透明型高速イオン導電体薄膜のイオンフィルターへの応用

• Project/Area Number: 08229228
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 桑原 勝美 名古屋大学, 工学部, 講師 (40023262)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 河本 邦仁 名古屋大学, 工学部, 教授 (30133094) ; 鈴木 豊 名古屋大学, 工学部, 助手 (60023214) ; 徐 元善 名古屋大学, 工学部, 助手 (30242829)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1996: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: イオン導電率 / 水酸化インジウム / 薄膜 / 湿式法 / エレクトロクロミズム / エレクトロクロミック素子 / 酸化タングステン / 二酸化マンガン

Research Abstract

[研究の目的] 新規湿式法による透明型高速イオン導電体薄膜作製法の開発を第一の目的とし、得られた導電体薄膜のイオン導電特性の測定とこの導電体薄膜を用いたエレクトロクロミック(EC)素子の着色-消色特性の測定を行い、プロトン導電体としての評価を行なうことを第二の目的とする。
「実験の方法] インジウム塩水溶液とアンモニア水から水酸化インジウムのゲル溶液を調製し、ガラスまたはITO付ガラスを基板としてディップコート法により薄膜を作製する。多重コートするときは25-120℃の加熱処理を加え、薄膜と基板との密着性を図った。XRDから薄膜の生成相の同定、SEM、AFMにより表面観察、TG-DTAから結合水の算出、交流法による導電率測定等を行い、薄膜を評価した。次に、WO_3/H^+/MnO_2型のEC素子を組立て、素子の着色-消色特性に及ぼす薄膜の導電性の影響について検討した。
[結果と考察] 作製したIn(OH)_3・nH_2O薄膜は非晶質であり、ガラス基板上の試料は多重コートの回数に依らず1層当りの膜厚が40nm、高低差が7nmと極めて小さい均質な表面を有することが分かった。プロトン導電率は25℃、相対湿度約33%の条件下で試料面内方向の値が約2.7*10^<-6>S/cm、面に垂直方向の値が約1.5*10^<-6>S/cmで、測定方向による大きな違いはないと言うことができる。相対湿度が10-93%の範囲で増大すると導電率も3*10^<-7>-9*10^<-3>へと増大し、かなりの湿度依存性を示した。この薄膜の物性は圧粉体の導電率の湿度依存性に相応することが明かとなった。次に、0.1Hz、*1.5Vの矩形波電圧を素子に印加した場合の波長660nmにおける光学密度変化Δ0Dと電流波形を測定した結果、雰囲気の湿度が高くなるほどΔ0Dが増大し、電流値の増加した。いずれの湿度においても消色は着色より速く1秒以内であることが明らかになった。