透明導電性微粒子及びその製造方法
【課題】導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器１を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器１内の微粒子３を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子３の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器１を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器１内の微粒子３を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子３の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置に係わり、特に、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法に関し、また前記透明導電性微粒子を用いた電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体は基礎的にも応用としても非常に魅力的な試料であり、現在様々な分野で利用されている。例えば粉体のきめの細かさを利用して、化粧品のファンデーションに使われたり、フェライトの微粒子は単一磁区を形成する為に磁気テープに塗布する磁性体として利用されている。また粉体の特性にその表面積の大きさがあるが、それを利用した微粒子触媒が作られてもいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように非常に可能性の大きい材料である為、更に粉体表面に機能性材料を修飾させ、高機能、新機能を発現させる新材料開発技術が求められている。
【０００４】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【０００７】
尚、前記透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ；Indium Tin Oxide）超微粒子又はＩＴＯ薄膜、ＳｎＯ２超微粒子又はＳｎＯ２薄膜、光が透過できる程度に薄い金属超微粒子又は光が透過できる程度に薄い金属薄膜を用いることも可能である。前記金属超微粒子又は前記金属薄膜に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が挙げられる。
【０００８】
また、本発明に係る透明導電性微粒子において、前記微粒子が絶縁体、発光体及び蛍光体のいずれかからなることが好ましい。前記絶縁体としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ポリマーのいずれかを用いることも可能である。
【０００９】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された接地電位電極と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された接地電位電極と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された第１電極と、
前記粉末に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電源と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された第１電極と、
前記粉末に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電源と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る透明導電性微粒子の製造方法は、微粒子を準備する工程と、
重力方向に対して略平行な断面の内部形状が多角形である真空容器内に前記微粒子を収容する工程と、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記真空容器を回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を被覆する工程と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による透明導電性微粒子を製造する際に用いる多角バレルスパッタ装置の概略を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はガラス基板上に成膜したＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンを示す図である。
【図５】（ａ）は酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の紫外−可視吸光スペクトルを示す図であり、（ｂ）は焼鈍後の試料の紫外−可視吸光スペクトルを示す図である。
【図６】酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の電気抵抗を示す図である。
【図７】成膜した試料の外観を示す写真である。
【図８】透明導電性微粒子の紫外可視吸収スペクトルを測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による透明導電性微粒子を製造する際に用いる多角バレルスパッタ装置の概略を示す構成図である。この多角バレルスパッタ装置は、微粒子（粉体）の表面に、該微粒子より粒径の小さい超微粒子（ここでの超微粒子とは微粒子より粒径の小さい微粒子をいう）又は薄膜を被覆させるための装置である。
【００１７】
多角バレルスパッタ装置は、微粒子（粉体試料）３に超微粒子又は薄膜を被覆させる真空容器１を有しており、この真空容器１は直径２００ｍｍの円筒部１ａとその内部に設置された断面が六角形のバレル（六角型バレル）１ｂとを備えている。ここで示す断面は、重力方向に対して略平行な断面である。なお、本実施の形態では、六角形のバレル１ｂを用いているが、これに限定されるものではなく、六角形以外の多角形のバレルを用いることも可能である。
