(57)【要約】      （修正有）【課題】改良したシール部材を有するエレクトロクロミックデバイスを提供する。【解決手段】前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイス３１０であって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、前記前部要素の前記後表面がその上に設けられた一層の透明導電材料を有し、前記後部要素の前記前表面がその上に設けられた一層の金属層を有し、前記デバイスは、エレクトロクロミックメジウム１２５を含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材１１６をさらに含み、前記シール部材１１６はシール用システムと、前記前部および後部が間隔を置いて離れた寸法の２／３未満である平均直径を有するガラスビーズとを含む。【選択図】図３
2004192009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイスであって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、前記前部要素の前記後表面がその上に設けられた一層の透明導電材料を有し、前記後部要素の前記前表面がその上に設けられた一層の金属層を有し、前記デバイスは、エレクトロクロミックメジウムを含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材をさらに含み、前記シール部材はシール用システムと、前記前部および後部が間隔を置いて離れた寸法の２／３未満である平均直径を有するガラスビーズとを含む、前記エレクトロクロミックデバイス。
【請求項２】
前記ガラスビーズが前記シール部材の熱膨張率を低下させるのに足る量で存在し、一方、当該シール部材がその未硬化状態で容易に計量分配され、またはスクリーンプリントされることができる請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項３】
前記量が前記シール部材の重量を基準に約４０％を超える請求項２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項４】
前記ガラスビーズの寸法が、前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の１／２未満でありしかも約０．５ミクロンを超える請求項２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項５】
前記ガラスビーズの寸法が約５０ミクロン未満である請求項２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項６】
前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイスであって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、前記前部要素の前記後表面がその上に設けられた一層の透明導電材料を有し、前記後部要素の前記前表面がその上に設けられた一層の金属層を有し、前記デバイスは、エレクトロクロミックメジウムを含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材をさらに含み、前記シール部材はシール用システムと無機充填材とを含み、当該充填材の量は前記シール部材を基準に約４０重量％を超える、前記エレクトロクロミックデバイス。
【請求項７】
前記無機充填材が負の熱膨張率を有する請求項６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項８】
前記ガラスビーズの寸法が、前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の１／２未満でありしかも約０．５ミクロンを超える請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項９】
前記ガラスビーズの寸法が約５０ミクロン未満である請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１０】
前記量が前記シール部材の重量を基準に約４０％を超える請求項６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１１】
前記量が前記シール部材の重量を基準に約６０％を超える請求項１０に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１２】
前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイスであって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、前記前部要素の前記後表面がその上に設けられた一層の透明導電材料を有し、前記後部要素の前記前表面がその上に設けられた一層の金属層を有し、前記デバイスは、エレクトロクロミックメジウムを含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材をさらに含み、前記シール部材はシール用システムと無機充填材とを含み、当該無機充填材が負の熱膨張率を有する、前記エレクトロクロミックデバイス。
【請求項１３】
前記量が前記シール部材を基準に約４０重量％を超える請求項１２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１４】
前記量が前記シール部材の重量を基準に約６０％を超える請求項１３に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１５】
前記無機充填材がビーズであり、当該ビーズの平均寸法が、前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の２／３未満である請求項１２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１６】
前記ビーズの寸法が、前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の１／２未満でありしかも約０．５ミクロンを超える請求項１５に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１７】
前記ビーズの寸法が２０ミクロン未満である請求項１６に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項１８】
前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイスであって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、さらにエレクトロクロミックメジウムを含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材を含み、ここで、前記デバイスはエレクトロクロミックメジウムに電位をかけるための手段を有し、そして、前記シール部材は、前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の２／３未満である平均直径を有する無機充填材ビーズを含む、前記エレクトロクロミックデバイス。
【請求項１９】
前記前部および後部要素が間隔を置いて離れている寸法の１／２未満である平均直径を有する無機充填材ビーズをさらに含む、請求項１８に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項２０】
約５０ミクロン未満の平均直径を有する無機充填材ビーズをさらに含む請求項１９に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項２１】
約５０ミクロン未満の平均直径を有する無機充填材ビーズをさらに含む請求項１８に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【請求項２２】
前部および後部に間隔を置かれた要素を含むエレクトロクロミックデバイスであって、これらの要素の各々が前表面と後表面とを有し、さらにエレクトロクロミックメジウムを含有する室を画定するように互いに間隔を置いて離れた関係にある前記前部および後部に間隔を置かれた要素を結合するシール部材を含み、ここで、前記デバイスはエレクトロクロミックメジウムに電位をかけるための手段を有し、そして、前記シール部材は無機充填材を含み、当該充填材の量が前記シール部材の重量を基準に約４０重量％を超える、前記エレクトロクロミックデバイス。
【請求項２３】
前記無機充填材が低膨張率か負の膨張率を有する請求項２２に記載のエレクトロクロミックデバイス。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はエレクトロクロミックデバイスに関し、さらに詳細には、改良したシール部材を有するエレクトロクロミック光フィルターまたは窓、ならびにエレクトロクロミックバックミラーに関する。
【０００２】
現在まで、電磁放射線に対する可逆可変透過率デバイスが、可変透過率光フィルター、可変反射率ミラー、および情報を伝えるような光フィルターやミラーを使用する表示デバイスにおける可変透過率素子として提案されてきた。これらの可変透過率光フィルターは窓を含む。一つの商業的に入手できるデバイスは自動車用エレクトロクロミックミラーである。これらのエレクトロクロミックミラーは、後方から接近してくる車のヘッドライトから発する光からのグレア防止目的のために全反射モード（昼）から部分反射モード（夜）まで変化する。このようなデバイスの中で、サーモクロミック、フォトクロミック、または電気光学（例えば、液晶、双極サスペンション、電気泳動、エレクトロクロミック等）手段により透過率が変化されるものであり、ここで、可変透過率特性は、可視スペクトル（約３８００Å〜約７８００Åの波長）の少なくとも部分的である電磁放射線に影響を与える。
【０００３】
電磁放射線に対して可逆可変透過率のデバイス（透過率はエレクトロクロミック手段により変化を受ける）は、例えば、下記の文献に記載されている。すなわち、Chang, "Electrochromic and Electrochemichromic Materials and Phenomena," in Non-emissive Electrooptic Displays、A. Kmetz および K. von Willisen編、 Plenum Press, New York, NY 1976, pp. 155-196 (1976年)ならびにEletrochromism, P.M.S. Monk, R.J. Mortimer, D.R. Rosseinsky, VCH Publishers, Inc., New York, NY (1995)の種々の部分である。多くのエレクトロクロミックデバイスは当業界で公知である。例えば、Manos, U.S. Pat. No. 3,451,741; Bredfeldt 等, U.S. Pat. No. 4,090,358; Clecak 等, U.S. Pat. No. 4,139,276; Kissa 等, U.S. Pat. No. 3,453,038; Rogers, U.S. Pat. Nos. 3,652,149, 3,774,988 および 3,873,185; ならびにJones 等, U.S. Pat. Nos. 3,282,157, 3,282,158, 3,282,160 および3,283,656  を参照。.
