JP2021021872A - エレクトロクロミック装置、光学レンズデバイス、眼鏡、エレクトロクロミック装置の制御装置、エレクトロクロミック装置の制御方法、及び、エレクトロクロミック装置の制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比して、エレクトロクロミック素子の劣化を抑制できるエレクトロクロミック装置を提供する。
【解決手段】エレクトロクロミック素子１１、１２と、エレクトロクロミック素子に印加する電圧を制御する印加電圧制御手段３０と、を備えたエレクトロクロミック装置であって、温度測定手段２０を有し、第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更する機能を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エレクトロクロミック装置、光学レンズデバイス、眼鏡、エレクトロクロミック装置の制御装置、エレクトロクロミック装置の制御方法、及び、エレクトロクロミック装置の制御プログラムに関するものである。

従来、エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に印加する電圧を制御する印加電圧制御手段と、を備えたエレクトロクロミック装置が知られている。たとえば、特許文献１には、係るエレクトロクロミック装置である次のようなエレクトロクロミック窓ガラスが記載されている。すなわち、温度Ｔの関数として所定の電圧設定点の値を受取り、この設定点の値に従って、電位差を発生させ、それにより、所定の着色度又は消色度を得るための着色又は消色のための切り換え時間を、電解質温度にかかわらず所定の着色度又は消色度に対して一定の時間になるよう調節するものである。

しかし、特許文献１に記載のものは、エレクトロクロミック素子が劣化しやすいという課題が残っていた。

本発明は、上記課題を解決するため、エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に印加する電圧を制御する印加電圧制御手段と、を備えたエレクトロクロミック装置であって、
温度測定手段を有し、第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更する機能を有することを特徴とする。

本発明によれば、従来に比して、エレクトロクロミック素子の劣化を抑制できる。

（ａ）は眼鏡の斜視図、（ｂ）は光学レンズデバイスの断面図である。 本発明の調光装置の一例を示すブロック図。 駆動制御の説明図。 （ａ）は発色駆動の説明図、（ｂ）従来例の説明図。 同眼鏡の印加電圧変更制御のフローチャート。 変形例１に係る駆動制御の説明図。 変形例２に係る駆動制御の説明図。 変形例３に係る駆動制御の説明図。 変形例４に係る駆動制御の説明図。 変形例５、６に係る駆動制御の説明図。 変形例７、８に係る駆動制御の説明図。 変形例９、１０に係る駆動制御の説明図。 特許文献４の頭部装着ディスプレイの概略構成。 その装着状態の平面図。 特許文献５にデジタルカメラの光学系の模式図。 特許文献６の表示装置の断面図。 特許文献７の調光窓の説明図。 特許文献８のエレクトロクロミックミラーの断面図。 特許文献９の反射型透明スクリーンを用いた表示システムの説明図。 特許文献１０の装飾装置の分解斜視図。 特許文献１１の履物のディスプレイの説明図。

本発明を、エレクトロクロミック装置を備えた光学レンズデバイスが眼鏡レンズとして組み込まれた眼鏡（調光眼鏡）に適用した実施形態について説明する。
図１（ａ）は眼鏡の斜視図、図１（ｂ）は光学レンズデバイス（調光レンズ）の断面図である。眼鏡１００は、前記光学レンズデバイスとしての第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２、フレーム５０と、スイッチ６０とを有する。この眼鏡１００の基本的な構成は特許文献２に記載のものと同一である。レンズという語はいわゆるパワーをもたないレンズ部も含むものとする。

第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２は、フレーム５０のリム形状に合わせて形状を加工したものであり、フレーム５０に組み込まれている。フレーム５０には、スイッチ６０と電源（図２参照）などが設けられている。

図１（ｂ）は光学レンズデバイス（調光レンズ）の断面図である。レンズ基板１１ｈ上にエレクトロクロミック素子１１ａ〜１１ｇが設けられている。エレクトロクロミック素子１１ａ〜１１ｇは、第一の基板１１ａ上に、第一の電極層１１ｂと、エレクトロクロミック（ＥＣ）層１１ｃと、絶縁性無機粒子層１１ｄとが形成されている。また、第二の基板１１ｇ上には、第二の電極層１１ｆが形成されている。絶縁性無機粒子層１１ｄの面と、第二の電極層１１ｆの面とを合わせるように重ね、絶縁性無機粒子層１１ｄ及び第二の電極層１１ｆの間に間隙を設け、第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとのの間に電解質層１１ｅを充填して貼りあわせる。これにより、エレクトロクロミック素子が作製されている。エレクトロクロミック素子の詳細や具体例については後述する。

調光装置としての眼鏡１００では、前記エレクトロクロミック素子を調光レンズとして用いるときには、前記エレクトロクロミック素子を熱成形により所望の形状に曲げ加工する。その後、曲げ加工されたエレクトロクロミック素子の外側表面に樹脂を追加形成して基板を厚膜化する。厚膜化した前記基板を削加工することにより、所望の曲面を形成し、ユーザ固有の条件に合わせたレンズ加工（度数加工など）をして、調光レンズを得ることができる。これに代え、製作済のレンズ（例えば樹脂レンズ）に、曲げ加工済のエレクトロクロミックス素子を貼り合わせるとい製造手順でもよい。

図２は、本発明の調光装置の一例を示すブロック図である。
第一の眼鏡レンズ１１と、第二の眼鏡レンズ１２と、温度計測手段２０と、制御手段（印加電圧制御手段）３０と、制御手段３０などに電力を供給する電源４０と、スイッチ６０とを有する。

第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２は、エレクトロクロミック素子であり、制御手段３０の電圧印加部３２にそれぞれ接続され、電圧印加部（電圧印加手段）３２により前記電圧印加条件に基づいた電圧を印加される。

温度計測手段２０は、制御手段３０の演算部３３に接続され、計測した温度の情報を演算部３３に出力する。この温度計測手段２０として通常の温度センサを用いることができる。設置場所として眼鏡レンズ１１、１２の近傍のフレーム部分が望ましい。

制御手段３０は、メモリ３１と、電圧印加部３２と、演算部３３とを有する。
制御手段３０は、メモリ３１に前記電圧印加条件の読込み及び書込みを行い、読み込んだ前記電圧印加条件に基づいて、電圧印加部３２から第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２に電圧を印加させる。また、制御手段３０は、温度計測手段２０から入力された温度の情報を演算部３３により演算させ、演算した結果に基づいて求めた新たな電圧印加条件をメモリ３１に書き込む。

