本发明专利技术公开了一种双层结构的低电阻和低反射率的透明导电膜，其包括高反射率的在二氧化硅基体中含细金属粉末的底涂层和低反射率的基于二氧化硅的涂层，其适合于赋予ＣＲＴ电磁波屏蔽性能和防眩性能。导电底涂层除细金属粉末外还可以包括一种黑色粉末（例如钛黑）。在该底涂层中，可以这样分布细金属粉末的二级颗粒以便形成具有其中不含细金属粉末的孔的二维网状结构。另外，底涂层的表面上具有凹凸不平之处：底涂层凸部分的平均厚度是５０～１５０纳米和凹部分的平均厚度是凸部分平均厚度的５０～８５％，凸部分的平均高度是２０～３００纳米。这里也公开了各种不同的形成底涂层的涂层材料，每一种涂层材料均包括分散溶液，在该分散溶液中细金属粉末分散在含或不含烷氧基硅烷的溶剂中。通过在基体上涂覆该涂层材料，干燥所涂覆的膜，并且在该膜上涂覆烷氧基硅烷或其水解产物以得到本发明专利技术透明导电膜。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低反射率和低电阻的透明导电膜，该膜是一种由包含细金属粉末的底层和基于二氧化硅的上涂层组成的双层结构，还涉及制备该透明导电膜的组合物，该组合物适合于制备所述的底层膜。本专利技术的透明导电膜适合于赋予透明基质例如阴极射线管(CRT)和各种显示单元的图象显示部件各种功能，例如防止带电、屏蔽电磁波和防眩性能(防止干扰反射)。
技术介绍
在静电作用下，灰尘容易沉积在构成各种不同显示单元(例如阴极射线管(TV或显示器的CRT)、等离子显示器、EL(电发光)显示器和液晶显示器)的图象显示部件(屏幕)的玻璃表面上，并且由于外部光和外部图象的反射，不充足的防眩性能导致图象不清楚。最近，人们担心由阴极射线管辐射的电磁波可能对人体具有不利的影响，相应地，许多国家正在制定低频泄漏电磁波的标准。抗灰尘沉积或者电磁波泄漏的措施可以是，因为防起电作用和电磁波而采用形成透明导电膜或者屏幕外表面的手段。赋予防眩性能的常规作法是，通过使用氢氟酸或者类似物在屏幕玻璃表面上形成细的凹凸不平之处从而造成光散射的防眩处理。该防眩处理暴露出许多问题，例如较低的图象分辨率和降低的清晰度。因此，试图借助于双层膜提供防起电(防止灰尘沉积)和防反射性能，其中该双层膜包括具有高折射率的透明导电膜和在其上所形成的具有低折射率的透明外涂层膜。使用这样的双层膜，特别是当高折射率膜和低折射率膜之间的折射率差别大时，来自底层高折射率膜界面的反射光的干涉抵销了来自外层的低折射率膜表面的反射光，因此得到改进的防眩性能。当该透明导电膜具有高导电率时，可以获得电磁波屏蔽效应。例如，日本未审专利公开5-290,634公开了一种双层膜，其中通过一种方法将该膜的反射率降低至0.7％该方法包括步骤在玻璃基质上涂覆醇类分散溶液(通过使用表面活性剂使掺杂Sb的氧化锡细粉末分散在其中)，通过干燥所得到的膜而形成具有高折射率的导电膜，和在该膜上形成基于二氧化硅的低折射膜，该折射膜是由其中可以包含氟化镁的烷氧基硅烷形成的。日本未审专利公开6-12,920公开了这样一个发现，即通过使在一基质上形成的的高折射率层和低折射率层分别具有1/2λ和1/4λ(λ＝入射光的波长)的光学膜厚度nd(n膜厚度，d折射率)从而可以得到低折射率。根据该专利公开，高折射率层是一种基于二氧化硅的、包含ATO细粉末或掺杂硅的氧化铟(ITO)细粉末的膜，该低折射率膜是一种氧化硅膜。日本未审专利公开6-234,552同样公开了一种包含高折射率的含ITO的硅酸盐导电膜和低折射率的硅酸盐玻璃膜的双层导电膜。日本未审专利公开5-107,403公开了一种包含高折射率导电膜和低折射率导电膜的双层膜，其中高折射率导电膜是通过涂覆一种含细导电粉末和Ti盐的溶液形成的。日本未审专利公开6-344,489公开了一种黑色的包含第一高折射率膜和在其上形成的基于二氧化硅的低折射率膜的双层膜，其中高折射率膜由ATO细粉末和黑色导电粉末(优选碳黑细粉末)组成，在该膜中固体被紧密地挤压在一起。。然而，对于使用半导体类的导电粉末例如ATO或ITO的透明导电膜，通常很难获得较低的电阻以便得到电磁波屏蔽效应，并且即使有可能获得低的电阻，那么将导致透明度严重降低。特别是现在，与以往相比，对电磁波从CRT的泄漏的控制变得更严格，那么因为不足的电磁波屏蔽效应采用上述常规方式解决这种情况是困难的，并因此格外需要一种具有低电阻和产生更显著的电磁波屏蔽效应的透明导电膜。采用蒸汽沉积方法例如溅射可以形成具有高电磁波屏蔽效应的透明导电膜，但是，从成本上考虑，对于大批量生产例如电视机生产来说不宜采用这种工艺。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种具有低反射率的双层结构的透明导电膜，其具有较低的电阻以便显示出高水平的电磁波屏蔽效应，其保持透明度和低的浊度值从而不会破坏CRT的可见辨别，和可以赋予对防止外部图象反射有效的防眩功能。本专利技术的另一目的是提供一种除上述性能外还具有高对比度性能的透明导电膜。本专利技术的又一目的是提供一种其中反射光不是蓝色和红色的而是基本上无色的透明导电膜。本专利技术的又一目的是提供一种具有优良成膜性能的形成透明导电层的组合物，该组合物包含细的金属粉末，并且可以减少或者甚至消除膜的不平整性例如色渍、径向线条和斑点。本专利技术的又一目的是提供一种形成透明导电膜的组合物，其具有优良的储存稳定性，其中包含细金属粉末。专利技术人注意到，考虑到最近制定的电磁波屏蔽性能的严格标准，希望使用具有较高导电率的细金属粉末作为透明导电膜的导电粉末，而不是使用细的、半导体类无机粉末例如ATO或ITO。在本专利技术中，提供一种具有低反射率和电磁波屏蔽效性能的双层结构的透明导电膜，其包括在透明基底表面上提供的含基于二氧化硅的基质中的细金属粉末和在其上提供的基于二氧化硅的上涂层。含细金属粉末的底层除细金属粉末外还可以包含黑色粉末(例如钛黑)。这改善了透明导电膜的对比度。在底层中，可以分布细金属粉末的次级颗粒以便形成一种具有其中不包含细金属粉末的孔的二维网结构。这可以使可见光通过网结构中的孔，因此显著改善透明导电膜的透明度。另外，在底层的表面上具有凹凸部分。底层的凸部分的平均膜厚度是50～150纳米和凹部分的平均膜厚度是凸部分平均膜厚度的50～85％。凸部分的平均高度是20～300纳米。这造成透明导电膜产生平坦的反射光谱，从而导致基本上无色的反射光。根据本专利技术，提供一种形成导电膜的组合物，其包含适合于形成底层的细金属粉末。在一种实施方案中，形成导电膜的组合物包含一种分散溶液，该分散溶液是通过以0.20～0.50重量％的量在含水的有机溶剂中分散初级颗粒尺寸最高最高达20纳米的细金属粉末而形成的。该溶剂包含(1)0.0020～0.080重量％的含氟表面活性剂和/或(2)总量为0.10～3.0重量％的多元醇、聚亚烷基二醇和单烷基醚衍生物。由这种组合物可以形成具有优良成膜性能的导电膜，其中可以减少或甚至消除膜的不平整性例如色渍、径向线或斑点。在另一实施方案中，该组合物包含一种含水的分散溶液，该分散溶液包含初级颗粒尺寸最高达20纳米的含量为2.0～10.0重量％的细金属粉末，分散剂的导电率最高达7.0mS/cm，pH值是3.8～9.0。由此得到一种形成导电膜的含金属粉末的组合物，该组合物具有优良的储存稳定性，可以通过用溶剂稀释而使用。附图说明附图1是说明在本专利技术的双层结构的透明导电膜的实施方案中底层细金属粉末的的二维网结构的示意图；附图2是说明本专利技术的透明导电膜的实施方案中的双层结构截面的示意图；附图3A和3B分别是在一种实施方案中制备的的本专利技术透明黑色导电膜的透光光谱和反射光谱；附图4A和4B分别是在上述实施方案中制备的用于比较的透明的黑色导电膜的透光光谱和反射光谱；附图5是在另一实施方案中制备的本专利技术透明导电膜的TEM图；附图6A和6B分别是在上述另一实施方案中制备的本专利技术透明导电膜的透光光谱和反射光谱；附图7是在上述另一实施方案中制备的用于比较的透明导电膜的TEM图；附图8A和8B分别是用于比较的上述透明导电膜的透光光谱和反射光谱；附图9A和9B分别是在另一实施方案中制备的本专利技术透明导电膜的透光光谱和反射光谱；附图10A和10B分别是在上述另一实施方案中制备的用于比较的透明导电膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
形成导电膜的组合物，其中含分散剂的溶剂包括通过分散平均初级颗粒尺寸为２～３０纳米的细金属粉末而制成的分散溶液，并且所述溶剂包含１～３０重量％的丙二醇甲基醚、１～３０重量％的异丙二醇和１～１０重量％的４－羟基－４－甲基－２－戊酮中的至少一种。
【技术特征摘要】
JP 1997-9-5 241410/97;JP 1997-9-5 241411/971.形成导电膜的组合物，其中含分散剂的溶剂包括通过分散平均初级颗粒尺寸为2～30纳米的细金属粉末而制成的分散溶液，并且所述溶剂包含1～30重量％的丙二醇甲基醚、1～30重量％的异丙二醇和1～10重量％的4-羟基-4-甲基-2-戊酮中的至少一种。2.根据权利要求1的组合物，其中所述组合物还包含至少一种选自基于钛酸盐偶合剂和基于铝偶合剂的偶合剂。3.根据权利要求1或2的组合物，其中所述组合物基本上不含粘结剂。4.根据权利要求1或2的组合物，其中所述组合物还包含选自烷氧基硅烷和其水解产物的粘结剂。5.形成一种导电膜的组合物，其包括通过在含水的有机溶剂中分散0.20～0.50重量％的初级颗粒尺寸最高达20纳米的细金属粉末而形成的分散溶液，其中所述溶剂含(1)0.0020～0.080重量％的含全氟基团的表面活性剂和/或(2)总量是0.10～3.0重量％的多元醇、聚亚烷基二醇和其一烷基醚衍生物。6.具有储存稳定性的形成导电膜的组合物，它包括一种含有2.0～10.0重量％的初级颗粒尺寸最高达20纳米的细金属粉末的含水分散溶液，其中分散剂的导电率最高达7.0mS/cm和pH为3.8～9.0，并且使用时用溶剂稀释。7.根据权利要求6的组合物，其中所述组合物还包括总量最高达40重量％的甲醇和/或乙醇。8.根据权利要求6或7的形成导电膜的组合物，其中所述组合物还包括总量最高达30重量％的(1)多元醇和(2)选自聚亚烷基二醇和其一烷基...
【专利技术属性】
技术研发人员：林年治，冈友子，西原明，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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