CN101493625A - 电致变色镜 - Google Patents

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Abstract

在一种电致变色镜中，绝缘膜被设置在导电性反射膜和电解液之间，除了绝缘膜侧小孔内部以外，所述导电性反射膜和所述电解液是彼此电绝缘的。因此，在没有形成所述绝缘膜侧小孔的部分，所述导电性反射膜不与所述电解液接触，其结果是，二茂铁离子不被还原。因此，有效地抑制了因二茂铁的氧化还原反应的重复发生而在导电性膜和所述导电性反射膜之间稳定流动的电流，从而有效地抑制了所述电流产生的电压下降。

Description

电致变色镜
技术领域
本发明涉及一种电致变色镜，该电致变色镜用于例如车辆的用于后视的外部镜或内部镜。通过在所述电致变色镜上印加电压，所述电致变色镜能够改变其反射率。
背景技术
电致变色镜(有时称为抗眩目镜(anti-glare mirror))被用作车辆的外部镜或内部镜，改变入射到反射膜上的光或由形成在所述反射膜表面上的被着色的电致变色膜反射的光的透射率。
在像这样的电致变色镜中，电致变色膜由三氧化钨或其类似物形成。另外，在这种电致变色镜中，使用在一对电极之间封入(encapsulate)含有锂离子的电解液的电池。当印加预定电压到该电池的电极之间，以使三氧化钨与电解液中的锂离子和从电极逸出的电子发生还原反应时，该电致变色膜被充分着上蓝色。
在所述电池的电解液中，除锂离子以外，还含有作为氧化-还原(redox)剂的二茂铁(ferrocene)等。如上所述，当印加预定电压到一对电极之间时，二茂铁在所述一对电极的阳极上被氧化成二茂铁正离子。所述二茂铁正离子一旦到达所述一对电极的阴极，就被还原回二茂铁。
当像这样的二茂铁的氧化反应和还原反应重复发生时，所述电极之间就流动着稳定的电流。在各自电极的中心侧，周围的例如上述的电流流动产生电压降，其结果是，在所述电致变色膜中，相应于所述各自电极的中心侧(即所述电池的中心侧)的部分有时不能充分着色。
日本专利JP-A No.2005-321521(专利文件1)公开了解决这一现象的一种措施。在所述专利文件1中，当构成用于电致变色镜的电致变色电池的电解液的电导率σ、一对电极的面电阻(area resistance)值R、所述一对电极的长度L和电极之间的距离h的各自值被设定，以使在这些值被代入如下公式(1)，得到的数值α小于等于2时，施加到所述电解液的电压的分布均匀性得到了改善。
α＝(σ·R/h)1/2  ...(1)
然而，对于电极和电解液的材料、基于作为镜子整体的各个部分的尺寸的电极尺寸等是有限制的。因此，实际上难以设定上述各数值，以使所述公式(1)的计算结果α的值小于等于2。
发明内容
鉴于以上事实，本发明想要获得一种电致变色镜，在所述电致变色镜中，电致变色膜被充分着色，而不受电极和电解液的材料、以及各个部件的各个部分的尺寸的限制。
本发明的第一方面为一种电致变色镜，在所述电致变色镜中，包含规定离子和氧化-还原剂的电解质被封入阳极和阴极之间，当在所述阳极和所述阴极之间印加电压时，在所述规定离子和电致变色膜之间引发还原反应，以使所述电致变色膜着色，由此，所述电致变色膜的透光率被改变，从而改变所述电致变色镜的光反射率，所述电致变色镜包括：还原反应抑制部件，用于在印加电压的状态下允许所述规定离子到达所述电致变色膜，并抑制因印加电压而在阳极已被氧化的氧化-还原剂在阴极发生还原反应。
依据本发明的第一方面的所述电致变色镜，当在所述阳极和所述阴极之间印加电压时，构成所述电解质的所述规定离子到达所述电致变色膜，进而在所述电致变色膜和构成所述电解质的所述规定离子之间引发所述还原反应。所述电致变色膜通过所述电致变色膜的还原反应被着色。当所述电致变色膜像这样被着色时，所述电致变色膜的透光率被改变，因此所述光反射率被改变。
所述氧化还原剂(氧化-还原试剂)包含在所述电解质中，并且当在所述阳极和所述阴极之间印加电压时，所述氧化还原剂在所述阳极上被氧化。因此，反应总体上被稳定了。在依据本发明的本方面的电致变色镜中，即使当如上所述的所述氧化还原剂在阳极上被氧化时，所述还原反应抑制部件也能抑制所述被氧化的氧化还原剂在所述阴极上被还原。
