ＤＮＡを用いた透明電極の作製方法
【課題】 光透過性を維持しつつ、電気伝導性を持つ電極を、簡易かつ効率良く作製する方法、および当該方法により作製された透明電極を提供する。
【解決手段】 基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含する方法により、柔軟性のある透明度の高いポリマー基板表面にＤＮＡの網目状構造体を有する透明電極を、低コストで作製することができる。
【解決手段】 基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含する方法により、柔軟性のある透明度の高いポリマー基板表面にＤＮＡの網目状構造体を有する透明電極を、低コストで作製することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡを用いた透明電極の作製方法および当該方法を用いて作製される透明電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透明電極は、エレクトロニクス製品、特に液晶パネルなど光透過性が求められる部分において必要不可欠な部品となっている。現在、電子デバイス用透明電極として用いられる素材としては、ＩＴＯ（インジウムチタンオキサイド）が大部分を占める。ところが、ＩＴＯに用いられるインジウムは、近年、資源の枯渇に伴い高騰しており、今後の使用は益々困難になると考えられている。そのため、透明電極の研究・開発の対象は酸化亜鉛系といったインジウムフリーの材料へと移りつつある。
【０００３】
また、透明電極の作製方法についても材料と密接な関係があり、様々な方法が提案、実用化されている。主な方法としては、スパッタ法、パルスレーザー蒸着法などが挙げられる。具体的には、例えば、特許文献１には、スパッタ法を用いた透明電極の作製方法が開示されている。また、特許文献２には、メッキを用いて透明電極を作製する方法が開示されている。しかしながら、近年求められている有機基板への製膜技術が困難であるという問題や、製膜のコスト面からは、化学的な手法を用いた場合よりも圧倒的に高くなるという問題が生じている。
【０００４】
通常、電極の材料としては、金、銀、銅などの貴金属が、導電性、加工性の面から最も一般的に用いられている。しかしながら、これらの貴金属をスパッタ法やメッキなどを用いて基板上に積層させた場合は、光透過性を大きく損ない、透明という大原則が崩れることになる。
【特許文献１】特開２００４−３３２０３０号公報（公開日：平成１６年１１月２５日）
【特許文献２】特開２００３−１０９４３５号公報（公開日：平成１５年４月１１日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導電体として最も優れている貴金属は、微小な構造体を作製することで電極として利用することが可能である。しかし、数百ナノメートル以上のサイズである場合は、散乱効率の良い物体となり、光透過性は著しく低下する。また、通常行われているように、金属蒸着により、膜厚数十ナノメートルの非常に薄い膜を作製したとしても、透過率の減衰が生じる。そこで、完全に表面を被覆するのではなく、数ナノメートルレベルの金属構造体を作製することにより、光透過性を維持しつつ、電気伝導性を持つ電極を作製することが必要とされる。
【０００６】
また、透明電極が利用される液晶ディスプレイは急速に普及しており大型化が期待されている。しかし、蒸着などの手法を用いて大面積の透明電極を作製するためには大型の蒸着装置が必要であり、コストが高くなるという問題がある。そこで、現在行われている蒸着などの手法に比べ、極めて簡易で効率良く電極を作製する技術が必要とされている。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光透過性を維持しつつ、電気伝導性を持つ電極を、簡易かつ効率良く作製する方法、および当該方法により作製された透明電極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製し、これを柔軟かつ透明なポリマーに転写し、転写されたＤＮＡを無電解メッキすることで、従来にない透明電極を作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る透明電極の作製方法は、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含することを特徴としている。上記構成により、光透過性の高い透明電極を簡易かつ効率良く作製することができる。
【００１０】
上記、ポリマーはポリジメチルシロキサンであることが好ましい。
【００１１】
また、上記基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程には、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を含むＤＮＡ水溶液を基板上に滴下するステップと、当該無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元するステップが含まれる。
【００１２】
上記ＤＮＡ水溶液にはマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが添加されることが好ましい。
【００１３】
また、上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物は白金化合物であることが好ましく、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウムおよびエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択されることが特に好ましい。
【００１４】
上記ＤＮＡを無電解メッキする工程で用いられる無電解メッキ液は、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンおよび塩化銅とホルマリンからなる群から選択される組成を有することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る透明電極は、上記本発明の方法により作製される透明電極である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法は、光透過性が高く、電極としての使用に十分な電気伝導性を持つ透明電極を、簡便に効率良く低コストで作製できるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明の透明電極は、透明度の高いポリマーを用いるため、光透過性の非常に高い電極を実現できるという効果を奏する。また、柔軟性の高いポリマーでもあることからフレキシブルな電極を実現でき、各種センサーの作製が可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本発明の方法は、透明電極の作製方法であって、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程（以下、「網目状構造体作製工程」と称する）、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程（以下、「転写工程」と称する）、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程（以下、「メッキ工程」と称する）を包含するものであればよい。以下、各工程について順に説明する。なお、上記各工程以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。
