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JP2015044721A - Processing method of glass substrate - Google Patents

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JP2015044721A
JP2015044721A JP2013178286A JP2013178286A JP2015044721A JP 2015044721 A JP2015044721 A JP 2015044721A JP 2013178286 A JP2013178286 A JP 2013178286A JP 2013178286 A JP2013178286 A JP 2013178286A JP 2015044721 A JP2015044721 A JP 2015044721A
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Toshio Suzuki
俊夫 鈴木
朋美 安部
Tomomi Abe
朋美 安部
周作 秋葉
shusaku Akiba
周作 秋葉
志郎 舩津
Shiro Funatsu
志郎 舩津
啓一郎 裏地
Keiichiro Uraji
啓一郎 裏地
西井 準治
Junji Nishii
準治 西井
建治 原田
Kenji Harada
建治 原田
池田 弘
Hiroshi Ikeda
弘 池田
酒井 大輔
Daisuke Sakai
大輔 酒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for treating a glass substrate, in which a molar ratio of the content of one alkali ion to that of another alkali ion in the vicinity of the surface of the glass substrate is adjusted.SOLUTION: The method for treating the glass substrate comprises the steps of: disposing the first glass substrate 4c and the second glass substrate 4d, each of which contains alkali metal oxide and which are different in the molar ratio of the content of one alkali metal oxide to that of another alkali metal oxide, in a stacked state to prepare the stacked substrates 4; placing the stacked substrates 4 between a cathode 2 and an anode 3 so that the second main surface of the first glass substrate 4c is contacted with the anode 3 and the main surface to be positioned in the outermost part of the second glass substrate 4d is separated from/opposed to the cathode 2; and impressing a DC voltage between the cathode 2 and the anode 3 to generate corona discharge so that alkali ions in the first glass substrate 4c and those in the second glass substrate 4d are moved toward the anode 3 and the molar ratio of the content of one alkali ion to that of another alkali ion in the surface layer parts of both of the first glass substrate 4c and the second glass substrate 4d is changed before the corona discharge is generated.

Description

本発明は、ガラス基板の処理方法に係り、より詳しくは、組成において1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を有するガラス基板の表層部を処理する方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a glass substrate, and more particularly, to a method for processing a surface layer portion of a glass substrate having one or more alkali metal oxides in composition.

Cu(In,Ga)Se半導体(以下、CIGS半導体と示す。)を用いた太陽電池(以下、CIGS太陽電池と示す。)において、CIGS半導体膜はアルカリ金属酸化物を含有するガラス基板上に形成されており、ガラス基板から半導体中に移行し拡散したアルカリイオン(例えば、NaやK)がキャリアとして働き、電池効率の上昇に寄与することが知られている。そのため、アルカリイオンの移行、拡散を考慮したガラス基板の組成の検討が行われている。 In a solar cell (hereinafter referred to as a CIGS solar cell) using a Cu (In, Ga) Se semiconductor (hereinafter referred to as a CIGS semiconductor), the CIGS semiconductor film is formed on a glass substrate containing an alkali metal oxide. It is known that alkali ions (for example, Na + and K + ) that have migrated from a glass substrate into a semiconductor and diffused serve as carriers and contribute to an increase in battery efficiency. Therefore, examination of the composition of the glass substrate in consideration of migration and diffusion of alkali ions has been performed.

また、前記ガラス基板に求められるガラス組成は、CIGS半導体の成膜プロセス(温度・時間)により異なっており、さらに同一組成のガラス基板においても、表面から数μmの深さまでのアルカリ元素の含有量が異なると、アルカリイオンのCIGS半導体への移行・拡散量が異なることが確認されている。   The glass composition required for the glass substrate varies depending on the CIGS semiconductor film forming process (temperature and time). Further, even in a glass substrate having the same composition, the content of alkali elements from the surface to a depth of several μm. Is different, it is confirmed that the amount of migration and diffusion of alkali ions to the CIGS semiconductor is different.

したがって、コストを抑えつつ所望の電池特性を得るために、ガラス基板全体の組成を変えるのではなく、その表面近傍(表面から数μmの深さの表層部)におけるアルカリイオンそれぞれの含有量やそのモル比を調整することが求められている。   Therefore, in order to obtain desired battery characteristics while suppressing costs, the composition of the entire glass substrate is not changed, but the content of each alkali ion in the vicinity of the surface (surface layer part several μm deep from the surface) There is a need to adjust the molar ratio.

従来から、ガラス基板の表層部のみの組成を変える方法として、所望のイオンを含有する溶融塩で浸漬処理してイオン交換し化学強化する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、溶融塩処理では、バッチ処理のため、コストがかかる。また、アルカリイオンそれぞれの含有量のモル比を微調整することが難しかった。
Conventionally, as a method for changing the composition of only the surface layer portion of a glass substrate, a method of immersing with a molten salt containing desired ions to perform ion exchange and chemical strengthening is known (see, for example, Patent Document 1). .
However, the molten salt treatment is costly because of batch processing. In addition, it is difficult to finely adjust the molar ratio of the content of each alkali ion.

特開2010−202514号公報JP 2010-202514 A

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ガラス基板の表面近傍のアルカリイオンそれぞれの含有量のモル比を調整することができ、かつ片面のみの処理が可能である安価で簡便な方法の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and can adjust the molar ratio of the content of each alkali ion in the vicinity of the surface of the glass substrate and can be processed only on one side. The purpose is to provide a simple and easy method.

本発明のガラス基板の処理方法は、1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有する第1のガラスからなる第1のガラス基板の第1の主面上に、1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有し、該アルカリ金属酸化物のそれぞれの含有量のモル比が前記第1のガラスにおけるモル比とは異なる第2のガラスからなる少なくとも1枚の第2のガラス基板を、重ねて配置する工程と、前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とが重ねて配置された積重基板を、正極と負極との間に、前記第1のガラス基板の第2の主面が前記負極に接触するように、かつ前記第2のガラス基板の最外部に位置する主面が前記正極に離間して対向するように配置した後、前記正極と前記負極との間に直流電圧を印加してコロナ放電を発生させる工程を備えることを特徴とする。   The processing method of the glass substrate of this invention is 1 type (s) or 2 or more types on the 1st main surface of the 1st glass substrate which consists of 1st glass containing 1 type, or 2 or more types of alkali metal oxides. At least one second glass substrate made of a second glass, wherein the molar ratio of the content of each of the alkali metal oxides is different from the molar ratio in the first glass. The stacking substrate in which the first glass substrate and the second glass substrate are stacked and the second substrate of the first glass substrate is disposed between the positive electrode and the negative electrode. Between the positive electrode and the negative electrode, and the main surface located on the outermost part of the second glass substrate is spaced apart from and opposed to the positive electrode. The process of generating a corona discharge by applying a DC voltage to Characterized in that it obtain.

本発明のガラス基板の処理方法においては、前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板中および前記第2のガラス基板中の1種または2種以上のアルカリイオンをそれぞれ前記負極に向って移動させ、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、アルカリイオンのそれぞれの含有量のモル比を変化させることができる。また、前記第1のガラス基板において、アルカリイオンのそれぞれの含有量の合計モルは、前記コロナ放電を発生させる工程の前後でほぼ一定であることが好ましい。そして、前記第2のガラスは、酸化ナトリウムの含有量の、酸化ナトリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比が、前記第1のガラスにおけるモル比より大きくなっており、前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、ナトリウムイオンの含有量の、ナトリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させることができる。また、前記第2のガラスは、酸化カリウムの含有量の、酸化カリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比が、前記第1のガラスにおけるモル比より大きくなっており、前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、カリウムイオンの含有量の、カリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させることができる。   In the method for processing a glass substrate of the present invention, in the step of generating the corona discharge, one or more alkali ions in the first glass substrate and the second glass substrate are respectively used as the negative electrode. The molar ratio of each content of alkali ions can be changed in the surface layer portion on the first main surface side of the first glass substrate. In the first glass substrate, the total mole of each content of alkali ions is preferably substantially constant before and after the step of generating the corona discharge. In the second glass, the molar ratio of the content of sodium oxide to the content of the alkali metal oxide other than sodium oxide is larger than the molar ratio in the first glass, and the corona discharge is performed. In the generating step, the molar ratio of the content of sodium ions to the content of alkali ions other than sodium ions can be increased in the surface layer portion on the first main surface side of the first glass substrate. In the second glass, the molar ratio of the content of potassium oxide to the content of alkali metal oxides other than potassium oxide is larger than the molar ratio in the first glass, and the corona discharge is performed. In the generating step, the molar ratio of the content of potassium ions to the content of alkali ions other than potassium ions can be increased in the surface layer portion on the first main surface side of the first glass substrate.

また、本発明のガラス基板の処理方法において、前記正極は前記負極より小さい電極面積を有することが好ましい。そして、前記正極はワイヤ状の電極であり、このワイヤ状電極を前記積重基板の最外部に位置する第2のガラス基板の外側の主面に対して平行に配置することができる。また、前記正極は針状の電極であり、この針状電極を前記積重基板の最外部に位置する第2のガラス基板の外側の主面に対して垂直に配置することができる。   Moreover, in the processing method of the glass substrate of this invention, it is preferable that the said positive electrode has an electrode area smaller than the said negative electrode. The positive electrode is a wire-like electrode, and the wire-like electrode can be arranged in parallel to the outer main surface of the second glass substrate located at the outermost part of the stacked substrate. The positive electrode is a needle-like electrode, and the needle-like electrode can be disposed perpendicular to the outer main surface of the second glass substrate located at the outermost part of the stacked substrate.

さらに、本発明のガラス基板の処理方法において、前記正極と前記負極との間は、空気または窒素を主体とする雰囲気に保持できる。また、前記積重基板の温度は常温〜400℃であることが好ましい。   Furthermore, in the processing method of the glass substrate of this invention, it can hold | maintain in the atmosphere which mainly has air or nitrogen between the said positive electrode and the said negative electrode. Moreover, it is preferable that the temperature of the stacked substrate is normal temperature to 400 ° C.

本発明において、「コロナ放電」とは、正極と負極との間に必要かつ十分な大きさの直流電圧(コロナ放電開始電圧)を印加することにより、被処理物であるガラス基板から離間して配置された正極の周りに不均一な電界が生じることによって起こる、持続的な放電をいう。なお、この放電は、電極間に存在する気体の電離が局所的に限られた局部放電(部分放電)で、多数のストリーマの集合体であり、前記した直流電圧を維持している間継続して発生する。電圧を上げると、コロナ放電は負極に向かって進展し、1つのストリーマが負極に接近ないし到着すると、火花放電へと瞬時のうちに移行する。本発明では、基本的に、火花放電には移行しない持続的なコロナ放電を行わせる。   In the present invention, “corona discharge” means that a necessary and sufficient DC voltage (corona discharge start voltage) is applied between the positive electrode and the negative electrode to separate the glass substrate from the object to be processed. This refers to a continuous discharge caused by the generation of a non-uniform electric field around the arranged positive electrode. This discharge is a local discharge (partial discharge) in which ionization of gas existing between the electrodes is locally limited, and is an aggregate of a number of streamers, and continues while maintaining the above-described DC voltage. Occur. When the voltage is increased, the corona discharge progresses toward the negative electrode, and when one streamer approaches or arrives at the negative electrode, it immediately shifts to a spark discharge. In the present invention, basically, corona discharge that does not shift to spark discharge is performed.

本発明において、「アルカリイオン」は、第1のガラス基板および第2のガラス基板を構成する第1のガラスおよび第2のガラスに含まれるアルカリ金属酸化物を構成するアルカリ金属のイオンをいう。   In the present invention, the “alkali ion” refers to an alkali metal ion constituting an alkali metal oxide contained in the first glass and the second glass constituting the first glass substrate and the second glass substrate.

本発明の処理方法によれば、第1のガラス基板と第2のガラス基板とが重ねて配置された積重基板において、負極側に配置した第1のガラス基板の第2のガラス基板に接する主面近傍のアルカリイオンの含有量のモル比を、第1のガラス基板全体の組成を変えることなく、調整することができる。また、片面のみの処理が可能であり、安価な方法である。   According to the processing method of the present invention, in the stacked substrate in which the first glass substrate and the second glass substrate are stacked, the second glass substrate of the first glass substrate disposed on the negative electrode side is in contact. The molar ratio of the content of alkali ions in the vicinity of the main surface can be adjusted without changing the composition of the entire first glass substrate. Further, it is possible to process only one side and is an inexpensive method.

本発明の実施形態に使用される表面処理装置の一例を示し、図1(a)は概略構成を示す正面図であり、図1(b)は、積重基板に対する正極の配置を示す上面図である。An example of the surface treatment apparatus used for embodiment of this invention is shown, FIG.1 (a) is a front view which shows schematic structure, FIG.1 (b) is a top view which shows arrangement | positioning of the positive electrode with respect to a stacking board | substrate. It is. 本発明の実施形態に使用される表面処理装置の別の例を示し、図2(a)は概略構成を示す正面図であり、図2(b)は、積重基板に対する正極の配置を示す上面図である。2A shows another example of the surface treatment apparatus used in the embodiment of the present invention, FIG. 2A is a front view showing a schematic configuration, and FIG. 2B shows the arrangement of the positive electrode with respect to the stacked substrate. It is a top view. 本発明の実施例の処理方法を示す図である。It is a figure which shows the processing method of the Example of this invention. 実施例1において、KBSi基板の上面側表層部における元素濃度を深さ方向に測定した結果を示すグラフである。In Example 1, it is a graph which shows the result of having measured the element density | concentration in the depth direction in the upper surface side surface layer part of a KBSi board | substrate. 実施例2において、NaBSi基板の上面側表層部における元素濃度を深さ方向に測定した結果を示すグラフである。In Example 2, it is a graph which shows the result of having measured the element concentration in the depth direction in the upper surface side surface layer part of a NaBSi board | substrate.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明の処理方法の実施形態では、まず、第1のガラス基板の一方の主面である第1の主面上に、少なくとも1枚の第2のガラス基板を重ねて配置し、こうして得られた積重基板を、正極と負極との間に、第2のガラス基板のうちで最外部に配置されたガラス基板の外側の主面、すなわち他のガラス基板と接触していない非接触側の主面が、正極から離間し、かつ第1のガラス基板の他方の主面である第2の主面が負極に接触するように配置する。
なお、第1のガラス基板と第2のガラス基板は、いずれも1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有するガラスからなる基板である。そして、第1のガラス基板を構成する第1のガラスと第2のガラス基板を構成する第2のガラスとでは、1種または2種以上のアルカリ金属酸化物それぞれの含有量のモル比が異なっている。
Embodiments of the present invention will be described below.
In the embodiment of the processing method of the present invention, first, at least one second glass substrate is placed on the first main surface which is one main surface of the first glass substrate, and thus obtained. The stacked substrate is placed between the positive electrode and the negative electrode on the outermost main surface of the glass substrate disposed on the outermost side of the second glass substrate, that is, on the non-contact side that is not in contact with another glass substrate. The main surface is arranged so as to be separated from the positive electrode, and the second main surface which is the other main surface of the first glass substrate is in contact with the negative electrode.
Note that each of the first glass substrate and the second glass substrate is a substrate made of glass containing one kind or two or more kinds of alkali metal oxides. And the 1st glass which comprises a 1st glass substrate, and the 2nd glass which comprises a 2nd glass substrate differ in the molar ratio of content of each 1 type, or 2 or more types of alkali metal oxides. ing.

こうして積重基板を配置した後、正極と負極との間に直流電圧を印加して、電極間にコロナ放電を発生させ、発生したコロナ放電により、第1のガラス基板中および第2のガラス基板中の1種または2種以上のアルカリイオンを、それぞれ負極に向って移動させる。第1のガラス基板を構成する第1のガラス、および第2のガラス基板を構成する第2のガラスは、いずれも組成において1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有するので、コロナ放電により、第1のガラスおよび第2のガラスに含有されるアルカリ金属酸化物を構成する1種または2種以上のアルカリ金属のイオン(アルカリイオン)が、第1のガラス基板中および第2のガラス基板中を負極に向って移動する。そして、このようなアルカリイオンの移動において、アルカリイオンの種類により移動のしやすさが異なる。また、第1のガラス基板と第2のガラス基板との界面近傍では、第1のガラス基板におけるアルカリイオンの移動により形成されたカチオン脱離部の電荷を補償するように、第2のガラス基板から第1のガラス基板へと界面を越えたアルカリイオンの移動が生じる。その結果、第1のガラス基板の第2のガラス基板との界面側の表層部において、アルカリイオンそれぞれの含有量のモル比を変化させることができる。
なお、第1のガラス基板の前記表層部は、例えば、表面から0.5〜1.6μmの深さまでの部分をいうものとする。
After the stacked substrates are arranged in this way, a DC voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode to generate a corona discharge between the electrodes, and the generated corona discharge causes the first glass substrate and the second glass substrate. One kind or two or more kinds of alkali ions are moved toward the negative electrode. Since the first glass constituting the first glass substrate and the second glass constituting the second glass substrate both contain one or more alkali metal oxides in the composition, corona discharge Thus, one or more kinds of alkali metal ions (alkali ions) constituting the alkali metal oxide contained in the first glass and the second glass are contained in the first glass substrate and the second glass. It moves in the substrate toward the negative electrode. In such movement of alkali ions, the ease of movement varies depending on the type of alkali ions. Further, in the vicinity of the interface between the first glass substrate and the second glass substrate, the second glass substrate so as to compensate for the charge of the cation desorption portion formed by the movement of alkali ions in the first glass substrate. The alkali ions move from the interface to the first glass substrate. As a result, the molar ratio of the content of each alkali ion can be changed in the surface layer portion of the first glass substrate on the interface side with the second glass substrate.
In addition, the said surface layer part of a 1st glass substrate shall say the part to the depth of 0.5-1.6 micrometers from the surface, for example.

具体的には、第1のガラスおよび第2のガラスが、アルカリ金属酸化物として酸化リチウム(LiO)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化カリウム(KO)のうちの少なくとも1種を含有する場合、これらのアルカリ金属酸化物を構成するアルカリ金属のイオンであるリチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)が、コロナ放電により、第1のガラス基板中および第2のガラス基板中をそれぞれ負極に向って移動する。その結果、第1のガラス基板の第2のガラス基板と接する第1の主面側の表層部におけるリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンそれぞれの含有量のモル比が、コロナ放電処理の前とは変化する。
ここで、処理の前後でリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンそれぞれの含有量のモル比が変化するとは、処理前後の各アルカリイオンの含有量を、リチウムイオンについてはaおよびA、ナトリウムイオンについてはbおよびB、カリウムイオンについてはcおよびCとしたとき、a:b:c≠A:B:Cであることをいう。すなわち、a:b≠A:B、a:c≠A:C、b:c≠B:Cという3つの不等式のいずれかが成り立つことをいう。
Specifically, the first glass and the second glass are at least one of lithium oxide (Li 2 O), sodium oxide (Na 2 O), and potassium oxide (K 2 O) as an alkali metal oxide. When lithium ions (Li + ), sodium ions (Na + ), and potassium ions (K + ) that are alkali metal ions constituting these alkali metal oxides are contained in the first glass by corona discharge, It moves toward the negative electrode in the substrate and the second glass substrate, respectively. As a result, the molar ratio of the content of each of lithium ions, sodium ions, and potassium ions in the surface portion of the first main surface in contact with the second glass substrate of the first glass substrate is before corona discharge treatment. Change.
Here, the molar ratio of the content of each of lithium ions, sodium ions, and potassium ions changes before and after the treatment, the content of each alkali ion before and after the treatment, a and A for lithium ions, and about the sodium ions When b and B and potassium ions are c and C, a: b: c ≠ A: B: C. That is, one of the three inequalities of a: b ≠ A: B, a: c ≠ A: C, and b: c ≠ B: C holds.

<被処理物である積重基板>
本発明の方法により処理される積重基板は、組成において1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有する第1のガラスからなる第1のガラス基板の上に、組成において1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有し、それらアルカリ金属酸化物それぞれの含有量のモル比が、第1のガラスとは異なる第2のガラスからなる第2のガラス基板を、重ねて配置したものである。第1のガラス基板と第2のガラス基板は、直接接触させて重ねることが好ましい。
<Stacked substrate to be processed>
The stacked substrates to be treated by the method of the present invention are one or two in composition on a first glass substrate composed of a first glass containing one or more alkali metal oxides in composition. A second glass substrate made of a second glass containing a plurality of alkali metal oxides and having a molar ratio of the content of each of the alkali metal oxides different from that of the first glass. It is. The first glass substrate and the second glass substrate are preferably stacked in direct contact with each other.

第1のガラス基板上に重ねて配置される第2のガラス基板の枚数は、処理作業の効率の観点から1枚であることが好ましいが、薄いものであれば2枚以上であってもよい。積重基板全体の厚さは、コロナ放電によるアルカリイオンの移動が可能な厚さとする。後述する処理条件の場合、具体的には0.5〜5mmとすることが好ましい。そして、積重基板全体の厚さがこのような範囲になるように、第1のガラス基板の厚さに合わせて第2のガラス基板の厚さおよび枚数を調整することができる。第2のガラス基板を構成する複数のガラス基板は、それぞれ直接接触させて重ねることが好ましい。   The number of the second glass substrates arranged on the first glass substrate is preferably one from the viewpoint of the efficiency of the processing operation, but may be two or more as long as it is thin. . The thickness of the entire stacked substrate is set to a thickness that allows alkali ions to move by corona discharge. In the case of the processing conditions described later, specifically, it is preferably 0.5 to 5 mm. Then, the thickness and number of the second glass substrates can be adjusted in accordance with the thickness of the first glass substrate so that the thickness of the entire stacked substrate falls within such a range. The plurality of glass substrates constituting the second glass substrate are preferably stacked in direct contact with each other.

第1のガラスおよび第2のガラスが含有するアルカリ金属酸化物としては、前記したように、酸化リチウム(LiO)、酸化ナトリウム(NaO)、酸化カリウム(KO)等が挙げられる。第1のガラスおよび第2のガラスは、これらのアルカリ金属酸化物以外に、SiOを含有することができる。さらに、Al、B等を含有しても良い。 Examples of the alkali metal oxide contained in the first glass and the second glass include lithium oxide (Li 2 O), sodium oxide (Na 2 O), and potassium oxide (K 2 O) as described above. It is done. The first glass and the second glass can contain SiO 2 in addition to these alkali metal oxides. Furthermore, it may contain Al 2 O 3, B 2 O 3 and the like.

第1のガラスおよび第2のガラスの組成は、前記アルカリ金属酸化物の少なくとも1種を含有するものであれば特に限定されないが、処理の容易性の観点から、例えば、酸化物基準のモル%表示で、酸化ナトリウム(NaO)と酸化カリウム(KO)のうちの少なくとも1種を0.5〜20モル%含有するシリケートガラス、アルミノシリケートガラス、またはホウケイ酸ガラス(ボロシリケートガラス)を挙げることができる。 The composition of the first glass and the second glass is not particularly limited as long as it contains at least one of the alkali metal oxides. From the viewpoint of ease of processing, for example, mol% based on the oxide. A silicate glass, aluminosilicate glass, or borosilicate glass (borosilicate glass) containing 0.5 to 20 mol% of at least one of sodium oxide (Na 2 O) and potassium oxide (K 2 O) Can be mentioned.

また、第1のガラスとしては、酸化リチウム(LiO)、酸化ナトリウム(NaO)および酸化カリウム(KO)からなる群から選択される1種以上と、SiOを含むガラスを挙げることができる。例えば、酸化物基準のモル%表示で、SiOを45〜80%、Alを0〜18%、Bを0〜15%、LiOを0〜15%、NaOを0〜20%、KOを0〜15%で(LiO+NaO+KO)を5〜20%、MgOを0〜12%、CaOを0〜12%、SrOを0〜12%、BaOを0〜10%、ZrOを0〜5%、TiOを0〜5%含有するガラスを挙げることができる。なお、このガラス組成は、前記したCIGS太陽電池用のガラス基板を構成するガラスとして好適する組成である。
以下、このガラスを構成する各成分について説明する。なお、%はいずれも酸化物基準のモル%を表す。
As the first glass, lithium oxide (Li 2 O), and one or more selected from the group consisting of sodium oxide (Na 2 O) and potassium oxide (K 2 O), the glass containing SiO 2 Can be mentioned. For example, as represented by mol% based on oxides, the SiO 2 45 to 80%, the Al 2 O 3 0~18%, B 2 O 3 0 to 15% 0 to 15% of Li 2 O, Na 2 O and 0 to 20% K 2 O with 0~15% (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) 5-20% of MgO 0 to 12% 0 to 12% of CaO, the SrO 0 to 12 %, BaO 0 to 10%, ZrO 2 0 to 5%, and TiO 2 0 to 5%. In addition, this glass composition is a composition suitable as glass which comprises the glass substrate for an above described CIGS solar cell.
Hereinafter, each component which comprises this glass is demonstrated. In addition, all represent mol% of an oxide basis.

SiOはガラスの骨格を構成する成分である。SiOの含有割合が45%以上であると、ガラスの耐熱性および化学的耐久性が良好であり、平均熱膨張係数が低い。SiOの含有割合は、より好ましくは55%以上である。一方、SiOの含有割合が80%以下であると、ガラス粘性および溶融性が良好である。SiOの含有割合は、より好ましくは75%以下である。 SiO 2 is a component constituting the skeleton of glass. When the content ratio of SiO 2 is 45% or more, the heat resistance and chemical durability of the glass are good, and the average thermal expansion coefficient is low. The content ratio of SiO 2 is more preferably 55% or more. On the other hand, when the content ratio of SiO 2 is 80% or less, the glass viscosity and the meltability are good. The content ratio of SiO 2 is more preferably 75% or less.

Alは必須成分ではないが、ガラス転移点温度を上げ、耐候性、耐熱性および化学的耐久性を向上し、ヤング率を上げ、またイオンの移動速度を向上させるため、含有してもよい成分である。Alの含有割合は、好ましくは0.5%以上であり、より好ましくは1%以上である。一方、Alの含有割合が18%以下であると、ガラス粘性および溶融性が良好である。Alの含有割合は、より好ましくは15%以下である。 Al 2 O 3 is not an essential component, but is contained in order to increase the glass transition temperature, improve the weather resistance, heat resistance and chemical durability, increase the Young's modulus, and improve the ion migration speed. Is a good ingredient. The content ratio of Al 2 O 3 is preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more. On the other hand, when the content ratio of Al 2 O 3 is 18% or less, the glass viscosity and the meltability are good. The content ratio of Al 2 O 3 is more preferably 15% or less.

は必須成分ではないが、高温での溶融性またはガラス強度の向上のために含有してもよい成分である。Bの含有割合が15%以下であると、半導体製膜時の膨張特性やガラス製造時の失透特性が良好である。 B 2 O 3 is not an essential component, but may be contained for improving meltability at high temperatures or glass strength. When the content ratio of B 2 O 3 is 15% or less, the expansion characteristics during semiconductor film formation and the devitrification characteristics during glass production are good.

NaOは、CIGS太陽電池の発電効率向上に寄与する成分である。また、ガラスの溶融性を向上させるとともに、コロナ放電によって移動するナトリウムイオンを有する。NaOの含有割合が20%以下であると、平均熱膨張係数が大きくなりすぎず、溶解性や失透特性が良い。また、化学的耐久性、ヤング率が高く保たれるため、良好なガラスが得られる。NaOの含有割合は、より好ましくは16%以下である。また、NaOの含有割合は、好ましくは0.1%以上であり、より好ましくは10%以上である。 Na 2 O is a component that contributes to improving the power generation efficiency of the CIGS solar cell. Moreover, while improving the meltability of glass, it has a sodium ion which moves by corona discharge. When the content ratio of Na 2 O is 20% or less, the average thermal expansion coefficient does not become too large, and the solubility and devitrification characteristics are good. Further, since the chemical durability and Young's modulus are kept high, a good glass can be obtained. The content ratio of Na 2 O is more preferably 16% or less. Further, the content ratio of Na 2 O is preferably 0.1% or more, and more preferably 10% or more.

