JPH0132173B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板上に透明導電膜を形成す
る方法に関するものである。 従来この種の方法として、インジウム錯体溶液
中にガラス基板を浸漬して引上げる方法が提案さ
れている。 しかしながら、従来行なわれているこの方法に
おいては、形成できる膜の比抵抗が高いため、
1000Å以上の厚さに塗布する必要があり、また、
基板のぬれ性が悪いために周囲がむら状になると
いう欠点を有している。更に、耐アルカリ性が劣
る等の問題もあり、実用化は行なわれていない現
状である。特に、1回塗りで形成する方法は、安
価であるという利点を有しているが、上述したよ
うな厚い膜を形成するためにはインジウム錯体溶
液の濃度を高くする必要があり、膜に亀裂を生じ
易く、作業がむずかしいという欠点を有してい
る。他方、多層塗りで形成する場合には、工程が
増えて繁雑となり、コスト的なメリツトが失われ
ることに加えて、品質、特に高湿度下での耐久寿
命に問題があつた。 本発明は、以上のような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、薄くかつ低抵抗で品質
の高い透明導電膜を安価に形成する方法を提供す
ることにある。 このような目的を達成するために、本発明によ
る透明導電膜の形成方法は、ガラス基板上に
SiO2膜を形成した上でぬれ性を良くするための
処理を施し、その上にインジウム錯体溶液を塗布
乾燥後、紫外線を照射した上で焼成するものであ
る。以下、工程を追つて本発明による透明導電膜
の形成方法を詳細に説明する。 先ず、ガラス基板上にSiO2膜を形成する。こ
のため、テトラクロルシランと無水酢酸とを反応
させて得たシランを更に酸又はアルカリを触媒と
して用いて加水分解し、得られた水酸化珪素化合
物を有機溶媒に溶解する。こうして得られた溶液
を、洗浄、乾燥したガラス基板に塗布する。次い
で焼成を行なつて、有機物を焼き飛ばすと同時に
SiO2膜を生成させる。 このようにSiO2膜形成処理を行なうのは、基
板ガラス中のアルカリが透明導電膜中に拡散する
のを防ぐためである。即ち、特に透明導電膜形成
の最後の焼成工程において、ガラス中に含まれる
例えばNa、K等のアルカリが透明導電膜中に拡
散する現象が生じ易く、この拡散が起こると、透
明導電膜の抵抗が極端に高くなる。この拡散を防
止するために必要なSiO2膜の膜厚は膜質によつ
て異なるが、最低でも800Å好ましくは1000Å程
度以上あることが望ましい。逆に、膜厚が2000Å
以上になると、膜質がもろくなつてクラツクが発
生し易くなることから、実用上はSiO2膜の膜厚
は2000Å以下にする必要がある。なお、焼成条件
によつてSiO2膜の膜質が異なつて来るが、標準
的な焼成条件は、500℃、30分以上である。この
ようにSiO2膜を形成することにより、基板に高
価な無アルカリガラスを用いなくても、アルカリ
による悪影響を避けることができる。 次に、このSiO2膜を設けた基板上にインジウ
ム錯体溶液を塗布するに先立ち、ぬれ性を良くす
るための処理を施す。 即ち、前述したように焼成したSiO2膜の表面
は液体によるぬれ性が極端に悪く、例えばアルコ
ールやアセトン等をもはじいてしまう。この原因
は必ずしも明確ではないが、一つには、焼成直後
のSiO2膜は非常に活性であり、表面エネルギの
小さな分子を容易に吸着するためではないかと考
えられる。その他に、SiO2膜表面層は焼成後も
完全なSiO2膜とはなつておらず、表面エネルギ
の小さい分子が優先的に支配していることも考え
られる。 このようなぬれ性を改善するために、SiO2膜
の表面層を削り取る処理を行なう。表面層を削る
