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導電性高分子薄膜複合体 コモンズ

国内特許コード P110005564
整理番号 39PCT
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2005-513639
登録番号 特許第4639336号
出願日 平成16年8月31日(2004.8.31)
登録日 平成22年12月10日(2010.12.10)
国際出願番号 JP2004012566
国際公開番号 WO2005024852
国際出願日 平成16年8月31日(2004.8.31)
国際公開日 平成17年3月17日(2005.3.17)
優先権データ
  • 特願2003-310187 (2003.9.2) JP
発明者
  • 伊東 栄次
  • 宮入 圭一
  • 遠藤 守信
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 導電性高分子薄膜複合体 コモンズ
発明の概要 薄膜状に形成でき、電界電子放出体、太陽電池、光センサ等に好適に用いることのできる導電性高分子薄膜複合体を提供する。 本発明に係るめっき導電性高分子薄膜複合体は、導電性高分子にカーボンナノチューブ(CNT)が配合された導電性高分子薄膜18と、導電性高分子薄膜18の一方の面に形成された透明金属酸化物半導体膜16とを具備することを特徴とする。透明金属酸化物半導体膜16に電極を取り付けて、電界電子放出体あるいは帯電防止材などに用いることができる。また、導電性高分子薄膜18の他方の面にも電極を形成して、太陽電池用セルあるいは光センサなどに用いることができる。
従来技術、競合技術の概要

導電性高分子は、可視光を効率よく吸収して発光したり、また耐久性、耐熱性等にも優れることから、有機EL素子、有機太陽電池、光デバイス等への応用が検討されている。導電性高分子の多くはP型半導体的性質を有し、電子受容性分子(ドーパント)がドーピングされることで、P型半導体的性質は一層強められる。
また、近年、これら導電性高分子にフラーレンやCNT(カーボンナノチューブ)などのナノカーボンを混合して特性の向上を図ることが検討されている(例えば、1)E.Kymakis and G.A.J.Amaratunga,Applied Physics Letters,Vol.80,pp.112-114(2002)(ポリチオフェンにCNTドープして光電変換向上),2)G.Yu,J.Gao,J.C.Hummelaen,F.Wudl and A.H.Heeger,Science,Vol.270,pp.1789-1791(1995)(ポリフェニレンビニレン誘導体とフラーレン誘導体を混合して初めて2%を超える高い光電変換効率を達成),3)F.Padinger,R.S.Rittiberger,and N.S.Sariciftci,Advanced Functional Material,Vol.13,pp.85-88(2003)(ポリチオフェンとフラーレンの誘導体の混合膜を成膜後処理して3.6%の効率達成))。
【非特許文献1】
E.Kymakis andG.A.J.Amaratunga,Applied Physics Letters,Vol.80,pp.112-114(2002)(ポリチオフェンにCNTドープして光電変換向上)

産業上の利用分野

本発明は、電界電子放出体、太陽電池、光センサ等に好適に用いることのできる導電性高分子薄膜複合体に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
導電性高分子にカーボンナノチューブ(CNT)が配合された導電性高分子薄膜と、
該導電性高分子薄膜の一方の面に形成された透明金属酸化物半導体膜と、
該透明金属酸化物半導体膜上に形成された第1の電極と、
前記導電性高分子薄膜の他方の面に形成された第2の電極とを具備し、
前記導電性高分子薄膜がp型半導体の性質を有し、前記透明金属酸化物半導体膜がn型半導体の性質を有して、導電性高分子薄膜と透明金属酸化物半導体膜とがpn接合し、前記カーボンナノチューブの一方の端部が、前記透明金属酸化物半導体膜の厚さ分だけ隔てて前記第1の電極と対峙し、前記カーボンナノチューブの他方の端部が前記第2の電極と接触していることを特徴とする導電性高分子薄膜複合体。

【請求項2】
前記金属酸化物半導体膜がTiO2膜であることを特徴とする請求項1記載の導電性高分子薄膜複合体。

【請求項3】
前記導電性高分子薄膜の厚さが10nm~10μm、前記金属酸化物半導体膜の厚さが10nm~10μmであることを特徴とする請求項1または2項記載の導電性高分子薄膜複合体。

【請求項4】
前記導電性高分子に対するCNTの配合割合が10wt%以下であることを特徴とする請求項1~3いずれか1項記載の導電性高分子薄膜複合体。

【請求項5】
前記CNTが直径100nm以下のMWCNTもしくはSWCNTであることを特徴とする請求項1~4いずれか1項記載の導電性高分子薄膜複合体。

【請求項6】
前記導電性高分子が、ポリフェニレンビニレンまたはポリチオフェンの誘導体から構成された可視光域に強い光吸収性を有する材料であることを特徴とする請求項1~5いずれか1項記載の導電性高分子薄膜複合体。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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