(57)【要約】【課題】  基材に反りが生じるのを防ぐことができる透明電極用基板、その製造方法および装置を提供することを目的とする。【解決手段】  基材１１の一方の面１１ａに透明導電膜１２が設けられた透明電極用基板１０を、スプレー熱分解法により製造するにあたって、他方の面１１ｂに溝１３が形成された基材１１を用い、他方の面１１ｂから基材１１を加熱しつつ、一方の面１１ａに、原料溶液をスプレー状に噴射することによって透明導電膜１２を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に透明導電膜が設けられた透明電極用基板を、スプレー熱分解法により製造する方法であって、
前記基材として、他方の面に溝が形成されたものを用い、
この他方の面から基材を加熱しつつ、前記一方の面に、透明導電膜の原料溶液をスプレー状に噴射することによって透明導電膜を形成することを特徴とする透明電極用基板の製造方法。
【請求項２】
前記基材がガラスからなり、前記溝が複数形成され、隣り合う溝の間隔が１５ｃｍ以下とされていることを特徴とする請求項１に記載の透明電極用基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の製造方法によって得られた透明電極用基板であって、
基材の一方の面に透明導電膜が設けられ、他方の面に溝が形成されていることを特徴とする透明電極用基板。
【請求項４】
前記基材がガラスからなり、前記溝が複数形成され、隣り合う溝の間隔が１５ｃｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の透明電極用基板。
【請求項５】
基材の一方の面に透明導電膜が設けられた透明電極用基板を、スプレー熱分解法により製造する装置であって、
前記透明導電膜の原料溶液を、前記基材の一方の面に向けてスプレー状に噴射する吐出手段と、前記基材を支持する支持手段とを備え、
この支持手段は、他方の面に溝が形成された前記基材に、前記他方の面から熱を加える温度調整機構を備えていることを特徴とする透明電極用基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレー熱分解(Spray Pyrolysis Deposition ;SPD)法により、透明電極用基板を製造する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子や太陽電池等に利用される透明電極用基板としては、ガラス等からなる透明な基材の表面に、透明導電膜を形成したものが使用されている。
透明導電膜の例としては、インジウム・スズ・オキサイド膜［以下、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）膜という］や、フッ素ドープ酸化スズ膜［以下、ＦＴＯ（Fluorine-doped-Tin-Oxide）膜という］が挙げられる。
透明電極用基板に関する先行技術文献としては、以下に挙げるものがある。
【特許文献１】特開平１０−５３４１８号公報
【特許文献２】特開２０００−２１２５１４号公報
【０００３】
透明電極用基板の製造方法としては、スプレー熱分解法がある。
スプレー熱分解法とは、ヒータにより基材を加熱し、原料溶液を基材に噴霧して、基材表面に薄膜を形成する技術である。基材の加熱温度は、例えば２５０〜７００℃とされる。
スプレー熱分解法は、減圧雰囲気が不要であるため成膜装置の構成が簡易であることから、コストを抑えることができるという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、スプレー熱分解法による透明導電膜の製造方法では、透明導電膜を形成する際の加熱によって基材に反りが生じてしまうことがあった。特に、大型の基材を用いる場合には、反りが生じやすかった。
この場合には、基材の一部がヒータから離間して加熱が不十分となり、この部分に形成された透明導電膜の特性が劣化するおそれがあった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、基材に反りが生じるのを防ぐことができる透明電極用基板、その製造方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の透明電極用基板の製造方法は、基材の一方の面に透明導電膜が設けられた透明電極用基板を、スプレー熱分解法により製造する方法であって、前記基材として、他方の面に溝が形成されたものを用い、この他方の面から基材を加熱しつつ、前記一方の面に、透明導電膜の原料溶液をスプレー状に噴射することによって透明導電膜を形成することを特徴とする。
【０００６】
本発明の透明電極用基板の製造装置は、基材の一方の面に透明導電膜が設けられた透明電極用基板を、スプレー熱分解法により製造する装置であって、前記透明導電膜の原料溶液を、前記基材の一方の面に向けてスプレー状に噴射する吐出手段と、前記基材を支持する支持手段とを備え、この支持手段が、他方の面に溝が形成された前記基材に、この他方の面から熱を加える温度調整機構を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、溝が形成された基材を用いるので、加熱による膨張によって基材に生じた歪みは溝によって吸収される。このため、基材に反りが生じるのを防ぐことができる。
よって、基材の一部が温度調整機構から離れるのを防ぎ、加熱が不十分となるのを防ぐことができる。
従って、基材に形成される透明導電膜の特性が劣化するのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明に係る透明電極用基板の製造装置の一例を示す模式図である。
製造装置１は、透明導電膜１２の原料溶液をスプレー状に噴射する吐出手段３０と、基材１１を支持する支持手段２０とを備えている。
吐出手段３０は、水平に並列した４つの吐出部３１と、原料溶液を吐出部３１に供給する供給系３２と、吐出部３１を水平面内で回転させる回転手段（図示略）とを備えている。
吐出部３１は、原料溶液を、ノズル３３から基材１１の上面（一方の面）（以下、被成膜面１１ａという）に向けて噴射（噴霧）できるようになっている。
【０００９】
支持手段２０は、支持手段本体２１と、基材１１の温度を調整する温度調整機構２２とを備えている。
温度調整機構２２は、支持手段本体２１上に設けられ、ヒータ（図示略）によって基材１１を加熱するようになっている。
温度調整機構２２は、上面が平坦な板状とされ、その上面に基材１１を載置できるようになっている。
【００１０】
以下、製造装置１を用いて、スプレー熱分解法により透明電極用基板を製造する方法を説明する。
基材１１の構成は次の通りである。
基材１１は、ガラスなどからなる平坦な板状とされ、下面（他方の面）（以下、裏面１１ｂという）には、溝１３が形成されている。
図示例では、溝１３は断面Ｖ字状とされている。溝１３の形状はこれに限定されず、例えば断面矩形状、断面多角形状、断面円弧状、断面半円状とすることができる。
溝１３は、直線状に形成してもよいし、非直線状に形成してもよい。
溝１３は、複数本形成することができる。複数の溝１３は、互いにほぼ平行となるように形成してもよいし、非平行になるように形成してもよい。また、複数の溝１３は、互いに交差するように形成してもよい。
隣り合う溝１３の間隔は、１５ｃｍ以下とするのが好ましい。溝１３の間隔をこの範囲とすることによって、透明導電膜１２を形成する際に、基材１１に反りが生じるのを防ぐことができる。
【００１１】
図２に示すように、溝１３の幅Ａは、次の式で示す範囲にあることが好ましい。
Ａ≧｛Ｂ×（Ｃ−２５）−Ｄ×（Ｅ−２５）｝×Ｆ
Ｂ：隣り合う２つの溝１３、１３の間隔（ｍｍ）
Ｃ：基材１１の裏面１１ｂの温度（℃）
Ｄ：隣り合う２つの溝１３、１３の距離（ｍｍ）
Ｅ：基材１１の被成膜面１１ａの温度（℃）
Ｆ：基材１１の線膨張係数（単位：／℃）
【００１２】
図示例において、間隔Ｂとは、溝１３ａと、これに隣接する溝１３ｂとの間隔である。
距離Ｄとは、溝１３ａの中央線１５と、溝１３ｂの中央線１５との距離である。
幅Ａを上記範囲とすることによって、基材１１の被成膜面１１ａに透明導電膜１２を形成する際に、基材１１に反りが生じるのを防ぐことができる。
溝１３の深さは、例えば基材１１の厚さの１／１０〜１／２とすることができる。
【００１３】
基材１１を温度調整機構２２上に載置し、温度調整機構２２により裏面１１ｂから加熱する。透明導電膜１２が形成される際の基材１１の温度は、例えば２５０〜７００℃とすることができる。
基材１１は、温度調整機構２２に接する裏面１１ｂから加熱されるため、裏面１１ｂ近傍が高温となり膨張するが、膨張により生じた歪みは溝１３によって吸収される。
このため、基材１１には反りが生じることがなく、基材１１は平坦な状態を維持する。
【００１４】
透明導電膜１２の原料溶液を、供給系３２を通して吐出手段３０に導入し、吐出手段３０の内部で所定の圧力に調整した後、基板１１の被成膜面１１ａに向けて吐出口３１からスプレー状に噴射（噴霧）する。
原料溶液は被成膜面１１ａに付着し、スプレー熱分解法により透明導電膜１２が形成され、透明電極用基板１０が得られる。
【００１５】
上記製造方法では、裏面１１ｂに溝１３が設けられた基材１１を用いるので、加熱による膨張によって基材１１に生じた歪みは溝１３によって吸収される。このため、基材１１に反りが生じるのを防ぐことができる。
よって、基材１１の一部が温度調整機構２２から離れるのを防ぎ、加熱が不十分となるのを防ぐことができる。
従って、基材１１に形成される透明導電膜１２の特性が劣化するのを防ぐことができる。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
図１に示す製造装置１を用いて、次のようにして透明電極用基板１０を作製した。
基材１１としては、次に示すものを用いた。
材質：ソーダライムガラス
形状：矩形板状（３０ｃｍ×３０ｃｍ×２ｍｍ）
線膨張係数：８７×１０−７／℃
溝１３の形状：互いに直交した２つの直線溝からなる十字状とした。直線溝は、いずれも基材１１の一辺の中央近傍からこれに対抗する辺の中央近傍に至るように形成し、いずれも幅０．６ｍｍ、深さ０．５ｍｍとした。
【００１７】
製造装置１の仕様は以下の通りである。
ノズル３３の口径：０．３ｍｍ
ノズル３３と基材１１との距離：６００ｍｍ
吐出部３１の塗布圧力（噴霧圧力）：約０．１ＭＰａ
【００１８】
原料溶液としては、塩化インジウム（ＩＩＩ）四水和物（ＩｎＣｌ３・４Ｈ２Ｏ、Ｆｗ：２９３．２４）０．１９Ｍと、塩化スズ（ＩＩ）二水和物（ＳｎＣｌ２・２Ｈ２Ｏ、Ｆｗ：２２５．６５）０．０１Ｍとのエタノール溶液を用いた。
【００１９】
基材１１を温度調整機構２２上に載置した。
吐出部３１を水平面内で回転移動させつつ（回転速度：３°／秒）、原料溶液をノズル３３から被成膜面１１ａに向けて噴射し、ＩＴＯを主成分とする透明導電膜１２を形成し、透明電極用基板１０を得た。
この際、温度調整機構２２（ヒータ温度４８０℃）を用いて、透明導電膜１２が形成される際の基材１１の温度を３３０℃とした。
基材１１の被成膜面１１ａと裏面１１ｂとの温度差は最大で約１５０℃であった。
【００２０】
透明電極用基板１０の比抵抗値を、中央部と角部で測定した。角部における測定では、基板１０の一辺およびこれに隣接する辺から、それぞれ１ｃｍ離れた点を測定点とした。基板１０の４つの角部をそれぞれ第１〜第４角部という。
結果を表１に示す。
【００２１】
（実施例２）
基材１１の溝１３の幅を０．１５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして透明電極用基板１０を作製し、比抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００２２】
（比較例１）
基材１１に溝１３を形成しないこと以外は実施例１と同様にして透明電極用基板１０を作製し、比抵抗値を測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2006184341.tif 000003
【００２４】
表１より、基材１１の裏面１１ｂに溝１３を形成した実施例１、２では、溝１３を設けていない基材１１を用いた比較例１に比べ、透明導電膜１２の比抵抗値の劣化を抑えることができたことがわかる。
特に、実施例１では、角部における比抵抗値の劣化がほとんど見られなかった。
溝１３を形成した実施例１、２において、比抵抗値の劣化を抑えることができたのは、溝１３の形成によって基材１１に反りが生じなかったため、基材１１が全域にわたり温度調整機構２２から離れず、十分に加熱されたためと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る透明電極用基板の製造装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の透明電極用基板の基材の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…製造装置、１０…透明電極用基板、１１…基材、１２…透明導電膜、２０…支持手段、２２…温度調整機構、３０…吐出手段
【図１】
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【図２】
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