方法としては、アルカリ水溶液に浸漬する方法、
フツ化アンモニウムもしくはフツ化水素の水溶液
に浸漬する方法、およびカーボンテトラフロライ
ド雰囲気中でプラズマ処理を行なう方法が有効で
ある。 この場合、第1のアルカリ水溶液に浸漬する方
法では、アルカリ濃度を高くする必要があり、か
つ酸水溶液に浸漬中和した上で水洗する後処理が
必要となる。単に水洗のみでは表面にアルカリが
残留するため、形成した透明導電膜の抵抗を高く
してしまう。 第2のフツ化アンモニウムもしくはフツ化水素
の水溶液中に浸漬する方法は、比較的低濃度の溶
液で、しかも短時間での処理が可能であるという
長所を有する。これらの水溶液のSiO2膜に対す
る作用は次のように考えられる。 SiO2+4HF→SiF4+2H2O この基本的なメカニズムは、フツ化水素酸の場
合にもフツ化アンモニウム水溶液の場合にも、ま
た、フツ化水素とフツ化アンモニウムとの混合水
溶液を用いた場合にも同様であるが、フツ化水素
の濃度を一定にするには、フツ化水素とフツ化ア
ンモニウムとを混合した系が、緩衝溶液となるこ
とから望ましい。 ここで、フツ化水素もしくはフツ化アンモニウ
ムの水溶液の濃度が高いほど、SiO2膜の浸食速
度は速くなるが、種々検討の結果、ぬれ性を良く
するために必要なSiO2膜の最低浸食深さは50Å
程度であり、これより少ない場合には、浸食が一
様でないためにぬれむらが出易い。ところで、前
述したように、SiO2膜の膜厚は、実用上2000Å
以下、1000Å以上であることが望ましい。従つ
て、フツ化水素もしくはフツ化アンモニウムまた
はこれらの混合水溶液の濃度は、0.001〜3wt%で
あることが望ましい。即ち、0.001wt%より低い
濃度では浸食速度が小さく、好適な浸食深さを得
るために300秒以上を要し、実用的でない。温度
を上げることにより、浸食速度を上げることは可
能であるが、実用上はフツ酸蒸気の発生の少ない
50℃以下にする必要があり、その場合には、昇温
による浸食程度の変化は殆んど見られない。他
方、3%より高い濃度とした場合には、浸漬時間
を5秒以下にする必要があり、実用上制御不能で
ある。即ち、浸漬後直ちに流水で洗浄できれば良
いが、実際にはそれは困難で、引上げた後数秒間
放置することになるためである。また、SiO2の
浸食量が大きいために溶液の濃度変化が激しくな
り、その面での管理も困難である。 第3のカーボンテトラフロライド雰囲気中でプ
ラズマ処理を行なう方法は、いわゆるドライプロ
セスであり、乾燥等の工程が不要であるために有
利な方法である。この場合、プラズマ処理を行な
う際の真空度は0.5〜2mmHg程度が望ましく、こ
の状態で30〜300秒行なうことにより、100〜1000
Å程度の膜厚浸食量が得られる。このカーボンテ
トラフロライド雰囲気中でのプラズマ処理の特徴
として、特に短時間浸食では表面が荒れる欠点を
有する。これは、浸食が一様に進行せず、弱い部
分から優先的に浸食されるためと推察されるが、
これにより、50Å程度の膜厚浸食量ではぬれ性を
十分に改良するには至らず、100Å程度の浸食が
必要である。 これらの他に、基板を単に80〜100℃の熱水で
処理する方法によつてもぬれ性を改善することが
可能であるが、2時間以上の浸漬を必要とし、量
産性の面で問題が残る。 なお、SiO2膜上にインジウム錯体溶液を塗布
する際のぬれ性を改善する目的は、インジウム錯
体溶液中に界面活性剤を添加する方法によつても
達成できる。しかし、この方法では、界面活性剤
の熱分解性の良否が極めて重要な要素となり、熱
分解残渣が透明導電膜中に残つた場合、その抵抗
が増大するという欠点を有している。例えば、界
面活性剤としてソルビタンモノオレートを0.1%
