JP2010118165A - Transparent electrode, its manufacturing method, and organic electroluminescent element using same - Google Patents

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Akihiko Takeda
昭彦 竹田
Keiji Obayashi
啓治 大林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent electrode excellent in surface smoothness, conductivity, and transparency, ant yet with high productivity as well as its manufacturing method. <P>SOLUTION: The transparent electrode with a conductive layer containing metal nanowire on a transparent support body is provided with a polymer layer made of at least either water-soluble polymer or aqueous polymer emulsion at an under-layer adjacent to the conductive layer, with at least a part of the metal nanowire embedded in the polymer layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、導電性、透明性に優れた透明電極とその製造方法及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。   The present invention relates to a transparent electrode excellent in conductivity and transparency, a method for producing the same, and an organic electroluminescence device using the same.

近年、薄型TV需要の高まりに伴い、液晶、プラズマ、有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機EL)、フィールドエミッションなど、各種方式のディスプレイ技術が開発されている。これら表示方式の異なるいずれのディスプレイにおいても、透明電極は必須の構成技術となっている。また、テレビ以外でもタッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子においても、透明電極は欠くことのできない技術要素となっている。   In recent years, with increasing demand for thin TVs, various types of display technologies such as liquid crystal, plasma, organic electroluminescence (hereinafter, organic EL), field emission, and the like have been developed. In any of these displays having different display methods, the transparent electrode is an essential constituent technology. In addition to televisions, transparent electrodes are an indispensable technical element in touch panels, mobile phones, electronic paper, various solar cells, and various electroluminescence light control elements.

従来、透明電極として、Au、Ag、Pt、Cuなどの各種金属薄膜や、錫や亜鉛をドープした酸化インジウム(ITO、IZO)、アルミニウムやガリウムをドープした酸化亜鉛(AZO、GZO)、フッ素やアンチモンをドープした酸化錫(FTO、ATO)などの金属酸化物薄膜、TiN、ZrN、HfNなどの導電性窒化物薄膜、LaBなどの導電性ホウ素化物薄膜が知られており、またこれらを組み合わせたBi/Au/Bi、TiO/Ag/TiOなどの各種電極も知られている。無機物以外にも、CNT(カーボンナノチューブ)や導電性高分子を使用した透明電極も提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, as transparent electrodes, various metal thin films such as Au, Ag, Pt, Cu, indium oxide doped with tin or zinc (ITO, IZO), zinc oxide doped with aluminum or gallium (AZO, GZO), fluorine, Metal oxide thin films such as tin oxide doped with antimony (FTO, ATO), conductive nitride thin films such as TiN, ZrN, and HfN, and conductive boride thin films such as LaB 6 are known and combinations thereof. Various electrodes such as Bi 2 O 3 / Au / Bi 2 O 3 and TiO 2 / Ag / TiO 2 are also known. In addition to inorganic materials, transparent electrodes using CNTs (carbon nanotubes) and conductive polymers have also been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1).

しかしながら、上述した金属薄膜、窒化物薄膜、ホウ素物薄膜及び導電性高分子薄膜は、光透過性と導電性の特性が両立し得ないため、電磁波シールドなどの特殊な技術分野や、比較的高い抵抗値でも許容されるようなタッチパネル分野においてのみ使用されていた。   However, since the metal thin film, nitride thin film, boron thin film and conductive polymer thin film described above cannot have both light transmission properties and conductive properties, special technical fields such as electromagnetic shielding and the like are relatively high. It was used only in the touch panel field where resistance values are allowed.

一方、金属酸化物薄膜は光透過性と導電性との両立が可能で耐久性にも優れるため、透明電極の主流となりつつある。特にITOは光透過性と導電性とのバランスが良く、酸溶液を用いたウェットエッチングによる電極微細パターン形成が容易であることから、各種オプトエレクトロニクス用の透明電極として多用されている。しかしながら、上記のITOなどに代表される導電性酸化物は、スパッタリング法などの真空プロセスやゾル−ゲル法などの液相法により基体表面に透明導電膜を形成する。スパッタリング法などの真空プロセスで透明導電膜を形成するには、高価な設備が必要である。   On the other hand, metal oxide thin films are becoming mainstream of transparent electrodes because they can achieve both light transmittance and conductivity and are excellent in durability. In particular, ITO is widely used as a transparent electrode for various optoelectronics because it has a good balance between light transmittance and conductivity and it is easy to form an electrode fine pattern by wet etching using an acid solution. However, the conductive oxide typified by the above ITO or the like forms a transparent conductive film on the substrate surface by a vacuum process such as sputtering or a liquid phase method such as sol-gel. In order to form a transparent conductive film by a vacuum process such as sputtering, expensive equipment is required.

そこで、このような問題を解消するために、導電性酸化物や、導電性高分子を含有する組成物を塗布することで透明導電膜を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   In order to solve such problems, a method of forming a transparent conductive film by applying a conductive oxide or a composition containing a conductive polymer has been proposed (for example, Patent Document 1). 2).

しかし、これらの方法では十分な導電性を得ることが難しく、特に有機EL素子、太陽電池といった用途では、光透過性と導電性を両立させることが困難であった。また、各種印刷方法による導電層の形成方法が記載されているが、直接パターニングする方法については、詳細に記載されていない。   However, it is difficult to obtain sufficient electrical conductivity by these methods, and it is difficult to achieve both light transmittance and electrical conductivity, particularly in applications such as organic EL elements and solar cells. Moreover, although the formation method of the conductive layer by various printing methods is described, the method of direct patterning is not described in detail.

それ以外の透明電極としては、プラズマディスプレイの電磁波シールド膜に代表される金属パターンによりメッシュ構造を形成した透明電極が挙げられ(例えば、特許文献3参照)、また金属ナノワイヤを用いた微細メッシュからなる透明電極が開示されている(例えば、特許文献4参照)。特に銀を用いた金属メッシュでは、銀本来の高い導電率により良好な導電性と透明性を両立することができる。しかし、これらの透明電極は、前述のITOのような電極と比較して、電極表面が粗いという欠点を有している。特に、有機EL素子の場合、電極上に有機化合物の超薄膜を形成するため、透明電極には優れた表面平滑性が要求され、このような表面平滑性の低い電極では、素子の機能低下を招く。   Examples of other transparent electrodes include transparent electrodes in which a mesh structure is formed by a metal pattern typified by an electromagnetic wave shielding film of a plasma display (see, for example, Patent Document 3), or a fine mesh using metal nanowires. A transparent electrode is disclosed (for example, see Patent Document 4). In particular, in a metal mesh using silver, both good conductivity and transparency can be achieved due to the inherent high conductivity of silver. However, these transparent electrodes have a defect that the electrode surface is rough as compared with the above-mentioned electrodes such as ITO. In particular, in the case of an organic EL element, since an ultra-thin film of an organic compound is formed on the electrode, the transparent electrode is required to have excellent surface smoothness. With such an electrode having low surface smoothness, the function of the element is deteriorated. Invite.

表面平滑性を向上させるため、平滑性の高い支持体上に、金属ナノワイヤを用いて導電層を形成し、別の支持体に転写する方法が提案されているが(例えば、特許文献5参照)、転写に用いる接着剤や支持体と導電層との接着性、剥離性のバランスの調整が難しく、完全な転写は困難である。さらに、接着剤層の塗布、硬化、支持体同士の貼合、剥離と工程が多く、コスト増の問題がある。また、導電層パターンを印刷法により直接形成する方法については、詳細に記載されていない。
特開2008−95015号公報 特開2008−4501号公報 特開2004−221564号公報 米国特許出願公開第2007/0074316A1号明細書 特開2006−236626号公報 「透明導電膜の技術」第80頁(オーム社出版局)
In order to improve surface smoothness, a method has been proposed in which a conductive layer is formed on a highly smooth support using metal nanowires and transferred to another support (see, for example, Patent Document 5). It is difficult to adjust the balance between the adhesive used for transfer and the adhesion between the support and the conductive layer and the peelability, and complete transfer is difficult. Furthermore, there are many steps of applying and curing the adhesive layer, laminating and peeling the supports, peeling, and processes, and there is a problem of cost increase. Further, a method for directly forming the conductive layer pattern by a printing method is not described in detail.
JP 2008-95015 A Japanese Patent Laid-Open No. 2008-4501 JP 2004-221564 A US Patent Application Publication No. 2007 / 0074316A1 JP 2006-236626 A "Technology of transparent conductive film", page 80 (Ohm Publishing Co.)

本発明の目的は、前記事情に鑑みてなされたものであり、表面平滑性、導電性、透明性に優れ、かつ生産性の高い透明電極及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a transparent electrode that is excellent in surface smoothness, conductivity, and transparency and has high productivity, and a method for manufacturing the same.