因此，因所述氧化还原剂的氧化还原的重复发生而在所述阳极和所述阴极之间的电解质中流动的稳定电流被抑制。当像这样的稳定电流被抑制时，在所述阳极和所述阴极之间的局部电压降被抑制，因此，当所述电压降像这样被抑制时，在所述电致变色膜内着色的局部不足被抑制。进一步地，在本发明的本方面中，由于所述还原反应抑制部件抑制了所述被氧化的氧化还原剂被还原，所以包括所述阳极和阴极的大小和间隙等的所述电致变色镜的各部分的尺寸不被特别限制。
在本发明的本方面中，如果与没有所述还原反应抑制部件时所述被氧化的氧化还原剂在所述阴极被还原的情况相比，结果是所述还原反应抑制部件使得所述还原反应变少，则所述还原反应抑制部件是适当的。进一步地，可以设置所述还原反应抑制部件，以便防止(inhibit)所述被氧化的氧化还原剂被还原。
也就是说，在本发明的本方面中，所述被氧化的氧化还原剂的还原反应的“抑制”包括所述被氧化的氧化还原剂的还原反应的“防止”。因此，构成本发明的本方面的所述还原反应抑制部件包括还原反应防止部件，所述还原反应防止部件防止在所述阳极和所述阴极之间被印加电压时在所述阳极上被氧化的氧化还原剂在所述阴极上被还原。
依据本发明的第二方面的电致变色镜，在本发明的第一方面中，所述电致变色镜还包括：导电性反射膜，所述导电性反射膜反射来自设置所述电致变色膜的前侧的光，允许所述规定离子渗透并构成所述阴极；以及绝缘膜，所述绝缘膜插入所述导电性反射膜和在所述导电性反射膜后侧的所述电解质之间，允许所述规定离子渗透并具有电绝缘特性，其中，所述还原反应抑制部件包括所述绝缘膜。
在本发明的第二方面的电致变色镜中，在通过所述电致变色膜后入射在所述导电性反射膜的前侧表面上的光，在所述导电性反射膜上被反射。而且，所述导电性反射膜允许通过与所述电致变色膜发生还原反应使所述电致变色膜着色的所述规定离子渗透，且进一步地，设置于所述导电性反射膜后侧的所述绝缘膜也允许所述规定离子渗透。
其结果是，当印加电压到构成所述阴极的所述导电性反射膜和所述阳极之间时，构成所述电解质的所述规定离子渗透过所述绝缘膜和所述导电性反射膜，以到达所述电致变色膜。因此，在所述电致变色膜上，发生还原反应，并因此所述电致变色膜被着色。
在这里，插入构成所述阴极的导电性反射膜和所述电解质之间的所述绝缘膜具有电绝缘特性；因此，即使当所述氧化还原剂在所述阳极被氧化时，所述被氧化的氧化还原剂也不被还原，或有效抑制了所述被氧化的氧化还原剂被还原。
依据本发明的第三方面的电致变色镜，在本发明的第二方面中，连通所述导电性反射膜前侧和后侧的反射膜侧小孔在所述导电性反射膜内形成，以允许所述规定离子渗透过所述导电性反射膜。
在本发明的第三方面的电致变色镜中，在所述导电性反射膜中形成多个反射膜侧小孔。所述反射膜侧小孔连通所述导电性反射膜的前侧(也就是设置所述电致变色膜的一侧)和后侧(也就是设置所述绝缘膜的一侧)，并允许与所述电致变色膜发生还原反应以使所述电致变色膜着色的所述规定离子渗透。
因此，当所述电压被印加在所述阳极和所述导电性反射膜之间时，已经通过所述绝缘膜的所述规定离子通过在所述导电性反射膜内形成的所述多个反射膜侧小孔，并容易地到达所述电致变色膜。因此，在所述电致变色膜上顺利地(smooth)发生了还原反应，从而使所述电致变色膜被着色。
依据本发明的第四方面的电致变色镜，在本发明的第三方面中，连通所述绝缘膜的前侧和后侧的所述绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成，以便允许所述规定离子渗透过所述绝缘膜，所述绝缘膜侧小孔与所述反射膜侧小孔在所述导电性反射膜侧相连通。
在本发明的第四方面的电致变色镜中，多个绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成。所述绝缘膜侧小孔连通所述绝缘膜的前侧(也就是所述导电性反射膜一侧)和后侧(也就是设置所述电解质的一侧)，并允许与所述电致变色膜发生还原反应以使所述电致变色膜着色的所述规定离子渗透。
因此，当印加电压到所述阳极和所述导电性反射膜之间时，所述规定离子通过在所述绝缘膜内形成的多个绝缘膜侧小孔并容易地到达所述导电性反射膜侧。而且，所述绝缘膜侧小孔与在所述导电性反射膜中形成的反射膜侧小孔在所述导电性反射膜侧相连通。因此，已经通过所述绝缘膜侧小孔的所述规定离子进一步通过所述导电性反射膜的所述反射膜侧小孔，并容易地到达所述电致变色膜。因此，在所述电致变色膜上顺利地发生了还原反应，以使所述电致变色膜着色。
