JP2010049869A - Transparent conductive film - Google Patents

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Yutaka Kaneda
豊 金田
Ryoji Yonemushi
良治 米虫
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Kaneka Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent conductive film which is excellent in transparency and also has excellent characteristics by making use of the cohesive power of ultra-fine particles by a simple method without using a large apparatus with a vacuum device. <P>SOLUTION: The transparent conductive film is obtained by applying a colloidal solution containing 100 parts by weight of metal oxide ultra-fine particles having a number average particle diameter of 1-100 nm, preferably 1-10 nm and preferably containing zinc oxide as the main component and 1-10,000 parts by weight of solvent which is preferably methanol to a support and then removing the solvent. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属酸化物超微粒子を使用した、透明導電薄膜に関する。   The present invention relates to a transparent conductive thin film using metal oxide ultrafine particles.

従来より、透明導電薄膜は、液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置等の漏洩電磁波遮蔽膜や、各種電子デバイスの透明電極等に使用されている。このような透明導電薄膜の形成方法としては、蒸着やスパッタ等により、透明基板の表面に酸化錫や酸化亜鉛を含有する透明導電薄膜を形成するものである。   Conventionally, transparent conductive thin films have been used for leakage electromagnetic wave shielding films such as liquid crystal display devices and electroluminescence display devices, transparent electrodes of various electronic devices, and the like. As a method for forming such a transparent conductive thin film, a transparent conductive thin film containing tin oxide or zinc oxide is formed on the surface of a transparent substrate by vapor deposition or sputtering.

また、透明導電薄膜は、蒸着やスパッタ等によらず、より簡便なゾルゲル法で形成させることもできる。通常のゾルゲル法では、必要によりキレート化剤を添加して、これらの原料の均一溶液を調整し、これをスピンコートなどで基板に塗布し、乾燥及び焼成して、酸化物の薄膜を形成する。   In addition, the transparent conductive thin film can be formed by a simpler sol-gel method regardless of vapor deposition, sputtering, or the like. In a normal sol-gel method, a chelating agent is added as necessary to prepare a uniform solution of these raw materials, which is applied to a substrate by spin coating or the like, dried and baked to form an oxide thin film. .

ゾルゲル法による透明導電薄膜の例としては、例えば、特許文献1に記載の、塩化インジウムと、塩化第1錫、又は塩化第2錫と、をアルコール、又は水−アルコール混合液のいずれかに溶解させた塗布液に界面活性剤を添加してなる塗布液を用いて、ディップコーティング法で基板に塗布した後焼成することにより、ITO透明導電膜を形成することが知られている。   As an example of the transparent conductive thin film by the sol-gel method, for example, indium chloride and stannous chloride or stannic chloride described in Patent Document 1 are dissolved in either alcohol or a water-alcohol mixed solution. It is known that an ITO transparent conductive film is formed by applying a coating solution obtained by adding a surfactant to the applied coating solution, followed by baking on the substrate by dip coating.

しかしながら、いずれも、焼成工程のような加熱処理が必要である。高温での加熱処理においては、基材が高分子素材である場合には、その変形や劣化をもたらすため、好ましくないと考えられている。   However, in any case, a heat treatment such as a firing step is required. In the heat treatment at high temperature, it is considered unpreferable when the base material is a polymer material because it causes deformation or deterioration.

ところで、酸化亜鉛の微粒子については、単独では凝集力が強く、分散させることが困難であることが知られており、この点を改善した例として、酸化亜鉛粒子内部に、微量のシリコン、又はアルミニウムの酸化物または水酸化物を含有させ、0.03μm以下の分散性の良い酸化亜鉛粒子を得た、特許文献2がある。   By the way, it is known that the zinc oxide fine particles alone have a strong cohesive force and are difficult to disperse. As an example of improving this point, a small amount of silicon or aluminum is contained inside the zinc oxide particles. There exists patent document 2 which contained the oxide or hydroxide of this, and obtained the zinc oxide particle | grains with a good dispersibility of 0.03 micrometer or less.

