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JP6436487B2 - Manufacturing method for manufacturing transparent conductive film - Google Patents

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Description

本発明に係わる透明導電性膜を製造する製造方法は、金属微粒子によって結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって製造される透明導電性膜を製造する製造方法である。すなわち、金属が熱分解で析出する金属化合物をアルコールに分散し、この分散液を金属化合物が熱分解する温度より沸点が低い有機化合物に混合して混合液を作成する。さらに、粒子の大きさが可視光線の波長の1/10以下からなる透明導電性微粒子の集まりに、前記の混合液を混合して懸濁液を作成する。この懸濁液を透明基材の表面に塗布ないしは印刷し、この後、透明基材を熱処理して金属化合物を熱分解する。これによって、透明基材の表面と透明導電性微粒子の表面とに、可視光線の波長の1/10に相当する大きさの金属微粒子が析出するとともに、金属微粒子同士が金属結合し、金属結合した金属微粒子の集まりが、透明基材の表面の凹凸に入り込んで表層を形成するとともに、透明導電性微粒子同士を結合する。この結果、金属微粒子によって結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって製造される。 A manufacturing method for manufacturing a transparent conductive film according to the present invention is a transparent conductive film in which a transparent conductive film made up of a collection of transparent conductive fine particles bonded by metal fine particles is manufactured integrally with a transparent substrate. It is a manufacturing method which manufactures . That is, a metal compound in which a metal is precipitated by thermal decomposition is dispersed in alcohol, and this dispersion is mixed with an organic compound having a boiling point lower than the temperature at which the metal compound is thermally decomposed to prepare a mixed solution. Further, a suspension is prepared by mixing the liquid mixture with a collection of transparent conductive fine particles whose particle size is 1/10 or less of the wavelength of visible light. This suspension is applied or printed on the surface of the transparent substrate, and then the transparent substrate is heat-treated to thermally decompose the metal compound. As a result, metal fine particles having a size corresponding to 1/10 of the wavelength of visible light are deposited on the surface of the transparent substrate and the surface of the transparent conductive fine particles, and the metal fine particles are metal-bonded and metal-bonded. A collection of metal fine particles enters the irregularities on the surface of the transparent substrate to form a surface layer, and bonds the transparent conductive fine particles together. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded by metal fine particles is manufactured integrally with the transparent substrate.

近年、駅の券売機、銀行のATM、コンビニのPOSレジなど、これまで産業機器を中心に使われていたタッチパネルは、スマートフォンやカーナビ、デジタルカメラといった民生機器にも広く採用されるようになった。タッチパネルにおけるタッチ操作の検出方式には、抵抗膜方式、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式、光学式、超音波方式の4種類があるが、抵抗膜方式と投影型静電容量方式とが現在の主流である。
抵抗膜方式は、透明導電性膜を形成したフィルムを、わずかな隙間を設けてガラスに貼り合わせた構造からなる。指でフィルム面を押すと、フィルムが下部のガラス面の電極膜と接触して電流が流れ、これによって電圧の変化がもたらされ、電圧変化を検知して、タッチ位置を検出する。感圧式であるためペン入力にも対応でき、構造がシンプルであるため、製造コストが安いという特徴を持つ。
いっぽう、静電容量方式は、指でパネルに触れると微弱な静電容量の変化が発生し、この静電容量の変化からタッチ位置を検出する方式で、表面型と投影型の2タイプがある。表面型静電容量方式は、パネルの4隅の電極からパネル全体に均一な電界を発生させる。指でパネルに触れると静電容量が変化し、4隅の電極にはタッチ位置までの距離に応じた微弱電流が発生し、この微弱電流からタッチ位置を検出する。表面型静電容量方式は大型パネルなどには採用されているが、複数のタッチ位置を同時検出するマルチタッチに対応できない。この短所をクリアしてマルチタッチを可能にしたのが投影型静電容量方式であり、パネルがX軸方向とY軸方向の電極パターンを形成した2枚の透明導電性膜を重ね合わせた構造を有する。パネルに指を触れると、格子状に並ぶ導電性膜の静電容量が同時変化し、これを測定することでタッチ位置を検出する。投影型は表面型より構造が複雑になるが高精度に位置検出ができ、さらに、画面上の写真を2本の指で拡大・縮小したり、回転させたりといったマルチタッチ操作にも対応できるため、スマートフォンやタブレットPCなどのモバイル機器に採用され、抵抗膜方式と並ぶタッチパネルの主流になった。
以上に説明したように、タッチパネルには多種多様な方式があるが、いずれの方式にも必要不可欠な部材に透明導電性膜がある。すでに実用化された透明導電性膜の多くは、スパッタ法により透明基材の表面にITO層(Indium Tin Oxideの略であり、酸化インジウムにスズをドーピングした可視光領域で透明な半導体材料)を成膜した技術である。
In recent years, touch panels that have been used mainly for industrial devices such as station ticket machines, bank ATMs, and POS cash registers at convenience stores have come to be widely used in consumer devices such as smartphones, car navigation systems, and digital cameras. . There are four types of touch operation detection methods on the touch panel: a resistance film method, a surface capacitance method, a projection capacitance method, an optical method, and an ultrasonic method. The method is the current mainstream.
The resistance film method has a structure in which a film on which a transparent conductive film is formed is bonded to glass with a slight gap. When the film surface is pressed with a finger, the film comes into contact with the electrode film on the lower glass surface to cause a current to flow, thereby causing a voltage change, and detecting the voltage change to detect the touch position. Since it is pressure-sensitive, it can handle pen input, and its structure is simple, which makes it cheap to manufacture.
On the other hand, the capacitance method is a method in which a slight change in capacitance occurs when the panel is touched with a finger, and the touch position is detected from the change in capacitance. There are two types: surface type and projection type. . In the surface type capacitance method, a uniform electric field is generated from the electrodes at the four corners of the panel over the entire panel. When the panel is touched with a finger, the capacitance changes, and a weak current corresponding to the distance to the touch position is generated at the electrodes at the four corners, and the touch position is detected from this weak current. The surface capacitance method is used for large panels and the like, but cannot support multi-touch that simultaneously detects a plurality of touch positions. The projection capacitive type that cleared this disadvantage and made multi-touch possible, and the panel had a structure in which two transparent conductive films with electrode patterns in the X-axis direction and Y-axis direction overlapped Have When a finger touches the panel, the capacitances of the conductive films arranged in a lattice pattern change simultaneously, and the touch position is detected by measuring this. The projection type has a more complicated structure than the surface type, but can detect the position with high accuracy, and can also handle multi-touch operations such as enlarging / reducing and rotating the photo on the screen with two fingers. It has been adopted for mobile devices such as smartphones and tablet PCs, and has become the mainstream of touch panels along with resistive film systems.
As described above, there are various types of touch panels, and a transparent conductive film is an indispensable member for any of the methods. Many of the transparent conductive films that have already been put into practical use are made of an ITO layer (abbreviation of Indium Tin Oxide, a semiconductor material that is transparent in the visible light region in which indium oxide is doped with tin) on the surface of a transparent substrate by sputtering. This is a technique for film formation.

しかしながら、透明基材の表面にITO膜をパターン化した際に、ITO膜のパターンが視認される場合がある。ITO膜の透明性を向上させるため、様々な取り組みがなされている。例えば、特許文献1に、膜中の酸素を少なくして製膜し、その後、大気中の酸素雰囲気下で加熱することにより、アモルファス膜から結晶膜へ転換させ、ITO膜の導電性を向上させ、ITO膜の膜厚を薄くし透明性を向上させる技術が提案されている。
さらに、タッチパネルの大画面化や応答速度の向上に対する要求の高まりとともに、従来のITO膜よりもより低抵抗のITO膜を備える透明導電性膜の需要が高まっている。しかしながら、従来のITO膜では、結晶化によっても十分に抵抗が低下せず、抵抗化を実現するために、結晶化に長時間を要して生産性に劣るという問題があった。
このような問題を解決させる方法として、例えば、特許文献2には、透明基材の表面粗さ、スパッタ用ターゲットのインジウムとスズの比率、およびスパッタ時の到達真空度(水分圧)や基材温度を所定範囲とすること、短時間の加熱によっても結晶化し、低抵抗化が可能なITO膜が形成される技術が提案されている。
However, when the ITO film is patterned on the surface of the transparent substrate, the ITO film pattern may be visually recognized. Various efforts have been made to improve the transparency of the ITO film. For example, in Patent Document 1, a film is formed with less oxygen in the film, and then heated in an oxygen atmosphere in the atmosphere to convert from an amorphous film to a crystalline film, thereby improving the conductivity of the ITO film. A technique for reducing the thickness of the ITO film and improving the transparency has been proposed.
Furthermore, with the increase in demand for a large touch panel and improved response speed, there is an increasing demand for a transparent conductive film including an ITO film having a lower resistance than a conventional ITO film. However, the conventional ITO film has a problem that the resistance is not sufficiently lowered even by crystallization, and it takes a long time to crystallize to realize low resistance, resulting in poor productivity.
As a method for solving such a problem, for example, Patent Document 2 discloses the surface roughness of a transparent substrate, the ratio of indium and tin of a sputtering target, the ultimate vacuum (moisture pressure) during sputtering, and the substrate. There has been proposed a technique in which an ITO film that can be crystallized and reduced in resistance by heating in a short time by setting the temperature within a predetermined range is formed.

しかしながら、スパッタ法に依る透明導電性膜の形成では、以下に説明する様々な問題点や課題があり、これらの問題点や課題を解決するために新たな処理を加えると、成膜の製造コストがさらに増大する。このため、スパッタ法以外の簡単な製造方法で、透明導電性膜を安価に製造する技術が求められている。
スパッタ方式に依る成膜は、イオンを高速でターゲットに衝突させ、ターゲットを構成する原子が叩き出し、叩き出された原子が基板に突入し、原子が堆積されて成膜を形成する方法である。ターゲットから叩き出された原子は、透明基材に向けて直進するため、基材の表面に応じてノジュールと呼ばれる突起の発生などの欠陥が生じやすく、熱処理による結晶化(アニール)処理を行う必要がある。なお、ITOに代表される透明導電性物質からなるターゲットは、所定の大きさに結晶成長させるため、いずれも極めて高価な材料である。また、高電圧が印加された真空ベルジャー内での処理は、成膜の形成に量産性がなく、成膜の製造コストは高い。
また、スパッタ法に依る成膜では、ターゲットから原子が叩き出される際に、ターゲットに反跳粒子が生成され、この反跳粒子が基材に突入すると、成膜にダメージを与える。このため、マグネトロンスパッタ装置を用い、マグネトロンインピーダンスを下げることで放電電圧を下げ、反跳粒子によるダメージを緩和させる必要がある。さらに、ターゲットがITOの場合は、透明基板を300℃近くまで昇温し、長時間放置することで、必要となる導電性膜が得られる。このため、耐熱性や寸法安定性に乏しい安価な合成樹脂の透明フィルムに成膜することが困難になる。
さらに、スパッタ法では、真空チャンバーをいったん真空引きし、この後スパッタリングを行う。真空引きの際に、透明基材から水分や異物がガス化し、成膜の雰囲気中に放出され、低抵抗の成膜を形成させる障害になる。このため、透明基材を十分に真空引きし、透明基材の表面を真空洗浄する必要がある。これによって成膜の製造コストが増大する。
また、透明基材に電極パターンを形成する場合は、透明基材にスパッタ法で透明導電性膜を形成した後に、エッチングによって電極パターンを形成する。このため、エッチング液に対する耐薬品性を持つ透明基材に限定される。また、電極パターンを形成する製造コストは、エッチング処理でさらに増大する。
さらに、スパッタ法で形成した透明導電膜は十分な導電率を持たないため、スパッタ法で成膜した後に、さらに熱処理を施し、透明導電物質の結晶化を進める必要がある。このため、酸素ガスが存在しない雰囲気からなる高温状態に、透明導電物質を長時間放置して結晶化を進める。これによって、透明導電膜が形成される透明基材の材質が限定され、また、透明基材の薄肉化が困難になる。このため、透明導電膜が形成された透明基材を、様々な基材や部品に一体化させることが困難になる。
また、スパッタ法では、ターゲット中心の直下から一定の距離以上離れた位置では、形成された透明導電膜の抵抗率が高くなる。このため大面積の電極基板を作成する場合は、正方形、あるいは、正方形に近い長方形の電極基板を、碁盤目に並べて大面積の電極板を作成する。この場合、各電極基板に給電する給電線が複雑な網状となり、配線が難しくなる。また、複雑な多層配線となり、製造コストがさらに高くなる。また、透明導電性膜の電位を均一にするため、電極基板内に多数の補助電極と導電路を形成する必要がある。しかし、補助電極や導電路の形成過程で、異物混入などの不良が発生しやすくなり、また、製造コストがさらに高くなる。
以上に説明したように、スパッタ法に依る透明導電性膜の形成には様々な問題点や課題が多くあり、スパッタ法以外の簡単な製造方法で、安価な透明導電性膜を形成する技術が強く求められている。
However, the formation of a transparent conductive film by sputtering has various problems and problems described below, and if new treatments are added to solve these problems and problems, the manufacturing cost of the film is formed. Increases further. For this reason, a technique for manufacturing a transparent conductive film at a low cost by a simple manufacturing method other than sputtering is required.
Film formation by sputtering is a method in which ions are made to collide with a target at high speed, atoms constituting the target are knocked out, the knocked-out atoms enter the substrate, and atoms are deposited to form a film. . The atoms knocked out of the target travel straight toward the transparent substrate, so that defects such as protrusions called nodules are likely to occur depending on the surface of the substrate, and it is necessary to perform crystallization (annealing) treatment by heat treatment. There is. Note that targets made of a transparent conductive material typified by ITO are extremely expensive materials because they grow crystals to a predetermined size. In addition, the processing in a vacuum bell jar to which a high voltage is applied is not mass-productive in forming a film, and the manufacturing cost of the film is high.
Further, in film formation by sputtering, recoil particles are generated on the target when atoms are knocked out from the target, and when the recoil particles enter the substrate, the film is damaged. For this reason, it is necessary to reduce the discharge voltage by using a magnetron sputtering apparatus and lowering the magnetron impedance to alleviate damage caused by recoil particles. Furthermore, when the target is ITO, the necessary conductive film can be obtained by raising the temperature of the transparent substrate to near 300 ° C. and leaving it for a long time. For this reason, it becomes difficult to form a film on an inexpensive synthetic resin transparent film having poor heat resistance and dimensional stability.
Further, in the sputtering method, the vacuum chamber is once evacuated and then sputtering is performed. During evacuation, moisture and foreign matter are gasified from the transparent substrate and released into the film forming atmosphere, which is an obstacle to forming a low resistance film. For this reason, it is necessary to evacuate the transparent base material sufficiently and vacuum clean the surface of the transparent base material. This increases the manufacturing cost of the film formation.
Moreover, when forming an electrode pattern on a transparent substrate, after forming a transparent conductive film on the transparent substrate by a sputtering method, the electrode pattern is formed by etching. For this reason, it is limited to the transparent base material with chemical resistance with respect to an etching liquid. Further, the manufacturing cost for forming the electrode pattern is further increased by the etching process.
Furthermore, since the transparent conductive film formed by the sputtering method does not have sufficient conductivity, it is necessary to further heat-treat after forming the film by the sputtering method to promote crystallization of the transparent conductive material. For this reason, the transparent conductive material is allowed to stand for a long time in a high temperature state composed of an atmosphere in which oxygen gas does not exist, and crystallization proceeds. This limits the material of the transparent substrate on which the transparent conductive film is formed, and makes it difficult to reduce the thickness of the transparent substrate. For this reason, it becomes difficult to integrate the transparent base material on which the transparent conductive film is formed into various base materials and components.
Further, in the sputtering method, the resistivity of the formed transparent conductive film is high at a position away from a position directly below the target center by a certain distance or more. For this reason, when producing a large-area electrode substrate, a square electrode or a rectangular electrode substrate close to a square is arranged in a grid pattern to create a large-area electrode plate. In this case, the power supply line for supplying power to each electrode substrate has a complicated net shape, and wiring becomes difficult. Moreover, it becomes a complicated multilayer wiring, which further increases the manufacturing cost. Further, in order to make the potential of the transparent conductive film uniform, it is necessary to form a large number of auxiliary electrodes and conductive paths in the electrode substrate. However, in the process of forming the auxiliary electrode and the conductive path, defects such as foreign matter are likely to occur, and the manufacturing cost is further increased.
As described above, there are many problems and problems in forming a transparent conductive film by sputtering, and there is a technique for forming an inexpensive transparent conductive film by a simple manufacturing method other than sputtering. There is a strong demand.

特開2006−202756号公報JP 2006-202756 A 特開2012−134085号公報JP 2012-134085 A

前記した透明導電性膜の製造に係わる課題は、いずれもスパッタ法に依る成膜形成の原理による。従って、新たな方法で透明導電性膜を製造しない限り、前記した課題を解決することはできない。従って、新たな製造方法で透明導電性膜を製造する製造要件が、本発明が解決しようとする課題になる。
第一の製造要件は、安価な製造コストで透明導電性膜が製造できる。これによって、タッチパネルの用途がさらに広がる。このため新たな製造方法は、第一に、高電圧を印加する、高温処理を伴う、薬品処理を伴う、高圧下での反応を伴う、真空度の高い雰囲気や高圧雰囲気での処理を伴うなど、特殊な環境下での反応や特殊な処理を伴わない。第二に、高価な材料を用いない。第三に、製造工程が短く、いずれの製造工程も簡単な処理で、製造工程を連続して実施することで、透明導電性膜が連続して製造される製造方法である。
第二の製造要件は、透明導電性膜を構成する透明導電性物質の材質と材料形態の制約がない。これによって、安価な透明導電性物質を原料として、透明導電性膜を製造することができる。なお、スパッタ法による透明導電性物質の原料は、所定の大きさに結晶成長させた透明導電性物質からなるターゲットであるため、ターゲットの製造コストは高い。なかんずく、希少金属であるインジウムの酸化物にスズをドーピングしたITOからなるターゲットは、極めて高価な材料である。
第三の製造要件は、透明導電性膜が形成される透明基材の材質上の制約がない。これによって、様々な透明基材に透明導電性膜が形成できる。例えば、高温処理や薬品処理を伴わなければ、安価な合成樹脂の透明フィルムが、透明基材として使用できる。
第四の製造要件は、透明導電性膜が形成される透明基材の大きさの制約がない。これによって、大きな面積を持つタッチパネルが製造できる。
第五の製造要件は、透明導電性膜を形成する際に、透明基材の事前処理が不要である。これによって、安価な製造コストで、透明基材に透明導電性膜が形成できる。例えば、透明基材の表面の洗浄や改質などの事前処理が一切不要である。
第六の製造要件は、透明導電性膜を形成した後に、さらに、再処理する必要がない。これによって、安価な製造コストで、透明導電性膜が形成できる。なお、スパッタ法に依る成膜は結晶度が低いため、成膜の導電性を増大させるために再度の熱処理が必要になる。
第七の製造要件は、透明基材の表面に、エッチングをせずに電極パターンが直接形成でき、パターンの形状や線幅などの制約がない。これによって、安価な製造コストで投影型静電容量方式のタッチパネルが製造でき、タッチパネルの用途はさらに広がる。
第八の製造要件は、透明導電性膜が形成された透明基材を、様々な基材や部品に簡単に接合ないしは結合することができる。これによって、様々な基材や部品に、透明性と導電性とを容易に付与することができ、タッチパネルの用途がさらに広がる。
以上に説明した8つの要件を満たして透明導電性膜が製造できれば、タッチパネルの用途はさらに広がる。
All of the problems related to the production of the transparent conductive film described above are based on the principle of film formation by sputtering. Therefore, the above-described problem cannot be solved unless a transparent conductive film is produced by a new method. Therefore , the manufacturing requirements for manufacturing a transparent conductive film by a new manufacturing method become a problem to be solved by the present invention.
The first manufacturing requirement is that a transparent conductive film can be manufactured at a low manufacturing cost. This further expands the applications of the touch panel. For this reason, the new manufacturing method firstly involves applying a high voltage, accompanied by a high temperature treatment, accompanied by a chemical treatment, accompanied by a reaction under a high pressure, accompanied by a treatment in a high vacuum atmosphere or a high pressure atmosphere, etc. , Without reaction or special treatment under special circumstances. Second, expensive materials are not used. Thirdly, it is a manufacturing method in which the transparent conductive film is continuously manufactured by continuously performing the manufacturing process with a short manufacturing process and simple manufacturing process.
The second manufacturing requirement is that there are no restrictions on the material and material form of the transparent conductive material constituting the transparent conductive film. Thus, a transparent conductive film can be manufactured using an inexpensive transparent conductive material as a raw material. In addition, since the raw material of the transparent conductive material by sputtering is a target made of a transparent conductive material crystal-grown to a predetermined size, the manufacturing cost of the target is high. In particular, a target made of ITO obtained by doping tin with an oxide of indium, which is a rare metal, is an extremely expensive material.
The third manufacturing requirement has no restriction on the material of the transparent substrate on which the transparent conductive film is formed. Thereby, a transparent conductive film can be formed on various transparent substrates. For example, an inexpensive synthetic resin transparent film can be used as the transparent substrate without high-temperature treatment or chemical treatment.
The fourth manufacturing requirement is not limited in the size of the transparent substrate on which the transparent conductive film is formed. As a result, a touch panel having a large area can be manufactured.
The fifth manufacturing requirement is that no pretreatment of the transparent substrate is required when forming the transparent conductive film. Thereby, a transparent conductive film can be formed on the transparent substrate at a low production cost. For example, no pretreatment such as cleaning or modification of the surface of the transparent substrate is necessary.
The sixth manufacturing requirement does not require further reprocessing after forming the transparent conductive film. Thereby, a transparent conductive film can be formed at a low manufacturing cost. Note that since film formation by sputtering is low in crystallinity, a second heat treatment is required to increase film formation conductivity.
The seventh manufacturing requirement is that the electrode pattern can be directly formed on the surface of the transparent substrate without etching, and there is no restriction on the pattern shape or line width. Thereby, a projected capacitive touch panel can be manufactured at a low manufacturing cost, and the use of the touch panel is further expanded.
The eighth manufacturing requirement is that the transparent base material on which the transparent conductive film is formed can be easily joined or bonded to various base materials and parts. Thereby, transparency and conductivity can be easily imparted to various substrates and parts, and the use of the touch panel is further expanded.
If the transparent conductive film can be manufactured by satisfying the eight requirements described above, the use of the touch panel is further expanded.