これらのデバイスに加えて、商業的に入手できるエレクトロクロミックデバイスおよび関連した回路かがあり、例えば、下記の文献に開示されている。すなわち、U.S. Pat. No. 4,902,108,発明の名称"Single-Compartment, Self-Erasing, Solution-Phase Electrochromic Devices Solutions for Use Therein, and Uses Thereof", H.J. Byker に対してFeb. 20, 1990 発行; Canadian Patent No. 1,300,945, 発明の名称"Automatic Rearview Mirror System for Automotive Vehicles", J. H. Bechtel 等に対してMay 19, 1992 発行; U.S. Pat. No. 5,128,799, 発明の名称"Variable Reflectance Motor Vehicle Mirror", H.J. Byker に対してJul. 7, 1992 発行; U.S. Pat. No. 5,202,787, 発明の名称"Electro-Optic Device", H.J. Byker 等に対してApr. 13, 1993 発行; Patent No. 5,204,778, 発明の名称"Control System For Automatic Rearview Mirrors", J.H. Bechtel に対してApr. 20, 1993発行; U.S. Patent No. 5,278,693, 発明の名称"Tinted Solution-Phase Electrochromic Mirrors", D.A. Theiste に対してJan. 11, 1994 発行; U.S. Patent No. 5,280,380, 発明の名称"UV-Stabilized Compositions and Method", H.J. Byker に対してJan. 18, 1994 発行; U.S. Patent No. 5,282,077, 発明の名称"Variable Reflectance Mirror", H.J. Byker に対してJan. 25, 1994 発行; U.S. Patent No. 5,294,376, 発明の名称"Bipyridinium Salt Solutions", H.J. Byker に対してMar. 15, 1994 発行; U.S. Patent No. 5,336,448, 発明の名称"Electrochromic Devices with Bipyridinium Salt Solutions", H.J. Byker に対してAug. 9, 1994 発行; U.S. Patent No. 5,434,407,発明の名称"Automatic Rearview Mirror Incorporating Light Pipe", F.T. Bauer 等に対して, Jan. 18, 1995 発行; U.S. Patent No. 5,448,397, 発明の名称"Outside Automatic Rearview Mirror for Automotive Vehicles", W.L. Tonar に対してSep. 5, 1995 発行; およびU.S. Patent No. 5,451,822, 発明の名称"Electronic Control System", J.H. Bechtel 等に対してSep. 19, 1995発行 に開示されている。これらの特許文献の各々は本発明と共通した譲渡人であり、これらの特許文献の開示を参照として本明細書に含める。このようなエレクトロクロミックデバイスは十分に統合されて組み込まれた室内／車外バックミラー装置にまたは室内もしくは車外の別々のバックミラー装置として利用されることができる。
【０００４】
図１は前部平坦要素１２および後部平坦要素１６を各々有する代表的なエレクトロクロミックミラーデバイスを示す。透明導電コーティング１４が前部要素１２の後面上に設けられ、別の透明導電コーティング１８が後部要素１６の前面上に設けられる。保護銅金属層２０ｂにより覆われた銀金属層と一層以上の保護塗装２０ｃとを典型的に含む反射体（２０ａ、２０ｂおよび２０ｃ）は後部要素１６の後面上に設けられる。このような構造の記述の明確性のために、前部ガラス要素の前面をときに第一表面と、前部ガラス要素の内面をときに第二表面と呼ぶ。後部ガラス要素の内面をときに第三表面と呼び、後部ガラス要素の後面をときに第四表面と呼ぶ。前部要素および後部要素は平行に保たれ、シール２２により間隔を置いて離れた関係にあり、それにより、室２６を形成する。エレクトロクロミックメジウム２４は空間２６中に含有される。エレクトロクロミックメジウム２４は透明電極層１４および１８と電気的に接触状態にあり、当該電極層を電磁放射線が通過し、その強度はデバイス中でクリップ接触により電極層１４および１８に印加された可変電圧の他は電位および電子回路（図示せず）により可逆的に調節される。
【０００５】
典型的にはシール２２は有機材料から製造され、二枚の無機ガラス要素を一緒に結合するのに使用される。これは、シールとガラス透明要素との間の熱膨張率（coefficient of thermal expansion：CTE)の相違の理由で、長期間にわたって適切なシール結合性を確保するのに問題が生じうる。さらに、ガラス透明要素の均一な間隔を確保するためにスペーサーとしてシール中に少量百分率のガラスビーズ、例えば、１／２〜２重量％を入れることが知られている。このCTE食い違い問題は、建築用窓や自動車用窓のような広い温度範囲にわたって操作されるエレクトロクロミックデバイスに対して顕著である（スペーサービーズの有無にかかわらず）。建築用窓は、温度が１３０゜Ｆを超えて変動し得る夏と冬の間適切なシール結合性を有しなければならない。
【０００６】
第四表面反射体エレクトロクロミックミラーが商業的に入手できる前でさえ、エレクトロクロミックデバイスを研究する種々のグループは第四表面から第三表面まで反射体を動かすことを検討した。このようなミラー設計は、理論的に製造するのに一層容易である点で利点がある。何故なら、デバイスに組み立てるのにより少ない層ですむからである。すなわち、第三表面反射体／電極があるとき、第三表面透明電極は必要ないからである。さらに、エレクトロクロミック窓は、第二表面もしくは第三表面上または双方の表面上に電極として使用するための非常に薄い金属層が提案された。光フィルターまたは窓に使用するのに薄い金属層を使用する利点は、より低いシート抵抗の電極を得ることができる点である。しかし、実際には、第二表面もしくは第三表面上に薄い金属層を形成すること、または第三表面上に反射体を形成することは困難である。この困難性の一つの理由は、二枚のガラスを一緒に結合し且つこれらを間隔を置いて離れた関係に保持するのに使用するシールが一定の金属、特に反射性貴金属と必ずしもより良好に結合するとは限らない。
【０００７】
したがって、金属を含む導電性電極により一層良好に結合するシールを有する改良したエレクトロクロミックデバイスを提供することが望ましい。さらに、透明要素とより近似した熱膨張率を示すシールを有するエレクトロクロミックデバイスを提供することが望ましい。
【０００８】
[発明の課題]
したがって、本発明の主要目的は、エレクトロクロミックデバイスの第二または第三表面上に設けた金属層により一層良好に結合するシール部材を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、貴金属または反射性金属の層に一層良好に結合するシール部材を提供することである。
さらに本発明の別の目的は、第三表面反射体／電極に改良した接着性を示すシールを組み込んだ自動車用エレクトロクロミックバックミラーを提供することである。
【００１０】
本発明のさらに別の目的は、透明要素により近似した熱膨張率を示すシールを有するエレクトロクロミックデバイスを提供することである。
[発明の概要]
