JPS63151829A

JPS63151829A - 白金黒膜の形成方法

Info

Publication number: JPS63151829A
Application number: JP61300260A
Authority: JP
Inventors: Shotaro Oka; 正太郎岡
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1988-06-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、白金黒膜形成方法に関する。さらに詳しく
は、赤外線の検出や温度検出に有用な各種熱センサにお
ける熱吸収部への熱吸収膜としての白金黒膜の形成方法
に関する。

（ロ）従来の技術従来、入射赤外線の熱エネルギによる温度上昇とそれに
′基づく焦電効果による表面電荷の変化を検知する焦電
素子が、赤外線センサ、感温センサ等の熱センサとして
知られている。かかる焦電素子は、焦電体上に一対の膜
状電極（ＰｔやＡｕ蒸看膜）を形成してその一方（表面
電極）を熱吸収面として構成したものであり、この焦電
体としては、””’ｔ−ｘＢａＺ　　Ｎｂ　２０ｓ系、
Ｐｂ５Ｇ６３０２．系、ＴＧＳ系、ＰｂＴｉ０ａ系、Ｐ
ｂＴｉｘＺ　ｒ、、、　０３系、１ｉＴａｏ３系等のセ
ラミックスとＰＶＤＦ等の有ｔｌ膜が広く用いられてい
る。そして、検知感度を上昇させるために、熱吸収面と
なる一方の膜状電極上に、金魚蒸着膜やカーボンペース
ト塗布膜を被着する試みがなされている。

そして、この点に関し、本発明者らは、先に、電解によ
り膜状電極上に直接被着形成させた白金黒膜が、熱吸収
性を著しく向上させる事実を見出した。

（ハ）発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記焦電体のごとき熱変換母材の両面に
膜状電極が形成された熱変換素子を電解液中に浸漬して
その膜状電極の一方（表面電極側）に電解電圧を印加す
ることにより、一方の膜状電極上のみに白金黒膜を形成
させる通常の電解法においては、熱変換母材が比較的薄
い場合に、この母材層を介して他方の膜状電極（裏側電
極）にも電圧が印加されて白金黒がこの裏側電極上にも
回り込んで形成される場合がしばしば生じる。そのため
、電極面積が一定せず約２倍相当になる場合も生じ、電
解条件の調整が困難であり、かつ表面電極上に形成され
る白金黒膜の表面状態も一定せず熱センサとしての感度
に悪影響が生じる問題点があった・この発明は、かかる状況に鑑みなされたものであり、こ
とに上記のごとき両面に電極を備えた素子の一方の電極
面上に電解により選択的に均一な白金黒膜を形成する方
法を提供しようとするものである。

（ニ）問題点を解決するための手段かくしてこの発明によれば、熱変換母材上に一対の膜状
電極を形成した熱変換素子を電解液中に浸漬しその膜状
電極の一方に電解電圧を印加して白金黒膜を電解被着す
ることからなり、電解中に電解被着を意図しない他方の
膜状電極に電解電圧の逆電圧を印加することを特徴とす
る白金黒膜の形成方法が提供される。

上記熱変換母材としては、熱トランスデユーサとなりう
る種々のものが挙げられ、例えば焦電体、サーミスタ母
体、サーモバイル等が適しており、これらのうち焦電体
が好ましい。この焦電体としては前述した公知の種々の
ものが使用可能であり、これらのうち潮解性１−ｉ　Ｔ
ａ　Ｑ３、Ｐｂ　Ｔｉ　０３　、＋ＰＺＴなどが好まし
い。

上記膜状電極としては、ｐｔヤＡＵ等の蒸着膜やスパッ
タリング膜が適しているが、これら以外の導電性膜が使
用可能でありこの例としては、電極膜厚は０．１〜１．
０）ａｆ１度が適している。

この発明における電解液としては、白金黒を電解形成し
うる電解質であればよ（、塩化白金酸等の白金酸根を含
有する水溶液が用いられる。これらの電解液中には、電
解用の各種添加剤が含有されていてもよく、その−例と
しては、酢１ｉ！鉛等の黒化促進剤が挙げられる。

この発明において、白金黒膜の被着形成を意図する一方
の膜状電極は負極側に設定され、所定の電解電圧が印加
される。この際の至適電解電圧は、電極面積、電極間隔
、白金酸濃度、温度等に左右されるが、白金対極を用い
た場合通常、膜状電極）電位が約０．２〜０．７Ｖ　（
ＶＳ　　Ａｇ／Ａ（Ｊ　ＣＱ　）に維持されるように設
定して定電位電解で行なうのが適している。一方、被着
形成を意図しない膜状電極に印加する逆電圧も上記と同
様に条件により異なるが、通常、その電位が約−１，０
〜−０，２Ｖ（ＶＳ　　ＡＩＪ／Ａ（ＩｃＩに維持され
るように設定するのが適している。また、白金黒の’ａ
ｓＩｌ！厚は５〜２０声ｍ程度が適しており、電解時間
を調整（通常、２０〜６０秒程度）することにより容易
に制ｉ司能である。′ このようにして電解を行なうことにより、一対の膜状電
極のうちの一方のみに白金黒膜が被着形成される。そし
て、この白金黒膜は、２〜７４程度の白金粒塊が積重な
った構造の均一な膜であり、とくに赤外線波長が２．５
〜２５ｆｉＭにおいて照度が略１に近い黒化膜である。

（ホ）作用白金黒の形成を意図しない裏ｍ電極に電解電圧と逆の電
圧が印加されているため、この電極上への白金黒の形成
が防止されることとなる。

（へ）実施例ＬｆＴａＯｓからなる集電体（１，２ｘ　　１．Ｏｘ　
８ｍｍ　）の両面にスパッタリングによって白金膜（膜
状電極）を形成（膜厚的０．４Ａ：面積的１ｍｍ２）し
た。そしてその端部に金リード線を接続した後、該集電
体を１０ｍｇの酢酸鉛を含有する５７．９１ＢＭの塩化
白金酸水溶液（電解液）に浸漬して電解系を構成した。

らの状態を第１図に示した。図中、２は集電体、３Ａ、
３Ｂは白金膜、６は電解液、７は対極となる白金電極、
８は電位モニタ用の参照電極（ＡＱ　／ＡＩＪ　Ｃ＋電
極）を各々示し、９は表側となる白金膜３Ａと対極７と
の間に電解電圧を印加する電源、１０は裏側となる白金
膜３Ｂに電解電圧と逆の電圧を印加する逆電圧電源を各
々示す。

この状態で、白金膜３Ａの電位が０．３Ｖとなるように
かつ白金膜３Ｂの電位が一〇、１ｖとなるように電源９
及び逆電圧電源１０を調整して室温１約１分、無撹拌下
で電解を行なうことにより、白金膜３Ａ上に厚さ約１０
４の白金黒膜が被着形成され、白金膜３Ｂ上には白金黒
膜が全く形成されていない第２図に示すごとき熱センサ
１を得た。なお、図中、４は白金黒膜、５は金リード線
を各々示す。かかる白金黒膜は、約２〜７４の白金粒塊
が積重なった構成からなる均一なものであり、２．５〜
２５４の赤外光において黒度が１に近いものであった。

これに対し、白金ｇ！３Ｂに逆電圧を印加しない通常の
方法−で電解を行なった際には、白金膜３Ｂ上にも不均
一な白金黒の形成が認められ、白金膜３Ａ上の白金黒膜
の均一性も不充分なものであった。

なお、上記実施例で得られた熱センサと、膜状電極とし
てＣｒ１ｌを有し白金黒膜を有さない従来の熱センサと
を比較したところ、従来の熱センサでは吸光率的６４％
であるのに対し、実施例の熱センサでは約９５％（反射
光スペクトルの平均値）と熱吸収性の優れたものであっ
た。

（ト）発明の効果この発明の白金黒膜の形成方法によれば、一対の膜状電
極を形成した熱変換母材の一方の膜状電極上にのみ、効
率良く均一な白金黒膜を形成することができる。従って
、白金黒膜被着素子を安定にかつ分留り良く形成するこ
とができ、また、形成される白金黒膜も熱吸収性の著し
く優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の形成方法の一工程を示す橋板説明
図、第２図はこの発明の形成方法で熱変換素子上に形成
された白金黒膜を示す構成説明図である。１・・・・・・熱センサ、　　　２・・・・・・焦、電
体、３Ａ、３Ｂ・・・・・・白金膜、４・・・・・・白
金黒膜、５・・・・・・金リード線、　　６・・・・・
・電解液、７・・・・・・白金電極、　　　８・・・・
・・参照電極、９・・・・・・電源、　　　　１０・・
・・・・逆電圧電源。第１１第２ｖＪ

Claims

【特許請求の範囲】１、熱変換母材上に一対の膜状電極を形成した熱変換素
子を電解液中に浸漬しその膜状電極の一方に電解電圧を
印加して白金黒膜を電解被着することからなり、電解中
に電解被着を意図しない他方の膜状電極に電解電圧の逆
電圧を印加することを特徴とする白金黒膜の形成方法。２、電解電圧が約０．２〜０．７（ｖｓ　Ａｇ／Ａｇ　
Ｃｌ）Ｖであり逆電圧が、約−１．０〜−０．２Ｖ（ｖ
ｓ　Ａｇ／Ａｇ　Ｃｌ）である特許請求の範囲第１項記
載の形成方法。