特開 2016-94326 単分散シングルウォールカーボンナノチューブを利用した透明導電フィルム及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-94326(P2016-94326A)

(43)【公開日】2016年5月26日

(54)【発明の名称】単分散シングルウォールカーボンナノチューブを利用した透明導電フィルム及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01B 31/02 20060101AFI20160422BHJP

   B82Y 30/00 20110101ALI20160422BHJP

   B82Y 40/00 20110101ALI20160422BHJP

   H01B 5/14 20060101ALI20160422BHJP

   H01B 13/00 20060101ALI20160422BHJP

【ＦＩ】

   C01B31/02 101F

   B82Y30/00

   B82Y40/00

   H01B5/14 A

   H01B13/00 503B

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】書面

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-240555(P2014-240555)

(22)【出願日】2014年11月11日

(71)【出願人】

【識別番号】511163735

【氏名又は名称】ナノサミット株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(74)【代理人】

【識別番号】230117477

【弁護士】

【氏名又は名称】吉川 景司

(72)【発明者】

【氏名】古月 文志

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 弘太郎

【テーマコード（参考）】

4G146

5G307

5G323

【Ｆターム（参考）】

4G146AA12

4G146AB07

4G146AC20A

4G146AC20B

4G146AC30A

4G146AC30B

4G146AD22

4G146AD28

4G146BA04

4G146BA11

4G146BC32B

4G146CA11

4G146CA16

4G146CB17

5G307FA02

5G307FB04

5G323BA05

5G323BB01

5G323BB02

5G323BB06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】簡易な方法による、シングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴｓ）フィルムにおけるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）の形態を制御する新規な技術の提供。
【解決手段】分散剤を用いてＳＷＣＮＴｓを溶媒中に分散した溶液中におけるシングルウォールカーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）の濃度を調整した後、ＰＥＴフィルム上に塗布するという簡易な方法で、ＳＷＣＮＴｓにおいて形成されるＣＮＴの形態を制御することにより、透明度及び導電性の極めて高いＳＷＣＮＴｓを得ることができる。このようにして得られた透明導電ＳＷＣＮＴｓは、容量性タッチスクリーン、ＬＣＤｓ、太陽電池等に適用することができる。
【選択図】図１ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

分散剤を用いてシングルウォールカーボンナノチューブを溶媒中に単分散させたシングルウォールカーボンナノチューブ溶液中におけるシングルウォールカーボンナノチューブの質量百分率濃度を調整することで、形成されるシングルウォールカーボンナノチューブの形態が制御されたカーボンナノチューブフィルム。

【請求項2】

請求項１記載のカーボンナノチューブの質量百分率濃度を０．００１ないし０．０２ｗｔ．％とする請求項１記載のカーボンナノチューブフィルム。

【請求項3】

前記カーボンナノチューブフィルム上のカーボンナノチューブの接合密度を１μｍ^２当たり２．４ないし１６４接合箇所数とする、請求項１又は２記載のカーボンナノチューブフィルム。

【請求項4】

シート抵抗を２８６Ω／ｓｑないし８００ｋΩ／ｓｑとする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブフィルム。

【請求項5】

透明度を９５ないし９８％とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブフィルム。

【請求項6】

分散剤を用いてシングルウォールカーボンナノチューブを溶媒中に単分散させたシングルウォールカーボンナノチューブ溶液中におけるシングルウォールカーボンナノチューブの質量百分率濃度を調整することで、形成されるシングルウォールカーボンナノチューブの形態を制御することを特徴とする、カーボンナノチューブフィルムの製造方法

【請求項7】

前記カーボンナノチューブの質量百分率濃度を０．００１ないし０．０２ｗｔ．％とする請求項６記載のカーボンナノチューブフィルムの製造方法。

【請求項8】

前記カーボンナノチューブフィルム上のカーボンナノチューブの接合密度を１μｍ^２当たり２．４ないし１６４接合箇所数とする、請求項６又は７記載のカーボンナノチューブフィルムの製造方法。

【請求項9】

シート抵抗を２８６Ω／ｓｑないし８００ｋΩ／ｓｑとする、請求項６ないし８のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブフィルムの製造方法。

