JPWO2013061967A1 - Transparent conductive film and organic electroluminescence device - Google Patents

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Abstract

透明性、導電性及び膜強度に優れると共に、高温、高湿度環境下においても透明性、導電性及び膜強度の劣化が少ない透明導電膜を提供する。透明導電膜(1)は、透明な基材(11)上に有機化合物層からなる透明な第2導電層(13)を有し、有機化合物層は、導電性高分子化合物と、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーと、を含有する分散液を塗布及び乾燥して形成されており、分散液において、導電性高分子化合物及び解離性基含有自己分散型ポリマーを含有してなる粒子の平均粒経は、5〜100nmである。Provided is a transparent conductive film which is excellent in transparency, conductivity and film strength, and has little deterioration in transparency, conductivity and film strength even under high temperature and high humidity environments. The transparent conductive film (1) has a transparent second conductive layer (13) made of an organic compound layer on a transparent substrate (11), and the organic compound layer is formed of a conductive polymer compound and an aqueous solvent. A dispersible dissociable group-containing self-dispersing polymer is formed by applying and drying a dispersion containing the conductive polymer compound and the dissociable group-containing self-dispersing polymer. The average particle size of the resulting particles is 5 to 100 nm.

Description

本発明は、液晶表示素子、有機発光素子、無機電界発光素子、太陽電池、電磁波シールド、電子ペーパー、タッチパネル等の各種分野において好適に用いることができる透明導電膜、及び、当該透明導電膜を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子(以後、有機EL素子ともいう)に関する。   The present invention uses a transparent conductive film that can be suitably used in various fields such as a liquid crystal display element, an organic light emitting element, an inorganic electroluminescent element, a solar cell, an electromagnetic wave shield, electronic paper, and a touch panel, and the transparent conductive film. The present invention relates to an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element).

近年、薄型テレビ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・フィールドエミッション等、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何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、テレビ以外のタッチパネル、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等においても、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, various types of display technologies such as liquid crystal, plasma, organic electroluminescence, and field emission have been developed in response to the increasing demand for flat-screen TVs. In any of these displays with different display methods, the transparent electrode is an essential constituent technology. In addition, transparent electrodes are an indispensable technical element in touch panels other than televisions, mobile phones, electronic paper, various solar cells, various electroluminescence light control devices, and the like.

従来、透明電極としては、ガラスや透明なプラスチックフィルム等の透明基材上に、インジウム−スズの複合酸化物(ITO)膜を真空蒸着法やスパッタリング法で製膜したITO透明電極が主に使用されてきた。しかし、ITOに用いられているインジウムはレアメタルであり、かつ価格の高騰により、脱インジウムが望まれている。また、ディスプレイの大画面化、生産性向上に伴い、フレキシブル基板を用いたロール to ロールの生産技術が所望されている。   Conventionally, as the transparent electrode, an ITO transparent electrode in which an indium-tin composite oxide (ITO) film is formed on a transparent substrate such as glass or a transparent plastic film by a vacuum deposition method or a sputtering method is mainly used. It has been. However, indium used in ITO is a rare metal and removal of indium is desired due to the rising price. Also, roll-to-roll production technology using a flexible substrate has been desired along with an increase in display screen and productivity.

近年、このような大面積かつ低抵抗値が要求される製品にも対応できるよう、パターン状に形成された金属細線に導電性ポリマー等の透明電極を積層し、電流の面均一性と高い導電性を併せ持つ透明導電フィルムが開発されている(例えば、特許文献1,2参照)。   In recent years, a transparent electrode such as a conductive polymer has been laminated on a thin metal wire formed in a pattern so that it can be used for products that require such a large area and low resistance. A transparent conductive film having both properties has been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、このような構成では、有機電子デバイスのリークの原因となる金属細線の凹凸を、導電性ポリマー等の透明電極でなだらかにする必要があり、導電性ポリマーの厚膜化が必須となる。しかし、導電性ポリマーは可視光領域に吸収を有するため、厚膜化すると、透明電極の透明性が著しく低下してしまうという問題があった。   However, in such a configuration, it is necessary to smooth the irregularities of the fine metal wires that cause leakage of the organic electronic device with a transparent electrode such as a conductive polymer, and it is essential to increase the thickness of the conductive polymer. However, since the conductive polymer has absorption in the visible light region, there is a problem that the transparency of the transparent electrode is remarkably lowered when the film is thickened.

導電性と透明性とを両立する方法として、細線構造部上へ導電性ポリマーを積層する技術(例えば、特許文献3参照)、導電性繊維上に導電性ポリマーと水溶剤に均一分散可能なバインダー樹脂を用いる技術(例えば、特許文献4参照)、及び、導電性層上へ導電性ポリマーとバインダーを積層する技術が開示されている(例えば、特許文献5参照)。   As a method for achieving both conductivity and transparency, a technique of laminating a conductive polymer on a thin wire structure (for example, see Patent Document 3), a binder that can be uniformly dispersed in a conductive polymer and an aqueous solvent on a conductive fiber. A technique using a resin (for example, see Patent Document 4) and a technique for laminating a conductive polymer and a binder on a conductive layer are disclosed (for example, see Patent Document 5).

特開2005−302508号公報JP 2005-302508 A 特開2009−87843号公報JP 2009-87843 A 特開2009−4348号公報JP 2009-4348 A 特開2010−244746号公報JP 2010-244746 A 特開2011−96437号公報JP 2011-96437 A

しかし、これらの技術においても十分なシート抵抗と透過率とが得られず、両物性を両立するのは困難という問題があった。また、特許文献5に記載された技術では、架橋反応を十分に進行させるために、高い乾燥温度、及び、長い乾燥時間が必要になり、工程負荷が大きくなるばかりか、架橋未反応物又は架橋反応由来の脱離物が保存時に透明電極及び有機EL素子に悪影響を及ぼし、所望の保存性能が得られないという問題があった。さらに、透明電極を構成する材料にガラス転移温度が低いポリマーを使用すると、透明電極の表面平滑性が得られないばかりか、透明電極及び有機EL素子の環境試験後の性能を悪化させるという問題があった。   However, even with these techniques, sufficient sheet resistance and transmittance cannot be obtained, and it is difficult to achieve both physical properties. In addition, in the technique described in Patent Document 5, a high drying temperature and a long drying time are required to sufficiently advance the crosslinking reaction, which not only increases the process load, There was a problem that the reaction-derived desorbents adversely affected the transparent electrode and the organic EL device during storage, and the desired storage performance could not be obtained. Furthermore, when a polymer having a low glass transition temperature is used as the material constituting the transparent electrode, the surface smoothness of the transparent electrode cannot be obtained, and the performance of the transparent electrode and the organic EL element after the environmental test is deteriorated. there were.

本発明は、前記問題に鑑みなされたものであり、透明性、導電性及び膜強度に優れると共に、高温、高湿度環境下においても透明性、導電性及び膜強度の劣化が少ない透明導電膜、並びに、当該導電膜を用いた、発光均一性に優れ、高温、高湿度環境下においても発光均一性の劣化が少なく、発光寿命に優れる有機EL素子を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is excellent in transparency, conductivity and film strength, and also has a transparent conductive film with little deterioration in transparency, conductivity and film strength even under high temperature and high humidity environments, Another object of the present invention is to provide an organic EL element that uses the conductive film and has excellent light emission uniformity, little deterioration in light emission uniformity even in a high temperature and high humidity environment, and excellent light emission life.

本発明の上記課題は、以下の構成により解決される。
1.透明な基材上に、有機化合物層を有する透明導電膜であって、前記有機化合物層は、導電性高分子化合物と、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーと、を含有する分散液を塗布及び乾燥して形成されており、前記分散液において、前記導電性高分子化合物及び前記解離性基含有自己分散型ポリマーを含有してなる平均粒経は、5〜100nmであることを特徴とする透明導電膜。
The above-described problems of the present invention are solved by the following configuration.
1. A transparent conductive film having an organic compound layer on a transparent substrate, wherein the organic compound layer contains a conductive polymer compound and a self-dispersing polymer containing a dissociable group dispersible in an aqueous solvent. The dispersion is formed by applying and drying the dispersion, and in the dispersion, the average particle size containing the conductive polymer compound and the dissociable group-containing self-dispersing polymer is 5 to 100 nm. A transparent conductive film.

2.前記基材上にパターン状に形成された金属材料からなる第1導電層と、前記基材上に形成されて前記第1導電層と電気的に接続された、前記有機化合物層からなる透明な第2導電層と、を備えることを特徴とする前記1に記載の透明導電膜。 2. A first conductive layer made of a metal material formed in a pattern on the substrate, and a transparent layer made of the organic compound layer formed on the substrate and electrically connected to the first conductive layer. The transparent conductive film according to 1 above, comprising a second conductive layer.

3.前記解離性基含有自己分散型ポリマーのガラス転移温度は、25℃以上80℃以下であることを特徴とする前記1又は2に記載の透明導電膜。 3. 3. The transparent conductive film as described in 1 or 2 above, wherein the dissociable group-containing self-dispersing polymer has a glass transition temperature of 25 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.

4.前記1から3のいずれかに記載の透明導電膜を電極として備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 4). An organic electroluminescence device comprising the transparent conductive film according to any one of 1 to 3 as an electrode.

本発明により、透明性、導電性及び膜強度に優れると共に、高温、高湿度環境下においても透明性、導電性及び膜強度の劣化が少ない透明導電膜、並びに、当該透明導電膜を用いた、発光均一性に優れ、高温、高湿度環境下においても発光均一性の劣化が少なく、発光寿命に優れる有機EL素子を提供することができる。   According to the present invention, the transparency, conductivity and film strength are excellent, and the transparent conductive film with little deterioration of transparency, conductivity and film strength even under high temperature and high humidity environment, and the transparent conductive film, It is possible to provide an organic EL element that is excellent in light emission uniformity, has little deterioration in light emission uniformity even under a high temperature and high humidity environment, and has an excellent light emission lifetime.

本発明の実施形態に係る透明導電膜の一例を示す概略図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のX矢視断面図である。It is the schematic which shows an example of the transparent conductive film which concerns on embodiment of this invention, (a) is a top view, (b) is X arrow sectional drawing of (a).

従来、透明導電膜を形成する塗布液としては、導電性と透過率を両立させるために、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンポリスルホネート(PEDOT/PSS)等の水分散性導電性ポリマーとバインダー樹脂とを含有する組成物が開発されてきた。   Conventionally, as a coating liquid for forming a transparent conductive film, a water-dispersible conductive polymer such as 3,4-polyethylenedioxythiophene polysulfonate (PEDOT / PSS) and a binder resin are used in order to achieve both conductivity and transmittance. Compositions containing these have been developed.

かかるバインダー樹脂としては、水分散性導電性ポリマーとの相溶性の観点から、親水性のバインダー樹脂が検討されてきた。しかし、透明な基材に対してフレキシブル性の要求が高まっており、基材としてポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを使用すると、フィルム変形を避ける観点から、乾燥温度がガラス製の基材よりも低温となる。また、PEDOT/PSSと相溶することが知られている水酸基含有バインダー樹脂は、酸性条件下で水酸基が脱水反応を起こしポリマー鎖間で架橋するが、低温での乾燥では架橋不良が起こり、その結果、保存中に架橋反応が進行し水が発生するばかりか、膜中残存水の影響で透明導電膜及び当該透明導電膜を用いた素子性能を著しく劣化させていた。この問題を解決するために、バインダーの主骨格と水との相互作用を低減し、さらにバインダー樹脂中の水酸基数を低減又は排除する必要があった。また、界面活性剤を使用し疎水性のポリマーを水系溶剤に均一に分散させた分散液を使用すると、透明導電膜及び当該透明導電膜を用いた素子性能に悪影響があった。さらに、平均粒径が100nm以上の水系溶剤に分散可能なポリマーを使用すると塗布、乾燥後の膜表面が粗くなり、その後有機層を積層し作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を劣化するという問題があった。   As such a binder resin, a hydrophilic binder resin has been studied from the viewpoint of compatibility with a water-dispersible conductive polymer. However, there is an increasing demand for flexibility for transparent substrates, and when a resin film such as polyethylene terephthalate is used as the substrate, the drying temperature is lower than that of a glass substrate from the viewpoint of avoiding film deformation. Become. In addition, the hydroxyl group-containing binder resin that is known to be compatible with PEDOT / PSS undergoes a dehydration reaction under acidic conditions and crosslinks between polymer chains. As a result, the cross-linking reaction progressed during storage and water was generated, and the transparent conductive film and the device performance using the transparent conductive film were significantly deteriorated due to the residual water in the film. In order to solve this problem, it was necessary to reduce the interaction between the main skeleton of the binder and water, and further reduce or eliminate the number of hydroxyl groups in the binder resin. In addition, when a dispersion liquid in which a hydrophobic polymer is uniformly dispersed in an aqueous solvent using a surfactant is used, the transparent conductive film and device performance using the transparent conductive film are adversely affected. Furthermore, when a polymer dispersible in an aqueous solvent having an average particle size of 100 nm or more is used, the film surface after coating and drying becomes rough, and then the performance of the organic electroluminescence device produced by laminating an organic layer is deteriorated. there were.

本発明者らは、これらの現象を改良すべく鋭意検討した結果、水系溶剤に分散可能な解離性基を含有する自己分散型ポリマー(解離性基含有自己分散型ポリマー)を用い、かつ、塗布、乾燥後に有機層を形成する導電性高分子化合物と自己分散型ポリマーとの分散液中の平均粒経が5〜100nmである本発明の構成に至った。   As a result of intensive studies to improve these phenomena, the present inventors have used a self-dispersing polymer containing a dissociable group dispersible in an aqueous solvent (dissociable group-containing self-dispersing polymer), and coating. The composition of the present invention is such that the average particle size in the dispersion of the conductive polymer compound that forms the organic layer after drying and the self-dispersing polymer is 5 to 100 nm.

すなわち、本発明の課題が、導電性ポリマーと混合するバインダー樹脂として、解離性基含有自己分散型ポリマーを用い、かつ、分散液における導電性高分子化合物と自己分散型ポリマーとの平均粒経を5〜100nmとすることにより解決することができることが判明し、本発明に至った。   That is, the object of the present invention is to use a dissociable group-containing self-dispersing polymer as a binder resin mixed with a conductive polymer, and to determine the average particle size of the conductive polymer compound and the self-dispersing polymer in the dispersion. It became clear that it can be solved by setting it as 5-100 nm, and it came to this invention.

本発明は、バインダー樹脂として、解離性基含有自己分散型ポリマーを用い、かつ、導電性高分子化合物と自己分散型ポリマーとを含有する分散液の平均粒経を5〜100nmとすることによって、透明導電膜の透明性及び導電性を両立し、かつ、膜強度に優れ、さらに高温、高湿度環境下における環境試験後でも高い導電性と透明性及び良好な膜強度を併せ持ち、バインダー樹脂由来の水の発生を抑制することで、安定性の優れた透明導電膜及び当該透明導電膜を用いた高寿命の有機EL素子が得られることを見出したものである。   The present invention uses a dissociable group-containing self-dispersing polymer as the binder resin, and the average particle size of the dispersion containing the conductive polymer compound and the self-dispersing polymer is 5 to 100 nm. The transparency and conductivity of the transparent conductive film are compatible, and the film strength is excellent, and it has both high conductivity, transparency and good film strength even after environmental testing under high temperature and high humidity environment. It has been found that by suppressing the generation of water, a transparent conductive film excellent in stability and a long-life organic EL element using the transparent conductive film can be obtained.

以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る透明導電膜の一例を示す概略図であり、(a)は上面図、(b)は(a)のX矢視断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. 1A and 1B are schematic views illustrating an example of a transparent conductive film according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a top view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the arrow X in FIG.

図1に示すように、本発明の実施形態に係る透明導電膜1は、基材11と、第1導電層12と、第2導電層13と、を備える。第1導電層12は、パターン状に形成された金属材料からなり、第2導電層13は、導電性ポリマー及び水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーを含有する。本発明の特徴は、第2導電層13が、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーを含有することである。   As shown in FIG. 1, the transparent conductive film 1 according to the embodiment of the present invention includes a base material 11, a first conductive layer 12, and a second conductive layer 13. The first conductive layer 12 is made of a metal material formed in a pattern, and the second conductive layer 13 contains a conductive polymer and a self-dispersing polymer containing a dissociable group dispersible in an aqueous solvent. A feature of the present invention is that the second conductive layer 13 contains a dissociable group-containing self-dispersing polymer that can be dispersed in an aqueous solvent.

〔導電性高分子化合物と解離性基含有自己分散型ポリマーからなる分散液〕
本発明は、透明な基材11上に導電性ポリマー及びバインダー樹脂を有する透明導電層を第2導電層13として有する透明導電膜1であって、バインダー樹脂として、解離性基含有自己分散型ポリマーを用い、かつ、導電性高分子化合物と自己分散型ポリマーとからなる分散液の平均粒経が5〜100nmであることを特徴とする。
[Dispersion made of conductive polymer compound and self-dispersing polymer containing dissociable group]
The present invention is a transparent conductive film 1 having, as a second conductive layer 13, a transparent conductive layer having a conductive polymer and a binder resin on a transparent substrate 11, wherein the self-dispersing polymer containing a dissociable group is used as the binder resin. And the average particle size of a dispersion composed of a conductive polymer compound and a self-dispersing polymer is 5 to 100 nm.

