(57)【要約】      （修正有）【課題】ＩＴＯ膜の下地層が不要で、３５０℃以上の温度での加熱後の導電性が安定して良い、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板の提供。【解決手段】ガラス基板１１と透明導電膜１２とを有し、ガラス基板１１は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物を合計で９０ｍｏｌ％以上含有し、かつアルカリ金属酸化物を合計で１２ｍｏｌ％以下含有し、透明導電膜１２は、ガラス基板１１側から、スズを含有する酸化インジウム膜１３と、タンタル、アンチモンおよびフッ素のうち１つ以上を含有する酸化スズ膜１４とをこの順で有し、酸化インジウム膜１３はガラス基板１１に直接に形成されており屈折率が０．４よりも小さくかつ消衰係数が０．４よりも大きく、酸化スズ膜１４の膜厚が３５ｎｍよりも大きく１５０ｎｍ以下である、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板と透明導電膜とを有する、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板であって、
前記ガラス基板は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物を合計で９０ｍｏｌ％以上含有し、かつアルカリ金属酸化物を合計で１２ｍｏｌ％以下含有し、
前記透明導電膜は、前記ガラス基板側から、スズを含有する酸化インジウム膜と、タンタル、アンチモンおよびフッ素のうち１つ以上を含有する酸化スズ膜とをこの順で有し、
前記酸化インジウム膜は前記ガラス基板に直接に形成されており、前記酸化インジウム膜の波長１．３μｍにおける屈折率が０．４よりも小さく、かつ前記酸化インジウム膜の波長１．３μｍにおける消衰係数が０．４よりも大きく、
前記酸化スズ膜の膜厚が３５ｎｍよりも大きい、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板。
【請求項２】
前記酸化スズ膜の膜厚が１５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のエレクトロクロミック調光素子用の積層基板。
【請求項３】
第１ガラス基板と、第１透明導電膜と、酸化発色層と、電解質層と、還元発色層と、第２透明導電膜と、第２ガラス基板とをこの順で有する、エレクトロクロミック調光素子の製造方法であって、
前記第１ガラス基板と前記第１透明導電膜とで構成される第１積層基板、および前記第２ガラス基板と前記第２透明導電膜とで構成される第２積層基板のうち、少なくとも一方の積層基板を３５０℃以上に加熱する工程を有し、
前記第１積層基板および前記第２積層基板のうち３５０℃以上に加熱される積層基板として、請求項１または２に記載の積層基板を用いる、エレクトロクロミック調光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板、およびエレクトロクロミック調光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロクロミック調光素子（以下、単に「調光素子」とも呼ぶ）は、電力の印加によって着色状態と透明状態とに切り替わるエレクトロクロミック層と、エレクトロクロミック層に電力を印加する透明導電膜とを含む。透明導電膜はガラス基板上に形成される。
【０００３】
調光素子の大型化、高速スイッチング化が求められており、透明導電膜には高透明かつ低抵抗であることが要求されている。調光素子の製造時に透明導電膜は３５０℃以上の温度に加熱されるため、その加熱後に高透明かつ低抵抗な透明導電膜が要望されている。
【０００４】
調光素子用の透明導電膜としてはＧａ、ＡｌなどがドーピングされたＺｎＯ系の膜、ＳｎがドーピングされたＩｎ２Ｏ３系の膜（ＩＴＯ膜）、Ｆ、Ｓｂ、ＴａなどがドーピングされたＳｎＯ２系の膜が一般的に使用される。
【０００５】
ＳｎＯ２系の膜は、耐熱性に優れているが、低抵抗とするためには膜厚を厚くする必要がある。しかしながら、膜厚を厚くすると、透明性が悪化する。
【０００６】
一方、ＩＴＯ膜は、導電性に優れ、透明性を損なうことなく、低抵抗とすることができる。しかしながら、ＩＴＯ膜は、耐熱性に乏しく、３５０℃以上の温度での加熱によって高抵抗になる。その原因は、酸素存在下における焼成によって、電気特性を担っている酸素空孔が酸素と結合して消失するためである。
【０００７】
