JP5431186B2 - 表示装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス基板の表面に透光性の導電膜を設けた表示装置の製造方法に関するものである。
液晶表示装置は、一対のガラス基板で構成された貼合せガラス基板の間に、液晶を封入して構成されている。そして、ガラス基板に静電気が帯電すると、液晶の表示動作に悪影響を与えることから、ガラス基板の表面に導電膜が設けることで帯電を防止する構成が知られている（例えば、特許文献１）。
ここで、導電膜としては、一般に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）が使用され、透明電極はスパッタリング法によって成膜されている。
特開平８−２４１６２６
しかしながら、ＩＴＯを構成するインジウムが希少金属であるだけでなく、スパッタリング法を採る限り、ターゲット材（ＩＴＯ）に少なからず廃材が生じるという問題がある。
ここで、使用者に露出する露出側ガラス基板の表面の帯電防止膜については、透明電極ほどの低い抵抗率が要求されず、帯電を防止できる程度の導電性を発揮すれば足りると解される。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、スパッタリング法を使用することなく、ガラス基板に導電膜を設ける表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明に係る表示装置の製造方法は、表示装置用のガラス基板の表面にエッチング液を接触させて、ガラス表面の算術平均粗さＲａを０．７ｎｍ〜７０ｎｍに設定する化学研磨工程と、化学研磨工程後のガラス表面に導電性ポリマーを塗布して、４００〜１２００Ω／ｓｑの導電膜を形成する成膜工程と、を有し、成膜工程後のガラス基板の全光線透過率を、板厚０．６ｍｍのガラス基板において８７％以上とすることを特徴とする。
本発明では、化学研磨工程において、ガラス表面の算術平均粗さＲａを０．７ｎｍ〜７０ｎｍに設定するので、導電性ポリマーとの確実な接着性を達成することができる。これに対して、Ｒａ＜０．７ｎｍであって、ガラス表面が平坦に過ぎると、導電性ポリマーによる導電膜の接着性が劣化し、密着試験において、エタノールなどで容易に剥がれる欠点が生じる。一方、Ｒａ＞７０ｎｍであって、ガラス表面が粗過ぎると、表示装置として鮮明な表示特性を維持することができない。
また、本発明の成膜工程では、ガラス表面に導電性ポリマーを塗布して、４００〜１２００Ω／ｓｑの導電膜を形成する。ここで、抵抗率は、体積抵抗率（Volume Resistivity：Ω・ｃｍ）ではなく、単位面積（ｃｍ２）当たりの表面抵抗率(Surface Resistivity：Ω／ｓｑ)＝体積抵抗率／膜厚である。液晶表示装置などの透明電極の場合には、５〜４０Ω／ｓｑ程度の表面抵抗値が要求されるが、帯電防止の用途では、４００〜１２００Ω／ｓｑでも十分である。但し、好ましくは、成膜工程後のガラス基板が、１０００Ω／ｓｑ以下の表面抵抗率に設定される。
本発明では、成膜工程後のガラス基板のＨＡＺＥ率が、板厚０．６ｍｍのガラス基板で評価して１．５％未満に設定されるのが好ましい。ここで、ＨＡＺＥ率は、拡散透過率／全光透過率×１００を意味し、ＪＩＳ
Ｋ ７１３６に基づいて特定される値である。
一般に、導電膜の膜厚が厚いほど、表面抵抗率が低下して導電性が高まるが、その反面、ＨＡＺＥ率が増加して透明性が低下する。そこで、この点を考慮して、導電性ポリマーの膜厚は、好ましくは、１００ｎｍ〜２５０ｎｍに設定される。
本発明のガラス基板は、無アルカリガラスで構成するのが好ましいが、より好ましくは、アルミノ珪酸塩ガラスで構成すべきである。また、導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン、ポリチオフェン類などが好適に使用されるが、より好ましくは、ポリチオフェン系導電性ポリマーを使用すべきである。
本発明のエッチング液は、ガラス表面が適度に荒れる組成であれば特に限定されないが、好ましくは、０．５〜３重量％のフッ酸、０〜１０重量％の塩酸、０〜５重量％の硫酸を含有して構成される。
なお、本発明の表示装置は、好ましくは、液晶表示装置であって、導電性ポリマーは、貼合せガラス基板の露出側の表面に成膜される。
以上説明した本発明によれば、スパッタリング法を使用することなく、ガラス基板に導電膜を形成することができ、帯電防止膜を安価に成膜することができる。
以下、実施例を説明するが、特に本発明を限定するものではない。
＜供試ガラス＞
１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．６ｍｍのアルミノ珪酸塩ガラスのガラス板を多数枚用意した。
＜作業手順＞
（１）各ガラス板を水洗し、エッチング液で化学研磨した。なお、エッチング液として、各種の組成を用意し、研磨時間も適宜に変更した。
（２）各ガラス板を水洗した後、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に浸漬して置換処理を行い、ドライヤーで乾燥させた。
（３）ポリチオフェン系導電性ポリマーであるセプルジーダ（信越ポリマ）をガラス板の表面に塗布した。番線Ｎｏ６、Ｎｏ８、Ｎｏ１０のバーコーターを使用して、１２０ｎｍ、１６０ｎｍ、２００ｎｍ程度の膜厚に塗布した３グループを生成した。
（４）導電性ポリマー塗布後の乾燥は、乾燥炉１５０℃１０分で実行した。
＜結果評価＞
（１）密着試験
乾燥させたガラス板について、セロハンテープを使用して剥離試験を実施すると共に、各ガラス板の化学研磨後の算術平均粗さＲａとの関係を検証した。
その結果、算術平均粗さＲａ＝０．７ｎｍ〜７０ｎｍ程度であれば、ガラスと導電膜との密着性が維持されることが確認された。
なお、エッチング液の組成と、研磨時間が変わると、化学研磨後のガラス板の算術平均粗さＲａが変化し、一般に、研磨時間が長いほど、また、フッ酸濃度が濃いほど算術平均粗さＲａが増加する。
そこで、以上の傾向と、作業性とを考慮すると、０．５〜３重量％のフッ酸、０〜１０重量％の塩酸、０〜５重量％の硫酸、残り水からなるエッチング液を使用して、数分間（１〜２分）の化学研磨工程において、ガラス表面を５μｍ（片面２．５μｍ）程度エッチングするのが好適であることを発見した。
（２）光学特性
そこで、以上の条件に設定された化学研磨工程を経た３グループのガラス板について、全光線透過率透過率と、表面抵抗率と、ＨＡＺＥ率とを計測すると以下の通りであった。ここで、透過率は、分光色彩計ＳＤ−５０００（日本電色工業）を使用して、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１に基づいて計測した。また、ＨＡＺＥ率は、濁度計ＮＤＨ５０００（日本電色工業）を使用して、ＪＩＳ Ｋ ７１３６に基づいて計測した。表面抵抗は、ロレスタＭＣＰ−Ｔ２５０（三菱化学）を使用し、ＪＩＳ Ｋ ７１９４に基づいて計測した。
Figure 0005431186

Claims (5)

  1. 表示装置用のガラス基板の表面にエッチング液を接触させて、ガラス表面の算術平均粗さＲａを０．７ｎｍ〜７０ｎｍに設定する化学研磨工程と、
    化学研磨工程後のガラス表面に導電性ポリマーを塗布して、４００〜１２００Ω／ｓｑの導電膜を形成する成膜工程と、を有し、
    成膜工程後のガラス基板の全光線透過率を、板厚０．６ｍｍのガラス基板において８７％以上とし、
    前記ガラス基板は、アルミノ珪酸塩ガラスで構成されており、
    ポリチオフェン系導電性ポリマーが使用されることを特徴とする表示装置の製造方法。
  2. 成膜工程後のガラス基板のＨＡＺＥ率が、板厚０．６ｍｍのガラス基板で１．５％未満である請求項１に記載の製造方法。
  3. 前記導電性ポリマーの膜厚は、１００ｎｍ〜２５０ｎｍである請求項１又は２に記載の製造方法。
  4. 前記エッチング液は、０．５〜３重量％のフッ酸、０〜１０重量％の塩酸、０〜５重量％の硫酸を含有して構成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の製造方法。
  5. 前記表示装置は、液晶表示装置であって、前記導電性ポリマーは、貼合せガラス基板の露出表面に成膜される請求項１〜４の何れか１項に記載の製造方法。
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