[go: up one dir, main page]

WO2016060225A1 - カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法 - Google Patents

カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2016060225A1
WO2016060225A1 PCT/JP2015/079263 JP2015079263W WO2016060225A1 WO 2016060225 A1 WO2016060225 A1 WO 2016060225A1 JP 2015079263 W JP2015079263 W JP 2015079263W WO 2016060225 A1 WO2016060225 A1 WO 2016060225A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cnt
composite film
thin film
carbon nanotube
iodide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/079263
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
英 周
玲子 阿澄
島田　悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to KR1020177010227A priority Critical patent/KR101969247B1/ko
Priority to EP15851240.0A priority patent/EP3214040B1/en
Priority to US15/519,512 priority patent/US10392520B2/en
Priority to CN201580056124.4A priority patent/CN107074547B/zh
Priority to JP2016554127A priority patent/JP6455944B2/ja
Publication of WO2016060225A1 publication Critical patent/WO2016060225A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • C01B32/178—Opening; Filling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/04—Halides
    • C01G3/05—Chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/32—Inkjet printing inks characterised by colouring agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/04—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/16—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive material in insulating or poorly conductive material, e.g. conductive rubber
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D64/00—Electrodes of devices having potential barriers
    • H10D64/20—Electrodes characterised by their shapes, relative sizes or dispositions 
    • H10D64/205—Nanosized electrodes, e.g. nanowire electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/734—Fullerenes, i.e. graphene-based structures, such as nanohorns, nanococoons, nanoscrolls or fullerene-like structures, e.g. WS2 or MoS2 chalcogenide nanotubes, planar C3N4, etc.
    • Y10S977/742—Carbon nanotubes, CNTs
    • Y10S977/75—Single-walled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/842—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
    • Y10S977/89—Deposition of materials, e.g. coating, cvd, or ald
    • Y10S977/892—Liquid phase deposition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application

