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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-12-23
(45)【発行日】2025-01-07
(54)【発明の名称】電子調光デバイス
(51)【国際特許分類】
G02F 1/163 20060101AFI20241224BHJP
G02F 1/15 20190101ALI20241224BHJP
【ＦＩ】
G02F1/163
G02F1/15 503
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2024047307
(22)【出願日】2024-03-22
【審査請求日】2024-07-24
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000002141
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100173428
【弁理士】
【氏名又は名称】藤谷 泰之
(74)【代理人】
【識別番号】100091292
【弁理士】
【氏名又は名称】増田 達哉
(74)【代理人】
【識別番号】100091627
【弁理士】
【氏名又は名称】朝比 一夫
(72)【発明者】
【氏名】西野 哲史
(72)【発明者】
【氏名】松井 智紀
【審査官】植田 裕美子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１６－２１８４３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２２１１４８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２３／０３５０２６１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２１／１５７２４７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１５－１／１６３
Ｇ０２Ｃ １／００－１３／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持されるエレクトロクロミック素子である第１素子および第２素子と、前記第１素子の開放電圧および前記第２素子の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記第１素子の前記開放電圧および前記第２素子の前記開放電圧に基づいて前記第１素子の透過率および前記第２素子の透過率を推定し、前記発色保持期間における前記第１素子の推定された透過率と前記第２素子の推定された透過率との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記第１素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記第１素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備えることを特徴とする電子調光デバイス。
【請求項2】
光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持される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の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、前記発色保持期間における透過率と目標値との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記エレクトロクロミック素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記エレクトロクロミック素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備え、
前記電圧決定部は、前記開放電圧と前記エレクトロクロミック素子の透過率との相関関係を記憶し、測定された前記開放電圧と前記相関関係とに基づいて、前記発色保持電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする電子調光デバイス。
【請求項3】
前記エレクトロクロミック素子である第１素子および第２素子を備え、
前記電圧決定部は、前記第１素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第１素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定し、前記第２素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第２素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定する請求項２に記載の電子調光デバイス。
【請求項4】
前記電圧決定部は、累積駆動時間に応じて、前記相関関係を変化させる機能を有する請求項３に記載の電子調光デバイス。
【請求項5】
前記発色保持電圧は、前記発色保持期間が開始された直後の前記開放電圧の６０％以上１３０％以下である請求項１に記載の電子調光デバイス。
【請求項6】
前記印加時間は、連続で１秒以上３０秒以下である請求項１または２に記載の電子調光デバイス。
【請求項7】
前記印加時間が、１つの前記発色保持期間内に複数設定されている請求項１または２に記載の電子調光デバイス。
【請求項8】
前記電圧測定部は、前記発色保持期間が開始された後、所定時間経過後に、前記開放電圧を測定する請求項１または２に記載の電子調光デバイス。
【請求項9】
眼鏡として用いられる請求項１または２に記載の電子調光デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子調光デバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、一対の基板と、これらの間に配置されているエレクトロクロミック媒体と、を有するエレクトロクロミック素子が開示されている。一対の基板に設けられた電極に電圧を印加すると、エレクトロクロミック媒体内の化合物の透過率が変化する。これにより、エレクトロクロミック素子を通過する光の光量を調整することができる。
【0003】
エレクトロクロミック素子には、電圧の印加によって透過率を変化させた後、電極間が電気的に開放されたとき、透過率を維持する機能（メモリー機能）を有するものがある。このようなエレクトロクロミック素子は、電圧を印加しなくても透過率を維持できる（発色保持が可能である）ため、省電力の電子調光デバイスの実現に寄与できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－１６７３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、電極間が電気的に開放されている状態でも、時間の経過とともに、透過率が徐々に変化することがある。透過率が意図せず変化すると、エレクトロクロミック素子の品質や使い勝手が低下する。
【0006】
本発明の目的は、発色保持期間における透過率の変化を抑制し得る電子調光デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
このような目的は、下記（１）～（９）に記載の本発明により達成される。
（１） 光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持されるエレクトロクロミック素子である第１素子および第２素子と、
前記第１素子の開放電圧および前記第２素子の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記第１素子の前記開放電圧および前記第２素子の前記開放電圧に基づいて前記第１素子の透過率および前記第２素子の透過率を推定し、前記発色保持期間における前記第１素子の推定された透過率と前記第２素子の推定された透過率との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記第１素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記第１素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備えることを特徴とする電子調光デバイス。
（１） 光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持されるエレクトロクロミック素子である第１素子および第２素子と、
前記第１素子の開放電圧および前記第２素子の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記第１素子の前記開放電圧および前記第２素子の前記開放電圧に基づいて前記第１素子の透過率および前記第２素子の透過率を推定し、前記発色保持期間における前記第１素子の推定された透過率と前記第２素子の推定された透過率との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記第１素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記第１素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備えることを特徴とする電子調光デバイス。
