(57)【要約】【課題】透明性、耐屈曲性に優れた画像表示用の透明電極体と、それを用いた画像表示装置を提供することを解決課題とする。【解決手段】透明な基材２１の片面に極細導電繊維２５を含んだ透明な導電層２２を形成して透明電極体とする。導電層２２内の極細導電繊維２５は凝集することなく分散して互いに接触させるか、１本ずつ分離した状態で若しくは複数本集まって束になったものが１束ずつ分離した状態で分散して互いに接触させる。極細導電繊維としては、カーボンナノチューブが好ましく用いられ、表面抵抗率を１０４Ω／□以下とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成されていることを特徴とする画像表示用透明電極体。
【請求項２】
透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電極体であって、上記極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触していることを特徴とする画像表示用透明電極体。
【請求項３】
透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電極体であって、上記極細導電繊維が１本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束ずつ分離した状態で分散して互いに接触していることを特徴とする画像表示用透明電極体。
【請求項４】
上記極細導電繊維がカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像表示用透明電極体。
【請求項５】
上記導電層が１０４Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示用透明電極体。
【請求項６】
上記導電層が１０４Ω／□以下の表面抵抗率を備えており、その５５０ｎｍ波長の光線透過率が７５％以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像表示用透明電極体。
【請求項７】
上記導電層が、曲率半径３ｍｍで曲げた後の表面抵抗率の増大が１．３倍以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の画像表示用透明電極体。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の透明電極体を用いたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明性が高く、着色も少なく、耐屈曲性に優れた透明導電層を有する画像表示用透明電極体、および、それを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置は、テレビ、パソコン、携帯電話、カーナビゲーション、車両や船舶、航空機などの計器盤、各種機器の計器盤、画像看板、その他のディスプレイに使用され、近年更にその他の用途に拡大が図られている。
【０００３】
このような画像表示装置の透明電極体として、ポリエチレンテレフタレートフィルムに酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ）が蒸着された電極体が一般に用いられており、またプラスチックフィルム基材の表面に酸化インジウムや酸化錫や酸化亜鉛などから成膜された導電性薄膜を形成した導電性部材も知られているし（特許文献１）、更に脂肪族ポリイミドに酸化インジウムなどの金属酸化物の透明導電層を設けた透明導電性フィルムも知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平２００２−４２５６０号公報
【特許文献２】特開平２００３−１４１９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のＩＴＯや酸化錫などを用いた透明導電性電極体は、透明導電層がＩＴＯなどであるために耐屈曲性に劣り、湾曲した画像表示装置を作製する際に、当該電極体を曲げるとクラックが生じて表面抵抗率が変化し、電極体としての機能を果たせなくなるという問題を有していた。さらに、電極体に衝撃力が加わった時に押圧が電極体の一箇所に加わり局所的に凹むために、当該部分の電極体にクラックが生じるという問題もあった。
また、ＩＴＯからなる透明電極体は、スパッタリングなどのバッチ式の製法であるために生産性が悪く、コストが高いという問題もあった。
【０００５】
本発明は上記の問題に対処するためになされたもので、ＩＴＯ透明電極体に代わる新規な透明電極体を提供し、湾曲した画像表示装置にも使用でき、また衝撃が加わってもクラックを生ぜずに使用できる画像表示用透明電極体を提供することを解決課題としている。
また、コストが安く経済的で透明な画像表示用透明電極体と、それを用いた画像表示装置を提供することも解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の第一の画像表示用透明電極体は、透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明の第二の画像表示用透明電極体は、透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電極体であって、上記極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触していることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の第三の画像表示用透明電極体は、透明な基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電極体であって、上記極細導電繊維が１本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束ずつ分離した状態で、分散して互いに接触していることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、極細導電繊維としてはカーボンナノチューブが好ましく用いられ、これらが１本ずつ分離した状態で分散して互いに接触し、或は、複数本集まって束になった状態で１束ずつ分散して互いに接触していることが好ましい。また、導電層の表面抵抗率は１０４Ω／□以下の導電性を有していることが好ましく、また５５０ｎｍ波長の光線透過率が７５％以上であることも好ましい。そして、この導電層は、曲率半径３ｍｍで曲げた後の表面抵抗率の増大が１．３倍以下であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の画像表示装置は、上記の各透明電極体を電極基板として用いたことを特徴とするものである。
【００１１】
なお、本発明で「凝集することなく」とは、導電層を光学顕微鏡で観察し、平均径が０．５μｍ以上の凝集塊がないことを意味する用語である。また、「接触」とは、極細導電繊維が現実に接触している場合と、極細導電繊維が導通可能な微小間隔をあけて近接している場合の双方を意味する用語である。さらに、「導電性」とは、ＪＩＳ Ｋ ７１９４（ＡＳＴＭ  Ｄ  ９９１）で測定し、表面抵抗率が１０４Ω／□以下であることを意味する用語である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第一の画像表示用透明電極体は、極細導電繊維により導電層が形成されているので、表面抵抗率を１０４Ω／□以下に、且つ導電層の光線透過率を７５％以上に容易にコントロールできる。また、耐屈曲性に優れるために、画像表示用透明電極体を湾曲させても表面抵抗率が殆ど変化することがなく、湾曲した画像表示装置に用いることができる。また、電極体が局所的に凹んでもクラックを生じることがなくて、運搬や組み込み工程での作業性を向上させることができるし、これを組み込んだ画像表示装置を湾曲することもできる。
【００１３】
そして、極細導電繊維がカーボンナノチューブであると、該カーボンナノチューブが細くて長いので、これら相互の接触がさらに良好に確保でき、さらに高い透明性を付与することが可能となるし、耐屈曲性も良好となり、曲率半径の小さな湾曲にも対応することも可能となる。
【００１４】
本発明の第二の画像表示用透明電極体は、導電層に含まれる極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触しているので、該繊維が凝集していない分だけ、極細導電繊維が解けて相互の十分な導通を確保できる。そのため、極細導電繊維量を少なくしても従来と同じ導電性を確保でき、極細導電繊維量が減少した分だけ透明性を向上させることができる。このように、極細導電繊維量を少なくしても導電層の表面抵抗率を１０４Ω／□以下にでき、同時に光線透過率を７５％以上とすることができるので、透明性に優れた画像表示用透明電極体とすることができる。
【００１５】
本発明の第三の画像表示用透明電極体は、導電層に含まれる極細導電繊維が１本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束ずつ分離した状態で分散して互いに接触しているので、分散した1本若しくは1束の極細導電繊維相互の接触機会が多くなり、十分な導通を確保でき良好な導電性と透明性を得ることができる。そのため極細導電繊維量を少なくしても導電層の表面抵抗率が１０４Ω／□以下で、光線透過率が７５％以上の電極体とすることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の代表的な実施形態を詳述するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１７】
図１は本発明の透明導電層を有する透明電極体を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図、図２は同ディスプレイ装置に使用する透明電極体の一実施形態を示す断面図、図３（ａ）は同透明電極体の導電層内部における極細導電繊維の分散状態を示す模式断面図、図３(ｂ)は同導電層表面における極細導電繊維の他の分散状態を示す模式断面図、図４は同導電層を平面から見た極細導電繊維の分散状態を示す模式平面図である。
【００１８】