Definitions

  • the present invention relates to a carbon nanotube composite film and a method for producing the composite film.
  • the transparent conductive film is a film that is transparent and can pass an electric current.
  • the mainstream of transparent conductive films is indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • the ITO film exhibits excellent performance of sheet resistance of about 10 ⁇ / square (sometimes expressed as ⁇ / ⁇ ) at 90% transmittance, but the problem of depletion of rare metal indium and flexibility There is a problem that it is scarce. Moreover, since it manufactures by a vacuum film forming process, cost also starts. Therefore, there is a need for a new electrode material that replaces ITO, and examples of such an alternative material include carbon nanotubes (hereinafter referred to as “CNT”), metal nanowires, and conductive polymers. CNTs with excellent mechanical performance are most expected.
  • CNT carbon nanotubes
  • CNT attracts a great deal of attention as a new material that can exhibit various new functions, and is actively researched and developed all over the world.
  • a large number of CNTs are dispersed on the substrate to form a thin film. It is necessary to construct and use a network of CNTs.
  • a CNT network is constructed in the solution dropping portion, and a CNT thin film is formed.
  • a CNT thin film exhibits different properties from a single CNT. For example, the conductivity of a CNT thin film is significantly inferior to that of a single CNT.
  • Patent Document 1 a method is known in which a carboxylic acid group is formed on the surface of the CNT and a network structure of the CNT is produced using isocyanate as a node.
  • Patent Document 1 a method is known in which a carboxylic acid group is formed on the surface of the CNT and a network structure of the CNT is produced using isocyanate as a node.
  • the good electrical properties of the CNTs are impaired, and the non-conductive substance isocyanate is used for bonding. There is a problem that it is not possible to perform joint.
  • the silica particles are used in a so-called alternate adsorption method in which the steps of adsorbing silica particles on a substrate, electrostatically adsorbing CNTs, and further adsorbing silica particles on the particles are repeated.
  • a method for producing a CNT network is known (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 A method for producing a CNT network is known (Patent Document 2).
  • Patent Document 2 since silica particles which are non-conductive substances are used for bonding, there is a problem that good electrical bonding between CNTs cannot be performed.
  • Patent Document 4 Non-Patent Documents 1 and 2.
  • metal particles generally absorb visible light
  • a CNT transparent conductive film is produced using the metal particles
  • the transmittance of the film decreases as the content of metal particles increases.
  • a liquid containing metal ions is sprayed on the CNT thin film, and then a current is passed through the CNT thin film to cause CNTs to flow.
  • Patent Document 5 Non-Patent Document 3
  • a method for improving the conductivity of the CNT thin film it is difficult to keep the conductivity stable for a long period of time because it uses a commonly known method of doping nitric acid instead of controlling the nodes of the CNT network. It is.
  • a dopant to be attached to the outer peripheral surface of the CNT in order to improve the electrical properties of the CNT a donor having an ionization potential of 5.8 eV or less in vacuum or an acceptor having an electron affinity of 2.7 eV or more in vacuum is deposited.
  • Proposed dopant materials Patent Document 6
  • the proposed dopant material is a material that is very easily oxidized or easily reduced. There is a problem that it cannot be used in a process for producing a transparent conductive film in a mild environment such as.
  • a conductive polymer such as polythiophene is used as a dispersant for the CNT transparent conductive film, and a Lewis acid, a proton acid, a transition metal halide, a noble metal halide, and an organic metal are used as a p-type dopant of the conductive polymer.
  • a method of doping an alkali metal or an alkyl ammonium ion as an n-type dopant (Patent Document 7) has been proposed.
  • the carrier mobility of the conductive polymer is inferior to the carrier mobility inherent in CNT, it is difficult to obtain a low sheet resistance even if the conductive polymer dispersant is subjected to p-type or n-type doping. There is a problem that there is.
  • the doped conductive polymer has strong absorption against visible light, there is a problem that absorption of the conductive polymer dispersant becomes an obstacle when used as a transparent conductive film.
  • the flexibility of the CNTs can be improved. It can be used for transparent electrodes such as touch panels, electrodes for organic EL and organic solar cells, etc., and its industrial utility value is extremely large, but a thin film that still meets such demands has been developed. The current situation is not.
  • the present invention has been made in view of the current situation, and an object thereof is to provide a CNT thin film having excellent electrical performance and excellent durability by improving electrical bonding in a CNT network. To do.
  • the present inventors have found that fine particles such as inorganic semiconductors, preferably metal halides, metal oxides, metal sulfides, etc. are connected between CNTs and CNTs in CNT thin films. It has been found that a network of CNTs or CNT hybrid materials can be constructed. It has also been found that the electrical performance of CNTs can be adjusted by the electrical characteristics of the inorganic semiconductor used.
  • inorganic semiconductors preferably metal halides, metal oxides, metal sulfides, etc.
  • Inorganic semiconductor fine particles and CNTs A CNT composite film, wherein inorganic semiconductor fine particles are present at nodes of a plurality of CNTs.
  • the metal halide is copper chloride (CuCl), copper bromide (CuBr), copper iodide (CuI), iron chloride (FeCl 2), ferric bromide (FeBr 2), iron iodide (FeI 2 ), magnesium chloride (MgCl 2), magnesium bromide (MgBr 2), magnesium iodide (MgI 2), molybdenum chloride (MoCl 2), bromide molybdenum (MoBr 2), silver bromide (AgBr), silver iodide (AgI), lead chloride (PbCl 2 ), lead bromide (PbBr 2 ), lead iodide (PbI 2 ), sodium chloride (NaCl), sodium bromide (NaBr), sodium iodide (NaI), lithium fluoride (LiF), lithium bromide (LiBr), lithium iodide (LiI), potassium bromide (CuC
  • CNTs having uniform electrical properties can be obtained by performing chemical modification using an inorganic semiconductor, so that electrical conduction between CNTs is smoothly performed. Furthermore, by performing chemical modification using inorganic semiconductors with different electronic structures, the energy level of the CNT thin film can be adjusted, and the CNT thin film can be used as an electron acceptor or an electron donor. It can be changed freely.
  • 4 is an atomic force electron micrograph of a CNT composite film using copper iodide obtained in Example 1-A.
  • 4 is an atomic force electron micrograph of a CNT composite film using copper iodide obtained in Example 2.
  • 4 is an atomic force electron micrograph of a CNT composite film using copper bromide obtained in Example 3.
  • 4 is an atomic force electron micrograph of a CNT composite film using copper chloride obtained in Example 4.
  • the CNT composite film of the present invention includes inorganic semiconductor fine particles and a CNT network, and the inorganic semiconductor fine particles are present at nodes of a plurality of CNTs.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a CNT network of the present invention having inorganic semiconductor fine particles as nodes.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a method for producing a CNT composite film according to the present invention, and also shows a method for producing a CNT conductive film according to the conventional technique described in Patent Document 5 and Non-Patent Document 3.
  • a film made of a nonconductive matrix such as CNT and a cellulose-based derivative is formed on a substrate, and then the nonconductive film is formed from the film. The matrix is removed to form a CNT conductive film.
  • the method for producing a CNT composite film according to the present invention comprises a CNT-containing thin film and an inorganic semiconductor, particularly preferably halogenated CuI, CuBr, CuCl, etc., on a substrate as shown in FIGS.
  • a second step of moving the inorganic semiconductor particles to the node of the CNT by irradiating the thin film with the pulsed light As shown in FIGS.
  • the lamination order of the CNT-containing thin film and the thin film made of an inorganic semiconductor is not particularly limited.
  • a thin film including a non-conductive matrix is described as the CNT-containing thin film in I to III of FIG. 2, a CNT conductive film from which the non-conductive matrix is removed as shown in the prior art of the figure. It may be.
  • a thin film made of an inorganic semiconductor is formed by vapor deposition, or formed by a coating method and then dried to remove the solvent.
  • Inorganic semiconductors exist as fine particles, but by irradiating pulsed light, the inorganic semiconductor fine particles melt and move along the CNTs to the nodes of a plurality of CNTs.
  • a network of CNTs having nodes of inorganic semiconductor particles as a node is produced between the CNTs.
  • the type of CNT is not particularly limited, and conventionally known CNTs can be used.
  • any of single-wall carbon nanotubes, double-wall carbon nanotubes, multi-wall carbon nanotubes, rope-like, and ribbon-like CNTs can be used.
  • metal or semiconductor-only CNT that has undergone a separation process of metal and semiconductor into CNT.
  • SWNT single wall carbon nanotube
  • its length and diameter are not particularly limited, but the diameter is 0.4 to 2.0 nm, and the length is about 0.5 to 5.0 ⁇ m. Those having excellent crystallinity and a long length are preferred.
  • SWNT synthesized by a direct injection pyrolysis synthesis (DIPS) method which can obtain a high quality product, because a homogeneous dispersion can be obtained.
  • DIPS direct injection pyrolysis synthesis
  • the inorganic semiconductor at least one selected from the group consisting of metal halides or chalcogenides having a melting point of less than 1000 ° C. is preferably used.
  • the metal halide copper chloride (CuCl), copper bromide (CuBr), copper iodide (CuI), iron chloride (FeCl 2 ), iron bromide (FeBr 2 ), iron iodide (FeI) 2), magnesium chloride (MgCl 2), magnesium bromide (MgBr 2), magnesium iodide (MgI 2), molybdenum chloride (MoCl 2), bromide molybdenum (MoBr 2), silver bromide (AgBr), iodide Silver (AgI), lead chloride (PbCl 2 ), lead bromide (PbBr 2 ), lead iodide (PbI 2 ), sodium chloride (NaCl), sodium bromide
  • the substrate used for film formation is not particularly limited.
  • a transparent substrate can be selected as necessary.
  • a flexible substrate and a transparent and flexible substrate can be used. Specifically, those made of polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethersulfone (PES), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), etc. can be used. It is not limited to.
  • the method for producing the CNT-containing thin film is not particularly limited. However, in order to produce a uniform thin film, it is preferable to employ the method described in Patent Document 5. Hereinafter, a method of manufacturing according to the method of this document will be described.
  • a matrix polymer For film formation, a matrix polymer is used, but it is preferable to use a cellulose-based derivative having good dispersibility.
  • a cellulose-based derivative having good dispersibility.
  • carboxymethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, aminoethyl cellulose, oxyethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, Methyl cellulose, ethyl cellulose, benzyl cellulose, trimethyl cellulose and the like are preferably used.
  • a solution of the cellulose derivative is prepared, and then CNTs are added and dispersed.
  • the solvent for the cellulose derivative water, ethanol, chloroform, propylene glycol, acetone / water mixed solution, or the like is preferably used.
  • the concentration of CNT is 0.005 to 1% by weight, preferably 0.01 to 0.2% by weight, and the concentration of the cellulose derivative is 0.1 to 30% by weight, preferably 2 to 10% by weight. It is.
  • dispersion promoting means such as ultrasonic treatment can be used in combination.
  • the viscosity of the dispersion is appropriately selected according to the film forming method in the range of 0.1 to 1000 cps.
  • the film is preferably formed with screen printing by 6 to 10 cps. In the case, it is preferably about 10 to 400 cps.
  • These viscosities can be adjusted by adjusting the molecular weight and concentration of the cellulose derivative.
  • the dispersion obtained in this manner is centrifuged to collect a supernatant containing fine CNTs, and this supernatant is preferably used as a CNT dispersion.
  • the rotational speed is 2,000 to 60,000 rpm, preferably 45,000 rpm, and the centrifugation time is about 2 hours.
  • a CNT-containing thin film can be obtained by forming the CNT dispersion prepared as described above on a substrate by a doctor blade method or a screen printing method.
  • the film forming method is not limited to the doctor blade method and the screen printing method, and various film forming methods such as a casting method, a dip coating method, and a spin coating method can be used.
  • the first method is a method in which a CNT-containing thin film is immersed in a solvent to remove a non-conductive matrix such as hydroxypropylcellulose, thereby restoring the original conductivity of the CNT to obtain a conductive thin film.
  • the solvent is preferably a poor solvent for the matrix material.
  • the poor solvent is 2-propanol, tert-butyl alcohol, acetone, cyclohexanol, methyl ethyl ketone, methyl acetate, methylene chloride, butyl acetate, butyl cellosolve, lactic acid, etc., and xylene and 2-propanol (1: 3) are used as a mixed solution. It is possible. Although it is appropriately selected depending on the cellulose derivative, for example, when hydroxypropylcellulose is used as a matrix, 2-propanol is preferably used.
  • the second method is a method of removing the matrix polymer such as hydroxypropyl cellulose in the CNT-containing thin film obtained by the above-mentioned method by photo-baking to restore the original conductivity of the CNT to form a conductive thin film. It is.
  • the CNTs that have absorbed light generate heat, and the surrounding matrix is thermally decomposed.
  • As a light source it is necessary to irradiate extremely high intensity light in a very short time, and it is preferable to use a pulse laser, a xenon flash lamp, or the like.
  • the third method is a method of recovering the inherent conductivity of CNTs by exposing a matrix such as hydroxypropylcellulose in the CNT-containing thin film obtained by the above-described method to oxygen plasma to form a conductive thin film. This method involves oxidative degradation of the surrounding matrix.
  • the obtained CNT conductive film can be doped by dipping in a concentrated nitric acid aqueous solution by a known method.
  • the CNT dispersion obtained by the method described in [0026] to [0028] Using a solution in which the chalcogenide is dissolved, a film is formed in the same manner as described in [0029].
  • the inorganic semiconductor thin film is formed on the substrate or on the CNT-containing thin film formed on the substrate by the above-described method by a vacuum deposition method or a coating method.
  • the coating method is not particularly limited, and examples thereof include doctor blade, spin coating, ink jet, aerosol jet printing, micro contact printing, dip pen method, and screen printing method.
  • the inorganic semiconductor thin film may be formed after removing the nonconductive matrix such as the cellulose-based derivative in the CNT-containing thin film by the above method.
  • the nonconductive matrix in the CNT-containing thin film can be removed by firing pulsed light described later. That is, by irradiating the laminated film of the CNT-containing thin film and the inorganic semiconductor thin film with pulse light, the non-conductive matrix is removed, and at the same time, the inorganic semiconductor particles move to the node of the CNT.
  • the non-conductive matrix is removed at the same time by irradiating the mixture thin film with pulsed light, and at the same time, the inorganic semiconductor particles are knotted by CNT. Move to a point.
