JP2742068B2 - Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby - Google Patents

Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby

Info

Publication number
JP2742068B2
JP2742068B2 JP63273040A JP27304088A JP2742068B2 JP 2742068 B2 JP2742068 B2 JP 2742068B2 JP 63273040 A JP63273040 A JP 63273040A JP 27304088 A JP27304088 A JP 27304088A JP 2742068 B2 JP2742068 B2 JP 2742068B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transparent conductive
indium
thin film
producing
aqueous solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63273040A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02120374A (en
Inventor
雄治 塩田
光正 斎藤
賢次 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Osaka Cement Co Ltd filed Critical Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority to JP63273040A priority Critical patent/JP2742068B2/en
Publication of JPH02120374A publication Critical patent/JPH02120374A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2742068B2 publication Critical patent/JP2742068B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、透明導電性超微粒子の製法に関する。特
に、導電性及び透明性にすぐれた薄膜の製法に関する。
The present invention relates to a method for producing transparent conductive ultrafine particles. In particular, it relates to a method for producing a thin film having excellent conductivity and transparency.

[従来の技術及び発明が解決しょうとする問題点] 一般に、透明電極は、太陽電池、液晶表示素子、エレ
クトロルミナッセンス(EL)表示素子などに使用されて
いる。これらの素子は、ガラス基板上に薄膜状の透明電
極と各種機能を有する薄膜が、積み重ねられた構造にな
っている。この透明電極を安価に製造する必要がある
が、現在の技術では、真空蒸着法、スパッタリング法、
CDV法、スプレー法があるが、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、CVD法は、いずれも生産性が低く、装置が高価
でコスト高になってしまう。これに対して、生産性が良
く、安価な方法として、スプレー法と塗布法があり、ス
プレー法は、膜形成速度が速いが、この方法では、約50
0℃に加熱したガラス表面に塩化錫の水溶液を霧状に吹
き付けるとガラス表面で酸化錫と塩化水素が発生し、こ
の酸化錫がガラス表面に薄膜となり付着し、透明電極膜
となるものである。しかし、霧の発生状態がノズルから
の放射によるため、ガラス板上に付着する膜に濃度差が
生じる、また、霧の凝集による液滴が生じ、斑点になり
易い、高温の炉内で霧が脱水し、塩化錫粉末が薄膜に付
着する問題があり、膜質、膜厚の均一性や特性の再現性
が要求される電子デバイス等には使用できず、曇り止め
ガラス用等の低級な用途にのみ限定される。
[Problems to be Solved by Conventional Techniques and Inventions] Generally, transparent electrodes are used for solar cells, liquid crystal display elements, electroluminescence (EL) display elements, and the like. These elements have a structure in which thin-film transparent electrodes and thin films having various functions are stacked on a glass substrate. It is necessary to manufacture this transparent electrode at low cost, but with current technology, vacuum deposition method, sputtering method,
There are a CDV method and a spray method, but the vacuum evaporation method, the sputtering method, and the CVD method all have low productivity, and the apparatus is expensive and costly. On the other hand, there are a spraying method and a coating method as methods with good productivity and low cost, and the spraying method has a high film forming speed.
When an aqueous solution of tin chloride is sprayed on the glass surface heated to 0 ° C., tin oxide and hydrogen chloride are generated on the glass surface, and the tin oxide becomes a thin film and adheres to the glass surface to form a transparent electrode film. . However, since the fog is generated by the radiation from the nozzle, there is a difference in the concentration of the film adhering to the glass plate.Also, droplets are generated due to the aggregation of the fog, and the fog tends to become spots. There is a problem that tin chloride powder adheres to the thin film due to dehydration, so it cannot be used for electronic devices that require film quality, uniformity of film thickness and reproducibility of characteristics, and is used for low-grade applications such as anti-fog glass Only limited.

これに対して、エレクトロニクス技術やクリーンルー
ム技術等の進歩により透明性を兼ね備えた導電性薄膜に
対する要求は、益々強まっている。
On the other hand, the demand for a conductive thin film having transparency has been further increased due to advances in electronics technology, clean room technology, and the like.

