JP2009076449A - Transparent conductor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明導電体に関する。 The present invention relates to a transparent conductor.
LCD、PDP、有機EL、タッチパネルといった表示装置には、透明電極が用いられている。この透明電極は、インジウムスズ酸化物(以下、「ITO」と略す)等からなる透明導電体によって構成されることが多い。このような透明導電体としては、例えば、下記特許文献1に示されるような、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛等を含む導電性酸化物微粒子を含む材料から形成されるものが知られている。
上述したような表示装置は、近年、様々な用途に用いられており、そのぶん、例えば、高温、高湿といった厳しい環境にさらされることも増えている。ところが、本発明者が検討を行なったところ、上述したような従来の透明導電体は、当初は低抵抗であり導電体として機能できるものの、高湿環境で長時間使用された場合、初期値に比べて抵抗値が大幅に上昇してしまい、導電体としての機能を十分に果たせなくなってしまうことが多いことが判明した。 In recent years, the display device as described above has been used for various purposes, and the exposure to the severe environment such as high temperature and high humidity is increasing. However, when the present inventors have studied, the conventional transparent conductor as described above is initially low resistance and can function as a conductor, but when used in a high humidity environment for a long time, the initial value is obtained. In comparison, it has been found that the resistance value greatly increases, and the function as a conductor cannot often be performed sufficiently.
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、高湿条件で長時間使用しても、抵抗値の上昇が小さい透明導電体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a transparent conductor having a small increase in resistance value even when used for a long time under high humidity conditions.
上記目的を達成するため、本発明の透明導電体は、インジウムスズ酸化物(ITO)と、酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする添加成分と、樹脂硬化物と、を含み、インジウムスズ酸化物及び添加成分の総量中、添加成分を、0.1〜50質量%含有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a transparent conductor of the present invention includes indium tin oxide (ITO), an additive component mainly composed of zinc oxide (ZnO), and a cured resin, and indium tin oxide. And 0.1-50 mass% of additional components are contained in the total amount of an additional component, It is characterized by the above-mentioned.
このような本発明の透明導電体によれば、ITOに、ZnOを主成分として含む添加成分を上述した特定の含有割合で含有することによって、導電体として機能し得る程度に低抵抗であり、しかも、高湿環境に長時間さらした場合であっても抵抗値の上昇を十分に小さくすることができる。ここで、従来、ITOは、透明性に優れ、低抵抗であるため透明導電体の材料として好適であるものの、水分等による抵抗上昇を極めて生じ易いものであった。一方、ZnOは、極めて高抵抗であり、また、ITO以上に水分による抵抗上昇が起きやすいため、通常、単独では導電体として機能し難いものであった。本発明は、このような従来の傾向にもかかわらず、透明導電体にZnOを特定量添加することで、意外なことに、抵抗値及び湿度による抵抗値の変化の両方を十分に小さくすることが可能となることを見出したものである。 According to such a transparent conductor of the present invention, ITO contains an additive component containing ZnO as a main component in the above-described specific content ratio, thereby having a low resistance enough to function as a conductor, Moreover, the increase in resistance value can be sufficiently reduced even when exposed to a high humidity environment for a long time. Heretofore, ITO has been excellent in transparency and low resistance, so that it is suitable as a material for a transparent conductor, but it has been extremely likely to cause an increase in resistance due to moisture or the like. On the other hand, ZnO has an extremely high resistance and is more likely to increase in resistance due to moisture than ITO, so that it is usually difficult to function alone as a conductor. In spite of such a conventional tendency, the present invention surprisingly makes it possible to sufficiently reduce both the resistance value and the change in resistance value due to humidity by adding a specific amount of ZnO to the transparent conductor. Has been found to be possible.
上記本発明の透明導電体において、添加成分は、ZnOに、ガリウム(Ga)又はアルミニウム(Al)がドープされたものであるとより好ましい。こうすれば、添加成分自体の抵抗値を小さくすることが可能となり、結果として、透明導電体の抵抗値を更に小さくすることができる。 In the transparent conductor of the present invention, the additive component is more preferably ZnO doped with gallium (Ga) or aluminum (Al). In this way, the resistance value of the additive component itself can be reduced, and as a result, the resistance value of the transparent conductor can be further reduced.
