集合体の製造中に熱処理にさらされるかどうかによって変化する。前記保護層８２および８８の基本機能は、前記銀膜７８および６８のそれぞれなどの前記金属層を、それらの各金属層上での前記導電性層８０および前記接触層９０それぞれの蒸着中に酸化から保護することなので、本発明の電極集合体が、前記電極集合体の製造中に熱処理を受けない場合には、前記保護層は薄くなり得る。ここで使用される「薄い」とは、約８から１２オングストロームの厚さをそれぞれ有する保護膜のそれぞれをいう。熱処理は典型的に強い酸化性であるため、前記保護層の厚さは、例えば本発明を限定せずに、２０オングストロームまで増加され、前記電極集合体の加熱中に下にある金属層を保護する。
【００７８】
本発明を限定しないが、前記電極３８および４０はそれぞれ、９５０から３０００オングストロームの範囲または９５０から２０００オングストロームの範囲など、５００から３０００オングストロームの範囲の厚さを有することができる。さらに、本発明の１つの限定されない実施形態において、前記電極の厚さは、最終的な外観に対する適切な反射防止、例えば透明エレクトロクロミックセルおよび／または電極集合体など、例えば米国特許第４，６１０，７７１号、第５，８２１，００１号、第６，８３３，１９４号、および第６，８９９，９５３号に開示されているような、製品の色などを提供するよう選ばれる。前記特許の開示は、本明細書中に参考として援用される。所望の色および完全透過を得るためのスパッタ蒸着誘電体金属酸化物、導電性金属酸化物および／または金属層の厚さおよび指数の選択は、当該分野では周知であるため、さらなる考察は必要ではないとみなされる。
【００７９】
上述のように、銀膜は赤外線エネルギー（以下「ＩＲ」とも呼ばれる）を前記室部３４から反射して、前記切替可能媒体３３のＩＲ劣化を防ぐ。本発明の他の限定されない実施形態において、前記シートは、本明細書中に参考として援用される特許である、米国特許第５，２４０，８８６号および第５，５９３，９２９号に開示されているような、酸化セリウムおよび／または酸化チタンを備え、紫外線エネルギー、例えば４００オングストローム未満の電磁スペクトルの範囲の波長（以下「ＵＶ」とも呼ばれる）を吸収して前記切替媒体３３のＵＶ劣化を防ぐことができる。本発明のもう１つの限定されない実施形態において、ガラス組成はＩＲを吸収するよう添加物を含むことができ、前記シートは当該分野で周知のように、ＵＶ放射を反射するようコーティングすることができる。
【００８０】
前記エレクトロクロミック透明物またはセル２０（図１および２）、１００（図５）および／または１４０（図７）は、あらゆるサイズおよび形状を有することができ、前記サイズおよび形状は、前記透明物の特に所望の使用に応じて選択することができる。例えば本発明を限定せずに、前記エレクトロクロミック透明物２０は、対称的形状を有することができ、さらにとりわけ、前記透明物２０は、正方形または長方形型を有することができる。そのような対称形状透明物は、窓または窓アセンブリなどであるがそれに限定されない建築用光沢として特に役立つ。さらに、本発明は非対称形状を有する前記セル２０を企図し、より具体的には、前記透明物のシート３５および３６は非線形側面を有することができ、かつ／または前記シート３５および３６は曲線状外面４４、および／もしくは曲線状内面４２を有することができる。そのような非対称形状透明物は、フロントガラス、横窓、後部窓、および天窓などであるがそれに限定されない乗物用透明物に使用される場合に特に役立つ。
【００８１】
上述の本発明の限定されない実施形態において、前記室部３４内のエレクトロクロミック媒体３３の可視光線透過率は、前記母線１５０および１５２を経由して図７に示される前記電極３８および４０などの前記電極に電位が加えられると軽減され、前記シート３５および３６は、上述のように、前記母線１４２および１４４、ならびに１４６および１４８を経由して前記電極に電位が加えられると加熱される。しかし、本発明は前記母線の設計に限定されず、前記母線を前記電極の金属層に接続するために、本発明の実施において、あらゆる母線の設計および配置を使用することができる。例えば、本発明を限定せずに、米国特許第６，０６４，５０９号および第６，４７１，３６０号、およびこれとともに同時に出願される「複数のコネクタを有するエレクトロクロミック視覚パネル」と題された米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿号に開示されている母線および前記母線の配置が、本発明の実施で使用することができる。さらに本発明を限定せずに、前記母線は、前記シート３５および３６の内面４２上に焼かれる自動車技術分野で使用される種類の導電性セラミックペーストであり得、前記電極は前記セラミック母線の上方でコーティングすることができる。なおさらに、十分理解できるように、母線のサイズおよび形状は本発明を限定せず、前記エレクトロセラミック透明物の具体的な形状に合わせることができる。
