JPH10194781A - アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液 - Google Patents
アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液Info
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- JPH10194781A JPH10194781A JP35862296A JP35862296A JPH10194781A JP H10194781 A JPH10194781 A JP H10194781A JP 35862296 A JP35862296 A JP 35862296A JP 35862296 A JP35862296 A JP 35862296A JP H10194781 A JPH10194781 A JP H10194781A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリ成分を含むガラス基板上に設けられ
たシリカ系セラミックスからなる、高いアルカリパッシ
ベーション効果を奏するアルカリパッシベーション膜、
並びに該膜形成用の塗布液を提供する。 【解決手段】 アルカリパッシベーション膜中に塩素
｛好ましくは２〜３０ｐｐｍ（重量基準）の塩素｝を含
有させる。また、アルカリパッシベーション膜形成用の
塗布液において、その前駆体の一つであるポリシラザン
に０．２〜２０ｐｐｍ（重量基準）の塩素を含ませる。
たシリカ系セラミックスからなる、高いアルカリパッシ
ベーション効果を奏するアルカリパッシベーション膜、
並びに該膜形成用の塗布液を提供する。 【解決手段】 アルカリパッシベーション膜中に塩素
｛好ましくは２〜３０ｐｐｍ（重量基準）の塩素｝を含
有させる。また、アルカリパッシベーション膜形成用の
塗布液において、その前駆体の一つであるポリシラザン
に０．２〜２０ｐｐｍ（重量基準）の塩素を含ませる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリパッシベー
ション膜及び該膜形成用の塗布液に関し、詳しくは液晶
表示装置等においてソーダガラス基板上に設けられるア
ルカリバリア特性の飛躍的向上を可能とするアルカリパ
ッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液に関する。
ション膜及び該膜形成用の塗布液に関し、詳しくは液晶
表示装置等においてソーダガラス基板上に設けられるア
ルカリバリア特性の飛躍的向上を可能とするアルカリパ
ッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、液晶表示装置における液晶表示
セルでは、ガラス基板上にＩＴＯ膜を有する透明電極板
が多く用いられている。このような透明電極板を用いた
液晶表示セルでは、ガラス基板に安価なソーダガラスを
用いた場合、基板からアルカリ成分が、ＩＴＯ膜中に移
行したり、あるいは更にＩＴＯ膜を通して液晶中に溶出
することがある。このようなアルカリ成分のＩＴＯ膜中
への移行を防止するために、ガラス基板とＩＴＯ膜との
間にアルカリパッシベーション膜を設けることが行われ
ている。
セルでは、ガラス基板上にＩＴＯ膜を有する透明電極板
が多く用いられている。このような透明電極板を用いた
液晶表示セルでは、ガラス基板に安価なソーダガラスを
用いた場合、基板からアルカリ成分が、ＩＴＯ膜中に移
行したり、あるいは更にＩＴＯ膜を通して液晶中に溶出
することがある。このようなアルカリ成分のＩＴＯ膜中
への移行を防止するために、ガラス基板とＩＴＯ膜との
間にアルカリパッシベーション膜を設けることが行われ
ている。
【０００３】更に、このアルカリパッシベーション膜の
効果の向上を、従来はより緻密なＳｉＯ2膜を設けるこ
とで達成しようとしていた。このため例えばゾルゲル法
で当該膜を形成しようとすると、５００℃以上という高
い焼成温度が必要で、スループットの低下や歩留まりを
下げる原因となっていた。また、ポリシラザンを用いて
当該膜を形成する場合は、触媒の添加などによって前者
と比べて相応に低い焼成温度を採用することができるも
のの、アルカリパッシベーションの効果の面で十分満足
されるものではなかった。
効果の向上を、従来はより緻密なＳｉＯ2膜を設けるこ
とで達成しようとしていた。このため例えばゾルゲル法
で当該膜を形成しようとすると、５００℃以上という高
い焼成温度が必要で、スループットの低下や歩留まりを
下げる原因となっていた。また、ポリシラザンを用いて
当該膜を形成する場合は、触媒の添加などによって前者
と比べて相応に低い焼成温度を採用することができるも
のの、アルカリパッシベーションの効果の面で十分満足
されるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
従来の実情に鑑みてなされたものであって、ゾルゲル法
由来のアルカリパッシベーション膜はもちろんのこと、
ポリシラザン由来のアルカリパッシベーション膜に比べ
ても、より高いアルカリパッシベーション効果を奏する
アルカリパッシベーション膜を提供することを、その目
的とする。
従来の実情に鑑みてなされたものであって、ゾルゲル法
由来のアルカリパッシベーション膜はもちろんのこと、
ポリシラザン由来のアルカリパッシベーション膜に比べ
ても、より高いアルカリパッシベーション効果を奏する
アルカリパッシベーション膜を提供することを、その目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第一
に、アルカリ成分を含むガラス基板上に設けられたシリ
カ系セラミックスからなるアルカリパッシベーション膜
において、塩素を含んでなることを特徴とするアルカリ
パッシベーション膜が提供される。第二に、前記アルカ
リパッシベーション膜において、含まれる塩素の割合が
２．４〜３６ｐｐｍ（重量比）であることを特徴とする
上記第一に記載したアルカリパッシベーション膜が提供
される。第三に、前記アルカリパッシベーション膜の前
駆体の一つであるポリシラザンにおいて、含まれる塩素
の割合が０．２〜２０ｐｐｍ（重量比）であることを特
徴とする上記第一又は第二に記載したアルカリパッシベ
ーション膜形成用の塗布液が提供される。
に、アルカリ成分を含むガラス基板上に設けられたシリ
カ系セラミックスからなるアルカリパッシベーション膜
において、塩素を含んでなることを特徴とするアルカリ
パッシベーション膜が提供される。第二に、前記アルカ
リパッシベーション膜において、含まれる塩素の割合が
２．４〜３６ｐｐｍ（重量比）であることを特徴とする
上記第一に記載したアルカリパッシベーション膜が提供
される。第三に、前記アルカリパッシベーション膜の前
駆体の一つであるポリシラザンにおいて、含まれる塩素
の割合が０．２〜２０ｐｐｍ（重量比）であることを特
徴とする上記第一又は第二に記載したアルカリパッシベ
ーション膜形成用の塗布液が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳しく説明す
る。本発明のアルカリパッシベーション膜は、アルカリ
成分を含むガラス基板上に設けられるものであって、塩
素を含んでいることを特徴とする。従来は、ガラス基板
からのアルカリ成分のパッシベーション方法として、如
何に緻密な膜を設けるかということに注力されてきた。
ところが、本発明者らは、パッシベーション膜中に塩素
成分をあえて加えることにより、溶出してきたアルカリ
成分がパッシベーション膜中で塩素成分と化学結合し安
定な場所に捕獲できることを見出し、本発明に到達し
た。
る。本発明のアルカリパッシベーション膜は、アルカリ
成分を含むガラス基板上に設けられるものであって、塩
素を含んでいることを特徴とする。従来は、ガラス基板
からのアルカリ成分のパッシベーション方法として、如
何に緻密な膜を設けるかということに注力されてきた。
ところが、本発明者らは、パッシベーション膜中に塩素
成分をあえて加えることにより、溶出してきたアルカリ
成分がパッシベーション膜中で塩素成分と化学結合し安
定な場所に捕獲できることを見出し、本発明に到達し
た。
【０００７】すなわち、ガラス基板中のアルカリの主成
分であるナトリウムは原子半径が小さく、パッシベーシ
ョン膜中の欠陥を通して極めて拡散し易い。しかし、ナ
トリウムは電気的陽性の極めて高い物質であるので、電
気的陰性の強い物質が近傍に存在すると、容易にイオン
性化合物を生成する。そこで、フッ素に次いで電気的陰
性の強い塩素をパッシベーション膜中に混入すると、ナ
トリウムが膜中を拡散中に塩素原子に捕獲され固定され
る。ここで、フッ素ではなく塩素を膜に混入させる理由
は、フッ素に比べ塩素の方が原子半径が大きく固定化し
易いためである。
分であるナトリウムは原子半径が小さく、パッシベーシ
ョン膜中の欠陥を通して極めて拡散し易い。しかし、ナ
トリウムは電気的陽性の極めて高い物質であるので、電
気的陰性の強い物質が近傍に存在すると、容易にイオン
性化合物を生成する。そこで、フッ素に次いで電気的陰
性の強い塩素をパッシベーション膜中に混入すると、ナ
トリウムが膜中を拡散中に塩素原子に捕獲され固定され
る。ここで、フッ素ではなく塩素を膜に混入させる理由
は、フッ素に比べ塩素の方が原子半径が大きく固定化し
易いためである。
【０００８】パッシベーション膜中に含まれる塩素の割
合（すなわち、塩素濃度）は２〜３０ｐｐｍ（重量比）
とすることが好ましい。２ｐｐｍ未満ではアルカリパッ
