JP2015055715A - Anti-reflection film-forming composition and manufacturing method therefor - Google Patents

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山崎 和彦
Kazuhiko Yamazaki
和彦 山崎
怜子 日向野
Reiko Hyugano
怜子 日向野
岳洋 米澤
Takehiro Yonezawa
岳洋 米澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form an anti-reflection film for preventing reflection of light rays irradiated from an eternal light source while maintaining light transmittance of a transparent conductive film or the like on which the anti-reflection film is formed.SOLUTION: An anti-reflection film-forming composition is coated on a transparent conductive film, glass, or light transmissive plastic having a refractive index in a range of 1.6-2.0 at a wavelength of 550 nm to form an anti-reflection film having a lower refractive index. The anti-reflection film-forming composition contains a hydrolysate of a metal alkoxide, and phosphoric acid. Defining A (mol/L) as molar concentration of metal of the metal alkoxide and B (mol/L) as molar concentration of the phosphoric acid, B/A shall be in a range of 0.002 to 0.1.

Description

本発明は、透明導電膜、ガラス又は透光性プラスチック等の上に塗布することにより、透明導電膜等の表面における光反射を抑制する反射防止膜を形成するための反射防止膜形成用組成物及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an antireflection film-forming composition for forming an antireflection film that suppresses light reflection on the surface of a transparent conductive film or the like by applying it on a transparent conductive film, glass, or translucent plastic. And a manufacturing method thereof.

LCD(Liquid Crystal Display)やPDP(Plasma Display Panel)、有機EL(ElectroLuminescence)、タッチパネル等の画像表示装置の表示面には透明導電膜が設けられる。透明導電膜は、一般に屈折率が2.0以上と高く、例えば空気中に透明導電膜を置いた場合には、空気との界面で光が反射する。このため画像表示装置の表示面における視認性を高めるために外部光源から照射された光線の反射が少ないことが求められる。この要求を満たすために、従来より透明導電膜上に反射防止膜が形成される(例えば、特許文献1参照)。   A transparent conductive film is provided on a display surface of an image display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a PDP (Plasma Display Panel), an organic EL (ElectroLuminescence), or a touch panel. The transparent conductive film generally has a high refractive index of 2.0 or more. For example, when the transparent conductive film is placed in the air, light is reflected at the interface with the air. For this reason, in order to improve the visibility on the display surface of the image display device, it is required that the reflection of the light beam emitted from the external light source is small. In order to satisfy this requirement, an antireflection film is conventionally formed on a transparent conductive film (see, for example, Patent Document 1).

この特許文献1の反射防止膜を形成するための組成物としては、屈折率が1.46以下の低屈折率層を形成するためのシリカやフッ化マグネシウム等の無機物、フッ素系樹脂等を含有する塗工液の他に、屈折率が1.50〜1.80の中屈折率層や屈折率が1.65以上の高屈折率層を形成するための次の(1)〜(4)を含有するコーティング組成物が示される。(1)光触媒活性を低下又は消失させる無機化合物とアニオン性の極性基を有する有機化合物及び/又は有機金属化合物により被覆され、0.01〜0.1μmの範囲の一次粒子径を有するルチル型の酸化チタン、(2)電離放射線硬化性のバインダー成分、(3)アニオン性の極性基を有する分散剤、及び(4)有機溶剤。   The composition for forming the antireflection film of Patent Document 1 contains an inorganic material such as silica or magnesium fluoride, a fluorine resin, or the like for forming a low refractive index layer having a refractive index of 1.46 or less. In addition to the coating liquid to be used, the following (1) to (4) for forming a medium refractive index layer having a refractive index of 1.50 to 1.80 and a high refractive index layer having a refractive index of 1.65 or more. A coating composition containing is shown. (1) A rutile type having a primary particle diameter in the range of 0.01 to 0.1 μm, which is coated with an inorganic compound that reduces or eliminates photocatalytic activity and an organic compound and / or organometallic compound having an anionic polar group. Titanium oxide, (2) ionizing radiation-curable binder component, (3) a dispersant having an anionic polar group, and (4) an organic solvent.

特開2002−277609号公報(要約、段落[0123])JP 2002-277609 A (summary, paragraph [0123])

上記特許文献1に示されるコーティング組成物により形成された中屈折率層及び高屈折率層からなる反射防止膜は透明性、膜強度、隣接層に対する密着性、膜厚の均一性などの諸性能に優れる。その一方、反射防止膜が形成された透明導電膜は、一般に反射防止膜形成用組成物の分散媒が透明導電膜表面に接触することによってその表面が浸食され、透明性などの性能に悪影響を受けやすい。特に錫をドープした酸化インジウム(ITO)やアルミニウムをドープした酸化亜鉛(AZO)などの透明導電膜の材料は、一般に酸やアルカリ性物質によって溶解しやすく、反射防止膜形成用組成物の分散媒中にこれらの物質が混入していると、一部の材料の溶出によって、透明導電膜の光透過率の低下が同時に起こる。その結果、デバイス性能に悪影響を及ぼすことが懸念される。   The antireflection film composed of the medium refractive index layer and the high refractive index layer formed by the coating composition disclosed in Patent Document 1 has various performances such as transparency, film strength, adhesion to adjacent layers, and film thickness uniformity. Excellent. On the other hand, a transparent conductive film with an antireflection film is generally eroded when the dispersion medium of the composition for forming an antireflection film comes into contact with the surface of the transparent conductive film, which adversely affects performance such as transparency. Easy to receive. In particular, materials for transparent conductive films such as tin-doped indium oxide (ITO) and aluminum-doped zinc oxide (AZO) are generally easily dissolved by acids and alkaline substances, and in the dispersion medium of the antireflection film-forming composition. If these substances are mixed in, the light transmittance of the transparent conductive film simultaneously decreases due to the elution of some materials. As a result, there is a concern that the device performance may be adversely affected.

本発明の目的は、外部光源から照射された光線の反射を防止する反射防止膜を形成するとともに、反射防止膜が形成される透明導電膜等の光透過率を維持する反射防止膜形成用組成物及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to form an antireflection film that prevents reflection of light emitted from an external light source, and to maintain the light transmittance of a transparent conductive film or the like on which the antireflection film is formed. It is in providing a thing and its manufacturing method.

本発明者らは、反射防止膜形成用組成物中にリン酸を含有させることにより、透明導電膜等の上に塗布した後で、極微量溶出した透明導電膜の構成材料とリン酸が塩を形成し、このリンを含む層が透明導電膜等の表面を保護し、このリン酸塩が酸、アルカリ、有機溶媒等に対し、溶解度が低いために、反射防止膜が形成される透明導電膜等の構成材料であるITO、AZOなどの溶出を抑制することに着目し、本発明に到達した。   The present inventors include phosphoric acid in the composition for forming an antireflective film, so that the constituent material of the transparent conductive film and the phosphoric acid eluted after application on the transparent conductive film are salted. This phosphorous layer protects the surface of a transparent conductive film, etc., and the phosphate has low solubility in acids, alkalis, organic solvents, etc. Focusing on suppressing elution of ITO, AZO, etc., which are constituent materials such as films, the present invention has been achieved.

