(57)【要約】【課題】光電変換素子等に用いられる透明電極の電極表面積を大きくする。【解決手段】透明導電性酸化物に溶液の粘性を高めるためにキレート剤あるいは高分子などの有機化合物を添加した溶液に、基板２０を浸漬し引き上げを行うか、又は、溶液を基板２０上に塗布する。これを塗布乾燥して柔軟性がある有機金属錯体膜３０を形成する。次いで、有機性錯体膜３０に、表面に凹凸を有するスタンパー４０を押圧して、該膜３０の表面に任意の凹凸を成型し、熱処理或いは水熱処理を行う。これにより、複数の突出部を備えた立体構造の透明電極１０が形成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置される、透明導電性酸化物からなる透明電極であって、
基板と反対側の表面の少なくとも一部に、任意の凹凸形状からなる複数の突出部が形成されている
ことを特徴とする透明電極。
【請求項２】
請求項１記載の透明電極において、
突出部の高さが０．０５〜１０μｍであり、
透明電極の電気抵抗率が１００Ωｃｍ以下、可視光の透過率が３０％以上である
ことを特徴とする透明電極。
【請求項３】
請求項１又は２記載の透明電極において、突出部がワイヤー構造であることを特徴とする透明電極。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかに記載の透明電極において、突出部を有する透明電極の表面上に、さらにナノメーターオーダーの透明導電性酸化物からなる凹凸が形成されていることを特徴とする透明電極。
【請求項５】
請求項１〜４いずれかに記載の透明電極において、透明導電性酸化物は、酸化インジウム、酸化すず、酸化亜鉛のいずれか又はこれらの任意の組み合わせであることを特徴とする透明電極。
【請求項６】
請求項１〜５いずれかに記載の透明電極において、基板側の透明電極の表面に密着して、酸化物からなる拡散防止層が形成されていることを特徴とする透明電極。
【請求項７】
請求項６記載の透明電極において、拡散防止層は、任意の凹凸形状の立体構造を有しており、これにより、拡散防止層に密着する透明電極に凹凸形状の突出部が形成されていることを特徴とする透明電極。
【請求項８】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性の溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液の膜を形成するステップと、
形成された膜上に、任意の形状及びパターンを有するスタンパーを押し付けて、任意の凹凸形状からなる複数の突出部を成型するステップと、
成型された突出部を有する膜を熱処理するステップと
からなることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項９】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
調整された溶液をペースト状にして、任意の形状及びパターンを有するスタンプの突出部のみに塗布するステップと、
薄膜が形成された基板上にスタンプを押しつけて、その突出部のペースト状物を転写し、基板上の薄膜上に凹凸形状の複数の突出部を形成するステップと、
形成された薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１０】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性の溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
調整された溶液に粘性を付加して紡糸し、該糸状体により基板上に前駆体ゲルワイヤーのパターンを形成するステップと、
形成された薄膜及びワイヤーパターンを乾燥及び熱処理するステップと
からなることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１１】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液の薄膜を形成するステップと、
溶液の薄膜が形成された基板上に、複数の貫通孔を有するパターン膜を配置するステップと、
調整された溶液にパターン膜が配置された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液をパターン膜が配置された基板上に塗布することによって、パターン膜が配置された基板上に調整された溶液の膜を形成するステップと、
膜が形成された基板を乾燥するステップと、
乾燥された基板からパターン膜を除去して、基板上の薄膜上に、パターン膜の貫通孔に対応する位置に複数の突出部を形成するステップと、