由于所述绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成，所以有在所述阳极被氧化的所述氧化还原剂可以通过所述绝缘膜侧小孔到达所述导电性反射膜的可能性。然而，在没有形成所述绝缘膜侧小孔的部分，所述绝缘膜插入所述导电性反射膜和所述电解质之间，因此，有效地抑制了所述被氧化的氧化还原剂被还原。
依据本发明的第五方面的电致变色镜，在本发明的第三方面中，对于所述规定离子，所述绝缘膜是传导的，但是对于所述已被氧化的氧化还原剂，所述绝缘膜是不传导的。
依据本发明的第六方面的电致变色镜，在本发明的第二方面中，所述电致变色镜还包括：构成所述阳极的导电性膜，其中所述电解质被封入所述绝缘膜和所述导电性膜之间。
依据本发明的第七方面的电致变色镜，在本发明的第三方面中，所述反射膜侧小孔具有20微米以下的内径。
依据本发明的第八方面的电致变色镜，在本发明的第四方面中，所述反射膜侧小孔和所述绝缘膜侧小孔具有20微米以下的内径。
本发明的第九方面为一种电致变色镜，所述电致变色镜中，包含规定离子和氧化-还原剂的电解质被封入阳极和阴极之间；当在所述阳极和阴极之间印加电压时，在所述规定离子和电致变色膜之间引发还原反应，以使所述电致变色膜着色，由此，所述电致变色膜的透光率被改变，从而改变所述电致变色镜的光反射率，所述电致变色镜包括：导电性反射膜，所述导电性反射膜反射来自设置所述电致变色膜的前侧的光，允许所述规定离子渗透并构成所述阴极；绝缘膜，所述绝缘膜被插入所述导电性反射膜和在所述导电性反射膜后侧的所述电解质之间，允许所述规定离子渗透并具有电绝缘特性；以及构成所述阳极的导电性膜；其中，连通所述导电性反射膜的前侧和后侧的反射膜侧小孔在所述导电性反射膜中形成，以便允许所述规定离子渗透过所述导电性反射膜，并且，在印加电压的状态下，允许所述规定离子通过所述反射膜侧小孔和所述绝缘膜到达所述电致变色膜，且所述绝缘膜抑制因印加电压而在所述阳极被氧化的氧化还原剂在所述阴极上被还原。
依据本发明的第十方面的电致变色镜，在本发明的第九方面中，连通所述绝缘膜的前侧和后侧的绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成，以便允许所述规定离子渗透过所述绝缘膜，所述绝缘膜侧小孔与所述反射膜侧小孔在所述导电性反射膜侧相连通。
依据本发明的第十一方面的电致变色镜，在本发明的第九方面中，所述绝缘膜只对于所述规定离子是传导的。
在本发明的第五方面的所述电致变色镜中，当在所述阳极和所述导电性反射膜之间印加电压时，所述规定离子通过所述绝缘膜，并容易地到达所述导电性反射膜侧。因此，所述规定离子进一步通过所述导电性反射膜的所述反射膜侧小孔，并容易地到达所述电致变色膜。因此，在所述电致变色膜上顺利发生还原反应，以使所述电致变色膜着色。
此处，所述绝缘膜被插入所述导电性反射膜和所述电解质之间，因此，已被氧化的氧化还原剂不能通过所述绝缘膜，从而有效地抑制了所述被氧化的氧化还原剂被还原。
在本发明的第六到第十一方面的所述电致变色镜中，可以获得与上述第一到第五方面相似的效果。
如上所述，包括本发明的所述方面的所述电致变色镜能够充分地使所述电致变色膜着色，而不受基于电极和电解液材料以及各个部件的各个部分的尺寸的限制的影响。
附图说明
参考下列附图，本发明的实施例将被详细描述，其中：
图1为包含本发明第一实施例的电致变色镜的剖面示意图，且图中用链线画出的椭圆B示出了图中用链线画出的椭圆A部分的放大图；以及
图2为包含本发明第二实施例的电致变色镜的剖面示意图，且图中用链线画出的椭圆G示出了图中用链线画出的椭圆F部分的放大图。
具体实施方式
<第一实施例的构造>
图1用剖面示意图示出了本发明第一实施例的电致变色镜10的构造。
如图中所示，电致变色镜10包括表面侧基板12。所述表面侧基板12包括由玻璃或其类似物形成的透明基板本体14。在所述基板本体14的厚度方向上，在一侧(在图1中用箭头标志W表示的方向)的表面上，形成电致变色膜16。所述电致变色膜16由诸如三氧化钨(WO3)、三氧化钼(MoO3)或包括这样的氧化物的混合物构成。特别地，在本实施例中，所述电致变色膜16由三氧化钨构成。
