JP3201466B2 - 導電性高分子端子および固体電解コンデンサ - Google Patents
導電性高分子端子および固体電解コンデンサInfo
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- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池、電解コンデン
サ、エレクトロクロミック表示素子、センサー、メモリ
ー、薄膜トランジスタ等の電気化学素子に用いられる導
電性高分子と金属が接続された耐水性、耐湿性に優れた
導電性高分子端子、および導電性高分子を固体電解質と
し、金属を引き出し電極とする耐水性、耐湿性に優れた
固体電解コンデンサに関する。
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【０００２】
【従来の技術】共役系高分子化合物は電子供与性、もし
くは電子吸引性化合物のドーピングにより導電率が絶縁
体領域から１０００Ｓ／ｃｍ以上の金属的領域にまで上
昇することが知られている。このため、共役系高分子化
合物を用いた様々な電気化学素子が提案されている。例
えば特開昭６３−１７５４９３号公報には絶縁性の共役
系高分子を用いた回路基板が開示されている。また、特
開昭６２−８５４６７号公報には共役系高分子化合物を
半導体層とする薄膜トランジスタが、特開昭６０−３７
１１４号公報にはドープした複素五員環式化合物重合体
からなる導電性高分子を電解質とする固体電解コンデン
サが開示されている。このうち、固体電解コンデンサで
は導電性高分子としてポリピロール等の複素五員環式化
合物の他にもポリアニリンやエチレンジオキシチオフェ
ン等が用いられており、これらが従来の電解質材料より
も１００倍以上高導電性であるために内部抵抗が小さく
高速、高周波対応の優れたコンデンサコンデンサ特性を
実現している。一般的な作成方法は、誘電体皮膜を形成
したコンデンサ基体に化学重合や電解重合で導電性高分
子層からなる電解質を形成し、カーボンペースト、銀ペ
ーストを順次被覆してリードフレームに接続するもので
ある。
くは電子吸引性化合物のドーピングにより導電率が絶縁
体領域から１０００Ｓ／ｃｍ以上の金属的領域にまで上
昇することが知られている。このため、共役系高分子化
合物を用いた様々な電気化学素子が提案されている。例
えば特開昭６３−１７５４９３号公報には絶縁性の共役
系高分子を用いた回路基板が開示されている。また、特
開昭６２−８５４６７号公報には共役系高分子化合物を
半導体層とする薄膜トランジスタが、特開昭６０−３７
１１４号公報にはドープした複素五員環式化合物重合体
からなる導電性高分子を電解質とする固体電解コンデン
サが開示されている。このうち、固体電解コンデンサで
は導電性高分子としてポリピロール等の複素五員環式化
合物の他にもポリアニリンやエチレンジオキシチオフェ
ン等が用いられており、これらが従来の電解質材料より
も１００倍以上高導電性であるために内部抵抗が小さく
高速、高周波対応の優れたコンデンサコンデンサ特性を
実現している。一般的な作成方法は、誘電体皮膜を形成
したコンデンサ基体に化学重合や電解重合で導電性高分
子層からなる電解質を形成し、カーボンペースト、銀ペ
ーストを順次被覆してリードフレームに接続するもので
ある。
【０００３】電気化学素子に用いられる代表的な共役系
高分子として、これまでにポリパラフェニレン、ポリピ
ロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の芳香族系の
高分子や、ポリアセチレン等が開発されている。これら
の共役系高分子に使用できるドーパントは共役系高分子
の種類によって異なり、ポリパラフェニレンやポリチオ
フェンではテトラフルオロホウ酸イオンや過塩素酸イオ
ン等の無機アニオンであるが、ポリピロールやポリアニ
リンでは無機アニオンに加えて芳香族スルホン酸イオン
等の有機アニオンも使用できる。一般に、導電性高分子
は含まれるドーパントの種類、及び量によって導電率が
変化するため、これらを電気化学素子の導体として応用
する際には導電率の変化が少ない安定なもの、すなわち
ドーパントが変性したり脱離しにくいものを用いる必要
がある。しかしながら、ルイス酸イオンをドーピングし
たポリパラフェニレン等では不活性ガス雰囲気中でもド
ーパントの脱離が起こって導電率が低下する。また、プ
ロトン酸をドーパントとするポリアニリンでは水中に浸
漬すると溶液中にドーパントが溶解してくるため、導電
率が低下する。
高分子として、これまでにポリパラフェニレン、ポリピ
ロール、ポリチオフェン、ポリアニリン等の芳香族系の
高分子や、ポリアセチレン等が開発されている。これら
の共役系高分子に使用できるドーパントは共役系高分子
の種類によって異なり、ポリパラフェニレンやポリチオ
フェンではテトラフルオロホウ酸イオンや過塩素酸イオ
ン等の無機アニオンであるが、ポリピロールやポリアニ
リンでは無機アニオンに加えて芳香族スルホン酸イオン
等の有機アニオンも使用できる。一般に、導電性高分子
は含まれるドーパントの種類、及び量によって導電率が
変化するため、これらを電気化学素子の導体として応用
する際には導電率の変化が少ない安定なもの、すなわち
ドーパントが変性したり脱離しにくいものを用いる必要
がある。しかしながら、ルイス酸イオンをドーピングし
たポリパラフェニレン等では不活性ガス雰囲気中でもド
ーパントの脱離が起こって導電率が低下する。また、プ
ロトン酸をドーパントとするポリアニリンでは水中に浸
漬すると溶液中にドーパントが溶解してくるため、導電
率が低下する。
【０００４】導電性高分子化合物を応用した電気化学素
子では導電性高分子に金属を接続して引き出し端子とす
る構造が多い。その接続方法としては導電性高分子に蒸
着、スパッタ等によって直接的に金属層を形成する方法
や、導電性高分子にカーボンペースト等を用いて引き出
し端子を接続する方法等がある。
子では導電性高分子に金属を接続して引き出し端子とす
る構造が多い。その接続方法としては導電性高分子に蒸
着、スパッタ等によって直接的に金属層を形成する方法
や、導電性高分子にカーボンペースト等を用いて引き出
し端子を接続する方法等がある。
【０００５】一方、ポリアニリン等の導電性高分子を密
着して形成した金属は腐食しにくいことが知られてお
り、耐食性材料としての用途開発も進んでいる。この場
合には導電性高分子が金属に作用して金属表面に不動態
の酸化皮膜を形成すると考えられている。
着して形成した金属は腐食しにくいことが知られてお
り、耐食性材料としての用途開発も進んでいる。この場
合には導電性高分子が金属に作用して金属表面に不動態
の酸化皮膜を形成すると考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のごとく、導電性
高分子はドーパントとの相互作用によって導電性が発現
するが、電気化学素子の構成材料とする場合には様々な
環境下で導電率等の性質が変化しにくい安定なものであ
る必要がある。また、導電性高分子を電解質とする固体
電解コンデンサは内部抵抗が小さく、高速、高周波対応
の良好な性能を有しているが、やはり電解質を構成する
導電性高分子は様々な環境下で安定である必要がある。
しかしながら、導電性高分子の安定性、特に耐水性や耐
湿性は不十分であるという問題点があった。
高分子はドーパントとの相互作用によって導電性が発現
するが、電気化学素子の構成材料とする場合には様々な
環境下で導電率等の性質が変化しにくい安定なものであ
る必要がある。また、導電性高分子を電解質とする固体
電解コンデンサは内部抵抗が小さく、高速、高周波対応
の良好な性能を有しているが、やはり電解質を構成する
導電性高分子は様々な環境下で安定である必要がある。
しかしながら、導電性高分子の安定性、特に耐水性や耐
湿性は不十分であるという問題点があった。
【０００７】本発明の課題は上記の問題点を解決するこ
とにより、電解コンデンサ、エレクトロクロミック表示
素子、センサー、メモリー、薄膜トランジスタ等の電気
化学素子に用いられる導電性高分子と金属が接続された
耐水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子、および導電
性高分子を固体電解質とし、金属を引き出し電極とする
耐水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供する
ことにある。
とにより、電解コンデンサ、エレクトロクロミック表示
素子、センサー、メモリー、薄膜トランジスタ等の電気
化学素子に用いられる導電性高分子と金属が接続された
耐水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子、および導電
性高分子を固体電解質とし、金属を引き出し電極とする
耐水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の課題は以下の手段
によって達成される。
によって達成される。
【０００９】すなわち、本発明は、導電性高分子と金属
が互いに水路、もしくは水路を形成しうる空隙で接続さ
れた導電性高分子端子において、導電性高分子と金属が
整流作用を有する領域を介して接続されており、整流作
用の方向が金属から導電性高分子に向かって順方向であ
ることを特徴とする導電性高分子端子を提案するもので
あり、前記導電性高分子がプロトン酸イオンをドーパン
トとする芳香族共役系高分子であること、前記芳香族共
役系高分子がポリピロール、もしくはポリアニリン、も
しくはそれらの誘導体であること、前記プロトン酸イオ
ンが２以上のアニオン性基を有する有機化合物のイオン
であり、芳香族共役系高分子がポリアニリンもしくはそ
れらの誘導体であること、前記金属が負の標準電極電位
を有するものであることを含む。
が互いに水路、もしくは水路を形成しうる空隙で接続さ
れた導電性高分子端子において、導電性高分子と金属が
整流作用を有する領域を介して接続されており、整流作
用の方向が金属から導電性高分子に向かって順方向であ
ることを特徴とする導電性高分子端子を提案するもので
あり、前記導電性高分子がプロトン酸イオンをドーパン
トとする芳香族共役系高分子であること、前記芳香族共
役系高分子がポリピロール、もしくはポリアニリン、も
しくはそれらの誘導体であること、前記プロトン酸イオ
ンが２以上のアニオン性基を有する有機化合物のイオン
であり、芳香族共役系高分子がポリアニリンもしくはそ
れらの誘導体であること、前記金属が負の標準電極電位
を有するものであることを含む。
【００１０】また本発明は、導電性高分子を固体電解質
とし、導電性高分子と電気的に接続された金属を引き出
し電極とする固体電解コンデンサにおいて、導電性高分
子と金属が整流作用を有する領域を介して接続されてお
り、整流作用の方向が金属から導電性高分子に向かって
順方向であることを特徴とする固体電解コンデンサを提
供するものであり、前記導電性高分子がプロトン酸イオ
ンをドーパントとする芳香族共役系高分子であること、
芳香族共役系高分子がポリピロール、もしくはポリアニ
リン、もしくはそれらの誘導体であること、前記プロト
ン酸イオンが２以上のアニオン性基を有する有機化合物
のイオンであり、芳香族共役系高分子がポリアニリンも
しくはそれらの誘導体であること、前記金属が負の標準
電極電位を有するものであることを含む。
とし、導電性高分子と電気的に接続された金属を引き出
し電極とする固体電解コンデンサにおいて、導電性高分
子と金属が整流作用を有する領域を介して接続されてお
り、整流作用の方向が金属から導電性高分子に向かって
順方向であることを特徴とする固体電解コンデンサを提
供するものであり、前記導電性高分子がプロトン酸イオ
ンをドーパントとする芳香族共役系高分子であること、
芳香族共役系高分子がポリピロール、もしくはポリアニ
リン、もしくはそれらの誘導体であること、前記プロト
ン酸イオンが２以上のアニオン性基を有する有機化合物
のイオンであり、芳香族共役系高分子がポリアニリンも
しくはそれらの誘導体であること、前記金属が負の標準
電極電位を有するものであることを含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
【００１２】本発明において導電性高分子とは電子吸引
性の化合物からなるドーパントを含む共役系高分子化合
物であり、例えばポリアセチレン、ポリパラフェニレ
ン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリ
アスレン、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフ
ェン、ポリフェニレンビニレン等やこれらの誘導体にハ
ロゲンやハロゲンを含むルイス酸化合物のイオン、硫酸
や硝酸、ベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸等のプロト
ン酸イオンを作用させたもの等が挙げられるが、高導電
性の面からプロトン酸イオンをドーパントとする芳香族
共役系高分子が好ましく、中でもプロトン酸イオンをド
ーパントとするポリピロール、もしくはポリアニリン、
もしくはそれらの誘導体が好ましく、特に２以上のアニ
オン性基を有する有機化合物のイオンからなるプロトン
酸イオンをドーパントとするポリアニリン、もしくはそ
の誘導体が好ましい。本発明では導電性高分子の合成方
法は特に限定されず、モノマーを電気化学的に陽極酸化
重合したり、酸化剤や触媒で化学重合して得られる。
性の化合物からなるドーパントを含む共役系高分子化合
物であり、例えばポリアセチレン、ポリパラフェニレ
ン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリフラン、ポリ
アスレン、ポリアニリン、ポリエチレンジオキシチオフ
ェン、ポリフェニレンビニレン等やこれらの誘導体にハ
ロゲンやハロゲンを含むルイス酸化合物のイオン、硫酸
や硝酸、ベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸等のプロト
ン酸イオンを作用させたもの等が挙げられるが、高導電
性の面からプロトン酸イオンをドーパントとする芳香族
共役系高分子が好ましく、中でもプロトン酸イオンをド
ーパントとするポリピロール、もしくはポリアニリン、
もしくはそれらの誘導体が好ましく、特に２以上のアニ
オン性基を有する有機化合物のイオンからなるプロトン
酸イオンをドーパントとするポリアニリン、もしくはそ
の誘導体が好ましい。本発明では導電性高分子の合成方
法は特に限定されず、モノマーを電気化学的に陽極酸化
重合したり、酸化剤や触媒で化学重合して得られる。
【００１３】本発明において金属とは電流を流すことの
できる金属、合金であれば特に限定されないが、耐熱
性、耐湿性の効果の点で特に負の標準電極電位を有する
ものが好ましい。これらの金属としては例えば、リチウ
ム、カリウム、バリウム、カルシウム、ナトリウム、マ
グネシウム、アルミニウム、マンガン、クロム、亜鉛、
鉄、カドミウム、チタン、コバルト、バナジウム、ニッ
ケル、錫、鉛やこれらの合金が挙げられる。
できる金属、合金であれば特に限定されないが、耐熱
性、耐湿性の効果の点で特に負の標準電極電位を有する
ものが好ましい。これらの金属としては例えば、リチウ
ム、カリウム、バリウム、カルシウム、ナトリウム、マ
グネシウム、アルミニウム、マンガン、クロム、亜鉛、
鉄、カドミウム、チタン、コバルト、バナジウム、ニッ
ケル、錫、鉛やこれらの合金が挙げられる。
【００１４】本発明において水路とは導電性高分子と金
属の両方に接触している水であり、水路を形成しうる空
隙とは吸湿や結露等が起こった場合に導電性高分子と金
属の両方に接触する水が形成できる空隙である。本発明
ではこのような水路、及び水路を形成しうる空隙の形状
や大きさ、長さは特に限定されない。
属の両方に接触している水であり、水路を形成しうる空
隙とは吸湿や結露等が起こった場合に導電性高分子と金
属の両方に接触する水が形成できる空隙である。本発明
ではこのような水路、及び水路を形成しうる空隙の形状
や大きさ、長さは特に限定されない。
【００１５】本発明は上記のような導電性高分子と金属
が整流作用を有する領域を介して接続されているが、そ
の接続方法は整流作用の方向が金属から導電性高分子に
向かって順方向、すなわち金属を正電位、導電性高分子
を負電位にした場合に電流が流れ、逆に金属を負電位、
導電性高分子を正電位にした場合には電流が流れにくい
構成であれば形状等は特に限定されず、金属と導電性高
分子にリードを用いてダイオードを取り付けたり、金属
もしくは導電性高分子の少なくとも一方に密着して半導
体層を形成しその整流作用を利用したりすることもでき
る。半導体層を形成する場合には整流作用を有する領域
としてシリコン等の無機半導体にドーパントの拡散等に
よって形成したｐｎ接合や、導電性高分子もしくは金属
と半導体層との界面に形成された接合を利用することも
できる。図１には金属と導電性高分子をダイオードで接
続した例を、図２には半導体層を設けた例をそれぞれ示
す。
が整流作用を有する領域を介して接続されているが、そ
の接続方法は整流作用の方向が金属から導電性高分子に
向かって順方向、すなわち金属を正電位、導電性高分子
を負電位にした場合に電流が流れ、逆に金属を負電位、
導電性高分子を正電位にした場合には電流が流れにくい
構成であれば形状等は特に限定されず、金属と導電性高
分子にリードを用いてダイオードを取り付けたり、金属
もしくは導電性高分子の少なくとも一方に密着して半導
体層を形成しその整流作用を利用したりすることもでき
る。半導体層を形成する場合には整流作用を有する領域
としてシリコン等の無機半導体にドーパントの拡散等に
よって形成したｐｎ接合や、導電性高分子もしくは金属
と半導体層との界面に形成された接合を利用することも
できる。図１には金属と導電性高分子をダイオードで接
続した例を、図２には半導体層を設けた例をそれぞれ示
す。
【００１６】また、本発明において導電性高分子を固体
電解質とし、導電性高分子と電気的に接続された金属を
引き出し電極とする固体電解コンデンサとはタンタルや
アルミニウムなどの弁作用金属の微粉焼結体ペレットや
エッチング箔を陽極とし、その表面酸化皮膜を誘電体、
誘電体に密着して設けた導電性高分子層を陰極あるいは
電解質とする電解コンデンサであって、引き出し電極と
して導電性高分子と電気的に接続された金属を用いたも
のである。本発明の固体電解コンデンサにおいて導電性
高分子は電子吸引性の化合物からなるドーパントを含む
共役系高分子化合物であれば特に限定されないが、高導
電性の面からプロトン酸イオンをドーパントとする芳香
族共役系高分子が好ましく、中でもプロトン酸イオンを
ドーパントとするポリピロール、もしくはポリアニリ
ン、もしくはそれらの誘導体が好ましく、特に２以上の
アニオン性基を有する有機化合物のイオンからなるプロ
トン酸イオンをドーパントとするポリアニリン、もしく
はその誘導体が好ましい。
電解質とし、導電性高分子と電気的に接続された金属を
引き出し電極とする固体電解コンデンサとはタンタルや
アルミニウムなどの弁作用金属の微粉焼結体ペレットや
エッチング箔を陽極とし、その表面酸化皮膜を誘電体、
誘電体に密着して設けた導電性高分子層を陰極あるいは
電解質とする電解コンデンサであって、引き出し電極と
して導電性高分子と電気的に接続された金属を用いたも
のである。本発明の固体電解コンデンサにおいて導電性
高分子は電子吸引性の化合物からなるドーパントを含む
共役系高分子化合物であれば特に限定されないが、高導
電性の面からプロトン酸イオンをドーパントとする芳香
族共役系高分子が好ましく、中でもプロトン酸イオンを
ドーパントとするポリピロール、もしくはポリアニリ
ン、もしくはそれらの誘導体が好ましく、特に２以上の
アニオン性基を有する有機化合物のイオンからなるプロ
トン酸イオンをドーパントとするポリアニリン、もしく
はその誘導体が好ましい。
【００１７】本発明では固体電解質として導電性高分子
を形成する方法は特に限定されず、従来公知の方法で行
うことができる。これらの方法としては、導電性高分子
となりうるモノマーと酸化剤を誘電体皮膜上に導入して
重合する方法や、導電性のプレコート膜を設けてそれを
電極として電解重合する方法、導電性高分子の溶液を塗
布する方法等が挙げられる。
を形成する方法は特に限定されず、従来公知の方法で行
うことができる。これらの方法としては、導電性高分子
となりうるモノマーと酸化剤を誘電体皮膜上に導入して
重合する方法や、導電性のプレコート膜を設けてそれを
電極として電解重合する方法、導電性高分子の溶液を塗
布する方法等が挙げられる。
【００１８】本発明の固体電解コンデンサにおいて、整
流作用を有する領域の接続方法は整流作用の方向が金属
から導電性高分子に向かって順方向、すなわち金属を正
電位、導電性高分子を負電位にした場合に電流が流れ、
逆に金属を負電位、導電性高分子を正電位にした場合に
は電流が流れにくい構成であれば特に限定されないが、
素子小型化の観点から金属もしくは導電性高分子の少な
くとも一方に密着して半導体層を形成しその整流作用を
利用することが好ましい。半導体層を介して導電性高分
子と金属を接続する構成では、半導体層の一部にピンホ
ール等の欠陥が導入されて導電性高分子と金属が直接接
触することもあるが、本発明では一方が導電性高分子で
あるので欠陥の面積が小さければ電流の集中が起こって
接触部が発熱、絶縁化して電気的な接続が遮断される。
流作用を有する領域の接続方法は整流作用の方向が金属
から導電性高分子に向かって順方向、すなわち金属を正
電位、導電性高分子を負電位にした場合に電流が流れ、
逆に金属を負電位、導電性高分子を正電位にした場合に
は電流が流れにくい構成であれば特に限定されないが、
素子小型化の観点から金属もしくは導電性高分子の少な
くとも一方に密着して半導体層を形成しその整流作用を
利用することが好ましい。半導体層を介して導電性高分
子と金属を接続する構成では、半導体層の一部にピンホ
ール等の欠陥が導入されて導電性高分子と金属が直接接
触することもあるが、本発明では一方が導電性高分子で
あるので欠陥の面積が小さければ電流の集中が起こって
接触部が発熱、絶縁化して電気的な接続が遮断される。
【００１９】本発明の固体電解コンデンサでは導電性高
分子を固体電解質として形成したコンデンサ素子に整流
作用を有する領域、および金属を取り付ける方法は特に
限定されず、それぞれを直接接触させたり、カーボンペ
ーストや銀ペーストなどの導電性高分子や金属とオーミ
ックな接合を形成する導電性接着剤を用いることもでき
る。また、本発明の固体電解コンデンサは通常の固体電
解コンデンサと同様に樹脂モールドして使用される。
分子を固体電解質として形成したコンデンサ素子に整流
作用を有する領域、および金属を取り付ける方法は特に
限定されず、それぞれを直接接触させたり、カーボンペ
ーストや銀ペーストなどの導電性高分子や金属とオーミ
ックな接合を形成する導電性接着剤を用いることもでき
る。また、本発明の固体電解コンデンサは通常の固体電
解コンデンサと同様に樹脂モールドして使用される。
【００２０】導電性高分子を水中に浸漬すると導電率が
徐々に低下する。その低下の割合は導電性高分子やドー
パントの種類によって異なるが、ポリアニリン等のよう
に数時間以内に１桁以上低下するものもある。ところ
で、本発明者らの検討によれば導電性高分子を特定の金
属と接続して水中に浸漬すると導電率の低下は導電性高
分子単独の場合に比べて著しく促進されることが明らか
となった。特に、ポリピロール等のように単独ではほと
んど導電率が低下しないものでも、ニッケル等の金属に
接続すると導電率の低下が見られた。これは詳細は不明
であるが、導電性高分子と金属との間に何らかの電気的
な相互作用が働いたためと考えられる。本発明の導電性
高分子端子は導電性高分子と金属が整流作用を有する領
域を介して接続されており、整流作用の方向が金属から
導電性高分子に向かって順方向であるので、導電性高分
子からのドーパントの脱離、もしくは金属のイオン化に
伴う電子の移動が抑えられ、双方の反応が相互作用して
加速されることを防止すると考えられる。その結果、耐
水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子を提供できる。
徐々に低下する。その低下の割合は導電性高分子やドー
パントの種類によって異なるが、ポリアニリン等のよう
に数時間以内に１桁以上低下するものもある。ところ
で、本発明者らの検討によれば導電性高分子を特定の金
属と接続して水中に浸漬すると導電率の低下は導電性高
分子単独の場合に比べて著しく促進されることが明らか
となった。特に、ポリピロール等のように単独ではほと
んど導電率が低下しないものでも、ニッケル等の金属に
接続すると導電率の低下が見られた。これは詳細は不明
であるが、導電性高分子と金属との間に何らかの電気的
な相互作用が働いたためと考えられる。本発明の導電性
高分子端子は導電性高分子と金属が整流作用を有する領
域を介して接続されており、整流作用の方向が金属から
導電性高分子に向かって順方向であるので、導電性高分
子からのドーパントの脱離、もしくは金属のイオン化に
伴う電子の移動が抑えられ、双方の反応が相互作用して
加速されることを防止すると考えられる。その結果、耐
水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子を提供できる。
【００２１】一方、樹脂モールドした電解コンデンサで
は成型後の樹脂の体積変化によって電解コンデンサの本
体との間に空隙が生ずる。図３にチップ型電解コンデン
サの樹脂と電解コンデンサ本体との間に形成される空隙
の様子を図示する。引き出し電極と電解質である導電性
高分子層とを結ぶ空隙が発生すると、吸湿や結露等によ
って水路が形成される。この結果、導電性高分子と金属
との間に何らかの電気的な相互作用が働き、導電性高分
子の導電率が低下する。本発明の固体電解コンデンサは
電解質である導電性高分子と金属が整流作用を有する領
域を介して接続されており、整流作用の方向が金属から
導電性高分子に向かって順方向であるので、導電性高分
子からのドーパントの脱離、もしくは金属のイオン化に
伴う電子の移動が抑えられ、双方の反応が相互作用して
加速されることを防止すると考えられる。その結果、耐
水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供でき
る。
は成型後の樹脂の体積変化によって電解コンデンサの本
体との間に空隙が生ずる。図３にチップ型電解コンデン
サの樹脂と電解コンデンサ本体との間に形成される空隙
の様子を図示する。引き出し電極と電解質である導電性
高分子層とを結ぶ空隙が発生すると、吸湿や結露等によ
って水路が形成される。この結果、導電性高分子と金属
との間に何らかの電気的な相互作用が働き、導電性高分
子の導電率が低下する。本発明の固体電解コンデンサは
電解質である導電性高分子と金属が整流作用を有する領
域を介して接続されており、整流作用の方向が金属から
導電性高分子に向かって順方向であるので、導電性高分
子からのドーパントの脱離、もしくは金属のイオン化に
伴う電子の移動が抑えられ、双方の反応が相互作用して
加速されることを防止すると考えられる。その結果、耐
水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供でき
る。
【００２２】
【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。 （実施例１）ガラス製反応容器に純水４０ｍｌ、パラト
ルエンスルホン酸３３ｍｍｏｌ、アニリン１．０２３ｇ
を入れ０℃で混合した。この溶液に重クロム酸アンモニ
ウム０．８８ｇと２４ｍｍｏｌのパラトルエンスルホン
酸含む水溶液を滴下し、０℃で２時間撹拌してアニリン
の酸化重合を行った。その結果濃緑色の反応生成物が得
られ、洗浄および乾燥したところパラトルエンスルホン
酸をドーパントとするポリアニリン粉末が得られた。こ
の粉末を圧力５．３ｔ／ｃｍ２で直径１２ｍｍの円盤状
に加圧成型し、ポリアニリン成形体を得た。これを幅１
ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８．５Ｓ
／ｃｍであった。
本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限定さ
れるものではない。 （実施例１）ガラス製反応容器に純水４０ｍｌ、パラト
ルエンスルホン酸３３ｍｍｏｌ、アニリン１．０２３ｇ
を入れ０℃で混合した。この溶液に重クロム酸アンモニ
ウム０．８８ｇと２４ｍｍｏｌのパラトルエンスルホン
酸含む水溶液を滴下し、０℃で２時間撹拌してアニリン
の酸化重合を行った。その結果濃緑色の反応生成物が得
られ、洗浄および乾燥したところパラトルエンスルホン
酸をドーパントとするポリアニリン粉末が得られた。こ
の粉末を圧力５．３ｔ／ｃｍ２で直径１２ｍｍの円盤状
に加圧成型し、ポリアニリン成形体を得た。これを幅１
ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８．５Ｓ
／ｃｍであった。
【００２３】以上のように作成したポリアニリンの成形
体を図１に示すように水中に浸漬し、対向して配置した
ニッケル板との間を銅線で接続し、途中にニッケル板か
らポリアニリン成形体に向かう方向が順方向となるよう
にシリコンダイオードを入れた。６時間経過後、ポリア
ニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ１．２Ｓ／ｃｍであった。 （比較例１）実施例１のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３．５
×１０-5Ｓ／ｃｍであり、実施例１のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて５桁以上低下した。 （実施例２）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えてパラベンゼンジスルホン酸１７ｍｍｏｌ
を使用する以外は実施例１と同様の方法でアニリンの酸
化重合を行い、実施例１と同様の方法でポリアニリン成
形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を
測定したところ１．５Ｓ／ｃｍであった。
体を図１に示すように水中に浸漬し、対向して配置した
ニッケル板との間を銅線で接続し、途中にニッケル板か
らポリアニリン成形体に向かう方向が順方向となるよう
にシリコンダイオードを入れた。６時間経過後、ポリア
ニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ１．２Ｓ／ｃｍであった。 （比較例１）実施例１のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３．５
×１０-5Ｓ／ｃｍであり、実施例１のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて５桁以上低下した。 （実施例２）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えてパラベンゼンジスルホン酸１７ｍｍｏｌ
を使用する以外は実施例１と同様の方法でアニリンの酸
化重合を行い、実施例１と同様の方法でポリアニリン成
形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を
測定したところ１．５Ｓ／ｃｍであった。
【００２４】以上のように作成したポリアニリンの成形
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ１．０Ｓ／ｃｍであった。 （比較例２）実施例２のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ２．５
×１０-4Ｓ／ｃｍであり、実施例２のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例３）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えてスルホサリチル酸１７ｍｍｏｌを使用す
る以外は実施例１と同様の方法でアニリンの酸化重合を
行い、実施例１と同様の方法でポリアニリン成形体を得
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．４８Ｓ／ｃｍであった。
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ１．０Ｓ／ｃｍであった。 （比較例２）実施例２のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ２．５
×１０-4Ｓ／ｃｍであり、実施例２のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例３）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えてスルホサリチル酸１７ｍｍｏｌを使用す
る以外は実施例１と同様の方法でアニリンの酸化重合を
行い、実施例１と同様の方法でポリアニリン成形体を得
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．４８Ｓ／ｃｍであった。
【００２５】以上のように作成したポリアニリンの成形
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．３Ｓ／ｃｍであった。 （比較例３）実施例３のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８．５
×１０-5Ｓ／ｃｍであり、実施例３のシリコンダイオー
ドを乾燥した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例４）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えて１、３、６−ナフタレントリスルホン酸
１１ｍｍｏｌを使用する以外は実施例１と同様の方法で
アニリンの酸化重合を行い、実施例１と同様の方法でポ
リアニリン成形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、
電気伝導度を測定したところ０．７５Ｓ／ｃｍであっ
た。
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．３Ｓ／ｃｍであった。 （比較例３）実施例３のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８．５
×１０-5Ｓ／ｃｍであり、実施例３のシリコンダイオー
ドを乾燥した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例４）実施例１のパラトルエンスルホン酸３３ｍ
ｍｏｌに代えて１、３、６−ナフタレントリスルホン酸
１１ｍｍｏｌを使用する以外は実施例１と同様の方法で
アニリンの酸化重合を行い、実施例１と同様の方法でポ
リアニリン成形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、
電気伝導度を測定したところ０．７５Ｓ／ｃｍであっ
た。
【００２６】以上のように作成したポリアニリンの成形
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．７５Ｓ／ｃｍであった。 （比較例４）実施例４のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３×１
０-4Ｓ／ｃｍであり、実施例３のシリコンダイオードを
接続した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例５）ガラス製反応容器にピロール２０ｍｍｏｌ
を溶解したメタノール１００ｍｌを入れ、ドデシルベン
ゼンスルホン酸第２鉄６０ｍｍｏｌを溶解したメタノー
ル溶液５０ｍｌを滴下して、室温で２時間撹拌した。そ
の結果濃青色の反応生成物が得られ、洗浄および乾燥し
たところドデシルベンゼンスルホン酸をドーパントとす
るポリピロール粉末が得られた。この粉末を圧力５．３
ｔ／ｃｍ２で直径１２ｍｍの円盤状に加圧成型し、ポリ
ピロール成形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、電
気伝導度を測定したところ４５Ｓ／ｃｍであった。
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
アニリン成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ０．７５Ｓ／ｃｍであった。 （比較例４）実施例４のポリアニリン成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリアニリン成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３×１
０-4Ｓ／ｃｍであり、実施例３のシリコンダイオードを
接続した場合に比べて３桁以上低下した。 （実施例５）ガラス製反応容器にピロール２０ｍｍｏｌ
を溶解したメタノール１００ｍｌを入れ、ドデシルベン
ゼンスルホン酸第２鉄６０ｍｍｏｌを溶解したメタノー
ル溶液５０ｍｌを滴下して、室温で２時間撹拌した。そ
の結果濃青色の反応生成物が得られ、洗浄および乾燥し
たところドデシルベンゼンスルホン酸をドーパントとす
るポリピロール粉末が得られた。この粉末を圧力５．３
ｔ／ｃｍ２で直径１２ｍｍの円盤状に加圧成型し、ポリ
ピロール成形体を得た。これを幅１ｍｍに切り出し、電
気伝導度を測定したところ４５Ｓ／ｃｍであった。
【００２７】以上のように作成したポリピロールの成形
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
ピロール成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ４３Ｓ／ｃｍであった。 （比較例５）実施例５のポリピロール成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリピロール成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３５Ｓ
／ｃｍであり、実施例５のシリコンダイオードを接続し
た場合に比べて低下した。 （実施例６）ガラス製反応容器にピロール２５ｍｍｏｌ
とパラトルエンスルホン酸テトラエチルアンモニウム２
５ｍｍｏｌを溶解したアセトニトリル溶液１００ｍｌを
入れ、２枚のニッケル板を浸漬して電極とし、３．６Ｖ
の直流電圧を印加してピロールの電解重合を行った。そ
の結果、陽極面に密着してパラトルエンスルホン酸をド
ーパントとするポリピロールフィルムが得られた。これ
を幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ１
３０Ｓ／ｃｍであった。
体を実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
ピロール成形体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥し
た。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定した
ところ４３Ｓ／ｃｍであった。 （比較例５）実施例５のポリピロール成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリピロール成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ３５Ｓ
／ｃｍであり、実施例５のシリコンダイオードを接続し
た場合に比べて低下した。 （実施例６）ガラス製反応容器にピロール２５ｍｍｏｌ
とパラトルエンスルホン酸テトラエチルアンモニウム２
５ｍｍｏｌを溶解したアセトニトリル溶液１００ｍｌを
入れ、２枚のニッケル板を浸漬して電極とし、３．６Ｖ
の直流電圧を印加してピロールの電解重合を行った。そ
の結果、陽極面に密着してパラトルエンスルホン酸をド
ーパントとするポリピロールフィルムが得られた。これ
を幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ１
３０Ｓ／ｃｍであった。
【００２８】以上のように作成したポリピロールフィル
ムを実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
ピロールフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧乾燥
した。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定し
たところ１２８Ｓ／ｃｍであった。 （比較例６）実施例６のポリピロール成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリピロール成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８５Ｓ
／ｃｍであり、実施例６のシリコンダイオードを接続し
た場合に比べて低下した。 （実施例７）ガラス製反応容器にチオフェン２５ｍｍｏ
ｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏｌを溶解したベンゾ
ニトリル溶液１００ｍｌを入れ、２枚のニッケル板を浸
漬して電極とし、１２Ｖの直流電圧を印加してチオフェ
ンの電解重合を行った。その結果、陽極面に密着してホ
ウフッ酸をドーパントとするポリチオフェンフィルムが
得られた。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測
定したところ８０Ｓ／ｃｍであった。
ムを実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオー
ドを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポリ
ピロールフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧乾燥
した。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定し
たところ１２８Ｓ／ｃｍであった。 （比較例６）実施例６のポリピロール成形体を水中に浸
漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオード
を用いずに接続した。６時間経過後、ポリピロール成形
体を取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。これを幅
１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したところ８５Ｓ
／ｃｍであり、実施例６のシリコンダイオードを接続し
た場合に比べて低下した。 （実施例７）ガラス製反応容器にチオフェン２５ｍｍｏ
ｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏｌを溶解したベンゾ
ニトリル溶液１００ｍｌを入れ、２枚のニッケル板を浸
漬して電極とし、１２Ｖの直流電圧を印加してチオフェ
ンの電解重合を行った。その結果、陽極面に密着してホ
ウフッ酸をドーパントとするポリチオフェンフィルムが
得られた。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測
定したところ８０Ｓ／ｃｍであった。
【００２９】以上のように作成したポリチオフェンフィ
ルムを実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオ
ードを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポ
リチオフェンフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧
乾燥した。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測
定したところ６８Ｓ／ｃｍであった。 （比較例７）実施例７のポリチオフェンフィルムを水中
に浸漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオ
ードを用いずに接続した。６時間経過後、ポリチオフェ
ンフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。
これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したとこ
ろ１．２Ｓ／ｃｍであり、実施例７のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて低下した。 （実施例８）ガラス製反応容器にチオフェン２５ｍｍｏ
ｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏｌを溶解したベンゾ
ニトリル溶液１００ｍｌを入れ、２枚のニッケル板を浸
漬して電極とし、１２Ｖの直流電圧を印加してチオフェ
ンの電解重合を行った。次に、別のガラス製反応容器に
ピロール２５ｍｍｏｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏ
ｌを溶解したアセトニトリル溶液１００ｍｌを入れ、ポ
リチオフェンが形成したニッケル板と陰極となるもう一
枚のニッケル板を浸漬して、３．６Ｖの直流電圧を印加
した。その結果、ポリチオフェンとポリピロールが積層
したニッケル板が得られた。反応終了後、直ちに電極を
短絡し、２時間放置して脱ドーピングを行った。その
後、ポリマーを形成した電極に３．２Ｖの電圧を１０分
間印加した。この結果、ニッケルを基板として、半導電
性のポリチオフェンに導電性のポリピロールが積層した
素子が得られた。この素子はポリピロールとポリチオフ
ェンの界面でｐｎ接合を形成しており、ポリチオフェン
からポリピロールの方向が順方向となると考えられこと
から、金属から導電性ポリピロールの方向が順方向であ
る導電性高分子端子が完成した。この端子表面に形成さ
れたポリピロールの表面抵抗を測定したところ０．０７
Ω／□であった。
ルムを実施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオ
ードを介してニッケル板と接続した。６時間経過後、ポ
リチオフェンフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧
乾燥した。これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測
定したところ６８Ｓ／ｃｍであった。 （比較例７）実施例７のポリチオフェンフィルムを水中
に浸漬し、対向して配置したニッケル板との間をダイオ
ードを用いずに接続した。６時間経過後、ポリチオフェ
ンフィルムを取り出して６５℃で２時間減圧乾燥した。
これを幅１ｍｍに切り出し、電気伝導度を測定したとこ
ろ１．２Ｓ／ｃｍであり、実施例７のシリコンダイオー
ドを接続した場合に比べて低下した。 （実施例８）ガラス製反応容器にチオフェン２５ｍｍｏ
ｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏｌを溶解したベンゾ
ニトリル溶液１００ｍｌを入れ、２枚のニッケル板を浸
漬して電極とし、１２Ｖの直流電圧を印加してチオフェ
ンの電解重合を行った。次に、別のガラス製反応容器に
ピロール２５ｍｍｏｌとホウフッ化リチウム２５ｍｍｏ
ｌを溶解したアセトニトリル溶液１００ｍｌを入れ、ポ
リチオフェンが形成したニッケル板と陰極となるもう一
枚のニッケル板を浸漬して、３．６Ｖの直流電圧を印加
した。その結果、ポリチオフェンとポリピロールが積層
したニッケル板が得られた。反応終了後、直ちに電極を
短絡し、２時間放置して脱ドーピングを行った。その
後、ポリマーを形成した電極に３．２Ｖの電圧を１０分
間印加した。この結果、ニッケルを基板として、半導電
性のポリチオフェンに導電性のポリピロールが積層した
素子が得られた。この素子はポリピロールとポリチオフ
ェンの界面でｐｎ接合を形成しており、ポリチオフェン
からポリピロールの方向が順方向となると考えられこと
から、金属から導電性ポリピロールの方向が順方向であ
る導電性高分子端子が完成した。この端子表面に形成さ
れたポリピロールの表面抵抗を測定したところ０．０７
Ω／□であった。
【００３０】以上のように作成した導電性高分子端子を
図２に示すように水中に浸漬し、６時間経過後、取り出
して６５℃で２時間減圧乾燥した。端子表面に形成され
たポリピロールの表面抵抗を測定したところ０．０７Ω
／□であった。 （比較例９）実施例８のチオフェンの重合を行わない以
外は実施例８と同様の方法でポリピロールが積層したニ
ッケル板を得た。その後、実施例８と同様の方法で脱ド
ーピングし、電圧を１０分間印加した。この結果、ニッ
ケルを基板として導電性のポリピロールが積層した導電
性高分子端子が得られた。
図２に示すように水中に浸漬し、６時間経過後、取り出
して６５℃で２時間減圧乾燥した。端子表面に形成され
たポリピロールの表面抵抗を測定したところ０．０７Ω
／□であった。 （比較例９）実施例８のチオフェンの重合を行わない以
外は実施例８と同様の方法でポリピロールが積層したニ
ッケル板を得た。その後、実施例８と同様の方法で脱ド
ーピングし、電圧を１０分間印加した。この結果、ニッ
ケルを基板として導電性のポリピロールが積層した導電
性高分子端子が得られた。
【００３１】以上のように作成した導電性高分子端子を
水中に浸漬し、６時間経過後、取り出して６５℃で２時
間減圧乾燥した。端子表面に形成されたポリピロールの
表面抵抗を測定したところ０．３３Ω／□であり、ポリ
チオフェンとの接合を有するものよりも増大した。 （実施例１０）陽極リードを備えた直径２ｍｍ、高さ２
ｍｍの円柱状のタンタル微粉燒結体ペレットを０．０５
重量％のリン酸水溶液中に浸漬し、ステンレス板を対極
として４８Ｖで陽極酸化し、洗浄および乾燥して金属酸
化皮膜からなる誘電体皮膜を有するタンタル燒結体ペレ
ットを得た。このペレットを０．１Ｎ硫酸水溶液中に浸
漬し、静電容量を測定したところ１０μＦであった。
水中に浸漬し、６時間経過後、取り出して６５℃で２時
間減圧乾燥した。端子表面に形成されたポリピロールの
表面抵抗を測定したところ０．３３Ω／□であり、ポリ
チオフェンとの接合を有するものよりも増大した。 （実施例１０）陽極リードを備えた直径２ｍｍ、高さ２
ｍｍの円柱状のタンタル微粉燒結体ペレットを０．０５
重量％のリン酸水溶液中に浸漬し、ステンレス板を対極
として４８Ｖで陽極酸化し、洗浄および乾燥して金属酸
化皮膜からなる誘電体皮膜を有するタンタル燒結体ペレ
ットを得た。このペレットを０．１Ｎ硫酸水溶液中に浸
漬し、静電容量を測定したところ１０μＦであった。
【００３２】次にガラス製容器に濃度１０ｗｔ．％のバ
ラトルエンスルホン酸と５ｗｔ．％のアニリンを含む水
溶液を調整し、上記のタンタル燒結体ペレットを浸漬し
て取り出した。これを空気中、室温で３０分乾燥し、次
にペレット１０ｗｔ．％の重クロム酸アンモニウムと１
０ｗｔ．％のパラトルエンスルホン酸を含む水溶液に浸
漬し、取り出してさらに２０分間空気中に保持し、アニ
リンの重合を行った。その後、水、メタノールで洗浄
し、８０℃で乾燥した。この操作を４回繰り返したとこ
ろその誘電体表面がパラトルエンスルホン酸をドーパン
トとするポリアニリンで被覆されたペレットが得られ
た。このペレットにカーボンペーストと銀ペーストを順
次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサの等価
直列抵抗を測定したところ測定周波数１０ｋＨｚで０．
２Ωであった。
ラトルエンスルホン酸と５ｗｔ．％のアニリンを含む水
溶液を調整し、上記のタンタル燒結体ペレットを浸漬し
て取り出した。これを空気中、室温で３０分乾燥し、次
にペレット１０ｗｔ．％の重クロム酸アンモニウムと１
０ｗｔ．％のパラトルエンスルホン酸を含む水溶液に浸
漬し、取り出してさらに２０分間空気中に保持し、アニ
リンの重合を行った。その後、水、メタノールで洗浄
し、８０℃で乾燥した。この操作を４回繰り返したとこ
ろその誘電体表面がパラトルエンスルホン酸をドーパン
トとするポリアニリンで被覆されたペレットが得られ
た。このペレットにカーボンペーストと銀ペーストを順
次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサの等価
直列抵抗を測定したところ測定周波数１０ｋＨｚで０．
２Ωであった。
【００３３】静電体表面がパラトルエンスルホン酸をド
ーパントとするポリアニリンで被覆されたペレットを実
施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオードを介
してニッケル板と接続した。６時間経過後、取り出して
シリコンダイオードを取り外し、６５℃で２時間減圧乾
燥した。このペレットにカーボンペーストと銀ペースト
を順次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサの
等価直列抵抗を測定したところ０．２５Ωであった。 （比較例１０）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットを水中に浸漬し、対向して配置した
ニッケル板との間をダイオードを用いずに接続した。６
時間経過後、ペレットを取り出して６５℃で２時間減圧
乾燥した。このペレットにカーボンペーストと銀ペース
トを順次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサ
の等価直列抵抗を測定したところ３．８Ωであり、実施
例１０のシリコンダイオードを接続した場合に比べて増
大した。 （実施例１１）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットを０．５ｗｔ．％のポリオクチルチ
オフェンを含むキシレン溶液に浸漬し、取り出して８５
℃で６０分間乾燥した。この結果、ポリアニリンを固体
電解質とし、表面がポリオクチルチオフェンで被覆され
たタンタルペレットが得られた。このペレットではポリ
アニリンとポリオクチルチオフェンの界面でｐｎ接合を
形成されており、ポリオクチルチオフェンからポリアニ
リンの方向が順方向となると考えられることから、金属
から導電性ポリピロールの方向が順方向である固体電解
コンデンサが完成した。このペレットにカーボンペース
トと銀ペーストを順次被覆し、鉛、錫合金を被覆したス
テンレス線からなる引き出し電極を取り付けてエポキシ
樹脂にて封止した。コンデンサの等価直列抵抗を測定し
たところ測定周波数１０ｋＨｚで０．２Ωであった。
ーパントとするポリアニリンで被覆されたペレットを実
施例１と同様に水中に浸漬し、シリコンダイオードを介
してニッケル板と接続した。６時間経過後、取り出して
シリコンダイオードを取り外し、６５℃で２時間減圧乾
燥した。このペレットにカーボンペーストと銀ペースト
を順次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサの
等価直列抵抗を測定したところ０．２５Ωであった。 （比較例１０）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットを水中に浸漬し、対向して配置した
ニッケル板との間をダイオードを用いずに接続した。６
時間経過後、ペレットを取り出して６５℃で２時間減圧
乾燥した。このペレットにカーボンペーストと銀ペース
トを順次被覆し、引き出し電極を取り付けてコンデンサ
の等価直列抵抗を測定したところ３．８Ωであり、実施
例１０のシリコンダイオードを接続した場合に比べて増
大した。 （実施例１１）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットを０．５ｗｔ．％のポリオクチルチ
オフェンを含むキシレン溶液に浸漬し、取り出して８５
℃で６０分間乾燥した。この結果、ポリアニリンを固体
電解質とし、表面がポリオクチルチオフェンで被覆され
たタンタルペレットが得られた。このペレットではポリ
アニリンとポリオクチルチオフェンの界面でｐｎ接合を
形成されており、ポリオクチルチオフェンからポリアニ
リンの方向が順方向となると考えられることから、金属
から導電性ポリピロールの方向が順方向である固体電解
コンデンサが完成した。このペレットにカーボンペース
トと銀ペーストを順次被覆し、鉛、錫合金を被覆したス
テンレス線からなる引き出し電極を取り付けてエポキシ
樹脂にて封止した。コンデンサの等価直列抵抗を測定し
たところ測定周波数１０ｋＨｚで０．２Ωであった。
【００３４】このコンデンサを相対湿度９５％、６５℃
の恒温恒湿層に入れ、１０００時間経過後に取り出し
て、６５℃で２時間減圧乾燥した。この等価直列抵抗を
測定したところ０．４Ωであった。また、コンデンサを
切断し破断面を観察したところ、図３に示すようにペレ
ットとモールド樹脂の間に空隙が認められたが、異物等
は発見できなかった。 （比較例１１）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットペレットにカーボンペーストと銀ペ
ーストを順次被覆し、鉛、錫合金を被覆したステンレス
線からなる引き出し電極を取り付けてエポキシ樹脂にて
封止した。コンデンサの等価直列抵抗を測定したところ
測定周波数１０ｋＨｚで０．２Ωであった。
の恒温恒湿層に入れ、１０００時間経過後に取り出し
て、６５℃で２時間減圧乾燥した。この等価直列抵抗を
測定したところ０．４Ωであった。また、コンデンサを
切断し破断面を観察したところ、図３に示すようにペレ
ットとモールド樹脂の間に空隙が認められたが、異物等
は発見できなかった。 （比較例１１）実施例１０の誘電体表面がパラトルエン
スルホン酸をドーパントとするポリアニリンで被覆され
たタンタルペレットペレットにカーボンペーストと銀ペ
ーストを順次被覆し、鉛、錫合金を被覆したステンレス
線からなる引き出し電極を取り付けてエポキシ樹脂にて
封止した。コンデンサの等価直列抵抗を測定したところ
測定周波数１０ｋＨｚで０．２Ωであった。
【００３５】このコンデンサを相対湿度９５％、６５℃
の恒温恒湿層に入れ、１０００時間経過後に取り出し
て、６５℃で２時間減圧乾燥した。この等価直列抵抗を
測定したところ２５Ωであり、実施例１１のポリオクチ
ルチオフェンを被覆した場合に比べて増大した。また、
コンデンサを切断し破断面を観察したところ、ペレット
とモールド樹脂の間に空隙が認められ、引き出し電極の
腐食が認められた。
の恒温恒湿層に入れ、１０００時間経過後に取り出し
て、６５℃で２時間減圧乾燥した。この等価直列抵抗を
測定したところ２５Ωであり、実施例１１のポリオクチ
ルチオフェンを被覆した場合に比べて増大した。また、
コンデンサを切断し破断面を観察したところ、ペレット
とモールド樹脂の間に空隙が認められ、引き出し電極の
腐食が認められた。
【００３６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、導電性高
分子と金属が整流作用を有する領域を介して金属から導
電性高分子に向かって順方向であるように接続すること
により、電池、電解コンデンサ、エレクトロクロミック
表示素子、センサー、メモリー、薄膜トランジスタ等の
電気化学素子に用いられる導電性高分子と金属が接続さ
れた耐水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子、および
導電性高分子を固体電解質とし、金属を引き出し電極と
する耐水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供
することができる。
分子と金属が整流作用を有する領域を介して金属から導
電性高分子に向かって順方向であるように接続すること
により、電池、電解コンデンサ、エレクトロクロミック
表示素子、センサー、メモリー、薄膜トランジスタ等の
電気化学素子に用いられる導電性高分子と金属が接続さ
れた耐水性、耐湿性に優れた導電性高分子端子、および
導電性高分子を固体電解質とし、金属を引き出し電極と
する耐水性、耐湿性に優れた固体電解コンデンサを提供
することができる。
【図１】本発明の実施例で用いた金属と導電性高分子を
ダイオードで接続した導電性高分子端子の概略構成を示
す断面図である。
ダイオードで接続した導電性高分子端子の概略構成を示
す断面図である。
【図２】本発明の実施例で用いた金属と導電性高分子を
ｐｎ接合素子で接続した導電性高分子端子の概略構成を
示す断面図である。
ｐｎ接合素子で接続した導電性高分子端子の概略構成を
示す断面図である。
【図３】本発明の実施例で用いた固体電解コンデンサの
構成を示す断面図である。
構成を示す断面図である。
１ 金属 ２ 導電性高分子 ３ 整流作用を有する領域 ４ 水路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/155 Ｇ０２Ｆ 1/155 Ｈ０１Ｇ 9/04 Ｈ０１Ｇ 9/05 Ｇ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 9/028 H01G 9/04
Claims (10)
- 【請求項１】 導電性高分子と金属が互いに水路、もし
くは水路を形成しうる空隙で接続された導電性高分子端
子において、 導電性高分子と金属が整流作用を有する領域を介して接
続されており、整流作用の方向が金属から導電性高分子
に向かって順方向であることを特徴とする導電性高分子
端子。 - 【請求項２】 導電性高分子がプロトン酸イオンをドー
パントとする芳香族共役系高分子である請求項１記載の
導電性高分子端子。 - 【請求項３】 芳香族共役系高分子がポリピロール、も
しくはポリアニリン、もしくはそれらの誘導体である請
求項２記載の導電性高分子端子。 - 【請求項４】 プロトン酸イオンが２以上のアニオン性
基を有する有機化合物のイオンであり、芳香族共役系高
分子がポリアニリンもしくはそれらの誘導体である請求
項２記載の導電性高分子端子。 - 【請求項５】 金属が負の標準電極電位を有するもので
ある請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の導電性高
分子端子。 - 【請求項６】 導電性高分子を固体電解質とし、導電性
高分子と電気的に接続された金属を引き出し電極とする
固体電解コンデンサにおいて、 導電性高分子と金属が整流作用を有する領域を介して接
続されており、整流作用の方向が金属から導電性高分子
に向かって順方向であることを特徴とする固体電解コン
デンサ。 - 【請求項７】 導電性高分子がプロトン酸イオンをドー
パントとする芳香族共役系高分子である請求項６記載の
固体電解コンデンサ。 - 【請求項８】 芳香族共役系高分子がポリピロール、も
しくはポリアニリン、もしくはそれらの誘導体である請
求項７記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項９】 プロトン酸イオンが２以上のアニオン性
基を有する有機化合物のイオンであり、芳香族共役系高
分子がポリアニリンもしくはそれらの誘導体である請求
項７記載の固体電解コンデンサ。 - 【請求項１０】 金属が負の標準電極電位を有するもの
である請求項６〜９のうちいずれか１項に記載の固体電
解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08000297A JP3201466B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 導電性高分子端子および固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08000297A JP3201466B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 導電性高分子端子および固体電解コンデンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275745A JPH10275745A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3201466B2 true JP3201466B2 (ja) | 2001-08-20 |
Family
ID=13706136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08000297A Expired - Fee Related JP3201466B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 導電性高分子端子および固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3201466B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116612991A (zh) | 2019-01-28 | 2023-08-18 | 京瓷Avx元器件公司 | 具有超宽带性能的多层陶瓷电容器 |
| WO2020159813A1 (en) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | Avx Corporation | Multilayer ceramic capacitor having ultra-broadband performance |
| WO2020159809A1 (en) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | Avx Corporation | Multilayer ceramic capacitor having ultra-broadband performance |
| CN113330527B (zh) | 2019-01-28 | 2022-07-05 | 京瓷Avx元器件公司 | 具有超宽带性能的多层陶瓷电容器 |
| WO2020159807A1 (en) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | Avx Corporation | Multilayer ceramic capacitor having ultra-broadband performance |
| US11705280B2 (en) * | 2019-04-25 | 2023-07-18 | KYOCERA AVX Components Corporation | Multilayer capacitor having open mode electrode configuration and flexible terminations |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP08000297A patent/JP3201466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10275745A (ja) | 1998-10-13 |
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