【0008】
（２） 光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持される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の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、前記発色保持期間における透過率と目標値との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記エレクトロクロミック素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記エレクトロクロミック素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備え、
前記電圧決定部は、前記開放電圧と前記エレクトロクロミック素子の透過率との相関関係を記憶し、測定された前記開放電圧と前記相関関係とに基づいて、前記発色保持電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする電子調光デバイス。
前記エレクトロクロミック素子の開放電圧を測定する電圧測定部と、
前記開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、前記発色保持期間における透過率と目標値との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記エレクトロクロミック素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、
前記発色保持期間において、前記エレクトロクロミック素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、
を備え、
前記電圧決定部は、前記開放電圧と前記エレクトロクロミック素子の透過率との相関関係を記憶し、測定された前記開放電圧と前記相関関係とに基づいて、前記発色保持電圧および前記印加時間を決定することを特徴とする電子調光デバイス。
【0009】
（３） 前記エレクトロクロミック素子である第１素子および第２素子を備え、
前記電圧決定部は、前記第１素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第１素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定し、前記第２素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第２素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定する上記（２）に記載の電子調光デバイス。
前記電圧決定部は、前記第１素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第１素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定し、前記第２素子に固有の前記相関関係に基づいて、前記第２素子に印加される前記発色保持電圧および前記印加時間を決定する上記（２）に記載の電子調光デバイス。
【0010】
（４） 前記電圧決定部は、累積駆動時間に応じて、前記相関関係を変化させる機能を有する上記（３）に記載の電子調光デバイス。
【0011】
（５） 前記発色保持電圧は、前記発色保持期間が開始された直後の前記開放電圧の６０％以上１３０％以下である上記（１）に記載の電子調光デバイス。
【0012】
（６） 前記印加時間は、連続で１秒以上３０秒以下である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の電子調光デバイス。
【0013】
（７） 前記印加時間が、１つの前記発色保持期間内に複数設定されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の電子調光デバイス。
【0014】
（８） 前記電圧測定部は、前記発色保持期間が開始された後、所定時間経過後に、前記開放電圧を測定する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の電子調光デバイス。
【0015】
（９） 眼鏡として用いられる上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電子調光デバイス。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、発色保持期間における透過率の変化を抑制し得る電子調光デバイスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス（眼鏡）を示す斜視図である。
【図6】発色保持期間および消色期間において、第１エレクトロクロミック素子で測定される電圧の変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明に係る電子調光デバイスについて添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0019】
１．電子調光デバイスの構成
図１は、実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００（眼鏡）を示す斜視図である。
図１は、実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００（眼鏡）を示す斜視図である。
【0020】
図１に示すサングラス１００は、フレーム２０と、第１レンズ３１および第２レンズ３２と、制御部４０と、を備える。なお、以下の説明では、サングラス１００が使用者の頭部に装着されたとき、第１レンズ３１および第２レンズ３２の使用者側を「裏」といい、その反対側を「表」という。また、以下の説明において「レンズ」には、光の集束や発散の機能を有する光学要素だけでなく、単に光を透過させる機能を有する光学要素も含む。
【0021】
１．１．フレーム
図１に示すフレーム２０は、２つのリム部２１、２１と、ブリッジ部２２と、２本のテンプル部２３、２３と、２つのノーズパッド部２４、２４と、を有する。
図１に示すフレーム２０は、２つのリム部２１、２１と、ブリッジ部２２と、２本のテンプル部２３、２３と、２つのノーズパッド部２４、２４と、を有する。
【0022】
フレーム２０は、使用者の頭部に装着され、第１レンズ３１および第２レンズ３２を使用者の目の近くに配置する。
【0023】
各リム部２１は、リング状をなしている。一方のリム部２１の内側には第１レンズ３１がはめ込まれ、他方のリム部２１の内側には第２レンズ３２がはめ込まれている。
【0024】
ブリッジ部２２は、棒状をなし、リム部２１同士を連結している。
各テンプル部２３は、つる状をなし、一端が各リム部２１に接続され、他端は自由端になっている。
各テンプル部２３は、つる状をなし、一端が各リム部２１に接続され、他端は自由端になっている。
【0025】
また、テンプル部２３には、制御部４０が設けられている。制御部４０は、第１レンズ３１および第２レンズ３２に電圧を印加し、その作動を制御する。
【0026】
ノーズパッド部２４は、各リム部２１の縁部に設けられ、サングラス１００の使用者の鼻に支持される。
【0027】
フレーム２０の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種金属材料、各種樹脂材料等が挙げられる。また、これらを含む複合材料であってもよい。
【0028】
フレーム２０の形状は、使用者の頭部に装着可能な形状であれば、図示の形状に限定されない。例えば、リム部２１やテンプル部２３が省略されていてもよい。また、フレーム２０全体が省略され、第１レンズ３１および第２レンズ３２が単独で用いられるようになっていてもよい。
【0029】
さらに、本発明に係る電子調光デバイスは、サングラス以外の眼鏡、例えば、度付き眼鏡、伊達メガネ、ゴーグル等に適用されていてもよい。また、本発明に係る電子調光デバイスには、第１レンズ３１や第２レンズ３２と同様のレンズが１つ以上追加されていてもよい。
【0030】
１．２．第１レンズおよび第２レンズ
次に、第１レンズ３１および第２レンズ３２について説明する。
次に、第１レンズ３１および第２レンズ３２について説明する。
【0031】
図１に示すように、第１レンズ３１は、第１エレクトロクロミック素子１を有する。また、第２レンズ３２は、第１エレクトロクロミック素子１とは別の第２エレクトロクロミック素子２を有する。なお、第２レンズ３２の構成および第２エレクトロクロミック素子２の構成は、第１レンズ３１の構成および第１エレクトロクロミック素子１の構成と同様であるため、説明を省略する。
【0032】
【0033】
