JP7048386B2 - 透明電極シート - Google Patents
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Description
(実施例1)
本実施例1では、印刷用のインクIkとして前述のAgナノメタルインク(株式会社アルバック製)を用いて、配線幅Wが5.08μm、厚みdが0.56μm、単位開口の幅Gが300μmとなるように、透明基材Ftの表面に金属配線Lx,Lyを印刷法により形成した。次に、ポリスチレンスルホン酸(PSS)でドープされたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)とカルボキシラートアニオン基を有するアクリル樹脂とを含有する水/イソプロピルアルコール水溶液(荒川化学工業製、商品名「アラコートAS601D」)100重量部と、多官能アジリジン化合物を含有する水/イソプロピルアルコール水溶液(荒川化学工業製、商品名「アラコートCL910」)10重量部とを混合して導電性高分子膜形成用の塗工液を調製した。この塗工液を金属配線Lx,Lyが形成された透明基材表面にアプリケータにより塗布し、100℃で1分間加熱する硬化処理を行うことで導電性高分子膜Fpを形成して透明電極シートStを得た。このようにして得た透明電極シートStの導電性高分子膜Fpの上に、蒸着法により断面加工・観察用の保護膜となる白金層Fcを約0.3μmの厚みで形成し、この白金層Fcを形成したものを試料とした。このようにして得た試料を収束イオンビーム(FIB)により断面加工し、その試料の断面を走査透過型電子顕微鏡により観察した結果(明視野像(BF-STEM像)を、図3に示す。これによれば、離心率eが0.9754であり、導電性高分子膜Fpの膜厚は、金属配線Lx,Ly上で0.3μmであり、金属配線Lx,Lyが存しない透明基材Ft上で0.4μmであった。このように、透明基材Ftの表面全体に亘って略均等な膜厚で欠陥なく導電性高分子膜Fpが形成されており、この導電性高分子膜Fpにより金属配線Lx,Lyの厚さに起因する段差が緩和されていることが確認された。さらに、金属配線Lx,Lyの表面には凹凸が見られるが、導電性高分子膜Fpの表面は平滑であることも確認された。このように表面平滑性が発現する理由としては、金属配線Lx,Lyと透明基材Ftの双方に対して親和力を有することで、導電性高分子膜Fpの膜応力が均一になるためであると考えられる(後述する他の実施例についても同様)。
ポリアニリンスルホン酸とカルボキシラートアニオン基を有するアクリル樹脂とを含有する水/イソプロピルアルコール水溶液(三菱ケミカル製、商品名「ダイヤナールEMX-5010)100重量部と、多官能アジリジン化合物を含む水/イソプロピルアルコール水溶液(荒川化学工業(株)製アラコートCL910)10重量部とを混合して導電性高分子膜形成用の塗工液を調製した点以外は上記実施例1と同様の方法で透明電極シートStを得た。得られた透明電極シートStを上記実施例1と同様の方法で観察した結果、透明基材Ftの表面全体に亘って略均等な膜厚で欠陥なく導電性高分子膜Fpが形成されており、この導電性高分子膜Fpにより金属配線Lx,Lyの厚さに起因する段差が緩和されていることが確認された。さらに、金属配線Lx,Lyの表面には凹凸が見られるが、導電性高分子膜Fpの表面は平滑であることも確認された。
ポリアニリンスルホン酸を5重量%含む水溶液(三菱ケミカル製、商品名「アクアパス-01x)10重量部と、カルボキシラートアニオン基を有する水系アクリル樹脂を60重量%含む水溶液(三菱ケミカル製、商品名「ダイヤナールHW-138」)5重量部と、多官能アジリジン化合物を含む水/イソプロピルアルコール水溶液(荒川化学工業製、商品名「アラコートCL910」)10重量部と、イオン交換水88重量部とを混合して導電性高分子膜形成用の塗工液を調製した以外は、上記実施例1と同様の方法で透明電極シートStを得た。得られた透明電極シートStを上記実施例1と同様の方法で観察した結果、透明基材Ftの表面全体に亘って略均等な膜厚で欠陥なく導電性高分子膜Fpが形成されており、この導電性高分子膜Fpにより金属配線Lx,Lyの厚さに起因する段差が緩和されていることが確認された。さらに、金属配線Lx,Lyの表面には凹凸が見られるが、導電性高分子膜Fpの表面は平滑であることも確認された。
次に、配線幅Wを2.02μm,4.25μm,5.08μm,7.33μm,9.03μm,10.13μmと変化させると共に、厚みdを0.21μm,0.42μm,0.56μm,0.69μm,0.89μm,1.01μmと変化させて金属配線Lx,Lyを夫々形成した点を除いて、上記実施例1と同様の方法で試料を夫々作製した。各試料の金属配線Lx,Lyの離心率と共に、導電性高分子膜Fpの段差緩和性を観察した結果を表1に示す。観察結果は、透明基材Ftの表面全面に亘って略均等な膜厚で欠陥なく導電性高分子膜Fpを形成でき、導電性高分子膜Fpにより段差が緩和されたものを「○」とし、膜厚が略均等でなかったり欠陥が生じたものを「×」とした。これによれば、離心率を0.8322~0.9992の範囲にすることで、透明基材Ftの表面全面に亘って略均等な膜厚で欠陥なく導電性高分子膜Fpを成膜できることが判った。また、離心率は、0.8322~0.9989の範囲がより好ましく、0.9458~0.9934の範囲が特に好ましいことが、観察結果から判った。表1に示していないが、離心率が0.9992を超えると(例えば0.9995)、金属配線が薄くなりすぎて所望の抵抗値を実現する断面積が得られなくなるという不具合がある。この不具合は、上述のように、d’’がd/4よりも小さい場合に顕著に現れる。
(比較例1)
本比較例1では、ポリスチレンスルホン酸でドープされたポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)を0.5重量%含む水溶液100重量部と、非イオン性のポリビニルピロリドンを20重量%含む水溶液20重量部とを混合して導電性高分子膜形成用の塗工液を調製した点以外は上記実施例1と同様の方法で透明電極シートを得た。得られた透明電極シートを、上記実施例1と同様の方法で観察した結果、導電性高分子膜Fpは略均等な膜厚で形成されておらず、金属配線Lx,Lyの厚さに起因する段差が緩和されておらず、また、導電性高分子膜Fpの表面は平滑でなく凹凸を有することが確認された。表面平滑性が発現しない理由としては、金属配線Lx,Lyと透明基材Ftの双方に対する親和性を有さず、導電性高分子膜Fpの膜応力が不均一になるためであると考えられる(後述する比較例2についても同様)。
本比較例2では、ポリアニリンスルホン酸を0.5重量%含む水溶液100重量部と、非イオン性のポリビニルピロリドンを20重量%含む水溶液20重量部とを混合して導電性高分子膜形成用の塗工液を調製した点以外は上記実施例1と同様の方法で透明電極シートを得た。得られた透明電極シートを、上記実施例1と同様の方法で観察した結果、導電性高分子膜Fpは略均等な膜厚で形成されておらず、金属配線Lx,Lyの厚さに起因する段差が緩和されておらず、また、導電性高分子膜Fpの表面は平滑でなく凹凸が確認された。
S=G2/(G+W)2・・・(A)
S=(1-f)2・・・(B)
f=W/(G+W)・・・(1)
T=(1-f)2・・・(2)
T=1-2f・・・(3)
T=0.98-1.65f・・・(4)
Rf=ηρ/d=Rg・f・・・(5)
Rf=ηρ/d=0.142(Ω/□)・・・(6)
ηρ=8.5μΩ・cm・・・(7)
Rg=0.142/f・・・(8)
Claims (2)
- 絶縁性の透明基材と、透明基材の表面に形成される金属配線と、金属配線が形成された透明基材の表面に形成される導電性高分子膜とを備える透明電極シートにおいて、
前記金属配線の表層部の断面を離心率が0.8322~0.9992の範囲の半楕円状とし、
前記導電性高分子膜は、導電性高分子と、カルボキシラートアニオン基を有するアクリル樹脂と、多官能アジリジン化合物とを含有することを特徴とする透明電極シート。 - 前記透明基材の表面からの前記金属配線の最大厚みが0.1μm~1μmの範囲であり、かつ、前記金属配線の幅が2μm~10μmの範囲であることを特徴とする請求項1記載の透明電極シート。
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JP2018064081A JP7048386B2 (ja) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 透明電極シート |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018064081A JP7048386B2 (ja) | 2018-03-29 | 2018-03-29 | 透明電極シート |
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JP2019175741A JP2019175741A (ja) | 2019-10-10 |
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Citations (4)
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JP2011171015A (ja) | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 低抵抗透明導電性フィルムとその製造方法及び太陽電池並びに電子機器 |
WO2014046253A1 (ja) | 2012-09-20 | 2014-03-27 | コニカミノルタ株式会社 | 透明導電膜及び有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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