沿所述基板本体14的厚度方向的所述电致变色膜16的厚度设定在300纳米(nm)以上1000纳米以下的范围内。特别地，在本实施例中，所述电致变色膜16的厚度设定为500纳米。在所述电致变色膜16的所述基板本体14的相对侧的表面上，形成构成所述电致变色镜10的反射膜和构成作为阴极的电极的导电性反射膜18。所述导电性反射膜18有导电性，并且由允许锂离子透过且具有光泽的金属构成，如铑(Rh)、钌(Ru)、钯(Pd)或镍(Ni)。所述导电性反射膜18沿所述基板本体14的厚度方向的厚度被设定在30纳米以上200纳米以下的范围内。特别地，在本实施例中，所述导电性反射膜18的厚度设定为50纳米。
另外，在图1中用链线画出的椭圆B中，示出了通过进一步放大用链线画出的椭圆A部分而得到的剖面示意图。如图所示，形成了多个在厚度方向上贯通所述导电性反射膜18的精细的反射膜侧小孔20。所述反射膜侧小孔20具有20微米(μm)以下的内径(内部圆周部分的直径)尺寸，特别地，在本实施例中，所述内径设定为0.5微米。另外，所述反射膜侧小孔20被基本上无规则地(随意地)形成在所述导电性反射膜18内。然而，形成所述反射膜侧小孔20，以使相邻的反射膜侧小孔20的中心距离L设定为20微米以下，优选为10微米以下，特别地，在本实施例中，为5微米以下。形成所述反射膜侧小孔20，以使内径(内部圆周部分的直径)尺寸D与相邻的反射膜侧小孔20的中心距离L的比值设定为7以上。
在所述导电性反射膜18的所述电致变色膜16的相对侧的表面上，形成作为还原反应抑制部件的绝缘膜22。所述绝缘膜22具有电绝缘特性，并采用氟化物或氧化物构成，如铝氧化物(所谓的“氧化铝”，Al2O3)、硅氧化物(所谓的“氧化硅”，SiO2)、氧化钽(Ta2O5)、金红石型氧化钛(TiO2)、氟化镁(MgF2)或氟化锂(LiF)。
所述绝缘膜22形成在表面侧基板12上，在所述表面侧基板12上，通过诸如沉积或溅射形成所述电致变色膜16和所述导电性反射膜18。在所述绝缘膜22中，形成了多个在其厚度方向上贯通的精细的绝缘膜侧小孔24。所述绝缘膜侧小孔24在厚度方向上贯通所述绝缘膜22。另外，所述绝缘膜侧小孔24以基本上对应于所述反射膜侧小孔20的方式形成，所述绝缘膜侧小孔24在所述导电性反射膜18一侧上的开口端与所述反射膜侧小孔20在所述绝缘膜22一侧上的开口端相连接，因此所述绝缘膜侧小孔24与所述反射膜侧小孔20相互连通。所述绝缘膜侧小孔24具有20微米以下的内径(内部圆周部分的直径)尺寸D，特别地，在本实施例中，所述内径设定为0.5微米。
上述反射膜侧小孔20和绝缘膜侧小孔24以这样的方式形成：上面覆盖有光刻胶的绝缘膜22通过印有所述绝缘膜侧小孔24的图案的光掩模曝光，此后，相应于所述绝缘膜侧小孔24的光刻胶被去掉，并且采用刻蚀液来溶解(dissolve)所述绝缘膜22和所述导电性反射膜18。
在具有上述构造的所述表面侧基板12的厚度方向上的一侧，设置里面侧基板(back side substrate)32，以与所述表面侧基板(front side substrate)12相对。所述里面侧基板32包括由玻璃或其类似物构成的透明基板本体34。在所述透明基板本体34的厚度方向的另外一侧，也就是在所述表面侧基板12一侧的表面上，形成构成作为阳极的电极的导电性膜36。所述导电性膜36由金属构成，如铬(Cr)或镍(Ni)、铟锡氧化物(In2O3:Sn，所谓的“ITO”)或二氧化锡(SnO2)、掺氟二氧化锡(SnO2:F)、氧化锌(ZnO2)或其混合物。
在如此构造的表面侧基板12和里面侧基板32之间形成预定间隙，且在所述表面侧基板12的外部边缘部分和所述里面侧基板32的外部边缘部分之间的间隙由密封胶38密封。作为电解质的电解液40被封入由所述表面侧基板12、里面侧基板32和密封胶38环绕的空间中。所述电解液40包括由碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、丁烯碳酸盐(butylene carbonate)、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、二甲基甲酰胺或其混合物构成的溶剂，特别地，在本实施例中，采用碳酸丙烯酯作为溶剂。
除了这样的溶剂，所述电解液40还包括高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(LiN(SO2CF3)2)、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺锂(LiN(SO2C2F5)2)、三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)或其混合物作为电解质，特别地，在本实施例中，采用高氯酸锂作为电解质，因此锂离子被包含在所述电解液40中。另外，所述电解液40包括作为氧化还原剂的二茂铁(Fe(C5H5)2)和作为氢离子剂的硫酸。
