JP2008235238A - 透明導電膜つき粘土膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明導電膜が粘土膜上に形成されたフレキシブルな導電性フィルムであって、350℃までの耐熱性、導電性、500nmにおける光透過度が80%以上の透明性及び柔軟性を有する導電性フィルム、該導電性フィルムからなる電子デバイス用材料及び該材料を含む有機EL素子。
【効果】優れた耐熱性、ガスバリア性、透明性、フレキシブル性を有する粘土薄膜上に、高温、例えば、250℃以上で透明導電膜を形成することを可能とする透明導電膜つき粘土膜及びその製品を提供することができる。
【選択図】図3
Description
(1)透明導電膜が粘土膜上に形成されたフレキシブルな導電性フィルムであって、350℃までの耐熱性、導電性、500nmにおける光透過度が少なくとも80%の透明性及び柔軟性を有することを特徴とする導電性フィルム。
(2)透明導電膜が、スズドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、又はアルミニウムドープ酸化亜鉛膜である、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(3)スズドープ酸化インジウムの化学組成が、In1.95Sn0.05O3である、前記(2)に記載の導電性フィルム。
(4)透明導電膜の厚さが、100nmから1000nmである、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(5)粘土膜が、粘土のみを含む、あるいは粘土及び添加物を含む、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(6)粘土が、マイカ、サポナイト、モンモリロナイト、スティーブンサイト、バーミキュライト、バイデライト、又はヘクトライトである、前記(5)に記載の導電性フィルム。
(7)粘土が、水分散性あるいは有機溶剤分散性である、前記(5)に記載の導電性フィルム。
(8)添加物が、ポリアクリル酸ナトリウム、エポキシ樹脂、ポリイミド、又はポリアミドである、前記(5)に記載の導電性フィルム。
(9)粘土含有量が、少なくとも70重量パーセントである、前記(5)に記載の導電性フィルム。
(10)粘土膜の厚みが、20μmから200μmの間である、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(11)導電性フィルムの特性として、電気抵抗率が高くても1×10−3Ωcmであり、500nmにおける光透過度が少なくとも80%であり、線膨張係数が大きくても1×10−5℃−1以下であり、平均表面粗さが大きくても10nm以下であり、350℃で3時間加熱後の電気抵抗率が高くても1×10−2Ωcmであり、350℃で3時間加熱後の500nmにおける光透過度が少なくとも80%である、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(12)透明導電膜が、高周波マグネトロンスパッタリング法で形成されたものである、前記(1)に記載の導電性フィルム。
(13)前記(1)から(12)のいずれかに記載の導電性フィルムからなることを特徴とする電子デバイス用材料。
(14)前記(13)に記載の材料を含むタッチパネル。
(15)前記(13)に記載の材料を含む有機EL素子。
(16)直径32mmの曲率での繰り返し曲げが可能である、前記(15)に記載の有機EL素子。
(17)厚みが300μm以下、20μm以上である、前記(15)に記載の有機EL素子。
(18)粘土を主成分とする膜でガス封止が行われた、前記(15)に記載の有機EL素子。
本発明は、透明導電膜が粘土膜状に形成された導電性フィルムであって、耐熱性、導電性、透明性及び柔軟性を有することを特徴とするものである。また、本発明は、上記導電性フィルムの特性として、電気抵抗率が高くても1×10−3Ωcmであり、500nmにおける光透過度が少なくとも80%であり、線膨張係数が大きくても1×10−5℃−1以下であり、平均表面粗さが大きくても10nmであり、350℃で3時間加熱後の電気抵抗率が高くても1×10−2Ωcmであり、350℃で3時間加熱後の500nmにおける光透過度が少なくとも80%であることを特徴とするものである。
(1)本発明により、優れた耐熱性、導電性、透明性、フレキシブル性を有する透明導電膜つき粘土薄膜を提供することができる。
(2)本発明の透明導電膜つき粘土薄膜は、例えば、250℃を超える高温においても高い導電性及び透明性を保つ、柔軟な電子デバイス用基板などとして用いることができる
(3)本発明により、優れた耐熱性、ガスバリア性、導電性、透明性、フレキシブル性、表面平坦性を有する透明導電膜つき粘土薄膜を提供することができる。
(4)本発明の透明導電膜つき粘土薄膜は、例えば、250℃を超える高温においても高い導電性、透明性、ガスバリア性、表面平坦性を保つ、柔軟な電子デバイス用材料などとして用いることができる。
(5)上記導電性フィルムからなる電子デバイス用材料を含む直径32mmの曲率での繰り返し曲げが可能な有機EL素子を提供することができる。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともに入れ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウム塩を0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウム塩を含む均一な分散液を得た。
透明導電膜の作製には、高周波マグネトロンスパッタリング装置を用いた。ターゲット材料には、レアメタリック社製のSnO2を5wt%含むIn2O3セラミックプレートを使用した。20mm角に切り出した上記の粘土膜(厚さ100μm)を基板支持ホルダーを用いて、真空チャンバー内の基板ホルダーに設置した。
作製した粘土膜及び表面に透明導電膜を形成した粘土膜のX線回折チャートを、図1に示す。これらのX線回折チャートにおいて、粘土の(001)、(002)、(020)、(004)、(006)、(060)及び(006)ピークが観測された。この結果から、粘土膜基板において、粘土層状結晶が配向して積層していることが分かる。
実施例1の方法によって得られたITO/粘土フィルムを用いて有機EL素子の作製を行った。図7に、有機EL素子の構造を示す。ここで、図7の上図において、1は粘土膜、2はITOからなる陽極、3はトリフェニルジアミン誘導体N’−diphenyl−N,N’−bis(3−methylphenyl)−1,1’−biphenyl−4,4’−diamine(TPD)からなるホール輸送層、4はアルミキノリノール錯体tri−8−hydroxyquinoline aluminium salt(Alq3)からなる発光層を兼ねた電子輸送層、5はアルミニウム(Al)からなる陰極である。図7の左図及び右図は、有機EL素子にガスバリア膜を形成した例を示す。6は粘土を主成分とするガスバリア膜である。
作製した有機EL素子には、ITO電極に正の電圧を、Al電極に負の電圧を印加したときのみ電流の出力及び発光が観測された。図8は、作製した有機EL素子の電流密度−電圧−輝度特性を示す図であり、典型的なダイオード特性を示していることが分かる。約7Vの電圧を印加することで有機EL素子の発光が観測され、約11.2Vの電圧で発光輝度が100cd/m2に達した。このときの発光効率は2.6cd/Aであった。
Claims (18)
- 透明導電膜が粘土膜上に形成されたフレキシブルな導電性フィルムであって、350℃までの耐熱性、導電性、500nmにおける光透過度が少なくとも80%の透明性及び柔軟性を有することを特徴とする導電性フィルム。
- 透明導電膜が、スズドープ酸化インジウム、酸化亜鉛、又はアルミニウムドープ酸化亜鉛膜である、請求項1に記載の導電性フィルム。
- スズドープ酸化インジウムの化学組成が、In1.95Sn0.05O3である、請求項2に記載の導電性フィルム。
- 透明導電膜の厚さが、100nmから1000nmである、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 粘土膜が、粘土のみを含む、あるいは粘土及び添加物を含む、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 粘土が、マイカ、サポナイト、モンモリロナイト、スティーブンサイト、バーミキュライト、バイデライト、又はヘクトライトである、請求項5に記載の導電性フィルム。
- 粘土が、水分散性あるいは有機溶剤分散性である、請求項5に記載の導電性フィルム。
- 添加物が、ポリアクリル酸ナトリウム、エポキシ樹脂、ポリイミド、又はポリアミドである、請求項5に記載の導電性フィルム。
- 粘土含有量が、少なくとも70重量パーセントである、請求項5に記載の導電性フィルム。
- 粘土膜の厚みが、20μmから200μmの間である、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 導電性フィルムの特性として、電気抵抗率が高くても1×10−3Ωcmであり、500nmにおける光透過度が少なくとも80%であり、線膨張係数が大きくても1×10−5℃−1以下であり、平均表面粗さが大きくても10nm以下であり、350℃で3時間加熱後の電気抵抗率が高くても1×10−2Ωcmであり、350℃で3時間加熱後の500nmにおける光透過度が少なくとも80%である、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 透明導電膜が、高周波マグネトロンスパッタリング法で形成されたものである、請求項1に記載の導電性フィルム。
- 請求項1から12のいずれかに記載の導電性フィルムからなることを特徴とする電子デバイス用材料。
- 請求項13に記載の材料を含むタッチパネル。
- 請求項13に記載の材料を含む有機EL素子。
- 直径32mmの曲率での繰り返し曲げが可能である、請求項15に記載の有機EL素子。
- 厚みが300μm以下、20μm以上である、請求項15に記載の有機EL素子。
- 粘土を主成分とする膜でガス封止が行われた、請求項15に記載の有機EL素子。
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