本発明の第1の観点は、波長550nmにおける屈折率が1.6〜2.0の範囲にある透明導電膜、ガラス又は透光性プラスチック上に塗布して前記屈折率より低い屈折率を有する反射防止膜を形成するために用いられる反射防止膜形成用組成物において、金属アルコキシドの加水分解物とリン酸とを含有して構成され、前記金属アルコキシドの金属のモル濃度をAモル/Lとし、前記リン酸のモル濃度をBモル/Lとするときに、B/Aが0.002〜0.1の範囲にあることを特徴とする。   A first aspect of the present invention has a refractive index lower than the refractive index when coated on a transparent conductive film, glass or translucent plastic having a refractive index in the range of 1.6 to 2.0 at a wavelength of 550 nm. An antireflection film-forming composition used for forming an antireflection film, comprising a hydrolyzate of metal alkoxide and phosphoric acid, wherein the metal alkoxide has a metal molar concentration of A mol / L. When the molar concentration of phosphoric acid is B mol / L, B / A is in the range of 0.002 to 0.1.

本発明の第2の観点は、第1の観点に基づく発明であって、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを含む分散媒に透明酸化物粒子が更に分散してなり、前記分散媒を除く前記組成物中の前記透明酸化物粒子1質量部に対して前記加水分解物を酸化物換算で0.1〜10質量部の割合で含有する反射防止膜形成用組成物である。   A second aspect of the present invention is the invention based on the first aspect, wherein transparent oxide particles are further dispersed in a dispersion medium containing the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid, and the dispersion It is a composition for anti-reflective film formation which contains the said hydrolyzate in the ratio of 0.1-10 mass parts in conversion of an oxide with respect to 1 mass part of said transparent oxide particles in the said composition except a medium.

本発明の第3の観点は、第1又は第2の観点に基づく発明であって、前記金属アルコキシドがシリコンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド又はチタンアルコキシドである反射防止膜形成用組成物である。   A third aspect of the present invention is the composition for forming an antireflection film according to the first or second aspect, wherein the metal alkoxide is silicon alkoxide, aluminum alkoxide or titanium alkoxide.

本発明の第4の観点は、第2の観点に基づく発明であって、前記透明酸化物粒子を構成する金属元素がシリコン、ジルコニウム、ニオブ、インジウム、亜鉛、錫、タングステン、ガリウム、アンチモン、アルミニウム、セリウム及びチタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素である反射防止膜形成用組成物である。   A fourth aspect of the present invention is the invention based on the second aspect, wherein the metal element constituting the transparent oxide particles is silicon, zirconium, niobium, indium, zinc, tin, tungsten, gallium, antimony, aluminum , An antireflection film-forming composition that is one or more elements selected from the group consisting of cerium and titanium.

本発明の第5の観点は、第2又は第4の観点に基づく発明であって、前記透明酸化物粒子は、その1次粒子径が数平均で1〜50nmの範囲にある。なお、本発明では、透明酸化物粒子の1次粒子径の数平均の測定は、TEM像から任意に50個の粒子の粒径を測定して平均値を求める直接観察法により行う。   The 5th viewpoint of this invention is invention based on the 2nd or 4th viewpoint, Comprising: The said transparent oxide particle has the primary particle diameter in the range of 1-50 nm in a number average. In the present invention, the number average measurement of the primary particle diameter of the transparent oxide particles is performed by a direct observation method in which the particle diameter of 50 particles is arbitrarily measured from the TEM image to obtain the average value.

本発明の第6の観点は、第1の観点の反射防止膜形成用組成物を製造する方法であって、金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する工程と、前記金属アルコキシド1モルに対して、1〜30倍モルとなる量の水と、0.002〜0.1モルとなる量のリン酸とを混合して第2液を調製する工程と、前記第1液を25〜85℃の温度に保持した状態で前記第2液に添加混合して、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを前記第1液と前記第2液からなる分散媒に含ませる工程とを含むことを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for producing the composition for forming an antireflection film according to the first aspect, wherein a step of preparing a first liquid by adding and mixing an organic solvent to a metal alkoxide, and the metal A step of preparing a second liquid by mixing water in an amount of 1 to 30 times mol with respect to 1 mol of alkoxide and phosphoric acid in an amount of 0.002 to 0.1 mol; The liquid is added to and mixed with the second liquid while maintaining the temperature at 25 to 85 ° C., and the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid are added to a dispersion medium composed of the first liquid and the second liquid. Including the step of including.

本発明の第7の観点は、第6の観点に基づく発明であって、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを含む分散媒と、透明酸化物粒子がアルコール、水又はメチルエチルケトンに分散したゾルとを、前記加水分解物の酸化物分100質量部に対する前記ゾル中の前記透明酸化物粒子分10〜9900質量部となる割合で、混合する工程を更に含む反射防止膜形成用組成物の製造方法である。   A seventh aspect of the present invention is the invention based on the sixth aspect, wherein the dispersion medium containing the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid, and the transparent oxide particles are dispersed in alcohol, water or methyl ethyl ketone. The composition for forming an antireflection film further comprising a step of mixing the sol in a ratio of 10 to 9900 parts by mass of the transparent oxide particles in the sol with respect to 100 parts by mass of the oxide content of the hydrolyzate It is a manufacturing method.

本発明の第8の観点は、第2の観点の反射防止膜形成用組成物を製造する方法であって、金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する工程と、前記第1液1質量部に対して、1〜30質量部となる量の水と、0.002〜0.1質量部となる量のリン酸と、2〜99質量部となる量の透明酸化物粒子が分散したゾルとを混合して第3液を調製する工程と、前記第1液を25〜85℃の温度に保持した状態で前記第3液に添加混合して、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸と前記透明酸化物粒子とを、前記第1液と前記第3液からなる分散媒に含ませる工程とを含むことを特徴とする。   An eighth aspect of the present invention is a method for producing the composition for forming an antireflective film according to the second aspect, wherein a step of preparing a first liquid by adding and mixing an organic solvent to a metal alkoxide, 1 part by mass of 1 liquid, 1 to 30 parts by mass of water, 0.002 to 0.1 parts by mass of phosphoric acid, and 2 to 99 parts by mass of transparent oxide A step of preparing a third liquid by mixing a sol in which particles are dispersed; and adding and mixing the first liquid to the third liquid while maintaining the temperature at 25 to 85 ° C. A step of including a decomposition product, the phosphoric acid, and the transparent oxide particles in a dispersion medium composed of the first liquid and the third liquid.

本発明の第9の観点は、透明導電膜と、前記透明導電膜上に第1又は第3の観点に記載された反射防止膜形成用組成物又は第6の観点に記載の方法により製造された反射防止膜形成用組成物を塗布して形成された反射防止膜とを有する複合膜の製造方法である。   A ninth aspect of the present invention is produced by a transparent conductive film, the antireflection film-forming composition described in the first or third aspect on the transparent conductive film, or the method described in the sixth aspect. And a method for producing a composite film having an antireflection film formed by applying a composition for forming an antireflection film.