このような金属酸化物粒子を含んだ塗布膜を形成するにあたっては、一般にこの種の粒子を、無機、又は有機バインダーを溶解した溶媒中に分散させ、得られた塗料を各種の基材上に塗布するという方法が採られる。その際、塗膜の透明性を得るために、粒子が光散乱しない程度の直径、即ち、200nm以下程度の粒子の、所謂超微粒子である必要があると同時に、粒子が塗膜中で均一に分散される必要がある。   In forming a coating film containing such metal oxide particles, generally, this type of particles is dispersed in a solvent in which an inorganic or organic binder is dissolved, and the resulting coating is applied to various substrates. The method of apply | coating is taken. At that time, in order to obtain the transparency of the coating film, it is necessary that the particle is a so-called ultrafine particle having a diameter that does not cause light scattering, that is, a particle having a particle size of about 200 nm or less. Need to be distributed.

しかしながら、このような粒径の小さい微粒子にすると塗料中で粒子が2次凝集体を生成しやすく、均一な分散体を得ることが困難になり、透明性がむしろ低下するという指摘がある。加えて、こういった手法では、無機あるいは有機バインダーが凝集を防ぐために必要であり、微量のシリコンなどの添加物とあわせて、物性に悪影響をもたらす可能性も見逃せない。
特開2002−175733号公報 特開2002−201382号公報
However, it has been pointed out that when such fine particles having a small particle diameter are used, the particles easily form secondary aggregates in the paint, making it difficult to obtain a uniform dispersion, and the transparency is rather lowered. In addition, in these methods, inorganic or organic binders are necessary to prevent aggregation, and it is impossible to overlook the possibility of adversely affecting the physical properties together with a small amount of additives such as silicon.
JP 2002-175733 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-201382

本発明の課題は、真空装置を伴う大がかりな装置と用いることなく簡便な方法で、透明性に優れ、また、超微粒子の凝集力を活かして、優れた特性の透明導電膜を得ることである。   An object of the present invention is to obtain a transparent conductive film having excellent characteristics by utilizing a cohesive force of ultrafine particles by a simple method without using a large-scale apparatus with a vacuum apparatus, and having excellent transparency. .

鋭意検討した結果、本発明者は、特定のコロイド溶液を用いれば、それを担持体に塗布し、溶媒を除去するだけで、優れた特性の透明導電膜を得ることができることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the present inventor has found that if a specific colloid solution is used, a transparent conductive film having excellent characteristics can be obtained simply by applying it to a carrier and removing the solvent. Was completed.

すなわち、本発明は、数平均粒子径が1〜100nmの金属酸化物超微粒子100重量部、及び溶媒1〜10000重量部を含むコロイド溶液を、担持体に塗布し、溶媒を除去することで得られる、透明導電薄膜に関する。   That is, the present invention is obtained by applying a colloidal solution containing 100 parts by weight of metal oxide ultrafine particles having a number average particle diameter of 1 to 100 nm and 1 to 10,000 parts by weight of a solvent to the support and removing the solvent. And a transparent conductive thin film.

好ましい実施態様は、前記金属酸化物超微粒子が、酸化亜鉛を主成分とすることを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   A preferred embodiment is that the metal oxide ultrafine particle is a transparent conductive thin film characterized by containing zinc oxide as a main component.

好ましい実施態様は、前記数平均粒子径が、1〜10nmであることを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   A preferred embodiment is a transparent conductive thin film characterized in that the number average particle diameter is 1 to 10 nm.

好ましい実施態様は、前記溶媒が、メタノールであることを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   A preferred embodiment is a transparent conductive thin film characterized in that the solvent is methanol.

好ましい実施態様は、前記塗布の方法が、スピンコーティング、ディップコーティング、及びスプレーコーティングからなる群から選ばれる1種であることを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   In a preferred embodiment, the coating method is a transparent conductive thin film characterized in that it is one selected from the group consisting of spin coating, dip coating, and spray coating.

好ましい実施態様は、前記溶媒を、金属酸化物超微粒子の貧溶媒にて再沈処理したことを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   A preferred embodiment is to form a transparent conductive thin film characterized in that the solvent is reprecipitated with a poor solvent of metal oxide ultrafine particles.

好ましい実施態様は、前記溶媒を除去する方法が、加熱、及び真空乾燥からなる群から選ばれる1種以上の工程を含むことを特徴とする透明導電薄膜とすることである。   In a preferred embodiment, the method for removing the solvent comprises a transparent conductive thin film characterized by including one or more steps selected from the group consisting of heating and vacuum drying.

本発明の透明導電膜は、光散乱しない1〜100nmの金属酸化物微粒子が、単分散したコロイド溶液を原料とするので、担持体に塗布し、溶媒を除去するという簡便な方法で、透明性に優れ、また、超微粒子の凝集力を活かした、優れた特性の透明導電膜を得ることができる。   The transparent conductive film of the present invention is made from a colloidal solution in which metal oxide fine particles of 1 to 100 nm that do not scatter light are monodispersed. In addition, a transparent conductive film having excellent characteristics utilizing the cohesive force of ultrafine particles can be obtained.

(透明導電薄膜)
本発明の透明導電薄膜は、数平均粒子径が1〜100nmの金属酸化物超微粒子100重量部、及び溶媒1〜10000重量部を含むコロイド溶液を、担持体に塗布し、溶媒を除去することで得られる、透明導電薄膜である。
(Transparent conductive thin film)
The transparent conductive thin film of the present invention is obtained by applying a colloidal solution containing 100 parts by weight of metal oxide ultrafine particles having a number average particle diameter of 1 to 100 nm and 1 to 10000 parts by weight of a solvent to the support and removing the solvent. It is a transparent conductive thin film obtained by.

このような本発明の透明導電薄膜は、スパッタ法やCVD法のような真空装置を伴う大がかりな装置をいることなく、液体塗布、及び溶媒除去といった簡便な方法で優れた無機透明薄膜となる。それだけでなく、一般的なゾルゲル法による薄膜とは異なり、高度にコントロールされた微粒子を得るための特定の化学合成プロセスによる数平均粒子径が1〜100nmと小さい微粒子が均一に溶媒に分散された液体を原料として用いるので、例え作成した透明導電膜に粒界があっても基本的に光が散乱されず透明性に優れている。また、極めて粒径の小さい、所謂超微粒子を原料としているので、それに由来する凝集力により、高温の焼成プロセスを経ずとも、比較的低温の処理のみで、優れた特性の透明薄膜となる。   Such a transparent conductive thin film of the present invention becomes an excellent inorganic transparent thin film by a simple method such as liquid application and solvent removal without using a large-scale apparatus with a vacuum apparatus such as sputtering or CVD. In addition, unlike a thin film by a general sol-gel method, fine particles having a number average particle diameter of 1 to 100 nm by a specific chemical synthesis process for obtaining highly controlled fine particles were uniformly dispersed in a solvent. Since a liquid is used as a raw material, even if there is a grain boundary in the produced transparent conductive film, basically no light is scattered and the transparency is excellent. In addition, since so-called ultrafine particles having an extremely small particle size are used as raw materials, a transparent thin film having excellent characteristics can be obtained only by a relatively low temperature treatment without a high temperature baking process due to a cohesive force derived therefrom.

(コロイド溶液)
本発明に係るコロイド溶液は、数平均粒子径が1〜100nmの金属酸化物超微粒子100重量部、及び溶媒1〜10000重量部を含む混合物溶液であり、好ましくは、10nm以下の粒子径の金属酸化物微粒子コロイド溶液を容易に調製することができるので、例えば、酸化亜鉛超微粒子の場合には、別々に、互いに当量の、即ちストイキオメトリックな、完全に溶解した、酢酸亜鉛のメタノール溶液、及び、水酸化カリウムのメタノール溶液を調整し、例えば25℃、または、それ以上の温度で、両用液を強く攪拌しながらすばやく混合することで、透明清澄な酸化亜鉛コロイドメタノール溶液を調製する方法(以下本明細書では「金属酸化物超微粒子コロイダル溶液法」と呼称する。)で調整された金属酸化物超微粒子溶液あり、溶媒中に金属酸化物超微粒子が安定的に分散されてなる透明な液体である。
(Colloid solution)
The colloidal solution according to the present invention is a mixed solution containing 100 parts by weight of metal oxide ultrafine particles having a number average particle diameter of 1 to 100 nm and 1 to 10,000 parts by weight of a solvent, preferably a metal having a particle diameter of 10 nm or less. Since the oxide fine particle colloidal solution can be easily prepared, for example, in the case of zinc oxide ultrafine particles, separately, each equivalent, ie, stoichiometric, completely dissolved methanol solution of zinc acetate, And a method of preparing a transparent and clear zinc oxide colloidal methanol solution by preparing a methanol solution of potassium hydroxide, for example, at 25 ° C. or higher at a temperature of 25 ° C. or higher and rapidly mixing the two solutions with vigorous stirring. In the present specification, this is referred to as “metal oxide ultrafine particle colloidal solution method”). Metal oxide ultrafine particles is a clear liquid is dispersed stably in.

(金属酸化物超微粒子)
前記金属酸化物超微粒子は、酸化亜鉛を主成分とすることが、その紫外線吸収能、蛍光発光能、光触媒活性などの特性を、樹脂材料に生かせるので、好ましく、またそのコロイド溶液中の分散状態での数平均粒径は、量子サイズ効果を発現させて、その特性を制御する観点から、1nm以上100nm以下の範囲とすることを要し、より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは、10nm以下である。
(Metal oxide ultrafine particles)
The metal oxide ultrafine particles are preferably composed mainly of zinc oxide, since the properties such as ultraviolet absorption ability, fluorescence emission ability and photocatalytic activity can be utilized in the resin material, and are preferably dispersed in the colloidal solution. From the viewpoint of controlling the characteristics by expressing the quantum size effect, the number average particle size at 1 is required to be in the range of 1 nm to 100 nm, more preferably 30 nm or less, still more preferably 10 nm or less. is there.

また、前述した方法で、金属酸化物超微粒子コロイド溶液を調製し、また、それを安定に維持する観点、及び、本発明の透明導電膜をより透明性の高いものとする観点からは、光散乱が殆ど無くなる20nm以下がより好ましい。   In addition, from the viewpoint of preparing a metal oxide ultrafine particle colloid solution by the above-described method, maintaining it stably, and making the transparent conductive film of the present invention more transparent, It is more preferably 20 nm or less at which scattering hardly occurs.

なお、ここで数平均粒径とは、透過型電子顕微鏡にて撮影された写真を用いて、少なくとも100個以上の粒子の粒子径を定規により測定して算出した数平均粒子径をいう。但し、電子顕微鏡で撮影された粒子の写真が円形でない場合には、粒子の占める面積を算出した後、同面積を有する円形に置き換えた際の円直径を用いて計算する。   Here, the number average particle diameter means a number average particle diameter calculated by measuring the particle diameter of at least 100 particles with a ruler using a photograph taken with a transmission electron microscope. However, when the photograph of the particle | grains image | photographed with the electron microscope is not circular, after calculating the area which a particle occupies, it calculates using the circle diameter at the time of replacing with the circle | round | yen which has the same area.

酸化亜鉛以外の少量成分、ドープ成分、又は不純物として、任意の元素の単体・化合物を含んでいてもかまわない。   As a minor component other than zinc oxide, a dope component, or an impurity, a simple substance or compound of any element may be included.

