非ITO系導電性材料技術と透明導電膜・フィルム開発動向

非ITO系フレキシブル透明導電膜材料として注目されている、ポリアニリン、ポリチオフェン (PEDOT) 、ポリピロールなどの導電性高分子、カーボンナノチューブ (CNT) 、グラフェン、フラーレンなどのナノ炭素、銀・銅ナノ粒子・ナノファイバーなどの金属ナノフィラーの基本特性、そしてデバイスへの応用にあたり重要な導電性高分子の導電性向上策、汎用樹脂との複合化法につき筆者の研究成果を交えて紹介する。そして上記導電材を中心にフレキシブル透明導電膜材料・フィルムの最新動向に付き解説する。

1. はじめにー導電の基礎 -
   1. 表面・体積抵抗とその評価法
   2. 導電機構と特徴
   3. イオン伝導
   4. 電子伝導
2. 透明導電膜材料の基本特性と課題
   1. 酸化物半導体粒子
      • ITO
      • ATO
   2. 金属微粒子
      • Ag粒子
      • Agファイバー
      • Cu粒子
   3. ナノ炭素粒子
      • カーボンナノファイバー (CNF)
      • カーボンナノチューブ (CNT)
      • グラフェン
      • フラーレン
   4. 導電性高分子
      • ポリチオフェン (PEDOT)
      • ポリアニリン
      • 水溶性スルホン化ポリアニリン
3. 各種導電材の導電性向上と複合化方法
   1. ナノ炭素粒子の導電性向上と複合化法
   2. パーコレーション
   3. ダブルパーコレーション理論とその有用性
   4. 導電性高分子の導電性向上と複合化法 (③～⑦は筆者の研究を中心に紹介)
   5. ドーパント種・量効果
   6. セカンドドーパント効果 (配向促進剤)
   7. 高分子バインダー (希釈材) 効果
   8. 無機酸化物ナノ粒子添加効果
   9. セルロースナノファイバー (吸着) 効果
   10. (酸化) グラフェン添加効果
   11. フェノール誘導体添加効果
   12. その他
4. 各種導電材を用いたフレキシブル非ITO系透明導電材・フィルムの開発動向
   1. 導電性高分子系
   2. ポリアニリン
   3. PEDOT
   4. ナノ炭素粒子系
   5. カーボンナノチューブ (CNT)
   6. グラフェン
   7. 金属・金属酸化物粒子
   8. 銀系ナノ粒子・ナノファイバー
   9. 銅系ナノ粒子・ナノファイバー
   10. ZnO
5. まとめ及び課題