添加した系では抵抗が約1割高くなるという結果
が得られている。これに対し、本発明の基板自体
を処理する方法は、抵抗に対して上述したような
悪影響を及ぼすことがない。 このようにぬれ性を良くするための処理を施し
た基板を洗浄乾燥した後、インジウム錯体溶液を
浸漬塗布する。 これに用いるインジウム錯体溶液は、インジウ
ム、スズ、錯化合物、溶剤からなるものが有用で
あり、インジウム化合物としては硝酸塩が好適で
ある。また、スズ化合物としては、例えばヘキサ
アルキルジチン、ジメチルスズオキシド、オクチ
ル酸スズ等が有用である。錯化合物としては多塩
基性カルボン酸、多塩基性カルボン酸無水物等が
好適である。更に、溶剤としては、例えばアセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類、エタノー
ル、メタノール、エチレングリコールのようなア
ルコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブのようなソルブ類等を用いることができる。 次いで、上述したインジウム錯体溶液の有機溶
剤を乾燥する。 この乾燥工程においては、乾燥雰囲気の湿度を
65%RH以下にすることが望ましい。即ち、この
湿度が65%RH以上になると、形成後の透明導電
膜の抵抗、硬度等の特性が極端に悪化する。これ
を解決する一方法としては、乾燥温度を高くする
ことが有効であるが、この温度が高過ぎると、膜
の耐アルカリ性、硬さ等に悪影響を及ぼすため、
350℃程度が限度である。この理由は次のように
考えられる。即ち、透明導電膜の抵抗、耐アルカ
リ性、硬さ、耐エツチング性等の特性は、いずれ
も含まれる不純物量に大きく影響される。ところ
が、有機溶剤乾燥時に温度を上げ過ぎると、イン
ジウム錯体溶液中に含まれる有機物、主として錯
化合物が炭化し、後述する紫外線照射および最終
的な焼成によつて分解されずに、不純物として残
つてしまう。従つて、有機物の炭化等、紫外線照
射で分解不可能な物質への変質が生じない温度で
乾燥を行なう必要がある。 有機溶剤乾燥後、紫外線を照射する。 前述したように、透明導電膜の膜特性を良好に
するためには、インジウム錯体溶液の有機物を如
何に除去するかが重要であるが、単に加熱するの
みでは、容易に熱分解を起こさない成分が残渣と
して残り、膜特性を悪化させる。この残渣分を減
少する方法として、焼成前に紫外線を照射するこ
とが極めて有効である。即ち、使用している有機
物中で、熱により分解し難い材料は、錯化合物で
あるカルボン酸類、無水カルボン酸類であるが、
これらの化合物は、紫外線を照射することによつ
て脱炭酸反応を起こす。従つて、引続き行なう焼
成処理による不純物の残りを大幅に減少させるこ
とが可能となる。この場合、上述した紫外線照射
の効果を有効に得るためには、紫外線の強度を
60mW/cm2以上にすることが望ましい。 次いで、焼成を行なう。 予め紫外線を照射して基板を励起してあるた
め、比較的低温の450℃、5分間程度の焼成でイ
ンジウム錯体溶液中の有機物を焼き飛ばすことが
可能である。標準的な焼成条件は、500℃、30分
程度である。 以下、具体例について説明する。 100×100×0.7mmのガラス基板を、界面活性剤
入りのアルカリ溶液(液温40℃)に5分間浸漬し
た後、超音波洗浄を行ない、更に流水で5分間す
すぎ洗いする。次いで50℃の温水に5分間浸漬
し、次にイソプロピルアルコールに浸漬して脱水
処理を行ない、更に液状のフレオン(液温42℃)
に浸漬した後、フレオン蒸気で乾燥を行なう。こ
の基板を、テトラクロルシランと無水酢酸との反
応で得られた水酸化珪素化合物をアセトン、メチ
ルエチルケトン、酢酸メチルの1:1:1溶液に
