(57)【要約】【課題】従来トレードオフの関係にあった導電性及び透過性を高次元で両立可能な透明導電性基板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、板状の透明基材と、この透明基材の一方の面に積層される導電層とを備える透明導電性基板であって、上記導電層が、金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有し、光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする。当該透明導電性基板は、導電層が網状のクラスタ凝集構造を有するので、この導電層における電気抵抗が小さく、また網状のクラスタ凝集構造により平面視において透明基材に導電層が存在しない領域（網目の孔部分）が存在し、このため光線透過率が高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の透明基材と、この透明基材の一方の面に積層される導電層とを備える透明導電性基板であって、
上記導電層が、金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有し、
光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする透明導電性基板。
【請求項２】
上記導電層の抵抗値が、１００Ω／□以下である請求項１に記載の透明導電性基板。
【請求項３】
平面視における上記導電層の存在割合が、５％以上４０％以下であり、
上記透明基材との界面を基準とする導電層の平均高さが、０．３μｍ以上３μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の透明導電性基板。
【請求項４】
上記導電層側の算術平均粗さ（Ｒａ）が、０．１μｍ以上１μｍ以下である請求項３に記載の透明導電性基板。
【請求項５】
上記導電層の金属種が、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｉｎ又はＩｒの金属元素である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の透明導電性基板。
【請求項６】
透明基材の一方の面に金属ナノ粒子を塗布する工程、及び
この塗布された金属ナノ粒子を焼成することで導電層を形成する工程を有する透明導電性基板の製造方法。
【請求項７】
上記金属ナノ粒子の平均粒径が、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下である請求項６に記載の透明導電性基板の製造方法。
【請求項８】
上記導電層形成工程における焼成温度が、金属ナノ粒子の融点の０．２倍以上０．８倍以下である請求項６又は請求項７に記載の透明導電性基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明導電性基板及び透明導電性基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透明導電性基板は、タッチパネルや、フラットディスプレイの電磁波シールド等、表示画面の前面に配設されて用いられ、板状の透明基材と、この透明基材の一方の面に積層される導電層とを備えている。
【０００３】
この導電層を構成する材料としては、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）が幅広く用いられているが、インジウムはレアメタルである等の理由から代替材料の開発が行われている。例えば、導電材料として銀ナノワイヤー等の極細繊維を用い、この極細繊維を凝集させずに交差させて配設することで、導電層を形成するものが公知である（特開２０１０−４４９６８号公報）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４４９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、導電材料として上記従来のように極細ワイヤーを用いた場合、導電性と透過性との両立は困難である。つまり、透明性を高めるために導電材料を少なくすると導電性が低下し、逆に、導電性を高めるために導電材料を多くすると透明性が低下する。つまり、上記導電材料を用いた場合、導電性と透過性とはトレードオフの関係とならざるを得ない。
【０００６】
