(57)【要約】【課題】光物性の変化を面内で均一に起こすことができるエレクトロクロミック素子を提供する。【解決手段】エレクトロクロミック素子１は、互いに対向して配置された一対の基板１０及び１１と、一対の基板１０及び１１の互いに対向する主面１０ａ及び１１ａの各々に設けられた一対の透光性導電膜２０及び２１と、一対の透光性導電膜２０及び２１の間に設けられたエレクトロクロミック層３０と、一対の透光性導電膜２０及び２１の少なくとも一方のエレクトロクロミック層３０側の主面２０ａに設けられたパターン配線４０と、パターン配線４０の表面のうち、主面２０ａとは反対側の上面４０ａと主面２０ａに交差する方向に沿った側面４０ｂとを覆う絶縁層５０とを備える。【選択図】図１
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【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基板と、
前記一対の基板の互いに対向する第１主面の各々に設けられた一対の透光性導電膜と、
前記一対の透光性導電膜の間に設けられたエレクトロクロミック層と、
前記一対の透光性導電膜の少なくとも一方の前記エレクトロクロミック層側の第２主面に設けられたパターン配線と、
前記パターン配線の表面のうち、前記第２主面とは反対側の第１面と前記第２主面に交差する方向に沿った第２面とを覆う絶縁層とを備える
エレクトロクロミック素子。
【請求項２】
前記絶縁層は、不透明な絶縁材料から形成されている
請求項１に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項３】
前記絶縁材料は、樹脂材料である
請求項２に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項４】
前記絶縁層は、酸化膜である
請求項１又は２に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項５】
前記パターン配線は、ストライプ状に形成されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項６】
前記パターン配線は、格子状に形成されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項７】
前記絶縁層は、格子状の前記パターン配線の交差部において、他の部分より膜厚が大きい
請求項６に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項８】
前記絶縁層は、格子状の前記パターン配線の交差部において、他の部分より線幅が大きい
請求項６に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項９】
さらに、前記一対の透光性導電膜の前記一方に電力を供給するための、前記パターン配線に接続された給電部を備え、
前記絶縁層は、前記給電部に近づく程、膜厚が大きくなる
請求項１〜６のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項１０】
さらに、前記一対の透光性導電膜の前記一方に電力を供給するための、前記パターン配線に接続された給電部を備え、
前記絶縁層は、前記給電部に近づく程、線幅が大きくなる
請求項１〜６のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項１１】
前記パターン配線は、
線幅が３０μｍ以上の第１配線と、
線幅が３０μｍより小さい第２配線とを有する
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項１２】
前記エレクトロクロミック層と前記パターン配線とは、間に前記絶縁層が介在することで、互いに接触していない
請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエレクトロクロミック素子。
【請求項１３】
互いに対向して配置された一対の基板と、
前記一対の基板の互いに対向する第１主面の各々に設けられた一対の透光性導電膜と、
前記一対の透光性導電膜の間に設けられたエレクトロクロミック層と、
前記一対の透光性導電膜の少なくとも一方の前記エレクトロクロミック層側の第２主面と反対側の第３主面に設けられたパターン配線と、
前記パターン配線の平面視形状に沿って前記パターン配線が平面視において内側に位置するように前記第２主面に設けられた絶縁層とを備える
エレクトロクロミック素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン配線を備えるエレクトロクロミック素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界を印加することによって、光物性を変化させるエレクトロクロミック素子が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、基材上に、第１透明導電膜と、電解層と、第２透明導電膜とが順に形成され、第１透明導電膜中に金属グリッド電極を有するエレクトロクロミック素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のエレクトロクロミック素子では、金属グリッド電極の近傍に電界が集中し、光物性の変化が局在化するという問題がある。したがって、従来のエレクトロクロミック素子では、光物性の変化を面内で均一に起こすことができない。
【０００５】
