(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の表面に順次積層された第１導電膜、アノードまたはカソード化合物膜、固体電解質膜、カソードまたはアノード化合物膜および第２導電膜を少なくとも有し、
該第２導電膜が、前記カソードまたはアノード化合物側から高反射金属材料膜と高耐食性金属膜の２層を積層した積層体からなり、
前記高反射金属材料膜が、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈのいずれかを主成分とするものであり、
前記高耐食性金属膜が、Ｃｒ、Ｎｉのいずれかを主成分とするものであり、
前記高耐食性金属膜が前記高反射金属材料膜、前記カソードまたはアノード化合物膜、前記固体電解質膜、前記アノードまたはカソード化合物膜の端面を通り、前記透明基板または該透明基板付近まで延設されてなるエレクトロクロミックミラー。
【請求項２】
前記高反射金属材料膜が、半透過性膜である請求項１記載のエレクトロクロミックミラー。
【請求項３】
前記高反射金属材料膜が、光を透過しない膜である請求項１記載のエレクトロクロミックミラー。
【請求項４】
前記高耐食性金属膜の表面に封止樹脂層を備え、該封止樹脂層の表面に封止基板を備えた請求項１から３のいずれか１項に記載のエレクトロクロミックミラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、防眩ミラー、調光窓等に利用されるエレクトロクロミック（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ）（以下「ＥＣ」という。）素子を用いた、特に電解質を固体で構成した固体式ＥＣミラーの反射膜構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＣ素子はその光透過率の可変性を利用して、自動車の防眩ミラーや調光窓等に利用されている。従来の固体式ＥＣミラーとしては、図２に示す構造のものがあった。透明なガラス基板２の片面（光の入射側から見て裏面）に透明電極膜４と、アノード化合物膜６、固体電解質膜８、カソード化合物膜１０の３層からなるＥＣ素子１１と、Ａｌ反射電極膜１２が積層して設けられている。Ａｌ反射電極膜１２の一部は、配線１２ａを構成し、該配線１２ａはＥＣ素子１１の端面を通り、透明電極膜４の一部を通してガラス基板２に設けられたカソード側電極部１８に電気的に接続されている。透明電極膜４は、ＥＣ素子１１の下端部付近の箇所にレーザビームカッティング等でスリット１５が形成されて、上下に分断されている。このスリット１５により、アノード側電極部１７とカソード側電極部１８が透明電極膜４を通して短絡することを防止している。スリット１５を形成する位置は理論的にはＥＣ素子１１の下端部のすぐ上の位置でよいが、実際には該スリット１５を形成する際の位置決め誤差を考慮して、ＥＣ素子１１の下端部から約１ｍｍ位上の位置に該スリット１５を形成している。スリット１５は人の目で線として視認されるため、製品としてはスリット１５をミラーホルダで隠す必要がある。したがって、ＥＣ素子１１の下端部から約１ｍｍの領域はスリット所要幅２ｃとして反射鏡としての範囲から除外される。また、Ａｌ反射電極膜１２の上端部は、Ａｌ反射電極膜１２が、透明電極膜４に接触した状態に形成されるのを防止するために、Ａｌ反射電極膜１２を成膜する際の位置決め誤差を考慮して、ＥＣ素子１１の上端部から約０．５ｍｍ程度離して、絶縁幅２ｄを設けて形成している。絶縁幅２ｄは、Ａｌ反射電極膜１２が成膜されていないため、反射鏡としての機能がない。