【００８２】
前記切替可能媒体３３に加えられる電圧のレベルは本発明を限定しないが、当業者によって十分理解できるように、高すぎる電圧を加えると前記媒体３３を損傷することがある。より具体的には、１０ボルト以上の電圧は、前記切替媒体に回復不能な損傷を与え得る、前記切替媒体３３内に存在するあらゆる水および／または水分の電気分解を引き起こし、前記媒体３３が切り替わらなくなることが認識される。本発明を限定しないが、概して、２ボルト以内、または１．５ボルト以内、または１．２ボルト以内など、５ボルト以内の電圧が、前記媒体３３にわたって加えられる。十分理解できるように、前記媒体３３に水および水分がない場合には、より高いレベルの電圧を使用することができる。
【００８３】
前記電極間にあり、かつ電気接触している前記エレクトロクロミック媒体３３は本発明を限定せず、あらゆる種類の媒体を本発明の実施で使用することができ、例えば、エレクトロクロミック溶液、エレクトロクロミックゲル、エレクトロクロミック半固形および固形物、およびその同等物を本発明の実施で使用することができる。前記エレクトロクロミック切替可能媒体３３は、電気化学的に還元または酸化されるとイオン伝導性電極内の溶液に含まれる材料が前記電極内の溶液中に残る、溶液相型エレクトロクロミック媒体であり得る（ゲルを含む）。前記エレクトロクロミック媒体３３は、あるいは、表面密閉エレクトロクロミック媒体であり得る。この表面密閉エレクトロクロミック媒体においては、電気伝導電極に直接取り付けられるか、またはそれと近接して密閉された材料は、電気化学的に還元または酸化されるときには、取り付けられたか、または密閉されたままである。あるいは、エレクトロクロミック切替可能媒体３３は、電気化学的に還元または酸化されると前記イオン伝導性電極内の溶液に含まれる材料が前記電気伝導電極上に層を形成する、電着型エレクトロクロミック媒体であり得る。
【００８４】
本発明を限定しないが、１つの限定されない実施形態において、前記エレクトロクロミック媒体３３は、少なくとも１つの陽極エレクトロクロミック化合物および少なくとも１つの陰極エレクトロクロミック化合物を含む少なくとも２つの化合物を備え、前記陽極化合物は酸化できる材料を表し、前記陰極化合物は還元できる材料を表す。前記エレクトロクロミック媒体３３に電位を加えると、前記陽極エレクトロクロミック化合物が酸化され、同時に前記陰極エレクトロクロミック化合物が還元される。そのような同時の酸化および還元は、電気化学的に活性化されると可視スペクトルの少なくとも１つの波長における吸収係数の変化を結果として引き起こす。前記エレクトロクロミック媒体３３におけるそのような陽極および陰極エレクトロクロミック化合物の組み合わせは、前記電極３８および４０にわたって電位が加えられる際にそれと関連する色を定義する。そのような陰極エレクトロクロミック化合物は、一般にビオロゲン色素と呼ばれ、そのような陽極エレクトロクロミック化合物は、一般にフェナジン色素と呼ばれる。
【００８５】
前記エレクトロクロミック媒体３３は、溶剤、光吸収剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、濃厚剤、粘度調整剤、および類似の物質などの、他の物質も含むことができる。さらに、前記エレクトロクロミック媒体３３は、色を規定する色素を含むことができる。より大きな電圧が適用されると着色する、および／または連続的に色または色合いを濃くするような物質は、当該分野では周知である。本発明の１つの限定されない実施形態において、電圧が本発明の電極に加えられると、前記媒体３３が着色して前記エレクトロクロミック媒体３３を通して透過される可視光線の割合を減らし、電圧がオフにされると、前記媒体３３の着色が脱色され、前記媒体を通して透過される可視光線の割合を増加させる。
【００８６】
