透明導(dǎo)電膜的形成方法和薄膜加熱干燥裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶、有機(jī)EL(有機(jī)電致發(fā)光)、平板顯示器、太陽能電池等中使用的透明導(dǎo)電膜的形成方法以及薄膜加熱干燥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]透明導(dǎo)電膜是兼具可見光透過性和導(dǎo)電性的薄膜，被用作液晶、有機(jī)EL(有機(jī)電致發(fā)光)、平板顯示器、太陽能電池等的透明電極。該透明導(dǎo)電膜使用了氧化銦系或氧化錫系的ITO，一般利用濺射法形成。利用該濺射法所形成的ITO由于制造成本高，容易彎曲，因而存在難以應(yīng)用于膜等中的問題。
[0003]作為用于解決該問題的材料，近年來，作為透明導(dǎo)電膜，應(yīng)用了聚乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(稱為PED0T/PSS)的導(dǎo)電性高分子材料(例如，參照下述專利文獻(xiàn))。由該P(yáng)ED0T/PSS所形成的透明導(dǎo)電膜具有導(dǎo)電性優(yōu)異、并且與ITO相比耐彎曲性強(qiáng)的特性。該P(yáng)ED0T/PSS的透明導(dǎo)電膜通過下述方式形成:在PED0T/PSS的分散液中添加5質(zhì)量％左右的二甲基亞砜等高沸點(diǎn)溶劑，將所得到的溶液用旋涂機(jī)或狹縫涂布機(jī)等涂布裝置涂布至被處理基材上，并用加熱干燥裝置使所形成的涂布膜干燥，由此形成上述透明導(dǎo)電膜。
[0004]該加熱干燥裝置為通常的加熱干燥裝置，如圖5所示，具有:容納被處理基材W的腔室100 ;將腔室100內(nèi)設(shè)定為特定溫度的片狀的加熱裝置101 ;對腔室100內(nèi)進(jìn)行排氣的排氣部102 ;和向腔室100內(nèi)供給大氣或惰性氣體等氣體的氣體供給部103。S卩，加熱干燥通過保持在腔室100內(nèi)容納有被處理基材W的狀態(tài)來進(jìn)行，該腔室100內(nèi)被設(shè)定為溶劑發(fā)生蒸發(fā)的干燥溫度，由此，涂布膜C被加熱。并且，通過涂布膜C被加熱，溶劑從涂布膜C蒸發(fā)，所蒸發(fā)的溶劑從排氣部102被排出，由此促進(jìn)涂布膜C的加熱干燥。通過以該狀態(tài)保持特定時(shí)間，涂布膜C的加熱干燥終止，在被處理基材W上形成透明導(dǎo)電膜。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-087843號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]但是，由PEDOT/PSS形成的透明導(dǎo)電膜與ITO相比具有導(dǎo)電性差的問題。即，作為導(dǎo)電性高分子材料的PED0T/PSS試圖通過添加5質(zhì)量％左右的高沸點(diǎn)溶劑來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性的提高，但是在利用上述加熱干燥裝置的制法中，無法提高至與ITO同等水平，其結(jié)果，由PED0T/PSS形成的透明導(dǎo)電膜雖然對彎曲等物理變化的耐性強(qiáng)，但是具有導(dǎo)電性難以達(dá)到目標(biāo)的問題。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述問題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種在利用PED0T/PSS形成透明導(dǎo)電膜時(shí)能夠提高導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜的形成方法和透明導(dǎo)電膜(薄膜)干燥裝置。
[0011]用于解決課題的方案
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜的形成方法的特征在于，上述透明導(dǎo)電膜的形成方法為:通過將使作為溶劑的水中含有包含聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸(PSS)的導(dǎo)電性高分子材料所得到的涂布材料涂布至被處理基材上而形成涂布膜，在腔室內(nèi)對該涂布膜進(jìn)行加熱干燥處理，從而使上述涂布膜干燥并在被處理基材上形成透明導(dǎo)電膜，上述加熱干燥處理為:在以上述溶劑的沸點(diǎn)以上的干燥溫度保持的同時(shí)，在腔室內(nèi)進(jìn)行了抑制上述涂布膜的溶劑的蒸發(fā)的干燥延遲處理之后再進(jìn)行促進(jìn)溶劑的蒸發(fā)的干燥促進(jìn)處理。
[0013]根據(jù)上述透明導(dǎo)電膜的形成方法，在涂布膜的加熱干燥處理中，在以高于上述溶劑的沸點(diǎn)的干燥溫度保持的同時(shí)，在腔室內(nèi)進(jìn)行抑制上述涂布膜的溶劑的蒸發(fā)的干燥延遲處理，由此可以提高導(dǎo)電性。由于該現(xiàn)象暴露于涂布膜在高溫下難以干燥的狀況下，因此，在未干燥的涂布膜中可使朝向PED0T/PSS的結(jié)晶化的流動活躍。并且，在將干燥延遲處理進(jìn)行特定時(shí)間后，進(jìn)行干燥促進(jìn)處理，由此，最初為無序的PED0T/PSS以分子排列整齊的狀態(tài)被干燥，形成透明導(dǎo)電膜。因此，與不進(jìn)行加熱延遲處理而僅進(jìn)行加熱處理(干燥促進(jìn)處理)的現(xiàn)有技術(shù)相比，PED0T/PSS的分子能夠以排列整齊的狀態(tài)進(jìn)行干燥，因此認(rèn)為透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性提高。
[0014]另外，作為上述干燥延遲處理的具體方式，可以為下述構(gòu)成:將腔室內(nèi)維持為溶劑的飽和蒸氣壓，并以上述干燥溫度進(jìn)行干燥。
[0015]根據(jù)該構(gòu)成，通過將腔室內(nèi)維持為溶劑的飽和蒸氣壓，可以抑制涂布膜的溶劑的蒸發(fā)，可以延遲涂布膜的干燥。
[0016]另外，上述干燥延遲處理也可以為通過向腔室內(nèi)供給溶劑來進(jìn)行的構(gòu)成。
[0017]根據(jù)該構(gòu)成，即使在涂布膜的溶劑的量不滿足使腔室內(nèi)達(dá)到飽和蒸氣壓的量的情況下，通過使所供給的溶劑蒸發(fā)，也可以使腔室內(nèi)達(dá)到飽和蒸氣壓。
[0018]另外，作為上述干燥延遲處理的另一具體方式，可以為下述構(gòu)成:將腔室內(nèi)的壓力維持為比大氣壓高的壓力，并以上述干燥溫度進(jìn)行干燥。
[0019]根據(jù)該構(gòu)成，通過將腔室內(nèi)的壓力維持為比大氣壓高的壓力，從而溶劑的沸點(diǎn)上升，因此與在大氣壓下進(jìn)行干燥時(shí)相比，可以使干燥延遲。
[0020]另外，為了解決上述課題，本發(fā)明的薄膜加熱干燥裝置的特征在于，其具備:腔室，其容納被處理基材，該被處理基材通過涂布有涂布材料而形成有涂布膜；加熱裝置，其對容納于腔室內(nèi)的被處理基材的涂布膜進(jìn)行加熱；和干燥調(diào)節(jié)閥，其調(diào)節(jié)腔室內(nèi)的干燥氣氛，在以上述溶劑的沸點(diǎn)以上的干燥溫度保持上述涂布膜的狀態(tài)下，上述干燥調(diào)節(jié)閥將干燥氣氛調(diào)節(jié)為在腔室內(nèi)抑制上述涂布膜的溶劑的蒸發(fā)的干燥延遲處理的干燥氣氛、和促進(jìn)溶劑的蒸發(fā)的干燥促進(jìn)處理的干燥氣氛。
[0021]根據(jù)上述薄膜形成裝置，由于具備干燥調(diào)節(jié)閥，因此可以在保持為高于上述溶劑的沸點(diǎn)的干燥溫度的同時(shí)，在腔室內(nèi)容易地形成抑制涂布膜的溶劑的蒸發(fā)的干燥延遲處理的干燥氣氛。其結(jié)果，通過在抑制溶劑的蒸發(fā)的同時(shí)對涂布膜進(jìn)行加熱，從而在難以干燥的狀況下涂布膜暴露于高溫下，因此，在未干燥的涂布膜中可使朝向PEDOT/PSS的結(jié)晶化的流動活躍。并且，通過以PEDOT/PSS的分子排列整齊的狀態(tài)來促進(jìn)干燥，由此可以形成導(dǎo)電性好的透明導(dǎo)電膜。
[0022]另外，作為上述干燥調(diào)節(jié)閥的具體方式，可以為下述構(gòu)成:在上述干燥延遲處理中被調(diào)節(jié)為關(guān)閉狀態(tài)，從而將腔室內(nèi)維持為溶劑的飽和蒸氣壓，在上述干燥促進(jìn)處理中被調(diào)節(jié)為打開狀態(tài)，從而使腔室內(nèi)的蒸發(fā)的溶劑排出。
[0023]根據(jù)該構(gòu)成，在進(jìn)行干燥延遲處理的情況下，通過關(guān)閉干燥調(diào)節(jié)閥，可以使腔室為密封狀態(tài)，因而，通過加熱涂布膜，溶劑蒸發(fā)，可以使腔室內(nèi)為溶劑的飽和蒸氣壓。S卩，通過使腔室內(nèi)形成為溶劑的飽和蒸氣壓，抑制涂布膜的溶劑的蒸發(fā)，可以延遲涂布膜的干燥。
[0024]另外，作為上述干燥調(diào)節(jié)閥的另一具體方式，也可以為下述構(gòu)成:在上述干燥延遲處理中，將腔室內(nèi)維持為溶劑的飽和蒸氣壓，同時(shí)從關(guān)閉狀態(tài)被調(diào)節(jié)為打開狀態(tài)。
[0025]根據(jù)該構(gòu)成，通過將干燥調(diào)節(jié)閥從關(guān)閉狀態(tài)調(diào)節(jié)為打開狀態(tài)，可以在干燥延遲處理中使干燥延遲，同時(shí)慢慢地過渡至干燥促進(jìn)處理，因此可以抑制干燥狀態(tài)的急劇變化所導(dǎo)致的干燥不均。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明的透明導(dǎo)電膜的形成方法和薄膜加熱干燥裝置，在利用PEDOT/PSS形成透明導(dǎo)電膜時(shí)可以提高導(dǎo)電性。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出本實(shí)施方式中的薄膜加熱干燥裝置的腔室的打開狀態(tài)的示意圖。
[0029]圖2是示出上述薄膜加熱干燥裝置的腔室的關(guān)閉狀態(tài)的示意圖。
[0030]圖3是示出上述薄膜加熱干燥裝置的各工序a?e中的工作流程的結(jié)構(gòu)圖，其中，a:基材搬入工序，b:加熱干燥準(zhǔn)備工序，c:加熱干燥工序的干燥延遲處理工序，d:加熱干燥工序的干燥促進(jìn)處理工序，e:基材排出工序。
[0031]圖4是對于利用上述薄膜加熱干燥裝置所制作的透明導(dǎo)電膜的實(shí)施例及其比較例示出干燥溫度與表面電阻值的關(guān)系的圖，其中，實(shí)施例和比較例的透明導(dǎo)電膜的膜厚均為 lOOOnm。
[0032]圖5是示出現(xiàn)有的薄膜加熱干燥裝置的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]接著，對本發(fā)明的薄膜加熱干燥裝置I的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此處，圖1是示出本實(shí)施方式中的薄膜加熱干燥裝置I的腔室的打開狀態(tài)的示意圖，圖2是示出薄膜加熱干燥裝置I的腔室的關(guān)閉狀態(tài)的示意圖。
[0034]如圖1、圖2所示，薄膜加熱干燥裝置I是使形成于被處理基材W上的涂布膜C干燥從而形成在液晶、有機(jī)EL、太陽能電池等中使用的透明導(dǎo)電膜的裝置。即，是下述裝置:通過涂布使聚乙撐二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的導(dǎo)電性高分子材料分散于水中而得到的涂布材料，從而在被處理基材W上形成涂布膜C，并使該涂布膜C干燥。
[0035]該薄膜加熱干燥裝置I具有容納被處理基材W的腔室2，通過將腔室2內(nèi)加熱而使被處理基材W干燥，從而可以在被處理基材W上形成含有PEDOT/PSS的透明導(dǎo)電膜。
[0036]薄膜加熱干燥裝置I的腔室2具備基材放置部20和能夠開