(57)【要約】【課題】  導電性高分子を用いた透明導電膜の導電性および光透過率が良好であり、しかも低コスト化が可能な電子デバイスを提供する。【解決手段】  ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜２を備え、透明導電膜２が、第１の領域２１と、第１の領域２１に隣接し第１の領域２１より電気抵抗値が高い第２の領域２２とを有する透明導電回路基板１１を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、
この透明導電膜は、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記第１の領域は、回路を構成する配線部であることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記第２の領域の電気抵抗値が、第１の領域の電気抵抗値の１０４倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、
この透明導電膜は、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有し、前記第１の領域が、回路を構成する配線部であることを特徴とする透明導電回路基板。
【請求項５】
基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、この透明導電膜が、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有する電子デバイスを製造する方法であって、
基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を形成する成膜工程と、
前記透明導電膜の一部に紫外線を照射することによって、照射部分を前記第２の領域とし、非照射部分を前記第１の領域とする紫外線照射工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記紫外線照射工程に先だって、前記透明導電膜を乾燥し硬化させる硬化工程を有することを特徴とする請求項５に記載の電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）、タッチパネル等の電子デバイス、これに用いられる透明導電回路基板、および電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、導電性高分子を含む透明導電膜からなる配線部を備えた透明導電回路基板を用いた電子デバイスが広く用いられている（例えば特許文献１を参照）。
前記配線部は、通常、導電性高分子を水に分散させたペーストを、スクリーン印刷やインクジェット印刷によって、所定の形状（例えば線状）となるよう基板上に印刷することにより形成される。
【特許文献１】特開２００２−２２２０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、導電性高分子を用いて配線部を形成する際には、配線部の形状が不完全になることがあった。これは、前記ペーストの性状（粘度等）に起因して、ペーストに気泡が混入したり、ペーストが基板上で滲んだり、基板がペーストをはじくことによって、配線部の形状が乱れるためである。
配線部の形状が不完全になった場合には、配線部の電気抵抗値が不安定になることがあった。
塗布したペースト上に重ねてペーストを塗布することによって配線部の形状を整えることは可能であるが、この場合には、配線部が厚くなり、透明性が低下してしまう。また、工程が多くなるため、コスト面で不利になるという問題があった。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、導電性高分子を用いた透明導電膜の導電性および光透過率が良好であり、しかも低コスト化が可能な電子デバイス、これに用いられる透明導電回路基板、および電子デバイスの製造方法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】
【０００４】
本発明の請求項１に係る電子デバイスは、基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、この透明導電膜が、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有することを特徴とする。
本発明の請求項２に係る電子デバイスは、請求項１において、前記第１の領域が、回路を構成する配線部であることを特徴とする。
本発明の請求項３に係る電子デバイスは、請求項１または２において、前記第２の領域の電気抵抗値が、第１の領域の電気抵抗値の１０４倍以上であることを特徴とする。
【０００５】
本発明の請求項４に係る透明導電回路基板は、基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、この透明導電膜が、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有し、前記第１の領域が、回路を構成する配線部であることを特徴とする。
【０００６】
本発明の請求項５に係る電子デバイスの製造方法は、基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を備え、この透明導電膜が、第１の領域と、この第１の領域に隣接し第１の領域より電気抵抗値が高い第２の領域とを有する電子デバイスを製造する方法であって、基材上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電膜を形成する成膜工程と、前記透明導電膜の一部に紫外線を照射することによって、照射部分を前記第２の領域とし、非照射部分を前記第１の領域とする紫外線照射工程とを有することを特徴とする。
本発明の請求項６に係る電子デバイスの製造方法は、請求項５において、前記紫外線照射工程に先だって、前記透明導電膜を乾燥し硬化させる硬化工程を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、透明導電膜が、第１の領域（低抵抗領域）と第２の領域（高抵抗領域）とを備えているので、印刷により配線部を形成した従来品に比べ、滲みなどによる配線部の形成不良が起きることがなく、正確な形状の第１の領域を形成することができる。従って、配線部となる第１の領域の導電性を良好にすることができる。
【０００８】
本発明では、第１の領域と第２の領域がいずれも透明導電膜内に形成されるので、構造が簡略である。このため、製造が容易であり、低コスト化が可能である。
さらには、第１の領域の形状を正確にすることができるため、第１の領域の導電性を低下させずに透明導電膜を薄く形成できる。
従って、透明導電膜の光透過性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の透明導電回路基板の一例を示す一部断面図である。
透明導電回路基板１１は、基材１上に、導電性高分子を含む透明導電膜２を備えている。
基材１は、透明な材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなり、板状またはフィルム状に形成されている。
【００１０】
透明導電膜２は、紫外線の照射によって電気抵抗値が上昇する性質を有するポリチオフェン系導電性高分子を含む材料からなる。
透明導電膜２は、第１の領域２１と、第１の領域２１に隣接して形成された第２の領域２２とを有する。
第１の領域２１は、電気抵抗値が比較的低い低抵抗領域である。第１の領域２１の電気抵抗値（表面抵抗）は、例えば１０３Ω／□以下とすることができる。
第１の領域２１は、透明導電回路を構成する配線部２０となっている。
第１の領域２１の形状は、特に限定されないが、一定幅の線状とすることができる。
【００１１】
第２の領域２２は、第１の領域２１より電気抵抗値が高い高抵抗領域である。
第２の領域２２の電気抵抗値（表面抵抗）は、第１の領域２１の電気抵抗値の１０４倍以上（好ましくは１０５倍以上）とするのが好ましい。具体的には、１０８Ω／□以上とすることができる。
第２の領域２２の電気抵抗値を、第１の領域２１の電気抵抗値の１０４倍以上とすることによって、隣り合う配線部２０間の絶縁性を高め、しかも配線部２０の導電性を良好にすることができる。
【００１２】
ポリチオフェン系導電性高分子としては、例えば、式（１）に示すポリチオフェン系高分子からなる主鎖を有する未ドープの高分子に、ヨウ素等のハロゲン、あるいは他の酸化剤をドープして、これにより前記高分子を部分酸化して、カチオン構造を形成させたものを用いることができる。
【００１３】
【化１】
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【００１４】
式（１）において、基Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ互いに独立に選択することができ、選択肢としては、水素原子；フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子；シアノ基；メチル、エチル、プロピル、ブチル（ｎ−ブチル）、ペンチル（ｎ−ペンチル）、ヘキシル、オクチル、ドデシル、ヘキサデシル、オクタデシルなどの直鎖アルキル基；イソプロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、イソペンチル、ネオペンチルなどの分枝のあるアルキル基；メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｓｅｃ−ブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシなどの直鎖もしくは分枝のあるアルコキシ基；ビニル、プロペニル、アリル、ブテニル、オレイルなどのアルケニル基、エチニル、プロピニル、ブチニルなどのアルキニル基；メトキシメチル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、３−エトキシプロピルなどのアルコキシアルキル基；Ｃ２Ｈ５Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＣＨ２ＣＨ２基（ｍは１以上の整数）、ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｍＣＨ２ＣＨ２基（ｍは１以上の整数）などのポリエーテル基；フルオロメチル基等、前記置換基のフッ素等のハロゲン置換誘導体等が例示される。
導電性高分子は、主鎖にπ−共役結合を含むものが好ましい。
【００１５】
ポリチオフェン系導電性高分子としては、３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）が好ましい。特に、ＰＥＤＯＴをポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）でドーピングしたＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが好ましい。
ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる導電膜は、例えば次のようにして作製できる。
３，４−エチレンジオキシチオフェンモノマーにＦｅ（ＩＩＩ）トリス−ｐ−トルエンスルフォネート溶液、イミダゾールの１−ブタノール溶液を加え、これを基材上に塗布し、加熱し乾燥した後、メタノール中でリンスしＦｅ（ＩＩ）ビス−ｐ−トルエンスルフォネートを除去する。
【００１６】
ポリチオフェン系導電性高分子として使用可能な市販品としては、スタルクヴィテック株式会社製ＢａｙｔｒｏｎＰ、長瀬産業株式会社製Ｄｅｎａｔｒｏｎ＃５００２ＬＡ、アグファゲバルト社製ＯｒｇａｃｏｎＳ３００を挙げることができる。
【００１７】
次に、透明導電回路基板１１を製造する方法を説明する。
図２（ａ）に示すように、基材１上に、その全面にわたってポリチオフェン系導電性高分子を含む原料液を塗布することなどによって、ほぼ一定厚さの透明導電膜２３を形成し、導電基板１０を得る（成膜工程）。
原料液の塗布は、ディップコート、スピンコート、バーコート等によって行うことができる。なお、透明導電膜２３は塗布以外の方法によって形成してもよい。
【００１８】
図２（ｂ）に示すように、透明導電膜２３に紫外線４を照射する。
この際、透明導電膜２３に、非透過部３１と透過部３２とを有するマスク３を施し、マスク３を介して紫外線４を照射する（紫外線照射工程）。
紫外線４の波長は、例えば２３０〜２８０ｎｍである。
紫外線４の強度は１００ｍＷ以上が好ましく、照射時間は１分以上が好ましい。
【００１９】
図２（ｃ）に示すように、透過部３２を通して紫外線４が照射された部分（照射部）は、導電性が低下し、高抵抗領域である第２の領域２２となる。
非透過部３１によって紫外線４が遮られた部分（非照射部）は、導電性の低下が起こらず、低抵抗領域である第１の領域２１となる。
【００２０】
図３は、照射部と非照射部の表面抵抗値の経時変化の一例を示すものである。この図に示すように、非照射部では抵抗値の変化が小さいのに対し、照射部では、紫外線４の照射によって徐々に抵抗値が上昇する。
紫外線４の照射方向が透明導電膜２３に対しほぼ垂直である場合には、領域２１、２２は、断面略矩形となる。
以上の操作によって、図１に示す透明導電回路基板１１が得られる。
【００２１】
透明導電回路基板１１は、透明導電膜２が、配線部２０となる第１の領域２１（低抵抗領域）と第２の領域２２（高抵抗領域）とを備えている。
このため、印刷により配線部を形成した従来品に比べ、滲みなどによる配線部の形成不良が起きることがなく、正確な形状の第１の領域２１を形成することができる。
従って、配線部２０の導電性を良好にすることができる。また、幅が狭い配線部２０を容易に形成することができる。
【００２２】
透明導電回路基板１１は、第１の領域２１と第２の領域２２がいずれも透明導電膜２内に形成されるので、構造が簡略である。このため、製造が容易であり、低コスト化が可能である。
さらには、第１の領域２１の形状を正確にすることができるため、第１の領域２１の導電性を低下させずに透明導電膜２を薄く形成できる。
従って、透明導電膜２の光透過性を高めることができる。
【００２３】
また、透明導電回路基板１１では、第１の領域２１と第２の領域２２がいずれも透明導電膜２内に形成されるので、その表面が平坦になる。このため、印刷により配線部を形成した従来品に比べ、配線部２０を多層化するのが容易である。
【００２４】
上記製造方法では、紫外線４を透明導電膜２３の一部に照射し、照射部分を第２の領域２２とし、非照射部分を第１の領域２１とするので、容易な操作で第１の領域２１および第２の領域２２を形成することができる。
また、上記成膜工程および紫外線照射工程には、ドライプロセスを採用できるため、歩留まりを高めることができる。また、廃液の排出量を抑えることができ、環境保全の観点からも好適である。
【００２５】
紫外線４が照射された部分において、透明導電膜２３の導電性が低下する理由は明らかではないが、次の推測が可能である。
すなわち、ポリチオフェン系導電性高分子では、分子内の結合エネルギーが紫外線のエネルギー領域にあるため、紫外線の照射によってその結合がラジカル解裂し、その結果、導電性が低下すると考えることができる。
【００２６】
本発明では、紫外線照射工程に先だって、透明導電膜２３を乾燥し硬化させる硬化工程を行うのが好ましい。
この工程における温度条件は、例えば５０〜１３０℃とすることができる。処理時間は１〜１０分が好適である。
透明導電膜２３を硬化させることによって、紫外線照射工程においてマスク３を透明導電膜２に当接させることができる。
従って、非透過部３１および透過部３２に正確に沿う領域２１、２２を形成することができる。
【００２７】
透明導電回路基板１１が適用される電子デバイスとしては、透明導電回路基板１１上に、発光素子（図示略）が設けられた有機ＥＬ装置などの表示装置を挙げることができる。
透明導電回路基板１１は、透明導電膜２の厚さを均一にすることができるため、透明導電膜２の光透過性を均一にすることができる。
このため、透明導電回路基板１１を有機ＥＬ装置などの表示装置に用いる場合には、表示特性を高めることができる。
また、電子デバイスの他の例としては、透明導電回路基板１１上に、空間を隔てて導電層（図示略）が設けられ、上方からの押圧によって導電層を配線部２０に接触させることができるようにされたタッチパネルを挙げることができる。
【実施例】
【００２８】
（実施例１）
長さ１５ｃｍ、幅１５ｃｍ、厚さ１８８μｍのＰＥＴフィルム（東レ社製：ルミラーＳ１０）からなる基材１上に、ポリチオフェン系導電性高分子を含む透明導電インク（長瀬産業株式会社製：Ｄｅｎａｔｒｏｎ＃５００２ＬＡ）からなる透明導電膜２３を、ディップコートにより形成し、導電基板１０を得た。透明導電膜２３を８０℃で２分間乾燥させ、硬化させた。
透明導電膜２３に、幅１０ｍｍの非透過部３１を有するクロムマスク３を介して紫外線４を照射し、幅１０ｍｍの第１の領域２１（配線部２０）と第２の領域２２とを有する透明導電回路基板１１を得た。紫外線４の照射強度は５００ｍＷ／ｃｍ２ 、照射時間は１５分間とした。
この透明導電回路基板１１について、外観、表面抵抗、光透過率を評価した。評価結果を表１に示す。
【００２９】
（比較例１）
ポリチオフェン系導電性高分子を含むペーストを用い、スクリーン印刷によって基材上に配線部を形成して透明導電回路基板を得た。その他の条件は実施例１に準じた。
この透明導電回路基板について、外観、表面抵抗、光透過率を評価した。評価結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
表１より、透明導電膜２に第１の領域２１と第２の領域２２とを形成し、第１の領域２１を配線部２０とする実施例１では、印刷法により配線部を形成する比較例に比べ、配線部２０の形状不良が発生せず、良好な導電性が得られたことがわかる。
また、実施例１では、光透過率の点でも比較例１より優れた結果が得られた。
【００３２】
（実施例２）
実施例１と同様にして、導電基板１０を作製した。
幅５ｍｍの非透過部３１と幅５ｍｍの透過部３２を有するクロムマスク３を介して紫外線４を照射し、幅５ｍｍの第１の領域２１（配線部２０）と幅５ｍｍの第２の領域２２とを有する透明導電回路基板１１を得た。紫外線４の照射強度は５００ｍＷ／ｃｍ２ 、照射時間は１５分間とした。その他の条件は実施例１に準じた。
非照射部分である第１の領域２１と、照射部分である第２の領域２２について、外観、表面抵抗、隣り合う配線部２０間の絶縁性を評価した。評価結果を表２に示す。
【００３３】
（比較例２〜４）
紫外線の照射時間を３分間、５分間、または１０分間とすること以外は実施例２と同様にして透明導電回路基板１１を作製した。評価結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
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【００３５】
表２より、照射部の抵抗値は照射時間が長いほど高くなり、１５分間の照射によって、配線部間の絶縁性が充分な透明導電回路基板が得られたことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の電子デバイスは、透明導電膜が良好な導電性を有するため、有機ＥＬ装置、タッチパネル、集積回路などの電子デバイスに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の電子デバイスに使用できる透明導電回路基板を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す透明導電回路基板の製造方法を説明する工程図である。
【図３】紫外線照射による透明導電膜の抵抗値変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・基材、２・・・透明導電膜、３・・・マスク、４・・・紫外線、１０・・・導電基板、１１・・・透明導電回路基板、２０・・・配線部、２１・・・第１の領域、２２・・・第２の領域、３１・・・非透過部、３２・・・透過部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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