反射型调光元件的制作方法

反射型调光元件的制作方法
【专利摘要】本发明的反射型调光元件具有：状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地变化的调光层(10)；对所述调光层(10)的所述氢化和所述脱氢化进行促进的催化层(20)；及配置在所述调光层(10)和所述催化层(20)之间，并对透过所述催化层(20)的氧气所导致的所述调光层(10)的氧化进行抑制的氧化抑制部(30)。
【专利说明】反射型调光元件

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种反射型调光元件。

【背景技术】
[0002]一般而言，建筑物的窗户(开口部)是较大热量的进出场所。例如，冬季供暖时，热量从窗户流失的比例为48%左右，夏季供冷时，热量从窗户流入的比例也达71%左右。所以，通过对窗户的光.热量进行适当的控制，可获得很大的节能效果。
[0003]调光玻璃正是为了这个目的而开发的，其具有可对光.热量的流入.流出进行控制的功能。
[0004]借助这样的调光玻璃进行调光的方式有几种，例如，可列举出以下几种材料。
[0005]I)电流?电压的施加导致透光率可逆地变化的电致变色(electro chromic)材料
[0006]2)温度导致透光率变化的热变色(thermo chromic)材料
[0007]3)环境气体的控制导致透光率变化的气致变色(gas chromic)材料
[0008]其中，调光层使用了氧化钨薄膜的电致变色调光玻璃的研究正走在前沿，现在，基本上已到达了实用化阶段，并且已经在市场上进行了销售。
[0009]但是，上述调光层使用了氧化钨薄膜的电致变色调光玻璃的原理为，通过调光层吸收光来进行调光。所以，调光层由于吸收光而蓄积热量，该热量又被传导至室内，这样，就存在着节能效果下降的问题。为了解决该问题，需要通过光的反射来进行调光，而不是通过光的吸收来进行调光。即，最好为具有状态可在透明状态和反射状态之间可逆变化的特性的材料(反射型调光元件)。
[0010]作为具有这样的特性的材料，近年发现并发表了这样一种技术，S卩，借助钇和镧等稀土金属的氢化和脱氢化，其状态可在透明状态和反射状态之间可逆地进行变化(例如，参照专利文献I)。
[0011]此外，作为具有反射型调光特性(调光镜特性)的材料，目前为止较熟知的有，钆等稀土金属和镁的合金(例如，参照专利文献2)、镁和迁移金属的合金(例如，参照专利文献3)、及钙等碱土金属和镁的合金(例如，专利文献4参照)。
[0012]但是，在上述反射型调光元件中，如果反复地进行透明状态和反射状态之间的切换(switching)，则存在着基本上不能再进行切换的“劣化”这样的问题。就此而言，一个很大的原因在于，反复进行切换的同时，作为调光层的镁合金层中的镁会穿过作为催化层的钯层并在表面析出，析出的镁氧化后变为氧化镁，会导致氢气无法透过。
[0013]为此，为了防止镁从表面析出，开发了一种在调光层和催化层之间插入钛、铌、或钒的金属薄膜作为缓冲(buffer)层的反射型调光元件(例如，参照专利文献5)。
[0014]但是，即使设置了缓冲层，在进行了 500次左右的切换后也会发生劣化，并且，超过了 500次后，则基本上不能再进行切换。另外，还存在着缓冲层的插入会导致透明时的可视光透光率下降的问题(例如，参照专利文献5)。
[0015]再有，还成功地制作了一种通过在调光层中使用Mg1IiYxScy，即使反复进行了10000次以上的切换，也不会发生劣化的元件(例如，参照专利文献6)，但是，在具有高耐久性的调光元件中，由于要对调光层的氧气的透过进行抑制，所以，价格较高的钯的催化层的膜厚变厚了。另外，一旦所述催化层的膜厚变厚，则还存在着透明状态的透光率变低的问题。
[0016][现有技术文献]
[0017][专利文献]
[0018][专利文献I]美国专利第5635729号说明书
[0019][专利文献2]美国专利第5905590号说明书
[0020][专利文献3]美国专利第6647166号说明书
[0021][专利文献4](日本)特开2010- 066747号公报
[0022][专利文献5](日本)专利第4736090号公报
[0023][专利文献6](日本)特愿2012— 055155号


【发明内容】

[0024][本发明要解决的课题]
[0025]本发明的实施例是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种透明状态和反射状态之间的反复切换的耐久性较高，并且，可对透光率的降低进行抑制的反射型调光元件。
[0026][用于解决上述课题的手段]
[0027]根据本发明的一实施例，提供一种反射型调光元件，其具有:调光层，其状态在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化；催化层，其对所述调光层的所述氢化和所述脱氢化进行促进；及氧化抑制部，其配置在所述调光层和所述催化层之间，并对基于透过所述催化层的氧气的所述调光层的氧化进行抑制。
[0028][本发明的效果]
[0029]根据本发明的实施例，例如，通过在催化层和调光层之间插入氧化抑制部，可提供一种能对透明状态和反射状态之间的切换所导致的反射型调光元件的劣化进行抑制，并且，反复切换的耐久性较高的反射型调光元件。另外，根据本发明的实施例，例如，由于可使催化层的膜厚变薄，所以，可提供一种基于氢化的透明状态时接近无色状态、即、光的透光率很高的反射型调光元件。

【专利附图】

【附图说明】
[0030][图1]本发明第I实施方式的反射型调光元件的截面图
[0031][图2]本发明第2实施方式的反射型调光元件的截面图
[0032][图3]本发明第3实施方式的反射型调光元件的截面图
[0033][图4]本发明第4实施方式的反射型调光部件的截面图
[0034][图5]本发明第5实施方式的复层玻璃的截面图
[0035][图6]本发明实施例1的激光透光率测定装置的结构截面图
[0036][图7]本发明实施例1的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0037][图8]本发明实施例1的反复切换耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0038][图9]比较例I的试料制作后不久的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0039][图10]比较例I的试料制作后不久的基于STEM的反射型调光部件的截面图
[0040][图11]比较例2的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0041][图12]比较例2的试料制作后不久的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0042][图13]比较例2的试料制作后不久的基于STEM的反射型调光部件的截面图
[0043][图14]比较例2的反复切换耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0044][图15]比较例3的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和发光二极管透光率的关系图
[0045][图16]比较例3的透明状态的透光率光谱
[0046][图17]比较例3的试料制作后不久的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0047][图18]比较例3的试料制作后不久的基于STEM的反射型调光部件的截面图
[0048][图19]本发明实施例2的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0049][图20]本发明实施例2的试料制作后不久的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0050][图21]本发明实施例2的试料制作后不久的基于STEM的反射型调光部件的截面图
[0051][图22]本发明实施例2的反复切换耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0052][图23]本发明实施例3的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0053][图24]本发明实施例3的反复耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0054][图25]Sc上堆积了 Pd的2层膜的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0055][图26]本发明实施例4的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0056][图27]本发明实施例5的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0057][图28]本发明实施例6的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和发光二极管透光率的关系图
[0058][图29]比较例3的透明状态的透光率光谱
[0059][图30]本发明实施例7的反射状态和透明状态之间的状态切换次数和激光透光率的关系图
[0060][图31]使本发明实施例8的反射防止层的折射率和膜厚变化了时的透明状态的可视光透光率的模拟等高线图
[0061][图32]使本发明实施例9的调光层和反射防止层的膜厚变化了时的透明状态的可视光透光率的模拟等高线图
[0062][图33]本发明实施例10的透明状态的透光率光谱
[0063][图34]本发明实施例11的反复耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况
[0064][图35]本发明实施例11的透明状态的透光率光谱
[0065][图36]本发明实施例11的反复切换耐久性试验后的反射型调光部件的膜厚方向上的各元素的分布状况

【具体实施方式】
[0066][第I实施方式]
[0067]在本实施方式中，对本发明的反射型调光元件进行说明。
[0068]本发明的反射型调光元件的特征在于，具有:调光层，其状态在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态之间可逆地变化；催化层，其对所述调光层的氢化和脱氢化进行促进；及氧化抑制部，其配置在所述调光层和所述催化层之间，并对基于透过所述催化层的氧气的所述调光层的氧化进行抑制。
[0069]图1表示本发明的反射型调光元件的构成例。如图所示，本实施方式的反射型调光元件具有调光层10、催化层(或称“催化剂层”)20、及氧化抑制部30。
[0070]催化层20也具有对调光层10的氧化进行抑制的功能，但是，为了提高透明时的可视光透光率，催化层20优选为尽可能地薄。此时，则存在着仅借助催化层20，不能充分地对调光层10的氧化进行抑制的情况，所以，通过形成上述氧化抑制部30，可提高对调光层10的氧化进行抑制的功能。
[0071]氧化抑制部30配置在催化层20和调光层10之间。对氧化抑制部30的结构并无特别限定，只要可对基于透过催化层20的氧气的调光层10的氧化进行抑制即可。
[0072]特别地，氧化抑制部30优选为具有以下所示的3种氧化抑制层中的I种氧化抑制层。
[0073]具有氢气透过性，并且，通过对氧气的透过进行抑制，对所述调光层的氧化进行抑制的低氧气透过性氧化抑制层。
[0074]具有氢气透过性，并且，通过与氧气进行反应，对所述调光层的氧化进行抑制，另夕卜，通过氢化，透光率进行变化的透光率可变氧化抑制层。
[0075]具有氢气透过性，并且，具有“通过对氧气的透过进行抑制，对所述调光层的氧化进行抑制的部分；及通过与氧气进行反应，对所述调光层的氧化进行抑制，另外，通过氢化，透光率进行变化的部分”的混合型氧化抑制层。
