KR101127338B1 - Additive removal method, additive removal apparatus and plating system - Google Patents
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Abstract
도금 시스템은, 템플릿제를 포함하는 도금액에 수지필름(9)을 침지함으로써 수지필름(9) 위에 도금층을 형성하는 도금층 형성부, 및, 수지필름(9) 위의 도금층으로부터 템플릿제를 제거하는 제거장치(4)를 구비한다. 제거장치(4)는, 수지필름(9)이 침지되는 제거액(411)을 저장하는 제거액조(41), 및, 제거액(411) 내의 수지필름(9)를 향하여 광을 조사하는 광조사부(42)를 갖는다. 제거장치(4)에서는, 광조사부(42)로부터의 광에 의해 도금층으로부터의 템플릿제의 이탈이 촉진됨으로써, 도금층으로부터 템플릿제를 효율 좋게 제거할 수 있다.The plating system includes a plating layer forming unit for forming a plating layer on the resin film 9 by immersing the resin film 9 in a plating solution containing a template agent, and removing the template agent from the plating layer on the resin film 9. The apparatus 4 is provided. The removal apparatus 4 includes a removal liquid tank 41 for storing the removal liquid 411 in which the resin film 9 is immersed, and a light irradiation part 42 for irradiating light toward the resin film 9 in the removal liquid 411. Has In the removal apparatus 4, the removal of the template agent from the plating layer is accelerated by the light from the light irradiation part 42, so that the template agent can be efficiently removed from the plating layer.
수지필름, 템플릿제, 침지, 도금, 제거장치 Resin Film, Template, Dipping, Plating, Removal Device
Description
본 발명은, 첨가제를 포함하는 도금액에 대상물을 침지(浸漬)함으로써 형성된 대상물 위의 도금층으로부터 첨가제를 제거하는 기술, 및, 해당 기술을 이용한 도금 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique of removing an additive from the plating layer on the object formed by immersing an object in the plating liquid containing an additive, and a plating system using this technique.
근년, 여러가지 제품의 디자인성을 손상하지 않고 그 전원으로서 이용할 수 있는 색소증감형(色素增感型) 태양전지가 주목받고 있다. 색소증감형 태양전지는, 투명 도전층(導電層)을 갖는 유리의 기판 위에 광전층(光電層), 전하수송층(電荷輸送層), 대극(對極) 도전층을 갖는 대극 기판이 순서대로 적층된 구조를 갖고 있다. 기판 위에 ITO(산화 인듐 주석) 등의 투명 도전층을 형성하는 방법으로서, 예를 들면, 스패터법이나 PLD(Pulsed Laser Deposition)법(펄스 레이저 애블레이션법이라고도 불린다.), CVD(Chemical Vapor Deposition)법, 또는, 스프레이법 등이 알려져 있고, 광전층을 형성하는 방법으로서, 이산화티탄 등의 반도체 미립자를 기판 위에 도포하여 고온으로 소성(燒成)함으로써 다공질(多孔質)의 반도체층을 형성하고, 그 후, 반도체층에 색소를 흡착시키는 방법이 채용되고 있다.In recent years, dye-sensitized solar cells that can be used as power sources without compromising the design of various products have attracted attention. In the dye-sensitized solar cell, a counter electrode substrate having a photoelectric layer, a charge transport layer, and a counter electrode conductive layer is sequentially stacked on a glass substrate having a transparent conductive layer. Has a structure. As a method of forming a transparent conductive layer such as ITO (Indium Tin Oxide) on a substrate, for example, a spatter method, a PLD (Pulsed Laser Deposition) method (also called a pulse laser ablation method), and CVD (Chemical Vapor Deposition) The method or the spray method etc. are known, As a method of forming a photoelectric layer, a porous semiconductor layer is formed by apply | coating semiconductor fine particles, such as a titanium dioxide, on a board | substrate and baking at high temperature, Then, the method of making a pigment | dye adsorb | suck to a semiconductor layer is employ | adopted.
또한, 염가인 플라스틱 등의 투명 기판을 사용하여 색소증감형 태양전지를 저비용으로 제조하는 것도 제안되어 있다. 그렇지만, 이 경우, 광전층을 형성할 때에 소성처리를 수반하는 상기 방법은 채용할 수 없다. 그래서, 일본국 특허공개 2004-6235호 공보(문헌1)에서는, 아연염(亞鉛鹽)을 포함하는 전해욕(電解浴)에 템플릿 화합물(템플릿제)인 색소를 혼합해 두고, 이 전해욕 중에 기판에 대하여 캐소드 전석(電析)을 행함으로써, 색소가 내부 표면에 흡착하는 산화아연 박막(薄膜)을 기판 위에 형성하는 기술이 제안되어 있고, 문헌1에서는, 또한, 산화아연 박막으로부터 색소를 제거한 후, 색소를 재흡착시킴으로써, 높은 광전(光電)교환율이 얻어지는 색소증감형 태양전지를 제조하는 기술도 개시되어 있다.Moreover, manufacturing a dye-sensitized solar cell at low cost using transparent substrates, such as inexpensive plastics, is also proposed. In this case, however, the above-described method involving the firing process cannot be employed when forming the photoelectric layer. In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-6235 (Patent 1), a dye, which is a template compound (template), is mixed with an electrolytic bath containing zinc salt, and the electrolytic bath is prepared. A method of forming a zinc oxide thin film on a substrate by applying a cathode electrodeposition to the substrate in the form of a dye adsorbed to the inner surface has been proposed. After removal, the technique of manufacturing the dye-sensitized solar cell by which the pigment | dye is resorbed and a high photoelectric exchange rate is obtained is also disclosed.
그런데, 산화아연 박막으로부터의 템플릿제의 제거는, 통상, 약알카리성의 용액(제거액)에 기판을 침지함으로써 행해지지만, 이와 같은 방법에서는, 템플릿제의 제거에 장시간을 요하게 된다. 또한, 템플릿제 이외의 첨가제를 포함하는 도금액을 사용하여 대상물 위에 도금층을 형성할 때에도, 대상물 위의 도금층으로부터 해당 첨가제를 제거하는 것이 바람직한 경우가 있어, 이와 같은 경우에도, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거하는 것이 요구된다.By the way, although removal of a template agent from a zinc oxide thin film is normally performed by immersing a board | substrate in a weakly alkaline solution (removing liquid), in such a method, it takes a long time to remove a template agent. Moreover, when forming a plating layer on an object using the plating liquid containing an additive other than a template agent, it may be desirable to remove the said additive from the plating layer on the object, and even in such a case, an additive is removed efficiently from a plating layer. It is required.
[발명의 개시][Initiation of invention]
본 발명은, 첨가제를 포함하는 도금액에 대상물을 침지함으로써 형성된 대상물 위의 도금층으로부터 첨가제를 제거하는 첨가제 제거방법에 지향하고 있고, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거하는 것을 목적으로 하고 있다. This invention aims at the additive removal method which removes an additive from the plating layer on the object formed by immersing an object in the plating liquid containing an additive, and aims at efficiently removing an additive from a plating layer.
본 발명에 의한 첨가제 제거방법은, a)제거액조(除去液槽)에 저장되는 제거액에 상기 대상물을 침지하는, 또는, 상기 대상물의 상기 도금층에 제거액을 연속적으로 부여하는 공정과, b)상기 a)공정에 병행하여 상기 도금층으로부터의 상기 첨가제의 제거를 촉진하는 광(光)을 상기 대상물에 조사(照射)하는 공정을 구비한다. 본 발명에 의하면, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거할 수 있다.The additive removal method according to the present invention comprises the steps of: a) dipping the object in a removal liquid stored in a removal liquid tank, or continuously applying a removal liquid to the plating layer of the object; b) the a And a step of irradiating the object with light that promotes the removal of the additive from the plating layer in parallel to the step). According to this invention, an additive can be removed efficiently from a plating layer.