第１エレクトロクロミック素子１は、光透過性を有するとともに、電圧が印加されることにより、発色する機能を有する。また、電圧の印加状態を切り替えることにより、発色と消色とを可逆的に切り替えることができる。第１エレクトロクロミック素子１が作動するのに必要な電力は、制御部４０から供給される。また、制御部４０は、電圧の印加状態の切り替えも担う。
【0034】
例えば、サングラス１００が使用されるとき、第１エレクトロクロミック素子１の発色や消色を切り替えたり、発色濃度を変化させたりすることにより、第１レンズ３１を通過する光の量（透過率）を制御できる。第１エレクトロクロミック素子１に電圧を印加して発色濃度を変化させる期間を「発色動作期間」という。また、発色動作期間が終了すると、電圧の印加を停止し、第１エレクトロクロミック素子１が備えるエレクトロクロミック回路を開放する。なお、以下の説明では、エレクトロクロミック回路を開放することを「素子を開放」ということがある。また、エレクトロクロミック回路を短絡させることを「素子を短絡」ということがある。
【0035】
発色動作期間の終了後は、第１エレクトロクロミック素子１のメモリー効果によって発色濃度が維持される。この期間を「発色保持期間」という。その後、必要に応じて、第１エレクトロクロミック素子１を短絡させることにより、発色状態が解消され、消色される。消色されている期間を「消色期間」という。
【0036】
なお、本実施形態としてサングラス１００を例示したが、本発明に係る電子調光デバイスは、例えば、度付き眼鏡、伊達メガネ、風雨、塵芥、薬品等から眼を保護するゴーグル等の各種眼鏡に適用されていてもよい。
【0037】
図３は、図２に示す第１レンズ３１の断面図である。
図３に示す第１エレクトロクロミック素子１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１電極１３と、第２電極１４と、ＥＣ機能部６０と、封止部５５と、第１補助電極１５と、第２補助電極１６と、を備える。
図３に示す第１エレクトロクロミック素子１は、第１基板１１と、第２基板１２と、第１電極１３と、第２電極１４と、ＥＣ機能部６０と、封止部５５と、第１補助電極１５と、第２補助電極１６と、を備える。
【0038】
１．２．１．第１基板
第１基板１１は、ＥＣ機能部６０等、他の部材を支持する。また、第１基板１１は、第１エレクトロクロミック素子１の最外層となり、ＥＣ機能部６０等を保護する。
第１基板１１は、ＥＣ機能部６０等、他の部材を支持する。また、第１基板１１は、第１エレクトロクロミック素子１の最外層となり、ＥＣ機能部６０等を保護する。
【0039】
第１基板１１の構成材料は、透明な樹脂材料であれば、特に限定されないが、熱可塑性を有する透明樹脂を含む材料が好ましい。
【0040】
透明樹脂としては、特に限定されないが、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等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上の混合物が用いられる。これらの中でも、透明樹脂は、ポリカーボネート系樹脂またはポリアミド系樹脂であるのが好ましく、特にポリカーボネート系樹脂であるのがより好ましい。これらは、透明性（透光性）や機械的特性に優れ、さらに耐熱性および成形性に優れる。このため、第１基板１１の透明性や形状精度および第１基板１１の耐衝撃性や耐熱性を向上させることができる。
【0041】
また、ポリカーボネート系樹脂は、特に、芳香族系ポリカーボネート系樹脂であることが好ましい。芳香族系ポリカーボネート系樹脂は、主鎖に芳香環を有し、第１基板１１の機械的強度の向上に寄与する。
【0042】
第１基板１１は、必要に応じて、染料、顔料、酸化防止剤、フィラー、可塑剤、光安定剤、紫外線吸収剤、熱線吸収剤、難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【0043】
第１基板１１の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、より好ましくは０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされる。第１基板１１の厚さが前記範囲内であれば、第１エレクトロクロミック素子１の薄型化と機械的強度との両立を図ることができる。
【0044】
１．２．２．第２基板
第２基板１２は、ＥＣ機能部６０を介して第１基板１１に対向配置され、ＥＣ機能部６０等、他の部材を支持する。また、第２基板１２は、第１エレクトロクロミック素子１の最外層となり、ＥＣ機能部６０等を保護する。なお、以下の説明では、第１基板１１と第２基板１２との間を「内側」ともいう。
第２基板１２は、ＥＣ機能部６０を介して第１基板１１に対向配置され、ＥＣ機能部６０等、他の部材を支持する。また、第２基板１２は、第１エレクトロクロミック素子１の最外層となり、ＥＣ機能部６０等を保護する。なお、以下の説明では、第１基板１１と第２基板１２との間を「内側」ともいう。
【0045】
第２基板１２の構成材料は、透明な構成材料であれば、特に限定されないが、熱可塑性を有する透明樹脂を含む材料が好ましい。透明樹脂としては、第１基板１１の構成材料と同様である。
【0046】
第２基板１２の厚さは、第１基板１１の厚さと同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【0047】
第２基板１２の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下とされ、より好ましくは０．３ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とされる。第２基板１２の厚さが前記範囲内であれば、第１エレクトロクロミック素子１の薄型化と機械的強度との両立を図ることができる。
【0048】
【0049】
図４に示すＥＣ機能部６０（エレクトロクロミック回路）は、第１基板１１の内側に順次積層されている第１電極１３および第１エレクトロクロミック層６３と、第２基板１２の内側に順次積層されている第２電極１４および第２エレクトロクロミック層６４と、第１エレクトロクロミック層６３と第２エレクトロクロミック層６４との間に充填された電解質層６５と、を有する。
【0050】
第１電極１３および第２電極１４は、制御部４０と電気的に接続されている。制御部４０により、第１電極１３および第２電極１４の各電位が制御され、第１エレクトロクロミック層６３および第２エレクトロクロミック層６４に対する電荷の注入や取り出しが行われる。これにより、ＥＣ機能部６０は、発色動作、保持動作および消色動作を行うことができる。
【0051】
第１電極１３および第２電極１４の各構成材料としては、透明性を有する導電材料であれば、特に限定されるものではないが、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆ－ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ含有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等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0052】
第１電極１３および第２電極１４の各厚さは、必要な導電率に応じて適宜設定されるが、例えば、第１電極１３および第２電極１４の各構成材料としてＩＴＯを用いた場合には、好ましくは５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度とされ、より好ましくは１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下程度とされる。
【0053】
第１エレクトロクロミック層６３は、酸化反応によって発色する材料を含有する。
酸化反応によって発色する材料としては、特に限定されないが、例えば、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物を含む組成物を重合した重合物、トリフェニルアミンのようなトリアリールアミン誘導体、ビスアクリダン化合物、プルシアンブルー型錯体、ベンジジン、酸化ニッケル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
酸化反応によって発色する材料としては、特に限定されないが、例えば、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物を含む組成物を重合した重合物、トリフェニルアミンのようなトリアリールアミン誘導体、ビスアクリダン化合物、プルシアンブルー型錯体、ベンジジン、酸化ニッケル等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0054】
プルシアンブルー型錯体としては、例えば、Ｆｅ（ＩＩＩ）４［Ｆｅ（ＩＩ）（ＣＮ）６］３からなる材料が挙げられる。
【0055】
これらの中でも、定電圧で動作可能であり、繰返し耐久性に優れ、高コントラストなエレクトロクロミック素子が得られる点から、特に、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物を含む組成物を重合した重合物が好ましく用いられる。
【0056】
