(57)【要約】【課題】  変色の一様性を向上できるエレクトロクロミックセル及びその製造方法を得る。【解決手段】  本エレクトロクロミックセル１０では、端子１８から端子２０までの距離をＬ、エレクトロクロミック溶液１６の導電率をσ、一対の透明電極１２の各々の面積抵抗値をＲ、一対の透明電極１２との間隔をｈとした場合に、以下の式（１）で得られる値αを２以下に設定した。これにより、エレクトロクロミック溶液１６にかかる電圧分布の一様性が向上し、その結果、着色の一様性が向上する。【数８】2005321521.tif 000010【選択図】    図１
2005321521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液を介在させ、前記一対の電極間に電圧を印加した際の前記電解液の電気化学的な酸化還元反応により前記電解液自身又は前記一対の電極の間に設けられた着色層を着色するエレクトロクロミックセルの製造方法であって、
前記一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、前記一対の電極の長さをＬ、前記一対の電極の間隔をｈ、温度により変化する前記電解液の電気導電率をσとした場合に、使用する温度の範囲と以下の式（１）で得られる値αとに基づき前記Ｒ、Ｌ、ｈを設定した、
ことを特徴とするエレクトロクロミックセルの製造方法。
【数１】
2005321521.tif 000008
【請求項２】
前記温度範囲の上限値に基づき前記値αを設定す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セルの製造方法。
【請求項３】
互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液を介在させ、前記一対の電極間に電圧を印加した際の前記電解液の電気化学的な酸化還元反応により前記電解液自身又は前記一対の電極の間に設けられた着色層を着色するエレクトロクロミックセルであって、
前記一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、前記一対の電極の長さをＬ、前記一対の電極の間隔をｈ、温度により変化する前記電解液の電気導電率をσとした場合に、以下の式（２）でもとめられる値αが２以下となるように前記Ｒ、前記Ｌ、前記ｈの各々を設定した、
ことを特徴とするエレクトロクロミックセル。
【数２】
2005321521.tif 000009
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の防眩ミラー等に用いられるエレクトロクロミックセル及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の後方を視認するため手段としては、車両室内や室外にそれぞれ設けられた反射鏡が一般的に用いられている。
【０００３】
また、この種の反射鏡には、ガラス基板と反射膜との間にエレクトロクロミックセルを介在させた防眩ミラーもあり、その一例が下記特許文献１に開示されている。
【０００４】
この防眩ミラーに用いられるエレクトロクロミックセルは一対の透明電極を備えている。これらの透明電極の間にはエレクトロクロミック溶液が介在しており、例えば、車両の乗員によるスイッチ操作や、車両の後方からの光を検地するセンサ等からの信号に基づき、一対の透明電極間に電圧が印加されることで、エレクトロクロミック溶液が着色される。
【０００５】
このように、エレクトロクロミック溶液が着色されることで、ガラス基板と反射膜との間での光の透過率が低減され、結果的に防眩ミラー全体としての光の反射率が低下する。
【０００６】
したがって、例えば、夜間等において後方の車両のヘッドライトの光が強い場合等において、上記のようにエレクトロクロミック溶液を着色して防眩ミラー全体としての光の反射率を低下させることで防眩性を向上できる。
【特許文献１】特開平９−１２００８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のような防眩ミラーに用いられるエレクトロクロミックセルは、品質等の観点からすると一対の電極間に電圧が印加された場合に全体が一様に変色することが好ましい。しかしながら、エレクトロクロミックセルの面積を大きくした場合、使用する温度条件、更に言えば、周囲の温度が比較的高い場合には、面の中央部近傍において変色が小さくなるため、未だ改良の余地が残されていた。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して、変色の一様性を向上できるエレクトロクロミックセル及びその製造方法を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルの製造方法は、互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液を介在させ、前記一対の電極間に電圧を印加した際の前記電解液の電気化学的な酸化還元反応により前記電解液自身又は前記一対の電極の間に設けられた着色層を着色するエレクトロクロミックセルの製造方法であって、前記一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、前記一対の電極の長さをＬ、前記一対の電極の間隔をｈ、温度により変化する前記電解液の電気導電率をσとした場合に、使用する温度の範囲と以下の式（１）で得られる値αとに基づき前記Ｒ、Ｌ、ｈを設定した、ことを特徴としている。
【００１０】
【数３】
2005321521.tif 000003
