容器具備卷繞體的電容器元件。卷繞型的電容器元件由卷繞 體制作。所謂卷繞體，是電容器元件的半成品，具備與引線接頭連接的陽極、與另外的引線 接頭連接的陰極、和隔片。陽極及陰極夾隔著隔片卷繞。卷繞體的最外周由固定膠帶固定。 [0121]陽極是以使表面具有凹凸的方式進行了粗面化的金屬箱，在具有凹凸的金屬箱上 形成有電介質層。陰極也可以與陽極相同地使用金屬箱。這些金屬的種類沒有特別限定，然 而優選使用鋁、鉭、鈮等閥作用金屬或含有閥作用金屬的合金。根據需要，也可以將陰極的 表面粗面化。通過在卷繞體中，在陽極與陰極之間設置有機半導體層，就可以得到電容器元 件。
[0122] 該情況下，將卷繞陽極、隔片及陰極而得的卷繞體浸滲在溶解有低分子系有機半 導體化合物的溶液或溶解有低分子系有機半導體化合物的前體的溶液中，由此就可以在陽 極與陰極之間形成有機半導體層。另外，也可以將卷繞前的陽極浸滲在溶解有低分子系有 機半導體化合物的溶液或溶解有低分子系有機半導體化合物的前體的溶液中，在陽極的表 面形成有機半導體層，并將它們卷繞，由此可以在陽極與陰極之間設置有機半導體層。此 時，在卷繞前的隔片、陰極，也可以同樣地形成有機半導體層。
[0123] 作為電解質，優選有機溶劑，例如可以舉出丙二醇、環丁砜、γ-丁內酯、乙二醇等。 另外，作為電解質，可以使用上述的導電性高分子，也可以使用含有有機溶劑的導電性高分 子的溶液或分散液。在使用電解質的情況下，作為低分子系有機半導體化合物，優選選擇不 溶于電解質中的化合物。
[0124] [實施例]
[0125] 以下，基于實施例，對本發明進行更詳細的說明，然而本發明并不受實施例的限 定。
[0126] 《實施例1》
[0127] 依照下述的要領制作電容器元件，評價了其特性。
[0128] 〈工序1:陽極1的形成〉
[0129] 作為閥作用金屬，使用了初級粒徑約為0.5μηι、二次粒徑約為1 ΟΟμπι的鉭金屬粒子。 以將由鉭構成的陽極引線2的第一端部2a填埋到鉭金屬粒子中的方式，將鉭金屬粒子成形 為長方體，其后，將成形體在真空中燒結。由此，就得到由鉭的多孔燒結體構成的陽極1。陽 極1是長4.4mm、寬3.3mm、厚0.9mm的長方體。以從陽極1的一個側面（3.3mmX0.9mm)陽極引 線2的第二端部2b突出的狀態固定。
[0130]〈工序2:電介質層3的形成〉
[0131 ]向充滿了作為電解水溶液的0.01~0.1重量％的磷酸水溶液的化成槽中，浸漬陽 極1和陽極引線2的一部分，將陽極引線2的第二端部2b與化成槽的陽極連接。此后，通過進 行陽極氧化，而如圖1所示，在陽極1的表面及陽極引線2的一部分的表面，形成氧化鉭 (Ta2〇5)的電介質層3。利用該陽極氧化，如圖2所示，在構成陽極1的多孔體的表面(包括孔的 內壁面)和陽極引線2的一部分，形成均勻的電介質層3。
[0132] 〈工序3:疏水化處理〉
[0133] 將硅烷偶聯劑溶解于水中，制備出硅烷偶聯劑的溶液。將該溶液涂布于電介質層 3,在100°C干燥10分鐘。
[0134] 〈工序4:有機半導體層4的形成〉
[0135] 在進行了疏水化處理的電介質層3上，涂布在THF中溶解有下述式6所示的C8-BTBT 的溶液(濃度0.05重量％)，在100°C干燥10分鐘。
[0136] [化6]
[0137]
{b)
[0138] 〈工序5:導電性高分子層6的形成〉
[0139] 向含有吡咯單體的溶液中，浸漬形成有有機半導體層4的電容器元件的前體，進行 化學聚合，由此形成導電性高分子層6。
[0140]〈工序6:陰極層5的形成〉
[0141 ]向導電性高分子層6的表面涂布碳衆，由此形成碳層5a。然后，向碳層5a的表面涂 布銀漿，由此形成銀漿層5b。像這樣就形成包含碳層5a和銀漿層5b的陰極層5。
[0142] 〈工序7:電解電容器的制作〉
[0143] 將所得的電容器元件密封，完成了圖1所示的實施例1的電解電容器。
[0144] 《實施例2》
[0145] 為了形成有機半導體層4,制備出在THF中溶解有作為并五苯的前體的NSFAAP(下 述式7)、和作為有機半導體層4的摻雜劑的F4TCNQ的溶液。NSFAAP與F4TCNQ的摩爾比 (NSFAAP:F4TCNQ)設為HF4TCNQ的濃度為0.5重量％。將該溶液涂布于電介質層3上，在 l〇〇°C干燥10分鐘，由此在電介質層3上，作為低分子系有機半導體化合物生成并五苯，形成 有機半導體層4。
[0146] 除了上述以外，與實施例1相同地得到電解電容器。
[0147] [化7]
[0148]
(7)
[0149] 《實施例3》
[0150]除了作為有機半導體層4的摻雜劑沒有使用F4TCNQ以外，與實施例2相同地得到電 解電容器。
[0151] 《實施例4》
[0152] 取代硅烷偶聯劑處理，而是在電介質層3上利用化學聚合形成含有聚吡咯的導電 性高分子層后，形成有機半導體層4,除此以外，與實施例1相同地得到電解電容器。
[0153] 《比較例1》
[0154] 不形成有機半導體層4,而且利用電解聚合形成含有聚吡咯的第二導電性高分子 層6b，除此以外，與實施例4相同地得到電解電容器。
[0155] [評價]
[0156] 《靜電容量》
[0157] 使用LCR測試儀，以120Hz進行了測定。
[0158] 《容量表現率》
[0159] 將所得的電解電容器的靜電容量除以水中容量而求出容量表現率(靜電容量/水 中容量），所述水中容量是將使用了在陽極上僅形成有電介質層的電容器元件的電解電容 器浸漬在酸液中測定而得的靜電容量。
[0160] 《泄漏電流》
[0161] 對陽極與陰極之間施加6.3V的電壓，測定出40秒后的泄漏電流(LC40)。
[0162] 表1中表示出評價結果。而且，對于實施例1~4,表示的是將比較例1的數值設為 1.000時的值。
[0163] [表 1] Γλ? Λ? ?
[0165] 在電介質層3上形成有有機半導體層4的實施例1~3與比較例1相比，都是靜電容 量及容量表現率提高，泄漏電流減少。實施例4中，在電介質層3上直接形成第一導電性高分 子層6a后，依次形成有機半導體層4及第二導電性高分子層6b。即使在該情況下，與比較例1 相比，容量表現率也提高。對此可以認為是因為，沒有形成第一導電性高分子層6a的電介質 層3上的間隙被后來形成的有機半導體層4覆蓋。
[0166] 符號說明
[0167] 1:陽極、2:陽極引線、3:電介質層、4:有機半導體層、5:陰極層、5a:碳層、5b:銀漿 層、6:導電性高分子層、6a:第一導電性高分子層、6b:第二導電性高分子層、7:陽極端子、8: 導電性膠粘材料、9:陰極端子、10:電容器元件、11:樹脂外包裝體、12:空隙、20:固體電解電 容器
【主權項】
1. 一種電解電容器，其具備： 陽極、 形成于所述陽極上的電介質層、以及 覆蓋所述電介質層的至少一部分的有機半導體層， 所述有機半導體層含有數均分子量為100~10000且具有31電子云的有機半導體化合 物， 所述有機半導體化合物借助所述電子云進行所述有機半導體化合物的分子間的載流 子迀移。2. 根據權利要求1所述的電解電容器，其中， 具有覆蓋所述有機半導體層的至少一部分的導電性高分子層。3. 根據權利要求2所述的電解電容器，其中， 具有由所述有機半導體層和所述導電性高分子層包圍的空隙。4. 根據權利要求1所述的電解電容器，其中， 所述電介質層具有:沒有由導電性高分子層覆蓋且由所述有機半導體層覆蓋的部分、 和沒有由所述有機半導體層覆蓋且由所述導電性高分子層覆蓋的部分。5. 根據權利要求1~4中任一項所述的電解電容器，其中， 所述有機半導體化合物是含有選自稠環及雜環中的至少1種的化合物。6. 根據權利要求1~5中任一項所述的電解電容器，其中， 所述有機半導體層含有摻雜劑。7. 根據權利要求6所述的電解電容器，其中， 所述摻雜劑是選自供電性分子和受電性分子中的至少1種。8. 根據權利要求1~7中任一項所述的電解電容器，其中， 所述有機半導體化合物能溶于具有l〇〇°C以下的沸點的溶劑中。9. 一種電解電容器的制造方法，其具備： 準備具有電介質層的陽極的工序；以及 通過對所述電介質層的表面施加溶解有數均分子量100~10000且具有η電子云的有機 半導體化合物的溶液，而形成覆蓋所述電介質層的表面的至少一部分的有機半導體層的工 序。10. -種電解電容器的制造方法，其具備： 準備具有電介質層的陽極的工序； 對所述電介質層的表面施加溶解有數均分子量100~10000且具有電子云的有機半導 體化合物的前體的溶液的工序；以及 由所述前體生成所述有機半導體化合物而形成覆蓋所述電介質層的表面的至少一部 分的有機半導體層的工序。
【專利摘要】本發明提供一種電解電容器，其具備：陽極(1)、形成于所述陽極(1)上的電介質層(3)、和覆蓋所述電介質層(3)的至少一部分的有機半導體層(4)，所述有機半導體層(4)含有數均分子量為100～10000且具有π電子云的有機半導體化合物，所述有機半導體化合物借助所述π電子云進行所述有機半導體化合物的分子間的載流子遷移。根據本發明，可以增大具有電介質層(3)的電解電容器的靜電容量。
【IPC分類】H01G9/028
【公開號】CN105531778
【申請號】CN201480047006
【發明人】森岡諒
【申請人】松下知識產權經營株式會社
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2014年8月6日
【公告號】US20160163465, WO2015029344A1