JP2010165638A - 金属微粒子で構成される網目状構造物を内包した透明導電性膜及び透明導電性膜積層基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高透過率、高導電性を有し、表面が平坦であり、且つ耐熱性と耐候性に優れた金属微粒子で構成される網目状構造物を含有する透明導電性膜及び前記透明導電性膜積層基板とその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 金属微粒子で構成される網目状構造物を内包した酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜及び該透明導電性膜をガラス基板又はセラミックス基板に積層した透明導電性膜積層基板である。
【選択図】 なし

Description

本発明の金属微粒子で構成される網目状構造物を内包する酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜が積層した透明導電性膜および透明導電性膜積層基板とその製造方法を提供する。

プラズマディスプレイや有機ＥＬなどの表示デバイス、タッチパネルなどの入力センサー、薄膜型アモルファスＳｉ太陽電池や色素増感型太陽電池などの電極には透明性を有した導電性膜が使用されている。

中でも透明酸化物であるＩＴＯ（ＩｎとＳｎの酸化物）やＺｎＯを主成分とした薄膜が主に用いられており、微粒子分散溶液の塗布法により作製される場合もあるが、高い透明性と高い導電性を得るために一般的にはスパッタ装置や蒸着装置を用いた気相法により作製されている。

一方、透明性を有した導電性膜の形成法として、前記のような気相法による連続膜の透明導電性膜のかわりに、金属膜を格子状や網目状に形成し、金属膜部が導電性を担い、空孔部が光透過性を担う形の不連続型の透明導電性膜が開示されている。例えば、Ｃｕ膜の連続膜を製膜した後に格子状にＣｕをエッチングしたプラズマディスプレイ用のＥＭＩシールド膜は実際に採用されており、また、同目的のために金属微粒子分散溶液を塗布あるいは印刷することで網目状構造を持つ導電性部を形成させ、さらにめっきを施す方法が検討されている。いずれの手法も気相法に必要な真空装置が不要であり、透明性を確保したまま導電性を向上させることが可能な方法である。

従来より、金属微粒子ペーストを基板上へ網目状にスクリーン印刷し、加熱焼成することで網目状構造物を有する透明導電性膜積層基板とその製造法が知られている（特許文献１）。また金属微粒子分散溶液よりＷ／Ｏ型エマルジョンを調製し、基材上に塗布・乾燥させることで金属微粒子が網目状構造を形成し、透明導電性膜を基板上に形成する方法が知られている（特許文献２及び３）。

特開２００７−２２７９０６号公報 特表２００５−５３０００５号公報 特開２００７−２３４２９９号公報

高透過率、高導電性であり、しかも平坦性を有し、且つ、耐熱性と耐候性に優れた材料で構成された透明導電性膜および透明導電性膜積層基板は、現在最も要求されているところであるが、未だ得られていない。

即ち、上述した不連続型の透明導電性膜は、透明導電性膜として重要な高透過率と高導電性を有した透明導電性膜積層基板を得ることができるが、これらの透明導電性膜積層基板では、その製法から必然的に透明導電性膜積層基板の上面は導電性部が凸状になってしまい、平坦性が十分ではない。そのため上部に別の機能性薄膜を積層させる場合、例えば有機ＥＬ用の電極や薄膜型太陽電池の電極に用いた場合には発光効率や発電効率の低下が懸念される。

また、機能性薄膜を積層する場合には、現在のところ気相法プロセスに頼らざるを得ないところが多く、製膜時あるいは製膜前後に基板あるいは機能性薄膜積層基板を加熱する必要があるなど透明導電性膜積層基板に十分な耐熱性が要求される。

さらに、室外での長期間の使用に対して十分な耐候性と性能維持が要求される太陽電池に用いられる透明導電性膜積層基板では、時間の経過とともに内部に含まれる有機物などが分解析出すると発電効率の低下を招く恐れがあるため、長期間安定した材料で構成された透明導電性膜が望まれる。

そこで、本発明では、高透過率、高導電性であり、平坦性が改善され、耐熱性と耐候性に優れた材料で構成された透明導電性膜および透明導電性膜積層基板を提供することとする。