形成された薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の透明電極製造方法において、パターン膜は、陽極酸化アルミナで構成されていることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１３】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
薄膜が形成された基板上に、複数の貫通孔を有しかつ高分子からなるパターン膜を配置するステップと、
調整された溶液に、パターン膜が配置された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液をパターン膜が配置された基板上に塗布することによって、パターン膜が配置された基板上に調整された溶液の膜を形成し、パターン膜の貫通孔に対応する位置に、複数の突出部を形成するステップと、
薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１４】
基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法であって、
基板上に、任意の凹凸形状を有する拡散防止層を形成するステップと、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に、拡散防止層が形成された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を拡散防止層が形成された基板上に塗布することによって、拡散防止層が形成された基板上に調整された溶液の薄膜を形成するステップと、
薄膜が形成された基板を乾燥かつ熱処理するステップと
からなり、任意の凹凸形状の拡散防止層により、該拡散防止層に密着する透明電極に凹凸形状の突出部が形成されていることを特徴とする透明電極製造方法。
【請求項１５】
請求項８〜１４いずれかに記載の透明電極製造方法において、該方法はさらに、
形成された透明電極に、有機化合物を添加した金属有機化合物又は有機金属錯体の薄膜をコーティングするステップと、
コーティングした薄膜の表面にナノメーターオーダーの凹凸を形成するステップと、
ナノオーダーの凹凸が形成された透明電極を乾燥及び熱処理するステップと
を含んでいることを特徴とする透明電極製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極及びその製造方法に関し、より詳細には、液晶表示素子、エレクトロクロミック素子、太陽電池などに広く用いられることが可能な透明電極及びその製法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子、太陽電池等においては、光の透過が重要であるため、これらに用いられている透明電極は、主に、透明なガラスやプラスチックフィルム上に光吸収の少ない薄膜として形成されている。透明電極の製法としては、主に、真空蒸着やスパッタリング法、あるいはゾルゲル法や塗布熱分解法による薄膜形成法が用いられ、パターン化する場合には、マスクを用いたエッチングなどにより行なわれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
太陽電池等の光電変換素子では、透明電極上に形成される半導体層での光吸収量を高めることが、太陽電池の性能向上に重要であり、そのためには、半導体層の表面積を増大させることが有効である。
しかしながら、上記したように、透明電極は、透明基板上に薄膜として形成されているため、薄膜構成の透明電極上に形成される半導体層の表面積は薄膜の表面積に等しく、半導体層の表面積を増大させるためには、薄膜の表面積を増大させざるを得なかった。したがって、同一材料の半導体層を用いた場合、太陽電池の性能を向上させるためには、光電変換素子が大型化せざるを得なかった。
【０００４】
本発明は、上記した従来例の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光電変換素子等に用いられる透明電極の比表面積を大きくすることによって、単位面積当たりの電極表面積を大きくし、もって、光電変換素子の光吸収特性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、本発明は、基板上に配置される、透明導電性酸化物からなる透明電極であって、
基板と反対側の表面の少なくとも一部に、任意の凹凸形状からなる複数の突出部が形成されている
ことを特徴とする透明電極を提供する。