なお、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物を含む組成物は、トリアリールアミンを有するラジカル重合性化合物とは異なる他のラジカル重合性化合物を含み、かかる組成物を重合した重合物は、これらのラジカル重合性化合物が架橋した架橋物で構成されていてもよい。
【0057】
第１エレクトロクロミック層６３の厚さは、特に限定されないが、０．１μｍ以上３０μｍ以下程度であるのが好ましく、０．４μｍ以上１０μｍ以下程度であるのがより好ましい。
【0058】
第２エレクトロクロミック層６４は、還元反応によって発色する材料を含有する。
還元反応によって発色する材料としては、特に限定されないが、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、導電性ポリマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
還元反応によって発色する材料としては、特に限定されないが、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、導電性ポリマー等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0059】
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、酸化チタン等が挙げられ、特に、酸化タングステンが好ましく用いられる。酸化タングステンは、還元電位が低いため、発消色電位が低く、さらに、無機材料であるため耐久性に優れる。
【0060】
有機エレクトロクロミック化合物としては、例えば、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、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、メタロセン系のような低分子系有機エレクトロクロミック化合物等が挙げられるが、特に、ビオロゲン系化合物またはジピリジン系化合物が好ましく用いられる。これらの化合物は、発消色電位が低く、良好な色値を示す。
【0061】
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号公報等に記載された化合物が挙げられる。
【0062】
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号公報等に記載された化合物が挙げられる。
【0063】
導電性ポリマーとしては、例えば、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、またはこれらの誘導体等が挙げられる。
【0064】
また、還元反応によって発色する材料には、前述した酸化反応によって発色する材料と同じ色調で発色する材料が好ましく用いられる。これにより、最大発色濃度の向上が図られ、その結果、発色時のコントラストを改善することできる。
【0065】
一方、酸化反応によって発色する材料と還元反応によって発色する材料とで、互いに色調が異なる材料を用いた場合には、混色による発色の制御が可能になる。
【0066】
また、第１エレクトロクロミック層６３および第２エレクトロクロミック層６４のいずれか一方は、発色しないように設定されていてもよいが、双方が発色することにより、発色濃度を高められる。これにより、ＥＣ機能部６０に印加される駆動電圧を低下させることもでき、発色動作を繰り返すことに伴う第１エレクトロクロミック素子１の耐久性を高めることができる。
【0067】
第２エレクトロクロミック層６４の厚さは、特に限定されないが、０．２μｍ以上５．０μｍ以下程度であるのが好ましく、１．０μｍ以上４．０μｍ以下程度であるのがより好ましい。
【0068】
電解質層６５は、第１エレクトロクロミック層６３と第２エレクトロクロミック層６４との間に充填され、イオン伝導性を有する電解質を含有する。
【0069】
電解質としては、特に限定されないが、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等が挙げられる。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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【0070】
また、電解質の材料には、イオン性液体を用いることもできる。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ことから、取り扱いが容易である。
【0071】
有機のイオン性液体の分子構造として、カチオン成分としては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－メチルエチルイミダゾール塩、Ｎ，Ｎ－メチルプロピルイミダゾール塩等のイミダゾール誘導体；Ｎ，Ｎ－ジメチルピリジニウム塩、Ｎ，Ｎ－メチルプロピルピリジニウム塩等のピリジニウム誘導体；トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩等の脂肪族４級アンモニウム系等が挙げられる。また、アニオン成分としては、大気中での安定性を考慮して、フッ素を含んだ化合物を用いることが好ましく、例えば、ＢＦ４
－、ＣＦ３ＳＯ３
－、ＰＦ４
－、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（ＳＯ２Ｆ）２Ｎ－等が挙げられる。
【0072】
このような電解質の材料としては、カチオン成分とアニオン成分とを任意に組み合わせたイオン性液体であってもよい。
【0073】
イオン性液体は、光重合性モノマー、オリゴマーおよび液晶材料のいずれかに直接溶解させてもよい。なお、これらの材料に対する溶解性が悪い場合には、少量の溶媒に溶解させた溶液を得た後に、この溶液を光重合性モノマー、オリゴマーおよび液晶材料のいずれかと混合することで溶解させてもよい。
【0074】
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、アルコール類等、またはこれらの２種以上を含む混合溶媒が挙げられる。
【0075】
また、電解質の形態には、低粘性の液体の他、例えば、ゲル状、高分子架橋型、液晶分散型等が挙げられる。このうち、電解質の形態は、ゲル状または固体状であることが好ましい。これにより、ＥＣ機能部６０の機械的強度や信頼性を高められる。
【0076】
電解質層６５の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ以上１００μｍ以下程度、より好ましくは２０μｍ以上８０μｍ以下程度に設定される。
【0077】
なお、第１電極１３と第２電極１４との間には、必要に応じて、例えば、絶縁性多孔質層、保護層等の中間層が設けられていてもよい。
【0078】
また、本実施形態では、ＥＣ機能部６０が第１エレクトロクロミック層６３および第２エレクトロクロミック層６４を有するが、これらのうち、いずれか一方が省略されていてもよい。
【0079】
１．２．４．封止部
封止部５５は、図３に示すように、第１基板１１と第２基板１２との間に配置され、着色領域７０を画定している。これにより、着色領域７０にＥＣ機能部６０を封入することができる。図３に示す第１電極１３および第２電極１４は、封止部５５を超えて着色領域７０の外側まで延在している。
封止部５５は、図３に示すように、第１基板１１と第２基板１２との間に配置され、着色領域７０を画定している。これにより、着色領域７０にＥＣ機能部６０を封入することができる。図３に示す第１電極１３および第２電極１４は、封止部５５を超えて着色領域７０の外側まで延在している。
【0080】
封止部５５の構成材料としては、透明性を有する絶縁材料であれば、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂材料、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）等の無機酸化物等が挙げられる。
【0081】
封止部５５の厚さが、ＥＣ機能部６０の厚さに応じて調整されるが、例えば、２０μｍ以上１００μｍ以下程度であることが好ましく、４０μｍ以上８０μｍ以下程度であることがより好ましい。
【0082】
１．２．５．第１補助電極
第１補助電極１５は、着色領域７０の外側まで延在している第１電極１３に積層して設けられている。第１補助電極１５の構成材料には、第１電極１３よりも導電率が高い材料が用いられる。これにより、第１電極１３の電位を制御する効率を高められる。
第１補助電極１５は、着色領域７０の外側まで延在している第１電極１３に積層して設けられている。第１補助電極１５の構成材料には、第１電極１３よりも導電率が高い材料が用いられる。これにより、第１電極１３の電位を制御する効率を高められる。
【0083】
第１補助電極１５の構成材料としては、第１電極１３よりも導電率が高い材料であれば、特に限定されないが、例えば、銀、アルミニウム、銅、クロム、モリブデン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、第１補助電極１５は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