8wt%溶解した液中に浸漬して引上げ、薄膜を形
成する。これを室温に5分間放置して乾燥した
後、500℃で30分間加熱し、有機物を焼き飛ばす
と同時にSiO2膜を形成する。 次いで、インジウム錯体溶液に対するぬれ性を
良くするために、各基板にそれぞれ下の表のNo.2
〜11に示す処理を施した。なお、同表中No.1に示
す試料は、比較のために、ぬれ性を改善するため
の処理を全く行なわなかつたものである。
る方法に関するものである。 従来この種の方法として、インジウム錯体溶液
中にガラス基板を浸漬して引上げる方法が提案さ
れている。 しかしながら、従来行なわれているこの方法に
おいては、形成できる膜の比抵抗が高いため、
1000Å以上の厚さに塗布する必要があり、また、
基板のぬれ性が悪いために周囲がむら状になると
いう欠点を有している。更に、耐アルカリ性が劣
る等の問題もあり、実用化は行なわれていない現
状である。特に、1回塗りで形成する方法は、安
価であるという利点を有しているが、上述したよ
うな厚い膜を形成するためにはインジウム錯体溶
液の濃度を高くする必要があり、膜に亀裂を生じ
易く、作業がむずかしいという欠点を有してい
る。他方、多層塗りで形成する場合には、工程が
増えて繁雑となり、コスト的なメリツトが失われ
ることに加えて、品質、特に高湿度下での耐久寿
命に問題があつた。 本発明は、以上のような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、薄くかつ低抵抗で品質
の高い透明導電膜を安価に形成する方法を提供す
ることにある。 このような目的を達成するために、本発明によ
る透明導電膜の形成方法は、ガラス基板上に
SiO2膜を形成した上でぬれ性を良くするための
処理を施し、その上にインジウム錯体溶液を塗布
乾燥後、紫外線を照射した上で焼成するものであ
る。以下、工程を追つて本発明による透明導電膜
の形成方法を詳細に説明する。 先ず、ガラス基板上にSiO2膜を形成する。こ
のため、テトラクロルシランと無水酢酸とを反応
させて得たシランを更に酸又はアルカリを触媒と
して用いて加水分解し、得られた水酸化珪素化合
物を有機溶媒に溶解する。こうして得られた溶液
を、洗浄、乾燥したガラス基板に塗布する。次い
で焼成を行なつて、有機物を焼き飛ばすと同時に
SiO2膜を生成させる。 このようにSiO2膜形成処理を行なうのは、基
板ガラス中のアルカリが透明導電膜中に拡散する
のを防ぐためである。即ち、特に透明導電膜形成
の最後の焼成工程において、ガラス中に含まれる
例えばNa、K等のアルカリが透明導電膜中に拡
散する現象が生じ易く、この拡散が起こると、透
明導電膜の抵抗が極端に高くなる。この拡散を防
止するために必要なSiO2膜の膜厚は膜質によつ
て異なるが、最低でも800Å好ましくは1000Å程
度以上あることが望ましい。逆に、膜厚が2000Å
以上になると、膜質がもろくなつてクラツクが発
生し易くなることから、実用上はSiO2膜の膜厚
は2000Å以下にする必要がある。なお、焼成条件
によつてSiO2膜の膜質が異なつて来るが、標準
的な焼成条件は、500℃、30分以上である。この
ようにSiO2膜を形成することにより、基板に高
価な無アルカリガラスを用いなくても、アルカリ
による悪影響を避けることができる。 次に、このSiO2膜を設けた基板上にインジウ
ム錯体溶液を塗布するに先立ち、ぬれ性を良くす
るための処理を施す。 即ち、前述したように焼成したSiO2膜の表面
は液体によるぬれ性が極端に悪く、例えばアルコ
ールやアセトン等をもはじいてしまう。この原因
は必ずしも明確ではないが、一つには、焼成直後
のSiO2膜は非常に活性であり、表面エネルギの
小さな分子を容易に吸着するためではないかと考
