(57)【要約】【課題】印刷プロセス適合性があり、高い導電性を有する透明導電膜を印刷プロセスにより容易に製造することができる導電性インクおよびその製造方法ならびにこの導電性インクを用いた透明導電膜の製造方法を提供する。【解決手段】導電性インクは、カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下である。この導電性インクは、カーボンナノチューブを溶媒に分散させた分散液を調製し、この分散液に少なくともイオン液体を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とすることにより製造することができる。導電性インクには、必要に応じて、界面活性剤、導電性ポリマー、アルコールなどをさらに含ませる。この導電性インクを用いて印刷プロセスにより透明導電膜を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の導電性インク。
【請求項２】
上記イオン液体はカチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものである請求項１記載の導電性インク。
【請求項３】
上記溶媒は有機溶媒および／または水である請求項２記載の導電性インク。
【請求項４】
上記有機溶媒はアミン基、アミド基、スルホン基、カルボキシル基およびヒドロキシル基のうちの少なくとも一つを側鎖に持つ有機溶媒である請求項３記載の導電性インク。
【請求項５】
上記カーボンナノチューブの濃度が１０ｇ／Ｌ以下である請求項４記載の導電性インク。
【請求項６】
上記溶媒に対する上記イオン液体の体積比が０．０１以上３０以下である請求項５記載の導電性インク。
【請求項７】
界面活性剤、導電性ポリマーおよびアルコールのうちの少なくとも一種以上をさらに含む請求項６記載の導電性インク。
【請求項８】
ずり速度が０．０１ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下の範囲で粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下である請求項１記載の導電性インク。
【請求項９】
チキソトロピーインデックス値が、ずり速度が５ｒｐｍの時の粘度に対する、ずり速度が０．５ｒｐｍの時の粘度の比で１以上１０以下である請求項１記載の導電性インク。
【請求項１０】
カーボンナノチューブを溶媒に分散させた分散液を調製する工程と、
上記分散液にイオン液体を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とする工程とを有する導電性インクの製造方法。
【請求項１１】
上記イオン液体はカチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものである請求項１０記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１２】
上記溶媒は有機溶媒および／または水である請求項１１記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１３】
上記導電性インク中のカーボンナノチューブの濃度が１０ｇ／Ｌ以下である請求項１２記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１４】
上記溶媒に対する上記イオン液体の体積比が０．０１以上３０以下である請求項１３記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１５】
カーボンナノチューブをイオン液体に加える工程と、
上記カーボンナノチューブを加えた上記イオン液体を磨り潰してペースト状物を得る工程と、
上記ペースト状物を遠心分離することにより、上記カーボンナノチューブを含む上記イオン液体からなるゲル状組成物と上記イオン液体とに分離する工程と、
上記ゲル状組成物に溶媒を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とする工程とを有する導電性インクの製造方法。
【請求項１６】
上記イオン液体はカチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものである請求項１５記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１７】
上記溶媒は有機溶媒および／または水である請求項１６記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１８】
上記有機溶媒はアミン基、アミド基、スルホン基、カルボキシル基およびヒドロキシル基のうちの少なくとも一つを側鎖に持つ有機溶媒である請求項１７記載の導電性インクの製造方法。
【請求項１９】
カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の導電性インクを基材上に印刷する工程を有する透明導電膜の製造方法。
【請求項２０】
上記イオン液体はカチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものである請求項１９記載の透明導電膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導電性インク、導電性インクの製造方法および透明導電膜の製造方法に関し、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、太陽電池などに用いられる透明導電膜の製造に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
透明導電膜は、タッチパネル、ディスプレイ、太陽電池といった各種の電子機器や電子素子に必須の要素材料である。現在、透明導電膜は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）に代表される金属酸化物のターゲットを真空装置内でスパッタリングすることにより量産されている（例えば、非特許文献１、２参照）。しかしながら、高い密閉度を必要とする真空装置内で、希少金属であるインジウムを含んだターゲットをスパッタリングする方法は高コストかつ低スループットであるという問題がある。
【０００３】
そこで近年では、スパッタリング法に代わる手法として、銀インクを用いた印刷プロセスにより透明導電膜を製造する技術の開発が進められている（特許文献１、非特許文献３参照）。この方法では、真空装置が必要ではなく、成膜時に直接パターニングすること、投入材料の利用率が高いことから、成膜プロセスの低コスト化、高スループット化が期待されている。しかしながら、銀は金属であるため、反射率が高いだけでなく、エレクトロマイグレーションを起こしやすいことから信頼性に問題がある。この結果として、銀インクを用いて透明導電膜を製造する場合には膜厚を大きくする必要があるため、透明性の悪化原因となるなど、現段階で透明導電膜として量産が可能となっていない。これらの課題を解決するために銀のナノ粒子を用いた高分散インクの開発が進められているが、信頼性や透明性などを十分満足できるものは得られていない。
【０００４】
近年、高い導電性を有するナノ材料であるカーボンナノチューブを用いて導電膜を製造する技術が提案されている（特許文献２参照）。カーボンナノチューブを適切な溶媒に分散させることでインク化させる技術に関しても報告がある。しかしながら、これらの従来のカーボンナノチューブインクを用いて印刷を行うと、印刷時の滲みや乾燥のために十分なパターン特性を得ることが困難であった。
【０００５】
一方で近年、カーボンナノチューブとイオン液体との混合物がゲル状の組成物となるという報告がなされている（特許文献３参照）。このようなゲルは非常に高い粘度と不揮発性とを有しており、射出成形などを用いた導電体の作製に用いることが期待できる。他方でゲル状であるために、インクジェットや版を用いた印刷・転写プロセスに適用できるようなインクではない。
【０００６】
また、導電性微粒子、イオン液体および有機樹脂を含有する透明導電材料が提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、この透明導電材料においては、イオン液体、有機樹脂自体は電気伝導性を持たないため、透明導電特性の劣化要因となる。また、この透明導電材料による印刷プロセス適合性の向上などの報告はなされておらず、上記と同様の高粘度および不揮発性であるという課題が残っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５１３６１号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００６／１２６６０４
【特許文献３】特開２００４−１４２９７２号公報
【特許文献４】特開２００８−２６９９６３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】日経エレクトロニクス、２００９年１１月３０日号
【非特許文献２】［平成２２年３月２５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://techon.nikkeibp.co.jp/article/WORD/20060922/121370/〉
【非特許文献３】［平成２２年３月２５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20100219/180438/〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のような理由により、印刷プロセス適合性、導電性の双方が優れた導電性インクが求められているが、これまでそのような導電性インクは提案されていなかった。
【００１０】
そこで、この発明が解決しようとする課題は、印刷プロセス適合性があり、高い導電性を有する透明導電膜を印刷プロセスにより容易に製造することができる導電性インクを提供することである。
【００１１】
この発明が解決しようとする他の課題は、印刷プロセス適合性があり、高い導電性を有する導電性インクを容易に製造することができる導電性インクの製造方法を提供することである。
【００１２】
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、上記のような優れた導電性インクを用いて高い導電性を有する透明導電膜を容易に製造することができる透明導電膜の製造方法を提供することである。
上記課題および他の課題は本明細書の記述によって明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、この発明は、
カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の導電性インクである。
【００１４】
また、この発明は、
カーボンナノチューブを溶媒に分散させた分散液を調製する工程と、
上記分散液に少なくともイオン液体を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とする工程とを有する導電性インクの製造方法である。
【００１５】
また、この発明は、
カーボンナノチューブをイオン液体に加える工程と、
上記カーボンナノチューブを加えた上記イオン液体を磨り潰してペースト状物を得る工程と、
上記ペースト状物を遠心分離することにより、上記カーボンナノチューブを含む上記イオン液体からなるゲル状組成物と上記イオン液体とに分離する工程と、
上記ゲル状組成物に溶媒を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とする工程とを有する導電性インクの製造方法である。
【００１６】
また、この発明は、
カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ０・ｓ以下の導電性インクを基材上に印刷する工程を有する透明導電膜の製造方法である。
【００１７】
導電性インクに含ませるイオン液体としては、従来公知のものを用いることができ、必要に応じて選ぶことができるが、好適には、カチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものが用いられる。また、導電性インクに含ませる溶媒としては、従来公知のものを用いることができ、必要に応じて選ぶことができるが、好適には、有機溶媒および／または水が用いられる。有機溶媒としては、好適には、例えば、アミン基、アミド基、スルホン基、カルボキシル基およびヒドロキシル基のうちの少なくとも一つを側鎖に持つ有機溶媒が用いられる。有機溶媒としては、最も好適には、水溶性有機溶媒が用いられる。水溶性有機溶媒としては、好適にはアルコール類が用いられ、具体的には、例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、グリセリンなどのほか、オレイルアルコールなどの高級アルコールなどが用いられる。導電性インクに含ませるカーボンナノチューブの濃度は必要に応じて選ぶことができるが、典型的には１０ｇ／Ｌ以下である。また、導電性インク中の溶媒に対するイオン液体の体積比は必要に応じて選ぶことができるが、例えば０．０１以上３０以下、好適には０．０１以上１０以下、より好適には０．５以上２以下である。好適には、導電性インクの粘度は、ずり速度が０．０１ｒｐｍ以上１０００ｒｐｍ以下の範囲で０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ０・ｓ以下であり、より好適には、ずり速度が０．１ｒｐｍ以上１００ｒｐｍ以下の範囲で０．１Ｐａ・ｓ以上１００Ｐａ０・ｓ以下である。また、好適には、導電性インクは、チキソトロピーインデックス値（ＴＩ値）が、ずり速度が５ｒｐｍの時の粘度に対する、ずり速度が０．５ｒｐｍの時の粘度の比で１以上１０以下であり、より好適には４以上８以下である。
【００１８】
導電性インクには、必要に応じて、界面活性剤および導電性ポリマーのうちの少なくとも一種以上をさらに含ませてもよく、溶媒としてアルコールを用いない場合には界面活性剤、導電性ポリマーおよびアルコールのうちの少なくとも一種以上をさらに含ませてもよい。界面活性剤としては、従来公知の各種の陰イオン（アニオン）界面活性剤、陽イオン（カチオン）界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤などのいずれを用いてよく、これらのうちの２種類以上を混合して用いてもよい。導電性ポリマーとしては、従来公知の各種のものを用いることができ、必要に応じて選ばれる。導電性ポリマーは、大別して、炭化水素系のものとヘテロ原子含有系のものとがある。アルコールは、一価アルコールであっても二価アルコールなどの多価アルコールであってもよく、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールのいずれであってもよく、これらのうちから適宜選択される。
【００１９】
上述のように構成されたこの発明においては、導電性インクは、カーボンナノチューブにより高い導電性を確保することができる。また、導電性インクは、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下であることにより、各種の印刷方法に対して印刷プロセス適合性を有する。さらに、導電性インクにおけるカーボンナノチューブ以外のイオン液体および溶媒の混合比の選択により、揮発性を低くすることができるので、印刷時の滲みや乾燥などを防止することができ、この意味でも印刷プロセス適合性を有する。また、適度な粘度および揮発性を有する導電性インクを用いることにより、カーボンナノチューブの飛散を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、印刷プロセス適合性があり、高い導電性を有する透明導電膜を印刷プロセスにより容易に製造することができる導電性インクを得ることができる。また、この優れた導電性インクを容易に製造することができる。また、この優れた導電性インクを用いて高い導電性を有する透明導電膜を容易に製造することができ、この透明導電膜を電子機器あるいは電子素子などの透明導電膜に用いることにより高性能の電子機器あるいは電子素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施例３において作製した導電性インクにおける溶媒に対するイオン液体の体積比と導電性インクの粘度との関係を示す略線図である。
【図２】この発明の実施例６において導電性インクを用いて作製された透明導電膜の原子間力顕微鏡像を示す図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（導電性インクおよびその製造方法）
２．第２の実施の形態（透明導電膜の製造方法）
【００２３】
〈１．第１の実施の形態〉
［導電性インク］
第１の実施の形態による導電性インクは、カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下、典型的には例えば０．４Ｐａ・ｓ以上２００Ｐａ・ｓ以下の導電性インクである。
【００２４】
カーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブであっても多層カーボンナノチューブであってもよく、直径や長さは特に限定されない。このカーボンナノチューブは、基本的にはどのような方法により合成したものであってもよいが、具体的には、例えば、レーザーアブレーション法、電気的アーク放電法、化学気相成長（ＣＶＤ）法などにより合成することができる。
【００２５】
イオン液体としては、従来公知のものを用いることができるが、好適には、カチオン部分がカーボンナノチューブのπ電子と相互作用するものが用いられる。イオン液体の具体例を挙げると次の通りである。
【００２６】
・ＥＭＩ−ＢＦ4 ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  テトラフルオロボレート（1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)
・ＤＥＭＥ−ＢＦ4 ：Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウム  テトラフルオロボレート（N,N-diethyl-N-methyl-N-(2-methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate)
・ＥＭＩ−ＴＣＢ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  テトラシアノボレート（1-ethyl-3-methylimidazolium tetracyanoborate）
・ＥＭＩ−ＴＦＳＩ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  ビス（トリフルオロメタンスルホン）アミド（1-ethyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfone)imide)
・ＥＭＩ−ＦＡＰ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスヘート（1-ethyl-3-methylimidazolium tris(pentafluoroethyl)trifluorophosphate)
・ＥＭＩ−ＯＴｆ（１−エチル−３−メチルイミダゾリウム  トリフルオロメタンスルホネート（1-ethyl-3-methylimidazolium trifluorometanesulfonate) ）
・Ｐ222 ＭＯＭＴＦＳＩ（トリエチル（メトキシメチル）ホスホニウム  ビス（トリフルオロメチルスホニル）アミド（triethyl(methoxymethyl)phosphonium bis(trifluoromethylsufonyl)imide ）
【００２７】
上記のイオン液体の中でも、ＥＭＩ−ＢＦ4 およびＤＥＭＥ−ＢＦ4 が優れている。それは、これらのイオン液体は、水溶性であることにより導電性インクの溶媒として水を採用できること、高いイオン伝導性を有すること、カチオン−π相互作用に伴うカーボンナノチューブの分散化・ゲル化が起こることなどによる。一例として、ＤＥＭＥＢＦ4 のカチオン部分を示すと次の通りである。
【００２８】
【化１】
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【００２９】
溶媒としては、従来公知のものを用いることができるが、好適には、アミン基、アミド基、スルホン基、カルボキシル基およびヒドロキシル基のうちの少なくとも一つを側鎖に持つ有機溶媒、取り分け水溶性有機溶媒または水が用いられる。
【００３０】
導電性インクに含まれるカーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒の各組成は、必要とされる導電性を得ることができ、かつ、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下となるように適宜選ばれる。導電性インク中のカーボンナノチューブの濃度は典型的には１０ｇ／Ｌ以下である。また、導電性インクにおける溶媒に対するイオン液体の体積比は、好適には、０．０１以上１０以下である。
【００３１】
導電性インクには、必要に応じて、界面活性剤、導電性ポリマーおよびアルコールのうちの少なくとも一種以上をさらに含ませてもよい。界面活性剤の具体例を挙げると、次の通りである。陰イオン界面活性剤としては、Ｃ8 Ｈ17ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ10Ｈ21ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ14Ｈ29ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ16Ｈ33ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ8 Ｈ17ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ10Ｈ21ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ11Ｈ23ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｌｉ+ 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｋ+ 、（Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - ）2 Ｃａ2+、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｎ（ＣＨ3 ）4 + 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｎ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 + 、Ｃ12Ｈ25ＳＯ4 - Ｎ（Ｃ4 Ｈ9 ）4 + 、Ｃ13Ｈ27ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ14Ｈ29ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ15Ｈ31ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ16Ｈ33ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＣＨ（ＳＯ4 - Ｎａ+ ）Ｃ3 Ｈ7 、Ｃ10Ｈ21ＣＨ（ＳＯ4 - Ｎａ+ ）Ｃ5 Ｈ11、Ｃ13Ｈ27ＣＨ（ＣＨ3 ）ＣＨ2 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＣＨ（Ｃ2 Ｈ5 ）ＣＨ2 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ11Ｈ23ＣＨ（Ｃ3 Ｈ7 ）ＣＨ2 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ10Ｈ21ＣＨ（Ｃ4 Ｈ9 ）ＣＨ2 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＯＣ2 Ｈ4 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）2 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）4 ＳＯ4 - Ｎａ+ 、Ｃ8 Ｈ17ＯＯＣ（ＣＨ2 ）2 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ10Ｈ21ＯＯＣ（ＣＨ2 ）2 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ12Ｈ25ＯＯＣ（ＣＨ2 ）2 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ14Ｈ29ＯＯＣ（ＣＨ2 ）2 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、ｐ−ｎ−Ｃ8 Ｈ17Ｃ6 Ｈ4 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、ｐ−ｎ−Ｃ10Ｈ21Ｃ6 Ｈ4 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、ｐ−ｎ−Ｃ12Ｈ25Ｃ6 Ｈ4 ＳＯ3 - Ｎａ+ 、Ｃ7 Ｆ15ＣＯＯ- Ｋ+ 、Ｃ7 Ｆ15ＣＯＯ- Ｎａ+ 、（ＣＦ3 ）2 ＣＦ（ＣＦ2 ）4 ＣＯＯ- Ｎａ+ 、ｎ−Ｃ8 Ｆ17ＳＯ3 - Ｌｉ+ などが挙げられる。また、陽イオン界面活性剤としては、Ｃ8 Ｈ17Ｎ（ＣＨ3 ）3 + Ｂｒ- 、Ｃ10Ｈ21Ｎ（ＣＨ3 ）3 + Ｂｒ- 、Ｃ12Ｈ25Ｎ（ＣＨ3 ）3 + Ｂｒ- 、Ｃ14Ｈ29Ｎ（ＣＨ3 ）3 + Ｂｒ- 、Ｃ16Ｈ33Ｎ（ＣＨ3 ）3 + Ｂｒ- 、Ｃ12Ｈ25Ｐｙｒ+ Ｂｒ- 、Ｃ12Ｈ25Ｐｙｒ+ Ｃｌ- 、Ｃ12Ｈ25Ｐｙｒ+ ｌ- 、Ｃ16Ｈ33Ｐｙｒ+ Ｃｌ- 、Ｃ12Ｈ25Ｎ+ （Ｃ2 Ｈ5 ）（ＣＨ3 ）2 Ｂｒ- 、Ｃ12Ｈ25Ｎ+ （Ｃ8 Ｈ17）（ＣＨ3 ）2 Ｂｒ- 、Ｃ14Ｈ29Ｎ+ （Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｂｒ- 、Ｃ14Ｈ29Ｎ+ （Ｃ4 Ｈ9 ）3 Ｂｒ- などが挙げられる。また、両性界面活性剤としては、Ｃ8 Ｈ17Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯＯ- 、Ｃ10Ｈ21Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯＯ- 、Ｃ12Ｈ25Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯＯ- 、Ｃ14Ｈ29Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯＯ- 、Ｃ16Ｈ33Ｎ+ （ＣＨ3 ）2 ＣＨ2 ＣＯＯ- 、Ｃ10Ｈ21ＣＨ（Ｐｙｒ+ ）ＣＯＯ- 、Ｃ14Ｈ29ＣＨ（Ｐｙｒ+ ）ＣＯＯ- などが挙げられる。また、非イオン界面活性剤としては、Ｃ8 Ｈ17ＣＨＯＨＣＨ2 ＯＨ、Ｃ12Ｈ25ＣＨＯＨＣＨ2 ＣＨ2 ＯＨ、Ｃ8 Ｈ17（ＯＣ2 Ｈ4 ）3 ＯＨ、Ｃ10Ｈ21（ＯＣ2 Ｈ4 ）4 ＯＨ、Ｃ11Ｈ23（ＯＣ2 Ｈ4 ）8 ＯＨ、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）2 ＯＨ、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）4 ＯＨ、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）6 ＯＨ、Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）8 ＯＨ、Ｃ13Ｈ27（ＯＣ2 Ｈ4 ）8 ＯＨ、Ｃ14Ｈ29（ＯＣ2 Ｈ4 ）8 ＯＨ、Ｃ15Ｈ31（ＯＣ2 Ｈ4 ）8 ＯＨ、ｐ−ｔ−Ｃ8 Ｈ17Ｃ6 Ｈ4 Ｏ（Ｃ2 Ｈ4 Ｏ）2 Ｈ、ｐ−ｔ−Ｃ8 Ｈ17Ｃ6 Ｈ4 Ｏ（Ｃ2 Ｈ4 Ｏ）8 Ｈ、ｎ−オクチル−β−Ｄ−グルコシド、ｎ−デシル−β−Ｄ−グルコシドなどが挙げられる。必要に応じて、これらの界面活性剤を２種類以上混合して使用してもよい。これらの界面活性剤の中でも、カーボンナノチューブの分散しやすさの点から、陰イオン界面活性剤の一種であるＣ12Ｈ25ＳＯ4 - ���ａ+ （硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ））が特に好ましいが、これに限られるものではない。導電性ポリマーの具体例を挙げると、次の通りである。炭化水素系導電性ポリマーとしては、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリフェニルアセチレン、ポリジアセチレン、ポリナフタレンなどが挙げられる。ヘテロ原子含有系導電性ポリマーとしては、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリアズレン、ポリイソチアナフテンなどが挙げられる。アルコールの具体例を挙げると、メチルアルコール（メタノール）、エチルアルコール（エタノール）、プロピルアルコール（プロパノール）、ブチルアルコール（ブタノール）、ペンチルアルコール（ペンタノール）、エチレングリコールなどである。
【００３２】
［導電性インクの製造方法］
この導電性インクの製造方法について説明する。
第１の製造方法では、カーボンナノチューブを溶媒に分散させた分散液を調製し、この分散液に少なくともイオン液体を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とすることにより導電性インクを製造する。
【００３３】
第２の製造方法では、カーボンナノチューブをイオン液体に加え、このカーボンナノチューブを加えたイオン液体を磨り潰してペースト状物を得て、このペースト状物を遠心分離することにより、カーボンナノチューブを含むイオン液体からなるゲル状組成物とイオン液体とに分離し、このゲル状組成物に溶媒を加えて攪拌することにより粘度を０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下とすることにより導電性インクを製造する。
【００３４】
〈実施例１〉
１．株式会社名城ナノカーボン製のカーボンナノチューブ（グレードＦＨ−Ｐ）を０．１ｇ採取し、これをガラス瓶に入れられた水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒（混合体積比は１：１）１００ｍｌに加える。
２．カーボンナノチューブを加えたガラス瓶を超音波式ホモジナイザーにて出力５０Ｗで１０分間ホモジナイズ処理を行い、カーボンナノチューブの分散液を調製する。
３．次に、この分散液に対して、室温で１００００Ｇの遠心分離処理を行い、９０ｍｌの上澄み液を回収する。
４．上澄み液を回収した残りの分散液に９０ｍｌのＥＭＩ−ＢＦ4 （イオン液体）を加え、撹拌器を用いて３時間撹拌する。
５．こうして得られたインクを３０時間安置する。
以上により導電性インクが製造される。
【００３５】
〈実施例２〉
１．株式会社名城ナノカーボン製のカーボンナノチューブ（グレードＡＰＪ）を０．１ｇ採取し、これを１０ｍｌのＤＥＭＥ−ＢＦ4 （イオン液体）に加える。
２．このカーボンナノチューブとＤＥＭＥ−ＢＦ4 との混合物を自動乳鉢に入れ、室温で３０分磨り潰し、ペースト状物を得た。次に、このペースト状物を遠心分離し、導電性微粒子を９５質量％含有するイオン液体のゲル状組成物と透明なイオン液体とに分離した。
３．上記のペースト状物を遠心分離し、カーボンナノチューブを９０質量％含有するイオン液体のゲル状組成物と透明なイオン液体とに分離した。
４．このゲル状組成物に、２０ｍｌの水およびジメチルホルムアミドの混合物（混合体積比１：１）を加え、超音波式ホモジナイザーにて出力５０Ｗで１０分間ホモジナイズ処理を行った。
５．こうして作製したインクを３０時間安置する。
以上により導電性インクが製造される。
【００３６】
〈実施例３〉
１．実施例２のインクの製造プロセス４において、加える溶媒を水、イソプロピルアルコールおよびエタノールの混合物（混合体積比２：１：１）に変更する。
２．加える溶媒の量を０．５ｍｌ、１ｍｌ、２ｍｌ、３ｍｌ、５ｍｌ、１０ｍｌ、５０ｍｌ、１００ｍｌに変えて、計８ロット作製する。
３．実施例２のプロセス４、５を経て導電性インクを製造する。
【００３７】
実施例３により作製された導電性インクの粘度を粘度計により測定した。測定結果を図１に示す。図１の横軸は導電性インクにおける溶媒に対するイオン液体の体積比、縦軸は導電性インクの粘度を示す。図１に示すように、導電性インクにおける溶媒に対するイオン液体の体積比が０．１から３０に変化すると、導電性インクの粘度は０．４Ｐａ・ｓから２００Ｐａ・ｓに変化する。
【００３８】
〈実施例４〉
１．ＩＬＪＩＮ  ｎａｎｏｔｅｃｈ社製のカーボンナノチューブ（グレードＣＭ−９５）を０．１ｇ採取し、これを３０ｍｌのＤＥＭＥ−ＢＦ4 （イオン液体）に加える。
２．このカーボンナノチューブとＤＥＭＥ−ＢＦ4 との混合物を自動乳鉢に入れ、室温で３０分磨り潰し、ペースト状物を得た。次に、このペースト状物を遠心分離し、導電性微粒子を９５質量％含有するイオン液体のゲル状組成物と透明なイオン液体とに分離した。
３．上記のペースト状物を遠心分離し、カーボンナノチューブを９０質量％含有するイオン液体のゲル状組成物と透明なイオン液体とに分離した。
４．このゲル状組成物に、４０ｍｌの水、イソプロピルアルコールおよびエタノールの混合物（混合体積比１：１：１）を加え、超音波式ホモジナイザーにて出力５０Ｗで１０分間ホモジナイズ処理を行った。
５．こうして作製したインクを３０時間安置する。
以上により導電性インクが製造される。
【００３９】
実施例４により作製された導電性インクの粘度は１１．２Ｐａ・ｓであり、ＴＩ値を測定したところ、ずり速度が５ｒｐｍの時の粘度に対する、ずり速度が０．５ｒｐｍの時の粘度の比で６．１５であった。
【００４０】
以上のように、この第１の実施の形態による導電性インクは、カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下であることにより、高い導電性に加えて印刷プロセス適合性を有している。このため、この優れた導電性インクを用いることにより、高い導電性を有する透明導電膜を印刷プロセスにより容易に製造することができる。
【００４１】
〈２．第２の実施の形態〉
［透明導電膜の製造方法］
第２の実施の形態による透明導電膜の製造方法においては、第１の実施の形態による導電性インクを用いて印刷プロセスにより透明導電膜を製造する。
【００４２】
具体的には、カーボンナノチューブ、イオン液体および溶媒を含み、粘度が０．０１Ｐａ・ｓ以上１００００Ｐａ・ｓ以下の導電性インクを用い、印刷プロセスにより基材上に印刷することにより透明導電膜を製造する。
【００４３】
基材は種々のものであってよく、必要に応じて選択することができる。具体的には、この基材としては、ガラス、石英、シリコン（特に、表面に酸化膜を形成したもの）などを用いることができ、フレキシブルな基材としては各種のプラスチック基材を用いることができる。プラスチック基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートなどからなるものを用いることができるが、これに限定されるものではない。透明プラスチック基材としては、ポリエチレンテレフタレートなどからなるものを用いることができる。印刷方法は特に限定されないが、例えば、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、平板印刷法、凸版印刷法、オフセット印刷法、凹版印刷法、ゴム版印刷法、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００４４】
〈実施例５〉
１．実施例１により作製された導電性インクを、５０μｍのラインアンドスペースで設計された凹版基板に塗布し、ステンレスブレードを用いて余分なインクを除去する。
２．この凹版をロール式のブランケットに押印し、インクをブランケットに写す。
３．インクのパターン化されたブランケットから、ポリエチレンテレフタレート基板にロール方式で押印することで、約５０μｍのラインアンドスペースを持った透明導電膜を基板上に形成する。
４．１０分間自然乾燥させた後、基板を純水にて３分洗浄する。
【００４５】
こうして得られた透明導電膜の可視光領域での光透過性およびシート抵抗値を測定した。その結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
表１に示すように、得られた透明導電膜は膜厚１００ｎｍ、シート抵抗１８０Ω／□、波長５５０ｎｍに対する透過率８７％であり、透明導電特性が優れた透明導電膜が得られていることが分かる。
【００４８】
〈実施例６〉
１．実施例２により作製された導電性インクを、ステンレス鋼製のアニロックスロールに塗布し、１００μｍのラインアンドスペースで設計された凸版基板にロール方式で転写した。
２．導電性インクを転写した凸版基板からポリエチレンテレフタレート基板にロール方式で押印することで、約１００μｍのラインアンドスペースを持った透明導電膜を形成した。
３．１０分間自然乾燥させた後、基板を純水にて３分洗浄する。
【００４９】
こうして得られた透明導電膜を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）により観察した。撮影されたＡＦＭ像を図２に示す。図２に示すように、カーボンナノチューブの緻密なネットワーク構造が観察され、これにより高い導電性が得られている。
【００５０】
〈実施例７〉
１．実施例４により作製された導電性インクを、１００μｍのラインアンドスペースが描かれたガラス製の凹版パターンにステンレス鋼製スキージーを用いて展開した。
２．対向ロールにポリエチレンテレフタレート基板を固定し、これと上記の凹版パターンとを５ｒｐｍの速度で接触させることで、約１００μｍのラインアンドスペースを持った透明導電膜を基板上に形成した。
３．１０分間自然乾燥させた後、基板を純水にて３分洗浄する。
【００５１】
こうして得られた透明導電膜の可視光領域での光透過性を測定した結果、波長５５０ｎｍに対する透過率は９０．５％であった。
【００５２】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態による導電性インクを基板上に印刷することにより、透明導電特性が優れた透明導電膜を容易に製造することができる。この透明導電膜は、種々の電子機器あるいは電子素子に用いることができる。電子機器あるいは電子素子は、およそ透明導電膜を用いるものである限り全てのものが含まれ、用途や機能を問わない。具体的には、例えば、タッチパネル、ディスプレイ、太陽電池、光電変換素子、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）（薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）など）、分子センサーなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００５３】
以上、この発明の実施の形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００５４】
例えば、上述の実施の形態および実施例において挙げた数値、構造、構成、形状、材料などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、構成、形状、材料などを用いてもよい。
【図１】
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【図２】
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