[发明专利]导电性复合材料及电容器

说明书

技术领域

本发明涉及导电性复合体，涉及用于电子元件。

背景技术

导电性聚合物材料有望应用于：需要电导的用途，导电涂料，防静电剂，电磁波屏 蔽材料，透明性的导电材料，电池材料，电容器材料，传感器，电子设备材料，半导电 材料，太阳能电池，有机发光二极管，场发射型显示器(FED)，触摸屏，电致发光片 (Electroluminance)，有机薄膜晶体管(Organic thin-film transistor)，静电式复印 部件，转印部件，电子纸(epaper)，电子照相材料等。

特别是近年来，随着电子仪器的数字化，逐渐要求降低所使用的电容器在高频区域 的阻抗。为适应该要求，逐渐使用了具有例如由铝，钽(Ta)，铌(Nb)等阀作用的金属 的多孔体构成的阳极，由所述阀作用的金属的氧化膜构成的介电氧化物膜，然后在该氧 化物膜上形成作为固体电解质的导电性聚合物层，碳层，以及银层而成的阴极来获得。

作为该功能性电容器的固体电解质的导电性聚合物层，使用吡咯，噻吩，苯胺等作 为单体。当形成作为所述电容器固体电解质的导电聚合物时，主要使用化学氧化聚合方 法，该方法通过向导电聚合物中添加氧化剂和掺杂剂，从而在金属多孔体的氧化物膜上 引起反应形成导电聚合物层(参见专利文献1，例如日本未审专利申请公开专利特开平 05-166681)。

另一方面，还使用下列技术，不在金属多孔体的氧化物膜上进行聚合，而是通过独 立地制备可溶性导电聚合物溶液，浸渍该聚合物溶液进入金属多孔体，然后干燥成涂膜， 从而在氧化物膜上形成导电聚合物层(参见专利文献2，例如日本未审专利申请公开 2001-023437)。

在专利文献2的技术中，可溶性导电聚合物的分子量与在专利文献2的技术中，可 溶性导电聚合物的分子量与其进入多孔体内部的渗透性通常成反比关系，而涂膜的电阻 与导电聚合物的分子量则倾向于成比例。因此，如果只用可溶性导电聚合物溶液来形成 电容器的固体电解质，则电容器的ESR和电容具有两者选一的关系，因此此类使用的实例 是很少的。

实际上，通常如此使用可溶性导电聚合物溶液：

(1)尽管其进入多孔体的渗透性低，分子量大的可溶性聚合物被用以制备能够形成 具有低电阻的聚合物层的可溶性聚合物溶液，从而与化学氧化聚合方法结合在多孔体的 最外层表面附近形成大厚度的导电聚合物层.

(2)尽管其电阻高，分子量小的可溶性聚合物被用以制备甚至在多孔体内部也可促 进导电聚合物层形成的可溶性聚合物溶液，从而与电解聚合方法结合将聚合物层用作电 解聚合中的基质。

3，4-乙烯二氧基噻吩(以下称作“EDOT)是己经开始得到广泛应用的单体，其一 大特点就是能获得低电阻导电聚合物，因此，当EDOT用于可溶性导电聚合物中时，常使 用类似于(1)的使用方法。现在，使用类似(1)的方法时，与仅由化学氧化聚合形成 的导电聚合物相比，由可溶性导电聚合物溶液形成的导电聚合物只能形成具有几倍至100 倍或更高电阻率的聚合物层，此外，其在高温下的稳定性也差，而且电阻会在短时间内 升高，在固体电解电容器应用中是一个问题。

发明内容

本发明为解决导电性聚合物的高电阻问题。而且解决电容器的高ESR和低电容的问 题和高温稳定性差的问题。

本发明的导电性复合材料是由包含有导电性聚合物，介电体。介电体优选介电常数3 以上，粒径1000nm以下的介电体。

本发明的导电性复合材料，还可以包含有不饱和化合物的反应物，聚阴离子，掺杂 剂，导电性调整结合剂，树脂成分，导电性微粒子。

本发明的固体电解电容器的固体电解质层中包含有导电性聚合物和介电体。还可以 包含有聚阴离子，掺杂剂，导电性调整结合剂，不饱和化合物的反应物，树脂成分，导 电性微粒子。

本发明的导电性复合材料，具有增强对基材的紧贴性，制膜性，架桥性，电导率相 对外部环境的稳定性优良，且耐热性，长期稳定性等。

本发明的固体电解电容器，可得到具有低ESR和高容量的固体电解电容器。

具体实施方式

下面，对本发明的优选例进行说明。但是，本发明并不局限于以下各例。例如，这 些例子及方式的构成要素彼此间可相互对应或适当组合。