【００１８】
真空容器１には回転機構（図示せず）が設けられており、この回転機構により六角型バレル１ｂを矢印のように回転させることで該六角型バレル１ｂ内の微粒子（粉体試料）３を攪拌あるいは回転させながら被覆処理を行うものである。前記回転機構により六角型バレルを回転させる際の回転軸は、ほぼ水平方向（重力方向に対して垂直方向）に平行な軸である。また、真空容器１内には円筒の中心軸上にＩＴＯ（１０ｗｔ％ＳｎＯ２）からなるスパッタリングターゲット２が配置されており、このターゲット２は角度を自由に変えられるように構成されている。これにより、六角型バレル１ｂを回転させながら被覆処理を行う時、ターゲット２を粉体試料３の位置する方向に向けることができ、それによってスパッタ効率を上げることが可能となる。
【００１９】
真空容器１には配管４の一端が接続されており、この配管４の他端には第１バルブ１２の一方側が接続されている。第１バルブ１２の他方側は配管５の一端が接続されており、配管５の他端はターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１０の吸気側に接続されている。ターボ分子ポンプ１０の排気側は配管６の一端に接続されており、配管６の他端は第２バルブ１３の一方側に接続されている。第２バルブ１３の他方側は配管７の一端に接続されており、配管７の他端はポンプ（ＲＰ）１１に接続されている。また、配管４は配管８の一端に接続されており、配管８の他端は第３バルブ１４の一方側に接続されている。第３バルブ１４の他方側は配管９の一端に接続されており、配管９の他端は配管７に接続されている。
【００２０】
本装置は、真空容器１内の粉体試料３を加熱するためのヒータ１７を備えている。また、本装置は、真空容器１内の粉体試料３に振動を加えるためのバイブレータ１８を備えている。また、本装置は、真空容器１の内部圧力を測定する圧力計１９を備えている。また、本装置は、真空容器１内に窒素ガスを導入する酸素ガス導入機構１５を備えていると共に真空容器１内にアルゴンガスを導入するアルゴンガス導入機構１６を備えている。また、本装置は、ターゲット２と六角型バレル１ｂとの間に高周波を印加する高周波印加機構（図示せず）を備えている。
【００２１】
次に、上記多角バレルスパッタ装置を用いて微粒子３に透明導電性薄膜を被覆する透明導電性微粒子の製造方法について説明する。
まず、六角型バレル１ｂ内に約５グラムの粉体試料３を導入する。この粉体試料３としては粒子径が８０μｍのＡｌ２Ｏ３粉体を用いた。また、ターゲット２にはＩＴＯを用いた。なお、本実施の形態では、Ａｌ２Ｏ３粉体を用いているが、これに限定されるものではなく、他の材料、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ポリマーなどの絶縁体、発光体、蛍光体からなる粉体を用いることも可能である。本多角バレルスパッタ方法を用いれば、幅広い材料粉体に透明導電性薄膜を被覆することが可能である。
【００２２】
次いで、ターボ分子ポンプ１０を用いて六角型バレル１ｂ内に高真空状態を作り、ヒータ１７で六角型バレルを２００℃まで加熱しながら、六角型バレル内を５×１０−４Ｐａに減圧した。その後、アルゴンガス供給機構１６によりアルゴンを六角型バレル１ｂ内に導入する。この際の六角型バレル内の圧力は２Ｐａ程度である。場合によってはアルゴンと酸素の混合ガスを六角型バレル１ｂ内に導入しても良い。そして、回転機構により六角型バレル１ｂを５０Ｗで１８０分間、３．５ｒｐｍで回転させることで、六角型バレル１ｂ内の粉体試料３を回転させ、攪拌させる。その際、ターゲットは粉体試料の位置する方向に向けられる。その後、高周波印加機構によりターゲット２と六角型バレル１ｂとの間に高周波を印加することで、粉体試料３の表面にＩＴＯをスパッタリングする。このようにして微粒子３の表面にＩＴＯ薄膜を被覆することができる。
【００２３】
上記実施の形態１によれば、六角型バレル自体を回転させることで粉体自体を回転させ攪拌でき、更にバレルを六角型とすることにより、粉体を重力により定期的に落下させることができる。このため、攪拌効率を飛躍的に向上させることができ、粉体を扱う時にしばしば問題となる水分や静電気力による粉体の凝集を防ぐことができる。つまり回転により攪拌と、凝集した粉体の粉砕を同時かつ効果的に行うことができる。したがって、粒径の非常に小さい微粒子にＩＴＯ薄膜を被覆することが可能となる。具体的には、粒径が５０μｍ以下の微粒子に超微粒子又は薄膜を被覆することが可能となる。
【００２４】
また、本実施の形態では、真空容器１の外側にヒータ１７を取り付けており、このヒータ１７により六角型バレル１ｂを２００℃まで加熱することができる。このため、真空容器１の内部を真空にする際、ヒータ１７で六角型バレルを加熱することにより、該六角型バレル内の水分を気化させ排気することができる。したがって、粉体を扱う時に問題となる水を六角型バレル内から除去することができるため、粉体の凝集をより効果的に防ぐことができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、真空容器１の外側にバイブレータ１８を取り付けており、このバイブレータ１８により六角型バレル内の粉体３に振動を加えることができる。これにより、粉体を扱う時に問題となる凝集をより効果的に防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態では、多角バレルスパッタ装置により粉体試料３の表面に微粒子を被覆しているため、従来技術のめっき法のように廃液の処理が必要なく、環境に対する負荷も小さくできるという利点がある。
【００２７】
尚、上記実施の形態１では、バイブレータ１８により六角型バレル内の粉体３に振動を加えているが、バイブレータ１８の代わりに、又は、バイブレータ１８に加えて、六角型バレル内に棒状部材を収容した状態で該六角型バレルを回転させることにより、粉体３に振動を加えることも可能である。これにより、粉体を扱う時に問題となる凝集をより効果的に防ぐことが可能となる。
【００２８】
また、上記実施の形態１では、微粒子に被覆する透明導電性薄膜又は透明導電性超微粒子としてＩＴＯを用いているが、これに限定されるものではなく、ＳｎＯ２薄膜又はＳｎＯ２超微粒子、光が透過できる程度に薄い金属薄膜又は光が透過できる程度に薄い金属超微粒子を用いることも可能であり、前記金属薄膜又は前記金属超微粒子に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が好ましい。
【００２９】
また、上述した透明導電性微粒子の用途としては、例えば液晶に代表されるディスプレーの導電性スペーサーが挙げられる。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
この電気光学装置は、透明導電性微粒子４３の集合体からなる粉末４４を備えている。この透明導電性微粒子４３は、微粒子４１と、その微粒子４１を被覆する透明導電性薄膜４２とを有するものであり、実施の形態１と同様の方法により作製される。
【００３１】
前記微粒子４１は、無機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子；electroluminescence）などの発光体又は蛍光体からなる。無機ＥＬ素子の微粒子は、無機ＥＬ材料からなるバルクを粉砕及び加工して微粒子を形成したものである。
【００３２】
また、前記透明導電性薄膜は、ＩＴＯ薄膜、ＳｎＯ２薄膜、光が透過できる程度に薄い金属薄膜を用いることができる。前記金属薄膜に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が挙げられる。
【００３３】
前記粉末４４の一部は電極４５に接続されており、この電極４５は接地電位に接続されている。
【００３４】
透明導電性微粒子４３の集合体にはチャージが発生することがあり、それにより凝集が起こることがある。これに対し、本実施の形態では、粉末４４の一部を電極４５に接続し、この電極４５を接地電位に接続しているため、チャージを除去することができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
この電気光学装置は、透明導電性微粒子５３の集合体からなる粉末５４を備えている。この透明導電性微粒子５３は、微粒子５１と、その微粒子５１を被覆する透明導電性薄膜５２とを有するものであり、実施の形態１と同様の方法により作製される。
【００３６】
前記微粒子４１は、無機ＥＬ素子などの発光体又は蛍光体からなる。無機ＥＬ素子の微粒子は、無機ＥＬ材料からなるバルクを粉砕及び加工して微粒子を形成したものである。
【００３７】
また、前記透明導電性薄膜は、実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。
【００３８】
前記粉末５４の一部は第１電極５５に接続されており、前記粉末５４の他の一部は第２電極５６に接続されている。第１電極５５と第２電極５６との間には電圧を印加する電源５７及びスイッチ５８が配置されている。スイッチ５８をオンすると電源５７によって第１電極５５と第２電極５６との間の粉末５４に直流電圧が印加され、発光体又は蛍光体からなる微粒子５１に透明導電性薄膜５２を介して直流電圧が印加され、その結果、微粒子５１が光又は蛍光を発する。
【実施例】
【００３９】
ＳｉＯ２ガラス基板上にＩＴＯ薄膜を多角バレルではないスパッタリング装置により成膜したことについて説明する。
まず、ＩＴＯ薄膜の成膜条件を検討するため、酸素分量を全圧に対し０％、１０％、２０％と変化させた際のＩＴＯ薄膜の構造、物性変化を調べた。その他は、使用ターゲットはＩＴＯ（１０ｗｔ％ＳｎＯ２）、出力５０Ｗ、スパッタリング時間６０分、室温の条件で固定した。尚、酸素分量が０％の場合はアルゴン流量を２０ｓｃｃｍとし、酸素分量が１０％の場合はアルゴン流量を１８ｓｃｃｍ、酸素流量を２ｓｃｃｍとし、酸素分量が２０％の場合はアルゴン流量を１６ｓｃｃｍ、酸素流量を４ｓｃｃｍとした。
【００４０】
図４は、上記の条件でガラス基板上に成膜したＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンを示すものであり、図４（ａ）は酸素分量を０％にした場合のＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンであり、図４（ｂ）は酸素分量を２０％にした場合のＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンである。
【００４１】
全ての成膜条件（酸素分量０，１０，２０％）において、観測された回折ピークはＩｎ２Ｏ３型の結晶構造に帰属でき、回折ピークの角度についても3つの試料でほぼ一致していた。これより、反応性スパッタリングによるＩＴＯ薄膜の成膜が可能であることがわかった。
【００４２】
図５（ａ）は、酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の紫外−可視吸光スペクトルを示す図である。酸素分量０％のＩＴＯ薄膜２１では可視光全域に渡って吸収が認められたが、酸素分量１０％、２０％のＩＴＯ薄膜２２，２３では４００ｎｍ以上では殆ど吸収はなかった。
【００４３】
上記のＩＴＯ薄膜を成膜した後の試料をＡｒ雰囲気において４５０℃で１２０分間焼鈍した。この焼鈍後の試料の紫外可視吸光スペクトルを図５（ｂ）に示している。
焼鈍後のＸＲＤパターンは焼鈍前と比較して、回折ピークの角度、強度共に目立った変化は見られなかった（例として酸素分量０％のＸＲＤパターンを図４に示す）。しかし紫外可視吸光スペクトルは、図５（ｂ）に示すように、酸素分量０％の試料２４でも可視光領域の吸収がなくなり、全ての試料（酸素分量１０％のＩＴＯ薄膜２５、酸素分量２０％のＩＴＯ薄膜２６）において可視光に対し高透過率を示す事がわかった。
【００４４】
次に、ＩＴＯ薄膜の導電性測定を行った。測定は直流2端子法により行い、端子接点としてＩｎ金属を用いた。端子間距離は１ｍｍ、試料幅は１０ｍｍ、膜厚は８０〜１２０ｎｍである。測定結果を図６に示す。図６は、酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の電気抵抗を示す図である。
【００４５】
焼鈍前の試料では、酸素分量が減少するに従って抵抗値が低下し、酸素分量０％では約６Ωを示す。単純に比抵抗に換算すると５×１０−４Ωｃｍとなり、他の文献と比較しても十分に低い抵抗値が得られた。焼鈍後の試料の測定結果では、抵抗値変化の傾向は焼鈍前と同じであるが、全てがより低い抵抗値を示した。最も小さい酸素分量０％では約２Ωを示した。
【００４６】
以上の結果より、高光透過率、良導電性を示すＩＴＯ薄膜の成膜には、酸素分量０％において、成膜後に焼鈍を行うことが望ましいことがわかった。
【００４７】
次に、粉体微粒子表面にＩＴＯ薄膜を成膜して透明導電性微粒子を作製した。
酸素分量0%の条件で、バレルスパッタリング法にて粉体表面へのＩＴＯ薄膜の成膜を行った。粒子径が８０μｍのＡｌ２Ｏ３粉体を一回に約５ｇ六角バレル内に導入し、回転数３．５ｒｐｍにて１８０分間スパッタリングを行った。その他の条件は上記のものと同様である。成膜後の試料はＡｒ雰囲気中で４５０℃、１２０分間の焼鈍を行った。
【００４８】
図７は、成膜した試料の外観を示す写真である。図７中の成膜していない試料（未修飾試料）２７は白色であるのに対し、スパッタリング後の透明導電性微粒子（スパッタリングのみ）２８は薄い茶色を呈している。この透明導電性微粒子を焼鈍すると、焼鈍した透明導電性微粒子２９はスパッタリングのみの透明導電性微粒子２８に対して茶色が薄くなった。これはガラス基板上での傾向と同様である。
【００４９】
透明導電性微粒子のＸＲＤ測定を行うと、Ａｌ２Ｏ３の回折ピークの中に小さくＩｎ２O３に帰属できるピークが見られた。また、蛍光Ｘ線分析からは、Ｉｎ：Ｓｎ＝８７：１３ｗｔ％の割合で検出された。ターゲットの混合割合はＩｎ：Ｓｎ＝８８：１２ｗｔ％であり、ターゲットとほぼ同じ組成のＩＴＯが成膜されていると考えられる。
【００５０】
次に、上記透明導電性微粒子の紫外可視吸収スペクトルを測定した。測定結果を図８に示す。図８に示すように、担体となるＡｌ２Ｏ３粒子３０は可視光全域に渡り吸収が小さい。一方、焼鈍後の透明導電性微粒子３１は担体粒子３０より僅かに吸光度は大きいものの、可視光領域では高い透過率を示した。
【００５１】
さらに透明導電性微粒子の電気抵抗測定を行った。測定は金属（Ａｌ）の平板の間に透明導電性微粒子を約０．０５ｇはさみ、平板間の電気抵抗を二端子法にて測定した。ＩＴＯ薄膜を被覆した透明導電性微粒子の抵抗値は５Ωとなり、平板と同じく焼鈍により抵抗値が減少するとわかった（ちなみに、未修飾Ａｌ２Ｏ３粒子の測定も行ったが、測定機器の測定範囲外（１００ＭΩ以上）であった。）。金属（Ｐｔ）を修飾したＡｌ２Ｏ３粒子を同様に測定すると０．４Ω程度を示す。金属と比較して約１０倍程度の抵抗値であり、十分小さい抵抗値を達成していると言える。
【００５２】
以上の結果を総合すると、ＩＴＯ薄膜を被覆した透明導電性微粒子の成膜がバレルスパッタリング法により可能であることが確認された。
【００５３】
尚、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、微粒子にＩＴＯ薄膜を成膜する成膜条件を適宜変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…真空容器
１ａ…円筒部
１ｂ…六角型バレル
２…ターゲット
３…微粒子（粉体試料）
４〜９…配管
１０…ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）
１１…ポンプ（ＲＰ）
１２〜１４…第１〜第３バルブ
１５…酸素ガス導入機構
１６…アルゴンガス導入機構
１７…ヒータ
１８…バイブレータ
１９…圧力計
２１…酸素分量０％のＩＴＯ薄膜
２２…酸素分量１０％のＩＴＯ薄膜
２３…酸素分量２０％のＩＴＯ薄膜
２４…酸素分量０％の試料
２５…酸素分量１０％の試料
２６…酸素分量２０％の試料
２７…未修飾試料
２８…スパッタリングのみの透明導電性微粒子
２９…焼鈍した透明導電性微粒子
３０…Ａｌ２Ｏ３粒子
３１…焼鈍後の透明導電性微粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置に係わり、特に、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法に関し、また前記透明導電性微粒子を用いた電気光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体は基礎的にも応用としても非常に魅力的な試料であり、現在様々な分野で利用されている。例えば粉体のきめの細かさを利用して、化粧品のファンデーションに使われたり、フェライトの微粒子は単一磁区を形成する為に磁気テープに塗布する磁性体として利用されている。また粉体の特性にその表面積の大きさがあるが、それを利用した微粒子触媒が作られてもいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述したように非常に可能性の大きい材料である為、更に粉体表面に機能性材料を修飾させ、高機能、新機能を発現させる新材料開発技術が求められている。
【０００４】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明に係る透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする。
【０００７】
尚、前記透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ；Indium Tin Oxide）超微粒子又はＩＴＯ薄膜、ＳｎＯ２超微粒子又はＳｎＯ２薄膜、光が透過できる程度に薄い金属超微粒子又は光が透過できる程度に薄い金属薄膜を用いることも可能である。前記金属超微粒子又は前記金属薄膜に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が挙げられる。
【０００８】
また、本発明に係る透明導電性微粒子において、前記微粒子が絶縁体、発光体及び蛍光体のいずれかからなることが好ましい。前記絶縁体としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ポリマーのいずれかを用いることも可能である。
【０００９】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された接地電位電極と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された接地電位電極と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された第１電極と、
前記粉末に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電源と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る電気光学装置は、透明導電性微粒子の集合体からなる粉末と、
前記粉末に接続された第１電極と、
前記粉末に接続された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加する電源と、
を具備し、
前記透明導電性微粒子は、内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたものであり、
前記微粒子が発光体又は蛍光体であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る透明導電性微粒子の製造方法は、微粒子を準備する工程と、
重力方向に対して略平行な断面の内部形状が多角形である真空容器内に前記微粒子を収容する工程と、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記真空容器を回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を被覆する工程と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、導電性が良く、光透過率の高い透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を微粒子に被覆した透明導電性微粒子及びその製造方法、電気光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態による透明導電性微粒子を製造する際に用いる多角バレルスパッタ装置の概略を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）はガラス基板上に成膜したＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンを示す図である。
【図５】（ａ）は酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の紫外−可視吸光スペクトルを示す図であり、（ｂ）は焼鈍後の試料の紫外−可視吸光スペクトルを示す図である。
【図６】酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の電気抵抗を示す図である。
【図７】成膜した試料の外観を示す写真である。
【図８】透明導電性微粒子の紫外可視吸収スペクトルを測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による透明導電性微粒子を製造する際に用いる多角バレルスパッタ装置の概略を示す構成図である。この多角バレルスパッタ装置は、微粒子（粉体）の表面に、該微粒子より粒径の小さい超微粒子（ここでの超微粒子とは微粒子より粒径の小さい微粒子をいう）又は薄膜を被覆させるための装置である。
【００１７】
多角バレルスパッタ装置は、微粒子（粉体試料）３に超微粒子又は薄膜を被覆させる真空容器１を有しており、この真空容器１は直径２００ｍｍの円筒部１ａとその内部に設置された断面が六角形のバレル（六角型バレル）１ｂとを備えている。ここで示す断面は、重力方向に対して略平行な断面である。なお、本実施の形態では、六角形のバレル１ｂを用いているが、これに限定されるものではなく、六角形以外の多角形のバレルを用いることも可能である。
【００１８】
真空容器１には回転機構（図示せず）が設けられており、この回転機構により六角型バレル１ｂを矢印のように回転させることで該六角型バレル１ｂ内の微粒子（粉体試料）３を攪拌あるいは回転させながら被覆処理を行うものである。前記回転機構により六角型バレルを回転させる際の回転軸は、ほぼ水平方向（重力方向に対して垂直方向）に平行な軸である。また、真空容器１内には円筒の中心軸上にＩＴＯ（１０ｗｔ％ＳｎＯ２）からなるスパッタリングターゲット２が配置されており、このターゲット２は角度を自由に変えられるように構成されている。これにより、六角型バレル１ｂを回転させながら被覆処理を行う時、ターゲット２を粉体試料３の位置する方向に向けることができ、それによってスパッタ効率を上げることが可能となる。
【００１９】
真空容器１には配管４の一端が接続されており、この配管４の他端には第１バルブ１２の一方側が接続されている。第１バルブ１２の他方側は配管５の一端が接続されており、配管５の他端はターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）１０の吸気側に接続されている。ターボ分子ポンプ１０の排気側は配管６の一端に接続されており、配管６の他端は第２バルブ１３の一方側に接続されている。第２バルブ１３の他方側は配管７の一端に接続されており、配管７の他端はポンプ（ＲＰ）１１に接続されている。また、配管４は配管８の一端に接続されており、配管８の他端は第３バルブ１４の一方側に接続されている。第３バルブ１４の他方側は配管９の一端に接続されており、配管９の他端は配管７に接続されている。
