JP2003077340A - 透明導電膜および透明導電膜の製造方法 - Google Patents
透明導電膜および透明導電膜の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】金属微粒子を用いた場合でも、前記用途に要求
されるレベルの導電性を発現させるのに必要な温度は、
１５０〜２００℃以上であり、プラスチックフィルムの
場合、前記温度であっても処理可能な温度とは言えず、
使用可能な基材が限定される。また、金属微粒子を含む
塗布液を使用する際、金属微粒子と溶媒以外の化合物を
混合させると、塗布適性は上がるものの、金属微粒子の
凝集が起き易く、塗布液の安定性に乏しい上に、一般的
に導電性が落ちてしまう。 【解決手段】透明基材上に、溶剤浸透層、無機酸化物微
粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集促進層を形成
後、金属微粒子溶液を塗布及び乾燥し、金属微粒子が凝
集している金属微粒子凝集層を形成することを特徴とす
る透明導電膜の製造方法である。
されるレベルの導電性を発現させるのに必要な温度は、
１５０〜２００℃以上であり、プラスチックフィルムの
場合、前記温度であっても処理可能な温度とは言えず、
使用可能な基材が限定される。また、金属微粒子を含む
塗布液を使用する際、金属微粒子と溶媒以外の化合物を
混合させると、塗布適性は上がるものの、金属微粒子の
凝集が起き易く、塗布液の安定性に乏しい上に、一般的
に導電性が落ちてしまう。 【解決手段】透明基材上に、溶剤浸透層、無機酸化物微
粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集促進層を形成
後、金属微粒子溶液を塗布及び乾燥し、金属微粒子が凝
集している金属微粒子凝集層を形成することを特徴とす
る透明導電膜の製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ，ＰＤＰ，Ｃ
ＲＴ，ＬＣＤ等の各種表示装置の電磁波遮蔽膜、透明電
極、あるいは太陽電池の透明電極として有用な透明導電
膜およびその製造方法に関する。詳しくは、低温で熱処
理可能で、より広範な基材に対応可能な透明導電膜およ
びその製造方法に関する。
ＲＴ，ＬＣＤ等の各種表示装置の電磁波遮蔽膜、透明電
極、あるいは太陽電池の透明電極として有用な透明導電
膜およびその製造方法に関する。詳しくは、低温で熱処
理可能で、より広範な基材に対応可能な透明導電膜およ
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、透明導電膜は錫ドープ酸化インジ
ウム（ＩＴＯ）等の導電性酸化物、あるいは銀等の金属
からなる薄膜をスパッタリングや蒸着等のドライプロセ
スにより成膜することで一般的に得られてきたが、ドラ
イプロセスは成膜が高真空中で行われるため、成膜工程
が複雑かつ高コストであるという本質的な問題点があっ
た。
ウム（ＩＴＯ）等の導電性酸化物、あるいは銀等の金属
からなる薄膜をスパッタリングや蒸着等のドライプロセ
スにより成膜することで一般的に得られてきたが、ドラ
イプロセスは成膜が高真空中で行われるため、成膜工程
が複雑かつ高コストであるという本質的な問題点があっ
た。
【０００３】これに対し近年、透明導電層の低コストな
形成方法として湿式塗工に代表されるウェットプロセス
が盛んに試みられてきた。湿式塗工材料としては、ＩＴ
Ｏ微粒子や金属微粒子等の導電材料を、バインダや分散
安定剤とともに分散媒に分散させたものが一般的に用い
られている。
形成方法として湿式塗工に代表されるウェットプロセス
が盛んに試みられてきた。湿式塗工材料としては、ＩＴ
Ｏ微粒子や金属微粒子等の導電材料を、バインダや分散
安定剤とともに分散媒に分散させたものが一般的に用い
られている。
【０００４】このうち、ＩＴＯ微粒子を用いた透明導電
膜は、塗工層中の微粒子間粒界抵抗のため達成可能な表
面抵抗は、低くとも１０００Ω／□〜１００００Ω／□
であり、電磁波遮蔽、あるいは電極として必要なレベル
の導電性を得ることができない。また、３５０℃〜４０
０℃以上の高温熱処理することにより、低抵抗化も可能
であるが、基材がガラスに限定されてしまう。
膜は、塗工層中の微粒子間粒界抵抗のため達成可能な表
面抵抗は、低くとも１０００Ω／□〜１００００Ω／□
であり、電磁波遮蔽、あるいは電極として必要なレベル
の導電性を得ることができない。また、３５０℃〜４０
０℃以上の高温熱処理することにより、低抵抗化も可能
であるが、基材がガラスに限定されてしまう。
【０００５】一方、金属微粒子は、体積固有抵抗率が前
記導電性酸化物と比較し、１／１００オーダーで小さい
体積固有抵抗率であることに加え、前記導電性酸化物微
粒子、あるいは前記金属微粒子のバルク状態と比較し、
低温で粒子同士の融着が生じることが一般的に知られて
いる。このため、金属微粒子は、湿式塗工用の透明導電
材料として用いた場合、比較的低温の熱処理で、前記用
途に必要なレベルの導電性を得ることが可能であり、透
明導電材料として最近、注目されている。
記導電性酸化物と比較し、１／１００オーダーで小さい
体積固有抵抗率であることに加え、前記導電性酸化物微
粒子、あるいは前記金属微粒子のバルク状態と比較し、
低温で粒子同士の融着が生じることが一般的に知られて
いる。このため、金属微粒子は、湿式塗工用の透明導電
材料として用いた場合、比較的低温の熱処理で、前記用
途に必要なレベルの導電性を得ることが可能であり、透
明導電材料として最近、注目されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記金
属微粒子を用いた場合でも、前記用途に要求されるレベ
ルの導電性を発現させるのに必要な温度は、１５０〜２
００℃以上であり、プラスチックフィルムの場合、前記
温度であっても処理可能な温度とは言えず、使用可能な
基材が限定されるという問題点は依然解決されていな
い。また、、金属微粒子を含む塗布液を使用する際、金
属微粒子と溶媒以外の化合物を混合させると、塗布適性
