JP2001332123A - 導電性顔料粉末及びこれを用いて作られた透明導電膜 - Google Patents
導電性顔料粉末及びこれを用いて作られた透明導電膜Info
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Abstract
積抵抗率が小さい導電性顔料粉末を得る。 【解決手段】 本発明の紫系色調を有する導電性顔料粉
末13は酸化インジウム中に錫及び金を含に、インジウ
ム,錫及び金の総モル数に対して錫及び金がそれぞれ
0.5〜15モル%及び0.02〜5モル%含まれる。
またCIE 1976 L*a*b*色空間(測定用光源
C:色温度6774K)における明度指数L *値は25
〜85であり、クロマティクネス指数a*値及びb*値は
それぞれ+1.0〜+40.0及び−1.0〜−40.
0である。更に5MPa圧粉体について四探針法で測定
した体積抵抗率は0.001〜100Ω・cmであり、
平均一次粒子径は0.005〜0.5μmの範囲内にあ
る。
Description
が改善された顔料粉末と、この導電性顔料粉末を用いて
陰極線管の透明基板(フェースパネル)の外表面に形成
されかつ反射防止機能及び漏洩電場防止機能を有する透
明導電膜とに関するものである。
ム結晶からなる導電性顔料であって、インジウム及び錫
の合計量に対する錫含有量が1〜15モル%であり、表
面酸性量が8×10-7〜1×10-5モル/m2であり、
更に5MPa圧粉体について四探針法で測定した体積抵
抗率が2×100Ω・cm未満かつ2×10-2Ω・cm
以上である低抵抗導電性顔料を特許出願した(特開平6
−247716号)。このように構成された低抵抗導電
性顔料は従来の錫含有酸化インジウムを含有する顔料よ
り低抵抗の顔料であり、しかも視認性に優れた透明導電
膜を形成可能な青みを帯びた顔料である。
のCRTに代表される陰極線管では、内部の電子銃と偏
向ヨーク付近から発生した電磁波が漏洩して、周辺の電
子機器や人体に悪影響を与えることが懸念されている。
そして、このような電磁波(電場)の漏洩を防止するた
めに、陰極線管のフェースパネルの外表面に導電膜を形
成し、表面抵抗値を下げることが必要とされている。し
かし、一般に金属微粒子や金属化合物微粒子の導電膜は
薄膜であっても可視光を吸収する一方、抵抗値を下げる
ために膜厚を厚くすると、光の透過率が低下し、陰極線
管の輝度が低下する問題点があった。
溶媒及び非ポリマー系膜形成剤を含みかつポリマー系バ
インダを含まない透明導電膜形成用組成物を基体に塗布
し、この基体に塗布された塗膜にポリマー系バインダを
含む粘度25cps以下の液体を含浸させ、更に上記塗
膜を乾燥又は硬化させることにより形成された透明導電
膜が開示されている(特開平8−102227号)。こ
の透明導電膜では、導電性微粉末が錫を含む酸化インジ
ウム等の微粉末である。このように構成された透明導電
膜では、表面抵抗率が1×105Ω以下であり、ヘーズ
(直接透過光に対する拡散透過光の割合)が1%以下と
小さいため、電磁波シールド用に要求されるレベルの高
い導電性を有し、陰極線管の輝度が低下しない。またこ
の透明導電膜は基体への密着性及び膜強度が高くなると
いう特徴を有する。
開平6−247716号公報に示された低抵抗導電性顔
料は青みを帯びた導電性顔料であり、未だ体積抵抗率が
大きいため、更に色調の改善された紫系の色調を有し、
かつ体積抵抗率が更に小さい導電性顔料が望まれてい
た。また、紫系の色調を有する顔料としてはジオキサジ
ンバイオレットが知られているけれども、この顔料は体
積抵抗率が約1×1010Ω・cmと極めて大きい問題点
があった。一方、上記従来の特開平8−102227号
公報に示された透明導電膜は400〜500℃と比較的
高温でなければ焼成できない不具合があった。また、上
記透明導電膜の表面抵抗値は経時変化する、即ち表面抵
抗率が時間の経過とともに増大する問題点もあった。更
に、より低い温度での焼成により、表面抵抗率がより低
い透明導電膜が求められていた。
かつ5MPa圧粉体での体積抵抗率が小さい導電性顔料
粉末を提供することにある。本発明の第2の目的は、視
認性に優れた透明導電膜を形成することができる導電性
顔料粉末を提供することにある。本発明の第3の目的
は、透明基板(フェースパネル)への密着性及び膜強度
が高く、比較的低温の焼成で表面抵抗率を低くすること
ができ、更に表面抵抗率の経時変化を防止することがで
きる透明導電膜を提供することにある。
酸化インジウム中に少なくとも錫及び金を含む紫系色調
を有する導電性顔料粉末である。この請求項1に記載さ
れた導電性顔料粉末では、紫系の色調を有するため、色
調が改善される。
明であって、更にインジウム,錫及び金の総モル数に対
して錫及び金がそれぞれ0.5〜15モル%及び0.0
2〜5モル%含まれることを特徴とする。この請求項2
に記載された導電性顔料粉末では、上記割合で酸化イン
ジウム中に錫に加えて金を含むことにより、抵抗値が下
がり導電性が高くなる。
係る発明であって、更にCIE 1976 L*a*b*色
空間(測定用光源C:色温度6774K)における明度
指数L*値が25〜85であり、クロマティクネス指数
a*値及びb*値がそれぞれ+1.0〜+40.0及び−
1.0〜−40.0であることを特徴とする。この請求
項3に記載された導電性顔料粉末では、明度指数L
*値,クロマティクネス指数a*値及びb*値がそれぞれ
上記範囲内にあり、紫系の色調を有する。
いずれかに係る発明であって、更に5MPa圧粉体につ
いて四探針法で測定した体積抵抗率が0.001〜10
0Ω・cmであることを特徴とする。この請求項4に記
載された導電性顔料粉末では、溶媒やインクに混合して
導電膜を形成することができる。
いずれかに係る発明であって、更に平均一次粒子径が
0.005〜0.5μmの範囲内にあることを特徴とす
る。この請求項5に記載された導電性顔料粉末では、視
認性に優れた透明導電膜を形成することができる。
塩及び金塩からなる混合水溶液とアルカリ水溶液との共
沈反応によって水酸化物を得る工程と、この水酸化物を
加熱処理する工程とを含む導電性顔料粉末の製造方法で
ある。この請求項6に記載された方法で製造された導電
性顔料粉末は上記請求項1〜5に記載したように、紫系
の色調を有するため、色調が改善される。導電性が高く
なり、溶媒やインクに混合して導電膜を形成したり、或
いは視認性に優れた透明導電膜を形成することができ
る。
〜1100℃の範囲内であることが好ましく、水酸化物
をメタノール,エタノール,プロパノール及びブタノー
ルからなる群より選ばれた1種又は2種以上のアルコー
ルガスを含む不活性ガス雰囲気下で加熱処理したり、或
いは水酸化物を水素,アンモニア及び一酸化炭素からな
る群より選ばれた1種又は2種以上のガスを含む不活性
ガス雰囲気下で加熱処理することが好ましく、更に導電
性顔料粉末の平均一次粒子径は0.005〜0.2μm
の範囲内にあることが好ましい。
5いずれか記載の導電性顔料粉末が有機溶媒又は水のい
ずれか一方又は双方からなる溶媒に分散してなり、上記
粉末を0.01〜90重量%含み残部が上記溶媒である
分散液である。この請求項11に記載された分散液は、
透明基板に均一に塗布することができ、塗布後焼成する
ことにより透明基板への密着性及び膜強度が高い透明導
電膜が得られる。上記有機溶媒はアルコール類、ケトン
類、炭化水素類、アミド類又はスルホキシド類であるこ
とが好ましい。
に、透明基板12上に形成された透明導電膜11の改良
である。その特徴ある構成は、請求項1ないし5いずれ
かに記載された導電性顔料微粉末13を含むところにあ
る。この請求項13に記載された透明導電膜では、導電
性向上のため新たに第3の元素としてAuをドープした
ので、比較的低温で焼成することができ、表面抵抗率の
経時変化を防止することができる。
る発明であって、更に膜マトリックス14が有機ポリマ
ーであることを特徴とする。この請求項14に記載され
た透明導電膜では、膜マトリックス14が有機ポリマー
であるため、フィルムなどの基材に形成した場合、可撓
性のある透明導電膜となる。
14に係る発明であって、更に膜マトリックス14が少
なくともシロキサン骨格を含むことを特徴とする。この
請求項15に記載された透明導電膜では、膜マトリック
ス14がシロキサン骨格を含むため、硬度,強度,耐候
性(耐熱,耐湿,耐薬品性等)が高められる。
し15いずれかに係る発明であって、更に導電性顔料粉
末13がインジウム,錫及び金の総モル数に対して錫及
び金をそれぞれ0.5〜15モル%及び0.02〜5.
