JP2009172993A - Gas barrier film, device and optical component using the same, and method for producing gas barrier film - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、ガスバリアフィルムおよびこれを用いたデバイスならびに光学部材に関する。また、ガスバリアフィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a gas barrier film, a device using the same, and an optical member. Moreover, it is related with the manufacturing method of a gas barrier film.
従来から、有機層と無機層とを有するガスバリアフィルムであって、有機層を真空蒸着により設け、アクリル系モノマーを重合させてなるガスバリアフィルムについて広く検討されている。
例えば、特許文献１には、樹脂フィルムの片面に、真空紫外線硬化法により形成されたアクリル樹脂層、及び金属または金属化合物の蒸着薄膜が順次積層されていることを特徴とするガスバリアフィルムが開示されている。該特許文献１では、重合開始剤として室温で粉末状のベンゾフェノン系重合開始剤が用いられている。
また、特許文献２には、高分子材料からなる基材の少なくとも片面に、特定のアクリル系モノマーの蒸着膜用樹脂を真空蒸着させ活性エネルギー線によって架橋させて形成された有機層と無機層とが交互に少なくとも一層以上積層されたガスバリア性プラスチックフィルムが開示されている。該特許文献２では、重合開始剤として、室温で粉末状の非ベンゾフェノン系重合開始剤が用いられている。
Conventionally, a gas barrier film having an organic layer and an inorganic layer, in which an organic layer is provided by vacuum deposition and an acrylic monomer is polymerized, has been widely studied.
For example, Patent Document 1 discloses a gas barrier film characterized in that an acrylic resin layer formed by a vacuum ultraviolet ray curing method and a vapor deposition thin film of a metal or a metal compound are sequentially laminated on one surface of a resin film. ing. In Patent Document 1, a benzophenone-based polymerization initiator in powder form at room temperature is used as a polymerization initiator.
Patent Document 2 discloses an organic layer and an inorganic layer formed by vacuum-depositing a resin for a vapor-deposited film of a specific acrylic monomer on at least one surface of a base material made of a polymer material and crosslinking with active energy rays. A gas barrier plastic film in which at least one layer is alternately laminated is disclosed. In Patent Document 2, a powdered non-benzophenone polymerization initiator is used as a polymerization initiator at room temperature.
しかしながら、本発明者らが検討したところ、上記特許文献１または特許文献２では、アクリル系モノマーを真空蒸着して有機層を形成しようとすると、アクリル系モノマーの硬化時に、ムラができたり、未反応のまま残存するアクリル系モノマーが多く、安定した有機層の形成が困難であることがわかった。また、このような残存するアクリル系モノマーや残存する重合開始剤が、無機層等の隣接層に放出し、該隣接層が脱泡破壊し、バリア性を低下させるという問題が起こることを見出した。本発明は、かかる問題点を解決することを目的としたものであって、ラジカル重合性モノマーを真空蒸着してなる有機層を有するガスバリアフィルムであって、有機層が安定に形成されたガスバリアフィルムおよびその製造方法を提供するものである。 However, as a result of investigations by the present inventors, in Patent Document 1 or Patent Document 2 described above, when an acrylic monomer is vacuum-deposited to form an organic layer, unevenness may occur when the acrylic monomer is cured. It was found that a large amount of acrylic monomer remained in the reaction, and it was difficult to form a stable organic layer. In addition, it has been found that such a residual acrylic monomer and a residual polymerization initiator are released to an adjacent layer such as an inorganic layer, and the adjacent layer is defoamed and broken, thereby deteriorating barrier properties. . The present invention aims to solve such problems, and is a gas barrier film having an organic layer formed by vacuum-depositing a radical polymerizable monomer, wherein the organic barrier layer is stably formed. And a manufacturing method thereof.
上記問題点について、本発明者が鋭意検討を行った結果、重合開始剤が粉末状であるため、重合性モノマーを真空蒸着しようとすると、重合開始剤自体が固化しやすく、硬化時にムラが発生することが分かった。また、その結果として、多量の重合開始剤が必要になったり、重合性モノマーが有機層に残存しやすくなったりした。さらに、このような過剰な重合開始剤や重合性モノマーが、無機層等の隣接層に放出され、該隣接層にダメージを与え、バリア性を低下させていることを見出した。かかる状況のもと、本発明者らが鋭意検討を行った結果、液状の重合開始剤を用いることにより、これらの問題点を解決しうることを見出した。従来、この種の分野においては、固体状の重合開始剤の方が融点が高いため無機成膜時に開始剤が揮発しにくいため好ましいと考えられていた。本発明では、驚くべきことに、従来技術と逆転の発想を採用することにより、上記従来技術を解決しうることを見出したものである。
具体的には、下記手段により、上記課題を解決しうることを見出した。
（１）基材フィルム上に、少なくとも１つの有機層と、少なくとも１つの無機層とを有し、かつ、前記有機層が、ラジカル重合性モノマーと、１気圧３０℃で液状である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させてなることを特徴とする、ガスバリアフィルム。
（２）基材フィルム上に、少なくとも１つの有機層と、少なくとも１つの無機層とを有し、かつ、前記有機層が、ラジカル重合性モノマーと、融点が３０℃以下である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させてなることを特徴とする、ガスバリアフィルム。
（３）前記重合開始剤の分子量が１７０以上であることを特徴とする、（１）または（２）に記載のガスバリアフィルム。
（４）前記組成物中に、重合開始剤を２重量％以下の割合で含むことを特徴とする、（１）〜（３）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
（５）前記重合開始剤が、下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種含有することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
一般式（１）
（６）前記重合開始剤が、下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも１種含有することを特徴とする、（１）〜（４）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
一般式（２）
（７）前記有機層が、フラッシュ蒸着により形成されてなる、（１）〜（６）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
（８）前記有機層を構成するラジカル重合性モノマーが、下記一般式（４）で表される化合物から選択される少なくとも１種である、（１）〜（７）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
一般式（４）
（９）前記有機層を構成するラジカル重合性モノマーが、下記一般式（５）で表される化合物から選択される少なくとも１種である、（１）〜（７）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
一般式（５）
（１０）基材フィルム上に、少なくとも１つの有機層と、少なくとも１つの無機層とを有するガスバリアフィルムの製造方法であって、前記有機層を、ラジカル重合性モノマーと、１気圧３０℃で液状である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させて形成することを特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。
（１１）基材フィルム上に、少なくとも１つの有機層と、少なくとも１つの無機層とを有するガスバリアフィルムの製造方法であって、前記有機層を、ラジカル重合性モノマーと、融点が３０℃以下である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させて形成することを特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。
（１２）分子量が１７０以上の重合開始剤を用いることを特徴とする、（１０）または（１１）に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
（１３）前記組成物中に、重合開始剤を２重量％以下の割合で添加することを特徴とする、（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
（１４）下記一般式（１）で表される化合物を少なくとも１種含む重合開始剤を用いることを特徴とする、（１０）〜（１３）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
一般式（１）
（１５）下記一般式（２）で表される化合物を少なくとも１種含む重合開始剤を用いることを特徴とする、（１０）〜（１３）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
一般式（２）
（１６）前記有機層を、フラッシュ蒸着により形成することを特徴とする、（１０）〜（１５）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
（１７）前記有機層を構成するラジカル重合性モノマーが、下記一般式（４）で表される化合物から選択される少なくとも１種である、（１０）〜（１６）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
一般式（４）
（１８）前記有機層を構成するラジカル重合性モノマーが、下記一般式（５）で表される化合物から選択される少なくとも１種である、（１０）〜（１６）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
一般式（５）
（１９）（１０）〜（１８）のいずれか１項に記載の製造方法により製造したガスバリアフィルム。
（２０）（１）〜（９）、（１９）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムを封止フィルムに用いたデバイス。
（２１）（１）〜（９）、（１９）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムを基板に用いたデバイス。
（２２）前記デバイスが電子デバイスである、（２０）または（２１）に記載のデバイス。
（２３）前記デバイスが有機ＥＬ素子である、（２０）または（２１）に記載のデバイス。
（２４）（１）〜（９）、（１９）のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムを基板に用いた光学部材。
As a result of intensive studies by the inventor on the above problems, the polymerization initiator itself is powdery, so when attempting to vacuum deposit the polymerizable monomer, the polymerization initiator itself tends to solidify, and unevenness occurs during curing. I found out that As a result, a large amount of a polymerization initiator is required, or the polymerizable monomer tends to remain in the organic layer. Furthermore, it has been found that such an excessive polymerization initiator or polymerizable monomer is released into an adjacent layer such as an inorganic layer, damages the adjacent layer, and lowers the barrier property. Under such circumstances, as a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that these problems can be solved by using a liquid polymerization initiator. Conventionally, in this type of field, a solid polymerization initiator has been considered preferable because it has a higher melting point and therefore the initiator is less likely to volatilize during inorganic film formation. The present invention has surprisingly found that the above-described conventional technique can be solved by adopting the concept of reversal with the conventional technique.
Specifically, it has been found that the above problems can be solved by the following means.
(1) A polymerization initiator having at least one organic layer and at least one inorganic layer on a substrate film, wherein the organic layer is a liquid with a radical polymerizable monomer and 1 atm 30 ° C. A gas barrier film obtained by vacuum-depositing and curing a composition comprising:
(2) On a base film, it has at least one organic layer and at least one inorganic layer, and the organic layer is a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator having a melting point of 30 ° C. or less. A gas barrier film obtained by vacuum-depositing and curing a composition comprising:
(3) The gas barrier film according to (1) or (2), wherein the polymerization initiator has a molecular weight of 170 or more.
(4) The gas barrier film according to any one of (1) to (3), wherein the composition contains a polymerization initiator in a proportion of 2% by weight or less.
(5) The gas barrier film according to any one of (1) to (4), wherein the polymerization initiator contains at least one compound represented by the following general formula (1).
General formula (1)
(6) The gas barrier film according to any one of (1) to (4), wherein the polymerization initiator contains at least one compound represented by the following general formula (2).
General formula (2)
(7) The gas barrier film according to any one of (1) to (6), wherein the organic layer is formed by flash vapor deposition.
(8) The radically polymerizable monomer constituting the organic layer is at least one selected from compounds represented by the following general formula (4), according to any one of (1) to (7) Gas barrier film.
General formula (4)
(9) The radically polymerizable monomer constituting the organic layer is at least one selected from compounds represented by the following general formula (5), according to any one of (1) to (7) Gas barrier film.
General formula (5)
(10) A method for producing a gas barrier film having at least one organic layer and at least one inorganic layer on a base film, wherein the organic layer is liquid with a radically polymerizable monomer at 1 atm of 30 ° C. A method for producing a gas barrier film, comprising vacuum-depositing and curing a composition containing a polymerization initiator.
(11) A method for producing a gas barrier film having at least one organic layer and at least one inorganic layer on a base film, wherein the organic layer comprises a radical polymerizable monomer and a melting point of 30 ° C. or lower. A method for producing a gas barrier film, which is formed by vacuum-depositing and curing a composition containing a certain polymerization initiator.
(12) The method for producing a gas barrier film according to (10) or (11), wherein a polymerization initiator having a molecular weight of 170 or more is used.
(13) The method for producing a gas barrier film according to any one of (10) to (12), wherein a polymerization initiator is added to the composition at a ratio of 2% by weight or less.
(14) The method for producing a gas barrier film according to any one of (10) to (13), wherein a polymerization initiator containing at least one compound represented by the following general formula (1) is used. .
General formula (1)
(15) The method for producing a gas barrier film according to any one of (10) to (13), wherein a polymerization initiator containing at least one compound represented by the following general formula (2) is used. .
General formula (2)
(16) The method for producing a gas barrier film according to any one of (10) to (15), wherein the organic layer is formed by flash vapor deposition.
(17) The radical polymerizable monomer constituting the organic layer is at least one selected from compounds represented by the following general formula (4), and is described in any one of (10) to (16). Of manufacturing a gas barrier film.
General formula (4)
(18) The radically polymerizable monomer constituting the organic layer is at least one selected from compounds represented by the following general formula (5), and is described in any one of (10) to (16) Of manufacturing a gas barrier film.
General formula (5)
(19) A gas barrier film produced by the production method according to any one of (10) to (18).
(20) A device using the gas barrier film according to any one of (1) to (9) and (19) as a sealing film.
(21) A device using the gas barrier film according to any one of (1) to (9) and (19) as a substrate.
(22) The device according to (20) or (21), wherein the device is an electronic device.
(23) The device according to (20) or (21), wherein the device is an organic EL element.
(24) An optical member using the gas barrier film according to any one of (1) to (9) and (19) as a substrate.
本発明により、有機層を安定に形成することが可能になり、バリア性に優れたガスバリアフィルムの提供が可能になった。 According to the present invention, an organic layer can be stably formed, and a gas barrier film having excellent barrier properties can be provided.
以下に本発明のガスバリアフィルムおよびその製造方法、ならびに、ガスバリアフィルムを用いた有機ＥＬ素子等のデバイスについて詳細に説明する。以下に記載する説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the gas barrier film of the present invention, a method for producing the same, and a device such as an organic EL element using the gas barrier film will be described in detail. The following description may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
＜ガスバリアフィルム＞
本発明のガスバリアフィルムは、基材フィルム上に、少なくとも１層の有機層と、少なくとも１層の無機層とからなるバリア層を有し、かつ、有機層が、以下の（１）および（２）の少なくとも一方の要件を満たすガスバリアフィルムである。
（１）ラジカル重合性モノマーと、１気圧３０℃で液状である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させてなる有機層である
（２）ラジカル重合性モノマーと、融点が３０℃以下である重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させてなる有機層である
さらに、本発明のガスバリアフィルムは、有機層と無機層の領域が明確でない有機領域および無機領域を含んでいてもよい。以降、簡略化のため、有機層と有機領域は「有機層」として、無機層と無機領域は「無機層」として記述する。有機層もしくは無機層が複数の場合、通常、有機層と無機層が交互に積層した構成であることが好ましい。
有機領域と無機領域より構成される場合、各領域が膜厚方向に連続的に変化するいわゆる傾斜材料層であってもよい。前記傾斜材料の例としては、キムらによる論文「Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. 23 p971−977(2005 American Vacuum Society) ジャーナル オブ バキューム サイエンス アンド テクノロジー Ａ 第２３巻 ９７１頁〜９７７ページ（２０００５年刊、アメリカ真空学会）」に記載の材料や、米国公開特許２００４−４６４９７号明細書に開示してあるように有機層と無機層が界面を持たない連続的な層等が挙げられる。
本発明のガスバリアフィルムは、有機層と無機層のほかに機能層を有していても良い。機能層の例としては、後述の基材フィルムの項で述べるものと同様の層が好ましく用いられる。
<Gas barrier film>
The gas barrier film of the present invention has a barrier layer composed of at least one organic layer and at least one inorganic layer on a base film, and the organic layer comprises the following (1) and (2) ) Satisfying at least one of the requirements.
(1) An organic layer obtained by vacuum-depositing and curing a composition containing a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator that is liquid at 1 atm of 30 ° C. and (2) a radical polymerizable monomer having a melting point of 30 The gas barrier film of the present invention includes an organic region and an inorganic region in which the organic layer and the inorganic layer are not clearly defined. May be included. Hereinafter, for simplification, the organic layer and the organic region are described as “organic layer”, and the inorganic layer and the inorganic region are described as “inorganic layer”. When there are a plurality of organic layers or inorganic layers, it is usually preferable that the organic layer and the inorganic layer are alternately laminated.
In the case of an organic region and an inorganic region, a so-called gradient material layer in which each region continuously changes in the film thickness direction may be used. Examples of the gradient materials include a paper by Kim et al. “Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. 23 p971-977 (2005 American Vacuum Society) Journal of Vacuum Science and Technology A Vol. , American Vacuum Society) ”, or a continuous layer in which the organic layer and the inorganic layer do not have an interface as disclosed in US Published Patent Application No. 2004-46497.
The gas barrier film of the present invention may have a functional layer in addition to the organic layer and the inorganic layer. As an example of the functional layer, a layer similar to that described in the section of the base film described later is preferably used.
（基材フィルム）
本発明におけるガスバリアフィルムに用いられる基材フィルムは、有機層、無機層等の構成層を保持できるフィルムであれば材質、厚み等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
本発明のガスバリアフィルムを後述する有機ＥＬ素子等のデバイスの基板として使用する場合は、基材フィルムは耐熱性を有するプラスチックフィルムであることが好ましい。具体的には、ガラス転移温度（Ｔｇ）が１００℃以上および／または線熱膨張係数が４０ｐｐｍ／℃以下で耐熱性の高い透明な素材からなることが好ましい。Ｔｇや線膨張係数は、添加剤などによって調整することができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ：１２０℃）、ポリカーボネート（ＰＣ：１４０℃）、脂環式ポリオレフィン（例えば日本ゼオン(株)製 ゼオノア１６００：１６０℃）、ポリアリレート（ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：２２０℃）、ポリスルホン（ＰＳＦ：１９０℃）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：特開２００１−１５０５８４号公報の化合物：１６２℃）、ポリイミド（例えば三菱ガス化学（株）ネオプリム：２６０℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の化合物：２０５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６号公報の化合物：３００℃以上）が挙げられる（括弧内はＴｇを示す）。特に、透明性を求める場合には脂環式ポレオレフィン等を使用するのが好ましい。
(Base film)
The base film used for the gas barrier film in the present invention is not particularly limited in material, thickness and the like as long as it can hold the constituent layers such as the organic layer and the inorganic layer, and can be appropriately selected according to the purpose of use. it can.
When using the gas barrier film of this invention as a board | substrate of devices, such as an organic EL element mentioned later, it is preferable that a base film is a plastic film which has heat resistance. Specifically, it is preferable that the glass transition temperature (Tg) is 100 ° C. or higher and / or the linear thermal expansion coefficient is 40 ppm / ° C. or lower and is made of a transparent material having high heat resistance. Tg and a linear expansion coefficient can be adjusted with an additive. As such a thermoplastic resin, for example, polyethylene naphthalate (PEN: 120 ° C.), polycarbonate (PC: 140 ° C.), alicyclic polyolefin (for example, ZEONOR 1600: 160 ° C. manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), polyarylate ( PAr: 210 ° C., polyethersulfone (PES: 220 ° C.), polysulfone (PSF: 190 ° C.), cycloolefin copolymer (COC: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-150584 compound: 162 ° C.), polyimide (for example, Mitsubishi Gas Chemical) Neoprim: 260 ° C.), fluorene ring-modified polycarbonate (BCF-PC: compound of JP 2000-227603 A: 225 ° C.), alicyclic modified polycarbonate (IP-PC: compound of JP 2000-227603 A) : 205 ° C), acryloyl compound (Compound described in JP-A 2002-80616: 300 ° C. or more) (the parenthesized data are Tg). In particular, when transparency is required, it is preferable to use an alicyclic polyolefin or the like.
本発明のガスバリアフィルムを偏光板と組み合わせて使用する場合、ガスバリアフィルムのバリア層面（少なくとも１層の無機層と少なくとも１層の有機層を含む積層体を形成した面）がセルの内側に向くようにし、最も内側に（素子に隣接して）配置することが好ましい。このとき偏光板よりセルの内側にガスバリアフィルムが配置されることになるため、ガスバリアフィルムのレターデーション値が重要になる。このような態様でのガスバリアフィルムの使用形態は、レターデーション値が１０ｎｍ以下の基材フィルムを用いたガスバリアフィルムと円偏光板（１／４波長板＋（１／２波長板）＋直線偏光板）を積層して使用するか、あるいは１／４波長板として使用可能な、レターデーション値が１００ｎｍ〜１８０ｎｍの基材フィルムを用いたガスバリアフィルムに直線偏光板を組み合わせて用いるのが好ましい。 When the gas barrier film of the present invention is used in combination with a polarizing plate, the barrier layer surface of the gas barrier film (the surface on which a laminate including at least one inorganic layer and at least one organic layer is formed) faces the inside of the cell. It is preferable to arrange them on the innermost side (adjacent to the element). At this time, since the gas barrier film is disposed inside the cell from the polarizing plate, the retardation value of the gas barrier film is important. The usage form of the gas barrier film in such an embodiment includes a gas barrier film using a base film having a retardation value of 10 nm or less and a circularly polarizing plate (1/4 wavelength plate + (1/2 wavelength plate) + linearly polarizing plate. ) Or a linear barrier plate combined with a gas barrier film using a base film having a retardation value of 100 nm to 180 nm, which can be used as a quarter wavelength plate.
レターデーションが１０ｎｍ以下の基材フィルムとしてはセルローストリアセテート（富士フイルム（株）：富士タック）、ポリカーボネート（帝人化成（株）：ピュアエース、（株）カネカ：エルメック）、シクロオレフィンポリマー（ＪＳＲ（株）：アートン、日本ゼオン（株）：ゼオノア）、シクロオレフィンコポリマー（三井化学（株）：アペル（ペレット）、ポリプラスチック（株）：トパス（ペレット））ポリアリレート（ユニチカ（株）：Ｕ１００（ペレット））、透明ポリイミド（三菱ガス化学（株）：ネオプリム）等を挙げることができる。
また１／４波長板としては、上記のフィルムを適宜延伸することで所望のレターデーション値に調整したフィルムを用いることができる。
As a base film having a retardation of 10 nm or less, cellulose triacetate (Fuji Film Co., Ltd .: Fuji Tac), polycarbonate (Teijin Chemicals Co., Ltd .: Pure Ace, Kaneka: Elmec Co., Ltd.), cycloolefin polymer (JSR Co., Ltd.) ): Arton, Nippon Zeon Co., Ltd .: Zeonoa), cycloolefin copolymer (Mitsui Chemicals Co., Ltd .: Appel (pellet), Polyplastic Co., Ltd .: Topas (pellet)) Polyarylate (Unitika Co., Ltd.): U100 (pellet) )), Transparent polyimide (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Neoprim) and the like.
Moreover, as a quarter wavelength plate, the film adjusted to the desired retardation value by extending | stretching said film suitably can be used.
本発明のガスバリアフィルムは有機ＥＬ素子等のデバイスとして利用されることから、プラスチックフィルムは透明であること、すなわち、光線透過率が通常８０％以上、好ましくは８５％以上、さらに好ましくは９０％以上である。光線透過率は、ＪＩＳ−Ｋ７１０５に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。
本発明のガスバリアフィルムをディスプレイ用途に用いる場合であっても、観察側に設置しない場合などは必ずしも透明性が要求されない。したがって、このような場合は、プラスチックフィルムとして不透明な材料を用いることもできる。不透明な材料としては、例えばポリイミド、ポリアクリロニトリル、公知の液晶ポリマーなどが挙げられる。
本発明のガスバリアフィルムに用いられるプラスチックフィルムの厚みは、用途によって適宜選択されるので特に制限がないが、典型的には１〜８００μｍであり、好ましくは１０〜２００μｍである。これらのプラスチックフィルムは、透明導電層、プライマー層等の機能層を有していても良い。機能層については、特開２００６−２８９６２７号公報の段落番号００３６〜００３８に詳しく記載されている。これら以外の機能層の例としてはマット剤層、保護層、帯電防止層、平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層、応力緩和層、防曇層、防汚層、被印刷層、易接着層等が挙げられる。
Since the gas barrier film of the present invention is used as a device such as an organic EL element, the plastic film is transparent, that is, the light transmittance is usually 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more. It is. The light transmittance is calculated by measuring the total light transmittance and the amount of scattered light using the method described in JIS-K7105, that is, an integrating sphere light transmittance measuring device, and subtracting the diffuse transmittance from the total light transmittance. be able to.
Even when the gas barrier film of the present invention is used for display, transparency is not necessarily required when it is not installed on the observation side. Therefore, in such a case, an opaque material can be used as the plastic film. Examples of the opaque material include polyimide, polyacrylonitrile, and known liquid crystal polymers.
The thickness of the plastic film used for the gas barrier film of the present invention is appropriately selected depending on the application and is not particularly limited, but is typically 1 to 800 μm, preferably 10 to 200 μm. These plastic films may have functional layers such as a transparent conductive layer and a primer layer. The functional layer is described in detail in paragraph numbers 0036 to 0038 of JP-A-2006-289627. Examples of functional layers other than these include matting agent layers, protective layers, antistatic layers, smoothing layers, adhesion improving layers, light shielding layers, antireflection layers, hard coat layers, stress relaxation layers, antifogging layers, and antifouling layers. , Printing layer, easy adhesion layer and the like.
（有機層）
本発明では、有機層として、ラジカル重合性モノマーを硬化させてなるポリマーの層を有する。具体的には、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂（本明細書では、アクリル樹脂およびメタクリル樹脂を併せてアクリレート重合物ということがある）、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン、その他有機珪素化合物の層である。有機層は単独の材料からなっていても混合物からなっていてもよい。２層以上の有機層を積層してもよい。この場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。
(Organic layer)
In the present invention, the organic layer has a polymer layer obtained by curing a radical polymerizable monomer. Specifically, polyester, acrylic resin, methacrylic resin (in this specification, acrylic resin and methacrylic resin may be collectively referred to as acrylate polymer), methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, Polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, cellulose acylate, polyurethane, polyetheretherketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyethersulfone, polysulfone, fluorene ring modified polycarbonate, alicyclic modification It is a layer of a thermoplastic resin such as polycarbonate, fluorene ring-modified polyester, acryloyl compound, or polysiloxane or other organic silicon compound. The organic layer may consist of a single material or a mixture. Two or more organic layers may be laminated. In this case, each layer may have the same composition or a different composition.
本発明の有機層は、少なくとも１つの下記一般式（４）或いは下記一般式（５）で表されるラジカル重合性モノマーを硬化させることにより形成されることが好ましい。
一般式（４）
一般式（５）
General formula (4)
General formula (5)
本発明の有機層は、上記一般式（５）で表される重合性モノマーからなるアクリレート重合体が主成分であることが好ましい。ここで主成分とは、有機層を構成する重合性モノマーのうち、含量が最も多いことをいい、通常８０質量％以上であることをいう。また、アクリレート重合体とは一般式（６）で表される構造単位を有するポリマーである。
一般式（６）
（Ｚ−ＣＯＯ）n−Ｌ
（一般式（６）中、Ｚは下記の（ａ）または（ｂ）で表され、該構造中のＲ11およびＲ12は各々独立に水素原子またはメチル基を表し、＊は一般式（６）のカルボニル基と結合する位置を表し、Ｌはｎ価の連結基を表す。ｎは１〜６の整数を示す。ｎ個のＺは互いに同一であっても異なっていてもよいが、少なくとも１つのＺは下記の（ａ）で表される。）
General formula (6)
(Z-COO) n -L
(In the general formula (6), Z is represented by the following (a) or (b), R 11 and R 12 in the structure each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and * represents the general formula (6 ) Represents a position bonded to the carbonyl group, L represents an n-valent linking group, n represents an integer of 1 to 6. The n Zs may be the same or different, but at least One Z is represented by the following (a).)
Ｌの炭素数は、好ましくは３〜１８、より好ましくは４〜１７、さらに好ましくは５〜１６、特に好ましくは６〜１５である。
ｎが２の場合、Ｌは２価の連結基を表すが、そのような２価の連結基の例として、アルキレン基（例えば、１，３−プロピレン基、２，２−ジメチル−１，３−プロピレン基、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロピレン基、１，６−ヘキシレン基、１，９−ノニレン基、１，１２−ドデシレン基、１，１６−ヘキサデシレン基等）、エーテル基、イミノ基、カルボニル基、およびこれらの２価基が複数個直列に結合した２価残基（例えばポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基、プロピオニルオキシエチレン基、ブチロイルオキシプロピレン基、カプロイルオキシエチレン基、カプロイルオキシブチレン基等）を挙げることができる。
これらの中ではアルキレン基が好ましい。
The carbon number of L is preferably 3-18, more preferably 4-17, still more preferably 5-16, and particularly preferably 6-15.
When n is 2, L represents a divalent linking group. Examples of such a divalent linking group include an alkylene group (for example, 1,3-propylene group, 2,2-dimethyl-1,3). -Propylene group, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propylene group, 1,6-hexylene group, 1,9-nonylene group, 1,12-dodecylene group, 1,16-hexadecylene group, etc.), ether Groups, imino groups, carbonyl groups, and divalent residues in which a plurality of these divalent groups are connected in series (eg, polyethyleneoxy group, polypropyleneoxy group, propionyloxyethylene group, butyroyloxypropylene group, caproyloxyethylene) Group, caproyloxybutylene group, etc.).
Among these, an alkylene group is preferable.
Ｌは置換基を有してもよく、Ｌを置換することのできる置換基の例としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、ブチル基等）、アリール基（例えば、フェニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等）、アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、２−エチルヘキシロキシ基等）、アシル基（例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等）、ヒドロキシ基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基などが挙げられる。置換基として好ましくは、含酸素官能基を持たない基が後述の理由から好ましく、特にアルキル基である。
すなわち、ｎが２の場合、Ｌは含酸素官能基を持たないアルキレン基が最も好ましい。このような基を採用することにより、水蒸気透過率をより低くすることが可能になる。
L may have a substituent, and examples of the substituent that can substitute L include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, and a butyl group), and an aryl group (for example, a phenyl group). , Amino groups (for example, amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, etc.), alkoxy groups (for example, methoxy group, ethoxy group, butoxy group, 2-ethylhexyloxy group, etc.), acyl groups (for example, acetyl group) Group, benzoyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), hydroxy group, halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), And a cyano group. As the substituent, a group having no oxygen-containing functional group is preferable for the reason described later, and particularly an alkyl group.
That is, when n is 2, L is most preferably an alkylene group having no oxygen-containing functional group. By adopting such a group, it becomes possible to further lower the water vapor transmission rate.
ｎが３の場合、Ｌは３価の連結基を表すが、そのような３価の連結基の例として、前述の２価の連結基から任意の水素原子を１個除いて得られる３価残基、または、前述の２価の連結基から任意の水素原子を１個除き、ここにアルキレン基、エーテル基、カルボニル基、およびこれらを直列に結合した２価基を置換した３価残基を挙げることができる。このうち、アルキレン基から任意の水素原子を１個除いて得られる、含酸素官能基を含まない３価残基が好ましい。このような基を採用することにより、水蒸気透過率をより低くすることが可能になる。
ｎが４以上の場合、Ｌは４価以上の連結基を表すが、そのような４価以上の連結基の例も、同様に挙げられる。好ましい例も同様に挙げられる。特に、アルキレン基から任意の水素原子を２個除いて得られる、含酸素官能基を含まない４価残基が好ましい。このような基を採用することにより、水蒸気透過率をより低くすることが可能になる。
When n is 3, L represents a trivalent linking group. As an example of such a trivalent linking group, trivalent obtained by removing one arbitrary hydrogen atom from the above-mentioned divalent linking group. Residue or trivalent residue obtained by removing one arbitrary hydrogen atom from the aforementioned divalent linking group and substituting an alkylene group, an ether group, a carbonyl group, and a divalent group in which these are connected in series Can be mentioned. Among these, a trivalent residue containing no oxygen-containing functional group obtained by removing one arbitrary hydrogen atom from an alkylene group is preferable. By adopting such a group, it becomes possible to further lower the water vapor transmission rate.
When n is 4 or more, L represents a tetravalent or higher linking group, and examples of such a tetravalent or higher linking group are also given. Preferred examples are also given. In particular, a tetravalent residue which does not contain an oxygen-containing functional group and is obtained by removing two arbitrary hydrogen atoms from an alkylene group is preferable. By adopting such a group, it becomes possible to further lower the water vapor transmission rate.
また、前記ポリマーは一般式（６）で表されない構造単位を有していても構わない。例えば、アクリレートモノマーやメタクリレートモノマーを共重合したときに形成される構造単位を有していてもよい。前記ポリマーにおいて、一般式（６）で表されない構造単位は２０質量％以下であることが好ましく、１５質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることがさらに好ましい。一般式（６）で表される構造単位を有さないポリマーとして、例えばポリエステル、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル等が挙げられる。 The polymer may have a structural unit not represented by the general formula (6). For example, you may have a structural unit formed when an acrylate monomer and a methacrylate monomer are copolymerized. In the polymer, the structural unit not represented by the general formula (6) is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and further preferably 10% by mass or less. Examples of the polymer having no structural unit represented by the general formula (6) include polyester, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, and polyetherimide. , Cellulose acylate, polyurethane, polyether ketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyether sulfone, polysulfone, fluorene ring-modified polycarbonate, alicyclic ring-modified polycarbonate, fluorene ring-modified polyester, and the like.
以下において、一般式（５）で表される重合性モノマーの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the polymerizable monomer represented by the general formula (5) are shown below, but the present invention is not limited to these.
本発明に用いるモノマー混合物は、密着性改良のために、リン酸系の（メタ）アクリレートモノマーやシランカップリング基を含有する（メタ）アクリレートモノマーを含んでいてもよい。これらのモノマーの添加量は、その官能基数により、前述の添加量の範囲に合致するように添加される。
以下にリン酸系モノマーもしくはシランカップリング基含有モノマーの好ましい具体例を示すが、本発明で用いることができるものはこれらに限定されるものではない。
The monomer mixture used in the present invention may contain a phosphoric acid type (meth) acrylate monomer or a (meth) acrylate monomer containing a silane coupling group in order to improve adhesion. The addition amount of these monomers is added so as to match the above-described range of the addition amount depending on the number of functional groups.
Although the preferable specific example of a phosphoric acid type monomer or a silane coupling group containing monomer is shown below, what can be used by this invention is not limited to these.
有機層の形成方法としては、本発明では真空蒸着法を用いる。真空蒸着法としては、特に制限はないが、米国特許４８４２８９３号、４９５４３７１号、５０３２４６１号各明細書に記載のフラッシュ蒸着法やプラズマＣＶＤ法などが好ましく用いられ、特にフラッシュ蒸着法はモノマー中の溶存酸素を低下させる効果を有し、重合率を高めることができるためより好ましい。 As a method for forming the organic layer, a vacuum deposition method is used in the present invention. The vacuum deposition method is not particularly limited, but the flash deposition method and plasma CVD method described in US Pat. Nos. 4,842,893, 4954371, and 5032461 are preferably used. In particular, the flash deposition method is dissolved in a monomer. It is more preferable because it has the effect of reducing oxygen and can increase the polymerization rate.
モノマー重合法としては特に限定は無いが、加熱重合、光（紫外線、可視光線）重合、電子ビーム重合、プラズマ重合、あるいはこれらの組み合わせが好ましく用いられる。これらのうち、光重合が特に好ましい。 The monomer polymerization method is not particularly limited, but heat polymerization, light (ultraviolet ray, visible light) polymerization, electron beam polymerization, plasma polymerization, or a combination thereof is preferably used. Of these, photopolymerization is particularly preferred.
照射する光は、通常、高圧水銀灯もしくは低圧水銀灯による紫外線である。照射エネルギーは０．５Ｊ／ｃｍ2以上が好ましく、２Ｊ／ｃｍ2以上がより好ましい。アクリレート、メタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受けるため、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。このような方法としては不活性ガス置換法（窒素置換法、アルゴン置換法など）、減圧法が挙げられる。このうち、減圧硬化法はモノマー中の溶存酸素濃度を低下させる効果を有するため、より好ましい。
窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ2以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。フラッシュ蒸着法で形成したモノマー皮膜を、減圧条件下、２Ｊ／ｃｍ2以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが最も好ましい。このような方法を取ることで、重合率を高めることができ、硬度の高い有機層を得ることができる。モノマーの重合は、モノマー混合物を蒸着により目的の場所に配置した後に行うことが好ましい。
The light to irradiate is usually ultraviolet light from a high pressure mercury lamp or a low pressure mercury lamp. The irradiation energy is preferably 0.5 J / cm 2 or more, and more preferably 2 J / cm 2 or more. Since acrylate and methacrylate are subject to polymerization inhibition by oxygen in the air, it is preferable to lower the oxygen concentration or oxygen partial pressure during polymerization. Examples of such a method include an inert gas replacement method (nitrogen replacement method, argon replacement method, etc.) and a decompression method. Among these, the reduced pressure curing method is more preferable because it has an effect of reducing the dissolved oxygen concentration in the monomer.
When the oxygen concentration during polymerization is lowered by the nitrogen substitution method, the oxygen concentration is preferably 2% or less, and more preferably 0.5% or less. When the oxygen partial pressure during polymerization is reduced by the decompression method, the total pressure is preferably 1000 Pa or less, and more preferably 100 Pa or less. Further, it is particularly preferable to perform ultraviolet polymerization by irradiating energy of 2 J / cm 2 or more under a reduced pressure condition of 100 Pa or less. Most preferably, the monomer film formed by flash vapor deposition is irradiated with energy of 2 J / cm 2 or more under reduced pressure to carry out ultraviolet polymerization. By taking such a method, the polymerization rate can be increased and an organic layer having high hardness can be obtained. The polymerization of the monomer is preferably performed after the monomer mixture is disposed at a target location by vapor deposition.
モノマーの重合率は８５％以上であることが好ましく、８８％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましく、９２％以上であることが特に好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。重合率は赤外線吸収法によって定量することができる。 The polymerization rate of the monomer is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, further preferably 90% or more, and particularly preferably 92% or more. The polymerization rate here means the ratio of the reacted polymerizable groups among all the polymerizable groups (acryloyl group and methacryloyl group) in the monomer mixture. The polymerization rate can be quantified by an infrared absorption method.
有機層の膜厚については特に限定はないが、薄すぎると膜厚の均一性を得ることが困難になるし、厚すぎると外力によりクラックを発生してバリア性が低下する。かかる観点から、有機層の厚みは５０ｎｍ〜２０００ｎｍが好ましく、２００ｎｍ〜１５００ｎｍがより好ましい。
また、有機層は先に記載したとおり平滑であることが好ましい。有機層の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として２ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下であることがより好ましい。有機層の表面にはパーティクル等の異物、突起が無いことが要求される。このため、有機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
有機層は２層以上積層してもよい。この場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、２層以上積層する場合は、各々の有機層が上記の好ましい範囲内にあるように設計することが好ましい。
The film thickness of the organic layer is not particularly limited, but if it is too thin, it is difficult to obtain film thickness uniformity, and if it is too thick, cracks are generated due to external force and the barrier property is lowered. From this viewpoint, the thickness of the organic layer is preferably 50 nm to 2000 nm, and more preferably 200 nm to 1500 nm.
The organic layer is preferably smooth as described above. The smoothness of the organic layer is preferably 2 nm or less as the average roughness (Ra value) of 10 μm square, and more preferably 1 nm or less. The surface of the organic layer is required to be free of foreign matters such as particles and protrusions. For this reason, it is preferable that the organic layer is formed in a clean room. The degree of cleanness is preferably class 10000 or less, more preferably class 1000 or less.
Two or more organic layers may be laminated. In this case, each layer may have the same composition or a different composition. Moreover, when laminating | stacking two or more layers, it is preferable to design so that each organic layer may exist in said preferable range.
（重合開始剤）
本発明のガスバリアフィルムは、有機層が、ラジカル重合性モノマーと、重合開始剤とを含む組成物を真空蒸着し、硬化させてなることを特徴とする。
本発明で用いる重合開始剤は、融点が３０℃以下である重合開始剤であるか、１気圧３０℃で液状である重合開始剤である。ここで、融点とは、固体状態から液体状態に変化する温度をいう。また、液状とは、１気圧３０℃において重合開始剤を入れた容器を傾けた時に流動性を示すことをいう。
本発明における重合開始剤は、１種類のみであってもよいし、２種類以上であってもよい。例えば、２種類以上を混合することにより、液状となる重合開始剤も本発明では好ましく用いることができる。
このような重合開始剤は、実際に、有機層を真空蒸着する際に、液体状態となるため、少ない量の重合開始剤で、ラジカル重合性モノマーを良好に硬化させることができる。また、このように安定した有機層は、残存する重合性モノマーや重合開始剤がガスとして、隣接する無機層等に放出しにくくなり、無機層の脱泡破壊を低減させることができる。
本発明では、残存重合性モノマーの量が、有機層中に５重量％以下であることが好ましい。
(Polymerization initiator)
The gas barrier film of the present invention is characterized in that the organic layer is obtained by vacuum-depositing and curing a composition containing a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator.
The polymerization initiator used in the present invention is a polymerization initiator having a melting point of 30 ° C. or less, or a polymerization initiator that is liquid at 1 atm 30 ° C. Here, the melting point refers to the temperature at which the solid state changes to the liquid state. The term “liquid” means that fluidity is exhibited when a container containing a polymerization initiator is tilted at 1 atm 30 ° C.
Only one type of polymerization initiator in the present invention may be used, or two or more types may be used. For example, a polymerization initiator that becomes liquid by mixing two or more types can be preferably used in the present invention.
Since such a polymerization initiator actually becomes a liquid state when the organic layer is vacuum-deposited, the radical polymerizable monomer can be cured well with a small amount of the polymerization initiator. In addition, in such a stable organic layer, the remaining polymerizable monomer or polymerization initiator is hardly released as a gas to an adjacent inorganic layer or the like, and defoaming destruction of the inorganic layer can be reduced.
In the present invention, the amount of the remaining polymerizable monomer is preferably 5% by weight or less in the organic layer.
本発明で用いる重合開始剤は、分子量が１７０以上であることが好ましく、１９０以上であることがより好ましい。このように分子量の大きい重合性モノマーを用いることにより、重合開始剤が揮発しにくくなり、さらに、安定に硬化した有機層が得られやすくなる。重合開始剤の分子量の上限は特に定めるものではないが、通常、５００以下である。
本発明で用いる重合開始剤は、有機層を形成するためのラジカル重合性モノマーと重合開始剤とを含む組成物中に、２重量％以下の割合で含むことが好ましく、１重量％以下の割合で含むことがより好ましい。本発明では、有機層を真空蒸着できるため、有機層を溶剤塗布により形成する場合よりも、重合開始剤の添加量を少なくしても、重合性モノマーを十分に反応させることができるので、重合開始剤の添加量を減らすことができる。また、重合開始剤の添加量を減らせることから、残存する重合開始剤の量も少なくでき、より重合開始剤由来のガスの発生を低減でき、隣接する無機層等へのダメージを低減できる。
The polymerization initiator used in the present invention preferably has a molecular weight of 170 or more, and more preferably 190 or more. By using a polymerizable monomer having a large molecular weight in this manner, the polymerization initiator is less likely to volatilize, and a stable cured organic layer is easily obtained. The upper limit of the molecular weight of the polymerization initiator is not particularly defined, but is usually 500 or less.
The polymerization initiator used in the present invention is preferably contained in a composition containing a radical polymerizable monomer and a polymerization initiator for forming the organic layer in a proportion of 2% by weight or less, and a proportion of 1% by weight or less. It is more preferable to contain. In the present invention, since the organic layer can be vacuum-deposited, the polymerizable monomer can be sufficiently reacted even when the addition amount of the polymerization initiator is less than when the organic layer is formed by solvent coating. The amount of initiator added can be reduced. In addition, since the amount of the polymerization initiator added can be reduced, the amount of the remaining polymerization initiator can be reduced, the generation of gas derived from the polymerization initiator can be further reduced, and damage to the adjacent inorganic layer or the like can be reduced.
本発明の重合開始剤は、好ましくは、下記一般式（１）で表される化合物或いは下記一般式（２）で表される化合物の少なくとも１種からなる。 The polymerization initiator of the present invention is preferably composed of at least one compound represented by the following general formula (1) or a compound represented by the following general formula (2).
一般式（１）
ここで、Ｒ1は、炭素数１〜１８の置換または無置換のアルキル基、或いは、炭素数１〜１８の置換または無置換のアリール基が好ましく、Ｒ2は、炭素数１〜１８の置換または無置換のアルキル基が好ましい。Ｒ1が炭素数１〜１８の置換アルキル基の場合は、カルボニル基に連結する炭素が、アルコキシ基、ヒドロキシル基、アミノ基で置換されていることが好ましい。ｎ１は０〜３が好ましい。
このような化合物として例えば、ダロキュア１１７３（製造元：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ）等の市販品を採用できる。
一般式（２）
Ｒ3は、炭素数１〜１８の置換または無置換のアルキル基であることが好ましく、Ｒ4は炭素数１〜１８の置換または無置換のアルキル基が好ましい。ｎ２は、０〜３であることが好ましく、ｎ３は、０〜３であることが好ましい。
このような化合物として、２−メチルベンゾフェノン等が挙げられ、例えば、エザキュアＴＺＴ（製造元：ランベルティ）等の市販品を採用できる。
General formula (1)
Here, R 1 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 2 is a substituted group having 1 to 18 carbon atoms. Or an unsubstituted alkyl group is preferable. When R 1 is a substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the carbon linked to the carbonyl group is preferably substituted with an alkoxy group, a hydroxyl group, or an amino group. n1 is preferably 0 to 3.
As such a compound, for example, a commercially available product such as Darocur 1173 (manufacturer: Ciba Specialty Chemicals) can be adopted.
General formula (2)
R 3 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 4 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. n2 is preferably 0 to 3, and n3 is preferably 0 to 3.
Examples of such a compound include 2-methylbenzophenone, and for example, commercially available products such as Ezacure TZT (manufacturer: Lamberti) can be employed.
（無機層）
無機層は、通常、金属化合物からなる薄膜の層である。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）、種々の化学的気相成長法（ＣＶＤ）、めっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。この中では、無機層形成時の基材フィルムへの熱の影響を回避することができ、生産速度が速く、均一な薄膜層を得やすい点で、物理的気相成長法（ＰＶＤ）や化学的気相成長法（ＣＶＤ）を用いることが好ましい。無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｃｅ、またはＴａ等から選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物などを用いることができる。これらの中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉから選ばれる金属の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましく、特にＳｉまたはＡｌの金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。
(Inorganic layer)
The inorganic layer is usually a thin film layer made of a metal compound. As a method for forming the inorganic layer, any method can be used as long as it can form a target thin film. For example, there are a physical vapor deposition method (PVD) such as a vapor deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, various chemical vapor deposition methods (CVD), and a liquid phase growth method such as plating and a sol-gel method. Among these, physical vapor deposition (PVD) and chemicals can be avoided in that the influence of heat on the base film during the formation of the inorganic layer can be avoided, the production speed is high, and a uniform thin film layer can be easily obtained. Preferably, chemical vapor deposition (CVD) is used. The component contained in the inorganic layer is not particularly limited as long as it satisfies the above performance, but for example, one or more metals selected from Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, Ta, or the like An oxide, nitride, oxynitride, or the like containing can be used. Among these, a metal oxide, nitride, or oxynitride selected from Si, Al, In, Sn, Zn, and Ti is preferable, and a metal oxide, nitride, or oxynitride of Si or Al is particularly preferable. These may contain other elements as secondary components.
本発明では、上記の平滑で硬い有機層の上に無機層を形成するため、平滑性の高い無機層を形成することができる。これによって無機層の膜厚が薄くても高いバリア性が得られる。このような効果は、有機層が平滑で硬いという２つの条件を兼ね備えていることによるものである。例えば、スパッタ等の無機製膜法を採用する場合、有機層上に着膜する無機物は運動エネルギーを有している。このため、平滑であるが軟らかい有機層の上に無機層を形成しようとすると、無機物が着膜する際の衝撃によって有機層が粗面化し、生成する無機層の平滑性が悪くなる。本発明では有機層の平滑性を維持しながら硬度を高くしているため、前記衝撃に耐えることができ、生成する無機層が平滑で、薄くても高いバリア性を実現することができる。
本発明により形成される無機層の平滑性は、１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として２ｎｍ未満であることが好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。このため、無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス１００００以下が好ましく、クラス１０００以下がより好ましい。
In this invention, since an inorganic layer is formed on said smooth and hard organic layer, an inorganic layer with high smoothness can be formed. As a result, high barrier properties can be obtained even if the inorganic layer is thin. Such an effect is due to the two conditions that the organic layer is smooth and hard. For example, when employing an inorganic film forming method such as sputtering, the inorganic material deposited on the organic layer has kinetic energy. For this reason, when an inorganic layer is formed on a smooth but soft organic layer, the organic layer is roughened by impact when the inorganic material is deposited, and the smoothness of the generated inorganic layer is deteriorated. In the present invention, since the hardness is increased while maintaining the smoothness of the organic layer, it is possible to withstand the impact, and a high barrier property can be realized even if the generated inorganic layer is smooth and thin.
The smoothness of the inorganic layer formed according to the present invention is preferably less than 2 nm, more preferably 1 nm or less, as an average roughness (Ra value) of 10 μm square. For this reason, it is preferable that the inorganic layer be formed in a clean room. The degree of cleanness is preferably class 10000 or less, more preferably class 1000 or less.
無機層の厚みに関しては特に限定されないが、１層に付き、通常、５〜５００ｎｍの範囲内である。本発明のガスバリアフィルムは無機層が薄くても高いバリア性を示すものであることから、生産性を上げてコストを下げるために無機層はできるだけ薄くすることが好ましい。無機層の厚みは、好ましくは２０〜２００ｎｍである。
無機層は２層以上積層してもよい。この場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、２層以上積層する場合は、各々の無機層が上記の好ましい範囲内にあるように設計することが好ましい。
Although it does not specifically limit regarding the thickness of an inorganic layer, Usually, it exists in the range of 5-500 nm per layer. Since the gas barrier film of the present invention exhibits high barrier properties even if the inorganic layer is thin, it is preferable to make the inorganic layer as thin as possible in order to increase productivity and reduce costs. The thickness of the inorganic layer is preferably 20 to 200 nm.
Two or more inorganic layers may be laminated. In this case, each layer may have the same composition or a different composition. Moreover, when laminating | stacking two or more layers, it is preferable to design so that each inorganic layer may exist in said preferable range.
（有機層と無機層の積層）
有機層と無機層の積層は、所望の層構成に応じて有機層と無機層を順次繰り返し製膜することにより行うことができる。無機層を、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などの真空製膜法で形成する場合、有機層も前記フラッシュ蒸着法のような真空製膜法で形成することが好ましい。バリア層を製膜する間、途中で大気圧に戻すことなく、常に１０００Ｐａ以下の真空中で有機層と無機層を積層することが特に好ましい。圧力は１００Ｐａ以下であることがより好ましく、５０Ｐａ以下であることがさらに好ましく、２０Ｐａ以下であることが特に好ましい。
(Lamination of organic and inorganic layers)
The organic layer and the inorganic layer can be laminated by sequentially forming the organic layer and the inorganic layer in accordance with a desired layer structure. When the inorganic layer is formed by a vacuum film forming method such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, an ion plating method, or a plasma CVD method, the organic layer is also preferably formed by a vacuum film forming method such as the flash vapor deposition method. . During film formation of the barrier layer, it is particularly preferable to always laminate the organic layer and the inorganic layer in a vacuum of 1000 Pa or less without returning to atmospheric pressure in the middle. The pressure is more preferably 100 Pa or less, further preferably 50 Pa or less, and particularly preferably 20 Pa or less.
＜デバイス＞
本発明のガスバリアフィルムは空気中の化学成分（酸素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等）によって性能が劣化するデバイスに好ましく用いることができる。前記デバイスの例としては、例えば、有機ＥＬ素子、液晶表示素子、薄膜トランジスタ、タッチパネル、電子ペーパー、太陽電池等）等の電子デバイスを挙げることができ有機ＥＬ素子に好ましく用いられる。
<Device>
The gas barrier film of the present invention can be preferably used for a device whose performance is deteriorated by chemical components (oxygen, water, nitrogen oxide, sulfur oxide, ozone, etc.) in the air. Examples of the device include electronic devices such as an organic EL element, a liquid crystal display element, a thin film transistor, a touch panel, electronic paper, and a solar cell, and are preferably used for the organic EL element.
本発明のガスバリアフィルムは、デバイスの基板や固体封止法による封止のためのフィルムとして用いることができる。固体封止法とはデバイスの上に保護層を形成した後、接着剤層、ガスバリアフィルムを重ねて硬化する方法である。接着剤は特に制限はないが、熱硬化性エポキシ樹脂、光硬化性アクリレート樹脂等が例示される。 The gas barrier film of the present invention can be used as a device substrate or a film for sealing by a solid sealing method. The solid sealing method is a method in which after forming a protective layer on the device, an adhesive layer and a gas barrier film are stacked and cured. Although there is no restriction | limiting in particular in an adhesive agent, A thermosetting epoxy resin, a photocurable acrylate resin, etc. are illustrated.
（有機ＥＬ素子）
ガスバリアフィルム用いた有機ＥＬ素子の例は、特開２００７−３０３８７号公報に詳しく記載されている。
(Organic EL device)
Examples of organic EL elements using a gas barrier film are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-30387.
（液晶表示素子）
反射型液晶表示装置は、下から順に、下基板、反射電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、透明電極、上基板、λ／４板、そして偏光膜からなる構成を有する。本発明におけるガスバリアフィルムは、前記透明電極基板および上基板として使用することができる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を反射電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。透過型液晶表示装置は、下から順に、バックライト、偏光板、λ／４板、下透明電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、上透明電極、上基板、λ／４板および偏光膜からなる構成を有する。このうち本発明の基板は、前記上透明電極および上基板として使用することができる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を下透明電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。液晶セルの種類は特に限定されないが、より好ましくはＴＮ（Twisted Nematic）型、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）型またはＨＡＮ（Hybrid Aligned Nematic）型、ＶＡ(Vertically Alignment)型、ＥＣＢ型（Electrically Controlled Birefringence）、ＯＣＢ型（Optically Compensated Bend）、ＣＰＡ型(Continuous Pinwheel Alignment) ) 、 IPS型（In-Plane Switching）であることが好ましい。
(Liquid crystal display element)
The reflective liquid crystal display device has a configuration including a lower substrate, a reflective electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, a transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and a polarizing film in order from the bottom. The gas barrier film in the present invention can be used as the transparent electrode substrate and the upper substrate. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the reflective electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode. The transmissive liquid crystal display device includes, in order from the bottom, a backlight, a polarizing plate, a λ / 4 plate, a lower transparent electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, an upper transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and a polarization It has the structure which consists of a film | membrane. Of these, the substrate of the present invention can be used as the upper transparent electrode and the upper substrate. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the lower transparent electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode. The type of the liquid crystal cell is not particularly limited, but more preferably TN (Twisted Nematic) type, STN (Super Twisted Nematic) type, HAN (Hybrid Aligned Nematic) type, VA (Vertically Alignment) type, ECB type (Electrically Controlled Birefringence) OCB type (Optically Compensated Bend), CPA type (Continuous Pinwheel Alignment)), and IPS type (In-Plane Switching) are preferable.
（その他）
その他の適用例としては、特表平１０−５１２１０４号公報に記載の薄膜トランジスタ、特開平５-１２７８２２号公報、特開２００２-４８９１３号公報等に記載のタッチパネル、特開２０００−９８３２６号公報に記載の電子ペーパー、特願平７−１６０３３４号公報に記載の太陽電池等が挙げられる。
(Other)
As other application examples, the thin film transistor described in JP-T-10-512104, the touch panel described in JP-A-5-127822, JP-A-2002-48913, etc., described in JP-A-2000-98326 Electronic paper, solar cells described in Japanese Patent Application No. 7-160334, and the like.
＜光学部材＞
本発明のガスバリアフィルムを用いる光学部材の例としては円偏光板等が挙げられる。
（円偏光板）
本発明におけるガスバリアフィルムを基板としλ／４板と偏光板とを積層し、円偏光板を作製することができる。この場合、λ／４板の遅相軸と偏光板の吸収軸とが４５°になるように積層する。このような偏光板は、長手方向（ＭＤ）に対し４５°の方向に延伸されているものを用いることが好ましく、例えば、特開２００２−８６５５５４号公報に記載のものを好適に用いることができる。
<Optical member>
Examples of the optical member using the gas barrier film of the present invention include a circularly polarizing plate.
(Circularly polarizing plate)
A circularly polarizing plate can be produced by laminating a λ / 4 plate and a polarizing plate using the gas barrier film of the present invention as a substrate. In this case, the lamination is performed so that the slow axis of the λ / 4 plate and the absorption axis of the polarizing plate are 45 °. As such a polarizing plate, one that is stretched in a direction of 45 ° with respect to the longitudinal direction (MD) is preferably used. For example, those described in JP-A-2002-865554 can be suitably used. .
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。また、有機層、無機層の形成は特に断りがない限り、いずれもクラス１０００のクリーンルーム内で行った。 The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below. The organic layer and the inorganic layer were formed in a class 1000 clean room unless otherwise specified.
１．ガスバリアフィルムの作成
表１に記載した試料１０１〜１１０のガスバリアフィルムを以下の手順で形成した。
（１−１）第１層（有機層）の形成
ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、帝人デュポン社製、商品名：テオネックスＱ６５ＦＡ）を２０ｃｍ角に裁断し、その平滑面側に有機無機積層製膜装置（ヴァイテックス・システムズ社製、Ｇｕａｒｄｉａｎ２００）を用いて試料１０１〜１０８の有機層を成膜した。この装置は、有機層と無機層を真空一貫製膜するものであるため、バリア層が完成するまで大気に開放されることがない。この装置の有機層製膜法は内圧３Ｐａでのフラッシュ蒸着であり、重合のための紫外線の照射エネルギーは２Ｊ／ｃｍ2である。有機層の原料として、ＢＥＰＧＡ（６０ｇ）、ＴＭＰＴＡ（４０ｇ）、紫外線重合開始剤（１．５ｇ）の混合溶液を使用した。用いた重合開始剤は表１にまとめて示した。
(1-1) Formation of first layer (organic layer) A polyethylene naphthalate film (PEN film, manufactured by Teijin DuPont, trade name: Teonex Q65FA) is cut into a 20 cm square, and an organic-inorganic laminated film is formed on the smooth surface side. Organic layers of samples 101 to 108 were formed using an apparatus (Guardian 200, manufactured by Vitex Systems). Since this apparatus forms an organic layer and an inorganic layer in a vacuum, the apparatus is not opened to the atmosphere until the barrier layer is completed. The organic layer film forming method of this apparatus is flash vapor deposition at an internal pressure of 3 Pa, and the irradiation energy of ultraviolet rays for polymerization is 2 J / cm 2 . As a raw material for the organic layer, a mixed solution of BEPGA (60 g), TMPTA (40 g), and an ultraviolet polymerization initiator (1.5 g) was used. The polymerization initiators used are summarized in Table 1.
重合開始剤の添加量効果を明確にするため、重合開始剤の添加量を０．６ｇに変更した以外は上記１−１の試料１０１と同様にして、試料１０９の有機層を作製した。また、重合開始剤の添加量を２．３ｇに変更した以外は上記１−１の試料１０１と同様にして、試料１１０の有機層を作製した。 In order to clarify the effect of the addition amount of the polymerization initiator, an organic layer of the sample 109 was produced in the same manner as the sample 101 of 1-1 above except that the addition amount of the polymerization initiator was changed to 0.6 g. Moreover, the organic layer of the sample 110 was produced like the sample 101 of said 1-1 except having changed the addition amount of the polymerization initiator into 2.3 g.
（１−２）第２層（無機層）の形成
引き続き（３−１）で用いたＧｕａｒｄｉａｎ２００を用いて、試料１０１〜１１０のガスバリアフィルムを作成した。試料１０１〜１１０は真空から取り出すことなく、有機層、無機層を一貫して製膜したことになる。無機層の成膜方法はアルミニウムをターゲットとする直流パルスによる反応性スパッタ法（反応性ガスは酸素）による酸化アルミニウム製膜により行った。得られた無機層（酸化アルミニウム）の膜厚は６０ｎｍであった。得られたガスバリアフィルムの特性値（水蒸気透過率）を表１に示した。
(1-2) Formation of Second Layer (Inorganic Layer) Using the Guardian 200 used in (3-1), gas barrier films of Samples 101 to 110 were created. Samples 101 to 110 were formed from an organic layer and an inorganic layer consistently without taking them out of vacuum. The inorganic layer was formed by an aluminum oxide film formed by a reactive sputtering method using a direct current pulse with aluminum as a target (reactive gas is oxygen). The film thickness of the obtained inorganic layer (aluminum oxide) was 60 nm. The characteristic values (water vapor transmission rate) of the obtained gas barrier film are shown in Table 1.
（１−３）Ｃａ法による水蒸気透過率の測定
下記の参考文献に記載の方法を用いて、４０℃相対湿度９０％における水蒸気透過率を測定した。
＜参考文献＞
G.NISATO、P.C.P.BOUTEN、P.J.SLIKKERVEERらＳＩＤ Conference Record of the International Display Research Conference 1435-1438頁
(1-3) Measurement of water vapor transmission rate by Ca method The water vapor transmission rate at 40 ° C. and 90% relative humidity was measured using the method described in the following reference.
<References>
G.NISATO, PCPBOUTEN, PJSLIKKERVEER et al. SID Conference Record of the International Display Research Conference 1435-1438
２．重合開始剤の評価
（室温形状の決定）
１気圧３０℃の条件のもとで、重合開始剤を入れた容器を静かに約１５度に傾けて約１０分放置し、内容物が流動性を示して移動したものを液状とした。
2. Evaluation of polymerization initiator (determination of room temperature shape)
Under a condition of 1 atm and 30 ° C., the container containing the polymerization initiator was gently tilted at about 15 degrees and left for about 10 minutes, and the contents moved and moved in a liquid state.
（分子量の決定方法）
２種類以上の化合物が混合した重合開始剤の場合、各々の分子量に含有率を掛け合わせ合算した平均分子量を採用した。また含有率がわからない場合は、含有する開始剤の分子量範囲で規定した。
(Method of determining molecular weight)
In the case of a polymerization initiator in which two or more kinds of compounds were mixed, an average molecular weight obtained by multiplying the respective molecular weights by the content rate was employed. Moreover, when the content rate was not known, it was defined by the molecular weight range of the contained initiator.
表１の結果から明らかなように、液状の重合開始剤を用いた場合のほうが粉末の重合開始剤よりも水蒸気透過率が低くバリア性に優れていることがわかる。また液状の重合開始剤で分子量が大きいほど水蒸気透過率が低くバリア性に優れていることがわかる As is apparent from the results in Table 1, it can be seen that the use of a liquid polymerization initiator has a lower water vapor transmission rate and an excellent barrier property than a powdery polymerization initiator. It can also be seen that the higher the molecular weight of the liquid polymerization initiator, the lower the water vapor transmission rate and the better the barrier properties.
３．多層積層ガスバリアフィルムの作成
必要に応じて適宜積層すること以外は上記１のガスバリアフィルムの作成方法と同様の方法で表２に示す層構成（有機層をＹ、無機層をＸで表す）を有するガスバリアフィルムの試料２０１〜２０７を作成した。
3. Preparation of multilayer laminated gas barrier film The layer constitution shown in Table 2 (the organic layer is represented by Y and the inorganic layer is represented by X) is the same as the method for producing a gas barrier film described in 1 above, except that lamination is performed as necessary. Gas barrier film samples 201 to 207 were prepared.
４．有機ＥＬ素子の作成と評価
（４−１）有機ＥＬ素子の作成
ＩＴＯ膜を有する導電性のガラス基板（表面抵抗値１０Ω／□）を２−プロパノールで洗浄した後、１０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この基板（陽極）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。
（第１正孔輸送層）
銅フタロシアニン 膜厚１０ｎｍ
（第２正孔輸送層）
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチルベンジジン 膜厚４０ｎｍ
（発光層兼電子輸送層）
トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム 膜厚６０ｎｍ
最後にフッ化リチウムを１ｎｍ、金属アルミニウムを１００ｎｍ順次蒸着して陰極とし、その上に厚さ５μｍ窒化珪素膜を平行平板ＣＶＤ法によって付け、有機ＥＬ素子を作成した。
4). Preparation and Evaluation of Organic EL Element (4-1) Preparation of Organic EL Element After washing a conductive glass substrate (surface resistance value 10Ω / □) having an ITO film with 2-propanol, UV-ozone treatment is performed for 10 minutes. went. The following organic compound layers were sequentially deposited on this substrate (anode) by vacuum deposition.
(First hole transport layer)
Copper phthalocyanine film thickness 10nm
(Second hole transport layer)
N, N'-diphenyl-N, N'-dinaphthylbenzidine film thickness 40nm
(Light emitting layer and electron transport layer)
Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum film thickness 60nm
Finally, 1 nm of lithium fluoride and 100 nm of metal aluminum were sequentially deposited to form a cathode, and a 5 μm thick silicon nitride film was formed thereon by a parallel plate CVD method to produce an organic EL device.
（４−２）有機ＥＬ素子上へのガスバリア層の設置
熱硬化型の接着剤（ダイゾーニチモリ（株）製、エポテック３１０）を用いて、ガスバリアフィルムの試料２０１〜２０７とそれぞれ貼り合せ、６５℃で３時間加熱して接着剤を硬化させた。このようにして封止された有機ＥＬ素子を各２０素子ずつ作成した。
(4-2) Installation of Gas Barrier Layer on Organic EL Element Using a thermosetting adhesive (Epotech 310, manufactured by Daizonichi Mori Co., Ltd.), the gas barrier film samples 201 to 207 were bonded to each other at 65 ° C. For 3 hours to cure the adhesive. 20 organic EL elements sealed in this way were prepared.
（４−３）有機ＥＬ素子発光面状の評価
作成直後の有機ＥＬ素子をＫｅｉｔｈｌｅｙ社製ＳＭＵ２４００型ソースメジャーユニットを用いて７Ｖの電圧を印加して発光させた。顕微鏡を用いて発光面状を観察したところ、いずれの素子もダークスポットの無い均一な発光を与えることが確認された。
次に各素子を６０℃・相対湿度９０％の暗い室内に５００時間静置した後、発光面状を観察した。直径３００μｍよりも大きいダークスポットが観察された素子の比率を故障率と定義し、各素子の故障率を表２に示した。
(4-3) Evaluation of light-emitting surface state of organic EL element The organic EL element immediately after creation was made to emit light by applying a voltage of 7 V using an SMU2400 type source measure unit manufactured by Keithley. When the surface of the light emitting surface was observed using a microscope, it was confirmed that all the elements gave uniform light emission without dark spots.
Next, each element was allowed to stand in a dark room at 60 ° C. and a relative humidity of 90% for 500 hours, and then the light emitting surface was observed. The ratio of elements in which dark spots larger than 300 μm in diameter were observed was defined as a failure rate, and the failure rates of the respective elements are shown in Table 2.
表２の結果から明らかなように、本発明のガスバリアフィルムの試料２０１〜２０３および試料２０５〜２０７を用いて封止した有機ＥＬ素子は湿熱耐久性に優れていることがわかった。また、重合開始材料が少ない本発明のガスバリアフィルムは、有機ＥＬ素子に実装したときの故障率が低く、特に好ましいことがわかった。 As is clear from the results in Table 2, it was found that the organic EL elements sealed using the gas barrier film samples 201 to 203 and samples 205 to 207 of the present invention were excellent in wet heat durability. Moreover, it turned out that the gas barrier film of this invention with few polymerization start materials has a low failure rate when mounted in an organic EL element, and is especially preferable.
また、上記において、ガラス基板に代えて、上記試料２０１〜２０７のガスバリアフィルムを基板に用いて、有機ＥＬ素子を作成し、ＴＶ等に必要な５００ｃｄ／ｍ2で連続点灯させて、輝度を測定した。本発明のガスバリアフィルムを基板に用いた場合故障率は低かったが、比較例のガスバリアフィルムを用いた場合は、早く劣化した。 In addition, in the above, instead of the glass substrate, the gas barrier film of the above samples 201 to 207 is used as the substrate, an organic EL element is prepared, and continuously lit at 500 cd / m 2 necessary for a TV or the like, and the luminance is measured. did. When the gas barrier film of the present invention was used for the substrate, the failure rate was low, but when the gas barrier film of the comparative example was used, it deteriorated quickly.
５．低レターデーション基材フィルムを用いたガスバリアフィルムの作成
基材フィルムを、ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、帝人デュポン社製、商品名：テオネックスＱ６５ＦＡ）から、シクロオレフィンポリマーフィルム（ＣＯＰフィルム、日本ゼオン社製、商品名：ゼオノアＺＦ−１６）、透明ポリイミドフィルム（ＰＩフィルム、三菱ガス化学社製、商品名：ネオプリム）、ポリカーボネートフィルム（帝人化成社製、商品名：ピュアエースＴ−１３８（１／４波長板）、パンライトＤ−９２）の４種類に変更した以外は、表２に記載した試料２０７の作成手順と同様に行って、試料３０１〜３０４のガスバリアフィルムを作成した。また、上記（４−２）に従って試料３０１〜３０４のガスバリアフィルムで封止した有機ＥＬ素子を作成し（４−３）に従って評価したところ、故障率は全て０％であった。
5. Preparation of gas barrier film using low-retardation base film Base film is made from polyethylene naphthalate film (PEN film, manufactured by Teijin DuPont, trade name: Teonex Q65FA), cycloolefin polymer film (COP film, Nippon Zeon Co., Ltd.) Product name: ZEONOR ZF-16), transparent polyimide film (PI film, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, product name: Neoprim), polycarbonate film (manufactured by Teijin Chemicals Ltd., product name: Pure Ace T-138 (1/4) A gas barrier film of Samples 301 to 304 was prepared in the same manner as the Sample 207 preparation procedure described in Table 2, except that the wavelength plate was changed to 4 types of Panlite D-92). Moreover, when the organic EL element sealed with the gas barrier film of the samples 301-304 according to said (4-2) was created and evaluated according to (4-3), all failure rates were 0%.
本発明の製造方法により製造されたガスバリアフィルムは、水蒸気透過率が低い。また、本発明はガスバリアフィルムを容易に製造することができる。さらに、本発明の有機ＥＬ素子は、水蒸気透過性も故障率も低いため、産業上の利用可能性が高く、有用である。 The gas barrier film produced by the production method of the present invention has a low water vapor transmission rate. Moreover, this invention can manufacture a gas barrier film easily. Furthermore, since the organic EL device of the present invention has low water vapor permeability and a low failure rate, it has high industrial applicability and is useful.
Claims (24)
一般式（１）
General formula (1)
一般式（２）
General formula (2)
一般式（４）
General formula (4)
一般式（５）
General formula (5)
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一般式（５）
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