CN111670407A

CN111670407A - 调光构件

Info

Publication number: CN111670407A
Application number: CN201980011016.3A
Authority: CN
Inventors: 青木纯; 伊藤晖; 渡边茂树; 酒向慎贵
Original assignee: Toyota Boshoku Corp; Nagoya Institute of Technology NUC
Current assignee: Toyota Boshoku Corp; Nagoya Institute of Technology NUC
Priority date: 2018-02-19
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: JP2019144330A; CN111670407B; JP7072796B2; WO2019159717A1

Abstract

提供新型的调光构件(1)。调光构件(1)具备调光极(3)、对置极(5)和电解质(7)。电解质(7)中含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸。作为调光极(3)，例如使用掺锡氧化铟(ITO)。离子液体合适地使用具有咪唑鎓阳离子的离子液体。为可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜，由此使可见光的反射率变化的结构。

Description

调光构件

技术领域

本公开涉及调光构件。

背景技术

以往，作为调光构件，例如已知以下的调光构件。即，为电致变色型的调光玻璃(树脂玻璃)(参照专利文献1)。该调光玻璃(树脂玻璃)在2张玻璃(树脂玻璃)板的各单侧面附着有具有调光功能的材料和/或透明导电体。并且，玻璃(树脂玻璃)板的附着面面对内侧，在其之间配置调光用电解质，通过通电来调光。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-344878号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，近年广泛开发使用了调光构件的商品，利用现有的调光构件时，也有可能得不到所希望的效果。因此，渴望开发新型结构的调光构件。

本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供新型的调光构件。本发明能够作为以下的形态实现。

用于解决问题的方案

[1]一种调光构件，其特征在于，其具备

调光极、

对置极、和

被夹在前述调光极与前述对置极之间的电解质，

前述电解质中含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸。

[2]根据[1]所述的调光构件，其特征在于，其为可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出前述银覆膜，由此使可见光的反射率变化的结构。

[3]根据[2]所述的调光构件，其特征在于，前述银覆膜具有镜面。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的调光构件，其特征在于，前述离子液体的阳离子部用下述通式(1)表示，

[式(1)中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自独立地为

氢原子、

被取代或未取代的碳数1～20的饱和或不饱和的直链状、支链状或环状的烷基、

被取代或未取代的碳数6～30的芳基、

被取代或未取代的碳数7～31的芳基烷基、或

碳数1～20的烷氧基，

前述烷基、前述芳基或前述芳基烷基被取代的情况下，被卤素原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、羟基、羧基、甲酰基、巯基、磺基、甲磺酰基、对甲苯磺酰基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基甲硅烷基、磷酸亚基(phosphinico)或膦酰基取代。]

[5]根据[1]～[4]中任一项所述的调光构件，其特征在于，前述有机溶剂为极性溶剂。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的调光构件，其特征在于，前述离子液体与前述有机溶剂的体积比率为90:10～10:90。

[7]根据[1]～[6]中任一项所述的调光构件，其特征在于，其作为调光智能窗、调光镜或外观设计零件使用。

发明的效果

本发明的调光构件由于为使用了含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸的电解质的新型调光构件，因此调光构件的应用范围扩大。

利用可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜，由此使可见光的反射率变化的结构时，可以作为镜子有效地利用。

银覆膜具有镜面的情况下，可见光的反射率改善。需要说明的是，本说明书中的可见光指的是波长为400～800nm的光。

若使用具有特定的阳离子的离子液体则可以顺利地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。

若有机溶剂为极性溶剂则柠檬酸良好地溶解于电解质，可以顺利地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。

离子液体与有机溶剂的体积比率为90:10～10:90的情况下，可以顺利地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。

