JPS61296380A - 電解酸化性薄膜の製造方法 - Google Patents
電解酸化性薄膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS61296380A JPS61296380A JP60139280A JP13928085A JPS61296380A JP S61296380 A JPS61296380 A JP S61296380A JP 60139280 A JP60139280 A JP 60139280A JP 13928085 A JP13928085 A JP 13928085A JP S61296380 A JPS61296380 A JP S61296380A
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- Japan
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- thin film
- substrate
- oxide
- manufacturing
- iridium
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- Pending
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、エレクトロクロミック素子の構成要素の一つ
として有用な「イリジウム酸化物を主成分とする可逆的
電解酸化性薄膜」を製造する方法の改良に関する。
として有用な「イリジウム酸化物を主成分とする可逆的
電解酸化性薄膜」を製造する方法の改良に関する。
（発明の背景）
エレクトロクロミック素子（以下、エレクトロクロミッ
クをＥＣと略称し、エレクトロクロミック素子をＥＣＤ
と略称する）は、一般には、少なくとも一方が透明な一
対の電極層とそれらの間にサンドイッチされたＥＣ材料
層からなる。 このＥＣＤは、乾電池から得られる程
度の大きさの電圧を一対の電極間に印加すると着色し、
逆の電圧を印加すると消色して元の無色透明に戻る。そ
のためＥＣＤは表示装置特に日の字型のセブンセグメン
トを用いた数字表示装置、透過又は反射光量の制御装置
、その他に利用すべく盛んに研究されている。
クをＥＣと略称し、エレクトロクロミック素子をＥＣＤ
と略称する）は、一般には、少なくとも一方が透明な一
対の電極層とそれらの間にサンドイッチされたＥＣ材料
層からなる。 このＥＣＤは、乾電池から得られる程
度の大きさの電圧を一対の電極間に印加すると着色し、
逆の電圧を印加すると消色して元の無色透明に戻る。そ
のためＥＣＤは表示装置特に日の字型のセブンセグメン
トを用いた数字表示装置、透過又は反射光量の制御装置
、その他に利用すべく盛んに研究されている。
そのなかで、イリジウム酸化物を主成分とする薄膜は、
可逆的に電解酸化して黒灰色に着色１するＥＣｉ膜とし
て既に知られている。なお、薄膜中のイリジウム含有率
によっては、この着色１が見えないこともあるが、その
場合には例えば還元発色型ＥＣ層または還元消色型ＥＣ
層の対向層として使用することができる。これまで、こ
のようなイリジウム酸化物を主成分とする可逆的電解酸
化性薄膜は、（イ）イリジウム金属薄膜を形成した後、
電解液中で陽極酸化する陽極酸化法、（ロ）ＲＦ（高周
波）イオンブレーティング法、（ハ）スパッタリング法
などで製造されていた。
可逆的に電解酸化して黒灰色に着色１するＥＣｉ膜とし
て既に知られている。なお、薄膜中のイリジウム含有率
によっては、この着色１が見えないこともあるが、その
場合には例えば還元発色型ＥＣ層または還元消色型ＥＣ
層の対向層として使用することができる。これまで、こ
のようなイリジウム酸化物を主成分とする可逆的電解酸
化性薄膜は、（イ）イリジウム金属薄膜を形成した後、
電解液中で陽極酸化する陽極酸化法、（ロ）ＲＦ（高周
波）イオンブレーティング法、（ハ）スパッタリング法
などで製造されていた。
しかしながら、（イ）陽極酸化法は、全く異なる２つの