OもNaOと同様の効果があるため、15%以下含有させることができる。KOの含有割合が15%以下であると、平均熱膨張係数が大きくなりすぎず、溶解性や失透特性が良い。また、化学的耐久性、ヤング率が高く保たれるため良好なガラスが得られる。KOの含有割合は、より好ましくは12%以下である。 Since K 2 O has the same effect as Na 2 O, it can be contained in an amount of 15% or less. When the content ratio of K 2 O is 15% or less, the average thermal expansion coefficient does not become too large, and the solubility and devitrification characteristics are good. Further, since the chemical durability and Young's modulus are kept high, a good glass can be obtained. The content ratio of K 2 O is more preferably 12% or less.

さらに、LiOもNaOと同様の効果があるため、15%以下含有させることができる。LiOの含有割合が15%以下であると、平均熱膨張係数が大きくなりすぎず、溶解性や失透特性が良い。また、化学的耐久性、ヤング率が高く保たれるため良好なガラスが得られる。LiOの含有割合は、より好ましくは12%以下である。 Furthermore, since Li 2 O has the same effect as Na 2 O, it can be contained in an amount of 15% or less. When the content ratio of Li 2 O is 15% or less, the average thermal expansion coefficient does not become too large, and the solubility and devitrification characteristics are good. Further, since the chemical durability and Young's modulus are kept high, a good glass can be obtained. The content ratio of Li 2 O is more preferably 12% or less.

コロナ放電による処理効果を上げるとともに、ガラスの溶融性を向上させ、またCIGS太陽電池の発電効率向上のために、LiOとNaOとKOの含有割合の合計(LiO+NaO+KO)は5%〜20%とする。好ましくは8%以上である。しかし、(LiO+NaO+KO)が20%超では、ガラス転移点温度が下がりすぎるおそれがある。(LiO+NaO+KO)は15%以下が好ましい。 The total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O (Li 2 O + Na 2) is improved in order to improve the treatment effect by corona discharge, improve the melting property of glass, and improve the power generation efficiency of CIGS solar cells. O + K 2 O) is 5% to 20%. Preferably it is 8% or more. However, if (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) exceeds 20%, the glass transition temperature may be too low. (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is preferably 15% or less.

MgOは、ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する効果があるので含有させることができる。MgOの含有割合が12%以下であると、平均熱膨張係数が大きすぎず、製造特性が良い。MgOの含有割合はより好ましくは8%以下である。   MgO can be contained because it has the effect of lowering the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting. When the content ratio of MgO is 12% or less, the average thermal expansion coefficient is not too large and the production characteristics are good. The content ratio of MgO is more preferably 8% or less.

CaOは、ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する効果があるので含有させることができる。CaOの含有割合が12%以下であると、平均熱膨張係数が大きすぎず、製造特性が良い。CaOの含有割合は好ましくは9%以下である。   CaO can be contained because it has an effect of reducing the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting. When the content ratio of CaO is 12% or less, the average thermal expansion coefficient is not too large and the production characteristics are good. The content ratio of CaO is preferably 9% or less.

SrOは、ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する効果があるので含有させることができる。SrOの含有割合が12%以下であると、平均熱膨張係数が大きすぎず、製造特性が良い。また、SrOを含有するガラスは密度が高く脆いため、SrOの含有割合は8%以下が好ましい。   SrO can be contained because it has the effect of reducing the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting. When the content ratio of SrO is 12% or less, the average thermal expansion coefficient is not too large and the production characteristics are good. Moreover, since the glass containing SrO has a high density and is brittle, the content ratio of SrO is preferably 8% or less.

BaOも、ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する効果があるので含有させることができる。BaOの含有割合が10%以下であると、平均熱膨張係数が大きすぎず、製造特性が良い。また、BaOを含有するガラスは密度が高く脆いため、BaOの含有割合は8%以下が好ましい。   BaO can also be contained because it has the effect of reducing the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting. When the content ratio of BaO is 10% or less, the average thermal expansion coefficient is not too large and the production characteristics are good. Moreover, since the glass containing BaO has high density and is brittle, the content ratio of BaO is preferably 8% or less.

ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する観点から、MgOとCaOとSrOとBaOの含有量の合計(MgO+CaO+SrO+BaO)は、3.5%以上とすることが好ましい。より好ましくは5%以上である。(MgO+CaO+SrO+BaO)が27%以下であると、失透しにくく、製造特性が良い。   From the viewpoint of lowering the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting, the total content of MgO, CaO, SrO and BaO (MgO + CaO + SrO + BaO) is preferably 3.5% or more. More preferably, it is 5% or more. When (MgO + CaO + SrO + BaO) is 27% or less, devitrification is difficult and manufacturing characteristics are good.

ZrOは、ガラスの溶融時の粘性を下げ、溶融を促進する効果があるので含有させることができる。ZrOの含有割合が5%以下であると、失透しにくく、製造特性が良い。ZrOの含有割合は5%以下が好ましい。また、ZrOの含有割合は好ましくは0.5%以上である。 ZrO 2 can be contained because it has an effect of reducing the viscosity at the time of melting the glass and promoting the melting. When the content ratio of ZrO 2 is 5% or less, devitrification is difficult and manufacturing characteristics are good. The content ratio of ZrO 2 is preferably 5% or less. Further, the content ratio of ZrO 2 is preferably 0.5% or more.

TiOは、ガラスの溶融性向上のために含有させることができる。TiOの含有割合が5%以下であると、失透しにくく、製造特性が良い。 TiO 2 can be contained for improving the meltability of the glass. When the content ratio of TiO 2 is 5% or less, devitrification is difficult and manufacturing characteristics are good.

第2のガラスとしては、酸化リチウム(LiO)、酸化ナトリウム(NaO)および酸化カリウム(KO)からなる群から選択される1種以上と、SiOを含むガラスを挙げることができる。NaO:KO(モル比)=3:7〜8:2であることが好ましい。例えば、酸化物基準のモル%表示で、SiOを50〜80%、Alを0.5〜15%、Bを0〜10%、NaOを10〜16%、KOを0〜8%、LiOを0〜12%、CaOを0〜10%、MgOを0〜12%、その他SrO、BaO、ZrO、ZnO、SnOなどを合計で10%未満含有するガラスを挙げることができる。このガラスを構成する各成分の作用、より好ましい含有割合とその理由等については、前記第1のガラスについての記載と同様である。 Examples of the second glass include one or more selected from the group consisting of lithium oxide (Li 2 O), sodium oxide (Na 2 O), and potassium oxide (K 2 O), and glass containing SiO 2. Can do. Na 2 O: K 2 O (molar ratio) = 3: 7-8: is preferably 2. For example, as represented by mol% based on oxides, the SiO 2 50 to 80%, the Al 2 O 3 0.5~15%, B 2 O 3 0-10%, a Na 2 O 10 to 16%, 0 to 8% of K 2 O, 0 to 12% of Li 2 O, 0 to 10% of CaO, 0 to 12% of MgO, and 10% in total of SrO, BaO, ZrO 2 , ZnO, SnO 2 and the like The glass which contains less can be mentioned. About the effect | action of each component which comprises this glass, a more preferable content rate, the reason, etc., it is the same as that of the description about the said 1st glass.

第1のガラスとして好ましい組成の一例、および第2のガラスとして好ましい組成の一例を、それぞれ表1に示す。

Figure 2015044721
An example of a composition preferable as the first glass and an example of a composition preferable as the second glass are shown in Table 1, respectively.
Figure 2015044721

このような組成を有する第1のガラスおよび第2のガラスから構成される第1のガラス基板および第2のガラス基板の形状は、互いに平行な一対の主面を有する形状であれば、平板状でも曲板状でもよいが、一対の主面が平坦な平面である平板状のものが好ましい。   If the shape of the 1st glass substrate and 2nd glass substrate comprised from the 1st glass and 2nd glass which have such a composition is a shape which has a pair of main surface mutually parallel, it is flat form However, a curved plate shape may be used, but a flat plate shape in which the pair of main surfaces are flat surfaces is preferable.

<正極および負極>
本発明の実施形態においては、直流電圧が印加される一方の電極である正極は、積重基板を構成する1枚または2枚以上の第2のガラス基板のうちで、最外部に配置されたガラス基板の外側の主面(例えば上面)から所定の距離だけ離間した位置に配置される。そして、直流電圧が印加される他方の電極である負極は、被処理物である積重基板を構成する第1のガラス基板において、第2のガラス基板と接していない側の主面である第2の主面(例えば下面)に接触するように配置される。
<Positive electrode and negative electrode>
In the embodiment of the present invention, the positive electrode, which is one electrode to which a DC voltage is applied, is disposed on the outermost side among one or two or more second glass substrates constituting the stacked substrate. The glass substrate is disposed at a position separated from the main surface (for example, the upper surface) outside the glass substrate by a predetermined distance. The negative electrode, which is the other electrode to which the DC voltage is applied, is the first main surface on the side not in contact with the second glass substrate in the first glass substrate constituting the stacked substrate that is the object to be processed. It arrange | positions so that two main surfaces (for example, lower surface) may be contacted.

最外部に配置された第2のガラス基板の上面と正極との距離は、正極の形状や印加電圧等によっても異なるが、この距離が大きいほど、放電電流が小さくなってコロナ放電が弱くなるため、0mmより大きくし、かつ30mm以下が好ましい。さらには、前記距離が近いほど、放電電流は放物的に大きくなってコロナ放電が強くなるため、0mmより大きく、かつ10mm以下がより好ましい。   The distance between the upper surface of the second glass substrate disposed on the outermost side and the positive electrode varies depending on the shape of the positive electrode, the applied voltage, and the like, but the larger the distance, the smaller the discharge current and the weaker the corona discharge. , Larger than 0 mm and 30 mm or less is preferable. Furthermore, since the discharge current becomes parabolically and corona discharge becomes stronger as the distance is shorter, it is more preferably greater than 0 mm and not greater than 10 mm.

ここで、正極は負極より電極面積が小さいことが好ましい。なお、「電極面積」とは、正極については、被処理物である積重基板を構成する第2のガラス基板の主面に投影された電極の面積をいい、負極については、第1のガラス基板の第2の主面に接触する面積をいう。後述するように、正極が複数本のワイヤ状の電極または針状の電極の集合体である場合、「電極面積」は、各ワイヤ状電極または各針状電極についての前記「電極面積」の合計をいう。   Here, the positive electrode preferably has a smaller electrode area than the negative electrode. The “electrode area” refers to the area of the electrode projected on the main surface of the second glass substrate constituting the stacked substrate that is the object to be processed for the positive electrode, and the first glass for the negative electrode. The area in contact with the second main surface of the substrate. As described later, when the positive electrode is an assembly of a plurality of wire-like electrodes or needle-like electrodes, the “electrode area” is the sum of the “electrode areas” for each wire-like electrode or each needle-like electrode. Say.

正極としては、ワイヤ状の電極、または先端に尖鋭部を有する針状の電極を使用できる。これらワイヤ状電極および針状電極は、1本を単独で使用してもよいし、複数本を互いに所定の間隔をおいて配置した集合体を正極としてもよい。このように、複数本のワイヤ状電極または針状電極を所定の間隔をおいて配置した集合体を正極とすることで、積重基板の均一な処理が可能となる。   As the positive electrode, a wire-like electrode or a needle-like electrode having a sharp portion at the tip can be used. One of these wire-like electrodes and needle-like electrodes may be used alone, or an assembly in which a plurality of wire-like electrodes and needle-like electrodes are arranged at a predetermined interval may be used as the positive electrode. In this way, by using an assembly in which a plurality of wire-like electrodes or needle-like electrodes are arranged at a predetermined interval as the positive electrode, uniform processing of the stacked substrates becomes possible.

本発明の処理方法に用いられる装置の例を、図1および図2に示す。図1(a)および図2(a)は、処理装置1の構成を概略的に示す正面図であり、図1(b)および図2(b)は、積重基板に対する正極の配置を説明するための上面図である。図1に示す処理装置1においては、正極2としてワイヤ状電極2aが設けられ、図2に示す処理装置1においては、正極2として針状電極2bが設けられている。なお、これらの図において、符号3は負極を示し、符号4は被処理物である積重基板を示す。この積重基板4は、第1のガラス基板4aの第1の主面(例えば上面)に、第2のガラス基板4bの1枚が重ねて配置されたものである。また、これらの図において、符号5は直流電源を示し、符号6は回路を流れる電流をモニタするための電流計を示す。   An example of an apparatus used in the processing method of the present invention is shown in FIGS. 1 (a) and 2 (a) are front views schematically showing the configuration of the processing apparatus 1, and FIGS. 1 (b) and 2 (b) explain the arrangement of the positive electrode with respect to the stacked substrate. It is a top view for doing. In the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, a wire electrode 2 a is provided as the positive electrode 2, and in the processing apparatus 1 shown in FIG. 2, a needle electrode 2 b is provided as the positive electrode 2. In these drawings, reference numeral 3 denotes a negative electrode, and reference numeral 4 denotes a stacked substrate which is a workpiece. The stacked substrate 4 is formed by superposing one sheet of the second glass substrate 4b on the first main surface (for example, the upper surface) of the first glass substrate 4a. In these drawings, reference numeral 5 denotes a DC power source, and reference numeral 6 denotes an ammeter for monitoring a current flowing through the circuit.

図1に示す処理装置1において、正極2であるワイヤ状電極2aは、コロナ放電の発生しやすさの観点から、細い方がよいが、強度と取り扱い易さの点で、ワイヤ状電極2aの直径は0.03〜0.1mmが好ましい。また、ワイヤ状電極2aは、積重基板4の上面に対して平行に配置することが好ましい。正極2として複数本のワイヤ状電極2aを用いる場合、各ワイヤ状電極2aは、図1(b)に示すように、0mmより大きく、第2のガラス基板4bとワイヤ状電極2aとの距離と同程度の間隔dをおいて互いに平行に、かつ積重基板4の上面に平行な平面上に配置することが、均一に処理する上で好ましい。後述するように、積重基板4をワイヤ状電極2aに対して平行に運動させる場合は、処理ムラが緩和されるので、各ワイヤ状電極2aの間隔はより大きくできる。   In the processing apparatus 1 shown in FIG. 1, the wire-like electrode 2a, which is the positive electrode 2, is preferably thin from the viewpoint of the ease of occurrence of corona discharge, but the wire-like electrode 2a has a strength and ease of handling. The diameter is preferably 0.03 to 0.1 mm. Further, the wire electrode 2 a is preferably arranged in parallel to the upper surface of the stacked substrate 4. When a plurality of wire-like electrodes 2a are used as the positive electrode 2, each wire-like electrode 2a is larger than 0 mm as shown in FIG. 1 (b), and the distance between the second glass substrate 4b and the wire-like electrode 2a It is preferable to arrange them on a plane parallel to each other and at the same interval d and parallel to the upper surface of the stacked substrate 4 for uniform processing. As will be described later, when the stacked substrate 4 is moved in parallel to the wire-like electrode 2a, the processing unevenness is alleviated, so that the interval between the wire-like electrodes 2a can be made larger.

正極2として1本のワイヤ状電極2aを単独で配置する場合には、積重基板4を面方向に均一に処理し、第1のガラス基板4aの第1の主面側表層部におけるアルカリイオンそれぞれの含有量のモル比を、面方向に均一に変化させるために、積重基板4と一体とした負極3を、正極2であるワイヤ状電極2aに対して相対的に運動させることが好ましい。具体的には、積重基板4を載せた状態で、負極3をワイヤ状電極2aの配設方向に対して直交する方向に運動させることが好ましい。この運動は、直線運動や往復直線運動であることがより好ましいが、回転運動や揺動であってもよい。   When the single wire-like electrode 2a is disposed alone as the positive electrode 2, the stacked substrate 4 is uniformly processed in the surface direction, and the alkali ions in the first main surface side surface layer portion of the first glass substrate 4a are treated. In order to change the molar ratio of each content uniformly in the plane direction, it is preferable to move the negative electrode 3 integrated with the stacked substrate 4 relative to the wire electrode 2a which is the positive electrode 2. . Specifically, it is preferable to move the negative electrode 3 in a direction orthogonal to the arrangement direction of the wire-like electrode 2a with the stacked substrate 4 placed thereon. This motion is more preferably a linear motion or a reciprocating linear motion, but it may be a rotational motion or a rocking motion.

図2に示す処理装置1において、正極2である針状電極2bは、根元部の直径が0.1〜2mmであることが好ましく、針状電極2bの先端尖鋭部を第2のガラス基板4bの上面に向け、かつ上面に垂直に配置することが好ましい。正極2として複数本の針状電極2bを用いる場合、各針状電極2bは、互いに平行で第2のガラス基板4bの上面に垂直とし、かつ先端部が第2のガラス基板4bの上面から等しい距離となるように配置することが好ましい。また、各針状電極2bの配設は、図2(b)に示すように、0mmよりも大きく、かつ第2のガラス基板4bと針状電極2bとの距離と同程度の間隔dで千鳥状または碁盤状等の均等配置が、積重基板4表面を均一に処理するうえで好ましい。積重基板4を針状電極2bに対して平行に運動させる場合は、処理ムラが緩和されるので、各針状電極2bの間隔はより大きくできる。   In the processing apparatus 1 shown in FIG. 2, it is preferable that the needle-like electrode 2b which is the positive electrode 2 has a root portion having a diameter of 0.1 to 2 mm, and the tip of the needle-like electrode 2b is formed at the second glass substrate 4b. It is preferable to arrange it toward the top surface and perpendicular to the top surface. When a plurality of needle-like electrodes 2b are used as the positive electrode 2, each needle-like electrode 2b is parallel to each other and perpendicular to the upper surface of the second glass substrate 4b, and the tip is equal from the upper surface of the second glass substrate 4b. It is preferable to arrange the distances. Further, as shown in FIG. 2 (b), each needle electrode 2b is arranged in a staggered manner with an interval d larger than 0 mm and approximately the same as the distance between the second glass substrate 4b and the needle electrode 2b. A uniform arrangement such as a shape or a grid shape is preferable for uniformly treating the surface of the stacked substrate 4. When the stacked substrate 4 is moved in parallel to the needle-like electrode 2b, the processing unevenness is alleviated, so that the interval between the needle-like electrodes 2b can be made larger.

針状電極2bの先端部の角度(先端角)は小さく鋭角であるほど、直下の電界強度が大きくなるので、針状電極2bの先端角を調整することで、正極2近傍の電界強度を調整できる。針状電極2bの先端角は、1〜15度が好ましく、1〜9度がより好ましい。
ワイヤ状電極2aおよび針状電極2bにおいては、表面に、金、白金、その他貴金属等の耐食性の導電性膜を設けると、電界強度が均一となり、かつ電極としての耐久性が向上する。
As the angle (tip angle) of the tip of the needle-like electrode 2b is smaller and sharper, the electric field intensity directly below increases, so the electric field strength near the positive electrode 2 is adjusted by adjusting the tip angle of the needle-like electrode 2b. it can. The tip angle of the needle-like electrode 2b is preferably 1 to 15 degrees, and more preferably 1 to 9 degrees.
In the wire-like electrode 2a and the needle-like electrode 2b, when a corrosion-resistant conductive film such as gold, platinum or other noble metal is provided on the surface, the electric field strength becomes uniform and the durability as an electrode is improved.

図1および図2に示す処理装置1において、負極3は、平板状や曲板状など、被処理物である積重基板4を構成する第1のガラス基板4aの下面に合わせた形状とする。また、孔あき部を有するメッシュ状のものなど、第1のガラス基板4aと面内で均一に接触するものでもよい。
このような負極3を、第1のガラス基板4aの下面に接触するように配置することで、第1のガラス基板4aへの通電性が向上するため、印加電圧を高くできる。負極3の第1のガラス基板4aと接する面にITO等の導電膜を設けることで、さらに通電性を向上できる。
In the processing apparatus 1 shown in FIG. 1 and FIG. 2, the negative electrode 3 has a shape matching the lower surface of the first glass substrate 4a constituting the stacked substrate 4 that is the object to be processed, such as a flat plate shape or a curved plate shape. . Moreover, the thing which contacts uniformly with the 1st glass substrate 4a in a surface, such as a mesh-shaped thing which has a perforated part, may be used.
By disposing such a negative electrode 3 in contact with the lower surface of the first glass substrate 4a, the conductivity to the first glass substrate 4a is improved, so that the applied voltage can be increased. By providing a conductive film such as ITO on the surface of the negative electrode 3 in contact with the first glass substrate 4a, the conductivity can be further improved.

次に、本発明の実施形態における処理の条件(ガラス基板の温度、処理雰囲気など)について説明する。   Next, processing conditions (temperature of the glass substrate, processing atmosphere, etc.) in the embodiment of the present invention will be described.

<積重基板の温度>
積重基板の温度、すなわち積重基板を構成する第1のガラス基板および第2のガラス基板の温度は、常温から400℃が好ましい。400℃以下の温度とすることで、第1および第2のガラス基板の変形や電極の劣化を防止できる。また、前記温度範囲はガラス転移点よりも温度が低く、ガラスは粘性が十分に大きい固体状態を呈するため、第1および第2のガラス基板中のアルカリイオンが動き過ぎるということがなく、アルカリイオンの移動方向が電界方向である負極に向う方向に限定されるので、コロナ放電による処理の効率が高い。積重基板の温度は、100〜300℃がより好ましい。ただし、ガラス転移点が400℃以下の場合、積重基板の温度はさらに低い温度がより好ましい。
<Temperature of stacked substrate>
The temperature of the stacked substrate, that is, the temperature of the first glass substrate and the second glass substrate constituting the stacked substrate is preferably from room temperature to 400 ° C. By setting the temperature to 400 ° C. or lower, deformation of the first and second glass substrates and deterioration of the electrodes can be prevented. The temperature range is lower than the glass transition point, and the glass exhibits a solid state having a sufficiently high viscosity, so that the alkali ions in the first and second glass substrates do not move excessively, Since the moving direction is limited to the direction toward the negative electrode which is the electric field direction, the efficiency of the treatment by corona discharge is high. The temperature of the stacked substrate is more preferably 100 to 300 ° C. However, when the glass transition point is 400 ° C. or lower, the temperature of the stacked substrate is more preferably lower.

<印加電圧>
正極と負極との間に印加する直流電圧は、正極からコロナ放電を発生させる電圧である。この印加電圧は、正極の形状や被処理物である積重基板の温度によっても変わるが、3〜12kVの範囲とする。印加電圧が3kV未満ではコロナ放電が発生しにくい。印加電圧が12kVを超えると、アーク放電が生じやすくなり、コロナ放電を継続するのが難しい。
<Applied voltage>
The DC voltage applied between the positive electrode and the negative electrode is a voltage that generates corona discharge from the positive electrode. The applied voltage varies depending on the shape of the positive electrode and the temperature of the stacked substrate as the object to be processed, but is in the range of 3 to 12 kV. When the applied voltage is less than 3 kV, corona discharge hardly occurs. When the applied voltage exceeds 12 kV, arc discharge tends to occur and it is difficult to continue corona discharge.

本発明の実施形態において、このような直流電圧の印加により被処理物である積重基板を流れる電流は、電子の移動による電流と、アルカリイオンの移動による電流の両者を含むものである。処理過程で積重基板を流れる電流は、0.01〜0.5mAの範囲であり、単位面積当たりの電気量は、10〜500mC/cmの範囲であることが好ましい。 In the embodiment of the present invention, the current flowing through the stacked substrate, which is the object to be processed, by applying such a DC voltage includes both a current due to the movement of electrons and a current due to the movement of alkali ions. The current flowing through the stacked substrate in the process is preferably in the range of 0.01 to 0.5 mA, and the amount of electricity per unit area is preferably in the range of 10 to 500 mC / cm 2 .

<処理雰囲気>
被処理物である積重基板が配置された正極と負極との間は、空気または窒素を主体とする雰囲気に保持できる。ここで、「空気または窒素を主体とする雰囲気」とは、空気または窒素の含有割合が雰囲気ガス全体の50体積%を超える気体状態をいう。
前記したように、負極は第1のガラス基板の第2の主面(例えば下面)に接触するように配置され、負極と第1のガラス基板との間の通電性が向上されているので、ヘリウムやアルゴンのようなプラズマ形成ガスの雰囲気にする必要がない。すなわち、空気または窒素を主体とする雰囲気で、正極の周りにコロナ放電を発生させ、この放電により積重基板の処理を行うことができる。
<Processing atmosphere>
An atmosphere mainly composed of air or nitrogen can be maintained between the positive electrode and the negative electrode on which the stacked substrate as the object to be processed is arranged. Here, the “atmosphere mainly composed of air or nitrogen” refers to a gas state in which the content ratio of air or nitrogen exceeds 50% by volume of the entire atmospheric gas.
As described above, the negative electrode is disposed so as to be in contact with the second main surface (for example, the lower surface) of the first glass substrate, and the conductivity between the negative electrode and the first glass substrate is improved. There is no need for an atmosphere of a plasma forming gas such as helium or argon. That is, corona discharge is generated around the positive electrode in an atmosphere mainly composed of air or nitrogen, and the stacked substrate can be processed by this discharge.

本発明の実施形態においては、第1のガラス基板上に第2のガラス基板が重ねて配置された積重基板に対してこのようにコロナ放電による処理を行うことで、第1のガラスおよび第2のガラスに含有されるアルカリ金属酸化物の有するアルカリイオンを、それぞれ負極に向って移動させることができる。そして、第1のガラス基板と第2のガラス基板との界面近傍では、第1のガラス基板におけるアルカリイオンの移動により形成されたカチオン脱離部の電荷を補償するように、第2のガラス基板から第1のガラス基板へと界面を越えたアルカリイオンの移動が生じるので、第1のガラス基板の前記界面側の表層部において、アルカリイオンそれぞれの含有量のモル比を処理前に比べて変化させることができる。
なお、本発明の実施形態において、第1のガラス基板の前記界面側の表層部におけるアルカリイオンそれぞれの含有量のモル比は、コロナ放電による処理の前後で変化するが、各アルカリイオンの含有量の合計モルは、処理の前後でほぼ一定であることが好ましい。すなわち、コロナ放電による処理の前後で、第1のガラス基板の各アルカリイオンの含有量の合計モルは、表層部においても、ガラス基板の全体においても、ほぼ一定であることが好ましい。なお、「ほぼ一定」とは、プラスマイナス5%の誤差を許容する意味である。
In the embodiment of the present invention, the stacking substrate in which the second glass substrate is placed on the first glass substrate is thus subjected to the treatment by corona discharge, so that the first glass and the second glass substrate are processed. The alkali ions contained in the alkali metal oxide contained in the glass No. 2 can be moved toward the negative electrode. Then, in the vicinity of the interface between the first glass substrate and the second glass substrate, the second glass substrate so as to compensate for the charge of the cation desorption portion formed by the movement of alkali ions in the first glass substrate. As the alkali ions move from the interface to the first glass substrate, the molar ratio of the content of each alkali ion in the surface layer portion on the interface side of the first glass substrate is changed as compared with that before the treatment. Can be made.
In the embodiment of the present invention, the molar ratio of the content of each alkali ion in the surface layer portion on the interface side of the first glass substrate changes before and after the treatment by corona discharge, but the content of each alkali ion. The total mole of is preferably substantially constant before and after the treatment. That is, before and after the treatment by corona discharge, it is preferable that the total mole of the content of each alkali ion in the first glass substrate is substantially constant both in the surface layer part and in the entire glass substrate. Note that “substantially constant” means that an error of plus or minus 5% is allowed.

具体的な処理では、第1のガラスおよび第2のガラスの組成(ガラス全体の平均組成)として、第2のガラスにおける酸化ナトリウムの含有量の、酸化ナトリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比が、第1のガラスにおけるモル比より大きくなるようにすることで、コロナ放電処理により、第1のガラス基板の前記表層部において、ナトリウムイオンの含有量の、ナトリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させることができる。
また、第2のガラスにおける酸化カリウムの含有量の、酸化カリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比を、第1のガラスにおけるモル比より大きくすることで、コロナ放電処理により、第1のガラス基板の前記表層部において、カリウムイオンの含有量の、カリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させることができる。
In the specific treatment, as the composition of the first glass and the second glass (average composition of the whole glass), the content of sodium oxide in the second glass with respect to the content of alkali metal oxides other than sodium oxide By making the molar ratio larger than the molar ratio in the first glass, the corona discharge treatment causes the surface layer portion of the first glass substrate to have a sodium ion content of alkali ions other than sodium ions. The molar ratio to the content can be increased.
Moreover, by making the molar ratio of the content of potassium oxide in the second glass with respect to the content of the alkali metal oxide other than potassium oxide larger than the molar ratio in the first glass, the corona discharge treatment allows the first In the surface layer part of the glass substrate, the molar ratio of the content of potassium ions to the content of alkali ions other than potassium ions can be increased.

以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1
図3に示すように、酸化物基準のモル%表示でSiOを70%、Bを10%、KOを20%含有するボロシリケートガラスの基板(主面が25mm×25mmの矩形、厚さ1mm)(以下、KBSi基板4cと示す。)の上に、SiOを70%、Bを10%、NaOを20%含有するボロシリケートガラスからなり、KBSi基板4cと同サイズで同じ厚さの基板(以下、NaBSi基板4dと示す。)を重ねて配置した積重基板4を、正極2の針状電極2bと負極3との間に配置し、コロナ放電による処理を行った。
Example 1
As shown in FIG. 3, a borosilicate glass substrate (main surface is 25 mm × 25 mm) containing 70% SiO 2 , 10% B 2 O 3 and 20% K 2 O in terms of mol% based on oxide. A rectangular bismuth glass containing 70% SiO 2 , 10% B 2 O 3 and 20% Na 2 O on a rectangular (thickness 1 mm) (hereinafter referred to as KBSi substrate 4c) A stacked substrate 4 in which substrates having the same size and the same thickness as 4c (hereinafter referred to as NaBSi substrate 4d) are disposed is disposed between the acicular electrode 2b of the positive electrode 2 and the negative electrode 3, and corona discharge is performed. The processing by.

この処理装置1において、負極3は、接地された平板状電極(電極材料カーボン、電極サイズ25mm×25mm)であり、この負極3の上に前記積重基板4をKBSi基板4cを下側にして載せ、水平に配置した。また、根元の直径1mmの1本の針状電極2bを、その先端部を前記積重基板4に向け、かつ積重基板4の上面すなわちNaBSi基板4dの表面に垂直になるように配置した。針状電極2bの先端部とNaBSi基板4dの表面との距離は5mmとした。なお、針状電極2bは、鉄(炭素鋼)からなる針状体の表面に、スパッタ法で厚さ0.05μmのクロムを下地コートした後、厚さ1μmの白金をコートしたものを使用した。さらに、正極2である針状電極2bと負極3との間は、大気雰囲気とした。   In this processing apparatus 1, the negative electrode 3 is a grounded flat electrode (electrode material carbon, electrode size 25 mm × 25 mm), and the stacked substrate 4 is placed on the negative electrode 3 with the KBSi substrate 4c on the lower side. Placed and placed horizontally. Further, one needle-like electrode 2b having a diameter of 1 mm at the base was disposed so that the tip thereof was directed to the stacked substrate 4 and was perpendicular to the upper surface of the stacked substrate 4, that is, the surface of the NaBSi substrate 4d. The distance between the tip of the needle electrode 2b and the surface of the NaBSi substrate 4d was 5 mm. The needle-like electrode 2b was prepared by coating the surface of a needle-like body made of iron (carbon steel) with chromium having a thickness of 0.05 μm by sputtering and then coating with platinum having a thickness of 1 μm. . Further, an air atmosphere was provided between the needle-like electrode 2b, which is the positive electrode 2, and the negative electrode 3.

こうして、積重基板4を200℃に加熱しつつ、直流電源5により正極2である針状電極2bと負極3の間に電圧を印加した。印加電圧は、18分間かけて4.5kVまで上昇させ、この電圧で720分間処理を継続した。なお、処理中、回路に設置された電流計(図示を省略。)で電流値を測定したところ、最高9μAで平均電流値は7.5μAであった。   Thus, a voltage was applied between the acicular electrode 2b, which is the positive electrode 2, and the negative electrode 3 by the DC power source 5 while heating the stacked substrate 4 to 200 ° C. The applied voltage was increased to 4.5 kV over 18 minutes, and the treatment was continued at this voltage for 720 minutes. During processing, when the current value was measured with an ammeter (not shown) installed in the circuit, the maximum current value was 9 μA and the average current value was 7.5 μA.

720分間表面処理を行った後、積重基板4において下側に配置されたKBSi基板4cのNaBSi基板4dと接する上面側の表層部の組成を、C60−XPS(X線光電子分光分析)によって調べた。C60−XPSの測定では、処理後のKBSi基板4cの上面を、C60のイオンスパッタによりエッチングしながらXPSを行い、KBSi基板4cの上面側表層部におけるアルカリ等の元素の含有割合(濃度)を深さ方向に調べた。測定結果を、図4のグラフに示す。 After performing the surface treatment for 720 minutes, the composition of the upper surface portion of the stacked substrate 4 in contact with the NaBSi substrate 4d of the KBSi substrate 4c disposed on the lower side is determined by C 60 -XPS (X-ray photoelectron spectroscopy). Examined. In the measurement of C 60 -XPS, XPS is performed while etching the upper surface of the treated KBSi substrate 4c by ion sputtering of C 60 , and the content ratio (concentration) of elements such as alkali in the upper surface side surface portion of the KBSi substrate 4c. Was examined in the depth direction. The measurement results are shown in the graph of FIG.

図4のグラフから、以下に示すことがわかる。
すなわち、下側のKBSi基板の上面側表層部においては、処理前には存在しなかったナトリウム(Na)が存在しており、その濃度は表面から200〜300nmの深さの位置で最大となり、深さが増すにつれて漸減している。また、前記上面側表層部におけるカリウム(K)の濃度は、深さが増すにつれて増大しており、コロナ放電処理により、KBSi基板中に処理前から存在したカリウムイオンが負極に向って移動していることを示している。さらに、NaとKの濃度の合計は、表面からの深さに関係なくほぼ一定となっている。
It can be seen from the graph of FIG.
That is, in the upper surface side surface layer portion of the lower KBSi substrate, there was sodium (Na) that did not exist before the treatment, and its concentration became maximum at a position of a depth of 200 to 300 nm from the surface, It gradually decreases as the depth increases. In addition, the concentration of potassium (K) in the upper surface portion increases as the depth increases, and the corona discharge treatment causes potassium ions existing in the KBSi substrate to move toward the negative electrode. It shows that. Furthermore, the total concentration of Na and K is almost constant regardless of the depth from the surface.

このような測定結果から、以下に示す考察が得られる。
下側のKBSi基板の上面側表層部におけるNaの存在は、コロナ放電処理により、上側のNaBSi基板に含有されたナトリウムイオンが、負極に向ってKBSi基板との界面を越えて移動して、KBSi基板中に導入されていることを示している。そして、KBSi基板の上面側表層部において、NaとKの濃度の合計が表面からの深さに関係なくほぼ一定となっていることから、前記界面を越えたナトリウムイオンの導入は、KBSi基板の上面側表層部でのカリウムイオンの負極に向っての移動に伴って形成されたカチオン脱離部の電荷を補償するように行われている、と考えられる。
From such measurement results, the following considerations can be obtained.
The presence of Na in the upper surface layer portion of the lower KBSi substrate is caused by the corona discharge treatment so that sodium ions contained in the upper NaBSi substrate move toward the negative electrode across the interface with the KBSi substrate. It shows that it is introduced into the substrate. Since the total concentration of Na and K is almost constant regardless of the depth from the surface in the surface layer on the upper surface side of the KBSi substrate, the introduction of sodium ions beyond the interface causes the introduction of the KBSi substrate. This is considered to be performed so as to compensate for the charge of the cation desorption portion formed as the potassium ion moves toward the negative electrode in the upper surface side surface layer portion.

実施例2
実施例1で使用したNaBSi基板4dの上に、実施例1で使用したKBSi基板4cを重ねて配置した。この積重基板を、図3に示す処理装置1の正極2と負極3との間に配置し、コロナ放電による処理を行った。コロナ放電による処理条件は、実施例1と同じであった。
Example 2
The KBSi substrate 4c used in Example 1 was placed on the NaBSi substrate 4d used in Example 1 in an overlapping manner. This stacked substrate was placed between the positive electrode 2 and the negative electrode 3 of the processing apparatus 1 shown in FIG. 3 and processed by corona discharge. The treatment conditions by corona discharge were the same as in Example 1.

処理を行った後、下側に配置されたNaBSi基板4dのKBSi基板4cと接する上面側の表層部の組成を、実施例1と同様にC60−XPSによって調べ、アルカリ等の元素の含有割合(濃度)を深さ方向に測定した。測定結果を、図5のグラフに示す。 After the treatment, the composition of the surface layer portion of the NaBSi substrate 4d disposed on the lower side in contact with the KBSi substrate 4c was examined by C 60 -XPS in the same manner as in Example 1, and the content ratio of elements such as alkali (Concentration) was measured in the depth direction. The measurement results are shown in the graph of FIG.

図5のグラフから、以下に示すことがわかる。
すなわち、下側のNaBSi基板の上面側表層部においては、処理前には存在しなかったカリウム(K)が存在しており、その濃度は表面からの深さが増すにつれて減少している。また、前記上面側表層部におけるナトリウム(Na)の濃度は、深さが増すにつれて増大しており、コロナ放電処理により、NaBSi基板中に処理前から存在したナトリウムイオンが負極に向って移動していることを示している。さらに、NaとKの濃度の合計は、表面からの深さに関係なくほぼ一定となっている。
From the graph of FIG.
That is, in the upper surface side surface layer portion of the lower NaBSi substrate, potassium (K) that was not present before the treatment is present, and the concentration thereof decreases as the depth from the surface increases. In addition, the concentration of sodium (Na) in the upper surface portion increases as the depth increases, and sodium ions existing in the NaBSi substrate before the treatment move toward the negative electrode by the corona discharge treatment. It shows that. Furthermore, the total concentration of Na and K is almost constant regardless of the depth from the surface.

この測定結果から得られた考察を以下に示す。
下側のNaBSi基板の上面側表層部におけるKの存在は、コロナ放電処理により、上側のKBSi基板に含有されたカリウムイオンが、負極に向ってNaBSi基板との界面を越えて移動して、NaBSi基板中に導入されていることを示している。そして、NaBSi基板の上面側表層部において、NaとKの濃度の合計が表面からの深さに関係なくほぼ一定となっていることから、前記界面を越えたカリウムイオンの導入は、NaBSi基板の上面側表層部でのナトリウムイオンの負極に向っての移動に伴って形成されたカチオン脱離部の電荷を補償するように行われている、と考えられる。
Considerations obtained from the measurement results are shown below.
The presence of K in the upper surface layer portion of the lower NaBSi substrate is due to the fact that potassium ions contained in the upper KBSi substrate move across the interface with the NaBSi substrate toward the negative electrode by the corona discharge treatment. It shows that it is introduced into the substrate. Since the total concentration of Na and K is substantially constant regardless of the depth from the surface in the upper surface side surface portion of the NaBSi substrate, the introduction of potassium ions beyond the interface is performed on the NaBSi substrate. It is thought that it is performed so as to compensate for the charge of the cation desorption portion formed as the sodium ion moves toward the negative electrode in the upper surface side surface layer portion.

さらに、実施例1におけるKBSi基板の上面側表層部におけるNaの濃度と、実施例2におけるNaBSi基板の上面側表層部におけるKの濃度とを比べると、後者の方が大きくなっているが、これは下側のガラス基板中のカチオンの動きやすさに依るものと考えられる。すなわち、実施例2において下側のNaBSi基板のカチオンであるナトリウムイオンは、実施例1において下側のKBSi基板のカチオンであるカリウムイオンに比べて、イオン半径が小さく、コロナ放電処理により負極に向って移動しやすいので、下側ガラス基板の上面側表層部においてカチオン脱離部が形成されやすい。そのため、このようなカチオン脱離部の電荷を補償するように上側ガラス基板から導入されるカチオンであるカリウムイオンの量も多くなり、その結果下側のNaBSi基板の上面側表層部におけるKの濃度が大きくなると考えられる。   Further, comparing the concentration of Na in the surface layer portion of the upper surface side of the KBSi substrate in Example 1 with the concentration of K in the surface layer portion of the upper surface side of the NaBSi substrate in Example 2, the latter is larger. Is considered to depend on the ease of movement of cations in the lower glass substrate. That is, the sodium ion that is the cation of the lower NaBSi substrate in Example 2 has a smaller ionic radius than the potassium ion that is the cation of the lower KBSi substrate in Example 1, and is directed to the negative electrode by corona discharge treatment. Therefore, a cation desorption portion is easily formed in the upper surface side surface layer portion of the lower glass substrate. Therefore, the amount of potassium ions, which are cations introduced from the upper glass substrate so as to compensate for the charge of such a cation desorption portion, also increases, and as a result, the concentration of K in the upper surface portion of the lower NaBSi substrate Is expected to increase.

本発明の処理方法によれば、ガラス基板の表面近傍の1種または2種以上のアルカリイオンの含有量のモル比を、基板全体の組成を変えることなく調整することができる。また、ガラス基板の片面のみの処理が可能である。
したがって、本発明の方法を用いることで、CIGS太陽電池の半導体膜用のガラス基板において、表層部のアルカリイオンの含有量のモル比を、安価にかつ簡単に調整することができる。
According to the treatment method of the present invention, the molar ratio of the content of one or more alkali ions in the vicinity of the surface of the glass substrate can be adjusted without changing the composition of the entire substrate. Moreover, the process of only one side of a glass substrate is possible.
Therefore, by using the method of the present invention, in the glass substrate for a semiconductor film of a CIGS solar cell, the molar ratio of the alkali ion content in the surface layer portion can be adjusted inexpensively and easily.

1…表面処理装置、2…正極、2a…ワイヤ状電極、2b…針状電極、3…負極、4…積重基板、4a…第1のガラス基板、4b…第2のガラス基板、5…直流電源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Surface treatment apparatus, 2 ... Positive electrode, 2a ... Wire-like electrode, 2b ... Needle-like electrode, 3 ... Negative electrode, 4 ... Stacked substrate, 4a ... 1st glass substrate, 4b ... 2nd glass substrate, 5 ... DC power supply.

Claims (10)

1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有する第1のガラスからなる第1のガラス基板の第1の主面上に、1種または2種以上のアルカリ金属酸化物を含有し、該アルカリ金属酸化物のそれぞれの含有量のモル比が前記第1のガラスにおけるモル比とは異なる第2のガラスからなる少なくとも1枚の第2のガラス基板を、重ねて配置する工程と、
前記第1のガラス基板と前記第2のガラス基板とが重ねて配置された積重基板を、正極と負極との間に、前記第1のガラス基板の第2の主面が前記負極に接触するように、かつ前記第2のガラス基板の最外部に位置する主面が前記正極に離間して対向するように配置した後、前記正極と前記負極との間に直流電圧を印加してコロナ放電を発生させる工程
を備えることを特徴とするガラス基板の処理方法。
Containing one or more alkali metal oxides on the first main surface of the first glass substrate made of the first glass containing one or more alkali metal oxides, A step of stacking and arranging at least one second glass substrate made of a second glass in which the molar ratio of the content of each alkali metal oxide is different from the molar ratio in the first glass;
A stacked substrate in which the first glass substrate and the second glass substrate are arranged to overlap each other, and a second main surface of the first glass substrate is in contact with the negative electrode between a positive electrode and a negative electrode. And a main surface located on the outermost part of the second glass substrate is disposed so as to be opposed to the positive electrode, and then a DC voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode to corona. A method for treating a glass substrate, comprising: a step of generating electric discharge.
前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板中および前記第2のガラス基板中の1種または2種以上のアルカリイオンをそれぞれ前記負極に向って移動させ、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、アルカリイオンのそれぞれの含有量のモル比を変化させる、請求項1に記載のガラス基板の処理方法。   In the step of generating the corona discharge, one or more alkali ions in the first glass substrate and the second glass substrate are moved toward the negative electrode, respectively, and the first glass substrate The processing method of the glass substrate of Claim 1 which changes the molar ratio of each content of an alkali ion in the surface layer part of the said 1st main surface side. 前記第1のガラス基板において、アルカリイオンのそれぞれの含有量の合計モルは、前記コロナ放電を発生させる工程の前後でほぼ一定である、請求項2に記載のガラス基板の処理方法。   3. The glass substrate processing method according to claim 2, wherein a total mole of each content of alkali ions in the first glass substrate is substantially constant before and after the step of generating the corona discharge. 前記第2のガラスは、酸化ナトリウムの含有量の、酸化ナトリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比が、前記第1のガラスにおけるモル比より大きくなっており、
前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、ナトリウムイオンの含有量の、ナトリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させる、請求項2または3に記載のガラス基板の処理方法。
In the second glass, the molar ratio of the content of sodium oxide to the content of alkali metal oxides other than sodium oxide is larger than the molar ratio in the first glass,
In the step of generating corona discharge, the molar ratio of the content of sodium ions to the content of alkali ions other than sodium ions is increased in the surface layer portion on the first main surface side of the first glass substrate. The processing method of the glass substrate of Claim 2 or 3.
前記第2のガラスは、酸化カリウムの含有量の、酸化カリウム以外のアルカリ金属酸化物の含有量に対するモル比が、前記第1のガラスにおけるモル比より大きくなっており、
前記コロナ放電を発生させる工程で、前記第1のガラス基板の前記第1の主面側の表層部において、カリウムイオンの含有量の、カリウムイオン以外のアルカリイオンの含有量に対するモル比を増大させる、請求項2または3に記載のガラス基板の処理方法。
In the second glass, the molar ratio of the content of potassium oxide to the content of alkali metal oxides other than potassium oxide is larger than the molar ratio in the first glass,
In the step of generating the corona discharge, the molar ratio of the content of potassium ions to the content of alkali ions other than potassium ions is increased in the surface layer portion on the first main surface side of the first glass substrate. The processing method of the glass substrate of Claim 2 or 3.
前記正極は前記負極より小さい電極面積を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス基板の処理方法。   The glass substrate processing method according to claim 1, wherein the positive electrode has a smaller electrode area than the negative electrode. 前記正極はワイヤ状の電極であり、このワイヤ状電極を前記積重基板の最外部に位置する第2のガラス基板の外側の主面に対して平行に配置する、請求項6に記載のガラス基板の処理方法。   The glass according to claim 6, wherein the positive electrode is a wire-like electrode, and the wire-like electrode is arranged in parallel to the outer main surface of the second glass substrate located on the outermost part of the stacked substrate. Substrate processing method. 前記正極は針状の電極であり、この針状電極を前記積重基板の最外部に位置する第2のガラス基板の外側の主面に対して垂直に配置する、請求項6に記載のガラス基板の処理方法。   The glass according to claim 6, wherein the positive electrode is a needle-like electrode, and the needle-like electrode is disposed perpendicular to the outer main surface of the second glass substrate located on the outermost part of the stacked substrate. Substrate processing method. 前記正極と前記負極との間は、空気または窒素を主体とする雰囲気に保持される、請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラス基板の処理方法。   The processing method of the glass substrate of any one of Claims 1-8 by which the atmosphere mainly consisting of air or nitrogen is hold | maintained between the said positive electrode and the said negative electrode. 前記積重基板の温度は常温〜400℃である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラスの処理方法。   The processing method of the glass of any one of Claims 1-9 whose temperature of the said stacked substrate is normal temperature-400 degreeC.
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