従って、本発明は、塗布法により、導電性及び透明性
の著しく向上された薄膜を製造するための超微粒子塗布
材料の製法及びこれを用いた透明性導電性の薄膜の作製
法を提供することを目的にする。
Accordingly, the present invention provides a method for producing an ultrafine particle coating material for producing a thin film having significantly improved conductivity and transparency by a coating method, and a method for producing a transparent conductive thin film using the same. For the purpose.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、上記の技術的な課題の解決のために、イン
ジウムの酸性塩水溶液、又はインジウムの酸性塩と錫の
酸性塩との混合水溶液とアルカリ水溶液を反応させ、酸
化物及び/又は水酸化物からなる生成した沈殿物を取り
出し、該沈殿物を、還元性雰囲気下、240〜320℃の温度
に加熱することを特徴とするインジウム系導電性超微粒
子の製造方法を提供する。その際に、インジウムの酸性
塩及び錫の酸性塩は、塩化物、硫酸塩、硝酸塩が好適で
ある。また、アルカリ成分は、アンモニア、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムであることが
好適である。更に、本発明は、上記のように調製された
インジウム系導電性超微粒子を利用し、溶媒及び塗料に
混合し、基板上に塗布し、仮焼し、バインダーを除き、
次に、還元雰囲気中で、200℃〜400℃で加熱処理するこ
とを特徴とする透明導電性薄膜の作成方法を、提供する
ものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an aqueous solution of an acidic salt of indium, or a mixed aqueous solution of an acidic salt of indium and an acidic salt of tin and an aqueous alkali solution for solving the above technical problem. Reacting, taking out a precipitate formed from oxides and / or hydroxides, and heating the precipitate to a temperature of 240 to 320 ° C. in a reducing atmosphere; And a method for producing the same. At this time, the acid salt of indium and the acid salt of tin are preferably chlorides, sulfates, and nitrates. Further, the alkali component is preferably ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and sodium carbonate. Furthermore, the present invention utilizes the indium-based conductive ultrafine particles prepared as described above, mixed with a solvent and a paint, applied on a substrate, calcined, and removed the binder,
Next, the present invention provides a method for producing a transparent conductive thin film, which comprises performing a heat treatment at 200 ° C. to 400 ° C. in a reducing atmosphere.

本発明によると、酸化物換算で酸化錫が、酸化インジ
ウムと酸化錫の合計量に対して、1〜10重量%になるよ
うに、インジウムと錫の酸性塩の水溶液を調製し、これ
を出発原料とする。この場合、“酸性塩”とは、塩化
物、硫酸塩、硝酸塩等の水溶性で酸性を有するものであ
り、アルカリと反応して、不溶性のインジウム化合物及
び不溶性の錫化合物を生じる。“アルカリ性水溶液”
は、可溶性のアルカリ塩、例えば、亜硫酸塩、亜硝酸
塩、燐酸塩、オキシ酸塩等の塩類を使用して、作成され
るものを用いる。
According to the present invention, an aqueous solution of an acid salt of indium and tin is prepared so that the amount of tin oxide in terms of oxide is 1 to 10% by weight based on the total amount of indium oxide and tin oxide. Raw materials. In this case, the “acid salt” is a water-soluble and acidic compound such as chloride, sulfate, nitrate, etc., and reacts with an alkali to produce an insoluble indium compound and an insoluble tin compound. “Alkaline aqueous solution”
Are prepared using soluble alkali salts, for example, salts such as sulfites, nitrites, phosphates and oxyacids.

調製酸性水溶液と反応させるアルカリ水溶液のアルカ
リ分は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナト
リウムが好適である。、このアルカリ分は、その中和反
応の後に、水洗により、インジウムと錫の沈殿物から洗
い流さなければならない。従って、水洗で容易に洗い流
すことが出来るものであれば、他のアルカリ物質も、使
用でき、例えば、重炭酸ナトリウム、水酸化カルシウ
ム、水酸化バリウム等を用いることもできる。
The alkali component of the alkaline aqueous solution to be reacted with the prepared acidic aqueous solution is preferably sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate. After the neutralization reaction, the alkali must be washed out of the precipitate of indium and tin by washing with water. Therefore, other alkali substances can be used as long as they can be easily washed away with water, and for example, sodium bicarbonate, calcium hydroxide, barium hydroxide, and the like can be used.

このような中和反応によって析出された沈殿物は、水
洗により、塩根(塩素、硫酸根、硝酸根等)及びアルカ
リ基(ナトリウム、カリウム、カルシウム等)を除去
し、脱水、乾燥する。
The precipitate deposited by such a neutralization reaction is washed with water to remove salt (chlorine, sulfate, nitrate, etc.) and alkali groups (sodium, potassium, calcium, etc.), dehydrated, and dried.

この乾燥処理を行なう場合、一部塊状化した部分は、
モミ解して、乾燥処理すると、超微粒子粉体が得られ
が、この粉体自体の体積固有抵抗値自体を測定すれば、
全くの電気絶縁物質であることが分かる。この乾燥粉体
を、還元性ガス雰囲気中で、240〜320℃の温度で、好ま
しくは、260〜280℃の温度に加熱処理することにより、
粒径が100〜300Åであり、体積固有抵抗値が、1〜3×
10-3Ωcmで、透明性で導電性の超微粒子材料が得られ
た。この場合、還元性ガスとしては、水素、アンモニア
ガス、一酸化炭素等を用いることができる。また、以上
のガスの内、二種以上の還元性ガスの混合ガスを用いる
こともできる。また、窒素、アルゴン等の不活性ガスで
薄めて用いることもできる。
When performing this drying process, the part that has been partially agglomerated
By fir dissolving and drying treatment, ultrafine powder is obtained, but if the volume specific resistance value of this powder itself is measured,
It turns out that it is a completely electric insulating material. By heating this dried powder in a reducing gas atmosphere at a temperature of 240 to 320 ° C., preferably at a temperature of 260 to 280 ° C.,
Particle size is 100 ~ 300mm, volume resistivity value is 1-3x
A transparent and conductive ultrafine particle material of 10 −3 Ωcm was obtained. In this case, hydrogen, ammonia gas, carbon monoxide, or the like can be used as the reducing gas. Further, among the above gases, a mixed gas of two or more reducing gases can be used. Further, it can be diluted with an inert gas such as nitrogen or argon before use.