図１に例示する有機ＥＬディスプレイ装置は、ガラスや透明樹脂などからなる透明基板１と、陽極となる透明電極体２と、正孔輸送層３と、発光層４と、電子輸送層５と、陰極となる金属薄膜電極体６とから構成されている。このような有機ＥＬディスプレイ装置は、陽極透明電極体２と陰極金属薄膜電極体６とに数Ｖ（ボルト）の直流電圧を印加すると、陽極透明電極２から正孔輸送層３に注入された正孔が発光層４に侵入すると共に、陰極金属薄膜電極６からは電子が発光層４の中を拡散、移動して、発光層４の内部で正孔と結合し電気的に中和され、その際、エネルギーを放出する。このエネルギーにより発光層４に含まれる発光材料や蛍光材料が一重項励起状態に励起されるが、直ちに基底状態に戻ると共に蛍光の形で光が放出されるのである。
【００１９】
なお、陽極透明電極体２と陰極金属薄膜電極体６とは、夫々がパターン化された電極体であってもよいし、或は、どちらか一方の電極はパターン化し他方の電極を全面電極にしてもよいし、或は、両方の電極を共に全面電極にしてもよく、必要とされる電極構成に応じて作製される。
【００２０】
上記の有機ＥＬディスプレイ装置において、これを構成する透明基板１がガラスや樹脂板であること、正孔輸送層３がジアミン系化合物などを含んで製されていること、発光層４がキノリノールアルミニウム錯体などを含んで製されていること、電子輸送層５が１,２,４−トリアゾール誘導体などを含んで製されていること、陰極金属薄膜電極体６が合成樹脂フィルム６１にアルミニウムの蒸着などで形成した金属薄膜６２とで構成されていることなどは公知であるので説明を省略する。さらに、正孔輸送層３と発光層４と電子輸送層５との合計厚みが数１００ｎｍであることも公知である。
【００２１】
この有機ＥＬディスプレイ装置に使用している透明電極体２は、図２に拡大して示すように、透明合成樹脂などの透明材よりなる基材２１の片方の表面に、極細導電繊維２５を含んだ透明導電層２２を積層形成して一体としたものである。なお、透明導電層２２を透明基材２１の両面に積層形成してもよい。
【００２２】
透明電極体２を構成する基材２１としては、透明性を有する熱可塑性樹脂、熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する硬化性樹脂などが使用されている。前記透明熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、芳香族ポリエステル等のエステル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、これらの樹脂の共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂などが使用され、前記透明硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などが使用される。
【００２３】
上記樹脂のうちでも、８０％以上、好ましくは８５％以上の全光線透過率と、４％以下のヘーズを備えた基材２１を得ることができる樹脂が特に好ましく使用される。このような樹脂としては、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、或はその共重合体樹脂、これらの混合樹脂、硬化型アクリル樹脂が用いられる。
【００２４】
これらの樹脂からなる基材２１は、透明基板１に支持されているので、その厚みを厚くする必要はなく、３０〜１０００μｍ程度とされている。この基材２１を含む透明電極体２或は有機ＥＬディスプレイ装置を巻いたり湾曲させるためには、この厚みを３０〜５００μｍ、更に好ましくは５０〜２００μｍとするのが望ましい。
なお、上記合成樹脂製基材２１には可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤等が適宜配合され、成形性、熱安定性、耐候性等が高められる。
【００２５】
この樹脂製基材２１の片面に形成された導電層２２は、極細導電繊維２５を含んだ透明層であって、その表面抵抗率が１０４Ω／□以下で、５５０ｎｍ波長の光線透過率が７５％以上となるように調整されている。そのためには、上記極細導電繊維２５が凝集することなく分散して互いに接触していることが好ましい。換言すれば、極細導電繊維２５が絡み合うことなく１本ずつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束ずつ分離した状態で、分散して互いに接触するようになされている。
【００２６】
導電層２２が主に極細導電繊維２５と透明なバインダーとで形成されていると、図３（ａ）に示すように、極細導電繊維２５はバインダーの内部に上記の分散状態で分散して互いに接触しているか、或は図３（ｂ）に示すように、極細導電繊維２５の一部がバインダー中に入り込み他の部分がバインダー表面から突出ないし露出して上記分散状態で分散して互いに接触しているか、或は一部の極細導電繊維２５が図３（ａ）のようにバインダーの内部に、他の極細導電繊維２５が図３（ｂ）のように表面から突出ないし露出している状態で分散していることとなる。
【００２７】
これらの極細導電繊維２５の平面から見た分散状態を図４に模式概略的に示す。この図４から理解されるように、極細導電繊維２５は多少曲がっているが１本ずつ或は１束ずつ分離し、互いに複雑に絡み合うことなく即ち凝集することなく、単純に交差した状態で導電層２２の内部に或は表面に分散され、それぞれの交点で接触している。
【００２８】
このように分散していると、凝集している場合に比べて、極細導電繊維２５が解れて広範囲に存在しているので、これら繊維同士の接触する機会が著しく増加し、その結果導通して導電性を著しく高めることができる。従来の極細導電繊維が凝集した、即ち０．５μｍ以上の凝集塊を有する導電層と同じ１０４Ω／□以下の導電性を得るためには、接触点（導通の密度）を従来のものと同じにすればよいのであるから、上記分散状態にすることで極細導電繊維２５の量を減少させても同じ接触機会を得ることができ、その分、極細導電繊維２５の量を少なくすることができるのである。その結果、透明性を阻害する極細導電繊維２５の量が少なくなった分だけ透明性が向上するし、また、導電層２２を薄くすることもでき、一層透明性を向上させることができる。
【００２９】
なお、極細導電繊維２５は完全に１本ずつ或は1束ずつ分離して分散している必要はなく、一部に絡み合った小さな凝集塊があっても良いが、その大きさは平均径が０．５μｍ以上でないことが好ましい。
【００３０】
一方、従来と同じ量の極細導電繊維２５を導電層２２に含ませると、上記分散状態にすることで、繊維同士の接触機会を得ることができる。そのため、導電性を著しく向上させることができるので、１０４Ω／□以下の導電性を容易に得ることができる。
さらに、極細導電繊維２５を導電層２２に含ませて該導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くすると、厚み方向に分散していた極細導電繊維２５が濃縮され、これら相互の接触する機会が増加するので、一層導電性を高めることが可能となる。従って、導電層２２の厚みを上記の範囲で薄くすることが好ましく、更に好ましくは１０〜４００ｎｍにすることが望ましい。
【００３１】
このように、極細導電繊維２５が導電層２２内で多少曲がっているが１本ずつ或は１束ずつ分離し、互いに複雑に絡み合うことなく即ち凝集することなく分散された状態で接触していると、該導電層２２を曲げたりしても、極細導電繊維２５が伸びるために切断することが殆どない。そのため、透明電極体２を湾曲させても、或は局所的な凹みが生じても、該導電層２２にクラックや剥離を生じることがなく、表面抵抗率が大きく増大したり、断線を生じることのない信頼性、耐久性に優れた透明電極体２とすることができる。後述する実施例からわかるように、本発明の透明電極体２は、曲率半径３ｍｍで曲げても、或は曲率半径１ｍｍで曲げても元の１．３倍以下しか増加しないことが確認されている。
【００３２】
導電層２２に使用される極細導電繊維２５としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどの極細長炭素繊維、白金、金、銀、ニッケル、シリコンなどの金属ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属繊維、酸化亜鉛などの金属酸化物ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属酸化物繊維などの、直径が０．３〜１００ｎｍで長さが０．１〜２０μｍ、好ましくは長さが０．１〜１０μｍである極細導電繊維が好ましく用いられる。これらの極細導電繊維２５は、これが凝集することなく１本ずつ或は１束ずつ分散することにより、該導電層２２の表面抵抗率が１０４Ω／□以下でその光線透過率が７５％以上のものが得られる。
【００３３】
これらの極細導電繊維２５の中でも、カーボンナノチューブは、直径が極めて細く０．３〜８０ｎｍであるので、1本ずつ或は１束ずつ分散することで該カーボンナノチューブが光透過を阻害することが少なくなり、より透明な導電層２２を得るうえで特に好ましい。
【００３４】
これらの極細導電繊維２５は、導電層２２の内部に、或は表面に、凝集することなく、１本ずつ或は１束ずつ分散し、互いに接触して導通性を確保している。そのため、極細導電繊維２５を導電層２２に１５〜４５０ｍｇ／ｍ２の目付け量含ませることで、その表面抵抗率を１００〜１０４Ω／□の範囲内で自由にコントロールすることができる。該目付け量は、導電層２２の表面を電子顕微鏡で観察し、表面面積に占める極細導電繊維の面積割合を測定し、これに厚みと極細導電繊維の比重（極細導電繊維がカーボンナノチューブである場合は、グラファイトの文献値２．１〜２．３の平均値２．２を採用）を掛けることで計算した値である。
【００３５】
ここで、凝集をしていないとは、前記の如く、導電層を光学顕微鏡で観察し、凝集している塊があれば、その長径と短径とを測定し、その平均値が０．５μｍ以上の塊がないことを意味する用語である。
【００３６】
上記カーボンナノチューブには、中心軸線の周りに直径が異なる複数の円筒状に閉じたカーボン壁を同心的に備えた多層カーボンナノチューブや、中心軸線の周りに単独の円筒状に閉じたカーボン壁を備えた単層カーボンナノチューブがある。
【００３７】
