エレクトロクロミック素子及びその製造方法
【課題】エレクトロクロミック素子を安価な設備を用いた高速成膜技術により安価に製造する。
【解決手段】基板上に、透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び透明導電膜が積層されたエレクトロクロミック素子において、酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜する。ガスフロースパッタリング法は、高真空排気が不要であるため安価な設備で実施でき、しかも高速成膜が可能であることから、ガスフロースパッタリング法を採用することによる設備費の低減、成膜時間の短縮により、エレクトロクロミック素子を安価に製造することが可能となる。上記３層のいずれかの層内に水素に起因するプロトンが導入されることになり、エレクトロクロミック現象の応答性が向上する。
【解決手段】基板上に、透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び透明導電膜が積層されたエレクトロクロミック素子において、酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜する。ガスフロースパッタリング法は、高真空排気が不要であるため安価な設備で実施でき、しかも高速成膜が可能であることから、ガスフロースパッタリング法を採用することによる設備費の低減、成膜時間の短縮により、エレクトロクロミック素子を安価に製造することが可能となる。上記３層のいずれかの層内に水素に起因するプロトンが導入されることになり、エレクトロクロミック現象の応答性が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレクトロクロミック素子及びその製造方法に係り、特に、基板上の酸化発色層、電解層、還元発色層、更には透明導電膜をガスフロースパッタリング法により効率的に成膜するエレクトロクロミック素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロクロミック素子は、電圧の印加により電気化学的な酸化還元反応を誘起し、着色及び消色を生じさせる素子であり、ディスプレイや調光ウィンドウ等への利用が期待されている。エレクトロクロミック素子は、図２に示す如く、基板１上に透明導電膜（第１の電極膜）２、酸化発色層３、電解層（イオン良導層）４、還元発色層５、透明導電膜（第２の電極膜）６が順次積層された構成とされている。７は、必要に応じて設けられる透明基板又は保護カバーである。透明基板１，７としてはガラス基板が用いられ、透明導電膜２，６としてはＩＴＯ膜等が形成される。また、酸化発色層３としては、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）等が、還元発色層５としては酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化バナジウム（ＶＯ）等が形成される。また、電解層４としては、固体電解層として五酸化二タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）等が形成される。
【０００３】
電解層として液体電解層を設けたエレクトロクロミック素子もあり、このようなエレクトロクロミック素子は、図３に示す如く、封止材（液封止用シール剤）８により電解液を封止して液体電解層４Ａが形成されている。なお、図３において図２に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【０００４】
従来、このようなエレクトロクロミック素子１０，１０Ａの透明導電膜２，６、還元発色層３、酸化発色層６や固体電解層４は、スパッタ法（プレーナー型マグネトロンスパッタ法。以下、「通常のスパッタ法」と称す場合がある。）或いは蒸着法により形成されている。
【０００５】
なお、本発明で採用する後述のガスフロースパッタリング法自体は公知の成膜手法であり、本出願人は先に、ガスフロースパッタリング法を、固体高分子型燃料電池用電極の触媒層や、色素増感型太陽電池用半導体電極層の形成に応用する技術を提案している（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特願２００４−３１９５９２号
【特許文献２】特願２００４−３１９５４８号
【特許文献３】特願２００４−３１９５９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、エレクトロクロミック素子の酸化発色層や還元発色層等の成膜に用いられている通常のスパッタ法は、均一成膜が可能である反面、成膜速度が遅く、真空チャンバー内を高真空状態に排気するために大掛かりな排気装置が不可欠であるため、高額な設備を必要とするという欠点がある。
【０００７】
また、特に、固体電解層を形成する場合、イオン導電性を付与するために含水層とする必要があるが、電解層のスパッタ成膜時に、適度な空隙を形成することが容易ではないという不具合もあった。
【０００８】
更に、通常のスパッタ法では、ターゲットの下部に磁石を設けるため、Ｎｉのような強磁性体がターゲットの場合、薄いターゲットしか用いることができず、ターゲットに制約を受けるという不具合もあった。
【０００９】