然し乍ら、還元性ガス処理を行なわないと、体積固有
抵抗値は、104Ωcm以上と、非常に高い抵抗のものにな
る。本発明によるこの還元性ガス雰囲気加熱処理は、同
時に、非常に、効果的な作用を行なうようであり、この
効果が、本発明によって、初めて明らかにされたもので
ある。即ち、還元処理により、固定電化を有する錫原子
と水素原子とが結合することになり、多数キャリアとし
ての電子がドリフトし易くなり、即ち、フェルミレベル
が、伝導レベルに非常に近づくためかも知れないが、本
当の理由は、不明である。即ち、本発明による透明性導
電性超微粒子材料は、中和してあるので、酸分による障
害がなく、安全に使用できる。また、このような超微粒
子材料を使用することにより、表面抵抗値50Ω/□付近
で、光透過率80%以上の透明性導電性にすぐれた薄膜が
得られる。
However, if the reducing gas treatment is not carried out, the volume resistivity becomes very high, ie, 10 4 Ωcm or more. This reducing gas atmosphere heat treatment according to the present invention appears to perform a very effective action at the same time, and this effect was first revealed by the present invention. That is, by the reduction treatment, the tin atom and the hydrogen atom having fixed electrification are bonded, and electrons as majority carriers are likely to drift, that is, the Fermi level may be very close to the conduction level. But the real reason is unknown. That is, since the transparent conductive ultrafine particle material according to the present invention has been neutralized, it can be safely used without any obstacle due to acid components. Further, by using such an ultrafine particle material, a thin film having excellent transparency and conductivity with a light transmittance of 80% or more can be obtained at a surface resistance value of about 50Ω / □.

即ち、この透明性導電性超微粒子材料を、塗料用樹脂
と混合し、透明性導電性塗料にすることができる。
That is, this transparent conductive ultrafine particle material can be mixed with a coating resin to form a transparent conductive coating.

本発明による透明性導電性塗料に使用できる樹脂とし
ては、通常の塗料技術により調製使用できる樹脂を用い
られるが、特別な制限は必要なく、ポリビニルアセテー
ト、ユリアホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
エステル樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ビニール樹脂等を使用することができ
る。即ち、一般に透明性塗料において使用される合成樹
脂を塗膜形成主要素として使用することができる。
As the resin that can be used in the transparent conductive coating according to the present invention, a resin that can be prepared and used by a normal coating technique is used, but there is no particular limitation, and polyvinyl acetate, urea formaldehyde resin, epoxy resin, polyester resin, and phenol are used. Resins, alkyd resins, polyurethane resins, vinyl resins and the like can be used. That is, a synthetic resin generally used in a transparent paint can be used as a main component for forming a coating film.

以上の樹脂のための溶媒として、水、アルコール、ベ
ンゼン、オレフィン、ボイル油等の溶媒を使用すること
もできる。その溶媒の例として、メチルエチルケトン
(MEK)、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン(TH
F)、酢酸エチル、アセトン、低級アルコールを挙げる
ことができる。また、トルエン、キシレン、酢酸セロソ
ルブのようなセロソルブ類、石油スピリット、ソルベン
トナフタ、塩化メチレン等の、塗料において一般的に使
用されている溶剤を含有させてもよい。
As a solvent for the above resin, a solvent such as water, alcohol, benzene, olefin, and boil oil can also be used. Examples of the solvent include methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, tetrahydrofuran (TH
F), ethyl acetate, acetone, and lower alcohols. In addition, solvents commonly used in coating materials such as toluene, xylene, cellosolves such as cellosolve acetate, petroleum spirit, solvent naphtha, and methylene chloride may be contained.

このようにして調製した透明性導電性塗料を、基板、
例えばガラス板に、通常の方法により塗布することがで
きる。基板として使用できるものについては、対のよう
に、処理することにより、透明性を失わず、また、著し
い変形や破損が生じないものならば、何でも使用でき
る。例えば、ガラス板、雲母、水晶、透明アルミナ、塩
化ナトリウム単結晶板、石膏単結晶板等を使用すること
ができる。一般には、ガラス板が用いられる。
The transparent conductive paint prepared in this manner is used as a substrate,
For example, it can be applied to a glass plate by an ordinary method. Any material that can be used as a substrate can be used as long as it does not lose transparency and does not cause significant deformation or breakage by processing, such as a pair. For example, a glass plate, mica, quartz, transparent alumina, sodium chloride single crystal plate, gypsum single crystal plate, or the like can be used. Generally, a glass plate is used.