前者の多層カーボンナノチューブは、中心軸線の周りに多層に重なって構成されたものと、渦巻き状に多層に形成されているものとがある。そのなかでも、好ましい多層カーボンナノチューブは、２〜３０層、より好ましくは２〜１５層重なったものである。該多層カーボンナノチューブは１本づつ分離した状態で分散しているものが殆どであるが、２〜３層カーボンナノチューブは、束になって分散している場合もある。
【００３８】
一方、後者の単層カーボンナノチューブは、中心軸線の周りに円筒状に閉じた単層のチューブである。このような単層カーボンナノチューブは単独で存在することはなく、２本以上が束になった状態で存在し、その束が１束ずつ分離して、束同士が複雑に絡み合うことなく、単純に交差した状態で導電層の内部若しくは表面に分散され、それぞれの交点で接触している。そして、好ましくは１０〜５０本の単層カーボンナノチューブが集まって束になったものが用いられる。
【００３９】
上記のように、極細導電繊維２５が絡み合うことなく凝集せずに導電層２２中に分散してお互いに接触すると、導電層２２の厚みを薄くしても、カーボンナノチューブ相互の十分な導通が確保されるため、極細導電繊維２５の目付け量を１５〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くしても、カーボンナノチューブが解れているので相互の十分な導通が確保され、表面抵抗率を１０４Ω／□以下にすることが容易であり、良好な導電性を発揮する。そして、極細導電繊維２５が解れて凝集塊がなくなり光透過を阻害しないので透明性が良好になると共に、導電層２２の厚みを薄くしてカーボンナノチューブの目付け量を少なくした分だけ透明性が向上するようになる。
【００４０】
極細導電繊維２５を多量に導電層２２内に含有し、より良好な導電性及び透明性を発現させるには、極細導電繊維２５の分散性を高め、さらに作製した塗液の粘度を下げて塗液のレベリング性を向上させ、薄い導電層２２を形成することが重要であり、そのためには、分散剤を併用することが重要である。このような分散剤としては、酸性ポリマーのアルキルアンモニウム塩溶液や３級アミン修飾アクリル共重合物やポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合物などの高分子系分散剤、カップリング剤などが好ましく用いられる。
なお、この導電層２２には紫外線吸収剤、表面改質剤、安定剤等の添加剤を適宜加えて、耐候性その他の物性を向上させても良い。
【００４１】
導電層２２に使用するバインダーとしては、透明な熱可塑性樹脂、特にポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、弗化ビニリデンが、また熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する透明な硬化性樹脂、特にメラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂などが使用され、これらのバインダーと上記極細導電繊維２５とからなる導電層２２が透明層となるようにされる。なお、これらのバインダーにはコロイダルシリカのような無機材を添加してもよい。特に、基材２１を形成する透明熱可塑性樹脂と同種の透明な熱可塑性樹脂、又は相溶性のある異種の透明な熱可塑性樹脂が、互いの積層性に優れ好ましく使用される。
【００４２】
上述したように、導電層２２における極細導電繊維２５の目付け量を１５〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くして、極細導電繊維２５を凝集することなく１本ずつ或は１束ずつ分散させることで、表面抵抗率が１０４Ω／□以下の良好な導電性及び７５％以上の透明性が発現される。より好ましい極細導電繊維２５の目付け量は４０〜４００ｍｇ／ｍ２、導電層２２の厚みは１０〜４００ｎｍである。なお、カーボンナノチューブの他に導電性金属酸化物などの導電性金属酸化物の粉末を３０〜５０質量％程度含有させてもよい。
【００４３】
上記導電層２２は、極細導電繊維２５が上記の如く分散して色相に影響をあまり与えないため、黄色味や青色味に偏ることがない。従って、発光層４から放出される光の色調を変えることがなく、画像表示装置の表示色相を正確に表現することができる。
例えば、上記導電層２２を上記の樹脂製基材２１の片面に形成した透明電極体２は、ＪＩＳ  Ｚ８７２９に定められたＬ＊ａ＊ｂ＊表色系の透過色度におけるａ＊が−２．５〜２．５及びｂ＊が−２．５〜８．０の範囲であることが好ましい。更に好ましくは、ａ＊が−１．０〜１．０及びｂ＊が−１．０〜６．０の範囲である。また、ＪＩＳ  Ｋ７１０３に基づく透明電極体２の黄色度（ＹＩ）を１５以下、より好ましくは１０以下の範囲にすることも望ましい。
このような導電層２２を有する透明電極体２を用いると、これを透過する光の色調を変えることがないため、画像表示装置の表示色相を正確に表現することができるという効果を有する。
【００４４】
以上のような透明電極体２は、例えば次の方法で効率良く量産することができる。第一の方法は、導電層形成用の前記バインダーを揮発性溶剤に溶解した溶液に極細導電繊維２５を均一に分散させて塗液を調製し、この塗液を基材２１の片面に塗布、固化させて導電層２２を形成することにより画像表示用透明電極体２を製造する方法である。
