JP2000124662A - 透明導電膜および表示装置 - Google Patents

透明導電膜および表示装置

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JP2000124662A
JP2000124662A JP29264998A JP29264998A JP2000124662A JP 2000124662 A JP2000124662 A JP 2000124662A JP 29264998 A JP29264998 A JP 29264998A JP 29264998 A JP29264998 A JP 29264998A JP 2000124662 A JP2000124662 A JP 2000124662A
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chain
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layer
fine particles
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JP29264998A
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Naoki Takamiya
直樹 高宮
Hideaki Matsuda
英明 松田
Shingo Hosoda
真吾 細田
Atsumi Wakabayashi
淳美 若林
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Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性が高く電磁波遮蔽効果および帯電防止
効果に優れているばかりでなく、透過画像や反射光の色
相が自然で、耐塩水性などの耐久性にも優れた透明導電
膜、およびこの透明導電膜が表示面に形成された表示装
置を得る。 【解決手段】 この透明導電膜は、金属微粒子の連鎖状
凝集体が分散した塗料を塗布して形成された導電層を有
する。表示装置は、前記の透明導電膜が表示面に形成さ
れてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透明導電膜、および
この透明導電膜が表示面に形成された表示装置に関する
ものであり、特に陰極線管やプラズマディスプレイなど
の表示面に用いて優れた帯電防止効果と電磁波遮蔽効果
とを有し、膜の可視光平均透過率が高く、透過画像の色
相が自然であり、耐塩水性、耐酸化性、耐紫外線性など
の耐久性にも優れた透明導電膜、およびこの透明導電膜
を表示面に形成した表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】TVブラウン管やコンピュータのディス
プレイなどとして用いられている表示装置の1種である
陰極線管は、赤色、緑色、青色に発光する蛍光面に電子
ビームを射突させることによって文字や画像を表示面に
映し出すものであるから、この表示面に発生する静電気
により埃が付着して視認性が低下する他、電磁波を輻射
して環境に影響を及ぼす惧れがある。また最近、壁掛け
テレビなどとしての応用が進められているプラズマディ
スプレイにおいても、静電気の発生や電磁波輻射の可能
性が指摘されている。
【0003】これらの問題を解決するため、例えば、特
開平8−77832号公報には、電磁波遮蔽効果と反射
防止効果に優れた透明導電膜として、平均粒径2nm〜2
00nmの範囲内の少なくとも銀を含む金属微粒子による
透明金属薄膜と、これと屈折率が異なる透明薄膜とから
なるものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの透明金
属薄膜では導電性が必ずしも十分でなく、また銀の光透
過スペクトルに依存して400nm〜500nmの透過光に
吸収が生じ、導電膜が黄色に着色し、透過画像の色相が
不自然に変化するという問題、膜の可視光平均透過率が
低いため膜厚分布に起因した透過色のムラが目立ち易い
という問題、ならびに塩水中に3日以上浸漬すると導電
膜の表面抵抗が上昇し電磁波遮蔽効果が低下するので、
海岸など塩霧の影響を受け易い場所での使用には注意を
要するなどの問題が解決されなかった。本発明は上記の
課題を解決するためになされたものであって、従ってそ
の目的は、膜の可視光平均透過率が高く、電磁波遮蔽効
果およぴ帯電防止効果をもたらす導電性に優れ、透過画
像の色相が自然で、耐塩水性に代表される耐久性にも優
れた透明導電膜、およびこの透明導電膜が表示面に形成