本発明の第10の観点は、第9の観点に基づく発明であって、前記反射防止膜上に保護膜を形成する複合膜の製造方法である。   A tenth aspect of the present invention is an invention based on the ninth aspect, and is a method for manufacturing a composite film in which a protective film is formed on the antireflection film.

本発明の第11の観点は、第9又は第10の観点に基づく発明であって、前記透明導電膜が錫をドープした酸化インジウム(ITO)粒子、アルミニウムをドープした酸化亜鉛(AZO)粒子、アンチモンをドープした酸化スズ(ATO)粒子、ホウ素をドープした酸化亜鉛(BZO)粒子、又はニオブをドープした酸化チタン(TNO)粒子を含む複合膜の製造方法である。   An eleventh aspect of the present invention is the invention based on the ninth or tenth aspect, wherein the transparent conductive film is tin-doped indium oxide (ITO) particles, aluminum-doped zinc oxide (AZO) particles, This is a method for producing a composite film including tin oxide (ATO) particles doped with antimony, zinc oxide (BZO) particles doped with boron, or titanium oxide (TNO) particles doped with niobium.

本発明の第1の観点の反射防止膜形成用組成物では、この組成物がリンを含むため、このリンを含む層が反射防止膜が形成される透明導電膜等の表面で透明導電膜等を保護し、透明導電膜等の構成材料であるITOやAZO等が反射防止膜中に溶出するのを抑制する。リンを含む層の存在が透明導電膜等の構成材料の溶出を抑制する技術的理由は、現段階では解明されていないが、難溶性のリン酸塩を形成したためと推察される。この結果、外部光源から照射された光線の反射を防止する反射防止膜を形成するとともに、この反射防止膜が形成される透明導電膜等の光透過率を維持する。   In the composition for forming an antireflection film according to the first aspect of the present invention, since the composition contains phosphorus, the layer containing phosphorus has a transparent conductive film or the like on the surface of the transparent conductive film or the like on which the antireflection film is formed. , And ITO, AZO, etc., which are constituent materials such as a transparent conductive film, are prevented from eluting into the antireflection film. The technical reason that the presence of the layer containing phosphorus suppresses the elution of the constituent material such as the transparent conductive film has not been elucidated at this stage, but is presumed to be due to the formation of a hardly soluble phosphate. As a result, an antireflection film that prevents reflection of light rays emitted from an external light source is formed, and the light transmittance of a transparent conductive film or the like on which the antireflection film is formed is maintained.

本発明の第2の観点の反射防止膜形成用組成物では、金属アルコキシドの加水分解物に加えて屈折率の高い透明酸化物粒子を含むため、透明酸化物粒子と加水分解物の比率を調整することで、この組成物により形成した反射防止膜の屈折率を調節することができる。
反射率を調整することで、反射防止膜としての性能を最も向上させる屈折率に調節することができる。この屈折率は、反射防止膜の前後の層の屈折率(n)によって決まり、例えば、入射光側が空気(n=1)で、反射防止膜が成膜された基材の屈折率がガラス(n=1.5)の場合は、最適な屈折率n=(n×n0.5=1.22とされる。
The composition for forming an antireflection film according to the second aspect of the present invention includes transparent oxide particles having a high refractive index in addition to the hydrolyzate of metal alkoxide, so the ratio between the transparent oxide particles and the hydrolyzate is adjusted. By doing so, the refractive index of the antireflection film formed by this composition can be adjusted.
By adjusting the reflectance, it is possible to adjust the refractive index so that the performance as an antireflection film is most improved. This refractive index is determined by the refractive index (n) of the layers before and after the antireflection film. For example, the incident light side is air (n 1 = 1), and the refractive index of the substrate on which the antireflection film is formed is glass. In the case of (n 3 = 1.5), the optimum refractive index n 2 = (n 1 × n 2 ) 0.5 = 1.22.

本発明の第3の観点の反射防止膜形成用組成物では、数多くある金属アルコキシドの中で、シリコンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド又はチタンアルコキシドが、透明性、経時安定性の理由で金属アルコキシドとして好ましい。   In the composition for forming an antireflection film according to the third aspect of the present invention, among many metal alkoxides, silicon alkoxide, aluminum alkoxide or titanium alkoxide is preferable as the metal alkoxide because of transparency and stability over time.

本発明の第4の観点の反射防止膜形成用組成物では、数多くある透明酸化物粒子の中で、スズ、インジウム等の元素が透明性の点で透明酸化物粒子として好ましい。   In the composition for forming an antireflection film according to the fourth aspect of the present invention, among many transparent oxide particles, elements such as tin and indium are preferable as transparent oxide particles in terms of transparency.

本発明の第5の観点の反射防止膜形成用組成物では、前記透明酸化物粒子は、その1次粒子径を所定の範囲にすることにより、反射防止膜自体の光透過率を低下させない効果がある。   In the composition for forming an antireflective film according to the fifth aspect of the present invention, the transparent oxide particles have an effect of not reducing the light transmittance of the antireflective film itself by making the primary particle diameter within a predetermined range. There is.

本発明の第6の観点の反射防止膜形成用組成物の製造方法では、金属アルコキシドを水により分解するときに酸触媒としてリン酸を用いることにより加水分解が促進されて金属アルコキシドの加水分解物が得られるとともに、同時に本発明の特徴あるリン酸を含む組成物を調製することができる。   In the method for producing a composition for forming an antireflection film according to the sixth aspect of the present invention, hydrolysis of metal alkoxide is promoted by using phosphoric acid as an acid catalyst when metal alkoxide is decomposed with water. And a composition containing the characteristic phosphoric acid of the present invention can be prepared at the same time.

本発明の第7の観点の製造方法では、第6の観点の分散媒と透明酸化物粒子のゾルとを混合することにより、分散媒に透明酸化物粒子を含ませることができる。   In the manufacturing method of the 7th viewpoint of this invention, a transparent oxide particle can be included in a dispersion medium by mixing the dispersion medium of a 6th viewpoint, and the sol of transparent oxide particle.

本発明の第8の観点の製造方法では、水とリン酸とともに透明酸化物粒子のゾルを混合した第3液を調製することにより、本発明の第6の観点の製造方法よりも工程数を減らすことができる。   In the manufacturing method according to the eighth aspect of the present invention, by preparing a third liquid in which the sol of transparent oxide particles is mixed with water and phosphoric acid, the number of steps is more than that of the manufacturing method according to the sixth aspect of the present invention. Can be reduced.

本発明の第9の観点の複合膜の製造方法では、透明導電膜上に第1又は第3の観点の反射防止膜形成用組成物又は第6の観点の反射防止膜形成用組成物を塗布して反射防止膜を形成するので、反射防止膜が存在しても透明導電膜の光透過率が維持された複合膜を製造することができる。   In the method for producing a composite film according to the ninth aspect of the present invention, the antireflection film-forming composition according to the first or third aspect or the antireflection film-forming composition according to the sixth aspect is applied onto the transparent conductive film. Since the antireflection film is formed, a composite film in which the light transmittance of the transparent conductive film is maintained even when the antireflection film is present can be produced.

本発明の第10の観点の複合膜の製造方法では、反射防止膜上に保護膜を形成することにより反射防止膜の擦過キズなどを防ぐことができる。   In the method for manufacturing a composite film according to the tenth aspect of the present invention, scratches and the like of the antireflection film can be prevented by forming a protective film on the antireflection film.

本発明の第11の観点の複合膜の製造方法では、数多くある透明導電膜に含まれる透明導電性粒子の中でITO等が透明性の理由で透明導電粒子として好ましい。   In the manufacturing method of the composite film of the 11th viewpoint of this invention, ITO etc. are preferable as a transparent conductive particle for the reason of transparency among the transparent conductive particles contained in many transparent conductive films.

透明導電膜と、この透明導電膜上に本発明の反射防止膜形成用組成物により形成された反射防止膜とを備えた複合膜の構成図である。It is a block diagram of the composite film provided with the transparent conductive film and the antireflection film formed on this transparent conductive film by the composition for antireflection film formation of this invention. 図1に示す反射防止膜上に更に保護膜を備えた別の複合膜の構成図である。It is a block diagram of another composite film further provided with a protective film on the antireflection film shown in FIG.

次に本発明を実施するための形態を説明する。
<第1の実施の形態>
〔透明酸化物粒子を含まない反射防止膜形成用組成物〕
第1の実施の形態の反射防止膜形成用組成物は、波長550nmにおける屈折率が1.6〜2.0の範囲にある透明導電膜上に塗布して前記屈折率より低い屈折率を有する反射防止膜を形成するために用いられる。透明導電膜は、導電性酸化物粒子の分散液を湿式塗工法を用いて塗布することにより形成される。例えば、透明導電膜は太陽電池の光電変換層上、又は透明プラスチック上、或いはガラス上に形成される。導電性酸化物粒子としては、ITO、AZO、アンチモンをドープした酸化錫(ATO)、亜鉛をドープした酸化インジウム(IZO)、フッ素をドープした酸化錫(FTO)等が例示される。
Next, the form for implementing this invention is demonstrated.
<First Embodiment>
[Antireflection film-forming composition containing no transparent oxide particles]
The composition for forming an antireflection film according to the first embodiment is applied on a transparent conductive film having a refractive index in the range of 1.6 to 2.0 at a wavelength of 550 nm and has a refractive index lower than the refractive index. Used to form an antireflection film. The transparent conductive film is formed by applying a dispersion of conductive oxide particles using a wet coating method. For example, the transparent conductive film is formed on a photoelectric conversion layer of a solar cell, on a transparent plastic, or on glass. Examples of the conductive oxide particles include ITO, AZO, antimony-doped tin oxide (ATO), zinc-doped indium oxide (IZO), fluorine-doped tin oxide (FTO), and the like.

第1の実施の形態の反射防止膜形成用組成物は、金属アルコキシドの加水分解物とリン酸とを分散媒に含有して構成される。金属アルコキシドの金属としては、アルミニウム、シリコン、チタン、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銀、銅、亜鉛、モリブデン等が例示される。この中でシリコン、アルミニウム、チタンが資源上の制約が少なく、可視光透過性が高い理由で好ましい。シリコンアルコキシドとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等が例示され、アルミニウムアルコキシドとしては、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムメトキシド等が例示され、チタンアルコキシドとしては、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド等が例示される。またリン酸としては、オルトリン酸(HPO)、ピロリン酸(H)等が例示される。金属アルコキシドの加水分解の反応速度を促進し、入手し易さの観点から、オルトリン酸が好ましい。リン酸は後述する金属アルコキシドの加水分解の酸触媒としても作用する。 The composition for forming an antireflection film according to the first embodiment is constituted by containing a hydrolyzate of metal alkoxide and phosphoric acid in a dispersion medium. Examples of the metal of the metal alkoxide include aluminum, silicon, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, silver, copper, zinc, and molybdenum. Among these, silicon, aluminum, and titanium are preferable because they have few resource restrictions and high visible light transmittance. Examples of the silicon alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane. Examples of the aluminum alkoxide include aluminum isopropoxide, aluminum ethoxide, and aluminum methoxide. Examples of the titanium alkoxide include titanium methoxy. And titanium ethoxide, titanium isopropoxide and the like. Examples of phosphoric acid include orthophosphoric acid (H 3 PO 4 ) and pyrophosphoric acid (H 4 P 2 O 7 ). Orthophosphoric acid is preferable from the viewpoint of promoting the reaction rate of hydrolysis of the metal alkoxide and availability. Phosphoric acid also acts as an acid catalyst for hydrolysis of the metal alkoxide described below.

第1の実施の形態の反射防止膜形成用組成物は、金属アルコキシドの金属のモル濃度をAモル/Lとし、リン酸のモル濃度をBモル/Lとするときに、B/Aが0.002〜0.1の範囲、好ましくは0.01〜0.05の範囲にある。この範囲の下限値未満ではリン酸塩の保護膜形成効果が小さい不具合があり、上限値を超えると過剰なリン酸塩の析出による可視光透過性が低下する不具合がある。   In the composition for forming an antireflection film of the first embodiment, when the molar concentration of metal in the metal alkoxide is A mol / L and the molar concentration of phosphoric acid is B mol / L, B / A is 0. It is in the range of 0.002 to 0.1, preferably in the range of 0.01 to 0.05. If it is less than the lower limit of this range, there is a problem that the protective film formation effect of the phosphate is small, and if it exceeds the upper limit, there is a problem that the visible light transmittance due to precipitation of excessive phosphate is lowered.

〔透明酸化物粒子を含まない反射防止膜形成用組成物の製造方法〕
先ず、上述した金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する。この有機溶媒としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、イソプロピルアルコール又はエタノール等が例示される。この金属アルコキシド1質量部に対して有機溶媒を1〜20質量部の範囲で添加し、30〜80℃の温度範囲で混合する。次いで水、好ましくはイオン交換水と上述したリン酸とを30〜80℃の温度範囲で混合して第2液を調製する。 水の量は、第1液の金属アルコキシド1モルに対して、1〜30倍モル、好ましくは5〜20倍モルである。下限値未満では金属アルコキシドが加水分解しにくく、上限値を超えるとゲル化する不具合がある。リン酸の量は、第1液の金属アルコキシド1モルに対して、0.002〜0.1モル、好ましくは0.01〜0.05モルである。リン酸の量を上記範囲にすることにより上述したB/Aが満たされる。
[Method for producing antireflection film-forming composition containing no transparent oxide particles]
First, an organic solvent is added to and mixed with the metal alkoxide described above to prepare a first liquid. Examples of the organic solvent include propylene glycol monomethyl ether acetate, isopropyl alcohol, and ethanol. An organic solvent is added in a range of 1 to 20 parts by mass with respect to 1 part by mass of the metal alkoxide, and mixed in a temperature range of 30 to 80 ° C. Next, water, preferably ion-exchanged water and the above-described phosphoric acid are mixed in a temperature range of 30 to 80 ° C. to prepare a second liquid. The amount of water is 1 to 30 times mol, preferably 5 to 20 times mol, per 1 mol of the metal alkoxide of the first liquid. If it is less than the lower limit, the metal alkoxide is difficult to hydrolyze, and if it exceeds the upper limit, there is a problem of gelation. The amount of phosphoric acid is 0.002 to 0.1 mol, preferably 0.01 to 0.05 mol, per 1 mol of the metal alkoxide of the first liquid. B / A mentioned above is satisfy | filled by making the quantity of phosphoric acid into the said range.