[0076]其原因在于，氧化抑制部具有上述3种氧化抑制层中的至少I种，并与催化层20协作，据此，可具有对基于氧气的调光层10的氧化进行更有效抑制的功能，为优选。
[0077]以下对上述3种氧化抑制层进行说明。
[0078]首先，对低氧气透过性氧化抑制层进行说明。
[0079]作为低氧气透过性氧化抑制层的材料，如上所述，只要兼具氢气透过性和对氧气的透过进行抑制的特性(或氧气不透过性)，对其材料并无限定，但是，优选为可使用例如金属薄膜或金属多层膜。
[0080]另外，还存在着基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态之间的反复切换会导致上述低氧气透过性氧化抑制层有一点氧化的情况。为此，对构成该低氧气透过性氧化抑制层的物质的氧化物、例如、低氧气透过性氧化抑制层为金属薄膜时该金属的氧化物而言，优选为具有氢气透过性和氧气不透过性。
[0081]再有，催化层20也存在着向调光层10侧进行扩散的情况。在将比催化层20的重量密度还大的金属应用于低氧气透过性氧化抑制层的情况下，可对这样的扩散进行抑制，所以，低氧气透过性氧化抑制层优选为，由重量密度比催化层20 (的材料)的重量密度还大的金属构成。
[0082]作为构成低氧气透过性氧化抑制层的金属，例如，可列举出钨、钽、铪、或这些金属的合金。需要说明的是，并不限定于这些，只要可满足上述要求即可，例如，也可优选使用与上述金属(或其合金)具有同样功能的材料。
[0083]尽管如上所述并不对低氧气透过性氧化抑制层的结构进行限定，但是，作为低氧气透过性氧化抑制层，优选为例如包含从钨、钽、铪中所选择的至少I种金属或(从钨、钽、铪中所选择的至少I种)所述金属的合金、和/或、(从钨、钽、铪中所选择的至少I种)所述金属或所述合金的氧化物的薄膜。
[0084]接下来对透光率可变氧化抑制层进行说明。
[0085]透光率可变氧化抑制层是如上所述的具有氢气透过性，并且，通过与氧气反应，对所述调光层的氧化进行抑制，另外，通过氢化，透光率进行变化的层。该透光率可变氧化抑制层发挥作为与透过催化层20的氧气进行反应的牺牲层的功能，由于要对调光层的氧化进行抑制，所以，优选为具有比低氧气透过性氧化抑制层时还厚的膜厚。
[0086]为此，为了达到即使透光率可变氧化抑制层的膜厚变厚了，透明状态的透光率也不会减少的效果，优选为，在使调光层10为透明状态时，将具有可使透光率可变氧化抑制层也同时变化为透明状态的特性的材料使用为构成透光率可变氧化抑制层的材料。
[0087]作为透光率可变氧化抑制层的材料，只要兼具氢气透过性、及、通过与氧气反应可对调光层的氧化进行抑制并且氢化可导致透光率变化的特性，对其材料并无特别限定。
[0088]特别地，作为透光率可变氧化抑制层，可优选使用例如作为调光镜的调光层而使用的金属材料。具体而言，例如，透光率可变氧化抑制层优选为包含钪或镁.钪合金、和/或、钪或镁.钪合金的氢化物的薄膜。
[0089]特别地，优选为可使用钪或镁.钪合金薄膜。作为镁.钪合金，对其成分并无特别限定，但是，例如，镁?钪合金薄膜的组成成分优选为Mgl —xScx (0.4 = x< I)，其中，表示Sc的比率的X的值优选为满足0.5 = X < I的关系。
[0090]接下来，对混合型氧化抑制层进行说明。
[0091]混合型氧化抑制层如上所述，包含:具有氢气透过性，并且，通过对氧气的透过进行抑制，可对所述调光层的氧化进行抑制的部分；及，通过与氧气反应，可对所述调光层的氧化进行抑制，另外，氢化可导致透光率变化的部分。
[0092]g卩，在I层内包含了上述的低氧气透过性氧化抑制层的材料和透光率可变氧化抑制层的材料。
[0093]对混合型氧化抑制层中的、低氧气透过性氧化抑制层的材料和透光率可变氧化抑制层的材料的分布和比率并无特别限定，例如，可不规则或规则地使透光率可变氧化抑制层的材料分布在低氧气透过性氧化抑制层的材料中。或者，可使低氧气透过性氧化抑制层的材料分布在透光率可变氧化抑制层的材料中。
[0094]另外，也可将混合型氧化抑制层划分为多个区域，并在每个区域内分别配置低氧气透过性氧化抑制层的材料和透光率可变氧化抑制层的材料。
[0095]混合型氧化抑制层还可为，不划分区域的、低氧气透过性氧化抑制层的材料和透光率可变氧化抑制层的材料的两种材料混合的结构。
[0096]需要说明的是，氧化抑制部30优选为具有低氧气透过性氧化抑制层、透光率可变氧化抑制层、及混合型氧化抑制层中的任I种，可具有从上述3种中选择的2种，也可3种全包括。另外，在可具有任意层的情况下，也不限定于I层，根据需要还可进行多层化。即，例如，可为包含2层以上的低氧气透过性氧化抑制层(或者，透光率可变氧化抑制层或混合型氧化抑制层)的多个层的形态。
[0097]再有，在反射型调光元件的氧化抑制部上还可形成上述3种氧化抑制层以外的层。
[0098]对上述氧化抑制部所具有的氧化抑制层的各层的厚度并无特别限定，根据构成材料的种类、使用用途、所要求的耐久性等，可进行适当的选择。但是，如果层的厚度过厚，则有可能对透光率产生影响，所以，例如，就氧化抑制部所具有的氧化抑制层而言，I层的厚度(各层的层厚(膜厚))优选为1nm以下。对下限值并无特别限定，可根据所要求的性能等进行选择。特别地，作为I层的厚度，由于要对调光层的氧化进行抑制，并对光的透光率的降低进行抑制，所以，较好为更薄，优选为5nm以下，最好为4nm以下。
[0099]需要说明的是，就这里所说的I层的厚度而言，如前所述，在氧化抑制部为多个层(多个种类的层和/或同一种类的多个层)所构成的情况下，是指所构成的每个层的厚度，在仅由I层所构成的情况下，是指该I层的厚度。
[0100]就上述氧化抑制层而言，不管是哪个种类，都可由例如溅射法、真空蒸着法、电子束蒸着法、化学气相蒸着法(CVD)、电镀法等进行制作。但是，并不限定于这些方法。
[0101]调光层10具有在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态(金属状态)之间其状态可逆地进行变化的变色(chromic)特性。S卩，调光层10具有可对透光率进行调节的功能。
[0102]调光层10只要具有在基于氢化的透明状态和基于脱氢化的反射状态(金属状态)之间其状态可逆地进行变化的变色特性的材料，对其并无限定。
[0103]但是，作为其构成最好具有:Y — Mg、La — Mg、Gd — Mg、或Sm — Mg的希土类.镁合金、或者、Mg - N1、Mg - Mn、Mg 一 Co、或Mg — Fe的镁.迁移金属合金、或者、包含从第2族元素中选择的至少I种元素以及从第3族元素和希土类元素中选择的2种以上的元素的合金、以及/或者、上述合金的氢化物。
[0104]所述合金藉由吸藏氢气变为无色透明状态，藉由释放氢气变为银色反射状态。需要说明的是，调光层10还可以包含微量成分(不可避成分)的上述合金以外的元素。
[0105]对调光层10的氢化、脱氢化方法并无特别限定。作为氢化、脱氢化的方法，例如，熟知的有下面说明的第I?第3种方法的3种，可采用其中的任I种方法进行氢化、脱氢化。
[0106]第I种方法一般称为气致变色方式，是一种在含氢气体中暴露调光层10以进行氢化，在含氧气体(空气)中暴露调光层10以进行脱氢化的方法。
[0107]第2种方法一般称为电致变色方式，是一种使用液体电解质(电解液)进行调光层10的氢化、脱氢化的方法。
[0108]第3种方法虽一般也称为电致变色方式，但其是一种使用固体电解质进行调光层10的氢化、脱氢化的方法。
[0109]调光层10的层厚(膜厚)可根据透光率、耐久性等进行选择，尽管对其并无特别限定，但是优选为1nm以上、200nm以下。其原因在于,如果小于1nm,贝U存在着反射状态的光反射率不足的情况；另一方面，如果大于200nm，则存在着透明状态的透光率不足的情况。
[0110]对调光层10的形成方法并无特别限定，可使用一般常见的成膜方法。例如，可使用派射法、真空蒸着法、电子束蒸着法、化学气相蒸着法(CVD)、电镀法。
[0111]催化层20如图1所示形成在氧化抑制部30上，具有可对调光层10的氢化、脱氢化进行促进的功能。藉由催化层20，可充分地确保从透明状态至反射状态的切换速度以及从反射状态至透明状态的切换速度。
[0112]催化层20只要具有可对调光层10的氢化、脱氢化进行促进的功能即可；尽管对其并无特别限定，但是优选为具有例如从钯、白金、钯合金、或白金合金中选择的至少I种金属。尤其是，最好使用氢气透过性较高的钯。
[0113]催化层20的膜厚可根据调光层10的反应性、催化层20的催化能力等进行适当选择；尽管并无特别限定，但是优选为Inm以上、20nm以下。如果小于lnm，则存在着不能充分发挥作为催化的功能的情况；另一方面，如果大于20nm，则存在不能再进一步提高作为催化的功能，并且，透光率也不足的情况。
[0114]特别地，在本发明中，由于具有氧化抑制部30，催化层20的厚度即使较薄，也可对调光层10的氧化进行抑制。为此，作为催化层20的厚度，较好为Inm以上、1nm以下，更好为Inm以上、5nm以下，最好为Inm以上、4nm以下。
[0115]对催化层20的形成方法并无特别限定，可使用一般常见的成膜方法。具体而言，例如，催化层20的形成方法可使用溅射法、真空蒸着法、电子束蒸着法、化学气相蒸着法(CVD)、电镀法等。
[0116]如上所述，具有氧化抑制部30的本发明的反射型调光元件与不含该氧化抑制部30的反射型调光元件相比，是一种反复切换的耐久性较高、透明状态的透光率较高、并且调光特性较优的反射型调光元件。
[0117][第2实施方式]
[0118]在本实施方式中，对另一种反射型调光元件进行说明，其为在第I实施方式所说明的反射型调光元件中，作为氧化抑制部30，设置了低氧气透过性氧化抑制层和透光率可变氧化抑制层的2个种类的氧化抑制层的反射型调光元件。
[0119]本实施方式的反射型调光元件的构成例示于图2。
[0120]如图2所示，第I实施方式所说明的反射型调光元件中的氧化抑制部30具有低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34。另外，所述氧化抑制部30的特征在于，在比所述低氧气透过性氧化抑制层32还往所述调光层10的一侧具有所述透光率可变氧化抑制层34。
[0121]在本实施方式的反射型调光元件中，氧化抑制部设置了低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34的2个种类的氧化抑制层；另外，由于除了低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34之外的结构与第I实施方式所说明的结构相同，所以这里对其说明进行了省略。
[0122]2个种类的所述氧化抑制层在调光层10和催化层20之间进行配置(插入)。另夕卜，低氧气透过性氧化抑制层32形成在以透光率可变氧化抑制层34为基准的催化层20 —侧，透光率可变氧化抑制层34形成在以低氧气透过性氧化抑制层为基准的调光层10 —侧，藉由与催化层20协作，它们具有可对氧气所导致的调光层10的氧化进行抑制的功能。
[0123]催化层20和低氧气透过性氧化抑制层32尽管也具有对调光层10的氧化进行抑制的功能，但是，存在着仅借助催化层20和低氧气透过性氧化抑制层32并不能充分地对氧气的透过进行抑制的情况，所以，藉由形成作为牺牲层的透光率可变氧化抑制层34，可进一步提闻对调光层10的氧化进行抑制的功能。
[0124]在该反射型调光元件中，在调光层10之上为透光率可变氧化抑制层34，其上为低氧气透过性氧化抑制层32，然后为催化层20，即，是按照这样的顺序进行积层的。透光率可变氧化抑制层34和低氧气透过性氧化抑制层32的(配置)顺序也可以反过来(颠倒过来)，但是，此时，由于2个种类的氧化抑制层的氧化抑制协作效果存在着下降的情况，所以，优选为按上述顺序进行配置。