そこで、本発明は、光物性の変化を面内で均一に起こすことができるエレクトロクロミック素子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】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るエレクトロクロミック素子は、互いに対向して配置された一対の基板と、前記一対の基板の互いに対向する第１主面の各々に設けられた一対の透光性導電膜と、前記一対の透光性導電膜の間に設けられたエレクトロクロミック層と、前記一対の透光性導電膜の少なくとも一方の前記エレクトロクロミック層側の第２主面に設けられたパターン配線と、前記パターン配線の表面のうち、前記第２主面とは反対側の第１面と前記第２主面に交差する方向に沿った第２面とを覆う絶縁層とを備える。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るエレクトロクロミック素子は、互いに対向して配置された一対の基板と、前記一対の基板の互いに対向する第１主面の各々に設けられた一対の透光性導電膜と、前記一対の透光性導電膜の間に設けられたエレクトロクロミック層と、前記一対の透光性導電膜の少なくとも一方の前記エレクトロクロミック層側の第２主面と反対側の第３主面に設けられたパターン配線と、前記パターン配線の平面視形状に沿って前記パターン配線が平面視において内側に位置するように前記第２主面に設けられた絶縁層とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るエレクトロクロミック素子によれば、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るエレクトロクロミック素子の断面図である。
【図２】実施の形態１に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線及び絶縁層の一部を示す平面図である。
【図３】実施の形態１に係るエレクトロクロミック素子の調光状態の断面図である。
【図４】実施の形態１に係るエレクトロクロミック素子の調光状態のパターン配線、絶縁層及び析出した金属薄膜の一部を示す平面図である。
【図５】実施の形態１の変形例１に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線及び絶縁層の一部を示す平面図である。
【図６】実施の形態１の変形例２に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線及び絶縁層の一部を示す平面図及び断面図である。
【図７】実施の形態１の変形例３に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線及び絶縁層の一部を示す平面図及び断面図である。
【図８】実施の形態１の変形例４に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線及び絶縁層の一部を示す平面図である。
【図９】実施の形態２に係るエレクトロクロミック素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略同じなどの「略」を用いた表現を用いている。例えば、略同じは、完全に同じであることを意味するだけでなく、実質的に同じ、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。他の「略」を用いた表現についても同様である。
【００１２】
（実施の形態１）
［構成］
まず、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の断面図である。
【００１３】
本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１は、板状のデバイスである。図１において、エレクトロクロミック素子１の厚み方向をｚ軸方向とし、当該厚み方向に直交し、かつ、互いに直交する２つの方向をｘ軸方向及びｙ軸方向とする。エレクトロクロミック素子１は、ｘｙ平面に平行な主面（具体的には、面積が最大の面）を有する。なお、本明細書において、「平面視」とは、当該主面を正面から見た場合、すなわち、厚み方向（ｚ軸方向）に見た場合を意味する。
【００１４】
図１に示すように、エレクトロクロミック素子１は、一対の基板１０及び１１と、一対の透光性導電膜２０及び２１と、エレクトロクロミック層３０と、パターン配線４０と、絶縁層５０と、封止部材６０とを備える。エレクトロクロミック素子１では、一対の透光性導電膜２０及び２１間に電圧が印加された場合に、エレクトロクロミック層３０の光物性が変化する。例えば、エレクトロクロミック素子１は、電圧の印加及び非印加に応じて、光透過状態（光透過モード）及び調光状態（調光モード）を選択的に変化させることができる。
【００１５】
光透過状態（光透過モード）は、エレクトロクロミック素子１に入射する光（例えば、可視光）を透過させる状態（モード）である。このときの光の透過率は、例えば、十分に高く、エレクトロクロミック素子１は、透明状態を実現する。本実施の形態では、エレクトロクロミック素子１は、電圧が印加されていない場合に光透過状態を実現する。
【００１６】
調光状態（調光モード）は、エレクトロクロミック素子１に入射する光を、散乱、反射、又は、波長変換（具体的には、光の変色）させる状態（モード）である。本実施の形態では、エレクトロクロミック素子１は、電圧が印加されている場合に調光状態を実現する。
【００１７】
本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１は、例えば、建造物又は車両などの窓に利用することができる。具体的には、エレクトロクロミック素子１は、複層ガラスの内部空間に封止される。このとき、複層ガラスには、エレクトロクロミック素子１だけでなく、有機ＥＬ素子などの発光素子を封止してもよい。これにより、複層ガラスは、例えば、照明、鏡、情報表示などの用途に利用可能な、いわゆるスマートウィンドウとして利用することができる。
【００１８】
以下では、エレクトロクロミック素子１の各構成要素について詳細に説明する。
【００１９】
［一対の基板］
一対の基板１０及び１１は、透光性を有し、可視光の少なくとも一部を透過させる。具体的には、一対の基板１０及び１１は、透明（光透過率が十分に高い）な平板である。
【００２０】
一対の基板１０及び１１は、図１に示すように、互いに対向して配置されている。具体的には、一対の基板１０及び１１は、互いの距離が一定になるように、すなわち、平行に配置されている。
【００２１】
本実施の形態では、一対の基板１０及び１１の各々の主面には、一対の透光性導電膜２０及び２１が設けられている。例えば、図１に示すように、基板１０の主面（第１主面）１０ａには、透光性導電膜２０が設けられている。一対の基板１０及び１１は、一対の透光性導電膜２０及び２１と、パターン配線４０及び絶縁層５０と、エレクトロクロミック層３０と、封止部材６０とを挟んで位置している。
【００２２】