図面を含む明細書全体から明らかになる上記およびその他の目的は、エレクトロクロミックデバイスの第二または第三表面上の金属層により良好に結合するシール部材を提供することによる本発明の一局面にしたがって達成される。このシール部材は、有機樹脂シールシステムおよび接着剤プロモーターの混合物を含み、ここで、接着剤プロモーターは第二または第三表面上の金属層と相互作用する第一領域と、有機樹脂シールシステムと相互作用する第二領域とをさらに含む。エレクトロクロミック窓または光フィルターの場合、金属層は電磁スペクトルの部分で導電性と透明性の双方を示し、第二または第三表面上に設けられる。エレクトロクロミックミラーの場合、金属層は反射性と導電性の双方を示す第三表面上に設けられた反射体／電極である。
【００１１】
本発明の別の局面では、シール部材には、有機樹脂シールシステムよりもガラスに接近した熱膨張率を与えるのに足る量の無機充填材が含まれる。
[発明の詳細な記述]
図２ａは、前表面112aと後表面112bとを有する前部透明要素112、および前表面114aと後表面114bとを有する後部要素114を有するエレクトロクロミックミラー110の断面図を示す。ミラー110は車内用または車外用ミラーであることができる。このような構造の記述を明確にするために、以降次の名称を使用する。前部ガラス要素の前表面112aは第一表面と称し、前部ガラス要素の後表面112bは第二表面と称する。後部ガラス要素の前表面114aは第三表面と称し、後部ガラス要素の後表面114bは第四表面と称する。これらの名称は発明の範囲を制限するべきでなく、番号を付けた図を逆にしたり変更したりできることは自明であり、デバイスの操作性に影響を与えない。さらに、層のうちの幾つかは観者の理解を助けるために正確な縮尺率で描いていない。室125は、透明導電体層128（第二表面112b上に設ける）、反射体／電極層120（第三表面114a上に設ける）、およびシール部材116の内部周囲壁132により画定される。
【００１２】
前部透明要素112は、透明であり、条件内（例、自動車環境で一般に見出される変動する温度や圧力）で作動できるに足る強度を有する任意の材料であることができる。前部要素112は、任意のタイプのホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、フロートガラスまたはその他の任意の材料、例えば、電磁スペクトルの可視領域で透明である、ポリマーもしくはプラスチックのようなものを含むことができる。前部要素112は、好ましくはガラス板である。後部要素114は、透明である必要がない以外は上述した作動条件に合致しなければならず、したがって、ポリマー、金属、ガラス、セラミックスを含むことができ、好ましくは、ガラス板である。
【００１３】
透明導電材料128の層は第二表面112b上に設けられ、電極として作用する。透明導電材料128は、前部要素112により良好に結合する任意の材料であることができ、エレクトロデバイス内のいずれかの材料に対する腐食に抵抗し、雰囲気による腐食に対して抵抗し、最小の散乱もしくは鏡面反射、高光透過率、近中性色(near neutral coloration)および良好な電導度を示す。透明導電材料128はフッ素ドープ酸化錫；錫ドープインジウムオキシド(ITO)；金、銀または銀合金の薄層（明細書中に記載）；ITO／金属／ITO(IMI)（"Transparent Conductive Multilayer-Systems for FPD Applications", by J. Stollenwerk, B. Ocker, K.H. Kretschmier of LEYBOLD AG, Alzenau, Germanyに開示）；亜鉛酸化インジウム（"Zink-indium-oxide: A High Conductivity Transparent Conducting Oxide" Tom Fillin, by J. M. Phillips等, Appl. Phys. Lett. 67 (15) 9 Oct. 1995に開示）；およびLibbey Owens-Ford Co., Toledo, OHにより入手できるTEC 20またはTEC 15のような上述したU.S. Patent No. 5,202,787に記載されているような材料であることができる。適当な銀合金は銀／パラジウム、銀／金、銀／白金、銀／ロジウム、銀／チタン等がある。溶質材料、すなわち、パラジウム、金等の量は変動できる。通常、透明導電性材料128の電導度はその厚さと組成に依存する。IMIはその他の材料と比較して優れた電導度を示すが、しかし、IMIは製造するのに困難でしかも高価であり、高電導度が必要なときに有用であり得る。亜鉛インジウムオキシドは高透過率でしかも低シート抵抗であり、したがって、エレクトロクロミックデバイスに非常に有用であることができる。一つの制限は、低シート抵抗を得るためにフィルムの厚さを14、000Å程度に厚くする必要があることである。IMI構造中の種々の層の厚さは変動できるが、一般に第一ITO層の厚さは約10Å〜約200Åの範囲であり、金属は約10Å〜約200Åの範囲であり、第二ITO層は約10Å〜約200Åの範囲である。
【００１４】
透明導電材料の層128は、連続層であるよりはむしろ、金属付着により覆われる全面積が透明要素（112または114）の幾何学的面積よりも相当小さくなるようにグリッド、線、点、市松模様または類似の模様に金属付着することができる。一つの重要な因子は、電導度と可視性とのバランスをとるように設計することである。典型的には、金属により覆われる面積は、透明要素（112または114）の幾何学的総面積の約５０％未満、そしてより一般的には覆われる面積は約２０％未満である。
【００１５】
反射体／電極120は第三表面114a上に設けられ、少なくとも一層の反射材料121を含み、ミラーの反射層として作用し、エレクトロクロミックメジウム126中の１種以上の構成成分と接触状態であり且つ化学的および電気化学的に安定な関係の部分電極も形成できる。反射材料121より必要な反射率はミラー110の最終用途に依存する。ミラー110が車外用バックミラーである場合、反射材料121は少なくとも約５０％の空気中可視反射率を示すべきである。ミラー110が車内用バックミラーである場合、反射材料121は少なくとも約７０％の空気中可視反射率を示すべきである。エレクトロクロミックミラー110に使用するための反射体／電極120は、クロム、ロジウム、モリブデン、白金、アルミニウム、銀または銀合金の単一層121から製造されて用意される。反射性銀合金は、銀と１種以上の金属との均一または非均一混合物、または銀および１種以上の金属の不飽和、飽和または過飽和固溶体を意味する。反射層121の厚さは約５０Å〜約２０００Å、より好ましくは約２００Å〜約１０００Åの範囲である。ガラス表面上に反射層121が直接設けられる場合、ガラス表面をプラズマ放電により処理し接着性を改良するのが好ましい。
【００１６】
適当な銀合金は銀／パラジウム、銀／金、銀／白金、銀／ロジウム、銀／チタン等である。溶質材料、すなわち、パラジウム、金等の量は変動できる。高反射率層121に現在好適な材料はAg/Au、Ag/PtおよびAg/Pdである。
【００１７】
より典型的には、反射体／電極120は、反射性銀もしくは銀合金の層121に加えて、第三表面114a上に直接付着された電導性金属もしくは合金からなる任意のベース層122を有する。ベース層122の厚さは約５０Å〜約２０００Å、より好ましくは約１００Å〜約１０００Åである。ベース層122の適当な材料にはインジウムドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化錫、クロム、ステンレス鋼、チタン、ならびにクロム／モリブデン／ニッケルの合金、モリブデン、ニッケルおよびニッケル系合金（Inconel(登録商標)と一般的に称され、Castle Metals, Chicago, ILから入手できる）がある。Inconel(登録商標)の主要な構成成分は、５２％〜７６％の範囲であり得るニッケル（各々Inconel(登録商標)617およびInconel(登録商標)600）、１．５％〜１８．５％の範囲であり得る鉄（各々Inconel(登録商標)617およびInconel(登録商標)718）および１５％〜２３％の範囲であり得るクロム（各々Inconel(登録商標)600およびInconel(登録商標)601）である。５２％のニッケル、１．５％の鉄、２２％のクロム、ならびに１２．５％のコバルト、９．０％のモリブデンおよび１．２％のアルミニウムを含む代表的な「その他の」構成成分を有するInconel(登録商標)617を本発明の実施例に使用した。
【００１８】
一定の場合では、高反射層121の材料がベース層122の材料に良好に接着しなかったり、またはこれらの材料間に何らかの好ましくない相互作用、例えば、電触がある場合に、これらの層121および122の間に任意の中間層123を与えるのが望ましい。中間層123の厚さは約５０Å〜約２０００Å、より好ましくは約１００Å〜約１０００Åである。この任意の中間層123のための適当な材料はモリブデン、ロジウム、ステンレス鋼、チタン、銅、金、ニッケルおよび白金である。
【００１９】
最後に、時には、高反射層121上に任意のフラッシュオーバー被覆層124を、フラッシュ層124（高反射層121ではなく）がエレクトロクロミック媒質に接触するように付与するのが望ましい。このフラッシュ層124は、反射層121の反射を完全に遮断しないように充分に薄くなければならない。フラッシュ層のために適当な材料は、ロジウム、白金、モリブデンまたは銀合金からなる薄層（約２５Å〜約３００Å）である。
【００２０】
一定の場合では、反射体／電極120の一層以上を、当該反射体／電極が透明要素114aの主要部分を覆いそして小周辺部分にわたって除かれるようにマスクするのが望ましい。マスクする一理由は、シール部材116を越えて延びる反射体／電極120の部分を除いてこの露出部分の腐食の機会を減少させるためである。このマスキングは反射体／電極120の一層のみを含んでも、または総ての層を含んでもよい。反射体／電極120の総ての層をマスクする場合、マスクした領域とマスクしない領域との間の縁を隠すために残りの反射体／電極120の小部分をシール部材116が覆うようにすることが望ましい。
【００２１】
反射体／電極120のより詳細な検討について、米国特許出願番号08/832,587、発明の名称"Electrochromic Rearview Mirror Incorporating A Third Surface Metal Reflector"に言及されている（この出願の言及を参照として本明細書に含める）。
【００２２】
所望の場合、一層以上の任意の着色抑制材料130を透明導電材料128と第二表面112bとの間に設けて、電磁スペクトルの望まない部分の反射を抑制することができる。
図２ｂは、図２ａについて述べたと同様、前表面112aと後表面112bとを有する前部透明要素112、および前表面114aと後表面114bとを有する後部要素114を有するエレクトロクロミック窓120の断面図を示す。当業者に明らかなように、エレクトロクロミックデバイスが窓の場合、第二表面112bおよび第三表面114a間の区別は、層228および層220の双方が電磁スペクトルの部分で透明でなければならない点で重要でない。透明という用語は、デバイスが完全に組み立てられた場合、層がデバイスに電磁スペクトルの可視部分の約３０％を超える光透過率を与えることを意味する。第二表面または第三表面上の、透明導電体228は層128について上述したのと同じであることができる。第三表面114a上に例証的に設けた金属の薄層220は、アルミニウム、金、銀、銀合金、白金等からなる薄層を含むことができる。上述したように、第二表面と第三表面との間の区別は重要でなく、唯一の制限は層220を第二表面112bもしくは第三表面114aのいずれか、または両表面上に設けなければならず、その際、層228も金属の薄層であることができる。表面が層220で被覆される場合いつでも、層の総厚は可視光が透過されるのに足る薄さで、通常、約２５Å〜約３００Åの範囲である。
【００２３】
窓またはミラーのいずれかについて、第三表面114aの被覆は第二表面112b上の被覆に、第二表面112bと第三表面114aとの双方の外周の近くに設けられたシール部材により間隔を置いて離れた関係で密閉して結合される。シール部材116は、エレクトロクロミック材料126が室125から漏れないように、第二表面112b上の被覆を第三表面114a上の被覆に、または第二表面および／または第三表面上の層がマスクされている場合にはガラスおよび上記層に接着して結合して前記外周をシールすることができるいずれの材料であってもよい。シール部材の性能は、シール部材が第二表面112bまたは第三表面114a上の金属層120に（窓の場合）、または第三表面114a上の反射体／電極120に（ミラーの場合）如何に良好に結合または接着するかに依存する。
【００２４】
エレクトロクロミックデバイスに用いられる周囲シール部材116に対する性能要求事項は、当業界で周知の液晶デバイス(LDC)に使用される周囲シールに対する事項と類似する。シールはガラス、金属および金属酸化物に対して良好な接着性を示さなければならず、酸素、水蒸気およびその他の有害蒸気やガスの低透過性、ならびに含有し保護されなければならない、エレクトロクロミック材料または液晶材料と相互作用もしくは害してはならない。周囲シール部材はシルクスクリーン法や計量分配法のようなLCD産業で一般的に使用される手段により施用できる。ガラスフリットやソルダーガラスで製造されるような全体的に気密にするシールを使用できるが、この種のシールの加工の際に関連する高温（普通450℃付近）は、ガラス基板のゆがみ、透明導電電極特性の変化および反射体の酸化や分解のような多くの問題をもたらすことがある。それらの低加工温度のため、熱可塑性、熱硬化性またはＵＶ硬化性有機樹脂シール用システムが好適である。LCDについてのこのような有機樹脂シール用システムは、U.S. Patent Numbers 4,297,401, 4,418,102, 4,695,490, 5,596,023 および5,596,024に記載されている。
【００２５】
ガラスに対する卓越した接着性、低酸素透過性および良好な溶媒抵抗性のために、エポキシ系有機樹脂シール用システムが好適である。これらのエポキシ系樹脂シールは、U.S. Patent Number 4,297,401に記載されているようなＵＶ硬化性、または液体エポキシ樹脂と液体ポリアミド樹脂もしくはジシアンジアミドとの混合物のような熱的硬化性であることができ、あるいは該エポキシ系樹脂シールは単独重合されることができる。有機シール用樹脂は、流動性および収縮を減少するためにヒュームドシリカ、シリカ、マイカ、クレー、炭酸カルシウム、アルミナ等の充填材もしくはシックナー、および／または着色のための顔料を含有させることができる。疎水処理剤またはシラン表面処理剤で前処理した充填材が好ましい。硬化した樹脂の架橋密度を、一官能性、二官能性および多官能性エポキシ樹脂および架橋剤の混合物を使用することにより調節できる。シランやチタネートのような添加剤を使用してシールの加水分解安定性を改良でき、ガラスビーズもしくはロッドのようなスペーサーを使用して最終シール厚さおよび基体間隔を調節できる。周囲シール部材116に使用するための適当なエポキシシール樹脂には、Shell Chemical Co., Houston, Texasから入手できる "EPON RESIN" 813, 825, 826, 828, 830, 834, 862, 1001F, 1002F, 2012, DPS-155, 164, 1031, 1074, 58005, 58006, 58034, 58901, 871, 872およびDPL-862; Ciba Geigy, Hawthorne, NYから入手できる "ARALITE" GY 6010, GY 6020, CY 9579, GT 7071, XU 248, EPN 1139, EPN Il38, PY 307, ECN 1235, ECN 1273, ECN 1280, MT 0163, MY 720, MY 0500, MY 0510およびPT 810; Dow Chemical Co., Midland, Michiganから入手できる"D.E.R." 331, 317, 361, 383, 661, 662, 667, 732, 736, "D.E.N." 431, 438, 439 および 444等があるが、これらに限定されない。
【００２６】
適当なエポキシ硬化用剤にはShell Chemical Co.から入手できるV-15, V-25およびV-40ポリアミド; Ajinomoto Co., Tokyo, Japanから入手できる"AJICURE" PN-23, PN-34 およびVDH; Shikoku Fine Chemicals, Tokyo, Japan から入手できる"CUREZOL" AMZ, 2MZ, 2E4MZ, C11Z, C17Z, 2PZ, 2IZおよび2P4MZ; CVC Specialty Chemicals, Maple Shade, NJ.から入手できるU-405, 24EMI, U-410 およびU-415で促進化された "ERISYS" DDA または DDA; Air Products, Allentown, PAから入手できる"AMICURE" PACM, 2049, 352, CG, CG-325およびCG 1200等がある。
【００２７】
任意の充填材にはCabot Corporation, Tuscola, ILから入手できる"CAB-0-SlL" L-90, LM-130, LM-5, PTG, M-5, MS-7, MS-55, TS-720, HS-5, EH-5; Degussa, Akron, 0Hから入手できる"AEROSIL" R972, R974, R805, R812, R812 S, R202, US204 およびUS206のようなヒュームドシリカ等がある。適当なクレー充填材にはEngelhard Corporation, Edison, NJから入手できるBUCA, CATALP0, ASP NC, SATINTONE 5, SATINTONE SP-33, TRANSLINK 37, TRANSLINK 77, TRANSLINK 445,TRANSLINK 555等がある。適当なシリカ充填材はSCM Chemicils, Baltimore, MDから入手できるSILCR0N G-130, G-300, G-100-T およびG-100等がある。適当な精密ガラスマイクロビーズスペーサーはDuke Scientific, Palo Alto, CAから各種の寸法で任意に入手できる。
【００２８】
場合により、シールの加水分解安定性を改善するために配合できるシランカップリング剤にはDow Corning Corporation, Midland, MIから入手できるZ-6020 (Union Carbide製のA-1120と同じか非常に似ている), Z-6030, Z-6032, Z-6040, Z-6075およびZ-6076等がある。
【００２９】
本発明の一局面では、シール部材116は、シーリングシステムに加えて、エレクトロクロミックデバイス110および210の、シール部材116と第二表面112b（または第三表面114a）上の金属電極との間の接着性を改善する構成成分をさらに含む。上述したように、エレクトロクロミック光フィルターの場合、金属層220は薄く、一般に少なくとも電磁スペクトルの可視部の部分で透明である。エレクトロクロミックミラーの場合、反射体／電極120が第三表面114b上に設けられる。両方の場合で、接着剤プロモーターが、反射体／電極120（または金属層220）と相互作用をする少なくとも第一領域と、その少なくとも一部がシール部材116と相互作用をする第二領域とを有する。接着剤プロモーターは単一化学化合物またはオリゴマーもしくはポリマー材料であることができる。接着剤プロモーターの正確な形態を変化させることができ、化学的および物理的相互作用から構成し得る。シール部材との相互作用は、シール部材の官能基との化学反応により起こることができるか、より複雑な物理的性質であることがある。この物理的性質では、側鎖または化学基がシール部材116に一定距離延びて、シール部材116の定着点を与える。
【００３０】
接着剤プロモーターはシール部材116中全体にわたって均一に分散される。接着剤プロモーターが固体の場合では、シーリング部材116中の接着剤プロモーターの固体粒子を粉砕する必要がある。小粒子の均一な分散が一般に望ましい。粉砕は乳鉢と乳棒を用いてまたは接着剤または塗料産業で慣用されている３本ロール練り機のような装置で行うことができる。あるいは、接着剤プロモーターをシール用システムのエポキシ樹脂で前処理をしてから、エポキシ樹脂を硬化剤、充填材、シラン等とブレンドすることができる。これは、任意のエポキシ反応官能基がエポキシ樹脂と反応するまで一定量の接着剤プロモーターとエポキシ樹脂とを加熱することにより達成される。エポキシ樹脂の単独重合が始まるような点まで混合物を加熱しないように注意しなければならない。反応はFTIRまたはその他の適当な装置により監視できる。
【００３１】
第一領域は一層以上の金属層120（金属は、窓の場合には透明導電体またはミラーの場合には反射体／電極のどちらか）と相互作用をし、最外金属層に対するシール部材の接着性を改良する。反射体電極120の最外金属層は反射層121またはフラッシュ層124のいずれでもよく、あるいは反射体／電極の一部がマスクされているときベースまたは中間層であることができる。上述したように、反射体／電極120全体がマスクされる場合、シール部材は反射体／電極120の一部と重複し、したがって、第一領域はこの重複した部分と相互作用をする。反射材料、例えば、銀、または金、白金もしくはパラジウムの銀合金の層の場合、接着剤プロモーターの第一領域は、ホスフィン、チオール、ジチオール、チオ酸、チオエーテル、チオアミド、チオエステル、スルフィド、ジスルフィドおよびテトラスルフィドのようなリンおよび／または硫黄含有成分である。いずれの科学理論による制限を受けることを欲しないが、現在のところ、リンおよび／または硫黄成分は化学吸着、錯形成反応(complexation)またはその他の相互作用のいずれかにより金属層と相互作用をすると思われる。
【００３２】
シール部材116と相互作用をする第二領域はシール部材116の構成と相容性があり、シール部材116と化学反応さえし得る。本発明の現在の好適な実施態様では、シール部材116はエポキシを含み、この場合第二領域はエポキシ主鎖構造と相容性がありしかもエポキシ主鎖構造と反応し得る。この第二領域に使用される特殊な反応性官能基は、それらが不安定であり、その結果エレクトロクロミックデバイスのその後のプロセスにより破壊されない限り、重要でない。さらに、硬化後のシール部材中の反応性官能基はエレクトロクロミックメジウム126中の成分のいずれにも悪影響を与えない。
【００３３】
本発明の一実施態様では、この第二領域はシール部材116と相容性であるべきであるが、当該部材と反応性である基を含有する必要はない。この実施態様では、第一領域は金属層と相互作用をし、第二領域はエポキシシール部材と相容性である有機成分であることができ、反射体／電極120から離れてシール部材１１６に、エポキシが硬化するときに有機成分の一部がシール部材116に延びてシール部材を定着し、したがって、金属層に対するシール部材116の接着性を改良するように延びることができる。
【００３４】
本発明の別の実施態様では、接着剤プロモーターの第二領域は有機性であり、例えば、第二領域に中に存在する第二ヒドロキシドを介してエポキシド基、またはエポキシポリマーと反応できるいずれかの成分を有するべきである。このリストには、次の反応性基の少なくとも一個がある。すなわち、アセタール、アセトアセテート、ニトリル、アルキン、酸無水物、アシルハライド、アルコール、アルデヒド、アルキルハライド、アルキルヒドロペルオキシド、アミド、１級、２級および３級アミン、２−アミノチオール、アリールジクロロアルシン、カルバミルクロリド、カルボン酸、シアネート、シアノアセテート、エポキシド、エチレンイミン、ハロヒドリン、ケトン、マロネート、金属アルコキシド、フェノール、ホスフィン、アルキルホスホン酸、フタルイミド、アルキルシリコンハライド、シロキサン、チオシアネート、チオ酸、チオールおよびチオニールクロリド等である。この場合、第二領域は実際にシール部材116と結合し、したがって、反射体／電極に対するシール部材116の接着性を改良する。
【００３５】
したがって、総合すれば、第一及び第二部分は、下記の一般式：
【００３６】
【化１】
2004192009.tif 000003
【００３７】
（式中、ｎは１〜４の整数であり、ｍは１または２の整数であり、そしてＲ1およびＲ2は同じか異なることができ、水素；分枝または直鎖状であることができる１〜２０個の炭素原子鎖を有する置換および未置換アルキル−、アリール−、アラルキル−またはアルコキシ−シラン、ならびにそのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体；分枝または直鎖状であることができる１〜２０個の炭素原子鎖を有する置換および未置換アルキル−、アリール−、アラルキル−またはアルコキシ−ホスフィン、ならびにそのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体；１〜２０個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝状アルキル鎖、ならびにそのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体；分枝または直鎖状であることができる１〜２０個の炭素原子鎖を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−、ヒドロキシル−、またはアルコキシ−アルキル、ならびにそのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体；分枝または直鎖状であることができる１〜２０個の炭素原子鎖を有する置換および未置換アリール、またはアラルキル、ならびにそのアミド誘導体およびその１級、２級および３級アミノ誘導体である。）の１つであることができる。さらに、Ｒ1およびＲ2は２〜２０個の炭素を有する置換または未置換の環状アルキル、ならびにそのアルキル−誘導体、アルケニル誘導体、アミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体を形成できる。Ｒ1およびＲ2が置換されている場合、それらはアセタール、アセトアセテート、ニトリル、アルキン、酸無水物、アシルハライド、アルコール、アルデヒド、アルキルハライド、アルキルヒドロペルオキシド、アミド、１級、２級および３級アミン、２−アミノチオール、アリールジクロロアルシン、カルバミルクロリド、カルボン酸、シアネート、シアノアセテート、エポキシド、エチレンイミン、ハロヒドリン、ケトン、マロネート、金属アルコキシド、フェノール、ホスフィン、アルキルホスホン酸、フタルイミド、アルキルシリコンハライド、シロキサン、チオシアネート、チオ酸、チオールおよびチオニールクロリドを含む群からなる構成成分で置換される。
【００３８】
さらに具体的には、接着剤プロモーターは下記の一般式の１つを含む群から選択される化合物であることができる。すなわち、
【００３９】
【化２】
2004192009.tif 000004
【００４０】
（式中、Ｒ3、Ｒ4およびＲ5は同じかまたは異なることができ、水素；１〜１０個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝状アルキル、アラルキルまたはアルコキシアルキル；１〜１０個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−またはヘテロ環状−アルキルを含む群から選択され；Ｒ6は１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝状アルキルまたはアラルキル；または１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−またはアルコキシ−アルキルを含む群から選択される。）である。
【００４１】
【化３】
2004192009.tif 000005
【００４２】
（式中、ｍは１〜４の整数、Ｒ7およびＲ8は同じか異なり、分枝状または直鎖状であることができる１〜１４個の炭素原子鎖を有する置換および未置換アルキル、アリールまたはアラルキル；または分枝状または直鎖状であることができる１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−、ヒドロキシル−、またはアルコキシ−アルキルを含む群から選択される。）である。Ｒ7およびＲ8が置換される場合、それらはアセタール、アセトアセテート、ニトリル、アルキン、酸無水物、アシルハライド、アルコール、アルデヒド、アルキルハライド、アルキルヒドロペルオキシド、アミド、１級、２級および３級アミン、２−アミノチオール、アリールジクロロアルシン、カルバミルクロリド、カルボン酸、シアネート、シアノアセテート、エポキシド、エチレンイミン、ハロヒドリン、ケトン、マロネート、金属アルコキシド、フェノール、ホスフィン、リン酸、アルキルホスホン酸、フタルイミド、アルキルシリコンハライド、シロキサン、チオシアネート、チオ酸、チオールおよびチオニールクロリドを含む群からなる構成成分で置換される。
【００４３】
【化４】
2004192009.tif 000006
【００４４】
（式中、Ｒ9およびＲ10は同じか異なり、水素；分枝状または直鎖状の１〜１４個の炭素原子を有するアルキル、アリールおよびアラルキル；または１〜１４個の炭素原子を有する環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−、ヒドロキシル−、またはアルコキシ−を含む群から選択される。）である。さらに、Ｒ9およびＲ10は４〜１２個の炭素原子の環状アルキルまたは６〜１０個の炭素原子のアリールも形成することができる。
【００４５】
【化５】
2004192009.tif 000007
【００４６】
（式中、ｍは１〜４の整数であり、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ16、Ｒ17およびＲ18は同じであるか異なることができ、水素；１〜１０個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝状アルキル、アラルキルまたはアルコキシアルキル；１〜１０個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−またはヘテロ環状−アルキルを含む群から選択され、Ｒ14およびＲ15は１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝鎖状アルキルまたはアラルキル；または１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−、またはアルコキシ−アルキルを含む群から選択される。）である。そして
【００４７】
【化６】
2004192009.tif 000008
【００４８】
（式中、Ｒ19、Ｒ20、Ｒ21およびＲ22は同じであるか異なることができ、１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の直鎖または分枝状アルキル、アリールまたはアラルキル、ならびにそれらのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体；１〜１４個の炭素原子を有する置換および未置換の環状−、ポリ環状−、ヘテロシクロ−、ヒドロキシル−、またはアルコキシ−アルキル、ならびにそれらのアミド誘導体および１級、２級および３級アミノ誘導体を含む群から選択される。）である。
【００４９】
さらにより具体的には、接着剤プロモーターは下記式の１つを含む群から選択される化合物であることができる。
【００５０】
【化７】
2004192009.tif 000009
【００５１】
【化８】
2004192009.tif 000010
【００５２】
【化９】
2004192009.tif 000011
【００５３】
シール用または接着用途のいずれかでは、最良の結果を得るためにシステム中の応力の水準を減らすことが望ましい。応力は、例えば、ＵＶ硬化後のアクリル材料でまたは溶剤蒸発硬化後の材料でシール部材116が硬化するとき、当該部材の収縮から発生し得る。さらに、応力は熱的硬化される接着剤システム中のシール用接着剤と基体との間の熱膨張率差により発生することもある。透明要素（112および114）は一般にガラスに基づき、そしてシール部材116は典型的には事実上有機物であるので、熱膨張率の食い違いは大きい。例えば、流延エポキシの場合の熱膨張率(coefficient of thermal expansion:CTE)は典型的には約2.5×10-5／゜Ｆであり、ホウケイ酸ガラスの場合約1.8×10-6／゜Ｆである。
【００５４】
熱的硬化システムの場合、最小時間で完全な硬化を達成するためにシール部材116を極限ガラス転移温度を超える温度で硬化させるのが好ましい。一般に、シール部材のガラス転移温度はある用途について予期される最大作用温度を十分超えるべきである。したがって、自動車または屋外建築用途に使用されるシール部材の場合、接着剤のガラス転移温度が１３０〜１５０℃またはそれを超えるのは珍しいことではない。しかし、シール部材116および基体をこれらの温度を超えて加熱し次いで冷却する場合、シール部材116と基体との間の熱的食い違いが原因で起こるストレスは、温度がシール部材のガラス転移温度以下に下がり、シール部材がより硬質になるとき起こり始める。CTEの食い違いがあるガラス部材（112および114）とシール部材116とを含有するエレクトロクロミックデバイスを冷却する１２５℃によって引き起こされる室温における応力は相当大きい可能性がある。基体およびシール部材116との間の接着強度が汚染またはその他の原因により損なう場合、早すぎる結合破綻が起こり得る。CTE食い違いにより起こった高ストレス量は結合破綻が起こる可能性が増加する。
【００５５】
本発明の別の実施態様では、図３は、低または負のCTEをもつ無機充填材116aを含むシール部材116を有するエレクトロクロミック窓310を示す。有機シール部材116に無機充填材116aを加えることにより、シール部材の総CTEが低くなる。第三表面114aまたは第四表面114b上に反射体を配置することにより図３のエレクトロクロミック窓310がエレクトロクロミックミラーであることもできる。一般に、無機充填材の装填量が高いほどCTEがより低くしかも最終シール／基体システムの応力がより低くなる。しかし、無機充填材の添加は未硬化のシール部材116の粘度を増加させるので、どのくらい多くの充填材を入れることができるかについて実際的な制限がある。Shell Chemical Company, Houston, Texasから入手できるShell 828のような１００％固体のビスフェニルＡエポキシ樹脂では、良好な計量分配またはスクリーンプリンティング特性を維持しながら、一定の無機充填材の４０〜５０％超える充填材装填を達成するのは困難である。しかし、これは、使用される無機充填材が小さな丸いビーズ、楕円形ビーズまたは非球面形ビーズの形状であるときには成り立たない。驚いたことに、丸形の充填材粒子は互いに邪魔することなく回転する傾向にあるので、粘度の穏やかな増加に留まり高い充填材装填を達成できる。さらに、ビーズは概して丸いので、配合中混合するとき接着剤プロモータの粉砕と分散の助けとなり得る。下表はヒュームドシリカ、クレーおよびガラスビーズを用いてShell 828に装填し、匹敵する粘度（室温）を達成できる充填材の量の概要を示す表である。表から明らかなように、充填材無添加のShell 828は12,000センチポイズ(cps)であり、約３．５重量部のヒュームドシリカを添加した場合、102,000 cpsの粘度を生じた。一方、Engelhard Corporation, Edison, New Jerseyから入手できるTranslink 77クレー充填材を３５重量部添加した場合、112,000 cpsの粘度を生じた。これらと比較して、Potters industries, Parsippany, New Jerseyから入手できるPotters 4000 Eガラスビーズを１５７重量部添加した場合、104,000 cpsの粘度を生じた。
【００５６】
【表１】
2004192009.tif 000012
【００５７】
したがって、非常に高装填量のビーズ形態の無機充填材116aにより硬化後のシール部材116のCTEを低下させると同時に未硬化状態の加工性を向上させる低粘度を維持できる。表が示すように、６０重量％を超える装填が達成でき、しかし、４０重量％程度の少ない無機充填材116aでも加工性を依然と維持しながら改良した結果をみることができる。粘度定数を保持しながらクレーのような微粒状充填材と比較してガラスビーズで２倍を超える充填材装填量を達成できる。無機充填材のCTEがガラス基体のそれに近似しているので、充填材の含量が高いほどガラス基体のCTEにより一層接近する。一定のシール配合の場合、硬化したシールのCTEにおける同様の影響をもって同じ粘度を維持しながら、ビーズを用いて少なくとも２倍の充填材装填量を達成できる。本明細書中に含まれる教示から、シール部材に対するよりも透明要素により近い低いCTE、または負のCTEをもつ充填材を選択しなければならないことは当業者が理解するであろう。低CTEを有する無機充填材にはガラスおよびケイ酸ジルコニウム等があり、負のCTEを有する無機充填材にはジルコニウムモリブデン酸化物(ZrMo2O8)およびタングステン酸ジルコニウム(ZrW2O8)等がある。
【００５８】
充填材ビーズの寸法は、透明要素112および114の間隔の２／３未満、好ましくは透明要素112および114の間隔の１／２未満であるべきであり、約０．５ミクロンよりも大きい。一般にビーズ寸法は２０ミクロン未満であることがより好ましい。エレクトロクロミックミラーの場合、透明要素同士の間隔は７５〜約３００ミクロンの範囲であることができるが、一般に約１２５〜２１０ミクロンの間である。これらのミラーの場合、１つの商業的に入手できる充填材116aはPotters 4000Eガラスビーズであり、その直径分布は９ミクロン〜２０ミクロンの間である。エレクトロクロミック窓の場合、透明要素同士の間隔は約１００〜約３０００ミクロンの範囲であることができるが、一般に約４００〜１，２００ミクロンの間である。
【００５９】
再度、図２ａおよび２ｂに言及すると、透明導電体128（前部要素の後表面112bに設けられている）、反射体／電極120（図２ａについて）、または金属層220（図２ｂについて）およびシール部材116の内周囲壁132により画定される室125はエレクトロクロミックメジウム126を含有する。エレクトロクロミックメジウム126は通過する光を減じることができ、固体金属酸化物、レドックス活性ポリマーならびに溶液相および固体金属酸化物もしくはレドックス活性ポリマーの混成組成物であるエレクトロクロミック材料を含むことができるが、上述の溶液相設計が現在使用されているエレクトロクロミックデバイスの最も典型である。総ての溶液相媒質では、溶媒、場合によって不活性電解質、アノード物質、カソード物質、および溶液中に存在しうるその他の成分のエレクトロクロミック特性は、アノード物質の電気化学的酸化、カソード物質の電気化学的還元およびアノード物質の酸化された形態とカソード物質の還元された形態との間の自己消去反応以外のアノード物質を酸化しカソード物質を還元する電位差で有意な電気化学的変化またはその他の変化が起こらないような特性である。
【００６０】
エレクトロクロミックミラーの場合、電極層120および128（窓または光フィルターの場合、層220および128）はクリップ134aおよび134bを介して電子回路に連結されており、当該回路はエレクトロクロミックメジウムを電気的に活性化させ、その結果、電極層120および128間に電位がかけられるとエレクトロクロミックメジウム126は、光が反射体／電極120の方向に通過するときおよび反射された後光が戻るときに入射光(I0)が減じられように暗くなる。透明電極間の電位差を調節することにより、前記デバイスは「グレースケール(gtay-scale)」デバイスとして機能でき、広い範囲にわたって連続的に可変透過率を示す。溶液相エレクトロクロミックシステムの場合、電極間の電位は除去されるかゼロに戻るとき、同時にデバイスは、電位がかけられる前にデバイスが有したと同じゼロ電位、平衡色および透過率に戻る。上述したように、その他のエレクトロクロミック物質をエレクトロクロミックデバイスを製造するのに利用できる。
【００６１】
しかし、現在のところ好適なメジウムは溶液相レドックスエレクトロクロミックであり、前述したU.S. Patent Nos. 4,902,108; 5,128,799; 5,278,693; 5,280,380; 5,282,077; 5,294,376; 5,336,448に開示されているようなものである。同時継続U.S. Patent Application Scrial No. 08/832,596, 発明の名称"AN IMPROVED ELECTROCHROMIC MEDIUM CAPABLE OF PRODUCING A PRE-SELECTED COLOR"は、操作の標準的な範囲全体にわたってグレーであると認められるエレクトクロミックメジウムを開示する。この出願およびこれらの特許全体を参照として本明細書に含める。溶液相エレクトロクロミックメジウムを利用する場合、シール可能な充填口142を介して、減圧埋め戻し等の周知の方法により該メジウムを室125中に挿入できる。