【００２０】
〔網目状構造体作製工程〕
網目状構造体作製工程では、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する。
【００２１】
基板は、その表面にＤＮＡ網目状構造（ＤＮＡネットワーク構造とも称される）を形成できるものであれば特に限定されない。このような基板としては、マイカ（Ｍｉｃａ）、シリコン（Ｓｉ）、石英などが挙げられる。
【００２２】
用いられるＤＮＡとしては、特に限定されず、細胞から抽出されるゲノムＤＮＡ、クローニングで得られるｃＤＮＡ、化学合成により得られるＤＮＡなどが好適に用いられる。また、ＤＮＡは二本鎖でも一本鎖でもよい。ＤＮＡのサイズ（塩基対）は特に限定されないが、１ｋｂｐ〜１Ｍｂｐが好ましく、２ｋｂｐ〜１００ｋｂｐがより好ましい。この範囲内であれば、基板上にＤＮＡの網目構造体を好適に作製することができる。
【００２３】
ＤＮＡはＤＮＡ水溶液として基板に滴下する。用いられる水としては、不純物の混入が少ない純水が好ましい。不純物の混入により微細な構造体の作製が妨げられるのを防止するためである。好ましくは、Ｍｉｌｌｉ−Ｑシステム（日本ミリポア社製）等を用いて、比抵抗値１８．３Ωｃｍ以上に精製された超純水が用いられる。
【００２４】
ＤＮＡ水溶液のＤＮＡ濃度は、例えば、１×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜３０×１０−６ｍｇ／ｍｌ、好ましくは５×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜２０×１０−６ｍｇ／ｍｌ、より好ましくは６×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜１０×１０−６ｍｇ／ｍｌで調製される。
【００２５】
ＤＮＡ水溶液には、無電解メッキ触媒核を構成する化合物が含まれる。無電解メッキ触媒核を構成する化合物は、金属化合物であれば特に限定されない。例えば、白金化合物、ニッケル化合物、金化合物などが挙げられる。中でも、ＤＮＡに特異的に結合するという理由から、白金化合物が好ましい。また、白金化合物としては、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）（以下「シスプラチン」と称する）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウム（以下「クロロ白金酸」と称する）またはエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）が好ましい。
【００２６】
また、ＤＮＡ水溶液には、二価の金属イオンが添加されることが好ましい。二価金属イオンの添加により、ＤＮＡ網目状構造体を安定させることができる。二価金属イオンは特に限定されないが、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを好適に用いることができる。二価金属イオンは上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物が含まれるＤＮＡ水溶液に予め添加してもよく、ＤＮＡ水溶液とは別に二価金属イオンを含む水溶液（例えば、塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液など）を調製し、基板上に別々に滴下してもよい。
【００２７】
基板上にＤＮＡの網目構造体を作製する方法は特に限定されず、公知の方法から適宜選択して用いることができる。例えば、基板上にＤＮＡ水溶液を滴下する方法を挙げることができる。
【００２８】
基板上にＤＮＡ水溶液を滴下する方法は、滴下する液量に応じた適当な器具（例えば、シリンジ、スポイト、ピペット、マイクロピペットなど）を用いて行うことができる。滴下したＤＮＡ水溶液を基板表面全体に広げることがこのましい。これにより、基板表面全体にＤＮＡ網目状構造体を作製することができる。滴下したＤＮＡ水溶液を基板表面全体に広げる方法としては、例えば、スピンコーターを用いる方法などが挙げられるが限定されない。
【００２９】
引き続き、基板表面を乾燥させる。乾燥方法は特に限定されず、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥など、公知の乾燥方法から選択できる。
【００３０】
また、乾燥の前に洗浄を行ってもよい。例えば、ＤＮＡ水溶液にマグネシウムイオンを添加した場合には、基板表面にマグネシウムの析出が観察される場合があるが、洗浄を行うことにより析出したマグネシウムを除去することができる。洗浄には純水、好ましくは超純水が用いられる。なお、洗浄は任意であり、必須の操作ではない。
【００３１】
基板表面にＤＮＡの網目状構造体が作製されたことは、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより確認できる。
【００３２】
次に、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元する。これにより、無電解メッキ触媒核を構成する化合物として用いた金属化合物が還元されＤＮＡ表面に金属が露出する。例えば、無電解メッキ触媒核を構成する化合物としてシスプラチンを用いた場合、シスプラチンは、ＤＮＡ一方の鎖上にある隣接する２つのプリン塩基（アデニン（Ａ）またはグアニン（Ｇ））、特にＧとＧとが隣接する部位、またはＧとＡとが隣接する部位を選択的に認識し、シスプラチンの塩素原子がプリン塩基の７位の窒素原子と置き換わることにより、シスプラチンとＤＮＡのアダクトが形成される。これに還元剤を反応させると、白金イオンが還元され、ＤＮＡ表面に白金が露出する。
【００３３】
還元に用いられる還元剤としては、例えば、ヒドラジン、グルコース、ホルマリン、ジメチルアミンボラン、テトラヒドロホウ酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００３４】