特許文献１では、太陽電池素子用に、下地層、導電層、耐酸化保護層を有する透明導電膜が提案されている。導電層としてはＩＴＯ膜が用いられている。ＩＴＯ膜の加熱による高抵抗化を抑制するため、下地層としてはＩＴＯ膜よりも酸化物生成エネルギーが小さく、化学当量よりも酸素が不足している酸化物が用いられ、具体的にはＳｉＯＸ（１．２＜Ｘ１．８）が用いられる。透明導電膜の加熱時にＳｉＯＸが酸素を吸収することによって、ＩＴＯ膜の酸化を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１５７５２４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の下地層のＳｉＯｘは、ＩＴＯよりも小さな酸化物生成エネルギーを有し、高い酸素親和性を有する。そのため、成膜中の酸素分圧の僅かな誤差によってＳｉＯｘのＸの値が大きく変動する。この変動は、ＩＴＯ膜の加熱後の特性に大きな影響を与える。そのため、品質の安定した透明導電膜の作製が困難であった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ＩＴＯ膜の下地層が不要で、３５０℃以上の温度での加熱後の導電性が安定して良い、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
ガラス基板と透明導電膜とを有する、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板であって、
前記ガラス基板は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物を合計で９０ｍｏｌ％以上含有し、かつアルカリ金属酸化物を合計で１２ｍｏｌ％以下含有し、
前記透明導電膜は、前記ガラス基板側から、スズを含有する酸化インジウム膜と、タンタル、アンチモンおよびフッ素のうち１つ以上を含有する酸化スズ膜とをこの順で有し、
前記酸化インジウム膜は前記ガラス基板に直接に形成されており、前記酸化インジウム膜の波長１．３μｍにおける屈折率が０．４よりも小さく、かつ前記酸化インジウム膜の波長１．３μｍにおける消衰係数が０．４よりも大きく、
前記酸化スズ膜の膜厚が３５ｎｍよりも大きい、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様によれば、ＩＴＯ膜の下地層が不要で、３５０℃以上の温度での加熱後の導電性が安定して良い、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子用の積層基板を示す図である。
【図２】一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子を示す図である。
【図３】一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子の製造方法のフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１５】
図１は、一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子用の積層基板を示す図である。この積層基板１０は、ガラス基板１１と、透明導電膜１２とを有する。
【００１６】
ガラス基板１１は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物を合計で９０ｍｏｌ％以上含有し、かつアルカリ金属酸化物を合計で１２ｍｏｌ％以下含有する。アルカリ土類金属酸化物は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）から選ばれる少なくとも１種からなることが好ましい。前記、アルカリ金属酸化物は、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）から選ばれる少なくとも１種からなることが好ましい。
【００１７】
アルカリ金属酸化物の合計の含有量が１２ｍｏｌ％以下であれば、アルカリ金属イオンの移動による調光素子の性能劣化を抑制できる。アルカリ金属酸化物の合計の含有量は、好ましくは８ｍｏｌ％以下、より好ましくは３ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１ｍｏｌ％以下である。
【００１８】
例えば、ガラス基板１１は、ＳｉＯ２を５０〜１００ｍｏｌ％、Ａｌ２Ｏ３を０〜３０ｍｏｌ％、Ｂ２Ｏ３を０〜３０ｍｏｌ％、アルカリ土類金属酸化物を合計で０〜４０ｍｏｌ％、アルカリ金属酸化物を合計で０〜１２ｍｏｌ％含有する。これらの合計の含有量は９０ｍｏｌ％以上である。
【００１９】
ＳｉＯ２は好ましくは５５ｍｏｌ％以上、より好ましくは６０ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは６５ｍｏｌ％以上である。ＳｉＯ２は好ましくは９０ｍｏｌ％以下、より好ましくは８５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは８０ｍｏｌ％以下である。
【００２０】
