JP7740587B1 - Electrochromic sheet, laminate, eyeglass lens, eyeglasses - Google Patents
Electrochromic sheet, laminate, eyeglass lens, eyeglassesInfo
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Abstract
【課題】発色および消色を遅滞なく行うことができるエレクトロクロミックシートを提供する。
【解決手段】第1基板と、第2基板と、第1基板と第2基板とに挟持されたエレクトロクロミック素子と、第1基板と第2基板とに挟持され、第1基板と第2基板との間に設定される着色領域を区画する封止部と、を備え、第1基板は、第1樹脂基板と、第1樹脂基板上に設けられた第1熱膨張抑制層と、を有し、エレクトロクロミック素子は、第1基板の第1熱膨張抑制層側に設けられた第1透明電極と、着色領域の周囲に配置され、第1透明電極と電気的に接続され、かつ、金属粒子の焼結体を含む、第1補助電極と、第2基板側に設けられた第2透明電極と、第1透明電極と第2透明電極とに挟持され、着色領域に配置され、電圧の印加により着色するエレクトロクロミック層と、を有する、エレクトロクロミックシート。
【選択図】図3
An electrochromic sheet is provided that can develop and fade color without delay.
[Solution] An electrochromic sheet comprising a first substrate, a second substrate, an electrochromic element sandwiched between the first and second substrates, and a sealing portion sandwiched between the first and second substrates and defining a colored region set between the first and second substrates, wherein the first substrate has a first resin substrate and a first thermal expansion suppression layer provided on the first resin substrate, and the electrochromic element has a first transparent electrode provided on the first thermal expansion suppression layer side of the first substrate, a first auxiliary electrode arranged around the colored region, electrically connected to the first transparent electrode and including a sintered body of metal particles, a second transparent electrode provided on the second substrate side, and an electrochromic layer sandwiched between the first transparent electrode and the second transparent electrode, arranged in the colored region, and which becomes colored by the application of a voltage.
[Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、エレクトロクロミックシート、積層体、眼鏡用レンズ、眼鏡に関する。 The present invention relates to electrochromic sheets, laminates, eyeglass lenses, and eyeglasses.
エレクトロクロミズムは、電圧を印加することで酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象である。このような現象を利用した素子として、エレクトロクロミズムを示す材料を用い電圧印加により色を制御するエレクトロクロミック素子が知られている。 Electrochromism is a phenomenon in which an oxidation-reduction reaction occurs when a voltage is applied, resulting in a reversible change in color. One known device that takes advantage of this phenomenon is an electrochromic device, which uses a material that exhibits electrochromism and controls color by applying a voltage.
エレクトロクロミック素子は、例えば、電圧の印加により発色及び消色するエレクトロクロミック層と、透明電極とを備える。透明電極は、エレクトロクロミック層を挟持し、エレクトロクロミック層に電気的に接続されている。(例えば、特許文献1参照)。 An electrochromic element includes, for example, an electrochromic layer that develops and loses color when a voltage is applied, and transparent electrodes. The transparent electrodes sandwich the electrochromic layer and are electrically connected to the electrochromic layer. (See, for example, Patent Document 1.)
エレクトロクロミック素子を備えるエレクトロクロミックシートは、例えば、サングラスなどのアイウエアや、スマートグラスなどのウェアラブルデバイスの材料として用いられる。また、光量調節のための部材(光学フィルタ)として、窓材や撮像装置にも用いられる。 Electrochromic sheets equipped with electrochromic elements are used, for example, as materials for eyewear such as sunglasses and wearable devices such as smart glasses. They are also used as light-adjusting components (optical filters) in windows and imaging devices.
上記特許文献1の構成で用いる透明電極は、高い電気伝導性と高い可視光透過率とを有する材料を用いて形成される。透明電極の材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)などの酸化物が知られている。 The transparent electrodes used in the configuration described in Patent Document 1 are formed using a material with high electrical conductivity and high visible light transmittance. Known transparent electrode materials include oxides such as ITO (indium tin oxide).
一方、上記材料は、金属材料と比べると電気抵抗が高い。そのため、ITO製の透明電極に挟持されたエレクトロクロミック層では、電流が伝わりやすい領域と伝わりにくい領域とが生じ、エレクトロクロミック層の変色(発色、消色)に色ムラが生じ易い。 However, the above materials have higher electrical resistance than metal materials. As a result, in an electrochromic layer sandwiched between transparent ITO electrodes, there are areas where current flows easily and areas where it does not, which can easily lead to uneven color changes (coloring and fading) in the electrochromic layer.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、発色および消色を遅滞なく行うことができるエレクトロクロミックシートを提供することを目的とする。また、このようなエレクトロクロミックシートを有する積層体、眼鏡用レンズ及び眼鏡用レンズを有する眼鏡を提供することをあわせて目的とする。 The present invention was made in light of these circumstances, and aims to provide an electrochromic sheet that can develop and decolor without delay. It also aims to provide a laminate including such an electrochromic sheet, an eyeglass lens, and eyeglasses including the eyeglass lens.
上記課題の解決のため、発明者は、透明電極の導電性を補う補助電極を併用する構成について検討を行った。一般に、補助電極は、透明電極の材料よりも電気抵抗が低い金属材料を用いて形成される。発明者は、検討を進める中で、ガラスに比べて熱膨張しやすい樹脂基板を基板として用いる場合、補助電極を形成するための加熱焼成処理によって基板が熱膨張し、補助電極において膜剥離やクラックが発生しやすいことを見出した。すなわち、補助電極に期待される機能を十分に発揮できない場合があることを見出した。発明者は、このような知見に基づいて鋭意検討し、本発明を完成させた。 To solve the above problem, the inventors investigated a configuration in which an auxiliary electrode is also used to supplement the conductivity of the transparent electrode. Auxiliary electrodes are generally formed using a metal material with lower electrical resistance than the material of the transparent electrode. During their investigation, the inventors discovered that when a resin substrate, which is more susceptible to thermal expansion than glass, is used as the substrate, the heating and baking process used to form the auxiliary electrode causes thermal expansion of the substrate, making the auxiliary electrode more susceptible to film peeling and cracking. In other words, they discovered that the auxiliary electrode may not be able to fully perform its expected functions. Based on this knowledge, the inventors conducted extensive research and completed the present invention.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、以下の態様を包含する。 To solve the above problems, one aspect of the present invention includes the following:
[1]第1基板と、第2基板と、前記第1基板と前記第2基板とに挟持されたエレクトロクロミック素子と、前記第1基板と前記第2基板とに挟持され、前記第1基板と前記第2基板との間に設定される着色領域を区画する封止部と、を備え、前記第1基板は、第1樹脂基板と、前記第1樹脂基板上に設けられた第1熱膨張抑制層と、を有し、前記エレクトロクロミック素子は、前記第1基板の前記第1熱膨張抑制層側に設けられた第1透明電極と、前記着色領域の周囲に配置され、前記第1透明電極と電気的に接続され、かつ、金属粒子の焼結体を含む、第1補助電極と、前記第2基板側に設けられた第2透明電極と、前記第1透明電極と前記第2透明電極とに挟持され、前記着色領域に配置され、電圧の印加により着色するエレクトロクロミック層と、を有する、エレクトロクロミックシート。 [1] An electrochromic sheet comprising a first substrate, a second substrate, an electrochromic element sandwiched between the first substrate and the second substrate, and a sealing portion sandwiched between the first substrate and the second substrate and defining a colored region set between the first substrate and the second substrate, wherein the first substrate comprises a first resin substrate and a first thermal expansion suppression layer provided on the first resin substrate, and the electrochromic element comprises a first transparent electrode provided on the first thermal expansion suppression layer side of the first substrate, a first auxiliary electrode arranged around the colored region, electrically connected to the first transparent electrode and including a sintered body of metal particles, a second transparent electrode provided on the second substrate side, and an electrochromic layer sandwiched between the first transparent electrode and the second transparent electrode, arranged in the colored region, and colored by the application of a voltage.
[2]前記第2基板は、さらに、第2樹脂基板と、前記第2樹脂基板上に設けられた第2熱膨張抑制層と、を有し、前記エレクトロクロミック素子は、さらに、前記着色領域の周囲に配置され、前記第2透明電極と電気的に接続され、かつ、前記焼結体を含む、第2補助電極を有する、[1]に記載のエレクトロクロミックシート。 [2] The electrochromic sheet described in [1], wherein the second substrate further includes a second resin substrate and a second thermal expansion suppression layer provided on the second resin substrate, and the electrochromic element further includes a second auxiliary electrode disposed around the colored region, electrically connected to the second transparent electrode, and including the sintered body.
[3]さらに、第1電極保護層及び第2電極保護層のいずれか一方又は両方を有し、前記第1電極保護層は、前記第1補助電極と接し、前記第1補助電極は、前記第1透明電極と前記第1電極保護層とに挟持され、前記第2電極保護層は、前記第2補助電極と接し、前記第2補助電極は、前記第2透明電極と前記第2電極保護層とに挟持される、[2]に記載のエレクトロクロミックシート。 [3] The electrochromic sheet described in [2] further comprises either or both of a first electrode protective layer and a second electrode protective layer, wherein the first electrode protective layer is in contact with the first auxiliary electrode, the first auxiliary electrode is sandwiched between the first transparent electrode and the first electrode protective layer, the second electrode protective layer is in contact with the second auxiliary electrode, and the second auxiliary electrode is sandwiched between the second transparent electrode and the second electrode protective layer.
[4]前記第1補助電極は、前記着色領域の外周縁の一部に沿って延在する第1対向電極部を有し、前記第2補助電極は、前記着色領域の外周縁の他の一部に沿って延在する第2対向電極部を有し、前記第2対向電極部は、前記着色領域に対して前記第1対向電極部と反対側にあって前記第1対向電極部と向かい合い、前記第1対向電極部および前記第2対向電極部の、少なくとも一端を含む部分の幅は、0.1mm以上、2.0mm以下である、[2]又は[3]に記載のエレクトロクロミックシート。 [4] An electrochromic sheet according to [2] or [3], wherein the first auxiliary electrode has a first opposing electrode portion extending along a portion of the outer periphery of the colored region, the second auxiliary electrode has a second opposing electrode portion extending along another portion of the outer periphery of the colored region, the second opposing electrode portion is on the opposite side of the colored region from the first opposing electrode portion and faces the first opposing electrode portion, and the width of the portion including at least one end of the first opposing electrode portion and the second opposing electrode portion is 0.1 mm or more and 2.0 mm or less.
[5]前記第1対向電極部および前記第2対向電極部の、短手方向における前記着色領域側の端部からの幅が150μmである断面において、前記第1補助電極および前記第2補助電極の平均厚さが4μm以下である、[4]に記載のエレクトロクロミックシート。 [5] An electrochromic sheet according to [4], wherein the average thickness of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode is 4 μm or less in a cross section of the first opposing electrode portion and the second opposing electrode portion that is 150 μm wide from the end of the colored region in the short direction.
[6]前記第1熱膨張抑制層及び前記第2熱膨張抑制層のいずれか一方又は両方が、フィラーを含む硬化性樹脂を材料とする、[2]~[5]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [6] The electrochromic sheet described in any one of [2] to [5], wherein either or both of the first thermal expansion suppression layer and the second thermal expansion suppression layer are made of a curable resin containing a filler.
[7]前記第1補助電極及び前記第2補助電極のいずれか一方又は両方が、さらに、有機π共役系配位子を含む、[2]~[6]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [7] The electrochromic sheet described in any one of [2] to [6], wherein either or both of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode further contain an organic π-conjugated ligand.
[8]前記第1補助電極及び前記第2補助電極のいずれか一方又は両方が、空隙を有する、[2]~[7]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [8] The electrochromic sheet described in any one of [2] to [7], wherein either or both of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode have voids.
[9]前記第1樹脂基板及び第2樹脂基板のいずれか一方又は両方が熱可塑性樹脂を有し、前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が200℃以下である、[2]~[8]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [9] An electrochromic sheet according to any one of [2] to [8], wherein either or both of the first resin substrate and the second resin substrate contain a thermoplastic resin, and the glass transition temperature of the thermoplastic resin is 200°C or lower.
[10]さらに、前記第1補助電極及び前記第2補助電極が、前記第1補助電極及び前記第2補助電極の厚さ方向断面において、それぞれ独立に、電圧を印加する端子と電気的に接続される、[2]~[9]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [10] An electrochromic sheet according to any one of [2] to [9], wherein the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode are electrically connected to terminals for applying voltage independently at cross sections of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode in the thickness direction.
[11]前記第1透明電極及び前記第2透明電極のいずれか一方又は両方が酸化インジウムを含む、[1]~[10]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [11] The electrochromic sheet described in any one of [1] to [10], wherein either or both of the first transparent electrode and the second transparent electrode contain indium oxide.
[12]塑性変形された、[1]~[11]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシート。 [12] An electrochromic sheet according to any one of [1] to [11], which has been plastically deformed.
[13][1]~[12]のいずれか一つに記載のエレクトロクロミックシートと、
前記エレクトロクロミックシートが積層されたレンズ材と、を備えた積層体。
[13] The electrochromic sheet according to any one of [1] to [12],
and a lens material on which the electrochromic sheet is laminated.
[14][2]~[10]に記載のエレクトロクロミックシートを、前記第1補助電極及び前記第2補助電極の外周に沿って切削して得られたエレクトロクロミック部と、
前記エレクトロクロミック部が積層されたレンズ本体と、を備える眼鏡用レンズ。
[14] An electrochromic part obtained by cutting the electrochromic sheet according to any one of [2] to [10] along the outer periphery of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode;
and a lens body on which the electrochromic portion is laminated.
[15][14]に記載の眼鏡用レンズと、前記眼鏡用レンズを保持するフレームと、を備え、前記レンズ本体は、前記フレームと電気的に接続する眼鏡。 [15] Eyeglasses comprising the eyeglass lens described in [14] and a frame that holds the eyeglass lens, wherein the lens body is electrically connected to the frame.
本発明によれば、発色および消色を遅滞なく行うことができるエレクトロクロミックシートを提供することができる。また、このようなエレクトロクロミックシートを有する積層体、眼鏡用レンズ及び眼鏡用レンズを有する眼鏡を提供することができる。 The present invention provides an electrochromic sheet that can develop and decolorize without delay. It also provides a laminate including such an electrochromic sheet, an eyeglass lens, and eyeglasses including the eyeglass lens.
以下、図1~図6を参照しながら、本実施形態に係るエレクトロクロミックシート、積層体、眼鏡用レンズ及び眼鏡について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。また、以下の説明においては、用語「エレクトロクロミック」を「EC」と略記することがある。 The electrochromic sheet, laminate, eyeglass lens, and eyeglasses according to this embodiment will be described below with reference to Figures 1 to 6. Note that in all of the following drawings, the dimensions and proportions of each component have been changed as appropriate to make the drawings easier to understand. In the following description, the term "electrochromic" may be abbreviated as "EC."
≪眼鏡≫
図1は、本実施形態のエレクトロクロミックシート(ECシート)を材料に用いたサングラス(眼鏡)を示す斜視図である。サングラスは眼鏡の一例である。
≪Glasses≫
1 is a perspective view showing sunglasses (eyeglasses) made from the electrochromic sheet (EC sheet) of this embodiment. Sunglasses are an example of eyeglasses.
本明細書において、用語「眼鏡」は、レンズを使用者の目の前方に配置する姿勢で使用者の頭部に装着する器具全般(アイウェア全般)を指す。この定義において「眼鏡」には、使用者の視力矯正を行う通常の眼鏡の他、使用者の目の保護を行うサングラスやゴーグル、レンズへの情報の表示を行うスマートグラス(ウェアラブルデバイス)等、公知のアイウェアを含む。 In this specification, the term "eyeglasses" refers to any device (eyewear in general) worn on the user's head with the lenses positioned in front of the user's eyes. In this definition, "eyeglasses" includes not only regular eyeglasses that correct the user's vision, but also well-known eyewear such as sunglasses and goggles that protect the user's eyes, and smart glasses (wearable devices) that display information on the lenses.
図1に示すように、サングラス100は、一対のレンズ110(眼鏡用レンズ)と、レンズ100を保持するフレーム120と、を備えている。 As shown in FIG. 1, sunglasses 100 include a pair of lenses 110 (eyeglass lenses) and a frame 120 that holds the lenses 100.
