JP2003211579A - 透明水蒸気バリアフィルム - Google Patents
透明水蒸気バリアフィルムInfo
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- JP2003211579A JP2003211579A JP2002015258A JP2002015258A JP2003211579A JP 2003211579 A JP2003211579 A JP 2003211579A JP 2002015258 A JP2002015258 A JP 2002015258A JP 2002015258 A JP2002015258 A JP 2002015258A JP 2003211579 A JP2003211579 A JP 2003211579A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも高い水蒸気バリア性能を持つ透明
フィルムを提供する。 【解決手段】 樹脂基材上にＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜
２、０≦ｙ≦１．３)層、前記層とは異なる無機物
質層、ＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層
を順次積層した透明水蒸気バリアフィルムにおいて、
無機物質層と前記層および／または層との厚みの
比が、０．００２≦（無機物質）／（層および／ま
たは層）≦０．５である透明水蒸気バリアフィルム。
フィルムを提供する。 【解決手段】 樹脂基材上にＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜
２、０≦ｙ≦１．３)層、前記層とは異なる無機物
質層、ＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層
を順次積層した透明水蒸気バリアフィルムにおいて、
無機物質層と前記層および／または層との厚みの
比が、０．００２≦（無機物質）／（層および／ま
たは層）≦０．５である透明水蒸気バリアフィルム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学部材、エレク
トロニクス部材、一般包装部材、薬品包装部材などの幅
広い用途に応用が可能な透明で水蒸気バリア性の高いフ
ィルムに関する。
トロニクス部材、一般包装部材、薬品包装部材などの幅
広い用途に応用が可能な透明で水蒸気バリア性の高いフ
ィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、プラスチック基板やフィルム
の表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪
素等の金属酸化物の薄膜を形成した水蒸気バリア性フィ
ルムは、水蒸気の遮断を必要とする物品の包装、食品や
工業用品及び医薬品等の変質を防止するための包装用途
に広く用いられている。また、包装用途以外にも液晶表
示素子、太陽電池、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
基板等で使用されている。特に液晶表示素子ＥＬ素子な
どへの応用が進んでいる透明基材には、近年、軽量化、
大型化という要求に加え、長期信頼性や形状の自由度が
高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な要求が
加わり、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板
に代わって透明プラスチック等のフィルム基材が採用さ
れ始めている。また、プラスチックフィルムは上記要求
に応えるだけでなく、ロールトゥロール方式が可能であ
ることからガラスよりも生産性が良くコストダウンの点
でも有利である。
の表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪
素等の金属酸化物の薄膜を形成した水蒸気バリア性フィ
ルムは、水蒸気の遮断を必要とする物品の包装、食品や
工業用品及び医薬品等の変質を防止するための包装用途
に広く用いられている。また、包装用途以外にも液晶表
示素子、太陽電池、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
基板等で使用されている。特に液晶表示素子ＥＬ素子な
どへの応用が進んでいる透明基材には、近年、軽量化、
大型化という要求に加え、長期信頼性や形状の自由度が
高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な要求が
加わり、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板
に代わって透明プラスチック等のフィルム基材が採用さ
れ始めている。また、プラスチックフィルムは上記要求
に応えるだけでなく、ロールトゥロール方式が可能であ
ることからガラスよりも生産性が良くコストダウンの点
でも有利である。
【０００３】しかしながら、透明プラスチック等のフィ
ルム基材はガラスに対し水蒸気バリア性が劣るという問
題がある。水蒸気バリア性が劣る基材を用いると、水蒸
気が浸透し、例えば液晶セル内の液晶を劣化させ、表示
