JP2014043644A - シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 - Google Patents
シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014043644A JP2014043644A JP2013156590A JP2013156590A JP2014043644A JP 2014043644 A JP2014043644 A JP 2014043644A JP 2013156590 A JP2013156590 A JP 2013156590A JP 2013156590 A JP2013156590 A JP 2013156590A JP 2014043644 A JP2014043644 A JP 2014043644A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shirasu
- thin film
- film
- substrate
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 130
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 90
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 31
- 238000004040 coloring Methods 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 abstract 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 14
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 5
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 4
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 3
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N Titanium ion Chemical compound [Ti+4] LCKIEQZJEYYRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- -1 plagioclase Chemical compound 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N dioxoiridium Chemical compound O=[Ir]=O HTXDPTMKBJXEOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M dipotassium;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].[K+] FZFYOUJTOSBFPQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004993 emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000457 iridium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052655 plagioclase feldspar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000005335 volcanic glass Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/245—Oxides by deposition from the vapour phase
- C03C17/2456—Coating containing TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/10—Glass or silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/212—TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/213—SiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/214—Al2O3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/217—FeOx, CoOx, NiOx
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/228—Other specific oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
- C03C2218/152—Deposition methods from the vapour phase by cvd
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【課題】消臭性、吸湿性、光学特性等の機能を備えているとともに、経年変化によっても
シラスの薄膜が基材から剥離し難いシラス構造体を提供する。
【解決手段】基材３と、物理気相成長法により基材３の表面に設けられたシラスの薄膜５とを有するシラス構造体１である。
【選択図】図１
シラスの薄膜が基材から剥離し難いシラス構造体を提供する。
【解決手段】基材３と、物理気相成長法により基材３の表面に設けられたシラスの薄膜５とを有するシラス構造体１である。
【選択図】図１
Description
本発明は、シラス構造体およびシラス構造体の製造方法に係り、特に、ガラス等の基材にシラスの薄膜が設けられているものに関する。
近年、消臭機能・調湿機能・空気清浄機能・マイナスイオン効果・シックハウス対策など多岐の機能を備えた１００％自然素材の新素材として、シラスが注目されている。