本発明における透明基材と一体となった透明導電性膜を製造する製造方法は、屈折率が2.0以下である金属が熱分解で析出する金属化合物をアルコールに分散してアルコール分散液を作成する第一の工程と、アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、アルコールに溶解した溶解液ないしはアルコールに混和した混和液は、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、前記金属化合物が熱分解する温度より沸点が低い第三の性質とからなる、これら3つの性質を兼備する有機化合物を、前記第一の工程で作成したアルコール分散液に混合して混合液を作成する第二の工程と子の大きさが可視光線の波長の十分の一以下からなる透明導電性微粒子の集まりを、前記第二の工程で作成した混合液に混合して懸濁液を作成する第三の工程と明基材の表面に、前記第三の工程で作成した懸濁液を塗布ないしは印刷する第四の工程と第四の工程で作成した懸濁液が塗布ないしは印刷された透明基材を熱処理して前記金属化合物を熱分解する第五の工程とからなり、これら5つの工程を連続して実施する製造方法が、透明基材と一体となった透明導電性膜を製造する製造方法であるIn the production method for producing a transparent conductive film integrated with a transparent substrate in the present invention, a metal compound in which a metal having a refractive index of 2.0 or less is precipitated by thermal decomposition is dispersed in alcohol to obtain an alcohol dispersion. The first step to be prepared, the first property dissolved or mixed in alcohol, the solution dissolved in alcohol or the mixed solution mixed with alcohol, the second property having a higher viscosity than the alcohol, and the metal The organic compound having these three properties, which has a third property whose boiling point is lower than the temperature at which the compound is thermally decomposed, is mixed with the alcohol dispersion prepared in the first step to prepare a mixed solution . creating a second step, a collection of the transparent conductive fine particles the size of the grain element is made from a less well wavelengths of visible light, the suspension is mixed to the mixed solution prepared in the second step A third step, the surface of the permeable BenQ material, and a fourth step of applying or printing a suspension created in the third step, the suspension created in the fourth step has been applied or printed It consists of a fifth step of thermally decomposing the metal compound by heat-treating the transparent substrate, and a manufacturing method in which these five steps are carried out continuously produces a transparent conductive film integrated with the transparent substrate . is a manufacturing method to be.

つまり、5つの工程を連続して実施する製造方法に依って、金属微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって製造される。5つからなる工程は、第一にいずれも簡単な処理からなり、第二にアルコールと有機化合物とを気化させ、金属化合物を熱分解させるだけの熱負荷を加えるだけの工程であるため、透明基材と一体となった透明導電性膜が安価に製造できる
すなわち、第一の工程は、金属化合物をアルコールに分散する工程であり、第二の工程は、アルコール分散液に有機化合物を混合する工程であり、第三の工程は、混合液に透明導電性微粒子を混合するだけの工程であり、いずれも原料の秤量と混合とからなる極めて簡単な処理からなる工程である。第四の工程は、懸濁液を塗布ないしは印刷するだけの工程である。第五の工程は、熱処理するだけの工程である
以上に説明したように、極めて簡単な処理からなる5つの工程を連続して実施する製造方法に依って、透明基材と一体となった透明導電性膜が安価に製造できる
つまり、本製造方法に従って作成した懸濁液を、透明基材に塗布ないしは印刷して熱処理すると、最初にアルコールが気化し、次に有機化合物が気化し、この後金属化合物が熱分解し、可視光線の波長(380−780nm)の1/10に相当する40−60nmの大きさの粒状の金属微粒子が、透明基材の表面と透明導電性微粒子の表面とに析出する。この際、金属微粒子は不純物を持たない活性状態にあるため、隣接する金属微粒子同士が金属結合し、金属結合した金属微粒子の集まりが、透明基材の表面の凹凸に入り込んで表層を形成するとともに、透明導電性微粒子を結合する。この結果、金属微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。なお、析出した金属微粒子は、透明導電性微粒子より大きい微粒子である。
すなわち、熱分解で金属を析出する金属化合物をアルコールに分散すると、金属化合物はアルコール中に分子状態になって均一に分散する。なお、金属化合物を分散させる溶媒は、最も汎用的な有機溶剤であるアルコールが望ましい。また、金属化合物はアルコールに分子状態で分散するため、アルコールを気化させると、金属化合物の結晶が析出する。この現象は、砂糖水から水を気化させると砂糖の微細粉が析出する現象と類似している。いっぽう、金属化合物のアルコール分散液の粘度は、アルコールの粘度と同等である。従って、アルコール分散液に透明導電性微粒子を混合して懸濁液を作成しても、透明導電性微粒子が固体であるため、懸濁液の粘度は増大しない。このため、アルコールに溶解し、ないしは、アルコールに混和する性質と、アルコールに溶解した溶解液ないしはアルコールに混和した混和液が、アルコールより高い粘度を持つ性質とを兼備する有機化合物を、アルコール分散液に混合すると、混合液の粘度がアルコールより高まる。このような混合液に透明導電性微粒子を混合して懸濁液を作成し、この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷すると、懸濁液の粘度に応じた塗膜ないしは被膜が透明基材に形成される。つまり、塗膜ないしは被膜を形成するには、塗膜ないしは被膜の膜厚に応じた粘度が必要になる。このため、アルコール分散液に有機化合物を混合した。こうして製造した懸濁液においては、金属化合物が分子状態で均一に分散され、透明導電性微粒子も均一に分散される。なお、本製造方法で製造される透明導電性膜は、透明性を確保するために、塗膜ないしは被膜の膜厚は、ミクロンレベル以下の薄い膜厚からなる。従って、懸濁液の粘度は低い。
このような懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷すると、懸濁液の一部は透明基材の表面の凹凸に入り込み、透明基材の表面に塗膜ないしは被膜を形成する。この透明基材を熱処理すると、最初にアルコールが気化し、次に有機化合物が気化する。これによって、透明基材の表面の凹凸を含んだ表層と透明導電性微粒子の表面とに、金属化合物からなる薄い被膜が形成される。つまり、金属化合物からなる薄い被膜を、透明基材の表層と透明導電性微粒子の表面とに形成させるため、金属化合物をアルコール中に分子状態で均一に分散させた。この結果、全ての透明導電性微粒子の表面は、金属化合物の薄い被膜で覆われる。さらに昇温すると金属化合物が熱分解し、40−60nmの大きさの粒状の金属微粒子の集まりが、透明基材の表層と透明導電性微粒子の表面とに析出する。析出した金属微粒子は不純物を持たない活性状態にあるため、隣接する金属微粒子同士が金属結合する。この結果、金属結合した金属微粒子の集まりが、透明基材の表面の凹凸に入り込んで表層を形成する。また、透明導電性微粒子は、金属微粒子によって結合される。
製造方法に依って製造された透明基材と一体となった透明導電性膜は、2種類の微粒子の集まりで構成され、金属結合した金属微粒子の集まりに、透明導電性微粒子が分散された構造となる。なお、透明導電性膜の透明性を確保するため、析出する金属微粒子の数は、透明導電性微粒子の数より少なく、透明導電性微粒子の表面に離散的に析出した金属微粒子によって、透明導電性微粒子が結合される。このため、懸濁液における金属化合物のモル数は、懸濁液に混合した透明導電性微粒子のモル数より少ない。また、透明導電性微粒子は、金属結合した金属微粒子を介して結合されるため、従来の透明導電性膜、例えば、最も導電率が高いITOで構成された透明導電性膜より金属に近い導電性を持つ。これによって、従来の透明導電性膜より薄い膜でも必要な導電性を持ち、透明導電性膜の透明性が増大する。さらに、ITOより導電性が劣るがより安価な透明導電性微粒子を用いても、ITOで構成された従来の透明導電性膜より導電性は向上する。いっぽう、透明基材の表面の凹凸に入り込んだ金属微粒子の集まりが、アンカー効果を発揮するため、透明導電性膜は透明基材からかい離しない。さらに、金属結合した金属微粒子によって透明導電性微粒子が結合されるため、透明導電性微粒子の結合は破壊されない。このため、透明導電性膜が形成された透明基材はハンドリング性に富み、様々な用途に適応できる。
いっぽう、本製造方法で製造した透明導電性膜は、入射光に対して高い透過率を持つ。すなわち、透明導電性膜に光が入射すると、透明導電性膜の表面で空気の屈折率との差によって表面反射(フレネル反射とも言う)が生じる。透明導電性膜の表面が金属微粒子と透明導電性微粒子とで構成されるが、金属微粒子の大きさが透明導電性微粒子の大きさより大きいため、入射した光の多くは、金属の屈折率と空気の屈折率との差に応じた表面反射を起こす。表面反射率は、金属と空気との屈折率の差を両者の和で割った値の2乗になる。さらに、透明導電性膜の表面に入り込む光の透過率は入射光の全体を1とした場合、1から表面反射率を差し引いた値の2乗になる。本製造方法では、金属微粒子を構成する金属が2.0以下の空気に近い屈折率を持つため、入射光の透過率はガラスの透過率に近い値を持つ。なお表面反射と全光線透過率とに関する詳しい説明は下記の9段落で行う。
さらに、透明導電性膜の表面を透過した光は、2種類の微粒子の集まりからなる透明導電性膜に入り込んで光が散乱する。微粒子の集まりにおける光の散乱は、レイリー散乱式に基づいて散乱する。レイリー散乱係数は、入射光の波長に対する粒子の大きさの比率の4乗に大きく依存し、また、微粒子の大きさの2乗にも依存する。このため、透明導電性膜における散乱係数は極めて小さな値になり、透明導電性膜は高い透明性を示す。なお、レイリー散乱に関する詳しい説明は下記の10段落で行う。
つまり、透明導電性膜は、金属化合物の熱分解で析出した金属微粒子によって、透明導電性微粒子を結合させる構成とし、さらに、金属微粒子を構成する金属の屈折率を2.0以下とし、析出した金属微粒子の大きさを可視光線の波長の十分の一とし、透明導電性微粒子の大きさを可視光線の波長の十分の一以下とすることで、可視光線に対する高い透過率と、可視光線に対する高い透明性と、透明導電性微粒子の材質より高い導電性とからなる、これら3つの性質を兼備する透明導電性膜が、透明基材と一体になって製造できる。
いっぽう、本製造方法における透明基材と一体になった透明導電性膜の製造方法は、次に説明する様々な特徴を持つ。第一に、原材料の処理は金属化合物を熱分解する熱処理だけであり、200℃程度の低い温度で短時間に熱分解する金属化合物を用いれば、耐熱性が低い透明基材を用いることができる。このため、透明基材の材質の制約を受けない。
第二に、製造工程は、懸濁液を製造する工程と、懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷する工程と、透明基材を熱処理する工程とからなる、僅かに3つの簡単な処理工程からなる。これらの工程を連続して実施することで、大きな面積を持つ透明基材であっても、透明導電性膜が一体化された大量の透明基材が連続して製造できる。例えば、移動する透明基材に懸濁液を連続して塗布ないしは印刷し、この基材を連続して焼成炉を通過させ、この後、透明基材を必要な大きさに連続して切断すれば、著しく安価な製造コストで、透明導電性膜が一体化された大きな面積を持つ透明基材が連続して製造できる。
第三に、懸濁液の材料である金属化合物と有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。さらに、透明導電性微粒子の材質に係わらず懸濁液が製造できる。このため、希少金属であるインジウムの酸化物を主成分とする高価なITOに限らず、ITOより安価な様々な材質からなる透明導電性微粒子を用いることができる。
第四に、透明基材に懸濁液を塗布ないしは印刷する手段で、透明導電性膜を形成するため、透明基材の表面の事前処理が不要になる。また、懸濁液における低沸点の有機化合物の濃度に応じて、懸濁液の粘度が自在に変えられ、塗布ないしは印刷された懸濁液の厚みが自在に変えられる。この結果、透明導電性膜の厚みは、自在に変えることができる。また、懸濁液を塗布ないしは印刷する透明基材の大きさの制約はない。さらに、懸濁液のスクリーン印刷によって、透明基材の表面に直接電極パターンが形成でき、懸濁液の粘度を低減すれば、電極パターンの形状と線幅との制約はない。
以上に説明したように本製造方法に依れば、6段落で説明した8つの要件のうち、第八の要件を除く7つの要件を満たして透明導電性膜が透明基材と一体になって製造できる。
That is, a transparent conductive film made up of a collection of transparent conductive fine particles bonded with metal fine particles is manufactured integrally with a transparent substrate by a manufacturing method in which five steps are continuously performed. The five-step process consists of a simple process, and secondly, it is a process that only vaporizes alcohol and organic compounds and applies a thermal load to thermally decompose the metal compound. A transparent conductive film integrated with a substrate can be manufactured at low cost .
That is, the first step is a step of dispersing the metal compound in the alcohol, the second step is a step of mixing the organic compound in the alcohol dispersion, and the third step is transparent conductive in the mixture. These are simply steps of mixing the fine particles, both of which are very simple processes consisting of weighing and mixing the raw materials. In the fourth step, the suspension is simply applied or printed. The fifth step is only a heat treatment .
As described above, the transparent conductive film integrated with the transparent base material can be manufactured at low cost by the manufacturing method in which the five steps consisting of extremely simple processes are continuously performed .
In other words, when the suspension prepared according to this production method is applied or printed on a transparent substrate and heat-treated, the alcohol is first vaporized, then the organic compound is vaporized, and then the metal compound is thermally decomposed and visible. Granular metal fine particles with a size of 40-60 nm corresponding to 1/10 of the wavelength of light (380-780 nm) are deposited on the surface of the transparent substrate and the surface of the transparent conductive fine particles. At this time, since the metal fine particles are in an active state having no impurities, adjacent metal fine particles are metal-bonded, and a collection of metal particles that are metal-bonded enters the irregularities on the surface of the transparent substrate to form a surface layer. Bonding transparent conductive fine particles. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with metal fine particles is formed integrally with the transparent substrate. The deposited metal fine particles are larger than the transparent conductive fine particles.
That is, when a metal compound that deposits metal by pyrolysis is dispersed in alcohol, the metal compound is in a molecular state and uniformly dispersed in the alcohol. The solvent in which the metal compound is dispersed is preferably an alcohol that is the most general-purpose organic solvent. Further, since the metal compound is dispersed in a molecular state in the alcohol, when the alcohol is vaporized, crystals of the metal compound are precipitated. This phenomenon is similar to the phenomenon in which fine powder of sugar is precipitated when water is vaporized from sugar water. On the other hand, the viscosity of the alcohol dispersion of the metal compound is equivalent to the viscosity of the alcohol. Therefore, even if transparent conductive fine particles are mixed with an alcohol dispersion to prepare a suspension, the viscosity of the suspension does not increase because the transparent conductive fine particles are solid. For this reason, an organic compound which has a property of being dissolved in alcohol or miscible with alcohol and a property of a solution dissolved in alcohol or a solution mixed with alcohol having a viscosity higher than that of alcohol is used as an alcohol dispersion. When mixed, the viscosity of the mixed solution is higher than that of alcohol. When a suspension is prepared by mixing transparent conductive fine particles with such a mixed solution and this suspension is applied or printed on a transparent substrate, the coating or coating corresponding to the viscosity of the suspension becomes transparent. Formed on the material. That is, in order to form a coating film or a film, a viscosity corresponding to the film thickness of the coating film or the film is required. For this purpose, an organic compound was mixed in the alcohol dispersion. In the suspension thus produced, the metal compound is uniformly dispersed in a molecular state, and the transparent conductive fine particles are also uniformly dispersed. In addition, the transparent conductive film manufactured by this manufacturing method consists of a thin film thickness of a coating film or a film to a micron level or less in order to ensure transparency. Therefore, the viscosity of the suspension is low.
When such a suspension is applied to or printed on a transparent substrate, a part of the suspension enters the irregularities on the surface of the transparent substrate to form a coating film or film on the surface of the transparent substrate. When this transparent substrate is heat-treated, the alcohol is first vaporized and then the organic compound is vaporized. Thus, a thin film made of a metal compound is formed on the surface layer including the irregularities on the surface of the transparent substrate and the surface of the transparent conductive fine particles. That is, in order to form a thin film made of a metal compound on the surface of the transparent substrate and the surface of the transparent conductive fine particles, the metal compound was uniformly dispersed in a molecular state in alcohol. As a result, the surface of all the transparent conductive fine particles is covered with a thin film of a metal compound. When the temperature is further increased, the metal compound is thermally decomposed, and a collection of granular metal fine particles having a size of 40 to 60 nm is deposited on the surface layer of the transparent substrate and the surface of the transparent conductive fine particles. Since the deposited metal fine particles are in an active state having no impurities, adjacent metal fine particles are metal-bonded to each other. As a result, a collection of metal fine particles that are metal-bonded enters the irregularities on the surface of the transparent substrate to form a surface layer. Further, the transparent conductive fine particles are bonded by metal fine particles.
The transparent conductive film integrated with the transparent base material manufactured by this manufacturing method is composed of a collection of two kinds of fine particles, and the transparent conductive fine particles are dispersed in a collection of metal fine particles bonded with metal. It becomes a structure. In order to ensure the transparency of the transparent conductive film, the number of metal fine particles to be deposited is smaller than the number of transparent conductive fine particles, and the transparent conductive material is formed by the metal fine particles discretely deposited on the surface of the transparent conductive fine particles. Fine particles are bound. For this reason, the number of moles of the metal compound in the suspension is less than the number of moles of the transparent conductive fine particles mixed in the suspension. Further, since the transparent conductive fine particles are bonded through metal-bonded metal fine particles, the conductivity is closer to the metal than a conventional transparent conductive film, for example, a transparent conductive film made of ITO having the highest conductivity. have. Accordingly, even a film thinner than the conventional transparent conductive film has necessary conductivity, and the transparency of the transparent conductive film increases. Furthermore, even if transparent conductive fine particles which are inferior in conductivity to ITO but cheaper are used, the conductivity is improved as compared with the conventional transparent conductive film made of ITO. On the other hand, the collection of metal fine particles entering the irregularities on the surface of the transparent substrate exhibits an anchor effect, so that the transparent conductive film does not separate from the transparent substrate. Further, since the transparent conductive fine particles are bonded by the metal bonded metal fine particles, the bond of the transparent conductive fine particles is not broken. For this reason, the transparent base material in which the transparent conductive film is formed is rich in handling properties and can be applied to various applications.
On the other hand, the transparent conductive film manufactured by this manufacturing method has high transmittance with respect to incident light. That is, when light enters the transparent conductive film, surface reflection (also referred to as Fresnel reflection) occurs due to a difference from the refractive index of air on the surface of the transparent conductive film. Although the surface of the transparent conductive film is composed of metal fine particles and transparent conductive fine particles, the size of the metal fine particles is larger than the size of the transparent conductive fine particles. Causes surface reflection according to the difference in refractive index. The surface reflectance is the square of the value obtained by dividing the difference in refractive index between metal and air by the sum of the two. Further, the transmittance of the light that enters the surface of the transparent conductive film is the square of the value obtained by subtracting the surface reflectance from 1 when the entire incident light is 1. In this manufacturing method , the metal constituting the metal fine particles has a refractive index close to 2.0 or less of air, so that the transmittance of incident light has a value close to the transmittance of glass. A detailed description of surface reflection and total light transmittance will be given in the following nine paragraphs.
Furthermore, the light that has passed through the surface of the transparent conductive film enters the transparent conductive film made up of two kinds of fine particles and scatters the light. The scattering of light in the collection of fine particles is scattered based on the Rayleigh scattering formula. The Rayleigh scattering coefficient greatly depends on the fourth power of the ratio of the particle size to the wavelength of incident light, and also depends on the square of the size of the fine particles. For this reason, the scattering coefficient in a transparent conductive film becomes a very small value, and a transparent conductive film shows high transparency. A detailed description of Rayleigh scattering will be given in the following 10 paragraphs.
That is, the transparent conductive film has a configuration in which the transparent conductive fine particles are bonded by the metal fine particles deposited by the thermal decomposition of the metal compound, and the refractive index of the metal constituting the metal fine particles is set to 2.0 or less. By setting the size of the metal fine particles to one tenth of the wavelength of visible light and the size of the transparent conductive fine particles to one tenth or less of the wavelength of visible light, high transmittance for visible light and high for visible light A transparent conductive film having these three properties consisting of transparency and higher conductivity than the material of the transparent conductive fine particles can be manufactured integrally with the transparent substrate.
On the other hand, the manufacturing method of the transparent conductive film integrated with the transparent base material in this manufacturing method has various features described below. First, the raw material treatment is only a heat treatment for thermally decomposing a metal compound. If a metal compound that is thermally decomposed at a low temperature of about 200 ° C. in a short time is used, a transparent substrate having low heat resistance can be used. . For this reason, there is no restriction on the material of the transparent substrate.
Secondly, the manufacturing process consists of a process of manufacturing a suspension, a process of applying or printing the suspension on a transparent substrate, and a process of heat-treating the transparent substrate, and only three simple processes. It consists of a process. By carrying out these steps continuously, even a transparent substrate having a large area can continuously produce a large amount of transparent substrate integrated with a transparent conductive film. For example, a suspension is continuously applied or printed on a moving transparent substrate, the substrate is continuously passed through a baking furnace, and then the transparent substrate is continuously cut to a required size. For example, a transparent substrate having a large area integrated with a transparent conductive film can be continuously manufactured at a significantly low manufacturing cost.
Thirdly, both the metal compound and the organic compound, which are materials for the suspension, are general-purpose industrial chemicals. Furthermore, a suspension can be produced regardless of the material of the transparent conductive fine particles. For this reason, not only expensive ITO mainly composed of an oxide of indium, which is a rare metal, but also transparent conductive fine particles made of various materials cheaper than ITO can be used.
Fourthly, since the transparent conductive film is formed by means for applying or printing the suspension on the transparent substrate, it is not necessary to pre-treat the surface of the transparent substrate. Further, the viscosity of the suspension can be freely changed according to the concentration of the low-boiling organic compound in the suspension, and the thickness of the coated or printed suspension can be freely changed. As a result, the thickness of the transparent conductive film can be freely changed. Moreover, there is no restriction | limiting of the magnitude | size of the transparent base material which apply | coats or prints a suspension. Furthermore, if the electrode pattern can be directly formed on the surface of the transparent substrate by screen printing of the suspension, and the viscosity of the suspension is reduced, there is no restriction between the shape of the electrode pattern and the line width.
As described above, according to the present manufacturing method , the transparent conductive film is integrated with the transparent substrate by satisfying the seven requirements except for the eighth requirement among the eight requirements described in the sixth paragraph. Can be manufactured.

