JP2004303628A - Metal-clad metallic particle, its manufacturing method, transparent conductive film forming paint, conductive binding material, and transparent conductive film and display using it - Google Patents

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Noboru Kinoshita
暢 木下
Hideki Nukui
秀樹 温井
Yosuke Takeda
洋介 竹田
Ryosuke Nakamura
亮輔 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive metal-clad metallic particle having substantially improved transparency, conductivity, antistatic property, electromagnetic wave shielding performance, salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and environment resistance such as ultraviolet resistance, a method for manufacturing it, transparent conductive film forming paint containing it, a conductive binding material, and a transparent conductive film and a display using it. <P>SOLUTION: In this metal-clad metallic particle, a cover layer 2 comprising a metal (A) the standard electrode potential of which is nobler than that of the metallic particle 1 is formed on a part of the surface of the metallic particle 1, and a cover layer 3 comprising a metal (B) the standard electrode potential of which is nobler than that of the metallic particle 1 and is baser than that of the metal (A) is formed on the surface of the metallic particle 1 excluding the cover layer 2. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐酸性、耐塩水性等の耐環境性に優れるとともに導電性に優れた金属被覆金属微粒子とその製造方法及びそれを含有する透明導電膜形成用塗料及び導電性接着材料、及びそれを用いた透明導電膜並びに表示装置に関し、更に詳しくは、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管(CRT)等の各種表示装置の表示面、建造物等の窓ガラス、自動車のフロントガラス等の各種窓材等に好適に用いられ、優れた帯電防止効果、電磁波遮蔽効果を有し、しかも耐酸性、耐塩水性等の耐環境性に優れた透明性の導電膜を形成することが可能な透明導電膜形成用塗料に用いて好適な金属被覆金属微粒子とその製造方法、この金属被覆金属微粒子を含有することで耐酸性、耐塩水性等の耐環境性に優れるとともに導電性に優れた透明導電膜形成用塗料、この金属被覆金属微粒子を含有する導電性接着材料、この透明導電膜形成用塗料を用いた透明導電膜、この透明導電膜を備えた表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等の各種平面ディスプレイ、あるいは陰極線管(CRT)等においては、その表示面に帯電防止機能、電磁波遮蔽機能等を付与するために、帯電防止性能及び電磁波遮蔽性能に優れた透明導電膜形成用塗料を表示面に塗布して透明導電膜を形成することが行われている。
一方、建築物等の窓ガラス、自動車のフロントガラス等の各種窓材等においては、赤外線遮蔽機能、電磁波遮蔽機能等を付与するために、赤外線遮蔽性能及び電磁波遮蔽性能に優れた透明導電膜形成用塗料を表示面に塗布して透明導電膜を形成することが行われている。
また、エレクトロニクスの飛躍的進歩に伴って、各種の導電性接着材料が提案され各種の電子機器・電子部品・電子回路・光回路などに使用されている。
【0003】
通常用いられる透明導電膜形成用塗料としては、銀(Ag)、金(Au)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)等の金属微粒子を、溶剤及びバインダーを含む基剤中に分散させた塗料が用いられている。
この透明導電膜形成用塗料においては、帯電防止性能、電磁波遮蔽性能、赤外線遮蔽性能等の諸特性は、含有する金属微粒子の組成、粒径、分散性等を制御することで、所望の特性を発現するようになっている。
この透明導電膜形成用塗料に用いられる導電性粒子としては、例えば、Ag微粒子、Pd微粒子等の貴金属微粒子を少なくとも2種、あるいはAg−Pd系等の貴金属合金微粒子を含むもの(例えば、特許文献1参照)、金属微粒子の上に硫化金属からなる被膜が形成されたもの(例えば、特許文献2参照)等が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特許出願再公表第WO97/48107号公報
【特許文献2】
特開平10−204336号公報(第3−5頁、第1図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の透明導電膜形成用塗料に使用される導電性粒子は、例えば、金属微粒子としてAg微粒子を用いた場合、製造コストは安くできるものの、Ag微粒子自体が酸や塩水により腐食され易いという問題点があった。そのため、Ag微粒子を用いて作成された塗料も、耐酸性、耐塩水性等の耐環境性が悪く、したがって、耐環境性が要求されるものに対しては用いることができないという問題点があった。
また、金属微粒子としてAu、Ru、Pd等の微粒子を用いた場合、これらの微粒子は酸や塩水に対して優れた耐性を有するものであるから、これらを用いて作成された塗料も、耐酸性、耐塩水性等の耐環境性が良好なものではあるが、これらの金属微粒子は、上記のAg、Cu、Ni等と比較して高価格となるため、製造コストが高くなるという問題点があった。
【0006】
そこで、Ag微粒子の耐酸性、耐塩水性等の耐環境性を改善するために、Ag微粒子とPd微粒子との混合粉を用いたAg−Pd系透明導電膜形成用塗料、あるいはAg−Pd合金微粒子を用いたAg−Pd合金系透明導電膜形成用塗料等が提案されているが、これらの塗料においても耐酸性、耐塩水性等の耐環境性の改善には不十分なものであった。
【0007】
一方、導電性接着材料においては、通常、Ag、Cu、Ni等の金属粉末が用いられているが、これらの金属粉末は耐酸化性及び耐薬品性に劣るため、この導電性接着材料を微量の酸性ガスやアルカリ性ガス等の腐食性ガスが含まれるような雰囲気下で用いた場合、電気的特性が低下し、信頼性が劣ることとなる。そこで、耐酸化性、耐薬品性等の化学的耐久性に優れ、かつ安価である導電性粉末の開発が望まれていた。
このような問題を解決するために、耐酸化性を改善した導電性粉末として、Cu−Ag合金粉末が提案されているが、このCu−Ag合金粉末にしても耐環境性の改善は十分なものではなかった。そこで、導電性接着材料に化学的耐久性を要求される様な場合には、Au、Pd、Pt等の貴金属粉末またはそれらの合金粉末を導電性粒子として用いていた。
【0008】
金属微粒子の耐環境性を向上させるために、この金属微粒子の表面を耐環境性に優れた金属で被覆することも考えられるが、この場合、被覆層が不均一となり、核となる金属微粒子を完全に被覆するためには、被覆層が必要以上に厚くなる等の問題点があった。例えば、AgコロイドとPdコロイドを用いて、Ag微粒子表面が完全にPdで被覆されたPd被覆Ag微粒子を形成しようとすると、被覆層を形成するPdの量は、Agの重量に対して60wt%以上が必要であり、高価な材料であるPdを多く必要としていた。また、AgコロイドとAuコロイドを用いて、Ag微粒子表面が完全にAuで被覆されたAu被覆Ag微粒子を形成しようとすると、被覆層を形成するAuの量は、Agの重量に対してやはり60wt%以上が必要であり、高価な材料であるPdを多く必要としていた。
【0009】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れるとともに、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく改善された導電性を有する金属被覆金属微粒子とその製造方法、この金属被覆金属微粒子を含有することにより透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れるとともに、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく改善され、しかも基材との密着性に優れ、経済性にも優れた透明性の導電膜を形成することが可能な透明導電膜形成用塗料、この導電性を有する金属被覆金属微粒子を含有することにより導電性に優れるとともに、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく改善された導電性接着材料、この透明導電膜形成用塗料を塗布することで得られる透明導電膜、この透明導電膜が表示面に形成された表示装置、を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の様な金属被覆金属微粒子とその製造方法及びそれを含有する透明導電膜形成用塗料及び導電性接着材料、及びそれを用いた透明導電膜並びに表示装置を採用した。
すなわち、本発明の金属被覆金属微粒子は、金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)と、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)とからなる被覆層が形成されてなることを特徴とする。
【0011】
前記被覆層は、前記金属微粒子の表面の一部に形成され該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)からなる第1の被覆層と、前記金属微粒子の表面の前記第1の被覆層を除く部分に形成され前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる第2の被覆層とにより構成されていることが好ましい。
【0012】
前記金属(A)および/または前記金属(B)は、2種以上の金属からなることが好ましい。
前記金属微粒子の平均粒径は2〜200nmであることが好ましい。
【0013】
本発明の金属被覆金属微粒子の製造方法は、金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)を析出させ、次いで、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)を析出させることを特徴とする。
【0014】
前記金属(A)および/または前記金属(B)は、2種以上の金属からなることが好ましい。
前記金属微粒子の平均粒径は2〜200nmであることが好ましい。
【0015】
本発明の透明導電膜形成用塗料は、本発明の金属被覆金属微粒子を含有してなることを特徴とする。
【0016】
本発明の導電性接着材料は、本発明の金属被覆金属微粒子を含有してなることを特徴とする。
【0017】
本発明の透明導電膜は、本発明の透明導電膜形成用塗料を塗布してなる透明導電層を備えてなることを特徴とする。
前記透明導電層のいずれか一方の主面または双方の主面に、反射防止層を形成してなることが好ましい。
【0018】
本発明の表示装置は、本発明の透明導電膜が表示面に形成されていることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の金属被覆金属微粒子とその製造方法及びそれを含有する透明導電膜形成用塗料及び導電性接着材料、及びそれを用いた透明導電膜並びに表示装置の一実施形態について説明する。
なお、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【0020】
「金属被覆金属微粒子」
本実施形態の金属被覆金属微粒子は、金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)と、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)とからなる被覆層が形成されたものである。
【0021】
前記被覆層は、前記金属微粒子の表面の一部に形成され該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)からなる第1の被覆層と、前記金属微粒子の表面の前記第1の被覆層を除く部分に形成され前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる第2の被覆層とにより構成されていることが好ましい。
【0022】
図1は、本実施形態の金属被覆金属微粒子を示す断面図であり、図において、符号1は中心核となる金属微粒子、2はこの金属微粒子1の表面の一部を被覆する金属微粒子1より標準電極電位が貴な金属(A)からなる(第1の)被覆層、3は金属微粒子1の表面の被覆層2を除く部分に形成され金属微粒子1よりも標準電極電位が貴でありかつ金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる(第2の)被覆層である。
【0023】
金属微粒子1の材質としては、特に制限されるものではないが、導電性に優れ、製造コストが安く、他の金属と比較して金属イオン強度が大きく、本実施形態の金属被覆金属微粒子を比較的製造し易く、また資源的にも比較的豊富に地球上に存在するために安価な材料である、等の観点から、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)の単独の金属微粒子、またはその合金微粒子のように、Ag、Cu、Niから選択された1種または2種以上を含有していることが好ましい。
【0024】
金属微粒子1の粒径は、特に制限されるものではないが、透明性と導電性の観点から透明導電膜形成用塗料に用いられる場合には、2〜200nmの粒径のものが好ましく、より好ましい粒径は2〜100nmであり、さらに好ましい粒径は5〜30nmである。
その理由は、粒径が2nmより小さいと、分散性が悪くなり、形成された膜の透明性が低下すると共に導電性も悪くなるからであり、また、粒径が200nmより大きいと、形成された膜の透明性が悪くなるからである。
また、導電性接着材料に用いられる場合には、5nm〜10μmの粒径のものが好ましく、特に透明性が必要とされる場合には、5〜20nmの粒径が好ましい。
【0025】
この金属微粒子1は、どのような方法で製造されたものであってもかまわないが、例えば、金属塩を、水素化硼素ナトリウム、ホルマリン、ヒドラジン、アルコール等の還元剤を用いて溶液中で還元させる、いわゆる液相還元法によって得られたコロイド状の金属微粒子等が、透明導電膜形成用塗料に用いられる場合には好適に用いられる。
【0026】
被覆層2を構成する金属(A)の材質としては、金属微粒子1より標準電極電位が貴な金属であれば、特に制限されるものではないが、化学的安定性に優れているAu、Ir、Pt、Rh、Ru、Pdの群から選択された1種または2種以上が好ましい。
これらの金属は、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性等の耐化学性、耐食性に優れており、耐熱性にも優れているので、中心核となる金属微粒子の耐環境性を向上させるに十分な効果を発揮させることができる。
【0027】
被覆層3を構成する金属(B)の材質としては、金属微粒子1よりも標準電極電位が貴でありかつ金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属であれば、特に制限されるものではないが、化学的安定性に優れ、しかも導電性に優れた金属であるIr、Pt、Rh、Ru、Pd、Agの群から選択された1種または2種以上が好ましい。
【0028】
これらの金属(A)、(B)の好ましい組み合わせとしては、例えば、金属微粒子1が銀(Ag)微粒子の場合、金属(A)としては金(Au)、金属(B)としては白金(Pt)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)等が好適に用いられ、特にPdが好ましい。