Ａｌ２Ｏ３は好ましくは２ｍｏｌ％以上、より好ましくは５ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは１０ｍｏｌ％以上である。Ａｌ２Ｏ３は好ましくは２５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２０ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１５ｍｏｌ％以下である。
【００２１】
Ｂ２Ｏ３は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。Ｂ２Ｏ３は好ましくは２５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２０ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１５ｍｏｌ％以下である。
【００２２】
アルカリ土類金属酸化物の合計量は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。アルカリ土類金属酸化物の合計量は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２３】
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２４】
酸化カルシウム（ＣａＯ）は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。酸化カルシウム（ＣａＯ）は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２５】
酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２６】
酸化バリウム（ＢａＯ）は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。酸化バリウム（ＢａＯ）は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２７】
酸化亜鉛（ＺｎＯ）は好ましくは１ｍｏｌ％以上、より好ましくは２ｍｏｌ％以上、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以上である。酸化亜鉛（ＺｎＯ）は好ましくは３５ｍｏｌ％以下、より好ましくは２５ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは２０ｍｏｌ％以下である。
【００２８】
酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）は、好ましくは８ｍｏｌ％以下、より好ましくは３ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１ｍｏｌ％以下である。
【００２９】
酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）は、好ましくは８ｍｏｌ％以下、より好ましくは３ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１ｍｏｌ％以下である。
【００３０】
酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）は、好ましくは８ｍｏｌ％以下、より好ましくは３ｍｏｌ％以下、さらに好ましくは１ｍｏｌ％以下である。
【００３１】
透明導電膜１２は、ガラス基板１１上に形成される。透明導電膜１２は、エレクトロクロミック層に電力を印加する。エレクトロクロミック層は、詳しくは後述するが、電力の印加によって着色状態と透明状態とに切り替わる。
【００３２】
透明導電膜１２は、ガラス基板１１側から、スズを含有する酸化インジウム膜１３（以下、「ＩＴＯ膜１３」とも呼ぶ）と、タンタル、アンチモンおよびフッ素のうち少なくとも１つ以上を含有する酸化スズ膜１４とをこの順で有する。
【００３３】
透明導電膜１２にはシート抵抗（単位：Ω）が低いことが要求され、このシート抵抗は体積抵抗率（単位：Ω・ｍ）を膜厚で割って求められる。体積抵抗率が低いほど、また、膜厚が厚いほど、シート抵抗が低い。
【００３４】
体積抵抗率は材料の種類で決まるため、材料が同じ場合、膜厚が厚いほど、シート抵抗が小さくなる。しかしながら、膜厚が厚いほど、透明性が低下する。透明性を確保するため、透明導電膜１２の膜厚は３００ｎｍ以下であることが好ましい。同様の理由で、ＩＴＯ膜１３の膜厚は１７０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
ＩＴＯ膜１３は、ガラス基板１１に直接に形成されている。ＩＴＯ膜１３とガラス基板１１との間に下地膜はない。ＩＴＯ膜１３は、波長１．３μｍにおける屈折率ｎ（以下、単に「屈折率ｎ」と呼ぶ）が０．４よりも小さく、かつ波長１．３μｍにおける消衰係数ｋ（以下、単に「消衰係数ｋ」と呼ぶ）が０．４よりも大きい。
【００３６】
