JP2007102197A - 全固体型反射調光エレクトロクロミック素子及びそれを用いた調光部材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明な基材に、多層薄膜を形成した反射型調光素子であって、少なくとも基材の上に、透明導電膜層、イオン貯蔵層、固体電解質層、触媒層、及びマグネシウム・ニッケル系合金薄膜を用いた反射調光層を形成したことを特徴とする全固体型反射調光エレクトロクロミック素子、及び該反射調光エレクトロクロミック素子が組み込まれた調光部材。
【効果】透明時の透過率が高く、広い面積にわたって短時間でスイッチングすることの可能な新規多積層構造の反射調光エレクトロクロミック素子、及び該素子を組み込んだ調光部材を提供することができる。
【選択図】図1
Description
(1)透明な基材に、多層薄膜を形成した反射型調光素子であって、少なくとも基材の上に、透明導電膜層、イオン貯蔵層、固体電解質層、触媒層、及びマグネシウム・ニッケル系合金薄膜を用いた反射調光層を形成したことを特徴とする全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(2)前記透明導電膜層と反射調光層間に、電圧を印加する及び/又は電流を流すことによって、反射調光作用を発現する、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(3)透明導電膜を塗布した透明な基材の上に、イオン貯蔵層として、遷移金属酸化物薄膜を形成した、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(4)固体電解質層として、イオン貯蔵層の上に、透明酸化物薄膜を形成した、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(5)前記固体電解質層を構成する透明酸化物が、酸化タンタル(Ta2O5)を含んでなる、前記(4)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(6)前記固体電解質層は、その密度が、2.8g/cm3以上4.3g/cm3以下である、前記(5)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(7)触媒層として、固体電解質層の上に、パラジウム、白金、銀もしくはそれらの合金を含む層を形成した、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(8)反射調光層として、触媒層の上に、マグネシウム・ニッケル系合金薄膜を形成した、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(9)マグネシウム・ニッケル系合金が、MgNix(0.1≦x≦0.5)である、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(10)作製時に、イオン貯蔵層もしくは反射調光層のいずれかを水素化した、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(11)透明な基材とイオン貯蔵層の間に、透明導電膜層を有する、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(12)任意の構成として、反射調光層の外側に、透明導電膜層を有する、前記(1)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(13)透明導電性膜層の表面抵抗が、100Ω/□以下である、前記(1)又は(12)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(14)透明導電性膜層が、光線透過率が70%以上の金属薄膜、酸化物、あるいは有機化合物の少なくとも一種を含む、前記(1)又は(12)に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
(15)透明な基材に、多層薄膜を形成した反射調光エレクトロクロミック素子を製造する方法であって、固体電解質層のプロトン拡散を抑えることで、反射調光層の固体電解質側から透明化することを特徴とする全固体型反射調光エレクトロクロミック素子の製造方法。
(16)前記(1)から(14)のいずれか1項に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子が組み込まれたことを特徴とする調光部材。
(17)前記調光部材が、ガラスである、前記(16)に記載の調光部材。
本発明は、全固体であって電圧を印加するか、もしくは電流を流すことによって、反射調光作用を示すエレクトロクロミック素子に係るものであり、このエレクトロクロミック素子は、透明な基材に、透明導電膜、イオン貯蔵層、固体電解質層、触媒層、及びマグネシウム・ニッケル系合金薄膜を用いた反射調光層の多層構造より構成されることを特徴とするものである。
(1)反射調光特性に優れたマグネシウム・ニッケル合金薄膜材料を用いた全固体型の反射調光エレクトロクロミック素子を提供することができる。
(2)日射のエネルギー透過量を制御でき、室内空間を快適に保つことが可能となる全固体型反射調光エレクトロクロミック素子の多積層構造を提供することができる。
(3)上記全固体型反射調光エレクトロクロミック素子を組み込んだガラス等の調光部材を提供することができる。
(4)電気的にガラス表面を鏡状態から透過状態へ可逆的に変化させることで、窓ガラスから入射する太陽光の透過を電気的に制御することができる新規全固体型反射調光エレクトロクロミック素子を提供することができる。
(5)広い面積にわたって反射状態から透明状態に短い時間でスイッチングすることのできる、特に窓ガラス等の調光に好適に使用可能な反射調光エレクトロクロミック素子、及び調光部材を提供することができる。
Claims (17)
- 透明な基材に、多層薄膜を形成した反射型調光素子であって、少なくとも基材の上に、透明導電膜層、イオン貯蔵層、固体電解質層、触媒層、及びマグネシウム・ニッケル系合金薄膜を用いた反射調光層を形成したことを特徴とする全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 前記透明導電膜層と反射調光層間に、電圧を印加する及び/又は電流を流すことによって、反射調光作用を発現する、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 透明導電膜を塗布した透明な基材の上に、イオン貯蔵層として、遷移金属酸化物薄膜を形成した、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 固体電解質層として、イオン貯蔵層の上に、透明酸化物薄膜を形成した、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 前記固体電解質層を構成する透明酸化物が、酸化タンタル(Ta2O5)を含んでなる、請求項4に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 前記固体電解質層は、その密度が、2.8g/cm3以上4.3g/cm3以下である、請求項5に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 触媒層として、固体電解質層の上に、パラジウム、白金、銀もしくはそれらの合金を含む層を形成した、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 反射調光層として、触媒層の上に、マグネシウム・ニッケル系合金薄膜を形成した、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- マグネシウム・ニッケル系合金が、MgNix(0.1≦x≦0.5)である、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 作製時に、イオン貯蔵層もしくは反射調光層のいずれかを水素化した、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 透明な基材とイオン貯蔵層の間に、透明導電膜層を有する、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 任意の構成として、反射調光層の外側に、透明導電膜層を有する、請求項1に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 透明導電性膜層の表面抵抗が、100Ω/□以下である、請求項1又は12に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 透明導電性膜層が、光線透過率が70%以上の金属薄膜、酸化物、あるいは有機化合物の少なくとも一種を含む、請求項1又は12に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子。
- 透明な基材に、多層薄膜を形成した反射調光エレクトロクロミック素子を製造する方法であって、固体電解質層のプロトン拡散を抑えることで、反射調光層の固体電解質側から透明化することを特徴とする全固体型反射調光エレクトロクロミック素子の製造方法。
- 請求項1から14のいずれか1項に記載の全固体型反射調光エレクトロクロミック素子が組み込まれたことを特徴とする調光部材。
- 前記調光部材が、ガラスである、請求項16に記載の調光部材。
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