JP7480561B2 - エレクトロクロミック素子及びその製造方法、並びにエレクトロクロミック調光素子、エレクトロクロミック調光レンズ、及びエレクトロクロミック装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロクロミック素子及びエレクトロクロミック素子の製造方法、並びにエレクトロクロミック調光素子、エレクトロクロミック調光レンズ、及びエレクトロクロミック装置に関する。

電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。前記エレクトロクロミズムを利用した素子がエレクトロクロミック素子である。前記エレクトロクロミック素子は、透明性が高く、発色すれば濃い発色濃度が実現できるという特徴があり、調光素子としての応用が期待されている。

また基材に樹脂製基板を用いることで、フィルム状のエレクトロクロミック素子を作製することができる。それによって、曲げることや立体的な形状をもったエレクトロクロミック素子を作製することができる。

以上のようなエレクトロクロミック素子の応用が特に期待される分野の一例として、眼鏡用の調光レンズがある。従来の調光レンズは、紫外線にて着色を呈するフォトクロミックレンズが一般的である（例えば、特許文献１参照）。しかしながら光で色が変わるため、ユーザーが調色できない、紫外線をカットされる自動車では着色効果が低下する、応答時間が長いといった問題があった。

エレクトロクロミック素子を応用した調光レンズを実現できれば、これらの課題が克服できるとして、これまで多くの研究開発が行われてきた。例えば、メガネレンズ上にエレクトロクロミック素子を直接形成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

エレクトロクロミック素子を眼鏡用レンズに応用するための課題として、生産性の課題がある。眼鏡用のレンズというのは、装用者の必要とする度数に応じて、レンズの曲面形状が異なるため、製膜プロセスの調整が必要となり、安定した生産が困難になるという課題が生じる。更に、光学レンズ上にエレクトロクロミック素子を直接形成する場合、高価なレンズを基板として真空成膜やウェットコーティングを何度も繰り返す必要があり、不良発生時のコストが高くなってしまう。

そこで、平面状に作製したエレクトロクロミック素子が熱成形によって所望の曲面を形成し、一方の表面に光学レンズを有するエレクトロクロミック素子が提案されている（例えば、特許文献３参照）。このようなプロセスに適したエレクトロクロミック素子は、支持体として樹脂基板を用いて、エレクトロクロミック材料を対向する２つの電極間に形成した後、イオン伝導可能な電解質層を介して貼合せることで作製される。その後、樹脂基板の軟化点又はガラス転移温度に近い温度に加熱した凹凸の金型などの間にエレクトロクロミック素子を入れ、熱成形することで、曲面形状や３次元形状に加工することが可能となる。レンズ化の方式としては、溶融したレンズ用樹脂に包埋して硬化させる方式や、エレクトロクロミック素子を直接レンズに貼合する方式が提案されている。この方式によれば、形状の自由度が高く、少量多品種のレンズ生産を低コストで実現することが可能となる。

本発明は、熱成形によるゲル電解質の相分離を防ぐ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。

前記課題を解決するための手段としての本発明のエレクトロクロミック素子は、樹脂製の支持体と、第１の電極層と、エレクトロクロミック層と、第２の電極層とを順に設けてなる、所望の曲面形状を有する積層体を有するエレクトロクロミック素子であって、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間にゲル電解質を有し、前記ゲル電解質がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がウレタン樹脂ユニットを含み、前記ゲル電解質の相分離温度が前記支持体の軟化点より高く、前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分が１０℃以上である。

本発明によれば、熱成形によるゲル電解質の相分離を防ぐ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ができる。

図１Ａは、第１の実施の形態に係る熱成形前のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図１Ｂは、第１の実施の形態に係る熱成形後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図１Ｃは、第１の実施の形態に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図２Ａは、第１の実施の形態の変形例１に係る熱成形前のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図２Ｂは、第１の実施の形態の変形例１に係る熱成形後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図２Ｃは、第１の実施の形態の変形例１に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図３Ａは、第１の実施の形態の変形例２に係る熱成形前のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図３Ｂは、第１の実施の形態の変形例２に係る熱成形後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図３Ｃは、第１の実施の形態の変形例２に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図４Ａは、第１の実施の形態の変形例３に係る熱成形前のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図４Ｂは、第１の実施の形態の変形例３に係る熱成形後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図４Ｃは、第１の実施の形態の変形例３に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図５は、第１の実施の形態の変形例４に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図６は、第１の実施の形態の変形例５に係る光学レンズを接着後のエレクトロクロミック素子の一例を示す概略断面図である。 図７は、本発明のエレクトロクロミック調光素子を有するエレクトロクロミック調光眼鏡の一例を示す斜視図である。

（エレクトロクロミック素子）
本発明のエレクトロクロミック素子は、樹脂製の支持体と、第１の電極層と、エレクトロクロミック層と、第２の電極層とを順に設けてなる積層体を有するエレクトロクロミック素子であって、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間にゲル電解質を有し、前記ゲル電解質の相分離温度が前記支持体の軟化点より高く、更に必要に応じてその他の層を有する。

従来の技術では、エレクトロクロミック素子に使用される電解質層の耐熱性が悪く、ある温度以上の熱をかけると電解質層内の液体成分と固体成分が相分離を起こし、デバイスの信頼性を損なうという問題があり、また、光学的歪みや剥離が発生して光学品質を損なうなどの問題があった。更には、熱成形による所望の曲面形状を形成するには、樹脂基板の軟化点に近い温度あるいは、軟化点より高い温度をかけるため、これらの問題がより顕著に発生しうるという問題があった。本発明は、これらの知見に基づくものである。

本発明において、支持体の軟化点とは、支持体を構成する樹脂が変形し始める温度を意味する。
前記支持体の軟化点は、例えば、ＴＭＡ（熱機械分析）装置（株式会社コベルコ科研製）により、針入プローブを用いて、支持体に熱をかけていき、支持体を構成する樹脂の変位量を測定することにより、軟化点を求めることができる。

ここで、ゲル電解質の相分離温度とは、マトリクスポリマーと液体とが分離する温度を意味する。本発明においては、特にゲル電解質を形成し、例えば、加熱した際に液体がゲル電解質層の表面に浮き出てくる様子を観察し、その温度を相分離温度とした。前記エレクトロクロミック素子のゲル電解質の相分離温度を超えた温度で加熱すると、素子内部での液体の流動が活発になり、ゲル電解質とエレクトロクロミック層との界面、あるいはゲル電解質と電極との界面、あるいはゲル電解質と保護層との界面などにおける密着が低下し、光学的歪みの発生や、剥離などの問題が発生することがある。このような問題は、特に樹脂基板の軟化点に近い温度、あるいは、軟化点より高い温度にエレクトロクロミック素子を加熱すると顕著に発生しうるため、ゲル電解質の相分離温度を高くすることで、このような課題を抑制し、素子の信頼性を高めることが可能となる。
ゲル電解質の相分離温度は、例えば、ゲル電解質層をホットプレート上に置き、加熱処理し、その際の膜表面を目視観察し、ゲル電解層の表面に液体が発生した際の温度を測定し、これを相分離温度とする。

本発明の実施形態においては、前記積層体が熱成形による所望の曲面形状を有することが好ましい。
前記熱成形としては、支持体端部を固定することなく、所望の３Ｄ形状を有する凸金型と凹金型により積層体を加熱成形する方法が用いられる。更に、熱成形と真空成形を組み合わせてもよい。

前記「所望の曲面形状」とは、曲率をもった曲面で構成された形状であり、例えば、球状、円筒状、円錐状、各種三次元（３Ｄ）形状などが挙げられる。なお、前記「所望の曲面形状」は、前記積層体の少なくとも一部であればよく、全部であっても構わない。

前記熱成形の工程では、支持体を構成する材料の軟化点に近い温度あるいは、軟化点より高い温度に加熱することが好ましい。その際、ゲル電解質の相分離温度を支持体の材料の軟化点より高くすることによって、前記熱成形工程でのゲル電解質の相分離の問題を解決することが可能となることを見出した。