また、金属微粒子1が銅(Cu)微粒子の場合、金属(A)としてはAu、金属(B)としてはAgが好ましい。
【0029】
また、被覆層2を構成する金属(A)の量(2種以上使用する場合はその合計量)は、金属微粒子1に対して1〜50重量%が好ましく、被覆層3を構成する金属(B)の量(2種以上使用する場合はその合計量)は、金属微粒子1に対して1〜50重量%が好ましい。
さらに、金属(A)と金属(B)の合計量は、金属微粒子1に対して3〜50重量%が好ましい。その理由は、3重量%より少ないと、耐酸化性、耐化学性が得られにくく、また、50重量%を越えると、これ以上加えても導電性、耐酸化性、耐化学性等のさらなる改善効果が期待できないからである。
【0030】
被覆層2、3の厚みは、特に制限するものではないが、0.2〜100nmが好ましい。その理由は、厚みが0.2nmより薄いと、酸化性ガス、腐食性ガス、水蒸気、あるいは塩水等、金属微粒子1の導電性を悪化させるガス等と、中心核となる金属微粒子1との接触を抑制するのに十分な効果が得られないからであり、また、厚みが100nmよりも厚いと、中心核となる金属微粒子1の耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性はそれ以上増大せず、しかも、必要以上に被覆層を増大すると、Au、Pt、Pd等の貴金属を用いた場合には原材料のコストが高くなるからである。
【0031】
これらの被覆層2、3の好ましい厚みは、特に、透明導電膜形成用塗料に用いる場合には、中心核となる金属微粒子1の粒径との関係から、0.2〜50nmが好ましく、より好ましくは1〜50nmであり、さらに好ましくは2〜20nmである。
【0032】
本実施形態の金属被覆金属微粒子は、金属微粒子1の表面に形成されている被覆層が、金属微粒子1より標準電極電位が貴な金属(A)からなる被覆層2と、金属微粒子1よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる被覆層3により構成したので、これらの被覆層2、3の厚みが薄いものであっても、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を向上させることができる。
なお、被覆層3は、金属微粒子1の表面の被覆層2を除く部分に形成されているが、被覆層2の一部あるいは全部を覆うように形成してもよい。
【0033】
次いで、本実施形態の金属被覆金属微粒子の製造方法について説明する。
この製造方法では、まず、核となる金属微粒子1の表面に、この金属微粒子1より標準電極電位が貴な金属(A)を析出させて被覆層2を形成する。
【0034】
被覆層2は、標準電極電位の差を利用したイオン交換、粒子の吸着、金属表面での析出、あるいはこれらを組み合わせた方法等により金属(A)を析出させて形成することができる。
ここで、金属微粒子1の粒径は、特に制限されるものではないが、透明性と導電性の観点から透明導電膜形成用塗料に用いられる場合には、2〜200nmが好ましく、2〜100nmがより好ましく、2〜30nmがさらに好ましく、5〜30nmが最も好ましい。
【0035】
その理由は、粒径が2nm未満であると、分散性が悪くなり、形成された膜の透明性が低下すると共に導電性も低下するからであり、また、粒径が200nmを越えると、形成された膜の透明性が低下するからである。
また、導電性接着材料に用いられる場合には、5nm〜10μmの粒径のものが好ましく、特に透明性が必要とされる場合には、5〜20nmの粒径が好ましい。
【0036】
次いで、この被覆層2が形成された金属微粒子1に対して、金属微粒子1よりも標準電極電位が貴でありかつ金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)を析出させて被覆層3を形成する。
この金属(B)は、金属微粒子1の表面のうち被覆層2が形成されていない部分、または被覆層2が完全ではない部分に析出するので、金属(A)のみで完全に金属微粒子1の表面を被覆する場合に比べて被覆層を形成する金属量が少ない場合であっても、金属微粒子1を完全に被覆することができる。
また、金属微粒子1の表面を2種類の被覆層2、3で覆うので、被覆層の厚みを薄くすることができる。
【0037】
また、金属(B)を2種類以上用いる場合には、これらの金属を金属(B1)、金属(B2)、金属(B3)、……とし、これらの金属の標準電極電位を貴な順に順位付けすると、各々の標準電極電位は、以下の関係式を満たすことが好ましい。
金属(A)>金属(B1)>金属(B2)>金属(B3)>……>金属微粒子1また、これらの金属は、標準電極電位の貴な順に析出させることが好ましい。上記の場合では、金属(B1)、金属(B2)、金属(B3)、……の順に析出させることが好ましい。
【0038】
被覆層3は、被覆層2と同様に、標準電極電位の差を利用したイオン交換、粒子の吸着、金属表面での析出、あるいはこれらを組み合わせた方法等により金属(B)を析出させて形成することができる。
【0039】
この製造方法では、被覆層2を構成する金属(A)の量(2種以上使用する場合はその合計量)を、金属微粒子1に対して1〜50重量%とすることができ、被覆層3を構成する金属(B)の量(2種以上使用する場合はその合計量)を、金属微粒子1に対して1〜50重量%とすることができる。
さらに、金属(A)と金属(B)の合計量は、金属微粒子1に対して3〜50重量%とすることができる。したがって、被覆層2、3に用いる金属の量を減らすことができる。
また、被覆層2、3を薄くすることができるので、核となる元々の金属微粒子1の粒径をあまり変更することがなく、核となる金属微粒子1の特性を妨げることのない金属被覆金属微粒子を製造することができる。
【0040】
例えば、上記の粒径の金属微粒子1の表面に、従来の方法で1種類の金属のみを析出させて被覆しようとすると、どうしても偏析が生じるため、金属微粒子1の表面を完全に被覆するためには、本来の必要量をはるかに超える量の金属が必要になる。より具体的には、Ag微粒子の表面を完全に覆うように、AgコロイドとPd塩を用いてPd被覆層を形成しようとすると、このPd被覆層に要するPdの量は、Agの重量に対して60wt%以上必要となり、高価な材料であるPdが多く必要となる。また、AgコロイドとAuコロイドを用いてAg微粒子の表面を完全に覆うようにAu被覆層を形成しようとすると、このAu被覆層に要するAuの量は、Agの重量に対してやはり60wt%以上必要となり、高価な材料であるAuが多く必要となる。
このように、本実施形態の製造方法では、金属微粒子1の特性を妨げることなく被覆層2、3に用いる金属の量を減らすことができる。
【0041】
「コロイド状分散液」
上記の金属被覆金属微粒子に電気透析等の通常の洗浄方法を施すことで、コロイド状の分散液を得ることができる。特に、本実施形態の金属被覆金属微粒子を用いたコロイド状分散液は、中心核となる金属微粒子1の表面に、金属微粒子1より標準電極電位が貴な金属(A)からなる被覆層2と、金属微粒子1よりも標準電極電位が貴でありかつ金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる被覆層3とを形成したものであるから、従来の金属コロイドに比べて極めて安定性が高く、しかも金属被覆金属微粒子の濃度が高い分散液を得ることができる。
【0042】
「透明導電膜形成用塗料」
上記のコロイド状分散液を溶剤に添加することで、本実施形態の透明導電膜形成用塗料を得ることができる。
溶剤としては、例えば、水や有機溶媒が挙げられ、有機溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、β−オキシエチルメチルエーテル(エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ))、β−オキシエチルエーテル(エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ))、ブチル−β−オキシエチルエーテル(エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ))等のエーテル類、フェノール類、エステル類、ケトン類、グリコール類、芳香族化合物等が挙げられる。
【0043】
この透明導電膜形成用塗料は、上述した金属被覆金属微粒子の他に、透明導電膜の透過光の色調調整のために、着色剤として、染料や有機顔料、あるいは化学的安定性の貴な金属微粒子を微量含んでいてもよい。
着色材は、透明導電膜を構成するいずれの層に添加してもよいが、例えば、透明導電層に添加する場合は、その添加量は金属粒子の含有量に対して20重量%以下、特に10重量%以下とすることが好ましい。
その理由は、添加量が20重量%を越えると、導電性の低下および膜強度の劣化が生じ、電磁波遮蔽効果に支障をきたすことになるからである。
【0044】
上記の着色材としては、例えば、モノアゾピグメント、キナクリドン、アイアンオキサイド・エロー、ジスアゾピグメント、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー、シアニンブルー、フラバンスロンエロー、ジアンスラキノリルレッド、インダンスロンブルー、チオインジゴボルドー、ペリレンオレンジ、ペリレンスカーレット、ペリレンレッド178、ペリリレンマルーン、ジオキサジンバイオレット、イソインドリンエロー、ニッケルニトロソエロー、マダーレーキ、銅アゾメチンエロー、アニリンブラック、アルカリブルー等の有機顔料が好適に用いられる。
【0045】
また、亜鉛華、酸化チタン、弁柄、酸化クロム、鉄黒、チタンエロ−、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトグリーン、アルミナホワイト、ビリジアン、カドミウムエロー、カドミウムレッド、朱、リトポン、黄鉛、モリブデートオレンジ、クロム酸亜鉛、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、鉛白、群青、マンガンバイオレット、エメラルドグリーン、紺青、カーボンブラックなどの無機顔料も好適に用いられる。
【0046】
また、アゾ染料、アントラキノン染料、インジゴイド染料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ペリノン染料などの各種染料も好適に用いられる。
これらの着色材は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0047】
また、この透明導電膜形成用塗料は、上述した各種成分の他に、膜強度や導電性の向上を目的として、必要なら他の成分、例えば、珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、セリウム(Ce)、チタン(Ti)、イットリウム(Y)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、インジウム(In)、錫(Sn)、アンチモン(Sb)、ガリウム(Ga)等の酸化物、または複合酸化物、あるいは窒化物等を含有することとしてもよく、特に、インジウム(In)や錫(Sn)の酸化物、複合酸化物、または窒化物を主成分とする無機物の微粒子等を含有することとしてもよい。
【0048】
また、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂等の有機系合成樹脂、珪素、チタン、ジルコニウムなどの金属アルコキシドの加水分解物、またはシリコーンモノマー、シリコーンオリゴマーなどの有機・無機系バインダー成分等を含有することとしてもよい。
上記の有機系合成樹脂としては、可視光硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等が用いられるが、塗膜のパターン精度、作業性等を考慮すると、可視光硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂が好ましい。
【0049】
「透明導電膜」
上記の透明導電膜形成用塗料を、例えば、ガラス基板、耐熱性透明樹脂、ガラス板等の基材の表面に塗布することにより、本実施形態の透明導電層を備えた透明導電膜を得ることができる。
塗布方法としては、スピンコート法、スプレーコート法、デイップコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビア印刷法等、公知の塗布技術を用いることができる。
これらのうち、スピンコート法、スプレーコート法、デイップコート法の各塗布方法は、短時間で均一な厚みの膜を形成することができるので、特に好ましい塗布方法である。
【0050】
塗布後、塗布膜を乾燥し、必要に応じて焼き付けすれば、基材の表面に透明導電層を形成することができる。
塗布に際しては、形成された後の透明導電層の膜厚が、5nm〜100nmとなるような塗布量とすることが好ましい。さらには、形成された後の透明導電層の膜厚は10nm〜50nmとすることが好ましい。
【0051】
その理由は、膜厚が5nm未満では、十分な電磁波遮蔽効果が得難くなるばかりでなく、外観ムラになる等により均一な膜形成が困難となるからであり、一方、膜厚が100nmを越えると、導電性は問題はないが、透明導電層の光透過性が著しく低下してしまうために、実用的な透明性を得ることができなくなるからである。ここで、実用的な透明性とは、全光線透過率が40%程度以上をいう。
【0052】
本実施形態の透明導電膜は、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、タッチパネル、陰極線管(CRT)等、各種表示装置の表示パネルの表示面に適用することができる。
また、建築物等の窓ガラス、自動車のフロントガラス、自動車のメーターパネル、電子レンジの覗き窓等の各種窓材等にも適用することができる。
【0053】
上記の表示装置や各種窓材によれば、海上輸送時の海水やオペレーターの汗等からもたらされる食塩分等のハロゲン塩や、温泉地などにおける硫化水素ガス、さらに大気中のSOガス、酸性雨等の酸性液体や酸性ガス、紫外線等により発生するオゾン等の酸化性ガス等に対する耐性が高く、これらの劣化因子を含む環境下に置かれても、長期間に亘って電磁波遮蔽性、反射防止性、色相、膜強度等の初期性能を維持することができる。
【0054】
本実施形態の透明導電膜では、膜の耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく向上する。
また、上記の表示装置では、その表示面に本実施形態の透明導電膜を形成したことにより、表示面における耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく向上する。
また、この表示面と透明導電膜との密着性が向上するので、使用時においても、剥離、傷等の不具合が生じるおそれがなく、表示面における視認性、信頼性等が向上する。
【0055】
「反射防止層を有する透明導電膜」
本実施形態の反射防止層を有する透明導電膜について説明する。
この反射防止層を有する透明導電膜は、上記の透明導電層の上層または下層(いずれか一方の主面)、または、上層および下層(双方の主面)に、この透明導電層の屈折率とは異なる屈折率を有する透明な反射防止層が1層以上形成される。この反射防止層は、膜の界面における外光反射を干渉効果により除去または低減するために用いられるものである。
【0056】
この反射防止層は、単に外光の写り込みを防止し、表示装置の視認性の向上を図るのみならず、低反射透明導電膜を外力から保護する効果も期待されるため、実用上十分な機械的強度を有することが必要である。
【0057】
この反射防止層を形成する塗布剤としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、または光・電子線硬化性樹脂、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン等の金属アルコキシドの加水分解物、シリコーンモノマーまたはシリコーンオリゴマー等から選択された1種あるいは2種以上の成分を含む塗布液を挙げることができる。上記の成分は単独で、または混合して用いることができる。
【0058】
反射防止層の形成は、透明導電層の形成と同様に、上記の1種あるいは2種以上の成分を含む塗布液、すなわち反射防止塗料を所定の面に均一に塗布して成膜する方法により行うことができる。塗布法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、デイップコート法、バーコート法、グラビア印刷法等が好適に用いられる。
塗布後は、塗布膜を乾燥し、好ましくは焼き付けまたは光・電子線照射することによって強固な膜が形成される。
【0059】
本実施形態の反射防止層を有する透明導電膜は、上述した透明導電膜と同様、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、タッチパネル、陰極線管(CRT)等、各種表示装置の表示パネルの表示面に適用することができる。
また、建築物等の窓ガラス、自動車のフロントガラス、自動車のメーターパネル、電子レンジの覗き窓等の各種窓材等にも適用することができる。
【0060】
「導電性接着材料」
以下、本実施形態の導電性接着材料について説明する。