Ａｌ反射電極膜１２の表面は封止樹脂１４で封止され、Ａｌ反射電極膜１２を外気の水分や汚れから保護し、Ａｌ反射電極膜１２の水分による腐食の防止を図っている。さらに封止樹脂１４の表面には封止ガラス１６が装着され外気の温度、湿度変化に対して安定性を高めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図２のＥＣミラーの構造では、温度、湿度変化により、封止樹脂１４の外周面（外気に露出している面）を通して外気に含まれる水分が侵入することがあった。封止樹脂１４から侵入した水分は、封止樹脂１４に接しているＡｌ反射電極膜１２の表面およびＡｌ反射電極膜１２の一部として構成されている配線１２ａを腐食させる。
【０００４】
Ａｌ反射電極膜１２の腐食による弊害の１つは、反射像が不明確になる点である。またもう１つは、Ａｌは腐食によって絶縁体（Ａｌ２Ｏ３）となることである。配線１２ａが絶縁体となることによってＡｌ反射電極膜１２にＥＣ素子１１の着色、消色に必要な電流が十分かつ均一に流れなくなり、ＥＣミラーの色むらおよび着色、消色速度の低下を招いていた。
【０００５】
上記のようなＡｌ反射電極膜１２の腐食を防止するため、封止樹脂を十分な厚み（例えば約３ｍｍ程度）に形成して、水分の侵入を確実に防止する必要があった。ところが封止樹脂１４を十分な厚みに形成するためには、ＥＣ素子１１およびＡｌ反射電極膜１２は、ガラス基板２の外周端面より十分（約３ｍｍ程度）内側にずらして（オフセットして）形成し、そのＥＣ素子１１等が形成されていない約３ｍｍ程度のオフセット幅２ｂを封止樹脂１４の厚みとして設ける必要があった。このため、ガラス基板２の外周縁付近は、封止樹脂を設けるためのオフセット幅２ｂ、上述のスリット所要幅２ｃおよび絶縁幅２ｄの範囲を反射面として構成できず、それらを除いた有効視界範囲２ａは狭かった。また、これに伴い、ガラス基板２の有効視界範囲２ａを除いた部分を隠すためのミラーホルダー３は幅が広く見栄えが悪かった。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、Ａｌ等の反射電極膜の耐腐食性を向上させることによりガラス基板に対して有効視界範囲を拡大した固体式ＥＣミラーを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、透明基板と、該透明基板の表面に順次積層された第１導電膜、アノードまたはカソード化合物膜、固体電解質膜、カソードまたはアノード化合物膜および第２導電膜を少なくとも有し、該第２導電膜が、前記カソードまたはアノード化合物側から高反射金属材料膜と高耐食性金属膜の２層を積層した積層体からなり、前記高反射金属材料膜が、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｌ、Ｒｈのいずれかを主成分とするものであり、前記高耐食性金属膜が、Ｃｒ、Ｎｉのいずれかを主成分とするものであり、前記高耐食性金属膜が前記高反射金属材料膜、前記カソードまたはアノード化合物膜、前記固体電解質膜、前記アノードまたはカソード化合物膜の端面を通り、前記透明基板または該透明基板付近まで延設されてなるものである。これによれば、高反射金属材料膜の表面に高耐食性金属膜を成膜したので、外気に含まれる水分を高耐食性金属膜で遮断して、高反射金属材料膜を腐食から保護することができ、これにより高反射金属材料膜の耐腐食性が向上し、もって視認性を維持するとともに、ＥＣ素子の着色、消色機能の低下を防止することができる。また、高耐食性金属膜は、従来の封止樹脂に比べて、反射膜の保護機能を確保しつつ薄く形成することができ、オフセット幅を小さくできるため有効視界範囲を広く確保することができる。また、この発明によれば高耐食性金属膜で構成された配線は腐食し難いため、ＥＣ素子の着色、消色に必要な電流を流すことができ、ＥＣミラーの色むらおよび着色、消色速度の低下を防止することができる。
