透明導電膜を有するガラス基板の製造方法
【課題】マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できる、透明導電膜を有するガラス基板の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明のガラス基板の製造方法は、光学ガラス基板であるマザー基板１の一主面を少なくとも２つの領域１ａ、１ｂに分割する未塗布部１ｃが形成されるように、マザー基板１の一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、マザー基板１の一主面上に透明導電膜３を形成する工程と、未塗布部１ｃにスクライブライン１ｄを形成する工程と、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断し、一主面に透明導電膜３を有するガラス基板４を得る工程とを含む。
【解決手段】本発明のガラス基板の製造方法は、光学ガラス基板であるマザー基板１の一主面を少なくとも２つの領域１ａ、１ｂに分割する未塗布部１ｃが形成されるように、マザー基板１の一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、マザー基板１の一主面上に透明導電膜３を形成する工程と、未塗布部１ｃにスクライブライン１ｄを形成する工程と、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断し、一主面に透明導電膜３を有するガラス基板４を得る工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜を有するガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電膜、特に導電性無機粒子を含む透明導電膜は、ディスプレイの帯電防止、タッチパネル電極、配線電極などに用いられている。
【０００３】
このような透明導電膜を有するガラス基板の製造方法としては、大面積のガラス基板（マザー基板）の少なくとも一方の主面にコーティング組成物を塗布して透明導電膜を形成し、透明導電膜の上からマザー基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインに沿ってマザー基板を切断することにより、透明導電膜を有する複数のガラス基板を得る方法が知られている（例えば、特許文献１）。この製造方法は、小型のガラス基板に１つずつコーティング組成物を塗布する方法に比べ、コーティング組成物の塗布及び乾燥の工程数が少なくてすむため、タクトやコストを減らすことができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、透明導電膜の帯電防止機能を高めるため、透明導電膜中に含まれる導電性無機粒子の量を増やすと、表面抵抗は低くなるが、透明導電膜がもろくなる。透明導電膜がもろい場合、マザー基板の表面に形成されている透明導電膜の上からカッターを用いてスクライブラインを形成する際、透明導電膜の断片がこぼれて粉塵となり、ディスプレイ部材や配線などの部材を汚染するという問題がある。
【０００６】
特許文献１では、スクライブラインを形成する際に、スクライブラインを形成する部分の周辺に、蒸気またはミストを局所的に吹き付けることにより、粉塵による部材の汚染を抑制しているが、透明導電膜の上からガラス基板にスクライブラインを形成するため、最終的に得られるガラス基板の切断面付近において、透明導電膜に剥がれなどが発生し、品質の低下につながる。
【０００７】
このような問題を防ぐ方法として、透明導電膜が形成されていない側の面にスクライブラインを形成するという方法もあるが、例えば、液晶モジュールのようにガラスが重ねられている場合や、両面に透明導電膜が形成されている場合などには、透明導電膜が形成されている面にスクライブラインを形成しなければならない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できる、透明導電膜を有するガラス基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、上記マザー基板の上記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、上記マザー基板の上記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、上記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、上記スクライブラインに沿って上記マザー基板を切断し、一主面に上記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できるため、最終的に得られる透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図２】実施例及び比較例における、透明導電膜を有するガラス基板の切断面付近の様子を拡大した顕微鏡写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、上記マザー基板の上記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、上記マザー基板の上記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、上記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、上記スクライブラインに沿って上記マザー基板を切断し、一主面に上記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
これにより、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できるため、最終的に得られる透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上させることができる。
【００１４】
上記透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、上記未塗布部の幅（つまり、未塗布部分の幅）は、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。上記未塗布部の幅が０．０１ｍｍより狭い場合、コーティング組成物を塗布する際に未塗布部にコーティング組成物が入り込みやすく、未塗布部を形成することが難しい。未塗布部にコーティング組成物が入り込み塗膜（透明導電膜）が形成されると、後のスクライブラインを形成する工程、塗膜が剥がれてしまうという問題が生じる。一方、未塗布部の幅が１０ｍｍより広い場合、マザー基板の切断により得られる複数のガラス基板の表面において、透明導電膜が形成されていない領域の面積が大きくなりすぎるという問題がある。
【００１５】
本発明におけるコーティング組成物は、導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むものである。
【００１６】
コーティング組成物に含まれる導電性無機粒子としては、透明性と導電性を兼ね備えた粒子であればよく、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子、スズ含有酸化インジウム粒子、アルミニウム含有酸化亜鉛、ガリウム含有酸化亜鉛などが挙げられるが、酸化物に限定されず、窒化物でもかまわない。また、導電性無機粒子としては特に、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子、及びスズ含有酸化インジウム粒子のうち、少なくとも一つを主成分として含有することが好ましい。これらの化合物は、透明性、導電性や化学特性に優れているため、高い透過率及び導電性を有する透明導電膜を形成できる。
【００１７】
また、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率は、２５％以上５５％以下であり、３０％以上５０％以下であることが好ましく、特に３５％以上４５％以下であることが好ましい。ここで、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率とは、コーティング組成物中の溶剤を除く固形分中の導電性無機粒子の体積含有率を意味する。コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率が５５％を超えると、透明導電膜がもろくなって耐溶剤性が悪化する。また、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率が２５％を下回ると、透明導電膜の強度は向上するものの、粒子間の接点が少なくなりすぎるため、透明導電膜の表面抵抗が上昇する。
【００１８】
また、導電性無機粒子の平均粒子径は、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが好ましく、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。ここで、平均粒子径とは、透明導電膜に含まれる導電性無機粒子の平均分散粒子径をいい、単位はナノメートル（ｎｍ）で表記するものとする。なお、上記平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、透明導電膜の表面又は断面における個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも１００個の粒子の粒子径を平均することにより得られる。上記平均粒子径が２００ｎｍを超えると、粒子の散乱によって透明導電膜のヘイズ値が上昇しすぎるという問題が生じる。また、導電性無機粒子の平均粒子径を小さくするためには１次粒子径の小さい導電性無機粒子を用いることが必要となるが、一般に、粒子の１次粒子径が小さいほど比表面積が増大して分散が難しくなるため、平均粒子径を３０ｎｍ未満にすることは実質的に困難である。
【００１９】
また、上記平均粒子径を３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするためには、導電性無機粒子の１次粒子径は５ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが好ましい。ここで、粒子の１次粒子径とは、導電性無機粒子そのものをサンプルとし、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、粒界で区切られた個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも１００個の粒子の粒子径を平均した平均粒子径をいう。導電性無機粒子の１次粒子径が５ｎｍ未満であると、結晶性のよい粒子を得ることが難し傾向がある。一方、１次粒子径が１８０ｎｍよりも大きいと、平均粒子径を２００ｎｍ以下にすることが困難である。
【００２０】
コーティング組成物に含まれる樹脂としては、透明導電膜を形成できるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリメタクリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等の樹脂や、光硬化性モノマーと開始剤からなる光硬化性樹脂などが挙げられる。
【００２１】
コーティング組成物に含まれる溶剤としては、樹脂成分を溶解し、かつ塗布後の乾燥工程によって除去できるものであれば特に限定されないが、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールアルキルエーテルやグリコールアルキルエステル類などが挙げられる。
【００２２】
コーティング組成物には、上記導電性無機粒子を分散させる分散剤や、組成物の基材に対する濡れ性やレベリング性を向上させるための表面調整剤がさらに含まれていてもよい。
【００２３】
コーティング組成物の調製方法としては、導電性無機粒子を溶媒中に分散させて平均粒子径が２００ｎｍ以下のコーティング組成物を得るために、ボールミル、サンドミル、ピコミル、ペイントコンディショナーなどのメディアを介在させた機械的処理、超音波分散機、ホモジナイザー、ディスパーやジェットミルなどを使用した分散処理を利用することができる。なお、コーティング組成物の調製方法は、導電性無機粒子を溶媒中に分散できれば、上記の方法に限られるものではない。
【００２４】
コーティング組成物の塗布方法としては、基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部を形成できれば特に限定されない。例えば、マスキングテープを用いて基板に直接マスキングすることで未塗布部を形成する場合は、塗布方法としてはスピンコート法を利用できる。未塗布部を隠蔽する形状のマスクを使用して未塗布部を形成する場合は、塗布方法としてはスプレーコート法を利用できる。一方、コーティング組成物の塗布部と未塗布部とを基板に直接かつ同時に形成しながらコーティング組成物を塗布する方法としては、スクリーン印刷法やインクジェット法が挙げられる。
【００２５】
本発明における透明導電膜は、上述したコーティング組成物を基板上に塗布・乾燥することにより形成されるものである。この透明導電膜の膜厚は、０．３μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上２．５μｍ以下であることがより好ましく、特に０．８μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。膜厚が薄くなるほど表面抵抗値が増加し、膜厚が０．３μｍ未満になると、透明導電膜の透過率は向上するものの、透明導電膜が薄すぎるために硬度が弱くなるという問題が生じる。また、膜厚を厚くなるほど表面抵抗値は低下し、膜厚が３μｍを超えると、表面抵抗値はほぼ一定となる一方、透明導電膜の透過率が低下し、さらに材料の量が増加してコスト高となるという問題が生じる。
【００２６】
スクライブラインの形成方法としては、カッターを用いる方法や、レーザーを用いる方法が挙げられる。カッターの場合、直線状にしかスクライブラインを形成することができないが、レーザーの場合、直線状だけでなく、曲線状にスクライブラインを形成することができる。
【００２７】
次に、本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法の一例を図１を用いて説明する。
【００２８】
まず、図１Ａに示すように、マザー基板１を用意し、このマザー基板１の一方の主面（ここでは、上面）に、例えば、マスキングテープ２を貼り付けることにより、マザー基板１の上面を２つの領域１ａ、１ｂに分割する。
【００２９】
次に、図１Ｂに示すように、マザー基板１の上面の全域に、例えば、スピンコート法により、導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥することにより、透明導電膜３（図１Ｂ）を形成した。
【００３０】
次に、図１Ｃに示すように、マザー基板１からマスキングテープ２を剥離すると、マスキングテープ２が貼り付けられていた部分は、コーティング組成物が塗布されていない直線状の未塗布部１ｃとなる。そして、未塗布部１ｃの略中央部に、例えば、カッターを用いてスクライブライン１ｄを形成する。図１Ｃにおいて、スクライブライン１ｄは点線で表している。
【００３１】
次に、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断すると、図１Ｄに示すように、一方の主面に透明導電膜３を有する２枚のガラス基板４が得られる。切断方法としては、例えば、スクライブラインに沿って機械的応力または熱応力を加えることにより、切断することができる。図１Ｄにおいて、１ｅは切断面を表している。
【００３２】
以上のように、マザー基板１の上面に、直線状の未塗布部１ｃが形成されるようにコーティング組成物を塗布し、コーティング組成物の未塗布部１ｃにスクライブライン１ｄを形成することにより、マザー基板１の透明導電膜３が形成されている側の主面に、透明導電膜３にキズをつけることなく、スクライブライン１ｄを形成でき、部材の汚染を抑制できる。その結果、最終的に得られる透明導電膜３を有するガラス基板４の品質を向上できる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の製造方法を用いた場合の、透明導電膜を有するガラス基板の品質向上効果について実施例を用いて説明する。
【００３４】
（実施例）
＜ＩＴＯ分散体組成物の調製＞
１００ｍｌのプラスチック製ビンに、下記の成分を計り取り、ペイントシェーカー（東洋精機社製）で２０分間分散した後、ジルコニアビーズを取り除いて、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）分散体組成物を得た。
（１）スズ含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）粒子 １２．０ｇ
（２）分散剤“ＢＹＫ１６３”（ビックケミー社製） ０．６０ｇ
（３）メチルエチルケトン（和光純薬社製） １３．７ｇ
（４）トルエン（和光純薬社製） １３．７ｇ
（５）ジルコニアビーズ（液の攪拌分散用、直径０．３ｍｍ） ６０．０ｇ
【００３５】
ＩＴＯ分散体組成物における、ＩＴＯ粒子の平均粒子径をレーザードップラー方式の粒度分布計（コールター社製“Ｎ４ＰＬＵＳ”）で測定を行ったところ、１１０ｎｍであった。
【００３６】
＜コーティング組成物の調製＞
次に、紫外線を遮蔽したプラスチック製ビンに、上記ＩＴＯ分散体組成物と下記の成分とを計り取り、攪拌して、３０ｇのコーティング組成物を調製した。
（１）ＩＴＯ分散体組成物：２０．２５ｇ
（２）紫外線硬化性樹脂“ライトアクリレート１，６−ＨＸ”：１．０２ｇ
（共栄社化学社製）
（３）光重合開始剤“イルガキュア９０７”：０．１０ｇ
（チバスペシャルティケミカルズ社製）
（４）メチルエチルケトン（和光純薬社製）：１．５０ｇ
（５）トルエン（和光純薬社製）：１．５０ｇ
（６）シクロヘキサノン（和光純薬社製）：５．６３ｇ
【００３７】
＜透明導電膜の形成＞
図１Ａに示すように、マザー基板１として、５ｃｍ四方、厚さ２ｍｍの光学ガラス基板を用意し、マザー基板１の上面に、幅５ｍｍのマスキングテープ２を貼り付け、マザー基板１の上面を領域１ａ、１ｂに分割した。そして、図１Ｂに示すように、マザー基板１の上面の全域に、先に調製したコーティング組成物を、スピンコーター（ミカサ社製１−ＨＤＸ２）を用いて塗布し、乾燥機を用いて１００℃で２分間乾燥させ、透明導電膜３（図１Ｂ）を形成した。乾燥後の透明導電膜３の膜厚は、１．０μｍであった。
【００３８】
マザー基板１からマスキングテープ２を剥離すると、図１Ｃに示すように、マザー基板１の上面において、マスキングテープ２が貼り付けられていた部分に、コーティング組成物が塗布されていない直線状の未塗布部１ｃが形成された。そして、この未塗布部１ｃの略中央部に、カッターを用いてスクライブライン１ｄを形成した。
【００３９】
その後、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断すると、図１Ｄに示すように、上面に透明導電膜３を有する２つのガラス基板４を得た。このガラス基板４の上面の切断面１ｅ付近を、顕微鏡（倍率５０倍）にて観察し、その結果を図２Ａに示した。図２Ａにおいて、３は透明導電膜、１ｃは未塗布部、１ｅは切断面である。図２Ａを見たところ、本実施例では、切断面１ｅ付近において透明導電膜３の剥がれは確認されなかった。
【００４０】
（比較例）
マスキングテープを貼り付けないこと以外は、上記実施例と同様にして、透明導電膜を有するガラス基板を得た。そして、上記実施例と同様、透明導電膜を有するガラス基板の上面の切断面付近を顕微鏡（倍率５０倍）にて観察し、その結果を、図２Ｂに示した。図２Ｂにおいて、３は透明導電膜、１ｅは切断面である。図２Ｂを見たところ、本比較例では、切断面１ｅ付近において、透明導電膜３が一部剥がれている部位が確認された。
【００４１】
以上のことから、マザー基板の一主面にマスキングテープを用いてコーティング組成物が塗布されない直線状の未塗布部を形成し、この直線状の未塗布部にスクライブラインを形成することにより、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなく、スクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制して、透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上できたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できる方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ マザー基板
１ａ、１ｂ コーティング組成物の塗布領域
１ｃ コーティング組成物の未塗布部
１ｄ スクライブライン
１ｅ 切断面
２ マスキングテープ
３ 透明導電膜
４ 透明導電膜を有するガラス基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電膜を有するガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電膜、特に導電性無機粒子を含む透明導電膜は、ディスプレイの帯電防止、タッチパネル電極、配線電極などに用いられている。
【０００３】
このような透明導電膜を有するガラス基板の製造方法としては、大面積のガラス基板（マザー基板）の少なくとも一方の主面にコーティング組成物を塗布して透明導電膜を形成し、透明導電膜の上からマザー基板にスクライブラインを形成し、スクライブラインに沿ってマザー基板を切断することにより、透明導電膜を有する複数のガラス基板を得る方法が知られている（例えば、特許文献１）。この製造方法は、小型のガラス基板に１つずつコーティング組成物を塗布する方法に比べ、コーティング組成物の塗布及び乾燥の工程数が少なくてすむため、タクトやコストを減らすことができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、透明導電膜の帯電防止機能を高めるため、透明導電膜中に含まれる導電性無機粒子の量を増やすと、表面抵抗は低くなるが、透明導電膜がもろくなる。透明導電膜がもろい場合、マザー基板の表面に形成されている透明導電膜の上からカッターを用いてスクライブラインを形成する際、透明導電膜の断片がこぼれて粉塵となり、ディスプレイ部材や配線などの部材を汚染するという問題がある。
【０００６】
特許文献１では、スクライブラインを形成する際に、スクライブラインを形成する部分の周辺に、蒸気またはミストを局所的に吹き付けることにより、粉塵による部材の汚染を抑制しているが、透明導電膜の上からガラス基板にスクライブラインを形成するため、最終的に得られるガラス基板の切断面付近において、透明導電膜に剥がれなどが発生し、品質の低下につながる。
【０００７】
このような問題を防ぐ方法として、透明導電膜が形成されていない側の面にスクライブラインを形成するという方法もあるが、例えば、液晶モジュールのようにガラスが重ねられている場合や、両面に透明導電膜が形成されている場合などには、透明導電膜が形成されている面にスクライブラインを形成しなければならない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できる、透明導電膜を有するガラス基板の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、上記マザー基板の上記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、上記マザー基板の上記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、上記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、上記スクライブラインに沿って上記マザー基板を切断し、一主面に上記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できるため、最終的に得られる透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図２】実施例及び比較例における、透明導電膜を有するガラス基板の切断面付近の様子を拡大した顕微鏡写真を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、上記マザー基板の上記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、上記マザー基板の上記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、上記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、上記スクライブラインに沿って上記マザー基板を切断し、一主面に上記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする。
【００１３】
これにより、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できるため、最終的に得られる透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上させることができる。
【００１４】
上記透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、上記未塗布部の幅（つまり、未塗布部分の幅）は、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることがより好ましい。上記未塗布部の幅が０．０１ｍｍより狭い場合、コーティング組成物を塗布する際に未塗布部にコーティング組成物が入り込みやすく、未塗布部を形成することが難しい。未塗布部にコーティング組成物が入り込み塗膜（透明導電膜）が形成されると、後のスクライブラインを形成する工程、塗膜が剥がれてしまうという問題が生じる。一方、未塗布部の幅が１０ｍｍより広い場合、マザー基板の切断により得られる複数のガラス基板の表面において、透明導電膜が形成されていない領域の面積が大きくなりすぎるという問題がある。
【００１５】
本発明におけるコーティング組成物は、導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むものである。
【００１６】
コーティング組成物に含まれる導電性無機粒子としては、透明性と導電性を兼ね備えた粒子であればよく、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子、スズ含有酸化インジウム粒子、アルミニウム含有酸化亜鉛、ガリウム含有酸化亜鉛などが挙げられるが、酸化物に限定されず、窒化物でもかまわない。また、導電性無機粒子としては特に、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子、及びスズ含有酸化インジウム粒子のうち、少なくとも一つを主成分として含有することが好ましい。これらの化合物は、透明性、導電性や化学特性に優れているため、高い透過率及び導電性を有する透明導電膜を形成できる。