本发明的调光构件若作为调光智能窗、调光镜或外观设计零件使用则实用上非常有效。

附图说明

对于本发明，可列举出基于本发明的典型性的实施方式的非限定性的例子，参照所谈及的多个附图的同时通过以下的详细记述进一步说明。

图1为示意性地表示调光构件的结构的剖视图。

图2为示意性地表示实验装置的剖视图。

图3为示意性地表示调光极的剖视图。

具体实施方式

在此示出的事项为例示性的事项以及用于例示性地说明本发明的实施方式的事项，为了提供认为可以最有效且不难地理解本发明的原理和概念性的特征的说明而进行叙述。从该观点考虑，无意将本发明的详细结构示出到本发明的根本性的理解所需的程度以上，通过与附图对照的说明，本发明的几个方式实际上怎样实现对于本领域技术人员而言是显而易见的。

以下对于本发明进行详细说明。需要说明的是，本说明书中，对于数值范围使用了“～”的记载中，只要没有特别说明则包含下限值和上限值。例如“10～20”这种记载中，包含作为下限值的“10”、作为上限值的“20”中的任意一者。即，“10～20”的意思与“10以上且20以下”相同。

1.调光构件

本发明的调光构件1如图1所示具备调光极3、对置极5和电解质7。需要说明的是，附图标记9指的是作为任意的构成要件的密封材料。

(1)调光极

调光极3可以适当使用作为调光极使用的公知的透明电极。作为透明电极，例如可以合适地采用含有掺锡氧化铟(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)等的透明导电膜。透明导电膜的基板可以合适地采用无机玻璃、树脂玻璃、例如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯酸类树脂。

也可以在透明电极的表面附着Pd纳米细颗粒。若使用附着有Pd纳米细颗粒的透明电极则存在形成于透明电极上的银覆膜呈现漂亮的镜面光泽的倾向。即，存在形成于透明电极上的银覆膜的可见光的反射率升高的倾向。

对于Pd纳米细颗粒对透明电极表面的附着方法没有特别限定。作为附着方法，合适地采用将Pd²⁺冲击镀而附着Pd纳米细颗粒的方法。

对于Pd纳米细颗粒的尺寸没有特别限定。Pd纳米细颗粒的平均粒径优选为5～70nm、更优选10～60nm、特别优选30～50nm。若形成该范围的平均粒径则透明电极上的Pd纳米细颗粒的分散性升高，可通过电解镀覆而形成均匀性极高的银覆膜。

需要说明的是，Pd纳米细颗粒的平均粒径通过对于任意的200个以上的Pd纳米细颗粒的粒径利用扫描电子显微镜(SEM)进行测定、将该测定值平均化来求出。

另外，对于负载Pd时的平均Pd表面密度没有特别限定。平均Pd表面密度优选为1.0×10^-6～9.0×10^-6g/cm²、更优选2.0×10^-6～8.0×10^-6g/cm²、进一步优选3.0×10^-6～7.0×10^-6g/cm²。若处于该范围内则对于形成银覆膜前的调光极而言，可以充分确保对于可见光的透射率。

(2)对置极

对置极5可以适当使用作为对置极使用的公知的电极。作为对置极，例如可以合适地采用Ag电极、ITO电极、FTO电极等。

(3)参比电极

调光构件可以具备参比电极。作为参比电极，例如可以合适地采用Ag/Ag⁺电极、Ag/AgCl电极、SCE电极等。

(4)电解质

电解质7中含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸。该“电解质”有时被称为“镀Ag浴”。

在此对于本发明的技术特征进行说明。

以往的镀Ag浴使用剧毒的氰作为配体。另外，以往的镀Ag浴为水溶液系的镀覆浴，用于调光构件(装置)的情况下，也存在溶剂的挥发、电解质盐的析出等问题。另外，目前还没有能够可逆地进行电解镀覆和电解溶出的镀Ag浴。

这种背景下，开发了本发明的电解质。本发明的电解质使用安全的柠檬酸来替代氰。另外，本发明的电解质并非水系、而使用离子液体和有机溶剂的混合系。并且本发明人等发现，通过使用含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸的电解质，能够可逆地进行电解镀覆和电解溶出这种意料之外的事实，基于该发现完成了本发明。