如此构造的电致变色镜10的所述导电性膜36被连接到构成回路50的开关52上。在所述开关52中，以接通状态(ON-state)连接的端子(terminal)与由安装在车辆上的电池构成并具有1.3伏额定电压的直流电源54的正极连接。所述直流电源54的负极被连接到所述导电性反射膜18上。另外，与开关52以断开状态(OFF-state)连接的端子在不包括所述直流电源54的情况下，被连接到所述导电性反射膜18上。且在断开状态下，所述导电性膜36和所述导电性反射膜18被短路(short-circuited)。
<第一实施例的操作和效果>
下面将描述本实施例的操作和效果。
依据具有上述构造的所述电致变色镜10，在所述开关52处于断开状态时，所述电致变色膜16是基本透明的。因此，从所述基板本体14的所述电致变色膜16的相对侧入射的光通过(渗透过)所述基板本体14和所述电致变色膜16，并在所述导电性反射膜18上被反射。进一步地，在所述导电性反射膜18上被反射的光通过所述电致变色膜16和所述基板本体14。
另一方面，当所述开关52切换到接通状态而使具有预定大小的电压被印加到所述导电性膜36和所述导电性反射膜18之间时，在所述回路50中移动到所述导电性反射膜18一侧的电子(e-)从所述导电性反射膜18闯入(intrude)所述电致变色膜16内。更进一步地，当所述开关52被切换到接通状态时，构成电解液40的电解质的锂离子(Li+)通过所述绝缘膜侧小孔24，并进一步通过与所述绝缘膜侧小孔24相连的所述反射膜侧小孔20，而闯入所述电致变色膜16内。因此，在所述电致变色膜16中，发生下列式2的还原反应，以在所述电致变色膜16中形成蓝色的LiXWO3，即所谓的钨青铜。
Li++e-+WO3→LixWO3  ...(式2)
通过如此把所述电致变色膜16着上蓝色，同所述电致变色膜16被着色之前相比，反射率变低了。
当像这样的电致变色镜10被应用到诸如镜体中，如车辆中用于后视的内部镜(客厢内后视镜)或外部镜(车门后视镜和下视镜)时，在白天，所述开关52保持在断开状态，后视镜可能处于高反射率状态；而在夜间，当一辆在后面行驶的车辆的车头灯处于照亮状态时，所述开关52被切换到接通状态以使所述电致变色膜16着色，进而降低反射率，因此，来自所述车头灯的反射光变弱，从而减弱眩光。
进一步地，在本实施例中，所述反射膜侧小孔20的内径(内部圆周部分的直径)尺寸D被设定为0.5微米(也就是20微米以下)，因此，所述反射膜侧小孔20基本不能直接用肉眼看到。所以，即使当形成所述反射膜侧小孔20时，从所述电致变色镜10反射的光也不在视觉上产生令人不愉快的感觉。
进一步地，在本实施例中，所述反射膜侧小孔20的内径尺寸D与相邻的反射膜侧小孔20的中心距离L的比值被设定为7以上，而所述中心距离L与所述内径尺寸D的比值，即前述比值的倒数，被设定为0.5以下。因此，不管所述反射膜侧小孔20的构成如何，除了反射率降低被抑制和光在所述导电性反射膜18上得到充分反射以外，由所述反射膜侧小孔20的边界的光衍射现象引起的光散射被非常有效地降低，以及由反射光形成的反射像引起的光干涉或暗晦(clouding)现象被防止或有效抑制。
现在，当具有预定大小的电压被印加到如上所述的导电性膜36和导电性反射膜18之间时，包含在所述电解液40中的二茂铁在所述导电性膜36，即所述阳极的附近被氧化成二茂铁正离子，如下列式3所示。
Fe(C5H5)2-e-→[Fe(C5H5)2]+ ...(式3)
所述二茂铁正离子在所述阴极上被还原成原来的二茂铁，当所述的氧化和还原重复发生时，一稳定电流流动在所述阳极和阴极之间。
在这里，在所述电致变色镜10中，所述绝缘膜22形成在所述导电性反射膜18即电极的阴极和所述电解液40之间，而所述导电性反射膜18和所述电解液40之间的部分除了所述绝缘膜侧小孔24的内部以外都是电绝缘的。因此，在所述绝缘膜侧小孔24和反射膜侧小孔20的部分内还原反应发生，也就是所述二茂铁离子还原回二茂铁。然而，在没有形成所述绝缘膜侧小孔24的部分，所述电解液40不与所述导电性反射膜18接触，因此，二茂铁离子的还原反应就不发生。
