ホーム > 特許ランキング > 富士フイルム株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024060265
(43)【公開日】2024-05-02
(54)【発明の名称】放射冷却構造体および放射冷却構造体の製造方法
(51)【国際特許分類】
B32B 7/023 20190101AFI20240424BHJP
B32B 7/027 20190101ALI20240424BHJP
B32B 9/00 20060101ALI20240424BHJP
C09K 5/02 20060101ALI20240424BHJP
【ＦＩ】
B32B7/023
B32B7/027
B32B9/00 A
C09K5/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022167534
(22)【出願日】2022-10-19
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000109
【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス
(72)【発明者】
【氏名】小野 雅司
(72)【発明者】
【氏名】高田 真宏
【テーマコード（参考）】
4F100
【Ｆターム（参考）】
4F100AA11C
4F100AA17D
4F100AA20A
4F100AB10B
4F100AR00B
4F100AR00C
4F100AR00D
4F100AT00A
4F100BA04
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10D
4F100EH462
4F100EH46D
4F100EH662
4F100EH66B
4F100EH66C
4F100EJ422
4F100EJ48D
4F100JD10B
4F100JG05C
4F100JJ10D
4F100JN06B
4F100YY00B
4F100YY00C
4F100YY00D
(57)【要約】
【課題】高い冷却効果を有し、放射変調特性に優れた放射冷却構造体およびその製造方法を提供する。
【解決手段】支持体１１と、支持体１１上に形成された、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有する反射層１２と、反射層１２上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層１３と、誘電体層１３上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層１４と、を備えた放射冷却構造体。
【選択図】図１
【解決手段】支持体１１と、支持体１１上に形成された、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有する反射層１２と、反射層１２上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層１３と、誘電体層１３上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層１４と、を備えた放射冷却構造体。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体と、
前記支持体上に形成された、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層と、
前記反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えた放射冷却構造体。
前記支持体上に形成された、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層と、
前記反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
前記誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えた放射冷却構造体。
【請求項2】
前記相転移材料は、温度変化によって金属－絶縁体転移を示す材料である、請求項１に記載の放射冷却構造体。
【請求項3】
前記相転移材料はＶ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｓｍ、ＴｉおよびＣｏから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項4】
前記相転移材料はＶＯ２を含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項5】
前記相転移材料層はＶＯ２粒子の焼結膜である、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項6】
前記相転移材料層の膜厚が５０ｎｍ以上である、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項7】
前記誘電体層はＺｎ原子を含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項8】
前記誘電体層はＺｎＳを含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項9】
前記誘電体層の膜厚が１μｍ以上である、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項10】
前記反射層の波長１０μｍの光の反射率が９０％以上である、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項11】
前記反射層はＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＳｎおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項12】
前記反射層はＡｌ原子を含む、請求項１または２に記載の放射冷却構造体。
【請求項13】
前記誘電体層は以下の式（１）の条件を満たす、請求項１または２に記載の放射冷却構造体；
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
Ｄ１は、前記誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は前記誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
Ｄ１は、前記誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は前記誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
【請求項14】
支持体上に、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層を形成する工程と、
前記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
前記相転移材料前駆体層を加熱処理して前記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、放射冷却構造体の製造方法。
前記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
前記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
前記相転移材料前駆体層を加熱処理して前記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、放射冷却構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射冷却構造体およびその製造方法に関する。より詳しくは、放射変調特性を有する放射冷却構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ナノフォトニクス技術を用いて、波長選択的に吸収／反射／透過等の光学特性を制御する研究が盛んに行われている。その中で、例えば近赤外領域においては、太陽光の内、近赤外光だけをカットする遮熱材や、更には近赤外光の遮光を動的に制御するエレクトロクロミック材料などが、研究・開発、あるいは実用化されている。また例えば、中～遠赤外領域に目を向けると、大気の窓領域である８～１３μｍ帯の放射率を制御する事によって物体の熱輻射を制御する放射冷却に関する検討が盛んに行われている。更には動的に赤外放射率を制御出来れば、暑い時（すなわち、高温時）のみ放熱機能を有する自己適応型のシステムを実現する事が可能であり、そういった検討も実際に行われている。
【0003】
特許文献１には、可視光透過性を有し赤外光反射性を有する第１層と、第１層上に形成され可視光透過性及び赤外光透過性を有する第２層と、第２層上に形成され温度変化によって電子状態が変化する相転移材料を含み可視光透過性を有する相転移層と、を備え、可視光透過性及び輻射変調特性を有する、積層体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２２－０８４０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１では、色の自由度を高めることを目的として反射層に可視光透過性を有するものを用いている。しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１に開示された構造体は、反射層に可視光透過性を有するものを用いているため、太陽光が構造体を透過して被冷却側にも流入してしまい、可視光透過性を必要としないアプリケーションにおいては、冷却効果について更なる改善の余地があることが分かった。
【0006】
よって、本発明の目的は、高い冷却効果を有し、かつ、放射変調特性に優れた放射冷却構造体およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は以下を提供する。
【0008】
＜１＞ 支持体と、
上記支持体上に形成された、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層と、
上記反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
上記誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えた放射冷却構造体。
＜２＞ 上記相転移材料は、温度変化によって金属－絶縁体転移を示す材料である、＜１＞に記載の放射冷却構造体。
＜３＞ 上記相転移材料はＶ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｓｍ、ＴｉおよびＣｏから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、＜１＞または＜２＞に記載の放射冷却構造体。
＜４＞ 上記相転移材料はＶＯ２を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜５＞ 上記相転移材料層はＶＯ２粒子の焼結膜である、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜６＞ 上記相転移材料層の膜厚が５０ｎｍ以上である、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜７＞ 上記誘電体層はＺｎ原子を含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜８＞ 上記誘電体層はＺｎＳを含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜９＞ 上記誘電体層の膜厚が１μｍ以上である、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１０＞ 上記反射層の波長１０μｍの光の反射率が９０％以上である、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１１＞ 上記反射層はＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＳｎおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１２＞ 上記反射層はＡｌ原子を含む、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１３＞ 上記誘電体層は以下の式（１）の条件を満たす、＜１＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体；
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
Ｄ１は、上記誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は上記誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
＜１４＞ 支持体上に、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層を形成する工程と、
上記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
上記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
上記相転移材料前駆体層を加熱処理して上記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、放射冷却構造体の製造方法。
上記支持体上に形成された、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層と、
上記反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
上記誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えた放射冷却構造体。
＜２＞ 上記相転移材料は、温度変化によって金属－絶縁体転移を示す材料である、＜１＞に記載の放射冷却構造体。
＜３＞ 上記相転移材料はＶ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｓｍ、ＴｉおよびＣｏから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、＜１＞または＜２＞に記載の放射冷却構造体。
＜４＞ 上記相転移材料はＶＯ２を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜５＞ 上記相転移材料層はＶＯ２粒子の焼結膜である、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜６＞ 上記相転移材料層の膜厚が５０ｎｍ以上である、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜７＞ 上記誘電体層はＺｎ原子を含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜８＞ 上記誘電体層はＺｎＳを含む、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜９＞ 上記誘電体層の膜厚が１μｍ以上である、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１０＞ 上記反射層の波長１０μｍの光の反射率が９０％以上である、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１１＞ 上記反射層はＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＳｎおよびＺｎから選ばれる少なくとも１種の原子を含む、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１２＞ 上記反射層はＡｌ原子を含む、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体。
＜１３＞ 上記誘電体層は以下の式（１）の条件を満たす、＜１＞～＜１２＞のいずれか１つに記載の放射冷却構造体；
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
Ｄ１は、上記誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は上記誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
＜１４＞ 支持体上に、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層を形成する工程と、
上記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
上記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
上記相転移材料前駆体層を加熱処理して上記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、放射冷却構造体の製造方法。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、高い冷却効果を有し、かつ、放射変調特性に優れた放射冷却構造体およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】放射冷却構造体の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
本明細書において、「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基（原子団）と共に置換基を有する基（原子団）をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。
本明細書において、「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本明細書における基（原子団）の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さない基（原子団）と共に置換基を有する基（原子団）をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含する。
【0012】
＜放射冷却構造体＞
本発明の放射冷却構造体は、
支持体と、
支持体上に形成された、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有する反射層と、
反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えることを特徴とする。
本発明の放射冷却構造体は、
支持体と、
支持体上に形成された、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有する反射層と、
反射層上に形成された、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層と、
誘電体層上に形成された、相転移材料を含む相転移材料層と、を備えることを特徴とする。
【0013】
本発明の放射冷却構造体は、高い冷却効果を有し、かつ、放射変調特性に優れている。このような効果が得られる理由は、以下によるものであると推測される。本発明の放射冷却構造体は、反射層／誘電体層／相転移材料層の積層構造である。相転移材料層は、温度を変化させることにより相転移してその電子状態などの特性を変化させることができる。例えば、二酸化バナジウム（ＶＯ２）の場合、低温時は誘電体状態（誘電体相）であるが、約６８℃よりも高温になると金属状態（金属相）に相転移する。この相転移は可逆的に行われる。このため、相変化材料層が金属状態（金属相）の場合には、反射層／誘電体層／金属層の配置となり、反射層と相変化材料層の間での多重反射が生じる。このため、相変化材料層の消衰係数に従って、放射冷却構造体に光が吸収され、高い放射率を得ることができる。一方で、相変化材料層が誘電体状態（誘電体相）の場合には、反射層／誘電体層／誘電体層の配置となり、反射層上に単なる誘電体層が積層された構造となるため、大半の光は吸収されず、相変化材料層が金属状態（金属相）である場合よりも、放射率が低下する。このような原理により、本発明の放射冷却構造体は、相転移材料層の温度を変化させることで、放射率を動的に変動させることができる。また、本発明の放射冷却構造体の誘電体層は、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成されているので、誘電体層の誘電損失が小さく、相変化材料層が誘電体状態（誘電体相）となっている場合における放射冷却構造体の放射率をより低下させることができる。このため、温度変化による放射冷却構造体の放射率の変調量をより大きくすることができる。したがって、本発明の放射冷却構造体は放射変調特性に優れている。
また、人工的な日中放射冷却効果においては、冷却効果は構造自体の冷却能力－外部からの熱流入という式で表現される。ここで外部からの熱流入の大半は、太陽光によるものである。本発明の放射冷却構造体は、反射層として、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものを用いる事で、放射冷却構造体に接する被冷却側への熱流入が大幅に抑制し、例えば可視光透過性が必要ない建材などのアプリケーションにおいて、総合的に高い冷却効果を実現する事が可能となる。
また、人工的な日中放射冷却効果においては、冷却効果は構造自体の冷却能力－外部からの熱流入という式で表現される。ここで外部からの熱流入の大半は、太陽光によるものである。本発明の放射冷却構造体は、反射層として、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものを用いる事で、放射冷却構造体に接する被冷却側への熱流入が大幅に抑制し、例えば可視光透過性が必要ない建材などのアプリケーションにおいて、総合的に高い冷却効果を実現する事が可能となる。
【0014】
以下、図面を用いて本発明の放射冷却構造体について説明する。
【0015】
図１は、本発明の放射冷却構造体の一例を示す図である。この放射冷却構造体１は、支持体１１と、支持体１１上に設けられた反射層１２と、反射層１２上に設けられた誘電体層１３と、誘電体層１３上に設けられた、相転移材料層１４と、を有している。
【0016】
（支持体）
支持体１１の種類としては、特に限定はない。例えば、ガラス基板、石英基板、合成石英基板、樹脂基板、セラミック基板、シリコン基板、その他半導体基板等が挙げられる。
支持体１１の種類としては、特に限定はない。例えば、ガラス基板、石英基板、合成石英基板、樹脂基板、セラミック基板、シリコン基板、その他半導体基板等が挙げられる。
【0017】
支持体１１の厚さは、特に限定はないが、１～２０００μｍであることが好ましく、５～１０００μｍであることがより好ましく、５０～１０００μｍであることが更に好ましい。
【0018】
（反射層）
図１に示すように、支持体１１上には反射層１２が設けられている。反射層１２は、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものである。なお、本明細書において、反射層が可視光遮蔽性を有するとは、反射層が可視光を反射、吸収またはその両方の特性を有することを意味する。また、可視光とは、波長４００～７００ｎｍの光のことを意味する。また、反射層が赤外光反射性を有するとは、波長１．９～１５μｍのいずれかの波長の光の反射率が８０％以上であることを意味する。
図１に示すように、支持体１１上には反射層１２が設けられている。反射層１２は、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものである。なお、本明細書において、反射層が可視光遮蔽性を有するとは、反射層が可視光を反射、吸収またはその両方の特性を有することを意味する。また、可視光とは、波長４００～７００ｎｍの光のことを意味する。また、反射層が赤外光反射性を有するとは、波長１．９～１５μｍのいずれかの波長の光の反射率が８０％以上であることを意味する。
【0019】
反射層１２の波長４００～７００ｎｍにおける光の透過率の極小値は１０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましく、３％以下であることが更に好ましい。また、反射層１２の波長４００～７００ｎｍにおける光の反射率の極大値は８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが更に好ましい。
【0020】
反射層１２の波長１０μｍの光の反射率は、９０％以上であることが好ましく、９５％以上であることがより好ましく、９７．５％以上であることが更に好ましい。
【0021】
反射層１２はＡｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｔ（白金）、Ｓｎ（スズ）およびＺｎ（亜鉛）から選ばれる少なくとも１種の原子を含む材料（反射層材料）で構成されていることが好ましい。反射層材料は、単金属であってもよく、合金であってもよく、上記原子を含む化合物であってもよい。反射層１２は、単層膜であってもよく、２層以上の積層膜であってもよい。
【0022】
反射層１２は、赤外光反射性に優れるという理由からＭｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれる少なくとも１種の原子を含む材料で構成されていることが好ましく、Ａｌ原子を含む材料で構成されていることがより好ましい。
【0023】
反射層１２の線膨張係数は４～３０（１０－６／Ｋ）であることが好ましい。下限は、８（１０－６／Ｋ）以上であることが好ましく、１２（１０－６／Ｋ）以上であることがより好ましい。上限は、２７（１０－６／Ｋ）以下であることが好ましく、２４（１０－６／Ｋ）以下であることがより好ましい。
【0024】
反射層１２の膜厚は、１～１０００ｎｍであることが好ましい。下限は、１０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましい。上限は、５００ｎｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることが更に好ましい。なお、各層の膜厚は、透過電子顕微鏡等を用いて放射冷却構造体の断面を観察することにより、測定できる。
【0025】
（誘電体層）
図１に示すように、反射層１２上には誘電体層１３が設けられている。誘電体層１３は、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成されている。
図１に示すように、反射層１２上には誘電体層１３が設けられている。誘電体層１３は、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成されている。
【0026】
誘電体層１３の比誘電率は１～１００であることが好ましく、１～５０であることがより好ましく、１～２０であることが更に好ましい。なお、比誘電率とは、物体の誘電率と真空の誘電率との比のことである。比誘電率は無次元量である。
【0027】
誘電体層１３の線膨張係数は４～１０（１０－６／Ｋ）であることが好ましい。下限は、４．５（１０－６／Ｋ）以上であることが好ましく、５（１０－６／Ｋ）以上であることがより好ましい。上限は、９（１０－６／Ｋ）以下であることが好ましく、８（１０－６／Ｋ）以下であることがより好ましい。
【0028】
誘電体層１３の波長１０μｍにおける屈折率は、１．０～４．５であることが好ましい。下限は、１．２以上であることが好ましく、１．５以上であることがより好ましい。上限は、３以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましい。
【0029】
誘電体層１３は以下の式（１）の条件を満たすことが好ましく、式（２）の条件を満たすことがより好ましく、式（３）の条件を満たすことが更に好ましい。
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
８．５μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１３μｍ ・・・（２）
９μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１２μｍ ・・・（３）
Ｄ１は、誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
８μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１４μｍ ・・・（１）
８．５μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１３μｍ ・・・（２）
９μｍ≦４×Ｄ１×Ｎ１≦１２μｍ ・・・（３）
Ｄ１は、誘電体層の膜厚であり、
Ｎ１は誘電体層の波長１０μｍにおける屈折率である。
【0030】
誘電体層１３を構成する誘電体としては、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＳｎＳ、ＧｅＳ等が挙げられる。誘電体層１３は、ＺｎＳおよびＺｎＳｅから選ばれる少なくとも１種を含むものであることが好ましい。また、上記物質の混合物や、Ｔｅがドーピングされていても良い。屈折率や赤外での幅広い帯域でのロスが少ないという観点から、誘電体層１３を構成する誘電体はＺｎＳを含むものであることがより好ましい。
【0031】
誘電体層１３は、イオンプレーティング、イオンビーム等の蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スピンコート法などの方法を用いて形成することができる。
【0032】
誘電体層１３は、誘電体層の厚み方向に沿って誘電体層を構成する誘電体が柱状に成長した柱状結晶の層であることが好ましい。誘電体層がこのような柱状結晶の層であることにより、誘電体層において、入射光に対する損失が生じにくくなり、相変化材料層が誘電体状態（誘電体相）である場合における放射冷却構造体の放射率をより低下させることができる。このため、温度変化による放射冷却構造体の放射率の変調量をより大きくすることができる。このような柱状結晶の層で構成された誘電体層は、例えば、蒸着法やＣＶＤ法により、基板加熱条件、蒸着時の到達真空度などの条件を適宜選択することで形成することができる。例えば、ＺｎＳまたはＺｎＳｅで構成された誘電体層を形成する場合、基板温度を高温に制御した状態や、成膜基材への応力が制御された条件下にて、蒸着法やＣＶＤ法を用いてＺｎＳ層またはＺｎＳｅ層を形成することで、誘電体層の厚み方向に沿ってＺｎＳまたはＺｎＳｅが柱状に成長した柱状結晶の層である誘電体層を形成することができる。
【0033】
なお、誘電体層が柱状結晶の層であることは、透過電子顕微鏡等を用いて誘電体層の断面を観察することにより確認することができる。
【0034】
誘電体層１３の膜厚は、１μｍ以上であることが好ましく、１μｍを超えることがより好ましく、１．１μｍ以上であることが更に好ましい。上限は、１．５μｍ以下であることが好ましく、１．４μｍ以下であることがより好ましく、１．３μｍ以下であることが更に好ましい。
【0035】
（相転移材料層）
図１に示すように、誘電体層１３上には相転移材料層１４が設けられている。相転移材料層１４は、相転移材料を含む。
図１に示すように、誘電体層１３上には相転移材料層１４が設けられている。相転移材料層１４は、相転移材料を含む。
【0036】
相転移材料は、温度変化によって結晶構造が変化して固－固相転移を示す材料であることが好ましく、温度変化によって金属－絶縁体転移を示す材料であることがより好ましい。また、相転移材料は、温度変化によって屈折率、反射率、吸収率あるいは偏光特性などの光学特性が変化する材料であることが好ましい。
【0037】
相転移材料としては、Ｖ（バナジウム）、Ｎｄ（ニオブ）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｔｅ（テルル）、Ｆｅ（鉄）、Ｌａ（ランタン）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｔｉ（チタン）およびＣｏ（コバルト）から選ばれる少なくとも１種の原子を含む材料が挙げられ、Ｖ（バナジウム）を含む材料であることが好ましい。
【0038】
相転移材料の具体例としては、ＶＯ２（二酸化バナジウム）が挙げられる。ＶＯ２は、低温時では誘電体状態（誘電体相）であるが、約６８℃よりも高温になると金属状態（金属相）に相転移する材料である。
相転移材料のその他の例としては、Ｖ４Ｏ７、Ｖ６Ｏ１１、Ｖ２Ｏ３、Ｖ６Ｏ１３、Ｖ５Ｏ９、Ｖ８Ｏ１５、ＶＯ、Ｆｅ３Ｏ４、ＰｒＮｉＯ３、ＮｄＮｉＯ３、ＳｍＮｉＯ３、Ｔｉ３Ｏ５、ＬａＣｏＯ３、Ｔｉ２Ｏ３、ＮｂＯ２、ＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＳｂＴｅなどが挙げられる。
相転移材料のその他の例としては、Ｖ４Ｏ７、Ｖ６Ｏ１１、Ｖ２Ｏ３、Ｖ６Ｏ１３、Ｖ５Ｏ９、Ｖ８Ｏ１５、ＶＯ、Ｆｅ３Ｏ４、ＰｒＮｉＯ３、ＮｄＮｉＯ３、ＳｍＮｉＯ３、Ｔｉ３Ｏ５、ＬａＣｏＯ３、Ｔｉ２Ｏ３、ＮｂＯ２、ＧｅＴｅ、Ｓｂ２Ｔｅ３、ＧｅＳｂＴｅなどが挙げられる。
【0039】
相転移材料には、ドーパントがドープされていてもよい。相転移材料にドーパントをドープすることで、相転移温度を変化させることができる。例えば、二酸化バナジウム（ＶＯ２）の場合、タングステン（Ｗ）、フッ素（Ｆ）、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどをドープすることで、相転移温度を低下させることができる。
【0040】
相転移材料層は、ＶＯ２を含むものであることが好ましく、ＶＯ２粒子の焼結膜であることがより好ましい。ＶＯ２粒子の焼結膜で構成された相転移材料層は、前駆体原料液の塗布によって相転移材料層を形成する事が可能であり、大面積の相転移材料層を低コストで形成することができる。また、ＶＯ２粒子の焼結膜は、その表面に微小な凹凸が存在しているため、高温時において、入射光の表面反射をより抑制でき、より高い放射率を得ることができる。なお、相転移材料層が焼結膜であることは、透過電子顕微鏡等を用いて相転移材料層の断面を観察することにより確認することができる。
【0041】
相転移材料層１４の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましく、５５ｎｍ以上であることがより好ましく、６０ｎｍ以上であることが更に好ましい。相転移材料層１４の膜厚の上限は、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが更に好ましい。相転移材料層１４の膜厚が上記範囲であれば、温度変化による冷却率の変調量をより顕著に変化させることができる。
【0042】
図示しないが、相転移材料層１４上に保護層が設けられていてもよい。保護層の材質としては、誘電体材料、金属酸化物、酸化物半導体、有機半導体、ポリマーなどが挙げられる。
【0043】
本発明の放射冷却構造体の形状は、特に限定はない。例えば、シート状、フィルム状、板状などが挙げられる。
【0044】
本発明の放射冷却構造体は、建築用として好ましく用いることができる。例えば、建物の壁、屋根、乗り物、荷台などに取り付けて建物内部や乗り物、運搬環境を冷却あるいは温度を一定に保つために用いることができる。また本発明の放射冷却構造体は、循環水制御装置に取り付ける事により、温度を一定に保った水を生成する事が出来る。即ち、輻射冷房等に利用できる。また、本発明の放射冷却構造体は、太陽電池、電子デバイス、熱電変換素子などに用いることもできる。
【0045】
＜放射冷却構造体の製造方法＞
次に、本発明の放射冷却構造体の製造方法について説明する。
本発明の放射冷却構造体の製造方法は、
支持体上に、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層を形成する工程と、
上記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
上記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
上記相転移材料前駆体層を加熱処理して上記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、ことを特徴とする。
次に、本発明の放射冷却構造体の製造方法について説明する。
本発明の放射冷却構造体の製造方法は、
支持体上に、可視光を遮蔽し、赤外光反射性を有する反射層を形成する工程と、
上記反射層上に、Ｓ、Ｓｅ及びＴｅから選ばれる少なくとも１種の原子を含む誘電体で構成された誘電体層を形成する工程と、
上記誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する工程と、
上記相転移材料前駆体層を加熱処理して上記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する工程と、
を含む、ことを特徴とする。
【0046】
支持体、反射層および誘電体層としては、上記放射冷却構造体に用いることができるものとして説明した支持体、反射層および誘電体層が挙げられる。
反射層および誘電体層は、イオンプレーティング、イオンビーム等の蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スピンコート法などの方法を用いて形成することができる。誘電体層は、蒸着法またはＣＶＤ法で形成することが好ましく、蒸着法で形成することがより好ましい。
また、ＺｎＳまたはＺｎＳｅで構成された誘電体層を形成する場合、基板温度を高温に制御した状態や、成膜基材への応力が制御された条件下にて蒸着法やＣＶＤ法を用いてＺｎＳ層またはＺｎＳｅ層を形成することで、誘電体層の厚み方向に沿ってＺｎＳまたはＺｎＳｅが柱状に成長した柱状結晶の層である誘電体層を形成することができる。
反射層および誘電体層は、イオンプレーティング、イオンビーム等の蒸着法、スパッタリング等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、スピンコート法などの方法を用いて形成することができる。誘電体層は、蒸着法またはＣＶＤ法で形成することが好ましく、蒸着法で形成することがより好ましい。
また、ＺｎＳまたはＺｎＳｅで構成された誘電体層を形成する場合、基板温度を高温に制御した状態や、成膜基材への応力が制御された条件下にて蒸着法やＣＶＤ法を用いてＺｎＳ層またはＺｎＳｅ層を形成することで、誘電体層の厚み方向に沿ってＺｎＳまたはＺｎＳｅが柱状に成長した柱状結晶の層である誘電体層を形成することができる。
【0047】
上記相転移材料前駆体層を形成する工程では、誘電体層上に、相転移材料の前駆体を含む前駆体分散液を塗布して相転移材料前駆体層を形成する。
【0048】
前駆体分散液に用いられる上記前駆体としては、酸化バナジウム、ＧｅＴｅ系の材料などが挙げられる。
【0049】
上記前駆体は粒子であることが好ましい。また、上記前駆体の平均粒子径は、１～１００ｎｍであることが好ましく、１～５０ｎｍであることがより好ましく、１～２０ｎｍであることが更に好ましい。
【0050】
上記前駆体が粒子である場合、前駆体分散液には、上記前駆体に配位する配位子が含まれていてもよい。前駆体分散液中での上記前駆体の分散性の観点から、上記前駆体には、配位子が配位していることが好ましい。配位子としては、上記前駆体の分散性を担保する観点から、炭素数６以上の鎖状の分子鎖を有する配位子であることが好ましく、炭素数１０以上の鎖状の分子鎖を有する配位子であることがより好ましい。配位子は飽和化合物でもよく、不飽和化合物でもよい。配位子は、単座配位子であることが好ましい。配位子は、炭素数６以上の脂肪族アルコール、炭素数６以上の飽和脂肪酸、炭素数６以上の不飽和脂肪酸、炭素数６以上の脂肪族アミン化合物、炭素数６以上の脂肪族チオール化合物、炭素数６以上の脂肪族チオール化合物、炭素数６以上の有機リン化合物などが挙げられる。具体例としては、１－オクタデカノール、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸、オレイルアミン、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、ドデシルアミン、ドデカンチオール、ヘキサデカンチオール、トリオクチルホスフィンオキシド、臭化セトリモニウム等が挙げられる。
【0051】
前駆体分散液は、溶剤を含むことが好ましい。溶剤としては特に制限されないが、上記前駆体を溶解し難い溶剤であることが好ましい。具体例としては、アルカン〔ｎ－ヘキサン、ｎ－オクタン等〕、ベンゼン、トルエン等が挙げられる。
【0052】
前駆体分散液の塗布方法としては、特に限定はない。スピンコート法、ディップ法、インクジェット法、ディスペンサー法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、スプレーコート法等の塗布方法が挙げられる。
【0053】
上記相転移材料層を形成する工程では、上記相転移材料前駆体層を加熱処理して上記前駆体を相転移材料に転化させて相転移材料層を形成する。
【0054】
相転移材料前駆体層の加熱処理条件は、前駆体の種類により異なるが、例えば、加熱温度は、５０～１０００℃であることが好ましく、１００～８００℃であることがより好ましく、２００～７５０℃であることが更に好ましい。加熱時間は、１～６００分であることが好ましく、１～３００分であることがより好ましく、１～１２０分であることが更に好ましい。
【0055】
また、前駆体として酸化バナジウムを用い、加熱処理により、酸化バナジウムを二酸化バナジウム（ＶＯ２）に転化する場合には、加熱温度は、２００～８００℃であることが好ましく、３００～７５０℃であることがより好ましく、３５０～６００℃であることが更に好ましい。加熱時間は、１～１８０分であることが好ましく、１～１２０分であることがより好ましく、３～９０分であることが更に好ましい。
【0056】
最終的に形成される相転移材料層の膜厚が所望の膜厚となるように、
相転移材料前駆体層を形成する工程と、相転移材料層を形成する工程とを繰り返し行ってもよい。
相転移材料前駆体層を形成する工程と、相転移材料層を形成する工程とを繰り返し行ってもよい。
【0057】
このようにすることで、相転移材料の焼結膜である相転移材料層を形成することができる。
【実施例0058】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【0059】
［前駆体分散液の製造］
グローブボックス中で、フラスコに１－オクタデカノール７．９２ｇとオレイルアミン３０ｍＬを測り取った。フラスコを真空引きしながら、１２５℃で１時間加熱して脱気を行った。次いで、窒素フロー状態に切り替え、フラスコ内にバナジウムオキシクロライド０．４ｍＬを注入した。注入後、窒素フローを停止した。１０℃／分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、２５０℃到達後２０分間保持した。次いで、反応液を室温に冷却し、グローブボックスに移動させた。次いでトルエン４０ｍＬを加え、反応液が略分散するまでボルテックスミキサーで攪拌した。次いで過剰量のメタノールを加え、粒子を沈殿させたのち遠心分離を行い、上澄みを除去した。沈殿物に１６ｍLのクロロホルムを加えて再分散させ、酸化バナジウム（ＶＯｘ）粒子のクロロホルム分散液（前駆体分散液１）を得た。
グローブボックス中で、フラスコに１－オクタデカノール７．９２ｇとオレイルアミン３０ｍＬを測り取った。フラスコを真空引きしながら、１２５℃で１時間加熱して脱気を行った。次いで、窒素フロー状態に切り替え、フラスコ内にバナジウムオキシクロライド０．４ｍＬを注入した。注入後、窒素フローを停止した。１０℃／分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、２５０℃到達後２０分間保持した。次いで、反応液を室温に冷却し、グローブボックスに移動させた。次いでトルエン４０ｍＬを加え、反応液が略分散するまでボルテックスミキサーで攪拌した。次いで過剰量のメタノールを加え、粒子を沈殿させたのち遠心分離を行い、上澄みを除去した。沈殿物に１６ｍLのクロロホルムを加えて再分散させ、酸化バナジウム（ＶＯｘ）粒子のクロロホルム分散液（前駆体分散液１）を得た。
【0060】
［放射冷却構造体の製造］
（実施例１）
合成石英基板をエタノール中で５分間およびアセトン中で５分間それぞれ超音波洗浄を行った。
次に、超音波洗浄後の基板上にスパッタ法にて、Ａｌを２００ｎｍ成膜して反射層を形成した。なお、この反射層は、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものであった。また、反射層の波長１０μｍの光（赤外光）の反射率は９０％以上であった。また、反射層の波長４００～７００ｎｍの光（可視光）の反射率の極大値は９２％以上であり、前述の波長範囲の光の透過率の極小値は１％以下であった。
次に、反射層の表面に蒸着法にて、ＺｎＳを１μｍ成膜して誘電体層を形成した。ＺｎＳの蒸着は基板温度１３０℃、成膜レート３Å／ｓ、真空度７×１０ー４Ｐａの条件で行った。
次に、誘電体層の表面に前駆体分散液１を滴下し、１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコートして相転移材料前駆体層を形成した。続いて、基板を減圧下（１２０～１６０Ｐａ）において、４００℃６０分間ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）処理を行い、ＶＯｘ粒子を相転移材料であるＶＯ２粒子に転化させてＶＯ２粒子の焼結膜である相転移材料層を形成した。相転移材料層の膜厚は、切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて観察したところ、およそ６４ｎｍであった。また、ＲＴＡ処理時における昇温速度は、室温から４００℃までの間、３８℃／分に調整した。また、ＲＴＡ処理後の相転移材料層は、単相のＶＯ２である事をＸＲＤ（Ｘ線回折）にて確認した。
このようにして放射冷却構造体を製造した。
得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
（実施例１）
合成石英基板をエタノール中で５分間およびアセトン中で５分間それぞれ超音波洗浄を行った。
次に、超音波洗浄後の基板上にスパッタ法にて、Ａｌを２００ｎｍ成膜して反射層を形成した。なお、この反射層は、可視光遮蔽性および赤外光反射性を有するものであった。また、反射層の波長１０μｍの光（赤外光）の反射率は９０％以上であった。また、反射層の波長４００～７００ｎｍの光（可視光）の反射率の極大値は９２％以上であり、前述の波長範囲の光の透過率の極小値は１％以下であった。
次に、反射層の表面に蒸着法にて、ＺｎＳを１μｍ成膜して誘電体層を形成した。ＺｎＳの蒸着は基板温度１３０℃、成膜レート３Å／ｓ、真空度７×１０ー４Ｐａの条件で行った。
次に、誘電体層の表面に前駆体分散液１を滴下し、１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコートして相転移材料前駆体層を形成した。続いて、基板を減圧下（１２０～１６０Ｐａ）において、４００℃６０分間ＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）処理を行い、ＶＯｘ粒子を相転移材料であるＶＯ２粒子に転化させてＶＯ２粒子の焼結膜である相転移材料層を形成した。相転移材料層の膜厚は、切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて観察したところ、およそ６４ｎｍであった。また、ＲＴＡ処理時における昇温速度は、室温から４００℃までの間、３８℃／分に調整した。また、ＲＴＡ処理後の相転移材料層は、単相のＶＯ２である事をＸＲＤ（Ｘ線回折）にて確認した。
このようにして放射冷却構造体を製造した。
得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
【0061】
（実施例２）
誘電体層の膜厚を１．２μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
誘電体層の膜厚を１．２μｍに変更した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
【0062】
（実施例３）
前駆体分散液１の濃度を調整し、上記スピンコートとＲＴＡの操作を交互に２回繰り返すことで、相転移材料層の膜厚を約９５ｎｍに調整した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
前駆体分散液１の濃度を調整し、上記スピンコートとＲＴＡの操作を交互に２回繰り返すことで、相転移材料層の膜厚を約９５ｎｍに調整した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、誘電体層は、誘電体層の厚み方向に沿って柱状に成長したＺｎＳの柱状結晶の層であった。また、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
【0063】
（実施例４）
反射層の表面に蒸着法にて、ＺｎＳｅを１．１μｍ成膜して誘電体層を形成した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。ＺｎＳｅの蒸着は、基板温度２００℃、成膜レート３Å／ｓ、真空度７×１０ー４Ｐａの条件で行った。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
反射層の表面に蒸着法にて、ＺｎＳｅを１．１μｍ成膜して誘電体層を形成した以外は、実施例１と同様の方法で放射冷却構造体を製造した。ＺｎＳｅの蒸着は、基板温度２００℃、成膜レート３Å／ｓ、真空度７×１０ー４Ｐａの条件で行った。得られた放射冷却構造体の切断面を透過電子顕微鏡（倍率１００万倍）を用いて確認したところ、相転移材料層は、ＶＯ２粒子の焼結膜であった。
【0064】
【表1】
【0065】
上記表中の誘電体層の屈折率の値は、波長１０μｍにおける屈折率である。
【0066】
＜放射率の評価＞
放射冷却構造体の放射率の評価は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ－６６００、日本分光製）を用いて行った。入射光の角度が２０°となる落射式の反射測定アタッチメントを取り付けた。また、サンプルステージにヒーター及び熱電対を取り付け、温度制御およびモニターが可能な条件下で測定を行った。測定温度の範囲は２０～９０℃とした。ここで、放射率の指標には、波長８～１４μｍの範囲の光の平均吸収率を用いた。また、相転移材料層であるＶＯ２層が金属状態（金属層）を示す高温時（８０℃）における放射率と、ＶＯ２層が誘電体状態（誘電体層）を示す室温（２０℃）における放射率との差分を、放射率変調量として算出した。
放射冷却構造体の放射率の評価は、フーリエ変換赤外分光光度計（ＦＴＩＲ－６６００、日本分光製）を用いて行った。入射光の角度が２０°となる落射式の反射測定アタッチメントを取り付けた。また、サンプルステージにヒーター及び熱電対を取り付け、温度制御およびモニターが可能な条件下で測定を行った。測定温度の範囲は２０～９０℃とした。ここで、放射率の指標には、波長８～１４μｍの範囲の光の平均吸収率を用いた。また、相転移材料層であるＶＯ２層が金属状態（金属層）を示す高温時（８０℃）における放射率と、ＶＯ２層が誘電体状態（誘電体層）を示す室温（２０℃）における放射率との差分を、放射率変調量として算出した。
【0067】
【表2】
【0068】
上記表に示すように、実施例の放射冷却構造体は、放射率変調量が大きく、温度変化により、放射率を大きく変化させることができ、放射率の変調特性に優れていた。また、高温条件下では高い放射率を有しており、高い冷却効果を有していた。
【0069】
実施例の放射冷却構造体は高温時に放射量が大きく、低温時に放射量が小さいため、自己適応型放射冷却構造や、恒温デバイスへの適用が好適である。
【符号の説明】
【0070】
１：放射冷却構造体
１１：支持体
１２：反射層
１３：誘電体層
１４：相転移材料層
１１：支持体
１２：反射層
１３：誘電体層
１４：相転移材料層
【図1】
