JPH0426768A - 透明電極膜の製造方法及び透明電極形成用インキ - Google Patents
透明電極膜の製造方法及び透明電極形成用インキInfo
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- JPH0426768A JPH0426768A JP13151390A JP13151390A JPH0426768A JP H0426768 A JPH0426768 A JP H0426768A JP 13151390 A JP13151390 A JP 13151390A JP 13151390 A JP13151390 A JP 13151390A JP H0426768 A JPH0426768 A JP H0426768A
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- Chemically Coating (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、インジウム錫酸化物粒子(以下ITOという
)を分散したインキを用いて透明電極を製造する方法及
び透明電極形成に用いるインキに関するものである。
)を分散したインキを用いて透明電極を製造する方法及
び透明電極形成に用いるインキに関するものである。
〔従来の技術]
透明電極は、各種デイスプレィデバイス例えば液晶デイ
スプレィ、タッチパネル、プラズマデイスプレィ、 E
Lデイスプレィ、蛍光表示管などに広く用いられる。
スプレィ、タッチパネル、プラズマデイスプレィ、 E
Lデイスプレィ、蛍光表示管などに広く用いられる。
ところで透明電極を製造する方法としては、従来より、
(1) 蒸着法、スパッタリング法などの物理的方法
、■ 有機金属錯体によるスプレィ法、 ■ ガラス粉末と導電性金属粉末との混合体を有機溶剤
に均一に分散させるペースト法、を用いて製造する方法
が知られている。
、■ 有機金属錯体によるスプレィ法、 ■ ガラス粉末と導電性金属粉末との混合体を有機溶剤
に均一に分散させるペースト法、を用いて製造する方法
が知られている。
ところで、α)の物理的方法については従来より最も広
く使用されて実績のある方法であるが、電極の大面積化
に限界があること、ターゲットあるいはペレットの利用
率が20〜30%と少ないうえに成膜中に、炉壁付着な
どにより約50%程度のロスを生ずるため、有効利用率
は、10−15%に止まり、非常に少ないこと、また、
成膜された基板にエツチング法により回路形成をする場
合には、基板に付着した大半のITOを除去させてしま
うこと、設備費が高価であること、ハンドリングやメン
テナンスが煩雑であることなどの欠点があった。
く使用されて実績のある方法であるが、電極の大面積化
に限界があること、ターゲットあるいはペレットの利用
率が20〜30%と少ないうえに成膜中に、炉壁付着な
どにより約50%程度のロスを生ずるため、有効利用率
は、10−15%に止まり、非常に少ないこと、また、
成膜された基板にエツチング法により回路形成をする場
合には、基板に付着した大半のITOを除去させてしま
うこと、設備費が高価であること、ハンドリングやメン
テナンスが煩雑であることなどの欠点があった。
また、■のスプレィ法によるときには、基板への塗布及
び焼成工程を数度以」二繰り返さないと、適当な成膜が
得られず、しかも実用上必要とされる表面抵抗値100
0Ω/口以下にすることは難しい。
び焼成工程を数度以」二繰り返さないと、適当な成膜が
得られず、しかも実用上必要とされる表面抵抗値100
0Ω/口以下にすることは難しい。
■のペースト法は、セラミックス基板へスクリーン印刷
したのち焼成し、抵抗体やコンデンサなどの回路素子や
回路素子間、あるいは電子回路間の相互接続用導体など
に使用されているものである。この方法に用いる導電成
分がAu、 Pt、 Pdなどの貴金属の場合には空気
中で焼成され、Go、Niなとの卑金属の場合には金属
の酸化防止のため、不活性雰囲気で焼成される。
したのち焼成し、抵抗体やコンデンサなどの回路素子や
回路素子間、あるいは電子回路間の相互接続用導体など
に使用されているものである。この方法に用いる導電成
分がAu、 Pt、 Pdなどの貴金属の場合には空気
中で焼成され、Go、Niなとの卑金属の場合には金属
の酸化防止のため、不活性雰囲気で焼成される。
ペースト法によるときには、得られた成膜が透明という
よりは半透明であり、全光線透過率を70%以上にする
には屈折率の大きい誘電体膜でサンドイッチした3層構
造にしなければならないなどの欠点があった。
よりは半透明であり、全光線透過率を70%以上にする
には屈折率の大きい誘電体膜でサンドイッチした3層構
造にしなければならないなどの欠点があった。
一般に、インキについては、安定した均質な導電性と曇