本発明は、上記のような不都合に鑑みてなされたものであり、トレードオフの関係にある導電性及び透過性がともに優れる透明導電性基板、及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた発明は、
板状の透明基材と、この透明基材の一方の面に積層される導電層とを備える透明導電性基板であって、
上記導電層が、金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有し、
光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するための別の発明は、
透明基材の一方の面に金属ナノ粒子を塗布する工程、及び
この塗布された金属ナノ粒子を焼成することで導電層を形成する工程を有する透明導電性基板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の透明導電性基板及び透明導電性基板の製造方法は、トレードオフの関係にある導電性及び透過性をともに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態の透明導電性基板を示す模式的端面図である。
【図２】図２は、図１の透明導電性基板を示す要部拡大模式的平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施例の透明導電性基板の平面から撮像した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［本発明の実施形態の説明］
本発明は、
板状の透明基材と、この透明基材の一方の面に積層される導電層とを備える透明導電性基板であって、
上記導電層が、金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有し、
光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする。
【００１２】
当該透明導電性基板は、導電層が金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有するので、この導電層における電気抵抗を小さくすることができる。また、当該透明導電性基板は、上述のように導電層が網状のクラスタ凝集構造を有するので、平面視において透明基材に導電層が存在しない領域（網目の孔部分）が存在し、このため光線透過率が高い。以上のように、当該透明導電性基板は、電気抵抗及び光線透過率に優れ、高い導電性及び透明性を両立することができる。なお、「網状のクラスタ凝集構造」とは、分散された金属ナノ粒子同士が付着してクラスタが生じ、このクラスタがさらに他のクラスタと順次結合して大きなクラスタを形成して、網状に形成された構造を意味する。「光線透過率」は、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準拠してヘーズメータで測定される全光線透過率であり、このヘーズメータとしては、例えば日本電色工業株式会社製「ＮＤＨ５０００ＳＰ」を用いることができる。
【００１３】
上記導電層の抵抗値としては、１００Ω／□以下が好ましい。これにより、当該透明導電性基板は、十分な導電性を有することができる。なお、「抵抗値」は、四探針方式の抵抗測定器で測定することができ、この抵抗測定器としては、例えば株式会社三菱化学アナリテック性「ロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型」を用いることができる。
【００１４】
当該透明導電性基板にあっては、平面視における上記導電層の存在割合が、５％以上４０％以下であり、透明基材との界面を基準とする導電層の平均高さが、０．３μｍ以上３μｍ以下であるとよい。上記導電層の存在割合が上記範囲内にあることで、透明性を維持しつつ高い導電性を奏することができる。また、上記導電層の平均高さが上記範囲内にあることで、導電層の厚みが十分となり、高い導電性を奏することができる。なお、平面視における導電層の「存在割合」は、平面視の一定領域においてその一定領域の面積に対する導電層の存在領域の面積比を意味し、例えばレーザー顕微鏡を用いて導電層表面を撮像して得た白黒画像を画像処理ソフトで二値化し、導電層の存在する面積を撮像した領域の総面積（導電層の存在領域の面積と導電層の不存在領域の面積との和）で割った値である。上記レーザー顕微鏡としては、例えば株式会社キーエンス製「ＶＫ−８５００」を用いることができ、このレーザー顕微鏡を用いて倍率１００倍で導電層表面を撮像したデータにより上記存在割合の測定を行うことができる。また、「二値化」に際しては、導電層の存在領域と導電層の不存在領域とを区分けできるような閾値を設定し、この閾値に基づいて白黒の二値化を行う方法を採用可能である。なお、上記閾値の設定は、画像処理ソフトによる自動設定を用いることも可能であり、また人為的に例えばが明度Ｌ＊５０を閾値と設定することも可能である。また、「平均高さ」は、表面粗さ計で塗膜の厚みを測定し、この測定した厚みの最大値から１０個選んだ厚みの平均値を意味する。上記表面粗さ計としては、例えば株式会社東京精密製「サーフコム１３０Ａ」を用いることができる。
