[发明专利]透明导电膜、加热器、触摸面板、太阳能电池、有机EL装置、液晶装置和电子纸

说明书

技术领域

本技术涉及通过层叠一层或多层石墨烯而形成的透明导电膜以及设置有该透明导电膜的加热器、触摸面板、太阳能电池、有机电致发光（EL）装置、液晶装置和电子纸。

背景技术

透明导电膜可用于各种装置，例如触摸面板、太阳能电池、电子纸和成像传感器。通常用作透明导电膜的材料包括氧化铟锡（ITO）。ITO是具有极高的光学透过率的导电材料。然而，近年来，根据应用，希望导电性等于ITO膜而光学透过率高于ITO膜，或者光学透过率等于ITO膜而导电性高于ITO膜。

近来，作为ITO的替代品而引起注意的材料包括石墨烯。当由于sp2杂化轨道而在碳原子之间产生共价键时，会形成网状结构膜，在该网状结构膜中六元环（在某些情况下可为五元环或七元环）全部布置在平面上。碳原子的网状结构膜称为石墨烯，并且通过层叠大量（典型地，几百）的石墨烯所形成的结构称为石墨。

石墨烯例如以这样的方式获得：将Scotch带（Scotch是3M的注册商标）粘附到石墨；利用该带的粘合强度来以片状剥离石墨烯；并且转移石墨烯到SiO₂膜形成在其表面上的硅晶片上。近来，已经采用CVD（化学气相沉积）来形成石墨烯，并且已经获得具有优良特性的石墨烯（见专利文件1）。

[引用表]

[专利文件]

[专利文件1]日本特开第2009-107921号公报

发明内容

附带地，单层石墨烯的薄层电阻的下限值通常为约80欧姆/平方。同时，单层石墨烯的光学透过率的上限值通常为约97.7%。这里，例如，假设本领域的技术人员考虑层叠石墨烯，试图使薄层电阻小于80欧姆/平方。然而，当层叠石墨烯时，光学透过率变得远低于单层石墨烯的光学透过率的上限值。例如，在层叠两层石墨烯时，光学透过率急剧降到约95%。此外，假设本领域的技术人员考虑减少石墨烯的层叠层数，试图增加光学透过率。然而，即使石墨烯的层叠层数减少到作为下限值的1时，光学透过率也不可能超过97.7%。

因此，希望提供透明导电膜，该透明导电膜在层叠石墨烯时能减少光学透过率的下降并且能获得高于单层石墨烯的光学透过率上限值的光学透过率，并且希望提供具有该透明导电膜的加热器、触摸面板、太阳能电池、有机EL装置、液晶装置和电子纸。

根据本技术实施例之一的透明导电膜包括单层第一导电石墨烯片。该第一导电石墨烯片包括第一区域和第二区域，该第一区域由石墨烯构造，该第二区域被该第一区域围绕且该第二区域的光学透过率高于该第一区域的光学透过率。在根据本技术实施例的透明导电膜中，光学透过率高于石墨烯的区域设置在第一导电石墨烯片中。光学透过率高于石墨烯的区域例如由孔洞、石墨烯氧化物、透明聚合材料和无机材料中的一种或多种构造。

根据本技术实施例之一的加热器包括上述的透明导电膜以作为产生热量的源头。

根据本技术实施例之一的触摸面板、太阳能电池、有机EL装置、液晶装置和电子纸的每一个包括上述的透明导电膜以作为电极。

在本技术的实施例中，第一区域的最窄部分的宽度可优选大于10纳米。另外，在本技术的实施例中，当第一区域的最窄部分的宽度大于10纳米时，第二区域的布置可在由平方微米级的单位表示的区域中具有规律性。

此外，在本技术的实施例中，透明导电膜可包括多个第一导电石墨烯片。在此情况下，各第一导电石墨烯片的第二区域可设置为至少部分地彼此不面对或者可彼此面对。此外，在本技术的实施例中，除了第一导电石墨烯片外，透明导电膜还可包括由石墨烯构造的单层第二导电石墨烯片。

根据本技术实施例的透明导电膜、加热器、触摸面板、太阳能电池、有机EL装置、液晶装置和电子纸的每一个，光学透过率高于石墨烯的区域设置在第一导电石墨烯片中。因此，根据本技术实施例的透明导电膜中包括的第一导电石墨烯片的光学透过率可高于一导电石墨烯片的光学透过率，该导电石墨烯片不像本技术实施例那样具有高光学透过率的区域。因此，例如，当根据本技术实施例的透明导电膜由单层第一导电石墨烯片构造时，光学透过率可高于97.7%。另外，例如，当根据本技术实施例的透明导电膜由多个第一导电石墨烯片构造时，光学透过率可高于一导电石墨烯片的光学透过率，该导电石墨烯片不像本技术实施例那样具有高光学透过率的区域。因此，例如，可在使薄层电阻变为小于80欧姆/平方的同时减小光学透过率上的下降。根据前述，在本技术的实施例中，可实现高于单层石墨烯片的光学透过率上限值的光学透过率，并且可减小层叠石墨烯时光学透过率上的下降。