株式会社　日信　Baytron 説明

ＰＥＤＴの性質

ポリチオフェンやポリピロールは、３位および４位における枝分れ置換は、不溶性と非溶融性となるネットワークを生成します。

モノマーの3位と4位が事前に使用されていると架橋は不可能となります。

ポリピロールやポリチオフェンのような導電性ポリマーは、正の電荷を有するので、正電荷生成誘導電効果を有する置換基は正電荷を安定化し、従ってポリマーを安定化します。

この場合酸素を使用すると、複素環式の環面の共平面上の配向は、加熱により損なわれません。

３，４エチレンジオキシチオフェン（ＥＤＴ）のモノマーは、チオ二酢酸塩から3ヶ月かけて5段階の反応で合成されます。

アセトニトリル中の塩化鉄（ＩＩＩ）を用いる酸化重合により５－１０Ｓ/cmの紺青色の粉末になります。

ポリ３，４エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）は、ポリピロールよりはるかに安定です。

同じ条件下でコーティングしたフィルムを100℃でエージングさせるとＰＥＤＴのフィルムの表面抵抗は実質的に変化しませんでしたが、ポリピロールのフィルムは上昇が認められました。

帯電防止コーティング

すでにヨーロッパでは、写真フィルムのネガフィルムの帯電防止層に、１０年以上使用され年間２億ｍ２コーティングされています。

現在Baytron P（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）は、韓国や日本で電子部品の帯電防止のためのキャリアテープ、電子トレイ　ＴＡＢテープのスペーサーテープ　また光学フィルムにコーティングされ使用されています。

特に性能重視のニッチなマーケットでの使用が多くなってきています。

最近は、カーボンブラックの練りこみのＰＳのキャリアテープでカーボンの脱離によるコンタミの問題になっています。

また界面活性剤のコーティングされたフィルムは、透明であるが永久帯電ではなく湿度依存性が高い点が問題です。

この問題の解決するために透明で不純物の溶出が少ないＰＥＤＴはこれから使用が多くなっていくと思われます。

ＰＥＤＴ／ＰＳＳは、イオン性不純物として　ＮａとＳＯ_４を主に含んでいます。

これは、重合触媒からきています。通常イオン交換樹脂で除去していますが、標準品でＮａが　400　ｐｐｍ　ＳＯ４が　40　ｐｐｍ存在しています。

延伸することにより表面抵抗の触れが起こる導電性金属酸化物粉末の分散したコーティングの

フィルムに比較するとＰＥＤＴのコーティングのフィルムの延伸後の表面抵抗のフレが少ないです

そのためハイブリッドコーティングとして、ＡＴＯやＺｎＯなどの金属酸化物とＰＥＤＴ／ＰＳＳとの混

合系での使用が考えられてきています。

欠点になるのが、このＰＥＤＴ／ＰＳＳのディスパージョンの固形分が１．３％であとの溶媒が水の

ため、コーティング剤として密着性と塗膜の硬度がないことです。

ここでバインダーの選択が重要になります。バインダーは、絶縁性を有するため、相溶し硬度と

密着性を向上し絶縁性を損なわない性質が要求されます。

韓国のInscon社では、PEDT/PSSをベースにした　帯電防止コーティング材(商品名

コニソル）を販売しています。

韓国の大学教授がベンチャーで始めた企業ですが、Samusung社で広く使われています。

興味のある方は、商品カタログをご参照ください。

インスコン社　コニソルカタログ

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高導電性コーティング

PEDT/PSSを高導電化することにより、将来ポストITOとして開発も行われ始めています。

Baytron　HC V4 や　PH 500というグレードになります。PH 500は　HC V4の粒子を細かくしたタイプです。

このグレードは　Baytron Pとは違い重合を最適化し　後添加で高沸点溶剤を５％加えることで６００S/cmまで導電性は到達します。　

通常　ＰＥＴフィルムで１００　Ω/sq,　透過率８３％(乾燥膜厚　200nm) は得られます。

膜厚　Ｄｒｙで５ミクロンで透過率が、４０－５０％であれば50　Ω/sqまで到達します。

タッチパネル用途などのＩＴＯの蒸着フィルムのフレキシブルディスプレイでは、クラックが予想されますが、この高導電のＰＥＤＴのフィルムは曲げにも柔軟に追従します。

高沸点溶剤の　ＤＭＳＯ(ジメチルスルホキシド)　エチレングリコール　NMP　(nーメチルピロリドン)　を５％　後添加により８０％以上の高透明性と、１００ ohm/sqs近くの高導電性が得られます。

またグリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコールの添加により導電性が向上することが報告されています。

	BaytronR 　P HC V4	BaytronR 　　PH 500
特　　　徴	PEDT:PSS ディスパージョン	PEDT:PSS ディスパージョン (微粒化)
PEDT:PSS　比	1:2.5	1:2.5
導電性 5% DMSO 　後添加[S/cm]	200 - 500	300 - 600
透　過　率 100 Ohm/sq	80	84
固　形　分 [%]	1.0 ? 1.4	1.0 ? 1.3
粘　度 [mPas]	100 - 350	< 30
一次粒子径　　d50 [nm]	200 - 500	20 - 60

有機ＥＬへの応用

1998年頃から　有機ＥＬグレード用途として特殊グレードのＰＥＤＴ／ＰＳＳの開発が始められ

ました。

1998年には　Ｂaytron P AI 4083が上市され固形分は　１．５％で１０^３Ωｃｍ。

２０００年には、クロストーク防止用パッシブマトリックス用で　Ｂaytron P CH 8000が

上市され　固形分は２．８％で１０^５Ωｃｍ。

ＰＥＤＴ/ＰＳＳは　ＰＥＤＯＴ（ピードット）という名前でポリマー系の有機ＥＬディスプレイでは、ポピ

ュラーになってきています。

透明電極である陰極ＩＴＯの上に正孔注入のバッファー層として塗布することによりアノード層の

平坦化という機能があります。アノードのポリッシングまたは真空アニ－ルなどの必要はなくなり

、さらにアノードから発光ポリマー層への正孔注入効果を高める機能があります。

これは、ＰＥＤＴ／ＰＳＳによって仕事関数を高めて発光層とアノードのエネルギー障害を少なくす

ることにより有機ＥＬディスプレイにおける輝度や低電圧　低電流の改善が行えるようになってき

ました。

ＰＥＤＴ／ＰＳＳの仕事関数は５.１－５.２　eVで一般的なＩＴＯの仕事関数４.６－４.７　eV程度と

比較すれば正孔注入効率が向上することがわかります。

パターニングの方法としては、インクジェットプリンティングで塗布する方法が一般的に有力にな

ってきています。他には、グラビア印刷、スクリーン印刷などがあります。最近ではレーザープリ

ンターを使用したラインパターニングが発表されて話題を呼んでいます。

スピンコートやスリットコートなどはインクジェットと同じで　粘度は１０－２０　ｍＰａ．ｓだが、スクリ

ーン印刷やグラビア印刷の場合はペーストやインクにする必要があり、溶剤や樹脂を添加したス

クリーン印刷用ペースト　Ｂaytron SV3も上市しています。

膜厚は、５０－１００nmで乾燥条件は　ホットプレート上で２００℃で３分間以上が必要です。

ＰＥＤＴ/PSSの層構造の研究からは、　塗膜の上層はＰＳＳリッチであり、下層はＰＥＤＴリッチに

なっていることが判ってきています。また　導電性も厚さ方向と平面方向では厚さ方向が平面方

向に比較して６倍高いというデータも判ってきています。　

高導電PEDT/PSSを　ITOの代替に使用し蒸着の有機EL層を積層する事により

パックライトや照明の用途に使用も考え始められてきました。

最近白色照明を目標にユーロ８カ国で　１４０億円かけて開発しているOLLAプロジェクトでは

青色や緑色の低分子を蒸着で積層した有機ELでは　ITOの蒸着した15 Ω/sqの18nmの層

よりも100　Ω/sqの200nmのPH 500のPEDOTの層のほうが２０％高い効率と輝度を示しまし

た。