TWI488940B - 電子裝置及電子裝置之製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種導電性接著劑組成物、電子裝置、陽極積層體及電子裝置之製造方法。
近年來,在有機電致發光、各種太陽電池、觸控式面板或行動電話、電子紙等方面,係積極地研討使用透明導電膜之透明電極。
例如,以有機薄膜太陽電池為代表之有機光電轉換或電光轉換裝置,通常係在由透明導電膜所構成的電極積層材料而製造。作為透明導電膜,係研討金屬薄膜、金屬氧化物薄膜、導電性氮化物薄膜等的各種導電膜,因為能夠兼具光透射性及導電性且耐久性亦優良,目前主要是以金屬氧化物薄膜為主流。其中,因為光透射性與導電性的平衡良好且藉由使用酸溶液之濕式蝕刻來形成電極微細圖案係容易,特別是摻雜錫之氧化銦(ITO)係廣泛地被使用(專利文獻1)。
另一方面,有揭示一種薄片(專利文獻2),其係在PET等的透明基材形成金屬製的微細網目或格柵(grid)而成。因為該等薄片的透光性及導電性係能夠藉由網目的設計(依照間距、線寬而決定的開口率)情形控制,而具有利用作為透明電極之可能性。
且說,以往在電子裝置係積層由有機元件材料所構成的層之情況,係使用以真空蒸鍍法及與其類似的乾式步驟或以塗布為代表的濕式步驟、或透過黏接著層之積層步驟來製造(專利文獻3)。在此種積層步驟,係期望一種具有黏著性的透明導電膜及透明導電薄膜,但是以往的透明導電薄膜,其透明性、黏著性及低電阻率的平衡係成為課題。
因此,作為導電性接著劑組成物中的導電性分子,有提案揭示使用如聚噻吩和其衍生物之導電性有機高分子化合物,更具體地,有提案揭示藉由透過含有導電性有機高分子化合物的黏接著層之積層步驟(參照專利文獻4)來製造電子裝置。
但是,透過含有導電性有機高分子化合物的黏接著層之積層步驟,在界面的清淨性、均勻性係重要的元件用途,其利用係受到限制。又,有黏接著層的導電性低落、在積層界面之載體注入效率低落、或界面的接著力低落等電子裝置的性能低落之問題。
專利文獻1 特開2007-305351號公報
專利文獻2 特開2008-288102號公報
專利文獻3 特開2006-352073號公報
專利文獻4 特表2009-500832號公報
本發明係鑒於上述情形而進行,本發明之目的係提供一種已解決如上述的問題之導電性接著劑組成物、具有由導電性接著劑組成物的導電層之電子裝置、積層該導電性接著劑組成物的導電層而成之陽極積層體、以及該電子裝置之製造方法。
為了解決上述課題,本發明者等專心研討的結果,發現藉由在水溶性聚乙烯基聚合物,與導電性有機高分子化合物同時添加特定的有機添加物,能夠解決上述問題,而完成了本發明。
亦即,本發明係提供下述
(1)一種導電性接著劑組成物,其係含有(A)水溶性聚乙烯基聚合物、(B)有機添加劑及(C)導電性有機高分子化合物之導電性接著劑組成物,其特徵為:(B)有機添加劑係選自水溶性多元醇、水溶性吡咯啶酮類或親水性的非質子性溶劑之至少一種、(C)導電性有機高分子化合物選自聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類及其衍生物之至少一種。
(2)如上述(1)之導電性接著劑組成物,其中於水溶性聚乙烯基聚合物的玻璃轉移溫度為T1、(B)有機添加劑的熔點為T2、有機添加劑於0.101MPa(760mmHg)下之沸點為T3時,滿足T2<T1<T3。
(3)如上述(1)或(2)之導電性接著劑組成物,其中水溶性聚乙烯基聚合物係選自聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯啶酮及聚丙烯酸之至少一種。
(4)一種電子裝置,其特徵為具有由如上述(1)或(2)之導電性接著劑組成物所構成之導電層。
(5)如(4)之電子裝置,其係依順序配置陽極層、由如前述(1)或(2)之導電性接著劑組成物所構成之導電層、光電轉換層及陰極層而成。
(6)如(4)之電子裝置,其係依順序配置陽極層、由如前述(1)或(2)之導電性接著劑組成物所構成之導電層、發光層及陰極層而成。
(7)一種陽極積層體,其特徵為於基材上依順序積層陽極層及由如前述(1)或(2)之導電性接著劑組成物所構成之導電層而成。
(8)一種電子裝置之製造方法,其係如上述(4)之電子裝置之製造方法,其特徵為:在陽極層上形成由如前述(1)或(2)之導電性接著劑組成物所構成之導電層,以形成陽極積層體之步驟;在陰極層上形成前述光電轉換層或發光層,以形成陰極積層體之步驟;於前述導電性接著劑組成物的軟化溫度以上,將前述陰極積層體的光電轉換層或發光層表面與前述陽極積層體的導電層表面予以貼合。
本發明的導電性接著劑組成物,係藉由在導電性有機高分子化合物添加特定的(共)聚合物及特定的有機添加劑,由該導電性接著劑組成物所構成之層係表面電阻低且透明性高,能夠使用作為電子裝置的導電層。
又,由本發明的導電性接著劑組成物所構成之導電層,因為其本身係具有優良的接著性,能夠藉由積層步驟來製造電子裝置。
以下,針對本發明的導電性接著劑組成物、電子裝置、陽極積層體及電子裝置之製造方法,詳細地進行說明。
首先,針對導電性接著劑組成物中的各成分進行說明。
水溶性聚乙烯基聚合物
成分(A)的水溶性聚乙烯基聚合物,係為了不會使導電層的導電性降低而能夠對由導電性接著劑組成物所構成之導電層賦予充分的接著性者。水溶性聚乙烯基聚合物係亦包含溫水可溶性聚乙烯基聚合物。
就成膜性、接著性及處理性而言,水溶性聚乙烯基聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)係以-50~150℃的範圍為佳,以20~140℃較佳,以30~130℃為尤佳,以40~120℃為更佳。
水溶性聚乙烯基聚合物,係在聚合物中具有-CH2
-CH(R)-的結構單元者。只要在聚合物中含有該結構單元至少30mol%以上,沒有特別限定。水溶性聚乙烯基聚合物係可以是含有該結構單元之同元聚合物,亦可以是共聚物。該等之中,以R係羥基、羧基、吡咯啶酮基、丙烯醯胺基的任一者為佳。
所謂在聚合物中具有羧基者,係指具有-CH2
-CH(COOH)-的結構單元者。作為具有羧基的水溶性聚乙烯基聚合物之具體例,例如可舉出聚丙烯酸(PAA)等。
在聚合物中具有羥基者,係具有-CH2
-CH(OH)-的結構單元者。
作為具有羥基的水溶性聚乙烯基聚合物之具體例,例如可舉出聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇-乙烯共聚物、聚乙烯醇-(N-乙烯基甲醯胺)共聚物、聚乙烯醇-乙酸乙烯酯共聚物等。
具有羥基的水溶性聚乙烯基聚合物,係可以是部分性被皂化而成者,亦可以是完全被皂化而成者。
皂化度係以20~100mol%為佳,以35~100mol%為較佳,以40~100mol%為更佳。皂化度小於20mol%時,溶解性低落。
具有吡咯啶酮基的水溶性聚乙烯基聚合物,係具有-CH2
-CH(NC4
O)-的結構單元者;作為具體例,例如可舉出聚乙烯吡咯啶酮(PVP)、N-乙烯基-2-吡咯啶酮-乙烯共聚物、N-乙烯基-2-吡咯啶酮-乙酸乙烯酯共聚物等。
具有丙烯醯胺基之水溶性聚乙烯基聚合物,係具有-CH2
-CH(CONH2
)-的結構單元者;作為具體例,例如可舉出聚丙烯醯胺等。
以賦予各種功能作為目的,水溶性聚乙烯基聚合物亦可以含有上述結構單元以外之疏水性基、陽離子性基、含磺酸基的陰離子性基、硫醇基、羰基、矽烷醇基等的官能基。
就能夠容易地製造後述的電子裝置而言,以R係羥基、羧基、吡咯啶酮基中任一者為佳,故該等水溶性聚乙烯基聚合物之中以PVA或PVP、PAA為佳;該等之中,就所得到的導電層之導電性及接著性而言,以R係羧基之PAA為更佳。
水溶性聚乙烯基聚合物的重量平均分子量(Mw)係通常為500~50萬,以500~30萬為佳,以1,000~20萬為較佳,以3,000~15萬為更佳。
水溶性聚乙烯基聚合物的Mw在該範圍時,在本發明的電子裝置或陽極積層體中可顯現充分的成膜性及接著性。
而且,前述Mw係使用凝膠滲透層析法(GPC)所測定之換算標準聚苯乙烯的數值。
上述水溶性聚乙烯基聚合物,係只要具有30mol%以上之上述結構單元,亦可共聚合1種或2種以上之能夠共聚合的其他乙烯性不飽和單體。
作為能夠共聚合的其他乙烯性不飽和單體,例如可舉出甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸異丙烯酯、戊酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、叔碳酸(versatic acid)乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯等的羧酸乙烯酯單體;乙烯、丙烯、丁烯等的烯烴類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等的芳香族乙烯類;甲基丙烯酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、伊康酸、反丁烯二酸一乙酯、順丁烯二酸酐、伊康酸酐等的乙烯性不飽和羧酸單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、反丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯、伊康酸二異丙酯等的乙烯性不飽和羧酸烷酯單體;甲基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、十二基乙烯基醚等的乙烯基醚單體;(甲基)丙烯腈等的乙烯性不飽和腈單體;氯乙烯、偏二氯乙烯、氟化乙烯、偏二氟乙烯等的鹵化乙烯基單體或亞乙烯基單體;乙酸烯丙酯、氯化烯丙基等的烯丙基化合物;乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸等的含磺酸基的單體;氯化3-(甲基)丙烯醯胺丙基三甲銨等含四級銨基的單體;乙烯基三甲氧基矽烷、N-乙烯基甲醯胺、甲基丙烯醯胺等,該等可使用1種或2種以上。
其次,說明成分(B)的有機添加劑。
在本發明之成分(B)的有機添加劑,其特徵在於:係選自水溶性多元醇、水溶性吡咯啶酮類及親水性的非質子性溶劑之至少一種。
有機添加劑係將提升導電性設作目的而添加。雖然詳細係不清楚,藉由添加此種有機添加劑,因為後述成分(C)的導電性有機高分子化合物之配向性提升,使得導電性提升。
作為成分(B)的有機添加劑,係以在1.101MPa(760mmHg)的沸點為100℃以上者為佳。沸點低於100℃時,在導電性接著劑組成物的混合過程、保存中或在後述之製造電子裝置時的各種加熱過程,因為有機添加劑產生揮發‧飛散,其調配比率低落致使提升導電性的效果低落,乃是不佳。
沸點係以120~300℃為較佳,以140~300℃的範圍為更佳。
作為成分(B)的有機添加劑之一的水溶性多元醇,可舉出甘油、雙甘油、聚甘油、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇(1,3-butanediol)、1,4-丁二醇、赤藻糖醇、山梨糖醇、山梨糖醇酐、葡萄糖、麥芽糖醇(maltitol)、聚乙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇(1,3-butylene glycol)、2,3-丁二醇、3-甲基-1,3-丁二醇、四甲二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、三羥甲基丙烷、新戊四醇、甲基糖苷、聚丙二醇、木糖醇、海藻糖、麥芽糖醇、甘露糖醇及該等的環氧烷衍生物等,該等可使用1種或2種以上。
作為成分(B)的有機添加劑之一的水溶性吡咯啶酮類,可舉出N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-丙基吡咯啶酮、N-異丙基吡咯啶酮、N-丁基吡咯啶酮、N-第三丁基吡咯啶酮、N-戊基吡咯啶酮、N-己基吡咯啶酮、N-庚基吡咯啶酮、N-環己基吡咯啶酮、N-辛基吡咯啶酮、N-(2-乙基己基)吡咯啶酮、N-苯基吡咯啶酮、N-苄基吡咯啶酮、苯乙基吡咯啶酮、2-甲氧基乙基吡咯啶酮、2-甲氧基丙基吡咯啶酮、2-羥丙基吡咯啶酮、乙烯基吡咯啶酮、2-吡咯啶酮等,該等可使用1種或2種以上。
在本發明,作為成分(B)的有機添加劑之一,能夠添加非質子性溶劑。在本發明,非質子性溶劑係為了不揮發.飛散而調配在導電性接著劑組成物中。作為此種成分(B)的有機添加劑之一的親水性非質子性溶劑,可舉出二甲基亞碸及N,N-二甲基甲醯胺。
在本發明,成分(B)係以與成分(A)之間為滿足如以下的關係之組合而選定為佳。
亦即,將成分(A)之水溶性聚乙烯基聚合物的玻璃轉移溫度(Tg)設作T1,將成分(B)之有機添加劑的熔點設作T2,將有機添加劑在0.101MPa(760mmHg)的沸點設作T3時,係滿足T2<T1<T3之組合。
在此,成分(A)之水溶性聚乙烯基聚合物的玻璃轉移溫度T1係使用[示差掃描型熱量測定(DSC)測定器]所測定之值。
作為與成分(A)之間係滿足如上述的關係之成分(B)的水溶性多元醇的具體例,例如可舉出甘油[熔點T2:18℃、沸點T3:290℃]、乙二醇[熔點T2:-11.5℃、沸點T3:197℃]、二乙二醇[熔點T2:-6.5℃、沸點T3:245℃]、丙二醇[熔點T2:-59℃、沸點T3:188.2℃]、二丙二醇[熔點T2:-40℃、沸點T3:232℃]、1,3-丁二醇[熔點T2:-50℃、沸點T3:207.5℃]、1,4-丁二醇[熔點T2:19℃、沸點T3:235℃]等。其中,就提升導電性、黏著性之觀點,以甘油、1,4-丁二醇為佳。
作為此種成分(B)的水溶性吡咯啶酮衍生物,可舉出N-甲基吡咯啶酮[熔點T2:-24℃、沸點T3:202℃]、乙烯基吡咯啶酮[熔點T2:13.5℃、沸點T3:214.5℃]、2-吡咯啶酮[熔點T2:24.6℃、沸點T3:245℃]等。
作為親水性的非質子性溶劑,可舉出二甲基亞碸(DMSO)[熔點T2:19℃、沸點T3:189℃]、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)[熔點T2:-61℃、沸點T3:153℃]等。
在本發明之成分(C)的導電性有機高分子化合物之導電性接著劑組成物,其特徵在於:係選自聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類及其等的衍生物之至少一種。
聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類及其等的衍生物係由於π電子共軛而具有導電性之導電性高分子。
聚苯胺類係將苯胺的第2或3位置或N位置使用碳數1~18的烷基、烷氧基、芳基、磺酸基等取代而成之化合物的高分子聚物,例如可舉出聚2-甲基苯胺、聚3-甲基苯胺、聚2-乙基苯胺、聚3-乙基苯胺、聚2-甲氧基苯胺、聚3-甲氧基苯胺、聚2-乙氧基苯胺、聚3-乙氧基苯胺、聚N-甲基苯胺、聚N-丙基苯胺、聚N-苯基-1-萘基苯胺、聚8-苯胺基-1-萘磺酸、聚2-胺基苯磺酸、聚7-苯胺基-4-羥基-2-萘磺酸等。
所謂聚吡咯類,係將吡咯的第1或3、4位置使用碳數1~18的烷基或烷氧基等取代而成之化合物的高分子聚物,例如可舉出聚1-甲基吡咯、聚3-甲基吡咯、聚1-乙基吡咯、聚3-乙基吡咯、聚1-甲氧基吡咯、3-甲氧基吡咯、聚1-乙氧基吡咯、聚3-乙氧基吡咯等。
聚噻吩類係將噻吩的第3或4位置使用碳數1~18的烷基或烷氧基等取代而成之化合物的高分子聚物,例如可舉出聚3-甲基噻吩、聚3-乙基噻吩、聚3-甲氧基噻吩、聚3-乙氧基噻吩、聚3,4-伸乙基二氧噻吩(PEDOT)等的高分子體。
作為聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類的衍生物,可舉出該等的摻雜物。作為摻雜物,可舉出氯化物離子、溴化物離子、碘化物離子等的鹵化物離子;過氯酸離子;四氟硼酸離子;六氟化砷酸離子;硫酸離子;硝酸離子;硫氰酸離子;六氟化矽酸離子;磷酸離子、苯基磷酸離子、六氟化磷酸離子等的磷酸系離子;三氟乙酸離子;甲苯磺酸鹽離子、乙基苯磺酸離子、十二基苯磺酸離子等的烷基苯磺酸離子;甲基磺酸離子、乙基磺酸離子等的烷基磺酸離子;或聚丙烯酸離子、聚乙烯基磺酸離子、聚苯乙烯磺酸離子(PSS)、聚(2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸)離子等的高分子離子;該等可以單獨或組合2種以上而使用。
該等之中,因為能夠容易地調整高導電性且具有作為水分散液時容易分散之有用的親水骨架,對於導電性有機高分子化合物,作為摻雜物,係以聚丙烯酸離子、聚乙烯基磺酸離子、聚苯乙烯磺酸離子(PSS)、聚(2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸)離子等的高分子離子為佳,以聚苯乙烯磺酸離子(PSS)為更佳。
上述的導電性有機高分子化合物之中,因為容易地調整高導電性且從分散性的觀點,以聚噻吩類的衍生物為佳,例如作為此種衍生物,以聚(3,4-環氧乙烷噻吩)與作為摻雜物之聚苯乙烯磺酸離子的混合物(以下亦有記載為「PEDOT:PSS」的情形)等為佳。
本發明的導電性接著劑組成物係含有(A)水溶性聚乙烯基聚合物、(B)有機添加劑及(C)導電性有機高分子化合物之組成物,各成分的調配量[有效成分基準],係將成分(A)、(B)及(C)的總量設作100質量份時,成分(A)係1~60質量份,以10~50質量份為佳,以15~40質量份為更佳。成分(B)係0.1~90質量份,以10~70質量份為佳,以20~65質量份為更佳。成分(C)係0.1~90質量份,以0.5~75質量份為佳,以5~55質量份為更佳。
成分(A)小於1質量份時,接著性係難以顯現,相反地,大於60質量份時,因為導電性低落,乃是不佳。
成分(B)小於0.1質量份時,導電性低落,相反地,大於90質量份時,因為接著性低落,乃是不佳。
成分(C)小於0.1質量份時,導電性低落,相反地,大於90質量份時,因為接著性係難以顯現,乃是不佳。
又,在本發明,前述導電性接著劑組成物,亦可以是與成分(A)、(B)及(C)同時,進而調配水、甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮等的溶劑而成之溶液。其中,就成分(A)、(B)及(C)的溶解性而言,以水溶液為佳。就處理性而言,有效成分濃度係以0.5~80質量%為佳,以1~70質量%為更佳。
本發明的導電性接著劑組成物中,除了前述成分(A)、(B)、(C)以外,亦可按照必要適當地添加黏著賦予劑、可塑劑、增黏劑、濕潤劑、消泡劑、造膜助劑、防腐劑、防鏽劑、凍結熔融安定劑、顏料、著色劑、填料、金屬粉末、抗氧化劑、光安定劑、紫外線吸收劑等。
本發明的電子裝置,其特徵在於:具有由導電性接著劑組成物所構成之導電層。
前述由導電性接著劑組成物所構成之導電層的厚度,係以5~10,000nm為佳,以30~3,000nm為更佳。小於5nm時,無法顯現接著性,大於10,000nm時,導電性低落。
導電層係具有能夠應用在電子裝置之高導電性。此種導電層的表面電阻率係以1~1.0×1010
Ω/□為佳,以1~1.0×109
Ω/□為較佳,以1~1.0×108
為更佳。大於1~1.0×1010
Ω/□時,導電性低落,致使作為電子裝置之性能變差。導電層的表面電阻率為上述範圍時,係適合作為各種電子裝置。
前述由導電性接著劑組成物所構成之導電係透明性高且總光線透射率為70%以上。總光線透射率為該範圍時,特別是作為有機電致發光(以下,記載為有機EL)元件、太陽電池等各種電子裝置的導電層係透明性充分,而能夠適合使用。
作為電子裝置的具體例,係除了有機EL、太陽電池以外,亦可舉出有機電晶體、有機記憶體等的有機裝置;液晶顯示器;電子紙;薄膜電晶體;電色顯示器(electrochromic);電化學發光顯示器;觸控式面板;顯示器;熱電轉換裝置;壓電轉換裝置;蓄電裝置、有機光電轉換元件等的各種電子裝置。
又,本發明的電子裝置,其特徵在於:將陽極層、前述導電層、光電轉換層或發光層及陰極層依照該順序配置而成。
作為此種電子裝置,可舉出有機太陽電池、光二極體、有機EL等各種電子裝置。
以下,將構成本發明的電子裝置之各層藉由第1圖(a)來說明。
在第1圖(a),1係陽極層,4係導電層,3係光電轉換層或發光層,2係陰極層。
光電轉換層係接受構成有機光電轉換元件的中心之光電效果之層,可以是由單層所構成,亦可以是由複數層所構成。單層時,光電轉換層係通常由本徵半導體層(i型半導體)所形成。
複數層時,係(p型半導體層/n型半導體層)的積層、或p型半導體層/本徵半導體層/n型半導體)等。
光電轉換層係進行光電轉換之層,就原料的低成本化、柔軟性、形成的容易性、吸光係數的高度、輕量化、耐衝擊性等之觀點,以有機半導體為佳。
所謂本徵半導體,係由具有p-n接合界面的有機層所形成,該p-n接合界面係由電子供給性材料(後述之p型半導體材料)及電子接受性材料(後述之n型半導體材料)所構成。第1圖(a)係顯示由單層所構成之本徵半導體。
光電轉換層的厚度係因單層或複數層的情況而不同,就導電性、激發子擴散距離之觀點,通常係以30nm~2μm為佳,以40nm~300nm為特佳。
以下,說明在光電轉換層所使用的半導體材料。
作為本徵半導體的材料,例如能夠使用將第1材料及第2材料以所得到的半導體係成為本徵半導體的方式混合而成之混合物,其中該第1材料係由富勒烯(fullerene)、富勒烯衍生物、具有半導體性的奈米碳管(CNT)及CNT化合物的至少1種類所構成;而該第2材料係由聚伸苯基伸乙烯基(polyphenylenevinylene;PPV)的衍生物或聚噻吩系的高分子材料所構成。
作為富勒烯衍生物,例如能夠使用[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)等,又,亦能夠使用有富勒烯的二聚物、或是導入有鹼金屬或鹼土類金屬等之富勒烯化合物等。又,作為CNT,能夠使用含有富勒烯或含金屬的富勒烯而成之奈米碳管等。而且,亦能夠使用在CNT的側壁或前端附加有各種分子之CNT化合物等。
作為聚對伸苯基伸乙烯基的衍生物,能夠使用聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基-己氧基)-對伸苯基-伸乙烯基](MEH-PPV)等,作為聚噻吩系高分子材料,能夠使用聚-3-己基噻吩(P3HT)等的聚(3-烷基噻吩)、二辛基茀烯-雙噻吩共聚物(F8T2)等。
作為特佳的本徵半導體,可舉出將PCBM與P3HT以質量比計為1:0.3~1:4混合而成之混合物。
作為p型半導體,例如可舉出聚3-己基噻吩(P3HT)等的聚烷基噻吩及其衍生物;聚伸苯及其衍生物;聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基-己氧基)-對伸苯基-伸乙烯基](MEH-PPV)等的聚對伸苯基伸乙烯基及其衍生物;聚矽烷及其衍生物;卟啉衍生物;酞菁衍生物、聚烷基噻吩及其衍生物;有機金屬聚合物等。其中以聚烷基噻吩及其衍生物為佳。又,亦可以是該等有機材料的混合物。作為導電性高分子,能夠適合使用聚(3,4)-伸乙基二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)。
作為n型半導體,係沒有特別限定,可舉出1,4,5,8-萘四羧酸二酐(1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride;NTCDA)、3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、3,4,9,10-苝四羧酸雙苯并咪唑(PTCBI)、N,N’-二辛基-3,4,9,10-萘基四羧基二醯亞胺(PTCDI-C8H)、2-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)、2,5-二(1-萘基)-1,3,4-二唑(BND)等的二唑衍生物、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-(4-第三丁基)-1,2,4-三唑(TAZ)等的三唑衍生物、啡啉衍生物、氧化膦衍生物、富勒烯化合物、奈米碳管(CNT)、在CNT的側壁或前端附加有各種分子之CNT化合物、在聚對伸苯基伸乙烯基系聚合物導入有氰基之衍生物(CN-PPV)等。
該等之中,因為係安定且載體移動度高的n型半導體,以富勒烯化合物為特佳。
作為富勒烯化合物,例如能夠使用[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)等。又,可舉出富勒烯的二聚物、或是導入有鹼金屬或鹼土類金屬等之富勒烯化合物等。該等之中,從具有優良的電子接受性之觀點,以PCBM為佳。
而且,該等n型半導體係可以單獨或組合2種以上而使用。
在本發明的電子裝置,積層發光層來代替積層光電轉換層時,能夠使用作為有機EL元件。
發光層係只要藉由電子與電洞的再結合而產生激發子,且在該激發子放出能量而回復至基底狀態時產生發光之發光性有機化合物,沒有特別限定而可以使用。
通常,係由發射螢光的有機物、發射磷光的有機物、或該有機物與輔助其之摻雜劑所形成。
又,為了提高前述發光層的電荷輸送性,亦可在前述發光層中混合電子輸送性化合物及/或電洞輸送性化合物而使用。
作為發光層而使用之材料,例如可舉出如金屬錯合物系材料、高分子系材料、色素系材料、摻雜劑材料等的發光性材料。
作為金屬錯合物系材料,例如可舉出鋁錯合物、鈹錯合物、鋅錯合物、鋁喹啉酚錯合物、銪錯合物、銦錯合物、苯并喹啉酚鈹錯合物、苯并唑基鋅錯合物、苯并噻唑鋅錯合物、偶氮甲基鋅錯合物、卟啉鋅錯合物或稀土類金屬錯合物等的有機金屬錯化合物。
作為高分子系材料,可舉出聚對伸苯基伸乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚對伸苯基衍生物、聚矽烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚茀衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物等。
作為色素系材料,例如可舉出環戊丙甲胺(cyclopentamine)、四苯基丁二烯衍生物、三苯胺衍生物、二唑衍生物、吡唑喹啉衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基芳基醚衍生物、吡咯衍生物、噻吩環化合物、吡啶環化合物、紫環酮(perinone)衍生物、苝衍生物、寡聚噻吩衍生物、二唑二聚物、吡唑啉二聚物、喹吖酮衍生物、香豆素衍生物等。
作為摻雜劑材料,例如可舉出苝衍生物、香豆素衍生物、紅螢烯(rubrene)衍生物、喹吖酮衍生物、角鯊烯鎓(squalium)衍生物、卟啉衍生物、苯乙烯基系色素、稠四苯衍生物、吡唑啉酮(pyrazolone)衍生物、十環烯、吩酮(phenoxazone)等。
作為形成發光層的方法,能夠按照前述發光材料而適當地選擇真空蒸鍍法、離子化蒸鍍法、旋轉塗布(旋轉鑄造法)、噴霧塗布、凹版塗布、棒塗布法、刮片等各種的塗布法。發光層係以使用塗布法形成為佳。
發光層的厚度係1~100μm,以2~1,000nm為佳,以5nm~500nm為較佳,以20nm~200nm為更佳。
作為陽極層的材料,係以對p型有機半導體的HOMO等級之能量障礙小且功函數比較高者為佳。
又,以能夠形成透明的陽極層之材料為佳,作為此種材料,可舉出金屬氧化物。
作為金屬氧化物,例如可舉出摻雜錫的氧化銦(ITO)、氧化銥(IrO2
)、氧化銦(In2
O3
)、氧化錫(SnO2
)、摻雜氟的氧化錫(FTO)、氧化銦-氧化鋅(IZO)、氧化鋅(ZnO)、摻雜鎵的氧化鋅(GZO)、摻雜鋁的氧化鋅(AZO)、氧化鉬(MoO3
)、氧化鈦(TiO2
)等。
從透明性及導電性的平衡之觀點,陽極層的厚度係以10~500nm為佳,以30~300nm為特佳。
作為形成陽極層之方法,沒有特別限制,例如能夠應用真空蒸鍍、各種濺鍍等的方法。
作為陰極層的材料,只要具有作為電極的功能者,沒有特別限制,以對n型半導體的LUMO等級之能量障礙小且功函數比較小者為佳。例如可舉出可舉出鉑、金、銀、銅、鋁、銦、鉻、氧化鋅等的金屬、金屬氧化物或合金、以及奈米碳管、或奈米碳管與上述金屬、金屬氧化物或合金的複合體。
陰極層的厚度係以20nm~1μm為佳,以30~200nm為特佳。
作為形成陰極層之方法,沒有特別限制,例如能夠應用真空蒸鍍、各種濺鍍等的方法。
本發明的電子裝置之前述陽極層及陰極層均是以設置在基材上為佳。
作為基材,能夠按照用途而適當地選擇,通常能夠使用玻璃(板)等的無機材料或塑膠薄膜。
作為塑膠薄膜,例如可舉出由聚對酞酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、四乙酸纖維素、間規聚苯乙烯、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚碳酸酯、聚芳香酯、聚碸、聚酯碸、聚醚醯亞胺、環狀聚烯烴等的樹脂所構成之薄膜,其中,以機械強度、耐久性等優良者為佳。
就機械強度、耐久性而言,基材的厚度係通常為3μm~5mm,以10μm~1mm為佳,以20μm~300μm為特佳。
本發明的電子裝置之製造方法,其特徵為:在陽極層上形成由前述的導電性接著劑組成物所構成之導電層,以形成陽極積層體之步驟;在陰極層上形成前述光電轉換層或發光層,以形成陰極積層體之步驟;於前述導電性接著劑組成物軟化的溫度以上,將前述陰極積層體的光電轉換層或發光層表面與前述陽極積層體的導電層表面予以貼合。
以下,藉由第1圖(b)依照順序說明本發明的電子裝置之製造方法。
將陽極層1與導體層4一體化而成者稱為陽極積層體(後述)。將2的陰極層與3的光電轉換層或發光層一體化者稱為陰極積層體(後述)。
朝向下方的箭號係表示將陽極積層體及陰極積層體在加熱下進行壓黏且一體化而作為電子裝置。
陽極積層體係在陽極層1上,形成由本發明的導電性接著劑組成物所構成的前述導電層4而成者所構成。
通常,陽極層係設置在基材上。
作為在基材上設置陽極之方法,可舉出真空蒸鍍、濺鍍、離子噴鍍等的PVD(物理氣相蒸鍍)、或熱CVD、原子層蒸鍍(ALD)等的CVD(化學氣相蒸鍍)等的乾式步驟、或浸漬塗布、旋轉塗布、噴霧塗布、棒塗布、凹版塗布、模頭塗布、刮片等的各種塗布或電化學性沈積等的濕式步驟,能夠按照陽極層的材料而適當地選擇。
使導體層形成於陽極層上之形成方法,能夠藉由將導電性接著劑組成物使用純水等適當的溶劑溶解或分散而成之導體層形成用溶液,塗布在陽極層上且使所得到的塗膜乾燥,而且按照需要以導電性接著劑組成物中的有機添加劑不會揮發的程度進行加熱來形成。作為形成方法,可舉出浸漬塗布、旋轉塗布、噴霧塗布、棒塗布、凹版塗布、模頭塗布、刮片等的各種塗布或電化學性沈積等的濕式步驟,能夠適當地選擇。
陰極積層體係在前述陰極層2上,形成前述光電轉換層或發光層3而成者所構成。
通常,陰極層2係設置在基材上。
作為在基材上設置陰極層之方法,可舉出真空蒸鍍、濺鍍、離子噴鍍等的PVD(物理氣相蒸鍍)、或熱CVD、原子層蒸鍍(ALD)等的CVD(化學氣相蒸鍍)等的乾式步驟等,能夠按照陰極層的材料而適當地選擇。
使光電轉換層或發光層形成於陰極層上之形成方法,可舉出真空蒸鍍、濺鍍、離子噴鍍等的PVD(物理氣相蒸鍍)、或熱CVD、原子層蒸鍍(ALD)等的CVD(化學氣相蒸鍍)等的乾式步驟、或浸漬塗布、旋轉塗布、噴霧塗布、凹版塗布、棒塗布、刮片等的各種塗布和電化學性沈積等的濕式步驟,能夠按照光電轉換層或發光層的材料而適當地選擇。
前述導電性接著劑組成物軟化的溫度係成分(A)的玻璃轉移溫度(Tg)以上的溫度。從容易製造而言,貼合時的加熱溫度係具體上為100℃左右。
因為本發明的電子裝置之製造方法,係將由本發明的導電性接著劑組成物所構成之導體層表面與光電轉換層或發光層表面予以貼合,藉由積層步驟能夠容易地製造電子裝置。
又,因為該方法係在使光電轉換層或發光層形成之後,不存在形成金屬層作為陰極層之步驟,不會有金屬層變為不均勻、或由於金屬層成膜時的能量致使光電轉換層或發光層蒙受損傷之情形,所以不會有電子裝置的性能低落之情形。
以下藉由實施例及比較例來更詳細地說明本發明,但是本發明係完全不被該等限定。
作為成分(A)的水溶性聚乙烯基聚合物,係使用50質量份聚乙烯醇[Sigma-Aldrich公司製、製品名「POLYVINYL ALCOHOL」、分子量Mw=9100、Tg(T1):50℃、表1中係記載為PVA]。作為成分(B)的有機添加劑,係使用50質量份甘油[Sigma-Aldrich公司製、製品名「GLYCERIN」、熔點(T2):18℃、沸點(T3):290℃]。作為成分(C)的導電性高分子之聚噻吩類,係使用10,000質量份之聚(3,4-環氧乙烷噻吩)(PEDOT)與聚苯乙烯磺酸(PSS)的混合物(PEDOT:PSS)[H.C.Starck公司製、製品名「CleviousP VP. AI4083、有效成分1質量%」、在表1中係記載為聚噻吩類]。
使前述成分(A)、(B)及(C)溶解於200質量份純水,來調製導電性接著劑組成物的塗布液(有效成分:1.9質量%)。
將摻雜錫的氧化銦(ITO)層係以厚度為150nm的方式被濺鍍而成之ITO玻璃[TECHNOPRINT公司製、製品名「ITO GLASS」]作為陽極層。
隨後,在上述陽極層上,使用旋轉塗布法塗布上述所得到之導電性接著劑組成物的塗布液,且於100℃使其乾燥30分鐘,來形成由厚度為100nm的導電性接著劑組成物所構成之導體層。
藉由在作為基材之聚對酞酸乙二酯薄膜(東洋紡績公司製、製品名「COSMOSHINE A4100」)上,於1×10-3
Pa以下的減壓下、使用蒸鍍法將鋁製膜,來將厚度100nm的鋁成膜且形成陰極層。
隨後,作為光電轉換層,係藉由旋轉鑄造法塗布將聚-3-己基噻吩(P3HT)與[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PCBM)以質量比1:0.8混合而成之混合物的氯苯溶液(濃度:2%),且於120℃乾燥10分鐘而使其形成厚度為100nm的本徵半導體層。
將所得到之陽極積層體的導體層表面與陰極積層體的光電轉換層表面,藉由將Roll Laminator[Royal Sovereign公司製、製品名「RSL-328S」的輥溫度加熱至120℃且壓黏而貼合,來得到電子裝置。
除了變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(B)的有機添加劑變更為N-甲基吡咯啶酮[和光純藥工業公司製、T2:熔點-24℃、T3:沸點202℃]且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(A)的PVA變更為聚乙烯基吡咯啶酮[Sigma-Aldrich公司製、Tg(T1):80℃]且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(A)的PVA變更為聚乙烯基吡咯啶酮[Sigma-Aldrich公司製、Tg(T1):80℃]、將成分(B)的有機添加劑變更為N-甲基吡咯啶酮(T2:熔點-24℃、T3:沸點202℃)且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(B)的有機添加劑變更為二甲基亞碸[和光純藥工業公司製、表1中的記載係DMSO、T2:熔點19℃、T3:沸點189℃]且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(B)的有機添加劑變更為二甲基甲醯胺[和光純藥工業公司製、表1中的記載係DMF、T2:熔點-61℃、T3:沸點153℃]且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了變更為聚苯胺[Sigma-Aldrich股份公司製、有效成分1質量%、表1中係記載為聚苯胺類1]作為成分(C)的導電性有機高分子化合物之聚苯胺類且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了變更為聚吡咯[Sigma-Aldrich股份公司製、有效成分1質量%、表1中係記載為聚吡咯類1]作為成分(C)的導電性有機高分子化合物之聚吡咯類以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(A)、(B)、(C)變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
將實施例1~10所得到之導體層及電子裝置的各物性及比較例1~7所得到之各物性顯示在表1。
作為成分(A)的水溶性聚乙烯基聚合物,係使用45質量份丙烯酸聚合物[Sigma-Aldrich製、製品名「聚丙烯酸」、重量平均分子量100,000、有效成分:40質量%、Tg(T1):102℃、表2中係記載為PAA]作為有效成分。作為成分(B)的有機添加劑,係使用90質量份甘油[Sigma-Aldrich公司製、製品名[GLYCERIN」、熔點(T2):18℃、沸點(T3):290℃]。作為成分(C)的導電性高分子之聚噻吩類,係使用1500質量份(有效成分為15質量份)之聚(3,4-環氧乙烷噻吩)(PEDOT)與聚苯乙烯磺酸(PSS)的混合物(PEDOT:PSS)[H.C.Starck公司製、製品名「CleviousP VP. AI4083、有效成分1質量%」、在表2中係記載為聚噻吩類]。使前述成分(A)、(B)及(C)溶解於200質量份純水,來調製導電性接著劑組成物的塗布液(有效成分:7.8質量%)。
除了變更為下述表2的調配且使導體層的厚度為1,000nm以外,與實施例1同樣地進行而製造陽極積層體。
除了將導體層變更為下述表2的調配且作為光電轉換層係形成厚度為1,000nm的本徵半導體而且在陰極積層體形成光電轉換層以外,係與實施例1同樣地進行。
將所得到之陽極積層體的導體層表面與陰極積層體的光電轉換層表面,藉由將Roll Laminator[Royal Sovereign公司製、製品名「RSL-328S」的輥溫度加熱至100℃且壓黏而貼合,來得到電子裝置(太陽電池)。
藉由在作為基材之聚對酞酸乙二酯薄膜(東洋紡績公司製、製品名「COSMOSHINE A4100」)上,於1×10-3
Pa以下的減壓下、使用蒸鍍法將銀以厚度為100nm的方式製膜,隨後以鎂的厚度為10nm的方式蒸鍍而形成陰極層。
隨後,將Luminescence Technology製的(聚(2-甲氧基-5-(3’,7’-二甲基辛氧基)-1,4-伸苯基-伸乙烯基))[商品名「MDMO-PPV」]溶解於二甲苯(濃度:1質量%),使用旋轉鑄造法塗布且於100℃乾燥10分鐘而形成厚度為100nm的發光層。
將除了變更為下述表2的調配且使導體層的厚度為1,000nm以外,與實施例1同樣地進行而得到之陽極積層體的導電層表面,與陰極積層體的發光層表面,藉由將Roll Laminator[Royal Sovereign公司製、製品名「RSL-328S」的輥溫度加熱至100℃且壓黏而貼合,來得到電子裝置(有機EL元件)。
除了變更為下述表2的調配以外,與實施例11同樣地進行而得到電子裝置(太陽電池及有機EL元件)。
除了變更為下述表2的調配以外,與實施例11同樣地進行而得到電子裝置(太陽電池及有機EL元件)。
上述的實施例1~10、14及15為參考例。
除了變更為聚苯胺[日產化學工業股份公司製、製品名「D1033W」、表2中係記載為聚苯胺類2]作為成分(C)的導電性有機高分子化合物之聚苯胺類且變更為下述表1的調配以外,與實施例1同樣地進行而得到電子裝置。
除了將成分(A)、(B)、(C)變更為下述表2的調配且使導體層的厚度為下述表2所記載者以外,與實施例11同樣地進行而得到電子裝置(太陽電池及有機EL元件)。但是,在比較例11~14,陽極積層體的導電層表面,與陰極積層體的光電轉換層或發光層表面係無法予以貼合而無法製造電子裝置。
將實施例11~17及比較例8~10、15所得到之導電層及電子裝置的各物性顯示在表2。
將實施例1~17及比較例1~15所使用的材料整理記載如下。
Sigma-Aldrich製、製品名「POLYACRYLIC ACID」
Sigma-Aldrich製、製品名「GLYCERIN」
和光純藥工業股份公司製、製品名「N-METHYL PYRROLIDONE」
和光純藥工業股份公司製、製品名「DIMETHYLSULFOXIDE」
和光純藥工業股份公司製、製品名「N,N-DIMETHYL FORMAMIDE」
H.C.Starck公司製、製品名「CleviousP VP. AI4083」
Sigma-Aldrich股份公司製、製品名「POLYANILINE」(實施例9)
日產化學工業股份公司製、製品名「D1033W」(實施例16)
Sigma-Aldrich公司製、製品名「POLYPYRROL」
在表1及表2所記載的特性係如下述進而測定。
由導電性接著劑組成物所構成之導電層的厚度,係使用觸針式表面形狀測定裝置[Veeco公司製、製品名「Dektak150」]來測定。
將所得到之陽極積層體的導電層表面,藉由表面電阻值測定裝置[三菱化學公司製、製品名「Loresta GP MCP-T600」]且使用四端子法測定導電層的表面電阻值。
將所得到的陽極積層體,使用光線透射率測定裝置[日本電色工業公司製、製品名「NDH-5000」且依據JIS K7631-1,測定總光線透射率而作為導電層的總光線透射率。
將實施例及比較例所得到之導電性接著劑組成物的塗布液,塗布在聚對酞酸乙二酯(東洋紡績公司製、製品名「COSMOSHINE A4100」、厚度為100μm)上,於100℃其乾燥10分鐘,使其形成由膜厚度為100nm的導電性接著劑組成物所構成之導電層,來製造測定用試樣(5×5cm)。
將所得到之測定用試樣,使用Roll Laminator[Royal Sovereign公司製、製品名「RSL-328J」而於溫度120℃貼合在玻璃板(25mm×25mm、厚度為1mm)。隨後,冷卻至常溫之後,使測定用試樣垂直著並且調查是否接著。
依照下述的基準,以貼合評價的方式記載在表1及表2。
○:測定用試樣係接著而未從玻璃板掉落。
×:測定用試樣未接著而從玻璃板剝離。
表2所記載之接著力,係將實施例11~17及比較例8~10所得到之導電性接著劑組成物的塗布液塗布在聚對酞酸乙二酯薄膜(東洋紡績公司製、製品名「COSMOSHINE A4100」、厚度100μm)上,且於100℃乾燥10分鐘使其形成由膜厚度為1,000nm的導電性接著劑組成物所構成之導電層,來製造測定用試樣。
使用所得到之測定用試樣且依據JIS Z0237(2009),將於23℃、50%RH(相對濕度)環境下切割成為25mm×300mm之測定用試樣,使用積層機[Royal Sovereign公司製、製品名「RSL-328J」],於溫度100℃貼合在被黏物(玻璃板、800mm×1500mm、厚度3mm)。藉由180°剝離法且以拉伸速度為300mm/分鐘測定予以貼合後24小時的時點之黏著力。