一対の基板１０及び１１は、略同じ形状及び略同じ大きさを有する。具体的には、一対の基板１０及び１１の平面視形状は、略矩形である。例えば、一対の基板１０及び１１は、縦が１０ｃｍ以上５００ｃｍ以下、横が１０ｃｍ以上５００ｃｍ以下の矩形である。
【００２３】
あるいは、一対の基板１０及び１１の平面視形状は、正方形などのその他多角形、又は、円形若しくは楕円形などいかなる形状でもよい。一対の基板１０及び１１の各々の厚さは、例えば、１ｍｍであるが、これに限定されない。なお、一対の基板１０及び１１は、互いに異なる形状及び異なる大きさを有してもよい。
【００２４】
一対の基板１０及び１１は、例えば、互いに同じ材料から形成される。一対の基板１０及び１１としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス、高屈折率ガラスなどのガラス基板、又は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの樹脂基板を利用することができる。一対の基板１０及び１１は、例えばリジッド基板であるが、フレキシブル基板でもよい。フレキシブル基板は、例えば、樹脂基材又は薄膜ガラスなどから形成される。一対の基板１０及び１１は、互いに異なる材料から形成されてもよい。
【００２５】
［一対の透光性導電膜］
一対の透光性導電膜２０及び２１は、透光性を有し、可視光の少なくとも一部を透過させる。具体的には、一対の透光性導電膜２０及び２１は、膜厚が略均一の透明な導電膜である。一対の透光性導電膜２０及び２１間に所定の電圧が印加された場合に、エレクトロクロミック層３０の光物性が変化する。
【００２６】
一対の透光性導電膜２０及び２１は、互いに対向して配置されている。一対の透光性導電膜２０及び２１は、パターン配線４０及び絶縁層５０と、エレクトロクロミック層３０とを挟んで位置している。具体的には、一対の透光性導電膜２０及び２１は、一対の基板１０及び１１の互いに対向する主面の各々に設けられている。例えば、透光性導電膜２０は、基板１０の主面１０ａに積層されている。透光性導電膜２１は、基板１１の主面１１ａに積層されている。
【００２７】
一対の透光性導電膜２０及び２１はそれぞれ、スパッタリング法、蒸着法などによって導電膜を形成し、形成した導電膜をパターニングすることで形成される。このとき、一対の透光性導電膜２０及び２１は、基板１０及び１１の各々に直接積層されていなくてもよく、例えば、透光性を有するアンダーコート層を介して基板１０及び基板１１の各々に形成されてもよい。
【００２８】
一対の透光性導電膜２０及び２１は、略同じ形状及び略同じ大きさを有する。具体的には、一対の透光性導電膜２０及び２１の平面視形状は、一対の基板１０及び１１と略同じであり、略矩形であるが、これに限定されない。一対の透光性導電膜２０及び２１の厚さは、例えば、２００ｎｍであるが、これに限定されない。
【００２９】
一対の透光性導電膜２０及び２１は、例えば、同じ材料から形成される。一対の透光性導電膜２０及び２１としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）などの透明金属酸化物を用いることができる。また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子、カーボンナノチューブ又は銀ナノロッドなどを用いてもよい。
【００３０】
［エレクトロクロミック層］
エレクトロクロミック層３０は、一対の透光性導電膜２０及び２１の間に設けられている。具体的には、エレクトロクロミック層３０は、一対の透光性導電膜２０及び２１に挟まれて、各々に接触して位置している。
【００３１】
エレクトロクロミック層３０は、電解質を含んでいる。具体的には、エレクトロクロミック層３０は、金属イオンを含有する電解質が溶解した高分子材料などから形成される。本実施の形態では、エレクトロクロミック層３０は、銀イオンを含む銀溶液である。
【００３２】
金属イオンは、銀イオンに限らず、例えば、銅イオンなどでもよい。金属イオンを含む電解質としては、例えば、硝酸銀、酢酸銀又は塩化銅などを用いることができる。高分子材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリブチルアルコールなどを用いることができる。
【００３３】
エレクトロクロミック層３０は、一対の透光性導電膜２０及び２１に印加される電圧に応じて、光物性を変化させる。本実施の形態では、一対の透光性導電膜２０及び２１に所定の電圧が印加された場合に、金属（具体的には、銀）が一対の透光性導電膜２０及び２１の一方に析出する。これにより、エレクトロクロミック素子１は、調光状態になる。一方で、一対の透光性導電膜２０及び２１に所定の電圧が印加されない場合には、銀は析出しないので、エレクトロクロミック素子１は、光透過状態になる。エレクトロクロミック素子１の動作の詳細については、後で説明する。
【００３４】
［パターン配線］
パターン配線４０は、透光性導電膜２０のエレクトロクロミック層３０側の主面２０ａに設けられている。具体的には、パターン配線４０は、主面２０ａに直接積層されている。パターン配線４０は、透光性導電膜２０と電気的に導通している。
【００３５】
パターン配線４０は、透光性導電膜２０の面内での電圧降下を抑制するために設けられた補助配線である。パターン配線４０は、透光性導電膜２０より抵抗率が低い導電性材料から形成されている。例えば、パターン配線４０には、シート抵抗が１０Ω／ｓｑ以下の導電性材料を用いることができる。
【００３６】
本実施の形態では、パターン配線４０は、銀ペーストを用いたスクリーン印刷によって形成されるが、これに限定されない。パターン配線４０は、例えば、めっき、リソグラフィ、電界吐出などによって形成されてもよい。導電性材料としては、銀に限らず、例えば、銅、カーボンナノチューブなどを用いることができる。
【００３７】
図２は、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１のパターン配線４０及び絶縁層５０の一部を示す平面図である。なお、図２は、ｚ軸負方向に透光性導電膜２０の主面２０ａを見たときのパターン配線４０及び絶縁層５０の一部を示している。パターン配線４０の外形を破線で、絶縁層５０の外形を実線で示している。
【００３８】
