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薄膜電極の製造方法

国内特許コード P08P006461
掲載日 2008年8月15日
出願番号 特願2007-012113
公開番号 特開2008-181906
登録番号 特許第4257437号
出願日 平成19年1月23日(2007.1.23)
公開日 平成20年8月7日(2008.8.7)
登録日 平成21年2月13日(2009.2.13)
発明者
  • 岸岡 真也
出願人
  • 長岡技術科学大学
発明の名称 薄膜電極の製造方法
発明の概要 【課題】基板との密着性が良好で、しかも光透過性に優れかつ高度な平滑性や配向性を有する薄膜電極を、安価な製造装置を使用して簡単な工程で、低コストで製造する方法を提供する。
【解決手段】天然マイカのへき開面のような、へき開性を有する単結晶状態の(100)配向面に導電性薄膜を形成した後に、該導電性薄膜を高分子接着剤層を介して基板に接合し、前記(100)配向面を剥離することにより薄膜電極を製造する。導電性薄膜は、金属又は金属酸化物、特に貴金属又は貴金属酸化物により構成することが好ましい。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】金や白金等の貴金属をガラスや石英からなる基板上に、真空蒸着、スパッタリング等により堆積させた薄膜は、光透過性電極や高度な平滑性或いは配向性を有する電極として広く使用されている。しかしながら、貴金属とガラスや石英等の絶縁性基板は密着性が低くこれらの基板表面に直接薄膜を堆積させた電極は使用に耐えないという問題がある。したがって、薄膜との密着性を改善するために、基板表面に1)金属酸化物や遷移金属からなる薄い下地層や、2)有機シランカップリング剤からなる下地層を設け、その上に電極用金属を堆積させるといった手法がとられている。しかしながら、上記1)では真空を破らずに2層の金属を堆積させる必要があり、高価な装置を必要とする。また、金の下地として一般に使用されるクロムは電気化学的に金よりも溶解しやすいために、電気化学測定で使用できる電位幅を狭めるという欠点がある(例えば、非特許文献1、2参照)。そして、下地との合金化を避けるために、薄膜を構成する金属の厚さを厚くすると、透明性が失われるという問題がある。また、上記2)では、再現性よく目的とする性状を有する薄膜電極を得ることが困難である。
【非特許文献1】「(続)電気化学測定法」電気化学会編、第75~82頁、1995年、財団法人電気化学会発行
【非特許文献2】Anal.Chem. 1991, 63,85-88
一方、転写により薄膜電極を製造する方法も種々提案されており、例えば、離型剤をコーティングした基材上に形成した薄膜導電性物質からなる転写箔の表面に接着剤層を設け、絶縁性基体と対面させて、加熱可能な凸版金型にてホットスタンピングすることによって、絶縁性基体面上に薄膜導電性物質からなる電極を転写により形成する方法がある(特許文献1)。また、透光性の基板上に分離層を介して導電性薄膜(被転写層)を形成し、基板と反対側に転写体を接合した後に、分離層に照射光を照射して剥離を生ぜしめ、被転写層を基板から離脱させて転写体に転写することにより、薄膜電極を製造する方法も知られている(特許文献2)。
【特許文献1】特開平10-232215号公報
【特許文献2】特開平10-125930号公報
しかしながら、これらの特許文献に記載された薄膜電極の製造方法では、導電性薄膜を形成する基体上に離型剤をコーティングしたり、分離層を設けるといった工程を必要とするものであり、薄膜電極の製造工程が複雑となり製造コストも高くなるなどの問題点があった。
産業上の利用分野 本発明は、電気化学センサー用電極、有機EL素子用電極、表面プラズモン共鳴バイオセンサー等に使用される薄膜電極を製造する方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 へき開性を有する単結晶状態の(100)配向面に導電性薄膜を形成した後に、該導電性薄膜を高分子接着剤層を介して基板に接合し、前記(100)配向面を剥離することを特徴とする薄膜電極の製造方法。
【請求項2】 前記へき開性を有する単結晶状態の(100)配向面が、天然マイカのへき開面又は鏡面仕上されたシリコン単結晶面であることを特徴とする請求項1に記載の薄膜電極の製造方法。
【請求項3】 前記導電性薄膜が金属又は金属酸化物により構成されたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜電極の製造方法。
【請求項4】 前記金属又は金属酸化物が、貴金属又は貴金属酸化物であることを特徴とする請求項3に記載の薄膜電極の製造方法。
【請求項5】 前記導電性薄膜を蒸着又はスパッタリングにより形成することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の薄膜電極の製造方法。
【請求項6】 前記高分子接着剤がエポキシ樹脂接着剤であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の導電性薄膜の製造方法。
【請求項7】 基板がガラス、石英、セラミックス、プラスチックから選択されたものであることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の薄膜電極の製造方法。
産業区分
  • 固体素子
  • 表面処理
  • 処理操作
  • 無機化合物
  • 高分子化合物
  • 電力応用
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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