電気回路および電気回路の製造方法
【課題】 電気回路の構成材料に用いる導電性高分子の導電性の長期安定性を向上させる。
【解決手段】 導電性部材１３を含む電気回路であって、この導電性部材に含まれる導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数が、アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路とする。この電気回路は、例えば、この導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して導電性部材１３を形成することにより製造できる。
【解決手段】 導電性部材１３を含む電気回路であって、この導電性部材に含まれる導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数が、アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路とする。この電気回路は、例えば、この導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して導電性部材１３を形成することにより製造できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線や電極などの導電性部材の材料に導電性高分子を用いた電気回路およびこの電気回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物を機能材料に用いて電気回路を構成する技術が提案されている。機能材料に有機物を用いることで、無機半導体系の材料で回路を構成する際に必須となる高温加熱工程を経ることなく電気回路を製造することができるようになる。それゆえ、例えば、熱劣化を受けやすいものの機械的なフレキシビリティに優れるプラスチック板や樹脂フィルムなどを、基板材料として使用することが容易となり、シートライクまたはペーパーライクな、フレキシブルディスプレイ、携帯機器、使い捨てＩＤタグなどの実現性を高める技術として期待されている。
【０００３】
上記有機物としては、これまでに低分子のものや、高分子のもの（例えば、特許文献１参照）が提案されている。特に、導電性高分子を用いる技術は、印刷法による回路パターニングが可能となるため、有機材料を用いた電気回路製造を容易化させる技術として注目されている。例えば、特許文献２において、インクジェット法を用いて回路をパターニングする技術が提案されている。
【０００４】
一般に、導電性高分子がカチオン状態をとると、その電気伝導率が高くなることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。ところが、このような導電性高分子の膜内には、当該高分子中のカチオンの対イオンとしてアニオンが取り込まれているため、導電性高分子膜にその導電性を長期的に発揮させると、当該アニオンが徐々に膜外へと移動してしまい、導電性高分子膜の電気伝導率が低下する場合がある。
【０００５】
これを防止するため、アニオンを高分子化合物などの分子量の大きなものとしたり（例えば、特許文献３参照）、アニオンを導電性高分子の側鎖に導入した自己ドープ型導電性高分子としたり（例えば、特許文献４、非特許文献２参照）する技術が提案されている。特に、この自己ドープ型導電性高分子は、ドーピング技術を駆使してイオンを外部から導入させなくても、導電性を発揮することができる高分子であり、移動性ドーパントを利用する従来の導電性高分子に比してイオン拡散の度合いが少ないため、イオン拡散に起因する導電性高分子の劣化を防止できる技術として注目されている。
【特許文献１】特表２００２−５１２４５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３３２８号公報
【特許文献３】特開平２−１３０９０６号公報
【特許文献４】特開平７−２３３２４４号公報
【非特許文献１】吉村進 著、「導電性ポリマー、高分子新素材ＯｎｅＰｏｉｎｔ（５）」、共立出版、１９８７年、ｐ４６−５３
【非特許文献２】Ａ．Ｏ．Ｐａｔｉｌ， Ｙ．Ｉｋｅｎｏｕｅ， Ｆ．Ｗｕｄｌ，ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ、「Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０９、１９８７年、ｐｐ１８５８−１８５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３のようにアニオンを高分子化した場合には、導電性高分子のカチオン密度とアニオン密度とを合わせることが難しく、過剰なカチオンまたはアニオンの電荷を打ち消すために、低式量の対イオンが導電性高分子内に取り込まれる。この結果、通電によるイオン移動が起こりやすくなって導電性の長期安定性に劣るという問題がある。なお、一般的には、アニオンを高分子化した場合、カチオン密度に比してアニオン密度の方が高くなる傾向にある。
【０００７】
また、上記特許文献４や非特許文献２の自己ドープ型導電性高分子では、本発明者が検討したところ、イオン拡散による導電性高分子の劣化は若干抑制されるものの、まだ、主鎖と側鎖のカチオンとアニオンとの比率が適切に制御されておらず、そこにおける過剰なイオン電荷を打ち消すために低式量の対イオンが導電性高分子内に取り込まれる。そのため、連続的な通電に対する導電性の長期安定性については未だ十分なものが得られておらず、さらに向上できる余地がある。
【０００８】
そこで本発明は、電気回路の構成材料に用いる導電性高分子の導電性の長期安定性を向上させ、優れた特性を有する電気回路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】
【０００９】
本発明者は、自己ドープ型導電性高分子中のカチオンおよびアニオンの価数を制御することにより、連続通電に対する導電性の長期安定性が向上することを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
本発明は、導電性部材を含む電気回路であって、前記導電性部材が導電性高分子を含み、前記導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路を提供する。
【００１１】
なお、上記『導電性に寄与する共役結合群』とは、共役結合を形成している原子が少なくとも８個以上、好ましくは１６個以上連続している構造を意味する。
【００１２】
また、本発明は、別の側面から、上記電気回路を製造するに適した方法として、導電性部材を含む電気回路の製造方法であって、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程とを含み、前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む電気回路の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電気回路の構成材料に用いる導電性高分子の連続通電に対する導電性の長期安定性を向上させることができるため、優れた特性を有した電気回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限り種々の形態をとることができる。
【００１５】
本発明の電気回路は、少なくとも一部の配線部分や電極部分に、導電性高分子を含む導電性部材が用いられている。
【００１６】
上記導電性高分子は、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にあるものである。すなわち、前記共役結合群を形成している原子の個数の合計は、アニオンの価数の合計の８倍以上１２倍以下の範囲にある。
【００１７】
導電性高分子中で電荷を運搬しているカチオン領域は、その領域を構成する共役結合群が長くなるほど、導電性高分子の電気伝導度を高めるのに寄与する。ところが、ひとつのカチオン領域を構成する原子は、すべて同一の平面上になければならず、同一平面から外れた原子が存在する箇所で、カチオン領域が分断されるため、個々のカチオン領域を広げることは、立体構造的に難しく、また、その構造を長期的に維持することも難しい。しかしながら、上記構成であると、導電性高分子における、カチオン領域の広さとその構造維持性とを実用的な範囲でバランスさせることができるとともに、主鎖と側鎖のカチオンとアニオンとの比率を適切に制御することができ、連続通電に対する導電性の長期安定性、すなわち経時安定性に優れた、自己ドープ性導電性高分子を提供することができる。
【００１８】
ここで、上記導電性高分子は、導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数が、アニオンの価数１に対して８個よりも多いことが好ましい。例えば、アニオンの価数１に対して８．３個とすることや、１２．０個とすることが好ましい。この構成であると、導電性高分子における、連続通電に対する導電性の長期安定性、すなわち経時安定性を、さらに向上させることができる。
【００１９】
また、上記導電性高分子は、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンの価数が２となるように側鎖のアニオンの濃度が調整されていることが好ましい。このような範囲にアニオン濃度を制御すると、重合反応時に低分子量のイオンが混入してしまうことを防止できるためである。なお、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンの価数は１または２であるため、例えば、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンが１価であるとして側鎖のアニオン濃度を合わせると、重合反応時に２価カチオンが生成して低分子量のアニオンが余分に取り込まれてしまう場合があるため好ましくない。
【００２０】
また、導電性部材を電極として用いる場合には、当該電極をホール伝導性の有機半導体層に接して設けられていることが好ましい。本発明の導電性高分子はホールを与えやすいので、ホール伝導性の有機半導体と接する部位に配すると、金電極に相当する程度の優れた電気的接触性を発揮させることができるためである。
【００２１】
また、導電性高分子の主鎖が上記共役結合群を含むことが好ましい。共役結合群を主鎖中に含む構造である方が、側鎖に含む構造よりも共役結合系を長くできるので、導電性高分子の経時安定性や、酸素や水分に対する化学的安定性が高まるためである。
【００２２】
また、上記導電性部材は、当該導電性部材の導電率が少なくとも１０ｍＳ／ｃｍ以上、好ましくは５０ｍＳ／ｃｍ以上、より好ましくは１００ｍＳ／ｃｍ以上、さらに好ましくは１Ｓ／ｃｍ以上となる含量で、上記導電性高分子を含むことが好ましい。例えば表示パネル上の信号線や電力線などの比較的長距離の配線に導電性部材を用いる場合には、高い導電率の方が好ましい。また、例えば配線をバイパスする際の接続材として導電性部材を用いる場合には、長い配線材として用いる場合よりも低い導電率でも使用できる。さらに、例えば電極として導電性部材を用いる場合には、接続材として用いる場合よりも低い導電率でも使用できる。
【００２３】
上記共役結合群を含有する化合物構造としては特に限定されず、鎖状であっても環状であってもよい。アニオンの種類や導電性高分子の骨格構造にかかわらず、アニオンの価数１に対する導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数と、導電性高分子の電気伝導率との関係は、異なる導電性高分子において、同じ数式で表現されるためである（例えば、Ｍ．Ｈｉｒｏｏｋａ ａｎｄ Ｔ．Ｄｏｉ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｏｐａｎｔｓ」、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １７、１９８７年、ｐｐ２０９−２１４参照）。
【００２４】
上記共役結合群は、上述したように導電性高分子の主鎖中に含むことが好ましいが、主鎖中および側鎖中に含んでもよい。共役結合を形成する原子としては、例えば、炭素、窒素などが挙げられる。環状の骨格構造としては、例えばチオフェン、ピロール、アニリン、フェニレンなどの単一種からなる構造としてもよいし、ポリチエニレンビニレンやポリチエニルピロール、ポリフェニレンビニレンなどの複数種からなる共重合体の構造としてもよい。なお、ポリチオフェンやポリピロールの骨格構造とすると、導電性高分子の経時安定性や化学的安定性を一層高めることができるので特に好ましい。
【００２５】
側鎖に導入するアニオンとしては、導電性高分子の長期安定性および重合時の反応液の取り扱いが容易となる側面から、スルホン酸基のアニオンを選択することが好ましいが、カルボキシル基などの他のイオン性基のアニオンとしてもよい。また、側鎖中には、当該アニオン以外にも、アルキル基やエーテル基、エステル基、水酸基などを導入することにより、導線性高分子の油溶性や水溶性を調整してもよい。
【００２６】
導電性高分子の側鎖にアニオンを導入する場合には、当該アニオンと主鎖とを直接結合させるのではなく、アルキル基を介して連結させることが好ましい。この際に用いるアルキル基としては炭素数２〜１２程度のものが好ましく、２〜６程度のものがより好ましい。アルキル基が長くなると、導電性高分子膜内で直接的に電気伝導に携わる共役結合を構成する炭素の割合が少なくなり、膜の電気伝導率が低下する場合があるからである。他方、アルキル基の炭素数が１個である構造または主鎖に直接アニオンが結合している構造であると、主鎖中の共役系電子のエネルギー準位の変化が大きくなり、導電性が低下する場合があるためである。なお、主鎖とアニオンを連結するアルキル基の途中には、エーテル基など比較的化学反応に不活性な基を挿入してもよい。
【００２７】
好ましい導電性高分子の例としては、例えば、ポリチオフェンやポリピロールを主鎖とし、スルホン酸などのイオン性基のアニオンが炭素数２〜６のアルキル基を介して主鎖に結合した側鎖を有するものが挙げられる。この場合、側鎖は、主鎖を構成する環（チオフェン環やピロール環）のほぼ一つおきに結合していることが好ましい。
【００２８】
導電性高分子へのアニオンの導入方法としては、アニオンを側鎖に有したモノマーを出発材料の一部に用いてもよいし、エステル化させたアニオンを側鎖に導入したモノマーを出発材料の一部に用いて高分子を重合させた後に、そのエステルを加水分解してもよい。また、エステル以外の保護基で反応中にアニオンを保護しておいてもよい。さらに、重合後に高分子を反応させて、高分子の一部にアニオンを導入してもよい。
【００２９】
本発明の導電性高分子である、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個以上１２個以下の範囲にある導電性高分子は、例えば下記（Ａ）または（Ｂ）で示す工程を含むことにより作製することができる。
【００３０】
（Ａ）第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、当該第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとが、１：１または１：２の相対比で構成される２量体または３量体を合成する工程と、当該２量体または３量体を重合させる工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程。
【００３１】
（Ｂ）第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、当該第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとをほぼ同量用意して、これらを重合する工程と、この第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程。
【００３２】
なお、第１の置換基をアニオンを含む基とする工程は、上述したように重合後に行ってもよいし、重合前に行ってもよい。第２のモノマーとしては、置換基を有していないものを用いることが好ましい。
【００３３】
ここで、上記（Ａ）で示す、２量体または３量体を合成した後に導電性高分子を重合させる方法であると、導電性高分子における、アニオンの価数１に対する共役結合群を形成している原子の個数を８個以上１２個以下の範囲で厳密に制御することができる。
【００３４】
しかし、多量体を合成する際には、合成に伴って触媒などの不純物が混入してしまう場合がある。そのため、上記導電性高分子は、多量体の合成を経ずに、上記（Ｂ）で示すように、出発材料における第１のモノマーと第２のモノマーとをほぼ同量用意し、これらを重合して作製することがより好ましい。また、この方法であると、アニオンの価数１に対する原子の平均の個数が８個よりも多くなるように制御することが容易となる。
【００３５】
本発明の導電性部材を含む電気回路は、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個以上１２個以下の範囲にある導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して導電性部材を形成する工程を含むことにより作製することができる。
【００３６】
また、本発明の導電性部材を含む電気回路は、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程とを含み、前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む製造方法により作製することができる。単環式のモノマーを出発材料とすると、高分子の重合に際して不純物の混入を抑制することができるため、劣化しにくい導電性高分子を提供することができる。また、この方法であると、前もって多量体を合成しておく必要がないため、少ない工程数で導電性高分子を作製することができる。
【００３７】
上記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布する方法としては、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷、スタンプ印刷、刷毛描線などの公知の印刷方法を用いることができる。
【００３８】
なお、上記電気回路の構造は特に限定されず、発振回路や論理回路など任意の構造とすることができる。
【００３９】
また、電気回路の保護措置として、例えば保護膜の積層、保護樹脂による埋め込み、ケースへの挿入、乾燥剤などの各種の化学物質吸着剤の添加、紫外線吸収膜などの各種の耐エネルギー膜の付加などの公知の措置を施してもよい。
【００４０】
また、導電性部材の適用対象としては、上記配線や電極以外にも、例えば、電界効果トランジスタや発光ダイオードにおける電子やホールなどの電荷注入の改善／阻害作用を発揮する修飾層としてもよい。
【実施例】
【００４１】
以下に、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００４２】
＜実施例１＞
まず、下記［化１Ａ］で示す、２−ブロモチオフェン〔東京化成工業製〕０．９２ｇと２−ブロモ−３−メチルチオフェン〔東京化成工業製〕１ｇとを、テトラヒドロフラン１０ｍｌ中でマグネシウムと反応させ、グリニヤール試薬を調製した。
【００４３】
【化１Ａ】
【００４４】
続いて、このグリニヤール試薬に、二塩化ニッケルビピリジン触媒０．０５ｇを加えて８時間還流し、２−ブロモチオフェンと２−ブロモ−３−メチルチオフェンとのカップリング反応を促進させ、下記［化１Ｂ］で示す３−メチル−２，２’−ジチエニルを得た。
【００４５】
【化１Ｂ】
【００４６】
その後、Ｎ−ブロモスクシンイミド〔東京化成工業製〕２ｇを用いて、上記［化１Ｂ］中のメチル基をブロモ化し、下記［化１Ｃ］で示す３−ブロモメチル−２，２’−ジチエニルを得た。
【００４７】
【化１Ｃ】
【００４８】
次に、マロン酸ジエチル〔東京化成工業製〕２ｇとナトリウムエチラート０．２ｇとをジメチルホルムアミドに混合した溶液中に、上記［化１Ｃ］を１５分かけて滴下した。９０℃で８時間反応させた後、室温に冷却するとともに、希塩酸中に投入しエチルエーテルを用いて分液抽出した。さらに、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出作業を５回くり返した。全てのエチルエーテルを蒸留水で分液し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化１Ｄ］で示す２−カルボキシエチル−３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸エチルを得た。
【００４９】
【化１Ｄ】
【００５０】
続いて、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化１Ｄ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した。また、室温に冷却し水相を回収するとともに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出し、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。エチルエーテルによる分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化１Ｅ］で示す２−カルボキシ−３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００５１】
【化１Ｅ】
【００５２】
上記［化１Ｅ］を１６０℃で脱炭酸反応させて、下記［化１Ｆ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００５３】
【化１Ｆ】
【００５４】
次に、テトラヒドロフランに上記［化１Ｆ］を溶解させ、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。続いて、０℃で水を滴下し還元剤を不活性化した後、水酸化ナトリウム水溶液およびエチルエーテルを加えて油相を分液した。その後、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去して、下記［化１Ｇ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロパノールの溶液を得た。
【００５５】
【化１Ｇ】
【００５６】
上記［化１Ｂ］から［化１Ｇ］までの合成スキームを５度くり返し、それぞれで得られた［化１Ｇ］の溶液を全部合わせた溶液に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕３．６ｍｌを溶解させた液を５℃で滴下した。なお、滴下は２０分かけて行い、温度は１０℃以下を維持した。反応を進めるために撹拌しながら一晩放置した後、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した。その後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化１Ｈ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピルスルホン酸メチルを得た。
【００５７】
【化１Ｈ】
【００５８】
その後、アセトニトリルに、上記［化１Ｈ］を０．１５ｍｏｌ／リットル、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを０．１５ｍｏｌ／リットル溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化１Ｉ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００５９】
【化１Ｉ】
【００６０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化１Ｊ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００６１】
【化１Ｊ】
【００６２】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００６３】
＜実施例２＞
実施例２のインクは、チオフェンの２量体を主鎖とする３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕エチルスルホン酸をくり返し構造単位とする。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００６４】
まず、１０ｍｌのピリジンに２−（３−チエニル）エタノール〔アルドリッチケミカル製〕５ｇを溶解させた。続いて、この溶液中に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕を３．６ｍｌ溶解させた液を５℃で滴下した。滴下は２５分かけて行い、１０℃以下の温度を維持した。
【００６５】
続いて、反応を進めるために撹拌しながら一晩放置し、水およびエチルエーテルを用いて分液抽出した。続いて、水相に新たなエチルエーテルを入れて分液抽出する作業を３回くり返した。
【００６６】
全てのエチルエーテル相を、希塩酸および蒸留水を用いて分液抽出した後、無水硫酸ナトリウムでエチルエーテル相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化２Ａ］で示す２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルを得た。
【００６７】
【化２Ａ】
【００６８】
次に、アセトニトリルに、０．１６ｍｏｌ／リットルのチオフェンと、０．１５ｍｏｌ／リットルの上記［化２Ａ］と、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとを溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化２Ｂ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００６９】
【化２Ｂ】
【００７０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化２Ｃ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００７１】
【化２Ｃ】
【００７２】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００７３】
＜実施例３＞
実施例３のインクは、チオフェンの２量体を主鎖とする２−（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）オキシエチルスルホン酸を、くり返し構造単位としている。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００７４】
まず、グリコール酸エチル〔和光純薬工業製〕５ｇにナトリウムを反応させてアルコラートを生成させた。次に、ウィリアムソンのエーテル合成法に従い、このアルコラート中に、１５ｍｌのエチルエーテルに実施例１と同様にして合成した２ｇの上記［化１Ｃ］を溶解させた液を滴下し、４時間撹拌して、下記［化３Ａ］で示す２−酢酸エチル（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテルを得た。
【００７５】
【化３Ａ】
【００７６】
次に、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化３Ａ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した後、室温に冷却し水相を回収した。さらに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出した後、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。続いて、エチルエーテルで分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化３Ｂ］で示す２−酢酸（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテルを得た。
【００７７】
【化３Ｂ】
【００７８】
その後、テトラヒドロフランに上記［化３Ｂ］を溶解させた後、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。次に、０℃で水を滴下して還元剤を不活性化させた後、水酸化ナトリウム水溶液とエチルエーテルを加えて油相を分液した。水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、下記［化３Ｃ］で示す２−ヒドロキシエチル（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテル溶液を得た。
【００７９】
【化３Ｃ】
【００８０】
次に、３．６ｍｌの塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕を２０ｍｌのピリジンに溶解させた液を、上記［化３Ｃ］に５℃で滴下した。滴下は２０分かけて行い、１０℃以下の温度を維持した。続いて、反応を進めるために撹拌しながら一晩放置し、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化３Ｄ］で示す２−（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）オキシエチルスルホン酸メチルを得た。
【００８１】
【化３Ｄ】
【００８２】
続いて、０．１５ｍｏｌ／リットルの上記［化３Ｄ］と、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとをアセトニトリルに溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化３Ｅ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００８３】
【化３Ｅ】
【００８４】
その後、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化３Ｆ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００８５】
【化３Ｆ】
【００８６】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００８７】
＜実施例４＞
実施例４のインクは、チオフェンの３量体を主鎖とする３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピルスルホン酸を、くり返し構造単位としている。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００８８】
まず、下記［化４Ａ］で示す、５−ブロモ−２，２’−ビチオフェン〔アルドリッチケミカル製〕１．３８ｇと、２−ブロモ−３−メチルチオフェン〔東京化成工業製〕１ｇとを、テトラヒドロフラン１０ｍｌ中でマグネシウムと反応させ、グリニヤール試薬を調製した。
【００８９】
【化４Ａ】
【００９０】
続いて、このグリニヤール試薬に、二塩化ニッケルビピリジン触媒０．０５ｇを加えて８時間還流し、５−ブロモ−２，２’−ビチオフェンと２−ブロモ−３−メチルチオフェンとのカップリング反応を促進させ、下記［化４Ｂ］で示す３−メチル−２，２’：５’２’’−テルチエニルを得た。
【００９１】
【化４Ｂ】
【００９２】
その後、Ｎ−ブロモスクシンイミド〔東京化成工業製〕２ｇを用いて、上記［化４Ｂ］中のメチル基をブロモ化し、下記［化４Ｃ］で示す３−ブロモメチル−２，２’：５’２’’−テルチエニルを得た。
【００９３】
【化４Ｃ】
【００９４】
次に、マロン酸ジエチル〔東京化成工業製〕２ｇとナトリウムエチラート０．２ｇとをジメチルホルムアミドに混合した溶液中に、上記［化４Ｃ］を１５分かけて滴下した。９０℃で８時間反応させた後、室温に冷却するとともに、希塩酸中に投入しエチルエーテルを用いて分液抽出した。さらに、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出作業を５回くり返した。全てのエチルエーテルを蒸留水で分液し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化４Ｄ］で示す２−カルボキシエチル−３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸エチルを得た。
【００９５】
【化４Ｄ】
【００９６】
続いて、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化４Ｄ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した。また、室温に冷却し水相を回収するとともに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出し、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。エチルエーテルによる分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化４Ｅ］で示す２−カルボキシ−３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００９７】
【化４Ｅ】
【００９８】
上記［化４Ｅ］を１６０℃で脱炭酸反応させて、下記［化４Ｆ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００９９】
【化４Ｆ】
【０１００】
次に、テトラヒドロフランに上記［化４Ｆ］を溶解させ、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。続いて、０℃で水を滴下し還元剤を不活性化した後、水酸化ナトリウム水溶液およびエチルエーテルを加えて油相を分液した。その後、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去して、下記［化４Ｇ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロパノールの溶液を得た。
【０１０１】
【化４Ｇ】
【０１０２】
上記［化４Ｂ］から［化４Ｇ］までの合成スキームを５度くり返し、それぞれで得られた［化４Ｇ］の溶液を全部合わせた溶液に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕３．６ｍｌを溶解させた液を５℃で滴下した。なお、滴下は２０分かけて行い、温度は１０℃以下を維持した。反応を進めるために撹拌しながら一晩放置した後、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した。その後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化４Ｈ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピルスルホン酸メチルを得た。
【０１０３】
【化４Ｈ】
【０１０４】
その後、アセトニトリルに、上記［化４Ｈ］を０．１５ｍｏｌ／リットル、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを０．１５ｍｏｌ／リットル溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化４Ｉ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【０１０５】
【化４Ｉ】
【０１０６】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化４Ｊ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【０１０７】
【化４Ｊ】
【０１０８】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【０１０９】
＜比較例１＞
アセトニトリルに、０．３ｍｏｌ／リットルの２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルと、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとを溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけてニッケル電極上に導電性高分子を重合した。なお、２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルは、実施例２と同様にして準備した。
【０１１０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解した。その後、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【０１１１】
上記実施例１〜４および比較例１の導電性高分子について、元素分析機（パーキンエルマー社製２４００ＣＨＮＳ）を用いて、導電性高分子中の炭素原子に対する水素原子の数の比、および硫黄原子の数の比を測定した。
【０１１２】
また、上記導電性高分子が、側鎖を持たないチオフェン環と側鎖のあるチオフェン環のみで構成されるとして、側鎖にアニオンを持つチオフェン環の割合をｐとし、下記［数１］により、導電性高分子中のアニオンの価数１に対する、共役結合群を形成している原子の個数（ｒ）を算出した。なお、［数１］中のｘ、ｙは、それぞれ導電性高分子中の炭素原子の数に対する、水素原子の数の比、硫黄原子の数の比を反映する。また、［数１］中のｎの値は、各実施例や各比較例で用いた側鎖の水素数であって、実施例１、３および４では６に、実施例２および比較例１では４に設定した。