本発明の実施形態におけるゲル電解質は、後述するバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がウレタン樹脂ユニットを含むことが好ましい。ウレタン樹脂ユニットを含むことによって、ゲル電解質の相分離温度を飛躍的に高めることが可能となる。また膜の強度を向上させるなどゲル電解質に求められる物理的特性を備えることが可能となる。

本発明の実施形態におけるゲル電解質は、後述するバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖及びポリメチルメタリクレート（ＰＭＭＡ）鎖から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。これによって、液体である電解質との相溶性を高めることが可能となり、相分離温度を高めることが可能となる。ウレタン樹脂ユニットと併用することによっても相分離温度を高めることが可能である。

本発明の実施形態においては、ゲル電解質の固形分が５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。前記ゲル電解質の固形分が５０％以下であると、イオン伝導度を十分高くすることが可能となり、エレクトロクロミック素子の応答時間を短くすることができる。なお、前記ゲル電解質の固形分の下限値としては、相分離温度の点から、１０質量％程度である。

本発明の実施形態におけるゲル電解質は、イオン液体を含むことが好ましい。イオン液体は幅広い温度範囲で安定であり、不揮発性で化学的に安定な材料であるため、エレクトロクロミック素子の信頼性向上を実現する。また、ウレタン樹脂ユニットと混合することで、相分離温度が高く、熱的に安定なゲル電解質を得ることが可能となる。また、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖あるいはポリメチルメタリクレート（ＰＭＭＡ）鎖を含む樹脂と混合することで、相分離温度が高く、熱的に安定なゲル電解質を得ることが可能となる。

前記ゲル電解質の相分離温度としては、１６０℃以上が好ましく、２００℃以上がより好ましい。前記ゲル電解質の相分離温度が１６０℃以上であると、熱成型時の温度を高くすることが可能となるため、より基材の材料選択の自由度が増えることができる。なお、前記ゲル電解質の相分離温度の上限値としては、エレクトロクロミック層などの耐熱性の点から、２５０℃程度である。

前記支持体の軟化点は２００℃以下であることが好ましく、１６０℃以下であることがより好ましい。これによって、エレクトロクロミック素子に含まれるエレクトロクロミック材料やゲル電解質バインダーなどの熱による劣化を抑制することができる。なお、前記支持体の軟化点の下限値としては、保管環境などを含む実用上の安定性の点から、１００℃程度である。

前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分は、１０℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましい。前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分が５０℃以上であると、熱成形による金型の再現度が高められたりすることができる。なお、前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分の上限値としては、支持体の材料選択自由度とエレクトロクロミック材料の劣化抑制の点から、８０℃程度である。

前記エレクトロクロミック素子においては、前記支持体が樹脂製基板からなることが好ましい。平面形状の前記樹脂製基板上に各層を形成した積層体を熱成形することで所望の曲面形状を形成するため、コーティング膜形成の生産性に優れるエレクトロクロミック素子を提供することができる。
また、前記支持体としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂から選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。これらの中でも、成形性及びコーティング膜の製膜性の点から、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂が好ましい。

また、前記ゲル電解質が層状のゲル電解質層となった場合、その厚みとしては、３０μｍ以上１５０μｍ以下の間であることが好ましい。前記ゲル電解質層の厚みがこの範囲内であると、ゲル電解質層の硬化収縮時の膜厚ムラによる光学品質の低下が発生しにくくなるとともに、ゲル電解質層の材料費が高くなる問題が生じにくい。また、エレクトロクロミック素子の電極間の短絡などが発生しにくくなり、信頼性が向上する。

本発明においては、前記積層体が、少なくとも一方の表面に光学レンズを有することが好ましい。これにより、機械的強度が強く、熱成形による所望の曲面形状を有し、レンズ等の光学用途に好適なエレクトロクロミック素子を提供することができる。

前記光学レンズは、前記積層体の一方の表面に形成されるだけでなく、前記積層体を埋抱するように形成されていてもよい。
前記光学レンズとしては、ポリカーボネート樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ジアリルカーボネート樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、ウレタン樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂、（メタ）アクリレート樹脂、及びシクロオレフィン樹脂から選択される少なくとも１種の透明材料を含むことが好ましい。これらの中でも、機械的強度の点から、ポリカーボネート樹脂、チオウレタン樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂が好ましい。

前記透明材料を、前記積層体の一方の表面に接するようにして、溶融後再硬化させるか、光又は熱を加えることにより硬化させることで、光学レンズを接着形成することができる。また、前記積層体と前記光学レンズを、接着層を介して接着することもできる。

前記接着層の材料としては、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、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等の透明材料などが挙げられる。これらの中でも、アクリル系樹脂が好ましい。

前記積層体における他方の表面が前記支持体であることが、耐擦傷性の点から好ましい。
前記エレクトロクロミック素子は、少なくとも一つの支持体を有し、前記支持体が一つであっても、二つの支持体を有する構成であっても構わない。一つの支持体から構成される場合には、部材コストの低減効果が得られる。

（エレクトロクロミック素子の製造方法）
本発明のエレクトロクロミック素子の製造方法は、本発明の前記エレクトロクロミック素子を製造する方法であって、作製した積層体を所望の曲面形状を有するように熱成形する工程と、前記積層体に光学レンズを接着する工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。

前記熱成形としては、支持体端部を固定することなく、所望の３Ｄ形状を有する凸金型と凹金型により積層体を加熱成形する方法が好適である。
前記熱成形における加熱温度は、支持体を構成する材料の軟化点以上であることが好ましく、例えば、支持体としてポリカーボネート樹脂を用いた場合には加熱温度は１３０℃以上１９０℃以下がより好ましい。

前記積層体に光学レンズを接着する工程では、光学レンズの透明材料を、前記積層体の一方の表面に接するようにして、溶融後再硬化させるか、光又は熱を加えることにより硬化させることで、光学レンズを接着形成することができる。また、前記積層体と前記光学レンズを、接着層を介して接着することもできる。

前記エレクトロクロミック素子の製造方法においては、前記支持体の外側表面に接着する光学レンズは、仮の度数と仮の厚みを持つことが好ましい。前記接着後の光学レンズを切削加工することにより、所望の曲面形状を形成できるので、ユーザー固有の条件に合わせた精度の良いレンズ加工（度数加工など）が可能になる。即ち、製品形状ごとに金型や部材を準備することが不要となり、多品種少量生産が容易になる。

ここで、図面を参照して、実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部品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。

＜第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子及びその製造方法＞
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、第１の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１０の一例を示す概略断面図である。図１Ａは熱成形前、図１Ｂは熱成形後、図１Ｃはレンズ接着後である。この図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃを参照すると、エレクトロクロミック素子１０は、第１の支持体１１と、前記第１の支持体１１上に、順次積層された第１の電極層１２、エレクトロクロミック層１３、及び第２の支持体１６と、第２の支持体１６上に、順次積層された第２の電極層１５、対向する電極間に形成されたゲル電解質層１４、外周部を封止した保護層１７を有する。

前記エレクトロクロミック素子１０において、第１の支持体１１上には第１の電極層１２が設けられ、第１の電極層１２に接してエレクトロクロミック層１３が設けられている。前記エレクトロクロミック層１３上には、ゲル電解質層１４を介して、第１の電極層１２に対向するように第２の電極層１５が設けられている。
なお、便宜上、第１の電極層１２と第２の電極層１５の各々において、互いに対向する面を内面と称し、各々の内面とは反対側の面を外面と称する。本実施の形態では、第１の電極層１２の内面はエレクトロクロミック層１３と接しており、第１の電極層１２の外面は第１の支持体１１と接している。また、第２の電極層１５の内面はゲル電解質層１４と接しており、第２の電極層１５の外面は第２の支持体１６と接している。図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃ中１７は保護層、２１は光学レンズである。

