JP2005181642A - Photochromic device and method for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光エネルギの照射によって光学特性が変化する記録媒体およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、フォトクロミック材料を使用したフォトクロミック素子およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a recording medium whose optical characteristics change when irradiated with light energy and a method for manufacturing the same, and more particularly to a photochromic element using a photochromic material and a method for manufacturing the same.
インターネットを利用して、目的の情報を容易に得ることができるようになって来た。この情報は、表示装置に表示されるのが通常であるが、ハードコピーとしては、印刷物の形態で使用されるのが一般的である。しかしながら、資源の有効利用の観点から、従来の紙への印刷から、繰り返し使用可能なハードコピーの使用が望まれている。 It has become possible to easily obtain the desired information using the Internet. This information is usually displayed on a display device, but is generally used in the form of a printed material as a hard copy. However, from the viewpoint of effective use of resources, it is desired to use a hard copy that can be used repeatedly from conventional printing on paper.
繰り返し使用可能な記録材料として、光を照射することにより、光学透過特性が変化する材料の使用が考えられるが、その1つとして、クロメン系フォトクロミック材料等の有機材料がある(例えば、特許文献1参照。)。このような、光照射により光学透過性が変化する材料が、繰り返し利用可能なハードコピーの材料として、有望であるが、上記のクロメン系フォトクロミック材料等の有機材料では、光を照射することにより数秒で不透明化し、暗所に放置すると数秒から数分で透明状態に戻るが、光を照射して不透明化した後で、安定した光学透過特性が得られないという問題点があった。
上記従来のフォトクロミック材料の問題点は本発明者等の上記発明によって解決をみたが、さらに、フォトクロミック材料を記録材として従来の紙の印刷物等の利便性に近づけるために、本発明は上記の発明(特願2002−159484)のフォトクロミック材料を使用し、フォトクロミック材の紫外線照射された箇所と、非照射箇所との明度差を顕著にし、かつよりハンドリングの容易な構造を有するフォトクロミック素子とその製造方法を課題とする。 The problems of the conventional photochromic material have been solved by the above-mentioned inventions of the present inventors. Furthermore, in order to bring the photochromic material as a recording material closer to the convenience of a printed matter of a conventional paper, the present invention is the above-mentioned invention. A photochromic device using the photochromic material of Japanese Patent Application No. 2002-159484, a photochromic element that has a structure that makes the difference in brightness between a portion irradiated with ultraviolet rays and a non-irradiated portion of the photochromic material, and is easier to handle, and a method for manufacturing the same. Is an issue.
上記課題を解決するために、本発明の第1の側面では、フォトクロミック材料と導電性膜とを含むフォトクロミック体を、金属基板、ガラス基板、セラミック基板または表面を粗面化した金属基板、または金属基板にセラミック層を設けた基板上に設け、前記基板表面の反射率を上げ、または前記基板表面での光の散乱を容易にし、または前記基板表面を白色化し、フォトクロミック体に紫外線照射して記録された文字、図形等を視認し易くするものである。 In order to solve the above problems, in the first aspect of the present invention, a photochromic body including a photochromic material and a conductive film is used as a metal substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, a metal substrate with a roughened surface, or a metal Provided on a substrate provided with a ceramic layer on the substrate, increase the reflectivity of the substrate surface, facilitate light scattering on the substrate surface, or whiten the substrate surface and irradiate the photochromic body with ultraviolet rays for recording This makes it easier to visually recognize the characters, figures, and the like.
さらに、本発明の第2の側面においては、フォトクロミック材料と導電性膜とを含むフォトクロミック体が被着された基板に補強層を設け、フォトクロミック素子のハンドリングを容易にするものである。 Furthermore, in the second aspect of the present invention, a reinforcing layer is provided on a substrate on which a photochromic body including a photochromic material and a conductive film is attached, thereby facilitating the handling of the photochromic element.
さらに、本発明の第3の側面では、第1の基板上にフォトクロミック材料と導電性膜とを含むフォトクロミック体を形成し、このフォトクロミック体を第2の基板に転写して、この第2の基板上に前記フォトクロミック体を形成することを特徴し、例えば、熱可塑性等の材料や、凹凸面を有する基板等にフォトクロミック材と導電性膜を有するフォトクロミック体を形成でき、本フォトクロミック体をハンドリングし易い基板に形成可能とするものである。 Furthermore, in the third aspect of the present invention, a photochromic body including a photochromic material and a conductive film is formed on the first substrate, the photochromic body is transferred to the second substrate, and the second substrate is transferred. The photochromic body is formed on the surface. For example, a photochromic body having a photochromic material and a conductive film can be formed on a material having thermoplasticity or a substrate having an uneven surface, and the photochromic body is easy to handle. It can be formed on a substrate.
本発明のフォトクロミック素子は、フォトクロミック体を被着する基板表面の反射率を上げ、または粗面化し、または白色化したので、フォトクロミック体の光学透過特性が変化した箇所の視認性が向上し、また、フォトクロミック体を形成する基板を補強でき、フォトクロミック体を転写して種々の基板に形成できるので、フォトクロミック素子のハンドリングが容易となる。 The photochromic element of the present invention increases the reflectivity of the substrate surface on which the photochromic body is applied, or is roughened or whitened, so that the visibility of the portion where the optical transmission characteristics of the photochromic body are changed is improved. Since the substrate on which the photochromic body is formed can be reinforced and the photochromic body can be transferred and formed on various substrates, the photochromic element can be easily handled.
フォトクロミック材料と導電性膜とを含むフォトクロミック体の光学透過特性に変化した箇所の視認性が向上し、また、フォトクロミック体を形成する基板を補強でき、フォトクロミック体を転写して種々の基板に形成でき、紙等を使用した印刷物に近いハンドリングが容易なフォトクロミック素子を実現した。 It is possible to improve the visibility of the places where the optical transmission characteristics of the photochromic body including the photochromic material and the conductive film have changed, to reinforce the substrate that forms the photochromic body, and to transfer the photochromic body to various substrates Realized a photochromic device that is easy to handle, similar to printed materials using paper.
本発明に係るフォトクロミック体の紫外線照射による光学透過特性が変化する動作原理を酸化錫ドープの酸化インジウム(以下ITOと記す)膜と錫とマグネシウムの複合酸化物膜との接合の場合について図1に示す。動作原理は、完全に解明された状態ではないが、以下のように考えられる。 FIG. 1 shows the principle of operation in which the optical transmission characteristics of the photochromic body according to the present invention change due to ultraviolet irradiation in the case of joining a tin oxide-doped indium oxide (hereinafter referred to as ITO) film and a composite oxide film of tin and magnesium. Show. The principle of operation is not completely elucidated, but is considered as follows.
ITOと錫・マグネシウムの複合酸化物との接合のバンド図は図1(a)のようになっていると考えられる。図の左側よりITO、中間結晶、錫・マグネシウム複合酸化物の順である。ITOの伝導帯11と価電子帯13間のバンドギャップは3. 75eV(実測値)であり、錫・マグネシウムの複合酸化物のバンドギャップは4. 25eVである。ITOのフェルミレベル12は伝導帯11の近くにあり、錫・マグネシウムの複合酸化物のフェルミレベルは、伝導帯11と価電子帯13の中間にあると考えられる。
It is thought that the band diagram of the junction between ITO and the composite oxide of tin and magnesium is as shown in FIG. From the left side of the figure, the order is ITO, intermediate crystal, and tin / magnesium composite oxide. The band gap between the
図1(b)に示した紫外線照射中の状態では、紫外線16の照射によって、中間結晶の部分の価電子帯13の電子15が伝導帯11に励起され、励起された電子15は伝導帯11の傾斜によりITOの伝導帯に収容される。一方、価電子帯13には電子の抜けた正孔14が残る。
In the state during the ultraviolet irradiation shown in FIG. 1B, the
図1(c)の紫外線照射後では、中間結晶の部分の正孔14は、再結合までに時間があるため、この間に原子配列が構造変化し、正孔14のあった順位がバンドギャップ間に移動して新準位17を形成し、着色順位として出現する。
After irradiation with ultraviolet rays in FIG. 1 (c), the
上記のメカニズムにより、複合酸化物とITOとの界面の複合酸化物側で着色反応が起こるため、複合酸化物とITOの界面が多いほど、本発明のフォトクロミックの効果が大きくなる。 Because of the above mechanism, a coloring reaction occurs on the composite oxide side of the interface between the composite oxide and ITO. Therefore, the more the interface between the composite oxide and ITO, the greater the photochromic effect of the present invention.
ここでは、錫とマグネシウムの複合酸化物とITOからなるフォトクロミック体を例に取って説明を行ったが、複合酸化物は、同様の動作原理でTi、Mn、Co、Ni、Zn、Snの群とMg、Al、Siの群からそれぞれ選ばれる少なくとも2種類の元素の複合酸化物とITOとでも同様の効果が得られる。また、透明導電体は、ITOに限らずn型半導体の特性を示す透明導電材料であれば、酸化錫、酸化亜鉛等の材料を用いても構わない。 Here, the description has been made by taking a photochromic body made of a composite oxide of tin and magnesium and ITO as an example. However, the composite oxide is a group of Ti, Mn, Co, Ni, Zn, Sn on the same operation principle. The same effect can be obtained by using a composite oxide of at least two elements selected from the group consisting of Mg, Al, and Si and ITO. Further, the transparent conductor is not limited to ITO, and any material such as tin oxide and zinc oxide may be used as long as it is a transparent conductive material exhibiting the characteristics of an n-type semiconductor.
図2は上記した本発明のフォトクロミック体の製造方法を説明するための図で、錫とマグネシウムの複合酸化物膜を塗布熱分解法で形成する工程図を示す。
FIG. 2 is a view for explaining the above-described method for producing a photochromic body of the present invention, and shows a process diagram for forming a composite oxide film of tin and magnesium by a coating pyrolysis method.
まず、図2の工程(a)に示すように、支持体からなるガラス基板1上にスパッタ法で膜厚0.2μmのITO膜2を形成する。
First, as shown in step (a) of FIG. 2, an
次に、図2の工程(b)に示すように、各10gのカプロン酸錫とカプロン酸マグネシウムをエチルアルコール10gに溶解し、この液を塗布液3として回転数1200rpmのスピナー4でITO膜上に塗布する。塗布後、60℃の乾燥炉中で10分間乾燥させる。
Next, as shown in step (b) of FIG. 2, 10 g of each of caproic acid tin and magnesium caproate are dissolved in 10 g of ethyl alcohol, and this liquid is applied as a
ITO膜2上に塗布された塗布液の乾燥後、ガラス基板1を焼成炉中で400℃・1時間の焼成を行うことで図2の工程(c)に示すように膜厚0. 4μmの錫とマグネシウムの複合酸化物膜5がITO膜2上に形成される。複合酸化物の酸素原子の欠陥量は、焼成温度が低い方が欠陥量が多く、焼成温度を高くすると欠陥量が少なくなる。また、焼成雰囲気中の酸素濃度が低い方が欠陥量が多く、酸素濃度を高くすると欠陥量が少なくなる。すなわち、複合酸化物の酸素原子の欠陥量は、焼成温度と焼成雰囲気の酸素濃度で調整することができる。酸素原子の欠陥量は1%〜70%の範囲が好ましく、この範囲外では、紫外線照射による光学透過特性が変化しなくなる。
After drying the coating solution applied on the ITO
このようにして作成したITO膜2と錫・マグネシウムの複合酸化物膜5との積層膜からなるフォトクロミック体に30mW/cm2 の光量の185nmの波長の水銀ランプを5分間照射することにより、可視光透過率を95%から30%に変化させることが出来た。また、紫外線を照射させて透過率を変化させた後で、室内光下で12ヶ月放置を行ったが可視光透過率は変化しなかった。
By irradiating a mercury lamp having a wavelength of 185 nm with a light amount of 30 mW /
なお、原材料としてカプロン酸錫とカプロン酸マグネシウムを例示したが、特に脂肪酸錫、脂肪酸マグネシウムであれば構わないが、カプロン酸錫とカプロン酸マグネシウム以外の原材料を用いる場合には、溶解させる原材料の重量が変わってくる。また、エチルアルコールに溶解させるこれらの原材料の重量比を変えることで、複合酸化膜中の含有原子比率を調整することができる。錫とマグネシウムの含有原子数比率は3:7〜7:3の間であることが好ましく、この範囲外では、紫外線照射によって光学透過特性が変化しなくなる。 In addition, although the caproic acid tin and the caproic acid magnesium were illustrated as a raw material, especially fatty acid tin and a fatty acid magnesium may be used, When using raw materials other than a caproic acid magnesium and a caproic acid magnesium, the weight of the raw material dissolved Will change. Further, by changing the weight ratio of these raw materials dissolved in ethyl alcohol, the atomic ratio contained in the composite oxide film can be adjusted. The atomic ratio of tin and magnesium is preferably between 3: 7 and 7: 3. Outside this range, the optical transmission characteristics are not changed by ultraviolet irradiation.
なお、複合酸化物膜の形成方法として、上記では塗布熱分解法を説明したが、ゾルゲル法、CVD法、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法を用いても構わない。その場合CVD法では、原材料ガスとして(CH3 )2 SnCl2 とMg(C5 H7 O2 )2 を気化させて、酸素と窒素とを混合してプラズマを発生させ、500℃に加熱したガラス基板上に堆積させる。また、蒸着法を採用する場合は、蒸着源として酸化錫と酸化マグネシウムを用いても良いし、金属の錫と金属のマグネシウムを酸素雰囲気で蒸着しても構わない。スパッタ法を採用する場合では、スパッタターゲットとして酸化錫と酸化マグネシウムを用いて、スパッタ雰囲気と基板温度を調節して成膜を行う。 Although the coating pyrolysis method has been described above as a method for forming the composite oxide film, a sol-gel method, a CVD method, a vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method may be used. In that case, in the CVD method, (CH 3 ) 2 SnCl 2 and Mg (C 5 H 7 O 2 ) 2 are vaporized as raw material gases, oxygen and nitrogen are mixed to generate plasma, and heated to 500 ° C. Deposit on a glass substrate. In the case of employing a vapor deposition method, tin oxide and magnesium oxide may be used as a vapor deposition source, or metal tin and metal magnesium may be vapor-deposited in an oxygen atmosphere. In the case of employing the sputtering method, tin oxide and magnesium oxide are used as a sputtering target, and film formation is performed by adjusting the sputtering atmosphere and the substrate temperature.
なお、この透明導電材料はITOに限定されず、酸化錫、酸化亜鉛等の材料を用いても構わないし、成膜方法もスパッタ法に限らず蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法等の方法を用いて成膜しても構わない。 The transparent conductive material is not limited to ITO, and materials such as tin oxide and zinc oxide may be used. The film forming method is not limited to the sputtering method, and a method such as a vapor deposition method, an ion plating method, a CVD method, or the like. You may form into a film using.
上記説明では、支持体にガラス基板1を使用した場合を例に説明したが、このガラス基板1に代えて、薄い金属、例えば、厚さ0.1mmのSUS304を基板として使用してもよく、この薄い金属を基板として使用したので、柔軟でかつフォトクロミック体を透過した光の反射が良好であり、ハンドリングが容易でかつ紫外線照射箇所と非照射箇所との視認性も向上したフォトクロミック素子が得られる。
In the above description, the case where the
また、前記SUS等の薄い金属を使用した基板表面のフォトクロミック体を設ける側の表面にサンドブラストで微小な凹凸を形成して、上記のフォトクロミック素子を形成しても良い。この場合には、フォトクロミック体を透過した光は微小な凹凸で散乱されるので、紫外線照射箇所と非照射箇所との区別が広視野で視認できる。この微小な凹凸は、サンドブラストによる以外に、エッチング液を使用しても形成可能である。 Further, the above-mentioned photochromic element may be formed by forming fine irregularities by sandblasting on the surface of the substrate surface using a thin metal such as SUS on which the photochromic body is provided. In this case, since the light transmitted through the photochromic body is scattered by minute unevenness, the distinction between the ultraviolet irradiation site and the non-irradiation site can be visually recognized with a wide field of view. The minute irregularities can be formed by using an etching solution other than by sandblasting.
さらにまた、上記SUS等の基板上に溶射によってセラミック粒子を付着させ厚さ約40μmのセラミック層を形成し、セラミック層上に前記フォトクロミック体を形成した。 Furthermore, ceramic particles were deposited on the substrate such as SUS by thermal spraying to form a ceramic layer having a thickness of about 40 μm, and the photochromic body was formed on the ceramic layer.
このセラミック粒子は、好ましくは白色を呈するものが良く、例えばアルミナなどであり、このセラミック層を設けることにより、紫外線非照射箇所の白色度が向上し、非照射箇所との視認性が向上する。 The ceramic particles preferably have a white color, such as alumina, and by providing this ceramic layer, the whiteness of the ultraviolet non-irradiated portion is improved and the visibility to the non-irradiated portion is improved.
なお、セラミック層は、上記溶射による以外にセラミック塗布方法を使用して形成しても良い。 In addition, you may form a ceramic layer using the ceramic application | coating method besides the said thermal spraying.
図3に示す実施例2では、ITO膜を2つの複合酸化物膜でサンドイッチした積層膜構造のフォトクロミック体を形成する。先ず図3の工程(1)に示すように、支持体となるガラス基板1上に、実施例1の図2に示した工程(b)および(c)で説明した方法で酸化錫と酸化マグネシウムの膜厚0.4μmの第1の複合酸化物膜5aを形成する。次に図3の工程(2)に示すように、その複合酸化物膜5aの上にスパッタ法を用いてITO膜2を0.2μmの膜厚で形成する。次いで図3の工程(3)に示すように、そのITO膜2上に酸化錫と酸化マグネシウムの膜厚0.4μmの第2の複合酸化物膜5bを上記第1の複合酸化物膜5aと同じ製法で形成する。かくして2つの複合酸化物膜5a、5bでITO膜2をサンドイッチした積層膜からなるフォトクロミック体が得られる。
In Example 2 shown in FIG. 3, a photochromic body having a laminated film structure in which an ITO film is sandwiched between two composite oxide films is formed. First, as shown in step (1) of FIG. 3, tin oxide and magnesium oxide are formed on the
因みにこれの変形例として、図4に示したように、ガラス基板1上にまず膜厚0.2μmのITO膜2aを形成し、そのITO膜2aの上に膜厚0.4μmの複合酸化物膜5を形成し、その上に0.2μmのITO膜2bを形成した、図3で示した構造とは、逆に複合酸化物膜をITO膜でサンドイッチした積層膜構造のフォトクロミック体が考えられる。
As a modification of this, as shown in FIG. 4, an
複合酸化物膜とITO膜の積層膜構造よりも、図3、図4に示した実施例2の複合酸化物膜とITO膜をサンドイッチした積層膜構造の方が、複合酸化物とITOの界面が多くなるので、より好ましい構造である。 The laminated film structure in which the composite oxide film and the ITO film of Example 2 shown in FIGS. 3 and 4 are sandwiched is more suitable than the laminated film structure of the composite oxide film and the ITO film. This is a more preferable structure.
図5は実施例2で得られたフォトクロミック体の透過率を示す図で、185nmの紫外線を30mW/cm2 の光量で5分間照射する前後のフォトクロミック体の透過率のデータである。この図で縦軸は空気を100%とした透過率(%)、横軸は光の波長(nm)である。測定は、島津製作所製UV?3100Sを用いて測定を行った。太線が紫外線照射前の透過率、細線が紫外線照射後の透過率を示している。波長550nmにおける透過率は、紫外線照射前が86%、照射後が4. 7%に変化し、変化後、室内光下で6ヶ月放置を行ったが透過率に変化は見られなかった。 FIG. 5 is a diagram showing the transmittance of the photochromic body obtained in Example 2, and is data of the transmittance of the photochromic body before and after irradiating 185 nm ultraviolet rays with a light amount of 30 mW / cm 2 for 5 minutes. In this figure, the vertical axis represents the transmittance (%) with air as 100%, and the horizontal axis represents the light wavelength (nm). The measurement was performed using UV-3100S manufactured by Shimadzu Corporation. The thick line indicates the transmittance before ultraviolet irradiation, and the thin line indicates the transmittance after ultraviolet irradiation. The transmittance at a wavelength of 550 nm was changed to 86% before irradiation with ultraviolet light and 4.7% after irradiation. After the change, the material was left under room light for 6 months, but no change was observed in the transmittance.
上記、実施例2においても実施例1と同様に、ガラス基板1に代えて、薄い金属膜、例えば、厚さ0.1mmのSUS304を基板として使用してもよく、この薄い金属を基板として使用したので、柔軟でかつフォトクロミック体を透過した光の反射が良好であり、ハンドリングが容易でかつ紫外線照射箇所と非照射箇所との視認性も向上したフォトクロミック素子が得られる。
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, instead of the
また、前記薄い金属を使用した基板表面のフォトクロミック体を設ける側の表面にサンドブラストで微小な凹凸を形成して、上記のフォトクロミック素子を形成しても良い。この場合には、フォトクロミック体を透過した光は微小な凹凸で散乱されるので、紫外線照射箇所と非照射箇所との区別が広視野で視認できる。この微小な凹凸は、サンドブラストによる以外に、エッチング液を使用しても形成可能である。 Moreover, the above-mentioned photochromic element may be formed by forming minute irregularities by sandblasting on the surface of the substrate surface using the thin metal on the side where the photochromic body is provided. In this case, since the light transmitted through the photochromic body is scattered by minute unevenness, the distinction between the ultraviolet irradiation site and the non-irradiation site can be visually recognized with a wide field of view. The minute irregularities can be formed by using an etching solution other than by sandblasting.
さらにまた、上記SUSの基板上に溶射によってセラミック粒子を付着させ厚さ約40μmのセラミック層を形成し、セラミック層上に前記フォトクロミック体を形成した。 Furthermore, ceramic particles were deposited on the SUS substrate by thermal spraying to form a ceramic layer having a thickness of about 40 μm, and the photochromic body was formed on the ceramic layer.
このセラミック粒子は、好ましくは白色を呈するものが良く、例えばアルミナなどであり、このセラミック層を設けることにより、紫外線非照射箇所の白色度が向上し、非照射箇所との視認性が向上する。 The ceramic particles preferably have a white color, such as alumina, and by providing this ceramic layer, the whiteness of the ultraviolet non-irradiated portion is improved and the visibility to the non-irradiated portion is improved.
なお、セラミック層は、上記溶射による以外にセラミック塗布方法を使用して形成しても良い。 In addition, you may form a ceramic layer using the ceramic application | coating method besides the said thermal spraying.
さらに、フォトクロミック体120の基板110と反対側に周知の紫外線吸収材を有する樹脂層を設ける構成も有効である。フォトクロミック素子に文字等を予め紫外線で書き込んでおくが、この樹脂層を設けることにより、この紫外線を照射しなかった箇所が例えば、蛍光灯等からの紫外線によって黄色等に変色することを防止でき、長時間にわたって視認性の良いフォトクロミック素子が得られる。また、この樹脂層を設けることにより、フォトクロミック体の吸湿防止、損傷防止が図られ、よりハンドリングの良いフォトクロミック素子が得られる。なお、フォトクロミック体の吸湿防止、損傷防止のためには、紫外線吸収材を樹脂層に含有させる必要はない。 Further, a configuration in which a resin layer having a known ultraviolet absorber is provided on the side opposite to the substrate 110 of the photochromic body 120 is also effective. Characters and the like are written in advance on the photochromic element with ultraviolet rays, but by providing this resin layer, it is possible to prevent a portion that has not been irradiated with ultraviolet rays from being changed to yellow or the like by ultraviolet rays from a fluorescent lamp or the like, A photochromic element with good visibility over a long time can be obtained. Also, by providing this resin layer, the photochromic body can be prevented from absorbing moisture and damaged, and a photochromic element with better handling can be obtained. In order to prevent moisture absorption and damage of the photochromic body, it is not necessary to include an ultraviolet absorber in the resin layer.
図6に示す実施例3は、上記実施例1または実施例2で作成されたフォトクロミック素子の基板側を補強したフォトクロミック素子100であり、図6はこのフォトクロミック素子100の断面図を示す。この実施例3では基板110に厚さ0.05mmのホウケイ酸ガラスを使用したものであり、実施例1または実施例2で説明した方法により、この基板110上にフォトクロミック体120を形成し、このフォトクロミック体120を形成した側の反対面の基板面には、補強層130が接着材を介して設けられている。フォトクロミック体120の端部と補強層130の周辺部とは端部接着層140によって接着されている。補強層130には、白色の紙が好ましいが、皮革、または端部接着層140と同じ接着剤をコーティングしても良い。なお、接着剤としては、酢酸ビニール等が使用可能であるが、アルミナ等の白色等の顔料を混合した接着剤を使用することが好ましい。
Example 3 shown in FIG. 6 is a
上記した補強層として、紙や皮革等を使用する場合には、予めこれらの紙や皮革にマークや文字、図形等を印刷しておくのも好ましい実施例である。 When paper, leather, or the like is used as the above-described reinforcing layer, it is also a preferred embodiment to print marks, characters, figures, etc. on these paper or leather in advance.
図7に示す実施例4は、工程(1)で実施例1、実施例2で説明した方法により第1の基板200上でフォトクロミック体210を形成した後に、工程(2)で接着層221を有する第2の基板220をフォトクロミック体210に押圧、接着した後に、第1の基板200からフォトクロミック体210を剥離し、工程(3)に示す第2の基板220上にフォトクロミック体210を転写してフォトクロミック素子250を製造する方法である。
In Example 4 shown in FIG. 7, after the
本実施例4では、第2の基板220には白色顔料等を有した白色樹脂シート(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))を使用し、この白色シートにエポキシ樹脂を接着層221を設け、この接着層221によって、フォトクロミック体210は基板220に接着されている。
In Example 4, a white resin sheet (for example, polyethylene terephthalate (PET)) having a white pigment or the like is used for the
本実施例4の製造方法によれば、フォトクロミック体210をガラス基板、金属基板等の硬い基板上で形成が可能であり、厚さを精度良く製造でき、その後、第2の基板220にフォトクロミック体210を第2の基板220に転写するので、第2の基板220として、樹脂、紙、皮革など柔軟な材質の部材にフォトクロミック体210を形成することができ、より、ハンドリングに適したフォトクロミック素子250が得られる。
According to the manufacturing method of the fourth embodiment, the
さらには、円筒形や多角形さらには凹凸を有する表面にフォトクロミック体を転写することが可能である。 Furthermore, it is possible to transfer the photochromic body to a cylindrical, polygonal, or uneven surface.
また、第1の基板200に多数の球状凹面を設けて、フォトクロミック体210を形成すれば、フォトクロミック素子250においては凸球面を有するフォトクロミック体210が形成出来、このフォトクロミック素子250に紫外線を用いて文字等を書き込む際に、照射された紫外線はフォトクロミック体210内において、絞られるために、第2の基板220とフォトクロミック体210との境界が粗面化されていても、紫外線の散乱の程度を弱めることが可能になり、従って、にじみの少ない文字等を書き込むことが出来る。
In addition, if a large number of spherical concave surfaces are provided on the
図8に示す実施例5は、実施例4で説明した転写によるフォトクロミック素子の製造方法を用いて、第2の基板220の両面にフォトクロミック体210を形成したフォトクロミック素子300の断面を示す図である。この第2の基板220の両側に形成されるフォトクロミック体210はいずれもガラス基板、金属基板等の硬い基板上で形成され、その後、第2の基板220に転写されて形成されたので、実施例4のフォトクロミック体と同様に精度の良い厚さのフォトクロミック体210を柔軟な第2の基板220の両面に形成することが可能である。
Example 5 shown in FIG. 8 is a diagram showing a cross section of a
本発明のフォトクロミック素子は、フォトクロミック体を被着する基板表面の反射率を上げ、または粗面化し、または白色化したので、フォトクロミック体の光学透過特性に変化した箇所の視認性が向上し、また、フォトクロミック体を形成する基板を補強でき、フォトクロミック体を転写して種々の基板に形成できるので、フォトクロミック素子のハンドリングが容易となり、従来の印刷物と同様にハードコピーとして利用でき、さらに、書き替えが可能であり、繰り返し利用できる。 The photochromic element of the present invention increases the reflectance of the substrate surface on which the photochromic body is deposited, or is roughened or whitened, so that the visibility of the portion where the optical transmission characteristics of the photochromic body have changed is improved. The substrate that forms the photochromic body can be reinforced, and the photochromic body can be transferred and formed on various substrates, making it easy to handle the photochromic element, and can be used as a hard copy in the same way as conventional printed materials. Yes, it can be used repeatedly.
1 ガラス基板
2 ITO膜
2a ITO膜
2b ITO膜
3 塗布液
4 スピナー
5 複合酸化物膜
5a 複合酸化物膜
5b 複合酸化物膜
11 伝導帯
12 フェルミレベル
13 価電子帯
14 正孔
15 電子
16 紫外線
17 新準位
100 フォトクロミック素子
110 基板
120 フォトクロミック体
130 補強層
200 第1の基板
210 フォトクロミック体
220 第2の基板
300 フォトクロミック素子
DESCRIPTION OF
Claims (5)
透明導電膜と、該透明導電膜上に形成され酸化錫と酸化マグネシウムとの複合酸化物からなり紫外線照射によって光学透過特性が変化する複合酸化物膜とを含むフォトクロミック体とを有し、
前記金属基板上に前記フォトクロミック体を形成したことを特徴とするフォトクロミック素子。 A metal substrate;
A photoconductive film including a transparent conductive film and a composite oxide film formed on the transparent conductive film and made of a composite oxide of tin oxide and magnesium oxide and having optical transmission characteristics changed by ultraviolet irradiation.
A photochromic element, wherein the photochromic body is formed on the metal substrate.
酸化錫と酸化マグネシウムの複合酸化物からなり紫外線照射によって光学透過特性が変化する複合酸化物膜と透明導電膜とを有し、前記基板上に形成されたフォトクロミック体と、
前記基板に接着された補強層と
を有することを特徴とするフォトクロミック素子。 A substrate made of metal or glass or ceramic;
A composite oxide film composed of a composite oxide of tin oxide and magnesium oxide and having a transparent conductive film whose optical transmission characteristics are changed by ultraviolet irradiation; a photochromic body formed on the substrate;
A photochromic device comprising a reinforcing layer bonded to the substrate.
前記フォトクロミック体を第2の基板に接着し、
前記フォトクロミック体を前記第1の基板から分離してなることを特徴とするフォトクロミック素子の製造方法。
On the first substrate, a photochromic body having a composite oxide film composed of a composite oxide of tin oxide and magnesium oxide and having a transparent conductive film whose optical transmission characteristics are changed by ultraviolet irradiation is formed.
Bonding the photochromic body to a second substrate;
A method for producing a photochromic element, comprising separating the photochromic body from the first substrate.
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- 2003-12-18 JP JP2003421628A patent/JP2005181642A/en active Pending
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