即ち、以上にようにして調製された超微粒子透明性導
電性塗料を塗ったガラス板を、乾燥し、加熱して、樹脂
成分を飛ばす。このための加熱温度は、樹脂や溶媒によ
って、変動するが、350℃〜500℃、好ましくは、420℃
〜470℃であり、充分バインダーを蒸発せしめ、飛ばす
ことができる温度範囲を使用する。このようにバインダ
ー除去処理では、表面抵抗値は、103Ω/□程度とな
る。
That is, the glass plate coated with the ultrafine transparent conductive paint prepared as described above is dried and heated to remove the resin component. The heating temperature for this varies depending on the resin and the solvent, but is 350 ° C. to 500 ° C., preferably 420 ° C.
470 ° C, and a temperature range in which the binder can be sufficiently evaporated and blown out is used. As described above, in the binder removal treatment, the surface resistance becomes about 10 3 Ω / □.

次に、還元雰囲気中で200〜400℃、好ましくは、250
℃〜300℃に加熱し、全光線透過率80%以上、表面抵抗
値が、50Ω/□程度のすぐれた性能を有する透明性導電
性薄膜が得られる。
Next, in a reducing atmosphere at 200 to 400 ° C., preferably 250
By heating to a temperature of from about 300 ° C. to about 300 ° C., a transparent conductive thin film having excellent performance with a total light transmittance of 80% or more and a surface resistance of about 50 Ω / □ is obtained.

これに対して、従来の透明性導電性塗料では、透過率
が40〜60%で、表面抵抗値が103〜104Ωの程度のものし
か作成できず、限られた低級品にしか利用できないもの
である。即ち、本発明により製造される超微粒子材料の
特性により、塗料中への分散性、均一性がすぐれ、その
ために、よりすぐれた透過率と表面抵抗値を有する透明
性導電性薄膜が、気相法、スパッタリングよりも、安価
に供給することのできる技術が、可能になったものであ
る。
On the other hand, conventional transparent conductive paints can be made only with a transmittance of 40-60% and a surface resistance of about 10 3 Ω to 10 4 Ω. It cannot be done. That is, due to the characteristics of the ultrafine particle material produced according to the present invention, the dispersibility and uniformity in the coating material are excellent, and therefore, a transparent conductive thin film having better transmittance and surface resistance value is formed by a gas phase. A technique that can be supplied at a lower cost than the method and the sputtering has become possible.

本発明で製造される超微粒子材料を含有する塗料によ
るスプレー法並びに塗布法では、透明導電性微粉をスプ
レー又は塗布するものであるが、このように形成された
膜の透明性及び導電性は、透明導電性微粒子の特性に依
存するものである。これに対して、従来の技術では、イ
ンジウム及び/又は錫の塩化物の水溶液を、ガラス板に
スプレーし、又は塗布し、加熱して、加水分解を行なう
ものである。即ち、従来の製造方法では、表面抵抗が、
103〜104Ω/□と非常に高く(例えば、グラファイトの
場合でも、<20Ω/□)、そして、可視光の透過率が40
〜50%と低く、乳白色に近い、また、塩化物溶液自体が
強酸の腐食性を有し、更に、加水分解のときに発生する
塩化水素も、問題となる。
In the spraying method and the coating method using a paint containing the ultrafine particle material produced in the present invention, the transparent conductive fine powder is sprayed or applied.However, the transparency and conductivity of the film thus formed are It depends on the characteristics of the transparent conductive fine particles. On the other hand, in the prior art, an aqueous solution of chloride of indium and / or tin is sprayed or applied to a glass plate and heated to perform hydrolysis. That is, in the conventional manufacturing method, the surface resistance is
It is very high as 10 3 to 10 4 Ω / □ (for example, even in the case of graphite <20 Ω / □), and the transmittance of visible light is 40
It is as low as ~ 50% and is almost milky, and the chloride solution itself has the corrosive property of a strong acid. Further, hydrogen chloride generated during hydrolysis is also a problem.

そこで、本発明においては、スプレー法及び塗布法に
おける透明導電性材料として、インジウム−錫系の透明
化と、グラファイトよりも優れた表面導電性を有し、且
つ、環境に対して有害な塩化水素等の毒性成分を出さな
く、有しない超微粒子塗布材料の製造法を確立した。
Therefore, in the present invention, as a transparent conductive material in the spraying method and the coating method, indium-tin-based transparent, having a surface conductivity superior to graphite, and hydrogen chloride harmful to the environment We have established a method for producing ultrafine particle coating materials that do not emit toxic components such as urea.