また、添加成分は、酸化亜鉛を主成分とする絶縁性粒子であると好適である。添加成分がこのような絶縁性粒子の形状を有することで、ITOとの組み合わせにより低抵抗を維持しつつ抵抗変動を小さくできる効果がより良好に得られるようになる。 Further, the additive component is preferably an insulating particle containing zinc oxide as a main component. When the additive component has such a shape of insulating particles, the effect of reducing resistance variation while maintaining low resistance by combination with ITO can be more favorably obtained.
さらに、添加成分は、表面にアルミナ、シリカ及び樹脂のうちの少なくとも1種が付着した絶縁性粒子であってもよい。添加成分である絶縁性粒子の温度や湿度に対する安定性が良好となり、透明導電体の湿気等による抵抗上昇を一層抑制することが可能となる。 Furthermore, the additive component may be an insulating particle having at least one of alumina, silica, and resin attached to the surface. The stability of the insulating particles as an additive component with respect to temperature and humidity is improved, and it is possible to further suppress an increase in resistance due to moisture or the like of the transparent conductor.
本発明によれば、高湿条件で長時間使用しても、抵抗値の上昇が小さく、しかも、実用に十分な程度に低抵抗な透明導電体を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a transparent conductor having a small increase in resistance value even when used under high humidity conditions for a long time and having a low resistance enough for practical use.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明については省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図1は、好適な実施形態の透明導電体を用いた透明導電フィルムの断面構成を模式的に示す図である。図1に示すように、透明導電フィルム10は、基材14と、この基材14上に形成された透明導電層15とを備えている。この透明導電フィルム10において、透明導電層15が、本発明の好適な実施形態の透明導電体によって形成されている。
Drawing 1 is a figure showing typically the section composition of the transparent conductive film using the transparent conductor of a suitable embodiment. As shown in FIG. 1, the transparent
まず、基材14としては、可視光に対して透明な材料から構成されるものであれば特に制限なく適用できる。例えば、ガラスや、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明樹脂フィルム、或いは各種透明プラスチック基板等を適用できる。
First, the
一方、透明導電層15は、多数のITO粒子11及びZnO粒子13が、樹脂硬化物12中に分散した構成を有している。すなわち、透明導電層15は、ITO粒子11と、ZnO粒子13と、樹脂とを含む透明導電体から形成されている。なお、透明導電層15は、ITO粒子11とZnO粒子13によって大部分が構成されている。したがって、換言すれば、透明導電層15は、ITO粒子11及びZnO粒子13が凝集しており、その間隙に樹脂硬化物12が配置された構成を有しているということができる。
On the other hand, the transparent
ITO粒子11は、インジウムとスズの複合酸化物、いわゆるITOによって構成される粒子である。このITO粒子11は、その一次粒子径が0.005〜0.5μmであると好ましく、0.02〜0.08μmであるとより好ましい。ITO粒子11の一次粒子径が上記範囲より小さいと、その範囲内である場合に比べて、その導電性発現の要因である酸素欠陥が形成され難くなり、透明導電層15の導電性が安定して得られなくなる傾向にある。一方、一次粒子径が大きすぎると、上記範囲内である場合に比べて、光の散乱が大きくなり、透明導電フィルム10の可視性が悪くなるおそれがある。
The
ZnO粒子13は、酸化亜鉛(ZnO)を主成分とする添加成分によって構成される透明粒子である。ZnO粒子13の形状は、球状、針状、葉状等のいずれの形態であってもよい。このZnO粒子13は、ZnO単独によって形成されてもよく、また、ZnOを主成分とする限り、他の成分が混入していたり、表面に付着したりしていてもよい。ここで、「ZnOを主成分とする」とは、添加成分のうち、少なくともZnOが50質量%程度以上含まれることをいうものとする。