また、制御手段３０は、温度情報を用いた新たな電圧印加条件の演算の内容に関する情報、たとえば、温度に対応して変更するパラメータ及び又はパラメータ算出手段が定義されているソフトウェア、を書き換える機能を有する。この機能ため、パラメータ及び又はソフトを登録する領域（ファイル）３１ａがメモリ３１に設けられている。また、外部のパーソナルコンピュータ７０からソフトウェアに係るデータを入力し、領域３１ａに対して登録および／または書き換えを行うための情報格納手段としてセットアップモジュールもソフトの形でメモリ３１に格納されている。パーソナルコンピュータ７０は、ＣＰＵ７２、パラメータなどの情報を記憶するファイル７１、表示部７４、眼鏡１００との間の通信手段７３を備える。相手となる眼鏡１００にも通信手段４１を設けている。この通信手段として無線通信を行える手段が好適である。また、パーソナルコンピュータ７０に替え、スマートフォン等の移動体端末を用いて書き換えを行えるようにしてもよい。

電源４０は、調光装置（眼鏡１００）全体に制御手段３０を介して電力を供給する。

例えば、第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとの間に電圧を印加することにより、第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２が所定の色に発色する。第二の電極層１１ｆを接地する場合には、第一の電極層１１ｂにマイナスの電圧を印加することになる。また、第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとの間に逆電圧を印加することにより、第一の眼鏡レンズ１１及び第二の眼鏡レンズ１２が消色して透明となる。第二の電極層１１ｆを接地する場合には、第一の電極層１１ｂにプラスの電圧を印加することになる。

エレクトロクロミック層に使用する材料の特性により、第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとの間にマイナス電圧を印加することにより発色し、プラス電圧を印加することにより消色して透明となる場合もある。なお、一度発色した後は、前記第一の電極層と前記第二の電極層との間に電圧を印加しなくても発色状態が継続する。

図３は駆動制御の説明図である。上半分のグラフでは、横軸に時間を取り、縦軸に、第二の電極層１１ｆを接地する場合の第一の電極層１１ｂに印加する電圧を取っている。下半分のグラフは横軸に時間、縦軸に光透過率（以下、単に透過率という。）を取っている。消色し透過率が高い透明の状態から、透過率が低くなって発色した状態に移行させる電圧印加を行う期間Ａが発色期間である。この発色期間が完了して発色した状態を保持する期間が保持期間Ｂである。保持期間の発色状態から消色させてもとの透明な消色状態に移行させる期間が消色期間Ｃである。

図３の例では、発色期間には第一の電極層１１ｂに連続してマイナスの電圧を印加している。また、消色期間Ｃには第一の電極層１１ｂに連続してプラス電圧を印加している。消色期間Ｃには、プラス電圧を印加するのに替え、第一の電極層１１ｂも接地してもよい（第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとを互いに短絡させる）。保持期間Ｂは、第一の電極層１１ｂをフロートにしてよい（第一の電極層１１ｂと第二の電極層１１ｆとを互いに開放する）。これに代え、第一の電極層１１ｂにマイナス定電圧を印加し続けてもよい。更にこれに代え、周期的に電圧が変動する周期変動電圧（実効電圧はマイナス）を印加してもよい。

図４（ａ）は発色駆動の説明図である。図３と同様に、上半分のグラフでは、縦軸に第一の電極層１１ｂに印加する電圧を取っており、下半分のグラフは縦軸に透過率を取っている。実線が温度が比較的高温、破線が常温、二点鎖線が比較的低温の場合を示している。本実施形態では、図４（ａ）に示すように、第一の光学特性状態である消色状態から第二の光学特性状態である発色状態に移行させる電圧印加を行う期間（発色期間Ａ）の長さを、第二の光学特性状態である発色状態が温度によらず一定の光学特性状態（一定の透過率）になるように変更する。具体的には、印加電圧の大きさを一定にし、最終的な透過率が温度によらず一定になるように、発色期間Ａの長さを低温ほど長くしている。

これは次の理由による。すなわち、エレクトロクロミック素子の製品化には幾つか製品の候補があるが、どの製品に於いてもある一定の動作温度範囲が求められる。この温度範囲内で透過率などの仕様を満たす必要がある。一般的にエレクトロクロミック素子は温度により反応特性が変化する為、同一の制御方法（同一の印加電圧と印加時間）では、温度により透過率などが仕様を満たさない場合が発生してしまう。

図４（ｂ）は従来例の説明図である。従来は、温度によらず同一の発色期間の長さで、最終的な透過率が一定になるように電圧の大きさを温度によって変更していた。具体的には低温ほど大きな電圧を印加していた。このため、通常時（常温）より高い電圧を印加する場合があり、低温時の大きな電圧印加でエレクトロクロミック素子が劣化してしまう虞があった。

これに対し、図４（ａ）の本実施形態の発色期間の電圧印加の仕方によれば、温度によらず一定の透過率にするために、発色期間Ａの長さを変更しているので、印加電圧を低温ほど大きくする必要がなく、劣化を抑制できる。なお、印加電圧を大きくすることを併用してもよいが、このときも、発色期間Ａの長さを変更しているため、印加電圧として低温ほど上昇させる度合いを抑えることができる。

加えて、次のメリットもある。すなわち、エレクトロクロミック素子は、印加電圧に対する透過率変化は大きく、印加時間に対する透過率変化は小さい。このため、時間を制御することでより精度の高い透過率とすることが可能となる。そして、回路の面では、電圧を変更する機能よりも時間を変更する機能の方が小サイズ／低コストを実現できる。

図４（ａ）は発色期間Ａの長さを温度によって変更するものであるが、同様に、消色期間Ｃの長さを温度によって変更してもよい。

図５は同眼鏡の印加電圧変更制御のフローチャートである。この印加電圧変更制御は発色と消色との切り替えを行うべく、眼鏡１００のフレーム５０に設けられたスイッチ６０が操作されたことを検知したときに実行される。まずステップＳ１で温度計測手段２０から測定結果である温度情報を取得する（取得ステップ）。次にステップＳ２でその時点が消色状態「０」なのかどうかを判断する。この判定には発色期間Ａの終了時に１がセットされ、また、消色期間Ｃの終了時に０がセットされるフラグなどを用いる。消色状態であると判断すると、ステップＳ３で発色駆動の駆動条件を算出する。

この算出は、温度情報を用いて行う。温度に対応して変更するパラメータは、複数に区切られた温度範囲に対応した離散的なパラメータとすることができる。図４（ａ）に示すように高温、常温、低温と３つの範囲毎に、発色期間Ａの長さを離散的に定めて、ルックアップテーブルの形などでメモリ３１に記憶させたり、領域３１ａに記憶されるソフトに組み込んだりしておける。これとは異なり、温度に対応して変更するパラメータを、温度を変数とした関数から算出される連続的なパラメータとすることもできる。

そして、算出したパラメータを用いてステップＳ４で発色駆動を行い、これが完了したら上記フラグに「１」をセットし、ステップＳ６で保持駆動を開始させて終了する。この保持駆動においても、保持駆動のパラメータを温度情報を用いて算出してもよい。

上記ステップＳ２で、消色状態「０」ではない、つまり発色状態であると判断した場合には、ステップＳ７に進み、消色駆動の駆動条件を算出する。この算出も、温度情報を用いて行う。温度に対応して変更するパラメータは、ステップＳ３におけると同様に、離散的でも良いし、連続的でもよい。

そして、算出したパラメータを用いてステップＳ８で消色駆動を行い、これが完了したら上記フラグに「０」をセットして終了する。

図６は変形例１に係る駆動制御の説明図である。この変形例１では、発色期間Ａにおける印加電圧として、周期的に電圧が変動する周期変動電圧を用いている。具体的には、オンとオフ（第一の電極層１１ｂのフロート・開放）とからなる間欠電圧を用いている。そして、温度によって、１周期のうちのオン時間の比率であるデューティ比（一周期における比較的大きな値の電圧の印加時間割合）を変更している。具体的には低温ほどデューティが大きくなるよう変更している。図６でデューティ比の変更を矢印で示している。

図７は変形例２に係る駆動制御の説明図である。この例では、変形例１と同じ間欠電圧を保持期間Ｂに用いている。そして、温度によってデューティ比を変更している。具体的には低温ほどデューティが大きくなるよう変更している。消色期間Ｃにも、同様の間欠電圧を用い、かつ、温度によってデューティ比を変更してもよい。３つの期間Ａ、Ｂ、Ｃのうちの何れか２つの期間、あいいは、３つすべての期間で間欠電圧を用い、かつ、温度によってデューティ比を変更するようにしてもよい。

図８は変形例３に係る駆動制御の説明図である。発色期間Ａの印加電圧として、周期的に電圧が変動する周期変動電圧としての台形波（オン期間が台形、オフ期間は第一電極層のフロート、開放）を用いている。図９は変形例４に係る駆動制御の説明図である。保持期間Ｂに上記台形波を用いている。台形波を、３つの期間Ａ、Ｂ、Ｃのうちの何れか２つの期間、あいいは、３つすべての期間で用い、かつ、温度によってデューティ比を変更するようにしてもよい。発色期間Ａや消色期間Ｃでは台形波単発（１波形のみ）で発色消色が可能であれば、単発でもよい。

図１０〜図１２は変形例５〜１０に係る駆動制御の説明図である。これらの変形例では、特許文献３で提案されているような階段状の電圧波形を用いる。図１０（ａ）に示す変形例５は、発色期間Ａに次のような階段状の電圧波形を用いたものである。
（１）〜（２）前記２つの電極間に、前記エレクトロクロミック化合物又はエレクトロクロミック組成物が色変化を起こすために必要な閾値電圧Ｖ１と該閾値電圧Ｖ１より高電圧な電圧Ｖ２とにおいて、前記Ｖ１とＶ２の電圧間で少なくとも２つ以上の電圧を保持する階段状電圧波形を印加する工程、
（３）前記２つの電極間に、前記Ｖ２を印加する工程、
を少なくとも有し、
（１）工程から（３）工程までをこの順番で行う。

上記（１）〜（２）の工程で、前記Ｖ１とＶ２の電圧間で少なくとも２つ以上の電圧を保持する階段状電圧波形を印加することで、エレクトロクロミック素子が発色する際に印加する電圧による大電流を分散させることができ、発色時の大電流による劣化を抑止することができる。

上記（３）工程では、上記電圧Ｖ２を印加することで、エレクトロクロミック素子を狙いの発色状態とする。

そして、（１）〜（３）工程の時間長さを矢印で示すように温度によって変更することで、発色状態での透過率を一定にしている。具体的には、低温ほど、比較的大きな値の電圧の印加時間割合が大きくなるよう変更している。各電圧の割合は一定で印加合計時間を低温ほど長くなるように変更してもよい。

図１０（ｂ）の変形例６は図１０（ａ）と同様の階段状の電圧波形を保持期間Ｂに用いる例である。エレクトロクロミック素子の特性によっては、定電圧で保持し続けると透過率が微小変化していく。このようなエレクトロクロミック素子では、保持の経過時間に応じて保持のための印加電圧を微小変化させて透過率を一定に保つ、という制御が有効である。この制御にあって、温度によって次のように印加電圧を変更する。すなわち、低温ほど、比較的大きな値の電圧の印加時間割合が大きくなるよう変更する。これに代え、各電圧の割合は一定で、保持期間Ｂにおける印加合計時間を低温ほど長くなるように変更してもよい。

図１１（ａ）は、変形例７に係る駆動制御の説明図である。この変形例７の駆動方法は、図１０（ａ）とは逆に段階的に小さな電圧に切り替わる階段状の電圧波形を、発色期間Ａに用いる例である。
（１）前記２つの電極間に、前記エレクトロクロミック化合物又はエレクトロクロミック組成物が色変化を起こすために必要な閾値電圧Ｖ１より高電圧な電圧Ｖ２を印加する工程、
（２）〜（３）前記２つの電極間に、前記Ｖ１とＶ２の電圧間で少なくとも２つ以上の電圧を保持する階段状電圧波形を印加する工程、
を少なくとも有し、
（１）工程から（３）工程までをこの順番で行う。

上記（１）工程中、あるいは、上記（２）工程中又は上記（３）工程中にエレクトロクロミック素子を所望の発色状態とする。そして、上記（２）〜（３）の工程で、２つの電極間に、前記Ｖ１とＶ２の電圧間で少なくとも２つ以上の電圧を保持する階段状電圧波形を印加することで、エレクトロクロミック素子に印加する電圧を小さくするときの劣化を抑止することができる。

そして、（３）工程の時間長さを矢印で示すように温度によって変更することで、発色状態での透過率を一定にしている。具体的には、低温ほど、比較的大きな値の電圧の印加時間割合が大きくなるよう変更している。各電圧の割合は一定で印加合計時間を低温ほど長くなるように変更してもよい。

図１１（ｂ）の変形例８は図１１（ａ）と同様の階段状の電圧波形を保持期間Ｂに用いる例である。エレクトロクロミック素子の特性によっては、定電圧で保持し続けると透過率が微小変化していく。このようなエレクトロクロミック素子では、保持の経過時間に応じて保持のための印加電圧を微小変化させて透過率を一定に保つ、という制御が有効である。この制御にあって、温度によって次のように印加電圧を変更する。すなわち、低温ほど、比較的大きな値の電圧の印加時間割合が大きくなるよう変更する。これに代え、各電圧の割合は一定で、保持期間Ｂにおける印加合計時間を低温ほど長くなるように変更してもよい。