屈折率ｎおよび消衰係数ｋは、ＩＴＯ膜１３の成膜中の酸素分圧に依存する。屈折率ｎを０．４よりも小さく、かつ消衰係数ｋを０．４よりも大きくするためには、ＩＴＯの体積抵抗率が最小になる時よりも低い酸素分圧で成膜が行われる。酸素分圧の調整は、例えば酸素ガスとアルゴンガスとの流量比の調整によって行われる。
【００３７】
屈折率ｎが０．４よりも小さく、且つ消衰係数ｋが０．４よりも大きければ、詳しくは実施例の欄で後述するが、その後の３５０℃以上の温度での加熱後も、導電性に優れたＩＴＯ膜１３が得られる。その理由は、以下のように推定される。
【００３８】
一般的に、ＩＴＯ膜の導電性は、キャリア濃度や結晶性に依存する。キャリアは酸素空孔やドーパントである。キャリア濃度が大きいほど、また、結晶性が高いほど、導電性が高い。３５０℃以上の温度での加熱時に、酸素空孔は減り、結晶性は高くなる。
【００３９】
屈折率ｎが０．４よりも小さく、且つ消衰係数ｋが０．４よりも大きければ、その後の３５０℃以上の温度での加熱時に、酸素空孔の減少による導電性低下を、結晶性の向上による導電性向上で十分に減殺できる。これにより、加熱後も導電性に優れたＩＴＯ膜１３が得られると推定される。
【００４０】
ＩＴＯは、特許文献１に記載のＳｉＯＸよりも、大きな酸化物生成エネルギーを有し、低い酸素親和性を有する。よって、成膜中の酸素分圧の僅かな誤差によって屈折率ｎや消衰係数ｋがほとんど変動しないため、安定した品質が得られる。
【００４１】
ＩＴＯ膜１３の酸化スズ含有量は、１〜２０質量％であり、好ましくは３〜１５質量％である。
【００４２】
ＩＴＯ膜１３の成膜方法としては、特に限定されないが、スパッタリング法が好ましい。
【００４３】
酸化スズ膜１４は、ＩＴＯ膜１３をガラス基板１１とは反対側から保護し、ＩＴＯ膜１３の酸化を抑制する。酸化スズは、３５０℃以上の温度での加熱によってほとんど劣化しない。また、酸化スズは、ＩＴＯと同程度の酸化物生成エネルギーを有し、同程度の酸素親和性を有する。そのため、加熱時に、酸化スズとＩＴＯとの間の酸素の相互授受はほとんど起きず、酸化スズがＩＴＯの電気特性や光学特性に影響を与えることもほとんどない。
【００４４】
酸化スズ膜１４の膜厚が３５ｎｍよりも大きければ、加熱時にＩＴＯ膜１３の酸素空孔の減少による導電性低下を、ＩＴＯ膜１３の結晶性の向上による導電性向上で減殺できる程度に抑えることができる。加熱後も導電性に優れたＩＴＯ膜１３が得られる。一方、酸化スズ膜１４の膜厚が１５０ｎｍ以下であれば、透明性に優れた透明導電膜１２が得られる。
【００４５】
酸化スズ膜１４は、ドーパントとして、アンチモン、タンタルおよびフッ素のうちの１つ以上を含有する。ドーパントとしては、導電性と透明性の両観点から、タンタルが好ましい。その酸化タンタル含有量は、好ましくは０．７５〜１４質量％、より好ましくは１〜９質量％である。
【００４６】
酸化スズ膜１４の成膜方法としては、特に限定されないが、蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００４７】
図２は、一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子を示す図である。図２に示すように、調光素子は、第１積層基板１０Ａと、エレクトロクロミック層２０と、第２積層基板１０Ｂとを有する。第１積層基板１０Ａと第２積層基板１０Ｂとは、エレクトロクロミック層２０を挟んで設けられ、エレクトロクロミック層２０に電圧を印加する。エレクトロクロミック層２０は、電圧の印加によって、透明状態と着色状態とに切り替わる。
【００４８】
第１積層基板１０Ａは、第１ガラス基板１１Ａと、第１透明導電膜１２Ａとを含む。第１透明導電膜１２Ａは、第１ガラス基板１１Ａ側から、ＩＴＯ膜１３Ａと、酸化スズ膜１４Ａとを有する。第１透明導電膜１２Ａがエレクトロクロミック層２０（詳細には後述の酸化発色層２１）に接する。第１積層基板１０Ａとしては、例えば図１に示す積層基板１０が用いられる。
【００４９】
同様に、第２積層基板１０Ｂは、第２ガラス基板１１Ｂと、第２透明導電膜１２Ｂとを含む。第２透明導電膜１２Ｂは、第２ガラス基板１１Ｂ側から、ＩＴＯ膜１３Ｂと、酸化スズ膜１４Ｂとを有する。第２透明導電膜１２Ｂがエレクトロクロミック層２０（詳細には後述の還元発色層２３）に接する。第２積層基板１０Ｂとしては、例えば図１に示す積層基板１０が用いられる。
【００５０】
エレクトロクロミック層２０は、酸化発色層２１と、電解質層２２と、還元発色層２３とをこの順で有する。酸化発色層２１と、還元発色層２３とは、電解質層２２を挟んで設けられる。
【００５１】
酸化発色層２１は、酸化反応によって着色する材料（例えば酸化イリジウムや酸化ニッケル）で形成される。還元発色層２３は、還元反応によって着色する材料（例えば酸化タングステン）で形成される。電解質層２２は、電子的な絶縁性とイオン導電性を備えた材料（例えば酸化タンタルやポリマーなど）で形成される。電解質層２２は、電圧の印加によって陽イオンを発生させる材料（例えば水や支持電解塩）を僅かに含む。
