JP3982967B2 - 透明被膜形成用塗布液、透明被膜付基材および表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は、透明被膜形成用塗布液、透明被膜付基材および該基材を備えた表示装置に関し、さらに詳しくは、塗布液の安定性に優れ、密着性、膜強度、反射防止性能、耐薬品性等に優れた透明被膜、ならびに基材上に形成した透明導電性微粒子層からなる被膜上に形成した場合には、帯電防止性能、電磁遮蔽性能、反射防止性能に優れるとともに耐久性、耐薬品性に優れた透明被膜付基材と該基材で構成された前面板を備えた表示装置に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】
従来より、酸化防止、錆防止、耐薬品性などを目的とした被膜、耐擦傷性、耐候性、紫外線遮蔽、反射防止などを目的とした被膜が金属製基材、光学レンズ基材などの上に行われていた。
また、陰極線管、蛍光表示管、液晶表示板などの表示パネル等の透明基材の表面の帯電防止および反射防止を目的として、これらの表面に帯電防止機能および反射防止機能を有する透明被膜を形成することが行われている。
【0003】
ところで、陰極線管などから放出される電磁波が人体に及ぼす影響が、最近問題にされており、従来の帯電防止、反射防止に加えてこれらの電磁波および電磁波の放出に伴って形成される電磁場を遮蔽することが望まれている。
これらの電磁波などを遮蔽する方法の一つとして、陰極線管などの表示パネルの表面に電磁波遮断用の導電性被膜を形成する方法があり、このような電磁遮蔽用の導電性被膜では102〜104Ω/□のような低い表面抵抗を有することが必要である。
【0004】
このような低表面抵抗の導電性被膜を形成する方法の一つとして、Agなどの金属微粒子を含む導電性被膜形成用塗布液を用いて基材の表面に金属微粒子含有被膜を形成する方法がある。この方法では、金属微粒子含有被膜形成用塗布液として、コロイド状の金属微粒子が極性溶媒に分散したものが用いられている。
しかしながら、Ag等の金属微粒子を含む透明導電性被膜では、金属が酸化されたり、イオン化による粒子成長したり、また場合によっては腐食が発生することがあり、塗膜の導電性や光透過率が低下し、表示装置が信頼性を欠くという問題があった。
【0005】
さらに、このような導電性被膜上にさらに導電性被膜よりも屈折率の低い透明被膜を設けて反射防止を行うとともに、導電性被膜を保護することも行われているが、このような透明被膜を形成する塗布液は安定性に欠けることがあり、また製造信頼性(再現性)に欠けることもあった。このため従来の透明被膜形成用塗布液を用いて形成された透明被膜では透明性、密着性に欠けたり、特に下層の金属(微粒子)の酸化や腐食性物質に対する耐性即ち耐久性、耐薬品性が不充分であった。
【0006】
【発明の目的】
本発明は、酸化防止、錆防止、耐薬品性、耐擦傷性、耐候性、反射防止などの優れた性能を有する透明被膜を形成しうる塗布液を提供することを目的としている。
また、本発明は、帯電防止性、反射防止性および電磁遮蔽性に優れるとともに、基材との密着性、耐薬品性等に優れ、外観にも優れた透明被膜が形成された透明被膜付基材、および該基材を備えた表示装置を提供することを目的としている。
【0007】
【発明の概要】
本発明に係る透明被膜形成用塗布液は、下記式 (2) で表される有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、またはアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を脱アルカリして得られるケイ酸重縮合物と、下記式(1)で表される有機ケイ素化合物または該有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物とを含むことを特徴としている。
【0008】
【化2】
【0009】
(式中、R1およびR2は互いに同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、水素原子を示す。R3〜R6は互いに同一であっても異なっていてもよく、アルコキシ基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、水素原子またはハロゲン原子を示す。
【0010】
Xは、-(CH2)n-、−(Ph)−(Phはベンゼン環)、-(CH2)n-(Ph)-、-(CH2)n-(Ph)-(CH2)n-、-(S)m-、-(CH2)n-(S)m-(CH2)n-を示し、mは1〜30の整数、nは1〜30の整数を示す。)
【0011】
RaSi(OR')4-a …(2)
(式中、Rはビニル基、アリール基、アクリル基、炭素数1〜8のアルキル基、水素原子またはハロゲン原子であり、R'はビニル基、アリール基、アクリル基、炭系数1〜8のアルキル基、−C2H4OCnH2n+1(n=1〜4)または水素原子であり、aは0〜3の整数である。)
このような本発明に係る透明被膜形成用塗布液では、無機酸化物前駆体とともに、式(1)で表される有機ケイ素化合物または該有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物を含んでいる。この式(1)で表される有機ケイ素化合物が含まれていると、形成された被膜の3次元網目構造(たとえばケイ素化合物の場合はポリシロキサン構造[−Si−O−Si−O−]n)中に、[−Si−X−Si−O−]nを導入できる。このような[−Si−X−Si−O−]nは、たとえば−(CH2)n−の場合、疎水性が付与され、また−(S)m−の場合、金属との親和性に優れているので、耐薬品性に優れている上に、また、双方とも(−CH2)n−、−(S)m−)、弾性結合の柔軟性に富んでいる。このため式(1)で表される有機ケイ素化合物または該有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物を含む塗布液を使用すると緻密で弾性に富み、しかも強度にも優れた被膜を形成することができる。
【0012】
本発明に係る透明被膜付基材は、基材と、該基材表面に形成された透明被膜とからなり、前記透明被膜が、前記透明被膜形成用塗布液を塗布し、乾燥して得られたものであることを特徴としている。また本発明に係る透明被膜付基材は、基材と、該基材表面に形成された透明導電性微粒子層と、該透明導電性微粒子層表面に形成された透明被膜とからなり、前記透明被膜が、前記透明被膜形成用塗布液を塗布し、乾燥して得られたものであることを特徴としている。
【0013】
本発明に係る表示装置は前記透明被膜付基材で構成された前面板を備え、透明被膜が該前面板の外表面に形成されていることを特徴としている。
【0014】
【0015】
【発明の具体的説明】
以下、本発明について具体的に説明する。
透明被膜形成用塗布液
まず、本発明で使用される有機ケイ素化合物について説明する。
本発明に係る透明被膜形成用塗布液は、
無機酸化物前駆体(マトリックス形成成分)と、有機ケイ素化合物または該有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物とを含むことを特徴としている。
【0016】