シベーション効果が不十分であり、逆に３０ｐｐｍ超過
では膜の平坦性、硬度及び電気特性等に悪影響が現れ始
める。なお、このパッシベーション膜はシリカ系セラミ
ックスから構成されるが、この膜がポリシラザン含有塗
布液から形成される場合には、原料ポリシラザン（すな
わち、パッシベーション膜前駆体）として、塩素濃度
０．２〜２０ｐｐｍ（重量基準）のものを使用するのが
好ましい。このような微量塩素含有ポリシラザンは、ポ
リシラザン製造におけるアンモノリシス工程において、
副生する塩素を少量残しておくことによって容易に得る
ことができる。
合（すなわち、塩素濃度）は２〜３０ｐｐｍ（重量比）
とすることが好ましい。２ｐｐｍ未満ではアルカリパッ
シベーション効果が不十分であり、逆に３０ｐｐｍ超過
では膜の平坦性、硬度及び電気特性等に悪影響が現れ始
める。なお、このパッシベーション膜はシリカ系セラミ
ックスから構成されるが、この膜がポリシラザン含有塗
布液から形成される場合には、原料ポリシラザン（すな
わち、パッシベーション膜前駆体）として、塩素濃度
０．２〜２０ｐｐｍ（重量基準）のものを使用するのが
好ましい。このような微量塩素含有ポリシラザンは、ポ
リシラザン製造におけるアンモノリシス工程において、
副生する塩素を少量残しておくことによって容易に得る
ことができる。
【０００９】本発明のパッシベーション膜は、シリカ系
セラミックス（ＳｉＯ2、ＳｉＮｘＯY等）からなるが、
該膜は基板上にゾルゲル法によって形成されるものであ
ってもよいし、またポリシラザン含有塗布液を基板上に
塗布した後焼成することによって形成されるものであっ
てもよい。ポリシラザンを原料とした場合の方が、焼成
温度が低いという利点がある。
セラミックス（ＳｉＯ2、ＳｉＮｘＯY等）からなるが、
該膜は基板上にゾルゲル法によって形成されるものであ
ってもよいし、またポリシラザン含有塗布液を基板上に
塗布した後焼成することによって形成されるものであっ
てもよい。ポリシラザンを原料とした場合の方が、焼成
温度が低いという利点がある。
【００１０】一般にゾルゲル法によるシリカ膜は、珪素
のアルコキシドを加水分解し、この液を塗布、焼成して
形成する。珪素のアルコキシドの例としては、Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2Ｈ5）4やＳｉ（ＯＣＨ3）4が挙げられる。この液に
塩素を加える方法としては、例えば塩化水素を適量添加
したＨ2Ｏを用いて珪素のアルコキシドを加水分解する
方法がある。また、ゾルゲルの濃度調整や塗布特性の向
上を目的として、加水分解液にメタノール、エタノー
ル、アセトンなど新水基を有する有機溶剤で希釈するこ
とも可能である。
のアルコキシドを加水分解し、この液を塗布、焼成して
形成する。珪素のアルコキシドの例としては、Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2Ｈ5）4やＳｉ（ＯＣＨ3）4が挙げられる。この液に
塩素を加える方法としては、例えば塩化水素を適量添加
したＨ2Ｏを用いて珪素のアルコキシドを加水分解する
方法がある。また、ゾルゲルの濃度調整や塗布特性の向
上を目的として、加水分解液にメタノール、エタノー
ル、アセトンなど新水基を有する有機溶剤で希釈するこ
とも可能である。
【００１１】ポリシラザンを原料とする場合、用いるポ
リシラザンは、分子内に少なくともＳｉ−Ｈ結合、ある
いはＮ−Ｈ結合を有するポリシラザンであればよく、ポ
リシラザン単独は勿論のこと、ポリシラザンと他のポリ
マーとの共重合体やポリシラザンと他の化合物との混合
物でも利用できる。用いるポリシラザンには、鎖状、環
状、あるいは架橋構造を有するもの、あるいは分子内に
これら複数の構造を同時に有するものがあり、これら単
独でもあるいは混合物でも利用できる。
リシラザンは、分子内に少なくともＳｉ−Ｈ結合、ある
いはＮ−Ｈ結合を有するポリシラザンであればよく、ポ
リシラザン単独は勿論のこと、ポリシラザンと他のポリ
マーとの共重合体やポリシラザンと他の化合物との混合
物でも利用できる。用いるポリシラザンには、鎖状、環
状、あるいは架橋構造を有するもの、あるいは分子内に
これら複数の構造を同時に有するものがあり、これら単
独でもあるいは混合物でも利用できる。
【００１２】用いるポリシラザンの代表例としては、例
えば主として下記一般式（Ｉ）
えば主として下記一般式（Ｉ）
【化１】 （式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、それぞれ独立に水素原
子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ア
リール基、若しくはこれらの基以外でフルオロアルキル
基等のケイ素に直結する基が炭素である基、アルキルシ
