JP2017538964A - 電気光学アセンブリ - Google Patents

Abstract

フロントガラスを有する車両における使用のための電気光学アセンブリが提供され、反射防止コーティングを有する第１の表面、および第２の表面を有する第１の円弧状基板を含む。第２の円弧状基板は、第３の表面、および反射防止コーティングを有する第４の表面を含む。第１および第２の基板は、第２および第３の表面が少なくとも０．１ｍｍ離れているように位置付けられる。シールは、第１および第２の基板間に配置され、実質的に電気光学アセンブリの周縁の周りに位置する。電気光学媒体は、第１の基板、第２の基板、およびシールによって画定された空洞に位置付けられ、電気光学媒体は、１．２超の屈折率を含む。第２の表面は、プロジェクタから投射された入射光を受けて反射するように構成され、それによって、フロントガラスの前方に表示されるように見える情報を表示する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、概して、電気光学アセンブリに関し、より具体的には、車両ヘッドアップディスプレイとして構成された電気光学アセンブリに関する。

本開示の一態様によると、フロントガラスを有する車両において使用するための電気光学アセンブリが、提供され、かつ、反射防止コーティングを有する第１の表面および第２の表面を有する第１の円弧状基板を含む。第２の円弧状基板は、第３の表面および反射防止コーティングを有する第４の表面を含む。第１および第２の基板は、第２および第３の表面が少なくとも０．１ｍｍだけ離れているように、位置付けられる。シールは、第１および第２の基板間に配置され、実質的に電気光学アセンブリの周縁の周りに配置される。電気光学媒体は、第１の基板、第２の基板、およびシールによって画定された空洞に位置付けられ、電気光学媒体は１．２超の屈折率を含む。第２の表面は、プロジェクタから投射された入射光を受けて反射するように構成され、その結果、フロントガラスの前方に表示されるように見える情報を表示する。

本開示の別の態様によると、ヘッドアップディスプレイアセンブリは、電気光学アセンブリを含む。第１の円弧状基板は、第１の表面および第２の表面を含む。第１の表面および第２の表面のうちの１つは、透過性で反射性のコーティングを含む。第２の円弧状基板は、第３の表面および第４の表面を含む。第４の表面は、反射防止コーティングを含む。電気光学媒体は、第１の基板と第２の基板との間で画定された空洞に位置付けられる。第２の表面は、プロジェクタから車両運転者の前方視認領域に投射された入射光を反射させるように構成される。スペクトルフィルタは、電気光学アセンブリの周縁端の周りに配置される。

本開示のさらに別の態様によると、車両のヘッドアップディスプレイシステムが、提供され、かつ、前記車両のダッシュボードに少なくとも部分的に隠されたプロジェクタおよび電気光学アセンブリを含む。第１の基板は、第１の表面および第２の表面を含む。第１の表面は、１％未満の反射率を含む、反射防止コーティングでコーティングされ、第２の表面は反射コーティングでコーティングされる。第２の基板は、第１の基板に隣接して位置付けられ、かつ、第３の表面および第４の表面を含む。第３の表面は光透過性で導電性のコーティングでコーティングされ、第４の表面は反射防止コーティングでコーティングされる。電気光学媒体は、第１の基板と第２の基板との間で画定された空洞に位置付けられる。電気光学アセンブリの光透過率は、第２および第３の表面上のコーティング間の電位を変えることによって制御される。電気光学アセンブリは、車両関連情報を表示するために、プロジェクタから投射された入射光を反射させるように構成される。入射光は、電気光学アセンブリの頂部に直近の第１の表面に対して、２５度以下の角度でプロジェクタから投射される。

本開示のこれらおよび他の特徴、利点、および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を参照して、当業者によってさらに理解され評価されよう。

本開示のヘッドアップディスプレイアセンブリの一実施形態の正面立面図である。 図１Ａのヘッドアップディスプレイアセンブリの側面立面図である。 本開示の電気光学アセンブリにおいて使用するための基板整列の一実施形態の正面立面図である。 本開示の電気光学アセンブリの一実施形態の正面立面図である。 本開示の電気光学アセンブリの一実施形態の後面立面図である。 線ＩＶ−ＩＶに沿った、図３Ａの電気光学アセンブリの横断面図である。 図３Ａの電気光学アセンブリの別の正面斜視図である。 図３Ｂの電気光学アセンブリの別の後面斜視図である。 周縁隠し特徴および電気光学アセンブリ上に表示された情報を示す、図２の電気光学アセンブリの正面斜視図である。

この図示された実施形態は、電気光学アセンブリ、より具体的には、ヘッドアップディスプレイシステムに関する方法ステップおよび装置構成要素の組み合わせに主として属する。したがって、装置構成要素および方法ステップは、該当する場合、本明細書の説明の恩恵を有する当業者に容易に明らかになる、詳細な開示を不明瞭にしないように、本開示の実施形態を理解するのに適切である、それらの特定の詳細のみを示す、図面における従来の符号によって、表されている。さらに、説明および図面における同様の数字は、同様の要素を表す。