即ち、本発明は、金属微粒子で構成される網目状構造物を内包した酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜である（本発明１）。

また、本発明は、前記金属微粒子において、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎから選ばれた金属あるいは前記金属の二種類以上を含む合金である酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜である（本発明２）。

また、本発明は、前記酸化ケイ素が、シリカ微粒子、シリカ系化合物、ポリシラザンの１種類以上を用いて生成した酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜である（本発明３）。

また、本発明は、前記透明導電性膜をガラス基板又はセラミックス基板に積層した透明導電性膜積層基板である（本発明４）。

また、本発明は、基材上に金属微粒子で構成される網目状構造物を形成させた後、シリカ微粒子、シリカ系化合物の１種類以上及び有機物バインダーを含む接着層を介して、ガラス基板又はセラミックス基板上に網目構造物と共に接着層を転写した後、加熱焼成することを特徴とする透明導電性膜積層基板の製造方法である（本発明５）。

また、本発明は、前記透明導電性膜積層基板の表面にポリシラザンを主成分とする溶液を塗布した後、加熱焼成及び／又は加湿することを特徴とする透明導電性膜積層基板の製造方法である（本発明６）。

また、本発明は、前記透明導電性膜積層基板の表面を化学的ウエットエッチング及び／又は物理的研磨（エッチングあるいはポリッシング）を行なうことを特徴とする透明導電性膜積層基板の製造方法である（本発明７）。

本発明に係る透明導電性膜積層基板の製造方法を示したフローチャートである。

本発明の構成を図１に示す製造工程に従って、より詳しく説明すれば次の通りである。

最初に基材（１０）上に金属微粒子分散溶液又は金属微粒子を含有するインキを塗布又は印刷し、その後に加熱及び／又は化学処理により網目状構造を有する導電性部を形成させる（図１の（Ａ））。

次に、シリカ微粒子及び／又はシリカ系化合物と有機バインダーを含む接着層コーティング剤（２）を用いて、前記網目状構造を有する導電性部を基材（１０）上に塗布、乾燥して接着層を形成する。（図１の（Ｂ））。さらに光学的透過性及び耐熱性の優れているガラス基板（１１）やセラミックス基板へ接着させる（図１の（Ｃ））。十分に接着されていることを確認した後に基材（１０）を除去して網目状構造物を接着層と共に転写させる（図１の（Ｄ））。

次に、６００℃以下の温度で加熱焼成し、前記接着層中の有機バインダーや有機溶剤などを分解・飛散させることで、高透過率、高導電性であり、平坦性が改善され、耐熱性と耐候性に優れた材料で構成された透明導電性膜および透明導電性膜積層基板（５）を得ることが出来る（図１の（Ｅ））。

さらに、表面平坦性を改善する目的で、表面にポリシラザンを主成分とする溶液を塗布した後（図１の（Ｆ））、加熱及び／又は加湿し、ポリシラザンをガラス化させることで、高透過率、高導電性であり、平坦性が改善され、耐熱性と耐候性に優れた材料で構成された透明導電性膜（４）及び透明導電性膜積層基板（５）を得ることが出来る（図１の（Ｇ））。

また、前記、表面平坦性を改善した透明導電性膜の平坦性と導電性をより向上させる目的で、表面を化学的ウエットエッチング及び／又は物理的研磨（エッチングあるいはポリッシング）を行なっても良い（図１の（Ｈ））。

前記、接着層の形成は、ガラス基板やセラミック基板側に設けて、網目状構造物を基板に合わせて基材を除去して網目状構造物を転写させてもよい。

本発明の金属微粒子の金属種としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎなどを用いることが出来る。あるいは前記金属を二種類以上含む合金であっても良い。近年、電子回路の微細配線形成用に用いられているＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、ＰｄあるいはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄを二種類以上含む合金を用いるのがより好ましい。

