JPS6124103A - 導電性高分子フイルム及びその製造方法 - Google Patents
導電性高分子フイルム及びその製造方法Info
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- JPS6124103A JPS6124103A JP14445384A JP14445384A JPS6124103A JP S6124103 A JPS6124103 A JP S6124103A JP 14445384 A JP14445384 A JP 14445384A JP 14445384 A JP14445384 A JP 14445384A JP S6124103 A JPS6124103 A JP S6124103A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- film
- polymer film
- electrolytic
- polymer
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- Pending
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- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
- Manufacturing Of Electric Cables (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分針〕
本発明は、改良された導電性高分子フィルム及びその製
造方法に関する。
造方法に関する。
ある種の芳香族化合物は電解質を添加した溶剤中に溶解
させ、電解酸化を行うこと罠より、導電性の高分子フィ
ルムを電極基板上く形成させることができる。このよう
な芳香族化合物としてはビロール類、チオフェン類等の
複素環式化合物、アズレン、ピレン、トリフェニレン等
の多環芳香族化合物が知られている〔例えばJ。
させ、電解酸化を行うこと罠より、導電性の高分子フィ
ルムを電極基板上く形成させることができる。このよう
な芳香族化合物としてはビロール類、チオフェン類等の
複素環式化合物、アズレン、ピレン、トリフェニレン等
の多環芳香族化合物が知られている〔例えばJ。
バーボン(J、Bargon )、 S、モーマント(
S。
S。
MOhmand )、R,、T 、ウォルトマン(R,
J 、Waltman )、IBMジャーナル オプ
リサーチ エンドデベロップメント(IBM Jour
nal of Re5earch& Developm
ent )第27巻 第4号 第550頁(1983年
)参照〕。
J 、Waltman )、IBMジャーナル オプ
リサーチ エンドデベロップメント(IBM Jour
nal of Re5earch& Developm
ent )第27巻 第4号 第550頁(1983年
)参照〕。
しかしながら、従来の電極基板上に直接電解酸化して形
成した導電性高分子フィルムは以下のような欠点があっ
た。
成した導電性高分子フィルムは以下のような欠点があっ
た。
(1) フィルムの機械的な強度が弱いため、基板上
でも、また、フィルムとして単離した状態でも破れやす
く取扱いが困難であった。
でも、また、フィルムとして単離した状態でも破れやす
く取扱いが困難であった。
(2)電気伝導度を制御することが困難であった。
(3) ネザガラスのような、電解溶液や形成される
芳香族系高分子フィルムに比べて電気抵抗が同等あるい
はそれ以下の電極基板を用いると均一なフィルムを形成
できず、膜厚に大きなバラツキがみられた。
芳香族系高分子フィルムに比べて電気抵抗が同等あるい
はそれ以下の電極基板を用いると均一なフィルムを形成
できず、膜厚に大きなバラツキがみられた。
(4)可視光の透過率が劣っている。
これらの欠点を除去するため、本発明者等は、既に新し
い導電性フィルムとその製造方法を開発した(特願昭5
8−186991号、同58−213201号、同5B
−213203号、゛同58−215204号)。すな
わち、電解重合による導電性高分子フィルムは通常電極
基板を、アセトニトリル等の有機溶媒中に電解重合用モ