このシラスを利用した応用製品として、住宅用内装材（内装仕上げ材）や住宅用外装材（外装仕上げ材）や舗装材などのシラス構造体２０１（図９参照）が実用化され特異的な効果を上げている。
シラス構造体２０１では、粒子状またはバルク状のシラス２０３をバインダ等の接着剤２０５を用いて、基材２０７にたとえばバルク状に設けてある。
ここで、従来の技術文献として、たとえば特許文献１、特許文献２を掲げることができる。
ところで、従来のシラス構造体２０１は、消臭性、吸湿性等の機能を備えてはいるが、これらの機能をより長続きさせることが重要である。また、従来のシラス構造体２０１はシラス２０３がバルク状であるため光の透過率が低く、光学特性が劣っており、視認性を必要としている基材２０７へのコーティングは限定されるものである。
さらには、シラスを利用した応用製品は建築材料が中心であり、機械的特性、熱的特性、電気的特性、生体機能特性、分離特性、化学的特性といった新しい機能性の発見とその応用製品の開発が求められている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、消臭性、吸湿性等の機能に加え、優れた光学特性や電気的特性などを中心とした機能性を備えているとともに、経年変化によっても、上記機能をより長続きさせることができるシラス構造体およびシラス構造体の製造方法を提供することを目的とする。
第１のアスペクトの発明は、基材と、物理気相成長法により、前記基材に設けられたシラスの薄膜とを有するシラス構造体である。
第２のアスペクトの発明は、第１のアスペクトのシラス構造体において、前記シラスの薄膜は、前記基材に前記シラスを構成する金属酸化物類が直接堆積することで設けられているシラス構造体である。
第３のアスペクトの発明は、第１のアスペクトまたは第２のアスペクトのシラス構造体において、前記基材は、透明もしくは半透明な材料であるシラス構造体である。
第４のアスペクトの発明は、第１のアスペクトに記載のシラス構造体が、光制御素子であり、前記基材が、第１の導電膜であり、前記シラスの薄膜が、前記基材の表面に設けられた還元発色膜の表面に設けられており、前記シラスの薄膜の表面には酸化発色膜が設けられており、前記酸化発色膜の表面には第２の導電膜が設けられており、前記各導電膜が、透明体もしくは半透明体で構成されているか、または、前記各導電膜のうちの一方の導電膜が透明体もしくは半透明体で構成されており他方の導電膜が反射膜で構成されているシラス構造体である。
第５のアスペクトの発明は、第１のアスペクトに記載のシラス構造体が、光制御素子であり、前記基材が、第１の導電膜であり、前記シラスの薄膜が、前記基材の表面に設けられた酸化発色膜の表面に設けられており、前記シラスの薄膜の表面には還元発色膜が設けられており、前記還元発色膜の表面には第２の導電膜が設けられており、前記各導電膜が、透明体もしくは半透明体で構成されているか、または、前記各導電膜のうちの一方の導電膜が透明体もしくは半透明体で構成されており他方の導電膜が反射膜で構成されているシラス構造体である。
第６のアスペクトの発明は、第１のアスペクトに記載のシラス構造体が、光反射防止材であり、前記基材が、透明体もしくは半透明体で構成されており、前記基材の表面には、前記シラスの薄膜、前記シラスの薄膜よりも屈折率の高い高屈折率の薄膜が交互に重なって複数層設けられているシラス構造体である。
第７のアスペクトの発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１のアスペクトのシラス構造体の製造方法において、前記物理気相成長法で使用する薄膜形成材料は、粒子状もしくはバルク状のシラス、または、粒子状もしくはバルク状のシラスを焼結して所定の大きさの焼結体にしたものであるシラス構造体の製造方法である。
本発明によれば、消臭性、吸湿性、光学特性、電気的特性等の機能を備えているとともに、経年変化によってもシラスの薄膜が基材から剥離し難いシラス構造体およびシラス構造体の製造方法を提供することができるという効果を奏する。
本発明の実施形態に係るシラス構造体１は、図１に示すように、たとえば平板状に形成されている基材３と、シラスの薄膜５とを備えて構成されている。
シラスの薄膜５は、スパッタリング等の物理気相成長法（物理蒸着法；ＰＶＤ；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、基材３の表面（平板状の基材３の厚さ方向の一方の面）の総てを覆うようにして、基材３に一体的に設けられている。
なお、シラスの薄膜５が、基材３の表面の少なくとも一部を覆うようにして設けられていてもよいし、平板状の基材３の厚さ方向の両方の面の総てもしくは少なくとも一部を覆うようにして設けられていてもよい。基材３が板状以外の形状であってもよい。
また、シラス構造体１として、家屋等の内装仕上げ材、外装仕上げ材や舗装材を掲げることができる。
ここで、シラスの薄膜５の原料となるシラスについて説明する。
シラスは、シラス台地を形成しているものである。シラス台地は、日本国の鹿児島県から宮崎県南部にかけて最大１５０ｍの厚さになっている。
シラスは、大量の火砕流として一気に堆積したものであるので、他の土と混ざることなく厚い地層になってシラス台地を形成している。一般的な土は、岩石が細かく粉砕された粉末に、植物や微生物などがもたらす作用によって、様々な有機物が混ざっている。
これに対して、シラスは、マグマが岩石になる前に粉末になったものであるので、養分（有機物）をほとんど含んでおらず、マグマの状態から超高温で焼成された高純度の無機質セラミック物質となっている。すなわち、シラスは火山ガラスを主成分としケイ酸分を６０％〜８０％含む多孔質のものである。
ここで、シラス（たとえば、高千穂シラス；九州高千穂山産のシラス）についてさらに詳しく説明する。高千穂シラスの分析結果は、重量％で次の通りである。
強熱減量が２．７％、ＳｉＯ２が６７．８％、Ａｌ２Ｏ３が１５．１％、Ｎａ２Ｏが３．７％、ＣａＯが２．２％、Ｆｅ２Ｏ３が２．５％、Ｋ２Ｏが２．２％、ＴｉＯ２が０．２７％、ＭｎＯが０．０６％、ＭｇＯが０．５８％、Ｐ２Ｏ５が０．０３％、ＳＯ３が０．２０％、Ｃｌ―が０．００１％未満になっている。
