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
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passivation film
- alkali
- film
- polysilazane
- chlorine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
えば主として下記一般式(I)
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。
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、
すと下記の如くである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3307471B2 (ja) | セラミックコーティング用組成物及びコーティング方法 | |
TWI250968B (en) | Coating composition for use in producing a silica insulating thin film and method for producing a silica insulating thin film | |
JP3385060B2 (ja) | 珪素−窒素−酸素−(炭素)−金属系セラミックス被覆膜の形成方法 | |
Liu et al. | Synthesis of polycarbosilane/siloxane hybrid polymers and their pyrolytic conversion to silicon oxycarbide ceramics | |
WO1999003926A1 (fr) | Composition alcoxysilane/polymere organique destinee a la production de fines pellicules isolantes et procede d'utilisation | |
US5618878A (en) | Hydrogen silsesquioxane resin coating composition | |
US20060145306A1 (en) | Composition for forming low dielectric thin film comprising porous nanoparticles and method of preparing low dielectric thin film using the same | |
US20060159938A1 (en) | Composition for forming low dielectric thin film comprising polymer nanoparticles and method of preparing low dielectric thin film using the same | |
KR100727277B1 (ko) | 저유전율 다공질 실리카질 막 및 당해 막이 형성되어 있는 반도체 장치 | |
EP1867687B1 (en) | Precursor composition for porous membrane and process for preparation thereof, porous membrane and process for production thereof, and semiconductor device | |
JP5010098B2 (ja) | 分子多面体型シルセスキオキサンを用いた半導体層間絶縁膜の形成方法 | |
CN100393730C (zh) | 多官能环状硅酸盐(或酯)化合物,由该化合物制得的基于硅氧烷的聚合物和使用该聚合物制备绝缘膜的方法 | |
JP2001115021A (ja) | シリカ前駆体/有機ポリマー組成物 | |
JPH06140657A (ja) | 太陽電池 | |
JP3919862B2 (ja) | 低誘電率シリカ質膜の形成方法及び同シリカ質膜 | |
TW200403284A (en) | Low dielectric constant films derived by sol-gel processing of a hyperbranched polycarbosilane | |
JP3015104B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
JP3696311B2 (ja) | ポリシラザン組成物、ポリシラザン溶液の調製方法、該組成物を用いたコーティング用組成物及び該コーティング用組成物を用いて得られるセラミックス被膜付プラスチック | |
JPH08236274A (ja) | エレクトロルミネッセンス素子 | |
JPH09157544A (ja) | シリカ系被膜付き基材の製造方法及び本方法で製造されたシリカ系被膜付き基材 | |
JPH10194781A (ja) | アルカリパッシベーション膜及び該膜形成用の塗布液 | |
JP2000077399A (ja) | シリカ系多孔質膜およびその製造方法 | |
JPH11105185A (ja) | 低誘電率シリカ質膜 | |
JP4302782B2 (ja) | 紫外線防止透明板の製造方法 | |
CN110256960B (zh) | 一种有机硅耐高温涂料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060224 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061108 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061113 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20070208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070904 |
|
A045 | Written measure of dismissal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20080118 |