接着对于各成分进行详细说明。

(4.1)离子液体

上述离子液体表示常温(25℃)下处于熔融状态、包含阳离子部和阴离子部的离子性物质。

作为离子液体的阳离子部，可以使用通常的离子液体中使用的阳离子。可列举出例如选自由氮数1～3个的5～6元环化合物的鎓阳离子、季铵阳离子和季鏻阳离子组成的组中的阳离子部。

作为氮数1～3个的5～6元环化合物的鎓阳离子，可列举出例如咪唑鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子等5元环化合物的鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、哌啶鎓阳离子等6元环化合物的鎓阳离子。它们之中，咪唑鎓阳离子由于熔点低、容易形成液态而优选。

作为咪唑鎓阳离子，没有特别限定。可列举出例如具有下述通式(1)的结构的咪唑鎓阳离子。

[式(1)中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自独立地为

氢原子、

被取代或未取代的碳数6～30的芳基、

被取代或未取代的碳数7～31的芳基烷基、或

碳数1～20的烷氧基，

前述烷基、前述芳基或前述芳基烷基被取代的情况下，被卤素原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、羟基、羧基、甲酰基、巯基、磺基、甲磺酰基、对甲苯磺酰基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基甲硅烷基、磷酸亚基或膦酰基取代。]

作为用作前述化学式(1)中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵的被取代或未取代的碳数1～20的饱和或不饱和的直链状、支链状或环状的烷基的例子，可列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、新戊基、正己基、3-甲基戊烷-2-基、3-甲基戊烷-3-基、4-甲基戊基、4-甲基戊烷-2-基、1,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁基、3,3-二甲基丁烷-2-基、正庚基、1-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、1-乙基戊基、1-(正丙基)丁基、1,1-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、1,1-二乙基丙基、1,3,3-三甲基丁基、1-乙基-2,2-二甲基丙基、正辛基、2-甲基己烷-2-基、2,4-二甲基戊烷-3-基、1,1-二甲基戊烷-1-基、2,2-二甲基己烷-3-基、2,3-二甲基己烷-2-基、2,5-二甲基己烷-2-基、2,5-二甲基己烷-3-基、3,4-二甲基己烷-3-基、3,5-二甲基己烷-3-基、1-甲基庚基、2-甲基庚基、5-甲基庚基、2-甲基庚烷-2-基、3-甲基庚烷-3-基、4-甲基庚烷-3-基、4-甲基庚烷-4-基、1-乙基己基、2-乙基己基、1-丙基戊基、2-丙基戊基、1,1-二甲基己基、1,4-二甲基己基、1,5-二甲基己基、1-乙基-1-甲基戊基、1-乙基-4-甲基戊基、1,1,4-三甲基戊基、2,4,4-三甲基戊基、1-异丙基-1,2-二甲基丙基、1,1,3,3-四甲基丁基、正壬基、1-甲基辛基、6-甲基辛基、1-乙基庚基、1-(正丁基)戊基、4-甲基-1-(正丙基)戊基、1,5,5-三甲基己基、1,1,5-三甲基己基、2-甲基辛烷-3-基、正癸基、1-甲基壬基、1-乙基辛基、1-(正丁基)己基、1,1-二甲基辛基、3,7-二甲基辛基、正十一烷基、1-甲基癸基、1-乙基壬基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、1-甲基十三烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等。从获得容易性的观点考虑，优选为被取代或未取代的碳数1～8的饱和或不饱和的直链状或支链状的烷基、特别优选甲基、乙基。