本発明のもう１つの限定されない実施形態において、前記エレクトロクロミック切替可能媒体３３は、それに電圧が加えられる際の可変透過の能力がある。前記エレクトロクロミック媒体３３が選択的に活性化され、前記媒体の色を変えて前記エレクトロクロミック媒体の透過率を変えることができるように、電位の適用は選択的であり得る。このように、前記媒体３３は、電位が加えられない場合は１つのレベルの透過率の間で、および電位が加えられる場合は第二のレベルの間で、切替可能となり得る。印加および非印加電気状態間の前記媒体のそのような着色は、好ましくは自己消去可能なものであり、その結果、電位が加えられると前記エレクトロクロミック媒体が着色する電気化学的活性化状態と、電位が取り除かれると前記エレクトロクロミック媒体がその無色状態に自動的に戻るかまたは消去される電気化学的非活性化状態との間で、切替可能である。本発明の１つの限定されない実施形態において、この特徴は前記スイッチ１６８（図７Ａ参照）または前記可変出力配置１７０（図７Ｂ参照）を提供することによって最も容易に達成される。
【００８７】
本発明のさらなる限定されない実施形態において、前記切替可能媒体３３の色は、電位が加えられると一定の濃さまたは色合いとなり得るか、または、電位を変化させると様々な度合いの濃さまたは濃淡となり得る。例えば、着色の具体的な色合いまたは濃淡は、電圧および電力密度の範囲にわたって多様となり得る。低電力密度を前記媒体３３に加えると、前記媒体３３は着色し始めることができる。電圧を増加させることによって、色素の色をより深い色合いまたは強度にまで濃くすることができる。このように、前記媒体３３は、電位を変化させると様々な度合いの光透過率を含むことができ、したがって、それに加えられる電位の量に基づいて、所望のレベルの濃さまたは濃淡に調整することができる。このことは、例えば、しかし本発明を限定せずに、前記スイッチ１６８（図７Ａ参照）または前記可変電圧出力配置１７０（図７Ｂ参照）など、前記母線と前記電源との間の前記スイッチに可変変圧器を使用することによって達成することができる。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記エレクトロクロミック媒体３３は、１％から８０％の範囲の可視光線透過率間で切替可能である。そのようにして、本発明のエレクトロクロミック透明物は、窓用の不透明色として効果的に機能する。
【００８８】
本発明のなおもう１つの限定されない実施形態において、電位を加えることによって前記エレクトロクロミック媒体３３が着色し、そして電位が逆にされるか、または小さくされるまで、前記エレクトロクロミック媒体が着色状態のままであるように、本発明のエレクトロクロミック透明物またはセルの前記媒体は、切替可能および非自己消去制である。
【００８９】
エレクトロクロミック切替可能媒体は当該分野では周知であり、本発明の電極とともに使用できるエレクトロクロミック媒体のさらなる考察については、例えば本発明を限定せずに、米国特許第５，２０２，７８７号、同第５，８０５，３３０号、同第６，７４７，７７９号、同第６，８２８，０６２号、および同第６，６６７，８２５号を参照のこと。
【００９０】
本発明の１つの限定されない実施形態において、本発明のエレクトロクロミック切替可能セルまたは透明物は、下記の方法で製作することができる。前記電極３８は、前記ガラス板３５の内面４２上にスパッタされ、前記電極４０は、前記シート３６の内面４２上にスパッタされて、ＭＳＶＤ過程を実施する。前記シート３５および３６のそれぞれは４インチ平方（１０．１６ｃｍ２）のガラス板であり、前記電極のそれぞれは、前記ガラス板３５および３６の内面４２上に蒸着される、５２重量％の亜鉛および４８重量％のスズおよび３３６オングストロームの厚さを有する第一スズ酸亜鉛誘電体膜７４と、前記第一スズ酸亜鉛膜７４上に蒸着される、８５オングストロームの厚さを有する第一酸化亜鉛膜７２と、前記第一酸化亜鉛膜７２上に蒸着される、２２０オングストロームの厚さを有する第一銀膜６８と、前記銀膜６８上に蒸着される、８オングストロームの厚さを有する第一銅保護膜８８とを含む。前記導電性層９４Ａに対しては、７００オングストロームの厚さを有するインジウムスズ酸化物膜が前記第一銅保護膜８８上に蒸着され、前記高電気抵抗層９４Ｂに対しては、５２重量％の亜鉛および４８重量％のスズおよび７００オングストロームの厚さを有する第二膜７４が、前記第一銅保護膜８８上に蒸着される。８５オングストロームの厚さを有する第二酸化亜鉛膜７２は前記層９４Ａまたは９４Ｂ上に蒸着され、２２０オングストロームの厚さを有する第二銀膜６８は第二酸化亜鉛膜７２上に蒸着され、１０オングストロームの厚さを有する第二銅保護膜８２は第二銀膜７８上に蒸着され、および３７３オングストロームの厚さを有するインジウムスズ酸化物膜８０は前記第二銅保護膜８２上に蒸着される。前記スパッタ電極を有する前記ガラス板はそれぞれ、５５％以上の可視光線透過率を有すると期待され、前記媒体３３と接触する前記インジウムスズ酸化物の表面は、１平方につき２．４オームの面積抵抗を有すると期待される。
