JPS6183650A - 透明導電性ガラスの製造方法 - 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、ガラス体表面に主として酸化スズからなる透
明導電性膜を形成せしめる方法に関し、かかる方法で製
造された導電性ガラスは液晶表示装置、電場発光や固体
光電装置用電極などに広く応用されるものである。

（従来の技術） 従来の透明導電性膜としては、酸化インジウムに酸化ス
ズをドープしたもの、酸化スズに五酸化アンチ七ンをド
ーづしたものが広く使用されている。またこれらのドー
ピング方法としては、スパッタリング、真空蒸着、Ｃｖ
Ｄなどの諸方法がとられている。

しかしながら、これらの方法では、透明性が高く無色の
導電性膜の要求には、それらの特性が充分でなかったり
、抵抗直が高いといった問題があり、その改善のために
、有機スズ化合物とフッ化アン七ン含有溶液をガラス基
板に化学スプレーする方法（特開昭５０−６１４１６号
公報）や、スズ化合物と金属フッ化物を化学スプレーす
る方法（特開昭５０−６１６９５号公報）等が提案され
ている。これらの方法は、比抵抗が１×１０　Ω・偲に
近いものが得られ、その特性向上がはかられているもの
の、まだ着色がみられる難点がある。

また、塩化インジウムと塩化スズの混合溶液を断続的に
スプレーした後、膜の特性の付加的改善と安定化向上の
為に熱処理をする方法（特開昭５４−４９５９７号公報
）も提案されている。

この方法では、スプレーした後、熱処理を施こさなけれ
ばならないといった複雑な工程を要する０ （発明が解決しようとする問題点） 以上のように、種々の改善方法で、特性の向上はみられ
るものの、広い応用分野への適用として、さらに透明性
の高く比抵抗の低いものが求められているのが現状であ
る。

本発明は、このような従来の方法よりもさらに簡便に透
明度が高く、さらに比抵抗の低い導電性膜を形成できる
方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は、特定の組成のスズとフッ素を含む水溶
液を、ガラス体基板温度の低下を制御しながら、間欠的
に噴霧することで特性の向とをはたした方法にあり、さ
らに詳しくは、スズ塩化物及び水溶性フッ素化合物から
なり、スス原子に対してフッ素原子を１０〜３Ｑ　ａｔ
％含有する水溶液を、４００〜８００℃のガラス体基板
上に、基板温度の低下が１０℃以内となるように間欠的
に噴霧することを特徴とする導電性ガラスの製造方法を
提供するものである。

（作用） 以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明導電性膜の主体となるのは酸化スズであり、その
形成のために用いられるスズ化合物は、水溶性であれば
何らさしつかえないが、本発明による特性を発現するた
めには、スズ塩化物でなければならない。

一方、ドーピングに供されるフッ素化合物は水溶性の化
合物であれば何らさしつかえないが、金属フッ化物は導
電性膜の着色や抵抗値を高くする原因となるので適用で
きない。

好ましい化合物としては、フッ化アン亡ニウム、フッ化
水素アンモニウムがあげられる。

本発明におけるこれらスズ塩化物と水溶性フッ素化合物
の配合割合は、スズ原子に対してフッ素原子を１０〜３
Ｑ　ａｔチとする必要がある。１０ａｔ％より少ないフ
ッ素割合では、比抵抗、透明性などで期待される特性か
えられず、３Ｑ　ａｔ％をこえる割合は、特性のさらな
る向上はみられないし、Ｆによる作業環境悪化からも好
ましくない。

これらスズ塩化物と水溶性フッ素化合物のものを水溶液
として、ガラス体基板上に噴霧するのであるが、これら
の化合物の溶解度を高くするために、少量のアルコール
などの水溶性溶媒を添加することは何らさしつかえない
。

本発明では、該水溶性を基板上に噴霧するのであるが、
ガラス体基板としては、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス
、リーＪγイ酸乃ラス、ソータ石灰ガラスなど通常のも
のが使用でき、これらガラス体基板温度は、４００〜８
００℃で使用するガラスの種類により適宜選択すること
ができる。

例えば石英でｄ　５００〜８００℃、ホウケイ酸ガラス
では、４５０〜７５０℃、ソータ石灰ガラスでハ４００
〜５００℃の範囲で使用することができる。

噴霧の方法としては、ガラス体基板温度が噴霧により低
下するが、その低下が設定制御温度より１０℃以内とな
るように、好ましくは５℃以内となるように、間欠的に
行わなければならない。基板温度低下が１０℃をこえる
と、基板上に形成される膜が不均一となり、充分な特性
かえられない。また間欠的でなく、連続的な処理は、基
板温度低下を大きくきたし好ましくない。

間欠的罠行うその間隔は、使用する水溶液濃度、目的と
する膜厚、基体温度などにより適宜選択することができ
る。

噴霧方法としては、例えば、スづレーガンと接続した電
磁弁を開閉することにより、窒素ガスを士ヤリャーとし
て混合水溶液を噴霧することができる。

本発明でガラス体基板に形成される酸化スズ導電性膜の
厚さは、５００〜１６００１と非常に広い範囲で均一な
ものとすることができる。この膜厚は、間欠的噴霧の回
数により容易に制御することができる。

（実施例） 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

実施例ｌ ５ｎ（Ｊ４−５Ｈ２０（純度９８．５　％　）　２０　
ｇ、ＮＨ，ＩＩ’０〜８．４５．９をエチルアルコール
２−と水３０ｒ！ｔに溶解し、噴霧用水溶液を調整した
。該水溶液を第１図に示すスづレー装置を用いてホウケ
イ酸ガラス基板（基板温度６００℃）に窒素ガスを＋ヤ
リャーガスとして１秒の短時間のスプレーを繰り返して
、導電性膜を形成させた。この時の基板温度の低下は３
〜５℃であった。なおスづレーカンはホウケイ酸ガラス
製を用い、基板から２５ｃｍのところにセットした。ま
た牛セリ；セーガス用のスプレーノズルと水溶液用の毛
細管の内径は、それぞれ１閣と０．５閤のものを用いた
。

以上のようにして得られた導電性ガラスの、膜厚及びＦ
原子量による比抵抗及び面抵抗の関係を第２図及び第３
図に示す。

また膜厚３０００　Ａのものについて、膜の比抵抗の温
度依存性を調べだ結果を第４図に示す。第５図に導電膜
の光の透過率を示す。図中Ｑ　ａｔ％Ｆｉ−ｊＮＨ４Ｆ
’を含まない水溶液を使用した場合の例を比較として示
している。

（比較例） ＮＨ４Ｅ’をＴａＦ’　５に変えた他は実施例１と同様
にして、導電性ガラスを得た。評価結果を実施例１と対
比して表１に示す。

表　　　１ （発明の効果） 以上説明したように、本発明の方法によれば、（１）導
電性膜の比抵抗か１０　Ω・儂のオータで非常に低い比
抵抗値かえられる、（２）導電性膜の厚さによる比抵抗
値の変化が、広い膜厚範囲で一定である、（３）導電性
膜が無色透明で、可視部における透過率が高い、（４）
導電性膜の形成を非常に簡便な装置ででき、膜厚の制御
も容易である、（５）導電性膜形成後の熱処理といった
複雑な工程を要しない、といった多くの効果を有してお
り、導電性ガラスの製造方法として非常に有用なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用する装置の概要説明図
、第２図、第３図は導電性ガラスの膜厚、Ｆ原子数によ
る比抵抗、面抵抗の関係を示す図、第４図は比抵抗の温
度依存性、第５図は光の透過率を夫々示した図である。 １・・・ファン　　　　２・・・フード３・・・炉４−
・・アスベスト板 ５・・・ホルタ−６・・・ガラス体 ７・・・ヒータ　　　　８・・・ＯＡ熱電対９・・・噴
霧器　　　　１０・・・電磁弁１１・・・スづレー水溶
液

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スズ塩化物及び水溶性フッ素化合物を含み、かつスズ原
   子に対してフッ素原子を１０〜８０ａｔ％含有する水溶
   液を、４００〜８００℃の温度のガラス体表面に、該表
   面温度の低下が１０℃以内となるように間欠的に噴霧す
   ることを特徴とする透明導電性ガラスの製造方法。