特に、導電層に含まれる金属ナノワイヤの少なくとも一部が該高分子層に埋没させた透明電極及びその製造方法を提供することを目的とする。   In particular, an object of the present invention is to provide a transparent electrode in which at least a part of metal nanowires contained in a conductive layer is buried in the polymer layer, and a method for producing the transparent electrode.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。
1.透明支持体上に金属ナノワイヤを含有する導電層を有する透明電極において、該透明電極が、該導電層に隣接した下層に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層を有し、該金属ナノワイヤの少なくとも一部が該高分子層に埋没していることを特徴とする透明電極。
2.透明支持体上に、順に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層及び金属ナノワイヤからなる導電層を形成する透明電極の製造方法において、該支持体上に該高分子層を塗布した後、該高分子層の含水率が100%以上の状態で、該高分子層上に該導電層を塗布することを特徴とする透明電極の製造方法。
3.透明支持体上に、順に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層及び金属ナノワイヤからなる導電層を形成する透明電極の製造方法において、該高分子層及び該導電層を同時重層塗布することを特徴とする透明電極の製造方法。
4.2に記載の透明電極の製造方法であって、前記高分子層上に前記導電層を塗布する際、パターニングを行うことを特徴とする透明電極の製造方法。
5.2〜4のいずれか1項記載の透明電極の製造方法であって、前記高分子層及び前記導電層を塗布、乾燥した後、後処理として、該導電層面に水を塗布、乾燥することを特徴とする透明電極の製造方法。
6.1に記載の透明電極、または2から5のいずれか1項に記載の透明電極の製造方法によって製造された透明電極を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.
1. A transparent electrode having a conductive layer containing metal nanowires on a transparent support, the transparent electrode being a polymer layer comprising at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion in a lower layer adjacent to the conductive layer A transparent electrode characterized in that at least a part of the metal nanowire is embedded in the polymer layer.
2. In the method for producing a transparent electrode in which a polymer layer composed of at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion and a conductive layer composed of metal nanowires are sequentially formed on a transparent support, A method for producing a transparent electrode, comprising: applying a conductive layer on a polymer layer in a state where a water content of the polymer layer is 100% or more after applying the molecular layer.
3. In the method for producing a transparent electrode, in which a polymer layer composed of at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion and a conductive layer composed of metal nanowires are sequentially formed on a transparent support, the polymer layer and the conductive layer A method for producing a transparent electrode, characterized in that the layers are applied simultaneously in multiple layers.
4.2. The method for producing a transparent electrode according to 4.2, wherein patterning is performed when the conductive layer is applied on the polymer layer.
5. The method for producing a transparent electrode according to any one of claims 2 to 4, wherein after applying and drying the polymer layer and the conductive layer, water is applied to the conductive layer surface and dried as a post-treatment. A method for producing a transparent electrode.
The organic electroluminescent element characterized by including the transparent electrode manufactured by the transparent electrode of 6.1, or the manufacturing method of the transparent electrode of any one of 2-5.

本発明によれば、導電性、透明性に優れ、平滑性が高い透明電極を、容易かつ安価に提供することができ、該透明電極を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機ELともいう)を簡便に提供することができる。   According to the present invention, a transparent electrode having excellent conductivity and transparency and high smoothness can be provided easily and inexpensively, and an organic electroluminescence element using the transparent electrode (hereinafter also referred to as organic EL). Can be provided easily.

以下、本発明とその構成要素等について詳細な説明をする。   Hereinafter, the present invention and its components will be described in detail.

<支持体>
本発明では、透明支持体として、プラスチックフィルム、プラスチック板、ガラスなどを用いることができる。
<Support>
In the present invention, a plastic film, a plastic plate, glass or the like can be used as the transparent support.

プラスチックフィルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVAなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。   Examples of raw materials for plastic films and plastic plates include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate, polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene, and EVA, polyvinyl chloride, and polychlorinated chloride. Use vinyl resins such as vinylidene, polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyether sulfone (PES), polycarbonate (PC), polyamide, polyimide, acrylic resin, triacetyl cellulose (TAC), etc. Can do.

本発明に係る透明電極の製造方法において、支持体は、表面平滑性に優れているものが好ましい。表面の平滑性は算術平均粗さRaが5nm以下かつ最大高さRyが50nm以下であることが好ましく、Raが2nm以下かつRyが30nm以下であることがより好ましく、さらに好ましくはRaが1nm以下かつRyが20nm以下である。支持体の表面は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等の下塗り層を付与して平滑化してもよいし、研磨などの機械加工によって平滑にすることもできる。また高分子層の塗布、接着性を向上させるため、コロナ、プラズマによる表面処理や、易接着層を形成してもよい。ここで、表面の平滑性は、原子間力顕微鏡(AFM)等による測定から、表面粗さ規格(JIS B 0601−2001)に従い、求めることができる。   In the method for producing a transparent electrode according to the present invention, the support is preferably excellent in surface smoothness. The smoothness of the surface is preferably an arithmetic average roughness Ra of 5 nm or less and a maximum height Ry of 50 nm or less, more preferably Ra of 2 nm or less and Ry of 30 nm or less, and still more preferably Ra of 1 nm or less. And Ry is 20 nm or less. The surface of the support may be smoothed by applying an undercoat layer such as a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or a radiation curable resin, or may be smoothed by mechanical processing such as polishing. You can also. In order to improve the coating and adhesion of the polymer layer, a surface treatment using corona or plasma, or an easy adhesion layer may be formed. Here, the smoothness of the surface can be determined according to the surface roughness standard (JIS B 0601-2001) from measurement by an atomic force microscope (AFM) or the like.

また、大気中の酸素、水分を遮断する目的でガスバリア層を設けるのが好ましい。ガスバリア層の形成材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、金属窒化物が使用できる。これらの材料は、水蒸気バリアー機能のほかに酸素バリアー機能も有する。特にバリアー性、耐溶剤性、透明性が良好な窒化シリコン、酸化窒化シリコンが好ましい。また、バリアー層は必要に応じて多層構成とすることも可能である。ガスバリア層の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。   In addition, it is preferable to provide a gas barrier layer for the purpose of blocking oxygen and moisture in the atmosphere. As a material for forming the gas barrier layer, metal oxides such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum nitride, and aluminum oxide, and metal nitrides can be used. These materials have an oxygen barrier function in addition to a water vapor barrier function. In particular, silicon nitride and silicon oxynitride having favorable barrier properties, solvent resistance, and transparency are preferable. In addition, the barrier layer may have a multilayer structure as necessary. As a method for forming the gas barrier layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on the material.

前記ガスバリア層を構成する各無機層の厚みに関しては特に限定されないが、典型的には1層あたり5nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは1層あたり10nm〜200nmである。ガスバリア層は支持体の少なくとも一方の面に設けられ、両面に設けられるのがより好ましい。   The thickness of each inorganic layer constituting the gas barrier layer is not particularly limited, but typically it is preferably in the range of 5 nm to 500 nm per layer, more preferably 10 nm to 200 nm per layer. The gas barrier layer is provided on at least one surface of the support, and more preferably on both surfaces.

<導電層>
本発明における導電層は、金属ナノワイヤから構成され、導電性高分子、金属酸化物の少なくとも一つを含むことが好ましい。また、導電層は、インクジェット印刷法やスプレー印刷法等により、直接パターン形成することが好ましい。なお、塗布液の濃度、目的とする導電性に応じて、印刷を複数回行ってもよい。
<Conductive layer>
The conductive layer in the present invention is composed of metal nanowires and preferably contains at least one of a conductive polymer and a metal oxide. Moreover, it is preferable that the conductive layer is directly patterned by an ink jet printing method, a spray printing method, or the like. Note that printing may be performed a plurality of times depending on the concentration of the coating liquid and the target conductivity.

本発明において、導電性高分子、金属酸化物は、金属ナノワイヤを含有する分散液に混合して用いてもよく、金属ナノワイヤを塗布後、その上層に塗布してもよい。金属ナノワイヤ間の接触による導電性に加え、金属ナノワイヤ間に導電性高分子、金属酸化物が入り込むことにより、金属ナノワイヤ及び金属ナノワイヤ間隙部の導電性を均一化することができる。   In the present invention, the conductive polymer and the metal oxide may be used by mixing in a dispersion containing metal nanowires, or may be applied to the upper layer after applying the metal nanowires. In addition to the conductivity due to the contact between the metal nanowires, the conductivity of the metal nanowire and the gap between the metal nanowires can be made uniform by introducing a conductive polymer and a metal oxide between the metal nanowires.

本発明の金属ナノワイヤ、導電性高分子、金属酸化物を含む分散液は、導電性と透明性を両立できる範囲で、透明なバインダー材料や添加剤を含んでいてもよい。透明なバインダー材料としては、天然高分子樹脂または合成高分子樹脂から広く選択して使用することができる。例えば、透明な熱可塑性樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、フッ化ビニリデン)や、熱・光・電子線・放射線で硬化する透明硬化性樹脂(例えば、メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケート等のシリコン樹脂)を使用することができる。添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤や硫化防止剤などの安定剤、界面活性剤、溶解促進剤、重合禁止剤、染料や顔料などの着色剤などが挙げられる。更に、塗布性などの作業性を高める観点から、溶媒(例えば、水や、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、炭化水素類等の有機溶媒)を含んでいてもよい。   The dispersion containing the metal nanowire, the conductive polymer, and the metal oxide of the present invention may contain a transparent binder material or additive as long as both conductivity and transparency can be achieved. The transparent binder material can be selected from a wide range of natural polymer resins or synthetic polymer resins. For example, transparent thermoplastic resin (eg, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, vinylidene fluoride), heat, light, electron beam A transparent curable resin that is cured by radiation (for example, melamine acrylate, urethane acrylate, epoxy resin, polyimide resin, silicon resin such as acrylic-modified silicate) can be used. Examples of the additive include plasticizers, stabilizers such as antioxidants and sulfurization inhibitors, surfactants, dissolution accelerators, polymerization inhibitors, and colorants such as dyes and pigments. Furthermore, from the viewpoint of improving workability such as coating properties, solvents (for example, water, organic solvents such as alcohols, glycols, cellosolves, ketones, esters, ethers, amides, hydrocarbons, etc.) are used. May be included.

<高分子層>
本発明における高分子層は、水溶性高分子、水性高分子エマルションの少なくとも一つから形成され、導電層の隣接下層に位置し、金属ナノワイヤの少なくとも一部が埋没している。また、高分子層は、導電性高分子、金属酸化物を含有してもよい。また、高分子層を多層構造とし、導電層と隣接する層から支持体側に向かって、導電性高分子、金属酸化物濃度を漸減させてもよい。
<Polymer layer>
The polymer layer in the present invention is formed of at least one of a water-soluble polymer and an aqueous polymer emulsion, and is located in an adjacent lower layer of the conductive layer, and at least a part of the metal nanowire is buried. The polymer layer may contain a conductive polymer and a metal oxide. Further, the polymer layer may have a multilayer structure, and the concentration of the conductive polymer and the metal oxide may be gradually decreased from the layer adjacent to the conductive layer toward the support.