因此，总体来说，由于二茂铁离子还原回二茂铁的还原反应被非常有效的抑制，所以因所述导电性膜36和所述导电性反射膜18之间的二茂铁的氧化还原反应的重复发生而产生的稳定电流被非常有效的阻止。从而，由所述导电性膜36和所述导电性反射膜18之间的稳定电流流动引起的导电性膜36和导电性反射膜18之间的局部电压降被非常有效地抑制，使得所述电致变色膜16均匀着色。
进一步地，像这样，在所述电致变色镜10中，通过所述绝缘膜22，二茂铁的氧化还原反应的重复发生被抑制，因此，所述电解液40的电导率不对所述导电性膜36和导电性反射膜18的大小(尺寸)以及所述导电性膜36与导电性反射膜18之间的距离进行限制。其结果是所述电致变色镜10等的大小被自由设定。
<第二实施例的构造>
下面将描述本发明的第二实施例。在描述本实施例时，对于与所述第一实施例基本相同的部分，使用相同的参考符号，并省略了其详细描述。
图2示出了本实施例的电致变色镜90的构造的剖面示意图。
如图所示，所述电致变色镜90不具有所述绝缘膜22，而代替所述绝缘膜22，提供了作为还原反应抑制部件的也是绝缘膜的一种方式的锂离子传导膜92。
所述锂离子传导膜92由具有电绝缘特性但允许锂离子渗透的无机材料构成，例如，氮化锂(LiN3)、氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)、氧化钽(Ta2O5)或四氟化铝锂(LiAlF4)，或者由通过将诸如高氯酸锂(LiClO4)的锂盐引入到诸如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)或PEO(聚环氧乙烷)的聚合物中而获得的材料构成。
在图2中用链线画出的椭圆G中，示出了通过放大用链线画出的椭圆F部分而获得的剖面示意图。如图所示，在与所述第一实施例中的绝缘膜22不同的所述锂离子传导膜92中，没有形成所述绝缘膜侧小孔24，且形成在所述导电性反射膜18内的反射膜侧小孔20被所述锂离子传导膜92所掩埋。
<第二实施例的操作和效果>
在如此构造的实施例中，尽管在所述锂离子传导膜92中没有形成所述绝缘膜侧小孔24，当在所述导电性膜36和所述导电性反射膜18之间印加电压时，锂离子仍然通过所述锂离子传导膜92。而且，由于所述锂离子传导膜92具有电绝缘特性，即使当包含在所述电解液40中的二茂铁在所述导电性膜36即所述阳极附近被氧化时，所述电解液40和所述导电性反射膜18也彼此电绝缘；也就是说，已被氧化的二茂铁不能从导电性反射膜18接收电子，因此，二茂铁正离子的还原反应不在所述导电性反射膜18上发生。
也就是说，在本实施例中，尽管采用所述锂离子传导膜92代替所述绝缘膜22，却具有与所述第一实施例相同的作用，因此获得与所述第一实施例相同的效果。

Claims (11)

1、一种电致变色镜，其特征在于，在所述电致变色镜中，包含规定离子和氧化-还原剂的电解质被封入阳极和阴极之间，当在所述阳极和阴极之间印加电压时，在所述规定离子和电致变色膜之间引发还原反应，以使所述电致变色膜着色，由此，所述电致变色膜的透光率被改变，从而改变所述电致变色镜的光反射率，所述电致变色镜包括：
还原反应抑制部件，在印加电压的状态下，所述还原反应抑制部件允许所述规定离子到达所述电致变色膜，并抑制因印加电压而在所述阳极上已被氧化的氧化-还原剂在所述阴极上发生还原反应。
2、根据权利要求1所述的电致变色镜，其特征在于，进一步包括：
导电性反射膜，所述导电性反射膜反射来自设置所述电致变色膜的前侧的光，允许所述规定离子渗透并构成所述阴极；以及
绝缘膜，所述绝缘膜被插入所述导电性反射膜和在所述导电性反射膜后侧的电解质之间，允许所述规定离子渗透并具有电绝缘特性，其中，
所述还原反应抑制部件包括所述绝缘膜。
3、根据权利要求2所述的电致变色镜，其特征在于，连通所述导电性反射膜的前侧和后侧的反射膜侧小孔在所述导电性反射膜内形成，以允许所述规定离子渗透过所述导电性反射膜。
4、根据权利要求3所述的电致变色镜，其特征在于，连通所述绝缘膜的前侧和后侧的绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成，以允许所述规定离子渗透过所述绝缘膜，所述绝缘膜侧小孔与所述反射膜侧小孔在所述导电性反射膜侧相连通。
5、根据权利要求3所述的电致变色镜，其特征在于，所述绝缘膜对于所述规定离子是传导的，但是对于已被氧化的所述氧化还原剂是不传导的。