作为用作前述化学式(1)中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵的被取代或未取代的碳数6～30的芳基的例子，可列举出例如苯基、联苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-萘并萘基、1-茚基、2-甘菊环基、9-芴基、三联苯基、四联苯基、2,4,6-三甲苯基、并环戊二烯基、联二萘基、联三萘基、联四萘基、庚搭烯基、联苯撑基、引达省基(indacenylgroup)、荧蒽基、苊基、苯并苊基、非那烯基(phenalenylgroup)、芴基、蒽基、联二蒽基、联三蒽基、联四蒽基、蒽醌基、菲基、苯并菲基、芘基、

基、萘并萘基、七曜烯基、苉基、苝基、五苯基、并五苯基、亚四苯基、六苯基、并六苯基、玉红省基、晕苯基、联三萘基、七苯基、并七苯基、皮蒽基、卵苯基等。

作为用作前述化学式(1)中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵的被取代或未取代的碳数7～31的芳基烷基的例子，可列举出例如苄基、苯基乙基、3-苯基丙基、1-萘基甲基、2-萘基甲基、2-(1-萘基)乙基、2-(2-萘基)乙基、3-(1-萘基)丙基或3-(2-萘基)丙基等。

作为用作前述化学式(1)中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵的碳数1～20的烷氧基的例子，可列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、2-甲基丙氧基、1-甲基丙氧基、叔丁氧基等。它们之中，优选碳数为1～4。

前述被取代或未取代的碳数1～20的饱和或不饱和的直链状、支链状或环状的烷基、被取代或未取代的碳数6～30的芳基、被取代或未取代的芳基烷基和亚烷基中的氢原子可以进一步被其它取代基取代。

作为这种取代基，可列举出例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子、甲基、乙基、叔丁基、十二烷基等烷基、苯基、对甲苯基、二甲苯基、枯烯基、萘基、蒽基、菲基等芳基、甲氧基、乙氧基、叔丁氧基等烷氧基、苯氧基、对甲苯氧基等芳氧基、甲氧基羰基、丁氧基羰基、苯氧基羰基等烷氧基羰基、乙酰氧基、丙酰氧基、苯甲酰氧基等酰氧基、乙酰基、苯甲酰基、异丁酰基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、甲草酰基等酰基、甲基硫烷基、叔丁基硫烷基等烷基硫烷基、苯基硫烷基、对甲苯基硫烷基等芳基硫烷基、甲基氨基、环己基氨基等烷基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、吗啉代基、哌啶子基等二烷基氨基、苯基氨基、对甲苯基氨基等芳基氨基等、以及羟基、羧基、甲酰基、巯基、磺基、甲磺酰基、对甲苯磺酰基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基甲硅烷基、磷酸亚基、膦酰基等。

作为上述式(1)所示的咪唑鎓阳离子，从合成的容易程度的观点考虑，优选使用1,3-二取代咪唑鎓阳离子、1,2,3-三取代咪唑鎓阳离子、特别优选使用1,3-二取代咪唑鎓阳离子。

具体而言，作为咪唑鎓阳离子，可列举出1-乙基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1,3-二甲基咪唑鎓阳离子、1-甲基-3-丙基咪唑鎓阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-甲基-3-戊基咪唑鎓阳离子、1-己基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-庚基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-甲基-3-辛基咪唑鎓阳离子、1-癸基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓阳离子、1-乙基-3-丙基咪唑鎓阳离子、1-丁基-3-乙基咪唑鎓阳离子等二烷基咪唑鎓阳离子；3-乙基-1,2-二甲基-咪唑鎓阳离子、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓阳离子、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓阳离子、1,2-二甲基-3-己基咪唑鎓阳离子、1,2-二甲基-3-辛基咪唑鎓阳离子、1-乙基-3,4-二甲基咪唑鎓阳离子、1-异丙基-2,3-二甲基咪唑鎓阳离子等三烷基咪唑鎓阳离子等。