第二の方法は、基材２１と同種の熱可塑性樹脂フィルム又は相溶性のある異種の熱可塑性樹脂フィルムの片面に、上記塗液を塗布、固化させて導電層２２を形成した導電性フィルムを作製し、この導電性フィルムを基材２１の片面に重ねて熱プレスやロールプレスで熱圧着することにより画像表示用透明電極体２を製造する方法である。
さらに他の方法は、ポリエチレンテレフタレートなどの剥離フィルムに上記塗料を塗布、固化させて導電層２２を形成し、必要であればさらに接着層を形成して転写フィルムを作製し、この転写フィルムを基材２１の片面に重ねて圧着して導電層２２若しくは接着層と導電層２２とを転写することにより画像表示用透明電極体２を製造する方法である。
【００４５】
上記製造方法において、第一の方法は、電極体２の厚さが３０〜３００μｍと薄いものを作製するのに適しており、第二、第三の方法は３００〜１０００μｍと厚いものを作製するのに適している。
なお、その他の公知の製法によっても製造されることは言うまでもない。
【００４６】
このようにして得られた透明電極体２は、環状に巻いて輸送されても、上記の如く耐屈曲性に優れるので、小さな径に巻いてもクラックが発生することがなく、作業性や輸送性に優れる。また、この際に、透明電極体２に衝撃力が加わり、局所的に凹んでもクラックが発生することもないので、取り扱い性に優れる。
【００４７】
このような透明電極体２は、基板１にアクリル系などの透明接着剤などで積層されて、或は基板１に載置されて画像表示装置に提供される。そして、透明基板１が湾曲している場合は、この湾曲面に沿って透明電極体２を湾曲させながら積層乃至載置すればよく、この場合においても透明電極体２にクラックなどの発生が生じることがない。
さらに、透明基板１が合成樹脂板であると、透明電極他体を積層した後であっても、当該積層体を湾曲させることができる。
【００４８】
図５は、本発明の他の実施形態を示す有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図である。図５に例示する有機ＥＬディスプレイ装置は、図１の有機ＥＬディスプレイ装置と異なり透明基板１を使用していおらず、透明電極体２と、正孔輸送層３と、発光層４と、電子輸送層５と、金属薄膜電極体６とから構成されている。
【００４９】
このような有機ＥＬディスプレイ装置は、ガラスなどの基板１を用いていないので剛性を有さず、また、有機ＥＬディスプレイ装置を湾曲させても問題を生じることがない。そのため、有機ＥＬディスプレイ装置を巻いて運搬できるし、湾曲した基板に載置乃至支持させることもできるし、他の適当な支持体に載置乃至支持できるし、円筒状の有機ＥＬディスプレイ装置とすることもできる。
【００５０】
この実施形態の有機ＥＬディスプレイ装置を構成する陽極透明電極体２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、陰極金属薄膜電極体６は、前記図１に示したものと同じであるので説明を省略する。
【００５１】
図６は、本発明の他の実施形態を示す有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図である。図６に例示する有機ＥＬディスプレイ装置は、図１の有機ＥＬディスプレイ装置と異なり透明基板１を使用していおらず、厚みの厚い透明合成樹脂製基材２１ａと導電層２２とからなる陽極透明電極体２ａと、正孔輸送層３と、発光層４と、電子輸送層５と、陰極金属薄膜電極体６とから構成されている。
【００５２】
この透明電極体２ａは、前記厚みの薄い基材２１に使用された透明合成樹脂から製されていて、その厚みを１．０〜３．０ｍｍ程度にして剛性を付与した基材２１ａと、前記導電層２２とを積層したものである。
【００５３】
このような透明電極体２ａは、基材２１ａも導電層２２も共に湾曲することができるので、当該電極体２ａも導電層２２にクラックを生じさせることなく湾曲させることができ、湾曲した有機ＥＬディスプレイ装置を作製するうえで好ましく用いられる。
【００５４】
その他の構成である導電層２２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、金属薄膜電極体６とは、前記図１に示したものと同じであるので説明を省略する。
【００５５】
上記各実施形態では、基板１に、基材２１と導電層２２とからなる電極体２を積層乃至載置したが、基板１に直接導電層２２を塗布などの方法を用いて形成して透明電極体２としてもよい。この場合は、導電層２２のみによって透明電極体２が構成されることとなる。
さらに、各実施形態は有機ＥＬディスプレイ装置を例示して説明したが、当然ながら、他の画像表示装置、例えば液晶ディスプレイ装置などにも、本発明の透明電極体を使用できることは言うまでもない。液晶ディスプレイ装置の場合、透明電極として両側に本発明の透明電極体を使用することができるが、どちらか一方の透明電極体に本発明の透明電極体を使用し、他方の透明電極体にＩＴＯ電極体を使用してもよい。
【００５６】
次に、本発明の更に具体的な実施例を挙げる。
【００５７】
［実施例１］
溶媒としてのイソプロピルアルコール/水混合物（混合比３：１）中に単層カーボンナノチューブ（文献Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ,３２３（２０００）Ｐ５８０−５８５に基づき合成した物、直径１．３〜１．８ｎｍ）と分散剤としてのポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合物を加えて均一に混合、分散させ、単層カーボンナノチューブを０．００３質量％、分散剤を０．０５質量％含む塗液を調整した。
【００５８】
この塗液を、市販の厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（全光線透過率９４．５％、ヘーズ１．５％）の表面に塗布して乾燥後、更に、メチルイソブチルケトンで６００分の１に希釈した熱硬化性のウレタンアクリレート溶液を塗布して乾燥することにより導電層を形成し、導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
【００５９】
このフィルムの導電層を走査電子顕微鏡（日立製作所社製Ｓ８００）で観察してカーボンナノチューブの面積割合を測定したところ７０．３％であった。また、導電層の厚さは４７ｎｍであった。このことより、導電層の単層カーボンナノチューブの目付け量は面積割合７０．３％と厚み４７ｎｍと比重（２．２）を掛け合せた７２．７ｍｇ／ｍ２であった。
【００６０】
この導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面抵抗率を三菱化学社製のロレスターで測定したところ、表１に示すように、表面抵抗率が５．４×１０２Ω／□であつた。
また、この導電性フィルムの全光線透過率とヘーズとを、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に準拠して、スガ試験機社製の直読ヘーズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰで測定したところ、表1に示すように、全光線透過率が９０．５％、ヘーズが１．８  ％であった。
また、この導電性フィルムの導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率を、島津製作所製島津自記分光光度計ＵＶ−３１００ＰＣを用いて、導電層付きフィルムと元のポリエチレンテレフタレートフィルムとの波長５５０ｎｍにおける差で測定し、それらの差を導電層の光線透過率した。この光線透過率は、表１に示すように、９０．５％であった。
【００６１】
更に、この導電性フィルムの導電層を光学顕微鏡で観察したところ、０．５μ以上の凝集塊は存在しておらず、単層カーボンナノチューブの分散が十分に行われていた。そして、多数のカーボンナノチューブが１束ずつ分離した状態で均一に分散し、単純に交差した状態で接触していることがわかった。
【００６２】
また、この導電性フィルムの色相を調べるために、ＪＩＳ  Ｚ８７２２に基づく日本電色工業株式会社製の色差計  ＺＥ−２０００を用いて、導電層付きフィルムの色相を測定した。表１に示すように、この導電層付きフィルムは、Ｌ＊：  ９２．４２、ａ＊：−０．１５、ｂ＊：１．５２、ＹＩ：３．１３であった。
【００６３】
また、この導電性フィルムを屈曲させたときの表面抵抗率の変化を調べるために、フィルムを３ｍｍ、１ｍｍの線材に沿わせ１分間保持した後、沿わせた部分を含んだ表面抵抗率を測定した。その屈曲させる前の表面抵抗率を１（１００％）としたときの表面抵抗率の増大率は、表１に記載したように、それぞれ１．１５倍、１．１６倍であった。
【００６４】
［実施例２］
実施例１で用いた塗液を、実施例１で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が５０ｍｇ／ｍ２である導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
【００６５】
この導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルムの表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、表1に併記するように、表面抵抗率が９．５５×１０２Ω／□であつた。
また、この導電性フィルムの全光線透過率とヘーズとを、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、全光線透過率が８７．９％、ヘーズが２．５％であった。
また、このフィルムの導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率を、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、９３．０％であった。
また、このフィルムの屈曲させた後の表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、曲率半径３ｍｍで約１．１１倍の、また１ｍｍで１．０８倍の増加でしかなかった。
【００６６】
［実施例３］
実施例１で用いた塗液を、実施例１で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が２６７ｍｇ／ｍ２である導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
【００６７】
この導電性透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルムの表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、表1に併記するように、表面抵抗率が８６．０Ω／□であつた。
また、この導電性フィルムの全光線透過率とヘーズとを、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、全光線透過率が６９．９％、ヘーズが５．４％であった。
また、このフィルムの導電層の５５０ｎｍ波長の光線透過率を、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、７６．０％であった。  また、このフィルムの屈曲させた後の表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、曲率半径３ｍｍで約１．１４倍の、１ｍｍで１．１８倍の増加でしかなかった。
【００６８】
［比較例１］
市販している東洋紡績株式会社製のＩＴＯフィルム４００Ｒを用いて、表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、色相、屈曲させたときの表面抵抗の変化を、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１に併記した。
【００６９】
【表１】
2006171336.tif 000003
【００７０】
表１からわかるように、実施例１〜３は表面抵抗率が８６〜９５５Ω／□であり、比較例１のＩＴＯ皮膜と同程度の抵抗率を有し、画像表示用電極体として必要な表面抵抗率を有していることがわかる。しかも、全光線透過率は６９．９〜８７．９％、ヘーズは１．８〜５．４％であり、実用上問題のない透明性を有していることがわかる。特に、比較例１のＩＴＯ被膜と同程度の表面抵抗率を示す実施例１は、略同じ全光線透過率とヘーズを有し、何ら遜色ない光学特性を有していることもわかる。
【００７１】
さらに、実施例１の色相は、ａ＊が−０．１５、ｂ＊が１．５２ＹＩが３．１３であり、比較例１のａ＊が−０．３２、ｂ＊が２．８２、ＹＩが５．５７であるので、実施例１がより色差が小さく、ＩＴＯ被膜よりも黄色味を呈していないことがわかる。そのため、実施例１のフィルムを画像表示装置の透明電極体として使用しても、これを透過する光の色相を変えることなく表示できることがわかる。しかし、比較例１のＩＴＯフィルムは黄色を帯びているので色相が変化して表示される恐れがあり、色補正を行う別のフィルムを必要とすることとなる。
【００７２】
さらに、各実施例の導電性フィルムは、沿わせる線材の曲率半径が３ｍｍ、さらには１ｍｍの場合でも１．３倍以下であることがわかる。このことより、各実施例のフィルムを湾曲させても表面抵抗率の増加を小さくでき、湾曲した画像表示装置の透明電極体として使用できることがわかる。さらに、曲率半径が小さくても表面抵抗率の増加率が少ないので、透明電極体に衝撃が加わって局所的な凹みが生じても、表面抵抗率が増加せずに実使用上問題のない抵抗率を保持し、透明電極体として使用できることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の透明導電層を有する透明電極体を用いた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図である。
【図２】同ディスプレイ装置に使用する透明電極体の一実施形態を示す断面図である。
【図３】（ａ）は同透明電極体の導電層内部における極細導電繊維の分散状態を示す模式断面図、(ｂ)は同導電層表面における極細導電繊維の他の分散状態を示す模式断面図である。
【図４】同導電層を平面から見た極細導電繊維の分散状態を示す模式平面図である。
【図５】本発明の透明導電層を有する透明電極体を用いた他の実施形態を示す有機ＥＬディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図である。
【図６】本発明の透明導電層を有する透明電極体を用いた更に他の実施形態を示す有機ＥＬディスプレイ装置の基本的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１    透明基板
２    透明電極体
２１  陽極透明電極体
２２  陰極透明電極体
２３  基材
２４  導電層
２５  極細導電繊維
３    正孔輸送層
４    発光層
５    電子輸送層
【図１】
2006171336.tif 000004
【図２】
2006171336.tif 000005
【図３】
2006171336.tif 000006
【図４】
2006171336.tif 000007
【図５】
2006171336.tif 000008
【図６】
2006171336.tif 000009