図１２（ａ）は変形例９に係る駆動制御の説明図である。これは、図１０（ａ）に示す変形例５と図１１（ａ）に示す変形例７に係る駆動制御との両方を採用したものである。図１２（ｂ）は、変形例１０に係る駆動制御の説明図である。これは、図１０（ｂ）に示す変形例５と図１１（ｂ）に示す変形例８に係る駆動制御との両方を採用したものである。

以上、本発明を、エレクトロクロミック装置を備えた光学レンズデバイスが眼鏡レンズとして組み込まれた眼鏡（調光眼鏡）に適用した実施形態について説明したが、本発明は、これ以外のエレクトロクロミック装置やその応用製品にも適用できる。例えば、エレクトロクロミック装置を有する光学フィルターデバイス、エレクトロクロミック装置を有する表示デバイス、エレクトロクロミック装置を有する窓、エレクトロクロミック装置を有するミラーデバイス、エレクトロクロミック装置を有するプロジェクションスクリーン、エレクトロクロミック装置を有する加飾材、エレクトロクロミック装置を有する服飾材にも適用できる。これらの具体例については後述する。

また、エレクトロクロミック装置には、消色安定の例で記載したが、ノーマリーカラードと言われるような通常状態で、発色しており、酸化ないし還元により消色や更なる発色、又は色相変化を起こすような物を除外してはいない。つまり安定状態から酸化ないし還元することで、所定の状態Ａと、状態Ａとは色が異なる状態Ｂとが変化する。状態Ａと状態Ｂのいずれかが安定で、いずれかが透明であるということであるため、ノーマリーカラードであっても電圧印加に状態を移行させたり、状態を保持駆動したりするにあたっての温度依存性対策にも有効である。また、状態Ａ，Ｂのいずれにも色がついていても（透明でなくとも）、同様である。

また、エレクトロクロミック装置をケース内に収容して構成された製品においては、温度測定手段は、ケース内に配置することが望ましい。より好ましくはエレクトロクロミック装置内、さらに、望ましくは、エレクトロクロミック素子周辺、更に望ましくは、エレクトロクロミック素子内に配置することが望ましい。

ここで、エレクトロクロミック素子の詳細や具体例について説明する。基本的には、特許文献２に記載のエレクトロクロミック素子と同様である。エレクトロクロミック素子としては、第一の基板と、第一の電極層と、エレクトロクロミック層と、絶縁性無機粒子層と、第二の電極層と、第二の基板と、をこの順で有し、前記第一の電極層と前記第二の電極層との間に電解質を有することが好ましい。

＜＜第一の基板及び第二の基板＞＞
前記第一の基板及び前記第二の基板（以下、いずれかを特定しない場合には単に「基板」と称することがある）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜周知の熱成形可能な樹脂材料をそのまま選択することができ、例えば、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂基板などが挙げられる。
また、前記基板の表面に、水蒸気バリア性、ガスバリア性、視認性を高めるために透明絶縁性無機粒子層、反射防止層等がコーティングされていてもよい。

前記基板の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、楕円形状、長方形状などが挙げられる。また、前記調光装置が前記調光眼鏡として用いられる場合には、前記第一の基板をレンズとし、前記第一の基板の外形を前記フレームのリムに応じた形状としてもよい。

＜＜第一の電極層及び第二の電極層＞＞
前記第一の電極層及び前記第二の電極層（以下、いずれかを特定しない場合には単に「電極層」と称することがある）の材料としては、透明かつ導電性を有する材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スズをドープした酸化インジウム（以下、「ＩＴＯ」と称することもある）、フッ素をドープした酸化スズ（以下、「ＦＴＯ」と称することもある）、アンチモンをドープした酸化スズ（以下、「ＡＴＯ」と称することもある）などが挙げられる。これらの中でも、スパッタ法により、容易に成膜が可能な材料であると共に、良好な透明性と電気伝導度が得られる点から、真空成膜により形成されたインジウム酸化物（以下、「Ｉｎ酸化物」と称することもある）、スズ酸化物（以下、「Ｓｎ酸化物」と称することもある）、及び亜鉛酸化物（以下、「Ｚｎ酸化物」と称することもある）の少なくともいずれかを含むことが好ましい。これらの中でも、ＩｎＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＳｎＯ、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＺｎＯが特に好ましい。更には、透明性を有する銀、金、カーボンナノチューブ、金属酸化物等のネットワーク電極やこれらの複合層も有用である。

前記電極層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、エレクトロクロミックの酸化還元反応に必要な電気抵抗値が得られるように調整されることが好ましく、ＩＴＯを用いた場合には、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。

＜＜エレクトロクロミック層＞＞
前記エレクトロクロミック層としては、エレクトロクロミック化合物を含んでいれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記エレクトロクロミック材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、無機エレクトロクロミック化合物、有機エレクトロクロミック化合物、エレクトロクロミズムを示すことで知られる導電性高分子などが挙げられる。

前記無機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化チタンなどが挙げられる。
前記有機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、ビオロゲン、希土類フタロシアニン、スチリルなどが挙げられる。
前記導電性高分子としては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、又はそれらの誘導体などが挙げられる。

前記エレクトロクロミック層としては、導電性又は半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが好ましい。
具体的には、電極表面に粒径５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の微粒子を焼結し、前記微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基等の極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着した構造である。
前記構造は、微粒子の大きな表面効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が注入されるため、従来のエレクトロクロミック表示素子と比較して高速応答する。
更に、微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、エレクトロクロミック色素の高い発色濃度を得ることができる。
なお、複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を導電性又は半導体性微粒子に担持することもできる。

前記エレクトロクロミック材料としては、具体的には、ポリマー系、色素系のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物などが挙げられる。
これらの中でも、発消色電位が低く、良好な色値を示す点から、ビオロゲン系化合物又はジピリジン系化合物が好ましい。

前記ビオロゲン系化合物としては、例えば、特許第３９５５６４１号公報、特開２００７−１７１７８１号公報に記載の化合物などが挙げられる。
前記ジピリジン系化合物としては、例えば、特開２００７−１７１７８１号公報、特開２００８−１１６７１８号公報に記載の化合物などが挙げられる。
これらの中でも、良好な発色の色値を示す点から、下記一般式１で表されるジピリジン系化合物が好ましい。

前記ビオロゲン系化合物としては、例えば、特許第３９５５６４１号公報、特開２００７−１７１７８１号公報に記載の化合物などが挙げられる。
前記ジピリジン系化合物としては、例えば、特開２００７−１７１７８１号公報、特開２００８−１１６７１８号公報に記載の化合物などが挙げられる。
これらの中でも、良好な発色の色値を示す点から、下記一般式１で表されるジピリジン系化合物が好ましい。