前記第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子１０の製造方法は、第１の支持体１１上に第１の電極層１２、及びエレクトロクロミック層１３を順次積層する工程と、第２の支持体１６上に第２の電極層１５を形成する工程と、前記２つの支持体間にゲル電解質層１４を形成後硬化させ、更に外周部を保護層１７で封止する工程、その後、熱成形により、曲面形状を形成する工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
また、前記第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子１０の製造方法は、第１の支持体１１上に第１の電極層１２、及びエレクトロクロミック層１３を順次積層する工程と、エレクトロクロミック層１３上にゲル電解質層１４を形成後硬化させ、第２の電極層１５を積層する工程と、第２の電極層１５上に硬化樹脂からなる第２の支持体１６を形成する工程と、更に外周部を保護層１７で封止する工程と、その後、熱成形により、曲面形状を形成する工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
なお、図１Ｂでは、エレクトロクロミック層１３側の支持体が凸球面に加工された図を示しているが、同様に凹球面状の加工も可能である。

エレクトロクロミック素子１０において、第１の電極層１２と第２の電極層１５との間に電圧を印加することにより、エレクトロクロミック層１３が電荷の授受により酸化還元反応して発消色する。
このように、第１の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子では、熱成形により、所望の３Ｄ形状の曲面を形成することができるので、生産性（大型化）に優れたエレクトロクロミック素子を提供できる。
更に、第１の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子は、有機エレクトロクロミック材料を用いることで色彩特性にも優れたエレクトロクロミック素子を実現できる。

以下、第１の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１０を構成する各構成要素について詳細に説明する。

［支持体］
第１及び第２の支持体１１、１６は、第１の電極層１２、エレクトロクロミック層１３、ゲル電解質層１４、第２の電極層１５、及び保護層１７を支持する機能を有する。
第１及び第２の支持体１１、１６としては、これらの各層を支持できれば、周知の熱成形可能な樹脂材料をそのまま用いることができる。
第１及び第２の支持体１１、１６としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等の樹脂基板を用いてもよい。
なお、エレクトロクロミック素子１０が第２の電極層１５側から視認する反射型表示素子である場合は、第１及び第２の支持体１１、１６のどちらかの透明性は不要である。また、第１及び第２の支持体１１、１６の表面に、水蒸気バリア性、ガスバリア性、及び視認性を高めるために透明絶縁層、反射防止層等がコーティングされていてもよい。
第１及び第２の支持体１１、１６の平均厚みは、熱成形を容易に行える点から、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下が好ましい。

［第１の電極層、第２の電極層］
第１の電極層１２及び第２の電極層１５の材料としては、透明導電性酸化物材料が好適であり、例えば、スズをドープした酸化インジウム（以下、「ＩＴＯ」と称する）、フッ素をドープした酸化スズ（以下、「ＦＴＯ」と称する）、アンチモンをドープした酸化スズ（以下、「ＡＴＯ」と称する）などが挙げられる。これらの中でも、真空成膜により形成されたインジウム酸化物（以下、「Ｉｎ酸化物」と称する）、スズ酸化物（以下、「Ｓｎ酸化物」と称する）、及び亜鉛酸化物（以下、「Ｚｎ酸化物」と称する）のいずれか１つを含む無機材料が好ましい。

前記Ｉｎ酸化物、Ｓｎ酸化物、及びＺｎ酸化物は、スパッタ法により、容易に成膜が可能な材料であると共に、良好な透明性と電気伝導度が得られる材料である。これらの中でも、ＩｎＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＳｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＩｎＺｎＯが特に好ましい。更に、前記電極層は結晶性が低いほど好ましい。結晶性が高いと熱成形により電極層が分断されやすいためである。この点から、アモルファス膜で高い導電性を示すＩＺＯ、ＡＺＯが好ましい。これらの電極層材料を用いる場合は、熱成形後における積層体の曲面での支持体の最大長軸長さが、熱成形前における積層体の平面での支持体の最大長軸長さに対して１２０％以下になるように熱成形することが好ましく、１０３％以下になるように熱成形することがより好ましい。

また、透明性を有する銀、金、銅、アルミニウムを含有する導電性金属薄膜、カーボンナノチューブ、グラフェンなどのカーボン膜、更に、導電性金属、導電性カーボン、導電性酸化物等のネットワーク電極、又はこれらの複合層も有用である。前記ネットワーク電極とは、カーボンナノチューブや他の高導電性の非透過性材料等を微細なネットワーク状に形成して透過率を持たせた電極である。前記ネットワーク電極は熱成形時に分断されにくく、好ましい。
更に、電極層をネットワーク電極と前記導電性酸化物の積層構成、又は前記導電性金属薄膜と前記導電性酸化物の積層構成とすることがより好ましい。積層構成にすることにより、エレクトロクロミック層をムラなく発消色させることができる。なお、導電性酸化物層はナノ粒子インクとして塗布形成することもできる。前記導電性金属薄膜と前記導電性酸化物の積層構成とは、具体的には、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯなどの薄膜積層構成にて導電性と透明性を両立させた電極である。

第１の電極層１２及び第２の電極層１５の各々の厚みは、エレクトロクロミック層１３の酸化還元反応に必要な電気抵抗値が得られるように調整される。
第１の電極層１２及び第２の電極層１５の材料としてＩＴＯ真空製膜を用いた場合、第１の電極層１２及び第２の電極層１５の各々の厚みは、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましい。
前記導電性酸化物層はナノ粒子インクとして塗布形成する場合の厚みは、０．２μｍ以上５μｍ以下が好ましい。また、ネットワーク電極の場合の厚みは０．２μｍ以上５μｍ以下が好ましい。
更に、調光ミラーとして利用する場合には、第１の電極層１２及び第２の電極層１５のいずれかが反射機能を有する構造であってもよい。その場合には、第１の電極層１２及び第２の電極層１５の材料として金属材料を含むことができる。前記金属材料としては、例えば、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、ロジウム、Ａｌ又はこれらの合金、あるいはこれらの積層構成などが挙げられる。

第１の電極層１２及び第２の電極層１５の各々の作製方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。また、第１の電極層１２及び第２の電極層１５の各々の材料が塗布形成できるものであれば、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法などが挙げられる。

［エレクトロクロミック層］
エレクトロクロミック層１３は、エレクトロクロミック材料を含む層である。
前記エレクトロクロミック材料としては、無機エレクトロクロミック化合物及び有機エレクトロクロミック化合物のいずれであっても構わない。また、エレクトロクロミズムを示すことで知られる導電性高分子を用いてもよい。
前記無機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化チタンなどが挙げられる。
前記有機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、ビオロゲン、希土類フタロシアニン、スチリルなどが挙げられる。
前記導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又はそれらの誘導体などが挙げられる。

エレクトロクロミック層１３としては、導電性又は半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが好ましい。具体的には、電極層表面に粒径５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の微粒子を結着し、前記微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基等の極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着した構造である。

前記構造は、微粒子の大きな表面効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が注入されるため、従来のエレクトロクロミック表示素子と比較して高速応答が可能となる。更に、微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、エレクトロクロミック化合物の高い発色濃度を得ることができる。また、複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を導電性又は半導体性微粒子に担持することもできる。更に導電性粒子は電極層としての導電性を兼ねることができる。
具体的には、ポリマー系及び色素系のエレクトロクロミック化合物としては、例えば、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、ベンジジン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

これらの中でも、発消色電位が低く良好な色値を示す点から、ビオロゲン系化合物、ジピリジン系化合物が好ましく、例えば、下記一般式（１）で表されるジピリジン系化合物がより好ましい。

［一般式（１）］

ただし、前記一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に置換基を有していてもよい炭素数１～８のアルキル基、及びアリール基のいずれかを表し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、ＣＯＯＨ、ＰＯ（ＯＨ）_２、及びＳｉ（ＯＣ_ｋＨ_２ｋ＋１）_３（ただし、ｋは、１～２０を表す）から選択される置換基を有する。

