(57)【要約】      （修正有）【課題】エレクトロクロミック素子が電荷を捕捉及び放出する量を精度よく制御できるとともに、エレクトロクロミック素子及び装置の劣化を抑制可能な素子制御装置の提供。【解決手段】エレクトロクロミック素子１１０と、エレクトロクロミック素子１１０への電圧の印加を調整する電源部１５１と、第１のスイッチ部１３１と、第２のスイッチ部１３２と、第３のスイッチ部１３３と、第４のスイッチ部１３４と、可変抵抗１２１、及び可変抵抗１２１に接続される第５のスイッチ部１３５を有し、エレクトロクロミック素子１１０に並列に接続されるショート回路１２０と、エレクトロクロミック素子１１０に並列に接続され、前記電圧の値を測定する電圧測定手段１６０と、電圧測定手段１６０が測定した電圧の値に基づき、電源部１５１によりエレクトロクロミック素子１１０への電圧の印加を調整させる制御部１４０とを有する素子制御装置１０である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロクロミック素子と、
前記エレクトロクロミック素子に電気的に接続され、前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整する電源部と、
前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の一方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第１のスイッチ部と、
前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の他方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第２のスイッチ部と、
前記エレクトロクロミック素子の一方の電極と基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第３のスイッチ部と、
前記エレクトロクロミック素子の他方の電極と前記基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第４のスイッチ部と、
可変抵抗、及び前記可変抵抗に電気的に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第５のスイッチ部を有し、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続されるショート回路と、
前記エレクトロクロミック素子に並列に接続され、前記電圧の値を測定する電圧測定手段と、
前記電圧測定手段が測定した電圧の値に基づき、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる制御部とを有することを特徴とする素子制御装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させた後、
前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる請求項１に記載の素子制御装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を電気的に分離させた後、前記可変抵抗の抵抗値を変化させて前記エレクトロクロミック素子から電荷を放出させる請求項１に記載の素子制御装置。
【請求項４】
前記電源部が、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極に接続される第１の電源と、
前記エレクトロクロミック素子の他方の電極に接続される第２の電源とを有する請求項１から３のいずれかに記載の素子制御装置。
【請求項５】
エレクトロクロミック素子と、第１のスイッチ部と、第２のスイッチ部と、第３のスイッチ部と、第４のスイッチ部と、第５のスイッチ部と、電源部と、可変抵抗と、電圧測定手段と、制御部とを有する素子制御装置において、
前記電源部により前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加し、
前記エレクトロクロミック素子の電圧の値を、前記電圧測定手段を用いて測定し、
前記電圧測定手段が測定した前記電圧の値に基づき、前記第１のスイッチ部、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をそれぞれ切り換え、前記制御部により前記電源部から印加される電圧を、前記電源部を用いて調整させることを含むことを特徴とする素子制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子制御装置及び素子制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気信号により光の透過率を制御する電気調光素子は、紫外線などの光照射によって光の透過率が変化するフォトクロミック現象を利用した調光素子とは異なり、ユーザーが自由に光の透過率を制御できるなどのメリットを有している。
【０００３】
前記電気調光素子の中でも、エレクトロクロミック素子は、中性状態で透明性が高く、高い光学的濃度を示すことができるため、高コントラスト比を得られるだけでなく、印加する電圧値により着色濃度を制御することにより階調表現が可能であることから、これまで様々な開発が行われている。
【０００４】
前記エレクトロクロミック素子を制御する装置として、応答性向上及び低消費電力の実現を目的に、起電力を発生させる起電力発生要素と、前記起電力により駆動される前記エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子と並列に接続された少なくとも１つの抵抗とを有し、前記抵抗に流れる電流量を光学デバイスの通電状態に応じて調整する光学デバイスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、エレクトロクロミック素子が電荷を捕捉及び放出する量を精度よく制御できるとともに、エレクトロクロミック素子及び装置の劣化を抑制可能な素子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための手段としての本発明の素子制御装置は、エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に電気的に接続され、前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整する電源部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の一方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第１のスイッチ部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の他方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第２のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極と基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第３のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極と前記基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第４のスイッチ部と、可変抵抗、及び前記可変抵抗に電気的に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第５のスイッチ部を有し、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続されるショート回路と、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続され、前記電圧の値を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が測定した電圧の値に基づき、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、エレクトロクロミック素子が電荷を捕捉及び放出する量を精度よく制御できるとともに、エレクトロクロミック素子及び装置の劣化を抑制可能な素子制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の素子制御装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、エレクトロクロミック素子の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、エレクトロクロミック素子の他の一例を示す概略図である。