[レンズ]
レンズ110は、可視光透過性を有し、電圧の印加の切り替えにより、発色及び消色を可逆的に行うことができる。なお、本明細書中において、「レンズ(眼鏡用レンズ)」は、集光機能を有するものと、集光機能を有していないものとの双方を含む。
[lens]
The lens 110 is transparent to visible light and can reversibly develop or fade color by switching the application of voltage. In this specification, the term "lens (eyeglass lens)" includes both lenses having a light-condensing function and lenses having no light-condensing function.
レンズ110は、後述するECシートから形成されるエレクトロクロミック部111(EC部111)と、EC部111が積層されたレンズ本体115とを有する。使用者がサングラス100を装着した際、レンズ本体115は使用者側に位置し、EC部111はレンズ本体115の使用者とは反対側の面に位置する。EC部111はレンズ本体115の使用者側の面に位置しても良い。 The lens 110 has an electrochromic section 111 (EC section 111) formed from an EC sheet, which will be described later, and a lens body 115 on which the EC section 111 is laminated. When a user wears the sunglasses 100, the lens body 115 is located on the user's side, and the EC section 111 is located on the side of the lens body 115 opposite the user. The EC section 111 may also be located on the user's side of the lens body 115.
[フレーム]
フレーム120は、一対のリム部121と、ブリッジ部122と、一対のテンプル部123と、一対のノーズパッド部124とを備える。フレーム120は、使用者の頭部に装着される。フレーム120は、レンズ110を使用者の目の前方に配置する。
[Frame]
The frame 120 includes a pair of rim portions 121, a bridge portion 122, a pair of temple portions 123, and a pair of nose pad portions 124. The frame 120 is worn on the head of a user. The frame 120 positions the lenses 110 in front of the user's eyes.
リム部121は、閉環状に形成されている。一対のリム部121は、使用者の右目及び左目にそれぞれ対応する。リム部121は、開環状であってもよい。また、フレーム120は、リム部121を有さない構成であってもよい。 The rim portions 121 are formed in a closed ring shape. The pair of rim portions 121 correspond to the user's right and left eyes, respectively. The rim portions 121 may also be open ring shaped. The frame 120 may also be configured without rim portions 121.
ブリッジ部122は、一対のリム部121を互いに連結する。ブリッジ部122は、使用者の頭部に装着された際に、使用者の鼻の上部の前方に位置する。 The bridge portion 122 connects the pair of rim portions 121 to each other. When worn on the user's head, the bridge portion 122 is located in front of the top of the user's nose.
一対のテンプル部123は、リム部121において、ブリッジ部122が連結されている位置とは反対側の位置にそれぞれ連結されている。テンプル部123は、使用者の頭部に装着する際に、使用者の耳に掛けられる。 The pair of temple portions 123 are connected to the rim portion 121 at positions opposite to the position to which the bridge portion 122 is connected. The temple portions 123 are placed over the user's ears when wearing the glasses on the user's head.
テンプル部123は、スイッチ125と、電池126とを有している。スイッチ125は、テンプル部123の外表面に露出している。スイッチ125は、配線を介してレンズ110に電気的に接続されている。スイッチ125は、レンズ110に対して、例えば、プラス電圧の印加、マイナス電圧の印加、及び電圧の非印加の切り替えを行うことができる。 The temple portion 123 has a switch 125 and a battery 126. The switch 125 is exposed on the outer surface of the temple portion 123. The switch 125 is electrically connected to the lens 110 via wiring. The switch 125 can switch between applying a positive voltage, a negative voltage, and no voltage to the lens 110, for example.
電池126は、テンプル部123に内蔵されている。電池126は、配線を介してレンズ110に電気的に接続されている。 The battery 126 is built into the temple portion 123. The battery 126 is electrically connected to the lens 110 via wiring.
ノーズパッド部124は、各リム部121における使用者の鼻に対応する位置に形成される。ノーズパッド部124は、使用者の鼻に当接する。ノーズパッド部124は、サングラス100の装着状態を安定させる。 The nose pad portion 124 is formed on each rim portion 121 at a position corresponding to the user's nose. The nose pad portion 124 abuts against the user's nose. The nose pad portion 124 stabilizes the wearing state of the sunglasses 100.
フレーム120の構成材料としては、例えば、金属材料、樹脂材料等を用いることができる。なお、フレーム120の形状は、使用者の頭部に装着し得る形状であれば、図示の例に限定されない。 The frame 120 can be made of, for example, a metal material, a resin material, or the like. The shape of the frame 120 is not limited to the example shown in the figure, as long as it can be worn on the user's head.
≪エレクトロクロミックシート≫
図2は、エレクトロクロミックシート150(得150)の一例を示す分解斜視図である。図3は、図2の線分III-IIIにおける部分断面図の一例を示す図である。ECシート150は、後述する眼鏡用レンズの材料として用いられる。
<Electrochromic Sheet>
Fig. 2 is an exploded perspective view showing an example of an electrochromic sheet 150. Fig. 3 is a diagram showing an example of a partial cross-sectional view taken along line III-III in Fig. 2. The EC sheet 150 is used as a material for eyeglass lenses, which will be described later.
図2,3に示すように、ECシート150は、第1基板21と、第2基板22と、エレクトロクロミック素子30(EC素子30)と、封止部40と、を備える。図2においては、封止部40を省略している。 As shown in Figures 2 and 3, the EC sheet 150 includes a first substrate 21, a second substrate 22, an electrochromic element 30 (EC element 30), and a sealing portion 40. The sealing portion 40 is omitted from Figure 2.
第1基板21及び第2基板22は、EC素子30及び封止部40を挟持している。また、封止部40は、第1基板21及び第2基板22の間においてEC素子30の周囲に配置され、第1基板21及び第2基板22の間を区画する。封止部40により区画されたEC素子30の領域が、電圧印加により色が変化する着色領域ARである。 The first substrate 21 and the second substrate 22 sandwich the EC element 30 and the sealing portion 40. The sealing portion 40 is disposed around the EC element 30 between the first substrate 21 and the second substrate 22, and separates the first substrate 21 and the second substrate 22. The region of the EC element 30 separated by the sealing portion 40 is the colored region AR, which changes color when a voltage is applied.
[第1基板、第2基板]
第1基板21及び第2基板22は、ECシート150の最外層である。第1基板21と第2基板22とは、互いに対向して配置され、EC素子30等を保持するとともに、EC素子30等を保護する保護層としての機能を有している。
[First substrate, second substrate]
The first substrate 21 and the second substrate 22 are the outermost layers of the EC sheet 150. The first substrate 21 and the second substrate 22 are arranged opposite to each other, and hold the EC element 30 and the like, and also function as a protective layer that protects the EC element 30 and the like.
第1基板21及び第2基板22は、可視光透過性を有する。本明細書においては、可視光透過性を有することを「透明」と称することがある。また、可視光透過性を「透明性」と称することがある。透明性を有するならば、第1基板21及び第2基板22は、無色であってもよく、着色されていてもよい。 The first substrate 21 and the second substrate 22 are visible light transmissive. In this specification, being visible light transmissive is sometimes referred to as "transparency." Visible light transmissivity is also sometimes referred to as "transparency." If they are transparent, the first substrate 21 and the second substrate 22 may be colorless or colored.
第1基板21は、第1樹脂基板23と、第1樹脂基板上に設けられた第1熱膨張抑制層24とを有する。
第2基板22は、後述のエレクトロクロミック素子が第2補助電極を有する場合、第2樹脂基板26と、第2樹脂基板上に設けられた第2熱膨張抑制層25とを有することが好ましい。
The first substrate 21 has a first resin substrate 23 and a first thermal expansion suppression layer 24 provided on the first resin substrate.
When the electrochromic element described below has a second auxiliary electrode, the second substrate 22 preferably has a second resin substrate 26 and a second thermal expansion suppressing layer 25 provided on the second resin substrate.
なお、本明細書において用語「樹脂基板上に設けられた」は、直接又は他の層を介して第1樹脂基板上に第1熱膨張抑制層が形成、或いは、直接又は他の層を介して第2樹脂基板上に第2熱膨張抑制層が形成されていることを指す。他の層としては、透明性を有する限り特に限定されないが、例えば、密着層、水蒸気バリア層、ガスバリア層、光学調整層等が挙げられる。 In this specification, the term "provided on a resin substrate" refers to a first thermal expansion suppression layer being formed on a first resin substrate, either directly or via another layer, or a second thermal expansion suppression layer being formed on a second resin substrate, either directly or via another layer. The other layer is not particularly limited as long as it is transparent, but examples include an adhesion layer, a water vapor barrier layer, a gas barrier layer, and an optical adjustment layer.
(第1樹脂基板、第2樹脂基板)
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26は、透明性を有する熱可塑性樹脂を主材料として含有する。このような樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂(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)等)、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)等が挙げられる。
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26の材料としては、上記樹脂のうち1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。
(First Resin Substrate, Second Resin Substrate)
The first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 contain a transparent thermoplastic resin as a main material, such as acrylic resin, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin (polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), etc.), polycarbonate resin, polyamide resin, cycloolefin resin, vinyl chloride resin, polyacetal resin, triacetyl cellulose (TAC), etc.
The first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 may be made of one of the above resins, or a combination of two or more of them.
中でも、第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26のいずれか一方又は両方が、ガラス転移温度が200℃以下である熱可塑性樹脂を有することが好ましく、第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26の両方が、ガラス転移温度が200℃以下である熱可塑性樹脂を有することがより好ましい。ガラス転移温度の上限値としては、180℃以下であることがより好ましく、160℃以下であることがさらに好ましい。ガラス転移温度が上記上限値以下であることで樹脂基板の熱加工性により優れる。
ガラス転移温度の下限値としては、特に限定されないが、80℃以上であればよく、100℃以上が好ましく、120℃以上がより好ましい。ガラス転移温度が上記下限値以上であることで、樹脂基板の耐熱性により優れる。
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26のガラス転移温度について、上記上限値及び下限値は任意に組み合わせることができる。ガラス転移温度が上記温度以下である熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂が好ましい。
In particular, it is preferable that either or both of the first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 contain a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 200° C. or lower, and it is more preferable that both of the first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 contain a thermoplastic resin having a glass transition temperature of 200° C. or lower. The upper limit of the glass transition temperature is more preferably 180° C. or lower, and even more preferably 160° C. or lower. When the glass transition temperature is equal to or lower than the upper limit, the thermal processability of the resin substrate is superior.
The lower limit of the glass transition temperature is not particularly limited, but is sufficient as long as it is 80° C. or higher, preferably 100° C. or higher, and more preferably 120° C. or higher. When the glass transition temperature is equal to or higher than the above lower limit, the heat resistance of the resin substrate becomes more excellent.
The above upper and lower limit values can be arbitrarily combined for the glass transition temperatures of the first resin substrate 23 and the second resin substrate 26. The thermoplastic resin having a glass transition temperature equal to or lower than the above temperature is preferably a polycarbonate-based resin, a polyester-based resin, or a polyamide-based resin.
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26は、透明性を有する限り、公知のフィラーや添加剤を含んでもよい。 The first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 may contain known fillers and additives as long as they are transparent.
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26は、それぞれ、単層としてもよく、2層、3層と積層してもよい。 The first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 may each be a single layer, or may be laminated in two or three layers.
第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26の平均厚さは、例えば、0.05mm以上10.0mm以下、好ましくは0.1mm以上5.0mm以下である。 The average thickness of the first resin substrate 23 and the second resin substrate 26 is, for example, 0.05 mm or more and 10.0 mm or less, preferably 0.1 mm or more and 5.0 mm or less.
(第1熱膨張抑制層、第2熱膨張抑制層)
第1熱膨張抑制層24は、第1樹脂基板23上に設けられる。第1熱膨張抑制層24は、第1樹脂基板23より熱膨張しにくい。そのため、補助電極(第1補助電極33又は第2補助電極34)の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時において樹脂基板23の熱膨張による第1補助電極33の変形が抑制され、第1補助電極33の剥離及びクラックが発生しにくい。
(First Thermal Expansion Suppressing Layer, Second Thermal Expansion Suppressing Layer)
The first thermal expansion suppression layer 24 is provided on the first resin substrate 23. The first thermal expansion suppression layer 24 is less susceptible to thermal expansion than the first resin substrate 23. Therefore, deformation of the first auxiliary electrode 33 due to thermal expansion of the resin substrate 23 is suppressed when the auxiliary electrode (the first auxiliary electrode 33 or the second auxiliary electrode 34) is heated and baked or when the EC sheet is heated and bent, and peeling and cracking of the first auxiliary electrode 33 are less likely to occur.
第2熱膨張抑制層25は、第2樹脂基板26上に設けられる。第2熱膨張抑制層25は、第2樹脂基板26より熱膨張しにくい。そのため、補助電極の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時において第2樹脂基板26の熱膨張による第2補助電極34の変形が抑制され、第2補助電極34の剥離及びクラックが発生しにくい。 The second thermal expansion suppression layer 25 is provided on the second resin substrate 26. The second thermal expansion suppression layer 25 is less susceptible to thermal expansion than the second resin substrate 26. Therefore, deformation of the second auxiliary electrode 34 due to thermal expansion of the second resin substrate 26 is suppressed when the auxiliary electrode is heated and baked or when the EC sheet is heated and bent, making peeling and cracking of the second auxiliary electrode 34 less likely to occur.
第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25は、透明性を有する熱硬化性樹脂又は光硬化性樹脂を主材料として含有する。このような硬化性樹脂としては、それぞれ、第1樹脂基板23及び第2樹脂基板26の熱膨張を抑制できる限り特に限定されないが、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。特に硬化樹脂のガラス転移温度が熱膨張抑制層を形成した樹脂基板よりも高温の樹脂材料が好ましい。硬化樹脂のガラス転移温度が高いことにより、補助電極の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時において樹脂基板の熱膨張による補助電極の変形を効果的に抑制することができる。
第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の材料としては、上記樹脂のうち1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。
The first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 contain a transparent thermosetting resin or photocurable resin as a main material. Such curable resins are not particularly limited as long as they can suppress the thermal expansion of the first resin substrate 23 and the second resin substrate 26, respectively, but examples include acrylic resin, urethane resin, and epoxy resin. Resin materials with a cured resin glass transition temperature higher than that of the resin substrates on which the thermal expansion suppression layers are formed are particularly preferred. The high glass transition temperature of the cured resin effectively suppresses deformation of the auxiliary electrodes due to thermal expansion of the resin substrates during heating and baking of the auxiliary electrodes or heating and bending of the EC sheet.
The first thermal expansion suppressing layer 24 and the second thermal expansion suppressing layer 25 may be made of one of the above resins or a combination of two or more of them.
熱膨張抑制層12における、硬化性樹脂の含有量は、特に限定されないが、熱膨張抑制層12全量に対して、20質量%以上99.9質量%以下であればよく、30質量%以上90質量%以下が好ましい。 The content of the curable resin in the thermal expansion suppression layer 12 is not particularly limited, but it may be 20% by mass or more and 99.9% by mass or less, and preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, relative to the total amount of the thermal expansion suppression layer 12.
中でも、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25のいずれか一方又は両方がフィラーを含む硬化性樹脂を材料とすることが好ましく、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の両方が、フィラーを含む硬化性樹脂を材料とすることがより好ましい。
フィラーとしては、透明性を有する限り特に限定されない。フィラーの材料としては、熱膨張抑制層を形成した樹脂基板よりも熱線膨張係数が小さいものであればよく、無機材料(酸化物、窒化物、金属など)を選択することが好ましい。無機材料は有機材料の樹脂基板より熱線膨張係数が小さいためである。無機フィラー材料の具体例としては、シリコン酸化物、ジルコニア酸化物、アルミ酸化物、スズ酸化物、アルミ窒化物、アルミホウ化物、各種マイカ、Ag、Cu、Au、Ni、及びカーボンなどが挙げられる。フィラー材料としては、さらに複数の材料構造からなるコアシェル型の形態であってもよい。フィラーの材料は、フィラーの凝集抑制、又は樹脂との混合性がより向上する観点から、ヒドロキシ基、アクリル基、及びエポキシ基などで表面処理されていてもよい。
フィラーの形状は球状、ファイバー、フレーク、及び中空粒子などを用いることができ、フィラーの粒子サイズは、2nm以上500μm以下であればよく、10nm以上10μm以下が好ましい。また、形状又は粒子サイズの異なるフィラーを混合して使用してもよい。
In particular, it is preferable that either or both of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 be made of a curable resin containing a filler, and it is even more preferable that both the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 be made of a curable resin containing a filler.
The filler is not particularly limited as long as it is transparent. The filler material may have a smaller coefficient of linear thermal expansion than the resin substrate on which the thermal expansion suppression layer is formed, and it is preferable to select an inorganic material (oxide, nitride, metal, etc.). This is because inorganic materials have a smaller coefficient of linear thermal expansion than organic resin substrates. Specific examples of inorganic filler materials include silicon oxide, zirconia oxide, aluminum oxide, tin oxide, aluminum nitride, aluminum boride, various micas, Ag, Cu, Au, Ni, and carbon. The filler material may also have a core-shell structure consisting of multiple material structures. The filler material may be surface-treated with hydroxyl groups, acrylic groups, epoxy groups, etc., to suppress filler aggregation or improve mixability with the resin.
The filler may be in the form of a sphere, fiber, flake, hollow particle, etc., and the particle size of the filler may be from 2 nm to 500 μm, preferably from 10 nm to 10 μm. Fillers of different shapes or particle sizes may be mixed and used.
第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25における、フィラーの含有量は、上記硬化性樹脂全量に対して、1質量%以上であればよく、10質量%以上200質量%以下が好ましい。フィラーの含有量を上記数値範囲内で調整することで、本願発明の効果を損なわない範囲で第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の熱膨張しやすさを調整することができる。例えば、フィラーの含有量を増やすことで、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25をより熱膨張しにくくすることができる。また、フィラーの含有量を減らすことで、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の膜質がより向上し、膜欠陥をより低減することができる。 The filler content in the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 may be 1% by mass or more, and preferably 10% by mass or more and 200% by mass or less, relative to the total amount of the curable resin. By adjusting the filler content within the above numerical range, the ease of thermal expansion of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 can be adjusted without impairing the effects of the present invention. For example, by increasing the filler content, the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 can be made less susceptible to thermal expansion. Furthermore, by reducing the filler content, the film quality of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 can be further improved, and film defects can be further reduced.
透明性を有するならば、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の材料には、公知の添加剤を含んでもよい。 If the material of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 is transparent, it may contain known additives.
第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25は、それぞれ、単層としてもよく、2層、3層と積層してもよい。 The first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 may each be a single layer, or may be laminated in two or three layers.
第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の平均厚さは、例えば、0.1μm以上500μm以下が好ましく、0.5μm以上50μm以下がより好ましく、1μm以上10μm以下がさらに好ましい。第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の平均厚さが上記数値範囲内にあることで、補助電極の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時において焼結体の剥離やクラックがより発生しにくい。また、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25の平均厚さが上記上限値以下であることで、曲げ加工時において熱膨張抑制層自体に剥離やクラックがより発生しにくい。 The average thickness of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 is, for example, preferably 0.1 μm or more and 500 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 50 μm or less, and even more preferably 1 μm or more and 10 μm or less. When the average thickness of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 is within the above numerical range, peeling or cracking of the sintered body is less likely to occur during heating and firing of the auxiliary electrode or heating and bending of the EC sheet. Furthermore, when the average thickness of the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25 is less than the above upper limit value, peeling or cracking of the thermal expansion suppression layer itself is less likely to occur during bending.
第1基板21及び第2基板22の波長589nmでの屈折率は、1.3以上1.8以下が好ましく、1.4以上1.65以下がより好ましい。第1基板21及び第2基板22の屈折率をこの範囲とすることにより、エレクトロクロミック素子30の機能を高めることができる。 The refractive index of the first substrate 21 and the second substrate 22 at a wavelength of 589 nm is preferably 1.3 or more and 1.8 or less, and more preferably 1.4 or more and 1.65 or less. By setting the refractive index of the first substrate 21 and the second substrate 22 within this range, the functionality of the electrochromic element 30 can be improved.
本実施形態のエレクトロクロミックシートは、基板上に熱膨張抑制層を設けることにより、ガラスに比べて熱膨張しやすい樹脂基板を用いた場合であっても、焼結体の剥離やクラックが発生しにくい。このことから、本実施形態のエレクトロクロミックシートにおいて、補助電極は電気抵抗が高くなりにくい。すなわち、樹脂基板の材料選択範囲を広げることができ、補助電極の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時における加工性に優れた熱可塑性樹脂を樹脂基板に用いることができる。 By providing a thermal expansion suppression layer on the substrate, the electrochromic sheet of this embodiment is less likely to peel or crack when sintered, even when using a resin substrate that is more susceptible to thermal expansion than glass. This means that the auxiliary electrode in the electrochromic sheet of this embodiment is less likely to have high electrical resistance. This means that the range of materials that can be selected for the resin substrate can be expanded, and thermoplastic resins that are easy to process during the heating and firing of the auxiliary electrode and the heating and bending of the EC sheet can be used for the resin substrate.
[エレクトロクロミック素子]
EC素子30は、電圧印加により生じるエレクトロクロミズムにより変色(着色、消色)を生じる。EC素子30は、第1透明電極31と、第1補助電極33と、第2透明電極32と、エレクトロクロミック層35(EC層35)とを有する。EC素子30は、第2補助電極34を有することが好ましく、さらに、第1電極保護層36及び第2電極保護層37のいずれか一方又は両方を有していることがより好ましい。
[Electrochromic element]
The EC element 30 changes color (coloring or decoloring) due to electrochromism caused by application of a voltage. The EC element 30 has a first transparent electrode 31, a first auxiliary electrode 33, a second transparent electrode 32, and an electrochromic layer 35 (EC layer 35). The EC element 30 preferably has a second auxiliary electrode 34, and more preferably has either or both of a first electrode protective layer 36 and a second electrode protective layer 37.
(第1透明電極、第2透明電極)
第1透明電極31は、EC素子30の第1基板21の第1熱膨張抑制層24側に設けられ、第1基板21において第2基板22側の面に形成されている。また、第2透明電極32は、EC素子30の第2基板22の側に設けられ、第2基板22において第1基板21側の面に形成されている。
(First transparent electrode, second transparent electrode)
The first transparent electrode 31 is provided on the first thermal expansion suppression layer 24 side of the first substrate 21 of the EC element 30, and is formed on the surface of the first substrate 21 facing the second substrate 22. The second transparent electrode 32 is provided on the second substrate 22 side of the EC element 30, and is formed on the surface of the second substrate 22 facing the first substrate 21.
図2では、第1透明電極31において、後述する第1取出部332と重なる位置には、第1取出部332と同様に突出する部分31aを有することとしているが、この部分31aは無くてもよい。第2透明電極32においても同様に、後述する第2取出部342と重なる位置には、第2取出部342と同様に突出する部分32aを有することとしているが、この部分32aは無くてもよい。 In FIG. 2, the first transparent electrode 31 has a protruding portion 31a similar to the first extraction portion 332 at a position overlapping the first extraction portion 332 described below, but this portion 31a may be absent. Similarly, the second transparent electrode 32 has a protruding portion 32a similar to the second extraction portion 342 at a position overlapping the second extraction portion 342 described below, but this portion 32a may be absent.
第1透明電極31及び第2透明電極32は、透明性を有する。第1透明電極31及び第2透明電極32の材料としては、例えば、ITO、FTO(F-doped Tin Oxide)、ATO(Antimony Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In2O3、SnO2、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金、カーボン、及び導電性高分子などが挙げられる。第1透明電極31及び第2透明電極32の材料としては、これらのうち1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。透明性が低い金属材料などにおいては、薄膜化すること、又は格子状として空隙を増やすこと、により透明電極として用いることもできる。
中でも、第1透明電極31及び第2透明電極32の緻密性及び透明性により優れることから、第1透明電極31及び第2透明電極32のいずれか一方又は両方が酸化インジウムを含むことが好ましい。酸化インジウムを含むことで、EC層35を酸素及び水からより保護しやすい。酸化インジウムを含む補助電極として、より詳しくは、ITO、IZO、ITO、又はIn2O3を含むことがより好ましく、ITOを含むことがさらに好ましい。
第1透明電極31及び第2透明電極32は、互いに同じ材料で形成されていてもよく、異なる材料で形成されていてもよい。
The first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 are transparent. Examples of materials for the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 include oxides such as ITO, F-doped tin oxide (FTO), antimony tin oxide (ATO), indium zinc oxide (IZO), In 2 O 3 , SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, Ag, Cu, or alloys containing these, carbon, and conductive polymers. The first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 may be made of one of these materials, or a combination of two or more of these materials. Metallic materials with low transparency can be used as transparent electrodes by thinning them or forming them into a lattice shape to increase the voids.
In particular, it is preferable that either one or both of the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 contain indium oxide, as this provides superior density and transparency to the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32. The inclusion of indium oxide makes it easier to protect the EC layer 35 from oxygen and water. More specifically, the auxiliary electrode containing indium oxide preferably contains ITO, IZO, ITO, or In2O3 , and more preferably contains ITO .
The first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 may be made of the same material or different materials.
第1透明電極31及び第2透明電極32の厚さは、必要な透明性を確保すると共に、EC層35に適切に電流が流せる電気抵抗値が得られるように調製される。第1透明電極31及び第2透明電極32の材料としてITOを用いた場合、第1透明電極31及び第2透明電極32の平均厚さは、例えば、それぞれ独立して、50nm以上200nm以下、好ましくは50nm以上150nm以下、より好ましくは60nm以上130nm以下とされる。
第1透明電極31及び第2透明電極32の平均厚さは、互いに同じ厚さで形成されていてもよく、異なる厚さで形成されていてもよい。
また、第1透明電極31及び第2透明電極32は、着色領域ARの周囲に配置される第1補助電極31及び第2補助電極32と電気的に接続されるため、着色領域ARよりも大きく形成され、封止部40の形成領域または形成領域の一部にまで広げて形成される。
The thickness of the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 is adjusted so as to ensure the necessary transparency and to obtain an electrical resistance value that allows an appropriate current to flow through the EC layer 35. When ITO is used as the material for the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32, the average thickness of the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 is, for example, independently set to 50 nm or more and 200 nm or less, preferably 50 nm or more and 150 nm or less, and more preferably 60 nm or more and 130 nm or less.
The first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 may be formed to have the same average thickness or different thicknesses.
Furthermore, since the first transparent electrode 31 and the second transparent electrode 32 are electrically connected to the first auxiliary electrode 31 and the second auxiliary electrode 32 arranged around the colored area AR, they are formed larger than the colored area AR and are formed to extend to the formation area of the sealing portion 40 or a part of the formation area.
(第1補助電極、第2補助電極)
第1補助電極33は、第1透明電極31の周縁部において着色領域ARの周囲に配置され、第1透明電極31と電気的に接続し、かつ、金属粒子の焼結体を含む。
(First auxiliary electrode, second auxiliary electrode)
The first auxiliary electrode 33 is disposed around the colored region AR in the peripheral portion of the first transparent electrode 31, is electrically connected to the first transparent electrode 31, and includes a sintered body of metal particles.
第1補助電極33は、第1対向電極部331と、第1取出部332とを備える。第1対向電極部331は、着色領域ARの外周縁の一部に沿って延在する。第1対向電極部331は、着色領域ARの外周縁から離れて形成されている。第1取出部332は、第1対向電極部331から着色領域ARの外側に突出する。 The first auxiliary electrode 33 includes a first opposing electrode portion 331 and a first extraction portion 332. The first opposing electrode portion 331 extends along part of the outer periphery of the colored region AR. The first opposing electrode portion 331 is formed away from the outer periphery of the colored region AR. The first extraction portion 332 protrudes from the first opposing electrode portion 331 to the outside of the colored region AR.
第1対向電極部331は、EC層35の一部、すなわち着色領域ARの一部を囲む。第1対向電極部331は、平面視で湾曲しているが、これに限らない。第1対向電極部331は、レンズ110としたときに、レンズ110の周囲を囲む位置に設けられている。第1対向電極部331の幅は、例えば0.1mm以上2.0mm以下とすることが好ましく、0.3mm以上1.0mm以下とすることがより好ましい。 The first opposing electrode portion 331 surrounds a portion of the EC layer 35, i.e., a portion of the colored region AR. The first opposing electrode portion 331 is curved in a plan view, but is not limited to this. When the first opposing electrode portion 331 is formed as a lens 110, it is provided in a position that surrounds the periphery of the lens 110. The width of the first opposing electrode portion 331 is preferably, for example, 0.1 mm to 2.0 mm, and more preferably 0.3 mm to 1.0 mm.
第1取出部332は、第1対向電極部331の一端に設けられている。第1取出部332は、レンズ110としたときに、フレーム120においてブリッジ部122又はテンプル部123の近傍となる位置に設けられている。 The first extraction portion 332 is provided at one end of the first opposing electrode portion 331. When the lens 110 is formed, the first extraction portion 332 is provided in a position in the frame 120 that is near the bridge portion 122 or the temple portion 123.
EC素子30が、第2補助電極34を有する場合、第1補助電極33と第2補助電極34とは、着色領域ARの周方向で離間すると共に、着色領域ARの周囲に配置されている。これにより、第1補助電極33と第2補助電極34とは、着色領域ARを取り囲んでいる。 When the EC element 30 has a second auxiliary electrode 34, the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 are spaced apart in the circumferential direction of the colored region AR and are arranged around the colored region AR. As a result, the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 surround the colored region AR.
第2補助電極34は、第2対向電極部341と、第2取出部342とを備える。第2対向電極部341は、着色領域ARの外周縁の一部に沿って延在する。第2対向電極部341は、着色領域ARに対して第1対向電極部331と反対側にあって第1対向電極部331と向かい合う。第2対向電極部341は、着色領域ARの外周縁から離れて形成されている。第2取出部342は、第2対向電極部341から着色領域ARの外側に突出する。 The second auxiliary electrode 34 includes a second opposing electrode portion 341 and a second extraction portion 342. The second opposing electrode portion 341 extends along part of the outer periphery of the colored region AR. The second opposing electrode portion 341 is located on the opposite side of the colored region AR from the first opposing electrode portion 331 and faces the first opposing electrode portion 331. The second opposing electrode portion 341 is formed away from the outer periphery of the colored region AR. The second extraction portion 342 protrudes from the second opposing electrode portion 341 to the outside of the colored region AR.
第2対向電極部341は、EC層35の一部、すなわち着色領域ARの一部を囲む。第2対向電極部341は、平面視で湾曲しているが、これに限らない。第2対向電極部341は、レンズ110としたときに、レンズ110の周囲を囲む位置に設けられている。第2対向電極部341の、少なくとも一端を含む部分の幅は、例えば0.1mm以上2.0mm以下とすることが好ましく、0.3mm以上1.0mm以下とすることがより好ましい。 The second opposing electrode portion 341 surrounds a portion of the EC layer 35, i.e., a portion of the colored region AR. The second opposing electrode portion 341 is curved in a plan view, but is not limited to this. When the second opposing electrode portion 341 is formed as a lens 110, it is provided in a position that surrounds the periphery of the lens 110. The width of the portion of the second opposing electrode portion 341 that includes at least one end is preferably, for example, 0.1 mm to 2.0 mm, and more preferably 0.3 mm to 1.0 mm.
第2取出部342は、第2対向電極部341の一端に設けられている。第2取出部342は、レンズ110としたときに、フレーム120においてブリッジ部122又はテンプル部123の近傍となる位置に設けられている。 The second extraction portion 342 is provided at one end of the second opposing electrode portion 341. When the lens 110 is formed, the second extraction portion 342 is provided in a position in the frame 120 that is near the bridge portion 122 or the temple portion 123.
なお、第1取出部332及び第2取出部342の位置は、製造するレンズ110のデザインに応じて適宜調製することができる。 The positions of the first extraction section 332 and the second extraction section 342 can be adjusted appropriately depending on the design of the lens 110 to be manufactured.
さらに、第1補助電極33が、第1補助電極33の厚さ方向断面において、電圧を印加する端子と電気的に接続される。 Furthermore, the first auxiliary electrode 33 is electrically connected to a terminal for applying voltage at the cross section in the thickness direction of the first auxiliary electrode 33.
例えば、図3(a)に示すように、ECシート150をレンズ110へ加工する際、封止部40において第1取出部332と平面的に重なる位置には第1取出部332が露出する貫通孔40aが形成され、貫通孔40a内に導通部51が形成される。第1取出部332は、導通部51との接続箇所として用いられる。形成される導通部51は、第1取出部332(第1補助電極33)と電気的に接続する。 For example, as shown in FIG. 3(a), when the EC sheet 150 is processed into the lens 110, a through-hole 40a exposing the first extraction portion 332 is formed in the sealing portion 40 at a position that overlaps the first extraction portion 332 in plan view, and a conductive portion 51 is formed within the through-hole 40a. The first extraction portion 332 is used as a connection point with the conductive portion 51. The formed conductive portion 51 is electrically connected to the first extraction portion 332 (first auxiliary electrode 33).
さらに、第2補助電極34も同様に、第2補助電極の厚さ方向断面において、電圧を印加する端子と電気的に接続される。より詳しくは、封止部40において第2取出部342と平面的に重なる位置にも同様に、第2取出部342が露出する貫通孔40bが形成され、貫通孔40b内に導通部52が形成される。第2取出部342は、導通部52との接続箇所として用いられる。形成される導通部52は、第2取出部342(第2補助電極34)と電気的に接続する。 Furthermore, the second auxiliary electrode 34 is also electrically connected to a terminal for applying voltage in a cross section of the second auxiliary electrode in the thickness direction. More specifically, a through hole 40b exposing the second extraction portion 342 is similarly formed in the sealing portion 40 at a position overlapping the second extraction portion 342 in plan view, and a conductive portion 52 is formed within the through hole 40b. The second extraction portion 342 is used as a connection point with the conductive portion 52. The formed conductive portion 52 is electrically connected to the second extraction portion 342 (second auxiliary electrode 34).
或いは、図3(b)に示すように、着色領域ARをより大きくできる観点から、ECシート150をレンズ110へ加工した後に、導通部51、52をレンズ110側面に形成してもよい。形成される導通部51、52は、それぞれ、第1補助電極33及び第2補助電極34と電気的に接続する。 Alternatively, as shown in FIG. 3(b), from the viewpoint of making the colored area AR larger, after the EC sheet 150 is processed into the lens 110, conductive portions 51 and 52 may be formed on the side surfaces of the lens 110. The formed conductive portions 51 and 52 are electrically connected to the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34, respectively.
前述した図3(b)に示す導通部52と第2補助電極34との接続部は直線で図示されており、略平坦面になっているが、導通部52と第2補助電極34との接続部は、凹凸を伴う形状となっていても良い。つまり、導通部52に形成された凹凸形状と、第2補助電極34に形成された凹凸形状とが噛み合うことにより、前述の接続部が構成されていても良い。これにより、接続部において、導通部52と第2補助電極34との接触面積を広く確保できる。その結果、接続部の接続抵抗を低下させることができる。また、導通部52と第2補助電極34との接続部の他、導通部52と第2透明電極32との接続部および導通部52と封止部40との接続部も、凹凸を伴う形状になっていても良い。これにより、接続部の接続抵抗を低下させるとともに、機械的な接続強度をより高められる。 In FIG. 3(b), the connection between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34 is illustrated as a straight line, forming a substantially flat surface. However, the connection between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34 may have an uneven shape. That is, the uneven shape formed on the conductive portion 52 may interlock with the uneven shape formed on the second auxiliary electrode 34, thereby forming the connection. This ensures a wide contact area between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34 at the connection. As a result, the connection resistance of the connection can be reduced. Furthermore, in addition to the connection between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34, the connection between the conductive portion 52 and the second transparent electrode 32 and the connection between the conductive portion 52 and the sealing portion 40 may also have an uneven shape. This reduces the connection resistance of the connection and further increases the mechanical connection strength.
導通部52と第2補助電極34との接続部と同様に、導通部51と第1補助電極33との接続部は、凹凸を伴う形状となっていても良い。つまり、導通部51に形成された凹凸形状と、第1補助電極33に形成された凹凸形状と、が噛み合うことにより、前述の接続部が構成されていても良い。これにより、接続部において、導通部51と第1補助電極33との接触面積を広く確保できる。その結果、接続部の接続抵抗を低下させることができる。また、導通部51と第1補助電極33との接続部の他、導通部51と第1透明電極31との接続部および導通部51と封止部40との接続部も、凹凸を伴う形状になっている。これにより、接続部の接続抵抗を低下させるとともに、機械的な接続強度をより高められる。 Like the connection between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34, the connection between the conductive portion 51 and the first auxiliary electrode 33 may have an uneven shape. That is, the aforementioned connection may be formed by the uneven shape formed on the conductive portion 51 interlocking with the uneven shape formed on the first auxiliary electrode 33. This ensures a wide contact area between the conductive portion 51 and the first auxiliary electrode 33 at the connection. As a result, the connection resistance of the connection can be reduced. Furthermore, in addition to the connection between the conductive portion 51 and the first auxiliary electrode 33, the connection between the conductive portion 51 and the first transparent electrode 31 and the connection between the conductive portion 51 and the sealing portion 40 also have an uneven shape. This reduces the connection resistance of the connection and further increases the mechanical connection strength.
なお、導通部52と、第2補助電極34、第2透明電極32、又は封止部40との接続部において、第2補助電極34との接続部のみに凹凸形状が設定されていてもよく、少なくとも第2補助電極34との接続部に凹凸形状が設定されていてもよく、全ての層において凹凸形状が設定されていてもよい。 In addition, at the connection portion between the conductive portion 52 and the second auxiliary electrode 34, the second transparent electrode 32, or the sealing portion 40, the uneven shape may be set only at the connection portion with the second auxiliary electrode 34, or at least at the connection portion with the second auxiliary electrode 34, or the uneven shape may be set in all layers.
また、全ての層において凹凸形状が設定されている場合、導通部52と各層との機械的な接続強度を特に高められるとともに、凹凸形状の加工効率をより高められる。具体的には、全ての層を積層した後、積層体の側面に溝を形成し、その溝を埋めるように導通部52を形成するという工程順序を採用できる。これにより、凹凸形状をより効率よく加工できる。 Furthermore, if an uneven shape is set in all layers, the mechanical connection strength between the conductive portion 52 and each layer can be particularly increased, and the processing efficiency of the uneven shape can be further improved. Specifically, a process sequence can be adopted in which, after all layers are stacked, grooves are formed on the side of the laminate, and then the conductive portion 52 is formed to fill in the grooves. This allows the uneven shape to be processed more efficiently.
同様に、導通部51と、第1補助電極33、第1透明電極31、又は封止部40と、の接続部において、第1補助電極33との接続部のみに凹凸形状が設定されていてもよく、少なくとも第1補助電極33との接続部に凹凸形状が設定されていてもよく、全ての層において凹凸形状が設定されていてもよい。 Similarly, at the connection between the conductive portion 51 and the first auxiliary electrode 33, the first transparent electrode 31, or the sealing portion 40, the uneven shape may be set only at the connection with the first auxiliary electrode 33, or at least at the connection with the first auxiliary electrode 33, or the uneven shape may be set in all layers.
また、全ての層において凹凸形状が設定されている場合、導通部51と各層との機械的な接続強度を特に高められるとともに、凹凸形状の加工効率をより高められる。具体的には、全ての層を積層した後、積層体の側面に溝を形成し、その溝を埋めるように導通部51を形成するという工程順序を採用できる。これにより、凹凸形状をより効率よく加工できる。 Furthermore, if an uneven shape is set in all layers, the mechanical connection strength between the conductive portion 51 and each layer can be particularly increased, and the processing efficiency of the uneven shape can be further improved. Specifically, a process sequence can be adopted in which, after all layers are stacked, grooves are formed on the side of the laminate, and then the conductive portion 51 is formed to fill in the grooves. This allows the uneven shape to be processed more efficiently.
第1補助電極33の電気抵抗は、第1透明電極31の電気抵抗よりも低い。同様に、第2補助電極34の電気抵抗は、第2透明電極32の電気抵抗よりも低い。第1補助電極33及び第2補助電極34としては、金属粒子の焼結体を含んでいればよい。金属粒子としては、金、銀、銅、アルミニウム、白金、パラジウム、ニッケル及びタングステン等の粒子が挙げられる。金属粒子としては、これらのうち1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、金属粒子としては、銀粒子又は銅粒子が好ましい。 The electrical resistance of the first auxiliary electrode 33 is lower than the electrical resistance of the first transparent electrode 31. Similarly, the electrical resistance of the second auxiliary electrode 34 is lower than the electrical resistance of the second transparent electrode 32. The first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 may contain a sintered body of metal particles. Examples of metal particles include particles of gold, silver, copper, aluminum, platinum, palladium, nickel, and tungsten. As the metal particles, one of these may be used, or two or more may be used in combination. Among these, silver particles or copper particles are preferred as the metal particles.
また、金属粒子としては、光焼成の効率をより高める観点から、光吸収材が添加されていてもよい。このような粒子の具体例としては、赤外光吸収粒子として、インジウム酸化物、酸化タングステン及びLaB6などが挙げられる。
金属粒子の大きさとしては、平均粒子径2nm以上500nm以下が好ましく、2nm以上100nm以下がより好ましい。金属粒子の大きさが上記数値範囲内であることで、より低い温度で焼結することができる。なお、金属粒子としては、大きさの異なる粒子を混合して用いてもよい。
In order to further increase the efficiency of light sintering, the metal particles may contain a light absorbing material, such as indium oxide, tungsten oxide, or LaB6, which is an infrared absorbing particle.
The size of the metal particles is preferably an average particle diameter of 2 nm to 500 nm, more preferably 2 nm to 100 nm. By having the size of the metal particles within the above numerical range, sintering can be performed at a lower temperature. Note that particles of different sizes may be mixed and used as the metal particles.
本明細書において、「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、レーザー回折式粒度分布測定法によって、粒子の粒度分布を体積基準で測定したときの、粒子の50%累積時の粒子径(D50)を意味する。 In this specification, unless otherwise specified, "average particle size" means the particle size at 50% cumulative concentration (D50) of particles when the particle size distribution of particles is measured on a volume basis using a laser diffraction particle size distribution measurement method.
第1補助電極33及び第2補助電極34は、例えば、金属粒子を含むインクを用いた印刷により形成することができる。詳しくは、金属ナノ粒子を含むインクの液滴を吐出して塗工した後に、金属粒子を焼結させることにより形成することができる。 The first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 can be formed, for example, by printing using ink containing metal particles. More specifically, they can be formed by ejecting and coating droplets of ink containing metal nanoparticles, and then sintering the metal particles.
塗工方式としては、パターニング精度により優れる観点から、インクジェット、又はスクリーン印刷で塗工することが好ましい。 As a coating method, inkjet or screen printing is preferred, as this provides better patterning accuracy.
焼結方法としては、金属粒子の焼結体を得ることができる限り特に限定されない。例えば、プラズマ処理、誘電加熱処理、エキシマ光照射処理、フラッシュランプ光照射処理、紫外線処理、マイクロ波処理、赤外ヒーター処理、及び熱風ヒーター処理などの局所加熱による方法を挙げることができる。
中でも、金属粒子にレーザーを照射して金属粒子を焼結させることが好ましい。金属粒子にレーザーを照射する場合、レーザーでは樹脂基板が光吸収しない波長を選択することにより、金属粒子のみを選択的に加熱することができる。そのため、樹脂基板の加熱変形をより抑制することができる。レーザーの波長として、具体的には、赤外光波長又は可視光波長が好ましい。
The sintering method is not particularly limited as long as it can produce a sintered body of metal particles, and examples thereof include local heating methods such as plasma treatment, dielectric heating treatment, excimer light irradiation treatment, flash lamp light irradiation treatment, ultraviolet treatment, microwave treatment, infrared heater treatment, and hot air heater treatment.
Among these, it is preferable to sinter the metal particles by irradiating them with a laser. When irradiating the metal particles with a laser, it is possible to selectively heat only the metal particles by selecting a laser wavelength that is not absorbed by the resin substrate. Therefore, it is possible to further suppress thermal deformation of the resin substrate. Specifically, the wavelength of the laser is preferably an infrared wavelength or a visible light wavelength.
本実施形態のエレクトロクロミックシートは、樹脂基板上に熱膨張抑制層を設けることにより、樹脂基板が熱膨張しやすい温度条件の加熱焼成であっても、熱膨張抑制層が補助電極の変形を抑制するため、剥離及びクラックが発生しにくい。また、エレクトロクロミックシートの加熱加工時においても、樹脂基板の熱膨張による補助電極の変形が抑制されるため、剥離及びクラックが発生しにくい。これらのことから、電気抵抗が高くなりにくい補助電極を得ることができる。 The electrochromic sheet of this embodiment has a thermal expansion suppression layer provided on the resin substrate, which suppresses deformation of the auxiliary electrode even when heated and fired at temperatures that tend to thermally expand the resin substrate, making peeling and cracking less likely to occur. Furthermore, even when the electrochromic sheet is heated and processed, deformation of the auxiliary electrode due to thermal expansion of the resin substrate is suppressed, making peeling and cracking less likely to occur. These factors make it possible to obtain an auxiliary electrode that is less likely to have high electrical resistance.
第1補助電極33及び第2補助電極34のいずれか一方又は両方が、さらに、有機π共役系配位子を含むことが好ましく、第1補助電極33及び第2補助電極34の両方が、さらに、有機π共役系配位子を含むことがより好ましい。有機π共役系配位子を含むことで、金属粒子に有機π共役系配位子がπ接合し、強いπ接合と粒子間の接近により高い導電性を有する。ここで、π接合とは、金属粒子の表面にπ共役系分子のπ共役平面を平行接合することであり、有機物π軌道が金属粒子表面に近接することによって生じる有機π軌道-金属粒子軌道間の強い相互作用である。また、有機π共役系配位子とは、このようなπ接合を金属粒子に対して作用する有機配位子である。 It is preferable that either or both of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 further contain an organic π-conjugated ligand, and it is more preferable that both the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 further contain an organic π-conjugated ligand. By containing an organic π-conjugated ligand, the organic π-conjugated ligand forms a π-bond with the metal particle, and high conductivity is achieved due to the strong π-bond and the close proximity between the particles. Here, π-bonding refers to the parallel bonding of the π-conjugated plane of the π-conjugated molecule to the surface of the metal particle, and is a strong interaction between the organic π-orbital and the metal particle orbital that occurs when the organic π-orbital approaches the metal particle surface. Furthermore, an organic π-conjugated ligand is an organic ligand that acts on the metal particle through such a π-bond.
有機π共役系配位子は、金属粒子表面に配位する置換基であるアミノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホスフィン基、ホスホン酸基、ハロゲン基、セノール基、スルフィド基、セレノエーテル基からなる群より選択される少なくとも一つを有することが好ましい。 The organic π-conjugated ligand preferably has at least one substituent selected from the group consisting of an amino group, a mercapto group, a hydroxy group, a carboxy group, a phosphine group, a phosphonic acid group, a halogen group, an ammonium group, a sulfide group, and a selenoether group, which is coordinated to the surface of the metal particle.
上述の金属粒子を含むインクが、有機π共役系配位子を含む場合、有機π共役系配位子は、金属粒子を含水溶媒及びアルコール溶媒に可溶とする置換基であるヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、アミド基、イミド基、ホスホン酸基、スルホン酸基、シアノ基、ニトロ基、及びそれらの塩からなる群より選択される少なくとも一つを有することが好ましい。
また、第1補助電極33及び第2補助電極34のいずれか一方又は両方は、形成面(下地)との密着性を高める観点からバインダー樹脂を含むことが好ましい。このような材料としては、ポリエステル及びポリアクリルなどを挙げることができる。バインダー樹脂の添加量は、補助電極の全量に対して5質量%以下が好ましい。
When the ink containing the above-mentioned metal particles contains an organic π-conjugated ligand, it is preferable that the organic π-conjugated ligand has at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxy group, a carboxy group, an amino group, an alkylamino group, an amide group, an imide group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, a cyano group, a nitro group, and salts thereof, which is a substituent that makes the metal particles soluble in aqueous solvents and alcoholic solvents.
In addition, one or both of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 preferably contains a binder resin to enhance adhesion to the formation surface (base). Examples of such materials include polyester and polyacrylic. The amount of binder resin added is preferably 5 mass % or less of the total amount of the auxiliary electrodes.
第1補助電極33及び第2補助電極34のいずれか一方又は両方が、空隙を有することが好ましく、第1補助電極33及び第2補助電極34の両方が、空隙を有することがより好ましい。金属粒子を焼結した補助電極は、粒子接触面に起因する空隙が生じる。空隙はSEM観察により確認することが可能であり、SEM観察により5μm以下のボイドが確認できる補助電極が好ましい。 It is preferable that either or both of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 have voids, and it is more preferable that both the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 have voids. Auxiliary electrodes made of sintered metal particles have voids due to the particle contact surfaces. The voids can be confirmed by SEM observation, and auxiliary electrodes in which voids of 5 μm or less can be confirmed by SEM observation are preferred.
本実施形態のエレクトロクロミックシートは、補助電極が空隙を有することで、補助電極が変形しやすくなるため、加熱加工時及び曲げ加工時において、焼結体の剥離及びクラックがより発生しにくい。 In the electrochromic sheet of this embodiment, the auxiliary electrode has voids, which makes it easier for the auxiliary electrode to deform, making it less likely for the sintered body to peel or crack during heating and bending.
第1補助電極33及び第2補助電極34の平均厚さは、それぞれ独立して、4μm以下が好ましく、3μm以下がより好ましく、2μm以下がさらに好ましい。より詳しくは、第1対向電極部331および第2対向電極部341の、短手方向における着色領域AR側の端部からの幅が150μmである断面において、第1補助電極および第2補助電極の平均厚さが4μm以下であることが好ましく、3μm以下がより好ましく、2μm以下がさらに好ましい。
下限値としては、特に限定されないが、0.01μm以上、0.1μm、及び0.5μm以上等が挙げられる。より詳しくは、図3(b)に示すように、導通部51、52をレンズ側面に形成する場合、第1補助電極33及び第2補助電極34の平均厚さは0.5μm以上が好ましい。平均厚さが0.5μm以上であることで、電気的により安定的に接続でき、接触抵抗がより増加しにくくなる
上記上限値と下限値とは、任意に組み合わせることができる。
The average thickness of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 is preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 2 μm or less, independently of one another. More specifically, in a cross section of the first opposing electrode portion 331 and the second opposing electrode portion 341 that is 150 μm wide from the end of the first opposing electrode portion 331 and the second opposing electrode portion 341 on the colored region AR side in the short direction, the average thickness of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode is preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm or less, and even more preferably 2 μm or less.
The lower limit is not particularly limited, but examples include 0.01 μm or more, 0.1 μm or more, and 0.5 μm or more. More specifically, as shown in FIG. 3( b), when the conductive portions 51 and 52 are formed on the lens side surfaces, the average thickness of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 is preferably 0.5 μm or more. An average thickness of 0.5 μm or more allows for more stable electrical connection and makes it more difficult for contact resistance to increase. The upper and lower limits can be combined in any manner.
第1補助電極33及び第2補助電極34の平均厚さが、それぞれ、上記数値範囲にあることで、補助電極の加熱焼成時やECシートの加熱曲げ加工時において焼結体の剥離やクラックがより発生しにくく、第1補助電極33及び第2補助電極34の電気抵抗が高くなりにくい。 By ensuring that the average thicknesses of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 are within the above numerical ranges, peeling or cracking of the sintered body is less likely to occur during heating and sintering of the auxiliary electrodes or during heating and bending of the EC sheet, and the electrical resistance of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 is less likely to increase.
図4は、ECシート150の一例を示す平面図である。図4に示すように、第1補助電極33と第2補助電極34とは、平面視で互いに重ならず、且つ平面視において着色領域ARを挟んで反対側に位置している。また、第1取出部332は第2透明電極32と重ならず、且つ第2取出部342は第1透明電極31と重なっていない。 Figure 4 is a plan view showing an example of an EC sheet 150. As shown in Figure 4, the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 do not overlap each other in a planar view and are located on opposite sides of the colored area AR in a planar view. Furthermore, the first extraction portion 332 does not overlap the second transparent electrode 32, and the second extraction portion 342 does not overlap the first transparent electrode 31.
第1対向電極部331の全長と第2対向電極部341の全長とは、差が小さい方が好ましく、相互に2倍以上の差が付かない方が好ましい。例えば、第1対向電極部331の全長は、第2対向電極部341の全長に対し50%超200%未満が好ましく、55%以上175%以下であるとより好ましい。また、第1対向電極部331の全長は、第2対向電極部341の全長に対して58%以上165%以下であると好ましく、61%以上155%以下であるとより好ましく、65%以上145%以下であるとさらに好ましい。各上限値と下限値とは、任意に組み合わせることができる。 It is preferable that the difference between the total length of the first opposing electrode portion 331 and the total length of the second opposing electrode portion 341 is small, and that the difference between them is not more than twice the total length of each other. For example, the total length of the first opposing electrode portion 331 is preferably more than 50% and less than 200% of the total length of the second opposing electrode portion 341, and more preferably 55% to 175%. Furthermore, the total length of the first opposing electrode portion 331 is preferably 58% to 165% of the total length of the second opposing electrode portion 341, more preferably 61% to 155%, and even more preferably 65% to 145%. The upper and lower limits can be combined in any manner.
本実施形態のエレクトロクロミックシートは、補助電極において焼結体の剥離やクラックが発生しにくいことから、塑性変形されたものであってもよい。より詳しくは、ECシートの加熱曲げ加工時によって一部が塑性変形されたものであってもよく、全体が塑性変形されたものであってもよい。塑性変形された積層体の形状としては、凸面形状であってもよく、凹面形状であってもよく、3D曲面状であってもよい。 The electrochromic sheet of this embodiment may be plastically deformed, since this makes it less likely for the sintered body to peel or crack at the auxiliary electrode. More specifically, the EC sheet may be partially or entirely plastically deformed during the heat bending process. The shape of the plastically deformed laminate may be convex, concave, or 3D curved.
(第1電極保護層、第2電極保護層)
本実施形態のエレクトロクロミックシートは、さらに、第1電極保護層36及び第2電極保護層37のいずれか一方又は両方を有してもよい。詳しくは、第1電極保護層36は、第1補助電極33に接して形成される。第1補助電極33は、第1透明電極31と第1電極保護層36とに挟持される。第2電極保護層37は、第2補助電極34に接して形成される。第2補助電極34は、第2透明電極32と第2電極保護層37とに挟持される。
(First electrode protective layer, second electrode protective layer)
The electrochromic sheet of this embodiment may further include either or both of a first electrode protective layer 36 and a second electrode protective layer 37. More specifically, the first electrode protective layer 36 is formed in contact with the first auxiliary electrode 33. The first auxiliary electrode 33 is sandwiched between the first transparent electrode 31 and the first electrode protective layer 36. The second electrode protective layer 37 is formed in contact with the second auxiliary electrode 34. The second auxiliary electrode 34 is sandwiched between the second transparent electrode 32 and the second electrode protective layer 37.
第1電極保護層36は、第1補助電極33と同様に、第1透明電極31の周縁部において着色領域ARの周囲に配置され、第1補助電極33に接する。第2電極保護層37は、第2補助電極34と同様に、第2透明電極32の周縁部において着色領域ARの周囲に配置され、第2補助電極34に接する。第1電極保護層36および第2電極保護層37が導電性及び透明性を有する場合は、第1電極保護層36および第2電極保護層37は着色領域ARにも形成することができる。 The first electrode protective layer 36, like the first auxiliary electrode 33, is arranged around the colored region AR on the periphery of the first transparent electrode 31 and is in contact with the first auxiliary electrode 33. The second electrode protective layer 37, like the second auxiliary electrode 34, is arranged around the colored region AR on the periphery of the second transparent electrode 32 and is in contact with the second auxiliary electrode 34. If the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 are conductive and transparent, the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 can also be formed in the colored region AR.
第1電極保護層36において、上述の第1取出部332と重なる位置には、第1取出部332と同様に突出する部分を有してもよく、有さなくてもよい。第2電極保護層37においても同様に、上述の第2取出部342と重なる位置には、第2取出部342と同様に突出する部分を有してもよく、有さなくてもよい。 The first electrode protection layer 36 may or may not have a protruding portion at a position overlapping the above-mentioned first extraction portion 332, similar to the first extraction portion 332. Similarly, the second electrode protection layer 37 may or may not have a protruding portion at a position overlapping the above-mentioned second extraction portion 342, similar to the second extraction portion 342.
第1電極保護層36及び第2電極保護層37が形成されることで、酸素、水、及びEC層35の酸化還元反応等から補助電極をより保護しやすくなる。加えて、第1電極保護層36及び第2電極保護層37が形成されることで、補助電極の電気抵抗をより低くすることができる。 By forming the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37, the auxiliary electrode can be more easily protected from oxygen, water, and the oxidation-reduction reaction of the EC layer 35. In addition, by forming the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37, the electrical resistance of the auxiliary electrode can be further reduced.
第1電極保護層36及び第2電極保護層37の材料としては、緻密であり、酸素及び水に対するバリア性が高く、かつ、酸化還元反応しにくい材料を用いることができる。具体的には、無機酸化物(シリコン酸化物、ジルコニア酸化物、アルミ酸化物、スズ酸化物、及びインジウム酸化物等)無機窒化物(シリコン窒化物、及びアルミ窒化物等)、無機ホウ化物(アルミホウ化物等)、金属(Au及びPt等)、並びにカーボン等を挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、複数種を混合して用いてもよい。
中でも、第1電極保護層36および第2電極保護層37が導電性及び透明性を有する場合の材料として、第1電極保護層36及び第2電極保護層37のいずれか一方又は両方が酸化インジウムを含むことが好ましい。酸化インジウムとしては、ITO、IZO、ITO、又はIn2O3がより好ましく、ITOがさらに好ましい。
Materials that are dense, have high barrier properties against oxygen and water, and are resistant to oxidation-reduction reactions can be used as materials for the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37. Specific examples include inorganic oxides (silicon oxide, zirconia oxide, aluminum oxide, tin oxide, indium oxide, etc.), inorganic nitrides (silicon nitride, aluminum nitride, etc.), inorganic borides (aluminum boride, etc.), metals (Au, Pt, etc.), and carbon. These materials may be used alone or in combination.
In particular, when the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 are conductive and transparent, it is preferable that either or both of the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 contain indium oxide. As the indium oxide, ITO, IZO, ITO, or In2O3 is more preferable, and ITO is even more preferable.
第1電極保護層36及び第2電極保護層37の厚さは、補助電極を保護し、かつ、EC層35に適切に電圧を印加可能な電気抵抗値が得られるように調整される。第1電極保護層36及び第2電極保護層37の材料としてITOを用いた場合、第1電極保護層36及び第2電極保護層37の平均厚さは、例えば、それぞれ独立して、10nm以上200nm以下、好ましくは20nm以上100nm以下とされる。 The thicknesses of the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 are adjusted to protect the auxiliary electrode and to obtain an electrical resistance value that allows an appropriate voltage to be applied to the EC layer 35. When ITO is used as the material for the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37, the average thicknesses of the first electrode protective layer 36 and the second electrode protective layer 37 are, for example, independently set to 10 nm or more and 200 nm or less, preferably 20 nm or more and 100 nm or less.
(エレクトロクロミック層)
図2、3に示すように、EC層35は、例えば、第1透明電極31に積層する第1エレクトロクロミック層351(第1EC層351)と、第2透明電極32に積層する第2エレクトロクロミック層352(第2EC層352)と、第1EC層351と第2EC層352との間に充填された電解質層353と、を有する3層構成で形成される。
或いは、EC層35は、第1EC層351の材料と、第2EC層352の材料と、電解質層353の材料とを混合した1層構成として形成してもよい。
(Electrochromic Layer)
As shown in Figures 2 and 3, the EC layer 35 is formed in a three-layer structure having, for example, a first electrochromic layer 351 (first EC layer 351) laminated on the first transparent electrode 31, a second electrochromic layer 352 (second EC layer 352) laminated on the second transparent electrode 32, and an electrolyte layer 353 filled between the first EC layer 351 and the second EC layer 352.
Alternatively, the EC layer 35 may be formed as a single layer in which the material of the first EC layer 351 , the material of the second EC layer 352 , and the material of the electrolyte layer 353 are mixed.
(第1エレクトロクロミック層)
第1EC層351は、色が変化する層であり、酸化反応によって透明状態から着色する材料を主材料として含有する。酸化反応によって着色する材料としては、例えば、トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物の重合物、ビスアクリダン化合物、トリフェニルアミン、ベンジジン、プルシアンブルー型錯体、及び酸化ニッケル等、エレクトロクロミズムを示し、EC素子に用いられる公知の材料が挙げられる。
第1EC層351は、重合したポリマー膜であってもよいし、単分子からなる膜であってもよい。第1EC層351は、さらに、酸化チタン粒子及び酸化スズ粒子などの半導体粒子又は導電性粒子の表面にエレクトロクロミック材料を吸着させた担持粒子(所謂グレッツェル)構造としてもよい。
(First Electrochromic Layer)
The first EC layer 351 is a color-changing layer and contains, as a main material, a material that changes color from a transparent state upon oxidation. Examples of materials that change color upon oxidation include known materials that exhibit electrochromism and are used in EC elements, such as polymers of radical polymerizable compounds having a triarylamine structure, bisacridan compounds, triphenylamine, benzidine, Prussian blue complexes, and nickel oxide.
The first EC layer 351 may be a polymerized polymer film or a film made of a monomolecular material. The first EC layer 351 may also have a supported particle (so-called Grätzel) structure in which an electrochromic material is adsorbed onto the surfaces of semiconductor particles or conductive particles such as titanium oxide particles and tin oxide particles.
トリアリールアミン構造を有するラジカル重合性化合物の重合物としては、例えば、特開2016-45464号公報、特開2020-138925号公報等に記載のものが挙げられる。 Examples of polymers of radically polymerizable compounds having a triarylamine structure include those described in JP-A-2016-45464 and JP-A-2020-138925.
酸化反応によって着色する材料としては、これらのうちの1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。 As a material that is colored by an oxidation reaction, one of these may be used, or two or more may be used in combination.
第1EC層351の平均厚さは、0.1μm以上30μm以下が好ましい。第1EC層351の平均厚さは、0.4μm以上10μm以下がより好ましい。
第1EC層351の平均厚さが上記下限値以上であることで、発色濃度をより高くしやすい。すなわち、透過率変化をより大きくしやすい。また、平均厚さが上記上限値以下であることで、第1EC層351の膜質がより均一になりやすく、かつ、製造コストをより低減できる。
The average thickness of the first EC layer 351 is preferably 0.1 μm or more and 30 μm or less, and more preferably 0.4 μm or more and 10 μm or less.
When the average thickness of the first EC layer 351 is equal to or greater than the lower limit, the color density can be increased. That is, the transmittance change can be increased. Furthermore, when the average thickness is equal to or less than the upper limit, the film quality of the first EC layer 351 can be made more uniform, and the manufacturing cost can be reduced.
(第2エレクトロクロミック層)
第2EC層352は、色が変化する層であり、還元反応によって透明状態から着色する材料を主材料として含有する。還元反応によって着色する材料としては、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、酸化チタン等の無機エレクトロクロミック化合物、ビオロゲン系化合物及びジピリジン系化合物等の有機エレクトロクロミック化合物等、エレクトロクロミズムを示し、EC素子に用いられる公知の材料が挙げられる。
第2EC層352は、重合したポリマー膜であってもよいし、単分子からなる膜であってもよい。第2EC層352は、さらに、酸化チタン粒子及び酸化スズ粒子などの半導体粒子又は導電性粒子の表面にエレクトロクロミック材料を吸着させた担持粒子(所謂グレッツェル)構造としてもよい。
(Second Electrochromic Layer)
The second EC layer 352 is a color-changing layer and contains, as a main material, a material that changes color from a transparent state upon reduction reaction. Examples of the material that changes color upon reduction reaction include known materials that exhibit electrochromism and are used in EC elements, such as inorganic electrochromic compounds such as tungsten oxide, molybdenum oxide, iridium oxide, and titanium oxide, and organic electrochromic compounds such as viologen-based compounds and dipyridine-based compounds.
The second EC layer 352 may be a polymerized polymer film or a film made of a monomolecular material. The second EC layer 352 may also have a supported particle (so-called Grätzel) structure in which an electrochromic material is adsorbed onto the surfaces of semiconductor particles or conductive particles such as titanium oxide particles and tin oxide particles.
還元反応によって着色する材料としては、これらのうちの1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。 As the material that is colored by a reduction reaction, one of these may be used, or two or more may be used in combination.
第1EC層351が酸化反応によって着色する色(色1)と、第2EC層352が還元反応によって着色する色(色2)とは、同じ色調であってもよく、異なる色調であってもよい。色1と色2とが同じ色調である場合、発色濃度をより高め、コントラストをより向上させることできる。色1と色2とが異なる色調である場合、EC素子30の発色としては、色1と色2との混色後の色となる。 The color (color 1) that the first EC layer 351 is colored to by an oxidation reaction and the color (color 2) that the second EC layer 352 is colored to by a reduction reaction may be the same color tone or different color tones. When color 1 and color 2 are the same color tone, the color density can be increased and the contrast can be further improved. When color 1 and color 2 are different color tones, the color that the EC element 30 emits will be the color obtained by mixing color 1 and color 2.
第1EC層351と第2EC層352との両方を着色させることによって、第1EC層351と第2EC層352の酸化還元色素を同時に発色させることができる。そのため、発色スピードを向上させることができる。 By coloring both the first EC layer 351 and the second EC layer 352, the redox dyes in the first EC layer 351 and the second EC layer 352 can be colored simultaneously. This improves the color development speed.
第2EC層352の平均厚さは、0.2μm以上5.0μm以下が好ましい。第2EC層352の平均厚さは、1.0μm以上4.0μm以下がより好ましい。第2EC層352の平均厚さが上記下限値以上であることで、発色濃度をより高くしやすい。すなわち、透過率変化をより大きくしやすい。第2EC層352の平均厚さが上記上限値以下であることで、着色による視認性の低下がより抑制され、かつ、製造コストをより低減することができる。 The average thickness of the second EC layer 352 is preferably 0.2 μm or more and 5.0 μm or less. The average thickness of the second EC layer 352 is more preferably 1.0 μm or more and 4.0 μm or less. When the average thickness of the second EC layer 352 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, it is easier to increase the color density. In other words, it is easier to increase the change in transmittance. When the average thickness of the second EC layer 352 is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the decrease in visibility due to coloring is further suppressed, and manufacturing costs can be further reduced.
(電解質層)
電解質層353は、第1EC層351と第2EC層352との間に充填されている。電解質層353は、イオン伝導性を有する電解質を含有する。
(electrolyte layer)
The electrolyte layer 353 is filled between the first EC layer 351 and the second EC layer 352. The electrolyte layer 353 contains an electrolyte having ion conductivity.
電解質としては、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、酸類、アルカリ類等の支持塩などが挙げられる。電解質の対イオン(陰イオン)は、ハロゲン、チオシアン酸イオン(SCN-)、塩素酸イオン(ClO3 -)、過塩素酸イオン(ClO4 -)、テトラフルオロホウ酸イオン(BF4 -)、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF6 -)、トリフルオロメタンスルホン酸イオン(CF3SO3 -)、トリフルオロ酢酸イオン(CF3COO-)、ビスフルオロスルフォニウムイミド(N(SO2F)2 -)を挙げることができる。 Examples of the electrolyte include inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts; and supporting salts such as quaternary ammonium salts, acids, and alkalis. Examples of the counter ion (anion) of the electrolyte include halogen, thiocyanate ion (SCN − ), chlorate ion (ClO 3 − ), perchlorate ion (ClO 4 − ), tetrafluoroborate ion (BF 4 − ), hexafluorophosphate ion (PF 6 − ), trifluoromethanesulfonate ion (CF 3 SO 3 − ), trifluoroacetate ion (CF 3 COO − ), and bisfluorosulfonium imide (N(SO 2 F) 2 − ).
このような電解質として、具体的には、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3COO、KCl、NaClO3、NaCl、NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(ClO4)2、Mg(BF4)2等が挙げられる。電解質としては、これらのうちの1つを用いてもよいし、2以上を組み合わせて用いてもよい。
電解質が固体である場合は、溶媒に溶解した電解質液、さらに高分子ポリマーやゲル化剤を添加した固体化電解質膜として用いられる。
Specific examples of such electrolytes include LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 COO, KCl, NaClO 3 , NaCl, NaBF 4 , NaSCN, KBF 4 , Mg(ClO 4 ) 2 , Mg(BF 4 ) 2 , etc. As the electrolyte, one of these may be used, or two or more of them may be used in combination.
When the electrolyte is solid, it is used as an electrolyte solution dissolved in a solvent, or as a solid electrolyte membrane to which a high molecular weight polymer or a gelling agent is further added.
一方、電解質が液体状のイオン性液体である場合は、そのまま電解質層353として用いることができる。また固体化電解質膜として用いてもよい。イオン性液体の中でも、有機のイオン性液体は、室温を含む幅広い温度領域で液体を示す分子構造を有しているため、取り扱いが容易である。 On the other hand, if the electrolyte is a liquid ionic liquid, it can be used as is as the electrolyte layer 353. It may also be used as a solid electrolyte membrane. Among ionic liquids, organic ionic liquids have a molecular structure that allows them to remain liquid over a wide temperature range, including room temperature, making them easy to handle.
電解質層353の平均厚さは、20μm以上100μm以下が好ましい。電解質層353の平均厚さは、30μm以上80μm以下がより好ましく、30μm以上70μm以下がさらに好ましい。 The average thickness of the electrolyte layer 353 is preferably 20 μm or more and 100 μm or less. The average thickness of the electrolyte layer 353 is more preferably 30 μm or more and 80 μm or less, and even more preferably 30 μm or more and 70 μm or less.
[封止部]
封止部40は、第1基板21と第2基板22とに挟持され、第1基板21と第2基板22との間に設定される着色領域ARを区画する。封止部40の材料としては第1基板21側表面と第2基板22側表面に接着する、熱硬化樹脂や光硬化樹脂が用いられる。具体的には、アクリル樹脂、ウレタン樹脂及びエポキシ樹脂等の樹脂材料など公知の材料を用いることができる。また、封止部40としては、熱線膨張をより小さくし、かつ酸素および水の透過率をより下げる観点から、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーとしては、第1熱膨張抑制層24及び第2熱膨張抑制層25における無機フィラーと同じものが挙げられる。また、封止部40は高い透明性は必要とされないため、平均粒子径が大きな、例えば0.2μm以上の不透明フィラーも用いることができる。
[Sealing part]
The sealing portion 40 is sandwiched between the first substrate 21 and the second substrate 22 and defines a colored region AR between the first substrate 21 and the second substrate 22. The sealing portion 40 is made of a thermosetting resin or a photocurable resin that adheres to the surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 22. Specifically, known materials such as acrylic resin, urethane resin, and epoxy resin can be used. Furthermore, the sealing portion 40 preferably contains an inorganic filler to further reduce linear thermal expansion and oxygen and water permeability. Examples of inorganic fillers include the same inorganic fillers as those used in the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion suppression layer 25. Furthermore, because high transparency is not required for the sealing portion 40, an opaque filler with a large average particle size, for example, 0.2 μm or greater, can also be used.
封止部40の平均厚さは、EC素子30の平均厚さに応じて調製される。封止部40の平均厚さは、20μm以上100μm以下が好ましく、30μm以上80μm以下がより好ましく、40μm以上60μm以下がさらに好ましい。 The average thickness of the sealing portion 40 is adjusted according to the average thickness of the EC element 30. The average thickness of the sealing portion 40 is preferably 20 μm or more and 100 μm or less, more preferably 30 μm or more and 80 μm or less, and even more preferably 40 μm or more and 60 μm or less.
≪積層体、眼鏡用レンズ≫
図5は、ECシート150を用いたレンズの製造方法を説明する説明図である。
<Laminates, eyeglass lenses>
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a method for manufacturing a lens using the EC sheet 150.
まず、図5(a)に示すように、ECシート150に加熱下で曲げ加工を施すことで、ECシート150を目的とするレンズの曲率に合わせて湾曲させる。曲げ加工は、例えば、プレス成形または真空成形により行う。 First, as shown in FIG. 5(a), the EC sheet 150 is bent under heat to curve it to match the curvature of the desired lens. The bending is performed, for example, by press molding or vacuum forming.
次いで、図5(b)に示すように、湾曲させたECシート150をインサート品としてインサート成型し、ECシート150の凹面にレンズ材119を形成して積層体160を得る。積層体160は、本発明における「積層体」に該当する。レンズ材119は、後述する加工を施すことによりレンズ本体115となる。 Next, as shown in Figure 5(b), the curved EC sheet 150 is insert-molded as an insert item, and a lens material 119 is formed on the concave surface of the EC sheet 150 to obtain a laminate 160. The laminate 160 corresponds to the "laminate" of this invention. The lens material 119 is processed as described below to become the lens body 115.
レンズ材119は、可視光透過性を有する。レンズ材119の材料は、光学部材の材料として公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。 Lens material 119 is transparent to visible light. The material of lens material 119 can be a thermoplastic resin known as a material for optical components.
レンズ材119の材料が、ECシート150においてレンズ材119と接する基板(第1基板21又は第2基板22)の主材料と同種又は同一であると、ECシート150とレンズ材119とを密着させやすく好ましい。また、基板の材料とレンズ材119の材料とが同種もしくは同一であると、基板とレンズ材119との屈折率差を小さくすることができ、ECシート150とレンズ材119との界面における光の散乱や反射を抑制できる。基板とレンズ材119との屈折率差は、0.2以下であることが好ましく、0.1以下であることがより好ましい。 It is preferable that the material of the lens material 119 is the same as or the same as the main material of the substrate (first substrate 21 or second substrate 22) that contacts the lens material 119 in the EC sheet 150, as this facilitates close contact between the EC sheet 150 and the lens material 119. Furthermore, if the materials of the substrate and the lens material 119 are the same as or the same, the difference in refractive index between the substrate and the lens material 119 can be reduced, thereby suppressing light scattering and reflection at the interface between the EC sheet 150 and the lens material 119. The difference in refractive index between the substrate and the lens material 119 is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.1 or less.
レンズ材119の厚さは、例えば、1.5mm以上、20mm以下が好ましい。レンズ材119の厚さを前記範囲とすることにより、得られるレンズの高い強度と軽量化との両立を図ることができる。 The thickness of the lens material 119 is preferably, for example, 1.5 mm or more and 20 mm or less. By keeping the thickness of the lens material 119 within this range, it is possible to achieve both high strength and lightweight properties in the resulting lens.
次いで、レンズ材119の表面研磨、ECシート150及びレンズ材119の表面のハードコート処理、及び反射防止処理を行う。その後、第1取出部332及び第2取出部342と重なる位置の封止部40に、第1取出部332が露出する貫通孔と、第2取出部342が露出する貫通孔とを形成する。貫通孔内には、第1取出部331と電気的に接続する導通部51と、第2取出部341と電気的に接続する導通部52とを形成する。 Next, the surface of the lens material 119 is polished, and the surfaces of the EC sheet 150 and lens material 119 are hard-coated and anti-reflection treated. After that, a through-hole exposing the first extraction portion 332 and a through-hole exposing the second extraction portion 342 are formed in the sealing portion 40 at positions overlapping the first extraction portion 332 and the second extraction portion 342. A conductive portion 51 electrically connected to the first extraction portion 331 and a conductive portion 52 electrically connected to the second extraction portion 341 are formed within the through-holes.
図3(a)の形態の導通部51、52は、貫通孔の内部に充填された導電ペースト、貫通孔の内部に挿入された導電性の筒状部材により形成することができる。その他、貫通孔内に形成され、第1補助電極33(第1取出部332)及び第2補助電極34(第2取出部342)と電気的に接続可能であれば、公知の材料を適宜適用することができる。
図3(b)の形態の導通部51、52は、トリミング加工したレンズ110(図5(c))の側面に対して導電ペーストを塗工することで容易に形成することができる。
3(a) can be formed by a conductive paste filled in the through-hole or a conductive cylindrical member inserted in the through-hole. Alternatively, any known material can be used as long as it is formed in the through-hole and can be electrically connected to the first auxiliary electrode 33 (first extraction portion 332) and the second auxiliary electrode 34 (second extraction portion 342).
The conductive portions 51 and 52 in the form of FIG. 3B can be easily formed by applying a conductive paste to the side surface of the trimmed lens 110 (FIG. 5C).
次いで、図5(c)に示すように、積層体160をトリミング加工し、上述のサングラス100が有するリム部121に対応した形状とする。このとき、第1取出部332及び第2取出部342の周辺のトリミングは、例えば、回転する円筒状の砥石又はミリングを用いて行う。 Next, as shown in Figure 5(c), the laminate 160 is trimmed to a shape corresponding to the rim portion 121 of the sunglasses 100 described above. At this time, trimming around the first extraction portion 332 and the second extraction portion 342 is performed using, for example, a rotating cylindrical grindstone or milling.
このような加工により、ECシート150を切削して得られたEC部111と、EC部111が積層されたレンズ本体115とを備えるレンズ110が得られる(図1参照)。図5では、積層体160を切削する際、ECシート150の第1補助電極33及び第2補助電極34の外周に沿って切削しレンズ110としている。得られるレンズ110は、本発明における「眼鏡用レンズ」に該当する。 By this processing, a lens 110 is obtained, which includes an EC portion 111 obtained by cutting the EC sheet 150 and a lens body 115 in which the EC portion 111 is laminated (see Figure 1). In Figure 5, when cutting the laminate 160, cutting is performed along the outer peripheries of the first auxiliary electrode 33 and second auxiliary electrode 34 of the EC sheet 150 to obtain the lens 110. The resulting lens 110 corresponds to the "eyeglass lens" of this invention.
積層体160が有するレンズ材119は、第1補助電極33及び第2補助電極34の外周に沿ったトリミング加工により、レンズ本体115に加工される。レンズ本体115は、第1取出部332及び第2取出部342と平面視同型状の突出部115aを有する。 The lens material 119 of the laminate 160 is processed into the lens body 115 by trimming along the outer peripheries of the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34. The lens body 115 has a protrusion 115a that is the same shape as the first extraction portion 332 and the second extraction portion 342 in a plan view.
なお、ECシート150の第1取出部332及び第2取出部342が各補助電極から外周側に突出しない構成となるならば、レンズ本体115において突出部115aは無くてもよい。 Note that if the first and second extraction portions 332 and 342 of the EC sheet 150 are configured so as not to protrude from the respective auxiliary electrodes toward the outer periphery, the protrusion 115a may be omitted from the lens body 115.
得られたレンズ110は、図1に示すフレーム120と組み合わされる。その際、EC部111の第1取出部332と第2取出部342は、それぞれに設けられる導通部を介して、フレーム120と電気的に接続する。本実施形態においては、第1取出部332及び第2取出部342は、フレーム120のテンプル部123又はブリッジ部122に設けられた不図示の外部端子と電気的に接続し、電池126と接続する。
これにより、サングラス100が得られる。
The obtained lens 110 is combined with the frame 120 shown in Fig. 1. At this time, the first extraction portion 332 and the second extraction portion 342 of the EC unit 111 are electrically connected to the frame 120 via conductive portions provided thereon. In this embodiment, the first extraction portion 332 and the second extraction portion 342 are electrically connected to external terminals (not shown) provided on the temple portion 123 or the bridge portion 122 of the frame 120, and are connected to the battery 126.
This results in the sunglasses 100.
ECシート150が有する第1補助電極33、第2補助電極34、及び封止部40を隠しやすいため、レンズ110が適用される眼鏡(サングラス100)は、レンズの周囲を囲むフレームが無いデザイン(フレームレス)のものよりも、フレームを有するデザインである方が好ましい。また、同様の理由から、レンズ110が採用される眼鏡は、ハーフリムタイプのデザインのものよりも、レンズの周囲全体をフレームで囲うデザインである方が好ましい。 Because it is easier to hide the first auxiliary electrode 33, the second auxiliary electrode 34, and the sealing portion 40 of the EC sheet 150, it is preferable that the eyeglasses (sunglasses 100) to which the lens 110 is applied have a framed design rather than a frameless design that does not have a frame surrounding the lens. For the same reason, it is preferable that the eyeglasses to which the lens 110 is applied have a design in which the entire lens is surrounded by a frame rather than a half-rim type design.
レンズ110の形状は、特に制限が無く、デザインに応じて適宜採用可能である。例えば、レンズの形状としては、ウエリントン、サーモント(ブロー)、ボストン、ティアドロップ、レキシントン、スクエア、ラウンド、オーバル、フォックス等の公知のフレーム形状に合わせた形状とすることができる。 The shape of the lens 110 is not particularly limited and can be appropriately adopted depending on the design. For example, the lens shape can be a shape that matches known frame shapes such as Wellington, Thermont (Brow), Boston, Teardrop, Lexington, Square, Round, Oval, Fox, etc.
以上のような構成の積層体、眼鏡用レンズ、眼鏡によれば、上記エレクトロクロミックシートを有することにより、発色および消色を遅滞なく行うことができる高品質なものとなる。 The laminate, eyeglass lens, and eyeglasses configured as described above have the electrochromic sheet, resulting in high-quality products that can develop and fade color without delay.
なお、本実施形態においては、眼鏡の例としてサングラス100を示したが、これに限らない。レンズ110の適用先は、例えば、風雨、塵芥、薬品等から眼を保護するゴーグル等であってもよい。他にも、レンズ110の適用先としては、スマートグラスのような、レンズ110を使用者の目の前方に配置する姿勢で使用者の頭部に装着するウェアラブルデバイスであってもよい。 In this embodiment, sunglasses 100 are shown as an example of eyeglasses, but this is not limiting. Lenses 110 may also be applied to, for example, goggles that protect the eyes from wind, rain, dust, chemicals, etc. Lenses 110 may also be applied to wearable devices, such as smart glasses, that are worn on the user's head with lenses 110 positioned in front of the user's eyes.
また、本実施形態においては、EC層35には第1EC層351と第2EC層352とを有することとしたが、これに限らない。EC層35が、第1EC層351と第2EC層352のいずれか一方のみを有する構成であっても、本発明の効果を奏することができる。 In addition, in this embodiment, the EC layer 35 has a first EC layer 351 and a second EC layer 352, but this is not limited to this. The effects of the present invention can be achieved even if the EC layer 35 has only one of the first EC layer 351 and the second EC layer 352.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計、仕様等に基づき種々変更可能である。 The above describes preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. The shapes and combinations of the components shown in the above examples are merely examples, and various modifications can be made based on the design, specifications, etc., without departing from the spirit of the present invention.
以下に本発明を実施例により説明するが、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]
以下に記載の方法により、実施例1のECシート150を作製した。
The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Example 1]
The EC sheet 150 of Example 1 was produced by the method described below.
1.第1基板21の作製
まず、第1樹脂基板23として、厚さが0.3mmであり、一辺が100mmの正方形であり、かつ、ガラス転移温度が146℃であるポリカーボネートシート(商品名:PC2151、帝人株式会社製)を準備した。
1. Preparation of First Substrate 21 First, a polycarbonate sheet (trade name: PC2151, manufactured by Teijin Limited) having a thickness of 0.3 mm, a square shape with one side measuring 100 mm, and a glass transition temperature of 146° C. was prepared as the first resin substrate 23.
第1熱膨張抑制層24の主材料として、硬化性樹脂材料である酸変性エポキシウレタンアクリレートオリゴマー樹脂(商品名:ZCR6001H、日本化薬株式会社製、硬化後の軟化温度:198℃)を準備した。また、硬化性樹脂に含ませる無機フィラーとして、無機粒子プロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(商品名:PGM-AC2140Y、日産化学株式会社製、メタクリル表面処理、平均粒子径:10nm~15nm、SiO2)を準備した。 An acid-modified epoxy urethane acrylate oligomer resin (product name: ZCR6001H, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., softening temperature after curing: 198°C), which is a curable resin material, was prepared as the main material of the first thermal expansion suppression layer 24. In addition, an inorganic particle propylene glycol monomethyl ether dispersion (product name: PGM-AC2140Y, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., methacrylic surface treatment, average particle size: 10 nm to 15 nm, SiO 2 ) was prepared as the inorganic filler to be contained in the curable resin.
無機フィラーを、無機粒子の含有量が硬化性樹脂の全量に対して150質量%となるよう硬化性樹脂に添加した。次いで、光開始材(商品名:Omnirad TPO H、IGM Resins B.V.社製)を、硬化性樹脂の全量に対して4質量%添加することで塗工液とした。 An inorganic filler was added to the curable resin so that the inorganic particle content was 150% by mass relative to the total amount of curable resin. Next, a photoinitiator (product name: Omnirad TPO H, manufactured by IGM Resins B.V.) was added in an amount of 4% by mass relative to the total amount of curable resin to prepare a coating solution.
得られた塗工液を2エトキシエタノールで希釈した後に、当該希釈塗工液をポリカーボネートシートの表面にバーコーターで塗工した。次いで、塗工液を80℃で5分間乾燥させた後、UV照射により塗工液を硬化させることで、平均厚さが2μmである第1熱膨張抑制層24を形成した。 The resulting coating liquid was diluted with 2-ethoxyethanol, and then the diluted coating liquid was applied to the surface of a polycarbonate sheet using a bar coater. The coating liquid was then dried at 80°C for 5 minutes, and then cured by UV irradiation to form a first thermal expansion suppression layer 24 with an average thickness of 2 μm.
次いで、第1樹脂基板23上に第1熱膨張抑制層24が形成された第1基板21を、図2に示すシート形状(短軸55mm、長軸75mm)にカットし、第1基板21を得た。 Next, the first substrate 21, in which the first thermal expansion suppression layer 24 was formed on the first resin substrate 23, was cut into the sheet shape shown in Figure 2 (minor axis 55 mm, major axis 75 mm) to obtain the first substrate 21.
2.電解質層353の作製
まず、以下に記載のバインダー樹脂1、バインダー樹脂2、及びイオン液体1を準備した。
バインダー樹脂1:ウレタンアクリレート(商品名:UXF4002、日本化薬株式会社製)
バインダー樹脂2:ポリメチルメタクリレート(PMMA)鎖を有するポリマーの架橋体(商品名:AA-6、東亜合成株式会社製)
イオン液体1:1-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(EMIMFS)(関東化学株式会社製)
2. Preparation of Electrolyte Layer 353 First, binder resin 1, binder resin 2, and ionic liquid 1 described below were prepared.
Binder resin 1: urethane acrylate (product name: UXF4002, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Binder resin 2: Crosslinked polymer having polymethyl methacrylate (PMMA) chains (product name: AA-6, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Ionic liquid 1: 1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)imide (EMIMFS) (Kanto Chemical Co., Ltd.)
次いで、インダー樹脂1、バインダー樹脂2、及びイオン液体1を、質量比でバインダー樹脂1:バインダー樹脂2:イオン液体1=18:7:75となるよう混合した。 Next, binder resin 1, binder resin 2, and ionic liquid 1 were mixed in a mass ratio of binder resin 1: binder resin 2: ionic liquid 1 = 18:7:75.
さらに、光重合開始剤(商品名:IRGACURE 184、BASF株式会社製)をバインダー樹脂1およびバインダー樹脂2の合計量に対して0.5質量%となるよう混合して電解質溶液を調製した。 Furthermore, a photopolymerization initiator (product name: IRGACURE 184, manufactured by BASF Corporation) was mixed in at 0.5% by mass relative to the total amount of binder resin 1 and binder resin 2 to prepare an electrolyte solution.
得られた電解質溶液を、離型処理したPETフィルム(商品名:NP75C、パナック株式会社製)表面に塗布した。さらに、電解質溶液を塗布したPETフィルムに対して、離型処理したPETフィルム(NP75A、パナック株式会社製)を重ねた。得られた2枚のPETフィルムをUV照射して硬化させることで、2枚のPETフィルムでラミネートされた電解質シートを作製した。 The resulting electrolyte solution was applied to the surface of a release-treated PET film (product name: NP75C, manufactured by Panac Corporation). A release-treated PET film (NP75A, manufactured by Panac Corporation) was then placed on top of the PET film coated with the electrolyte solution. The resulting two PET films were cured by UV irradiation to produce an electrolyte sheet laminated with two PET films.
次いで、得られた電解質シートを、ピナクル(登録商標)刃で図2に相当する電解質層形状にカットすることで、電解質層353を得た。着色領域ARに相当する電解質層353の面積は1250mm2であった。 Next, the obtained electrolyte sheet was cut with a Pinnacle (registered trademark) blade into an electrolyte layer shape corresponding to Fig. 2 to obtain an electrolyte layer 353. The area of the electrolyte layer 353 corresponding to the colored region AR was 1250 mm2 .
3.第1透明電極31の作製
得られた第1基板21上において、スパッタ装置(ソラリス エバテック社製)を用いることで、ITOの厚さが130nmである第1透明電極31を得た。
3. Fabrication of First Transparent Electrode 31 On the obtained first substrate 21, a first transparent electrode 31 with an ITO thickness of 130 nm was obtained using a sputtering device (manufactured by Solaris Evatec Co., Ltd.).
4.第1補助電極33の作製
次いで、有機π共役系配位子を含有する水系Agナノ粒子インク(商品名:ドライキュアAg-JB 0420B C-INK社製)を準備した。
当該水系Agナノ粒子インクを、平均厚さが2μmとなるよう、インクジェット塗工(precision core i1600、エプソン社製ヘッド搭載機)した。次いで、オーブンで120℃、30分間加熱焼成することで、第1補助電極33を形成した。
4. Fabrication of First Auxiliary Electrode 33 Next, a water-based Ag nanoparticle ink containing an organic π-conjugated ligand (product name: Drycure Ag-JB 0420B, manufactured by C-INK) was prepared.
The aqueous Ag nanoparticle ink was inkjet coated (using a Precision Core i1600 head-mounted machine manufactured by Epson Corporation) to an average thickness of 2 μm, and then heated and baked in an oven at 120° C. for 30 minutes to form a first auxiliary electrode 33.
5.第1EC層351の作製
ポリエチレングリコールジアクリレート(商品名:PEG400DA、日本化薬株式会社製)と、光開始剤(商品名:IRGACURE 184、BASF株式会社製)と、下記式(I)で表される化合物(化合物I)と、シクロヘキサノンとを、質量比でポリエチレングリコールジアクリレート:光開始剤:化合物I:シクロヘキサノン=76:3:170:860となるよう混合した。
5. Preparation of First EC Layer 351 Polyethylene glycol diacrylate (trade name: PEG400DA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), a photoinitiator (trade name: IRGACURE 184, manufactured by BASF Corporation), a compound represented by the following formula (I) (compound I), and cyclohexanone were mixed in a mass ratio of polyethylene glycol diacrylate:photoinitiator:compound I:cyclohexanone = 76:3:170:860.
得られた混合溶液を第1透明電極31上にインクジェット塗工して、図3(b)に示す第1EC層351に相当する領域に塗膜を形成した。次いで、窒素雰囲気下で塗膜に対してUV露光することで、化合物Iを含む第1EC層351を得た。第1EC層351の平均厚さは1μmであった。 The resulting mixed solution was inkjet coated onto the first transparent electrode 31 to form a coating film in the region corresponding to the first EC layer 351 shown in Figure 3(b). The coating film was then exposed to UV light in a nitrogen atmosphere to obtain the first EC layer 351 containing compound I. The average thickness of the first EC layer 351 was 1 μm.
6.第2基板22の作製
第1基板21に記載の方法と同様にして、第2基板22を得た。
6. Preparation of Second Substrate 22 The second substrate 22 was obtained in the same manner as in the first substrate 21.
7.第2透明電極32の作製
第1透明電極31に記載の方法と同様にして、第2透明電極32を得た。
7. Preparation of Second Transparent Electrode 32 The second transparent electrode 32 was obtained in the same manner as in the preparation of the first transparent electrode 31 .
8.第2補助電極34の作製
第1補助電極33に記載の方法と同様にして、第2補助電極34を得た。
8. Preparation of Second Auxiliary Electrode 34 The second auxiliary electrode 34 was obtained in the same manner as in the first auxiliary electrode 33 .
9.第2EC層352の作製
酸化スズゾル溶液(商品名:セルナックスCX-S510M、日産化学工業社製):5.50gと、エチルセルロースを10質量%含むエタノール溶液(粘度:10mPa・s):1.00gと、Tin(IV)tetra(t-butoxide):0.50gと、テルピネオール:9.05gと、を混合した。次いで、当該混合物を、超音波ホモジナイザーを用いて2分間の超音波処理をした後、エバポレーターで揮発成分を除去することで、ペーストを得た。
9. Preparation of second EC layer 352 5.50 g of a tin oxide sol solution (product name: Celnax CX-S510M, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), 1.00 g of an ethanol solution containing 10% by mass of ethyl cellulose (viscosity: 10 mPa s), 0.50 g of tin(IV) tetra(t-butoxide), and 9.05 g of terpineol were mixed. Next, the mixture was subjected to ultrasonic treatment for 2 minutes using an ultrasonic homogenizer, and then the volatile components were removed using an evaporator to obtain a paste.
得られたペーストを、第2透明電極32上に、図3(b)の第2EC層352に相当する領域に対して、平均厚さ2μmでスクリーン印刷した。次いで、スクリーン印刷されたペーストを80℃で乾燥させた後、UVオゾン処理を90℃で20分間実施することで、多孔質の酸化スズ粒子膜を得た。 The resulting paste was screen-printed on the second transparent electrode 32 in an area corresponding to the second EC layer 352 in Figure 3(b) to an average thickness of 2 μm. The screen-printed paste was then dried at 80°C and subjected to UV ozone treatment at 90°C for 20 minutes to obtain a porous tin oxide particle film.
次いで、下記式(II)で表される化合物(化合物II)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準備した。 Next, a 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution containing 1.5% by mass of a compound represented by the following formula (II) (Compound II) was prepared.
上記酸化スズ粒子膜上に、上記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し、80℃で10分間アニール処理することで、酸化スズ粒子膜に化合物IIを担持させた第2EC層352を得た。 The 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution was spin-coated onto the tin oxide particle film and annealed at 80°C for 10 minutes to obtain a second EC layer 352 in which Compound II was supported on the tin oxide particle film.
10.ECシート150の作製
第2EC層352の表面に電解質層353を貼合した。次いで、第2EC層352の側面周辺を囲う位置に、エポキシアクリレート樹脂である封止材料(商品名:フォトレックS-WF17、積水マテリアルソリューションズ株式会社製)をディスペンサ方式で塗布した。次いで、第2EC層と貼合された電解質層353を、第1EC層351の表面に貼合した。
10. Fabrication of EC Sheet 150 The electrolyte layer 353 was bonded to the surface of the second EC layer 352. Next, a sealing material, which is an epoxy acrylate resin (product name: Photolec S-WF17, manufactured by Sekisui Material Solutions Co., Ltd.), was applied using a dispenser to a position surrounding the periphery of the side surface of the second EC layer 352. Next, the electrolyte layer 353 bonded to the second EC layer was bonded to the surface of the first EC layer 351.
得られた積層体を60秒間プレスして、封止材料を押し広げることで、第1EC層351及び第2EC層352の側面を封止材料によって覆った。次いで、仮硬化として、得られた積層体に対して紫外線(3J/cm2)を照射した。次いで、本硬化として、仮硬化した積層体に対して100℃で1時間の熱硬化処理を行うことで封止部40を形成した。
以上の操作により、図4の配置の実施例1のECシートを得た。
The obtained laminate was pressed for 60 seconds to spread the sealing material, thereby covering the side surfaces of the first EC layer 351 and the second EC layer 352 with the sealing material. Next, as pre-curing, the obtained laminate was irradiated with ultraviolet light (3 J/cm 2 ). Next, as main curing, the pre-cured laminate was subjected to a thermal curing treatment at 100°C for 1 hour to form the sealing portion 40.
By the above operations, an EC sheet of Example 1 having the arrangement shown in FIG. 4 was obtained.
(ECシートの評価)
1.補助電極外観の評価
実施例1のECシートの第1補助電極33および第2補助電極34を顕微鏡観察した結果、剥離及びクラックは確認されなかった。
(EC sheet evaluation)
1. Evaluation of Appearance of Auxiliary Electrodes The first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Example 1 were observed under a microscope, and no peeling or cracks were found.
次に、実施例1のECシートを、金型曲率半径130mm及び金型温度146℃の条件で、図5(a)に示すようにECシートを球面形状に成型した。球面形状に成型された実施例1のECシートの第1補助電極33及び第2の補助電極34を顕微鏡観察した結果、剥離及びクラックは確認されなかった。 Next, the EC sheet of Example 1 was molded into a spherical shape as shown in Figure 5(a) under conditions of a mold curvature radius of 130 mm and a mold temperature of 146°C. Microscopic observation of the first auxiliary electrode 33 and second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Example 1 molded into a spherical shape revealed no peeling or cracks.
2.電極抵抗の評価
電気抵抗を評価するためにECレンズシートを作製した。
まず、実施例1のECシートを図5(c)に示すようにレンズ形状にカットした。得られたECレンズシートの側面に銀ペースト(商品名:CN7120、化研テック株式会社製)を塗工した後、硬化乾燥した。すなわち、図3(b)に示すような導通部51、52を、それぞれ第1補助電極33および第2補助電極34に形成することで、実施例1のECレンズシートを得た。
2. Evaluation of Electrode Resistance An EC lens sheet was produced to evaluate the electrical resistance.
First, the EC sheet of Example 1 was cut into a lens shape as shown in Fig. 5(c). Silver paste (product name: CN7120, manufactured by Kaken Tech Co., Ltd.) was applied to the side surfaces of the obtained EC lens sheet, and then cured and dried. That is, conductive portions 51 and 52 as shown in Fig. 3(b) were formed on the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34, respectively, to obtain the EC lens sheet of Example 1.
実施例1のECレンズシートの接触抵抗を、下記交流インピーダンス法により測定し、ナイキスト線図のZ’’が0である点から接触抵抗を求めた。その結果、図6(a)及び図6(b)に示すように、接触抵抗は30Ωであった。 The contact resistance of the EC lens sheet of Example 1 was measured using the AC impedance method described below, and the contact resistance was determined from the point where Z'' on the Nyquist diagram was 0. As a result, as shown in Figures 6(a) and 6(b), the contact resistance was 30 Ω.
なお、交流インピーダンス法における測定条件は以下の通りである。
測定装置:modulab XM(Solartron Analytical社製)
印加電圧:0V
振幅:10mV
応答周波数:0.1Hzから1MHz
測定温度:25℃
The measurement conditions for the AC impedance method are as follows:
Measurement device: modulab XM (manufactured by Solartron Analytical)
Applied voltage: 0 V
Amplitude: 10mV
Response frequency: 0.1Hz to 1MHz
Measurement temperature: 25℃
3.調光動作の評価
実施例1のECレンズシートにおける導通部51、52に電源を接続し、導通部51にプラス電圧2Vを印加した。その結果、着色領域ARが透明から青色に着色した。次いで、導通部51、52を短絡した結果、着色領域ARの青色が消色した。これらのことから、実施例1のECシートが調光機能を有することが確認された。
3. Evaluation of light control operation A power source was connected to the conductive portions 51 and 52 of the EC lens sheet of Example 1, and a positive voltage of 2 V was applied to the conductive portion 51. As a result, the colored area AR changed from transparent to blue. Next, the conductive portions 51 and 52 were short-circuited, and the blue color of the colored area AR disappeared. These results confirmed that the EC sheet of Example 1 has a light control function.
[実施例2]
(ECシートの作製)
インクジェット塗工した補助電極を95℃、30分間で乾燥した後に赤外光レーザーで光焼成したこと以外は、実施例1のECシートに記載の方法と同様にして、実施例2のECシートを得た。
なお、レーザー光源はCW発光、波長940nm、360W、照射スポットサイズ:80mm × 2mm(レーザー光源L13920-711 浜松ホトニクス株式会社製、
照射ユニットA133933-13W 浜松ホトニクス株式会社製、)を用い、走査速度は150mm/秒とした。
[Example 2]
(Production of EC sheet)
An EC sheet of Example 2 was obtained in the same manner as in the EC sheet of Example 1, except that the inkjet-coated auxiliary electrode was dried at 95°C for 30 minutes and then photo-baked with an infrared laser.
The laser light source was CW light, wavelength 940 nm, 360 W, irradiation spot size: 80 mm × 2 mm (laser light source L13920-711 manufactured by Hamamatsu Photonics K.K.,
An irradiation unit A133933-13W (manufactured by Hamamatsu Photonics KK) was used, and the scanning speed was set to 150 mm/sec.
(ECシートの評価)
1.補助電極外観の評価
実施例2のECシートの第1補助電極33および第2の補助電極34を顕微鏡観察した結果、剥離及びクラックは確認されなかった。
(EC sheet evaluation)
1. Evaluation of Appearance of Auxiliary Electrodes The first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Example 2 were observed under a microscope, and no peeling or cracks were found.
次に、実施例2のECシートを、実施例1のECシートと同様にして球面形状に成型した。球面形状に成型された実施例1のECシートの第1補助電極33及び第2補助電極34を顕微鏡観察した結果、剥離及びクラックは確認されなかった。 Next, the EC sheet of Example 2 was molded into a spherical shape in the same manner as the EC sheet of Example 1. Microscopic observation of the first auxiliary electrode 33 and second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Example 1 molded into a spherical shape revealed no peeling or cracks.
2.電極抵抗の評価
実施例1のECシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして実施例2のECレンズシートを作製した。
得られた実施例2のECレンズシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして、接触抵抗を求めた。その結果、接触抵抗は30Ωであった。
2. Evaluation of Electrode Resistance Using the EC sheet of Example 1, an EC lens sheet of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1.
Using the obtained EC lens sheet of Example 2, the contact resistance was determined in the same manner as in Example 1. As a result, the contact resistance was 30 Ω.
3.調光動作の評価
実施例2のECレンズシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして調光動作を評価した。その結果、実施例2のECシートが調光機能を有することが確認された。
[比較例1]
(ECシートの作製)
第1熱膨張抑制層24および第2熱膨張層25を形成しないこと、並びに、第1補助電極33及び第2の補助電極34を銀合金(APC フルヤ金属社製)でスパッタ成膜したこと以外は、実施例1のECシートに記載の方法と同様にして、比較例1のECシートを作製した。なお、銀合金膜は膜厚200nmとしマスクスパッタ(ソラリス エバテック社製)を用いることでパターン形成した。
3. Evaluation of Light Controlling Operation The light control operation was evaluated using the EC lens sheet of Example 2 in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that the EC sheet of Example 2 had a light control function.
[Comparative Example 1]
(Production of EC sheet)
The EC sheet of Comparative Example 1 was produced in the same manner as the EC sheet of Example 1, except that the first thermal expansion suppression layer 24 and the second thermal expansion layer 25 were not formed, and the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 were formed by sputtering using a silver alloy (APC, manufactured by Furuya Metal Co., Ltd.). The silver alloy film had a thickness of 200 nm and was patterned using mask sputtering (manufactured by Solaris Evatec Co., Ltd.).
(ECシートの評価)
1.補助電極外観の評価
比較例1のECシートの第1補助電極33および第2補助電極34を顕微鏡観察した結果、剥離及びクラックは確認されなかった。
(EC sheet evaluation)
1. Evaluation of Appearance of Auxiliary Electrodes When the first auxiliary electrode 33 and the second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Comparative Example 1 were observed under a microscope, no peeling or cracks were found.
次に、比較例1のECシートを、実施例1のECシートと同様にして球面形状に成型した。球面形状に成型された比較例1のECシートの第1補助電極33及び第2補助電極34を顕微鏡観察した結果、クラックが確認された。 Next, the EC sheet of Comparative Example 1 was molded into a spherical shape in the same manner as the EC sheet of Example 1. Microscopic observation of the first auxiliary electrode 33 and second auxiliary electrode 34 of the EC sheet of Comparative Example 1 molded into a spherical shape revealed cracks.
2.電極抵抗の評価
比較例1のECシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして比較例1のECレンズシートを作製した。
得られた比較例1のECレンズシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして、接触抵抗を測定したが、接触抵抗が大きかったため、正常な測定結果が得られなかった。
2. Evaluation of Electrode Resistance Using the EC sheet of Comparative Example 1, an EC lens sheet of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1.
The contact resistance was measured using the obtained EC lens sheet of Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1, but the contact resistance was so large that normal measurement results could not be obtained.
3.調光動作の評価
比較例1のECレンズシートを用いて、実施例1に記載の方法と同様にして調光動作を評価した。その結果、エレクトロクロミック層が反応せず、調光機能を有しないことが確認された。
3. Evaluation of Light Controlling Operation The light control operation was evaluated using the EC lens sheet of Comparative Example 1 in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that the electrochromic layer did not react and had no light control function.
21…第1基板、22…第2基板、23…第1樹脂基板、24…第1熱膨張抑制層、25…第2熱膨張抑制層、26…第2樹脂基板、30…エレクトロクロミック素子(EC素子)、31…第1透明電極、32…第2透明電極、33…第1補助電極、34…第2補助電極、35…エレクトロクロミック層(EC層)、36…第1電極保護層、37…第2電極保護層、40…封止部、40a、40b…貫通孔、51、52…導通部、100…サングラス、110…レンズ、111…エレクトロクロミック部(EC部)、115…レンズ本体、115a…突出部、119…レンズ材、120…フレーム、121…リム部、122…ブリッジ部、123…テンプル部、124…ノーズパッド部、125…スイッチ、126…電池、150…エレクトロクロミックシート(ECシート)、160…積層体、331…第1対向電極部、332…第1取出部、341…第2対向電極部、342…第2取出部、351…第1エレクトロクロミック層(第1EC層)、352…第2エレクトロクロミック層(第2EC層)、353…電解質層、AR…着色領域 21...first substrate, 22...second substrate, 23...first resin substrate, 24...first thermal expansion suppression layer, 25...second thermal expansion suppression layer, 26...second resin substrate, 30...electrochromic element (EC element), 31...first transparent electrode, 32...second transparent electrode, 33...first auxiliary electrode, 34...second auxiliary electrode, 35...electrochromic layer (EC layer), 36...first electrode protection layer, 37...second electrode protection layer, 40...sealing portion, 40a, 40b...through hole, 51, 52...conductive portion, 100...sunglasses, 110...lens, 111...electrochromic portion (EC portion), 11 5...lens body, 115a...protrusion, 119...lens material, 120...frame, 121...rim portion, 122...bridge portion, 123...temple portion, 124...nose pad portion, 125...switch, 126...battery, 150...electrochromic sheet (EC sheet), 160...laminated body, 331...first opposing electrode portion, 332...first lead-out portion, 341...second opposing electrode portion, 342...second lead-out portion, 351...first electrochromic layer (first EC layer), 352...second electrochromic layer (second EC layer), 353...electrolyte layer, AR...colored region
Claims (15)
第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板とに挟持されたエレクトロクロミック素子と、
前記第1基板と前記第2基板とに挟持され、前記第1基板と前記第2基板との間に設定される着色領域を区画する封止部と、を備え、
前記第1基板は、第1樹脂基板と、前記第1樹脂基板上に設けられた第1熱膨張抑制層と、を有し、
前記エレクトロクロミック素子は、前記第1基板の前記第1熱膨張抑制層側に設けられた第1透明電極と、
前記着色領域の周囲に配置され、前記第1透明電極と電気的に接続され、かつ、金属粒子の焼結体を含む、第1補助電極と、
前記第2基板側に設けられた第2透明電極と、
前記第1透明電極と前記第2透明電極とに挟持され、前記着色領域に配置され、電圧の印加により着色するエレクトロクロミック層と、を有する、
エレクトロクロミックシート。 a first substrate;
A second substrate;
an electrochromic element sandwiched between the first substrate and the second substrate;
a sealing portion sandwiched between the first substrate and the second substrate and defining a colored region set between the first substrate and the second substrate,
the first substrate includes a first resin substrate and a first thermal expansion suppression layer provided on the first resin substrate;
The electrochromic element includes a first transparent electrode provided on the first thermal expansion suppressing layer side of the first substrate;
a first auxiliary electrode disposed around the colored region, electrically connected to the first transparent electrode, and including a sintered body of metal particles;
a second transparent electrode provided on the second substrate;
an electrochromic layer that is sandwiched between the first transparent electrode and the second transparent electrode, that is disposed in the coloring region, and that changes color upon application of a voltage;
Electrochromic sheet.
前記エレクトロクロミック素子は、さらに、前記着色領域の周囲に配置され、前記第2透明電極と電気的に接続され、かつ、前記焼結体を含む、第2補助電極を有する、
請求項1に記載のエレクトロクロミックシート。 the second substrate further includes a second resin substrate and a second thermal expansion suppression layer provided on the second resin substrate,
The electrochromic element further includes a second auxiliary electrode disposed around the colored region, electrically connected to the second transparent electrode, and including the sintered body.
The electrochromic sheet according to claim 1 .
前記第1電極保護層は、前記第1補助電極と接し、
前記第1補助電極は、前記第1透明電極と前記第1電極保護層とに挟持され、
前記第2電極保護層は、前記第2補助電極と接し、
前記第2補助電極は、前記第2透明電極と前記第2電極保護層とに挟持される、請求項2に記載のエレクトロクロミックシート。 Further, the semiconductor device has either one or both of a first electrode protection layer and a second electrode protection layer,
the first electrode protection layer is in contact with the first auxiliary electrode,
the first auxiliary electrode is sandwiched between the first transparent electrode and the first electrode protection layer,
the second electrode protection layer is in contact with the second auxiliary electrode,
The electrochromic sheet according to claim 2 , wherein the second auxiliary electrode is sandwiched between the second transparent electrode and the second electrode protection layer.
前記第2補助電極は、前記着色領域の外周縁の他の一部に沿って延在する第2対向電極部を有し、
前記第2対向電極部は、前記着色領域に対して前記第1対向電極部と反対側にあって前記第1対向電極部と向かい合い、
前記第1対向電極部および前記第2対向電極部の、少なくとも一端を含む部分の幅は、0.1mm以上、2.0mm以下である、請求項2に記載のエレクトロクロミックシート。 the first auxiliary electrode has a first opposing electrode portion extending along a part of the outer periphery of the colored region,
the second auxiliary electrode has a second opposing electrode portion extending along another part of the outer periphery of the colored region,
the second opposing electrode portion is on the opposite side of the colored region from the first opposing electrode portion and faces the first opposing electrode portion;
3. The electrochromic sheet according to claim 2, wherein a width of a portion including at least one end of the first opposing electrode portion and the second opposing electrode portion is 0.1 mm or more and 2.0 mm or less.
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度が200℃以下である、請求項2に記載のエレクトロクロミックシート。 one or both of the first resin substrate and the second resin substrate contains a thermoplastic resin;
3. The electrochromic sheet according to claim 2, wherein the glass transition temperature of the thermoplastic resin is 200° C. or lower.
前記エレクトロクロミックシートが積層されたレンズ材と、を備えた積層体。 The electrochromic sheet according to claim 1 or 2;
and a lens material on which the electrochromic sheet is laminated.
前記エレクトロクロミック部が積層されたレンズ本体と、を備える眼鏡用レンズ。 an electrochromic section obtained by cutting the electrochromic sheet according to claim 2 along the outer peripheries of the first auxiliary electrode and the second auxiliary electrode;
and a lens body on which the electrochromic portion is laminated.
前記眼鏡用レンズを保持するフレームと、を備え、
前記レンズ本体は、前記フレームと電気的に接続する眼鏡。 The eyeglass lens according to claim 14;
a frame for holding the eyeglass lenses;
The lens body is electrically connected to the frame of the eyeglasses.
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