作为吡咯烷鎓阳离子，可列举出例如N,N-二甲基吡咯烷鎓阳离子、N-乙基-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓阳离子、N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-甲基-N-戊基吡咯烷鎓阳离子、N-己基-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-甲基-N-辛基吡咯烷鎓阳离子、N-癸基-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-十二烷基-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-(2-甲氧基乙基)-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-(2-乙氧基乙基)-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-(2-丙氧基乙基)-N-甲基吡咯烷鎓阳离子、N-(2-异丙氧基乙基)-N-甲基吡咯烷鎓阳离子等。

作为吡啶鎓阳离子，可列举出例如N-甲基吡啶鎓阳离子、N-乙基吡啶鎓阳离子、N-丁基吡啶鎓阳离子、N-丙基吡啶鎓阳离子等被碳数1～16的烷基取代的吡啶鎓阳离子等。

作为哌啶鎓阳离子，可列举出例如N,N-二甲基哌啶鎓阳离子、N-乙基-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-甲基-N-丙基哌啶鎓阳离子、N-丁基-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-甲基-N-戊基哌啶鎓阳离子、N-己基-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-甲基-N-辛基哌啶鎓阳离子、N-癸基-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-十二烷基-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-(2-甲氧基乙基)-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-(2-甲氧基乙基)-N-乙基哌啶鎓阳离子、N-(2-乙氧基乙基)-N-甲基哌啶鎓阳离子、N-甲基-N-(2-甲氧基苯基)哌啶鎓阳离子、N-甲基-N-(4-甲氧基苯基)哌啶鎓阳离子、N-乙基-N-(2-甲氧基苯基)哌啶鎓阳离子、N-乙基-N-(4-甲氧基苯基)哌啶鎓阳离子等。

关于离子液体(1)的阴离子部没有特别限定，能够使用通常的离子液体中使用的阴离子。例如作为阴离子部，能够使用Cl^-、Br^-、AlCl₄ ^-、Al₂Cl₇ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、ClO₄ ^-、NO₃ ^-、CH₃COO^-、CF₃COO^-、CH₃SO₃ ^-、CF₃SO₃ ^-、(CF₃SO₂)₂N^-、(CF₃SO₂)₃C^-、AsF₆ ^-、SbF₆ ^-、NbF₆ ^-、TaF₆ ^-、F(HF)n^-、(CN)₂N^-、SCN^-、C₄F₉SO₃ ^-、(C₂F₅SO₂)₂N^-、C₃F₇COO^-、(CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-等通常的离子液体中使用的阴离子。

它们之中，优选为具有卤素原子的阴离子、特别优选含有氟原子的阴离子、进一步优选使用下述通式(2)所示的含氟的酰亚胺阴离子。

(C_nF_2n+1SO₂)₂N^-(2)

(式中，n为0～15的整数)

作为通式(2)所示的含氟的酰亚胺阴离子，具体而言优选使用双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子。需要说明的是，作为上述n，通常为0～15、优选0～8、特别优选0～4。

对于离子液体的制造方法没有特别限定。例如作为制造方法，可以适用阴离子交换法或酸酯法等公知方法。更具体而言，例如可以使用所使用的有机阳离子的卤化盐和全氟烷基磺酸盐阴离子的碱金属盐，利用阴离子交换反应来得到。作为卤化盐的卤素，可列举出氯或溴。作为碱金属盐的碱金属，可列举出钠、钾等。

(4.2)有机溶剂

对于电解质中含有的有机溶剂没有特别限定。从容易溶解柠檬酸这种观点考虑，有机溶剂优选为极性溶剂。作为极性溶剂，可列举出例如乙腈、乙醇、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃(THF)、琥珀酸甲基三甘醇二酯、丙酮、乙酸等，它们可以单独使用1种或组合2种以上来使用。

(4.3)离子液体与有机溶剂的体积比率

对于离子液体与有机溶剂的体积比率没有特别限定。离子液体与有机溶剂的体积比率优选为90:10～10:90、更优选60:40～40:60、进一步优选55:45～45:55。若处于该范围内则可以在电解质中充分溶解柠檬酸。