前記一般式（１）において、Ｘは、一価のアニオンを表す。前記一価のアニオンとしては、カチオン部と安定に対をなすもの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、Ｂｒイオン（Ｂｒ^－）、Ｃｌイオン（Ｃｌ^－）、ＣｌＯ_４イオン（ＣｌＯ_４ ^－）、ＰＦ_６イオン（ＰＦ_６ ^－）、ＢＦ_４イオン（ＢＦ_４ ^－）などが挙げられる。
前記一般式（１）において、ｎ、ｍ、及びｌは、それぞれ独立に０、１、又は２を表す。
前記一般式（１）において、Ａ、Ｂ、及びＣは、各々独立に置換基を有してもよい炭素数１～２０のアルキル基、アリール基、及び複素環基のいずれかを表す。

また、金属錯体系及び金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機エレクトロクロミック化合物を用いることができる。
前記エレクトロクロミック化合物を担持する導電性又は半導体性微粒子としては、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、金属酸化物を用いることが好ましい。
前記金属酸化物の材料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらの中でも、電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性の点から、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、及び酸化タングステンから選択される少なくとも１種が好ましく、より発消色の応答速度に優れた色表示が可能である点から、酸化チタン又は酸化スズが特に好ましい。

また、導電性又は半導体性微粒子の形状は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積（以下、比表面積という）が大きい形状が用いられる。例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比が優れる。

エレクトロクロミック層１３及び導電性又は半導体性微粒子層は真空製膜により形成することも可能であるが、生産性の点で粒子分散ペーストとして塗布形成することが好ましい。
エレクトロクロミック層１３の平均厚みは、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、０．２μｍ以上５．０μｍ以下が好ましい。前記平均厚みが、０．２μｍ以上５．０μｍ以下であると、優れた発色濃度が得られ、着色によって視認性が低下することがなく、良好である。

［ゲル電解質層］
ゲル電解質層は、バインダー樹脂と、電解質とからなる。

前記バインダー樹脂は、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、重合膜としての相分離温度、膜強度の点で、ウレタン樹脂ユニットを含むことが好ましい。またポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖を含むことで、電解質との相溶性が向上し、相分離温度を高めることができる。また、ポリメチルメタリクレート（ＰＭＭＡ）鎖を含むことで、ＰＥＯ鎖を含むのと同様に、電解質との相溶性が向上し、相分離温度を高めることができる。

前記ゲル電解質層としては、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、イオン液体等の液体電解質、又は固体電解質を溶媒に溶解した溶液が用いられる。

前記イオン液体は、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、使用温度付近で液体状態であるものが挙げられる。なお、前記イオン液体とは、塩が溶解し、常温で液体状態を示す液体を意味する。
前記イオン液体としては、カチオン、及びアニオンを含む。

前記カチオンとしては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－メチルエチルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－メチルプロピルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－メチルブチルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－アリルブチルイミダゾール塩等のイミダゾール誘導体；Ｎ，Ｎ－ジメチルピリジニウム塩、Ｎ，Ｎ－メチルプロピルピリジニウム塩等のピリジニウム誘導体；Ｎ，Ｎ－ジメチルピロリジニウム塩、Ｎ－エチル－Ｎ－メチルピロリジニウム塩、Ｎ－メチル－Ｎ－プロピルピロリジニウム塩、Ｎ－ブチル－Ｎ－メチルピロリジニウム塩、Ｎ－メチル－Ｎ－ペンチルピロリジニウム塩、Ｎ－ヘキシル－Ｎ－メチルピロリジニウム塩等のピロリジニウム誘導体；トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩等の脂肪族４級アンモニウム系塩に由来するカチオンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記アニオンとしては、例えば、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、ＢＦ_４ ^－、ＢＦ_３ＣＦ_３ ^－、ＢＦ_３Ｃ_２Ｆ_５ ^－、ＰＦ_６ ^－、ＮＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＣＯ_２ ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、（ＦＳＯ_２）_２Ｎ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）（ＦＳＯ_２）Ｎ^－、（ＣＮ）_２Ｎ^－、（ＣＮ）_３Ｃ^－、（ＣＮ）_４Ｂ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ^－、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２Ｎ^－、（Ｃ_２Ｆ_５）_３ＰＦ_３ ^－、ＡｌＣｌ_４ ^－、Ａｌ_２Ｃｌ_７ ^－などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記イオン液体としては、例えば、エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート（ＥＭＩＭＴＣＢ、メルク社製）、エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド（ＥＭＩＭＴＦＳＩ、関東化学株式会社製）、エチルメチルイミダゾリウムトリペンタフルホロエチルトリフロオロホスフェート（ＥＭＩＭＦＡＰ、メルク社製）、アリルブチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ＡＢＩＭＢＦ４、関東化学株式会社製）、メチルプロピルピロリジニウムビスフルオロスルホンイミド（Ｐ１３ＦＳＩ、
関東化学株式会社製）等を溶解した液体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記イオン液体の含有量としては、ゲル電解質層全量に対して、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上が特に好ましい。前記含有量が、５０質量％以上であると、イオン伝導度を向上できる。
前記固体電解質の材料としては、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を用いることができる。具体的には、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＦ_３ＣＯＯ、ＫＣｌ、ＮａＣｌＯ_３、ＮａＣｌ、ＮａＢＦ_４、ＮａＳＣＮ、ＫＢＦ_４、Ｍｇ（ＣｌＯ_４）_２、Ｍｇ（ＢＦ_４）_２などが挙げられる。

［ゲル電解質層の製造方法］
本発明におけるゲル電解質層としては、まず組成物溶液を作製し、作製した組成物溶液を型やフィルムに挟んで重合させるキャスト重合法等を用いた重合反応により製造することができる。
前記組成物溶液は、前記イオン液体あるいは固体電解質を溶媒と混合した電解液と、重合性材料と、必要に応じて、前記重合開始剤、及びその他の成分を混合することができる。
前記重合性材料としては、例えば、ウレタンアクリレートモノマー、ＰＥＯ鎖を有するアクリレートモノマー、ＰＭＭＡ鎖を有するアクリレートモノマーが挙げられる。
前記型としては、ガラス、樹脂製等の容器、離型剤付のフィルムなどが挙げられる。電気化学デバイスの空セルを型として組成物溶液を充填して、デバイス中で直接重合させることもできる。
前記重合反応としては、ラジカル重合反応が好ましく、熱ラジカル重合反応、光ラジカル重合反応がより好ましい。また、ラジカル重合を行う際には予め組成物溶液を脱酸素しておくことが好ましい。

前記溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ―ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，２－ジメトキシエタン、１，２－エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類、又はそれらの混合溶媒などが挙げられる。

前記重合開始剤としては、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、ラジカル重合開始剤などが挙げられる。
前記ラジカル重合開始剤としては、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記熱重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル－２，２’－アゾビスイソブチレート、２，２’－アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、２，２’－アゾビス［２－（２－イミダゾリン－２－イル）プロパン］等のアゾ化合物；２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ（４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記光重合開始剤としては、例えば、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン等のケタール系光重合開始剤；１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジエトキシアセトフェノン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン、４－フェノキシジクロロアセトフェノン、４－（ｔ－ブチル）ジクロロアセトフェノン等のアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記重合開始剤の含有量としては、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、全モノマー成分１００質量部に対して、０．００１質量部以上５質量部以下が好ましく、０．０１質量部以上２質量部以下がより好ましく、０．０１質量部以上１質量部以下が特に好ましい。

前記ゲル電解質層のその他の作製方法としては、これに限定されず、重合前の組成物溶液を、前記エレクトロクロミック層上に塗布し、紫外線照射や加熱によって重合させる方法も用いることができる。また、前記エレクトロクロミック層を形成した前記支持体を５μｍ～１５０μｍ程度のギャップを保持した状態で対向させ、組成物溶液を充填した後で紫外線照射や加熱によって重合させる方法も用いることができる。

