透明导电膜的形成方法和薄膜加热干燥装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液晶、有机EL(有机电致发光)、平板显示器、太阳能电池等中使用的透明导电膜的形成方法以及薄膜加热干燥装置。
【背景技术】
[0002]透明导电膜是兼具可见光透过性和导电性的薄膜，被用作液晶、有机EL(有机电致发光)、平板显示器、太阳能电池等的透明电极。该透明导电膜使用了氧化铟系或氧化锡系的ITO，一般利用溅射法形成。利用该溅射法所形成的ITO由于制造成本高，容易弯曲，因而存在难以应用于膜等中的问题。
[0003]作为用于解决该问题的材料，近年来，作为透明导电膜，应用了聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(称为PED0T/PSS)的导电性高分子材料(例如，参照下述专利文献)。由该PED0T/PSS所形成的透明导电膜具有导电性优异、并且与ITO相比耐弯曲性强的特性。该PED0T/PSS的透明导电膜通过下述方式形成:在PED0T/PSS的分散液中添加5质量％左右的二甲基亚砜等高沸点溶剂，将所得到的溶液用旋涂机或狭缝涂布机等涂布装置涂布至被处理基材上，并用加热干燥装置使所形成的涂布膜干燥，由此形成上述透明导电膜。
[0004]该加热干燥装置为通常的加热干燥装置，如图5所示，具有:容纳被处理基材W的腔室100 ;将腔室100内设定为特定温度的片状的加热装置101 ;对腔室100内进行排气的排气部102 ;和向腔室100内供给大气或惰性气体等气体的气体供给部103。S卩，加热干燥通过保持在腔室100内容纳有被处理基材W的状态来进行，该腔室100内被设定为溶剂发生蒸发的干燥温度，由此，涂布膜C被加热。并且，通过涂布膜C被加热，溶剂从涂布膜C蒸发，所蒸发的溶剂从排气部102被排出，由此促进涂布膜C的加热干燥。通过以该状态保持特定时间，涂布膜C的加热干燥终止，在被处理基材W上形成透明导电膜。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2009-087843号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，由PEDOT/PSS形成的透明导电膜与ITO相比具有导电性差的问题。即，作为导电性高分子材料的PED0T/PSS试图通过添加5质量％左右的高沸点溶剂来实现导电性的提高，但是在利用上述加热干燥装置的制法中，无法提高至与ITO同等水平，其结果，由PED0T/PSS形成的透明导电膜虽然对弯曲等物理变化的耐性强，但是具有导电性难以达到目标的问题。
[0010]本发明是鉴于上述问题而进行的，其目的在于提供一种在利用PED0T/PSS形成透明导电膜时能够提高导电性的透明导电膜的形成方法和透明导电膜(薄膜)干燥装置。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了解决上述课题，本发明的透明导电膜的形成方法的特征在于，上述透明导电膜的形成方法为:通过将使作为溶剂的水中含有包含聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)和聚苯乙烯磺酸(PSS)的导电性高分子材料所得到的涂布材料涂布至被处理基材上而形成涂布膜，在腔室内对该涂布膜进行加热干燥处理，从而使上述涂布膜干燥并在被处理基材上形成透明导电膜，上述加热干燥处理为:在以上述溶剂的沸点以上的干燥温度保持的同时，在腔室内进行了抑制上述涂布膜的溶剂的蒸发的干燥延迟处理之后再进行促进溶剂的蒸发的干燥促进处理。
[0013]根据上述透明导电膜的形成方法，在涂布膜的加热干燥处理中，在以高于上述溶剂的沸点的干燥温度保持的同时，在腔室内进行抑制上述涂布膜的溶剂的蒸发的干燥延迟处理，由此可以提高导电性。由于该现象暴露于涂布膜在高温下难以干燥的状况下，因此，在未干燥的涂布膜中可使朝向PED0T/PSS的结晶化的流动活跃。并且，在将干燥延迟处理进行特定时间后，进行干燥促进处理，由此，最初为无序的PED0T/PSS以分子排列整齐的状态被干燥，形成透明导电膜。因此，与不进行加热延迟处理而仅进行加热处理(干燥促进处理)的现有技术相比，PED0T/PSS的分子能够以排列整齐的状态进行干燥，因此认为透明导电膜的导电性提高。
[0014]另外，作为上述干燥延迟处理的具体方式，可以为下述构成:将腔室内维持为溶剂的饱和蒸气压，并以上述干燥温度进行干燥。
[0015]根据该构成，通过将腔室内维持为溶剂的饱和蒸气压，可以抑制涂布膜的溶剂的蒸发，可以延迟涂布膜的干燥。
[0016]另外，上述干燥延迟处理也可以为通过向腔室内供给溶剂来进行的构成。
[0017]根据该构成，即使在涂布膜的溶剂的量不满足使腔室内达到饱和蒸气压的量的情况下，通过使所供给的溶剂蒸发，也可以使腔室内达到饱和蒸气压。
[0018]另外，作为上述干燥延迟处理的另一具体方式，可以为下述构成:将腔室内的压力维持为比大气压高的压力，并以上述干燥温度进行干燥。
[0019]根据该构成，通过将腔室内的压力维持为比大气压高的压力，从而溶剂的沸点上升，因此与在大气压下进行干燥时相比，可以使干燥延迟。
[0020]另外，为了解决上述课题，本发明的薄膜加热干燥装置的特征在于，其具备:腔室，其容纳被处理基材，该被处理基材通过涂布有涂布材料而形成有涂布膜；加热装置，其对容纳于腔室内的被处理基材的涂布膜进行加热；和干燥调节阀，其调节腔室内的干燥气氛，在以上述溶剂的沸点以上的干燥温度保持上述涂布膜的状态下，上述干燥调节阀将干燥气氛调节为在腔室内抑制上述涂布膜的溶剂的蒸发的干燥延迟处理的干燥气氛、和促进溶剂的蒸发的干燥促进处理的干燥气氛。
[0021]根据上述薄膜形成装置，由于具备干燥调节阀，因此可以在保持为高于上述溶剂的沸点的干燥温度的同时，在腔室内容易地形成抑制涂布膜的溶剂的蒸发的干燥延迟处理的干燥气氛。其结果，通过在抑制溶剂的蒸发的同时对涂布膜进行加热，从而在难以干燥的状况下涂布膜暴露于高温下，因此，在未干燥的涂布膜中可使朝向PEDOT/PSS的结晶化的流动活跃。并且，通过以PEDOT/PSS的分子排列整齐的状态来促进干燥，由此可以形成导电性好的透明导电膜。
[0022]另外，作为上述干燥调节阀的具体方式，可以为下述构成:在上述干燥延迟处理中被调节为关闭状态，从而将腔室内维持为溶剂的饱和蒸气压，在上述干燥促进处理中被调节为打开状态，从而使腔室内的蒸发的溶剂排出。
[0023]根据该构成，在进行干燥延迟处理的情况下，通过关闭干燥调节阀，可以使腔室为密封状态，因而，通过加热涂布膜，溶剂蒸发，可以使腔室内为溶剂的饱和蒸气压。S卩，通过使腔室内形成为溶剂的饱和蒸气压，抑制涂布膜的溶剂的蒸发，可以延迟涂布膜的干燥。
[0024]另外，作为上述干燥调节阀的另一具体方式，也可以为下述构成:在上述干燥延迟处理中，将腔室内维持为溶剂的饱和蒸气压，同时从关闭状态被调节为打开状态。
[0025]根据该构成，通过将干燥调节阀从关闭状态调节为打开状态，可以在干燥延迟处理中使干燥延迟，同时慢慢地过渡至干燥促进处理，因此可以抑制干燥状态的急剧变化所导致的干燥不均。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明的透明导电膜的形成方法和薄膜加热干燥装置，在利用PEDOT/PSS形成透明导电膜时可以提高导电性。
【附图说明】
[0028]图1是示出本实施方式中的薄膜加热干燥装置的腔室的打开状态的示意图。
[0029]图2是示出上述薄膜加热干燥装置的腔室的关闭状态的示意图。
[0030]图3是示出上述薄膜加热干燥装置的各工序a?e中的工作流程的结构图，其中，a:基材搬入工序，b:加热干燥准备工序，c:加热干燥工序的干燥延迟处理工序，d:加热干燥工序的干燥促进处理工序，e:基材排出工序。
[0031]图4是对于利用上述薄膜加热干燥装置所制作的透明导电膜的实施例及其比较例示出干燥温度与表面电阻值的关系的图，其中，实施例和比较例的透明导电膜的膜厚均为 lOOOnm。
[0032]图5是示出现有的薄膜加热干燥装置的图。
【具体实施方式】
[0033]接着，对本发明的薄膜加热干燥装置I的实施方式进行说明。此处，图1是示出本实施方式中的薄膜加热干燥装置I的腔室的打开状态的示意图，图2是示出薄膜加热干燥装置I的腔室的关闭状态的示意图。
[0034]如图1、图2所示，薄膜加热干燥装置I是使形成于被处理基材W上的涂布膜C干燥从而形成在液晶、有机EL、太阳能电池等中使用的透明导电膜的装置。即，是下述装置:通过涂布使聚乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)的导电性高分子材料分散于水中而得到的涂布材料，从而在被处理基材W上形成涂布膜C，并使该涂布膜C干燥。
[0035]该薄膜加热干燥装置I具有容纳被处理基材W的腔室2，通过将腔室2内加热而使被处理基材W干燥，从而可以在被处理基材W上形成含有PEDOT/PSS的透明导电膜。
[0036]薄膜加热干燥装置I的腔室2具备基材放置部20和能够开