リル基、アルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。但
し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは水素原子であ
る。）で表される構造単位からなる骨格を有する数平均
分子量が約１００〜５０，０００のポリシリザン又はそ
の変性物が挙げられる。
子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、ア
リール基、若しくはこれらの基以外でフルオロアルキル
基等のケイ素に直結する基が炭素である基、アルキルシ
リル基、アルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。但
し、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3の少なくとも１つは水素原子であ
る。）で表される構造単位からなる骨格を有する数平均
分子量が約１００〜５０，０００のポリシリザン又はそ
の変性物が挙げられる。
【００１３】上記ポリシラザンの典型例としては下記の
ようなものがあるが、これらに限定されるものではな
い。一般式（Ｉ）でＲ1、Ｒ2及びＲ3に水素原子を有す
るものは、ペルヒドロポリシラザンであり、その製造方
法は例えば特開昭６０−１４５９０３号公報、Ｄ．Ｓｅ
ｙｆｅｒｔｈらＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ
ｍ．Ｃｅｒ．Ｓｏｃ．，Ｃ−１３，Ｊａｎｕａｒｙ １
９８３．に報告されている。これらの方法で得られるも
のは、種々の構造を有するポリマーの混合物であるが、
基本的には分子内に鎖状部分と環状部分を含み、
ようなものがあるが、これらに限定されるものではな
い。一般式（Ｉ）でＲ1、Ｒ2及びＲ3に水素原子を有す
るものは、ペルヒドロポリシラザンであり、その製造方
法は例えば特開昭６０−１４５９０３号公報、Ｄ．Ｓｅ
ｙｆｅｒｔｈらＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ
ｍ．Ｃｅｒ．Ｓｏｃ．，Ｃ−１３，Ｊａｎｕａｒｙ １
９８３．に報告されている。これらの方法で得られるも
のは、種々の構造を有するポリマーの混合物であるが、
基本的には分子内に鎖状部分と環状部分を含み、
【化２】 の化学式で表すことができる。
【００１４】ペルヒドロポリシラザンの構造の一例を示
すと下記の如くである。
すと下記の如くである。
【化３】
【００１５】一般式（Ｉ）でＲ1及びＲ2に水素原子、Ｒ
3にメチル基を有するポリシラザンの製造方法は、Ｄ．
ＳｅｙｆｅｒｔｈらＰｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒ．Ａｍ．Ｃ
ｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｄｉｖ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ，．
２５，１０（１９８４）に報告されている。この方法に
より得られるポリシラザンは、繰り返し単位が−（Ｓｉ
Ｈ2ＮＣＨ3）−の鎖状ポリマーと環状ポリマーであり、
いずれも架橋構造をもたない。
3にメチル基を有するポリシラザンの製造方法は、Ｄ．
ＳｅｙｆｅｒｔｈらＰｏｌｙｍ．Ｐｒｅｐｒ．Ａｍ．Ｃ
ｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｄｉｖ．Ｐｏｌｙｍ．Ｃｈｅｍ，．
２５，１０（１９８４）に報告されている。この方法に
より得られるポリシラザンは、繰り返し単位が−（Ｓｉ
Ｈ2ＮＣＨ3）−の鎖状ポリマーと環状ポリマーであり、
いずれも架橋構造をもたない。
【００１６】一般式（Ｉ）でＲ1及びＲ2に水素原子、Ｒ
3に有機基を有するポリオルガノ（ヒドロ）シラザンの
製造法は、Ｄ．ＳｅｙｆｅｒｔｈらＰｏｌｙｍ．Ｐｒｅ
ｐｒ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｄｉｖ．Ｐｏｌｙ
ｍ．Ｃｈｅｍ，．２５，１０（１９８４）、特開昭６１
−８９２３０号公報に報告されている。これら方法によ
り得られるポリシラザンには、−（Ｒ2ＳｉＨＮＨ）−
を繰り返し単位として、主として重合度が３〜５の環状
構造を有するものや（Ｒ3ＳｉＨＮＨ)x〔（Ｒ2ＳｉＨ）
1.5Ｎ〕1-X（０．４＜Ｘ＜１）の化学式で示される分子
内に鎖状構造と環状構造を同時に有するものがある。
3に有機基を有するポリオルガノ（ヒドロ）シラザンの
製造法は、Ｄ．ＳｅｙｆｅｒｔｈらＰｏｌｙｍ．Ｐｒｅ
ｐｒ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｄｉｖ．Ｐｏｌｙ