本明細書における記述の目的のために、「ｕｐｐｅｒ（上部の）」、「ｌｏｗｅｒ（下部の）」、「ｒｉｇｈｔ（右の）」、「ｌｅｆｔ（左の）」、「ｒｅａｒ（後方の）」、「ｆｒｏｎｔ（前方の）」、「ｖｅｒｔｉｃａｌ（垂直の）」、「ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ（水平の）」という用語、およびその派生語は、図１Ａにおいて関連付けられた電気光学アセンブリに関するものとする。別様に述べられない限り、「ｆｒｏｎｔ（前方の）」という用語は、電気光学アセンブリの意図される視認者により近い要素の表面を指すものであり、「ｒｅａｒ（後方の）」という用語は、電気光学アセンブリの意図される視認者から離れた要素の表面を指すものである。しかしながら、それとは逆に明確に特定されたもの以外は、電気光学アセンブリはさまざまな代わりの方向付けをとってもよい、と理解されるべきである。添付図面に図示され、かつ以下の明細書に記述された、特定のデバイスおよびプロセスは、添付された特許請求の範囲において定義された発明概念の単なる例示的な実施形態であることも理解されるべきである。したがって、本明細書に開示された実施形態に関する特定の寸法および他の物理的特性は、特許請求の範囲が明示的に別段に述べられない限り、限定するものと見なされるべきではない。

「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」という用語、またはその任意の他の変形形態は、要素のリストを備えるプロセス、方法、品目、または装置が、それらの要素のみを含むのではなく、このようなプロセス、方法、品目、または装置に明示的に列挙されもせず、固有でもない他の要素を含んでもよいように、非排他的包括にわたるように意図される。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ ａ．．．」によって始められる要素は、さらなる制約を受けずに、その要素を備えるプロセス、方法、品目、または装置において、追加的な同一要素の存在を妨げない。

ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ）は、同時前方視覚を可能にしつつ、運転者またはパイロットに情報を提示する、多くの自動車および航空宇宙産業用途において使用される。多くの場合、ＨＵＤは、車両のフロントガラス上に配置される。情報は、車両操縦者の使用のためにフロントガラス上に投射される。多くの車両の空気力学設計は、フロントガラスの角度が低い場合、ＨＵＤ設計のフロントガラスの使用をより困難にしている。ＨＵＤシステムに関して、ＨＵＤ上に投射された画像は、いかなる条件においても十分に見えるように明るくされる必要がある。これは、特に、車両の外部の照明が眩しい場合、課題となる。例えば、ＨＵＤからの光とＨＵＤの背後の照明との間のコントラストは、明るい晴れた日において低くなり得る。より明るく、かつより強烈な光源はコントラストを向上させるが、ＨＵＤの輝度を単独で増加させることは、より高い明度の照明は概して、より多くの電流を引き出し、不必要な熱を生成し、かつ、システムにコストを追加するので、非常に明るい条件において合理的な解決策ではないかもしれない。さらに、非常に明るい日光条件において合理的なコントラストを提供するのに十分な明るさのＨＵＤは、他の条件においては明る過ぎるであろう。制御は、輝度の変動に対処するのに使用されてもよいが、特殊な背景は、移動車両において時々刻々と変化しており、ある程度は運転者の目の位置に依存する。

図１Ａおよび１Ｂを参照すると、参照番号２は、一実施形態により概して示される、車両４のヘッドアップディスプレイアセンブリを概して示す。ヘッドアップディスプレイアセンブリ２は、車両関連情報を表示するために、プロジェクタ８からその上に投射された入射光を受けるように構成された電気光学アセンブリ５を含む。プロジェクタ８は、車両４のダッシュボード３上に位置付けられる。電気光学アセンブリ５は、電気光学アセンブリ５から外部に配置されてもよい、制御回路からの入力に基づいた光透過率の量を変えるように制御され得る。例えば、昼光条件において、電気光学アセンブリ５は、コントラスト比を向上させるように暗くされてもよく、電気光学アセンブリ５によって表示された情報の向上された視認性を可能にする。さらに、プロジェクタ８は、電気光学アセンブリ５を越えて、また場合によっては車両４のフロントガラス７を越えて、焦点の出現を有する電気光学アセンブリ５上に画像を投射してもよい。

再び図１Ａおよび１Ｂを参照すると、電気光学アセンブリ５は、車両４のダッシュボード３の上面から展開するように概して構成される。作動において、ヘッドアップディスプレイアセンブリ２は、手動または自動のいずれかで起動され、作動位置まで上昇させる。作動位置において、電気光学アセンブリ５の一部は、依然としてダッシュボード３の下方に隠されているが、電気光学アセンブリ５の大部分は、ダッシュボード３の上面の上方に延在する。この位置において、運転者は、ヘッドアップディスプレイアセンブリ２の表示領域を十分に視認することができる。作動位置にあるとき、プロジェクタ８は、ヘッドアップディスプレイアセンブリ２上に光を放射し投射するように構成される。特に、プロジェクタ８は、ダッシュボード３の上面の下方に配置される。しかしながら、プロジェクタ８は、ダッシュボード３の上面の上方に延在する可能性があり、電気光学アセンブリ５と共に展開した位置と非展開した位置との間で動く可能性があり、または、車両４の後方視野アセンブリまたはヘッドライナにおけるように、ダッシュボード３上の所定位置に配置される可能性もあることが理解されるであろう。同様に、電気光学アセンブリ５は、車両４の他の場所に位置付けられる可能性がある。例えば、電気光学アセンブリ５は、バックミラーの通常位置に配置される可能性があり、また、プロジェクタ８は、ヘッドライナ領域またはオーバーヘッドコンソール領域における電気光学アセンブリ５の上方に配置される可能性がある。さらに、後述のように、電気光学アセンブリ５は、車両４の側部または後部の画像を表示してもよい。

