形成透明导电薄膜的涂层液，带薄膜的基层及显示设备制造技术

用于形成透明导电薄膜的涂层液，包括： 平均颗粒直径１－２００ｎｍ的导电微粒， 平均颗粒直径４－２００ｎｍ的二氧化硅颗粒，和 极性溶剂。（*该技术在2023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用于形成透明导电薄膜的涂层液。本专利技术还涉及一种具有透明导电薄膜的显示设备。
技术介绍
为防止在显示板，如阴极射线管、荧光指示管和液晶显示板的透明基层表面上的静电充电和反射，通常在这些表面上形成具有抗静电功能和抗反射功能的透明薄膜。近年来，从阴极射线管等释放的电磁波对人体的影响已成为一个问题，因而除了要防止静电充电和反射外，还需要屏蔽电磁波和由电磁波释放形成的电磁场。一种屏蔽电磁波的方法是在显示板如阴极射线管的表面上形成一屏蔽电磁波的导电薄膜。但是，在电磁屏蔽的导电薄膜的情况下，低的表面电阻率如102-104Ω/□是必要的，尽管最小约107Ω/□的表面电阻率对于传统的抗静电导电薄膜就足够了。如果想要周传统的含导电氧化物如杂锑氧化锡或杂锡氧化铟形成具有如此低表面电阻率的导电薄膜，就必须使膜厚度大于传统的抗静电薄膜。但是，除非导电薄膜的厚度在大约10-200nm，否则不会出现抗反射效果。因此，在传统的导电氧化物如杂锑氧化锡或杂锡氧化铟的情况下，存在着难于形成不仅具有低表面电阻和优良的电磁屏蔽性能，而且具有优良的抗反射性能的导电薄膜的问题。作为形成低表面电阻的导电薄膜的方法，有一种用含金属如Ag的微粒的涂层液在基质表面形成含金属微粒的薄膜的方法。在这种方法中，分散于极性溶剂中的胶态金属微粒被用作涂层液。为增加胶态金属微粒的分散性，涂层液的金属微粒的表面用有机稳定剂，如聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮或凝胶，进行处理。但是，通过使用这种成膜涂层液形成的导电薄膜因为金属微粒通过涂层液中的稳定剂相互接触，具有高的颗粒间电阻而有时表面电阻不降低。由于这个原因，需要在薄膜形成后在约400℃的高温下灼烧该薄膜以分解和去除稳定剂。但是，如果薄膜在高温下灼烧以分解和去除稳定剂，会出现金属微粒的熔化和凝结而引起导电薄膜透明性的下降或霾。此外，在阴极射线管的情况下，当薄膜暴露在高温下时会出现薄膜退化的问题。在传统的包含金属微粒如Ag微粒的透明导电薄膜中，有时会发生金属的氧化或由于离子化导致的颗粒生长，或者因环境发生腐蚀。结果，薄膜的电导率或透光率下降而产生显示设备缺乏可靠性的问题。对于透明导电薄膜，还需要提高其与基质的粘附性和强度。本专利技术人为解决如上所述的现有技术的这些问题进行了认真的研究，结果，他们发现含有二氧化硅颗粒的透明导电薄膜在对基质的粘附性和强度方面表现优异，并具有低的表面电阻。在该发现的基础上，本专利技术得以完成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够形成具有低表面电阻、优良的抗静电性能、优良的电磁屏蔽性能、高的薄膜强度和对基质的优良的粘附性的透明导电薄膜的用于形成透明导电薄膜的涂层液，和具有这种透明导电薄膜的显示设备。按照本专利技术的用于形成透明导电薄膜的涂层液包含平均颗粒直径1-200nm的导电微粒、平均颗粒直径4-200nm的二氧化硅颗粒和极性溶剂。二氧化硅颗粒优选为由平均2-10个二氧化硅颗粒连接而成的链式二氧化硅颗粒形式。二氧化硅颗粒中碱的含量按碱金属M计算优选不超过1000ppm。二氧化硅颗粒(WB)与导电微粒(WA)的重量比(WB)/(WA)优选在0.01-0.4的范围内。导电微粒优选为一或多种选自由Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ru、Cu、Fe、Ni、Co、Sn、Ti、In、Al、Ta和Sb组成的组的金属微粒。按照本专利技术的带透明导电薄膜的基层，包括一基质、在基质上形成并含有平均颗粒直径1-200nm的导电微粒和平均颗粒直径4-200nm的二氧化硅颗粒和/或由平均2-10个二氧化硅颗粒连接而成的链式二氧化硅颗粒的一透明导电微粒层、及设置在透明导电微粒层上且折射系数低于透明导电微粒层的一透明薄膜。按照本专利技术的显示设备包括由前述的带透明导电薄膜的基层构成的前侧板，所说的透明导电薄膜被设置在前侧板的外表面侧。具体实施例方式下面对本专利技术进行详细说明。用于形成透明导电薄膜的涂层液首先，说明按照本专利技术的用于形成透明导电薄膜的涂层液。按照本专利技术的用于形成透明导电薄膜的涂层液包含平均颗粒直径1-200nm的导电微粒、平均颗粒直径4-200nm的二氧化硅颗粒和极性溶剂。导电微粒本专利技术使用的导电微粒优选为一或多种选自由Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ru、Cu、Fe、Ni、Co、Sn、Ti、In、Al、Ta和Sb组成的组的金属的金属微粒。两或多种金属的金属微粒的例子包括Au-Cu、Ag-Pt、Ag-Pd、Au-Pd、Au-Rh、Pt-Pd、Pt-Rh、Fe-Ni、Ni-Pd、Fe-Co、Cu-Co、Ru-Ag、Au-Cu-Ag、Ag-Cu-Pt、Ag-Cu-Pd、Ag-Au-Pd、Au-Rh-Pd、Ag-Pt-Pd、Ag-Pt-Rh、Fe-Ni-Pd、Fe-Co-Pd和Cu-Co-Pd。两或多种金属可以是固溶体状态的合金或者可以是非固溶体状态的共晶，或者合金和共晶也可能共存。在这种复合金属微粒的情况下，金属的氧化或离子化被阻止了，因而复合金属微粒的颗粒生长也被阻止了。因此，复合金属微粒具有高的可靠性，如高耐腐蚀性及电导率和透光率的轻微下降。导电金属微粒的平均颗粒直径应该在1-200nm的范围内，优选为2-70nm。如果导电金属微粒的平均颗粒直径超过200nm，金属的光吸收增加，由此颗粒层的透光率下降且其雾度增加。因此，如果带这种薄膜的基层用作阴极射线管的前侧板，显示图象的解析度可能被降低。如果导电微粒的平均颗粒直径小于1nm，颗粒层的表面电阻会急剧增加，其结果，有时不可能获得具有能够实现本专利技术的目的这样的低电阻率的薄膜。导电微粒可通过下述已知的方法制备，但不局限于此。例如，导电微粒可通过在己醇/水混合溶剂中还原一或多种前述金属的盐进行制备。在还原中，如果需要可增加还原剂，还原剂的例子包括硫酸亚铁、柠檬酸三钠、酒石酸、氢化硼钠(sodium boron hydride)和次磷酸钠。在上述方法中，可在压力容器中以不低于约100℃的温度进行热处理。二氧化硅颗粒在本专利技术中，二氧化硅颗粒与导电微粒一起使用。通过二氧化硅颗粒的混合使用，所获得的导电薄膜的电导率可被增强。虽然电导率增强的原因还不清楚，但据认为导电微粒倾向于沿二氧化硅颗粒相互连接，因此在颗粒之间的电传导容易发生因而增强了电导率。本专利技术中使用的二氧化硅颗粒(在后面描述的连接颗粒情况下的初级颗粒)优选具有4-200nm的平均颗粒直径，更优选为5-100nm。如果二氧化硅颗粒的平均颗粒直径低于上述范围的下限，则难于获得该颗粒，即使获得了二氧化硅颗粒，电传导会由于它们凝结在导电微粒的周围或存在于导电微粒的间隙而受到抑制。如果二氧化硅颗粒的平均颗粒直径超过了上述范围的上限，透明导电薄膜的雾度趋向于恶化。所用的二氧化硅颗粒的平均颗粒直径(Ps)优选大于所用的导电微粒的平均颗粒直径(Pc)。具体地说，(Ps)/(Pc)的比值优选不小于1.2，更优选不小于1.5。当二氧化硅颗粒的平均颗粒直径大于导电微粒的平均颗粒直径时，导电微粒在二氧化硅颗粒周围的排列和导电微粒的接触或其连接得到促进，因而电导率进一步增强。本专利技术中使用的二氧化硅颗粒优选为由平均2-10个，更优选为3-8个二氧化硅颗粒连接而成的链式二氧化硅颗粒形式。通过这种链式二氧化硅颗粒的使用，导电微粒倾向于沿链式二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：松田政幸，熊泽光章，石原庸一，平井俊晴，小松通郎，
申请(专利权)人：触媒化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：