[有機ケイ素化合物]
本発明では有機ケイ素化合物としては、下記式(1)で表される有機ケイ素化合物または該有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物が使用される。
【0017】
【化3】
【0018】
(式中、R1およびR2は互いに同一であっても異なっていてもよく、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、水素原子を示す。R 3 〜R 6 は互いに同一であっても異なっていてもよく、アルコキシ基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、水素原子またはハロゲン原子を示す。
【0019】
Xは、-(CH2)n-、−(Ph)−(Phはベンゼン環を示す)、-(CH2)n-(Ph)-、-(CH2)n-(Ph)-(CH2)n-、-(S)m-、-(CH2)n-(S)m-(CH2)n-を示し、mは1〜30の整数、nは1〜30の整数を示す。
mは1〜30の整数を示す。nは1〜30、好ましくは1〜16の整数を示す。
【0020】
このような有機ケイ素化合物としては、水または有機溶剤に溶解または分散しうる有機ケイ素化合物が用いられる。また有機ケイ素化合物を2種以上組み合わせて使用してもよい。
このような有機ケイ素化合物としては、
ビス(トリメトキシシリル)エタン、ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリメトキシシリル)ブタン、(トリメトキシシリル)ペンタン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、ビス(トリメトキシシリル)オクタン、ビス(トリメトキシシリル)ノナン、ビス(トリメトキシシリル)デカン、ビス(トリメトキシシリル)ドデカン、ビス(トリメトキシシリル)ヘプタデカン、ビス(トリメトキシシリル)オクタデカン、ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリプロポキシシリル)ヘキサン、ビス(トリn-ブトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリi-ブトキシシリル)ヘキサン、ビス(アリルジメトキシシリル)ヘキサン、ビス(ビニルジメトキシシリル)ヘキサン、ビス(アクリルジメトキシシリル)ヘキサン、ビス(トリフルオロプロピルジメトキシシリル)ヘキサン、
【0021】
【化4】
【0022】
などの有機ケイ素化合物、およびこれらの加水分解物が挙げられる。
特に、前記例示化合物の加水分解物が好ましく、さらに該加水分解物のポリエチレン換算の分子量が500〜100,000、特に好ましくは1,000〜20,000の範囲にあるものが好ましい。
前記式(1)で表される有機ケイ素化合物およびその加水分解物を用いると、有機ケイ素化合物は透明被膜形成時に加水分解し、加水分解物が無機酸化物前駆体と結合して被膜を形成する際に、有機ケイ素化合物の両末端に存在するアルコキシ基が、無機酸化物前駆体と結合するため、緻密かつ弾性を有し、しかも強度に優れた被膜が得られる。
【0023】
本発明のように分子内にSiを2個有する有機ケイ素化合物を使用することによって、緻密かつ弾性を有する被膜が得られる理由については定かでないが、分子内にSiを2個有する有機ケイ素化合物を用いると、被膜の3次元網目構造中に、[−Si−X−Si−O−]nで表される基が導入される。この[−Si−X−Si−O−]nは、金属との親和性が高く、しかも弾性に富んでいるので、緻密で弾性に富み、しかも強度にも優れた被膜を形成することができると推察される。また、この式(1)で表される有機ケイ素化合物およびその加水分解物では両末端のアルコキシ基が無機酸化物前駆体と結合して、被膜内にホール、微細孔が生成しにくくなる。
【0024】
これに対し分子内にSiを1個しか持たない有機ケイ素化合物では、アルキルアルコキシシランのようにSi原子に直接アルキル基が結合していると、このアルキル基は無機酸化物前駆体と結合しないため、この被膜形成時の加熱処理によって分解されて、被膜内にホールまたは微細孔が生成されることがある。
また、本発明のように分子内にSiを2個有する有機ケイ素化合物を用いると、加水分解物が、Si-C結合、Si-O-Si結合を双方とも有しているため、得られる被膜は熱的に安定である(耐熱性に優れる)とともに耐アルカリ性、耐酸性など耐薬品性に優れ、さらに−X−基を有していることに起因して、疎水性が高いか、あるいは金属との親和性が高いために、耐水性、耐久性、耐薬品性等を目的とする保護膜としての特性にも優れている。
【0025】
また、−X−基が−(CH2)n−基である場合、得られる被膜の屈折率が低く、反射防止性能の効果が得られる。
このような有機ケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物は、透明被膜形成用塗布液中に固形分換算で0.1〜20重量%の範囲で含まれていることが好ましい。
【0026】
有機ケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物の量が0.1重量%未満の場合は、塗布液中の有機ケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物の量が少なすぎて前記した耐薬品性などの効果が不充分であり、また塗布液の安定性、被膜表面の平坦性を向上するなどの効果が得られないことがあり、20重量%を越えると得られる被膜にクラックが生じることがあり前記保護膜としての効果が低下する傾向がある。
【0027】
また、有機ケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物は、形成した透明被膜中に、1〜60重量%の範囲で含まれていることが好ましい。
透明被膜中の割合が1重量%未満の場合は、有機ケイ素化合物および/またはこれらの加水分解物が少ないために前記した本発明の効果が不充分となり、60重量%を越えると後述する無機酸化物前駆体が少なくなるため下部基材との密着性が低下することがある。
【0028】
[無機酸化物前駆体]
無機酸化物前駆体(マトリックス形成成分ともいうことがある)としては、透明被膜を形成したときに、得られる被膜が透明性を有し、基材より屈折率が低く反射防止性能を有しているものであれば特に制限はない。
本発明では無機酸化物前駆体として、シリカ、チタニア、ジルコニアなどの無機酸化物の前駆体、またはこれらの複合酸化物の前駆体が挙げられ、上記式(1)で表される有機ケイ素化合物を除くケイ素化合物、チタニウム化合物、ジルコニウム化合物、アンチモン化合物またはこれらの加水分解物、重縮合物が好ましく使用される。また、無機酸化物前駆体は、シリカゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル、アンチモンゾルであってもよい。
【0029】
これらの無機酸化物前駆体のうち、ケイ素化合物が望ましい。