【００２０】
本装置は、真空容器１内の粉体試料３を加熱するためのヒータ１７を備えている。また、本装置は、真空容器１内の粉体試料３に振動を加えるためのバイブレータ１８を備えている。また、本装置は、真空容器１の内部圧力を測定する圧力計１９を備えている。また、本装置は、真空容器１内に窒素ガスを導入する酸素ガス導入機構１５を備えていると共に真空容器１内にアルゴンガスを導入するアルゴンガス導入機構１６を備えている。また、本装置は、ターゲット２と六角型バレル１ｂとの間に高周波を印加する高周波印加機構（図示せず）を備えている。
【００２１】
次に、上記多角バレルスパッタ装置を用いて微粒子３に透明導電性薄膜を被覆する透明導電性微粒子の製造方法について説明する。
まず、六角型バレル１ｂ内に約５グラムの粉体試料３を導入する。この粉体試料３としては粒子径が８０μｍのＡｌ２Ｏ３粉体を用いた。また、ターゲット２にはＩＴＯを用いた。なお、本実施の形態では、Ａｌ２Ｏ３粉体を用いているが、これに限定されるものではなく、他の材料、例えばＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ポリマーなどの絶縁体、発光体、蛍光体からなる粉体を用いることも可能である。本多角バレルスパッタ方法を用いれば、幅広い材料粉体に透明導電性薄膜を被覆することが可能である。
【００２２】
次いで、ターボ分子ポンプ１０を用いて六角型バレル１ｂ内に高真空状態を作り、ヒータ１７で六角型バレルを２００℃まで加熱しながら、六角型バレル内を５×１０−４Ｐａに減圧した。その後、アルゴンガス供給機構１６によりアルゴンを六角型バレル１ｂ内に導入する。この際の六角型バレル内の圧力は２Ｐａ程度である。場合によってはアルゴンと酸素の混合ガスを六角型バレル１ｂ内に導入しても良い。そして、回転機構により六角型バレル１ｂを５０Ｗで１８０分間、３．５ｒｐｍで回転させることで、六角型バレル１ｂ内の粉体試料３を回転させ、攪拌させる。その際、ターゲットは粉体試料の位置する方向に向けられる。その後、高周波印加機構によりターゲット２と六角型バレル１ｂとの間に高周波を印加することで、粉体試料３の表面にＩＴＯをスパッタリングする。このようにして微粒子３の表面にＩＴＯ薄膜を被覆することができる。
【００２３】
上記実施の形態１によれば、六角型バレル自体を回転させることで粉体自体を回転させ攪拌でき、更にバレルを六角型とすることにより、粉体を重力により定期的に落下させることができる。このため、攪拌効率を飛躍的に向上させることができ、粉体を扱う時にしばしば問題となる水分や静電気力による粉体の凝集を防ぐことができる。つまり回転により攪拌と、凝集した粉体の粉砕を同時かつ効果的に行うことができる。したがって、粒径の非常に小さい微粒子にＩＴＯ薄膜を被覆することが可能となる。具体的には、粒径が５０μｍ以下の微粒子に超微粒子又は薄膜を被覆することが可能となる。
【００２４】
また、本実施の形態では、真空容器１の外側にヒータ１７を取り付けており、このヒータ１７により六角型バレル１ｂを２００℃まで加熱することができる。このため、真空容器１の内部を真空にする際、ヒータ１７で六角型バレルを加熱することにより、該六角型バレル内の水分を気化させ排気することができる。したがって、粉体を扱う時に問題となる水を六角型バレル内から除去することができるため、粉体の凝集をより効果的に防ぐことができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、真空容器１の外側にバイブレータ１８を取り付けており、このバイブレータ１８により六角型バレル内の粉体３に振動を加えることができる。これにより、粉体を扱う時に問題となる凝集をより効果的に防ぐことが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態では、多角バレルスパッタ装置により粉体試料３の表面に微粒子を被覆しているため、従来技術のめっき法のように廃液の処理が必要なく、環境に対する負荷も小さくできるという利点がある。
【００２７】
尚、上記実施の形態１では、バイブレータ１８により六角型バレル内の粉体３に振動を加えているが、バイブレータ１８の代わりに、又は、バイブレータ１８に加えて、六角型バレル内に棒状部材を収容した状態で該六角型バレルを回転させることにより、粉体３に振動を加えることも可能である。これにより、粉体を扱う時に問題となる凝集をより効果的に防ぐことが可能となる。
【００２８】
また、上記実施の形態１では、微粒子に被覆する透明導電性薄膜又は透明導電性超微粒子としてＩＴＯを用いているが、これに限定されるものではなく、ＳｎＯ２薄膜又はＳｎＯ２超微粒子、光が透過できる程度に薄い金属薄膜又は光が透過できる程度に薄い金属超微粒子を用いることも可能であり、前記金属薄膜又は前記金属超微粒子に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が好ましい。
【００２９】
また、上述した透明導電性微粒子の用途としては、例えば液晶に代表されるディスプレーの導電性スペーサーが挙げられる。
【００３０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
この電気光学装置は、透明導電性微粒子４３の集合体からなる粉末４４を備えている。この透明導電性微粒子４３は、微粒子４１と、その微粒子４１を被覆する透明導電性薄膜４２とを有するものであり、実施の形態１と同様の方法により作製される。
【００３１】
前記微粒子４１は、無機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子；electroluminescence）などの発光体又は蛍光体からなる。無機ＥＬ素子の微粒子は、無機ＥＬ材料からなるバルクを粉砕及び加工して微粒子を形成したものである。
【００３２】
また、前記透明導電性薄膜は、ＩＴＯ薄膜、ＳｎＯ２薄膜、光が透過できる程度に薄い金属薄膜を用いることができる。前記金属薄膜に用いられる金属としては、例えばＡｕ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等が挙げられる。
【００３３】
前記粉末４４の一部は電極４５に接続されており、この電極４５は接地電位に接続されている。
【００３４】
透明導電性微粒子４３の集合体にはチャージが発生することがあり、それにより凝集が起こることがある。これに対し、本実施の形態では、粉末４４の一部を電極４５に接続し、この電極４５を接地電位に接続しているため、チャージを除去することができる。
【００３５】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による電気光学装置を模式的に示す断面図である。
この電気光学装置は、透明導電性微粒子５３の集合体からなる粉末５４を備えている。この透明導電性微粒子５３は、微粒子５１と、その微粒子５１を被覆する透明導電性薄膜５２とを有するものであり、実施の形態１と同様の方法により作製される。
【００３６】
前記微粒子４１は、無機ＥＬ素子などの発光体又は蛍光体からなる。無機ＥＬ素子の微粒子は、無機ＥＬ材料からなるバルクを粉砕及び加工して微粒子を形成したものである。
【００３７】
また、前記透明導電性薄膜は、実施の形態２と同様であるので、説明を省略する。
【００３８】
前記粉末５４の一部は第１電極５５に接続されており、前記粉末５４の他の一部は第２電極５６に接続されている。第１電極５５と第２電極５６との間には電圧を印加する電源５７及びスイッチ５８が配置されている。スイッチ５８をオンすると電源５７によって第１電極５５と第２電極５６との間の粉末５４に直流電圧が印加され、発光体又は蛍光体からなる微粒子５１に透明導電性薄膜５２を介して直流電圧が印加され、その結果、微粒子５１が光又は蛍光を発する。
【実施例】
【００３９】
ＳｉＯ２ガラス基板上にＩＴＯ薄膜を多角バレルではないスパッタリング装置により成膜したことについて説明する。
まず、ＩＴＯ薄膜の成膜条件を検討するため、酸素分量を全圧に対し０％、１０％、２０％と変化させた際のＩＴＯ薄膜の構造、物性変化を調べた。その他は、使用ターゲットはＩＴＯ（１０ｗｔ％ＳｎＯ２）、出力５０Ｗ、スパッタリング時間６０分、室温の条件で固定した。尚、酸素分量が０％の場合はアルゴン流量を２０ｓｃｃｍとし、酸素分量が１０％の場合はアルゴン流量を１８ｓｃｃｍ、酸素流量を２ｓｃｃｍとし、酸素分量が２０％の場合はアルゴン流量を１６ｓｃｃｍ、酸素流量を４ｓｃｃｍとした。
【００４０】
図４は、上記の条件でガラス基板上に成膜したＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンを示すものであり、図４（ａ）は酸素分量を０％にした場合のＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンであり、図４（ｂ）は酸素分量を２０％にした場合のＩＴＯ薄膜のＸＲＤパターンである。
【００４１】
全ての成膜条件（酸素分量０，１０，２０％）において、観測された回折ピークはＩｎ２Ｏ３型の結晶構造に帰属でき、回折ピークの角度についても3つの試料でほぼ一致していた。これより、反応性スパッタリングによるＩＴＯ薄膜の成膜が可能であることがわかった。
【００４２】
図５（ａ）は、酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の紫外−可視吸光スペクトルを示す図である。酸素分量０％のＩＴＯ薄膜２１では可視光全域に渡って吸収が認められたが、酸素分量１０％、２０％のＩＴＯ薄膜２２，２３では４００ｎｍ以上では殆ど吸収はなかった。
【００４３】
上記のＩＴＯ薄膜を成膜した後の試料をＡｒ雰囲気において４５０℃で１２０分間焼鈍した。この焼鈍後の試料の紫外可視吸光スペクトルを図５（ｂ）に示している。
焼鈍後のＸＲＤパターンは焼鈍前と比較して、回折ピークの角度、強度共に目立った変化は見られなかった（例として酸素分量０％のＸＲＤパターンを図４に示す）。しかし紫外可視吸光スペクトルは、図５（ｂ）に示すように、酸素分量０％の試料２４でも可視光領域の吸収がなくなり、全ての試料（酸素分量１０％のＩＴＯ薄膜２５、酸素分量２０％のＩＴＯ薄膜２６）において可視光に対し高透過率を示す事がわかった。
【００４４】
次に、ＩＴＯ薄膜の導電性測定を行った。測定は直流2端子法により行い、端子接点としてＩｎ金属を用いた。端子間距離は１ｍｍ、試料幅は１０ｍｍ、膜厚は８０〜１２０ｎｍである。測定結果を図６に示す。図６は、酸素分量０，１０，２０％それぞれのＩＴＯ薄膜の電気抵抗を示す図である。
【００４５】
焼鈍前の試料では、酸素分量が減少するに従って抵抗値が低下し、酸素分量０％では約６Ωを示す。単純に比抵抗に換算すると５×１０−４Ωｃｍとなり、他の文献と比較しても十分に低い抵抗値が得られた。焼鈍後の試料の測定結果では、抵抗値変化の傾向は焼鈍前と同じであるが、全てがより低い抵抗値を示した。最も小さい酸素分量０％では約２Ωを示した。
【００４６】
以上の結果より、高光透過率、良導電性を示すＩＴＯ薄膜の成膜には、酸素分量０％において、成膜後に焼鈍を行うことが望ましいことがわかった。
【００４７】
次に、粉体微粒子表面にＩＴＯ薄膜を成膜して透明導電性微粒子を作製した。
酸素分量0%の条件で、バレルスパッタリング法にて粉体表面へのＩＴＯ薄膜の成膜を行った。粒子径が８０μｍのＡｌ２Ｏ３粉体を一回に約５ｇ六角バレル内に導入し、回転数３．５ｒｐｍにて１８０分間スパッタリングを行った。その他の条件は上記のものと同様である。成膜後の試料はＡｒ雰囲気中で４５０℃、１２０分間の焼鈍を行った。
【００４８】
図７は、成膜した試料の外観を示す写真である。図７中の成膜していない試料（未修飾試料）２７は白色であるのに対し、スパッタリング後の透明導電性微粒子（スパッタリングのみ）２８は薄い茶色を呈している。この透明導電性微粒子を焼鈍すると、焼鈍した透明導電性微粒子２９はスパッタリングのみの透明導電性微粒子２８に対して茶色が薄くなった。これはガラス基板上での傾向と同様である。
【００４９】
透明導電性微粒子のＸＲＤ測定を行うと、Ａｌ２Ｏ３の回折ピークの中に小さくＩｎ２O３に帰属できるピークが見られた。また、蛍光Ｘ線分析からは、Ｉｎ：Ｓｎ＝８７：１３ｗｔ％の割合で検出された。ターゲットの混合割合はＩｎ：Ｓｎ＝８８：１２ｗｔ％であり、ターゲットとほぼ同じ組成のＩＴＯが成膜されていると考えられる。
【００５０】
次に、上記透明導電性微粒子の紫外可視吸収スペクトルを測定した。測定結果を図８に示す。図８に示すように、担体となるＡｌ２Ｏ３粒子３０は可視光全域に渡り吸収が小さい。一方、焼鈍後の透明導電性微粒子３１は担体粒子３０より僅かに吸光度は大きいものの、可視光領域では高い透過率を示した。
【００５１】
さらに透明導電性微粒子の電気抵抗測定を行った。測定は金属（Ａｌ）の平板の間に透明導電性微粒子を約０．０５ｇはさみ、平板間の電気抵抗を二端子法にて測定した。ＩＴＯ薄膜を被覆した透明導電性微粒子の抵抗値は５Ωとなり、平板と同じく焼鈍により抵抗値が減少するとわかった（ちなみに、未修飾Ａｌ２Ｏ３粒子の測定も行ったが、測定機器の測定範囲外（１００ＭΩ以上）であった。）。金属（Ｐｔ）を修飾したＡｌ２Ｏ３粒子を同様に測定すると０．４Ω程度を示す。金属と比較して約１０倍程度の抵抗値であり、十分小さい抵抗値を達成していると言える。
【００５２】
以上の結果を総合すると、ＩＴＯ薄膜を被覆した透明導電性微粒子の成膜がバレルスパッタリング法により可能であることが確認された。
【００５３】
尚、本発明は上記実施の形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、微粒子にＩＴＯ薄膜を成膜する成膜条件を適宜変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１…真空容器
１ａ…円筒部
１ｂ…六角型バレル
２…ターゲット
３…微粒子（粉体試料）
４〜９…配管
１０…ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ）
１１…ポンプ（ＲＰ）
１２〜１４…第１〜第３バルブ
１５…酸素ガス導入機構
１６…アルゴンガス導入機構
１７…ヒータ
１８…バイブレータ
１９…圧力計
２１…酸素分量０％のＩＴＯ薄膜
２２…酸素分量１０％のＩＴＯ薄膜
２３…酸素分量２０％のＩＴＯ薄膜
２４…酸素分量０％の試料
２５…酸素分量１０％の試料
２６…酸素分量２０％の試料
２７…未修飾試料
２８…スパッタリングのみの透明導電性微粒子
２９…焼鈍した透明導電性微粒子
３０…Ａｌ２Ｏ３粒子
３１…焼鈍後の透明導電性微粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする透明導電性微粒子。
【請求項２】
内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする透明導電性微粒子。
【請求項３】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子を準備する工程と、
重力方向に対して略平行な断面の内部形状が多角形である真空容器内に前記微粒子を収容する工程と、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記真空容器を回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を被覆する工程と、
を具備することを特徴とする透明導電性微粒子の製造方法。
【請求項１】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする透明導電性微粒子。
【請求項２】
内部の断面形状が多角形を有する真空容器を、前記断面に対して略垂直方向を回転軸として回転させることにより、該真空容器内のＡｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜が被覆されたことを特徴とする透明導電性微粒子。
【請求項３】
Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２及びポリマーのいずれかからなる微粒子を準備する工程と、
重力方向に対して略平行な断面の内部形状が多角形である真空容器内に前記微粒子を収容する工程と、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記真空容器を回転させることにより、該真空容器内の微粒子を攪拌あるいは回転させながらスパッタリングを行うことで、該微粒子の表面に該微粒子より粒径の小さい透明導電性超微粒子又は透明導電性薄膜を被覆する工程と、
を具備することを特徴とする透明導電性微粒子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図８】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−８９５１０（Ｐ２０１２−８９５１０Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７２６５４（Ｐ２０１１−２７２６５４）
【出願日】平成２３年１２月１３日（２０１１．１２．１３）
【分割の表示】特願２００５−２２５１４７（Ｐ２００５−２２５１４７）の分割
【原出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（５０３００４９６５）
【出願人】（５９５１５２４３８）株式会社ユーテック (59)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１３日（２０１１．１２．１３）
【分割の表示】特願２００５−２２５１４７（Ｐ２００５−２２５１４７）の分割
【原出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（５０３００４９６５）
【出願人】（５９５１５２４３８）株式会社ユーテック (59)
【Ｆターム（参考）】
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