[0125]这样，通过设置低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34的2个种类的氧化抑制层，即使催化层20的膜厚较薄，也可对氧气的透过所导致的调光层10的氧化进行抑制。为此，可防止调光层10的劣化，提高耐久性，还可提高透明状态的透光率。
[0126][第3实施方式]
[0127]在本实施方式中，对在第I实施方式、第2实施方式所说明的反射型调光元件上设置了反射防止层的反射型调光元件进行说明。
[0128]本实施方式的反射型调光元件的构成例示于图3。
[0129]本实施方式的反射型调光元件是在第I实施方式所说明的反射型调光元件中，在以催化层20为基准的与氧化抑制部30相反的一侧具有反射防止层45的元件。例如，如图3所示，在与催化层20的氧化抑制部30相接的面的相反侧的面上可设置反射防止层45。
[0130]反射防止层45具有可降低透明状态的反射型调光元件的表面反射并提高透光率的功能。另外，反射防止层45优选为具有氢气透过性。再有，优选为具有可对水、氧气所导致的调光层10的氧化进行防止的功能。由于要对水、氧气所导致的调光层10的氧化进行防止，所以，优选为，尤其要具有拨水性。
[0131]对反射防止层45的材料并无特别限定，优选为，可使用具有可透过可视光和氢，并可提高透明状态的反射型调光元件的可视光范围的透光率的功能的材料。
[0132]尽管如此，作为其构成，在考虑了透明状态的调光层10、氧化抑制部、催化层的折射率和膜厚的情况下，由计算机模拟结果可知，在380nm至780nm的可视光范围内的反射防止层的折射率较好为1.3以上、3.4以下，更好为1.5以上、3.1以下，最好为1.6以上、2.7以下。
[0133]如上所述，对反射防止层的材料并无特别限定。但是，由于折射率要在上述范围内，所以，优选为，例如包含金属氧化物和/或聚合物。特别地，最好由金属氧化物及/或聚合物构成。
[0134]上述金属氧化物优选为例如从氧化铈、氧化铪、五氧化铌、五氧化钽、二氧化钛、氧化钨、氧化钇、氧化亚铅、氧化锆中选择的至少I种。
[0135]另外，作为上述聚合物，例如优选为氟树脂。其原因在于，氟树脂不仅具有反射防止层的功能，还具有拨水性，所以，可抑制来自外部的水透过调光层10。为此，通过使反射防止层含有氟树脂，可进一步对调光层10的劣化进行抑制，并可提高耐久性。
[0136]反射防止层可由一层构成，也可由多层构成。在由多层构成反射防止层的情况下，可采用不同的材料来形成各层。另外，在I层内也可以包含不同的材料。
[0137]反射防止层45的膜厚可根据透明状态的调光层10、氧化抑制部30、催化层20的折射率和膜厚等进行适当选择，对其并无限定。但是，为了进一步提高可视光透光率，反射防止层45的膜厚较好为25nm以上、125nm以下，更好为35nm以上、105nm以下，最好为45nm以上、85nm以下。
[0138]对反射防止层45的形成方法并无特别限定，可使用一般常见的成膜方法。例如，可使用溅射法、真空蒸着法、电子束蒸着法、化学气相蒸着法(CVD)、电镀法、旋涂、浸涂。
[0139]需要说明的是，在本实施方式中，尽管对在第I实施方式所说明的反射型调光元件上具有反射防止层45的反射型调光元件进行了说明，但是，也可为在第2实施方式所说明的反射型调光元件上具有反射防止层的反射型调光元件。即，在图3的结构中，作为氧化抑制部30，其可为具有低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34的2个种类的氧化抑制层的结构。此时，如第2实施方式所述，由于可进一步对调光层10的氧化进行抑制，并可提高耐久性，所以是优选的。
[0140]通过在第1、第2实施方式所说明的反射型调光元件上设置反射防止层，可进一步提高由于催化层20的膜厚的减薄而被提高了的透明状态的透光率。另外，还可提高透明状态的色调。
[0141][第4实施方式]
[0142]在本实施方式中，对在第I实施方式、第2实施方式、及第3实施方式所说明的反射型调光元件上具有透明部件的反射型调光部件进行说明。
[0143]本实施方式的反射型调光部件的构成例示于图4。
[0144]本实施方式的反射型调光部件是在第I实施方式所说明的反射型调光元件上，在与以调光层10为基准的氧化抑制部30的相反侧具有透明部件(透明基板)40的部件。
[0145]透明部件40具有作为反射型调光元件的基台的的功能。另外，透明部件40优选为具有可对水、氧气所导致的调光层10的氧化进行防止的功能。透明部件40可为片、膜的形态，对其形状并无特别限定。另外，例如还可具有可挠性。
[0146]作为透明部件40，只要可使可视光透过即可，对其材料并无特别限定，但是，优选使用玻璃或塑料。
[0147]这里，作为塑料，优选使用聚乙烯对苯二甲酸酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、尼龙、丙烯。
[0148]通过在调光层10的表面设置透明部件40，可获得具有调光功能的反射型调光部件。该反射型调光部件不仅可应用于建筑物、交通工具的窗户玻璃，还可应用于各种各样的物品。例如，可在以隐私保护为目的的遮蔽物、利用反射状态和透明状态的切换的装饰物、及玩具等中附加反射型调光功能。
[0149]需要说明的是，在本实施方式中，尽管对在第I实施方式所说明的反射型调光元件上具有透明部件的反射型调光部件进行了说明，但是，也可为在第2实施方式所说明的反射型调光元件上具有透明部件的反射型调光部件。即，在图4的结构中，作为氧化抑制部30，其可为具有低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34的2个种类的氧化抑制层的结构。此时，如第2实施方式所说明的那样，由于可进一步对调光层10的氧化进行抑制，并可提高耐久性，所以是优选的。再有，也可为在第3实施方式所说明的反射型调光元件上具有透明部件的反射型调光部件。即，在图4的结构中，可为在与以催化层20为基准的氧化抑制部30的相反侧具有反射防止层45的结构。此时，如第3实施方式所说明的那样，由于可进一步提高透明状态的透光率和色调，所以是优选的。
[0150][第5实施方式]
[0151]在本实施方式中，对具有第I实施方式、第2实施方式、及第3实施方式所说明的反射型调光元件的复层玻璃进行说明。
[0152]具体而言，本发明的复层玻璃为具有2个以上的玻璃板的复层玻璃，其中，在至少一个玻璃板的与另一个玻璃板相对的面上，具有第I实施方式或第2实施方式或第3实施方式所说明的反射型调光元件。
[0153]另外，在具有反射型调光元件的玻璃板和所述另一个玻璃板所形成的间隙内，优选具有对氢气以及氧气或空气进行给排(供给排放)的环境气体控制机。
[0154]图5示出了本发明的复层玻璃的构成例。
[0155]图5是本实施方式的复层玻璃的截面图。对其结构而言，复层玻璃具有2个玻璃板50、51，在一个玻璃板50的内侧面，即，在玻璃板相对的一侧的面上，具有图1所不的反射型调光元件。
[0156]换言之，一个玻璃板50的内侧面上依次形成了调光层10、氧化抑制部30、及催化层20。另外，如第2实施方式所说明的那样，作为氧化抑制部30的结构，其也可为从调光层10侧开始依次形成(积层)了透光率可变氧化抑制层34和低氧气透过性氧化抑制层32的结构。另外，如第3实施方式所说明的那样，也可为在与以催化层20为基准的氧化抑制部30相反侧具有反射防止层45的结构。另外,不仅在一个玻璃板上,还可以在两个玻璃板50、51的每个内侧面依次形成调光层10、氧化抑制部30、及催化层20、或者、调光层10、透光率可变氧化抑制层34、低氧气透过性氧化抑制层32、及催化层20、或者、调光层10、氧化抑制部30、催化层20、及反射防止层45。
[0157]复层玻璃如图5所示在2个玻璃板50、51的间隙内具有气体填充室S，开口部被密封部件52所密封。气体填充室S中预先封入了例如氩气气体。环境气体控制器53是向气体填充室S进行氢气及氧气或空气的给排的装置。例如，环境气体控制器53可为对水进行电气分解以进行氢、氧气的给气(供给)，并使用真空泵将气体填充室S内的气体向外部进行排气的结构。
[0158]氢气被供给至气体填充室S内后，调光层10介由催化层20和氧化抑制部30被氢化，变为透明状态。另外，氧气或空气被供给至气体填充室S内后，调光层10介由催化层20和氧化抑制部30被脱氢化，变为反射状态。所以，通过对气体填充室S的环境气体使用环境气体控制器53进行控制，可对状态在透明状态和反射状态之间可逆地进行控制。另外，给排气中断后，还可原样地保持那种状态。据此，采用气致变色方式进行调光，可获得复层玻璃。
[0159]目前，在住宅中使用复层玻璃日益普及，在新建的住宅中，使用复层玻璃已经成为主流。通过在这样的复层玻璃的内侧设置反射型调光元件，可将内部空间使用为切换用气体填充室S。
[0160]需要说明的是，在本实施方式中，以具有2个玻璃板的复层玻璃为例进行了说明，但是，玻璃板的个数并不限于2个，还可以包含更多块玻璃板。
[0161]另外，如上所述，由于使用了具有由预定材料所构成的调光层10、氧化抑制部30 (低氧气透过性氧化抑制层32和透光率可变氧化抑制层34)、催化层20、以及有的情况下还使用了反射防止层45的反射型调光元件，所以，可提供一种藉由氢化可变为接近无色的透明状态，并且，反复切换的耐久性也较高的复层玻璃。
[0162][实施例]
[0163]下面藉由实施例和比较例对本发明进行详细说明，但是，本发明并不限定于这些实施例。
[0164][实施例1]
[0165]在本实施例中，对作为氧化抑制部而具有钨薄膜的低氧气透过性氧化抑制层的反射型调光部件进行了调查。
[0166]具体而言，制作了依次对由镁?钇合金所构成的调光层、使用了钨薄膜的低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部)、及催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0167]首先，在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上进行厚度为40nm的镁?钇合金的薄膜(调光层)、厚度为0.Snm的钨薄膜(低氧气透过性氧化抑制层)、及厚度为3.Snm的钯薄膜(催化层)的成膜。
[0168]下面对调光层、低氧气透过性氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0169]在进行调光层的镁?钇合金的薄膜、低氧气透过性氧化抑制层的钨薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0170]在4把溅射枪内分别安装金属镁、金属钇、金属钨、及金属钯作为靶材(target)。
[0171]首先，清洗玻璃基板后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0172]接下来，对金属镁和金属钇的靶材同时施加电压，制作镁.钇合金薄膜。
[0173]做为进行溅射的真空条件，腔内的氩气气压为0.3Pa ;采用直流溅射法，对金属镁和金属钇的靶材分别施加low和40W的功率(电力)进行溅射。需要说明的是，此时，藉由各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(调光层)的组成成分进行选择、控制。
[0174]根据各靶材上所施加的功率比，使用膜厚和金属密度，对所要获得的组成成分的校准曲线进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mg0.36Y0.64。
[0175]之后，在相同真空条件下，向金属钨的靶材施加40W的功率，进行钨薄膜的蒸着。
[0176]最后,在相同真空条件下，向金属IE的祀材施加30W的功率,进行IE薄膜的蒸着。
[0177]通过以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于以IS气稀释至4体积％的I个气压的氢气气体(以下，称「含氢气体」)后，该试料藉由镁?钇合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜(催化层)的表面暴露于大气后，藉由镁.钇合金薄膜的脱氢化，变回反射状态。