【０１１３】
【数１】
【０１１４】
測定により得られたｘ値、ｙ値、および［数１］により算出したｒ値を表１に示す。なお、表１中のｒ値としては、［数１］の計算値の小数点２桁以下を四捨五入した値を示す。
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
［安定性試験］
上記導電性高分子のインクを用いて作製した導電性部材における、導電性能の安定性を調べるため、以下の安定性試験を行った。
【０１１７】
まず、ガラス板上に、電極間隔が０．５ｍｍとなるように金電極を蒸着した。次に、当該金電極間に、上記実施例１〜４および比較例１の導電性高分子のインクを０．１ｍｍの幅でパターニングして、導電性部材を形成した。なお、当該導電性部材の厚さは約２５μｍとした。導電性部材上にアクリル樹脂を塗布し、これを光硬化させて保護膜を形成し、試験用セルを作製した。
【０１１８】
上記試験用セルを８０℃の恒温槽に入れ、金電極間に０．０５ｍＡの電流を１７０時間流し続ける安定性試験を行い、試験用セルにおける導電性の維持比を調べた。なお、導電性とは、電流値を電圧値で除した値（電気抵抗の逆数）である。結果を表２に示す。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
また、連続通電による負荷を与えずに、それぞれの試験用セルを８０℃の恒温槽中に１７０時間保存する、無負荷高温保存試験に対する結果を表３に示す。
【０１２１】
【表３】
【０１２２】
表２および表３で示すように、実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて作製した導電性部材では、無負荷高温保存試験および安定性試験のいずれに対しても、優れた導電性維持比が得られた。他方、比較例１の導電性高分子を用いて作製した導電性部材では、無負荷高温保存試験に対しては高い導電性維持比が得られるものの、安定性試験に対しては低い導電性維持比を示したことから、負荷高温保存特性に劣ることが判った。
【０１２３】
［電気回路の作製］
実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて、導電性部材を含む電気回路素子を以下のようにして作製した。まず、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）の膜が形成されたガラス基板であるＩＴＯガラス基板９９を、光硬化樹脂でマスキングした後、１個の素回路に図４で示すパターン形状を形成するようにエッチングした。なお、１個の素回路は縦横とも０．６ｍｍの大きさとし、１枚のガラス基板上に、縦横それぞれ５列の素回路（合計２５個の素回路）を形成するようにエッチングした。これにより、素回路中のパターン形状に合わせて、図１の平面図で示すように、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置に、データライン９３の前駆体と、グランドライン９１と、選択ライン９２とを形成した。また発光部の電極４２を形成した。
【０１２４】
その後、図１のＡ−Ｂ線断面図である図２で示すように、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置にアルミニウムを７００ｎｍ蒸着し、選択トランジスタ（その詳細は後述する）のゲート電極２５を形成した。なお、ガラス基板９９から入光する外光や発光部の光によって、選択トランジスタが誤動作すること、例えばＯＦＦ電流が大きくなることがなければ、ＩＴＯガラス基板の所定部位をゲート電極として用いてもよい。
【０１２５】
続いて、ゲート電極２５の上に２００ｎｍの厚さのＳｉＯ２膜を堆積させて、選択トランジスタのゲート絶縁体２４を形成した。これと同時に、選択ライン９２と後述するデータライン９３との交点となる箇所、およびグランドライン９１とデータライン９３の交点となる箇所に、スパッタリング法を用いて、ＳｉＯ２の絶縁体をそれぞれ２００ｎｍの厚さで堆積させた。
【０１２６】
次に、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置に金を７００ｎｍ蒸着させて、駆動トランジスタ（その詳細は後述する）のゲート電極１５を形成した。また、これと同時に、選択ラインまたはグランドラインとデータラインとの交点となる箇所に形成した絶縁体の上にも金を蒸着して、データライン前駆体の断線箇所を電気的に結合し、データライン９３を完成させた。
【０１２７】
その後、駆動トランジスタのゲート電極１５上の所定位置に、スパッタリング法を用いてＳｉＯ２層を２００ｎｍ堆積させ、駆動トランジスタのゲート絶縁体１４を形成した。なお、このゲート電極１５は、後述する駆動トランジスタの電極１３と対向する部位において電圧記憶キャパシタ３１を形成するとともに、当該電圧記憶キャパシタの電極３２（図５参照）としても機能する。また、駆動トランジスタのゲート絶縁体１４は、電圧記憶キャパシタの電極間絶縁体３４（図５参照）としても機能する。さらに、ゲート電極１５の作製と同時に、選択トランジスタの電極２２を形成した。
【０１２８】
続いて、発光部の電極４２および駆動トランジスタのゲート絶縁体１４の上に金を３００ｎｍ蒸着させて、駆動トランジスタの電極１２を形成した。
【０１２９】
次に、上記導電性高分子が溶解したインクを、データライン９３と選択トランジスタのゲート絶縁体２４の上にインクジェット印刷して、選択トランジスタの電極２３を作製した。また、同様にして、グランドライン９１と駆動トランジスタのゲート絶縁体１４の上に駆動トランジスタの電極１３を作製した。なお、この電極１３は、電圧記憶キャパシタの電極３３（図５参照）としても機能する。
【０１３０】
基板温度を９０℃とした後、選択トランジスタの電極２２、２３およびゲート絶縁体２４上の所定位置に、ペンタセンを０．１ｎｍ／ｓの速さで１００ｎｍ真空蒸着させ、図３で示すように、選択トランジスタの有機半導体層２６を形成して選択トランジスタ２１を完成させた。また、同様にして、駆動トランジスタの電極１２、１３およびゲート絶縁体１４上の所定位置に、駆動トランジスタの有機半導体層１６を形成して駆動トランジスタ１１を完成させた。
【０１３１】
次に、基板温度を３５℃以下とした後、発光部の電極４２上の所定位置に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを０．３ｎｍ／ｓの速さで２５ｎｍ真空蒸着した後、さらにアルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノリン）を０．３ｎｍ／ｓの速さで２５ｎｍ真空蒸着して、発光部の有機層４４を形成した。
【０１３２】
続いて、この有機層４４上にアルミニウムを７００ｎｍ蒸着して、発光部の金属電極４３を形成した。なお、選択トランジスタの有機半導体層２６および駆動トランジスタの有機半導体層１６を形成する工程から、発光部の金属電極４３を形成する工程までは、一貫して真空中で取り扱った。
【０１３３】
その後、スパッタリング法により、ＳｉＯ２膜を４００ｎｍ堆積させて保護層を形成し、さらにアルミニウムを５００ｎｍ蒸着して電源ラインを形成した。最後に、アルミニウムキャップでそれぞれの素回路上を覆い、電気回路素子を完成させた。各素回路の回路図を図５に示す。
【０１３４】
この図５で示すように、素子の発光部の点灯中に恒常的に電流が流れる配線部分および電極部分には、上記導電性高分子を含む導電性部材が用いられている。
【０１３５】
ここで、素子の電源ライン９４に−４０Ｖの電圧を、グランドラインに０Ｖの電圧を印加し、以下の走査Ａ〜Ｄのようにして素子を駆動させ、発光部の点灯・消灯動作を確認した。動作確認に先んじて、まず、すべてのデータライン９３に０Ｖの電圧を、すべての選択ライン９２に−４０Ｖの電圧を印加して、発光部の表示状態を初期化した。その後、すべての選択ライン９２に０Ｖの電圧を印加して素子を初期状態とした。
【０１３６】
［走査Ａ］すべてのデータライン９３に−４０Ｖの電圧を印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、すべての素回路において発光部が点灯し続けていた。
【０１３７】
［走査Ｂ］すべてのデータライン９３に０Ｖの電圧を印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、すべての素回路において発光部が消灯し続けていた。
【０１３８】
［走査Ｃ］奇数番目の走査線に対しては、奇数番目のデータライン９３に−４０Ｖを印加し、また偶数番目のデータライン９３に０Ｖを印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節、また、偶数番目の走査線に対しては、奇数番目のデータライン９３に０Ｖを印加し、また偶数番目のデータライン９３に−４０Ｖを印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査、を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、選択ラインとデータラインともに奇数またはともに偶数の素回路が点灯するとともにそれ以外の素回路が消灯し、市松模様状の点灯パターンが形成された。
【０１３９】
［走査Ｄ］上記走査Ａと走査Ｂとを６０Ｈｚで交互に行ったところ、発光部が３０Ｈｚで点滅発光していた。なお、点滅発光の確認には光電変換器を用いた。
【０１４０】
以上説明したように、実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて作製した電気回路は、良好に駆動することが確認された。
【０１４１】
なお、本発明はこれら実施例で示した態様に限られず、上記実施の形態で述べたような種々の態様をとることができる。また、導電性高分子を材料とした導電部材の形成手段を特に限定するものではない。
【０１４２】
また、電気回路中の当該導電部材以外の部材についても特に限定するものではない。例えば、上記実施例では、基板と逆面からの入光を遮光する保護手段を配してはいないが、公知の遮光膜などの保護手段を設けてもよいのは勿論である。また、電子やホールなどの電荷の注入や移動を促進または阻害する公知の修飾層を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、電気回路を使用する種々の電子機器に適用することができる。このような電子機器としては、例えば、スイッチング素子や駆動回路や制御回路などを使用したディスプレイ、半導体回路装置を使用した携帯機器、無線ＩＣタグなどの機器、論理回路、記録回路、発振回路、フィルター回路などのデジタル回路やアナログ回路、記録機器などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】作製途中にある実施例および比較例の電気回路の平面概念図である。
【図２】図１で示す作製途中の電気回路のＡ−Ｂ線断面概念図である。
【図３】図２で示す作製段階よりもさらに工程が進んだ電気回路の断面概念図である。
【図４】ＩＴＯ基板のエッチングパターンを示す平面概念図である。
【図５】実施例および比較例で作製した電気回路の回路図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１１ 駆動トランジスタ
１２ 電極
１３ 電極
１４ ゲート絶縁体
１５ ゲート電極
１６ 有機半導体層
２１ 選択トランジスタ
２２ 電極
２３ 電極
２４ ゲート絶縁体
２５ ゲート電極
２６ 有機半導体層
３１ 電圧記憶キャパシタ
３２ 電極
３３ 電極
３４ 電極間絶縁体
４１ 発光部
４２ 電極
４３ 電極
４４ 有機層
９１ グランドライン
９２ 選択ライン
９３ データライン
９４ 電源ライン
９９ ＩＴＯガラス基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線や電極などの導電性部材の材料に導電性高分子を用いた電気回路およびこの電気回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物を機能材料に用いて電気回路を構成する技術が提案されている。機能材料に有機物を用いることで、無機半導体系の材料で回路を構成する際に必須となる高温加熱工程を経ることなく電気回路を製造することができるようになる。それゆえ、例えば、熱劣化を受けやすいものの機械的なフレキシビリティに優れるプラスチック板や樹脂フィルムなどを、基板材料として使用することが容易となり、シートライクまたはペーパーライクな、フレキシブルディスプレイ、携帯機器、使い捨てＩＤタグなどの実現性を高める技術として期待されている。
【０００３】
上記有機物としては、これまでに低分子のものや、高分子のもの（例えば、特許文献１参照）が提案されている。特に、導電性高分子を用いる技術は、印刷法による回路パターニングが可能となるため、有機材料を用いた電気回路製造を容易化させる技術として注目されている。例えば、特許文献２において、インクジェット法を用いて回路をパターニングする技術が提案されている。
【０００４】
一般に、導電性高分子がカチオン状態をとると、その電気伝導率が高くなることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。ところが、このような導電性高分子の膜内には、当該高分子中のカチオンの対イオンとしてアニオンが取り込まれているため、導電性高分子膜にその導電性を長期的に発揮させると、当該アニオンが徐々に膜外へと移動してしまい、導電性高分子膜の電気伝導率が低下する場合がある。
【０００５】
これを防止するため、アニオンを高分子化合物などの分子量の大きなものとしたり（例えば、特許文献３参照）、アニオンを導電性高分子の側鎖に導入した自己ドープ型導電性高分子としたり（例えば、特許文献４、非特許文献２参照）する技術が提案されている。特に、この自己ドープ型導電性高分子は、ドーピング技術を駆使してイオンを外部から導入させなくても、導電性を発揮することができる高分子であり、移動性ドーパントを利用する従来の導電性高分子に比してイオン拡散の度合いが少ないため、イオン拡散に起因する導電性高分子の劣化を防止できる技術として注目されている。
【特許文献１】特表２００２−５１２４５１号公報
【特許文献２】特開２００３−２４３３２８号公報
【特許文献３】特開平２−１３０９０６号公報
【特許文献４】特開平７−２３３２４４号公報
【非特許文献１】吉村進 著、「導電性ポリマー、高分子新素材ＯｎｅＰｏｉｎｔ（５）」、共立出版、１９８７年、ｐ４６−５３
【非特許文献２】Ａ．Ｏ．Ｐａｔｉｌ， Ｙ．Ｉｋｅｎｏｕｅ， Ｆ．Ｗｕｄｌ，ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ｈｅｅｇｅｒ、「Ｗａｔｅｒ−Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０９、１９８７年、ｐｐ１８５８−１８５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３のようにアニオンを高分子化した場合には、導電性高分子のカチオン密度とアニオン密度とを合わせることが難しく、過剰なカチオンまたはアニオンの電荷を打ち消すために、低式量の対イオンが導電性高分子内に取り込まれる。この結果、通電によるイオン移動が起こりやすくなって導電性の長期安定性に劣るという問題がある。なお、一般的には、アニオンを高分子化した場合、カチオン密度に比してアニオン密度の方が高くなる傾向にある。
【０００７】
また、上記特許文献４や非特許文献２の自己ドープ型導電性高分子では、本発明者が検討したところ、イオン拡散による導電性高分子の劣化は若干抑制されるものの、まだ、主鎖と側鎖のカチオンとアニオンとの比率が適切に制御されておらず、そこにおける過剰なイオン電荷を打ち消すために低式量の対イオンが導電性高分子内に取り込まれる。そのため、連続的な通電に対する導電性の長期安定性については未だ十分なものが得られておらず、さらに向上できる余地がある。
【０００８】
そこで本発明は、電気回路の構成材料に用いる導電性高分子の導電性の長期安定性を向上させ、優れた特性を有する電気回路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】
【０００９】
本発明者は、自己ドープ型導電性高分子中のカチオンおよびアニオンの価数を制御することにより、連続通電に対する導電性の長期安定性が向上することを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
本発明は、導電性部材を含む電気回路であって、前記導電性部材が導電性高分子を含み、前記導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路を提供する。
【００１１】
なお、上記『導電性に寄与する共役結合群』とは、共役結合を形成している原子が少なくとも８個以上、好ましくは１６個以上連続している構造を意味する。
【００１２】
また、本発明は、別の側面から、上記電気回路を製造するに適した方法として、導電性部材を含む電気回路の製造方法であって、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程とを含み、前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む電気回路の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電気回路の構成材料に用いる導電性高分子の連続通電に対する導電性の長期安定性を向上させることができるため、優れた特性を有した電気回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限り種々の形態をとることができる。
【００１５】
本発明の電気回路は、少なくとも一部の配線部分や電極部分に、導電性高分子を含む導電性部材が用いられている。
【００１６】
上記導電性高分子は、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にあるものである。すなわち、前記共役結合群を形成している原子の個数の合計は、アニオンの価数の合計の８倍以上１２倍以下の範囲にある。
【００１７】
導電性高分子中で電荷を運搬しているカチオン領域は、その領域を構成する共役結合群が長くなるほど、導電性高分子の電気伝導度を高めるのに寄与する。ところが、ひとつのカチオン領域を構成する原子は、すべて同一の平面上になければならず、同一平面から外れた原子が存在する箇所で、カチオン領域が分断されるため、個々のカチオン領域を広げることは、立体構造的に難しく、また、その構造を長期的に維持することも難しい。しかしながら、上記構成であると、導電性高分子における、カチオン領域の広さとその構造維持性とを実用的な範囲でバランスさせることができるとともに、主鎖と側鎖のカチオンとアニオンとの比率を適切に制御することができ、連続通電に対する導電性の長期安定性、すなわち経時安定性に優れた、自己ドープ性導電性高分子を提供することができる。
【００１８】
ここで、上記導電性高分子は、導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数が、アニオンの価数１に対して８個よりも多いことが好ましい。例えば、アニオンの価数１に対して８．３個とすることや、１２．０個とすることが好ましい。この構成であると、導電性高分子における、連続通電に対する導電性の長期安定性、すなわち経時安定性を、さらに向上させることができる。
【００１９】
また、上記導電性高分子は、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンの価数が２となるように側鎖のアニオンの濃度が調整されていることが好ましい。このような範囲にアニオン濃度を制御すると、重合反応時に低分子量のイオンが混入してしまうことを防止できるためである。なお、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンの価数は１または２であるため、例えば、共役結合群中で広がった１つの共役結合系カチオンが１価であるとして側鎖のアニオン濃度を合わせると、重合反応時に２価カチオンが生成して低分子量のアニオンが余分に取り込まれてしまう場合があるため好ましくない。
【００２０】
また、導電性部材を電極として用いる場合には、当該電極をホール伝導性の有機半導体層に接して設けられていることが好ましい。本発明の導電性高分子はホールを与えやすいので、ホール伝導性の有機半導体と接する部位に配すると、金電極に相当する程度の優れた電気的接触性を発揮させることができるためである。
【００２１】
また、導電性高分子の主鎖が上記共役結合群を含むことが好ましい。共役結合群を主鎖中に含む構造である方が、側鎖に含む構造よりも共役結合系を長くできるので、導電性高分子の経時安定性や、酸素や水分に対する化学的安定性が高まるためである。
【００２２】
また、上記導電性部材は、当該導電性部材の導電率が少なくとも１０ｍＳ／ｃｍ以上、好ましくは５０ｍＳ／ｃｍ以上、より好ましくは１００ｍＳ／ｃｍ以上、さらに好ましくは１Ｓ／ｃｍ以上となる含量で、上記導電性高分子を含むことが好ましい。例えば表示パネル上の信号線や電力線などの比較的長距離の配線に導電性部材を用いる場合には、高い導電率の方が好ましい。また、例えば配線をバイパスする際の接続材として導電性部材を用いる場合には、長い配線材として用いる場合よりも低い導電率でも使用できる。さらに、例えば電極として導電性部材を用いる場合には、接続材として用いる場合よりも低い導電率でも使用できる。
【００２３】
上記共役結合群を含有する化合物構造としては特に限定されず、鎖状であっても環状であってもよい。アニオンの種類や導電性高分子の骨格構造にかかわらず、アニオンの価数１に対する導電性高分子中で共役結合群を形成している原子の個数と、導電性高分子の電気伝導率との関係は、異なる導電性高分子において、同じ数式で表現されるためである（例えば、Ｍ．Ｈｉｒｏｏｋａ ａｎｄ Ｔ．Ｄｏｉ、「Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ａｎｄ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｏｐａｎｔｓ」、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １７、１９８７年、ｐｐ２０９−２１４参照）。
【００２４】
上記共役結合群は、上述したように導電性高分子の主鎖中に含むことが好ましいが、主鎖中および側鎖中に含んでもよい。共役結合を形成する原子としては、例えば、炭素、窒素などが挙げられる。環状の骨格構造としては、例えばチオフェン、ピロール、アニリン、フェニレンなどの単一種からなる構造としてもよいし、ポリチエニレンビニレンやポリチエニルピロール、ポリフェニレンビニレンなどの複数種からなる共重合体の構造としてもよい。なお、ポリチオフェンやポリピロールの骨格構造とすると、導電性高分子の経時安定性や化学的安定性を一層高めることができるので特に好ましい。
【００２５】
側鎖に導入するアニオンとしては、導電性高分子の長期安定性および重合時の反応液の取り扱いが容易となる側面から、スルホン酸基のアニオンを選択することが好ましいが、カルボキシル基などの他のイオン性基のアニオンとしてもよい。また、側鎖中には、当該アニオン以外にも、アルキル基やエーテル基、エステル基、水酸基などを導入することにより、導線性高分子の油溶性や水溶性を調整してもよい。
【００２６】
導電性高分子の側鎖にアニオンを導入する場合には、当該アニオンと主鎖とを直接結合させるのではなく、アルキル基を介して連結させることが好ましい。この際に用いるアルキル基としては炭素数２〜１２程度のものが好ましく、２〜６程度のものがより好ましい。アルキル基が長くなると、導電性高分子膜内で直接的に電気伝導に携わる共役結合を構成する炭素の割合が少なくなり、膜の電気伝導率が低下する場合があるからである。他方、アルキル基の炭素数が１個である構造または主鎖に直接アニオンが結合している構造であると、主鎖中の共役系電子のエネルギー準位の変化が大きくなり、導電性が低下する場合があるためである。なお、主鎖とアニオンを連結するアルキル基の途中には、エーテル基など比較的化学反応に不活性な基を挿入してもよい。
【００２７】
好ましい導電性高分子の例としては、例えば、ポリチオフェンやポリピロールを主鎖とし、スルホン酸などのイオン性基のアニオンが炭素数２〜６のアルキル基を介して主鎖に結合した側鎖を有するものが挙げられる。この場合、側鎖は、主鎖を構成する環（チオフェン環やピロール環）のほぼ一つおきに結合していることが好ましい。
【００２８】
導電性高分子へのアニオンの導入方法としては、アニオンを側鎖に有したモノマーを出発材料の一部に用いてもよいし、エステル化させたアニオンを側鎖に導入したモノマーを出発材料の一部に用いて高分子を重合させた後に、そのエステルを加水分解してもよい。また、エステル以外の保護基で反応中にアニオンを保護しておいてもよい。さらに、重合後に高分子を反応させて、高分子の一部にアニオンを導入してもよい。
【００２９】
本発明の導電性高分子である、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個以上１２個以下の範囲にある導電性高分子は、例えば下記（Ａ）または（Ｂ）で示す工程を含むことにより作製することができる。
【００３０】
（Ａ）第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、当該第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとが、１：１または１：２の相対比で構成される２量体または３量体を合成する工程と、当該２量体または３量体を重合させる工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程。
【００３１】
（Ｂ）第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、当該第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとをほぼ同量用意して、これらを重合する工程と、この第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程。
【００３２】
なお、第１の置換基をアニオンを含む基とする工程は、上述したように重合後に行ってもよいし、重合前に行ってもよい。第２のモノマーとしては、置換基を有していないものを用いることが好ましい。
【００３３】
ここで、上記（Ａ）で示す、２量体または３量体を合成した後に導電性高分子を重合させる方法であると、導電性高分子における、アニオンの価数１に対する共役結合群を形成している原子の個数を８個以上１２個以下の範囲で厳密に制御することができる。
【００３４】
しかし、多量体を合成する際には、合成に伴って触媒などの不純物が混入してしまう場合がある。そのため、上記導電性高分子は、多量体の合成を経ずに、上記（Ｂ）で示すように、出発材料における第１のモノマーと第２のモノマーとをほぼ同量用意し、これらを重合して作製することがより好ましい。また、この方法であると、アニオンの価数１に対する原子の平均の個数が８個よりも多くなるように制御することが容易となる。
【００３５】
本発明の導電性部材を含む電気回路は、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個以上１２個以下の範囲にある導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して導電性部材を形成する工程を含むことにより作製することができる。
【００３６】
また、本発明の導電性部材を含む電気回路は、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程とを含み、前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む製造方法により作製することができる。単環式のモノマーを出発材料とすると、高分子の重合に際して不純物の混入を抑制することができるため、劣化しにくい導電性高分子を提供することができる。また、この方法であると、前もって多量体を合成しておく必要がないため、少ない工程数で導電性高分子を作製することができる。
【００３７】
上記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布する方法としては、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷、スタンプ印刷、刷毛描線などの公知の印刷方法を用いることができる。
【００３８】
なお、上記電気回路の構造は特に限定されず、発振回路や論理回路など任意の構造とすることができる。
【００３９】
また、電気回路の保護措置として、例えば保護膜の積層、保護樹脂による埋め込み、ケースへの挿入、乾燥剤などの各種の化学物質吸着剤の添加、紫外線吸収膜などの各種の耐エネルギー膜の付加などの公知の措置を施してもよい。
【００４０】
また、導電性部材の適用対象としては、上記配線や電極以外にも、例えば、電界効果トランジスタや発光ダイオードにおける電子やホールなどの電荷注入の改善／阻害作用を発揮する修飾層としてもよい。
【実施例】
【００４１】
以下に、実施例および比較例を用いて、本発明をさらに詳しく説明する。
【００４２】
＜実施例１＞
まず、下記［化１Ａ］で示す、２−ブロモチオフェン〔東京化成工業製〕０．９２ｇと２−ブロモ−３−メチルチオフェン〔東京化成工業製〕１ｇとを、テトラヒドロフラン１０ｍｌ中でマグネシウムと反応させ、グリニヤール試薬を調製した。
【００４３】
【化１Ａ】
【００４４】
続いて、このグリニヤール試薬に、二塩化ニッケルビピリジン触媒０．０５ｇを加えて８時間還流し、２−ブロモチオフェンと２−ブロモ−３−メチルチオフェンとのカップリング反応を促進させ、下記［化１Ｂ］で示す３−メチル−２，２’−ジチエニルを得た。
【００４５】
【化１Ｂ】
【００４６】
その後、Ｎ−ブロモスクシンイミド〔東京化成工業製〕２ｇを用いて、上記［化１Ｂ］中のメチル基をブロモ化し、下記［化１Ｃ］で示す３−ブロモメチル−２，２’−ジチエニルを得た。
【００４７】
【化１Ｃ】
【００４８】
次に、マロン酸ジエチル〔東京化成工業製〕２ｇとナトリウムエチラート０．２ｇとをジメチルホルムアミドに混合した溶液中に、上記［化１Ｃ］を１５分かけて滴下した。９０℃で８時間反応させた後、室温に冷却するとともに、希塩酸中に投入しエチルエーテルを用いて分液抽出した。さらに、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出作業を５回くり返した。全てのエチルエーテルを蒸留水で分液し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化１Ｄ］で示す２−カルボキシエチル−３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸エチルを得た。
【００４９】
【化１Ｄ】
【００５０】
続いて、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化１Ｄ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した。また、室温に冷却し水相を回収するとともに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出し、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。エチルエーテルによる分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化１Ｅ］で示す２−カルボキシ−３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００５１】
【化１Ｅ】
【００５２】
上記［化１Ｅ］を１６０℃で脱炭酸反応させて、下記［化１Ｆ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００５３】
【化１Ｆ】
【００５４】
次に、テトラヒドロフランに上記［化１Ｆ］を溶解させ、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。続いて、０℃で水を滴下し還元剤を不活性化した後、水酸化ナトリウム水溶液およびエチルエーテルを加えて油相を分液した。その後、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去して、下記［化１Ｇ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロパノールの溶液を得た。
【００５５】
【化１Ｇ】
【００５６】
上記［化１Ｂ］から［化１Ｇ］までの合成スキームを５度くり返し、それぞれで得られた［化１Ｇ］の溶液を全部合わせた溶液に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕３．６ｍｌを溶解させた液を５℃で滴下した。なお、滴下は２０分かけて行い、温度は１０℃以下を維持した。反応を進めるために撹拌しながら一晩放置した後、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した。その後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化１Ｈ］で示す３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕プロピルスルホン酸メチルを得た。
【００５７】
【化１Ｈ】
【００５８】
その後、アセトニトリルに、上記［化１Ｈ］を０．１５ｍｏｌ／リットル、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを０．１５ｍｏｌ／リットル溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化１Ｉ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００５９】
【化１Ｉ】
【００６０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化１Ｊ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００６１】
【化１Ｊ】
【００６２】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００６３】
＜実施例２＞
実施例２のインクは、チオフェンの２量体を主鎖とする３−〔３−（２，２’−ジチエニル）〕エチルスルホン酸をくり返し構造単位とする。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００６４】
まず、１０ｍｌのピリジンに２−（３−チエニル）エタノール〔アルドリッチケミカル製〕５ｇを溶解させた。続いて、この溶液中に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕を３．６ｍｌ溶解させた液を５℃で滴下した。滴下は２５分かけて行い、１０℃以下の温度を維持した。
【００６５】
続いて、反応を進めるために撹拌しながら一晩放置し、水およびエチルエーテルを用いて分液抽出した。続いて、水相に新たなエチルエーテルを入れて分液抽出する作業を３回くり返した。
【００６６】
全てのエチルエーテル相を、希塩酸および蒸留水を用いて分液抽出した後、無水硫酸ナトリウムでエチルエーテル相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化２Ａ］で示す２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルを得た。
【００６７】
【化２Ａ】
【００６８】
次に、アセトニトリルに、０．１６ｍｏｌ／リットルのチオフェンと、０．１５ｍｏｌ／リットルの上記［化２Ａ］と、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとを溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化２Ｂ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００６９】
【化２Ｂ】
【００７０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化２Ｃ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００７１】
【化２Ｃ】
【００７２】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００７３】
＜実施例３＞
実施例３のインクは、チオフェンの２量体を主鎖とする２−（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）オキシエチルスルホン酸を、くり返し構造単位としている。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００７４】
まず、グリコール酸エチル〔和光純薬工業製〕５ｇにナトリウムを反応させてアルコラートを生成させた。次に、ウィリアムソンのエーテル合成法に従い、このアルコラート中に、１５ｍｌのエチルエーテルに実施例１と同様にして合成した２ｇの上記［化１Ｃ］を溶解させた液を滴下し、４時間撹拌して、下記［化３Ａ］で示す２−酢酸エチル（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテルを得た。
【００７５】
【化３Ａ】
【００７６】
次に、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化３Ａ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した後、室温に冷却し水相を回収した。さらに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出した後、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。続いて、エチルエーテルで分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化３Ｂ］で示す２−酢酸（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテルを得た。
【００７７】
【化３Ｂ】
【００７８】
その後、テトラヒドロフランに上記［化３Ｂ］を溶解させた後、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。次に、０℃で水を滴下して還元剤を不活性化させた後、水酸化ナトリウム水溶液とエチルエーテルを加えて油相を分液した。水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、下記［化３Ｃ］で示す２−ヒドロキシエチル（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）エーテル溶液を得た。
【００７９】
【化３Ｃ】
【００８０】
次に、３．６ｍｌの塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕を２０ｍｌのピリジンに溶解させた液を、上記［化３Ｃ］に５℃で滴下した。滴下は２０分かけて行い、１０℃以下の温度を維持した。続いて、反応を進めるために撹拌しながら一晩放置し、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化３Ｄ］で示す２−（３−メチレン−２，２’−ジチエニル）オキシエチルスルホン酸メチルを得た。
【００８１】
【化３Ｄ】
【００８２】
続いて、０．１５ｍｏｌ／リットルの上記［化３Ｄ］と、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとをアセトニトリルに溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化３Ｅ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【００８３】
【化３Ｅ】
【００８４】
その後、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化３Ｆ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【００８５】
【化３Ｆ】
【００８６】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【００８７】
＜実施例４＞
実施例４のインクは、チオフェンの３量体を主鎖とする３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピルスルホン酸を、くり返し構造単位としている。以下に、このインクの合成過程について詳しく説明する。
【００８８】
まず、下記［化４Ａ］で示す、５−ブロモ−２，２’−ビチオフェン〔アルドリッチケミカル製〕１．３８ｇと、２−ブロモ−３−メチルチオフェン〔東京化成工業製〕１ｇとを、テトラヒドロフラン１０ｍｌ中でマグネシウムと反応させ、グリニヤール試薬を調製した。
【００８９】
【化４Ａ】
【００９０】
続いて、このグリニヤール試薬に、二塩化ニッケルビピリジン触媒０．０５ｇを加えて８時間還流し、５−ブロモ−２，２’−ビチオフェンと２−ブロモ−３−メチルチオフェンとのカップリング反応を促進させ、下記［化４Ｂ］で示す３−メチル−２，２’：５’２’’−テルチエニルを得た。
【００９１】
【化４Ｂ】
【００９２】
その後、Ｎ−ブロモスクシンイミド〔東京化成工業製〕２ｇを用いて、上記［化４Ｂ］中のメチル基をブロモ化し、下記［化４Ｃ］で示す３−ブロモメチル−２，２’：５’２’’−テルチエニルを得た。
【００９３】
【化４Ｃ】
【００９４】
次に、マロン酸ジエチル〔東京化成工業製〕２ｇとナトリウムエチラート０．２ｇとをジメチルホルムアミドに混合した溶液中に、上記［化４Ｃ］を１５分かけて滴下した。９０℃で８時間反応させた後、室温に冷却するとともに、希塩酸中に投入しエチルエーテルを用いて分液抽出した。さらに、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出作業を５回くり返した。全てのエチルエーテルを蒸留水で分液し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化４Ｄ］で示す２−カルボキシエチル−３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸エチルを得た。
【００９５】
【化４Ｄ】
【００９６】
続いて、水酸化ナトリウム水溶液に上記［化４Ｄ］を投入し、３時間還流してエステルを加水分解した。また、室温に冷却し水相を回収するとともに、油相に水酸化ナトリウム水溶液を入れて分液抽出し、すべての水相を希塩酸に投入して酸性化した。エチルエーテルによる分液抽出を３回くり返した後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートでエチルエーテルを除去して、下記［化４Ｅ］で示す２−カルボキシ−３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００９７】
【化４Ｅ】
【００９８】
上記［化４Ｅ］を１６０℃で脱炭酸反応させて、下記［化４Ｆ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピオン酸を得た。
【００９９】
【化４Ｆ】
【０１００】
次に、テトラヒドロフランに上記［化４Ｆ］を溶解させ、０℃で水素化アルミニウムリチウムのテトラヒドロフラン１Ｍ溶液〔アルドリッチケミカル製〕０．４ｇを徐々に加えて４時間還元反応させた。続いて、０℃で水を滴下し還元剤を不活性化した後、水酸化ナトリウム水溶液およびエチルエーテルを加えて油相を分液した。その後、水相にエチルエーテルを注ぎ、分液抽出を３回くり返し、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去して、下記［化４Ｇ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロパノールの溶液を得た。
【０１０１】
【化４Ｇ】
【０１０２】
上記［化４Ｂ］から［化４Ｇ］までの合成スキームを５度くり返し、それぞれで得られた［化４Ｇ］の溶液を全部合わせた溶液に、ピリジン２０ｍｌに塩化メタンスルホニル〔東京化成工業製〕３．６ｍｌを溶解させた液を５℃で滴下した。なお、滴下は２０分かけて行い、温度は１０℃以下を維持した。反応を進めるために撹拌しながら一晩放置した後、塩酸を加えて分液抽出した。油相に蒸留水を注ぎ、分液抽出を３回くり返した。その後、無水硫酸ナトリウムで油相の水分を除去し、ロータリーエバポレートで有機溶媒を除去して、下記［化４Ｈ］で示す３−〔３−（２，２’：５’２’’−テルチエニル）〕プロピルスルホン酸メチルを得た。
【０１０３】
【化４Ｈ】
【０１０４】
その後、アセトニトリルに、上記［化４Ｈ］を０．１５ｍｏｌ／リットル、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを０．１５ｍｏｌ／リットル溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけて、ニッケル電極上に下記［化４Ｉ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を重合させた。
【０１０５】
【化４Ｉ】
【０１０６】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解して、下記［化４Ｊ］で示すくり返し構造単位を有する導電性高分子を得た。
【０１０７】
【化４Ｊ】
【０１０８】
次に、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【０１０９】
＜比較例１＞
アセトニトリルに、０．３ｍｏｌ／リットルの２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルと、０．１５ｍｏｌ／リットルの過塩素酸テトラブチルアンモニウムとを溶解させた後、０℃で２．１Ｖの電圧をかけてニッケル電極上に導電性高分子を重合した。なお、２−（３−チエニル）エチルスルホン酸メチルは、実施例２と同様にして準備した。
【０１１０】
続いて、得られたニッケル電極上の導電性高分子を６０℃の塩酸で４時間処理し、側鎖のスルホン酸メチルを加水分解した。その後、ニッケル電極上の導電性高分子を、水に５回浸漬して塩酸を除去した後、１１０℃で乾燥させた。その後、乾燥させた導電性高分子をアセトニトリルに３回浸漬し、さらに蒸留水に３回浸漬して、表面に付着している塩類を除去した。最後に、導電性高分子を再度乾燥させた後、これをエタノール２０％水溶液に溶解してインクを完成させた。
【０１１１】
上記実施例１〜４および比較例１の導電性高分子について、元素分析機（パーキンエルマー社製２４００ＣＨＮＳ）を用いて、導電性高分子中の炭素原子に対する水素原子の数の比、および硫黄原子の数の比を測定した。
【０１１２】
また、上記導電性高分子が、側鎖を持たないチオフェン環と側鎖のあるチオフェン環のみで構成されるとして、側鎖にアニオンを持つチオフェン環の割合をｐとし、下記［数１］により、導電性高分子中のアニオンの価数１に対する、共役結合群を形成している原子の個数（ｒ）を算出した。なお、［数１］中のｘ、ｙは、それぞれ導電性高分子中の炭素原子の数に対する、水素原子の数の比、硫黄原子の数の比を反映する。また、［数１］中のｎの値は、各実施例や各比較例で用いた側鎖の水素数であって、実施例１、３および４では６に、実施例２および比較例１では４に設定した。
【０１１３】
【数１】
【０１１４】
測定により得られたｘ値、ｙ値、および［数１］により算出したｒ値を表１に示す。なお、表１中のｒ値としては、［数１］の計算値の小数点２桁以下を四捨五入した値を示す。
【０１１５】
【表１】
【０１１６】
［安定性試験］
上記導電性高分子のインクを用いて作製した導電性部材における、導電性能の安定性を調べるため、以下の安定性試験を行った。
【０１１７】
まず、ガラス板上に、電極間隔が０．５ｍｍとなるように金電極を蒸着した。次に、当該金電極間に、上記実施例１〜４および比較例１の導電性高分子のインクを０．１ｍｍの幅でパターニングして、導電性部材を形成した。なお、当該導電性部材の厚さは約２５μｍとした。導電性部材上にアクリル樹脂を塗布し、これを光硬化させて保護膜を形成し、試験用セルを作製した。
【０１１８】
上記試験用セルを８０℃の恒温槽に入れ、金電極間に０．０５ｍＡの電流を１７０時間流し続ける安定性試験を行い、試験用セルにおける導電性の維持比を調べた。なお、導電性とは、電流値を電圧値で除した値（電気抵抗の逆数）である。結果を表２に示す。
【０１１９】
【表２】
【０１２０】
また、連続通電による負荷を与えずに、それぞれの試験用セルを８０℃の恒温槽中に１７０時間保存する、無負荷高温保存試験に対する結果を表３に示す。
【０１２１】
【表３】
【０１２２】
表２および表３で示すように、実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて作製した導電性部材では、無負荷高温保存試験および安定性試験のいずれに対しても、優れた導電性維持比が得られた。他方、比較例１の導電性高分子を用いて作製した導電性部材では、無負荷高温保存試験に対しては高い導電性維持比が得られるものの、安定性試験に対しては低い導電性維持比を示したことから、負荷高温保存特性に劣ることが判った。
【０１２３】
［電気回路の作製］
実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて、導電性部材を含む電気回路素子を以下のようにして作製した。まず、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）の膜が形成されたガラス基板であるＩＴＯガラス基板９９を、光硬化樹脂でマスキングした後、１個の素回路に図４で示すパターン形状を形成するようにエッチングした。なお、１個の素回路は縦横とも０．６ｍｍの大きさとし、１枚のガラス基板上に、縦横それぞれ５列の素回路（合計２５個の素回路）を形成するようにエッチングした。これにより、素回路中のパターン形状に合わせて、図１の平面図で示すように、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置に、データライン９３の前駆体と、グランドライン９１と、選択ライン９２とを形成した。また発光部の電極４２を形成した。
【０１２４】
その後、図１のＡ−Ｂ線断面図である図２で示すように、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置にアルミニウムを７００ｎｍ蒸着し、選択トランジスタ（その詳細は後述する）のゲート電極２５を形成した。なお、ガラス基板９９から入光する外光や発光部の光によって、選択トランジスタが誤動作すること、例えばＯＦＦ電流が大きくなることがなければ、ＩＴＯガラス基板の所定部位をゲート電極として用いてもよい。
【０１２５】
続いて、ゲート電極２５の上に２００ｎｍの厚さのＳｉＯ２膜を堆積させて、選択トランジスタのゲート絶縁体２４を形成した。これと同時に、選択ライン９２と後述するデータライン９３との交点となる箇所、およびグランドライン９１とデータライン９３の交点となる箇所に、スパッタリング法を用いて、ＳｉＯ２の絶縁体をそれぞれ２００ｎｍの厚さで堆積させた。
【０１２６】
次に、ＩＴＯガラス基板９９上の所定位置に金を７００ｎｍ蒸着させて、駆動トランジスタ（その詳細は後述する）のゲート電極１５を形成した。また、これと同時に、選択ラインまたはグランドラインとデータラインとの交点となる箇所に形成した絶縁体の上にも金を蒸着して、データライン前駆体の断線箇所を電気的に結合し、データライン９３を完成させた。
【０１２７】
その後、駆動トランジスタのゲート電極１５上の所定位置に、スパッタリング法を用いてＳｉＯ２層を２００ｎｍ堆積させ、駆動トランジスタのゲート絶縁体１４を形成した。なお、このゲート電極１５は、後述する駆動トランジスタの電極１３と対向する部位において電圧記憶キャパシタ３１を形成するとともに、当該電圧記憶キャパシタの電極３２（図５参照）としても機能する。また、駆動トランジスタのゲート絶縁体１４は、電圧記憶キャパシタの電極間絶縁体３４（図５参照）としても機能する。さらに、ゲート電極１５の作製と同時に、選択トランジスタの電極２２を形成した。
【０１２８】
続いて、発光部の電極４２および駆動トランジスタのゲート絶縁体１４の上に金を３００ｎｍ蒸着させて、駆動トランジスタの電極１２を形成した。
【０１２９】
次に、上記導電性高分子が溶解したインクを、データライン９３と選択トランジスタのゲート絶縁体２４の上にインクジェット印刷して、選択トランジスタの電極２３を作製した。また、同様にして、グランドライン９１と駆動トランジスタのゲート絶縁体１４の上に駆動トランジスタの電極１３を作製した。なお、この電極１３は、電圧記憶キャパシタの電極３３（図５参照）としても機能する。
【０１３０】
基板温度を９０℃とした後、選択トランジスタの電極２２、２３およびゲート絶縁体２４上の所定位置に、ペンタセンを０．１ｎｍ／ｓの速さで１００ｎｍ真空蒸着させ、図３で示すように、選択トランジスタの有機半導体層２６を形成して選択トランジスタ２１を完成させた。また、同様にして、駆動トランジスタの電極１２、１３およびゲート絶縁体１４上の所定位置に、駆動トランジスタの有機半導体層１６を形成して駆動トランジスタ１１を完成させた。
【０１３１】
次に、基板温度を３５℃以下とした後、発光部の電極４２上の所定位置に、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを０．３ｎｍ／ｓの速さで２５ｎｍ真空蒸着した後、さらにアルミニウムトリス（８−ヒドロキシキノリン）を０．３ｎｍ／ｓの速さで２５ｎｍ真空蒸着して、発光部の有機層４４を形成した。
【０１３２】
続いて、この有機層４４上にアルミニウムを７００ｎｍ蒸着して、発光部の金属電極４３を形成した。なお、選択トランジスタの有機半導体層２６および駆動トランジスタの有機半導体層１６を形成する工程から、発光部の金属電極４３を形成する工程までは、一貫して真空中で取り扱った。
【０１３３】
その後、スパッタリング法により、ＳｉＯ２膜を４００ｎｍ堆積させて保護層を形成し、さらにアルミニウムを５００ｎｍ蒸着して電源ラインを形成した。最後に、アルミニウムキャップでそれぞれの素回路上を覆い、電気回路素子を完成させた。各素回路の回路図を図５に示す。
【０１３４】
この図５で示すように、素子の発光部の点灯中に恒常的に電流が流れる配線部分および電極部分には、上記導電性高分子を含む導電性部材が用いられている。
【０１３５】
ここで、素子の電源ライン９４に−４０Ｖの電圧を、グランドラインに０Ｖの電圧を印加し、以下の走査Ａ〜Ｄのようにして素子を駆動させ、発光部の点灯・消灯動作を確認した。動作確認に先んじて、まず、すべてのデータライン９３に０Ｖの電圧を、すべての選択ライン９２に−４０Ｖの電圧を印加して、発光部の表示状態を初期化した。その後、すべての選択ライン９２に０Ｖの電圧を印加して素子を初期状態とした。
【０１３６】
［走査Ａ］すべてのデータライン９３に−４０Ｖの電圧を印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、すべての素回路において発光部が点灯し続けていた。
【０１３７】
［走査Ｂ］すべてのデータライン９３に０Ｖの電圧を印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、すべての素回路において発光部が消灯し続けていた。
【０１３８】
［走査Ｃ］奇数番目の走査線に対しては、奇数番目のデータライン９３に−４０Ｖを印加し、また偶数番目のデータライン９３に０Ｖを印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節、また、偶数番目の走査線に対しては、奇数番目のデータライン９３に０Ｖを印加し、また偶数番目のデータライン９３に−４０Ｖを印加し、選択ライン９２の印加電圧を０Ｖから−４０Ｖにし、再度０Ｖに調節する走査、を６０Ｈｚですべての走査線に対して順次行ったところ、選択ラインとデータラインともに奇数またはともに偶数の素回路が点灯するとともにそれ以外の素回路が消灯し、市松模様状の点灯パターンが形成された。
【０１３９】
［走査Ｄ］上記走査Ａと走査Ｂとを６０Ｈｚで交互に行ったところ、発光部が３０Ｈｚで点滅発光していた。なお、点滅発光の確認には光電変換器を用いた。
【０１４０】
以上説明したように、実施例１〜４の導電性高分子のインクを用いて作製した電気回路は、良好に駆動することが確認された。
【０１４１】
なお、本発明はこれら実施例で示した態様に限られず、上記実施の形態で述べたような種々の態様をとることができる。また、導電性高分子を材料とした導電部材の形成手段を特に限定するものではない。
【０１４２】
また、電気回路中の当該導電部材以外の部材についても特に限定するものではない。例えば、上記実施例では、基板と逆面からの入光を遮光する保護手段を配してはいないが、公知の遮光膜などの保護手段を設けてもよいのは勿論である。また、電子やホールなどの電荷の注入や移動を促進または阻害する公知の修飾層を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
本発明は、電気回路を使用する種々の電子機器に適用することができる。このような電子機器としては、例えば、スイッチング素子や駆動回路や制御回路などを使用したディスプレイ、半導体回路装置を使用した携帯機器、無線ＩＣタグなどの機器、論理回路、記録回路、発振回路、フィルター回路などのデジタル回路やアナログ回路、記録機器などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】作製途中にある実施例および比較例の電気回路の平面概念図である。
【図２】図１で示す作製途中の電気回路のＡ−Ｂ線断面概念図である。
【図３】図２で示す作製段階よりもさらに工程が進んだ電気回路の断面概念図である。
【図４】ＩＴＯ基板のエッチングパターンを示す平面概念図である。
【図５】実施例および比較例で作製した電気回路の回路図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１１ 駆動トランジスタ
１２ 電極
１３ 電極
１４ ゲート絶縁体
１５ ゲート電極
１６ 有機半導体層
２１ 選択トランジスタ
２２ 電極
２３ 電極
２４ ゲート絶縁体
２５ ゲート電極
２６ 有機半導体層
３１ 電圧記憶キャパシタ
３２ 電極
３３ 電極
３４ 電極間絶縁体
４１ 発光部
４２ 電極
４３ 電極
４４ 有機層
９１ グランドライン
９２ 選択ライン
９３ データライン
９４ 電源ライン
９９ ＩＴＯガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性部材を含む電気回路であって、
前記導電性部材が導電性高分子を含み、
前記導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、
前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路。
【請求項２】
前記原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して８個よりも多い請求項１に記載の電気回路。
【請求項３】
前記導電性部材が電極を含み、前記電極がホール伝導性の有機半導体層に接して設けられている請求項１に記載の電気回路。
【請求項４】
前記導電性高分子の主鎖が前記共役結合群を含む請求項１に記載の電気回路。
【請求項５】
導電性部材を含む電気回路の製造方法であって、
導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、
前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程と
を含み、
前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む電気回路の製造方法。
【請求項６】
前記第２のモノマーが置換基を有していない請求項５に記載の電気回路の製造方法。
【請求項１】
導電性部材を含む電気回路であって、
前記導電性部材が導電性高分子を含み、
前記導電性高分子が、導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、
前記導電性高分子中で前記共役結合群を形成している原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して、８個以上１２個以下の範囲にある電気回路。
【請求項２】
前記原子の個数が、前記アニオンの価数１に対して８個よりも多い請求項１に記載の電気回路。
【請求項３】
前記導電性部材が電極を含み、前記電極がホール伝導性の有機半導体層に接して設けられている請求項１に記載の電気回路。
【請求項４】
前記導電性高分子の主鎖が前記共役結合群を含む請求項１に記載の電気回路。
【請求項５】
導電性部材を含む電気回路の製造方法であって、
導電性に寄与する共役結合群と、アニオンを含有する側鎖とを含み、前記アニオンの価数１に対して、前記共役結合群を形成している原子の個数が８個より大きく１２個以下の範囲にある導電性高分子を合成する導電性高分子合成工程と、
前記導電性高分子を含む溶液を基板上に塗布して前記導電性部材を形成する工程と
を含み、
前記導電性高分子合成工程が、第１の置換基を含む単環式の第１のモノマーと、前記第１の置換基を含まない単環式の第２のモノマーとを重合する工程と、前記第１の置換基のみをアニオンを含む基とする工程とを含む電気回路の製造方法。
【請求項６】
前記第２のモノマーが置換基を有していない請求項５に記載の電気回路の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−３１００２３（Ｐ２００６−３１００２３Ａ）
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２９６２８（Ｐ２００５−１２９６２８）
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２７日（２００５．４．２７）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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