本発明に係る導電性高分子化合物と解離性基含有自己分散型ポリマーとからなる分散液は、水系溶剤に分散された導電性高分子化合物と水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとからなる。前記水系溶剤としては、純水(蒸留水、脱イオン水を含む)のみならず、酸、アルカリ、塩等を含む水溶液、含水の有機溶剤、又は、親水性の有機溶剤である。水系溶剤としては、純水(蒸留水、脱イオン水を含む)、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、水とアルコールとの混合溶剤等が挙げられる。   The dispersion comprising the conductive polymer compound and the dissociable group-containing self-dispersing polymer according to the present invention comprises a conductive polymer compound dispersed in an aqueous solvent and a dissociable group-containing self-dispersible type dispersible in the aqueous solvent. It consists of a polymer. The aqueous solvent is not only pure water (including distilled water and deionized water), but also an aqueous solution containing acid, alkali, salt, etc., a water-containing organic solvent, or a hydrophilic organic solvent. Examples of the aqueous solvent include pure water (including distilled water and deionized water), alcohol solvents such as methanol and ethanol, and mixed solvents of water and alcohol.

本発明に係る分散液は、透明であることが好ましく、フィルムを形成する媒体であれば、特に限定されない。また、透明導電膜1表面へのブリードアウト、有機EL素子を積層した場合の素子性能に問題がなければ特に限定はないが、分散液は、ミセル形成を補助する界面活性剤(乳化剤)や造膜温度をコントロールする可塑剤等を含まないことが好ましい。   The dispersion according to the present invention is preferably transparent and is not particularly limited as long as it is a medium for forming a film. In addition, there is no particular limitation as long as there is no problem in the bleed out to the surface of the transparent conductive film 1 and the element performance when the organic EL element is laminated, but the dispersion is not limited to a surfactant (emulsifier) or a structure that assists micelle formation. It is preferable not to include a plasticizer or the like for controlling the film temperature.

本発明に係る分散液のpHは、所望の導電性が得られれば特に問題ないが、0.1〜7.0が好ましく、より好ましくは0.3〜5.0である。   The pH of the dispersion according to the present invention is not particularly problematic as long as desired conductivity is obtained, but is preferably 0.1 to 7.0, and more preferably 0.3 to 5.0.

本発明に係る分散液の表面張力をコントロールするために、分散液に有機溶剤を添加してもよい。有機溶剤は、所望の表面張力が得られれば特に限定されないが、一価、二価又は多価のアルコール系溶剤が好ましい。有機溶剤の沸点は、好ましくは200℃以下であり、より好ましくは150℃以下である。   In order to control the surface tension of the dispersion according to the present invention, an organic solvent may be added to the dispersion. The organic solvent is not particularly limited as long as a desired surface tension can be obtained, but a monovalent, divalent or polyvalent alcohol solvent is preferable. The boiling point of the organic solvent is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower.

本発明に係る分散液に含有される導電性高分子化合物及び解離性基含有自己分散型ポリマーを含有してなる粒子の平均粒径は、好ましくは5〜100nmであり、より好ましくは10〜50nmである。分散液の平均粒径が5nm未満の場合には、粒子同士が吸着結合し、凝集体を形成しやすく分散液の安定性が悪化するおそれがある。また、分散液の平均粒径が100nmを超える場合には、塗布乾燥後の膜表面の平均粗さが劣化し、その後有機層を積層して作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の性能を劣化させるおそれがある。また、分散液の平均粒径が10〜50nmの場合には、分散液の粒子安定性が良好であり、さらに透明導電膜1の光学性能の一つであるヘイズ値が良好である。また、平均粒径をコントロールしても、使用している解離性基含有自己分散型ポリマーの造膜温度が高すぎると乾燥温度内では造膜せずに粒子形状が残り膜表面の平均粗さを劣化させることがあるため、造膜温度もコントロールすることが望ましい。   The average particle diameter of the particles containing the conductive polymer compound and the dissociable group-containing self-dispersing polymer contained in the dispersion according to the present invention is preferably 5 to 100 nm, more preferably 10 to 50 nm. It is. When the average particle size of the dispersion is less than 5 nm, the particles are adsorbed and bonded to each other, so that aggregates are easily formed and the stability of the dispersion may be deteriorated. In addition, when the average particle size of the dispersion exceeds 100 nm, the average roughness of the film surface after coating and drying may be deteriorated, and the performance of the organic electroluminescence device produced by stacking the organic layers may be deteriorated thereafter. is there. Further, when the average particle size of the dispersion is 10 to 50 nm, the particle stability of the dispersion is good, and the haze value that is one of the optical performances of the transparent conductive film 1 is good. Even if the average particle size is controlled, if the film-forming temperature of the dissociable group-containing self-dispersing polymer used is too high, the film shape remains without being formed within the drying temperature and the average roughness of the film surface remains. Therefore, it is desirable to control the film forming temperature.

前記分散液の平均粒径を所望の範囲とする手法としては、ホモジナイザー、超音波分散機(US分散機)、ボールミル等を用いた分散技術、逆浸透膜、限外ろ過膜、精密ろ過膜を用いた粒子の分級等を用いることができる。ホモジナイザー、超音波分散機(US分散機)、ボールミル等を用いた分散技術は、いずれも高温になると粒子の増大が起こりやすくなるため、分散操作中の分散液の温度は、好ましくは3〜50℃であり、より好ましくは5〜30℃である。分散操作中の分散液の温度が3℃未満の場合には、組成物溶媒である水が固化する。また、分散操作中の分散液の温度が50℃を超える場合には、分散液中の導電性高分子化合物の部分的脱ドープ及び分解が徐々に進行し、導電率が劣化するおそれがある。また、分散操作中の分散液の温度が5〜30℃の場合には、分散操作に伴う粒径、導電率、透過率等の物性変化が比較的少ない。分級は、必要に応じて使用する膜を選択すれば特に限定されない。   Examples of a method for setting the average particle size of the dispersion to a desired range include a homogenizer, an ultrasonic disperser (US disperser), a dispersion technique using a ball mill, a reverse osmosis membrane, an ultrafiltration membrane, and a microfiltration membrane. The classification of the used particles can be used. Dispersion techniques using a homogenizer, an ultrasonic disperser (US disperser), a ball mill, and the like are all likely to increase in particle size at high temperatures. Therefore, the temperature of the dispersion during the dispersion operation is preferably 3 to 50. It is 5 degreeC, More preferably, it is 5-30 degreeC. When the temperature of the dispersion during the dispersion operation is less than 3 ° C., water as the composition solvent is solidified. Further, when the temperature of the dispersion during the dispersion operation exceeds 50 ° C., partial dedoping and decomposition of the conductive polymer compound in the dispersion gradually proceeds, and the conductivity may be deteriorated. Further, when the temperature of the dispersion during the dispersion operation is 5 to 30 ° C., changes in physical properties such as particle diameter, conductivity, and transmittance accompanying the dispersion operation are relatively small. Classification is not particularly limited as long as a membrane to be used is selected as necessary.

本発明に係る分散液中の解離性基含有自己分散型ポリマー粒子と導電性ポリマー粒子とは、各々の粒子が独立に分散されて状態になっていて粒径が各々の粒径の和になっていてもよく、組成の異なる粒子同士が凝集していてもよい。また、分散操作中に組成の異なる粒子同士が一部混合した状態になっていてもよく、完全に混合して粒子を形成していてもよい。   The dissociable group-containing self-dispersing polymer particles and the conductive polymer particles in the dispersion according to the present invention are in a state in which each particle is dispersed independently and the particle size is the sum of the particle sizes. The particles having different compositions may be aggregated. Further, particles having different compositions may be partially mixed during the dispersion operation, or may be completely mixed to form particles.

解離性基含有自己分散型ポリマーの使用量(固形分)は、導電性高分子の固形分に対して好ましくは50〜1000質量%であり、より好ましくは100〜900質量%であり、さらに好ましくは200〜800重量%である。   The use amount (solid content) of the dissociable group-containing self-dispersing polymer is preferably 50 to 1000% by mass, more preferably 100 to 900% by mass, and still more preferably based on the solid content of the conductive polymer. Is 200 to 800% by weight.

本発明に係る分散液の粒径測定法は、特に限定されないが、好ましくは動的光散乱法、レーザー回折法又は画像イメージング法であり、より好ましくは動的光散乱法である。解離性基含有自己分散型ポリマー粒子及び導電性ポリマー粒子は、いずれも界面活性剤が使用されておらず、希釈により粒径が不安定になるため、溶剤希釈せずにそのままの状態で測定できる濃厚系粒径測定機が好ましく、かかる濃厚系粒径測定機としては、濃厚系粒径アナライザー(大塚電子社製)、ゼータサイザーナノシリーズ(Malvern社製)等が挙げられる。   The particle size measurement method of the dispersion according to the present invention is not particularly limited, but is preferably a dynamic light scattering method, a laser diffraction method or an image imaging method, and more preferably a dynamic light scattering method. The self-dispersing polymer particles and conductive polymer particles containing a dissociable group do not use a surfactant, and the particle size becomes unstable by dilution, so that the measurement can be performed without dilution with a solvent. A concentrated particle size measuring device is preferable, and examples of the concentrated particle size measuring device include a concentrated particle size analyzer (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the Zetasizer Nano series (manufactured by Malvern), and the like.

〔解離性基含有自己分散型ポリマー〕
本発明において、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとは、ミセル形成を補助する界面活性剤や乳化剤等を含まず、ポリマー単体で水系溶剤に分散可能なものである。また、本発明において、「水系溶剤に分散可能」とは、水系溶剤中に凝集せずにバインダー樹脂からなるコロイド粒子が分散している状況であることをいう。コロイド粒子の大きさは一般的に0.001〜1μm(1〜1000μm)程度である。コロイド粒子大きさは、好ましくは3〜500nmであり、より好ましくは5〜300nmであり、さらに好ましくは10〜100nmである。コロイド粒子が大きい場合には(500nmよりも大きい場合)には、コロイド粒子を用いて造膜する際に平滑性が悪くなる。また、コロイド粒子が極端に小さい場合(3nmよりも小さい場合)には、コロイド粒子の製造の制限があり、また高コストになる、かかるコロイド粒子の大きさについては、光散乱光度計により測定することができる。
[Dissociable group-containing self-dispersing polymer]
In the present invention, the dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent does not contain a surfactant or an emulsifier that assists micelle formation, and can be dispersed in an aqueous solvent by itself. In the present invention, “dispersible in an aqueous solvent” means that colloidal particles made of a binder resin are dispersed in the aqueous solvent without agglomeration. The size of the colloidal particles is generally about 0.001 to 1 μm (1 to 1000 μm). The colloidal particle size is preferably 3 to 500 nm, more preferably 5 to 300 nm, and still more preferably 10 to 100 nm. When the colloidal particles are large (when the colloidal particles are larger than 500 nm), the smoothness deteriorates when forming a film using the colloidal particles. In addition, when the colloidal particles are extremely small (smaller than 3 nm), there are limitations on the production of the colloidal particles and the cost is increased. The size of the colloidal particles is measured with a light scattering photometer. be able to.

また、前記水系溶剤とは、純水(蒸留水、脱イオン水を含む)のみならず、酸、アルカリ、塩等を含む水溶液、含水の有機溶剤、又は、親水性の有機溶剤である。水系溶剤としては、純水(蒸留水、脱イオン水を含む)、メタノール、エタノール等のアルコール系溶剤、水とアルコールとの混合溶剤等が挙げられる。   The aqueous solvent is not only pure water (including distilled water and deionized water) but also an aqueous solution containing acid, alkali, salt, etc., a water-containing organic solvent, or a hydrophilic organic solvent. Examples of the aqueous solvent include pure water (including distilled water and deionized water), alcohol solvents such as methanol and ethanol, and mixed solvents of water and alcohol.

本発明に係る解離性基含有自己分散型ポリマーは、透明であることが好ましい。解離性基含有自己分散型ポリマーとしては、フィルムを形成する媒体であれば、特に限定されない。また、透明導電膜1表面へのブリードアウト、有機EL素子を積層した場合の素子性能に問題がなければ特に限定はないが、ポリマー分散液は、界面活性剤(乳化剤)や造膜温度をコントロールする可塑剤等を含まないことが好ましい。   The dissociable group-containing self-dispersing polymer according to the present invention is preferably transparent. The dissociable group-containing self-dispersing polymer is not particularly limited as long as it is a medium that forms a film. In addition, there is no particular limitation as long as there is no problem in the bleed out to the surface of the transparent conductive film 1 and the element performance when the organic EL element is laminated, but the polymer dispersion controls the surfactant (emulsifier) and the film forming temperature. It is preferable not to contain a plasticizer or the like.

本発明に係る解離性基含有自己分散型ポリマーの平均粒径は、5〜100nmである。   The average particle diameter of the dissociable group-containing self-dispersing polymer according to the present invention is 5 to 100 nm.

本発明に係る解離性基含有自己分散型ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、好ましくは25〜80℃であり、より好ましくは50〜70℃である。Tgが25℃未満の場合には、透明導電膜1の表面平滑性が向上しにくいのに加え、透明導電膜1及び透明導電膜1を備える有機EL素子の環境試験後の性能が悪化しやすい。また、80℃を超える場合には、透明導電膜1の製造時の乾燥温度では解離性基含有自己分散型ポリマー粒子の溶融が十分に進行せず、その結果、均一な膜が得られないばかりか、表面平滑性を劣化させる要因となり、有機EL素子のリークの原因となりうる。また、透明導電膜1の光学性能の一つであるヘイズ値も劣化させる。また、Tgが50〜70℃の場合には、透明導電膜1の製造時の乾燥温度で解離性基含有自己分散型ポリマー粒子の溶融が十分に進行する。ガラス転移温度Tgは、示差走査熱量測定器(Perkin Elmer社製DSC−7型)を用いて、昇温速度20℃/分で測定し、JIS K7121(1987)に従い求めることができる。   The glass transition temperature (Tg) of the dissociable group-containing self-dispersing polymer according to the present invention is preferably 25 to 80 ° C, more preferably 50 to 70 ° C. When Tg is less than 25 ° C., the surface smoothness of the transparent conductive film 1 is difficult to improve, and the performance of the organic EL element including the transparent conductive film 1 and the transparent conductive film 1 after an environmental test is likely to deteriorate. . On the other hand, when the temperature exceeds 80 ° C., the melting of the dissociable group-containing self-dispersing polymer particles does not sufficiently proceed at the drying temperature during the production of the transparent conductive film 1, and as a result, a uniform film cannot be obtained. Or it may cause the surface smoothness to deteriorate and may cause leakage of the organic EL element. Moreover, the haze value which is one of the optical performances of the transparent conductive film 1 is also deteriorated. Moreover, when Tg is 50 to 70 ° C., the melting of the dissociable group-containing self-dispersing polymer particles sufficiently proceeds at the drying temperature during the production of the transparent conductive film 1. The glass transition temperature Tg can be measured according to JIS K7121 (1987) using a differential scanning calorimeter (DSC-7 model manufactured by Perkin Elmer) at a temperature rising rate of 20 ° C./min.

透明導電膜1の製造に用いる解離性基含有自己分散型ポリマーの分散液のpHは、別途相溶させる導電性ポリマー溶液と分離しないという観点から、好ましくは0.1〜11.0であり、より好ましくは3.0〜9.0であり、さらに好ましくは4.0〜7.0である。   The pH of the dispersion of the dissociable group-containing self-dispersing polymer used for the production of the transparent conductive film 1 is preferably 0.1 to 11.0 from the viewpoint that it does not separate from the conductive polymer solution to be separately compatible, More preferably, it is 3.0-9.0, More preferably, it is 4.0-7.0.