高分子層に金属ナノワイヤの一部が埋没した構造は、水溶性高分子、水性高分子エマルションからなる高分子層が未乾燥の状態で、高分子層の上側に金属ナノワイヤからなる導電層を設けることで形成することができ、これにより、導電層の平滑性を高めることができる。導電層の塗設後、導電層を構成する金属ナノワイヤが高分子層へ沈降、及び乾燥に伴い高分子層が収縮することで、導電層が平滑化されると考えられる。なお、高分子層の乾燥膜厚が、導電層の乾燥膜厚の10〜300%が好ましく、50〜200%がより好ましい。10%未満だと平滑化効果が小さく、また300%を超えると、導電層が高分子層に過剰に埋没し、表面の導電性が低下する。   The structure in which a part of the metal nanowire is buried in the polymer layer is a state in which the polymer layer made of water-soluble polymer or aqueous polymer emulsion is undried, and a conductive layer made of metal nanowire is provided on the polymer layer. Thus, the smoothness of the conductive layer can be improved. After the conductive layer is applied, it is considered that the metal nanowires constituting the conductive layer settle to the polymer layer and the polymer layer contracts as the drying proceeds, whereby the conductive layer is smoothed. The dry film thickness of the polymer layer is preferably 10 to 300%, more preferably 50 to 200% of the dry film thickness of the conductive layer. If it is less than 10%, the smoothing effect is small, and if it exceeds 300%, the conductive layer is excessively buried in the polymer layer and the surface conductivity is lowered.

このような平滑化効果は、高分子層の含水率が100%以上で導電層を塗設することが好ましく、150%以上がさらに好ましい。100%以下では、金属ナノワイヤの高分子層への沈降量、及び高分子層の乾燥収縮量が小さく、平滑化効果が小さい。また、導電層の塗設は、重層コーターを用いて、高分子層の塗設と同時に行ってもよく、高分子層と導電層の界面形成、及び生産性の観点からも好ましい。   For such a smoothing effect, it is preferable to coat the conductive layer when the water content of the polymer layer is 100% or more, and more preferably 150% or more. If it is 100% or less, the amount of metal nanowires settled on the polymer layer and the amount of drying shrinkage of the polymer layer are small, and the smoothing effect is small. In addition, the conductive layer may be applied simultaneously with the application of the polymer layer using a multilayer coater, which is preferable from the viewpoint of forming an interface between the polymer layer and the conductive layer and productivity.

<パターニング>
本発明は、導電層を高分子層に塗設、乾燥あるいは導電層と高分子層を同時重層塗布、乾燥した後、フォトリソグラフィー法等により導電層のパターニングを行うことができる。また、高分子層に導電層を塗設する際、インクジェット法等で直接パターニングを行うことができる。
<Patterning>
In the present invention, the conductive layer can be patterned by a photolithography method or the like after coating the conductive layer on the polymer layer and drying or simultaneously coating and drying the conductive layer and the polymer layer. Further, when a conductive layer is applied to the polymer layer, direct patterning can be performed by an inkjet method or the like.

<後処理>
本発明は、後処理として、導電層に水を塗布、あるいは水へ浸漬し、乾燥することで、高分子層が再膨潤、再収縮し、平滑性を高めることができる。また、表面の金属ナノワイヤの露出が高くなり、表面抵抗を向上することができる。水の塗布は、バーコーター、ブレードコーター、スプレーコーター等を用いることができ、塗膜への水の浸透を促すため、界面活性剤やアルコール等の溶媒を含有してもよい。
<Post-processing>
In the present invention, as a post-treatment, the polymer layer can be re-swelled and re-shrinked by applying water to the conductive layer or immersing it in water and drying, thereby improving the smoothness. In addition, the exposure of the surface metal nanowires is increased, and the surface resistance can be improved. For the application of water, a bar coater, a blade coater, a spray coater or the like can be used, and a solvent such as a surfactant or alcohol may be contained in order to promote water penetration into the coating film.

<金属ナノワイヤ>
一般に、金属ナノワイヤとは、金属元素を主要な構成要素とする線状構造体のことをいう。特に、本発明における金属ナノワイヤとは、原子スケールからnmサイズの直径を有する多数の線状構造体がメッシュ状に形成されたものを意味する。
<Metal nanowires>
In general, the metal nanowire refers to a linear structure having a metal element as a main component. In particular, the metal nanowire in the present invention means a structure in which a large number of linear structures having a diameter from the atomic scale to the nm size are formed in a mesh shape.

本発明の金属ナノワイヤとしては、1つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、平均長さが3μm以上であることが好ましく、さらには3〜500μmが好ましく、特に、3〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤの平均直径として10〜300nmが好ましく、30〜200nmであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。   In order to form a long conductive path with one metal nanowire, the metal nanowire of the present invention preferably has an average length of 3 μm or more, more preferably 3 to 500 μm, particularly 3 to 300 μm. Is preferred. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. Moreover, it is preferable that an average diameter is small from a transparency viewpoint, On the other hand, the larger one is preferable from an electroconductive viewpoint. In this invention, 10-300 nm is preferable as an average diameter of metal nanowire, and it is more preferable that it is 30-200 nm. In addition, the relative standard deviation of the diameter is preferably 20% or less.

本発明に係る金属ナノワイヤの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の1種または複数の金属から構成することができるが、貴金属(例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等)及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも1種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。また、導電性と安定性(金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性)を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも1種の金属を含むことも好ましい。本発明に係る金属ナノワイヤが2種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤ全体が同一の金属組成を有していてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a metal composition of the metal nanowire which concerns on this invention, Although it can comprise from the 1 type or several metal of a noble metal element and a base metal element, noble metals (for example, gold, platinum, silver, palladium, rhodium, (Iridium, ruthenium, osmium, etc.) and at least one metal belonging to the group consisting of iron, cobalt, copper, and tin is preferable, and at least silver is more preferable from the viewpoint of conductivity. In order to achieve both conductivity and stability (sulfurization and oxidation resistance of metal nanowires and migration resistance), it is also preferable to include silver and at least one metal belonging to a noble metal other than silver. When the metal nanowire according to the present invention includes two or more kinds of metal elements, for example, the metal composition may be different between the inside and the surface of the metal nanowire, or the entire metal nanowire has the same metal composition. May be.

本発明において金属ナノワイヤの製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。また、具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、Agナノワイヤの製造方法としては、Adv.Mater.,2002,14,833〜837;Chem.Mater.,2002,14,4736〜4745等、Auナノワイヤの製造方法としては特開2006−233252号公報等、Cuナノワイヤの製造方法としては特開2002−266007号公報等、Coナノワイヤの製造方法としては特開2004−149871号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Adv.Mater.及びChem.Mater.で報告されたAgナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にAgナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤの製造方法として好ましく適用することができる。   In the present invention, the means for producing the metal nanowire is not particularly limited, and for example, known means such as a liquid phase method and a gas phase method can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in a specific manufacturing method, A well-known manufacturing method can be used. For example, as a method for producing Ag nanowires, Adv. Mater. , 2002, 14, 833-837; Chem. Mater. , 2002, 14, 4736-4745, etc. As a method for producing Co nanowires, a method for producing Au nanowires is disclosed in JP 2006-233252A, and a method for producing Cu nanowires is disclosed in JP 2002-266007 A, etc. Reference can be made to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-149871. In particular, Adv. Mater. And Chem. Mater. The method for producing Ag nanowires reported in (1) can be easily produced in an aqueous system, and since the conductivity of silver is the highest among metals, it is preferable as the method for producing metal nanowires according to the present invention. Can be applied.

<水溶性高分子>
本発明の水溶性高分子としては、天然高分子のデンプン、ゼラチン、寒天等、半合成高分子のカルボキシメチルセルロース(CMC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、メチルセルロース(MC)等のセルロース誘導体、合成高分子のポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリル酸系高分子、ポリアクリルアミド(PAM)、ポリエチレンオキシド(PEO)、ポリビニルピロリドン(PVP)等から広く選択して使用することができる。
<Water-soluble polymer>
Examples of the water-soluble polymer of the present invention include natural polymers such as starch, gelatin and agar, semi-synthetic polymers such as carboxymethylcellulose (CMC), hydroxyethylcellulose (HEC), cellulose derivatives such as methylcellulose (MC), and synthetic polymers. Can be widely selected from polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid polymer, polyacrylamide (PAM), polyethylene oxide (PEO), polyvinylpyrrolidone (PVP), and the like.

<水性高分子エマルション>
本発明の水性高分子エマルションとしては、アクリル系樹脂(アクリルシリコン変性樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂等)、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等から広く選択して使用することができる。
<Aqueous polymer emulsion>
Examples of the aqueous polymer emulsion of the present invention include acrylic resins (acrylic silicone-modified resins, fluorine-modified acrylic resins, urethane-modified acrylic resins, epoxy-modified acrylic resins, etc.), polyester resins, urethane resins, vinyl acetate resins, etc. Can be widely selected and used.

<導電性高分子>
本発明の導電性高分子としては、特に限定されず、ポリピロール、ポリインドール、ポリカルバゾール、ポリチオフェン(基本のポリチオフェンを含む、以下同様)系、ポリアニリン系、ポリアセチレン系、ポリフラン系、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリアズレン系、ポリパラフェニレン系、ポリパラフェニレンサルファイド系、ポリイソチアナフテン系、ポリチアジル等の鎖状導電性高分子や、ポリアセン系導電性高分子も利用することができる。中でも、導電性、透明性等の観点からポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)やポリアニリン系が好ましい。
<Conductive polymer>
The conductive polymer of the present invention is not particularly limited, and polypyrrole, polyindole, polycarbazole, polythiophene (including basic polythiophene, the same applies hereinafter) system, polyaniline system, polyacetylene system, polyfuran system, polyparaphenylene vinylene system Also, chain conductive polymers such as polyazulene, polyparaphenylene, polyparaphenylene sulfide, polyisothianaphthene, and polythiazyl, and polyacene conductive polymers can be used. Of these, polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polyaniline are preferable from the viewpoints of conductivity and transparency.

