JP5861415B2 - 金属酸化物微粒子分散液及びこれを用いた透明導電膜 - Google Patents
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Description
得られた金属酸化物微粒子は、遠心機(H−300、コクサン(株)製)を使用し、遠心分離によって精製を行った。
金属酸化物微粒子の外観は、透過型電子顕微鏡(TEM)で観測した。該金属酸化物微粒子を有機溶媒に分散させた粒子分散液を用意し、これをコロジオン膜展張したカーボンコーティング銅メッシュに落として溶媒を揮発させ、このサンプルを透過型顕微鏡で観察した。また得られた像から、粒子の粒子径を読み取った。
有機配位子の配位した金属酸化物微粒子分散液を遠心分離によって精製を行った分散液中の不純物の測定を行った。測定にはガスクロマトグラフィー(GC−14A、(株)島津製作所製)を使用した。
抵抗率計(Loresta−AP、三菱油化(株)製)を用い、4探針法にてシート抵抗の測定を行った。
ヘーズメーター(NDH−5000、日本電色工業(株)製)を用い、JIS K 7361−1に準拠して、透明導電膜の光線透過率の測定を行った。
100mLフラスコ中に酢酸インジウム(III)300mg、2−エチルヘキサン酸スズ40μL、2−エチルヘキサン酸570μL、オレイルアミン3160μL、n−ジオクチルエーテル10mLを仕込み、真空中80℃で1時間加熱し、その後常圧に戻して窒素雰囲気中150℃で1時間加熱し、次いで窒素雰囲気中270℃で2時間加熱し、得られた溶液にエタノール100mLを加えて遠心分離法によって精製し、クロロホルム50mLを加えて金属酸化物微粒子分散液(オレイルアミンの配位したスズ含有酸化インジウム微粒子分散液)を得た。得られた粒子の平均粒子径は10.7nmであった。また、この金属酸化物微粒子分散液中の不純物濃度は、50,000ppmであった。
100mLフラスコに酢酸インジウム(III)300mg、2−エチルヘキサン酸スズ40μL、2−エチルヘキサン酸570μL、オレイルアミン3160μL、n−ジオクチルエーテル10mLを仕込み、真空中80℃で1時間加熱し、その後常圧に戻して窒素雰囲気中150℃で1時間加熱し、次いで窒素雰囲気中280℃で2時間加熱した。得られた溶液にエタノール100mLを加えて遠心分離法によって精製し、n−ヘキサン50mLを加えて金属酸化物微粒子分散液(オレイルアミンの配位したスズ含有酸化インジウム微粒子分散液)を得た。得られた粒子の平均粒子径は8.4nmであった。また、この金属酸化物微粒子分散液中の不純物濃度は、120,000ppmであった。
製造例1で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/クロロホルム2mLによる精製をさらに3回繰り返した後(不純物濃度:3,000ppm)、基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性も高く、光線透過率91%、ヘーズ0.7%、シート抵抗8×104Ω/□で、高い透過率と導電性を有していた。
製造例1で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/クロロホルム2mLによる精製をさらに2回繰り返した後(不純物濃度:8,000ppm)、基材であるPETフィルムに塗布し、25℃で10時間乾燥し、その後120℃で1時間熱処理し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性も高く、光線透過率90%、ヘーズ0.9%、シート抵抗9×103Ω/□で、高い透過率と導電性を有していた。
製造例1で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/クロロホルム2mLによる精製をさらに3回繰り返した後(不純物濃度:3,000ppm)、基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥、その後200℃で1時間熱処理し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性も高く、光線透過率92%、ヘーズ0.5%、シート抵抗6×103Ω/□で、高い透過率と導電性を有していた。
製造例2で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/ヘキサン5mLによる精製をさらに2回繰り返した後(不純物濃度:7,000ppm)、基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥、その後200℃で1時間熱処理し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性も高く、光線透過率88%、ヘーズ1.0%、シート抵抗5×103Ω/□で、高い透過率と導電性を有していた。
製造例2で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/ヘキサン5mLによる精製をさらに4回繰り返した後(不純物濃度:2,000ppm)、基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥、その後200℃で1時間熱処理し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性も高く、光線透過率92%、ヘーズ1.5%、シート抵抗4×103Ω/□で、高い透過率と導電性を有していた。
製造例1で製造した金属酸化物微粒子分散液(不純物濃度:50,000ppm)を基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥し、その後200℃で1時間アニール処理し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性は高かったが、塗膜中に凝集塊が多く見られ、光線透過率65%、ヘーズ71%、シート抵抗7×104Ω/□で、透過率とヘーズが低く、透明導電膜として十分な性質を有していなかった。
製造例2で製造した金属酸化物微粒子分散液(不純物濃度:120,000ppm)を基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性は高かったが、光線透過率69%、ヘーズ82%、シート抵抗5×106Ω/□で、透過率とヘーズが低く、さらに導電性も低く、透明導電膜として十分な性質を有していなかった。
製造例2で製造した金属酸化物微粒子分散液を用い、遠心分離法によりエタノール20mL/n−ヘキサン2mLによるによる精製をさらに1回繰り返した後(不純物濃度:40,000ppm)、基材であるガラス板に塗布し、25℃で10時間乾燥し、透明導電膜を得た。この透明導電膜は、塗膜の基材への密着性は高かったが、光線透過率78%、ヘーズ39%、シート抵抗8×106Ω/□で、透過率とヘーズが低く、さらに導電性も低く、透明導電膜として十分な性質を有していなかった。
Claims (5)
- 平均粒子径が1〜60nmであり、配位原子として窒素、酸素、硫黄、及びリンのうちいずれかを有する炭素鎖長C6〜C24の有機配位子が配位した金属酸化物微粒子が有機溶媒に分散している金属酸化物微粒子分散液であり、該分散液は遠心分離法による精製が3回以上繰り返されたものであり、該遠心分離法による精製の際にアルコール溶媒の添加、遠心分離、及び塩素系溶媒の添加をこの順序でしたものであり、該遠心分離の際の遠心力(RCF)が1,000(×g)以上であり、かつ、精製後の該分散液に含まれる不純物濃度が10,000ppm以下であることを特徴とする金属酸化物微粒子分散液の製造方法。
- 請求項1に記載の金属酸化物微粒子分散液を基板に塗布、乾燥後に100〜250℃で熱処理するものであることを特徴とする透明導電膜の製造方法。
- 透明導電膜のシート抵抗が106Ω/□以下であることを特徴とする請求項2に記載の透明導電膜の製造方法。
- 透明導電膜の光線透過率が80%以上であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の透明導電膜の製造方法。
- 透明導電膜のヘーズが5%以下であることを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれかの項に記載の透明導電膜の製造方法。
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