は上がるものの、金属微粒子の凝集が起き易く、塗布液
の安定性に乏しい上に、一般的に導電性が落ちてしま
う。しかし、金属微粒子と溶媒のみの溶液では、一般的
基材への塗布適性は著しく乏しい。
属微粒子を用いた場合でも、前記用途に要求されるレベ
ルの導電性を発現させるのに必要な温度は、１５０〜２
００℃以上であり、プラスチックフィルムの場合、前記
温度であっても処理可能な温度とは言えず、使用可能な
基材が限定されるという問題点は依然解決されていな
い。また、、金属微粒子を含む塗布液を使用する際、金
属微粒子と溶媒以外の化合物を混合させると、塗布適性
は上がるものの、金属微粒子の凝集が起き易く、塗布液
の安定性に乏しい上に、一般的に導電性が落ちてしま
う。しかし、金属微粒子と溶媒のみの溶液では、一般的
基材への塗布適性は著しく乏しい。
【０００７】本発明は、この問題点を鑑みてなされたも
のであり、金属微粒子と溶媒のみの溶液を用いることが
可能であり、さらに、低い熱処理温度で、導電膜の用途
に必要な導電性を示す透明導電膜を提供することを目的
とする。
のであり、金属微粒子と溶媒のみの溶液を用いることが
可能であり、さらに、低い熱処理温度で、導電膜の用途
に必要な導電性を示す透明導電膜を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、透明基材上に設けられた１層以上の、金属微粒子が
凝集している金属微粒子凝集層を形成したことを特徴と
する透明導電膜である。
は、透明基材上に設けられた１層以上の、金属微粒子が
凝集している金属微粒子凝集層を形成したことを特徴と
する透明導電膜である。
【０００９】請求項２に記載の、前記透明基材の上に、
無機酸化物微粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集
促進層を設けたことを特徴とする請求項１記載の透明導
電膜である。
無機酸化物微粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集
促進層を設けたことを特徴とする請求項１記載の透明導
電膜である。
【００１０】請求項３に記載の発明は、前記凝集促進層
は、無機酸化物微粒子の総含有量が２０重量％以上であ
ることを特徴とする請求項１、または２記載の透明導電
膜である。
は、無機酸化物微粒子の総含有量が２０重量％以上であ
ることを特徴とする請求項１、または２記載の透明導電
膜である。
【００１１】請求項４に記載の発明は、前記透明基材の
上に、無機酸化物微粒子を１種類以上含有した溶媒浸透
層が１層以上設けられていることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の透明導電膜である。
上に、無機酸化物微粒子を１種類以上含有した溶媒浸透
層が１層以上設けられていることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれかに記載の透明導電膜である。
【００１２】請求項５に記載の発明は、前記溶媒浸透層
は、無機酸化物微粒子の総含有量が、２０重量％以上で
あることを特徴とする請求項４記載の透明導電膜であ
る。
は、無機酸化物微粒子の総含有量が、２０重量％以上で
あることを特徴とする請求項４記載の透明導電膜であ
る。
【００１３】請求項６記載の発明は、前記溶媒浸透層
は、層中に含まれる無機酸化物微粒子の種類及び組成比
が、凝集促進層に含まれる無機酸化物微粒子の種類及び
／または組成比とは異なることを特徴とする請求項４ま
たは５記載の透明導電膜である。
は、層中に含まれる無機酸化物微粒子の種類及び組成比
が、凝集促進層に含まれる無機酸化物微粒子の種類及び
／または組成比とは異なることを特徴とする請求項４ま
たは５記載の透明導電膜である。
【００１４】請求項７記載の発明は、前記凝集促進層の
膜厚が、１０〜１００００ｎｍ範囲であることを特徴と
する請求項２乃至６記載のいずれかに記載の透明導電膜
である。
膜厚が、１０〜１００００ｎｍ範囲であることを特徴と
する請求項２乃至６記載のいずれかに記載の透明導電膜
である。
【００１５】請求項８記載の発明は、前記溶媒浸透層の
膜厚が、１〜１００μｍであることを特徴とする請求項
５乃至７のいずれかに記載の透明導電膜である。
膜厚が、１〜１００μｍであることを特徴とする請求項
５乃至７のいずれかに記載の透明導電膜である。
【００１６】請求項９記載の発明は、前記金属微粒子凝
集層を形成する金属微粒子が、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれか、あるいはそれらの２種類以
上の組み合わせまたは合金であることを特徴とする請求
項１乃至８のいずれかに記載の透明導電膜である。
集層を形成する金属微粒子が、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａ
ｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれか、あるいはそれらの２種類以
上の組み合わせまたは合金であることを特徴とする請求
項１乃至８のいずれかに記載の透明導電膜である。
【００１７】請求項１０記載の発明は、透明基材上に、
無機酸化物微粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集
促進層を形成後、金属微粒子溶液を塗布及び乾燥し、金
属微粒子が凝集している金属微粒子凝集層を形成するこ
とを特徴とする透明導電膜の製造方法である。
無機酸化物微粒子を１種類以上含有した１層以上の凝集
促進層を形成後、金属微粒子溶液を塗布及び乾燥し、金
属微粒子が凝集している金属微粒子凝集層を形成するこ
とを特徴とする透明導電膜の製造方法である。
【００１８】請求項１１記載の発明は、透明基材上に、
溶媒浸透層を形成後、凝集促進層を積層し、その後、金
属微粒子溶液を塗布及び乾燥し金属微粒子が凝集してい
る金属微粒子凝集層を形成することを特徴とする透明導
電膜の製造方法である。
溶媒浸透層を形成後、凝集促進層を積層し、その後、金
属微粒子溶液を塗布及び乾燥し金属微粒子が凝集してい
