JP5761005B2 - Water vapor barrier film manufacturing method, water vapor barrier film and electronic device - Google Patents
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本発明は、水蒸気バリアーフィルムの製造方法、水蒸気バリアーフィルム及びその水蒸気バリアーフィルムを用いた電子機器に関する。 The present invention relates to a method for producing a water vapor barrier film, a water vapor barrier film, and an electronic apparatus using the water vapor barrier film.
従来、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を含む薄膜（ガスバリアー層）を形成したガスバリアーフィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスによる変質を防止するため、各種ガスの遮断を必要とする物品を包装する用途で用いられている。また、ガスバリアーフィルムは上記包装用途以外にも、各種ガスによる変質を防止するために、太陽電池、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等の電子デバイスを封止する用途に使用されている。ガスバリアーフィルムは、ガラス基材と比べてフレキシブル性に優れており、ロール式での生産適性や、電子デバイスの軽量化および取り扱い性の点において優位である。
このようなガスバリアーフィルムを製造する方法としては、主に、プラズマＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法、化学蒸着法）によってフィルムなどの基材上にガスバリアー層を形成する方法や、ポリシラザンを主成分とする塗布液を基材上に塗布した後に表面処理を施してガスバリアー層を形成する方法が知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
例えば、特許文献１に記載の発明では、高いガスバリアー性を奏するためにガスバリアー層を厚膜化することと、厚膜化したガスバリアー層のクラックを抑制することの両立を図るために、ポリシラザンを含む液体を塗布する湿式法でポリシラザン膜を形成する工程と、そのポリシラザン膜に真空紫外光を照射する工程を、それぞれ２回以上繰り返して、基材上に薄膜を重ねて積層する技術について開示されている。
Conventionally, a gas barrier film in which a thin film (gas barrier layer) containing a metal oxide such as aluminum oxide, magnesium oxide, or silicon oxide is formed on the surface of a plastic substrate or film prevents deterioration due to various gases such as water vapor and oxygen. Therefore, it is used in applications for packaging articles that require shutoff of various gases. In addition to the above packaging applications, the gas barrier film is used for sealing electronic devices such as solar cells, liquid crystal display elements, and organic EL elements in order to prevent deterioration due to various gases. A gas barrier film is superior in flexibility to a glass substrate, and is advantageous in terms of roll-type production suitability, weight reduction and handling of electronic devices.
As a method for producing such a gas barrier film, mainly a method of forming a gas barrier layer on a substrate such as a film by a plasma CVD method (Chemical Vapor Deposition: chemical vapor deposition method) A method is known in which a gas barrier layer is formed by applying a surface treatment after applying a coating liquid containing polysilazane as a main component onto a substrate (for example, see
For example, in the invention described in
しかしながら、特許文献１のように、ガスバリアー層が最表面に存在するフィルムの場合は、生産時や取り扱い時の面接触によってフィルム表面に傷が付き、ガスバリアー層が損傷してしまうことによりガスバリアー性が低下してしまう懸念がある。また、ガスバリアー層は、電子デバイスの封止に用いるための封止剤（主に有機樹脂成分からなる封止剤）との接着性が低く、電子機器の長期密封性・長期耐久性を確保することが困難であった。さらに、より高いガスバリアー性を得るためには、ポリシラザン膜を改質する紫外線の光量を増やし、複数のガスバリアー層を積層する必要があるが、改質の進行度や積層数、膜厚が大きくなるほど、ポリシラザン膜中の内部収縮応力が増大し、フレキシブルバリアフィルムとしての柔軟性が低下し、屈曲等の物理的ストレスに対して耐久性が低下してしまうというトレードオフの関係が克服できていない。
また、特許文献２においては、ガスバリアー層の上に保護層を設けたことでバリアーフィルムの取り扱い耐久性が良好になる反面、有機ＥＬ素子など水分により劣化するデバイスを封止する場合に、樹脂からなる保護層の端部から保護層の膜内に浸透、拡散した水蒸気が有機ＥＬ素子（デバイス）に到達して作用してしまうことがある。例えば、有機ＥＬ素子に水蒸気が作用してしまうことで、輝度の低下やダークスポットと呼ばれる点状の非発光部分が生成することや、保護層内を拡散して浸透した水分により有機ＥＬ素子の周囲が変質してしまい有機ＥＬ素子の発光面が収縮するように縮小してしまうことが問題となる。また、そのバリアーフィルムによる有機ＥＬ素子の封止工程前に、アクリレート膜またはメタクリレート膜からなる保護層内にあらかじめ含まれている水分を除去しなければ、初期の発光性能が低下するため、減圧や加熱しながらの環境下で一定時間水分を除去する処理工程を必要としていた。
However, as in
In
また、バリアー用途の薄膜形成に関し、有機層領域と無機層領域の同一単位を繰り返し積み重ねたバリアー層を形成する方法が知られている（例えば、特許文献３、４参照。）。
これらの技術では、フィルムの最表面がガスバリアー性の高い面になるため、前述した有機ＥＬ素子の発光面の縮小を抑制しやすいものの、その繰り返し単位が多いほど有機層領域からのガス拡散／浸透が増加することが問題となることがあった。
さらに、基材に近い側のバリアー層と、遠い側のバリアー層の厚みに差がないため、そのフィルムが高温・高湿の環境下で長期間保存されて基材が膨張した際や、温度変動により基材が膨張／収縮した際のフィルム内部応力の負荷が、基材から遠い側のバリアー層に多く掛かり、フィルムの最表面のバリアー層に局部的な破壊が生じることがある。フィルム最表層のバリアー層にクラックなどが生じてしまうと、前述した有機ＥＬ素子のダークスポットや発光面の縮小が発生しやすくなるという問題があった。
In addition, a method for forming a barrier layer in which the same units of an organic layer region and an inorganic layer region are repeatedly stacked is known for forming a thin film for barrier applications (see, for example, Patent Documents 3 and 4).
In these techniques, since the outermost surface of the film is a surface having a high gas barrier property, it is easy to suppress the reduction of the light emitting surface of the organic EL element described above, but as the number of repeating units increases, the gas diffusion / Increased penetration could be a problem.
In addition, since there is no difference in the thickness of the barrier layer closer to the substrate and the barrier layer far from the substrate, when the film is stored for a long time in a high temperature and high humidity environment, When the base material expands / shrinks due to the fluctuation, the load of the internal stress of the film is often applied to the barrier layer far from the base material, and local breakage may occur in the barrier layer on the outermost surface of the film. If a crack or the like occurs in the barrier layer on the outermost layer of the film, there is a problem that the dark spots and the light emitting surface of the organic EL element described above tend to occur.
本発明の目的は、高い耐久性と良好な水蒸気バリアー性能を有する水蒸気バリアーフィルムと、その水蒸気バリアーフィルムの製造方法、および水蒸気バリアーフィルムを用いた電子機器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a water vapor barrier film having high durability and good water vapor barrier performance, a method for producing the water vapor barrier film, and an electronic device using the water vapor barrier film.
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
基材上に、前記基材側から第一水蒸気バリアー層と中間層と第二水蒸気バリアー層とが順に積層された水蒸気バリアーフィルムであって、
前記第一水蒸気バリアー層及び前記第二水蒸気バリアー層は、ポリシラザンの一部または全部が酸化珪素または酸化窒化珪素へ転化される処理が別々に行われた層であり、
前記第二水蒸気バリアー層の膜厚は、前記第一水蒸気バリアー層の膜厚の５％以上４０％以下であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention described in
A water vapor barrier film in which a first water vapor barrier layer, an intermediate layer, and a second water vapor barrier layer are laminated in order from the base material side on the base material ,
The first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer are layers in which a part or all of polysilazane is separately converted into silicon oxide or silicon oxynitride,
Thickness of the second vapor barrier layer is characterized by pre-SL 40% or less than 5% of the thickness of the first water vapor barrier layer.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記中間層は、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂及びアセタール樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有することを特徴とする。
The invention according to
The intermediate layer contains at least one resin selected from polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, and acetal resin. It is characterized by that.
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記中間層は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属化合物を含有する層であることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記中間層は、金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する層であることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記中間層は、ポリシロキサンを含む層であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記中間層は、ポリシラザンの一部または全部が酸化珪素または酸化窒化珪素へ転化される処理が行われた層であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the water vapor barrier film according to
The intermediate layer is a layer containing a metal compound containing at least one metal selected from Si, Ti, and Zr .
The invention according to claim 4 is the water vapor barrier film according to claim 3,
The intermediate layer is a layer containing at least one compound selected from a metal alkoxide, a silane compound, a silazane compound, and a metal halide.
The invention according to claim 5 is the water vapor barrier film according to claim 4,
The intermediate layer is a layer containing polysiloxane.
The invention according to claim 6 is the water vapor barrier film according to claim 3,
The intermediate layer is a layer subjected to a treatment in which part or all of polysilazane is converted into silicon oxide or silicon oxynitride.
請求項７に記載の発明は、
基材上に、少なくともポリシラザンを含有する塗布液を塗布して乾燥した後に、ポリシラザンの一部または全部を酸化珪素または酸化窒化珪素に転化する改質処理を施して第一水蒸気バリアー層を形成し、次いで前記第一水蒸気バリアー層上に、中間層塗布液を塗布して乾燥することで中間層を形成し、次いで前記中間層上に、少なくともポリシラザンを含有する塗布液を塗布して乾燥した後に、ポリシラザンの一部または全部を酸化珪素または酸化窒化珪素に転化する改質処理を施して第二水蒸気バリアー層を形成する水蒸気バリアーフィルムの製造方法であって、
前記第一水蒸気バリアー層の改質処理と、前記第二水蒸気バリアー層の改質処理とを別々に行い、
前記第二水蒸気バリアー層の膜厚を、前記第一水蒸気バリアー層の膜厚の５％以上４０％以下に形成することを特徴とする。
The invention described in claim 7
A coating solution containing at least polysilazane is applied on the substrate and dried, and then a first water vapor barrier layer is formed by performing a modification treatment to convert part or all of polysilazane into silicon oxide or silicon oxynitride. Then, an intermediate layer coating solution is applied on the first water vapor barrier layer and dried to form an intermediate layer, and then a coating solution containing at least polysilazane is applied and dried on the intermediate layer. A method for producing a water vapor barrier film in which a part of or all of polysilazane is subjected to a modification treatment for converting to silicon oxide or silicon oxynitride to form a second water vapor barrier layer,
The modification treatment of the first water vapor barrier layer and the modification treatment of the second water vapor barrier layer are performed separately,
The film thickness of the second water vapor barrier layer is formed to be 5% to 40% of the film thickness of the first water vapor barrier layer.
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記中間層は、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂及びアセタール樹脂から選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記中間層は、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒから選ばれる少なくとも１種の金属を含む金属化合物を含有する層であることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記中間層は、金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有する層であることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記中間層は、ポリシロキサンを含む層であることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項９に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記中間層は、ポリシラザンの一部または全部が酸化珪素または酸化窒化珪素へ転化される処理が行われた層であることを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記改質処理は真空紫外光照射処理であり、前記第二水蒸気バリアー層の改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量は、前記第一水蒸気バリアー層の改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下であることを特徴とする。
Invention of Claim 8 in the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film of Claim 7,
The intermediate layer contains at least one resin selected from polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, and acetal resin. It is characterized by that.
Invention of Claim 9 is a manufacturing method of the water vapor | steam barrier film of Claim 7,
The intermediate layer is a layer containing a metal compound containing at least one metal selected from Si, Ti, and Zr.
Invention of
The intermediate layer is a layer containing at least one compound selected from a metal alkoxide, a silane compound, a silazane compound, and a metal halide.
Invention of Claim 11 in the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film of
The intermediate layer is a layer containing polysiloxane.
Invention of Claim 12 in the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film of Claim 9,
The intermediate layer is a layer subjected to a treatment in which part or all of polysilazane is converted into silicon oxide or silicon oxynitride.
Invention of Claim 13 in the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film of Claim 7 ,
The modification treatment is a vacuum ultraviolet light irradiation treatment, and the amount of irradiation energy of the vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the second water vapor barrier layer is the amount of vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the first water vapor barrier layer. It is characterized by being 20% or more and 70% or less of the irradiation energy amount.
請求項１４に記載の発明は、電気機器であって、
請求項１〜６の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムまたは請求項７〜１３の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法によって得られた水蒸気バリアーフィルムと、前記水蒸気バリアーフィルムによって封止された電子デバイスを備えることを特徴とする。
The invention according to claim 14 is an electrical device,
The water vapor barrier film according to any one of
本発明によれば、高い耐久性と良好な水蒸気バリアー性能を有する水蒸気バリアーフィルムの製造方法を実現し、そのような優れた性能を有する水蒸気バリアーフィルムと、その水蒸気バリアーフィルムを用いた水蒸気バリアー性に優れた電子機器を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film which has high durability and favorable water vapor | steam barrier performance is implement | achieved, the water vapor | steam barrier film which has such outstanding performance, and the water vapor | steam barrier property using the water vapor | steam barrier film Can be obtained.
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
本発明の水蒸気バリアーフィルムは、基材上に、少なくとも第一水蒸気バリアー層と中間層と第二水蒸気バリアー層の積層体を備えるガスバリアーフィルムである。
この水蒸気バリアーフィルムは、例えば、樹脂フィルムなどの基材上に、ポリシラザンを含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して第一水蒸気バリアー層を形成し、次いで第一水蒸気バリアー層上に、中間層塗布液を塗布して乾燥することで中間層を形成し、次いで中間層上に、ポリシラザンを含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して第二水蒸気バリアー層を形成するようにして製造することができる。
第一水蒸気バリアー層と第二水蒸気バリアー層は、水蒸気や酸素などのガスを遮断する機能を有する層である。
中間層は、第一水蒸気バリアー層と第二水蒸気バリアー層に挟まれ密着して設けられており、折り曲げ時の応力に対して強度を付与するなどして、第一水蒸気バリアー層や第二水蒸気バリアー層が損傷しないように支持し、補強する機能を有する層である。
また、基材の平滑性や、基材に対する水蒸気バリアー層の密着性を向上させるための層として、平滑層やアンカーコート層を基材の表面に設けてもよい。
また、基材に傷や汚れが付くことを防止するため耐傷層や、樹脂製の基材が加熱された際に内部から表面へモノマーやオリゴマー等の低分子量成分が析出してしまう、いわゆるブリードアウトを抑制する目的でのブリードアウト防止層を基材の表面に設けてもよい。
The water vapor barrier film of the present invention is a gas barrier film comprising a laminate of at least a first water vapor barrier layer, an intermediate layer, and a second water vapor barrier layer on a substrate.
For example, the water vapor barrier film is formed by applying a coating solution containing polysilazane on a substrate such as a resin film and drying it, and then applying a predetermined modification treatment to form a first water vapor barrier layer. On the water vapor barrier layer, an intermediate layer coating solution is applied and dried to form an intermediate layer, and then a coating solution containing polysilazane is applied to the intermediate layer and dried, followed by a predetermined modification treatment. Thus, the second water vapor barrier layer can be formed.