図２に示すように、パターン配線４０は、ストライプ状に形成されている。具体的には、パターン配線４０は、所定幅の直線状（帯状）の複数の配線であって、互いに平行に配置された複数の配線を含んでいる。複数の配線は、例えば、等間隔で配置されているが、ランダムに配置されてもよい。複数の配線の線幅は、例えば、３０μｍ以上２００μｍ以下であるが、これに限定されない。また、配線の線幅は均一でなくてもよい。
【００３９】
パターン配線４０の断面形状は、図１に示すように、略矩形である。パターン配線４０は、上面４０ａ及び側面４０ｂを有する。上面４０ａは、透光性導電膜２０の主面２０ａとは反対側の第１面である。側面４０ｂは、透光性導電膜２０の主面２０ａに直交する方向に沿った第２面である。なお、パターン配線４０の断面形状は、例えば、台形でもよい。つまり、側面４０ｂは、主面２０ａに交差する方向に沿った面であればよく、主面２０ａに垂直でなくてもよい。また、上面４０ａと側面４０ｂとは、滑らかに接続されていてもよい。例えば、パターン配線４０の断面形状は、例えば、略半円形でもよい。
【００４０】
なお、本実施の形態では、パターン配線４０は、透光性導電膜２０の主面２０ａに設けられているが、これに限らない。パターン配線４０は、透光性導電膜２１のエレクトロクロミック層３０側の主面に設けられてもよい。あるいは、パターン配線４０は、一対の透光性導電膜２０及び２１の双方に設けられてもよい。
【００４１】
［絶縁層］
絶縁層５０は、パターン配線４０の表面のうち、上面４０ａと側面４０ｂとを覆う絶縁層である。絶縁層５０は、一対の透光性導電膜２０及び２１間に電圧が印加された場合に、パターン配線４０に電界が集中するのを抑制するために設けられている。
【００４２】
具体的には、絶縁層５０は、エレクトロクロミック層３０とパターン配線４０とが接触しないように設けられている。つまり、本実施の形態では、エレクトロクロミック層３０とパターン配線４０とは、間に絶縁層５０が介在することで、互いに接触していない。具体的には、封止部材６０によって囲まれた領域（アクティブエリア）において、エレクトロクロミック層３０とパターン配線４０とは接触していない。例えば、絶縁層５０は、少なくともアクティブエリア内において、パターン配線４０の表面全体を覆っている。なお、パターン配線４０の表面とは、パターン配線４０の外表面のうち透光性導電膜２０と接触していない部分、すなわち、外部に露出した部分である。
【００４３】
絶縁層５０の平面視形状は、図２に示すように、パターン配線４０の平面視形状と略同じである。つまり、本実施の形態では、絶縁層５０は、ストライプ状に形成されている。また、絶縁層５０は、パターン配線４０の上面４０ａ及び側面４０ｂを覆うので、パターン配線４０より一回り大きく形成されている。言い換えると、絶縁層５０は、平面視においてパターン配線４０が内側に位置するように設けられている。例えば、絶縁層５０の線幅は、３１μｍ以上３００μｍ以下である。絶縁層５０の膜厚は、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。
【００４４】
本実施の形態では、絶縁層５０は、不透明な絶縁材料から形成されている。なお、不透明とは、目視した際に反対側が透けて見えない程度に、可視光に対する透過率が十分に低いことである。例えば、絶縁層５０の光の透過率は、１０％以下である。
【００４５】
絶縁層５０は、所定の波長の光を反射してもよい。すなわち、絶縁層５０は、黒色などの所定の色の絶縁材料から形成されてもよい。絶縁材料の色は、黒には限定されず、例えば、調光時のエレクトロクロミック層３０の色（例えば青色）などでもよい。
【００４６】
絶縁材料は、例えば、樹脂材料である。当該樹脂材料は、例えば、アクリル樹脂などであるが、これに限定されない。絶縁層５０は、例えば、黒色の顔料又は染料を含む樹脂材料をパターン配線４０の表面に塗布することで形成される。
【００４７】
［封止部材］
封止部材６０は、エレクトロクロミック層３０を囲むように一対の基板１０及び１１（具体的には、一対の透光性導電膜２０及び２１）を接続することで、エレクトロクロミック層３０を封止する。例えば、封止部材６０は、一対の基板１０及び１１の平面視形状に沿って、所定形状の環状に形成される。本実施の形態では、一対の基板１０及び１１の平面視形状が略矩形であるので、封止部材６０は、略矩形の枠状に形成される。封止部材６０によって囲まれた領域がエレクトロクロミック素子１のアクティブエリアであり、光物性が変化する領域である。
【００４８】
封止部材６０としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、又は、シリコーン樹脂などの光硬化性又は熱硬化性の接着性樹脂材料を用いることができる。あるいは、封止部材６０としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性の接着性樹脂などを用いてもよい。
【００４９】
なお、封止部材６０は、一対の基板１０及び１１の距離を確保するための粒状のスペーサを含んでもよい。粒状のスペーサとしては、例えば、ガラスビーズ、樹脂ビーズ、シリカ粒子などを用いることができる。
【００５０】
［動作］
続いて、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の動作について説明する。
【００５１】
上述したように、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１は、一対の透光性導電膜２０及び２１間に印加される電圧に応じて、調光状態と光透過状態との２つの状態を実現する。具体的には、エレクトロクロミック素子１は、一対の透光性導電膜２０及び２１間に直流電圧が印加された場合に、調光状態を実現し、一対の透光性導電膜２０及び２１間に電圧が印加されない場合に、光透過状態を実現する。
【００５２】
［調光状態］
図３は、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の調光状態の断面図である。図４は、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の調光状態のパターン配線４０、絶縁層５０及び析出した金属薄膜３１の一部を示す平面図である。なお、図４では、金属薄膜３１に斜線の網掛けを付している。
【００５３】