ケイ素化合物としては下記一般式(2)で表されるアルコキシシランの加水分解・重縮合物、またはアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を脱アルカリして得られるケイ酸液が好ましく、特に式(2)で表されるアルコキシシランの加水分解・重縮合物がより好ましい。
【0030】
RaSi(OR')4-a (2)
(式中、Rはビニル基、アリール基、アクリル基、炭素数1〜8のアルキル基、水素原子またはハロゲン原子であり、R'はビニル基、アリール基、アクリル基、炭系数1〜8のアルキル基、−C2H4OCnH2n+1(n=1〜4)または水素原子であり、aは0〜3の整数である。)
このようなアルコキシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラオクチルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【0031】
このようなケイ素化合物を無機酸化物前駆体として含む透明被膜形成用塗布液から形成された透明被膜は、屈折率が1.25〜1.50の範囲にあり、低屈折率である。しかもこの透明被膜が形成された透明被膜付基材は反射防止性に優れている。
無機酸化物前駆体は、透明被膜形成用塗布液中に、酸化物換算で0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜2.0重量%の濃度で含まれていることが望ましい。
【0032】
透明被膜形成用塗布液に含まれる無機酸化物前駆体の量が0.1重量%未満では、無機酸化物前駆体の量が少なすぎるので、被膜を形成したときの膜厚が薄くなり、被膜の反射防止性能が低下することがある。また透明被膜形成用塗布液に含まれる無機酸化物前駆体の量が0.1重量%未満では、1回の塗布で充分な膜厚の被膜を得られないことがあり、しかも塗布を繰り返して行っても均一な膜厚の被膜を形成しにくいことが多い。さらに、被膜付基材の耐薬品性が劣ることがある。
【0033】
透明被膜形成用塗布液に含まれる無機酸化物前駆体の濃度が10重量%を越えると、得られる被膜にクラックが生じたり、被膜の強度が低下することがある。また透明被膜形成用塗布液に含まれる無機酸化物前駆体の濃度が10重量%を越えると被膜の膜厚が厚すぎて、反射防止性能が不充分となることがある。
また、無機酸化物前駆体と前記式(1)で表される有機ケイ素化合物との量比(無機酸化物前駆体/式(1)で表される有機ケイ素化合物酸化物換算)は、0.005〜4、好ましくは、0.02〜2の範囲にあることが好ましい。なお、無機酸化物前駆体は酸化物換算し、有機ケイ素化合物はSiO3/2X1/2に換算した重量比である。
【0034】
[透明被膜形成用塗布液の調製]
本発明に係る透明被膜形成用塗布液は、上記式(1)で表される有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体とが、溶媒に分散または溶解されてなる。
溶媒としては、蒸発性のものであれば特に制限はなく、水;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのアルコール類;酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステルなどのエステル類;ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、グリコールエーテルなどのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステルなどのケトン類などが挙げられる。
【0035】
このような本発明に係る透明被膜形成用塗布液は、無機酸化物前駆体分散液を調製したのち、該無機酸化物前駆体分散液に、上記式(1)で表される有機ケイ素化合物を混合することによって、調製される。
無機酸化物前駆体分散液は、たとえば、ケイ素化合物(式(1)で表される有機ケイ素化合物を除く)、チタニウム化合物、ジルコニウム化合物、アンチモン化合物を、水および/または有機溶媒中で、酸触媒あるいは塩基触媒の存在下に、加水分解することによって調製される。
【0036】
たとえば、無機酸化物前駆体として式(2)で表されるアルコキシシランの加水分解・重縮合物を使用する場合、アルコキシシランを水−アルコール混合溶媒中で酸触媒の存在下、加水分解して、アルコキシシランの加水分解・重縮合物からなる無機酸化物前駆体分散液を調製し、得られた無機酸化物前駆体分散液に前記式(1)で表される有機ケイ素化合物を混合すれば本発明の透明被膜形成用塗布液が得られる。
【0037】
なお、本発明で使用される透明被膜形成用塗布液には、上記成分の他に、フッ化マグネシウムなどの低屈折率材料からなる微粒子、透明被膜の透明度および反射防止性能を阻害しない程度に少量の導電性微粒子および/または染料または顔料などの添加剤が含まれていてもよい。
第1の透明被膜付基材
本発明に係る第1の透明被膜付基材は、基材と、該基材表面に形成された透明被膜とを有するものである。この透明被膜は、前記透明被膜形成用塗布液を基材表面に塗布・乾燥して形成される。
【0038】
基材としては、金属、ガラス、プラスチック、セラミックなどの基材、およびこれら基材に電極膜等が形成された電極膜付基材が挙げられる。
透明被膜は上記した透明被膜形成用塗布液を塗布して形成され、その塗布方法としては、特に制限はなく、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法などの公知の湿式薄膜形成方法を採用することができる。
【0039】
また、形成する透明被膜の膜厚は、被膜を形成する目的に応じて適宜選択され、30〜300nm、好ましくは80〜200nmの範囲であることが望ましい。このような範囲の膜厚であると優れた耐薬品性を発揮するとともに優れた反射防止性を発揮する。
透明被膜の膜厚が30nm未満の場合は、耐薬品性や反射防止性能が劣ることがある。
【0040】
透明被膜の膜厚が300nmを越えると、膜の強度が低下することがあり、また膜が厚過ぎて反射防止性能が不充分となることがある。
上記透明被膜形成用塗布液を塗布したのち、通常、乾燥するが、乾燥温度としては、溶媒が揮発する温度であれば特に制限されるものではない。
さらに、基材表面に形成した被膜は、硬化処理を行われてもよい。硬化処理としては、乾燥時に150℃以上で加熱するか、あるいは乾燥後にさらに150℃以上で加熱したり、被膜に可視光線よりも波長の短い紫外線、電子線、X線、γ線などの電磁波を照射するか、あるいはアンモニアなどの活性ガス雰囲気中に晒すなどの処理が挙げられる。このような硬化処理により、被膜形成成分(前記式(1)で表される有機ケイ素化合物(加水分解物を含む)および無機酸化物前駆体)の硬化が促進され、得られる透明被膜の硬度が高くなる。
【0041】
また、本発明に係る透明被膜形成用塗布液を塗布する際、予め基材の温度を約40〜90℃に保持してスプレー法で塗布すると、リング状の凹凸を有する透明被膜が形成される。その結果、ギラツキの少ないアンチグレアの透明被膜付基材が得られる。
形成された透明被膜の屈折率は、前記基材の屈折率よりも低いことが好ましい。基材と透明被膜の屈折率の差は0.3以上、好ましくは0.6以上あることが望ましい。屈折率の差が0.3未満の場合は反射防止性能が不充分となる。
【0042】