ノマーとなる芳香族系化合物と通電させるための電解質
とを溶解させた溶液中に、対向電極と共に入れ、両電極
間に通電させることにより形成される。この際、電極基
板を絶縁性の高分子フィルムでコーティングすれば、当
然通電できず導電性フィルムは全く形成されな(・0し
かしながら、本発明者等は電極基板上に各種の高分子フ
ィルムを塗布し、これを溶解させることのない適切な電
解反応溶液を組合せることにより電解反応が通常の電極
上と同様に進むことを見出した。この方法な用いること
により、フィルム強度、密着力、均−性等が改良された
植種の導電性高分子フィルムを得ることができ、また電
気伝導度の制御も可能である。
い導電性フィルムとその製造方法を開発した(特願昭5
8−186991号、同58−213201号、同5B
−213203号、゛同58−215204号)。すな
わち、電解重合による導電性高分子フィルムは通常電極
基板を、アセトニトリル等の有機溶媒中に電解重合用モ
ノマーとなる芳香族系化合物と通電させるための電解質
とを溶解させた溶液中に、対向電極と共に入れ、両電極
間に通電させることにより形成される。この際、電極基
板を絶縁性の高分子フィルムでコーティングすれば、当
然通電できず導電性フィルムは全く形成されな(・0し
かしながら、本発明者等は電極基板上に各種の高分子フ
ィルムを塗布し、これを溶解させることのない適切な電
解反応溶液を組合せることにより電解反応が通常の電極
上と同様に進むことを見出した。この方法な用いること
により、フィルム強度、密着力、均−性等が改良された
植種の導電性高分子フィルムを得ることができ、また電
気伝導度の制御も可能である。
また、この方法で絶縁性の高分子フィルムを導電化する
際、電解重合時間を短くすると、電気伝導度は余り高く
できないが、高い透光率を有する半導性フィルムが得ら
れる。これらのフィルムは高透過率帯電防止用フィルム
等の産業上有益な利用が期待できる。 ′〔発明
が解決しようとする問題点〕 しかし20μ惰以上の実用的な膜厚になると、電解重合
時間が短い場合は、電極面に接触しているフィルム面の
み導電性になり、フィルム全体を導電性にできず、高透
過率半導体フィルムとして使用する際に問題が多い。
際、電解重合時間を短くすると、電気伝導度は余り高く
できないが、高い透光率を有する半導性フィルムが得ら
れる。これらのフィルムは高透過率帯電防止用フィルム
等の産業上有益な利用が期待できる。 ′〔発明
が解決しようとする問題点〕 しかし20μ惰以上の実用的な膜厚になると、電解重合
時間が短い場合は、電極面に接触しているフィルム面の
み導電性になり、フィルム全体を導電性にできず、高透
過率半導体フィルムとして使用する際に問題が多い。
他方、このような膜厚で反対面まで導電性を付与しよう
とすると、電解重合時間を長くせざるを得す、したがっ
て透光率が低下してくる。
とすると、電解重合時間を長くせざるを得す、したがっ
て透光率が低下してくる。
本発明の目的はフィルムの両表面層に電解重合体が混入
した導電性高分子フィルム及びその製造方法を提供する
ことにある。
した導電性高分子フィルム及びその製造方法を提供する
ことにある。
本発明を概説すれば、本発明の第1の発明は導電性高分
子フィルムに関する発明であって、絶縁性高分子フィル
ムの両表面層に、芳香族化合物の電解重合体が混入して
いることを特徴と゛する。
子フィルムに関する発明であって、絶縁性高分子フィル
ムの両表面層に、芳香族化合物の電解重合体が混入して
いることを特徴と゛する。
そして、本発明の第2の発明は、導電性高分子フィルム
の製造方法に関する発明であって、電極上に絶縁性高分
子フィルムを密着させる工程、このフィルム付電極上で
の芳香族化合物の電解重合により、電解重合体を該高分
子フィルムの電極と接触した面にのみ混入させる工程、
該高分子フィルム付電極上電極く離し、電解重合体を混
入させたフィルム面とは反対の面を電極に密着させる工
程、及びこのフィルム付電極上での芳香族化合物の電解
重合により、電解重合体を該高分子フィルムの電極と接
触した面にのみ混入させる工程の各工程を包含してなる
ことを特徴とする。
の製造方法に関する発明であって、電極上に絶縁性高分
子フィルムを密着させる工程、このフィルム付電極上で
の芳香族化合物の電解重合により、電解重合体を該高分