［一般式１］

ただし、前記一般式１中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、置換基を有してもよい炭素数１〜８のアルキル基、又はアリール基を表し、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方は、ＣＯＯＨ、ＰＯ（ＯＨ）２、及びＳｉ（ＯＣｋＨ２ｋ＋１）３（ただし、ｋは、１から２０）から選ばれる置換基を有する。Ｘは１価のアニオンを表し、例えば、カチオン部と安定に対を成すものであれば特に限定されるものではないが、Ｂｒイオン（Ｂｒ−）、Ｃｌイオン（Ｃｌ−）、ＣｌＯ４イオン（ＣｌＯ４−）、ＰＦ６イオン（ＰＦ６−）、ＢＦ４イオン（ＢＦ４−）などが挙げられる。ｎ、ｍ、及びｌは、０、１又は２を表す。Ａ、Ｂ、及びＣは、それぞれ独立に置換基を有してもよい炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、又は複素環基を表す。

金属錯体系、金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物としては、例えば、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物などが挙げられる。
導電性又は半導体性微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、金属酸化物が好ましい。
前記金属酸化物の材料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステンから選ばれる１種又はそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。
とりわけ、酸化チタンが用いられたとき、より発消色の応答速度に優れた色表示が可能である。
また、導電性又は半導体性微粒子の形状は、特に制限されるものではないが、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積（以下、比表面積という）が大きい形状が用いられる。
例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比が優れる。

前記エレクトロクロミック層の平均厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２μｍ以上５．０μｍ以下が好ましい。前記エレクトロクロミック層の平均厚みが０．２μｍ未満であると、発色濃度が得にくくなることがあり、５．０μｍを超えると、製造コストが増大すると共に、発色によって視認性が低下しやすいことがある。
前記エレクトロクロミック層及び導電性又は半導体性微粒子層は真空製膜により形成することも可能であるが、生産性の点で粒子分散ペーストとして塗布形成することが好ましい。

＜＜絶縁性無機粒子層＞＞
前記絶縁性無機粒子層は、前記第１の電極層と前記第２の電極層とが電気的に絶縁されるように隔離するための層である。
前記絶縁性無機粒子層の材料としては、特に限定されるものではないが、絶縁性が高く、耐久性が高く、成膜性に優れた有機材料、無機材料、又はこれらの複合体が好ましい。
前記絶縁性無機粒子層の形成方法としては、例えば、焼結法（高分子微粒子や無機粒子をバインダ等に添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する）、抽出法（溶剤に可溶な有機物又は無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物又は無機物類を溶解させ細孔を得る）、高分子重合体等を加熱や脱気する等して発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。
具体的には、金属酸化物微粒子（例えば、ＳｉＯ２粒子、Ａｌ２Ｏ３粒子等）と樹脂結着剤からなる樹脂混合粒子膜、多孔性有機膜（例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂等）、多孔質膜上に形成した無機絶縁材料膜などが挙げられる。

＜＜電解質＞＞
前記電解質は、固体電解質であり、前記第１の電極層と前記第２の電極層との間に充填される。
前記電解質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記電解質の平均厚みを制御する無機粒子を含むことが好ましい。
また、予め前記絶縁性無機粒子層を形成した後、前記絶縁性無機粒子層に浸透するように、前記硬化樹脂を混合した溶液としてコートした後、光又は熱で硬化することが好ましい。前記電解質は、前記無機粒子と、前記硬化樹脂とを混合した溶液として前記エレクトロクロミック層上にコートした後、光又は熱で硬化した膜としてもよい。
更に、前記エレクトロクロミック層が導電性又は半導体性ナノ粒子にエレクトロクロミック化合物が担持された層である場合は、前記エレクトロクロミック層に浸透するように、前記硬化樹脂と前記電解質とを混合した溶液としてコートした後、光又は熱で硬化した膜とすることもできる。

前記電解液としては、例えば、イオン液体等の液体電解質、又は固体電解質を溶媒に溶解した溶液などが挙げられる。

電解質の材料としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩を用いることができ、具体的には、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯＯ、ＫＣｌ、ＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌ、ＮａＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＢＦ４、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＢＦ４）２などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，２−ジメトキシエタン、１，２−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

前記硬化樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、エチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の光硬化樹脂；熱硬化樹脂などが挙げられる。これらの中でも、前記電解質との相溶性が高い材料が好ましく、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のエチレングリコールの誘導体がより好ましい。
また、前記硬化樹脂としては、熱重合や、溶剤を蒸発させることにより薄膜化する方法に比べて、低温かつ短時間で素子を製造できる点から、光硬化樹脂が好ましい。
これらを組み合わせた電解質の中では、硬度と高いイオン伝導度が両立しやすい点から、オキシエチレン鎖やオキシプロピレン鎖を含有するマトリックスポリマーとイオン液体との固溶体が特に好ましい。特に好ましい組み合わせは、オキシエチレン鎖やオキシプロピレン鎖を含有するマトリックスポリマーとイオン液体との固溶体で構成されている電解質層である。この構成を用いることにより、硬度と高いイオン伝導度を両立しやすい。

前記無機粒子としては、多孔質層を形成して電解質と硬化樹脂を保持することができる材料であれば特に限定されるものではないが、エレクトロクロミック反応の安定性、視認性の点から、絶縁性、透明性、耐久性が高い材料が好ましい。具体的な材料としては、シリコン、アルミニウム、チタン、亜鉛、錫等の酸化物又は硫化物、あるいはそれらの混合物などが挙げられる。
前記無機粒子の一次粒子の個数平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ以上１０μｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下がより好ましい。

＜＜その他の層＞＞
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護層などが挙げられる。

前記保護層は、前記エレクトロクロミック素子の側面部を物理的及び化学的に保護するように形成される。
前記保護層は、例えば、紫外線硬化性や熱硬化性の絶縁性樹脂等を、側面及び上面の少なくともいずれかを覆うように塗布し、その後硬化させることにより形成できる。また、硬化樹脂と無機材料との積層保護層とすることが更に好ましい。無機材料との積層構造にすることで、酸素や水に対するバリア性が向上する。

前記無機材料としては、絶縁性、透明性、耐久性が高い材料が好ましく、例えば、シリコン、アルミニウム、チタン、亜鉛、錫等の酸化物又は硫化物、あるいはこれらの混合物などが挙げられる。これらの膜はスパッタ法や蒸着法などの真空製膜プロセスで容易に形成することができる。
前記保護層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．５μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（製造例１）
＜エレクトロクロミック素子の作製＞
−第一の基板の作製−
第一の基板として、長軸長さ８０ｍｍ、短軸長さ５５ｍｍ、平均厚み０．５ｍｍの楕円形状のポリカーボネイト基板を作製した。