【００９１】
スペーサ要素２９の上面および底面に接着剤層を有する予成形された高分子間隔要素２９が、前記電極集合体２２の内面３０上に設置される。前記電極集合体２４の内面３２は、前記スペーサ要素のもう一方の側の接着剤層の上方に設置され、前記電極集合体２２および２４は互いに、硬化される前記接着剤層に向かって押し付けられて、前記密閉室３４を提供する。
【００９２】
７０％以上の可視光線透過率を有する、当該分野で使用される種類の溶液相型エレクトロクロミック媒体３３は、前記スペーサ要素２９内の穴４６に流し込まれて前記室部３４を満たす。前記室部３４が満たされた後、前記穴は接着剤で密閉される。その後、前記高電気抵抗性層９４Ｂを有する前記透明物に対して図７に示されるように、前記母線１４２、１４４、１４６、１４８、１５０および１５２は前記電極３８および４０に接続され、前記導電性層９４Ａを有する前記透明物に対して図５に示されるように、前記母線１１４および１１６は前記電極３８および４０に接続される。前記母線は、前述のように前記電源に接続される。
【００９３】
本発明の１つの限定されない実施形態において、前述のように、前記透明物の母線に電力が提供されず、電流が前記媒体を通って移動されない場合、前記エレクトロクロミック透明物の視覚域は、６０〜７５％の範囲の可視光線透過率を有すると予想される。従って、前記エレクトロクロミック透明物は、色の薄い状態である。前記透明物の母線に電力が提供されず、電流が前記媒体を通って移動する場合、前記透明物は色が濃くなり、前記透明物の視覚域は約０から１％の可視光線透過率を有すると期待される。前記電極への電力を切断することによって、前記エレクトロクロミック媒体３３は自己消去し始め、それによって前記透明物をその元の色の薄い状態に戻す。
【００９４】
前述のように、電力が層９４Ｂを有する前記透明物の母線１４２および１４４に加えられると、前記シート３５が加熱され、電力が前記母線１４６および１４８に加えられると、前記シート３６が加熱される（図７および７Ａ参照）。
【００９５】
図８に示されているのは、前記透明物２０、１００または１４０など、本発明のエレクトロクロミック切替透明物を有する航空機の透明物１８０の限定されない実施形態である。航空機の透明物１８０に対する機外方向は矢印１８２によって示され、前記航空機の透明物１８０に対する機内方向は矢印１８４によって示されている。本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物を含む、前記航空機の透明物１８０の機外窓ガラスアセンブリ１８１は、その間に空隙１９０を形成するスペーサ枠アセンブリ１８８によって、オプションの振動吸収／吸音窓ガラスアセンブリ１８６と、互いに間隔が空いた実質的に平行な向き合う関係に保たれる。前記スペーサ枠アセンブリ１８８は、前記機外窓ガラスアセンブリ１８１を振動吸収／吸音窓ガラスアセンブリ１８６との間隔を空けられた関係に保つゴム層１９４を取り囲むアルミニウム枠１９２を含む。前記空隙１９０が密閉される場合、前記空隙は、空気、アルゴン、クリプトン、またはその混合物などの絶縁気体で、完全に、または部分的に満たすことができる。保護内層（図８に示さず）は典型的に、スペース枠アセンブリ１８８上の機内側に備えられ、前記窓ガラスアセンブリ１８６との物理的接触を防ぐ。前記スペーサ枠アセンブリ１８８および前記振動吸収／吸音窓ガラスアセンブリ１８６の詳しい考察については、本明細書中に参考として援用される特許である米国特許第５，９６５，８５３号を参照することができる。前記機外窓枠アセンブリ１８１は、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物、および航空機の透明物の全ての安全要求事項を満たす機外窓ガラスアセンブリを提供するよう配置される付加的なプラスチックシートおよびガラス板を含む。例えば、本発明を限定せずに、前記機外窓ガラス集合体１８１は、本発明のエレクトロクロミック透明物を含み、かつ必要に応じて、窓ガラス間に配置されるさらに１つ以上の中間層を含むことができる、２つ以上のガラスまたはプラスチックの窓を含むことができ、または積層板は、その上で薄板を重ねて作られる１つの窓ガラスおよび１つ以上の層間材料の組み合わせを含んで前記機外窓枠アセンブリ１８１を形成することができる。