具体的な手順としては、表面にＤＮＡの網目状構造が作製された基板を、還元剤を含む溶液に浸漬すればよい。あるいは、還元剤を含む溶液を基板表面全体が覆われるように滴下してもよい。還元剤の溶媒には、ＤＮＡが基板表面から剥がれ落ちることを防止できる溶媒を用いることが好ましく、例えばエタノールが好適に用いられる。還元剤の濃度、還元処理時間は、用いる還元剤に応じて適宜最適条件を設定することが好ましい。還元処理後、基板を洗浄し、乾燥すればよい。洗浄には、還元剤の溶媒を用いることが好ましい。乾燥は、例えば窒素ガスを吹き付けることで行うことができる。
【００３５】
ＤＮＡ表面に金属核が露出していることは、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより確認できる。
【００３６】
〔転写工程〕
転写工程では、基板上に作製されたＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する。
【００３７】
ポリマーとしては、柔軟性があり、かつ透明度の高いポリマーであれば、特に限定されないが、ポリジメチルシロキサン（以下「ＰＤＭＳ」と略記する）が好ましい。ＰＤＭＳを用いる場合、ポリマー前駆体と重合開始剤とを１０：１で混合したものを用いることができる。ポリマー前駆体および重合開始剤はＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社よりＳＩＬＰＯＴ（登録商標）１８４という商品名で市販されている。この混合物は、初期状態では液体状のため、約１時間脱気を行い、その後電気炉等を用いて約２００℃、約３時間の加熱を行うことにより硬化する。
【００３８】
具体的な転写方法としては、例えば、未硬化のＰＤＭＳ溶液を、上記網目状構造体作製工程で作製した基板上に滴下し、その後加熱して硬化させ、基板をゆっくり剥がし取る方法を挙げることができる。また、予め平坦な基板（シリコンまたはマイカ）上でＰＤＭＳを硬化させ、当該ＰＤＭＳを上記網目状構造体作製工程で作製した基板上のＤＮＡ網目構造体に押し当てる方法を用いてもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
【００３９】
ＰＤＭＳは柔軟性があり、かつ透明度が高いので、転写されたＤＮＡ網目構造体をメッキすることで、透明度の高い電極を作製することができる。また、ＤＮＡがポリマーに埋め込まれるため、表面が平坦な電極を作製することができる。
【００４０】
ポリマーにＤＮＡが転写されたことは、例えば蛍光顕微鏡で観察することにより確認できる。
【００４１】
〔メッキ工程〕
メッキ工程では、ポリマーに転写されたＤＮＡを無電解メッキする。
【００４２】
無電解メッキとは、電気エネルギーを用いないで、置換反応、あるいは酸化還元反応により、金属水溶液中の金属イオンを析出させる方法を意味する。この方法では、合成樹脂、陶器、ガラス、木材、ゴムなどの非金属物質表面をメッキすることができる。したがって、ＤＮＡにも好適に用いることができる。
【００４３】
用いられる無電解メッキ液は、（１）還元剤を含む、（２）金属イオンを錯体として含む、（３）メッキ金属が触媒能を有する、などの特性を有する溶液であれば、その組成は限定されない。例えば、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリン、塩化銅とホルマリンなどの組成を有するものが挙げられる。具体的には、後述の実施例で用いられている組成（0.03M硝酸銀、1.22Mアンモニア、0.5M酢酸、0.1Mヒドラジン）が好適である。
【００４４】
具体的なメッキ処理の手順としては、ＤＮＡを転写したポリマー基板を無電解メッキ液に浸漬し、洗浄した後、乾燥すればよい。浸漬時間は、用いる無電解メッキ液の組成に応じて適宜最適時間を設定することが好ましい。洗浄には、純水または超純水を用いることが好ましい。乾燥は、例えば窒素ガスを吹き付けることで行うことができる。
【００４５】
メッキ処理後の基板表面の状態は、例えば電解放射型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で観察することにより確認できる。
【００４６】
上記の方法により、光透過性が高く、電極としての使用に十分な電気伝導性を持つ透明電極を、簡便に効率良く低コストで作製できる。また、本発明には、上記本発明の方法により作製される透明電極が含まれる。本発明の透明電極は、様々な電子デバイスや光学デバイスに利用可能である。
【００４７】
なお本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４９】
〔実施例１：白金化合物を含むＤＮＡ水溶液を用いたネットワーク構造の作製〕
（１）溶液の調製
ＤＮＡ水溶液は鮭白子由来のＤＮＡ（和光純薬）を超純水（Milli-Q、日本ミリポア）を用いて75μg/mlに調製し、さらにＤＮＡのモル数に対し１．１等量の白金化合物を加えた。白金化合物としてはシス−ジアミンジクロロ白金(II)（和光純薬）またはテトラクロロ白金酸(II)カリウム（和光純薬）を用いた。また、塩化カルシウム二水和物（和光純薬）、塩化マグネシウム六水和物（国産化学株式会社）の１ｍＭ水溶液を調製した。
【００５０】
（２）構造の作製
基板には劈開したMica（日新EM株式会社）を使用し、1mM CaCl2溶液または1mM MgCl2 溶液を５μl、重ねてＤＮＡ水溶液５μlを滴下して１０分後にスピンコーター（ＭＩＫＡＳＡ、１Ｈ−Ｄ７）を使用し1200rpm、10.0s回転させMica全体に溶液を広げた。その後、洗浄はせずに真空デシケータで乾燥させた。この基板を原子間力顕微鏡（SPA400/S-3800(SII)）を用いて観察した。
【００５１】
（３）結果
原子間力顕微鏡（以下「ＡＦＭ」と略記する）の観察画像を図１（ａ）および（ｂ）に示した。（ａ）はＤＮＡ水溶液にシスプラチンを添加した結果を示し、（ｂ）ＤＮＡ水溶液にクロロ白金酸を添加した結果を示す。
【００５２】
図１（ａ）および（ｂ）から明らかなように、いずれの白金化合物を添加した場合にもネットワーク構造は形成するが、シスプラチンを用いるとより小さい網目ができることが分かった。シスプラチンとＣａ２＋とを用いた場合はＤＮＡ同士が密に詰まってしまい、シスプラチンとＭｇ２＋とを用いた場合にはきれいな網目ができずに表面にマグネシウムが析出した。一方、クロロ白金酸を用いた場合、二価カチオンがネットワーク形成の重要な役割を果たしていると考えられた。すなわち、ＤＮＡ水溶液だけでは均一な網目はできていないが、Ｃａ２＋を添加することでネットワーク構造を観察することができた。Ｍｇ２＋を添加した場合はマグネシウムの析出が見られたが、図２に示したように、構造作製後に超純水で基板の洗浄を行うことで表面に付着していたマグネシウムが洗い流され、カルシウム溶液を用いた場合よりもより網目の細かい構造を作製することが可能であった。
【００５３】