即ち、超微粒子の塗料であるために、非常に分散性が
良く、従って、塗膜の均一化が、非常に容易に行なえ、
特性のすぐれた透明導電性塗布材料を提供することがで
きるのである。
That is, because of the ultra-fine particle paint, very good dispersibility, therefore, uniformity of the coating film can be very easily performed,
Thus, a transparent conductive coating material having excellent characteristics can be provided.

本発明による塗料法による透明性導電性の薄膜の製造
方法では、還元雰囲気中で、中和反応生成物を、240℃
〜320℃で加熱することは、反応生成物のままであるこ
と、並びに、ゲル状の非結晶であることのために、体積
固有抵抗の測定では、絶縁体であることを示し、また、
透過率も50%程度のものである。然し乍ら、この還元加
熱処理を省略して、超微粒子化及び塗布後の加熱処理
(500℃)並びに還元処理(200℃〜400℃)を行なって
も、透過率50%程度で表面固有抵抗値104程度となり、
満足なものでなく、実用にならないものである。
In the method for producing a transparent conductive thin film by the coating method according to the present invention, in a reducing atmosphere, the neutralization reaction product, 240 ° C.
Heating at 320320 ° C. indicates that it is an insulator in the measurement of volume resistivity because it remains a reaction product and is a gel-like non-crystal,
The transmittance is also about 50%. However, even if this reduction heat treatment is omitted and the heat treatment (500 ° C.) and reduction treatment (200 ° C. to 400 ° C.) after ultrafine particle formation and coating are performed, the transmittance is about 50% and the surface resistivity is 10%. About 4
It is not satisfactory and is not practical.

また、通常、基板上に透明性導電性材料を塗布した
後、バインダーを飛ばすために、加熱するが、このと
き、バインダー中に分散している導電性微粒子が、バイ
ンダー除去されるので、相互に、接近し、導電性を増大
させることができるが、そのための加熱温度は、その微
粒子導電性材料に適するように、設定すべきである。こ
れに対して、本発明の製造方法によると、このバインダ
ー除去のための加熱処理の後に、200〜400℃の温度で還
元加熱処理すると、全光線透過率が80%以上になり、表
面抵抗も、50Ω/□以下になり、透明性、導電性とも
に、従来得られなかった優れた性能のものが、得られ
た。更に、本発明により製造された透明性導電性塗布材
料は、超微粒子であるためにバインダー、樹脂への分散
性に、非常にすぐれ、均一性の高い分散液として得ら
れ、同時に、量産性にすぐれ、安価で経済的な透明性導
電性塗料の製造を可能にしたものである。
In addition, usually, after applying a transparent conductive material on a substrate, heating is performed in order to remove the binder, but at this time, the conductive fine particles dispersed in the binder are removed from the binder, so that they are mutually removed. However, the heating temperature should be set so as to be suitable for the particulate conductive material. On the other hand, according to the production method of the present invention, after the heat treatment for removing the binder, if reduction heat treatment is performed at a temperature of 200 to 400 ° C., the total light transmittance becomes 80% or more, and the surface resistance also decreases. , 50 Ω / □ or less, and excellent in both transparency and conductivity, which could not be obtained conventionally, were obtained. Further, since the transparent conductive coating material produced according to the present invention is ultra-fine particles, the dispersibility in a binder and a resin is excellent, and a highly uniform dispersion can be obtained. An excellent, economical and economical transparent conductive paint can be produced.

本発明の透明性導電性の塗料として、機械的、化学的
強度にすぐれた皮膜を形成し得る。
A film having excellent mechanical and chemical strength can be formed as the transparent conductive paint of the present invention.

また、本発明の透明性導電性塗料に使用できる樹脂成
分としては、ポリエステル樹脂、ポリビニルアセテー
ト、ユリアホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙
げられる。
The resin component that can be used in the transparent conductive paint of the present invention includes polyester resin, polyvinyl acetate, urea formaldehyde resin, epoxy resin, phenol resin, alkyd resin, polyurethane resin and the like.

また、溶媒として、水、アルコール、ベンゼン、オレ
フィン、ボイル油等を使用できる。
In addition, water, alcohol, benzene, olefin, boil oil and the like can be used as the solvent.

本発明の塗料の中にバインダーとして使用するもの
は、公知のバインダーと公知の技術を使用することがで
きる。特殊な方法に限定されるものではない。例えば、
バインダーとしては、エチルシリケート、水ガラスなど
の無機バインダー及びポリエステル樹脂、アクリル樹脂
などの有機バインダーを使用できる。
As the binder used in the paint of the present invention, a known binder and a known technique can be used. It is not limited to a special method. For example,
As the binder, an inorganic binder such as ethyl silicate or water glass and an organic binder such as a polyester resin or an acrylic resin can be used.

本発明により得られる塗料材料により作製される塗膜
は、従来技術による乾燥粉末を加熱し、ドーピングする
方法から得られる塗料による作製される塗膜に比較し
て、透明性、量産性において、非常にすぐれたものとな
る。
The coating film produced by the coating material obtained by the present invention has a very high transparency and mass productivity as compared with the coating film produced by the coating method obtained by heating and doping a dry powder according to the prior art. It will be excellent.