図２〜４を参照すると、電気光学アセンブリ５が、一実施形態に従って示されている。電気光学アセンブリ５は、そのそれぞれが部分的に反射性かつ部分的に透過性であり得る、第１の基板１２および第２の基板１４を含む。第１の基板１２は、第１の表面１６および第２の表面１８を含む。第２の基板１４は、第３の表面２０および第４の表面２１を含む。本明細書に記述された実施形態に関して、第１の表面１６は、車両操縦者に最も近い表面に対応するが、第４の表面２１は、車両操縦者から最も遠い表面に対応する。第１および第２の基板１２、１４は、第２および第３の表面１８、２０がすぐ近くにあるように、平行な関係に位置付けられてもよい。シール２３は、第１および第２の基板１２、１４間に配置され、実質的に電気光学アセンブリ５の周縁２２の周りに配置される。示されるように、シール２３は、第１および第２の基板１２、１４の周縁端に近接して配置され、その周縁端は、対応する上端２４ａおよび２５ａ、下端２４ｂおよび２５ｂ、ならびに側端２４ｃおよび２５ｃによって画定される。図示された実施形態において、第２の基板１４の下端２５ｂは、第１の基板１２の下端２４ｂからわずかにオフセットされるが、第２の基板１４の上端２５ａおよび側端２５ｃは、第１の表面１６から視認した場合、第１の基板１２の上端２４ａおよび側端２４ｃと実質的に整列される。

図２に図示されるように、第１の基板１２および第２の基板１４は、第１の基板１２の左端が第２の基板１４より高く、第１の基板１２の右端が第２の基板１４より短くなるように、非対称である。この構成は、第２および第３の表面１８、２０上の透明で導電性のコーティングと結合された接点の容易な配置を可能にする。第１のバスクリップは、拡張領域１２ａで第２の表面１８上の導電層と接触している第１の基板１２に追加することができる。同様に、第２のバスクリップは、凹領域１４ａで第３の表面２０上の導電層と接触している第２の基板１４に追加することができる。代替的な実施形態において、第１および第２の基板１２、１４の下端２４ｂ、２５ｂは、必要ならば、整列されてもよい。シール２３は、頂部２３ａ、底部２３ｂ、および側部２３ｃを含む。シール２３の頂部２３ａおよび側部２３ｃは、第１および第２の基板１２、１４の上端２４ａ、２５ａおよび側端２４ｃ、２５ｃから機内に離間され、また、シール２３の底部２３ｂは、第１の基板１２の下端２４ｂと実質的に同一の高さである。電気光学媒体２６は、第１の基板１２、第２の基板１４、およびシール２３によって画定された空洞２７に配置される。電気光学媒体２６は、例えばエレクトロクロミック媒体などの、第１および第２の基板１２、１４間に適用される電場の印加により可変である光透過率をそれらが有するような、さまざまな液体を含んでもよい。

一実施形態において、プロジェクタ８は、第１の基板１２の第１の表面１６に近接したダッシュボード３に配置され、第１の基板１２の第１の表面１６から約３インチ（約７．６２ｃｍ）〜４インチ（約１０．１６ｃｍ）の距離に配置される。さらに、プロジェクタ８は、電気光学アセンブリ５の下方の位置に概して配置される。この例において、プロジェクタ８からの投射光および第１の基板１２の第１の表面１６によって画定される角度は、ほぼ２５度以下である。特に、この同じ実施形態において、プロジェクタ８から電気光学アセンブリ５の底部への投射光の角度は、９０度にほぼ等しくてもよい。この実施形態において、プロジェクタ８から放射された光は、電気光学アセンブリ５上に投射され、その投射光のほぼ２５％は、運転者の方向に反射し返される。

第１および第２の基板１２、１４は、ほぼ１．６ｍｍの厚さのガラス基板を含んでもよく、また、円弧状構造を有している。より具体的には、第１および第２の基板１２、１４は両方とも、約５００ｍｍの球面半径で曲げられてもよい。多くのＨＵＤデバイスは湾曲を含み、明細書に記載のアセンブリは湾曲してもよいか、または平面形状を含んでもよいことが、当業者によって理解されるであろう。第１および第２の基板１２、１４の湾曲は、投射される情報の感知される距離に影響を与える。半径が小さくなるほど、情報はさらに遠くに表示されるように見えるであろう。逆に、凹面反射鏡と比較してプロジェクタ８の所定位置に対して、半径が大きくなるほど、運転者から表示情報までの感知される距離は短くなる。

第１および第２の基板１２、１４は、ガラス要素に限定されるものではなく、部分的に光反射性かつ部分的に光透過性の特性を有する任意の他の要素であってもよいことも理解される。ポリカーボネート、アクリル、または、環状オレフィン重合体または環状オレフィン共重合体などの、プラスチックを含む他の透明材料は、基板１２、１４を構成するのにも使用され得る。別の実施形態において、少なくとも第１の基板１２は、プラスチック基板である。プラスチック基板は、以下に限定されるものではないが、ポリエチレン（低密度および高密度の両方）、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に限定されないがこれを含むアクリル重合体、ポリメタクリ酸、脂環式ジアミンドデカンジオン酸重合体（すなわち、トロガミド（登録商標）ＣＸ７３２３）に限定されないがこれを含むポリアミド、エポキシ、ゼオノア１４２０Ｒなどの環状オレフィン重合体（ＣＯＰ）、トパス６０１３Ｓ−０４またはミツイアペルなどの環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリメチルペンテン、三酢酸セルロースのようなセルロースエステル系プラスチック、およびポリアクリロニトリルを含む、高分子基板であってもよい。第２の基板１４に関して、それは、第１の基板と同じか、または異なる高分子材料のプラスチック基板であってもよい。第１および第２の基板１２、１４がプラスチック基板である場合、それらは、そこから形成されたエレクトロクロミックデバイスが可撓性または剛性のエレクトロクロミックデバイスであるように、可撓性または剛性の基板であってもよい。