図１Ａには、便宜的に各層が完全に分離しているように図示されているが、前記ゲル電解質層の組成物や、作製方法によれば、ゲル電解質の組成物がエレクトロクロミック層に一部浸透した構造を取りうる。

［保護層］
保護層１７は、エレクトロクロミック素子の側面部を物理的及び化学的に保護するように形成されている。保護層１７は、例えば、紫外線硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等を、側面及び／又は上面を覆うように塗布し、その後硬化させることにより形成できる。また、硬化樹脂と無機材料とを積層した保護層とすることが好ましい。前記無機材料との積層構造にすることで、酸素や水に対するバリア性が向上する。
前記無機材料としては、絶縁性、透明性、耐久性が高い材料が好ましく、具体的な材料としては、シリコン、アルミニウム、チタン、亜鉛、錫などの酸化物又は硫化物、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。これらの膜はスパッタ法や蒸着法などの真空製膜プロセスで容易に形成することができる。
保護層１７の平均厚みとしては、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、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。更に、保護層は熱成形後に形成してもよい。

本発明のエレクトロクロミック素子は、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、以下の特性を有することが好ましい。

前記支持体の屈折率ｎ１と、前記光学レンズの屈折率ｎ２と、前記接着層の屈折率ｎ３とが、次式、ｎ１≦ｎ３≦ｎ２、を充たすことが、接着界面での反射の低減、ひいては透明性の点から好ましい。
あるいは、前記支持体の屈折率ｎ１と、前記光学レンズの屈折率ｎ２と、前記接着層の屈折率ｎ３とが、次式、ｎ２≦ｎ３≦ｎ１、を充たすことが、接着界面での反射の低減、ひいては透明性の点から好ましい。
前記屈折率は、例えば、多波長アッベ屈折計（株式会社アタゴ製、ＤＲ－Ｍ２）により測定することができる。

前記支持体の線膨張係数α１と、前記光学レンズの線膨張係数α２と、前記接着層の線膨張係数α３とが、次式、α１≦α３≦α２、を充たすことが、熱的安定性及び機械的安定性の点から好ましい。
前記支持体の線膨張係数α１と、前記光学レンズの線膨張係数α２と、前記接着層の線膨張係数α３とが、次式、α２≦α３≦α１、を充たすことが、熱的安定性及び機械的安定性の点から好ましい。
前記線膨張係数は、例えば、ＴＭＡ（熱機械分析）装置（株式会社コベルコ科研製）により測定することができる。

前記支持体のアッベ数ν１と、前記光学レンズのアッベ数ν２とが、次式、ν１≦ν２、を充たすことが、色収差低減の点から好ましい。
前記アッベ数は、例えば、多波長アッベ屈折計（株式会社アタゴ製、ＤＲ－Ｍ２）により測定することができる。

＜第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子＞
ここで、図１Ｃは、光学レンズを接着後の第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子を例示する断面図である。図１Ｃを参照すると、積層体（エレクトロクロミック素子１０）の一方の外側表面に光学レンズ２１が接着されており、かつ他方の外側表面に第１の支持体１１を有している。

光学レンズ２１の材料としては、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、ポリカーボネート樹脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂、ジアリルカーボネート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ウレタン系樹脂、チオウレタン樹脂、エピスルフィド樹脂、メタクリレート樹脂、シクロオレフィン樹脂などの透明材料が好適に用いられる。

前記透明材料を、一方の外側表面に接するようにして、溶融後再硬化させるか、光又は熱を加えることにより硬化させることで、光学レンズ２１を接着形成している。ただし、光学レンズ２１を接着形成する方法については、これらの方法に限定されるものではない。

硬化後の曲率半径を硬化収縮などよる変形を考慮しつつ設定することで、光学レンズ２１の入射面の曲率及び出射面の曲率の少なくともいずれかを調整することにより、エレクトロクロミック素子に任意の度数を持たせることが可能である。

また、光学レンズ２１を形成後、切削加工にて所望の曲面形状を形成することで、ユーザー固有の条件に合わせたレンズ加工（度数加工など）が可能になる。即ち、製品形状ごとに金型や部材を準備することが不要となり、高精度な製品を多品種少量生産することが容易になる。

＜第１の実施の形態の変形例１のエレクトロクロミック素子＞
第１の実施の形態の変形例１は、第１の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック素子を例示する。なお、第１の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃは、第１の実施の形態の変形例１を例示する断面図である。
図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃを参照すると、第１の実施の形態の変形例１のエレクトロクロミック素子２０は、ゲル電解質層１４と第２の電極層１５に接して、劣化防止層１８が形成されている点が、第１の実施の形態に係るエレクトロクロミック素子１０（図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃ参照）と相違する。
この第１の実施の形態の変形例１では、第２の電極層１５の電気化学反応による劣化を防止するために、劣化防止層１８が形成される。これにより、第１の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では、第１の実施の形態の効果に加えて、更に繰り返し特性に優れたエレクトロクロミック素子が提供できる。

前記劣化防止層１８の役割としては、エレクトロクロミック層１３と逆反応をし、電荷のバランスをとって第２の電極層１５が不可逆的な酸化還元反応により腐食や劣化することを抑制する。結果としてエレクトロクロミック素子２０の繰り返し安定性が向上する。なお、前記逆反応とは、劣化防止層が酸化還元する場合に加え、キャパシタとして作用することも含む。

劣化防止層１８の材料は、第１の電極層１２及び第２の電極層１５の不可逆的な酸化還元反応による腐食を防止する役割を担う材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。劣化防止層１８の材料としては、例えば、酸化アンチモン錫、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、又はそれらを複数含む導電性又は半導体性金属酸化物を用いることができる。更に、前記劣化防止層の着色が問題にならない場合は、前記エレクトロクロミック材料と同じものを用いることができる。
これらの中でも、透明性が要求されるレンズのような光学素子としてエレクトロクロミック素子を作製する場合は、劣化防止層１８として、透明性の高い材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ｎ型半導体性酸化物微粒子（ｎ型半導体性金属酸化物）を用いることが好ましい。前記ｎ型半導体性金属酸化物としては、１００ｎｍ以下の一次粒子径粒子からなる、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、又はそれらを複数含む化合物粒子、あるいは混合物を用いることができる。

更に、劣化防止層１８を有する場合には、エレクトロクロミック層１３が酸化反応により色彩変化する材料であることが好ましい。その結果、エレクトロクロミック層が酸化反応すると同時にｎ型半導体性金属酸化物が還元（電子注入）され易く、駆動電圧が低減できるからである。
このような形態において、特に好ましいエレクトロクロミック材料としては、有機高分子材料である。塗布形成プロセス等により容易に製膜できるとともに、分子構造により色の調整や制御が可能となる。これらの有機高分子材料の具体例としては、「Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｒｅｖｉｅｗ ２０１１．２３，３９７－４１５ Ｎａｖｉｇａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒ Ｐａｌｅｔｔｅ ｏｆ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ－Ｐｒｏｃｅｓｓａｂｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）」、「Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ １９９６．２９ ７６２９－７６３０（Ｒｅｙｎｏｌｄｓ）」、「Ｐｏｌｙｍｅｒ ｊｏｕｒｎａｌ， Ｖｏｌ．４１， Ｎｏ．７，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｍａｔａｌｌｉｃ Ｈｙｂｒｉｄ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」などに報告されている。
これらの有機高分子材料としては、例えば、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）系材料、ビス（ターピリジン）類と鉄イオンの錯形成ポリマーなどが挙げられる。

一方、劣化防止層１８として、透明性の高いｐ型半導体性層の材料としては、ニトロキシルラジカル（ＮＯラジカル）を有する有機材料などであり、２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－Ｎ－オキシル（ＴＥＭＰＯ）の誘導体、又は誘導体のポリマー材料などが挙げられる。
なお、劣化防止層１８としては、特に制限はなく、ゲル電解質層１４に劣化防止層用材料を混合して、ゲル電解質層１４に劣化防止機能を付与することもできる。その場合の層構成は図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃの第１の実施の形態のエレクトロクロミック素子１０と同様になる。

劣化防止層１８の形成方法としては、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、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法などが挙げられる。また、劣化防止層１８の材料が塗布形成できるものであれば、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法などが挙げられる。

＜第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子＞
第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子は、第１の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック素子を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例２において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃは、第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子３０を例示する断面図である。図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃを参照すると、第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子３０は、第２の支持体１６が省略され、第２の電極層１５の上に保護層１７が形成されている点が、第１の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２０（図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃ参照）と相違する。
第２の電極層１５上に形成される保護層１７は側面部に形成される保護層１７で挙げた材料と同じものを用いることができる。ただし、第２の電極層１５上に形成される保護層１７の材料は側面部に形成される保護層１７の材料と同一であっても異なってもよい。この第３の実施の形態のエレクトロクロミック素子３０は一つの支持体から構成されるため、薄型化と共に、低コストでの生産が可能となる。

図３Ｃは、第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子３０の光学レンズを接着後の状態を示す断面図である。
この第１の実施の形態の変形例２のエレクトロクロミック素子３０は、積層体（エレクトロクロミック素子３０）の一方の外側表面に光学レンズ２１が接着されており、かつ他方の外側表面に第１の支持体１１を有している以外は、第１の実施の形態の変形例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

＜第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子＞
第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子は、第１の実施の形態とは層構成の異なるエレクトロクロミック素子を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例３において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子４０を例示する断面図である。図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃを参照すると、第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子４０は、エレクトロクロミック層１３と劣化防止層１８の配置が逆転している点が第１の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３０（図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃ参照）と相違する。
この第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子４０では、構成層の配置が異なるが、第１の電極層１２と第２の電極層１５との間に電圧を印加することにより、エレクトロクロミック層１３が電荷の授受により酸化還元反応して発消色することができる。

図４Ｃは、第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子４０の光学レンズを接着後の状態を示す断面図である。
この第１の実施の形態の変形例３のエレクトロクロミック素子４０は、積層体（エレクトロクロミック素子４０）の一方の外側表面に光学レンズ２１が接着されており、かつ他方の外側表面に第１の支持体１１を有している以外は、第１の実施の形態の変形例１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

＜第１の実施の形態の変形例４のエレクトロクロミック素子＞
第１の実施の形態の変形例４では、第１の実施の形態である図１Ｂで例示した、エレクトロクロミック素子を埋抱するように光学レンズ２１が形成されているエレクトロクロミック素子を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例４において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図５は、第１の実施の形態の変形例４のエレクトロクロミック素子５０を例示する断面図である。図５を参照すると、エレクトロクロミック素子５０を埋抱するように光学レンズ２１が形成されている。
エレクトロクロミック素子５０は溶融状態にある透明樹脂中に浸すように設置され、その状態を保持したまま溶融樹脂を冷却後再硬化させるか、光又は熱を加えることにより硬化させることで、エレクトロクロミック素子５０を埋抱するように光学レンズ２１を形成することができる。

＜第１の実施の形態の変形例５のエレクトロクロミック素子＞
第１の実施の形態の変形例５では、第１の実施の形態である図１Ｂで例示した、エレクトロクロミック素子と光学レンズ２１を、接着層１９を介して接着したエレクトロクロミック素子６０を例示する。なお、第１の実施の形態の変形例５において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する場合がある。

図６は、第１の実施の形態の変形例５のエレクトロクロミック素子６０を例示する断面図である。図６を参照すると、第２の支持体１６に光学レンズ２１が接着層１９を介して接着されている。これにより、光学レンズ２１はエレクトロクロミック素子６０の製作工程とは独立して作製することが可能となり、光学レンズとして最適な作製方法を用いることができるため、高精度な製品を生産することが容易になる。また、在庫管理も独立して行うことができるため、多品種少量生産することが容易になる。
接着層１９の材料としては、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、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、変性ポリマー系等の透明材料などが挙げられる。
前記接着層の平均厚みは、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、３μｍ以上２００μｍ以下が好ましい。

＜第２の実施の形態のエレクトロクロミック素子＞
第２の実施の形態は、第１の実施の形態である図１Ａで例示したエレクトロクロミック素子において、エレクトロクロミック層にゲル電解質がしみ込んでいる形態である。エレクトロクロミック層は多孔質である場合があり、この孔の部分にゲル電解質がしみ込む場合がある。

（エレクトロクロミック調光素子）
本発明のエレクトロクロミック調光素子は、本発明の前記エレクトロクロミック素子を有する。
前記エレクトロクロミック調光素子としては、例えば、防眩ミラー、調光ガラスなどが挙げられる。

（エレクトロクロミック装置）
本発明のエレクトロクロミック装置は、本発明のエレクトロクロミック素子又は本発明のエレクトロクロミック調光素子を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
その他の手段としては、特に制限はなく、用途に応じて適宜選択することができ、例えば、電源、固定手段、制御手段などが挙げられる。
エレクトロクロミック装置としては、例えば、調光眼鏡、双眼鏡、オペラグラス、自転車用ゴーグル、時計、電子ペーパー、電子アルバム、電子広告板などが挙げられる。

ここで、図７は、本発明のエレクトロクロミック調光素子を有するエレクトロクロミック調光眼鏡を示す斜視図である。図７を参照するに、エレクトロクロミック調光眼鏡１５０は、エレクトロクロミック調光素子５１と、眼鏡フレーム５２と、スイッチ５３と、電源５４とを有する。エレクトロクロミック調光素子５１は、本発明の前記エレクトロクロミック調光素子を所望の形状に加工したものである。
２つのエレクトロクロミック調光素子５１は、眼鏡フレーム５２に組み込まれている。眼鏡フレーム５２には、スイッチ５３及び電源５４が設けられている。電源５４は、スイッチ５３を介して、図示しない配線により、第１の電極及び第２の電極と電気的に接続されている。
スイッチ５３を切り替えることにより、例えば、第１の電極と第２の電極との間にプラス電圧を印加する状態、マイナス電圧を印加する状態、電圧を印加しない状態の中から１つの状態を選択可能である。
スイッチ５３としては、例えば、スライドスイッチやプッシュスイッチ等の任意のスイッチを用いることができる。ただし、少なくとも前述の３つの状態を切り替え可能なスイッチに限る。
電源５４としては、例えば、ボタン電池、太陽電池等の任意の直流電源を用いることができる。電源５４は、第１の電極と第２の電極との間にプラスマイナス数Ｖ程度の電圧を印加可能である。
例えば、第１の電極と第２の電極との間にプラス電圧を印加することにより、２つのエレクトロクロミック調光素子５１が所定の色に発色する。また、第１の電極と第２の電極との間にマイナス電圧を印加することにより、２つのエレクトロクロミック調光素子５１が消色し透明となる。
ただし、エレクトロクロミック層に使用する材料の特性により、第１の電極と第２の電極との間にマイナス電圧を印加することにより発色し、プラス電圧を印加することにより消色し透明となる場合もある。なお、一度発色した後は、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加しなくても発色は継続する。

以下に、本発明の実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
＜エレクトロクロミック素子の作製＞
実施例１は、図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃに示すエレクトロクロミック素子１０を作製する例を示す。なお、実施例１で作製したエレクトロクロミック素子１０は、調光レンズ素子としても使用できる。

－第１の電極層、及びエレクトロクロミック層の形成－
まず、第１の支持体１１として最大長軸長さ８０ｍｍ×最大短軸長さ５５ｍｍ、厚み０．５ｍｍの楕円ポリカーボネート樹脂基板（ＡＤ５５０３、軟化点１４５℃、帝人株式会社製）を準備した。
前記第１の支持体上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により厚み約１００ｎｍに製膜して、第１の電極層１２を形成した。
次に、前記ＩＴＯ膜の表面に酸化チタンナノ粒子分散液（商品名：ＳＰ２１０、昭和タイタニウム株式会社製、平均粒子径：２０ｎｍ）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、厚み約１．０μｍの酸化チタン粒子膜からなるナノ構造半導体材料を形成した。
続いて、下記構造式Ａで表されるエレクトロクロミック化合物を１．５質量％含む２，２，３，３－テトラフロロプロパノール溶液をスピンコート法により塗布した後、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことにより、前記酸化チタン粒子膜に担持（吸着）させて、エレクトロクロミック層１３を形成した。

［構造式Ａ］

続いて、前記エレクトロクロミック層１３上に、平均一次粒径２０ｎｍのＳｉＯ_２微粒子分散液（シリカ固形分濃度２４．８質量％、ポリビニルアルコール１．２質量％、及び水７４質量％）をスピンコートし、厚み２μｍの絶縁性無機微粒子層を形成した。

－第２の電極層の形成－
第２の支持体１６として前記第１の支持体１１と同形状及び同厚みのポリカーボネート樹脂基板を準備した。
第２の支持体１６上に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により厚み約１００ｎｍに製膜して、第２の電極層１５を形成した。

－ゲル電解質層の作製－
離形処理したＰＥＴフィルム（ＮＰ７５Ｃ、パナック株式会社製）表面に、重合性材料（Ｖ３８７７、大同化成工業株式会社製）と、電解質（１－エチル－３－メチルイミダゾリウム テトラシアノボレート、ＥＭＩＭＴＣＢ）とを質量比（２０：８０）で混合し、光重合開始剤（ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、日本化薬株式会社製）を前記重合性材料に対して０．５質量％混合した溶液を塗布し、離形処理したＰＥＴフィルム（ＮＰ７５Ａ パナック製）と貼り合わせて、紫外線（ＵＶ）硬化させてゲル電解質層を作製した。

－積層体の作製－
作製したゲル電解質層について、離形フィルムを剥離し、前記絶縁性無機微粒子層の表面に貼合処理し、その後第２の支持体の第２の電極層表面とゲル電解質層の表面とを合わせて貼合し、積層体を作製した。

－保護層の形成－
次に、貼り合せた前記積層体の側面部に、紫外線硬化接着剤（商品名：ＫＡＲＡＹＡＤ Ｒ６０４、日本化薬株式会社製）を滴下し、紫外線照射により硬化させることで保護層１７を３μｍの厚みに形成した。
以上により、図１Ａに示す熱成形前のエレクトロクロミック素子１０を作製した。

－３Ｄ熱成形－
作製した熱成形前のエレクトロクロミック素子を曲率半径約１３０ｍｍの凸金型と凹金型に１３５℃で加熱しながら挟み込むことで、図１Ｂに示すような３Ｄ球面形状を有する熱成形後のエレクトロクロミック素子１０を作製した。金型の温度は１４６℃とした。
金型温度は各支持体材料の軟化温度に近い温度に設定する必要があり、それより低いと十分な賦形ができない。また高すぎると、冷却までの温度に時間がかかり、生産性が低下する。

－光学レンズの接着形成－
作製したエレクトロクロミック素子に接着する光学レンズの材料として、ポリカーボネート樹脂（ユーピロンＣＬＳ３４００、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）を用い、前記熱成形後のエレクトロクロミック素子をモールド内にインサートし、射出成形によりレンズ形状に一体成形した（図１Ｃ参照）。
その後、エレクトロクロミック素子に接着して形成した光学レンズ部の表面を切削加工して、曲率をもたせることができた。更に、エレクトロクロミック素子と光学レンズを共に切削加工し、メガネフレームに収まる大きさに加工することができた。

＜評価＞

－ゲル電解質層の相分離温度－
前記ゲル電解質層をホットプレート上に置き、加熱処理した。その際の膜表面を目視観察し、ゲル電解層の表面に液体が発生した際の温度を記録し、これを相分離温度とした。実施例１で作製したゲル電解質層の相分離温度を測定したところ、２００℃を超えたため、測定を止めた。結果を表１に示す。

－剥離－
光学レンズが接着されたエレクトロクロミック素子に対し、剥離の有無を目視観察し、下記の評価基準により評価した。結果を表１に示す。
〇：視認できる剥離が発生しない
×：視認できる剥離が発生する

（実施例２～２７及び比較例１～１２）
実施例１において、ゲル電解質層に用いる重合性材料として、表１に記載の組成及び質量比に基づき作製した以外は、実施例１と同様にして、実施例２～２７及び比較例１～１２のエレクトロクロミック素子を作製した。なお、電解質としては、１－エチル－３－メチルイミダゾリウム テトラシアノボレート（ＥＭＩＭＴＣＢ）を、光重合開始剤としては、ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（日本化薬株式会社製）をアクリレートの総量に対して０．５質量％混合処方した。
次に、作製した実施例２～２７及び比較例１～１２のエレクトロクロミック素子について、実施例１と同様にして、ゲル電解質層の相分離温度と剥離を評価した。結果を表１に示す。

表１中の略号の詳細については、以下に示すとおりである。

－その他（樹脂）－
・Ｖ３８７７（大同化成工業株式会社製）
－ウレタンアクリレート－
・ＵＸＦ４００２（日本化薬株式会社製）
・ＵＶ３０００Ｂ（三菱ケミカル株式会社製）
・ＵＮ９２００Ａ（根上工業株式会社製）
・ＵＶ３２００Ｂ（三菱ケミカル株式会社製）
・ＵＮ３５０（根上工業株式会社製）
・ＵＸＴ６１００（日本化薬株式会社製）
・ＵＸ５０００（日本化薬株式会社製）
・ＵＸ４１０１（日本化薬株式会社製）

－ＰＥＯアクリレート（ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖を有する樹脂）－
・ＰＥＧ４００（日本化薬株式会社製）
・Ａ４００（新中村化学工業株式会社製）
・Ａ６００（新中村化学工業株式会社製）
・Ａ１０００（新中村化学工業株式会社製）
・ＡＭ－９０Ｇ（新中村化学工業株式会社製）
・ＡＭ－１３０Ｇ（新中村化学工業株式会社製）
・ＡＭ－２３０Ｇ（新中村化学工業株式会社製）
・ＴＡ－２１０（第一工業製薬株式会社製）

－ＰＭＭＡアクリレート（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）鎖を有する樹脂）－
・ＡＡ－６（東亜合成株式会社製）

（実施例２８～７１及び比較例１３）
実施例１において、ゲル電解質層に用いる重合性材料として、表２に記載の組成及び質量比に基づき作製し、ゲル電解質層に用いる電解質として、表２に記載の電解質を用いた以外は、実施例１と同様にして、実施例２８～７１及び比較例１３のエレクトロクロミック素子を作製した。なお、光重合開始剤としては、ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（日本化薬株式会社製）をアクリレートの総量又はその他の重合性材料（Ｖ３８７７）の添加量に対して０．５質量％混合処方した。
次に、作製した実施例２８～７１及び比較例１３のエレクトロクロミック素子について、実施例１と同様にして、ゲル電解質層の相分離温度と剥離を評価した。結果を表２に示す。

なお、支持体として用いたＡＤ５５０３（帝人株式会社製）の軟化点は１４５℃であり、熱成形の金型の温度は１４６℃とした。
支持体の軟化点とは、支持体を構成する樹脂が変形し始める温度を意味する。支持体の軟化点は、ＴＭＡ（熱機械分析）装置（株式会社コベルコ科研製）により、針入プローブを用いて、支持体に熱をかけていき、支持体を構成する樹脂の変位量を測定することにより、軟化点を求めた。
表２中の略号の詳細については、以下に示すとおりである。

－電解質－
・ＥＭＩＭＴＣＢ（エチルメチルイミダゾリウムテトラシアノボレート、メルク社製）
・ＥＭＩＭＴＦＳＩ（エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製）
・ＥＭＩＭＦＳＩ（１－エチル－３－メチルイミダゾリウム ビスフルオロスルホニルイミド、関東化学株式会社製）
・ＥＭＩＭＢＦ４（１－エチル－３－メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、東京化成工業株式会社製）
・ＥＭＩＭＤＣＡ（１－エチル－３－メチルイミダゾリウム ジシアナミド、東京化成工業株式会社製）
・ＢＭＩＭＴＦＳＩ（１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム ビストリフルオロメタンスルホニルイミド、東京化成工業株式会社製）
・ＢＭＩＭＦＳＩ（１－ブチル－３－メチルイミダゾリウム ビスフルオロスルホニルイミド、関東化学株式会社製）