The
ZnO粒子13の構成としては、ZnOのみによって形成される場合のほかは、次に示すような形態が挙げられる。すなわち、まず、ZnOに、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、リチウム(Li)、フッ素(F)、窒素(N)、遷移金属等をドープした形態が挙げられる。ドープすべき成分は、透明導電層15に付与する所望の特性に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、Al又はGaをドープさせることで、透明導電層15の抵抗率を下げることが可能となる。
As a structure of the ZnO particle |
ZnOにこれらの成分をドープさせる場合、そのドープ量は、上述した添加成分の総量の40%質量以下であると好ましく、30質量%以下であるとより好ましい。このドープ量が多すぎると、ZnO粒子13の抵抗率が上昇したり、光の透過率が低下したりするほか、ZnO粒子13の添加によって得られる、湿度による抵抗上昇を抑制する効果が不十分となり易い傾向にある。
When doping these components into ZnO, the doping amount is preferably 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of the additive components described above. When the doping amount is too large, the resistivity of the
ZnO粒子13の形態としては、ZnO単体からなるものと、ZnO単体からなる粒子の表面に他の成分が付着したものとが挙げられる。また、上記のようにZnOに他の成分が混入してなる粒子の表面に、さらに他の成分が付着したものであってもよい。これらは、いずれもZnOを主成分となる割合で含む絶縁性粒子である。
Examples of the form of the
ZnOからなる粒子の表面に他の成分が付着した形態のZnO粒子13としては、例えば、ZnOからなる核の表面に、アルミナ又はシリカが付着した形態が挙げられる。具体的には、アルミナやシリカがZnOの核の表面を覆っていてもよく、これらがZnOの核の表面に複数の層を形成していてもよい。このような構成を有するZnO粒子13によれば、ZnO粒子13の温度や湿度に対する安定性が向上し、これにより、透明導電層15の湿気等による抵抗上昇を一層抑制することが可能となる。その要因としては、アルミナやシリカで表面を被覆することによって、ZnO粒子13の表面が不活性化し、酸化還元による抵抗率変化が抑制されること、水や酸に溶解しにくくなるなど、他の成分との反応性が小さくなること、及び、ZnO粒子13の分散性が良好となること、等が挙げられる。この場合、ZnOを被覆するアルミナ又はシリカの量は、添加成分の総量中、0.1〜20質量%であると好ましい。この量が少なすぎると、アルミナやシリカによる被覆の効果が十分に得られず、多すぎると、表面被覆によって、ZnO粒子13間の導電パスを取りにくくなり、その結果、抵抗値の上昇や、場合によっては透過率が低下してしまうおそれがある。
Examples of the
さらに、ZnO粒子13は、ZnOの核の表面を、透明性を有する樹脂が被覆した構成を有していてもよい。樹脂としては、例えば、ポリシロキサンが挙げられる。ZnOの核の表面がポリシロキサンによって被覆された形態の粒子としては、NANOFINE−50SD(堺化学工業社製)が例示できる。このような構成とすれば、基材14への接着力の向上、硬化反応に伴う樹脂収縮によるZnO粒子13との接触面の増大、さらには、ZnO粒子13の表面の酸化還元防止といった効果が得られるようになる。この樹脂の量は、上述したシリカやアルミナ等の場合と同様とすることが好ましい。
Furthermore, the
上述したなかでも、ZnO粒子13の構成が、ZnOにGa又はAlが40%以下ドープされたものであると、透明導電層15を十分に低抵抗にしながら、湿気等による抵抗の増大を良好に抑制できるようになることから、特に好ましい。
Among the above, if the structure of the
ZnO粒子13は、その一次粒子径が0.005〜0.5μmであると好ましく、0.01〜0.08μmであるとより好ましい。この一次粒子径が小さすぎると、酸素欠陥の制御が困難となるほか、耐環境性の低下や、透明導電フィルム10の導電性の低下が生じるおそれがある。一方、大きすぎると、光の散乱が大きくなって、透明導電フィルム10の可視性が低下するおそれがある。なお、ITO粒子11とZnO粒子13との粒子の大小関係は特に制限されないが、透明導電フィルム10の導電性能はITO粒子11に大きく依存する傾向にある。したがって、ITO粒子11がZnO粒子13と比較して大きい方が、導電パスが得られ易くなり、また、ITO粒子11にZnO粒子13が接触する確率が高くなることから低抵抗化に有利であり、さらに高い透過率が得られ易いことから、より好ましい。
The primary particle diameter of the
透明導電層15において、ITO粒子11とZnO粒子13とは、次のような所定の配合割合で含まれている。すなわち、ITO粒子11を構成しているITO、及び、ZnO粒子13を構成している添加成分の総量中、後者の添加成分を0.1〜50質量%含有している。この添加成分の含有量が、0.1質量%未満であるか50質量%を超えると、これらの範囲内である場合に比べて、透明導電層15の湿気等による抵抗上昇が大きくなる。このような抵抗上昇をより効果的に低減する観点からは、上述した添加成分の含有量は、1〜30質量%であるとより好ましい。なお、添加成分の含有量が、10質量%以下であると、透明導電層15の抵抗値自体も十分に低くできるため、一層有効である。
In the transparent
透明導電層15は、上述したITO粒子11及びZnO粒子13を含有するが、これらは、それぞれ別々に粒子状を成していることが望ましく、例えば、互いに反応して複合酸化物等を形成していないことが好ましい。ただし、これらの粒子同士の接触等により不可避的に形成された複合酸化物等は一部に含まれていても構わない。
The transparent
透明導電層15は、ITO粒子11、ZnO粒子13に加え、樹脂硬化物12を含む。この樹脂硬化物12は、これらの粒子の間隙に配置され、粒子同士を結着するバインダー樹脂として機能している。樹脂硬化物12としては、可視光に対して透明なものであれば特に制限されず、また、公知の熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂の硬化物を適用できる。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられ、アクリル樹脂が好適である。
The transparent
上記のような構成を有する透明導電フィルム10は、例えば、以下のような製造方法によって製造可能である。
The transparent
すなわち、まず、上述したITO粒子11及びZnO粒子13をそれぞれ準備し、これらを溶媒に分散させて分散液を得る。溶媒としては、例えば、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、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等を適用できる。また、分散は、例えば、ビーズミル、振動ボールミル、遊星ボールミル等の媒体攪拌型湿式粉砕機、容器駆動媒体型湿式粉砕機または乾式粉砕機などを用いて行うことができる。
That is, first, the
次に、この分散液を、上述したような基材14等の上に塗布した後、この分散液から溶媒を揮発させる等して除去する。これにより、基材14上にITO粒子11及びZnO粒子13が分散して付着した粒子層が形成される。分散液の塗布は、例えば、リバースロール法、ダイレクトロール法、ブレード法、ナイフ法、エクストルージョン法、ノズル法、カーテン法、グラビアロール法、バーコート法、ディップ法、キスコート法、スピンコート法、スクイズ法、スプレー法等により行なうことができる。
Next, after applying this dispersion on the
それから、基材14上に形成された粒子層の上に、更にPETフィルム等の別の支持基材を配置した後、その全体を加圧ロール等を用いて積層方向に加圧する。これにより、粒子層を構成しているITO粒子11及びZnO粒子13を凝集させて凝集体を得る。このような加圧を行なうことによって、粒子間の接触面積が増し、導電性が向上するという効果が得られ易くなる。なお、加圧せずに十分な特性を有する透明導電層15を形成できる場合は、このような加圧は必ずしも行わなくてもよい。
Then, another support substrate such as a PET film is further arranged on the particle layer formed on the
得られた凝集体から支持基材を剥離した後、凝集体に対し、硬化により上述したような樹脂硬化物12を形成する樹脂を塗布する。これにより、凝集体を構成しているITO粒子11やZnO粒子13の間に樹脂が浸透する。この樹脂としては、例えば、硬化によって樹脂硬化物12を形成できるモノマーやオリゴマーが挙げられる。樹脂は、例えば、樹脂を溶媒に溶解した溶液等の状態で凝集体に浸透させてもよい。
After the support substrate is peeled from the obtained aggregate, a resin that forms the cured
その後、凝集体に浸透した樹脂を硬化させて、樹脂硬化物12を形成する。樹脂の硬化は、当該樹脂の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、樹脂が熱硬化性樹脂である場合は、基材14上に凝集体が形成された積層体を、樹脂の硬化が生じる程度に加熱する。また、樹脂が光硬化性樹脂である場合は、この積層体の凝集体に、樹脂の硬化が生じ得る光線を照射する。
Thereafter, the resin that has penetrated into the aggregate is cured to form a cured
これにより、凝集体を構成しているITO粒子11やZnO粒子13が樹脂硬化物12によって結着されて透明導電層15が形成され、その結果、上述した構成を有する透明導電フィルム10が得られる。
Thereby, the
以上、好適な実施形態の透明導電フィルムやこれに好適な透明導電層(透明導電体)、及び、透明導電フィルムの製造方法について説明したが、本発明は、必ずしも上述したような実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although the transparent conductive film of preferred embodiment, the transparent conductive layer (transparent conductor) suitable for this, and the manufacturing method of a transparent conductive film were demonstrated, this invention is necessarily limited to embodiment as mentioned above. Is not to be done.
例えば、上述した実施形態では、透明導電層15が基材14上に設けられた構成を有していたが、透明導電フィルム10は、必ずしも基材14を有している必要はなく、十分な強度等を保てる場合は、透明導電層15のみから構成されることもある。
For example, in the embodiment described above, the transparent
また、透明導電層15は、上述したITO粒子11、樹脂硬化物12及びZnO粒子13以外にも、本発明の効果を過度に低減させない範囲で、所望の特性に応じて他の成分を更に含んでいてもよい。また、透明導電フィルム10は、基材14と透明導電層15以外の層を更に有するものであってもよい。さらに、透明導電フィルムの製造方法は、上述した実施形態のように、ITO粒子11及びZnO粒子13の凝集体を形成した後、樹脂硬化物12形成用の樹脂を塗布する方法に限られず、これらの粒子を樹脂に分散させた混合液を予め準備し、この混合液を基材14等に塗布する方法によっても形成することができる。透明導電フィルムの製造方法、或いは、用いる樹脂の種類やその性状等によって、図1に示した透明導電フィルム10のほか、後述する図2に示す透明導電フィルム10が得られる場合もある。
Further, the transparent
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1〜9、比較例1〜4]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples.
[Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4]
実施例1〜9及び比較例1〜4では、ITO(ITO粒子)と添加成分(ZnO粒子)とを、表1に示すようなZnO粒子の含有量(ITO粒子及びZnO粒子の合計に対するZnO粒子の含有量を質量%で表したもの)となるように配合して透明導電フィルムの製造を行った。比較例1(ZnO粒子0%)は、ITO粒子のみを用いた場合を、比較例4(ZnO粒子100%)は、ZnO粒子のみを用いた場合をそれぞれ示している。透明導電フィルムの製造方法は、以下に示す通りとした。
In Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 4, the ITO (ITO particles) and the additive component (ZnO particles) were mixed with ZnO particles as shown in Table 1 (ZnO particles relative to the total of ITO particles and ZnO particles). The transparent conductive film was produced by blending so that the content was expressed as mass%). Comparative Example 1 (
(透明導電フィルムの作製)
まず、20nm以上の平均粒径を有するITO粒子(一次粒子平均径=0.03μm)をエタノール30gに分散したものに、ZnO粒子としてGaドープZnO(Ga dope ZnO;ハクスイテック製、GK40、一次粒子平均径=0.03μm以下、抵抗値(粉体固有抵抗)=500Ω・cm)を添加して、分散液を作製した(以下ITO−ZnO粒子と表記)。ここでは、ITO粒子及びZnO粒子を、合計で10g用いた。
(Preparation of transparent conductive film)
First, ITO particles having an average particle diameter of 20 nm or more (primary particle average diameter = 0.03 μm) dispersed in 30 g of ethanol are mixed with ZnO particles, Ga-doped ZnO (Ga dope ZnO; HK Tech, GK40, primary particle average) A diameter = 0.03 μm or less and a resistance value (powder specific resistance) = 500 Ω · cm) were added to prepare a dispersion (hereinafter referred to as ITO—ZnO particles). Here, a total of 10 g of ITO particles and ZnO particles were used.
次に、得られた分散液を、PETフィルム上に塗布した後、分散液からエタノールを除去した。続いて、別のPETフィルムを、塗布液を乾燥させて得られた層の上に載せ、全体を加圧ロールで加圧した。これにより、ITO粒子とZnO粒子とが凝集した凝集体を得た。 Next, after apply | coating the obtained dispersion liquid on PET film, ethanol was removed from the dispersion liquid. Subsequently, another PET film was placed on the layer obtained by drying the coating solution, and the whole was pressurized with a pressure roll. Thereby, the aggregate which ITO particle and ZnO particle aggregated was obtained.