以上の結果より、以後の実験では白金化合物としてテトラクロロ白金酸(II)カリウム（クロロ白金酸）を用い、カルシウム溶液とマグネシウム溶液を用いて実験を進めた。なお、マグネシウム溶液を用いた場合には、構造作製後に超純水で基板を洗浄したものを使用した。
【００５４】
〔実施例２：還元過程（無電解メッキを行うための触媒核付加の前処理）〕
（１）方法
上記実施例１で得られた構造に対し、ＤＮＡ上に特異的に吸着していると考えられる白金化合物を還元することで金属核を析出させた。還元剤としては0.5Mヒドラジン溶液（和光純薬）を調製し使用した。希釈する溶媒には、ＤＮＡがMicaから剥がれ落ちないように99.5%エタノール（和光純薬）を使用した。還元時間を５分、１０分、１５分と変化させ還元の様子を調べた。還元後にはエタノールを使用して洗浄し、窒素ガスを吹きかけて乾燥させた。観察にはＡＦＭ（SPA400/S-3800，SII）を使用し、カンチレバーはSI-DF40（SII）を用いた。
【００５５】
予備実験として、５分還元後のサンプルを１ｍＭクロロ白金酸水溶液に５分間浸してエタノールで洗浄した後、0.5Mヒドラジン溶液で上記と同様に還元したサンプルを作製し、ＡＦＭで観察した。
【００５６】
（２）結果
ＡＦＭの観察画像を図３（ａ）〜（ｄ）に示した。（ａ）は塩化カルシウムを添加した場合の結果を示し、（ｂ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行わなかった場合の結果を示し、（ｃ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行った場合の結果を示し、（ｄ）は予備実験の結果を示す。
【００５７】
（ａ）に示した塩化カルシウム添加の結果から、還元時間は５分が最適だということが分かった。１０分では高さ約８nmの金属核と考えられるものの析出が見られるが、やや構造が壊れ始めていた。１５分では完全に構造が壊れていた。一方（ｂ）に示した塩化マグネシウム添加の場合には、図１（ｂ）に示したと同様にＤＮＡが付着していないMica表面にマグネシウムの析出が観察された。したがって、マグネシウムとともに付着した白金化合物が還元され、全体的に金属が析出してしまうことが予想される。しかしながら、（ｃ）に示したように、還元前に超純水で基板を洗浄することでネットワーク構造を保ったまま、白金金属を析出させることができた。また、予備実験では、還元後にもう一度白金化合物を付着させ白金金属析出を試みた。その結果、（ｄ）に示したように、１回目に白金金属が析出した部分にさらに白金が析出したが、白金が未析出部分のＤＮＡネットワークが壊れてしまった。
【００５８】
以上の結果から、以後の実験では還元は５分間で１回のみ金属核を析出させることにした。
【００５９】
〔実施例３：無電解銀メッキ〕
（１）方法
還元を行ったMica基板を銀無電解メッキ液（0.03M硝酸銀、1.22Mアンモニア、0.5M酢酸、0.1Mヒドラジン（以上、和光純薬））に浸して金属銀を析出させた。メッキ時間は１分、２分、３分と変化させ、金属銀の析出の仕方を調べた。メッキ処理した基板は超純水で洗浄し、窒素ガスを吹きかけて乾燥させた。観察にはＦＥ−ＳＥＭ（S-5200，HITACHI）を使用した。
【００６０】
（２）結果
ＦＥ−ＳＥＭの観察画像を図４に示した。図４に示した画像は、塩化カルシウムを添加し、ヒドラジンで５分間還元し、上記方法で３分間メッキしたものであり、オスミウム染色は施していない。なお、上の画像と下の画像は同一サンプルの画像であり、倍率のみが異なるものである。
【００６１】
図４から明らかなように、ＤＮＡのみに選択的にメッキされた様子が観察された。ただし、一部に大きく成長した球状の金属が観察された。これはメッキ時間を最適化することにより解消できるものと考えられる。また、メッキ後、ある程度の時間経過後に洗浄することで、ＤＮＡの剥がれを防止できることが示唆された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、太陽電池、液晶ディスプレイなどの様々な電子デバイス用透明電極に応用できる。また、様々な光学デバイスに利用可能な電極にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】基板上に作製したＤＮＡネットワーク構造をＡＦＭで観察した画像であり、（ａ）はＤＮＡ水溶液にシスプラチンを添加した結果を示し、（ｂ）ＤＮＡ水溶液にクロロ白金酸を添加した結果を示す。
【図２】クロロ白金酸とマグネシウムとを用いた場合の洗浄による効果を示すＡＦＭ観察画像である。
【図３】還元過程後の基板表面をＡＦＭで観察した画像であり、（ａ）は塩化カルシウムを添加した場合の結果を示し、（ｂ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行わなかった場合の結果を示し、（ｃ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行った場合の結果を示し、（ｄ）は予備実験の結果を示す。
【図４】メッキ処理後の基板表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した画像である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡを用いた透明電極の作製方法および当該方法を用いて作製される透明電極に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透明電極は、エレクトロニクス製品、特に液晶パネルなど光透過性が求められる部分において必要不可欠な部品となっている。現在、電子デバイス用透明電極として用いられる素材としては、ＩＴＯ（インジウムチタンオキサイド）が大部分を占める。ところが、ＩＴＯに用いられるインジウムは、近年、資源の枯渇に伴い高騰しており、今後の使用は益々困難になると考えられている。そのため、透明電極の研究・開発の対象は酸化亜鉛系といったインジウムフリーの材料へと移りつつある。
【０００３】
また、透明電極の作製方法についても材料と密接な関係があり、様々な方法が提案、実用化されている。主な方法としては、スパッタ法、パルスレーザー蒸着法などが挙げられる。具体的には、例えば、特許文献１には、スパッタ法を用いた透明電極の作製方法が開示されている。また、特許文献２には、メッキを用いて透明電極を作製する方法が開示されている。しかしながら、近年求められている有機基板への製膜技術が困難であるという問題や、製膜のコスト面からは、化学的な手法を用いた場合よりも圧倒的に高くなるという問題が生じている。
【０００４】
通常、電極の材料としては、金、銀、銅などの貴金属が、導電性、加工性の面から最も一般的に用いられている。しかしながら、これらの貴金属をスパッタ法やメッキなどを用いて基板上に積層させた場合は、光透過性を大きく損ない、透明という大原則が崩れることになる。
【特許文献１】特開２００４−３３２０３０号公報（公開日：平成１６年１１月２５日）
