[发明专利]导电性组合物、使用该组合物的导电性膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性组合物、使用该组合物的导电性膜及制备该导电性膜的方法。

背景技术

近年来，电子学领域的进展已陆续指向新电子材料的研究和开发。具有导电性质的高分子化合物也是其中之一，并且作为代替传统金属材料的新导电性材料而引发关注。

使用聚合物的导电性材料的优点在于，与金属材料相比，能够以更简单的技术和更为廉价的方式进行生产，并可期望进行实用。

一般地，在金属材料的情形中，通过借助气相法(如真空沉积法和溅射法)将材料粘接或沉积在基板上来形成金属材料的膜，以生产导电性材料。然而，该方法需要大量成本用于生产设备等，并且不适于大规模生产。而且，为了满足实现轻量化或柔性电子设备的需求，近来已经进行研究来使基板材料从玻璃转变为塑料。不过，就耐热性而言，在气相法中通常将玻璃用作基板。塑料基板的使用存在一些问题，如耐热性不足或形成的涂布膜与基板的粘接力降低(导致涂布膜易于脱离)等。

相比之下，使用导电性聚合物的导电性材料基本上既不需要高温也不需要真空条件，因此其生产步骤简单，并因而可以减少生产成本。还可以使用如塑料等材料作为基板，因此能够实现轻量化或柔性设备，并且还能够显著改善设备的强度和耐冲击性。此外，可以通过如旋涂法等涂布方法进行成膜，因此上述导电性材料也适于大面积膜等的生产。

考虑到这些优点，已经提出将导电性聚合物用于各种用途，诸如用于液晶显示器或太阳能电池的透明电极、用于压缩器、电容或蓄电池的电极材料、抗静电材料、用于有机电致发光(有机EL)器件或有机晶体管的有机半导体材料以及用于电子电路图案的材料，并且已经开始了实用性研究。

当前使用的导电性聚合物的具体实例包括在分子中具有电子共轭体系的高分子化合物，如聚乙炔、聚对苯撑、聚吡咯、聚苯胺和聚噻吩。为了改善导电性，在这些聚合物中进行载流子掺杂，且作为掺杂剂，已知的有卤原子、质子酸、路易斯酸或金属卤化物等。此外，通过将任何其它成分添加至导电性聚合物，还可以对各种应用的适用性进行改善。例如，专利文献1提出了一种导电性树脂形成性组合物，其中将光固化性单体和固化促进剂与导电性聚合物一起配制，并描述了使所述单体进行固化反应从而使机械强度和与基板的粘接力能够得到改善，并且描述了施加选择性光照射以能够用作图案形成性材料。专利文献2提出了一种导电性涂布组合物，其中将热交联剂和交联促进剂与由导电性聚合物和掺杂剂形成的复合物一起配制，并描述了该组合物具有低温固化性从而能够涂敷于具有低耐热性的基板上，并且描述了该组合物可以用作电子组件的封装材料等的抗静电层。此外，专利文献3提出了一种图案形成性材料，其中将导电性聚合物用作基质聚合物，并将酸可降解性树脂和光生酸剂与其一起配制。

在这些现有文献中，专利文献1和2中描述的导电性材料是出于通过树脂的固化反应来改善树脂膜与基板的粘接力或耐热性等而提出的。不过，专利文献1和2并未描述导电性的改善。此外，专利文献3公开了为了利用带电束在聚合物树脂上形成精细图案而使用光生酸剂。然而，专利文献3的目的并非在于通过使用光生酸剂改善导电性。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2010-202704号公报

专利文献2：日本特开2010-106245号公报

专利文献3：日本特许第2586692号说明书

发明内容

技术问题

本发明的构思在于提供一种导电性聚合物的导电性得到改善、涂布性优异且成膜性优异的导电性组合物。本发明的构思还在于提供使用上述组合物并且具有良好的膜品质的导电性膜。本发明的构思还在于提供制备所述导电性膜的方法。

技术手段

鉴于上述问题，本发明人进行了大量研究。本发明人于是发现，当将鎓盐化合物作为掺杂剂与导电性聚合物混合时，鎓盐化合物均匀地分散或溶解在组合物中而不会造成凝集、析出或沉淀，所述组合物中所包含的会引起界面阻力的成分或结构减少，且组合物的均匀性得到改善，并因此能够获得这样一种导电性组合物，该组合物具有良好的涂布性以在成膜期间能够借由掺杂处理改善导电性，还具有良好的掺杂性。本发明基于上述发现完成。