本発明により得られる塗料材料は、例えば、ラピッド
スタートの螢光灯の電極、タッチパネルのような製品に
透明導電性膜或いは電極として用いられ、有効である。
The coating material obtained according to the present invention is effectively used, for example, as a transparent conductive film or electrode in products such as rapid start fluorescent lamp electrodes and touch panels.

次に、本発明による導電性塗料材料の製法及びそれに
よる透明性導電性薄膜の作製法を具体的に実施例により
説明するが、本発明はそれらによって限定されるもので
はない。
Next, a method for producing a conductive coating material according to the present invention and a method for producing a transparent conductive thin film thereby will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[実施例1] 酸化物換算で、SnO2が3重量%になるように、配合し
たInCl3とSnCl4の水溶液を、過剰なアンモニア水溶液中
に投入し、生成したInとSnの水酸化物のゲル状沈殿物を
濾過し、脱水した後、水洗した。濾過したケーキ中に、
アンモニウムイオンと塩素イオンが、検出されなくなっ
た時点で、水洗濾過を止め、沈殿ケーキを得た。この沈
殿ケーキを脱水し、脱水ケーキを100℃で乾燥し、この
ケーキのゆるく塊状になった部分は、解砕したものを、
H2ガスで充填された炉内にシート状に置き、270℃、30
分間加熱し、100〜200Åの粒径の超微粒子体を得た。こ
の超微粒子のInとSn酸化物配合粉体にポリエステル樹脂
バインダーを30重量%の割合で、混入し、ドクターブレ
ードを用い、ガラス板表面に塗布し、乾燥した後、450
℃で加熱し、バインダーを飛ばして、H2ガス雰囲気の炉
中で、300℃で、ロート状に置き、30分間加熱して、ガ
ラス板表面上に透明導電性膜を得た。この膜自体につい
て、測定すると、その結果は、全光透過率は、88%で、
表面抵抗は、500Ω/□であった。
Example 1 A mixed aqueous solution of InCl 3 and SnCl 4 was poured into an excess aqueous ammonia solution so that SnO 2 became 3% by weight in terms of oxide, and the resulting hydroxide of In and Sn was formed. The gel precipitate of was filtered, dehydrated, and washed with water. In the filtered cake,
When ammonium ions and chloride ions were no longer detected, washing and filtration were stopped to obtain a precipitate cake. The sediment cake is dehydrated, the dehydrated cake is dried at 100 ° C., and the loosely lumpy part of the cake is crushed,
Place the sheet in a furnace filled with H 2 gas at 270 ° C, 30
After heating for an minute, an ultrafine particle having a particle size of 100 to 200 mm was obtained. A polyester resin binder is mixed at a ratio of 30% by weight into the ultrafine particles of In and Sn oxide blended powder, applied to the surface of a glass plate using a doctor blade, dried, and then dried.
Was heated at ° C., skip binder, in an oven at a H 2 gas atmosphere at 300 ° C., placed in a funnel shape, and heated for 30 minutes to obtain a transparent conductive film on a glass plate surface. When the film itself is measured, the result is that the total light transmittance is 88%,
The surface resistance was 500Ω / □.

[実施例2] SnO2 1重量%になるように配合したInCl3とSnCl4の水
溶液を、過剰のアンモニア水溶液中に投入し、生成した
ゲル状沈殿物を濾過し、脱水した後、水洗した。濾過ケ
ーキの水洗は、アンモニアと塩素イオンが検出されなか
った時点まで、行なった。得られた脱水ケーキを、100
℃で乾燥し、その中でゆるく塊状になった部分は、解砕
し、次に、NH3ガス雰囲気中で、平板状に置いて、250
℃、20分間加熱すると、粒径100〜300Åの超微粒子の粉
体を得た。この粉体に、バインダーとして、ポリエステ
ル樹脂を35重量%の割合で混合し、ドクターブレードに
よって、ガラス板表面上に塗布し、乾燥した後、420
℃、30分間加熱し、次に、NH3ガス雰囲気中で250℃に加
熱し、透明導電性薄膜を得た。この膜自体について、測
定すると、その結果は、全光線透過率87%で、表面抵抗
55Ω/□であった。
Example 2 An aqueous solution of InCl 3 and SnCl 4 blended to be 1% by weight of SnO 2 was poured into an excess of an aqueous ammonia solution, and the formed gel precipitate was filtered, dehydrated, and washed with water. . Washing of the filter cake with water was performed until no ammonia and chlorine ions were detected. The obtained dehydrated cake is 100
C., and the loosely agglomerated part therein was crushed and then placed on a plate in an NH 3 gas atmosphere,
When heated at 20 ° C. for 20 minutes, ultrafine powder having a particle size of 100 to 300 ° was obtained. To this powder, a polyester resin was mixed at a ratio of 35% by weight as a binder, applied to the surface of a glass plate with a doctor blade, dried, and then dried.
° C., then heated for 30 minutes, then heated to 250 ° C. in a NH 3 gas atmosphere, to obtain a transparent conductive thin film. When the film itself was measured, the result was a total light transmittance of 87% and a surface resistance of 87%.
It was 55Ω / □.