（実施例７２～９２）
実施例１において、ゲル電解質層に用いる重合性材料として、表３に記載の組成及び質量比に基づき作製し、ゲル電解質層に用いる電解質として、ＥＭＩＭＴＦＳＩ（エチルメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド、関東化学株式会社製）を用いるとともに、支持体として、表３に記載の樹脂を用いて、表３の成形温度で熱成形した以外は、実施例１と同様にして、実施例７２～９２のエレクトロクロミック素子を作製した。なお、光重合開始剤としては、ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４（日本化薬株式会社製）をアクリレートの総量又はその他の重合性材料（Ｖ３８７７）の添加量に対して０．５質量％混合処方した。
次に、作製した実施例７２～９２のエレクトロクロミック素子について、実施例１と同様にして、ゲル電解質層の相分離温度と剥離を評価した。結果を表３に示す。

表３中の略号の詳細については、以下に示すとおりである。

－支持体－
・ＳＰ５５７０、ＳＰ５５７１、ＳＰ５５７２、ＳＰ５５７３（ポリカーボネート樹脂基板、軟化点１４２℃、帝人株式会社製）
・ＳＨ１１２６、ＳＨ１１２７、ＳＨ１１２８、ＳＨ１１２９（ポリカーボネート樹脂基板、軟化点１３１℃、帝人株式会社製）
・ＡＰＬ５０１３ＶＨ、ＡＰＬ５０１４ＶＨ、ＡＰＬ５０１５ＶＨ、ＡＰＬ５０１６ＶＨ（環状オレフィンコポリマー樹脂基板、軟化点１２９℃、三菱ケミカル株式会社製）

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 樹脂製の支持体と、第１の電極層と、エレクトロクロミック層と、第２の電極層とを順に設けてなる積層体を有するエレクトロクロミック素子であって、
前記第１の電極層と前記第２の電極層との間にゲル電解質を有し、
前記ゲル電解質の相分離温度が前記支持体の軟化点より高いことを特徴とするエレクトロクロミック素子である。
＜２＞ 前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に、さらに劣化防止層を有する前記＜１＞に記載のエレクトロクロミック素子である。
＜３＞ 前記ゲル電解質がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がウレタン樹脂ユニットを含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜４＞ 前記ゲル電解質がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）鎖から選択される少なくとも１種を含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜５＞ 前記ゲル電解質の固形分が５０質量％以下である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜６＞ 前記ゲル電解質が、イオン液体を含む前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜７＞ 前記ゲル電解質が、イオン液体を５０質量％以上含む前記＜６＞に記載のエレクトロクロミック素子である。
＜８＞ 前記ゲル電解質の相分離温度が１６０℃以上である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜９＞ 前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分が１０℃以上である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１０＞ 前記支持体の軟化点が２００℃以下である前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１１＞ 前記支持体が、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂から選択される少なくとも１種を含む前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１２＞ 前記ゲル電解質が層状のゲル電解質層であって、その厚みが３０μｍ以上１５０μｍ以下である前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１３＞ 前記積層体が、少なくとも一方の表面に光学レンズを有する前記＜１＞から＜１２＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１４＞ 前記積層体が、熱成形による所望の曲面を有する前記＜１＞から＜１３＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子である。
＜１５＞ 前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子を製造する方法であって、
作製した積層体を所望の曲面形状を有するように熱成形する工程と、
前記積層体に光学レンズを形成する工程と、を含むことを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法である。
＜１６＞ 前記熱成形における加熱温度が、前記積層体の支持体の軟化点以上である前記＜１５＞に記載のエレクトロクロミック素子の製造方法である。
＜１７＞ 前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック調光素子である。
＜１８＞ 前記＜１７＞に記載のエレクトロクロミック調光素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック調光レンズである。
＜１９＞ 前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子又は前記＜１７＞に記載のエレクトロクロミック調光素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置である。
＜２０＞ 前記エレクトロクロミック装置が、調光眼鏡、双眼鏡、オペラグラス、自転車用ゴーグル、時計、電子ペーパー、電子アルバム、又は電子広告板である前記＜１９＞に記載のエレクトロクロミック装置である。

前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子、前記＜１５＞から＜１６＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子の製造方法、前記＜１７＞に記載のエレクトロクロミック調光素子、前記＜１８＞に基材のエレクトロクロミック調光レンズ、及び前記＜１９＞から＜２０＞のいずれかに記載のエレクトロクロミック装置によると、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。

１０ エレクトロクロミック素子
１１ 第１の支持体
１２ 第１の電極層
１３ エレクトロクロミック層
１４ ゲル電解質層
１５ 第２の電極層
１６ 第２の支持体
１７ 保護層
１８ 劣化防止層
１９ 接着層
２０ エレクトロクロミック素子
２１ 光学レンズ
３０ エレクトロクロミック素子
４０ エレクトロクロミック素子
５０ エレクトロクロミック素子
５１ エレクトロクロミック調光素子
１５０ エレクトロクロミック調光眼鏡

特表２００５－５１４６４７号公報 特開平０７－１７５０９０号公報 特開２０１８－１０１０６号公報

Claims (17)

1. 樹脂製の支持体と、第１の電極層と、エレクトロクロミック層と、第２の電極層とを順に設けてなる、所望の曲面形状を有する積層体を有するエレクトロクロミック素子であって、
   前記第１の電極層と前記第２の電極層との間にゲル電解質を有し、
   前記ゲル電解質がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がウレタン樹脂ユニットを含み、
   前記ゲル電解質の相分離温度が前記支持体の軟化点より高く、
   前記ゲル電解質の相分離温度と、前記支持体の軟化点との差分が１０℃以上であることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
2. 前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に、さらに劣化防止層を有する請求項１に記載のエレクトロクロミック素子。
3. 前記ゲル電解質がバインダー樹脂を含み、前記バインダー樹脂がポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）鎖及びポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）鎖から選択される少なくとも１種を含む請求項１から２のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
4. 前記ゲル電解質の固形分が５０質量％以下である請求項１から３のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
5. 前記ゲル電解質が、イオン液体を含む請求項１から４のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
6. 前記ゲル電解質が、イオン液体を５０質量％以上含む請求項５に記載のエレクトロクロミック素子。
7. 前記ゲル電解質の相分離温度が１６０℃以上である請求項１から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
8. 前記支持体の軟化点が２００℃以下である請求項１から７のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
9. 前記支持体が、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、及びポリビニルアルコール樹脂から選択される少なくとも１種を含む請求項１から８のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
10. 前記ゲル電解質が層状のゲル電解質層であって、その厚みが３０μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１から９のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
11. 前記積層体が、少なくとも一方の表面に光学レンズを有する請求項１から１０のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子を製造する方法であって、
    作製した積層体を所望の曲面形状を有するように熱成形する工程と、
    前記積層体に光学レンズを形成する工程と、を含むことを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
13. 前記熱成形における加熱温度が、前記積層体の支持体の軟化点以上である請求項１２に記載のエレクトロクロミック素子の製造方法。
14. 請求項１から１１のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック調光素子。
15. 請求項１４に記載のエレクトロクロミック調光素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック調光レンズ。
16. 請求項１から１１のいずれかに記載のエレクトロクロミック素子又は請求項１４に記載のエレクトロクロミック調光素子を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置。
17. 前記エレクトロクロミック装置が、調光眼鏡、双眼鏡、オペラグラス、自転車用ゴーグル、時計、電子ペーパー、電子アルバム、又は電子広告板である請求項１６に記載のエレクトロクロミック装置。