바람직하게는, 상기 첨가제가 템플릿제이며, 이 경우, 도금층으로부터 템플릿제를 제거하여 다공질층을 형성할 수 있다.Preferably, the additive is a template agent, in which case the template agent may be removed from the plating layer to form a porous layer.
본 발명의 하나의 바람직한 실시 형태에서는, 상기 광이, 상기 첨가제의 흡수파장대(吸收波長帶)에 포함되는 파장의 광을 포함하는, 또는, 상기 도금층의 흡수파장대에 포함되는 파장의 광을 포함한다. 이에 의해, 도금층으로부터 첨가제를 더 효율 좋게 제거할 수 있다. 더 바람직하게는, 상기 광이, 자외선을 포함함으로써, 도금층 중 유기물의 첨가제를 더 효율 좋게 제거할 수 있다.In one preferable embodiment of this invention, the said light contains the light of the wavelength contained in the absorption wavelength band of the said additive, or contains the light of the wavelength contained in the absorption wavelength band of the said plating layer. . Thereby, an additive can be removed more efficiently from a plating layer. More preferably, since the light contains ultraviolet rays, the additive of the organic substance in the plating layer can be more efficiently removed.
본 발명의 다른 바람직한 실시 형태에서는, 상기 대상물을 상기 도금액으로부터 꺼낸 후, 상기 a)공정이 시작될 때까지의 사이에서, 상기 대상물의 상기 도금층의 건조가 방지된다. 이에 의해, 도금층으로부터 첨가제를 더 효율 좋게 제거할 수 있다.In another preferable embodiment of this invention, drying of the said plating layer of the said object is prevented after taking out the said object from the said plating liquid and until the said process a) starts. Thereby, an additive can be removed more efficiently from a plating layer.
본 발명은, 첨가제를 포함하는 도금액에 대상물을 침지함으로써 형성된 대상물 위의 도금층으로부터 첨가제를 제거하는 첨가제 제거장치에도 지향하고 있다. 첨가제 제거장치는, 상기 대상물이 침지되는 제거액을 저장하는 제거액조, 또는, 상기 대상물의 상기 도금층에 제거액을 연속적으로 부여하는 토출부(吐出部)인 제거액 부여부와, 상기 도금층으로부터의 상기 첨가제의 제거를 촉진하는 광을 상기 제거액조 내의 상기 대상물, 또는, 상기 토출부로부터 상기 제거액이 부여되는 상기 대상물에 조사하는 광조사부(光照射部)를 구비한다. 이에 의해, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거할 수 있다.The present invention is also directed to an additive removing device for removing an additive from a plating layer on an object formed by immersing the object in a plating liquid containing an additive. The additive removal apparatus includes a removal liquid tank for storing a removal liquid in which the object is immersed, or a removal liquid providing part which is a discharge part for continuously applying the removal liquid to the plating layer of the object, and the additive from the plating layer. A light irradiation part irradiates the object in the said removal liquid tank to the object which promotes removal, or the said object to which the said removal liquid is provided from the said discharge part. Thereby, an additive can be removed efficiently from a plating layer.
본 발명은, 또한 대상물 위에 도금층을 형성하는 도금 시스템에도 지향하고 있다. 도금 시스템은, 첨가제를 포함하는 도금액에 대상물을 침지함으로써 상기 대상물 위에 도금층을 형성하는 도금층 형성부와, 상기 대상물의 상기 도금층으로부터 상기 첨가제를 제거하는 상기 첨가제 제거장치를 구비함으로써, 도금층을 형성하는 동시에, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거할 수 있다.The present invention is also directed to a plating system for forming a plating layer on an object. The plating system includes a plating layer forming unit for forming a plating layer on the object by immersing the object in a plating solution containing an additive, and the additive removing device for removing the additive from the plating layer of the object, thereby forming a plating layer. The additive can be efficiently removed from the plating layer.
상술의 목적 및 다른 목적, 특징, 태양(態樣) 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 명백하게 된다.The above and other objects, features, aspects, and advantages will become apparent from the following detailed description of the present invention made with reference to the accompanying drawings.
도 1은 도금 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a plating system.
도 2는 제거장치의 구성을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a removal device.
도 3은 대상물 위에 다공질층을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a flow of a process of forming a porous layer on an object.
도 4는 제거장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing another example of the removal device.
도 5는 도금 시스템의 다른 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating another example of the plating system.
도 6은 도금 시스템의 또다른 예를 나타내는 도면이다.6 is a view showing still another example of the plating system.
도 7은 도금층 형성부의 다른 예를 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating another example of the plating layer forming unit.
도 8은 제거장치의 또다른 예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing still another example of the removal device.
도 9는 제거장치의 또다른 예를 나타내는 도면이다.9 is a view showing still another example of the removal device.
도 10은 도금 시스템의 또다른 예를 나타내는 도면이다.10 is a view showing still another example of the plating system.
[발명의 실시를 위한 최량의 형태]Best Mode for Implementation of the Invention
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도금 시스템(1)을 나타내는 도면이다. 도금 시스템(1)은, 투명 도전층이 미리 형성된 투명한 수지(樹脂)필름(9, 플라스틱 필름)의 해당 투명 도전층 위에 다공질층(막)을 도금으로 형성하는 시스템이다. 다공질층에는 후속의 공정에서 색소가 흡착되어 광전층이 형성되고, 투명 도전층 및 광전층이 적층된 수지필름(9)은 절단되어, 스페이서를 통해 대극 도전층을 갖는 기판이 대향(對向)하여 설치된다. 그 후, 직사각형의 수지필름과 대극의 기판 사이에 전해액이 주입되어 전하수송층이 형성됨으로써 색소증감형 태양전지가 제조된다. 이와 같이, 도금 시스템(1)은, 색소증감형 태양전지의 제조에 사용되는 것으로 되어 있다. 본 발명에서의 「도금」은, 금속에 한하지 않고, 금속산화물 등의 물질을 전기분해에 의해 전극표면에 생성하는 것(즉, 전석)을 의미하고 있다.FIG. 1: is a figure which shows the
도 1에 나타내는 바와 같이, 도금 시스템(1)은, 투명 도전층이 미리 형성된 수지필름의 롤(90, 웹(WEB)이라고도 불린다.)로부터 수지필름(9)의 각 부위(즉, 띠형상의 수지필름에 연속하여 존재하는 복수 부위의 각각)를 연속적으로 인출하는 인출부(2), 템플릿제를 포함하는 도금액에 수지필름(9)을 침지함으로써 투명 도전층 위에 도금층을 형성하는 도금층 형성부(3), 수지필름(9) 위의 도금층으로부터 템플릿제를 제거하는 템플릿제 제거장치(4, 이하, 간단히 「제거장치(4)」라고 한다.), 및, 도금 시스템(1)의 전체 제어를 담당하는 제어부(10)를 구비한다.As shown in FIG. 1, the
도금 시스템(1)에서는, 인출부(2), 도금층 형성부(3) 및 제거장치(4)는 소정의 방향으로 일례로 늘어서 있고, 해당 방향에 수직이면서 수평한 방향으로 뻗는 복수의 롤러(61, 도 1에서는, 일부의 롤러에 부호(61a)를 붙이고 있다.)가 도금 시스템(1)의 전체에 걸쳐서 배치됨으로써, 인출부(2)로부터 인출되는 수지필름(9)의 각 부위가 제거장치(4)의 후술하는 건조로(乾燥爐, 49)까지 연속하여 반송된다. 또한, 롤러(61)는, 도금 시스템(1)에서 사용되는 액체(후술의 도금액이나 제거액)에 대하여 내식성(耐食性)을 갖는 재료로 형성된다. 또한, 도 1에서는, 도금 시스템(1)에 실제로 설치되는 다수의 롤러의 일부만을 도시(圖示)하고 있다.In the
도금층 형성부(3)는, 염화아연(ZnCl2) 및 템플릿제를 주된 성분으로서 포함하는(즉, 염화물 이온, 아연 이온 및 템플릿제를 주된 성분으로서 포함한다.) 도금액(311)을 저장하는 도금조(31), 도금액(311) 중에 배치되는 대향전극(32) 및 기준전극(참조전극이라고도 불린다.)(33), 그리고, 대향전극(32) 및 기준전극(33)의 각각에 전위(電位)를 부여하는 전원부(34)를 구비한다. 또한, 도금조(31) 내에 설치되는 복수의 롤러(61) 중 부호61a를 붙인 1개의 롤러는 전원부(34)에 전기적으로 접속된다.The coating layer (including an other words, a chloride ion, a zinc ion and a template, the main component) forming
도금조(31)에는, 도금액(311) 중에 산소를 공급하는(이른바, 산소 버블링을 행한다) 산소 도입관(312), 도금액(311) 중의 산소농도를 측정하는 용존(溶存) 산소계(313), 및, 도금액(311)의 온도를 측정하는 온도계(314)가 설치된다. 도금액(311) 중에는 히터(315)가 설치되어 있어, 온도계(314)의 출력에 의거하여 온도 컨트롤러(316)가 히터(315)를 제어함으로써, 도금액(311)이 일정한 온도로 유지된다. 도금층 형성부(3)에서는, 질산아연(Zn(NO3)2) 및 템플릿제를 주된 성분으로서 포함하는 도금액 등, 다른 종류의 도금액을 이용하는 것도 가능하다. 또한, 템플릿제에 대해서는 후술한다.