  • Pulsed light irradiation is a light firing (flash lamp annealing) process that enables pulsed irradiation using a flash lamp or the like as a light source, and its feature is that it can irradiate extremely high intensity light in an extremely short time of microsecond level. .
  • Pulsed light irradiation makes it possible to form a film on a plastic film substrate in order to significantly reduce the heat effect on the substrate as compared with a conventional heat source. Since CNT absorbs light from visible light to near infrared light, the lamp is not particularly limited, and examples thereof include a pulse laser capable of rapid heating, a xenon lamp, a halogen lamp, and an infrared lamp.
  • the pulsed light is irradiated under conditions of 10 to 1000 ⁇ S for each irradiation period, 0.1 to 5 Hz for each irradiation period, and 5 to 30 kW / cm for the peak irradiation intensity in order to prevent thermal effects on the lower layer film and the substrate. 2.
  • the number of irradiations is about 1 to 1000 times.
  • the basic performance was 85% light transmittance (the transmittance of the substrate was 100%).
  • the transmittance at 550 nm and the sheet resistance of 60 ⁇ / ⁇ were achieved, and the world's top level performance was achieved in the CNT transparent conductive film.
  • the method for producing a CNT composite film of the present invention is expected to be a transparent conductive film material that can replace ITO because it can increase the area regardless of the substrate and is simple and low-cost.
  • a thin film field effect transistor or a CNT thin film PN diode can be provided by using a semiconductor type CNT as the CNT. That is, an ultrathin CNT and a semiconductor laminated film are formed by using a semiconductor-type CNT by the method for producing a transparent conductive film of the present invention. Then, a gate electrode, a source electrode and a drain electrode are formed to complete a CNT thin film field effect transistor.
  • the ON / OFF function is realized by controlling the electronic state of the inorganic semiconductor serving as a node between CNTs. This physical contact is expected to dramatically improve the CNT charge mobility.
  • an ultrathin CNT film is formed using semiconductor-type CNTs by the method for producing a transparent conductive film of the present invention.
  • An N-type inorganic semiconductor and a P-type inorganic semiconductor are respectively formed on the CNTs using a mask or the like by vacuum deposition.
  • a heat treatment is applied to form a CNT thin film PN diode.
  • an electrode is attached to complete an optical switch and a device for detecting light.
  • ⁇ Ultraviolet-visible-near infrared transmission spectrum The ultraviolet-visible-near infrared transmission spectrum was measured with a V-670 ultraviolet-visible near infrared spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation).
  • Example 1-A 2 g of hydroxypropylcellulose (HPC) was dissolved in 40 ml of ethanol, and then 10 mg of SWNT was added and mixed. The mixture was dispersed by sonication and then centrifuged at a rotational speed of 45,000 rpm. The supernatant after centrifugation was used as a dispersion. The dispersion solution was formed into a film by using a doctor blade method and moving the blade on a glass substrate at a constant speed by an automatic device. After leaving it to stand at room temperature for 10 minutes, the solvent was slightly dried and then completely dried on a hot plate (100 ° C.) to obtain a CNT-containing thin film.
  • HPC hydroxypropylcellulose
  • the CNT-containing thin film obtained as described above was subjected to pulsed light baking according to the method described in Patent Document 5 or Non-Patent Document 3 to remove HPC as a matrix.
  • pulsed light irradiation was performed under irradiation conditions of 300 ⁇ S, irradiation period of 1 Hz, peak irradiation intensity of 6 kW / cm 2 , and irradiation frequency of 200 times.
  • a CNT conductive film having a transmittance of about 80% at 550 nm was obtained.
  • the sheet resistance of the obtained thin film was 500 ⁇ / ⁇ .
  • Copper iodide was deposited to a thickness of 10 nm on the above CNT conductive film (the sheet resistance value at this time was not less than 10 6 ⁇ / ⁇ and could not be measured), and pulsed light irradiation was performed with a xenon flash lamp. .
  • Irradiation time of each time was 1000 ⁇ S, irradiation period was 0.5 Hz, irradiation intensity at the peak was 10 kW / cm 2 , and pulsed light irradiation was performed under irradiation conditions of 10 times.
  • FIG. 3 shows an atomic force microscope image in the process of film formation.
  • (a) is that of the CNT conductive film obtained in [0041]
  • (b) is obtained by vapor-depositing copper iodide
  • (c) is a flash lamp. It is fired.
  • FIG. 3 it was proved that the copper iodide particles uniformly adhered on the CNT conductive film by vapor deposition migrated to the node between the CNTs by pulse light baking.
  • Example 1-B an inorganic semiconductor was applied and formed on the CNT conductive film after removing the nonconductive matrix, and light firing was performed with a flash lamp to move the inorganic semiconductor particles to the CNT nodes.
  • the CNT-containing thin film obtained as described above [0040] was subjected to pulsed light baking and then washed with 2-propanol or water to completely remove HPC and obtain a CNT conductive film.
  • a 0.05 mol / L copper iodide acetonitrile solution was spin-coated to deposit copper iodide, followed by light firing by irradiating a xenon flash lamp.
  • the sheet resistance of the obtained CNT composite film was 80 ⁇ / ⁇ , and the transmittance at 550 nm was about 80% (relative value when the transmittance of the glass substrate was 100%). This is sufficiently conductive to be used as a transparent electrode.
  • Example 1-C a transparent conductive film was produced using copper bromide instead of the copper iodide of (Example 1-B).
  • the CNT-containing thin film obtained as described above [0040] was subjected to pulsed light baking and then washed with 2-propanol or water to completely remove HPC and obtain a CNT conductive film.
  • a 0.05 mol / L copper bromide acetonitrile solution was spin-coated and copper bromide was laminated, followed by light firing by irradiation with a xenon flash lamp.
  • the sheet resistance of the obtained CNT composite film was 80 ⁇ / ⁇ , and the transmittance at 550 nm was about 80% (relative value when the transmittance of the glass substrate was 100%). This is sufficiently conductive to be used as a transparent electrode.
  • Example 2 In this example, the HPC removal and the movement of the copper halide particles to the nodal point were simultaneously performed by light firing with a flash lamp. That is, after an average of 10 nm of copper iodide was deposited on the CNT-containing thin film having a transmittance of about 85% obtained as described above [0040], it was irradiated with a xenon flash lamp and photobaked.
  • the irradiation time was 500 ⁇ S
  • the irradiation period was 1 Hz
  • the peak irradiation intensity was 10 kW / cm 2
  • the number of irradiations was 20 times.
  • FIG. 4 shows an atomic force microscope image in the process of film formation.
  • (a) is a CNT-containing thin film obtained as described in [0040], and copper iodide is vapor-deposited, and (b) is obtained by firing with a xenon flash lamp.
  • (C) is an enlarged view of part of (b).
  • FIG. 4 it was proved that the copper iodide particles uniformly deposited on the CNT-containing thin film by vapor deposition were increased in size by photo-baking and moved to the node between the CNTs. .
  • CNT fibers can be clearly observed one by one.
  • photocalcination movement of copper iodide to the node and removal of HPC, which is an insulating matrix polymer, can be performed. Proven to be able to do at the same time.
  • Example 3 a transparent conductive film was prepared using copper bromide instead of the copper iodide of Example 2. That is, after an average of 10 nm of copper bromide was vapor-deposited on the CNT-containing thin film having a transmittance of about 85% obtained as described above [0040], photocalcination was performed by irradiating with a xenon flash lamp. The irradiation time was 500 ⁇ S, the irradiation period was 1 Hz, the peak irradiation intensity was 10 kW / cm 2 , and the number of irradiations was 20 times. The sheet resistance of the obtained CNT composite film was 60 ⁇ / ⁇ .
  • FIG. 5 shows an atomic force microscope image of the obtained CNT composite film. As is clear from FIG. 5, it was proved that the copper bromide particles uniformly deposited on the CNT thin film by vapor deposition moved to the node between the CNTs.
  • Example 4 a transparent conductive film was produced using copper chloride instead of the copper iodide of Example 2. That is, after an average of 10 nm of copper chloride was deposited on the CNT-containing thin film having a transmittance of about 85% obtained as described above [0040], it was irradiated with a xenon flash lamp and photobaked. Irradiation time for each time was 500 ⁇ S, irradiation period was 1 Hz, irradiation intensity at the peak was 10 kW / cm 2 , and pulsed light irradiation was performed under irradiation conditions of 20 times. The sheet resistance of the obtained CNT composite film was 60 ⁇ / ⁇ .
  • FIG. 6 shows an atomic force microscope image of the obtained CNT composite film. As is clear from FIG. 6, it was proved that the copper chloride particles uniformly deposited on the CNT thin film by vapor deposition moved to the node between the CNTs.
  • Example 5 In this example, X-ray thin film diffraction measurement of a copper halide-containing CNT composite film was performed. A copper halide-containing CNT composite film was prepared as in Examples 2, 3, and 4.
  • FIG. 7 shows the result of X-ray diffraction of the obtained thin film. As is clear from FIG. 7, although the diffraction intensity is reduced by pulse light irradiation, the diffraction peak derived from copper iodide is clearly observed, so that the raw metal halide is not decomposed in the film. Proved to remain in
  • Example 6 In this example, a CNT-containing thin film was applied to a substrate on which copper halide was vacuum-deposited, and light baking was performed with a flash lamp to simultaneously remove HPC and move the copper halide particles to the node. On the glass substrate, copper iodide, copper bromide, or copper chloride was vacuum-deposited with a thickness of about 10 nm. On these thin films, a CNT-containing thin film having a transmittance of about 85% was prepared as described above [0040]. Further, these laminated thin films were light baked using a xenon flash lamp.
  • the irradiation time was 500 ⁇ S
  • the irradiation period was 1 Hz
  • the peak irradiation intensity was 10 kW / cm 2
  • the number of irradiations was 20 times.
  • the sheet resistance of the obtained CNT composite film was 90 ⁇ / ⁇ to 150 ⁇ / ⁇ . This is sufficiently conductive to be used as a transparent electrode.
  • FIG. 8 shows an atomic force microscope image of the obtained copper chloride-containing CNT composite film. As is clear from FIG. 8, the copper halide uniformly deposited under the CNT thin film moves through the CNT thin film by light firing, appears on the surface of the CNT thin film, and moves to the node between the CNTs. Proved to be.
  • CNT fibers can be clearly observed one by one.
  • photocalcination movement of copper iodide to the node and removal of HPC, which is an insulating matrix polymer, can be performed. Proven to be able to do at the same time.
  • Example 7 the time-dependent change of the sheet resistance of the CNT composite film provided with the nodal point due to the copper halide particles was investigated.
  • a copper iodide-containing CNT composite film was produced in the same manner as in the above [0046]. Further, a CNT conductive film was produced in the same manner as in the above [0041]. Further, the CNT conductive film obtained by the same method as in [0041] is doped by immersing in a nitric acid solution for 30 minutes according to the method described in Patent Document 5, and then the excess nitric acid is removed with water to remove a hot plate at 50 ° C. A CNT conductive film was prepared by drying.
  • FIG. 9 shows the change over time when the sheet resistance of these thin films is left in the room temperature and in the atmosphere.
  • the sheet resistance at the beginning of manufacture is low, but the sheet resistance increases about twice from immediately after, and then the sheet resistance gradually increases.
  • the copper iodide-containing CNT composite film proved to be an extremely stable transparent conductive film, with no significant change in sheet resistance even after a lapse of time after fabrication.
  • Example 8 In this example, the relationship between the transmittance and sheet resistance of a CNT composite film provided with knots formed of copper halide particles was investigated. After producing CNT-containing thin films having different film thicknesses by the above method [0040], copper halide-containing CNT composite films were produced in the same manner as in Examples 2, 3, and 4. Moreover, after producing CNT-containing thin films having different film thicknesses by the above method [0040], photo-baking treatment and solution treatment were performed in the same manner as in the above [0041] to produce a CNT conductive film. The transmittance at 550 nm of the obtained copper halide-containing CNT composite film and CNT conductive film is in the range of 67% to 96%. FIG.
  • the CNT composite film having a transmittance of about 90% obtained by this technique showed a low sheet resistance of about one-half to one-third. From this, it was proved that sufficient electrical conduction is maintained even when the CNT network becomes sparse because copper halide exists at the node of CNT and strengthens the connection between CNTs.
  • Example 9 In this example, a method is described in which an inorganic compound is mixed with CNT-containing ink in advance to form a film, and a post-treatment is performed to produce a CNT composite film in which inorganic semiconductor particles have moved to the node.
  • HPC hydroxypropylcellulose
  • the dispersion solution is formed into a film by using a doctor blade method and moving the blade on a glass substrate at a constant speed by an automatic device.
  • the mixture is allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and the solvent is slightly dried, and then completely dried on a hot plate (100 ° C.) to obtain a mixture thin film.
  • the mixture thin film obtained as described above is subjected to light baking using a xenon flash lamp to remove HPC as a matrix.
  • iron (II) chloride particles move to the node of the CNTs, and a conductive or semiconducting thin film in which the CNTs are in good electrical contact can be obtained.
  • Example 10 a method for producing a CNT thin film in which inorganic semiconductor particles are present at nodes will be described by depositing a metal halide on the CNT thin film while heating the thin film.
  • the CNT thin film produced by an arbitrary method for example, the method as described above [0040] is fixed in a vacuum vapor deposition apparatus equipped with a substrate heating mechanism, and the metal halide is 1 nm while the temperature of the substrate is kept at 400 ° C. Vacuum deposition to a thickness of about.
  • copper halide molecules move along the CNTs, and are concentrated at the CNT nodes to form particles, whereby a conductive or semiconducting thin film in which the CNTs are in good electrical contact can be obtained.
  • the CNT composite film of the present invention can produce a large area and low cost transparent conductive film using a resource-saving carbon material and an inexpensive film forming technique (printing is possible). It can be used in the field of various transparent electronic devices such as touch panels.
  • CNT can be manufactured at a lower cost than that of an organic semiconductor, can be manufactured with a large area, and has excellent heat resistance and chemical stability
  • the CNT composite film of the present invention Thin film field-effect transistors using GaN are expected to be applied to organic EL and flexible electronic devices.
  • the optical switch using the CNT composite film of the present invention is expected to be applied to energy-saving electronic devices and optical communication devices.
  • the PN diode using the CNT composite film of the present invention can be used for an element that detects special light (light in the THz region) due to the characteristics of the CNT.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

