JP2009536110A - 多層体の製造プロセス - Google Patents

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Abstract

第一の表面張力を有する第一の媒質を備える第一の層（16）を、可撓性フィルムにより形成されたキャリア（12）に設け、第二の表面張力を有する第二の流体媒質を備える第二の層（18）を、乾燥した後の第一の層（16）に設ける。この乾燥した前記第一の層（16）の表面エネルギーは前記第二の層（18）の前記第二の流体媒質の表面張力より小さい。拡散層（20）が、前記第二の層（18）を設ける前に、前記乾燥された第一の層（16）に設けられる。
【選択図】図1

Description

本発明は、異なる表面張力を有する層媒質を備える多層体の製造プロセスに関する。
多層体における層媒質の異なる表面張力及び表面エネルギーにより、ラッカー、溶液等を含む層媒質を形成することは種々の問題を生じさせている。それらの問題には、多層体の層媒質が互いに実質的に異なった表面張力と表面エネルギーを有することによる湿潤問題を含む。これまで、所望の特性を有する同質の層の多層体は、大きな困難な作業を経てしか形成することができなかった。それらの特性は物理的特性、例えば、電気又は電子特性である。
DE10306357A1は、多層コーティングを製造するプロセス、例えば多層塗料を塗布することを開示している。このプロセスにおいて、第一のコーティングが設けられ、第二のコーティングが第一のコーティングにコーティングされ、次いで、その第二のコーティングが硬化される。この場合、第二のコーティングの表面エネルギーと第一のコーティングの表面エネルギーとの商が１以下又は１となるように、第一のコーティングが選択及び／又は変更されるか、または第二のコーティングが選択される。
この周知のプロセスは、特に大量生産の自動車の塗装を対象とし、実質的に製造条件、環境温度及び湿度に依存せず、また極端な条件でも塗布することができる。この第一のコーティングは、例えば、プライマーを用いて変更することができる。
DE10392830T5は、ベース電極および透明電極のような二つの電極の間に活性層を有する多層構造の太陽電池を開示している。この活性層は第一と第二電荷移動材料を有する。この第一電荷移動材料は導電性ポリマーから形成することができる。
第二電荷移動材料は有機材料、例えば、共役ポリマーにすることができる。
本発明は、明細書のはじめに説明するようなプロセスを提供することを目的とする。この明細書において、所望の多層体を組み合わせるように、異なる表面張力及び表面エネルギーを持つ層媒質を互いに同質に、支障なく配置することができる。
本発明によれば、その目的は請求項１の特徴により達成される。即ち、第一の表面張力を有する第一の流体媒質を有する第一の層を可撓性フィルムにより形成されたキャリアに設け、乾燥された第一の層自体は第一の表面張力より大きい第二の表面張力を有する第二の流体媒質を備えた第二の層に設け、更に、拡散層を、前記第二の層が設けられる前に、乾燥された第一の層に設け、該拡散層は薄膜状の金属層又は金属シーディングであり、また毛細管現象を有することを特徴とする。
多層体の第一の層と第二の層は二層以上を含んでもよい。
下記の表１には、一例として溶液の表面張力、SC(＝半導体)及びPEDOT／PSSを明示する。ここで、表面張力の測定はDATA PHYSICSの「Dynamic Contact Angle a.Tension-Meter DCAT21」という方法により測定されている。
Figure 2009536110
下記の表２は、SCと PEDOT／PSSで被覆されたPETの表面エネルギーを明示する。ここでは、表面エネルギーDATA PHYSICSの「Optical Contact Angle Measurement Unit OCA 20」という方法で測定されている。
Figure 2009536110
表２に示すように、SCで被覆されたPETの表面エネルギーは約26ｍN／ｍ程度であり、PEDOT／PSSで被覆されたPETの表面エネルギーは約48ｍN／ｍ程度である。これに相応する流体は、SCの約32ｍN／ｍ程度と、PEDOT／PSSの約46ｍN／ｍ程度の表面張力を有する。例えば、PEDOT／PSSで被覆されたPETフィルムはSCが被覆される場合、流体SC媒質の拡散が容易に生じる。即ち、PEDOT／PSS上におけるSCの湿潤は好適である。一方、例えば、SCで被覆されたPETフィルムが流体PEDOT／PSSで被覆された場合、流体PEDOT／PSSの表面張力は乾燥されたSCの表面エネルギーより大きい。その事実はSC上のPEDOT／PSSに拡散が生じないことを意味する。換言すると、乾燥されたSC上のPEDOT／PSSの湿潤のみが不十分である。但し、ここで、好適な湿潤を得るためにも、本発明によれば、拡散層が乾燥されたSC層に設けられる。この拡散層は薄膜金属層であって良い。同じく、拡散層は乾燥された第一の層に設けられた金属シーディングであってもよく、第二の流体媒質の表面張力より小さい表面エネルギーを有する乾燥した前記第一の層に設けられる。
この拡散層は毛細管現象を有していてもよい。
この薄膜金属層は蒸着、陰極スパッタリング等により製造できる。シーディングによる拡散層の形成は本質的に周知のガルバニックプロセスにより実施することができる。
少なくとも一つの予備層は第一の層を設ける前に、可撓性フィルムにより形成されたキャリアに設けることができる。その少なくとも一つの予備層は、例えば、太陽電池のような電気成分の電極を形成する導電層を有することができる。
第一及び第二の層は上記の実施例に述べられたSCとPEEDOT/PSSのような有機半導体媒質を有することができる。これらの層が有機半導体媒質を有する場合、本発明によれば、例えば、ポリマー太陽電池を製造することは可能である。
さらに詳細、特徴及び効果は、この発明により製造された多層体の一例として後述の実施形態から明らかになる。この本発明の一部分は断面図で示されるが実際の大きさではない。
この図は可撓性フィルムにより形成されたキャリア12を有する多層体10を示す。キャリア12の上に少なくとも一つの予備層14を有する。第一の表面張力を有する第一の流体媒質の第一の層16は少なくとも一つの予備層14に設けられる。第一の層16を乾燥した後、それに第二の表面張力を有する第二の流体媒質を備えた第二の層18が設けられる。
拡散層20が、第二の層18に設けられる前に、乾燥された第一の層16上に設けられるように、乾燥された第一の層16の表面エネルギーは、第二の層18の第二の流体媒質の第二の表面張力より小さい。その拡散層20は蒸着・陰極スパッタリングされた薄膜状金属層又はガルバニーシーディングあるいは同様のものにすることができる。その拡散層20は第二の層18に対し、流体媒質を有する乾燥した第一の層16が確実に湿潤するように所定の毛細管現象を有することができる。その後、薄金属層22は、乾燥された第二の層18に設けられ、この層22は予備層14のように、ポリマー太陽電池の電極を形成することができる。
可撓性フィルムにより形成されたキャリア12を有する多層体10を示す図。

Claims (4)

  1. 異なる表面張力及び表面エネルギーを有する層媒質を備えた多層体（10）の製造プロセスであって、
    第一の表面張力を有する第一の流体媒質を備える第一の層（16）を、可撓性フィルムにより形成されたキャリア（12）に設置し、
    前記第一の表面張力より大きい第二の表面張力を有する第二の流体媒質を備える第二の層（18）を、乾燥された後の前記第一の層（16）に設置し、
    前記第二の層（18）を設ける前に、乾燥された前記第一の層（16）に、拡散層（２０）を設置し、
    該拡散層（20）が薄膜金属層又は金属シーディングであり、又は毛細管現象を有することを特徴とする多層体の製造プロセス。
  2. 前記第一の層（16）を設ける前に、前記キャリア（12）に少なくとも一つの予備層（14）を設けることを特徴とする請求項１に記載の多層体の製造プロセス。
  3. 前記第一及び前記第二の層（16、18）は有機半導体媒質を備えていることを特徴とする請求項1に記載の多層体の製造プロセス。
  4. 請求項1から請求項3のいずれか一つのプロセスを用いることにより、ポリマー太陽電池を製造するために用いる用途。
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