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JP2016009635A - 光熱変換層、ドナーシート - Google Patents

光熱変換層、ドナーシート Download PDF

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Abstract

【課題】可視光透過性を備えた光熱変換層を提供することを目的とする。【解決手段】タングステン化合物粒子と、バインダー成分とを含有する光熱変換層であって、前記タングステン化合物粒子は、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子であり、前記タングステン化合物粒子の体積平均粒子径が35nm以上500nm以下である光熱変換層を提供する。【選択図】図3

Description

本発明は、光熱変換層、ドナーシートに関する。
基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する方法として、メタルマスク法、レーザ転写法、インクジェット法等が検討されてきた。メタルマスク法は次世代大型ディスプレイデバイスなどの大面積化への対応が困難であり、インクジェット法は適用への技術的課題が多く残されていることから、大型ディスプレイ向けのプロセスとしてはレーザ転写法が主流となるとみられている。
レーザ転写法はいくつかの方法があるが、ドナーシートと呼ばれるフィルムを用いて成膜を行う方式が主流である。ドナーシートとしては例えば、フィルム基材に光熱変換(LTHC:Light To Heat Conversion)層と呼ばれる光を吸収する層と、被転写層として例えばエレクトロルミネッセンス特性を持つ有機化合物の層とを成膜したものが用いられている。レーザ転写法により、基板上に有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する方法について様々な提案がなされているが、基本的な動作原理は共通である。すなわち、光熱変換層の特定箇所にレーザ光が照射されることで、光熱変換層に光が吸収されて熱が発生し、熱の作用により被転写層として形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を転写することができる。
ドナーシートの光熱変換層の光吸収材料としてはさまざまな材料が提案されている。例えば特許文献1では、赤外領域において光を吸収する染料、カーボンブラックのような有機及び無機吸収材料、金属類、金属酸化物または金属硫化物およびその他既知の顔料および吸収材が開示されている。特許文献2では染料、顔料、金属、金属化合物、金属フィルム等が開示されている。特許文献3では黒色アルミニウムが開示されている。特許文献4ではカーボンブラック、黒鉛や赤外線染料が開示されている。
特表2000−515083号公報 特表2002−534782号公報 特許第3562830号公報 特開2004−200170号公報
既述のようにレーザ転写法により、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する場合、ドナーシートの光熱変換層のうち所望の箇所にレーザ光を照射し、ドナーシートに含まれる有機エレクトロルミネッセンス素子を転写することにより行うことができる。しかし、ドナーシート中に例えば異物や塗布ムラ等の欠陥が含まれる場合、レーザ照射箇所の有機エレクトロルミネッセンス素子が正常に転写されず、ディスプレイデバイスとなった際に点灯がされないドットが生じる原因となる。このため、歩留まり向上のためにはレーザ転写の前に欠陥を含むドナーシートを目視あるいは可視光センサ等により検出することが必要となる。
しかしながら、光熱変換層に適用する光吸収材料として特許文献1〜4に開示された材料を用いた場合、光熱変換層の可視光の透過性が十分ではなかった。すなわち、特許文献1〜4に開示された光吸収材料を用いた場合、光熱変換層は光透過性を実質的に有しない非常に暗い黒色を示すこととなる。このため、係る光熱変換層をドナーシートに適用した場合、目視や可視光センサ等により欠陥を検出することは不可能であった。
このように従来は、欠陥のあるドナーシートであっても検査によって十分に検出できなかったため、有機エレクトロルミネッセンス素子の欠陥に繋がり、ディスプレイデバイスの歩留まり低下の大きな原因となっていた。
そこで上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の一側面では、可視光透過性を備えた光熱変換層を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、タングステン化合物粒子と、バインダー成分とを含有する光熱変換層であって、
前記タングステン化合物粒子は、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子であり、
前記タングステン化合物粒子の体積平均粒子径が35nm以上500nm以下である光熱変換層を提供する。
本発明の光熱変換層の一態様によれば、可視光透過性を備えた光熱変換層を提供することができる。
六方晶を有する複合タングステン酸化物の結晶構造の模式図。 ドナーシートの断面構成例の説明図。 実施例1〜3、比較例1、2で測定されたドナーシートの透過曲線。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
(光熱変換層)
本実施形態ではまず、光熱変換層の一構成例について説明する。
本実施形態の光熱変換層は、タングステン化合物粒子と、バインダー成分とを含有することができる。そして、タングステン化合物粒子は、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子であり、タングステン化合物粒子の体積平均粒子径が35nm以上500nm以下であることが好ましい。
本実施形態の光熱変換層に含まれる成分について以下、説明する。
まず、タングステン化合物粒子について説明する。
タングステン化合物粒子は、光熱変換層にレーザ光を照射した場合に、係るレーザ光を吸収し、熱を発生する赤外線吸収性粒子として機能することができる。また、本実施形態の光熱変換層は可視光透過性を備えていることが好ましいため、タングステン化合物粒子も可視領域の光については透過性が高い材料であることが好ましい。
そこで、本実施形態の光熱変換層においては、タングステン化合物粒子としてタングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子を用いることができる。本発明の発明者らの検討によると、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子は、可視領域の光については透過性を示し、赤外領域、特に近赤外領域のレーザ光を吸収し熱を発生することができる。
そして、タングステン化合物粒子は微粒子であることが好ましく、具体的には例えばタングステン化合物粒子の体積平均粒子径が35nm以上500nm以下であることが好ましく、35nm以上150nm以下であることがより好ましく、35nm以上90nm以下であることがさらに好ましい。
なお、体積平均粒子径とはレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味しており、本明細書において他の部分でも体積平均粒子径は同じ意味を有している。
タングステン化合物粒子について、可視領域の光の透過性を高めるためにはレイリー散乱・ミー散乱による光の拡散を抑制することが好ましいと考えられており、そのためには粒子径を十分に小さくすることが好ましいとされていた。このため、例えば体積平均粒子径が35nm未満のものが好ましいと考えられていた。
しかし本発明の発明者らが検討を行ったところ、タングステン化合物粒子の体積平均粒子径を35nm以上500nm以下とした場合でも光熱変換層は十分な可視光透過性を有することを見出した。さらに、体積平均粒子径が35nm以上のタングステン化合物粒子を含む光熱変換層は、体積平均粒子径が35nm未満のタングステン化合物粒子を同じ重量含む光熱変換層と比較して近赤外領域の光の吸収が特に強化されることを見出し、本発明を完成させた。
また、従来タングステン化合物粒子であるタングステン酸化物粒子や、複合タングステン酸化物粒子のような局在表面プラズモン共鳴に起因する吸収をもつ物質は、粒径を大きくすると赤外光の吸収が弱化されても、強化されることはないと考えられていた。ところが本発明の発明者らの検討によると、体積平均粒子径が35nm以上のタングステン化合物粒子を含む光熱変換層は近赤外領域の光の吸収が特に強化されている。従来の常識に反する上記現象の原因は明確ではないが、本発明者らはタングステン化合物粒子の表面付近の劣化に起因するものと考えている。この点について以下に説明する。
タングステン化合物粒子の最表面は、酸素欠陥、ドープ元素の脱離や結晶構造の表面緩和の影響を受け、バルクのタングステン化合物粒子とは異なる不完全な結晶構造を、最表面から内側へ数原子〜十数原子分の領域にもつと考えられる。そしてタングステン化合物粒子の粒子径が大きくなるほど、タングステン化合物粒子中でこの近赤外領域の光の吸収にほとんど寄与しない最表面の不完全領域が占める割合は小さくなり、単位重量あたりの吸収が大きくなると考えられる。このため、タングステン化合物粒子の体積平均粒子径を35nm以上とすることにより、その最表面の不完全領域の割合を小さくすることができ、近赤外領域の光の吸収を強化することができると考えられる。
一方で本発明の発明者らは、体積平均粒子径が500nmより大きいと、局在表面プラズモン共鳴が弱化され単位重量あたりの光吸収がかえって弱くなる場合があり、また光散乱が大きくなり、可視光の透過性を損なう恐れがあることを同時に知見した。このため、本実施形態の光熱変換層においては、上述のようにタングステン化合物粒子の体積平均粒子径は500nm以下であることが好ましい。
上述のように体積平均粒子径が35nm以上500nm以下のタングステン化合物粒子は単位重量当たりの近赤外領域の光の吸収特性に優れる。このため、光熱変換層に近赤外領域の光について十分な吸収を示す量のタングステン化合物粒子を添加する場合でも光熱変換層の厚さを薄くできる。
また、係るタングステン化合物粒子を含む光熱変換層は可視領域に大きな透過性をもつ。このため、例えば係る光熱変換層をドナーシート等に適用した場合でも目視や可視光センサ等による欠陥の検出が非常に容易に可能となる。
上述のように、タングステン化合物粒子としては、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子を好ましく用いることができ、タングステン化合物粒子としては1種類の材料に限定されるものではなく、複数の異なる材料を含むことができる。このためタングステン化合物粒子は、例えばタングステン酸化物粒子と、複合タングステン酸化物粒子とを同時に含んでいていも良い。また、タングステン化合物粒子は、タングステン酸化物粒子と、複合タングステン酸化物粒子とのいずれか一方のみを含んでいてもよい。ただし、複合タングステン酸化物粒子の方が、タングステン酸化物粒子よりも可視光の透過率と、近赤外の光の吸収に優れることが多いため、タングステン化合物粒子は、複合タングステン酸化物粒子を含んでいることが好ましい。
タングステン化合物粒子の具体的な組成等は限定されるものではない。ただし、タングステン化合物粒子は化学式がW(2.2≦z/y<3.0)で示されるタングステン酸化物粒子と、化学式がM(ただし、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素、0.001≦x/y≦0.8、2.2≦z/y≦3.0)で示される複合タングステン酸化物粒子とから選ばれる1種類以上であることがより好ましい。
化学式Wで示されるタングステン酸化物粒子について説明する。なお、化学式W中、Wはタングステン、Oは酸素を示している。
一般に、三酸化タングステン(WO)中には有効な自由電子が存在しないため近赤外領域の吸収反射特性が少なく、赤外線吸収性粒子としては十分な機能を発揮しない場合がある。しかし、本発明の発明者らの検討によると、三酸化タングステンのタングステンに対する酸素の比率を3より低減することによって、すなわち、上述の式においてz/y<3.0とすることによって、当該タングステン酸化物中に自由電子を生成することができる。このため、効率の良い赤外線吸収性粒子とすることができる。
また、WOの結晶相は可視領域の光について吸収や散乱を生じさせ、近赤外領域の光の吸収を低下させる恐れがある。そこで、上述のようにタングステン酸化物粒子について2.2≦z/yとすることにより、WOの結晶相が生じることを抑制することが好ましい。また、z/yを上記範囲とすることにより材料としての化学的安定性を得ることができ、有効な赤外線吸収性粒子として適用できるため好ましい。
このため、タングステン酸化物粒子Wにおいては、2.2≦z/y<3.0の関係を満たすことが好ましい。
さらに、一般式Wとしたとき2.45≦z/y<3.0で表される組成比を有する、所謂「マグネリ相」は化学的に安定であり、近赤外領域の光の吸収特性も良いので、赤外線吸収性粒子として好ましい。このため、タングステン酸化物粒子(W)について、2.45≦z/y<3.0の関係を満たすことがより好ましい。
次に、化学式Mで示される複合タングステン酸化物粒子について説明する。
タングステン化合物粒子としては、上述のタングステン酸化物にさらに元素Mを添加した複合タングステン酸化物(M)を用いることもできる。タングステン酸化物に元素Mを添加して複合タングステン酸化物とした場合、当該複合タングステン酸化物中に自由電子が生成され、近赤外領域に自由電子由来のより強い吸収特性が発現する。このため、波長1000nm付近の近赤外線を吸収する赤外線吸収性材料として特に有効となり好ましい。
複合タングステン酸化物粒子を示す化学式M中、Wはタングステン、Oは酸素を示している。また、上記式中の元素Mとしては例えば、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素であることが好ましい。
特に元素Mを添加された当該複合タングステン酸化物における、安定性の観点から、元素Mは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素であることがより好ましい。
複合タングステン酸化物粒子の赤外線吸収性粒子としての光学特性、耐候性を向上させる観点からは、上述した元素Mとしてより好ましい元素のうち、アルカリ金属、アルカリ土類金属元素、遷移金属元素(希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Hf、Os)に属するものがさらに好ましい。
複合タングステン酸化物については、タングステン酸化物において説明した酸素量の制御と、自由電子を生成する元素Mの添加とを併用することで、より効率の良い赤外線吸収材料を得ることができる。酸素量の制御と、自由電子を生成する元素Mの添加とを併用した場合、複合タングステン酸化物を示す化学式Mにおいて、0.001≦x/y≦0.8、2.2≦z/y≦3.0の関係を満たすことが好ましい。
ここで、上述の複合タングステン酸化物の化学式中の元素Mの添加量を示すx/yの値について説明する。x/yの値が0.001以上の場合、十分な量の自由電子が生成され、目的とする赤外線吸収効果を得ることができるため好ましい。そして、元素Mの添加量が多いほど自由電子の供給量が増加し、赤外線吸収効率も上昇するが、x/yの値が0.8程度で当該効果も飽和する。また、x/yの値が0.8以下であれば、当該赤外線吸収材料中に不純物相が生成されるのを回避できるので好ましい。
次に、酸素量の制御を示すz/yの値について説明する。z/yの値については、Mで表記される赤外線吸収材料においても、上述したWで表記される赤外線吸収材料と同様の機構が働くことに加え、z/y=3.0においても上述した元素Mの添加量による自由電子の供給がある。このため、2.2≦z/y≦3.0が好ましい。
複合タングステン酸化物粒子に含まれる複合タングステン酸化物の結晶構造は特に限定されるものではなく、任意の結晶構造の複合タングステン酸化物を含有することができる。ただし、複合タングステン酸化物粒子に含まれる複合タングステン酸化物が六方晶の結晶構造を有する場合、当該粒子の可視領域の光の透過率、及び近赤外領域の光の吸収が特に向上するため好ましい。
係る六方晶の結晶構造の模式的な平面図を図1に示す。図1において、符号11で示されるWO単位により形成される8面体が、6個集合して六角形の空隙(トンネル)が構成されている。そして、当該空隙中に、符号12で示される元素Mを配置して1箇の単位を構成し、この1箇の単位が多数集合して六方晶の結晶構造を構成する。
このように、複合タングステン酸化物粒子がWO単位で形成される8面体が6個集合して六角形の空隙が構成され、該空隙中に元素Mを配置した単位構造を含む複合タングステン酸化物を含有する場合、可視領域の光の透過率及び近赤外領域の光の吸収を特に向上できる。なお、複合タングステン酸化物粒子全体が図1に示した構造を有する結晶質の複合タングステン酸化物粒子により構成されている必要はなく、例えば局所的に係る構造を有する場合でも可視領域の光の透過率及び近赤外領域の光の吸収を向上する効果を得ることができる。このため、複合タングステン酸化物粒子全体としては、結晶質であっても非晶質であってもよい。
そして、複合タングステン酸化物の元素Mとして、イオン半径の大きな元素Mを添加したときに上述の六方晶が形成され易い。具体的には元素Mとして例えばCs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、Fe、Snのうちの1種類以上を添加したとき六方晶が形成され易い。なお、六方晶が形成されるためには、これら以外の元素でもWO 単位で形成される六角形の空隙に元素Mが存在すれば良く、元素Mとして上記元素を添加した場合に限定される訳ではない。
複合タングステン酸化物粒子に含まれる複合タングステン酸化物の結晶構造を、均一な六方晶とする場合、元素Mの添加量は、x/yの値で0.20以上0.50以下が好ましく、0.25以上0.40以下であることがさらに好ましい。z/yについては既述のように、2.2≦z/y≦3.0とすることが好ましい。なお、z/y=3.0の時、x/yの値が0.33となることで、元素Mが六角形の空隙の全てに配置されると考えられる。
また、複合タングステン酸化物粒子に含まれる複合タングステン酸化物は、上述の六方晶以外に、正方晶、立方晶のタングステンブロンズの構造をとることもでき、係る構造の複合タングステン酸化物も赤外線吸収材料として有効である。複合タングステン酸化物はその結晶構造によって、近赤外領域の吸収位置が変化する傾向がある。例えば、近赤外領域の吸収位置は、立方晶よりも正方晶のときの方が長波長側に移動し、さらに六方晶のときは正方晶のときよりも長波長側に移動する傾向がある。また、当該吸収位置の変動に付随して、可視領域の光の吸収は六方晶が最も少なく、次に正方晶であり、立方晶はこれらの中では可視領域の光の吸収が最も大きい。よって、可視領域の光の透過率が高く、近赤外領域の光の吸収率が高いことが求められる用途には、六方晶のタングステンブロンズを用いることが好ましい。ただし、ここで述べた光学特性の傾向は、あくまで大まかな傾向であり、添加した元素Mの種類や、添加量、酸素量によっても変化する。このため、本実施形態の光熱変換層に用いる赤外吸収性粒子の材料がこれに限定されるわけではない。
本実施形態の光熱変換層に用いることができる複合タングステン酸化物粒子に含まれる複合タングステン酸化物の結晶構造は上述のように限定されず、例えば、異なる結晶構造の複合タングステン酸化物を同時に含んでいてもよい。
ただし、上述のように六方晶の複合タングステン酸化物粒子は可視光の透過率と、近赤外の光の吸収を高めることができるため、本実施形態の光熱変換層に用いるタングステン化合物粒子として特に好ましく用いることができる。そして、元素Mとして例えばセシウムを用いた場合、複合タングステン酸化物の結晶構造が六方晶となり易いことから、複合タングステン酸化物粒子として、六方晶セシウム酸化タングステン粒子をより好ましく用いることができる。
また、既述のようにタングステン化合物粒子として複合タングステン酸化物粒子をより好ましく用いることができることから、タングステン化合物粒子として、六方晶セシウム酸化タングステン粒子を用いることが特に好ましい。
本発明の発明者らの検討によると、六方晶セシウム酸化タングステン粒子は波長1000nm近傍の光についてモル吸光係数が非常に高い。さらに、可視領域の光の透過率が高く、赤外領域、特に近赤外領域の光の透過率が低いため、可視領域の光の透過率と、赤外領域の光の透過率とのコントラストが大きい。従って、光熱変換層に六方晶セシウム酸化タングステン粒子を近赤外領域の光を吸収するために十分な量を添加した場合でも、特に可視領域の光の透過率を高く維持することができ、タングステン化合物粒子として特に好適に用いることができる。
次にバインダー成分について説明する。
バインダー成分としては特に限定されるものではなく、任意のバインダー成分を用いることができる。ただし、本実施形態においては、可視光透過性を備えた光熱変換層を提供することを目的とすることから、固体状になった場合の可視光透過性に優れたバインダー成分を用いることが好ましい。また、光熱変換層に対してレーザ光を照射した場合に、光熱変換層に含まれる赤外線吸収性粒子として機能するタングステン化合物粒子に該レーザ光を照射できるよう、赤外領域、特に近赤外領域の光の透過性も優れたバインダー成分を用いることが好ましい。
バインダー成分としては具体的には例えば、UV硬化樹脂(紫外線硬化樹脂)、熱硬化樹脂、電子線硬化樹脂、常温硬化樹脂、熱可塑樹脂等が目的に応じて選定可能である。具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ふっ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独使用であっても混合使用であっても良い。また、バインダー成分として金属アルコキシドの利用も可能である。金属アルコキシドとしては、Si、Ti、Al、Zr等のアルコキシドが挙げられる。これら金属アルコキシドを用いたバインダーは、加熱等により加水分解・縮重合させることで、酸化物膜を形成することが可能である。
光熱変換層に含まれるタングステン化合物粒子と、バインダー成分との比率は特に限定されるものではなく、光熱変換層の厚さや、光熱変換層に要求されるレーザ光の吸収特性等に応じて任意に選択することができ、特に限定されるものではない。ただし、例えば各種用途において光熱変換層を使用する際、光熱変換層が膜の形態を保てるようにタングステン化合物粒子と、バインダー成分との比率を選択することが好ましい。
光熱変換層は、上述したタングステン化合物粒子、及びバインダー成分以外にもさらに任意の成分を添加することができる。例えば赤外線吸収性の粒子としてタングステン化合物粒子以外の成分を添加することもできる。ただし、可視光の透過性を高め、近赤外領域の光の吸収を十分に高めるため、赤外線吸収性粒子としては、タングステン化合物粒子のみを含むことが好ましい。
また、後述のように、光熱変換層を形成する際、光熱変換層の原料となるインクには例えば分散剤や、溶媒等を添加することができ、これらの成分が残留し、光熱変換層に含まれていても良い。
そして、本実施形態の光熱変換層は、JIS R 3106に基づいて算出される可視光透過率が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、63%以上であることがより好ましい。
光熱変換層の可視光透過率が50%以上の場合、光熱変換層の透明性を十分に高めることができる。このため、例えばドナーシートのフィルム基材上に光熱変換層、被転写層を形成した場合に、フィルム基材、光熱変換層を介して被転写層等を視認することが可能になり好ましい。
また、本実施形態の光熱変換層は、波長1000nmの光の透過率が10%以下であることが好ましく、9%以下であることがより好ましい。
これは、例えばドナーシートにおいて被転写層を転写する際には主に近赤外領域、特に波長1000nm近傍の波長を有するレーザ光が用いられている。このため、光熱変換層は係る領域の光の吸収率が高いことが好ましい。すなわち、係る領域の光の透過率が低いことが好ましい。そして、波長1000nm以下の光の透過率が10%以下の場合、光熱変換層は波長1000nm近傍の光を十分に吸収し、熱発生することができるため好ましい。
光熱変換層の厚さは特に限定されるものではなく、光熱変換層に添加したタングステン化合物粒子の赤外線の吸収特性、光熱変換層内のタングステン化合物粒子の充填密度、要求される可視光透過率、波長1000nm以下の光の透過率の程度等に応じて任意に選択できる。
ただし、光熱変換層の厚さは例えば5μm以下とすることが好ましく、3μm以下とすることがより好ましい。これは光熱変換層の厚さが厚くなると、光熱変換層にレーザ光を照射した際に生じた熱が拡散しやすくなるためである。例えばドナーシートの光熱変換層として用いた場合、レーザ光を照射した点から面内方向に熱が拡散すると、レーザ光を照射していない部分についても被転写層が剥離し転写される恐れがあり、好ましくないためである。
光熱変換層の厚さの下限値は特に限定されるものではなく、タングステン化合物粒子の赤外線吸収特性等に応じて任意に選択することができる。このため、光熱変換層の厚さは0より大きければ良いが、500nm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。これは光熱変換層の厚さが薄くなると、レーザ光を照射した際に生じる熱量を所定値以上とするためには、光熱変換層内に充填されるタングステン化合物粒子の充填密度を高める必要が生じ、膜の形状を維持することが困難になる恐れがあるためである。
次に光熱変換層の製造方法の一構成例について説明する。
上述の光熱変換層は、例えばタングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、及びバインダー成分を含有するインクを基材上に塗布し、塗布したインクを乾燥させた後、乾燥させたインクを硬化させることにより形成することができる。
なお、タングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、及びバインダー成分を含有するインクを塗布する基材としては、例えばフィルム基材を含有する基材であることが好ましい。このため、基材は、フィルム基材のみから構成することもできるが、フィルム基材上に任意の層を形成した基材、例えばフィルム基材のインクを塗布する側の面に中間層が形成された基材を用いることもできる。
従って、タングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、及びバインダー成分を含有するインクを基材上に塗布するとは、上述のインクをフィルム基材上に直接塗布する場合に限定されるものではない。例えば、フィルム基材上に後述する中間層等を形成し、フィルム基材上に形成された該中間層上に係るインクを塗布する場合も包含する。このようにフィルム基材上に任意の層を配置した場合も、インクを塗布後、インクを乾燥、硬化させることにより光熱変換層を形成することができる。
光熱変換層の製造方法は例えば以下の工程を有することができる。
タングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、及びバインダー成分を含有するインクを基材上に塗布する塗布工程。
基材上に塗布したインクを乾燥させる乾燥工程。
乾燥工程で乾燥させたインクを硬化させる硬化工程。
ここでまず、塗布工程について説明する。
塗布工程で用いるインクは上述のように、タングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、バインダー成分を含有することができる。
タングステン化合物粒子、及びバインダー成分については既に説明したため説明を省略する。
分散剤は、インクにした際にタングステン化合物粒子を溶媒中で安定して分散するための添加剤であり、公知の各種分散剤を用いることができる。例えばアクリル系高分子分散剤等の高分子系分散剤やシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を好ましく用いることができる。
溶媒は、インクとした場合にタングステン化合物粒子を分散させるための溶媒であり、アルコール系、ケトン系、炭化水素系、グリコール系、水系など、種々のものを選択することが可能である。具体的には例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンなどのケトン系溶剤;3−メチル−メトキシ−プロピオネートなどのエステル系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテートなどのグリコール誘導体;フォルムアミド、N−メチルフォルムアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドンなどのアミド類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;エチレンクロライド、クロルベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類などを挙げることができる。これらの中でも極性の低い有機溶剤が好ましく、特に、イソプロピルアルコール、エタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸n−ブチルなどがより好ましい。これらの溶媒は1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
分散剤、溶媒の添加量に関しても特に限定されるものではなく、分散剤についてはタングステン化合物粒子の添加量と、分散剤の分散性能等に応じて任意にその添加量を選択することができる。また、溶媒については、基材上にインクを塗布する際の作業性や、塗布後の乾燥工程に要する時間等を考慮して任意にその添加量を選択することができる。
また、インクには、上述のタングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、バインダー成分以外にも必要に応じて任意の添加成分を添加することができる。例えばタングステン化合物粒子の分散性を高めるために、界面活性剤等のコーティング補助剤を添加しても良い。
インクを調製する方法は特に限定されるものではなく、上述のインクの原料となる材料を所望の比率となるように秤量、混合することで調製することができる。
例えば、タングステン化合物粒子と、分散剤と、溶媒とを予め粉砕・分散することにより分散液を調製した後、得られた分散液にバインダー成分を添加してインクとすることができる。タングステン化合物粒子と、分散剤と、溶媒とを粉砕・分散する方法は特に限定されるものではないが、例えば、ペイントシェーカーや、超音波照射、ビーズミル、サンドミル等を用いて実施することができる。
分散液におけるタングステン化合物粒子の体積平均粒子径は35nm以上500nm以下であることが好ましく、35nm以上150nm以下であることがより好ましく、35nm以上90nm以下であることがさらに好ましい。
分散液とバインダー成分とを混合し、インクとする際には、両者が十分に混ざり合う程度に混合すればよい。このため、分散液の段階でタングステン化合物粒子の体積平均粒子径を、光熱変換層において好適な体積平均粒子径とすることが好ましいためである。
分散液と、バインダー成分とを混合する方法も特に限定されるものではなく、例えば、分散液を調製する際に用いた粉砕・分散手段と同じ手段を用いて分散液と、バインダー成分とを混合することもできる。ただし、上述のようにインクを調製する際には、分散液とバインダー成分とが十分に混ざり合う程度に混合すればよく、分散液を調製した際よりも混合時間は短くすることができる。
インクを基材上に塗布する方法は特に限定されるものではなく、例えばバーコート法、グラビヤコート法、スプレーコート法、ディップコート法等により塗布することができる。
なお、基材については既述のようにフィルム基材を含むことができる。フィルム基材としては特に限定されるものではなく、用途に応じて任意のフィルム基材を用いることができる。例えば後述のドナーシートの場合と同様のフィルム基材を用いることもできる。
乾燥工程においてインクを乾燥する方法は特に限定されるものではなく、例えば用いた溶媒の沸点に応じて加熱温度を選択し、乾燥することができる。
硬化工程において、乾燥工程で乾燥させたインクを硬化させる方法は特に限定されるものではなく、バインダー成分の樹脂等に応じた方法で硬化させることができる。例えば、バインダー成分が紫外線硬化樹脂の場合には紫外線を照射することにより硬化することができる。また、バインダー成分が熱硬化樹脂の場合には、硬化温度まで昇温することにより硬化することができる。
以上に説明した本実施形態の光熱変換層によれば、可視光透過性に優れた光熱変換層とすることができる。このため、本実施形態の光熱変換層をドナーシート等に適用した場合、目視や可視光センサ等により欠陥を非常に容易に検出できるようになる。
また、本実施形態の光熱変換層は、特に近赤外領域の光の吸収特性に優れた体積平均粒子径が35nm以上500nm以下のタングステン化合物粒子を含有している。このため、光熱変換層に近赤外領域の光について十分な吸収を示す量のタングステン化合物粒子を添加する場合でも光熱変換層の厚さを薄くできる。
本実施形態の光熱変換層は、レーザ光を吸収し、熱を発生させる光熱変換層が要求される各種用途に用いることができ、その用途は特に限定されるものではないが、例えばドナーシートの光熱変換層として好適に用いることができる。
(ドナーシート)
次に、本実施形態のドナーシートの一構成例について説明する。
本実施形態のドナーシートは、ここまで説明した光熱変換層と、フィルム基材と、被転写層とを有することができる。
図2にドナーシートの断面構成例を示す。図2に示したようにドナーシート20は、例えばフィルム基材21の一方の面21A上に、タングステン化合物粒子221を含む光熱変換層22と、被転写層23と、を積層した構造を有することができる。
ここで、図2に示したドナーシート20の各層の構成例について説明する。
まず、フィルム基材21について説明する。
フィルム基材21は光熱変換層22や、被転写層23を支持する層である。そして、ドナーシート20に対してレーザ光を照射する場合、例えば波長1000nm近傍のレーザ光をフィルム基材21の他方の面21B側から照射することになる。このため、フィルム基材21は係るレーザ光が光熱変換層22まで透過できるように、赤外領域、特に近赤外領域の光の透過性に優れていることが好ましい。また、ドナーシート20中の例えば異物や塗布ムラ等の欠陥を、目視や可視光センサ等により検出できるよう、フィルム基材21は可視光の透過性についても優れていることが好ましい。
このため、フィルム基材21としては、可視光、及び赤外領域、特に近赤外領域の光の透過性に優れた材料を好ましく用いることができる。具体的には例えば、ガラスや、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アクリル、ウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル、ふっ素樹脂等から選択される1種以上の材料をフィルム基材21として用いることができる。
フィルム基材21の厚さは特に限定されるものではなく、フィルム基材21に用いる材料の種類や、ドナーシートに要求される可視光や赤外光の透過性等に応じて任意に選択することができる。
フィルム基材21の厚さは例えば、1μm以上200μm以下とすることが好ましく、2μm以上50μm以下とすることがより好ましい。これは、フィルム基材21の厚さを200μm以下とすることにより、可視光や赤外光の透過性を高めることができ、好ましいためである。また、フィルム基材21の厚さを1μm以上とすることによりフィルム基材21上に形成した光熱変換層22等を支持し、ドナーシート20が破損することを特に防止できるためである。
光熱変換層22については既述のため説明を省略する。
被転写層23は、ドナーシート20にレーザ光を照射することによりドナーシート20から剥離し、転写する層であり、その構成は特に限定されるものではなく、任意の層とすることができる。また、図2では被転写層23が一層により構成された例を示しているが、係る形態に限定されるものではなく、例えば二層以上からなる被転写層23を構成することもできる。
既述のようにドナーシート20は例えば有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する際に用いることができる。このため、被転写層23は、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、ブロッキング層、電子輸送層等から選択される一層以上を含むように構成することができる。
なお、被転写層23の形成方法は特に限定されるものではなく、層を構成する材料の種類に応じて任意の方法により形成することができる。
また、ドナーシート20は有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する場合だけでなく、電子回路、抵抗器、キャパシタ、ダイオード、整流器、メモリ素子、トランジスタ等の各種電子デバイスや、光導波路等の各種光デバイスなどを形成する場合にも用いることができる。このため、被転写層23は用途に応じて任意の構成とすることができる。
ここまでドナーシートの一構成例について説明したが、ドナーシートの構成は係る形態に限定されるものではなく、さらに任意の層を付加することもできる。例えばフィルム基材21と光熱変換層22との間、および/または光熱変換層22と被転写層23との間、に中間層を設けることができる。中間層を設けることにより例えば、被転写層23の転写部分の損傷および汚染を抑制することができる。あるいは中間層により、層と層の間の密着力を調整することができる。あるいはレーザ照射により光熱変換層の効果で被転写層が加熱された際に、被転写層23が基材から良好に剥離し基板側へ転写されるように、濡れ性および密着力を調整するよう中間層を構成することもできる。
中間層の構成は特に限定されるものではなく、例えばポリマフィルム、金属層、無機層(例えば、シリカ、チタニア、ジルコニア等の無機酸化物層)、有機/無機複合層等により構成することができる。
ドナーシートの各層を積層する順番も図2の形態に限定されるものではない。例えばフィルム基材21の一方の面21A上に被転写層23を、他方の面21B上に光熱変換層22を配置することもできる。
以上に本実施形態のドナーシートの一構成例について説明したが、本実施形態のドナーシートは、上述した光熱変換層を有している。そして、係る光熱変換層は可視光の透過率が高いため、光熱変換層を通しても目視や可視光センサ等によりドナーシート内の欠陥を検出し、欠陥のあるドナーシートについては検査によって除去することができる。このため、ドナーシートを用いて有機エレクトロルミネッセンス素子等の電子デバイスや、光デバイス等を作製した場合の歩留まりを高めることが可能になる。
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
(光熱変換層の作製)
以下の手順により光熱変換層を作製した。
まず、赤外線吸収性粒子として機能するタングステン化合物粒子と、分散剤と、溶媒とを粉砕・分散して分散液を調製した。
この際、タングステン化合物粒子としては、複合タングステン酸化物粒子であるCs0.33WO(六方晶セシウム酸化タングステン)を用い、分散液中の割合が20重量%となるように秤量した。
分散剤としては、官能基としてアミンを含有する基を有するアクリル系高分子分散剤(アミン価48mgKOH/g、分解温度250℃のアクリル系高分子分散剤)(以下、分散剤aと略称する。)を用い、分散液中の割合が10重量%となるように秤量した。
溶媒としては、メチルイソブチルケトンを用い、分散液中の割合が70重量%となるように秤量した。
複合タングステン酸化物粒子と、分散剤と、溶媒とを0.3mmφZrOビーズを入れたペイントシェーカーに装填し、2.3時間粉砕・分散処理し、複合タングステン酸化物粒子分散液(以下、分散液Aと略称する)を得た。
ここで、分散液Aにおける複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をレーザ回折/散乱式粒子分布測定装置(日機装株式会社製 ナノトラックUPA−UT)を用いて測定したところ52nmであることを確認できた。
次に、得られた分散液と、バインダー成分とを混合してインクを調製した。本実施例ではバインダー成分としてハードコート用紫外線硬化樹脂を用いた。
分散液A100重量部に対し、ハードコート用紫外線硬化樹脂であり、アクリル樹脂である東亜合成製アロニックスUV−3701(以下、UV−3701と略称する)を50重量部混合して複合タングステン酸化物粒子を含有するインクとした。
なお、インクにした後についても複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を上述の方法と同様に測定したところ52nmであることを確認できた。この後の操作において、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径には変化は生じないと考えられることから、後述する光熱変換層内の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径も同様になっているものといえる。
次に、得られたインク(塗布液)を、フィルム基材である厚さが50μmのPETフィルム(帝人製HPE−50。他の実施例・比較例でも同じ)上に、バーNo.が3のバーコーターを用いて塗布し塗布膜を形成した(塗布工程)。
塗布工程で形成した塗布膜を80℃で60秒間乾燥し溶媒を蒸発させた(乾燥工程)。
乾燥工程の後に、高圧水銀ランプを用いてバインダー成分を硬化させることで、複合タングステン酸化物粒子を含有した光熱変換層をフィルム基材上に作製した(硬化工程)。
フィルム基材の断面に対してTEM観察を行ったところ、光熱変換層の厚さは約2.0μmであることを確認できた。
光熱変換層をフィルム基材上に形成したシートの光学特性を分光光度計(日立製作所(株)製 型式:U−4100)を用いて測定した。
用いたフィルム基材のみについても同様にして光学特性を測定し、上述の測定値から差し引くことで光熱変換層の光学特性を算出した。
算出した光熱変換層の光学特性をもとに、JIS R 3106:1998に基づいて可視光透過率を算出した。
また、算出した光熱変換層の光学特性をもとに、波長1000nmの光の透過率を算出した。
以上の手順により光熱変換層の可視光透過率と、波長1000nmの光の透過率を算出したところ、可視光透過率は66%であることを確認できた。また、波長1000nmの光の透過率は8%であることを確認できた。結果を表1に示す。
なお、表1においては、「タングステン化合物粒子の体積平均粒子径」の欄に、光熱変換層中のタングステン化合物粒子、すなわち本実施例では複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をあわせて示す。上述のようにインク中の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を、光熱変換層中の複合タングステン酸化物粒子(タングステン化合物粒子)の体積平均粒子径とすることができる。以下の実施例、比較例においても同様のことがいえる。
また測定結果から算出した光熱変換層の透過曲線を図3に示す。
(ドナーシートの作製)
また、作製した光熱変換層上にさらに被転写層を形成し、ドナーシートを形成した。ドナーシートは図2に示した構造となるように形成した。
具体的には、光熱変換層22の上面に被転写層23を形成した。被転写層23としては、光熱変換層22側から順に電子輸送層、有機発光層、正孔輸送層、及び正孔注入層を積層した。
被転写層23に含まれる各層は以下のようにして成膜した。
電子輸送層は、Alq3[tris(8−quinolinolato)aluminium(III)]を蒸着法により成膜し、膜厚を20nmとした。
また、有機発光層は、電子輸送性のホスト材料であるADN(anthracene dinaphtyl)に、青色発光性のゲスト材料である4,4‘≡ビス[2≡{4≡(N,N≡ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニル(DPAVBi)を2.5重量%で混合した材料を蒸着法により成膜し、膜厚は約25nmとした。
正孔輸送層は、α−NPD[4,4−bis(N−1−naphthyl−N−phenylamino)biphenyl]を蒸着法により成膜し、膜厚を30nmとした。
正孔注入層は、m−MTDATA[4,4,4−tris(3−methylphenylphenylamino)triphenylamine]を蒸着法により成膜し、膜厚は10nmとした。
得られたドナーシートについてはフィルム基材側から被転写層23を目視し、その状態の確認を行った。
[実施例2]
複合タングステン酸化物粒子分散液を調製する際の、ペイントシェーカーにより粉砕・分散時間を3.4時間とした以外は実施例1と同様にして、複合タングステン酸化物粒子分散液(以下、分散液Bと略称する)を得た。
ここで、分散液Bにおける複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をレーザ回折/散乱式粒子分布測定装置を用いて測定したところ39nmであることを確認できた。
分散液Aの代替として分散液Bを用いた以外は実施例1と同様にして、光熱変換層をフィルム基材上に作製し、評価を行った。
なお、分散液Bにバインダー成分を混合してインクを調製した後の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ39nmであることを確認できた。この後の操作において、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径には変化は生じないと考えられることから、光熱変換層内の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径も同様になっているものといえる。
実施例1と同様にしてフィルム基材の断面に対してTEM観察を行ったところ、光熱変換層の厚さは約2.0μmであることを確認できた。
実施例1と同様にして光熱変換層の可視光透過率と、波長1000nmの光の透過率を算出したところ、可視光透過率は69%であることを確認できた。また、波長1000nmの光の透過率は9%であることを確認できた。結果を表1に示す。
また測定結果から算出した光熱変換層の透過曲線を図3に示す。
また、作製した光熱変換層上に、実施例1と同様にしてさらに被転写層を形成し、ドナーシートを作製した。
[実施例3]
複合タングステン酸化物粒子分散液を調製する際の、ペイントシェーカーより粉砕・分散時間を1.0時間とした以外は実施例1と同様にして、複合タングステン酸化物粒子分散液(以下、分散液Cと略称する)を得た。
ここで、分散液Cにおける複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をレーザ回折/散乱式粒子分布測定装置を用いて測定したところ98nmであることを確認できた。
分散液Aの代替として分散液Cを用いた以外は実施例1と同様にして、光熱変換層をフィルム基材上に作製し、評価を行った。
なお、分散液Cにバインダー成分を混合してインクを調製した後の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ98nmであることを確認できた。この後の操作において、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径には変化は生じないと考えられることから、光熱変換層内の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径も同様になっているものといえる。
実施例1と同様にしてフィルム基材の断面に対してTEM観察を行ったところ、光熱変換層の厚さは約2.0μmであることを確認できた。
実施例1と同様にして光熱変換層の可視光透過率と、波長1000nmの光の透過率を算出したところ、可視光透過率は56%であることを確認できた。また、波長1000nmの光の透過率は10%であることを確認できた。結果を表1に示す。また測定結果から算出した光熱変換層の透過曲線を図3に示す。
また、作製した光熱変換層上に、実施例1と同様にしてさらに被転写層を形成し、ドナーシートを作製した。
[比較例1]
複合タングステン酸化物粒子分散液を調製する際の、ペイントシェーカーより粉砕・分散時間を10時間とした以外は実施例1と同様にして、複合タングステン酸化物粒子分散液(以下、分散液αと略称する)を得た。
ここで、分散液αにおける複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をレーザ回折/散乱式粒子分布測定装置を用いて測定したところ21nmであることを確認できた。
分散液Aの代替として分散液αを用いた以外は実施例1と同様にして、光熱変換層をフィルム基材上に作製し、評価を行った。
なお、分散液αにバインダー成分を混合してインクを調製した後の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ21nmであることを確認できた。この後の操作において、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径には変化は生じないと考えられることから、光熱変換層内の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径も同様になっているものといえる。
実施例1と同様にしてフィルム基材の断面に対してTEM観察を行ったところ、光熱変換層の厚さは約2.0μmであることを確認できた。
実施例1と同様にして光熱変換層の可視光透過率と、波長1000nmの光の透過率を算出したところ、可視光透過率は75%であることを確認できた。また、波長1000nmの光の透過率は15%であることを確認できた。結果を表1に示す。また測定結果から算出した光熱変換層の透過曲線を図3に示す。
また、作製した光熱変換層上に、実施例1と同様にしてさらに被転写層を形成し、ドナーシートを作製した。
[比較例2]
複合タングステン酸化物粒子分散液を調製する際の、ペイントシェーカーより粉砕・分散時間を0.2時間とした以外は実施例1と同様にして、複合タングステン酸化物粒子分散液(以下、分散液βと略称する)を得た。
ここで、分散液βにおける複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径をレーザ回折/散乱式粒子分布測定装置を用いて測定したところ537nmであることを確認できた。
分散液Aの代替として分散液βを用いた以外は実施例1と同様にして、光熱変換層をフィルム基材上に作製し、評価を行った。
なお、分散液βにバインダー成分を混合してインクを調製した後の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径を実施例1と同様にして測定したところ537nmであることを確認できた。この後の操作において、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径には変化は生じないと考えられることから、光熱変換層内の複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径も同様になっているものといえる。
実施例1と同様にしてフィルム基材の断面に対してTEM観察を行ったところ、光熱変換層の厚さは約2.0μmであることを確認できた。
実施例1と同様にして光熱変換層の可視光透過率と、波長1000nmの光の透過率を算出したところ、可視光透過率は60%であることを確認できた。また、波長1000nmの光の透過率は35%であることを確認できた。結果を表1に示す。また測定結果から算出した光熱変換層の透過曲線を図3に示す。
また、作製した光熱変換層上に、実施例1と同様にしてさらに被転写層を形成し、ドナーシートを作製した。
Figure 2016009635
以上の結果によると、実施例1〜実施例3については、可視光透過率は50%以上であり、十分な可視光透過率を有していることも確認できた。また、波長1000nmの光の透過率が10%以下と低くなっていることが確認できた。
ここで、実施例1〜実施例3及び比較例1、比較例2では、光熱変換層を形成する際、同一の複合タングステン酸化物を同一濃度で分散した分散液を、同一比率でバインダーと混合したインクを用いている。そして、同一のバーNo.のバーコーターを用いてインクを塗布しており、得られた光熱変換層の膜厚もほぼ一定であった。すなわち、全ての実施例および比較例において、光熱変換層の単位面積あたりに含まれるタングステン化合物粒子である複合タングステン酸化物粒子の重量は同一であった。
しかしながら、複合タングステン酸化物粒子の体積平均粒子径が35nm未満である比較例1は、波長1000nmの光の透過率が15%となっており、実施例1〜実施例3の場合と比較して波長1000nmの光の透過率が非常に高くなっていることが確認できた。
複合タングステン酸化物粒子等のタングステン化合物粒子の最表面は、酸素欠陥や、ドープ元素の脱離や結晶構造の表面緩和の影響を受け、バルクのタングステン化合物粒子とは異なる不完全な結晶構造を有し、近赤外領域の光の吸収にほとんど寄与しない不完全領域になっていると考えられる。
そして、比較例1のように複合タングステン酸化物粒子の粒径が35nm未満の場合、係る不完全領域の占める割合が高くなり、近赤外領域の光の吸収率が低下すると考えられる。このため、比較例1においては、実施例1〜実施例3と単位面積当たりの複合タングステン酸化物粒子の重量は同一であるにも関わらず、波長1000nmの光の透過率が高くなったと考えられる。
また、比較例2についても、波長1000nmの光の透過率が35%と、実施例1〜実施例3と比較して非常に高くなることが確認できた。これは、比較例2では、タングステン化合物粒子の体積平均粒子径を537nmと、500nmを超えて大きくしたために、粒子の微粒化に伴う現象である局在表面プラズモン共鳴が十分に発現せず、近赤外領域の光の吸収率が低下し、波長1000nmの光の透過率が高くなったと考えられる。
また、各実施例、比較例で作製したドナーシートは、実施例1〜3および比較例1に関しては被転写層の状態がフィルム基材側から目視で確認できたが、比較例2については粗大な複合タングステン酸化物に起因する強い光散乱により、光熱変換層の透明性が十分ではなく、被転写層の状態を目視で確認できなかった。
20 ドナーシート
21 フィルム基材
22 光熱変換層
23 被転写層

Claims (6)

  1. タングステン化合物粒子と、バインダー成分とを含有する光熱変換層であって、
    前記タングステン化合物粒子は、タングステン酸化物粒子および/または複合タングステン酸化物粒子であり、
    前記タングステン化合物粒子の体積平均粒子径が35nm以上500nm以下である光熱変換層。
  2. 前記タングステン化合物粒子が、化学式がW(2.2≦z/y<3.0)で示されるタングステン酸化物粒子と、化学式がM(ただし、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、Iのうちから選択される1種類以上の元素、0.001≦x/y≦0.8、2.2≦z/y≦3.0)で示される複合タングステン酸化物粒子とから選ばれる1種類以上である請求項1に記載の光熱変換層。
  3. 前記タングステン化合物粒子が六方晶セシウム酸化タングステン粒子である、請求項2に記載の光熱変換層。
  4. 厚さが5μm以下である請求項1乃至3のいずれに一項に記載の光熱変換層。
  5. 前記タングステン化合物粒子、分散剤、溶媒、及び前記バインダー成分を含有するインクを基材上に塗布し、前記塗布したインクを乾燥させた後、乾燥させたインクを硬化させることにより形成された請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光熱変換層。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光熱変換層と、フィルム基材と、被転写層とを有するドナーシート。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10083949B2 (en) 2016-07-29 2018-09-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Using metal-containing layer to reduce carrier shock in package formation
WO2018235829A1 (ja) * 2017-06-19 2018-12-27 住友金属鉱山株式会社 近赤外線硬化型インク組成物とその製造方法、近赤外線硬化膜、および光造形法
WO2018235842A1 (ja) * 2017-06-19 2018-12-27 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層とその製造方法、および当該光熱変換層を用いたドナーシート
WO2019054480A1 (ja) * 2017-09-14 2019-03-21 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層、当該光熱変換層を用いたドナーシート、およびそれらの製造方法
CN110769685A (zh) * 2017-06-19 2020-02-07 住友金属矿山株式会社 农业和园艺用覆土膜及其制造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110039459B (zh) * 2018-01-16 2020-12-08 温州炘都工业设计有限公司 一种用于夹持绝缘子的装置的组装方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114088A (en) * 1999-01-15 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Thermal transfer element for forming multilayer devices
JP2003183521A (ja) * 2001-09-05 2003-07-03 Nitto Denko Corp 粒子分散系樹脂シート
JP2004525493A (ja) * 2001-04-27 2004-08-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 有機電子ディスプレイおよびデバイス用の配向材料を熱転写するための方法
JP2005162911A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 Canon Finetech Inc 着色樹脂組成物、その製造方法、顔料分散体およびインクジェットプリンター用インク
JP2010003670A (ja) * 2008-05-22 2010-01-07 Lintec Corp 発光性組成物、それを用いる無機系電界発光シート及びその製造方法
JP2010079145A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線吸収積層体、及び光学フィルタ
JP2011145438A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Toray Advanced Film Co Ltd 反射防止フィルム
JP2011154211A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Dainippon Printing Co Ltd 画像表示装置前面用複合フィルタ
US20110207603A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Ricoh Company, Ltd. Thermosensitive recording medium, image recording method and image processing method
JP2012126144A (ja) * 2012-03-09 2012-07-05 Toray Ind Inc 積層フィルム
JP2013103202A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Konica Minolta Advanced Layers Inc 有機エレクトロルミネッセンス照明装置
JP2013173642A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 日射遮蔽体形成用複合タングステン酸化物微粒子とその製造方法、および日射遮蔽体形成用複合タングステン酸化物微粒子分散液、並びに日射遮蔽体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5308737A (en) 1993-03-18 1994-05-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Laser propulsion transfer using black metal coated substrates
US5998085A (en) 1996-07-23 1999-12-07 3M Innovative Properties Process for preparing high resolution emissive arrays and corresponding articles
US20040191564A1 (en) 2002-12-17 2004-09-30 Samsung Sdi Co., Ltd. Donor film for low molecular weight full color organic electroluminescent device using laser induced thermal imaging method and method for fabricating low molecular weight full color organic electroluminescent device using the film

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114088A (en) * 1999-01-15 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Thermal transfer element for forming multilayer devices
JP2002534782A (ja) * 1999-01-15 2002-10-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 多層デバイスを形成するための熱転写素子
JP2004525493A (ja) * 2001-04-27 2004-08-19 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 有機電子ディスプレイおよびデバイス用の配向材料を熱転写するための方法
JP2003183521A (ja) * 2001-09-05 2003-07-03 Nitto Denko Corp 粒子分散系樹脂シート
JP2005162911A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 Canon Finetech Inc 着色樹脂組成物、その製造方法、顔料分散体およびインクジェットプリンター用インク
JP2010003670A (ja) * 2008-05-22 2010-01-07 Lintec Corp 発光性組成物、それを用いる無機系電界発光シート及びその製造方法
JP2010079145A (ja) * 2008-09-29 2010-04-08 Dainippon Printing Co Ltd 赤外線吸収積層体、及び光学フィルタ
JP2011145438A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Toray Advanced Film Co Ltd 反射防止フィルム
JP2011154211A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Dainippon Printing Co Ltd 画像表示装置前面用複合フィルタ
US20110207603A1 (en) * 2010-02-23 2011-08-25 Ricoh Company, Ltd. Thermosensitive recording medium, image recording method and image processing method
JP2011194883A (ja) * 2010-02-23 2011-10-06 Ricoh Co Ltd 感熱記録媒体、並びに画像記録方法及び画像処理方法
JP2013103202A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Konica Minolta Advanced Layers Inc 有機エレクトロルミネッセンス照明装置
JP2013173642A (ja) * 2012-02-24 2013-09-05 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 日射遮蔽体形成用複合タングステン酸化物微粒子とその製造方法、および日射遮蔽体形成用複合タングステン酸化物微粒子分散液、並びに日射遮蔽体
JP2012126144A (ja) * 2012-03-09 2012-07-05 Toray Ind Inc 積層フィルム

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
<製品安全データシート>住友金属鉱山株式会社 YMF-02A, JPN6017024983, pages 2, ISSN: 0003591635 *
<製品情報>住友金属鉱山株式会社 YMF-02A:光学特性データシート, JPN6017024986, pages 1, ISSN: 0003591634 *

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10354988B2 (en) 2016-07-29 2019-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Using metal-containing layer to reduce carrier shock in package formation
TWI640055B (zh) * 2016-07-29 2018-11-01 台灣積體電路製造股份有限公司 封裝結構的製造方法
US10083949B2 (en) 2016-07-29 2018-09-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Using metal-containing layer to reduce carrier shock in package formation
US11685839B2 (en) 2017-06-19 2023-06-27 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Near-infrared curable ink composition and production method thereof, near-infrared cured layer, and stereolithography
CN110769685B (zh) * 2017-06-19 2022-02-18 住友金属矿山株式会社 农业和园艺用覆土膜及其制造方法
WO2018235842A1 (ja) * 2017-06-19 2018-12-27 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層とその製造方法、および当該光熱変換層を用いたドナーシート
CN110741287A (zh) * 2017-06-19 2020-01-31 住友金属矿山株式会社 光热转换层及其制造方法和使用了该光热转换层的供体片材
CN110769685A (zh) * 2017-06-19 2020-02-07 住友金属矿山株式会社 农业和园艺用覆土膜及其制造方法
KR20200015455A (ko) * 2017-06-19 2020-02-12 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 광열 변환층과 그의 제조 방법, 및 당해 광열 변환층을 사용한 도너 시트
JPWO2018235829A1 (ja) * 2017-06-19 2020-04-16 住友金属鉱山株式会社 近赤外線硬化型インク組成物とその製造方法、近赤外線硬化膜、および光造形法
JPWO2018235842A1 (ja) * 2017-06-19 2020-04-16 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層とその製造方法、および当該光熱変換層を用いたドナーシート
TWI837092B (zh) * 2017-06-19 2024-04-01 日商住友金屬礦山股份有限公司 光熱轉換層及其製造方法暨使用該光熱轉換層之施體片材
AU2018289722B2 (en) * 2017-06-19 2023-11-30 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Light to heat conversion layer, method for producing same, and donor sheet using said light to heat conversion layer
EP3644099A4 (en) * 2017-06-19 2021-03-31 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. LIGHT-HEAT CONVERSION LAYER, PROCESS FOR THEIR PRODUCTION AND DONATOR FILM WITH THIS LIGHT-HEAT CONVERSION LAYER
KR102600382B1 (ko) * 2017-06-19 2023-11-10 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 광열 변환층과 그의 제조 방법, 및 당해 광열 변환층을 사용한 도너 시트
JP7010289B2 (ja) 2017-06-19 2022-01-26 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層とその製造方法、および当該光熱変換層を用いたドナーシート
WO2018235829A1 (ja) * 2017-06-19 2018-12-27 住友金属鉱山株式会社 近赤外線硬化型インク組成物とその製造方法、近赤外線硬化膜、および光造形法
JP7247886B2 (ja) 2017-06-19 2023-03-29 住友金属鉱山株式会社 近赤外線硬化型インク組成物とその製造方法、近赤外線硬化膜、および光造形法
US11577537B2 (en) 2017-06-19 2023-02-14 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Light to heat conversion layer and method for manufacturing the same, and donor sheet using the same
JP7156290B2 (ja) 2017-09-14 2022-10-19 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層、当該光熱変換層を用いたドナーシート、およびそれらの製造方法
TWI758543B (zh) * 2017-09-14 2022-03-21 日商住友金屬礦山股份有限公司 光熱轉換層、使用該光熱轉換層之施體片材及其等之製造方法
WO2019054480A1 (ja) * 2017-09-14 2019-03-21 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層、当該光熱変換層を用いたドナーシート、およびそれらの製造方法
EP3683604A4 (en) * 2017-09-14 2021-06-09 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. PHOTOTHERMAL CONVERSION LAYER, DONOR SHEET USING A PHOTOTHERMAL CONVERSION LAYER, AND LAYER AND SHEET PRODUCTION PROCESS
JPWO2019054480A1 (ja) * 2017-09-14 2020-10-29 住友金属鉱山株式会社 光熱変換層、当該光熱変換層を用いたドナーシート、およびそれらの製造方法
US11912054B2 (en) 2017-09-14 2024-02-27 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Light to heat conversion layer, donor sheet using light to heat conversion layer, and method for producing light to heat conversion layer
KR20200054166A (ko) * 2017-09-14 2020-05-19 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 광열 변환층, 당해 광열 변환층을 사용한 도너 시트, 및 그것들의 제조 방법
KR102676075B1 (ko) 2017-09-14 2024-06-19 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 광열 변환층, 당해 광열 변환층을 사용한 도너 시트, 및 그것들의 제조 방법
IL273260B1 (en) * 2017-09-14 2025-01-01 Sumitomo Metal Mining Co Photothermal conversion layer, donor unit using the photothermal conversion layer, and method for producing the layer and unit
IL273260B2 (en) * 2017-09-14 2025-05-01 Sumitomo Metal Mining Co Photothermal conversion layer, donor sheet using photothermal conversion layer, and method for producing layer and sheet

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Publication number Publication date
KR102355561B1 (ko) 2022-01-25
KR20160000851A (ko) 2016-01-05
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