(4.4)银离子

作为银离子源，没有特别限定，但是通常作为容易获得的银离子源，可列举出硝酸银、硫酸银等。使用它们从通用性、成本方面优选。

对于电解质中的银离子的浓度没有特别限定。银离子的浓度优选为0.01～2.0M、更优选0.02～0.8M、进一步优选0.1～0.3M。若银离子的浓度处于该范围内则可以充分确保为了可逆反应而在电解质中能够流通的电流量。

(4.5)柠檬酸

本发明中，通过在电解质中含有柠檬酸，能够可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。

对于电解质中的柠檬酸的浓度没有特别限定。柠檬酸的浓度以柠檬酸一水合物计，优选为0.5～1000mM、更优选5～250mM、进一步优选20～100mM。若柠檬酸的浓度处于该范围内则可以充分进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜，调光构件的特性变得良好。

(4.6)其它成分

电解质中，只要不会阻碍本发明效果则也可以含有其它成分。

(4.7)电解镀覆时的电流密度

对于电解镀覆时的电流密度没有特别限定。电解镀覆时的电流密度优选为0.5～20mA/cm²、更优选1～10mA/cm²、进一步优选2～5mA/cm²。若电解镀覆时的电流密度处于该范围内则可以充分地进行通过电解镀覆而形成银覆膜，调光构件的特性变得良好。

(4.8)电解溶出时的电流密度

对于电解溶出时的电流密度没有特别限定。电解溶出时的电流密度优选为0.1～10mA/cm²、更优选0.4～6mA/cm²、进一步优选1～4mA/cm²。若电解溶出时的电流密度处于该范围内则可以充分地进行通过电解溶出而溶出银覆膜，调光构件的特性变得良好。

2.本实施方式的调光构件的效果

本实施方式的调光构件能够可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。并且通过该可逆反应，可以使可见光的反射率变化。本实施方式的调光构件由于为新型的调光构件，调光构件的适用范围扩大。

实施例

以下通过实施例进行更具体说明。

1.银的电镀试验和电解溶出试验

使用图2所示的装置进行银的电镀试验和电解溶出试验。在此，附图标记3表示调光极、附图标记5表示对置极、附图标记7表示电解质、附图标记9表示参比电极、附图标记11表示恒电位仪。

(1)电解质

按照以下的组成制造6mL的电解质。需要说明的是，“电解质”如上所述有时被称为“镀Ag浴”。所使用的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。

＜电解质的组成＞

0.2M AgNO₃

40mM柠檬酸一水合物

乙腈2.9mL

离子液体3.1mL

(2)电极

作为各电极，使用以下的电极。

(2.1)调光极(工作电极)

调光极使用以分散的状态附着有Pd纳米细颗粒的ITO电极。用于将Pd纳米细颗粒分散覆盖于ITO电极上的镀覆浴组成为将0.049M PdCl₂、0.765M NH₄OH、0.44M NH₄H₂PO₄、0.237M NH₄Cl溶解于4mL H₂O而成。使用恒电位仪，工作电极使用透明导电性的ITO电极，参比电极使用Ag/Ag⁺电极，对电极使用Pt电极，通过恒定电流电解而进行钯离子的电解镀覆。此时，短时间(0.25～3s)施加高电流(-5～-20mA/cm²)冲击镀Pd²⁺，进行Pd纳米细颗粒的尺寸控制和分散度的控制，制作以分散的状态附着有各种尺寸的Pd纳米细颗粒的ITO电极。使用这些ITO电极作为调光极。

需要说明的是，图3的(A)表示分散覆盖Pd纳米细颗粒13之前的ITO电极15、图3的(B)表示分散覆盖Pd纳米细颗粒13之后的作为ITO电极15的调光极3。即，本实验中，使用图3的(B)的调光极3。

(2.2)参比电极

参比电极使用Ag/Ag⁺电极。

(2.3)对置极

对置极使用银电极(银线)。

(3)试验

(3.1)试验1(使用了含有柠檬酸的电解质的试验)