ｍ．Ｃｈｅｍ，．２５，１０（１９８４）、特開昭６１
−８９２３０号公報に報告されている。これら方法によ
り得られるポリシラザンには、−（Ｒ2ＳｉＨＮＨ）−
を繰り返し単位として、主として重合度が３〜５の環状
構造を有するものや（Ｒ3ＳｉＨＮＨ)x〔（Ｒ2ＳｉＨ）
1.5Ｎ〕1-X（０．４＜Ｘ＜１）の化学式で示される分子
内に鎖状構造と環状構造を同時に有するものがある。
【００１７】一般式（Ｉ）でＲ1に水素原子、Ｒ2、Ｒ3
に有機基を有するポリシラザン、またＲ1及びＲ2に有機
基、Ｒ3に水素原子を有するものは−（Ｒ1Ｒ2ＳｉＮ
Ｒ3）−を繰り返し単位として、主に重合度が３〜５の
環状構造を有している。
に有機基を有するポリシラザン、またＲ1及びＲ2に有機
基、Ｒ3に水素原子を有するものは−（Ｒ1Ｒ2ＳｉＮ
Ｒ3）−を繰り返し単位として、主に重合度が３〜５の
環状構造を有している。
【００１８】また、以上のほかに、以下のようなポリシ
ラザンからのシリカ系セラミックスの低温成形方法によ
り形成されたセラミックを使用することができる。例え
ば、ポリシラザンを主成分とする組成物を塗布したコー
ティング膜を１５０℃以下の低温で熱処理した後、加圧
した飽和水蒸気にさらす、又は酸、塩基などの触媒が添
加された蒸留水中に浸す、又はこの両方を組み合わせ
る、あるいはポリシラザンをパラジウムイオン（Ｐ
ｄ2+）の存在下１００℃以下の低温で水と接触させるな
どという方法により形成したセラミックス（特開平７−
２２３８６７号公報）を使用することができる。
ラザンからのシリカ系セラミックスの低温成形方法によ
り形成されたセラミックを使用することができる。例え
ば、ポリシラザンを主成分とする組成物を塗布したコー
ティング膜を１５０℃以下の低温で熱処理した後、加圧
した飽和水蒸気にさらす、又は酸、塩基などの触媒が添
加された蒸留水中に浸す、又はこの両方を組み合わせ
る、あるいはポリシラザンをパラジウムイオン（Ｐ
ｄ2+）の存在下１００℃以下の低温で水と接触させるな
どという方法により形成したセラミックス（特開平７−
２２３８６７号公報）を使用することができる。
【００１９】本発明のパッシベーション膜を形成するに
当たっては、ポリシラザンを原料とする場合には、前記
ポリシラザン（変性物）を有機溶媒に溶解して塗布液を
調製する。この場合の有機溶媒としては、例えば、ペン
タン、ペンテン、ヘキサン、ヘキセン、ヘプタン、ヘプ
テン、オクタン、オクテン、ノナン、ノネン、デカン、
デケン、ベンゼン、キシレン、トルエン、ジクロロメタ
ン、ＴＨＦ、メチルターシャリーブチルエーテルその他
のエーテル類、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチ
ルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、リモネン、
ｐ−メンタン、デカリンなど及びこれらの任意の混合物
が挙げられる。塗布液のポリシラザン濃度は、ポリシラ
ザンの平均分子量、分子量分布、構造等によって異なる
が、０．１重量％以上、好ましくは０．５〜５０重量％
の範囲で任意に選択される。
当たっては、ポリシラザンを原料とする場合には、前記
ポリシラザン（変性物）を有機溶媒に溶解して塗布液を
調製する。この場合の有機溶媒としては、例えば、ペン
タン、ペンテン、ヘキサン、ヘキセン、ヘプタン、ヘプ
テン、オクタン、オクテン、ノナン、ノネン、デカン、
デケン、ベンゼン、キシレン、トルエン、ジクロロメタ
ン、ＴＨＦ、メチルターシャリーブチルエーテルその他
のエーテル類、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチ
ルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、リモネン、
ｐ−メンタン、デカリンなど及びこれらの任意の混合物
が挙げられる。塗布液のポリシラザン濃度は、ポリシラ
ザンの平均分子量、分子量分布、構造等によって異なる
が、０．１重量％以上、好ましくは０．５〜５０重量％
の範囲で任意に選択される。
【００２０】なお、上記塗布液においては、必要に応じ
て適当な充填剤を加えてもよい。充填剤の例としてはシ
リカ、アルミナ、ジルコニア、マイカを始めとする酸化
物系無機物あるいは炭化珪素、窒化珪素等の非酸化物系
無機物の微粉等が挙げられる。更に充填剤の例を詳しく
述べれば、ケイ砂、石英、ノバキュライト、ケイ藻土な
どのシリカ系：合成無定形シリカ：カオリナイト、雲
母、滑石、ウオラストナイト、アスベスト、ケイ酸カル
シウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩：窒化ホウ
素、炭化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化アルミニウ
ム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化チタン、窒化チタ
ン、炭化チタン等の非酸化物系無機物：炭酸カルシウ
ム：酸化亜鉛、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、酸
化ベリリウム等の金属酸化物などが挙げられる。
て適当な充填剤を加えてもよい。充填剤の例としてはシ
リカ、アルミナ、ジルコニア、マイカを始めとする酸化
物系無機物あるいは炭化珪素、窒化珪素等の非酸化物系
無機物の微粉等が挙げられる。更に充填剤の例を詳しく
述べれば、ケイ砂、石英、ノバキュライト、ケイ藻土な
どのシリカ系：合成無定形シリカ：カオリナイト、雲
母、滑石、ウオラストナイト、アスベスト、ケイ酸カル
シウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩：窒化ホウ
素、炭化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化アルミニウ
ム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化チタン、窒化チタ
ン、炭化チタン等の非酸化物系無機物：炭酸カルシウ
ム：酸化亜鉛、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、酸
化ベリリウム等の金属酸化物などが挙げられる。
【００２１】上記のようにして調製された塗布液は、ア
ルカリ成分を含むガラス基板上に塗布後、乾燥、焼成す
ることによって、シリカ系被膜が形成される。基材への
塗布は、１回でもよいし、２回以上繰り返し行ってもよ
い。塗布手段としては、通常のスピンコート、ディップ
コート、流し塗り、ロールコート等が用いられる。ま
た、焼成は空気、不活性ガス、還元性ガスの雰囲下にお
いて、８０℃以上、好ましくは１００〜６００℃の温度
で行なわれる。
ルカリ成分を含むガラス基板上に塗布後、乾燥、焼成す
ることによって、シリカ系被膜が形成される。基材への
塗布は、１回でもよいし、２回以上繰り返し行ってもよ
い。塗布手段としては、通常のスピンコート、ディップ
コート、流し塗り、ロールコート等が用いられる。ま
た、焼成は空気、不活性ガス、還元性ガスの雰囲下にお
いて、８０℃以上、好ましくは１００〜６００℃の温度
で行なわれる。
【００２２】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明の技術的範囲がこれらにより限定される
ものではない。
するが、本発明の技術的範囲がこれらにより限定される
ものではない。
【００２３】実施例１及び比較例１ １０×１０ｃｍのソーダガラス基板に、塩素を含まない
（ポリシラザン純分に体して塩素濃度０．１ｐｐｍ以
下）ポリシラザン液をスピナーで塗布して、大気中４５
０℃で１時間焼成した。得られたシリカ膜厚は０．１μ
ｍであった。このサンプルをナトリウム溶出量測定用冶
具に取り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。
この純水に溶出したナトリウム量を原子吸光法で測定し
たところ、０．２４μｇ／ｃｍ2であった。また、膜を
付けないソーダガラス基板を用いて同様にナトリウム溶
出量を測定したところ、１．６８μｇ／ｃｍ2であっ
た。
（ポリシラザン純分に体して塩素濃度０．１ｐｐｍ以
下）ポリシラザン液をスピナーで塗布して、大気中４５
０℃で１時間焼成した。得られたシリカ膜厚は０．１μ
ｍであった。このサンプルをナトリウム溶出量測定用冶
具に取り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。
この純水に溶出したナトリウム量を原子吸光法で測定し
たところ、０．２４μｇ／ｃｍ2であった。また、膜を
付けないソーダガラス基板を用いて同様にナトリウム溶
出量を測定したところ、１．６８μｇ／ｃｍ2であっ
た。
【００２４】実施例２ １０×１０ｃｍソーダガラス基板上に塩素濃度がポリシ
ラザン純分に対してそれぞれ０．２、１．０、５、１
０、２０、３０ｐｐｍ（重量基準）のポリシリザン液
（キシレン溶媒）をスピナーで塗布し、大気中４５０℃
で１時間焼成した。塗布膜の膜厚は０．１μｍに揃え
た。このサンプルをナトリウム溶出量測定用の治具に取
り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。この純
水に含まれるナトリウム量を原子吸光法で測定したとこ
ろ、表１のような結果を得た。ただし、塩素濃度が３
０．０ｐｐｍの液を使った場合は、膜の荒れが観察され
た。
ラザン純分に対してそれぞれ０．２、１．０、５、１
０、２０、３０ｐｐｍ（重量基準）のポリシリザン液
（キシレン溶媒）をスピナーで塗布し、大気中４５０℃
で１時間焼成した。塗布膜の膜厚は０．１μｍに揃え
た。このサンプルをナトリウム溶出量測定用の治具に取
り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。この純
水に含まれるナトリウム量を原子吸光法で測定したとこ
ろ、表１のような結果を得た。ただし、塩素濃度が３
０．０ｐｐｍの液を使った場合は、膜の荒れが観察され
た。
【００２５】
【表１】
【００２６】実施例３ ポリシラザン純分に対して白金を０．５重量％添加した
低温化ポリシラザンにおいて、塩素濃度がポリシラザン
純分に対してそれぞれ０．２、２、５、１０、２０ｐｐ
ｍとなるよう調製した。このポリシラザン溶液を用いて
１０×１０ｃｍのソーダガラス基板に、ディップコート
を施した。焼成は大気中３５０℃、１時間とした。この
サンプルをナリトウム溶出量測定用冶具に取り付け、１
００℃の純水に２４時間接触させた。この純水に溶出し
たナトリウム量を原子吸光法で測定したところ、表２の
ような結果が得られた。また、この実験でポリシラザン
由来のシリカ膜の膜厚は各々０．０８μｍに統一した。
低温化ポリシラザンにおいて、塩素濃度がポリシラザン
純分に対してそれぞれ０．２、２、５、１０、２０ｐｐ
ｍとなるよう調製した。このポリシラザン溶液を用いて
１０×１０ｃｍのソーダガラス基板に、ディップコート
を施した。焼成は大気中３５０℃、１時間とした。この
サンプルをナリトウム溶出量測定用冶具に取り付け、１
００℃の純水に２４時間接触させた。この純水に溶出し
たナトリウム量を原子吸光法で測定したところ、表２の
ような結果が得られた。また、この実験でポリシラザン
由来のシリカ膜の膜厚は各々０．０８μｍに統一した。
【００２７】
【表２】
【００２８】実施例４及び比較例２ テトラエトキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4〕１００ｇ
に純水を加え、ビーカー中で加水分解した。これに、製
膜後膜中塩素濃度が０．２、２、１０、２０、３０ｐｐ
ｍ残るよう純水で希釈した塩化水素を適宜添加した。そ
れぞれの液及びブランクとして塩化水素を添加しない液
をソーダーガラス基板にスピンコートした。焼成は大気
中５００℃、１時間とした。膜厚はそれぞれ０．１μｍ
に統一した。このサンプルをナトリウム溶出量測定用冶
具に取り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。
この純水に溶出したナトリウム量を原子吸光法で測定し
たところ、表３のような結果が得られた。
に純水を加え、ビーカー中で加水分解した。これに、製
膜後膜中塩素濃度が０．２、２、１０、２０、３０ｐｐ
ｍ残るよう純水で希釈した塩化水素を適宜添加した。そ
れぞれの液及びブランクとして塩化水素を添加しない液
をソーダーガラス基板にスピンコートした。焼成は大気
中５００℃、１時間とした。膜厚はそれぞれ０．１μｍ
に統一した。このサンプルをナトリウム溶出量測定用冶
具に取り付け、１００℃の純水に２４時間接触させた。
この純水に溶出したナトリウム量を原子吸光法で測定し
たところ、表３のような結果が得られた。
【００２９】
【表３】
【００３０】実施例１〜４と比較例１及び２の結果か
ら、本発明の方法により、高いパッシベーション効果が
得られ、特に従来の塩素を含まないゾルゲル法パッシベ
ーション膜を用いた場合と比べて１０倍のパッシベーシ
ョン効果の得られることがわかる。
ら、本発明の方法により、高いパッシベーション効果が
得られ、特に従来の塩素を含まないゾルゲル法パッシベ
ーション膜を用いた場合と比べて１０倍のパッシベーシ
ョン効果の得られることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】請求項１及び２のガラス基板上に設けら
れたアルカリパッシベーション膜は、塩素を含むものと
したことから、ガラス基板から溶出したアルカリ成分が
該パッシベーション膜中を拡散中に塩素原子に固定され
るので、ゾルゲル法由来のパッシベーション膜はもちろ
んのこと、ポリシラザン由来のパッシベーション膜と比
べても、より高いアルカリパッシベーション効果を奏す
る。
れたアルカリパッシベーション膜は、塩素を含むものと
したことから、ガラス基板から溶出したアルカリ成分が
該パッシベーション膜中を拡散中に塩素原子に固定され
るので、ゾルゲル法由来のパッシベーション膜はもちろ
んのこと、ポリシラザン由来のパッシベーション膜と比
べても、より高いアルカリパッシベーション効果を奏す
る。
【００３２】請求項３のアルカリパッシベーション膜形
成用の塗布液は、アルカリパッシベーション膜の前駆体
の一つであるポリシラザンにおいて、含まれる塩素の割
合が０．２〜２０ｐｐｍ（重量比）であるものとしたこ
とから、本塗布液によると、安定して確実により高いア
ルカリパッシベーション効果を奏するパッシベーション
膜が得られる。
成用の塗布液は、アルカリパッシベーション膜の前駆体
の一つであるポリシラザンにおいて、含まれる塩素の割
合が０．２〜２０ｐｐｍ（重量比）であるものとしたこ
とから、本塗布液によると、安定して確実により高いア
ルカリパッシベーション効果を奏するパッシベーション
膜が得られる。
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリ成分を含むガラス基板上に設け
られたシリカ系セラミックスからなるアルカリパッシベ
ーション膜において、塩素を含んでなることを特徴とす
るアルカリパッシベーション膜。 - 【請求項２】 前記アルカリパッシベーション膜におい
て、含まれる塩素の割合が２〜３０ｐｐｍ（重量比）で
あることを特徴とする請求項１記載のアルカリパッシベ
ーション膜。 - 【請求項３】 前記アルカリパッシベーション膜の前駆
体の一つであるポリシラザンにおいて、含まれる塩素の
割合が０．２〜２０ｐｐｍ（重量比）であることを特徴
とする請求項１又は２記載のアルカリパッシベーション
膜形成用の塗布液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35862296A JPH10194781A (ja) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35862296A JPH10194781A (ja) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10194781A true JPH10194781A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=18460272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35862296A Ceased JPH10194781A (ja) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10194781A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011125241A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 東洋ガラス株式会社 | ガラス容器の内面処理方法及びガラス容器 |
| JP2013527622A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-27 | ソリブロ ゲーエムベーハー | 太陽電池モジュールおよびそのための製造方法 |
| US10900123B2 (en) | 2003-06-27 | 2021-01-26 | Spts Technologies Limited | Apparatus and method for controlled application of reactive vapors to produce thin films and coatings |
-
1996
- 1996-12-30 JP JP35862296A patent/JPH10194781A/ja not_active Ceased
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10900123B2 (en) | 2003-06-27 | 2021-01-26 | Spts Technologies Limited | Apparatus and method for controlled application of reactive vapors to produce thin films and coatings |
| WO2011125241A1 (ja) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 東洋ガラス株式会社 | ガラス容器の内面処理方法及びガラス容器 |
| JP2013527622A (ja) * | 2010-06-04 | 2013-06-27 | ソリブロ ゲーエムベーハー | 太陽電池モジュールおよびそのための製造方法 |
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| A521 | Written amendment |
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