された表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、請求項1において、金属微粒子の連鎖状
凝集体が分散した塗料を塗布して形成された導電層を有
する透明導電膜を提供する。ここで連鎖状凝集体とは、
複数個の金属微粒子が直鎖状、分岐鎖状、または環状に
連結してなる凝集体を意味する。前記において、連鎖状
凝集体の平均長さは5nm〜200nmの範囲内であること
が好ましい。前記において、導電層の上層および/また
は下層には、前記導電層と屈折率の異なる少なくとも1
層の透明層が積層されていることが好ましい。本発明は
また請求項4において、前記のいずれかの透明導電膜が
表示面に形成さてなる表示装置を提供する。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を好ま
しい具体例によって説明する。本発明者らは、表示装置
の表示面に優れた視認性と電磁波遮蔽効果とを付与すべ
く、金属微粒子を含有する塗料を塗布することにより形
成される透明導電膜について鋭意研究の結果、特に金属
微粒子の連鎖状凝集体が分散した塗料を用いて透明導電
膜を形成すると、金属微粒子が均一に独立分散している
場合よりも透明で、しかも優れた導電性能を有する透明
導電膜が作成できるという知見を得て本発明に到達し
た。
【0007】以下、本発明を更に詳しく説明する。本発
明の透明導電膜の導電層は、金属微粒子の連鎖状凝集体
が全体として均一に分散した導電層形成用塗料を用いて
形成されるものであり、膜厚が10nm〜30nmという薄
膜であるにも拘らず、表面抵抗値が1×105 Ω/□以
下という高い導電性を保持し、また可視光の平均透過率
が80%以上という高い光透過性を有している。前記の
導電層が高い導電性と高い光透過性を備えている理由は
必ずしも明確ではないが、導電性微粒子の連鎖状凝集体
が微細網目構造に絡み合った状態で焼付けられることに
よって、接触電気抵抗が大きい独立分散微粒子や塊状・
島状に凝集した分散層に比べ、少ない微粒子数で遥かに
良好な導電通路が形成され、また独立分散微粒子の均一
分散層などに比べて網目の隙間が大きく形成されること
により光の透過性も向上するものと考えられる。
【0008】前記において金属微粒子の連鎖状凝集体を
形成する個々の金属微粒子の粒径は1nm〜10nmの範囲
内であることが好ましい。個々の金属微粒子の粒径が1
nm未満であると、金属としての性質が損なわれて導電性
が低下するので好ましくなく、また10nmを超えると、
連鎖状の凝集体が得られず、塊状または島状の凝集体が
生成し易くなるので好ましくない。
【0009】ここに用いる金属微粒子としては、金、
銀、パラジウム、ルテニウム、白金、ロジウム、イリジ
ウム、オスミウムなどの貴金属微粒子が効果的である。
特に金は、光透過性能ならびに導電性能が高く、これを
表示装置の表示面に適用した場合は、透過画像の色相を
乱すことなく優れた電界遮蔽性と耐塩水性に代表される
化学的安定性を得ることができ、更に光透過性能が高い
ために塗膜の膜厚ムラが目立ちにくくなり、これまで特
に問題視されてきた成膜工程における良品率が大幅に改
善される。また、この金微粒子に加えて他の金属、例え
ば銀、銅、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、
イリジウム、レニウム、オスミウムなどを含んでいても
よい。特に銀は、コロイド状分散液として比較的容易か
つ安価に入手可能であり、導電性が高く帯電防止性・電
磁波遮蔽性に優れているので、導電性を維持しながら透
明導電膜のコストを更に引き下げたい場合には有効であ
る。銀は導電材として単独で用いると耐塩水性が悪いた
めに耐久性がないが、金を主成分とした混合物として用
いると、化学的安定性が増し実用上十分な耐久性が得ら
れる。
【0010】金属微粒子の連鎖状凝集体は複数個の金属
微粒子が鎖状に連結したものであり、例えば図1に模式
的に例示するように、直鎖状(1)、分岐鎖状(2)、
環状(3)、またはそれらの複合した形態(4)などい
ずれでもよい。その連鎖の平均長さは、5nm〜200nm
の範囲内、さらに好ましくは10nm〜100nmの範囲内
のものが導電性と透明性の観点から好ましい。連鎖状凝
集体の平均長さが5nm未満では粒子間の電気抵抗が大き
くなり、十分な導電性が得られない場合がある。また平
均長さが200nmを越えると、光散乱度が増し塗膜の透
明性が損なわれる場合がある。
【0011】この連鎖状凝集体を含む塗料を基材上に塗
布し、乾燥後に100℃〜1000℃の範囲内の温度で
焼付けて成膜すると、粒子間の接触電気抵抗が小さく抑
えられ、導電層が10nm〜30nmという薄膜であるにも
拘らずその表面抵抗値が1×105 Ω/□以下の高い導
電性が得られ、その結果として帯電防止効果・電磁波遮
蔽効果が優れているばかりでなく、可視光平均透過率が
80%以上という高い透明性も兼ね備えた膜厚ムラの目
立ちにくい透明導電膜が得られる。
【0012】金属微粒子の連鎖状凝集体の形成方法とし
ては種々の方法がある。例えば金属水性ゾルを生成させ
る際に、金属塩の水溶液をpH5〜7に調整し、この溶
液中の金属イオンに対し0.5〜3倍モル当量の還元剤を
添加する方法などが挙げられる。金属塩水溶液のpHが
7より大きい場合、または還元剤が3倍モル当量よりも多
い場含には、金属微粒子自体の粒成長が進みすぎて沈殿
が生じる。また、金属塩水溶液のpHが5より小さい場
合、または還元剤が0.5倍モル当量よりも少ない場合に
は、独立分散微粒子が生成するか、もしくは還元反応が
十分に進行せず金属微粒子が生成しない。
【0013】金属微粒子の連鎖状凝集体の他の形成方法
としては、金属微粒子分散液を約40℃〜分散媒の沸点
以下の温度に数時間〜数10時間保持する方法や、アル
コールなどの有機化合物を添加して分散媒の極性を制御
する方法などがある。いずれの方法であっても、連鎖状
凝集体の形成のための最適条件は金属微粒子の種類によ
って異なるので、予備実験により適宜最適条件を求める
必要がある。
【0014】本発明の透明導電膜において、前記の導電
層は、前記の金属微粒子の連鎖状凝集体に加えて、平均
粒径が100nm以下のシリカ微粒子を前記の金属微粒子
連鎖状凝集体に対して1重量%〜60重量%の範囲内で
含有していてもよい。シリカ微粒子を含む前記導電層形
成用塗料を塗布し成膜した導電層は、膜強度が著しく向
上し、スクラッチ強度が向上する。また、導電層にシリ
カ微粒子を含有させることによって、その上層および/
または下層にこの導電層の屈折率とは異なる屈折率を有
する透明層を1層以上設ける場合に、透明層のシリカ系
バインダー成分との濡れ性が良いために双方の層の密着
性が向上する利点もあり、スクラッチ強度をいっそう改
善することができる。シリカ微粒子は、膜強度の向上と
導電性とを両立させる観点から、金属微粒子連鎖状凝集
体に対して20重量%〜40重量%の範囲内で含有させ
ることが更に好ましい。
【0015】また、前記の導電層は前記の成分の他に、
膜強度や導電性の向上を目的として必要なら他の成分、
例えば珪素、アルミニウム、ジルコニウム、セリウム、
チタン、イットリウム、亜鉛、マグネシウム、インジウ
ム、錫、アンチモン、ガリウムなどの酸化物、複合酸化
物、または窒化物、特にインジウムや錫の酸化物、複含
酸化物または窒化物を主成分とする無機物の微粒子や、
ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラ
ミン樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、紫外線硬化
樹脂などの有機系合成樹脂、珪素、チタン、ジルコニウ
ムなどの金属アルコキシドの加水分解物、またはシリコ
ーンモノマー、シリコーンオリゴマーなどの有機・無機
系バインダー成分などを含んでいてもよい。
【0016】前記の金属微粒子連鎖状凝集体を含む導電
層形成用塗料を基材上に塗布するには、スピンコート
法、ロールコート法、スプレー法、バーコート法、ディ
ップ法、メニスカスコート法、グラビア印刷法などの通
常の薄膜形成技術がいずれも使用可能である。この内、
スピンコート法は、短時間で均一な厚みの薄膜を形成す
ることができるので特に好ましい塗布法である。塗布
後、塗膜を乾燥し、100℃〜1000℃で焼付けるこ
とによって、基材の表面に導電層が形成される。
【0017】帯電防止効果に加えて電磁波遮蔽効果を発
揮させるために必要な透明導電膜の導電性能は下記の式
1によって表わされる。 S=50+10 log(1/ρf)+1.7t√(f/ρ) …式1 式中、 S(dB) ;電磁波遮蔽効果、 ρ(Ω‐cm);導電層の体積固有抵抗、 f(MHz) ;電磁波周波数、 t(cm) ;導電層の膜厚 である。ここで膜厚tは、光透過率の観点から1μm
(1×10-4cm)以下程度とすることが好ましいので、
式1において膜厚tを含む項を無視すれば電磁波遮蔽効
果Sは近似的に下記の式2で表わすことができる。 S=50+10 log(1/ρf) …式2 ここで、S(dB)は、値が大きいほど電磁波遮蔽効果が
大きい。
【0018】一般に、電磁波遮蔽効果は、S>30dBで
あれぱ有効、さらにS>60dBであれば優良とみなされ
る。また、規制対象となる電磁波の周波数は一般に10
kHz〜1000MHz の範囲内とされるので、透明導電膜
の導電性としては、103 Ω-cm 以下の体積固有抵抗値
(ρ)が必要になる。すなわち透明導電膜の体積固有抵
抗値(ρ)は、より低いほうが、より広範な周波数の電
磁波を有効に遮蔽できることになる。この条件を充たす
ために、透明導電膜中の導電層の膜厚は10nm以上と
し、更に前記の金属微粒子を10重量%以上含有させる
ことが好ましい。導電層の膜厚が10nm末満あるいは金
属微粒子の含有率が10重量%未満の場合は導電性が低
下し、実質的な電磁波遮蔽効果を得ることが困難にな
る。
【0019】本発明の透明導電膜は、前記の導電層の上
層および/または下層に、少なくとも1層の透明層が積
層されてなることが好ましい。この透明層は、前記の導
電層の屈折率と異なる屈折率を有するものであることが
好ましい。これによって、導電層を保護するばかりでな
く、得られた透明導電膜の層間界面における外光反射を
有効に除去または軽減することができる。
【0020】透明層を形成する素材としては、例えばポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラ
ール樹脂などの熱可塑性、熱硬化性、または光・電子線
硬化性樹脂、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニウ
ムなどの金属アルコキシドの加水分解物、シリコーンモ
ノマーまたはシリコーンオリゴマーなどが単独で、また
は混合して用いられる。
【0021】特に好ましい透明層は、膜の表面硬度が高
く、屈折率が比較的低いSiO2 の薄膜である。このS
iO2 薄膜を形成し得る素材の例としては、例えば次式 M(OR)mn (式中、MはSiであり、RはC1〜C4のアルキル基で
あり、mは1〜4の整数であり、nは0〜3の整数であ
り、かつm+nは4である)で表わされる化合物、また
はその部分加水分解物の1種またはそれ以上の混合物を
挙げることができる。前記式の化合物の例として、特に
テトラエトキシシラン(Si(OC254) は、薄膜
形成能、透明性、導電層との接合性、膜強度および反射
防止性能の観点から好適に用いられる。
【0022】前記の透明層は、導電層と異なる屈折率に
設定できるのであれば、各種樹脂、金属酸化物、複合酸
化物、または窒化物など、または焼付けによってこれら
を生成することができる前駆体などを含んでいてもよ
い。
【0023】透明層の形成は、導電層の形成に用いた方
法と同様に、前記の成分を含む塗布液(透明層形成用塗
料)を均一に塗布して成膜する方法により行うことがで
きる。塗布は、スピンコート法、ロールコート法、スプ
レー法、バーコート法、ディップ法、メニスカスコート
法、グラビア印刷法などの通常の薄膜塗布技術がいずれ
も使用可能である。この内、スピンコート法は、短時間
で均一な厚みの薄膜を形成することができるので特に好
ましい塗布法である。塗布後、塗膜を乾燥し、100℃
〜1000℃で焼付けることによって透明層が得られ
る。
【0024】一般に、多層薄膜における層間界面反射防
止能は、薄膜の屈折率と膜厚、および積層薄膜数により
決定されるため、本発明の透明導電膜においても、導電
層および透明層の積層数を考慮してそれぞれの導電層お
よび透明層の厚みを設計することにより、効果的な反射
防止効果が得られる。反射防止能を有する多層膜では、
防止しようとする反射光の波長をλとするとき、2層構
成の反射防止膜であれば基材側から高屈折率層と低屈折
率とをそれぞれλ/4−λ/4、またはλ/2−λ/4
の光学的膜厚とすることによって効果的に反射を防止す
ることができる。また3層構成の反射防止膜であれば、
基材側から中屈折率層、高屈折率層および低屈折率層の
順にλ/4−λ/2−λ/4の光学的膜厚とすることが
有効とされる。
【0025】特に、製造上の容易さや経済性を考慮する
と、導電層の上層に、屈折率が比較的低く、かつハード
コート性を兼ね備えたSiO2 膜(屈折率1.46)を
λ/4の膜厚で形成することが好適である。
【0026】導電層と透明層とを含む本発明の透明導電
膜は、導電層および透明層の焼付けを順次に行ってもよ
く、または同時に行ってもよい。例えば前記の導電層形
成用塗料を表示装置の表示面に塗布し、その上層に透明
層形成用塗料を塗布し、乾燥後に100℃〜1000℃
の範囲内の温度で一括焼付けすることによって、導電層
と透明層とを同時に形成し、低反射性の透明導電膜を形
成することができる。
【0027】前記透明導電膜の最外層には、凹凸を有す
る透明層を設けることが好ましい。この凹凸層は、透明
導電膜の表面反射光を散乱させ、表示面に優れた防眩性
を与える効果がある。凹凸層の材質としては、表面硬度
と屈折率の観点からシリカが好適である。この凹凸層
は、凹凸層形成用塗料を前記透明導電膜の最外層として
前記の各種コーティング法により塗布し、乾燥後に前記
の導電層や透明層と同時に、または別個に、100℃〜
1000℃の範囲内の温度で焼付けて形成することがで
きる。特に、凹凸層の形成方法としては、スプレーコー
ト法が好適である。
【0028】本発明の透明導電膜の少なくともいずれか
1層には着色材が含有されていてもよい。この着色材
は、透過画像のコントラストの向上や、透過光、反射光
の色彩調整のために用いられる。この着色材としては、
例えばモノアゾピグメント、キナクリドン、アイアンオ
キサイド・エロー、ジスアゾピグメント、フタロシアニ
ングリーン、フタロシアニンブルー、シアニンブルー、
フラバンスロンエロー、ジアンスラキノリルレッド、イ
ンダンスロンブルー、チオインジゴボルドー、ペリレン
オレンジ、ペリレンスカーレット、ペリレンレッド17
8、ペリレンマルーン、ジオキサジンバイオレット、イ
ソインドリンエロー、二ッケルニトロソエロー、マダー
レーキ、銅アゾメチンエロー、アニリンブラック、アル
カリブルー、亜鉛華、酸化チタン、弁柄、酸化クロム、
鉄黒、チタンエロー、コバルトブルー、セルリアンブル
ー、コバルトグリーン、アルミナホワィト、ビリジア
ン、カドミウムエロー、カドミウムレッド、朱、リトポ
ン、黄鉛、モリブデートオレンジ、クロム酸亜鉛、硫酸
カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、鉛白、群
青、マンガンバイオレット、エメラルドグリーン、紺
青、カーボンブラックなどの有機および無機顔料、なら
びにアゾ染料、アントラキノン染料、インジゴイド染
料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイ
ミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニ
トロソ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナ
フタルイミド染料、ペリノン染料などの染料を挙げるこ
とができる。これらの着色材は単独で、または2種以上
を組み合わせて用いることができる。
【0029】着色材を用いる場合、その種類と量は、対
応する透明導電膜の光学的な膜特性に対応して適宜選択
されるべきである。透明性薄膜の吸光度Aは、一般的に
は下記の式で表わされる。 A=log10(I0/I)=εCD 式中、I0 は入射光、Iは透過光、Cは色濃度、Dは光
距離、εはモル吸光係数である。
【0030】本発明の透明導電膜で着色材を用いる場合
は、一般にモル吸光係数がε>10の着色材が用いられ
る。また着色材の配合量は、使用する着色材のモル吸光
係数に依存して変わるが、着色材を配合した積層膜また
は単層膜の吸光度Aが0.0004〜0.0969abs.
の範囲内となるような量であることが好ましい。これら
の条件が満たされない場合は透明度および/または反射
防止効果が低下する。上記着色材を導電層に配合する場
合は、その配合量は、金属の含有量に対して20重量%
以下、特に10重量%以下とすることが好ましい。20
重量%を越えると導電性の低下が認められ、電磁波遮蔽
効果に支障を来すことになる。
【0031】本発明の表示装置は、前記のいずれかの透
明導電膜が表示面に形成されてなるものである。この表
示装置は、表示面の帯電が防止されているので画像表示
面に挨などが付着せず、電磁波が遮蔽されるので各種の
電磁波障害が防止され、光透過性に優れているので画像
が明るく、透過画像の色相が自然であり、表示面の外観
が良好であり、しかも耐塩水性が高いので塩霧に曝され
るような環境にあっても耐久性が高い。また導電層の他
に、前記の透明層および/または凹凸層が形成されてい
れば、外光に対する優れた反射防止効果および/または
防眩効果も得られる。
【0032】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によって限定されるもの
ではない。実施例および比較例に共通の原液として、下
記のものを調整した。 (金微粒子連鎖状凝集体の水性ゾル)0.15ミリモル/リッ
トルの塩化金酸を含むpH5.7の水溶液と、0.15ミリ
モル/リットルの水素化ホウ素ナトリウムとを混合し、得られ
たコロイド状分散液を濃縮し、0.102モル/リットルの金
微粒子の連鎖状凝集体を含む水性ゾルを得た。 (金微粒子独立分散水性ゾル)0.15ミリモル/リットルの塩
化金酸を含むpH3.9の水溶液と、0.50ミリモル/リッ
トルの水素化ホウ素ナトリウムとを混合し、得られたコロ
イド状分散液を濃縮し、0.102モル/リットルの独立分散
した金微粒子を含む水性ゾルを得た。
【0033】(銀微粒子連鎖状凝集体の水性ゾル)クエ
ン酸ナトリウム二水和物(14g)と硫酸第一鉄(7.
5g)とを溶解した5℃の水溶液(60g)に、硝酸銀
(2.5g)を溶解したpH5.9の水溶液(25g)
を加え、赤褐色の銀ゾルを得た。この銀ゾルを遠心分離
により水洗して不純物イオンを除去した後、純水を加え
て0.185モル/リットルの銀微粒子の連鎖状凝集体を含む
水性ゾルを得た。ここでの還元剤(硫酸第一鉄)の使用
量は2.1倍モルであった。 (銀微粒子の独立分散水性ゾル)クエン酸ナトリウム二
水和物(14g)と硫酸第一鉄(14g)とを溶解した
5℃の水溶液(60g)に、硝酸銀(2.5g)を溶解
したpH5.9の水溶液(25g)を加え、赤褐色の銀
ゾルを得た。この銀ゾルを遠心分離により水洗して不純
物イオンを除去した後、純水を加えて0.185モル/リッ
トルの独立分散した銀微粒子を含む水性ゾルを得た。ここ
での還元剤(硫酸第一鉄)の使用量は4倍モルであった。
【0034】(コロイダルシリカ)日本化学工業社製
「シリカドール30」を用いた。 (透明層形成用塗料)テトラエトキシシラン(0.8
g)、0.1N塩酸(0.8g)、およびエチルアルコ
ール(98.4g)を混合し、均一な溶液とした。 (凹凸層形成用塗料)テトラエトキシシラン(3.0
g)、0.1N塩酸(10g)、およびエチルアルコー
ル(87.0g)を混合し、均一な溶液とした。
【0035】(実施例1) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子連鎖状凝集体
の水性ゾル(23g)、イソプロピルアルコール(10
g)、およびエチルアルコール(67g)を攪拌混合
し、得られた混合液を超音波分散機(BRANSON ULTRASON
lCS社製「ソ二ファイヤー450」)で分散し、導電層
形成用塗料を調製した。透過型電子顕微鏡による観察の
結果、この導電層形成用塗料中では平均粒径6nmの金微
粒子が連鎖状に凝集し、その凝縮体の平均長さは10nm
〜80nmの範囲内であった。 成膜:上記の導電層形成用塗料をブラウン管の表示面に
スピンコーターを用いて塗布し、乾燥後、この塗布面に
前記の透明層形成用塗料を、同様にスピンコーターを用
いて塗布し、このブラウン管を乾燥機に入れ、150℃
で1時間焼付け処理して透明導電膜を形成することによ
り、反射防止性の透明導電膜を有する実施例1の陰極線
管を得た。
【0036】(実施例2) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子連鎖状凝集体
の水性ゾル(23g)、イソプロピルアルコール(10
g)、コロイダルシリカ(0.46g)、およびエチル
アルコール(66.54g)を攪拌混合し、実施例1と
同様に処理して導電層形成用塗料を調製した。塗料中の
SiO2 /Auの重量比は30/100であった。透過
型電子顕微鏡による観察の結果、この導電層形成用塗料
中では平均粒径6nmの金微粒子が連鎖状に凝集し、その
凝縮体の平均長さは10nm〜80nmの範囲内であった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する実施例2の
陰極線管を得た。
【0037】(実施例3) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子連鎖状凝集体
の水性ゾル(16.9g)、前記の銀微粒子連鎖状凝集
体の水性ゾル(1.1g)、イソプロピルアルコール
(10g)、コロイダルシリカ(0.36g)、および
エチルアルコール(71.64g)を攪拌混合し、実施
例1と同様に処理して導電層形成用塗料を調製した。塗
料中のSiO 2 /Au/Agの重量比は30/6/94
であった。透過型電子顕微鏡による観察の結果、この導
電層形成用塗料中では平均粒径8nmの金微粒子および銀
粒子が連鎖状に凝集し、その凝縮体の平均長さは30nm
〜100nmの範囲内であった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する実施例3の
陰極線管を得た。
【0038】(実施例4)実施例3で用いた導電層形成
用塗料をブラウン管の表示面にスピンコーターを用いて
塗布し、乾燥後、この塗布面に前記の透明層形成用塗料
を、同様にスピンコ一ターを用いて塗布し、更に凹凸層
を形成するために前記の凹凸層形成用塗料をスプレーに
て噴霧し、このブラウン管を乾燥機に入れて150℃で
1時間焼付け処埋し、最外層に凹凸層が形成された3層
構成の透明導電膜を形成することにより、防眩性、反射
防止性の透明導電膜を有する実施例4の陰極線管を得
た。
【0039】(実施例5) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子連鎖状凝集体
の水性ゾル(15.8g)、前記の銀微粒子連鎖状凝集
体の水性ゾル(2.2g)、イソプロピルアルコール
(10g)、コロイダルシリカ(0.36g)、および
エチルアルコール(71.64g)を攪拌混合し、実施
例1と同様に処理して導電層形成用塗料を調製した。塗
料中のSiO 2 /Au/Agの重量比は30/12/8
8であった。透過型電子顕微鏡による観察の結果、この
導電層形成用塗料中では平均粒径10nmの金微粒子およ
び銀粒子が連鎖状に凝集し、その凝縮体の平均長さは8
0nm〜150nmの範囲内であった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する実施例5の
陰極線管を得た。
【0040】(比較例1) 導電層形成用塗料の調製:前記の銀微粒子の独立分散水
性ゾル(40g)、イソプロピルアルコール(10
g)、およびエチルアルコール(50g)を攪拌混合
し、実施例1と同様に処理して導電層形成用塗料を調製
した。透過型電子顕微鏡による観察の結果、この導電層
形成用塗料中では平均粒径10nmの銀微粒子が均一に独
立分散し、凝縮体はほとんど認められなかった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する比較例1の
陰極線管を得た。
【0041】(比較例2) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子独立分散水性
ゾル(50g)、イソプロピルアルコール(10g)、
およびエチルアルコール(40g)を攪拌混合し、実施
例1と同様に処理して導電層形成用塗料を調製した。透
過型電子顕微鏡による観察の結果、この導電層形成用塗
料中では平均粒径8nmの金微粒子が均一に独立分散し、
凝縮体はほとんど認められなかった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する比較例2の
陰極線管を得た。
【0042】(比較例3) 導電層形成用塗料の調製:前記の金微粒子独立分散水性
ゾル(23g)、イソプロピルアルコール(10g)、
コロイダルシリカ(0.46g)、およびエチルアルコ
ール(66.54g)を攪拌混合し、実施例1と同様に
処理して導電層形成用塗料を調製した。塗料中のSiO
2 /Auの重量比は30/100であった。透過型電子
顕微鏡による観察の結果、この導電層形成用塗料中では
平均粒径8nmの金微粒子が均一に独立分散し、凝縮体は
ほとんど認められなかった。 成膜:上記の導電層形成用塗料を用い、実施例1と同様
に処理して反射防止性の透明導電膜を有する比較例3の
陰極線管を得た。
【0043】(評価測定)陰極線管上に形成された透明
導電膜の性能を下記の装置または方法で測定し、また外
観を目視により評価した。 鎖状構造 :TEM観察により確認 膜厚 :SEM観察により測定 表面抵抗 :三菱化学社製「ロレスタAP」(4端子法) 電磁波遮蔽性 :0.5MHz基準で前記式1により計算 耐塩水性 :塩水浸漬3日後の0.5MHz電磁波遮蔽効果 スクラッチ試験 :1kgの荷重下に、シャープペンシル先端の金属部分で膜 表面を擦り、傷の付き具合を目視により評価 ○;傷なし △;やや傷付き ×;傷付き 透過率 :東京電色社製「Automatic Haze Meter H III DP」 ヘーズ :東京電色社製「Automatic Haze Meter H III DP」 グロス :東京電色社製可変角度光沢計「MODEL TC‐108D」 入射角60゜ 透過率差 :日立製作所製「U‐3500」形自記分光光度計を用い、 可視光領域での最大透過率と最小透過率との差を求めた 。 (可視光領域における最大ー最小透過率差が小さいほど透 過 率がよりフラットになり、透過画像の色相が鮮明とな る。 特に10%以下では、透過画像の色彩が黒色に近づき 、よ り高度な鮮明さを持つようになる。) 視感反射率 :EG&G GAMMASCIENTIFIC社製「MODEL C-11」 反射色 :ミノルタカメラ社製「CR-300」 (ClE表色系を使用し、CIE色度図における白色点 x=0.3137,y=0.3198 からのズレの距離をΔx、Δyを用いて √(Δx2+Δy2) で表わした。これにより、√(Δx2+Δy2)の値がより 「0」に近いものほど反射色が白色、すなわち目に優しい 自然光に近いものとなる。) 視認性 :低反射性能、反射色、透過色を含む総合評価 ○ ;良好 ○△;やや良好、 △ ;可 △×;やや不良 × ;不良 膜ムラ :目視による外観色の均一性評価 ○ ;良好 ○△;やや良好 △ ;可 △×;やや不良 × ;不良 以上の評価試験結果を表1および表2に示す。
【0044】
【表1】
【表2】
【0045】上記表1、表2の結果から、金属微粒子の
連鎖状凝集体を含む透明導電膜が形成された本発明の陰
極線管は、従来の均一に独立分散した金属微粒子を含む
比較例1、比較例2、および比較例3に比べ、膜厚が1
/2以下の薄さであるにかかわらず表面抵抗、電磁波遮
蔽性が同等〜同等以上であり、耐塩水性、耐スクラッチ
性にも優れ、特に透過率が優れて透明性が高く、しかも
透過率差が小さいので透過画像の色相が損なわれず、反
射が少なく反射色も着色が少なく、視認性、膜ムラも良
好であることがわかる。実施例4は最外層に凹凸層が形
成されているのでグロスが減少し、外光の写り込みが抑
制され透過画像が更に見易くなっていることがわかる。
【0046】
【発明の効果】本発明の透明導電膜は、金属微粒子の連
鎖状凝集体が分散した導電層形成用塗料を塗布すること
により形成された導電層を有するものであるので、形成
された透明導電膜は導電性が良好であり、可視光平均透
過率が高く、電磁波遮蔽効果および帯電防止効果に優
れ、特に金微粒子の連鎖状凝集体を用いた場合には透過
画像の色相が自然で、しかも耐塩水性に代表される耐久
性にも優れている。従ってこの透明導電膜が表示面に形
成された本発明の表示装置は、透過画像の色相が損なわ
れず、優れた帯電防止性と電磁波遮蔽性と化学的安定性
を有し、しかも光透過性が高いために透過画像が明るく
塗膜の膜厚ムラも目立たないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 金属微粒子の連鎖状凝集体の形態を示す模式
【符号の説明】
(1)直鎖状 (2)分岐鎖状 (3)環状 (4)複合形態
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 29/88 H01J 29/88 H04N 5/64 541 H04N 5/64 541D (72)発明者 細田 真吾 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 (72)発明者 若林 淳美 千葉県船橋市豊富町585番地 住友大阪セ メント株式会社新材料事業部内 Fターム(参考) 5C028 AA02 AA03 AA04 AA05 AA10 5C032 AA02 AA07 DD02 DD04 DE01 DF01 DF02 DF03 DF04 DF07 DG02 DG06 5E321 AA04 BB23 BB25 BB32 GG05 GH01 5G307 FA01 FB02 FC02 FC04 FC09

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属微粒子の連鎖状凝集体が分散した塗
    料を塗布して形成された導電層を有することを特徴とす
    る透明導電膜。
  2. 【請求項2】 前記連鎖状凝集体の平均長さが5nm〜2
    00nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載
    の透明導電膜。
  3. 【請求項3】 前記導電層の上層および/または下層
    に、前記導電層と屈折率の異なる少なくとも1層の透明
    層が積層されたことを特徴とする請求項1または請求項
    2に記載の透明導電膜。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
    透明導電膜が表示面に形成されてなることを特徴とする
    表示装置。
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