えられる。その他に、SiO2膜表面層は焼成後も
完全なSiO2膜とはなつておらず、表面エネルギ
の小さい分子が優先的に支配していることも考え
られる。 このようなぬれ性を改善するために、SiO2膜
の表面層を削り取る処理を行なう。表面層を削る
方法としては、アルカリ水溶液に浸漬する方法、
フツ化アンモニウムもしくはフツ化水素の水溶液
に浸漬する方法、およびカーボンテトラフロライ
ド雰囲気中でプラズマ処理を行なう方法が有効で
ある。 この場合、第1のアルカリ水溶液に浸漬する方
法では、アルカリ濃度を高くする必要があり、か
つ酸水溶液に浸漬中和した上で水洗する後処理が
必要となる。単に水洗のみでは表面にアルカリが
残留するため、形成した透明導電膜の抵抗を高く
してしまう。 第2のフツ化アンモニウムもしくはフツ化水素
の水溶液中に浸漬する方法は、比較的低濃度の溶
液で、しかも短時間での処理が可能であるという
長所を有する。これらの水溶液のSiO2膜に対す
る作用は次のように考えられる。 SiO2+4HF→SiF4+2H2O この基本的なメカニズムは、フツ化水素酸の場
合にもフツ化アンモニウム水溶液の場合にも、ま
た、フツ化水素とフツ化アンモニウムとの混合水
溶液を用いた場合にも同様であるが、フツ化水素
の濃度を一定にするには、フツ化水素とフツ化ア
ンモニウムとを混合した系が、緩衝溶液となるこ
とから望ましい。 ここで、フツ化水素もしくはフツ化アンモニウ
ムの水溶液の濃度が高いほど、SiO2膜の浸食速
度は速くなるが、種々検討の結果、ぬれ性を良く
するために必要なSiO2膜の最低浸食深さは50Å
程度であり、これより少ない場合には、浸食が一
様でないためにぬれむらが出易い。ところで、前
述したように、SiO2膜の膜厚は、実用上2000Å
以下、1000Å以上であることが望ましい。従つ
て、フツ化水素もしくはフツ化アンモニウムまた
はこれらの混合水溶液の濃度は、0.001〜3wt%で
あることが望ましい。即ち、0.001wt%より低い
濃度では浸食速度が小さく、好適な浸食深さを得
るために300秒以上を要し、実用的でない。温度
を上げることにより、浸食速度を上げることは可
能であるが、実用上はフツ酸蒸気の発生の少ない
50℃以下にする必要があり、その場合には、昇温
による浸食程度の変化は殆んど見られない。他
方、3%より高い濃度とした場合には、浸漬時間
を5秒以下にする必要があり、実用上制御不能で
ある。即ち、浸漬後直ちに流水で洗浄できれば良
いが、実際にはそれは困難で、引上げた後数秒間
放置することになるためである。また、SiO2の
浸食量が大きいために溶液の濃度変化が激しくな
り、その面での管理も困難である。 第3のカーボンテトラフロライド雰囲気中でプ
ラズマ処理を行なう方法は、いわゆるドライプロ
セスであり、乾燥等の工程が不要であるために有
利な方法である。この場合、プラズマ処理を行な
う際の真空度は0.5〜2mmHg程度が望ましく、こ
の状態で30〜300秒行なうことにより、100〜1000
Å程度の膜厚浸食量が得られる。このカーボンテ
トラフロライド雰囲気中でのプラズマ処理の特徴
として、特に短時間浸食では表面が荒れる欠点を
有する。これは、浸食が一様に進行せず、弱い部
分から優先的に浸食されるためと推察されるが、
これにより、50Å程度の膜厚浸食量ではぬれ性を
十分に改良するには至らず、100Å程度の浸食が
必要である。 これらの他に、基板を単に80〜100℃の熱水で
処理する方法によつてもぬれ性を改善することが
可能であるが、2時間以上の浸漬を必要とし、量
産性の面で問題が残る。 なお、SiO2膜上にインジウム錯体溶液を塗布
する際のぬれ性を改善する目的は、インジウム錯
体溶液中に界面活性剤を添加する方法によつても