請求項１に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルの製造方法にて製造されたエレクトロクロミックセルでは、互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液が介在しており、これらの一対の電極間に電圧が印加されると電解液に電気化学的な酸化還元反応が生じる。この電気化学的な酸化還元反応により電解液自身又は電解液とは別にエレクトロクロミック反応により着色される着色層が設けられている構造の場合には着色層が着色される。
【００１１】
ところで、エレクトロクロミックセルは、一対の電極の抵抗値が高い場合、これらの電極の長さがこれらの電極の間隔と比較して長い場合、そして温度により変化する電解液の電気導電率が大きいとエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が悪くなり、電極の長さ方向に沿った中央部側で電圧の低下が生じてエレクトロクロミックセルの変色の一様性が低下する傾向がある。
【００１２】
ここで、本発明に係るエレクトロクロミックセルの製造方法では、一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、これらの電極の長さをＬ、これらの電極の間隔をｈ、及び電解液の電気導電率をσとした場合に、以下の式（１）で得られる値αが使用する温度の範囲に基づき設定される。
【００１３】
【数４】
2005321521.tif 000004
この式（１）で得られる値αは小さいほどエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が良くなる傾向がある。ここで、上記の各値のうち、一対の電極の面積抵抗値Ｒ、これらの電極の長さＬ、及びこれらの電極の間隔ｈはエレクトロクロミックセルを製造するにあたって任意に設定される値である。一方、電解液の電気導電率をσは温度により変化するものの既知である値である。
【００１４】
したがって、上記の値αを小さくするように一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、これらの電極の長さをＬ、及びこれらの電極の間隔ｈを設定することでエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が向上し、この結果、一対の電極間に電圧を印加した際のエレクトロクロミックセルの変色の一様性を向上させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルの製造方法は、請求項１に記載の本発明において、前記温度範囲の上限値に基づき前記値αを設定することを特徴としている。
【００１６】
請求項２に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルの製造方法では、使用する温度の範囲の上限値に基づき式（１）で得られる値αが設定される。
【００１７】
ここで、電解液の電気導電率は温度が高くなると大きくなり、エレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が悪くなる。したがって、使用する温度の範囲の上限値に基づき値αを設定し、この値αに基づき一対の電極の面積抵抗値Ｒ、これらの電極の長さＬ、及びこれらの電極の間隔ｈが設定されることで、エレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が最も悪くなる条件においてもエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性を向上させることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルは、互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液を介在させ、前記一対の電極間に電圧を印加した際の前記電解液の電気化学的な酸化還元反応により前記電解液自身又は前記一対の電極の間に設けられた着色層を着色するエレクトロクロミックセルであって、前記一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、前記一対の電極の長さをＬ、前記一対の電極の間隔をｈ、温度により変化する前記電解液の電気導電率をσとした場合に、以下の式（２）でもとめられる値αが２以下となるように前記Ｒ、前記Ｌ、前記ｈの各々を設定した、ことを特徴としている。
【００１９】
【数５】
2005321521.tif 000005
請求項３に記載の本発明に係るエレクトロクロミックセルでは、互いに対向して配置された一対の電極の間に電解液が介在しており、これらの一対の電極間に電圧が印加されると電解液に電気化学的な酸化還元反応が生じる。この電気化学的な酸化還元反応により電解液自身又は電解液とは別にエレクトロクロミック反応により着色される着色層が設けられている構造の場合には着色層が着色される。
【００２０】
ところで、エレクトロクロミックセルは、一対の電極の抵抗値が高い場合、これらの電極の長さがこれらの電極の間隔と比較して長い場合、そして温度により変化する電解液の電気導電率が大きいとエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が悪くなり、電極の長さ方向に沿った中央部側で電圧の低下が生じてエレクトロクロミックセルの変色の一様性が低下する傾向がある。
【００２１】