【０００８】
前記高反射金属材料膜は、例えば半透過性膜を用いて構成することができる。これによれば、高反射金属材料膜と高耐食性金属反射膜による反射が得られ、高耐食性金属膜だけの場合よりも高い反射率が得られる。また、高反射金属材料膜の使用量を少なくすることができるため、高価な高反射金属材料を使用する場合でも材料コストの低減を図ることができる。
【０００９】
前記高反射金属材料膜は、また光を透過しない膜を用いて構成することもできる。
【００１２】
また、この発明は、前記高耐食性金属膜の表面に樹脂フィルム、エポキシ樹脂または塗料等からなる封止樹脂層を備え、該封止樹脂層の表面にガラス、プラスチックまたは金属等からなる封止基板を備えることができる。これにより、外気の急激な温度、湿度変化に対してより高度な耐環境性および水分に対する耐腐食性を得ることができる。この場合、高耐食性金属により耐腐食性が得られているため、封止樹脂層は従来のものに比べて薄くすることができ、オフセット幅を小さくできるため有効視界範囲を広く確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を以下説明する。図１は、この発明によるＥＣミラーの断面構造を示す模式図である。無色透明のガラス基板２２の片面（光の入射側から見て裏面）には第１導電膜としてＩＴＯ透明電極膜２４を蒸着、スパッタリング等で成膜し、ＩＴＯ透明電極膜２４の表面にＩｒ−Ｓｎ（イリジウム−錫）等で形成されたアノード化合物膜２６と、Ｔａ２Ｏ５等で形成された固体電解質膜２８と、ＷＯ３等で形成されたカソード化合物膜３０の３層からなるＥＣ素子３１が蒸着、スパッタリング等で順次積層して成膜されている。ＥＣ素子３１の表面には、第２導電膜２９として、Ａｌ等で形成された高反射金属材料膜３２と、Ｃｒ等で形成された高耐食性金属膜３３が蒸着、スパッタリング等で順次積層して成膜されている。高反射金属材料膜３２は、ここでは光透過性膜を構成する厚さに形成されている。該高耐食性金属膜３３の一部は、配線３３ａを構成し、該配線３３ａはＥＣ素子３１の端面を通りガラス基板２２の一端部（例えば下端部）にクリップ状に形成、装着されたカソード側電極部５０に電気的に接続されている。高耐食性金属膜３３の表面および膜２４、３１、３２、３３の積層体の外周端面全体は樹脂フィルム、エポキシ樹脂または塗料等からなる封止樹脂３４で封止されている。封止樹脂３４の表面には外気の温度、湿度変化に対して安定性を高めるための封止ガラス３６が装着されている。ＩＴＯ透明電極膜２４は、ガラス基板２２の他端部（例えば上端部）にクリップ状に形成、装着されたアノード側電極部４８に電気的に接続されている。
【００１６】
ＩＴＯ透明電極膜２４は、ＥＣ素子３１の端面（図では下端）から約１ｍｍ程度離れた箇所にスリット３７が形成されて上下に分断されている。このスリット３７により、アノード側電極部４８とカソード側電極部５０がＩＴＯ透明電極膜２４を通して短絡することを防止している。ＥＣ素子３１の端面位置とスリット３７の形成位置との間のスリット所要幅２２ｃは反射鏡としての範囲から除外されている。
【００１７】