達成できる。しかし、この方法では、界面活性剤
の熱分解性の良否が極めて重要な要素となり、熱
分解残渣が透明導電膜中に残つた場合、その抵抗
が増大するという欠点を有している。例えば、界
面活性剤としてソルビタンモノオレートを0.1%
添加した系では抵抗が約1割高くなるという結果
が得られている。これに対し、本発明の基板自体
を処理する方法は、抵抗に対して上述したような
悪影響を及ぼすことがない。 このようにぬれ性を良くするための処理を施し
た基板を洗浄乾燥した後、インジウム錯体溶液を
浸漬塗布する。 これに用いるインジウム錯体溶液は、インジウ
ム、スズ、錯化合物、溶剤からなるものが有用で
あり、インジウム化合物としては硝酸塩が好適で
ある。また、スズ化合物としては、例えばヘキサ
アルキルジチン、ジメチルスズオキシド、オクチ
ル酸スズ等が有用である。錯化合物としては多塩
基性カルボン酸、多塩基性カルボン酸無水物等が
好適である。更に、溶剤としては、例えばアセト
ン、メチルエチルケトン等のケトン類、エタノー
ル、メタノール、エチレングリコールのようなア
ルコール類、エチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブのようなソルブ類等を用いることができる。 次いで、上述したインジウム錯体溶液の有機溶
剤を乾燥する。 この乾燥工程においては、乾燥雰囲気の湿度を
65%RH以下にすることが望ましい。即ち、この
湿度が65%RH以上になると、形成後の透明導電
膜の抵抗、硬度等の特性が極端に悪化する。これ
を解決する一方法としては、乾燥温度を高くする
ことが有効であるが、この温度が高過ぎると、膜
の耐アルカリ性、硬さ等に悪影響を及ぼすため、
350℃程度が限度である。この理由は次のように
考えられる。即ち、透明導電膜の抵抗、耐アルカ
リ性、硬さ、耐エツチング性等の特性は、いずれ
も含まれる不純物量に大きく影響される。ところ
が、有機溶剤乾燥時に温度を上げ過ぎると、イン
ジウム錯体溶液中に含まれる有機物、主として錯
化合物が炭化し、後述する紫外線照射および最終
的な焼成によつて分解されずに、不純物として残
つてしまう。従つて、有機物の炭化等、紫外線照
射で分解不可能な物質への変質が生じない温度で
乾燥を行なう必要がある。 有機溶剤乾燥後、紫外線を照射する。 前述したように、透明導電膜の膜特性を良好に
するためには、インジウム錯体溶液の有機物を如
何に除去するかが重要であるが、単に加熱するの
みでは、容易に熱分解を起こさない成分が残渣と
して残り、膜特性を悪化させる。この残渣分を減
少する方法として、焼成前に紫外線を照射するこ
とが極めて有効である。即ち、使用している有機
物中で、熱により分解し難い材料は、錯化合物で
あるカルボン酸類、無水カルボン酸類であるが、
これらの化合物は、紫外線を照射することによつ
て脱炭酸反応を起こす。従つて、引続き行なう焼
成処理による不純物の残りを大幅に減少させるこ
とが可能となる。この場合、上述した紫外線照射
の効果を有効に得るためには、紫外線の強度を
60mW/cm2以上にすることが望ましい。 次いで、焼成を行なう。 予め紫外線を照射して基板を励起してあるた
め、比較的低温の450℃、5分間程度の焼成でイ
ンジウム錯体溶液中の有機物を焼き飛ばすことが
可能である。標準的な焼成条件は、500℃、30分
程度である。 以下、具体例について説明する。 100×100×0.7mmのガラス基板を、界面活性剤
入りのアルカリ溶液(液温40℃)に5分間浸漬し
た後、超音波洗浄を行ない、更に流水で5分間す
すぎ洗いする。次いで50℃の温水に5分間浸漬
し、次にイソプロピルアルコールに浸漬して脱水
処理を行ない、更に液状のフレオン(液温42℃)
に浸漬した後、フレオン蒸気で乾燥を行なう。こ
の基板を、テトラクロルシランと無水酢酸との反
応で得られた水酸化珪素化合物をアセトン、メチ
ルエチルケトン、酢酸メチルの1:1:1溶液に
8wt%溶解した液中に浸漬して引上げ、薄膜を形
成する。これを室温に5分間放置して乾燥した
後、500℃で30分間加熱し、有機物を焼き飛ばす
と同時にSiO2膜を形成する。 次いで、インジウム錯体溶液に対するぬれ性を
良くするために、各基板にそれぞれ下の表のNo.2
〜11に示す処理を施した。なお、同表中No.1に示
す試料は、比較のために、ぬれ性を改善するため
の処理を全く行なわなかつたものである。
【表】
次に、これらの基板を洗浄乾燥した後、インジ
ウム錯体溶液を塗布した。このインジウム錯体溶
液の組成は、硝酸インジウム7.5g、ジメチルス
ズオキサイド0.5g、シトラコン酸1.0g、硝酸0.5
g、エタノール86g、エチレングリコール4.5g
であり、塗布はスビンナにより600rpmで行なつ
た。なお、膜厚は、焼成後で400±50Åであつた。 次いで、これらの基板を200℃30分間加熱し、
有機溶剤を乾燥した後、400℃に保温しながら
100mW/cm2の紫外線を1分間照射し、最後に500
℃で30分間焼成して透明導電膜を形成した。 このようにして形成した透明導電膜について、
ぬれ処理と膜特性との関係を調べた結果を、前記
の表に示す。同表において、ぬれ性、抵抗、耐ア
ルカリ性の各膜特性について、良好なものから〇
−△−×の順に3段階で表示した。同表から明ら
かなように、無処理のもの(No.1)に対して、ぬ
れ処理を施した基板を用いた場合には、処理条件
を適当に設定することにより、極めて良好な特性
を有する透明導電膜を形成することが可能であ
る。 また、同表No.6で示したぬれ処理を行なつた基
板について、インジウム錯体溶液塗布後の乾燥温
度を種々に変えた結果、形成された透明導電膜の
膜特性は第1図に示すように変化した。同図にお
いてイは温度と抵抗との関係を示し、同図におい
てロは温度と耐アルカリ性との関係を示す。ここ
で、抵抗は4探針抵抗測定機(国際電機社製)で
測定した表面抵抗で示した。また、耐アルカリ性
は、基板を55±2℃の5wt%苛性ソーダ水溶液中
に浸漬し、膜が剥れるまでの所要時間で表わし
た。 更に、このNo.6のぬれ処理を行なつた基板につ
いて、上記乾燥工程時の相対湿度を種々に変えた
結果、形成された透明導電膜の膜特性は第2図お
よび第3図に示すように変化した。ここで硬さ
は、市販の消しゴム(ひので印No.502)でラピン
グして傷の有無を調べ、より良好なものから順に
〇−□−△−×で表わした。 これらの結果から、より良好な透明導電膜を得
るためには、紫外線照射前の有機溶剤の乾燥工程
における雰囲気の設定が極めて重要であることが
分る。 以上説明したように、本発明による透明導電膜
の形成方法によれば、ガラス基板上にSiO2膜を
形成し、ぬれ処理を施した上でインジウム錯体溶
液を塗布乾燥し、その後紫外線を照射した上で焼
成することにより、薄くて低抵抗の品質の高い膜
と、浸漬法等の塗布法を用いて安価に形成するこ
とが可能になるという優れた効果を有する。
ウム錯体溶液を塗布した。このインジウム錯体溶
液の組成は、硝酸インジウム7.5g、ジメチルス
ズオキサイド0.5g、シトラコン酸1.0g、硝酸0.5
g、エタノール86g、エチレングリコール4.5g
であり、塗布はスビンナにより600rpmで行なつ
た。なお、膜厚は、焼成後で400±50Åであつた。 次いで、これらの基板を200℃30分間加熱し、
有機溶剤を乾燥した後、400℃に保温しながら
100mW/cm2の紫外線を1分間照射し、最後に500
℃で30分間焼成して透明導電膜を形成した。 このようにして形成した透明導電膜について、
ぬれ処理と膜特性との関係を調べた結果を、前記
の表に示す。同表において、ぬれ性、抵抗、耐ア
ルカリ性の各膜特性について、良好なものから〇
−△−×の順に3段階で表示した。同表から明ら
かなように、無処理のもの(No.1)に対して、ぬ
れ処理を施した基板を用いた場合には、処理条件
を適当に設定することにより、極めて良好な特性
を有する透明導電膜を形成することが可能であ
る。 また、同表No.6で示したぬれ処理を行なつた基
板について、インジウム錯体溶液塗布後の乾燥温
度を種々に変えた結果、形成された透明導電膜の
膜特性は第1図に示すように変化した。同図にお
いてイは温度と抵抗との関係を示し、同図におい
てロは温度と耐アルカリ性との関係を示す。ここ
で、抵抗は4探針抵抗測定機(国際電機社製)で
測定した表面抵抗で示した。また、耐アルカリ性
は、基板を55±2℃の5wt%苛性ソーダ水溶液中
に浸漬し、膜が剥れるまでの所要時間で表わし
た。 更に、このNo.6のぬれ処理を行なつた基板につ
いて、上記乾燥工程時の相対湿度を種々に変えた
結果、形成された透明導電膜の膜特性は第2図お
よび第3図に示すように変化した。ここで硬さ
は、市販の消しゴム(ひので印No.502)でラピン
グして傷の有無を調べ、より良好なものから順に
〇−□−△−×で表わした。 これらの結果から、より良好な透明導電膜を得
るためには、紫外線照射前の有機溶剤の乾燥工程
における雰囲気の設定が極めて重要であることが
分る。 以上説明したように、本発明による透明導電膜
の形成方法によれば、ガラス基板上にSiO2膜を
形成し、ぬれ処理を施した上でインジウム錯体溶
液を塗布乾燥し、その後紫外線を照射した上で焼
成することにより、薄くて低抵抗の品質の高い膜
と、浸漬法等の塗布法を用いて安価に形成するこ
とが可能になるという優れた効果を有する。
第1図は、本発明による透明導電膜の形成方法
におけるインジウム錯体溶液の有機溶剤乾燥時の
温度と膜特性との関係を示す特性図、第2図およ
び第3図は、それぞれ同じくインジウム錯体溶液
の有機溶剤乾燥時の湿度と膜特性との関係を示す
特性図である。
におけるインジウム錯体溶液の有機溶剤乾燥時の
温度と膜特性との関係を示す特性図、第2図およ
び第3図は、それぞれ同じくインジウム錯体溶液
の有機溶剤乾燥時の湿度と膜特性との関係を示す
特性図である。
Claims (1)
- 1 ガラス基板上に透明導電膜を形成する方法に
おいて、テトラクロルシランと無水酢酸との反応
で得られたシランを触媒で加水分解して得た水酸
化珪素化合物を有機溶媒に溶解した溶液をガラス
基板上に塗布する工程と、当該基板を焼成して前
記溶液中の有機物を焼き飛ばすと同時にSiO2膜
を形成する工程と、フツ化水素もしくはフツ化ア
ンモニウムの少なくとも一方を含む水溶液を当該
基板に塗布してインジウム錯体溶液に対するぬれ
性を良くするぬれ処理を施す工程と、インジウム
錯体溶液を塗布する工程と、該インジウム錯体溶
液の有機溶剤を乾燥する工程と、該乾燥する工程
の後に紫外線を照射する工程と、該紫外線を照射
する工程の後に当該基板を焼成して有機物を焼き
飛ばすと同時に透明導電膜を形成する工程とを有
することを特徴とする透明導電膜の形成方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56061191A JPS57179054A (en) | 1981-04-24 | 1981-04-24 | Formation of electrically conductive transparent film |
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