第2の透明被膜付基材
本発明に係る第2の透明被膜付基材では、基材として、前記基材上に機能性被膜を形成した基材が用いられる。
機能性被膜としては、ガラス、プラスチック基材等の基材上に形成された紫外線遮蔽被膜、帯電防止被膜、電磁波遮蔽被膜などが挙げられる。
【0043】
本発明では、機能性被膜として帯電防止、電磁波遮蔽機能を有する透明導電性微粒子層からなる透明導電性被膜付基材が好適である。
このような透明導電性微粒子層は、以下に示す透明導電性被膜形成用塗布液を用いて形成される。
透明導電性微粒子層形成用塗布液
本発明に用いる透明導電性微粒子層形成用塗布液は、金属微粒子と極性溶媒とからなっている。
【0044】
本発明に用いる「金属微粒子」としては、従来公知の金属微粒子を用いることができ、単一成分の金属微粒子であってもよく、2種以上の金属成分を含む複合金属微粒子であってもよい。
前記複合金属微粒子を構成する2種以上の金属は、固溶状態にある合金であっても、固溶状態にない共晶体であってもよく、合金と共晶体が共存していてもよい。このような複合金属微粒子は、金属の酸化やイオン化が抑制されるため、複合金属微粒子の粒子成長等が抑制され、複合金属微粒子の耐腐食性が高く、導電性、光透過率の低下が小さいなど信頼性に優れている。
【0045】
このような金属微粒子としては、Au,Ag,Pd,Pt,Rh,Ru,Cu,Fe,Ni,Co,Sn,Ti,In,Al,Ta,Sbなどの金属から選ばれる金属の微粒子が挙げられる。また、複合金属微粒子としては、Au,Ag,Pd,Pt,Rh,Ru,Cu,Fe,Ni,Co,Sn,Ti,In,Al,Ta,Sbなどの金属から選ばれる少なくとも2種以上の金属からなる複合金属微粒子が挙げられる。好ましい2種以上の金属の組合せとしては、Au-Cu,Ag-Pt,Ag-Pd,Au-Pd,Au-Rh,Pt-Pd,Pt-Rh,Fe-Ni,Ni-Pd,Fe-Co,Cu-Co,Ru-Ag,Au-Cu-Ag,Ag-Cu-Pt,Ag-Cu-Pd,Ag-Au-Pd,Au-Rh-Pd,Ag-Pt-Pd,Ag-Pt-Rh,Fe-Ni-Pd,Fe-Co-Pd,Cu-Co-Pd などが挙げられる。
【0046】
また、Au,Ag,Pd,Pt,Rh,Cu,Co,Sn,In,Taなどの金属からなる金属微粒子を用いる場合は、その一部が酸化状態にあってもよく、該金属の酸化物を含んでいてもよい。さらに、PやB原子が結合して含有していてもよい。
このような金属微粒子は、たとえば以下のような公知の方法(特開平10−188681号公報)によって得ることができる。
【0047】
(i)アルコール・水混合溶媒中で、1種の金属塩を、あるいは2種以上の金属塩を同時にあるいは別々に還元する方法。このとき、必要に応じて還元剤を添加してもよい。還元剤としては、硫酸第1鉄、クエン酸3ナトリウム、酒石酸、水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸ナトリウムなどが挙げられる。また、圧力容器中で約100℃以上の温度で加熱処理してもよい。
(ii)単一成分金属微粒子または合金微粒子の分散液に、金属微粒子または合金微粒子よりも標準水素電極電位が高い金属の微粒子またはイオンを存在させて、金属微粒子または/および合金微粒子上に標準水素電極電位が高い金属を析出させる方法。このとき、得られた複合金属微粒子上に、さらに標準水素電極電位が高い金属を析出させてもよい。
【0048】
また、このような標準水素電極電位の最も高い金属は、複合金属微粒子表面層に多く存在していることが好ましい。このように、標準水素電極電位の最も高い金属が複合金属微粒子の表面層に多く存在すると、複合金属微粒子の酸化およびイオン化が抑えられ、イオンマイグレーション等による粒子成長の抑制が可能となる。さらに、このような複合金属微粒子は、耐腐食性が高いので、導電性、光透過率の低下が抑制することができる。
【0049】
このような金属微粒子の平均粒径は、1〜200nm、好ましくは2〜70nmの範囲にあることが望ましい。金属微粒子の平均粒径が200nmを越えると、金属による光の吸収が大きくなり、粒子層の光透過率が低下するとともにへーズが大きくなる。このため被膜付基材を、たとえば陰極線管の前面板として用いると、表示画像の解像度が低下することがある。また、金属微粒子の平均粒径が1nm未満の場合には粒子層の表面抵抗が急激に大きくなるため、本発明の目的を達成しうる程度の低抵抗値を有する被膜を得ることができないこともある。
【0050】
透明導電性微粒子層成用塗布液に用いられる極性溶媒としては、
水;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコールなどのアルコール類;酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステルなどのエステル類;ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エステルなどのケトン類などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、また2種以上混合して使用してもよい。
【0051】
本発明で使用される透明導電性微粒子層成用塗布液中に、金属微粒子が、0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜2重量%の量で含まれていることが望ましい。
透明導電性微粒子層形成用塗布液中の金属微粒子が0.05重量%未満の場合は、得られる被膜の膜厚が薄く、このため充分な導電性が得られないことがある。
【0052】
金属微粒子が5重量%を越えると、膜厚が厚くなり、光透過率が低下して透明性が悪化するとともに外観も悪くなる。
このような透明導電性微粒子層形成用塗布液には、上記金属微粒子以外の導電性微粒子が含まれていてもよい。
金属微粒子以外の導電性微粒子としては、公知の透明導電性無機酸化物微粒子あるいは微粒子カーボンなどを用いることができる。
【0053】
透明導電性無機酸化物微粒子としては、たとえば酸化錫、Sb、FまたはPが ドーピングざれた酸化錫、酸化インジウム、SnまたはFがドーピングされた酸 化インジウム、酸化アンチモン、低次酸化チタンなどが挙げられる。
これらの導電性微粒子の平均粒径は、1〜200nm、好ましくは2〜150nmの範囲にあることが好ましい。
【0054】
このような導電性微粒子は、前記金属微粒子1重量部当たり、4重量部以下の量で含まれていればよい。導電性微粒子が4重量部を超える場合は、導電性が低下し電磁波遮蔽効果が低下することがあるので好ましくない。
このような導電性微粒子を含有すると、金属微粒子のみで透明導電性微粒子層を形成した場合と比較して、より透明性に優れた透明導電性微粒子層を形成することができる。また導電性微粒子を含有することによって、安価に透明導電性被膜付基材を製造することができる。
【0055】
さらに透明導電性微粒子層形成用塗布液には、可視光の広い波長領域において可視光の透過率が一定になるように、染料、顔料などが添加されていてもよい。
本発明で用いられる透明導電性微粒子層形成用塗布液中の固形分濃度(金属微粒子と必要に応じて添加される金属微粒子以外の導電性微粒子、染料、顔料などの添加剤の総量)は、液の流動性、塗布液中の金属微粒子などの粒状成分の分散性などの点から、15重量%以下、好ましくは0.15〜5重量%であることが好ましい。
【0056】
本発明に用いる透明導電性微粒子層形成用塗布液には、導電性微粒子層形成後の導電性微粒子のバインダーとして作用するバインダー形成成分が含まれていてもよい。このようなバインダー形成成分としては、従来公知のものを用いることができるが、本発明ではシリカ、シリカ系複合酸化物、ジルコニア、酸化アンチモンから選ばれる1種または2種以上の酸化物の前駆体からなるものが好ましく、特に、アルコキシシランなどの有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物またはアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を脱アルカリして得られるケイ酸重縮合物が好ましく用いられる。この他、塗料用樹脂などを用いることもできる。このようなバインダー形成成分は、酸化物としてあるいは樹脂として、前記金属微粒子1重量部当たり、0.01〜0.5重量部、好ましくは0.03〜0.3重量部の量で含まれていればよい。なおこのバインダー形成成分として、前記した透明被膜形成用塗布液に使用される無機酸化物前駆体を使用してもよく、また前記式(1)で表される有機ケイ素化合物または概有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物を使用してもよい。
【0057】
また、このような透明導電性被膜形成用塗布液には、金属微粒子の分散性を向上させるため、有機系安定剤が含まれていてもよい。このような有機系安定剤として具体的には、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタール酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、クエン酸などの多価カルボン酸およびその塩、スルホン酸塩、有機スルホン酸塩、リン酸塩、有機リン酸塩、複素環化合物あるいはこれらの混合物などが挙げられる。
【0058】
このような有機系安定剤は、有機系安定剤の種類、金属微粒子の粒子径等によっても異なるが、金属微粒子1重量部に対し、0.005〜0.5重量部、好ましくは0.01〜0.2重量部の量で含まれていればよい。有機系安定剤の量が0.005重量部未満の場合は充分な分散性が得られず、0.5重量部を超えて高い場合は導電性が阻害されることがある。
【0059】
さらに本発明で用いられる透明導電性微粒子層形成用塗布液は、塗布液中に存在するアルカリ金属イオン、アンモニウムイオンおよび多価金属イオンならびに鉱酸などの無機陰イオン、酢酸、蟻酸などの有機陰イオンで、粒子から遊離したイオン濃度の合計量が、塗布液中の固形分100g当り、10ミリモル以下の量であることが望ましい。特に鉱酸などの無機陰イオンは、金属微粒子の安定性、分散性を阻害するので、塗布液中に含まれる量は低いほど好ましい。イオン濃度が低くなると、透明導電性微粒子層形成用塗布液中に含まれている粒状成分、特に導電性微粒子の分散状態が良好となり、凝集粒子をほとんど含んでいない塗布液が得られる。この塗布液中での粒状成分の単分散状態は、透明導電性微粒子層の形成過程でも維持される。このため、イオン濃度の低い透明導電性微粒子層形成用塗布液から透明導電性微粒子層を形成すると、微粒子層中に凝集粒子は観察されない。
【0060】
また上記のようなイオン濃度の低い塗布液から形成された透明導電性微粒子層では金属微粒子などの導電性微粒子を良好に分散させ配列させることができるので、透明導電性微粒子層中で導電性微粒子が凝集している場合に比較して、より少ない導電性微粒子で同等の導電性を有する透明導電性微粒子層を提供することが可能である。さらに粒状成分同士の凝集に起因すると思われる点欠陥および厚さむらのない透明導電性微粒子層を基材上に形成することが可能である。
【0061】
上記のようなイオン濃度の低い塗布液を得るための脱イオン処理の方法は、最終的に塗布液中に含まれているイオン濃度が上記のような範囲になるような方法であれば特に制限されないが、好ましい脱イオン処理の方法としては、塗布液の原料として用いられる粒状成分の分散液、または前記分散液から調製された塗布液を陽イオン交換樹脂および/または陰イオン交換樹脂と接触させる方法、あるいはこれらの液を、限外濾過膜を用いて洗浄処理する方法などが挙げられる。
【0062】
[透明導電性微粒子層の形成]
透明導電性微粒子層の形成は、前記透明導電性微粒子層形成用塗布液を基材上に塗布し、乾燥して、透明導電性微粒子層を基材上に形成する。
具体的には、たとえば、前記透明導電性微粒子層形成用塗布液をディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法などの方法で、基材上に塗布したのち、常温〜約90℃の範囲の温度で乾燥する。
【0063】
透明導電性微粒子層形成用塗布液中に上記のようなバインダー形成成分が含まれている場合には、バインダー形成成分の硬化処理を行ってもよい。
硬化処理としては、以下のような方法が挙げられる。
▲1▼加熱硬化
乾燥後の塗膜を加熱して、バインダー形成成分を硬化させる。このときの加熱処理温度は、100℃以上、好ましくは150〜300℃であることが望ましい。100℃未満では無機酸化物前駆体が充分に硬化しないことがある。また加熱処理温度の上限は基材の種類によって異なるが、基材の転移点以下であればよい。
【0064】
▲2▼電磁波硬化
塗布工程または乾燥工程の後に、あるいは乾燥工程中に、塗膜に可視光線よりも波長の短い電磁波を照射して、バインダー形成成分を硬化させる。このような無機酸化物前駆体の硬化を促進するために照射する電磁波としては、無機酸化物前駆体の種類に応じて紫外線、電子線、X線、γ線などが用いられる。例えば紫外線硬化性無機酸化物前駆体の硬化を促進するためには、例えば、発光強度が約250nmおよび360nmにおいて極大となり、光強度が10mW/m2以上である高圧水銀ランプを紫外線源として用い、100mJ/cm2以上のエネルギ ー量の紫外線が照射される。
【0065】
▲3▼ガス硬化
塗布工程または乾燥工程の後に、あるいは乾燥工程中に、塗膜を無機酸化物前駆体の硬化反応を促進するガス雰囲気中に晒すことによって、無機酸化物前駆体を硬化させる。無機酸化物前駆体のなかには、アンモニアなどの活性ガスで硬化が促進される無機酸化物前駆体があり、このような無機酸化物前駆体を含む透明導電性微粒子層を、ガス濃度が100〜100000ppm、好ましくは1000〜10000ppmであるような硬化促進性ガス雰囲気下で 1〜60分処理することによって無機酸化物前駆体の硬化を大幅に促進することができる。
【0066】
上記のような方法によって形成された透明導電性微粒子層の膜厚は、約20〜200nmの範囲が好ましく、この範囲の膜厚であれば電磁遮蔽効果に優れた透明導電性被膜付基材を得ることができる。
表示装置
本発明に係る透明導電性被膜付基材は、電磁遮蔽に必要な102〜104Ω/□の範囲の表面抵抗を有し、かつ可視光領域および近赤外領域で充分な反射防止性能を有する透明導電性被膜付基材は、表示装置の前面板として好適に用いられる。
【0067】
本発明に係る表示装置は、ブラウン管(CRT)、蛍光表示管(FIP)、プラズマディスプレイ(PDP)、液晶用ディスプレイ(LCD)などのような電気的に画像を表示する装置であり、上記のような透明導電性被膜付基材で構成された前面板を備えている。
従来の前面板を備えた表示装置を作動させると、前面板に画像が表示されると同時に電磁波が前面板から放出され、この電磁波が観察者の人体に影響を及ぼすが、本発明に係る表示装置では、前面板が102〜104Ω/□の表面抵抗を有する透明導電性被膜付基材で構成されているので、このような電磁波、およびこの電磁波の放出に伴って生じる電磁場を効果的に遮蔽することができる。
【0068】
また、表示装置の前面板で反射光が生じると、この反射光によって表示画像が見にくくなるが、本発明に係る表示装置では、前面板が可視光領域および近赤外領域で充分な反射防止性能を有する透明導電性被膜および透明被膜付基材で構成されているので、このような反射光を効果的に防止することができる。
さらに、ブラウン管の前面板が、本発明に係る透明導電性被膜付基材で構成され、この透明導電性被膜のうち、透明導電性微粒子層、その上に形成された透明被膜の少なくとも一方に少量の染料または顔料が含まれている場合には、これらの染料または顔料がそれぞれ固有な波長の光を吸収し、これによりブラウン管から放映される表示画像のコントラストを向上させることができる。
【0069】
また、ブラウン管の前面板が、本発明に係る透明被膜形成用塗布液から形成された透明被膜付基材で構成されているので反射防止性能に優れるとともに耐薬品性に優れるため、可視光の散乱もなく鮮明な表示画像が得られ、また優れた表示性能を長期にわたって維持することができる。さらに導電性を長期にわたって維持することができるので帯電防止性能、電磁波遮蔽性能が低下することもない。
【0070】
【発明の効果】
本発明によれば、反射防止性、酸化防止性、錆防止性、耐久性、耐薬品性などに優れた透明被膜を形成しうる透明被膜形成用塗布液を得ることができる。
本発明によれば、密着性、膜強度に優れ、特に耐久性、耐薬品性に優れた透明被膜が形成された透明被膜付基材を得ることができる。
【0071】
また、本発明に係る表示装置は、反射防止性能に優れるとともに耐薬品性に優れ、可視光の散乱もなく鮮明な表示画像が得られ、また優れた表示性能を長期にわたって維持することができる。さらに導電性を長期にわたって維持することができるので帯電防止性能、電磁波遮蔽性能が低下することもない。
【0072】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0073】
【製造実施例】
a)導電性微粒子分散液の調製
本実施例および比較例で用いた金属微粒子(P-1〜P-4)の組成を表1に、金属微粒子分散液(S-1〜S-4)の組成を表2に示す。
▲1▼金属微粒子(P-1、P-4)の分散液(S-1、S-4)は、以下の方法で調製した。
【0074】
純水100gに、あらかじめクエン酸3ナトリウムを金属微粒子1重量部当たり0.01重量部となるように加え、これに金属換算で濃度が10重量%となり、金属種が表1の重量比となるように硝酸銀および硝酸パラジウム水溶液を加え、さらに硝酸銀および硝酸パラジウムの合計モル数と等モル数の硫酸第一鉄の水溶液を添加し、窒素雰囲気下で1時間攪拌して金属微粒子の分散液を得た。得られた分散液は、遠心分離器により水洗して不純物を除去した後、水に再分散させ、ついで表1に示す溶媒(1-エトキシ-2-プロパノール)と混合し、ロータリーエバポレーターにて水分を除去するとともに、濃縮して、表1に示す固形分濃度の金属微粒子分散液(S-1)および(S-4)を調製した。
【0075】
▲2▼金属微粒子(P-2、P-3)の分散液(S-2、S-3)液は、以下の方法で調製した。
純水100gに、あらかじめクエン酸3ナトリウムを金属微粒子1重量部当たり0.1重量部となるように加え、これに金属換算で濃度が1重量%となるように表1の金属種の金属塩水溶液(塩化金酸水溶液、塩化ルテニウム水溶液)を加えて溶解し、さらに溶解した金属塩の合計モル数と等モル数の濃度5重量%の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を添加して金属微粒子の分散液を調製し、さらにこの分散液を限外濾過装置で洗浄したのち濃縮した。得られた金属微粒子(P-2、P-3)の分散液と、表1に示す溶媒(1-エトキシ-2-プロパノール、イソブタノール)とを混合した後、ロータリーエバポレーターにて水分を除去するとともに濃縮して、表1に示す固形分濃度の金属微粒子分散液(S-2、S-3)を調製した。
【0076】
なお、微粒子の粒子径は、マイクロトラック粒度分析計((株)日機装製)を使用した。
b)無機酸化物前駆体分散液 (M) の調製
正珪酸エチル(TEOS、SiO2換算で28重量%に相当)50g、エタノール194.6g、濃硝酸1.4gおよび純水34gの混合溶液を室温で5時間攪拌して表1に示すSiO2濃度5重量%の無機酸化物前駆体を含む液(M)を調製した。
【0077】
【表1】
【0078】
c)透明導電性被膜形成用塗布液の調製
上記金属微粒子分散液(S-1)〜(S-4)と、上記無機酸化物前駆体を含む液(M)、エタノール、イソプロピルアルコール、t-ブタノール、1-エトキシ-2-プロパノールとを混合して表2に示す透明導電性被膜形成用塗布液(CS-1)〜(CS-4)を調製した。
【0079】
【表2】
【0080】
【実施例1】
ビス ( トリメトキシシリル ) ヘキサン加水分解物(有機ケイ素化合物)の調製
ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン52.5gをエタノール300gに溶解し、これに濃硝酸3gと純水3gを加え、室温にて5時間撹拌して、加水分解・重縮合させて、SiO3/2X1/2に換算した濃度5重量%のビス(トリメトキシシリル)ヘキサンの加水分解物の分散液を調製した。なおビス(トリメトキシシリル)ヘキサン加水分解物のポリエチレン換算の分子量は2000であった。
【0081】
透明被膜形成用塗布液 (B-1) の調製
上記無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、前記ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン加水分解物のエタノール分散液を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表3に示される濃度となるように添加して、塗布液中の固形分の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-1)を調製した。
【0082】
透明被膜付基材の作製
基材としてITO(スズドープ酸化インジウム)膜付透明ガラス板を用い、この表面を40℃で保持しながら、スピナー法で100rpm、90秒の条件で上記透明被膜形成用塗布液(B-1)をそれぞれ透明被膜の膜厚が100nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付基材を得た。
【0083】
透明被膜付パネルガラス(透明導電性被膜付基材)の作製
ブラウン管用パネルガラス(14")の表面を40℃で保持しながら、スピナー 法で100rpm、90秒の条件で上記透明導電性被膜形成用塗布液(CS-1)を透明導電性被膜の膜厚が20nmとなるように塗布し乾燥した。
次いで、このようにして形成された各透明導電性微粒子層上に、同じように、スピナー法で100rpm、90秒の条件で透明被膜形成用塗布液(B-1)を透明被膜の膜厚がそれぞれ80nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付パネルガラスを得た。
【0084】
得られた透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスについて、ヘーズをへーズコンピューター(日本電色(株)製:3000A)で測定した。反射率は反射率計(大塚電子(株)製:MCPD-2000)を用いて測定し、波長400〜700nmの範囲で反射率が最も低い波長での反射率とした。透明被膜付パネルガラスの表面抵抗を表面抵抗計(三菱油化(株)製:LORESTA)で測定した。
【0085】
上記で得た、透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスについて以下の耐薬品性の評価を実施した。
結果を表4に示す。
耐薬品性の評価 (1)
透明被膜付基材を、濃度5重量%塩酸水溶液に10時間浸漬し、前記した方法により、反射率、ヘーズ、表面抵抗(透明被膜付パネルガラスのみ)を測定した。
【0086】
耐薬品性の評価 (2)
透明被膜付基材を、濃度5重量%塩酸水溶液に200時間浸漬し、前記と同様に表面抵抗(透明被膜付パネルガラスのみ)、反射率、ヘーズを測定した。
【0087】
【実施例2および参考例1】
透明被膜形成用塗布液 (B-2) および (B-3) の調製
実施例1と同様にして、無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、前記ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン加水分解物のエタノール分散液を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表3に示される濃度となるように添加して塗布液中の固形分の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-2)および(B-3)を調製した。
【0088】
得られた透明被膜形成用塗布液を用いて、実施例1と同様に透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスを作製し、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
結果を表4に示す。
【0089】
【参考例2】
透明被膜形成用塗布液 (B-4) の調製
無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンのエタノール分散液(濃度5重量%)を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表3に示される濃度となるように添加して塗布液中の固形分(ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンと無機酸化物前駆体、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンの場合SiO3/2X1/2に換算)の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-4)を調製した。このビス(トリメトキシシリル)ヘキサンの固形分濃度は、加水分解後の固形分に換算したものである。
【0090】
得られた透明被膜形成用塗布液を用いて、実施例1と同様に透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスを作製し、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
結果を表4に示す。
【0091】
【実施例5】
ビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解物の調製
ビス(トリエトキシシリル)エタン74.2gをエタノール300gに溶解し、これに濃硝酸3gと純水3gを加え、室温にて5時間撹拌して、SiO3/2X1/2に換算した濃度5重量%のビス(トリエトキシシリル)エタンの加水分解物を調製した。ポリエチレン換算の分子量は1500であった。
【0092】
透明被膜形成用塗布液 (B-5) の調製
上記無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、前記ビス(トリエトキシシリル)エタン加水分解物のエタノール分散液を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表4に示す濃度となるように添加して、塗布液中の固形分の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-5)を調製した。
【0093】
透明被膜付基材の製造
実施例1と同じITO(スズドープ酸化インジウム)膜付透明ガラス板を用い、この表面を40℃で保持しながら、スピナー法で100rpm、90秒の条件で上記透明被膜形成用塗布液(B-5)をそれぞれ透明被膜の膜厚が100nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付基材を得た。
【0094】
透明被膜付パネルガラスの製造
実施例1と同じブラウン管用パネルガラス(14")の表面を40℃で保持しながら、スピナー 法で100rpm、90秒の条件で上記透明導電性被膜形成用塗布液(CS-2)をそれぞれ透明導電性被膜の膜厚が20nmとなるように塗布し乾燥した。
【0095】
次いで、このようにして形成された各透明導電性微粒子層上に、同じように、スピナー法で100rpm、90秒の条件で透明被膜形成用塗布液(B-5)を透明被膜の膜厚がそれぞれ80nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明導電性被膜付基材を得た。
得られた透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスについて、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
【0096】
結果を表4に示す。
【0097】
【実施例6】
1,4- ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼン加水分解物の調製
1,4-ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼン53.9gをエタノール300gに溶解し、これに濃硝酸3gと純水3gを加え、室温にて5時間撹拌して、SiO3/2X1/2に換算した濃度5重量%の1,4-ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼンの加水分解物を調製した。ポリエチレン換算の分子量は1700であった。
【0098】
透明被膜形成用塗布液 (B-6) の調製
上記無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、前記1,4-ビス(トリメトキシシリルエチル)ベンゼン加水分解物のエタノール分散液を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表4に示す濃度となるように添加して、塗布液中の固形分の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-6)を調製した。
【0099】
透明被膜付基材の製造
実施例1と同じITO(スズドープ酸化インジウム)膜付透明ガラス板を用い、この表面を40℃で保持しながら、スピナー法で100rpm、90秒の条件で上記透明被膜形成用塗布液(B-6)をそれぞれ透明被膜の膜厚が100nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付基材を得た。
【0100】
透明被膜付パネルガラスの製造
実施例1と同じブラウン管用パネルガラス(14")の表面を40℃で保持しながら、スピナー 法で100rpm、90秒の条件で上記透明導電性被膜形成用塗布液(CS-3)をそれぞれ透明導電性被膜の膜厚が20nmとなるように塗布し乾燥した。
【0101】
次いで、このようにして形成された各透明導電性微粒子層上に、同じように、スピナー法で100rpm、90秒の条件で透明被膜形成用塗布液(B-6)を透明被膜の膜厚がそれぞれ80nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明導電性被膜付基材を得た。
得られた透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスについて、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
【0102】
結果を表4に示す。
【0103】
【実施例7】
ビス [3-( トリエトキシシリル ) プロピル ] テトラスルフィド加水分解物の調製
ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド58.2gをエタノール300gに溶解し、これに濃硝酸3gと純水3gを加え、室温にて5時間撹拌して、SiO3/2X1/2に換算した濃度5重量%のビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィドのの加水分解物を調製した。加水分解物のポリエチレン換算の分子量は1800であった。
【0104】
透明被膜形成用塗布液 (B-7) の調製
上記無機酸化物前駆体分散液(M)に、エタノール/ブタノール/ジアセトンアルコール/イソプロピルアルコール(重量混合比2:1:1:5)の混合溶媒を加え、前記 ビス[3-(トリエトキシシリル)プロピル]テトラスルフィド加水分解物のエタノール分散液を、有機ケイ素化合物と無機酸化物前駆体の重量比が表4に示される濃度となるように添加して、塗布液中の固形分の濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-7)を調製した。
【0105】
透明被膜付基材の製造
実施例1と同じITO(スズドープ酸化インジウム)膜付透明ガラス板を用い、この表面を40℃で保持しながら、スピナー法で100rpm、90秒の条件で上記透明被膜形成用塗布液(B-7)をそれぞれ透明被膜の膜厚が100nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付基材を得た。
【0106】
透明被膜付パネルガラスの製造
実施例1と同じブラウン管用パネルガラス(14")の表面を40℃で保持しながら、スピナー 法で100rpm、90秒の条件で上記透明導電性被膜形成用塗布液(CS-4)をそれぞれ透明導電性被膜の膜厚が20nmとなるように塗布し乾燥した。
【0107】
次いで、このようにして形成された各透明導電性微粒子層上に、同じように、スピナー法で100rpm、90秒の条件で透明被膜形成用塗布液(B-7)を透明被膜の膜厚がそれぞれ80nmとなるように塗布・乾燥し、160℃で30分間焼成して透明被膜付パネルガラスを作製した。
得られた透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスについて、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
【0108】
結果を表4に示す。
【0109】
【比較例1】
透明被膜形成用塗布液 (B-8) の調製
上記無機酸化物前駆体を含む(M)液に、エタノール/ブタノール/ジアセ トンアルコール/イソプロピルアルコール(2:1:1:5重量混合比)の混合溶媒を加え、固形分濃度が1重量%の透明被膜形成用塗布液(B-8)を調製した。
【0110】
得られた透明被膜形成用塗布液(B-8)を用いた以外は実施例1と同様にして透明被膜付基材および透明被膜付パネルガラスを作製した。得られたおよび透明被膜付パネルガラスについて、実施例1と同様に、表面抵抗、反射率、ヘーズ、耐薬品性(1)および(2)の評価を行った。
結果を表4に示す。
【0111】
【表3】
【0112】
【表4】
Claims (4)
- 下記式(1)で表される有機ケイ素化合物の加水分解縮重合物であり、分子量が500〜100000の範囲にある加水分解縮重合物と、
式(2)で表される有機ケイ素化合物の加水分解重縮合物、またはアルカリ金属ケイ酸塩水溶液を脱アルカリして得られるケイ酸重縮合物から選ばれる無機酸化物前駆体と
RaSi(OR')4-a …(2)
(式中、Rはビニル基、アリール基、アクリル基、炭素数1〜8のアルキル基、水素原子またはハロゲン原子であり、R'はビニル基、アリール基、アクリル基、炭系数1〜8のアルキル基、−C2H4OCnH2n+1(n=1〜4)または水素原子であり、aは0〜3の整数である。)
を含み、かつ
無機酸化物前駆体と前記式(1)で表される有機ケイ素化合物との量比(無機酸化物前駆体/式(1)で表される有機ケイ素化合物酸化物換算)は、0.005〜4の範囲にあることを特徴とする透明被膜形成用塗布液。 - 基材と、該基材表面に形成された屈折率1.25〜1.50の透明被膜とからなり、前記透明被膜が、請求項1に記載の透明被膜形成用塗布液を塗布し、乾燥して得られたものであることを特徴とする透明被膜付基材。
- 基材と、該基材表面に形成された透明導電性微粒子層と、該透明導電性微粒子層表面に形成された透明被膜とからなり、前記透明被膜が、請求項1に記載の透明被膜形成用塗布液を塗布し、乾燥して得られたものであることを特徴とする透明被膜付基材。
- 請求項2または3に記載の透明被膜付基材で構成された前面板を備え、透明被膜が該前面板の外表面に形成されていることを特徴とする表示装置。
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