【特許文献２】特開２００３−１０９４３５号公報（公開日：平成１５年４月１１日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導電体として最も優れている貴金属は、微小な構造体を作製することで電極として利用することが可能である。しかし、数百ナノメートル以上のサイズである場合は、散乱効率の良い物体となり、光透過性は著しく低下する。また、通常行われているように、金属蒸着により、膜厚数十ナノメートルの非常に薄い膜を作製したとしても、透過率の減衰が生じる。そこで、完全に表面を被覆するのではなく、数ナノメートルレベルの金属構造体を作製することにより、光透過性を維持しつつ、電気伝導性を持つ電極を作製することが必要とされる。
【０００６】
また、透明電極が利用される液晶ディスプレイは急速に普及しており大型化が期待されている。しかし、蒸着などの手法を用いて大面積の透明電極を作製するためには大型の蒸着装置が必要であり、コストが高くなるという問題がある。そこで、現在行われている蒸着などの手法に比べ、極めて簡易で効率良く電極を作製する技術が必要とされている。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光透過性を維持しつつ、電気伝導性を持つ電極を、簡易かつ効率良く作製する方法、および当該方法により作製された透明電極を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討し、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製し、これを柔軟かつ透明なポリマーに転写し、転写されたＤＮＡを無電解メッキすることで、従来にない透明電極を作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る透明電極の作製方法は、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含することを特徴としている。上記構成により、光透過性の高い透明電極を簡易かつ効率良く作製することができる。
【００１０】
上記、ポリマーはポリジメチルシロキサンであることが好ましい。
【００１１】
また、上記基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程には、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を含むＤＮＡ水溶液を基板上に滴下するステップと、当該無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元するステップが含まれる。
【００１２】
上記ＤＮＡ水溶液にはマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが添加されることが好ましい。
【００１３】
また、上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物は白金化合物であることが好ましく、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウムおよびエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択されることが特に好ましい。
【００１４】
上記ＤＮＡを無電解メッキする工程で用いられる無電解メッキ液は、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンおよび塩化銅とホルマリンからなる群から選択される組成を有することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る透明電極は、上記本発明の方法により作製される透明電極である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の方法は、光透過性が高く、電極としての使用に十分な電気伝導性を持つ透明電極を、簡便に効率良く低コストで作製できるという効果を奏する。
【００１７】
また、本発明の透明電極は、透明度の高いポリマーを用いるため、光透過性の非常に高い電極を実現できるという効果を奏する。また、柔軟性の高いポリマーでもあることからフレキシブルな電極を実現でき、各種センサーの作製が可能であるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施の一形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本発明の方法は、透明電極の作製方法であって、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程（以下、「網目状構造体作製工程」と称する）、ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程（以下、「転写工程」と称する）、および転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程（以下、「メッキ工程」と称する）を包含するものであればよい。以下、各工程について順に説明する。なお、上記各工程以外の工程が設けられていてもよく、上記以外の工程の内容は限定されない。
【００２０】
〔網目状構造体作製工程〕
網目状構造体作製工程では、基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する。
【００２１】
基板は、その表面にＤＮＡ網目状構造（ＤＮＡネットワーク構造とも称される）を形成できるものであれば特に限定されない。このような基板としては、マイカ（Ｍｉｃａ）、シリコン（Ｓｉ）、石英などが挙げられる。
【００２２】
用いられるＤＮＡとしては、特に限定されず、細胞から抽出されるゲノムＤＮＡ、クローニングで得られるｃＤＮＡ、化学合成により得られるＤＮＡなどが好適に用いられる。また、ＤＮＡは二本鎖でも一本鎖でもよい。ＤＮＡのサイズ（塩基対）は特に限定されないが、１ｋｂｐ〜１Ｍｂｐが好ましく、２ｋｂｐ〜１００ｋｂｐがより好ましい。この範囲内であれば、基板上にＤＮＡの網目構造体を好適に作製することができる。
【００２３】
ＤＮＡはＤＮＡ水溶液として基板に滴下する。用いられる水としては、不純物の混入が少ない純水が好ましい。不純物の混入により微細な構造体の作製が妨げられるのを防止するためである。好ましくは、Ｍｉｌｌｉ−Ｑシステム（日本ミリポア社製）等を用いて、比抵抗値１８．３Ωｃｍ以上に精製された超純水が用いられる。
【００２４】
ＤＮＡ水溶液のＤＮＡ濃度は、例えば、１×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜３０×１０−６ｍｇ／ｍｌ、好ましくは５×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜２０×１０−６ｍｇ／ｍｌ、より好ましくは６×１０−６ｍｇ／ｍｌ〜１０×１０−６ｍｇ／ｍｌで調製される。
【００２５】
ＤＮＡ水溶液には、無電解メッキ触媒核を構成する化合物が含まれる。無電解メッキ触媒核を構成する化合物は、金属化合物であれば特に限定されない。例えば、白金化合物、ニッケル化合物、金化合物などが挙げられる。中でも、ＤＮＡに特異的に結合するという理由から、白金化合物が好ましい。また、白金化合物としては、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）（以下「シスプラチン」と称する）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウム（以下「クロロ白金酸」と称する）またはエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）が好ましい。
【００２６】
また、ＤＮＡ水溶液には、二価の金属イオンが添加されることが好ましい。二価金属イオンの添加により、ＤＮＡ網目状構造体を安定させることができる。二価金属イオンは特に限定されないが、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを好適に用いることができる。二価金属イオンは上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物が含まれるＤＮＡ水溶液に予め添加してもよく、ＤＮＡ水溶液とは別に二価金属イオンを含む水溶液（例えば、塩化カルシウム水溶液、塩化マグネシウム水溶液など）を調製し、基板上に別々に滴下してもよい。
【００２７】
基板上にＤＮＡの網目構造体を作製する方法は特に限定されず、公知の方法から適宜選択して用いることができる。例えば、基板上にＤＮＡ水溶液を滴下する方法を挙げることができる。
【００２８】
基板上にＤＮＡ水溶液を滴下する方法は、滴下する液量に応じた適当な器具（例えば、シリンジ、スポイト、ピペット、マイクロピペットなど）を用いて行うことができる。滴下したＤＮＡ水溶液を基板表面全体に広げることがこのましい。これにより、基板表面全体にＤＮＡ網目状構造体を作製することができる。滴下したＤＮＡ水溶液を基板表面全体に広げる方法としては、例えば、スピンコーターを用いる方法などが挙げられるが限定されない。
【００２９】
引き続き、基板表面を乾燥させる。乾燥方法は特に限定されず、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥など、公知の乾燥方法から選択できる。
【００３０】
また、乾燥の前に洗浄を行ってもよい。例えば、ＤＮＡ水溶液にマグネシウムイオンを添加した場合には、基板表面にマグネシウムの析出が観察される場合があるが、洗浄を行うことにより析出したマグネシウムを除去することができる。洗浄には純水、好ましくは超純水が用いられる。なお、洗浄は任意であり、必須の操作ではない。
【００３１】
基板表面にＤＮＡの網目状構造体が作製されたことは、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより確認できる。
【００３２】
次に、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元する。これにより、無電解メッキ触媒核を構成する化合物として用いた金属化合物が還元されＤＮＡ表面に金属が露出する。例えば、無電解メッキ触媒核を構成する化合物としてシスプラチンを用いた場合、シスプラチンは、ＤＮＡ一方の鎖上にある隣接する２つのプリン塩基（アデニン（Ａ）またはグアニン（Ｇ））、特にＧとＧとが隣接する部位、またはＧとＡとが隣接する部位を選択的に認識し、シスプラチンの塩素原子がプリン塩基の７位の窒素原子と置き換わることにより、シスプラチンとＤＮＡのアダクトが形成される。これに還元剤を反応させると、白金イオンが還元され、ＤＮＡ表面に白金が露出する。
【００３３】
還元に用いられる還元剤としては、例えば、ヒドラジン、グルコース、ホルマリン、ジメチルアミンボラン、テトラヒドロホウ酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００３４】
具体的な手順としては、表面にＤＮＡの網目状構造が作製された基板を、還元剤を含む溶液に浸漬すればよい。あるいは、還元剤を含む溶液を基板表面全体が覆われるように滴下してもよい。還元剤の溶媒には、ＤＮＡが基板表面から剥がれ落ちることを防止できる溶媒を用いることが好ましく、例えばエタノールが好適に用いられる。還元剤の濃度、還元処理時間は、用いる還元剤に応じて適宜最適条件を設定することが好ましい。還元処理後、基板を洗浄し、乾燥すればよい。洗浄には、還元剤の溶媒を用いることが好ましい。乾燥は、例えば窒素ガスを吹き付けることで行うことができる。
【００３５】
ＤＮＡ表面に金属核が露出していることは、例えば原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察することにより確認できる。
【００３６】
〔転写工程〕
転写工程では、基板上に作製されたＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する。
【００３７】
ポリマーとしては、柔軟性があり、かつ透明度の高いポリマーであれば、特に限定されないが、ポリジメチルシロキサン（以下「ＰＤＭＳ」と略記する）が好ましい。ＰＤＭＳを用いる場合、ポリマー前駆体と重合開始剤とを１０：１で混合したものを用いることができる。ポリマー前駆体および重合開始剤はＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ社よりＳＩＬＰＯＴ（登録商標）１８４という商品名で市販されている。この混合物は、初期状態では液体状のため、約１時間脱気を行い、その後電気炉等を用いて約２００℃、約３時間の加熱を行うことにより硬化する。
【００３８】
具体的な転写方法としては、例えば、未硬化のＰＤＭＳ溶液を、上記網目状構造体作製工程で作製した基板上に滴下し、その後加熱して硬化させ、基板をゆっくり剥がし取る方法を挙げることができる。また、予め平坦な基板（シリコンまたはマイカ）上でＰＤＭＳを硬化させ、当該ＰＤＭＳを上記網目状構造体作製工程で作製した基板上のＤＮＡ網目構造体に押し当てる方法を用いてもよい。ただし、これらに限定されるものではない。
【００３９】
ＰＤＭＳは柔軟性があり、かつ透明度が高いので、転写されたＤＮＡ網目構造体をメッキすることで、透明度の高い電極を作製することができる。また、ＤＮＡがポリマーに埋め込まれるため、表面が平坦な電極を作製することができる。
【００４０】
ポリマーにＤＮＡが転写されたことは、例えば蛍光顕微鏡で観察することにより確認できる。
【００４１】
〔メッキ工程〕
メッキ工程では、ポリマーに転写されたＤＮＡを無電解メッキする。
【００４２】
無電解メッキとは、電気エネルギーを用いないで、置換反応、あるいは酸化還元反応により、金属水溶液中の金属イオンを析出させる方法を意味する。この方法では、合成樹脂、陶器、ガラス、木材、ゴムなどの非金属物質表面をメッキすることができる。したがって、ＤＮＡにも好適に用いることができる。
【００４３】
用いられる無電解メッキ液は、（１）還元剤を含む、（２）金属イオンを錯体として含む、（３）メッキ金属が触媒能を有する、などの特性を有する溶液であれば、その組成は限定されない。例えば、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリン、塩化銅とホルマリンなどの組成を有するものが挙げられる。具体的には、後述の実施例で用いられている組成（0.03M硝酸銀、1.22Mアンモニア、0.5M酢酸、0.1Mヒドラジン）が好適である。
【００４４】
具体的なメッキ処理の手順としては、ＤＮＡを転写したポリマー基板を無電解メッキ液に浸漬し、洗浄した後、乾燥すればよい。浸漬時間は、用いる無電解メッキ液の組成に応じて適宜最適時間を設定することが好ましい。洗浄には、純水または超純水を用いることが好ましい。乾燥は、例えば窒素ガスを吹き付けることで行うことができる。
【００４５】
メッキ処理後の基板表面の状態は、例えば電解放射型透過電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）で観察することにより確認できる。
【００４６】
上記の方法により、光透過性が高く、電極としての使用に十分な電気伝導性を持つ透明電極を、簡便に効率良く低コストで作製できる。また、本発明には、上記本発明の方法により作製される透明電極が含まれる。本発明の透明電極は、様々な電子デバイスや光学デバイスに利用可能である。
【００４７】
なお本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４９】
〔実施例１：白金化合物を含むＤＮＡ水溶液を用いたネットワーク構造の作製〕
（１）溶液の調製
ＤＮＡ水溶液は鮭白子由来のＤＮＡ（和光純薬）を超純水（Milli-Q、日本ミリポア）を用いて75μg/mlに調製し、さらにＤＮＡのモル数に対し１．１等量の白金化合物を加えた。白金化合物としてはシス−ジアミンジクロロ白金(II)（和光純薬）またはテトラクロロ白金酸(II)カリウム（和光純薬）を用いた。また、塩化カルシウム二水和物（和光純薬）、塩化マグネシウム六水和物（国産化学株式会社）の１ｍＭ水溶液を調製した。
【００５０】
（２）構造の作製
基板には劈開したMica（日新EM株式会社）を使用し、1mM CaCl2溶液または1mM MgCl2 溶液を５μl、重ねてＤＮＡ水溶液５μlを滴下して１０分後にスピンコーター（ＭＩＫＡＳＡ、１Ｈ−Ｄ７）を使用し1200rpm、10.0s回転させMica全体に溶液を広げた。その後、洗浄はせずに真空デシケータで乾燥させた。この基板を原子間力顕微鏡（SPA400/S-3800(SII)）を用いて観察した。
【００５１】
（３）結果
原子間力顕微鏡（以下「ＡＦＭ」と略記する）の観察画像を図１（ａ）および（ｂ）に示した。（ａ）はＤＮＡ水溶液にシスプラチンを添加した結果を示し、（ｂ）ＤＮＡ水溶液にクロロ白金酸を添加した結果を示す。
【００５２】
図１（ａ）および（ｂ）から明らかなように、いずれの白金化合物を添加した場合にもネットワーク構造は形成するが、シスプラチンを用いるとより小さい網目ができることが分かった。シスプラチンとＣａ２＋とを用いた場合はＤＮＡ同士が密に詰まってしまい、シスプラチンとＭｇ２＋とを用いた場合にはきれいな網目ができずに表面にマグネシウムが析出した。一方、クロロ白金酸を用いた場合、二価カチオンがネットワーク形成の重要な役割を果たしていると考えられた。すなわち、ＤＮＡ水溶液だけでは均一な網目はできていないが、Ｃａ２＋を添加することでネットワーク構造を観察することができた。Ｍｇ２＋を添加した場合はマグネシウムの析出が見られたが、図２に示したように、構造作製後に超純水で基板の洗浄を行うことで表面に付着していたマグネシウムが洗い流され、カルシウム溶液を用いた場合よりもより網目の細かい構造を作製することが可能であった。
【００５３】
以上の結果より、以後の実験では白金化合物としてテトラクロロ白金酸(II)カリウム（クロロ白金酸）を用い、カルシウム溶液とマグネシウム溶液を用いて実験を進めた。なお、マグネシウム溶液を用いた場合には、構造作製後に超純水で基板を洗浄したものを使用した。
【００５４】
〔実施例２：還元過程（無電解メッキを行うための触媒核付加の前処理）〕
（１）方法
上記実施例１で得られた構造に対し、ＤＮＡ上に特異的に吸着していると考えられる白金化合物を還元することで金属核を析出させた。還元剤としては0.5Mヒドラジン溶液（和光純薬）を調製し使用した。希釈する溶媒には、ＤＮＡがMicaから剥がれ落ちないように99.5%エタノール（和光純薬）を使用した。還元時間を５分、１０分、１５分と変化させ還元の様子を調べた。還元後にはエタノールを使用して洗浄し、窒素ガスを吹きかけて乾燥させた。観察にはＡＦＭ（SPA400/S-3800，SII）を使用し、カンチレバーはSI-DF40（SII）を用いた。
【００５５】
予備実験として、５分還元後のサンプルを１ｍＭクロロ白金酸水溶液に５分間浸してエタノールで洗浄した後、0.5Mヒドラジン溶液で上記と同様に還元したサンプルを作製し、ＡＦＭで観察した。
【００５６】
（２）結果
ＡＦＭの観察画像を図３（ａ）〜（ｄ）に示した。（ａ）は塩化カルシウムを添加した場合の結果を示し、（ｂ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行わなかった場合の結果を示し、（ｃ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行った場合の結果を示し、（ｄ）は予備実験の結果を示す。
【００５７】
（ａ）に示した塩化カルシウム添加の結果から、還元時間は５分が最適だということが分かった。１０分では高さ約８nmの金属核と考えられるものの析出が見られるが、やや構造が壊れ始めていた。１５分では完全に構造が壊れていた。一方（ｂ）に示した塩化マグネシウム添加の場合には、図１（ｂ）に示したと同様にＤＮＡが付着していないMica表面にマグネシウムの析出が観察された。したがって、マグネシウムとともに付着した白金化合物が還元され、全体的に金属が析出してしまうことが予想される。しかしながら、（ｃ）に示したように、還元前に超純水で基板を洗浄することでネットワーク構造を保ったまま、白金金属を析出させることができた。また、予備実験では、還元後にもう一度白金化合物を付着させ白金金属析出を試みた。その結果、（ｄ）に示したように、１回目に白金金属が析出した部分にさらに白金が析出したが、白金が未析出部分のＤＮＡネットワークが壊れてしまった。
【００５８】
以上の結果から、以後の実験では還元は５分間で１回のみ金属核を析出させることにした。
【００５９】
〔実施例３：無電解銀メッキ〕
（１）方法
還元を行ったMica基板を銀無電解メッキ液（0.03M硝酸銀、1.22Mアンモニア、0.5M酢酸、0.1Mヒドラジン（以上、和光純薬））に浸して金属銀を析出させた。メッキ時間は１分、２分、３分と変化させ、金属銀の析出の仕方を調べた。メッキ処理した基板は超純水で洗浄し、窒素ガスを吹きかけて乾燥させた。観察にはＦＥ−ＳＥＭ（S-5200，HITACHI）を使用した。
【００６０】
（２）結果
ＦＥ−ＳＥＭの観察画像を図４に示した。図４に示した画像は、塩化カルシウムを添加し、ヒドラジンで５分間還元し、上記方法で３分間メッキしたものであり、オスミウム染色は施していない。なお、上の画像と下の画像は同一サンプルの画像であり、倍率のみが異なるものである。
【００６１】
図４から明らかなように、ＤＮＡのみに選択的にメッキされた様子が観察された。ただし、一部に大きく成長した球状の金属が観察された。これはメッキ時間を最適化することにより解消できるものと考えられる。また、メッキ後、ある程度の時間経過後に洗浄することで、ＤＮＡの剥がれを防止できることが示唆された。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、太陽電池、液晶ディスプレイなどの様々な電子デバイス用透明電極に応用できる。また、様々な光学デバイスに利用可能な電極にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】基板上に作製したＤＮＡネットワーク構造をＡＦＭで観察した画像であり、（ａ）はＤＮＡ水溶液にシスプラチンを添加した結果を示し、（ｂ）ＤＮＡ水溶液にクロロ白金酸を添加した結果を示す。
【図２】クロロ白金酸とマグネシウムとを用いた場合の洗浄による効果を示すＡＦＭ観察画像である。
【図３】還元過程後の基板表面をＡＦＭで観察した画像であり、（ａ）は塩化カルシウムを添加した場合の結果を示し、（ｂ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行わなかった場合の結果を示し、（ｃ）は塩化マグネシウムを添加し、かつ洗浄を行った場合の結果を示し、（ｄ）は予備実験の結果を示す。
【図４】メッキ処理後の基板表面をＦＥ−ＳＥＭで観察した画像である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極の作製方法であって、
基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、
ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および
転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記ポリマーが、ポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程では、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を含むＤＮＡ水溶液を基板上に滴下した後、当該無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記ＤＮＡ水溶液に、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが添加されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物が白金化合物であることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
上記白金化合物が、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウムおよびエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記ＤＮＡを無電解メッキする工程で用いられる無電解メッキ液が、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンおよび塩化銅とホルマリンからなる群から選択される組成を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法により作製されることを特徴とする透明電極。
【請求項１】
透明電極の作製方法であって、
基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程、
ＤＮＡの網目状構造体をポリマーに転写する工程、および
転写されたＤＮＡを無電解メッキする工程を包含することを特徴とする方法。
【請求項２】
上記ポリマーが、ポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記基板上にＤＮＡの網目状構造体を作製する工程では、無電解メッキ触媒核を構成する化合物を含むＤＮＡ水溶液を基板上に滴下した後、当該無電解メッキ触媒核を構成する化合物を還元することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
上記ＤＮＡ水溶液に、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが添加されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
上記無電解メッキ触媒核を構成する化合物が白金化合物であることを特徴とする請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
上記白金化合物が、シス−ジアミンジクロロ白金（ＩＩ）、テトラクロロ白金酸（ＩＩ）カリウムおよびエチレンジアミンジクロロ白金（ＩＩ）からなる群から選択されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
上記ＤＮＡを無電解メッキする工程で用いられる無電解メッキ液が、銀−アンモニア錯体とヒドラジン、銀−アンモニア錯体とグルコース、銀−アンモニア錯体とホルマリンおよび塩化銅とホルマリンからなる群から選択される組成を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法により作製されることを特徴とする透明電極。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−２０７０１０（Ｐ２００６−２０７０１０Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４５４５（Ｐ２００５−２４５４５）
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月３１日（２００５．１．３１）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]