次に第1液をウォーターバス等で25〜85℃の温度に保持した状態で、第2液を添加混合する。これにより金属アルコキシドが水により加水分解され、加水分解物が生成される。同時に第2液のリン酸が前記第1液と前記第2液からなる分散媒に分散する。これにより第1の実施の形態の反射防止膜形成用組成物が製造される。   Next, the second liquid is added and mixed in a state where the first liquid is maintained at a temperature of 25 to 85 ° C. with a water bath or the like. Thereby, a metal alkoxide is hydrolyzed with water, and a hydrolyzate is produced | generated. At the same time, the phosphoric acid of the second liquid is dispersed in the dispersion medium composed of the first liquid and the second liquid. Thereby, the composition for forming an antireflection film according to the first embodiment is manufactured.

<第2の実施の形態>
〔透明酸化物粒子を含む反射防止膜形成用組成物〕
第2の実施の形態の反射防止膜形成用組成物は、第1の実施の形態の金属アルコキシドの加水分解物とリン酸とを含む分散媒に透明酸化物粒子が更に分散して構成される。
この分散媒を除く組成物中には、透明酸化物粒子1質量部に対して前記加水分解物を酸化物換算で0.1〜10質量部の割合で含有する。
この酸化物粒子は、その1次粒子径が数平均で1〜50nmの範囲に、好ましくは10〜30nmの範囲にある。この透明酸化物粒子を構成する金属元素として、シリコン、ジルコニウム、ニオブ、インジウム、亜鉛、錫、タングステン、ガリウム、アンチモン、アルミニウム、セリウム及びチタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素が例示される。
<Second Embodiment>
[Antireflection film-forming composition containing transparent oxide particles]
The composition for forming an antireflection film according to the second embodiment is configured by further dispersing transparent oxide particles in a dispersion medium containing the hydrolyzate of metal alkoxide and phosphoric acid according to the first embodiment. .
In the composition excluding the dispersion medium, the hydrolyzate is contained in an amount of 0.1 to 10 parts by mass in terms of oxide with respect to 1 part by mass of the transparent oxide particles.
The oxide particles have a primary particle diameter in the range of 1 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm in terms of number average. One or more elements selected from the group consisting of silicon, zirconium, niobium, indium, zinc, tin, tungsten, gallium, antimony, aluminum, cerium and titanium as the metal elements constituting the transparent oxide particles Is exemplified.

〔透明酸化物粒子を含む反射防止膜形成用組成物の製造方法(その1)〕
透明酸化物粒子を含む反射防止膜形成用組成物を製造する第1の方法では、第1の実施の形態で調製された金属アルコキシドの加水分解物とリン酸とを含む分散媒と、上述した透明酸化物粒子がアルコール、水又はメチルエチルケトン等に分散したゾルとを混合する。このときの混合割合は、上記加水分解物の酸化物分100質量部に対する上記ゾル中の透明酸化物粒子分10〜9900質量部、好ましくは50〜900質量部となる割合である。この範囲の下限値未満では屈折率が少なく十分な反射防止効果が得られない不具合があり、上限値を超えると膜の密着性が低下する不具合がある。これにより第2の実施の形態の反射防止膜形成用組成物が製造される。
[Method for Producing Composition for Forming Antireflection Film Containing Transparent Oxide Particles (Part 1)]
In the first method for producing the composition for forming an antireflection film containing transparent oxide particles, the dispersion medium containing the hydrolyzate of metal alkoxide and phosphoric acid prepared in the first embodiment, and the above-mentioned A sol in which transparent oxide particles are dispersed in alcohol, water, methyl ethyl ketone or the like is mixed. The mixing ratio at this time is a ratio of 10 to 9900 parts by mass, preferably 50 to 900 parts by mass, of the transparent oxide particles in the sol with respect to 100 parts by mass of the oxide of the hydrolyzate. If it is less than the lower limit of this range, there is a problem that the refractive index is small and a sufficient antireflection effect cannot be obtained, and if it exceeds the upper limit, there is a problem that the adhesion of the film is lowered. Thereby, the composition for forming an antireflection film according to the second embodiment is produced.

〔透明酸化物粒子を含む反射防止膜形成用組成物の製造方法(その2)〕
透明酸化物粒子を含む反射防止膜形成用組成物を製造する第2の方法では、先ず、第1の実施の形態と同様に、金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する。次いで水、好ましくはイオン交換水と上述したリン酸と上述した透明酸化物粒子が分散したゾルとを30〜80℃の温度範囲で混合して第3液を調製する。水の量は、第1液1質量部に対して、1〜30質量部、好ましくは5〜20倍質量部である。この下限値未満では金属アルコキシドが加水分解しにくく、上限値を超えるとゲル化する不具合がある。リン酸の量は、第1液1質量部に対して、0.002〜0.1質量部、好ましくは0.01〜0.05質量部である。リン酸の量を上記範囲にすることにより上述したB/Aが満たされる。透明酸化物粒子の量は、第1液1質量部に対して、0.1〜99質量部、好ましくは5〜90質量部である。この下限値未満では反射防止膜自体の屈折率の調節ができず、上限値を超えると膜の密着性が低下する不具合がある。
[Method for Producing Composition for Forming Antireflection Film Containing Transparent Oxide Particles (Part 2)]
In the second method for producing a composition for forming an antireflection film containing transparent oxide particles, first, as in the first embodiment, an organic solvent is added to and mixed with a metal alkoxide to prepare a first liquid. . Next, water, preferably ion-exchanged water, the above-described phosphoric acid, and the above-described sol in which the transparent oxide particles are dispersed are mixed in a temperature range of 30 to 80 ° C. to prepare a third liquid. The amount of water is 1 to 30 parts by mass, preferably 5 to 20 times by mass with respect to 1 part by mass of the first liquid. If it is less than this lower limit, the metal alkoxide is difficult to hydrolyze, and if it exceeds the upper limit, there is a problem of gelation. The quantity of phosphoric acid is 0.002-0.1 mass part with respect to 1 mass part of 1st liquid, Preferably it is 0.01-0.05 mass part. B / A mentioned above is satisfy | filled by making the quantity of phosphoric acid into the said range. The amount of the transparent oxide particles is 0.1 to 99 parts by mass, preferably 5 to 90 parts by mass with respect to 1 part by mass of the first liquid. If it is less than this lower limit, the refractive index of the antireflection film itself cannot be adjusted, and if it exceeds the upper limit, there is a problem that the adhesion of the film is lowered.

次に第1液を25〜85℃の温度に保持した状態で第3液に添加混合する。これにより金属アルコキシドが水により加水分解され、加水分解物が生成される。同時に第3液のリン酸と透明酸化物粒子とが前記第1液と前記第3液からなる分散媒に分散する。これにより第2の実施の形態の反射防止膜形成用組成物が製造される。   Next, the first liquid is added to and mixed with the third liquid in a state where the temperature is maintained at 25 to 85 ° C. Thereby, a metal alkoxide is hydrolyzed with water, and a hydrolyzate is produced | generated. At the same time, the phosphoric acid and the transparent oxide particles of the third liquid are dispersed in the dispersion medium composed of the first liquid and the third liquid. Thereby, the composition for forming an antireflection film according to the second embodiment is produced.

〔複合膜の製造方法〕
図1に示すように、基材10上に形成された透明導電膜11と、この透明導電膜上に形成された、透明導電膜の屈折率より低い屈折率を有する反射防止膜12とにより、複合膜20が製造される。また図2に示すように、基材10上に形成された透明導電膜11と上記反射防止膜12とこの反射防止膜上に形成された、反射防止膜の屈折率より低い屈折率を有する保護膜13とを備えた複合膜30を製造することもできる。本発明の組成物により形成される反射防止膜12は、上記第1又は第2の実施の形態の反射防止膜形成用組成物を透明導電膜上に塗布し乾燥した後、焼成することにより製造される。本発明の塗布は、スプレーコーティング、ディスペンサコーティング、スピンコーティング、ナイフコーティング、スリットコーティング、インクジェットコーティング、スクリーン印刷、オフセット印刷、ダイコーティング等の各種の湿式塗工法を採用することができる。
[Production method of composite membrane]
As shown in FIG. 1, the transparent conductive film 11 formed on the substrate 10 and the antireflection film 12 formed on the transparent conductive film and having a refractive index lower than the refractive index of the transparent conductive film, A composite membrane 20 is manufactured. Further, as shown in FIG. 2, the transparent conductive film 11 formed on the base material 10, the antireflection film 12, and the protection having a refractive index lower than the refractive index of the antireflection film formed on the antireflection film. A composite membrane 30 including the membrane 13 can also be manufactured. The antireflection film 12 formed by the composition of the present invention is manufactured by applying the antireflection film forming composition of the first or second embodiment on a transparent conductive film, drying it, and then baking it. Is done. For the application of the present invention, various wet coating methods such as spray coating, dispenser coating, spin coating, knife coating, slit coating, ink jet coating, screen printing, offset printing, and die coating can be employed.

次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.

<実施例1>
先ず、シリコンアルコキシドとしてテトラエトキシシラン(TEOS)を用意し、TEOS1質量部に対して1質量部となる量のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を有機溶媒として添加し、セパラブルフラスコ内で30℃の温度で15分間攪拌することにより第1液を調製した。次いでこの第1液とは別に、TEOS1モルに対して、1モルとなる量のイオン交換水と、0.002モルの量のオルトリン酸をビーカー内に投入して混合し、30℃の温度で15分間攪拌することにより第2液を調製した。次に上記調製した第1液をウォーターバスにて30℃の温度に保持してから、この第1液に上記第2液を添加し、30℃の温度を保持した状態で300分間攪拌した。これにより上記シリコンアルコキシドの加水分解物とリン酸とを分散媒に含んだ反射防止膜形成用組成物を得た。
<Example 1>
First, tetraethoxysilane (TEOS) is prepared as silicon alkoxide, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) in an amount of 1 part by mass with respect to 1 part by mass of TEOS is added as an organic solvent, and 30 ° C. in a separable flask. The first liquid was prepared by stirring at a temperature of 15 minutes for 15 minutes. Next, separately from this first liquid, 1 mol of TEOS and 1 mol of ion-exchanged water and 0.002 mol of orthophosphoric acid are charged into a beaker and mixed at a temperature of 30 ° C. The second liquid was prepared by stirring for 15 minutes. Next, after maintaining the prepared first liquid at a temperature of 30 ° C. in a water bath, the second liquid was added to the first liquid and stirred for 300 minutes while maintaining the temperature of 30 ° C. As a result, a composition for forming an antireflection film containing the hydrolyzate of silicon alkoxide and phosphoric acid in a dispersion medium was obtained.

<実施例2、3及び比較例1、2>
オルトリン酸の量をTEOS1モルに対して、0.01モル、0.10モル、0.001モル及び0.15モルにそれぞれした以外、実施例1と同様にして反射防止膜形成用組成物を得た。
<Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 and 2>
An antireflection film-forming composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of orthophosphoric acid was 0.01 mol, 0.10 mol, 0.001 mol, and 0.15 mol, respectively, with respect to 1 mol of TEOS. Obtained.

<実施例4及び5>
シリコンアルコキシドの代わりにアルミニウムアルコキシドとしてアルミニウムイソプロポキシド及びチタンアルコキシドとしてオルトチタン酸テトライソプロピルをそれぞれ用いた以外、実施例1と同様にして反射防止膜形成用組成物を得た。
<Examples 4 and 5>
An antireflection film-forming composition was obtained in the same manner as in Example 1, except that aluminum isopropoxide was used as the aluminum alkoxide instead of silicon alkoxide and tetraisopropyl orthotitanate was used as the titanium alkoxide.

<実施例6及び比較例3>
オルトリン酸の代わりにピロリン酸及び塩酸をそれぞれ用いた以外、実施例1と同様にして反射防止膜形成用組成物を得た。
<Example 6 and Comparative Example 3>
An antireflection film-forming composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that pyrophosphoric acid and hydrochloric acid were used in place of orthophosphoric acid.

<実施例7>
実施例1で得られたシリコンアルコキシドの加水分解物とオルトリン酸とを含む分散媒に、透明酸化物粒子としての1次粒子径が数平均で30nmである酸化ジルコニウム(ZrO)ナノ粒子がイソプロピルアルコールに分散したゾルを、加水分解物中のSiO分1質量部に対する上記ゾル中のZrO分が2.0質量部となる割合で、攪拌して混合することにより、反射防止膜形成用組成物を得た。
<Example 7>
In the dispersion medium containing the hydrolyzate of silicon alkoxide obtained in Example 1 and orthophosphoric acid, zirconium oxide (ZrO 2 ) nanoparticles having a primary average particle diameter of 30 nm as transparent oxide particles are isopropyl. By mixing the sol dispersed in alcohol with stirring at a ratio of 2 parts by mass of ZrO 2 in the sol to 1 part by mass of SiO 2 in the hydrolyzate, an antireflection film is formed. A composition was obtained.

<実施例8〜12>
加水分解物中のSiO分1質量部に対するゾル中のZrO分が0.08質量部、0.1質量部、15.0質量部、30.0質量部及び32.0質量部にそれぞれした以外、実施例7と同様にして反射防止膜形成用組成物を得た。
<Examples 8 to 12>
ZrO 2 in the sol with respect to 1 part by mass of SiO 2 in the hydrolyzate is 0.08 parts by mass, 0.1 parts by mass, 15.0 parts by mass, 30.0 parts by mass and 32.0 parts by mass, respectively. A composition for forming an antireflection film was obtained in the same manner as in Example 7 except that.

<実施例13〜23>
酸化ジルコニウム(ZrO)ナノ粒子の代わりにシリカ(SiO)、酸化ニオブ(Nb)、酸化インジウム(In)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化錫(SnO)、酸化タングステン(WO3 )、酸化ガリウム(Ga)、酸化アンチモン(Sb)、アルミナ(Al)、酸化セリウム(CeO)及びチタニア(TiO)の各ナノ粒子をそれぞれ用いた以外、実施例7と同様にして反射防止膜形成用組成物を得た。
<Examples 13 to 23>
Instead of zirconium oxide (ZrO 2 ) nanoparticles, silica (SiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), tungsten oxide (WO 3 ), gallium oxide (Ga 2 O 3 ), antimony oxide (Sb 2 O 3 ), alumina (Al 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 ) and titania (TiO 2 ) nanoparticles are used respectively. A composition for forming an antireflection film was obtained in the same manner as in Example 7 except that.

<比較試験>
〔反射防止膜の反射率及び屈折率の測定〕
反射防止膜12単独の反射率を測定するため、スパッタリング法でAlドープ酸化亜鉛膜が厚さ50nmで成膜されたソーダガラス上に、実施例1〜23及び比較例1〜3で得られた反射防止膜形成用組成物を、それぞれスピンコーティング法により、塗布し、大気圧下、50℃で乾燥し、150℃で焼成して厚さ100nmの26種類の反射防止膜12を得た。反射防止膜のサンプルの裏面に、裏面反射の影響を考慮して黒ビニルテープを貼り、分光光度計(型式U-4000、日立ハイテク社製)により、人間が一番眩しいと感じる波長550nmにおける反射率を測定した。また同じ反射防止膜のサンプルの屈折率を分光エリプソメーター(型式M-2000、J.A.Woolam Japan社製)を用い、ヘリウムレーザー光の波長550nmでの屈折率を測定した。
<Comparison test>
(Measurement of reflectance and refractive index of antireflection film)
In order to measure the reflectance of the antireflection film 12 alone, it was obtained in Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3 on soda glass on which an Al-doped zinc oxide film was formed with a thickness of 50 nm by a sputtering method. Each composition for forming an antireflection film was applied by spin coating, dried at 50 ° C. under atmospheric pressure, and baked at 150 ° C. to obtain 26 types of antireflection films 12 having a thickness of 100 nm. Black vinyl tape is pasted on the back side of the sample of the antireflection film in consideration of the effect of back side reflection, and the spectrophotometer (model U-4000, manufactured by Hitachi High-Tech) is used to reflect at the wavelength of 550 nm that humans feel most dazzling. The rate was measured. Further, the refractive index of a sample of the same antireflection film was measured using a spectroscopic ellipsometer (model M-2000, manufactured by JAWoolam Japan) at a wavelength of 550 nm of helium laser light.

〔透明導電膜表面のヘイズの測定〕
透明導電膜の光透過率を測定する代わりに、透明導電膜と反射防止膜の界面におけるヘイズを測定した。図1に示すガラス基板である基材10上に平均粒径20nmのITO粒子を含む厚さ100nmの透明導電膜11をスパッタリング法により形成した後、この透明導電膜11上に、実施例1〜23及び比較例1〜3で得られた反射防止膜形成用組成物をそれぞれスピンコーティング法により塗布し、大気圧下、50℃で乾燥し、150℃で焼成して厚さ100nmの26種類の反射防止膜12を得た。透明導電膜11と反射防止膜12との界面、即ち透明導電膜の表面におけるヘイズ(曇り度)を濁度計(型式HV−V3、スガ試験機社製)を用いて測定した。
[Measurement of haze on transparent conductive film surface]
Instead of measuring the light transmittance of the transparent conductive film, the haze at the interface between the transparent conductive film and the antireflection film was measured. A transparent conductive film 11 having a thickness of 100 nm containing ITO particles having an average particle diameter of 20 nm is formed on a base material 10 which is a glass substrate shown in FIG. 23 and the anti-reflective film-forming compositions obtained in Comparative Examples 1 to 3 were each applied by spin coating, dried at 50 ° C. under atmospheric pressure, baked at 150 ° C., and baked at 26 ° C. An antireflection film 12 was obtained. The haze (cloudiness) at the interface between the transparent conductive film 11 and the antireflection film 12, that is, the surface of the transparent conductive film, was measured using a turbidimeter (model HV-V3, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).

実施例1〜23及び比較例1〜3の内容、反射防止膜の反射率と屈折率及び透明導電膜表面のヘイズの各測定結果を表1に示す。   Table 1 shows the measurement results of the contents of Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 3, the reflectance and refractive index of the antireflection film, and the haze of the transparent conductive film surface.

Figure 2015055715
Figure 2015055715

<評価>
屈折率が空気と透明導電膜(AZO)の間の屈折率を取る場合、反射率は、反射防止膜がない場合に比べ、上昇する。比較例1は、リン酸の含有量が少なく、AZOが溶出した結果、ヘーズが増大した。比較例2は、リン酸が多すぎた結果、やはり硬化が不十分で膜ヘーズもあわせ劣化する。比較例3は、リン酸を使用しなかった場合で、この塩酸によってAlドープZnO膜は簡単に溶出する。これに対して、実施例1〜23の透明導電膜では、ヘイズは0.01〜0.05の間にあり、小さい値であった。
<Evaluation>
When the refractive index takes a refractive index between air and the transparent conductive film (AZO), the reflectance increases as compared with the case where there is no antireflection film. In Comparative Example 1, the phosphoric acid content was small, and as a result of elution of AZO, haze increased. In Comparative Example 2, as a result of too much phosphoric acid, curing is still insufficient and film haze is deteriorated. In Comparative Example 3, when phosphoric acid was not used, the Al-doped ZnO film was easily eluted by this hydrochloric acid. On the other hand, in the transparent conductive film of Examples 1-23, haze was between 0.01-0.05, and was a small value.

Claims (11)

波長550nmにおける屈折率が1.6〜2.0の範囲にある透明導電膜、ガラス又は透光性プラスチック上に塗布して前記屈折率より低い屈折率を有する反射防止膜を形成するために用いられる反射防止膜形成用組成物において、
金属アルコキシドの加水分解物とリン酸とを含有して構成され、前記金属アルコキシドの金属のモル濃度をAモル/Lとし、前記リン酸のモル濃度をBモル/Lとするときに、B/Aが0.002〜0.1の範囲にあることを特徴とする反射防止膜形成用組成物。
Used to form an antireflective film having a refractive index lower than the refractive index by coating on a transparent conductive film, glass or translucent plastic having a refractive index in the range of 1.6 to 2.0 at a wavelength of 550 nm. In the composition for forming an antireflection film,
When a metal alkoxide hydrolyzate and phosphoric acid are included, the metal alkoxide has a metal molar concentration of A mol / L, and the phosphoric acid molar concentration of B mol / L. An antireflection film-forming composition, wherein A is in the range of 0.002 to 0.1.
前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを含む分散媒に透明酸化物粒子が更に分散してなり、前記分散媒を除く前記組成物中の前記透明酸化物粒子1質量部に対して前記加水分解物を酸化物換算で0.1〜10質量部の割合で含有する請求項1記載の反射防止膜形成用組成物。   Transparent oxide particles are further dispersed in a dispersion medium containing the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid, and with respect to 1 part by mass of the transparent oxide particles in the composition excluding the dispersion medium. The composition for forming an antireflection film according to claim 1, which contains a hydrolyzate in an amount of 0.1 to 10 parts by mass in terms of oxide. 前記金属アルコキシドがシリコンアルコキシド、アルミニウムアルコキシド又はチタンアルコキシドである請求項1又は2記載の反射防止膜形成用組成物。   The composition for forming an antireflection film according to claim 1 or 2, wherein the metal alkoxide is silicon alkoxide, aluminum alkoxide or titanium alkoxide. 前記透明酸化物粒子を構成する金属元素がシリコン、ジルコニウム、ニオブ、インジウム、亜鉛、錫、タングステン、ガリウム、アンチモン、アルミニウム、セリウム及びチタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素である請求項2記載の反射防止膜形成用組成物。   The metal element constituting the transparent oxide particles is one or more elements selected from the group consisting of silicon, zirconium, niobium, indium, zinc, tin, tungsten, gallium, antimony, aluminum, cerium and titanium. The composition for forming an antireflection film according to claim 2. 前記透明酸化物粒子は、その1次粒子径が数平均で1〜50nmの範囲にある請求項2又は4記載の反射防止膜形成用組成物。   The composition for forming an antireflection film according to claim 2 or 4, wherein the transparent oxide particles have a primary particle diameter in the range of 1 to 50 nm in terms of number average. 請求項1記載の反射防止膜形成用組成物を製造する方法であって、
金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する工程と、
前記金属アルコキシド1モルに対して、1〜30倍モルとなる量の水と、0.002〜0.1モルとなる量のリン酸とを混合して第2液を調製する工程と、
前記第1液を25〜85℃の温度に保持した状態で前記第2液に添加混合して、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを前記第1液と前記第2液からなる分散媒に含ませる工程と
を含むことを特徴とする反射防止膜形成用組成物の製造方法。
A method for producing the composition for forming an antireflection film according to claim 1, comprising:
Adding an organic solvent to the metal alkoxide and mixing to prepare the first liquid;
A step of preparing a second liquid by mixing water in an amount of 1 to 30 moles with respect to 1 mole of the metal alkoxide and phosphoric acid in an amount of 0.002 to 0.1 moles;
The first liquid is added to and mixed with the second liquid while maintaining the temperature at 25 to 85 ° C., and the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid are composed of the first liquid and the second liquid. A method for producing an antireflective film-forming composition comprising the steps of:
前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸とを含む分散媒と、透明酸化物粒子がアルコール、水又はメチルエチルケトンに分散したゾルとを、前記加水分解物の酸化物分100質量部に対する前記ゾル中の前記透明酸化物粒子分10〜9900質量部となる割合で、混合する工程を更に含む請求項6記載の製造方法。   In the sol with respect to 100 parts by mass of the oxide content of the hydrolyzate, a dispersion medium containing the hydrolyzate of the metal alkoxide and the phosphoric acid, and a sol in which transparent oxide particles are dispersed in alcohol, water, or methyl ethyl ketone. The manufacturing method of Claim 6 which further includes the process of mixing in the ratio used as the said transparent oxide particle content of 10-9900 mass parts. 請求項2記載の反射防止膜形成用組成物を製造する方法であって、
金属アルコキシドに有機溶媒を添加混合して第1液を調製する工程と、
前記第1液1質量部に対して、1〜30質量部となる量の水と、0.002〜0.1質量部となる量のリン酸と、2〜99質量部となる量の透明酸化物粒子が分散したゾルとを混合して第3液を調製する工程と、
前記第1液を25〜85℃の温度に保持した状態で前記第3液に添加混合して、前記金属アルコキシドの加水分解物と前記リン酸と前記透明酸化物粒子とを、前記第1液と前記第3液からなる分散媒に含ませる工程とを含むことを特徴とする反射防止膜形成用組成物の製造方法。
A method for producing the composition for forming an antireflection film according to claim 2, comprising:
Adding an organic solvent to the metal alkoxide and mixing to prepare the first liquid;
With respect to 1 part by mass of the first liquid, 1-30 parts by mass of water, 0.002-0.1 parts by mass of phosphoric acid, and 2-99 parts by mass of transparent. Mixing a sol in which oxide particles are dispersed to prepare a third liquid;
The first liquid is added to and mixed with the third liquid while maintaining the temperature at 25 to 85 ° C., and the hydrolyzate of the metal alkoxide, the phosphoric acid, and the transparent oxide particles are mixed with the first liquid. And a step of adding the dispersion liquid comprising the third liquid to the dispersion medium.
透明導電膜と、前記透明導電膜上に請求項1又は3記載の反射防止膜形成用組成物又は請求項6に記載の方法により製造された反射防止膜形成用組成物を塗布して形成された反射防止膜とを有する複合膜の製造方法。   It forms by apply | coating the composition for anti-reflective film formation of Claim 1 or 3 or the composition for anti-reflective film formation manufactured by the method of Claim 6 on the transparent conductive film and the said transparent conductive film. A method for producing a composite film having an antireflection film. 前記反射防止膜上に保護膜を形成する請求項9記載の複合膜の製造方法。   The method for producing a composite film according to claim 9, wherein a protective film is formed on the antireflection film. 前記透明導電膜が錫をドープした酸化インジウム(ITO)粒子、アルミニウムをドープした酸化亜鉛(AZO)粒子、アンチモンをドープした酸化スズ(ATO)粒子、ホウ素をドープした酸化亜鉛(BZO)粒子、又はニオブをドープした酸化チタン(TNO)粒子を含む請求項9又は10記載の複合膜の製造方法。   The transparent conductive film is tin-doped indium oxide (ITO) particles, aluminum-doped zinc oxide (AZO) particles, antimony-doped tin oxide (ATO) particles, boron-doped zinc oxide (BZO) particles, or The manufacturing method of the composite film of Claim 9 or 10 containing the titanium oxide (TNO) particle | grains which doped niobium.
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