工程をとるので、製造コストが高く、また製造時間も長
い欠点があり、（ロ）ＲＦイオンブレーティング法は、
製造後、消色電圧を印加してもほとんど無色透明に成ら
ず、そのため例えば硫酸溶液中で数七回の交番電圧を印
加する初期コンディショニングが必要で、しかし、それ
でも透過率は、例えば１０００ 人のｌＩ！ｉ！厚で６
５％以下であるという欠点があり、（ハ）ＲＦスパッタ
リング法は、製造後、消色電圧を印加すれば、はとんど
無色透明の「薄膜Ｊが得られるものの、成膜速度を遅く
、通常 ０．１ 人／秒以下にしなければならないとい
う欠点がある。
工程をとるので、製造コストが高く、また製造時間も長
い欠点があり、（ロ）ＲＦイオンブレーティング法は、
製造後、消色電圧を印加してもほとんど無色透明に成ら
ず、そのため例えば硫酸溶液中で数七回の交番電圧を印
加する初期コンディショニングが必要で、しかし、それ
でも透過率は、例えば１０００ 人のｌＩ！ｉ！厚で６
５％以下であるという欠点があり、（ハ）ＲＦスパッタ
リング法は、製造後、消色電圧を印加すれば、はとんど
無色透明の「薄膜Ｊが得られるものの、成膜速度を遅く
、通常 ０．１ 人／秒以下にしなければならないとい
う欠点がある。
（発明の目的）
従って、本発明の目的は、前記諸欠点を解消し、初期コ
ンディショニングなしに単に一度消色電圧を印加すれば
無色透明になり、かつその状態での透過率が高い「イリ
ジウム酸化物を主成分とする可逆的電解酸化性薄膜」を
、１工程で、かつ高い成膜速度で、製造することにある
。
ンディショニングなしに単に一度消色電圧を印加すれば
無色透明になり、かつその状態での透過率が高い「イリ
ジウム酸化物を主成分とする可逆的電解酸化性薄膜」を
、１工程で、かつ高い成膜速度で、製造することにある
。
（発明の概要）
本発明者は、鋭意研究の結果、真空蒸着、スパッタリン
グなどの真空薄膜形成技術で薄膜を形成する際に、基板
に向かって、酸素イオンを照射することによって、前記
目的が達成できることを見い出し、本発明を成すに至っ
た。
グなどの真空薄膜形成技術で薄膜を形成する際に、基板
に向かって、酸素イオンを照射することによって、前記
目的が達成できることを見い出し、本発明を成すに至っ
た。
従って、本発明は、真空蒸着、反応性蒸着、イオンブレ
ーティング、反応性イオンブレーティング、スパッタリ
ング等の真空薄膜形成技術により基板上に、イリジウム
酸化物を主成分とする可逆的電解酸化性薄膜を製造する
方法において、前記薄膜形成中に前記基板に向かって、
酸素イオンを照射することを特徴とする可逆的電解酸化
性薄膜の製造方法を提供する。
ーティング、反応性イオンブレーティング、スパッタリ
ング等の真空薄膜形成技術により基板上に、イリジウム
酸化物を主成分とする可逆的電解酸化性薄膜を製造する
方法において、前記薄膜形成中に前記基板に向かって、
酸素イオンを照射することを特徴とする可逆的電解酸化
性薄膜の製造方法を提供する。
ここにおいて、基板としてはガラス、プラスチック、セ
ラミクス、金属などを使用することができるが、「薄膜
」の用途により、製造直後、消色電圧を印加して透明に
する必要がある場合には、前記例示基板のうち絶縁性の
ものについては表面に導電層を設けておく必要がある。
ラミクス、金属などを使用することができるが、「薄膜
」の用途により、製造直後、消色電圧を印加して透明に
する必要がある場合には、前記例示基板のうち絶縁性の
ものについては表面に導電層を設けておく必要がある。
また、蒸発源又はターゲットとして金属イリジウム、イ
リジウム酸化物等を使用するが、このとき金属イリジウ
ムと他の透明物質との混合物又は混成物（コンボッジッ
ト）を使用することによって、得られる「薄膜」を酸化
イリジウムと他の透明物質との混合物又は分散体として
もよい。このような透明物質としては、例えば透明無機
誘電体例えば酸化タンタル（Ｔａ２０５）、酸化ニオブ
（ＮｂｚＯｓ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｉ） 、酸
化チタン（ＴｔＯｚ） 、酸化ハフニウム（ｌＩｆｏ□
）、酸化イツトリウム（ＹｚＯ３） 、酸化ランタン（
ＬａｚＯ３）、酸化珪素（Ｓ１０□、 ５ｉｎ）、フッ
化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆｚ） 、酸化タングステン（ＷＯｚ） 、酸化モリブ
デン（ＭＯＯｌ、）、酸化アンチモン（５ｂＪｚ）、
酸化スズ（ＳｎＯｚ）、酸化インジウム（ＩｎｘＯｉ）
−１ＴＯ（ＳｎＯｚとＩｎ、０．１ との混合物）、
ＺｎＯなどが使用される。
リジウム酸化物等を使用するが、このとき金属イリジウ
ムと他の透明物質との混合物又は混成物（コンボッジッ
ト）を使用することによって、得られる「薄膜」を酸化
イリジウムと他の透明物質との混合物又は分散体として
もよい。このような透明物質としては、例えば透明無機
誘電体例えば酸化タンタル（Ｔａ２０５）、酸化ニオブ
（ＮｂｚＯｓ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｉ） 、酸
化チタン（ＴｔＯｚ） 、酸化ハフニウム（ｌＩｆｏ□
）、酸化イツトリウム（ＹｚＯ３） 、酸化ランタン（
ＬａｚＯ３）、酸化珪素（Ｓ１０□、 ５ｉｎ）、フッ
化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆｚ） 、酸化タングステン（ＷＯｚ） 、酸化モリブ
デン（ＭＯＯｌ、）、酸化アンチモン（５ｂＪｚ）、
酸化スズ（ＳｎＯｚ）、酸化インジウム（ＩｎｘＯｉ）
−１ＴＯ（ＳｎＯｚとＩｎ、０．１ との混合物）、
ＺｎＯなどが使用される。
「薄膜」製造に使用する真空チャンバー内の真空度は、
不純物を一旦除去するために０．１〜１×１．０−’
ｔｏｒｒ程度まで真空にした後、 ０．２〜２×１Ｏ
−５ｔｏｒｒの真空度で薄膜製造を実施する。
不純物を一旦除去するために０．１〜１×１．０−’
ｔｏｒｒ程度まで真空にした後、 ０．２〜２×１Ｏ
−５ｔｏｒｒの真空度で薄膜製造を実施する。
酸素イオンを照射する方法としては、真空蒸着の場合に
は、例えば酸素ガスをイオン銃で酸素イオンに変えて打
ち出す方法があり、また、スパッタリングの場合には、
酸素ガス雰囲気で基板にマイナスのバイアス電圧を印加
する方法がある。
は、例えば酸素ガスをイオン銃で酸素イオンに変えて打
ち出す方法があり、また、スパッタリングの場合には、
酸素ガス雰囲気で基板にマイナスのバイアス電圧を印加
する方法がある。
基板に向かって照射する酸素イオンの密度は、０−１
＝１００ｍＡ ／−が好ましく、また照射の加速電圧は
２０〜４００Ｖが好ましい。
＝１００ｍＡ ／−が好ましく、また照射の加速電圧は
２０〜４００Ｖが好ましい。
他方、基板の温度は、室温〜３００゛Ｃが好ましい。
「薄膜」の成膜速度は、一般に０．５〜１０人／秒にす
ることができる。
ることができる。
本発明で得られる「薄膜ｊ中の金属１ｒの含有率は、「
薄膜」の目的によって、例えばＥＣ層として使用する場
合には、２０ａｔ、％以上が好ましく、非ＥＣ層として
使用する場合には、２０ａｔ、％未満が好ましい。
薄膜」の目的によって、例えばＥＣ層として使用する場
合には、２０ａｔ、％以上が好ましく、非ＥＣ層として
使用する場合には、２０ａｔ、％未満が好ましい。
また、「薄膜」の膜厚としては、一般に０．００５μｍ
〜１富島位あれば十分である。
〜１富島位あれば十分である。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
ＩＴＯ透明導電膜１ａ付のガラス基板１を用意し、これ
を第１図に示す真空蒸着装置にセントし、真空チャンバ
ー２の内部を真空度： １０−’ｔｏｒｒまで排気した
後、蒸発ａ３としての金属イリジウム・インゴットを電
子銃加熱装置４で蒸発させると共に、ガス流量調節弁５
から導入した酸素ガスをイオン銃６でイオン化して基板
１ （基板温度：３０℃）に向けて照射する。
を第１図に示す真空蒸着装置にセントし、真空チャンバ