[0178]这样就确认到，所制作的反射型调光部件的状态可在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行变化。
[0179]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光的透光率进行了测定。激光的透光率的测定是由图6所示的装置来进行的。
[0180]首先，如上所述，在玻璃基板60上形成了镁.钇合金的薄膜、钨薄膜、及钯薄膜的试料、即、反射型调光部件601的钯薄膜上，介由间隔部61，贴上另一块玻璃板(厚度为1mm)62。
[0181]然后，向2块玻璃板60、62的间隙内，藉由质量流量控制器63，流入35秒钟的预定量的含氢气体，接下来，使含氢气体的流入停止5分钟。含氢气体的流入停止后，空气从开口部流入2块玻璃板60、62的间隙内。反复进行多次以此为I个周期的含氢气体的流入控制，其间，每I秒钟对激光透光率进行一次测定。
[0182]测定时，如图6所示，从一个玻璃基板60的外面，以与反射型调光部件的积层方向平行的方式，由光源64进行光的照射，并由在另一个玻璃基板62的外面附近所设置的受光元件65进行光透光率的测定。作为光源64，使用了波长为670nm的半导体激光，作为受光兀件65,使用了娃光电二极管。
[0183]测定结果示于图7。由该结果可知，至400次时的切换没有发生任何劣化。与后述的催化层、即、钯层的厚度相同的比较例2(图11)相比，切换的劣化被进行了大幅度地抑制，所以，可确认到，低氧气透过性氧化抑制层、即、钨薄膜具有对调光层的劣化进行抑制的效果。
[0184]另外，透明状态的透光率达到了 45%，与后述的比较例I的透明状态的透光率大致相同，所以可知，即使配置(插入)了氧化抑制部，透光率也几乎没有降低。
[0185]采用X线光电子分光法(以下称「XPS」，对反复切换耐久性试验后(反射状态和透明状态之间的状态切换次数达到了 750次之后)的实施例1的试料的膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y、W)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图8。
[0186]在图8中，图中左侧示出了催化层表面(膜表面)的测定结果，从左侧向右侧示出了蚀刻所导致的变为了表面的部分的XPS测定结果，图中右侧的数据可称为膜内部的各元素的分布。即，从图中的左侧至右侧，依次示出了从催化层至低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部)、调光层的各元素的分布状况。
[0187]由此可知，在本实施例中，即使反复进行了切换，Pd(钯)也基本上不会扩散至膜内部(反射型调光部件的内部)，即，也基本上不会扩散至低氧气透过性氧化抑制层、调光层；而膜表面(反射型调光部件的表面)附近、即、催化层的附近则存在很多Pd。换言之，可确认到，W(钨)具有对Pd(钯)的扩散进行抑制的效果。
[0188]另外还可知，膜内氧气量非常低。由此可确认到，低氧气透过性氧化抑制层的W具有对氧气的透过进行抑制的能力(性能)。再有，Mg(镁)和Y(钇)都没有扩散至膜表面，另外，根据Mg和Y的光谱的峰值位置可知，Mg和Y基本上没有进行氧化。这可被认为是反复切换的劣化得到了抑制的原因。
[0189][比较例I]
[0190]在本比较例中，为了对氧化抑制部的效果进行确认，制作了没有氧化抑制部的反射型调光部件。即，制作了对由镁.钇合金所构成的调光层和催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0191]在比较例I中，没有形成作为氧化抑制部的钨薄膜，并且，钯薄膜(催化层)也不同，除此以外，与实施例1相同。
[0192]S卩，在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁?钇合金的薄膜(调光层)、厚度为2.6nm的钯薄膜(催化层)的成膜。钯薄膜的厚度在实施例1中为3.8nm，但在比较例I中则为比其薄的2.6nm。就该试料I在后述的实施例6、7中的形态而言，除了没有形成氧化抑制部之外，与实施例6、7相同。
[0193]对调光层、催化层的具体成膜条件进行说明。
[0194]在进行调光层的镁.钇合金的薄膜、催化层的钯薄膜的成膜过程中，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0195]在3把溅射枪中作为靶材分别装入金属镁、金属钇、及金属钯。
[0196]首先，对玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0197]采用与实施例1相同的条件在玻璃基板上制作了镁.钇合金薄膜。
[0198]根据各靶材上所施加的功率比，对所要得到的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mgci 36Ytl 64t5
[0199]之后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，并进行了相当于
2.6nm的时间的钮I薄膜的蒸着。
[0200]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将该反射型调光元件的表面暴露于含氢气体后，该试料也并没有变为透明状态。
[0201]采用XPS，对比较例I的试料制作后不久的试料的膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素分布状况的结果示于图9。图9中，按各图上部所示的元素，对其在所制作的反射型调光部件的厚度方向的分布进行了映射，图9(a)不出了 Pd的分布状况，图9(b)不出了 Mg的分布状况，图9(c)不出了 O的分布状况，图9 (d)不出了 Y的分布状况。另外，在图9 (a)中，X所不部分、即、图中的上部示出了膜表面，Y所示部分、即、图中的下部示出了与玻璃基板之间的界面。为此，图中，从上侧(X侧)至下侧(Y侧)示出了膜内部的分布。图9(b)?(d)也同样。
[0202]首先，由图9 (a)可知，不管最后是否蒸着了 Pd，膜表面近傍都不存在Pd，Pd扩散至了膜内部、即、调光层侧。另外，由图9(c)可知，在膜表面附近区域分布了较多的0(氧气)，而由图9(b)、(d)可知，Mg和Y扩散至了膜表面。
[0203]另外，通过对图9(b)?(d)中分别所示的Mg、O、Y的分布状况结果进行比较明显可知，在膜表面附近，Mgls和Y3d的光谱峰值位置与分布较多O的区域部分重叠。即可知，在图9(b)中示为911的区域和图9(d)中示为921的区域，Mg和Y主要进行了氧化或氢氧化。由于Mg的氧化物(氧化镁)的氢气透过性非常不好，所以，表面附近的该氧化镁具有对氢化和脱氢化时的氢扩散进行抑制的效果。
[0204]另外，在图9(b)中示为912的区域和图9(d)中示为922的区域，由于与图9(c)的氧气的区域不重叠，所以，在这些区域内，Mg和Y主要以金属状态存在。
[0205]另外，这也是如上所述的尽管膜表面附近不存在催化层即Pd，但即使将反射型调光元件的表面暴露于含氢气体，该试料也不会变为透明状态的原因。
[0206]另外，针对比较例I的试料制作后不久的试料，还制作了截面试料，并对其进行了STEM观察和EDX点分析。亮视野STEM照片示于图10。
[0207]据此可知，该试料清楚地分为了 3层(#1、#2、#3)，另外，由EDX点分析的结果可知，#1层不存在Pd，由Mg、Y、及O构成，#2层主要由Pd构成，而#3层则由Mg、Y、及少量的Pd构成。该结果与上述的XPS的结果一致。
[0208][比较例2]
[0209]在本比较例中，为了进行催化层对膜厚的影响的调查，制作了具有厚度大于比较例I并与实施例1相同的催化层的反射型调光部件。即，制作了对由镁.钇合金所构成的调光层和厚度为3.Snm的催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0210]除了钯薄膜(催化层)的膜厚不同之外，与比较例I同样地制作了试料。
[0211]S卩，在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁?钇合金的薄膜(调光层)和厚度为3.Snm的钯薄膜(催化层)的成膜。就该试料I在实施例1、后述的实施例2、3、4、5中的形态而言，除了没有形成氧化抑制部之外，与实施例1、2、3、4、5相同。
[0212]对调光层、催化层的具体成膜条件进行说明。
[0213]在调光层的镁.钇合金的薄膜和催化层的钯薄膜的成膜过程中，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0214]在3把溅射枪内，做为靶材分别装入金属镁、金属钇、及金属钯。
[0215]首先，清洗完玻璃基板后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0216]藉由采用与实施例1相同的条件，在玻璃基板上制成镁.钇合金薄膜。
[0217]根据各靶材上所施加的功率比，采用膜厚和金属密度，对要获得的组成成分的校准曲线进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mgci 36Ytl 64t5
[0218]之后，在相同真空条件下，向金属钯的靶材施加30W的功率，进行了相当于3.Snm的时间的钯薄膜的蒸着。
[0219]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由镁.乾合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由镁?钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间进行了可逆变化。
[0220]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，采用图6所示的装置对激光的透光率进行了测定。由于条件与实施例1时同样，所以这里对此时的具体操作步骤进行了省略。
[0221]测定结果示于图11。由此可知，开始时示出了较大的透光率变化，但是，反复进行切换后，变化幅度逐渐变小。超过50次后，减少的比例变大，超过200次后，基本上不再变化。这些都是反复切换所导致的劣化所引起的。
[0222]根据与图11的测定所用的本比较例的反射型调光部件的催化层厚度相同的实施例I的图7的结果的比较显然可知，在实施例1中，至400次为止的切换基本上没有引起劣化，所以可确认到具有低氧气透过性氧化抑制层的实施例1的效果。
[0223]另外，根据图7和图11的比较可知，在实施例1中，透明状态(氢气吸藏状态)的透光率达到了 45%，S卩，不管有无低氧气透过性氧化抑制层，透光率都与比较例I大致相同。从该结果可确认到，在实施例1中，低氧气透过性氧化抑制层的配置基本上没有导致光的透光率降低。
[0224]采用XPS，对比较例2的试料制作后不久的试料的膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图12。
[0225]在图12中，按照各图上部所示的元素，对其在所制作的反射型调光部件的厚度方向的分布进行了映射，图12(a)示出了 Pd的分布状况，图12(b)示出了 Mg的分布状况，图12(c)示出了 O的分布状况，图12(d)示出了 Y的分布状况。另外，在图12(a)中，X所示部分的图中上部示出了膜表面，Y所示部分的图中下部示出了与玻璃基板之间的界面。为此，图中的上侧至下侧(Y侧)示出了膜内部的分布。图12(b)?(d)也同样。
[0226]由图12(a)可知，尽管膜表面很近处也存在Pd，但是，大多的Pd扩散到了膜内部，即，扩散到了调光层侧。另外，通过对各元素的分布进行比较明显可知，在基本上不存在Pd的区域内分布了很多0(氧气)；另外，在图12(b)中示为1211的区域和图12(d)中示为1221的区域，尽管分别为分布了很多Mg和Y的区域，但是，图12(c)中分布了很多氧气的区域与其部分重叠。
[0227]如上所述，通过对图12(b)?(d)分别所示的Mg、O、Y的分布状况的结果进行比较显然可知，在膜表面附近，Mgls和Y3d的光谱峰值位置与分布了很多O的区域部分重叠。即可知，在图12(b)中示为1211的区域和图12(d)中示为1221的区域，Mg和Y主要进行了氧化或氢氧化。由于Mg的氧化物(氧化镁)的氢气透过性非常不好，所以，表面附近的该氧化镁具有对氢化和脱氢化时的氢气扩散进行抑制的效果。但是，与比较例I不同的是，由于作为催化层的Pd在膜表面很近处还存在了一点，该试料的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间进行了可逆变化。
[0228]需要说明的是，在图12(b)中示为1212的区域及图12(d)中示为1222的区域，由于不与图12(c)的氧气的区域重叠，所以可认为各区域中Mg、Y主要以金属状态存在。
[0229]另外，针对比较例2的试料制作后不久的试料，还制作了截面试料，并进行了 STEM观察及EDX点分析。亮视野STEM照片示于图13。
[0230]据此可知，该试料明确地分为4层(#1、#2、#3、#4)，由EDX点分析的结果可知，#1层主要由Pd和O构成，#2层中基本不存在Pd，由Mg、Y及O构成，#3层主要由Pd构成，#4层由Mg、Y、及少量的Pd构成。该结果与XPS的结果一致。
[0231]针对反复切换耐久性试验后(反射状态和透明状态之间的状态切换次数达到了290次之后)的比较例2的试料，采用XPS，对膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况及化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图14。
[0232]据此可知，膜最表面的Pd量减少了，Pd的峰值位于图中右侧，所以可知，藉由反复进行切换，膜表面所堆积的(催化层的)Pd扩散至了膜内部、S卩、调光层侧。还可知，膜表面附近的Pd组成成分较低、该区域分布了很多0(氧气)、及Mg和Y扩散至了膜表面。其原因在于，Pd层的膜厚较薄。
[0233]另外还可知，在从Mg和Y的光谱峰值位置开始分布了很多O的区域，Mg和Y进行了氧化或氢氧化。由于Mg的氧化物(氧化镁)的氢气透过性非常不好，所以，表面附近的该氧化镁具有对氢化和脱氢化时的氢气扩散进行抑制的效果。为此，如图11所示，反复进行切换并没有导致发生镜(反射状态)和透明状态之间的切换(氢的吸入、放出)。
[0234][比较例3]
[0235]在本比较例中，为了对催化层的膜厚的影响进行调查，制作了具有厚度厚于比较例2的催化层的反射型调光部件。即，制作了对由镁.钇合金所构成的调光层和厚度为7.5nm的催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0236]除了钯薄膜(催化层)的膜厚不同之外，与比较例I同样地制作了试料。
[0237]S卩，在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁?钇合金的薄膜(调光层)和厚度为7.5nm的钯薄膜(催化层)的成膜。
[0238]对调光层、催化层的具体成膜条件进行说明。
[0239]进行调光层的镁.钇合金的薄膜和催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0240]在3把溅射枪内，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇及金属钯。
[0241 ] 首先，对玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0242]在与实施例1相同的条件下，在玻璃基板上制作了镁.钇合金薄膜。
[0243]根据各靶材上所施加的功率比，采用膜厚和金属密度，对所要获得的组成成分的校准曲线进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mg0.36Y0.64。
[0244]之后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行了相当于7.5nm的时间的钯薄膜的蒸着。
[0245]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由镁?乾合金薄膜的氢化，变成了透明状态。在此状态下，将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由镁.钇合金薄膜的脱氢化，变回了反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0246]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对发光二极管的透光率进行了测定。进行发光二极管的透光率的测定时，使用了与实施例1时同样的图6所示的装置。
[0247]但是，作为光源64，使用了波长为940nm的发光二极管，作为受光元件65，使用了光电二极管。需要说明的是，波长为670nm和波长为940nm的反射型调光元件的透光率基本相同。
[0248]接下来，在2块玻璃板60、62的间隙内，藉由质量流量控制器63，进行65秒钟的预定量的含氢气体的流入，然后，使含氢气体的流入停止15分钟。在使含氢气体的流入停止后，空气从开口部流入2块玻璃板60、62的间隙内。反复进行预定次数的以此为I个周期的含氢气体的流动控制，其间，每I秒钟对发光二极管的透光率进行了一次测定。
[0249]测定结果示于图15。由此可知，即使进行了 10000次以上的反射状态和透明状态之间的切换，也与比较例2不同，即，变化幅度并无较大的变化，并具有较高的反复切换耐久性。
[0250]但是，由于钯的层厚变厚了，透明状态的透光率为大约30%，与实施例1相比，变成了很小的值。
[0251]该试料的透明状态的透光率的光谱示于图16。根据该结果，该试料的透明状态的可视光透光率估算为32%。由此可知，该试料具有充分的反复切换耐久性，但是，在透明状态，并不具有更充分的透光率。
[0252]针对比较例3的试料制作后不久的试料，采用XPS，对膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果不于图17。
[0253]图17中，按照各图的上部所示的元素，对其在所制作的反射型调光部件的厚度方向的分布进行了映射，图17(a)示出了 Pd的分布状况，图17(b)示出了 Mg的分布状况，图17(c)示出了 O的分布状况，图17(d)示出了 Y的分布状况。另外，图17(a)中由X所示的部分、即、图中的上部示出了膜表面，由Y所示的部分、即、图中的下部则示出了与玻璃基板之间的界面。为此，沿图中的上侧至图中的下侧(Y侧)，示出了膜内部的分布。图17(b)?(d)也相同。
[0254]由图17(a)可知,从膜表面至膜内部,广泛地存在了 Pd。为此，由图17(c)可知,很明显，膜中基本上不存在O (氧气)，Mg和Y也没有进行氧化或氢氧化，为金属状态。为此，例如在图17(b)、(d)中，在171所示的区域和172所示的区域，分别较多地分布的Mg和Y主要是以金属状态进行分布的。
[0255]与比较例I和比较例2不同，该试料由于催化层即Pd从膜表面至膜内部广泛地进行了存在，所以具有较高的反复切换耐久性。但是，由于膜中广泛地分布了即使进行了氢化也不变为透明状态的Pd，所以，透明状态的透光率较低。
[0256]另外，针对比较例3的试料制作后不久的试料，还制作了截面试料，并进行了 STEM观察和EDX点分析。亮视野STEM照片示于图18。
[0257]由此可知，该试料明确地分为了 4层(#1、#2、#3、#4)，由EDX点分析的结果可知，#1层主要由Pd构成，#2层中由Pd、Mg、及Y构成，#3层中存在了比#2层还多的Pd，#4层则由Mg、Y、及少量的Pd构成。由于#2层非常薄，所以，XPS没能对其进行区别，但是，该结果与XPS的结果大致一致。
[0258][实施例2]
[0259]在本实施例中，进行了将钽薄膜的低氧气透过性氧化抑制层作为氧化抑制部的反射型调光部件的调查。
[0260]具体而言，制作了依次对由镁?钇合金构成的调光层、使用了钽薄膜的低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部)、及催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0261]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上，依次进行了厚度为40nm的镁.钇合金的薄膜(调光层)、厚度为1.0nm的钽薄膜(低氧气透过性氧化抑制层)、及厚度为3.8nm的钯薄膜(催化层)的成膜。
[0262]对调光层、低氧气透过性氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0263]在进行调光层的镁?钇合金的薄膜、具有氧气低透过性的氧化抑制层的钽薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0264]在4把溅射枪内，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钽、及金属钯。
[0265]首先，对玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0266]接下来，采用与实施例1相同的条件，制作了镁.钇合金薄膜。此时，根据各靶材上所施加的功率比，使用膜厚和金属密度，对所要获得的组成成分的校准曲线进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mga36Ya64t5
[0267]之后，在与镁?钇合金薄膜制作时相同的真空条件下，对金属钽的靶材施加40W的功率，进行钽薄膜的蒸着。
[0268]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0269]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由镁?乾合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由镁.钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0270]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光的透光率进行了测定。进行激光的透光率的测定时，使用了与实施例1时同样的图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与实施例1时相同，所以，这里对其说明进行了省略。
[0271]测定结果示于图19。由此可知，至1700次为止的切换完全没有发生劣化。与比较例I相比，切换的反复耐久性得到了大幅提高，所以可知，钽薄膜具有对劣化进行抑制的效果。另外，透明状态的透光率大致为40%，与比较例I的透明状态的透光率基本相同，所以可知，即使插入了低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部)，透光率基本上也没有减少。
[0272]针对实施例2的试料制作后不久的试料，采用XPS，对膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果不于图20。