【００１５】
当該透明導電性基板は、上記導電層側の算術平均粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以上１μｍ以下であるとよい。上記導電層側の算術平均粗さ（Ｒａ）が上記範囲内にあることで、上記導電層が好適な存在割合で、かつ的確な高さを有し、これにより高い導電性及び透明性をより確実に両立することができる。この算術平均粗さ（Ｒａ）は、ＪＩＳ−Ｂ０６０１（２００１）に準拠して測定される値であり、当該透明導電性基板の表面について例えば表面粗さ計（株式会社東京精密製「サーフコム１３０Ａ」）を用い、評価長さ５ｍｍ、測定速度０．６ｍｍ／ｓ、カットオフ値λｓ２．５μｍ、λｃ０．８ｍｍの条件で測定することができる。なお、上記算術平均粗さ（Ｒａ）は、レーザー顕微鏡（例えば株式会社キーエンス製「ＶＫ−８５００」）を用い、測定倍率１００倍及び測定ピッチ０．０１μｍで測定することも可能である。
【００１６】
上記導電層の金属種としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｉｎ及びＩｒからなる群より選ばれた１種、または２種以上の金属元素であるとよい。導電層の金属種を上記金属元素とすることで、金属ナノ粒子の凝集によるクラスタ凝集構造を容易かつ確実に形成することができる。
【００１７】
また、別の本発明は、
透明基材の一方の面に金属ナノ粒子を塗布する工程、及び
この塗布された金属ナノ粒子を焼成することで導電層を形成する工程を有する透明導電性基板の製造方法である。
【００１８】
当該透明導電性基板の製造方法によれば、塗布された金属ナノ粒子を焼成することで、金属ナノ粒子が凝集し、網状のクラスタ凝集構造を有する導電層を形成することができる。このように導電層が形成された当該透明導電性基板は、高い導電性及び透明性を両立することができる。
【００１９】
当該透明導電性基板の製造方法に用いられる上記金属ナノ粒子の平均粒径としては、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。上記金属ナノ粒子の平均粒径が上記範囲内にあることで、網状のクラスタ凝集構造を容易且つ確実に形成することができる。なお、上記平均粒径は、レーザードップラー法を応用した粒度分布測定装置を用いて測定される粒度分布のピーク値を意味する。
【００２０】
上記導電層形成工程における焼成温度としては、金属ナノ粒子の融点の０．２倍以上０．８倍以下が好ましい。上記焼成温度が上記範囲内にあることで、網状のクラスタ凝集構造を容易且つ確実に形成することができる。
【００２１】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
【００２２】
＜透明導電性基板＞
図１の透明導電性基板１は、導電性及び透明性を有し、表示画面の前面に配設される基板である。当該透明導電性基板１は、板状の透明基材２と、この透明基材２の表面に積層される導電層３とを備えている。この導電層３は、金属ナノ粒子の凝集による網状のクラスタ凝集構造を有しており、具体的には、透明基材２の表面に塗布された金属ナノ粒子が焼成されることで凝集し、これにより網状のクラスタ凝集構造を有する導電層３が形成されている。
【００２３】
上述のように導電層３が金属ナノ粒子を焼成することで凝集され形成される網状のクラスタ凝集構造を有しているため、当該透明導電性基板１は、平面視において導電層３が存在する領域（網目状の領域）と、導電層３が存在しない領域（導電層３が積層されずに表面側に透明基材２が表出している領域（網目の孔部分の領域））とを有している。
【００２４】
当該透明導電性基板１は、平面視における導電層３の存在割合の下限としては、５％が好ましく、１０％がより好ましい。上記導電層３の存在割合が上記下限未満であると、当該透明導電性基板１の導電性が十分に得られないおそれがある。一方、平面視における導電層３の存在割合の上限としては、４０％が好ましく、３５％がより好ましい。上記導電層３の存在割合が上記上限を超えると、導電層３が存在しない領域が少なくなり過ぎ、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。