子フィルムの電極と接触した面にのみ混入させる工程、
該高分子フィルム付電極上電極く離し、電解重合体を混
入させたフィルム面とは反対の面を電極に密着させる工
程、及びこのフィルム付電極上での芳香族化合物の電解
重合により、電解重合体を該高分子フィルムの電極と接
触した面にのみ混入させる工程の各工程を包含してなる
ことを特徴とする。
以下、本発明を添付図面に基づいて具体的に説明する。
第1図は本発明の導電性高分子フィルムの構造を示す断
面概略図である。すなわち、絶縁性高分子フィルム(り
の両表面層(2,3)が、この高分子フィルムに芳香蒸
化合物の電解重合体が複合されたものである。
面概略図である。すなわち、絶縁性高分子フィルム(り
の両表面層(2,3)が、この高分子フィルムに芳香蒸
化合物の電解重合体が複合されたものである。
この複合化された導電性の表面層の厚さは、芳香族化合
物の電解重合条件、とりわけ電解重合時間に依存してお
り、重合時間が長くなるとこの表面層の厚さ゛が大きく
−なり、遂にはフィルム全体が導電性になり絶縁部分が
なくなる。
物の電解重合条件、とりわけ電解重合時間に依存してお
り、重合時間が長くなるとこの表面層の厚さ゛が大きく
−なり、遂にはフィルム全体が導電性になり絶縁部分が
なくなる。
第2図は本発明の導電性高分子フィルムの製造方法の工
程図である。第2図において符号1〜3は第1図と同義
であり、4及び4′は電極を意味する。まず、電極(り
に絶縁性高分子フィルム(1)を密着させる(I)。電
極(4)を正極として芳香族化合物の電解重合液中で電
解重合を行うと、電極(りに密着した部分の高分子フィ
ルムの表面層(2)に電解重合体が複合化される(n)
。次いでこのフィルムを電極よりはく離し、反対面を電
極(4つに密着させる(IN)。この電極を正極として
芳香族化合物の電解重合液中で電解重合を行い、高分子
フィルムの電極(4′)に密着した面の表面層(3)に
電解重合体を複合化させる(PI)。このようにして両
表面層が導電化された導電性高分子フィルムが得られる
。 。
程図である。第2図において符号1〜3は第1図と同義
であり、4及び4′は電極を意味する。まず、電極(り
に絶縁性高分子フィルム(1)を密着させる(I)。電
極(4)を正極として芳香族化合物の電解重合液中で電
解重合を行うと、電極(りに密着した部分の高分子フィ
ルムの表面層(2)に電解重合体が複合化される(n)
。次いでこのフィルムを電極よりはく離し、反対面を電
極(4つに密着させる(IN)。この電極を正極として
芳香族化合物の電解重合液中で電解重合を行い、高分子
フィルムの電極(4′)に密着した面の表面層(3)に
電解重合体を複合化させる(PI)。このようにして両
表面層が導電化された導電性高分子フィルムが得られる
。 。
この中で電極(4)と電極(4つは同じでもよいし、ま
た、製造工程の上で異なるものでもよい1更には、工程
(n)と工程(IV)で用いる電解重合液も、同一のも
のでもよいが、異なる溶液を使用してもかまわない。す
なわち、異なる種類の芳香族化合物の電解重合体も使用
できる。
た、製造工程の上で異なるものでもよい1更には、工程
(n)と工程(IV)で用いる電解重合液も、同一のも
のでもよいが、異なる溶液を使用してもかまわない。す
なわち、異なる種類の芳香族化合物の電解重合体も使用
できる。
本発明で使用できる電解重合可能な芳香族化合物として
は、ピロール、6−メテルピ四−ル、N−メチルビロー
ル、チオフェン、3−メチルチオフェン、アニリン、フ
ラン、フェノール、チオフェノール、セレノフェン、テ
ルロフェン、2−(α−チェニル)チオフェン、2−(
α−チェニル)フラン、2−(2−ピロリル)ピロール
、2〒(2−ピロリル)チオフェン、アズレン、ターフ
ェニル等が挙げられる。
は、ピロール、6−メテルピ四−ル、N−メチルビロー
ル、チオフェン、3−メチルチオフェン、アニリン、フ
ラン、フェノール、チオフェノール、セレノフェン、テ
ルロフェン、2−(α−チェニル)チオフェン、2−(
α−チェニル)フラン、2−(2−ピロリル)ピロール
、2〒(2−ピロリル)チオフェン、アズレン、ターフ
ェニル等が挙げられる。
また、電解重合に必要な電解質としては種々の有梅第4
級アンモニウム塩、無機塩、プロトン酸、超強酸等が使
用できる。これら芳香族化合物と電解質は適当な溶剤系
に溶解させる。このような溶剤としては種々のものが可
能であるが通常アセトニトリル系、ニトロベンゼン系、
グロビレンカーボネート系、エチレンクリコール系、水
系等が使用−されるが、これ以外の溶剤系も使用できる
。
級アンモニウム塩、無機塩、プロトン酸、超強酸等が使
用できる。これら芳香族化合物と電解質は適当な溶剤系
に溶解させる。このような溶剤としては種々のものが可
能であるが通常アセトニトリル系、ニトロベンゼン系、
グロビレンカーボネート系、エチレンクリコール系、水
系等が使用−されるが、これ以外の溶剤系も使用できる
。
一方、電解重合用の電極としては、金、白金、パラジウ
ム等の貴金属、ニッケル、クロム、ステンレス等の卑金
属、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性金属酸化物、
シリコン、アモルファスシリコン等の無機物半導体、あ
るいは、これらの材料を、適当な材質の物体上に蒸着、
スパッタリング、CVD法、メッキ、塗布等の方法で堆
積させたものが使用できる。また以上の電極材を2種以
上積層したものも使用できる。
ム等の貴金属、ニッケル、クロム、ステンレス等の卑金
属、酸化スズ、酸化インジウム等の導電性金属酸化物、
シリコン、アモルファスシリコン等の無機物半導体、あ
るいは、これらの材料を、適当な材質の物体上に蒸着、
スパッタリング、CVD法、メッキ、塗布等の方法で堆
積させたものが使用できる。また以上の電極材を2種以
上積層したものも使用できる。
更に、これらをドラム状の形状にすることにより、連続
的にフィルムを製造することもできる。
的にフィルムを製造することもできる。
他方、本発明により導電性にできる絶縁性高分子フィル
ムとしては、ポリ塩化ビニル系材料、ポリエチレン系材
料、ポリエステル系材料等はとんどの高分子材料が使用
できる。
ムとしては、ポリ塩化ビニル系材料、ポリエチレン系材
料、ポリエステル系材料等はとんどの高分子材料が使用
できる。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明は、各種の絶縁性高分子フィルム材と各種の芳香
族化合物の電解重合体の多様な組合せから成り、また、
製造条件も多岐にわたっているため、以下の実施例に限
られるものではないことは明らかである。
本発明は、各種の絶縁性高分子フィルム材と各種の芳香
族化合物の電解重合体の多様な組合せから成り、また、
製造条件も多岐にわたっているため、以下の実施例に限
られるものではないことは明らかである。
実施例1
ガラス基板上に40OAのクロムを蒸着し、更にこの上
に150OAのスズ・インジウム酸化物(工TO)層を
スパッタリングで形成し電解重合の電極面として用いた
。この表面にポリ塩化ビニルのテトラヒドロフラン溶液
をキャストシ、厚さ65μ鴨のポリ塩化ビニルフィルム
を形成した。
に150OAのスズ・インジウム酸化物(工TO)層を
スパッタリングで形成し電解重合の電極面として用いた
。この表面にポリ塩化ビニルのテトラヒドロフラン溶液
をキャストシ、厚さ65μ鴨のポリ塩化ビニルフィルム
を形成した。
他方、電解重合溶液として、ピロール(15モル/l)
、テトラエチルアンモニウム・ハンドルエンスルホ$−
)(α4モル/1)lk溶解したアセトニトリル−テト
ラヒドロフラン(2:1)溶液を調製した。
、テトラエチルアンモニウム・ハンドルエンスルホ$−
)(α4モル/1)lk溶解したアセトニトリル−テト
ラヒドロフラン(2:1)溶液を調製した。
上記ポリ塩化ビニルフィルム付電極を、対向電極として
用いる白金メッキチタンメンシュと共に、この電解重合
溶液中に浸漬し、両電極間に2.Ovの電圧を印加し、
2分間電解重合を行った。洗浄し乾燥後、フィルムな電
極よりはく離し、再度、同じ電極上に60℃でフィルム
の反対面な熱圧着した。このフィルム付電極を白金メン
キチタンメン7ユと共に同じ電解重合溶液中に浸漬し、
2.Ovで2分間電解重合した。
用いる白金メッキチタンメンシュと共に、この電解重合
溶液中に浸漬し、両電極間に2.Ovの電圧を印加し、
2分間電解重合を行った。洗浄し乾燥後、フィルムな電
極よりはく離し、再度、同じ電極上に60℃でフィルム
の反対面な熱圧着した。このフィルム付電極を白金メン
キチタンメン7ユと共に同じ電解重合溶液中に浸漬し、
2.Ovで2分間電解重合した。
洗浄し乾燥後、フィルムを電極よりはく離して、電気抵
抗と光透過率の測定を行った結果を表1にまとめた。
抗と光透過率の測定を行った結果を表1にまとめた。
表 1
峯1 第1回目の電解重合時に電極に接していた面を表
面とし、第2回目の電解重合時に電極に接し℃いた面を
裏面とする。また、口は1備角を意味する。
面とし、第2回目の電解重合時に電極に接し℃いた面を
裏面とする。また、口は1備角を意味する。
(以下同じ)
表1から明らかなように、表・裏の両面に導電性が付与
され、膜厚方向は高い絶縁性を示し、50%以上の光透
過率を確保したフィルムが得られた。
され、膜厚方向は高い絶縁性を示し、50%以上の光透
過率を確保したフィルムが得られた。
実施例2
実施例1と同じ電極上に、ポリフン化ビニリデンのN、
M−ジメチルホルムアミド溶液をキャストし、厚さ15
μ惧のフィルムを形成した。
M−ジメチルホルムアミド溶液をキャストし、厚さ15
μ惧のフィルムを形成した。
他方、電解重合溶液として3−メチルチオフェン(1モ
ル/l)、テトラエチルアンモニウムバークロレート(
Q、5モル/L)f)ニトロベンゼン−N、N−ジメチ
ルホルムアミド(5! 1)溶液を調製した。
ル/l)、テトラエチルアンモニウムバークロレート(
Q、5モル/L)f)ニトロベンゼン−N、N−ジメチ
ルホルムアミド(5! 1)溶液を調製した。
この電解重合溶液中に上記ポリフッ化ビニリデンフィル
ム付電極を浸漬し、白金メッキチタンメツシュとの間で
4.Ovの電圧を印加し、1分間5−メチルチオフェン
の電解重合を行った。
ム付電極を浸漬し、白金メッキチタンメツシュとの間で
4.Ovの電圧を印加し、1分間5−メチルチオフェン
の電解重合を行った。
フィルムを洗浄し乾燥後、電極よりはく離した。
次いで、前回と反対のフィルム面を、75℃に加熱した
同じ電極上に圧着した。このフィルム付電極を同様に5
−メチルチオフェンのt解重合溶液に浸漬し、同様に4
0Vで1分間3−メチルチオフェンの電解重合を行った
。フィルムを洗浄し乾燥後、電極よりはく離して、電気
抵抗と光透過率の測定を行った。結果を表2に示した。
同じ電極上に圧着した。このフィルム付電極を同様に5
−メチルチオフェンのt解重合溶液に浸漬し、同様に4
0Vで1分間3−メチルチオフェンの電解重合を行った
。フィルムを洗浄し乾燥後、電極よりはく離して、電気
抵抗と光透過率の測定を行った。結果を表2に示した。
表 2
表2から明らかなよ5に、表・裏画面に導電性が付与さ
れ、膜厚方向は高い絶縁性を示し、62チの光透過率を
確保したフィルムが得られた。
れ、膜厚方向は高い絶縁性を示し、62チの光透過率を
確保したフィルムが得られた。
以上説明したように、本発明によれば、絶縁性高分子フ
ィルムを密着した電極上で芳香族化合物の電解重合を行
い、更に該高分子フィルムの反対面を密着した電極上で
再度芳香族化合物の電解重合を行うことにより、高分子
フィルムの両表面層にのみ芳香族化合物の電解重合体が
複合されるため、両表面層に高い電気伝導度を有する高
分子フィルムが得られる利点がある。
ィルムを密着した電極上で芳香族化合物の電解重合を行
い、更に該高分子フィルムの反対面を密着した電極上で
再度芳香族化合物の電解重合を行うことにより、高分子
フィルムの両表面層にのみ芳香族化合物の電解重合体が
複合されるため、両表面層に高い電気伝導度を有する高
分子フィルムが得られる利点がある。
このフィルムは帯電防止用、ごみ付着防止用の導電性包
装材を始め、多くの産業上の利用分野がある。
装材を始め、多くの産業上の利用分野がある。
81図は本発明の導電性、高分子フィルムの構造を示す
断面概略図、そして第2図は本発明の導電性高分子フィ
ルムの製造方法の工程図である。 1:絶縁性高分子フィルム、2及び3:芳香族化合物の
電解重合体が複合された表面層、4及び4′:電極
断面概略図、そして第2図は本発明の導電性高分子フィ
ルムの製造方法の工程図である。 1:絶縁性高分子フィルム、2及び3:芳香族化合物の
電解重合体が複合された表面層、4及び4′:電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、絶縁性高分子フィルムの両表面層に、芳香族化合物
の電解重合体が混入していることを特徴とする導電性高
分子フィルム。 2、電極上に絶縁性高分子フィルムを密着させる工程、
このフィルム付電極上での芳香族化合物の電解重合によ
り、電解重合体を該高分子フィルムの電極と接触した面
にのみ混入させる工程、該高分子フィルムを電極よりは
く離し、電解重合体を混入させたフィルム面とは反対の
面を電極に密着させる工程、及びこのフィルム付電極上
での芳香族化合物の電解重合により、電解重合体を該高
分子フィルムの電極と接触した面にのみ混入させる工程
の各工程を包含してなることを特徴とする導電性高分子
フィルムの製造方法。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14445384A JPS6124103A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 導電性高分子フイルム及びその製造方法 |
US06/657,314 US4559112A (en) | 1983-10-07 | 1984-10-02 | Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same |
DE8787106076T DE3484598D1 (de) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | Elektrisch leitfaehiges polymer und dessen herstellung. |
DE8484306764T DE3481849D1 (de) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | Elektrisch leitfaehiger polymer und deren herstellung. |
CA000464743A CA1231670A (en) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same |
EP19870106076 EP0247366B1 (en) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same |
EP19840306764 EP0144127B1 (en) | 1983-10-07 | 1984-10-04 | Electrically conducting polymer film and method of manufacturing the same |
KR1019840006200A KR890004938B1 (ko) | 1983-10-07 | 1984-10-06 | 전기전도성 중합체 필름과 그의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14445384A JPS6124103A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 導電性高分子フイルム及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6124103A true JPS6124103A (ja) | 1986-02-01 |
Family
ID=15362594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14445384A Pending JPS6124103A (ja) | 1983-10-07 | 1984-07-13 | 導電性高分子フイルム及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6124103A (ja) |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14445384A patent/JPS6124103A/ja active Pending
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