る金属微粒子凝集層を形成することを特徴とする透明導
電膜の製造方法である。
【００１９】請求項１２記載の発明は、前記凝集促進層
の膜厚を、１０〜１００００ｎｍの範囲で設けたことを
特徴とする請求項１０、または１１記載の透明導電膜の
製造方法である。
の膜厚を、１０〜１００００ｎｍの範囲で設けたことを
特徴とする請求項１０、または１１記載の透明導電膜の
製造方法である。
【００２０】請求項１３記載の発明は、前記溶媒浸透層
の膜厚を、１〜１００μｍの範囲で設けたことを特徴と
する請求項１１，または１２記載の透明導電膜の製造方
法である。
の膜厚を、１〜１００μｍの範囲で設けたことを特徴と
する請求項１１，または１２記載の透明導電膜の製造方
法である。
【００２１】請求項１４記載の発明は、前記金属微粒子
凝集層を形成する金属微粒子として、Ａｇ，Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれか、あるいはそれらの２
種類以上の組み合わせまたは合金であることを特徴とす
る請求項１０乃至１３のいずれに記載の透明導電膜の製
造方法である。
凝集層を形成する金属微粒子として、Ａｇ，Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれか、あるいはそれらの２
種類以上の組み合わせまたは合金であることを特徴とす
る請求項１０乃至１３のいずれに記載の透明導電膜の製
造方法である。
【００２２】請求項１５記載の発明は、前記熱処理温度
が、１５０℃以下であることを特徴とする請求項１０乃
至１４のいずれかに記載の透明導電膜の製造方法であ
る。である。
が、１５０℃以下であることを特徴とする請求項１０乃
至１４のいずれかに記載の透明導電膜の製造方法であ
る。である。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
【００２４】まず、図１に示すように、本発明は、透明
基材４に、無機酸化物微粒子を含む１層以上の凝集促進
層２を形成し、この凝集促進層２上に、金属微粒子と溶
媒のみから成る金属微粒子凝集層１を形成した透明導電
膜である。ここで、前記凝集促進層２は、全面に形成し
ても、または部分的に形成してもよい。
基材４に、無機酸化物微粒子を含む１層以上の凝集促進
層２を形成し、この凝集促進層２上に、金属微粒子と溶
媒のみから成る金属微粒子凝集層１を形成した透明導電
膜である。ここで、前記凝集促進層２は、全面に形成し
ても、または部分的に形成してもよい。
【００２５】このように、凝集促進層上に、金属微粒子
と溶媒のみからなる溶液を塗布することにより、無機酸
化物微粒子や無機酸化物微粒子間の隙間から成る細孔へ
主として溶媒が選択的に浸透し、それに伴い表面に近い
部分に金属微粒子の凝集が促進され、適切な金属微粒子
凝集層が低い熱処理温度で形成できる。
と溶媒のみからなる溶液を塗布することにより、無機酸
化物微粒子や無機酸化物微粒子間の隙間から成る細孔へ
主として溶媒が選択的に浸透し、それに伴い表面に近い
部分に金属微粒子の凝集が促進され、適切な金属微粒子
凝集層が低い熱処理温度で形成できる。
【００２６】なお、以下、溶媒浸透層３と凝集促進層２
をそれぞれ１層設けた場合の層構成について説明する
が、本発明は、この構成に限定されるものではない。
をそれぞれ１層設けた場合の層構成について説明する
が、本発明は、この構成に限定されるものではない。
【００２７】ここで、本発明における透明基材４は、特
に限定されるものではなく、各種ガラス基材をはじめ適
当な機械的剛性をもつ公知の透明プラスチックフィルム
もしくはシートの中から適宜選択して用いることができ
る。具体例としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、トリアセチルセルロース、ジアセチルセ
ルロース等のフィルムが挙げられる。
に限定されるものではなく、各種ガラス基材をはじめ適
当な機械的剛性をもつ公知の透明プラスチックフィルム
もしくはシートの中から適宜選択して用いることができ
る。具体例としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、トリアセチルセルロース、ジアセチルセ
ルロース等のフィルムが挙げられる。
【００２８】また、金属微粒子の粒径は、透明性の観点
から一次粒径５０ｎｍ以下のものが好ましい。一次粒径
が５０ｎｍ以上であると、透明性の低下のみならずヘー
ズが発生しやすくなり、視認性の悪化につながる。ま
た、金属微粒子凝集層１に用いる金属微粒子の金属種と
しては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｄ等が挙げられる
が、特に導電性と透明性の観点からＡｇを主体とするも
のが好ましい。また、色調や化学的安定性の向上のた
め、それら２種以上の合金、特にＡｇを含む合金が好ま
しい。
から一次粒径５０ｎｍ以下のものが好ましい。一次粒径
が５０ｎｍ以上であると、透明性の低下のみならずヘー
ズが発生しやすくなり、視認性の悪化につながる。ま
た、金属微粒子凝集層１に用いる金属微粒子の金属種と
しては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｄ等が挙げられる
が、特に導電性と透明性の観点からＡｇを主体とするも
のが好ましい。また、色調や化学的安定性の向上のた
め、それら２種以上の合金、特にＡｇを含む合金が好ま
しい。
【００２９】前記金属微粒子の調製としては、Ｃａｒｅ
ｙ−Ｌｅａが１８８９年に発表した方法（Ａｍ．Ｊ．Ｓ
ｃｉ．，ｖｏｌ．３７，ｐｐ．４９１，１８８９）に代
表される数多くの公知技術により比較的容易に製造可能
である。
ｙ−Ｌｅａが１８８９年に発表した方法（Ａｍ．Ｊ．Ｓ
ｃｉ．，ｖｏｌ．３７，ｐｐ．４９１，１８８９）に代
表される数多くの公知技術により比較的容易に製造可能
である。
【００３０】金属微粒子溶液としては、溶媒以外に、調
製時に用いられるクエン酸などの分散剤や、微量に含ま
れてしまう洗浄しきれていない還元剤やその他添加物が
含まれるが、溶液中の金属分散性能劣化や塗布後の導電
性劣化の原因となり得るため、それ以外の添加剤を加え
ない方が好ましい。
製時に用いられるクエン酸などの分散剤や、微量に含ま
れてしまう洗浄しきれていない還元剤やその他添加物が
含まれるが、溶液中の金属分散性能劣化や塗布後の導電
性劣化の原因となり得るため、それ以外の添加剤を加え
ない方が好ましい。
【００３１】前記のように、金属微粒子溶液への添加剤
の添加はしないことが望ましいが、金属微粒子の分散性
向上や塗布適性向上、塗膜強度向上などの目的で、分散
安定化剤やバインダを添加しても良い。
の添加はしないことが望ましいが、金属微粒子の分散性
向上や塗布適性向上、塗膜強度向上などの目的で、分散
安定化剤やバインダを添加しても良い。
【００３２】前記添加剤としては、クエン酸、ステアリ
ン酸、ラウリン酸、オレイン酸などのカルボン酸や、フ
ェニルジアゾスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸
などのスルホン酸、あるいはポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、ポリエチレングリコールなどの水
溶性高分子化合物を用いるのが好ましい。
ン酸、ラウリン酸、オレイン酸などのカルボン酸や、フ
ェニルジアゾスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸
などのスルホン酸、あるいはポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、ポリエチレングリコールなどの水
溶性高分子化合物を用いるのが好ましい。
【００３３】金属微粒子溶液に用いられる溶媒として
は、水；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、
ヘキシレングリコールなどのアルコール類；酢酸メチル
エステル、酢酸エチルエステルなどのエステル類；ジエ
チルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエキルケ
トン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステルなどのケ
トン類などが挙げられる。これらは単独で使用しても良
く、また２種以上混合して使用しても良い。
は、水；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタ
ノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、
ヘキシレングリコールなどのアルコール類；酢酸メチル
エステル、酢酸エチルエステルなどのエステル類；ジエ
チルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエキルケ
トン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステルなどのケ
トン類などが挙げられる。これらは単独で使用しても良
く、また２種以上混合して使用しても良い。
【００３４】前記凝集促進層２としては、無機酸化物微
粒子を２０％以上含むことにより、目的を達成すること
ができ、含有率が高いほどより好ましい。
粒子を２０％以上含むことにより、目的を達成すること
ができ、含有率が高いほどより好ましい。
【００３５】前記溶媒浸透層３に含まれる無機酸化物微
粒子は、粒子径があまり小さいと粒子間の隙間がほとん
ど無くなってしまい、一方、あまり大きいと粒子間の隙
間が大きくなり、適切な溶媒の浸透が起こりにくくな
り、凝集促進層での金属微粒子の適切な凝集が起こりに
くくなるため、粒子径１０ｎｍ〜１００μｍの範囲であ
ることが好ましく、特に、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲
であることがより好ましい。また、無機酸化物微粒子の
構造は、フレーク状、羽毛状、板状に近い形状であるこ
とが好ましい。
粒子は、粒子径があまり小さいと粒子間の隙間がほとん
ど無くなってしまい、一方、あまり大きいと粒子間の隙
間が大きくなり、適切な溶媒の浸透が起こりにくくな
り、凝集促進層での金属微粒子の適切な凝集が起こりに
くくなるため、粒子径１０ｎｍ〜１００μｍの範囲であ
ることが好ましく、特に、１００ｎｍ〜１０μｍの範囲
であることがより好ましい。また、無機酸化物微粒子の
構造は、フレーク状、羽毛状、板状に近い形状であるこ
とが好ましい。
【００３６】前記溶媒浸透層３に含まれる無機酸化物微
粒子の無機酸化物種としては、特に限定されるものでは
なく、一般的な酸化ケイ素微粒子や酸化アルミ微粒子な
どを用いることができる。
粒子の無機酸化物種としては、特に限定されるものでは
なく、一般的な酸化ケイ素微粒子や酸化アルミ微粒子な
どを用いることができる。
【００３７】前記溶媒浸透層３に含まれる他の成分とし
ては、塗布適性及び塗膜強度の観点から、バインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーを含むことが好まし
く、バインダとしてはポリビニルアルコールやポリエチ
レングリコールなどの水溶性高分子や、熱硬化性樹脂及
びモノマー、光硬化性樹脂及びモノマーなどが挙げられ
るがその限りではない。
ては、塗布適性及び塗膜強度の観点から、バインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーを含むことが好まし
く、バインダとしてはポリビニルアルコールやポリエチ
レングリコールなどの水溶性高分子や、熱硬化性樹脂及
びモノマー、光硬化性樹脂及びモノマーなどが挙げられ
るがその限りではない。
【００３８】前記溶媒浸透層３に含まれるバインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーの含有量としては、あ
まり多いと無機酸化物微粒子間の隙間が無くなってしま
い、あまり少ないと塗布適性及び塗膜強度が乏しくなっ
てしまうことから、無機酸化物微粒子１００重量部に対
して、１〜１００重量部の範囲であることが好ましく、
さらに好ましくは、５〜２０重量部の範囲である。
／またはバインダ前駆体モノマーの含有量としては、あ
まり多いと無機酸化物微粒子間の隙間が無くなってしま
い、あまり少ないと塗布適性及び塗膜強度が乏しくなっ
てしまうことから、無機酸化物微粒子１００重量部に対
して、１〜１００重量部の範囲であることが好ましく、
さらに好ましくは、５〜２０重量部の範囲である。
【００３９】前記溶媒浸透層３の膜厚としては、１００
ｎｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは
１μｍ〜５０μｍの範囲である。
ｎｍ〜１００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは
１μｍ〜５０μｍの範囲である。
【００４０】前記凝集促進層２に含まれる無機酸化物微
粒子としては、粒子径があまり小さいと粒子間の隙間が
ほとんど無くなってしまい、あまり大きいと粒子間の隙
間が大きくなり、金属微粒子の適切な凝集が起こりにく
くなるため、粒子径１ｎｍ〜１０μｍの範囲であること
が好ましく、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることがより
好ましく、さらには、球形に近い形状であることが好ま
しい。
粒子としては、粒子径があまり小さいと粒子間の隙間が
ほとんど無くなってしまい、あまり大きいと粒子間の隙
間が大きくなり、金属微粒子の適切な凝集が起こりにく
くなるため、粒子径１ｎｍ〜１０μｍの範囲であること
が好ましく、１０ｎｍ〜１μｍの範囲であることがより
好ましく、さらには、球形に近い形状であることが好ま
しい。
【００４１】前記凝集促進層２に含まれる無機酸化物微
粒子の無機酸化物種としては、特に限定されるものでは
なく、一般的な酸化ケイ素微粒子や酸化アルミ微粒子な
どを用いることができる。
粒子の無機酸化物種としては、特に限定されるものでは
なく、一般的な酸化ケイ素微粒子や酸化アルミ微粒子な
どを用いることができる。
【００４２】前記凝集促進層２に含まれる他の成分とし
ては、塗布適性及び塗膜強度の観点から、バインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーを含むことが好まし
く、バインダとしてはポリビニルアルコールやポリエチ
レングリコールなどの水溶性高分子や、熱硬化性樹脂及
びモノマー、光硬化性樹脂及びモノマーなどが挙げられ
るがその限りではない。
ては、塗布適性及び塗膜強度の観点から、バインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーを含むことが好まし
く、バインダとしてはポリビニルアルコールやポリエチ
レングリコールなどの水溶性高分子や、熱硬化性樹脂及
びモノマー、光硬化性樹脂及びモノマーなどが挙げられ
るがその限りではない。
【００４３】前記凝集促進層２に含まれるバインダ及び
／またはバインダ前駆体モノマーの含有量としては、あ
まり多いと無機酸化物微粒子間の隙間が無くなってしま
い、あまり少ないと塗布適性及び塗膜強度が乏しくなっ
てしまうことから、無機酸化物微粒子１００重量部に対
して、１〜１００重量部の範囲であることが好ましく、
さらに好ましくは、５〜２０重量部の範囲である。
／またはバインダ前駆体モノマーの含有量としては、あ
まり多いと無機酸化物微粒子間の隙間が無くなってしま
い、あまり少ないと塗布適性及び塗膜強度が乏しくなっ
てしまうことから、無機酸化物微粒子１００重量部に対
して、１〜１００重量部の範囲であることが好ましく、
さらに好ましくは、５〜２０重量部の範囲である。
【００４４】前記凝集促進層２の膜厚としては、５ｎｍ
〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１０ｎ
ｍ〜２μｍの範囲である。
〜１０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは１０ｎ
ｍ〜２μｍの範囲である。
【００４５】金属微粒子凝集層を形成する金属微粒子溶
液、溶媒浸透層及び凝集促進層の塗布方法としては、ス
ピンコート法、インクジェット法、ロールコート法、ス
プレー法、バーコート法、ディップ法などの通常の成膜
方法が使用可能である。
液、溶媒浸透層及び凝集促進層の塗布方法としては、ス
ピンコート法、インクジェット法、ロールコート法、ス
プレー法、バーコート法、ディップ法などの通常の成膜
方法が使用可能である。
【００４６】金属微粒子凝集層を形成後、さらにその上
層に種々のオーバーコート層を設け、各種機能を付与す
ることも可能である。
層に種々のオーバーコート層を設け、各種機能を付与す
ることも可能である。
【００４７】
【実施例】Ａ．銀微粒子水溶液の調製
前述のＣａｒｅｙ−Ｌｅａが１８８９年に発表した方法
（Ａｍ．Ｊ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．３７，ｐｐ．４９１，
１８８９）により、銀微粒子分散水溶液を調製した。Ｔ
ＥＭ観察により平均一次粒子径は約７ｎｍであった。さ
らに、Ａｇ濃度が７重量％となるように蒸留水にて希釈
し調製した。
（Ａｍ．Ｊ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．３７，ｐｐ．４９１，
１８８９）により、銀微粒子分散水溶液を調製した。Ｔ
ＥＭ観察により平均一次粒子径は約７ｎｍであった。さ
らに、Ａｇ濃度が７重量％となるように蒸留水にて希釈
し調製した。
【００４８】Ｂ．溶媒浸透層形成用塗布液の調製
フレーク状アルミナゾル水溶液（日産化学工業製 アル
ミナゾル５２０、アルミナ分２０重量％）を２５重量部
及び、ポリビニルアルコール（クラレ製 ＰＶＡ２１
７）の１０重量％水溶液を５重量部及び、蒸留水を１０
０重量部の割合で混合した溶液を３０分間攪拌して調製
した。
ミナゾル５２０、アルミナ分２０重量％）を２５重量部
及び、ポリビニルアルコール（クラレ製 ＰＶＡ２１
７）の１０重量％水溶液を５重量部及び、蒸留水を１０
０重量部の割合で混合した溶液を３０分間攪拌して調製
した。
【００４９】Ｃ．凝集促進層形成用塗布液の調製
球状シリカゾル水溶液（日産化学工業製 スノーテック
スＡｋ、シリカ分２０重量％）を２５重量部及び、ポリ
ビニルアルコール（クラレ製 ＰＶＡ２１７）の１０重
量％水溶液を５重量部、及び蒸留水を１００重量部の割
合で混合した溶液を３０分間攪拌して調製した。
スＡｋ、シリカ分２０重量％）を２５重量部及び、ポリ
ビニルアルコール（クラレ製 ＰＶＡ２１７）の１０重
量％水溶液を５重量部、及び蒸留水を１００重量部の割
合で混合した溶液を３０分間攪拌して調製した。
【００５０】Ｄ．評価方法
表面抵抗は、三菱化学（株）製の表面抵抗計ロレスタＡ
Ｐ（ＭＣＰ−Ｔ４００）を用い測定した。可視光線透過
率は、透明基板ごと、村上色彩技術研究所製の反射・透
過率計（ＨＲ−１００）を用いて測定した。
Ｐ（ＭＣＰ−Ｔ４００）を用い測定した。可視光線透過
率は、透明基板ごと、村上色彩技術研究所製の反射・透
過率計（ＨＲ−１００）を用いて測定した。
【００５１】（実施例１）ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡績製 Ａ４３００）上に、
ワイヤーバーコート法により、乾燥後の膜厚が１０μｍ
となるよう溶媒浸透層形成用塗布液を塗布せしめ、１２
０℃で１分間乾燥させ、溶媒浸透層を形成した。この溶
媒浸透層上に、ワイヤーバーコート法により、乾燥後の
膜厚が０．１μｍとなるよう凝集促進層形成用塗布液を
塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促進層を
形成した。さらにこの凝集促進層上に銀微粒子水溶液を
ワイヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍと
なるよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、
フィルムを作成した。
（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡績製 Ａ４３００）上に、
ワイヤーバーコート法により、乾燥後の膜厚が１０μｍ
となるよう溶媒浸透層形成用塗布液を塗布せしめ、１２
０℃で１分間乾燥させ、溶媒浸透層を形成した。この溶
媒浸透層上に、ワイヤーバーコート法により、乾燥後の
膜厚が０．１μｍとなるよう凝集促進層形成用塗布液を
塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促進層を
形成した。さらにこの凝集促進層上に銀微粒子水溶液を
ワイヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍと
なるよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、
フィルムを作成した。
【００５２】（比較例１）ＰＥＴフィルム（東洋紡績製
Ａ４３００）上に、銀微粒子水溶液をワイヤーバーコ
ート法により、ウェット膜厚で１μｍとなるよう塗布せ
しめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、目的のフィルム
を作成した。
Ａ４３００）上に、銀微粒子水溶液をワイヤーバーコ
ート法により、ウェット膜厚で１μｍとなるよう塗布せ
しめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、目的のフィルム
を作成した。
【００５３】（比較例２）ＰＥＴフィルム（東洋紡績製
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾
燥後の膜厚が０．１μｍとなるよう凝集促進層形成用塗
布液を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促
進層を形成した。さらにこの凝集促進層上に銀微粒子水
溶液をワイヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１
μｍとなるよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥
させ、フィルムを作成した。
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾
燥後の膜厚が０．１μｍとなるよう凝集促進層形成用塗
布液を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促
進層を形成した。さらにこの凝集促進層上に銀微粒子水
溶液をワイヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１
μｍとなるよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥
させ、フィルムを作成した。
【００５４】（比較例３）ＰＥＴフィルム（東洋紡績製
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾
燥後の膜厚が１０μｍとなるよう凝集促進層形成用塗布
液を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促進
層を形成した。この凝集促進層上に銀微粒子水溶液をワ
イヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍとな
るよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、フ
ィルムを作成した。
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾
燥後の膜厚が１０μｍとなるよう凝集促進層形成用塗布
液を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、凝集促進
層を形成した。この凝集促進層上に銀微粒子水溶液をワ
イヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍとな
るよう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、フ
ィルムを作成した。
【００５５】（比較例４）ＰＥＴフィルム（東洋紡績製
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾燥
後の膜厚が１０μｍとなるよう溶媒浸透層形成用塗布液
を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、溶媒浸透層
を形成した。この溶媒浸透層上に銀微粒子水溶液をワイ
ヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍとなる
よう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、フィ
ルムを作成した。
Ａ４３００）上に、ワイヤーバーコート法により、乾燥
後の膜厚が１０μｍとなるよう溶媒浸透層形成用塗布液
を塗布せしめ、１２０℃で１分間乾燥させ、溶媒浸透層
を形成した。この溶媒浸透層上に銀微粒子水溶液をワイ
ヤーバーコート法により、ウェット膜厚で１μｍとなる
よう塗布せしめた後、１２０℃で１分間乾燥させ、フィ
ルムを作成した。
【００５６】作成された導電膜の特性を以下の表１に示
す。
す。
【００５７】
【表１】
【００５８】上記表１の結果から、溶媒浸透層と凝集促
進層の積層体上に銀微粒子水溶液を塗布することによ
り、ＰＥＴ基材のみ、溶媒浸透層のみ及び凝集促進層の
みの積層体上に銀微粒子水溶液を塗布する場合に比べ
て、銀微粒子の凝集状態がほどよく制御され、良好な表
面抵抗と可視光線透過率を示した。
進層の積層体上に銀微粒子水溶液を塗布することによ
り、ＰＥＴ基材のみ、溶媒浸透層のみ及び凝集促進層の
みの積層体上に銀微粒子水溶液を塗布する場合に比べ
て、銀微粒子の凝集状態がほどよく制御され、良好な表
面抵抗と可視光線透過率を示した。
【００５９】
【発明の効果】本発明の透明導電膜は、金属微粒子凝集
層の下側に、凝集促進層、好ましくは、さらに凝集促進
層の下側に、溶媒の浸透を促進させる溶媒浸透層を設け
ることにより、金属微粒子の凝集が制御され、良好な表
面抵抗と可視光線透過率を両立したものとなる。また、
上記構成から成るので、金属微粒子凝集層を形成するた
めの塗布液を、全面に塗布、形成しても、網目状等の部
分的に金属微粒子凝集層を形成することができる。
層の下側に、凝集促進層、好ましくは、さらに凝集促進
層の下側に、溶媒の浸透を促進させる溶媒浸透層を設け
ることにより、金属微粒子の凝集が制御され、良好な表
面抵抗と可視光線透過率を両立したものとなる。また、
上記構成から成るので、金属微粒子凝集層を形成するた
めの塗布液を、全面に塗布、形成しても、網目状等の部
分的に金属微粒子凝集層を形成することができる。
【図１】 本発明の透明導電膜の１例を示す断面図であ
る。
る。
１ 金属微粒子凝集層
２ 凝集促進層
３ 溶媒浸透層
４ 透明基材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F100 AA17C AA17D AB01B AB10B
AB17B AB24B AB25B AB31B
AR00A BA02 BA03 BA04
BA07 BA10A BA10B BA27
DE01B DE01D EH46B EH462
EJ86B EJ862 GB41 JB07D
JD08 JG01 JN01 JN01A
YY00C YY00D
5G307 FA01 FA02 FB02 FC09
5G323 BA01 BB02
Claims (15)
- 【請求項１】透明基材上に設けられた１層以上の、金属
微粒子が凝集している金属微粒子凝集層を形成したこと
を特徴とする透明導電膜。 - 【請求項２】前記透明基材の上に、無機酸化物微粒子を
１種類以上含有した１層以上の凝集促進層を設けたこと
を特徴とする請求項１記載の透明導電膜。 - 【請求項３】前記凝集促進層は、無機酸化物微粒子の総
含有量が２０重量％以上であることを特徴とする請求項
１、または２記載の透明導電膜。 - 【請求項４】前記透明基材の上に、無機酸化物微粒子を
１種類以上含有した溶媒浸透層が１層以上設けられてい
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
透明導電膜。 - 【請求項５】前記溶媒浸透層は、無機酸化物微粒子の総
含有量が、２０重量％以上であることを特徴とする請求
項４記載の透明導電膜。 - 【請求項６】前記溶媒浸透層は、層中に含まれる無機酸
化物微粒子の種類及び組成比が、凝集促進層に含まれる
無機酸化物微粒子の種類及び／または組成比とは異なる
ことを特徴とする請求項４または５記載の透明導電膜。 - 【請求項７】前記凝集促進層の膜厚が、１０〜１０００
０ｎｍ範囲であることを特徴とする請求項２乃至６記載
のいずれかに記載の透明導電膜。 - 【請求項８】前記溶媒浸透層の膜厚が、１〜１００μｍ
であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記
載の透明導電膜。 - 【請求項９】前記金属微粒子凝集層を形成する金属微粒
子が、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄのいずれ
か、あるいはそれらの２種類以上の組み合わせまたは合
金であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
記載の透明導電膜。 - 【請求項１０】透明基材上に、無機酸化物微粒子を１種
類以上含有した１層以上の凝集促進層を形成後、金属微
粒子溶液を塗布及び乾燥し、金属微粒子が凝集している
金属微粒子凝集層を形成することを特徴とする透明導電
膜の製造方法。 - 【請求項１１】透明基材上に、溶媒浸透層を形成後、凝
集促進層を積層し、その後、金属微粒子溶液を塗布及び
乾燥し金属微粒子が凝集している金属微粒子凝集層を形
成することを特徴とする透明導電膜の製造方法。 - 【請求項１２】前記凝集促進層の膜厚を、１０〜１００
００ｎｍの範囲で設けたことを特徴とする請求項１０、
または１１記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項１３】前記溶媒浸透層の膜厚を、１〜１００μ
ｍの範囲で設けたことを特徴とする請求項１１，または
１２記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項１４】前記金属微粒子凝集層を形成する金属微
粒子として、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄのい
ずれか、あるいはそれらの２種類以上の組み合わせまた
は合金であることを特徴とする請求項１０乃至１３のい
ずれに記載の透明導電膜の製造方法。 - 【請求項１５】前記熱処理温度が、１５０℃以下である
ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載
の透明導電膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264144A JP4951832B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 透明導電膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001264144A JP4951832B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 透明導電膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003077340A true JP2003077340A (ja) | 2003-03-14 |
| JP4951832B2 JP4951832B2 (ja) | 2012-06-13 |
Family
ID=19090798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001264144A Expired - Fee Related JP4951832B2 (ja) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | 透明導電膜の製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4951832B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017510994A (ja) * | 2013-12-19 | 2017-04-13 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | 機能性有機層を含む透明ナノワイヤー電極 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000137233A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 微粒子の被覆方法、被覆微粒子、異方性導電接着剤、導電接続構造体、及び、液晶表示素子用スペーサ |
| JP2001118423A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 透明導電膜形成用塗料、透明導電膜及び表示装置 |
| WO2001039561A1 (fr) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Panneau de connexion et procede de production associe |
-
2001
- 2001-08-31 JP JP2001264144A patent/JP4951832B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000137233A (ja) * | 1998-11-02 | 2000-05-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 微粒子の被覆方法、被覆微粒子、異方性導電接着剤、導電接続構造体、及び、液晶表示素子用スペーサ |
| JP2001118423A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 透明導電膜形成用塗料、透明導電膜及び表示装置 |
| WO2001039561A1 (fr) * | 1999-11-26 | 2001-05-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Panneau de connexion et procede de production associe |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017510994A (ja) * | 2013-12-19 | 2017-04-13 | フラウンホーファー−ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デル・アンゲヴァンテン・フォルシュング・アインゲトラーゲネル・フェライン | 機能性有機層を含む透明ナノワイヤー電極 |
| US10109387B2 (en) | 2013-12-19 | 2018-10-23 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Transparent nanowire electrode comprising a functional organic layer |
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|---|---|
| JP4951832B2 (ja) | 2012-06-13 |
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