(金属酸化物超微粒子の調整)
本発明に係る金属酸化物超微粒子は、その100重量部、及び溶媒1〜10000重量部でコロイド溶液となるものであれば、気相法、液相法、など一般的に用いられる超微粒子の製造方法を用いて合成したものを用いる事ができる。以下に製造方法を例示する。
(Preparation of metal oxide ultrafine particles)
As long as the metal oxide ultrafine particles according to the present invention form a colloidal solution with 100 parts by weight of the solvent and 1 to 10,000 parts by weight of the solvent, the ultrafine particles of commonly used ultrafine particles such as the gas phase method and the liquid phase method are used. What was synthesize | combined using the manufacturing method can be used. The production method is illustrated below.

超微粒子の製造方法としては、原料水溶液を非極性有機溶媒の逆ミセル中に存在させ、結晶成長させる方法(逆ミセル法)、熱分解性の原料を高温の液体有機溶媒中で結晶成長させる方法(ホットソープ法)、原料の錯体を酸塩基反応により水酸化物錯体に変換し続いて水酸化物錯体同士で脱水することにより結晶を成長させる方法(ゾル生成法)などにより製造可能であり、これらの方法を用いれば得られる超微粒子の粒子径制御が容易であることなどから好ましく用いられる。   As a method for producing ultrafine particles, a method in which an aqueous raw material solution is present in a reverse micelle of a nonpolar organic solvent and crystal growth is performed (reverse micelle method), and a method in which a thermally decomposable raw material is grown in a liquid organic solvent at high temperature (Hot soap method), a method of growing a crystal by converting a raw material complex into a hydroxide complex by an acid-base reaction and then dehydrating the hydroxide complexes with each other (sol generation method), etc. If these methods are used, it is preferably used because the particle size control of the ultrafine particles obtained is easy.

特に好ましくは、上述した金属酸化物超微粒子コロイダル溶液法により得られた金属酸化物超微粒子を用いることであり、溶媒転換等の操作を経ることなく、また、想定外の凝集を発生させることなく、本発明にかかる上記コロイド溶液が容易に得られる。   It is particularly preferable to use the metal oxide ultrafine particles obtained by the above-described metal oxide ultrafine particle colloidal solution method, without undergoing operations such as solvent conversion, and without causing unexpected aggregation. The colloidal solution according to the present invention can be easily obtained.

(溶媒)
本発明にかかるコロイド溶液の前記溶媒は、金属酸化物超微粒子の分散状態を維持でき、金属酸化物超微粒子や基材と反応せず、コロイド溶液としたときに塗布可能な粘度を与え加熱、真空乾燥により容易に完全に除去でき、かつ、常温、常圧では急速には蒸発しないものが好ましく、従って、水、アルコール類、ケトン類、エステル類、カーボネート類、アルデヒド類、アミン類、及びアミド類からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましく、その中でもアルコール類を主成分とするものが好ましく、特に好ましくはメタノールを主成分とするものである。
(solvent)
The solvent of the colloidal solution according to the present invention can maintain the dispersion state of the metal oxide ultrafine particles, does not react with the metal oxide ultrafine particles and the base material, and gives a viscosity that can be applied as a colloidal solution. Preference is given to those which can be easily removed completely by vacuum drying and which do not evaporate rapidly at room temperature and pressure. Therefore, water, alcohols, ketones, esters, carbonates, aldehydes, amines and amides are preferred. It is preferably at least one selected from the group consisting of alcohols, of which alcohols are the main components, and methanol is the main component.

(担持体・用途)
本発明にかかる担持体としては、ガラス板や、プラスチックの板・フィルム・シート、ゴムの板・フィルム・シート、セラミクス・陶器等が例示できるが、その中でも、基本的に無機物質である本発明の透明導電膜の耐光性を活かす観点からはガラス板が好ましく、また、低温で凝集し透明性の高い透明導電膜が得られる本発明の特徴を活かす観点からはプラスチックの板・フィルム・シート等が好ましい。
(Carrier / Use)
Examples of the support according to the present invention include glass plates, plastic plates / films / sheets, rubber plates / films / sheets, ceramics / ceramics, etc. Among them, the present invention is basically an inorganic substance. From the viewpoint of utilizing the light resistance of the transparent conductive film, a glass plate is preferable, and from the viewpoint of utilizing the characteristics of the present invention that a highly transparent transparent conductive film is obtained by agglomeration at low temperature, a plastic plate, film, sheet, etc. Is preferred.

このような担持体に応じて、本発明の透明導電膜を含むガラス板、プラスチック板等は、タッチパネル電極、光電変換基板、プリンタブルエレクトロニクス基板等として好適に使用される。   Depending on such a carrier, a glass plate, a plastic plate or the like containing the transparent conductive film of the present invention is suitably used as a touch panel electrode, a photoelectric conversion substrate, a printable electronics substrate, or the like.

(塗布工程)
本発明に係る塗布工程は、好ましくは、スピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティンからなる群から選ばれる1種の方法により実施されるが、より均一な膜を形成する観点からは、その中でもスピンコーティングが好ましい。
(Coating process)
The coating step according to the present invention is preferably carried out by one method selected from the group consisting of spin coating, dip coating, and spray coating, and from the viewpoint of forming a more uniform film, among these, spin coating is performed. Is preferred.

(溶媒除去工程)
本発明に係る溶媒除去工程は、好ましくは、真空オーブン、減圧炉等の装置で、温度としては好ましくは室温〜300℃で、時間としては0.1〜10時間で、真空度としては、0.0001気圧〜常圧で実施されるが、短時間で高品質の透明導電膜が簡単に得られる点から、真空オーブンで、80℃、1時間、0.0001気圧〜常圧程度の条件で実施することが好ましい。
(Solvent removal step)
The solvent removal step according to the present invention is preferably performed in an apparatus such as a vacuum oven, a vacuum furnace, etc. The temperature is preferably room temperature to 300 ° C., the time is 0.1 to 10 hours, and the degree of vacuum is 0. Although it is carried out at 0.0001 atm to normal pressure, a high-quality transparent conductive film can be easily obtained in a short time. It is preferable to implement.

以下、実施例を示し、本発明の特徴とするところをより一層明確にする。   Hereinafter, examples will be shown to further clarify the features of the present invention.

(測定の説明)
表面抵抗は、表面抵抗値測定装置(三菱化学株式会社製)を用いて測定した。
(Explanation of measurement)
The surface resistance was measured using a surface resistance value measuring device (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation).

鉛筆硬度は、定法に従って行った。   The pencil hardness was measured according to a standard method.

透明性を含む外観を、目視で評価した。形成した薄膜に着色が見られず透明で、かつ、担持体に薄膜が形成されたこと以外には変化が無いものを、良好と判断した。   The appearance including transparency was visually evaluated. The formed thin film was transparent with no coloration, and it was judged as good if there was no change except that the thin film was formed on the carrier.

ガラス板などの厚みは、資料台K405A、及び変位計KG3001A(いずれもアンリツ製)を用いて測定した。塗布前の厚みと塗布・加熱処理後の厚みを比較することで、膜の厚みを算出した。   The thickness of the glass plate or the like was measured using a data base K405A and a displacement meter KG3001A (both manufactured by Anritsu). The thickness of the film was calculated by comparing the thickness before coating with the thickness after coating and heat treatment.

(製造例1)0.2M 酸化亜鉛超微粒子メタノールコロイド溶液の調製
水酸化カリウム(85%、ナカライテスク(株)製)11.2gを、メタノール(和光純薬製)250mLに室温にて溶解させて、水酸化カリウム溶液を調製した。これとは別に、別の容器で、酢酸亜鉛2水和物(ナカライテスク(株)製)21.95g(0.1mol)を、メタノール(和光純薬製)250mLに室温にて溶解させ、酢酸亜鉛溶液を調整した。
(Production Example 1) Preparation of 0.2 M zinc oxide ultrafine particle methanol colloid solution 11.2 g of potassium hydroxide (85%, manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in 250 mL of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) at room temperature. A potassium hydroxide solution was prepared. Separately, 21.95 g (0.1 mol) of zinc acetate dihydrate (manufactured by Nacalai Tesque) was dissolved in 250 mL of methanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) at room temperature in a separate container. A zinc solution was prepared.

次に、前記酢酸亜鉛溶液を、前記水酸化カリウム溶液の入った反応器にすばやく投入し、室温にてよく攪拌した。3時間攪拌の後、溶液を一部取り、メタノールで希釈して、UVスペクトルとPLスペクトルを測定し、酸化亜鉛の超微粒子が生成していることを確認した。このようにして、酢酸亜鉛超微粒子のメタノールコロイド溶液(0.2M、500mL、酸化亜鉛として0.1mol)を調整した。   Next, the zinc acetate solution was quickly charged into the reactor containing the potassium hydroxide solution and stirred well at room temperature. After stirring for 3 hours, a part of the solution was taken, diluted with methanol, and UV spectrum and PL spectrum were measured to confirm that ultrafine zinc oxide particles were formed. In this manner, a methanol colloid solution of zinc acetate ultrafine particles (0.2 M, 500 mL, 0.1 mol as zinc oxide) was prepared.

(実施例1)透明導電膜の調製
まず、イソプロパノール、及びヘキサンを、その体積比率=イソプロパノール:ヘキサンが1:5となるように混合し、これらの混合溶媒を準備した。
Example 1 Preparation of Transparent Conductive Film First, isopropanol and hexane were mixed so that the volume ratio = isopropanol: hexane was 1: 5 to prepare a mixed solvent thereof.

次に、1Lのフラスコに、前記混合溶媒1Lを入れて、製造例1で製造したコロイド溶液100mLを加えて弱く攪拌し、その後、暫く放置することで白色の沈殿物を生成させた。即ち、前記イソプロパノール/ヘキサン混合溶媒は、製造例1で製造した亜鉛を主成分とする金属酸化物超微粒子の貧溶媒であり、製造例1で得た無色透明なコロイド溶液を再沈処理した。   Next, 1 L of the mixed solvent was put into a 1 L flask, 100 mL of the colloidal solution prepared in Production Example 1 was added and stirred gently, and then left for a while to generate a white precipitate. That is, the isopropanol / hexane mixed solvent is a poor solvent of metal oxide ultrafine particles mainly composed of zinc produced in Production Example 1, and the colorless and transparent colloidal solution obtained in Production Example 1 was reprecipitated.

次に、その上澄み液1Lを除去した後、残った、前記白色沈殿物を含む液に、さらに前記混合溶媒100mLを加えて弱く攪拌して洗浄し、その後、暫く放置した後、更に、上澄み150mLを除去した。そこに、メタノール40mLを加え、再び透明なコロイド溶液とした。   Next, after removing 1 L of the supernatant liquid, 100 mL of the mixed solvent was further added to the remaining liquid containing the white precipitate, and the mixture was gently stirred and washed. Was removed. Methanol 40mL was added there, and it was set as the transparent colloid solution again.

続いて、この溶液を、ガラス板(コーニング製、ナンバー1737、0.7mm×100mm×50mm)に塗布した。スピンコーター(ミカサ製、1H−DX2)にガラス板を取り付け、適量の溶液を滴下し、1000rpmで30秒、処理した。   Subsequently, this solution was applied to a glass plate (manufactured by Corning, number 1737, 0.7 mm × 100 mm × 50 mm). A glass plate was attached to a spin coater (manufactured by Mikasa, 1H-DX2), and an appropriate amount of the solution was dropped, followed by treatment at 1000 rpm for 30 seconds.

最後に、塗布したガラス板を、真空オーブン(アズワン製、VO−400)で、60℃に設定し、約0.1気圧に相当する減圧下で、3時間処理した。このようにして、透明導電膜を得た。得られた透明導電膜付きサンプルにつき導電性、硬度、透明性を評価した。   Finally, the coated glass plate was set in a vacuum oven (manufactured by ASONE, VO-400) at 60 ° C. and treated under reduced pressure corresponding to about 0.1 atm for 3 hours. In this way, a transparent conductive film was obtained. The obtained samples with a transparent conductive film were evaluated for conductivity, hardness and transparency.

(実施例2、及び3)
実施例1の真空オーブンでの処理温度を、150℃(実施例2)、及び270℃(実施例3)としたこと以外は同様にして、実施例2、及び実施例3のサンプルを作成し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。
(Examples 2 and 3)
Samples of Example 2 and Example 3 were prepared in the same manner except that the processing temperature in the vacuum oven of Example 1 was set to 150 ° C. (Example 2) and 270 ° C. (Example 3). Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例1のオーブンでの処理温度を、500℃、オーブンを電気炉(KDF製、S90)、減圧ではなく常圧としたこと以外は同様にして、実施例4のサンプルを作成し、実施例1と同様に評価した。結果を表1に示す。この実施例4のサンプルでは、透明な膜ではあったが、乾燥処理温度が高かったため、ガラス基板の表面にゆがみが見られた。
Example 4
The sample of Example 4 was prepared in the same manner except that the processing temperature in the oven of Example 1 was 500 ° C., the oven was an electric furnace (KDF, S90), and normal pressure instead of reduced pressure. Evaluation was performed in the same manner as in 1. The results are shown in Table 1. In the sample of Example 4, although it was a transparent film, since the drying treatment temperature was high, the surface of the glass substrate was distorted.

Figure 2010049869
(比較例1)
市販の酸化亜鉛(亜鉛華、ハクスイテック)1gに、メタノール100mLを加えて攪拌したが、均一な溶液は得られなかった。
Figure 2010049869
(Comparative Example 1)
Although 100 mL of methanol was added to 1 g of commercially available zinc oxide (Zinc Hana, Hakusuitec) and stirred, a uniform solution was not obtained.

Claims (7)

数平均粒子径が1〜100nmの金属酸化物超微粒子100重量部、及び溶媒1〜10000重量部を含むコロイド溶液を、担持体に塗布し、溶媒を除去することで得られる、透明導電薄膜。   A transparent conductive thin film obtained by applying a colloidal solution containing 100 parts by weight of metal oxide ultrafine particles having a number average particle diameter of 1 to 100 nm and 1 to 10,000 parts by weight of a solvent to a carrier and removing the solvent. 前記金属酸化物超微粒子が、酸化亜鉛を主成分とすることを特徴とする請求項1に記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the metal oxide ultrafine particles contain zinc oxide as a main component. 前記数平均粒子径が、1〜10nmであることを特徴とする、請求項1、又は2に記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the number average particle diameter is 1 to 10 nm. 前記溶媒が、メタノールであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the solvent is methanol. 前記塗布の方法が、スピンコーティング、ディップコーティング、及びスプレーコーティングからなる群から選ばれる1種であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the coating method is one selected from the group consisting of spin coating, dip coating, and spray coating. 前記溶媒を、金属酸化物超微粒子の貧溶媒にて再沈処理したことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to any one of claims 1 to 5, wherein the solvent is reprecipitated with a poor solvent of metal oxide ultrafine particles. 前記溶媒を除去する方法が、加熱、及び真空乾燥からなる群から選ばれる1種以上の工程を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の、透明導電薄膜。   The transparent conductive thin film according to claim 1, wherein the method for removing the solvent includes one or more steps selected from the group consisting of heating and vacuum drying.
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