ここで、本発明に係るエレクトロクロミックセルでは、一対の電極の面積抵抗値の各々をＲ、これらの電極の長さをＬ、これらの電極の間隔をｈ、及び電解液の電気導電率をσとした場合に、以下の式（２）で得られる値αが２以下となるように上記の各値Ｒ、Ｌ、及びｈが設定される。
【００２２】
【数６】
2005321521.tif 000006
この式（２）で得られる値αは小さいほどエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性が良くなる傾向がある。ここで、上記の各値のうち、一対の電極の面積抵抗値Ｒ、これらの電極の長さＬ、及びこれらの電極の間隔ｈはエレクトロクロミックセルを製造するにあたって任意に設定される値である。一方、電解液の電気導電率をσは温度により変化するものの既知である値である。
【００２３】
したがって、上記の値αが２以下となるように上記の各値Ｒ、Ｌ、及びｈが設定されることでエレクトロクロミックセルの電圧分布の一様性を向上でき、この結果、一対の電極間に電圧を印加した際のエレクトロクロミックセルの変色の一様性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明では、変色の一様性を向上でき、高い品質を容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
＜本実施の形態の構成＞
（エレクトロクロミックセル１０の構造）
図１には本発明の一実施の形態に係るエレクトロクロミックセル１０の構造が概略的な斜視図により示されており、図２には本エレクトロクロミックセル１０の構造が概略的な断面図により示されている。
【００２６】
これらの図に示されるように、本エレクトロクロミックセル１０は、一対の透明電極１２を備えている。これらの透明電極１２は、各々の厚さ方向に沿って互いに対向配置されている。これらに透明電極１２は、例えば、ＩＴＯ等により形成されており、所定の透過率で光を透過できる構成となっている。
【００２７】
また、これらの透明電極１２の間には、封止剤１４が設けられている。封止剤１４は、例えば、透明電極１２の周縁部に概ね沿って環状に設けられている。この封止剤１４で囲まれた透明電極１２の間の空隙には、例えば、ビオロゲン化合物等の活物質の水溶液等により形成される電解液としてのエレクトロクロミック溶液１６が封入されている。
【００２８】
さらに、上記の一対の透明電極１２の一方の長手方向及び幅方向の何れか一方の一端部には端子１８が取り付けられている。これに対して、一対の透明電極１２の他方の長手方向又は幅方向に沿って前記端子１８と対向する側の端部には端子２０が取り付けられている。
【００２９】
ここで、本エレクトロクロミックセル１０では、端子１８から端子２０までの距離（すなわち、透明電極１２の長さ）をＬ、エレクトロクロミック溶液１６の導電率をσ、一対の透明電極１２の各々の面積抵抗値をＲ、一対の透明電極１２との間隔をｈとした場合に、以下の式（１）で得られる値αが２以下になるように、上記の各値Ｌ、σ、Ｒ、ｈが設定されている。
【００３０】
【数７】
2005321521.tif 000007
また、図１及び図２に示されるように、透明電極１２の一方に取り付けられた端子１８は、電源２２に直接又は間接的に接続されている。この端子１８とは反対側で電源２２はスイッチ２４に接続されている。スイッチ２４は、３つの端子２６、２８、３０を備えており、電源２２は端子２８に接続されている。スイッチ２４の端子２６は端子２０に接続されており、端子２６と端子２８とを接続すると、一対の透明電極１２の間に電圧が印加される構成となっている。
【００３１】
また、スイッチ２４の端子３０は電源２２を介さずに端子１８に接続されており、端子２６と端子３０とを接続することで一対の透明電極１２が短絡される構成となっている。
【００３２】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本エレクトロクロミックセル１０の作用並びに効果について説明する。
【００３３】
図２に示されるように、スイッチ２４の端子２６と端子２８とを接続すると、上記の一対の透明電極１２の間に電圧が印加される。このように、一対の透明電極１２の間に電圧が印加されると、エレクトロクロミック溶液１６に電気化学的な酸化還元反応が生じてエレクトロクロミック溶液１６が着色される。なお、エレクトロクロミック溶液１６の着色に関する電気化学的な酸化還元反応の説明に関しては周知であるため省略する。
【００３４】
このようにエレクトロクロミック溶液１６が着色されることで、一対の透明電極１２の厚さ方向に沿った本エレクトロクロミックセル１０の光の透過率が低下する。このため、例えば、反射鏡における反射膜と、この反射膜の光の入射側に設けられたガラス基板との間に本エレクトロクロミックセル１０を設けることで、反射鏡全体の光の反射率を所定の範囲で適宜に調整できる。
【００３５】
ところで、端子１８から端子２０までの距離（すなわち、透明電極１２の長さ）をＬとした場合、図３のグラフに示されるように、一対の透明電極１２の間に電圧を印加した際にエレクトロクロミック溶液１６に係る電圧は、端子１８、２０側、すなわち、透明電極１２の両端側で高く、端子１８と端子２０との間の中央側、すなわち、透明電極１２の中央側で低くなる傾向がある。このように、電圧分布に差異が生じると、図４に示されるように、エレクトロクロミック溶液１６は端子１８、２０側に比べて中央側で着色が薄くなる。
【００３６】
このような現象は、エレクトロクロミック溶液１６の導電率σが高い場合、一対の透明電極１２の各々の面積抵抗値Ｒが高い場合、更に、一対の透明電極１２との間隔ｈに対して端子１８から端子２０までの距離（すなわち、透明電極１２の長さ）Ｌが大きい場合に顕著になる傾向がある。
【００３７】
ここで、図５のグラフには、端子１８から端子２０までの距離Ｌに対する端子１８から端子２０への向きに沿った所定位置までの距離Ｘの比率と、電源２２の電圧Ｖｓに対するエレクトロクロミック溶液１６にかかる電圧Ｖcellの比率との関係が、上記の式（１）で得られる値α毎に示されている。このグラフに示されるように、値αが小さいほど電圧Ｖｓに対する電圧Ｖcellの比率の差異が小さくなり、端子１８、２０側と中央での着色の差異が小さくなる。しかも、値αが小さいほど電圧Ｖｓに対する電圧Ｖcellの比率自体も大きくなり、その結果、エレクトロクロミック溶液１６が濃く着色される。
【００３８】
一方、エレクトロクロミック溶液１６にかかる電圧の最大値と最小値の差をｄＶｍとし場合、図６には、この差ｄＶｍと電源２２の電圧Ｖｓとの比率ｄＶとの関係が一点鎖線で示されていると共に、値αとエレクトロクロミック溶液１６にかかる電圧の最大値Ｖmaxとの関係が実線で示されている。この図に示されるように、比率ｄＶは値αの増加に従い急激に上昇し、値αが略３．７９の際に０．２５１とピークになった後、値αの増加に従い緩やかに低下する。これに対して、最大値Ｖmaxは、値αが概ね３に増加するまで急激に低下し、その後、値αの増加に従い緩やかに低下する。
【００３９】
すなわち、図６からわかるように、値αが概ね３．７９になるまでは、値αが増加することで、比率ｄＶが増加して端子１８、２０側と中央での着色の差異が大きくなるのみならず、最大値Ｖmaxが低下するため、エレクトロクロミック溶液１６の着色が薄くなる。
【００４０】
ここで、本実施の形態では、値αが２以下になるように上記の各値Ｌ、Ｒ、ｈ、σが設定され、又、エレクトロクロミック溶液１６が選択されているため、端子１８、２０側と中央での着色の差異が小さくでき、着色の一様性を効果的に向上できると共に、着色を濃くできる。
【００４１】
また、上記の式（１）によって値αを得るにあたって必要な値のうち、端子１８から端子２０までの距離（すなわち、透明電極１２の長さ）Ｌ、一対の透明電極１２の各々の面積抵抗値Ｒ、一対の透明電極１２の間隔ｈは、エレクトロクロミックセル１０を製造する際に任意に設定される値である。また、エレクトロクロミック溶液１６の導電率σは温度によって変化するものの、材質固有の既知の値である。
【００４２】
したがって、エレクトロクロミックセル１０を製造するにあたり、上記の式（１）で値αを得ることで、エレクトロクロミック溶液１６の着色の差異を容易に把握でき、値αを小さくするように上記の各値Ｌ、σ、Ｒ、ｈを設定することで容易に着色の差異の小さな（すなわち、着色の一様性に優れた）エレクトロクロミックセル１０を得ることができる。
【００４３】
なお、エレクトロクロミック溶液１６（すなわち、電解液）の導電率σは、温度が高いほど大きくなる傾向ある。このため、本エレクトロクロミックセル１０を製造するにあたっては、本エレクトロクロミックセル１０を用いる温度範囲の上限値における導電率σに基づき値αを得る方がよく、これにより、使用温度に伴い最も着色の一様性が悪くなる場合での状態を把握でき、それに応じて着色の一様性を保つような設計が可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態では、一対の透明電極１２の間に電圧が印加されることで自らが着色するエレクトロクロミック溶液１６を電解液とした構成であった。しかしながら、電解液がエレクトロクロミック溶液１６のように電圧の印加により自らを着色する構成に限定されるものではない。
【００４５】
すなわち、一対の透明電極１２の間に、一例として、炭酸プロピレンを溶媒とし、水素イオン剤としての硫酸及び酸化剤としての中性物質であるフェロセン（Ｆｅ（Ｃ5Ｈ5）2）を含有した電解液と、三酸化タングステン等により形成された着色層としてのエレクトロクロミック膜とを設け、一対の透明電極１２の間に電圧を印加した際の電解液の電気化学的な酸化還元反応によってエレクトロクロミック膜が着色される構成のエレクトロクロミックセルに本発明を適用してもよく、この場合であっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエレクトロクロミックセルの構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るエレクトロクロミックセルの構造を概略的に示す断面図である。
【図３】エレクトロクロミック溶液にかかる電圧の分布を示すグラフである。
【図４】エレクトロクロミック溶液にかかる電圧の分布の差異により着色の濃淡が現れる状態を示すエレクトロクロミックセルの平面図である。
【図５】電極の長さに対する位置の比率と電源電圧に対するエレクトロクロミック溶液にかかる電圧の比率との関係を値α毎に示したグラフである。
【図６】エレクトロクロミック液にかかる電圧の最大値と最小値との差ｄＶｍと電源２２の電圧Ｖｓとの比率をｄＶした場合の値αと比率ｄＶとの関係、及び、値αとエレクトロクロミック溶液にかかる電圧の最大値との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１０    エレクトロクロミックセル
１２    透明電極（電極）
１６    エレクトロクロミック溶液（電解液）
【図１】
2005321521.tif 000011
【図２】
2005321521.tif 000012
【図３】
2005321521.tif 000013
【図４】
2005321521.tif 000014
【図５】
2005321521.tif 000015
【図６】
2005321521.tif 000016