解離性基含有自己分散型ポリマーに使用される解離性基としては、アニオン性基(スルホン酸及びその塩、カルボン酸及びその塩、リン酸及びその塩等)、カチオン性基(アンモニウム塩等)等が挙げられる。かかる解離性基は、特に限定はされないが、導電性高分子溶液との相溶性の観点から、アニオン性基が好ましい。解離性基の量は、自己分散型ポリマーが水系溶剤に分散可能であればよく、可能な限り少ない方が工程適性的に乾燥負荷が低減されるため、好ましい。また、アニオン性基、カチオン性基に使用されるカウンター種は、特に限定されないが、透明導電膜1及び透明導電膜1を備える有機EL素子を積層した場合の性能の観点から、疎水性で少量であることが好ましい。   Examples of the dissociable group used in the self-dispersing polymer containing a dissociable group include an anionic group (sulfonic acid and its salt, carboxylic acid and its salt, phosphoric acid and its salt, etc.), and a cationic group (ammonium salt, etc.). Etc. The dissociable group is not particularly limited, but an anionic group is preferable from the viewpoint of compatibility with the conductive polymer solution. The amount of the dissociable group is not particularly limited as long as the self-dispersing polymer is dispersible in the aqueous solvent. In addition, the counter species used for the anionic group and the cationic group are not particularly limited, but from the viewpoint of performance when the organic EL element including the transparent conductive film 1 and the transparent conductive film 1 is laminated, it is hydrophobic and has a small amount. It is preferable that

解離性基含有自己分散型ポリマーの主骨格としては、ポリエチレン、ポリエチレン−ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレン−ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン−ポリウレタン、ポリブタジエン、ポリブタジエン−ポリスチレン、ポリアミド(ナイロン)、ポリ塩化ビニリデン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリアクリレート−ポリエステル、ポリアクリレート−ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン−ポリカーボネート、ポリウレタン−ポリエーテル、ポリウレタン−ポリエステル、ポリウレタン−ポリアクリレート、シリコーン、シリコーン−ポリウレタン、シリコーン−ポリアクリレート、ポリフッ化ビニリデン−ポリアクリレート、ポリフルオロオレフィン−ポリビニルエーテル等が挙げられる。また、これらの骨格をベースに、さらに他のモノマーを使用した共重合が主骨格であってもよい。これらの中では、エステル骨格を有するポリエステル樹脂エマルジョン、ポリエステル−アクリル樹脂エマルジョン、エチレン骨格を有するポリエチレン樹脂エマルジョンが好ましい。   The main skeleton of the dissociable group-containing self-dispersing polymer includes polyethylene, polyethylene-polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene-polyvinyl acetate, polyethylene-polyurethane, polybutadiene, polybutadiene-polystyrene, polyamide (nylon), polyvinylidene chloride, polyester. , Polyacrylate, polyacrylate-polyester, polyacrylate-polystyrene, polyvinyl acetate, polyurethane-polycarbonate, polyurethane-polyether, polyurethane-polyester, polyurethane-polyacrylate, silicone, silicone-polyurethane, silicone-polyacrylate, polyvinylidene fluoride -Polyacrylate, polyfluoroolefin-polyvinyl ether, etc. are mentioned. Further, based on these skeletons, copolymerization using another monomer may be the main skeleton. Among these, a polyester resin emulsion having an ester skeleton, a polyester-acrylic resin emulsion, and a polyethylene resin emulsion having an ethylene skeleton are preferable.

市販品としては、ポリゾールFP3000(ポリエステル樹脂、アニオン、コア:アクリル、シェル:ポリエステル、昭和電工社製)、バイロナールMD1480(ポリエステル樹脂、アニオン、東洋紡社製)、バイロナールMD1245(ポリエステル樹脂、アニオン、東洋紡社製)、バイロナールMD1500(ポリエステル樹脂、アニオン、東洋紡社製)、バイロナールMD2000(ポリエステル樹脂、アニオン、東洋紡社製)、バイロナールMD1930(ポリエステル樹脂、アニオン、東洋紡社製)、プラスコートRZ105(ポリエステル樹脂、アニオン、互応化学社製)、プラスコートRZ570(ポリエステル樹脂、アニオン、互応化学社製)、プラスコートRZ571(ポリエステル樹脂、アニオン、互応化学社製)、ハイテックS−9242(ポリエチレン樹脂、アニオン、東邦化学社製)、モビニール7720(アクリル樹脂、ノニオン、日本合成化学社製)、モビニール7820(アクリル樹脂、ノニオン、日本合成化学社製)を用いることができる。また、解離性基含有自己分散型ポリマーは、前記したものを1種含有するものであってもよく、複数種含有するものであってもよい。   As commercial products, Polysol FP3000 (polyester resin, anion, core: acrylic, shell: polyester, manufactured by Showa Denko KK), Vironal MD1480 (polyester resin, anion, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Vironal MD1245 (polyester resin, anion, Toyobo Co., Ltd.) ), Bironal MD1500 (polyester resin, anion, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Bironal MD2000 (polyester resin, anion, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Bironal MD1930 (polyester resin, anion, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), Plus Coat RZ105 (polyester resin, anion) , Manufactured by Mutual Chemical Co., Ltd.), Plus Coat RZ570 (polyester resin, anion, manufactured by Interactive Chemical Co., Ltd.), Plus Coat RZ571 (polyester resin, anion, manufactured by Interactive Chemical Co., Ltd.), Itec S-9242 (polyethylene resin, anion, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.), Movinyl 7720 (acrylic resin, nonion, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.), Movinyl 7820 (acrylic resin, nonion, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) can be used. . Further, the dissociable group-containing self-dispersing polymer may contain one kind of those described above, or may contain a plurality of kinds.

<導電性ポリマー>
本発明において、「導電性」とは、電気が流れる状態を指し、JIS K 7194の「導電電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法」に準拠した方法で測定したシート抵抗が1×10Ω/□よりも低いことをいう。
本発明において、導電性ポリマーとは、π共役系導電性高分子とポリ陰イオンとを有してなる導電性ポリマーである。こうした導電性ポリマーは、後記するπ共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤及び酸化触媒と後記するポリ陰イオンとの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造することができる。
<Conductive polymer>
In the present invention, “conductive” refers to a state in which electricity flows, and the sheet resistance measured by a method in accordance with JIS K 7194 “Resistivity Test Method by Conductive Plastic Four-Probe Method” is 1 ×. It means lower than 10 8 Ω / □.
In the present invention, the conductive polymer is a conductive polymer having a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Such a conductive polymer can be easily produced by chemical oxidative polymerization of a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer, which will be described later, in the presence of an appropriate oxidizing agent and an oxidation catalyst, and a poly anion, which will be described later. can do.

(π共役系導電性高分子)
本発明において、π共役系導電性高分子としては、特に限定されず、ポリチオフェン(基本のポリチオフェンを含む、以下同様)類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリアズレン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリイソチアナフテン類、又は、ポリチアジル類の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、導電性、透明性、安定性等の観点からポリチオフェン類又はポリアニリン類が好ましく、ポリエチレンジオキシチオフェンが最も好ましい。
(Π-conjugated conductive polymer)
In the present invention, the π-conjugated conductive polymer is not particularly limited, and includes polythiophenes (including basic polythiophenes, the same applies hereinafter), polypyrroles, polyindoles, polycarbazoles, polyanilines, polyacetylenes, polyfurans. , Polyparaphenylene vinylenes, polyazulenes, polyparaphenylenes, polyparaphenylene sulfides, polyisothianaphthenes, or polythiazyl chain conductive polymers can be used. Among these, polythiophenes or polyanilines are preferable from the viewpoint of conductivity, transparency, stability, and the like, and polyethylenedioxythiophene is most preferable.

(π共役系導電性高分子前駆体モノマー)
本発明において、π共役系導電性高分子の形成に用いられる前駆体モノマーとは、分子内にπ共役系を有し、適切な酸化剤の作用によって高分子化した際にもその主鎖にπ共役系が形成されるものである。かかる前駆体モノマーとしては、例えば、ピロール類及びその誘導体、チオフェン類及びその誘導体、アニリン類及びその誘導体等が挙げられる。
(Π-conjugated conductive polymer precursor monomer)
In the present invention, a precursor monomer used for forming a π-conjugated conductive polymer has a π-conjugated system in the molecule, and even when polymerized by the action of an appropriate oxidizing agent, A π-conjugated system is formed. Examples of such precursor monomers include pyrroles and derivatives thereof, thiophenes and derivatives thereof, anilines and derivatives thereof, and the like.

前駆体モノマーの具体例としては、ピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−プロピルピロール、3−ブチルピロール、3−オクチルピロール、3−デシルピロール、3−ドデシルピロール、3,4−ジメチルピロール、3,4−ジブチルピロール、3−カルボキシルピロール、3−メチル−4−カルボキシルピロール、3−メチル−4−カルボキシエチルピロール、3−メチル−4−カルボキシブチルピロール、3−ヒドロキシピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロール、3−ブトキシピロール、3−ヘキシルオキシピロール、3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール、チオフェン、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−プロピルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、3−ヘプチルチオフェン、3−オクチルチオフェン、3−デシルチオフェン、3−ドデシルチオフェン、3−オクタデシルチオフェン、3−ブロモチオフェン、3−クロロチオフェン、3−ヨードチオフェン、3−シアノチオフェン、3−フェニルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、3,4−ジブチルチオフェン、3−ヒドロキシチオフェン、3−メトキシチオフェン、3−エトキシチオフェン、3−ブトキシチオフェン、3−ヘキシルオキシチオフェン、3−ヘプチルオキシチオフェン、3−オクチルオキシチオフェン、3−デシルオキシチオフェン、3−ドデシルオキシチオフェン、3−オクタデシルオキシチオフェン、3,4−ジヒドロキシチオフェン、3,4−ジメトキシチオフェン、3,4−ジエトキシチオフェン、3,4−ジプロポキシチオフェン、3,4−ジブトキシチオフェン、3,4−ジヘキシルオキシチオフェン、3,4−ジヘプチルオキシチオフェン、3,4−ジオクチルオキシチオフェン、3,4−ジデシルオキシチオフェン、3,4−ジドデシルオキシチオフェン、3,4−エチレンジオキシチオフェン、3,4−プロピレンジオキシチオフェン、3,4−ブテンジオキシチオフェン、3−メチル−4−メトキシチオフェン、3−メチル−4−エトキシチオフェン、3−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン、3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェン、アニリン、2−メチルアニリン、3−イソブチルアニリン、2−アニリンスルホン酸、3−アニリンスルホン酸等が挙げられる。   Specific examples of the precursor monomer include pyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-butylpyrrole, 3-octylpyrrole, 3-decylpyrrole, 3-dodecylpyrrole, 3, 4-dimethylpyrrole, 3,4-dibutylpyrrole, 3-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxyethylpyrrole, 3-methyl-4-carboxybutylpyrrole, 3-hydroxypyrrole 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-butoxypyrrole, 3-hexyloxypyrrole, 3-methyl-4-hexyloxypyrrole, thiophene, 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3 -Butylthiophene, 3-hexylchi Phen, 3-heptylthiophene, 3-octylthiophene, 3-decylthiophene, 3-dodecylthiophene, 3-octadecylthiophene, 3-bromothiophene, 3-chlorothiophene, 3-iodothiophene, 3-cyanothiophene, 3-phenyl Thiophene, 3,4-dimethylthiophene, 3,4-dibutylthiophene, 3-hydroxythiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxythiophene, 3-butoxythiophene, 3-hexyloxythiophene, 3-heptyloxythiophene, 3- Octyloxythiophene, 3-decyloxythiophene, 3-dodecyloxythiophene, 3-octadecyloxythiophene, 3,4-dihydroxythiophene, 3,4-dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiol 3,4-dipropoxythiophene, 3,4-dibutoxythiophene, 3,4-dihexyloxythiophene, 3,4-diheptyloxythiophene, 3,4-dioctyloxythiophene, 3,4-didecyloxy Thiophene, 3,4-didodecyloxythiophene, 3,4-ethylenedioxythiophene, 3,4-propylenedioxythiophene, 3,4-butenedioxythiophene, 3-methyl-4-methoxythiophene, 3-methyl -4-ethoxythiophene, 3-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxyethylthiophene, 3-methyl-4-carboxybutylthiophene, aniline, 2-methylaniline, 3-isobutyl Aniline, 2-aniline sulfonic acid, 3-aniline A sulfonic acid etc. are mentioned.

(ポリ陰イオン)
本発明において、導電性ポリマーに用いられるポリ陰イオンは、置換又は未置換のポリアルキレン、置換又は未置換のポリアルケニレン、置換又は未置換のポリイミド、置換又は未置換のポリアミド、置換又は未置換のポリエステル、及び、これらの共重合体のいずれかであって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。
(Poly anion)
In the present invention, the poly anion used for the conductive polymer is substituted or unsubstituted polyalkylene, substituted or unsubstituted polyalkenylene, substituted or unsubstituted polyimide, substituted or unsubstituted polyamide, substituted or unsubstituted. Polyester and any of these copolymers, which are composed of a structural unit having an anionic group and a structural unit having no anionic group.

このポリ陰イオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリ陰イオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性及び耐熱性を向上させる。   This poly anion is a solubilized polymer that solubilizes the π-conjugated conductive polymer in a solvent. The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.

ポリ陰イオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよい。かかるアニオン基は、製造の容易さ及び安定性の観点から、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、かかるアニオン基は、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点から、スルホ基、一置換硫酸エステル基、又は、カルボキシ基がより好ましい。   The anion group of the polyanion may be a functional group that can cause chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Such an anion group is preferably a mono-substituted sulfate group, a mono-substituted phosphate group, a phosphate group, a carboxy group, a sulfo group, etc. from the viewpoint of ease of production and stability. Further, the anionic group is more preferably a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, or a carboxy group from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer.

ポリ陰イオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等が挙げられる。また、ポリ陰イオンは、これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。   Specific examples of polyanions include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, poly Isoprene sulfonic acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic acid, etc. Can be mentioned. Further, the polyanion may be a homopolymer of these, or two or more kinds of copolymers.

また、ポリ陰イオンは、化合物内にさらにF(フッ素原子)を有するものであってもよい。かかるポリ陰イオンとして、具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン(Dupont社製)、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン(旭硝子社製)等を挙げることができる。   The polyanion may further have F (fluorine atom) in the compound. Specific examples of such a polyanion include Nafion (manufactured by Dupont) containing a perfluorosulfonic acid group, Flemion (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) made of perfluoro vinyl ether containing a carboxylic acid group, and the like. .

これらのうち、ポリ陰イオンとしてスルホン酸を有する化合物を用いた場合には、塗布及び乾燥によって導電性ポリマー含有層を形成した後に、さらに100〜120℃で5分以上の加熱乾燥処理を施してからマイクロ波を照射してもよい。かかる加熱乾燥処理及びマイクロ波照射は、架橋反応が促進し、塗布膜の洗浄耐性及び溶媒耐性が著しく向上するという観点から好ましい。   Among these, when a compound having a sulfonic acid as a polyanion is used, after forming a conductive polymer-containing layer by coating and drying, it is further subjected to a heat drying treatment at 100 to 120 ° C. for 5 minutes or more. The microwaves may be irradiated. Such heat drying treatment and microwave irradiation are preferable from the viewpoint that the crosslinking reaction is accelerated and the washing resistance and solvent resistance of the coating film are remarkably improved.

さらに、スルホン酸を有する化合物の中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、又は、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリ陰イオンは、ヒドロキシ基含有非導電性ポリマーとの相溶性が高く、また、得られる導電性ポリマーの導電性をより高くすることができる。   Furthermore, among the compounds having sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyethyl acrylate sulfonic acid, or polybutyl acrylate sulfonate is preferable. These poly anions have high compatibility with the hydroxy group-containing non-conductive polymer, and can further increase the conductivity of the obtained conductive polymer.

ポリ陰イオンの重合度は、導電性ポリマーの分散性の観点からは、モノマー単位が10〜100000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の観点からは、50〜10000個の範囲がより好ましい。   The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units from the viewpoint of dispersibility of the conductive polymer, and from the viewpoint of solvent solubility and conductivity, it is preferably 50 to 10,000. A range is more preferred.

ポリ陰イオンの製造方法としては、例えば、酸を用いてアニオン基を有しないポリマーにアニオン基を直接導入する方法、アニオン基を有しないポリマーをスルホ化剤によりスルホン酸化する方法、アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法等が挙げられる。   Examples of the method for producing a polyanion include a method of directly introducing an anionic group into a polymer having no anionic group using an acid, a method of sulfonating a polymer having no anionic group with a sulfonating agent, and anionic group-containing polymerization. And the like, and the like.

アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法は、溶媒中、アニオン基含有重合性モノマーを、酸化剤及び/または重合触媒の存在下で、酸化重合またはラジカル重合によって製造する方法が挙げられる。具体的には、所定量のアニオン基含有重合性モノマーを溶媒に溶解させ、これを一定温度に保ち、それに予め溶媒に所定量の酸化剤及び/または重合触媒を溶解した溶液を添加し、所定時間で反応させる。その反応により得られたポリマーは溶媒によって一定の濃度に調整される。なお、この製造方法において、アニオン基含有重合性モノマーにアニオン基を有さない重合性モノマーを共重合させてもよい。   Examples of the method for producing an anionic group-containing polymerizable monomer by polymerization include a method for producing an anionic group-containing polymerizable monomer in a solvent by oxidative polymerization or radical polymerization in the presence of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst. Specifically, a predetermined amount of the anionic group-containing polymerizable monomer is dissolved in a solvent, kept at a constant temperature, and a solution in which a predetermined amount of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst is dissolved in the solvent is added to the predetermined amount. React with time. The polymer obtained by the reaction is adjusted to a certain concentration by the solvent. In this production method, a polymerizable monomer having no anionic group may be copolymerized with the anionic group-containing polymerizable monomer.

アニオン基含有重合性モノマーの重合に際して使用する酸化剤、酸化触媒及び溶媒は、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを重合する際に使用するものと同様である。   The oxidizing agent, oxidation catalyst, and solvent used in the polymerization of the anionic group-containing polymerizable monomer are the same as those used in the polymerization of the precursor monomer that forms the π-conjugated conductive polymer.

得られたポリマーがポリ陰イオン塩である場合には、ポリ陰イオン酸に変質させることが好ましい。ポリ陰イオン酸に変質させる方法としては、イオン交換樹脂を用いたイオン交換法、透析法、限外ろ過法等が挙げられ、これらの中でも、作業が容易な点から限外ろ過法が好ましい。   When the obtained polymer is a polyanionic salt, it is preferably transformed into a polyanionic acid. Examples of the method for transforming into polyanionic acid include ion exchange method using ion exchange resin, dialysis method, ultrafiltration method and the like. Among these, ultrafiltration method is preferable from the viewpoint of easy work.

導電性ポリマーに含まれるπ共役系導電性高分子とポリ陰イオンの比率、「π共役系導電性高分子」:「ポリ陰イオン」は、導電性及び分散性の観点から、好ましくは質量比で1:1〜20の範囲であり、より好ましくは質量比で1:2〜10の範囲である。   Ratio of π-conjugated conductive polymer and polyanion contained in conductive polymer, “π-conjugated conductive polymer”: “poly anion” is preferably a mass ratio from the viewpoint of conductivity and dispersibility Is in the range of 1: 1 to 20, and more preferably in the range of 1: 2 to 10 in terms of mass ratio.

π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーをポリ陰イオンの存在下で化学酸化重合して、本発明に係る導電性ポリマーを得る際に使用される酸化剤は、例えばJ.Am.Soc.,85、454(1963)に記載されるピロールの酸化重合に適する、いずれかの酸化剤である。かかる酸化剤としては、実際的な理由のために、安価かつ取扱い易い酸化剤、例えば鉄(III)塩(例えばFeCl、Fe(ClO、有機酸及び有機残基を含む無機酸の鉄(III)塩)、過酸化水素、重クロム酸カリウム、過硫酸アルカリ(例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム)、アンモニウム、過ホウ酸アルカリ、過マンガン酸カリウム、又は、銅塩(例えば四フッ化ホウ酸銅)を用いることが好ましい。加えて、酸化剤として、随時触媒量の金属イオン(例えば鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、モリブデンイオン、バナジウムイオン)の存在下における空気又は酸素も使用することができる。これらの中でも、過硫酸塩、有機酸を含む無機酸の鉄(III)塩又は有機残基を含む無機酸の鉄(III)塩の使用が腐食性でないために大きな応用上の利点を有する。The oxidant used when the precursor monomer forming the π-conjugated conductive polymer is chemically oxidatively polymerized in the presence of the polyanion to obtain the conductive polymer according to the present invention is, for example, J. Org. Am. Soc. 85, 454 (1963), which is suitable for the oxidative polymerization of pyrrole. Such oxidants include, for practical reasons, cheap and easy to handle oxidants such as iron (III) salts (eg FeCl 3 , Fe (ClO 4 ) 3 , organic acids and inorganic acids containing organic residues). Iron (III) salt), hydrogen peroxide, potassium dichromate, alkali persulfate (eg, potassium persulfate, sodium persulfate), ammonium, alkali perborate, potassium permanganate, or copper salts (eg, tetrafluoride). It is preferable to use copper borate). In addition, air or oxygen in the presence of catalytic amounts of metal ions (for example, iron ions, cobalt ions, nickel ions, molybdenum ions, vanadium ions) can be used as an oxidizing agent. Among these, the use of persulfate, iron (III) salts of inorganic acids including organic acids, or iron (III) salts of inorganic acids including organic residues has great application advantages.

有機残基を含む無機酸の鉄(III)塩の例としては、炭素数1〜20のアルカノールの硫酸半エステルの鉄(III)塩(例えばラウリル硫酸)、炭素数1〜20のアルキルスルホン酸(例えばメタン、ドデカンスルホン酸)、脂肪族炭素数1〜20のカルボン酸(例えば2−エチルヘキシルカルボン酸)、脂肪族パーフルオロカルボン酸(例えばトリフルオロ酢酸、パーフルオロオクタノン酸)、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸)、殊に芳香族の、随時炭素数1〜20のアルキル置換されたスルホン酸(例えばベンゼセンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸のFe(III)塩)が挙げられる。   Examples of the iron (III) salt of an inorganic acid containing an organic residue include iron (III) salts of sulfuric acid half esters of alkanols having 1 to 20 carbon atoms (for example, lauryl sulfate), alkyl sulfonic acids having 1 to 20 carbon atoms. (For example, methane, dodecanesulfonic acid), carboxylic acid having 1 to 20 aliphatic carbon atoms (for example, 2-ethylhexylcarboxylic acid), aliphatic perfluorocarboxylic acid (for example, trifluoroacetic acid, perfluorooctanoic acid), aliphatic dicarboxylic acid Acids (eg oxalic acid), in particular aromatic, optionally alkyl substituted sulfonic acids having 1 to 20 carbon atoms (eg Fe (III) salts of benzesenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid) Is mentioned.

こうした導電性ポリマーとしては、市販の材料も好ましく利用することができる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸とからなる導電性ポリマー(PEDOT−PSSと略す)が、H.C.Starck社からCleviosシリーズとして、Aldrich社からPEDOT−PSSの483095、560596として、Nagase Chemtex社からDenatronシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からORMECONシリーズとして市販されている。本発明において、こうした剤も好ましく用いることができる。   As such a conductive polymer, a commercially available material can also be preferably used. For example, a conductive polymer (abbreviated as PEDOT-PSS) made of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is H.264. C. It is commercially available from Starck as the Clevios series, from Aldrich as PEDOT-PSS 483095, 560596, and from Nagase Chemtex as the Denatron series. Polyaniline is also commercially available from Nissan Chemical as the ORMECON series. In the present invention, such an agent can also be preferably used.

本発明に用いる導電性ポリマー含有分散液の中の導電性ポリマーの平均粒径は、1〜500nmであり、好ましくは3〜300nmであり、さらに好ましくは5〜100nmである。   The average particle diameter of the conductive polymer in the conductive polymer-containing dispersion used in the present invention is 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm, and more preferably 5 to 100 nm.

導電性ポリマーは、第2ドーパントとして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、ヒドロキシ基含有化合物、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等が挙げられる。前記ヒドロキシ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、グリセリン等が挙げられ、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−ブチロラクトン等が挙げられる。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、等が挙げられる。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等が挙げられる。これらは、1種単独で使用されてもよいし、2種以上が併用されてもよいが、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種が用いられることが好ましい。   The conductive polymer may contain an organic compound as the second dopant. There is no restriction | limiting in particular in the 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 hydroxy group-containing compound, a carbonyl group-containing compound, an ether group-containing compound, and a sulfoxide group-containing compound. Examples of the hydroxy 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 at least one selected from dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, and diethylene glycol is preferably used.

(金属材料からなる第1導電層)
本発明は前記基材11上に、導電性ポリマー及び水系溶媒に分散可能なバインダー樹脂を含有する透明導電膜1に、更に金属材料からなる導電層を設けることで透明電極を構成することが好ましい。ここで、金属材料からなる導電層は、パターン状に形成された金属材料からなることが好ましい。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る透明電極1は、導電性高分子化合物と水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとを含有する導電性層(図1の第2導電層13)の他に、基材11上にパターン状に形成された金属材料からなる第1導電層12を有することが好ましい。特に、パターン形成のしやすさ、経時安定性、金属パターンの緻密化に有利であることから、第1導電層12が金属粒子を用いて形成されることが好ましい。
(First conductive layer made of metal material)
In the present invention, it is preferable that a transparent electrode is formed by providing a conductive layer made of a metal material on the transparent conductive film 1 containing a conductive polymer and a binder resin dispersible in an aqueous solvent on the substrate 11. . Here, the conductive layer made of a metal material is preferably made of a metal material formed in a pattern.
As shown in FIG. 1, a transparent electrode 1 according to an embodiment of the present invention includes a conductive layer (see FIG. 1) containing a conductive polymer compound and a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent. In addition to the second conductive layer 13), it is preferable to have the first conductive layer 12 made of a metal material formed in a pattern on the substrate 11. In particular, the first conductive layer 12 is preferably formed using metal particles because it is advantageous for ease of pattern formation, stability over time, and densification of the metal pattern.

金属材料としては、導電性を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム等の金属の他に合金でもよい。特に、後述のようにパターンの形成のしやすさの観点から金属材料の形状は、金属微粒子または金属ナノワイヤであることが好ましく、金属材料は導電性の観点から銀であることが好ましい。   The metal material is not particularly limited as long as it has conductivity, and may be an alloy in addition to a metal such as gold, silver, copper, iron, nickel, or chromium. In particular, the shape of the metal material is preferably metal fine particles or metal nanowires from the viewpoint of ease of pattern formation as described later, and the metal material is preferably silver from the viewpoint of conductivity.

本発明に係る第1導電層12は、透明導電膜1を構成するために、開口部12aを有するパターン状を呈するように基材11上に形成される。開口部12aは、基材11上に金属材料を有さない部分であり透光性窓部である。パターン形状には特に制限はないが、例えば、ストライプ状、メッシュ状又はランダムな網目状であることが好ましい。透明導電膜1全体の面に対して開口部12aは示す割合、すなわち、開口率は、透明性の観点から80%以上であることが好ましい。開口率とは、光不透過の導電部を除いた部分が全体に占める割合である。例えば、光不透過の導電部がストライプ状又はメッシュ状である場合、線幅100μm、線間隔1mmのストライプ状パターンの開口率は、約90%である。   In order to constitute the transparent conductive film 1, the first conductive layer 12 according to the present invention is formed on the base material 11 so as to exhibit a pattern shape having the opening 12a. The opening part 12a is a part which does not have a metal material on the base material 11, and is a translucent window part. Although there is no restriction | limiting in particular in a pattern shape, For example, it is preferable that they are stripe shape, mesh shape, or random mesh shape. The ratio of the opening 12a to the entire surface of the transparent conductive film 1, that is, the opening ratio is preferably 80% or more from the viewpoint of transparency. The aperture ratio is the ratio of the entire portion excluding the light-impermeable conductive portion. For example, when the light-impermeable conductive portion is striped or meshed, the aperture ratio of the striped pattern having a line width of 100 μm and a line interval of 1 mm is about 90%.

パターンの線幅は、透明性及び導電性の観点から、10〜200μmが好ましい。細線の線幅が10μm未満では、所望の導電性が得られず、また細線の線幅が200μmを超えると透明性が低下する。細線の高さは、0.1〜10μmが好ましい。細線の高さが0.1μm未満では、所望の導電性が得られず、また細線の高さが10μmを超えると有機電子デバイスの形成において、電流リークや機能層の膜厚の分布不良の要因となる。   The line width of the pattern is preferably 10 to 200 μm from the viewpoint of transparency and conductivity. If the line width of the fine line is less than 10 μm, desired conductivity cannot be obtained, and if the line width of the fine line exceeds 200 μm, the transparency is lowered. The height of the thin wire is preferably 0.1 to 10 μm. If the height of the fine line is less than 0.1 μm, the desired conductivity cannot be obtained, and if the height of the fine line exceeds 10 μm, the cause of current leakage and poor distribution of the thickness of the functional layer in the formation of organic electronic devices It becomes.

ストライプ状又はメッシュ状の第1導電層12を形成する手法としては、特に、制限はなく、従来公知な手法が利用できる。例えば、基材11全面に金属層を形成し、金属層に公知のフォトリソ法を施すことによって形成できる。具体的には、基材11上の全面に、印刷、蒸着、スパッタ、めっき等の1又は2以上の物理的又は化学的形成手法を用いて金属層を形成する、あるいは、金属箔を接着剤で基材11に積層した後、公知のフォトリソ法を用いて、エッチングすることにより、所望のストライプ状又はメッシュ状に加工された第1導電層12を得ることができる。金属種としては、通電可能であれば特に制限されず、銅、鉄、コバルト、金、銀等を用いることができるが、導電性の観点から、好ましくは銀又は銅であり、より好ましくは銀である。   There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the stripe-shaped or mesh-shaped 1st conductive layer 12, A conventionally well-known method can be utilized. For example, it can be formed by forming a metal layer on the entire surface of the substrate 11 and subjecting the metal layer to a known photolithography method. Specifically, a metal layer is formed on the entire surface of the substrate 11 using one or more physical or chemical forming methods such as printing, vapor deposition, sputtering, plating, etc., or a metal foil is used as an adhesive. The first conductive layer 12 processed into a desired stripe shape or mesh shape can be obtained by laminating the substrate 11 on the substrate 11 and then etching using a known photolithography method. The metal species is not particularly limited as long as it can be energized, and copper, iron, cobalt, gold, silver, and the like can be used. From the viewpoint of conductivity, silver or copper is preferable, and silver is more preferable. It is.

別な手法としては、金属微粒子を含有するインクをスクリーン印刷により所望の形状に印刷する手法、メッキ可能な触媒インクをグラビア印刷又はインクジェット方式で所望の形状に塗布した後にメッキ処理する手法、又は、銀塩写真技術を応用した方法が挙げられる。   As another method, a method of printing an ink containing metal fine particles in a desired shape by screen printing, a method of applying a plating catalyst ink in a desired shape by gravure printing or an inkjet method, or a plating process, or A method using silver salt photography technology is mentioned.

銀塩写真技術を応用した手法については、例えば、特開2009−140750号公報の[0076]−[0112]、及び実施例を参考にして実施可能である。また、触媒インクをグラビア印刷してメッキ処理する手法については、例えば、特開2007−281290号公報を参考にして実施可能である。   The technique applying the silver salt photographic technique can be implemented with reference to, for example, [0076]-[0112] of Japanese Patent Laid-Open No. 2009-140750 and the examples. Further, a method for carrying out a plating process by gravure printing of the catalyst ink can be carried out with reference to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-281290.

また、ランダムな網目構造としては、例えば、特表2005−530005号公報に記載のような、金属微粒子を含有する液を塗布乾燥することにより、自発的に導電性微粒子の無秩序な網目構造を形成する手法が利用可能である。また、別な手法として、例えば、特表2009−505358号公報に記載のような、金属ナノワイヤを含有する塗布液(分散液)を塗布乾燥することで、金属ナノワイヤのランダムな網目構造を形成する手法が利用可能である。   Further, as a random network structure, for example, a disordered network structure of conductive fine particles is spontaneously formed by applying and drying a liquid containing metal fine particles as described in JP-T-2005-530005. Techniques to do are available. Further, as another method, for example, a random network structure of metal nanowires is formed by applying and drying a coating liquid (dispersion) containing metal nanowires as described in JP-T-2009-505358. Techniques are available.

金属ナノワイヤとは、金属元素を主要な構成要素とする繊維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サイズの短径を有する多数の繊維状構造体を意味する。   The metal nanowire refers to a fibrous structure having a metal element as a main component. In particular, the metal nanowire in the present invention means a large number of fibrous structures having a minor axis from the atomic scale to the nm size.

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、3〜500μmであることがより好ましく、3〜300μmであることがさらに好ましい。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、平均短径には特に制限はないが、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。したがって、金属ナノワイヤの平均短径は、10〜300nmであることが好ましく、30〜200nmであることがより好ましい。併せて、短径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。金属ナノワイヤの目付け量は、0.005〜0.5g/mが好ましく、0.01〜0.2g/mがより好ましい。As a metal nanowire, in order to form a long conductive path with one metal nanowire, the average length is preferably 3 μm or more, more preferably 3 to 500 μm, and even more preferably 3 to 300 μm. . In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. Moreover, although there is no restriction | limiting in particular in an average breadth, it is preferable that it is small from a transparency viewpoint, and the larger one is preferable from a conductive viewpoint. Therefore, the average minor axis of the metal nanowire is preferably 10 to 300 nm, and more preferably 30 to 200 nm. In addition, the relative standard deviation of the minor axis is preferably 20% or less. Basis weight of the metal nanowires is preferably 0.005~0.5g / m 2, 0.01~0.2g / m 2 is more preferable.

金属ナノワイヤに用いられる金属としては、銅、鉄、コバルト、金、銀等が挙げられるが、導電性の観点から銀が好ましい。また、金属は単一で用いてもよいが、導電性と安定性(金属ナノワイヤの硫化耐性、酸化耐性、及び、マイグレーション耐性)を両立するために、主成分となる金属と1種類以上の他の金属を任意の割合で含んでもよい。   Examples of the metal used for the metal nanowire include copper, iron, cobalt, gold, silver and the like, and silver is preferable from the viewpoint of conductivity. In addition, although a single metal may be used, in order to achieve both conductivity and stability (sulfurization resistance, oxidation resistance, and migration resistance of metal nanowires), the metal as the main component and one or more other types are used. These metals may be included in any proportion.

金属ナノワイヤの製造方法には特に制限はなく、例えば、液相法、気相法等の公知の手法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、銀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、金ナノワイヤの製造方法としては特開2006−233252号公報等、銅ナノワイヤの製造方法としては特開2002−266007号公報等、コバルト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、前記した文献に開示された銀ナノワイヤの製造方法は、水溶液中で簡便に銀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、本発明に好ましく適用することができる。   There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of metal nanowire, For example, well-known methods, such as a liquid phase method and a gaseous-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 silver nanowires, Adv. Mater. , 2002, 14, 833-837, Chem. Mater. 2002, 14, 4736-4745, a method for producing gold nanowires is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-233252, a method for producing copper nanowires is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-266007, and the like. Reference can be made to 2004-149871. In particular, the method for producing silver nanowires disclosed in the above-mentioned literature can easily produce silver nanowires in an aqueous solution, and the electrical conductivity of silver is the highest among metals, so it is preferably applied to the present invention. can do.

また、金属材料からなる細線部(第1導電層12)の表面比抵抗は、100Ω/□以下であることが好ましく、大面積化するには20Ω/□以下であることがより好ましい。表面比抵抗は、例えば、JIS K6911、ASTM D257等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。   Further, the surface specific resistance of the thin wire portion (first conductive layer 12) made of a metal material is preferably 100 Ω / □ or less, and more preferably 20 Ω / □ or less for increasing the area. The surface specific resistance can be measured based on, for example, JIS K6911, ASTM D257, etc., and can be easily measured using a commercially available surface resistivity meter.

また、金属材料からなる細線部(第1導電層12)は、基材11にダメージを与えない範囲で加熱処理を施されることが好ましい。これにより、金属微粒子や金属ナノワイヤ同士の融着が進み、金属材料からなる細線部が高導電化する。   Moreover, it is preferable that the thin wire | line part (1st conductive layer 12) which consists of metal materials is heat-processed in the range which does not damage the base material 11. FIG. As a result, fusion between the metal fine particles and the metal nanowires proceeds, and the thin wire portion made of the metal material becomes highly conductive.

(基材)
基材11は、導電層12,13を担持しうる板状体であり、透明導電膜1を得るためには、JIS K 7361−1:1997(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が80%以上のものが好ましく用いられる。
(Base material)
The base material 11 is a plate-like body that can carry the conductive layers 12 and 13, and in order to obtain the transparent conductive film 1, JIS K 7361-1: 1997 (Testing method of total light transmittance of plastic-transparent material) ) Having a total light transmittance of 80% or more in the visible light wavelength region measured by a method in accordance with (1) is preferably used.

基材11としては、フレキシブル性に優れており、誘電損失係数が十分小さくて、マイクロ波の吸収が導電層12,13よりも小さい材質であるものが好ましく用いられる。   As the substrate 11, a material that is excellent in flexibility, has a sufficiently low dielectric loss coefficient, and is a material that absorbs microwaves smaller than the conductive layers 12 and 13 is preferably used.

基材11としては、例えば、樹脂基板、樹脂フィルム等が好適に挙げられるが、生産性の観点、及び、軽量性と柔軟性といった性能の観点から透明樹脂フィルムを用いることが好ましい。透明樹脂フィルムとは、JIS K 7361−1:1997(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が50%以上のものをいう。   As the base material 11, for example, a resin substrate, a resin film, and the like are preferably exemplified. However, it is preferable to use a transparent resin film from the viewpoints of productivity and performance such as lightness and flexibility. The transparent resin film is a film having a total light transmittance of 50% or more measured in a visible light wavelength region measured by a method in accordance with JIS K 7361-1: 1997 (a test method for total light transmittance of plastic-transparent material). Say.

好ましく用いることができる透明樹脂フィルムには特に制限はなく、その材料、形状、構造、厚み等については公知のものの中から適宜選択することができる。かかる透明樹脂フィルムとしては、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、変性ポリエステル等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエチレン(PE)樹脂フィルム、ポリプロピレン(PP)樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、環状オレフィン系樹脂等のポリオレフィン類樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂フィルム、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂フィルム、ポリサルホン(PSF)樹脂フィルム、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂フィルム、ポリカーボネート(PC)樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、トリアセチルセルロース(TAC)樹脂フィルム等を挙げることができる。   There is no restriction | limiting in particular in the transparent resin film which can be used preferably, About the material, a shape, a structure, thickness, etc., it can select suitably from well-known things. Examples of such transparent resin films include polyester resin films such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate, and modified polyester, polyethylene (PE) resin films, polypropylene (PP) resin films, polystyrene resin films, and cyclic olefin resins. Polyolefin resin films such as polyvinyl chloride, polyvinyl resin such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK) resin film, polysulfone (PSF) resin film, polyether sulfone (PES) resin film, polycarbonate ( PC) resin film, polyamide resin film, polyimide resin film, acrylic resin film, triacetyl cellulose (TAC) resin film, etc. .

前記した全光線透過率が80%以上である樹脂フィルムであれば、本発明の基材11として用いられるフィルム基板として好ましく用いられる。かかるフィルム基板としては、透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度及びコストの観点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム又はポリカーボネートフィルムが好ましく、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム又は二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムがより好ましい。   If it is a resin film whose above-mentioned total light transmittance is 80% or more, it is preferably used as a film board | substrate used as the base material 11 of this invention. The film substrate is preferably a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, a polyethersulfone film or a polycarbonate film from the viewpoint of transparency, heat resistance, ease of handling, strength and cost. An axially stretched polyethylene terephthalate film or a biaxially stretched polyethylene naphthalate film is more preferred.

本発明に用いられる基材11には、塗布液(分散液)の濡れ性及び接着性を確保するために、表面処理を施したり易接着層を設けたりすることができる。表面処理及び易接着層については、従来公知の技術を使用できる。   The base material 11 used in the present invention can be subjected to a surface treatment or an easy adhesion layer in order to ensure wettability and adhesion of the coating liquid (dispersion). A conventionally well-known technique can be used about surface treatment and an easily bonding layer.

例えば、表面処理としては、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理等の表面活性化処理を挙げることができる。   For example, the surface treatment includes surface activation treatment such as corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, and laser treatment.

また、易接着層としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体等を挙げることができる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるためには2層以上の構成にしてもよい。   Examples of the easy adhesion layer include polyester, polyamide, polyurethane, vinyl copolymer, butadiene copolymer, acrylic copolymer, vinylidene copolymer, and epoxy copolymer. The easy adhesion layer may be a single layer, but may be composed of two or more layers in order to improve adhesion.

また、フィルム基板の表面又は裏面には、無機物の被膜、有機物の被膜又はこれらの両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、かかる被膜が形成されたフィルム基板は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定した水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定した酸素透過度が、1×10−3ml/m・24h・atm以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。In addition, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both of these may be formed on the front or back surface of the film substrate, and the film substrate on which such a film is formed conforms to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by the above method is 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less barrier film. More preferably, the oxygen transmission rate measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less, water vapor transmission rate (25 ± 0.5 ° C., relative humidity) (90 ± 2)% RH) is preferably a high barrier film of 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less.

高バリア性フィルムとするためにフィルム基板の表面又は裏面に形成されるバリア膜を形成する材料としては、水分、酸素等といった素子の劣化をもたらすものの侵入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらにバリア膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層及び有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming a barrier film formed on the front surface or the back surface of a film substrate in order to obtain a high barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing invasion of elements such as moisture, oxygen, etc. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Furthermore, in order to improve the brittleness of the barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

(塗布、加熱、乾燥)
本発明の第2導電層13は、前記した導電性ポリマー、及び、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーを含有する塗布液(分散液)を、基材11上に塗布し、加熱、乾燥することによって形成される。透明導電膜1が第1導電層11として金属材料からなる細線部を有する場合は、この金属材料からなる細線部が形成された基材11上に前記した塗布液を塗布し、加熱、乾燥することによって第2導電層13が形成される。ここで、第2導電層13は、第1導電層12である金属細線部と電気的に接続されていればよく、パターン形成された金属細線部を完全に被覆してもよいし、金属細線部の一部を被覆してもよいし、金属細線部に接触していてもよい。
(Coating, heating, drying)
The second conductive layer 13 of the present invention is obtained by applying a coating liquid (dispersion) containing the above-described conductive polymer and a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent onto the substrate 11. It is formed by heating and drying. When the transparent conductive film 1 has a fine wire portion made of a metal material as the first conductive layer 11, the above-described coating solution is applied onto the substrate 11 on which the thin wire portion made of the metal material is formed, and is heated and dried. Thus, the second conductive layer 13 is formed. Here, the second conductive layer 13 only needs to be electrically connected to the thin metal wire portion that is the first conductive layer 12, and may completely cover the patterned thin metal wire portion. A part of the part may be covered, or may be in contact with the fine metal wire part.

導電性ポリマー、及び、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーからなる塗布液の塗布は、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の印刷方法に加えて、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、インクジェット法等の塗布法のいずれかを用いることができる。   In addition to the printing methods such as the gravure printing method, flexographic printing method, and screen printing method, the application of the coating liquid comprising the conductive polymer and the dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in the aqueous solvent is a roll coating method. , Bar coating method, dip coating method, spin coating method, casting method, die coating method, blade coating method, bar coating method, gravure coating method, curtain coating method, spray coating method, doctor coating method, ink jet method, etc. Either can be used.

また、金属細線部(第1導電層12)の一部を導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとを含有する第2導電層13が被覆又は接触している透明導電膜1を製造する方法としては、転写フィルムに第1導電層12を前記した方法で形成し、さらに導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとを含有する第2導電層13を後記する方法で積層したしたものを、前記した基材11に転写する方法が挙げられる。   In addition, the second conductive layer 13 containing a conductive polymer and a dissociable group-containing self-dispersing polymer that can be dispersed in an aqueous solvent covers or is in contact with a part of the fine metal wire portion (first conductive layer 12). As a method for producing the transparent conductive film 1, the first conductive layer 12 is formed on the transfer film by the method described above, and further contains a conductive polymer and a self-dispersing polymer containing a dissociable group dispersible in an aqueous solvent. A method in which the second conductive layer 13 laminated by the method described later is transferred to the substrate 11 described above.

また、透明導電膜1を製造する方法として、金属細線部の非導電部(開口部12a)にインクジェット法等の公知の方法で、導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとを含有する第2導電層13を形成する方法等が挙げられる。   In addition, as a method for producing the transparent conductive film 1, a self-dispersing group containing a dissociable group dispersible in a conductive polymer and an aqueous solvent by a known method such as an inkjet method on a non-conductive portion (opening portion 12a) of a thin metal wire portion. And a method of forming the second conductive layer 13 containing a mold polymer.

導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーとを含有する第2導電層13は、自己分散型ポリマ―を含むことが特徴である。これにより、高い導電性、高い透明性、及び、強い膜強度を得ることができる。
このような構造を有する本発明の導電層12,13を形成することで、金属若しくは金属酸化物細線、又は、導電性ポリマー層単独では得ることのできない高い導電性を、透明導電膜1の面内において均一に得ることができる。
The second conductive layer 13 containing a conductive polymer and a self-dispersing polymer containing a dissociable group dispersible in an aqueous solvent is characterized by containing a self-dispersing polymer. Thereby, high electroconductivity, high transparency, and strong film | membrane intensity | strength can be obtained.
By forming the conductive layers 12 and 13 of the present invention having such a structure, the surface of the transparent conductive film 1 has high conductivity that cannot be obtained by a metal or metal oxide fine wire or a conductive polymer layer alone. Can be obtained uniformly in the inside.

導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマ―とを含有する第2導電層13において、導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマ―との比率は、導電性ポリマーを100質量部としたとき、解離性基含有非導電性ポリマーが30〜900質量部であることが好ましく、電流リーク防止、解離性基含有非導電性ポリマーの導電性増強効果、及び、透明性の観点から、解離性基含有非導電性ポリマーが100〜900質量部であることがより好ましい。比率が30重量部未満である場合には、所望の透過率及び導電率を得るためには膜厚を薄くする必要があり、膜厚が薄いと第1導電層12に使用している金属細線部又は金属細線部上の凹凸を被覆しきれず、電流リークの原因となる。また、比率が900重量部を超える場合には、導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマ―とからなる分散液の導電性が低下し、透明導電膜1及び有機EL素子としての所望の性能が得られないおそれがある。また、比率が100〜900重量部の場合には、厚膜化による電流リーク防止が可能であり、透明導電膜1及び有機EL素子としての所望の性能が好適に得られる。   In the second conductive layer 13 containing a conductive polymer and a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent, a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in the conductive polymer and the aqueous solvent When the conductive polymer is 100 parts by mass, the dissociable group-containing non-conductive polymer is preferably 30 to 900 parts by mass, preventing current leakage and the dissociable group-containing non-conductive polymer conductivity. From the viewpoint of the enhancement effect and transparency, the dissociable group-containing non-conductive polymer is more preferably 100 to 900 parts by mass. When the ratio is less than 30 parts by weight, it is necessary to reduce the film thickness in order to obtain desired transmittance and conductivity. If the film thickness is thin, the fine metal wire used for the first conductive layer 12 The unevenness on the portion or the thin metal wire portion cannot be covered, causing current leakage. On the other hand, when the ratio exceeds 900 parts by weight, the conductivity of the dispersion composed of the conductive polymer and the dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in the aqueous solvent decreases, and the transparent conductive film 1 and the organic There is a possibility that desired performance as an EL element cannot be obtained. Moreover, when the ratio is 100 to 900 parts by weight, it is possible to prevent current leakage by increasing the film thickness, and desired performance as the transparent conductive film 1 and the organic EL element can be suitably obtained.

第2導電層13の乾燥膜厚は、30〜2000nmであることが好ましい。乾燥膜厚が30nm未満である場合には、第1導電層12に使用している金属細線部又は金属細線部上の凹凸を被覆しきれず、電流リークの原因となるおそれがある。また、乾燥膜厚が2000nmを超える場合には、透過率及び導電率が低下し、透明導電膜1としての所望の性能が得られず、その結果高効率の有機EL素子も得られないおそれがある。   The dry film thickness of the second conductive layer 13 is preferably 30 to 2000 nm. When the dry film thickness is less than 30 nm, the metal thin wire portion used for the first conductive layer 12 or the unevenness on the metal thin wire portion cannot be covered, which may cause current leakage. Further, when the dry film thickness exceeds 2000 nm, the transmittance and the conductivity are lowered, and the desired performance as the transparent conductive film 1 cannot be obtained, and as a result, a highly efficient organic EL device may not be obtained. is there.

導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマ―とを含有する塗布液(分散液)を塗布した後、乾燥処理を施すことによって第2導電層13を形成する。乾燥処理の条件として特に制限はないが、基材11及び導電層12,13が損傷しない範囲の温度で乾燥処理することが好ましい。例えば、80〜120℃で10秒から10分の乾燥処理をすることができる。これにより透明導電膜1の洗浄耐性及び溶剤耐性が著しく向上し、さらに素子性能が向上する。特に、透明導電膜1を備える有機EL素子においては、駆動電圧の低減及び寿命の向上といった効果が得られる。   The second conductive layer 13 is formed by applying a coating liquid (dispersion liquid) containing a conductive polymer and a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent, followed by drying treatment. Although there is no restriction | limiting in particular as conditions of a drying process, It is preferable to dry-process at the temperature of the range in which the base material 11 and the conductive layers 12 and 13 are not damaged. For example, the drying process can be performed at 80 to 120 ° C. for 10 seconds to 10 minutes. Thereby, the washing | cleaning tolerance and solvent tolerance of the transparent conductive film 1 improve remarkably, and element performance improves further. In particular, in an organic EL element provided with the transparent conductive film 1, effects such as reduction in driving voltage and improvement in life can be obtained.

前記した塗布液は、添加剤として、可塑剤、安定剤(酸化防止剤、硫化防止剤等)、界面活性剤、溶解促進剤、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料等)等を含んでいてもよい。さらに、前記した塗布液は、塗布性等の作業性を高める観点から、溶剤(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剤)を含んでいてもよい。   The coating liquid described above contains, as additives, plasticizers, stabilizers (antioxidants, antioxidants, etc.), surfactants, dissolution accelerators, polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, etc.) and the like. May be. Furthermore, from the viewpoint of improving workability such as coating properties, the coating liquid described above is a solvent (for example, water, alcohols, glycols, cellosolves, ketones, esters, ethers, amides, hydrocarbons). Or other organic solvents).

本発明において、透明導電層である第2導電層13の表面の平滑性を表すRyとRaは、Ry=最大高さ(表面の山頂部と谷底部との高低差)とRa=算術平均粗さを意味し、JIS B601(1994)に規定される表面粗さに準ずる値である。本発明に係る透明導電膜1は、透明導電層である第2導電層13の表面の平滑性がRy≦50nmであり、かつ、透明導電層である第2導電層13の表面の平滑性がRa≦10nmであることが好ましい。Ryが50nmを超える場合、又は、Raが10nmを超える場合には、有機EL素子製造時において、上層を積層した場合に突起を被覆しきれず、部分的な発光不良や電流リークの原因となるおそれがある。本発明において、Ry及びRa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、例えば、以下の手法で測定可能である。   In the present invention, Ry and Ra representing the smoothness of the surface of the second conductive layer 13 that is a transparent conductive layer are Ry = maximum height (the difference in height between the top and bottom of the surface) and Ra = arithmetic mean roughness. This is a value according to the surface roughness specified in JIS B601 (1994). In the transparent conductive film 1 according to the present invention, the smoothness of the surface of the second conductive layer 13 which is a transparent conductive layer is Ry ≦ 50 nm, and the smoothness of the surface of the second conductive layer 13 which is a transparent conductive layer is It is preferable that Ra ≦ 10 nm. When Ry exceeds 50 nm, or Ra exceeds 10 nm, when an organic EL device is manufactured, when the upper layer is laminated, the protrusions cannot be completely covered, which may cause partial light emission failure and current leakage. There is. In the present invention, a commercially available atomic force microscope (AFM) can be used for the measurement of Ry and Ra. For example, it can be measured 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 manufactured by Seiko Instruments Inc. and a SPA400 multifunctional unit as the AFM, set a sample cut to a size of about 1 cm square on a horizontal sample table on a 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.

本発明において、Ryの値は50nm以下であることがより好ましく、30nm以下であることがさらに好ましい。同様に、Raの値は10nm以下であることがより好ましく、5nm以下であることがさらに好ましい。これは、透明電極膜1の表面粗さが滑らかであれば、有機EL素子製造時に上層を薄膜化することができ、結果として有機EL素子の薄膜化が可能となるためである。   In the present invention, the value of Ry is more preferably 50 nm or less, and further preferably 30 nm or less. Similarly, the value of Ra is more preferably 10 nm or less, and further preferably 5 nm or less. This is because if the surface roughness of the transparent electrode film 1 is smooth, the upper layer can be thinned at the time of manufacturing the organic EL element, and as a result, the organic EL element can be thinned.

本発明において、透明導電膜1は、全光線透過率が60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。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。また、本発明の透明導電膜1における透明導電層である第2導電層13の電気抵抗値としては、表面抵抗率として1000Ω/□以下であることが好ましく、100Ω/□以下であることがより好ましい。さらには、透明導電膜1を電流駆動型オプトエレクトロニクスデバイスに適用するためには、表面抵抗率が50Ω/□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い。すなわち、表面抵抗率が10Ω/□以下であると各種オプトエレクトロニクスデバイスにおいて、透明導電膜1が電極として好適に機能することができて好ましい。また、表面抵抗率が100Ω/□以下である場合には、第1導電層12である金属細線部表面の平滑性が極めて良ければ、第2導電層13を薄膜化することができ、結果として有機EL素子を薄膜化することができる。前記した表面抵抗率は、例えば、JIS K 7194:1994(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)等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。In the present invention, the transparent conductive film 1 preferably has a total light transmittance of 60% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 80% or more. The total light transmittance can be measured according to a known method using a spectrophotometer or the like. In addition, the electrical resistance value of the second conductive layer 13 which is a transparent conductive layer in the transparent conductive film 1 of the present invention is preferably 1000Ω / □ or less, more preferably 100Ω / □ or less as the surface resistivity. preferable. Furthermore, in order to apply the transparent conductive film 1 to a current-driven optoelectronic device, the surface resistivity is preferably 50Ω / □ or less, and more preferably 10Ω / □ or less. That is, it is preferable that the surface resistivity is 10 3 Ω / □ or less because the transparent conductive film 1 can suitably function as an electrode in various optoelectronic devices. In addition, when the surface resistivity is 100Ω / □ or less, the second conductive layer 13 can be thinned if the smoothness of the surface of the thin metal wire portion which is the first conductive layer 12 is very good. An organic EL element can be thinned. The above-mentioned surface resistivity can be measured in accordance with, for example, JIS K 7194: 1994 (resistivity test method by conductive probe four-probe method) or the like, or using a commercially available surface resistivity meter. It can be easily measured.

本発明に係る透明導電膜1の厚みには特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、一般的に10μm以下であることが好ましく、厚みが薄くなるほど透明性及び柔軟性が向上するためより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in the thickness of the transparent conductive film 1 which concerns on this invention, Although it can select suitably according to the objective, Generally it is preferable that it is 10 micrometers or less, and transparency and a softness | flexibility are so thin that thickness is thin. It is more preferable because it improves.

<有機EL素子>
本発明の実施形態に係る有機EL素子は、透明導電膜1を電極として備えることを特徴とするものであり、有機発光層を含む有機層と、透明導電膜1と、を備える。本発明の実施形態に係る有機EL素子は、透明導電膜1を陽極として備えることが好ましく、有機発光層及び陰極については、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。
<Organic EL device>
An organic EL device according to an embodiment of the present invention includes a transparent conductive film 1 as an electrode, and includes an organic layer including an organic light emitting layer and the transparent conductive film 1. The organic EL element according to the embodiment of the present invention preferably includes the transparent conductive film 1 as an anode, and the organic light-emitting layer and the cathode are arbitrarily selected from materials, configurations, and the like generally used for the organic EL element. Things can be used.

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。   The element configuration of the organic EL element is as follows: 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, etc. it can.

また、本発明において、有機発光層に使用できる発光材料又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、各種蛍光色素、希土類金属錯体、燐光発光材料等が挙げられるが、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。発光材料が90重量部を超える場合には、厚膜化し、柔軟性が低下するおそれがあり、9.5重量部未満である場合には、所望の輝度が得られないおそれがある。また、ドーピング材料が0.5重量部未満である場合には、所望の輝度が得られないおそれがあり、10重量部を超える場合には、ドーパント濃度が高まり、濃度消光してしまうおそれがある。有機発光層は、前記した材料等を用いて、蒸着、塗布、転写等の公知の方法によって製造される。この有機発光層の厚みは、発光効率の観点から、0.5〜500nmが好ましく、0.5〜200nmがより好ましい。   In the present invention, the light emitting material or doping material that can be used in the organic light emitting layer includes anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, oxadiazole, bis. Benzoxazoline, 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, various fluorescent dyes, rare earth metal complex, but phosphorescent material and the like, 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. When the light emitting material exceeds 90 parts by weight, the film may be thickened and the flexibility may be lowered. When the light emitting material is less than 9.5 parts by weight, a desired luminance may not be obtained. Further, when the doping material is less than 0.5 parts by weight, the desired luminance may not be obtained, and when it exceeds 10 parts by weight, the dopant concentration may increase and the concentration may be quenched. . An organic light emitting layer is manufactured by well-known methods, such as vapor deposition, application | coating, transcription | transfer, using the above-mentioned material. The thickness of the organic light emitting layer is preferably 0.5 to 500 nm and more preferably 0.5 to 200 nm from the viewpoint of light emission efficiency.

本発明の実施形態に係る透明導電膜1は、高い導電性と透明性とを併せ持ち、液晶表示素子、有機発光素子、無機電界発光素子、電子ペーパー、有機太陽電池、無機太陽電池等の各種オプトエレクトロニクスデバイスや、電磁波シールド、タッチパネル等の分野において好適に用いることができる。その中でも、透明電極表面の平滑性が厳しく求められる有機EL素子や有機薄膜太陽電池素子の透明電極として特に好ましく用いることができる。   The transparent conductive film 1 according to the embodiment of the present invention has both high conductivity and transparency, and various optical options such as a liquid crystal display device, an organic light emitting device, an inorganic electroluminescent device, electronic paper, an organic solar cell, and an inorganic solar cell. It can be suitably used in the fields of electronics devices, electromagnetic wave shields, touch panels and the like. Among them, it can be particularly preferably used as a transparent electrode of an organic EL device or an organic thin film solar cell device in which the smoothness of the transparent electrode surface is strictly required.

また、本発明に係る有機EL素子は、均一にムラなく発光させることができるため、照明用途で用いることが好ましいものであり、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できる。   Moreover, since the organic EL element according to the present invention can emit light uniformly and without unevenness, it is preferably used for lighting applications, and can be used for self-luminous displays, liquid crystal backlights, lighting, and the like. .

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」及び「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」及び「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 "part" and "%" is used in an Example, unless there is particular notice, "mass part" and "mass%" are represented.

<合成例1(バインダー樹脂P−1の合成:比較化合物)>
[ポリ−2−ヒドロキシエチルアクリレート(P−1)の合成]
300mlナスフラスコに2−ヒドロキシエチルアクリレート(東京化成社製)5.0g(43.1mmol、Fw116.12)、2,2′−アゾビス(2−メチルイソプロピオニトリル)0.7g(4.3mmol、Fw164.21)及びテトラヒドロフラン100mlを加え、8時間加熱還流した。その後、溶液を室温まで冷却し、激しく攪拌されたメチルエチルケトン2.0L中へ滴下した。反応溶液を1時間攪拌後、メチルエチルケトンをデカンテーションし、メチルエチルケトン100mlで壁面に付着した重合体を3回洗浄した。ポリマーはテトラヒドロフラン100mlに溶解し、200mlフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターによりテトラヒドロフランを減圧留去した。その後、80℃3時間減圧することで、残留しているTHFを留去し、数平均分子量57,800、分子量分布1.24のP−1を4.1g(収率82%)得た。
構造及び分子量に関しては、各々H−NMR(400MHz、日本電子社製)、GPC(Waters2695、Waters社製)で測定した。また、得られたP−14.0gを16.0gの純水に溶解し、P−1の20%水溶液を作製した。
<Synthesis Example 1 (Synthesis of Binder Resin P-1: Comparative Compound)>
[Synthesis of poly-2-hydroxyethyl acrylate (P-1)]
In a 300 ml eggplant flask, 2-hydroxyethyl acrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 5.0 g (43.1 mmol, Fw 116.12), 2,2′-azobis (2-methylisopropionitrile) 0.7 g (4.3 mmol, Fw164.21) and 100 ml of tetrahydrofuran were added, and the mixture was heated to reflux for 8 hours. The solution was then cooled to room temperature and added dropwise into 2.0 L of vigorously stirred methyl ethyl ketone. After stirring the reaction solution for 1 hour, methyl ethyl ketone was decanted and the polymer adhering to the wall surface was washed three times with 100 ml of methyl ethyl ketone. The polymer was dissolved in 100 ml of tetrahydrofuran, transferred to a 200 ml flask, and tetrahydrofuran was distilled off under reduced pressure using a rotary evaporator. Then, the remaining THF was distilled off by reducing the pressure at 80 ° C. for 3 hours, and 4.1 g (yield 82%) of P-1 having a number average molecular weight of 57,800 and a molecular weight distribution of 1.24 was obtained.
The structure and molecular weight were measured by 1 H-NMR (400 MHz, manufactured by JEOL Ltd.) and GPC (Waters 2695, manufactured by Waters), respectively. Further, the obtained P-14.0 g was dissolved in 16.0 g of pure water to prepare a 20% aqueous solution of P-1.

<GPC測定条件>
装置:Waters2695(Separations Module)
検出器:Waters 2414(Refractive Index Detector)
カラム:Shodex Asahipak GF−7M HQ
溶離液:ジメチルホルムアミド(20mM LiBr含有)
流速:1.0ml/min
温度:40℃
<GPC measurement conditions>
Device: Waters 2695 (Separations Module)
Detector: Waters 2414 (Refractive Index Detector)
Column: Shodex Asahipak GF-7M HQ
Eluent: Dimethylformamide (containing 20 mM LiBr)
Flow rate: 1.0 ml / min
Temperature: 40 ° C

<基板の作製>
厚み100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(コスモシャインA4100、東洋紡績株式会社製)の下引き加工していない面に、JSR株式会社製UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材:OPSTAR Z7501を塗布、乾燥後の平均膜厚が4μmになるようにワイヤーバーで塗布した後、80℃、3分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用して硬化条件1.0J/cmで硬化を行い、平滑層を形成した。
次に、上記平滑層を設けた試料を、この上にガスバリア層を以下に示す条件で、形成した。
<Production of substrate>
A UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material: OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Co., Ltd. was applied to a non-undercoated surface of a polyethylene terephthalate film (Cosmo Shine A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a thickness of 100 μm, and dried. After coating with a wire bar so that the average film thickness becomes 4 μm, after drying at 80 ° C. for 3 minutes, curing is performed under a curing condition of 1.0 J / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere, and a smooth layer Formed.
Next, a gas barrier layer was formed on the sample provided with the smooth layer under the following conditions.

(ガスバリア層塗布液)
パーヒドロポリシラザン(PHPS、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製アクアミカ NN320)の20質量%ジブチルエーテル溶液をワイヤレスバーにて、乾燥後の(平均)膜厚が、0.30μmとなるように塗布し、塗布試料を得た。
(Gas barrier layer coating solution)
A 20% by weight dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (PHPS, AZ Electronic Materials Co., Ltd. Aquamica NN320) was applied with a wireless bar so that the (average) film thickness after drying was 0.30 μm. A coated sample was obtained.

(第一工程;乾燥処理)
得られた塗布試料を温度85℃、湿度55%RHの雰囲気下で1分処理し、乾燥試料を得た。
(First step; drying treatment)
The obtained coated sample was treated for 1 minute in an atmosphere having a temperature of 85 ° C. and a humidity of 55% RH to obtain a dried sample.

(第二工程;除湿処理)
乾燥試料をさらに温度25℃、湿度10%RH(露点温度−8℃)の雰囲気下に10分間保持し、除湿処理を行った。
(Second step; dehumidification treatment)
The dried sample was further held for 10 minutes in an atmosphere of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 10% RH (dew point temperature −8 ° C.) to perform dehumidification.

(改質処理A)
除湿処理を行った試料を下記の条件で改質処理を行い、ガスバリア層を形成した。改質処理時の露点温度は−8℃で実施した。
(Modification A)
The sample subjected to the dehumidification treatment was modified under the following conditions to form a gas barrier layer. The dew point temperature during the reforming treatment was -8 ° C.

(改質処理装置)
株式会社エム・ディ・コム製エキシマ照射装置MODEL:MECL−M−1−200、波長172nm、ランプ封入ガス Xe
稼動ステージ上に固定した試料を以下の条件で改質処理を行った。
(Modification equipment)
Ex. Irradiator MODEL: MECL-M-1-200, wavelength 172 nm, lamp filled gas Xe manufactured by M.D.Com
The sample fixed on the operation stage was modified under the following conditions.

(改質処理条件)
エキシマ光強度 60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離 1mm
ステージ加熱温度 70℃
照射装置内の酸素濃度 1%
エキシマ照射時間 3秒
上記のようにしてガスバリア性を有する透明電極(透明導電膜1)用のフィルム基板(基材11)を作製した。
(Reforming treatment conditions)
Excimer light intensity 60 mW / cm 2 (172 nm)
1mm distance between sample and light source
Stage heating temperature 70 ℃
Oxygen concentration in irradiation device 1%
Excimer irradiation time 3 seconds A film substrate (base material 11) for a transparent electrode (transparent conductive film 1) having gas barrier properties was produced as described above.

<実施例1>
<透明電極の作製>
<透明電極TC−101の作製>
ガスバリア性を有する透明電極用のフィルム基板上のバリアのない面に、下記塗布液Aを、押し出し法を用いて、乾燥膜厚300nmになるように押し出しヘッドのスリット間隙を調整して塗布し、110℃、5分で加熱乾燥し、導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能なバインダー樹脂からなる第2導電層を形成し、得られた電極を8×8cmに切り出した。得られた電極を、オーブンを用いて110℃、30分加熱することで透明電極TC−101を作製した。
<Example 1>
<Preparation of transparent electrode>
<Preparation of transparent electrode TC-101>
The following coating liquid A was applied to a non-barrier surface on a transparent electrode film substrate having gas barrier properties by adjusting the slit gap of the extrusion head so as to have a dry film thickness of 300 nm using an extrusion method. A second conductive layer made of a binder resin dispersible in a conductive polymer and an aqueous solvent was formed by heating and drying at 110 ° C. for 5 minutes, and the obtained electrode was cut into 8 × 8 cm. Transparent electrode TC-101 was produced by heating the obtained electrode using an oven at 110 ° C. for 30 minutes.

(塗布液A)
導電性ポリマー:PEDOT−PSS CLEVIOS PH510(固形分濃度1.89%、H.C.Starck社製) 1.59g
バインダー:バイロナールMD1245(固形分54.4%水溶液) 0.13g
ジメチルスルホキシド(DMSO、導電性ポリマー溶液質量の10分の1) 0.16g
(Coating liquid A)
Conductive polymer: PEDOT-PSS CLEVIOS PH510 (solid content concentration 1.89%, manufactured by HC Starck) 1.59 g
Binder: Vylonal MD1245 (solid content 54.4% aqueous solution) 0.13 g
Dimethyl sulfoxide (DMSO, 1/10 of the conductive polymer solution mass) 0.16 g

(透明電極TC−102〜TC−106の作製)
透明電極TC−101の作製において、塗布液AのバインダーであるバイロナールMD1245を表1記載のバインダーに変更し、さらに塗布液Aへの添加固形分が70mgになるように添加量を変更した以外は透明電極TC−101の作製と同様にして、透明電極TC−102〜TC−106を作製した。
(Preparation of transparent electrodes TC-102 to TC-106)
In the production of the transparent electrode TC-101, except that Byronal MD1245, which is the binder of the coating liquid A, is changed to the binder described in Table 1, and the addition amount is changed so that the solid content added to the coating liquid A is 70 mg. Transparent electrodes TC-102 to TC-106 were produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-101.

(透明電極TC−107の作製)
透明電極TC−101の作製において、バイロナールMD1245をプラスコートRZ570に変更し、さらに塗布液AのPEDOT−PSS CLEVIOS PH510(固形分1.89%、H.C.Starck社製)を、ポリアニリンM(固形分濃度6.0%、ティーエ―ケミカル)0.5gに変更したこと以外は透明電極TC−101の作製と同様にして、透明電極TC−107を作製した。
(Preparation of transparent electrode TC-107)
In the production of the transparent electrode TC-101, Vylonal MD1245 was changed to a plus coat RZ570, and PEDOT-PSS CLEVIOS PH510 (solid content 1.89%, manufactured by HC Starck) of the coating liquid A was replaced with polyaniline M ( A transparent electrode TC-107 was produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-101 except that the solid content concentration was changed to 6.0%, and the chemical was 0.5 g.

(透明電極TC−108〜TC−112の作製)
透明電極TC−101の作製において、塗布液AのバインダーであるバイロナールMD1245を表1記載のバインダーに変更したこと以外は、透明電極TC−101の作製と同様にして、比較例の透明電極TC−108〜TC−112を作製した。
なお、TC−108〜TC−110に用いたバインダーであるナイポールLX430、LX433C、LX435は、本発明に係る解離性基含有自己分散型ポリマーではなく、分散のため界面活性剤が使用されている。
(Preparation of transparent electrodes TC-108 to TC-112)
In the production of the transparent electrode TC-101, the transparent electrode TC- of the comparative example was prepared in the same manner as the production of the transparent electrode TC-101, except that the binder of coating liquid A, Vylonal MD1245, was changed to the binder described in Table 1. 108 to TC-112 were produced.
Note that the binders used in TC-108 to TC-110, Nypol LX430, LX433C, and LX435, are not dissociable group-containing self-dispersing polymers according to the present invention, and a surfactant is used for dispersion.

(比較透明電極TC−113の作製)
透明電極TC−101の作製において、塗布液A中のバインダーを使用しないこと以外は透明電極TC−101の作製と同様にして、透明電極TC−113を作製した。
(Preparation of comparative transparent electrode TC-113)
In the production of the transparent electrode TC-101, a transparent electrode TC-113 was produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-101 except that the binder in the coating liquid A was not used.

<透明電極の評価>
バインダー樹脂のガラス転移温度(Tg)は、下記のようにして測定した。得られた透明電極のフィルム形状、透明性、表面抵抗(導電性)、表面粗さ及び膜強度を下記のように評価した。また、透明電極の安定性を評価するため、80℃90%RHの環境下で5日間置く強制劣化試験後の透明電極試料のフィルム形状、透明性、表面抵抗、表面粗さ及び膜強度の評価を行なった。
<Evaluation of transparent electrode>
The glass transition temperature (Tg) of the binder resin was measured as follows. The film shape, transparency, surface resistance (conductivity), surface roughness and film strength of the obtained transparent electrode were evaluated as follows. In addition, in order to evaluate the stability of the transparent electrode, evaluation of the film shape, transparency, surface resistance, surface roughness and film strength of the transparent electrode sample after a forced deterioration test placed in an environment of 80 ° C. and 90% RH for 5 days Was done.

(粒径測定)
粒径測定機(大塚電子株式会社社製、FPAR−1000)を用いて、希釈せずにそのままの溶液で測定した。
(Particle size measurement)
Using a particle size measuring machine (FPAR-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), it was measured with the solution as it was without dilution.

(Tgの測定)
示差走査熱量測定器(Perkin Elmer社製DSC−7型)を用いて、昇温速度10℃/分で測定し、JIS K7121(1987)に従い求めた。
(Measurement of Tg)
Using a differential scanning calorimeter (DSC-7, manufactured by Perkin Elmer), the temperature was measured at a heating rate of 10 ° C./min, and the value was obtained according to JIS K7121 (1987).

(透明性)
JIS K 7361−1:1997に準拠して、東京電色社製 HAZE METER NDH5000を用いて、全光線透過率を測定し、下記基準で評価した。有機電子デバイスに用いるため、75%以上であることが好ましい。
◎:80%以上
○:75%〜80%未満
△:70%〜75%未満
×:70%未満
評価基準:◎,○と評価された試料が本発明として合格
(transparency)
Based on JIS K 7361-1: 1997, total light transmittance was measured using HAZE METER NDH5000 manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., and evaluated according to the following criteria. Since it is used for an organic electronic device, it is preferably 75% or more.
A: 80% or more B: 75% to less than 80% B: 70% to less than 75% X: less than 70% Evaluation criteria: Samples evaluated as A and B pass as the present invention.

(表面抵抗)
JIS K 7194:1994に準拠して、抵抗率計(ロレスタGP(MCP−T610型):(株)ダイヤインスツルメンツ社製)を用いて表面抵抗を測定した。表面抵抗は100Ω/□以下であることが好ましく、有機電子デバイスを大面積にするには、30Ω/□以下であることが好ましい。
評価基準:強制劣化後30Ω/□以下と評価された試料が本発明として合格
(Surface resistance)
The surface resistance was measured using a resistivity meter (Loresta GP (MCP-T610 type): manufactured by Dia Instruments Co., Ltd.) in accordance with JIS K 7194: 1994. The surface resistance is preferably 100Ω / □ or less, and preferably 30Ω / □ or less in order to increase the area of the organic electronic device.
Evaluation criteria: Samples evaluated as 30Ω / □ or less after forced deterioration pass the present invention.

(表面粗さ(Ra、Ry))
AFM(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用いて、前記の方法(JIS B601(1994)に規定される表面粗さに準ずる。)で測定した。
評価基準:Ry≦50nm、かつ、Ra≦10nmと評価された試料が本発明として合格
(Surface roughness (Ra, Ry))
Using an AFM (Seiko Instruments SPI3800N probe station and SPA400 multifunctional unit) and using a sample cut to a size of about 1 cm square, the surface roughness specified in the above method (JIS B601 (1994)). ).
Evaluation criteria: Samples evaluated as Ry ≦ 50 nm and Ra ≦ 10 nm passed the present invention.

(膜強度)
導電層の膜の強度を、テープ剥離法により評価した。
導電層の上に住友スリーエム社製スコッチテープを用いて圧着/剥離を10回繰り返し、導電層の脱落を目視観察し、下記基準で評価した。
◎:5回の圧着/剥離で変化無し
○:3回の圧着剥離で変化無し
△:1回の圧着剥離で剥離が見られるが8割以上のパターンが残っている
×:1回の圧着剥離で剥離が見られ、残っているパターンが8割未満
評価基準:◎,○と評価された試料が本発明として合格
評価の結果を表1に示す。
(Membrane strength)
The strength of the conductive layer film was evaluated by a tape peeling method.
Crimping / peeling was repeated 10 times on the conductive layer using a Scotch tape manufactured by Sumitomo 3M Co., and the dropping of the conductive layer was visually observed and evaluated according to the following criteria.
◎: No change after 5 times of pressure bonding / peeling ○: No change after 3 times of pressure peeling / bonding △: Peeling is observed after 1 time of pressure peeling, but more than 80% pattern remains ×: 1 time of pressure peeling Peeling is observed, and the remaining pattern is less than 80%. Evaluation criteria: Samples evaluated as ◎ and ○ are acceptable as the present invention.

Figure 2013061967
Figure 2013061967

表1から、比較例の透明電極TC−108〜TC−113に対して、本発明の透明電極TC−101〜109は、平滑性、導電性、光透過性及び膜強度に優れると共に、高温、高湿度環境下においても平滑性、導電性、光透過性及び膜強度の劣化が少なく、安定性に優れることが分かる。   From Table 1, with respect to the transparent electrodes TC-108 to TC-113 of the comparative examples, the transparent electrodes TC-101 to 109 of the present invention are excellent in smoothness, conductivity, light transmittance and film strength, and at a high temperature. It can be seen that even in a high humidity environment, there is little deterioration in smoothness, conductivity, light transmission and film strength, and the stability is excellent.

<実施例2>
<透明電極の作製>
<第1導電層の形成>
上記で得られたガスバリア性を有する透明電極(透明導電膜1)用フィルム基板(基材11)上のバリアのない面に、以下の方法で第1導電層を形成した。
<Example 2>
<Preparation of transparent electrode>
<Formation of first conductive layer>
The 1st conductive layer was formed with the following method in the surface without the barrier on the film substrate (base material 11) for transparent electrodes (transparent conductive film 1) which has the gas barrier property obtained above.

(細線格子)
細線格子(金属材料)については、以下に示すグラビア印刷又は銀ナノワイヤにより作製した。
(Thin wire grid)
The fine wire lattice (metal material) was produced by gravure printing or silver nanowire as shown below.

(グラビア印刷)
銀ナノ粒子ペースト1(M−Dot SLP:三ツ星ベルト製)をRK Print Coat Instruments Ltd製グラビア印刷試験機K303MULTICOATERを用いて線幅50μm、高さ1.5μm、間隔1.0mmの細線格子を印刷した後、110℃、5分の乾燥処理を行なった。
(Gravure printing)
Silver nanoparticle paste 1 (M-Dot SLP: manufactured by Mitsuboshi Belting Co., Ltd.) was printed on a fine wire grid having a line width of 50 μm, a height of 1.5 μm, and an interval of 1.0 mm using a gravure printing tester K303MULTICATOR manufactured by RK Print Coat Instruments Ltd. Thereafter, a drying treatment was performed at 110 ° C. for 5 minutes.

<透明電極TC−201の作製>
ガスバリア性を有する透明電極用のフィルム基板上にグラビア印刷にて第1導電層を形成した透明電極上に、下記塗布液Aを、押し出し法を用いて、乾燥膜厚300nmになるように押し出しヘッドのスリット間隙を調整して塗布し、110℃、5分で加熱乾燥し、導電性ポリマーと水系溶剤に分散可能なバインダー樹脂からなる第2導電層を形成し、得られた電極を8×8cmに切り出した。得られた電極を、オーブンを用いて110℃、30分加熱することで透明電極TC−101を作製した。
<Preparation of transparent electrode TC-201>
The following coating liquid A is extruded on the transparent electrode in which the first conductive layer is formed by gravure printing on the film substrate for the transparent electrode having gas barrier properties, using an extrusion method so as to have a dry film thickness of 300 nm. The slit gap was adjusted and applied, dried by heating at 110 ° C. for 5 minutes to form a second conductive layer composed of a conductive polymer and a binder resin dispersible in an aqueous solvent, and the obtained electrode was 8 × 8 cm. Cut out. Transparent electrode TC-101 was produced by heating the obtained electrode using an oven at 110 ° C. for 30 minutes.

<第2導電層13の形成>
(塗布液A)
導電性ポリマー:PEDOT−PSS CLEVIOS PH510(固形分濃度1.89%、H.C.Starck社製) 1.59g
バインダー:ポリゾールFP3000(固形分54.4%水溶液) 0.13g
ジメチルスルホキシド(DMSO、導電性ポリマー溶液質量の10分の1) 0.16g
<Formation of Second Conductive Layer 13>
(Coating liquid A)
Conductive polymer: PEDOT-PSS CLEVIOS PH510 (solid content concentration 1.89%, manufactured by HC Starck) 1.59 g
Binder: Polysol FP3000 (solid content 54.4% aqueous solution) 0.13 g
Dimethyl sulfoxide (DMSO, 1/10 of the conductive polymer solution mass) 0.16 g

(透明電極TC−202〜TC−206の作製)
透明電極TC−201の作製において、塗布液AのバインダーであるバイロナールMD1245を表2記載のバインダーに変更し、さらに塗布液Aへの添加固形分が70mgになるように添加量を変更した以外は透明電極TC−201の作製と同様にして、透明電極TC−202〜TC−206を作製した。
(Preparation of transparent electrodes TC-202 to TC-206)
In the production of the transparent electrode TC-201, Vylonal MD1245, which is the binder of the coating liquid A, was changed to the binder described in Table 2, and the addition amount was changed so that the solid content added to the coating liquid A was 70 mg. Transparent electrodes TC-202 to TC-206 were produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-201.

(透明電極TC−207の作製)
透明電極TC−201の作製において、バイロナールMD1245をプラスコートRZ570に変更し、さらに塗布液AのPEDOT−PSS CLEVIOS PH510(固形分1.89%、H.C.Starck社製)を、ポリアニリンM(固形分濃度6.0%、ティーエ―ケミカル)0.5gに変更したこと以外は透明電極TC−201の作製と同様にして、透明電極TC−207を作製した。
(Preparation of transparent electrode TC-207)
In the production of the transparent electrode TC-201, Vironal MD1245 was changed to Plus Coat RZ570, and PEDOT-PSS CLEVIOS PH510 (solid content 1.89%, manufactured by HC Starck) of coating solution A was replaced with polyaniline M ( A transparent electrode TC-207 was produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-201 except that the solid content concentration was changed to 6.0%, and the chemical was 0.5 g.

(透明電極TC−208の作製)
(ランダムな網目構造)
銀ナノワイヤ分散液は、Adv.Mater.,2002,14,833〜837に記載の方法を参考に、PVP K30(分子量5万;ISP社製)を利用して、平均短径75nm、平均長さ35μmの銀ナノワイヤを作製し、限外濾過膜を用いて銀ナノワイヤを濾別、洗浄処理した後、ヒドロキシプロピルメチルセルロース60SH−50(信越化学工業社製)を銀に対し25質量%加えた水溶液に再分散し、銀ナノワイヤ分散液を調製した。
ランダムな網目構造については、以下に示すように銀ナノワイヤを用いて作製した。
銀ナノワイヤ分散液を、銀ナノワイヤの目付け量が0.06g/mとなるように、銀ナノワイヤ分散液を、バーコート法を用いて塗布し110℃、5分乾燥加熱し、銀ナノワイヤ基板を作製した。
銀ナノワイヤによりランダムな網目構造を形成した透明電極上に、塗布液AのバインダーであるポリゾールFP3000をプラスコートRZ570に変更した塗布液を用いて透明電極TC−201の作製と同様の方法により第2導電層を形成し、8×8cmに切り出した。得られた電極を、オーブンを用いて110℃、30分加熱することで透明電極TC−208を作製した。
(Preparation of transparent electrode TC-208)
(Random network structure)
Silver nanowire dispersions are described in Adv. Mater. , 2002, 14, 833 to 837, by using PVP K30 (molecular weight 50,000; manufactured by ISP), silver nanowires having an average minor axis of 75 nm and an average length of 35 μm were produced. Silver nanowires are filtered and washed using a filtration membrane, and then redispersed in an aqueous solution in which 25% by mass of hydroxypropylmethylcellulose 60SH-50 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is added to silver to prepare a silver nanowire dispersion. did.
The random network structure was prepared using silver nanowires as shown below.
The silver nanowire dispersion liquid is applied using a bar coating method so that the basis weight of the silver nanowires is 0.06 g / m 2 , dried at 110 ° C. for 5 minutes, and heated to form a silver nanowire substrate. Produced.
On the transparent electrode in which a random network structure is formed by silver nanowires, a second method is used in the same manner as in the production of the transparent electrode TC-201 using a coating solution in which Polysol FP3000, which is a binder of coating solution A, is changed to a plus coat RZ570. A conductive layer was formed and cut into 8 × 8 cm. Transparent electrode TC-208 was produced by heating the obtained electrode using an oven at 110 ° C. for 30 minutes.

(透明電極TC−209の作製)
(銅メッシュ基板)
基板上に、補助電極として、下記の方法により、銅メッシュを作製し、金属微粒子除去液BFによるパターンニングを行い、銅メッシュ基板を作製した。
パラジウムナノ粒子を含有する森村ケミカル社製の触媒インクJIPD−7を用い、それにCabot製の自己分散型カーボンブラック溶液CAB−O−JET300を、触媒インクに対するカーボンブラック比率が10.0質量%になるように添加し、更にサーフィノール465(日信化学工業株式会社)を添加して、25℃における表面張力が48mN/mである導電性インクを調製した。
導電性インクを、インクジェット記録ヘッドとして、圧力印加手段と電界印加手段とを有し、ノズル口径25μm、駆動周波数12kHz、ノズル数128、ノズル密度180dpi(dpiとは1インチ、即ち2.54cm当たりのドット数を表す)のピエゾ型ヘッドを搭載したインクジェットプリント装置に装填し、基材上に線幅10μm、乾燥後膜厚0.5μm、線間隔300μmの格子状の導電性細線を図A−6部分に形成した後、乾燥した。
次いで、メルテックス社製の高速無電解銅メッキ液CU−5100を用い、温度55℃で10分間浸漬した後、洗浄して、無電解メッキ処理を施して、メッキ厚3μmの補助電極を作製した。
銅メッシュを形成した透明電極上に、塗布液AのバインダーであるバイロナールMD1245をプラスコートRZ570に変更した塗布液Aを用いて透明電極TC−201の作製と同様の方法により第2導電層を形成し、8×8cmに切り出した。得られた電極を、オーブンを用いて110℃、30分加熱することで透明電極TC−209を作製した。
(Preparation of transparent electrode TC-209)
(Copper mesh substrate)
A copper mesh was produced on the substrate as an auxiliary electrode by the following method, and patterned with a metal fine particle removing liquid BF to produce a copper mesh substrate.
The catalyst ink GIPD-7 manufactured by Morimura Chemical Co. containing palladium nanoparticles is used, and the CAB-O-JET300, a self-dispersing carbon black solution manufactured by Cabot, has a carbon black ratio of 10.0% by mass with respect to the catalyst ink. Then, Surfynol 465 (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd.) was further added to prepare a conductive ink having a surface tension at 25 ° C. of 48 mN / m.
Conductive ink as an ink jet recording head has a pressure applying means and an electric field applying means, and has a nozzle diameter of 25 μm, a driving frequency of 12 kHz, a number of nozzles of 128, a nozzle density of 180 dpi (dpi is 1 inch, that is, 2.54 cm per 2.54 cm). A grid-like conductive thin wire having a line width of 10 μm, a film thickness after drying of 0.5 μm, and a line spacing of 300 μm is loaded on the base material. After forming into parts, it was dried.
Subsequently, using a high-speed electroless copper plating solution CU-5100 manufactured by Meltex, the substrate was immersed for 10 minutes at a temperature of 55 ° C., washed, and subjected to electroless plating treatment to produce an auxiliary electrode having a plating thickness of 3 μm. .
On the transparent electrode on which the copper mesh is formed, the second conductive layer is formed by the same method as the production of the transparent electrode TC-201, using the coating liquid A in which Vylonal MD1245 which is the binder of the coating liquid A is changed to the plus coat RZ570. And cut into 8 × 8 cm. Transparent electrode TC-209 was produced by heating the obtained electrode using an oven at 110 ° C. for 30 minutes.

(透明電極TC−210〜TC−214の作製)
透明電極TC−101の作製において、塗布液AのバインダーであるバイロナールMD1245を表1記載のバインダーに変更したこと以外は、透明電極TC−101の作製と同様にして、比較例の透明電極TC−210〜TC−214を作製した。
なお、TC−110〜TC−112に用いたバインダーであるナイポールLX430、LX433C、LX435は、本発明に係る解離性基含有自己分散型ポリマーではなく、分散のため界面活性剤が使用されている。
(Preparation of transparent electrodes TC-210 to TC-214)
In the production of the transparent electrode TC-101, the transparent electrode TC- of the comparative example was prepared in the same manner as the production of the transparent electrode TC-101, except that the binder of coating liquid A, Vylonal MD1245, was changed to the binder described in Table 1. 210-TC-214 was produced.
Note that Nypol LX430, LX433C, and LX435, which are binders used in TC-110 to TC-112, are not dissociable group-containing self-dispersing polymers according to the present invention, and a surfactant is used for dispersion.

(比較透明電極TC−215の作製)
透明電極TC−201の作製において、塗布液A中のバインダーを使用しないこと以外は透明電極TC−201の作製と同様にして、透明電極TC−215を作製した。
(Preparation of comparative transparent electrode TC-215)
In the production of the transparent electrode TC-201, a transparent electrode TC-215 was produced in the same manner as the production of the transparent electrode TC-201 except that the binder in the coating liquid A was not used.

<透明電極の評価>
得られた透明電極は実施例1と同様に評価した。
評価の結果を表2に示す。
<Evaluation of transparent electrode>
The obtained transparent electrode was evaluated in the same manner as in Example 1.
The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2013061967
Figure 2013061967

表2から、比較例の透明電極TC−210〜TC−215に対して、本発明の透明電極TC−201〜109は、平滑性、導電性、光透過性及び膜強度に優れると共に、高温、高湿度環境下においても平滑性、導電性、光透過性及び膜強度の劣化が少なく、安定性に優れることが分かる。   From Table 2, with respect to the transparent electrodes TC-210 to TC-215 of the comparative example, the transparent electrodes TC-201 to 109 of the present invention are excellent in smoothness, conductivity, light transmittance and film strength, and at a high temperature. It can be seen that even in a high humidity environment, there is little deterioration in smoothness, conductivity, light transmission and film strength, and the stability is excellent.

<実施例3>
<有機ELデバイスの作製>
実施例2で作製した透明電極基板を超純水で洗浄後、パターン辺長20mmの正方形タイル状透明パターン一個が中央に配置されるように30mm角に切り出し、アノード電極に用いて、以下の手順でそれぞれ有機ELデバイスを作製した。正孔輸送層以降は蒸着により形成した。透明電極TC−201〜TC−215を用い、それぞれ有機EL素子OEL−301〜OEL−315を作製した。
<Example 3>
<Production of organic EL device>
After the transparent electrode substrate produced in Example 2 was washed with ultrapure water, it was cut into a 30 mm square so that one square tile-shaped transparent pattern with a pattern side length of 20 mm was placed in the center, and used for the anode electrode. The organic EL device was produced respectively. The hole transport layer and subsequent layers were formed by vapor deposition. Organic EL elements OEL-301 to OEL-315 were produced using transparent electrodes TC-201 to TC-215, respectively.

市販の真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に必要量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
まず、正孔輸送層、有機発光層、正孔阻止層、電子輸送層からなる有機EL層を順次形成した。
Each crucible for vapor deposition in a commercially available vacuum vapor deposition apparatus was filled with a constituent material of each layer in a necessary amount for device production. The evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.
First, an organic EL layer including a hole transport layer, an organic light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer was sequentially formed.

<正孔輸送層の形成>
真空度1×10−4Paまで減圧した後、化合物1の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、厚さ30nmの正孔輸送層を設けた。
<Formation of hole transport layer>
After depressurizing to a vacuum of 1 × 10 −4 Pa, the deposition crucible containing compound 1 was heated by energization, and deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 30 nm thick hole transport layer. It was.

<有機発光層の形成>
次に、以下の手順で各発光層を設けた。
形成した正孔輸送層上に、化合物2が13.0質量%、化合物3が3.7質量%、化合物5が83.3質量%になるように、化合物2、化合物3及び化合物5を蒸着速度0.1nm/秒で正孔輸送層と同じ領域に共蒸着し、発光極大波長が622nm、厚さ10nmの緑赤色燐光発光の有機発光層を形成した。
次いで、化合物4が10.0質量%、化合物5が90.0質量%になるように、化合物4及び化合物5を蒸着速度0.1nm/秒で緑赤色燐光発光の有機発光層と同じ領域に共蒸着し、発光極大波長が471nm、厚さ15nmの青色燐光発光の有機発光層を形成した。
<Formation of organic light emitting layer>
Next, each light emitting layer was provided in the following procedures.
Compound 2, Compound 3 and Compound 5 are deposited on the formed hole transport layer so that Compound 2 is 13.0% by mass, Compound 3 is 3.7% by mass, and Compound 5 is 83.3% by mass. Co-evaporation was performed in the same region as the hole transport layer at a speed of 0.1 nm / second to form a green-red phosphorescent organic light emitting layer having a maximum emission wavelength of 622 nm and a thickness of 10 nm.
Next, compound 4 and compound 5 are deposited in the same region as the organic light-emitting layer emitting green-red phosphorescence at a deposition rate of 0.1 nm / second so that compound 4 is 10.0% by mass and compound 5 is 90.0% by mass. Co-evaporation was performed to form a blue phosphorescent organic light emitting layer having an emission maximum wavelength of 471 nm and a thickness of 15 nm.

<正孔阻止層の形成>
さらに、形成した有機発光層と同じ領域に、化合物6を膜厚5nmに蒸着して正孔阻止層を形成した。
<Formation of hole blocking layer>
Further, a hole blocking layer was formed by depositing compound 6 in a thickness of 5 nm on the same region as the formed organic light emitting layer.

<電子輸送層の形成>
引き続き、形成した正孔阻止層と同じ領域に、CsFを膜厚比で10%になるように化合物6と共蒸着し、厚さ45nmの電子輸送層を形成した。
<Formation of electron transport layer>
Subsequently, in the same region as the formed hole blocking layer, CsF was co-evaporated with compound 6 so as to have a film thickness ratio of 10% to form an electron transport layer having a thickness of 45 nm.

Figure 2013061967
Figure 2013061967

<カソード電極の形成>
形成した電子輸送層の上に、透明電極を陽極として陽極外部取り出し端子及び15mm×15mmの陰極形成用材料としてAlを5×10−4Paの真空下にてマスク蒸着し、厚さ100nmの陽極を形成した。
さらに、陰極及び陽極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除き陽極の周囲に接着剤を塗り、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貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させ封止膜を形成し、発光エリア15mm×15mmの有機EL素子を作製した。
<Formation of cathode electrode>
On the formed electron transport layer, a transparent electrode is used as an anode and an anode external takeout terminal and Al as a 15 mm × 15 mm cathode forming material are mask-deposited under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa, and a 100 nm thick anode Formed.
Further, a flexible seal in which an adhesive is applied around the anode except for the end portion, and polyethylene terephthalate is used as a base material and Al 2 O 3 is deposited in a thickness of 300 nm so that external terminals for the cathode and anode can be formed. After pasting the members, the adhesive was cured by heat treatment to form a sealing film, and an organic EL device having a light emitting area of 15 mm × 15 mm was produced.

<有機EL素子の評価>
得られた有機EL素子について、発光ムラ及び寿命を下記のように評価した。
<Evaluation of organic EL element>
About the obtained organic EL element, the light emission nonuniformity and lifetime were evaluated as follows.

(発光均一性)
発光均一性は、KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を有機EL素子に印加し発光させた。1000cd/mで発光させた有機EL素子OEL−201〜OEL−217について、50倍の顕微鏡で各々の発光輝度ムラを観察した。また、有機EL素子OEL−201〜OEL−217をオーブンにて60%RH、80℃2時間加熱したのち、再び前記23±3℃、55±3%RHの環境下で1時間以上調湿した後、同様に発光均一性を観察した。
◎:完全に均一発光しており、申し分ない
○:ほとんど均一発光しており、問題ない
△:部分的に若干発光ムラが見られるが、許容できる
×:全面にわたって発光ムラが見られ、許容できない
評価基準:強制劣化後◎,○,△と評価された試料が本発明として合格
(Emission uniformity)
For light emission uniformity, a KEITHLEY source measure unit 2400 type was used to apply a DC voltage to the organic EL element to emit light. Regarding the organic EL elements OEL-201 to OEL-217 that emitted light at 1000 cd / m 2 , each light emission luminance unevenness was observed with a 50 × microscope. In addition, the organic EL elements OEL-201 to OEL-217 were heated in an oven at 60% RH and 80 ° C. for 2 hours, and then conditioned again in the environment of 23 ± 3 ° C. and 55 ± 3% RH for 1 hour or more. Thereafter, the emission uniformity was observed in the same manner.
A: Completely uniform light emission, satisfactory O: Almost uniform light emission, no problem Δ: Some light emission unevenness is observed partially, but acceptable X: Light emission unevenness is observed over the entire surface, not acceptable Evaluation criteria: Samples evaluated as ◎, ○, △ after forced deterioration pass the present invention.

(寿命)
得られた有機EL素子の、初期の輝度を5000cd/mで連続発光させて、電圧を固定して、輝度が半減するまでの時間を求めた。アノード電極をITOとした有機EL素子を上記と同様の方法で作製し、これに対する比率を求め、以下の基準で評価した。100%以上が好ましく、150%以上であることがより好ましい。
◎:150%以上
○:100〜150%未満
△:80〜100%未満
×:80%未満
評価基準:強制劣化後◎,○,△と評価された試料が本発明として合格
(lifespan)
The obtained organic EL device was continuously emitted at an initial luminance of 5000 cd / m 2 , the voltage was fixed, and the time until the luminance was reduced by half was determined. An organic EL element having an anode electrode made of ITO was produced by the same method as described above, the ratio to this was determined, and evaluated according to the following criteria. 100% or more is preferable, and 150% or more is more preferable.
◎: 150% or more ○: 100 to less than 150% △: less than 80 to 100% ×: less than 80% Evaluation criteria: Samples evaluated as ◎, ○, △ after forced deterioration pass the present invention.

評価の結果を表3に示す。表3において、備考における「本発明」は本発明の実施例に該当することを表し、「比較」は比較例であることを表す。   Table 3 shows the evaluation results. In Table 3, “Invention” in the remarks indicates that it corresponds to an example of the present invention, and “Comparison” indicates that it is a comparative example.

Figure 2013061967
Figure 2013061967

表3から、比較の有機EL素子OEL−310〜OEL−315は80℃30分の加熱後、発光均一性が著しく劣化するのに対し、本発明の有機EL素子OEL−301〜OEL−309の発光均一性は加熱後でも安定しており耐久性に優れることが分かる。   From Table 3, the comparative organic EL elements OEL-310 to OEL-315 are significantly deteriorated in light emission uniformity after heating at 80 ° C. for 30 minutes, whereas those of the organic EL elements OEL-301 to OEL-309 of the present invention. It can be seen that the light emission uniformity is stable even after heating and is excellent in durability.

1 透明導電膜
11 基材
12 第1導電層
13 第2導電層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent conductive film 11 Base material 12 1st conductive layer 13 2nd conductive layer

Claims (4)

透明な基材上に、有機化合物層を有する透明導電膜であって、
前記有機化合物層は、導電性高分子化合物と、水系溶剤に分散可能な解離性基含有自己分散型ポリマーと、を含有する分散液を塗布及び乾燥して形成されており、
前記分散液において、前記導電性高分子化合物及び前記解離性基含有自己分散型ポリマーを含有してなる粒子の平均粒経は、5〜100nmである
ことを特徴とする透明導電膜。
A transparent conductive film having an organic compound layer on a transparent substrate,
The organic compound layer is formed by applying and drying a dispersion containing a conductive polymer compound and a dissociable group-containing self-dispersing polymer dispersible in an aqueous solvent.
In the dispersion, the transparent conductive film is characterized in that an average particle size of particles containing the conductive polymer compound and the dissociable group-containing self-dispersing polymer is 5 to 100 nm.
前記基材上にパターン状に形成された金属材料からなる第1導電層と、
前記基材上に形成されて前記第1導電層と電気的に接続された、前記有機化合物層からなる透明な第2導電層と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の透明導電膜。
A first conductive layer made of a metal material formed in a pattern on the substrate;
A transparent second conductive layer made of the organic compound layer formed on the substrate and electrically connected to the first conductive layer;
The transparent conductive film according to claim 1, comprising:
前記解離性基含有自己分散型ポリマーのガラス転移温度は、25℃以上80℃以下である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の透明導電膜。
The transparent conductive film according to claim 1 or 2, wherein a glass transition temperature of the dissociable group-containing self-dispersing polymer is 25 ° C or higher and 80 ° C or lower.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の透明導電膜を電極として備える
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 electroluminescent element comprising the transparent conductive film according to any one of claims 1 to 3 as an electrode.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5719864B2 (en) * 2013-04-09 2015-05-20 長岡産業株式会社 Transparent conductive film
JP2014229397A (en) * 2013-05-20 2014-12-08 コニカミノルタ株式会社 Method for manufacturing electroconductive film, electroconductive film, organic electronic element, and touch panel
JP6537178B2 (en) * 2015-08-07 2019-07-03 信越ポリマー株式会社 Method of manufacturing conductive stretched film
CN105374853A (en) * 2015-12-10 2016-03-02 深圳市华星光电技术有限公司 Oled display panel and display device
JP2018181579A (en) * 2017-04-12 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ Organic el display device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008296380A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Teijin Dupont Films Japan Ltd Electro-conductive film and touch panel using the film
JP2009230885A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Teijin Dupont Films Japan Ltd Conductive film, and touch panel using the same
JP2010257690A (en) * 2009-04-23 2010-11-11 Konica Minolta Holdings Inc Method for manufacturing pattern electrode, and pattern electrode
JP2011060686A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Konica Minolta Holdings Inc Method of manufacturing pattern electrode, and pattern electrode
WO2011093480A1 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 帝人デュポンフィルム株式会社 Electrically conductive film
WO2011105148A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 コニカミノルタホールディングス株式会社 Transparent conductive film and organic electroluminescent element

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008296380A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Teijin Dupont Films Japan Ltd Electro-conductive film and touch panel using the film
JP2009230885A (en) * 2008-03-19 2009-10-08 Teijin Dupont Films Japan Ltd Conductive film, and touch panel using the same
JP2010257690A (en) * 2009-04-23 2010-11-11 Konica Minolta Holdings Inc Method for manufacturing pattern electrode, and pattern electrode
JP2011060686A (en) * 2009-09-14 2011-03-24 Konica Minolta Holdings Inc Method of manufacturing pattern electrode, and pattern electrode
WO2011093480A1 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 帝人デュポンフィルム株式会社 Electrically conductive film
WO2011105148A1 (en) * 2010-02-24 2011-09-01 コニカミノルタホールディングス株式会社 Transparent conductive film and organic electroluminescent element

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