【００５２】
調光素子を外部電源に接続し、エレクトロクロミック層２０に順電圧を印加すると、第１透明導電膜１２Ａの電圧が第２透明導電膜１２Ｂの電圧よりも高くなる。その結果、電解質層２２において陽イオン（例えば水素イオンやリチウムイオン）が発生して還元発色層２３に移動すると共に、電子が酸化発色層２１から外部電源を介して還元発色層２３に移動する。よって、還元発色層２３が還元反応により発色すると共に、酸化発色層２１が酸化反応により発色し、エレクトロクロミック層２０は着色状態となる。
【００５３】
着色状態のエレクトロクロミック層２０への電圧の印加を停止した場合、電解質層２２を電子は通過できないので、エレクトロクロミック層２０の状態は着色状態のままに維持される。
【００５４】
一方、調光素子を外部電源に接続し、エレクトロクロミック層２０に逆電圧を印加すると、第１透明導電膜１２Ａの電圧が第２透明導電膜１２Ｂの電圧よりも低くなる。その結果、陽イオンが還元発色層２３から電解質層２２に移動すると共に、電子が還元発色層２３から外部電源を介して酸化発色層２１に移動する。これにより、酸化発色層２１の発色および還元発色層２３の発色が解消され、エレクトロクロミック層２０は透明状態となる。
【００５５】
ところで、調光素子の製造では、詳しくは後述するが、第１積層基板１０Ａや第２積層基板１０Ｂが３５０℃以上の温度に加熱される。本実施形態によれば、第１積層基板１０Ａや第２積層基板１０Ｂに図１に示す積層基板１０が用いられるため、加熱後にも導電性の低下を抑制できる。よって、調光素子の大型化、高速スイッチング化が可能である。
【００５６】
図３は、一実施形態によるエレクトロクロミック調光素子の製造方法のフローチャートを示す図である。まず、第１ガラス基板及び第２ガラス基板を用意する。続いて、第１ガラス基板上に第１透明導電膜を形成し（Ｓ１）、第１透明導電膜上に酸化発色層を形成し（Ｓ３）、酸化発色層上に電解質層を形成する（Ｓ５）。また、第２ガラス基板上に第２透明導電膜を形成し（Ｓ２）、第２透明導電膜上に還元発色層を形成し（Ｓ４）、還元発色層上に電解質層を形成する（Ｓ６）。第１透明導電膜および第２透明導電膜は、異なる膜でも構わないが、後の工程で３５０℃以上の温度に加熱されるものとしては波長１．３μｍにおける屈折率が０．４よりも小さく、かつ波長１．３μｍにおける消衰係数が０．４よりも大きい酸化インジウム膜を設ける。第１透明導電膜および第２透明導電膜の形成方法はスパッタリング等の公知の方法を適用することが出来る。酸化発色層及び還元発色層の形成方法としてはスパッタリング法、蒸着法、ウェット法等が挙げられる。本実施形態では、酸化発色層および還元発色層のうち少なくともどちらかの層を形成する過程において３５０℃以上の加熱工程を実施する。尚、本実施形態では、電解質層を、酸化発色層及び還元発色層の両方の層上に形成したが、いずれか一方の層上にのみ形成しても構わない。電解質層を形成した後、電解質層、酸化発色層および還元発色層を間に挟んで、第１ガラス基板及び第２ガラス基板を接合する（Ｓ８）。その後、電極層の形成や封止（Ｓ９）を行い、エレクトロクロミック調光素子を製造する。
【実施例】
【００５７】
例１〜例５が実施例、例６〜例１１が比較例である。例１〜例１１では、ガラス基板のガラスとして、ガラスＡ、ガラスＢのいずれかを使用した。ガラスＡの各成分の含有量は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が６６ｍｏｌ％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が１１ｍｏｌ％、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が８ｍｏｌ％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が５ｍｏｌ％、酸化カルシウム（ＣａＯ）が５ｍｏｌ％、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）が５ｍｏｌ％であった。ガラスＢの各成分の含有量は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）が７１ｍｏｌ％、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が１ｍｏｌ％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が７ｍｏｌ％、酸化カルシウム（ＣａＯ）が８ｍｏｌ％、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）が１３ｍｏｌ％であった。
【００５８】
（例１〜例６、例１０〜１１の積層基板の製造方法）