また、本発明においては、上記導電性高分子の導電性をより高めるために、ドーピング処理を施すことが好ましい。導電性高分子に対するドーパントとしては、例えば、炭素数が6〜30の炭化水素基を有するスルホン酸(以下「長鎖スルホン酸」ともいう。)あるいはその重合体(例えば、ポリスチレンスルホン酸)、ハロゲン、ルイス酸、プロトン酸、遷移金属ハロゲン化物、遷移金属化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、MClO(M=Li、Na)、(R)(R=CH、C、C56)、または(R)(R=CH、C、C56)からなる群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。なかでも、上記長鎖スルホン酸が好ましい。 Moreover, in this invention, in order to raise the electroconductivity of the said conductive polymer more, it is preferable to perform a doping process. As a dopant for the conductive polymer, for example, a sulfonic acid having a hydrocarbon group having 6 to 30 carbon atoms (hereinafter also referred to as “long-chain sulfonic acid”) or a polymer thereof (for example, polystyrene sulfonic acid), halogen , Lewis acid, proton acid, transition metal halide, transition metal compound, alkali metal, alkaline earth metal, MClO 4 (M = Li + , Na + ), (R) 4 N + (R = CH 3 , C 4 H 9 , C 56 ), or (R) 4 P + (R═CH 3 , C 4 H 9 , C 56 ), at least one selected from the group. Of these, the long-chain sulfonic acid is preferable.

長鎖スルホン酸としては、ジノニルナフタレンジスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等が挙げられる。ハロゲンとしては、Cl、Br、I、ICl、IBr、IF等が挙げられる。ルイス酸としては、PF、AsF、SbF、BF、BCl、BBr、SO、GaCl等が挙げられる。プロトン酸としては、HF、HCl、HNO、HSO、HBF、HClO、FSOH、ClSOH、CFSOH等が挙げられる。遷移金属ハロゲン化物としては、NbF、TaF、MoF、WF、RuF、BiF、TiCl、ZrCl、MoCl、MoCl、WCl、FeCl、TeCl、SnCl、SeCl、FeBr、SnI等が挙げられる。遷移金属化合物としては、AgClO、AgBF、La(NO、Sm(NO等が挙げられる。アルカリ金属としては、Li、Na、K、Rb、Cs等が挙げられる。アルカリ土類金属としては、Be、Mg、Ca、Sc、Ba等が挙げられる。 Examples of the long chain sulfonic acid include dinonyl naphthalene disulfonic acid, dinonyl naphthalene sulfonic acid, and dodecylbenzene sulfonic acid. Examples of the halogen include Cl 2 , Br 2 , I 2 , ICl 3 , IBr, IF 5 and the like. Examples of the Lewis acid include PF 5 , AsF 5 , SbF 5 , BF 3 , BCl 3 , BBr 3 , SO 3 , GaCl 3 and the like. Examples of the protonic acid include HF, HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , HBF 4 , HClO 4 , FSO 3 H, ClSO 3 H, CF 3 SO 3 H, and the like. The transition metal halide, NbF 5, TaF 5, MoF 5, WF 5, RuF 5, BiF 5, TiCl 4, ZrCl 4, MoCl 5, MoCl 3, WCl 5, FeCl 3, TeCl 4, SnCl 4, SeCl 4 , FeBr 3 , SnI 5 and the like. The transition metal compound, AgClO 4, AgBF 4, La (NO 3) 3, Sm (NO 3) 3 and the like. Examples of the alkali metal include Li, Na, K, Rb, and Cs. Examples of the alkaline earth metal include Be, Mg, Ca, Sc, and Ba.

また、導電性高分子に対するドーパントは、水素化フラーレン、水酸化フラーレン、スルホン酸化フラーレンなどのフラーレン類に導入されていてもよい。上記ドーパントは、導電性高分子100質量部に対して、0.001質量部以上含まれていることが好ましい。さらには、0.5質量部以上含まれていることがより好ましい。尚、本実施形態の透明導電性組成物は、長鎖スルホン酸、長鎖スルホン酸の重合体(例えば、ポリスチレンスルホン酸)、ハロゲン、ルイス酸、プロトン酸、遷移金属ハロゲン化物、遷移金属化合物、アルカリ金属、アルカリ土類金属、MClO、(R)、および(R)からなる群から選ばれる少なくとも1種のドーパントと、フラーレン類との双方を含んでいてもよい。 The dopant for the conductive polymer may be introduced into fullerenes such as hydrogenated fullerene, hydroxylated fullerene, and sulfonated fullerene. It is preferable that 0.001 mass part or more of the said dopant is contained with respect to 100 mass parts of conductive polymers. Furthermore, it is more preferable that 0.5 mass part or more is contained. In addition, the transparent conductive composition of the present embodiment is a long-chain sulfonic acid, a polymer of long-chain sulfonic acid (for example, polystyrene sulfonic acid), halogen, Lewis acid, proton acid, transition metal halide, transition metal compound, Both at least one dopant selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, MClO 4 , (R) 4 N + , and (R) 4 P + and fullerenes may be included.

本発明の導電性高分子は、2nd.ドーパントとして水溶性有機化合物を含有してもよい。本発明で用いることができる水溶性有機化合物には特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、酸素含有化合物が好適に挙げられる。前記酸素含有化合物としては、酸素を含有する限り特に制限はなく、例えば、水酸基含有化合物、カルボニル基含有化合物、エーテル基含有化合物、スルホキシド基含有化合物などが挙げられる。前記水酸基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどが挙げられ、これらの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコールが好ましい。前記カルボニル基含有化合物としては、例えば、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。前記エーテル基含有化合物としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、などが挙げられる。前記スルホキシド基含有化合物としては、例えば、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコールから選ばれる少なくとも1種を用いることが特に好ましい。   The conductive polymer of the present invention has 2nd. A water-soluble organic compound may be contained as a dopant. There is no restriction | limiting in particular in the water-soluble organic compound which can be used by this invention, It can select suitably from well-known things, For example, an oxygen containing compound is mentioned suitably. The oxygen-containing compound is not particularly limited as long as it contains oxygen, and examples thereof include a hydroxyl group-containing compound, a carbonyl group-containing compound, an ether group-containing compound, and a sulfoxide group-containing compound. Examples of the hydroxyl group-containing compound include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, and glycerin. Among these, ethylene glycol and diethylene glycol are preferable. Examples of the carbonyl group-containing compound include isophorone, propylene carbonate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone. Examples of the ether group-containing compound include diethylene glycol monoethyl ether. Examples of the sulfoxide group-containing compound include dimethyl sulfoxide. These may be used alone or in combination of two or more, but it is particularly preferable to use at least one selected from dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, and diethylene glycol.

本発明の導電性高分子において、導電性高分子100質量部に対する上記2nd.ドーパントの含有量は0.001質量部以上が好ましく、0.01〜50質量がより好ましく、0.01〜10質量部が特に好ましい。   In the conductive polymer of the present invention, the 2nd. The content of the dopant is preferably 0.001 parts by mass or more, more preferably 0.01 to 50 parts by mass, and particularly preferably 0.01 to 10 parts by mass.

<金属酸化物>
本発明の金属酸化物としては、公知の透明金属酸化物導電材料を用いることができる。例えば、ドーパントとして錫、テルル、カドミウム、モリブテン、タングステン、フッ素、亜鉛、ゲルマニウム、アンチモン等を添加した酸化インジウムや酸化スズ及び酸化カドミウム、ドーパントとしてアルミニウムやゲルマニウム等を添加した酸化亜鉛や酸化チタン等の金属酸化物が挙げられる。
<Metal oxide>
As the metal oxide of the present invention, a known transparent metal oxide conductive material can be used. For example, tin, tellurium, cadmium, molybdenum, tungsten, fluorine, zinc, germanium, antimony, etc. added indium oxide, tin oxide, cadmium oxide, aluminum, germanium, etc. added as dopants such as zinc oxide, titanium oxide, etc. A metal oxide is mentioned.

本発明の金属酸化物としては、インジウム、亜鉛、錫から選ばれる金属の酸化物を含有することが好ましく、具体的には酸化インジウムにスズをドープしたITOや、酸化亜鉛にアルミニウムやガリウムをドープしたAZOやGZO、酸化錫にアンチモンやフッ素をドープしたATOやFTOから選ばれる金属酸化物を含有することが好ましい。金属酸化物の平均粒径として1〜100nmであることが好ましく、3〜50nmであることが特に好ましい。   The metal oxide of the present invention preferably contains an oxide of a metal selected from indium, zinc, and tin. Specifically, ITO in which tin is doped into indium oxide, or aluminum or gallium is doped into zinc oxide. It is preferable to contain a metal oxide selected from ATO, GZO, and ATO or FTO in which tin oxide is doped with antimony or fluorine. The average particle diameter of the metal oxide is preferably 1 to 100 nm, and particularly preferably 3 to 50 nm.

上記、金属酸化物の微粒子を含む分散液には、金属酸化物微粒子以外に、透明なバインダー材料や添加剤を含んでいてもよい。透明なバインダー材料としては、天然高分子樹脂または合成高分子樹脂から広く選択して使用することができる。例えば、透明な熱可塑性樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、フッ化ビニリデン)や、熱・光・電子線・放射線で硬化する透明硬化性樹脂(例えば、メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケート等のシリコン樹脂)を使用することができる。添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤や硫化防止剤などの安定剤、界面活性剤、溶解促進剤、重合禁止剤、染料や顔料などの着色剤などが挙げられる。更に、塗布性などの作業性を高める観点から、溶媒(例えば、水や、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、炭化水素類等の有機溶媒)を含んでいてもよい。   The dispersion containing the metal oxide fine particles may contain a transparent binder material or additive in addition to the metal oxide fine particles. The transparent binder material can be selected from a wide range of natural polymer resins or synthetic polymer resins. For example, transparent thermoplastic resin (eg, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, vinylidene fluoride), heat, light, electron beam A transparent curable resin that is cured by radiation (for example, melamine acrylate, urethane acrylate, epoxy resin, polyimide resin, silicon resin such as acrylic-modified silicate) can be used. Examples of the additive include plasticizers, stabilizers such as antioxidants and sulfurization inhibitors, surfactants, dissolution accelerators, polymerization inhibitors, and colorants such as dyes and pigments. Furthermore, from the viewpoint of improving workability such as coating properties, solvents (for example, water, organic solvents such as alcohols, glycols, cellosolves, ketones, esters, ethers, amides, hydrocarbons, etc.) are used. May be included.

<透明電極>
本発明の透明電極において、導電層の表面粗さは、EL素子等の性能に影響するため高平滑であることが望ましく、具体的には、算術平均粗さRaは、Ra≦5nmであることが好ましく、Ra≦3nmであることがより好ましく、Ra≦1nmであることがさらに好ましい。また、最大高さRyは、Ry≦50nmであることが好ましく、Ry≦40nmであることがより好ましく、Ry≦30nmであることがさらに好ましい。
<Transparent electrode>
In the transparent electrode of the present invention, the surface roughness of the conductive layer is preferably highly smooth because it affects the performance of the EL element or the like. Specifically, the arithmetic average roughness Ra is Ra ≦ 5 nm. Is preferable, Ra ≦ 3 nm is more preferable, and Ra ≦ 1 nm is further more preferable. The maximum height Ry is preferably Ry ≦ 50 nm, more preferably Ry ≦ 40 nm, and further preferably Ry ≦ 30 nm.

本発明の透明電極において、金属ナノワイヤを含有する導電層の全光線透過率は、60%以上、好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上であることが望ましい。全光透過率は、分光光度計等を用いた公知の方法に従って測定することができる。   In the transparent electrode of the present invention, the total light transmittance of the conductive layer containing metal nanowires is preferably 60% or more, preferably 70% or more, and particularly preferably 80% or more. The total light transmittance can be measured according to a known method using a spectrophotometer or the like.

本発明の透明電極において、金属ナノワイヤを含有する導電層の電気抵抗値としては、表面比抵抗として10Ω/□以下であることが好ましく、10Ω/□以下であることがより好ましく、10Ω/□以下であることが特に好ましい。表面比抵抗は、例えば、JIS K6911、ASTM D257、などに準拠して測定することができ、また市販の表面抵抗率計を用いて簡便に測定することができる。表面比抵抗は、金属ナノワイヤ単独の状態で前記表面比抵抗を満たしていれば良く、金属ナノワイヤがバス電極として機能するため、導電性高分子の表面比抵抗が高くても、金属ナノワイヤ含有導電層の導電性を均一化することができる。導電性高分子の表面比抵抗としては、金属ナノワイヤ含有導電層間の電流リークに影響なく、金属ナノワイヤ含有導電層の導電性が均一化可能な、10Ω/□以上10Ω/□以下であることが好ましく、より好ましくは10Ω/□以上10Ω/□以下である。 In the transparent electrode of the present invention, the electrical resistance value of the conductive layer containing metal nanowires is preferably 10 3 Ω / □ or less as the surface specific resistance, more preferably 10 2 Ω / □ or less, It is particularly preferably 10Ω / □ or less. The surface specific resistance can be measured, for example, according to JIS K6911, ASTM D257, etc., and can be easily measured using a commercially available surface resistivity meter. The surface specific resistance only needs to satisfy the surface specific resistance in the state of the metal nanowire alone, and the metal nanowire functions as a bus electrode. Therefore, even if the surface specific resistance of the conductive polymer is high, the metal nanowire-containing conductive layer Can be made uniform. The surface specific resistance of the conductive polymer is 10 4 Ω / □ or more and 10 9 Ω / □ or less, which can make the conductivity of the metal nanowire-containing conductive layer uniform without affecting current leakage between the metal nanowire-containing conductive layers. It is preferable that it is 10 6 Ω / □ or more and 10 9 Ω / □ or less.

本発明の透明電極には、アンカーコートやハードコート等を付与することもできる。また必要に応じて更に導電性高分子または金属酸化物を含有する導電層を設置してもよい。   An anchor coat, a hard coat, etc. can also be provided to the transparent electrode of the present invention. If necessary, a conductive layer containing a conductive polymer or a metal oxide may be further provided.

本発明の透明電極は、LCD、エレクトロルミネッセンス素子、プラズマディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、太陽電池、タッチパネルなどの透明電極、電子ペーパーならびに電磁波遮蔽材などに用いることが出来るが、導電性、透明性に優れ、また平滑性も高いため、有機EL素子に用いるのが好ましい。   The transparent electrode of the present invention can be used for transparent electrodes such as LCDs, electroluminescent elements, plasma displays, electrochromic displays, solar cells, touch panels, electronic paper, and electromagnetic wave shielding materials, etc., but has excellent conductivity and transparency. In addition, since it has high smoothness, it is preferably used for an organic EL device.

<有機EL素子>
本発明における有機EL素子は、本発明の透明電極を有することを特徴とする。本発明における有機EL素子は、本発明の透明電極を陽極として用い、有機発光層、陰極については有機EL素子に一般的に使われている材料、構成等の任意のものを用いることができる。有機EL素子の素子構成としては、
陽極/有機発光層/陰極、
陽極/ホール輸送層/有機発光層/電子輸送層/陰極、
陽極/ホール注入層/ホール輸送層/有機発光層/電子輸送層/陰極、
陽極/ホール注入層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極、
陽極/ホール注入層/有機発光層/電子注入層/陰極、
等の各種の構成のものを挙げることができる。
<Organic EL device>
The organic EL element in the present invention has the transparent electrode of the present invention. The organic EL element in the present invention uses the transparent electrode of the present invention as an anode, and the organic light-emitting layer and the cathode can be made of any material and configuration generally used in organic EL elements. As an element configuration of the organic EL element,
Anode / organic light emitting layer / cathode,
Anode / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode,
Anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode,
Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode,
Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode,
The thing of various structures, such as these, can be mentioned.

また、本発明において有機発光層に使用できる発光材料またはドーピング材料としては、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチルベンゼン誘導体、ジスチルアリーレン誘導体、及び各種蛍光色素及び希土類金属錯体、燐光発光材料等があるが、これらに限定されるものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を90〜99.5質量部、ドーピング材料を0.5〜10質量部含むようにすることも好ましい。有機発光層は上記の材料等を用いて公知の方法によって作製されるものであり、蒸着、塗布、転写などの方法が挙げられる。この有機発光層の厚みは0.5〜500nmが好ましく、特に、0.5〜200nmが好ましい。   In addition, as the light emitting material or doping material that can be used in the organic light emitting layer in the present invention, anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, bisbenzo Xazoline, bisstyryl, cyclopentadiene, quinoline metal complex, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8-quinolinato) aluminum complex, Aminoquinoline metal complex, benzoquinoline metal complex, tri- (p-terphenyl-4-yl) amine, 1-aryl-2,5-di (2-thienyl) pyrrole derivative, pyran, quinacridone Rubrene, distyrylbenzene derivatives, di still arylene derivatives, and various fluorescent dyes and rare earth metal complex, there are phosphorescent materials, but is not limited thereto. It is also preferable to include 90 to 99.5 parts by mass of a light emitting material selected from these compounds and 0.5 to 10 parts by mass of a doping material. The organic light emitting layer is prepared by a known method using the above materials and the like, and examples thereof include vapor deposition, coating, and transfer. The thickness of the organic light emitting layer is preferably 0.5 to 500 nm, particularly preferably 0.5 to 200 nm.

本発明における有機EL素子は、自発光型ディスプレイ、液晶用バックライト、照明等に用いることが出来る。本発明の有機EL素子は、均一にムラなく発光させることが出来るため、照明用途で用いることが好ましい。   The organic EL element in the present invention can be used for a self-luminous display, a liquid crystal backlight, illumination, and the like. Since the organic EL element of the present invention can emit light uniformly and without unevenness, it is preferably used for lighting purposes.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass%" is represented.

《透明電極の作製》
[銀ナノワイヤの作製]
非特許文献(Adv.Mater.,2002,14,833〜837)に記載の方法を参考に、下記の方法で銀ナノワイヤを作製した。
<< Preparation of transparent electrode >>
[Production of silver nanowires]
With reference to the method described in non-patent literature (Adv. Mater., 2002, 14, 833-837), silver nanowires were produced by the following method.

(核形成工程)
反応容器内で170℃に保持したEG液1000mlを攪拌しながら、硝酸銀のEG溶液(硝酸銀濃度:1.5×10−4モル/L)100mlを一定の流量で10秒間で添加した。その後、170℃で10分間熟成を施し、銀の核粒子を形成した。熟成終了後の反応液は、銀ナノ粒子の表面プラズモン吸収に由来した黄色を呈しており、銀イオンが還元されて、銀ナノ粒子が形成されたことが確認された。
(Nucleation process)
While stirring 1000 ml of EG solution maintained at 170 ° C. in the reaction vessel, 100 ml of EG solution of silver nitrate (silver nitrate concentration: 1.5 × 10 −4 mol / L) was added at a constant flow rate for 10 seconds. Thereafter, aging was carried out at 170 ° C. for 10 minutes to form silver core particles. The reaction solution after completion of ripening exhibited a yellow color derived from surface plasmon absorption of silver nanoparticles, and it was confirmed that silver ions were reduced and silver nanoparticles were formed.

(粒子成長工程)
上記の熟成を終了した核粒子を含む反応液を攪拌しながら170℃に保持し、硝酸銀のEG溶液(硝酸銀濃度:1.0×10−1モル/L)1000mlと、PVPのEG溶液(VP濃度換算:5.0×10−1モル/L)1000mlを、ダブルジェット法を用いて一定の流量で100分間で添加した。粒子成長工程において20分毎に反応液を採取して電子顕微鏡で確認したところ、核形成工程で形成された銀ナノ粒子が時間経過に伴って、主にナノワイヤの長軸方向に成長しており、粒子成長工程における新たな核粒子の生成は認められなかった。
(Particle growth process)
The reaction solution containing the core particles after completion of the ripening is maintained at 170 ° C. with stirring, and 1000 ml of an EG solution of silver nitrate (silver nitrate concentration: 1.0 × 10 −1 mol / L) and an EG solution of VP (VP) Concentration conversion: 5.0 × 10 −1 mol / L) 1000 ml was added at a constant flow rate for 100 minutes using the double jet method. When the reaction solution was sampled every 20 minutes in the particle growth process and confirmed with an electron microscope, the silver nanoparticles formed in the nucleation process grew mainly in the long axis direction of the nanowires over time. No new core particles were observed in the grain growth process.

(水洗工程)
粒子成長工程終了後、反応液を室温まで冷却した後、フィルターを用いて濾過し、濾別された銀ナノワイヤをエタノール中に再分散した。フィルターによる銀ナノワイヤの濾過とエタノール中への再分散を5回繰り返し、最終的に銀ナノワイヤの水分散液を調製して、銀ナノワイヤを作製した。
(Washing process)
After completion of the particle growth step, the reaction solution was cooled to room temperature, filtered using a filter, and the silver nanowires separated by filtration were redispersed in ethanol. Filtration of silver nanowires with a filter and redispersion in ethanol were repeated 5 times, and finally an aqueous dispersion of silver nanowires was prepared to produce silver nanowires.

得られた分散液を微量採取し、電子顕微鏡で確認したところ、平均直径85nm、平均長さ7.4μmの銀ナノワイヤが形成されたことが確認できた。   When a small amount of the obtained dispersion was collected and confirmed with an electron microscope, it was confirmed that silver nanowires having an average diameter of 85 nm and an average length of 7.4 μm were formed.

[ポリエステル系高分子液−1の作成]
化合物(UL−1) 0.01g
変性ポリエステルA(固形分18%) 3g
水 50g
[Preparation of polyester polymer solution-1]
Compound (UL-1) 0.01 g
Modified polyester A (solid content 18%) 3g
50g of water

Figure 2010118165
Figure 2010118165

(変性水性ポリエステルAの合成)
重縮合用反応容器に、テレフタル酸ジメチル35.4質量部、イソフタル酸ジメチル33.63質量部、5−スルホ−イソフタル酸ジメチルナトリウム塩17.92質量部、エチレングリコール62質量部、酢酸カルシウム一水塩0.065質量部、酢酸マンガン四水塩0.022質量部を投入し、窒素気流下において、170〜220℃でメタノールを留去しながらエステル交換反応を行った後、リン酸トリメチル0.04質量部、重縮合触媒とし三酸化アンチモン0.04質量部及び1,4−シクロヘキサンジカルボン酸6.8質量部を加え、220〜235℃の反応温度で、ほぼ理論量の水を留去しエステル化を行った。その後、さらに反応系内を約1時間かけて減圧、昇温し、最終的に280℃、133Pa以下で約1時間重縮合を行い、変性水性ポリエステルAの前駆体を得た。前駆体の固有粘度は0.33であった。
(Synthesis of modified aqueous polyester A)
In a reaction vessel for polycondensation, 35.4 parts by mass of dimethyl terephthalate, 33.63 parts by mass of dimethyl isophthalate, 17.92 parts by mass of 5-sulfo-isophthalic acid dimethyl sodium salt, 62 parts by mass of ethylene glycol, calcium acetate monohydrate 0.065 parts by mass of salt and 0.022 parts by mass of manganese acetate tetrahydrate were added, and the ester exchange reaction was performed while distilling off methanol at 170 to 220 ° C. in a nitrogen stream. 04 parts by mass, 0.04 parts by mass of antimony trioxide as a polycondensation catalyst and 6.8 parts by mass of 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid were added, and a theoretical amount of water was distilled off at a reaction temperature of 220 to 235 ° C. Esterification was performed. Thereafter, the reaction system was further depressurized and heated for about 1 hour, and finally subjected to polycondensation at 280 ° C. and 133 Pa or less for about 1 hour to obtain a modified aqueous polyester A precursor. The intrinsic viscosity of the precursor was 0.33.

攪拌翼、環流冷却管、温度計を付した2Lの三つ口フラスコに、純水850mlを入れ、攪拌翼を回転させながら、150gの上記前駆体を徐々に添加した。室温でこのまま30分間攪拌した後、1.5時間かけて内温が98℃になるように加熱し、この温度で3時間加熱溶解した。加熱終了後、1時間かけて室温まで冷却し、一夜放置して、固形分濃度が15質量%の溶液を調製した。   850 ml of pure water was put into a 2 L three-necked flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, and a thermometer, and 150 g of the precursor was gradually added while rotating the stirring blade. After stirring for 30 minutes at room temperature, the mixture was heated to an internal temperature of 98 ° C. over 1.5 hours, and heated and dissolved at this temperature for 3 hours. After completion of the heating, the mixture was cooled to room temperature over 1 hour and left overnight to prepare a solution having a solid content concentration of 15% by mass.

攪拌翼、環流冷却管、温度計、滴下ロートを付した3Lの四つ口フラスコに、上記前駆体溶液1900mlを入れ、攪拌翼を回転させながら、内温度を80℃まで加熱した。この中に、過硫酸アンモニウムの24%水溶液を6.52ml加え、単量体混合液(メタクリル酸グリシジル28.5g、アクリル酸エチル21.4g、メタクリル酸メチル21.4g)を30分間かけて滴下し、さらに3時間反応を続けた。その後、30℃以下まで冷却し、濾過して、固形分濃度が18質量%の変性水性ポリエステルAの溶液を調製した(ポリエステル成分/アクリル成分=80/20)。   1900 ml of the precursor solution was placed in a 3 L four-necked flask equipped with a stirring blade, a reflux condenser, a thermometer, and a dropping funnel, and the internal temperature was heated to 80 ° C. while rotating the stirring blade. To this, 6.52 ml of a 24% aqueous solution of ammonium persulfate was added, and a monomer mixture (28.5 g of glycidyl methacrylate, 21.4 g of ethyl acrylate, 21.4 g of methyl methacrylate) was dropped over 30 minutes. The reaction was continued for another 3 hours. Then, it cooled to 30 degrees C or less, and filtered, and prepared the solution of the modified aqueous polyester A whose solid content concentration is 18 mass% (polyester component / acrylic component = 80/20).

[アクリル系高分子エマルション−1の作成]
スチレン20質量部、グリシジルメタクリレート40質量部、ブチルアクリレート40質量部の共重合体ラテックス液(固形分質量30%) 10g
化合物(UL−1) 0.01g
水 30g
〔透明電極101の作製;比較例1〕
支持体としてコロナ放電処理を施した厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(以下PET)を用い、導電層として、作製した銀ナノワイヤの分散液を、銀ナノワイヤの目付け量が0.07g/mとなるように、スピンコーターを用いて塗布し、乾燥した。これを、50mm×50mm角に裁断し、透明電極101を作成した。
[Preparation of acrylic polymer emulsion-1]
Copolymer latex liquid of 20 parts by mass of styrene, 40 parts by mass of glycidyl methacrylate and 40 parts by mass of butyl acrylate (solid content: 30%) 10 g
Compound (UL-1) 0.01 g
30 g of water
[Preparation of Transparent Electrode 101; Comparative Example 1]
A polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET) having a thickness of 100 μm that has been subjected to corona discharge treatment is used as a support, and the prepared silver nanowire dispersion is used as a conductive layer so that the basis weight of the silver nanowire is 0.07 g / m 2. As described above, it was applied using a spin coater and dried. This was cut into a 50 mm × 50 mm square to produce a transparent electrode 101.

〔透明電極102の作製;比較例2〕
透明電極101の作成において、銀ナノワイヤを塗布、乾燥した後、カレンダー処理を行った以外は、同様の操作を行い、透明電極102を作成した。
[Preparation of Transparent Electrode 102; Comparative Example 2]
In preparation of the transparent electrode 101, the transparent electrode 102 was created by performing the same operation except that the silver nanowire was applied and dried, and then the calendar process was performed.

〔透明電極103の作製;本発明1〕
透明電極101と同様のPETフィルム支持体上に、高分子層として、2%ゼラチン水溶液をドクターブレードを用いて、湿潤膜厚8μmにて塗設した。さらに、高分子層上に銀ナノワイヤを0.07g/mとなるようにドクターブレードにて塗設、乾燥した後、裁断し、透明電極103を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は500%であった。
[Preparation of transparent electrode 103; Invention 1]
On a PET film support similar to the transparent electrode 101, a 2% gelatin aqueous solution was coated as a polymer layer with a wet film thickness of 8 μm using a doctor blade. Further, silver nanowires were coated on the polymer layer with a doctor blade so as to be 0.07 g / m 2 , dried, and then cut to create a transparent electrode 103. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 500%.

〔透明電極104の作製;本発明2〕
透明電極103の作成において、高分子層として、ポリエステル系高分子液−1を用い、ドクターブレードにて湿潤膜厚5μmにて塗設した以外は、同様の操作を行い、透明電極104を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は250%であった。
[Preparation of Transparent Electrode 104; Present Invention 2]
In the production of the transparent electrode 103, the same operation was performed except that the polymer layer 1 was used as the polymer layer and was coated with a doctor blade with a wet film thickness of 5 μm to produce the transparent electrode 104. . The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 250%.

〔透明電極105の作製;本発明3〕
透明電極103の作成において、高分子層として、2%ゼラチン水溶液をドクターブレードにて湿潤膜厚20μmにて塗設した以外は、同様の操作を行い、透明電極105を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は150%であった。
[Preparation of transparent electrode 105; Invention 3]
In the production of the transparent electrode 103, a transparent electrode 105 was produced in the same manner as the polymer layer except that a 2% gelatin aqueous solution was coated with a doctor blade at a wet film thickness of 20 μm. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 150%.

〔透明電極106の作製;本発明4〕
PETフィルム上に、高分子層として10%カルボキシメチルセルロース(以下、CMC)溶液を湿潤膜厚4μmで、導電層として銀ナノワイヤ液を湿潤膜厚50μmで、アプリケーターを用いて同時重層塗布を行った。乾燥後、透明電極106を作成した。
[Preparation of transparent electrode 106; Invention 4]
On the PET film, a 10% carboxymethyl cellulose (hereinafter referred to as CMC) solution was wet film thickness of 4 μm as a polymer layer, and a silver nanowire liquid was wet film thickness of 50 μm as a conductive layer, and simultaneous multilayer coating was performed using an applicator. After drying, a transparent electrode 106 was created.

〔透明電極107の作製;本発明5〕
透明電極103の作成において、高分子層として、5%CMC水溶液をドクターブレードにて湿潤膜厚5μmにて塗設した以外は、同様の操作を行い、透明電極107を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は150%であった。
[Preparation of transparent electrode 107; Invention 5]
In the production of the transparent electrode 103, a transparent electrode 107 was produced in the same manner as the polymer layer except that a 5% CMC aqueous solution was applied with a doctor blade at a wet film thickness of 5 μm. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 150%.

〔透明電極108の作製;本発明6〕
PETフィルム上に、高分子層として水溶性ポリマー エポクロスWS−700(日本触媒製)を湿潤膜厚2μmで、導電層として銀ナノワイヤ液を湿潤膜厚50μmで、アプリケーターを用いて同時重層塗布を行った。乾燥後、透明電極108を作成した。
[Preparation of Transparent Electrode 108; Present Invention 6]
On the PET film, water-soluble polymer EPOCROSS WS-700 (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) with a wet film thickness of 2 μm as a polymer layer and silver nanowire liquid with a wet film thickness of 50 μm as a conductive layer are applied simultaneously with an applicator It was. After drying, a transparent electrode 108 was created.

〔透明電極109の作製;本発明7〕
透明電極103の作成において、高分子層として、アクリル系高分子エマルション−1をドクターブレードにて湿潤膜厚5μmにて塗設した以外は、同様の操作を行い、透明電極109を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は230%であった。
[Preparation of Transparent Electrode 109; Present Invention 7]
In the production of the transparent electrode 103, the transparent electrode 109 was produced in the same manner as the polymer layer except that the acrylic polymer emulsion-1 was coated with a doctor blade at a wet film thickness of 5 μm. The water content of the polymer layer when the silver nanowires were applied was 230%.

〔透明電極110の作製;本発明8〕
透明電極103の作成において、高分子層として、PEDOT:PSS(ポリスチレンスルホン酸)=1:2.5の分散液であるBaytron PH510(H.C.Starck社製)にジメチルスルホキシドを5%添加した液(以下、PEDOT分散液)を用い、これにゼラチンを加え、ゼラチン濃度10%とした液をドクターブレードにて湿潤膜厚3μmにて塗設した以外は、同様の操作を行い、透明電極110を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は300%であった。
[Preparation of transparent electrode 110; Invention 8]
In the production of the transparent electrode 103, 5% of dimethyl sulfoxide was added as a polymer layer to Baytron PH510 (manufactured by HC Starck) which is a dispersion of PEDOT: PSS (polystyrene sulfonic acid) = 1: 2.5. The transparent electrode 110 was prepared in the same manner as described above except that gelatin was added to this solution (hereinafter referred to as PEDOT dispersion), and a solution having a gelatin concentration of 10% was applied with a doctor blade to a wet film thickness of 3 μm. It was created. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 300%.

〔透明電極111の作製;本発明9〕
PETフィルム上に、高分子層として10%CMC水溶液を湿潤膜厚1μmで塗設した。さらに、導電層として銀ナノワイヤ分散液にスルホン酸系ドーパントを含有する導電性ポリアニリン分散液(ORMECON D1033、ドイツオルメコン社製)を加え粘度を40mPa・sに調整し、この分散液を湿潤膜厚50μmで塗設、乾燥し、透明電極111を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は250%であった。
[Preparation of Transparent Electrode 111; Present Invention 9]
On the PET film, a 10% CMC aqueous solution was coated as a polymer layer with a wet film thickness of 1 μm. Furthermore, a conductive polyaniline dispersion (ORMECON D1033, manufactured by Olmecon, Germany) containing a sulfonic acid dopant is added to the silver nanowire dispersion as a conductive layer, and the viscosity is adjusted to 40 mPa · s. The transparent electrode 111 was formed by coating and drying at 50 μm. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 250%.

〔透明電極112の作製;本発明10〕
透明電極103の作成において、高分子層として、5%ゼラチン水溶液をドクターブレードにて湿潤膜厚6μmにて塗設した。さらに、導電層として銀ナノワイヤ分散液を銀ナノワイヤの目付け量が0.07g/mとなるように、インクジェットプリンターにて10mmのストライプ状パターンを形成し、透明電極112を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は150%であった。
[Preparation of Transparent Electrode 112; Present Invention 10]
In the production of the transparent electrode 103, a 5% gelatin aqueous solution was applied as a polymer layer with a doctor blade with a wet film thickness of 6 μm. Further, a 10-mm stripe pattern was formed by an ink jet printer so that the silver nanowire dispersion liquid was 0.07 g / m 2 as a conductive layer, and the transparent electrode 112 was formed. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 150%.

〔透明電極113の作製;本発明11〕
PETフィルム上に、高分子層として5%ゼラチン水溶液を湿潤膜厚8μmにて塗設した。さらに、透明電極111の作成で用いた導電性ポリアニリン含有銀ナノワイヤ分散液を、銀ナノワイヤの目付け量が0.07g/mとなるように、インクジェットプリンターにて10mmのストライプ状パターンを形成し、透明電極113を作成した。なお、銀ナノワイヤを塗設した際の高分子層の含水率は150%であった。
[Preparation of transparent electrode 113; Invention 11]
On the PET film, a 5% gelatin aqueous solution was coated as a polymer layer with a wet film thickness of 8 μm. Furthermore, the conductive polyaniline-containing silver nanowire dispersion liquid used in the production of the transparent electrode 111 is formed with a 10 mm stripe pattern with an ink jet printer so that the basis weight of the silver nanowire is 0.07 g / m 2 . A transparent electrode 113 was produced. The water content of the polymer layer when the silver nanowire was applied was 150%.

〔透明電極114の作製;本発明12〕
透明電極103を用い、表面にドクターブレードを用いて水を1μmにて塗設、乾燥し、透明電極114を作成した。
[Preparation of Transparent Electrode 114; Present Invention 12]
Using the transparent electrode 103, water was applied to the surface with a doctor blade at 1 μm and dried to form a transparent electrode 114.

〔透明電極115の作製;本発明13〕
透明電極107を用い、これを水に0.5秒浸漬した後、乾燥し、透明電極115を作成した。
[Preparation of transparent electrode 115; Invention 13]
The transparent electrode 107 was used, soaked in water for 0.5 seconds, and then dried to create a transparent electrode 115.

[測定]
下記方法で、透明電極101〜115の平滑性Ra、Ry及び透過率、表面比抵抗について評価した。
[Measurement]
The smoothness Ra, Ry, transmittance, and surface specific resistance of the transparent electrodes 101 to 115 were evaluated by the following methods.

(表面粗さ)
本発明において、導電層表面の平滑性を表すRaとRyは、Ra=算術平均粗さと、Ry=最大高さ(表面の山頂部と谷底部との高低差)を意味し、JIS B601(1994)に規定される表面粗さに準ずる値である。本発明においてRaやRyの測定には、市販の原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscopy:AFM)を用いることができ、以下の方法で測定した。
(Surface roughness)
In the present invention, Ra and Ry representing the smoothness of the surface of the conductive layer mean Ra = arithmetic mean roughness and Ry = maximum height (the difference in height between the top and bottom of the surface), and JIS B601 (1994). It is a value according to the surface roughness specified in). In the present invention, for measurement of Ra and Ry, a commercially available atomic force microscope (AFM) can be used, and measurement was performed by the following method.

AFMとして、セイコーインスツルメンツ社製SPI3800Nプローブステーション及びSPA400多機能型ユニットを使用し、約1cm角の大きさに切り取った試料を、ピエゾスキャナー上の水平な試料台上にセットし、カンチレバーを試料表面にアプローチし、原子間力が働く領域に達したところで、XY方向にスキャンし、その際の試料の凹凸をZ方向のピエゾの変位で捉える。ピエゾスキャナーは、XY20μm、Z2μmが走査可能なものを使用する。カンチレバーは、セイコーインスツルメンツ社製シリコンカンチレバーSI−DF20で、共振周波数120〜150kHz、バネ定数12〜20N/mのものを用い、DFMモード(Dynamic Force Mode)で測定する。測定領域80×80μmを、走査周波数1Hzで測定する。   Using an SPI 3800N probe station and SPA400 multifunctional unit manufactured by Seiko Instruments Inc. as the AFM, set the sample cut to a size of about 1 cm square on a horizontal sample stage on the piezo scanner, and place the cantilever on the sample surface. When approaching and reaching the region where the atomic force works, scanning is performed in the XY direction, and the unevenness of the sample at that time is captured by the displacement of the piezo in the Z direction. A piezo scanner that can scan XY 20 μm and Z 2 μm is used. The cantilever is a silicon cantilever SI-DF20 manufactured by Seiko Instruments Inc., which has a resonance frequency of 120 to 150 kHz and a spring constant of 12 to 20 N / m, and is measured in a DFM mode (Dynamic Force Mode). A measurement area of 80 × 80 μm is measured at a scanning frequency of 1 Hz.

(透過率)
透過率は、東京電色社製AUTOMATICHAZEMETER(MODEL TC−HIIIDP)を用いて、導電層パターン部の全光線透過率(%)を測定した。
(Transmittance)
The transmittance was determined by measuring the total light transmittance (%) of the conductive layer pattern portion by using AUTOMATIC ZEMETER (MODEL TC-HIIIDP) manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.

(表面比抵抗)
表面比抵抗は、ダイアインスツルメンツ製抵抗率計ロレスタGPを用いて導電層パターン部の表面比抵抗(Ω/□)を四端子法で測定した。
(Surface resistivity)
For the surface specific resistance, the surface specific resistance (Ω / □) of the conductive layer pattern portion was measured by a four-terminal method using a resistivity meter Loresta GP manufactured by Dia Instruments.

測定及び評価の結果を表1に示す。   The results of measurement and evaluation are shown in Table 1.

Figure 2010118165
Figure 2010118165

表1より、本発明の透明電極は、導電性(表面比抵抗)、透明性(透過率)に優れ、平滑性(表面形状)が高いことが分かる。   Table 1 shows that the transparent electrode of this invention is excellent in electroconductivity (surface specific resistance) and transparency (transmittance), and has high smoothness (surface shape).

《有機EL素子(有機EL素子)の作製》
作製した透明電極101〜115を第一電極に用いて、以下の手順でそれぞれ有機EL素子201〜215を作製した。
<< Production of organic EL element (organic EL element) >>
Using the produced transparent electrodes 101 to 115 as the first electrode, organic EL elements 201 to 215 were produced in the following procedure.

〈正孔輸送層の形成〉
第1電極上に、1,2−ジクロロエタン中に1質量%となるように正孔輸送材料の4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)を溶解させた正孔輸送層形成用塗布液をスピンコート装置で塗布した後、80℃、60分間乾燥して、厚さ40nmの正孔輸送層を形成した。
<Formation of hole transport layer>
On the first electrode, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), which is a hole transport material, was added to 1% by mass in 1,2-dichloroethane. The dissolved coating solution for forming a hole transport layer was applied by a spin coater and then dried at 80 ° C. for 60 minutes to form a hole transport layer having a thickness of 40 nm.

〈発光層の形成〉
正孔輸送層が形成された各フィルム上に、ホスト材のポリビニルカルバゾール(PVK)に対して、赤ドーパント材BtpIr(acac)が1質量%、緑ドーパント材Ir(ppy)が2質量%、青ドーパント材FIr(pic)が3質量%にそれぞれなるように混合し、PVKと3種ドーパントの全固形分濃度が1質量%となるように1,2−ジクロロエタン中に溶解させた発光層形成用塗布液をスピンコート装置で塗布した後、100℃、10分間乾燥して、厚さ60nmの発光層を形成した。
<Formation of light emitting layer>
On each film in which the hole transport layer is formed, the red dopant material Btp 2 Ir (acac) is 1% by mass and the green dopant material Ir (ppy) 3 is 2% with respect to polyvinylcarbazole (PVK) as the host material. %, Blue dopant material FIr (pic) is mixed so as to be 3% by mass, and the light emission is dissolved in 1,2-dichloroethane so that the total solid concentration of PVK and the three dopants is 1% by mass. The coating liquid for layer formation was applied with a spin coater and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a light emitting layer having a thickness of 60 nm.

〈電子輸送層の形成〉
形成した発光層上に、電子輸送層形成用材料としてLiFを5×10−4Paの真空下にて蒸着し、厚さ0.5nmの電子輸送層を形成した。
<Formation of electron transport layer>
On the formed light emitting layer, LiF was evaporated as a material for forming an electron transport layer under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa to form an electron transport layer having a thickness of 0.5 nm.

〈第2電極の形成〉
形成した電子輸送層の上に、第2電極形成用材料としてAlを5×10−4Paの真空下にて蒸着し、厚さ100nmの第2電極を形成した。
<Formation of second electrode>
On the formed electron carrying layer, Al was vapor-deposited as a 2nd electrode formation material under the vacuum of 5 * 10 <-4> Pa, and the 2nd electrode with a thickness of 100 nm was formed.

〈封止膜の形成〉
形成した電子輸送層の上に、ポリエチレンテレフタレートを基材とし、Alを厚さ300nmで蒸着した可撓性封止部材を使用した。第1電極及び第2電極の外部取り出し端子が形成出来る様に端部を除き第2電極の周囲に接着剤を塗り、可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させた。
<Formation of sealing film>
On the formed electron transport layer, a polyethylene terephthalate as a substrate, using a flexible sealing member which is deposited to a thickness 300nm of Al 2 O 3. Apply the adhesive around the second electrode except for the end so that the external lead terminals of the first electrode and the second electrode can be formed, paste the flexible sealing member, and then cure the adhesive by heat treatment It was.

[発光輝度ムラ]
KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を作製した有機EL素子201〜215に印加し発光させた。200cd/mで発光させた各有機EL素子について、点灯時の発光面全体の発光ムラを、目視観察により下記基準で評価した。評価結果を表2に示す。
◎:90%以上が均一に発光している
○:80%以上が均一に発光している
△:70%以上が均一に発光している
×:70%未満しか発光していない
××:全く発光せず
上記評価結果を表2に示す。
[Light emission brightness unevenness]
Using a source measure unit 2400 type manufactured by KEITHLEY, a direct current voltage was applied to the organic EL elements 201 to 215 produced, and light was emitted. About each organic EL element made to light-emit by 200cd / m < 2 >, the light emission nonuniformity of the whole light emission surface at the time of lighting was evaluated on the following reference | standard by visual observation. The evaluation results are shown in Table 2.
◎: 90% or more uniformly emitted ◯: 80% or more emitted uniformly Δ: 70% or more emitted uniformly ×: Less than 70% emitted XX: Nothing Table 2 shows the evaluation results.

Figure 2010118165
Figure 2010118165

表2より明らかなように、導電性、透明性に優れ、平滑性が高い本発明の透明電極を有機エレクトロルミネッセンス素子の電極として使用した場合、有機エレクトロルミネッセンス素子は発光輝度ムラが少ないことが分かる。   As is clear from Table 2, when the transparent electrode of the present invention having excellent conductivity and transparency and high smoothness is used as an electrode of an organic electroluminescence element, it is understood that the organic electroluminescence element has little emission luminance unevenness. .

Claims (6)

透明支持体上に金属ナノワイヤを含有する導電層を有する透明電極において、該透明電極が、該導電層に隣接した下層に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層を有し、該金属ナノワイヤの少なくとも一部が該高分子層に埋没していることを特徴とする透明電極。 A transparent electrode having a conductive layer containing metal nanowires on a transparent support, the transparent electrode being a polymer layer comprising at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion in a lower layer adjacent to the conductive layer A transparent electrode characterized in that at least a part of the metal nanowire is embedded in the polymer layer. 透明支持体上に、順に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層及び金属ナノワイヤからなる導電層を形成する透明電極の製造方法において、該支持体上に該高分子層を塗布した後、該高分子層の含水率が100%以上の状態で、該高分子層上に該導電層を塗布することを特徴とする透明電極の製造方法。 In the method for producing a transparent electrode in which a polymer layer composed of at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion and a conductive layer composed of metal nanowires are sequentially formed on a transparent support, A method for producing a transparent electrode, comprising: applying a conductive layer on a polymer layer in a state where a water content of the polymer layer is 100% or more after applying the molecular layer. 透明支持体上に、順に、水溶性高分子または水性高分子エマルションの少なくとも一つからなる高分子層及び金属ナノワイヤからなる導電層を形成する透明電極の製造方法において、該高分子層及び該導電層を同時重層塗布することを特徴とする透明電極の製造方法。 In the method for producing a transparent electrode, in which a polymer layer composed of at least one of a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion and a conductive layer composed of metal nanowires are sequentially formed on a transparent support, the polymer layer and the conductive layer A method for producing a transparent electrode, characterized in that the layers are applied simultaneously in multiple layers. 請求項2に記載の透明電極の製造方法であって、前記高分子層上に前記導電層を塗布する際、パターニングを行うことを特徴とする透明電極の製造方法。 The method for producing a transparent electrode according to claim 2, wherein patterning is performed when the conductive layer is applied on the polymer layer. 請求項2〜4のいずれか1項記載の透明電極の製造方法であって、前記高分子層及び前記導電層を塗布、乾燥した後、後処理として、該導電層面に水を塗布、乾燥することを特徴とする透明電極の製造方法。 It is a manufacturing method of the transparent electrode of any one of Claims 2-4, Comprising: After apply | coating and drying the said polymer layer and the said conductive layer, water is apply | coated and dried to this conductive layer surface as a post-process. A method for producing a transparent electrode. 請求項1に記載の透明電極、または請求項2から5のいずれか1項に記載の透明電極の製造方法によって製造された透明電極を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 An organic electroluminescence device comprising the transparent electrode according to claim 1 or the transparent electrode produced by the method for producing a transparent electrode according to any one of claims 2 to 5.
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