在上述的(2.1)中制作的各种透明的调光极上利用恒定电流(-4mA/cm²)进行规定时间(25s)电解镀覆。其结果，任意一种情况下，都形成了在调光极上具有镜面的银覆膜。

接着，使用形成有银覆膜的调光极，在恒定电流密度(+1mA/cm²)、规定时间(100s)的条件下进行银覆膜的电解溶出。其结果，任意一种情况下都确认了，银覆膜从形成有银覆膜的调光极溶出、而恢复到透明性的原来的调光极。

该试验的样子示意性地如图3所示。通过电解镀覆，由图3的(B)所示的状态，覆盖银覆膜17而形成图3的(C)的状态。通过电解溶出，由图3的(C)所示的状态，银覆膜17溶出而形成图3的(B)的状态。如此可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜17和通过电解溶出而溶出银覆膜17，由此可以使可见光的反射率变化。

(3.2)试验2(使用了没有柠檬酸的电解质的试验)

在仅由电解质去除了柠檬酸方面不同的条件下，进行与上述实验(3.1)相同的实验，结果在以分散的状态附着有Pd纳米细颗粒的ITO电极上形成了银的白色覆膜。若用电子显微镜观察表面则形成半球状多边形的银晶体，通过光的散射而看起来是白色。因此确认了，为了形成镜面光泽，必需为柠檬酸作为添加剂。推测没有柠檬酸的情况下，各向同性地产生银晶体的生长，形成半球面，但是通过存在柠檬酸，形成各向异性生长，银晶体以面状生长，由此形成镜面光泽。

(3.3)试验3(使用了含有2-羟基吡啶的电解质的试验)

替代柠檬酸，使用2-羟基吡啶进行实验。具体而言，按照以下的组成制造6mL的电解质。需要说明的是，所使用的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺。

＜电解质的组成＞

0.2M AgNO₃

0.4M 2-羟基吡啶

乙腈2.9mL

离子液体3.1mL

若使用2-羟基吡啶替代柠檬酸作为添加剂，则形成了具有镜面光泽的银覆膜。但是，即使进行电解溶出，也没有完全恢复到原来的透明性的调光极，会残留灰色覆膜。进而由于2-羟基吡啶的电解氧化而电解质变化为褐色。与此相对地，使用上述的柠檬酸的情况下((3.1)试验1)，即使进行电解溶出，镀覆浴也仍然透明。由此也确认了本发明适于调光智能窗等。

(3.4)试验4(使用了没有附着Pd纳米细颗粒的ITO电极的实验)

使用没有附着Pd纳米细颗粒的ITO电极进行同样的实验，结果可以形成银覆膜，但是形成镜面光泽稍少的消光的银覆膜。由此可知为了提高银覆膜的镜面光泽性，优选在ITO电极附着Pd纳米细颗粒。

2.附着于ITO电极的Pd纳米细颗粒的研究

(1)平均Pd表面密度的研究

如上述(2.1)中记载那样，Pd的冲击镀的条件为以0.25～3s施加-5～-20mA/cm²。测定在这种各条件下制作的附着有Pd纳米细颗粒的ITO电极的可见光的平均透射率。结果如表1所示。

需要说明的是，该表1中，“仅ITO”指的是没有附着Pd纳米细颗粒的ITO电极，“Pd(-5mA、1s)”指的是在-5mA/cm²、1s的条件下制作的ITO电极，“Pd(-10mA、1s)”指的是在-10mA/cm²、1s的条件下制作的ITO电极，“Pd(-10mA、3s)”指的是在-10mA/cm²、3s的条件下制作的ITO电极。

[表1]

表1

由表1的结果可知，平均Pd表面密度为5.5×10-⁶g/cm²时，可见光的平均透射率与没有附着Pd纳米细颗粒的ITO电极相比，不那么降低，是实用的。由此，平均Pd表面密度优选处于1.0×10-⁶～9.0×10-⁶g/cm²的范围内。