Abstract

電気的な接合を良好にして薄膜に十分な量の電流を流したり電流量を制御したりすることができるカーボンナノチューブ(ＣＮＴ)ネットワークを提供することを課題とするものであり、ＣＮＴ薄膜に、無機半導体の微粒子、好ましくは金属ハロゲン化物、金属酸化物、金属硫化物などの微粒子を、ＣＮＴとＣＮＴ間に結節点として配分することにより、ＣＮＴまたはＣＮＴハイブリッド材料のネットワークを構築することを特徴とする。

Description

カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法
　本発明は、カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法に関する。
　透明導電膜とは、透明でかつ電流を流すことができる膜である。現状では、透明導電膜の主流は、インジウムスズ酸化物(ＩＴＯ)である。ＩＴＯ膜では、９０％の透過率で、１０Ω/square(Ω/□と表記することもある)程度のシート抵抗という優れた性能を示すが、レアメタルであるインジウムの資源枯渇の問題、及び柔軟性に乏しいという問題がある。また、真空製膜プロセスにより製造されるためにコストも掛かる。
　そこで、ＩＴＯに代わる新しい電極材料が求められており、そのような代替材料としては、カーボンナノチューブ(以下、「ＣＮＴ」という)、金属ナノワイヤまた導電性ポリマーが挙げられるが、その中でも、電気性能と機械性能などが優れるＣＮＴが最も期待されている。
　ＣＮＴは、様々な新機能を発揮しうる新素材として大きな注目を集め世界中で活発な研究開発が行われている。今後、上述の透明導電膜をはじめとする、産業上の様々な用途に有効に使用するためには、ＣＮＴ１本を単独で使うのではなく、多数のＣＮＴを基板上に分散させて薄膜とし、ＣＮＴ同士のネットワークを構築して使用することが必要である。
　一般に、基板上にＣＮＴの分散溶液を滴下後、乾燥させることで溶液滴下部にＣＮＴネットワークが構築され、ＣＮＴ薄膜が形成される。しかし、ＣＮＴ薄膜では、単独のＣＮＴ１本とは異なる性質を示す。例えば、ＣＮＴ薄膜の導電率は単独のＣＮＴに比べると大幅に劣る。これは、ＣＮＴとＣＮＴ間の電気伝導がＣＮＴ薄膜の導電率に大きく影響しているためと考えられる。
　したがって、ＣＮＴとＣＮＴの電気的接合を物理的に良くし、高品質なＣＮＴネットワークを構築することが必要であり、そのためには、接合領域に節点(ノード)を作製することが有効である。
　このため、ＣＮＴの表面にカルボン酸基を形成させたうえ、イソシアネートを節点としてＣＮＴの網目構造を作製する方法が知られている(特許文献１)。しかしながら、この方法では、ＣＮＴの表面にカルボン酸基を形成させるためにＣＮＴの良好な電気特性を損なううえに、非導電性物質であるイソシアネートを接合に用いているため、ＣＮＴ同士の良好な電気的接合ができないという問題がある。
　また、基板上にシリカの粒子を吸着させた上にＣＮＴを静電的に吸着させ、さらにその上にシリカ粒子を吸着させる、という工程を繰り返す、いわゆる交互吸着の方法で、シリカ粒子をもちいたＣＮＴネットワークを作製する方法が知られている(特許文献２)。しかしながら、この方法では、非導電性物質であるシリカ粒子を接合に用いているため、ＣＮＴ同士の良好な電気的接合ができないという問題がある。
　また、金属酸化物から成る導電性無機ナノ粒子の分散液とＣＮＴ分散液とを作製し、２つの分散液を基板上に交互にさらすことにより、無機ナノ粒子をＣＮＴネットワーク全体に分配してＣＮＴ薄膜の導電性を向上させること(特許文献３)が提案されている。
　しかしながら、ＣＮＴネットワークの導電性に影響するのは、たまたまＣＮＴの接合部に配置された無機ナノ粒子だけであり、ＣＮＴの表面に存在する無機ナノ粒子は導電性に寄与することができないため、効率的にＣＮＴネットワークの導電性に影響を与えられないという問題がある。実際に、この文献の実施例でも、作製された薄膜のシート抵抗は１０００～１５００Ω/square程度であり、透明導電膜として使用するためには十分なシート抵抗とはいえない。
　さらに、ＣＮＴ薄膜内のＣＮＴの接合部に金属を配置して橋かけとし、ＣＮＴ薄膜の導電性を向上させること(特許文献４、非特許文献１、２)が提案されている。
　しかしながら、一般に金属の粒子は可視光を吸収するため、これを用いてＣＮＴ透明導電膜を作製すると、金属の粒子の含量を増やすほど膜の透過率は減少するという問題がある。また、特許文献４の方法では、ＣＮＴの接合部に金属を配置して橋かけとするために、まず金属イオンを含む液をＣＮＴ薄膜にスプレーし、次にＣＮＴ薄膜に電流を流すことによりＣＮＴの接合部に該金属の電解めっきを施し、金属として析出させるという手間のかかる方法であり、電流を流すためにＣＮＴネットワークを金属の電極に接触させる必要がある。そのため、一般に大面積に製膜する必要のある透明導電膜を作製する方法としては現実的ではない。
　さらに、ＣＮＴを利用した透明導電膜に関しては、本発明者らも、均一なＣＮＴ薄膜の作製方法、および導電性発現のための後処理方法を提案している(特許文献５、非特許文献３)。しかしながら、ＣＮＴ薄膜の導電性を向上させる方法としては、ＣＮＴのネットワークの節点の制御ではなく、通常知られている硝酸をドープする方法を用いており、導電性を長期間安定に保つことは困難である。
　また、ＣＮＴの電気物性を改良するためＣＮＴの外周表面に付着させるドーパントとして、真空中におけるイオン化ポテンシャルが５.８ｅＶ以下であるドナー、または真空中における電子親和力が２.７ｅＶ以上であるアクセプタを堆積させたドーパント材料(特許文献６)が提案されている。
　しかしながら、ＣＮＴ薄膜の導電性の向上に、ｐ型あるいはｎ型ドーピングを行うという原理を用いているため、提案されたドーパント材料は、非常に酸化されやすい、あるいは還元されやすい材料であり、大気中などの温和な環境で透明導電膜を作製するプロセスには利用できないという問題がある。
　また、ＣＮＴ透明導電膜に、分散剤としてポリチオフェンなどの導電性高分子を用い、さらにこの導電性高分子のｐ型ドーパントとしてルイス酸、プロトン酸、遷移金属ハロゲン化物、貴金属ハロゲン化物、および有機金属、またはｎ型ドーパントとしてアルカリ金属やアルキルアンモニウムイオンをドープさせる方法(特許文献７)が提案されている。しかしながら、導電性高分子のキャリア移動度はＣＮＴが本来有するキャリア移動度に劣るため、導電性高分子分散剤にｐ型あるいはｎ型ドーピングを行ったとしても、低いシート抵抗を得ることは困難であるという問題がある。さらに、ドープされた導電性高分子には可視光に強い吸収があるため、透明導電膜として使用する場合に導電性高分子分散剤の吸収が障害になるという問題がある。
特開２０１３－９５８６７号公報 米国出願公開第２０１３／０２６９７７０号明細書 特開２０１１－５１７５０１号公報 米国出願公開第２０１０／００４４０７４号明細書 国際公開第２０１４／０２１３４４号 特開２００６－１９０８１５号公報 特開２００８－１０３３２９号公報
ACS Nano, 4(1), pp540-546(2010) Nano Letters, 2014, 14, pp3930-3939 Applied Physics Express 2013, 6, 025101
　上述のとおり、ＣＮＴ間の節点の構造を制御し、電気的な接合を良好にして薄膜に十分な量の電流を流したり電流量を制御したりすることができるようになれば、ＣＮＴの柔軟性を利用して、タッチパネルなどの透明電極や、有機ＥＬや有機太陽電池の電極などに利用することが可能となり、その産業的利用価値は極めて大きいが、まだそのような要請に応える薄膜が開発されていないのが現状である。
　本発明は、このような現状を鑑みてなされたものであって、ＣＮＴネットワークにおける電気的な接合を良好にして、電気性能に優れ、かつ耐久性に優れたＣＮＴ薄膜を提供することを目的とするものである。
　本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ＣＮＴ薄膜内で無機半導体、好ましくは金属ハロゲン化物、金属酸化物、金属硫化物などの微粒子をＣＮＴとＣＮＴ間に結節点として配分することにより、ＣＮＴまたはＣＮＴハイブリッド材料のネットワークが構築されることが判明した。また、使用する無機半導体の電気特性により、ＣＮＴの電気性能を調整することができることも判明した。
　本発明はこれらの知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。
［１］無機半導体の微粒子とＣＮＴを含み、
　無機半導体の微粒子が複数のＣＮＴ同士の結節点に存在することを特徴とするＣＮＴ複合膜。
［２］前記複数のＣＮＴは、ランダムネットワークを形成していることを特徴とする［１］に記載のＣＮＴ複合膜。
［３］前記無機半導体は、融点が１０００℃未満の金属ハロゲン化物又はカルコゲン化物からなる群より選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする［１］又は［２］に記載のＣＮＴ複合膜。
［４］前記金属ハロゲン化物が、塩化銅(ＣｕＣｌ)、臭化銅(ＣｕＢｒ)、ヨウ化銅(ＣｕＩ)、塩化鉄(ＦｅＣｌ2)、臭化鉄(ＦｅＢｒ2)、ヨウ化鉄(ＦｅＩ2)、塩化マグネシウム(ＭｇＣｌ2)、臭化マグネシウム(ＭｇＢｒ2)、ヨウ化マグネシウム(ＭｇＩ2)、塩化モリブデン(ＭｏＣｌ2)、臭化モリブデン(ＭｏＢｒ2)、臭化銀(ＡｇＢｒ)、ヨウ化銀(ＡｇＩ)、塩化鉛(ＰｂＣｌ2)、臭化鉛(ＰｂＢｒ2)、ヨウ化鉛(ＰｂＩ2)、塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)、臭化ナトリウム(ＮａＢｒ)、ヨウ化ナトリウム(ＮａＩ)、フッ化リチウム(ＬｉＦ)、臭化リチウム(ＬｉＢｒ)、ヨウ化リチウム(ＬｉＩ)、臭化カリウム(ＫＢｒ)、ヨウ化カリウム(ＫＩ)、ヨウ化ランタン(ＬａＩ3)、及びヨウ化ビスマス(ＢｉＩ3)からなる群より選択される少なくともいずれか一つであり、
　前記カルコゲン化物が、テルル化カドミウム(ＣｄＴｅ)、セレン化カドミウム(ＣｄＳｅ)、テルル化亜鉛(ＺｎＴｅ)、セレン化亜鉛(ＺｎＳｅ)、テルル化鉛(ＰｂＴｅ)、セレン化鉛(ＰｂＳｅ)、テルル化スズ(ＳｎＴｅ)、セレン化ガリウム(ＧａＳｅ)、及び硫化ビスマス(Ｂｉ2Ｓ3)からなる群より選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする［３］に記載のＣＮＴ複合膜。
［５］前記ＣＮＴ複合膜の光学的透過率が、５０～９８％の範囲であることを特徴とする［１］～［４］のいずれかに記載のＣＮＴ複合膜。
［６］前記ＣＮＴ複合膜の厚みが、１～１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする［１］～［５］のいずれかに記載のＣＮＴ複合膜。
［７］前記ＣＮＴ複合膜のシート抵抗が、１～１０００Ω/squareの範囲であることを特徴とする［１］～［６］のいずれかに記載のＣＮＴ複合膜。
［８］［１］～［７］のいずれかに記載のＣＮＴ複合膜の製造方法であって、
　基板上に、ＣＮＴ含有薄膜と無機半導体からなる薄膜との積層膜を形成するか、又はＣＮＴと無機半導体の混合物を含有する薄膜を形成する第一工程と、
　前記積層膜又は前記混合物を含有する薄膜にパルス光を照射することにより無機半導体粒子をＣＮＴの結節点に移動させる第二工程、
　を備えることを特徴とする製造方法。
　本発明によれば、無機半導体を節点として、大量に電流が流れるため、ＣＮＴとＣＮＴの間の電気伝導が無機半導体の微粒子を通して向上されるとともに、耐久性にも優れたものが得られる。
　また、本発明によれば、無機半導体を用いた化学修飾を行うことにより、均一な電気的性質のＣＮＴが得られるので、ＣＮＴとＣＮＴ間の電気伝導がスムーズに行われる。
　さらに、電子構造が異なる無機半導体を用いた化学修飾を行うことにより、ＣＮＴ薄膜のエネルギー準位を調整することができ、ＣＮＴ薄膜を電子受容体(electron acceptor)または電子供与体(electron donor)に自由に変化させることができる。
本発明のＣＮＴ複合膜における、ハロゲン化金属半導体を節点とするＣＮＴネットワークを模式的に示す図。 本発明のＣＮＴ複合膜の製造方法を模式的に示す図。 実施例１－Ａで得られた、ヨウ化銅を用いたＣＮＴ複合膜の原子間力電子顕微鏡写真。 実施例２で得られた、ヨウ化銅を用いたＣＮＴ複合膜の原子間力電子顕微鏡写真。 実施例３で得られた、臭化銅を用いたＣＮＴ複合膜の原子間力電子顕微鏡写真。 実施例４で得られた、塩化銅を用いたＣＮＴ複合膜の原子間力電子顕微鏡写真。 ハロゲン化銅とＣＮＴ複合膜のエックス線回折パターンを示す図であり、(ａ)は、パルス光照射前、(ｂ)は、バルス光照射後、をそれぞれ示している。 実施例６で得られた、塩化銅を用いたＣＮＴ複合膜の原子間力電子顕微鏡写真。 ＣＮＴ薄膜のシート抵抗の経時変化を示す図。 ＣＮＴ薄膜の透過率とシート抵抗の関係を示す図。
　本発明のＣＮＴ複合膜は、無機半導体の微粒子とＣＮＴネットワークを含み、無機半導体の微粒子が複数のＣＮＴ同士の結節点に存在することを特徴とする。図１は、本発明の、無機半導体の微粒子を節点とするＣＮＴネットワークを模式的に示す図である。
　図２は、本発明のＣＮＴ複合膜の製造方法を模式的に示す図であり、特許文献５、非特許文献３に記載された従来の技術によるＣＮＴ導電膜の製造方法も同時に示している。
　図２の左端の図に示すとおり、従来のＣＮＴ導電膜の製造方法では、基板上に、ＣＮＴとセルロース系誘導体などの非導電性マトリックスからなる膜を形成し、その後、該膜から非導電性マトリックスを取り除いてＣＮＴ導電膜としている。
　これに対し、本発明のＣＮＴ複合膜の製造方法は、図２のＩ、IIに示すとおり、基板上に、ＣＮＴ含有薄膜と、無機半導体、特に好ましくは、ＣｕＩ、ＣｕＢｒ、ＣｕＣｌ等のハロゲン化銅からなる薄膜との積層膜を形成するか、或いは、図２のIIIに示すとおり、ＣＮＴと無機半導体の混合物を含有する薄膜を形成する第１の工程と、前記積層膜又は前記混合物を含有する薄膜に、パルス光を照射することにより無機半導体粒子をＣＮＴの結節点に移動させる第２の工程とからなる。なお、図２Ｉ、IIに示すとおり、前記積層膜において、ＣＮＴ含有薄膜と、無機半導体からなる薄膜の積層順序は特に限定されない。
　また、図２のＩ～IIIにおけるＣＮＴ含有薄膜として、非導電性マトリックスを含む薄膜が記載されているが、該図の従来の技術に示すような、非導電性マトリックスが除去されたＣＮＴ導電膜であってもよい。
　本発明の上記の製造方法によれば、図２Ｉ～IIIに示すとおり、無機半導体からなる薄膜が、蒸着により形成されるか、又は、塗布法で形成された後乾燥されて溶媒が除去されると、無機半導体は微粒子となって存在するが、パルス光を照射することにより、該無機半導体の微粒子は、溶融してＣＮＴに沿って複数のＣＮＴの結節点まで移動し、その結果、ＣＮＴとＣＮＴ間に無機半導体の微粒子を節点とするＣＮＴのネットワークが作製される。
　本発明において、ＣＮＴの種類は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、シングルウォールカーボンナノチューブ、ダブルウォールカーボンナノチューブ、マルチウォールカーボンナノチューブ、ロープ状、リボン状ＣＮＴのいずれでも用いられる。また、金属、半導体のＣＮＴへの分離工程を経た金属または半導体単独ＣＮＴを用いることも可能である。
　また、市販のシングルウォールカーボンナノチューブ(ＳＷＮＴ)を用いた場合、その長さや直径に特に制約されないが、直径０.４～２.０ｎｍ、長さは０.５～５.０μｍ程度のもので、結晶性が優れ、長さが長いものが好ましい。
　さらに、特に、高品質なものが得られる直噴熱分解合成(ＤＩＰＳ)法により合成したＳＷＮＴを用いた場合には、均質な分散液が得られるので好ましい。
　本発明において、無機半導体としては、融点が１０００℃未満の金属ハロゲン化物又はカルコゲン化物からなる群より選択される少なくともいずれかが好ましく用いられる。
　具体的には、金属ハロゲン化物として、塩化銅(ＣｕＣｌ)、臭化銅(ＣｕＢｒ)、ヨウ化銅(ＣｕＩ)、塩化鉄(ＦｅＣｌ2)、臭化鉄(ＦｅＢｒ2)、ヨウ化鉄(ＦｅＩ2)、塩化マグネシウム(ＭｇＣｌ2)、臭化マグネシウム(ＭｇＢｒ2)、ヨウ化マグネシウム(ＭｇＩ2)、塩化モリブデン(ＭｏＣｌ2)、臭化モリブデン(ＭｏＢｒ2)、臭化銀(ＡｇＢｒ)、ヨウ化銀(ＡｇＩ)、塩化鉛(ＰｂＣｌ2)、臭化鉛(ＰｂＢｒ2)、ヨウ化鉛(ＰｂＩ2)、塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)、臭化ナトリウム(ＮａＢｒ)、ヨウ化ナトリウム(ＮａＩ)、フッ化リチウム(ＬｉＦ)、臭化リチウム(ＬｉＢｒ)、ヨウ化リチウム(ＬｉＩ)、臭化カリウム(ＫＢｒ)、ヨウ化カリウム(ＫＩ)、ヨウ化ランタン(ＬａＩ3)、及びヨウ化ビスマス(ＢｉＩ3)からなる群より選択される。
　また、カルコゲン化物としては、テルル化カドミウム(ＣｄＴｅ)、セレン化カドミウム(ＣｄＳｅ)、テルル化亜鉛(ＺｎＴｅ)、セレン化亜鉛(ＺｎＳｅ)、テルル化鉛(ＰｂＴｅ)、セレン化鉛(ＰｂＳｅ)、テルル化スズ(ＳｎＴｅ)、セレン化ガリウム(ＧａＳｅ)、及び硫化ビスマス(Ｂｉ2Ｓ3)からなる群より選択される。
　また、本発明において、製膜に用いる基材は、特に制限されないが、透明導電膜を作製する場合は、透明基材を必要に応じて選ぶことができる。ガラスや石英ガラスなどをはじめ、フレキシブル基板および透明でかつフレキシブルな基板を用いることができる。具体的にはポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、ポリイミド(ＰＩ)、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)、ポリエーテルスルホン(ＰＥＳ)、ポリエチレン(ＰＥ)、ポリカーボネート(ＰＣ)などからなるものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。
　最初に、ＣＮＴ含有薄膜の作製方法について記載する。
　本発明において、ＣＮＴ含有薄膜の作製方法は特に限定されないが、均一な薄膜を作製するために、上記特許文献５に記載の方法を採用することが好ましい。
　以下、該文献の方法に従って作製する方法を述べる。
　製膜には、マトリックスポリマーが用いられるが、分散性が良好なセルロース系誘導体を用いることが好ましく、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、アミノエチルセルロース、オキシエチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、トリメチルセルロースなどが好ましく用いられる。
　本発明のＣＮＴ含有薄膜を好ましく製造するには、先ず、前記のセルロース系誘導体の溶液を作り、その後ＣＮＴを入れて分散させる。セルロース系誘導体の溶媒としては、水、エタノール、クロロホルム、プロピレングリコール、アセトンと水混合液などが好ましく用いられる。この場合、ＣＮＴの濃度は０.００５～１重量％、好ましくは０.０１～０.２重量％であり、セルロース系誘導体の濃度は０.１～３０重量％、好ましくは２～１０重量％である。
　ＣＮＴの分散には、超音波処理などの分散促進手段を併用することができる。分散液の粘度としては、０.１～１０００ｃｐｓの範囲で、成膜方法に応じて適宜選択されるが、たとえば、ドクターブレードで製膜する場合、好ましくは６～１０ｃｐｓ、スクリーン印刷で製膜する場合は、好ましくは１０～４００ｃｐｓ程度が良い。これらの粘度はセルロース誘導体の分子量や濃度を調整することで可能である。
　このようにして得た分散液を、遠心分離して、微細ＣＮＴを含む上澄液を回収し、この上澄液をＣＮＴ分散液として用いるのがよい。この場合の遠心分離において、その回転数は２,０００～６０,０００ｒｐｍ、好ましくは４５,０００ｒｐｍ、遠心分離時間は２時間程度である。
　以上のようにして作製したＣＮＴ分散液を、基板上にドクターブレード法やスクリーン印刷法にて成膜することにより、ＣＮＴ含有薄膜が得られる。なお、成膜法は前記ドクターブレード法やスクリーン印刷法に限られず、キャスト法、ディップコート法、スピンコート法など種々の成膜法を用いることができる。
　次に、ＣＮＴ含有薄膜中の、セルロース系誘導体などの非導電性マトリックスを除去する方法について説明する。
　第１の方法は、ＣＮＴ含有薄膜を溶剤に浸漬してヒドロキシプロピルセルロースなどの非導電性マトリックスを除去することにより、ＣＮＴの本来もつ導電性を回復させ導電性薄膜とする方法である。
　溶剤は、マトリックスである材料に対して貧溶媒が望ましい。貧溶媒は２－プロパノール、ｔｅｒｔ－ブチルアルコール、アセトン、シクロヘキサノール、メチルエチルケトン、メチルアセテート、塩化メチレン、ブチルアセテート、ブチルセロソルプ、乳酸など、また混合溶液としてはキシレンと２－プロパノール(１：３)を用いることが可能である。セルロース誘導体に応じて適宜選択されるが、たとえば、ヒドロキシプロピルセルロースをマトリックスとする場合は２－プロパノールを用いるのが好ましい。
　第２の方法は、上述の方法で得たＣＮＴ含有薄膜中の、ヒドロキシプロピルセルロースなどのマトリックスポリマーを、光焼成によって除去することにより、ＣＮＴの本来もつ導電性を回復させ導電性薄膜とする方法である。この方法は、光を吸収したＣＮＴが発熱することにより、周囲のマトリックスを熱分解するものである。
　光源としては、極短時間できわめて高強度な光を照射できることが必要であり、パルスレーザーやキセノンフラッシュランプなどを用いるのが好ましい。
　第３の方法は、上述の方法で得たＣＮＴ含有薄膜中の、ヒドロキシプロピルセルロースなどのマトリックスを、酸素プラズマに晒すことによってＣＮＴの本来もつ導電性を回復させ導電性薄膜とする方法である。この方法は、周囲のマトリックスを酸化分解するものである。
　本発明においては、上述の第１～第３のいずれの方法においても、得られたＣＮＴ導電膜は、公知の方法により濃硝酸水溶液に浸漬することでドーピングすることが可能である。
　本発明において、ＣＮＴと無機半導体の混合物を含有する薄膜(混合物薄膜)を製膜する場合には、［００２６］～［００２８］に記載の方法で得られたＣＮＴ分散液に、金属ハロゲン化物又はカルコゲン化物を溶解させたものを用いて、［００２９］に記載の方法と同様にして製膜する。
　次に、無機半導体からなる薄膜の作製方法について記載する。
　無機半導体薄膜は、基板上、或いは、前記の方法で基板上に作製されたＣＮＴ含有薄膜の上に、真空蒸着法もしくは塗布法により形成する。塗布法は、特に限定はないが、ドクターブレード、スピンコート、インクジェット、エアロゾルジェット印刷、マイクロコンタクトプリント、ディップペン法、スクリーン印刷の方法等が挙げられる。
　なお、無機半導体薄膜を、ＣＮＴ含有薄膜の上に形成する場合、該ＣＮＴ含有薄膜中のセルロース系誘導体などの非導電性マトリックスを前記の方法で除去した後に、無機半導体薄膜を形成してもよく、或いは、該ＣＮＴ含有薄膜中の非導電性マトリックスの除去を、後述するパルス光の焼成により行うこともできる。
　すなわち、上記のＣＮＴ含有薄膜と無機半導体薄膜の積層膜に、パルス光を照射することにより、非導電性マトリックスを除去すると同時に、無機半導体粒子がＣＮＴの結節点に移動する。
　同様に、前記のＣＮＴ及び無機半導体を含有する薄膜(混合物薄膜)を用いる場合は、混合物薄膜に、パルス光を照射することにより、非導電性マトリックスを除去すると同時に、無機半導体粒子がＣＮＴの結節点に移動する。
　パルス光の照射は、フラッシュランプ等を光源としてパルス照射が可能な光焼成(フラッシュランプアニール)プロセスであり、その特徴は、マイクロ秒レベルの極短時間できわめて高強度な光を照射できることである。パルス光照射は、従来の熱源と比べ、基板への熱影響を極めて小さくするため、プラスチックフィルム基板上での製膜が可能である。
　ＣＮＴは可視光から近赤外線光まで光の吸収があるために、ランプは特に限定はないが、急速加熱が可能なパルスレーザー、キセノンランプ、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどが挙げられる。
　また、パルス光の照射条件は、下層膜や基板への熱影響を防ぐために、毎回の照射時間は１０～１０００μS、照射周期は０.１～５Ｈz、ピーク時の照射強度は５～３０ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は１～１０００回程度である。
　本発明により製造されたネットワークからなる薄膜を用いて、ＣＮＴ透明導電膜を作製したところ、後述の実施例に示すとおり、基本性能は８５％の光透過率(基材の透過率を１００％としたものの５５０ｎｍでの透過率)と６０Ω/□のシート抵抗を示し、ＣＮＴ透明導電膜において、世界トップレベルの性能を達成した。また、耐久性にも優れることがわかった。さらに、本発明のＣＮＴ複合膜の製造方法は、基板を選ばず、大面積化が可能であり、かつ簡便で低コストであるために、ＩＴＯに代わる透明導電膜材料として期待される。
　さらに、本発明において、ＣＮＴとして、半導体型のＣＮＴを用いることにより、薄膜電界効果トランジスタやＣＮＴ薄膜のＰＮダイオードを提供することができる。
　すなわち、半導体型のＣＮＴを用いて、本発明の透明導電膜の作製方法により、極薄のＣＮＴと半導体積層膜を製膜する。そして、ゲート電極、ソース電極とドレイン電極を形成し、ＣＮＴ薄膜電界効果トランジスタを完成する。ＯＮ・ＯＦＦ機能は、ＣＮＴとＣＮＴ間の節点となる無機半導体の電子状態の制御により実現する。この物理的な接触によりＣＮＴの電荷移動度が飛躍的に向上されると予想される。
　また、半導体型のＣＮＴを用いて、本発明の透明導電膜の作製方法により、極薄のＣＮＴ膜を製膜する。真空蒸着でマスクなどを用いて、Ｎ型の無機半導体とＰ型の無機半導体をＣＮＴの上にそれぞれ製膜する。熱処理を加えて、ＣＮＴ薄膜のＰＮダイオードを形成する。さらに、電極を付けて、光スイッチや光を検出するデイバスを完成させる。
　次に、本発明を実施例に基づいて、さらに詳述する。なお、以下の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、これに制限されるものではない。すなわち、本発明の技術思想に基づく変形、実施態様、他の例は、本発明に全て含まれるものである。
　なお、以下の実施例においては、産業技術総合研究所の直噴熱分解合成(ＤＩＰＳ)法により合成したＳＷＮＴを用いた。
　最初に、実施例に用いた測定方法・装置について記載する。
　〈表面抵抗〉
　ＣＮＴ導電膜の表面抵抗率は、四探針法抵抗率測定装置(ロレスター、三菱化学(株)製)により室温、大気中で測定した。
　〈膜厚〉
　作製したＣＮＴ含有薄膜の膜厚は、Dektak8 触針式膜厚段差・表面形状測定器(アルバック社)で測定した。
　また、無機半導体材料の真空蒸着膜の膜厚は、真空蒸着装置に備えられた水晶振動子センサにて測定した。
　〈紫外－可視－近赤外透過スペクトル〉
　紫外－可視－近赤外透過スペクトルは、V-670 紫外可視近赤外分光光度計(日本分光株式会社製)で測定した。
　〈原子間力顕微鏡像〉
　原子間力顕微鏡像は、SPA-300(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社)でDynamic Force Modeで測定した。
〈Ｘ線薄膜回折〉
　Ｘ線薄膜回折パターンは、Smartlab(株式会社リガク)で測定した。
　(実施例１－Ａ)
　エタノール４０ｍｌにヒドロシキプロピルセルロース(ＨＰＣ)２ｇを溶解し、次いでＳＷＮＴを１０ｍｇ添加し混合した。この混合液を超音波処理によって分散した後、４５,０００ｒｐｍの回転数で遠心分離を行った。遠心分離後の上澄み液を分散液とした。
　この分散溶液を、ドクターブレード法を用い、ガラス基板上にブレードを自動装置により一定速度で動かすことで成膜を行った。室温に１０分間放置し溶媒を少し乾燥した後、ホットプレート(１００℃)で完全に乾燥させることによりＣＮＴ含有薄膜を得た。
　次に、上述のようにして得たＣＮＴ含有薄膜に、特許文献５または非特許文献３に記載の方法に従って、パルス光焼成を施し、マトリックスであるＨＰＣを除去した。ここで、毎回の照射時間は３００μS、照射周期は１Ｈz、ピーク時の照射強度は６ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は２００回の照射条件でパルス光照射を行った。５５０ｎｍでの透過率約８０％のＣＮＴ導電膜を得た。得られた薄膜のシート抵抗は５００Ω／□であった。
　上述のＣＮＴ導電膜に、ヨウ化銅を１０ｎｍ蒸着し(この時点でのシート抵抗値は１０6Ω／□以上であるため、測定できなかった)、キセノンフラッシュランプにてパルス光照射を行った。毎回の照射時間は１０００μS、照射周期は０.５Ｈz、ピーク時の照射強度は１０ｋＷ/ｃｍ２、照射回数は１０回の照射条件でパルス光照射を行った。
　得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は１２０Ω／□であった。これは透明電極として用いるのに十分な導電性である。
　図３に、製膜の過程での原子間力顕微鏡像を示す。図中、(ａ)は、［００４１］で得られたＣＮＴ導電膜のものであり、(ｂ)は、これにヨウ化銅を蒸着したものであり、(ｃ)は、これをフラッシュランプで焼成したものである。
　図３から明らかなように、蒸着によってＣＮＴ導電膜上に均一に付着したヨウ化銅の粒子が、パルス光焼成によりＣＮＴ同士の結節点に移動していることが証明された。
（実施例１－Ｂ）
　本実施例では、非導電マトリックスを除去した後のＣＮＴ導電膜に無機半導体を塗布製膜し、フラッシュランプによる光焼成を施して、無機半導体粒子をＣＮＴの結節点に移動させた。
　上記［００４０］のようにして得られたＣＮＴ含有薄膜に、パルス光焼成を施した後、２－プロパノールや水で洗浄することによりＨＰＣを完全に除去してＣＮＴ導電膜を得た。このＣＮＴ導電膜の上に、0.05 mol/Lのヨウ化銅のアセトニトリル溶液をスピンコートしてヨウ化銅を積層した後、キセノンフラッシュランプを照射して光焼成を行った。得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は８０Ω／□、５５０ｎｍにおける透過率は約８０％（ガラス基板の透過率を１００％としたときの相対値）であった。これは透明電極として用いるのに十分な導電性である。
（実施例１－Ｃ）
　本実施例では、（実施例１－Ｂ）のヨウ化銅のかわりに臭化銅を用いて透明導電膜を作製した。
　上記［００４０］のようにして得られたＣＮＴ含有薄膜に、パルス光焼成を施した後、２－プロパノールや水で洗浄することによりＨＰＣを完全に除去してＣＮＴ導電膜を得た。このＣＮＴ導電膜の上に、0.05 mol/Lの臭化銅のアセトニトリル溶液をスピンコートして臭化銅を積層した後、キセノンフラッシュランプを照射して光焼成を行った。得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は８０Ω／□、５５０ｎｍにおける透過率は約８０％（ガラス基板の透過率を１００％としたときの相対値）であった。これは透明電極として用いるのに十分な導電性である。
　(実施例２)
　本実施例では、フラッシュランプによる光焼成で、ＨＰＣの除去とハロゲン化銅粒子の結節点への移動を同時に行った。
　すなわち、上記［００４０］のようにして得られた、透過率約８５％のＣＮＴ含有薄膜に、ヨウ化銅を平均１０ｎｍ蒸着した後、キセノンフラッシュランプを照射して光焼成を行った。毎回の照射時間は５００μＳ、照射周期は１Ｈz、ピーク時の照射強度は１０ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は２０回の照射条件でパルス光照射を行った。
　得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は６５Ω／□であった。これは透明電極として用いるのに十分な導電性である。
　図４に、製膜の過程での原子間力顕微鏡像を示す。図中、(ａ)は、［００４０］のようにして得られたＣＮＴ含有薄膜に、ヨウ化銅を蒸着したものであり、(ｂ)は、これをキセノンフラッシュランプで焼成したものである。また、(ｃ)は、(ｂ)の一部を拡大したものである。図４から明らかなように、蒸着によってＣＮＴ含有薄膜上に均一に付着したヨウ化銅の粒子が、光焼成によりサイズが大きくなり、かつＣＮＴ同士の結節点に移動していることが証明された。また同時に、光焼成後のＣＮＴ複合膜ではＣＮＴの繊維が１本ずつ明瞭に観察できており、光焼成により、ヨウ化銅の結節点への移動と、絶縁性マトリックスポリマーであるＨＰＣの除去を同時に行うことができることが証明された。
　(実施例３)
　本実施例では、実施例２のヨウ化銅のかわりに臭化銅を用いて透明導電膜を作製した。
　すなわち、上記［００４０］のようにして得られた、透過率約８５％のＣＮＴ含有薄膜に、臭化銅を平均１０ｎｍ蒸着した後、キセノンフラッシュランプを照射して光焼成を行った。毎回の照射時間は５００μS、照射周期は１Ｈz、ピーク時の照射強度は１０ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は２０回の照射条件でパルス光照射を行った。得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は６０Ω／□であった。
　図５に、得られたＣＮＴ複合膜の原子間力顕微鏡像を示す。図５から明らかなように、蒸着によってＣＮＴ薄膜上に均一に付着した臭化銅の粒子が、ＣＮＴ同士の結節点に移動していることが証明された。
　(実施例４)
　本実施例では、実施例２のヨウ化銅のかわりに塩化銅を用いて透明導電膜を作製した。
　すなわち、上記［００４０］のようにして得られた、透過率約８５％のＣＮＴ含有薄膜に、塩化銅を平均１０ｎｍ蒸着した後、キセノンフラッシュランプを照射して光焼成を行った。毎回の照射時間は５００μS、照射周期は1Ｈz、ピーク時の照射強度は１０ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は２０回の照射条件でパルス光照射を行った。
　得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は６０Ω／□であった。
　図６に、得られたＣＮＴ複合膜の原子間力顕微鏡像を示す。図６から明らかなように、蒸着によってＣＮＴ薄膜上に均一に付着した塩化銅の粒子が、ＣＮＴ同士の結節点に移動していることが証明された。
　(実施例５)
　本実施例では、ハロゲン化銅含有ＣＮＴ複合膜のＸ線薄膜回折の測定を行った。
　実施例２、３、４のようにしてハロゲン化銅含有ＣＮＴ複合膜を作製した。図７は、得られた薄膜のＸ線回折の結果である。
　図７から明らかなように、パルス光照射により回折強度の低下が見られるものの、ヨウ化銅に由来する回折ピークが明瞭に観察されることから、原料のハロゲン化金属は分解することなく膜中にとどまっていることが証明された。
　(実施例６)
　本実施例では、ハロゲン化銅を真空蒸着した基板にＣＮＴ含有薄膜を塗布し、フラッシュランプによる光焼成を施して、ＨＰＣの除去とハロゲン化銅粒子の結節点への移動を同時に行った。
　ガラス基板上に、ヨウ化銅、臭化銅、ないし塩化銅を、約１０ｎｍの膜厚で真空蒸着した。
　これらの薄膜の上に、上記［００４０］のようにして、透過率約８５％のＣＮＴ含有薄膜を作製した。さらにこれらの積層薄膜に対して、キセノンフラッシュランプを用いて光焼成を行った。毎回の照射時間は５００μS、照射周期は１Ｈz、ピーク時の照射強度は１０ｋＷ/ｃｍ2、照射回数は２０回の照射条件でパルス光照射を行った。
　得られたＣＮＴ複合膜のシート抵抗は９０Ω／□～１５０Ω／□であった。これは透明電極として用いるのに十分な導電性である。
　図８に、得られた塩化銅含有ＣＮＴ複合膜の原子間力顕微鏡像を示す。図８から明らかなように、ＣＮＴ薄膜の下に均一に蒸着したハロゲン化銅が、光焼成によりＣＮＴ薄膜の中を移動したうえＣＮＴ薄膜の表面にまで現れ、かつＣＮＴ同士の結節点に移動していることが証明された。また同時に、光焼成後のＣＮＴ複合膜ではＣＮＴの繊維が１本ずつ明瞭に観察できており、光焼成により、ヨウ化銅の結節点への移動と、絶縁性マトリックスポリマーであるＨＰＣの除去を同時に行うことができることが証明された。
　(実施例７)
　本実施例では、ハロゲン化銅の粒子による結節点を設けたＣＮＴ複合膜のシート抵抗の経時変化を調査した。
　上記［００４６］と同様の方法でヨウ化銅含有ＣＮＴ複合膜を作製した。また、上記［００４１］と同様の方法でＣＮＴ導電膜を作製した。さらに、［００４１］と同様の方法で得たＣＮＴ導電膜を、上記特許文献５に記載の方法に従い硝酸溶液に３０分間浸してドーピングを行い、その後水で余分な硝酸を取り除き５０℃のホットプレートで乾燥を行ってＣＮＴ導電膜を作製した。それぞれの薄膜の５５０ｎｍでの透過率は、約８３％である。
　図９に、これらの薄膜のシート抵抗を室温・大気中に放置した際の経時変化を示す。図９から明らかなように、硝酸ドープしたＣＮＴ導電膜では、作製当初のシート抵抗は低いが、直後よりシート抵抗が２倍程度に増大し、その後徐々にシート抵抗が高くなっていく。一方、ヨウ化銅含有ＣＮＴ複合膜では、作製後時間が経過してもシート抵抗に大きな変化は生じず、極めて安定な透明導電膜であることが証明された。
　(実施例８)
　本実施例では、ハロゲン化銅の粒子による結節点を設けたＣＮＴ複合膜の透過率とシート抵抗の関係を調査した。
　上記［００４０］の方法で、膜厚の異なるＣＮＴ含有薄膜を作製した後、実施例２、３、および４と同様の方法でハロゲン化銅含有ＣＮＴ複合膜を作製した。また、上記［００４０］の方法で、膜厚の異なるＣＮＴ含有薄膜を作製した後、上記［００４１］と同様の方法で光焼成処理および溶液処理を施し、ＣＮＴ導電膜を作製した。得られたハロゲン化銅含有ＣＮＴ複合膜およびＣＮＴ導電膜の、５５０ｎｍにおける透過率は、６７％から９６％の範囲である。
　図１０に、これらの薄膜の透過率とシート抵抗の関係を示す。図１０から明らかなように、ハロゲン化銅を含有していないＣＮＴ薄膜では、透過率を高くした際、すなわち膜厚を小さくした際に、シート抵抗の急激な上昇がみられる。これは、薄膜内での隣り合ったＣＮＴ同士の連結が十分でないために、ＣＮＴのネットワークが疎になった際に十分な電気伝導がなされないためであると考えられる。一方で、ヨウ化銅、臭化銅あるいは塩化銅を含有したＣＮＴ複合膜では、透過率を高くした際、すなわち膜厚を小さくした際に、シート抵抗はゆるやかに上昇するのみである。また、濃硝酸水溶液によるドーピング技術に比べて、本技術で得られた透過率が９割前後のＣＮＴ複合膜はその２分の１から３分の１程度の低いシート抵抗を示した。このことから、ハロゲン化銅がＣＮＴの結節点に存在しＣＮＴ同士の連結を強固にしたため、ＣＮＴのネットワークが疎になった際にも十分な電気伝導が保持されることが証明された。
　(実施例９)
　本実施例では、無機化合物をあらかじめＣＮＴ含有インクに混合したうえで製膜し、後処理を施すことにより、無機半導体粒子が結節点に移動したＣＮＴ複合膜を作製する方法を述べる。
　水３８ｍｌにヒドロシキプロピルセルロース(ＨＰＣ)２ｇを溶解し、次いでＳＷＮＴを１０ｍｇ添加し混合する。この混合液を超音波処理によって分散した後、４５,０００ｒｐｍの回転数で遠心分離を行った。遠心分離後の上澄み液を分散液とし、これに塩化鉄(II)(ＦｅＣｌ2)を溶解させる。
　この分散溶液を、ドクターブレード法を用い、ガラス基板上にブレードを自動装置により一定速度で動かすことで成膜を行う。室温に１０分間放置し溶媒を少し乾燥した後、ホットプレート(１００℃)で完全に乾燥させることにより混合物薄膜を得る。
　次に、上述のようにして得た混合物薄膜に、キセノンフラッシュランプを用いて光焼成を施し、マトリックスであるＨＰＣを除去する。同時に、塩化鉄(II)の粒子がＣＮＴの結節点に移動し、ＣＮＴ同士を良好に電気的に接触させた導電性ないし半導体性薄膜を得ることができる。
　(実施例１０)
　本実施例では、ＣＮＴ薄膜上に、薄膜を加熱しながらハロゲン化金属を蒸着することによって、無機半導体粒子が結節点に存在するＣＮＴ薄膜を作製する方法を述べる。
　任意の方法、たとえば上記［００４０］のような方法で作製したＣＮＴ薄膜を、基板加熱機構を備えた真空蒸着装置内に固定し、基板の温度を４００℃に保ったまま、ハロゲン化金属を１ｎｍ程度の厚さに真空蒸着する。加熱によりハロゲン化銅の分子がＣＮＴに沿って移動し、ＣＮＴの結節点に濃縮されて粒子となり、ＣＮＴ同士を良好に電気的に接触させた導電性ないし半導体性薄膜を得ることができる。
　本発明のＣＮＴ複合膜は、省資源のカーボン材料、安価な製膜技術(印刷も可能)を用いて、大面積かつ低コストの透明導電膜を大量生産でき、ＩＴＯに代わり、太陽電池、ＥＬ、タッチパネルなど様々な透明な電子デバイスの分野で利用可能である。
　また、ＣＮＴは、有機半導体に比べて低コストと、同様に大面積化の作製技術が可能であり、かつ耐熱性と化学的な安定性にも優れているために、本発明のＣＮＴ複合膜を用いた薄膜電界効果トランジスタは、有機ＥＬ、フレキシブル電子デバイスへの応用が期待される。
　さらに、本発明のＣＮＴ複合膜を用いた光スイッチは、省エネ電子デバイスや光通信デバイスへの応用が期待される。さらにまた、本発明のＣＮＴ複合膜を用いたＰＮダイオードは、ＣＮＴの特徴により特殊な光(ＴＨｚ領域の光)を検出する素子に利用可能である。

Claims (8)

  1. 　無機半導体の微粒子とカーボンナノチューブネットワークを含み、
    　無機半導体の微粒子が複数のカーボンナノチューブ同士の結節点に存在することを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。
  2. 　前記複数のカーボンナノチューブは、ランダムネットワークを形成していることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  3. 　前記無機半導体は、融点が１０００℃未満の金属ハロゲン化物又はカルコゲン化物からなる群より選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１又は２に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  4. 　前記金属ハロゲン化物が、塩化銅(ＣｕＣｌ)、臭化銅(ＣｕＢｒ)、ヨウ化銅(ＣｕＩ)、塩化鉄(ＦｅＣｌ2)、臭化鉄(ＦｅＢｒ2)、ヨウ化鉄(ＦｅＩ2)、塩化マグネシウム(ＭｇＣｌ2)、臭化マグネシウム(ＭｇＢｒ2)、ヨウ化マグネシウム(ＭｇＩ2)、塩化モリブデン(ＭｏＣｌ2)、臭化モリブデン(ＭｏＢｒ2)、臭化銀(ＡｇＢｒ)、ヨウ化銀(ＡｇＩ)、塩化鉛(ＰｂＣｌ2)、臭化鉛(ＰｂＢｒ2)、ヨウ化鉛(ＰｂＩ2)、塩化ナトリウム(ＮａＣｌ)、臭化ナトリウム(ＮａＢｒ)、ヨウ化ナトリウム(ＮａＩ)、フッ化リチウム(ＬｉＦ)、臭化リチウム(ＬｉＢｒ)、ヨウ化リチウム(ＬｉＩ)、臭化カリウム(ＫＢｒ)、ヨウ化カリウム(ＫＩ)、ヨウ化ランタン(ＬａＩ3)、及びヨウ化ビスマス(ＢｉＩ3)からなる群より選択される少なくともいずれか一つであり、
    　前記カルコゲン化物が、テルル化カドミウム(ＣｄＴｅ)、セレン化カドミウム(ＣｄＳｅ)、テルル化亜鉛(ＺｎＴｅ)、セレン化亜鉛(ＺｎＳｅ)、テルル化鉛(ＰｂＴｅ)、セレン化鉛(ＰｂＳｅ)、テルル化スズ(ＳｎＴｅ)、セレン化ガリウム(ＧａＳｅ)、及び硫化ビスマス(Ｂｉ2Ｓ3)からなる群より選択される少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項３に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  5. 　前記カーボンナノチューブ複合膜の光学的透過率が、５０～９８％の範囲であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  6. 　前記カーボンナノチューブ複合膜の厚みが、１～１０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  7. 　前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が、１～１０００Ω/squareの範囲であることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブ複合膜の製造方法であって、
    　基板上に、カーボンナノチューブ含有薄膜と無機半導体からなる薄膜との積層膜を形成するか、又はカーボンナノチューブと無機半導体の混合物を含有する薄膜を形成する第一工程と、
    　上記積層膜又は前記混合物を含有する薄膜にパルス光を照射することにより無機半導体粒子をカーボンナノチューブの結節点に移動させる第二工程、
    　を備えることを特徴とする製造方法。
PCT/JP2015/079263 2014-10-17 2015-10-16 カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法 Ceased WO2016060225A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020177010227A KR101969247B1 (ko) 2014-10-17 2015-10-16 카본 나노 튜브 복합막 및 그 복합막의 제조 방법
EP15851240.0A EP3214040B1 (en) 2014-10-17 2015-10-16 Carbon nanotube composite film and method for producing said composite film
US15/519,512 US10392520B2 (en) 2014-10-17 2015-10-16 Carbon nanotube composite film and method for producing said composite film
CN201580056124.4A CN107074547B (zh) 2014-10-17 2015-10-16 碳纳米管复合膜及该复合膜的制造方法
JP2016554127A JP6455944B2 (ja) 2014-10-17 2015-10-16 デバイス及びカーボンナノチューブ複合膜の製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-212191 2014-10-17
JP2014212191 2014-10-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016060225A1 true WO2016060225A1 (ja) 2016-04-21

Family

ID=55746764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/079263 Ceased WO2016060225A1 (ja) 2014-10-17 2015-10-16 カーボンナノチューブ複合膜及び該複合膜の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10392520B2 (ja)
EP (1) EP3214040B1 (ja)
JP (1) JP6455944B2 (ja)
KR (1) KR101969247B1 (ja)
CN (1) CN107074547B (ja)
WO (1) WO2016060225A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106252661A (zh) * 2016-10-14 2016-12-21 成都理工大学 硫化铋/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
WO2018207815A1 (ja) * 2017-05-09 2018-11-15 国立大学法人東京工業大学 テラヘルツ波検出装置およびテラヘルツ波検出システム
WO2021095600A1 (ja) * 2019-11-14 2021-05-20 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 カーボンナノチューブ分散液およびその製造方法
CN116440710A (zh) * 2023-03-17 2023-07-18 同济大学 原位atrp引发的有机/无机杂化阴离子交换膜及其制备方法
WO2023139862A1 (ja) * 2022-01-18 2023-07-27 恒林日本株式会社 燃料電池カソード用多層カーボンナノチューブ触媒及びその調製方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10737938B2 (en) 2016-10-21 2020-08-11 UVic Industry Partnership Inc. Nanowire chain devices, systems, and methods of production
US11111399B2 (en) * 2016-10-21 2021-09-07 Quirklogic, Inc. Materials and methods for conductive thin films
CN109348549B (zh) * 2018-09-28 2021-07-02 盐城工学院 一种SnO2/改性碳纳米管复合电热薄膜及其制备方法
CN109468619B (zh) * 2018-12-29 2020-11-10 苏州第一元素纳米技术有限公司 碳纳米管表面镀覆方法
CN110270755A (zh) * 2019-07-10 2019-09-24 西安交通大学 一种利用飞秒激光改善多壁碳纳米管薄膜电学性能的方法
CN110577209A (zh) * 2019-09-19 2019-12-17 天津大学 原位合成碳纳米管表面负载氧化铜纳米颗粒的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011517501A (ja) * 2008-03-14 2011-06-09 ナノ−シー，インク． 透明導電性用途のためのカーボンナノチューブ透明導電性無機ナノ粒子ハイブリッド薄膜
WO2013155111A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 Nanocomp Technologies, Inc. Nanotube material having conductive deposits to increase conductivity

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4779172B2 (ja) 2005-01-06 2011-09-28 独立行政法人産業技術総合研究所 ドーピングされたカーボンナノチューブ及びその製造方法
KR100790216B1 (ko) 2006-10-17 2008-01-02 삼성전자주식회사 전도성 분산제를 이용한 ｃｎｔ 투명전극 및 그의 제조방법
US20100044074A1 (en) 2008-08-25 2010-02-25 Yong Hyup Kim Carbon nanotube networks with metal bridges
US8953307B2 (en) 2008-10-20 2015-02-10 Lg Electronics Inc. Display device
US8435595B2 (en) 2009-07-15 2013-05-07 Empire Technology Development, Llc Carbon nanotube transparent films
EP2727165A4 (en) * 2011-06-28 2015-08-05 Innova Dynamics Inc Transparent conductors incorporating additives and related manufacturing methods
JP5859277B2 (ja) 2011-11-02 2016-02-10 ニッタ株式会社 カーボンナノチューブ複合材およびカーボンナノチューブ複合材の製造方法
US20150228371A1 (en) 2012-07-30 2015-08-13 National Institute Of Advanced Industrial Science And Techmology Method for producing electrically conductive thin film, and electrically conductive thin film produced by said method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011517501A (ja) * 2008-03-14 2011-06-09 ナノ−シー，インク． 透明導電性用途のためのカーボンナノチューブ透明導電性無機ナノ粒子ハイブリッド薄膜
WO2013155111A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-17 Nanocomp Technologies, Inc. Nanotube material having conductive deposits to increase conductivity

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106252661A (zh) * 2016-10-14 2016-12-21 成都理工大学 硫化铋/碳纳米管复合材料及其制备方法和应用
WO2018207815A1 (ja) * 2017-05-09 2018-11-15 国立大学法人東京工業大学 テラヘルツ波検出装置およびテラヘルツ波検出システム
JPWO2018207815A1 (ja) * 2017-05-09 2020-03-12 国立大学法人東京工業大学 テラヘルツ波検出装置およびテラヘルツ波検出システム
US11118977B2 (en) 2017-05-09 2021-09-14 Tokyo Institute Of Technology Terahertz wave detection device and terahertz wave detection system
JP7148986B2 (ja) 2017-05-09 2022-10-06 学校法人 中央大学 テラヘルツ波検出装置およびテラヘルツ波検出システム
WO2021095600A1 (ja) * 2019-11-14 2021-05-20 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学 カーボンナノチューブ分散液およびその製造方法
JPWO2021095600A1 (ja) * 2019-11-14 2021-05-20
WO2023139862A1 (ja) * 2022-01-18 2023-07-27 恒林日本株式会社 燃料電池カソード用多層カーボンナノチューブ触媒及びその調製方法
CN116440710A (zh) * 2023-03-17 2023-07-18 同济大学 原位atrp引发的有机/无机杂化阴离子交换膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107074547A (zh) 2017-08-18
EP3214040B1 (en) 2020-11-25
JPWO2016060225A1 (ja) 2017-06-29
US20170226353A1 (en) 2017-08-10
US10392520B2 (en) 2019-08-27
KR101969247B1 (ko) 2019-04-15
KR20170056649A (ko) 2017-05-23
CN107074547B (zh) 2020-03-10
EP3214040A1 (en) 2017-09-06
EP3214040A4 (en) 2018-03-14
JP6455944B2 (ja) 2019-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6455944B2 (ja) デバイス及びカーボンナノチューブ複合膜の製造方法
Yu et al. Recent development of carbon nanotube transparent conductive films
Cao et al. Transparent electrodes for organic optoelectronic devices: a review
Mengistie et al. Highly conductive PEDOT: PSS treated with formic acid for ITO-free polymer solar cells
Liu et al. The application of highly doped single-layer graphene as the top electrodes of semitransparent organic solar cells
Sepulveda-Mora et al. Figures of merit for high‐performance transparent electrodes using dip‐coated silver nanowire networks
Kulkarni et al. Towards low cost materials and methods for transparent electrodes
Tian et al. Printable free-standing hybrid graphene/dry-spun carbon nanotube films as multifunctional electrodes for highly stable perovskite solar cells
Sun et al. Influence of the porosity of the TiO2 film on the performance of the perovskite solar cell
Kim et al. Organic devices based on nickel nanowires transparent electrode
WO2022188852A1 (zh) 一种钙钛矿薄膜及其制备方法、太阳能电池、发光器件
Chen et al. WO3 nanoparticles or nanorods incorporating Cs2CO3/PCBM buffer bilayer as carriers transporting materials for perovskite solar cells
CN103794265A (zh) 一种石墨烯和纳米线的复合材料及其制备方法
Lee et al. Effective passivation of Ag nanowire-based flexible transparent conducting electrode by TiO2 nanoshell
JPWO2018056295A1 (ja) 太陽電池
Yun et al. Fabrication of high-performance composite electrodes composed of multiwalled carbon nanotubes and glycerol-doped poly (3, 4-ethylenedioxythiophene): polystyrene sulfonate for use in organic devices
Bai et al. Resistive switching behaviors mediated by grain boundaries in one longitudinal Al/MoS2&PVP/ITO device
Chaudhary et al. Nitrogen‐Doped Carbon Quantum Dots on Graphene for Field‐Effect Transistor Optoelectronic Memories
CN104465993A (zh) 一种碳基复合透明电极及制备方法
Lim et al. Solution-dispersed copper iodide anode buffer layer gives P3HT: PCBM-based organic solar cells an efficiency boost
KR101251718B1 (ko) 유기 태양전지용 정공수송층 조성물, 이를 이용한 유기 태양전지의 제조방법 및 그에 따라 제조된 유기 태양전지
Li et al. A new method to disperse CdS quantum dot-sensitized TiO2 nanotube arrays into P3HT: PCBM layer for the improvement of efficiency of inverted polymer solar cells
KR101581664B1 (ko) 금속산화물이 코팅된 금속 나노와이어를 포함하는 투명전도막의 제조방법
Inaba et al. Eco-Friendly Push-Coated Polymer Solar Cells with No Active Material Wastes Yield Power Conversion Efficiencies over 5.5%
Liu et al. Graphene oxide for nonvolatile memory application by using electrophoretic technique

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15851240

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016554127

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015851240

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015851240

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177010227

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE