透明導電膜及びその製造方法並びに透明導電膜を用いたタッチパネル
【課題】着色がなく、低抵抗な透明導電膜を提供すること。
【解決手段】重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを混合した分散液を塗布することにより、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０である透明導電膜を得る。
【解決手段】重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを混合した分散液を塗布することにより、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０である透明導電膜を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極などに用いられる透明導電膜やインク、及びその製法、並びに透明導電膜を用いたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ、太陽電池、タッチパネルなどに透明電極が用いられている。透明電極に用いられる透明導電膜の材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）との高分子錯体が主流となっている。このＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは成膜性がよく、種々の用途で使用できるので、期待されている材料である。
【０００３】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの製造方法については、例えば、特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２３８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳはバンドギャップが１．５ ｅＶ で可視域吸収波長８００ｎｍを有し、赤色が吸収される為、青色を呈する。この青色の着色があると視認性が高くなる為、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ透明導電膜を液晶ディスプレイ材料などに用いた場合、電極パターンが見えやすくなるなどの不都合が発生する。このため、透明導電膜は、透明性が高いことに加え無色であることが望ましい。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、着色がない透明導電膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の透明導電膜は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜であって、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であるものである。
【０００８】
この構成によれば、短波長（波長４５０ｎｍ）での吸光度と長波長（波長７５０）での吸光度との差が低減されるので、無着色の透明導電膜を得ることができる。
【０００９】
また，本発明の透明導電膜においては、複数のピークのうち一つが、重合度３にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることが好ましい。或いは、複数のピークのうち一つが、重合度１１にあるようにＰＥＤＯＴの重合度が分布していることが好ましい。このような重合度分布を取ることにより、透明導電膜の着色の程度をより小さくすることが出来る。
【００１０】
また本発明の透明導電膜においては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることが好ましい。更に、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴによる特徴的な青色や重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴによる特徴的黄色が緩和され着色問題が回避される。
【００１２】
また本発明の透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含むものであり、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であるものである。
【００１３】
また、本発明の透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布していることを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、無色の透明導電膜を成膜するインクとすることができる。
【００１５】
前記透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする。更に、前記透明導電膜形成用インクは、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０である透明導電膜を成膜することが出来、ほぼ無着色の透明導電膜となる。
【００１７】
また本発明の透明導電膜の製造方法は、ＰＥＤＯＴの重合度の分布ピークがそれぞれ異なる複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを混合した分散液を塗布することを特徴とする。本構成によれば無着色の透明導電膜を成膜できる。
【００１８】
また本発明の透明導電膜の製造方法においては、前記複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを含むことが好ましい。
また本発明の透明導電膜の製造方法においては、前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１９】
本構成によれば、ほぼ無着色の透明導電膜を成膜出来る。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の透明導電膜は、着色のない透明導電膜とすることが出来る。
【００２１】
また、本発明の透明導電膜形成用インクは、着色のない透明導電膜を形成することができる透明導電膜形成用インクとすることが出来る。
【００２２】
また、本発明の透明導電膜の製造方法によれば、着色の無い透明導電膜を形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＰＥＤＯＴの重合度とバンドギャップの関係を示す図である。
【図２】重合度１１のＰＥＤＯＴのシミュレーション結果の模式図である。
【図３】本発明の透明導電膜の概念図である。
【図４】本発明の実施例の透明導電膜の透過スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
現在一般に流通するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは１．５ｅＶのバンドギャップを有し、可視光の波長８００ｎｍ付近の光を吸収する。このため、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用いた透明導電膜は、可視光の赤色部分を吸収して補色である青色を呈する。
【００２５】
本願発明者は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度に着眼した。図１に分子軌道シミュレーションにより求めたＰＥＤＯＴの重合度とバンドギャップの関係を示す。図１に示す様にＰＥＤＯＴは重合度の違いによりバンドギャップ幅（吸収波長）が著しく変化する。ＰＥＤＯＴの重合度が３〜１１に変化するとＥＤＯＴオリゴマーのバンドギャップは、２．５ｅＶ（吸収波長が４５０ｎｍで黄色を呈する）から１．５ｅＶ（吸収波長が８００ｎｍで青色を呈する）に変化する。現在一般に用いられているＰＥＤＯＴ：ＰＳＳはＰＥＤＯＴの重合度分布のピークが１１程度の物が多く、シミュレーションと一致する。本願発明者は、これらの知見に基づき、重合度の異なるＰＥＤＯＴからなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを適当量混合することで、透明導電膜を無色化できること、を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２６】
なお、分子軌道シミュレーションに当たっては、ＰＳＳによりドーピングされて帯電（イオン化）したＰＥＤＯＴをモデル分子として実施した。本来ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのフラグメントをモデル分子として採用すべきとも考えられるが、ドーパントであるＰＳＳの働きはＰＥＤＯＴに＋電荷を注入することであり、電気特性や光特性は全てＰＥＤＯＴのみに起因しているためこの取り扱いで十分と考えられる。ハミルトニアンはＰＭ３（パラメトリック３）とし富士通製ＭＯＣＯＭＰＡＣＴを用いた。図２にシミュレーションの結果得られた、重合度１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの電子分布を示す。
【００２７】
また、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの電気伝導機構メカニズムは、ＰＥＤＯＴ内の電子移動と、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導とがあるが、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導の方が抵抗が大きく、支配的である。本発明においては、重合度の小さいＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを重合度の大きいＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと混合して用いるが、互いの相溶性、或いは、分子レベルの相互作用については、単一重合度分布ピークのＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと違いがない。これにより、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導の影響は小さく、導電性を低下させることがほとんどない。従って、本発明では、低抵抗のまま無色化が図れる。
【００２８】
図３に、本発明の透明導電膜の概念図を示す。図３（ａ）に、重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１の概念図を示す。ＰＳＳ１３の高分子鎖の一部に重合度１１のＰＥＤＯＴ１１が結合し、全体として球状の粒子となっている。図３（ｂ）には、重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２の概念図を示す。図３（ａ）と同様に、ＰＳＳ１３の高分子鎖の一部に重合度３のＰＥＤＯＴ１２が結合し、全体として球状の粒子となっている。これらの重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１および重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２を所定の割合で混合して基材上に成膜することにより、透明導電膜を得る。図３（ｃ）に透明導電膜の概念図を示す。重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１に由来する重合度１１のＰＥＤＯＴ１１が多数を占める領域と、重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２に由来する重合度３のＰＥＤＯＴ１２が多数を占める領域とが混在する透明導電膜となる。なお、図３（ｃ）はあくまでも概念図であって、実際にはこのような構造が複数層重なりあったり、ＰＳＳ１３が絡み合ったりするため、より複雑な構造となっていると考えられる。
【００２９】
この透明導電膜にあっては、それぞれドープされイオン化したＰＥＤＯＴが、重合度１１のＰＥＤＯＴ１が８００ｎｍを中心とする光を、重合度３のＰＥＤＯＴ２が４５０ｎｍを中心とする光を吸収する。そのため所定の割合で４５０ｎｍと８００ｎｍが吸収されると分光特性がフラットになり、無色化される。
【００３０】
この透明導電膜について、アルカリに浸してＰＥＤＯＴを遊離させ、逆相クロマトグラフィーを用いてＰＥＤＯＴの分子量、すなわち重合度を測定すると、重合度１１に対応する部分と重合度３に対応する部分のピークが、他の重合度に対応するピークよりも多く確認された。横軸に重合度、縦軸に観察されたピーク強度をプロットして重合度の分布を確認すると、重合度３と重合度１１にピークを有する分布となる。本明細書中でいう重合度分布とは、このようにして確認される。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの製造方法について説明する。モノマーであるエチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）と、ドーパントとなるＰＳＳと、反応触媒である酸化剤、例えば、硫酸第２鉄と過硫酸ナトリウムや過ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム等を用意し、これらを混合した水溶液を加熱攪拌しながらＰＳＳのスルホン基を介してＥＤＯＴをＰＥＤＯＴに重合成長させる。この時の反応の進行（すなわち重合化の度合）は、使用する酸化剤の種類や加熱温度や反応時間で変化する。一般に制御し易いパラメータは反応時間であり、重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴを得る時にも反応時間を変えて重合の度合を制御する。
【００３２】
次に、図４を参照して、透明導電膜の可視光領域の透過スペクトルについて説明する。図４に実線で示すのは、本実施の形態に係る透明導電膜の吸収スペクトルであり、重合度分布のピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ１００重量部に対して重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ１１０重量部添加し、塗布した場合における透明導電膜の可視光領域の吸収スペクトルを示している。この透明導電膜は、波長４００〜８００ｎｍの範囲で概ねフラットな分光特性を示しており、透明導電膜が無色化される。
【００３３】
一方、図４に破線で示すのは、重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなる通常のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの吸収スペクトルである。同図に示すように、波長４５０ｎｍ付近に透過率のピークを有し、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに由来する波長８００ｎｍの赤色領域の吸光が波長４５０ｎｍの青色領域の吸光より大きいので、透明導電膜は青色に着色する。
【００３４】
本実施の形態において、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０となる様に調節する。Ｔ１／Ｔ２が０．５を下回ると青色の吸収が大きくなり、透明導電膜は黄色を呈する。また、Ｔ１／Ｔ２が２を上回ると赤色の吸収が大きくなり、透明導電膜は青色を呈する。これを達成する重合度分布のピークが３にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比は１：０．５〜２．０である。より好ましい透過率比は、Ｔ１／Ｔ２が０．９〜１．２であるが、これに対応する重合度分布のピークが３にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比は１：０．９〜１．２である。
【００３５】
本実施の形態に係る透明導電膜の製造工程についてより詳しく説明する。
【００３６】
本実施の形態に係る透明導電膜は、まず、重合度分布ピークの異なるＰＥＤＯＴからなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの合成から始まり、次に重合度分布のピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散液を調製する調合工程と、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散液を基材上へ塗布する塗布工程と、基材ごと加熱処理するベーク工程などからなる。
【００３７】
重合度分布ピークの異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、それぞれ反応時間を変えて合成する。ＥＤＯＴとＰＳＳ、更に、酸化剤である硫酸第２鉄と過硫酸ソーダを混合した水溶液を８０℃に加熱して反応させる。重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは１．５時間の反応でほぼ収束した状態で回収される。この水溶液中には、種々の不要イオンが含まれているので、イオン交換樹脂を添加し、約４時間不要イオンを吸着させた後、ろ紙でイオン交換樹脂を除去する。この状態のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからＰＥＤＯＴを遊離させて逆相クロマトグラフィーにて測定すると、重合度が１１に対応するピークが最も多く確認された。
【００３８】
一方、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、重合度分布ピークが１１の場合に比べ、短時間で反応を停止させる必要がある。その方法は、１時間経過後、素早く急冷すると同時に、イオン交換樹脂を添加し、酸化剤の回収を行う。これにより、ほぼ狙いの３に重合度分布のピークを持つＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを得ることが出来る。この状態のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからＰＥＤＯＴを遊離させて逆相クロマトグラフィーにて測定すると、重合度が３に対応するピークが最も多く確認された。
【００３９】
重合度分布のピークが異なる分散液の調合では、まず、それぞれを蓋付きビーカ等に分取した状態で長時間攪拌する。その後、添加される溶液は引き続き攪拌した状態で、もう一方の溶液を徐々に滴下する。ここまでの工程により、透明導電膜形成用のインク（塗布液）が作製されたことになる。
【００４０】
次に、スピンコーターにより、基材上に塗布液を塗布する。この時に、スピンコートの条件により透明導電膜の膜厚を調整することができる。本実施の形態においては、スピンコートを３秒間かけて４００ｒｐｍとし、４００ｒｐｍで１０秒間保持する。次いで、５秒間かけて１０００ｒｐｍとしたのち、１０００ｒｐｍで２０秒間保持して塗膜する。このような条件で成膜することにより、２００ｎｍ程度の膜厚に調整することができる。
【００４１】
次いで、塗膜をホットプレート９０℃１０分間プリベークし、最後にオーブン１２０℃で２０分間ベーク処理して透明導電膜を製造する。
【００４２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
＜評価方法＞
透明導電膜の評価は、下記の条件に従って実施した。
＜面積抵抗試験＞
面積抵抗試験は、透明導電膜の表面抵抗を４端子式面積抵抗計（三菱化学社製、ＬＯＲＥＳＴＡ ＥＰ ＭＣＰ−１３６０）を用いて測定した。
＜比抵抗の測定＞
比抵抗は、前出の面積抵抗値と膜厚から求めた。膜厚は、接触式膜厚計（アルバック製ＤＥＫＴＡＫ ６Ｍ）で計測した。
＜分光特性の測定＞
分光特性の測定は、吸光光度計（ＵＶ可視スペクトルメータ、日本分光社製、Ｖ−５７０）を使用し、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２を測定し、分光特性（透過率比Ｔ１／Ｔ２）を測定して評価した。
＜視認性＞
視認性は、成膜された透明導電膜をパターニングし、白色光下で目視観察してパターンがよく見えてしまうものを×とし、それよりみえづらい物をみえづらい順に◎○△とした。
（実施例１）
＜ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ合成工程＞
エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）とＰＳＳ、更に、酸化剤である硫酸第２鉄と過硫酸ソーダを混合した水溶液を８０℃に加熱して反応させた。重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは反応時間を１．５時間とした。反応終了後、不要イオンの除去の為に、イオン交換樹脂を添加し、約４時間攪拌した。その後、ろ紙でろ過してイオン交換樹脂を除去した。
【００４３】
一方、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、反応時間を１時間とし、反応時間経過後に素早く急冷すると同時にイオン交換樹脂を添加して酸化剤の回収を行った以外は重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと同様に行った。
＜ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ液調整工程＞
上項に基づき作製した重合度分布のピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液を１００重量部と重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液を１２０重量部の割合で混合する。共に、同一材料であるので、混合は容易に行える。次にエンハンサーとして、この溶液１００重量部に対して５重量部のＤＭＳＯを添加した。混合溶解した後、クリーンルーム内で孔径０．４５μｍのフィルターでろ過して塗布液を調製した。
＜基材の調整＞
クリーンルーム内でＰＥＴフィルムをカットした（長さ６０ｍｍ×幅６０ｍｍ）。次いで、このＰＥＴフィルムをガラスウェハー（外径φ１００ｍｍ厚さ１．１ｍｍ）に貼り付けて導電薄膜の基材を調製した。
＜塗布工程＞
スピンコーター（ミカサ社製）を用いて回転数１４００ｒｐｍ、回転時間２０秒の条件下、基材上に塗布液を塗布した。
＜ベーク工程＞
得られた薄膜を９０℃で１０分プリベークし、次いで、１２０℃で２０分間本ベークした。得られた透明導電膜の分光特性（透過率比Ｔ１／Ｔ２）は、０．８、比抵抗は２．３Ｅ−３ Ωｃｍ、膜厚は、０．２１μｍであった。
（実施例２）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して４０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例３）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して５０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例４）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して９０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例５）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して２００重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例６）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して２２０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（比較例１）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（比較例２）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を０重量部に対して１００重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
【００４４】
【表１】
表１に、実施例および比較例の評価結果を示す。実施例１ないし６のいずれも、比較例と比較して比抵抗において大きく低下することなく、パターンを視認しづらくすることが出来た。
【００４５】
さらに本発明の透明導電膜形成用インクを用いてタッチパネルを作製した。プラスチック基板上に、本発明の透明導電膜形成用インクをスクリーン印刷して乾燥、ベークしてパターンを形成したところ、色味がない透明導電パターンが得られ、タッチパネルとしたときにも外部からパターンを視認しづらかった。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを所定の割合で混合することにより、透明導電膜の一部に青色吸収部を形成することができるので、着色のない透明導電膜を得ることができる。また、基本的に同一材料のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳである為、透明導電膜の比抵抗を損なうことなく、良好な透明導電膜を得ることができる。
【００４７】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、有機ＥＬ、太陽電池など、各種透明電極を用いたデバイスに適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１１ 重合度１１のポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）
１２ 重合度３のポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）
１３ ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極などに用いられる透明導電膜やインク、及びその製法、並びに透明導電膜を用いたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ、太陽電池、タッチパネルなどに透明電極が用いられている。透明電極に用いられる透明導電膜の材料としては、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）との高分子錯体が主流となっている。このＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは成膜性がよく、種々の用途で使用できるので、期待されている材料である。
【０００３】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの製造方法については、例えば、特許文献１などに開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００９−５２３８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳはバンドギャップが１．５ ｅＶ で可視域吸収波長８００ｎｍを有し、赤色が吸収される為、青色を呈する。この青色の着色があると視認性が高くなる為、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ透明導電膜を液晶ディスプレイ材料などに用いた場合、電極パターンが見えやすくなるなどの不都合が発生する。このため、透明導電膜は、透明性が高いことに加え無色であることが望ましい。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、着色がない透明導電膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の透明導電膜は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜であって、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であるものである。
【０００８】
この構成によれば、短波長（波長４５０ｎｍ）での吸光度と長波長（波長７５０）での吸光度との差が低減されるので、無着色の透明導電膜を得ることができる。
【０００９】
また，本発明の透明導電膜においては、複数のピークのうち一つが、重合度３にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることが好ましい。或いは、複数のピークのうち一つが、重合度１１にあるようにＰＥＤＯＴの重合度が分布していることが好ましい。このような重合度分布を取ることにより、透明導電膜の着色の程度をより小さくすることが出来る。
【００１０】
また本発明の透明導電膜においては、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることが好ましい。更に、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴによる特徴的な青色や重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴによる特徴的黄色が緩和され着色問題が回避される。
【００１２】
また本発明の透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含むものであり、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であるものである。
【００１３】
また、本発明の透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布していることを特徴とする。
【００１４】
本構成によれば、無色の透明導電膜を成膜するインクとすることができる。
【００１５】
前記透明導電膜形成用インクは、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする。更に、前記透明導電膜形成用インクは、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０である透明導電膜を成膜することが出来、ほぼ無着色の透明導電膜となる。
【００１７】
また本発明の透明導電膜の製造方法は、ＰＥＤＯＴの重合度の分布ピークがそれぞれ異なる複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを混合した分散液を塗布することを特徴とする。本構成によれば無着色の透明導電膜を成膜できる。
【００１８】
また本発明の透明導電膜の製造方法においては、前記複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを含むことが好ましい。
また本発明の透明導電膜の製造方法においては、前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とすることが好ましい。
【００１９】
本構成によれば、ほぼ無着色の透明導電膜を成膜出来る。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明の透明導電膜は、着色のない透明導電膜とすることが出来る。
【００２１】
また、本発明の透明導電膜形成用インクは、着色のない透明導電膜を形成することができる透明導電膜形成用インクとすることが出来る。
【００２２】
また、本発明の透明導電膜の製造方法によれば、着色の無い透明導電膜を形成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ＰＥＤＯＴの重合度とバンドギャップの関係を示す図である。
【図２】重合度１１のＰＥＤＯＴのシミュレーション結果の模式図である。
【図３】本発明の透明導電膜の概念図である。
【図４】本発明の実施例の透明導電膜の透過スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
現在一般に流通するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは１．５ｅＶのバンドギャップを有し、可視光の波長８００ｎｍ付近の光を吸収する。このため、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを用いた透明導電膜は、可視光の赤色部分を吸収して補色である青色を呈する。
【００２５】
本願発明者は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度に着眼した。図１に分子軌道シミュレーションにより求めたＰＥＤＯＴの重合度とバンドギャップの関係を示す。図１に示す様にＰＥＤＯＴは重合度の違いによりバンドギャップ幅（吸収波長）が著しく変化する。ＰＥＤＯＴの重合度が３〜１１に変化するとＥＤＯＴオリゴマーのバンドギャップは、２．５ｅＶ（吸収波長が４５０ｎｍで黄色を呈する）から１．５ｅＶ（吸収波長が８００ｎｍで青色を呈する）に変化する。現在一般に用いられているＰＥＤＯＴ：ＰＳＳはＰＥＤＯＴの重合度分布のピークが１１程度の物が多く、シミュレーションと一致する。本願発明者は、これらの知見に基づき、重合度の異なるＰＥＤＯＴからなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを適当量混合することで、透明導電膜を無色化できること、を見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２６】
なお、分子軌道シミュレーションに当たっては、ＰＳＳによりドーピングされて帯電（イオン化）したＰＥＤＯＴをモデル分子として実施した。本来ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのフラグメントをモデル分子として採用すべきとも考えられるが、ドーパントであるＰＳＳの働きはＰＥＤＯＴに＋電荷を注入することであり、電気特性や光特性は全てＰＥＤＯＴのみに起因しているためこの取り扱いで十分と考えられる。ハミルトニアンはＰＭ３（パラメトリック３）とし富士通製ＭＯＣＯＭＰＡＣＴを用いた。図２にシミュレーションの結果得られた、重合度１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの電子分布を示す。
【００２７】
また、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの電気伝導機構メカニズムは、ＰＥＤＯＴ内の電子移動と、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導とがあるが、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導の方が抵抗が大きく、支配的である。本発明においては、重合度の小さいＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを重合度の大きいＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと混合して用いるが、互いの相溶性、或いは、分子レベルの相互作用については、単一重合度分布ピークのＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと違いがない。これにより、ＰＥＤＯＴ間のホッピング伝導の影響は小さく、導電性を低下させることがほとんどない。従って、本発明では、低抵抗のまま無色化が図れる。
【００２８】
図３に、本発明の透明導電膜の概念図を示す。図３（ａ）に、重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１の概念図を示す。ＰＳＳ１３の高分子鎖の一部に重合度１１のＰＥＤＯＴ１１が結合し、全体として球状の粒子となっている。図３（ｂ）には、重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２の概念図を示す。図３（ａ）と同様に、ＰＳＳ１３の高分子鎖の一部に重合度３のＰＥＤＯＴ１２が結合し、全体として球状の粒子となっている。これらの重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１および重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２を所定の割合で混合して基材上に成膜することにより、透明導電膜を得る。図３（ｃ）に透明導電膜の概念図を示す。重合度分布が１１にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子１に由来する重合度１１のＰＥＤＯＴ１１が多数を占める領域と、重合度分布が３にピークを有するＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ微粒子２に由来する重合度３のＰＥＤＯＴ１２が多数を占める領域とが混在する透明導電膜となる。なお、図３（ｃ）はあくまでも概念図であって、実際にはこのような構造が複数層重なりあったり、ＰＳＳ１３が絡み合ったりするため、より複雑な構造となっていると考えられる。
【００２９】
この透明導電膜にあっては、それぞれドープされイオン化したＰＥＤＯＴが、重合度１１のＰＥＤＯＴ１が８００ｎｍを中心とする光を、重合度３のＰＥＤＯＴ２が４５０ｎｍを中心とする光を吸収する。そのため所定の割合で４５０ｎｍと８００ｎｍが吸収されると分光特性がフラットになり、無色化される。
【００３０】
この透明導電膜について、アルカリに浸してＰＥＤＯＴを遊離させ、逆相クロマトグラフィーを用いてＰＥＤＯＴの分子量、すなわち重合度を測定すると、重合度１１に対応する部分と重合度３に対応する部分のピークが、他の重合度に対応するピークよりも多く確認された。横軸に重合度、縦軸に観察されたピーク強度をプロットして重合度の分布を確認すると、重合度３と重合度１１にピークを有する分布となる。本明細書中でいう重合度分布とは、このようにして確認される。
【００３１】
本発明の実施の形態に係る重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの製造方法について説明する。モノマーであるエチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）と、ドーパントとなるＰＳＳと、反応触媒である酸化剤、例えば、硫酸第２鉄と過硫酸ナトリウムや過ヨウ素酸ナトリウム、ヨウ素酸ナトリウム等を用意し、これらを混合した水溶液を加熱攪拌しながらＰＳＳのスルホン基を介してＥＤＯＴをＰＥＤＯＴに重合成長させる。この時の反応の進行（すなわち重合化の度合）は、使用する酸化剤の種類や加熱温度や反応時間で変化する。一般に制御し易いパラメータは反応時間であり、重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴを得る時にも反応時間を変えて重合の度合を制御する。
【００３２】
次に、図４を参照して、透明導電膜の可視光領域の透過スペクトルについて説明する。図４に実線で示すのは、本実施の形態に係る透明導電膜の吸収スペクトルであり、重合度分布のピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ１００重量部に対して重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ１１０重量部添加し、塗布した場合における透明導電膜の可視光領域の吸収スペクトルを示している。この透明導電膜は、波長４００〜８００ｎｍの範囲で概ねフラットな分光特性を示しており、透明導電膜が無色化される。
【００３３】
一方、図４に破線で示すのは、重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなる通常のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの吸収スペクトルである。同図に示すように、波長４５０ｎｍ付近に透過率のピークを有し、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに由来する波長８００ｎｍの赤色領域の吸光が波長４５０ｎｍの青色領域の吸光より大きいので、透明導電膜は青色に着色する。
【００３４】
本実施の形態において、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０となる様に調節する。Ｔ１／Ｔ２が０．５を下回ると青色の吸収が大きくなり、透明導電膜は黄色を呈する。また、Ｔ１／Ｔ２が２を上回ると赤色の吸収が大きくなり、透明導電膜は青色を呈する。これを達成する重合度分布のピークが３にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比は１：０．５〜２．０である。より好ましい透過率比は、Ｔ１／Ｔ２が０．９〜１．２であるが、これに対応する重合度分布のピークが３にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比は１：０．９〜１．２である。
【００３５】
本実施の形態に係る透明導電膜の製造工程についてより詳しく説明する。
【００３６】
本実施の形態に係る透明導電膜は、まず、重合度分布ピークの異なるＰＥＤＯＴからなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの合成から始まり、次に重合度分布のピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散液を調製する調合工程と、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ分散液を基材上へ塗布する塗布工程と、基材ごと加熱処理するベーク工程などからなる。
【００３７】
重合度分布ピークの異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、それぞれ反応時間を変えて合成する。ＥＤＯＴとＰＳＳ、更に、酸化剤である硫酸第２鉄と過硫酸ソーダを混合した水溶液を８０℃に加熱して反応させる。重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは１．５時間の反応でほぼ収束した状態で回収される。この水溶液中には、種々の不要イオンが含まれているので、イオン交換樹脂を添加し、約４時間不要イオンを吸着させた後、ろ紙でイオン交換樹脂を除去する。この状態のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからＰＥＤＯＴを遊離させて逆相クロマトグラフィーにて測定すると、重合度が１１に対応するピークが最も多く確認された。
【００３８】
一方、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、重合度分布ピークが１１の場合に比べ、短時間で反応を停止させる必要がある。その方法は、１時間経過後、素早く急冷すると同時に、イオン交換樹脂を添加し、酸化剤の回収を行う。これにより、ほぼ狙いの３に重合度分布のピークを持つＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを得ることが出来る。この状態のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからＰＥＤＯＴを遊離させて逆相クロマトグラフィーにて測定すると、重合度が３に対応するピークが最も多く確認された。
【００３９】
重合度分布のピークが異なる分散液の調合では、まず、それぞれを蓋付きビーカ等に分取した状態で長時間攪拌する。その後、添加される溶液は引き続き攪拌した状態で、もう一方の溶液を徐々に滴下する。ここまでの工程により、透明導電膜形成用のインク（塗布液）が作製されたことになる。
【００４０】
次に、スピンコーターにより、基材上に塗布液を塗布する。この時に、スピンコートの条件により透明導電膜の膜厚を調整することができる。本実施の形態においては、スピンコートを３秒間かけて４００ｒｐｍとし、４００ｒｐｍで１０秒間保持する。次いで、５秒間かけて１０００ｒｐｍとしたのち、１０００ｒｐｍで２０秒間保持して塗膜する。このような条件で成膜することにより、２００ｎｍ程度の膜厚に調整することができる。
【００４１】
次いで、塗膜をホットプレート９０℃１０分間プリベークし、最後にオーブン１２０℃で２０分間ベーク処理して透明導電膜を製造する。
【００４２】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。なお、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
＜評価方法＞
透明導電膜の評価は、下記の条件に従って実施した。
＜面積抵抗試験＞
面積抵抗試験は、透明導電膜の表面抵抗を４端子式面積抵抗計（三菱化学社製、ＬＯＲＥＳＴＡ ＥＰ ＭＣＰ−１３６０）を用いて測定した。
＜比抵抗の測定＞
比抵抗は、前出の面積抵抗値と膜厚から求めた。膜厚は、接触式膜厚計（アルバック製ＤＥＫＴＡＫ ６Ｍ）で計測した。
＜分光特性の測定＞
分光特性の測定は、吸光光度計（ＵＶ可視スペクトルメータ、日本分光社製、Ｖ−５７０）を使用し、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２を測定し、分光特性（透過率比Ｔ１／Ｔ２）を測定して評価した。
＜視認性＞
視認性は、成膜された透明導電膜をパターニングし、白色光下で目視観察してパターンがよく見えてしまうものを×とし、それよりみえづらい物をみえづらい順に◎○△とした。
（実施例１）
＜ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ合成工程＞
エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＯＴ）とＰＳＳ、更に、酸化剤である硫酸第２鉄と過硫酸ソーダを混合した水溶液を８０℃に加熱して反応させた。重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは反応時間を１．５時間とした。反応終了後、不要イオンの除去の為に、イオン交換樹脂を添加し、約４時間攪拌した。その後、ろ紙でろ過してイオン交換樹脂を除去した。
【００４３】
一方、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、反応時間を１時間とし、反応時間経過後に素早く急冷すると同時にイオン交換樹脂を添加して酸化剤の回収を行った以外は重合度分布のピークが１１にあるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと同様に行った。
＜ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ液調整工程＞
上項に基づき作製した重合度分布のピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液を１００重量部と重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ水溶液を１２０重量部の割合で混合する。共に、同一材料であるので、混合は容易に行える。次にエンハンサーとして、この溶液１００重量部に対して５重量部のＤＭＳＯを添加した。混合溶解した後、クリーンルーム内で孔径０．４５μｍのフィルターでろ過して塗布液を調製した。
＜基材の調整＞
クリーンルーム内でＰＥＴフィルムをカットした（長さ６０ｍｍ×幅６０ｍｍ）。次いで、このＰＥＴフィルムをガラスウェハー（外径φ１００ｍｍ厚さ１．１ｍｍ）に貼り付けて導電薄膜の基材を調製した。
＜塗布工程＞
スピンコーター（ミカサ社製）を用いて回転数１４００ｒｐｍ、回転時間２０秒の条件下、基材上に塗布液を塗布した。
＜ベーク工程＞
得られた薄膜を９０℃で１０分プリベークし、次いで、１２０℃で２０分間本ベークした。得られた透明導電膜の分光特性（透過率比Ｔ１／Ｔ２）は、０．８、比抵抗は２．３Ｅ−３ Ωｃｍ、膜厚は、０．２１μｍであった。
（実施例２）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して４０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例３）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して５０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例４）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して９０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例５）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して２００重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（実施例６）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して２２０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（比較例１）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を１００重量部に対して０重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
（比較例２）
重合度分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度分布ピークが１１のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの混合比を０重量部に対して１００重量部としたことを以外は、実施例１と同様にして透明導電膜を得た。
【００４４】
【表１】
表１に、実施例および比較例の評価結果を示す。実施例１ないし６のいずれも、比較例と比較して比抵抗において大きく低下することなく、パターンを視認しづらくすることが出来た。
【００４５】
さらに本発明の透明導電膜形成用インクを用いてタッチパネルを作製した。プラスチック基板上に、本発明の透明導電膜形成用インクをスクリーン印刷して乾燥、ベークしてパターンを形成したところ、色味がない透明導電パターンが得られ、タッチパネルとしたときにも外部からパターンを視認しづらかった。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、重合度の分布ピークが異なるＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを所定の割合で混合することにより、透明導電膜の一部に青色吸収部を形成することができるので、着色のない透明導電膜を得ることができる。また、基本的に同一材料のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳである為、透明導電膜の比抵抗を損なうことなく、良好な透明導電膜を得ることができる。
【００４７】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、有機ＥＬ、太陽電池など、各種透明電極を用いたデバイスに適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１１ 重合度１１のポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）
１２ 重合度３のポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）
１３ ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜であって、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であることを特徴とする透明導電膜。
【請求項２】
前記複数のピークのうち一つが、重合度３にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜。
【請求項３】
前記複数のピークのうち一つが、重合度１１にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることを特徴とする請求項１または２記載の透明導電膜。
【請求項４】
前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜。
【請求項５】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項４記載の透明導電膜。
【請求項６】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜形成用インクであって、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であり、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布していることを特徴とする透明導電膜形成用インク。
【請求項７】
前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする請求項６記載の透明導電膜形成用インク。
【請求項８】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと、
前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が、
１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項６記載の透明導電膜形成用のインク。
【請求項９】
ＰＥＤＯＴの重合度の分布ピークがそれぞれ異なる複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを混合した分散液を塗布することを特徴とする透明導電膜の製造方法。
【請求項１０】
前記複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを含むことを特徴とする請求項９記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項１１】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項１０記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし５のいずれかの透明導電膜が形成されたタッチパネル。
【請求項１】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜であって、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布しており、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であることを特徴とする透明導電膜。
【請求項２】
前記複数のピークのうち一つが、重合度３にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜。
【請求項３】
前記複数のピークのうち一つが、重合度１１にあるように前記ＰＥＤＯＴの重合度が分布していることを特徴とする請求項１または２記載の透明導電膜。
【請求項４】
前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする請求項１記載の透明導電膜。
【請求項５】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項４記載の透明導電膜。
【請求項６】
ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを含む透明導電膜形成用インクであって、波長４５０ｎｍでの透過率Ｔ１と波長７５０ｎｍでの透過率Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２が０．５〜２．０であり、前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを構成するＰＥＤＯＴの重合度が複数のピークをもって分布していることを特徴とする透明導電膜形成用インク。
【請求項７】
前記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合物であることを特徴とする請求項６記載の透明導電膜形成用インク。
【請求項８】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと、
前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が、
１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項６記載の透明導電膜形成用のインク。
【請求項９】
ＰＥＤＯＴの重合度の分布ピークがそれぞれ異なる複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳを混合した分散液を塗布することを特徴とする透明導電膜の製造方法。
【請求項１０】
前記複数のＰＥＤＯＴ：ＰＳＳが、重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとを含むことを特徴とする請求項９記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項１１】
前記重合度の分布ピークが３のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと前記重合度の分布ピークが１１のＰＥＤＯＴよりなるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳとの混合比が１：０．５〜２．０であることを特徴とする請求項１０記載の透明導電膜の製造方法。
【請求項１２】
請求項１ないし５のいずれかの透明導電膜が形成されたタッチパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−９６５３７（Ｐ２０１１−９６５３７Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５００４１（Ｐ２００９−２５００４１）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]