前記ガラス板は、化学または熱強化することができる。適切なプラスチック窓は、鋳造アクリル、延伸アクリル、およびポリカーボネートを含む。適切な層間材料は、ポリビニル・ブチラール、ウレタン、シリコーン、およびその組み合わせを含む。あるいは、前記エレクトロクロミック要素は、前記機外窓ガラスアセンブリ１８１から独立することができる。より具体的には、アセンブリ１８１は、１つ以上のプラスチックおよび／またはガラス内層を備え、ここで論じられる種類のエレクトロクロミック透明物は、アセンブリ１８１から間隔を空けられて、空隙１９０内に位置づけることができる。当業者によって十分に理解されるべきであるように、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物は、前記振動吸収／吸音窓ガラスアセンブリ１８６に組み込むこともでき、または、航空機の透明物１８０の外側窓ガラスアセンブリ１８１および前記振動吸収／吸音窓ガラスアセンブリ１８６の両方から独立することができる。
【００９６】
こうして十分理解できるように、本発明は、本発明の電極が使用される物品に限定されない。さらにとりわけ、図９を参照して、例えば本発明を限定せずに、乗物の車内バックミラーまたは車外バックミラー、または浴室用鏡など、鏡２１０に対する本発明の電極を使用した、本発明のもう１つの限定されない実施形態が示されている。前記鏡２１０は、前記シート３５および前記電極集合体２４を含み、前記シート３５の内面４２上に反射コーティング２１２を有する前記シート３５は、および前記反射層２１２の上方の電極２２０を備える。本発明の１つの限定されない実施形態において、前記電極２２０は、前記基層６０の誘電体層６６上の活性化層６２、および前記活性化層６２に接続される前記母線１５０を含む。
【００９７】
十分に理解できるように、前記シート３５は前記内面４２上に前記反射コーティング２１２を有するため、前記シート３５は透明であっても不透明であってもよく、例えば本発明を限定せずに、木、ガラス、金属、プラスチックまたはその組み合わせなど、あらゆる材料で作ることができる。必要に応じて、前記反射コーティング２１２は、前記シート３５の外面４４上に備えることができる。この場合、前記シートは透明で、例えば６０％より大きい可視光線透過率を有する。反射または鏡面を提供するための基板上の蒸着反射コーティングは当該分野では周知であるため、前記反射コーティング２１２についてのさらなる考察は必要ではないとみなされる。
【００９８】
十分に理解できるように、本発明には、前記電極２２０の代わりに使用される前記電極３８を有することが含まれる。この場合、前記電極３８は、前記導電性層９４Ａ（図４に示される）を有する前記接続層９０Ａ、および前記活性化層６２および前記基層６０の第一金属層６８（図４も参照）に電気的に接続される前記母線１１４（初めに図５Ｂに示される）を含む。
【００９９】
前記電極集合体２４は、前記透明シート３６の内面４２上に前記電極４０を有する前記ガラス板３６を含む。前記電極集合体２４の電極４０は、前記高電気抵抗層９４Ｂを有する前記接続層９０Ｂ（図４に示される）を含み、そして図７に示され上述されるように、前記電極４０の活性化層６２に接続される前記母線１５２、および前記第一金属層６８に接続される前記母線１４６および１４８を含む。図７Ａに示されるように、前記母線１４６および１４８は前記電源１６０に接続され、前記母線１５０および１５２は前記電源１６４に接続される。
【０１００】
図７Ａおよび９を参照して、後続の乗物のライトからのまぶしい光を軽減するための本発明の１つの限定されない実施形態において、前記スイッチ１６８が閉じられ、前記母線１５２および１５０への電流が図７Ｂに示される可変電圧出力配置１７０などの可変電圧出力配置によって変えられて、前記媒体３３の可視光線透過率を減らす。前記鏡２１０のシート３６の外面４４に蓄積される、雪、霧、凝縮および／氷などの水分は、上述のように、前記金属層６８を通して電流を移動させて前記媒体３３および前記シート３６を加熱するよう前記スイッチ１６３を閉じることによって取り除かれる。
【０１０１】
電極２２０は、ＩＬＳ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  ＭＳＶＤ塗工機を使用して製作した。前記電極はガラス板上に蒸着され、前記ガラス板の内面４２上に蒸着された５２重量％の亜鉛および４８重量％のスズおよび３３６オングストロームの厚さを有するスズ酸亜鉛誘電体膜７４と、前記スズ酸亜鉛膜７４上に蒸着された８５オングストロームの厚さを有する酸化亜鉛膜７２と、前記酸化亜鉛膜７２上に蒸着された２２０オングストロームの厚さを有する銀膜７８と、前記銀膜７８上に蒸着された８オングストロームの厚さを有する銅保護膜８２と、前記保護膜８２上に蒸着された３７３オングストロームの厚さを有するインジウムスズ酸化物膜８０を含んだ。前記インジウムスズ酸化物層は、５％酸素、９５％アルゴンの雰囲気内でスパッタされたインジウムスズ酸化物セラミック標的を使用して製造した。前記電極２２０のインジウムスズ酸化物層の表面は、１平方につき２．４から３．４オームの範囲の面積抵抗を有した。上記の方法で製作された前記電極集合体は前記反射層２１２を持たず、透明ガラス板上の電極は５５％以上の赤外線透過率を有した。
【０１０２】
前記電極集合体は前記反射膜２１２を含まなかったが、ガラス部品上に前記電極２２０を含む電極集合体を製作した。製作された前記電極集合体は、実際に使えるエレクトロクロミック切替可能透明物を製作するために使用した。
【０１０３】
前記電極２２０の限定されない実施形態は、前記シート３５の反射層２１２または前記内面４２の第一層６６、前記第一層上の金属層７８、前記金属層７８上の保護層８２、および前記保護層上の導電性金属酸化物層８０を含む。十分理解できるように、前記鏡２１０の電極２２０は、前記反射層２１２上の電極３８と交換することができる。この場合、前記母線１１４（図５Ｂ参照）が使用され、前記母線１１０（図５参照）は省略される。
【０１０４】
さらに、すでに十分理解できるように、本発明は、前記電極が有する前記金属層６８および７８などの金属層の数に限定されず、本発明の電極は、前記媒体３３を通る電流フローの割合を増加させるために前記導電性金属酸化物層８０とともに使用される２つ以上の金属層７８を有する前記活性化層６２（図４参照）、および／または、前記基層６０にわたる電流を増加させて前記基層６０の加熱温度を上昇させるための２つ以上の金属層６８を有する前記基層６０を含むことができる。
【０１０５】
本発明の実施形態の説明に基づいて、本発明は開示される特定の実施形態に限定されないが、添付の請求項によって定義される本発明の精神および範囲内である変更を対象とすることを目的としていることが十分理解できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】図１は、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物の限定されない実施形態の立面横断側面図である。
【図２】図２は、図１で示される前記エレクトロクロミック切替可能透明物が９０度回転した、図１の図と同様の図である。
【図３】図３は、本発明の電極集合体の限定されない実施形態の立面側面図である。
【図４】図４は、本発明の電極集合体のもう１つの限定されない実施形態をより詳細に示す図３の図と同様の図である。
【図５】図５は、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物のもう１つの限定されない実施形態を示す図１の図と同様の図である。図５は、本発明の電極に対する母線接続の限定されない実施形態の分解図である、図５Ａおよび５Ｂを含む。
【図６】図６は、図５で示される前記エレクトロクロミック切替可能透明物の電極に電力を供給するために本発明の実施において使用することができる電子回路の限定されない実施形態の概略図である。
【図７】図７は、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物のもう１つの限定されない実施形態を示す図１の図と同様の図である。図７Ａおよび７Ｂは、図７の電極に接続されて本発明に従った前記電極に電力を供給する本発明の電子回路の限定されない実施形態の概略図である。
【図８】図８は、本発明のエレクトロクロミック切替可能透明物を有する航空機の透明物の横断側面図である。
【図９】図９は、本発明の電極を有するエレクトロクロミック切替可能鏡の横断側面図である。
【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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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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