第１の基板１２の第１の表面１６は、クロム／酸化インジウム錫（ＩＴＯ）／クロム混合物を含む、部分的に光反射性かつ部分的に光透過性のコーティング２９を含み得る。一実施形態において、コーティングされた第１の表面１６は、約１０％〜３０％の光透過率および約１５％〜３０％の光反射率を有する。これらのパラメータは、第１の表面１６への定義済みの反射防止コーティングの適用によって得られてもよい。第１の基板１２の第２の表面１８は、約２オーム／ｓｑ〜１５オーム／ｓｑのシート抵抗を有する酸化インジウム錫などの、光透過性かつ導電性のコーティング３０でコーティングされ得る。同様に、第２の基板１４の第３の表面２０も、約２オーム／ｓｑ〜１５オーム／ｓｑのシート抵抗を有する酸化インジウム錫などの、光透過性かつ導電性のコーティング３１でコーティングされ得る。第２の基板１４の第４の表面２１は、第１の表面１６から電気光学アセンブリ５を視認する場合、多重反射（しばしば「二重写り」と称される）の強度を最小化するようなクロムを含んでもよい、反射防止コーティング３２でコーティングされてもよい。このために、第４の表面２１の光反射率は、１％未満であり得、望ましくは０．５％未満であり得ることが企図される。一実施形態において、電気光学アセンブリ５は、第１の表面１６から視認する場合、約２５％の光反射率、および約３５％〜５％未満の範囲にわたる光透過率を有する。別の実施形態において、電気光学アセンブリ５は、第１の表面１６から視認する場合、約２５％の光反射率、および、完全暗化状態において５％未満の低末端光透過率で約５４％の無着色光透過率を有する。上で概説されるように、コーティング、およびコーティングが適用された表面は、ヘッドアップディスプレイアセンブリ２上に発生する可能性がある、多重反射または二重写りを最小化または消去する効果を有する。二重写りの一因となる２つの主な要因は、明度および分離である。一般的に述べると、分離は、光源から第１の表面１６への角度がより鋭角になるように、増加する。したがって、プロジェクタ８が電気光学アセンブリ５の下方にある場合、分離は電気光学アセンブリ５の頂部で最大である。他の要因、すなわち明度は、変化させる以上は、電気光学アセンブリ５の底部から電気光学アセンブリ５の頂部まで、大きく変化させるべきではない。

アセンブリにおいて、第１および第２の基板１２、１４は、平行関係に位置付けされ得、シール２３を介して互いに結合され得る。このような配設において、電気光学媒体２６は、シール２３によって囲まれ、その結果、空洞２７の内部に電気光学媒体２６を包蔵している。一実施形態によると、電気光学媒体２６は、少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つの陽極材料、および少なくとも１つの陰極材料を含む。通常は、陽極および陰極材料は、両方とも電気活性的であり、それらの少なくとも１つはエレクトロクロミックである。その通常の意味にかかわらず、「電気活性的」という用語は、特定の電位差に曝された際の酸化状態において改質を受ける材料として本明細書に定義されることを理解されるであろう。さらに、「エレクトロクロミック」という用語は、その通常の意味にかかわらず、特定の電位差に曝された際の１つまたは複数の波長での消衰係数において変化を示す材料として、本明細書に定義されることを理解されるであろう。本明細書に記述されたように、エレクトロクロミック構成要素は、電流が材料に印加された場合、色または不透明度が第１の段階から第２の段階に変化するように、その色または不透明度が電流によって影響を受ける材料を含む。エレクトロクロミック構成要素は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓａｍｅ」と題された米国特許第５，９２８，５７２号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題された米国特許第５，９９８，６１７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉｕｍ Ｃａｐａｂｌｅ Ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ａ Ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ」と題された米国特許第６，０２０，９８７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題された米国特許第６，０３７，４７１号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉａ Ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ａ Ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ」と題された米国特許第６，１４１，１３７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許第６，２４１，９１６号、「Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ−Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓａｍｅ」と題された米国特許第６，１９３，９１２号、「Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｗｉｔｈ Ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅ Ｄｉｃａｔｉｏｎ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅｓ」と題された米国特許第６，２４９，３６９号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉａ Ｗｉｔｈ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｏｒ Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒｅｏｆ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許第６，１３７，６２０号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ」と題された米国特許出願公開第２００２／００１５２１４（Ａ１）号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ９８／０５５７０号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ」と題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ９８／０３８６２号、および、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ９８／０５５７０号、において記述されるように、単層、単相構成要素、多層構成要素、または多相構成要素であってもよい。

再び図２〜４を参照すると、電気光学アセンブリ５は、それぞれが制御回路に配線接続される、第１の接点および第２の接点を含む。第１の接点は、図３Ｂに示されるように、第４の表面２１の右下隅３６近くに配置されるＪクリップ３４として概して図示される。Ｊクリップ３４は、電気光学アセンブリ５の周縁２２の周りに延在する、銀エポキシなどの、導電性エポキシと接触している。電気光学アセンブリ５は、第２の基板１４の第３の表面２０上のコーティング３１と電気連通している、バスバーまたはバスクリップ３９として図示された、第２の接点も含む。代替的に、第１および第２のバスバーは、第１および第２の基板１２、１４の底部に配置されてもよい。この例において、第１および第２のバスバーは、それぞれ第２および第３の表面１８、２０上の導電性コーティングと接触しているように位置付けられるであろう。しかし、別の代替手段は、電気光学アセンブリ５の底の反対側上の第１および第２のＪクリップを有することを含む。第１のＪクリップは、第１の基板１２の第２の表面１８上の導電性コーティングと電気連通している、銀エポキシなどの、導電性エポキシと接触しているであろうし、また、第２のＪクリップは、第２の基板１４の第３の表面２０上の導電性コーティングと接触している導電性エポキシと電気連通しているであろう。第１および第２の基板１２、１４のそれぞれの第２および第３の表面１８、２０に作られた電気接点の特質にかかわらず、接点が使用中にダッシュボード３の下方に配置されているとき、接点は運転者の視界から概して隠されているであろう。さらに、Ｊクリップが電気光学アセンブリ５の外周の周りに延在する導電性エポキシ３８との組み合わせで使用される場合には、本明細書に記述されたように、スペクトルフィルタは、視界から導電性エポキシ３８を隠すかさもなければ見えないようにするために使用されてもよい。

図４に示されるように、シール２３に隣接して配置されたコーティング３１の一部は、その中に割れ目４０を形成するために取り除かれる。割れ目４０は、途切れなく、導電性エポキシ３８の範囲を拡張してもよく、その結果、導電性エポキシ３８からコーティング３１を電気的に切断する。１つまたは複数の割れ目は、導電性エポキシ３８からコーティング３０の部分を電気的に切断するために、コーティング３０において形成されてもよいことが、理解されるべきである。説明目的のために、コーティング３０および３１において形成された割れ目に対応する割れ目線４２は、図５および６において例示的に示される。図５および６において示された実施形態に関して、導電性エポキシ３８は、コーティング３１から完全に電気的に切断され、かつ、図５において部分４８ａおよび４８ｂとして表された、コーティング３０の選択された部分から電気的に切断されているのみである。

代替的な実施形態において、導電性エポキシ３８は、第４の表面２１の底部に沿って配置されたバスクリップを使用することが有利になるように、省略されてもよい。電気光学アセンブリ５は、シール２３の頂部２３ａおよび側部２３ｃが、導電性エポキシ３８の場所に位置付けられ、かつ、第１および第２の基板１２、１４のそれぞれの上端２４ａ、２５ａおよび側端２４ｃ、２５ｃと同一の高さであることを除けば、図２〜４において示される電気光学アセンブリ５と同様に構成されてもよい。第２の表面１８上のコーティング３０は、対応するバスクリップまたは他の接点と電気的に接触され得、かくして、第３の表面２０のコーティング３１において割れ目を形成する必要はない。

作動中に、電気光学アセンブリ５の光透過率は、そのそれぞれが電極として機能する、コーティング３０と３１との間の電位を変えることによって制御され得る。光透過率は、明瞭と暗化状態との間で変えられることができ、透過率の制御は手動または自動で行われることができる。本明細書に記述されるように、光透過率は、車両４の内側および／または外側の光レベルを検出するように構成された光センサを含んでもよい、制御回路からの入力に基づいて自動で制御されてもよい。一実施形態によると、電気光学アセンブリ５の全体の光透過率は、第１の表面１６から視認した場合、明瞭状態において約１５％〜６０％、暗化状態において約０％〜１０％である。

本明細書に記述された実施形態に関して、電気光学アセンブリ５は、シール２３および導電性エポキシ３８（使用されていれば）の視界を遮断または覆い隠すように、そこから材料を取り除くことによって修正することができる。説明目的のために、成形端４６（図４）は、第１および第２の基板１２、１４の対応する領域をエッチングまたは研磨することによって形成される。成形端４６は、第１および第２の基板１２、１４の頂端２４ａ、２５ａおよび第４の表面２１の周縁部分４７から形成することができる。周縁部分４７は、例示的に示されるように、エッチングまたは研磨を介して丸くされてもよく、あるいは必要ならば、平面のまま残してもよい。成形端４６は、第１の表面１６、第４の表面２１、または第１の表面１６および第４の表面２１の両方の上に形成されてもよい。成形端４６は、電気光学アセンブリ５が第１の表面１６から視認される場合、成形端４６がシール２３の頂部２３ａの背後に少なくとも部分的に配置されるように、第４の表面２１に沿ってある程度の長さ車内に延在する。成形端４６は、シール２３の頂部２３ａを過ぎて車内で終端してもよく、エッチングまたは研磨の結果として、つや消しの外観を有してもよい。

代替的に、周縁隠し特徴４９は、図７に示されるように、電気光学アセンブリ５の周縁２２の周りに延在してもよい。シール２３および導電性エポキシ３８に対するその位置のおかげで、周縁隠し特徴４９は、電気光学アセンブリ５が第１の表面１６から視認される場合、シール２３および導電性エポキシ３８を覆い隠すことに役立つ。これは、シール２３が無色、かつ明瞭または光散乱である場合、周縁隠し特徴４９からの光散乱が、シール２３およびシール２３における気泡などの小さな欠陥を覆い隠す場合において、特に当てはまる。周縁隠し特徴４９は、電気光学アセンブリ５が第１の表面１６から視認される場合、シール２３を覆い隠す第１の表面１６のエッチングまたは研磨部分と同様に、追加層の適用を含んだ、あらゆる方法によって構成されてもよい。周縁隠し特徴４９は、電気光学アセンブリ５の周縁２２の車内５ｍｍまで延在してもよく、かつ、シール２３の視界を遮断するまたは妨げる目的で、材料が取り除かれているか、または材料が追加されている、領域に対応してもよい。いくつかの実施形態において、周縁隠し特徴４９は、スペクトルフィルタ材料または光散乱材料を含んでもよく、第１、第２、第３または第４の表面１６、１８、２０、２１のいずれの上にも配置することができる。一例において、周縁隠し特徴４９は、約４ｍｍ幅のつや消し帯を形成するために、ＣＯ２レーザーを使用して第１および第４の表面１６、２１の両方を傷付けることによって形成される。別の例において、周縁隠し特徴４９は、第２および第３の表面１８、２０上のスペクトルフィルタとして金属コーティングを使用して形成される。スペクトルフィルタは、シール２３の視界を遮断することができ、シール２３に対する紫外（ＵＶ）放射保護を提供することもできる。別の例において、酸窒化クロムまたは他の暗コーティングは、電気光学アセンブリ５の周縁２２の上または周りに置かれ、スペクトルフィルタ材料として作用する暗リングを作る。スペクトルフィルタ材料は、選択的に配置されてもよく、または電気光学アセンブリ５の上に配置されてもよく、その結果、周縁隠し特徴４９を作るために選択的に取り除かれる。

実際には、電気光学アセンブリ５は、警報、注意、および／または車両診断などの車両関連情報を表示するために使用することができる。図７における、一例のように、車両関連情報５０は、電気光学アセンブリ５上に表示される。また、第１および第２の基板１２、１４は、電気光学アセンブリ５が、２．５ｍｍ超の曲率半径を有してもよい、丸みのある端５１を有するように、構成されてもよい。電気光学アセンブリ５のいくつかの端は、代替的な実施形態において面を刻まれてもよいことが、理解されるべきである。

電気光学アセンブリ５は、車両操縦者がその上の情報を視認するのに好都合である、任意の車両位置に位置付けられ、かつ習慣的に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態において、車両操縦者が、車両４のフロントガラス７を越えて延在してもよい前方視認領域において、電気光学アセンブリ５の背後のある程度の距離で情報を視認するように、情報は電気光学アセンブリ５の方に投射されてもよい。このようにすることは、第１の表面１６が運転者の近くに配置されている場合、特に実用的である。特に、道路の方に視線を向けている運転者は、比較的に遠くの前方に焦点を合わせている。情報が運転者の近くに見えるように投影されると（例えば、数フィート）、情報を視認しようと望む場合、運転者が自分の目をより近い距離に再び焦点を合わせることが困難であり得る。再び焦点を合わせることは、矯正眼鏡類をしている個人にとって問題となり得る。運転者の近くに投射された情報は、近視で矯正眼鏡類をしている運転者にとって、あるいは、遠視で矯正眼鏡類をしていないか、または二焦点、三焦点、もしくは累進多焦点のレンズをしている運転者にとっても問題をもたらし得る。電気光学アセンブリ５上に投射された情報は、側方または後方の車両シーンの画像を含むことができることを、認識されるべきである。画像は、潜在的な再焦点問題を矯正するために、第１の表面１６の背後（車両前方）に所定の距離で投射されてもよい。

本明細書に記述された実施形態に関して、第２および第３の表面１８、２０からの光反射率を最小化するのは一般的に重要である。これら内部の表面での光反射率は、基板１２、１４、第２および第３の表面１８、２０のそれぞれのコーティング３０、３１、および、電気光学媒体２６の屈折率の関数である。光反射率は、コーティングの厚さの関数でもあり得る。光学干渉層は、電気光学アセンブリ５の内部の表面およびインタフェースからの複合された光反射率を低減させるために、追加されてもよい。電気光学アセンブリ５が、溶液相エレクトロクロミックデバイスとして構成される場合において、コーティング３０、３１の屈折率とより緊密に合致する屈折率の液体を使用することは、反射率を概して低減させるであろう。酸化インジウム錫を電極として使用し、酸化インジウム錫に対して約１．８の屈折率ｎ₁を仮定する場合、それぞれのコーティング／液体インタフェースから表面への光反射法線Ｒは、以下の方程式によって求められる。

液体が約１．２の屈折率ｎ₂を有する場合、それぞれのコーティング／液体インタフェースからの光反射率は約４％であり得る。１．４の高屈折率を有する標準液体で、それぞれのコーティング／液体の表面からの光反射率は約１．６％であり得る。実際には、多重反射のいくつかの強度は、電気光学アセンブリ５を暗くすることによって低減され得る。これは、前方視認性を低減させるが、コントラストを改善させ、潜在的な二重写りを低減させるために、電気光学アセンブリ５を暗くする顕著な利点があるときがあってもよい。別の考慮すべき事柄は、第１の表面１６の光透過性である。より低い光透過性は、前方視認性を概して低減させるが、第３および第４の表面２０、２１から生成され得る、二重写りを低減させることもできる。

電気光学アセンブリ５は多重表面を含むので、入射角が第１の表面１６に対して高い場合、二重写りが発生する可能性がある。第１および第２の基板１２、１４が約１．６ｍｍのガラス基板として構成されているとき、入射光が第１の表面１６に対して約２５％超の角度で投射される場合、二重写りが発生する可能性がある。より厚いガラスはより多くの二重写りを概して生成するが、より薄いガラスはその影響を概して最小化する。したがって、電気光学アセンブリ５のそれぞれの基板１２、１４に対して、１．６ｍｍ以下のガラスを使用することが概して望ましい。入射角が法線から２５度以下であることも概して望ましい。一実施形態において、入射光は、電気光学アセンブリ５の頂部に直近の第１の表面に対して２５度以下の角度でプロジェクタ８から投射される。表示領域内の電気光学アセンブリ５の頂部での角度αは、第１の表面１６に対して、４５度以下、または代替的に２５度以下であってもよいことが、当業者によって理解されよう。表示領域内の電気光学アセンブリ５の底部での角度βは、第１の表面１６に対して、７０度以上、または代替的に９０度以上であってもよいことも理解されよう。

二重写りを最小化する別の方法は、作られた任意の二重写りを補うために、互いに対して基板１２、１４の角度を調整することを含む。入射角は、電気光学アセンブリ５の外側部分で一般的に増加することが、概して理解される。基板１２、１４の相対角度を変える１つの方法は、デバイスの中心が拡大するように、電気光学アセンブリ５を過充填することである。基板１２、１４の相対角度を変える別の取り組み方は、それぞれの基板１２、１４に対して、異なる曲げ半径を使用することである。この例において、背面基板（例えば、基板１４）は、前面基板（例えば、基板１２）と比べてより小さい曲率半径を有することが概して望ましい。さらに、二重写りを最小化するための別の方法は、第２の表面１８上に主反射鏡を置くことであり、その結果、第３および第４の表面２０、２１からの光反射間の距離を低減させる。

電気光学アセンブリ５は、ヘッドアップディスプレイとして本明細書に記述されているが、電気光学アセンブリ５は、自動車および航空宇宙産業の両方などの、さまざまな産業において使用するための懸濁粒子デバイス（ＳＰＤ）として構成されてよいことも企図されている。例えば、自動車両および航空機の両方におけるＳＰＤ窓は、眩しい輝き、紫外放射線の遮断、機内温度上昇の軽減、およびプライバシーの提供に役立ち得る。

記述された開示の構成および他の構成要素は、いずれの特定の材料にも限定されないことが、当業者によって理解されよう。本明細書に開示された開示の他の例示的な実施形態は、本明細書において別段に記述されない限り、さまざまな材料から形成されてもよい。

本開示の目的上、「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合された）」（ｃｏｕｐｌｅ，ｃｏｕｐｌｉｎｇ，ｃｏｕｐｌｅｄなどその形式のすべてにおいて）という用語は、直接的または間接的に互いに、２つの構成要素（電気的または機械的）が接合することを概して意味する。このような接合は、本質的に静止状態かまたは本質的に可動状態であってもよい。このような接合は、２つの構成要素（電気的または機械的）、ならびに、互いとまたは２つの構成要素と１つの単一体として一体成形される付加的中間部材で、達成されてもよい。このような接合は、本質的に永続的であってよいか、または、別段の記載がない限り、本質的に取り外し可能または解放可能であってもよい。

例示的な実施形態において示されるような開示の要素の構築および配設は、単に説明に役立つものであることに留意することも重要である。本新機軸の少数の実施形態だけが、本開示において詳細に記述されているが、本開示を再検討する当業者は、列挙された発明の対象の新規の開示および利点から著しく逸脱することなく、多くの修正が可能（例えば、さまざまな要素のサイズ、寸法、構造、形および比率、パラメータ値、取り付け配設、材料の使用、色、向きなど）であることを容易に認識するだろう。例えば、一体成形として示される要素は、複数の部品が一体成形されてもよいように示される複数の部品または要素から構成されてもよく、インタフェースの操作は逆にまたはさもなければ変化させてもよく、システムの構造および／または部材またはコネクタまたは他の要素の長さまたは幅は変化させてもよく、要素間で提供された調整位置の性質または個数は変化させてもよい。システムの要素および／またはアセンブリは、任意の広範な色、質感、および組み合わせにおいて、十分な強度または耐久性を提供する、任意の広範な材料から構成されてもよいことに留意すべきである。その結果、すべてのこのような修正は、本新機軸の範囲内に含まれるように意図される。他の代用、修正、変化、および省略は、本新機軸の趣旨から逸脱することなく、所望の他の例示的な実施形態の設計、操作条件、および配設において、なされてもよい。

いずれの記述されたプロセスまたは記述されたプロセス内のステップも、他の開示されたプロセスまたはステップと組み合わされ、本開示の範囲内で構造を形成し得ることが理解されるであろう。本明細書に開示された例示的な構造およびプロセスは、説明目的のためであり、制限として解釈してはならない。

変形および修正は、本開示の概念から逸脱することなく、前述の構造および方法においてなされ得ることも理解されるべきであり、さらに、このような概念は、これらの特許請求の範囲がそれらの言葉で別段に明確に述べられない限り、以下の特許請求の範囲に含まれるものとされることが、理解されるべきである。

Claims (20)