成分(A)的水溶性聚乙烯基聚合物的玻璃轉移溫度T1係依據JIS K7121,使用輸入功率補償示差掃描型熱量測定裝置[Perkinelmer公司製、裝置名「Pyrisl DSG」],於-80℃至250℃的溫度範圍,求取外推玻璃轉移開始溫度。
將實施例及比較例所得到之電子裝置,使用SOURCE MEASURE UNIT[WACOM電創公司製]而測定電流電壓特性且觀察所得到的整流曲線。
○:有整流性
×:無整流性(由於貼合不良而無作為電子裝置之功能)
關於使用實施例11的調配所得到之電子裝置(太陽電池),係將所得到的電流密度-電壓曲線顯示在第2圖。
實施例11~17及比較例8~10、15所得到之電子裝置(有機EL元件)的電流-電壓特性,係使用有機EL發光效率測定裝置[PRECISE GAUGES公司製、製品名「EL1003」]而測定電流電壓特性且觀察所得到的整流曲線。
○:有整流性
×:無整流性(由於貼合不良而無作為電子裝置之功能)
又,施加電壓時的電子裝置(有機EL元件)的亮度(cd/cm2
)係使用亮度計[Konica Minolta公司製、製品名「LS-110」]而進行測定。將結果顯示在表2。
從表1,能夠確認以下情形。
只有由(A)成分所構成之比較例3及4、及由(A)成分及(C)成分所構成之比較例1及2的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係表面電阻高且所得到的電子裝置未觀察到整流性,而無作為裝置之功能。
只有由(B)成分所構成之比較例5及6的導電性接著劑組成物,係成膜性差而無法形成導電層的膜。又,由只有由(C)成分所構成之比較例7的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係無接著性,而無法藉由貼合來製造電子裝置。
另一方面,由成分(A)、(B)及(C)所構成之實施例1~10的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係表面電阻值低且透明性亦高。又,得知因為接著性亦良好,能夠良好地藉由貼合而製造電子裝置,而且所得到的電子裝置亦具有整流性,作為裝置亦是有效的。
從表2,能夠確認以下情形。
只有由(A)成分所構成之比較例10的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係表面電阻高且所得到的電子裝置(太陽電池)未觀察到整流性,而無作為裝置之功能。又,嘗試測定所得到的電子裝置(有機EL元件)的EL特性(亮度)但是不發光。
只有由(A)成分及(C)成分所構成之比較例8及9的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係表面電阻高且所得到的電子裝置(太陽電池)未觀察到整流性,而無作為裝置之功能。又,該等的EL特性(亮度)之測定為低亮度。
在只有由(B)成分所構成之比較例11~14的導電性接著劑組成物,成膜性差而無法形成導電層的膜。又,由只有由(C)成分所構成之比較例15的導電性接著劑組成物所構成之導電層,導電層係無接著性,而無法藉由貼合來製造電子裝置。
另一方面,由成分(A)、(B)及(C)所構成之實施例11~17的導電性接著劑組成物所構成之導電層,係表面電阻值低且透明性亦高。又,得知因為接著性亦良好,能夠良好地藉由貼合而製造電子裝置,而且所得到的電子裝置亦具有整流性,作為裝置亦是有效的。又,其等的EL特性(亮度)係高而良好。
本發明的導電性接著劑組成物,因為係具有優良的接著性且表面電阻低,而且透明性亦高,能夠使用作為有機電晶體、有機記憶體、有機EL等的有機裝置;液晶顯示器;電子紙;薄膜電晶體;電色顯示器;電化學發光顯示器;觸控式面板;顯示器;太陽電池;熱電轉換裝置;壓電轉換裝置;蓄電裝置等的各種電子裝置的導電層,而且在藉由積層步驟之電子裝置的領域係有用的。
1...陽極層
2...陰極層
3...光電轉換層或發光層
4...導電層
第1圖(a)係顯示本發明之具有導體層的電子裝置的一個例子的剖面之模式圖。
第1圖(b)係顯示本發明的電子裝置之製造方法之模式圖。
第2圖係顯示在本發明的電子裝置之一的太陽電池之電流密度與電壓的關係之圖表。
Claims (5)
- 一種電子裝置,其係依順序配置陽極層、由導電性接著劑組成物所構成之導電層、光電轉換層及陰極層而成,其特徵為:該導電性接著劑組成物係含有(A)水溶性聚乙烯基聚合物、(B)有機添加劑及(C)導電性有機高分子化合物之導電性接著劑組成物,(A)水溶性聚乙烯基聚合物為聚丙烯酸,(B)有機添加劑係選自水溶性多元醇及水溶性吡咯啶酮類之至少一種,(C)導電性有機高分子化合物係選自聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類及其衍生物之至少一種。
- 如申請專利範圍第1項之電子裝置,其中於聚丙烯酸的玻璃轉移溫度設為T1、(B)有機添加劑的熔點設為T2、有機添加劑於0.101MPa(760mmHg)下之沸點設為T3時,係滿足T2<T1<T3。
- 如申請專利範圍第1或2項之電子裝置,其中該有機添加劑為甘油或N-甲基吡咯啶酮。
- 一種電子裝置之製造方法,其係如申請專利範圍第1項之電子裝置之製造方法,該電子裝置係依順序配置陽極層、由導電性接著劑組成物所構成之導電層、光電轉換層及陰極層而成,該導電性接著劑組成物係含有(A)聚丙烯酸、(B)選自水溶性多元醇及水溶性吡咯啶酮類之至少一種的有機添加劑及(C)選自聚苯胺類、聚吡咯類或聚噻吩類及其衍生物之至少一種的導電性有 機高分子化合物,其特徵為具有以下步驟:在陽極層上形成由該導電性接著劑組成物所構成之導電層,以形成陽極積層體之步驟;在陰極層上形成該光電轉換層,以形成陰極積層體之步驟;於該導電性接著劑組成物的軟化溫度以上,將該陰極積層體的光電轉換層表面與該陽極積層體的導電層表面予以貼合。
- 如申請專利範圍第4項之電子裝置之製造方法,其中該有機添加劑為甘油或N-甲基吡咯啶酮。
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