３００℃に加熱したガラス基板上にスパッタリング法によりＳｎＯ２を１０ｗｔ％含有したＩＴＯターゲットを用いてＩＴＯ膜（透明導電膜）を１５０ｎｍ成膜した。使用した装置はロードロック機構を備えたインライン型であり、成膜はＡｒとＯ２の両方のガスを用いてＤＣ放電で成膜した。この時、全ガスに占めるＯ２ガス量としては、最低抵抗が得られた１ｖｏｌ％よりも少ない０．５ｖｏｌ％とした。続けて、Ｔａ２Ｏ５を５ｗｔ％含有したＳｎＯ２ターゲットを用いてＴａ含有酸化スズ膜を表１に記載の膜厚でそれぞれ作成した。
【００５９】
（例７〜例８の積層基板の製造方法）
３００℃に加熱したガラス基板上にスパッタリング法によりＳｎＯ２を１０ｗｔ％含有したＩＴＯターゲットを用いてＩＴＯ膜を１５０ｎｍ成膜した。使用した装置はロードロック機構を備えたインライン型であり、成膜はＡｒとＯ２の両方のガスを用いてＤＣ放電で成膜した。この時、全ガスに占めるＯ２ガス量としては、最低抵抗が得られる１ｖｏｌ％とした。続けて、Ｔａ２Ｏ５を５ｗｔ％含有したＳｎＯ２ターゲットを用いてＴａ含有酸化スズ膜を表１に記載の膜厚でそれぞれ作成した。
【００６０】
（例９の積層基板の製造方法）
３００℃に加熱したガラス基板上にスパッタリング法によりＳｉＯ２ターゲットを用いて、Ａｒ１００％のガスを用いて、ＲＦ放電によってＳｉＯ２膜を３０ｎｍ成膜した。続けて例１から６及び例１０〜１２と同様の製造方法により、ＳｉＯ２膜上にＩＴＯ膜を１５０ｎｍ成膜した。続けて、Ｔａ２Ｏ５を５ｗｔ％含有したＳｎＯ２ターゲットを用いてＴａ含有酸化スズ膜を表１に記載の膜厚でそれぞれ作成した。
【００６１】
（膜厚測定）
膜厚は、触針式段差計（Ｖｅｅｃｏ社製、ＤＥＫＴＡＫ１５０）にて測定した。
【００６２】
（抵抗評価）
シート抵抗は、４端針プローブの抵抗測定計（三菱油化社製、Ｌｏｒｅｓｔａ）にて測定した。
【００６３】
（光学特性評価）
透過率は、日本分光社製の絶対反射率測定器JASCOARM-500Nにて測定し、波長３５０〜８００ｎｍにおける平均透過率とした。
【００６４】
屈折率ｎや消衰係数ｋを求めるために、Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ 社製の分光エリプソＭ−２０００ＤＩにて光の偏光状態をあらわすＰｓｉ（Ψ）とＤｅｌｔａ（Δ）の２つの値を測定した。このエリプソメトリーで求めた値と波長３５０〜１７００ｎｍにおける透過率データより、フレネルの係数やスネルの法則などの光理論に基づいた光学モデルによって解析できる解析ソフトＷＶＡＳＥ３２を用いてｎおよびｋを求めた。
【００６５】
（加熱処理）
エレクトロクロミック層を積層してからは透明導電膜のシート抵抗値測定が困難なため、透明導電膜の耐熱性を評価するため、ＵＬＶＡＣ社製の赤外線ランプ加熱装置ＲＴＰ−６にて、表１に記載の加熱温度に加熱し、抵抗値の変化を確認した。耐熱性評価の際の加熱雰囲気は、大気雰囲気とした。
【００６６】
【表１】
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表１から明らかなように、例１〜例５によれば、加熱前に屈折率ｎが４よりも小さく且つ消衰係数ｋが４よりも大きいＩＴＯ膜がガラス基板上に直接に形成されており、ＴＴＯ膜の膜厚が３５ｎｍよりも大きいので、加熱後も透明導電膜のシート抵抗が１３Ω以下であった。また、例１〜例４によれば、ＴＴＯ膜の膜厚が１５０ｎｍ以下であるので、加熱前の透明導電膜の透過率が８０％以上であった。
【００６７】
一方、例６によれば、ＴＴＯ膜の膜厚が３５ｍｍ以下であるので、加熱後に透明導電膜のシート抵抗が大きかった。また、例７によれば加熱前に屈折率ｎが４以上であり且つ消衰係数ｋが４以下であるＩＴＯ膜がガラス基板上に直接に形成されているので、さらに、例８によれば、加熱前に屈折率ｎが４以上であるＩＴＯ膜がガラス基板上に直接に形成されているので、加熱後に透明導電膜のシート抵抗が大きかった。また、例９〜１１によれば、ガラス基板のガラスとして、アルカリ金属酸化物の含有量が１２ｍｏｌ％を超えるものが用いられており、熱膨張係数が大きいガラス基板の熱収縮の影響を受け、加熱後に透明導電膜のシート抵抗が大きかった。
【００６８】
以上、エレクトロクロミック調光素子用の積層基板の実施形態などについて説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  積層基板
１１  ガラス基板
１２  透明導電膜
１３  酸化インジウム膜
１４  酸化スズ膜
１０Ａ  第１積層基板
１１Ａ  第１ガラス基板
１２Ａ  第１透明導電膜
１０Ｂ  第２積層基板
１１Ｂ  第２ガラス基板
１２Ｂ  第２透明導電膜
２０  エレクトロクロミック層
２１  酸化発色層
２２  電解質層
２３  還元発色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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