1. フロントガラスを有する車両における使用のための電気光学アセンブリであって、前記電気光学アセンブリが、
   反射防止コーティングを有する第１の表面、および第２の表面を有する、第１の円弧状基板と、
   第３の表面、および反射防止コーティングを有する第４の表面を有する、第２の円弧状基板であって、前記第１および第２の基板が、前記第２および第３の表面が少なくとも０．１ｍｍ離れているように位置付けられる、第２の円弧状基板と、
   前記第１および第２の基板間に配置され、実質的に前記電気光学アセンブリの周縁の周りに位置する、シールと、
   前記第１の基板、前記第２の基板、および前記シールによって画定された空洞に位置付けられた電気光学媒体であって、１．２超の屈折率を含む、電気光学媒体と、を備え、
   前記第２の表面が、プロジェクタから投射された入射光を受けて反射するように構成され、それによって、フロントガラスの前方に表示されるように見える情報を表示する、電気光学アセンブリ。
2. 前記第２の表面と電気連通している第１の接点、および前記第３の表面と電気連通している第２の接点をさらに備え、前記第１および第２の接点のそれぞれが、前記電気光学アセンブリの底部に配置される、請求項１に記載の電気光学アセンブリ。
3. 前記第１の表面上の前記反射防止コーティングが、１％未満の反射率を含む、請求項１および２のいずれか一項に記載の電気光学アセンブリ。
4. 前記電気光学媒体が、１．４超の屈折率を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電気光学アセンブリ。
5. 前記電気光学アセンブリが、接地端を含み、前記接地端が、２．５ｍｍ以上の半径を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気光学アセンブリ。
6. 前記電気光学媒体の光透過率が、前記第２および第３の表面上の前記コーティング間で電位を変えることによって制御される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気光学アセンブリ。
7. 前記電気光学アセンブリが、約２０％〜３０％の光反射率を含む、請求項４に記載の電気光学アセンブリ。
8. 明瞭状態において約１５％〜６０％、および完全暗化状態において約０％〜１０％の光透過率を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気光学アセンブリ。
9. 前記第２および第３の表面上の前記コーティングが、約２オーム／ｓｑ〜１５オーム／ｓｑのシート抵抗を有する酸化インジウム錫を含む、請求項４に記載の電気光学アセンブリ。
10. ヘッドアップディスプレイアセンブリであって、
    電気光学アセンブリであって、
    第１の表面および第２の表面を有する第１の円弧状基板であって、前記第１の表面および前記第２の表面のうちの１つが透過性反射コーティングを含む、第１の円弧状基板、
    第３の表面および第４の表面を有する第２の円弧状基板であって、前記第４の表面が反射防止コーティングを含む、第２の円弧状基板、
    前記第１の基板と前記第２の基板との間で画定された空洞に位置付けられた電気光学媒体であって、前記第２の表面が、プロジェクタから車両運転者の前方視認領域に投射された入射光を反射するように構成される、電気光学媒体、ならびに
    前記電気光学アセンブリの周縁端の周りに配置されたスペクトルフィルタ、を備える電気光学アセンブリ、を備える、ヘッドアップディスプレイアセンブリ。
11. 前記第１の表面が、部分的に光反射性かつ部分的に光透過性のコーティングでコーティングされ、前記第２および第３の表面が、光透過性かつ導電性のコーティングでコーティングされ、前記第４の表面が、反射防止コーティングでコーティングされ、前記電気光学アセンブリの光透過率が、前記第２および第３の表面上の前記コーティング間で電位を変えることによって制御される、請求項１０に記載のヘッドアップディスプレイアセンブリ。
12. 前記電気光学アセンブリが、約２５％の光反射率を含み、光透過率が、約３５％〜５％未満の範囲である、請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイアセンブリ。
13. 前記第１の表面から見た場合、明瞭状態において約１５％〜６０％、および完全暗化状態において約０％〜１０％の光透過率を有する、請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイアセンブリ。
14. 前記第２および第３の表面上の前記コーティングが、約２オーム／ｓｑ〜１５オーム／ｓｑのシート抵抗を有する酸化インジウム錫を含む、請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイアセンブリ。
15. 前記第１および第２の基板のそれぞれが、少なくとも約５００ｍｍの球面半径を有する、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイアセンブリ。
16. 車両のヘッドアップディスプレイシステムであって、
    前記車両のダッシュボードに少なくとも部分的に隠されたプロジェクタと、
    電気光学アセンブリであって、
    第１の表面および第２の表面を有する第１の基板であって、前記第１の表面が、１％未満の反射率を含む、反射防止コーティングでコーティングされ、前記第２の表面が、反射コーティングでコーティングされる、第１の基板、
    前記第１の基板に隣接して位置付けられ、第３の表面および第４の表面を有する、第２の基板であって、前記第３の表面が、光透過性かつ導電性のコーティングでコーティングされ、前記第４の表面が、反射防止コーティングでコーティングされる、第２の基板、ならびに、
    前記第１の基板と前記第２の基板との間で画定された空洞に位置付けられた電気光学媒体であって、前記電気光学アセンブリの光透過率が、前記第２および第３の表面上のコーティング間の電位を変えることによって制御され、前記電気光学アセンブリが、車両関連情報を表示するために、前記プロジェクタから投射された入射光を反射させるように構成される、電気光学媒体、を備える電気光学アセンブリと、を備える、ヘッドアップディスプレイシステム。
17. 前記電気光学アセンブリが、約２０％〜３０％の光反射率を有し、前記第１の表面から見た場合、前記電気光学アセンブリの前記光透過率が、約３５％〜５％未満の範囲である、請求項１６に記載のヘッドアップディスプレイシステム。
18. 前記電気光学アセンブリが、前記電気光学アセンブリの周縁の周りに配置されたスペクトルフィルタを含む、請求項１６および１７のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイシステム。
19. 前記電気光学アセンブリが、接地端を含み、前記接地端が、２．５ｍｍ以上の半径を含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイシステム。
20. 前記第２の表面と電気連通する第１の接点、および前記第３の表面と電気連通する第２の接点をさらに備え、前記第１および第２の接点のそれぞれが、前記電気光学アセンブリの底部に配置される、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイシステム。