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TWI815570B - 透明電極 - Google Patents

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TWI815570B
TWI815570B TW111127501A TW111127501A TWI815570B TW I815570 B TWI815570 B TW I815570B TW 111127501 A TW111127501 A TW 111127501A TW 111127501 A TW111127501 A TW 111127501A TW I815570 B TWI815570 B TW I815570B
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古川隼
大津信也
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日商柯尼卡美能達股份有限公司
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Abstract

本發明之課題在於提供能兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極及具備其之電子裝置。 本發明之透明電極係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為：前述導電材層係金屬奈米線層，並且鄰接於前述金屬奈米線層而具有有機層，該有機層含有具有下述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物。

Description

透明電極
本發明關於透明電極。更詳細而言，關於能兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極及具備其之電子裝置。
近年來，由於智慧型手機或平板之普及，以觸控面板之操作為必須的資訊終端係增加。再者，前述之資訊終端係被要求薄度或輕度、可撓性等附加價值，於以往的金屬氧化物所形成的電極或觸控面板中，有龜裂或破裂之掛慮。
作為解決前述問題之手段的一個，有提案使用銀等的金屬奈米線之電極。然而，金屬奈米線係因水分、離子源或電場而引起凝聚(遷移)，因此有難以形成高精細的配線圖型之問題。以銀奈米線所形成之鄰接的電極係相連而短路，或單方的奈米線溶出而斷線，再者，發生源自凝聚體之形成所造成的散射成分之薄膜的混濁，難以保持作為透明電極的特性。
專利文獻1中係為了提高透過率，揭示具有抗反射層或防眩層之電極。此係藉由光學調整而實現高透光率之技術，雖然可估計因減低銀奈米線的反射而某程度地提高透過率，但由於依賴於銀奈米線的添加量之吸收係無變化，因此無法謀求低電阻性與高透光率之兼備。
專利文獻2中揭示為了提高透過率，鄰接銀奈米線而設置光學調整層，藉由光學調整而實現高透光率之技術，但沒有言及具有防止金屬奈米線的凝聚之功能的材料。
因此，對於使用金屬奈米線，藉由防止金屬的凝聚，形成高精細的配線圖型，得到能兼顧低電阻性與高透光率，且保存安定性優異的透明電極之技術的要求為高。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]歐洲專利第1965438號說明書 [專利文獻2]中國發明專利申請案公開第203930742號說明書
[發明所欲解決的課題]
本發明係鑒於上述問題、狀況而完成者，其解決課題在於提供能兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極及具備其之電子裝置。 [解決課題的手段]
本發明者為了解決上述課題，對於上述問題之原因等，於檢討的過程中，發現藉由一種具有鄰接於金屬奈米線層且含有具有特定的構造之含氮芳香族雜環化合物的層之透明電極，與金屬奈米線層中的金屬相互作用，可抑制該金屬之擴散，結果得到能兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極。
即，本發明之上述課題係藉由以下之手段解決。
1.一種透明電極，其係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為： 前述導電材層係金屬奈米線層，並且 鄰接於前述金屬奈米線層而具有有機層，該有機層含有具有下述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物；
(通式(1)中，A1及A2表示與氮原子一起形成6員的含氮芳香族雜環之殘基，該6員的含氮芳香族雜環係可形成稠環；L表示單鍵、源自芳香族烴環、芳香族雜環或烷基的連接基)。
2.如第1項記載之透明電極，其中前述金屬奈米線層含有銀奈米線。
3.如第1項或第2項記載之透明電極，其中前述金屬奈米線層之線長度為1.0μm以上。
4.如第1項～第3項中任一項記載之透明電極，其中前述金屬奈米線層之線徑為100nm以下。
5.如第1項～第4項中任一項記載之透明電極，其中前述金屬奈米線層的線之縱橫比為100以上。
6.如第1項～第5項中任一項記載之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物具有下述通式(2)所示的構造：
(通式(2)中，Ra、Rb及Rc各自獨立地表示氫原子或取代基；n1表示1～4之整數；並且，與前述通式(1)中的連接基L之連結位置係Ra、Rb及Rc所示的取代基中之可取代的位置，或喹唑啉環中作為取代基的Ra、Rb及Rc存在的位置以外之可取代的位置)。
7.如第1項～第5項中任一項記載之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物具有下述通式(3)所示的構造：
(通式(3)中，Re、Rd及Rf各自獨立地表示氫原子或取代基；n2表示1～4之整數；並且，與前述通式(1)中的連接基L之連結位置係Re、Rd及Rf所示的取代基中之可取代的位置，或喹喔啉環中作為取代基的Re、Rd及Rf存在的位置以外之可取代的位置)。
8.如第1項～第5項中任一項記載之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物具有下述通式(4)所示的構造：
(通式(4)中，Rg、Rh、Ri及Rj各自獨立地表示氫原子或取代基；Rg、Rh、Ri及Rj中的至少一個表示6員的芳香族雜環，此6員的芳香族雜環係可形成稠環；L 2表示單鍵、源自芳香族烴環、芳香族雜環或烷基的連接基)。
9.如第1項～第5項中任一項記載之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物具有下述通式(5)所示的構造：
(通式(5)中，Ar表示咔唑、二苯并呋喃、氮雜二苯并呋喃、二苯并噻吩、氮雜二苯并噻吩、氮雜咔唑、萘、蒽、菲或茀之殘基；Rk表示氫原子或取代基；Rk中的至少二個表示6員的芳香族雜環，此6員的芳香族雜環可進行稠環；n3表示2以上)。
10.如第1項～第5項中任一項記載之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物具有下述通式(6)所示的構造：
(Y 1及Y 2表示O、S或N-R 1；X 1～X 16表示C-R 2或N；X 1～X 16中的至少二個表示N；L 1表示單鍵、芳香族烴環、芳香族雜環或烷基；R 1及R 2表示芳香族烴環、芳香族雜環或烷基)。
11.一種電子裝置，其特徵在於具備如第1項～第10項中任一項記載之透明電極。 [發明的效果]
藉由本發明之上述手段，可提供能兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極及具備其之電子裝置。
關於本發明之效果的展現機構或作用機構，雖然尚未明確，但如以下地推測。
藉由作為導電材的金屬，尤其含有銀或以銀為主成分的合金之金屬奈米線層，製作能兼備充分的低電阻性與高透光性的透明電極時，要求該金屬奈米線層作為電極作用之均勻的薄層之形成，因此需要不發生因凝聚等所造成的不均勻薄層之形成的條件之設定。
可是，金屬原子間的結合力係據說與昇華焓有相關。銀的昇華焓為約285kJ/mol之非常高，具有銀原子彼此的強結合力。因此，由於銀奈米線彼此亦容易發生遷移、凝聚，而難以得到安定性優異且能兼顧低電阻性與高透光性之透明電極。
然而，根據本發明之透明電極，發現藉由銀原子與構成鄰接的有機層之含氮原子的有機化合物相互地作用，而減少有機層表面的銀原子之擴散距離，可抑制銀原子的凝聚作用。因此，亦抑制銀原子的遷移發生，可形成安定性優異的奈米線層，結果推斷得到能保持充分的低電阻性與高透光性之透明電極。
具有前述通式(1)所示的構造之化合物，由於具有在分子內含有氮原子之芳香族雜環，而與金屬相互作用，固定該金屬。即，可抑制金屬之擴散。
此處，於一般的含有氮原子之芳香族雜環化合物中，與金屬的相互作用弱，抑制金屬的擴散之效果弱。因此，我們專心致力地檢討，結果發現於主要形成下述二個相互作用的化合物(具有下述構造A及構造B的化合物)之情況，得到強的效果。
A：氮(N)原子存在於稠環構造的鄰位之情況。 B：於自由旋轉的氮(N)原子在分子內多數存在之情況，在2分子進行相互作用。
因此，作為具有前述構造A的化合物，於具有前述通式(2)、(3)及(6)所示之構造的化合物之情況，或作為具有前述構造B的化合物，於具有前述通式(4)及(5)所示之構造的化合物之情況中，可確實地抑制金屬之擴散，結果可形成高精細的配線圖型，推測能得到兼顧低電阻性與高透光性，且保存安定性優異的透明電極。
[實施發明的形態]
本發明之透明電極係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為：前述導電材層係金屬奈米線層，並且鄰接於前述金屬奈米線層而具有有機層，該有機層含有具有前述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物。該特徵係共通或對應於下述實施態樣之技術的特徵。
作為本發明之實施態樣，從本發明的效果展現之觀點來看，前述金屬奈米線層係銀奈米線，該金屬奈米線之線長度為1.0μm以上，線徑為100nm以下，以及縱橫比為100以上時，從得到低電阻性與高透光性且保存安定性優異的透明電極之觀點來看較宜。
具有前述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物，係具有前述通式(2)、(3)、(4)、(5)及(6)所示的構造者，從得到更低電阻性與高透光性且保存安定性優異的透明電極之觀點來看較宜。
本發明之電子裝置係藉由具備本發明之透明電極，而可提供低電阻性與高透光性且保存安定性優異的電子裝置。
以下，詳細說明本發明與其構成要素及用於實施本發明的形態、態樣。再者，本申請案中，「～」係以包含在其前後記載的數值當作下限值及上限值之意義而使用。
≪本發明之透明電極之概要≫ 本發明之透明電極係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為：前述導電材層係金屬奈米線層，並且鄰接於前述金屬奈米線層而具有有機層，該有機層含有具有下述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物。
〈關於離子遷移與含氮芳香族雜環化合物之作用〉 以銀為首的金屬之離子遷移的機構係有各種學說，尚未完全明朗。一般認為階段地進行。具體而言，首先從水分往電極的滲透開始，因電極間的電位差與水之存在而發生電離。此時，尤其銀或銅係容易與硫或氯反應，因此認為存在下更促進電離。其次，經電離的金屬離子係從陽極往陰極移動，經擴散的金屬離子係被陰極所還原，進行析出，從陰極朝向陽極，金屬析出係成長。
茲認為由於採取設有具有含氮芳香族雜環化合物之鄰接的有機層與由金屬奈米線層所成的電極層之構成，構成電極層的金屬原子係與構成有機層之含有氮原子的化合物相互作用，金屬原子在功能層界面之擴散距離係減少，抑制銀之凝聚或擴散。
將含有該含氮芳香族雜環化合物之鄰接的有機層在以後簡單地稱為「有機層」。該有機層係可鄰接於金屬奈米線層之上部，也可鄰接於下部，另外亦可採取如設於兩方而夾入之構成。將有機層設於下部時，於形成金屬奈米線層之際，金屬奈米線係擴散至有機層側，由於金屬奈米線間之距離變短，可降低線間電阻。結果，由於可減少金屬奈米線之量，而可兼顧電極的高透光率與低電阻性。又，將有機層設於上部時，藉由以含浸至金屬奈米線的間隙之方式配置含氮芳香族雜環化合物，可有效果地促進金屬奈米線的安定化。
因此，本發明之透明電極的構成係可例示透明基板/有機層/金屬奈米線層、或透明基板/金屬奈米線層/有機層、或透明基板/有機層/金屬奈米線層/有機層。
本發明之透明電極可進一步具有其他的功能層，鄰接於上述各層。作為其他的功能性層，例如可例示平滑化層、阻氣層、抗靜電層、易接著層、抗反射層、光散射層、硬塗層或外敷層(overcoat layer)等。其中，作為電極，較佳為具有外敷層。此時，可例示透明基板/有機層/金屬奈米線層/外敷層、透明基板/金屬奈米線層/有機層/外敷層、或透明基板/有機層/金屬奈米線層/有機層/外敷層等之構成。再者，前述有機層可兼任外敷層，例如可形成將外敷材料與含氮芳香族雜環化合物混合成的層。
本發明之「透明電極」所言的「透明」，就是指波長500nm的透光率為50%以上，透光率更佳為60%以上，透光率更佳為65%以上。透光率係可將在23℃・55RH之空調室中經調濕24小時的試料，依照JIS K-7375進行測定。
以下，詳細說明本發明之透明電極的構成。
[1]透明基板 上述透明基板係能擔持金屬奈米線層的板狀體，為了得到透明電極，較宜使用依據JIS K 7361-1：1997(塑膠-透明材料的全光線透過率之試驗方法)之方法測定的可見光波長範圍中的全光線透過率為80%以上之基板。
透明基板可為無鹼玻璃、低鹼玻璃或鈉鈣玻璃等之玻璃製基板，但為了可撓性(flexibility)或輕量化，較佳為樹脂基板。
作為樹脂基板，例如可適宜舉出樹脂薄膜等，從生產性之觀點或輕量性與柔軟性等性能之觀點來看，較宜使用透明樹脂薄膜。所謂透明樹脂薄膜，就是指依據JIS K 7361-1：1997(塑膠-透明材料的全光線透過率之試驗方法)之方法測定的可見光波長範圍中的全光線透過率為60%以上，較佳為80%以上者。
可用的透明樹脂薄膜係沒有特別的限制，其材料、形狀、構造、厚度等係可從眾所周知者之中來適宜選擇。
例如，可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、改質聚酯等之聚酯系樹脂薄膜、聚乙烯(PE)樹脂薄膜、聚丙烯(PP)樹脂薄膜、聚苯乙烯樹脂薄膜、環狀烯烴系樹脂等之聚烯烴類樹脂薄膜、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯等之乙烯系樹脂薄膜、聚醚醚酮(PEEK)樹脂薄膜、聚碸(PSF)樹脂薄膜、聚醚碸(PES)樹脂薄膜、聚碳酸酯(PC)樹脂薄膜、聚醯胺樹脂薄膜、聚醯亞胺樹脂薄膜、丙烯酸樹脂薄膜或三乙醯基纖維素(TAC)樹脂薄膜等。
只要是上述全光線透過率為80%以上的透明樹脂薄膜，則可較宜使用作為本發明中使用的樹脂基板。其中，從透明性、耐熱性、操作容易性、強度及成本之點來看，較佳為雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、雙軸延伸聚萘二甲酸乙二酯薄膜、聚醚碸薄膜或聚碳酸酯薄膜，更佳為雙軸延伸聚對苯二甲酸乙二酯薄膜或雙軸延伸聚萘二甲酸乙二酯薄膜。
於本發明所用的樹脂基板，為了確保塗佈液的潤濕性或接著性，可施予表面處理或設置易接著層。表面處理或易接著層係可使用習知的技術。
例如，作為表面處理，可舉出電暈放電處理、火焰處理、紫外線處理、高頻處理、輝光放電處理、活性電漿處理或雷射處理等之表面活化處理。
又，作為易接著層，可舉出聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、乙烯系共聚物、丁二烯系共聚物、丙烯酸系共聚物、亞乙烯系共聚物或環氧系共聚物等。易接著層可為單層，但為了提高接著性，也可成為2層以上之構成。
於薄膜基板之表面或背面上，可形成由無機物、有機物的被膜或其兩者的混成被膜所成之阻氣層。
作為阻隔功能，較佳為以依據JIS K 7129-1992之方法所測定的水蒸氣透過度(25±0.5℃、相對濕度(90±2)%RH)為1×10 -3g/(m 2・24h)以下之阻隔性薄膜，更佳為以依據JIS K 7126-1987之方法所測定的透氧度為1×10 -3ml/m 2・24h・atm以下、水蒸氣透過度(25±0.5℃、相對濕度(90±2)%RH)為1×10 -3g/(m 2・24h)以下之高阻隔性薄膜。
為了成為高阻隔性薄膜，作為形成在薄膜基板之表面或背面上所形成的阻隔膜之材料，只要具能抑制水分或氧等造成元件之劣化者的侵入之功能的材料即可，例如可使用氧化矽、二氧化矽或氮化矽等。再者，為了改良該膜的脆弱性，更佳為具有由此等無機層與有機材料所成的層之積層構造。無機層與有機層之積層順序係沒有特別的限制，但較佳為使兩者交互地複數次積層。
《阻氣層》 將有機電致發光(EL)元件等之有機電子元件應用於透明電極時，若微量的水分或氧存在於元件內部則有發生性能劣化之情況。於樹脂基板上，為了防止水分或氧通過該樹脂基板而擴散至元件內部，形成對於水分或氧具有高遮蔽能力的阻氣層者係有效。
阻氣層之形成方法係沒有特別的限定，例如可使用真空蒸鍍法、濺鍍法、反應性濺鍍法、分子線磊晶法、團簇離子束法、離子鍍法、電漿聚合法、大氣壓電漿聚合法、電漿CVD法、雷射CVD法、熱CVD法及塗覆法等，但較佳為如日本特開2004-68143號公報中記載之大氣壓電漿聚合法。又，藉由濕式塗佈方式來塗佈聚矽氮烷化合物含有液及進行乾燥，對於所形成的塗佈膜照射波長200nm以下的真空紫外光(VUV光)，對於所形成的塗佈膜施予改質處理，形成阻氣層之方法亦較宜。
阻氣層之厚度較佳為1～500nm之範圍內，更佳為10～300nm之範圍內。若阻氣層之厚度為1nm以上，則可發揮所欲的阻氣性能，若為500nm以下，則可防止緻密的氧氮化矽膜的龜裂之發生等膜質劣化。
所謂前述聚矽氮烷化合物，就是具有矽-氮鍵的聚合物，由Si-N、Si-H、N-H等所成之SiO 2、Si 3N 4及兩者的中間固溶體SiO xN y等之陶瓷前驅物無機聚合物。
聚矽氮烷化合物之塗佈方法係可選擇任意的適當方法，例如作為塗佈方法，可使用輥塗法、棒塗法、浸塗法、旋轉塗佈法、澆鑄法、模塗法、刮板塗佈法、淋幕塗佈法、噴塗法、刮刀塗佈法等之各種印刷方法，以及凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷、網版印刷法、噴墨印刷等之各種塗佈法。
又，將阻氣層形成圖型狀為較佳的情況時，較佳為使用凹版印刷法、柔版印刷法、平版印刷、網版印刷法、噴墨印刷法。
《硬塗層》 由於樹脂基板係在表面上具有硬塗層，而耐久性或平滑性升高。硬塗層較佳為由硬化型樹脂所形成。
作為硬化性樹脂，可舉出環氧樹脂、氰酸酯樹脂、酚樹脂、雙馬來醯亞胺-三𠯤樹脂、聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基苄基樹脂等之熱硬化型樹脂、紫外線硬化型胺基甲酸酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型聚酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型環氧丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型多元醇丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型環氧樹脂等之活性能量線硬化型樹脂。
又，於硬塗層中，為了調整耐傷性、滑動性或折射率，可添加氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂等之無機化合物的微粒子，或者聚甲基丙烯酸甲酯丙烯酸酯樹脂粉末、丙烯酸苯乙烯系樹脂粉末、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂粉末、聚矽氧系樹脂粉末、聚苯乙烯系樹脂粉末、聚碳酸酯樹脂粉末、苯并胍胺系樹脂粉末、三聚氰胺系樹脂粉末、聚烯烴系樹脂粉末、聚酯系樹脂粉末、聚醯胺系樹脂粉末、聚醯亞胺系樹脂粉末、聚氟乙烯系樹脂粉末等之紫外線硬化性樹脂組成物。
另外，為了提高硬塗層的耐熱性，可選擇不會抑制光硬化反應之抗氧化劑。再者，硬塗層亦可含有聚矽氧系界面活性劑、聚氧基醚化合物、氟-矽氧烷接枝聚合物。
作為用於形成硬塗層的塗佈液中所含有的有機溶劑，例如可從烴類(例如甲苯、二甲苯等)、醇類(例如甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、環己醇等)、酮類(例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乳酸甲酯等)、二醇醚類、其他有機溶劑之中來適宜選擇，或混合此等而利用。
又，塗佈液中所含有的硬化型樹脂含量例如較佳為5～80質量%之範圍內。
硬塗層係可使用上述塗佈液，以凹版塗佈機、浸塗機、逆塗機、線棒塗佈機、模塗機、噴墨法等眾所周知的濕式塗佈方法進行塗設。
塗佈液之層厚例如較佳為0.1～30μm之範圍內。又，於樹脂基板上塗佈塗佈液之前，較佳為預先對於基板進行真空紫外線照射等之表面處理。
於塗佈塗佈液而形成的塗膜，照射紫外線等之活性能量線而使樹脂硬化。藉此，形成硬塗層。
作為用於硬化之光源，例如可舉出低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙燈等。照射條件例如較佳為50～2000mJ/cm 2之範圍內。
[2]有機層 本發明之透明電極之特徵為具有有機層，該有機層係鄰接於金屬奈米線層，且含有具有下述通式(1)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物，該化合物由於具有在分子內含有氮原子的芳香族雜環，而與金屬相互作用，固定該金屬。即，可抑制金屬之擴散。
作為有機層之形成方法，可舉出使用塗佈法、噴墨印刷法、塗覆法、浸漬法等之濕式製程的方法，或使用蒸鍍法(電阻加熱、EB法等)、濺鍍法、CVD法等之乾式製程的方法等。其中，較宜採用噴墨印刷法或蒸鍍法。
[2.1]具有通式(1)所示的構造之化合物
(通式(1)中，A1及A2表示與氮原子一起形成6員的含氮芳香族雜環之殘基，該6員的含氮芳香族雜環係可形成稠環；L表示單鍵、源自芳香族烴環、芳香族雜環或烷基的連接基)。
通式(1)中，作為A1及A2所示的與氮原子一起形成6員的芳香族雜環，例如可舉出吡啶、嘧啶、吡𠯤、三𠯤等。又，作為形成有稠環之6員的含氮芳香族雜環，可舉出喹唑啉、喹啉、異喹啉、氮雜二苯并呋喃、氮雜咔唑、氮雜二苯并噻吩、苯并咪唑環、苯并喹啉環及苯并異喹啉環等。
作為L表示的連接基使用的芳香族烴環，可舉出苯環(苯基環)、聯苯環、聯三苯環、萘環、蒽環、菲環或茀環，作為芳香族雜環，可舉出咔唑環、二苯并呋喃環、氮雜二苯并呋喃環、二苯并噻吩環、氮雜二苯并噻吩環、氮雜咔唑環，作為烷基，可舉出甲基、乙基、異丙基、丙基、丁基、第三丁基或己基等。
又，具有前述通式(1)所示的構造之化合物，較佳為具有下述通式(2)～(6)之任一者所示的構造之化合物。
＜具有通式(2)所示的構造之化合物＞
(通式(2)中，Ra、Rb及Rc各自獨立地表示氫原子或取代基；n1表示1～4之整數；並且，與前述通式(1)中的連接基L之連結位置係Ra、Rb及Rc所示的取代基中之可取代的位置，或喹唑啉環中作為取代基的Ra、Rb及Rc存在的位置以外之可取代的位置)。
通式(2)中，作為Ra、Rb及Rc所示的取代基，可舉出芳香族烴環、芳香族雜環、烷基、氰基、鹵素原子等。又，作為Ra、Rb及Rc中的至少一個所表示之6員的芳香族雜環，係與前述通式(1)之A1及A2所列舉者同樣。
＜具有通式(3)所示的構造之化合物＞
(通式(3)中，Re、Rd及Rf各自獨立地表示氫原子或取代基；n2表示1～4之整數；並且，與前述通式(1)中的連接基L之連結位置係Re、Rd及Rf所示的取代基中之可取代的位置，或喹喔啉環中作為取代基的Re、Rd及Rf存在的位置以外之可取代的位置)。
通式(3)中，作為Re、Rd及Rf所示的取代基，係與前述通式(2)之Ra、Rb及Rc所示的取代基同樣。又，作為Re、Rd及Rf中的至少一個為6員的芳香族雜環，係與前述通式(1)之A1及A2所列舉者同樣。
＜具有通式(4)所示的構造之化合物＞
(通式(4)中，Rg、Rh、Ri及Rj各自獨立地表示氫原子或取代基；Rg、Rh、Ri及Rj中的至少一個表示6員的芳香族雜環，此6員的芳香族雜環係可形成稠環；L 2表示單鍵、源自芳香族烴環、芳香族雜環或烷基的連接基)。
通式(4)中，作為Rg、Rh、Ri及Rj所示的取代基，係與前述通式(2)之Ra、Rb及Rc所示的取代基同樣。又，作為Rg、Rh、Ri及Rj中的至少一個為6員的芳香族雜環，係與前述通式(1)之A1及A2所列舉者同樣。
又，作為L 2所表示的芳香族烴環、芳香族雜環、烷基，係各自與前述通式(1)之L所列舉者同樣。
＜具有通式(5)所示的構造之化合物＞
(通式(5)中，Ar表示咔唑、二苯并呋喃、氮雜二苯并呋喃、二苯并噻吩、氮雜二苯并噻吩、氮雜咔唑、萘、蒽、菲或茀之殘基；Rk表示氫原子或取代基；Rk中的至少二個表示6員的芳香族雜環，此6員的芳香族雜環可進行稠環；n3表示2以上)。
通式(5)中，作為Rk所示的取代基，係與前述通式(2)之Ra、Rb及Rc所示的取代基同樣。又，作為Rk所示的6員的芳香族雜環，係與前述通式(1)之A1及A2所列舉者同樣。
＜具有通式(6)所示的構造之化合物＞
(通式(6)中，Y 1及Y 2表示O、S或N-R 1；X 1～X 16表示C-R 2或N；X 1～X 16中的至少二個表示N；L 1表示單鍵、芳香族烴環、芳香0族雜環或烷基；R 1及R 2表示芳香族烴環、芳香族雜環或烷基)。
通式(6)中，作為L 1所表示的芳香族烴環、芳香族雜環、烷基，係各自與前述通式(1)之L所列舉者同樣。
以下列舉具有前述通式(2)～(6)所示的構造之化合物的例示化合物，惟本發明不受此等所限定。
本發明之有機層係使用前述含氮芳香族雜環化合物，例如較佳為溶解於適當的有機溶劑，調製溶液狀態的化合物含有層形成用塗佈液，藉由此等濕式塗佈方式，在基板上塗佈及乾燥而形成。 例如，可以塗佈液的固體成分濃度成為1～2質量%之方式加於溶劑中，藉由噴墨法，將所得之塗佈液塗佈及乾燥而形成有機層。
溶劑，例如作為烴類，可舉出苯、甲苯、二甲苯、己烷、環己烷等。作為醇類，例如可舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、2-丁醇、第三丁醇、戊醇、2-甲基-2-丁醇、環己醇等。作為酮類，例如可舉出丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等。作為酯類，例如可舉出甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯、乳酸甲酯等。作為二醇醚(碳數1～4)類，例如可舉出甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、丙二醇單甲基醚(簡稱：PGME)、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單(碳數1～4)烷基醚酯類。再者，作為丙二醇單(碳數1～4)烷基醚酯類，例如可舉出丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等。作為其他溶劑，例如可舉出N-甲基吡咯啶酮等。再者，於本實施形態中不受此等所限定，另外亦較宜使用將此等適宜混合而成的溶劑。
又，亦較佳為將前述含氮芳香族雜環化合物加到黏結劑樹脂中而構成塗佈液。例如，作為黏結劑樹脂，可使用纖維素二乙酸酯、纖維素三乙酸酯、纖維素乙酸丁酸酯、纖維素乙酸鄰苯二甲酸酯、纖維素硝酸酯等之纖維素衍生物、聚乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸丁二酯、共聚丁烯/對/間苯二甲酸酯等之聚酯、聚乙烯醇、聚乙烯縮甲醛、聚乙烯縮乙醛、聚乙烯縮丁醛、聚乙烯縮苯醛等之聚乙烯醇衍生物、含有降莰烯化合物的降莰烯系聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯等之丙烯酸樹脂或聚醯亞胺樹脂等，惟不受此等之樹脂材料所限定。其中，聚醯亞胺樹脂或丙烯酸樹脂係在耐熱性、尺寸安定性等機械特性及絕緣性等電特性之點上較宜。當時，相對於樹脂，較佳為以1～30質量%之範圍混合前述含氮芳香族雜環化合物，更佳為以5～20質量%之範圍混合，尤佳為5～10質量%之範圍。 有機層之厚度較佳為10～1000nm之範圍內，更佳為10～100nm之範圍內。
[2]金屬奈米線層 本發明之導電材層的金屬奈米線層係電阻值較佳為0.01～150Ω/sq.之範圍內。導電材層之電阻值更佳為0.1～100Ω/sq.之範圍內。若導電材層之電阻值為0.01Ω/sq.以上，則得到對於高溫、高濕等環境變動之耐久性，若電阻值為150Ω/sq.以下，則從能抑制捲曲之觀點來看較宜。
[2.1]金屬奈米線 所謂金屬奈米線，就是指材質為金屬，形狀為針狀或絲狀，直徑為奈米尺寸之導電物質。金屬奈米線可為直線狀，也可為曲線狀。若使用以金屬奈米線所構成的透明導電層，則藉由金屬奈米線成為網目狀，即使為少量的金屬奈米線，也能形成良好的電傳導路徑，可得到電阻小的透明電極。再者，由於金屬奈米線成為網目狀，在網目的間隙中形成開口部，可得到透光率高的透明電極。
上述金屬奈米線的直徑d與長度L之比(縱橫比：L/d)較佳為10～100000之範圍內，更佳為50～100000之範圍內，尤佳為100～10000之範圍內。如此地若使用縱橫比大的金屬奈米線，則金屬奈米線係良好地交叉，可藉由少量的金屬奈米線而展現高的導電性。結果，可得到透光率高的透明導電薄膜。
再者，本說明書中所謂「金屬奈米線的直徑」，於金屬奈米線的剖面為圓狀時意指其直徑，於橢圓狀時意指其短徑，於多角形時意指最長的對角線。金屬奈米線的直徑及長度係可藉由掃描型電子顯微鏡或穿透型電子顯微鏡進行確認。
上述金屬奈米線的直徑較佳為未達500nm，更佳為未達200nm，尤佳為10～100nm之範圍內，最佳為10～50nm之範圍內。若為如此的範圍，則可形成透光率高的透明導電層。
上述金屬奈米線的長度較佳為1.0～1000μm之範圍內，更佳為10～500μm之範圍內，尤佳為10～100μm之範圍內。若為如此的範圍，則可得到導電性高的透明導電薄膜。
作為構成上述金屬奈米線的金屬，只要是導電性高的金屬，則可使用任意適當的金屬。作為構成上述金屬奈米線的金屬，例如可舉出銀、金、銅、鎳等。又，亦可使用對於此等之金屬已進行鍍敷處理(例如鍍金處理)之材料。其中，從導電性之觀點來看，較佳為銀或銅，更佳為銀。
作為上述金屬奈米線之製造方法，可採用任意適當的方法。例如，可舉出於溶液中將硝酸銀還原之方法，從探針的前端部使外加電壓或電流作用於前驅物表面，在探針前端部拉出金屬奈米線，連續地形成前述金屬奈米線之方法等。於溶液中將硝酸銀還原之方法中，在乙二醇等之多元醇及聚乙烯基吡咯啶酮之存在下，藉由硝酸銀等銀鹽之液相還原，可合成銀奈米線。
均勻尺寸的銀奈米線例如可依據Xia, Y.等人在Chem. Mater. (2002), 14, 4736-4745、Xia, Y.等人在Nano letters(2003) 3(7), 955-960中記載之方法而大量生產。
上述透明電極係可藉由在透明基板上塗布含有上述金屬奈米線的透明導電層形成用組成物而形成。更具體而言，將在溶劑中分散有上述金屬奈米線之分散液(金屬奈米線層形成用組成物)塗佈於上述透明基板上後，使塗佈層乾燥，可形成金屬奈米線層。
作為上述溶劑，可舉出水、醇系溶劑、酮系溶劑、醚系溶劑、烴系溶劑、芳香族系溶劑等。從環境負荷減低之觀點來看，較佳為使用水。
上述金屬奈米線層形成用組成物中的金屬奈米線之分散濃度較佳為0.1～1質量%之範圍內。若為如此的範圍，則可形成導電性及透光性優異的透明金屬奈米線層。
上述金屬奈米線層形成用組成物係可按照目的而進一步含有任意適當的添加劑。作為上述添加劑，例如可舉出防止金屬奈米線的腐蝕之防腐蝕材、防止金屬奈米線的凝聚之界面活性劑等。所使用的添加劑之種類、數及量係可按照目的而適當地設定。又，前述金屬奈米線層形成用組成物，只要不損害本發明的效果，則視需要可包含任意適當的黏結劑樹脂。
作為上述金屬奈米線層形成用組成物之塗佈方法，可採用任意適當的方法。作為塗佈方法，例如可舉出噴塗、棒塗、輥塗、模塗、噴墨塗佈、網版塗佈、浸漬塗佈、凸版印刷法、凹版印刷法、凹槽輥印刷法等。
作為塗佈層之乾燥方法，可採用任意適當的乾燥方法(例如自然乾燥、送風乾燥、加熱乾燥)。例如，於加熱乾燥之情況中，乾燥溫度係代表的為100～200℃之範圍內，乾燥時間係代表的為1～10分鐘之範圍內。
上述透明導電層包含金屬奈米線時，前述透明導電層之厚度較佳為0.01～10μm之範圍內，更佳為0.05～3μm之範圍內，特佳為0.1～1μm之範圍內。若為如此之範圍，則可得到導電性及透光性優異的透明導電薄膜。
上述透明導電層包含金屬奈米線時，前述透明導電層的全光線透過率較佳為85%以上，更佳為90%以上，尤佳為95%以上。
[2.2]金屬網 包含金屬網的透明導電層，係在上述透明基板上，本發明之金屬奈米線形成格子狀的圖型而成之透明電極的一態樣。金屬網的圖型形狀係沒有特別的限制，例如可為條帶狀、格子狀或無規的網目構造，但從透明性之觀點來看，開口率較佳為80%以上。
作為構成上述金屬網的金屬，只要是導電性高的金屬，則可使用任意適當的金屬。作為構成上述金屬網的金屬，例如可舉出銀、金、銅、鎳等。又，亦可使用對於此等之金屬已進行鍍敷處理(例如鍍金處理)之材料。其中，較佳為銀，藉由本發明之有機層，不易發生遷移現象，從抑制敲擊鍵盤時的斷線之觀點來看較宜。
包含金屬網的透明導電層，係可藉由任意適當的方法而形成。前述透明導電層例如係可藉由將包含銀鹽的感光性組成物(透明導電層形成用組成物)塗佈於上述積層體上，然後進行曝光處理及顯像處理，將金屬奈米線形成指定的圖型而獲得。又，前述透明導電層亦可將包含金屬微粒子的糊(透明導電層形成用組成物)印刷成指定的圖型而獲得。
又，若為使用輥塗法、棒塗法、浸塗法、旋轉塗佈法、澆鑄法、模塗法、刮板塗佈法、棒塗法、凹版塗佈法、淋幕塗佈法、噴塗法、刮刀塗佈法等之液相成膜法，塗佈、乾燥包含金屬奈米線的分散液而形成膜，則可容易地獲得。
如此的透明導電層及其形成方法之詳細，例如係記載於日本特開2012-18634號公報中，該記載係在本說明書中作為參考而援用。又，作為由金屬網所構成的透明導電層及其形成方法之另一例，可舉出日本特開2003-331654號公報中記載之透明導電層及其形成方法。
上述透明導電層包含金屬網時，前述透明導電層之厚度較佳為0.1～30μm之範圍內，更佳為0.1～9μm之範圍內。
上述透明導電層包含金屬網時，前述透明導電層之透光率較佳為80%以上，更佳為85%以上，尤佳為90%以上。
[3]外敷層 外敷層較佳為使用透明樹脂的樹脂層，含有聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、纖維素酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、環烯烴樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、聚伸苯基醚樹脂、聚酯樹脂或三聚氰胺樹脂之任一者，係在耐熱性、尺寸安定性等機械特性及絕緣性等電特性之點上較宜。
作為前述纖維素酯樹脂，例如可舉出三乙醯基纖維素(簡稱：TAC)、二乙醯基纖維素、乙醯基丙醯基纖維素等。
作為前述聚碳酸酯樹脂，例如可舉出Panlite、Multilon(以上，帝人公司製)。
作為前述環烯烴樹脂，例如可舉出Zenor(日本ZEON公司製)、Arton(JSR公司製)、Apel(三井化學公司製)等。
作為前述丙烯酸樹脂，例如可舉出聚甲基丙烯酸甲酯、Acrylite(三菱縲縈公司製)、Sumipex(住友化學公司製)等。
作為聚酯樹脂，例如可舉出聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱：PET)、聚萘二甲酸乙二酯(簡稱：PEN)等。
於前述樹脂之中，更佳為含有聚醯亞胺樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂或三聚氰胺樹脂之任一者，尤其當樹脂層為樹脂薄膜時，較佳為含有聚醯亞胺樹脂，當樹脂層為阻劑時，較佳為含有丙烯酸樹脂或環氧樹脂。
於樹脂層中，按照需要，較佳含有消光劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、剝離促進劑等。
(消光劑) 於樹脂層中，例如可含有二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、碳酸鈣、高嶺土、滑石、燒成矽酸鈣、水合矽酸鈣、矽酸鋁、矽酸鎂、磷酸鈣等之無機微粒子或交聯高分子等之消光劑。其中，二氧化矽由於可減小樹脂層之霧度而較宜。
(紫外線吸收劑) 於樹脂層中含有紫外線吸收劑者，從提高耐光性之觀點來看較宜。紫外線吸收劑係以吸收400nm以下的紫外線，而提高耐光性為目的，尤其波長370nm的透光率較佳為0.1～30%之範圍，更佳為1～20%之範圍，尤佳為2～10%之範圍。
(抗氧化劑) 抗氧化劑係被稱為抗劣化劑。於高濕高溫之狀態下放置電子裝置等時，有引起樹脂層的劣化之情況。
作為如此的抗氧化劑，較宜使用受阻酚系的化合物，例如可舉出2,6-二第三丁基對甲酚、季戊四醇-四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,4-雙(正辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二第三丁基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、2,2-硫代-二伸乙基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N’-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫桂皮醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)苯、參(3,5-二第三丁基-4-羥基苄基)-異三聚氰酸酯等。
特別地，較佳為2,6-二第三丁基對甲酚、季戊四醇-四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]。又，例如可併用N,N’-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼等肼系的金屬鈍化劑或參(2,4-二第三丁基苯基)亞磷酸酯等磷系加工安定劑。
又，作為外敷層，亦較佳為在金屬奈米線層上形成由導電性聚合物所成的導電性聚合物層。藉此，可在電極面全體得到均勻的導電性，再者將金屬奈米線層上的凹凸予以平滑化，可抑制電極之電流洩漏。
於導電性聚合物層中，含有導電性聚合物，該導電性聚合物較佳為具有π共軛系導電性高分子與聚陰離子而成。 本發明中所用之含有聚陰離子的π共軛系導電性高分子，例如可舉出聚噻吩類、聚吡咯類、聚吲哚類、聚咔唑類、聚苯胺類、聚乙炔類、聚呋喃類、聚對伸苯基伸乙烯基類、聚甘菊藍類、聚對伸苯基類、聚對苯硫類、聚異硫茚類、聚噻唑基類等。其中，從提高導電性、透明性、安定性等之觀點來看，較佳為聚噻吩類或聚苯胺類，更佳為聚伸乙二氧基噻吩。
π共軛系導電性高分子係可藉由使形成π共軛系導電性高分子的前驅物單體，在氧化劑、氧化觸媒及聚陰離子之存在下，進行化學氧化聚合而容易地製造。π共軛系導電性高分子之形成中所用的前驅物單體，係在分子內具有π共軛系，於藉由氧化劑之作用而高分子化之際，亦在主鏈具有π共軛系。作為如此的前驅物單體，例如可舉出吡咯類、噻吩類、苯胺類及此等之衍生物等。
[4]用途 本發明之透明電極兼具低電阻性與高透光性，可適用於液晶顯示元件、有機發光元件、無機電場發光元件、電子紙、有機太陽電池、無機太陽電池等之各種光電裝置，或電磁波屏蔽、觸控面板等之領域。其中，可特宜使用作為嚴格要求透明電極表面的平滑性之有機電致發光(EL)元件或有機薄膜太陽電池元件等有機電子元件用的透明電極。
有機電子元件基本上具備第1電極、第2電極及有機功能層，具有以下構成：第2電極係與第1電極對向地配置，有機功能層設於第1電極與第2電極之間。
作為該有機電子元件之一例，使用有機EL元件或有機薄膜太陽電池元件等，尤其作為第1電極，使用上述透明電極。
例如，於有機EL元件中，較宜將本發明之透明電極使用作為陽極，關於有機功能層(有機發光層等)、第2電極(陰極)，可使用有機EL元件中所一般使用的材料、構成等之任意者。
作為有機EL元件之元件構成，可舉出陽極/有機發光層/陰極、陽極/電洞輸送層/有機發光層/電子輸送層/陰極、陽極/電洞注入層/電洞輸送層/有機發光層/電子輸送層/陰極、陽極/電洞注入層/有機發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極、陽極/電洞注入層/有機發光層/電子注入層/陰極等之各種構成者。
關於可適用於本發明的有機EL元件之概要，例如可舉出日本特開2013-157634號公報、日本特開2013-168552號公報、日本特開2013-177361號公報、日本特開2013-187211號公報、日本特開2013-191644號公報、日本特開2013-191804號公報、日本特開2013-225678號公報、日本特開2013-235994號公報、日本特開2013-243234號公報、日本特開2013-243236號公報、日本特開2013-242366號公報、日本特開2013-243371號公報、日本特開2013-245179號公報、日本特開2014-003249號公報、日本特開2014-003299號公報、日本特開2014-013910號公報、日本特開2014-017493號公報、日本特開2014-017494號公報等中記載的構成。
圖1係顯示具有本發明之透明電極的有機EL元件之一例的剖面圖。
有機EL元件10係在樹脂基板2上具有金屬奈米線層4及有機層6，形成透明電極1。透明電極1係與取出電極12連接。於透明電極1與相對電極16之間設置有機功能層14，藉由密封構件18來密封元件全體。有機層6係可形成在金屬奈米線層4之下部層、上部層或下部層及上部層之兩者。 [實施例]
以下，舉出實施例來具體地說明本發明，惟本發明不受此等所限定。再者，實施例中使用「份」或「%」之表示，但只要沒有特別預先指明，則表示「質量份」或「質量%」。
[實施例1] ＜透明電極101之製作＞ (透明基板之準備) 使用厚度0.7mm的透明無鹼玻璃(表中記載「玻璃」)製的基板作為透明基板。
(Ag奈米線層(表中記載「AgNW」)之形成) ＜導電材＞ 以下顯示各實施例及比較例中使用的導電材。
導電材A「銀奈米線」係使用將以日本特表2009-505358號公報之例1(銀奈米線之合成)記載之方法所得的銀奈米線導電材(短軸(徑)：50～100nm、長軸(長度)：20～40μm)分散於水中而成之銀奈米線分散液(美國Cambrios公司製「ClearOhm」(註冊商標)Ink-A AQ)，以銀奈米線的濃度成為0.055質量%之方式所稀釋者。
＜含銀組成物及包含含銀組成物的液體之調製＞ (1)丙酮二羧酸銀(銀鹽A)之合成 於1000mL燒杯中秤量丙酮二羧酸43.8g後，添加至600g的離子交換水中而使其溶解，進行冰冷，更溶解102g的硝酸銀。於其中，投入48g的正己胺，攪拌30分鐘。過濾取得所得之白色固體，以丙酮洗淨後，減壓乾燥而得到88.2g的丙酮二羧酸銀，其為白色固體(產率：82%)。所得之丙酮二羧酸銀的紅外吸收光譜係IR：1,372.10cm -1、1,581.34cm -1。使用熱重量分析裝置(SII奈米科技(股)公司製)，進行所得之丙酮二羧酸銀的TGA分析。分析條件係升溫速度10℃/分鐘，測定環境為空氣中。結果，熱分解溫度為175℃。又，熱重量分析後的殘留份為59.7質量%，與理論殘存率(59.4重量%)一致。
(2)含銀組成物之調製 於遮光瓶中，使上述合成所調製的丙酮二羧酸銀400mg溶解於2-乙基己基胺(2-EHA)200mg、異戊胺400mg之混合者，得到含銀組成物。
於遮光瓶中，將在上述含銀組成物所得之含有丙酮二羧酸銀的胺溶液30g添加至水70g中，調製包含含銀組成物之液體。
＜銀奈米線層之形成＞ 使用裝設有材質為不鏽鋼(sus)的墊片(墊片厚度50μm)之縫模塗佈機(塗佈寬度550mm)，將前述導電材A塗佈於基板之單面，進行乾燥而積層形成導電成分。再者，於塗佈有銀奈米線之側，使用上述縫模塗佈機，塗佈所得之包含含銀組成物之液體，使其乾燥而形成含有銀鹽及金屬銀的Ag奈米線層。
＜透明電極102之製作＞ 除了於透明電極101之製作中，在基板上設置含有聚醯亞胺樹脂之層作為下部層後，形成Ag奈米線層以外，同樣地製作透明電極102。
用以下之程序準備實施例中所用的聚醯亞胺。
＜聚醯亞胺A之合成＞ 於安裝有不鏽鋼製錨型攪拌機、氮氣導入管、狄恩-史塔克裝置之500mL的可分離式四口燒瓶中，加入4,4’-氧基二鄰苯二甲酸酐(ODPA)56.11g(0.18莫耳)、二乙基甲苯二胺(DETDA)32.09g(0.18莫耳)、γ-丁內酯(GBL)326.87g、吡啶2.85g、甲苯33g，氮氣置換反應系統內。藉由於氮氣流下在80℃攪拌30分鐘而使ODPA溶解，然後升溫到180℃為止，進行6小時加熱攪拌。
反應中生成的水係作為與甲苯及吡啶的共沸混合物而排除到反應系統外。反應結束後，冷卻到室溫為止，得到20質量%濃度的聚醯亞胺溶液。所得之聚醯亞胺的構造係如下述式。
於此聚醯亞胺溶液中投入異丙醇，攪拌後進行冷卻，得到聚醯亞胺A之固體。
(式中，R 1～R 3中的一個表示甲基，二個表示乙基)。 ＜聚醯亞胺樹脂含有層之形成＞ 於加壓溶解槽中添加二氯甲烷(沸點40℃)。於裝有溶劑的加壓溶解槽中，邊攪拌邊投入上述所調製的聚醯亞胺A。加熱其，一邊攪拌，一邊完全地溶解，使用安積濾紙(股)製之安積濾紙No.244來過濾它後，添加剩餘的成分，攪拌而使其溶解，調製聚醯亞胺樹脂含有液。
(聚醯亞胺樹脂含有液之組成) 二氯甲烷      350質量份 聚醯亞胺A    100質量份 接著，將聚醯亞胺樹脂含有液在溫度30℃下均勻地流延至無鹼玻璃基板上。乾燥時間為15分鐘，以殘留溶劑量成為未達0.1質量%之方式，在乾燥溫度下使其乾燥，得到乾燥膜厚50μm之聚醯亞胺樹脂含有層。
＜透明電極103之製作＞ 除了於透明電極101之製作中，在基板上設置含有丙烯酸樹脂之層作為下部層後，形成Ag奈米線層以外，同樣地製作透明電極103。
＜丙烯酸樹脂含有層之形成＞ 於加壓溶解槽中添加二氯甲烷(沸點40℃)。於裝有溶劑的加壓溶解槽中，邊攪拌邊投入上述所調製的丙烯酸系樹脂。加熱其，一邊攪拌，一邊完全地溶解，使用安積濾紙(股)製之安積濾紙No.244來過濾它後，添加剩餘的成分，攪拌而使其溶解，調製丙烯酸樹脂含有液。
(丙烯酸樹脂含有液之組成) 二氯甲烷      350質量份 丙烯酸系樹脂(Hitaroid 7927，日立化成(股)製) 100質量份 將上述組成之丙烯酸樹脂含有液流延至玻璃基板上而形成塗佈膜，在70℃下乾燥後，於氧濃度為1.0體積%以下之環境中，一邊進行氮氣沖洗，一邊使用紫外線燈，將照射部的照度設為300mW/cm 2，將照射量設為0.3J/cm 2，使塗佈膜硬化，得到丙烯酸樹脂含有層。
＜透明電極104～113之製作＞ 除了於透明電極101之製作中，在基板上設置本發明之含有含氮芳香族雜環化合物之層作為鄰接的下部層後，形成Ag奈米線層以外，同樣地製作透明電極104。
使用本發明之含氮芳香族雜環化合物之例示化合物(2)-2，以塗佈液的固體成分濃度成為1.5質量%之方式，使用丙二醇單甲基醚作為溶劑，以攪拌速度500rpm混合10分鐘而成為塗佈液，以疏水性PVDF 0.2μm過濾器(WATTMANN公司製)進行過濾，得到有機層之塗佈液。
藉由噴墨法，將所得之塗佈液塗佈於前述玻璃板。然後，在溫度80℃下進行2分鐘的簡易乾燥，更在溫度120℃下進行6分鐘的乾燥，而形成作為有機層的下部層。下部層之層厚為50nm。
同樣地，代替例示化合物(2)-2，使用表I中記載之例示化合物，製作透明電極105～113。
＜透明電極114～123之製作＞ 除了於透明電極102之製作中，調製包含下述例示化合物的聚醯亞胺樹脂含有液而使用以外，同樣地製作透明電極114。
(聚醯亞胺樹脂含有液之組成) 二氯甲烷            350質量份 聚醯亞胺A          100質量份 例示化合物(2)-2  5.0質量份 同樣地，代替例示化合物(2)-2，使用表I中記載之例示化合物，製作透明電極115～123。
＜透明電極124～138之製作＞ 除了於透明電極103之製作中，調製包含下述例示化合物的丙烯酸樹脂含有液而使用以外，同樣地製作透明電極114。
(丙烯酸樹脂含有液之組成) 二氯甲烷            350質量份 丙烯酸系樹脂(Hitaroid 7927，日立化成(股)製) 100質量份 例示化合物(2)-2  5.0質量份 同樣地，代替例示化合物(2)-2，使用表I中記載之例示化合物及添加量，製作透明電極125～138。
≪評價≫ 使用以上所得之透明電極101～138，實施下述評價。
(1)片電阻值之測定 對於所製作的各透明電極，測定片電阻值[Ω/sq.]。 片電阻值之測定係使用電阻率計(NAPSON股份有限公司製EC-80)，以渦電流方式進行。
(2)透光率之測定 對於所製作的各透明電極，測定基板、下部層、Ag奈米線層全體之透光率(%)。透光率之測定係使用分光光度計(日立高科技科學公司製U-3300)。
(3)高溫高濕保存下驅動前後的片電阻值變化 對於所製作的各玻璃基板上之透明電極，使用雷射振盪器HOYA CANDEO OPTRONICS股份有限公司製HSL-4000III，在玻璃基板之中心形成100μ寬的線，將Ag奈米線電極層分割成2個。然後，根據下述評價基準，評價於溫度80℃、濕度85%RH下實施300小時的5V驅動之前後的前述電極層間之電阻值變化率。將下述評價之A～C當作實用上無問題的水準。
A：高溫高濕保存後的電阻值之變化率未達±100%之值 B：高溫高濕保存後的電阻值之變化率為±100%以上、未達±1000%之值 C：高溫高濕保存後的電阻值之變化率為±1000%以上、未達±10000%之值 D：高溫高濕保存後的電阻值之變化率為±10000%以上之值 下述表I中顯示以上之透明電極的構成及評價結果。
由表I之結果可知，藉由在本發明之Ag奈米線層上形成本發明之含有含氮芳香族雜環化合物之有機層，可得到兼顧低電阻性與高透光性，且即使在高溫高濕下也保存安定性高之透明電極。
[實施例2] 於實施例1所製作之透明電極103、104及124中，除了將作為下部層形成的有機層當作上部層，以如表II中所示般地形成以外，同樣地製作透明電極201～226，實施與實施例1同樣之評價。
下述表II中顯示以上之透明電極的構成及評價結果。
由表II之結果可知，藉由在本發明之Ag奈米線層上形成本發明之含有含氮芳香族雜環化合物之有機層作為上部層，可得到兼顧低電阻性與高透光性，且即使在高溫高濕下也保存安定性更高之透明電極。
[實施例3] 於實施例1所製作之透明電極102、103、104、114及124中，除了將作為下部層形成的有機層當作下部層與上部層，以如表III所示般地形成以外，同樣地製作透明電極301～330，實施與實施例1同樣之評價。
下述表III中顯示以上之透明電極的構成及評價結果。
由表III之結果可知，藉由在本發明之Ag奈米線層上形成本發明之含有含氮芳香族雜環化合物之有機層作為下部層及上部層，可得到兼顧低電阻性與高透光性，且即使在高溫高濕下也保存安定性更高的透明電極。
[實施例4] 於實施例1所製作之透明電極101及104中，將基板從玻璃改變成下述樹脂薄膜，將作為下部層形成的有機層當作下部層及上部層，以如表IV中所示般地形成以外，同樣地製作透明電極401～433，增加下述耐折彎性，實施與實施例1同樣之評價。
再者，所用的樹脂薄膜係如以下。
聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜係使用帝人薄膜解決方案股份有限公司製之Teleflex FT3、薄膜厚25μm。
聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜係使用帝人薄膜解決方案股份有限公司製之Teonex Q51、薄膜厚25μm。
聚醯亞胺(PI)薄膜係使用I.S.T.股份有限公司製之TOMED TypeS、薄膜厚25μm。
(4)彎曲前後之片電阻值變化 對於所製作的透明電極，於曲率為6mmϕ的塑膠製輥上，以Ag奈米線層或上部層形成面成為外側之方式捲繞之狀態，在85℃、85%RH之環境下保持500小時。根據下述評價基準，評價彎曲前後的片電阻值變化。將下述評價之A～C當作實用上無問題的水準。
A：彎曲保存後的片電阻值之變化率未達±5.0%之值 B：彎曲保存後的片電阻值之變化率為±5.0%以上且未達±10%之值 C：彎曲保存後的片電阻值之變化率為±10%以上且未達±20%之值 D：彎曲保存後的片電阻值之變化率為±20%以上之值 下述表IV中顯示以上之透明電極的構成及評價結果。
由表IV之結果可知，藉由使用具有可撓性的樹脂薄膜作為基板，於本發明之Ag奈米線層上形成本發明之含有含氮芳香族雜環化合物之有機層作為下部層及上部層，可得到兼顧低電阻性與高透光性，且即使在高溫高濕下也安定性高之透明電極。再者，藉由使用樹脂基板，可得到具有可撓性的透明電極，藉由具備該透明電極，亦可製作具有可撓性的電子裝置。 [產業上的利用可能性]
本發明之透明電極兼具低電阻性與高透光性，可適用於液晶顯示元件、有機發光元件、無機電場發光元件、電子紙、有機太陽電池、無機太陽電池等之各種光電裝置，或電磁波屏蔽、觸控面板等之領域。
1:透明電極 2:樹脂基板 4:金屬奈米線層 6:有機層 10:有機EL元件 12:取出電極 14:有機功能層 16:相對電極 18:密封構件
[圖1]係顯示具有本發明之透明電極的有機EL元件之一例的剖面圖。
1:透明電極
2:樹脂基板
4:金屬奈米線層
6:有機層
10:有機EL元件
12:取出電極
14:有機功能層
16:相對電極
18:密封構件

Claims (10)

  1. 一種透明電極，其係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為： 前述導電材層含有金屬奈米線、外敷材料及含氮芳香族雜環化合物， 前述含氮芳香族雜環化合物至少包含一種具有下述通式(7)所示的構造之含氮雜環化合物； (Y 1及Y 2表示O、S或N-R 1；X 1~X 17表示C-R 2或N；R 1及R 2表示氫原子、芳香族烴環、芳香族雜環或烷基，且可包含X 1~X 17中相鄰之任二者進而形成稠環；稠環可含有O、S或N之雜原子)。
  2. 一種透明電極，其係在透明基板上至少具有導電材層之透明電極，其特徵為： 前述導電材層含有金屬奈米線及含氮芳香族雜環化合物， 前述含氮芳香族雜環化合物係鄰接於前述金屬奈米線，並配置在與前述透明基板為相反側， 前述含氮芳香族雜環化合物含浸至前述金屬奈米線的間隙， 前述含氮芳香族雜環化合物至少包含一種具有下述通式(7)所示的構造之含氮芳香族雜環化合物； (Y 1及Y 2表示O、S或N-R 1；X 1~X 17表示C-R 2或N；R 1及R 2表示氫原子、芳香族烴環、芳香族雜環或烷基，且可包含X 1~X 17中相鄰之任二者進而形成稠環；稠環可含有O、S或N之雜原子)。
  3. 如請求項1之透明電極，其中前述外敷材料為透明樹脂， 前述外敷材料係鄰接於前述金屬奈米線，並配置在與前述透明基板為相反側， 前述外敷材料含浸至前述金屬奈米線的間隙。
  4. 如請求項1或3之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物係鄰接於前述金屬奈米線，並配置在與前述透明基板為相反側， 前述含氮芳香族雜環化合物含浸至前述金屬奈米線的間隙， 進而，前述外敷材料係鄰接於前述含氮芳香族雜環化合物，並配置在與前述透明基板為相反側， 前述外敷材料含浸至前述金屬奈米線的間隙。
  5. 如請求項1之透明電極，其中相對於前述外敷材料的總質量，前述含氮芳香族雜環化合物的含量為1~30質量%之範圍內。
  6. 如請求項1之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物係鄰接於前述金屬奈米線，並配置在前述透明基板側。
  7. 如請求項1或2之透明電極，其中前述含氮芳香族雜環化合物係溶解於有機溶劑， 前述有機溶劑至少包含甲苯、酮類、酯類、碳數為1~4之任一的二醇醚類、碳數為1~4之任一的丙二醇單烷基醚酯類或N-甲基吡咯啶酮之任一者。
  8. 如請求項1或2之透明電極，其中前述透明電極進而具有阻氣層， 前述阻氣層係鄰接於前述導電材層，並配置在前述透明基板之相反側。
  9. 一種透明電極之製造方法，其係製造如請求項1之透明電極的透明電極之製造方法，其具有： 調製含有前述金屬奈米線之塗佈液，將該塗佈液塗佈於前述透明基板上形成塗膜，使該塗膜乾燥之步驟；及 調製含有前述外敷材料及前述含氮芳香族雜環化合物之塗佈液，將該塗佈液塗佈於前述透明基板上形成塗膜，使該塗膜乾燥之步驟。
  10. 一種透明電極之製造方法，其係製造如請求項2之透明電極的透明電極之製造方法，其具有： 調製含有前述金屬奈米線之塗佈液，將該塗佈液塗佈於前述透明基板上形成塗膜，使該塗膜乾燥之步驟；及 調製含有前述含氮芳香族雜環化合物之塗佈液，將該塗佈液塗佈於前述透明基板上形成塗膜，使該塗膜乾燥之步驟。
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