一対の透光性導電膜２０及び２１間に直流電圧が印加された場合、エレクトロクロミック層３０に含まれる銀イオンが低電位側の導電膜に引き寄せられて電子を受け取る。これにより、金属薄膜が析出する。例えば、図３に示すように、透光性導電膜２０及びパターン配線４０に透光性導電膜２１より低い電位が設定された場合、透光性導電膜２０の表面には、金属薄膜３１が析出する。
【００５４】
本実施の形態では、パターン配線４０の表面が絶縁層５０によって覆われているので、パターン配線４０への電界集中が抑制されて、金属薄膜３１は、絶縁層５０が設けられていない部分に形成される。つまり、図４に示すように、ストライプ状に金属薄膜３１が形成される。
【００５５】
このとき、平面視において、パターン配線４０及び金属薄膜３１はそれぞれ、銀を主成分として含んでいるので、可視光を透過しない。また、本実施の形態では、絶縁層５０は、不透明の樹脂材料から形成されているので、絶縁層５０と透光性導電膜２０とが接触している部分（すなわち、パターン配線４０と金属薄膜３１との間）も可視光を透過しない。したがって、エレクトロクロミック素子１の主面の全体が可視光を透過しないので、調光状態において、エレクトロクロミック素子１の反対側を見えなくすることができる。
【００５６】
［光透過状態］
調光状態のエレクトロクロミック素子１は、一対の透光性導電膜２０及び２１間に逆バイアスの直流電圧又は交流電圧の印加、又は一対の透光性導電膜２０及び２１間をショートした場合に、光透過状態になる。なお、逆バイアスの直流電圧の印加期間が長い場合には、透光性導電膜２１側に金属薄膜が析出するので、印加期間は、金属薄膜３１が銀イオンに変化した後、金属薄膜として析出しない程度の期間で定められる。
【００５７】
光透過状態では、エレクトロクロミック層３０は可視光を透過する。このため、パターン配線４０と絶縁層５０とが設けられた部分を除いて、エレクトロクロミック素子１の主面の略全体が可視光を透過するので、反対側を見えるようにすることができる。なお、パターン配線４０及び絶縁層５０の線幅を小さくすることで、目視ではほとんど確認することができなくなる。このため、エレクトロクロミック素子１の視認性を高めることができる。
【００５８】
なお、印加する電圧とエレクトロクロミック素子１の光学状態との関係は、上述した例に限らない。エレクトロクロミック層３０として用いる材料に応じて、印加する電圧とエレクトロクロミック素子１の光学状態との関係は適宜決定される。
【００５９】
［効果など］
以上のように、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１は、互いに対向して配置された一対の基板１０及び１１と、一対の基板１０及び１１の互いに対向する主面１０ａ及び１１ａの各々に設けられた一対の透光性導電膜２０及び２１と、一対の透光性導電膜２０及び２１の間に設けられたエレクトロクロミック層３０と、一対の透光性導電膜２０及び２１の少なくとも一方のエレクトロクロミック層３０側の主面２０ａに設けられたパターン配線４０と、パターン配線４０の表面のうち、主面２０ａとは反対側の上面４０ａと主面２０ａに交差する方向に沿った側面４０ｂとを覆う絶縁層５０とを備える。
【００６０】
このように、エレクトロクロミック素子１が透光性導電膜２０の主面２０ａに設けられたパターン配線４０を備えるので、透光性導電膜２０内での電圧降下を抑制することができる。また、パターン配線４０の上面４０ａ及び側面４０ｂを覆う絶縁層５０が設けられているので、パターン配線４０への電界集中を抑制することができる。したがって、透光性導電膜２０の面内での電界分布を均一にすることができるので、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【００６１】
また、例えば、絶縁層５０は、不透明な絶縁材料から形成されている。
【００６２】
これにより、絶縁層５０が可視光を透過しないので、エレクトロクロミック素子１が調光状態にある場合において、パターン配線４０と析出した金属薄膜３１との間からエレクトロクロミック素子１の反対側が見えなくなる。したがって、エレクトロクロミック素子１の主面の略全体が可視光を通さずに、面内で均一な調光状態を実現することができる。
【００６３】
また、例えば、絶縁材料は、樹脂材料である。
【００６４】
これにより、塗布などによりパターン配線４０の形状に沿った絶縁層５０を容易に形成することができるので、絶縁層５０の膜厚などにムラ（ばらつき）が発生するのを抑制することができる。したがって、電界集中を適切に抑制することができるので、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【００６５】
また、例えば、パターン配線４０は、ストライプ状に形成されている。
【００６６】
これにより、光物性の変化の面内均一性を高めることができる。例えば、パターン配線４０がストライプ状に形成されているので、パターン配線４０の両端から給電することができる。
【００６７】
また、例えば、エレクトロクロミック層３０とパターン配線４０とは、間に絶縁層５０が介在することで、互いに接触していない。
【００６８】
これにより、パターン配線４０への電界集中を抑制することができるので、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【００６９】
［変形例１］
以下では、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の変形例１について説明する。
【００７０】
例えば、本実施の形態に係るパターン配線４０はストライプ状に形成されている例について示したが、パターン配線４０の平面視形状は、これに限定されない。
【００７１】
図５は、本実施の形態の変形例１に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線１４０及び絶縁層１５０の一部を示す平面図である。図５において、パターン配線１４０の形状を破線で、絶縁層１５０の外形を実線で示している。
【００７２】
パターン配線１４０は、図２に示すパターン配線４０と平面視形状のみが異なる。図５に示すように、パターン配線１４０は、格子状に形成されている。格子の間隔及び線幅は、略均一であるが、ランダムでもよい。また、格子の隙間の形状は、例えば、正方形であるが、これに限定されず、長方形、菱形、正三角形などの多角形又は円形でもよい。
【００７３】
絶縁層１５０は、図２に示す絶縁層５０と平面視形状のみが異なる。図５に示すように、絶縁層１５０は、パターン配線１４０の形状と略同じであり、格子状に形成されている。
【００７４】
以上のように、本変形例に係るエレクトロクロミック素子では、例えば、パターン配線１４０は、格子状に形成されている。
【００７５】
これにより、光物性の変化の面内均一性を高めることができる。例えば、パターン配線１４０が格子状に形成されているので、パターン配線１４０の面内における上下左右端から給電することができる。
【００７６】
［変形例２］
次に、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の変形例２について説明する。
【００７７】
図６は、本実施の形態の変形例２に係るエレクトロクロミック素子２０１のパターン配線１４０及び絶縁層２５０の一部を示す平面図及び断面図である。なお、図６の（ｂ）の断面図は、（ａ）の平面図に示すＶＩ−ＶＩ線における断面を示している。
【００７８】
上記の変形例１では、絶縁層１５０の膜厚及び線幅が均一である例について示したが、これに限定されない。本変形例に係る絶縁層２５０は、膜厚及び線幅が均一ではない。
【００７９】
具体的には、絶縁層２５０は、図６の（ａ）に示すように、格子状のパターン配線１４０の交差部１４１において、他の部分（線部１４２）より線幅が大きい。また、絶縁層２５０は、図６の（ｂ）に示すように、格子状のパターン配線１４０の交差部１４１において、他の部分（線部１４２）より膜厚が大きい。
【００８０】
なお、交差部１４１は、格子状のパターン配線１４０を構成する複数の配線のうち、互いに異なる方向に延びる２つの配線が交差する部分である。具体的には、交差部１４１は、ｙ軸方向の配線とｘ軸方向の配線とが交差している平面視形状が正方形の部分である。線部１４２は、パターン配線１４０のうち交差部１４１以外の部分である。
【００８１】
本変形例では、絶縁層２５０は、交差部２５１と、線部２５２とを有する。
【００８２】
交差部２５１は、交差部１４１の上面及び側面に位置する絶縁層２５０の部分である。線部２５２は、線部１４２の上面及び側面に位置する絶縁層２５０の部分である。なお、図６の（ａ）では、１つの交差部２５１及び１つの線部２５２の平面視形状を分かりやすくするために、斜線の網掛けを付している。ここでは、交差部２５１の平面視形状が八角形である例について示したが、これに限定されず、矩形、菱形、円形などでもよい。
【００８３】
図６の（ａ）に示すように、交差部２５１は、線部２５２より線幅が長い。なお、交差部２５１の線幅は、パターン配線１４０の１本の配線（例えば、ｙ軸方向に延びる配線）に着目した場合に、当該配線の延びる方向に直交する方向（ｘ軸方向）における長さである。例えば、図６の（ａ）の右端の配線に着目した場合に、交差部２５１の線幅ｄ１は、線部２５２の線幅ｄ２より長い。
【００８４】
また、図６の（ｂ）に示すように、交差部２５１の膜厚ｈ１は、線部２５２の膜厚ｈ２より大きい。交差部２５１の膜厚ｈ１は、交差部１４１の上面から絶縁層２５０（交差部２５１）の上面までの高さである。線部２５２の膜厚ｈ２は、線部１４２の上面から絶縁層２５０（線部２５２）の上面までの高さである。
【００８５】
なお、本変形例では、交差部２５１と線部２５２とが滑らかに接続されるように、交差部２５１に傾斜を設けているが、これに限らない。また、交差部２５１の上面は平面でなくてもよく、滑らかな曲面でもよい。
【００８６】
以上のように、本変形例に係るエレクトロクロミック素子２０１では、例えば、絶縁層２５０は、格子状のパターン配線１４０の交差部１４１において、他の部分より膜厚が大きい。
【００８７】
本変形例に係るエレクトロクロミック素子２０１のように、パターン配線１４０が格子状である場合、交差部１４１に電界が集中しやすくなる。このため、絶縁層２５０は、交差部１４１に設けられた交差部２５１が他の部分（線部２５２）より膜厚が大きいので、交差部１４１における電界集中をより抑制することができる。
【００８８】
また、例えば、絶縁層２５０は、格子状のパターン配線１４０の交差部１４１において、他の部分より線幅が大きい。
【００８９】
このように、絶縁層２５０は、交差部１４１に設けられた交差部２５１が他の部分（線部２５２）より線幅が大きいので、交差部１４１における電界集中をより抑制することができる。
【００９０】
なお、本変形例では、交差部２５１の膜厚及び線幅の両方が線部２５２より大きい例について示したが、いずれか一方のみでもよい。
【００９１】
［変形例３］
次に、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の変形例３について説明する。
【００９２】
図７は、本実施の形態の変形例３に係るエレクトロクロミック素子３０１のパターン配線４０及び絶縁層３５０の一部を示す平面図及び断面図である。なお、図７の（ｂ）の断面図は、（ａ）の平面図に示すＶＩＩ−ＶＩＩ先における断面を示している。
【００９３】
上記の実施の形態では、絶縁層５０の膜厚及び線幅が均一である例について示したが、これに限定されない。本変形例に係る絶縁層３５０は、膜厚及び線幅が均一ではない。絶縁層３５０は、給電部３７０からの距離に応じて膜厚及び線幅が決定される。
【００９４】
給電部３７０は、透光性導電膜２０に電力を供給するために設けられ、パターン配線４０に接続されている。給電部３７０は、電源回路（図示せず）などからの電力を受ける受電部であり、受けた電力をパターン配線４０及び透光性導電膜２０に供給する。本変形例では、図７の（ａ）に示すように、給電部３７０は、封止部材６０の外側に配置されて、ストライプ状のパターン配線４０の端部に接続されている。
【００９５】
絶縁層３５０は、図７の（ａ）に示すように、給電部３７０に近づく程、線幅が広くなる。また、絶縁層３５０は、図７の（ｂ）に示すように、給電部３７０に近づく程、膜厚が大きくなる。
【００９６】
本変形例では、絶縁層３５０の線幅及び膜厚が、滑らかに徐々に変化しているが、これに限定されない。例えば、絶縁層３５０の線幅及び膜厚の少なくとも一方は、段階的に変化してもよい。すなわち、絶縁層３５０は、線幅及び膜厚が一定の部分を有してもよい。
【００９７】
以上のように、本変形例に係るエレクトロクロミック素子３０１は、例えば、さらに、一対の透光性導電膜２０及び２１の一方に電力を供給するための、パターン配線４０に接続された給電部３７０を備え、絶縁層３５０は、給電部３７０に近づく程、膜厚が大きくなる。
【００９８】
本変形例に係るエレクトロクロミック素子３０１のように、パターン配線１４０の給電部３７０に近い部分程、電界が集中しやすくなる。このため、給電部３７０に近い部分程、絶縁層３５０の膜厚を大きくすることで、電界集中をより抑制することができる。
【００９９】
また、例えば、絶縁層３５０は、給電部３７０に近づく程、線幅が大きくなる。
【０１００】
このように、給電部３７０に近い程、絶縁層３５０の線幅を広くすることで、電界集中をより抑制することができる。
【０１０１】
なお、本変形例では、絶縁層３５０の膜厚及び線幅の両方が変化する例について示したが、いずれか一方のみでもよい。
【０１０２】
［変形例４］
次に、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１の変形例４について説明する。
【０１０３】
図８は、本実施の形態の変形例４に係るエレクトロクロミック素子のパターン配線４４０及び絶縁層４５０の一部を示す平面図である。
【０１０４】
上記の実施の形態では、パターン配線４０を構成する複数の配線の線幅が互いに等しい例について示したが、これに限らない。図８に示すパターン配線４４０のように、複数の配線間で線幅が異なっていてもよい。
【０１０５】
本変形例に係るパターン配線４４０は、図８に示すように、線幅が異なるストライプ状に形成されている。パターン配線４４０は、複数の第１配線４４１と、複数の第２配線４４２とを備える。
【０１０６】
第１配線４４１は、線幅が３０μｍ以上の配線である。例えば、第１配線４４１は、線幅が３０μｍ以上２００μｍ以下の範囲の所定の値で均一の直線状の配線である。
【０１０７】
第２配線４４２は、線幅が３０μｍより小さい配線である。例えば、第２配線４４２は、線幅が１μｍ以上３０μｍより小さい範囲の所定の値で均一の直線上の配線である。
【０１０８】
複数の第１配線４４１と複数の第２配線４４２とは、互いに平行に配置されている。複数の第１配線４４１と複数の第２配線４４２とは、例えば、等間隔で配置されているが、ランダムに配置されていてもよい。本変形例では、図８に示すように、隣り合う２本の第１配線４４１の間に２本の第２配線４４２が配置されているが、これに限定されない。例えば、第１配線４４１と第２配線４４２とは、１本ずつ又は複数本ずつ交互に配置されてもよい。
【０１０９】
本変形例では、線幅が異なるパターン配線４４０に合わせて、絶縁層４５０の線幅も異なる。つまり、絶縁層４５０は、パターン配線４４０の平面視形状に合わせて、線幅が異なるストライプ状に形成されている。
【０１１０】
以上のように、例えば、パターン配線４４０は、線幅が３０μｍ以上の第１配線４４１と、線幅が３０μｍより小さい第２配線４４２とを有する。
【０１１１】
第２配線４４２が３０μｍより小さい場合には、目視ではほとんど確認することができない。したがって、線幅が細い第２配線４４２を設けることで、エレクトロクロミック素子が光透過状態である場合の視認性を高めることができる。
【０１１２】
なお、本変形例では、パターン配線４４０がストライプ状に形成されている例について示したが、格子状に形成されていてもよい。
【０１１３】
（実施の形態２）
続いて、実施の形態２に係るエレクトロクロミック素子について説明する。なお、以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、同じ点は説明を省略又は簡略化する。
【０１１４】
図９は、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子５０１の断面図である。図９に示すように、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子５０１は、一対の基板１０及び１１と、一対の透光性導電膜５２０及び２１と、エレクトロクロミック層３０と、パターン配線５４０と、絶縁層５５０と、封止部材６０とを備える。
【０１１５】
実施の形態１では、透光性導電膜２０のエレクトロクロミック層３０側の主面２０ａにパターン配線４０が設けられているのに対して、図９に示すように、本実施の形態では、透光性導電膜５２０の基板１０側の主面にパターン配線５４０が設けられている。このため、絶縁層５５０は、パターン配線５４０の表面を覆うのではなく、透光性導電膜５２０のエレクトロクロミック層３０側の主面５２０ａに設けられている。
【０１１６】
透光性導電膜５２０は、実施の形態１に係る透光性導電膜２０と略同じであり、基板１０との間にパターン配線５４０を挟むように設けられている点が異なっている。例えば、透光性導電膜５２０の材料、形状及び機能などは、透光性導電膜２０と略同じである。
【０１１７】
図９に示すように、透光性導電膜５２０は、主面５２０ａと、主面５２０ａの反対側の主面５２０ｂとを有する。主面５２０ａは、エレクトロクロミック層３０側の主面（第２主面）であり、主面５２０ｂは、基板１０側の主面（第３主面）である。透光性導電膜５２０は、基板１０の主面１０ａに積層されており、主面１０ａと主面５２０ｂとの間にパターン配線５４０が設けられている。本実施の形態では、主面５２０ｂは、パターン配線５４０の形状に沿った凹部が設けられた凹凸面である。
【０１１８】
パターン配線５４０は、実施の形態１に係るパターン配線４０と略同じであり、透光性導電膜５２０の主面５２０ｂに設けられている点が異なっている。例えば、パターン配線５４０の材料、形状及び機能などは、パターン配線４０と略同じである。例えば、パターン配線５４０は、ストライプ状に形成されている。あるいは、パターン配線５４０は、格子状に形成されていてもよい。
【０１１９】
本実施の形態では、パターン配線５４０の表面は、透光性導電膜５２０によって覆われている。例えば、パターン配線５４０をスクリーン印刷により形成した後、スパッタリング法などにより透光性導電膜５２０を形成することで、パターン配線５４０の表面の全体を透光性導電膜５２０が覆うことができる。つまり、本実施の形態では、パターン配線５４０の表面には絶縁層が形成されていない。
【０１２０】
絶縁層５５０は、パターン配線５４０の平面視形状に沿ってパターン配線５４０が平面視において内側に位置するように透光性導電膜５２０の主面５２０ａに設けられている。本実施の形態では、パターン配線５４０がストライプ状に形成されているので、絶縁層５５０もストライプ状に形成されている。具体的には、絶縁層５５０は、間に透光性導電膜５２０を挟んで、パターン配線５４０に対向する位置に設けられている。
【０１２１】
より具体的には、パターン配線５４０及び絶縁層５５０を平面視した場合に、その位置関係は、図２に示すパターン配線４０及び絶縁層５０と同じになる。すなわち、絶縁層５５０は、パターン配線５４０の直上方向（ｚ軸方向の正側）における透光性導電膜５２０の主面５２０ａ上に、パターン配線５４０の線幅より太い線幅で設けられている。簡単に言い換えると、絶縁層５５０は、平面視において、パターン配線５４０が絶縁層５５０の内側に位置するように設けられている。
【０１２２】
なお、絶縁層５５０の材料は、実施の形態１に係る絶縁層５０と同じであり、例えば、アクリル樹脂などの不透明な絶縁材料から形成されている。
【０１２３】
以上のように、本実施の形態に係るエレクトロクロミック素子５０１は、互いに対向して配置された一対の基板１０及び１１と、一対の基板１０及び１１の互いに対向する主面１０ａ及び１１ａの各々に設けられた一対の透光性導電膜５２０及び２１と、一対の透光性導電膜５２０及び２１の間に設けられたエレクトロクロミック層３０と、一対の透光性導電膜５２０及び２１の少なくとも一方のエレクトロクロミック層３０側の主面５２０ａと反対側の主面５２０ｂに設けられたパターン配線５４０と、パターン配線５４０の平面視形状に沿ってパターン配線５４０が平面視において内側に位置するように主面５２０ａに設けられた絶縁層５５０とを備える。
【０１２４】
このように、エレクトロクロミック素子５０１が透光性導電膜５２０の主面５２０ｂに設けられたパターン配線５４０を備えるので、透光性導電膜５２０内での電圧降下を抑制することができる。また、パターン配線５４０の平面視形状に沿って透光性導電膜５２０の主面５２０ａに絶縁層５５０が設けられているので、パターン配線５４０への電界集中を抑制することができる。したがって、透光性導電膜５２０の面内での電界分布を均一にすることができるので、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【０１２５】
なお、本実施の形態では、パターン配線５４０は、透光性導電膜５２０の主面５２０ｂに設けられているが、これに限らない。パターン配線５４０は、透光性導電膜２１の基板１１側の主面に設けられていてもよい。すなわち、パターン配線５４０は、透光性導電膜２１と基板１１との間に設けられていてもよい。あるいは、パターン配線５４０は、一対の透光性導電膜５２０及び２１の双方に設けられていてもよい。
【０１２６】
（その他）
以上、本発明に係るエレクトロクロミック素子について、上記実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１２７】
例えば、上記の実施の形態では、絶縁層５０が不透明な樹脂材料から形成される例について示したが、これに限定されない。例えば、絶縁層５０は、酸化膜でもよい。これにより、例えば金属材料から形成されるパターン配線４０を加熱して表面を酸化することで、絶縁層５０を簡単に形成することができる。また、パターン配線４０の表面が酸化されるので、絶縁層５０はムラ（ばらつき）なく形成される。したがって、電界集中をより抑制することができるので、光物性の変化を面内で均一に起こすことができる。
【０１２８】
例えば、パターン配線４０が金属材料を用いて形成されている場合に、パターン配線４０の表面を酸化することで、絶縁層５０を形成してもよい。例えば、パターン配線４０として銀ペーストをスクリーン印刷により形成した後、加熱処理を行う。これにより、パターン配線４０の表面を酸化することで、酸化銀からなる絶縁層５０を形成してもよい。
【０１２９】
なお、酸化膜である絶縁層５０は、透光性を有してもよい。この場合、エレクトロクロミック素子１が調光状態であるとき、パターン配線４０と析出した金属薄膜３１との間の絶縁層５０が可視光を透過するので、エレクトロクロミック素子１の反対側が見える可能性がある。
【０１３０】
これに対して、絶縁層５０が透光性を有する酸化膜である場合、その膜厚を例えば１００ｎｍ以下にしてもよい。これにより、絶縁層５０を目視ではほとんど確認することができないので、エレクトロクロミック素子１が調光状態である場合に、略全体が可視光を通さずに、面内で均一な調光状態を実現することができる。
【０１３１】
また、例えば、上記の実施の形態では、エレクトロクロミック層３０が銀溶液である例について示したが、これに限らない。エレクトロクロミック層３０は、酸化タンタル、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物などを含む固体電解質層でもよい。すなわち、エレクトロクロミック層３０は、液体、固体、ゲル状のいずれでもよい。
【０１３２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１３３】
１、２０１、３０１、５０１  エレクトロクロミック素子
１０、１１  基板
１０ａ、１１ａ  主面（第１主面）
２０、２１、５２０  透光性導電膜
２０ａ、５２０ａ  主面（第２主面）
３０  エレクトロクロミック層
４０、１４０、４４０、５４０  パターン配線
４０ａ  上面（第１面）
４０ｂ  側面（第２面）
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０  絶縁層
１４１、２５１  交差部
１４２、２５２  線部（他の部分）
３７０  給電部
４４１  第１配線
４４２  第２配線
５２０ｂ  主面（第３主面）
【図１】
2017097169.tif 000003
【図２】
2017097169.tif 000004
【図３】
2017097169.tif 000005
【図４】
2017097169.tif 000006
【図５】
2017097169.tif 000007
【図６】
2017097169.tif 000008
【図７】
2017097169.tif 000009
【図８】
2017097169.tif 000010
【図９】
2017097169.tif 000011