【００２５】
また、当該透明導電性基板１の光線透過率の下限としては、７０％であり、７５％が好ましく、８０％がより好ましい。上記光線透過率が上記下限未満であると、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。なお、当該透明導電性基板１の光線透過率の上限は、特に限定されないが、９５％が好ましく、９３％がより好ましい。上記光線透過率が上記上限を超えると、平面視における導電層３の存在割合が小さくなり過ぎ、導電性が十分に得られないおそれがある。
【００２６】
さらに、当該透明導電性基板１は、導電層３側の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限としては、０．１μｍが好ましく、０．２μｍがより好ましい。上記算術平均粗さ（Ｒａ）が上記下限未満であると、導電層３の存在割合が少なくなり過ぎ、当該透明導電性基板１の導通性が十分に得られないおそれがある。一方、上記導電層３側の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限としては、１μｍが好ましく、０．８μｍがより好ましい。上記算術平均粗さ（Ｒａ）が上記上限を超えると、導電層３の存在割合が多くなり過ぎ、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。
【００２７】
（透明基材）
上記透明基材２は、金属ナノ粒子の焼成に耐えることのできる材質であれば特に限定されるものではないが、耐熱性に優れるガラスを主とする基板であることが好ましい。このガラスを主とする基板としては、石英ガラス、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、高歪み点ガラス等の各種ガラスを採用することができる。
【００２８】
この透明基材２の厚みは特に限定されないが、透明基材２の平均厚みの下限としては、０．３ｍｍが好ましく、０．５ｍｍが好ましい。上記透明基材２の平均厚みが上記下限未満であると、透明基材２の強度が不十分となるおそれがある。一方、透明基材２の平均厚みの上限としては、３ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。上記透明基材２の平均厚みが上記上限を超えると、当該透明導電性基板１が厚くなり過ぎ、薄型化が要求される装置に当該透明導電性基板１を用いることが困難となるおそれがある。
【００２９】
（導電層）
導電層３は、透明基材２表面に塗布した金属ナノ粒子を焼成することで、上述のように網状のクラスタ凝集構造が形成されている。
【００３０】
上記導電層３の抵抗値の上限としては、１００Ω／□が好ましく、５０Ω／□がより好ましい。上記導電層３の抵抗値が上記上限を超えると、当該透明導電性基板１の導電性が十分に得られないおそれがある。一方、導電層３の抵抗値の下限は、特に限定されないが、０．１Ω／□が好ましく、０．３Ω／□がより好ましい。上記導電層３の抵抗値が上記下限未満とするために導電層３の存在割合を大きくすると、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。
【００３１】
上記導電層３の平均高さの下限としては、０．３μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましい。上記導電層３の平均高さが、上記下限未満であると、導電層３が薄くなり過ぎ、当該透明導電性基板１の導通性が十分に得られないおそれがある。一方、上記導電層３の平均高さの上限としては、３μｍが好ましく、２．５μｍがより好ましい。上記導電層３の平均高さが上記上限を超えると、導電層３が厚くなり過ぎるとともに導電層３の存在割合が大きくなり過ぎ、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。
【００３２】