欠陥となって表示品位を劣化させてしまう。この様な問
題を解決するためにフィルム基板上に金属酸化物薄膜を
形成してガスバリア性フィルム基材とすることが知られ
ている。包装材や液晶表示素子に使用される水蒸気バリ
ア性フィルムとしてはプラスチックフィルム上に酸化珪
素を蒸着したもの（特公昭５３-１２９５３号公報）や
酸化アルミニウムを蒸着したもの（特開昭５８-２１７
３４４号公報）が知られており、いずれも１ｇ／ｍ2／
ｄａｙ程度の水蒸気バリア性を有する。近年では、液晶
ディスプレイの大型化、高精細ディスプレイ等の開発に
よりフィルム基板への水蒸気バリア性能について０．１
ｇ／ｍ2／ｄａｙ程度まで要求が上がってきている。こ
れに応えるためにより高い水蒸気バリア性能が期待でき
る手段としてスパッタリング法やＣＶＤ法による成膜検
討が行われている。
ルム基材はガラスに対し水蒸気バリア性が劣るという問
題がある。水蒸気バリア性が劣る基材を用いると、水蒸
気が浸透し、例えば液晶セル内の液晶を劣化させ、表示
欠陥となって表示品位を劣化させてしまう。この様な問
題を解決するためにフィルム基板上に金属酸化物薄膜を
形成してガスバリア性フィルム基材とすることが知られ
ている。包装材や液晶表示素子に使用される水蒸気バリ
ア性フィルムとしてはプラスチックフィルム上に酸化珪
素を蒸着したもの（特公昭５３-１２９５３号公報）や
酸化アルミニウムを蒸着したもの（特開昭５８-２１７
３４４号公報）が知られており、いずれも１ｇ／ｍ2／
ｄａｙ程度の水蒸気バリア性を有する。近年では、液晶
ディスプレイの大型化、高精細ディスプレイ等の開発に
よりフィルム基板への水蒸気バリア性能について０．１
ｇ／ｍ2／ｄａｙ程度まで要求が上がってきている。こ
れに応えるためにより高い水蒸気バリア性能が期待でき
る手段としてスパッタリング法やＣＶＤ法による成膜検
討が行われている。
【０００４】ところが、ごく近年においてさらなる水蒸
気バリア性を要求される有機ＥＬディスプレイや高精彩
カラー液晶ディスプレイなどの開発が進み、これに使用
可能な透明性を維持しつつもさらなる高水蒸気バリア性
特に０．１ｇ／ｍ2／ｄａｙ未満の性能をもつ基材が要
求されるようになってきた。
気バリア性を要求される有機ＥＬディスプレイや高精彩
カラー液晶ディスプレイなどの開発が進み、これに使用
可能な透明性を維持しつつもさらなる高水蒸気バリア性
特に０．１ｇ／ｍ2／ｄａｙ未満の性能をもつ基材が要
求されるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
よりも高い水蒸気バリア性能を持つ透明フィルムを提供
することにある。
よりも高い水蒸気バリア性能を持つ透明フィルムを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（１）樹脂基材上にＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ
≦１．３)層、前記層とは異なる無機物質層、Ｓ
ｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層を順次積
層した透明水蒸気バリアフィルムにおいて、無機物質層
と前記層および／または層との厚みの比が、０．
００２≦（無機物質）／（層および／または層）
≦０．５である透明水蒸気バリアフィルム。 （２）前記前記層と層が同一の組成である（１）の
透明水蒸気バリアフィルム。 （３）前記層と層を複数層順次積層した後に前記層
を積層した（１）、（２）の透明水蒸気バリアフィル
ム （４）前記層がその厚みにおいて透明な無機物質であ
る（１）〜（３）の透明水蒸気バリアフィルム。 （５）前記層が層及び層と元素濃度比O/(O+N)が
異なるＳｉＯｘＮｙ層である（１）〜（４）の透明水蒸
気バリアフィルム。 （６）前記層の元素濃度比O/(O+N)が層及び層の
元素濃度比O/(O+N) よりも大である（５）の透明水蒸気
バリアフィルム。 （７）樹脂基材と前記層との間に有機物層を持つこと
を特徴とする（１）〜（６）の透明水蒸気バリアフィル
ム。 （８）樹脂基材のガラス転移温度が２００℃以上である
（１）〜（７）の透明水蒸気バリアフィルム。 （９）樹脂基材がノルボルネン系樹脂またはポリエーテ
ルスルホンを主成分とする（１）〜（８）の透明水蒸気
バリアフィルム。である。
≦１．３)層、前記層とは異なる無機物質層、Ｓ
ｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層を順次積
層した透明水蒸気バリアフィルムにおいて、無機物質層
と前記層および／または層との厚みの比が、０．
００２≦（無機物質）／（層および／または層）
≦０．５である透明水蒸気バリアフィルム。 （２）前記前記層と層が同一の組成である（１）の
透明水蒸気バリアフィルム。 （３）前記層と層を複数層順次積層した後に前記層
を積層した（１）、（２）の透明水蒸気バリアフィル
ム （４）前記層がその厚みにおいて透明な無機物質であ
る（１）〜（３）の透明水蒸気バリアフィルム。 （５）前記層が層及び層と元素濃度比O/(O+N)が
異なるＳｉＯｘＮｙ層である（１）〜（４）の透明水蒸
気バリアフィルム。 （６）前記層の元素濃度比O/(O+N)が層及び層の
元素濃度比O/(O+N) よりも大である（５）の透明水蒸気
バリアフィルム。 （７）樹脂基材と前記層との間に有機物層を持つこと
を特徴とする（１）〜（６）の透明水蒸気バリアフィル
ム。 （８）樹脂基材のガラス転移温度が２００℃以上である
（１）〜（７）の透明水蒸気バリアフィルム。 （９）樹脂基材がノルボルネン系樹脂またはポリエーテ
ルスルホンを主成分とする（１）〜（８）の透明水蒸気
バリアフィルム。である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、樹脂基材上にＳｉＯｘ
Ｎｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層をバリアとして
備える透明水蒸気バリアフィルムにおいて、ＳｉＯｘＮ
ｙ層を２層以上に分断して積層時の構造欠陥位置を異
ならせることにより、水蒸気バリア性を高めるものであ
る。層を分断する方法として、上記層とは異なる無
機物質層を間に挟み、さらに層と同様のバリア層
を積層する。このとき、層は層と同一組成のバリア
層でも良い。また、無機物質層の組成については、そ
の厚みにおいて透明な無機物質であれば特に制限はな
く、例えばSi、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce、Cr等の１
種以上を含む金属、その酸化物もしくは窒化物もしくは
酸化窒化物などを用いることができる。特に、層およ
び層と元素比率が異なれば、ＳｉＯｘＮｙでも良く、
その元素濃度比O/(O+N)は、特に限定はしないが、層
または層よりも大であることが、良好な光線透過率と
水蒸気バリア性および曲げによるクラック耐性が得られ
るので、好ましい。ＳｉＯｘＮｙ層と無機物質層を
異なる組成とすることにより、ＳｉＯｘＮｙ層が持つ
層構造の欠陥部分の成長が無機物質層によって断ち切
られ、たとえ新たにＳｉＯｘＮｙ層と同じ組成のバリ
ア層を積層しても、層と層とは構造欠陥部位が異
なるものと考えられる。無機物質層が無い場合には、
層の積層を一旦中止しても、層が層と同じ組成で
あると構造欠陥部位に変化はなく、これを埋める事はで
きない。
Ｎｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層をバリアとして
備える透明水蒸気バリアフィルムにおいて、ＳｉＯｘＮ
ｙ層を２層以上に分断して積層時の構造欠陥位置を異
ならせることにより、水蒸気バリア性を高めるものであ
る。層を分断する方法として、上記層とは異なる無
機物質層を間に挟み、さらに層と同様のバリア層
を積層する。このとき、層は層と同一組成のバリア
層でも良い。また、無機物質層の組成については、そ
の厚みにおいて透明な無機物質であれば特に制限はな
く、例えばSi、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce、Cr等の１
種以上を含む金属、その酸化物もしくは窒化物もしくは
酸化窒化物などを用いることができる。特に、層およ
び層と元素比率が異なれば、ＳｉＯｘＮｙでも良く、
その元素濃度比O/(O+N)は、特に限定はしないが、層
または層よりも大であることが、良好な光線透過率と
水蒸気バリア性および曲げによるクラック耐性が得られ
るので、好ましい。ＳｉＯｘＮｙ層と無機物質層を
異なる組成とすることにより、ＳｉＯｘＮｙ層が持つ
層構造の欠陥部分の成長が無機物質層によって断ち切
られ、たとえ新たにＳｉＯｘＮｙ層と同じ組成のバリ
ア層を積層しても、層と層とは構造欠陥部位が異
なるものと考えられる。無機物質層が無い場合には、
層の積層を一旦中止しても、層が層と同じ組成で
あると構造欠陥部位に変化はなく、これを埋める事はで
きない。
【０００８】無機物質層は上記のように層と層と
を分断するためのものであるため、特にバリア性は必要
なく、層および／または層との厚さの比は０．００
２≦（無機物質）／（層および／または層）≦
０．５であり、好ましくは０．０１≦（無機物質）／
（層および／または層）≦０．３、さらに好ましく
は０．０２≦（無機物質）／（層および／または層
）≦０．２である。下限値未満では、分断の効果が十
分ではなく、また無機物質層が充分に薄ければ、厚い
と光線透過率が低くなるような無機物質でも透明性を損
なわずに使用することができる。
を分断するためのものであるため、特にバリア性は必要
なく、層および／または層との厚さの比は０．００
２≦（無機物質）／（層および／または層）≦
０．５であり、好ましくは０．０１≦（無機物質）／
（層および／または層）≦０．３、さらに好ましく
は０．０２≦（無機物質）／（層および／または層
）≦０．２である。下限値未満では、分断の効果が十
分ではなく、また無機物質層が充分に薄ければ、厚い
と光線透過率が低くなるような無機物質でも透明性を損
なわずに使用することができる。
【０００９】また、層〜全体の厚さは１０〜５００
ｎｍであるとより良好な光線透過率と水蒸気バリア性、
および曲げによるクラック耐性が得られるので好まし
い。基材フィルムにＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ
≦１．３)およびそれとは異なる組成の無機物質は
複数積層してもよく、積層数にはとくに制限はない。積
層数を増加することにより、各層の厚さを薄くしても上
記理由によりバリア性を十分発現させることができる。
また、クラック耐性も向上する。無機物質層の形成方法
については真空蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、
スパッタリングなどの手段で実現される。特に、組成の
コントロール性がよく、緻密な膜を形成できるスパッタ
リング、真空工程が不要で成膜コストの安価な大気圧の
近傍下で放電プラズマ処理を利用することにより無機膜
を成膜する常圧ＣＶＤが好ましい。スパッタリング方式
は特に制限されるものではなく、例えば、ＤＣスパッタ
リング方式、ＲＦスパッタリング方式、ＲＦとＤＣを混
合する方式等を選択できる。
ｎｍであるとより良好な光線透過率と水蒸気バリア性、
および曲げによるクラック耐性が得られるので好まし
い。基材フィルムにＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ
≦１．３)およびそれとは異なる組成の無機物質は
複数積層してもよく、積層数にはとくに制限はない。積
層数を増加することにより、各層の厚さを薄くしても上
記理由によりバリア性を十分発現させることができる。
また、クラック耐性も向上する。無機物質層の形成方法
については真空蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ、
スパッタリングなどの手段で実現される。特に、組成の
コントロール性がよく、緻密な膜を形成できるスパッタ
リング、真空工程が不要で成膜コストの安価な大気圧の
近傍下で放電プラズマ処理を利用することにより無機膜
を成膜する常圧ＣＶＤが好ましい。スパッタリング方式
は特に制限されるものではなく、例えば、ＤＣスパッタ
リング方式、ＲＦスパッタリング方式、ＲＦとＤＣを混
合する方式等を選択できる。
【００１０】また、樹脂基材と無機物質層との間に有機
物層を設けると無機物質層の曲げに対する耐性や密着性
の向上を見込める。この場合、有機物層の材質について
は特に制限はないが、アクリル系樹脂やウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂等を使用することができる。中
でも、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、
イソシアヌル酸アクリレート、ペンタエリスリトールア
クリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、エ
チレングリコールアクリレート、ポリエステルアクリレ
ートなどのうち、２官能以上のアクリロイル基を有する
モノマーを塗工後、架橋させて得られる高分子を主成分
とすることが塗工性も良く好ましい。特に架橋度が高
く、ガラス転移温度が２００℃以上である、イソシアヌ
ル酸アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンア
クリレートを主成分とすることが好ましい。これらの２
官能以上のアクリロイル基を有するモノマーは２種類以
上を混合して用いても、また１官能のアクリレートを混
合して用いても良い。また、それ自体で比較的バリア性
のあるＰＶＡ系やＥＶＡ系、ポリ塩化ビニリデン、もし
くはこれらの樹脂の複数を混用することもできる。樹脂
基材直上の有機物層については、その厚みの制限は特
に無いが、０．０１〜１０μｍが好ましい。
物層を設けると無機物質層の曲げに対する耐性や密着性
の向上を見込める。この場合、有機物層の材質について
は特に制限はないが、アクリル系樹脂やウレタン系樹
脂、ポリエステル系樹脂等を使用することができる。中
でも、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、
イソシアヌル酸アクリレート、ペンタエリスリトールア
クリレート、トリメチロールプロパンアクリレート、エ
チレングリコールアクリレート、ポリエステルアクリレ
ートなどのうち、２官能以上のアクリロイル基を有する
モノマーを塗工後、架橋させて得られる高分子を主成分
とすることが塗工性も良く好ましい。特に架橋度が高
く、ガラス転移温度が２００℃以上である、イソシアヌ
ル酸アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンア
クリレートを主成分とすることが好ましい。これらの２
官能以上のアクリロイル基を有するモノマーは２種類以
上を混合して用いても、また１官能のアクリレートを混
合して用いても良い。また、それ自体で比較的バリア性
のあるＰＶＡ系やＥＶＡ系、ポリ塩化ビニリデン、もし
くはこれらの樹脂の複数を混用することもできる。樹脂
基材直上の有機物層については、その厚みの制限は特
に無いが、０．０１〜１０μｍが好ましい。
【００１１】本発明の樹脂基材としては何ら制限はない
が、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアクリ
レート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ
塩化ビニリデン樹脂、ノルボルネン系樹脂等を使用する
ことができる。特に、ガラス転移温度が２００℃以上の
ノルボルネン系樹脂やポリエーテルスルホンは光学特性
が良好で耐熱性が高く、有機物層無機物層形成プロセス
において高温処理による変形や劣化が無いので好まし
い。また、異なる樹脂を組み合わせてもかまわない。
が、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアクリ
レート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポ
キシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリ
塩化ビニリデン樹脂、ノルボルネン系樹脂等を使用する
ことができる。特に、ガラス転移温度が２００℃以上の
ノルボルネン系樹脂やポリエーテルスルホンは光学特性
が良好で耐熱性が高く、有機物層無機物層形成プロセス
において高温処理による変形や劣化が無いので好まし
い。また、異なる樹脂を組み合わせてもかまわない。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例について詳細に説明する
が、本発明は、何ら下記実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１）ポリエーテルスルホンフィルムに２官能の
エポキシアクリレート(昭和高分子：ＶＲ−６０−ＬＡ
Ｖ)２５wt%、ジエチレングリコール５０ｗｔ％、酢酸エ
チル２４ｗｔ％、シランカップリング剤１ｗｔ％からな
る均一な混合溶液をスピンコーターで塗布し、８０℃１
０分加熱乾燥後さらにＵＶ照射で硬化させて２μｍの有
機物層を形成した。つぎに、スパッタ装置の真空槽内に
前記有機物層を形成したフィルムをセットし１０-4Ｐａ
台まで真空引きし、反応ガスとして酸素を分圧で０．０
１５Ｐａ導入、さらに系全体の圧力が０．１３Ｐａにな
るように放電ガスとしてアルゴンを導入した。雰囲気圧
力が安定したところで放電を開始しＳｉターゲット上に
プラズマを発生させ、スパッタリングプロセスを開始し
た。プロセスが安定したところでシャッターを開きフィ
ルムへの酸化珪素層（層）の形成を開始した。８０ｎ
ｍの膜が堆積したところでシャッターを閉じて層の成
膜を終了した。続いて、酸素分圧を０．００９Ｐａ、系
全体の圧力を０．１３Ｐａとした。雰囲気圧力が安定し
たところで放電を開始し、クロムターゲット上にプラズ
マを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プ
ロセスが安定したところでシャッターを開きフィルムへ
の酸化クロム層（層）の形成を開始した。１０ｎｍの
膜が堆積したところでシャッターを閉じて成膜を終了し
た。さらに、層と同様の条件で層を50 nm堆積させ
た。真空槽内に大気を導入し、フィルムを取り出した。
このフィルムの水蒸気透過度をＪＩＳＫ７１２９Ｂ（４
０℃、湿度９０％）に準拠して測定したところ、０．１
ｇ／ｍ2／ｄａｙ（信頼限界）未満 で、透明性にも問
題がなかった。
が、本発明は、何ら下記実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１）ポリエーテルスルホンフィルムに２官能の
エポキシアクリレート(昭和高分子：ＶＲ−６０−ＬＡ
Ｖ)２５wt%、ジエチレングリコール５０ｗｔ％、酢酸エ
チル２４ｗｔ％、シランカップリング剤１ｗｔ％からな
る均一な混合溶液をスピンコーターで塗布し、８０℃１
０分加熱乾燥後さらにＵＶ照射で硬化させて２μｍの有
機物層を形成した。つぎに、スパッタ装置の真空槽内に
前記有機物層を形成したフィルムをセットし１０-4Ｐａ
台まで真空引きし、反応ガスとして酸素を分圧で０．０
１５Ｐａ導入、さらに系全体の圧力が０．１３Ｐａにな
るように放電ガスとしてアルゴンを導入した。雰囲気圧
力が安定したところで放電を開始しＳｉターゲット上に
プラズマを発生させ、スパッタリングプロセスを開始し
た。プロセスが安定したところでシャッターを開きフィ
ルムへの酸化珪素層（層）の形成を開始した。８０ｎ
ｍの膜が堆積したところでシャッターを閉じて層の成
膜を終了した。続いて、酸素分圧を０．００９Ｐａ、系
全体の圧力を０．１３Ｐａとした。雰囲気圧力が安定し
たところで放電を開始し、クロムターゲット上にプラズ
マを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プ
ロセスが安定したところでシャッターを開きフィルムへ
の酸化クロム層（層）の形成を開始した。１０ｎｍの
膜が堆積したところでシャッターを閉じて成膜を終了し
た。さらに、層と同様の条件で層を50 nm堆積させ
た。真空槽内に大気を導入し、フィルムを取り出した。
このフィルムの水蒸気透過度をＪＩＳＫ７１２９Ｂ（４
０℃、湿度９０％）に準拠して測定したところ、０．１
ｇ／ｍ2／ｄａｙ（信頼限界）未満 で、透明性にも問
題がなかった。
【００１３】（実施例２）実施例１と同様のフィルムを
用い、酸化珪素８０ｎｍ、酸化クロム５ｎｍ、酸化珪素
２５ｎｍ、酸化クロム５ｎｍ、酸化珪素２５ｎｍの順に
成膜した。酸化珪素、酸化クロムの成膜条件は膜厚以
外、実施例１と同じとした。このフィルムの水蒸気透過
度も実施例１同様、信頼限界未満であり、透明性にも問
題がなかった。
用い、酸化珪素８０ｎｍ、酸化クロム５ｎｍ、酸化珪素
２５ｎｍ、酸化クロム５ｎｍ、酸化珪素２５ｎｍの順に
成膜した。酸化珪素、酸化クロムの成膜条件は膜厚以
外、実施例１と同じとした。このフィルムの水蒸気透過
度も実施例１同様、信頼限界未満であり、透明性にも問
題がなかった。
【００１４】（実施例３）ポリエーテルスルホンフィル
ムに２官能のエポキシアクリレート(昭和高分子：VR-60
-LAV)25wt%、ジエチレングリコール50wt%、酢酸エチル2
4wt%、シランカップリング剤１wt%からなる均一な混合
溶液をスピンコーターで塗布し、80℃10分加熱乾燥後さ
らにＵＶ照射で硬化させて２μｍの樹脂層を形成した。
つぎに、スパッタ装置の真空槽内に前記有機物層を形成
したフィルムをセットし10-4Pa台まで真空引きし、放電
ガスとしてアルゴンを分圧で0.5Pa導入、反応ガスとし
て酸素を分圧で0.005Pa導入した。雰囲気圧力が安定し
たところで放電を開始し、Si3N4ターゲット上にプラズ
マを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プ
ロセスが安定したところでシャッターを開き、フィルム
への層の形成を開始した。80nmの膜が堆積したところ
でシャッターを閉じて層の成膜を終了した。この条件
で成膜した窒化酸化珪素層の元素濃度比O/(O+N)をＸ
線光電子分光分析（ESCA）で測定したところ、0.65であ
った。再び10-4Pa台まで真空引きし、続いて、放電ガス
としてアルゴンを分圧で0.5Pa導入、反応ガスとして酸
素を分圧で0.01Pa導入した。雰囲気圧力が安定したとこ
ろで放電を開始しSi3N4ターゲット上にプラズマを発生
させ、スパッタリングプロセスを開始した。プロセスが
安定したところでシャッターを開き、層の形成を開始
した。10nmの膜が堆積したところでシャッターを閉じて
層の成膜を終了した。この条件で成膜した層の元素
濃度比O/(O+N)をESCAで測定したところ、0.80であっ
た。さらに、層と同様の条件で層を50 nm堆積させ
た。真空槽内に大気を導入し、フィルムを取り出した。
このフィルムの水蒸気透過度も実施例１同様、信頼限界
未満であり、透明性にも問題がなかった。
ムに２官能のエポキシアクリレート(昭和高分子：VR-60
-LAV)25wt%、ジエチレングリコール50wt%、酢酸エチル2
4wt%、シランカップリング剤１wt%からなる均一な混合
溶液をスピンコーターで塗布し、80℃10分加熱乾燥後さ
らにＵＶ照射で硬化させて２μｍの樹脂層を形成した。
つぎに、スパッタ装置の真空槽内に前記有機物層を形成
したフィルムをセットし10-4Pa台まで真空引きし、放電
ガスとしてアルゴンを分圧で0.5Pa導入、反応ガスとし
て酸素を分圧で0.005Pa導入した。雰囲気圧力が安定し
たところで放電を開始し、Si3N4ターゲット上にプラズ
マを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プ
ロセスが安定したところでシャッターを開き、フィルム
への層の形成を開始した。80nmの膜が堆積したところ
でシャッターを閉じて層の成膜を終了した。この条件
で成膜した窒化酸化珪素層の元素濃度比O/(O+N)をＸ
線光電子分光分析（ESCA）で測定したところ、0.65であ
った。再び10-4Pa台まで真空引きし、続いて、放電ガス
としてアルゴンを分圧で0.5Pa導入、反応ガスとして酸
素を分圧で0.01Pa導入した。雰囲気圧力が安定したとこ
ろで放電を開始しSi3N4ターゲット上にプラズマを発生
させ、スパッタリングプロセスを開始した。プロセスが
安定したところでシャッターを開き、層の形成を開始
した。10nmの膜が堆積したところでシャッターを閉じて
層の成膜を終了した。この条件で成膜した層の元素
濃度比O/(O+N)をESCAで測定したところ、0.80であっ
た。さらに、層と同様の条件で層を50 nm堆積させ
た。真空槽内に大気を導入し、フィルムを取り出した。
このフィルムの水蒸気透過度も実施例１同様、信頼限界
未満であり、透明性にも問題がなかった。
【００１５】（実施例４）実施例１で使用したポリエー
テルスルホンフィルムの代わりに、ポリカーボネートフ
ィルムを用いた他は実施例１と同様に、ポリカーボネー
トフィルム上に層〜の形成を行った。このフィルム
の水蒸気透過度も実施例１同様、信頼限界未満であり、
透明性にも問題がなかった。
テルスルホンフィルムの代わりに、ポリカーボネートフ
ィルムを用いた他は実施例１と同様に、ポリカーボネー
トフィルム上に層〜の形成を行った。このフィルム
の水蒸気透過度も実施例１同様、信頼限界未満であり、
透明性にも問題がなかった。
【００１６】（比較例１）実施例１と同様の条件で、ポ
リエーテルスルホンフィルム上に酸化珪素層の形成を行
い、その厚みを140nm単層とした。このフィルムの水蒸
気透過度は、０．１４ｇ／ｍ2／ｄａｙであった。
リエーテルスルホンフィルム上に酸化珪素層の形成を行
い、その厚みを140nm単層とした。このフィルムの水蒸
気透過度は、０．１４ｇ／ｍ2／ｄａｙであった。
【００１７】（比較例２）実施例１と同様の条件で、ポ
リエーテルスルホンフィルム上に酸化珪素を８０ｎｍ堆
積させ、一度真空引きした後、再度同じ条件で酸化珪素
１０ｎｍ、再度真空引き後、さらに同じ条件で酸化珪素
５０ｎｍを成膜した。このフィルムの水蒸気透過度は、
０．１３ｇ／ｍ2／ｄａｙであった。
リエーテルスルホンフィルム上に酸化珪素を８０ｎｍ堆
積させ、一度真空引きした後、再度同じ条件で酸化珪素
１０ｎｍ、再度真空引き後、さらに同じ条件で酸化珪素
５０ｎｍを成膜した。このフィルムの水蒸気透過度は、
０．１３ｇ／ｍ2／ｄａｙであった。
【００１８】（比較例３）実施例１と同じ有機物層付き
ポリエーテルスルホンフィルムに、酸化クロム８０ｎ
ｍ、酸化珪素１０ｎｍ、酸化クロム５０ｎｍの順に成膜
した。酸化クロム、酸化珪素の成膜条件は膜厚以外、実
施例１と同じとした。このフィルムの水蒸気透過度は信
頼限界未満であったが、透明性に問題があった。３ 実
施例１〜４においては、水蒸気透過度、透明性共に表示
素子用としての要求特性を十分に満たしていたが、酸化
珪素層単層である比較例１や同じ組成の酸化珪素を3層
に分けて積層した比較例２では、光線透過率は良好であ
ったものの、水蒸気バリア性が低く要求特性を満たさな
かった。また、層および層と層の組成を逆にした
比較例３では、光線透過率が要求性能を満たさなかっ
た。
ポリエーテルスルホンフィルムに、酸化クロム８０ｎ
ｍ、酸化珪素１０ｎｍ、酸化クロム５０ｎｍの順に成膜
した。酸化クロム、酸化珪素の成膜条件は膜厚以外、実
施例１と同じとした。このフィルムの水蒸気透過度は信
頼限界未満であったが、透明性に問題があった。３ 実
施例１〜４においては、水蒸気透過度、透明性共に表示
素子用としての要求特性を十分に満たしていたが、酸化
珪素層単層である比較例１や同じ組成の酸化珪素を3層
に分けて積層した比較例２では、光線透過率は良好であ
ったものの、水蒸気バリア性が低く要求特性を満たさな
かった。また、層および層と層の組成を逆にした
比較例３では、光線透過率が要求性能を満たさなかっ
た。
【００１９】４
【発明の効果】本発明は、高い水蒸気バリア性と高い透
明性をあわせもつことを特徴とする透明水蒸気バリアフ
ィルムである。本発明の透明水蒸気バリアフィルムをた
とえば表示用素子として適用すれば、軽くて割れないデ
ィスプレイが実現できる。また、薬品などの保存に適用
すれば中身が見えて、落としても割れないような保存容
器を実現することも可能であり、その工業的価値は極め
て高い。
明性をあわせもつことを特徴とする透明水蒸気バリアフ
ィルムである。本発明の透明水蒸気バリアフィルムをた
とえば表示用素子として適用すれば、軽くて割れないデ
ィスプレイが実現できる。また、薬品などの保存に適用
すれば中身が見えて、落としても割れないような保存容
器を実現することも可能であり、その工業的価値は極め
て高い。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4F006 AA12 AA17 AA22 AA31 AA34
AA35 AA36 AA38 AA39 AA40
AB24 AB34 AB35 AB76 BA05
CA05 CA07 CA08 DA01 DA04
4F100 AA17C AA20B AA20D AK01A
AK02A AK25 AK54A AL06
AT00A BA04 BA07 BA10A
BA10D BA25 EH46 EH462
EH66 EH662 EJ08 EJ082
EJ24 EJ242 EJ42 EJ422
EJ54 EJ542 EJ86 EJ862
GB15 GB41 GB66 GB90 JA05A
JD04 JN01 YY00A
Claims (9)
- 【請求項１】樹脂基材上にＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、
０≦ｙ≦１．３)層、前記層とは異なる無機物質層
、ＳｉＯｘＮｙ(１＜ｘ＜２、０≦ｙ≦１．３)層を
順次積層した透明水蒸気バリアフィルムにおいて、無機
物質層と前記層および／または層との厚みの比
が、０．００２≦（無機物質）／（層および／また
は層）≦０．５である透明水蒸気バリアフィルム。 - 【請求項２】前記前記層と層が同一の組成である請
求項１記載の透明水蒸気バリアフィルム。 - 【請求項３】前記層と層を複数層順次積層した後に
前記層を積層した請求項１または２記載の透明水蒸気
バリアフィルム - 【請求項４】前記層がその厚みにおいて透明な無機物
質である請求項１〜３何れか一項記載の透明水蒸気バリ
アフィルム。 - 【請求項５】前記層が層及び層と元素濃度比O/(O
+N)が異なるＳｉＯｘＮｙ層である請求項１〜４何れか
一項記載の透明水蒸気バリアフィルム。 - 【請求項６】前記層の元素濃度比O/(O+N)が層及び
層の元素濃度比O/(O+N) よりも大である請求項５記載
の透明水蒸気バリアフィルム。 - 【請求項７】樹脂基材と前記層との間に有機物層を持
つことを特徴とする請求項１〜６何れか一項記載の透明
水蒸気バリアフィルム。 - 【請求項８】樹脂基材のガラス転移温度が２００℃以上
である請求項１〜７何れか一項記載の透明水蒸気バリア
フィルム。 - 【請求項９】樹脂基材がノルボルネン系樹脂またはポリ
エーテルスルホンを主成分とする請求項１〜８何れか一
項記載の透明水蒸気バリアフィルム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015258A JP4097947B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 透明水蒸気バリアフィルム |
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|---|---|---|---|
| JP2002015258A JP4097947B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 透明水蒸気バリアフィルム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003211579A true JP2003211579A (ja) | 2003-07-29 |
| JP4097947B2 JP4097947B2 (ja) | 2008-06-11 |
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ID=27651708
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002015258A Expired - Lifetime JP4097947B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 透明水蒸気バリアフィルム |
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| JP (1) | JP4097947B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2014092085A1 (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム、その製造方法、およびこれを用いた電子デバイス |
| KR20170112516A (ko) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 배리어 필름 |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002015258A patent/JP4097947B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7838092B2 (en) | 2005-07-11 | 2010-11-23 | Fujifilm Corporation | Gas barrier film, substrate film, and organic electroluminescence device |
| JP4698310B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2011-06-08 | 富士フイルム株式会社 | ガスバリア性フィルム、基材フィルムおよび有機エレクトロルミネッセンス素子 |
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| US7707963B2 (en) | 2006-03-31 | 2010-05-04 | 3M Innovative Properties Company | System for forming multi-layer films using corona treatments |
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| JP2011156752A (ja) * | 2010-02-01 | 2011-08-18 | Konica Minolta Holdings Inc | ガスバリア性フィルム、ガスバリア性フィルムの製造方法、有機電子デバイス |
| FR2980394A1 (fr) * | 2011-09-26 | 2013-03-29 | Commissariat Energie Atomique | Structure multicouche offrant une etancheite aux gaz amelioree |
| WO2013045393A1 (fr) * | 2011-09-26 | 2013-04-04 | Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives | Structure multicouche offrant une etancheite aux gaz amelioree |
| US9771654B2 (en) | 2011-09-26 | 2017-09-26 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Multilayer structure offering improved impermeability to gases |
| WO2014092085A1 (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-19 | コニカミノルタ株式会社 | ガスバリア性フィルム、その製造方法、およびこれを用いた電子デバイス |
| KR20170112516A (ko) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 주식회사 엘지화학 | 배리어 필름 |
| KR102089409B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2020-03-16 | 주식회사 엘지화학 | 배리어 필름 |
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