一方、蒸着法は均一成膜が困難であり素子の大きさに制限が加わることや、成膜できる材料が限られること、また真空チャンバー内を高真空状態に排気する為に高価な排気装置が必要という欠点がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、従来のスパッタ法や蒸着法のような高価な設備を必要とすることなく、かつ高速成膜が可能であり、また空隙形成のための成膜条件制御も容易で、ターゲットに制約を受けることのない成膜技術により、発色効率の高いエレクトロクロミック素子を低コストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明（請求項１）のエレクトロクロミック素子は、基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順或いは逆順で積層されてなる積層膜を有するエレクトロクロミック素子において、該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２のエレクトロクロミック素子は、請求項１において、前記酸化発色層がＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項３のエレクトロクロミック素子は、請求項１又は２において、前記還元発色層がＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記電解層がＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項５のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜がＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項６のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項７）のエレクトロクロミック素子の製造方法は、基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順で或いは逆順で積層されてなる積層膜を形成してエレクトロクロミック素子を製造する方法において、該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００１８】
請求項８のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７において、前記酸化発色層をＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００１９】
請求項９のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７又は８において、前記還元発色層をＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし９のいずれか１項において、前記電解層をＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜をＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２２】
請求項１２のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
ガスフロースパッタリング法は、比較的高い圧力下でスパッタリングを行い、スパッタ粒子をガスの強制流により成膜対象基板まで輸送して堆積させる方法である。このガスフロースパッタリング法は、高真空排気が不要であることから、従来の通常のスパッタ法のような大掛かりな排気装置を用いることなく、メカニカルなポンプ排気で成膜することが可能であり、従って、安価な設備で実施できる。しかも、ガスフロースパッタリング法は、通常のスパッタ法の１０〜１０００倍の高速成膜が可能である。従って、本発明によれば、ガスフロースパッタリング法を採用することによる設備費の低減、成膜時間の短縮により、エレクトロクロミック素子を安価に製造することが可能となる。
【００２４】
特に、固体電解層の形成に際しては、成膜速度が非常に速いことから、成膜時に容易に空隙を設けることができ、イオン導電性に優れた電解層を形成することができる。また、ターゲット下部に磁石を設けるものではないため、Ｎｉのような強磁性体をターゲットとする場合でも、その厚さに制約を受けることがない。
【００２５】
しかも、ガスフロースパッタリング法であれば、基板に対する密着性も良好な膜を成膜することができ、高品質のエレクトロクロミック素子を製造することができる。
【００２６】
さらに、本発明では、酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されているため、これらの層内にこの水素に起因するプロトンが導入されることになる。これにより、エレクトロクロミック素子にプロトン導電性が付与されることになり、エレクトロクロミック現象の応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明のエレクトロクロミック素子及びその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本発明で採用するガスフロースパッタリング法による成膜方法について説明する。
【００２９】
図１（ａ）は、本発明の実施に好適なガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。
【００３０】
ガスフロースパッタ装置では、スパッタガス導入口１１からチャンバー２０内にアルゴン等の希ガス等を導入し、ＤＣ電源等の電源１２に接続されたカソードとなるターゲット１５とアノード１３間での放電で発生したプラズマによりターゲット１５をスパッタリングし、はじき飛ばされたスパッタ粒子をアルゴン等の希ガス等の強制流にて基板１６まで輸送し堆積させる。なお、図示例において、基板１６は、ホルダー１７に支持されており、基板１６の近傍には、反応性ガスの導入口１８が配置されており、反応性スパッタリングを行うことが可能である。１４は水冷バッキングプレートである。
【００３１】
本発明においては、このようなガスフロースパッタ装置を用いて、エレクトロクロミック素子を構成する酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜する。
【００３２】
これら３層のうち、特に電解層を、水素を含有するガス雰囲気においてガスフロースパッタリング法により成膜するのが好ましい。
【００３３】
なお、これら３層のうち、水素を含有するガス雰囲気においてガスフロースパッタリング法により成膜しない層にあっては、ガス雰囲気に水素を含有させることなくガスフロースパッタリング法により成膜してもよい。また、導電膜についても、ガスフロースパッタリング法により成膜してもよい。
【００３４】
以下に各層の成膜方法、成膜条件等について説明する。
【００３５】
＜透明導電膜＞
透明導電膜をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、ＩＴＯ（ＳｎドープＩｎ２Ｏ３）、ＩＺＯ（ＩｎドープＺｎＯ）、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００３６】
通常、透明導電膜はＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ等により、必要な抵抗値によるが、１０〜５００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００３７】
＜酸化発色層＞
酸化発色層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｎｉ、及び／又はＩｒを用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ、水素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００３８】
通常、酸化発色層はＮｉＯ、ＩｒＯｘ等により、５０〜７５０ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００３９】
＜還元発色層＞
還元発色層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｗ、Ｍｏ、及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ、水素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００４０】
通常、還元発色層はＷＯ３、ＭｏＯ３、ＶＯ等により、１００〜１０００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００４１】
＜電解層＞
固体電解層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜３５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１５０ｓｃｃｍ、水素０〜１５０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００４２】
通常、電解層は、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、Ｍｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２等により、２００〜３０００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜３００ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００４３】
なお、上記各層のガスフロースパッタリング法による成膜に当たり、２種類以上のターゲットを用いて複合酸化物層を形成することも可能である。また、各層を２種以上の材料の多層膜とすることもできる。
【００４４】
本発明により、固体電解層を有するエレクトロクロミック素子を製造するには、例えば、ガラス基板や高分子フィルム等の透明基板上に透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜をガスフロースパッタリング法により成膜すれば良い。或いは、予め透明導電膜が形成された透明基板上に酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜を順次成膜すれば良い。
【００４５】
なお、以上の説明では、図２に示す如く、透明基板上に透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜を有するエレクトロクロミック素子を、透明基板にこれらの層を順次積層成膜して製造する方法を示したが、本発明のエレクトロクロミック素子は、これに限らず、透明基板上に透明導電膜、還元発色層、電解層、酸化発色層及び透明導電膜を有するエレクトロクロミック素子であっても良く、この場合には透明基板上にこの順で各層を積層成膜すれば良い。また、導電膜の一方が透明でなく金属膜等の不透明導電膜であっても良い。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において基板として用いたＩＴＯガラスは、厚さ１ｍｍのガラス基板の一方の面に厚さ２５０ｎｍのＩＴＯ膜が形成されたものである。
【００４７】
実施例１
図１に示すガスフロースパッタ装置を用い、チャンバーに、基板としてＩＴＯガラスをセットし、荒引きポンプ（ロータリーポンプ＋メカニカルブースターポンプ）で１×１０−１Ｐａまで排気した後、３層の多層膜を成膜して、図４に示すエレクトロクロミック素子を製造した。なお、多層膜成膜に際しては、目的の膜厚を得るために、基板移動速度を調整した。その後、通常のＤＣスパッタ法により透明導電膜（ＩＴＯ薄膜）を厚み２００ｎｍに形成し、エレクトロクロミック素子とした。
【００４８】
なお、具体的な成膜条件は下記表１の通りとし、その他の条件は、次の通りである。
【００４９】
＜ガスフロースパッタ装置＞
・ターゲット寸法：８０ｍｍ×１６０ｍｍ×６ｍｍｔ
・カソード形状：平行平板対向型（上記ターゲットを２枚平行に対向させて配置、距離３０ｍｍ）
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：カソード端部と基板との距離１０５ｍｍ
＜酸化発色層＞
・ターゲット材料：Ｎｉ
＜電解質層＞
・ターゲット材料：Ｔａ
＜還元発色層＞
・ターゲット材料：Ｗ
＜ＤＣスパッタ装置＞
・ターゲット寸法：１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍｔ
・カソード形状：プレーナ型マグネトロン、基板と平行に対面して設置
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：カソードと基板との距離８０ｍｍ
【００５０】
【表１】
【００５１】
比較例１
通常のマグネトロンスパッタ装置を用いて、実施例１と同様の層構成のエレクトロクロミック素子を製造した。
【００５２】
真空チャンバーに、基板としてＩＴＯガラスをセットし、荒引きポンプ（ロータリーポンプ＋メカニカルブースターポンプ）で１×１０−１Ｐａまで排気した後、ターボ分子ポンプで６×１０−４Ｐａまで排気し、次いで４層の多層膜を成膜した。なお、目的の膜厚を得るために、基板移動速度を調整した。
【００５３】
なお、具体的な成膜条件は下記表２の通りとし、その他の条件は、次の通りである。
【００５４】
＜ＤＣスパッタ装置＞
・ターゲット寸法：１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍｔ
・カソード形状：プレーナ型マグネトロン、基板と平行に対面して設置
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：ターゲットと基板との距離８０ｍｍ
【００５５】
【表２】
【００５６】
＜評価＞
実施例１のエレクトロクロミック素子の両電極間に電圧を印加（還元発色層側をマイナス、酸化発色層側をプラスとし両電極間に１．５Ｖ印加）すると、両発色層が着色し、透過率が７５％から１０％へと変化した。一方、逆方向に電圧を印加すると透過率が１０％から７５％へと変化し、可逆性の調光性能が得られることが確認できた。
【００５７】
この際、実施例１では着色に４秒、消色に２秒程度で着脱色が出来る事が確認できた。これに対し、比較例１では着色に４０秒、消色に２０秒必要であった。
【００５８】
この結果、次のことが確認された。即ち、通常のスパッタ法では成膜速度が遅く、ガスフロースパッタ法と同じ程度の投入電力密度で成膜しても、基板移動速度が遅く、しかも膜厚の厚い膜を成膜する場合は、数回カソードを通過させなくては厚膜化ができない。これに対して、本発明によれば、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、高速成膜が可能である。
【００５９】
また、実施例１では水素の導入によりエレクトロクロミックの応答性を向上することができる。
【００６０】
さらに、通常のスパッタ法の場合、ターゲット下部に磁石を設けるため、Ｎｉのような強磁性体がターゲットの場合、薄いターゲットしか用いることができないが、本発明のように、ガスフロースパッタ法ではＮｉのようなターゲットでも厚いターゲットを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施に好適なガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。
【図２】エレクトロクロミック素子の構造例を示す模式的断面図である。
【図３】エレクトロクロミック素子の他の構造例を示す模式的断面図である。
【図４】エレクトロクロミック素子のさらに他の構造例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，７ 透明基板
２，６ 透明導電膜
３ 酸化発色層
４，４Ａ 電解層
５ 還元発色層
８ 封止材
１０，１０Ａ エレクトロクロミック素子
１２ ＤＣ電源
１３ アノード
１４ バッキングプレート
１５ ターゲット
１６ 基板
２０ チャンバー
【技術分野】
【０００１】
本発明はエレクトロクロミック素子及びその製造方法に係り、特に、基板上の酸化発色層、電解層、還元発色層、更には透明導電膜をガスフロースパッタリング法により効率的に成膜するエレクトロクロミック素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロクロミック素子は、電圧の印加により電気化学的な酸化還元反応を誘起し、着色及び消色を生じさせる素子であり、ディスプレイや調光ウィンドウ等への利用が期待されている。エレクトロクロミック素子は、図２に示す如く、基板１上に透明導電膜（第１の電極膜）２、酸化発色層３、電解層（イオン良導層）４、還元発色層５、透明導電膜（第２の電極膜）６が順次積層された構成とされている。７は、必要に応じて設けられる透明基板又は保護カバーである。透明基板１，７としてはガラス基板が用いられ、透明導電膜２，６としてはＩＴＯ膜等が形成される。また、酸化発色層３としては、酸化ニッケル（ＮｉＯ）、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）等が、還元発色層５としては酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化バナジウム（ＶＯ）等が形成される。また、電解層４としては、固体電解層として五酸化二タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）等が形成される。
【０００３】
電解層として液体電解層を設けたエレクトロクロミック素子もあり、このようなエレクトロクロミック素子は、図３に示す如く、封止材（液封止用シール剤）８により電解液を封止して液体電解層４Ａが形成されている。なお、図３において図２に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【０００４】
従来、このようなエレクトロクロミック素子１０，１０Ａの透明導電膜２，６、還元発色層３、酸化発色層６や固体電解層４は、スパッタ法（プレーナー型マグネトロンスパッタ法。以下、「通常のスパッタ法」と称す場合がある。）或いは蒸着法により形成されている。
【０００５】
なお、本発明で採用する後述のガスフロースパッタリング法自体は公知の成膜手法であり、本出願人は先に、ガスフロースパッタリング法を、固体高分子型燃料電池用電極の触媒層や、色素増感型太陽電池用半導体電極層の形成に応用する技術を提案している（特許文献１〜３）。
【特許文献１】特願２００４−３１９５９２号
【特許文献２】特願２００４−３１９５４８号
【特許文献３】特願２００４−３１９５９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、エレクトロクロミック素子の酸化発色層や還元発色層等の成膜に用いられている通常のスパッタ法は、均一成膜が可能である反面、成膜速度が遅く、真空チャンバー内を高真空状態に排気するために大掛かりな排気装置が不可欠であるため、高額な設備を必要とするという欠点がある。
【０００７】
また、特に、固体電解層を形成する場合、イオン導電性を付与するために含水層とする必要があるが、電解層のスパッタ成膜時に、適度な空隙を形成することが容易ではないという不具合もあった。
【０００８】
更に、通常のスパッタ法では、ターゲットの下部に磁石を設けるため、Ｎｉのような強磁性体がターゲットの場合、薄いターゲットしか用いることができず、ターゲットに制約を受けるという不具合もあった。
【０００９】
一方、蒸着法は均一成膜が困難であり素子の大きさに制限が加わることや、成膜できる材料が限られること、また真空チャンバー内を高真空状態に排気する為に高価な排気装置が必要という欠点がある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、従来のスパッタ法や蒸着法のような高価な設備を必要とすることなく、かつ高速成膜が可能であり、また空隙形成のための成膜条件制御も容易で、ターゲットに制約を受けることのない成膜技術により、発色効率の高いエレクトロクロミック素子を低コストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明（請求項１）のエレクトロクロミック素子は、基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順或いは逆順で積層されてなる積層膜を有するエレクトロクロミック素子において、該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１２】
請求項２のエレクトロクロミック素子は、請求項１において、前記酸化発色層がＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１３】
請求項３のエレクトロクロミック素子は、請求項１又は２において、前記還元発色層がＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項４のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記電解層がＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１５】
請求項５のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜がＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とする。
【００１６】
請求項６のエレクトロクロミック素子は、請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とする。
【００１７】
本発明（請求項７）のエレクトロクロミック素子の製造方法は、基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順で或いは逆順で積層されてなる積層膜を形成してエレクトロクロミック素子を製造する方法において、該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００１８】
請求項８のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７において、前記酸化発色層をＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００１９】
請求項９のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７又は８において、前記還元発色層をＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２０】
請求項１０のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし９のいずれか１項において、前記電解層をＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２１】
請求項１１のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜をＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とする。
【００２２】
請求項１２のエレクトロクロミック素子の製造方法は、請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
ガスフロースパッタリング法は、比較的高い圧力下でスパッタリングを行い、スパッタ粒子をガスの強制流により成膜対象基板まで輸送して堆積させる方法である。このガスフロースパッタリング法は、高真空排気が不要であることから、従来の通常のスパッタ法のような大掛かりな排気装置を用いることなく、メカニカルなポンプ排気で成膜することが可能であり、従って、安価な設備で実施できる。しかも、ガスフロースパッタリング法は、通常のスパッタ法の１０〜１０００倍の高速成膜が可能である。従って、本発明によれば、ガスフロースパッタリング法を採用することによる設備費の低減、成膜時間の短縮により、エレクトロクロミック素子を安価に製造することが可能となる。
【００２４】
特に、固体電解層の形成に際しては、成膜速度が非常に速いことから、成膜時に容易に空隙を設けることができ、イオン導電性に優れた電解層を形成することができる。また、ターゲット下部に磁石を設けるものではないため、Ｎｉのような強磁性体をターゲットとする場合でも、その厚さに制約を受けることがない。
【００２５】
しかも、ガスフロースパッタリング法であれば、基板に対する密着性も良好な膜を成膜することができ、高品質のエレクトロクロミック素子を製造することができる。
【００２６】
さらに、本発明では、酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されているため、これらの層内にこの水素に起因するプロトンが導入されることになる。これにより、エレクトロクロミック素子にプロトン導電性が付与されることになり、エレクトロクロミック現象の応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明のエレクトロクロミック素子及びその製造方法の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
まず、図１を参照して、本発明で採用するガスフロースパッタリング法による成膜方法について説明する。
【００２９】
図１（ａ）は、本発明の実施に好適なガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。
【００３０】
ガスフロースパッタ装置では、スパッタガス導入口１１からチャンバー２０内にアルゴン等の希ガス等を導入し、ＤＣ電源等の電源１２に接続されたカソードとなるターゲット１５とアノード１３間での放電で発生したプラズマによりターゲット１５をスパッタリングし、はじき飛ばされたスパッタ粒子をアルゴン等の希ガス等の強制流にて基板１６まで輸送し堆積させる。なお、図示例において、基板１６は、ホルダー１７に支持されており、基板１６の近傍には、反応性ガスの導入口１８が配置されており、反応性スパッタリングを行うことが可能である。１４は水冷バッキングプレートである。
【００３１】
本発明においては、このようなガスフロースパッタ装置を用いて、エレクトロクロミック素子を構成する酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜する。
【００３２】
これら３層のうち、特に電解層を、水素を含有するガス雰囲気においてガスフロースパッタリング法により成膜するのが好ましい。
【００３３】
なお、これら３層のうち、水素を含有するガス雰囲気においてガスフロースパッタリング法により成膜しない層にあっては、ガス雰囲気に水素を含有させることなくガスフロースパッタリング法により成膜してもよい。また、導電膜についても、ガスフロースパッタリング法により成膜してもよい。
【００３４】
以下に各層の成膜方法、成膜条件等について説明する。
【００３５】
＜透明導電膜＞
透明導電膜をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、ＩＴＯ（ＳｎドープＩｎ２Ｏ３）、ＩＺＯ（ＩｎドープＺｎＯ）、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００３６】
通常、透明導電膜はＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ等により、必要な抵抗値によるが、１０〜５００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００３７】
＜酸化発色層＞
酸化発色層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｎｉ、及び／又はＩｒを用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ、水素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００３８】
通常、酸化発色層はＮｉＯ、ＩｒＯｘ等により、５０〜７５０ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００３９】
＜還元発色層＞
還元発色層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｗ、Ｍｏ、及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜２５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１２０ｓｃｃｍ、水素０〜１２０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００４０】
通常、還元発色層はＷＯ３、ＭｏＯ３、ＶＯ等により、１００〜１０００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜１５０ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００４１】
＜電解層＞
固体電解層をガスフロースパッタリング法により成膜する場合、ターゲットとしては、Ｔａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上を用い、次のような条件で成膜することができる。
スパッタ圧力：１０〜１００Ｐａ
スパッタ電力密度：１〜３５Ｗ／ｃｍ２
アルゴン：０．５〜３０ＳＬＭ
反応性ガス：酸素０〜１５０ｓｃｃｍ、水素０〜１５０ｓｃｃｍ
基板温度：室温
【００４２】
通常、電解層は、Ｔａ２Ｏ５、Ｃｒ２Ｏ５、Ｍｂ２Ｏ５、ＳｉＯ２等により、２００〜３０００ｎｍ程度の厚さに形成される。その際、本発明に従って、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、３０〜３００ｎｍ・ｍ／ｍｉｎの動的成膜速度の高速成膜を行うことができる。
【００４３】
なお、上記各層のガスフロースパッタリング法による成膜に当たり、２種類以上のターゲットを用いて複合酸化物層を形成することも可能である。また、各層を２種以上の材料の多層膜とすることもできる。
【００４４】
本発明により、固体電解層を有するエレクトロクロミック素子を製造するには、例えば、ガラス基板や高分子フィルム等の透明基板上に透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜をガスフロースパッタリング法により成膜すれば良い。或いは、予め透明導電膜が形成された透明基板上に酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜を順次成膜すれば良い。
【００４５】
なお、以上の説明では、図２に示す如く、透明基板上に透明導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層及び透明導電膜を有するエレクトロクロミック素子を、透明基板にこれらの層を順次積層成膜して製造する方法を示したが、本発明のエレクトロクロミック素子は、これに限らず、透明基板上に透明導電膜、還元発色層、電解層、酸化発色層及び透明導電膜を有するエレクトロクロミック素子であっても良く、この場合には透明基板上にこの順で各層を積層成膜すれば良い。また、導電膜の一方が透明でなく金属膜等の不透明導電膜であっても良い。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
なお、以下において基板として用いたＩＴＯガラスは、厚さ１ｍｍのガラス基板の一方の面に厚さ２５０ｎｍのＩＴＯ膜が形成されたものである。
【００４７】
実施例１
図１に示すガスフロースパッタ装置を用い、チャンバーに、基板としてＩＴＯガラスをセットし、荒引きポンプ（ロータリーポンプ＋メカニカルブースターポンプ）で１×１０−１Ｐａまで排気した後、３層の多層膜を成膜して、図４に示すエレクトロクロミック素子を製造した。なお、多層膜成膜に際しては、目的の膜厚を得るために、基板移動速度を調整した。その後、通常のＤＣスパッタ法により透明導電膜（ＩＴＯ薄膜）を厚み２００ｎｍに形成し、エレクトロクロミック素子とした。
【００４８】
なお、具体的な成膜条件は下記表１の通りとし、その他の条件は、次の通りである。
【００４９】
＜ガスフロースパッタ装置＞
・ターゲット寸法：８０ｍｍ×１６０ｍｍ×６ｍｍｔ
・カソード形状：平行平板対向型（上記ターゲットを２枚平行に対向させて配置、距離３０ｍｍ）
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：カソード端部と基板との距離１０５ｍｍ
＜酸化発色層＞
・ターゲット材料：Ｎｉ
＜電解質層＞
・ターゲット材料：Ｔａ
＜還元発色層＞
・ターゲット材料：Ｗ
＜ＤＣスパッタ装置＞
・ターゲット寸法：１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍｔ
・カソード形状：プレーナ型マグネトロン、基板と平行に対面して設置
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：カソードと基板との距離８０ｍｍ
【００５０】
【表１】
【００５１】
比較例１
通常のマグネトロンスパッタ装置を用いて、実施例１と同様の層構成のエレクトロクロミック素子を製造した。
【００５２】
真空チャンバーに、基板としてＩＴＯガラスをセットし、荒引きポンプ（ロータリーポンプ＋メカニカルブースターポンプ）で１×１０−１Ｐａまで排気した後、ターボ分子ポンプで６×１０−４Ｐａまで排気し、次いで４層の多層膜を成膜した。なお、目的の膜厚を得るために、基板移動速度を調整した。
【００５３】
なお、具体的な成膜条件は下記表２の通りとし、その他の条件は、次の通りである。
【００５４】
＜ＤＣスパッタ装置＞
・ターゲット寸法：１００ｍｍ×４００ｍｍ×５ｍｍｔ
・カソード形状：プレーナ型マグネトロン、基板と平行に対面して設置
・基板温度：室温（基板加熱なし）
・基板位置：ターゲットと基板との距離８０ｍｍ
【００５５】
【表２】
【００５６】
＜評価＞
実施例１のエレクトロクロミック素子の両電極間に電圧を印加（還元発色層側をマイナス、酸化発色層側をプラスとし両電極間に１．５Ｖ印加）すると、両発色層が着色し、透過率が７５％から１０％へと変化した。一方、逆方向に電圧を印加すると透過率が１０％から７５％へと変化し、可逆性の調光性能が得られることが確認できた。
【００５７】
この際、実施例１では着色に４秒、消色に２秒程度で着脱色が出来る事が確認できた。これに対し、比較例１では着色に４０秒、消色に２０秒必要であった。
【００５８】
この結果、次のことが確認された。即ち、通常のスパッタ法では成膜速度が遅く、ガスフロースパッタ法と同じ程度の投入電力密度で成膜しても、基板移動速度が遅く、しかも膜厚の厚い膜を成膜する場合は、数回カソードを通過させなくては厚膜化ができない。これに対して、本発明によれば、ガスフロースパッタリング法を採用することにより、高速成膜が可能である。
【００５９】
また、実施例１では水素の導入によりエレクトロクロミックの応答性を向上することができる。
【００６０】
さらに、通常のスパッタ法の場合、ターゲット下部に磁石を設けるため、Ｎｉのような強磁性体がターゲットの場合、薄いターゲットしか用いることができないが、本発明のように、ガスフロースパッタ法ではＮｉのようなターゲットでも厚いターゲットを使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施に好適なガスフロースパッタ装置の概略的な構成を示す模式図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のターゲット及びバックプレート構成を示す斜視図である。
【図２】エレクトロクロミック素子の構造例を示す模式的断面図である。
【図３】エレクトロクロミック素子の他の構造例を示す模式的断面図である。
【図４】エレクトロクロミック素子のさらに他の構造例を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，７ 透明基板
２，６ 透明導電膜
３ 酸化発色層
４，４Ａ 電解層
５ 還元発色層
８ 封止材
１０，１０Ａ エレクトロクロミック素子
１２ ＤＣ電源
１３ アノード
１４ バッキングプレート
１５ ターゲット
１６ 基板
２０ チャンバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順或いは逆順で積層されてなる積層膜を有するエレクトロクロミック素子において、
該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項２】
請求項１において、前記酸化発色層がＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記還元発色層がＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記電解層がＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜がＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項７】
基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順で或いは逆順で積層されてなる積層膜を形成してエレクトロクロミック素子を製造する方法において、
該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、前記酸化発色層をＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記還元発色層をＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、前記電解層をＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜をＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１】
基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順或いは逆順で積層されてなる積層膜を有するエレクトロクロミック素子において、
該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上が、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項２】
請求項１において、前記酸化発色層がＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記還元発色層がＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記電解層がＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜がＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜されてなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とするエレクトロクロミック素子。
【請求項７】
基板上に、第１の導電膜、酸化発色層、電解層、還元発色層、及び第２の導電膜がこの順で或いは逆順で積層されてなる積層膜を形成してエレクトロクロミック素子を製造する方法において、
該酸化発色層、電解層及び還元発色層のうちのいずれか１層又は２層以上を、水素を含有するガス雰囲気において、ガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７において、前記酸化発色層をＮｉ及び／又はＩｒをターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記還元発色層をＷ、Ｍｏ及びＶよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項において、前記電解層をＴａ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びＭｇよりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、前記第１の導電膜及び第２の導電膜のうちの少なくとも一方が透明導電膜であり、該透明導電膜をＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＩｎＳｎ合金、ＩｎＺｎ合金、ＺｎＡｌ合金、及びＺｎＧａ合金よりなる群から選ばれる１種又は２種以上をターゲットとするガスフロースパッタリング法により成膜することを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、前記基板がガラス又は高分子フィルムよりなることを特徴とするエレクトロクロミック素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−１０２２７３（Ｐ２００８−１０２２７３Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２８３８８４（Ｐ２００６−２８３８８４）
【出願日】平成１８年１０月１８日（２００６．１０．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１８日（２００６．１０．１８）
【出願人】（０００００５２７８）株式会社ブリヂストン (11,469)
【Ｆターム（参考）】
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