また、上記クラスタ凝集構造の線状部の平均幅の下限としては、０．２μｍが好ましく、０．５μｍがより好ましい。上記平均幅が上記下限未満であると、導電層３の抵抗値が大きくなり過ぎ、当該透明導電性基板１の導電性が十分に得られないおそれがある。一方、上記平均幅の上限としては、３μｍが好ましく、２μｍがより好ましい。上記平均幅が上記上限を超えると、導電層３の存在割合が多くなり過ぎ、当該透明導電性基板１の透明性が十分に得られないおそれがある。なお、上記クラスタ凝集構造の線状部とは、長さが１０μｍ以上の線状（直線状及び曲線状を含む）の部分を意味する。また、線状部の幅とは、線状部の長手方向（湾曲する場合には湾曲に沿った方向）の直交方向（短手方向）の長さを意味する。線状部の平均幅とは、任意で選んだ１０個の線状部について、各線状部における幅の最大値と最小値との総和を２０で割った値を意味する。
【００３３】
さらに、上記クラスタ凝集構造は、任意の２００μｍ四方の領域（平面視）における対向する二つの頂点（以下、第一頂点及び第二頂点という）に関し、第一頂点との間隔が３０μｍ以内である導電層３の部分（以下、第一頂点近接部分という）に連続する（導通する）とともに第二頂点に最も近接する部分（以下、第二頂点近接部分という）が、以下のような条件を満たすことが好ましい。つまり、第二頂点近接部分と第二頂点との間隔が、３０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましい。なお、上記間隔の下限は０μｍである（第二頂点に第二頂点近接部分が位置する）。クラスタ凝集構造がこのような構成を有することで、導電層３の抵抗値をより低くすることができる。また、上記第一頂点近接部分と、上記第二頂点近接部分とが、好ましく２つ以上、より好ましくは４つ以上の経路で連続する（導通する）とよい。なお、上記２００μｍ四方の領域としては、導電層３の平面視における中央（平面視導電層３の重心を中心とする正方形）とすることができる。
【００３４】
上記金属ナノ粒子の形状（焼成前）は、粒状であれば特に限定されず、球状、立方状、紡錘形状、板状、鱗片状等が挙げられ、均一な分散性を考慮すると球状であることが好ましい。
【００３５】
上記金属ナノ粒子の平均粒径の下限としては、５ｎｍが好ましく、１０ｎｍがより好ましい。上記平均粒径が上記下限未満であると、焼成の際に凝集の進行速度が速く、的確に網状のクラスタ凝集構造が形成されないおそれがある。一方、上記金属ナノ粒子の平均粒径の上限としては、２００ｎｍが好ましく、１５０ｎｍがより好ましい。上記平均粒径が上記上限を超えると、導電層３が厚くなり過ぎ、当該透明導電性基板１の透明性及び導電性の両立が困難となるおそれがある。
【００３６】
上記金属ナノ粒子の金属種としては、焼成によって網状のクラスタ凝集構造を形成可能な金属元素が用いられ、特に、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｉｎ又はＩｒの金属元素を含有するものが用いられる。なお、金属ナノ粒子の金属種は、上記金属元素の一つであっても、二つ以上であってもよい。また、上記金属ナノ粒子には、不可避的不純物、硫黄、酸素等を含んでも良い。
【００３７】
上記金属ナノ粒子の作製手法は、含浸法と呼ばれる高温処理法や、液相還元法、気相法等の従来公知の種々の方法を採用できる。液相還元法による場合、例えば水に、金属ナノ粒子を形成する金属元素のイオンのもとになる水溶性の金属化合物と、分散剤とを溶解し、さらに還元剤を加え、両金属元素のイオンを還元反応させることによって、金属ナノ粒子を作製することができる。この液相還元法により作製される金属ナノ粒子は、形状が粒状に揃っており、また粒度分布がシャープであるメリットがある。
【００３８】
金属元素のイオンのもとになる水溶性の金属化合物としては、例えば以下のものが挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＡｇの場合は、硝酸銀（Ｉ）［ＡｇＮＯ３］、メタンスルホン酸銀〔ＣＨ３ＳＯ３Ａｇ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＡｕの場合は、テトラクロロ金（ＩＩＩ）酸四水和物〔ＨＡｕＣｌ４・４Ｈ2Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＰｔの場合は、ジニトロジアンミン白金（ＩＩ）（Ｐｔ（ＮＯ２）２（ＮＨ３）２）、ヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物（Ｈ２［ＰｔＣｌ６］・６Ｈ２Ｏ）等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＰｄの場合は、硝酸パラジウム（ＩＩ）硝酸溶液〔Ｐｄ（ＮＯ２）２／Ｈ２Ｏ〕、塩化パラジウム（ＩＩ）溶液〔ＰｄＣｌ２〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＲｕの場合は、硝酸ルテニウム（ＩＩＩ）溶液〔Ｒｕ（ＮＯ３）３〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＳｎの場合は、塩化スズ（ＩＶ）五水和物〔ＳｎＣｌ４・５Ｈ２Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＣｕの場合は、硝酸銅（ＩＩ）〔Ｃｕ（ＮＯ３）２〕、硫酸銅（ＩＩ）五水和物〔ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＮｉの場合は、塩化ニッケル（ＩＩ）六水和物〔ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ〕、硝酸ニッケル（ＩＩ）六水和物〔Ｎｉ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＣｏの場合は、塩化コバルト（ＩＩ）六水和物〔ＣｏＣｌ２・６Ｈ２Ｏ〕、硝酸コバルト（ＩＩ）六水和物〔Ｃｏ（ＮＯ３）２・６Ｈ２Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＴｉの場合は、塩化チタン（ＩＩＩ）〔ＴｉＣｌ３〕等が挙げられる。Ｉｎの場合は、塩化インジウム（ＩＩＩ）四水和物〔ＩｎＣｌ３・４Ｈ２Ｏ〕、硝酸インジウム（ＩＩＩ）三水和物〔Ｉｎ（ＮＯ３）３・３Ｈ２Ｏ〕等が挙げられる。
金属ナノ粒子の金属種がＩｒの場合は、塩化イリジウム（ＩＩＩ）〔ＩｒＣｌ３〕等が挙げられる。
【００３９】
上記分散剤としては、析出した金属ナノ粒子を水中に良好に分散させることができるものが好適に用いられる。この分散剤は、水溶性の高分子分散剤が好ましい。この高分子分散剤は、反応系中で、析出した金属ナノ粒子の周囲を囲むように存在し、金属ナノ粒子の凝集を防止し、分散を維持する機能を有する。なお、この高分子分散剤は、金属ナノ粒子を析出させた液相の反応系を出発原料として後述する分散液を調製する場合、不純物の除去の際に除去されずに残存し、分散液中でも、金属ナノ粒子の凝集を防止し、分散を維持する機能を有する。なお、この高分子分散剤としては、後述する導電層形成工程の焼成温度において熱分解できるものが好ましい。これにより、金属ナノ粒子の焼成に際して、上記高分子分散剤による金属ナノ粒子の焼成の阻害、及び高分子分散剤の分解残渣の導電層３への残存を的確に防止することができる。さらに、この高分子分散剤としては、硫黄、リン、ホウ素及びハロゲン原子を含まない分散剤が好適に用いられる。これにより、当該透明導電性基板１をエレクトロニクス分野に用いる際に、その近傍に配置される電子部品等の劣化を的確に防止することができる。
【００４０】
上述のような観点から、上記高分子分散剤としては、例えば、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤や、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤、ポバール（ポリビニルアルコール）、単量体としてエチレンイミンとエチレンオキサイドとを有する共重合体等の極性基を有する高分子分散剤等が好適に用いられる。なお、高分子分散剤の分子量としては、１０００００以下が好ましい。
【００４１】
なお、金属ナノ粒子の粒径を調整するには、金属化合物、分散剤、還元剤の種類と配合割合とを調整すると共に、金属化合物を還元反応させる際に、かく拌速度、温度、時間、ｐＨ等を調整するとよい。
【００４２】
反応系のｐＨとしては７以上１３以下が好ましく、これにより金属ナノ粒子を小さくすることができる。このように反応系のｐＨを調整するためにはｐＨ調整剤が使用される。このｐＨ調整剤としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、塩素等のハロゲン元素、硫黄、リン、ホウ素等の不純物元素を含まない硝酸やアンモニアが好ましい。これにより、当該透明導電性基板１をエレクトロニクス分野に用いる際に、その近傍に配置される電子部品等の劣化を的確に防止することができる。
【００４３】
上記還元剤としては、液相の反応系中において金属元素のイオンを還元することで、金属ナノ粒子を析出できるものを用いることができる。このような還元剤としては、例えば、水素化ホウ素ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム、ヒドラジン、遷移金属元素のイオン（三価のチタンイオン、二価のコバルトイオン等）が挙げられる。ここで、銀などの貴金属の場合は、上記還元剤としては、還元力の弱い還元剤が好適に用いられ、これにより金属ナノ粒子の析出速度が遅く、金属ナノ粒子の粒径を比較的小さくすることができる。なお、還元力の弱い還元剤としては、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール等のアルコールや、アスコルビン酸等を挙げることができる。また、還元力の弱い還元剤としては、上記の他、エチレングリコール、グルタチオン、有機酸類（クエン酸、リンゴ酸、酒石酸等）、還元性糖類（グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラフィノース、スタキオース等）、糖アルコール類（ソルビトール等）等を挙げることができる。さらに、上述した還元剤の中でも、還元性糖類や、その誘導体としての糖アルコール類を用いることが好ましい。
【００４４】
＜透明導電性基板の製造方法＞
当該透明導電性基板１の製造方法は、金属ナノ粒子塗布工程と、導電層形成工程とを有している。
【００４５】
（金属ナノ粒子塗布工程）
金属ナノ粒子塗布工程は、金属ナノ粒子が分散された分散液を透明基材２表面に塗布し、この塗布された分散液を乾燥することで、金属ナノ粒子を透明基材２表面に塗布している。
【００４６】
上記分散液は、特に限定されるものではないが、例えば上記金属ナノ粒子と、水と、有機溶媒を含むものを用いることができる。
【００４７】
上記分散液に金属ナノ粒子を含有させるためには、粉末状にされた金属ナノ粒子を用いることも、液中に分散された金属ナノ粒子を用いることも可能である。前者の場合、例えば、上述のように析出された金属ナノ粒子が液中に分散されている液を、濾別、洗浄、乾燥、解砕等することで、粉末状の金属ナノ粒子を得て、この粉末状の金属ナノ粒子を出発原料として用いることができる。一方、後者の場合、例えば、上述のように液中で金属ナノ粒子を析出し、この金属ナノ粒子が分散している液を出発原料として用いることができる。このように、金属ナノ粒子を析出させた後の液（金属ナノ粒子と水とを含む液）を用いる場合には、この液について限外濾過、遠心分離、水洗、電気透析等の処理を行うことで不純物を除去し、必要に応じて濃縮又は加水することで金属ナノ粒子の濃度を調整し、この金属ナノ粒子を含む液を上記分散液の出発原料とすることによって、金属ナノ粒子を均一に透明基材表面に塗布することができる。
【００４８】
上記有機溶媒としては、炭素数１〜５の脂肪族飽和アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、ｎ−アミルアルコール及びイソアミルアルコールからなる群より選ばれた１種、または２種以上のものを用いることができる。
【００４９】
有機溶媒の含有割合は、特に限定されるものではないが、水と有機溶媒との総量に対する有機溶媒の含有割合の下限としては、３０質量％が好ましく、４０質量％がより好ましい。上記含有割合が上記下限未満であると、当該有機溶媒の揮発する時間が短時間となり過ぎるおそれがある。一方、上記含有割合の上限としては、８０質量％が好ましく、７０質量％がより好ましい。上記含有割合が上記上限を超えると、水の含有割合が少なくなり過ぎ、分散液の透明基材２に対する濡れ性が低下し過ぎるおそれがある。
【００５０】
上記分散液の塗布手法は、特に限定されるものではないが、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、ディップコート法を用いることが好ましい。これにより、分散液を透明基材２表面に均一に塗布することができる。
【００５１】
上述のように透明基材２表面に塗布された分散液を乾燥することで、透明基材２表面に金属ナノ粒子を含む塗膜が形成される。なお、この乾燥の条件は、揮発性有機溶媒と水とが蒸発しやすくい条件とすることが好ましい。
【００５２】
（導電層形成工程）
導電層形成工程においては、上記透明基材２表面に形成された塗膜を加熱することで、金属ナノ粒子を焼成し、網状のクラスタ凝集構造を有する導電層３を形成する。上記焼成温度（加熱温度）の下限としては、上記金属ナノ粒子の融点の０．２倍が好ましく、０．３倍がより好ましく、０．５倍がさらに好ましい。上記焼成温度が上記下限未満であると、金属ナノ粒子が凝集しにくく、網状のクラスタ凝集構造が的確に形成されず、当該透明導電性基板１の透明性が低下するおそれがある。一方、上記焼成温度の上限としては、上記金属ナノ粒子の融点の０．８倍が好ましく、０．７倍がより好ましく、０．６倍がさらに好ましい。上記焼成温度が上記上限を超えると、金属ナノ粒子の凝集速度が速く、クラスタ同士が隔離された状態となってしまい、網状のクラスタ凝集構造が的確に形成されず、当該透明導電性基板１の導電性が低下するおそれがある。
【００５３】
［利点］
当該透明導電性基板１は、導電層３が金属ナノ粒子を焼成することで形成される網状のクラスタ凝集構造を有するので、この導電層３における電気抵抗が小さく、このため当該透明導電性基板１は高い導電性を奏する。また、当該透明導電性基板１は、上述のように導電層３が網状のクラスタ凝集構造を有するので、平面視において透明基材２に導電層３が存在しない領域（網目の孔部分）が存在し、このため光線透過率が高く、当該透明導電性基板１は高い透明性を奏する。以上のように、当該透明導電性基板１は、従来トレードオフの関係にあった導電性及び透明性を高次元で両立することができる。
【００５４】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００５５】
上記実施形態では、透明基材表面に金属ナノ粒子を塗布し焼成することで、透明基材表面に導電層を積層した透明導電性基板を製造するものについて説明したが、透明基材裏面に導電層を積層することも可能であり、透明基材の一方の面に導電層を積層するものであれば、本発明の範囲内である。さらに、透明基材の両面に上記導電層を積層することも本発明の範囲内である。
【実施例１】
【００５６】
（作製手法）
金属ナノ粒子として水溶液中の液相還元法で合成した粒径１５０ｎｍのニッケルナノ粒子の乾燥粉を用いた。この乾燥粉に、エチルセルロース樹脂、ターピネオール溶剤を添加し、三本ロールで混練してペースト化した塗工用組成物を作製した。なお、各添加量としては、ニッケルナノ粒子１００質量部に対し、エチルセルロース樹脂３質量部、ターピネルオール溶剤１００質量部とした。
【００５７】
上述のように作製した塗工用組成物を厚み１ｍｍの石英ガラス基板にギャップ５μｍのアプリケータで塗布した。このよう塗布した塗工用組成物を１２０℃で加熱し、溶媒を蒸発させた。このように溶媒を蒸発させた後に、弱還元雰囲気（３％Ｈ２―９７％Ｎ２）かつ１０００℃の条件下で２時間焼成し、実施例１の透明導電性基板を得た。
【００５８】
実施例１で得られた透明導電性基板を撮像した写真を図３に示す。なお、写真は、透明導電性基板の表面側から撮像したものであり、写真中、黒い部分は、導電層が存在せずに透明基材が表出している箇所で、白い部分は導電層が存在する箇所である。また、撮像にはレーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製「ＶＫ−８５００」）を用い、倍率１００倍で撮像した。
【００５９】
（測定結果）
実施例１の透明導電性基板について各種の値を測定した結果は以下の通りである。
【００６０】
光線透過率は、８０％であった。この光線透過率は、「ＪＩＳ  Ｋ７１３６」に準拠して、日本電色工業株式会社製「ＮＤＨ５０００ＳＰ」を用いて測定した。
【００６１】
抵抗値は、１Ω／□であった。この抵抗値は、株式会社三菱化学アナリテック性「ロレスタＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６１０型」を用いて測定した。
【００６２】
導電層の存在割合は、２０％であった。この導電層の存在割合は、株式会社キーエンス製「ＶＫ−８５００」を用いて測定した。
【００６３】
導電層の平均高さは、１μｍであった。この導電層の平均高さは、株式会社東京精密製「サーフコム１３０Ａ」を用いて測定した。
【００６４】
導電層の算術平均粗さ（Ｒａ）は、０．５μｍであった。この算術平均粗さ（Ｒａ）は、レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製「ＶＫ−８５００」）を用い、測定倍率１００倍及び測定ピッチ０．０１μｍで測定した値である。
【００６５】
（評価）
実施例１の透明導電性基板は、高い導通性及び透明性を両立することができた。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、本発明の透明導電性基板は、高い導電性及び透明性を有するので、例えばタッチパネル等の表示画面の前面に配設する部材として好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  透明導電性基板
２  透明基材
３  導電層
【図１】
2014199754.tif 000003
【図２】
2014199754.tif 000004
【図３】
2014199754.tif 000005