ここで、表面反射率と全光線透過率について説明する。光が基材に入射する際に、空気と基材との屈折率の差に応じて表面反射が生じる。従って、透明体のガラスにおいても表面反射によるロスが発生し、全光線透過率は100%にならない。ちなみに、最も一般的なフロートガラスの2mmの板厚では、可視光線の波長領域において全光線透過率は約90%である。基材に垂直に入射した光の表面における表面反射率Rは、基材の屈折率nと空気の屈折率mとからなる数式1によって算出される。また、全光線透過率Tは、表面反射率Rからなる数式2によって算出される。本発明における透明導電性膜の表面は、金属微粒子と透明導電性微粒子とで構成されるが、表面に突出した金属微粒子が透明導電性微粒子より大きいため、入射した光の多くは、金属の屈折率と空気の屈折率との差に応じた表面反射を起こす。本発明における金属微粒子を構成する金属の屈折率は2.0以下である。例えば、金属の屈折率が1.5である場合は、表面反射率Rは4%になり、全光線透過率Tは92%になる。また、金属の屈折率が0.6である場合は、表面反射率Rは6%になり、全光線透過率Tは88%になり、いずれもフロートガラスに劣らぬ光線透過率を持つ。なお、一般的なガラスであるソーダ石灰ガラスの屈折率は、前記した金属の屈折率に近い1.51であり、表面反射率は4%になり、全光線透過率は92%になる。
式1
R=(n−m)/(n+m)
式2
T=(1−R)
Here, the surface reflectance and the total light transmittance will be described. When light enters the substrate, surface reflection occurs according to the difference in refractive index between air and the substrate. Accordingly, loss due to surface reflection occurs even in transparent glass, and the total light transmittance does not reach 100%. By the way, with the thickness of 2 mm of the most common float glass, the total light transmittance is about 90% in the wavelength region of visible light. The surface reflectance R at the surface of light perpendicularly incident on the substrate is calculated by Equation 1 consisting of the refractive index n of the substrate and the refractive index m of air. Further, the total light transmittance T is calculated by Equation 2 consisting of the surface reflectance R. The surface of the transparent conductive film in the present invention is composed of metal fine particles and transparent conductive fine particles. However, since the metal fine particles protruding from the surface are larger than the transparent conductive fine particles, most of the incident light is refracted by the metal. Causes surface reflection according to the difference between the refractive index and the refractive index of air. The refractive index of the metal constituting the metal fine particles in the present invention is 2.0 or less. For example, when the refractive index of the metal is 1.5, the surface reflectance R is 4%, and the total light transmittance T is 92%. When the refractive index of the metal is 0.6, the surface reflectance R is 6% and the total light transmittance T is 88%, both of which have a light transmittance comparable to that of float glass. In addition, the refractive index of soda-lime glass which is a general glass is 1.51 close to the refractive index of the above-mentioned metal, the surface reflectance is 4%, and the total light transmittance is 92%.
Formula 1
R = (n−m) 2 / (n + m) 2
Formula 2
T = (1-R) 2

次に光の散乱について説明する。可視光線が媒質中に分散された粒子に照射された時に、粒子の大きさが可視光線の波長(380−780nm)より十分に小さい場合は、光の散乱は数式3に示すレイリー散乱式が適応できる。なお、数式3におけるSは散乱係数で、λは入射光の波長で、Dは粒子径で、mは媒質の屈折率に対する粒子の屈折率の比率である。本発明における透明導電性膜は、金属微粒子の集まりが媒質になり、この媒質中に透明導電性微粒子が分散された構造であるため、mは金属微粒子を構成する金属の屈折率に対する導電性微粒子の材質の屈折率の比率になる。またπは円周率である。数式3における散乱係数Sは、入射光の波長λに対する粒子径Dの比率D/λの4乗に大きく依存し、また、粒子径Dの2乗にも依存する。本発明における粒子径Dが入射光の波長λの1/10以下であるため、散乱係数Sは極めて小さな値になる。この結果、本発明における透明導電性膜は高い透明性を示す。
式3
S=4/3・π/λ・D{(m−1)/(m+1)}
Next, light scattering will be described. When visible light is irradiated onto particles dispersed in a medium, if the size of the particles is sufficiently smaller than the wavelength of visible light (380-780 nm), the Rayleigh scattering formula shown in Equation 3 is applied for light scattering. it can. In Equation 3, S is the scattering coefficient, λ is the wavelength of incident light, D is the particle diameter, and m is the ratio of the refractive index of the particle to the refractive index of the medium. The transparent conductive film in the present invention has a structure in which a collection of metal fine particles serves as a medium, and the transparent conductive fine particles are dispersed in the medium. Therefore, m is a conductive fine particle with respect to the refractive index of the metal constituting the metal fine particles. The ratio of the refractive index of the material. Further, π is a circumference ratio. The scattering coefficient S in Equation 3 greatly depends on the fourth power of the ratio D / λ of the particle diameter D to the wavelength λ of incident light, and also depends on the square of the particle diameter D. Since the particle diameter D in the present invention is 1/10 or less of the wavelength λ of incident light, the scattering coefficient S becomes a very small value. As a result, the transparent conductive film in the present invention exhibits high transparency.
Formula 3
S = 4/3 · π 5 / λ 4 · D 6 {(m 2 −1) / (m 2 +1)} 2

前記した透明導電性膜の性質が付与される基材ないしは部品を製造する製造方法は
、前記した製造方法で製造した透明基材と一体となった透明導電性膜を、材ないしは品の上に載せて圧縮荷重を加え、前記透明導電性膜を前記基材ないしは前記部品と結合させる方法が前記した透明導電性膜の性質が付与される基材ないしは部品を製造する製造方法である。
A manufacturing method for manufacturing a substrate or a part to which the properties of the transparent conductive film described above are imparted is as follows.
The above-described manufacturing method transparent conductive film together with the transparent substrate produced in, applying a compressive load put on the substrate or part products, the transparent conductive layer using the substrate or the component The bonding method is a manufacturing method for manufacturing a substrate or a part to which the properties of the transparent conductive film described above are imparted .

つまり、前記した製造方法で製造した透明基材と一体となった透明導電性膜の表面は、金属微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる微細な凹凸を有する。この凹凸は、圧着される基材ないしは部品の表面の凹凸より一桁大きさが小さい。また、透明導電性膜に圧縮応力を加えると、金属の展性によって、金属結合された金属微粒子の集まりが容易に塑性変形し、透明導電性微粒子の結合は破壊されない。従って、透明導電性膜が形成された透明基材を、異なる基材や異なる部品の上に載せて圧縮荷重を加えると、透明導電性膜が塑性変形して基材ないしは部品の表面の凹凸に食い込み、透明導電性膜が基材や部品と結合される。また、圧着された透明導電性膜は、アンカー効果で基材や部品からかい離しない。この結果、圧着という極めて簡単な手段で、異なる基材や異なる部品に透明導電性膜の性質が新たに付与される。
この結果、本製造方法に依って6段落で説明した第八の製造要件が満たされ、6段落で説明した8つの製造要件の全てが満たされることになる。
That is, the surface of the transparent conductive film integrated with the transparent substrate manufactured by the above-described manufacturing method has fine irregularities made up of a collection of transparent conductive fine particles bonded with metal fine particles. The unevenness is an order of magnitude smaller than the unevenness on the surface of the base material or component to be pressed. Further, when compressive stress is applied to the transparent conductive film, the collection of metal particles easily plastically deforms due to the malleability of the metal, and the bonds of the transparent conductive particles are not broken. Therefore, when a transparent base material with a transparent conductive film is placed on a different base material or a different part and a compressive load is applied, the transparent conductive film is plastically deformed and becomes uneven on the surface of the base material or part. As a result, the transparent conductive film is combined with the base material or component. Also, the transparent conductive film that has been pressure-bonded does not separate from the base material or parts due to the anchor effect. As a result, the properties of the transparent conductive film are newly imparted to different base materials and different parts by an extremely simple means of pressure bonding.
As a result, according to the present manufacturing method , the eighth manufacturing requirement described in the sixth paragraph is satisfied, and all the eight manufacturing requirements described in the sixth paragraph are satisfied.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における透明導電性微粒子が、酸化インジウムにスズをドーピングした微粒子、酸化錫にアンチモンないしはリンをドーピングした微粒子、酸化亜鉛にアルミニウムないしはガリウムをドーピングした微粒子、ないしは、酸化チタンにニオブをドーピングした微粒子からなるこれら4種類の微粒子のうち、少なくとも1種類の微粒子で構成される透明導電性微粒子である、前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 In the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above, the transparent conductive fine particles in the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above are fine particles in which indium oxide is doped with tin, and fine particles in which tin oxide is doped with antimony or phosphorus. The transparent conductive fine particles are composed of at least one kind of fine particles of these four kinds of fine particles obtained by doping zinc oxide with aluminum or gallium, or fine particles obtained by doping titanium oxide with niobium . It is a manufacturing method which manufactures a transparent conductive film .

つまり、前記した製造方法に依って製造した透明基材と一体となった透明導電性膜は、金属微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなるため、従来の透明導電性膜より導電率が高い。また、懸濁液を作成するにあたり、透明導電性微粒子の材質の制約がない。従って、透明導電性微粒子の材質は、希少金属のインジウムの酸化物にスズをドーピングした高価なITOに限らず、ITOより導電率に劣るがより安価な透明導電性物質からなる微粒子を用いることができる。このような透明導電性微粒子として、酸化錫にアンチモンないしはリンをドーピングした微粒子、酸化亜鉛にアルミニウムないしはガリウムをドーピングした微粒子、ないしは、酸化チタンにニオブをドーピングした微微粒子などがある。従って、これら4種類の微粒子のうち、少なくとも1種類の微粒子を用い、透明導電性微粒子を構成することができる。
以上に説明したように、本製造方法に依れば、ITOに限らずITOより安価な透明導電性微粒子を用いることで、従来の透明導電性膜より安価な透明導電性膜が製造できる。
In other words, the transparent conductive film integrated with the transparent base material manufactured by the above-described manufacturing method is composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with metal fine particles, so that the conductivity is higher than that of the conventional transparent conductive film. Is expensive. Moreover, there is no restriction | limiting of the material of transparent conductive fine particles in producing suspension. Therefore, the material of the transparent conductive fine particles is not limited to expensive ITO in which tin is doped with an indium oxide of a rare metal, and fine particles made of a transparent conductive material that is inferior in conductivity but cheaper than ITO are used. it can. Examples of such transparent conductive fine particles include fine particles obtained by doping tin oxide with antimony or phosphorus, fine particles obtained by doping zinc oxide with aluminum or gallium, or fine particles obtained by doping titanium oxide with niobium. Accordingly, at least one kind of fine particles among these four kinds of fine particles can be used to constitute transparent conductive fine particles.
As described above, according to this production method , a transparent conductive film that is cheaper than a conventional transparent conductive film can be produced by using transparent conductive fine particles that are cheaper than ITO as well as ITO.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における透明基材が、成樹脂の熱分解が開始する温度が、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における金属化合物が熱分解する温度より高い性質を持つ合成樹脂からなる透明フィルムである、前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 Method of manufacturing a transparent conductive film described above is prepared transparent base material in the method of manufacturing the transparent conductive film described above is the temperature at which thermal decomposition begins the synthetic resin, a transparent conductive film described above In this manufacturing method , the transparent conductive film is a transparent film made of a synthetic resin having a property higher than the temperature at which the metal compound is thermally decomposed.

つまり、本製造方法に依れば、合成樹脂が熱分解を開始する温度が、金属化合物が熱分解する温度より高いため、金属化合物を熱分解して金属微粒子を析出させた後においても、合成樹脂の性質は変わらない。従って、このような性質を持つ合成樹脂からなる透明フィルムは、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における安価な透明基材として用いることができる。
すなわち、合成樹脂を昇温すると、所定の温度から合成樹脂における分子構造が徐々に断ち切られ、次第に低分子量の合成樹脂となって、合成樹脂の性質が不可逆変化する。このような合成樹脂における分子構造の変化が開始される温度は、合成樹脂の重量変化が始まる温度であり、熱重量分析(Thermogravimetory略してTG)によって測定される。従って、合成樹脂を高温にさらしても、合成樹脂の分子構造に変化がなければ、つまり、重量変化が起こらなければ、合成樹脂の性質は変わらない。
合成樹脂の重量変化が始まる大気雰囲気での温度は、例えば、ポリビニールアルコール樹脂が230℃で、ポリ塩化ビニール樹脂が250℃で、アクリル樹脂が300℃で、ポリアセテート樹脂が300℃で、ポリスチレン樹脂が320℃で、ポリプロピレン樹脂が380℃で、低密度ポリエチレン樹脂が400℃で、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂が440℃で、ポリエーテルサルフォン(PES)樹脂が480℃で、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂が480℃で、ポリカーボネート樹脂が500℃である。
従って、金属化合物が熱分解する温度が220℃以下であれば、ポリビニールアルコールフィルム、ポリ塩化ビニールフィルム、アクリルフィルム、ポリアセテートフィルムなどからなる透明フィルムを、透明基材として用いることができる。また、金属化合物が熱分解する温度が300℃以下であれば、無延伸ポリプロピレンフィルム、延伸ポリスチレンフィルム、PETフィルム、PESフィルム、PTFEフィルム、ポリカーボネートフィルムなどからなる透明フィルムを、透明基材として用いることができる。
以上に説明したように、本製造方法に依って、合成樹脂からなる安価な透明フィルムの表面に、透明導電性膜を形成することができる。
In other words, according to this production method , the temperature at which the synthetic resin begins to thermally decompose is higher than the temperature at which the metal compound thermally decomposes. Therefore, even after the metal compound is thermally decomposed to deposit metal fine particles, The properties of the resin remain unchanged. Therefore, a transparent film made of a synthetic resin having such properties can be used as an inexpensive transparent base material in the production method for producing the transparent conductive film .
That is, when the temperature of the synthetic resin is raised, the molecular structure in the synthetic resin is gradually cut off from a predetermined temperature, and gradually becomes a low molecular weight synthetic resin, and the properties of the synthetic resin are irreversibly changed. The temperature at which the change in the molecular structure of such a synthetic resin starts is a temperature at which the weight change of the synthetic resin begins, and is measured by thermogravimetry (TG). Therefore, even if the synthetic resin is exposed to a high temperature, if the molecular structure of the synthetic resin does not change, that is, if no weight change occurs, the properties of the synthetic resin do not change.
The temperature in the air atmosphere where the weight change of the synthetic resin starts is, for example, 230 ° C for polyvinyl alcohol resin, 250 ° C for polyvinyl chloride resin, 300 ° C for acrylic resin, 300 ° C for polyacetate resin, polystyrene Resin is 320 ° C, polypropylene resin is 380 ° C, low density polyethylene resin is 400 ° C, polyethylene terephthalate (PET) resin is 440 ° C, polyethersulfone (PES) resin is 480 ° C, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin is 480 ° C. and polycarbonate resin is 500 ° C.
Therefore, if the temperature at which the metal compound is thermally decomposed is 220 ° C. or less, a transparent film made of a polyvinyl alcohol film, a polyvinyl chloride film, an acrylic film, a polyacetate film, or the like can be used as the transparent substrate. Moreover, if the temperature at which the metal compound is thermally decomposed is 300 ° C. or lower, a transparent film made of an unstretched polypropylene film, a stretched polystyrene film, a PET film, a PES film, a PTFE film, a polycarbonate film, or the like is used as a transparent substrate. Can do.
As explained above, according to this manufacturing method , a transparent conductive film can be formed on the surface of an inexpensive transparent film made of a synthetic resin.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における金属化合物、熱分解で銅を析出する銅化合物であり、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における有機化合物、前記銅化合物が熱分解する温度より沸点が低い質を持つ有機化合物である前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 Method of manufacturing a transparent conductive film described above, the metal compound in the method of manufacturing the transparent conductive film described above is a copper compound to precipitate copper by thermal decomposition, producing a transparent conductive film described above the organic compounds in the manufacturing method, the copper compound is an organic compound having a boiling point lower nature than the thermal decomposition temperature, a method of manufacturing the transparent conductive film described above.

つまり、前記した透明導電性膜を製造する製造方法おいて、銅化合物のアルコール分散液に、有機化合物を混合した混合液に、透明導電性微粒子の集まりを混合すると、懸濁液が作成される。この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷し、この透明基材を熱処理すると、アルコールと有機化合物が気化した後に、銅化合物が熱分解し、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。
銅は空気の屈折率1に近い0.60の屈折率を持つ。このため、9段落で説明した表面反射率Rは6.25%であり、10段落で説明した全光線透過率Tは88%であり、2mの板厚のフロートガラスに近い全光線透過率を持つ。従って、透明性の高い透明導電性膜を構成する金属微粒子の材質に適している。
また、銅は銀に次いで導電性が優れ、電気抵抗率1.68×10−8Ωmであり、透明導電性物質の中で最も導電性に優れ、熱処理で十分に結晶成長させたITOの電気抵抗率2×10−6Ωmより120倍も導電率が高い。従って、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜は、従来の透明導電性膜より膜厚が薄くても、必要な導電性を持つ。これによって、透明導電性膜の透明性が増大し、また、他の基材や部品に圧着し易くなる。さらに、印刷における懸濁液の膜厚が薄くなるため、懸濁液の粘度は低い。このため、透明基材の表面に直接形成する電極パターンの形状と線幅との制約を受けない。
さらに銅は銀に次いで熱伝導性に優れ、熱伝導率が401W/mKであり、ITOの熱伝導率3.05W/mKより134倍も熱伝導性に優れる。このため、従来の透明導電性膜より熱伝導性に優れ蓄熱性に劣るため、従来の透明導電性膜より使用寿命は長くなる。
また、銅は鉄、アルミニウムに次ぐ汎用的な金属で、また、熱分解で銅を析出する銅化合物は容易に生成できる。また、展性に富んだ金属であるため、透明導電性膜が形成された透明基材を、他の基材や部品に圧着しやすい。
以上に説明したように、前記した透明導電性膜を製造する製造方法おいて、金属合物のアルコール分散液に、有機化合物を混合した混合液が、金属化合物が、熱分解で銅を析出する銅化合物で構成され、有機化合物が、銅化合物が熱分解する温度より沸点が低い性質を持つ有機化合物で構成され、この混合液を用いることで、透明基材と一体となった透明導電性膜は様々な優れた作用効果をもたらす。
In other words, Oite the method of manufacturing the transparent conductive film described above, the alcohol dispersion of the copper compound, the liquid mixture of organic compounds, when mixed set of transparent conductive particles, the suspension is created The When this suspension is applied to or printed on a transparent substrate and the transparent substrate is heat-treated, after the alcohol and the organic compound are vaporized, the copper compound is thermally decomposed and a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles. A transparent conductive film made of is integrally formed with the transparent substrate.
Copper has a refractive index of 0.60, which is close to the refractive index 1 of air. For this reason, the surface reflectance R described in the ninth paragraph is 6.25%, the total light transmittance T described in the tenth paragraph is 88%, and the total light transmittance close to a float glass having a thickness of 2 m is obtained. Have. Therefore, it is suitable for the material of the metal fine particles constituting the transparent conductive film having high transparency.
Copper has the next highest conductivity after silver, and has an electrical resistivity of 1.68 × 10 −8 Ωm. It has the highest conductivity among the transparent conductive materials, and the electrical properties of ITO that has been sufficiently crystal-grown by heat treatment. The conductivity is 120 times higher than the resistivity 2 × 10 −6 Ωm. Accordingly, a transparent conductive film made of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles has necessary conductivity even if the film thickness is smaller than that of a conventional transparent conductive film. This increases the transparency of the transparent conductive film and facilitates pressure bonding to other substrates and parts. Furthermore, since the film thickness of the suspension in printing becomes thin, the viscosity of the suspension is low. For this reason, there is no restriction on the shape and line width of the electrode pattern formed directly on the surface of the transparent substrate.
Furthermore, copper has excellent thermal conductivity after silver, has a thermal conductivity of 401 W / mK, and is 134 times higher in thermal conductivity than the thermal conductivity of ITO, 3.05 W / mK. For this reason, since the thermal conductivity is superior to the conventional transparent conductive film and the heat storage is inferior, the service life is longer than that of the conventional transparent conductive film.
Copper is a general-purpose metal after iron and aluminum, and a copper compound that precipitates copper by thermal decomposition can be easily generated. Moreover, since the metal is rich in malleability, it is easy to press the transparent base material on which the transparent conductive film is formed to other base materials or parts.
As described above, precipitated Oite the method of manufacturing the transparent conductive film described above, the alcohol dispersion of a metal compound, a mixed solution obtained by mixing an organic compound, a metal compound, a copper pyrolysis Consists of a copper compound, and the organic compound is composed of an organic compound whose boiling point is lower than the temperature at which the copper compound is thermally decomposed . The film provides various excellent effects.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における銅化合物は、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体である、前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 In the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above, the copper compound in the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above is a copper complex in which a ligand composed of an inorganic molecule or ion is coordinated to a copper ion. It is a manufacturing method which manufactures an above described transparent conductive film which is a copper complex which has ion.

つまり、本製造方法における銅錯体は、180−220℃の還元雰囲気に5分から10分程度さらすことで熱分解して銅を析出する。従って、16段落で説明した様々な材質の合成樹脂からなる透明フィルムの表面に透明導電性膜が形成できる。
このような銅錯体として、アンモニアNHが配位子となって銅イオンに配位結合するアンミン錯体、塩素イオンClが、ないしは塩素イオンClとアンモニアNHとが配位子となって銅イオンに配位結合するクロロ錯体は、他の銅錯体に比べて合成が容易であり、銅錯体の中でも安価な製造費用で製造できる。こうした銅錯体は、配位子の分子量が小さいため、アンモニアガスや水素ガスなどの還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、180−220℃の低い温度で熱分解が完了する。また、メタノールやn−ブタノールなどのアルコールに10重量%近くまで分散する性質を持つ。
すなわち、銅錯体をアルコールに分散し、この分散液に低沸点の有機化合物を混合し、この混合液に透明導電微粒子の集まりを混合して懸濁液を作成する。この懸濁液を、合成樹脂の透明フィルムの表面に塗布ないしは印刷し、透明フィルムを還元雰囲気で熱処理する。アルコールと有機化合物とが気化した後に、180−220℃に5分から10分程度さらすと銅錯体が熱分解し、大きさが40−60nmからなる粒状の銅微粒子が析出し、隣接する銅微粒子同士が金属結合する。この結果、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明フィルムと一体となって形成される。
以上に説明したように、本製造方法に依って、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明フィルムと一体となって形成される。
That is, the copper complex in this production method is thermally decomposed by exposing it to a reducing atmosphere of 180 to 220 ° C. for about 5 to 10 minutes to precipitate copper. Therefore, a transparent conductive film can be formed on the surface of the transparent film made of the synthetic resin of various materials described in the 16th paragraph.
As such a copper complex, ammonia NH 3 serves as a ligand to form an ammine complex that coordinates to a copper ion, chlorine ion Cl , or chlorine ion Cl and ammonia NH 3 serve as a ligand. A chloro complex that coordinates to a copper ion is easier to synthesize than other copper complexes, and can be produced at a low production cost among copper complexes. These copper complexes have a small ligand molecular weight, so when heat-treated in a reducing atmosphere such as ammonia gas or hydrogen gas, the coordination bond site is first fragmented and thermal decomposition is completed at a low temperature of 180-220 ° C. To do. Moreover, it has the property to disperse | distribute to near 10 weight% in alcohol, such as methanol and n-butanol.
That is, a copper complex is dispersed in alcohol, an organic compound having a low boiling point is mixed with this dispersion, and a collection of transparent conductive fine particles is mixed with this mixture to prepare a suspension. This suspension is applied or printed on the surface of a synthetic resin transparent film, and the transparent film is heat-treated in a reducing atmosphere. When the alcohol and the organic compound are vaporized, when exposed to 180 to 220 ° C. for about 5 to 10 minutes, the copper complex is thermally decomposed to precipitate granular copper particles having a size of 40 to 60 nm. Metal bond. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles is formed integrally with the transparent film.
As described above, according to the present manufacturing method , the transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles is formed integrally with the transparent film.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における有機化合物は、カルボン酸エステル類、ないしはグリコールエーテル類からなるいずれかの有機化合物であ前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 Method of manufacturing a transparent conductive film described above, the organic compound in the method of manufacturing the transparent conductive film described above, the carboxylic acid esters, or Ru any organic compound der consisting glycol ethers, wherein This is a manufacturing method for manufacturing a transparent conductive film .

つまり、本製造方法に依れば、化合物のアルコール分散液に、本製造方法におけるいずれかの有機化合物を混合すると、有機化合物の混合割合に応じて混合液の粘度が増大する。この混合液に透明導電性微粒子の集まりを混合すると、懸濁液が製造できる。この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷すると、懸濁液の粘度に応じた膜厚からなる被膜が透明基材に形成される。この透明基材を熱処理すると、最初にアルコールが気化し、次いで有機化合物が気化し、さらに銅化合物が熱分解する。この結果、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。従って、本製造方法における有機化合物は、銅化合物が分散された懸濁液の粘度を調整する調整剤になる。
このような有機化合物として、カルボン酸エステル類、ないしは、グリコールエーテル類からなるいずれかの有機化合物の中で、比較的分子量が小さい有機化合物が、前記した銅化合物が熱分解する温度より沸点が低い性質を持つ。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。
以上に説明したように、本製造方法における有機化合物は、銅化合物が分散された懸濁液の粘度を調節する安価な調整剤になる。
In other words, according to this manufacturing method, the alcohol dispersion of the copper compound, when mixed with any of the organic compounds in the manufacturing method, the viscosity of the mixture increases with the mixing ratio of the organic compound. When a collection of transparent conductive fine particles is mixed with this mixed liquid, a suspension can be produced. When this suspension is applied or printed on a transparent substrate, a film having a thickness corresponding to the viscosity of the suspension is formed on the transparent substrate. When this transparent substrate is heat-treated, the alcohol is first vaporized, then the organic compound is vaporized, and the copper compound is further thermally decomposed. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles is formed integrally with the transparent substrate. Therefore, the organic compound in this manufacturing method becomes a regulator which adjusts the viscosity of the suspension in which the copper compound is dispersed.
As such an organic compound, among organic compounds composed of carboxylic acid esters or glycol ethers, an organic compound having a relatively low molecular weight has a boiling point lower than the temperature at which the copper compound is thermally decomposed. Has properties . Such organic compounds are all general industrial chemicals.
As explained above, the organic compound in this production method becomes an inexpensive regulator that adjusts the viscosity of the suspension in which the copper compound is dispersed.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における金属化合物、熱分解でアルミニウムを析出するアルミニウム化合物であり、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における有機化合物、前記アルミニム化合物が熱分解する温度より沸点が低い質を持つ有機化合物である、前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 Method of manufacturing a transparent conductive film described above, the metal compound in the method of manufacturing the transparent conductive film described above is an aluminum compound to deposit aluminum in the pyrolysis, to produce transparent conductive film described above the organic compounds in the manufacturing method, the Aruminimu compound is an organic compound having a boiling point lower nature than the thermal decomposition temperature, a method of manufacturing the transparent conductive film described above.

つまり、前記した透明導電性膜を製造する製造方法おいて、アルミニウム化合物のアルコール分散液に、有機化合物を混合した混合液に、透明導電性微粒子の集まりを混合して懸濁液を作成し、この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷し、この透明基材を熱処理すると、アルコールと有機化合物が気化した後に、アルミニウム化合物が熱分解し、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。
アルミニウムは空気の屈折率1に近い1.48の屈折率を持つ。このため、9段落で説明した表面反射率Rは3.7%であり、10段落で説明した全光線透過率Tは93%であり、2mmの板厚のフロートガラスより高い全光線透過率を持つ。従って、透明性の高い透明導電性膜を構成する金属微粒子の材質に適している。
また、アルミニウムは銀、銅、金に次いで導電性が優れ、電気抵抗率が2.82×10−8Ωmであり、熱処理で十分に結晶成長させたITOの電気抵抗率2×10−6Ωmより71倍も導電率が高い。従って、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜は、従来の透明導電性膜より薄い膜厚でも必要な導電性を持つ。これによって、透明導電性膜は透明性を増し、また、他の基材や部品に圧着し易くなる。また、印刷における懸濁液の膜厚が薄く、懸濁液の粘度は低い。このため、透明基材の表面に直接形成する電極パターンの形状と線幅との制約を受けない。
さらに、アルミニウムは、銀、銅、金に次いで熱伝導性に優れ、熱伝導率が237W/mKであり、ITOの熱伝導率3.05W/mKより78倍も熱伝導性に優れる。このため、従来の透明導電性膜より熱伝導性に優れ蓄熱性に劣り、従来の透明導電性膜より使用寿命は長くなる。
また、アルミニウムは鉄に次ぐ汎用的な金属で、また、熱分解でアルミニウムを析出するアルミニウム化合物は容易に生成できる。また、展性に富んだ金属であるため、透明導電性膜が形成された透明基材を他の基材や部品に圧着しやすい。さらに、密度が2.70g/cmと小さく、合成樹脂の密度の2倍程度であり、軽量な透明導電性膜になる。
以上に説明したように、前記した透明導電性膜を製造する製造方法おいて、金属合物のアルコール分散液に、有機化合物を混合した混合液が、金属化合物が、熱分解でアルミニウムを析出するアルミニウム化合物で構成され、有機化合物が、アルミニウム化合物が熱分解する温度より沸点が低い性質を持つ有機化合物で構成され、この混合液を用いることで、透明基材と一体となった透明導電性膜は様々な優れた作用効果をもたらす。
In other words, Oite the method of manufacturing the transparent conductive film described above, the alcohol dispersion of the aluminum compound, the liquid mixture of organic compounds, the suspension to create a mixed a collection of the transparent conductive microparticles When the suspension is applied or printed on a transparent substrate, and the transparent substrate is heat-treated, the alcohol and the organic compound are vaporized, and then the aluminum compound is thermally decomposed to form transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles. A transparent conductive film made of a group is formed integrally with a transparent substrate.
Aluminum has a refractive index of 1.48 which is close to the refractive index 1 of air. Therefore, the surface reflectance R described in the ninth paragraph is 3.7%, the total light transmittance T described in the tenth paragraph is 93%, and the total light transmittance is higher than that of the float glass having a thickness of 2 mm. Have. Therefore, it is suitable for the material of the metal fine particles constituting the transparent conductive film having high transparency.
Aluminum has the second highest conductivity after silver, copper, and gold, and has an electrical resistivity of 2.82 × 10 −8 Ωm. The electrical resistivity of ITO sufficiently grown by heat treatment is 2 × 10 −6 Ωm. The conductivity is 71 times higher. Therefore, the transparent conductive film made up of a collection of transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles has the necessary conductivity even with a thinner film thickness than the conventional transparent conductive film. This increases the transparency of the transparent conductive film and facilitates pressure bonding to other substrates and parts. Moreover, the film thickness of the suspension in printing is thin, and the viscosity of the suspension is low. For this reason, there is no restriction on the shape and line width of the electrode pattern formed directly on the surface of the transparent substrate.
Furthermore, aluminum has excellent thermal conductivity next to silver, copper, and gold, has a thermal conductivity of 237 W / mK, and is 78 times higher in thermal conductivity than the thermal conductivity of ITO, 3.05 W / mK. For this reason, it has better thermal conductivity than conventional transparent conductive films and inferior heat storage, and its service life is longer than that of conventional transparent conductive films.
Aluminum is a general-purpose metal next to iron, and an aluminum compound that precipitates aluminum by pyrolysis can be easily generated. Further, since the metal is rich in malleability, it is easy to press the transparent base material on which the transparent conductive film is formed to other base materials or parts. Furthermore, the density is as small as 2.70 g / cm 3 , which is about twice the density of the synthetic resin, and becomes a lightweight transparent conductive film.
As described above, precipitated Oite the method of manufacturing the transparent conductive film described above, the alcohol dispersion of a metal compound, a mixed solution obtained by mixing an organic compound, a metal compound, an aluminum pyrolysis It is composed of an aluminum compound, and the organic compound is composed of an organic compound whose boiling point is lower than the temperature at which the aluminum compound is thermally decomposed. By using this mixed liquid, the transparent conductivity integrated with the transparent substrate The film provides various excellent effects.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法におけるアルミニウム化合物は、ルボキシル基を構成する酸素イオンがアルミニウムイオンに共有結合する第一の特徴と、飽和脂肪酸からなるカルボン酸で構成される第二の特徴とからなる、これら2つの特徴を兼備するカルボン酸アルミニウム化合物である
、前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。
Method of manufacturing a transparent conductive film described above is an aluminum compound in the method of manufacturing the transparent conductive film described above has a first aspect the oxygen ions constituting the mosquitoes carboxyl group is covalently bonded to the aluminum ions, It is an aluminum carboxylate compound that has these two characteristics, consisting of a second characteristic composed of a carboxylic acid composed of a saturated fatty acid.
And a manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above .

つまり、本製造方法におけるカルボン酸アルミニウム化合物は、290−400℃の大気雰囲気に1分程度さらすことで熱分解し、アルミニウムを析出する。従って、様々な材質からなるガラスの表面に透明導電性膜が形成できる。また16段落で説明した合成樹脂の中で、熱分解が開始する温度が、カルボン酸アルミニウム化合物の熱分解温度より高い性質を持つ合成樹脂からなる透明フィルムは、透明基材として用いることができる。
すなわち、カルボン酸アルミニウム化合物を構成するイオンの中で、アルミニウムイオンが最も大きい。従って、カルボキシル基を構成する酸素イオンがアルミニウムイオンと共有結合するカルボン酸アルミニウム化合物においては、カルボキシル基を構成する酸素イオンとアルミニウムイオンとの距離が、他のイオン同士の距離より長い。こうした特徴を持つカルボン酸アルミニウム化合物を大気雰囲気で熱処理すると、カルボン酸の沸点を超える温度で、カルボキシル基を構成する酸素イオンとアルミニウムイオンとの結合部が分断されて、カルボン酸とアルミニウムとに分離する。さらに、カルボン酸が飽和脂肪酸から構成される場合は、炭素原子が水素原子に対して過剰となる不飽和構造を持たないため、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、全てのカルボン酸が気化した後に、アルミニウムが析出する。こうしたカルボン酸アルミニウム化合物として、熱分解温度の低い順に、オクチル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウムなどのカルボン酸アルミニウム化合物が挙げられる。なお、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸アルミニウム化合物は、飽和脂肪酸からなるカルボン酸金属化合物に比べて、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、熱分解によってアルミニウム酸化物が析出する。
さらに、前記したカルボン酸アルミニウム化合物は、容易に合成できる安価な工業用薬品である。すなわち、カルボン酸を強アルカリと反応させるとカルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。この後、カルボン酸アルカリ金属化合物を無機アルミニウム化合物と反応させると、カルボン酸アルミニウム化合物が合成される。
このような性質を持つカルボン酸アルミニウム化合物をアルコールに分散し、この分散液にカルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より沸点が低い性質を持つ有機化合物を混合し、混合液に透明導電微粒子の集まりを混合して懸濁液を作成する。この懸濁液を、ガラスないしは合成樹脂の透明フィルムの表面に塗布ないしは印刷し、この後、ガラスないしは合成樹脂の透明フィルムを大気雰囲気で熱処理する。アルコールと有機化合物とが気化した後に、290−400℃に1分程度さらすと、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解し、大きさが40−60nmからなる粒状のアルミニウム微粒子が析出し、隣接する粒状のアルミニウム微粒子同士が金属結合する。この結果、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、ガラスないしは合成樹脂の透明フィルムと一体となって形成される。
以上に説明したように、本製造方法に依って、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、ガラスないしは合成樹脂の透明フィルムに安価な透明導電性膜として形成できる。
That is, the aluminum carboxylate compound in the present production method is thermally decomposed by exposing it to an air atmosphere at 290 to 400 ° C. for about 1 minute to precipitate aluminum. Therefore, a transparent conductive film can be formed on the surface of glass made of various materials. Further, among the synthetic resins described in paragraph 16, a transparent film made of a synthetic resin having a property that the thermal decomposition starts at a temperature higher than the thermal decomposition temperature of the aluminum carboxylate compound can be used as a transparent substrate.
That is, aluminum ions are the largest among the ions constituting the aluminum carboxylate compound. Therefore, in the carboxylate aluminum compound in which the oxygen ion constituting the carboxyl group is covalently bonded to the aluminum ion, the distance between the oxygen ion constituting the carboxyl group and the aluminum ion is longer than the distance between the other ions. When an aluminum carboxylate compound with these characteristics is heat-treated in an air atmosphere, at the temperature exceeding the boiling point of the carboxylic acid, the bond between the oxygen ion and aluminum ion constituting the carboxyl group is broken and separated into carboxylic acid and aluminum. To do. In addition, when the carboxylic acid is composed of saturated fatty acids, the carboxylic acid takes the heat of vaporization and vaporizes because there is no unsaturated structure in which the carbon atoms are excessive relative to the hydrogen atoms, and all the carboxylic acids are vaporized. After that, aluminum precipitates. Examples of such an aluminum carboxylate compound include aluminum carboxylate compounds such as aluminum octylate, aluminum laurate, and aluminum stearate in the order of decreasing thermal decomposition temperature. In addition, since the carboxylic acid aluminum compound consisting of unsaturated fatty acid has an excess of carbon atoms relative to the hydrogen atom as compared with the carboxylic acid metal compound consisting of saturated fatty acid, aluminum oxide is deposited by thermal decomposition.
Further, the above-described aluminum carboxylate compound is an inexpensive industrial chemical that can be easily synthesized. That is, when a carboxylic acid is reacted with a strong alkali, a carboxylic acid alkali metal compound is produced. Thereafter, when an alkali metal carboxylate compound is reacted with an inorganic aluminum compound, an aluminum carboxylate compound is synthesized.
An aluminum carboxylate compound having such properties is dispersed in alcohol, and an organic compound having a boiling point lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed is mixed with this dispersion, and transparent conductive fine particles are gathered in the mixture. To make a suspension. This suspension is applied or printed on the surface of a glass or synthetic resin transparent film, and then the glass or synthetic resin transparent film is heat-treated in an air atmosphere. When the alcohol and the organic compound are vaporized, when exposed to 290-400 ° C. for about 1 minute, the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed, and granular aluminum fine particles having a size of 40-60 nm are precipitated, and the adjacent granular particles Aluminum fine particles are metal-bonded to each other. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles is formed integrally with a transparent film of glass or synthetic resin.
As described above, according to the present manufacturing method , a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles is formed as an inexpensive transparent conductive film on a transparent film of glass or synthetic resin. it can.

前記した透明導電性膜を製造する製造方法は、前記した透明導電性膜を製造する製造方法における有機化合物は、カルボン酸エステル類、グリコールエーテル類、ないしはグリコール類からなるいずれかの有機化合物であ前記した透明導電性膜を製造する製造方法である。 In the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above, the organic compound in the manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film described above is any organic compound composed of carboxylic acid esters, glycol ethers, or glycols. This is a manufacturing method for manufacturing the transparent conductive film .

つまり、本製造方法に依れば、アルミニウム化合物のアルコール分散液に、本製造方法におけるいずれかの有機化合物を混合すると、有機化合物の混合割合に応じて混合液の粘度が増大する。この混合液に透明導電性微粒子の集まりを混合すると懸濁液が製造できる。この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷すると、懸濁液の粘度に応じた膜厚からなる被膜が透明基材に形成される。この透明基材を熱処理すると、最初にアルコールが気化し、次いで有機化合物が気化し、さらにアルミニウム化合物が熱分解する。この結果、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。従って、本製造方法における有機化合物は、アルミニウム化合物が分散された懸濁液の粘度を調整する調整剤になる。
このような有機化合物として、カルボン酸エステル類、ないしは、グリコールエーテル類からなるいずれかの有機化合物の中で、比較的分子量が大きい有機化合物が、前記したアルミニウム化合物が熱分解する温度より沸点が低い性質を持つ。つまり、22段落におけるカルボン酸エステル類、ないしは、グリコールエーテル類からなる有機化合物より、分子量が大きいため、沸点が高い。また、多くのグリコール類の沸点は、アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い。このような有機化合物は、いずれも汎用的な工業用薬品である。
以上に説明したように、本製造方法における有機化合物は、アルミニウム化合物が分散された懸濁液の粘度を調節する安価な調整剤になる。
In other words, according to this manufacturing method, the alcohol dispersion of the aluminum compound, is mixed with any of the organic compound in the manufacturing process, the viscosity of the mixture increases with the mixing ratio of the organic compound. When a collection of transparent conductive fine particles is mixed with this mixed liquid, a suspension can be produced. When this suspension is applied or printed on a transparent substrate, a film having a thickness corresponding to the viscosity of the suspension is formed on the transparent substrate. When this transparent substrate is heat-treated, the alcohol is first vaporized, then the organic compound is vaporized, and the aluminum compound is further thermally decomposed. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles is formed integrally with the transparent substrate. Therefore, the organic compound in the present production method becomes a regulator for adjusting the viscosity of the suspension in which the aluminum compound is dispersed.
As such an organic compound, among organic compounds composed of carboxylic acid esters or glycol ethers, an organic compound having a relatively large molecular weight has a boiling point lower than the temperature at which the aluminum compound is thermally decomposed. Has properties . That is, carboxylic acid esters definitive paragraph 22, or, an organic compound consisting of glycol ethers, the molecular weight is large, a high boiling point. In addition, the boiling point of many glycols is lower than the temperature at which the aluminum compound is thermally decomposed. Such organic compounds are all general industrial chemicals.
As explained above, the organic compound in this production method becomes an inexpensive regulator that adjusts the viscosity of the suspension in which the aluminum compound is dispersed.

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ATO微粒子の表面に離散的に析出した銅微粒子の結合によって、ATO微粒子が結合された透明導電性膜の一部を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically a part of transparent conductive film | membrane with which ATO fine particle was couple | bonded by the coupling | bonding of the copper fine particle discretely deposited on the surface of ATO fine particle. 図1に示した透明導電性膜が、アクリル樹脂フィルムに一体的に形成された状態を模式的に説明する図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state where the transparent conductive film shown in FIG. 1 is integrally formed with an acrylic resin film.

実施形態1
本実施形態は、低温度で熱分解して銅を析出する銅化合物の実施形態であり、このような物質として、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体が適切であることを説明する。すなわち、耐熱性が低い合成樹脂の透明フィルムに透明導電性膜を形成することができる、銅化合物の実施形態である。
銅錯体は、第一に、アルコールに分散することで懸濁液が作成でき、第二に、透明基材に塗布ないしは印刷された懸濁液が熱処理された際に、透明基板の表面で銅錯体が熱分解し、銅微粒子の集まりを析出する、これら2つの性質を兼備する。
最初に、アルコールに分散する性質を持つ銅化合物を説明する。塩化銅、硫酸銅、硝酸銅などの無機銅化合物はアルコールに溶解し、銅イオンが溶出してしまい、多くの銅イオンが銅微粒子の析出に参加できなくなる。従って、銅化合物は溶剤に溶解せず、溶剤に分散する性質を持つことが必要になる。また、酸化銅、塩化銅、硫化銅などの無機銅化合物は、最も汎用的な溶剤であるアルコール類に分散しない。このため、これらの無機銅化合物は、アルコールに分散する性質を持つ銅化合物として適切でない。
次に、熱分解で銅を析出する性質を持つ銅化合物を説明する。銅化合物から銅が生成される化学反応の中で、最も簡単な処理による化学反応の一つに熱分解反応がある。つまり銅化合物を昇温するだけで、銅化合物が熱分解して銅が析出する。さらに、銅化合物の熱分解温度が低ければ、耐熱性が低い合成樹脂からなる透明フィルムに透明導電性膜が形成できる。無機物からなる分子ないしはイオンが配位子となって、分子構造の中央に位置する銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体は、無機物の分子量が小さければ、還元雰囲気での熱分解温度は、分子量がより大きい有機物が配位子を形成する有機銅化合物が大気雰囲気で熱分解する温度より低い。このため、このような銅錯体は、有機銅化合物より相対的に高価な物質ではあるが、より低い熱処理温度で銅微粒子の集まりを析出するため、廉価な合成樹脂からなる透明フィルムの表面に透明導電性膜が形成でき、結果として、透明導電性膜が形成された透明フィルムが安価に製造できる。
すなわち、銅錯体を構成する分子の中で銅イオンが最も大きい。ちなみに、銅原子の共有結合半径は132±4pmであり、一方、窒素原子の共有結合半径の71±1pmであり、酸素原子の共有結合半径は66±2pmである。このため、銅錯体の分子構造においては、配位子が銅イオンに配位結合する配位結合部の距離が最も長い。従って、還元雰囲気の熱処理で、最初に配位結合部が分断され、銅と無機物とに分解し、無機物の気化が完了した後に銅が析出する。
このような性質を持つ銅錯体をアルコールに分散し、この分散液に沸点が低い有機化合物を溶解ないしは混和し、さらに、透明導電性微粒子の集まりを混合して懸濁液を作成する。この懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷して還元雰囲気で昇温すると、最初にアルコールが気化し、次に有機化合物が気化する。これによって、透明基材の表面の凹凸を含んだ表層と透明導電性微粒子の表面とに、銅錯体の薄い被膜が形成される。さらに昇温すると、薄い被膜状の銅錯体の熱分解が始まり、銅錯体が銅と無機物とに分解され、さらに無機物の気化が完了した後に、銅は粒状微粒子を形成して熱分解反応を終える。この際、アルコールに分散した銅錯体のモル濃度に応じて銅の粒状微粒子の集まりが析出する。この銅微粒子は活性状態にあるため、互いに接触する接触点で金属結合する。この結果、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜が、透明基材と一体となって形成される。
このような銅錯体の中で、アンモニアNHが配位子となって銅イオンに配位結合するアンミン錯体、塩素イオンClが、ないしは、塩素イオンClとアンモニアNHとが配位子となって銅イオンに配位結合するクロロ錯体は、他の銅錯体に比べて相対的に合成が容易であるため、相対的に安価な製造費用で製造できる。また、こうした銅錯体は、アンモニアガスや水素ガスなどの還元性雰囲気で熱処理すると、配位結合部位が最初に分断され、200℃程度の比較的低い温度で熱分解が完了する。さらに、メタノールやn−ブタノールなどのアルコールに10重量%近くの分散濃度まで分散する。このような銅錯イオンとして、例えば、テトラアンミン銅錯イオン[Cu(NH2+、ないしはヘキサアンミン銅錯イオン[Cu(NH2+があり、銅錯体として、例えば、テトラアンミン銅硝酸塩[Cu(NH](NO、ないしは、ヘキサアンミン銅硫酸塩[Cu(NH]SOがある。
以上に説明したように、低温度で銅化合物が熱分解して銅を析出する材料として、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体が適切である。これによって、耐熱性が低い合成樹脂からなる透明フィルムの表面に透明導電性膜が形成できる。
Embodiment 1
This embodiment is an embodiment of a copper compound that thermally decomposes at a low temperature to deposit copper, and as such a substance, a ligand composed of an inorganic molecule or ion is coordinated and bonded to a copper ion. Explain that copper complexes with complex ions are suitable. That is, it is an embodiment of a copper compound that can form a transparent conductive film on a transparent film of a synthetic resin having low heat resistance.
The copper complex can be prepared first by dispersing it in alcohol, and second, when the suspension applied or printed on the transparent substrate is heat-treated, the copper complex is formed on the surface of the transparent substrate. The complex is thermally decomposed and precipitates a collection of copper fine particles.
First, a copper compound having a property of being dispersed in alcohol will be described. Inorganic copper compounds such as copper chloride, copper sulfate, and copper nitrate dissolve in alcohol, and copper ions are eluted, so that many copper ions cannot participate in the precipitation of copper fine particles. Accordingly, it is necessary that the copper compound does not dissolve in the solvent but has a property of being dispersed in the solvent. In addition, inorganic copper compounds such as copper oxide, copper chloride, and copper sulfide are not dispersed in alcohols, which are the most general-purpose solvents. For this reason, these inorganic copper compounds are not suitable as copper compounds having the property of being dispersed in alcohol.
Next, a copper compound having the property of depositing copper by thermal decomposition will be described. Among the chemical reactions in which copper is produced from a copper compound, one of the simplest chemical reactions is a thermal decomposition reaction. That is, only by raising the temperature of the copper compound, the copper compound is thermally decomposed and copper is deposited. Furthermore, if the thermal decomposition temperature of a copper compound is low, a transparent conductive film can be formed on a transparent film made of a synthetic resin having low heat resistance. A copper complex having a copper complex ion coordinated to a copper ion located in the center of the molecular structure, with a molecule or ion consisting of an inorganic substance as a ligand, can be thermally decomposed in a reducing atmosphere if the molecular weight of the inorganic substance is small. The temperature is lower than a temperature at which an organic copper compound in which an organic substance having a higher molecular weight forms a ligand thermally decomposes in an air atmosphere. For this reason, such a copper complex is a relatively expensive substance than an organic copper compound, but deposits a collection of copper fine particles at a lower heat treatment temperature, so that it is transparent on the surface of a transparent film made of an inexpensive synthetic resin. A conductive film can be formed, and as a result, a transparent film on which a transparent conductive film is formed can be manufactured at low cost.
That is, the copper ion is the largest among the molecules constituting the copper complex. Incidentally, the covalent bond radius of copper atoms is 132 ± 4 pm, while the covalent bond radius of nitrogen atoms is 71 ± 1 pm, and the covalent bond radius of oxygen atoms is 66 ± 2 pm. For this reason, in the molecular structure of a copper complex, the distance of the coordinate bond part in which a ligand coordinates-bonds to a copper ion is the longest. Therefore, in the heat treatment in a reducing atmosphere, the coordination bond is first divided and decomposed into copper and an inorganic substance, and copper is deposited after the vaporization of the inorganic substance is completed.
A copper complex having such properties is dispersed in alcohol, an organic compound having a low boiling point is dissolved or mixed in the dispersion, and a collection of transparent conductive fine particles is mixed to prepare a suspension. When this suspension is applied or printed on a transparent substrate and heated in a reducing atmosphere, the alcohol is first vaporized and then the organic compound is vaporized. Thereby, a thin film of the copper complex is formed on the surface layer including the irregularities on the surface of the transparent substrate and on the surface of the transparent conductive fine particles. When the temperature rises further, thermal decomposition of the thin film-like copper complex begins, the copper complex decomposes into copper and inorganic matter, and after the vaporization of the inorganic matter is complete, copper forms granular fine particles and finishes the thermal decomposition reaction . At this time, a collection of copper fine particles is deposited according to the molar concentration of the copper complex dispersed in the alcohol. Since the copper fine particles are in an active state, they are metal-bonded at contact points that contact each other. As a result, a transparent conductive film composed of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles is formed integrally with the transparent substrate.
Among such copper complexes, ammonia NH 3 serves as a ligand to form an ammine complex that coordinates to a copper ion, chlorine ion Cl , or chlorine ion Cl and ammonia NH 3 serve as a ligand. Thus, the chloro complex coordinated to the copper ion is relatively easy to synthesize compared to other copper complexes, and therefore can be produced at a relatively low production cost. Further, when such a copper complex is heat-treated in a reducing atmosphere such as ammonia gas or hydrogen gas, the coordination bond site is first divided and thermal decomposition is completed at a relatively low temperature of about 200 ° C. Furthermore, it disperse | distributes to alcohol, such as methanol and n-butanol, to the dispersion concentration of about 10 weight%. Examples of such a copper complex ion include tetraammine copper complex ion [Cu (NH 3 ) 4 ] 2+ or hexaammine copper complex ion [Cu (NH 3 ) 6 ] 2+ , and examples of the copper complex include tetraammine copper. There is nitrate [Cu (NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 or hexaammine copper sulfate [Cu (NH 3 ) 6 ] SO 4 .
As described above, a copper complex having a copper complex ion in which a ligand composed of an inorganic molecule or ion is coordinated to a copper ion as a material for thermally decomposing a copper compound at a low temperature to precipitate copper. Is appropriate. Thereby, a transparent conductive film can be formed on the surface of a transparent film made of a synthetic resin having low heat resistance.

実施形態2
本実施形態は、熱分解温度は前記した銅錯体より高いが、銅錯体より安価な材料であり、熱分解でアルミニウムを析出するアルミニウム化合物の実施形態であり、このような物質として、カルボン酸アルミニウム化合物が適切であることを説明する。すなわち、最も汎用的な透明基材として、前記した合成樹脂の透明フィルム以外にガラスがある。従って、耐熱ガラスに透明導電性膜を形成することができれば、透明基材としてガラスが適切な用途に対し、安価な透明導電性被膜が形成できる。これによって、24段落で説明したアルミニウム微粒子で構成された透明導電性膜が製造できる。なお、耐熱ガラスの最高使用温度500℃以上であり、カルボン酸アルミニウム化合物の熱分解温度より高く、透明基材として耐熱ガラスが使用できる。また、16段落で説明した合成樹脂の熱分解が開始する温度が、カルボン酸アルミニウム化合物の熱分解温度より高ければ、透明基材として合成樹脂の透明フィルムが使用できる。
前記した銅錯体と同様に、アルミニウム化合物は、第一にアルコールに分散し、第二に熱分解でアルミニウムを析出するこれら2つの性質を兼備する。
最初に、アルコールに分散するアルミニウム化合物を説明する。塩化アルミニウムは水に溶け、水酸化アルミニウムと塩酸に加水分解する。また、水酸化アルミニウムはアルコールに分散しない。さらに、硫酸アルミニウムはアルコールに溶解し、アルミニウムイオンが溶出する。また、酸化アルミニウムは、アルコールに分散しない。このため、これらの無機アルミニウム化合物は、アルコールに分散しない。なお、無機物からなる分子ないしはイオンが配位子となって、分子構造の中央に位置するアルミニウムイオンに配位結合したアルミニウム錯イオンを有するアルミニウム錯体は、熱分解で酸化アルミニウムを析出するため、熱分解でアルミニウムを析出する原料にならない。このため、無機アルミニウム化合物は、アルミニウムの原料にならない。
次に、有機アルミニウム化合物は、熱分解でアルミニウムを析出する性質を持つ。有機アルミニウム化合物からアルミニウムが生成される化学反応の中で、最も簡単な処理による化学反応の一つに熱分解反応がある。つまり、有機アルミニウム化合物を昇温するだけで、アルミニウムが析出する。さらに、有機アルミニウム化合物の合成が容易でれば、安価に製造できる。こうした性質を有する有機アルミニウム化合物にカルボン酸アルミニウム化合物がある。
つまり、カルボン酸アルミニウム化合物を構成するイオンの中で、最も大きいイオンはアルミニウムイオンである。従って、カルボン酸アルミニウム化合物におけるカルボキシル基を構成する酸素イオンが、アルミニウムイオンに共有結合すれば、アルミニウムイオンとカルボキシル基を構成する酸素イオンとの距離がイオン同士の距離の中で最も長い。こうした分子構造上の特徴を持つカルボン酸アルミニウム化合物を大気雰囲気で昇温させると、カルボン酸アルミニウム化合物を構成するカルボン酸の沸点において、カルボン酸とアルミニウムとに分解する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸で構成されれば、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の気化が完了した後にアルミニウムが析出する。なお、還元雰囲気でのカルボン酸アルミニウム化合物の熱分解は、大気雰囲気での熱分解より高温側で進むため、大気雰囲気での熱分解のほうが熱処理費用は安価で済む。また、カルボン酸が不飽和脂肪酸であれば、炭素原子が水素原子に対して過剰になるため、不飽和脂肪酸からなるカルボン酸アルミニウム化合物が熱分解すると、アルミニウムの酸化物が析出する。さらに、カルボキシル基を構成する酸素イオンが配位子となってアルミニウムイオンに近づいて配位結合するカルボン酸アルミニウム化合物は、アルミニウムイオンと酸素イオンとの距離が短くなり、反対に、酸素イオンがアルミニウムイオンと反対側で結合するイオンとの距離が最も長くなる。このようなカルボン酸アルミニウム化合物の熱分解反応では、酸素イオンがアルミニウムイオンと反対側で結合するイオンとの結合部が最初に分断され、この結果、酸化アルミニウムが析出する。
またカルボン酸アルミニウム化合物は合成が容易で、安価な有機アルミニウム化合物である。つまり、カルボン酸を水酸化ナトリウムなどの強アルカリ溶液中で反応させると、カルボン酸アルカリ金属化合物が生成される。このカルボン酸アルカリ金属化合物を、硫酸アルミニウムなどの無機アルミニウム化合物と反応させると、カルボン酸アルミニウム化合物が生成される。以下に、カルボン酸アルミニウム化合物の実施形態を説明する。
カルボン酸アルミニウム化合物の組成式は、Al(COOR)で表わせられる。Rは炭化水素で、この組成式はCである(ここでmとnとは整数)。カルボン酸アルミニウム化合物を構成するイオンの中で、分子の中央に位置するアルミニウムイオンAl3+が最も大きい。従って、アルミニウムイオンAl3+とカルボキシル基を構成する酸素イオンOとが共有結合する場合は、アルミニウムイオンAl3+と酸素イオンOとの距離が最大になる。この理由は、アルミニウムイオン原子の共有結合半径は121±4pmであり、酸素イオン原子の共有結合半径は66±2pmであり、炭素原子の共有結合半径は73pmであることによる。このため、アルミニウムイオンとカルボキシル基を構成する酸素イオンとが共有結合するカルボン酸アルミニウム化合物は、カルボン酸の沸点において、結合距離が最も長いアルミニウムイオンとカルボキシル基を構成する酸素イオンとの結合部が最初に分断され、アルミニウムとカルボン酸とに分離する。さらに昇温すると、カルボン酸が飽和脂肪酸であれば、カルボン酸が気化熱を奪って気化し、カルボン酸の気化が完了した後にアルミニウムが析出する。こうしたカルボン酸アルミニウム化合物として、オクチル酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウムなどがある。このようなカルボン酸アルミニウム化合物の多くは、金属石鹸として市販されている安価な工業用薬品である。
さらに、飽和脂肪酸で構成されるカルボン酸アルミニウム化合物について、飽和脂肪酸の沸点が相対的に低ければ、カルボン酸アルミニウム化合物は相対的に低い温度で熱分解し、アルミニウムを析出させる熱処理費用が安価で済む。飽和脂肪酸を構成する炭化水素が長鎖構造である場合は、長鎖が長いほど、つまり、飽和脂肪酸の分子量が大きいほど、飽和脂肪酸の沸点が高くなる。ちなみに、分子量が200.3であるラウリン酸の大気圧での沸点は296℃であり、分子量が284.5であるステアリン酸の大気圧での沸点は361℃である。従って、分子量が相対的に小さい飽和脂肪酸からなるカルボン酸アルミニウム化合物は、熱分解温度が相対的に低くなるので、アルミニウムを析出する原料として望ましい。
また、飽和脂肪酸が分岐鎖構造を有する場合は、直鎖構造の飽和脂肪酸より鎖の長さが短く、沸点が相対的に低くなる。これによって、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸アルミニウム化合物は、相対的に低い温度で熱分解温度する。さらに、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸は極性を持つため、分岐鎖構造を有する飽和脂肪酸からなるカルボン酸アルミニウム化合物も極性を持ち、アルコールなどの極性を持つ有機溶剤に相対的に高い割合で分散する。このような分岐構造の飽和脂肪酸としてオクチル酸がある。すなわち、オクチル酸は構造式がCH(CH CH(C)COOHで示され、CHでCH(CHとCとのアルカンに分岐され、CHにカルボキシル基COOHが結合する。オクチル酸の大気圧での沸点は228℃であり、前記したラウリン酸より沸点が68℃低い。このため、アルミニウムを析出する原料として、熱分解温度が低いオクチル酸アルミニウムが望ましい。オクチル酸アルミニウムは、大気雰囲気において290℃で熱分解が完了してアルミニウムが析出し、メタノールやn−ブタノールなどに10重量%まで分散する。
以上に説明したように、オクチル酸アルミニウムをアルミニウム微粒子の原料として用いることで、耐熱ガラスないしは合成樹脂の透明フィルムに安価な透明導電性膜を形成することができる。
Embodiment 2
This embodiment is an embodiment of an aluminum compound in which the thermal decomposition temperature is higher than that of the copper complex described above, but is cheaper than the copper complex, and aluminum is precipitated by thermal decomposition. As such a substance, aluminum carboxylate is used. Explain that the compound is suitable. That is, as the most general-purpose transparent substrate, there is glass in addition to the above-described synthetic resin transparent film. Therefore, if a transparent conductive film can be formed on heat resistant glass, an inexpensive transparent conductive film can be formed for applications in which glass is appropriate as a transparent substrate. As a result, the transparent conductive film composed of the aluminum fine particles described in the 24th paragraph can be manufactured. The maximum use temperature of the heat-resistant glass is 500 ° C. or higher, which is higher than the thermal decomposition temperature of the aluminum carboxylate compound, and heat-resistant glass can be used as a transparent substrate. Moreover, if the temperature at which the thermal decomposition of the synthetic resin described in paragraph 16 starts is higher than the thermal decomposition temperature of the aluminum carboxylate compound, a synthetic resin transparent film can be used as the transparent substrate.
Similar to the copper complex described above, the aluminum compound has the two properties of first being dispersed in alcohol and secondly precipitating aluminum by pyrolysis.
First, an aluminum compound dispersed in alcohol will be described. Aluminum chloride dissolves in water and hydrolyzes into aluminum hydroxide and hydrochloric acid. Aluminum hydroxide is not dispersed in alcohol. Furthermore, aluminum sulfate is dissolved in alcohol, and aluminum ions are eluted. Aluminum oxide is not dispersed in alcohol. For this reason, these inorganic aluminum compounds are not dispersed in alcohol. Note that an aluminum complex having an aluminum complex ion coordinated and bonded to an aluminum ion located in the center of the molecular structure is a thermal decomposition because aluminum oxide precipitates aluminum oxide. It does not become a raw material for depositing aluminum by decomposition. For this reason, an inorganic aluminum compound does not become a raw material of aluminum.
Next, the organoaluminum compound has a property of depositing aluminum by thermal decomposition. Among chemical reactions in which aluminum is produced from an organoaluminum compound, one of the simplest chemical reactions is a thermal decomposition reaction. That is, aluminum is deposited only by raising the temperature of the organoaluminum compound. Furthermore, if the synthesis of the organoaluminum compound is easy, it can be manufactured at low cost. An organoaluminum compound having such properties is an aluminum carboxylate compound.
That is, the largest ion among the ions constituting the aluminum carboxylate compound is an aluminum ion. Accordingly, if the oxygen ion constituting the carboxyl group in the aluminum carboxylate compound is covalently bonded to the aluminum ion, the distance between the aluminum ion and the oxygen ion constituting the carboxyl group is the longest among the distances between the ions. When the temperature of the aluminum carboxylate compound having such molecular structure characteristics is raised in the atmosphere, it decomposes into carboxylic acid and aluminum at the boiling point of the carboxylic acid constituting the aluminum carboxylate compound. When the temperature is further increased, if the carboxylic acid is composed of a saturated fatty acid, the carboxylic acid takes the heat of vaporization and vaporizes, and aluminum is deposited after the vaporization of the carboxylic acid is completed. Note that the thermal decomposition of the aluminum carboxylate compound in the reducing atmosphere proceeds at a higher temperature than the thermal decomposition in the air atmosphere, and therefore the heat decomposition cost in the air atmosphere is lower. Further, if the carboxylic acid is an unsaturated fatty acid, the carbon atoms are excessive with respect to the hydrogen atoms, so that when the carboxylic acid aluminum compound composed of the unsaturated fatty acid is thermally decomposed, an aluminum oxide is deposited. In addition, an aluminum carboxylate compound in which the oxygen ion constituting the carboxyl group becomes a ligand and approaches the aluminum ion to form a coordinate bond, the distance between the aluminum ion and the oxygen ion is shortened. The distance between the ion and the ion bonded on the opposite side is the longest. In such a thermal decomposition reaction of an aluminum carboxylate compound, a bonded portion between an oxygen ion and an ion bonded on the opposite side of the aluminum ion is first divided, and as a result, aluminum oxide is precipitated.
An aluminum carboxylate compound is an organic aluminum compound that is easy to synthesize and inexpensive. That is, when a carboxylic acid is reacted in a strong alkali solution such as sodium hydroxide, a carboxylic acid alkali metal compound is produced. When this alkali metal carboxylate compound is reacted with an inorganic aluminum compound such as aluminum sulfate, an aluminum carboxylate compound is produced. Hereinafter, embodiments of the aluminum carboxylate compound will be described.
The composition formula of the aluminum carboxylate compound is expressed by Al (COOR) 3 . R is a hydrocarbon, and this compositional formula is C m H n (where m and n are integers). Among the ions constituting the aluminum carboxylate compound, the aluminum ion Al 3+ located at the center of the molecule is the largest. Therefore, when the aluminum ion Al 3+ and the oxygen ion O constituting the carboxyl group are covalently bonded, the distance between the aluminum ion Al 3+ and the oxygen ion O is maximized. This is because the covalent bond radius of aluminum ion atoms is 121 ± 4 pm, the covalent bond radius of oxygen ion atoms is 66 ± 2 pm, and the covalent bond radius of carbon atoms is 73 pm. Therefore, an aluminum carboxylate compound in which an aluminum ion and an oxygen ion constituting a carboxyl group are covalently bonded has a bonding portion between the aluminum ion having the longest bond distance and the oxygen ion constituting the carboxyl group at the boiling point of the carboxylic acid. It is divided first and separated into aluminum and carboxylic acid. When the temperature is further increased, if the carboxylic acid is a saturated fatty acid, the carboxylic acid takes the heat of vaporization and vaporizes, and aluminum is deposited after the vaporization of the carboxylic acid is completed. Examples of such an aluminum carboxylate compound include aluminum octylate, aluminum laurate, and aluminum stearate. Many of such aluminum carboxylate compounds are inexpensive industrial chemicals marketed as metal soaps.
Furthermore, regarding the carboxylate aluminum compound composed of saturated fatty acid, if the boiling point of the saturated fatty acid is relatively low, the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed at a relatively low temperature, and the heat treatment cost for depositing aluminum can be reduced. . When the hydrocarbon constituting the saturated fatty acid has a long chain structure, the longer the long chain, that is, the higher the molecular weight of the saturated fatty acid, the higher the boiling point of the saturated fatty acid. Incidentally, the boiling point at atmospheric pressure of lauric acid having a molecular weight of 200.3 is 296 ° C., and the boiling point of stearic acid having a molecular weight of 284.5 at 361 ° C. is 361 ° C. Therefore, an aluminum carboxylate compound composed of a saturated fatty acid having a relatively low molecular weight is desirable as a raw material for depositing aluminum because the thermal decomposition temperature is relatively low.
Further, when the saturated fatty acid has a branched chain structure, the chain length is shorter than that of the saturated fatty acid having a linear structure, and the boiling point is relatively low. As a result, the aluminum carboxylate compound comprising a saturated fatty acid having a branched chain structure undergoes a thermal decomposition temperature at a relatively low temperature. In addition, since saturated fatty acids having a branched chain structure are polar, aluminum carboxylates composed of saturated fatty acids having a branched chain structure are also polar and disperse in a relatively high proportion in organic solvents having a polarity such as alcohol. . Octyl acid is a saturated fatty acid having such a branched structure. That is, octylic acid has a structural formula represented by CH 3 (CH 2 ) 3 CH (C 2 H 5 ) COOH, and is branched into an alkane of CH 3 (CH 2 ) 3 and C 2 H 5 with CH. Carboxyl group COOH binds. The boiling point of octylic acid at atmospheric pressure is 228 ° C., which is 68 ° C. lower than that of lauric acid. For this reason, aluminum octylate having a low thermal decomposition temperature is desirable as a raw material for depositing aluminum. Aluminum octylate is thermally decomposed at 290 ° C. in an air atmosphere to precipitate aluminum, and is dispersed up to 10% by weight in methanol, n-butanol or the like.
As described above, by using aluminum octylate as a raw material for aluminum fine particles, an inexpensive transparent conductive film can be formed on a heat-resistant glass or a transparent film of synthetic resin.

実施形態3
本実施形態は、第一にアルコールに溶解ないしは混和し、第二にアルコール溶解液ないしはアルコール混和液が、アルコールより高い粘度を有し、第三に銅錯体とカルボン酸アルミニウム化合物との少なくともどちらか一方の金属化合物が熱分解する温度より沸点が低い、これら3つの性質を兼備する有機化合物に関する実施形態である。つまり、有機化合物の沸点が、銅錯体が熱分解する温度より低ければ、有機化合物は銅錯体のアルコール分散液と共に懸濁液を構成し、有機化合物の沸点が、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低ければ、カルボン酸アルミニウム化合物のアルコール分散液と共に懸濁液を構成し、有機化合物はこれら懸濁液における粘度を調整する調整剤になる。いっぽう、有機化合物の沸点が、銅錯体が熱分解する温度より高く、かつ、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低ければ、有機化合物はカルボン酸アルミニウム化合物のアルコール分散液と共に懸濁液を構成する。ちなみに、銅錯体は180−220℃で、カルボン酸アルミニウム化合物は290−400℃で熱分解する。
前記した3つの性質を持つ有機化合物に、カルボン酸エステル類、グリコール類、ないしは、グリコールエーテル類がある。
カルボン酸エステル類は、カルボン酸とアルコールないしはフェノールとの縮合反応で得られ、酢酸エステル類、プロピオン酸エステル類、酪酸エステル類、ビバリン酸エステル類、カプロン酸エステル類、カプリル酸エステル類、カプリン酸エステル類、ラウリン酸エステル類、ミリスチン酸エステル類、パルミチン酸エステル類、ステアリン酸エステル類などからなる飽和カルボン酸とのエステル類と、アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、メタクリル酸エステル類、オレイン酸エステル類などからなる不飽和カルボン酸とのエステル類と、安息香酸エステル類、フタル酸エステル類などからなる芳香族カルボン酸とのエステル類など、膨大な数からなるカルボン酸エステル類がある。
さらに、飽和カルボン酸の中で分子量が小さい酢酸とアルコールないしはフェノールとのエステルである酢酸エステル類には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸オクチル、酢酸へプチル、酢酸ベンジル、酢酸フェニル、酢酸ビニルなどの酢酸エステル類がある。酢酸メチルを除く酢酸エステル類は、メタノールより沸点が高く、n−ブタノールより沸点が低い。また、メタノールに溶解し、メタノール溶解液は、メタノールより粘度が高い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をメタノールに分散し、この分散液に酢酸メチルを除く酢酸エステル類のいずれかを混合すれば、導電性ペーストが製造される。
例えば、酢酸ビニル(モノマー)はメタノールに溶解し、メタノールより高い粘性を持ち、沸点がメタノールの沸点より高い72.7℃である。従って、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をメタノールに分散し、この分散液に酢酸ビニルを混合すると、混合した酢酸ビニルの量に応じて分散液の粘度が増大し懸濁液を構成する。なお酢酸ビニルは、ポリ酢酸ビニルの合成に用いる原料として用いられる汎用的な有機化合物である。
また、飽和脂肪酸の中で分子量が大きいラウリン酸とアルコールとのエステルに、ラウリン酸メチルがある。ラウリン酸メチルはn−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より高く、かつ、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い262℃である。従って、カルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にラウリン酸メチルを混合すると、混合したラウリン酸メチルの量に応じて分散液の粘度が増大し、懸濁液を構成する。なお、ラウリン酸メチルは、合成繊維油剤、金属油剤、合成潤滑剤、合成樹脂用、化粧品用、界面活性剤の原料として用いられる汎用的な有機化合物である。
以上に、飽和脂肪酸とアルコールとの縮合反応で得られるエステル類について、分子量が小さい酢酸エステル類と、分子量が大きいラウリン酸エステル類について説明した。酢酸エステル類のように分子量が小さい飽和脂肪酸エステル類の多くは、メタノールに溶解し、メタノールより高い粘性を持ち、沸点がメタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より低い性質を持つため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物を金属の原料とする懸濁液を構成する。また、ラウリン酸のように分子量が大きい飽和脂肪酸エステル類の多くは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点がn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より高いが、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い性質を持つため、カルボン酸アルミニウム化合物をアルミニウムの原料とする懸濁液を構成する。
いっぽう、分子量が小さい不飽和カルボン酸であるアクリル酸とアルコールとの縮合反応で得られるアクリル酸エステル類に、沸点が80℃のアクリル酸メチル、沸点が100℃のアクリル酸エチル、沸点が132℃のアクリル酸イソブチル、沸点が148℃のアクリル酸ブチル、沸点が214℃のアクリル酸2−エチルヘキシルがある。アクリル酸メチルとアクリル酸エチルとは、メタノールに溶解し、メタノールより高い粘性を持ち、沸点はメタノールの沸点より高い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をメタノールに分散し、この分散液にアクリル酸メチルないしはアクリル酸エチルを混合すると、懸濁液を構成する。また、アクリル酸ブチルとアクリル酸イソブチルとの沸点は、n−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解される温度より低い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にアクリル酸ブチルないしはアクリル酸イソブチルを混合すると、懸濁液を構成する。
また、アクリル酸ブチルはn−ブタノールに溶解し、沸点がn−ブタノールの沸点より高い148℃である。従って、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にアクリル酸ブチルを混合すると、混合したアクリル酸ブチルの量に応じて分散液の粘度が増大し、懸濁液を構成する。なお、アクリル酸ブチルは、繊維処理剤、粘接着剤、塗料、合成樹脂、アクリルゴム、エマルションの原料として使用される安価な有機化合物である。
また、アクリル酸より分子量が大きい不飽和カルボン酸であるクロトン酸およびメタクリル酸とのエステル類は、前記したアクリル酸エステル類と同様の性質を持つ。
いっぽう、グリコール類には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコールなどがある。
エチレングリコールは、メタノールおよびn−ブタノールに溶解し、沸点が197℃の液状モノマーである。さらに、ジエチレングリコールは、メタノールおよびn−ブタノールに溶解し、沸点が244℃の液状モノマーである。さらに、プロピレングリコールは、メタノールおよびn−ブタノールと混和し、沸点が188℃の液状モノマーである。さらに、ジプロピレングリコールは、メタノールおよびn−ブタノールと混和し、沸点が232℃の液状モノマーである。また、トリプロピレングリコールは、メタノールおよびn−ブタノールと混和し、沸点が265℃の液状モノマーである。このように、グリコール類の沸点は、銅錯体が熱分解する温度より高く、カルボン酸アルミニウム化合物の熱分解温度より低い。従って、カルボン酸アルミニウム化合物をアルミニウムの原料とする懸濁液を構成する。グリコール類は、樹脂の中間原料として用いるほか、溶剤としての性質に優れ、さらに湿潤作用、保湿作用、保存作用、乳化作用、高沸点、低凝固点などの特長を活かして、食品、医薬品、化粧品、熱媒、冷媒、不凍液などに幅広く用いられる汎用的な有機化合物である。
いっぽう、グリコールエーテル類は、エチレングリコール系エーテルと、プロピレングリコール系エーテルと、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの末端の水素をアルキル基で置換したジアルキルグリコールエーテルがある。
エチレングリコール系エーテルは、メチルグリコール、メチルジグリコール、メチルトリグリコール、メチルポリグリコール、イソプロピルグリコール、イソプロピルジグリコール、ブチルグリコール、ブチルジグリコール、ブチルトリグリコール、イソブチルグリコール、イソブチルジグリコール、ヘキシルグリコール、ヘキシルジグリコール、2−エチルヘキシルグリコール、2−エチルヘキシルジグリコール、アリルグリコール、フェニルグリコール、フェニルジグリコール、ベンジルグリコール、ベンジルジグリコールなどがある。
このうち、沸点が125℃であるメチルグリコール、沸点が142℃であるイソプロピルグリコール、沸点が171℃であるブチルグリコール、沸点が161℃であるイソブチルグリコール、沸点が159℃であるアリルグリコールは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より低い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのエチレングリコール系エーテルのいずれかを混合した混合液は、懸濁液を構成する。
また、前記した5種類のエチレングリコール系エーテルを除くエチレングリコール系エーテルは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解される温度より高いが、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い。このため、カルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのエチレングリコール系エーテルのいずれかを混合した混合液は、懸濁液を構成する。
また、ブチルトリグリコール(以下ではBTGと記す)は、n−ブタノールに溶解し、沸点はカルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い271℃である。従ってカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にBTGを混合すると、混合したBTGの量に応じて分散液の粘度が増大し、懸濁液を構成する。なおBTGは、塗料、インキ、染料、写真複写液、洗浄剤、電解液、ソリュブルオイル、作動油、ブレーキ液、冷媒、凍結防止剤などの原料として用いられる汎用的な有機化合物である。
また、プロピレングリコール系エーテルには、メチルプロピレングリコール、メチルプロピレンジグリコール、メチルプロピレントリグリコール、プロピルプロピレングリコール、プロピルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレングリコール、ブチルプロピレンジグリコール、ブチルプロピレントリグリコール、フェニルプロピレングリコール、メチルプロピレングリコールアセテートなどがある。
このうち、沸点が121℃であるメチルプロピレングリコール、沸点が150℃であるプロピルプロピレングリコール、沸点が170℃であるブチルプロピレングリコール、沸点が146℃であるメチルプロピレングリコールアセテートは、n−ブタノールに溶解しn−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点がn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より低い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのエチレングリコール系エーテルのいずれかを混合した混合液は、懸濁液を構成する。
また、前記した4種類のプロピレングリコール系エーテルを除くプロピレングリコール系エーテルは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解される温度より高いが、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い。このため、カルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのエチレングリコール系エーテルのいずれかを混合した混合液は、懸濁液を構成する。
さらに、ジアルキルグリコールエーテルには、ジメチルグリコール、ジメチルジグリコール、ジメチルトリグリコール、メチルエチルジグリコール、ジエチルジグリコール、ジブチルジグリコール、ジメチルプロピレンジグリコールなどがある。このうち、ジメチルグリコールは、メタノールに溶解し、メタノールより高い粘性を持ち、沸点がメタノールより高い85℃である。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をメタノールに分散し、この分散液にジメチルグリコールを混合した混合液は、懸濁液を構成する。また、沸点が162℃であるジメチルジグリコールと沸点が176℃であるジメチルプロピレンジグリコールとは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解する温度より低い。このため、銅錯体ないしはカルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのジアルキルグリコールエーテルを混合した混合液は、懸濁液を構成する。さらに、前記した3種類のジアルキルグリコールエーテルを除くジアルキルグリコールエーテルは、n−ブタノールに溶解し、n−ブタノールより高い粘性を持ち、沸点はn−ブタノールの沸点より高く、銅錯体が熱分解される温度より高いが、カルボン酸アルミニウム化合物が熱分解する温度より低い。このため、カルボン酸アルミニウム化合物をn−ブタノールに分散し、この分散液にこれらのジアルキルグリコールエーテルのいずれかを混合した混合液は、懸濁液を構成する。
なお、エチレングリコール系エーテルとプロピレングリコール系エーテルとは、塗料、インキ、染料、写真複写液、洗浄剤、電解液、ソリュブルオイル、作動油、ブレーキ液、冷媒、凍結防止剤などの原料として用いられる汎用的な有機化合物である。また、ジアルキルグリコールエーテルは、前記の用途に加え、反応溶剤、分離抽出剤、重合溶剤、分解防止及び安定剤、電池やコンデンサの電解液などの原料として用いられる汎用的な有機化合物である。
以上に説明したように、カルボン酸エステル類、グリコール類、ないしは、グリコールエーテル類の中で、冒頭に説明した3つの性質を兼備する有機化合物は、33段落で説明した銅錯体のアルコール分散液と共に懸濁液を構成し、また、34段落で説明したカルボン酸アルミニウム化合物のアルコール分散液と共に懸濁液を構成し、これら懸濁液における粘度を調整する調整剤になる。
Embodiment 3
In the present embodiment, firstly, it is dissolved or mixed in alcohol, secondly, the alcoholic solution or alcoholic mixture has a higher viscosity than alcohol, and thirdly, at least one of a copper complex and an aluminum carboxylate compound. It is an embodiment relating to an organic compound having these three properties, the boiling point of which is lower than the temperature at which one metal compound is thermally decomposed. In other words, if the boiling point of the organic compound is lower than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed, the organic compound forms a suspension together with the alcohol dispersion of the copper complex, and the boiling point of the organic compound is thermally decomposed by the aluminum carboxylate compound. If it is lower than the temperature, it forms a suspension together with an alcohol dispersion of an aluminum carboxylate compound, and the organic compound becomes a regulator for adjusting the viscosity in these suspensions. On the other hand, if the boiling point of the organic compound is higher than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed and lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed, the organic compound forms a suspension together with the alcohol dispersion of the aluminum carboxylate compound. To do. By the way, the copper complex is thermally decomposed at 180-220 ° C. and the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed at 290-400 ° C.
Examples of the organic compound having the above three properties include carboxylic acid esters, glycols, and glycol ethers.
Carboxylic acid esters are obtained by condensation reaction of carboxylic acid and alcohol or phenol, and are acetic acid esters, propionic acid esters, butyric acid esters, bivalic acid esters, caproic acid esters, caprylic acid esters, capric acid. Esters, lauric acid esters, myristic acid esters, palmitic acid esters, stearic acid esters, saturated carboxylic acid esters, acrylic acid esters, crotonic acid esters, methacrylic acid esters, olein There are enormous numbers of carboxylic acid esters such as esters with unsaturated carboxylic acids composed of acid esters and the like, and esters with aromatic carboxylic acids composed of benzoic acid esters and phthalic acid esters.
Further, among the saturated carboxylic acids, acetates which are esters of acetic acid and alcohol or phenol having a low molecular weight include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, octyl acetate, heptyl acetate, acetic acid. There are acetates such as benzyl, phenyl acetate and vinyl acetate. Acetic esters other than methyl acetate have a higher boiling point than methanol and a lower boiling point than n-butanol. Moreover, it melt | dissolves in methanol and a methanol solution has a viscosity higher than methanol. For this reason, a conductive paste is manufactured by dispersing a copper complex or an aluminum carboxylate compound in methanol and mixing any one of acetates excluding methyl acetate with this dispersion.
For example, vinyl acetate (monomer) is dissolved in methanol, has a higher viscosity than methanol, and has a boiling point of 72.7 ° C. higher than that of methanol. Therefore, when a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in methanol and vinyl acetate is mixed with this dispersion, the viscosity of the dispersion increases according to the amount of the mixed vinyl acetate to form a suspension. Vinyl acetate is a general-purpose organic compound used as a raw material used for the synthesis of polyvinyl acetate.
Further, methyl laurate is an ester of lauric acid and alcohol having a large molecular weight among saturated fatty acids. Methyl laurate dissolves in n-butanol, has a higher viscosity than n-butanol, has a boiling point higher than that of n-butanol, is higher than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed, and the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed It is 262 ° C. lower than the temperature. Therefore, when an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and methyl laurate is mixed with this dispersion, the viscosity of the dispersion increases in accordance with the amount of the mixed methyl laurate to form a suspension. Note that methyl laurate is a general-purpose organic compound used as a raw material for synthetic fiber oils, metal oils, synthetic lubricants, synthetic resins, cosmetics, and surfactants.
As described above, the esters obtained by the condensation reaction of the saturated fatty acid and the alcohol have been described with respect to acetate esters having a small molecular weight and lauric acid esters having a large molecular weight. Many saturated fatty acid esters, such as acetates, with low molecular weight are soluble in methanol, have a higher viscosity than methanol, have a boiling point higher than that of methanol, and lower than the temperature at which the copper complex thermally decomposes. And a suspension using a copper complex or an aluminum carboxylate as a metal raw material. In addition, many saturated fatty acid esters having a large molecular weight such as lauric acid dissolve in n-butanol, have a higher viscosity than n-butanol, have a boiling point higher than that of n-butanol, and thermally decompose the copper complex. Although the temperature is higher than the temperature but lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed, a suspension using the aluminum carboxylate compound as an aluminum raw material is formed.
On the other hand, acrylic acid esters obtained by condensation reaction of acrylic acid and alcohol, which is an unsaturated carboxylic acid having a low molecular weight, include methyl acrylate having a boiling point of 80 ° C., ethyl acrylate having a boiling point of 100 ° C., and boiling point of 132 ° C. Isobutyl acrylate, butyl acrylate having a boiling point of 148 ° C., and 2-ethylhexyl acrylate having a boiling point of 214 ° C. Methyl acrylate and ethyl acrylate are dissolved in methanol, have a higher viscosity than methanol, and have a boiling point higher than that of methanol. For this reason, a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in methanol, and methyl acrylate or ethyl acrylate is mixed with this dispersion to form a suspension. The boiling point of butyl acrylate and isobutyl acrylate is higher than the boiling point of n-butanol and lower than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed. For this reason, a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol, and butyl acrylate or isobutyl acrylate is mixed with this dispersion to form a suspension.
Further, butyl acrylate is dissolved in n-butanol and has a boiling point of 148 ° C. higher than that of n-butanol. Therefore, when a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and butyl acrylate is mixed with this dispersion, the viscosity of the dispersion increases according to the amount of the mixed butyl acrylate, Configure. Note that butyl acrylate is an inexpensive organic compound used as a raw material for fiber treatment agents, adhesives, paints, synthetic resins, acrylic rubbers, and emulsions.
In addition, esters with crotonic acid and methacrylic acid, which are unsaturated carboxylic acids having a molecular weight greater than that of acrylic acid, have the same properties as the acrylic esters described above.
On the other hand, the glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol and the like.
Ethylene glycol is a liquid monomer that dissolves in methanol and n-butanol and has a boiling point of 197 ° C. Further, diethylene glycol is a liquid monomer having a boiling point of 244 ° C. dissolved in methanol and n-butanol. Further, propylene glycol is a liquid monomer that is miscible with methanol and n-butanol and has a boiling point of 188 ° C. Further, dipropylene glycol is a liquid monomer that is miscible with methanol and n-butanol and has a boiling point of 232 ° C. Tripropylene glycol is a liquid monomer that is miscible with methanol and n-butanol and has a boiling point of 265 ° C. Thus, the boiling point of glycols is higher than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed and is lower than the thermal decomposition temperature of the aluminum carboxylate compound. Therefore, a suspension using an aluminum carboxylate compound as a raw material for aluminum is formed. Glycols are not only used as intermediate raw materials for resins, but also have excellent properties as a solvent, and also take advantage of features such as wetting, moisturizing, preserving, emulsifying, high boiling point, low freezing point, foods, pharmaceuticals, cosmetics, It is a general-purpose organic compound that is widely used in heating media, refrigerants, antifreezes, and the like.
On the other hand, glycol ethers include ethylene glycol ethers, propylene glycol ethers, and dialkyl glycol ethers in which hydrogen at the terminals of ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol is substituted with an alkyl group.
Ethylene glycol ethers are methyl glycol, methyl diglycol, methyl triglycol, methyl polyglycol, isopropyl glycol, isopropyl diglycol, butyl glycol, butyl diglycol, butyl triglycol, isobutyl glycol, isobutyl diglycol, hexyl glycol, hexyl Examples include diglycol, 2-ethylhexyl glycol, 2-ethylhexyl diglycol, allyl glycol, phenyl glycol, phenyl diglycol, benzyl glycol, and benzyl diglycol.
Among them, methyl glycol having a boiling point of 125 ° C, isopropyl glycol having a boiling point of 142 ° C, butyl glycol having a boiling point of 171 ° C, isobutyl glycol having a boiling point of 161 ° C, and allyl glycol having a boiling point of 159 ° C are n -Dissolves in butanol, has a higher viscosity than n-butanol, has a boiling point higher than that of n-butanol and lower than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed. For this reason, a mixed solution in which a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and any one of these ethylene glycol ethers is mixed with this dispersion constitutes a suspension.
In addition, ethylene glycol ethers other than the above five types of ethylene glycol ethers dissolve in n-butanol, have a higher viscosity than n-butanol, have a boiling point higher than that of n-butanol, and the copper complex is thermally decomposed. Is lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed. For this reason, a mixed liquid in which an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and any one of these ethylene glycol ethers is mixed with this dispersion constitutes a suspension.
Butyl triglycol (hereinafter referred to as BTG) is dissolved in n-butanol and has a boiling point of 271 ° C., which is lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed. Therefore, when an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and BTG is mixed with this dispersion, the viscosity of the dispersion increases in accordance with the amount of the mixed BTG, thereby forming a suspension. BTG is a general-purpose organic compound used as a raw material for paints, inks, dyes, photographic copying liquids, cleaning agents, electrolytic solutions, soluble oils, hydraulic fluids, brake fluids, refrigerants, antifreezing agents, and the like.
The propylene glycol ethers include methyl propylene glycol, methyl propylene diglycol, methyl propylene triglycol, propyl propylene glycol, propyl propylene diglycol, butyl propylene glycol, butyl propylene diglycol, butyl propylene triglycol, phenyl propylene glycol, Examples include methylpropylene glycol acetate.
Among them, methyl propylene glycol having a boiling point of 121 ° C., propyl propylene glycol having a boiling point of 150 ° C., butyl propylene glycol having a boiling point of 170 ° C., and methyl propylene glycol acetate having a boiling point of 146 ° C. are dissolved in n-butanol. It has a higher viscosity than n-butanol and has a boiling point higher than that of n-butanol and lower than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed. For this reason, a mixed solution in which a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and any one of these ethylene glycol ethers is mixed with this dispersion constitutes a suspension.
In addition, propylene glycol ethers other than the four types of propylene glycol ethers described above are dissolved in n-butanol, have a higher viscosity than n-butanol, have a boiling point higher than that of n-butanol, and the copper complex is thermally decomposed. Is lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound is thermally decomposed. For this reason, a mixed liquid in which an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and any one of these ethylene glycol ethers is mixed with this dispersion constitutes a suspension.
Further, dialkyl glycol ethers include dimethyl glycol, dimethyl diglycol, dimethyl triglycol, methyl ethyl diglycol, diethyl diglycol, dibutyl diglycol, dimethylpropylene diglycol and the like. Among them, dimethyl glycol is dissolved in methanol, has a higher viscosity than methanol, and has a boiling point of 85 ° C. higher than that of methanol. For this reason, a mixed solution in which a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in methanol and dimethyl glycol is mixed with this dispersion constitutes a suspension. Also, dimethyldiglycol having a boiling point of 162 ° C. and dimethylpropylene diglycol having a boiling point of 176 ° C. are dissolved in n-butanol and have a higher viscosity than n-butanol, and the boiling point is higher than that of n-butanol. The temperature is lower than the temperature at which the copper complex is thermally decomposed. For this reason, a mixed solution in which a copper complex or an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and these dispersions are mixed with these dialkyl glycol ethers constitutes a suspension. Furthermore, dialkyl glycol ethers other than the above-mentioned three types of dialkyl glycol ethers dissolve in n-butanol, have a higher viscosity than n-butanol, have a boiling point higher than that of n-butanol, and the copper complex is thermally decomposed. It is higher than the temperature but lower than the temperature at which the aluminum carboxylate compound thermally decomposes. For this reason, a mixed liquid in which an aluminum carboxylate compound is dispersed in n-butanol and any one of these dialkyl glycol ethers is mixed with this dispersion constitutes a suspension.
Ethylene glycol ethers and propylene glycol ethers are used as raw materials for paints, inks, dyes, photocopy liquids, cleaning agents, electrolytes, soluble oils, hydraulic fluids, brake fluids, refrigerants, antifreezes, etc. It is a general-purpose organic compound. Dialkyl glycol ether is a general-purpose organic compound used as a raw material for a reaction solvent, a separation / extraction agent, a polymerization solvent, a decomposition preventing and stabilizing agent, an electrolytic solution for batteries and capacitors, in addition to the above-mentioned applications.
As explained above, among the carboxylic acid esters, glycols, or glycol ethers, the organic compound having the three properties explained at the beginning is combined with the alcohol dispersion of the copper complex explained in the 33rd paragraph. The suspension constitutes a suspension together with the alcohol dispersion of the carboxylic acid aluminum compound described in paragraph 34, and becomes a regulator for adjusting the viscosity in these suspensions.

実施例1
本実施例は、合成樹脂の透明フィルムの表面に、銅微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜を形成する実施例である。透明フィルムとしてアクリル樹脂の透明フィルム(例えば、三菱レイヨン株式会社の製品で品番HBS006)を用い、透明導電性微粒子として酸化錫にアンチモンをドーピングした微粒子(以下では、Antimony Tin Oxideを略してATOと記載する。例えば、SIGMA−ALDRICH株式会社の製品で品番549541)を用い、銅微粒子の原料としてテトラアンミン銅イオン[Cu(NH2+の硝酸塩であるテトラアンミン銅硝酸塩[Cu(NH](NO(例えば、三津和化学薬品株式会社の製品)を用い、有機化合物として酢酸ビニル(モノマー)(例えば昭和電工株式会社の製品)を用いた。アクリル樹脂の透明フィルムの膜厚は50μmで、ATO微粒子の大きさは50nmより小さく、比表面積は47m/gである。なお、透明フィルムはアクリル樹脂に限定されず、16段落に挙げた材質の合成樹脂の透明フィルムが使用できる。また、透明導電性微粒子もATO微粒子に限らず、14段落に挙げた材質の透明導電性微粒子が使用できる。
最初に、テトラアンミン銅硝酸塩の0.2モルに相当する51gをメタノールに10重量%の割合で分散する。この分散液に、酢酸ビニル(モノマー)を5重量%の割合で混合する。この混合液を超音波バス(例えば、日本エマンソン株式会社の超音波洗浄器Model8800−J)に投入する。さらに、超音波バスにATO微粒子の45.2g(酸化錫の0.3モルに相当)を混合し、超音波バスを10分間稼働させ、超音波の球面波で混合液を撹拌し懸濁液を作成した。
次に、10cm×10cmのアクリル樹脂フィルムの表面に、懸濁液を5μmの厚みでスクリーン印刷した(印刷機は、例えばマイクロテック株式会社の製品MTVC−320)。さらに、アクリル樹脂フィルムを水素ガス雰囲気で熱処理した。最初に75℃に昇温してメタノールと酢酸ビニルとを気化した。次に、200℃に5分間放置し、テトラアンミン銅硝酸塩を熱分解した。
前記の条件で製作した試料について、表面と切断した複数の断面との双方を電子顕微鏡で観察した。電子顕微鏡は、JFEテクノリサーチ株式会社が所有する極低加速電圧SEMを用いた。この装置は100Vからの極低加速電圧による表面観察が可能で、さらに導電性の被膜を形成せずに直接試料の表面が観察できる。
最初に、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの、反射電子線の900−1000Vの間にある2次電子線を取り出して画像処理を行った。試料表面はいずれの部位も、2種類の微粒子が観察され、このうち、より大きい粒状の微粒子は、40−60nmの大きさを持ち、表面に突出していた。試料断面は、いずれの部位も、2種類の微粒子の集まりが観察された。このうち、より小さい球状の微粒子は、50nmより小さい微粒子で、粒状微粒子で離散的に囲まれていた。なお2種類の微粒子の集まりは、0.5μmの厚みを形成していた。
次に、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの反射電子線の900−1000Vの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で微粒子の材質の違いを観察した。粒状微粒子には濃淡が認められず、同一の原子から構成されていた。いっぽう、球状微粒子には濃淡が認められた。
さらに、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの特性X線のエネルギーとその強度を画像処理し、微粒子を構成する元素の種類を分析した。粒状微粒子は銅原子のみで構成されていたため、銅の粒状微粒子である。いっぽう、球状微粒子は、酸素原子と錫原子と極わずかなアンチモン原子で構成され、酸素原子は錫原子の2倍の量であった。このため、球状微粒子はATO微粒子である。
以上の観察結果から、ATO微粒子が銅微粒子で離散的に囲まれ、銅微粒子によってATO微粒子が結合されていることが分かった。
さらに、試料の全光線透過率をヘーズメータによって測定した(例えば、日本電色工業株式会社の分光ヘーズメータ型式NDH7000)。使用したアクリル樹脂の透明フィルムは、380nm以上の可視光の波長領域で93%の全光線透過率を持つが、作成した試料では91%の全光線透過率を示した。
また、試料表面の表面抵抗値を表面抵抗計によって測定した(例えば、シムコジャパン株式会社の表面抵抗計ST−4)。表面抵抗値は、1×10Ω/□未満であったため、試料は金属に近い表面抵抗を有する。
さらに、作成した透明導電性膜の透明フィルムへの結合力を、JIS−Z0237に規定された粘着力の試験方法に基づいて測定した結果、5500gの荷重に耐えた。このため、透明導電膜は十分なハンドリング性を有し、様々な基材や部品の表面に圧着することができる。
以上に説明した結果から、ATO微粒子の表面に離散的に析出した銅微粒子が金属結合してATO微粒子を結合した透明導電性膜が、透明フィルムの表面に形成された。この透明導電性膜は、ガラスに近い全光線透過率を持ち、金属に近い導電性を持った。
以上の結果を、2種類の微粒子の結合状態を図1に模式的に示した。1は透明導電性膜で、2は銅微粒子で、3はATO微粒子である。また、透明フィルムの表面に透明導電性膜が形成された状態を図2に模式的に示した。4は透明導電性膜で、5はアクリル樹脂の透明フィルムである。
Example 1
In this example, a transparent conductive film made of a collection of transparent conductive fine particles bonded with copper fine particles is formed on the surface of a synthetic resin transparent film. A transparent film of acrylic resin (for example, product number HBS006, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) is used as the transparent film, and fine particles obtained by doping antimony into tin oxide as the transparent conductive fine particles (hereinafter referred to as “ATO” for abbreviation of Antimony Tin Oxide). For example, a product of SIGMA-ALDRICH Co., Ltd., product number 549541) is used, and tetraammine copper nitrate [Cu (NH 3 ) 4 ] which is a nitrate of tetraammine copper ion [Cu (NH 3 ) 4 ] 2+ as a raw material for copper fine particles. (NO 3 ) 2 (for example, a product of Mitsuwa Chemicals) was used, and vinyl acetate (monomer) (for example, a product of Showa Denko KK) was used as the organic compound. The film thickness of the acrylic resin transparent film is 50 μm, the size of the ATO fine particles is smaller than 50 nm, and the specific surface area is 47 m 2 / g. The transparent film is not limited to an acrylic resin, and a synthetic resin transparent film of the materials listed in the 16th paragraph can be used. The transparent conductive fine particles are not limited to ATO fine particles, and transparent conductive fine particles of the materials listed in the 14th paragraph can be used.
First, 51 g corresponding to 0.2 mol of tetraammine copper nitrate is dispersed in methanol at a ratio of 10% by weight. Vinyl acetate (monomer) is mixed in the dispersion at a ratio of 5% by weight. This mixed liquid is put into an ultrasonic bath (for example, an ultrasonic cleaner Model 8800-J manufactured by Emanson Japan). Furthermore, 45.2 g of ATO fine particles (corresponding to 0.3 mol of tin oxide) was mixed in the ultrasonic bath, the ultrasonic bath was operated for 10 minutes, and the mixture was stirred with an ultrasonic spherical wave to suspend the suspension. It was created.
Next, the suspension was screen-printed with a thickness of 5 μm on the surface of a 10 cm × 10 cm acrylic resin film (the printing machine is, for example, a product MTVC-320 manufactured by Microtech Co., Ltd.). Furthermore, the acrylic resin film was heat-treated in a hydrogen gas atmosphere. First, the temperature was raised to 75 ° C. to vaporize methanol and vinyl acetate. Next, it was left at 200 ° C. for 5 minutes to thermally decompose tetraammine copper nitrate.
About the sample manufactured on the said conditions, both the surface and several cut | disconnected cross sections were observed with the electron microscope. As the electron microscope, an extremely low acceleration voltage SEM owned by JFE Techno-Research Corporation was used. This apparatus can observe the surface with an extremely low acceleration voltage from 100 V, and can directly observe the surface of the sample without forming a conductive film.
First, a secondary electron beam between 900 to 1000 V of the reflected electron beam from various portions of the surface of the sample and a plurality of cross sections was taken out and image processing was performed. Two types of fine particles were observed on any part of the sample surface, and among these, larger granular fine particles had a size of 40-60 nm and protruded from the surface. As for the sample cross section, two kinds of fine particles were observed in any part. Among these, smaller spherical fine particles were fine particles smaller than 50 nm and were discretely surrounded by granular fine particles. The gathering of the two types of fine particles formed a thickness of 0.5 μm.
Next, image processing was performed by extracting energy between 900-1000 V of the reflected electron beam from various parts of the surface of the sample and a plurality of cross sections, and the difference in the material of the fine particles was observed depending on the density of the image. . The granular fine particles were not composed of light and shade, and were composed of the same atoms. On the other hand, shading was observed in the spherical fine particles.
Furthermore, image processing was performed on the energy and intensity of characteristic X-rays from various parts of the sample surface and a plurality of cross sections, and the types of elements constituting the fine particles were analyzed. Since the particulate fine particles are composed only of copper atoms, they are copper particulate fine particles. On the other hand, the spherical fine particles were composed of oxygen atoms, tin atoms, and very few antimony atoms, and the amount of oxygen atoms was twice that of tin atoms. For this reason, the spherical fine particles are ATO fine particles.
From the above observation results, it was found that the ATO fine particles are discretely surrounded by the copper fine particles, and the ATO fine particles are bound by the copper fine particles.
Furthermore, the total light transmittance of the sample was measured with a haze meter (for example, a spectroscopic haze meter model NDH7000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The used acrylic resin transparent film had a total light transmittance of 93% in the visible light wavelength region of 380 nm or more, but the prepared sample showed a total light transmittance of 91%.
Moreover, the surface resistance value of the sample surface was measured with the surface resistance meter (for example, surface resistance meter ST-4 of Simco Japan Co., Ltd.). Since the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □, the sample has a surface resistance close to that of a metal.
Furthermore, as a result of measuring the bonding strength of the prepared transparent conductive film to the transparent film based on the adhesive strength test method defined in JIS-Z0237, it withstood a load of 5500 g. For this reason, a transparent conductive film has sufficient handling property, and can be crimped | bonded to the surface of various base materials and components.
From the results described above, a transparent conductive film in which copper fine particles discretely deposited on the surface of the ATO fine particles are metal-bonded to bond the ATO fine particles is formed on the surface of the transparent film. This transparent conductive film had a total light transmittance close to that of glass and a conductivity close to that of metal.
The above results are schematically shown in FIG. 1 for the bonding state of two types of fine particles. 1 is a transparent conductive film, 2 is a copper fine particle, and 3 is an ATO fine particle. Moreover, the state in which the transparent conductive film was formed on the surface of the transparent film was schematically shown in FIG. 4 is a transparent conductive film, and 5 is a transparent film of acrylic resin.