なお、第１補助電極１５は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
【0084】
１．２．６．第２補助電極
第２補助電極１６は、着色領域７０の外側まで延在している第２電極１４に積層して設けられている。第２補助電極１６の構成材料には、第２電極１４よりも導電率が高い材料が用いられる。これにより、第２電極１４の電位を制御する効率を高められる。
第２補助電極１６は、着色領域７０の外側まで延在している第２電極１４に積層して設けられている。第２補助電極１６の構成材料には、第２電極１４よりも導電率が高い材料が用いられる。これにより、第２電極１４の電位を制御する効率を高められる。
【0085】
第２補助電極１６の構成材料としては、第２電極１４よりも導電率が高い材料であれば、特に限定されないが、例えば、銀、アルミニウム、銅、クロム、モリブデン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、第２補助電極１６は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
なお、第２補助電極１６は、必要に応じて設けられればよく、省略されていてもよい。
【0086】
１．３．制御部
制御部４０は、テンプル部２３に設けられ、第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２の各作動を制御する。
制御部４０は、テンプル部２３に設けられ、第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２の各作動を制御する。
【0087】
【0088】
電圧測定部４２は、第１エレクトロクロミック素子１の開放電圧、および、第２エレクトロクロミック素子２の開放電圧を測定する。これらの開放電圧は、第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２がそれぞれ開放されたときに測定される、第１電極１３と第２電極１４との間の電圧（開回路電圧）である。
【0089】
電圧決定部４４は、発色動作期間において第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２に印加される発色動作電圧およびその印加時間を決定する。
【0090】
また、電圧決定部４４は、第１エレクトロクロミック素子１の開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、発色保持期間の一部において第１エレクトロクロミック素子１に印加される発色保持電圧およびその印加時間を決定する。同様に、電圧決定部４４は、第２エレクトロクロミック素子２の開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、発色保持期間の一部において第２エレクトロクロミック素子２に印加される発色保持電圧およびその印加時間を決定する。
【0091】
なお、電圧決定部４４の機能は、例えば、ＣＰＵ、メモリーおよびインターフェースを備えるハードウェアによって実現される。かかるハードウェアとして、例えばマイコンが挙げられる。ＣＰＵは、Central Processing Unitである。メモリーとしては、例えば任意の不揮発性記憶素子（ＲＯＭ）、任意の揮発性記憶素子（ＲＡＭ）、着脱式の外部記憶素子等が挙げられる。インターフェースとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のデジタル入出力ポート等が挙げられる。あらかじめメモリーに展開されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、電圧決定部４４の機能が実現される。なお、ＣＰＵがプログラムを実行して上記機能を実現する方式に代えて、または、その方式とともに、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアが上記機能を実現する方式が用いられていてもよい。
【0092】
電圧印加部４６は、発色動作期間において、上記で決定された発色動作電圧を第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２に印加する。
【0093】
また、電圧印加部４６は、上記で決定された発色保持電圧を、発色保持期間の一部に設定された上記の印加時間において第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２に印加する。なお、第１エレクトロクロミック素子１に印加される発色保持電圧およびその印加時間、ならびに、第２エレクトロクロミック素子２に印加される発色保持電圧およびその印加時間は、互いに同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。また、いずれか一方の素子には、発色保持電圧が印加されないようになっていてもよい。
【0094】
電圧印加部４６は、例えば、直流電源と、電圧変換器と、スイッチと、を有する。直流電源は、所定の直流電圧を発生させる電源であって、例えば、一次電池、二次電池、外部電源等で構成される。電圧変換器は、直流電源が発生させた直流電圧を目的とする値に変換する。なお、電圧変換器は、直流電圧からパルス幅変調電圧を生成するとともに、そのデューティー比を変化させて実効電圧を目的とする値に近づける機能を有していてもよい。スイッチは、使用者の操作を受けて、発色動作期間、発色保持期間および消色期間を切り替える。
【0095】
２．電子調光デバイスの作動
次に、サングラス１００の作動について説明する。なお、以下の説明では、第１エレクトロクロミック素子１の作動について説明する。第２エレクトロクロミック素子２の作動は、第１エレクトロクロミック素子１と同様であるため、説明を省略する。
次に、サングラス１００の作動について説明する。なお、以下の説明では、第１エレクトロクロミック素子１の作動について説明する。第２エレクトロクロミック素子２の作動は、第１エレクトロクロミック素子１と同様であるため、説明を省略する。
【0096】
図６は、発色保持期間Ｔ２および消色期間Ｔ３において、第１エレクトロクロミック素子１で測定される電圧の変化の一例を示すグラフである。図６では、第１エレクトロクロミック素子１の正常時における電圧変化をＶ－ＯＫとし、劣化時における電圧変化をＶ－ＮＧとする。図６の横軸は時間であり、縦軸は電圧である。
【0097】
図７は、図６に示す発色保持期間Ｔ２および消色期間Ｔ３において、第１エレクトロクロミック素子１の透過率の変化を表すグラフである。図７では、第１エレクトロクロミック素子１の正常時における透過率変化をＴＲ－ＯＫとし、劣化時における透過率変化をＴＲ－ＮＧとする。図７の横軸は時間であり、縦軸は透過率である。
【0098】
なお、第１エレクトロクロミック素子１の正常時とは、第１エレクトロクロミック素子１に初期異常や経時劣化等が生じていない状態をいう。また、第１エレクトロクロミック素子１の劣化時とは、正常時とは異なる状態であって、初期異常や経時劣化等が生じている状態をいう。
【0099】
図６に示す発色動作期間Ｔ１では、正常時および劣化時のいずれにおいても所定の電圧が印加される。これにより、第１エレクトロクロミック素子１に電荷が注入され、発色濃度が上昇する。その結果、図７の発色動作期間Ｔ１に示すように、例えば１０％前後の低い透過率ＴＲ－ＯＫ、ＴＲ－ＮＧの発色動作が行われる。
【0100】
図６に示す例では、発色動作期間Ｔ１の終了後、第１エレクトロクロミック素子１を開放し、発色保持期間Ｔ２に移行する。
【0101】
図７に示す例では、発色保持期間Ｔ２の開始直後は、メモリー効果により、発色動作期間Ｔ１の終了直後の透過率ＴＲ－ＯＫ、ＴＲ－ＮＧが維持されている。
【0102】
その後、正常な第１エレクトロクロミック素子１では、メモリー効果が十分に働いていることから、発色保持期間Ｔ２内で時間が経過しても、透過率ＴＲ－ＯＫが低い値に維持されている。一方、劣化した第１エレクトロクロミック素子１では、メモリー効果が十分に働かず、透過率ＴＲ－ＮＧが経時的に上昇している。
【0103】
このように、第１エレクトロクロミック素子１が劣化すると、発色保持期間Ｔ２において透過率ＴＲ－ＮＧが経時的に上昇する。透過率ＴＲ－ＮＧが上昇すると、意図せず発色濃度が低下（透過率が上昇）するため、サングラス１００の品質や使い勝手が低下してしまう。
【0104】
上記のようなメモリー効果の差異は、図６に示す電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧの変化に現れている。発色保持期間Ｔ２における電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧを「開放電圧」という。発色保持期間Ｔ２における電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧの変化（開放電圧の変化）を見ると、正常時では、図６に示すように、電圧Ｖ－ＯＫが一定（低下幅がゼロ）であるか、低下幅が小さく抑えられている。
【0105】
これに対し、劣化時では、図６に示すように、電圧Ｖ－ＮＧの低下幅が大きくなっている。そして、図７に示す透過率ＴＲ－ＮＧの上昇幅も大きくなっている。したがって、開放電圧の低下幅と透過率の上昇幅との間には、正の相関関係があることがわかる。
【0106】
本発明者の検討の結果、電圧Ｖ－ＮＧの低下幅に基づいて、第１エレクトロクロミック素子１の劣化の有無を検出し得ることが見出された。また、上記の相関関係を利用することにより、電圧Ｖ－ＮＧの低下幅に基づいて、透過率ＴＲ－ＮＧの上昇幅を推定し得ることも見出された。
【0107】
そこで、本実施形態では、制御部４０が次のように作動することで、上記の課題を解決する。
【0108】
２．１．開放電圧の測定
まず、発色保持期間Ｔ２において、電圧測定部４２が、電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧ（開放電圧）を測定する。
まず、発色保持期間Ｔ２において、電圧測定部４２が、電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧ（開放電圧）を測定する。
【0109】
開放電圧は、第１エレクトロクロミック素子１が開放されているとき、つまり、発色保持期間Ｔ２において電圧測定部４２で測定される電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧであればよい。ただし、開放直後は、電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧが安定しない場合がある。そこで、電圧測定部４２は、発色動作期間Ｔ１が終了（発色保持期間Ｔ２が開始）した後、図６に示すように、所定時間ｔが経過したとき、電圧Ｖ－ＯＫ、Ｖ－ＮＧを測定し、その測定値を初回の開放電圧ＯＣＶ－ＯＫおよび開放電圧ＯＣＶ－ＮＧとするように動作してもよい。これにより、異常値の少ない開放電圧ＯＣＶ－ＯＫおよび開放電圧ＯＣＶ－ＮＧを取得することができる。
【0110】
所定時間ｔは、特に限定されないが、１秒以上５００秒以下が好ましく、５秒以上３００秒以下がより好ましい。これにより、異常値が特に少なく、かつ、経時的な変化による不安定性が抑えられた測定値を取得できる。
【0111】
なお、所定時間ｔが前記下限値を下回ると、所定時間ｔが短すぎて、初回の開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧに異常値が混ざるおそれがある。一方、所定時間ｔが前記上限値を上回ると、所定時間ｔが長すぎるため、電圧Ｖ－ＮＧが大きく低下していた場合、初回の開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧが異常値となるおそれがある。
【0112】
また、電圧測定部４２は、発色保持期間Ｔ２において、所定の時間間隔を空けながら開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧを複数回測定するように動作してもよいし、時間的に連続して開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧを測定するように動作してもよい
【0113】
２．２．発色保持電圧の決定
次に、電圧決定部４４が、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧと基準値とを比較する。この基準値には、例えば、発色保持期間Ｔ２において第１エレクトロクロミック素子１の透過率が徐々に上昇するとき、許容できる上限値が採用される。そして、電圧決定部４４は、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧと基準値との比較を繰り返すことにより、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧが基準値を下回るか否かをモニターする。そして、基準値を下回った場合には、電圧決定部４４は、透過率が目標値に近づくように、発色保持期間Ｔ２で第１エレクトロクロミック素子１に印加すべき発色保持電圧を決定する。発色保持電圧とは、発色保持期間Ｔ２の一部において第１エレクトロクロミック素子１に追加的に印加する電圧のことをいう。この発色保持電圧が後述する電圧印加部４６から印加されることにより、第１エレクトロクロミック素子１が劣化している場合でも、一時的に発色濃度を回復（上昇）させ、透過率ＴＲ－ＮＧを目標値に近づけることができる。
次に、電圧決定部４４が、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧと基準値とを比較する。この基準値には、例えば、発色保持期間Ｔ２において第１エレクトロクロミック素子１の透過率が徐々に上昇するとき、許容できる上限値が採用される。そして、電圧決定部４４は、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧと基準値との比較を繰り返すことにより、開放電圧ＯＣＶ－ＯＫ、ＯＣＶ－ＮＧが基準値を下回るか否かをモニターする。そして、基準値を下回った場合には、電圧決定部４４は、透過率が目標値に近づくように、発色保持期間Ｔ２で第１エレクトロクロミック素子１に印加すべき発色保持電圧を決定する。発色保持電圧とは、発色保持期間Ｔ２の一部において第１エレクトロクロミック素子１に追加的に印加する電圧のことをいう。この発色保持電圧が後述する電圧印加部４６から印加されることにより、第１エレクトロクロミック素子１が劣化している場合でも、一時的に発色濃度を回復（上昇）させ、透過率ＴＲ－ＮＧを目標値に近づけることができる。
【0114】
図８は、図６に示す発色保持期間Ｔ２において、劣化時の第１エレクトロクロミック素子１に発色保持電圧ＫＶを印加した場合の開放電圧ＯＣＶ－Ｋの変化および発色保持電圧ＫＶを印加しなかった場合の開放電圧ＯＣＶ－ＮＧの変化の一例を示すグラフである。図８では、矢印で示す２回の発色保持電圧ＫＶの印加によって、徐々に低下していた開放電圧ＯＣＶ－ＮＧが開放電圧ＯＣＶ－Ｋへと上昇している様子を示している。図８の横軸は時間であり、縦軸は電圧である。
【0115】
図９は、図８に示す発色保持期間Ｔ２において、劣化時の第１エレクトロクロミック素子１に発色保持電圧ＫＶを印加した場合の透過率ＴＲ－Ｋの変化および発色保持電圧ＫＶを印加しなかった場合の透過率ＴＲ－ＮＧの変化の一例を示すグラフである。図９では、矢印で示す２回の発色保持電圧ＫＶの印加によって、徐々に上昇していた透過率ＴＲ－ＮＧが透過率ＴＲ－Ｋへと低下している様子を示している。図９の横軸は時間であり、縦軸は透過率である。
【0116】
図８に示す例では、電圧測定部４２が開放電圧ＯＣＶ－ＮＧを常時または断続的に測定し、電圧決定部４４が測定された開放電圧ＯＣＶ－ＮＧと基準値ＤＬとを比較する。
【0117】
一方、電圧決定部４４では、例えば、図８に示す基準値ＤＬがあらかじめ設定されている。そして、電圧決定部４４は、電圧測定部４２により測定されている開放電圧ＯＣＶ－ＮＧと基準値ＤＬとの比較の結果、開放電圧ＯＣＶ－ＮＧが基準値ＤＬを下回ったとき、発色保持電圧ＫＶを印加するように決定する。
【0118】
基準値ＤＬは、発色保持電圧ＫＶの印加を決定するときの「しきい値」であり、第１エレクトロクロミック素子１の構成、発色動作電圧、外部環境等に応じて適宜設定され、特に限定されないが、例えば、任意の電圧値、発色動作期間Ｔ１で印加する発色動作電圧に基づいて算出された電圧値等が挙げられる。
【0119】
このうち、任意の電圧値としては、例えば、第１エレクトロクロミック素子１において許容できる発色濃度の下限値に対応する電圧値、換言すれば、許容できる透過率ＴＲ－ＮＧの上限値に対応する電圧値が挙げられる。この電圧値を基準値ＤＬとすれば、使用者に違和感を与えず、かつ、発色保持電圧ＫＶの印加回数を必要以上に多くすることが抑制され、消費電力や劣化の少ないサングラス１００を実現できる。
【0120】
また、上記のように、発色動作期間Ｔ１で印加する発色動作電圧に基づいて基準値ＤＬを設定した場合には、発色動作期間Ｔ１における透過率を基準にして、発色保持期間Ｔ２における透過率の変化を抑制できる。具体例を挙げると、発色動作期間Ｔ１で印加する発色動作電圧の最大値（最大電圧）を１００％とした場合、好ましくは６０～９９％に相当する電圧値を基準値ＤＬとしてもよく、より好ましくは７０～９０％に相当する電圧値を基準値ＤＬとしてもよい。これにより、発色保持電圧ＫＶを印加したとき、発色動作期間Ｔ１における発色濃度との差を抑えられるため、違和感の少ないサングラス１００を実現できる。
【0121】
電圧決定部４４は、開放電圧ＯＣＶ－ＮＧが基準値ＤＬ以下となった場合に、発色保持電圧ＫＶを印加するように構成されていればよいが、その電圧値や印加時間は、例えば、透過率ＴＲ－ＮＧの目標値ＴＬを設定し、透過率ＴＲ－ＮＧを目標値ＴＬに近づける発色保持電圧ＫＶを決定するように構成されているのが好ましい。
【0122】
図９に示す例では、電圧決定部４４において目標値ＴＬがあらかじめ設定されている。目標値ＴＬとは、発色保持電圧ＫＶを印加することによって、発色濃度を引き上げる（透過率ＴＲ－ＮＧを引き下げる）とき、その到達目標を指している。目標値ＴＬは、例えば、発色保持期間Ｔ２が開始された直後（発色動作期間Ｔ１が終了する直前）の透過率ＴＲ－ＮＧであってもよいし、第２エレクトロクロミック素子２で測定された開放電圧に基づいて推定された透過率であってもよい。
【0123】
前者の場合には、第１エレクトロクロミック素子１において、発色動作期間Ｔ１から発色保持期間Ｔ２に移行するときの透過率の変化を最小限に抑えることができる。これにより、透過率の変化に伴う違和感が抑制されたサングラス１００を実現できる。
【0124】
後者の場合には、第１エレクトロクロミック素子１の透過率と、第２エレクトロクロミック素子２の透過率と、を揃えることができる。サングラス１００のような各種眼鏡の場合、左右のレンズに組み込まれた第１エレクトロクロミック素子１と第２エレクトロクロミック素子２との間で生じる透過率のずれを抑えることは、サングラス１００の品質（見栄え）や使い勝手において特に重要である。
【0125】
電圧決定部４４は、発色保持電圧ＫＶの決定に必要なパラメーター、例えば、開放電圧の低下幅と透過率の上昇幅との相関関係、透過率の目標値ＴＬ、基準値ＤＬ等を記憶している。このうち、相関関係は、例えば、計算式やデータベース等の形式で記憶されていればよい。
【0126】
電圧決定部４４による発色保持電圧ＫＶの決定は、記憶されているパラメーター等に基づき、例えば、次のようにして行う。
【0127】
まず、前述したようにして基準値ＤＬ（しきい値）を設定する。このとき、必要に応じて、設定した基準値ＤＬを、電圧決定部４４が記憶している相関関係に照らし、基準値ＤＬに対応する透過率ＴＲ－ＮＧを求める。これにより、開放電圧ＯＣＶ－ＮＧが基準値ＤＬまで低下したときの透過率ＴＲ－ＮＧを推定できる。
【0128】
次に、記憶している透過率の目標値ＴＬと推定した透過率ＴＲ－ＮＧとの差分を算出する。
【0129】
一方、エレクトロクロミック素子には、印加される電圧が高いほど、発色濃度が高くなる（透過率が低下する）特性がある。このような特性を「調光特性」という。電圧決定部４４は、あらかじめ第１エレクトロクロミック素子１の固有の調光特性も記憶している。
【0130】
電圧決定部４４は、記憶している第１エレクトロクロミック素子１の調光特性に照らして、算出した透過率の差分をゼロにする（透過率ＴＲ－ＮＧを目標値ＴＬに近づける）ために必要な発色保持電圧ＫＶを導出する。これにより、発色保持電圧ＫＶを決定できる。
【0131】
なお、発色保持電圧ＫＶの決定方法は、上記に限定されない。例えば、目標値ＴＬを設定せず、基準値ＤＬと発色保持電圧ＫＶとを一対一に対応させたデータベースに基づいて、発色保持電圧ＫＶが決定されるようになっていてもよいし、基準値ＤＬも考慮せず、一律の発色保持電圧ＫＶが決定されるようになっていてもよい。
【0132】
また、印加時間は、例えば、あらかじめ取得した実験データ、シミュレーション、計算等に基づいて決定される。なお、第１エレクトロクロミック素子１における電荷の移動速度等が速い場合には、発色保持電圧ＫＶが同じ場合でも、印加時間を短くできる。一方、電荷の移動速度が遅い場合には、印加時間を長くする必要がある。これらの要素も踏まえて、印加時間を決定すればよい。
【0133】
なお、印加時間の決定方法も、上記に限定されない。例えば、発色保持電圧ＫＶと印加時間とを一対一に対応させたデータベースに基づいて、印加時間が決定されるようになっていてもよいし、発色保持電圧ＫＶも考慮せず、一律の印加時間が決定されるようになっていてもよい。
【0134】
また、発色動作期間Ｔ１から発色保持期間Ｔ２に移行するとき、透過率の変化をできるだけ抑えるという観点では、発色保持電圧ＫＶは、発色保持期間Ｔ２が開始された直後の開放電圧ＯＣＶ－ＮＧと同程度であることが好ましい。具体的には、発色保持電圧ＫＶは、発色保持期間Ｔ２が開始された直後の開放電圧ＯＣＶ－ＮＧの６０％以上１３０％以下であることが好ましく、８０％以上１２５％以下であることがより好ましく、９０％以上１１０％以下であることがさらに好ましい。これにより、透過率ＴＲ－ＮＧの変動が特に少ないサングラス１００を実現できる。
【0135】
また、１回の印加時間は、発色保持電圧ＫＶ等に応じて変わるため、特に限定されないが、一例として連続で０．０１秒以上３０秒以下であることが好ましく、０．１秒以上２５秒以下程度であることがより好ましく、１秒以上２０秒以下程度であることがさらに好ましい。これにより、透過率ＴＲ－Ｋを安定させやすくなる。
【0136】
２．３．発色保持電圧の印加
次に、電圧印加部４６は、発色保持期間Ｔ２において、決定された発色保持電圧ＫＶを、決定された印加時間で、第１エレクトロクロミック素子１に印加する。これにより、図９に示すように、右肩上がりの透過率ＴＲ－ＮＧを、透過率ＴＲ－ＫＶとして示すように低透過率側にシフトさせ、透過率ＴＲ－Ｋに移行させることができる。これにより、劣化した第１エレクトロクロミック素子１であっても、発色保持期間Ｔ２における透過率ＴＲ－ＮＧの意図しない上昇が抑制され、品質や使い勝手が良好なサングラス１００を実現できる。
次に、電圧印加部４６は、発色保持期間Ｔ２において、決定された発色保持電圧ＫＶを、決定された印加時間で、第１エレクトロクロミック素子１に印加する。これにより、図９に示すように、右肩上がりの透過率ＴＲ－ＮＧを、透過率ＴＲ－ＫＶとして示すように低透過率側にシフトさせ、透過率ＴＲ－Ｋに移行させることができる。これにより、劣化した第１エレクトロクロミック素子１であっても、発色保持期間Ｔ２における透過率ＴＲ－ＮＧの意図しない上昇が抑制され、品質や使い勝手が良好なサングラス１００を実現できる。
【0137】
また、目標値ＴＬとして第２エレクトロクロミック素子２で測定された開放電圧に基づいて推定された透過率を採用した場合には、発色保持電圧ＫＶの印加により、第１エレクトロクロミック素子１の透過率と第２エレクトロクロミック素子２の透過率とを揃えることができる。
【0138】
電圧印加部４６は、図８に示すように、１つの発色保持期間Ｔ２において、発色保持電圧ＫＶの印加時間を複数設定するように構成されていてもよい。これにより、発色保持期間Ｔ２が長い場合でも、透過率ＴＲ－Ｋを安定させやすくなる。また、発色保持電圧ＫＶは、一定であることが好ましいが、経時的に変化するように設定されていてもよい。
【0139】
なお、電圧決定部４４は、前述したように、開放電圧の低下幅と透過率の上昇幅との相関関係を記憶しているが、サングラス１００のように２つのエレクトロクロミック素子（第１エレクトロクロミック素子１および第２エレクトロクロミック素子２）を備える場合、これらに共通の相関関係を記憶していてもよいし、個別の相関関係を記憶していてもよい。
【0140】
このうち、前者の場合、２つのエレクトロクロミック素子で共通の相関関係を利用することから、例えば、２つのエレクトロクロミック素子の透過率を揃える場合には、互いに開放電圧を近づけるように発色保持電圧ＫＶおよび印加時間を決定すればよい。この場合、透過率を推定することなく、互いに透過率を揃えることができるので、電圧決定部４４の処理の負荷を軽減できる。
【0141】
一方、後者の場合、各エレクトロクロミック素子に固有の相関関係に基づいて、発色保持電圧ＫＶおよび印加時間を決定できる。これにより、開放電圧から推定される透過率の推定精度を高めることができる。その結果、２つのエレクトロクロミック素子で透過率を精度よく揃えることができ、サングラス１００の高品質化を図ることができる。
【0142】
また、電圧決定部４４は、各種の要素に応じて、上記の相関関係を逐次変更する機能を有していてもよい。各種の要素としては、例えば、気温、累積気温、連続駆動時間、累積駆動時間等が挙げられる。これらの要素は、上記の相関関係を乱す原因となる場合がある。そこで、電圧決定部４４が、これらの要素を取得し、取得結果を相関関係に反映させる（相関関係を変化させる）ように構成されていれば、仮に、上記の相関関係が実態から乖離した場合でも、相関関係を修正することができる。これにより、上記の要素に伴う透過率の推定精度の低下を抑制できる。
【0143】
３．前記実施形態が奏する効果
前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００は、第１エレクトロクロミック素子１と、電圧測定部４２と、電圧決定部４４と、電圧印加部４６と、を備える。第１エレクトロクロミック素子１は、光透過性を有するとともに、発色動作期間Ｔ１に印加される電圧により透過率が変化し、発色動作期間Ｔ１終了後の発色保持期間Ｔ２においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持される。電圧測定部４２は、第１エレクトロクロミック素子１の開放電圧を測定する。電圧決定部４４は、開放電圧と基準値ＤＬとの比較結果に基づいて、発色保持期間Ｔ２における透過率と目標値ＴＬとの差が小さくなるように、発色保持期間Ｔ２の一部において第１エレクトロクロミック素子１に印加される発色保持電圧ＫＶおよび発色保持電圧ＫＶの印加時間を決定する。電圧印加部４６は、発色保持期間Ｔ２において、第１エレクトロクロミック素子１に対し、発色保持電圧ＫＶを印加時間で印加する。
前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００は、第１エレクトロクロミック素子１と、電圧測定部４２と、電圧決定部４４と、電圧印加部４６と、を備える。第１エレクトロクロミック素子１は、光透過性を有するとともに、発色動作期間Ｔ１に印加される電圧により透過率が変化し、発色動作期間Ｔ１終了後の発色保持期間Ｔ２においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより透過率が保持される。電圧測定部４２は、第１エレクトロクロミック素子１の開放電圧を測定する。電圧決定部４４は、開放電圧と基準値ＤＬとの比較結果に基づいて、発色保持期間Ｔ２における透過率と目標値ＴＬとの差が小さくなるように、発色保持期間Ｔ２の一部において第１エレクトロクロミック素子１に印加される発色保持電圧ＫＶおよび発色保持電圧ＫＶの印加時間を決定する。電圧印加部４６は、発色保持期間Ｔ２において、第１エレクトロクロミック素子１に対し、発色保持電圧ＫＶを印加時間で印加する。
【0144】
このような構成によれば、第１エレクトロクロミック素子１が劣化している場合でも、発色保持期間Ｔ２において、透過率の変化を抑制することができる。これにより、品質や使い勝手が良好なサングラス１００（電子調光デバイス）を実現できる。
【0145】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００は、第１エレクトロクロミック素子１（第１素子）および第２エレクトロクロミック素子２（第２素子）を備える。電圧測定部４２は、第１エレクトロクロミック素子１の開放電圧および第２エレクトロクロミック素子２の開放電圧を測定する。電圧決定部４４は、第２エレクトロクロミック素子２の開放電圧に基づいて第２エレクトロクロミック素子２の透過率を推定し、推定した第２エレクトロクロミック素子２の透過率を目標値ＴＬとして、第１エレクトロクロミック素子１の発色保持電圧ＫＶおよび印加時間を決定する。
【0146】
このような構成によれば、第１エレクトロクロミック素子１の透過率と第２エレクトロクロミック素子２の透過率とを揃えることができる。これにより、例えば、左右のレンズに組み込まれた第１エレクトロクロミック素子１と第２エレクトロクロミック素子２との間で生じる透過率のずれを抑え、品質（見栄え）や使い勝手が良好なサングラス１００（眼鏡）を実現できる。
【0147】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、電圧決定部４４は、開放電圧とエレクトロクロミック素子の透過率との相関関係を記憶する。電圧決定部４４は、この相関関係に基づいて、発色保持電圧ＫＶおよび印加時間を決定する。
【0148】
このような構成によれば、相関関係を利用して、開放電圧から透過率を精度よく推定できる。これにより、透過率を目標値ＴＬに精度よく近づけることができる。
【0149】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、電圧決定部４４は、累積駆動時間に応じて、相関関係を変化させる機能を有する。
【0150】
このような構成によれば、仮に、上記の相関関係が実態から乖離した場合でも、相関関係を修正することができる。これにより、累積駆動時間に伴う透過率のずれを低減できる。
【0151】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、発色保持電圧ＫＶは、発色保持期間Ｔ２が開始された直後の開放電圧の６０％以上１３０％以下である。
このような構成によれば、透過率の変動が特に少ないサングラス１００を実現できる。
このような構成によれば、透過率の変動が特に少ないサングラス１００を実現できる。
【0152】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、印加時間は、連続で１秒以上３０秒以下である。
このような構成によれば、透過率を安定させやすくなる。
このような構成によれば、透過率を安定させやすくなる。
【0153】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、印加時間が、１つの発色保持期間Ｔ２内に複数設定されている。
【0154】
このような構成によれば、発色保持期間Ｔ２が長い場合でも、透過率を安定させやすくなる。
【0155】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００では、電圧測定部４２は、発色保持期間Ｔ２が開始された後、所定時間経過後に、開放電圧を測定する。
このような構成によれば、異常値の少ない開放電圧を取得することができる。
このような構成によれば、異常値の少ない開放電圧を取得することができる。
【0156】
また、前記実施形態に係る電子調光デバイスが適用されたサングラス１００は、眼鏡として用いられる。
【0157】
このような構成によれば、意図しない発色濃度の低下（透過率の上昇）に伴う違和感を使用者に与えにくい眼鏡を実現できる。
【0158】
以上、本発明の電子調光デバイスについて説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。
【0159】
例えば、本発明の電子調光デバイスには、前記実施形態の各部が同様の機能を有する任意の構成物で置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成物が付加されたものであってもよい。
【符号の説明】
【0160】
１ 第１エレクトロクロミック素子
２ 第２エレクトロクロミック素子
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第１電極
１４ 第２電極
１５ 第１補助電極
１６ 第２補助電極
２０ フレーム
２１ リム部
２２ ブリッジ部
２３ テンプル部
２４ ノーズパッド部
３１ 第１レンズ
３２ 第２レンズ
３５ 樹脂層
４０ 制御部
４２ 電圧測定部
４４ 電圧決定部
４６ 電圧印加部
５５ 封止部
６０ ＥＣ機能部
６３ 第１エレクトロクロミック層
６４ 第２エレクトロクロミック層
６５ 電解質層
７０ 着色領域
１００ サングラス
ＤＬ 基準値
ＫＶ 発色保持電圧
ＯＣＶ－Ｋ 開放電圧
ＯＣＶ－ＮＧ 開放電圧
ＯＣＶ－ＯＫ 開放電圧
Ｖ－ＮＧ 電圧
Ｖ－ＯＫ 電圧
ｔ 所定時間
Ｔ１ 発色動作期間
Ｔ２ 発色保持期間
Ｔ３ 消色期間
ＴＬ 目標値
ＴＲ－Ｋ 透過率
ＴＲ－ＫＶ 透過率
ＴＲ－ＮＧ 透過率
ＴＲ－ＯＫ 透過率
２ 第２エレクトロクロミック素子
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第１電極
１４ 第２電極
１５ 第１補助電極
１６ 第２補助電極
２０ フレーム
２１ リム部
２２ ブリッジ部
２３ テンプル部
２４ ノーズパッド部
３１ 第１レンズ
３２ 第２レンズ
３５ 樹脂層
４０ 制御部
４２ 電圧測定部
４４ 電圧決定部
４６ 電圧印加部
５５ 封止部
６０ ＥＣ機能部
６３ 第１エレクトロクロミック層
６４ 第２エレクトロクロミック層
６５ 電解質層
７０ 着色領域
１００ サングラス
ＤＬ 基準値
ＫＶ 発色保持電圧
ＯＣＶ－Ｋ 開放電圧
ＯＣＶ－ＮＧ 開放電圧
ＯＣＶ－ＯＫ 開放電圧
Ｖ－ＮＧ 電圧
Ｖ－ＯＫ 電圧
ｔ 所定時間
Ｔ１ 発色動作期間
Ｔ２ 発色保持期間
Ｔ３ 消色期間
ＴＬ 目標値
ＴＲ－Ｋ 透過率
ＴＲ－ＫＶ 透過率
ＴＲ－ＮＧ 透過率
ＴＲ－ＯＫ 透過率
【要約】
【課題】発色保持期間における透過率の変化を抑制し得る電子調光デバイスを提供すること。
【解決手段】本発明の電子調光デバイスは、光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより前記透過率が保持される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の開放電圧を測定する電圧測定部と、前記開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、前記発色保持期間における前記透過率と目標値との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記エレクトロクロミック素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、前記発色保持期間において、前記エレクトロクロミック素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、を備える。
【選択図】図５
【解決手段】本発明の電子調光デバイスは、光透過性を有するとともに、発色動作期間に印加される電圧により透過率が変化し、前記発色動作期間後の発色保持期間においてエレクトロクロミック回路が開放されることにより前記透過率が保持される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の開放電圧を測定する電圧測定部と、前記開放電圧と基準値との比較結果に基づいて、前記発色保持期間における前記透過率と目標値との差が小さくなるように、前記発色保持期間の一部において前記エレクトロクロミック素子に印加される発色保持電圧および前記発色保持電圧の印加時間を決定する電圧決定部と、前記発色保持期間において、前記エレクトロクロミック素子に対し、前記発色保持電圧を前記印加時間で印加する電圧印加部と、を備える。
【選択図】図５
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】