高反射金属材料膜３２は、ここでは製造工程上の簡易性を考慮してＥＣ素子３１と同一工程で（同一マスクを使用して）成膜している。このため、高反射金属材料膜３２には絶縁幅が形成されてなく、ＩＴＯ透明電極膜２４と一部が接触した状態に形成されている恐れがある。しかし、ここでは高反射金属材料膜３２は半透過性膜を構成する程度に非常に薄く形成されているため、ＩＴＯ透明電極膜２４とたとえ一部が接触しても、接触抵抗は大きく、短絡状態には至らない。これに対し、高耐食性金属膜３３は、ＥＣ素子３１の端部（図では上端）から０．５ｍｍ程度の絶縁幅２２ｄを設けて成膜している。このミラーは、入射光を高反射金属材料膜３２の表面で一部反射し、高耐食性金属膜３３が、高反射金属材料膜３２が透過する光をさらに反射し、高反射金属材料膜３２と高耐食性金属膜３３とで車両用ミラーとしての反射率を確保している。絶縁幅２２ｄは、高耐食性金属膜３３が成膜されていないため、十分な反射率が得られていない。
【００１８】
電源４０（車両のバッテリーを供給源とする電源等）からは、スイッチ４２（アナログスイッチ等）が接点ａに接続されている時、配線４４を介してアノード側電極部４８に正極性の電位が与えられ、配線４６を介してカソード側電極部５０に負極性の電位が与えられる。スイッチ４２が接点ａに接続されている状態では、ＥＣ素子３１の酸化還元反応により、ＥＣミラーは防眩（着色）状態となる。ＩＴＯ透明電極膜２４の一部分にはスリット３７が形成され、アノード側電極部４８とカソード側電極部５０がＩＴＯ透明電極膜２４を通して短絡することを防止している。
【００１９】
着色状態からスイッチ４２を接点ｂ側に切り換えると、アノード側電極部４８とカソード側電極部５０間が短絡されて瞬時に消色する。
【００２０】
アノード側電極部４８とカソード側電極部５０間にはスイッチ４２と並列に抵抗体５２が接続されている。着色状態の時に素子の駆動回路が故障すれば、スイッチ４２が開放状態となるが、アノード側電極部４８とカソード側電極部５０は抵抗体５２を介して緩やかにゼロ電位平衡となり消色する。
【００２１】
自動車用防眩ミラーは、外気にさらした環境において使用されるため、耐環境テスト（気温８５℃、湿度８０％、７２０時間放置等）が行われ、反射金属膜に腐食を生じないことが必要とされる。図１に示すＥＣミラーでは、腐食しやすいＡｌ等からなる高反射金属材料膜３２の表面をＣｒ等からなる高耐食性金属膜３３で覆っているので、封止樹脂３４の外周面（外気に露出している面）から水分が侵入しても、高耐食性金属膜３３で遮断されて、高反射金属材料膜３２へは到達せず、高反射金属材料膜３３の腐食は防止される。
【００２２】
このように、高耐食性金属膜３３を設けることにより、高反射金属材料膜３２の腐食防止効果が高まるので、封止樹脂３４の厚み、すなわちＥＣ素子のオフセット幅２２ｂを小さく（例えば２ｍｍ以下）することができる。したがって、ＥＣ素子３１の形成ができない範囲をガラス基板２２の外周端面より約２ｍｍに狭めることができるので、ガラス基板２２からオフセット幅２２ｂ、スリット所要幅２ｃおよび絶縁幅２２ｄを除いた有効視界範囲２２ａを広く確保することができる。ガラス基板２２の有効視界範囲２２ａを除いた部分は、反射鏡としての機能がなく、誤認防止のためミラーホルダ２３が設けられている。また、配線３３ａが高耐食性金属膜３３により構成されるため、配線３３ａが腐食により絶縁体となることがなく、ＥＣ素子の着色、消色に必要な電流を流すことができ、ＥＣミラーの色むらおよび着色、消色速度の低下を防止することができる。
【００２４】
【他の実施の形態】
この発明の他の実施の形態を図３に示す。図３は、この発明によるＥＣミラーの断面図である。図１に示した構造と同様に、ガラス基板２２の片面にＩＴＯ透明電極膜２４が設けられ、ＩＴＯ透明電極膜２４の表面にはアノード化合物膜２６、固体電解質膜２８、カソード化合物膜３０の３層からなるＥＣ素子３１が設けられている。ＥＣ素子３１の表面には、第２導電膜２９として、Ａｌ等で形成された高反射金属材料膜３２とＣｒ等で形成された高耐食性金属膜３３が積層成膜されている。該高反射金属材料膜３２および該高耐食性金属膜３３の一部は、配線３３ａを構成し、該配線３３ａはＥＣ素子３１の端面を通りガラス基板２２の一端部（例えば下端部）に装着されたカソード側電極部５０に電気的に接続されている。ＩＴＯ電極膜２４は、ガラス基板２２の他端部（例えば上端部）に装着されたアノード側電極部４８に電気的に接続されている。その他電源および配線に関しては、図１に記載の実施の形態と同一である。
【００２５】
図３に示す構造によれば、図１、図２の構造と異なり、高耐食性金属膜３３の表面に封止樹脂３４および封止ガラス３６を設けていない。環境変化の少ない場所で使用する時は、外気からの高反射金属材料膜３２の腐食に対して、高耐食性金属膜３３のみでも十分な防止効果が得られる場合がある。よって封止樹脂３４および封止ガラス３６の工程を省略することができ、材料のコストを削減することができる。
【００２６】
また、図３の構造において、高耐食性金属３３の表面および膜２４、３１、３２、３３の外周端面全体を樹脂フィルム、エポキシ樹脂、または塗料等からなる封止樹脂（図１、２の符号３４）で被覆して封止し、封止ガラス３６は設けない構造としたインナーミラーあるいはアウターミラーも実現可能である。
【００２７】
なお、以上の各実施の形態において、アノード化合物膜２６とカソード化合物膜３０の配置を入れ替えることもできる。また、上記各実施の形態では、高反射金属材料膜を非常に薄い膜に形成して半透過成膜に形成したが、微細な島状（点状）に形成して半透過成膜に形成することもできる。また、高反射金属材料膜は半透過性に限らず、光を透過しない膜に形成することもできる。
【００２８】
【実施例】
図３のＥＣミラー２０を用いて自動車用防眩ミラーを構成した実施例を説明する。ガラス基板２２を自動車用バックミラーの寸法（縦約１００ｍｍ、横約２００ｍｍ）に形成する。ガラス基板２２の表面にＩＴＯ透明電極膜２４を成膜し、該ＩＴＯ透明電極膜の表面に、Ｉｒ−Ｓｎで形成されたアノード化合物膜２６、Ｔａ２Ｏ５で形成された固体電解質膜２８、ＷＯ３で形成されたカソード化合物膜３０、Ａｌで形成された高反射金属材料膜３２を真空中で高周波を用いたイオンプレーティング法により、順次積層して成膜した。この時のそれぞれの膜厚は５０ｎｍ、５００ｎｍ、５００ｎｍ、３０ｎｍである。さらにその表面に、Ｃｒで形成された高耐食性金属膜３３を真空蒸着法により成膜した。この時、該高耐食性金属膜３３の膜厚は約１００ｎｍである。その他電源および配線に関しては、図１に記載の実施の形態と同一である。
【００２９】
この構造のＥＣ防眩ミラーは、電圧をかけない状態では、５０％の反射率を示す。そこから、スイッチ４２を接点ａに接続し、１．３Ｖの電圧を印加すると、反射率は８％に変化する。さらに、スイッチ４２を接点ｂに接続すると、両極間が短絡し反射率は５０％に戻り、ＥＣ防眩ミラーとして実用上良好な特性を得ていることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明のＥＣミラーの実施の断面構造を示す、模式図である。
【図２】  従来のＥＣミラーの断面構造を示す模式図である。
【図３】  この発明のＥＣミラーの他の実施の形態を示す図で、該ミラーの断面構造を示す模式図である。
【符号の説明】
２０…ＥＣミラー（エレクトロクロミックミラー）、２２…ガラス基板（透明基板）、２４…ＩＴＯ透明電極膜（第１導電膜）、２６…アノード化合物膜、２８…固体電解質膜、２９…第２導電膜、３０…カソード化合物膜、３２…高反射金属材料膜、３３…高耐食性金属膜、３４…封止樹脂（封止樹脂層）、３６…封止ガラス（封止基板）
【図１】
0003924103.tif 000002
【図２】
0003924103.tif 000003
【図３】
0003924103.tif 000004