本実施形態の導電性接着材料は、本実施形態の金属被覆金属微粒子を含有するもので、この導電性接着材料の形態としては、以下の4種類がある。
(1)本実施形態の金属被覆金属微粒子と溶媒からなる導電性接着材料A
(2)本実施形態の金属被覆金属微粒子とバインダーからなる導電性接着材料B
(3)本実施形態の金属被覆金属微粒子と溶媒とバインダーからなる導電性接着材料C
(4)上記の(1)〜(3)のいずれかを基材上に固着させた導電性接着材料D
【0061】
次に、上記の導電性接着材料A〜D各々について説明する。
「導電性接着材料A」
この導電性接着材料は、本実施形態の金属被覆金属微粒子をアニオン型、カチオン型、または高分子型等の界面活性剤を用いて、水、アルコール類、フェノール類、エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族化合物等の公知の溶媒に分散させたものである。
【0062】
公知の溶媒の例として、アルコール類としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。フェノール類としては、テレピネオールが挙げられる。エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ブチルが挙げられる。ケトン類としてはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが挙げられる。
【0063】
エーテル類としては、β−オキシエチルメチルエーテル(エチレングリコールモノメチルエーテル(メチルセロソルブ))、β−オキシエチルエーテル(エチレングリコールモノエチルエーテル(エチルセロソルブ))、ブチル−β−オキシエチルエーテル(エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ))、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコール−n−エキシルエーテルおよびそれらのアセテート、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、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルおよびそれらのアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルおよびそれらのアセテートが挙げられる。
そのほかの溶媒としては,ジオキサン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ラクトン等が挙げられる。
上記の溶媒は、少なくとも1種または2種以上を含むことが好ましい。
【0064】
「導電性接着材料B」
この導電性接着材料は、本実施形態の金属被覆金属微粒子と、バインダーとして熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、感圧樹脂等の有機樹脂からなる有機バインダー、ポリシラン、金属アルコキシドの縮重合物等の有機金属バインダー、ガラスフリット等の無機バインダーを混合してなる導電性接着材料である。
【0065】
有機バインダーとしては、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、エチルセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリアルキレンオキシド、アクリル系樹脂、ブチラール樹脂、フェノール系樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル系樹脂、アルキッド樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂、メラミンアルキッド樹脂、レゾール樹脂およびそれらの変性樹脂等から選択することができる。
【0066】
「導電性接着材料C」
この導電性接着材料は、本実施形態の金属被覆金属微粒子と、導電性接着材料Aで用いた溶媒と、導電性接着材料Bで用いたバインダーとを混合してなる導電性接着材料である。
【0067】
「導電性接着材料D」
この導電性接着材料は、上記の導電性接着材料A〜Cの導電性接着材料をプラスチックフィルム、プラスチック板、金属板、ガラス板等の基材上に塗布してなる導電性接着材料である。
【0068】
これらの導電性接着材料A〜Dには、必要に応じて各種の公知の添加剤を添加してもよい。例えば、公知の粘度調整剤、希釈剤、沈殿防止剤、レベリング剤、消泡剤等を添加してもよい。
【0069】
これらの導電性接着材料A〜Dが適用可能な基板としては、特に限定されないが、例えば、ガラス基板、アルミニウム、ステンレススチール等の金属基板、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック基板、シリコンウエハ、ガリウムヒ素ウエハ等の半導体基板、ガラスエポキシ樹脂基板、紙フェノール樹脂基板、ポリイミド基板、ポリエステル樹脂基板、BTレジン基板、ポリサルフォン樹脂基板、ポリエーテルサルフォン樹脂基板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリブタジエン樹脂基板、ガラスポリイミド樹脂基板等のフレキシブル基板や樹脂基板等の各種基板を用いることができる。
【0070】
本実施形態の導電性接着材料は、本実施形態の金属被覆金属微粒子を含有したものであるから、導電性粒子の酸化や腐食による導電不良を生じることのない導電性接着材料を提供することができる。
また、この導電性接着材料は、各種電子機器等の電極、回路配線、導電接合部、導電膜等に用いることができる。この導電性接着材料を用いて作製された電子機器等は、食塩分等のハロゲン塩や、温泉地などにおける硫化水素ガス、さらに大気中のSOガス、酸性雨等の酸性液体や酸性ガス、紫外線等により発生するオゾン等の酸化性ガス等の劣化因子を含む過酷な環境下において使用された場合においても、断線や導電不良等のトラブルは極めて少ないものになる。
【0071】
「表示装置」
本実施形態の表示装置は、その表示面に本実施形態の透明導電膜、あるいは反射防止層を有する透明導電膜が形成されたものであり、上記の透明導電膜形成用塗料を、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ、タッチパネル、陰極線管(CRT)等の透明基板の表示面に塗布することにより、本実施形態の表示装置を得ることができる。
【0072】
本実施形態の表示装置によれば、透明導電膜あるいは反射防止層を有する透明導電膜により表示装置から放射される電磁波を遮蔽することができ、各種の電磁波障害を防止することができる。
また、この透明導電膜は光透過性に優れているので、画像が明るくなる。また、外光の写り込みが低減されるので、表示面における視認性が改善される。
【0073】
また、上記の透明導電膜を形成した場合と同様、海上輸送時の海水やオペレーターの汗等からもたらされる食塩分等のハロゲン塩や、温泉地などにおける硫化水素ガス、さらに大気中のSOガス、酸性雨等の酸性液体や酸性ガス、紫外線等により発生するオゾン等の酸化性ガス等に対する耐性が高く、これらの劣化因子を含む環境下に置かれても、長期間に亘って電磁波遮蔽性、反射防止性、色相、膜強度等の初期性能を維持することができる。
【0074】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【0075】
以下の実施例及び比較例にて用いられるAgコロイド分散液および透明膜形成用塗料を以下の方法により作製した。
「Agコロイド分散液」
0.15mmol/lの硝酸銀水溶液と0.024mmol/lの水素化ホウ素ナトリウム水溶液とを混合し、得られたコロイド状分散液を濃縮し、0.65mol/lのAg微粒子を含むAgコロイド分散液(A)を得た。この分散液(A)中の銀微粒子の平均一次粒径は10nmであった。
【0076】
「透明膜形成用塗料」
テトラエトキシシラン0.8gと、0.1N塩酸0.8gと、エタノール98.4gとを混合し、均一な溶液の透明膜形成用塗料(B)を得た。
【0077】
[実施例1]
Agコロイド分散液(A)93gを純水4リットル中に分散させた後、0.1NのNaOH水溶液を用いてpHを10に調整し、溶液aとした。
次いで、亜硫酸金ナトリウムを、そのAu固形分が上記の溶液a中のAg固形分に対して5wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液bとした。
次いで、前記溶液aを撹拌しながら、この溶液aに上記の溶液bを1時間かけて滴下し、さらに、0.05Nの酢酸を1時間かけて滴下し、pHを5.0に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、Au被覆Agコロイド分散液(C)を得た。
【0078】
このAu被覆Agコロイド分散液(C)に純水を加えて全容量を4リットルとし、この分散液に0.1Nの酢酸を滴下することにより、pHを4に調整し、溶液cとした。
次いで、酢酸パラジウムを、上記溶液c中のAg固形分に対してPd固形分が5wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液dとした。
【0079】
次いで、前記溶液cを撹拌しながら、この溶液cに上記の溶液dを1時間かけて滴下し、さらに、0.05Nの水酸化ナトリウム水溶液を1時間かけて滴下し、pHを10に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、さらにこの溶液を200mlまで濃縮し、全固形分が3wt%のPd被覆Au被覆Agコロイド分散液(D)を得た。
【0080】
次いで、
Pd被覆Au被覆Agコロイド分散液(D) 2g
エタノール 43g
水 3g
エチルソロソルブ 2g
を混合した後、超音波分散機(ソニファイヤー450:BRANSON ULTRASONICS社製)にて均一に分散して透明導電膜形成用塗料を得た。
次いで、この塗料をガラス基板上にスピンコータにより塗布し、40℃にて乾燥した後、その上に上記の透明膜形成用塗料(B)を同様の方法により塗布した。
このガラス基板を160℃にて30分加熱処理した後、室温(25℃)まで放冷し、実施例1の透明導電膜付基板を得た。
【0081】
[比較例1]
Agコロイド分散液(A)93gを純水4リットル中に分散させた後、0.1NのNaOH水溶液を用いてpHを10に調整し、溶液aとした。
次いで、亜硫酸金ナトリウムを、そのAu固形分が上記の溶液a中のAg固形分に対して10wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液eとした。
次いで、前記溶液aを撹拌しながら、この溶液aに上記の溶液eを2時間かけて滴下し、さらに、0.05Nの酢酸を滴下し、pHを5.0に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、さらに全容量が200mlになるまで濃縮し、全固形分が3wt%のAu被覆Agコロイド分散液(E)を得た。
【0082】
次いで、
Au被覆Agコロイド分散液(E) 2g
エタノール 43g
水 3g
エチルソロソルブ 1.2g
を混合した後、超音波分散機(ソニファイヤー450:BRANSON ULTRASONICS社製)にて均一に分散して透明導電膜形成用塗料を得た。
次いで、この塗料をガラス基板上にスピンコータにより塗布し、40℃にて乾燥した後、その上に上記の透明膜形成用塗料(B)を同様の方法により塗布した。
このガラス基板を160℃にて30分加熱処理した後、室温(25℃)まで放冷し、比較例1の透明導電膜付基板を得た。
【0083】
[比較例2]
Agコロイド分散液(A)93gを純水4リットル中に分散させた後、0.1Nの酢酸を用いてpHを4に調整し、溶液fとした。
次いで、酢酸パラジウムを、そのPd固形分が上記の溶液f中のAg固形分に対して10wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液gとした。
次いで、前記溶液fを撹拌しながら、この溶液fに上記の溶液gを2時間かけて滴下し、さらに、0.05NのNaOH水溶液を滴下し、pHを9.0に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、限外濾過により洗浄して余分なイオンを除去し、さらに全容量が200mlになるまで濃縮し、全固形分が3wt%のPd被覆Agコロイド分散液(F)を得た。
【0084】
次いで、
Pd被覆Agコロイド分散液(F) 2g
エタノール 43g
水 3g
エチルソロソルブ 1.2g
を混合した後、超音波分散機(ソニファイヤー450:BRANSON ULTRASONICS社製)にて均一に分散して透明導電膜形成用塗料を得た。
次いで、この塗料をガラス基板上にスピンコータにより塗布し、40℃にて乾燥した後、その上に上記の透明膜形成用塗料(B)を同様の方法により塗布した。
このガラス基板を160℃にて30分加熱処理した後、室温(25℃)まで放冷し、比較例2の透明導電膜付基板を得た。
【0085】
[比較例3]
Agコロイド分散液(A)93gを純水4リットル中に分散させた後、0.1Nの酢酸を用いてpHを4に調整し、溶液fとした。
次いで、酢酸パラジウムを、そのPd固形分が上記の溶液f中のAg固形分に対して5wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液hとした。
次いで、前記溶液fを撹拌しながら、この溶液fに上記の溶液hを1時間かけて滴下し、さらに、0.05NのNaOH水溶液を1時間かけて滴下し、pHを10.0に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、Pd被覆Agコロイド分散液(G)を得た。
【0086】
このPd被覆Agコロイド分散液(G)に純水を加えて全容量を4リットルとし、この分散液に0.1NのNaOH水溶液を滴下することにより、pHを10に調整し、溶液jとした。
次いで、亜硫酸金ナトリウムを、そのAu固形分が上記の溶液j中のAg固形分に対して5wt%となるように秤量し、さらに純水を加え、全容量が1リットルの溶液kとした。
【0087】
次いで、前記溶液jを撹拌しながら、この溶液jに上記の溶液kを1時間かけて滴下し、さらに、0.05Nの酢酸を1時間かけて滴下し、pHを5に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、さらに、この溶液を200mlまで濃縮し、全固形分が3wt%のAu被覆Pd被覆Au被覆Agコロイド分散液(H)を得た。
【0088】
次いで、
Pd被覆Au被覆Agコロイド分散液(H) 2g
エタノール 43g
水 3g
エチルソロソルブ 2g
を混合した後、超音波分散機(ソニファイヤー450:BRANSON ULTRASONICS社製)にて均一に分散して透明導電膜形成用塗料を得た。
次いで、この塗料をガラス基板上にスピンコータにより塗布し、40℃にて乾燥した後、その上に上記の透明膜形成用塗料(B)を同様の方法により塗布した。
このガラス基板を160℃にて30分加熱処理した後、室温(25℃)まで放冷し、比較例3の透明導電膜付基板を得た。
【0089】
[比較例4]
実施例1の溶液aを撹拌しながら、この溶液aに実施例1の溶液bを2時間かけて滴下し、さらに、0.05Nの酢酸を滴下し、pHを5.0に調整した。
得られた溶液を24時間攪拌した後、濾過・洗浄して余分なイオンを除去し、さらに、この溶液を200mlまで濃縮し、全固形分が3wt%のAu被覆Agコロイド分散液(J)を得た。
【0090】
次いで、
Au被覆Agコロイド分散液(J) 2g
エタノール 43g
水 3g
エチルソロソルブ 2g
を混合した後、超音波分散機(ソニファイヤー450:BRANSON ULTRASONICS社製)にて均一に分散して透明導電膜形成用塗料を得た。
次いで、この塗料をガラス基板上にスピンコータにより塗布し、40℃にて乾燥した後、その上に上記の透明膜形成用塗料(B)を同様の方法により塗布した。
このガラス基板を160℃にて30分加熱処理した後、室温(25℃)まで放冷し、比較例4の透明導電膜付基板を得た。
【0091】
[評価]
以上により得られた実施例1及び比較例1〜4の透明導電膜の表面抵抗値、透過率、耐HCl(塩酸)性、耐H(過酸化水素)性の各項目について、次の方法及び装置を用いて評価した。
【0092】
表面抵抗値 :抵抗測定装置(ロレスタAP:三菱油化(株)製)を用いて、
四端子法による表面抵抗値の測定を行った。
透過率 :東京電色社製 Automatic Haze Meter HIIIDP を用いて測定した。
耐HCl性 :10%のHClに7日間浸漬した後、透明導電膜の外観を目視で評価した。また、塩酸浸漬前後における透明導電膜の表面抵抗値を測定し、その変化率(表面抵抗変化率)を求めた。
【0093】
耐H性 :10%過酸化水素水(H)に7日間浸漬した後、透明導電 膜の外観を目視で評価した。また、過酸化水素水浸漬前後にお ける透明導電膜の表面抵抗値を測定し、その変化率(表面抵抗 変化率)を求めた。
実施例1及び比較例1〜4の評価結果を表1に示す。
【0094】
【表1】

Figure 2004303628
【0095】
