JPH01132003A - 透明導電基板およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透明導電基板に係り、さらに詳しくは耐熱性
基板の両面および端面に密着した透明導電膜を有する透
明導電基板およびその製造方法に関する。

本発明の透明導電基板は、液晶、エレクトロルミネッセ
ンス等を利用した表示デバイスの透明電極および各種光
学センサー類の帯電防止用窓：Ｓ極の導電性基板として
好適に使用される。

〔従来の技術〕

表示デバイスの透明電極の製造に使用される透明導電基
板の製造方法として、従来から真空蒸着法、スパンタリ
ング法等が広く保用されている。

これらの方法で製造された従来の透明導電基板は、ガラ
ス等の透明基板の片面にのみ透明導電膜が８ＩＮされた
基板であり、透明基板の両面および端面に透明導電膜を
有する透明導電基板は知られていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の透明導電基板の製造方法では、透明導電膜の形成
に方向性を存するため、通常の方法では透明基板の片面
にのみ透明導電膜が形成される。

透明基板の両面および端面に透明導電膜を形成するため
には、透明基板の透明導電膜形成面を指定して成膜操作
を複数回繰り返して行う必要があり、この方法は工業的
な透明導電基板の製造方法としては採用し難い。また、
これらを採用しても、透明基板の両面に形成した導電膜
を端面に形成した導電膜で安定に接続するのは極めて困
難であり、実用的ではない。

透明基板の表裏両面に連続した透明導電膜を形成する方
法として、ディッピング法があるが、この方法で得られ
る透明導電膜は、膜質が悪く、電気特性も極めて低いた
め、各種のデバイスの組み立て用としては、はとんど使
用できない。

一方、透明導電基板を加工して表示デバイス゛または光
学センサーを組み立てる場合、透明導電膜をエツチング
して電極パターンまたは帯電防止膜を形成するが、透明
導電膜が基板の片面にのみ存在する場合、表示デバイス
または光学センサーの制御系を別の基板上に組み立て、
透明電極と接続する必要があり、小型化に制限がある。

これに対し、基板の透明電極を形成した面の裏面にも導
電膜が形成されており、かつ、その導電膜が透明電極と
安定に接続されていれば、透明電極面の裏面に制御系を
組み立てることが可能であり、これらのデバイスの小型
化を達成することが可能である。

本発明は、透明基板の両面および端面に透明導電膜を有
する透明導電基板およびその製造方法を提供することを
、その目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意研究した結果
、予め透明導電膜の形成温度以上に加熱した耐熱性透明
基板に、耐熱性透明基板の支持方法を選択して透明導電
膜形成前駆体の微粒子および／または蒸気を拡散接触さ
せることにより、耐熱性透明基板の両面および端面に均
一な透明導電膜が形成されることを見出し、本発明を完
成した。

本発明は、耐熱性透明基板の表裏両面が電気的に接続し
た透明導電膜を有することを特徴とする透明導電基板で
ある。

本発明を、本発明の一実施態様を示す添付第１図の基づ
いて詳細に説明する。

第１図に示したように、本発明の透明導電基板は、耐熱
性透明基板（１）の表裏両面および端面に均一な厚さで
密着した連続膜からなる透明導電膜（２）を有する基板
である。

耐熱性透明基板（１）は、光の透過性が大きく、かつ、
透明導電膜の形成温度までにおいて、変形、変態を生じ
ないものであればよく、通常、ソーダライムガラス基板
、ホウケイ酸ガラス基板、石英ガラス基板などの耐熱性
および透光性に優れた基板が使用される。

透明導電膜（２）は、導電性に優れた光透過性の膜であ
り、たとえば、スズ含有酸化インジウム膜（以下ｒｌＴ
ｏ膜」という）、フッ素含有酸化スズ膜（以下ｒＦＴｏ
膜」という）、アンチモン含有酸化スズ膜（以下ｒＡＴ
ｏ膜」という）、３価金属含有酸化亜鉛膜等およびそれ
らの２種以上を積層した複合膜などが挙げられる。

本発明の透明導電基板は、耐熱性透明基板＋１）をその
片面の全面が支持体と接触しない方法で支持して透明導
電膜（２）の形成温度以上に加熱し、透明導電膜形成前
駆体の微粒子および／または蒸気を含有するキャリアー
ガスと接触させることにより製造される。

耐熱性透明基板ｉｌｌの支持方法は、耐熱性透明基板（
１）の片面の全面が支持体と接触していなければよ（、
たとえば、耐熱性透明基板（１）より面積の小さい支持
台の乗せて支持する方法、耐熱性透明基板＋１）の上端
をチャフキングして吊り下げて支持する方法、耐熱性透
明基板（１）の下端をチャ・ノキングし立てて支持する
方法等を採用することができ、特別の場合を除いては、
支持台に水平に乗せて支持する方法を採用する。支持台
の大きさは、支持台上面の面積が、耐熱性透明基板＋１
）の面積より小さければよく、通常、加熱による耐熱性
透明基板ｉｌｌの歪や変形を考慮して決定する。

透明導電膜（２）の形成温度は、形成する透明導電膜（
２）の種類により異なるが、前記例示した透明導電膜は
、４５０〜６００’Ｃの温度で形成することができる。

透明導電膜形成前駆体は、前記透明導電膜形成温度で目
的とする金属酸化物となる液状物質または蒸気であれば
無機化合物および有機化合物の何れでもできる。また、
液状物質として、溶剤に溶解した溶液を使用することも
できる。たとえば、金属塩化物、金属水酸化物、金属硝
酸塩などの無機化合物、金属アルコキシド、金属のβ−
ジケトン諸体などの有機金属化合物が単独でもしくは溶
液として使用される。これらの化合物の溶剤として、水
または有機溶剤が使用でき、特にアセチルアセトン等の
β−ジケトン類、低級アルコール類などおよびそれらの
混合溶削が、溶液の安定性および熱分解性に優れること
から好ましく使用される。

透明導電膜形成前駆体を微粒子化する方法についても特
に制限はなく、超音波霧化法、スプレー法などが採用で
き、特に均一な粒径の微粒子が安定して得られる超音波
霧化法が採用される。また、蒸気化についても、通常の
蒸発法などが採用される。

キャリアーガスは、通常空気であり、また、必要に応じ
て空気に窒素ガスまたは酸素ガスを混合し、酸素濃度を
調整した酸化性ガスが使用される。

前記方法を採用して生成した透明導電膜形成前駆体を微
粒子および／または蒸気は、キャリアーガス中に均一に
分散され、予め加熱した耐熱性透明基板（１）と接触す
ることにより、はとんど瞬間的に熱分解し、目的とする
金属酸化物となり耐熱性透明基板＋１）面に堆積し透明
導電膜（２）を形成する。

透明導電膜形成前駆体を微粒子および／または蒸気を含
有するキャリアーガスと、耐熱性透明基板（１）との接
触は、透明導電膜形成前駆体を微粒子および／または蒸
気が、キャリアーガス中の濃度拡散により耐熱性透明基
板＋１）と接触することが好ましく、その条件を達成す
るためには、キャリアーガスの流線が耐熱性透明基板（
１）の表面と平行であることが好ましい。

これらの条件設定の容易な金属酸化物薄膜形成装置とし
て、パイロゾル・プロセス（以下「ＰＰ法」という）が
あり、本発明の目的達成のために好適に使用される。

〔作　　　用〕

本発明の透明導電基板は、前記したように、予め加熱し
た耐熱性透明基板（１）と透明導電膜形成前駆体の微粒
子および／または蒸気を含有するキャリアーガスとを接
触させることにより製造される耐熱性透明基板（１）の
両面に連続した透明導電膜（２）を有することを特徴と
する。

本発明において、均一に加熱された耐熱性透明基板＋１
）と、透明導電膜形成前駆体の微粒子および／または蒸
気とが、キャリアーガスの存在により穏やかに接触する
ため、耐熱性透明基板ｔｌｌの支持体で透明導電膜形成
前駆体を微粒子および／またはフ気の接触が妨げられる
部分を除いて、均質な透明導電膜（３）が形成される。

〔実　施　例〕

本発明を、実施例により、さらに詳細に説明する。ただ
し、本発明の範囲は、下記実施例により何等の制限を受
けるものではない。

実施例１　１ＴＯ膜の形成 上下にヒーターを埋め込んだ内寸が、幅１５０ｍ　ｍ　
、長さ２５０ｍｍ、高さ４０ｍｍの加熱炉を準備した。

炉の中央部に幅ｆ３０　ｍ　ｍ　、長さ１００ｍ　ｍ　
、厚さ２０ｍｍのセラミック板を耐熱性透明基板＋１）
の支持台としてセットし、その上に、幅ｌＱＱｍｍ、長
さ１５０ｍｍ、Ｈさ０．４　ｍ　ｍの石英ガラス基板を
乗せ、支持台からの左右および前後のそれぞれのはみ出
し幅が同一となるようにセットし、石英ガラス基板の表
面温度を４８０℃に加熱した。

アセチルアセトナトインジウムとジブチルスズジアセテ
ートとをＳｎ／Ｉｎ原子比が０．０５となるように混合
し、アセチルアセトンに溶解してＩｎ２Ｏ２に換算した
濃度が２．７８重看％のＩＴＯ膜形成前駆体溶液を調製
した。この？８液を、超音波霧化装置に仕込み、０．８
　Ｍ　Ｈｚの超音波振動を発振させて微粒子化し、霧化
装置内に導入した空気中に分敗し、得られた透明導電膜
形成前駆体の微粒子を含むキャリアーガスを、前記加熱
炉の一端から炉内に導入し、他端から分解ガスを炉外に
放出した。

透明導電膜形成前駆体の微粒子を含むキャリアーガスの
導入を２分間！！続した後、キャリアーガスに代えて常
温の空気を炉内に導入して、炉内温度を徐々に低下した
。

以上の操作により、石英ガラス基板の支持台と接触して
いた部分を除いて、表裏両面に連続したＩＴＯ膜が密着
形成された。

得られた透明導電基板のＴＴＯ膜の厚さは、表面および
裏面の一部共に２００人±５２人であり、４端子法で測
定した表面抵抗は、表面および裏面の一部共に２００Ω
／　ｓ　ｑで、表裏両面が電気的に接続していた。

実施例２　　ＦＴＯ膜の形成 実施例１で使用した加熱炉を、立てて使用し、予めＳｉ
Ｏ□で被覆したソーダライムガラス基板を、チャッキン
グして、炉の中央部に重力下げて、支持し、基板の表面
温度が５５０℃になるように加熱した。

四塩化スズとフッ化アンモニウムとをＦ／Ｓｎ原子比が
０．０５となるようにメタノールに溶解し、ＳｎＯ□に
換算した濃度が６重量％のＦＴＯ膜形成前駆体溶液を調
製した。

この溶液を、実施例１で用いた超音波霧化装置に仕込み
、以下実施例１と同一の条件で各操作を行い、５ｒｏｚ
′ｆ＆覆ソーダライムガラス基板の表裏両面に連続した
ＦＴＯ膜が、チャッキングした部分を除いて形成された
透明導電基板を得た。

得られた透明導電基板のＦＴＯ膜の厚さは、表裏両面共
に３００人±１００人であり、４端子法で測定した表面
抵抗は、表裏両面共に５００Ω／ｓｑで、表裏両面が電
気的に接続していた。

〔発明の効果〕

本発明においては、前記実施例に示したように、耐熱性
透明基板の表裏両面に連続した、かつ、均一な厚さの透
明導電膜が密着形成された透明導電基板が得られる。

また、得られた透明導電基板は、表裏両面に連続した導
電膜を有するため、表示デバイスや光学センサー等の組
み立てにおいて、裏面が利用できるため、それらを小型
化できる可能性がある。

本発明は、裏面の利用が可能な、表裏両面に連続した透
明導電膜を有する透明導電基板およびその製造法を提供
するものであり、その産業的意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図　本発明の一実施態様である透明導電基板の断面
図 〔使用符号〕 （１）耐熱性透明基板 （２）　　透明導電膜 特許出願人　（４３０）日本曹達株式会社代　　理　　
人　　　（７１２５）　　横　　山　　吉　　美図面の
浄書　第　１　図 手続補正書 昭和６３年７り／２日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性透明基板の表裏両面が電気的に接続した透
   明導電膜を有することを特徴とする透明導電基板
2. （２）透明導電膜がスズ含有酸化インジウム膜（ＩＴＯ
   膜）、フッ素含有酸化スズ膜（ＦＴＯ膜）、アンチモン
   含有酸化スズ膜（ＡＴＯ膜）、３価金属含有酸化亜鉛膜
   またはそれらの２種以上を積層した複合膜である特許請
   求の範囲第（１）項記載の透明導電基板
3. （３）耐熱性透明基板を透明導電膜の形成温度以上に加
   熱し、透明導電膜形成前駆体物質の微粒子および／また
   は蒸気を含有するキャリアーガスと接触させることを特
   徴とする耐熱性透明基板の表裏両面が電気的に接続した
   透明導電膜を有する透明導電基板の製造方法