金属微粒子は、従来開示されている、気相法、液相法、金属塩の熱分解法などを用いて調製することができる。あるいは、前記金属の金属塩または有機金属化合物を用いて網目状構造を形成させた後、化学的あるいは物理的に還元する方法も用いることが出来る

金属微粒子は分散溶液又は印刷用インキなどに調製し、基材上に塗布又は印刷される。そのため、金属微粒子の表面は適当な表面処理剤又は分散剤などで処理されていることが好ましい。表面処理剤又は分散剤は各分散溶液や各印刷用インキに最適に分散する表面処理剤又は分散剤を用いるのが好ましい。

金属微粒子分散溶液又は金属微粒子を含む印刷インキを塗布または印刷する基材は、金属微粒子分散溶液又は金属微粒子を含む印刷インキによる網目状構造を有する導電性部を形成させるのに耐えうる、耐薬品性および耐熱性を有する必要がある。また、ガラス基板又はセラミックス基板への金属微粒子で構成される網目状構造物の転写のし易さから、上記条件に合う基材としてはポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂や、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などが好ましい。

次に、金属微粒子を含む網目状構造を有する導電性部を形成する場合には、特許文献２記載の金属微粒子分散溶液の塗布する方法や特許文献１記載の金属微粒子分散インクをスクリーン印刷する方法を用いても良い。

金属微粒子を含む網目状構造を有する導電性部を形成した後、導電性の向上を目的に基材が耐えうる範囲で加熱及び／又は化学処理を行うことが好ましい。

金属微粒子を含む網目状構造を有する導電性部の厚みは０．４〜１０μｍが好ましい。０．４μｍより薄い場合には、十分な導電性が得られない。１０μｍを超える場合には同時に網部分の線幅が広がり易く、結果的に透過率の低下をもたらすためである。

次に、図１（Ｂ）に示すように網目状構造を有する導電性部が形成された基材の一面全体を透明性の高い接着剤で覆い接着層２を形成する。
また、本発明の接着層に使用される接着剤はシリカ微粒子、シリカ系化合物の１種類以上および有機物バインダーを主原料とする。

有機物バインダーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリビニルピロリドン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、塩素化ポリプロピレン、ポリイミド、ウレア、セルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびこれらの共重合体からなる群の少なくとも１つ、及び又はこれらいずれか混合物などが例示される。

シリカ微粒子、シリカ系化合物としてはコロイド状態のシリカ微粒子を水又は有機溶媒に分散させたコロイダルシリカ、アルキルシリケート、シランカップリング剤またはこれらの混合物等が使用可能である。
上記コロイダルシリカとしては粒子径（直径）が１〜５０ｎｍ程度の超微粒子のものであることが好ましい。なお、本発明におけるコロイダルシリカの粒子径は、ＢＥＴ法による平均粒子径（ＢＥＴ法により表面積を測定し、粒子が真球であるとして換算して平均粒子径を算出する）である。

上記コロイダルシリカは、公知のものであり、市販のものとしては、例えば、「メタノールシリカゾル」、「ＭＡ−ＳＴ−Ｍ」、「ＩＰＡ−ＳＴ」、「ＥＧ−ＳＴ」、「ＥＧ−ＳＴ−ＺＬ」、「ＮＰＣ−ＳＴ」、「ＤＭＡＣ−ＳＴ」、「ＭＥＫ−ＳＴ」、「ＸＢＡ−ＳＴ」、「ＭＩＢＫ−ＳＴ」（以上、日産化学工業（株）製品、いずれも商品名）、「ＯＳＣＡＬ１１３２」、「ＯＳＣＡＬ１２３２」、「ＯＳＣＡＬ１３３２」、「ＯＳＣＡＬ１４３２」、「ＯＳＣＡＬ１５３２」、「ＯＳＣＡＬ１６３２」、「ＯＳＣＡＬ１１３２」、（以上、触媒化成工業（株）製品、いずれも商品名）で市販されているものを挙げることができる。

上記アルキルシリケートとしては、たとえばメチルシリケート、エチルシリケート、ブチルシリケート、またはこれらを溶媒、水、加水分解重合触媒とともに混合して、加水分解・重合することによって得られる加水分解重合反応物が挙げられる。

