[發(fā)明專利]透明導(dǎo)電材料、分散液、透明導(dǎo)電膜及它們的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210536253.1
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103160106A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 村山博俊;平林英明;山華雅司;野間毅;今雅夫
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 主分類號: C08L71/02
• 分類號: C08L71/02;C08K9/04;C08K3/04;C08J3/02;H01B5/14;H01B13/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 白麗;陳建全

(相關(guān)文獻(xiàn)的引用)

本申請以2011年12月12日申請的先行日本專利申請2011-271400號的優(yōu)先權(quán)利益為基礎(chǔ)并要求該利益，通過引用將其所有內(nèi)容包含在此。

技術(shù)領(lǐng)域

后述的實(shí)施方式涉及透明導(dǎo)電材料、分散液、透明導(dǎo)電膜及它們的制造方法。

背景技術(shù)

在平板顯示器、太陽能電池、觸摸面板等電子設(shè)備中使用透明導(dǎo)電膜。

這樣的透明導(dǎo)電膜中有含有碳納米管等納米碳作為透明導(dǎo)電材料的透明導(dǎo)電膜。如果使用含有納米碳的材料作為透明導(dǎo)電材料制成透明導(dǎo)電膜時(shí)，可以制成具有高透明性和導(dǎo)電性的透明導(dǎo)電膜。

但是，近年來期待透明導(dǎo)電膜的透明性和導(dǎo)電性的進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明提供可謀求透明性和導(dǎo)電性的提高的透明導(dǎo)電材料、分散液、透明導(dǎo)電膜及它們的制造方法。

用于解決課題的手段

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，透明導(dǎo)電性材料是透明導(dǎo)電膜中使用的透明導(dǎo)電材料，其含有表面具有極性基團(tuán)的納米石墨烯。

發(fā)明效果

本發(fā)明可以提供可謀求透明性和導(dǎo)電性的提高的透明導(dǎo)電材料、分散液、透明導(dǎo)電膜及它們的制造方法。

附圖說明

圖1為用于例示透明導(dǎo)電膜的透明性的曲線圖。

圖2的A、B為用于例示透明導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性的示意圖。

圖3為用于例示本實(shí)施方式的透明導(dǎo)電材料的制造方法、分散液的制造方法、透明導(dǎo)電膜的制造方法的流程圖。

圖4為用于例示利用氧化處理生成納米石墨烯的曲線圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照附圖一邊對實(shí)施方式進(jìn)行例示。

就電子設(shè)備等中使用的透明導(dǎo)電膜而言，已知含有碳納米管等納米碳的透明導(dǎo)電膜。例如，如果制成含有碳納米管的透明導(dǎo)電膜，則可以制成具有低電阻的透明導(dǎo)電膜。另外，由于碳納米管的分子鏈的直徑尺寸是納米級別的，因而可以制成具有高透明性的透明導(dǎo)電膜。

然而，近年來期待透明導(dǎo)電膜的透明性和導(dǎo)電性的進(jìn)一步提高。

本發(fā)明人等的研究結(jié)果是如果制成含有納米石墨烯的透明導(dǎo)電膜，則與含有碳納米管的透明導(dǎo)電膜相比，可以提高導(dǎo)電性和透明性。

這里，在制造含有碳納米管等納米碳的透明導(dǎo)電膜時(shí)，如下進(jìn)行：生成納米碳分散于水等介質(zhì)中而成的分散液，涂布所生成的分散液，將涂布后的分散液干燥，從而形成透明導(dǎo)電膜。

然而，當(dāng)僅要使納米石墨烯分散于水等介質(zhì)中時(shí)，有納米石墨烯之間發(fā)生凝集、所形成的透明導(dǎo)電膜的特性產(chǎn)生面內(nèi)分布的可能。例如有根據(jù)透明導(dǎo)電膜的面內(nèi)位置的不同、透明性或?qū)щ娦源蟠蟛煌目赡堋?/p>

因此，當(dāng)使納米石墨烯分散于水等介質(zhì)中時(shí)，有必要提高分散性。

因而，本實(shí)施方式的透明導(dǎo)電材料是含有表面具有極性基團(tuán)的納米石墨烯的材料。如果是表面具有極性基團(tuán)的納米石墨烯，則在納米石墨烯分散于水等介質(zhì)中時(shí)，可以提高分散性。

此時(shí)，極性基團(tuán)可以是直接導(dǎo)入至納米石墨烯表面的官能團(tuán)(相當(dāng)于第1極性基團(tuán)的一個(gè)例子)。作為這樣的極性基團(tuán)，例如可例示出通過進(jìn)行氧化處理等被直接導(dǎo)入至納米石墨烯表面的羥基、甲基、醛基、羧基、硝基等。

作為氧化處理，例如可例示出使用硫酸和高錳酸鉀等催化劑的處理、利用混合有硫酸和硝酸的混酸溶液進(jìn)行的處理等。例如，氧化處理可以至少使用硫酸來進(jìn)行。

另外，極性基團(tuán)可以是使用親核劑將直接導(dǎo)入至納米石墨烯表面的官能團(tuán)取代了的基團(tuán)(相當(dāng)于第2極性基團(tuán)的一個(gè)例子)。作為這樣的極性基團(tuán)，例如可以例示出將通過進(jìn)行氧化處理等被直接導(dǎo)入至納米石墨烯表面的硝基取代而導(dǎo)入的氨基、羥基、巰基、有機(jī)氨基、烷氧基、氰基、硝基甲基、雙(烷氧基羰基)甲基等。

作為使用了親核劑的取代，可以例示出使用作為親核劑的錫(Sn)和濃鹽酸將通過進(jìn)行氧化處理等被導(dǎo)入的硝基還原而取代成氨基等的情況。

根據(jù)分散液中所含有的介質(zhì)的種類或后述的樹脂的種類等的不同，有時(shí)具有極性基團(tuán)的納米石墨烯的分散性會降低。此時(shí)，如果能夠通過取代來進(jìn)行極性基團(tuán)的變更，則可以根據(jù)介質(zhì)的種類或樹脂的種類等選擇適當(dāng)?shù)臉O性基團(tuán)。因此，可以抑制由于介質(zhì)的種類或樹脂的種類等所導(dǎo)致的分散性的降低。