【００１７】
また、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率は、２５％以上５５％以下であり、３０％以上５０％以下であることが好ましく、特に３５％以上４５％以下であることが好ましい。ここで、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率とは、コーティング組成物中の溶剤を除く固形分中の導電性無機粒子の体積含有率を意味する。コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率が５５％を超えると、透明導電膜がもろくなって耐溶剤性が悪化する。また、コーティング組成物中の導電性無機粒子の体積含有率が２５％を下回ると、透明導電膜の強度は向上するものの、粒子間の接点が少なくなりすぎるため、透明導電膜の表面抵抗が上昇する。
【００１８】
また、導電性無機粒子の平均粒子径は、３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、５０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが好ましく、８０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。ここで、平均粒子径とは、透明導電膜に含まれる導電性無機粒子の平均分散粒子径をいい、単位はナノメートル（ｎｍ）で表記するものとする。なお、上記平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、透明導電膜の表面又は断面における個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも１００個の粒子の粒子径を平均することにより得られる。上記平均粒子径が２００ｎｍを超えると、粒子の散乱によって透明導電膜のヘイズ値が上昇しすぎるという問題が生じる。また、導電性無機粒子の平均粒子径を小さくするためには１次粒子径の小さい導電性無機粒子を用いることが必要となるが、一般に、粒子の１次粒子径が小さいほど比表面積が増大して分散が難しくなるため、平均粒子径を３０ｎｍ未満にすることは実質的に困難である。
【００１９】
また、上記平均粒子径を３０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするためには、導電性無機粒子の１次粒子径は５ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが好ましい。ここで、粒子の１次粒子径とは、導電性無機粒子そのものをサンプルとし、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により、粒界で区切られた個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも１００個の粒子の粒子径を平均した平均粒子径をいう。導電性無機粒子の１次粒子径が５ｎｍ未満であると、結晶性のよい粒子を得ることが難し傾向がある。一方、１次粒子径が１８０ｎｍよりも大きいと、平均粒子径を２００ｎｍ以下にすることが困難である。
【００２０】
コーティング組成物に含まれる樹脂としては、透明導電膜を形成できるものであれば特に限定されないが、例えば、ポリメタクリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル等の樹脂や、光硬化性モノマーと開始剤からなる光硬化性樹脂などが挙げられる。
【００２１】
コーティング組成物に含まれる溶剤としては、樹脂成分を溶解し、かつ塗布後の乾燥工程によって除去できるものであれば特に限定されないが、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールアルキルエーテルやグリコールアルキルエステル類などが挙げられる。
【００２２】
コーティング組成物には、上記導電性無機粒子を分散させる分散剤や、組成物の基材に対する濡れ性やレベリング性を向上させるための表面調整剤がさらに含まれていてもよい。
【００２３】
コーティング組成物の調製方法としては、導電性無機粒子を溶媒中に分散させて平均粒子径が２００ｎｍ以下のコーティング組成物を得るために、ボールミル、サンドミル、ピコミル、ペイントコンディショナーなどのメディアを介在させた機械的処理、超音波分散機、ホモジナイザー、ディスパーやジェットミルなどを使用した分散処理を利用することができる。なお、コーティング組成物の調製方法は、導電性無機粒子を溶媒中に分散できれば、上記の方法に限られるものではない。
【００２４】
コーティング組成物の塗布方法としては、基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部を形成できれば特に限定されない。例えば、マスキングテープを用いて基板に直接マスキングすることで未塗布部を形成する場合は、塗布方法としてはスピンコート法を利用できる。未塗布部を隠蔽する形状のマスクを使用して未塗布部を形成する場合は、塗布方法としてはスプレーコート法を利用できる。一方、コーティング組成物の塗布部と未塗布部とを基板に直接かつ同時に形成しながらコーティング組成物を塗布する方法としては、スクリーン印刷法やインクジェット法が挙げられる。
【００２５】
本発明における透明導電膜は、上述したコーティング組成物を基板上に塗布・乾燥することにより形成されるものである。この透明導電膜の膜厚は、０．３μｍ以上３μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上２．５μｍ以下であることがより好ましく、特に０．８μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。膜厚が薄くなるほど表面抵抗値が増加し、膜厚が０．３μｍ未満になると、透明導電膜の透過率は向上するものの、透明導電膜が薄すぎるために硬度が弱くなるという問題が生じる。また、膜厚を厚くなるほど表面抵抗値は低下し、膜厚が３μｍを超えると、表面抵抗値はほぼ一定となる一方、透明導電膜の透過率が低下し、さらに材料の量が増加してコスト高となるという問題が生じる。
【００２６】
スクライブラインの形成方法としては、カッターを用いる方法や、レーザーを用いる方法が挙げられる。カッターの場合、直線状にしかスクライブラインを形成することができないが、レーザーの場合、直線状だけでなく、曲線状にスクライブラインを形成することができる。
【００２７】
次に、本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法の一例を図１を用いて説明する。
【００２８】
まず、図１Ａに示すように、マザー基板１を用意し、このマザー基板１の一方の主面（ここでは、上面）に、例えば、マスキングテープ２を貼り付けることにより、マザー基板１の上面を２つの領域１ａ、１ｂに分割する。
【００２９】
次に、図１Ｂに示すように、マザー基板１の上面の全域に、例えば、スピンコート法により、導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥することにより、透明導電膜３（図１Ｂ）を形成した。
【００３０】
次に、図１Ｃに示すように、マザー基板１からマスキングテープ２を剥離すると、マスキングテープ２が貼り付けられていた部分は、コーティング組成物が塗布されていない直線状の未塗布部１ｃとなる。そして、未塗布部１ｃの略中央部に、例えば、カッターを用いてスクライブライン１ｄを形成する。図１Ｃにおいて、スクライブライン１ｄは点線で表している。
【００３１】
次に、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断すると、図１Ｄに示すように、一方の主面に透明導電膜３を有する２枚のガラス基板４が得られる。切断方法としては、例えば、スクライブラインに沿って機械的応力または熱応力を加えることにより、切断することができる。図１Ｄにおいて、１ｅは切断面を表している。
【００３２】
以上のように、マザー基板１の上面に、直線状の未塗布部１ｃが形成されるようにコーティング組成物を塗布し、コーティング組成物の未塗布部１ｃにスクライブライン１ｄを形成することにより、マザー基板１の透明導電膜３が形成されている側の主面に、透明導電膜３にキズをつけることなく、スクライブライン１ｄを形成でき、部材の汚染を抑制できる。その結果、最終的に得られる透明導電膜３を有するガラス基板４の品質を向上できる。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明の製造方法を用いた場合の、透明導電膜を有するガラス基板の品質向上効果について実施例を用いて説明する。
【００３４】
（実施例）
＜ＩＴＯ分散体組成物の調製＞
１００ｍｌのプラスチック製ビンに、下記の成分を計り取り、ペイントシェーカー（東洋精機社製）で２０分間分散した後、ジルコニアビーズを取り除いて、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）分散体組成物を得た。
（１）スズ含有インジウム酸化物（ＩＴＯ）粒子 １２．０ｇ
（２）分散剤“ＢＹＫ１６３”（ビックケミー社製） ０．６０ｇ
（３）メチルエチルケトン（和光純薬社製） １３．７ｇ
（４）トルエン（和光純薬社製） １３．７ｇ
（５）ジルコニアビーズ（液の攪拌分散用、直径０．３ｍｍ） ６０．０ｇ
【００３５】
ＩＴＯ分散体組成物における、ＩＴＯ粒子の平均粒子径をレーザードップラー方式の粒度分布計（コールター社製“Ｎ４ＰＬＵＳ”）で測定を行ったところ、１１０ｎｍであった。
【００３６】
＜コーティング組成物の調製＞
次に、紫外線を遮蔽したプラスチック製ビンに、上記ＩＴＯ分散体組成物と下記の成分とを計り取り、攪拌して、３０ｇのコーティング組成物を調製した。
（１）ＩＴＯ分散体組成物：２０．２５ｇ
（２）紫外線硬化性樹脂“ライトアクリレート１，６−ＨＸ”：１．０２ｇ
（共栄社化学社製）
（３）光重合開始剤“イルガキュア９０７”：０．１０ｇ
（チバスペシャルティケミカルズ社製）
（４）メチルエチルケトン（和光純薬社製）：１．５０ｇ
（５）トルエン（和光純薬社製）：１．５０ｇ
（６）シクロヘキサノン（和光純薬社製）：５．６３ｇ
【００３７】
＜透明導電膜の形成＞
図１Ａに示すように、マザー基板１として、５ｃｍ四方、厚さ２ｍｍの光学ガラス基板を用意し、マザー基板１の上面に、幅５ｍｍのマスキングテープ２を貼り付け、マザー基板１の上面を領域１ａ、１ｂに分割した。そして、図１Ｂに示すように、マザー基板１の上面の全域に、先に調製したコーティング組成物を、スピンコーター（ミカサ社製１−ＨＤＸ２）を用いて塗布し、乾燥機を用いて１００℃で２分間乾燥させ、透明導電膜３（図１Ｂ）を形成した。乾燥後の透明導電膜３の膜厚は、１．０μｍであった。
【００３８】
マザー基板１からマスキングテープ２を剥離すると、図１Ｃに示すように、マザー基板１の上面において、マスキングテープ２が貼り付けられていた部分に、コーティング組成物が塗布されていない直線状の未塗布部１ｃが形成された。そして、この未塗布部１ｃの略中央部に、カッターを用いてスクライブライン１ｄを形成した。
【００３９】
その後、スクライブライン１ｄに沿ってマザー基板１を切断すると、図１Ｄに示すように、上面に透明導電膜３を有する２つのガラス基板４を得た。このガラス基板４の上面の切断面１ｅ付近を、顕微鏡（倍率５０倍）にて観察し、その結果を図２Ａに示した。図２Ａにおいて、３は透明導電膜、１ｃは未塗布部、１ｅは切断面である。図２Ａを見たところ、本実施例では、切断面１ｅ付近において透明導電膜３の剥がれは確認されなかった。
【００４０】
（比較例）
マスキングテープを貼り付けないこと以外は、上記実施例と同様にして、透明導電膜を有するガラス基板を得た。そして、上記実施例と同様、透明導電膜を有するガラス基板の上面の切断面付近を顕微鏡（倍率５０倍）にて観察し、その結果を、図２Ｂに示した。図２Ｂにおいて、３は透明導電膜、１ｅは切断面である。図２Ｂを見たところ、本比較例では、切断面１ｅ付近において、透明導電膜３が一部剥がれている部位が確認された。
【００４１】
以上のことから、マザー基板の一主面にマスキングテープを用いてコーティング組成物が塗布されない直線状の未塗布部を形成し、この直線状の未塗布部にスクライブラインを形成することにより、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の主面に、透明導電膜にキズをつけることなく、スクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制して、透明導電膜を有するガラス基板の品質を向上できたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法は、マザー基板の透明導電膜が形成されている側の面に、透明導電膜にキズをつけることなくスクライブラインを形成でき、部材の汚染を抑制できる方法として利用可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ マザー基板
１ａ、１ｂ コーティング組成物の塗布領域
１ｃ コーティング組成物の未塗布部
１ｄ スクライブライン
１ｅ 切断面
２ マスキングテープ
３ 透明導電膜
４ 透明導電膜を有するガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、
光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、前記マザー基板の前記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、前記マザー基板の前記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、
前記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、
前記スクライブラインに沿って前記マザー基板を切断し、一主面に前記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記未塗布部の幅は、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記未塗布部は、マスキングテープを用いて形成される請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記スクライブラインは、カッターを用いて形成される請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項１】
少なくとも一方の主面に透明導電膜を有するガラス基板の製造方法において、
光学ガラス基板であるマザー基板の一主面を少なくとも２つの領域に分割する未塗布部が形成されるように、前記マザー基板の前記一主面上に導電性無機粒子、樹脂、及び溶剤を含むコーティング組成物を塗布し、乾燥させることにより、前記マザー基板の前記一主面上に透明導電膜を形成する工程と、
前記未塗布部にスクライブラインを形成する工程と、
前記スクライブラインに沿って前記マザー基板を切断し、一主面に前記透明導電膜を有するガラス基板を得る工程とを含むことを特徴とする透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項２】
前記未塗布部の幅は、０．０１ｍｍ以上１０ｍｍ以下である請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項３】
前記未塗布部は、マスキングテープを用いて形成される請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【請求項４】
前記スクライブラインは、カッターを用いて形成される請求項１に記載の透明導電膜を有するガラス基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−６２２２４（Ｐ２０１２−６２２２４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８１４２（Ｐ２０１０−２０８１４２）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]