上記シランカップリング剤としてはメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β-メトキシエトキシ）シラン、３,３,３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチル−３,３,３−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、β-（３,４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシメチルトリエキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ-（β-グリシドキシエトキシ）プロピルトリメトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシメチルトリメトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシメチルトリエキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシエチルトリメトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシエチルトリエトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシプロピルトリメトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、γ-（メタ）アクリロオキシプロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラオクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、３−ウレイドイソプロピルプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリメチルシラノール、メチルトリクロロシラン等が挙げられる。

本発明における接着層に含まれる該シリカ微粒子、シリカ系化合物の含有量は接着層中の１０重量％〜８０重量％の範囲であることが好ましい。該シリカ微粒子、シリカ系化合物の含有量が上記範囲以外の場合は最終的に得られる透明導電性膜積層基板の平坦性が劣るため好ましくない。

また、接着層には添加剤として紫外線吸収剤、着色顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、シランカップリング剤等も適宜、必要に応じて使用することができる。

接着層は、基材側に設ける代わりに被転写基板（ガラス基板やセラミック基板）の一面に設けておいてもよい。

接着層の形成方法としては、上記の接着剤材料を有機溶剤または水に溶解あるいは水に分散し粘度を調整したコーティング剤を作製し、グラビヤコーティング、スピンコーティングなど従来公知のコーティング法により塗布乾燥する方法を用いることができる。

接着層の厚みは好ましくは０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは１．０〜３０μｍである。接着層の厚みが０．５μｍ未満では基板に対する接着性が十分得られない場合があり好ましくない。また、接着層の厚みが５０μｍよりも厚いと次工程で加熱焼成する際に焼成時間が長くなるため好ましくない。

次に図１（Ｃ）に示すように、基材とガラス基板１１とを貼り合せた後、必要に応じて加熱処理、加圧処理などの行い、基材を剥離し、透明導電性膜をガラス基板１１に転写させる。転写方法は、公知の転写方法が使用可能であり、使用する基材と被転写基板の材質、接着層に応じて、適宜選択すればよい。例えば、ラミネーターで転写する方法、プレス機で転写する方法、サーマルヘッドで熱転写する方法などを用いることができる。

次に透明導電性膜が転写された基板を通常用いられる加熱焼成炉を用いて加熱焼成し有機物バインダーを分解、飛散させる。ここで、加熱焼成温度は３００℃〜６００℃の温度範囲で行う事が好ましい。加熱焼成温度が３００℃未満であれば焼成工程が長時間となり生産性が低下するばかりでなく、有機物バインダーの一部が分解、飛散せずに透明導電膜中に残留して透過率が低下する可能性があるため好ましくない。一方、加熱焼成温度が６００℃よりも高い場合はガラス基板の反りが生じる場合があり好ましくない。

加熱焼成時間は接着層に使用する有機物バインダーに応じて焼成温度とともに適宜調整すればよく、通常５分〜１０時間程度処理すればよいが、特に限定されるものではない。

前記作製法により高透過率、高導電性であり、しかも平坦性を有し、且つ、耐熱性と耐候性に優れた材料で構成された透明導電性膜および透明導電性膜積層基板を得ることが出来る。

さらに、前記透明導電性膜積層基板は、金属微粒子を含む網目状構造を有する導電性部の金属種、膜厚、線幅及び加熱焼成時の加熱温度、時間によって、シリカ微粒子及び／又はシリカ系化合物と金属微粒子との体積収縮率の差により表面平坦性が悪化する場合がある。そこで、表面の平坦性をより改善する手法について次に説明する。

まず、上述した作製法により得られた透明導電性膜積層基板の表面にポリシラザンを主原料とする溶液を塗布する。

ポリシラザンは、−ＳｉＲ^１ _２−ＮＲ^２−ＳｉＲ^１ _２−（Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素気を示す）シラザン結合を有する線状または環状の化合物の総称であり、加熱又は水分との反応によってＳｉ−ＮＲ^２−Ｓｉ結合が分解してＳｉ−Ｏ−Ｓｉネットワークを形成する材料である。本発明においては、上記一般式のＲ^１、Ｒ^２が水素であるペルヒドロポリシラザン、又はＲ^２がメチル基である、部分的に有機化されたポリシラザンが好ましく用いられる。