00モル%含む酸化インジウムからなることを特徴とす
る。この請求項16に記載された透明導電膜では、上記
割合で酸化インジウム中に錫に加えて金を含むことによ
り、抵抗値が下がり導電性が高くなる。
し16いずれかに係る発明であって、更に導電性顔料粉
末13の平均一次粒子径が0.005〜0.5μmであ
ることを特徴とする。この請求項17に記載された透明
導電膜では、視認性に優れた透明導電膜11を形成する
ことができる。
し17いずれかに係る発明であって、更に導電性顔料粉
末13の5MPa圧粉体について四探針法で測定した体
積抵抗率が0.001〜100Ω・cmであることを特
徴とする。この請求項18に記載された透明導電膜は導
電性が高くなり、漏洩電場の発生を防止することができ
る。
し18いずれかに係る発明であって、更に図1に示すよ
うに、錫及び金を含む酸化インジウム粒子が充填された
第1層21と、この第1層21の上にシリカゾルにより
形成された第2層22とを備えたことを特徴とする。請
求項20に係る発明は、請求項19に係る発明であっ
て、更に第2層の上にシリカゾルにより形成された第3
層を備えたことを特徴とする。この請求項19又は20
に記載された透明導電膜では、第1層21上への第2層
22又は第2層22及び第3層の形成により、可視光の
散乱が防止され、可視光透過率が向上する。上記第1層
21及び第2層22の厚さはそれぞれ80〜110nm
であり、第3層の厚さは2〜20nmの凹凸層であるこ
とが好ましい。
ンを含む水溶液と錫イオンを含む水溶液と金イオンを含
む水溶液とを混合する工程と、この混合水溶液をアルカ
リ水溶液と反応させて共沈水酸化物を生成する工程と、
この共沈水酸化物を350〜1100℃で加熱処理して
導電性顔料粉末を作製する工程と、導電性顔料粉末を有
機溶媒又は水のいずれか一方又は双方からなる溶媒に混
合して得られた分散液を透明基板上に塗布して成膜する
工程と、成膜体を所定の温度で焼成することにより透明
導電膜を形成する工程とを含む。この請求項22に記載
された方法で透明導電膜を形成すれば、請求項13〜2
1に記載された透明導電膜11を得ることができる。
イオンのいずれか一方又は双方であることが好ましい。
また、メタノール,エタノール,プロパノール及びブタ
ノールからなる群より選ばれた1種又は2種以上のガス
を含む雰囲気下で、導電性顔料粉末を150〜450℃
の範囲内で再熱処理する工程を更に含むことが好まし
い。更に成膜体の焼成温度が150〜500℃であるこ
とが好ましい。
に、請求項13ないし21いずれか記載の透明導電膜1
1が透明基板12の外表面に形成された陰極線管であ
る。この請求項26に記載された陰極線管では、透明導
電膜11の透明基板12への密着性及び膜強度が高くか
つ表面抵抗率が低いので、色調が改善され、導電性が高
く、視認性に優れた陰極線管が得られる。
説明する。本発明の導電性顔料粉末は酸化インジウム
(In2O3)中に少なくとも錫(Sn)及び金(Au)
を含む紫系色調を有する。この顔料粉末ではIn,Sn
及びAuの総モル数に対してSnが好ましくは0.5〜
15モル%、更に好ましくは2.0〜7.5モル%含ま
れる。Snの含有量を0.5〜15モル%に限定したの
は、0.5モル%未満では導電性が低下するからであ
り、15モル%を越えると同様に導電性が低下し、更に
CIE 1976 L*a*b*色空間(測定用光源C:色
温度6774K)における L*値が25未満となって、
紫顔料として色が暗すぎるからである。またIn,Sn
及びAuの総モル数に対してAuが好ましくは0.02
〜5モル%、更に好ましくは0.2〜1.0モル%含ま
れる。Auの含有量を0.02〜5モル%に限定したの
は、0.02モル%未満では導電性が低下し、更にCI
E 1976 L*a*b*色空間(測定用光源C:色温度
6774K)における b*値が+(プラス)方向に転じ
て黄色みを生じ目的とする紫色を発現しないからであ
る。また5モル%を越えるとL*値が25未満となっ
て、紫顔料として色が暗すぎるからである。
a*b*色空間(測定用光源C:色温度6774K)にお
ける明度指数L*値は好ましくは25〜85であり、更
に好ましくは30〜80である。明度指数L*値を25
〜85の範囲内に限定したのは、25未満では紫顔料と
して色が暗すぎ、85を越えても顔料としての不具合は
ないが、85を越えようとしても事実上本発明の製造方
法では実現できないからである。また上記顔料粉末のC
IE 1976 L*a*b*色空間におけるクロマティク
ネス指数a*値及びb*値は好ましくはそれぞれ+1.0
〜+40.0及び−1.0〜−40.0であり、更に好
ましくはそれぞれ+2.5〜+30.0及び−2.5〜
−30.0である。a*値を+1.0〜+40.0の範
囲内に限定したのは、+1.0未満ではくすんだ色とな
り紫顔料としてあざやかさに欠けるからであり、+4
0.0を越えても顔料としての不具合はないが、+4
0.0を越えようとしても事実上本発明の製造方法では
実現できないからである。b*値を−1.0〜−40.
0の範囲内に限定したのは、−1.0を越えるとくすん
だ色となり紫顔料としてあざやかさに欠けるからであ
り、−40.0未満でも顔料としての不具合はないが、
−40.0未満にしようとしても事実上本発明の製造方
法では実現できないからである。
とは、国際照明委員会(CIE)が1976年にCIE
XYZ表色系を変換し、表色系内の一定距離がどの色
の領域でもほぼ知覚的に等歩度の差をもつように定めた
色空間である。また明度指数L*値,クロマティクネス
指数a*値及びb*値は、CIE 1976 L*a*b*色
空間内の直交座標系で定められる量であり、次の式〜
で表される。 L*=116(Y/Y0)1/3−16 … a*=500[(X/X0)1/3−(Y/Y0)1/3] … b*=200[(Y/Y0)1/3−(Z/Z0)1/3] … 但し、X/X0,Y/Y0,Z/Z0>0.008856
であり、X,Y,Zは物体色の三刺激値であり、X0,
Y0,Z0は物体色を照明する光源の三刺激値でY0=1
00に基準化されている。
くは0.001〜100Ω・cmであり、更に好ましく
は0.002〜50Ω・cmである。体積抵抗率を0.
001〜100Ω・cmの範囲内に限定したのは、0.
001Ω・cm未満にすることが酸化インジウムを主体
とする粉末では実現が難しく、100Ω・cmを越える
と導電性顔料としての実用性がなくなるからである。な
お、上記体積抵抗率は顔料粉末を5MPaの圧力により
所定の大きさの圧粉体とし、この圧粉体を四探針法で測
定することにより得られる。更に上記顔料粉末の平均一
次粒子径は好ましくは0.005〜0.5μmであり、
更に好ましくは0.01〜0.2μmである。顔料粉末
の平均一次粒子径を0.005〜0.5μmの範囲内に
限定したのは、0.005μm未満では導電性が低下
し、0.5μmを越えると光散乱によるくもり度が大き
くなるからである。
造方法を説明する。導電性顔料粉末はインジウム塩,錫
塩及び金塩からなる混合水溶液とアルカリ水溶液との共
沈反応によって水酸化物を作製し、この水酸化物を加熱
処理することにより得られる。上記混合水溶液にはIn
とSnとAuの各イオンを含有する、即ちIn3+イオン
とSn4+又はSn2+イオンとAu3+イオンが含まれ、こ
れらのイオンの供給源としては、塩酸塩,硝酸塩,硫酸
塩,酢酸塩,シュウ酸塩などの鉱酸塩や有機酸塩、或い
はこれに限らず他の塩や有機配位物でもかまわないが、
酸性水溶液を生ずる塩化物(InCl3,SnCl4,S
nCl2,HAuCl4,AuCl3)が特に好ましい。
またIn,Sn及びAuの総モル数に対するSn及びA
uの量は0.5〜15モル%及び0.02〜5モル%と
なるように調製される。一方、アルカリ水溶液は特に限
定されず、例えばNaOH,KOH,Na2CO3,K2
CO3,NaHCO3又はKHCO3などのアルカリ金属
化合物や、NH4OH,(NH4)2CO3又はNH4HC
O3などのアンモニウム化合物を使用することができる
が、アルカリ金属が上記顔料粉末に残留すると導電性が
低下するため、アンモニウム化合物、特にNH4OH
(NH3aq)を用いることが好ましい。
させると、In,Sn及びAuの各イオンが水酸化物と
して共沈する。即ち、顔料粉末の前駆水酸化物である水
酸化インジウム,水酸化錫及び水酸化金の共沈物が析出
する。反応温度は好ましくは5〜90℃であり、更に好
ましくは10〜80℃である。また反応時間は温度にも
よるが一般に30〜60分間で十分である。上記共沈水
酸化物を濾別し、必要であれば十分に洗浄した後、直接
後述する雰囲気中で焼成するか、或いは大気中100〜
150℃で1〜24時間乾燥させる。
で焼成して、脱水により酸化物に転化させるとともに結
晶化させると、顔料粉末が得られる。焼成温度は好まし
くは350〜1100℃であり、更に好ましくは400
〜1000℃である。焼成温度を350〜1100℃の
範囲内に限定したのは、350℃未満では、平均一次粒
子径の小さい(比表面積の大きい)顔料が得られるけれ
ども、十分な結晶化が行われないからであり、1100
℃を越えると、粒成長が著しくなりすぎて平均一次粒子
径が粗大化し、顔料粉末としては不適当となるからであ
る。焼成時間は脱水と結晶化が完全となるのに十分な時
間であればよく、焼成温度によっても異なる。焼成後は
粉砕して凝集粒子をほぐすことが好ましい。なお、大気
中550〜800℃(最適温度600〜750℃)で1
〜3時間焼成した場合には、この後にエタノールガス及
び窒素ガスの雰囲気中200〜450℃(最適温度27
5〜375℃)で0.5〜3時間焼成することが被焼成
物が還元されるため好ましい。
酸化物をメタノール,エタノール,プロパノール及びブ
タノールからなる群より選ばれた1種又は2種以上のア
ルコールガスを含む不活性ガス雰囲気や、或いは水素,
アンモニア及び一酸化炭素からなる群より選ばれた1種
又は2種以上のガスを含む不活性ガス雰囲気であること
が被焼成物が還元されるため好ましい。特に加熱雰囲気
中のアルコールガスには還元作用があるため、より好ま
しい。
この実施の形態では、透明導電膜11は透明基板12上
に形成され、上記第1の実施の形態の導電性顔料粉末1
3、即ち少なくとも錫(Sn)及び金(Au)を含む酸
化インジウム(In2O3)の導電性顔料粉末13を含
む。透明基板12はこの実施の形態では陰極線管(ブラ
ウン管)のフェースパネルであり、陰極線管を完成球方
式で作製する場合(陰極線管のファンネルとフェースパ
ネル1とを溶接した後にフェースパネル12に透明導電
膜11を形成する場合)には透明導電膜11はフェース
パネル12の外表面に形成され、陰極線管を分割方式で
作製する場合(陰極線管のファンネルとフェースパネル
12とを溶接する前にフェースパネル12に透明導電膜
11を形成する場合)には透明導電膜11はフェースパ
ネル12の内表面に形成される。
はアクリル,ポリカーボネート,ポリエステル,ポリウ
レタン,エポキシ,ポリアルキルシロキサン,ポリアリ
ールシロキサン,シリカ,アルミナ,ジルコニア,チタ
ン等の有機ポリマー,無機ポリマー,有機−無機ハイブ
リッドポリマー又はこれらの混合物である。また上記導
電性顔料粉末13にはIn,Sn及びAuの総モル数に
対してSnが好ましくは0.5〜15モル%含まれ、更
に好ましくは2.0〜7.5モル%含まれる。Snの含
有量を0.5〜15モル%に限定したのは、0.5モル
%未満でも15モル%を越えても、導電膜11の導電性
が低下するからである。またIn,Sn及びAuの総モ
ル数に対してAuが好ましくは0.02〜5.00モル
%含まれ、更に好ましくは0.2〜1.0モル%含まれ
る。Auの含有量を0.02〜5.00モル%に限定し
たのは、0.02モル%未満でも5.00モル%を越え
ても、導電膜11の導電性が低下するからである。
粒子径は好ましくは0.005〜0.5μmであり、更
に好ましくは0.02〜0.4μmである。導電性顔料
粉末13の平均一次粒子径を0.005〜0.5μmの
範囲内に限定したのは、0.005μm未満では導電膜
11の導電性が低下し、0.5μmを越えると透明性が
なくなるからである。また上記導電性顔料粉末13の体
積抵抗率は好ましくは0.001〜100Ω・cmであ
り、更に好ましくは0.02〜50Ω・cmである。体
積抵抗率を0.001〜100Ω・cmの範囲内に限定
したのは、0.001Ω・cm未満では酸化インジウム
を主体とする粉末を用いた場合にその製造の実現が難し
く、100Ω・cmを越えると導電膜11の導電性が低
下するからである。なお、上記体積抵抗率は導電性顔料
粉末13を5MPaの圧力により所定の大きさの圧粉体
とし、この圧粉体を四探針法で測定することにより得ら
れる。
In2O3粒子が充填された第1層21と、この第1層2
1の上にシリカゾル(有機ポリマー)により形成された
第2層22とを備える。第1層21の厚さは好ましくは
80〜110nmであり、更に好ましくは85〜100
nmである。第1層21の厚さを80〜110nmの範
囲内に限定したのは、80nm未満では導電性が低下し
更には光学的膜厚λ/4から外れるため反射率が高くな
る不具合があり、110nmを越えると光学的膜厚λ/
4から外れるため反射率が高くなる不具合があるからで
ある。また第2層22の厚さは好ましくは80〜110
nm、であり、更に好ましくは85〜100nmであ
る。第2層22の厚さを80〜110nmの範囲内に限
定したのは、80nm未満では膜硬度及び膜強度が低下
し光学的膜厚λ/4から外れるため反射率が高くなる不
具合があり、110nmを越えると光学的膜厚λ/4か
ら外れるため反射率が高くなる不具合があるからであ
る。なお、第2層22の上にシリカゾルにより第3層を
形成してもよい。この第3層の厚さは好ましくは2〜2
0nmの凹凸層であり、更に好ましくは5〜15nmの
凹凸層である。第3層の厚さを2〜20nmの範囲内に
限定したのは、2nm未満では反射率の低減に効果がな
く、20nmを越えるとヘーズが高くなるため視認性が
低下する不具合があるからである。第1〜第3層からな
る導電膜では第1及び第2層からなる導電膜より更に膜
強度が増大しかつ視認性が向上するという優れた効果が
得られる。
法を説明する。 (a) Sn及びAuを含むIn2O3の導電性顔料粉末13
の作製 先ずIn3+イオンを含む水溶液と、Sn4+又はSn2+イ
オンを含む水溶液と、Au3+イオンを含む水溶液とを混
合する。これらのイオンの供給源としては、酸性水溶液
を生ずる塩化物(InCl3,SnCl4,SnCl2,
HAuCl4,AuCl3)が好ましい。またIn,Sn
及びAuの総モル数に対するSn及びAuの量は0.5
〜15モル%及び0.02〜5.00モル%となるよう
に調製される。次にこの混合水溶液をアルカリ水溶液と
反応させて共沈水酸化物を生成する。このアルカリ水溶
液は特に限定されず、例えばNaOH,KOH,Na2
CO3,K2CO3,NaHCO3又はKHCO3などのア
ルカリ金属化合物や、NH4OH,(NH4)2CO3又は
NH4HCO3などのアンモニウム化合物を使用すること
ができるが、アルカリ金属が導電性顔料粉末13に残留
すると導電性が低下するため、アンモニウム化合物、特
にNH4OH(NH3aq)を用いることが好ましい。上記
混合水溶液とアルカリ水溶液とを反応させると、In,
Sn及びAuの各イオンが水酸化物として共沈する。即
ち、導電性顔料粉末13の前駆水酸化物である水酸化イ
ンジウム,水酸化錫及び水酸化金の共沈物が析出する。
反応温度は好ましくは5〜90℃であり、更に好ましく
は10〜80℃である。また反応時間は温度にもよるが
一般に30〜60分間で十分である。
℃で加熱処理して導電性顔料粉末13を作製する。即
ち、上記共沈水酸化物を濾別し、必要であれば十分に洗
浄し、大気中100〜150℃で1〜24時間乾燥させ
た後に、所定の雰囲気中で焼成することにより、脱水に
より酸化物に転化させるとともに結晶化させて、導電性
顔料粉末13が得られる。上記焼成温度は好ましくは3
50〜1100℃であり、更に好ましくは400〜10
00℃である。焼成温度を350〜1100℃の範囲内
に限定したのは、350℃未満では、平均一次粒子径の
小さい(比表面積の大きい)導電性顔料粉末13が得ら
れるけれども、十分な結晶化が行われないからであり、
1100℃を越えると、粒成長が著しくなりすぎて平均
一次粒子径が粗大化し、導電性顔料粉末13としては不
適当となるからである。焼成時間は脱水と結晶化が完全
となるのに十分な時間であればよく、焼成温度によって
も異なる。焼成後は粉砕して凝集粒子をほぐすことが好
ましい。
600〜750℃)で1〜3時間焼成した場合には、こ
の後にエタノールガス及び窒素ガスの雰囲気中200〜
450℃(275〜375℃)で0.5〜3時間焼成す
ることが被焼成物の還元のために好ましい。また、焼成
時の雰囲気としては、上記共沈水酸化物をメタノール,
エタノール,プロパノール及びブタノールからなる群よ
り選ばれた1種又は2種以上のアルコールガスを含む不
活性ガス雰囲気や、或いは水素,アンモニア及び一酸化
炭素からなる群より選ばれた1種又は2種以上のガスを
含む不活性ガス雰囲気であることが被焼成物の還元のた
めに好ましい。
液を透明基板12上に塗布して成膜した後に、大気中5
〜80℃に1分間〜1時間保持して乾燥して第1層21
を形成する。上記分散液は導電性顔料粉末13を0.0
1〜90重量%含み、残部が上記溶媒である。導電性顔
料粉末13を0.01〜90重量%の範囲に限定したの
は、0.01重量%未満では透明基板(フェースパネ
ル)12への密着性及び膜強度が低下してしまい、また
比較的低温の焼成で低い表面抵抗率の透明導電膜11を
塗膜できず、90重量%を越えると導電性顔料粉末を分
散するのに必要な溶媒が足りないからである。また上記
溶媒は導電性粉末を分散させることができれば特に限定
されず、有機溶媒又は水のいずれか一方又は双方からな
る溶媒を使用することができる。使用可能な有機溶媒の
例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ブタノール、ヘキサノールなどのアルコール類や;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロヘキサン、イソホロン、4−ヒドロキシ−4
−メチル−2−ペンタノンなどのケトン類や;トルエ
ン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水
素類や;N,N−ジメチルホルムアルデヒド、N,N−
ジメチルアセトアミドなどのアミド類や;ジメチルスル