り(ヘイズ)や着色のない透明電極を得るために、IT
Oの沈降防止策が必要である。通常のμmオーダーの金
属系粉末(金属、金属酸化物)、Bi2O3などの透明
誘電体粉末は、有機材料との濡れが悪いため、インキ中
では短時間に沈降してしまう。
り(ヘイズ)や着色のない透明電極を得るために、IT
Oの沈降防止策が必要である。通常のμmオーダーの金
属系粉末(金属、金属酸化物)、Bi2O3などの透明
誘電体粉末は、有機材料との濡れが悪いため、インキ中
では短時間に沈降してしまう。
その沈澱防止策として、系に構造粘性をもたせる方法と
、フィラー表面に高分子物を付着させ、沈澱物の凝集力
を減少させて再分散性を高める目的のものとの2種類が
ある。
、フィラー表面に高分子物を付着させ、沈澱物の凝集力
を減少させて再分散性を高める目的のものとの2種類が
ある。
スクリーン印刷にて塗布する場合には系の粘度及びTI
値が重要な管理項目であり、主に超微粉シリカを系に分
散させて伸びの良いインキを作製しているが、超微粉シ
リカの添加は作業性を向上させる反面、導電性を悪くす
る。
値が重要な管理項目であり、主に超微粉シリカを系に分
散させて伸びの良いインキを作製しているが、超微粉シ
リカの添加は作業性を向上させる反面、導電性を悪くす
る。
また、ITOを、オレイン酸などの界面活性剤やチタネ
ートなどのカップリング剤で被覆して液相中に分散させ
たときには、ITOが媒質分子の熱運動に支えられて、
凝集や沈澱を起こすことなく安定なコロイドを形成する
が、スクリーン印刷可能な200c p s/25℃以
上の粘稠性液体を作製することはできない。またこのイ
ンキを減圧下に加熱撹拌して一部の溶剤を回収すること
により200c p s/25℃以上に増粘させた場合
には、インキはゲル化し、伸びの良い印刷作業性に優れ
たインキにならない。
ートなどのカップリング剤で被覆して液相中に分散させ
たときには、ITOが媒質分子の熱運動に支えられて、
凝集や沈澱を起こすことなく安定なコロイドを形成する
が、スクリーン印刷可能な200c p s/25℃以
上の粘稠性液体を作製することはできない。またこのイ
ンキを減圧下に加熱撹拌して一部の溶剤を回収すること
により200c p s/25℃以上に増粘させた場合
には、インキはゲル化し、伸びの良い印刷作業性に優れ
たインキにならない。
形成された安定なITOコロイド溶液中にメチルセルロ
ース、 CMCなどの増粘剤を加えると、系はゲル化し
てしまう。このように通常の方法による材料選択でのア
プローチからでは、印刷性に優れた粘度とTI値を有す
るITOインキを作製することはできない。
ース、 CMCなどの増粘剤を加えると、系はゲル化し
てしまう。このように通常の方法による材料選択でのア
プローチからでは、印刷性に優れた粘度とTI値を有す
るITOインキを作製することはできない。
本発明の目的は上記問題点を解消し、成膜性に優れた薄
膜化が可能な透明電極を容易に製造しつる方法及びこの
方法に用いるインキを提供することにある。
膜化が可能な透明電極を容易に製造しつる方法及びこの
方法に用いるインキを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明による透明電極膜の製
造方法においては、インジウム錫酸化物粒子をカップリ
ング剤および有機溶剤に分散させ、得られたペースト状
のインキをガラス等の基板上に塗布あるいは印刷し、乾
燥後、焼成工程を行い、前記基板上に透明な電極膜を定
着させる透明電極膜の製造方法であって、 インジウム錫酸化物粒子は、錫元素を0,3〜15%含
有し、平均粒径は0.ll1m以下、好ましくは0.0
5μm以下、比表面積は8rd/gr以上の超微粒子で
あり、 焼成工程は、少なくとも300℃以上の温度条件を保た
せて大気中、不活性雰囲気中7弱還元性雰囲気中で順次
行うものであり、 弱還元雰囲気中にて行う焼成工程は、酸素分圧を変動さ
せながら粒子間における酸素原子の移動拡散により結晶
成長を促進するものであり、基板上に表面抵抗値100
Ω/口以下、全光線透過率70%以上の透明電極膜を定
着させるものである。
造方法においては、インジウム錫酸化物粒子をカップリ
ング剤および有機溶剤に分散させ、得られたペースト状
のインキをガラス等の基板上に塗布あるいは印刷し、乾
燥後、焼成工程を行い、前記基板上に透明な電極膜を定
着させる透明電極膜の製造方法であって、 インジウム錫酸化物粒子は、錫元素を0,3〜15%含
有し、平均粒径は0.ll1m以下、好ましくは0.0
5μm以下、比表面積は8rd/gr以上の超微粒子で
あり、 焼成工程は、少なくとも300℃以上の温度条件を保た
せて大気中、不活性雰囲気中7弱還元性雰囲気中で順次
行うものであり、 弱還元雰囲気中にて行う焼成工程は、酸素分圧を変動さ
せながら粒子間における酸素原子の移動拡散により結晶
成長を促進するものであり、基板上に表面抵抗値100
Ω/口以下、全光線透過率70%以上の透明電極膜を定
着させるものである。
また本発明による透明電極形成用インキにおいては、イ
ンジウム錫酸化物粒子をカップリング剤および有機溶剤
に分散させた透明電極形成用インキであって、 インジウム錫酸化物粒子は、錫元素を0.3〜15%含
有し、平均粒径は0.lμm以下、好ましくは0.05
μm以下、比表面積は8n(/gr以」二の超微粒子で
あり、 カップリング剤は、チタン系、シリコン系、アルミニウ
ム系、ジルコニウム系、ジルコニア−アルミ系カップリ
ング剤から選ばれたものであり、有機溶剤は、インジウ
ム錫酸化物粒子が良好な親媒性を示す含有窒素有機溶剤
を含むものであり、有機溶剤は、インジウム錫酸化物粒
子が解膠性を示す有機金属錯体と共に前記有機溶剤を含
むマトリックスへ加えられ、 カップリング剤の添加量は、IQOOgrのインジウム
錫酸化物粒子に対し、0.5〜10gr、好ましくは0
.5〜5grであり、 有機金属錯体の添加量は、too g rのインジウム
錫酸化物粒子に対し、0.5〜50gr、好ましくは0
゜5〜20grであり、また前記有機溶剤は、さらにポ
リビニルピロリドンを含むものである。
ンジウム錫酸化物粒子をカップリング剤および有機溶剤
に分散させた透明電極形成用インキであって、 インジウム錫酸化物粒子は、錫元素を0.3〜15%含
有し、平均粒径は0.lμm以下、好ましくは0.05
μm以下、比表面積は8n(/gr以」二の超微粒子で
あり、 カップリング剤は、チタン系、シリコン系、アルミニウ
ム系、ジルコニウム系、ジルコニア−アルミ系カップリ
ング剤から選ばれたものであり、有機溶剤は、インジウ
ム錫酸化物粒子が良好な親媒性を示す含有窒素有機溶剤
を含むものであり、有機溶剤は、インジウム錫酸化物粒
子が解膠性を示す有機金属錯体と共に前記有機溶剤を含
むマトリックスへ加えられ、 カップリング剤の添加量は、IQOOgrのインジウム
錫酸化物粒子に対し、0.5〜10gr、好ましくは0
.5〜5grであり、 有機金属錯体の添加量は、too g rのインジウム
錫酸化物粒子に対し、0.5〜50gr、好ましくは0
゜5〜20grであり、また前記有機溶剤は、さらにポ
リビニルピロリドンを含むものである。
〔作用]
本発明方法によれば、スクリーン印刷法を採用して成膜
でき、したがって、エツチング工程を経ることなく直接
的に電極回路を形成することが可能であり、成膜特性は
、表面抵抗値100Ω/口以下、全光線透過率70%以
上である。
でき、したがって、エツチング工程を経ることなく直接
的に電極回路を形成することが可能であり、成膜特性は
、表面抵抗値100Ω/口以下、全光線透過率70%以
上である。
本発明に用いるITOは、平均粒径が0.111m以下
(比表面積8n(/gr以上)、望ましくは0.05μ
m以下(比表面積17r+(/gr以上)である。この
ITOに力・ツブリング剤を添加する。
(比表面積8n(/gr以上)、望ましくは0.05μ
m以下(比表面積17r+(/gr以上)である。この
ITOに力・ツブリング剤を添加する。
カップリング剤には、チタニウム系、シリコン系、アル
ミニウム系、ジルコニウム系、ジルコニア−アルミ系の
ものを使用できる。一般にカッブリで示され、カップリ
ング剤の最小被覆面積は300〜50Qrrf/grで
ある。従って、本発明に用いるITOについては2〜l
O部の添加量が予見され、平均粒径が1Jzさくなる程
多量の添加が必要であると考えられるが、実際には平均
粒径0.Iμm以下の超微粒子になると0.5部のごと
き少量の添加でも、粒子の沈降を防止できる。またIT
Oの粒子が細かいほど基板と粒子との密着ノJが強く、
有機溶剤を乾燥揮発した後の塗工膜は、指で強く擦らな
い限り剥離しない。シリカコーティングしたガラス基板
」二での乾燥膜特性は概ね次のとおりであった。
ミニウム系、ジルコニウム系、ジルコニア−アルミ系の
ものを使用できる。一般にカッブリで示され、カップリ
ング剤の最小被覆面積は300〜50Qrrf/grで
ある。従って、本発明に用いるITOについては2〜l
O部の添加量が予見され、平均粒径が1Jzさくなる程
多量の添加が必要であると考えられるが、実際には平均
粒径0.Iμm以下の超微粒子になると0.5部のごと
き少量の添加でも、粒子の沈降を防止できる。またIT
Oの粒子が細かいほど基板と粒子との密着ノJが強く、
有機溶剤を乾燥揮発した後の塗工膜は、指で強く擦らな
い限り剥離しない。シリカコーティングしたガラス基板
」二での乾燥膜特性は概ね次のとおりであった。
膜 厚 IIImt表面抵抗値
50,000Ω/口 全光線透過率 90% 本発明においては、大気中焼成、不活性雰囲気焼成及び
不活性ガス中に微量の還元性ガス、例えば水素、アンモ
ニア、−酸化炭素、アルコール類などを混入した還元雰
囲気焼成を行う。
50,000Ω/口 全光線透過率 90% 本発明においては、大気中焼成、不活性雰囲気焼成及び
不活性ガス中に微量の還元性ガス、例えば水素、アンモ
ニア、−酸化炭素、アルコール類などを混入した還元雰
囲気焼成を行う。
即ち、酸素分圧を変動させながら300℃以上で焼成す
ることにより、酸素原子の特に粒界における移動拡散の
促進による結晶成長を利用することによって粒子間の結
合が強固になり、表面が平滑になることから、膜強度と
基板への密着力の向上。
ることにより、酸素原子の特に粒界における移動拡散の
促進による結晶成長を利用することによって粒子間の結
合が強固になり、表面が平滑になることから、膜強度と
基板への密着力の向上。
導電性の向上、光透過性の向上が実現される。
シリカコーティングガラス基板上の乾燥膜を480℃に
おいて前述の焼成処理を行った結果は次のとおりであっ
た。
おいて前述の焼成処理を行った結果は次のとおりであっ
た。
膜 厚 1μmし表面抵
抗値 15〜30Ω/口 全光線透過率 86〜92% ビーリングテスト 100/100(密着)7)他の
方法、例えばアセチルアセトンインジウムとアセチルア
セトン錫をアルコールなどの有機溶剤に溶解した塗工液
を基板上に塗布、焼成した場合には、塗膜が1μ+nt
ないしはそれ以上の厚膜になると、アセチルアセトン基
の熱分解揮発に伴う亀裂を生じるなどの不都合を生じる
が、本発明に使用したITOは微粒子なので分解減量が
殆どなく、透過型電顕法で調べたところ、亀裂も微小ボ
イドも認められなかった。
抗値 15〜30Ω/口 全光線透過率 86〜92% ビーリングテスト 100/100(密着)7)他の
方法、例えばアセチルアセトンインジウムとアセチルア
セトン錫をアルコールなどの有機溶剤に溶解した塗工液
を基板上に塗布、焼成した場合には、塗膜が1μ+nt
ないしはそれ以上の厚膜になると、アセチルアセトン基
の熱分解揮発に伴う亀裂を生じるなどの不都合を生じる
が、本発明に使用したITOは微粒子なので分解減量が
殆どなく、透過型電顕法で調べたところ、亀裂も微小ボ
イドも認められなかった。
焼成温度については300℃以上、望ましくは350℃
ないしそれ以上の温度で熱処理する必要がある。
ないしそれ以上の温度で熱処理する必要がある。
検討結果の詳細については以下の実施例1に示すが、こ
の条件で処理された塗膜の表面抵抗値は100Ω/口以
下であり、経時変化も殆ど認められなかった。
の条件で処理された塗膜の表面抵抗値は100Ω/口以
下であり、経時変化も殆ど認められなかった。
本発明における構成上の重要なポイントの1つは、IT
Oが含窒素有機溶剤であるNメチルピロリドン(NMP
)又はシイメチルホルムアミド(DMF)に良好な親媒
性を示すことの発見であり、もう1つの重要なポイント
は、有機インジウム錯体及び有機錫錯体がインキの系中
においてITOに対し解膠性を示すことの発見に基づく
。一般には有機溶剤中にITOのみを分散させた場合に
は極めて短時間に粒子の沈降が起こるが、含窒素有機溶
剤の場合、粒子沈降が認められるまで数日間を要する。
Oが含窒素有機溶剤であるNメチルピロリドン(NMP
)又はシイメチルホルムアミド(DMF)に良好な親媒
性を示すことの発見であり、もう1つの重要なポイント
は、有機インジウム錯体及び有機錫錯体がインキの系中
においてITOに対し解膠性を示すことの発見に基づく
。一般には有機溶剤中にITOのみを分散させた場合に
は極めて短時間に粒子の沈降が起こるが、含窒素有機溶
剤の場合、粒子沈降が認められるまで数日間を要する。
また、含窒素有機溶剤中に上記有機金属錯体を添加した
マトリクスへITOを分散させた場合には、減圧下で加
熱撹拌により溶剤を回収しても、残液はゲル化せず、増
粘した伸びの良いインキが得られる。
マトリクスへITOを分散させた場合には、減圧下で加
熱撹拌により溶剤を回収しても、残液はゲル化せず、増
粘した伸びの良いインキが得られる。
本発明においては、一般にペースト化剤として使われて
いる高沸点ではあるが揮発性で高粘性のタービネオイル
などをベースに、含窒素有機溶剤。
いる高沸点ではあるが揮発性で高粘性のタービネオイル
などをベースに、含窒素有機溶剤。
カップリング剤、有機金属錯体を加えたマトリクス中へ
ITOを分散し、後に減圧下に適量の溶剤を回収するこ
とによって、ITOの沈降のない、適度な粘度を有した
伸びの良い、スクリーン印刷性に優れたインキを作製し
た。また、NMPの同族体であるポリビニルピロリドン
(PVP)は、NMPと同様にITOに対して良好な親
和性を示す。
ITOを分散し、後に減圧下に適量の溶剤を回収するこ
とによって、ITOの沈降のない、適度な粘度を有した
伸びの良い、スクリーン印刷性に優れたインキを作製し
た。また、NMPの同族体であるポリビニルピロリドン
(PVP)は、NMPと同様にITOに対して良好な親
和性を示す。
即ち、白色粉末のPVP(分子量20,000〜80.
000)を多量のNMPで溶解したマトリクスへITO
を分散させ、後に減圧下に適量のNMPを回収して作製
したインキは、粒子沈降を認めるまでに数日間を要した
。
000)を多量のNMPで溶解したマトリクスへITO
を分散させ、後に減圧下に適量のNMPを回収して作製
したインキは、粒子沈降を認めるまでに数日間を要した
。
PVPの添加は常温域で系の粘度を自在に調整できる効
果を与え、100℃までの加熱には安定であるが、それ
以上の加熱では不安定である。しかし、焼成により容易
に系外に取り除くことができるので、本発明においては
極めて好適な材料である。
果を与え、100℃までの加熱には安定であるが、それ
以上の加熱では不安定である。しかし、焼成により容易
に系外に取り除くことができるので、本発明においては
極めて好適な材料である。
含窒素有機溶剤で溶解したPvP溶液中にカップリング
剤(0,5〜10部、好ましくは0.5〜5部)と、有
機金属錯体(0,5〜50部、好ましくは0.5〜20
部)を加えたマトリゲスへITO(100部)を分散し
、後に減圧下に適量の溶剤を回収することによって、I
TOの沈降のない、適度な粘度を有した伸びの良い、ス
クリーン印刷性に優れたインキが得られる。添加物が規
定の範囲を越えるときには、インキの特性が低下して良
好な透明電極が得られない。
剤(0,5〜10部、好ましくは0.5〜5部)と、有
機金属錯体(0,5〜50部、好ましくは0.5〜20
部)を加えたマトリゲスへITO(100部)を分散し
、後に減圧下に適量の溶剤を回収することによって、I
TOの沈降のない、適度な粘度を有した伸びの良い、ス
クリーン印刷性に優れたインキが得られる。添加物が規
定の範囲を越えるときには、インキの特性が低下して良
好な透明電極が得られない。
以下の実施例において、ITOの粉末の比表面積は、米
国カウンタークローム社製のQuanlasorbQS
−IQで測定した。また塗膜の全光線透過率、曇価は、
スガ試験機株式会社製の直読ヘーズコンピューター)(
GM −ZDPで測定し、表面抵抗値は、三菱油化製の
ローレスタAP MCP−T400で測定した5[実施
例] 以下に実施例を示す。
国カウンタークローム社製のQuanlasorbQS
−IQで測定した。また塗膜の全光線透過率、曇価は、
スガ試験機株式会社製の直読ヘーズコンピューター)(
GM −ZDPで測定し、表面抵抗値は、三菱油化製の
ローレスタAP MCP−T400で測定した5[実施
例] 以下に実施例を示す。
(実施例1)
錫を含むインジウム硝酸塩にアルカリ中和(加水分解)
法による処理を施してITOを合成した。
法による処理を施してITOを合成した。
測定試料の作製方法は次のとおりである。
錫の含有量を種々変化させたITO粉末を各種準備し、
各々のITO粉末96g(比表面積28n(/gr、平
均粒径0.03μm)を、シリコンカップリング剤(東
しシリコン製#6030) I gr及びアセチルア
セトン錫3grを溶解したタービネオイル81gr、
DMF233grで構成されるマトリクスへ加え、ホモ
ミキサー(特殊機化製)で15m1n混合した。次いで
ジルコニア製ポットを装備したアトライター(三井三池
化学製)で、粒ゲージにより分散状態をチエツクしなか
ら8hrs分散した。分散液を目開きlμmのが紙によ
り減圧が過積製した後、撹拌機、温度側を付したガラス
容器に移し、オイルバスを用い60〜bmm Hgにお
いてDMF回収した。得られたインキは固形分52%、
粘度540cps/25℃であった。
各々のITO粉末96g(比表面積28n(/gr、平
均粒径0.03μm)を、シリコンカップリング剤(東
しシリコン製#6030) I gr及びアセチルア
セトン錫3grを溶解したタービネオイル81gr、
DMF233grで構成されるマトリクスへ加え、ホモ
ミキサー(特殊機化製)で15m1n混合した。次いで
ジルコニア製ポットを装備したアトライター(三井三池
化学製)で、粒ゲージにより分散状態をチエツクしなか
ら8hrs分散した。分散液を目開きlμmのが紙によ
り減圧が過積製した後、撹拌機、温度側を付したガラス
容器に移し、オイルバスを用い60〜bmm Hgにお
いてDMF回収した。得られたインキは固形分52%、
粘度540cps/25℃であった。
印刷塗膜の作製方法は次のとおりである。
線径]Oμm、目開き300meshの版を用い、一般
にLCD基板として使用されるシリカコーティングガラ
スにlocm、XIocmの平面をスクリーン印刷した
。
にLCD基板として使用されるシリカコーティングガラ
スにlocm、XIocmの平面をスクリーン印刷した
。
印刷物を熱乾燥炉に入れ、常温から昇温して205℃X
60m1n乾燥した。乾燥塗膜は指で強く擦らない限り
剥離しない程度の強さで基板に固着していた。
60m1n乾燥した。乾燥塗膜は指で強く擦らない限り
剥離しない程度の強さで基板に固着していた。
焼成塗膜の作成方法は次のとおりである。
雰囲気制御可能な無酸化雰囲気焼成炉に乾燥塗1摸を入
れ、大気中で徐々に昇温し7180℃に達したら60m
1n保持する。
れ、大気中で徐々に昇温し7180℃に達したら60m
1n保持する。
次いで窒素雰囲気に切り変え30m i n焼成する。
続いて水素ガスの分圧が0.001気圧になるように水
素ガスを混入しながら60m i n焼成を継続した。
素ガスを混入しながら60m i n焼成を継続した。
そのまま同雰囲気で放冷し、100℃以下で炉より取り
出した。かくして得られた塗膜特性について、ITOの
Sn’+ドープ量と表面抵抗値との関係を第1図に示す
。
出した。かくして得られた塗膜特性について、ITOの
Sn’+ドープ量と表面抵抗値との関係を第1図に示す
。
図に明らかなとおり、電極膜の表面抵抗値はIT0のS
nドープ量によって変化し、実施例ではSnドープ量が
12%以下の範囲内で100Ω/口以下の表面抵抗が得
られる。
nドープ量によって変化し、実施例ではSnドープ量が
12%以下の範囲内で100Ω/口以下の表面抵抗が得
られる。
(実施例2)
比表面積28 % /gr、平均粒径0.03μm、
Sn4+ドープ量3%のITOを用い、実施例1と同様
の方法によって得たインキを、版目開き220mesh
及び180meshの版を用いてスクリーン印刷し、焼
成塗膜厚を1μmt〜3μmtに形成したときの特性評
価結果を第2図、第3図に示す。
Sn4+ドープ量3%のITOを用い、実施例1と同様
の方法によって得たインキを、版目開き220mesh
及び180meshの版を用いてスクリーン印刷し、焼
成塗膜厚を1μmt〜3μmtに形成したときの特性評
価結果を第2図、第3図に示す。
図により、焼成膜厚l〜3μmtの範囲で、表面抵抗は
ほぼ5〜I5Ω/口、全光線透過率は75〜90%。
ほぼ5〜I5Ω/口、全光線透過率は75〜90%。
曇価は、2〜10%の価が得られた。
(実施例3)
焼成温度を変動(300,350,400,480℃、
600°C及び700℃)要因とした以外は、実施例2
と全く同様の方法で行った、焼成塗膜厚1μmtに関す
る特性評価結果を第4図、第5図に示す。図に示すよう
に表面抵抗値は、焼成温度が高温はど低下し、また、そ
の変動が少ないことか分かった。煩雑を避けるため、第
5図には600℃及び700℃焼成塗膜の記載を省略し
たが表面抵抗値の経時変化は、400℃、480℃と同
様に殆ど変化は認められなかった。
600°C及び700℃)要因とした以外は、実施例2
と全く同様の方法で行った、焼成塗膜厚1μmtに関す
る特性評価結果を第4図、第5図に示す。図に示すよう
に表面抵抗値は、焼成温度が高温はど低下し、また、そ
の変動が少ないことか分かった。煩雑を避けるため、第
5図には600℃及び700℃焼成塗膜の記載を省略し
たが表面抵抗値の経時変化は、400℃、480℃と同
様に殆ど変化は認められなかった。
(実施例4)
比表面積28n(/gr、平均粒径0,03μm、 S
n’+ドープ量3%のITO粉84grを、シランカッ
プリング剤(東しシリコーン$6030) 1 gr
、アセチルアセトン錫Igr、PVP粉14grを溶解
したDMF260gr、 NMP40grで構成される
マトリクスへ加え、実施例1と同様の方法でインキを作
製した。減圧溶剤回収工程で200grのDMFを系外
に溜去したので、このインキの固形分は50%、粘度は
]、 200cps/250℃であった。このインキを
用い、実施例1と同様の処理により得た焼成塗膜の特性
は次のとおりである。塗膜特性は実施例1〜3とほぼ同
様の結果を示した。
n’+ドープ量3%のITO粉84grを、シランカッ
プリング剤(東しシリコーン$6030) 1 gr
、アセチルアセトン錫Igr、PVP粉14grを溶解
したDMF260gr、 NMP40grで構成される
マトリクスへ加え、実施例1と同様の方法でインキを作
製した。減圧溶剤回収工程で200grのDMFを系外
に溜去したので、このインキの固形分は50%、粘度は
]、 200cps/250℃であった。このインキを
用い、実施例1と同様の処理により得た焼成塗膜の特性
は次のとおりである。塗膜特性は実施例1〜3とほぼ同
様の結果を示した。
膜 厚 1μmL表面抵抗値
18Ω/口 全光線透過率 91% 曇 価 2% 尚、本実施例に使用した測定試料を9区画化し、各々の
区画の表面抵抗値を測定したが、区画間で殆ど有意差は
認められなかった。またCVD法により粒子径を変化さ
せたITOを作り、実施例1と同様の方法で得た乾燥塗
膜の基板への密着力を比較したところ、比表面積8n(
/gr以下、平均粒径0.ll1m以上の場合は指で強
く擦ると剥離が起こり、光に透かしてみると微小ボイド
が生成しているという不都合が認められた。比表面積8
n(/gr以上であれば、この不都合は生じなかった。
18Ω/口 全光線透過率 91% 曇 価 2% 尚、本実施例に使用した測定試料を9区画化し、各々の
区画の表面抵抗値を測定したが、区画間で殆ど有意差は
認められなかった。またCVD法により粒子径を変化さ
せたITOを作り、実施例1と同様の方法で得た乾燥塗
膜の基板への密着力を比較したところ、比表面積8n(
/gr以下、平均粒径0.ll1m以上の場合は指で強
く擦ると剥離が起こり、光に透かしてみると微小ボイド
が生成しているという不都合が認められた。比表面積8
n(/gr以上であれば、この不都合は生じなかった。
以上のように、本発明方法により、ITOの超微粒子を
用い、これを有機溶剤へ分散して得られたインキを基板
上に塗布した後、大気中、不活性雰囲気中さらには減圧
下での弱還元性雰囲気中で焼成処理を行うことにより、
ITOの粒子の緻密化、表面平滑化を生起し、基板」二
に低抵抗、高透明の電極膜が得られ、電極膜には有機溶
剤などのマトリクス構成要素以外の揮発損失が殆ど含ま
れていないため、膜厚がlμmL以」二であっても亀裂
などの不都合が生ぜず、表面抵抗率100Ω/口以下、
全光線透過率70%以上の透明電極を容易に得ることが
できる。
用い、これを有機溶剤へ分散して得られたインキを基板
上に塗布した後、大気中、不活性雰囲気中さらには減圧
下での弱還元性雰囲気中で焼成処理を行うことにより、
ITOの粒子の緻密化、表面平滑化を生起し、基板」二
に低抵抗、高透明の電極膜が得られ、電極膜には有機溶
剤などのマトリクス構成要素以外の揮発損失が殆ど含ま
れていないため、膜厚がlμmL以」二であっても亀裂
などの不都合が生ぜず、表面抵抗率100Ω/口以下、
全光線透過率70%以上の透明電極を容易に得ることが
できる。
また本発明においては、ITOの超微粒子を分散させる
カップリング剤の配合、含窒素有機溶剤の選定、また、
ITOが解膠性を示す有機金属錯体の併用によってイン
キの粒子沈降及びゲル化を防止して伸びの良い印刷適性
に優れたインキが得られ、さらにポリビニルピロリドン
の添加によってインキの特性を、より改善できる効果を
有する。
カップリング剤の配合、含窒素有機溶剤の選定、また、
ITOが解膠性を示す有機金属錯体の併用によってイン
キの粒子沈降及びゲル化を防止して伸びの良い印刷適性
に優れたインキが得られ、さらにポリビニルピロリドン
の添加によってインキの特性を、より改善できる効果を
有する。
第1図は実施例1におけるSn’+ドープ量と塗膜の表
面抵抗値との関係を示す図、第2図、第3図は実施例2
の特性評価を示すもので、第2図は焼成塗膜厚と表面抵
抗値との関係を示す図、第3図は焼成塗膜厚と全光線透
過率及び曇価との関係を示す図、第4図、第5図は実施
例3の特性評価結果を示すもので、第4図は、焼成温度
と表面抵抗値との関係を示す図、第5図は焼成経過時間
と表面抵抗値との関係を示す図である。 焼成塗膜厚(Pi) 膜厚し役面抵抗イ直の関係 第2図 焼成舎姻(μ丑り 第3図
面抵抗値との関係を示す図、第2図、第3図は実施例2
の特性評価を示すもので、第2図は焼成塗膜厚と表面抵
抗値との関係を示す図、第3図は焼成塗膜厚と全光線透
過率及び曇価との関係を示す図、第4図、第5図は実施
例3の特性評価結果を示すもので、第4図は、焼成温度
と表面抵抗値との関係を示す図、第5図は焼成経過時間
と表面抵抗値との関係を示す図である。 焼成塗膜厚(Pi) 膜厚し役面抵抗イ直の関係 第2図 焼成舎姻(μ丑り 第3図
Claims (3)
- (1)インジウム錫酸化物粒子をカップリング剤および
有機溶剤に分散させ、得られたペースト状のインキをガ
ラス等の基板上に塗布あるいは印刷し、乾燥後、焼成工
程を行い、前記基板上に透明な電極膜を定着させる透明
電極膜の製造方法であって、インジウム錫酸化物粒子は
、錫元素を0.3〜15%含有し、平均粒径は0.1μ
m以下、好ましくは0.05μm以下、比表面積は8m
^2/gr以上の超微粒子であり、 焼成工程は、少なくとも300℃以上の温度条件を保た
せて大気中,不活性雰囲気中,弱還元性雰囲気中で順次
行うものであり、 弱還元雰囲気中にて行う焼成工程は、酸素分圧を変動さ
せながら粒子間における酸素原子の移動拡散により結晶
成長を促進するものであり、基板上に表面抵抗値100
Ω/□以下、全光線透過率70%以上の透明電極膜を定
着させるものであることを特徴とする透明電極膜の製造
方法。 - (2)インジウム錫酸化物粒子をカップリング剤および
有機溶剤に分散させた透明電極形成用インキであって、 インジウム錫酸化物粒子は、錫元素を0.3〜15%含
有し、平均粒径は0.1μm以下、好ましくは0.05
μm以下、比表面積は8m^2/gr以上の超微粒子で
あり、 カップリング剤は、チタン系,シリコン系,アルミニウ
ム系,ジルコニウム系,ジルコニア−アルミ系カップリ
ング剤から選ばれたものであり、有機溶剤は、インジウ
ム錫酸化物粒子が良好な親媒性を示す含有窒素有機溶剤
を含むものであり、有機溶剤は、インジウム錫酸化物粒
子が解膠性を示す有機金属錯体と共に前記有機溶剤を含
むマトリックスへ加えられ、 カップリング剤の添加量は、100grのインジウム錫
酸化物粒子に対し、0.5〜10gr、好ましくは0.
5〜5grであり、 有機金属錯体の添加量は、100grのインジウム錫酸
化物粒子に対し、0.5〜50gr、好ましくは0.5
〜20grである透明電極形成用インキ。 - (3)前記有機溶剤は、さらにポリビニルピロリドンを
含むものである請求項2に記載の透明電極形成用インキ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13151390A JPH0426768A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 透明電極膜の製造方法及び透明電極形成用インキ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13151390A JPH0426768A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 透明電極膜の製造方法及び透明電極形成用インキ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0426768A true JPH0426768A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=15059797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13151390A Pending JPH0426768A (ja) | 1990-05-22 | 1990-05-22 | 透明電極膜の製造方法及び透明電極形成用インキ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0426768A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5763091A (en) * | 1994-10-27 | 1998-06-09 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Electroconductive substrate and method for forming the same |
JPH11337734A (ja) * | 1998-05-29 | 1999-12-10 | Nec Corp | 導電性偏光板 |
JP2002133956A (ja) * | 2000-10-19 | 2002-05-10 | Nippon Soda Co Ltd | 透明導電膜のシート抵抗値の調整方法及び透明導電膜の形成方法 |
JP2006257386A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-09-28 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 有機系itoインク及びその製造方法並びに該有機系itoインクを用いて得られたito導電膜 |
US8040042B2 (en) * | 2003-09-08 | 2011-10-18 | Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. | Transparent electroconductive layered structure, organic electroluminescent device using the same layered structure, method for producing the same layered structure, and method for producing the same device |
-
1990
- 1990-05-22 JP JP13151390A patent/JPH0426768A/ja active Pending
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JP4522566B2 (ja) * | 2000-10-19 | 2010-08-11 | 日本曹達株式会社 | 透明導電膜のシート抵抗値の調整方法 |
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