【請求項10】

透明度を９５ないし９８％とする、請求項６ないし８のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブフィルムの製造方法。

【請求項11】

請求項１ないし５いずれか１項に記載の透明導電カーボンナノチューブフィルムを含む又は請求項６ないし１０いずれか１項に記載の製造方法により製造されたカーボンナノチューブフィルムを含む、電子デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シングルウォールカーボンナノチューブを利用したカーボンナノチューブフィルム及びその製造方法並びにそれらの用途に関する。

【背景技術】

【0002】

カーボンナノチューブは、近年、様々な分野において利用が注目され、研究が盛んに行われている物質である。なかでも、シングルウォールカーボンナノチューブ（以下「ＳＷＣＮＴｓ」という。）は、その特異な光学的及び電気的な性質ゆえに、透明導電フィルムの分野において大きな注目を集めている。さらに、高純度のＳＷＣＮＴｓには商業的有用性が期待されており、柔軟性のある電子デバイス、例えば、容量性タッチスクリーン、ＬＣＤｓ、太陽電池等における、将来の応用可能性が期待されている。

【0003】

また、従来より用いられてきたインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）には脆弱性の問題があったが、これに代わる魅力的な素材としてＳＷＣＮＴｓフィルムが注目されている。というのも、ＳＷＣＮＴｓフィルムは、ＩＴＯと比べ、はるかに低温の温度条件で作ることができるからである。それゆえ、多種多様な柔軟性のある（以下「軟性」という。）フィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）の上に、ＳＷＣＮＴｓを設計することが可能であり、その高い互換性により、軟性フィルム上にＳＷＣＮＴｓを均一に広げることが容易となる。

【0004】

なお、先行研究により、π−πスタッキング効果及び疎水−疎水相互作用は、ＳＷＣＮＴｓが軟性ＰＥＴフィルムの表面上に強固に付着するための２つの主要因であることが確認されている（Ｈｏｈｎｈｏｌｚ Ｄ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ Ｆｕｎｃｔ Ｍａｔｅｒ ２００５；１５（１）：５１−６及びＲａｈｙ Ａ ｅｔ ａｌ．，Ａｐｐｌ Ｓｕｒｆ Ｓｃｉ ２００９；２５５（１５）：７０８４−９）。

【0005】

ところで、現在までに、透明導電ＳＷＣＮＴｓフィルムの作製方法について、様々な方法が開発されてきた。例えば、濾過法（Ｓｈｉ Ｚ ｅｔ ａｌ．，Ａｄｖ Ｆｕｎｃｔ Ｍａｔｅｒ ２００１；２１（２２）：４３５８−６３）、ディップキャスティング法（Ｍａｎｏｈａｒ ＳＫ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ ２００４；１２６（１４）：４４６２−３及びＹｕ Ｘ ｅｔ ａｌ．，Ｓｕｒｆ Ｃｏａｔ Ｔｅｃｈｎｏｌ ２００８；２０２（１０）：２００２−７）、スプレーコーティング法（Ｌｅｅ ＹＨ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ ２００７；１２９（２５）：７７５８−９及びＴｅｎｅｎｔ ＲＣ ａｔ ａｌ．，Ａｄｖ ｍａｔｅｒ ２００９；２１（３１）：３２１０−６）、スピンコーティング法（ＬｅＭｉｅｕｘ ＭＣ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００８；３２１（５８８５）：１０１−４及びＭｅｉｔｌ ＭＡ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔ ２００４；４（９）：１６４３−７）、ラングミュア−ブロジェット法（Ｌｉ Ｘ ｅｔ ａｌ．，Ｊ Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ ２００７；１２９（１６）：４８９０−１）、スライディング法（Ｌｉ Ｘ ｅｔ ａｌ．，Ｅｎｅｒｇｙ Ｅｎｖｉｒｏｎ Ｓｃｉ ２０１３；６（３）：８７９−８７）、ワイヤーバーコーティング法（メイヤーロッドコーティング法とも呼ばれる）（Ｍｏｏｎ Ｊｓ ｅｔ ａｌ．，Ｄｉａｍｏｎｄ Ｒｅｌａｔ Ｍａｔｅｒ ２００５；１４（１１−１２）：１８８２−７、Ｋｉｔａｎｏ Ｔ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｒｂｏｎ ２００９；４７（１５）：３５５９−６５、Ｄａｎ Ｂ ｅｔ ａｌ．，ＡＣＳ Ｎａｎｏ ２００９；３（４）：８３５−４３、及びＬｉ Ｘ ｅｔ ａｌ．，ＡＣＳ Ｎａｎｏ ２０１２；６（２）：１３４７−５６）がある。

【0006】

これらの方法の中で、ワイヤーバーコーティング法は、唯一、大規模かつ継続的な事業の実現可能性を有する技術として知られている。ワイヤーバーコーティング法は、軟性物質上にインクを広げ塗布するために有用な方法であり、膜厚や形態的特徴について、インク濃度やコーティングを変化させることによって調節することができ、これにより最終製品の光電気的特性を最適化することができる（Ｋｉｔａｎｏ Ｔ ｅｔ ａｌ．，Ｃａｒｂｏｎ ２００９；４７（１５）：３５５９−６５）。

【0007】

しかしながら、溶液中におけるＳＷＣＮＴｓは、その自己組織化特性によって、容易に結晶性の塊を形成し、加工とパターニングを困難にする。そのため、ＳＷＣＮＴｓを使用する際には、溶液中のＳＷＣＮＴｓを個々の管のレベルにまで分散させること（以下「単分散」という。）が望ましい。この点、本発明の発明者（以下「本発明者」という。）による従前の研究では、典型的な線形両イオン性界面活性剤である３−（Ｎ、Ｎ−ジメチルステアリルアンモニオ）プロパンスルホン酸塩を用いることによって、通常のＳＷＣＮＴｓ塊を単分散させる、シンプルであるが強力な方法が考案されている（Ｆｕｇｅｔｓｕ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍ Ｌｅｔｔ ２００５；３４（９）：１２１８−９）。このほか、カーボンナノチューブの分散剤として、アニオン性アルキル両親媒性化合物、胆汁塩、多環芳香族炭化水素、ＤＮＡ、ペプチド、及び多糖類等の多くの分散剤が用いられてきた。

【0008】

また、カーボンナノチューブを用いた透明導電フィルムの電気輸送特性等の特性は、主に、カーボンナノチューブネットワークにおけるカーボンナノチューブ同士の接合によるものであることが知られており、デバイス特性は、接触形状を制御することにより根本的に改善され、また、それは、管の導電性というよりも接触抵抗の調節により主に生じるものであると理解されている。そのため、透明導電フィルムの形態制御は、軟性電子デバイスの設計における重要な要素であると理解されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【非特許文献1】Ｈｅｉｎｚｅ Ｓ ｅｔ ａｌ．，Ｐｈｙｓ Ｒｅｖ Ｌｅｔｔ ２００２；８９（１０）：１０６８０１−４

【非特許文献2】Ｂａｕｇｈｍａｎ ＲＨ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００２；２９７（５５８２）：７８７−９２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明は、簡易な方法により、ＳＷＣＮＴｓフィルムにおけるカーボンナノチューブの形態を制御する新規な技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者は、試行錯誤の結果、分散剤を用いてＳＷＣＮＴｓを溶媒中に単分散させたＳＷＣＮＴｓ溶液（以下「単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液」という。）中のＳＷＣＮＴｓの質量百分率濃度を調整するという簡易な方法で、形成されるＳＷＣＮＴｓの形態を制御できることを見出し、本発明を完成させた。

【0011】

ここで、本発明における「分散剤」とは、カーボンナノチューブを溶媒に分散させるための試薬を意味する。また、「分散」とは、溶解や懸濁を含む広義の分散を意味し、例えば、カーボンナノチューブが全て溶解している態様、全て懸濁している態様、一部が溶解し一部が懸濁している態様等を意味する。なお、本発明で用いることのできる分散剤は、線形両イオン性界面活性剤に限定されず、アニオン性アルキル両親媒性化合物、胆汁塩、多環芳香族炭化水素、ＤＮＡ、ペプチド、及び多糖類等のいずれも用いることができる。

【0012】

本発明においてＳＷＣＮＴｓを分散させる「溶媒」とは、分散剤との組み合わせでＳＷＣＮＴｓを分散させ得るものであれば良く、例えば、水性溶媒（水、アルコール、これらの組み合わせ等）と非水性溶媒（油性溶媒。例えば、シリコンオイル、四塩化炭素、クロロホルム、トルエン、これらの組み合わせ等）のいずれでも良い。

【0013】

本発明における単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液の軟性フィルムへのコーティング工程としては、濾過法、ディップキャスティング法、スプレーコーティング法、スピンコーティング法、ラングミュア−ブロジェット法、スライディング法、ワイヤーバーコーティング法（メイヤーロッドコーティング法）のいずれも用いることができる。

【0014】

本発明において「形成されるＳＷＣＮＴｓの形態」とは、ワイヤーバーコーティング法等の手法で軟性フィルム上に塗布されたＳＷＣＮＴｓが、乾燥工程や酸処理工程等を経て形成されるＳＷＣＮＴｓフィルムにおけるＳＷＣＮＴｓの形態を意味する。また、形態の「制御」とは、ＳＷＣＮＴｓフィルムにおけるＳＷＣＮＴｓの管密度や接合密度を、所望の範囲に調整することを意味する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液中のＳＷＣＮＴｓの質量百分率濃度を調整するという簡易な方法によって、ＳＷＣＮＴｓフィルム上のカーボンナノチューブの形態を制御し、透明度や導電性の極めて高いＳＷＣＮＴｓフィルムを得ることができる。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0016】

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

【0017】

実施例１
＜ＳＷＣＮＴｓフィルムの特性の評価方法＞

【0018】

ＳＷＣＮＴｓフィルムの形態観察は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ，ＪＳＭ−６３９０，ＪＥＯＬ Ｃｏ．，Ｊａｐａｎ）を用いて行われた。

【0019】

原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）像は、Ａｇｉｌｅｎｔ Ｓｅｒｉｅｓ ５５００ ＡＦＭ機器を用いて得た。試料は、単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液を軟性ＰＥＴフィルム上に投下することで調製された。像は、スキャニングレートを０．５Ｈｚとしたタッピングモードを用いて得た。

【0020】

ＳＷＣＮＴｓフィルムの透明度（光学的性質）は、Ｃ−５７０ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ分光光度計（Ｊａｓｃｏ Ｃｏ．，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ）を用いて測定された。

【0021】

ＳＷＣＮＴｓフィルムのシート抵抗（導電性）は、室温で、表面抵抗計（Ｌｏｒｅｓｔａ ＥＰ，Ｍｏｄｅｌ ＭＣＰ−Ｔ３６０，Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｊａｐａｎ）を用いて試験された。

【0022】

ＳＷＣＮＴｓフィルムの電気容量測定は、容量計（Ａｇｉｌｅｎｔ，Ｕ１７３１Ｃ）を用いて、交流電流、０．１Ｖの電圧及び周波数１００ｋＨｚで行われた。

【0023】

＜単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液の調製＞
分散剤としてグリココール酸塩２．０ｇをコール酸ナトリウム５．０ｇに混ぜたもの及びＳＷＣＮＴｓ（平均の長さが３０〜５０μｍのもの）２．０ｇを含む脱イオン化水１リットルを、８０℃で３０分間撹拌し、その後、できあがった懸濁液をビーズミルで３０分間継続して撹拌した。なお、単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液の分散レベルは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって評価された。

【0024】

＜単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液のコーティング工程＞
単分散ＳＷＣＮＴｓにおけるＳＷＣＮＴｓの質量百分率濃度を、０．００１ｗｔ．％として調製したＳＷＣＮＴｓ溶液１．５リットルを、ワイヤーロッドコーティング装置を用いて、ＰＥＴフィルム上に塗布した。

【0025】

調製されたフィルムを、まず、自然状態で秒速０．４メートルの風速で１０分間乾燥し、次に、凝集を防ぐために１２０℃で１０分間乾燥させた。続いて、当該乾燥させたフィルムを、分散剤を除去するために、脱イオン化水で洗浄し、次いで、希釈硝酸（４０ｗｔ．％）で洗浄した。

【0026】

フィルム形成剤として１０ｗｔ．％の酢酸セルロースをカーボンナノチューブネットワークの表面に塗布した後、オーブンを用いて１２０℃で乾燥させた。カーボンナノチューブは、その後、テープでフィルムから剥がされ、最後に、様々な軟性フィルムの表面に移された後、恒久的に固定された。

【0027】

実施例２ないし４
実施例１と同様の方法で調製した単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液のコーティング工程における単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液中におけるＳＷＣＮＴｓの濃度を、それぞれ、０．００３ｗｔ．％、０．０１ｗｔ．％、０．０２ｗｔ．％として、実施例１と同様の方法で単分散ＳＷＣＮＴｓ溶液のコーティング工程を行った。

【0028】

フィルム表面の特徴及びＳＷＣＮＴｓフィルムのカーボンナノチューブの分布状態を調べるために、実施例４のフィルム試料（２８６Ω／ｓｑのシート抵抗及び９２％の透明度を持つフィルム）を観察したものが図１である。図１で示すように、酸処理後、ＳＷＣＮＴｓのオープンネットワークがＰＥＴフィルム上に均一な分布で作り出された。カーボンナノチューブが密に織り込まれることで、ネットワークにおいてカーボンナノチューブ同士の接合の密度がより高いものになっており、これが導電性及び透明度の改善に寄与している。なお、従前の報告では、透明導電フィルムは、表面が均一でない場合には、光の拡散により、それが非常に薄いにもかかわらず、高い光透過率を失うとされている（Ｘｉｅ ＳＳ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｎｏ ｌｅｔｔ ２００７；７（８）：２３０７−１１）。

【0029】

電気伝導性に関するカーボンナノチューブ同士の接合の段階的な変化ないし影響を調べるため、異なるカーボンナノチューブ密度を持つ実施例１ないし４のフィルム試料を観察したところ、図２のとおり、ＳＷＣＮＴｓフィルムのカーボンナノチューブ同士の接合密度は、ＳＷＣＮＴｓ分散液の濃度の増加と共に、徐々に増加した。

【0030】

図３で示すように、カーボンナノチューブ同士の接合数に対応する密度の増加が劇的に得られた。実施例１ないし４のＳＷＣＮＴｓフィルムにおける、ＡＦＭ像から推定されるカーボンナノチューブ同士の接合密度は、それぞれ、１μｍ^２当たり、２．４、２６、９０、及び１６４（接合箇所数）であった。一方、カーボンナノチューブの密度は、１μｍ^２当たり、それぞれ、１．３、７、１６、及び３０（管）であった。この結果を、表１に示す。

【0031】

【表1】

【0032】

図２及び図３の顕微鏡写真は、連続して相互に接続するネットワークを形成するように絡み合うカーボンナノチューブの性質をもまた示している。このようなカーボンナノチューブは、軟性フィルム上に２次元定位で絡み合い、開放気孔を有する比較的密度の高い層を形成する。図２（ｃ）及び図２（ｄ）で見られるように、その表面域は、カーボンナノチューブ（その多くは真っ直ぐで変形していない）で密に覆われている。これらの像をよく見ると、管同士の接合部に位置する表面の特徴は、完全には真っ直ぐではなく、わずかに曲がり弾性的に変形していることが分かる。フィルム上におけるカーボンナノチューブの接合箇所の典型的な接合部の形状は図３ａ右下のＡＦＭ像に示されている。加えて、フィルムの特徴に目立つ違いはなく、カーボンナノチューブが空間的に均一に分布していることが示唆される。

【0033】

実施例１ないし４のＳＷＣＮＴｓフィルムのシート抵抗は、室温で、４点プローブ導電性測定によって測定された。フィルム試料のシート抵抗及び波長５５０ｎｍにおける光透過性は、図３ｂのとおりである。なお、全ての可視領域における透過性は、比較的同等であった。表２に示すとおり、実施例１ないし４のシート抵抗については、それぞれ８００ｋΩ／ｓｑ、１５０ｋΩ／ｓｑ、２．４ｋΩ／ｓｑ、及び２８６Ω／ｓｑであった。また、透明度については、それぞれ９８％、９７％、９５％、及び９２％であった。特に、実施例４で得られたＳＷＣＮＴｓフィルムは、導電性と透明性が共に高く、従来のＳＷＣＮＴｓフィルムよりも良い光電気特性を有していた。

【0034】

【表2】

【0035】

電極として働かせる２つの薄い銅線をＳＷＣＮＴｓフィルムの二側面に貼り付け、２つの電極間に５Ｖから４０Ｖまでの一連の異なる電圧をかけることで、ＳＷＣＮＴｓフィルムのシート抵抗を計算した。図４に示されるように、得られたフィルムのシート抵抗は、４点プローブ導電性測定を用いた場合の結果と正確に一致した。

【0036】

このように、本発明の実施例においては、連続して相互に接続するネットワークの構築を、単にＳＷＣＮＴｓ溶液の濃度を調節することで実現できた。なお、実施例におけるＳＷＣＮＴｓフィルムは、光電気的性能における明らかな減少なしに、結合剤としてセルロースを用いた他のＰＥＴフィルムに移すことができた

【0037】

タッチスクリーンに利用される透明導電フィルムにおいては、５００ｋΩ／ｓｑ以下の抵抗で８５％以上の透明度を持つことが基本的要求とされている。この点、本発明において、単純なワイヤーバーコーティング工程を通じて得ることができたＳＷＣＮＴｓフィルムは、この要求を満たしており、軟性タッチスクリーンへの実用的応用が期待される。そこで、ＳＷＣＮＴｓを基礎にした軟性タッチスクリーンの容量応答特性を活用するために、実施例４のＳＷＣＮＴｓフィルムを軟性タッチスクリーンの構造に適用した。

【0038】

図５ａのように、面積が２１ｃｍ^２である商用ポリエチレンフィルムを二片のＳＷＣＮＴｓフィルムで挟むサンドウィッチ状構造の装置が調製された。電圧を０．１Ｖ、周波数１００ｋＨｚとして駆動した場合、図５ｂのとおり、当該装置は、１１７６ｐＦの電気容量を示した。また、当該装置の表面を乾いた裸の指でタッチすると、１３４３ｐＦまでの電気容量における１４．２％未満の急激な増加を観測し、指を離すと、電気容量は、１秒未満の時間で元の値に戻った。なお、１００秒以内に、一度の応答遅延もなく、四度の当該容量応答特性を観察することができた。

【0039】

この結果により、本発明によるＳＷＣＮＴｓフィルムを利用した軟性タッチスクリーンは、透明、高感度かつ即応答性を有することが明らかとなり、軟性光電気デバイスへの適用が可能であることが明らかとなった。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】 図１は、軟性ＰＥＴフィルム上に形成された実施例４のＳＷＣＮＴｓフィルムの表面の形態を示す、ＳＥＭによって撮影された画像である。

【図2】 図２は、軟性ＰＥＴフィルム上に、（ａ）０．００１ｗｔ．％、（ｂ）０．００３ｗｔ．％、（ｃ）０．０１ｗｔ．％、（ｄ）０．０２ｗｔ．％という一連の濃度のＳＷＣＮＴｓ溶液を用いて形成させた曲がった繊維区分を示すＳＷＣＮＴｓフィルムのＡＦＭ像である。

【図3】 図３ａは、ＳＷＣＮＴｓフィルムにおける、カーボンナノチューブ濃度とカーボンナノチューブ同士の接合箇所密度との間の関係を示すグラフであり、右下のＡＦＭ像は、２つのカーボンナノチューブの接合箇所の典型的な形状である。また、図３ｂは、調整されたＳＷＣＮＴｓフィルムのシート抵抗と可視光の透過性との間の関係を示すグラフである。

【図4】 図４は、ＳＷＣＮＴｓフィルムの電流対電圧に関する特性を示すグラフである。

【図5】 図５ａは、ＳＷＣＮＴｓフィルムを用いた容量性タッチスクリーンの設計モデルを示す図である。図５ｂは、裸の指でタッチされた場合の、調整されたＳＷＣＮＴｓフィルムを用いたタッチスクリーンの容量応答特性を示すグラフである。

【図1a】

【図1b】

【図2(a)】

【図2(b)】

【図2(c)】

【図2(d)】

【図3a】

【図3b】

【図4】

【図5a】

【図5b】