도 2는, 제거장치(4)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제거장치(4)는, 수지필름(9)이 침지되는 약알카리성의 제거액(411, 예를 들면, 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨 등의 수용액)을 저장하는 제거액조(41), 제거액조(41)의 상방에 배치되는 광조사부(42), 순수(純水) 등의 세정액을 저장하는 세정조(48), 및, 세정조(48)에서 세정 후의 수지필름(9)을 건조하는 건조로(49)를 구비한다.2 is a diagram illustrating a configuration of the
제거액조(41)에는, 펌프(431)를 사용하여 제거액(411)을 순환하는 순환유로(43)가 설치되고, 순환유로(43)에는, 제거액(411) 중 템플릿제의 농도를 검출하는 농도검출부(432)가 설치된다. 또한, 순환유로(43)에는 미사용의 제거액을 저장하는 제거액 탱크(433)가 접속되어 있어, 후술하는 수지필름(9) 위의 도금층으로부터의 템플릿제의 제거시에, 온도검출부(432)에서 제거액(411) 중의 템플릿제의 농도가 소정치를 넘은 것이 확인되면, 제거액조(41) 속의 제거액(411)의 일부가 순환유로(43)를 통해 배액 탱크(434)로 배출되는 동시에, 제거액 탱크(433)로부터 제거액조(41)에 미사용의 제거액을 보충하는 것이 가능하게 되어 있다(즉, 제거액조(41) 내의 제거액(411)의 일부가 교환된다.). 이에 의해, 제거액(411)의 교환시 에 도금 시스템(1)을 정지하지 않고 안정된 처리를 계속하여 행할 수 있고, 다공질층의 형성에 의한 처리량의 저하도 방지된다.The
광조사부(42)는, 예를 들면 할로겐램프나 메탈할로이드램프 등의 광원(예를 들면, 전 광속(光束)이 7000루멘 이상(바람직하게는, 10000루멘 이상)의 광원)을 갖고, 조도계(照度計, 421)에 의해 광원으로부터의 광의 양이 검출가능하게 된다. 조도계(421)로부터의 출력에 의해 광조사부(42)로부터의 광의 강도 저하가 확인되면, 제어부(10)(도 1 참조)를 갖는 표시장치에 그 취지가 표시되어 조작자에게 통지된다. 후술하는 바와 같이, 제거장치(4)에서는, 제거액(411) 속의 수지필름(9)에 광조사부(42)로부터 광이 조사됨으로써, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거가 촉진된다.The
도 3은, 도금 시스템(1)이 수지필름(9) 위에 다공질층을 형성하는 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 3에서는, 수지필름(9)의 일부에 주목한 처리의 흐름을 나타내고 있고, 실제로는, 도 3 중의 모든 처리는, 각각 수지필름(9)의 대응하는 부위에 대하여 병행하여 행해진다. 또한, 도 3 중에서 파선의 직사각형으로 나타내는 스텝 S11a는, 후술의 도 6의 도금 시스템(1b)에서 행해지는 동작의 내용을 나타내고 있고, 도 1의 도금 시스템(1)에서의 이하의 처리에서는 행해지지 않는다. 또한, 후술하는 바와 같이, 수지필름(9) 이외의 대상물 위에 다공질층을 형성하는 경우도 있기 때문에, 도 3에서는, 수지필름(9)을「대상물」로 일반화하여 나타내고 있다.3 is a diagram showing a flow of processing in which the
도 1의 도금 시스템(1)에서는, 모터에 접속되는 복수의 롤러(61)의 일부가 같은 방향으로 회전을 시작함으로써, 인출부(2)에서 롤러(90)로부터 처리의 대상물인 수지필름(9)의 각 부위가 순차로 인출된다. 이하, 인출부(2)에서 인출되는 수지필름(9)의 일부에 주목하여 후속의 처리에 대하여 설명하고, 이 부위를「대상부위」라고 한다.In the
롤(90)로부터 인출된 대상부위는 도금조(31) 내로 이동하여 도금액(311) 속에 침지된다. 전원부(34)에서는, 기준전극(33)에 소정의 기준전위가 부여되며, 대향전극(32)에 기준전위와의 차(差)가 소정치로 되는 전위가 부여되고, 또한, 롤러(61a)를 통해 대상부위의 투명 도전층(실제로는, 수지필름(9)의 표면의 거의 전체에 형성되어 있다.)에도 기준전위와의 차가 소정치로 되는 전위가 부여된다. 이에 의해, 대상부위에 전해 도금이 시행되어(전석이 행해져), 대상부위 위에 산화아연 및 템플릿제를 포함하는 도금층(전석막)이 형성된다(스텝 S11). 여기서, 템플릿제는, 일본국 특허공개 2004-6235호 공보(문헌1)에서의 템플릿 화합물과 마찬가지로, 도금액(311) 중에서 아연 이온과 착체(錯體)를 형성함으로써, 전해 도금에 의해 투명 도전층 위에 형성되는 산화아연막의 내부표면에 흡착되는 것이며, 전형적으로는 색소로 된다.The target portion drawn out from the
도금층이 형성된 대상부위는, 도금조(31)로부터 끌어 올려진 후, 제거액조(41)로 연속적으로 이동하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제거액조(41) 내의 롤러(61)로 지지되면서 제거액(411)에 침지된다(스텝 S12). 실제로는, 제거장치(4)에서는, 제거액조(41) 내에 설치되는 복수의 롤러(61)에 의해 수지필름(9)의 경로가 다수회 접혀져 있어, 수지필름(9)을 제거액(411) 중에 장시간 침지하는 것이 가능 해진다. 또한, 대상부위의 근방에 배치되는 광조사부(42)(예를 들면, 대상부위로부터 1.2 미터(더 바람직하게는, 0.8 미터) 이하의 범위 내로 배치된다.)에 의해 대상부위에 대하여 고(高)강도의 광이 계속해서 조사된다(스텝 S13). 이에 의해, 도금층으로부터의 템플릿제의 이탈이 촉진되고, 도금층으로부터 템플릿제가 효율 좋게 제거되어, 다공질의 도금층이 형성된다. 또한, 제거액조(41)가 도금조(31)에 비해 충분히 크게(길게)되는 경우에는, 수지필름(9)의 경로는 반드시 접혀질 필요는 없다.The target portion on which the plating layer is formed is pulled up from the