実施例2
本実施例は、合成樹脂の透明フィルムの表面に、アルミニウム微粒子で結合された透明導電性微粒子の集まりからなる透明導電性膜を形成する実施例である。透明フィルムとしてPET樹脂の透明フィルム(例えば、帝人デュポンフィルム株式会社の製品で銘柄K)を用い、透明導電性微粒子として実施例1におけるATO微粒子を用い、アルミニウム微粒子の原料として、オクチル酸アルミニウムAl(C15COO)(例えば、ホープ製薬株式会社の製品)を用い、有機化合物として実施例1における酢酸ビニル(モノマー)を用いた。PET樹脂フィルムの膜厚は50μmである。なお、透明フィルムはPET樹脂に限定されず、16段落に挙げた材質の合成樹脂の中で、オクチル酸アルミニウムが熱分解する290℃より高い温度で熱分解が始まる合成樹脂であれば使用できる。また、透明導電性微粒子もATO微粒子に限らず、14段落に挙げた材質の透明導電性微粒子が使用できる。
最初に、オクチル酸アルミニウムの0.2モルに相当する92gをメタノールに10重量%の割合で分散する。この分散液に、酢酸ビニル(モノマー)を5重量%の割合で混合する。この混合液を実施例1で用いた超音波バスに投入する。さらに、超音波バスにATO微粒子の45.2g(酸化錫の0.3モルに相当)を混合し、超音波バスを10分間稼働させ、超音波の球面波で混合液を撹拌し懸濁液を作成した。
次に、10cm×10cmのPET樹脂フィルムの表面に実施例1と同様に、懸濁液を5μmの厚みでスクリーン印刷した。さらに、PET樹脂フィルムを大気雰囲気で熱処理した。最初に75℃に昇温してメタノールと酢酸ビニルとを気化した。次に、290℃に1分間放置し、オクチル酸アルミニウムを熱分解した。
前記の条件で製作した試料について、実施例1と同様に、表面と切断した複数の断面との双方を電子顕微鏡で観察した。
最初に、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの反射電子線の900−1000Vの間にある2次電子線を取り出して画像処理を行った。試料表面はいずれの部位も、2種類の微粒子が観察され、このうちより大きい粒状の微粒子は、40−60nmの大きさを持ち、表面に突出していた。試料断面はいずれの部位も、2種類の微粒子の集まりが観察された。このうちより小さい球状の微粒子は、50nmより小さい微粒子で、粒状微粒子で離散的に囲まれていた。なお、2種類の微粒子の集まりは、0.5μmの厚みを形成していた。
次に、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの反射電子線の900−1000Vの間にあるエネルギーを抽出して画像処理を行い、画像の濃淡で微粒子の材質の違いを観察した。粒状微粒子には濃淡が認められず、同一の原子から構成されていた。いっぽう、球状微粒子には濃淡が認められた。
さらに、試料の表面と複数の断面との様々な部位からの特性X線のエネルギーとその強度を画像処理し、微粒子を構成する元素の種類を分析した。粒状微粒子はアルミニウム原子のみで構成されていたため、アルミニウムの粒状微粒子である。いっぽう、球状微粒子は、酸素原子と錫原子と極わずかなアンチモン原子で構成され、酸素原子は錫原子の2倍の量であった。このため、球状微粒子はATO微粒子である。
以上の観察結果から、ATO微粒子がアルミニウム微粒子で離散的に囲まれ、アルミニウム微粒子によってATO微粒子が結合されていることが分かった。
さらに、試料の全光線透過率を、実施例1と同様に、ヘーズメータによって測定した。使用したアクリル樹脂の透明フィルムは、380nm以上の可視光の波長領域で93%の全光線透過率を持つが、作成した試料では91%の全光線透過率を示した。
また、試料表面の表面抵抗値を実施例1と同様に、表面抵抗計によって測定した。表面抵抗値は、1×10Ω/□未満であったため、試料は金属に近い表面抵抗を有する。
さらに、作成した透明導電性膜の透明フィルムへの結合力を、実施例と同様に、JIS−Z0237に規定された粘着力の試験方法に基づいて測定した結果、500gの荷重に耐えた。このため、透明導電膜は十分なハンドリング性を有し、様々な基材や部品の表面に圧着することができる。
以上の結果から、ATO微粒子の表面に離散的に析出したアルミニウム微粒子が金属結合してATO微粒子を結合した透明導電性膜が、透明フィルムの表面に形成された。この透明導電性膜は、ガラスに近い全光線透過率を持ち、金属に近い導電性を持った。
Example 2
In this example, a transparent conductive film made of a collection of transparent conductive fine particles bonded with aluminum fine particles is formed on the surface of a synthetic resin transparent film. A transparent film of PET resin (for example, brand K in the product of Teijin DuPont Film Co., Ltd.) is used as the transparent film, the ATO fine particles in Example 1 are used as the transparent conductive fine particles, and aluminum octylate Al ( C 7 H 15 COO) 3 (for example, a product of Hope Pharmaceutical Co., Ltd.) was used, and the vinyl acetate (monomer) in Example 1 was used as the organic compound. The film thickness of the PET resin film is 50 μm. The transparent film is not limited to the PET resin, and any synthetic resin that starts thermal decomposition at a temperature higher than 290 ° C. at which aluminum octylate is thermally decomposed can be used among the synthetic resins of the materials listed in the 16th paragraph. The transparent conductive fine particles are not limited to ATO fine particles, and transparent conductive fine particles of the materials listed in the 14th paragraph can be used.
First, 92 g corresponding to 0.2 mol of aluminum octylate is dispersed in methanol at a ratio of 10% by weight. Vinyl acetate (monomer) is mixed with this dispersion at a ratio of 5% by weight. This mixed solution is put into the ultrasonic bath used in Example 1. Furthermore, 45.2 g of ATO fine particles (corresponding to 0.3 mol of tin oxide) was mixed in the ultrasonic bath, the ultrasonic bath was operated for 10 minutes, and the mixture was stirred with an ultrasonic spherical wave to suspend the suspension. It was created.
Next, the suspension was screen-printed with a thickness of 5 μm on the surface of a 10 cm × 10 cm PET resin film in the same manner as in Example 1. Furthermore, the PET resin film was heat-treated in an air atmosphere. First, the temperature was raised to 75 ° C. to vaporize methanol and vinyl acetate. Next, it was left at 290 ° C. for 1 minute to thermally decompose aluminum octylate.
About the sample manufactured on the said conditions, similarly to Example 1, both the surface and several cut | disconnected cross sections were observed with the electron microscope.
First, the secondary electron beam between 900-1000 V of the reflected electron beam from various parts of the surface of the sample and a plurality of cross sections was taken out and image processing was performed. Two types of fine particles were observed on any part of the sample surface. Among these, larger granular fine particles had a size of 40-60 nm and protruded from the surface. In any part of the sample cross section, two kinds of fine particles were observed. Among these, smaller spherical fine particles were fine particles smaller than 50 nm and were discretely surrounded by granular fine particles. Note that the collection of the two types of fine particles formed a thickness of 0.5 μm.
Next, image processing was performed by extracting energy between 900-1000 V of the reflected electron beam from various parts of the surface of the sample and a plurality of cross sections, and the difference in the material of the fine particles was observed depending on the density of the image. . The granular fine particles were not composed of light and shade, and were composed of the same atoms. On the other hand, shading was observed in the spherical fine particles.
Furthermore, image processing was performed on the energy and intensity of characteristic X-rays from various parts of the sample surface and a plurality of cross sections, and the types of elements constituting the fine particles were analyzed. Since the particulate fine particles are composed of only aluminum atoms, they are aluminum particulate particulates. On the other hand, the spherical fine particles were composed of oxygen atoms, tin atoms, and very few antimony atoms, and the amount of oxygen atoms was twice that of tin atoms. For this reason, the spherical fine particles are ATO fine particles.
From the above observation results, it was found that the ATO fine particles are discretely surrounded by the aluminum fine particles, and the ATO fine particles are bound by the aluminum fine particles.
Further, the total light transmittance of the sample was measured with a haze meter in the same manner as in Example 1. The used acrylic resin transparent film had a total light transmittance of 93% in the visible light wavelength region of 380 nm or more, but the prepared sample showed a total light transmittance of 91%.
Further, the surface resistance value of the sample surface was measured by a surface resistance meter in the same manner as in Example 1. Since the surface resistance value was less than 1 × 10 3 Ω / □, the sample has a surface resistance close to that of a metal.
Furthermore, as a result of measuring the bonding strength of the prepared transparent conductive film to the transparent film based on the adhesive strength test method defined in JIS-Z0237, the test piece withstands a load of 500 g. For this reason, a transparent conductive film has sufficient handling property, and can be crimped | bonded to the surface of various base materials and components.
From the above results, a transparent conductive film was formed on the surface of the transparent film in which the aluminum fine particles discretely deposited on the surface of the ATO fine particles were metal-bonded to bond the ATO fine particles. This transparent conductive film had a total light transmittance close to that of glass and a conductivity close to that of metal.

透明基材に一体となった透明導電性膜の製造に係わる2つの実施例で説明したが、本発明に係わる透明基材に一体となった透明導電性膜の製造は、これら2つの実施例に限定されない。つまり、実施例1で説明した銅錯体と同様に、分子量が小さい無機物からなる分子ないしはイオンが配位子となって、金属イオンに配位結合した金属錯体を用いることで、銅微粒子に代わる金属微粒子によって、合成樹脂の透明フィルムに透明導電性膜が製造される。また、オクチル酸アルミニウムに代わるオクチル酸金属化合物を用いることで、アルミニウム微粒子に代わる金属微粒子によって、合成樹脂の透明フィルムに透明導電性膜が製造される。さらに、合成樹脂の熱分解が始まる温度が、金属錯体ないしはオクチル酸金属化合物が熱分解する温度より高い性質を持てば、様々な合成樹脂の透明フィルムを透明基材に用いることができる。
また、本発明に係わる透明基材に一体となった透明導電性膜の製造方法は、懸濁液を製造する工程と、懸濁液を透明基材に塗布ないしは印刷する工程と、透明基材を熱処理する工程とからなる僅かに3つの極めて簡単な処理工程からなる。このため、著しく安価に透明基材に一体となった透明導電性膜が製造できる。また、懸濁液を塗布ないしは印刷する透明基材の大きさに制約はない。
本発明における透明基材と一体になった透明導電性膜は、金属化合物の熱分解で析出した金属微粒子によって、透明導電性微粒子を結合させる構成とし、さらに、金属微粒子を構成する金属の屈折率を2.0以下とし、析出した金属微粒子の大きさを可視光線の波長の十分の一とし、透明導電性微粒子の大きさを可視光線の波長の十分の一以下とすることで、可視光線に対する高い透過率と、可視光線に対する高い透明性と、透明導電性微粒子の材質より高い導電性とからなる、これら3つの性質を兼備する透明導電性膜が、透明基材と一体になって製造できる。
Although the two embodiments related to the manufacture of the transparent conductive film integrated with the transparent base material have been described, the manufacture of the transparent conductive film integrated with the transparent base material according to the present invention is described in these two embodiments. It is not limited to. That is, in the same manner as the copper complex described in Example 1, by using a metal complex in which a molecule or ion made of an inorganic substance having a low molecular weight serves as a ligand and is coordinated to a metal ion, a metal that replaces copper fine particles is used. A transparent conductive film is produced on the transparent film of synthetic resin by the fine particles. Further, by using a metal octylate compound in place of aluminum octylate, a transparent conductive film is produced on a transparent film of synthetic resin by using metal fine particles in place of aluminum fine particles. Furthermore, if the temperature at which the thermal decomposition of the synthetic resin begins is higher than the temperature at which the metal complex or the metal octylate compound thermally decomposes, various synthetic resin transparent films can be used as the transparent substrate.
Further, a method for producing a transparent conductive film integrated with a transparent substrate according to the present invention includes a step of producing a suspension, a step of applying or printing the suspension on the transparent substrate, and a transparent substrate. It consists of only three extremely simple processing steps consisting of a step of heat-treating. For this reason, the transparent conductive film united with the transparent substrate can be manufactured at a very low cost. Moreover, there is no restriction | limiting in the magnitude | size of the transparent base material which apply | coats or prints a suspension.
In the present invention, the transparent conductive film integrated with the transparent base material has a structure in which the transparent conductive fine particles are bonded by the metal fine particles deposited by the thermal decomposition of the metal compound, and the refractive index of the metal constituting the metal fine particles. 2.0 or less, the size of the deposited fine metal particles is one tenth of the wavelength of visible light, and the size of the transparent conductive fine particles is one tenth or less of the wavelength of visible light. A transparent conductive film having these three properties, which has high transmittance, high transparency to visible light, and higher conductivity than the material of transparent conductive fine particles, can be manufactured integrally with a transparent substrate. .

1 透明導電性膜 2 銅微粒子 3 ATO微粒子 4 透明導電性膜
5 アクリル樹脂透明フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent conductive film 2 Copper fine particle 3 ATO fine particle 4 Transparent conductive film 5 Acrylic resin transparent film

Claims (10)

明基材と一体となった透明導電性膜を製造する製造方法は、屈折率が2.0以下である金属が熱分解で析出する金属化合物をアルコールに分散してアルコール分散液を作成する第一の工程と、アルコールに溶解ないしは混和する第一の性質と、アルコールに溶解した溶解液ないしはアルコールに混和した混和液は、前記アルコールより高い粘度を有する第二の性質と、前記金属化合物が熱分解する温度より沸点が低い第三の性質とからなる、これら3つの性質を兼備する有機化合物を、前記第一の工程で作成したアルコール分散液に混合して混合液を作成する第二の工程と子の大きさが可視光線の波長の十分の一以下からなる透明導電性微粒子の集まりを、前記第二の工程で作成した混合液に混合して懸濁液を作成する第三の工程と明基材の表面に、前記第三の工程で作成した懸濁液を塗布ないしは印刷する第四の工程と第四の工程で作成した懸濁液が塗布ないしは印刷された透明基材を熱処理して前記金属化合物を熱分解する第五の工程とからなり、これら5つの工程を連続して実施する製造方法が、透明基材と一体となった透明導電性膜を製造する製造方法である Method of manufacturing a magnetic BenQ material and a transparent conductive film formed by integrating the first metal compound in which the metal refractive index of 2.0 or less to precipitate pyrolysis dispersed in alcohol to create an alcohol dispersion One step, a first property dissolved or mixed in alcohol, a solution dissolved in alcohol or a mixed solution mixed in alcohol, a second property having a higher viscosity than the alcohol, and the metal compound being heated The second step of preparing a mixed solution by mixing the organic compound having these three properties, which has a boiling point lower than the decomposition temperature , with the alcohol dispersion prepared in the first step. If, grain child magnitude a collection of the transparent conductive fine particles of less than one tenth of the wavelength of visible light, third creating a suspension by mixing the mixed solution prepared in the second step and a step, On the surface of the BenQ material, annealing the third and fourth step of applying or printing a suspension created in step, a transparent substrate suspension created in the fourth step has been applied or printed It said metal compound consists of a fifth step of thermally decomposing Te, the manufacturing method continuously carried out these five steps, a method of manufacturing the transparent conductive film integrated with the transparent substrate. 請求項1に記載した透明導電性膜の性質が付与される基材ないしは部品を製造する製造方法は、請求項1に記載した製造方法で製造した透明基材と一体となった透明導電性膜を、材ないしは品の上に載せて圧縮荷重を加え、前記透明導電性膜を前記基材ないしは前記部品と結合させる方法が請求項1に記載した透明導電性膜の性質が付与される基材ないしは部品を製造する製造方法である A manufacturing method for manufacturing a substrate or a part to which the properties of the transparent conductive film according to claim 1 are imparted is a transparent conductive film integrated with a transparent substrate manufactured by the manufacturing method according to claim 1. and a compressive load was applied by placing on a substrate or part article, a method of the transparent conductive film is bonded to the substrate or the component, the nature of the transparent conductive film according to claim 1 is applied A manufacturing method for manufacturing a base material or component . 請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項1における透明導電性微粒子、酸化インジウムにスズをドーピングした微粒子、酸化錫にアンチモンないしはリンをドーピングした微粒子、酸化亜鉛にアルミニウムないしはガリウムをドーピングした微粒子、ないしは、酸化チタンにニオブをドーピングした微粒子からなるこれら4種類の微粒子のうち、少なくとも1種類の微粒子で構成される透明導電性微粒子である、請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法 2. The method for producing a transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive fine particles according to claim 1 are fine particles obtained by doping indium oxide with tin, fine particles obtained by doping tin oxide with antimony or phosphorus, and zinc oxide. 2. The transparent conductive fine particle according to claim 1, which is a transparent conductive fine particle composed of at least one fine particle among these four kinds of fine particles doped with aluminum or gallium, or fine particles obtained by doping niobium into titanium oxide . A manufacturing method for manufacturing a transparent conductive film . 請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項1における透明基材成樹脂の熱分解が開始する温度が、請求項1に記載した金属化合物が熱分解する温度より高い性質を持つ合成樹脂からなる透明フィルムである請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法 In the method for producing a transparent conductive film according to claim 1, the transparent substrate in the claims 1, temperature at which thermal decomposition begins the synthetic resin, a metal compound is thermally decomposed according to claim 1 The manufacturing method which manufactures the transparent conductive film of Claim 1 which is a transparent film consisting of a synthetic resin with a property higher than temperature. 請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項1における金属化合物、熱分解で銅を析出する銅化合物であり、請求項1における有機化合物、前記銅化合物が熱分解する温度より沸点が低い質を持つ有機化合物である
請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法
In the method for producing a transparent conductive film according to claim 1, the metal compound in Motomeko 1 is a copper compound to precipitate copper in the pyrolysis, the organic compounds in claim 1, wherein the copper compound is boiling point than the thermal decomposition temperature of the organic compound having a low nature, a method of manufacturing the transparent conductive film according to claim 1.
請求項5に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項5における銅化合物、無機物の分子ないしはイオンからなる配位子が、銅イオンに配位結合した銅錯イオンを有する銅錯体である、請求項5に記載した透明導電性膜を製造する製造方法6. The method for producing a transparent conductive film according to claim 5, wherein the copper compound according to claim 5 has a copper complex ion in which a ligand composed of an inorganic molecule or ion is coordinated to a copper ion. The manufacturing method which manufactures the transparent conductive film of Claim 5 which is a complex. 請求項5に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項5における有機化合物、カルボン酸エステル類、ないしは、グリコールエーテル類からなるいずれかの有機化合物であ請求項5に記載した透明導電性膜を製造する製造方法 In the method for producing a transparent conductive film according to claim 5, the organic compound in claim 5, carboxylic acid esters, or, Ru any organic compound der consisting glycol ethers, in claim 5 A manufacturing method for manufacturing the described transparent conductive film . 請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項1における金属化合物、熱分解でアルミニウムを析出するアルミニウム化合物であり
請求項1における有機化合物、前記アルミニム化合物が熱分解する温度より沸点が低い質を持つ有機化合物である、請求項1に記載した透明導電性膜を製造する製造方法
In the method for producing a transparent conductive film according to claim 1, the metal compound in Motomeko 1, be aluminum compound to deposit aluminum with the pyrolysis
, Organic compounds in claim 1, a manufacturing method of the Aruminimu compound having a boiling point than the thermal decomposition temperature of the organic compound having a low nature, to produce a transparent conductive film according to claim 1.
請求項8に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項8におけるアルミニウム化合物ルボキシル基を構成する酸素イオンがアルミニウムイオンに共有結合する第一の特徴と、飽和脂肪酸からなるカルボン酸で構成される第二の特徴とからなる、これら2つの特徴を兼備するカルボン酸アルミニウム化合物である、請求項8に記載した透明導電性膜を製造する製造方法 In the method for producing a transparent conductive film according to claim 8, the aluminum compound in claim 8, a first feature of the oxygen ions is covalently attached to the aluminum ions constituting mosquitoes carboxyl group, consisting of saturated fatty acids The manufacturing method which manufactures the transparent conductive film of Claim 8 which is a carboxylate aluminum compound which consists of the 2nd characteristic comprised by carboxylic acid, and has these two characteristics. 請求項8に記載した透明導電性膜を製造する製造方法において、請求項8における有機化合物、カルボン酸エステル類、グリコールエーテル類、ないしは
、グリコール類からなるいずれかの有機化合物であ請求項8に記載した透明導電性膜を製造する製造方法
In the method for producing a transparent conductive film according to claim 8, the organic compounds in claim 8, carboxylic acid esters, glycol ethers, or, Ru any organic compound der consisting glycols, wherein Item 9. A method for producing the transparent conductive film according to Item 8 .
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JPH05120921A (en) * 1991-10-25 1993-05-18 Asahi Glass Co Ltd Transparent conductive film and manufacturing method thereof
JPH0789720A (en) * 1993-06-30 1995-04-04 Asahi Glass Co Ltd Coating solution for forming colored film, colored film, colored antistatic film, and colored low reflection antistatic film
KR100472496B1 (en) * 1997-07-23 2005-05-16 삼성에스디아이 주식회사 Transparent conductive composition, transparent conductive layer formed therefrom and manufacturing method of the transparent conductive layer
KR100484102B1 (en) * 2002-05-16 2005-04-18 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming transparent conductive layer, transparent conductive layer formed therefrom and image display device employing the same
TWI309050B (en) * 2006-04-03 2009-04-21 Ind Tech Res Inst Azo transparent conducting film with metallic nano particles and method of producing thereof
JP4995878B2 (en) * 2009-09-18 2012-08-08 大日本塗料株式会社 Transparent conductive film forming dispersion, transparent conductive film forming photocurable composition, and transparent conductive film

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