JPH05314820A

JPH05314820A - 透明導電膜形成用組成物と透明導電膜形成方法

Info

Publication number: JPH05314820A
Application number: JP4115694A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hori; 堀　　喜博; Akiyoshi Hattori; 章良服部; Akihiko Yoshida; 昭彦吉田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1993-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はガラス，セラミックス等の基板上
に、透明導電膜を形成するための組成物および透明導電
膜の形成方法に関するものであり、容易にかつ安価に表
面硬度の高い透明導電膜を実現することを目的とするも
のである。【構成】加水分解性のインジウム化合物とスズ化合物
と、酸化インジウムおよび酸化スズの微粒子とを含む構
成である。また、加水分解性のインジウム化合物とスズ
化合物を含む溶液に、酸化インジウムおよび酸化スズ微
粒子を加え、加熱処理して得られることを特徴とする透
明導電膜の形成方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラス，セラミックス等
の基板上に、透明導電膜を形成するための組成物および
透明導電膜の形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示素子，エレクトロルミネ
ッセンス（ＥＬ）表示素子などの表示素子類の電極や、
自動車，航空機，建築物などの窓ガラスの防曇または氷
結防止のための発熱抵抗体において、可視光に対して高
透過性を有する電極材料が使用されている。

【０００３】従来、このような透明導電性材料として、
酸化スズ・酸化アンチモン系（ＡＴＯ）や酸化インジウ
ム・酸化スズ系（ＩＴＯ）などが知られており、これら
の金属酸化物はガラスまたはセラミック基板上に容易に
被膜を形成し、透明導電膜とすることができる。

【０００４】このような透明導電膜の形成方法として
は、次の方法が知られている。すなわち、（１）真空蒸
着法，（２）スパッタリング法，（３）ＣＶＤ法，
（４）塗布法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の
（１），（２），（３）の方法は、装置が複雑かつ高価
で、コストと量産性に問題がある。また、（４）の方法
は、上記の（１），（２），（３）の方法の問題点を解
決する可能性を有しているものの、実用に耐えうる膜を
形成することが困難であった。

【０００６】例えば、無機スズ塩を内含する無機インジ
ウム塩溶液とイオン交換樹脂とを接触させて生成するイ
ンジウム・スズ・オキサイドゾル組成物より得られた膜
のシート抵抗は大きく、ピンホールを生じ易いなどの欠
点がある。また、硝酸インジウム，塩化インジウム，塩
化第２スズ等の無機化合物の有機溶液を使用した場合
は、形成された膜に白濁を生じたり、得られた膜の機械
的強度が不足で容易に傷がつく等の欠点がある。さら
に、オクチル酸インジウム等のイオン結合性の強い有機
酸インジウムを用いる方法においては、有機酸インジウ
ムが加水分解し易く、比較的容易に化学変化するため
に、塗布液のゲル化が生じる等の欠点がある。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、低抵
抗で高硬度の透明導電膜を安定して形成することが可能
な透明導電膜形成用組成物と透明導電膜の形成方法を提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、加水分解性のインジウム化合物とスズ化
合物と、酸化インジウムおよび酸化スズの微粒子とを含
む構成である。また、加水分解性のインジウム化合物と
スズ化合物を含む溶液に、酸化インジウムおよび酸化ス
ズの微粒子を加え、加熱処理して得たものを基板に塗布
・乾燥した後、焼成する形成方法である。

【０００９】

【作用】本発明は、上記した構成により加水分解性のイ
ンジウム化合物とスズ化合物を含む溶液に、酸化インジ
ウムおよび酸化スズの微粒子を加えることで、生成する
結晶粒の成長とその結合力向上を促すため、前記組成物
を塗布・乾燥して得られる被膜のシート抵抗の低下並び
に機械的強度を上げることができるものである。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００１１】本実施例の透明導電膜形成用組成物は以下
のようにして合成される。用いる加水分解性のインジウ
ム化合物は、インジウムやスズと配位可能な有機化合物
と、置換できるような配位子を持つもので、例えば、硝
酸インジウム，塩化インジウム，インジウムエトキシド
等が挙げられ、さらに結晶水を有しているものが好まし
い。次に、このインジウム化合物に対して、インジウム
とスズに一部配位する有機化合物との混合は、それらの
中間化合物の形成を助け、加水分解速度の制御に有効で
ある。この時の有機化合物は、例えば、β−ジケトン
類，α−またはβ−ケトン酸類、前記ケトン酸類のエス
テル類、α−またはβ−アミノアルコール類が挙げられ
る。

【００１２】さらに、前記溶液に有機溶剤とスズ化合物
を加える。ここで、スズ化合物としては、空気中では比
較的安定であるが、加熱処理により容易に加水分解し易
いものであればよい。例えば、カルボン酸スズ，ジカル
ボン酸スズ，スズエトキシド等が挙げられるが、ギ酸ス
ズ，酢酸スズ，シュウ酸スズ等の炭素数が小さいものが
好ましい。また、前記有機溶剤としては、本実施例で用
いる有機化合物や無機化合物を溶解するものであればよ
い。例えば、トルエン，キシレン等の芳香族炭化水素，
エタノール，イソプロパノール等のアルコール類、酢酸
エチル，酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン，ジ
エチルケトン等のケトン類、メトキシエタノール，エト
キシエタノール等のエーテル類、テトラヒドロフラン等
が挙げられる。

【００１３】そして、これらの有機溶液に平均粒径が
０．１μｍ以下の酸化インジウムおよび酸化スズの微粒
子を分散させた有機溶液を加え、加熱処理する。この
時、酸化インジウムおよび酸化スズの微粒子の平均粒径
が０．２μｍ以上になると膜に亀裂を生じ易くなる。ま
た、加熱処理の温度としては、インジウム化合物とスズ
化合物と、それらと配位可能な有機化合物とからなる有
機溶液の還流温度もしくは還流温度付近が好ましい。

【００１４】最後に加熱処理後の有機溶液を室温付近ま
で冷却し、多価アルコール類を加えて、混合した有機溶
液を透明導電膜形成用組成物とする。ここで、多価アル
コール類は、有機溶液の増粘効果と、透明導電膜形成用
組成物を基板に塗布・乾燥して得られる被膜の安定性を
与えるものであり、例えばグリコール類や３価のアルコ
ール類が挙げられるが、炭素数が小さく、熱分解時の炭
素残留の恐れの少ない、エチレングリコールやグリセリ
ンが好ましい。

【００１５】このようにして、得られた透明導電膜形成
用組成物を基板に塗布・乾燥した後、焼成して、透明導
電膜を形成する。ここで、透明導電膜形成用組成物の塗
布には、スクリーン印刷法，ロールコート法，ディップ
コート法，スピンコート法等を用いることができるが、
ディップコート法，スピンコート法が好ましい。また、
焼成温度としては、透明導電膜形成用組成物が分解する
温度以上で、かつ基板の変形温度以下であればよく、４
００〜７００℃が好ましい。

【００１６】以下、本発明をさらに詳細な実施例によっ
て説明するが、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。

【００１７】（実施例１）三角フラスコに、４５ｇの硝
酸インジウム（化１）を秤量し、５０ｇのアセチルアセ
トンを加えて、室温で混合・溶解させた。その溶液に
８．１ｇ［（数２）で３０ｗｔ％］のシュウ酸第１スズ
（化２）とアセトンを加え、さらに、酸化インジウムお
よび酸化スズの微粒子（平均粒径：０．０１μｍ程度）
を２ｇ分散させた有機溶液を加えて還流した。そして、
その還流後の溶液を、室温まで冷却し、１０ｇのグリセ
リンを加えて、撹拌・混合し透明導電膜形成用組成物を
合成した。その透明導電膜形成用組成物に、ＳｉＯ₂コ
ート並ガラス基板を６０cm／minの引き上げ速度でディ
ップコートした。その基板を５分間室音で放置し、１０
０℃で５分間乾燥した後、５００℃で１時間焼成した。
得られた膜の厚みは０．０６μｍである。

【００１８】表面硬度は表面硬さ試験によって測定し、
用いたダイヤモンドの針は０．０５mmRで荷重を１０ｇ
とした。

【００１９】

【数２】

【００２０】

【化１】

【００２１】

【化２】

【００２２】（実施例２）無機インジウム化合物とし
て、塩化インジウム（化３）を、有機スズ化合物とし
て、シュウ酸第１スズを用い、（数２）で１０ｗｔ％と
なるようにした。他は実施例１と同じ条件である。

【００２３】

【化３】

【００２４】（比較例１）酸化インジウムおよび酸化ス
ズの微粒子を添加しない他は実施例１と同じ条件であ
る。

【００２５】（比較例２）酸化インジウムおよび酸化ス
ズの微粒子の平均粒径０．２μｍのものを用いた。他は
実施例１と同じ条件である。

【００２６】（表１）に実施例１，２、比較例１，２の
結果を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の透明導電膜形成用組成物と透明導電膜の形成方法を用
いることにより、導電性に優れ、表面硬度の高い透明導
電膜を容易にかつ安価で得ることができ、表示素子や発
熱抵抗体等の透明電極等の用途に適するものを提供でき
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、加水分解性のインジウム化
合物と、スズ化合物と、微粒子である酸化インジウムお
よび酸化スズを含むことを特徴とする透明導電膜形成用
組成物。
【請求項２】平均粒径が０．１μｍ以下の酸化インジ
ウムおよび酸化スズの微粒子であることを特徴とする請
求項１記載の透明導電膜形成用組成物。
【請求項３】インジウムに対するスズの配合比が、
（数１）で５〜２０ｗｔ％の範囲にあることを特徴とす
る請求項１記載の透明導電膜形成用組成物。【数１】
【請求項４】少なくとも、加水分解性のインジウム化
合物とスズ化合物を含む溶液に、酸化インジウムおよび
酸化スズの微粒子を含む溶液を加え、加熱処理して得ら
れる透明導電膜形成用組成物を、基板に塗布・乾燥した
後、焼成することを特徴とする透明導電膜の形成方法。