[実施例3] InCl3の水溶液を、過剰のアンモニア水溶液中に投入
し、生成したゲル状沈殿物を濾過し、脱水した後、水洗
した。濾過ケーキの水洗は、アンモニアと塩素イオンが
検出されなった時点まで、行なった。得られた脱水ケー
キを、100℃で乾燥し、そのケーキを、解砕し、次に、H
2ガス雰囲気中で、平板状に置いて、300℃に加熱し、得
られた粉体に、バインダーとして、ポリビニルアセテー
ト樹脂を40重量%の割合で混合し、ドクターブレードを
用いて、ガラス板表面上に塗布し、乾燥した後、480℃
に加熱し、次に、H2ガス雰囲気中で300℃、30分間加熱
し、透明導電性薄膜を得た。この膜自体について、測定
すると、その結果は、全光線透過率85%で、表面抵抗45
Ω/□であった。
Example 3 An aqueous solution of InCl 3 was put into an excess aqueous ammonia solution, and the formed gel precipitate was filtered, dehydrated, and washed with water. Washing of the filter cake with water was performed until ammonia and chlorine ions were not detected. The resulting dehydrated cake is dried at 100 ° C., the cake is crushed and then H
2 Place the plate in a gas atmosphere, heat it to 300 ° C, mix the obtained powder with polyvinyl acetate resin as a binder at a ratio of 40% by weight, and use a doctor blade to surface the glass plate. After applying on top and drying, 480 ℃
, And then heated at 300 ° C. for 30 minutes in an H 2 gas atmosphere to obtain a transparent conductive thin film. When the film itself was measured, the result was a total light transmittance of 85% and a surface resistance of 45%.
Ω / □.

[実施例4] SnO2 3重量%になるように配合したInCl3とSnCl4の水
溶液を、過剰のアンモニア水溶液中に投入し、生成した
ゲル状沈殿物を濾過し、脱水した後、水洗した。濾過ケ
ーキの水洗は、アンモニアと塩素イオンが検出されなっ
た時点まで、行なった。得られた脱水ケーキを、100℃
で乾燥し、解砕し、次に、H2ガス雰囲気の炉中で、平板
状に置いて、270℃、30分間加熱した。得られた粉体の
導電性フィラーを、ポリエステル樹脂中30重量%の割合
で加えて、ポットミル中でボールで混合した。約5分間
で充分混合の状態のものであった。
[Example 4] An aqueous solution of InCl 3 and SnCl 4 blended to be 3% by weight of SnO 2 was poured into an excess aqueous ammonia solution, and the formed gel precipitate was filtered, dehydrated, and washed with water. . Washing of the filter cake with water was performed until ammonia and chlorine ions were not detected. The obtained dehydrated cake is heated at 100 ° C.
And crushed, then laid flat in a furnace under an atmosphere of H 2 gas and heated at 270 ° C. for 30 minutes. The obtained powdery conductive filler was added at a ratio of 30% by weight in the polyester resin, and mixed with a ball in a pot mill. The mixture was sufficiently mixed in about 5 minutes.

一方、比較のための導電性フィラーとして、銀粉(粒
径0.1μm)、銅分(粒径0.1μm)及びグラファイトを
各々ポリエステル樹脂に、30重量%の割合で加えて、同
様に、ポットミルでボールを混合した、その結果、いず
れも、混合不充分の状態であった。
On the other hand, silver powder (particle diameter: 0.1 μm), copper (particle diameter: 0.1 μm) and graphite were each added to the polyester resin at a ratio of 30% by weight as conductive fillers for comparison. Were mixed, and as a result, all were in a state of insufficient mixing.

[発明の効果] 本発明による透明導電性薄膜を作成する方法におい
て、その製法により、次のような顕著な技術的効果が得
られた。
[Effects of the Invention] In the method for producing a transparent conductive thin film according to the present invention, the following remarkable technical effects were obtained by the production method.

第1に、従来公知の塗料材料よりも、すぐれた透明
性、導電性が改善された透明性導電性薄膜を、塗布法で
形成するが可能になる。
First, it is possible to form a transparent conductive thin film having better transparency and conductivity than conventionally known coating materials by a coating method.

第2に、最近の透明性、導電性に対する厳しい要求に
応えることができる透明導電性薄膜をもたらすことがで
きる。
Second, it is possible to provide a transparent conductive thin film capable of meeting recent strict requirements for transparency and conductivity.

第3に、製造コストを低減することのできる透明性、
導電性薄膜の経済的な製法が提供できた。
Third, transparency that can reduce manufacturing costs,
An economical method for producing a conductive thin film can be provided.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 31/04 H Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 31/04 H

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インジウムの酸性塩水溶液、又はインジウ
ムの酸性塩と錫の酸性塩との混合水溶液とアルカリ水溶
液を反応させ、酸化物及び/又は水酸化物からなる生成
した沈殿物を取り出し、該沈殿物を、還元性雰囲気下、
240〜320℃の温度に加熱することを特徴とするインジウ
ム系導電性超微粒子の製造方法。
An alkaline aqueous solution is reacted with an aqueous solution of an acidic salt of indium or an aqueous solution of a mixture of an acidic salt of indium and an acidic salt of tin, and a precipitate formed of oxides and / or hydroxides is taken out. The precipitate is reduced under a reducing atmosphere.
A method for producing indium-based conductive ultrafine particles, characterized by heating to a temperature of 240 to 320 ° C.
【請求項2】インジウムの酸性塩及び錫の酸性塩が、塩
化物、硫酸塩、硝酸塩である請求項1記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the indium acid salt and the tin acid salt are chlorides, sulfates and nitrates.
【請求項3】アルカリが、アンモニア、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウムである請求項1記
載の製造法。
3. The method according to claim 1, wherein the alkali is ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate.
【請求項4】請求項1記載のインジウム系導電性超微粒
子を、溶媒又は塗料に混合し、基板上に塗布し、仮焼
し、バインダーを除き、次に、還元雰囲気中で、200〜4
00℃で加熱処理することを特徴とする透明導電性薄膜の
作成方法。
4. The indium-based conductive ultrafine particles according to claim 1 are mixed with a solvent or a paint, coated on a substrate, calcined to remove a binder, and then reduced in a reducing atmosphere to 200 to 4 wt.
A method for producing a transparent conductive thin film, comprising performing heat treatment at 00 ° C.
JP63273040A 1988-10-31 1988-10-31 Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby Expired - Fee Related JP2742068B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63273040A JP2742068B2 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63273040A JP2742068B2 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02120374A JPH02120374A (en) 1990-05-08
JP2742068B2 true JP2742068B2 (en) 1998-04-22

Family

ID=17522329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63273040A Expired - Fee Related JP2742068B2 (en) 1988-10-31 1988-10-31 Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2742068B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002068744A (en) * 2000-08-30 2002-03-08 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Tin oxide-added indium oxide powder and its manufacturing method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3444655B2 (en) * 1994-06-14 2003-09-08 三井金属鉱業株式会社 Composite conductive powder and conductive film
JP5070554B2 (en) * 2001-09-28 2012-11-14 Dowaエレクトロニクス株式会社 ITO powder, transparent conductive film and method for forming the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002068744A (en) * 2000-08-30 2002-03-08 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Tin oxide-added indium oxide powder and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02120374A (en) 1990-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4187340A (en) Method of forming patterned transparent electro-conductive film on the substrate of liquid crystal display
US4624865A (en) Electrically conductive microballoons and compositions incorporating same
US5820843A (en) Raw material for producing powder of indium-tin oxide aciculae and method of producing the raw material, powder of indium-tin oxide aciculae and method of producing the powder, electroconductive paste and light-transmitting electroconductive film
TW440544B (en) Electroconductive composition
EP1109741A1 (en) Compositions for forming transparent conductive nanoparticle coatings and process of preparation therefor
JP2004123403A (en) Method for manufacturing crystalline ito dispersion
JP2742068B2 (en) Method for producing transparent conductive fine particles and method for producing transparent conductive thin film thereby
US2849339A (en) Indium basic trifluoracetate and method of coating vitreous bodies therewith
JPH07242842A (en) Composition for forming transparent electrically-conductive film and transparent electrically-conductive film
CN1132885C (en) Process for preparing conducting light colour flaky pigment
JPH0586605B2 (en)
US6511614B1 (en) Raw material for producing powder of indium-tin oxide aciculae and method of producing the raw material, powder of indium-tin oxide aciculae and method of producing the powder, electroconductive paste and light-transmitting electroconductive film
JP3222955B2 (en) Transparent conductive powder and method for producing the same
JP3549089B2 (en) Glass substrate with transparent conductive film and its manufacturing method
JP5082132B2 (en) Indium tin oxide precursor, indium tin oxide film thereof, and manufacturing method thereof
JP2678033B6 (en) Coating material and production method thereof
JPS60220507A (en) Transparent conductive film and method of forming same
JPH056283B2 (en)
JPS60220505A (en) Transparent conductive film and method of forming same
JP2992572B2 (en) Method for producing fluorine-doped conductive material
JPS6352404B2 (en)
JPS58209002A (en) Method of producing white conductive powder
EP0148608A2 (en) Film-forming composition comprising indium and tin compounds
JPH02167821A (en) Tin oxide sol and production thereof
JP2678033B2 (en) Paint material and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees