JP7287069B2 - 透明導電性ガスバリア積層体及びその製造方法、並びにデバイス - Google Patents
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Description
図1に示す透明導電性ガスバリア積層体(以下、本開示に係る「透明導電性ガスバリア積層体」について場合により単に「積層体」という。)10は、第1の透明ガスバリアフィルム1と、透明接着層3と、透明導電層5と、第2の透明ガスバリアフィルム2とをこの順序で備える。なお、図4に示すように、積層体10がデバイス100を水分等から保護するための部材として使用される場合、第1の透明ガスバリアフィルム1側にデバイス材料層30が配置される。すなわち、この場合、積層体10は、第1の透明ガスバリアフィルム1側(図1における上側)が内側に相当し、第2の透明ガスバリアフィルム2側(図1における下側)が外側に相当する。積層体10において、上記のフィルム又は層の間に、他のフィルムや層が設けられていてもよい。
透明導電性ガスバリア積層体10は、例えば、ロールtoロール方式によって製造することができる。まず、透明ガスバリアフィルム1を製造する。具体的には、透明基材フィルム1aの一方の面上に蒸着層1vを蒸着法によって積層する。次いで、水酸基含有高分子化合物、金属アルコキシド、金属アルコキシド加水分解物及び金属アルコキシド重合物からなる群より選択される少なくとも一種の成分等を含む水溶液あるいは水/アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を蒸着層1vの表面上に塗布し、例えば80~250℃で乾燥することで、ガスバリア性被覆層1cを形成する。これと同様にして、透明ガスバリアフィルム2を製造する。
図4に示すデバイス100は、積層体10(第1の透明ガスバリアフィルム1、透明接着層3、透明導電層5及び第2の透明ガスバリアフィルム2)と、デバイス材料層30と、対向電極40とを備える。デバイス100の具体例としては、電圧駆動方式のデバイスである電子ペーパー、液晶表示装置及び調光フィルムが挙げられる。図4に示すように、デバイス材料層30は、透明ガスバリアフィルム1の表面上に形成されている。なお、デバイス材料層30は、デバイス100が機能するための材料を含む層を意味する。例えば、デバイス100が電子ペーパーである場合、文字等を表示するための顔料粒子等が収められたマイクロカプセルを含む層がデバイス材料層30に相当する。
透明導電層のシート抵抗値(初期値及びUV曝露後の値)をロレスターGP MCP-T610(商品名、株式会社三菱化学アナリテック製)を用いて測定した。透明ガスバリアフィルム側から透明導電層側に向けて紫外線を照射し、照射時間は100時間とした。シート抵抗値の増加率は以下の式で算出した。
シート抵抗値の増加率(%)=(UV曝露後の値-初期値)/(初期値)×100
UV-2450(商品名、株式会社島津製作所製)を用いて透明導電性ガスバリア積層体の分光透過率(初期値及びUV曝露後の値)を測定した。測定結果から物体色の三刺激値XYZ表色系における透過による物体色の三刺激値X,Y,Zを以下の式により求め、b*を算出した。透明ガスバリアフィルム側から透明導電層側に向けて紫外線を照射し、照射時間は100時間とした。
b*の変化量(Δb*)=UV曝露後の値-初期値
なお、Δb*がプラスの値であることは透明導電性ガスバリア積層体の黄色味が強くなったことを意味し、Δb*がマイナスの値であることは透明導電性ガスバリア積層体の青色味が強くなったことを意味する。
[実施例1A]
二枚の透明ガスバリアフィルムを以下のようにして作製した。まず、透明基材フィルムとしての厚さ12μmのPETフィルムの片面に、アクリル樹脂塗液を塗布乾燥させてアンカーコート層を形成し、アンカーコート層上に蒸着層として酸化ケイ素を真空蒸着法により厚さ30nmで設けた。更に、蒸着層上に厚さ300nmのガスバリア性被覆層を形成した。このガスバリア性被覆層は、テトラエトキシシランとポリビニルアルコールとを含む塗液をウエットコーティング法により塗工することによって形成した。これにより、透明基材フィルムの一方の面上に一対の酸化ケイ素蒸着層及びガスバリア性被覆層からなるバリア層が設けられた透明ガスバリアフィルムを得た(図2(a)参照)。これと同様にして、透明ガスバリアフィルムを別途作製した(図3(a)参照)。
透明接着層を構成する接着剤として、光学用アクリル系接着剤(サイデン化学株式会社製)の代わりに、光学用シリコーン系接着剤(日栄化工株式会社製)を使用したことの他は、実施例1Aと同様にして透明導電性ガスバリア積層体を得た(図1参照)。
PEDOTを含む溶液を使用して透明導電層(厚さ150nm)を形成する代わりに、真空蒸着によってITO膜(厚さ50nm)を形成したことの他は、実施例1Aと同様にして透明導電性ガスバリア積層体を得た(図1参照)。
PEDOTを含む溶液を使用して透明導電層(厚さ150nm)を形成する代わりに、真空蒸着によってITO膜(厚さ50nm)を形成したことの他は、実施例2Aと同様にして透明導電性ガスバリア積層体を得た(図1参照)。
実施例1Aと同様にして透明ガスバリアフィルムを作製した(図2(a)参照)。この透明ガスバリアフィルムのガスバリア性被覆層上に、実施例1Aと同様にして、PEDOTを含む透明導電層(厚さ150nm)を形成した(図7(a)参照)。これにより、透明導電層がむきだしの積層体を得た。
実施例1と同様にして透明ガスバリアフィルムを作製した(図2(a)参照)。この透明ガスバリアフィルムのガスバリア性被覆層上に、実施例3Aと同様にして、ITOからなる透明導電層(厚さ50nm)を形成した(図7(a)参照)。これにより、透明導電層がむきだしの積層体を得た。
透明接着層を構成する接着剤として、光学用アクリル系接着剤(サイデン化学株式会社製)の代わりに、光学用エポキシ系接着剤(三菱化学製)を使用したことの他は、実施例1Aと同様にして透明導電性ガスバリア積層体を得た(図1参照)。
透明接着層を構成する接着剤として、光学用アクリル系接着剤(サイデン化学株式会社製)の代わりに、シランカップリング剤を含む接着剤(三菱化学製)を使用したことの他は、実施例1Aと同様にして透明導電性ガスバリア積層体を得た(図1参照)。
[実施例1B]
実施例1Aと同様にして得た透明導電性ガスバリア積層体と、デバイス材料層と、対向電極とを備える電子ペーパーを作製した(図4参照)。このデバイス材料層は、エポキシ系樹脂を含有するものであった。
実施例2A~4Aと同様にして得た透明導電性ガスバリア積層体をそれぞれ使用したことの他は、実施例1Bと同様にして、電子ペーパーを作製した(図4参照)。
比較例1A及び比較例2Aと同様にして得た積層体をそれぞれ使用したことの他は、実施例1Bと同様にして、電子ペーパーを作製した(図7(b)参照)。
Claims (8)
- 第1の透明ガスバリアフィルムと、
アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、ウレタン系接着剤及びポリビニルエーテル系接着剤からなる群から選ばれる一種の接着剤からなる透明接着層と、
導電性を有する有機材料からなる透明導電層と、
第2の透明ガスバリアフィルムと、
を備え、これらがこの順序で積層された構成であり、
前記有機材料がポリエチレンジオキシチオフェンを含み、
前記透明接着層がエポキシ基を有する成分及びシランカップリング剤を含まず、
前記透明導電層が前記第2の透明ガスバリアフィルムの全体を覆うように形成されている、透明導電性ガスバリア積層体。 - 第1の透明ガスバリアフィルムと、
アクリル系接着剤、シリコーン系接着剤、ポリオレフィン系接着剤、ウレタン系接着剤及びポリビニルエーテル系接着剤からなる群から選ばれる一種の接着剤からなる透明接着層と、
導電性を有する無機材料からなる透明導電層と、
第2の透明ガスバリアフィルムと、
を備え、これらがこの順序で積層された構成であり、
前記無機材料が酸化インジウムスズであり、
前記透明接着層がエポキシ基を有する成分及びシランカップリング剤を含まず、
前記透明導電層が前記第2の透明ガスバリアフィルムの全体を覆うように形成されている、透明導電性ガスバリア積層体。 - 前記透明導電層のシート抵抗値が100~1000Ω/□である、請求項1又は2に記載の透明導電性ガスバリア積層体。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の透明導電性ガスバリア積層体と、
前記第1の透明ガスバリアフィルムの表面上に形成されたデバイス材料層と、
を備える、デバイス。 - 前記デバイス材料層の表面上に形成された対向電極を更に備える、請求項4に記載のデバイス。
- 電圧駆動方式のデバイスである、請求項4又は5に記載のデバイス。
- 電子ペーパー、液晶表示装置又は調光フィルムである、請求項4~6のいずれか一項に記載のデバイス。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載の透明導電性ガスバリア積層体の製造方法であり、
前記第1の透明ガスバリアフィルムと前記透明導電層とを、前記透明接着層を介して貼り合わせる工程を含む、透明導電性ガスバリア積層体の製造方法。
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