−第一の電極層の形成−
前記第一の基板上に、第一の電極層としてスパッタ法により平均厚み１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。

−エレクトロクロミック層の形成−
得られた第一の電極層の表面に酸化チタンナノ粒子分散液（ＳＰ−２１０、昭和電工セラミックス株式会社製、平均粒子径２０ｎｍ）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で５分間アニール処理を行うことにより、平均厚み１．０μｍの酸化チタン粒子膜（ナノ構造半導体材料）を形成した。
次に、エレクトロクロミック化合物として、下記構造式（１）で表されるジピリジン系化合物を１．５質量％含む２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことにより、前記酸化チタン粒子膜に担持（吸着）させて、エレクトロクロミック層を形成した。

［構造式（１）］

−絶縁性無機粒子層の形成−
得られたエレクトロクロミック層上に、一次粒子の個数平均粒径が２０ｎｍのＳｉＯ２粒子分散液（シリカ固形分濃度２４．８質量％、ポリビニルアルコール１．２質量％、及び水７４．０質量％）をスピンコート法により塗布し、平均厚み２μｍの絶縁性無機粒子層を形成した。

−第二の基板の作製−
第二の基板として、前記第一の基板と同様のポリカーボネイト基板を作製した。

−第二の電極層の形成−
前記第二の基板上に、第二の電極層としてスパッタ法により平均厚み１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。

−電解質の形成−
前記絶縁性無機粒子層の表面に、ポリエチレンジアクリレートと、光重合開始剤（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）１８４、ＢＡＳＦ社製）と、電解質（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム塩）とを１００：５：４０（質量比）で混合した溶液を塗布し、前記第二の基板の第二の電極層面と貼り合わせてＵＶ硬化させることにより、前記第一の電極層と前記第二の電極層との間に電解質を形成した。

−保護層の形成−
前記絶縁性無機粒子層と前記第二の電極層とを貼り合せたものの側面に、紫外線硬化接着剤（ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６０４、日本化薬株式会社製）を滴下し、紫外光照射により硬化させて、平均厚み３μｍの保護層を形成した。
以上により、図２Ｃに示すような、熱成形前のエレクトロクロミック素子を２つ作製した。

＜調光装置の作製＞
−エレクトロクロミック素子の曲げ加工−
金型温度１４５℃で９０秒間加圧して曲率半径を１３０ｍｍとする曲げ加工を行い、図２Ｄに示すような前記エレクトロクロミック素子を２つ得た。

−エレクトロクロミック素子の厚膜化−
曲げ加工した前記エレクトロクロミック素子の凸面側を、射出成形用の凹面金型の中央にセットした後、前記凹面金型と対となる凸面金型を前記凹面金型に重ね合わせ、曲率半径９０ｍｍの曲面を有する金型として射出成形機の中にセットした。前記射出成形機により前記金型に前記エレクトロクロミック素子にポリカーボネイト樹脂を射出成形し、図２Ｅに示すような２つの前記エレクトロクロミック素子を厚膜化させた。

−エレクトロクロミック素子の外形加工−
２つの厚膜化させた前記エレクトロクロミック素子を、調光眼鏡のフレームにおけるリムの形状に収まるように玉型加工し、前記エレクトロクロミック素子の長軸方向における両側に幅３ｍｍ、長さ５ｍｍの突起部をそれぞれ形成した。

−エレクトロクロミック素子における電極パッドの形成−
２つの前記エレクトロクロミック素子における各々の前記突起部に導電性接着剤としての銀ペースト（ドータイト、藤倉化成株式会社製）を筆又は楊枝を用いて塗布し、この上から銅箔を巻いて６０℃で１５分間硬化させることによって、前記玉型加工により前記保護層が削られて露出した前記第一の電極層又は前記第二の電極層の端部と、前記銅箔とを前記銀ペーストにより電気的に接続させて電極パッドを形成した。

−調光眼鏡の作製−
次に、第一の光量計測部、第二の光量計測部、スイッチ、電源、及び制御手段が搭載されたフレームのリムに前記エレクトロクロミック素子をそれぞれ装着し、前記電極パッドとフレームに配置されている接続部材と電気的に接続させて、調光装置としての眼鏡（調光眼鏡）１００を作製した。

本発明の他の適用装置例について説明する。それぞれの例において、温度測定手段を追加し、エレクトロクロミック素子あるいは装置の駆動の仕方として本発明を適用できる。
［グラスデバイス］
眼鏡（いわゆる、グラスデバイス）型の表示装置であるヘッドマウントディスプレイに適用できる。たとえば、スマートグラスあいるはＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）グラスと呼ばれるデジタル情報表示機能を備えたものである。特許文献４に開示されている単眼型画像表示装置が例として挙げられる。

図１３は特許文献４の眼型画像表示装置たる頭部装着ディスプレイとしての画像表示装置２００の概略構成である。図１４はその装着状態の平面図である。図１３において、画像表示装置２００は、使用者Ａの頭部に装着される眼鏡形状の筐体たる筐体部２０１と、右眼の前に画像を表示するための虚像形成部たる画像表示部２０２と、画像を出力するための投影手段たる画像出力部２０３とを有している。

図１４において、画像表示装置２００は、左眼の前に配置された第１光量調整部２１０と、右眼の前に、画像表示部２０２によって形成された虚像の上下を覆う第２光量調整部２１１と、を有している。筐体部２０１は、透明な前面部２０１ａと、前面部２０１ａを支持する側面部２０１ｂと、を有している。画像出力部２０３は、投射型光学系を備えた画像投射装置である。画像表示部２０２は、画像出力部２０３から出射された画像を右眼に向けて反射する反射板２１２を有している。使用者Ａは、反射板２１２によって反射された画像を、図１４に示した画像領域Ｗの範囲内に存在する虚像として認識する。図中Ｘ_ＬとＺ_Ｒは左右の眼Ｅの光軸を示し、ＬＬ’は外部光を示す。

第１光量調整部２１と、第２光量調整部２２とは、本実施形態では何れも筐体部１０１に取り付けられたエレクトロクロミック素子を用いた調光フィルターである。第１光量調整部２１と、第２光量調整部２２とは、電圧を印加されることで透過率を制御する透過率制御手段であり、使用者Ａの眼Ｅに到達する外部光Ｌ’の光量を制御する光量制御手段である。

［光学フィルター］
入射光のうち所定の性質を持つ光（例えば、特定の波長範囲の光）だけを透過し、それ以外の光を透過しない光学素子である光学フィルターに適用できる。特許文献５に開示されているカメラ用のＮＤフィルタが例として挙げられる。

図１５は特許文献５に記載のデジタルカメラ（スチルカメラ、ビデオカメラ等）の光学系の主要部の配置例を示す模式図である。レンズ３００からＣＣＤ等の撮像素子３０１に至る光軸上に、モータ３０２の駆動によるメカ式絞り３０３およびエレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）によるＮＤフィルタ３０４が順次配列されている。別途搭載されている測光素子で測光される被写体の輝度が所定値以内のときはＥＣ素子ＮＤフィルタ３０４は消色されている。被写体輝度が所定値よりも大きくなり、絞り３０３では適切な露出調整ができなくなると、ＥＣ素子ＮＤフィルタ３０４に所定の着色電圧（例えば２．０Ｖ）を印加し着色状態にして減光する。その後被写体輝度が所定値よりも低下したら、ＥＣ素子ＮＤフィルタ３０４に所定の消色電圧を印加（または両電極間を短絡）して、消色状態にする。

［表示デバイス］
エレクトロクロミック素子を備えた各種の表示デバイスが知られている。特許文献６に開示の表示デバイスが例として挙げられる。
図１６は、特許文献６の表示装置（表示デバイス）の構成を示す断面図である。第１基板（ＳＵＢ１）側に、トップエミッション方式の有機ＥＬ表示パネル（ＰＮＬ）４０８が形成される。第１基板（ＳＵＢ１）、ＴＦＴ回路形成部４０１、反射層４０２、ＯＬＥＤ下部電極４０３、絶縁層４０４、白色発光層４０５、ＯＬＥＤ上部透明電極４０６、封止層・充填層４０７が、有機ＥＬ表示パネル（ＰＮＬ）４０８を構成する。

また、第２基板（ＳＵＢ２）側に、フィルタとして機能するエレクトロクロミック層（ＥＣ）が形成される。エレクトロクロミック層（ＥＣ）は、ＥＣ上部透明電極４１０とＥＣ下部透明電極４１１との間に挟持されており、ＥＣ上部透明電極４１０とＥＣ下部透明電極４１１に供給する電圧（図１のＥＶ）を制御して、エレクトロクロミック層（ＥＣ）に印加する駆動電圧を制御することにより、エレクトロクロミック層（ＥＣ）を透過する透過光のスペクトルを変化させる。

［調光窓］
調光用にエレクトロクロミック素子を用いた調光窓を、飛行機などの乗物用や建物の窓に用いることが知られている。特許文献７に開示の調光窓が例として挙げられる。
図１７は特許文献７の調光窓の説明図である。図１７（ａ）は断面図、図１７（ｂ）は正面図である。この調光窓５００は、窓ガラス５０１、グレーチングチャンネル５０２および調光装置５１０を備えている。調光装置５１０は、一対の対向電極５１１、５１２の間にエレクトロクロミック層５１３を備えたエレクトロクロミックデバイスである。

図１７（ｂ）に示すように、調光装置５１０は、窓ガラス５０１の板面に垂直な方向から見たときに、窓ガラス５０１の板面に重畳するように配置される。調光装置５１０は、窓ガラス５０１を介して調光装置５１０に入射された入射光の透過率を変化させることで、光の透過率を調整する。調光装置５１０は、窓ガラス５０１の屋内側の板面に貼り付けられており、屋外に面した窓ガラス５０１介して調光装置５１０に入射される入射光の透過率を変更することで調光を行う。調光装置５１０は、接着剤層５３０で窓ガラス５０１に貼り付けられていてもよい。

［ミラーデバイス］
エレクトロクロミック素子を備えたミラーデバイスはエレクロトクロミックミラーとして知られている。例えば特許文献８に開示のエレクロトクロミックミラーが例として挙げるれる。
図１８は特許文献８のエレクトロクロミックミラーの断面図である。このエレクトロクロミックミラー６００は、ガラス基板６１２に、透明電極膜６１４、エレクトロクロミック膜６１６及び光反射膜６１８の３層が形成された構成である。エレクトロクロミック膜６１６は、透明電極膜６１４と光反射膜６１８の間に形成されている。電解液６２８中の水素イオンは強制的にエレクトロクロミック膜６１６へ引込まれる。ガラス基板６１２に表面側から入射した光Ｌが、このガラス基板６１２の裏面に形成された光反射膜６１８で反射される構成であるため、二重像の発生も防止される。６２６はシール剤、６３０は電源装置、６３２は配線、６３４は直流電源、６３６はスイッチを示す。

上記構成のエレクトロクロミックミラー６００では、電源装置６３０のスイッチ６３６が「ＯＮ」に操作されると、エレクトロクロミックミラー６００の反射率が変化し、防眩効果を奏する。一方、電源装置６３０のスイッチ３６が「ＯＦＦ」に操作されて電圧が解除されると共に、回路を介して透明電極膜６１４と電極膜６２４が短絡されると、消色する。

［プロジェクションスクリーン］
投影機（プロジェクタ）より投影された映像を反射して表示したり、透過させて表示したりするスクリーンが知られている。例えば特許文献９に開示の反射型の透明スクリーンが例として開けられる。
図１９は特許文献９の反射型透明スクリーンを用いた表示システムの説明図である。反射型透明スクリーン７００は、投影機７３０から投射された映像光Ｌを、投影機側にいる観察者Ｘに映像として視認可能に表示し、スクリーンをはさんで観察者Ｘとは反対側の光景を、投影機７３０側にいる観察者Ｘに視認可能に透過する。

この反射型透明スクリーン７００は、第１の透明基材７１１、第２の透明基材７１２に挟まれた映像表示部７１３から構成される映像表示透明部材７１０を有し、第２の透明基材７１２に対して第１の透明基材７１１とは反対側の面に調光部材７２０を有する。この調光部材７２０をエレクロトクロミック素子で構成できる。この反射型透明スクリーン７００は調光部材７２０を有するので、映像投影時に透過率を下げることができ、映像投影している観察者のプライバシーの維持ができる。

［加飾材］
装飾を加える材である加装材としてエレクトロクロミックデバイスを用いることが知られている。例えば特許文献１０に開示のエレクトロクロミックデバイスを用いた装飾装置が例として挙げられる。
図２０は特許文献１０の装飾装置の分解斜視図である。スマートフォン８１２は保護用の外装８１４に収容されて使用される。スマートフォン８１２は操作面を下に向けて図示されている。このスマートフォン８１２の背面に、表示制御回路８１８と表示装置８１６とを順に重ねて、全体を外装８１４で包囲する構成になっている。外装８１４と表示装置８１６と表示制御回路８１８とが装飾装置８１０を構成している。

表示装置８１６に表示される表示画像８４６は、表示制御回路８１８により書き換え制御される。表示制御回路８１８は、表示装置８１６の表示画像８４６の書き換え時に、接続端子８２４とコネクタ８２０を通じてスマートフォン８１２から電力の供給を受ける。コネクタ８２０は、スマートフォン８１２に設けられた接続端子８２２と表示制御回路８１８に設けられた接続端子８２４とを接続するためのもので、例えば、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）接続構造をしている。この表示装置８１６としてエレクロトクロミックデバイスを用いることができる。

［服飾材］
人が身につけるものを装飾する材である服飾材としてエレクトロクロミックデバイスを用いることも知られている。例えば特許文献１１に開示されている服飾材としての履物のディスプレイが例として挙げられる。
図２１は特許文献１１の履物のディスプレイの説明図である。この履物９００は変色システム９２０を備えている。この変色システム９２０は履物９００のアッパー９０２に設けられた変色部９２２と、履物９００のソールに設けられた制御部９２４と電力貯蔵デバイス９２５とからなっている。制御部９２４のポート９３１に変色部９２２が接続され、制御部９２４のポート９３２に電力貯蔵デバイス９２５が接続されている。この変色部９２２をエレクトロクロミックデバイスで構成し、制御部９２４からの電気信号で変色部９２２の色を変化させる。

１１ ：第一の眼鏡レンズ
１１ａ ：第一の基板
１１ｂ ：第一の電極層
１１ｃ ：エレクトロクロミック層
１１ｄ ：絶縁性無機粒子層
１１ｅ ：電解質層
１１ｆ ：第二の電極層
１１ｇ ：第二の基板
１１ｈ ：レンズ基板
１２ ：第二の眼鏡レンズ
２０ ：温度計測手段
３０ ：制御手段
３１ ：メモリ
３１ａ ：ファイル
３２ ：電圧印加部
３３ ：演算部
３４ ：セットアップモジュール
４０ ：電源
４１ ：通信手段
５０ ：フレーム
６０ ：スイッチ
７０ ：パーソナルコンピュータ
７１ ：ファイル
７２ ：ＣＰＵ
７３ ：通信手段
７４ ：表示部
１００ ：眼鏡
２００ ：画像表示装置
３０４ ：ＮＤフィルタ
４０１ ：ＴＦＴ回路形成部
４０２ ：反射層
４０３ ：ＯＬＥＤ下部電極
４０４ ：絶縁層
４０５ ：白色発光層
４０６ ：ＯＬＥＤ上部透明電極
４０７ ：充填層
４１０ ：ＥＣ上部透明電極
４１１ ：ＥＣ下部透明電極
５００ ：調光窓
５１０ ：調光装置
６００ ：エレクトロクロミックミラー
６１６ ：エレクトロクロミック膜
７００ ：反射型透明スクリーン
７２０ ：調光部材
８１０ ：装飾装置
８１２ ：スマートフォン
８１６ ：表示装置
９００ ：履物
９２２ ：変色部
Ａ ：発色期間
Ｂ ：保持期間
Ｃ ：消色期間
Ｔ ：温度
ＥＣ ：エレクトロクロミック層

特許第３３９９９６７号公報 特開２０１８−１００８４号公報 特許第６４７８０４１号公報 特開２０１７‐１９８８２５号公報 特開２００４−２０５６２８号公報 特開２０１４‐１１９６３９号公報 特開２０１８‐１５５７９６号公報 特開２００５−０３１６２８号公報 特開２０１７‐０９０６１７号公報 特開２０１５‐０７６６５８号公報 特開２０１８‐０３３９８３号公報

Claims (20)

1. エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に印加する電圧を制御する印加電圧制御手段と、を備えたエレクトロクロミック装置であって、
   温度測定手段を有し、
   第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更する機能を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置。
2. エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に印加する電圧を制御する印加電圧制御手段と、を備えたエレクトロクロミック装置であって、
   温度測定手段を有し、
   第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間と、前記第一の光学特性状態と前記第二の光学特性状態の少なくとも一方であって光学特性を維持する電圧印加を行う状態の期間との少なくとも一方の期間に、周期的に電圧が変動する周期変動電圧を印加し、
   前記周期変動電圧の一周期における比較的大きな値の電圧の印加時間割合を、前記第二の光学特性状態及び又は前記光学特性を維持する電圧印加を行う状態の期間の光学特性状態が、温度によらず一定の光学特性状態になるように変更する機能を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置。
3. 請求項１又は２のエレクトロクロミック装置であって、
   前記第二の光学特性状態が前記第一の光学特性状態よりも光透過率が小さい状態であることを特徴とするエレクトロクロミック装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一のエレクトロクロミック装置であって、
   前記エレクトロクロミック素子が一対の電極間にエレクトロクロミック層を備える構造であり、前記移行させる電圧印加が、前記一対の電極間の短絡であることを特徴とするエレクトロクロミック装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一のエレクトロクロミック装置であって、
   前記温度によらず一定の光学特性状態になるように、前記変更する機能に加え、前記電圧印加の印加電圧値も変更する機能を有することを特徴とするエレクトロクロミック装置。
6. 請求項１又は２のエレクトロクロミック装置であって、
   前記印加電圧制御手段が、前記温度測定手段の測定結果に応じて前記変更する機能を担うことを特著とするエレクトロクロミック装置。
7. 温度に対応して変更するパラメータ及び又はパラメータ算出手段が定義されているソフトウェアを、書き換える機能を有するエレクトロクロミック装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた光学レンズデバイス。
9. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置をレンズ部に組み込まれた眼鏡。
10. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置をレンズ部に組み込まれ、情報表示機能を備えたグラスデバイス。
11. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた光学フィルター。
12. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた表示デバイス。
13. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた窓。
14. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えたミラーデバイス。
15. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えたプロジェクションスクリーン。
16. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた加飾材。
17. 請求項１乃至７の何れか一のエレクトロクロミック装置を備えた服飾材。
18. エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加する電圧印加手段とを備えたエレクトロクロミック装置の制御装置であって、
    第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とするエレクトロクロミック装置の制御装置。
19. エレクトロクロミック素子と、前記エレクトロクロミック素子に電圧を印加する電圧印加手段とを備えたエレクトロクロミック装置の制御方法であって、
    第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更するように前記電圧印加手段を制御することを特徴とするエレクトロクロミック装置の制御方法。
20. 温度情報を取得する取得ステップと、
    取得した温度情報と基づいて、エレクトロクロミック素子に対して第一の光学特性状態から第二の光学特性状態に移行させる電圧印加を行う期間の長さを、前記第二の光学特性状態が温度によらず一定の光学特性状態になるように変更する変更ステップと
    をコンピュータに実行させるためのエレクトロクロミック装置の制御プログラム。

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