(2)Pd纳米细颗粒的平均粒径的研究

接着，使电结晶量恒定为5mC/cm²、使电流密度变化来测定Pd纳米细颗粒的平均粒径。另外，通过扫描电子显微镜(SEM)观察Pd纳米细颗粒在ITO电极上的分散性。结果如表2所示。

需要说明的是，该表2中，“Pd(-5mA、1s)”指的是在-5mA/cm²、1s的条件下制作的ITO电极，“Pd(-10mA、0.5s)”指的是在-10mA/cm²、0.5s的条件下制作的ITO电极，“Pd(-20mA、0.25s)”指的是在-20mA/cm²、0.25s的条件下制作的ITO电极。

[表2]

表2

由表2的结果确认了，Pd纳米细颗粒的平均粒径为42nm的情况下，分散性高。另外，使用该电极以恒定电流(-4mA/cm²)进行规定时间(25s)电解镀覆。其结果，形成了在调光极上具有镜面的极其均匀的银覆膜。由此确认了通过Pd纳米细颗粒的平均粒径处于5～70nm的范围内，形成极其均匀的银覆膜。

3.总结

确认了通过使用含有柠檬酸的电解质，能够可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出银覆膜。

可知为了提高银覆膜的镜面光泽性，优选在ITO电极附着Pd纳米细颗粒。

前述的例子仅单纯地为了说明，并非解释为限定本发明。对于本发明列举出典型性的实施方式的例子进行说明，但是本发明的记述和附图中使用的表述并非限定性的表述，理解为说明性以及例示性的表述。如在此详细说明那样，该方式中，能够不由本发明的范围或本质脱离地在随附的专利权利要求书的范围内进行变更。在此，本发明的详细说明中参照特定的结构、材料和实施例，但是无意将本发明限定于在此的公开事项，本发明涉及随附的专利权利要求书的范围内的功能上同等的全部结构、方法、应用。

本发明不限于上述详细说明的实施方式，在本发明的权利要求所示的范围内能够进行各种变形或变更。

产业上的可利用性

本发明的调光构件由于具有新型的结构，因此对于扩大调光构件的应用范围而言是有效的。

附图标记说明

1…调光构件

3…调光极

5…对置极

7…电解质

9…参比电极

11…恒电位仪

13…Pd纳米细颗粒

15…ITO电极

17…银覆膜

Claims

1.一种调光构件，其特征在于，其具备

调光极、

对置极、和

被夹在所述调光极与所述对置极之间的电解质，

所述电解质中含有离子液体、有机溶剂、银离子和柠檬酸。

2.根据权利要求1所述的调光构件，其特征在于，其为可逆地进行通过电解镀覆而形成银覆膜和通过电解溶出而溶出所述银覆膜，由此使可见光的反射率变化的结构。

3.根据权利要求2所述的调光构件，其特征在于，所述银覆膜具有镜面。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的调光构件，其特征在于，所述离子液体的阳离子部用下述通式(1)表示，

通式(1)中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自独立地为

氢原子、

被取代或未取代的碳数6～30的芳基、

被取代或未取代的碳数7～31的芳基烷基、或

碳数1～20的烷氧基，

所述烷基、所述芳基或所述芳基烷基被取代的情况下，被卤素原子、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷氧基羰基、酰氧基、酰基、烷基硫烷基、芳基硫烷基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、羟基、羧基、甲酰基、巯基、磺基、甲磺酰基、对甲苯磺酰基、氨基、硝基、氰基、三氟甲基、三氯甲基、三甲基甲硅烷基、磷酸亚基或膦酰基取代。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的调光构件，其特征在于，所述有机溶剂为极性溶剂。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的调光构件，其特征在于，所述离子液体与所述有机溶剂的体积比率为90:10～10:90。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的调光构件，其特征在于，其作为调光智能窗、调光镜或外观设计零件使用。