強熱減量は、三酸化硫黄（ＳＯ３）によるもので、ＪＩＳ Ｒ５２０２により測定した。酸化ケイ素（ＩＶ）（ＳｉＯ２）は、凝集重量吸光光度併用法により測定した。酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３）と酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２）と酸化カルシウム（ＣａＯ）と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）と酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）と酸化マンガン（ＭｎＯ）と五酸化リン（Ｐ２Ｏ５）とは、フッ化水素酸、硝酸、過塩素酸分解―ＩＣＰ発光分析法により測定した。塩化物イオン（Ｃｌ―）は環境庁告示第１３号に準じた溶出を行い、検液をイオンクロマトグラフ法で測定した。
なお、高千穂シラス以外のシラス（たとえば鹿児島産のシラス）や、高千穂シラスと同様の組成になっているものを、高千穂シラスの代わりに採用してもよい。
さらに説明すると、シラスの主成分は、ケイ酸、酸化アルミニウムであり、斜長石や石英や酸化チタン等も含まれる。また、シラスの粒子内には、微小な気泡が多数存在している。
サラサラした粉状のシラスは、水持ちが悪いので水田に向かず、豪雨の際に土砂崩れを引き起こしやすいなど、やっかいもの扱いされている。
シラス構造体１についてさらに説明すると、シラス構造体１の基材３は、たとえば、透明もしくは半透明な材料（たとえば、ガラス板）で構成されている。
シラスの薄膜５は、従来のように接着剤等のバインダを用いることなく、基材３にシラスを構成する金属酸化物類が直接堆積することで設けられており、たとえばシラスの成分のみで構成されている。シラスの薄膜５の厚さは、５ｎｍ〜１００μｍ程度になっているが、１ｎｍ〜１ｍｍの範囲でシラスの薄膜５を設けてもよいし、さらには、１ｎｍ〜１０ｍｍの範囲でシラスの薄膜５を設けてもよい。
薄膜とは薄くすることによって大きな「かたまり(バルク)」とは異なる性質を示すようになった膜のことである。
シラスの薄膜５は、肉眼では、平坦な態様で基材３に設けられているように見えるが、拡大すると、図２に示すように、微細な凹凸状になっている。また、走査エリアをたとえば１μｍ×１μｍにすれば、微細な孔が形成されていることを確認することができる。
また、スパッタリング等の物理気相成長法によって形成されるシラスの薄膜５は、この生成条件を変えることによって、微細な構造が変化する。
すなわち、図３に示すように、基材（基板）３の温度Ｔｓ（°Ｋ）と不活性ガス（たとえばアルゴンガス；Ａｒ）の圧力を変えることで、シラスの薄膜５の微細構造が変化する。なお、Ｔｍは薄膜形成材料（ターゲット１１；図５参照）の融点である。
図３に示す領域１（ＺＯＮＥ−１）は、アルゴンガスの圧力が高く基材３の温度が低いときに生成される微細構造の領域であり、その断面は、模式的には、図４（ａ）のようになる。領域１の条件で生成されたシラスの薄膜５は、微小柱状で空隙や孔が多く存在し密度が低くなっている。
図３に示す領域Ｔ（ＺＯＮＥ−Ｔ）は、アルゴンガスの圧力が低く基材３の温度が低いときに生成される微細構造の領域であり、その断面は、模式的には、図４（ｂ）のようになる。領域Tの条件で生成されたシラスの薄膜５は、微小柱状であるが空隙が少なく緻密な膜になっている。
図３に示す領域２（ＺＯＮＥ−２）は、基材３の温度が高いときに生成される微細構造の領域であり、その断面は、模式的には、図４（ｃ）のようになる。領域２の条件で生成されたシラスの薄膜５は、微小柱状であるが、グレインサイズが領域Ｔよりも大きくなっている。
図３に示す領域３（ＺＯＮＥ−３）は、基材３の温度がさらに高いときに生成される微細構造の領域であり、その断面は、模式的には、図４（ｄ）のようになる。領域３の条件で生成されたシラスの薄膜５は、等方的でありバルクに近い状態になっている。
なお、シラス構造体１のシラスの薄膜５は、上述したいずれの領域で生成されたものであってもよいが、用途に応じて、適宜使い分けることが望ましい。
ここで、図５に示すスパッタリング装置７を用いて、基材３の表面にシラスの薄膜５をスパッタリングにより一体的に設けるシラス構造体１の製造方法（シラス薄膜被覆方法）について説明する。
スパッタリングでは、真空チャンバ９内に、シラスの薄膜５となる基材３につけたいもの（薄膜形成材料）をターゲット１１として設置し、高電圧をかけてイオン化させた不活性ガス（真空チャンバ９内のアルゴンガス）をターゲット１１に衝突させる。
これにより、ターゲット１１表面の原子がはじき飛ばされ、真空チャンバ９内に設置された基材３に到達して、シラスの薄膜５が生成される。
ここで、ターゲット１１として、粒子状もしくはバルク状（粉末状；粉状）のシラスを焼結して所定の大きさの焼結体（粒子状もしくはバルク状のシラスが多数集まって一体化した焼結体）にしたもので構成されているが、粒子状もしくはバルク状のシラスをそのまま使用してもよい。
なお、上記説明では、真空チャンバ９内に不活性ガスのみを導入しているが、不活性ガスに加えて活性ガス（たとえば酸素；Ｏ２）を導入してもよい。活性ガスを導入することで、はじき飛ばされたシラス（薄膜形成材料）の原子（シラスを構成する金属酸化物類）が活性ガスと反応し、この反応した化合物が、シラスの薄膜５として基材３に設置される。
シラス構造体１によれば、物理気相成長法により、基材３の表面にシラスの薄膜５が設けられているので、シラスが本来的にもっている消臭性、吸湿性等の機能を備えているとともに、バインダが非存在であることで、上記機能をより長続きさせることができる。
なお、シラス構造体１での消臭性は、たとえば、シラスの薄膜５に含まれている酸化チタンが光触媒として臭いの成分を分解することで発揮される。また、多孔質になっているシラス構造体１では、ミクロ孔・メソ孔で物理吸着が起き、吸湿性を発揮することができる。
また、図９に示す従来のシラス構造体２０１では、シラス２０３の形態が粒子状またはバルク状であるため、基材２０７へのコーティング(塗布)においてバインダ等の接着剤２０５を必要としており、基材２０７にシラス２０３の薄膜を設けるのに手間がかかる。しかし、シラス構造体１によれば、物理気相成長法により、シラスの薄膜５を設けているので、従来の手間を無くすことができ、シラス構造体１の製造工程を簡素化することができる。
また、シラス構造体１によれば、基材３がガラス板で構成されており、シラスが薄膜化されているので、光学特性(たとえば可視光線の透過率)が良くなっている。
すなわち、粒子およびバルクに変わる形態として薄膜に着目し、薄膜作製技術の1つであるスパッタリング法を用いてシラスの薄膜化(ｎｍオーダー)を行い、シラスの薄膜５の作製を行った。スパッタリング法とは原子レベルで微細構造が制御された高品質の薄膜を密着性良く大面積に均一に成膜するのに有利な技術であり、この特長を生かしてバインダを必要とせず基材３の上に薄膜化されたシラスを堆積させた。
これよって、薄膜化されたシラスの物性を生かし、消臭性、吸湿性等の優れた機能を維持しつつ、視認性を必要とする基材（ガラス板）３にシラスをコーティングしても、高い透過率を得ることができる。
この理由は、スパッタリング法によって基材（ガラス板）３の表面に設けられたシラスの薄膜５は、微細な凹凸を有しているが、この微細な凹凸のピッチ（場合によっては高さも）が可視光線の波長よりも小さくなっており、可視光線がシラスの薄膜５に邪魔されず（あたかもシラスの薄膜５が非存在であるかのようにして）シラス構造体１を透過するからである。
また、シラス構造体１によれば、ガラス板３の表面が親水性を備えたシラスの薄膜５で覆われているので、シラス構造体１が、湯気や水蒸気で曇り難くなっている。したがって、基材３がガラス板で構成されたシラス構造体１を窓ガラスや鏡に使用すればこれらにおける曇りの発生を抑制することができる。
また、シラス構造体１を、内装仕上げ材として採用すれば、消臭、調湿、殺菌、マイナスイオンの発生等の機能を発揮し、快適な居住環境をもたらす。
すなわち、現代の住宅は高気密性を備えている。したがって、ある程度の換気がなされていても、毎日営まれる人間の生活によって、臭いや湿気など様々な物質がこもりがちになる。そこで、シラス構造体１が、湿度が上がると余分な湿気を吸収し、湿度が下がると湿気を放出し、室内の湿度を自動調整する。また、シラス構造体１が、たばこの臭いやペットの臭いを短時間で消臭し、家具等から放出されたホルムアルデヒド等の化学物質をしっかりと吸着する。
また、シラス構造体１を、外装仕上げ材として採用すれば、防水性、透湿性を兼ね、美しく温かみのある風合いが良好な外観デザインをかもし出す。紫外線にも強く、色あせた劣化がほとんど生じない。
また、シラス構造体１の製造において、ターゲットとして、粒子状もしくはバルク状のシラスを焼結してあるものを用いているので、シラスの取り扱いが容易になっている。
ところで、上記説明では、物理気相成長法により、シラスの薄膜５を、基材３の表面に直接設けているが、他の層を間にして、基材３にシラスの薄膜５を間接的に設けてもよい。
次に、基材３にシラスの薄膜５を間接的に設けたものについて説明する。
基材３にシラスの薄膜５を間接的に設けたシラス構造体１として、図６や図７（ａ）に示すような光制御素子（可視光の制御部材）２１を掲げることができる。光制御素子２１は、たとえば、矩形な平板状に形成されている（図７（ａ）参照）。
また、光制御素子２１は、酸化還元反応により物質の色が変化するＥＣ現象を利用した素子であり、基材３と、還元発色膜２３と、シラスの薄膜５と、酸化発色膜２５と、第２の導電膜２７とを備えて構成されている。
基材３は、第１の導電膜（薄膜）を構成しており、第１の導電膜３の表面には、たとえば、スパッタリング等の物理気相成長法により、第１の導電膜３に接して還元発色膜（薄膜）２３が直接設けられている。還元発色膜２３は、たとえば、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３）で構成されている。
シラスの薄膜５は、透明もしくは半透明になっており、たとえば、スパッタリング等の物理気相成長法により、還元発色膜２３の表面に接して直接設けられている。
シラスの薄膜５の表面には、たとえば、スパッタリング等の物理気相成長法により、酸化発色膜（薄膜）２５が接して直接設けられている。酸化発色膜２５は、たとえば、酸化イリジウムと酸化錫（ＩＶ）（ＩｒＯｘ＋ＳｎＯ２）で構成されている。酸化発色膜２５の表面には、第２の導電膜２７が接して直接設けられている。
各導電膜３，２７は、透明体もしくは半透明体になっており、たとえば、透明導電膜（Ｉ．Ｔ．Ｏ．；酸化インジウムスズ；スズドープ酸化インジウム；Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）で構成されている。
なお、シラスの薄膜５は、図３に示す領域１（ＺＯＮＥ−１）、もしくは、図３に示す領域Ｔ（ＺＯＮＥ−Ｔ）で示すものが望ましい。
次に、光制御素子２１に作用について説明する。
シラスの薄膜５は、上述したように微細な凹凸を有しているので、シラスの薄膜５内に微細空隙が形成されており、この微細な空隙内には、水分（Ｈ２Ｏ）が存在している。
そして、図６に示すように、第１の導電膜３と第２の導電膜２７との間に電圧を加えると、還元発色膜２３に一価の陽イオン（たとえば水素イオンＨ＋）が入り込むことで化合物（ＨｘＷＯ３）が生成され、還元発色膜２３にたとえば色が付き、還元発色膜２３における可視光線の透過率が低下する。また、第１の導電膜３と第２の導電膜２７との間に電圧を加えると、酸化発色膜２５に一価の陰イオン（たとえば水酸イオンＯＨ−）が入り込むことで化合物（Ｉｒ（ＯＨ）ｎ＋ｘ）が生成され、酸化発色膜２５に色が付き、酸化発色膜２５における可視光線の透過率が低下する。なお、この色が付く状態は、電圧の印加を無くしても持続する。
また、図６に示す場合と逆の電圧を印加すると、還元発色膜２３や酸化発色膜２５が無色透明もしくは半透明になって元にもどり、可視光線の透過率が高くなる。この無色透明もしくは半透明の状態は、電圧の印加を無くしても持続する。
ところで、従来のＥＣＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）は、酸化還元反応により物質の色が変化するＥＣ現象を利用しており、電解質膜として、シラスの薄膜５の代わりに液体や流体のもの（ゲルを含む）を使用している。
しかし、従来の液体の電解質膜を用いたＥＣＤは、一部に液体や流体を含む製造工程が存在するので製造工程が煩雑であり、経年変化や使用環境による液漏れが発生するおそれがある。そこで、従来のＥＣＤとして、レアメタルを含む固体電解質膜を採用する場合もある。
しかし、従来の固体電解質膜を用いたＥＣＤは、レアメタルを使用するので高価である。これに対して、光制御素子２１では、シラスを電解質膜として使用できるという性質を発見し、光制御素子２１の固体電解質膜にシラスの薄膜５を使用したのである。そして、レアメタルを使用しないのでともかく安価であり、また、従来の固体電解質膜に比べてイオン伝導度が高くなっている光制御素子２１を得ることができたのである。
また、光制御素子２１によれば、液体の電解質膜を用いた従来のＥＣＤに比べて、製造工程が簡素化され、経年変化や使用環境による液漏れが無くなる。
なお、上述した光制御素子２１は、可視光を透過しもしくは遮断する切り換えを容易に行うことできる遮光部材として使用することができる。この遮光部材は、たとえば建物の窓や旅客機等の乗り物の窓に使用することができる。
また、シラスの薄膜５を、光学薄膜の高速低温成膜技術として実用化されている併用式スパッタリング法、特にＲＡＳ（Ｒａｄｉｃａｌ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ；ラジカル・アシスト・スパッタリング）法によって設けてもよい。これにより、シラスの薄膜５の成膜速度を速くし、基材３等の温度上昇を抑制することができる。
ＲＡＳ法については、たとえば、特開２００１−２３４３３８号公報、特開平１１−２７９７５７号公報、特開平１１−２５６３２７号公報に記載されている。
また、シラスの薄膜５等を図７（ａ）に示すように連続している１つのものとすれば、上述したように、光制御素子２１を遮光部材として採用することができる。一方、図７（ｂ）で示すように、第１の導電膜３、還元発色膜２３、シラスの薄膜５、酸化発色膜２５、第２の導電膜２７を、多数の微細なセグメント３１に分割して仕切り、各々のセグメント３１に独自に電圧を適宜印加すれば、光制御素子２１を、ＬＣＤ等の代わりに、画像表示装置として採用することができる。
なお、図６に示したものにおいて、還元発色膜２３と酸化発色膜２５とを入れ替えてもよい。
すなわち、シラス構造体１を光制御素子２１とし、基材３を第１の導電膜とし、シラスの薄膜５が、基材３の表面に設けられた酸化発色膜２５の表面に設けられており、シラスの薄膜５の表面には還元発色膜２３が設けられており、還元発色膜２３の表面には第２の導電膜２７が設けられていてもよい。
また、各導電膜３，２７のうちの一方の導電膜が透明体もしくは半透明体で構成されており、他方の導電膜（たとえば、第１の導電膜３）が可視光を反射する反射膜で構成されていてもよい。
この場合、第１の導電膜３は、Ａｌ（アルミニウム）で構成されており、反射電極膜となっている。このように、第１の導電膜３が反射電極膜になっている光制御素子２１は、たとえば、防眩ミラーとして採用することができる。
また、光制御素子２１を反射防止材（反射防止板）としてもよい。
この場合、反射防止材２１の基材３は、透明体もしくは半透明体で構成されている。反射防止材２１では、基材３の表面に反射防止膜（ＡＲコート）が設けられている。
例を掲げて詳しく説明すると、図８に示すように、シラスの薄膜５（５Ａ）が、透明もしくは半透明になっており、基材３の表面に接して直接設けられており、シラスの薄膜５（５Ａ）の表面には、シラスの薄膜５（５Ａ）よりも屈折率の高い高屈折率の薄膜（たとえば、酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２））２９（２９Ａ）が接して直接設けられている。高屈折率の薄膜２９も、透明もしくは半透明になっている。
また、高屈折率の薄膜２９（２９Ａ）の表面には、シラスの薄膜５（５Ａ）とは別個のシラスの薄膜５（５Ｂ）が接して直接設けられており、シラスの薄膜５（５Ｂ）の表面には、高屈折率の薄膜２９（２９Ａ）とは別個の高屈折率（たとえば、酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２））の薄膜２９（２９Ｂ）が接して直接設けられている。
なお、シラスの薄膜５の屈折率は１．４〜１．５程度と低くなっており、高屈折率の薄膜２９の屈折率は２．０〜３．０程度と高くなっている。ＡＲコートが設けられていることで、全体の反射率が５％程度になる。
なお、上記説明では、基材３に、シラスの薄膜５Ａ、高屈折率の薄膜２９Ａ、シラスの薄膜５Ｂ、高屈折率の薄膜２９Ｂの４層の薄膜が交互に重なって設けられているが、これに限定されることはない。シラスの薄膜５と高屈折率の薄膜２９とが基材３に交互に重なって複数層設けられていてもよい。
また、上記説明では、基材３の表面にシラスの薄膜５を設け、このシラスの薄膜５の表面に高屈折率の薄膜２９を設けているが、シラスの薄膜５と高屈折率の薄膜２９とを入れ替えてもよい。すなわち、基材３の表面に高屈折率の薄膜２９を設け、高屈折率の薄膜２９の表面にシラスの薄膜５を設けてもよい。
また、上記説明では、基材３の表面にシラスの薄膜５を設け、このシラスの薄膜５の表面に高屈折率の薄膜２９を設けているが、シラスの薄膜５と高屈折率の薄膜２９とを入れ替えてもよい。すなわち、基材３の表面に高屈折率の薄膜２９を設け、高屈折率の薄膜２９の表面にシラスの薄膜５を設けてもよい。
上述したように、ＡＲコートは、反射による光の損失を最小限に抑えることができるため太陽電池のコーティングにも使用可能であり、セル表面に「反射防止膜」を設けることで、セルにしっかり太陽の光を取り込むことができる。
また、シラスの薄膜の屈折率は１．４〜１．５程度と低いことから太陽電池（特に、集光型太陽電池の集光レンズ）のコーティングに最適な材料であり、さらにはシラスの薄膜に含まれている酸化チタンＴｉＯ２の光触媒特性により、太陽電池の防汚も実現できる。
これに対して、防汚を目的として、シラスの薄膜の代わりに光触媒の材料である酸化チタンＴｉＯ２の薄膜を太陽電池に設けると、酸化チタンＴｉＯ２の屈折率が高いので、酸化チタンＴｉＯ２の薄膜が設けられたモジュールや集光レンズでの光路が変化してしまい、光をしっかりと取り込むことができなくなる。
なお、本発明はその要旨を超えない限り上述した実施形態に限定されるものではない。
１ シラス構造体
３ 基材
５，５Ａ，５Ｂ シラスの薄膜
１１ ターゲット
２１ 光制御素子
２３ 還元発色膜
２５ 酸化発色膜
２７ 第２の導電膜
２９，２９Ａ，２９Ｂ 高屈折率の薄膜
３ 基材
５，５Ａ，５Ｂ シラスの薄膜
１１ ターゲット
２１ 光制御素子
２３ 還元発色膜
２５ 酸化発色膜
２７ 第２の導電膜
２９，２９Ａ，２９Ｂ 高屈折率の薄膜
Claims (7)
- 基材と、
物理気相成長法により、前記基材に設けられたシラスの薄膜と、
を有することを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１に記載のシラス構造体において、
前記シラスの薄膜は、前記基材に前記シラスを構成する金属酸化物類が直接堆積することで設けられていることを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１または請求項２に記載のシラス構造体において、
前記基材は、透明もしくは半透明な材料であることを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１に記載のシラス構造体は、光制御素子であり、前記基材は、第１の導電膜であり、前記シラスの薄膜は、前記基材の表面に設けられた還元発色膜の表面に設けられており、
前記シラスの薄膜の表面には酸化発色膜が設けられており、
前記酸化発色膜の表面には第２の導電膜が設けられており、
前記各導電膜が、透明体もしくは半透明体で構成されているか、または、前記各導電膜のうちの一方の導電膜が透明体もしくは半透明体で構成されており他方の導電膜が反射膜で構成されていることを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１に記載のシラス構造体は、光制御素子であり、前記基材は、第１の導電膜であり、前記シラスの薄膜は、前記基材の表面に設けられた酸化発色膜の表面に設けられており、
前記シラスの薄膜の表面には還元発色膜が設けられており、
前記還元発色膜の表面には第２の導電膜が設けられており、
前記各導電膜が、透明体もしくは半透明体で構成されているか、または、前記各導電膜のうちの一方の導電膜が透明体もしくは半透明体で構成されており他方の導電膜が反射膜で構成されていることを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１に記載のシラス構造体は、光反射防止材であり、
前記基材は、透明体もしくは半透明体で構成されており、
前記基材の表面には、前記シラスの薄膜、前記シラスの薄膜よりも屈折率の高い高屈折率の薄膜が交互に重なって複数層設けられていることを特徴とするシラス構造体。 - 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のシラス構造体の製造方法において、
前記物理気相成長法で使用する薄膜形成材料は、粒子状もしくはバルク状のシラス、または、粒子状もしくはバルク状のシラスを焼結して所定の大きさの焼結体にしたものであることを特徴とするシラス構造体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013156590A JP6103642B2 (ja) | 2012-08-01 | 2013-07-29 | シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 |
| DE112013003804.8T DE112013003804T8 (de) | 2012-08-01 | 2013-07-31 | Shirasu-Struktur und Herstellungsverfahren hierfür |
| CN201380051021.XA CN104684847B (zh) | 2012-08-01 | 2013-07-31 | 白砂结构体及白砂结构体的制造方法 |
| CN201710063387.9A CN107056082B (zh) | 2012-08-01 | 2013-07-31 | 白砂结构体的制造方法 |
| PCT/JP2013/070718 WO2014021371A1 (ja) | 2012-08-01 | 2013-07-31 | シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012171060 | 2012-08-01 | ||
| JP2012171060 | 2012-08-01 | ||
| JP2013156590A JP6103642B2 (ja) | 2012-08-01 | 2013-07-29 | シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016243176A Division JP6261099B2 (ja) | 2012-08-01 | 2016-12-15 | シラス構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014043644A true JP2014043644A (ja) | 2014-03-13 |
| JP6103642B2 JP6103642B2 (ja) | 2017-03-29 |
Family
ID=50028041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013156590A Active JP6103642B2 (ja) | 2012-08-01 | 2013-07-29 | シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6103642B2 (ja) |
| CN (2) | CN107056082B (ja) |
| DE (1) | DE112013003804T8 (ja) |
| WO (1) | WO2014021371A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018172794A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 鹿児島県 | ターゲットおよび薄膜と薄膜の製造方法 |
| JP2019002036A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 株式会社 高千穂 | 酸化物被膜及びその酸化物被膜を備える構造体 |
| JPWO2020129558A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2021-11-04 | コニカミノルタ株式会社 | 誘電体多層膜、その製造方法及びそれを用いた光学部材 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CO2017013094A1 (es) * | 2017-09-30 | 2018-03-28 | Agp America Sa | Artículo de vidrio con frita de vidrio y método de formación de fritas de vidrio |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734224A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 珪素酸化物蒸着用材料及び蒸着フィルム |
| JP2001026066A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Dainippon Printing Co Ltd | オ−バ−ラップ用フィルム |
| JP2004182495A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | 邦明 ▲高▼松 | 負帯電シラス及びその製造方法 |
| US20090186237A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Rolls-Royce Corp. | CMAS-Resistant Thermal Barrier Coatings |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0941824A3 (en) * | 1998-03-12 | 2002-01-16 | Cca Inc. | Method for producing patterned shaped article |
| EP2128659B1 (en) * | 2007-02-09 | 2017-04-05 | Mitsubishi Rayon Co. Ltd. | Transparent molded body and antireflective member using the same |
| KR101435604B1 (ko) * | 2008-06-25 | 2014-08-29 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 단분산 폴리알킬실세스퀴옥산 미립자 및 그 제조방법 |
-
2013
- 2013-07-29 JP JP2013156590A patent/JP6103642B2/ja active Active
- 2013-07-31 CN CN201710063387.9A patent/CN107056082B/zh active Active
- 2013-07-31 CN CN201380051021.XA patent/CN104684847B/zh active Active
- 2013-07-31 DE DE112013003804.8T patent/DE112013003804T8/de active Active
- 2013-07-31 WO PCT/JP2013/070718 patent/WO2014021371A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0734224A (ja) * | 1993-07-20 | 1995-02-03 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 珪素酸化物蒸着用材料及び蒸着フィルム |
| JP2001026066A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Dainippon Printing Co Ltd | オ−バ−ラップ用フィルム |
| JP2004182495A (ja) * | 2002-11-29 | 2004-07-02 | 邦明 ▲高▼松 | 負帯電シラス及びその製造方法 |
| US20090186237A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Rolls-Royce Corp. | CMAS-Resistant Thermal Barrier Coatings |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018172794A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | 鹿児島県 | ターゲットおよび薄膜と薄膜の製造方法 |
| JP2019002036A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 株式会社 高千穂 | 酸化物被膜及びその酸化物被膜を備える構造体 |
| JP6991477B2 (ja) | 2017-06-13 | 2022-02-03 | 高千穂シラス株式会社 | 酸化物被膜及びその製造方法、並びにその酸化物被膜を備える構造体 |
| JPWO2020129558A1 (ja) * | 2018-12-21 | 2021-11-04 | コニカミノルタ株式会社 | 誘電体多層膜、その製造方法及びそれを用いた光学部材 |
| JP7375772B2 (ja) | 2018-12-21 | 2023-11-08 | コニカミノルタ株式会社 | 誘電体多層膜、その製造方法及びそれを用いた光学部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104684847B (zh) | 2017-05-24 |
| CN107056082B (zh) | 2019-12-06 |
| DE112013003804T8 (de) | 2015-05-28 |
| CN104684847A (zh) | 2015-06-03 |
| JP6103642B2 (ja) | 2017-03-29 |
| DE112013003804T5 (de) | 2015-04-23 |
| WO2014021371A1 (ja) | 2014-02-06 |
| CN107056082A (zh) | 2017-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chang et al. | Review on thermochromic vanadium dioxide based smart coatings: from lab to commercial application | |
| Chen et al. | High performance and enhanced durability of thermochromic films using VO2@ ZnO core–shell nanoparticles | |
| Buch et al. | Review on electrochromic property for WO3 thin films using different deposition techniques | |
| Zhu et al. | Composite film of vanadium dioxide nanoparticles and ionic liquid–nickel–chlorine complexes with excellent visible thermochromic performance | |
| Powell et al. | Intelligent multifunctional VO2/SiO2/TiO2 coatings for self-cleaning, energy-saving window panels | |
| Granqvist | Electrochromics and thermochromics: towards a new paradigm for energy efficient buildings | |
| JP6103642B2 (ja) | シラス構造体およびシラス構造体の製造方法 | |
| CN107015411B (zh) | 电致变色器件以及制造所述器件的方法和装置 | |
| Granqvist | Oxide-based chromogenic coatings and devices for energy efficient fenestration: brief survey and update on thermochromics and electrochromics | |
| US10247997B2 (en) | Switchable hydride smart window and the methods for producing the same | |
| Dasgupta et al. | Detrimental effects of oxygen vacancies in electrochromic molybdenum oxide | |
| CN102736342A (zh) | 电致变色装置 | |
| JP2014524055A (ja) | エレクトロクロミックナノコンポジット薄膜 | |
| Ulrich et al. | Electrochromic properties of mixed oxides based on titanium and niobium for smart window applications | |
| Sutanto et al. | Photocatalytic activity of cobalt-doped zinc oxide thin film prepared using the spray coating technique | |
| CN104570534B (zh) | 全固态无机电致变色器件及其制备方法 | |
| TW201304153A (zh) | 複合玻璃板 | |
| Lu et al. | Subwavelength VO2 nanoparticle films for smart window applications | |
| US20190019910A1 (en) | Cover glass for solar cell, solar cell module provided with cover glass for solar cell, and transparent protective film | |
| JP6261099B2 (ja) | シラス構造体の製造方法 | |
| Yaseen et al. | State-of-the-art electrochromic thin films devices, fabrication techniques and applications: a review | |
| JP6991477B2 (ja) | 酸化物被膜及びその製造方法、並びにその酸化物被膜を備える構造体 | |
| JP2015161860A (ja) | 調光素子、ガスクロミック調光ガラス | |
| Granqvist | Thermochromic VO2 for Energy-Efficient Glazing: An Introduction | |
| JP2588910B2 (ja) | 改良された調光体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160623 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160623 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161018 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161215 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170214 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170223 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6103642 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |