(57)【要約】【課題】紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備える調光材料、調光部材、及び、調光部材の製造方法を提供する。【解決手段】調光部材１は、基体２と、基体２の一面上に形成された薄膜３と、を備えている。薄膜３は、酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている。薄膜３には、銀（銀粒子または銀イオン）４が吸着されている。銀４は、銀（Ａｇ）と酸化チタンのチタン（Ｔｉ）との原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１となるように、薄膜３に吸着されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀が吸着された酸化チタンを備える調光材料であって、
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１である、ことを特徴とする調光材料。
【請求項２】
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．０２である、ことを特徴とする請求項１に記載の調光材料。
【請求項３】
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０２より大きい、ことを特徴とする請求項１に記載の調光材料。
【請求項４】
基体の一面上に、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調光材料から構成された薄膜が形成されている、ことを特徴とする調光部材。
【請求項５】
基体の一面上に、金属を吸着していない酸化チタン、または、酸素の還元力を向上可能な金属が吸着された酸化チタンから構成された第１の層と、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の調光材料から構成された第２の層と、を備える薄膜が形成されている、ことを特徴とする調光部材。
【請求項６】
前記酸素の還元力を向上可能な金属は、白金、ロジウム、または、パラジウムである、ことを特徴とする請求項５に記載の調光部材。
【請求項７】
前記第１の層は、白金が吸着された酸化チタンから構成されており、
前記白金と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ｐｔ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１である、ことを特徴とする請求項６に記載の調光部材。
【請求項８】
前記薄膜を覆う被覆層が形成されている、ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の調光部材。
【請求項９】
溶媒に酸化チタン粉末を加え、該酸化チタン粉末が分散された分散液を作製する分散液作製工程と、
前記分散液作製工程により作製された分散液中に、銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．０１〜０．１となるように、銀粒子または銀イオンを加えて塗工液を調合する塗工液調合工程と、
前記塗工液調合工程により調合された塗工液を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程により塗布された塗工液を乾燥する乾燥工程と、
を備える、ことを特徴とする調光部材の製造方法。
【請求項１０】
前記塗工液調合工程では、前記分散液中に銀イオンを加える、ことを特徴とする請求項９に記載の調光部材の製造方法。
【請求項１１】
前記塗工液調合工程では、前記酸化チタン粉末を高分散な状態にして、前記分散液中に銀イオンを加える、ことを特徴とする請求項１０に記載の調光部材の製造方法。
【請求項１２】
前記分散液作製工程では、前記分散液に無機添加剤あるいは有機無機ハイブリッド添加剤を加える、ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の調光部材の製造方法。
【請求項１３】
白金イオンを含む化合物が溶解された酸と酸化チタン粉末とを、白金とチタンとの原子比が所定の割合となるように溶媒に加えて調製する調製工程と、
前記調製工程で調製された溶媒に紫外光を照射して白金を光触媒還元析出させ、白金を含む酸化チタンゾルを作製するゾル作製工程と、
前記ゾル作製工程により作製された白金を含む酸化チタンゾルを塗布するゾル塗布工程と、
前記ゾル塗布工程により塗布された白金を含む酸化チタンゾルを乾燥、水洗する乾燥・水洗工程と、
を、さらに備える、ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の調光部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光材料、調光部材、及び、調光部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、住宅デザインの多様化が進み、住宅建材に様々な機能や特性が求められている。例えば、住宅の窓材では、採光を目的とした天井への窓や、デザイン性を重視した吹き抜け空間上部への丸形の窓等が設置されており、これらは窓表面の清掃が行いにくいことから、酸化チタン光触媒のようなセルフクリーニング特性を備えることが求められている。また、カーテン等のインテリア材料の高級化に伴って、窓材に紫外線遮断（吸収）特性を備えさせ、高級室内装飾品の色褪せを防ぐことが求められている。
【０００３】
また、曇天や雨天時においては、なるべく多くの野外光を室内に取り込むことが求められるが、晴天時、特に、西日が強く当たるような環境下においては、住環境の快適性や室内装飾品の日焼け防止のため、野外光を室内に取り込む窓材にある程度の遮光性が求められることもある。このように、窓材は、単に野外光を高いレベルで透過すればよいわけではなく、その環境に応じて透光性（遮光性）を調整でき、さらに透光性（遮光性）を野外光の光量（強さ）に応じて自発的かつ可逆的に変化させるようなフォトクロミック特性を備えることが求められている。
【０００４】
例えば、特許文献１、２には、紫外線吸収性能を有し、セルフクリーニング性能を有する光触媒材の代表的な素材である酸化チタンに、鉄、クロム、マンガン等の金属類をドープすることにより、フォトクロミック特性を示す酸化チタン系フォトクロミック材料が開示されている。また、特許文献３、４には、アナターゼ型酸化チタンに銀微粒子を担持させた材料が、照射された光の波長に応じて色を可逆的に変更できることが開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１３２８１１号公報
【特許文献２】国際公開第８９／１２０８４号パンフレット
【特許文献３】特開２００４−１８５４９号公報
【特許文献４】特開２００４−１９８４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１、２の酸化チタン系フォトクロミック材料では、光触媒機能によってもたらされるセルフクリーニング特性が著しく低下してしまうという問題がある。また、特許文献３、４は、紫外光照射による着色と可視光照射による波長選択的な脱色とを利用した画像処理に関する発明であり、これらに記載の材料が太陽光の有無や太陽光の強さに応じて自発的かつ可逆的に変化するフォトクロミック特性を示すものではない。このため、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備える調光材料が求められている。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備える調光材料、調光部材、及び、調光部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる調光材料は、
銀が吸着された酸化チタンを備える調光材料であって、
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１である、ことを特徴とする。
【０００８】
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）は、例えば、０．０１〜０．０２である。
前記銀と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）は、例えば、０．０２より大きい。
【０００９】
本発明の第２の観点にかかる調光部材は、
基体の一面上に、本発明の第１の観点にかかる調光材料から構成された薄膜が形成されている、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の観点にかかる調光部材は、
基体の一面上に、金属を吸着していない酸化チタン、または、酸素の還元力を向上可能な金属が吸着された酸化チタンから構成された第１の層と、本発明の第１の観点にかかる調光材料から構成された第２の層と、を備える薄膜が形成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
前記酸素の還元力を向上可能な金属は、例えば、白金、ロジウム、パラジウムである。
前記第１の層は、例えば、白金が吸着された酸化チタンから構成されている。この場合、前記白金と前記酸化チタンのチタンとの原子比（Ｐｔ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１である、ことが好ましい。
前記薄膜を覆う被覆層が形成されていてもよい。
【００１２】
本発明の第４の観点にかかる調光部材の製造方法は、
溶媒に酸化チタン粉末を加え、該酸化チタン粉末が分散された分散液を作製する分散液作製工程と、
前記分散液作製工程により作製された分散液中に、銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．０１〜０．１となるように、銀粒子または銀イオンを加えて塗工液を調合する塗工液調合工程と、
前記塗工液調合工程により調合された塗工液を塗布する塗布工程と、
前記塗布工程により塗布された塗工液を乾燥する乾燥工程と、
を備える、ことを特徴とする。
【００１３】
前記塗工液調合工程では、例えば、前記分散液中に銀イオンを加える。
前記塗工液調合工程では、例えば、前記酸化チタン粉末を高分散な状態にして、前記分散液中に銀イオンを加える。
前記分散液作製工程では、例えば、前記分散液に無機添加剤あるいは有機無機ハイブリッド添加剤を加える。
【００１４】
白金イオンを含む化合物が溶解された酸と酸化チタン粉末とを、白金とチタンとの原子比が所定の割合となるように溶媒に加えて調製する調製工程と、
前記調製工程で調製された溶媒に紫外光を照射して白金を光触媒還元析出させ、白金を含む酸化チタンゾルを作製するゾル作製工程と、
前記ゾル作製工程により作製された白金を含む酸化チタンゾルを塗布するゾル塗布工程と、
前記ゾル塗布工程により塗布された白金を含む酸化チタンゾルを乾燥、水洗する乾燥・水洗工程と、
を、さらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備える調光部材等を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の調光材料、調光部材、及び、調光部材の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態では、調光部材が窓材の場合を例に本発明を説明する。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態の調光部材の構成を示す図である。図１に示すように、調光部材１は、基体２と、本発明の調光材料から構成された薄膜３と、を備えている。
【００１８】
基体２は、光透過性の良好な材料、例えば、ガラスから構成されている。この基体２は、光透過性の良好な材料から構成されていればよく、例えば、無機物、金属、プラスチック等から構成されていてもよい。基体２は、例えば、平板状に形成されている。
【００１９】
薄膜３は、基体２の一面上に形成されている。薄膜３は、酸化チタン（ＴｉＯ２）の薄膜から構成されている。本実施の形態では、薄膜３は、図１に示すように、酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている。
【００２０】
薄膜３には、図１に示すように、銀（銀粒子（Ａｇ）または銀イオン（Ａｇ＋））４が吸着されている。銀４は、銀（Ａｇ）と酸化チタンのチタン（Ｔｉ）との原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１となるように、薄膜３に吸着されている。かかる範囲にすることにより、調光部材１は、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備えることができるためである。
【００２１】
ここで、本発明のフォトクロミック特性とは、太陽光の強さ（光量変化）に応じて、その特性が自発的かつ可逆的に変化する特性をいう。このため、本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、太陽光照射前の暗所で着色せず、太陽光照射時にその光量に応じて着色し、着色後の暗所下で脱色する特性を有することが必要である。本発明者は、薄膜３中の銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、フォトクロミック特性と極めて重要な関係を有し、Ａｇ／Ｔｉを所定範囲内とすることにより、調光部材１がフォトクロミック特性を備えることを見出した。以下、フォトクロミック特性について、（１）初期色合い特性、（２）太陽光照射時の着色特性、（３）太陽光照射時の着色現象の光量依存性、及び、（４）暗所下での脱色速度と、Ａｇ／Ｔｉとの関係について説明する。
【００２２】
なお、太陽光には、紫外線及び可視光線が一定の割合で含まれており、昼夜を問わず、その割合はほとんど変化することなく、その強度のみが変化すると考えられる。また、晴天と曇天、雨天などの気象条件の違いによる日照の変化も同様に、その強度のみが変化すると考えられる。太陽光がもたらす波長３６５ｎｍの紫外光の強度の変化を測定したところ、晴天時の紫外光は最大５ｍＷ／ｃｍ２を超え（例えば、６ｍＷ／ｃｍ２）、曇天時で１〜２ｍＷ／ｃｍ２程度、雨天時で０．５ｍＷ／ｃｍ２程度であった。
【００２３】
また、特許文献３及び特許文献４にて開示された、アナターゼ型酸化チタンに銀微粒子を担持させたフォトクロミック材料では、紫外光照射によって着色し、可視光照射によって脱色する。一方、本発明においては、太陽光が照射されると、紫外光による着色現象と可視光による脱色現象の２つの現象が同時に（動的平衡状態として）生じる。本発明のフォトクロミック特性とは、太陽光の強さ（光量変化）に応じて、その特性が自発的かつ可逆的に変化する特性であり、特許文献３及び特許文献４のフォトクロミック特性とは相違する。
【００２４】
（１）初期色合い特性
本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、太陽光照射前の暗所で着色しない（着色しにくい）ことが必要である。このため、薄膜３に含まれる銀（銀イオン）４の量を変化させた複数の調光部材１のサンプルを作成し、暗所下でその薄膜の色合い（初期色合い特性）を評価した。初期色合い特性の評価は、銀（銀イオン）４が吸着されていない薄膜を基準とした時の波長４５０ｎｍにおける吸光度差（ΔＡＢＳ）にて行った。このため、ΔＡＢＳの値が小さいほど本発明のフォトクロミック特性を発現するのに適している。結果を図２に示す。
【００２５】
図２に示すように、銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．１以下であれば、ΔＡＢＳの値が小さくなる。一方、Ａｇ／Ｔｉが０．１より大きいと、ΔＡＢＳの値が大きくなる。これは、Ａｇ／Ｔｉが０．１より大きいと、サンプルを暗所下に静置した場合であっても、一部の銀イオン（Ａｇ＋）が自然に銀粒子（Ａｇ）に還元され、やや黒色に着色するためであると考えられる。なお、銀粒子（Ａｇ）は、暗所下では自然に酸化され、再び無色な銀イオン（Ａｇ＋）に戻る。このため、サンプルの着色は、銀の酸化及び還元の２つの反応の動的平衡状態によって決まる。このサンプルの着色は、暗所雰囲気の酸素分圧やＡｇ／Ｔｉ比によって支配されるが、本発明の調光部材１が用いられる分野では酸素分圧がほぼ一定であることから、ほぼＡｇ／Ｔｉ比によって決定される。このため、Ａｇ／Ｔｉを０．１以下とすることにより、太陽光照射前の暗所で着色しない初期色合い特性を有する。
【００２６】
（２）太陽光照射時の着色特性
本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、太陽光照射時に着色する着色特性を有することが必要である。このため、薄膜３に含まれる銀（銀イオン）４の量を変化させた複数の調光部材１のサンプルを作成し、作成したサンプルを快晴に相当する、紫外光強度＝６．０ｍＷ／ｃｍ２の人工太陽灯光源下に２時間曝したときの色合いの変化（太陽光照射時の着色特性）を評価した。太陽光照射時の着色特性の評価は、人工太陽光照射前の薄膜を基準とした時の波長４５０ｎｍにおける吸光度差（ΔＡＢＳ）にて行った。結果を図３に示す。
【００２７】
図３に示すように、Ａｇ／Ｔｉが大きくなるほど、ΔＡＢＳの値が大きくなる。ただし、前述の初期色合い特性で説明したように、Ａｇ／Ｔｉが大きいと太陽光照射前にサンプルが着色していることから、太陽光照射前後での色合いの変化が分かりにくい。このため、Ａｇ／Ｔｉを０．０１〜０．２にすることが、本発明のフォトクロミック特性を発現するのに適している。
【００２８】
（３）太陽光照射時の着色現象の光量依存性
本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、太陽光照射時にその光量（０．５ｍＷ／ｃｍ２〜６．０ｍＷ／ｃｍ２）に応じて着色光量依存性を有することが必要である。このため、薄膜３に含まれる銀（銀イオン）４の量を変化させた複数の調光部材１のサンプルを作成し、作成したサンプルを紫外光強度が０．５ｍＷ／ｃｍ２、２．０ｍＷ／ｃｍ２、及び、６．０ｍＷ／ｃｍ２の人工太陽灯光源下に２時間曝したときの色合いの変化（光量依存性）を評価した。結果を図４に示す。
【００２９】
図４に示すように、Ａｇ／Ｔｉが０．０１より小さくなると、色合いの変化の絶対量が少なすぎるため、色合い変化による光量依存性がわかりにくくなってしまう。一方、Ａｇ／Ｔｉが０．２以上になると、色合いの変化は生じるが、その変化に光量依存性が認められない。このため、Ａｇ／Ｔｉを０．０１〜０．１にすることが、本発明のフォトクロミック特性を発現するのに適している。
【００３０】
特に、強い太陽光下での高感度の着色を強調したい場合は、Ａｇ／Ｔｉを０．０１〜０．０２にすることが好ましい。また、弱い太陽光に対しても高感度で着色させたい場合は、Ａｇ／Ｔｉを０．０２より大きくすることが好ましい。
【００３１】
なお、光量依存性の発現にＡｇ／Ｔｉが依存するのは、太陽光に含まれる紫外線による着色現象と、太陽光に含まれる可視光線による脱色現象とが動的平衡状態にあるためと考えられる。
【００３２】
（４）暗所下での脱色速度
本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、着色後の暗所下で脱色することが必要である。このため、前述の太陽光照射時の着色現象の光量依存性で紫外光強度が０．５ｍＷ／ｃｍ２、２．０ｍＷ／ｃｍ２、及び、６．０ｍＷ／ｃｍ２の人工太陽灯光源下に２時間曝して着色させたサンプルを、暗所下に静置したときの脱色速度を測定した。結果を図５に示す。
【００３３】
ここで、窓材等に用いられる調光部材１における暗所下での脱色では、太陽光で着色された調光部材１が、翌日の日の出までに退色が完了していればよいことから、退色が１２〜１５時間程度で完了すればよい。従って、退色時間（図４に示す色合い変化量／図５に示す退色速度）が１５時間以下となるＡｇ／Ｔｉであれば、本発明のフォトクロミック特性を発現するのに適している。退色時間を計算したところ、Ａｇ／Ｔｉを０．１以下にすることが、本発明のフォトクロミック特性を発現するのに適している。
【００３４】
これらの結果を図６の表に示す。図６に示すように、調光部材１が本発明のフォトクロミック特性を備えるためには、銀４が、銀と酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．０１〜０．１となるように、薄膜３に吸着されていればよいことが分かる。
【００３５】
また、このフォトクロミック特性を備える調光部材１の３００〜４００ｎｍの吸光スペクトルを、分光光度計Ｖ−６７０（日本分光（株）社製）を用いて調べた。この結果、Ａｇ／Ｔｉが０．０１〜０．１の範囲内で調整した調光部材１は特に３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲の吸光スペクトルに差違がないことが確認できた。このため、調光部材１は、Ａｇを添加しても紫外線吸収特性が低下しないことが確認できた。
【００３６】
次に、このフォトクロミック特性を備える調光部材１にメチレンブルー色素を吸着させ、人工太陽照明灯（紫外光量＝３ｍＷ／ｃｍ２）下での色素の分解速度を、分光光度計Ｖ−６７０（日本分光（株）社製）を用いて調べた。この結果、Ａｇ／Ｔｉが０．０１〜０．１の範囲内で調整した調光材料１の光触媒活性は、Ａｇ未担持の薄膜の光触媒活性とほとんど変わらないことが確認できた。このため、調光部材１は、セルフクリーニング特性も兼ね備えていることが確認できた。
【００３７】
加えて、このフォトクロミック特性を備える調光部材１に人工太陽照明灯（紫外光量＝１ｍＷ／ｃｍ２）を照射したときの表面濡れ性の変化を追跡した。この結果、Ａｇ／Ｔｉが０．０１〜０．１の範囲内で調整した調光材料１は、Ａｇ未担持の薄膜と同様に６時間以内に水接触角が１０度未満まで低下し、全て超親水性を示すことが確認できた。
【００３８】
以上説明したように、薄膜３の銀と酸化チタンのチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）を０．０１〜０．１とすることにより、調光部材１は、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備えることができる。
【００３９】
次に、以上のように構成された調光部材１の製造方法について説明する。
【００４０】
まず、所定の溶媒、例えば、水に所定量の酸化チタン粉末を加え、酸化チタン粉末が分散された分散液を作製する。なお、溶媒は、水の他、メタノール、エタノールのような非水系の溶媒であってもよい。また、酸化チタンの分散性を向上させるために、硝酸などによって酸性雰囲気下に調整してもよい。次に、作製した分散液中に、銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．０１〜０．１となるように、銀（銀粒子または銀イオン）を加える。そして、所定時間、例えば、６時間程度静置することにより塗工液が調合される。
【００４１】
ここで、酸化チタン粉末が分散された分散液中に、銀イオン（Ａｇ＋）を含む硝酸銀、硫酸銀等を加えて塗工液を調合することが好ましい。銀粒子（Ａｇ）を加えて塗工液を調合すると、製造された調光部材１を使用する前に、全ての銀粒子（Ａｇ）を予め酸化（Ａｇ→Ａｇ＋）して無色化することが必要となるからである。また、後から銀粒子を表面に析出する場合には、銀粒子を表面に析出させると、形成された薄膜３の酸化チタン表面での銀の濃度が局所的に高濃度になってしまい、製造された調光部材１の退色速度が極めて遅くなってしまうためである。本実施の形態では、作製した分散液中に所定量の硝酸銀を加えて塗工液を調合した。
【００４２】
また、高Ｈｚな膜質の酸化チタン膜を成膜する場合は、塗工液中の酸化チタン粉末を、予めある程度凝集させることが一般的に用いられているが、酸化チタン粉末と硝酸銀（Ａｇ＋）とを混合する段階では、酸化チタン粉末を高分散な状態にしておくことが好ましい。この段階で酸化チタン粉末が凝集していると、形成された薄膜３の酸化チタン表面での銀濃度が局所的に高濃度になってしまい、退色速度が極めて遅くなってしまうためである。
【００４３】
次に、基体２を用意し、用意した基体２の一面上に、調合した塗工液を塗布する。塗工液の塗布では、一般的な塗布手段、例えば、スピンコーティング法を用いて、基体２の一面上に塗工液を塗布する。そして、例えば、加熱処理を施して、塗布された塗工液を乾燥させることにより、調光部材１が製造される。
【００４４】
このように、本実施の形態では、酸化チタン粉末が分散された分散液中に銀イオン（Ａｇ＋）を加えて塗工液を調合し、これを基体２に塗布、乾燥することにより調光部材１を製造しているので、調光部材１の製造が容易になる。また、加熱処理により、酸化チタンからなる薄膜３を焼結させ、強固な薄膜に改質させることができる。さらに、塗工液中の銀の量を定めれば、薄膜３中の銀の量を定めることができるので、薄膜３中に含まれる銀の量を容易に制御することができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、薄膜３の銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）を０．０１〜０．１としているので、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性、及び、フォトクロミック特性を備える調光部材１を提供することができる。
【００４６】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、調光部材１の薄膜３が、銀４が吸着された酸化チタン（ＴｉＯ２）から構成されている場合（単層）を例に本発明を説明した。第２の実施の形態では、調光部材１の薄膜３が、銀４が吸着された酸化チタン（ＴｉＯ２）から構成された層を含む２層構造である点が第１の実施の形態と異なっている。以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお、第１の実施の形態と同一の部材については同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００４７】
図７に第２の実施の形態の調光部材１の構成を示す。図７に示すように、調光部材１の薄膜３は、基体２の一面上に形成された第１の層３ａと、第１の層３ａ上に形成された第２の層３ｂと、を備えている。
【００４８】
第１の層３ａは、金属を吸着していない酸化チタン、または、酸素の還元力を向上可能な金属が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている。第１の層３ａをこれらの酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成することにより、後述するように、銀の酸化サイトと、空気（酸素）の還元サイトとを分離することができ、脱色速度を向上させることができる。
【００４９】
酸素の還元力を向上可能な金属としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）等が挙げられる。本実施の形態では、白金５が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている。白金５は、白金（Ｐｔ）と酸化チタンのチタン（Ｔｉ）との原子比（Ｐｔ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１となるように、第１の層３ａに吸着されている。かかる範囲とすることにより、酸素の還元力を大きく向上させることができるためである。
【００５０】
第２の層３ｂは、第１の実施の形態の薄膜３と同様に、銀（Ａｇ）と酸化チタンのチタン（Ｔｉ）との原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が、０．０１〜０．１となるように、銀が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている。
【００５１】
このように、本実施の形態では、薄膜３を第１の層３ａと第２の層３ｂとの２層積層構造にしているので、薄膜３における、銀の酸化サイトと、空気（酸素）の還元サイトとを分離することができる。このため、電子の流れを整流することができる。具体的には、第２の層３ｂに吸着された銀（Ａｇ）ナノ粒子が酸化分解を受けてＡｇ＋イオンに変化する際に放出される電子は、薄膜３の酸化チタンの導電帯に移り、導電帯内を拡散して薄膜３の別の反応サイトまで移動し、空気中の酸素を還元すると考えられる。すなわち、酸化チタンを触媒とした銀（Ａｇ）ナノ粒子の間接的な酸化反応が起こると考えられる。この結果、銀の酸化反応に伴う消色反応（脱色速度）が向上し、退色時間を短くすることができる。特に、第１の層３ａに、白金５が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜を用いると、酸素の還元力を大きく向上し、脱色速度を向上させることができる。
【００５２】
なお、酸化チタンに吸着したＡｇ＋イオン濃度（Ａｇ／Ｔｉ）が高いと空気中の酸素の還元と同時に、Ａｇ＋イオンの光還元に伴う銀（Ａｇ）ナノ粒子の生成反応（銀ナノ粒子の酸化分解反応の逆反応）が生じてしまうことから、脱色速度を向上させることはできない。
【００５３】
次に、薄膜３を第１の層３ａと第２の層３ｂとの２層積層構造とした効果を確認するため、（１）薄膜３が銀が吸着された酸化チタンからなる場合（Ａｇ＋ＴｉＯ２：１層）、（２）第１の層３ａが金属を吸着していない酸化チタン、第２の層３ｂが銀が吸着された酸化チタンからなる場合（Ａｇ＋ＴｉＯ２／ＴｉＯ２：２層）、（３）第１の層３ａが白金が吸着された酸化チタン、第２の層３ｂが銀が吸着された酸化チタンからなる場合（Ａｇ＋ＴｉＯ２／Ｐｔ＋ＴｉＯ２：２層）の３つの場合について、調光部材１の脱色挙動を評価した。
【００５４】
具体的には、各サンプルに５ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を３分間照射して着色させ、着色したサンプルをＵＶカットした蛍光灯下（光子数＝１００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ）に静置して、調光部材１の脱色挙動を評価した。なお、ＵＶカットした蛍光灯下に静置（可視光照射）したのは、、銀ナノ粒子が励起し、酸化分解反応が迅速に進むためである。脱色挙動の評価は、ＵＶ光照射前の薄膜を基準とした時の波長４５０ｎｍにおける吸光度差（ΔＡＢＳ）にて行った。結果を図８に示す。
【００５５】
図８に示すように、１層構造（第１の実施の形態の構成）の場合、完全に脱色するのに可視光照射下で数時間かかる。第１の層３ａが金属を吸着していない酸化チタンの２層構造の場合、その脱色速度は、１層構造の場合の２．４倍に向上し、可視光照射下、約２時間で完全に脱色させることができる。このように、薄膜３を第１の層３ａと第２の層３ｂとの２層積層構造にすることにより、銀の酸化反応に伴う脱色速度が向上し、退色時間が短くなることが確認できた。
【００５６】
また、第１の層３ａが白金が吸着された酸化チタンの２層構造の場合、その脱色速度は、１層構造の場合の４４倍、第１の層３ａが金属を吸着していない酸化チタンの２層構造の場合の１８倍に向上し、可視光照射下、１０分弱で完全に脱色させることができる。このように、第１の層３ａに、白金５が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜を用いることにより、脱色速度がさらに向上し、退色時間をさらに短くなることが確認できた。
【００５７】
また、第１の層３ａが金属を吸着していない酸化チタンの２層構造の場合、および、第１の層３ａが白金が吸着された酸化チタンの２層構造の場合について、第１に実施の形態と同様に、初期色合い特性、太陽光照射時の着色特性、太陽光照射時の着色現象の光量依存性、紫外線吸収特性、セルフクリーニング特性について確認したところ、問題ないことが確認できた。これは、薄膜３には、銀とチタンとの原子比（Ａｇ／Ｔｉ）が０．０１〜０．１となるように、銀が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成された第１の層３ａを備えているためである。
【００５８】
次に、第１の層３ａに白金が吸着された酸化チタンを用いた、本実施の形態の調光部材１の製造方法について説明する。
【００５９】
まず、白金イオン（Ｐｔ＋）を含む化合物、例えば、Ｎａ２（ＰｔＣｌ６）を少量の酸、例えば、塩酸（ＨＣｌ）に溶解する。なお、塩酸を少し加熱してＮａ２（ＰｔＣｌ６）を溶解することが好ましい。次に、酸化チタン（ＴｉＯ２）粉末０．５ｇに対して白金を１ｗｔ％担持するように、所定の溶媒、例えば、水・エタノール（１：１）溶液中に調製する。続いて、調製された水・エタノール溶液に紫外光を照射して、白金を光触媒還元析出させ、白金を含む酸化チタンゾル（Ｐｔ−ＴｉＯ２ゾル）を作製する。
【００６０】
次に、基体２を用意し、用意した基体２の一面上に、作製された酸化チタンゾル（塗工液）を塗布する。塗工液の塗布では、一般的な塗布手段、例えば、スピンコーティング法を用いて、基体２の一面上に塗工液を塗布する。そして、加熱処理、例えば、３００℃で焼成し、よく水洗した。これにより、基体２上に第１の層３ａが形成される。
【００６１】
続いて、第１の実施の形態の調光部材１の製造方法と同様の手順で、第１の層３ａ上に、銀が吸着された酸化チタンからなる第２の層３ｂを形成する。これにより、本実施の形態の調光部材１が製造される。
【００６２】
また、第１の層３ａに金属が吸着されていない酸化チタンを用いた場合の調光部材１では、一般的な塗布手段、例えば、スピンコーティング法を用いて、基体２の一面上に市販の光触媒塗工液を塗工し、加熱処理、例えば、３００℃で焼成し、よく水洗することにより、基体２上に第１の層３ａが形成される。この第１の層３ａ上に、第１の実施の形態の調光部材１の製造方法と同様の手順で、銀が吸着された酸化チタンからなる第２の層３ｂを形成することにより、本実施の形態の調光部材１が製造される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、薄膜３を第１の層３ａと第２の層３ｂとの２層積層構造にしているので、銀の酸化反応に伴う消色反応（脱色速度）が向上し、退色時間を短くすることができる。
【００６４】
さらに、本実施の形態によれば、第１の層３ａに、白金５が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜を用いているので、酸素の還元力を大きく向上し、脱色速度をさらに向上させることができる。このため、退色時間をさらに短くすることができる。
【００６５】
なお、本発明は、上記の実施の形態に限られず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な他の実施の形態について説明する。
【００６６】
上記実施の形態では、基体２と薄膜３とからなる調光部材１の場合を例に本発明を説明したが、例えば、調光部材１の耐水性を向上させるため、薄膜３を覆う被覆層をさらに設けてもよい。この場合、被覆層には、光透過性が良好でセルフクリーニング特性を有する材料、例えば、酸化チタン等を用いることが好ましい。例えば、第１の実施の形態の調光部材１に酸化チタンからなる被覆層を設ける場合には、図９に示すように、銀４が吸着された酸化チタンからなる薄膜３を覆うように、薄膜３の表面を銀４が吸着されていない酸化チタンからなる被覆層６を設けることが好ましい。
【００６７】
第１の実施の形態では、調光部材１の製造方法において、溶媒に酸化チタン粉末を加え、酸化チタン粉末が分散された分散液を作製した場合を例に本発明を説明したが、例えば、図１０に示すように、酸化チタン、及び、銀イオンの耐水性を向上させるため、分散液に無機添加剤あるいは有機無機ハイブリッド添加剤を加え、酸化チタンを強い凝集力を有する無機添加剤あるいは有機無機ハイブリッド添加剤と混ぜ合わせ、この添加剤の凝集力で形成された薄膜３に高い耐水性を付与してもよい。この場合、薄膜３内に残留した有機物が薄膜３のフォトクロミック特性（特に、退色の応答性）を低下させるおそれがあることから、添加剤の有機成分を事前に除去しておくことが好ましい。
【００６８】
第２の実施の形態では、第１の層３ａに酸素の還元力を向上可能な金属が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成され、第２の層３ｂに銀が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されている場合を例に本発明を説明したが、例えば、第１の層３ａに銀が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成され、第２の層３ｂに酸素の還元力を向上可能な金属が吸着された酸化チタンからなる多孔質薄膜から構成されていてもよい。この場合にも、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
上記実施の形態では、フォトクロミック特性の太陽光照射時の着色特性における吸光度差（ΔＡＢＳ）とＡｇ／Ｔｉとの関係について説明したが、吸光度差（ΔＡＢＳ）は、薄膜３の厚みや薄膜３の濁度により調整することができる。図１１に、薄膜３の濁度を変えた場合の薄膜３の厚みと吸光度差（ΔＡＢＳ）との関係を示す。図１１に示すように、色合い変化は膜厚に比例して大きくなり、同じ膜厚であっても高Ｈｚであれば色合い変化を強調することができる。このため、色合い変化を強調するために、薄膜３を厚くしたり、薄膜３に高Ｈｚ（半透明）な膜質の材料を用いてもよい。
【００７０】
第１の実施の形態では、調光部材１の製造方法において、酸化チタン粉末が分散された分散液中に銀イオン（Ａｇ＋）を加えて塗工液を調合し、これを基体２に塗布、乾燥することにより調光部材１を製造した場合を例に本発明を説明したが、調光部材１の製造方法はこれに限定されるものではなく、例えば、酸化チタン薄膜が形成された基板を硝酸銀水溶液中に浸積させ、酸化チタン薄膜の表面に銀イオンを吸着させた後、余分な硝酸銀水溶液を純水で流し、乾燥させることにより調光部材１を製造してもよい。
【００７１】
上記実施の形態では、薄膜３が多孔質薄膜の場合を例に本発明を説明したが、例えば、接着剤樹脂等によりシート状に形成してもよい。この場合、薄膜３に十分な強度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の調光部材の構成を示す図である。
【図２】Ａｇ／Ｔｉと吸光度差との関係を示すグラフである。
【図３】照射時間と吸光度差との関係を示すグラフである。
【図４】Ａｇ／Ｔｉと吸光度差との関係を示すグラフである。
【図５】Ａｇ／Ｔｉと脱色速度との関係を示すグラフである。
【図６】Ａｇ／Ｔｉを変化させた場合の評価結果を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の調光部材の構成を示す図である。
【図８】吸光度差と時間との関係を示すグラフである。
【図９】他の実施の形態の調光部材の構成を示す図である。
【図１０】他の実施の形態の調光部材の構成を示す図である。
【図１１】薄膜の厚みと吸光度差との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１    調光部材
２    基体
３    薄膜
３ａ  第１の層
３ｂ  第２の層
４    銀
５    白金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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