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ORGANIC TRANSPARENT CONDUCTOR MATERIAL AND ITS MANUFACTURING METHOD commons meetings

Patent code P08A014002
File No. P05-121
Posted date Oct 31, 2008
Application number P2005-362376
Publication number P2007-165199A
Patent number P4552014
Date of filing Dec 15, 2005
Date of publication of application Jun 28, 2007
Date of registration Jul 23, 2010
Inventor
  • (In Japanese)星野 勝義
  • (In Japanese)宮崎 智史
  • (In Japanese)金 商国
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 千葉大学
Title ORGANIC TRANSPARENT CONDUCTOR MATERIAL AND ITS MANUFACTURING METHOD commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing an organic transparent conductive material having excellent transparency, and manufacturable at a low cost.
SOLUTION: In this method of manufacturing the organic transparent conductive material, a solution prepared by dissolving carbazole or its derivative therein is electrolytically polymerized in a range of electrolysis potential +0.5 to +1.8 V to a saturated calomel reference electrode to form a polycarbazole film (or a polycarbazole derivative film) on a positive electrode, and thereafter a metal having a work function smaller than that of polycarbazole is brought into contact with and reacted with it in a stoichiometric proportion, whereby a conductive hybrid film having high white transparency is provided.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


透明導電材料は、液晶ディスプレイ、電界発光ディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイなどの画像表示パネル面や太陽電池パネル面に利用され、電圧印加や電流注入目的の電極として利用されている。また二次元情報入力装置であるタッチパネルにも広く用いられている。さらに、透明性を有する包装材への用途もあり、包装物の中身が見えるので内包物の安全性を検査しやすくなる。



そしてその材料としては、無機酸化物である酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、及びフッ素ドープ酸化スズ(FTO)の薄膜をガラス基板あるいはプラスチックシート上に堆積したパネルが用いられてきた。しかしながら、材料や製膜のコストが高く、例えば有機電界発光素子や有機太陽電池のかなりのコストが上記の無機透明電極に費やされてしまうといった問題がある。また有機物質との電子的(あるいは化学的)相互作用が乏しく、例えば有機EL素子の電荷輸送層への電荷注入効率に問題が生じている。



このような観点から、導電性微粒子を透明絶縁性ポリマー中に分散し、導電体膜を形成しようとする試みがあるが、導電性粒子としてITO微粒子を使用するために、上記問題の解決には至らない(特許文献1~3参照)。



また、近年、ポリチオフェン系の溶媒可溶性導電性ポリマー薄膜を基板上にコーティングするという試みがあるが(特許文献4~5参照)、材料がコスト高となる問題点がある。さらに、こうした導電性ポリマー中には、電荷担体となるポーラロンあるいはバイポーラロン(カチオンラジカルあるいはジカチオン)部位が不可避的に存在するが、これらの部位は可視域~赤外域に光吸収を持つため、厚膜にすると着色してしまう。従って機械的強度を上げるために厚膜にすると透明性を犠牲にしなければならない。



以上のように、比較的厚膜にして機械的強度を上げた場合にも良好な透明性を保ち、かつ作製(合成)が容易であるが故コストが低く抑えられる有機透明導電体材料は未だ実現されていない。



【特許文献1】
特開平7-219697号公報
【特許文献2】
特開2000-123658号公報
【特許文献3】
特開平3-167590号公報
【特許文献4】
特開2002-60736号公報
【特許文献5】
特開2005-146259号広報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、ポリカルバゾールまたはその誘導体を基本骨格とした透明導電体材料とその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
カルバゾールあるいはその誘導体、及び過塩素酸テトラブチルアンモニウムからなる支持電解質を溶解した溶液を飽和カロメル参照電極に対し、電解電位+0.5V~1.8Vの範囲で電解し、陽極上に支持電解質アニオンがドープされたポリカルバゾール膜を1100nm以下の膜厚で形成させた後、20nm以下のアルミニウム膜を形成し、前記ポリカルバゾール膜と前記アルミニウム膜を接触させることによって前記ポリカルバゾール膜及び前記アルミニウム膜を透明化する、透明導電体膜を得る方法。

【請求項2】
 
前記アルミニウム膜を形成した後、透明ポリマー膜をコートし、前記陽極から前記透明ポリマー膜、前記ポリカルバゾール膜及び前記アルミニウム膜を剥離することによって、自己自立型(フリースタンディング)の透明導電体膜を得る請求項1記載の透明導電体膜を得る方法。

【請求項3】
 
カルバゾールあるいはその誘導体、及び過塩素酸テトラブチルアンモニウムからなる支持電解質を溶解した溶液を飽和カロメル参照電極に対し、電解電位+0.5V~1.8Vの範囲で電解し、陽極上に支持電解質アニオンがドープされたポリカルバゾール膜を1100nm以下の膜厚で形成させた後、透明ポリマー膜をコートし、前記ポリカルバゾール膜を透明ポリマー膜とともに剥離することによって、自己自立型(フリースタンディング)のポリカルバゾール膜を形成し、しかる後に20nm以下のアルミニウム膜を形成し、前記ポリカルバゾール膜と前記アルミニウム膜を接触させることによって前記ポリカルバゾール膜及び前記アルミニウム膜を透明化する、透明導電体膜を得る方法。

【請求項4】
 
ポリカルバゾールの物質量と金属の物質量の化学量論を一致させることを特徴とする請求項1又は3記載の透明導電体膜を得る方法。

【請求項5】
 
蒸着により前記アルミニウム膜を形成することを特徴とする請求項1又は3記載の透明導電体膜を得る方法。

【請求項6】
 
前記ポリカルバゾールの膜厚は、前記アルミニウム膜の膜厚を1とした場合、53以上75未満である請求項1又は3記載の透明導電体膜を得る方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005362376thum.jpg
State of application right Registered
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