6、根据权利要求2所述的电致变色镜，其特征在于，进一步包括：
构成所述阳极的导电性膜；
其中，所述电解质被封入所述绝缘膜和所述导电性膜之间。
7、根据权利要求3所述的电致变色镜，其特征在于，所述反射膜侧小孔具有20微米以下的内径。
8、根据权利要求4所述的电致变色镜，其特征在于，所述反射膜侧小孔和所述绝缘膜侧小孔具有20微米以下的内径。
9、一种电致变色镜，其特征在于，在所述电致变色镜中，包含规定离子和氧化-还原剂的电解质被封入阳极和阴极之间，当在所述阳极和阴极之间印加电压时，在所述规定离子和电致变色膜之间引发还原反应，以使所述电致变色膜着色，由此，所述电致变色膜的透光率被改变，从而改变所述电致变色镜的光反射率，所述电致变色镜包括：
导电性反射膜，所述导电性反射膜反射来自设置所述电致变色膜的前侧的光，允许所述规定离子渗透并构成所述阴极；
绝缘膜，所述绝缘膜被插入所述导电性反射膜和所述导电性反射膜后侧的电解质之间，允许所述规定离子渗透并具有电绝缘特性；以及
构成所述阳极的导电性膜；
其中，连通所述导电性反射膜前侧和后侧的反射膜侧小孔在所述导电性反射膜内形成，以允许所述规定离子渗透过所述导电性反射膜，以及
在印加电压的状态下，所述规定离子被允许通过所述反射膜侧小孔和所述绝缘膜到达所述电致变色膜，且所述绝缘膜抑制因印加电压而在阳极被氧化的氧化还原剂在阴极上发生还原反应。
10、根据权利要求9所述的电致变色镜，其特征在于，连通所述绝缘膜前侧和后侧的绝缘膜侧小孔在所述绝缘膜内形成，以允许所述规定离子渗透过所述绝缘膜，所述绝缘膜侧小孔与所述反射膜侧小孔在所述导电性反射膜侧相连通。
11、根据权利要求9所述的电致变色镜，其特征在于，所述绝缘膜只对于所述规定离子是传导的。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102193263A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 株式会社理光 电致变色显示装置及其制造方法
CN108628051A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 斯坦雷电气株式会社 光学元件
CN114326240A (zh) * 2020-09-28 2022-04-12 东芝高新材料公司 电致变色元件

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8941908B2 (en) 2010-12-28 2015-01-27 Nitto Denko Corporation Porous electrode sheet, method for producing the same, and display device
US9684218B2 (en) * 2012-11-07 2017-06-20 University Of South Florida Low-cost chromatic devices

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451741A (en) * 1966-06-15 1969-06-24 Du Pont Electrochromic device
US3844636A (en) 1972-12-13 1974-10-29 American Cyanamid Co Electrochromic mirror
US4550982A (en) * 1981-11-09 1985-11-05 Nippon Electric Co., Ltd. All-solid-state display including an organic electrochromic layer with ion donor/acceptor
JPS6153736U (zh) * 1984-09-14 1986-04-11
JPS6156640U (zh) * 1984-09-17 1986-04-16
JPS61210388A (ja) * 1985-03-15 1986-09-18 日立マクセル株式会社 エレクトロクロミツク表示素子
DE3736076A1 (de) * 1987-10-24 1989-05-03 Schott Glaswerke Verfahren zur beschickung eines elektrochromen systems mit wasserstoff
US5019420A (en) * 1989-01-17 1991-05-28 Eic Laboratories, Inc. Process for forming a reduced electrochromic layer in contact with an ion conducting oxide
WO1994016356A1 (en) 1993-01-05 1994-07-21 Martin Marietta Corporation Improved electrode for display devices
US5668663A (en) * 1994-05-05 1997-09-16 Donnelly Corporation Electrochromic mirrors and devices
JP4098736B2 (ja) * 2003-06-18 2008-06-11 株式会社東海理化電機製作所 エレクトロクロミックミラー
JP4098735B2 (ja) 2003-06-18 2008-06-11 株式会社東海理化電機製作所 エレクトロクロミックミラー
JP4544903B2 (ja) * 2004-04-26 2010-09-15 株式会社東海理化電機製作所 エレクトロクロミックミラー
JP2005321521A (ja) 2004-05-07 2005-11-17 Tokai Rika Co Ltd エレクトロクロミックセル及びその製造方法
US7372610B2 (en) * 2005-02-23 2008-05-13 Sage Electrochromics, Inc. Electrochromic devices and methods
WO2007008978A2 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 University Of Connecticut Electrochromic devices utilizing very low band gap conjugated polymers: preparation and use
WO2007082067A2 (en) * 2006-01-13 2007-07-19 Ntera, Limited An electrochromic device employing gel or solid polymers having specific channel direction for the conduction of ions
JP2009008751A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Tokai Rika Co Ltd エレクトロクロミックミラー
US7800807B2 (en) * 2007-06-26 2010-09-21 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Electrochromic mirror
US7692843B2 (en) * 2007-06-26 2010-04-06 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Electrochromic mirror

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102193263A (zh) * 2010-03-12 2011-09-21 株式会社理光 电致变色显示装置及其制造方法
CN108628051A (zh) * 2017-03-22 2018-10-09 斯坦雷电气株式会社 光学元件
CN114326240A (zh) * 2020-09-28 2022-04-12 东芝高新材料公司 电致变色元件
CN114326240B (zh) * 2020-09-28 2024-03-15 东芝高新材料公司 电致变色元件

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