【図４】図４は、エレクトロクロミック素子の他の一例を示す概略図である。
【図５】図５は、エレクトロクロミック素子の他の一例を示す概略図である。
【図６】図６は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図７】図７は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図８】図８は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図９】図９は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図１０】図１０は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図１１】図１１は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図１２】図１２は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図１３】図１３は、図１に示す素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御を説明するためのブロック図である。
【図１４】図１４は、本発明の素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御の流れの他の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の素子制御装置を用いて、エレクトロクロミック素子を消色状態にする制御の流れの他の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（素子制御装置）
本発明の素子制御装置は、エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に電気的に接続され、前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整する電源部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の一方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第１のスイッチ部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の他方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第２のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極と基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第３のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極と前記基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第４のスイッチ部と、可変抵抗、及び前記可変抵抗に電気的に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第５のスイッチ部を有し、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続されるショート回路と、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続され、前記電圧の値を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が測定した電圧の値に基づき、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる制御部とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
【００１０】
本発明の素子制御装置（以下、単に「制御装置」と称することもある）は、特許文献１に記載の光学デバイスでは、前記エレクトロクロミック素子において電荷を捕捉した状態、即ち着色状態を保持する際に、前記エレクトロクロミック素子に定電圧を印加し続けて電流を連続的に供給すると消費電力が大きくなるとともに、前記エレクトロクロミック素子が劣化して黄変する場合があるという知見に基づくものである。
また、電荷を捕捉した状態の前記エレクトロクロミック素子から電荷を放出させる際、即ち着色状態から消色状態にする際に、電荷を捕捉させる電圧と正負が逆の電圧を印加すると、前記エレクトロクロミック素子の両電極間で電荷の非平衡が生じて前記エレクトロクロミック素子が劣化し、黄変する場合があるという知見に基づくものである。
更に、前記エレクトロクロミック素子が素子制御装置の電源部などの回路と接続していると、前記エレクトロクロミック素子から放出される電荷が放電電流として前記素子制御装置に流れてダメージを与えて劣化させ、前記素子制御装置の寿命が短くなる場合があるという知見に基づくものである。
なお、本発明の素子制御装置における制御部が行う素子の制御は、本発明の素子制御方法を実施することと同義であるので、本発明の素子制御装置の説明を通して本発明の素子制御方法の詳細についても明らかにする。
【００１１】
＜エレクトロクロミック素子＞
前記エレクトロクロミック素子（以下、「ＥＣ素子」と称することもある）としては、電荷の捕捉及び放出により着色状態が変化する素子であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、応答性や消費電力の点から、着色状態及び消色状態を保持できるメモリー性を有することが好ましい。
なお、前記エレクトロクロミック素子に限らず、電荷の捕捉及び放出する素子であってもよい。
【００１２】
前記エレクトロクロミック素子は、第１の電極と、第２の電極と、電解質と、エレクトロクロミック層とを有し、更に必要に応じてその他の層を有する。
前記エレクトロクロミック素子は、前記第１の電極と前記第２の電極との両電極間に電圧を印加され、電流が供給されることにより電荷を捕捉して着色状態となる。また、前記エレクトロクロミック素子は、前記両電極間を短絡（ショート）される、あるいは着色状態にする電圧とは正負が逆の電圧を印加されて電荷を放出させることにより消色状態となる。また、前記エレクトロクロミック素子内に捕捉された電荷の量に応じて、前記エレクトロクロミック素子の着色濃度が変化し、前記両電極間の電圧及び抵抗値も変化する。
なお、前記エレクトロクロミック素子を着色状態にするために印加される電圧を「着色電圧」と称し、消色状態にするために印加される電圧を「消色電圧」と称することもある。
【００１３】
＜＜第１の電極及び第２の電極＞＞
前記第１の電極及び前記第２の電極は、対向して配置されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第１の電極及び前記第２の電極の材料としては、導電性を有する材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これらの中でも、前記エレクトロクロミック層が発色する色の視認性をより高めるために光の透過性を確保する必要があることから、透明性かつ導電性に優れた透明導電性材料が好ましい。
前記透明導電性材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スズをドープした酸化インジウム、フッ素をドープした酸化スズ、アンチモンをドープした酸化スズ等の無機材料などが挙げられる。
【００１４】
＜＜電解質＞＞
前記電解質としては、前記第１の電極と前記第２の電極との間に充填されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、支持塩を溶媒に溶解させた電解液が好ましい。前記電解質が前記電解液であると、イオン伝導度を高くすることができる。
前記支持塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩などが挙げられる。
【００１５】
＜＜エレクトロクロミック層＞＞
前記エレクトロクロミック層は、前記第１の電極と前記第２の電極とが対向する面のうち少なくともいずれかに接するように配置される。
前記エレクトロクロミック層としては、前記エレクトロクロミック化合物及びエレクトロクロミック組成物のうち少なくともいずれかを含むことが好ましい。前記エレクトロクロミック層の代わりに前記エレクトロクロミック組成物を前記第１の電極と前記第２の電極とが対向する面のうち少なくともいずれかに接するように配置してもよい。
【００１６】
−エレクトロクロミック化合物−
前記エレクトロクロミック化合物としては、酸化反応又は還元反応により色の変化を起こす材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリマー系、色素系、金属錯体、金属酸化物等の公知のエレクトロクロミック化合物などが挙げられる。
【００１７】
前記エレクトロクロミック化合物は、導電性又は半導体性ナノ構造体に吸着させた前記エレクトロクロミック組成物とすることが好ましい。
前記ナノ構造体とは、ナノ粒子、ナノポーラス構造体などのナノスケールの凹凸を有する構造体を意味する。
前記ナノ構造体の材質としては、透明性や導電性の点から金属酸化物が好ましい。
【００１８】
前記エレクトロクロミック化合物は、ホスホン酸基、リン酸基、及びカルボキシル基の少なくともいずれかを有することが好ましい。前記エレクトロクロミック化合物がホスホン酸基、リン酸基、カルボキシル基の少なくともいずれかを有すると、容易に前記ナノ構造体と複合化し、着色保持性に優れたエレクトロクロミック組成物を得ることができる。
【００１９】
前記エレクトロクロミック化合物は、シリル基及びシラノール基の少なくともいずれかを有することが好ましい。前記エレクトロクロミック化合物がシリル基及びシラノール基の少なくともいずれかを有すると、シロキサン結合を介して前記ナノ構造体と結合されるため、その結合が強固なものとなり、安定性に優れたエレクトロクロミック組成物を得ることができる。
なお、前記シロキサン結合とは、ケイ素原子及び酸素原子を介した化学結合である。
【００２０】
−エレクトロクロミック組成物−
前記エレクトロクロミック組成物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記エレクトロクロミック化合物と前記ナノ構造体がシロキサン結合を介して結合した構造を有することが好ましい。
【００２１】
前記エレクトロクロミック素子の層構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図３〜図５に示すような層構成などが挙げられる。
図４に示すエレクトロクロミック素子の構成の場合、前記第１の電極が酸化極、前記第２の電極が還元極となる。この場合、前記第１の電極を＋電位とし、前記第２の電極を基準電位（ＧＮＤ）とすると、前記エレクトロクロミック素子内に電荷が捕捉されて着色状態となる。また、前記第２の電極を＋電位とし、前記第１の電極を前記基準電位とすると、着色時に捕捉された電荷が前記エレクトロクロミック素子内から放出されて消色状態となる。
【００２２】
＜ショート回路＞
前記ショート回路は、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続されており、可変抵抗、及び前記可変抵抗に直列に接続された第５のスイッチ部を有する。
なお、前記第５のスイッチ部については後述する。
【００２３】
＜＜可変抵抗＞＞
前記可変抵抗としては、前記エレクトロクロミック素子に並列に電気的に接続されていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。これらの中でも、可変できる抵抗値の下限値が限りなく小さい値が好ましく、前記エレクトロクロミック素子の抵抗値の近傍において分解能及び制御性が良好なものがより好ましい。前記抵抗値の下限値が前記限りなく小さい値であると、前記エレクトロクロミック素子を消色状態にするとき、前記エレクトロクロミック素子内の電荷を放出させやすくなる点で有利である。前記限りなく小さい値としては、部材及び構成により変化するが、例えば、５０Ω以下が好ましく、１０Ω以下がより好ましい。
前記抵抗値の上限値としては、大きいほど好ましい。具体的には、前記エレクトロクロミック素子が前記エレクトロクロミック素子の場合、前記上限値は、５０ｋΩ以上が好ましく、１００ｋΩ以上がより好ましい。前記上限値が前記好ましい範囲であると、前記エレクトロクロミック素子から放出される電荷を低減できるため、着色保持性能であるメモリー性を向上させることができる。
前記可変抵抗は、例えば、前記制御部から入力される抵抗値制御信号などにより抵抗値を設定されることが好ましい。
前記可変抵抗としては、例えば、電子ボリュームなどが挙げられる。
【００２４】
＜電圧測定手段＞
前記電圧測定手段としては、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続され、前記制御部から入力される電圧測定制御信号により電圧の値の測定ができ、測定した電圧の値を前記制御部に出力できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電圧測定手段が測定した前記電圧の値のデータの形式は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、アナログ値であっても、オペアンプ、Ａ／Ｄコンバータなどによりアナログ−デジタル変換して、例えば、後述する相関データテーブルのしきい値と比較できれば、どのような形式でもよい。
前記アナログ−デジタル変換をするには、前記制御部で使用するマイクロコントローラ等に内蔵されているＡ／Ｄコンバータを用いてもよく、前記制御部に外付けとしたＡ／Ｄコンバータを用いてもよい。
【００２５】
＜電源部＞
前記電源部は、前記エレクトロクロミック素子に電気的に接続され、前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整できれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極に接続される第１の電源と、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極に接続される第２の電源とを有することが好ましい。この場合、負電源を含めた正／正、負／正、正／負、負／負の電源の組み合わせとしてもよい。
前記第１の電源としては、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極に接続され、入力される第１の電圧制御信号に応じて発生させる電圧の値を変更可能であることが好ましい。
前記第２の電源としては、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極に接続され、入力される第２の電圧制御信号に応じて発生させる電圧の値を変更可能であることが好ましい。
【００２６】
＜スイッチ部＞
前記スイッチ部としては、例えば、リレー等のメカニカルスイッチ、半導体によるアナログスイッチ、ＭＯＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタなどが挙げられる。
前記エレクトロクロミック素子制御装置には、第１のスイッチ部、第２のスイッチ部、第３のスイッチ部、第４のスイッチ部、及び第５のスイッチ部が配置される。
【００２７】
前記第１のスイッチ部としては、前記電源部の一方の端子と前記エレクトロクロミック素子の一方の電極との間に直列に接続され、入力される第１のスイッチ制御信号に応じて通電状態をオンオフに切り替え可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２８】
前記第２のスイッチ部としては、前記電源部の他方の端子と前記エレクトロクロミック素子の他方の電極との間に直列に接続され、入力される第２のスイッチ制御信号に応じて通電状態をオンオフに切り替え可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２９】
前記第３のスイッチ部としては、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極と基準電位との間に直列に接続され、入力される第３のスイッチ制御信号に応じて通電状態をオンオフに切り替え可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３０】
前記第４のスイッチ部としては、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極と前記基準電位との間に直列に接続され、入力される第４のスイッチ制御信号に応じて通電状態をオンオフに切り替え可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３１】
前記第５のスイッチ部としては、前記ショート回路を構成し、前記可変抵抗と前記エレクトロクロミック素子のいずれかの電極との間に直列に接続され、入力される第５のスイッチ制御信号に応じて通電状態をオンオフに切り替え可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００３２】
＜制御部＞
前記制御部は、前記電圧測定手段が測定した前記電圧の値に基づき、前記電圧制御信号、前記第１のスイッチ制御信号、前記第２のスイッチ制御信号、前記第３のスイッチ制御信号、前記第４のスイッチ制御信号、前記第５のスイッチ制御信号、前記抵抗値制御信号、及び前記電圧測定制御信号をそれぞれ出力して、各部の制御を行い、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる。
前記制御部としては、前記エレクトロクロミック素子制御装置の各動作を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを有し、前記エレクトロクロミック素子制御装置全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。
【００３３】
前記制御部は、前記相関データテーブルを記憶する記憶手段を有することが好ましい。
前記記憶手段としては、例えば、ハードディスク、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙｓ）などが挙げられる。
【００３４】
前記相関データテーブルは、前記エレクトロクロミック素子に印加した電圧に対する前記エレクトロクロミック素子の着色濃度、前記エレクトロクロミック素子の両電極間の抵抗値等の測定値などのデータであり、前記記憶手段などに記憶されていることが好ましい。前記エレクトロクロミック素子が使用環境温度などの条件により、その特性値が変化しやすいため、前記相関データテーブルを作成して前記記憶手段などに記憶させることにより、所望の着色濃度を実現できる前記電圧の値のしきい値を容易に決定することができる。また、前記エレクトロクロミック素子が劣化した場合であっても、前記相関データテーブルの値と前記電圧測定手段が測定した前記電圧の値とを比較することにより、劣化した状態であることを精度よく判定することができ、劣化した状態に応じて印加する電圧を調整することも可能である。
【００３５】
＜その他の手段＞
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御部、前記電源部等を駆動させるためのシステム電源などが挙げられる。
【００３６】
次に、本発明の素子制御装置を用いて、前記エレクトロクロミック素子を着色状態、着色保持状態、消色状態、及び段階的に消色状態（階調）にする制御について説明する。
【００３７】
−エレクトロクロミック素子を着色状態にする制御−
前記エレクトロクロミック素子を着色状態にする制御としては、前記制御部が、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子に電圧が印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記電源部による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させることが好ましい。
前記着色電圧を前記第１の電源により前記エレクトロクロミック素子に印加させるとき、前記第１のスイッチ部、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部は、図６に示すような通電状態となる。
本制御における前記しきい値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧範囲の下限値とすることが好ましい。また、本制御における前記エレクトロクロミック素子に印加させる電圧の値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧の値とすることが好ましい。
【００３８】
前記エレクトロクロミック素子を着色状態にする他の制御としては、前記電源部が前記第１の電源及び前記第２の電源を有する場合、前記制御部が、前記第１のスイッチ部及び前記第２のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記第１の電源と前記第２の電源との電位差を前記着色電圧として前記エレクトロクロミック素子に印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記第１の電源及び前記第２の電源による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させることが好ましい。
前記着色電圧を前記第１の電源及び前記第２の電源により前記エレクトロクロミック素子に印加させるとき、前記第１のスイッチ部、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部は、図７に示すような通電状態となる。
本制御における前記しきい値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧範囲の下限値とすることが好ましい。また、本制御における前記エレクトロクロミック素子に印加させる電圧の値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧の値とすることが好ましい。
【００３９】
前記エレクトロクロミック素子を着色状態にする他の制御としては、前記電源部が前記第１の電源及び前記第２の電源を有する場合、前記制御部が、前記第１のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部、及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記第１の電源により前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記第１の電源による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させることが好ましい。
前記着色電圧を前記第１の電源により前記エレクトロクロミック素子に印加させる際には、前記第１のスイッチ部、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部は、図８に示すような通電状態となる。
本制御における前記しきい値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧範囲の下限値とすることが好ましい。また、本制御における前記エレクトロクロミック素子に印加させる電圧の値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧の値とすることが好ましい。
【００４０】
−エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御−
前記エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御としては、図１４のフローチャートに示すように、前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチから前記第４のスイッチまでの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させた後、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記エレクトロクロミック素子、前記ショート回路及び前記電圧測定手段に前記電源部を接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させることが好ましい。
【００４１】
このように、本制御では、前記電圧測定手段により測定した前記エレクトロクロミック素子の前記電圧の値が、前記エレクトロクロミック素子が所望の着色濃度に応じた前記しきい値より低いと判断したときのみ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させるようにする。このため、前記着色電圧を前記エレクトロクロミック素子に印加し続けるよりも、低消費電力で長時間にわたり前記エレクトロクロミック素子の着色濃度を保持するように制御できるとともに、前記エレクトロクロミック素子の劣化を抑制することができる。
【００４２】
なお、本制御において、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させることは、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子に追加着色電圧の印加を調整させることとしてもよい。
前記追加着色電圧は、前記相関データテーブルに基づいて決定される、所望の着色状態とした前記エレクトロクロミック素子の電圧の値の近傍であることが好ましい。前記追加着色電圧の印加時間としては、着色電圧の印加時間以下が好ましい。
前記追加着色電圧を印加する際に、前記ショート回路が接続されていても、接続されていなくてもよい。
前記追加着色電圧を印加した後、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部の通電状態をオフにすることにより、前記エレクトロクロミック素子、前記ショート回路、及び前記電圧測定手段から前記電源部を分離させ、前記電圧測定手段により前記電圧の値の監視を継続するようにしてもよい。
また、以下の制御のように、あらかじめ設定した保持時間以上であると判定したとき、前記電圧の値の監視を終了するようにしてもよい。
【００４３】
前記エレクトロクロミック素子を着色保持状態にする他の制御としては、図１５のフローチャートに示すように、前記制御部が、前記第５スイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に並列に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させた後、前記保持時間の計測を開始させ、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させ、いずれのタイミングであっても前記保持時間がしきい値以上であると判定したときには処理を終了させることが好ましい。
本制御における前記しきい値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、所望の着色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧範囲の下限値とすることが好ましい。また、本制御における前記エレクトロクロミック素子に印加させる電圧の値は、前記追加着色電圧の値とすることが好ましい。
【００４４】
−エレクトロクロミック素子を段階的に消色状態にする制御−
前記エレクトロクロミック素子を段階的に消色状態にする制御としては、図１６のフローチャートに示すように、前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部まで通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を電気的に分離させた後、前記可変抵抗の抵抗値を変化させて前記エレクトロクロミック素子から電荷を放出させることが好ましい。また、前記可変抵抗の抵抗値を段階的に変化させることにより、前記エレクトロクロミック素子を階調制御することができる。
【００４５】
このように、本制御では、前記エレクトロクロミック素子、前記ショート回路及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させ、前記可変抵抗の前記抵抗値を着色状態の前記エレクトロクロミック素子の抵抗値より低い抵抗値に設定することにより、前記エレクトロクロミック素子から放電電流が発生し着色状態から段階的に消色状態に制御することができる。
【００４６】
また、前記エレクトロクロミック素子を着色状態から消色状態にするには、前記可変抵抗の前記抵抗値を限りなく小さい値としてもよい。前記限りなく小さい値としては、部材及び構成により変化するが、例えば、５０Ω以下が好ましく、１０Ω以下がより好ましい。前記可変抵抗の前記抵抗値を前記限りなく小さい値とすると、前記エレクトロクロミック素子の両電極間の電位差がほぼなくなり、効率よく前記エレクトロクロミック素子から放電させ、両電極を平衡状態にすることができる。このため、前記エレクトロクロミック素子に前記消色電圧を印加しないことから、両電極が非平衡状態になりにくくなり、前記エレクトロクロミック素子の劣化を抑制しながら消色状態にすることができる。更に、前記エレクトロクロミック素子に消色電圧を印加しないため、消費電力を低減することができる。
なお、前記可変抵抗の前記抵抗値を限りなく小さい値とする代わりに、前記可変抵抗を接続しない他のショート回路を並設し、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続するようにしてもよい。
【００４７】
前記エレクトロクロミック素子を消色状態にする他の制御としては、図１７のフローチャートに示すように、前記制御部が、前記第５スイッチ部をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に並列に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子、及び前記電圧測定手段から前記電源部を分離させた後、前記可変抵抗の抵抗値を限りなく小さい値とし、前記第５スイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から前記ショート回路を分離させ、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、本処理を終了させ、前記電圧の値がしきい値以下でないと判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させることが好ましい。
本制御における前記しきい値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、消色状態に応じた前記エレクトロクロミック素子の電圧範囲の上限値とすることが好ましい。また、本制御における前記エレクトロクロミック素子に印加させる電圧の値は、前記相関データテーブルに基づき決定される、前記消色電圧の値とすることが好ましい。
【００４８】
このように、本制御では、前記エレクトロクロミック素子の両電極間の電圧の値と、前記相関データテーブルの値と比較することにより、前記エレクトロクロミック素子に着色残り（消え残り）があるかを判定することが可能となり、必要に応じて前記消色電圧を印加して着色残りを解消することができる。
【００４９】
ここで、本発明の素子制御装置を用いた本発明の素子制御の一例について図面を参照して説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
【００５０】
まず、本発明の素子制御装置が行うエレクトロクロミック素子を着色保持状態にする制御を、図１４に示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１を参照しながら説明する。
なお、本処理の開始段階では、図１において、ＥＣ素子１１０が着色状態となっている。
【００５１】
Ｓ１０１：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より高い前記抵抗値に可変抵抗１２１を設定する。
着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より高い抵抗値としては、高いほど好ましい。具体的には、前記エレクトロクロミック素子が前記エレクトロクロミック素子の場合、前記抵抗値の上限値は、５０ｋΩ以上が好ましく、１００ｋΩ以上がより好ましい。前記上限値が前記好ましい範囲であると、前記エレクトロクロミック素子から放出される電荷を低減できるため、着色保持性能であるメモリー性を向上させることができる。なお、前記上限値は、前記エレクトロクロミック素子の構成が異なると、大きく変化する。
Ｓ１０２：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオンに切り換え、ショート回路１２０をＥＣ素子１１０に並列に接続させる。
Ｓ１０３：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号までのスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から、電源部１５１を分離させる。
Ｓ１０４：制御部１４０は、電圧測定手段１６０に電圧測定制御信号１４３を出力して、ＥＣ素子１１０の両電極間の電圧の値の測定を開始させ、得られた電圧の値の信号を出力させる。
Ｓ１０５：制御部１４０は、前記電圧の値がしきい値以下であると判定すると処理をＳ１０６に移行させ、前記電圧の値がしきい値以下でないと判定すると前記電圧の値の監視を継続する。
Ｓ１０６：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオンに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０を電源部１５１に接続させる。
Ｓ１０７：制御部１４０は、第１の電源１５２に電圧制御信号１４１を出力して、ＥＣ素子１１０に対して前記追加着色電圧を印加させる。
Ｓ１０８：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させ、処理をＳ１０４に移行する。
【００５２】
次に、本発明の素子制御装置が行うエレクトロクロミック素子を着色保持状態にする他の制御を、図１５に示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１を参照しながら説明する。
本制御は、図１４に示した着色保持状態にする制御のフローチャートとは異なり、着色状態を保持する時間を設定し、保持時間以上であると判定すると本処理を終了するようにしている。
なお、本処理の開始段階では、図１において、ＥＣ素子１１０が着色状態となっている。
【００５３】
Ｓ２０１：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より高い前記抵抗値に可変抵抗１２１を設定する。
Ｓ２０２：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオンに切り換え、ショート回路１２０をＥＣ素子１１０に並列に接続させる。
Ｓ２０３：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させる。
Ｓ２０４：制御部１４０は、内部のクロックなどに基づいて保持時間Ｔの計測を開始する。
Ｓ２０５：制御部１４０は、電圧測定手段１６０に電圧測定制御信号１４３を出力して、ＥＣ素子１１０の両電極間の電圧の値の測定を開始させ、得られた電圧の値の信号を出力させる。なお、Ｓ２１０から移行した場合は、引き続き前記電圧の値を測定する。
Ｓ２０６：制御部１４０は、前記保持時間がしきい値以上であると判定すると本処理を終了させ、前記電圧の値がしきい値以上でないと判定すると処理をＳ２０７に移行する。
Ｓ２０７：制御部１４０は、前記電圧の値がしきい値以下であると判定すると処理をＳ２０８に移行させ、前記電圧の値がしきい値以下でないと判定すると処理をＳ２０６に移行する。
Ｓ２０８：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオンに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０を電源部１５１に接続させる。
Ｓ２０９：制御部１４０は、第１の電源１５２に電圧制御信号１４１を出力して、ＥＣ素子１１０に対して前記追加着色電圧を印加する。
Ｓ２１０：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させ、処理をＳ２０５に移行する。
【００５４】
次に、本発明の素子制御装置が行うエレクトロクロミック素子を段階的に消色状態にする制御を、図１６に示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１を参照しながら説明する。
なお、本処理の開始段階では、図１において、ＥＣ素子１１０が着色状態となっている。
【００５５】
Ｓ３０１：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より高い前記抵抗値に可変抵抗１２１を設定する。
Ｓ３０２：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオンに切り換え、ショート回路１２０をＥＣ素子１１０に並列に接続させる。
Ｓ３０３：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させる。
Ｓ３０４：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より低い前記抵抗値に可変抵抗１２１を設定して、本処理を終了する。
【００５６】
次に、本発明の素子制御装置が行うエレクトロクロミック素子を消色状態にする制御を、図１７に示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって図１を参照しながら説明する。
なお、本処理の開始段階Ｓ４０１では、図１において、ＥＣ素子１１０が着色状態となっている。
【００５７】
Ｓ４０２：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、着色状態のＥＣ素子１１０の抵抗値より高い前記抵抗値に可変抵抗１２１を設定する。
Ｓ４０３：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオンに切り換え、ショート回路１２０をＥＣ素子１１０に並列に接続させる。
Ｓ４０４：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させる。
Ｓ４０５：制御部１４０は、ショート回路１２０の可変抵抗１２１に抵抗値制御信号１４２を出力して、ショート回路１２０の可変抵抗１２１の抵抗値を限り無く小さくする。
Ｓ４０６：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０からショート回路１２０を分離させる。
Ｓ４０７：制御部１４０は、電圧測定手段１６０に電圧測定制御信号１４３を出力して、ＥＣ素子１１０の両電極間の電圧の値の測定を開始させ、得られた電圧の値の信号を出力させる。
Ｓ４０８：制御部１４０は、前記電圧の値がしきい値以下であると判定すると、ＥＣ素子１１０が消色状態になったとして本処理を終了させ、前記電圧の値がしきい値以下でないと判定すると処理をＳ４０９に移行する。
Ｓ４０９：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオンに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０を電源部１５１に接続させる。
Ｓ４１０：制御部１４０は、第１の電源１５２に電圧制御信号１４１を出力して、ＥＣ素子１１０に対して消色電圧を印加させる。
Ｓ４１１：制御部１４０は、前記第１のスイッチ制御信号から前記第４のスイッチ制御信号を出力して、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させる。
Ｓ４１２：制御部１４０は、前記第５のスイッチ制御信号を出力して、第５のスイッチ部１３５の通電状態をオンに切り換え、ショート回路１２０をＥＣ素子１１０に並列に接続させ、処理をＳ４０６に移行する。
【実施例】
【００５８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５９】
（実施例１）
図１に示した素子制御装置１０を用いて、図６に示した着色状態にするブロック図の回路状態にし、ＥＣ素子１１０の両電極間に着色電圧として３．０Ｖを印加してＥＣ素子１１０を着色状態にさせた。このとき、着色状態のＥＣ素子１１０の表示領域の中心における可視領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の吸収極大波長λｍａｘの透過率を、ファイバマルチチャンネル分光器（装置名：ＵＳＢ４０００、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ社製）により測定し、ＥＣ素子１１０の光の透過率が７５％から２０％に変化したことを確認した。
次に、図１５に示した着色保持状態にする制御のフローチャートにしたがって、可変抵抗１２１の抵抗値を２０ｋΩに設定し、図９に示した消色状態にするブロック図の回路状態にしてショート回路１２０をＥＣ素子１１０に接続した後、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させた。着色保持時間を２０時間に設定し、電圧測定手段１６０により測定した電圧の値を、あらかじめ測定して得た前記相関データテーブルの電圧の値（しきい値）と比較し、測定した電圧の値が前記しきい値以下であると判定すると、追加着色電圧をＥＣ素子１１０に印加するようにした。追加着色電圧をＥＣ素子１１０に印加した条件を３．０Ｖで３秒間とした。着色状態にさせてから２０時間経過後の着色濃度を前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定して以下の基準で判定した。更に、前記着色電圧及び前記追加着色電圧を２．６Ｖ、２．８Ｖにそれぞれ設定したときの評価も、前記着色電圧及び前記追加着色電圧を３．０Ｖに設定したときの評価と同様に行った。結果を表１に示す。
［評価基準］
◎：初期着色濃度に対して測定時の着色濃度の変化量が１％未満
○：初期着色濃度に対して測定時の着色濃度の変化量が１％以上５％未満
×：初期着色濃度に対して測定時の着色濃度の変化量が５％以上
【００６０】
次に、図９に示した消色状態にするブロック図の回路状態にし、１．０Ｖの消色電圧を着色状態のＥＣ素子１１０に印加して、ＥＣ素子１１０を消色させた。消色状態のＥＣ素子１１０の黄変度合いの指標としてのイエローインデックス（ＹＩ）値を、前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定し、以下の基準で判定した。結果を表１に示す。
［評価基準］
◎：初期値からの変動（ΔＹＩ）が５未満
○：初期値からの変動（ΔＹＩ）が５以上１０未満
×：初期値からの変動（ΔＹＩ）が１０以上
【００６１】
（比較例１）
実施例１において、着色保持のために前記着色電圧を２０時間印加し続けた以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例２）
実施例１において、前記着色電圧を振幅が３．０Ｖ、周期が１秒間のパルス発振とし、パルスのＤｕｔｙ比を０．１％及び１０％に変えた以外は、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００６３】
【表１】
2017211631.tif 000003
【００６４】
表１より、実施例１では、着色状態が２０時間維持でき、前記エレクトロクロミック素子の劣化の１つである黄変も抑制できたことが確認できた。
比較例１では、黄変が大きく表れて前記エレクトロクロミック素子が劣化しており、着色保持もできないことが確認できた。
比較例２では、実施例１と比較して直流の着色電圧をパルス発振させると、黄変が大きく表れて前記エレクトロクロミック素子が劣化しており、着色保持もできないことが確認できた。また、着色保持時間が長いほどこの傾向が大きくなることが確認できた。
【００６５】
（実施例２）
図１に示した素子制御装置１０を用いて、図６に示した着色状態にするブロック図の回路状態にし、ＥＣ素子１１０の両電極間に着色電圧として３．０Ｖを印加してＥＣ素子１１０を着色状態にさせた。このとき、着色状態のＥＣ素子１１０の表示領域の中心における可視領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の吸収極大波長λｍａｘの透過率を、前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定し、ＥＣ素子１１０の光の透過率が７５％から２０％に変化したことを確認した。
次に、図１６のフローチャートに示すように、可変抵抗１２１の抵抗値を２０ｋΩに設定し、図９に示した回路状態にしてショート回路１２０をＥＣ素子１１０に接続した後、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させた。可変抵抗１２１の抵抗値を５ｋΩ、３ｋΩ、及び１ｋΩの順にそれぞれ設定し、図１４のフローチャートに示すように、ＥＣ素子１１０を濃色状態から淡色状態へ段階的に移行させたときのＥＣ素子１１０の前記透過率を、実施例１と同様にして測定し、実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
2017211631.tif 000004
【００６７】
表２より、実施例２では、前記可変抵抗の抵抗値を段階的に低下させ、前記エレクトロクロミック素子の電荷を段階的に放出させることにより、前記電源の電圧を変更することなく前記エレクトロクロミック素子を所望の着色濃度に階調制御できることが確認できた。
【００６８】
（実施例３）
実施例１においてＥＣ素子１１０を着色状態にするときと同様に、図１に示した素子制御装置１０を用いて、図６に示した回路状態にし、ＥＣ素子１１０の両電極間に着色電圧として３．０Ｖを印加してＥＣ素子１１０を着色状態にさせた。このとき、着色状態のＥＣ素子１１０の表示領域の中心における可視領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の吸収極大波長λｍａｘの透過率を、前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定し、ＥＣ素子１１０の光の透過率が７５％から２０％に変化したことを確認した。
次に、図１７に示した消色状態にする制御のフローチャートにしたがって、可変抵抗１２１の抵抗値を２０ｋΩに設定し、図９に示した回路状態にしてショート回路１２０をＥＣ素子１１０に接続した後、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させ、可変抵抗１２１の抵抗値を１０Ωに設定した。前記電圧の値の測定を開始し、前記電圧の値が前記しきい値以下であると判定したときに、着色状態から消色状態に変わるサイクルが１回完了したとみなし、これを１０，０００回繰り返した後、前記ＹＩ値を前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定し、以下の基準で判定した。また、前記着色電圧及び前記消色電圧を０．５Ｖに設定したときの評価も行った。結果を表３に示す。
◎：初期値からの変動（ΔＹＩ）が５未満
○：初期値からの変動（ΔＹＩ）が５以上１０未満
×：初期値からの変動（ΔＹＩ）が１０以上
【００６９】
（比較例３）
実施例３において、消色状態にする制御時にショート回路１２０を用いずに、図９に示した消色状態にするブロック図の回路状態にし、１．０Ｖの消色電圧を印加して、着色状態から消色状態にしたことを１サイクルとした以外は、実施例３と同様に評価した。結果を表３に示す。
【００７０】
【表３】
2017211631.tif 000005
【００７１】
表３より、実施例３では、前記ショート回路を用いて消色状態にする制御を用いることにより、前記電源部などの前記素子制御装置を劣化させずに消色状態にできることが確認できた。
【００７２】
（実施例４）
＜消費電力評価＞
素子制御装置１０への電源部１５１として、ボタン電池（商品名：ＳＲ６２１Ｗ、ソニー株式会社製）を２個直列につなぎ、図１に示した素子制御装置１０を用いて、図６に示した回路状態にし、ＥＣ素子１１０の両電極間に着色電圧として、３．０Ｖを印加し、ＥＣ素子１１０を着色状態にさせた。このとき、着色状態のＥＣ素子１１０の表示領域の中心における可視領域（４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）の吸収極大波長λｍａｘの透過率を、前記ファイバマルチチャンネル分光器により測定し、ＥＣ素子１１０の光の透過率が７５％から２０％へ変化したことを確認した。
次に、図１７に示した消色状態にする制御のフローチャートにしたがって、可変抵抗１２１の抵抗値Ｒ１を２０ｋΩに設定し、図９に示した回路状態にしてショート回路１２０をＥＣ素子１１０に接続した後、ＥＣ素子１１０、ショート回路１２０、及び電圧測定手段１６０から電源部１５１を分離させ、可変抵抗１２１の抵抗値を１０Ωに設定した。
ショート回路の電圧の値の測定を開始し、電圧測定手段１６０により測定した電圧の値を、あらかじめ測定して得た前記相関データテーブルの電圧の値（しきい値）と比較し、測定した電圧の値が前記しきい値以下であると判定したときに、消色電圧１．０Ｖを印加した。
前記電圧の値が前記しきい値以下であると判定したときに、着色状態から消色状態に変わるサイクルを一回とみなし、電池寿命が尽きるまでにＥＣ素子１１０の着消色を何回繰り返すことができるかにより前記ボタン電池の消費電力を評価した。電源部１５１の前記ボタン電池を替え、同様の手順で５回行い、繰り返し回数の平均値を求めた。結果を表４に示す。
【００７３】
（比較例４）
実施例４において、消色状態にする制御時に、ショート回路１２０を用いずに、図９に示した消色状態にする回路状態にした以外は、実施例４と同様に評価した。結果を表４に示す。
【００７４】
【表４】
2017211631.tif 000006
【００７５】
表４より、実施例４から、ショート回路でエレクトロクロミック素子の電荷を放出させることにより、消色駆動時の消費電力を削減することでき、発色と消色の繰り返し回数を向上させることができることがわかった。また、比較例４では、ショート回路を用いずにエレクトロクロミック素子の電荷を放出させた場合においては、前記発色と消色の繰り返し回数がショート回路を用いた場合の約１／２まで減少し、消費電力が大きいことがわかった。
【００７６】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に電気的に接続され、前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整する電源部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の一方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第１のスイッチ部と、前記電源部と前記エレクトロクロミック素子の他方の電極との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第２のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極と基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第３のスイッチ部と、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極と前記基準電位との間に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第４のスイッチ部と、可変抵抗、及び前記可変抵抗に電気的に接続され、通電状態をオンオフに切り換え可能な第５のスイッチ部を有し、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続されるショート回路と、前記エレクトロクロミック素子に並列に接続され、前記電圧の値を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段が測定した電圧の値に基づき、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる制御部とを有することを特徴とする素子制御装置である。
＜２＞  前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチから前記第４のスイッチまでの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させた後、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる前記＜１＞に記載の素子制御装置である。
＜３＞  前記制御部が、前記第５スイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に並列に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を分離させた後、前記保持時間の計測を開始させ、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させ、いずれのタイミングであっても前記保持時間がしきい値以上であると判定したときには処理を終了させる前記＜１＞に記載の素子制御装置である。
＜４＞  前記制御部が、前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に接続させ、前記第１のスイッチから前記第４のスイッチまで通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から、前記電源部を電気的に分離させた後、前記可変抵抗の抵抗値を変化させて前記エレクトロクロミック素子から電荷を放出させる前記＜１＞に記載の素子制御装置である。
＜５＞  前記制御部が、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子に電圧が印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記電源部による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させる前記＜１＞に記載の素子制御装置である。
＜６＞  前記制御部が、前記第５スイッチ部をオンに切り換え、前記ショート回路を前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段に並列に接続させ、前記第１のスイッチ部から前記第４のスイッチ部までの通電状態をオフに切り換え、前記ショート回路、前記エレクトロクロミック素子、及び前記電圧測定手段から前記電源部を分離させた後、前記可変抵抗の抵抗値を限りなく小さい値とし、前記第５スイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記電圧測定手段から前記ショート回路を分離させ、前記電圧の値がしきい値以下であると判定したとき、本処理を終了させ、前記電圧の値がしきい値以下でないと判定したとき、前記第１のスイッチ部及び前記第４のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記エレクトロクロミック素子及び前記ショート回路を前記電源部に接続させ、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を調整させる前記＜１＞に記載の素子制御装置である。
＜７＞  前記電源部が、前記エレクトロクロミック素子の一方の電極に接続される第１の電源と、前記エレクトロクロミック素子の他方の電極に接続される第２の電源とを有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の素子制御装置である。
＜８＞  前記制御部が、前記第１のスイッチ部及び前記第２のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記第１の電源と前記第２の電源との電位差を前記着色電圧として前記エレクトロクロミック素子に印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記第１の電源及び前記第２の電源による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させる前記＜７＞に記載の素子制御装置である。
＜９＞  前記制御部が、前記第１のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をオンに切り換え、前記第２のスイッチ部、及び前記第３のスイッチ部の通電状態をオフに切り換え、前記第１の電源により前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加させ、前記電圧測定手段が測定した電圧の値がしきい値以上であると判定したとき、前記第１の電源による前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加を停止するように調整させる前記＜７＞に記載の素子制御装置である。
＜１０＞  エレクトロクロミック素子と、第１のスイッチ部と、第２のスイッチ部と、第３のスイッチ部と、第４のスイッチ部と、第５のスイッチ部と、電源部と、可変抵抗と、電圧測定手段と、制御部とを有する素子制御装置において、前記電源部により前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加し、前記エレクトロクロミック素子の電圧の値を、前記電圧測定手段を用いて測定し、前記電圧測定手段が測定した前記電圧の値に基づき、前記第１のスイッチ部、前記第２のスイッチ部、前記第３のスイッチ部、前記第４のスイッチ部、及び前記第５のスイッチ部の通電状態をそれぞれ切り換え、前記制御部により前記電源部から印加される電圧を、前記電源部を用いて調整させることを含む素子制御方法である。
【００７７】
前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の素子制御装置、及び前記＜１０＞に記載の素子制御方法は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１０  素子制御装置
１１０  エレクトロクロミック素子
１１１  第１の基板
１１２  第１の電極
１１３  第１のエレクトロクロミック層
１１４  電解質
１１５  第２の電極
１１６  第２の基板
１１７  第２のエレクトロクロミック層
１１８  エレクトロクロミック組成物
１２０  ショート回路
１２１  可変抵抗
１３１  第１のスイッチ部
１３２  第２のスイッチ部
１３３  第３のスイッチ部
１３４  第４のスイッチ部
１３５  第５のスイッチ部
１４０  制御部
１４１  電圧制御信号
１４２  抵抗値制御信号
１４３  電圧測定制御信号
１４４  スイッチ制御信号
１５１  電源部
１６０  電圧測定手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開２００６−１５３９２５号公報
【図１】
2017211631.tif 000007
【図２】
2017211631.tif 000008
【図３】
2017211631.tif 000009
【図４】
2017211631.tif 000010
【図５】
2017211631.tif 000011
【図６】
2017211631.tif 000012
【図７】
2017211631.tif 000013
【図８】
2017211631.tif 000014
【図９】
2017211631.tif 000015
【図１０】
2017211631.tif 000016
【図１１】
2017211631.tif 000017
【図１２】
2017211631.tif 000018
【図１３】
2017211631.tif 000019
【図１４】
2017211631.tif 000020
【図１５】
2017211631.tif 000021
【図１６】
2017211631.tif 000022
【図１７】
2017211631.tif 000023