[0273]图20中，按照各图上部所示的元素，对其在所制作的反射型调光部件的厚度方向的分布进行了映射，图20(a)示出了 Pd的分布状况，图20(b)示出了 Mg的分布状况，图20(c)示出了 O的分布状况，图20(d)示出了 Y的分布状况，图20(e)示出了 Ta的分布状况。另外，图20(a)中X所示的部分、S卩、图中的上部示出了膜表面，Y所示的部分、S卩、图中的下部示出了与玻璃基板之间的界面。为此，沿图中上侧至图中下侧(Y侧)，示出了膜内部的分布。图20(b)?(e)也同样。
[0274]由图20(a)可知，与比较例3不同，该试料由于Ta层的存在，Pd仅在膜表面的极近处存在。为此，由图20(c)可知，很明显，膜中基本上不存在0(氧气)，Mg和Y也没有进行氧化或氢氧化，为金属状态。
[0275]就该试料而言，由于催化层即Pd仅在膜表面的极近处存在，所以，透明状态的透光率较高，并且，还具有较高的反复切换耐久性。
[0276]另外，针对实施例2的试料制作后不久的试料，还制作了截面试料，并进行了 STEM观察和EDX点分析。基于STEM的HAADF照片示于图21。
[0277]由此可知，该试料明显地分为了 3层(#1、#2、#3)，由EDX点分析的结果可知，#1层主要由Pd构成，#2层主要由Ta构成，#3层主要由Mg和Y构成。该结果与XPS的结果基本—致。
[0278]针对反复切换耐久性试验后(反射状态和透明状态之间的状态切换次数达到了1750次之后)的实施例2的试料，与比较例I和实施例1同样地，采用XPS，对膜厚分布方向的各元素(0、Pd、Mg、Y、Ta)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图22。其结果为，在作为低氧气透过性氧化抑制层使用了钽的情况下，与实施例1的使用了钨的情况同样，可确认到，具有对Pd的扩散进行抑制的效果以及低氧气透过性能。这可被认为是可对反复切换所导致的劣化进行抑制的原因。
[0279][实施例3]
[0280]在本实施例中，对将钪薄膜的透光率可变氧化抑制层作为氧化抑制部的反射型调光部件进行了调查。
[0281]具体而言，制作了依次对由镁?钇合金构成的调光层、使用了钪薄膜的透光率可变氧化抑制层(氧化抑制部)、及催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0282]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁.钇合金的薄膜(调光层)、厚度为4nm的钪薄膜(透光率可变氧化抑制层)、及厚度为
3.8nm的钮薄膜(催化层)的成膜。
[0283]对调光层、透光率可变氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0284]在进行调光层的镁.钇合金的薄膜、透光率可变氧化抑制层的钪薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0285]在4把溅射枪内，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钪、及金属钯。
[0286]首先，将玻璃基板清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0287]接下来，采用与实施例1相同的条件，制作了镁?钇合金薄膜。此时，根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线使用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mga36Ya64t5
[0288]之后，在与镁.钇合金薄膜的制作时相同的真空条件下，对金属钪的靶材施加40W的功率，进行钪薄膜的蒸着。
[0289]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0290]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由钪薄膜和镁.乾合金薄膜的氢化，变为透明状态。在该状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由钪薄膜和镁.钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0291]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光的透光率进行了测定。在进行激光的透光率的测定时，使用了与实施例1时同样的图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与实施例1时同样，所以，这里对其说明进行了省略。
[0292]测定结果示于图23。由此可知，至800次为止的切换基本上没有发生劣化。由于与比较例I相比，反复切换耐久性大幅地提高了，所以可知，钪薄膜具有对劣化进行抑制的效果。
[0293]另外，透明状态的透光率大致为40%，与比较例I的透明状态的透光率基本相同，所以可知，即使插入了透光率可变氧化抑制层(氧化抑制部)，透光率也基本上没有减少。
[0294]针对反复耐久性试验后(反射状态和透明状态之间的状态切换次数达到了 1600次之后)的实施例3的试料，与比较例1、实施例1、2同样地，采用XPS，对膜厚分布方向的各元素(0、Pd、Mg、Y、Sc)的分布状况和化学结合状态进行了测定。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图24。
[0295]其结果为，在透光率可变氧化抑制层中所含的Sc中，对催化层的Pd的扩散进行抑制的效果较低，与比较例I同样地向膜内部进行了扩散，但是，膜最表面残留了 Pd，在膜表面附近可确认到Pd组成成分较低、O分布了很多的区域。
[0296]但是，与比较例I不同，该区域存在Sc，Sc为牺牲层，通过被氧化，对Mg的氧化进行了抑制。这可被认为是能对反复切换所导致的劣化进行抑制的原因。
[0297]另外，尽管包含Sc的透光率可变氧化抑制层的膜厚比实施例1、2的作为低氧气透过性氧化抑制层的钨薄膜、钽薄膜的厚度还厚，但是，透明状态的透光率也基本上没有减少。
[0298]为了对此进行确认，图25中示出了对与本实施例除了没有形成调光层之外同样地将钪薄膜、钯薄膜积层在玻璃基板上的试料的氢吸放(吸入/放出)特性进行了测定的结果。该测定也使用了图6所示的装置，并也是在与本实施例相同的条件下进行的。
[0299]据此可知，随着Sc对氢的吸入和放出，光的透光率进行了变化。由该结果可知，Sc本身发挥了反射型调光层的作用。
[0300]如上所述，通过使用低氧气透过性氧化抑制层或透光率可变氧化抑制层，可不使透明状态的透光率降低地对反射型调光元件的劣化进行抑制。
[0301][实施例4]
[0302]在本实施例中，制作了在作为透明部件的玻璃基板上依次对由镁.钇合金构成的调光层、低氧气透过性氧化抑制层、透光率可变氧化抑制层、及催化层进行了积层的反射型调光部件，并对其进行了评价。
[0303]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁.钇合金的薄膜(调光层)、厚度为0.Snm的钨薄膜(低氧气透过性氧化抑制层)、厚度为4nm的钪薄膜(透光率可变氧化抑制层)、及厚度为3.Snm的钯薄膜(催化层)的成膜。
[0304]对调光层、低氧气透过性氧化抑制层、透光率可变氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0305]在进行调光层的镁?钇合金的薄膜、低氧气透过性氧化抑制层的钨薄膜、透光率可变氧化抑制层的钪薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射
>J-U ρ?α装直。
[0306]在5把溅射枪中，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钨、金属钪、及金属钯。
[0307]首先，将玻璃基板清洗后，将其装入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0308]接下来，采用与实施例1相同的条件，制作了镁?钇合金薄膜。此时，根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mga36Ya64t5
[0309]之后，在与镁?钇合金薄膜制作时相同的真空条件下，对金属钨的靶材施加40W的功率，进行钨薄膜的蒸着。
[0310]接下来，在相同真空条件下，对金属钪的靶材施加40W的功率，进行钪薄膜的蒸着。
[0311]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0312]所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由钪薄膜和镁.钇合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由钪薄膜和镁.钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0313]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光的透光率进行了测定。进行激光的透光率的测定时，与实施例1时同样地，使用了图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与实施例1时同样，所以这里对其说明进行了省略。
[0314]测定结果示于图26。由此可知，至700次为止的切换基本上没有发生劣化。由此可知，具有与插入了 I个种类的氧化抑制层(作为透光率可变氧化抑制层的Sc)的实施例3大致相同的对反复切换所导致的劣化进行抑制的效果。
[0315][实施例5]
[0316]在本实施例中，对将实施例4的透光率可变氧化抑制层和低氧气透过性氧化抑制层的积层顺序进行了颠倒的反射型调光部件进行了调查。即，制作了在作为透明部件的玻璃基板上依次进行了由镁?钇合金构成的调光层、透光率可变氧化抑制层、低氧气透过性氧化抑制层、及催化层的积层的反射型调光部件。
[0317]由于除了积层顺序以外都与实施例4相同，所以，对具体成膜条件进行了省略。
[0318]所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由钪薄膜和镁.钇合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由钪薄膜和镁.钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0319]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光透光率进行了测定。在进行激光的透光率的测定时，与实施例1时同样地，使用了图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与实施例1时同样，所以这里对其说明进行了这里。
[0320]测定结果示于图27。由此可知，至1100次为止的切换完全没有发生劣化。藉由使用了 I个种类的氧化抑制层的实施例1、2(作为低氧气透过性氧化抑制层，使用了 W或Ta)和实施例3 (作为透光率可变氧化抑制层，使用了 Sc)，反复切换所导致的劣化得到了抑制。另外，透明状态的透光率大致为40%，与比较例I的透明状态的透光率基本相同，所以可知，即使插入了 2个种类的氧化抑制层，透光率也基本上没有减少。
[0321]另外，通过与实施例4的结果进行比较可确认到，与是否同时具有透光率可变氧化抑制层和低氧气透过性氧化抑制层无关，本实施例的反复切换特性都很高。
[0322]由以上结果可知，在氧化抑制部中配置了低氧气透过性氧化抑制层和透光率可变氧化抑制层的情况下，就在比低氧气透过性氧化抑制层还往所述调光层侧具备了所述透光率可变氧化抑制层的结构而言，其可对反复切换所导致的调光层、反射型调光元件(部件)的劣化进行更进一步的抑制。
[0323][实施例6]
[0324]在本实施例中，制作了在作为透明部件的玻璃基板上依次进行了由镁.钇.钪合金构成的调光层10、由钪构成的透光率可变氧化抑制层34、由钽构成的低氧气透过性氧化抑制层32、及由钯构成的催化层20的积层的反射型调光部件，并对其进行了评价。
[0325]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁?钇.钪合金的薄膜(调光层10)、厚度为4nm的钪薄膜(透光率可变氧化抑制层34)、厚度为Inm的钽薄膜(低氧气透过性氧化抑制层32)、及比实施例1还薄的、厚度为2.6nm的钯薄膜(催化层20)的成膜。
[0326]对调光层10、透光率可变氧化抑制层34、低氧气透过性氧化抑制层32、及催化层20的具体成膜条件进行说明。
[0327]在进行调光层10的镁.钇.钪合金的薄膜、透光率可变氧化抑制层34的钪薄膜、低氧气透过性氧化抑制层32的钽薄膜、及催化层20的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0328]在5把溅射枪内，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钪、金属钽、及金属钯。
[0329]首先，将玻璃基板清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0330]接下来，对金属镁、金属钇、及金属钪的靶材同时施加电压，制作镁?钇?钪合金薄膜。
[0331]作为溅射中的真空条件，腔内的氩气气压为0.3Pa ;采用直流溅射法，对金属镁、金属钇、及金属钪的靶材分别施加10W、30W、及1W的功率(电力)，进行溅射。需要说明的是，此时，藉由各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(调光层)的组成成分进行选择和控制。
[0332]根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成进行了估算，结果为该合金的组成成分为 Mga4ciYa52Scaci8tJ
[0333]之后，在相同真空条件下，对金属钪的靶材施加40W的功率，进行钪薄膜的蒸着。
[0334]接下来，在相同真空条件下，对金属钽的靶材施加40W的功率，进行钽薄膜的蒸着。
[0335]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0336]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由钪薄膜和镁?乾?钪合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由钪薄膜和镁?钇?钪合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0337]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对发光二极管的透光率进行了测定。在进行发光二极管的透光率的测定时，与实施例1时同样地，使用了图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与比较例3时相同，所以，这里对其说明进行了省略。
[0338]测定结果示于图28。由此可知，10000次以上的切换完全没有发生劣化。另外，催化层的膜厚很薄，所以还可知，发光二极管光的透光率超过了 50 %，获得了非常高的透光率。
[0339]该试料的透明状态的透光率的光谱示于图29。根据该结果，该试料的透明状态的可视透光率估算为41 %。通过插入氧化抑制部，并使催化层较薄，与比较例3相比，可成功地提高大约10%左右的透明状态的透光率。
[0340][实施例7]
[0341]在本实施例中，制作了在作为透明部件的玻璃基板上依次对由镁.钇.钪合金构成的调光层10、由镁.钪合金构成的透光率可变氧化抑制层34、由钽构成的低氧气透过性氧化抑制层32、及由钯构成的催化层20进行了积层的反射型调光部件，并对其进行了评价。
[0342]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上依次进行了厚度为40nm的镁?钇.钪合金的薄膜(调光层10)、厚度为4nm的镁.钪合金薄膜(透光率可变氧化抑制层34)、厚度为Inm的钽薄膜(低氧气透过性氧化抑制层32)、及比实施例1还薄的、厚度为2.6nm的钯薄膜(催化层20)的成膜。
[0343]对调光层10、透光率可变氧化抑制层34、低氧气透过性氧化抑制层32、及催化层20的具体成膜条件进行说明。
[0344]在进行调光层10的镁.钇.钪合金的薄膜、透光率可变氧化抑制层34的镁.钪合金薄膜、低氧气透过性氧化抑制层32的钽薄膜、及催化层20的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0345]在5把派射枪内，作为革巴材,分别装入金属镁、金属乾、金属钪、金属钽、及金属钮。
[0346]首先，将玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0347]接下来，对金属镁、金属钇、及金属钪的靶材同时施加电压，制作镁?钇?钪合金薄膜。
[0348]作为溅射中的真空条件，腔内的氩气气压为0.3Pa ;采用直流溅射法，对金属镁、金属钇、及金属钪的靶材分别施加10W、40W、及1W的功率(电力)，进行溅射。需要说明的是，此时，藉有各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(调光层)的组成成分进行选择和控制。
[0349]根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成进行了估算，结果为该合金的组成成分为 Mga34Ya6tlScatl6tJ
[0350]之后，在相同真空条件下，对金属镁和金属钪的靶材分别施加1W和40W的功率，进行镁.钪合金薄膜的蒸着。需要说明的是，此时，藉由各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(透光率可变氧化抑制层)的组成成分进行选择和控制。
[0351]根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为，该合金的组成成分为Mga54Sca46t5
[0352]接下来，在相同真空条件下，对金属钽的靶材施加40W的功率，进行钽薄膜的蒸着。
[0353]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0354]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由镁.钇.钪合金薄膜和镁.钪合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由镁.钇.钪合金薄膜和镁?钪合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0355]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对激光的透光率进行了测定。在进行激光的透光率的测定时，与实施例1时同样地，使用了图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与实施例1时同样，所以这里对其说明进行了省略。
[0356]测定结果示于图30。由此可知，1800次以上的切换完全没有发生劣化。由此可知，镁.钪合金薄膜具有对劣化进行抑制的效果。另外，透明状态的透光率大致为40%，与比较例I的透明状态的透光率大致相同，所以可知，即使插入了具有该透光率可变氧化抑制层和低氧气透过性氧化抑制层的氧化抑制部，透光率也基本上没有减少。
[0357][实施例8]
[0358]在本实施例中，对适于使透明状态的可视透光率增加的反射防止层的折射率和该层的膜厚进行了调查。
[0359]具体而言，假定后述的结构，通过计算机模拟，对透明状态的可视透光率进行了计算，据此，对适于反射防止层的折射率和该层的膜厚进行了估算。计算时，使用了由分光偏振光椭圆率测量仪(ellipsometer)所估算的Mga41Ya59的氢化物的复折射率(complexindex of refract1n)、Pd 的氢化物的复折射率、及 Edward D.Palik 著的 Handbook ofOptical Constants of Solids:Volume 2 的 pp417_418 中记载的 Ta 的复折射率的文献值,并且，在该模拟中，反射防止层的折射率在380nm至780nm的范围内被设定为一定。
[0360]计算中使用了如下模型，即，在厚度为1_、折射率为1.5的透明基材上，依次进行层厚为50nm的Mga41Ya59的氢化物、层厚为2nm的Ta、及层厚为3nm的Pd的积层,再在其上进行了使折射率和膜厚发生了变化的透明反射防止层的积层。
[0361]各折射率和膜厚的透明状态的可视光透光率的计算结果示于图31。在图31中，横轴示出了 380nm至780nm的可视光范围的反射防止层的折射率，纵轴示出了反射防止层的膜厚，另外，可视光透光率为预定范围的区域被示为等高线状。图中等高线上所记载的数字示出了该线上的可视光透光率。
[0362]由该结果可确认到，通过将380nm至780nm的可视光范围的反射防止层的折射率设为1.3以上、3.4以下，并将膜厚设为25nm以上、125nm以下，可视光透光率可为60%以上。另外可确认到，通过将折射率设为1.5以上、3.1以下，并将膜厚设为35nm以上、105nm以下，可视光透光率可为65%以上。再有可确认到，通过将折射率设为1.6以上、2.7以下，并将膜厚设为45nm以上、85nm，可视光透光率可为70%以上。
[0363][实施例9]
[0364]在本实施例中，对适于使透明状态的可视透光率增加的调光层的膜厚进行了调查。
[0365]具体而言，假定后述的结构，并通过计算机对透明状态的可视透光率进行了计算，据此，对调光层和反射防止层的适当的膜厚进行了估算。计算时，使用了由分光偏振光椭圆率测量仪所估算的Mgtl 41Ytl 59的氢化物的复折射率、Pd的氢化物的复折射率、EdwardD.Palik 著的 Handbook of Optical Constants of Sol ids: Volume 2 的 pp417_418 中记载的Ta的复折射率的文献值、及实施例8所估算的适于透明状态的可视光透光率的反射防止层的折射率。
[0366]计算中使用了如下模型，即，在厚度为1mm、折射率为1.5的透明基材上，依次进行了使层厚变化了的Mga41Ya59氢化物、层厚为2nm的Ta、及层厚为3nm的Pd的积层，再在其上进行了使膜厚变化了的透明反射防止层的积层。此时，反射防止层的折射率为2.1。
[0367]使调光层和反射防止层的膜厚变化了时的透明状态的可视光透光率的计算结果示于图32。在图32中，横轴示出了调光层的膜厚，纵轴示出了反射防止层的膜厚，可视透光率为预定范围的区域被示为等高线状。由该结果可知，通过将调光层的膜厚设为95nm以下，并将反射防止层的膜厚设为30nm以上、105nm以下，可视透光率可为60%以上。另外，通过将调光层的膜厚设为16nm以上、82nm以下，并将反射防止层的膜厚设为37nm以上、93nm以下，可视透光率可为65%以上。另外，通过将调光层的膜厚设为30nm以上、55nm以下，并将反射防止层的膜厚设为46nm以上、80nm以下，可视透光率可为70%以上。
[0368][实施例10]
[0369]在本实施例中，对实施例8和实施例9的模拟结果的妥当性进行了调查。
[0370]具体而言,在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上，依次进行了膜厚为50nm的Mga41Ya59合金的薄膜(调光层)、膜厚为1.6nm的钽的薄膜(低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部))、膜厚为2.6nm的钯的薄膜(催化层)、及膜厚为50nm的氧化钛薄膜(反射防止层)的成膜。需要说明的是，所成的膜的反射防止层的波长550nm的光的折射率为2.0。[0371 ] 对调光层、低氧气透过性氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0372]在进行调光层的Mga41Ya59合金的薄膜、具有氧气低透过性的氧化抑制层的钽薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。另外，在进行反射防止层的氧化钛薄膜的成膜时，采用了使用旋涂的溶胶-凝胶(sol - gel)法。
[0373]在4把溅射枪内，做为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钽、及金属钯。
[0374]首先，对玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0375]接下来，对金属镁和金属钇的靶材同时施加电压，进行镁.钇合金薄膜的制作。
[0376]作为溅射的真空条件，腔内的氩气气压为0.3Pa ;采用直流溅射法，对金属镁和金属钇的靶材分别施加10W和30W的功率(电力)，进行溅射。需要说明的是，此时，藉由各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(调光层)的组成成分进行选择和控制。
[0377]根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mg0.41Ya59。
[0378]之后，在相同真空条件下，对金属钽的靶材施加20W的功率，进行钨薄膜的蒸着。
[0379]最后，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0380]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于由IS气稀释至4体积％的I气压的氢气(以下，称「含氢气体」)后，该试料藉由镁.钇合金薄膜的氢化，变为透明状态。
[0381]该试料的透明状态的透光率的光谱示于图33。图33中(a)所示的曲线示出了本实施例的试料的透光率的光谱。另外，为了进行参考，实施例6、比较例3的透光率的光谱被分别示为图中的(b)、(C)。由该结果可知，本实施例的试料的透明状态的可视透光率估算为68%。该结果示出了实施例8和实施例9的模拟结果的妥当性。另外，与实施例6的42%、比较例3的32%相比，成功地大幅度地提高了透明状态的透光率。
[0382][实施例11]
[0383]在本实施例中，对具有作为氧化抑制部使用了使钽的一部分氧化了的薄膜的低氧气透过性氧化抑制层，并且还具有反射防止层的反射型调光部件进行了调查。
[0384]具体而言，制作了依次对由镁?钇合金构成的调光层、使用了使钽的一部分氧化了的薄膜的低氧气透过性氧化抑制层(氧化抑制部)、及催化层进行了积层的反射型调光部件。
[0385]首先，在厚度为Imm的玻璃基板(透明部件)上，进行了厚度为40nm的镁?钇合金的薄膜(调光层)、厚度为1.0nm的使钽的一部分氧化了的薄膜(低氧气透过性氧化抑制层)、及厚度为3.Snm的钯薄膜(催化层)的成膜。需要说明的是，在进行后述的可视光透光率的测定之前，再进行了膜厚为80nm的氟树脂薄膜(反射防止层)的成膜。需要说明的是，所成的膜的反射防止层的波长550nm的光的折射率为1.4。另外，作为氟树脂，使用了氟涂敷(coating)剂(商品名为DURASURF (注册商标)，株式会社HARVES制)。
[0386]对调光层、低氧气透过性氧化抑制层、及催化层的具体成膜条件进行说明。
[0387]在进行调光层的镁.钇合金的薄膜、使具有氧气低透过性的氧化抑制层的钽的一部分氧化了的薄膜、及催化层的钯薄膜的成膜时，使用了可进行多元成膜的磁控溅射装置。
[0388]在4把溅射枪内，作为靶材，分别装入金属镁、金属钇、金属钽、及金属钯。
[0389]首先，对玻璃基板进行清洗后，将其放入真空装置中，并进行腔内的真空排气。
[0390]接下来，对金属镁和金属钇的靶材同时施加电压，进行镁.钇合金薄膜的制作。
[0391]作为溅射的真空条件，腔内的氩气气压为0.3Pa ;采用直流溅射法，对金属镁和金属钇的靶材分别施加1W和30W的功率(电力)，进行溅射。需要说明的是，此时，藉由各靶材上所施加的功率，可对要获得的膜(调光层)的组成成分进行选择和控制。
[0392]根据各靶材上所施加的功率比，对要获得的组成成分的校准曲线采用膜厚和金属密度进行了估算，并根据该曲线对所制作的试料的组成成分进行了估算，结果为该合金的组成成分为Mg0.41Ya59。
[0393]之后，在相同真空条件下，对金属钽的靶材施加20W的功率，进行钽薄膜的蒸着，再藉由氧气使钽的一部分氧化。
[0394]接下来，在相同真空条件下，对金属钯的靶材施加30W的功率，进行钯薄膜的蒸着。
[0395]藉由以上步骤所制作的反射型调光部件为金属光泽的反射状态，但是，在将钯薄膜的表面暴露于含氢气体后，该试料藉由镁?乾合金薄膜的氢化，变为透明状态。在此状态下，在将钯薄膜的表面暴露于大气后，藉由镁.钇合金薄膜的脱氢化，返回反射状态。这样就可确认到，所制作的反射型调光部件的状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地进行了变化。
[0396]接下来，为了对所获得的反射型调光部件进行评价，对发光二极管的透光率进行了测定。在进行发光二极管的透光率的测定时，与实施例1时同样地，使用了图6所示的装置。由于此时的具体操作步骤和条件与比较例3时同样，所以这里对其说明进行了省略。
[0397]测定结果示于图34。由此可知，10000次以上的切换完全没有发生劣化。另外，催化层的膜厚非常薄，所以可知，发光二极管光的透光率超过了 65%，获得了非常高的透光率。
[0398]在反复耐久性试验后(反射状态和透明状态之间的状态切换次数达到了 10600次之后)的本实施例的试料的表面，进行了波长550nm的光的折射率为1.4的反射防止层的成膜后，其透明状态的透光率的光谱示于图35。作为反射防止层的氟树脂薄膜的成膜方法，使用了旋涂法。
[0399]根据该结果，该试料的透明状态的可视透光率估算为78%。通过使氧化抑制部的一部分氧化，氧化抑制部的透光率被提高了，与实施例10相比，成功地提高了大约10%左右的透明状态的透光率。
[0400]针对反复耐久性试验后的实施例11的试料，与比较例1、实施例1、2、3同样地，使用XPS，对膜厚分布方向的各元素(O、Pd、Mg、Y)的分布状况和化学结合状态进行了测定。需要说明的是，进行了可视光透光率的测定之后，进行XPS的测定时，使用了剥下了反射防止层后的试料。膜厚分布方向的各元素的分布状况的结果示于图36。
[0401]图36中，按照各图上部所示的元素，对其在反复耐久性试验后的反射型调光部件的厚度方向的分布进行了映射，图36(a)示出了 Pd的分布状况，图36(b)示出了 Mg的分布状况，图36 (c)示出了 O的分布状况，图36 (d)示出了 Y的分布状况，图36 (e)示出了 Ta的分布状况。另外，在图36(a)中，X所示的部分、即、图中的上部示出了膜表面，Y所示的部分、即、图中的下部示出了与玻璃基板之间的界面。为此，沿图中的上侧至图中的下侧(Y侧)，示出了膜内部的分布。图36(b)?(e)也同样。
[0402]由图36(a)可知，与实施例2同样地，该试料由于Ta层的存在，Pd仅在膜表面的极近处存在。另外，由图36(c)可知，很明显，由于成膜中使Ta的一部分进行了氧化，所以，膜中存在了 0(氧气)，但是，在Pd存在的膜表面的极近处，0(氧气)基本上不存在。在图36(e)的3611所示的区域，从化学结合的能量值开始，Ta进行了氧化。为此，透明状态的可视透光率被提高了。另外，在图36(e)的3612所示的区域，Ta以金属状态存在。
[0403]由以上可知，通过使用低氧气透过性氧化抑制层和透光率可变氧化抑制层的2个种类的氧化抑制层，可进行透明状态的透光率不降低的反射型调光元件的劣化的抑制。另夕卜，通过设置反射防止层，还可对透明状态的透光率进行大幅提高。
[0404]以上对本发明藉由实施例进行了说明，但是，本发明并不限定于上述实施例，只要在本发明的范围内，可进行各种各样的变形和改良。
[0405]本国际申请主张基于2012年6月20日和2013年4月22日申请的日本国专利申请第2012 — 139118号和日本国专利申请第2013 — 089550号的优先权，并以引用的形式将日本国专利申请第2012 — 139118号和日本国专利申请第2013 — 089550号的全部内容援用于本国际申请。
[0406][符号说明]
[0407]10 调光层
[0408]20 催化层
[0409]30 氧化抑制部
[0410]32 低氧气透过性氧化抑制层
[0411]34 透光率可变氧化抑制层
[0412]40 透明部件
[0413]45 反射防止层
【权利要求】
1.一种反射型调光元件，其特征在于，具有: 调光层，其状态在氢化所导致的透明状态和脱氢化所导致的反射状态之间可逆地变化； 催化层，其对所述调光层的所述氢化和所述脱氢化进行促进；及氧化抑制部，其配置在所述调光层和所述催化层之间，对透过所述催化层的氧气所导致的所述调光层的氧化进行抑制。
2.如权利要求1所述的反射型调光元件，其中: 所述氧化抑制部具有低氧气透过性氧化抑制层、透光率可变氧化抑制层、及混合型氧化抑制层中的I层， 所述低氧气透过性氧化抑制层具有氢气透过性，通过对氧气的透过进行抑制，对所述调光层的氧化进行抑制， 所述透光率可变氧化抑制层具有氢气透过性，通过与氧气进行反应，对所述调光层的氧化进行抑制，并且氢化可导致透光率变化， 所述混合型氧化抑制层具有氢气透过性，并具有通过对氧气的透过进行抑制对所述调光层的氧化进行抑制的部分、及通过与氧气进行反应对所述调光层的氧化进行抑制并且氢化可导致透光率变化的部分。
3.如权利要求2所述的反射型调光元件，其中: 所述氧化抑制部具有所述低氧气透过性氧化抑制层和所述透光率可变氧化抑制层，所述氧化抑制部在比所述低氧气透过性氧化抑制层还往所述调光层的那侧具有所述透光率可变氧化抑制层。
4.如权利要求2所述的反射型调光元件，其中: 所述低氧气透过性氧化抑制层为薄膜， 所述薄膜包含由钨、钽、及铪的至少I种组成的金属或包含所述金属的合金、以及/或者、所述金属或所述合金的氧化物。
5.如权利要求2所述的反射型调光元件，其中: 所述透光率可变氧化抑制层为薄膜， 所述薄膜包含钪或镁.钪合金、以及/或者、所述钪或所述镁.钪合金的氢化物。
6.如权利要求5所述的反射型调光元件，其中: 所述镁.钪合金的组成成分为Mgl — xScx,其中,0.4 ^ X < 10
7.如权利要求2所述的反射型调光元件，其中: 所述氧化抑制部所具有的所述氧化抑制层的I层的厚度为1nm以下。
8.如权利要求1所述的反射型调光元件，其中: 具有反射防止层，其设置在以所述催化层为基准的所述氧化抑制部的相反侧。
9.如权利要求8所述的反射型调光元件，其中: 所述反射防止层的折射率为1.3以上、3.4以下。
10.如权利要求8所述的反射型调光元件，其中: 所述反射防止层的膜厚为25nm以上、125nm以下。
11.如权利要求8所述的反射型调光元件，其中: 所述反射防止层包含金属氧化物以及/或者聚合物。
12.如权利要求11所述的反射型调光元件，其中: 所述金属氧化物包含氧化铺、氧化铪、五氧化银、五氧化钽、二氧化钛、氧化鹤、氧化钇、氧化亚铅、及氧化锆中的至少I种。
13.如权利要求11所述的反射型调光元件，其中: 所述聚合物包含氟树脂。
【文档编号】E06B9/24GK104412154SQ201380032712
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2012年6月20日
【发明者】山田保诚, 吉村和记, 田嶌一树 申请人:独立行政法人产业技术总合研究所