ホキシドなどのスルホキシド類などが挙げられる。
ルコール性溶媒である。即ち、上記のような1種若しく
は2種以上のアルコールのみからなる溶媒か、又は1種
若しくは2種以上のアルコールと、これと相溶する1種
若しくは2種以上の他の有機溶媒(上記のケトン系溶媒
が好ましい)とを混合した或いはこれらに更に水を混合
したアルコール含有混合溶媒のいずれかである。なお、
溶媒、特にアルコール性溶媒には、少なくとも1種の2
−アルコキシエタノールが好ましい。また、2−アルコ
キシエタノールの例としては、2−(メトキシエトキ
シ)エタノール,2−エトキシエタノール,2−(n
−,iso−)プロポキシエタノール,2−(n−,i
so−,Tert−)ブトキシエタノールなどが挙げら
れる。
法,スプレー法,浸漬法,バーコート法,ロールコート
法,フローコート法等が挙げられるが、スピンコート法
を用いれば80〜110nmの均一な薄膜を容易に形成
できるという理由から好ましい。次に上記第1層21表
面にシリカゾルからなる塗料を上記と同様にスピンコー
ト法等により塗布して成膜した後に、大気中5〜80℃
に1分間〜1時間保持して乾燥して第2層22を形成す
る。更に第1層21及び第2層22が形成された透明基
板12を焼成することにより、透明基板12上に透明導
電膜11が形成される。上記成膜体の焼成温度は好まし
くは70〜500℃であり、更に好ましくは70〜25
0℃である。成膜体の焼成温度を70〜500℃の範囲
に限定したのは、70℃未満では導電性が低下し、50
0℃を越えると陰極線管が劣化するからである。150
〜250℃で焼成すれば、陰極線管を完成球方式で製造
することができる。また成膜体の焼成雰囲気は窒素,大
気,アルコール等であることが好ましい。
明基板12への密着性及び膜強度が高く、比較的低温の
焼成で表面抵抗率を低くすることができ、更に表面抵抗
率の経時変化を防止することができる。
説明する。 <実施例1>先ずInCl3水溶液(In217.00
g含有)590.0gと、SnCl4水溶液(Sn1.
187g含有)3.157gと、HAuCl4水溶液
(Au19.697g含有)100.0gとを混合し
た。このときIn,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuはそれぞれ0.5モル%及び5.0モル%で
あった。次いで温度25℃のこの混合水溶液を温度25
℃の6.25%のNH3aq1リットルに滴下して最終p
Hが9となるように混合し、40分間共沈反応させた後
に、沈殿物をイオン交換水により繰返し傾斜洗浄を行っ
た。次に上澄み液の電気伝導度が0.5mS/cm以下
になったところで沈殿したIn,Sn及びAuの共沈水
酸化物を濾別した。更にこの共沈水酸化物ケーキを未焼
成のまま0.05%の水素ガスを含む窒素ガス中600
℃で2時間焼成した後に、粉砕して凝集体をほぐすこと
により、導電性顔料粉末を得た。この導電性顔料粉末を
実施例1とした。 <実施例2>In,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuがそれぞれ4.4モル%及び1.0モル%と
なるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液と、
HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾燥
後、大気中700℃で2時間焼成したことを除いて、実
施例1と同様にして導電性顔料粉末を得た。この導電性
顔料粉末を実施例2とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び
0.5モル%となるように、InCl3水溶液と、Sn
Cl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水
酸化物を乾燥後、大気中700℃で2時間焼成したこと
を除いて、実施例1と同様にして導電性顔料粉末を得
た。この導電性顔料粉末を実施例3とした。 <実施例4>先ずInCl3水溶液(In219.07
7g含有)596.0gと、SnCl4水溶液(Sn1
0.445g含有)27.780gと、HAuCl4水
溶液(Au0.788g含有)4.000gとを混合し
た。このときIn,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuはそれぞれ4.4モル%及び0.2モル%で
あった。次いで温度25℃のこの混合水溶液と温度25
℃の25%のNH3aqとを温度25℃のイオン交換水1
リットル中に攪拌しながら滴下してpHが9となるよう
に混合し、40分間共沈反応させた後に、沈殿物をイオ
ン交換水により繰返し傾斜洗浄を行った。次に上澄み液
の電気伝導度が0.5mS/cm以下になったところで
沈殿したIn,Sn及びAuの共沈水酸化物を濾別し
た。更にこの共沈水酸化物を100℃で15時間乾燥
し、0.05%の一酸化炭素ガスを含む窒素ガス中35
0℃で1時間焼成した後に、粉砕して凝集体をほぐすこ
とにより、導電性顔料粉末を得た。この導電性顔料粉末
を実施例4とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ2.5モル%及び
0.02モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中700℃で3時間焼成した後
に、エタノールガス及び窒素ガスの雰囲気中300℃で
1時間焼成したことを除いて、実施例4と同様にして導
電性顔料粉末を得た。この導電性顔料粉末を実施例5と
した。 <実施例6>先ずInCl3水溶液(In211.26
9g含有)574.0gと、SnCl4水溶液(Sn1
7.804g含有)47.35gとを混合し、温度25
℃のこの混合水溶液を温度65℃の6.25%のNH3a
q1リットルに滴下してpH9となるように混合し、3
0分間共沈反応させた。次いで沈殿物をイオン交換水に
より繰返し傾斜洗浄を行い、上澄み液の電気伝導度が
0.5mS/cm以下になったところで沈殿したIn及
びSnの共沈水酸化物を濾別した。次にこの共沈水酸化
物のスラリーにHAuCl4水溶液(Au1.970g
含有)を10.000g添加してデスパー撹拌混合によ
りIn,Sn及びAuの共沈水酸化物を得た。このとき
In,Sn及びAuの総モル数に対してSn及びAuは
それぞれ7.5モル%及び0.5モル%であった。更に
上記共沈水酸化物を150℃で24時間乾燥し、エタノ
ールガス及び窒素ガスの混合ガス雰囲気中1100℃で
1時間焼成した後に、粉砕して凝集体をほぐすことによ
り、導電性顔料粉末を得た。この導電性顔料粉末を実施
例6とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ15モル%及び1.
0モル%となるように共沈水酸化物を作製し、共沈水酸
化物を乾燥後、大気中700℃で1時間焼成したことを
除いて、実施例6と同様にして導電性顔料粉末を得た。
この導電性顔料粉末を実施例7とした。 <実施例8>In,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuがそれぞれ4.4モル%及び4.4モル%と
なるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液と、
HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾燥
後、0.025%のアンモニアガスを含む窒素ガス中4
50℃で1時間焼成したことを除いて、実施例1と同様
にして導電性顔料粉末を得た。この導電性顔料粉末を実
施例8とした。
0mlと、SnCl4水溶液(Sn1.187g含有)
3.157mlと、HAuCl4水溶液(Au19.6
97g含有)100gとを混合した。このときIn,S
n及びAuの総モル数に対してSn及びAuはそれぞれ
0.5モル%及び5.00モル%であった。次いでこの
混合水溶液を6.25%のNH3aq(液温35℃)に滴
下して最終pHが9となるように混合し、40分間共沈
反応させた後に、沈殿物をイオン交換水により繰返し傾
斜洗浄を行った。次に上澄み液の電気伝導度が0.5m
S/cm以上になったところで沈殿したIn,Sn及び
Auの共沈水酸化物を濾別した。更にこの共沈水酸化物
を150℃で24時間乾燥し、窒素雰囲気中600℃で
2時間焼成した後に、粉砕して凝集体をほぐすことによ
り、導電性顔料粉末を得た。
0部,メチルセロソルブ10部,ジアセトンアルコール
5部からなる混合有機溶媒を用意し、この混合有機溶媒
に上記導電性顔料粉末としてITO粉末を混合し、超音
波により10分間分散して分散液を調製した。この分散
液はITO粉末3.0重量%を含み残部が上記混合有機
溶媒であった。この分散液をスピンコート法により透明
基板12上に塗布して成膜した後に、大気中40℃に1
時間保持して乾燥して第1層21を形成した。次に上記
第1層21表面にSiO2を1.0%含有する塗料SC
−100(三菱マテリアル製)をスピンコート法により
塗布して成膜した後に、大気中45℃に1時間保持して
乾燥して第2層22を形成した。更に第1層21及び第
2層22が形成された透明基板12を大気中180℃で
焼成することにより、透明基板12上に透明導電膜11
を形成した。上記導電性顔料粉末13及び透明導電膜1
1を実施例9とした。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び
1.00モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中700℃で2時間焼成して導
電性顔料粉末を作製し、成膜体を大気中200℃で焼成
したことを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を
形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を実施例
10とした。 <実施例11>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び0.50モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中750℃で2時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を大気中220℃で焼成したことを除
いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。こ
の透明基板上に形成された透明導電膜を実施例11とし
た。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ2.5モル%及び
0.02モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、窒素雰囲気中750℃で3時間焼成
して導電性顔料粉末を作製し、成膜体を大気中250℃
で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明導
電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を
実施例12とした。 <実施例13>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ15モル%及び1.00モル%
となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、窒素雰囲気中750℃で3時間焼成して導電性顔
料粉末を作製し、成膜体を窒素雰囲気中150℃で焼成
したことを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を
形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を実施例
13とした。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び
0.50モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、窒素雰囲気中400℃で2時間焼成
して導電性顔料粉末を作製し、成膜体を大気中500℃
で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明導
電膜を形成した。この透明基板上に形成された透明導電
膜を実施例14とした。 <実施例15>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ1.0モル%及び0.50モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中1100℃で3時間焼成して導電性顔料粉
末を作製し、成膜体を大気中220℃で焼成したことを
除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。
上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を実施例15とし
た。 <実施例16>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ0.5モル%及び0.02モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中750℃で2時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を大気中180℃で焼成したことを除
いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。上
記導電性顔料粉末及び透明導電膜を実施例16とした。
227.344g含有)618.0gと、HAuCl4
水溶液(Au3.939g含有)20.000gとを混
合した。このときIn及びAuの総モル数に対してAu
は1.0モル%であった。次いで温度25℃のこの混合
水溶液と温度25℃の25%のNH3aqとを温度25℃
のイオン交換水1リットル中に攪拌しながら滴下してp
Hが9となるように混合し、40分間共沈反応させた後
に、沈殿物をイオン交換水により繰返し傾斜洗浄を行っ
た。次に上澄み液の電気伝導度が0.5mS/cm以下
になったところで沈殿したIn及びAuの共沈水酸化物
を濾別した。更にこの共沈水酸化物を100℃で15時
間乾燥し、大気中700℃で2時間焼成した後に、粉砕
して凝集体をほぐすことにより、導電性顔料粉末を得
た。この導電性顔料粉末を比較例1とした。 <比較例2>In,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuがそれぞれ17モル%及び1.0モル%とな
るように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液と、H
AuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾燥後、
大気中700℃で3時間焼成したことを除いて、実施例
1と同様にして導電性顔料粉末を得た。この導電性顔料
粉末を比較例2とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ0.2モル%及び
6.0モル%となるように、InCl3水溶液と、Sn
Cl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水
酸化物を乾燥後、大気中700℃で2時間焼成したこと
を除いて、実施例4と同様にして導電性顔料粉末を得
た。この導電性顔料粉末を比較例3とした。 <比較例4>先ずInCl3水溶液(In219.53
6g含有)597.0gと、SnCl4水溶液(Sn1
0.445g含有)27.780gとを混合した。この
ときIn及びSnの総モル数に対してSnは4.4モル
%であった。次いで温度25℃のこの混合水溶液と温度
25℃の25%のNH3aqとを温度25℃のイオン交換
水1リットル中に攪拌しながら滴下してpHが9となる
ように混合し、40分間共沈反応させた後に、沈殿物を
イオン交換水により繰返し傾斜洗浄を行った。次に上澄
み液の電気伝導度が0.5mS/cm以下になったとこ
ろで沈殿したIn及びSnの共沈水酸化物を濾別した。
更にこの共沈水酸化物を150℃で24時間乾燥し、大
気中700℃で1時間焼成した後に、粉砕して凝集体を
ほぐすことにより、導電性顔料粉末を得た。この導電性
顔料粉末を比較例4とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ0.0モル%及び
1.00モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中650℃で3時間焼成して導
電性顔料粉末を作製し、成膜体を窒素雰囲気中240℃
で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明導
電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を
比較例5とした。 <比較例6>In,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuがそれぞれ17.0モル%及び1.0モル%
となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、窒素雰囲気中750℃で2時間焼成して導電性顔
料粉末を作製し、成膜体を大気中180℃で焼成したこ
とを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成し
た。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例6とし
た。
数に対してSn及びAuがそれぞれ0.2モル%及び
6.00モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、窒素雰囲気中800℃で2時間焼成
して導電性顔料粉末を作製し、成膜体を窒素雰囲気中1
80℃で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして
透明導電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導
電膜を比較例7とした。 <比較例8>In,Sn及びAuの総モル数に対してS
n及びAuがそれぞれ4.4モル%及び0.00モル%
となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中750℃で3時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を大気中200℃で焼成したことを除
いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。上
記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例8とした。
数に対してSn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び
0.50モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中700℃で2時間焼成して導
電性顔料粉末を作製し、成膜体を大気中40℃で焼成し
たことを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形
成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例9
とした。 <比較例10>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び1.00モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中650℃で2時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を窒素雰囲気中220℃で焼成したこ
とを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成し
た。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例10と
した。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ4.4モル%及び
1.00モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中700℃で1時間焼成して導
電性顔料粉末を作製し、成膜体を窒素雰囲気中220℃
で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明導
電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を
比較例11とした。 <比較例12>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ4.0モル%及び3.00モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中800℃で1時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を大気中200℃で焼成したことを除
いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。上
記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例12とした。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ4.0モル%及び
3.00モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、大気中700℃で2時間焼成して導
電性顔料粉末を作製し、成膜体を窒素雰囲気中200℃
で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明導
電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を
比較例13とした。 <比較例14>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ4.0モル%及び1.00モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、窒素雰囲気中500℃で3時間焼成して導電性顔
料粉末を作製し、成膜体を大気中220℃で焼成したこ
とを除いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成し
た。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例14と
した。
ル数に対してSn及びAuがそれぞれ2.5モル%及び
0.02モル%となるように、InCl3水溶液と、S
nCl4水溶液と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈
水酸化物を乾燥後、窒素雰囲気中1200℃で2時間焼
成して導電性顔料粉末を作製し、成膜体を大気中250
℃で焼成したことを除いて、実施例9と同様にして透明
導電膜を形成した。上記導電性顔料粉末及び透明導電膜
を比較例15とした。 <比較例16>In,Sn及びAuの総モル数に対して
Sn及びAuがそれぞれ0.0モル%及び1.00モル
%となるように、InCl3水溶液と、SnCl4水溶液
と、HAuCl4水溶液とを混合し、共沈水酸化物を乾
燥後、大気中700℃で1時間焼成して導電性顔料粉末
を作製し、成膜体を大気中200℃で焼成したことを除
いて、実施例9と同様にして透明導電膜を形成した。上
記導電性顔料粉末及び透明導電膜を比較例16とした。
比較例1〜4の導電性顔料粉末の平均一次粒子径と、体
積抵抗率とを測定した。その結果を表1に示す。なお、
顔料粉末の平均一次粒径の測定は、透過式電子顕微鏡
(TEM)で観察することにより行った。また顔料粉末
の体積抵抗率の測定は、顔料粉末を5MPaの圧力によ
り固めて圧粉体にし、この圧粉体を四探針法で測定する
ことにより行った。また実施例1〜8と比較例1〜4の
導電性顔料粉末の明度指数L*値と、クロマティクネス
指数a*値及びb*値と測定した。その結果を表1に示
す。
体積抵抗率が100Ω・cmを越え、比較例2と3は明
度指数L*値が25未満であり、比較例4はクロマティ
クネス指数a*値がマイナス(緑方向)、b*値がプラス
(黄方向)になり、いずれも紫顔料としての色調になら
なかった。これに対し、実施例1〜8では紫系の色調を
有し、かつ体積抵抗率が0.01〜100Ω・cmの範
囲内に入り、良好な導電性があることが判った。
び比較例5〜16の導電性顔料粉末中のSn及びAuの
含有量及び成膜体の焼成温度を表2に示す。また実施例
9〜16及び比較例5〜16の導電性顔料粉末の平均一
次粒子径及び体積抵抗率をそれぞれ測定した。その結果
を表3に示す。なお、導電性顔料粉末の平均一次粒径の
測定は、光学顕微鏡で観察することにより行った。また
導電性顔料粉末の体積抵抗率の測定は、導電性顔料粉末
を5MPaの圧力により固めて圧粉体にし、この圧粉体
を四探針法で測定することにより行った。
透明導電膜の表面抵抗率,反射率,硬度及び可視光透過
率をそれぞれ測定した。その結果を表3に示す。なお、
透明導電膜の表面抵抗率は成膜直後と成膜してから30
日後にそれぞれ測定した。また透明導電膜の反射率はガ
ラスサンプルの背面に黒色ビニールテープ(No.21:
日東電工製)を貼り、50℃で30分間保温してブラッ
クマスクを形成した後に、自己分光光度計(U−400
0形:日立製作所製)によって12°の正反射による可
視光最低反射率を測定することにより行った。ここで可
視光最低反射率とは、視感度の高い500〜600nm
をボトムとする反射率である。更に透明導電膜の硬度の
測定は透明導電膜を1H〜9Hの鉛筆により引掻いて透
明導電膜に傷が付くか否かにより行った。
では成膜直後の表面抵抗率が8.4×103〜562×
103Ωと高かったのに対し、実施例9〜16では成膜
直後の表面抵抗率が1.2×103〜7.2×103Ωと
低くなった。また比較例5〜16では成膜30日後の表
面抵抗率が5〜474Ω低下したのに対し、実施例9〜
16では成膜30日後の表面抵抗率は殆ど低下しなかっ
た。一方、導電性顔料粉末の平均一次粒子径及び体積抵
抗率と、透明導電膜の反射率,硬度及び可視光透過率と
は比較例及び実施例ともにほぼ同様の値であった。な
お、実施例9〜16及び比較例5〜16の透明導電膜の
透明基板への成膜性については干渉むらがなく、全て良
好であった。
電性顔料粉末が酸化インジウム中に少なくとも錫及び金
を含むので、紫系の色調を有し、色調が改善される。ま
たインジウム,錫及び金の総モル数に対して錫及び金を
それぞれ0.5〜15モル%及び0.02〜5モル%含
めば、抵抗値が下がり導電性が高くなる。またCIE
1976 L*a*b*色空間(測定用光源C:色温度67
74K)における明度指数L*値が25〜85であり、
クロマティクネス指数a*値及びb *値がそれぞれ+1.
0〜+40.0及び−1.0〜−40.0であれば、紫
系の色調を有する。
定した体積抵抗率が0.001〜100Ω・cmであれ
ば、溶媒やインクに混合して導電膜を形成することがで
きる。また平均一次粒子径が0.005〜0.5μmの
範囲内にあれば、視認性に優れた透明導電膜を形成する
ことができる。またインジウム塩,錫塩及び金塩からな
る混合水溶液とアルカリ水溶液との共沈反応によって水
酸化物を作製し、この水酸化物を加熱処理すれば、得ら
れた導電性顔料粉末は紫系の色調を有するため、色調が
改善され、導電性が高くなり、塗料やインクに混合して
導電膜を形成したり、或いは視認性に優れた透明導電膜
を形成することができる。また上記導電性顔料粉末0.
01〜90重量%を有機溶媒又は水のいずれか一方又は
双方からなる溶媒に分散して分散液を作製すれば、透明
基板に均一に塗布することができ、塗布後焼成すること
により透明基板への密着性及び膜強度が高い透明導電膜
が得られる。
上記導電性顔料粉末を含めば、比較的低温の焼成で表面
抵抗率を低くすることができるとともに、表面抵抗率の
経時変化を防止することができる。また膜マトリックス
が有機ポリマーであれば、フィルムなどの基材に形成し
た場合、可撓性のある透明導電膜を得ることができる。
また膜マトリックスが少なくともシロキサン骨格を含め
ば、硬度,強度,耐候性(耐熱,耐湿,耐薬品性など)
が高められる。また導電性顔料粉末がインジウム,錫及
び金の総モル数に対して錫及び金をそれぞれ0.5〜1
5モル%及び0.02〜5.00モル%含む酸化インジ
ウムからなれば、抵抗値が下がり導電性が高くなる。ま
た導電性顔料粉末の平均一次粒子径が0.005〜0.
5μmであれば、視認性に優れた透明導電膜を形成する
ことができる。
いて四探針法で測定した体積抵抗率が0.001〜10
0Ω・cmであれば、透明導電膜の導電性が高くなり、
漏洩電場の発生を防止することができる。また錫及び金
を含む酸化インジウム粒子が充填された第1層と、この
第1層の上にシリカゾルにより形成された第2層とを備
えたり、或いは第2層の上に更に第3層を備えれば、第
2層又は第3層により可視光反射率を低減することがで
きる。
オンを含む水溶液と金イオンを含む水溶液とを混合し、
この混合水溶液をアルカリ水溶液と反応させて共沈水酸
化物を生成し、この共沈水酸化物を350〜1100℃
で加熱処理して導電性顔料粉末を作製し、導電性顔料粉
末を塗料に混合して得られた分散液を透明基板上に塗布
して成膜し、更に成膜体を所定の温度で焼成することに
より透明導電膜を形成すれば、上記顕著な効果を奏する
透明導電膜を得ることができる。更に上記透明導電膜を
透明基板の外表面に形成すれば、透明導電膜の透明基板
への密着性及び膜強度が高くかつ表面抵抗率が低いの
で、色調が改善され、導電性が高く、視認性に優れた陰
極線管が得られる。
要部断面図。
14)
Claims (26)
- 【請求項1】 酸化インジウム中に少なくとも錫及び金
を含む紫系色調を有する導電性顔料粉末。 - 【請求項2】 インジウム,錫及び金の総モル数に対し
て錫及び金がそれぞれ0.5〜15モル%及び0.02
〜5モル%含まれる請求項1記載の導電性顔料粉末。 - 【請求項3】 CIE 1976 L*a*b*色空間(測
定用光源C:色温度6774K)における明度指数L*
値が25〜85であり、クロマティクネス指数a*値及
びb*値がそれぞれ+1.0〜+40.0及び−1.0
〜−40.0である請求項1又は2記載の導電性顔料粉
末。 - 【請求項4】 5MPa圧粉体について四探針法で測定
した体積抵抗率が0.001〜100Ω・cmである請
求項1ないし3いずれか記載の導電性顔料粉末。 - 【請求項5】 平均一次粒子径が0.005〜0.5μ
mの範囲内にある請求項1ないし4いずれか記載の導電
性顔料粉末。 - 【請求項6】 インジウム塩,錫塩及び金塩からなる混
合水溶液とアルカリ水溶液との共沈反応によって水酸化
物を得る工程と、 前記水酸化物を加熱処理する工程とを含む導電性顔料粉
末の製造方法。 - 【請求項7】 水酸化物の加熱処理温度が350〜11
00℃の範囲内である請求項6記載の導電性顔料粉末の
製造方法。 - 【請求項8】 水酸化物をメタノール,エタノール,プ
ロパノール及びブタノールからなる群より選ばれた1種
又は2種以上のアルコールガスを含む不活性ガス雰囲気
下で加熱処理する請求項6又は7記載の導電性顔料粉末
の製造方法。 - 【請求項9】 水酸化物を水素,アンモニア及び一酸化
炭素からなる群より選ばれた1種又は2種以上のガスを
含む不活性ガス雰囲気下で加熱処理する請求項6又は7
記載の導電性顔料粉末の製造方法。 - 【請求項10】 平均一次粒子径が0.005〜0.5
μmの範囲内にある請求項6ないし9いずれか記載の導
電性顔料粉末の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1ないし5いずれか記載の導電
性顔料粉末が有機溶媒又は水のいずれか一方又は双方か
らなる溶媒に分散してなり、前記粉末を0.01〜90
重量%含み残部が前記溶媒である分散液。 - 【請求項12】 有機溶媒がアルコール類、ケトン類、
炭化水素類、アミド類又はスルホキシド類である請求項
11記載の分散液。 - 【請求項13】 透明基板(12)上に形成された透明導電
膜(11)において、請求項1ないし5いずれか記載の導電
性顔料粉末(13)を含むことを特徴とする透明導電膜。 - 【請求項14】 膜マトリックス(14)が有機ポリマーで
ある請求項13記載の透明導電膜。 - 【請求項15】 膜マトリックス(14)が少なくともシロ
キサン骨格を含む請求項13又は14記載の透明導電
膜。 - 【請求項16】 導電性顔料粉末(13)がインジウム,錫
及び金の総モル数に対して錫及び金をそれぞれ0.5〜
15モル%及び0.02〜5.00モル%含む酸化イン
ジウムからなる請求項13ないし15いずれか記載の透
明導電膜。 - 【請求項17】 導電性顔料粉末(13)の平均一次粒子径
が0.005〜0.5μmである請求項13ないし16
いずれか記載の透明導電膜。 - 【請求項18】 導電性顔料粉末(13)の5MPa圧粉体
について四探針法で測定した体積抵抗率が0.001〜
100Ω・cmである請求項13ないし17いずれか記
載の透明導電膜。 - 【請求項19】 錫及び金を含む酸化インジウム粒子が
充填された第1層(21)と、前記第1層(21)の上にシリカ
ゾルにより形成された第2層(22)とを備えた請求項13
ないし18いずれか記載の透明導電膜。 - 【請求項20】 第2層の上に少なくともシロキサン骨
格を含むモノマー,オリゴマー又はポリマーのいずれか
により形成された第3層を備えた請求項19記載の透明
導電膜。 - 【請求項21】 第1層(21)及び第2層(22)の厚さがそ
れぞれ80〜110nmであり、第3層の厚さが2〜2
0nmの凹凸層である請求項19又は20記載の透明導
電膜。 - 【請求項22】 インジウムイオンを含む水溶液と錫イ
オンを含む水溶液と金イオンを含む水溶液とを混合する
工程と、 前記混合水溶液をアルカリ水溶液と反応させて共沈水酸
化物を生成する工程と、 前記共沈水酸化物を350〜1100℃で加熱処理して
導電性顔料粉末(13)を作製する工程と、 前記導電性顔料粉末(13)を有機溶媒又は水のいずれか一
方又は双方からなる溶媒に混合して得られた分散液を透
明基板(12)上に塗布して成膜する工程と、 前記成膜体を所定の温度で焼成することにより透明導電
膜(11)を形成する工程とを含む透明導電膜の形成方法。 - 【請求項23】 錫イオンがSn2+イオン又はSn4+イ
オンのいずれか一方又は双方である請求項22記載の透
明導電膜の形成方法。 - 【請求項24】 メタノール,エタノール,プロパノー
ル及びブタノールからなる群より選ばれた1種又は2種
以上のガスを含む雰囲気下で、導電性顔料粉末(13)を1
50〜450℃の範囲内で再熱処理する工程を更に含む
請求項22又は23記載の透明導電膜の形成方法。 - 【請求項25】 成膜体の焼成温度が70〜500℃で
ある請求項22ないし24いずれか記載の透明導電膜の
形成方法。 - 【請求項26】 請求項13ないし21いずれか記載の
透明導電膜(11)が透明基板(12)の外表面に形成された陰
極線管。
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