제거액조(41)로부터 끌어올려진 대상부위는 세정조(48)로 이동하여 세정액 중에 침지된다. 그 후, 세정 스프레이 군(群, 481)으로부터 순수 등의 세정액이 대상부위의 표면으로 향해 분사되어, 에어 나이프(482)로부터의 에어에 의해 대상부위의 표면의 세정액이 제거된다(스텝 S14). 이에 의해, 템플릿제의 제거에 사용되는 제거액(411)이 수지필름(9) 위에 잔존하여 후속의 공정에 영향을 미치는 것이 방지된다. 세정후의 대상부위는 건조로(49) 내를 통과하여 대상부위의 건조가 행해져, 도금층(다공질층) 위에 건조 얼룩 등이 발생하는 것이 방지된다(스텝 S15).The object portion pulled up from the
다공질층이 형성된 대상부위는 다른 장치로 반송되어(물론, 일단 권취되어도 좋다.), 다공질의 도금층에 색소가 재차 흡착되고, 그 후, 수지필름(9)은 절단되어 스페이서를 통해 대극 도전층을 갖는 기판이 대향하여 설치된다. 그리고, 직사각형의 수지필름과 대극의 기판 사이에 전해액이 주입되어 전하수송층이 형성됨으로써 색소증감형 태양전지가 제조된다. 또한, 전하수송층이 고체상태인 경우에는, 수지필름(9)을 절단하지 않고 전하수송층 및 대극 도전층을 갖는 기재(基材)가 적층되 어도 좋다.The target portion on which the porous layer is formed is conveyed to another apparatus (of course, may be once wound up), and the dye is again adsorbed to the porous plating layer, and then the
다음으로, 제거액 중의 도금층에 광을 조사함으로써 템플릿제의 제거효율이 향상하는 것을 나타내는 실험결과에 대하여 기술한다. 여기에서는, 1리터당 염화아연을 5밀리몰(mM), 염화칼륨을 0.1몰(M), 템플릿제인 에오신(Eosin)Y를 40마이크로몰(μM) 포함하는 도금액을 준비하고, 실험의 편의상, 하나의 주면(主面)의 면적이 1평방 센티미터(㎠)인 기판 위에 에오신Y를 포함하는 산화아연막인 도금층을 형성했다. 또한, 드래프트 챔버 내에 제거액을 저장하는 소형의 제거액조를 설치하고, 상기 제거장치(4)와 동일한 광조사부도 배치한 다음, 광조사부로부터의 광의 조사를 행하지 않고 제거액에 24시간 침지한 후의 기판을 샘플1, 광조사부로부터 광을 조사하면서 제거액에 8시간 침지한 후의 기판을 샘플2, 및, 제거액에 침지하지 않았던 기판(광조사부로부터의 광의 조사도 하지 않는다.)을 샘플3으로 작성했다. 그리고, 샘플1, 샘플2 및 샘플3을 순수로 세정하고, 질소의 분사에 의한 건조를 행한 후에, 샘플1, 샘플2 및 샘플3의 흡광도를 측정하였다.Next, the experimental result which shows that the removal efficiency of a template agent improves by irradiating light to the plating layer in a removal liquid is described. Here, a plating solution containing 5 mmol (mM) of zinc chloride, 0.1 mol (M) of potassium chloride, and 40 micromol (μM) of eosin Y, a template agent, is prepared per liter of one liter. A plating layer, which is a zinc oxide film containing eosin Y, was formed on a substrate having an area of 1 square centimeter (cm 2). Further, a small removal liquid tank for storing the removal liquid is provided in the draft chamber, the same light irradiation part as that of the
또한, 산화아연의 흡수파장은 367나노미터(nm) 근방(정확하게는, 단결정의 산화아연의 흡수파장이 367nm이며, 실제로는, 결정격자의 비틀어짐이나 다른 원자의 존재의 영향에 의해 파장 367nm을 피크로 하는 파장대로 된다.)이며, 에오신Y의 흡수파장은 530nm 근방이고, 상기의 도금액을 사용하여 형성되는 도금층(에오신Y를 포함하는 산화아연막)은 적색을 띠고 있다.In addition, the absorption wavelength of zinc oxide is about 367 nanometers (nm) (exactly, the absorption wavelength of zinc oxide of a single crystal is 367 nm, and in fact, the wavelength of 367 nm is affected by the distortion of crystal lattice and the presence of other atoms. The absorption wavelength of eosin Y is around 530 nm, and the plating layer (zinc oxide film containing eosin Y) formed using the said plating liquid is red.
샘플1, 샘플2 및 샘플3의 파장 530nm인 광의 흡광도의 측정결과를 표1에 나타낸다. 표1에서는, 상단에 「샘플」이라고 기재한 열의 각 란(欄)에 1, 2, 3을 기 재함으로써, 샘플1, 샘플2 및 샘플3을 각각 나타내고 있다.Table 1 shows the measurement results of absorbance of light having a wavelength of 530 nm of
[표1]Table 1
여기서, 람베르트ㆍ베르의 법칙에 의하면, 특정물질을 포함하는 층에서, 특정물질의 흡광도를 ABS, 특정물질의 흡광계수를 ε, 해당층에서의 특정물질의 농도를 C, 광로(光路)길이(해당층의 두께)을 L로 하여, (ABS=εCL)이 만족된다. 샘플1, 샘플2 및 샘플3에서는, 특정물질이 모두 에오신Y로 되기 때문에 흡광계수(ε)는 같게 되고, 특정물질을 포함하는 층도 같은 두께의 도금층이기 때문에 광로길이(L)도 같게 된다. 따라서, 샘플1, 샘플2 및 샘플3에서, 흡광도(ABS)의 비(比)가 그대로 도금층에서의 에오신Y의 농도비(흡착량의 비)를 나타내는 것으로 생각된다. 그래서, 표1에서는, 샘플3의 흡광도로부터 샘플1 또는 샘플2의 흡광도를 뺀 값을 샘플3의 흡광도로 나눔으로써, 샘플1 또는 샘플2에서의 에오신Y의 제거율을 구하고 있다.Here, according to Lambert Berg's law, in a layer containing a specific substance, the absorbance of the specific substance is ABS, the absorption coefficient of the specific substance is ε, the concentration of the specific substance in the layer is C, and the optical path length. (ABS = εCL) is satisfied by setting (thickness of the layer) to L. In
표1에 나타내는 바와 같이, 샘플2에서의 제거율은 샘플1에서의 제거율의 약2.7배로 되어 있다. 실제로는, 샘플2의 제거액에의 침지시간은, 샘플1의 3의 1이기 때문에, 도금층이 형성된 기판을 제거액에 침지하여 도금층으로부터 에오신Y를 제거할 때, 광조사부로부터 도금층에 광을 조사함으로써, 광의 조사를 행하지 않는 경우에 비해 제거효율이 8배 이상이 되는 것으로 파악할 수 있다.As shown in Table 1, the removal rate in
그런데, 상기의 실험에서는, 광조사부로부터의 광의 조사를 행하지 않고 제거액에 24시간 침지한 샘플1에서도, 정확하게는, 드래프트 챔버 내에 설치되는 조명용의 광이 조사되었다(실제로는, 8시간만 조사되었다). 그래서, 조명용의 광원으로부터 광의 기판 위에서의 강도와 광조사부로부터의 광의 기판 위에서의 강도의 다름에 대하여 검토한다.By the way, in the above experiment, even for
상기 실험에서는, 조명용 광의 광원(여기에서는, 형광등)과 기판 사이의 거리는 1.2미터(m)이며, 조명용 광의 광원으로부터의 전 광속은 2900루멘(lm)이다. 한편, 광조사부와 기판 사이의 거리는 0.4m이며, 광조사부로부터의 전 광속은 14000루멘이다. 여기서, 광속의 단위인 루멘은, 「1칸델라(cd)의 일정한 광도의 점광원(点光源)이 입체각 1스테라디안(sr) 내에 발(發)하는 광속」으로 정의되는 것으로, 광조사부로부터 출사(出射)되는 광의 강도와 조명용의 광원으로부터 출사되는 광의 강도의 비는 전 광속의 비로서 구해지기 때문에, 광조사부로부터 출사되는 광의 강도는 조명용의 광원으로부터 출사되는 광의 강도의 4.83배(=14000/2900)로 된다.In the above experiment, the distance between the light source for illumination light (here, a fluorescent lamp) and the substrate is 1.2 meters (m), and the total luminous flux from the light source for illumination light is 2900 lumens (lm). On the other hand, the distance between the light irradiation part and the substrate is 0.4 m, and the total luminous flux from the light irradiation part is 14000 lumens. Here, the lumen, which is a unit of luminous flux, is defined as "a luminous flux in which a point light source having a constant luminous intensity of one candela (cd) is emitted in a
또한, 광조사부 또는 조명용의 광원으로부터 광의 기판 위에서의 강도는, 광조사부 또는 조명용의 광원과 기판 사이의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에, 만일, 광조사부 및 조명용의 광원으로부터 출사되는 광의 강도가 같은 경우에는, 광조사부로부터 광의 기판 위에서의 강도는 조명용의 광원으로부터의 광의 기판 위에서의 강도의 9.0배(=(1/0.42)/(1/1.22))로 된다. 상기한 바와 같이, 광조사부로부터 출사되는 실제의 광의 강도는 조명용의 광원으로부터 출사되는 광의 강도의 4.83배이기 때문에, 광조사부로부터의 광의 기판 위에서의 강도는 조명용의 광원으로부터의 광의 기판 위에서의 강도의 43.5배(=4.83×9.0)로 된다.In addition, since the intensity of the light from the light irradiation unit or the light source for illumination is inversely proportional to the square of the distance between the light irradiation unit or the light source for illumination and the substrate, if the intensity of light emitted from the light irradiation unit and the light source for illumination is the same The intensity of the light from the light irradiation section on the substrate is 9.0 times (= (1 / 0.4 2 ) / (1 / 1.2 2 )) of the intensity of the light from the light source for illumination on the substrate. As described above, since the intensity of the actual light emitted from the light irradiation unit is 4.83 times the intensity of the light emitted from the light source for illumination, the intensity on the substrate of the light from the light irradiation unit is that of the intensity on the substrate of the light from the light source for illumination. 43.5 times (= 4.83 x 9.0).
실제로는, 광조사부를 기판으로부터 0.8미터(즉, 상기 거리의 2배) 떨어진 위치에 배치할 경우에도, 광조사부로부터의 광의 기판 위에서의 강도는 조명용의 광원으로부터의 광의 기판 위에서의 강도의 약 11배가 되어, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거는 충분히 촉진되고, 광조사부를 기판으로부터 1.2미터(즉, 상기 거리의 3배)떨어진 위치에 배치할 경우도, 광조사부로부터의 광의 기판 위에서의 강도는 조명용의 광원으로부터 광의 기판 위에서의 강도의 약 5배가 되어, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거는 어느 정도 촉진된다. 또한, 형광등을 광조사부로 하여, 기판으로부터 0.4미터의 위치에 배치하는 경우에도, 해당 형광등으로부터의 광의 기판 위에서의 강도는 조명용의 광원으로부터의 광의 기판 위에서의 강도의 9배가 되어 도금층으로부터 템플릿제의 제거의 촉진이 실현된다.In fact, even when the light irradiation section is disposed 0.8 meters away from the substrate (that is, twice the distance), the intensity on the substrate of the light from the light irradiation section is about 11 of the intensity on the substrate of the light from the light source for illumination. In this case, the removal of the template agent from the plating layer is sufficiently promoted, and even when the light irradiation unit is disposed at a position 1.2 meters away from the substrate (that is, three times the distance), the intensity of the light from the light irradiation unit on the substrate is used for illumination. It becomes about 5 times the intensity | strength on the board | substrate of light from the light source of, and the removal of a template agent from a plating layer is accelerated to some extent. In addition, even when the fluorescent lamp is used as a light irradiation unit and disposed at a position of 0.4 meters from the substrate, the intensity of the light from the fluorescent lamp on the substrate becomes 9 times the intensity on the substrate of the light from the light source for illumination, and the template is made from the plated layer. Acceleration of removal is realized.
이상과 같이, 수지필름(9)을 제거액(411)에 침지하면서, 제거액(411) 내의 수지필름(9)의 근방에 설치되는 광조사부(42)로부터 고강도의 광을 수지필름(9)에 조사함으로써, 수지필름(9) 위의 도금층으로부터 템플릿제을 극히 효율 좋게 (단시간에) 제거하는 것이 실현된다. 또한, 도금 시스템(1)에서는, 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)로 수지필름(9)이 연속적으로 반송됨으로써, 다공질층의 형성에 의한 처리량, 및, 다공질층의 질을 향상할 수 있다.As described above, the high intensity light is irradiated to the
그런데, 도 2의 제거장치(4)의 광조사부(42)로부터는, 자외선으로부터 가시 광에 이르는 광범위한 파장의 광이 출사되지만, 광조사부(42)로부터의 광이 템플릿제의 흡수파장대에 포함되는 파장의 광을 포함함으로써, 제거액(411)에 침지되는 수지필름(9)의 도금층 중의 템플릿제가 활성화한다. 템플릿제는, 산화아연막 중에 흡착하고 있는 상태보다도, 제거액(411) 중에 존재하는 상태에서 더 안정되기 때문에, 템플릿제의 활성화에 의해, 도금층으로부터의 템플릿제의 이탈이 더 촉진되게 된다. 즉, 광조사부(42)로부터의 광이 템플릿제의 흡수파장대에 포함되는 파장의 광을 포함함으로써, 도금층으로부터 템플릿제를 더 효율 좋게 제거할 수 있다.By the way, although light of a wide range of wavelengths from ultraviolet to visible light is emitted from the
또한, 광조사부(42)로부터의 광이 도금층의 본체인 산화아연막의 흡수파장대에 포함되는 파장의 광을 포함함으로써, 산화아연막 중의 전자가 여기(勵起)되어, 템플릿제에 전자가 공급된다. 이에 의해, 템플릿제가 이온화하여 제거액(411) 중에서 단시간에 용해하기 쉬워져, 도금층으로부터 템플릿제를 더 효율 좋게 제거하는 것이 가능해진다.In addition, when the light from the
또한, 광조사부(42)로부터의 광이 자외선(파장 10~400나노미터(nm)의 광)을 포함함으로써, 고분자량의 유기물인 템플릿제를 분해해서 저분자화하여, 도금층으로부터의 이탈을 촉진하는, 즉, 유기물의 템플릿제의 도금층으로부터의 제거를 더 효율 좋게 행할 수 있다.In addition, since the light from the
도 4는, 제거장치의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 4에 나타내는 제거장치(4a)에서는, 도 2의 제거장치(4)의 배액탱크(434) 대신 제거액 재생부(435)가 설치되고, 제거액 재생부(435)는 제거액 탱크(433)에 접속된다. 다른 구성은 도 2의 제거장치(4)와 동일하며, 같은 부호를 붙이고 있다.4 is a diagram illustrating another example of the removal apparatus. In the removal apparatus 4a shown in FIG. 4, the removal
제거액 재생부(435)에는, 순환유로(43)를 통해 제거액조(41)로부터 배출되는 제거액(411)(도금층으로부터 제거된 템플릿제를 포함하는 제거액(411)이며, 이하, 「배출제거액」이라고 한다.)이 인도되어, 내부에 설치되는 활성탄 필터에 배출제거액 중의 템플릿제가 흡착함으로써 배출제거액으로부터 템플릿제가 제거된다. 배출제거액으로부터의 템플릿제의 제거는, 배출제거액으로의 자외선의 조사, 또는/및, 내부에 설치되는 산화티탄의 광촉매 작용으로 배출제거액 중의 템플릿제가 분해됨으로써 실현되어도 좋다. 그리고, 템플릿제가 제거된 배출제거액은 제거액 탱크(433)에 저장되어, 제거액조(41) 내의 제거액(411)의 보충 또는 교환에 사용된다.The removal
그런데, 색소증감형 태양전지의 제조에서는 제거액을 대량으로 사용하기 때문에(예를 들면, 상술의 실험에서 사용되었던 하나의 주면의 면적이 1㎠인 작은 기판 위의 도금층으로부터 템플릿제를 제거하는 것만 해도, 적어도 수백 밀리미터(ml)의 제거액이 필요하게 된다.), 태양전지의 제조비용이 증대하는 동시에 제거액의 폐기방법에 따라서는 환경으로의 부하가 생겨버린다. 이에 대하여, 도 4의 제거장치(4a)에서는, 제거액조(41) 내의 제거액(411)에 포함되는 템플릿제를 제거하는 제거액 재생부(435)를 설치함으로써, 태양전지의 제조비용의 삭감, 및, 환경으로의 부하의 저감을 도모하면서 도금층으로부터의 첨가제의 제거를 안정되게 행하는 것이 실현된다.By the way, in the manufacture of a dye-sensitized solar cell, since the removal liquid is used in large quantities (for example, even if the template agent is removed from the plating layer on a small substrate having an area of 1
도 5는 도금 시스템의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 5의 도금 시스템(1a)에서는, 도금층 형성부(3)와 제거장치(4)의 사이에 수지필름(9)을 향하여 순 수(다른 액체이어도 좋다.)를 분무하는 분무부(51)가 설치되어, 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)로의 수지필름(9)의 반송 도중에서, 도금층에 순수가 공급된다.5 is a diagram illustrating another example of the plating system. In the plating system 1a of FIG. 5, the
여기서, 본 실시 형태에서 형성되는 도금층에서는, 건조에 의해 템플릿제와 도금층의 본체(산화아연막)가 강고(强固)하게 결합해 버리는 것으로 되어 있다. 따라서, 도 5의 도금 시스템(1a)에서는, 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)로의 수지필름(9)의 반송 도중에서, 수지필름(9)에 순수를 공급하여 도금층의 건조를 방지함으로써, 템플릿제와 도금층의 본체가 강고하게 결합해 버리는 것을 방지하여(즉, 템플릿제의 산화아연막으로의 흡착력이 약한 상태인 채로 유지되어), 제거장치(4)에서 도금층으로부터 템플릿제를 더 효율 좋게(단시간에) 제거하는 것이 실현된다. 그 결과, 다공질층의 형성에 의한 처리량을 향상하는 동시에, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거에 요하는 에너지(예를 들면, 광조사부(42)에서 소비되는 에너지)를 저감하여, 태양전지의 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.Here, in the plating layer formed in the present embodiment, the template agent and the main body (zinc oxide film) of the plating layer are firmly bonded to each other by drying. Therefore, in the plating system 1a of FIG. 5, pure water is supplied to the
그런데, 수지필름(9)을 도금액(311)으로부터 꺼낸 후, 수지필름(9)의 제거액(411)으로의 침지가 시작될 때까지의 사이에서, 수지필름(9)의 도금층의 건조를 방지한다고 하는 관점에서는, 예를 들면 순수가 저장되는 전용의 조(槽)가 설치되어, 제거액(411)에 침지하기 직전까지 수지필름(9)을 순수의 조에 침지(도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)까지의 반송경로가 순수 속이라고 할 수도 있다.)함으로써, 수지필름(9)의 건조가 방지되어도 좋다. 이 경우, 도금조(31)로부터 꺼내진 수지필름(9) 위에 잔존하는 도금액(311)이 순수의 조에서 확실히 제거되기 때문에(수지필름(9)의 세정이라고 할 수도 있다.), 도금액(311)이 제거액(411)에 섞여, 제거 장치(4)에서의 템플릿제의 제거에 영향이 일어나는 것이 방지된다.By the way, after taking out the
이상과 같이, 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)로의 수지필름(9)의 반송 도중에 수지필름(9)에 액체를 공급하는 액체 공급부(예를 들면, 액체를 분무하는 분무부(51) 또는 액체를 저장하는 조)가 설치됨으로써, 템플릿제의 제거 전의 도금층의 건조를 방지하는 것이 실현된다. 또한, 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)까지의 반송을 고속화함으로써, 수지필름(9)의 건조를 방지하는 것도 가능하다.As mentioned above, the liquid supply part which supplies a liquid to the
도 6은, 도금 시스템의 또다른 예를 나타내는 도면이다. 도 6의 도금 시스템(1b)에서는, 도금층 형성부(3)와 제거장치(4)의 사이에, 제거장치(4)의 광조사부(42)와 동일한 광을 출사하는 보조 광조사부(52)가 설치된다.6 is a diagram illustrating still another example of the plating system. In the
도 6의 도금 시스템(1b)에서의 수지필름(9) 위의 다공질층의 형성처리에서는, 도금층 형성부(3)에서 수지필름(9) 위에 도금층이 형성되면(도 3:스텝 S11), 도금층 형성부(3)로부터 제거장치(4)로의 수지필름(9)의 반송 도중에서, 보조 광조사부(52)로부터 수지필름(9)의 도금층에 광이 조사된다(스텝 S11a). 이어서, 수지필름(9)이 제거액조(41) 내의 제거액(411)에 침지되는 동시에 수지필름(9)에 광조사부(42)로부터의 광이 조사되어, 도금층으로부터 템플릿제가 제거된다(스텝 S12, 스텝 S13). 그 후, 수지필름(9)이 제거액(411)으로부터 꺼내져 세정조(48)에서 세정되어(스텝 S14), 건조로(49)에서 건조가 행해짐으로써 다공질층을 형성하는 처리가 완료된다(스텝 S15).In the formation process of the porous layer on the
이상과 같이, 도 6의 도금 시스템(1b)에서는, 수지필름(9)을 제거액(411)에 침지하기 직전에(즉, 도금층의 형성 후, 제거액(411)으로의 침지 전에), 도금층으 로부터의 템플릿제의 제거를 촉진하는 광을 수지필름(9)에 조사함으로써, 템플릿제가 도금층으로부터 이탈하기 쉬운 상태에서 수지필름(9)을 제거액(411)에 침지할 수 있다. 이에 의해, 수지필름(9)을 제거액(411)에 침지한 직후부터 도금층 중의 템플릿제의 이탈이 시작되어, 도금층으로부터 템플릿제를 더 효율 좋게 제거할 수 있다. 그 결과, 다공질층의 형성처리를 단시간에 행할(처리량을 향상한다) 수 있다.As described above, in the
또한, 보조 광조사부(52)에서도, 출사되는 광이 자외선을 포함함으로써, 도금층 중의 유기물이 침지 전에 분해되어, 유기물의 템플릿제의 도금층으로부터의 제거의 촉진이 도모된다. 또한, 보조 광조사부(52)로부터의 광이 템플릿제의 흡수파장의 광, 또는, 도금층의 본체의 흡수파장의 광을 포함함으로써, 침지 전에 템플릿제 또는 도금층의 본체를 활성화하여, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거를 더 효율 좋게 행하는 것이 가능해진다.In addition, also in the auxiliary
다음으로, 유리기판을 처리의 대상물로 하는 도금 시스템에 대하여 설명한다. 도 7은, 도금층 형성부의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7의 도금층 형성부(3a)는, 매양식(枚樣式)의 장치이며, 투명 도전층을 갖는 투명한 유리기판(9a)이 처리의 대상물로 된다.Next, a plating system using the glass substrate as an object of processing will be described. 7 is a diagram illustrating another example of the plating layer forming unit. The plating layer forming part 3a of FIG. 7 is a device of a buried pattern, and the
도 7의 도금층 형성부(3a)는, 도금액(311)을 저장하는 도금조(31a), 유리기판(9a)을 유지하는 동시에 도금액(311) 중에 침지되는 기판유지부(35), 기판유지부(35)에 유지되는 유리기판(9a)의 중심을 지나는 동시에 주면에 수직인 중심축을 중심으로 하여 기판유지부(35)를 회전하는 회전기구(36), 도금액(311) 중에 배치되 는 대향전극(32) 및 기준전극(33), 및, 유리기판(9a)의 투명 도전층, 대향전극(32) 및 기준전극(33)의 각각에 전위를 부여하는 전원부(34)를 구비한다.The plating layer forming part 3a of FIG. 7 holds the
도금조(31a)에는 공급관(371)이 설치되고, 공급관(371)에는 필터(374)가 설치된다. 또한, 공급관(371)은 펌프(372)를 통해 도금액 탱크(373)에 접속된다. 도금액 탱크(373)에는, 배출관(375)을 통해 도금조(31a)로부터 되돌려지는 도금액이 저장되어 있어, 펌프(372)를 구동함으로써 필터(374)로 도금액 중의 불필요물이나 기포를 제거하면서 도금액 탱크(373)로부터 도금조(31a) 내에 도금액이 공급되어, 도금조(31a)에 일정량의 도금액(311)이 저장된다. 실제로는, 공급관(371)으로부터의 도금액(311)은, 도금조(31a) 내에 배치되는 유리기판(9a)의 주면(기판유지부(35)와는 반대측의 주면)을 향하여 분출되어 있어, 해당 주면에 도금액(311)의 분류(噴流)가 충돌한다. 도 7의 도금층 형성부(3a)에서는, 공급관(371), 펌프(372) 및 배출관(375)에 의해, 도금조(31a)와 도금액 탱크(373)의 사이에서 도금액(311)을 순환시키는 순환기구가 구축된다.The
도금조(31a)에는, 도금액(311) 중의 산소농도를 측정하는 용존산소계(313), 및, 도금액(311)의 온도를 측정하는 온도계(314)가 설치된다. 도금액 탱크(373) 중에는 히터(315a)가 설치되어 있어, 온도계(314)의 출력에 의거하여 온도 컨트롤러(316)가 히터(315a)를 제어함으로써, 도금조(31a)와 도금액 탱크(373) 사이를 순환하는 도금액(311)이 일정한 온도로 유지된다.The
공급관(371)에서, 필터(374)와 펌프(372)의 사이에는 기체용해 유닛(376)이 설치되어, 용존산소계(313)의 측정치에 따라 도금액(311) 중에 산소가 용해된다. 또한, 필터(374)와 기체용해 유닛(376)의 사이에는 도금액(311)의 성분을 분석하는 분석장치(377)가 접속되어 있어, 분석장치(377)에서의 결과에 따라, 성분조정부(373)로부터 도금액 탱크(373)에 도금액(311) 중에 포함되는 각 성분(예를 들면, 고농도의 염화아연용액이나 템플릿제)이 필요한 양만 공급된다. 또한, 분석장치(377)에서의 결과는, 제어부(10)(도 1 참조)가 갖는 표시부에 표시가능하게 된다.In the
유리기판(9a) 위에 다공질층을 형성할 때에는, 우선, 도 7의 도금층 형성부(3a)에서 유리기판(9a)을 유지하는 기판유지부(35)가 도금액(311)에 침지되어, 회전기구(36)에 의해 기판유지부(35)가 회전한다. 또한, 전원부(34)에서는, 기준전극(33)에 소정의 기준전위가 부여되며, 대향전극(32)에 기준전위와의 차가 소정치로 되는 전위가 부여되고, 또한, 유리기판(9a)의 투명 도전층에도 기준전위와의 차가 소정치로 되는 전위가 부여된다. 이에 의해, 유리기판(9a)에 전해도금이 시행되어(전석이 행해져), 유리기판(9a) 위에 산화아연 및 템플릿제를 포함하는 고품질의(또는, 고순도의) 도금층이 형성된다(도 3:스텝 S11).When forming the porous layer on the
실제로는, 도금층 형성부(3a)에서는, 도시 생략의 지지 아암에 의해 회전기구(36)가 지지되는 동시에, 도 7 중의 횡방향이나 상하방향, 또는, 지면에 수직인 방향으로 회전기구(36)를 요동하는 것이 가능하게 되어 있어, 도금층의 형성 후에는, 지지 아암이 회전기구(36)를 상승함으로써 유리기판(9a)의 꺼냄이 가능하게 된다. 또한, 필요에 따라 도금액(311)을 교반(攪拌)하는 기구가 도금조(31a)에 설치되어도 좋고, 또한, 공급관(371)에 도금액 중에 용해하는 기체를 제거하는 기구가 설치되어, 기체용해 유닛(376)과 협동하여 도금액(311) 중의 산소농도가 높여져도 좋다.In reality, in the plating layer forming part 3a, the rotating
도금층이 형성된 유리기판(9a)은, 도 8에 나타내는 제거장치(4b)로 반송된다. 유리기판(9a)용의 제거장치(4b)에서는, 제거액조(41)가 투광성을 갖는 부재로 형성되는 동시에, 광조사부(42)가 제거액조(41)의 하나의 측면에 대향하여 설치된다. 그리고, 복수의 유리기판(9a)을 서로 평행하면서 직립(直立)한 상태로 지지하는 기판 카세트(91)가 제거액(411)에 침지되어, 유리기판(9a)의 주면에 대향하는 광조사부(42)로부터의 광이 도금층에 조사됨으로써, 복수의 유리기판(9a)의 도금층으로부터 템플릿제를 효율 좋게 제거함이 실현된다(스텝 S12, 스텝 S13). 그리고, 복수의 유리기판(9a)을 기판 카세트(91)와 함께 제거액(411)으로부터 꺼내 복수의 유리기판(9a)을 세정하고, 그 후, 유리기판(9a)의 건조가 행해진다(스텝 S14, 스텝 S15). 이상과 같이 하여, 유리기판(9a)용의 도금 시스템에서는, 유리기판(9a) 위에 다공질층을 효율 좋게 형성함이 실현된다.The
또한, 복수의 유리기판(9a)이 정지한 상태로 침지되는 도 8의 제거장치(4b)에서는, 제거액조(41) 내의 제거액(411)에서, 제거된 템플릿제의 농도가 도금층의 일부분의 근방에서 국소적으로 높아지는 경우가 있어, 도금층의 해당 부분에서 제거액(411)과의 템플릿제의 농도차가 낮아져 템플릿제의 이탈량이 저하되어, 도금층 전체에서의 템플릿제의 제거의 균일성이 저하해 버리는 경우가 있다. 따라서, 이와 같은 경우에는, 제거액(411)을 교반하는 기구를 제거액조(41)에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 제거장치의 설계에 따라서는, 순환유로(43)(도 2 참조)로부터 분 출되는 제거액(411)의 흐름에 의해, 제거액조(41) 내의 제거액(411)이 교반되어도 좋다.In addition, in the
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
상기 실시 형태에서는, 수지필름(9) 또는 유리기판(9a)(이하, 「대상물」이라고 한다.)을 제거액(411)에 침지함으로써 도금층으로부터의 템플릿제의 제거가 행해지지만, 도 9에 나타내는 바와 같이, 제거장치(4c)에 대상물(도 9에서는, 유리기판(9a))의 도금층에 제거액을 연속적으로 부여하는 토출부(41a)가 설치되어도 좋다. 이 경우, 도 3의 다공질층의 형성처리에서는, 스텝 S12에서 토출부(41a)로부터 대상물로의 제거액의 연속적인 부여가 시작되고, 제거액의 부여에 병행하여, 스텝 S13에서 광조사부(42)로부터 도금층에 광이 조사되어, 토출부(41a)로부터 제거액이 부여되는 도금층으로부터 효율 좋게 템플릿제가 제거된다.In the above embodiment, the template agent is removed from the plating layer by immersing the
이상과 같이, 도금층으로부터 템플릿제를 효율 좋게 제거하려면, 제거장치(4, 4a~4c)에서, 도금층으로부터의 템플릿제의 제거를 촉진하는 광을 대상물에 조사하는 광조사부(42)가 설치되는 동시에, 대상물이 침지되는 제거액을 저장하는 제거액조(41), 또는, 대상물의 도금층에 제거액을 연속적으로 부여하는 토출부(41a)가 제거액 부여부로서 설치되는 것이 중요해진다.As mentioned above, in order to remove a template agent efficiently from a plating layer, the
수지필름(9)을 처리대상으로 하는 도금 시스템에서는, 수지필름(9)을 도금액(311)으로부터 꺼낸 후, 수지필름(9)의 제거액(411)으로의 침지가 시작될 때까지의 사이에서, 수지필름(9)의 도금층이 건조한 경우에도 도금층으로부터의 템플릿제 의 제거에 영향이 없을 때에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 도금층 형성부(3)와 제거장치(4)의 사이에 수지필름(9)을 건조하는 건조로(54)가 설치되어, 수지필름(9) 위의 도금층의 건조가 행해져도 좋다. 이 경우, 제거액(411)에 불필요한 액체가 섞이는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 10의 도금 시스템(1c)에서는, 도금층 형성부(3)와 건조로(54)의 사이에, 세정조(531), 세정 스프레이 군(532) 및 에어 나이프(533)을 갖는 세정부(53)가 설치되고, 도금층이 형성된 직후의 수지필름(9)의 세정이 행해져, 제거액(411)에 도금액(311)이 섞이는 것이 확실히 방지된다.In the plating system for which the
유리기판(9a)이 처리대상으로 되는 경우에, 도금층 형성부에서 형성되는 도금층의 종류(후술하는 바와 같이, 템플릿제 이외의 첨가제를 포함하는 도금층 등)에 따라서는, 도금 시스템에 챔버를 갖는 소성로가 설치되어, 첨가제의 제거 후의 도금층이 소성되어도 좋다. 도금층에 따라서는, 예를 들면 결정수(結晶水)와 같이 용매인 물이 결정 중에 취입되어 버리는 경우가 있지만, 소성을 행함으로써 도금층 중의 물을 제거하는 것이 가능해진다. 또한, 도금층이 형성되는 기판의 종류에 따라서는, 챔버 내를 소정의 가스분위기로 유지하면서 소성을 행함으로써, 기판이 산화하는 것이 방지되어도 좋다(도 10의 건조로(54)에서 동일).In the case where the
상기 실시 형태에서는, 도금층인 산화아연막 중의 템플릿제가 제거되지만, 대상물 위에 형성된 도금층은, 산화아연 이외의 막이어도 좋고, 해당 막에 맞추어 도금액의 종류도 변경된다. 또한, 템플릿제를 포함하는 도금층, 또는, 템플릿제를 포함하지 않는 도금층의 모두를 대상물 위에 형성하는 경우이어도, 도금층의 형성에 사용되는 도금액은 통상, 도금층의 본체를 형성하는 성분 이외에, 도금층의 질 의 조정 등을 가능하게 하는 첨가제(템플릿제 이외의 첨가제)를 포함하고 있어, 도금층이 형성되는 대상물의 용도에 따라서는, 도금층 중의 해당 첨가제의 제거가 요구되는 경우도 있다. 이와 같은 경우라도, 첨가제 제거장치인 제거장치(4, 4a~4c)에서는, 대상물의 제거액(411)으로의 침지, 또는 토출부(41a)로부터 대상물로의 제거액의 부여에 병행하여, 도금층으로부터의 첨가제의 제거를 촉진하는 광을 도금층에 조사함으로써, 도금층으로부터 첨가제를 효율 좋게 제거하는 것이 실현된다.In the said embodiment, although the template agent in a zinc oxide film which is a plating layer is removed, the plating layer formed on the object may be a film other than zinc oxide, and the kind of plating liquid changes also according to the said film. Further, even when the plating layer containing the template agent or the plating layer containing no template agent is formed on the object, the plating liquid used for forming the plating layer is generally used in addition to the components forming the main body of the plating layer. It contains an additive (an additive other than a template agent) which enables adjustment of the etc., and depending on the use of the target object in which a plating layer is formed, the removal of the said additive in a plating layer may be required. Even in such a case, in the
도금 시스템에서의 처리의 대상물은, 수지필름(9) 및 유리기판(9a) 이외에, 반도체 기판이나 프린트 배선기판, 또는, 기판 이외의 여러가지 형태의 것이어도 좋다.In addition to the
이 발명을 상세하게 설명했지만, 상기의 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 이 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 태양이 가능하다는 것이 이해된다.Although this invention was demonstrated in detail, the above description is illustrative and not restrictive. Accordingly, it is understood that many variations and aspects are possible without departing from the scope of this invention.
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