【００６２】
ミラーの場合、前述Canadian Patent No. 1,300945およびU.S. Patent Nos. 5,204,778; 5,434,407; および5,451,822に教示されているように、電気回路150を連結し、エレクトロクロミックメジウム126が暗くなり、それによりメジウム間を通過する光の種々の量を減じ、したがってエレクトロクロミックメジウム126を含有するミラーの反射率を変化させるように、反射体／電極120および透明電極128間にかけられる電位の制御をできるようにする。窓の場合、回路は、建物から引くＤＣであることができ、または出願番号08/616,698、発明の名称"Electro-Optic Window Incorporating A Discrete Photovoltaic Device and Apparatus For Making Same"に開示され、特許請求されている光電池であることができる。この出願全体を参照として本明細書に含める。
【実施例】
【００６３】
次の例証的実施例は本発明の範囲を制限する目的ではなく、その応用および用途を例証するためである。
実施例１
高反射性第三表面反射体／電極を組み込んだエレクトロクロミックミラーデバイスを、自動車用室内ミラー要素の形態にカットした平坦ソーダ石灰ガラスの２．２ｍｍ薄シートの表面に順次約７００オングストロームのクロム、約１００オングストロームのロジウムおよび約５００オングストロームの銀を積層させることにより製造した。積層は、１０-6トル範囲のベース圧力、および約３×１０-3トルのアルゴン圧力のマグネトロンスパッタリング装置中で別々の金属ターゲットを通過させた前記ガラス要素形態を通過させることにより行った。
【００６４】
ガラス／クロム／ロジウム／銀自動車用ミラー形状をエレクトロクロミックミラーデバイスの後部パネル要素として使用した。前部要素は後部ガラス片に形状および寸法において同様にカットしたLOFからの一枚のTEC 15透明導電体被覆ガラスだった。前部および後部ガラス片を互いにエポキシ周囲シール（組成および硬化について後述）によって結合し、両電導性平坦表面は互いに面しオフセットのある互いに平行である。電極間の間隔は約137ミクロンであり、シールの幅は周囲の周り平均約０．１１インチであった。周囲シール中にある充填口を介して、炭酸プロピレン中に溶解した３重量％のElvaicte(登録商標)2051ポリメチルメタクリレート樹脂溶液中の0.0265モル5,10-ジヒドロ-5,10-ジメチルフェナジン、0.034モル1,1'-ジ(3-フェニル) (n-プロパン))-4,4'-ビピリジニウムジ(テトラフルオロボレイト)、0.030モル2-(2'-ヒドロキシ-5'メチルフェニル)-ベンゾトリアゾールから調製されたエレクトロクロミック溶液でデバイスに真空充填をした。充填口は、ＵＶ光に対して露出することにより硬化されたＵＶ硬化性接着剤で栓をした。
【００６５】
一工程熱硬化エポキシ樹脂は次のようにして調製した。すなわち、ベース樹脂（９０％の多官能性エポキシノボラック樹脂(Dow Corning CorporationによるD.E.N.431)およびシランまたはシリコーン油で改質した表面をもつ１０重量％のヒュームドシリカ(DeGussaによるUS 206)）ならびに脂肪族アミン硬化剤(Air Products and ChemicalsによるAncamine 2049)およびシラン(Union CarbideによるA-1120)および１３７μｍガラスビーズからなる添加剤を、ガラスビーズが最終樹脂混合物を基準に１％（重量）、シランが最終樹脂混合物を基準に１／２％およびアミン硬化剤が最終樹脂混合物を基準に３６％含むような比率で遊星形ミキサー中で真空混合をした。この樹脂混合物を１Ａと称する。
【００６６】
最終樹脂混合物が２重量％の4-アミノフェニルジスルフィド(H2NC6H4)2S2を含む以外は１Ａと同じ方法で別の樹脂混合物を調製した（１Ｂと称する）。
樹脂１Ａおよび１Ｂで製造した周囲シールを１６０〜１７０℃で約１０分間熱的に硬化させた。
【００６７】
樹脂１Ａまたは１Ｂのいずれかを用いて上述の方法により製造したエレクトロクロミック素子を以下に示す加圧蒸気試験に付した。すなわち、これらの素子を容れたスチームオートクレーブ(Wisconsin Aluminum Foundry)を密閉し圧力放出バルブを開けて沸点にし、この条件でパージし、その結果、水蒸気がオートクレーブ中に残存する主要気体となり、次いでバルブを閉じ、このユニットを、圧力が１０〜１５psig(240〜250 F)で約２０時間維持される条件で安定化させ、次いでユニットを冷却し、開放し、素子のシールシステムの破綻についてエレクトロクロミック流体の損失により明らかになるようにして素子を試験した。これは、この試験について一サイクル、または日を構成する。破綻前に素子が耐えたサイクルの数を「破綻までの日数」と称する。
【００６８】
耐久結果はスチームオートクレーブ試験において破綻までの中間日で示される。群中の素子数を中間値の後の括弧内に示す。
【００６９】
【表２】
2004192009.tif 000013
【００７０】
実施例２
下記のように修正して実施例１と同じ方法によりエレクトロクロミック素子を製造した。
【００７１】
第三表面反射体の銀を次の３合金の１種と置換した。すなわち、銀中に３％パラジウム（Ag中３％Pdと称する）；銀中に６％白金（Ag中６％Ptと称する）;および銀中に１５％金（Ag中１５％Auと称する）である。ベース樹脂は９３重量％D.E.N. 431および７重量％の異なる表面改質ヒュームドシリカ(CabotよりTS 720)からなり、その他の物質の添加前に遊星形ミキサー中で真空混合をした。実施例１の最終樹脂にしたがって、実施例２の最終樹脂総ては１３７μｍのガラスビーズ１重量％、アミノシラン(A-1120)１／２重量％およびアミン硬化剤(Ancamine 2049)３６重量％含有する。
【００７２】
実施例２の最終樹脂の差異は以下の通りである。すなわち、樹脂２Ａ−その他の添加剤無し；樹脂２Ｂ−１／２重量％メルカプトプロピルトリメトキシシラン；２Ｃ−２重量％チオクト酸；樹脂２Ｄ−２重量％DeGudds SI69 (EtO3)-Si-(CH2)3-(S-S)2)2；および樹脂２Ｅ−２重量％4-アミノフェニルジスルフィドである。
【００７３】
シール幅は約０．０８”だった。
これらの種々の材料で製造した素子の、実施例１で述べたとおりのスチームオートクレーブ中における破綻までの中間日数である耐久試験の結果を以下の表に示す。この場合も試験群の素子の数を中間値の後の括弧内に示す。
【００７４】
【表３】
2004192009.tif 000014
【００７５】
本発明の一定の好適な実施態様にしたがって本発明を詳細に記載したが、本発明の精神から逸脱することなく多くの修正や変更が当業者により為すことができる。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ制限されることを意図し、ここに示されている実施態様を記述する詳細と手段によって制限されることを意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
本発明として認められる主題は明細書の結論部分で特に指摘され明確に請求されている。本発明は、別の目的および利点と共に、添付の図面に関連させて為される次の記述を参照することにより最も良く理解されることができる。ここで、同様の数字は同様の構成部材を表す。
【図１】図１は従来のエレクトロクロミックミラーアセンブリーの拡大断面図である。
【図２ａ】図２ａは第三表面反射体／電極を組み込む車内用エレクトロクロミックバックミラーの拡大断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは金属層を含む透明導電性材料からなる少なくとも一層を組み込むエレクトロクロミック窓の拡大断面図である。
【図３】図３は有機シールシステムおよび無機ビーズを含むシール部材を組み込むエレクトロクロミックデバイスの拡大断面図である。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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