上記した本発明に係る透明電極において、突出部の高さが０．０５〜１０μｍであり、透明電極の電気抵抗率が１００Ωｃｍ以下、可視光の透過率が３０％以上であることが好ましい。また、突出部がワイヤー構造であってもよく、突出部を有する透明電極の表面上にナノメーターオーダーの透明導電性酸化物からなる凹凸が形成されていてもよい。透明電極を構成する透明導電性酸化物は、酸化インジウム、酸化すず、酸化亜鉛のいずれか又はこれらの任意の組み合わせであることが好ましい。
さらに、上記した本発明に係る透明電極において、基板側の透明電極の表面に密着して、酸化物からなる拡散防止層が形成されていることが好ましく、また、拡散防止層は、任意の凹凸形状の立体構造を有しており、これにより、拡散防止層に密着する透明電極に凹凸形状の突出部が形成されていてもよい。
【０００６】
本発明はまた、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性の溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液の膜を形成するステップと、
形成された膜上に、任意の形状及びパターンを有するスタンパーを押し付けて、任意の凹凸形状からなる複数の突出部を成型するステップと、
成型された突出部を有する膜を熱処理するステップと
からなることを特徴としている。
【０００７】
本発明は、別の観点の、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
調整された溶液をペースト状にして、任意の形状及びパターンを有するスタンプの突出部のみに塗布するステップと、
薄膜が形成された基板上にスタンプを押しつけて、その突出部のペースト状物を転写し、基板上の薄膜上に凹凸形状の複数の突出部を形成するステップと、
形成された薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴としている。
【０００８】
本発明は、さらに別の観点の、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性の溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
調整された溶液に粘性を付加して紡糸し、該糸状体により基板上に前駆体ゲルワイヤーのパターンを形成するステップと、
形成された薄膜及びワイヤーパターンを乾燥及び熱処理するステップと
からなることを特徴としている。
【０００９】
本発明は、さらにまた別の観点の、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液の薄膜を形成するステップと、
溶液の薄膜が形成された基板上に、複数の貫通孔を有するパターン膜を配置するステップと、
調整された溶液にパターン膜が配置された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液をパターン膜が配置された基板上に塗布することによって、パターン膜が配置された基板上に調整された溶液の膜を形成するステップと、
膜が形成された基板を乾燥するステップと、
乾燥された基板からパターン膜を除去して、基板上の薄膜上に、パターン膜の貫通孔に対応する位置に複数の突出部を形成するステップと、
形成された薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴としている。
この場合、パターン膜は、陽極酸化アルミナで構成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明は、他の観点の、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を基板上に塗布することによって、基板上に調整された溶液からなる薄膜を形成するステップと、
薄膜が形成された基板上に、複数の貫通孔を有しかつ高分子からなるパターン膜を配置するステップと、
調整された溶液に、パターン膜が配置された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液をパターン膜が配置された基板上に塗布することによって、パターン膜が配置された基板上に調整された溶液の膜を形成し、パターン膜の貫通孔に対応する位置に、複数の突出部を形成するステップと、
薄膜及び突出部を熱処理するステップと
からなることを特徴としている。
【００１１】
本発明は、さらに他の観点の、基板上に透明導電性酸化物からなる透明電極を製造する方法を提供し、該方法は、
基板上に、任意の凹凸形状を有する拡散防止層を形成するステップと、
金属有機化合物又は有機金属錯体及び必要により有機化合物を添加した均一の透明導電性溶液を調製するステップと、
調整された溶液に、拡散防止層が形成された基板を浸漬しかつ引き上げを行うか、又は、調整された溶液を拡散防止層が形成された基板上に塗布することによって、拡散防止層が形成された基板上に調整された溶液の薄膜を形成するステップと、
薄膜が形成された基板を乾燥かつ熱処理するステップと
からなり、任意の凹凸形状の拡散防止層により、該拡散防止層に密着する透明電極に凹凸形状の突出部が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
上記した本発明に係る透明電極製造方法において、該方法はさらに、
形成された透明電極に、有機化合物を添加した金属有機化合物又は有機金属錯体の薄膜をコーティングするステップと、
コーティングした薄膜の表面にナノメーターオーダーの凹凸を形成するステップと、
ナノオーダーの凹凸が形成された透明電極を乾燥及び熱処理するステップと
を含んでいることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記したように、透明電極が凹凸形状を有する比表面積が大きな立体構造に構成されているので、単位面積あたりでの電極表面積が大きくなる。したがって、このような透明電極を光電変換素子等に用いた場合には、光吸収量が高まり、出力特性を向上させることができる。
また、本発明に係る透明電極を液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス装置等の表示装置に用いた場合、装置の製造を単純化することができるとともに、液晶や有機ＥＬをより複雑に制御することができかつ視野角を広くすることができる。すなわち、通常の表示装置では、２つの透明電極薄膜で、液晶や有機ＥＬを挟み込み、表面側は一体型薄膜で、裏側の駆動用の電極はパターン化されている。そして、パターン化は、フォトレジスト・エッチングにより行なわれるが、本発明に係る立体構造の透明電極にれば、このパターン化の工程がなくとも、パターン形成をすることができる。また、２つの平面に電界を印加して駆動するだけの表示装置に対して、立体的な透明電極を用いて駆動すると色々な方向に電界を印加することができ、これにより、液晶等の動きをより複雑に制御できると共に視野角の広い表示ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明に係る立体的な透明電極１０を示しており、図示のように、本発明の透明電極１０は、平板的な薄膜形状ではなく、複数の突出部１１を備えている。図１の（Ａ）に示す透明電極１０は、突出部１１の断面が３角形であり、図１の（Ｂ）に示す透明電極１０は、突出部１１の断面が半円形である。突出部１１は、これら形状に限らず任意の凹凸形状でよく、また、突起状であっても、平面上に連続的に横たわる棒状（畝上）又は糸状であってもよい。突出部の高さは、０．０５〜１０μｍ程度が好ましい。すなわち、光吸収・反応電極面積の観点から、０．０５μｍ以上であることが好ましく、また、光透過及びイオン拡散距離の観点から、長すぎるとこれらの作用効果が小さくなるので、１０μｍ以下が好ましい。
【００１５】
図１に示すような立体構造の透明電極を形成するために、本発明者らは、ゾルゲル法や塗布熱分解法と立体構造パターン形成法を組み合わせた方法を開発した。
すなわち、通常のゾルゲル法では、必要によりキレート化剤を添加して、これらの原料の均一溶液を調整し、これをスピンコートなどで基板に塗布し、乾燥及び焼成して、酸化物の薄膜を形成している。
【００１６】
これに対して、本発明では、原料溶液に、さらに原料との均一溶液が調製できる、キレート剤や高分子材料を添加して、塗布し乾燥した時に、柔軟に変形できるゲルあるいは立体構造を保てるゲルが生成されるようにし、これを、熱処理あるいは酸素プラズマ処理＋熱処理により有機物を除去して、酸化物を析出・焼結・結晶化させて、立体構造の酸化物透明電極を製造する。そして、熱処理時の体積収縮により、ゲルに割れが発生しないように、酸素プラズマ処理で徐々に有機物を除去した後、熱処理する、あるいは、キレート剤の蒸発の生じる温度で一度熱処理し、続いて焼結・結晶化させるための、より高温での熱処理を施す。キレート剤を除去するための熱処理は、キレート剤の沸点または分解温度よりも５〜５０℃低い温度で、必要により減圧下、或いは水蒸気下で行なう。
【００１７】
透明導電性酸化物としては、ＩＴＯ（酸化すずドープ酸化インジウム）、酸化アンチモンドープ酸化すず、アルミナドープ酸化亜鉛などが広く用いられている。これらの酸化物を得るための原料としては、金属アルコキシド、アセチルアセトン金属塩、ジピバロイルメタナト金属塩、金属カルボン酸塩などの金属有機化合物、又有機金属錯体が使用できる。
キレート化剤としては、アセチルアセトンアセト酢酸アルキルエステル、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジエチレングリコールなどが用いられる。
溶媒は、主にアルコールが使用でき、必要により、シクロヘキサンなどの炭化水素系の溶媒も用いられる。
混合する高分子材料としては、溶媒に溶けて、乾燥時に分離しないこと、また焼成により有機物が炭素などの残留を生じずに除去されることが必要であり、ポリエチレングリコールや、ポリビニルアルコール、セルロースなどが用いられる。
【００１８】
図２は、本発明に係る透明電極の製造方法を示している。この製造方法においては、図示のように、まず、透明導電性酸化物に溶液の粘性を高めるためにキレート剤あるいは高分子などの有機化合物を添加したものを、基板２０上に形成し、これを塗布乾燥して柔軟性を有する有機金属錯体膜（前駆体ゲル膜）３０を形成する。このような膜３０は、溶液に基板２０を浸漬し引き上げを行うか、又は、溶液を基板２０上に塗布することによって形成される。次いで、前駆体ゲル膜３０に、表面に凹凸を有するスタンパー４０を押圧して、前駆体３０の表面に任意の凹凸を成型し、熱処理或いは水熱処理を行う。これにより、複数の突出部１１を備えた立体構造の透明電極１０を形成する。
【００１９】
図３〜図５は、本発明に係る透明電極の製造方法のうち、複数の突出部１１の製造方法を示している。
図３の方法においては、図２の製造方法の場合と同様に、透明導電性酸化物に、キレート剤あるいは高分子などの有機化合物を添加する。そして、溶液濃度を高めてペースト状にした有機金属錯体ペースト５０を、スタンプ６０の複数の先端部に塗着する。その後、スタンプ６０の先端部の有機金属錯体ペースト５０を基板２０上に転写し、熱処理又は水熱処理をする。これにより、突出部１１を形成する。
【００２０】
図４の方法においては、溶液濃度および粘度を制御して条件を整えることにより、前駆体ゲルにより紡糸し、この前駆体ゲルの糸７０を透明電極１０の突出部１１として用いれば、ゲルワイヤーからなる立体構造体となり、これを乾燥・熱処理することで、立体構造の透明電極を形成することもできる。図４においては、棒状の突出部１１が並行に配置されているが、これらが任意に交差してもよい。
【００２１】
図５の方法においては、貫通孔を有するフィルムからなるパターン膜８０を用い、該パターン膜８０を基板２０に貼り付けた後、酸化物の前駆体溶液を塗布し乾燥することで、パターン膜８０の貫通孔に、貫通孔と見合った形状及びサイズのゲル体を形成し、これを熱処理することで、ロッド状の突出部１１を形成することもできる。貫通孔を有するパターン膜８０は、高分子膜でも、陽極酸化アルミナでもよい。陽極酸化アルミナでは、アルカリ又は酸で溶解除去することが必要なため、熱処理により酸化物を焼結・結晶化した後で、アルミナだけ溶解させる。
【００２２】
図３及び図５に関連して説明した方法では、透明電極１０の突出部１１がそれぞれ孤立した状態で形成される。図４に関連して説明した方法においても、突出部１１が孤立した状態又は孤立していないまでも連続していない状態で形成される。これを連続膜として一体的な透明電極とする場合には、基板２０上に、透明電極１０の一部を構成する薄膜を形成しておき、その上に、凹凸形状を形成すればよい。
【００２３】
基板２０を光電変換素子を構成するソーダガラス等として、該ガラス２０上に透明電極１０を直接形成する場合には、熱処理時にＮａ等が透明電極に拡散して導電性を低下させるため、図６に示すように、拡散を防止するための酸化物層からなる拡散防止膜９０をガラス２０上に形成してから、透明電極１０を形成するほうがよい。拡散防止膜９０用の酸化物として、結合性や拡散性などの観点から、シリカ、Ｔｉ０２、Ｚｒ０２等が好ましい。
また、この拡散防止膜９０に、図７に示すように、上記した立体パターン形成法のいずれかを適用して任意の凹凸形状を有する拡散防止膜９０を形成した後、この上に透明電極用の薄膜を形成することにより、立体構造の透明電極１０を構成してもよい。
【００２４】
さらに、形成した立体構造の透明電極の最表面に、図８に示すように、有機化合物を添加した金属有機化合物又は有機金属錯体の膜１００をコーティング・乾燥・焼成することで、最表面にナノメーターオーダーの凹凸をつけた立体構造の透明電極１０も形成できる。これにより、透明電極の比表面積をさらに増大させることができる。
【００２５】
上記した本発明に係る立体構造の透明電極では、膜厚が増しているため、光の透過率は通常の薄膜のものより低下する。光デバイスに用いるためには、できるだけ光の透過率を高く保つ必要があるため、ゲルの乾燥・熱処理を穏やかに行なって膜の緻密性を保つ必要がある。これにより、可視光の透過率３０％以上を確保することができる。また、緻密な膜とすることで、面内の抵抗率を１００Ωｃｍ以下に抑えることができる。
透明電極を形成するための透明導電性酸化物として、酸化インジウム、酸化すず、酸化亜鉛を用いる場合には、繊密な膜を形成しかつ元素ドープの効果を発揮させるためには、熱処理温度としては、２５０〜７００℃が好適である。
【００２６】
図２に関連して説明したスタンパーを用いた製造方法の一実施例を以下に説明する。
インジウムプロポキシドとすずブトキシドをＩｎ／Ｓｎ＝１：０．０５になるよう秤量し、さらにトリエタノールアミンを、インジウムと等モル添加し、これをプロパノールに溶解して、均一溶液とした。
これにセルロースを、インジウムプロポキシドの１０ｗｔ％を添加して、原料溶液とした。この溶液を基板にディップコーティング後、乾燥してゲル膜を形成し、スタンパーを押し付けて、表面に凹凸をつけた。次に、これを５００℃で３０分間焼成した。やや黄色みがかった立体構造の透明電極の膜が形成された。
このようにして形成された透明電極をＸＲＤ解析した結果、図９の（Ａ）に示したスペクトルが得られ、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）が生成されていることが確認された。なお、図９において、（Ｂ）は（Ａ）のスペクトルに現れた所定値以上のピーク位置を示し、（Ｃ）は酸化インジウムのスペクトルに現れるピーク位置を示している。また、この透明電極の導電率は０．８Ωｃｍであり、４００ｎｍ以上の可視光領域に於いては、光透過率は８０％以上であった。
【００２７】
図４に関連して説明した前駆体ゲルワイヤーによる突出部の製造方法の一実施例を以下に説明する。
先の実施例と同様に、インジウムプロポキシド、すずブトキシド、トリエタノールアミンのプロパノール溶液を調製した後、溶媒を揮発させて、粘度の高い溶液とした。この溶液により紡糸してワイヤー化した。これを、減圧下１８０〜２５０℃で緩やかに昇温・加熱し、続いて５００℃で焼成したところ、ワイヤーの形状を保ったまま焼結され、ワイヤー状の透明導電体が形成されることを確認した。このようなワイヤー状の透明導電体は、突出部１１として利用することができる。
【００２８】
本発明に係る透明電極は、上記したように、光電変換素子に使用することができるだけでなく、液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス装置の透明電極として使用可能であり、その場合、これら装置の製造を単純化することができるとともに、液晶や有機ＥＬをより複雑に制御することができかつ視野角を広くすることができる。すなわち、通常の表示装置では、２つの透明電極薄膜で、液晶や有機ＥＬを挟み込み、表面側は一体型薄膜で、裏側の駆動用の電極はパターン化されている。そして、パターン化は、フォトレジスト・エッチングにより行なわれるが、本発明に係る立体構造の透明電極にれば、このパターン化の工程がなくとも、パターン形成をすることができる。また、２つの平面に電界を印加して駆動するだけの表示装置に対して、立体的な透明電極を用いて駆動すると様々な方向に電界を印加することができ、これにより、液晶や有機ＥＬの動きをより複雑に制御できると共に視野角の広い表示ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る立体構造の透明電極の実施形態を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明に係る、スタンパーを用いた立体構造の透明電極の製造方法を説明する図である。
【図３】本発明に係る、スタンプを用いた立体構造の透明電極の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明に係る、前駆体ゲルの紡糸による立体構造の透明電極の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明に係る、貫通孔を有するパターン膜を用いた立体構造の透明電極の製造方法を説明する図である。
【図６】本発明に係る、拡散防止膜（酸化物層）を備えた立体構造の透明電極の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明に係る、立体構造の拡散防止膜により透明電極を立体構造化した場合の製造方法を説明する図である。
【図８】本発明に係る、立体構造の透明電極の最表面にさらにナノオーダーの凹凸をつけた場合の製造方法を説明する図である。
【図９】本発明の一実施例により形成された立体構造の透明電極のＸＲＤ測定結果を示すグラフである。
【図１】
2005310387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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