表1の結果によれば、実施例1は、核となるAg微粒子の表面に、このAgよりも標準電極電位の貴なAuの被膜を形成し、その後、標準電極電位がAgよりも貴でありかつAuよりも卑なPdの被膜を形成したので、良好な透明性と導電性を有し、さらにこの透明性と導電性が塩酸(HCl)の環境下、過酸化水素水(H)の環境下でもほとんど変化しないことから、透明性、導電性、帯電防止性等に優れているばかりでなく、耐HCl性、耐H性等の耐環境性に優れていることが確認された。
【0096】
一方、比較例1、2、4では、Ag微粒子の表面に1種類の金属のみを析出させて被膜を形成したものであるから、初期の透明性、導電性については実施例1と大差はないものの、塩酸(HCl)の環境下、過酸化水素水(H)の環境下におくと大幅に透明性、導電性が悪化した。
また、比較例3では、Ag微粒子の表面に、核となる金属であるAgよりは標準電極電位が貴なPdの被膜を形成し、その後、標準電極電位がAgよりも貴でありかつPdよりも貴なAuを析出させて被膜を形成したので、良好な被覆層が得られず、透明性及び導電性が、塩酸(HCl)の環境下、過酸化水素水(H)の環境下で大幅に悪化した。
【0097】
[実施例2]
実施例1で得られたPd被覆Au被覆Agコロイド分散液(D)を濾過・洗浄し、その後、100℃にて乾燥し、Pd被覆Au被覆Ag微粒子を得た。このPd被覆Au被覆Ag微粒子200gに、セバシン酸4g、トリエタノールアミン2g、ブチルセルソルブ80g、レゾール樹脂20gを加え、遊星ミルで予備混合した後、3本ロールにて混練し、導電性接着材料を作製した。
【0098】
次いで、この導電性接着材料を用いて、BTレジン基板上にスクリーン印刷機にて200μm幅のライン、40μmのスペースのテストパターンを印刷し、その後、160℃で乾燥、硬化させ、導線パターンを形成した。
この導線パターンが形成された基板に対して通電試験を行った。
この通電試験は、温度90℃−相対湿度90%の高温高湿下にて、基板上の導線パターンに10Vの直流電圧を1000時間通電し、通電試験前、通電500時間後、通電1000時間後、それぞれの導線パターンの比抵抗(Ω・cm)を測定した。
この試験結果を表2に示す。
【0099】
【表2】
Figure 2004303628
【0100】
表2によれば、導線パターンの比抵抗は、試験前では1×10−5Ω・cmであり、500時間通電後は3×10−5Ω・cm、1000時間通電後も3×10−5Ω・cmであり、通電試験の前後における比抵抗の変化は僅かなものであった。
【0101】
[比較例5]
金属被覆金属微粒子として、比較例1のAu被覆Agコロイド分散液(E)を濾過・洗浄し、その後、100℃にて乾燥して得られたAu被覆Ag微粒子を用いた以外は、実施例2と同様の方法により導電性接着材料を作製し、実施例2と同様の評価を行った。
この試験結果を表3に示す。
【0102】
【表3】
Figure 2004303628
【0103】
表3によれば、導線パターンの比抵抗は、試験前では1×10−5Ω・cmであったが、500時間通電後は5×10−1Ω・cmと高くなっており、1000時間通電後ではショートによる導通不良が発生した。
【0104】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の金属被覆金属微粒子によれば、金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)と、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)とからなる被覆層を形成したので、透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れている上に、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を著しく向上させることができる。
【0105】
本発明の金属被覆金属微粒子の製造方法によれば、金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)を析出させ、次いで、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)を析出させるので、透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れている上に、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性が著しく向上した金属被覆金属微粒子を容易に作製することができる。
【0106】
本発明の透明導電膜形成用塗料によれば、本発明の金属被覆金属微粒子を含有したので、透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れている上に、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を著しく向上させることができる。
【0107】
本発明の導電性接着材料によれば、本発明の金属被覆金属微粒子を含有したので、導電性に優れている上に、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を著しく向上させることができる。
【0108】
本発明の透明導電膜によれば、本発明の透明導電膜形成用塗料を塗布してなる透明導電層を備えたので、透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れている上に、耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を著しく向上させることができる。
【0109】
本発明の表示装置によれば、本発明の透明導電膜を表示面に形成したので、表示面が透明性、導電性、帯電防止性、電磁波遮蔽性に優れている上に、その表示面の耐塩水性、耐酸性、耐酸化性、耐紫外線性等の耐環境性を著しく向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の金属被覆金属微粒子を示す断面図である。
【符号の説明】
1 金属微粒子
2 (第1の)被覆層
3 (第2の)被覆層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides a metal coated metal fine particle having excellent environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance and excellent conductivity, a method for producing the same, a transparent conductive film forming paint and a conductive adhesive material containing the same, and More specifically, the transparent conductive film and the display device used are, for example, a display surface of various display devices such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and a cathode ray tube (CRT); a window glass of a building; To form a transparent conductive film which is suitably used for various window materials such as windshields, has an excellent antistatic effect and an electromagnetic wave shielding effect, and has excellent environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance. Metal-coated metal particles suitable for use as a coating for forming a transparent conductive film and a method for producing the same, which are excellent in environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance by containing the metal-coated metal fine particles The present invention relates to a transparent conductive film forming paint having excellent conductivity, a conductive adhesive material containing the metal-coated metal fine particles, a transparent conductive film using the transparent conductive film forming paint, and a display device having the transparent conductive film. Things.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in various flat displays such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), and an electroluminescence (EL) display, or a cathode ray tube (CRT), an antistatic function and an electromagnetic wave shielding function are provided on the display surface. In order to provide such properties, a transparent conductive film forming paint having excellent antistatic performance and electromagnetic wave shielding performance is applied to a display surface to form a transparent conductive film.
On the other hand, in the case of various window materials such as window glasses of buildings, windshields of automobiles, etc., in order to provide an infrared shielding function, an electromagnetic shielding function, etc., a transparent conductive film having excellent infrared shielding performance and electromagnetic shielding performance is formed. 2. Description of the Related Art A transparent conductive film is formed by applying a paint for display on a display surface.
Also, with the rapid progress of electronics, various conductive adhesive materials have been proposed and used for various electronic devices, electronic components, electronic circuits, optical circuits, and the like.
[0003]
As a commonly used coating material for forming a transparent conductive film, a coating material in which metal fine particles such as silver (Ag), gold (Au), ruthenium (Ru), and palladium (Pd) are dispersed in a base containing a solvent and a binder is used. Is used.
In this coating for forming a transparent conductive film, various properties such as antistatic performance, electromagnetic wave shielding performance, infrared shielding performance, etc. are controlled by controlling the composition, particle size, dispersibility, etc. of the contained metal fine particles to obtain desired characteristics. Is to be expressed.
Examples of the conductive particles used in the paint for forming a transparent conductive film include at least two kinds of noble metal fine particles such as Ag fine particles and Pd fine particles, or those containing noble metal alloy fine particles such as an Ag-Pd type (for example, see Patent Literature). 1) and a metal fine particle formed with a coating made of a metal sulfide (for example, see Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
Patent application re-publication WO97 / 48107
[Patent Document 2]
JP-A-10-204336 (page 3-5, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conductive particles used in the above-described conventional transparent conductive film forming paint, for example, when Ag fine particles are used as metal fine particles, although the manufacturing cost can be reduced, the Ag fine particles themselves are corroded by acid or salt water. There was a problem that it was easy. For this reason, paints made using Ag fine particles also have a problem in that they have poor environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance, and therefore cannot be used for those requiring environmental resistance. .
Further, when fine particles of Au, Ru, Pd, etc. are used as metal fine particles, since these fine particles have excellent resistance to acid and salt water, paints made using these are also resistant to acid resistance. However, these metal fine particles are more expensive than Ag, Cu, Ni, etc., and thus have a problem that the production cost is higher. Was.
[0006]
Therefore, in order to improve the environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance of Ag fine particles, paint for forming an Ag-Pd-based transparent conductive film using a mixed powder of Ag fine particles and Pd fine particles, or Ag-Pd alloy fine particles There have been proposed paints for forming an Ag-Pd alloy-based transparent conductive film using the same, but these paints were insufficient for improving environmental resistance such as acid resistance and salt water resistance.
[0007]
On the other hand, in the case of conductive adhesive materials, metal powders such as Ag, Cu, and Ni are usually used. However, since these metal powders are inferior in oxidation resistance and chemical resistance, a small amount of this conductive adhesive material is used. When used in an atmosphere containing a corrosive gas such as an acidic gas or an alkaline gas, the electric characteristics are lowered and the reliability is deteriorated. Therefore, it has been desired to develop a conductive powder which is excellent in chemical durability such as oxidation resistance and chemical resistance and is inexpensive.
In order to solve such a problem, Cu-Ag alloy powder has been proposed as a conductive powder having improved oxidation resistance. However, even with this Cu-Ag alloy powder, the improvement of environmental resistance is not sufficient. It was not something. Therefore, when the conductive adhesive material is required to have chemical durability, a noble metal powder such as Au, Pd, and Pt or an alloy powder thereof is used as the conductive particles.
[0008]
In order to improve the environmental resistance of the metal fine particles, it is conceivable to coat the surface of the metal fine particles with a metal having excellent environmental resistance, but in this case, the coating layer becomes non-uniform, and the metal fine particles serving as nuclei are removed. In order to completely cover, there were problems such as the coating layer becoming unnecessarily thick. For example, when using Ag colloid and Pd colloid to form Pd-coated Ag fine particles whose surface is completely coated with Pd, the amount of Pd forming the coating layer is 60 wt% based on the weight of Ag. This is necessary, and a large amount of expensive material Pd is required. Further, when it is attempted to form Au-coated Ag fine particles in which the surface of the Ag fine particles is completely coated with Au using the Ag colloid and the Au colloid, the amount of Au forming the coating layer is still 60 wt% with respect to the weight of Ag. % Or more, and a large amount of expensive material Pd was required.
[0009]
The present invention has been made to solve the above problems, and has excellent transparency, conductivity, antistatic property, electromagnetic wave shielding property, salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, ultraviolet light resistance, and the like. Metal-coated metal fine particles having a significantly improved environmental resistance and a method for producing the same, and containing these metal-coated metal fine particles, are excellent in transparency, conductivity, antistatic properties, electromagnetic wave shielding properties, and salt resistance. Environmental resistance such as water resistance, acid resistance, oxidation resistance, ultraviolet resistance, etc. is remarkably improved, and it is possible to form a transparent conductive film which is excellent in adhesion to the substrate and economical. A coating for forming a transparent conductive film, having excellent conductivity by containing this conductive metal-coated metal fine particle, and having significantly improved environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance. Conductive adhesive material, The transparent conductive film obtained by applying a transparent conductive film forming coating, and it is an object of this transparent conductive film to provide a display device, which is formed on the display surface.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides the following metal-coated metal fine particles, a method for producing the same, a transparent conductive film forming paint and a conductive adhesive material containing the same, a transparent conductive film using the same, and a display. Equipment was adopted.
That is, the metal-coated metal fine particles of the present invention include, on the surface of the metal fine particles, a metal (A) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles, and a metal (A) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles and ), A coating layer comprising a metal (B) having a lower standard electrode potential than that of the metal (B) is formed.
[0011]
The coating layer is formed on a part of the surface of the metal fine particles and has a first coating layer made of a metal (A) having a standard electrode potential that is more noble than the metal fine particles, and the first coating on the surface of the metal fine particles. And a second coating layer formed of a metal (B) which is formed in a portion other than the layer and has a higher standard electrode potential than the metal fine particles and a lower standard electrode potential than the metal (A). Is preferred.
[0012]
The metal (A) and / or the metal (B) are preferably made of two or more metals.
The metal fine particles preferably have an average particle size of 2 to 200 nm.
[0013]
In the method for producing metal-coated metal fine particles of the present invention, a metal (A) having a standard electrode potential higher than the metal fine particles is precipitated on the surface of the metal fine particles, and then the standard electrode potential is higher than the metal fine particles. In addition, a metal (B) having a lower standard electrode potential than the metal (A) is deposited.
[0014]
The metal (A) and / or the metal (B) are preferably made of two or more metals.
The metal fine particles preferably have an average particle size of 2 to 200 nm.
[0015]
The paint for forming a transparent conductive film of the present invention is characterized by containing the metal-coated metal fine particles of the present invention.
[0016]
The conductive adhesive material of the present invention is characterized by containing the metal-coated metal fine particles of the present invention.
[0017]
The transparent conductive film of the present invention includes a transparent conductive layer formed by applying the transparent conductive film forming paint of the present invention.
It is preferable that an anti-reflection layer is formed on one main surface or both main surfaces of the transparent conductive layer.
[0018]
The display device of the present invention is characterized in that the transparent conductive film of the present invention is formed on a display surface.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the metal-coated metal fine particles of the present invention, a method for producing the same, a paint for forming a transparent conductive film and a conductive adhesive material containing the same, a transparent conductive film using the same, and a display device will be described.
This embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified.
[0020]
`` Metal coated metal fine particles ''
The metal-coated metal fine particles of the present embodiment include, on the surface of the metal fine particles, a metal (A) having a standard electrode potential nobleer than the metal fine particles, and a metal (A) having a standard electrode potential nobleer than the metal fine particles. A coating layer made of a metal (B) having a lower standard electrode potential than that of the metal (B) is formed.
[0021]
The coating layer is formed on a part of the surface of the metal fine particles and has a first coating layer made of a metal (A) having a standard electrode potential that is more noble than the metal fine particles, and the first coating on the surface of the metal fine particles. And a second coating layer formed of a metal (B) which is formed in a portion other than the layer and has a higher standard electrode potential than the metal fine particles and a lower standard electrode potential than the metal (A). Is preferred.
[0022]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the metal-coated metal fine particles of the present embodiment. In the drawing, reference numeral 1 denotes metal fine particles serving as a central nucleus, and 2 denotes a metal fine particle 1 covering a part of the surface of the metal fine particles 1. The (first) coating layer 3 made of the metal (A) having a noble standard electrode potential is formed on the surface of the metal fine particles 1 except for the coating layer 2, and has a noble standard electrode potential than the metal fine particles 1 and The (second) coating layer is made of a metal (B) having a lower standard electrode potential than the metal (A).
[0023]
The material of the metal fine particles 1 is not particularly limited, but is excellent in conductivity, low in production cost, has a high metal ionic strength as compared with other metals, and is compared with the metal-coated metal fine particles of the present embodiment. (Ag), copper (Cu), and nickel (Ni) are the only metals that are easy to manufacture and are inexpensive materials because they are relatively abundant on the earth as resources. It is preferable that one or two or more kinds selected from Ag, Cu, and Ni are contained like the fine particles or alloy fine particles thereof.
[0024]
The particle size of the metal fine particles 1 is not particularly limited, but when used in a transparent conductive film forming paint from the viewpoint of transparency and conductivity, a particle size of 2 to 200 nm is preferable, A preferred particle size is 2 to 100 nm, and a more preferred particle size is 5 to 30 nm.
The reason for this is that if the particle size is smaller than 2 nm, the dispersibility becomes worse, the transparency of the formed film decreases, and the conductivity also worsens. This is because the transparency of the resulting film deteriorates.
Further, when used for a conductive adhesive material, a particle size of 5 nm to 10 μm is preferable, and when transparency is particularly required, a particle size of 5 to 20 nm is preferable.
[0025]
The metal fine particles 1 may be produced by any method. For example, a metal salt is reduced in a solution using a reducing agent such as sodium borohydride, formalin, hydrazine or alcohol. Colloidal metal fine particles obtained by a so-called liquid phase reduction method are preferably used when used in a paint for forming a transparent conductive film.
[0026]
The material of the metal (A) constituting the coating layer 2 is not particularly limited as long as it is a metal having a higher standard electrode potential than the metal fine particles 1, but Au and Ir having excellent chemical stability are used. , Pt, Rh, Ru, Pd, or one or more selected from the group.
These metals are excellent in chemical resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, etc., corrosion resistance, and also excellent in heat resistance. Effects can be exhibited.
[0027]
The material of the metal (B) constituting the coating layer 3 is particularly limited as long as the metal has a noble standard electrode potential than the metal fine particles 1 and a low standard electrode potential than the metal (A). However, one or more selected from the group of Ir, Pt, Rh, Ru, Pd, and Ag, which are metals having excellent chemical stability and excellent conductivity, are preferable.
[0028]
As a preferable combination of these metals (A) and (B), for example, when the metal fine particles 1 are silver (Ag) fine particles, the metal (A) is gold (Au) and the metal (B) is platinum (Pt). ), Palladium (Pd), iridium (Ir), ruthenium (Ru), rhodium (Rh) and the like are preferably used, and Pd is particularly preferable.
When the metal fine particles 1 are copper (Cu) fine particles, Au is preferable as the metal (A) and Ag is preferable as the metal (B).
[0029]
The amount of the metal (A) constituting the coating layer 2 (when two or more kinds are used, the total amount thereof) is preferably 1 to 50% by weight with respect to the metal fine particles 1, and the amount of the metal (A) constituting the coating layer 3 ( The amount of B) (when two or more kinds are used, the total amount) is preferably 1 to 50% by weight based on the metal fine particles 1.
Further, the total amount of the metal (A) and the metal (B) is preferably 3 to 50% by weight based on 1 of the metal fine particles. The reason is that if it is less than 3% by weight, it is difficult to obtain oxidation resistance and chemical resistance, and if it exceeds 50% by weight, even if it is further added, furthermore, such as conductivity, oxidation resistance, chemical resistance, etc. This is because no improvement effect can be expected.
[0030]
The thickness of the coating layers 2 and 3 is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 100 nm. The reason is that if the thickness is less than 0.2 nm, contact between the metal fine particles 1 serving as a central nucleus and a gas such as an oxidizing gas, a corrosive gas, water vapor, or salt water, which deteriorates the conductivity of the metal fine particles 1. If the thickness is more than 100 nm, the metal fine particles 1 serving as the central nucleus have resistance to salt water, acid, oxidation, and ultraviolet. This is because the environmental property does not further increase, and if the coating layer is increased more than necessary, the cost of raw materials increases when a noble metal such as Au, Pt, or Pd is used.
[0031]
The preferable thickness of these coating layers 2 and 3 is preferably 0.2 to 50 nm, particularly in the case where the coating layers 2 and 3 are used for a paint for forming a transparent conductive film, in view of the relationship with the particle diameter of the metal fine particles 1 serving as the central nucleus. Preferably it is 1 to 50 nm, more preferably 2 to 20 nm.
[0032]
In the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, the coating layer formed on the surface of the metal fine particles 1 has a coating layer 2 made of a metal (A) having a nobleer standard electrode potential than the metal fine particles 1, Since the coating layer 3 is made of the metal (B) having a noble standard electrode potential and a lower standard electrode potential than the metal (A), the thickness of these coating layers 2 and 3 is small. In addition, environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance can be improved.
Although the coating layer 3 is formed on the surface of the metal fine particles 1 except for the coating layer 2, the coating layer 3 may be formed so as to cover part or all of the coating layer 2.
[0033]
Next, a method for producing the metal-coated metal fine particles of the present embodiment will be described.
In this manufacturing method, first, a coating layer 2 is formed by depositing a metal (A) having a noble standard electrode potential from the metal fine particles 1 on the surface of the metal fine particles 1 serving as a nucleus.
[0034]
The coating layer 2 can be formed by depositing the metal (A) by ion exchange utilizing the difference in standard electrode potential, adsorption of particles, precipitation on the metal surface, or a method combining these.
Here, the particle size of the metal fine particles 1 is not particularly limited, but is preferably 2 to 200 nm, and 2 to 100 nm when used for a transparent conductive film forming paint from the viewpoint of transparency and conductivity. Is more preferable, 2 to 30 nm is further preferable, and 5 to 30 nm is most preferable.
[0035]
The reason for this is that if the particle size is less than 2 nm, the dispersibility becomes worse, the transparency of the formed film decreases, and the conductivity also decreases. This is because the transparency of the formed film is reduced.
Further, when used for a conductive adhesive material, a particle size of 5 nm to 10 μm is preferable, and when transparency is particularly required, a particle size of 5 to 20 nm is preferable.
[0036]
Next, a metal (B) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles 1 and a lower standard electrode potential than the metal (A) is deposited on the metal fine particles 1 on which the coating layer 2 is formed. The coating layer 3 is formed.
The metal (B) precipitates on the surface of the metal fine particles 1 where the coating layer 2 is not formed or on the portion where the coating layer 2 is not perfect, so that only the metal (A) completely removes the metal fine particles 1. Even when the amount of metal forming the coating layer is smaller than when the surface is coated, the metal fine particles 1 can be completely coated.
Further, since the surface of the metal fine particles 1 is covered with the two types of coating layers 2 and 3, the thickness of the coating layer can be reduced.
[0037]
When two or more types of metal (B) are used, these metals are referred to as metal (B1), metal (B2), metal (B3),..., And the standard electrode potentials of these metals are ranked in ascending order. In this case, it is preferable that each standard electrode potential satisfies the following relational expression.
Metal (A)> Metal (B1)> Metal (B2)> Metal (B3)>...> Microparticles 1 These metals are preferably deposited in the order of noble standard electrode potential. In the above case, it is preferable to deposit metal (B1), metal (B2), metal (B3),... In this order.
[0038]
Like the coating layer 2, the coating layer 3 is formed by depositing the metal (B) by ion exchange utilizing the difference in standard electrode potential, adsorption of particles, deposition on the metal surface, or a combination thereof. can do.
[0039]
In this manufacturing method, the amount of the metal (A) constituting the coating layer 2 (when two or more kinds are used, the total amount thereof) can be 1 to 50% by weight based on the metal fine particles 1. The amount of the metal (B) constituting 3 (when two or more kinds are used, the total amount thereof) can be 1 to 50% by weight based on the metal fine particles 1.
Further, the total amount of the metal (A) and the metal (B) can be 3 to 50% by weight based on the metal fine particles 1. Therefore, the amount of metal used for the coating layers 2 and 3 can be reduced.
Further, since the coating layers 2 and 3 can be made thin, the particle diameter of the original metal fine particles 1 serving as a nucleus does not change much, and the metal-coated metal which does not hinder the characteristics of the metal fine particles 1 serving as a nucleus Fine particles can be produced.
[0040]
For example, if only one type of metal is deposited on the surface of the metal fine particles 1 having the above-mentioned particle size by a conventional method and segregation is performed, segregation will inevitably occur. Requires much more metal than originally required. More specifically, if an attempt is made to form a Pd coating layer using an Ag colloid and a Pd salt so as to completely cover the surface of the Ag fine particles, the amount of Pd required for the Pd coating layer is based on the weight of Ag. 60% by weight or more, and a large amount of expensive Pd is required. Further, when an Au coating layer is formed so as to completely cover the surface of Ag fine particles using an Ag colloid and an Au colloid, the amount of Au required for the Au coating layer is still 60 wt% or more based on the weight of Ag. It is necessary, and much Au, which is an expensive material, is required.
Thus, in the manufacturing method of the present embodiment, the amount of metal used for the coating layers 2 and 3 can be reduced without hindering the characteristics of the metal fine particles 1.
[0041]
"Colloidal dispersion"
By subjecting the above-mentioned metal-coated metal fine particles to a usual washing method such as electrodialysis, a colloidal dispersion can be obtained. In particular, the colloidal dispersion using the metal-coated metal fine particles of the present embodiment includes a coating layer 2 made of a metal (A) having a noble standard electrode potential on the surface of the metal fine particles 1 serving as a central nucleus. And a coating layer 3 made of a metal (B) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles 1 and a lower standard electrode potential than the metal (A). Thus, a dispersion having extremely high stability and a high concentration of metal-coated metal fine particles can be obtained.
[0042]
`` Paint for forming transparent conductive film ''
By adding the above-mentioned colloidal dispersion to a solvent, the paint for forming a transparent conductive film of the present embodiment can be obtained.
Examples of the solvent include water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol, β-oxyethyl methyl ether (ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve)), β- Ethers such as oxyethyl ether (ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve)) and butyl-β-oxyethyl ether (ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve)), phenols, esters, ketones, glycols, and aromatics And the like.
[0043]
This transparent conductive film forming paint is, in addition to the metal-coated metal fine particles described above, a dye, an organic pigment, or a chemically stable noble metal as a coloring agent for adjusting the color tone of light transmitted through the transparent conductive film. A minute amount of fine particles may be contained.
The coloring material may be added to any of the layers constituting the transparent conductive film. For example, when the coloring material is added to the transparent conductive layer, the addition amount is 20% by weight or less based on the content of the metal particles, particularly It is preferable that the content be 10% by weight or less.
The reason for this is that if the addition amount exceeds 20% by weight, the conductivity and the strength of the film deteriorate, and the electromagnetic wave shielding effect is hindered.
[0044]
Examples of the coloring material include, for example, monoazo pigment, quinacridone, iron oxide yellow, disazo pigment, phthalocyanine green, phthalocyanine blue, cyanine blue, flavanthrone yellow, dianthraquinolyl red, indanthrone blue, thioindigo bordeaux, Organic pigments such as perylene orange, perylene scarlet, perylene red 178, perylylene maroon, dioxazine violet, isoindoline yellow, nickel nitroso yellow, madder lake, copper azomethine yellow, aniline black, and alkali blue are preferably used.
[0045]
In addition, zinc white, titanium oxide, red iron oxide, chrome oxide, iron black, titanium erotic, cobalt blue, cerulean blue, cobalt green, alumina white, viridian, cadmium yellow, cadmium red, vermilion, lithopone, graphite, molybdate orange Also, inorganic pigments such as zinc chromate, calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, lead white, ultramarine, manganese violet, emerald green, navy blue, and carbon black are preferably used.
[0046]
Further, various dyes such as azo dyes, anthraquinone dyes, indigoid dyes, phthalocyanine dyes, carbonium dyes, quinone imine dyes, methine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, nitroso dyes, benzoquinone dyes, naphthoquinone dyes, naphthalimide dyes, and perinone dyes are also suitable. Used for
These coloring materials can be used alone or in combination of two or more.
[0047]
Further, in addition to the various components described above, the transparent conductive film forming paint may further include other components such as silicon (Si), aluminum (Al), and zirconium (if necessary) for the purpose of improving film strength and conductivity. Oxidation of Zr), cerium (Ce), titanium (Ti), yttrium (Y), zinc (Zn), magnesium (Mg), indium (In), tin (Sn), antimony (Sb), gallium (Ga), etc. Or a composite oxide, a nitride, or the like. In particular, an oxide of indium (In) or tin (Sn), a composite oxide, or inorganic fine particles mainly containing a nitride, etc. May be contained.
[0048]
Further, organic synthetic resins such as polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin and butyral resin, hydrolysates of metal alkoxides such as silicon, titanium and zirconium, or organic compounds such as silicone monomers and silicone oligomers. An inorganic binder component or the like may be contained.
As the organic synthetic resin, visible light curable resin, ultraviolet curable resin, electron beam curable resin, thermosetting resin, thermoplastic resin, etc. are used. Considering this, a visible light curable resin or an ultraviolet curable resin is preferable.
[0049]
"Transparent conductive film"
The transparent conductive film provided with the transparent conductive layer of the present embodiment is obtained by applying the above-mentioned transparent conductive film forming paint to a surface of a substrate such as a glass substrate, a heat-resistant transparent resin, and a glass plate. Can be.
Known application techniques such as spin coating, spray coating, dip coating, roll coating, bar coating, and gravure printing can be used as the coating method.
Among these, spin coating, spray coating, and dip coating are each a particularly preferable coating method because a film having a uniform thickness can be formed in a short time.
[0050]
After the application, the applied film is dried and baked if necessary, whereby a transparent conductive layer can be formed on the surface of the substrate.
At the time of coating, it is preferable to set the coating amount so that the thickness of the formed transparent conductive layer is 5 nm to 100 nm. Further, it is preferable that the thickness of the formed transparent conductive layer be 10 nm to 50 nm.
[0051]
The reason for this is that if the film thickness is less than 5 nm, not only is it difficult to obtain a sufficient electromagnetic wave shielding effect, but also it becomes difficult to form a uniform film due to unevenness in appearance and the like, while the film thickness exceeds 100 nm. This is because, although there is no problem in conductivity, the light transmittance of the transparent conductive layer is remarkably reduced, so that practical transparency cannot be obtained. Here, the practical transparency means that the total light transmittance is about 40% or more.
[0052]
The transparent conductive film of the present embodiment can be used on a display surface of a display panel of various display devices such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) display, a touch panel, and a cathode ray tube (CRT). Can be applied.
In addition, the present invention can be applied to various window materials such as window glasses of buildings and the like, windshields of automobiles, instrument panels of automobiles, and viewing windows of microwave ovens.
[0053]
According to the above-mentioned display device and various window materials, halogen salts such as salt water produced by seawater during transportation by sea or sweat of operators, hydrogen sulfide gas in hot springs, etc., and SO in the atmosphere x High resistance to gas, acid liquid such as acid rain, oxidizing gas such as ozone generated by acid gas, ultraviolet ray, etc., and electromagnetic wave shielding for a long period of time even if placed in an environment containing these deterioration factors Properties, anti-reflection properties, hue, film strength, etc. can be maintained.
[0054]
In the transparent conductive film of the present embodiment, environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance is remarkably improved.
Further, in the above display device, since the transparent conductive film of the present embodiment is formed on the display surface, environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance on the display surface is significantly improved. .
In addition, since the adhesion between the display surface and the transparent conductive film is improved, there is no possibility that defects such as peeling and scratches may occur even during use, and visibility and reliability on the display surface are improved.
[0055]
"Transparent conductive film with anti-reflection layer"
The transparent conductive film having the antireflection layer of the present embodiment will be described.
The transparent conductive film having the anti-reflection layer has a refractive index of the transparent conductive layer on the upper or lower layer (either main surface), or on the upper and lower layers (both main surfaces). Is formed with one or more transparent antireflection layers having different refractive indices. This antireflection layer is used for removing or reducing external light reflection at the interface of the film by an interference effect.
[0056]
This anti-reflection layer is not only practically sufficient to prevent the reflection of external light and to improve the visibility of the display device but also to protect the low-reflection transparent conductive film from external force. It is necessary to have mechanical strength.
[0057]
Examples of the coating agent for forming the anti-reflection layer include thermoplastic resins such as polyester resin, acrylic resin, epoxy resin, and butyral resin, thermosetting resins, and photo / electron beam curable resins, silicon, aluminum, and zirconium. And a coating solution containing one or more components selected from a hydrolyzate of a metal alkoxide such as titanium, a silicone monomer or a silicone oligomer. The above components can be used alone or as a mixture.
[0058]
The formation of the anti-reflection layer is performed in the same manner as the formation of the transparent conductive layer by a method of uniformly applying a coating solution containing one or more of the above-described components, that is, an anti-reflection coating to a predetermined surface to form a film. It can be carried out. As a coating method, a spin coating method, a roll coating method, a spray coating method, a dip coating method, a bar coating method, a gravure printing method, or the like is suitably used.
After the application, the applied film is dried, and preferably a strong film is formed by baking or irradiating light and electron beams.
[0059]
The transparent conductive film having the antireflection layer according to the present embodiment is, for example, a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) display, a touch panel, a cathode ray tube (CRT), like the transparent conductive film described above. ) Can be applied to the display surface of the display panel of various display devices.
In addition, the present invention can be applied to various window materials such as window glasses of buildings and the like, windshields of automobiles, instrument panels of automobiles, and viewing windows of microwave ovens.
[0060]
`` Conductive adhesive material ''
Hereinafter, the conductive adhesive material of the present embodiment will be described.
The conductive adhesive material of the present embodiment contains the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, and the conductive adhesive material has the following four types.
(1) The conductive adhesive material A comprising the metal-coated metal fine particles of the present embodiment and a solvent
(2) Conductive adhesive material B comprising metal-coated metal fine particles of the present embodiment and a binder
(3) The conductive adhesive material C comprising the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, a solvent, and a binder
(4) A conductive adhesive material D in which any of the above (1) to (3) is fixed on a substrate
[0061]
Next, each of the conductive adhesive materials A to D will be described.
"Conductive adhesive material A"
This conductive adhesive material can be prepared by using the metal-coated metal fine particles of the present embodiment with an anionic, cationic, or polymer type surfactant to form water, alcohols, phenols, esters, ketones, or ethers. And a known solvent such as aromatic compounds.
[0062]
Examples of known solvents include alcohols such as methanol, ethanol, propanol, and butanol. Examples of phenols include terpineol. Examples of the esters include ethyl acetate and butyl acetate. Ketones include methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.
[0063]
As ethers, β-oxyethyl methyl ether (ethylene glycol monomethyl ether (methyl cellosolve)), β-oxyethyl ether (ethylene glycol monoethyl ether (ethyl cellosolve)), butyl-β-oxyethyl ether (ethylene glycol monosolve) Butyl ether (butyl cellosolve)), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol-n-exyl ether and their acetates, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether and their acetates, triethylene glycol monoalkyl And their acetates.
Other solvents include dioxane, dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, lactone and the like.
The solvent preferably contains at least one kind or two or more kinds.
[0064]
"Conductive adhesive material B"
The conductive adhesive material is made of the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, and an organic binder composed of an organic resin such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, an electron beam curable resin, or a pressure-sensitive resin as a binder. And an organic metal binder such as polycondensate of polysilane and metal alkoxide, and an inorganic binder such as glass frit.
[0065]
As organic binders, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, ethyl cellulose derivatives, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyalkylene oxide, acrylic resin, butyral resin, phenolic resin, polyurethane resin, polyester resin, alkyd resin, acetic acid It can be selected from vinyl resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, styrene resins, epoxy resins, amino resins, polyimide resins, melamine alkyd resins, resole resins, and modified resins thereof.
[0066]
"Conductive adhesive material C"
This conductive adhesive material is a conductive adhesive material obtained by mixing the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, the solvent used for the conductive adhesive material A, and the binder used for the conductive adhesive material B.
[0067]
"Conductive adhesive material D"
This conductive adhesive material is a conductive adhesive material obtained by applying the conductive adhesive materials of the above-described conductive adhesive materials A to C onto a base material such as a plastic film, a plastic plate, a metal plate, and a glass plate.
[0068]
Various known additives may be added to these conductive adhesive materials A to D as necessary. For example, a known viscosity adjuster, diluent, sedimentation inhibitor, leveling agent, defoaming agent and the like may be added.
[0069]
The substrate to which the conductive adhesive materials A to D can be applied is not particularly limited, but examples thereof include a glass substrate, a metal substrate such as aluminum and stainless steel, a ceramic substrate such as alumina and aluminum nitride, a silicon wafer, and gallium arsenide. Semiconductor substrate such as wafer, glass epoxy resin substrate, paper phenol resin substrate, polyimide substrate, polyester resin substrate, BT resin substrate, polysulfone resin substrate, polyethersulfone resin substrate, polyetherimide resin substrate, polybutadiene resin substrate, glass polyimide Various substrates such as a flexible substrate such as a resin substrate and a resin substrate can be used.
[0070]
Since the conductive adhesive material of the present embodiment contains the metal-coated metal fine particles of the present embodiment, it is possible to provide a conductive adhesive material that does not cause conductive failure due to oxidation or corrosion of the conductive particles. it can.
In addition, this conductive adhesive material can be used for electrodes, circuit wiring, conductive joints, conductive films, and the like of various electronic devices and the like. Electronic devices and the like manufactured using this conductive adhesive material include halogen salts such as salt, hydrogen sulfide gas in hot springs and the like, and SO 2 in the atmosphere. x Troubles such as disconnection and poor conductivity are extremely severe even when used in a severe environment containing deterioration factors such as gas, acid liquid such as acid rain, acid gas, and oxidizing gas such as ozone generated by ultraviolet rays. Will be less.
[0071]
"Display device"
The display device of the present embodiment has a transparent conductive film of the present embodiment or a transparent conductive film having an antireflection layer formed on the display surface thereof. The display device of the present embodiment can be obtained by applying it to a display surface of a transparent substrate such as a display panel (PDP), a liquid crystal display (LCD), an electroluminescence (EL) display, a touch panel, and a cathode ray tube (CRT). .
[0072]
According to the display device of the present embodiment, the electromagnetic wave radiated from the display device can be shielded by the transparent conductive film or the transparent conductive film having the anti-reflection layer, and various types of electromagnetic wave interference can be prevented.
Further, since this transparent conductive film is excellent in light transmittance, an image becomes bright. Further, since the reflection of external light is reduced, the visibility on the display surface is improved.
[0073]
Further, similarly to the case where the transparent conductive film is formed, a halogen salt such as a salt brought from seawater during transportation by sea or an operator's sweat, a hydrogen sulfide gas in a hot spring area or the like, and a SO 3 gas in the atmosphere are also used. x High resistance to oxidizing gas such as ozone generated by gas, acid liquid such as acid rain, acid gas, ultraviolet ray, etc., and electromagnetic wave shielding for a long period of time even if placed in an environment containing these deterioration factors Properties, anti-reflection properties, hue, film strength, etc. can be maintained.
[0074]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
[0075]
Ag colloidal dispersions used in the following Examples and Comparative Examples and coatings for forming transparent films were prepared by the following methods.
"Ag colloid dispersion"
A 0.15 mmol / l aqueous solution of silver nitrate and a 0.024 mmol / l aqueous solution of sodium borohydride are mixed, and the obtained colloidal dispersion is concentrated to form an Ag colloidal dispersion containing 0.65 mol / l Ag fine particles. (A) was obtained. The average primary particle size of the silver fine particles in this dispersion (A) was 10 nm.
[0076]
`` Paint for forming transparent film ''
0.8 g of tetraethoxysilane, 0.8 g of 0.1 N hydrochloric acid, and 98.4 g of ethanol were mixed to obtain a transparent solution-forming coating material (B) of a uniform solution.
[0077]
[Example 1]
After 93 g of the Ag colloidal dispersion liquid (A) was dispersed in 4 liters of pure water, the pH was adjusted to 10 using a 0.1N aqueous NaOH solution to obtain a solution a.
Next, sodium gold sulfite was weighed so that the Au solid content was 5 wt% with respect to the Ag solid content in the above solution a, and pure water was further added to obtain a solution b having a total volume of 1 liter.
Next, while stirring the solution a, the solution b was dropped into the solution a over 1 hour, and 0.05N acetic acid was dropped over 1 hour to adjust the pH to 5.0.
After the resulting solution was stirred for 24 hours, it was filtered and washed to remove excess ions to obtain an Au-coated Ag colloidal dispersion (C).
[0078]
Pure water was added to the Au-coated Ag colloidal dispersion (C) to make the total volume 4 liters, and 0.1 N acetic acid was dropped into this dispersion to adjust the pH to 4, thereby obtaining a solution c.
Next, palladium acetate was weighed so that the Pd solid content was 5 wt% with respect to the Ag solid content in the solution c, and pure water was further added to obtain a solution d having a total volume of 1 liter.
[0079]
Then, while stirring the solution c, the above solution d was added dropwise to the solution c over 1 hour, and further, a 0.05N aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise over 1 hour to adjust the pH to 10. .
After stirring the obtained solution for 24 hours, filtration and washing were performed to remove excess ions, and the solution was further concentrated to 200 ml, and a Pd-coated Au-coated Ag colloid dispersion having a total solid content of 3 wt% (D) Got.
[0080]
Then
2 g of Pd-coated Au-coated Ag colloid dispersion (D)
43 g of ethanol
3g of water
Ethyl Solosolve 2g
Was mixed uniformly with an ultrasonic dispersing machine (Sonifire 450: manufactured by BRANSON ULTRASONICS) to obtain a paint for forming a transparent conductive film.
Next, this coating material was applied on a glass substrate by a spin coater, dried at 40 ° C., and then the above-mentioned coating material (B) for forming a transparent film was applied thereon in the same manner.
After heating this glass substrate at 160 ° C. for 30 minutes, it was allowed to cool to room temperature (25 ° C.) to obtain a substrate with a transparent conductive film of Example 1.
[0081]
[Comparative Example 1]
After 93 g of the Ag colloidal dispersion liquid (A) was dispersed in 4 liters of pure water, the pH was adjusted to 10 using a 0.1N aqueous NaOH solution to obtain a solution a.
Next, sodium gold sulfite was weighed so that the Au solid content was 10 wt% with respect to the Ag solid content in the above solution a, and pure water was further added to obtain a solution e having a total volume of 1 liter.
Next, while stirring the solution a, the solution e was dropped into the solution a over 2 hours, and further, 0.05 N acetic acid was dropped to adjust the pH to 5.0.
The resulting solution was stirred for 24 hours, filtered and washed to remove excess ions, and further concentrated to a total volume of 200 ml, and a Au-coated Ag colloid dispersion (E) having a total solid content of 3 wt% Got.
[0082]
Then
Au-coated Ag colloid dispersion (E) 2g
43 g of ethanol
3g of water
Ethyl Solosolve 1.2g
Was mixed uniformly with an ultrasonic dispersing machine (Sonifire 450: manufactured by BRANSON ULTRASONICS) to obtain a paint for forming a transparent conductive film.
Next, this coating material was applied on a glass substrate by a spin coater, dried at 40 ° C., and then the above-mentioned coating material (B) for forming a transparent film was applied thereon in the same manner.
After heating this glass substrate at 160 ° C. for 30 minutes, it was allowed to cool to room temperature (25 ° C.) to obtain a substrate with a transparent conductive film of Comparative Example 1.
[0083]
[Comparative Example 2]
After 93 g of the Ag colloid dispersion liquid (A) was dispersed in 4 liters of pure water, the pH was adjusted to 4 with 0.1 N acetic acid to obtain a solution f.
Next, palladium acetate was weighed so that the Pd solid content was 10 wt% with respect to the Ag solid content in the above solution f, and pure water was further added to obtain a solution g having a total volume of 1 liter.
Next, while stirring the solution f, the above solution g was dropped into the solution f over 2 hours, and further, a 0.05N aqueous NaOH solution was dropped to adjust the pH to 9.0.
After the resulting solution was stirred for 24 hours, it was washed by ultrafiltration to remove excess ions, further concentrated to a total volume of 200 ml, and a Pd-coated Ag colloidal dispersion having a total solid content of 3 wt% ( F) was obtained.
[0084]
Then
2 g of Pd-coated Ag colloid dispersion (F)
43 g of ethanol
3g of water
Ethyl Solosolve 1.2g
Was mixed uniformly with an ultrasonic dispersing machine (Sonifire 450: manufactured by BRANSON ULTRASONICS) to obtain a paint for forming a transparent conductive film.
Next, this coating material was applied on a glass substrate by a spin coater, dried at 40 ° C., and then the above-mentioned coating material (B) for forming a transparent film was applied thereon in the same manner.
After heating this glass substrate at 160 ° C. for 30 minutes, it was allowed to cool to room temperature (25 ° C.) to obtain a substrate with a transparent conductive film of Comparative Example 2.
[0085]
[Comparative Example 3]
After 93 g of the Ag colloid dispersion liquid (A) was dispersed in 4 liters of pure water, the pH was adjusted to 4 with 0.1 N acetic acid to obtain a solution f.
Next, palladium acetate was weighed so that the Pd solid content was 5 wt% with respect to the Ag solid content in the above solution f, and pure water was further added to obtain a solution h having a total volume of 1 liter.
Then, while stirring the solution f, the above solution h was added dropwise to the solution f over 1 hour, and further, a 0.05N aqueous solution of NaOH was added dropwise over 1 hour to adjust the pH to 10.0. .
After the resulting solution was stirred for 24 hours, it was filtered and washed to remove excess ions to obtain a Pd-coated Ag colloidal dispersion (G).
[0086]
Pure water was added to the Pd-coated Ag colloidal dispersion (G) to make the total volume 4 liters, and a 0.1N NaOH aqueous solution was dropped into this dispersion to adjust the pH to 10 to obtain a solution j. .
Next, sodium gold sulfite was weighed so that the Au solid content was 5 wt% with respect to the Ag solid content in the above solution j, and pure water was further added to obtain a solution k having a total volume of 1 liter.
[0087]
Next, while stirring the solution j, the solution k was dropped into the solution j over 1 hour, and 0.05N acetic acid was dropped over 1 hour to adjust the pH to 5.
After stirring the obtained solution for 24 hours, filtration and washing were performed to remove excess ions, and the solution was further concentrated to 200 ml to obtain a Au-coated Pd-coated Au-coated Ag colloidal dispersion having a total solid content of 3 wt%. (H) was obtained.
[0088]
Then
2 g of Pd-coated Au-coated Ag colloid dispersion (H)
43 g of ethanol
3g of water
Ethyl Solosolve 2g
Was mixed uniformly with an ultrasonic dispersing machine (Sonifire 450: manufactured by BRANSON ULTRASONICS) to obtain a paint for forming a transparent conductive film.
Next, this coating material was applied on a glass substrate by a spin coater, dried at 40 ° C., and then the above-mentioned coating material (B) for forming a transparent film was applied thereon in the same manner.
After heat-treating this glass substrate at 160 ° C. for 30 minutes, it was allowed to cool to room temperature (25 ° C.) to obtain a substrate with a transparent conductive film of Comparative Example 3.
[0089]
[Comparative Example 4]
While stirring the solution a of Example 1, the solution b of Example 1 was added dropwise to the solution a over 2 hours, and further, 0.05 N acetic acid was added dropwise to adjust the pH to 5.0.
After stirring the obtained solution for 24 hours, filtration and washing were performed to remove excess ions, and the solution was further concentrated to 200 ml to obtain an Au-coated Ag colloidal dispersion (J) having a total solid content of 3 wt%. Obtained.
[0090]
Then
Au-coated Ag colloid dispersion (J) 2g
43 g of ethanol
3g of water
Ethyl Solosolve 2g
Was mixed uniformly with an ultrasonic dispersing machine (Sonifire 450: manufactured by BRANSON ULTRASONICS) to obtain a paint for forming a transparent conductive film.
Next, this coating material was applied on a glass substrate by a spin coater, dried at 40 ° C., and then the above-mentioned coating material (B) for forming a transparent film was applied thereon in the same manner.
After heating this glass substrate at 160 ° C. for 30 minutes, it was allowed to cool to room temperature (25 ° C.) to obtain a substrate with a transparent conductive film of Comparative Example 4.
[0091]
[Evaluation]
The surface resistance, transmittance, HCl (hydrochloric acid) resistance, and H resistance of the transparent conductive films of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as described above. 2 O 2 Each item of (hydrogen peroxide) property was evaluated using the following method and apparatus.
[0092]
Surface resistance value: Using a resistance measuring device (Loresta AP: manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.)
The surface resistance was measured by a four-terminal method.
Transmittance: Measured using an Automatic Haze Meter HIDP manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.
HCl resistance: After immersion in 10% HCl for 7 days, the appearance of the transparent conductive film was visually evaluated. Further, the surface resistance of the transparent conductive film before and after immersion in hydrochloric acid was measured, and the rate of change (surface resistance change) was determined.
[0093]
H resistance 2 O 2 Properties: 10% aqueous hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) For 7 days, and the appearance of the transparent conductive film was visually evaluated. The surface resistance of the transparent conductive film before and after immersion in the hydrogen peroxide solution was measured, and the rate of change (surface resistance change) was determined.
Table 1 shows the evaluation results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4.
[0094]
[Table 1]
Figure 2004303628
[0095]
According to the results shown in Table 1, in Example 1, a coating of Au having a higher standard electrode potential than that of Ag was formed on the surface of Ag fine particles serving as nuclei, and thereafter, the standard electrode potential was higher than that of Ag. A Pd film, which is more base than Au, is formed, and has good transparency and conductivity. Further, the transparency and conductivity are determined in an environment of hydrochloric acid (HCl) in a hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 ), It hardly changes even in the environment of not only excellent transparency, conductivity, antistatic property, etc. but also HCl resistance and H resistance. 2 O 2 It was confirmed that it was excellent in environmental resistance such as properties.
[0096]
On the other hand, in Comparative Examples 1, 2, and 4, since only one type of metal was deposited on the surface of the Ag fine particles to form a film, the initial transparency and conductivity were not much different from Example 1. However, in an environment of hydrochloric acid (HCl), aqueous hydrogen peroxide (H 2 O 2 Transparency and conductivity significantly deteriorated in the environment of (3).
In Comparative Example 3, a coating of Pd having a standard electrode potential higher than Ag, which is a nucleus metal, was formed on the surface of the Ag fine particles, and thereafter, the standard electrode potential was higher than Ag and higher than Pd. Noble Au was also deposited to form a film, so that a good coating layer could not be obtained, and the transparency and conductivity were lowered in an environment of hydrochloric acid (HCl) in a hydrogen peroxide solution (H 2 O 2 A) significantly worse under the environment.
[0097]
[Example 2]
The Pd-coated Au-coated Ag colloidal dispersion (D) obtained in Example 1 was filtered and washed, and then dried at 100 ° C. to obtain Pd-coated Au-coated Ag fine particles. To 200 g of the Pd-coated Au-coated Ag fine particles, 4 g of sebacic acid, 2 g of triethanolamine, 80 g of butyl cellosolve, and 20 g of resole resin were added and preliminarily mixed with a planetary mill, and then kneaded with three rolls to obtain a conductive adhesive material. Was prepared.
[0098]
Then, using this conductive adhesive material, a 200 μm-wide line and a 40 μm-space test pattern are printed on a BT resin substrate with a screen printer, and then dried and cured at 160 ° C. to form a conductor pattern. did.
An energization test was performed on the substrate on which the conductive wire pattern was formed.
In this energization test, a 10 V DC voltage was applied to the conductor pattern on the substrate for 1000 hours at a temperature of 90 ° C. and a relative humidity of 90% at a high temperature and high humidity. The specific resistance (Ω · cm) of each conductive wire pattern was measured.
Table 2 shows the test results.
[0099]
[Table 2]
Figure 2004303628
[0100]
According to Table 2, the specific resistance of the conductor pattern was 1 × 10 before the test. -5 Ω · cm, and 3 × 10 -5 Ω · cm, 3 × 10 after 1000 hours -5 Ω · cm, and the change in specific resistance before and after the energization test was slight.
[0101]
[Comparative Example 5]
Example 2 Example 2 was repeated except that the Au-coated Ag colloidal dispersion (E) of Comparative Example 1 was filtered and washed, and then dried at 100 ° C. as the metal-coated metal fine particles. A conductive adhesive material was produced in the same manner as in Example 1, and the same evaluation as in Example 2 was performed.
Table 3 shows the test results.
[0102]
[Table 3]
Figure 2004303628
[0103]
According to Table 3, the specific resistance of the conductor pattern was 1 × 10 before the test. -5 Ω · cm, but 5 × 10 -1 Ω · cm, and conduction failure due to short circuit occurred after 1000 hours of energization.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the metal-coated metal fine particles of the present invention, on the surface of the metal fine particles, the metal (A) whose standard electrode potential is higher than that of the metal fine particles, and the standard electrode potential higher than that of the metal fine particles. Since a coating layer made of a metal (B) having a lower standard electrode potential than the metal (A) is formed, it has excellent transparency, conductivity, antistatic properties, electromagnetic wave shielding properties, and salt resistance. Environmental resistance such as water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance can be significantly improved.
[0105]
According to the method for producing metal-coated metal fine particles of the present invention, the metal (A) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles is deposited on the surfaces of the metal fine particles, and then the standard electrode potential is higher than the metal fine particles. And the metal (B) having a lower standard electrode potential than the metal (A) is deposited, so that it is excellent in transparency, conductivity, antistatic property, electromagnetic wave shielding property, salt water resistance and acid resistance. In addition, metal coated metal fine particles having significantly improved environmental resistance such as oxidation resistance and ultraviolet resistance can be easily produced.
[0106]
According to the paint for forming a transparent conductive film of the present invention, since it contains the metal-coated metal fine particles of the present invention, it has excellent transparency, conductivity, antistatic property, electromagnetic wave shielding property, salt water resistance, and acid resistance. , Environmental resistance such as oxidation resistance and ultraviolet resistance can be remarkably improved.
[0107]
According to the conductive adhesive material of the present invention, since the metal-coated metal fine particles of the present invention are contained, the conductive adhesive material is excellent in conductivity and environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance. Can be significantly improved.
[0108]
According to the transparent conductive film of the present invention, since the transparent conductive layer formed by applying the transparent conductive film forming paint of the present invention is provided, it has excellent transparency, conductivity, antistatic property, and electromagnetic wave shielding property. In addition, environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance can be significantly improved.
[0109]
According to the display device of the present invention, since the transparent conductive film of the present invention is formed on the display surface, the display surface is excellent in transparency, conductivity, antistatic property, electromagnetic wave shielding property, and the display surface Environmental resistance such as salt water resistance, acid resistance, oxidation resistance, and ultraviolet resistance can be significantly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a metal-coated metal fine particle of one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Fine metal particles
2 (first) coating layer
3 (second) coating layer

Claims (12)

金属微粒子の表面に、
該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)と、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)とからなる被覆層が形成されてなることを特徴とする金属被覆金属微粒子。
On the surface of metal fine particles,
A coating comprising a metal (A) having a noble standard electrode potential from the metal fine particles and a metal (B) having a noble standard electrode potential than the metal fine particles and having a lower standard electrode potential than the metal (A). Metal-coated metal fine particles having a layer formed thereon.
前記被覆層は、前記金属微粒子の表面の一部に形成され該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)からなる第1の被覆層と、前記金属微粒子の表面の前記第1の被覆層を除く部分に形成され前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)からなる第2の被覆層とにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の金属被覆金属微粒子。The coating layer is formed on a part of the surface of the metal fine particles, and has a first coating layer made of a metal (A) having a higher standard electrode potential than the metal fine particles, and the first coating on the surface of the metal fine particles. And a second coating layer formed of a metal (B) which is formed in a portion excluding the layer and has a nobleer standard electrode potential than the metal fine particles and a lower standard electrode potential than the metal (A). The metal-coated metal fine particles according to claim 1, wherein: 前記金属(A)および/または前記金属(B)は、2種以上の金属からなることを特徴とする請求項2記載の金属被覆金属微粒子。The metal-coated metal fine particles according to claim 2, wherein the metal (A) and / or the metal (B) is composed of two or more metals. 前記金属微粒子の平均粒径は2〜200nmであることを特徴とする請求項1、2または3記載の金属被覆金属微粒子。4. The metal-coated metal fine particles according to claim 1, wherein the metal fine particles have an average particle size of 2 to 200 nm. 金属微粒子の表面に、該金属微粒子より標準電極電位が貴な金属(A)を析出させ、
次いで、前記金属微粒子よりも標準電極電位が貴でありかつ前記金属(A)よりも標準電極電位が卑な金属(B)を析出させることを特徴とする金属被覆金属微粒子の製造方法。
Depositing a metal (A) having a noble standard electrode potential from the metal fine particles on the surface of the metal fine particles;
Next, a method for producing metal-coated metal fine particles, comprising depositing a metal (B) having a standard electrode potential nobler than the metal fine particles and a standard electrode potential lower than the metal (A).
前記金属(A)および/または前記金属(B)は、2種以上の金属からなることを特徴とする請求項5記載の金属被覆金属微粒子の製造方法。The method for producing metal-coated metal fine particles according to claim 5, wherein the metal (A) and / or the metal (B) comprises two or more metals. 前記金属微粒子の平均粒径は2〜200nmであることを特徴とする請求項5または6記載の金属被覆金属微粒子の製造方法。7. The method for producing metal-coated metal fine particles according to claim 5, wherein the average particle diameter of the metal fine particles is 2 to 200 nm. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の金属被覆金属微粒子を含有してなることを特徴とする透明導電膜形成用塗料。A paint for forming a transparent conductive film, comprising the metal-coated metal fine particles according to any one of claims 1 to 4. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の金属被覆金属微粒子を含有してなることを特徴とする導電性接着材料。A conductive adhesive material comprising the metal-coated metal fine particles according to any one of claims 1 to 4. 請求項8記載の透明導電膜形成用塗料を塗布してなる透明導電層を備えてなることを特徴とする透明導電膜。A transparent conductive film comprising a transparent conductive layer formed by applying the transparent conductive film forming paint according to claim 8. 前記透明導電層のいずれか一方の主面または双方の主面に、反射防止層を形成してなることを特徴とする請求項10記載の透明導電膜。The transparent conductive film according to claim 10, wherein an anti-reflection layer is formed on one or both main surfaces of the transparent conductive layer. 請求項10または11記載の透明導電膜が表示面に形成されていることを特徴とする表示装置。A display device, wherein the transparent conductive film according to claim 10 is formed on a display surface.
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