透明導電性シートの製造方法
【課題】金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を用いて、低温で、かつ、簡潔なプロセスで、良好な導電性と透明性を兼ね備えた透明導電性シートが得られる透明導電性シートの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の透明導電性シート１０の製造方法は、透明基板１１と、透明基板１１の上に形成された透明導電膜１２とを含む透明導電性シートの製造方法であって、透明基板１１の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜１２を形成する工程とを含む。
【解決手段】本発明の透明導電性シート１０の製造方法は、透明基板１１と、透明基板１１の上に形成された透明導電膜１２とを含む透明導電性シートの製造方法であって、透明基板１１の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜１２を形成する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板上に透明導電膜が形成されている透明導電性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、透明導電膜や透明導電性インクの材料として、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）などが知られている。中でも、酸化インジウムにスズを含有させたスズ含有酸化インジウム粒子は、可視光に対する高い透光性と、高い導電性から、静電防止や電磁波遮蔽が要求されるオフィスオートメーション（ＯＡ）機器の陰極線管（ＣＲＴ）のパネル表面や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の表面などに塗布して使用されている（特許文献１）。さらに、スズ含有酸化インジウム粒子を含む塗布液（インク）を塗布して作製された透明導電膜は、タッチパネルなどの、より高い透光性と導電性が要求される分野への応用が期待されている。
【０００３】
また、現在、主に用いられている透明導電膜の成膜方法は、真空蒸着法やスパッタリング法などの物理的方法であるが、成膜する基板の大型化に伴い、製造装置が大掛かりとなり、コストが高くなってしまうという問題が生じている。
【０００４】
そして、コストの面及び簡便であるという点から、塗布法による透明導電膜の成膜が検討されている。塗布による透明導電膜の形成には、大きく分けて、以下の３種類の方法が提案されている。
（１）透明導電性物質の前駆体として、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）などの金属イオンを含む有機化合物又は無機化合物を溶解させた塗布液を塗布し、焼成することにより、透明導電膜を形成させる方法
（２）透明導電性粒子を分散させた塗布液を塗布して、透明導電膜を形成させる方法
（３）Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄなどの金属粒子を分散させた塗布液を塗布し、酸化加熱処理をすることにより、透明導電膜を形成させる方法
【０００５】
上記（１）の方法の例として、例えば特許文献２には、硝酸インジウムと塩化スズをアルコール中に溶解させた塗布液をスピンコーティングによってガラス基板上に塗布し、大気中で、６５０℃で加熱処理を加えることにより、シート抵抗が１９００Ω／スクエアの透明導電膜を形成することが提案されている。また、特許文献３には、アセチルアセトンインジウム、アセチルアセトン錫、パラターシャリーブチルフェノールと二塩基酸エステルを混合して塗布液を調製し、バーコーティングによってガラス基板上に塗布し、大気中で、５５０℃で加熱処理を加えることにより、シート抵抗が１４００Ω／スクエアの透明導電膜を形成する方法が開示されている。しかし、このような透明導電性物質の前駆体を用いて透明導電膜を形成させる方法では、高温での加熱処理が不可欠であり、４００℃以下の低温焼成では良好な透明導電膜を得ることができない。
【０００６】
上記（２）の方法の例として、ＩＴＯ粒子を含むシリカゾル液（特許文献１参照）や、ＩＴＯ粒子とバインダ用シリケートと極性溶媒とからなる塗布液（特許文献４参照）を用いて、ガラスなどの基材上にスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティングなどの方法で塗布・乾燥・焼成してＩＴＯ透明導電膜を形成することが知られている。しかし、上記（２）の方法で、低抵抗な透明導電膜を形成するためには、分散剤などの有機物を分解できる３５０℃以上の加熱処理を施さなければならない。
【０００７】
上記（３）の方法の例として、例えば特許文献５又は６には、Ｉｎ−Ｓｎ合金などの金属ナノ粒子を含む分散液を基材上に塗布した後、金属や合金が酸化しない雰囲気で焼成し、その後、酸化性雰囲気中で焼成することによって、２３０℃程度で、透明導電膜を形成することが提案されている。しかし、酸化しない雰囲気中で焼成するためには、真空装置や雰囲気制御の装置が必要であり、装置的にコストがかかり、また、プロセスが複雑になるという問題がある。
【特許文献１】特開平２−３１２１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−８４０６４号公報
【特許文献３】特開２００６−４９０１９号公報
【特許文献４】特開平８−１７６７９４号公報
【特許文献５】特開２００５−１８３０５４号公報
【特許文献６】特開２００５−２４３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、従来では、簡潔なプロセスで、かつ、低温で、高い透明性と優れた導電性とを併せ持った透明導電性シートを製造することは困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するため、金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を用いて、低温で、かつ、簡潔なプロセスで、良好な導電性と透明性を兼ね備えた透明導電性シートが得られる透明導電性シートの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の透明導電性シートの製造方法は、透明基板と、上記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の透明導電性シートの製造方法によって得られる透明導電性シートは、良好な導電性と透明性を兼ね備えているので、電子ペーパー、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、太陽電池などの透明電極に応用することができる。また、本発明の透明導電性シートの製造方法によれば、基板にダメージを与えず、ポリイミドなどの合成樹脂製のフレキシブルな基板上に透明導電膜を形成し、良好な導電性と透明性を兼ね備えた透明導電性シートが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、透明基板上に金属粒子を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成し、その塗布膜に光照射処理を行い、さらに、２００℃以上の温度で加熱処理を行う２段階プロセスにより、透明導電膜を形成することによって、塗布法で形成された透明導電膜でも優れた導電性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
上記のように、金属粒子表面に融点の高い金属酸化物層が形成されてしまう前に、光照射処理、例えばフラッシュランプ照射などによって、金属粒子を焼結及び溶融させて金属粒子同士の結合を強固にし、さらに、その後に２００℃以上の温度で加熱処理することにより、金属を反応させて金属酸化物にすることで、低抵抗な透明導電膜が形成できる。
【００１４】
以下、本発明の透明導電性シートの製造方法を説明する。
【００１５】
本発明の透明導電性シートの製造方法は、透明基板と、上記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含む。図１は、本発明の製造方法により得られる透明導電性シートの一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の透明導電性シート１０は、透明基板１１と、透明基板１１の一方の主面に形成されている透明導電膜１２とを備えている。
【００１６】
透明基板１１としては、透明な透光性を有する材料で形成されていれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミドなどの材料からなる、フィルム又はシートを用いることができる。透明基板１１の厚さは、通常３〜３００μｍである。また、透明基板１１は、ガラス板のような硬質の基板でもよく、フレキシブルであってもよい。
【００１７】
なお、透明基板１１には、酸化防止剤、難燃剤、耐熱防止剤、紫外線吸収剤、易滑剤、帯電防止剤などの添加剤が添加されていてもよい。さらに、その上に設けられる膜との密着性を向上させるために、基板表面に易接着層（例えば、プライマー層）を設けたり、コロナ処理、プラズマ処理などの表面処理を行ってもよい。
【００１８】
透明導電膜１２は、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成し、上記塗布膜を光照射処理し、その後、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することにより形成される。上記透明導電膜形成用塗布液は、金属粒子と金属粒子を分散し得る溶剤とを含む。
【００１９】
上記金属粒子としては、酸化されることによって透明性と導電性を兼ね備えた金属酸化物になるものであればよく、特に限定されない。例えば、金、銀、銅、スズ、インジウム、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、アンチモン、ガリウムなどの金属粒子やそれらの合金粒子などが挙げられる。また、これらの金属粒子や合金粒子の混合物を用いてもよい。本発明において、特に指定がない場合、金属粒子は、合金粒子を含むものである。また、より透明性が優れるという点から、インジウム、スズ、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属を主成分として、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウムを含む金属粒子、例えば、酸化されると、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）などの金属酸化物になるものが好ましい。中でも、酸化するとＩＴＯになるインジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）との合金粒子が、透明性、導電性及び化学特性などに優れているため、特に好ましい。ここで、主成分とは、金属粒子全体に対して、８０重量％以上含まれる金属成分をいう。上記金属粒子は、表面が金属状態であることが好ましいが、部分的に酸化されていてもよい。上記金属粒子は、単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２０】
上記金属粒子の一次粒子径は１〜５０ｎｍであることが好ましい。一次粒子径が１ｎｍ未満であると、金属粒子を製造することが難しい傾向があり、一方、一次粒子径が５０ｎｍよりも大きいと、透明性が低下してしまう傾向がある。本発明において、一次粒子径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、粒界で区切られた個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも２０個の粒子の粒子径を平均した平均粒子径をいう。
【００２１】
上記金属粒子の濃度は、透明導電膜形成用塗布液全体に対して、１〜６０重量％であることが好ましい。上記金属粒子の濃度が１重量％未満であると、高い導電性が得られにくい傾向があり、６０重量％を超えると、塗布液を作製しにくい傾向があるからである。
【００２２】
上記金属粒子の調製方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ガス中蒸発法、湿式還元法、熱還元法などを用いることができる。
【００２３】
上記溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの炭酸エステル系溶剤、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤のほか、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、デカヒドロナフタレンなどの有機溶剤が挙げられる。なお、透明導電膜形成用塗布液をインクジェット用インクとして調製する場合には、使用するヘッドに合わせて、溶剤を選定することが好ましい。
【００２４】
上記透明導電膜形成用塗布液は、金属粒子の分散性を向上させるために、さらに有機化合物からなる分散剤を含んでもよい。即ち、本発明において、上記金属粒子は、有機化合物、例えばアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩及び脂肪酸などを分散剤として、有機溶剤中に分散させたものであることが好ましい。この場合、金属粒子は、その周囲に分散剤である有機化合物が付着した状態の粒子であり、この粒子を用いると、分散が容易になるからである。
【００２５】
上記分散剤のアルキルアミンとしては、第１〜３級アミンであっても、モノアミン、ジアミン、トリアミンであってもよい。主鎖の炭素数が４〜２０であるアルキルアミンが好ましく、安定性、ハンドリング性の点から、主鎖の炭素数が８〜１８であるアルキルアミンがさらに好ましい。アルキルアミンの主鎖の炭素数が４より短かいと、アミンの塩基性が強過ぎて金属粒子を腐食して最終的には金属粒子を溶かしてしまう傾向がある。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が２０よりも長いと、金属粒子の含有量を高くしたときに、塗布液の粘度が上昇してハンドリング性がやや劣る傾向がある。また、ハンドリング性の点から、第１級のアルキルアミンを用いることが好ましい。
【００２６】
上記カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレイルアミノエチルグリシンなどが挙げられる。
【００２７】
上記脂肪酸としては、例えば、ヘキサン酸、ミリスチン酸、オレイン酸などが挙げられる。
【００２８】
上記透明導電膜形成用塗布液は、さらに、導電性金属酸化物粒子を含んでもよい。上記導電性金属酸化物粒子としては、透明性と導電性を兼ね備えた粒子であればよく、特に限定されない。例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの金属酸化物粒子が挙げられる。また、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化カドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を主成分として、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、フッ素、亜鉛及び珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でドープされた導電性金属酸化物粒子、例えば、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）及びＩＴＯをアルミニウム置換した導電性金属酸化物粒子などが挙げられる。中でも、透明性、導電性及び化学特性に優れている点から、ＩＴＯが特に好ましい。ここで、主成分とは、導電性金属酸化物粒子において、結晶母体となる金属酸化物のことである。
【００２９】
上記導電性金属酸化物粒子の一次粒子径は５〜１５０ｎｍであることが好ましい。一次粒子径が５ｎｍ未満であると、結晶性のよい粒子を得ることが難しい傾向があり、一方、一次粒子径が１５０ｎｍよりも大きいと、透明性が低下してしまう傾向がある。
【００３０】
上記導電性金属酸化物粒子の含有量は、溶剤を除く固形分に対して、９０重量％以下であることが好ましい。９０重量％を超えると、導電性が低下してしまう傾向がある。
【００３１】
上記透明導電膜形成用塗布液を、透明基板１１上の一方の主面に塗布することにより塗布膜を形成する。塗布方法は、特に限定されず、例えば、ロールコート、ダイコート、エアナイフコート、ブレードコート、スピンコート、リバースコート、グラビアコートなどの塗工法、又はグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷などの印刷法などを用いることができる。
【００３２】
上記のように、塗布により形成される塗布膜の膜厚は、最終的に透明導電膜の膜厚が０．０５〜６μｍになるように設定することが好ましい。上記透明導電膜の膜厚が０．０５μｍ未満であると、透明性には優れるが、高い導電性が得られにくい傾向がある。また、上記透明導電膜の膜厚が６μｍを超えると、高い透明性が得られにくい傾向がある。
【００３３】
上記塗布膜に対して、光照射処理を行う。光照射処理を行うことにより、塗布膜中の粒子同士の結合が強固になり、塗膜硬度が高くなり、かつ、導電パスが形成される。上記光照射処理としては、例えば、ランプ照射処理、電磁波照射処理、フラッシュランプ照射処理などを用いることができる。上記光照射処理は、短時間の照射処理であることが好ましい。金属粒子表面に金属酸化物が形成される前に、金属粒子同士の結合を強固にできるからである。特に、上記光照射処理は、０．０１ｍｓ〜１ｓの短時間で光を照射する、パルス照射であることが好ましい。０．０１ｍｓ未満のパルスで照射処理することは技術的に難しい傾向があり、また、１ｓを超えるパルスで照射すると、基板にダメージを与える恐れがある。また、照射エネルギー密度は、塗布膜の膜厚にもよるが、最終的な透明導電膜の膜厚が０．０５〜６μｍの範囲において、０．５〜１０Ｊ／ｃｍ2の範囲であることが好ましい。０．５Ｊ／ｃｍ2未満では、優れた導電性を得られにくい傾向があり、１０Ｊ／ｃｍ2を超えると、エネルギーが強すぎて、塗布膜にクラックが入ってしまう傾向がある。本発明において、１パルス、すなわち、一回の照射処理で、サンプル基板の単位面積に照射されるトータルのエネルギーを単位面積あたりの照射エネルギーといい、一回の照射処理で、サンプル基板の１ｃｍ2の単位面積に照射されるトータルのエネルギーを照射エネルギー密度という。
【００３４】
上記光照射処理後に、さらに、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することによって、塗布膜中の金属粒子が酸化されて金属酸化物となり、透明導電膜が形成される。上記加熱処理の温度は、２００〜５５０℃であることが好ましく、２３０〜３５０℃であることがさらに好ましく、２３０〜２５０℃であることが特に好ましい。また、上記加熱処理の時間は、５〜１２０分の範囲であることが好ましく、１０〜６０分の範囲であることがさらに好ましい。また、上記加熱処理の雰囲気は、酸素が存在する酸化雰囲気であればよく、特に限定されず、大気雰囲気でもよい。また、上記加熱処理は、従来の電気炉や高温槽などによる加熱処理でもよく、ランプアニール処理、電磁波照射アニール処理、熱風表層アニール処理、フラッシュランプアニール処理などの加熱処理でもよい。
【００３５】
上記の加熱処理後に、還元雰囲気中、例えば窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中や水素を含むような雰囲気中でさらに加熱処理を行ってもよい。
【００３６】
上記透明導電性シートの初期シート抵抗は、１０００Ω／スクエア以下であることが好ましく、５００Ω／スクエア以下であることがさらに好ましく、１００Ω／スクエア以下であることが特に好ましい。上記初期シート抵抗は、透明導電性シートの導電性を示すものであり、値が低いほど、導電性が高いことを示す。ここで、初期シート抵抗とは、加熱処理直後のシート抵抗をいう。
【００３７】
上記透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。上記全光線透過率は、透明導電性シートの透明性を示すものであり、値が高いほど、透明性が高いことを示す。
【００３８】
上記のように、本発明の透明導電性シートの製造方法によれば、簡潔なプロセスで、かつ、低温で、高い透明性と優れた導電性を併せ持った透明導電性シートを提供できる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例に基いて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
＜透明導電膜形成用塗布液の調製＞
一次粒子径１０ｎｍのＩｎ−Ｓｎ合金粒子をデカヒドロナフタレンに分散させて、Ｉｎ−Ｓｎ合金粒子の濃度が２０重量％の透明導電膜形成用塗布液を調製した。また、上記透明導電膜形成用塗布液には、分散剤として、塗布液全体に対して０．６重量％のへキサン酸が含まれている。なお、Ｉｎ−Ｓｎ合金中のＳｎの含有量は５重量％であり、粉末Ｘ線回折より、金属であることを確認した。
【００４１】
＜透明導電膜の形成＞
先ず、透明基板として幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ８００μｍの無アルカリガラス基板を準備した。次に、調製した透明導電膜形成用塗布液を、上記の無アルカリガラス基板上に、スピンコーターにより１０００ｒｐｍの条件にて塗布して塗布膜を形成した。続いて、上記塗布膜に、当該塗布膜側から、３Ｊ／ｃｍ2の照射エネルギー密度、２００μｓの照射時間でフラッシュランプ照射処理を行った後、大気雰囲気中、６０分間、２３０℃で加熱処理を行い、実施例１の透明導電性シートを得た。
【００４２】
（実施例２）
フラッシュランプ照射処理の照射エネルギー密度を２．５Ｊ／ｃｍ2に設定した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の透明導電性シートを得た。
【００４３】
（実施例３）
大気雰囲気中の加熱処理後に、さらに窒素雰囲気中で、６０分間、２３０℃で加熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の透明導電性シートを得た。
【００４４】
（実施例４）
加熱処理温度を２００℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４の透明導電性シートを得た。
【００４５】
（比較例１）
フラッシュランプ照射処理を行っていないこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の透明導電性シートを得た。
【００４６】
（比較例２）
加熱処理を行っていないこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の透明導電性シートを得た。
【００４７】
（比較例３）
加熱処理温度を１８０℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例３の透明導電性シートを得た。
【００４８】
実施例１〜４及び比較例１〜３の透明導電性シートについて、下記のとおり、初期シート抵抗、全光線透過率、膜厚及び表面性を測定・評価して、その結果を下記表１に示した。
【００４９】
＜初期シート抵抗＞
抵抗率測定装置“ロレスタＡＰ ＭＣＰ−Ｔ４００”（三菱化学社製）を用い、初期シート抵抗を測定した。
【００５０】
＜全光線透過率＞
紫外可視近赤外分光光度計“Ｖ−５７０”（日本分光社製）を用い、透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率を測定した。
【００５１】
＜膜厚＞
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による透明導電膜の断面形状観察を行ない、膜厚を測定した。
【００５２】
＜表面性＞
目視で、透明導電膜側の表面を観察し、クラックが入ってないものをＡ、クラックが入っているものをＢと評価した。
【００５３】
【表１】
表１から、以下のことが分かる。
【００５４】
実施例１と比較例１との比較から、光照射処理を行わないと、十分な導電性が得られないことが分かった。即ち、光照射処理、例えばフラッシュランプ照射処理を行うことにより、高い透明性を維持しつつ、初期シート抵抗を４０００分の１以下と大幅に低下できることが分かった。
【００５５】
実施例１及び４と比較例２及び３との比較から、酸化雰囲気中、例えば大気雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理を施さないと、十分な透過率が得られないことが分かった。
【００５６】
実施例１と実施例２との比較から、透明導電膜の膜厚が同じである場合、フラッシュランプ照射処理の照射エネルギー密度の大きいほど、初期シート抵抗が低くなることが分かった。
【００５７】
実施例１と実施例３との比較から、窒素雰囲気中で加熱処理を行う工程を加えることによって、初期シート抵抗がさらに低くなることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
金属粒子を含む塗布膜に対して、光照射処理と加熱処理という２つのプロセスの処理を行うことによって、スパッタ膜に匹敵する低抵抗な透明導電性シートが実現でき、低抵抗が必要なフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や電子ペーパーなどの表示素子の透明電極、太陽電池の透明電極などへ応用でき、かつ、フレキシブルな基板への応用も考えられ、広範囲の用途が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の製造方法により得られる透明導電性シートの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 透明導電性シート
１１ 透明基板
１２ 透明導電膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明基板上に透明導電膜が形成されている透明導電性シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、透明導電膜や透明導電性インクの材料として、酸化スズ粒子、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）などが知られている。中でも、酸化インジウムにスズを含有させたスズ含有酸化インジウム粒子は、可視光に対する高い透光性と、高い導電性から、静電防止や電磁波遮蔽が要求されるオフィスオートメーション（ＯＡ）機器の陰極線管（ＣＲＴ）のパネル表面や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の表面などに塗布して使用されている（特許文献１）。さらに、スズ含有酸化インジウム粒子を含む塗布液（インク）を塗布して作製された透明導電膜は、タッチパネルなどの、より高い透光性と導電性が要求される分野への応用が期待されている。
【０００３】
また、現在、主に用いられている透明導電膜の成膜方法は、真空蒸着法やスパッタリング法などの物理的方法であるが、成膜する基板の大型化に伴い、製造装置が大掛かりとなり、コストが高くなってしまうという問題が生じている。
【０００４】
そして、コストの面及び簡便であるという点から、塗布法による透明導電膜の成膜が検討されている。塗布による透明導電膜の形成には、大きく分けて、以下の３種類の方法が提案されている。
（１）透明導電性物質の前駆体として、例えばインジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）などの金属イオンを含む有機化合物又は無機化合物を溶解させた塗布液を塗布し、焼成することにより、透明導電膜を形成させる方法
（２）透明導電性粒子を分散させた塗布液を塗布して、透明導電膜を形成させる方法
（３）Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｄなどの金属粒子を分散させた塗布液を塗布し、酸化加熱処理をすることにより、透明導電膜を形成させる方法
【０００５】
上記（１）の方法の例として、例えば特許文献２には、硝酸インジウムと塩化スズをアルコール中に溶解させた塗布液をスピンコーティングによってガラス基板上に塗布し、大気中で、６５０℃で加熱処理を加えることにより、シート抵抗が１９００Ω／スクエアの透明導電膜を形成することが提案されている。また、特許文献３には、アセチルアセトンインジウム、アセチルアセトン錫、パラターシャリーブチルフェノールと二塩基酸エステルを混合して塗布液を調製し、バーコーティングによってガラス基板上に塗布し、大気中で、５５０℃で加熱処理を加えることにより、シート抵抗が１４００Ω／スクエアの透明導電膜を形成する方法が開示されている。しかし、このような透明導電性物質の前駆体を用いて透明導電膜を形成させる方法では、高温での加熱処理が不可欠であり、４００℃以下の低温焼成では良好な透明導電膜を得ることができない。
【０００６】
上記（２）の方法の例として、ＩＴＯ粒子を含むシリカゾル液（特許文献１参照）や、ＩＴＯ粒子とバインダ用シリケートと極性溶媒とからなる塗布液（特許文献４参照）を用いて、ガラスなどの基材上にスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティングなどの方法で塗布・乾燥・焼成してＩＴＯ透明導電膜を形成することが知られている。しかし、上記（２）の方法で、低抵抗な透明導電膜を形成するためには、分散剤などの有機物を分解できる３５０℃以上の加熱処理を施さなければならない。
【０００７】
上記（３）の方法の例として、例えば特許文献５又は６には、Ｉｎ−Ｓｎ合金などの金属ナノ粒子を含む分散液を基材上に塗布した後、金属や合金が酸化しない雰囲気で焼成し、その後、酸化性雰囲気中で焼成することによって、２３０℃程度で、透明導電膜を形成することが提案されている。しかし、酸化しない雰囲気中で焼成するためには、真空装置や雰囲気制御の装置が必要であり、装置的にコストがかかり、また、プロセスが複雑になるという問題がある。
【特許文献１】特開平２−３１２１３６号公報
【特許文献２】特開２００４−８４０６４号公報
【特許文献３】特開２００６−４９０１９号公報
【特許文献４】特開平８−１７６７９４号公報
【特許文献５】特開２００５−１８３０５４号公報
【特許文献６】特開２００５−２４３２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、従来では、簡潔なプロセスで、かつ、低温で、高い透明性と優れた導電性とを併せ持った透明導電性シートを製造することは困難であった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するため、金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を用いて、低温で、かつ、簡潔なプロセスで、良好な導電性と透明性を兼ね備えた透明導電性シートが得られる透明導電性シートの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の透明導電性シートの製造方法は、透明基板と、上記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の透明導電性シートの製造方法によって得られる透明導電性シートは、良好な導電性と透明性を兼ね備えているので、電子ペーパー、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、太陽電池などの透明電極に応用することができる。また、本発明の透明導電性シートの製造方法によれば、基板にダメージを与えず、ポリイミドなどの合成樹脂製のフレキシブルな基板上に透明導電膜を形成し、良好な導電性と透明性を兼ね備えた透明導電性シートが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、透明基板上に金属粒子を含む塗布液を塗布して塗布膜を形成し、その塗布膜に光照射処理を行い、さらに、２００℃以上の温度で加熱処理を行う２段階プロセスにより、透明導電膜を形成することによって、塗布法で形成された透明導電膜でも優れた導電性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
上記のように、金属粒子表面に融点の高い金属酸化物層が形成されてしまう前に、光照射処理、例えばフラッシュランプ照射などによって、金属粒子を焼結及び溶融させて金属粒子同士の結合を強固にし、さらに、その後に２００℃以上の温度で加熱処理することにより、金属を反応させて金属酸化物にすることで、低抵抗な透明導電膜が形成できる。
【００１４】
以下、本発明の透明導電性シートの製造方法を説明する。
【００１５】
本発明の透明導電性シートの製造方法は、透明基板と、上記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、上記塗布膜を光照射処理する工程と、上記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含む。図１は、本発明の製造方法により得られる透明導電性シートの一例を示す概略断面図である。図１において、本発明の透明導電性シート１０は、透明基板１１と、透明基板１１の一方の主面に形成されている透明導電膜１２とを備えている。
【００１６】
透明基板１１としては、透明な透光性を有する材料で形成されていれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド、芳香族ポリアミドなどの材料からなる、フィルム又はシートを用いることができる。透明基板１１の厚さは、通常３〜３００μｍである。また、透明基板１１は、ガラス板のような硬質の基板でもよく、フレキシブルであってもよい。
【００１７】
なお、透明基板１１には、酸化防止剤、難燃剤、耐熱防止剤、紫外線吸収剤、易滑剤、帯電防止剤などの添加剤が添加されていてもよい。さらに、その上に設けられる膜との密着性を向上させるために、基板表面に易接着層（例えば、プライマー層）を設けたり、コロナ処理、プラズマ処理などの表面処理を行ってもよい。
【００１８】
透明導電膜１２は、上記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成し、上記塗布膜を光照射処理し、その後、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することにより形成される。上記透明導電膜形成用塗布液は、金属粒子と金属粒子を分散し得る溶剤とを含む。
【００１９】
上記金属粒子としては、酸化されることによって透明性と導電性を兼ね備えた金属酸化物になるものであればよく、特に限定されない。例えば、金、銀、銅、スズ、インジウム、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、アンチモン、ガリウムなどの金属粒子やそれらの合金粒子などが挙げられる。また、これらの金属粒子や合金粒子の混合物を用いてもよい。本発明において、特に指定がない場合、金属粒子は、合金粒子を含むものである。また、より透明性が優れるという点から、インジウム、スズ、亜鉛及びカドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属を主成分として、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウムを含む金属粒子、例えば、酸化されると、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）などの金属酸化物になるものが好ましい。中でも、酸化するとＩＴＯになるインジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）との合金粒子が、透明性、導電性及び化学特性などに優れているため、特に好ましい。ここで、主成分とは、金属粒子全体に対して、８０重量％以上含まれる金属成分をいう。上記金属粒子は、表面が金属状態であることが好ましいが、部分的に酸化されていてもよい。上記金属粒子は、単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２０】
上記金属粒子の一次粒子径は１〜５０ｎｍであることが好ましい。一次粒子径が１ｎｍ未満であると、金属粒子を製造することが難しい傾向があり、一方、一次粒子径が５０ｎｍよりも大きいと、透明性が低下してしまう傾向がある。本発明において、一次粒子径とは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、粒界で区切られた個々の粒子の粒子径を観察・測定した後、少なくとも２０個の粒子の粒子径を平均した平均粒子径をいう。
【００２１】
上記金属粒子の濃度は、透明導電膜形成用塗布液全体に対して、１〜６０重量％であることが好ましい。上記金属粒子の濃度が１重量％未満であると、高い導電性が得られにくい傾向があり、６０重量％を超えると、塗布液を作製しにくい傾向があるからである。
【００２２】
上記金属粒子の調製方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ガス中蒸発法、湿式還元法、熱還元法などを用いることができる。
【００２３】
上記溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤、アセトン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル系溶剤、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどの炭酸エステル系溶剤、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤のほか、ヘキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、デカヒドロナフタレンなどの有機溶剤が挙げられる。なお、透明導電膜形成用塗布液をインクジェット用インクとして調製する場合には、使用するヘッドに合わせて、溶剤を選定することが好ましい。
【００２４】
上記透明導電膜形成用塗布液は、金属粒子の分散性を向上させるために、さらに有機化合物からなる分散剤を含んでもよい。即ち、本発明において、上記金属粒子は、有機化合物、例えばアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩及び脂肪酸などを分散剤として、有機溶剤中に分散させたものであることが好ましい。この場合、金属粒子は、その周囲に分散剤である有機化合物が付着した状態の粒子であり、この粒子を用いると、分散が容易になるからである。
【００２５】
上記分散剤のアルキルアミンとしては、第１〜３級アミンであっても、モノアミン、ジアミン、トリアミンであってもよい。主鎖の炭素数が４〜２０であるアルキルアミンが好ましく、安定性、ハンドリング性の点から、主鎖の炭素数が８〜１８であるアルキルアミンがさらに好ましい。アルキルアミンの主鎖の炭素数が４より短かいと、アミンの塩基性が強過ぎて金属粒子を腐食して最終的には金属粒子を溶かしてしまう傾向がある。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が２０よりも長いと、金属粒子の含有量を高くしたときに、塗布液の粘度が上昇してハンドリング性がやや劣る傾向がある。また、ハンドリング性の点から、第１級のアルキルアミンを用いることが好ましい。
【００２６】
上記カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレイルアミノエチルグリシンなどが挙げられる。
【００２７】
上記脂肪酸としては、例えば、ヘキサン酸、ミリスチン酸、オレイン酸などが挙げられる。
【００２８】
上記透明導電膜形成用塗布液は、さらに、導電性金属酸化物粒子を含んでもよい。上記導電性金属酸化物粒子としては、透明性と導電性を兼ね備えた粒子であればよく、特に限定されない。例えば、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化カドミウムなどの金属酸化物粒子が挙げられる。また、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化カドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物を主成分として、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、フッ素、亜鉛及び珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でドープされた導電性金属酸化物粒子、例えば、スズ含有酸化インジウム粒子（ＩＴＯ）、アンチモン含有酸化スズ粒子（ＡＴＯ）、アルミニウム含有酸化亜鉛粒子（ＡＺＯ）、ガリウム含有酸化亜鉛粒子（ＧＺＯ）及びＩＴＯをアルミニウム置換した導電性金属酸化物粒子などが挙げられる。中でも、透明性、導電性及び化学特性に優れている点から、ＩＴＯが特に好ましい。ここで、主成分とは、導電性金属酸化物粒子において、結晶母体となる金属酸化物のことである。
【００２９】
上記導電性金属酸化物粒子の一次粒子径は５〜１５０ｎｍであることが好ましい。一次粒子径が５ｎｍ未満であると、結晶性のよい粒子を得ることが難しい傾向があり、一方、一次粒子径が１５０ｎｍよりも大きいと、透明性が低下してしまう傾向がある。
【００３０】
上記導電性金属酸化物粒子の含有量は、溶剤を除く固形分に対して、９０重量％以下であることが好ましい。９０重量％を超えると、導電性が低下してしまう傾向がある。
【００３１】
上記透明導電膜形成用塗布液を、透明基板１１上の一方の主面に塗布することにより塗布膜を形成する。塗布方法は、特に限定されず、例えば、ロールコート、ダイコート、エアナイフコート、ブレードコート、スピンコート、リバースコート、グラビアコートなどの塗工法、又はグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット印刷などの印刷法などを用いることができる。
【００３２】
上記のように、塗布により形成される塗布膜の膜厚は、最終的に透明導電膜の膜厚が０．０５〜６μｍになるように設定することが好ましい。上記透明導電膜の膜厚が０．０５μｍ未満であると、透明性には優れるが、高い導電性が得られにくい傾向がある。また、上記透明導電膜の膜厚が６μｍを超えると、高い透明性が得られにくい傾向がある。
【００３３】
上記塗布膜に対して、光照射処理を行う。光照射処理を行うことにより、塗布膜中の粒子同士の結合が強固になり、塗膜硬度が高くなり、かつ、導電パスが形成される。上記光照射処理としては、例えば、ランプ照射処理、電磁波照射処理、フラッシュランプ照射処理などを用いることができる。上記光照射処理は、短時間の照射処理であることが好ましい。金属粒子表面に金属酸化物が形成される前に、金属粒子同士の結合を強固にできるからである。特に、上記光照射処理は、０．０１ｍｓ〜１ｓの短時間で光を照射する、パルス照射であることが好ましい。０．０１ｍｓ未満のパルスで照射処理することは技術的に難しい傾向があり、また、１ｓを超えるパルスで照射すると、基板にダメージを与える恐れがある。また、照射エネルギー密度は、塗布膜の膜厚にもよるが、最終的な透明導電膜の膜厚が０．０５〜６μｍの範囲において、０．５〜１０Ｊ／ｃｍ2の範囲であることが好ましい。０．５Ｊ／ｃｍ2未満では、優れた導電性を得られにくい傾向があり、１０Ｊ／ｃｍ2を超えると、エネルギーが強すぎて、塗布膜にクラックが入ってしまう傾向がある。本発明において、１パルス、すなわち、一回の照射処理で、サンプル基板の単位面積に照射されるトータルのエネルギーを単位面積あたりの照射エネルギーといい、一回の照射処理で、サンプル基板の１ｃｍ2の単位面積に照射されるトータルのエネルギーを照射エネルギー密度という。
【００３４】
上記光照射処理後に、さらに、酸化雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理することによって、塗布膜中の金属粒子が酸化されて金属酸化物となり、透明導電膜が形成される。上記加熱処理の温度は、２００〜５５０℃であることが好ましく、２３０〜３５０℃であることがさらに好ましく、２３０〜２５０℃であることが特に好ましい。また、上記加熱処理の時間は、５〜１２０分の範囲であることが好ましく、１０〜６０分の範囲であることがさらに好ましい。また、上記加熱処理の雰囲気は、酸素が存在する酸化雰囲気であればよく、特に限定されず、大気雰囲気でもよい。また、上記加熱処理は、従来の電気炉や高温槽などによる加熱処理でもよく、ランプアニール処理、電磁波照射アニール処理、熱風表層アニール処理、フラッシュランプアニール処理などの加熱処理でもよい。
【００３５】
上記の加熱処理後に、還元雰囲気中、例えば窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気中や水素を含むような雰囲気中でさらに加熱処理を行ってもよい。
【００３６】
上記透明導電性シートの初期シート抵抗は、１０００Ω／スクエア以下であることが好ましく、５００Ω／スクエア以下であることがさらに好ましく、１００Ω／スクエア以下であることが特に好ましい。上記初期シート抵抗は、透明導電性シートの導電性を示すものであり、値が低いほど、導電性が高いことを示す。ここで、初期シート抵抗とは、加熱処理直後のシート抵抗をいう。
【００３７】
上記透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがさらに好ましい。上記全光線透過率は、透明導電性シートの透明性を示すものであり、値が高いほど、透明性が高いことを示す。
【００３８】
上記のように、本発明の透明導電性シートの製造方法によれば、簡潔なプロセスで、かつ、低温で、高い透明性と優れた導電性を併せ持った透明導電性シートを提供できる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例に基いて本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
＜透明導電膜形成用塗布液の調製＞
一次粒子径１０ｎｍのＩｎ−Ｓｎ合金粒子をデカヒドロナフタレンに分散させて、Ｉｎ−Ｓｎ合金粒子の濃度が２０重量％の透明導電膜形成用塗布液を調製した。また、上記透明導電膜形成用塗布液には、分散剤として、塗布液全体に対して０．６重量％のへキサン酸が含まれている。なお、Ｉｎ−Ｓｎ合金中のＳｎの含有量は５重量％であり、粉末Ｘ線回折より、金属であることを確認した。
【００４１】
＜透明導電膜の形成＞
先ず、透明基板として幅５０ｍｍ、長さ５０ｍｍ、厚さ８００μｍの無アルカリガラス基板を準備した。次に、調製した透明導電膜形成用塗布液を、上記の無アルカリガラス基板上に、スピンコーターにより１０００ｒｐｍの条件にて塗布して塗布膜を形成した。続いて、上記塗布膜に、当該塗布膜側から、３Ｊ／ｃｍ2の照射エネルギー密度、２００μｓの照射時間でフラッシュランプ照射処理を行った後、大気雰囲気中、６０分間、２３０℃で加熱処理を行い、実施例１の透明導電性シートを得た。
【００４２】
（実施例２）
フラッシュランプ照射処理の照射エネルギー密度を２．５Ｊ／ｃｍ2に設定した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の透明導電性シートを得た。
【００４３】
（実施例３）
大気雰囲気中の加熱処理後に、さらに窒素雰囲気中で、６０分間、２３０℃で加熱処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３の透明導電性シートを得た。
【００４４】
（実施例４）
加熱処理温度を２００℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例４の透明導電性シートを得た。
【００４５】
（比較例１）
フラッシュランプ照射処理を行っていないこと以外は、実施例１と同様にして、比較例１の透明導電性シートを得た。
【００４６】
（比較例２）
加熱処理を行っていないこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２の透明導電性シートを得た。
【００４７】
（比較例３）
加熱処理温度を１８０℃に設定したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例３の透明導電性シートを得た。
【００４８】
実施例１〜４及び比較例１〜３の透明導電性シートについて、下記のとおり、初期シート抵抗、全光線透過率、膜厚及び表面性を測定・評価して、その結果を下記表１に示した。
【００４９】
＜初期シート抵抗＞
抵抗率測定装置“ロレスタＡＰ ＭＣＰ−Ｔ４００”（三菱化学社製）を用い、初期シート抵抗を測定した。
【００５０】
＜全光線透過率＞
紫外可視近赤外分光光度計“Ｖ−５７０”（日本分光社製）を用い、透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率を測定した。
【００５１】
＜膜厚＞
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による透明導電膜の断面形状観察を行ない、膜厚を測定した。
【００５２】
＜表面性＞
目視で、透明導電膜側の表面を観察し、クラックが入ってないものをＡ、クラックが入っているものをＢと評価した。
【００５３】
【表１】
表１から、以下のことが分かる。
【００５４】
実施例１と比較例１との比較から、光照射処理を行わないと、十分な導電性が得られないことが分かった。即ち、光照射処理、例えばフラッシュランプ照射処理を行うことにより、高い透明性を維持しつつ、初期シート抵抗を４０００分の１以下と大幅に低下できることが分かった。
【００５５】
実施例１及び４と比較例２及び３との比較から、酸化雰囲気中、例えば大気雰囲気中、２００℃以上の温度で加熱処理を施さないと、十分な透過率が得られないことが分かった。
【００５６】
実施例１と実施例２との比較から、透明導電膜の膜厚が同じである場合、フラッシュランプ照射処理の照射エネルギー密度の大きいほど、初期シート抵抗が低くなることが分かった。
【００５７】
実施例１と実施例３との比較から、窒素雰囲気中で加熱処理を行う工程を加えることによって、初期シート抵抗がさらに低くなることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
金属粒子を含む塗布膜に対して、光照射処理と加熱処理という２つのプロセスの処理を行うことによって、スパッタ膜に匹敵する低抵抗な透明導電性シートが実現でき、低抵抗が必要なフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）や電子ペーパーなどの表示素子の透明電極、太陽電池の透明電極などへ応用でき、かつ、フレキシブルな基板への応用も考えられ、広範囲の用途が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の製造方法により得られる透明導電性シートの一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 透明導電性シート
１１ 透明基板
１２ 透明導電膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、
前記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を光照射処理する工程と
前記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含むことを特徴とする透明導電性シートの製造方法。
【請求項２】
前記光照射処理が、ランプ照射処理、電磁波照射処理及びフラッシュランプ照射処理からなる群から選ばれる一種により、０．０１ｍｓ〜１ｓの範囲の照射時間で行われる請求項１に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項３】
前記加熱処理が、５５０℃以下での加熱処理である請求項１又は２に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項４】
前記金属粒子が、金、銀、銅、スズ、インジウム、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、アンチモン、ガリウム及びそれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属粒子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項５】
前記透明導電膜形成用塗布液が、さらに導電性金属酸化物粒子を含み、前記導電性金属酸化物粒子が、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化カドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物粒子である請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項６】
前記導電性金属酸化物粒子が、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、亜鉛、フッ素及び珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でドープされている請求項５に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項７】
前記透明導電性シートの初期シート抵抗が、１０００Ω／スクエア以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項８】
前記透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率が、８０％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項１】
透明基板と、前記透明基板の上に形成された透明導電膜とを含む透明導電性シートの製造方法であって、
前記透明基板の上に金属粒子を含む透明導電膜形成用塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程と、
前記塗布膜を光照射処理する工程と
前記光照射処理を行った塗布膜を、酸化雰囲気中で、２００℃以上の温度で加熱処理することにより、透明導電膜を形成する工程とを含むことを特徴とする透明導電性シートの製造方法。
【請求項２】
前記光照射処理が、ランプ照射処理、電磁波照射処理及びフラッシュランプ照射処理からなる群から選ばれる一種により、０．０１ｍｓ〜１ｓの範囲の照射時間で行われる請求項１に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項３】
前記加熱処理が、５５０℃以下での加熱処理である請求項１又は２に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項４】
前記金属粒子が、金、銀、銅、スズ、インジウム、亜鉛、アルミニウム、カドミウム、アンチモン、ガリウム及びそれらの合金からなる群から選ばれる少なくとも一種の金属粒子である請求項１〜３のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項５】
前記透明導電膜形成用塗布液が、さらに導電性金属酸化物粒子を含み、前記導電性金属酸化物粒子が、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛及び酸化カドミウムからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属酸化物粒子である請求項１〜４のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項６】
前記導電性金属酸化物粒子が、さらにスズ、アンチモン、アルミニウム、ガリウム、インジウム、亜鉛、フッ素及び珪素からなる群から選ばれる少なくとも一種の元素でドープされている請求項５に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項７】
前記透明導電性シートの初期シート抵抗が、１０００Ω／スクエア以下である請求項１〜６のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【請求項８】
前記透明導電性シートの３８０〜７８０ｎｍの波長領域における全光線透過率が、８０％以上である請求項１〜７のいずれか１項に記載の透明導電性シートの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１４６９９５（Ｐ２０１０−１４６９９５Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２６３５９（Ｐ２００８−３２６３５９）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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