凝集体から一方のPETフィルムを剥離した後、この凝集体に、未硬化のアクリル樹脂、メチルエチルケトン(関東化学社製)、及びビニルトリメトキシシラン(信越化学社製)を混合した混合液を含浸させた。この未硬化のアクリル樹脂としては、アクリルポリマー(新中村化学社製)、アクリルモノマー(新中村化学社製)及び光重合開始剤を含むものを用いた。 After peeling off one PET film from the aggregate, this aggregate is impregnated with a mixture of uncured acrylic resin, methyl ethyl ketone (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), and vinyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). It was. As this uncured acrylic resin, an acrylic polymer (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), an acrylic monomer (made by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and a photopolymerization initiator was used.
その後、凝集体に含浸された混合液を乾燥させたのち、凝集体に対してUV照射を行なうことにより、アクリル樹脂を硬化させ、これにより透明導電フィルムを得た。図2は、各実施例及び比較例で得られた透明導電フィルムの断面構成を模式的に示す図である。図2に示すように、これらの透明導電フィルムは、樹脂硬化物12中にITO粒子11及びZnO粒子13が混在した透明導電層15と、基材14との間に、樹脂硬化物12からなる中間層15aが配置された構造を有する。このような構造を有することにより、基材14の最表面が樹脂硬化物12のみと接触することとなり、基材14と透明導電層15との密着性が向上して、抵抗値の上昇を小さくすることができる。また、中間層15aが、透明導電層15中の樹脂硬化物12と一体となっていることによっても、抵抗値の上昇が抑制されている。
Thereafter, the mixed liquid impregnated in the aggregate was dried, and then the acrylic resin was cured by irradiating the aggregate with UV, whereby a transparent conductive film was obtained. FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of the transparent conductive film obtained in each example and comparative example. As shown in FIG. 2, these transparent conductive films are composed of a cured
(抵抗値、及び、抵抗変化率の測定)
まず、各実施例及び比較例で得られた透明導電フィルムについて、四端子法によりこれらの抵抗値(Ω/□)をそれぞれ測定した。次いで、各透明導電フィルムを、環境試験用電気炉(60℃、95%RH)中に650時間放置する環境試験を行なった。それから、この試験後の各透明導電フィルムの抵抗値を同様に測定した。そして、得られた結果に基づき、環境試験前後の各透明導電フィルムの抵抗値の変化を求め、これを抵抗変化率(%)とした。
(Measurement of resistance value and rate of resistance change)
First, about the transparent conductive film obtained by each Example and the comparative example, these resistance value (ohm / square) was measured by the four-terminal method, respectively. Next, an environmental test was performed in which each transparent conductive film was left in an electric furnace for environmental testing (60 ° C., 95% RH) for 650 hours. And the resistance value of each transparent conductive film after this test was measured similarly. And based on the obtained result, the change of the resistance value of each transparent conductive film before and after an environmental test was calculated | required, and this was made into resistance change rate (%).
得られた結果を表1及び図3に示す。図3は、実施例1〜9及び比較例1〜4の結果から得られた、ZnO粒子(Ga dope ZnO)の含有量に対する抵抗変化率の値をプロットしたグラフである。また、表1中、抵抗値の欄の「0h」は、環境試験前の抵抗値を示し、「650h」は、環境試験後の抵抗値を示している。さらに、比較例4の「−」は、この比較例4の透明導電フィルムが、環境試験後、四端子法では測定できない程に抵抗が増大してしまっていたことを示している。
表1及び図3に示すように、ITO粒子の他にZnO粒子を0.1〜50質量%添加した実施例1〜9の透明導電フィルムによれば、ITO粒子のみ又はZnO粒子のみを用いた場合(比較例1、4)、或いは、ZnOの含有量が0.1〜50質量%の範囲外であった場合(比較例2、3)と比較して、抵抗変化率を著しく低くできることが確認された。したがって、実施例1〜9の透明導電フィルムは、高湿条件で長時間使用しても抵抗値の増大が小さいことが判明した。また、ZnOの含有量が1〜30質量%の場合、抵抗変化率が1.7%以下と特に低く、より長時間の使用でも抵抗値の増大を抑制できることが判明した。また特に、ZnOの含有量が3〜10質量%の場合、抵抗値自体も1000Ω/□以下と低く、タッチパネル用途等において特に好ましいことが確認された。
[実施例10〜16]
As shown in Table 1 and FIG. 3, according to the transparent conductive films of Examples 1 to 9 in which ZnO particles were added in an amount of 0.1 to 50% by mass in addition to ITO particles, only ITO particles or only ZnO particles were used. In comparison with the case (Comparative Examples 1 and 4) or the case where the ZnO content is outside the range of 0.1 to 50% by mass (Comparative Examples 2 and 3), the resistance change rate can be remarkably reduced. confirmed. Therefore, it was found that the transparent conductive films of Examples 1 to 9 had a small increase in resistance value even when used for a long time under high humidity conditions. Moreover, when the content of ZnO is 1 to 30% by mass, the resistance change rate is particularly low at 1.7% or less, and it has been found that the increase in resistance value can be suppressed even when used for a longer time. In particular, when the ZnO content is 3 to 10% by mass, the resistance value itself is as low as 1000Ω / □ or less, and it was confirmed that the resistance value is particularly preferable for touch panel applications.
[Examples 10 to 16]
(透明導電フィルムの作製)
ZnO粒子として、表2に示す各種のものを用いたこと、及び、ZnO粒子の含有割合を表2に示す値としたこと以外は、上記と同様にして実施例10〜16の透明導電フィルムを作製した。なお、表2中、「アルミナ被覆 ZnO」は、堺化学工業社製、NANOFINE75を、「架橋剤添加 ZnO」は、堺化学工業社製、NANOFINE P−1(一次粒子平均径=0.02μm、表面未処理のもの)を、「Al dope ZnO」は、堺化学工業社製、SC−18(一次粒子平均径=0.02μm、抵抗値(粉体固有抵抗)=500Ω・m)を、「Non dope ZnO」は、ZnOのみからなる無添加のZnO粒子であることをそれぞれ示している。また、例えば、表2中の「アルミナ被覆 ZnO 10%」とは、ZnO粒子としての「アルミナ被覆 ZnO」を、ITO粒子及びこのZnO粒子の合計に対して10質量%含有させたことを示しており、表2中の他の含有量(%)の表記も同様である。
(Preparation of transparent conductive film)
The transparent conductive films of Examples 10 to 16 were used in the same manner as described above except that various kinds of ZnO particles shown in Table 2 were used and the content ratio of ZnO particles was changed to the values shown in Table 2. Produced. In Table 2, “Alumina-coated ZnO” is manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., NANOFINE75, and “crosslinking agent added ZnO” is manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., NANOFINE P-1 (average primary particle diameter = 0.02 μm, “Al dope ZnO” is SC-18 (average primary particle size = 0.02 μm, resistance value (powder specific resistance) = 500 Ω · m) manufactured by Sakai Chemical Industry, “Non dope ZnO” indicates additive-free ZnO particles made of only ZnO. Further, for example, “alumina-coated
(抵抗値、及び、抵抗変化率の測定)
実施例10〜16で得られた各透明導電フィルムについて、上記と同様にして抵抗値、及び、抵抗変化率を測定した。得られた結果を、上述した実施例5の結果とあわせて表2に示す。
About each transparent conductive film obtained in Examples 10-16, the resistance value and the resistance change rate were measured like the above. The obtained results are shown in Table 2 together with the results of Example 5 described above.
表2に示すように、ZnO粒子として各種のものを用いた場合であっても、ITO粒子とZnO粒子とを特定の配合割合で組み合わせることで、上述した比較例1〜4の場合に比べて抵抗率変化を大幅に小さくできることが確認された。したがって、実施例10〜16の透明導電フィルムは、高湿条件で長時間使用しても抵抗値の増大が小さいことが判明した。 As shown in Table 2, even when various types of ZnO particles are used, by combining ITO particles and ZnO particles at a specific blending ratio, compared to the case of Comparative Examples 1 to 4 described above. It was confirmed that the change in resistivity can be greatly reduced. Therefore, it was found that the transparent conductive films of Examples 10 to 16 had a small increase in resistance value even when used for a long time under high humidity conditions.
10…透明導電フィルム、11…ITO粒子、12…樹脂硬化物、13…ZnO粒子、14…基材、15…透明導電層、15a…中間層。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
インジウムスズ酸化物及び前記添加成分の総量中、前記添加成分を、0.1〜50質量%含有する、ことを特徴とする透明導電体。 Indium tin oxide, an additive component mainly composed of zinc oxide, and a resin cured product,
A transparent conductor comprising 0.1 to 50% by mass of the additive component in the total amount of indium tin oxide and the additive component.
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