ポリシラザンを主原料として調製する溶液中には、ポリシラザンのシラザン結合の反応性を向上させるために、金属微粒子触媒（Ｐｄ微粒子など）又はアミン触媒などが含まれていても良い。

ポリシラザンを主原料とする溶液中におけるポリシラザンの含有量は４０ｗｔ％以下が好ましい。より好ましくは２０ｗｔ％以下である。４０ｗｔ％より濃い場合は、塗布する場合に粘度が上昇する場合や、保存安定性に問題があり好ましくない。濃度の下限値は特に制限はないが１ｗｔ％以下であると、所望の厚みを得るために何度も重ね塗りする必要があるため生産性が悪く好ましくない。

ポリシラザンを主原料とする溶液に用いる溶媒としては、ポリシラザンを溶解して急激にポリシラザンと反応しない溶媒であれば特に限定されない。具体的には脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、などが挙げられる。これらの溶媒を単独に用いても混合して用いても良い。ポリシラザンの溶解性とポリシラザンとの低反応性から、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素が好ましい。

ポリシラザンを主原料とする溶液を塗布する方法は、特に限定されず、例えば、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法などが挙げられる。

ポリシラザンを主原料とする溶液を塗布した後、大気中、１００〜５００℃で前記酸化ケイ素ゲル体膜が積層したガラス基板を、１０分〜２４時間加熱させることでガラス化させることで、表面平坦性が改善された透明導電性膜積層基板を得ることができる（図１の（Ｈ））。

あるいは、大気中、室温下で１週間〜４週間静置させることでガラス化し、表面平坦性が改善された透明導電性膜積層基板を得ることができる。

大気中において１００℃以下で加熱する場合には、加湿することが好ましい。加湿することによりシラザン結合の反応が促進され、ガラス化のための静置時間を短縮させることが出来る。

さらに、上述の作製法により得られた透明導電性膜積層基板の表面性と導電性を向上する目的で化学的ウエットエッチング法及び／又は物理的研磨法（エッチングあるいはポリッシング）を行なうことが好ましい。

化学的ウエットエッチング法としては、一般的なガラスのウエットエッチング時に用いられる、フッ酸、フッ化アンモニウムなどの混酸を用いたり、市販のガラスエッチング剤（例えば、フロステック社製ガラスエッチング剤など）を用いることが好ましい。

エッチング条件は、透明導電性膜基板の表面平坦性及び導電性を確認しながら適宜最適条件を決めて行なうことが好ましい。

物理的研磨法としては、一般的なガラスポリッシャー布、ガラスポリッシャー装置などを用いることが出来る。大面積で高速作業性を要求される場合には、ディスプレイガラス研磨用の市販装置などを用いて研磨を行なっても良い。

本発明に係る透明導電性積層基板における表面抵抗値は、１００Ω／□以下が好ましく、より好ましくは５０Ω／□以下であり、更により好ましくは１０Ω／□以下である。１００Ω／□以上の場合は、高導電性膜とは言い難く好ましくない。

本発明に係る透明導電性積層基板における中心線表面粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下であり、更により好ましくは０．１μｍである。１．０μｍより大きい場合は、機能性薄膜を積層した場合に機能を低下させるため好ましくない。

本発明に係る透明導電性積層基板における全光線透過率は、６０％以上が好ましく、より好ましくは７０％以上であり、更により好ましくは８０％以上である。６０％以下の場合は、高透明性とは言い難く好ましくない。

本発明の代表的な実施例は、次のとおりである。

実施例では金属微粒子として銀微粒子の例を記述するが、金属種を限定するものではない。

透明導電性膜積層基板の表面粗さは、触針式表面粗さ計（ＤＥＫＴＡＫ製）を用いて、中心線表面粗さ（Ｒａ）を測定した。

表面抵抗は、ＭＣＰ−Ｔ６００（三菱化学株式会社製）を用いて、試料の３点を測定し、その平均値を表面抵抗値とした。

全光線透過率は、ヘイズメーターＮＤＨ２０００（日本電色工業株式会社製）を用いて、試料の全光線透過率を３点測定し、その平均値を透過率とした。

＜銀微粒子１の調製法＞
硝酸銀４０ｇ、ブチルアミン３７．９ｇ、メタノール２００ｍＬを加え、１時間攪拌し、Ａ液を調製した。別にイソアスコルビン酸６２．２ｇを取り、水４００ｍＬを加え攪拌して溶解し、続いてメタノール２００ｍＬを加えＢ液を調製した。Ｂ液をよく攪拌しＡ液をＢ液に１時間２０分かけて滴下した。滴下終了後、３時間３０分攪拌を継続した。攪拌終了後、３０分間静置し固形物を沈降させた。上澄みをデカンテーションにより取り除いた後、新たに水５００ｍＬを加え、攪拌、静置、デカンテーションにより上澄み液を取り除いた。この精製操作を３回繰り返した。沈降した固形物を４０℃の乾燥機中で乾燥し、水分を除去した。さらに、得られた銀微粒子２０ｇとＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０６（ビッグケミージャパン社製）０．２ｇをメタノール１００ｍＬと純水５ｍＬの混合溶液中に混合し、１時間混合した後に、純水１００ｍＬを加えて、スラリーをろ過した後、４０℃の乾燥機中で乾燥させて、銀微粒子１を得た。銀微粒子１は電子顕微鏡による観察から一次粒子の平均粒子径が６０ｎｍであった。

＜銀微粒子分散溶液２の調製法＞（特表２００５−５３０００５を参考に調製）
銀微粒子１を４ｇ、トルエン３０ｇ、ＢＹＫ−４１０（ビッグケミージャパン社製）０．２ｇを混合し、出力１８０Ｗの超音波分散機で１．５分間分散化処理を行い、純水１５ｇを添加し、得られた乳濁液を出力１８０Ｗの超音波分散機で３０秒間分散処理を行い、銀微粒子分散溶液２を調製した。

＜銀微粒子を含む網目状構造物の作製法＞
厚み１００μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂基材（以下ＰＥＴ基材）上に、銀微粒子分散溶液をバーコーターにより塗布した後、乾燥させることでＰＥＴ基材上に金属微粒子が網目状に繋がった透明導電性膜を作製した。さらに、導電性部位の導電性を向上させるため、大気中７０℃で３０秒の間熱処理を施し、さらにギ酸蒸気を含む雰囲気中で、７０℃で３０分熱処理し、銀微粒子で構成される網目状構造物が積層された基材を作製した。

実施例１
上述した方法により作製した銀微粒子を含む網目状構造物が積層されたＰＥＴ基材上に、下記の接着層コーティング液１を乾燥後の厚みが５μｍとなるよう塗布し、１００℃の温度で５分乾燥させて接着層を形成した。
＜接着層コーティング液１＞
ポリビニルブチラール樹脂（積水化学製、エスレックＢＬ−２）８ｇをノルマルブタノール５２ｇに溶解させた後、シリカゾルのメタノール分散体（シリカゾル３０重量％、平均粒径１５ｎｍ）４０ｇを加えて攪拌し、接着層コーティング液１を作製した。
＜転写＞
厚さ１ｍｍのガラス基材表面に、銀微粒子を含む網目状構造物および接着層が形成されたＰＥＴ基材の接着層が形成された表面を対向させ、ホットラミネーター（大成ラミネーター製、大成ファーストラミネーターＶＡＩＩ−７００）を用いて１８０℃で熱圧接し、室温に下がるまで放置した後、ＰＥＴ基材を剥離して銀微粒子を含む網目状構造物および接着層をガラス基板上に転写した。
＜加熱焼成＞
前記銀微粒子を含む網目状構造物および接着層が積層されたガラス基板を５００℃に加熱した焼成炉（アドバンテック東洋株式会社製、電気マッフル炉ＫＭ−２８０）中で３０分間加熱焼成し、透明導電性膜が積層されたガラス基板を作製した。
＜平坦化＞
ペルヒドロポリシラザン溶液（ＡＺ−エレクトロニックマテリアルズ社製、商品名：アクアミカＮＰ−１１０）を、前記透明導電性膜積層基板表面にスピンコーターを用いて塗布した。
次に、２５０℃で３時間焼成することで、ペルヒドロポリシラザンをガラス化させ、銀微粒子で構成される網目状構造物を有した、酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜が積層した透明導電性膜積層基板を得た。
中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．３μｍであり、従来の透明導電性膜に比較して表面平坦性に優れていた。表面抵抗値は５Ω／□であり、全光線透過率は８１％であった。耐熱性試験として耐熱性テストとして３００℃で１時間加熱したが、加熱前と同様の表面抵抗値と全光線透過率であった。

実施例２
上述した実施例１と同様に、銀微粒子で構成される網目状構造物を有した、酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜が積層した透明導電性膜積層基板を作成した。
次に、市販のガラスエッチング剤を用いて透明導電性膜積層基板の表面を研磨処理し、表面性を改善した透明導電性膜積層基板を作成した。
中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍであり、表面平坦性が改善されていた。表面抵抗値は３Ω／□であり、全光線透過率は８１％であった。

比較例１
上述した方法により銀微粒子分散溶液をＰＥＴ基材上に塗布・乾燥させ、熱処理及び化学処理を施し、銀微粒子を含む網目状構造物を積層した。表面抵抗値は６Ω／□、全光線透過率は８６％であった。
表面粗さ計で測定した中心線平均粗さ（Ｒａ）は１．２μｍであり、平坦性の乏しい表面であった。耐熱性テストとして３００℃で１時間加熱したところ、ＰＥＴフィルムが収縮してしまうと同時に黄色に変色し透明導電性膜としての機能を失ってしまった。

本発明に係る透明導電性膜および透明導電性膜積基板は、低抵抗で高透過率であり、耐熱性および平坦性に優れ、本発明に係る透明導電性膜及び透明導電性膜積層基板の製造方法は、特別な装置を用いることなく容易に作製することが可能であるので、薄膜型太陽電池又は有機ＥＬ用の透明電極に好適である。

１ 金属微粒子で構成させる網目状構造物
２ シリカフィラー混合系接着層
３ ポリシラザン溶液
４ 透明導電性膜
５ 透明導電性膜積層基板
１０ 基材
１１ ガラス基板

Claims (7)

1. 金属微粒子で構成される網目状構造物を内包した酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜。
2. 請求項１記載の金属微粒子において、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎから選ばれた金属あるいは前記金属の二種類以上を含む合金である酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜。
3. 請求項１記載の酸化ケイ素が、シリカ微粒子、シリカ系化合物、ポリシラザンの１種類以上を用いて生成した酸化ケイ素を主成分とした酸化物膜であることを特徴とする透明導電性膜。
4. 請求項１乃至３記載の透明導電性膜をガラス基板又はセラミックス基板に積層した透明導電性膜積層基板。
5. 基材上に金属微粒子で構成される網目状構造物を形成させた後、シリカ微粒子、シリカ系化合物の１種類以上及び有機物バインダーを含む接着層を介して、ガラス基板又はセラミックス基板上に網目構造物と共に接着層を転写した後、加熱焼成することを特徴とする請求項４記載の透明導電性膜積層基板の製造方法。
6. 前記透明導電性膜積層基板の表面にポリシラザンを主成分とする溶液を塗布した後、加熱焼成及び／又は加湿することを特徴とする請求項５記載の透明導電性膜積層基板の製造方法。
7. 前記透明導電性膜積層基板の表面を化学的ウエットエッチング及び／又は物理的研磨（エッチングあるいはポリッシング）を行なうことを特徴とする請求項６記載の透明導電性膜積層基板の製造方法。

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