ー２の内部を真空度： １０−’ｔｏｒｒまで排気した
後、蒸発ａ３としての金属イリジウム・インゴットを電
子銃加熱装置４で蒸発させると共に、ガス流量調節弁５
から導入した酸素ガスをイオン銃６でイオン化して基板
１ （基板温度：３０℃）に向けて照射する。
このとき、イオン密度を１ｍＡ／ｃａｔ、加速電圧を８
０Ｖとしたところ、成膜速度＝１〜５人／秒の速さで、
膜厚＝５００人の酸化イリジウム薄膜６が形成された（
第３図参照）。
０Ｖとしたところ、成膜速度＝１〜５人／秒の速さで、
膜厚＝５００人の酸化イリジウム薄膜６が形成された（
第３図参照）。
（実施例２）
ＩＴＯ透明導電膜ｌａ付のガラス基板１を用意し、これ
を第２図に示すスパッタリング装置にセットすると共に
５インチの金属イリジウム・ターゲット７をセットして
、内部を真空度： １Ｏ−５ｔｏｒｒまで排気した後、 ＲＦパワー：４００Ｗ 酸素分圧： Ｉ Ｘｌ０−”ｔｏｒｒ 基板温度：室温 基板に印加するバイアス電圧ニー１ｏｏｖの条件下に、
反応性スパッタリングを実施すると薄膜形成が始まり、
約５分後には、基板１上に膜厚：５００人の酸化イリジ
ウム薄膜６が形成された（第３図参照）。このとき膜の
成膜速度は１〜２人／秒であった。
を第２図に示すスパッタリング装置にセットすると共に
５インチの金属イリジウム・ターゲット７をセットして
、内部を真空度： １Ｏ−５ｔｏｒｒまで排気した後、 ＲＦパワー：４００Ｗ 酸素分圧： Ｉ Ｘｌ０−”ｔｏｒｒ 基板温度：室温 基板に印加するバイアス電圧ニー１ｏｏｖの条件下に、
反応性スパッタリングを実施すると薄膜形成が始まり、
約５分後には、基板１上に膜厚：５００人の酸化イリジ
ウム薄膜６が形成された（第３図参照）。このとき膜の
成膜速度は１〜２人／秒であった。
（比較例１）
基板１にバイアス電圧を印加することな〈実施例２と全
く同様に実施し、膜厚：２００人の薄膜を製造した。こ
のとき、薄膜形成中に酸素イオンが基板１に向かって照
射されることはなく、また生成した薄膜は、はぼ金属状
態のイリジウムから出来ていた。
く同様に実施し、膜厚：２００人の薄膜を製造した。こ
のとき、薄膜形成中に酸素イオンが基板１に向かって照
射されることはなく、また生成した薄膜は、はぼ金属状
態のイリジウムから出来ていた。
（比較例２）
基板１にバイアス電圧を印加することな〈実施例２を実
施し、膜厚５００人の酸化イリジウム薄膜６を製造した
が、ただし成膜速度を０．０５人／秒とした。
施し、膜厚５００人の酸化イリジウム薄膜６を製造した
が、ただし成膜速度を０．０５人／秒とした。
〔此１μ〕
前記実施例及び比較例で製造した「薄膜」は、装造直後
はいずれも着色状態にあるので、酸化イリジウム薄膜６
をＩＮ硫酸水溶液に浸して前記ＩＴＯＩＩ！ｌａを通し
て消色電圧を印加して消色させた後、硫酸水溶液から取
り出して乾燥させ、ＩＴＯ膜１ａ及び基板１を含めた透
過率（λ−５００ｎｍ）を測定した。
はいずれも着色状態にあるので、酸化イリジウム薄膜６
をＩＮ硫酸水溶液に浸して前記ＩＴＯＩＩ！ｌａを通し
て消色電圧を印加して消色させた後、硫酸水溶液から取
り出して乾燥させ、ＩＴＯ膜１ａ及び基板１を含めた透
過率（λ−５００ｎｍ）を測定した。
この結果を次の第１表に示す。なお、この表には、参考
のために成膜速度も併せて掲載することにする。
のために成膜速度も併せて掲載することにする。
第１表（透過率データ）
（発明の効果）
以上の通り、本発明によれば、薄膜形成中に基板に向か
って酸素イオンを照射するので、初期コンディショニン
グなしに単に一度消色電圧を印加すれば無色透明になり
、かつその状態での透過率が高い「イリジウム酸化物を
主成分とする可逆的電解酸化性薄膜」を、１工程で、か
つ高い成膜速度で、製造することができる。
って酸素イオンを照射するので、初期コンディショニン
グなしに単に一度消色電圧を印加すれば無色透明になり
、かつその状態での透過率が高い「イリジウム酸化物を
主成分とする可逆的電解酸化性薄膜」を、１工程で、か
つ高い成膜速度で、製造することができる。
第１図は、本発明の実施例１で使用した真空蒸着装置の
概ね垂直断面を示す概念図である。 第２図は、本発明の実施例２で使用した反応スパッタリ
ング装置の概ね垂直断面を示す概念図である。 第３図は、実施例１で製造した「薄膜」の概ね垂直断面
を示す概念図である。 （主要部分の符号の説明〕 １−−−−−−−−ガラス基板 ｌａ−一・−ＩＴＯ膜 ２−−一一一一一・真空チャンバー ３−・−・−蒸発源 ４−−−−−−・電子銃加熱装置 Ｓ −−−−−−−ガス流量調節弁 ６−−−−−イリジウム酸化物を主成分とする可逆的電
解酸化性薄膜 ？−−−−・−・真空排気系 ８−−−−−−−−−・−ターゲット ９−−−−一基板バイアス電源 １０−−−スパ、り用電源
概ね垂直断面を示す概念図である。 第２図は、本発明の実施例２で使用した反応スパッタリ
ング装置の概ね垂直断面を示す概念図である。 第３図は、実施例１で製造した「薄膜」の概ね垂直断面
を示す概念図である。 （主要部分の符号の説明〕 １−−−−−−−−ガラス基板 ｌａ−一・−ＩＴＯ膜 ２−−一一一一一・真空チャンバー ３−・−・−蒸発源 ４−−−−−−・電子銃加熱装置 Ｓ −−−−−−−ガス流量調節弁 ６−−−−−イリジウム酸化物を主成分とする可逆的電
解酸化性薄膜 ？−−−−・−・真空排気系 ８−−−−−−−−−・−ターゲット ９−−−−一基板バイアス電源 １０−−−スパ、り用電源
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 真空薄膜形成技術により基板上に、 イリジウム酸化物を主成分とする可逆的 電解酸化性薄膜 を製造する方法において、 前記薄膜形成中に前記基板に向かって、酸素イオンを照
射することを特徴とする可逆的電解酸化性薄膜の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139280A JPS61296380A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電解酸化性薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139280A JPS61296380A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電解酸化性薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61296380A true JPS61296380A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=15241604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139280A Pending JPS61296380A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 電解酸化性薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61296380A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210916A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | エレクトロクロミツク材料および素子 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139280A patent/JPS61296380A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63210916A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | エレクトロクロミツク材料および素子 |
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