The first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer are layers having a function of blocking a gas such as water vapor or oxygen.
The intermediate layer is provided between the first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer so as to be in close contact with each other. It is a layer having a function of supporting and reinforcing so that the barrier layer is not damaged.
Moreover, you may provide a smooth layer and an anchor coat layer on the surface of a base material as a layer for improving the smoothness of a base material, or the adhesiveness of the water vapor | steam barrier layer with respect to a base material.
In addition, a scratch-resistant layer to prevent the base material from being scratched or soiled, or a low molecular weight component such as a monomer or oligomer is deposited from the inside to the surface when the resin base material is heated, so-called bleed. A bleed-out prevention layer for the purpose of suppressing the out may be provided on the surface of the substrate.
具体的に、本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１０は、例えば、図１に示すように、基材１の一方の面に平滑層３を備え、その平滑層３上に、第一水蒸気バリアー層４ａと中間層５と第二水蒸気バリアー層４ｂが順に積層されてなる３層構成のガスバリアーフィルムである。また、基材１の他方の面にはブリードアウト防止層２を備えている。
Specifically, for example, as shown in FIG. 1, the water
この水蒸気バリアーフィルム１０における第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂは、ポリシラザンを含有する改質層であり、基材１から遠い配置の第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚は、基材１に近い配置の第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚よりも薄く、第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚は、第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚の５％以上４０％以下であることを特徴としている。第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚比率をこの範囲内に調整することにより、フィルムの折り曲げに対する水蒸気バリアー層の耐久性が向上し、水蒸気バリアーフィルム１０を折り曲げた後でも水蒸気透過性を低く良好に維持することができる。
また、このような膜厚比率の第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを形成するための改質手段は、真空紫外光照射処理であり、第二水蒸気バリアー層４ｂの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量を、第一水蒸気バリアー層４ａの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下に調整することで、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂをバランスよく改質することができる。このような照射エネルギー量の調整によって、ポリシラザン含有塗膜が真空紫外光により改質された後の第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂにおける内部残留収縮応力のバランスを最適な範囲にコントロールでき、フィルムの折り曲げに対する水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）の耐久性をより一層向上させることができる。
また、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂの間に介装される中間層５として、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒの少なくとも１つを含む金属化合物を含有する中間層塗布液を塗布して乾燥した塗膜に所定の改質処理（真空紫外光照射処理）を施して形成した層を用いることで、フィルムが折り曲がる際の第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂの応力差を中間層５が好適に吸収し、中間層５に対する第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂの密着性を良好に保つので、耐久性のある安定した水蒸気バリアー性が得られる。
The first water
The reforming means for forming the first water
Further, as an intermediate layer 5 interposed between the first water
以下、本発明の水蒸気バリアーフィルム１０の構成について詳細に説明する。
Hereinafter, the structure of the water vapor |
（基材）
本実施形態のバリアーフィルムにおける基材１は、可撓性を有する折り曲げ可能なフィルム基材である。この基材１は、水蒸気バリアー性を有する構成層や各種機能層などを保持することができるフィルム材料であれば特に限定されるものではない。
(Base material)
The
基材１に用いる樹脂材料としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂材料からなる樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名シルプラス、新日鐵化学株式会社製）、さらには上記したフィルム材料を２層以上積層して成る樹脂フィルム等を用いることができる。
これら樹脂フィルムのうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のフィルムが好ましく用いられる。
また、デバイスを封止する加工工程で高温処理が必要な場合には、耐熱性と透明性を両立した透明ポリイミドのフィルム、例えば東洋紡株式会社製、透明ポリイミド系フィルム・タイプＨＭや、三菱瓦斯化学株式会社製、透明ポリイミド系フィルム・ネオプリムＬ Ｌ−３４３０などを好ましく用いることができる。
この基材１の厚さは５〜５００μｍ程度が好ましく、さらに好ましくは２５〜２５０μｍである。
また、基材１は透明であることが好ましい。基材１が透明であって基材１上に形成する各種層も透明にすれば、光透過性を有する水蒸気バリアーフィルムとすることが可能となる。基材１が光透過性を有すれば、有機ＥＬ素子の発光光を透過させたり、太陽電池へ向かう太陽光を通過させたりすることが可能になるので、有機ＥＬ素子や太陽電池を封止する封止フィルム（透明基板）として好適に用いることができる。
Examples of the resin material used for the
Among these resin films, films such as polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), and polycarbonate (PC) are preferably used in terms of cost and availability.
In addition, when a high temperature treatment is required in the processing step for sealing the device, a transparent polyimide film having both heat resistance and transparency, for example, a transparent polyimide film type HM manufactured by Toyobo Co., Ltd., Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. A transparent polyimide-based film, Neoprim L L-3430, etc., can be preferably used.
The thickness of the
Moreover, it is preferable that the
また、上記の樹脂材料を用いた基材１は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。
また、上記の樹脂材料からなる基材１は、従来公知の一般的な製法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。また、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、基材の流れ（縦軸）方向、または基材の流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ２〜１０倍であることが好ましい。
Moreover, the
Moreover, the
（アンカーコート層）
また、本実施形態における基材１の表面には、第一水蒸気バリアー層４ａや平滑層３との密着性を向上させるためのアンカーコート層を形成してもよい。
このアンカーコート層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート等を、１種または２種以上併せて使用することができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコート層を形成することができる。
このアンカーコート剤の塗布量としては、乾燥状態で０．１〜５ｇ／ｍ２程度が好ましい。
(Anchor coat layer)
Moreover, you may form the anchor coat layer for improving the adhesiveness with the 1st water vapor |
Examples of the anchor coating agent used in this anchor coat layer include polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, and alkyl titanate. One type or two or more types can be used in combination. Conventionally known additives can be added to these anchor coating agents. The anchor coat agent is coated on the substrate by a known method such as roll coat, gravure coat, knife coat, dip coat, spray coat, etc., and the solvent coat, diluent, etc. are removed by drying to remove the anchor coat layer. Can be formed.
The application amount of the anchor coating agent is preferably about 0.1 to 5 g / m 2 in a dry state.
（平滑層）
また、本実施形態における基材１の表面には平滑層３を設けてもよい。平滑層３は基材１の一方の面上に形成されている。
平滑層３は、微小な突起等が存在する基材１の粗面を平坦化し、基材１表面の突起等によって基材１に成膜する第一水蒸気バリアー層４ａなどに凹凸やピンホールが生じないようにするために設けられる。このような平滑層３は、例えば、感光性樹脂を硬化させて形成される。
この平滑層３の形成に用いられる感光性樹脂としては、例えば、ラジカル反応性不飽和結合を有するアクリレート化合物を含有する樹脂組成物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを溶解させた樹脂組成物等が挙げられる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限はない。反応性モノマーは、１種または２種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。
また、感光性樹脂の組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は、１種または２種以上の組み合わせで使用することができる。
(Smooth layer)
Moreover, you may provide the smooth layer 3 in the surface of the
The smooth layer 3 flattens the rough surface of the
Examples of the photosensitive resin used for forming the smooth layer 3 include a resin composition containing an acrylate compound having a radical reactive unsaturated bond, a resin composition containing an acrylate compound and a mercapto compound having a thiol group, Examples thereof include a resin composition in which a polyfunctional acrylate monomer such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyethylene glycol acrylate, or glycerol methacrylate is dissolved. Further, any mixture of the above resin compositions can be used, and any photosensitive resin containing a reactive monomer having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule can be used. There is no particular limitation. The reactive monomer can be used as one or a mixture of two or more or as a mixture with other compounds.
The composition of the photosensitive resin contains a photopolymerization initiator. A photoinitiator can be used 1 type or in combination of 2 or more types.
この平滑層３を基材１の表面に形成する方法は、特に制限はないが、例えば、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウェットコーティング法、あるいは、蒸着法等のドライコーティング法により形成することが好ましい。
また、平滑層３を形成する際に必要に応じて、上記した感光性樹脂に酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。また、形成した平滑層３への成膜性向上や、平滑層３に成膜された膜のピンホール発生防止等のために適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。
なお、感光性樹脂を溶媒に溶解または分散させた塗布液を用いて平滑層３を形成する際に使用する溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、３−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
The method for forming the smooth layer 3 on the surface of the
Moreover, when forming the smooth layer 3, additives, such as antioxidant, a ultraviolet absorber, a plasticizer, can be added to above-described photosensitive resin as needed. In addition, an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability on the formed smooth layer 3 or preventing the occurrence of pinholes in the film formed on the smooth layer 3.
In addition, as a solvent used when forming the smooth layer 3 using the coating liquid which melt | dissolved or disperse | distributed photosensitive resin in the solvent, alcohol, such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, is used. , Terpenes such as α- or β-terpineol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, diethyl ketone, 2-heptanone, 4-heptanone, toluene, xylene, tetramethylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbons, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, di Glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, Acetic esters such as ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxyethyl acetate, cyclohexyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol Dialkyl ether, dipropylene glycol Lumpur dialkyl ethers, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl benzoate, N, N- dimethylacetamide, N, may be mentioned N- dimethylformamide.
また、平滑層３の平滑性は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定される表面粗さで表現される値で、最大断面高さＲｔ（ｐ）が、１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることが好ましい。Ｒｔが１０ｎｍよりも小さい場合には、後述する珪素化合物溶液（ポリシラザン塗布液）を塗布する段階で、ワイヤーバー、ワイヤレスバー等の塗布方式で平滑層表面に塗工手段が接触する場合に、塗布性が損なわれる場合がある。また、Ｒｔが３０ｎｍよりも大きい場合には、後述する珪素化合物溶液（ポリシラザン塗布液）を塗布した後の凹凸を平滑化することが難しくなる場合がある。 The smoothness of the smooth layer 3 is a value expressed by the surface roughness specified by JIS B 0601, and the maximum cross-sectional height Rt (p) is preferably 10 nm or more and 30 nm or less. When Rt is smaller than 10 nm, it is applied when the coating means comes into contact with the surface of the smooth layer by a coating method such as a wire bar or wireless bar at the stage of applying a silicon compound solution (polysilazane coating solution) described later. May be impaired. Moreover, when Rt is larger than 30 nm, it may become difficult to smooth the unevenness | corrugation after apply | coating the silicon compound solution (polysilazane coating liquid) mentioned later.
また、平滑層３を形成する際に加える添加剤としての好ましい態様のひとつは、感光性樹脂中に、表面に光重合反応性を有する感光性基が導入された反応性シリカ粒子（以下、単に「反応性シリカ粒子」ともいう）を含むものである。ここで、光重合性を有する感光性基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基に代表される重合性不飽和基等を挙げることができる。また感光性樹脂は、この反応性シリカ粒子の表面に導入された光重合反応性を有する感光性基と光重合反応可能な化合物、例えば、重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物を含むものであってもよい。また感光性樹脂としては、このような反応性シリカ粒子や重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物に適宜汎用の希釈溶剤を混合することによって固形分を調整したものを用いることができる。
ここで、反応性シリカ粒子の平均粒子径としては、０．００１〜０．１μｍの平均粒子径であることが好ましい。平均粒子径をこのような範囲にすることにより、後述する平均粒子径１〜１０μｍの無機粒子からなるマット剤と組合せて用いることによって、防眩性と解像性とをバランスよく満たす光学特性と、ハードコート性とを兼ね備えた平滑層３を形成し易くなる。なお、このような効果をより得易くする観点からは、さらに平均粒子径が０．００１〜０．０１μｍの反応性シリカ粒子を用いることがより好ましい。
本実施形態における平滑層３中には、上述の様な無機粒子を質量比として２０％以上６０％以下含有することが好ましい。２０％以上添加することで、第一水蒸気バリアー層４ａとの密着性が向上する。一方６０％を超えると、フィルムを湾曲させたり、加熱処理を行った場合にクラックが生じたり、水蒸気バリアーフィルムの透明性や屈折率等の光学的物性に影響を及ぼすことがある。
なお、本実施形態では、重合性不飽和基修飾加水分解性シランが、加水分解性シリル基の加水分解反応によって、シリカ粒子との間に、シリルオキシ基を生成して化学的に結合しているようなものを、反応性シリカ粒子として用いることができる。加水分解性シリル基としては、例えば、アルコキシリル基、アセトキシリル基等のカルボキシリレートシリル基、クロシリル基等のハロゲン化シリル基、アミノシリル基、オキシムシリル基、ヒドリドシリル基等が挙げられる。重合性不飽和基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニイル基、シンナモイル基、マレート基、アクリルアミド基等が挙げられる。
本実施形態において、平滑層３の厚さとしては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜７μｍであることが望ましい。１μｍ以上にすることにより、平滑層３を有する水蒸気バリアーフィルムとしての平滑性を十分なものにし易くなり、１０μｍ以下にすることにより、水蒸気バリアーフィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層３を水蒸気バリアーフィルムの一方の面にのみ設けた場合におけるその水蒸気バリアーフィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。
In addition, one of the preferred embodiments as an additive to be added when forming the smooth layer 3 is a reactive silica particle (hereinafter simply referred to as “photosensitive resin group having a photopolymerization reactivity” introduced into the surface thereof). (Also referred to as “reactive silica particles”). Here, examples of the photopolymerizable photosensitive group include a polymerizable unsaturated group represented by a (meth) acryloyloxy group. The photosensitive resin contains a photopolymerizable photosensitive group introduced on the surface of the reactive silica particles and a compound capable of photopolymerization, for example, an unsaturated organic compound having a polymerizable unsaturated group. It may be. Moreover, as a photosensitive resin, what adjusted solid content by mixing a general-purpose dilution solvent suitably with such a reactive silica particle or the unsaturated organic compound which has a polymerizable unsaturated group can be used.
Here, the average particle diameter of the reactive silica particles is preferably 0.001 to 0.1 μm. By making the average particle diameter in such a range, by using it in combination with a matting agent made of inorganic particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm, which will be described later, optical properties satisfying a good balance between antiglare property and resolution. It becomes easy to form the smooth layer 3 having both hard coat properties. From the viewpoint of making it easier to obtain such an effect, it is more preferable to use reactive silica particles having an average particle size of 0.001 to 0.01 μm.
The smooth layer 3 in the present embodiment preferably contains 20% or more and 60% or less of the inorganic particles as described above as a mass ratio. By adding 20% or more, the adhesion with the first water
In the present embodiment, the polymerizable unsaturated group-modified hydrolyzable silane is chemically bonded to the silica particles by generating a silyloxy group by a hydrolysis reaction of the hydrolyzable silyl group. Such can be used as reactive silica particles. Examples of the hydrolyzable silyl group include a carboxylylate silyl group such as an alkoxylyl group and an acetoxysilyl group, a halogenated silyl group such as a chlorosilyl group, an aminosilyl group, an oxime silyl group, and a hydridosilyl group. Examples of the polymerizable unsaturated group include acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group, propenyl group, butadienyl group, styryl group, ethynyl group, cinnamoyl group, malate group, and acrylamide group.
In the present embodiment, the smooth layer 3 has a thickness of 1 to 10 μm, preferably 2 to 7 μm. By making it 1 μm or more, it becomes easy to make the smoothness as a water vapor barrier film having the smooth layer 3 sufficiently, and by making it 10 μm or less, it becomes easy to adjust the balance of optical characteristics of the water vapor barrier film, When the layer 3 is provided only on one surface of the water vapor barrier film, curling of the water vapor barrier film can be easily suppressed.
（水蒸気バリアー層）
本実施形態における水蒸気バリアー層である、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂには、少なくともポリシラザンを含有する塗布液を塗布して乾燥した塗膜に、所定の改質処理として真空紫外光照射処理を施すことによって水蒸気バリアー性を有するポリシラザン改質層に転化した層を用いることができる。
(Water vapor barrier layer)
The first water
（水蒸気バリアー層としての塗膜改質層）
基材１上に水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）とする薄膜である塗膜改質層を形成する方法としては、例えば、ポリシラザンを含有する液体を塗布し乾燥した塗膜（ポリシラザン含有層）に真空紫外光を照射する紫外線照射処理や、熱線を照射する加熱処理などを施して、水蒸気バリアー性を有するポリシラザン改質層に転化する手法が挙げられる。
例えば、本実施形態における第一水蒸気バリアー層４ａは、基材１上の平滑層３にポリシラザンを含有する塗布液を塗布し乾燥して形成した塗膜（ポリシラザン含有層）に真空紫外光を照射する改質処理を施して、ポリシラザン含有層を水蒸気バリアー層に改質することで形成できる。また、塗布・乾燥によって形成したポリシラザン含有層上に後述の中間層５を積層し、その中間層５の塗膜面側から真空紫外光を照射する改質処理を施すことによっても、ポリシラザン含有層を水蒸気バリアー層に改質して形成することができる。
また、本実施形態における第二水蒸気バリアー層４ｂは、第一水蒸気バリアー層４ａ上に積層された中間層５にポリシラザンを含有する塗布液を塗布し乾燥して形成した塗膜（ポリシラザン含有層）に真空紫外光を照射する改質処理を施して、ポリシラザン含有層を水蒸気バリアー層に改質することで形成できる。
(Coating reforming layer as a water vapor barrier layer)
As a method of forming a coating film reforming layer which is a thin film to be a water vapor barrier layer (4a, 4b) on the
For example, the first water
The second water vapor barrier layer 4b in this embodiment is a coating film (polysilazane containing layer) formed by applying a coating liquid containing polysilazane to the intermediate layer 5 laminated on the first water
（ポリシラザンを含む液体の塗布）
本実施形態における水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）は、ポリシラザンを含む液体（塗布液）を塗布し、塗膜を成膜する手法によって形成する。
本発明で用いられる「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等の結合を有するＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４及び両方の中間固溶体ＳｉＯｘＮｙ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。
そのポリシラザンを含む液体を塗布する塗布方法としては、従来公知の適切な方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが１ｎｍ〜１００μｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍ程度、最も好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
(Application of liquid containing polysilazane)
The water vapor barrier layers (4a, 4b) in this embodiment are formed by applying a liquid (coating liquid) containing polysilazane and forming a coating film.
“Polysilazane” used in the present invention is a polymer having a silicon-nitrogen bond, SiO 2 having a bond such as Si—N, Si—H, N—H, etc., Si 3 N 4 and both intermediate solid solutions SiO x. a ceramic precursor inorganic polymer N y or the like.
As a coating method for coating the liquid containing polysilazane, a conventionally known appropriate method can be employed. Specific examples include a spin coating method, a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method. The coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness is preferably about 1 nm to 100 μm after drying, more preferably about 10 nm to 10 μm, and most preferably about 10 nm to 1 μm.
また、ポリシラザンとしては、基材１の性状を損なわないように塗布するために、比較的低温でセラミック化してシリカに変性する化合物が好ましく、例えば、特開平８−１１２８７９号公報に記載の下記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有する化合物が好ましい。
The polysilazane is preferably a compound that is ceramicized at a relatively low temperature and denatured into silica so that the properties of the
上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
本発明では、得られるポリシラザン含有層（第一水蒸気バリアー層４ａ、第二水蒸気バリアー層４ｂ）としての緻密性の観点から、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。
また、そのＳｉと結合する水素原子部分の一部がアルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより下地である基材１との接着性が改善され、かつ硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より膜厚（平均膜厚）を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。そこで用途に応じて適宜、パーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group. Represent.
In the present invention, from the viewpoint of denseness as the resulting polysilazane-containing layer (first water
In addition, the organopolysilazane in which a part of the hydrogen atom bonded to Si is substituted with an alkyl group or the like has improved adhesion to the
パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、６及び８員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で約６００〜２０００程度（ポリスチレン換算）で、液体または固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。
低温でセラミック化するポリシラザンの他の例としては、上記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有するポリシラザンに、珪素アルコキシドを反応させて得られる珪素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５−２３８８２７号公報参照）、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−１２２８５２号公報参照）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２４０２０８号公報参照）、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２９９１１８号公報参照）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６−３０６３２９号公報参照）、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン（例えば、特開平７−１９６９８６号公報参照）等が挙げられる。
ポリシラザンを含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応するようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは好ましくない。従って、具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒や、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。詳しくは、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリクロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの有機溶媒は、ポリシラザンの溶解度や有機溶媒の蒸発速度等の特性にあわせて選択し、複数の有機溶媒を混合してもよい。
ポリシラザン含有の塗布液中におけるポリシラザン濃度は、目的とするポリシラザン含有層（水蒸気バリアー層）の膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、０．２〜３５質量％程度であることが好ましい。
ポリシラザン含有の塗布液中には、ポリシラザンが酸化珪素化合物へ転化する反応を促進するため、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のアクアミカ ＮＡＸ１２０−２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０等が挙げられる。
Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. Its molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), and there are liquid or solid substances, and the state varies depending on the molecular weight. These are marketed in a solution state dissolved in an organic solvent, and the commercially available product can be used as it is as a polysilazane-containing coating solution.
As another example of polysilazane which becomes ceramic at low temperature, a silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting a silicon alkoxide with a polysilazane having a main skeleton composed of a unit represented by the general formula (1) (for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei. No. 5-238827), glycidol-added polysilazane obtained by reacting glycidol (for example, see JP-A-6-122852), and alcohol-added polysilazane obtained by reacting alcohol (for example, JP-A-6-240208). Gazette), metal carboxylate-added polysilazanes obtained by reacting metal carboxylates (for example, see JP-A-6-299118), and acetylacetonate complexes obtained by reacting metal-containing acetylacetonate complexes Additional polysilazanes (for example, See JP -306329), a metal fine metal particles added polysilazane obtained by adding (e.g., JP-see JP 7-196986), and the like.
As the organic solvent for preparing the coating liquid containing polysilazane, it is not preferable to use an alcohol or water-containing one that easily reacts with polysilazane. Therefore, specifically, hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, ethers such as aliphatic ethers and alicyclic ethers can be used. . Specifically, there are hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso and turben, halogen hydrocarbons such as methylene chloride and trichloroethane, ethers such as dibutyl ether, dioxane and tetrahydrofuran. These organic solvents may be selected according to characteristics such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the organic solvent, and a plurality of organic solvents may be mixed.
The polysilazane concentration in the polysilazane-containing coating solution varies depending on the film thickness of the target polysilazane-containing layer (water vapor barrier layer) and the pot life of the coating solution, but is preferably about 0.2 to 35% by mass.
In the polysilazane-containing coating solution, an amine or a metal catalyst may be added in order to accelerate the reaction of converting polysilazane into a silicon oxide compound. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials.
（触媒）
ポリシラザン含有層を水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）に改質するために、ポリシラザン含有層中のポリシラザンの少なくとも一部を酸化珪素化合物に転化させる反応を促進する触媒を用いてもよい。
本発明に好ましく用いられる前記触媒は、特開平１０−２７９３６２号公報に記載のニッケル、チタン、白金、ロジウム、コバルト、鉄、ルテニウム、オスミウム、パラジウム、イリジウム、アルミニウムの群から選択される少なくとも１種の金属を含む金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩、またニッケル、白金、パラジウム又はアルミニウムを含むアセチルアセトナート錯体、またＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｎｉをはじめとする金属の微粒子、またメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ジヘプチルアミン、トリヘプチルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、フェニルアミン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、等が挙げられる。なお、これらアミン化合物に含まれる炭化水素鎖は、直鎖であっても分枝鎖であってもよい。またピリジン類の具体例として、ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジン、ルチジン、ピリミジン、ピリダジン、等が挙げられる。さらに、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕−７−ウンデセン）、ＤＢＮ（１，５−ジアザビシクロ〔４．３．０〕−５−ノネン）、等も使用することができる。また酸化合物の具体例としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、マレイン酸、ステアリン酸、等の有機酸、塩酸、硝酸、硫酸、過酸化水素、等の無機酸、等が挙げられる。
これら触媒のポリシラザンに対する添加量は、ポリシラザンを含む液体（第１の塗布液）中の固形分濃度比率として、ポリシラザン重量に対して０ｐｐｍ以上５％未満であることが好ましい。さらに好ましくは、１００ｐｐｍ以上３％以下である。
(catalyst)
In order to modify the polysilazane-containing layer into the water vapor barrier layers (4a, 4b), a catalyst that promotes a reaction for converting at least a part of the polysilazane in the polysilazane-containing layer into a silicon oxide compound may be used.
The catalyst preferably used in the present invention is at least one selected from the group of nickel, titanium, platinum, rhodium, cobalt, iron, ruthenium, osmium, palladium, iridium, and aluminum described in JP-A-10-279362. Metal carboxylates obtained by reacting metal carboxylates containing these metals, acetylacetonate complexes containing nickel, platinum, palladium or aluminum, and fine particles of metals including Au, Ag, Pd, Ni, Also, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, pentylamine, dipentylamine, tripentylamine , Hexylamine, dihexylamine, trihexylamine, heptylamine, diheptylamine, triheptyl, octylamine, dioctylamine, trioctylamine, phenylamine, diphenylamine, triphenylamine, and the like. The hydrocarbon chain contained in these amine compounds may be a straight chain or a branched chain. Specific examples of pyridines include pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, piperidine, lutidine, pyrimidine, pyridazine, and the like. Furthermore, DBU (1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene), DBN (1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene), and the like can also be used. Specific examples of the acid compound include organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, maleic acid and stearic acid, and inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid and hydrogen peroxide.
The addition amount of these catalysts to polysilazane is preferably 0 ppm or more and less than 5% with respect to the weight of polysilazane as a solid content concentration ratio in the liquid containing polysilazane (first coating solution). More preferably, it is 100 ppm or more and 3% or less.
本発明に用いるポリシラザン含有の塗布液を塗布して形成されたポリシラザン含有層は、改質処理前または改質処理中に含まれる水分の量が制御されていることが好ましい。
改質処理前または改質処理中にポリシラザン含有層中に入りうる水分の供給としては、例えば塗布基材表面からの移行、あるいは雰囲気中の水蒸気の吸収がある。基材側からポリシラザン含有層中に移行する水分の制御は、ポリシラザン含有の塗布液を塗布する前に基材を一定の温度湿度環境下で保存して、含水量を所望の値に制御することができる。所望の値は、後述の雰囲気中の湿度によって異なるが、通常、重量として１０００ｐｐｍ以下、好ましくは、３００ｐｐｍ以下である。
ポリシラザン含有の塗布液を基材上に塗布乾燥する工程においては、主に有機溶媒を取り除くため、乾燥条件を熱処理等の方法で適宜決めることができ、熱処理温度は迅速処理の観点から高い温度であることが好ましいが、樹脂フィルムである基材１に対する熱ダメージを考慮し、温度と処理時間を適宜決定することが好ましい。例えば、基材１として、ガラス転位温度（Ｔｇ）が７０℃のポリエチレンテレフタレート基材を用いる場合には、熱処理温度は１５０℃以下を設定することができる。処理時間は溶媒が除去され、かつ基材１への熱ダメージが少なくなるように短時間に設定することが好ましく、熱処理温度が１５０℃以下であれば３０分以内に設定することができる。
ポリシラザン含有の塗布液を基材上に塗布乾燥する工程における雰囲気は、比較的低湿に制御されていることが好ましいが、低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は４℃以下（温度２５℃／湿度２５％）で、より好ましい露点温度は−８℃（温度２５℃／湿度１０％）以下、さらに好ましい露点温度は−３１℃（温度２５℃／湿度１％）以下である。また、水分を取り除きやすくするため、減圧乾燥してもよい。減圧乾燥における圧力は常圧〜０．１ＭＰａを選ぶことができる。
The amount of moisture contained in the polysilazane-containing layer formed by applying the polysilazane-containing coating solution used in the present invention is preferably controlled before or during the modification treatment.
Examples of the supply of moisture that can enter the polysilazane-containing layer before or during the modification treatment include migration from the surface of the coated substrate or absorption of water vapor in the atmosphere. Control of moisture transferred from the substrate side into the polysilazane-containing layer is to store the substrate in a constant temperature and humidity environment before applying the polysilazane-containing coating solution, and control the moisture content to a desired value. Can do. The desired value varies depending on the humidity in the atmosphere to be described later, but is usually 1000 ppm or less, preferably 300 ppm or less as a weight.
In the step of applying and drying the polysilazane-containing coating solution on the substrate, the organic solvent is mainly removed, so that the drying conditions can be appropriately determined by a method such as heat treatment, and the heat treatment temperature is high from the viewpoint of rapid processing. Although it is preferable, it is preferable to appropriately determine the temperature and the processing time in consideration of thermal damage to the
The atmosphere in the step of applying and drying the polysilazane-containing coating solution on the substrate is preferably controlled to relatively low humidity, but the humidity in a low-humidity environment varies with temperature, so the relationship between temperature and humidity is the dew point. A preferred form is indicated by the definition of temperature. A preferable dew point temperature is 4 ° C. or less (temperature 25 ° C./humidity 25%), a more preferable dew point temperature is −8 ° C. (temperature 25 ° C./
（ポリシラザンの改質処理・真空紫外光照射処理）
本発明におけるポリシラザンの改質処理とは、ポリシラザン化合物の一部または全部が、酸化珪素または酸化窒化珪素への転化する反応をいう。
この改質処理は、ポリシラザンの転化反応に基づく公知の方法を選ぶことができる。ポリシラザン化合物の置換反応による酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜の形成には４５０℃以上の高温が必要であり、樹脂フィルムを基材１に用いたフレキシブル基板においては、適応が難しい。従って、本発明の水蒸気バリアーフィルムを作製するに際しては、プラスチック基板への適応という観点から、より低温で転化反応が可能な紫外光を使う転化反応が好ましい。
(Polysilazane modification treatment / vacuum ultraviolet irradiation treatment)
The polysilazane modification treatment in the present invention refers to a reaction in which part or all of the polysilazane compound is converted into silicon oxide or silicon oxynitride.
For this modification treatment, a known method based on the conversion reaction of polysilazane can be selected. Formation of a silicon oxide film or a silicon oxynitride film by a substitution reaction of a polysilazane compound requires a high temperature of 450 ° C. or higher, and is difficult to adapt to a flexible substrate using a resin film as the
本発明における水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、水分が取り除かれたポリシラザン塗膜（ポリシラザン含有層）は紫外光照射による処理で改質される。紫外線（紫外光と同義）によって生成されるオゾンや活性酸素原子は高い酸化能力を有しており、低温で高い緻密性と絶縁性を有する酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することが可能である。
この紫外光照射により、セラミックス化に寄与するＯ２とＨ２Ｏや、紫外線吸収剤、ポリシラザン自身が励起、活性化される。そして、励起したポリシラザンのセラミックス化が促進され、得られるセラミックス膜が緻密になる。紫外光照射は、塗膜形成後であればいずれの時点で実施しても有効である。
本発明での真空紫外光照射処理には、常用されているいずれの紫外線発生装置を使用することが可能である。なお、本発明でいう紫外光とは、一般には、真空紫外光とよばれる１０〜２００ｎｍの波長を有する電磁波を含む紫外光をいう。
In the method for producing a water vapor barrier film in the present invention, the polysilazane coating film (polysilazane-containing layer) from which moisture has been removed is modified by treatment with ultraviolet light irradiation. Ozone and active oxygen atoms generated by ultraviolet light (synonymous with ultraviolet light) have high oxidation ability, and can form a silicon oxide film or silicon oxynitride film having high density and insulation at low temperatures. It is.
This ultraviolet light irradiation excites and activates O 2 and H 2 O, UV absorbers, and polysilazane itself that contribute to ceramicization. And the ceramicization of the excited polysilazane is promoted, and the resulting ceramic film becomes dense. Irradiation with ultraviolet light is effective at any time after the formation of the coating film.
Any commonly used ultraviolet ray generator can be used for the vacuum ultraviolet ray irradiation treatment in the present invention. The ultraviolet light referred to in the present invention generally refers to ultraviolet light including electromagnetic waves having a wavelength of 10 to 200 nm called vacuum ultraviolet light.
真空紫外光の照射は、照射される改質前のポリシラザン含有層を担持している基材１がダメージを受けない範囲で、照射強度や照射時間を設定することが好ましい。
基材１にプラスチックフィルムを用いた場合を例にとると、例えば、２ｋＷ（８０Ｗ／ｃｍ×２５ｃｍ）のランプを用い、基材表面の強度が２０〜３００ｍＷ／ｃｍ２、好ましくは５０〜２００ｍＷ／ｃｍ２になるように基材−紫外線照射ランプ間の距離を設定し、０．１秒〜１０分間の照射を行うことができる。
一般に、紫外線照射処理時の基材温度が１５０℃以上になると、プラスチックフィルム等の場合には、基材１が変形したりその強度が劣化したりするなど、基材１の特性が損なわれることになる。しかしながら、ポリイミド等の耐熱性の高いフィルムなどの場合には、より高温での改質処理が可能である。従って、この紫外線照射時の基材温度としては、一般的な上限はなく、基材１の種類によって当業者が適宜設定することができる。また、紫外線照射雰囲気に特に制限はなく、空気中で実施すればよい。
このような紫外線の発生手段としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、ＵＶ光レーザー等が挙げられるが、特に限定されない。また、発生させた紫外線を改質前のポリシラザン含有層に照射する際には、効率向上と均一な照射を達成する観点から、発生源からの紫外線を反射板で反射させてから改質前のポリシラザン含有層に当てることが望ましい。
紫外線照射は、バッチ処理にも連続処理にも適合可能であり、使用する基材１の形状によって適宜選定することができる。ポリシラザン含有層を有する基材１が長尺フィルム状である場合には、これを搬送させながら上記のような紫外線発生源を具備した乾燥ゾーンで連続的に紫外線を照射することによりセラミックス化することができる。紫外線照射に要する時間は、使用する基材１やポリシラザン改質層（ポリシラザン含有層、水蒸気バリアー層）の組成、濃度にもよるが、一般に０．１秒〜１０分であり、好ましくは０．５秒〜３分である。
また、真空紫外光（ＶＵＶ）を照射する際の、酸素濃度は３００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ（１％）とすることが好ましく、更に好ましくは、５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍである。このような酸素濃度の範囲に調整することにより、酸素過多の水蒸気バリアー層の生成を防止してバリアー性の劣化を防止することができる。
真空紫外光（ＶＵＶ）照射時にこれら酸素以外のガスとしては乾燥不活性ガスを用いることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。
酸素濃度の調整は照射庫内へ導入する酸素ガス、不活性ガスの流量を計測し、流量比を変えることで調整可能である。
In the irradiation with vacuum ultraviolet light, it is preferable to set the irradiation intensity and the irradiation time within a range in which the
Taking the case where a plastic film is used as the
In general, when the substrate temperature during the ultraviolet irradiation treatment is 150 ° C. or higher, the characteristics of the
Examples of such ultraviolet ray generating means include, but are not limited to, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, an excimer lamp, and a UV light laser. In addition, when irradiating the polysilazane-containing layer before modification with the generated ultraviolet light, from the viewpoint of achieving efficiency improvement and uniform irradiation, the ultraviolet light from the generation source is reflected by the reflector and then before modification. It is desirable to apply to the polysilazane-containing layer.
The ultraviolet irradiation can be adapted to both batch processing and continuous processing, and can be appropriately selected depending on the shape of the
Moreover, it is preferable that oxygen concentration at the time of irradiating with vacuum ultraviolet light (VUV) is 300 ppm to 10000 ppm (1%), and more preferably 500 ppm to 5000 ppm. By adjusting to such an oxygen concentration range, it is possible to prevent formation of an oxygen-rich water vapor barrier layer and to prevent deterioration of barrier properties.
A dry inert gas is preferably used as a gas other than oxygen at the time of vacuum ultraviolet light (VUV) irradiation, and dry nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoint of cost.
The oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rate of oxygen gas and inert gas introduced into the irradiation chamber and changing the flow rate ratio.
具体的に、本発明における改質前のポリシラザン含有層の改質処理方法は、真空紫外光照射による処理である。真空紫外光照射による処理は、ポリシラザン化合物内の原子間結合力より大きい１００〜２００ｎｍの光エネルギーを用い、好ましくは１００〜１８０ｎｍの波長の光のエネルギーを用い、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみの作用により、直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることで、比較的低温で酸化珪素膜の形成を行う方法である。これに必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。
なお、Ｘｅ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｎｅ等の希ガスの原子は化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電等によりエネルギーを得た希ガスの原子（励起原子）は他の原子と結合して分子を作ることができる。希ガスがキセノンの場合には、
ｅ＋Ｘｅ→ｅ＋Ｘｅ＊
Ｘｅ＊＋Ｘｅ＋Ｘｅ→Ｘｅ２ ＊＋Ｘｅ
となり、励起されたエキシマ分子であるＸｅ２ ＊が基底状態に遷移するときに１７２ｎｍのエキシマ光（真空紫外光）を発光する。
エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。また、余分な光が放射されないので、対象物の温度を低く保つことができる。さらには始動・再始動に時間を要さないので、瞬時の点灯点滅が可能である。
Specifically, the modification treatment method for the polysilazane-containing layer before modification in the present invention is treatment by irradiation with vacuum ultraviolet light. The treatment by vacuum ultraviolet light irradiation uses light energy of 100 to 200 nm, preferably light energy having a wavelength of 100 to 180 nm, which is larger than the interatomic bonding force in the polysilazane compound, and the bonding of atoms is called a photon process called a photon process. This is a method in which a silicon oxide film is formed at a relatively low temperature by causing an oxidation reaction with active oxygen or ozone to proceed while cutting directly by only the action. As a vacuum ultraviolet light source required for this, a rare gas excimer lamp is preferably used.
Note that rare gas atoms such as Xe, Kr, Ar, and Ne are called inert gases because they are chemically bonded and do not form molecules. However, rare gas atoms (excited atoms) that have gained energy by discharge or the like can be combined with other atoms to form molecules. When the rare gas is xenon,
e + Xe → e + Xe *
Xe * + Xe + Xe → Xe 2 * + Xe
Then, when the excited excimer molecule Xe 2 * transitions to the ground state, excimer light (vacuum ultraviolet light) of 172 nm is emitted.
A feature of the excimer lamp is that the radiation is concentrated on one wavelength, and since only the necessary light is not emitted, the efficiency is high. Further, since no extra light is emitted, the temperature of the object can be kept low. Furthermore, since no time is required for starting and restarting, instantaneous lighting and blinking are possible.
エキシマ発光を得るには、誘電体バリアー放電を用いる方法が知られている。誘電体バリアー放電とは、両電極間に誘電体（エキシマランプの場合は透明石英）を介してガス空間を配し、電極に数１０ｋＨｚの高周波高電圧を印加することによりガス空間に生じる雷に似た非常に細いｍｉｃｒｏ ｄｉｓｃｈａｒｇｅと呼ばれる放電である
また、効率よくエキシマ発光を得る方法としては、誘電体バリアー放電以外には無電極電界放電も知られている。無電極電界放電とは、容量性結合による放電であり、別名ＲＦ放電とも呼ばれる。ランプと電極及びその配置は、基本的には誘電体バリアー放電と同じでよいが、両極間に印加される高周波は数ＭＨｚで点灯される。無電極電界放電はこのように空間的にまた時間的に一様な放電が得られる。
そして、Ｘｅエキシマランプは、波長の短い１７２ｎｍの紫外線を単一波長で放射することから発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い１７２ｎｍの光のエネルギーは能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン膜の改質を実現できる。従って、波長１８５ｎｍ、２５４ｎｍの紫外線を発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と比べて、高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基板、樹脂フィルム等への照射を可能としている。
また、エキシマランプは光の発生効率が高いため、低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域で単一波長のエネルギーを照射するため、照射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を有する。このため、熱の影響を受けやすいとされるポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを基材１とするバリアーフィルムへの照射に適している。
In order to obtain excimer light emission, a method using dielectric barrier discharge is known. Dielectric barrier discharge refers to lightning generated in a gas space by placing a gas space between both electrodes via a dielectric (transparent quartz in the case of an excimer lamp) and applying a high frequency high voltage of several tens of kHz to the electrode. It is a similar very thin discharge called micro discharge. In addition to dielectric barrier discharge, electrodeless electric field discharge is also known as a method for efficiently obtaining excimer light emission. The electrodeless field discharge is a discharge due to capacitive coupling, and is also called an RF discharge. The lamp and electrodes and their arrangement may be basically the same as those of the dielectric barrier discharge, but the high frequency applied between the two electrodes is lit at several MHz. In the electrodeless field discharge, a spatially and temporally uniform discharge can be obtained in this way.
The Xe excimer lamp emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength, and thus has excellent luminous efficiency. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen. In addition, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm for dissociating the bonds of organic substances has high ability. Due to the high energy of the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the polysilazane film can be modified in a short time. Therefore, compared to low-pressure mercury lamps and plasma cleaning that emit ultraviolet rays with wavelengths of 185 nm and 254 nm, the process time is shortened due to high throughput, the equipment area is reduced, and organic materials, plastic substrates, resin films, etc. that are easily damaged by heat are used. Can be irradiated.
In addition, since the excimer lamp has high light generation efficiency, it can be turned on with low power. In addition, light having a long wavelength that causes a temperature increase due to light is not emitted, and energy of a single wavelength is irradiated in the ultraviolet region, so that an increase in the surface temperature of the irradiation object is suppressed. For this reason, it is suitable for the irradiation to the barrier film which makes the
（第一水蒸気バリアー層と第二水蒸気バリアー層）
第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂは、ポリシラザン改質層としては基本的に同じ層であり、同じ塗布液を用いて形成することができる。但し、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂは、層の配置や膜厚が異なるように形成されたバリアー層である。
本実施形態における第一水蒸気バリアー層４ａは、基材１に積層された平滑層３上に形成されており、基材１に比較的近い配置となっている、また、本実施形態における第二水蒸気バリアー層４ｂは、第一水蒸気バリアー層４ａに積層された中間層５上に形成されており、基材１から比較的遠い配置となっている。
また、基材１から遠い配置の第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚は、基材１に近い配置の第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚よりも薄く形成されており、特に、第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚は、第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚の５％以上４０％以下となるように形成されている。
また、膜厚の異なる第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを改質する際の真空紫外光照射処理において、第二水蒸気バリアー層４ｂの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量を、第一水蒸気バリアー層４ａの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下に調整することで、その膜厚に応じてバランスよく第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを改質するようになっている。
(First water vapor barrier layer and second water vapor barrier layer)
The first water
The first water
The film thickness of the second water vapor barrier layer 4b arranged far from the
Further, in the vacuum ultraviolet light irradiation treatment when modifying the first water
このように、第一水蒸気バリアー層４ａに対する第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚比率を５％以上４０％以下の範囲内に調整し、第二水蒸気バリアー層４ｂを薄くすることにより、第二水蒸気バリアー層４ｂが撓み易くなる。水蒸気バリアーフィルムの最表層となる第二水蒸気バリアー層４ｂには、フィルムが折り曲がった際や、基材が膨張／収縮した際に、フィルム内部応力の負荷が比較的多く掛かる。そこで、第二水蒸気バリアー層４ｂを薄くして撓み易くすることにより、その負荷を局部的に集中させないように逃がすことができ、第二水蒸気バリアー層４ｂが破損しにくくなる。
こうして、フィルムの折り曲げや基材の膨張／収縮に対する第二水蒸気バリアー層４ｂの耐久性が向上し、水蒸気バリアーフィルム１０が折り曲がったりした後でも水蒸気透過率を低い値に良好に維持することが可能になる。また、フィルムの厚さ方向中央側に位置する第一水蒸気バリアー層４ａは、第二水蒸気バリアー層４ｂよりも厚く、その厚みに応じた良好なバリアー性能を有しており、水蒸気バリアーフィルム１０の水蒸気透過率を低い値に安定させることに寄与している。
また、第二水蒸気バリアー層４ｂの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量を、第一水蒸気バリアー層４ａの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下に調整し、それぞれの膜厚に応じてバランスよく第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを改質することによって、ポリシラザン含有塗膜が真空紫外光により改質された後の第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂの強度のバランスや内部残留収縮応力のバランスを最適な範囲に調整でき、フィルムの折り曲げに対する水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）の耐久性をより一層向上させることができる。
Thus, by adjusting the film thickness ratio of the second water vapor barrier layer 4b to the first water
In this way, the durability of the second water vapor barrier layer 4b against the folding of the film and the expansion / contraction of the base material is improved, and the water vapor transmission rate can be well maintained at a low value even after the water
Further, the irradiation energy amount of the vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the second water vapor barrier layer 4b is set to 20% or more and 70% or less of the irradiation energy amount of the vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the first water
（中間層）
本実施形態における中間層５は、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂにそれぞれ密着し、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを支持して補強する目的で介装されている。
中間層５は、第一水蒸気バリアー層４ａ上に中間層塗布液を塗布し乾燥することによって形成することができる。また、中間層塗布液を塗布し乾燥した塗膜に所定の改質処理（例えば、真空紫外光を照射する紫外線照射処理、熱線を照射する加熱処理）を施して、中間層５を形成するようにしてもよい。
この中間層５は、一回の塗布によって形成された単層構成であっても、複数回の塗布によって形成された複数層構成であってもよい。ただし、製造コストや製造工程の簡便さの観点からは、単層構成であることが好ましい。
(Middle layer)
In the present embodiment, the intermediate layer 5 is in close contact with the first water
The intermediate layer 5 can be formed by applying an intermediate layer coating solution on the first water
The intermediate layer 5 may have a single-layer configuration formed by a single application or a multi-layer configuration formed by a plurality of applications. However, from the viewpoint of manufacturing cost and simplicity of the manufacturing process, a single layer configuration is preferable.
本発明の中間層５に用いられる化合物は、有機または無機の化合物で、紫外〜可視光領域において透明な被膜であることが好ましく、有機の樹脂としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、アセタール樹脂等を、１または２種以上併せて使用することができる。これらの樹脂には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記の化合物材料（樹脂）は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法によりプラスチックフィルム上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。その塗布量としては、０．０１〜１ｇ／ｍ２（乾燥状態）程度が好ましい。
また、本発明の中間層５に用いられる化合物は、中間層５における水蒸気透過率を低減する目的と、真空紫外光の吸収や真空紫外光が照射されることによる着色が少ない点、さらに隣接するポリシラザン含有改質膜（第一水蒸気バリアー層４ａ、第二水蒸気バリアー層４ｂ）との接着性が良好である点から無機化合物がより好ましく用いられる。無機化合物として好ましく用いられるものとしては、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒの少なくとも１種を含む金属化合物であり、例えば金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物等が挙げられる。
The compound used for the intermediate layer 5 of the present invention is an organic or inorganic compound, and is preferably a transparent film in the ultraviolet to visible light region. Examples of the organic resin include polyester resins, isocyanate resins, urethane resins, acrylic resins. Resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, acetal resin, and the like can be used alone or in combination. Conventionally known additives can be added to these resins. The above compound material (resin) is anchored by coating on a plastic film by a known method such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, spray coating, etc., and drying and removing the solvent, diluent, etc. Can be coated. The coating amount is preferably about 0.01 to 1 g / m 2 (dry state).
Further, the compound used for the intermediate layer 5 of the present invention is adjacent to the purpose of reducing the water vapor transmission rate in the intermediate layer 5, the absorption of vacuum ultraviolet light, and the less coloration caused by irradiation with vacuum ultraviolet light. Inorganic compounds are more preferably used in terms of good adhesion to the polysilazane-containing modified films (first water
以下に、中間層５に用いることができる化合物の具体例を示すが、これらに限定されない。また、下記の化合物を単独または組み合わせて用いてもよく、その他の有機または無機化合物と混合した組成であってもよい。
例えば、テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、パーヒドロポリシラザン、メチルポリシラザン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン等のシラン化合物などが挙げられる。
Although the specific example of the compound which can be used for the intermediate | middle layer 5 is shown below, it is not limited to these. The following compounds may be used alone or in combination, and may be a composition mixed with other organic or inorganic compounds.
For example, tetrachlorosilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltri Ethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, par Hydropolysilazane, methylpolysilazane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxysilane) Hexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, p- Styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyl Riethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3- Examples thereof include silane compounds such as mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, tetraisocyanatesilane, and methyltriisocyanatesilane.
あるいは下記の一般式（２）（３）（４）で示されるような有機チタン化合物などが挙げられる。一般式中、Ｒはアルキル基。 Or the organic titanium compound etc. which are shown by following General formula (2) (3) (4) are mentioned. In the general formula, R is an alkyl group.
また、チタンテトラ−２−エチルヘキソキシド、チタンジイソプロポキシビス（アセチルアセトネート）、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンジオクチロキシビス（オクチレングリコレート）、チタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）、チタンジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテート、ポリヒドロキシチタンステアレート等のような有機チタン化合物が挙げられる。 In addition, titanium tetra-2-ethylhexoxide, titanium diisopropoxybis (acetylacetonate), titanium tetraacetylacetonate, titanium dioctyloxybis (octylene glycolate), titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate) ), Titanium diisopropoxybis (triethanolaminate), titanium lactate ammonium salt, titanium lactate, titanium lactate, polyhydroxy titanium stearate and the like.
あるいは、下記の一般式（５）（６）（７）で示されるような有機ジルコニウム化合物などが挙げられる。一般式中、Ｒはアルキル基。 Or the organic zirconium compound etc. which are shown by following General formula (5) (6) (7) are mentioned. In the general formula, R is an alkyl group.
また、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムジブトキシビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート等のような有機ジルコニウム化合物が挙げられる。 Further, zirconium tetranormal propoxide, zirconium tetranormal butoxide, zirconium tetraacetylacetonate, zirconium tributoxymonoacetylacetonate, zirconium monobutoxyacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), zirconium dibutoxybis (ethylacetoacetate), Organic zirconium compounds such as zirconium tetraacetylacetonate, zirconium tributoxy monostearate and the like can be mentioned.
（中間層に含まれうるその他の成分）
中間層５には、常温で固体の有機または無機の化合物を添加することができる。特に、化合物が常温で液体の場合には、その添加物が中間層５に安定して保持されるものであれば公知の熱可塑性樹脂、熱または光硬化性樹脂、無機微粒子化合物を用いることができる。
(Other components that can be included in the intermediate layer)
An organic or inorganic compound that is solid at room temperature can be added to the intermediate layer 5. In particular, when the compound is liquid at room temperature, a known thermoplastic resin, heat or photocurable resin, or inorganic fine particle compound may be used as long as the additive is stably held in the intermediate layer 5. it can.
（中間層の積層方法）
本発明の中間層５は、基材１上に設けられた第一水蒸気バリアー層４ａ（ポリシラザン含有層）の上に積層される。
中間層５の形成方法としては、水分と反応性のある無機化合物を用いる場合には、水分含有率の低い溶媒にその化合物を溶解、分散した液（中間層塗布液）を低湿度環境下で塗布し乾燥することによって形成することが好ましい。ここで低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は４℃以下（温度２５℃／湿度２５％）で、より好ましい露点温度は−８℃（温度２５℃／湿度１０％）以下、さらに好ましい露点温度は−３１℃（温度２５℃／湿度１％）以下である。
なお、中間層塗布液を塗布して乾燥した塗膜に、真空紫外光を照射する紫外線照射処理（改質処理）を施して、中間層５を形成することが好ましい。
(Lamination method of intermediate layer)
The intermediate layer 5 of the present invention is laminated on the first water
As a method for forming the intermediate layer 5, when an inorganic compound reactive with moisture is used, a solution (intermediate layer coating solution) obtained by dissolving and dispersing the compound in a solvent having a low moisture content is used in a low humidity environment. It is preferable to form by applying and drying. Here, since the humidity in the low humidity environment varies depending on the temperature, the relationship between the temperature and the humidity shows a preferable form by the definition of the dew point temperature. A preferable dew point temperature is 4 ° C. or less (temperature 25 ° C./humidity 25%), a more preferable dew point temperature is −8 ° C. (temperature 25 ° C./
In addition, it is preferable to form the intermediate layer 5 by applying an ultraviolet irradiation process (modification process) that irradiates vacuum ultraviolet light to the coating film that has been applied and dried by applying the intermediate layer coating solution.
また、本発明における中間層５の厚みは、通常１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。中間層５の厚みが当該範囲にあれば、塗布膜の均一性を確保し易くなり、また、水蒸気バリアー層（４ａ、４ｂ）を折り曲げ時のストレス等から保護することができる。 In addition, the thickness of the intermediate layer 5 in the present invention is usually 1 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 500 nm. If the thickness of the intermediate layer 5 is within the above range, it is easy to ensure the uniformity of the coating film, and the water vapor barrier layers (4a, 4b) can be protected from stress during bending.
（ブリードアウト防止層）
また、本実施形態における基材１の下面側の表面には、ブリードアウト防止層２を形成してもよい。
ブリードアウト防止層２は、平滑層３を有するフィルムを加熱した際に、基材１中からその表面に未反応のオリゴマー等が移行して、フィルム表面を汚染する現象を抑制する目的で、平滑層３を有する基材１の反対面に設けられる。ブリードアウト防止層２は、この機能を有していれば、基本的に平滑層３と同じ構成をとっても構わない。
ブリードアウト防止層２に含ませることが可能な重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物としては、分子中に２個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物、あるいは分子中に１個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等を挙げることができる。
その他の添加剤として、マット剤を含有してもよい。マット剤としては、平均粒子径が０．１〜５μｍ程度の無機粒子が好ましい。このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の１種または２種以上を併せて使用することができる。なお、無機粒子からなるマット剤は、ハードコート剤の固形分１００質量部に対して２質量部以上、好ましくは４質量部以上、より好ましくは６質量部以上、２０質量部以下、好ましくは１８質量部以下、より好ましくは１６質量部以下の割合で混合されていることが望ましい。
(Bleed-out prevention layer)
Moreover, you may form the bleed-
The bleed-
Examples of the unsaturated organic compound having a polymerizable unsaturated group that can be included in the
As other additives, a matting agent may be contained. As the matting agent, inorganic particles having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm are preferable. As such inorganic particles, one or more of silica, alumina, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, zirconium oxide and the like can be used in combination. . The matting agent composed of inorganic particles is 2 parts by mass or more, preferably 4 parts by mass or more, more preferably 6 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, preferably 18 parts per 100 parts by mass of the solid content of the hard coat agent. It is desirable that they are mixed in a proportion of not more than part by mass, more preferably not more than 16 parts by mass.
また、ブリードアウト防止層２には、ハードコート剤及びマット剤の他の成分として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、光重合開始剤等を含有させてもよい。
熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
電離放射線硬化性樹脂としては、光重合性プレポリマーもしくは光重合性モノマー等の１種または２種以上を混合した電離放射線硬化塗料に、電離放射線（紫外線または電子線）を照射することで硬化するものを使用することができる。ここで光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート等が使用できる。また光重合性モノマーとしては、上記に記載した多価不飽和有機化合物等が使用できる。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾインベンゾエート、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−（４−モルフォリニル）−１−プロパン、α−アシロキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。
The bleed-
Examples of the thermoplastic resin include cellulose derivatives such as acetylcellulose, nitrocellulose, acetylbutylcellulose, ethylcellulose, and methylcellulose, vinyl acetate and copolymers thereof, vinyl chloride and copolymers thereof, vinylidene chloride and copolymers thereof, and the like. Resins, acetal resins such as polyvinyl formal, polyvinyl butyral, acrylic resins and copolymers thereof, acrylic resins such as methacrylic resins and copolymers thereof, polystyrene resins, polyamide resins, linear polyester resins, polycarbonate resins, etc. Can be mentioned.
Examples of the thermosetting resin include a thermosetting urethane resin composed of an acrylic polyol and an isocyanate prepolymer, a phenol resin, a urea melamine resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a silicon resin.
The ionizing radiation curable resin is cured by irradiating an ionizing radiation (ultraviolet ray or electron beam) to an ionizing radiation curable paint in which one or more of photopolymerizable prepolymer or photopolymerizable monomer is mixed. Things can be used. Here, as the photopolymerizable prepolymer, an acrylic prepolymer having two or more acryloyl groups in one molecule and having a three-dimensional network structure by crosslinking and curing is particularly preferably used. As this acrylic prepolymer, urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, melamine acrylate and the like can be used. Further, as the photopolymerizable monomer, the polyunsaturated organic compounds described above can be used.
As photopolymerization initiators, acetophenone, benzophenone, Michler ketone, benzoin, benzylmethyl ketal, benzoin benzoate, hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2- (4-morpholinyl)- 1-propane, α-acyloxime ester, thioxanthone and the like can be mentioned.
以上のようなブリードアウト防止層２は、ハードコート剤、マット剤及び必要に応じて添加される他の成分を配合して、所定の希釈溶剤を加えて塗布液として調製し、その塗布液を基材１の表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することができる。なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する手法、または走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射する手法により行うことができる。
本実施形態におけるブリードアウト防止層２の厚さとしては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜７μｍであることが望ましい。１μｍ以上にすることにより、水蒸気バリアーフィルムとしての耐熱性を十分なものにし易くなる。１０μｍ以下にすることにより、水蒸気バリアーフィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層３を水蒸気バリアーフィルムの一方の面に設けた場合におけるその水蒸気バリアーフィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。
The bleed-
The thickness of the bleed-
（水蒸気バリアーフィルムの製造装置）
本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１０の製造に用いられる製造装置の一例を図２に示す。なお、水蒸気バリアーフィルム製造装置は、この実施形態に限定されるものではない。
水蒸気バリアーフィルム製造装置１００は、例えば、図２に示すように、基材１の巻き取りと繰り出しを行って基材１を搬送するロール・トゥ・ロールの搬送手段（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ）と、少なくともポリシラザンを含有する水蒸気バリアー層用の塗布液を塗布する第１塗布ユニット４０ａと、溶媒や水分を乾燥させて除去する第１乾燥ユニット５０ａと、真空紫外光を照射するエキシマランプ３０が配設された第１エキシマ処理ユニット６０ａと、中間層用の塗布液を塗布する第２塗布ユニット７０と、溶媒や水分を乾燥させて除去する第２乾燥ユニット８０と、真空紫外光を照射するエキシマランプ３０が配設された第２エキシマ処理ユニット９０と、少なくともポリシラザンを含有する水蒸気バリアー層用の塗布液を塗布する第３塗布ユニット４０ｂと、溶媒や水分を乾燥させて除去する第３乾燥ユニット５０ｂと、真空紫外光を照射するエキシマランプ３０が配設された第３エキシマ処理ユニット６０ｂ等を備えている。
以下に、この水蒸気バリアーフィルム製造装置１００による水蒸気バリアーフィルムの製造方法の概要を説明する。
(Water vapor barrier film manufacturing equipment)
An example of the manufacturing apparatus used for manufacture of the water vapor |
For example, as shown in FIG. 2, the water vapor barrier
Below, the outline | summary of the manufacturing method of the water vapor | steam barrier film by this water vapor | steam barrier
（水蒸気バリアーフィルムの製造工程、製造方法）
第１の搬送ローラ１Ａにロール状に巻き取られている基材１を支持ローラ１Ｃでガイドしつつ第２の搬送ローラ１Ｂに向けて搬送する。なお、この基材１の上面には平滑層３、下面にはブリードアウト防止層２が形成されている。
まず、基材１に形成された平滑層３上に第１塗布ユニット４０ａで、例えばポリシラザンおよび触媒を含む組成の塗布液を塗布した後、第１乾燥ユニット５０ａで溶媒を除去して乾燥しポリシラザン含有層を形成する。基材１上にポリシラザン含有層を形成した後、第１エキシマ処理ユニット６０ａで真空紫外光を照射して改質処理を施し、ポリシラザン含有層を改質して第一水蒸気バリアー層４ａを形成する。
その後続けて基材１を搬送し、基材１の平滑層３上に成膜された第一水蒸気バリアー層４ａの上に第２塗布ユニット７０で、前述の成分を含む組成の中間層塗布液を塗布した後、第２乾燥ユニット８０で溶媒を除去して乾燥し中間層塗膜を形成する。その中間層塗膜に第２エキシマ処理ユニット９０で真空紫外光を照射してエキシマ改質処理を施して、中間層５を形成する。
さらに続けて基材１を搬送し、第一水蒸気バリアー層４ａ上に成膜された中間層５の上に第３塗布ユニット４０ｂで、例えばポリシラザンおよび触媒を含む組成の塗布液を塗布した後、第３乾燥ユニット５０ｂで溶媒を除去して乾燥しポリシラザン含有層を形成する。そのポリシラザン含有層に第３エキシマ処理ユニット６０ｂで真空紫外光を照射して改質処理を施して、第二水蒸気バリアー層４ｂを形成する。
そして、完成した水蒸気バリアーフィルム（１０ａ）を第２の搬送ローラ１Ｂに巻き取る。搬送ローラ１Ｂに巻き取った長尺な水蒸気バリアーフィルム（１０ａ）を所望のサイズにカットすることで、水蒸気バリアーフィルム１０が得られる。
このような工程順の製造方法によって、水蒸気バリアーフィルム１０を製造することができる。
なお、第２エキシマ処理ユニット９０によって、第一水蒸気バリアー層４ａと中間層５を一括して改質処理したり、第３エキシマ処理ユニット６０ｂによって、第一水蒸気バリアー層４ａと中間層５と第二水蒸気バリアー層４ｂを一括して改質処理したりしてもよい。ここで、エキシマ処理ユニットによって改質処理を施す場合、第二水蒸気バリアー層４ｂの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量が、第一水蒸気バリアー層４ａの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下になるように調整して処理することが好ましい。これにより、ポリシラザン含有層が真空紫外光によって改質される際の収縮に伴う応力のバランスを、基材１に近い側の第一水蒸気バリアー層４ａと遠い側の第二水蒸気バリアー層４ｂとで最適な状態にコントロールできる。
また、本実施形態における水蒸気バリアーフィルム製造装置１００のエキシマ処理ユニットを、赤外線ヒーターや赤外線ランプ、ハロゲンランプなどを備えた加熱処理ユニットに置き換え、所定の改質処理を加熱処理とする製造装置、製造方法であってもよい。
(Manufacturing process and manufacturing method of water vapor barrier film)
The
First, a coating liquid having a composition containing, for example, polysilazane and a catalyst is applied on the smooth layer 3 formed on the
Subsequently, the
Furthermore, after conveying the
And the completed water vapor | steam barrier film (10a) is wound up by the
The water
The first water
In addition, the excimer processing unit of the water vapor barrier
（電子機器としての有機ＥＬパネル）
本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１０は、太陽電池、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等の電子デバイスを封止する封止フィルムとして用いることができる。
この水蒸気バリアーフィルム１０を封止フィルムとして用いた電子機器である有機ＥＬパネル２０の一例を図３に示す。
有機ＥＬパネル２０は、図３に示すように、水蒸気バリアーフィルム１０と、水蒸気バリアーフィルム１０上に形成されたＩＴＯなどの透明電極６と、透明電極６を介して水蒸気バリアーフィルム１０上に形成された有機ＥＬ素子７と、その有機ＥＬ素子７を覆うように接着剤層８を介して配設された対向フィルム９等を備えている。なお、透明電極６は、有機ＥＬ素子７の一部を成すこともある。
この水蒸気バリアーフィルム１０における第二水蒸気バリアー層４ｂ側の表面に、透明電極６と有機ＥＬ素子７が形成されるようになっている。
そして、有機ＥＬパネル２０において、有機ＥＬ素子７は水蒸気に晒されないように好適に封止されており、有機ＥＬ素子７は劣化し難くなっているので、有機ＥＬパネル２０を長く使用することが可能になり、有機ＥＬパネル２０の寿命が延びる。
なお、対向フィルム９は、アルミ箔などの金属フィルムのほか、本発明に係る水蒸気バリアーフィルムを用いてもよい。対向フィルム９として水蒸気バリアーフィルムを用いる場合、第二水蒸気バリアー層４ｂが形成された面を有機ＥＬ素子７に向けて、接着剤層８によって貼付するようにすればよい。
(Organic EL panel as an electronic device)
The water
An example of the
As shown in FIG. 3, the
The transparent electrode 6 and the organic EL element 7 are formed on the surface of the water
In the
In addition, the opposing film 9 may use the water vapor | steam barrier film which concerns on this invention other than metal films, such as aluminum foil. When a water vapor barrier film is used as the counter film 9, the surface on which the second water vapor barrier layer 4 b is formed may be attached to the organic EL element 7 with the adhesive layer 8.
（有機ＥＬ素子）
有機ＥＬパネル２０において、水蒸気バリアーフィルム１０で封止される有機ＥＬ素子７について説明する。
以下に有機ＥＬ素子７の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／陽極バッファー層（正孔注入層）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極
(Organic EL device)
The organic EL element 7 sealed with the water
Although the preferable specific example of the layer structure of the organic EL element 7 is shown below, this invention is not limited to these.
(1) Anode / light emitting layer / cathode (2) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (3) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode (5) Anode / anode buffer layer (hole injection layer) / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode buffer layer (electron injection layer) / cathode
（陽極）
有機ＥＬ素子７における陽極（透明電極６）としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜として形成し、その薄膜をフォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましい。また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。また、陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
(anode)
As the anode (transparent electrode 6) in the organic EL element 7, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound and a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
For the anode, these electrode materials may be formed as a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and the thin film may be formed into a desired shape pattern by photolithography, or if the pattern accuracy is not required ( The pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered.
When light emission is taken out from the anode, it is desirable that the transmittance be larger than 10%. The sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Moreover, although the film thickness of an anode is based also on material, it is 10-1000 nm normally, Preferably it is chosen in the range of 10-200 nm.
（陰極）
有機ＥＬ素子７における陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が陰極として好適である。
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。また、陰極の膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子７の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば、発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極の説明で挙げた上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
(cathode)
As the cathode in the organic EL element 7, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are suitable as the cathode.
The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as a cathode is preferably several hundred Ω / □ or less. The film thickness of the cathode is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element 7 is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.
Moreover, after manufacturing the said metal quoted by description of the cathode with the film thickness of 1-20 nm, the transparent transparent or semi-transparent cathode is produced by producing the electroconductive transparent material quoted by description of the anode on it. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
（注入層：電子注入層、正孔注入層）
注入層には電子注入層と正孔注入層があり、電子注入層と正孔注入層を必要に応じて設け、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させる。
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、特開平９−２６００６２号公報、特開平８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、特開平９−１７５７４号公報、特開平１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
(Injection layer: electron injection layer, hole injection layer)
The injection layer includes an electron injection layer and a hole injection layer, and an electron injection layer and a hole injection layer are provided as necessary, between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport. Exist between the layers.
An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2),
The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, and the like. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer typified by phthalocyanine, an oxide buffer layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
Details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium Metal buffer layer typified by aluminum and aluminum, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. Is mentioned. The buffer layer (injection layer) is desirably a very thin film, and although it depends on the material, the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm.
（発光層）
有機ＥＬ素子７における発光層は、電極（陰極、陽極）または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
有機ＥＬ素子７の発光層には、以下に示すドーパント化合物（発光ドーパント）とホスト化合物（発光ホスト）が含有されることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。
（発光ドーパント）
発光ドーパントは、大きく分けて蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。
蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
リン光性ドーパントの代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いてもよい。
（発光ホスト）
発光ホスト（単にホストとも言う）とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については「ドーパント化合物（単に、ドーパントとも言う）」という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。更に発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。
発光ホストとしては構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、またはカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。中でも、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体等が好ましく用いられる。
そして、発光層は上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層はドーパント化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
(Light emitting layer)
The light emitting layer in the organic EL element 7 is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode (cathode, anode) or electron transport layer or hole transport layer, and the light emitting portion is the light emitting layer. The interface between the light emitting layer and the adjacent layer may be used.
The light emitting layer of the organic EL element 7 preferably contains the following dopant compound (light emitting dopant) and host compound (light emitting host). Thereby, the luminous efficiency can be further increased.
(Luminescent dopant)
There are two types of luminescent dopants: a fluorescent dopant that emits fluorescence and a phosphorescent dopant that emits phosphorescence.
Representative examples of fluorescent dopants include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes. Stilbene dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like.
Typical examples of the phosphorescent dopant are preferably complex compounds containing metals of Group 8, Group 9, and
The light emitting dopant may be used by mixing a plurality of kinds of compounds.
(Light emitting host)
A light-emitting host (also simply referred to as a host) means a compound having the largest mixing ratio (mass) in a light-emitting layer composed of two or more kinds of compounds. It is also simply called a dopant). For example, if the light emitting layer is composed of two types of compound A and compound B and the mixing ratio is A: B = 10: 90, compound A is a dopant compound and compound B is a host compound. Further, if the light emitting layer is composed of three types of compound A, compound B and compound C and the mixing ratio is A: B: C = 5: 10: 85, compound A and compound B are dopant compounds, and compound C is a host compound.
The light emitting host is not particularly limited in terms of structure, but is typically a basic skeleton such as a carbazole derivative, a triarylamine derivative, an aromatic borane derivative, a nitrogen-containing heterocyclic compound, a thiophene derivative, a furan derivative, or an oligoarylene compound. Or a carboline derivative or a diazacarbazole derivative (herein, a diazacarbazole derivative is one in which at least one carbon atom of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring of the carboline derivative is substituted with a nitrogen atom) And the like). Of these, carboline derivatives, diazacarbazole derivatives and the like are preferably used.
The light emitting layer can be formed by depositing the above compound by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink jet method. Although the film thickness as a light emitting layer does not have a restriction | limiting in particular, Usually, 5 nm-5 micrometers, Preferably it is chosen in the range of 5-200 nm. The light emitting layer may have a single layer structure in which the dopant compound and the host compound are one kind or two or more kinds, or may have a laminated structure having a plurality of layers having the same composition or different compositions.
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
(Hole transport layer)
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers. The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する電子輸送材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
(Electron transport layer)
The electron transport layer is made of an electron transport material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The electron transport material only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and the material can be selected and used from conventionally known compounds. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. Similarly to the hole injection layer and the hole transport layer, an inorganic semiconductor such as n-type-Si or n-type-SiC can also be used as the electron transport material.
The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
（有機ＥＬ素子の作製方法）
有機ＥＬ素子７の作製方法について説明する。
ここでは有機ＥＬ素子７の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。
まず、バリアーフィルム１０上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング、プラズマＣＶＤ等の方法により形成させ、陽極を作製する。
次に、その上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機化合物薄膜を形成させる。この有機化合物薄膜の成膜方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
この有機ＥＬ素子７の作製は、一回の真空引きで一貫して陽極、正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
このようにして得られた有機ＥＬ素子７を備える多色の表示装置（有機ＥＬパネル２０）に、直流電圧を印加する場合には、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
(Method for producing organic EL element)
A method for producing the organic EL element 7 will be described.
Here, as an example of the organic EL element 7, a method for manufacturing an organic EL element composed of an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.
First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on the
Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, which are organic EL element materials, is formed thereon. As a method for forming this organic compound thin film, there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method), etc., but a homogeneous film is easily obtained and pinholes are not easily generated. From the point of view, the vacuum deposition method, the spin coating method, the ink jet method, and the printing method are particularly preferable. Further, different film forming methods may be applied for each layer. When a vapor deposition method is employed for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 to 10 −2 Pa, and a vapor deposition rate of 0.01 to It is desirable to select appropriately within the range of 50 nm / second, substrate temperature −50 to 300 ° C., film thickness 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.
After these layers are formed, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably in the range of 50 to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired organic EL element can be obtained.
The organic EL element 7 is preferably manufactured from the anode and the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere. In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order.
When a DC voltage is applied to the multicolor display device (organic EL panel 20) including the organic EL element 7 obtained in this manner, the voltage is about 2 to 40 V with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. Luminescence can be observed by applying. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
以下、具体的な実施例を挙げて本発明の水蒸気バリアーフィルムを詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。 Hereinafter, although the specific example is given and the water vapor | steam barrier film of this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
（基材の作製）
熱可塑性樹脂支持体であって、両面に易接着加工された１００μｍ厚みのポリエステルフィルム（東洋紡績株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を基材１として用い、下記に示すように、片面にブリードアウト防止層２、反対面に平滑層３を作製して用いた。
（ブリードアウト防止層の形成）
上記基材１の片面に、ＪＳＲ株式会社製 ＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材ＯＰＳＴＡＲ Ｚ７５３５を、乾燥後の膜厚が４μｍになるようにワイヤーバーで塗布した後、空気下で高圧水銀ランプ使用１．０Ｊ／ｃｍ２の硬化条件、８０℃×３分の乾燥条件で硬化を行い、ブリードアウト防止層２を形成した。
（平滑層の形成）
続けて上記基材１の反対面に、ＪＳＲ株式会社製 ＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材ＯＰＳＴＡＲ Ｚ７５０１を、乾燥後の膜厚が４μｍになるようにワイヤーバーで塗布した後、乾燥条件８０℃×３分で乾燥し、その後、空気雰囲気下で高圧水銀ランプ使用１．０Ｊ／ｃｍ２の硬化条件で硬化を行い、平滑層３を形成した。
得られた平滑層３のＪＩＳ Ｂ ０６０１で規定される表面粗さで、最大断面高さＲｔ（ｐ）は１６ｎｍであった。
表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が３０μｍの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さである。
このように、ブリードアウト防止層２と平滑層３が形成された基材１を「Ｂ０」とした。
(Preparation of base material)
A 100 μm thick polyester film (Cosmo Shine A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.), which is a thermoplastic resin support and easily bonded on both sides, is used as a
(Formation of bleed-out prevention layer)
A UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7535 manufactured by JSR Corporation was applied to one side of the
(Formation of smooth layer)
Subsequently, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Corporation was applied to the opposite surface of the
With the surface roughness defined by JIS B 0601 of the obtained smooth layer 3, the maximum cross-sectional height Rt (p) was 16 nm.
The surface roughness is calculated from an uneven cross-sectional curve continuously measured with an AFM (Atomic Force Microscope) and a detector having a stylus with a minimum tip radius, and the measurement direction is 30 μm with a stylus with a minimum tip radius. This is the average roughness for the amplitude of fine irregularities, measured many times in the section.
Thus, the
［第１の実施例；試料Ｎｏ．１〜１７］
表１に示す試料Ｎｏ．１〜１７に対応する水蒸気バリアーフィルムの層構成について説明する。
[First Example; Sample No. 1-17]
Sample No. shown in Table 1 The layer structure of the water vapor | steam barrier film corresponding to 1-17 is demonstrated.
（第一水蒸気バリアー層の形成）
パーヒドロポリシラザン（アクアミカ ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンの１０質量％ジブチルエーテル溶液を、９９対１の割合で混合した液体（塗布液）を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、表１の“膜厚・層４ａ”に記載の厚みとなるように「Ｂ０」の平滑層３上に塗布し、温度５０℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度９５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理し、基材１上面の平滑層３上にポリシラザン含有層を形成した試料（試料Ｎｏ．１〜１４，１６）を得た。
なお、試料Ｎｏ．１５には、ポリシラザン含有層（第一水蒸気バリアー層４ａ）を形成しなかった。
また、試料Ｎｏ．１７の第一水蒸気バリアー層（大気圧プラズマＣＶＤ法による形成）については後述する。
(Formation of the first water vapor barrier layer)
A 10 mass% dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (Aquamica NN120-10, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) and an amine catalyst of N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane The (average) film thickness after drying a liquid (coating liquid) in which a 10% by mass dibutyl ether solution was mixed at a ratio of 99: 1 with a wireless bar is described in “Film Thickness /
Sample No. No. 15 did not form a polysilazane-containing layer (first water
Sample No. The first water vapor barrier layer 17 (formed by the atmospheric pressure plasma CVD method) will be described later.
試料Ｎｏ．１〜１４，１６の各試料の表面に下記装置、条件で真空紫外光照射（エキシマ改質処理）を行い、ポリシラザン含有層（塗膜）を改質して第一水蒸気バリアー層４ａを形成した。
・改質処理装置
（株）エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００
波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
・改質処理条件
平均エキシマ光強度 ：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離 ：２ｍｍ
ステージ加熱温度 ：９０℃
照射装置内の酸素濃度：０．１％
エキシマ光照射時のステージ搬送速度：１０ｍｍ／秒
エキシマ光照射時のステージ搬送回数：試料表面へのエキシマ光露光量の積算量が６０００ｍｊ／ｃｍ２となるように調整。
Sample No. The surfaces of the
・ Modification processing equipment Excimer irradiation equipment MODEL: MECL-M-1-200 manufactured by M.D.
Wavelength: 172nm
Lamp filled gas: Xe
-Modification treatment conditions Average excimer light intensity: 130 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 2mm
Stage heating temperature: 90 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device: 0.1%
Stage transport speed during excimer light irradiation: 10 mm / sec. Stage transport count during excimer light irradiation: adjusted so that the integrated amount of excimer light exposure on the sample surface is 6000 mj / cm 2 .
（中間層の形成）
試料Ｎｏ．１〜１３，１５の各試料の表面（第一水蒸気バリアー層４ａ上）に、ＪＳＲ社製 ポリシロキサンハードコート材 グラスカＨＰＣ７００３を、乾燥膜厚６００ｎｍとなるように塗布・乾燥した後、下記の条件でＸｅエキシマ光照射し、無機骨格を主体とするポリシロキサン層である中間層５を形成した。なお、硬化剤としてアミン触媒をグラスカＨＰＣ７００３の固形分に対して３ｗｔ％添加した。
・改質処理装置
（株）エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００
波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
・改質処理条件
エキシマ光強度 ：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離 ：２ｍｍ
ステージ加熱温度 ：９５℃
照射装置内の酸素濃度：０．３％
エキシマ光照射時のステージ搬送速度：１０ｍｍ／秒
エキシマ光照射時のステージ搬送回数：２往復
(Formation of intermediate layer)
Sample No. After applying and drying a polysiloxane hard coat material Glasca HPC7003 made by JSR on the surface of each of the
・ Modification processing equipment Excimer irradiation equipment MODEL: MECL-M-1-200 manufactured by M.D.
Wavelength: 172nm
Lamp filled gas: Xe
-Modification treatment conditions Excimer light intensity: 130 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 2mm
Stage heating temperature: 95 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device: 0.3%
Stage transfer speed during excimer light irradiation: 10 mm / sec Stage transfer number during excimer light irradiation: 2 reciprocations
なお、試料Ｎｏ．１４には、中間層５を形成しなかった。
また、試料Ｎｏ．１６の表面（第一水蒸気バリアー層４ａ上）には、ポリシロキサンハードコート材の代わりに、ポリエステル樹脂（バイロン２００ 東洋紡績（株）製）の脱水トルエン／メチルエチルケトン＝１／１の１０質量％溶液を用いて、乾燥膜厚６００ｎｍとなるように塗布・乾燥して、樹脂製の中間層を形成した。
Sample No. No intermediate layer 5 was formed on 14.
Sample No. On the surface of 16 (on the first water
（第二水蒸気バリアー層の形成）
試料Ｎｏ．１〜１２，１４〜１６の各試料の表面（中間層上、試料Ｎｏ．１４は第一水蒸気バリアー層上）に、乾燥後の（平均）膜厚が、表１の“膜厚・層４ｂ”に記載の厚みとなるように、パーヒドロポリシラザン（アクアミカ ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンの１０質量％ジブチルエーテル溶液を、９９対１の割合で混合した液体（塗布液）を、ワイヤレスバーにて塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理し、中間層上にポリシラザン含有層を形成した。なお、試料Ｎｏ．１４においては、第一水蒸気バリアー層上にポリシラザン含有層を形成した。
続けて、そのポリシラザン含有層を形成した上記試料に対し、下記の装置、条件で真空紫外光照射（エキシマ改質処理）を行い、ポリシラザン含有層（塗膜）を改質して第二水蒸気バリアー層４ｂを形成した。
・改質処理装置
（株）エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００
波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
・改質処理条件
エキシマ光強度 ：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離 ：２ｍｍ
ステージ加熱温度 ：９５℃
照射装置内の酸素濃度：０．３％
エキシマ光照射時のステージ搬送速度：１０ｍｍ／秒
エキシマ光照射時のステージ搬送回数：試料表面へのエキシマ光露光量の積算量が３０００ｍｊ／ｃｍ２となるように調整。
(Formation of second water vapor barrier layer)
Sample No. On the surfaces of the
Subsequently, the above sample on which the polysilazane-containing layer was formed was subjected to vacuum ultraviolet light irradiation (excimer modification treatment) using the following apparatus and conditions to modify the polysilazane-containing layer (coating film) to form a second water vapor barrier. Layer 4b was formed.
・ Modification processing equipment Excimer irradiation equipment MODEL: MECL-M-1-200 manufactured by M.D.
Wavelength: 172nm
Lamp filled gas: Xe
-Modification treatment conditions Excimer light intensity: 130 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 2mm
Stage heating temperature: 95 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device: 0.3%
Stage transport speed during excimer light irradiation: 10 mm / sec. Stage transport count during excimer light irradiation: adjusted so that the integrated amount of excimer light exposure on the sample surface is 3000 mj / cm 2 .
なお、試料Ｎｏ．１３には、ポリシラザン含有層（第二水蒸気バリアー層４ｂ）を形成しなかった。
このようにして、試料Ｎｏ．１〜１６に対応する水蒸気バリアーフィルムを得た。
Sample No. No polysilazane-containing layer (second water vapor barrier layer 4b) was formed on No. 13.
In this way, sample no. Water vapor barrier films corresponding to 1 to 16 were obtained.
試料Ｎｏ．１７は、試料Ｎｏ．１０と同じ膜厚の第一水蒸気バリアー層と第二水蒸気バリアー層の形成を、下記のプラズマＣＶＤによる蒸着層形成に変更したこと以外は試料Ｎｏ．１０と同様に作製して、水蒸気バリアーフィルムを得た。
・プラズマＣＶＤ
プラズマ放電処理ユニット（例えば、特開２００８−５６９６７号公報の図３に記載、ロールツーロール形態の大気圧プラズマ放電処理装置）を用いて、大気圧プラズマ法により、基材１「Ｂ０」の平滑層上に、以下の条件で３層構成の蒸着層からなる第一水蒸気バリアー層を形成し、試料を作製した。
第１から第３の蒸着層はそれぞれ金属酸化物（酸化珪素）を含有しており、第１から第３の蒸着層の厚みはそれぞれ１５０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍの合計２００ｎｍであった。
・第１蒸着層
放電ガス ：Ｎ２ガス
反応ガス１：水素ガスを全ガスに対し１％
反応ガス２：ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を全ガスに対し０．５％
成膜条件 ；
第１電極側 電源種類 応用電機製 ８０ｋＨｚ
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 ８Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １１０℃
第２電極側 電源種類 パール工業製 １３．５６ＭＨｚ ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数 １３．５６ＭＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １００℃
・第２蒸着層
放電ガス ：Ｎ２ガス
反応ガス１：酸素ガスを全ガスに対し５％
反応ガス２：ＴＥＯＳを全ガスに対し０．１％
成膜条件 ；
第１電極側 電源種類 ハイデン研究所 １００ｋＨｚ（連続モード） ＰＨＦ−６ｋ
周波数 １００ｋＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １２０℃
第２電極側 電源種類 パール工業製 １３．５６ＭＨｚ ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数 １３．５６ＭＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １００℃
・第３蒸着層
放電ガス ：Ｎ２ガス
反応ガス１：水素ガスを全ガスに対し１％
反応ガス２：ＴＥＯＳを全ガスに対し０．５％
成膜条件 ；
第１電極側 電源種類 応用電機製 ８０ｋＨｚ
周波数 ８０ｋＨｚ
出力密度 ８Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １１５℃
第２電極側 電源種類 パール工業製 １３．５６ＭＨｚ ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数 １３．５６ＭＨｚ
出力密度 １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度 １０５℃
Sample No. 17 is a sample no. Sample No. 1 except that the formation of the first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer having the same film thickness as in FIG. 10 to obtain a water vapor barrier film.
・ Plasma CVD
Using a plasma discharge treatment unit (for example, a roll-to-roll atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus described in FIG. 3 of JP-A-2008-56967), the
The first to third vapor deposition layers each contained a metal oxide (silicon oxide), and the thicknesses of the first to third vapor deposition layers were 150 nm, 20 nm, and 30 nm, respectively, for a total of 200 nm.
- first deposition layer discharge gas: N 2 gas reaction gas 1: 1% relative to the total gas and hydrogen gas
Reaction gas 2: 0.5% TEOS (tetraethoxysilane) with respect to the total gas
Film formation conditions;
1st electrode side Power supply type
Frequency 80kHz
Output density 8W / cm 2
Electrode temperature 110 ° C
Second electrode side Power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10W / cm 2
・ Second deposition layer Discharge gas: N 2 gas Reaction gas 1: 5% of oxygen gas with respect to the total gas
Reaction gas 2: TEOS is 0.1% of the total gas
Film formation conditions;
1st electrode side Power supply type HEIDEN Laboratory 100kHz (continuous mode) PHF-6k
Frequency 100kHz
Output density 10W / cm 2
Electrode temperature 120 ° C
Second electrode side Power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10W / cm 2
Third deposited layer discharge gas: N 2 gas reaction gas 1: 1% relative to the total gas and hydrogen gas
Reaction gas 2: 0.5% of TEOS with respect to the total gas
Film formation conditions;
1st electrode side Power supply type
Frequency 80kHz
Output density 8W / cm 2
Electrode temperature 115 ° C
Second electrode side Power supply type Pearl Industry 13.56MHz CF-5000-13M
Frequency 13.56MHz
Output density 10W / cm 2
Electrode temperature 105 ° C
この蒸着層からなる第一水蒸気バリアー層の上に、試料Ｎｏ．１０と同様の中間層を形成した。
その中間層上に、大気圧プラズマ法によって上記した第３蒸着層のみを成膜して第二水蒸気バリアー層を形成し、試料Ｎｏ．１７の水蒸気バリアーフィルムを作製した。
On the first water vapor barrier layer comprising this vapor deposition layer, sample No. An intermediate layer similar to 10 was formed.
On the intermediate layer, only the third vapor deposition layer described above was formed by the atmospheric pressure plasma method to form the second water vapor barrier layer. Seventeen water vapor barrier films were prepared.
［第２の実施例；試料Ｎｏ．１８〜２７］
表２に示す試料Ｎｏ．１８〜２７に対応する水蒸気バリアーフィルムの層構成について説明する。
[Second Example; Sample No. 18-27]
Sample No. shown in Table 2 The layer structure of the water vapor barrier film corresponding to 18 to 27 will be described.
上述した第１の実施例における試料Ｎｏ．４の第一水蒸気バリアー層および第二水蒸気バリアー層を形成する際の真空紫外光照射（エキシマ改質処理）条件に関し、エキシマ光照射時のステージ搬送速度とステージ搬送回数を調整することで、表２に記載した露光量となるように変更した以外は同様にして作製した水蒸気バリアーフィルムを試料Ｎｏ．１８〜２７とした。
なお、真空紫外光照射（エキシマ改質処理）条件のうち、平均エキシマ光強度、試料と光源の距離、ステージ加熱温度、照射装置内の酸素濃度はそれぞれ第１の実施例と同一とし、エキシマ光照射時のステージ搬送速度の調整範囲は１０〜２０ｍｍ／秒、ステージ搬送回数の調整範囲は１〜３０往復とそれぞれ上限下限を定めて、露光量を調整した。
Sample No. in the first embodiment described above. For the vacuum ultraviolet light irradiation (excimer modification treatment) conditions when forming the first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer of No. 4, by adjusting the stage conveyance speed and the number of stage conveyances at the time of excimer light irradiation, A water vapor barrier film produced in the same manner except that the exposure amount described in 2 was used was changed to Sample No. 18-27.
Of the vacuum ultraviolet light irradiation (excimer modification treatment) conditions, the average excimer light intensity, the distance between the sample and the light source, the stage heating temperature, and the oxygen concentration in the irradiation apparatus are the same as those in the first embodiment. The adjustment range of the stage conveyance speed at the time of irradiation was 10 to 20 mm / second, and the adjustment range of the number of stage conveyance times was 1 to 30 reciprocations.
［第３の実施例；試料Ｎｏ．２８〜２９］
表３に示す試料Ｎｏ．２８〜２９に対応する水蒸気バリアーフィルムの層構成について説明する。
[Third Example; Sample No. 28-29]
Sample No. shown in Table 3 The layer structure of the water vapor barrier film corresponding to 28 to 29 will be described.
上述した第１の実施例における試料Ｎｏ．４の中間層に用いたポリシロキサンハードコート材を下記の金属化合物塗布液に変更した以外は同様にして作製した水蒸気バリアーフィルムを試料Ｎｏ．２８〜２９とした。
・試料Ｎｏ．２８
Ｚｒを含む金属化合物塗布液として、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート（オルガチックスＺＣ−１５０ マツモトファインケミカル（株）製）の１０質量％トルエン溶液を用いて中間層を形成した。
・試料Ｎｏ．２９
Ｔｉを含む金属化合物塗布液として、チタンオリゴマー（オルガチックスＰＣ−６８５ マツモトファインケミカル（株）製）の１０質量％ブタノール希釈溶液を用いて中間層を形成した。
Sample No. in the first embodiment described above. A water vapor barrier film produced in the same manner except that the polysiloxane hard coat material used for the intermediate layer of No. 4 was changed to the following metal compound coating solution was prepared as Sample No. 28-29.
・ Sample No. 28
An intermediate layer was formed using a 10% by weight toluene solution of zirconium tetraacetylacetonate (Orgachix ZC-150, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) as the metal compound coating solution containing Zr.
・ Sample No. 29
As a metal compound coating solution containing Ti, an intermediate layer was formed using a 10% by weight butanol-diluted solution of titanium oligomer (Olgatix PC-685, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.).
以上のように作製した水蒸気バリアーフィルムの試料Ｎｏ．１〜２９に対して、下記の屈曲耐久性試験を実施した後に、水蒸気バリアーフィルムとしての性能評価を行った。
水蒸気バリアーフィルムの性能評価は、水蒸気バリアー性（水蒸気透過性）と、水蒸気バリアーフィルムに起因する有機ＥＬ素子の発光斑および有機ＥＬ素子の発光領域の周縁収縮の度合いの評価項目について行った。
Sample No. of the water vapor barrier film produced as described above. 1 to 29 were subjected to the following bending durability test, and then performance evaluation as a water vapor barrier film was performed.
The performance evaluation of the water vapor barrier film was performed on the evaluation items of the water vapor barrier property (water vapor permeability), the light emission spots of the organic EL element due to the water vapor barrier film, and the degree of peripheral shrinkage of the light emitting region of the organic EL element.
（水蒸気バリアーフィルムの屈曲耐久性試験）
水蒸気バリアーフィルムの試料Ｎｏ．１〜２９をそれぞれ、半径６ｍｍの曲率になるように１８０度の角度で１００回の屈曲を繰り返した。
(Bend durability test of water vapor barrier film)
Sample No. of water vapor barrier film Each of 1 to 29 was bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a radius of curvature of 6 mm.
（水蒸気バリアー性の評価・Ｃａ法）
以下の測定方法に従って、各試料の水蒸気バリアーフィルムの水蒸気バリアー性（水蒸気透過性）を評価した。
・装置
蒸着装置：日本電子（株）製真空蒸着装置ＪＥＥ−４００
恒温恒湿度オーブン：Ｙａｍａｔｏ Ｈｕｍｉｄｉｃ ＣｈａｍｂｅｒＩＧ４７Ｍ
水分と反応して腐食する金属：カルシウム（粒状）
水蒸気不透過性の金属：アルミニウム（φ３〜５ｍｍ、粒状）
・水蒸気バリアー性評価用セルの作製
真空蒸着装置（日本電子製真空蒸着装置 ＪＥＥ−４００）を用い、水蒸気バリアーフィルム試料Ｎｏ．１〜２９の第二水蒸気バリアー４ｂの表面に金属カルシウムを蒸着させた（第二水蒸気バリアーがない場合は中間層５の表面）。その後、乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ０．２ｍｍの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂（ナガセケムテックス製）を介して金属カルシウム蒸着面を対面させて接着し、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。
得られた試料（評価用セル）を４０℃、９０％ＲＨの高温高湿下で保存し、特開２００５−２８３５６１号公報に記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を判定・評価した。
なお、水蒸気バリアーフィルム面以外からの水蒸気の透過がないことを確認するために、比較試料として水蒸気バリアーフィルム試料の代わりに、厚さ０．２ｍｍの石英ガラス板を用いて金属カルシウムを蒸着した試料を、同様な４０℃、９０％ＲＨの高温高湿下保存を行い、１００００時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。
こうして測定された各試料の水蒸気バリアーフィルムの水蒸気透過性を評価した。
(Evaluation of water vapor barrier properties / Ca method)
According to the following measurement method, the water vapor barrier property (water vapor permeability) of the water vapor barrier film of each sample was evaluated.
・ Equipment Vapor deposition device: JE-400, a vacuum vapor deposition device manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
-Manufacture of water vapor barrier property evaluation cell Using a vacuum vapor deposition apparatus (vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.), a water vapor barrier film sample No. Metal calcium was deposited on the surface of the second water vapor barrier 4b of 1 to 29 (the surface of the intermediate layer 5 when there was no second water vapor barrier). After that, in a dry nitrogen gas atmosphere, the metal calcium vapor deposition surface is bonded and bonded to quartz glass having a thickness of 0.2 mm via a sealing ultraviolet curable resin (manufactured by Nagase ChemteX) and irradiated with ultraviolet rays. An evaluation cell was produced.
The obtained sample (evaluation cell) was stored under high temperature and high humidity of 40 ° C. and 90% RH, and permeated into the cell from the corrosion amount of metallic calcium based on the method described in JP-A-2005-283561. The amount of water was judged and evaluated.
In addition, in order to confirm that there is no permeation of water vapor from other than the water vapor barrier film surface, a sample obtained by depositing metallic calcium using a quartz glass plate having a thickness of 0.2 mm instead of the water vapor barrier film sample as a comparative sample Was stored under the same high temperature and high humidity conditions of 40 ° C. and 90% RH, and it was confirmed that no corrosion of metallic calcium occurred even after 10000 hours.
The water vapor permeability of the water vapor barrier film of each sample thus measured was evaluated.
（腐蝕点拡大の判定・評価）
水蒸気バリアーフィルム試料Ｎｏ．１〜２９の評価用セルを、６０℃、９０％ＲＨの環境下で保管し、カルシウム蒸着領域における腐蝕点の発生および腐蝕点拡大の状況を０日から６０日までその変化を観察した。
こうして観測された各試料のカルシウム腐蝕状態を下記の５段階に分類し、評価した。
「５」 ： ０日目で腐蝕点の発生は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止されたカルシウム蒸着領域内の腐蝕点の発生が、１平方センチメートル当たり０．１個未満であり、その全積算面積が全蒸着面積の０．３％未満であった。
「４」 ： ０日目で腐蝕点の発生は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止されたカルシウム蒸着領域内の腐蝕点の発生が、１平方センチメートル当たり０．１個以上０．５個未満であり、その全積算面積が全蒸着面積の０．３％以上１．０％未満であった。
「３」 ： ０日目で腐蝕点の発生は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止されたカルシウム蒸着領域内の腐蝕点の発生が、１平方センチメートル当たり０．５個以上２．０個未満であり、その全積算面積が全蒸着面積の１．０％以上３．０％未満であった。
「２」 ： ０日目で腐蝕点の発生は観察され、６０日経過後にバリアーフィルムで封止されたカルシウム蒸着領域内の腐蝕点の発生が、１平方センチメートル当たり２．０個以上２０．０個未満であり、その全積算面積が全蒸着面積の３．０％以上１０．０％未満であった。
「１」 ： ０日目で腐蝕点の発生は観察され、６０日経過後にバリアーフィルムで封止されたカルシウム蒸着領域内の腐蝕点の発生が、１平方センチメートル当たり２０．０個以上であり、その全積算面積が全蒸着面積の１０．０％以上であった。
(Decision / Evaluation of Corrosion Point Expansion)
Water vapor barrier film sample No. The cells for
The calcium corrosion state of each sample thus observed was classified into the following five stages and evaluated.
“5”: Generation of corrosion points is not observed on the 0th day. The occurrence of corrosion points in the calcium vapor deposition region sealed with the barrier film after 60 days was less than 0.1 per square centimeter, and the total integrated area was less than 0.3% of the total vapor deposition area. .
“4”: Generation of corrosion points is not observed on the 0th day. The occurrence of corrosion points in the calcium vapor deposition region sealed with the barrier film after 60 days passed is 0.1 or more and less than 0.5 per square centimeter, and the total integrated area is 0.3 of the total vapor deposition area. % Or more and less than 1.0%.
“3”: The occurrence of corrosion points is not observed on the 0th day. The occurrence of corrosion points in the calcium vapor deposition region sealed with the barrier film after 60 days passed is 0.5 or more and less than 2.0 per square centimeter, and the total integrated area is 1.0 of the total vapor deposition area. % Or more and less than 3.0%.
“2”: Corrosion spots were observed on the 0th day, and after 60 days, corrosion spots were generated in the calcium deposition area sealed with the barrier film at 2.0 to 20.0 per square centimeter. The total integrated area was 3.0% or more and less than 10.0% of the total deposition area.
“1”: The occurrence of corrosion points was observed on the 0th day, and after 60 days, the number of corrosion points in the calcium deposition region sealed with the barrier film was 20.0 or more per square centimeter. The total integrated area was 10.0% or more of the total deposition area.
（周縁収縮の判定・評価）
水蒸気バリアーフィルム試料Ｎｏ．１〜２９の評価用セルを、６０℃、９０％ＲＨの環境下で保管し、カルシウム蒸着領域の周縁からのカルシウム腐蝕領域の拡大に伴う、カルシウム蒸着領域の収縮の状況を０日から６０日までその変化を観察した。
こうして観測された各試料のカルシウム腐蝕状態を下記の５段階に分類し、評価した。
「５」 ： ０日目で蒸着領域（面積）の縮小は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの腐蝕領域が全蒸着面積の０．３％未満であった。
「４」 ： ０日目で蒸着領域（面積）の縮小は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの腐蝕領域が全蒸着面積の０．３％以上１．０％未満であった。
「３」 ： ０日目で蒸着領域（面積）の縮小は観察されない。６０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの腐蝕領域が全蒸着面積の１．０％以上４．０％未満であった。
「２」 ： ０日目にバリアーフィルムで封止された周縁部からの蒸着領域（面積）の縮小が０．５％以上観察され、６０日経過後に周縁部の腐蝕領域が、初期全面積の１０％を超えた。
「１」 ： ０日目にバリアーフィルムで封止された周辺部からの蒸着領域（面積）の縮小が１．０％以上観察され、６０日経過後に周縁部の腐蝕領域が、初期全面積の３０％を超えた。
(Judgment and evaluation of peripheral shrinkage)
Water vapor barrier film sample No. The
The calcium corrosion state of each sample thus observed was classified into the following five stages and evaluated.
“5”: No reduction of the deposition region (area) is observed on the 0th day. The corrosion area | region from the peripheral part sealed with the barrier film after 60-day progress was less than 0.3% of the total vapor deposition area.
“4”: No reduction of the deposition region (area) is observed on the 0th day. The corrosion area | region from the peripheral part sealed with the barrier film after 60-day progress was 0.3% or more and less than 1.0% of the whole vapor deposition area.
“3”: No reduction of the deposition region (area) is observed on the 0th day. The corrosion area | region from the peripheral part sealed with the barrier film after 60-day progress was 1.0% or more and less than 4.0% of the total vapor deposition area.
"2": Reduction of the deposition area (area) from the peripheral edge sealed with the barrier film on the 0th day was observed by 0.5% or more, and after 60 days, the corrosion area of the peripheral area was the initial total area. It exceeded 10%.
"1": Reduction of the deposition area (area) from the periphery sealed with the barrier film on the 0th day is observed by 1.0% or more, and after 60 days, the corrosion area of the peripheral area is the initial total area. It exceeded 30%.
以上の水蒸気バリアー性の判定・評価「Ｃａ法」による、水蒸気バリアーフィルム試料Ｎｏ．１〜２９の評価結果を表１〜３に示す。 Determination / evaluation of water vapor barrier property as described above According to the “Ca method”, the water vapor barrier film sample No. The evaluation results of 1-29 are shown in Tables 1-3.
（水蒸気バリアーフィルムを用いた有機ＥＬ素子「ＯＬＥＤ」の評価）
作製した試料Ｎｏ．１〜２９の水蒸気バリアーフィルムを用いた有機ＥＬ素子試料によって、水蒸気バリアーフィルムに起因する有機ＥＬ素子の発光斑（ダークスポット、発光領域の周縁収縮）について評価した。
まず、作製した試料Ｎｏ．１〜２９の水蒸気バリアーフィルムの第二水蒸気バリアー４ｂの表面（第二水蒸気バリアーがない場合は中間層５の表面）に、以下の方法により透明導電膜を作製した。
・透明導電膜の形成
プラズマ放電装置としては電極が平行平板型のものを用い、この電極間に上記各試料の水蒸気バリアーフィルムを載置し、且つ混合ガスを導入して薄膜形成を行った。なお、アース（接地）電極としては、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍのステンレス板に高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により硬化させ封孔処理を行い、このようにして被覆した誘電体表面を研磨し、平滑にしてＲｍａｘが５μｍとなるように加工した電極を用いた。また、印加電極としては、中空の角型の純チタンパイプに対し、アース電極と同様の条件にて誘電体を被覆した電極を用いた。印加電極は複数作製し、アース電極に対向して設け放電空間を形成した。また、プラズマ発生に用いる電源としては、パール工業（株）製高周波電源ＣＦ−５０００−１３Ｍを用い、周波数１３．５６ＭＨｚで、５Ｗ／ｃｍ２の電力を供給した。
そして、電極間に以下の組成の混合ガスを流し、プラズマ状態とし、上記の水蒸気バリアーフィルムを大気圧プラズマ処理し、第二水蒸気バリアー４ｂ上（第二水蒸気バリアーがない場合は中間層５上）上に錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）膜を１００ｎｍの厚さで成膜し、透明導電膜付の試料Ｎｏ．１〜２９を得た。
放電ガス：ヘリウム ９８．５体積％
反応性ガス１：酸素 ０．２５体積％
反応性ガス２：インジウムアセチルアセトナート １．２体積％
反応性ガス３：ジブチル錫ジアセテート ０．０５体積％
・有機ＥＬ素子の作製
得られた透明導電膜付の試料Ｎｏ．１〜２９の１００ｍｍ×８０ｍｍをバリアーフィルム基板とし、これにパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けたバリアーフィルム基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥した。このバリアーフィルム基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤ（下記の式（８））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＣＢＰ（下記の式（９））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン（ＢＣＰ（下記の式（１０）））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１（下記の式（１１））を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３（下記の式（１２））を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取り付けた。
(Evaluation of organic EL element "OLED" using water vapor barrier film)
The prepared sample No. The organic EL element samples using the water
First, the prepared sample No. A transparent conductive film was produced on the surface of the second water vapor barrier 4b of the water
-Formation of transparent conductive film As the plasma discharge apparatus, an electrode having a parallel plate type was used, the water vapor barrier film of each sample was placed between the electrodes, and a mixed gas was introduced to form a thin film. In addition, as a ground (ground) electrode, a 200 mm × 200 mm × 2 mm stainless steel plate is coated with a high-density, high-adhesion alumina sprayed film, and then a solution obtained by diluting tetramethoxysilane with ethyl acetate is applied and dried. An electrode was used which was cured by ultraviolet irradiation and sealed, and the dielectric surface thus coated was polished, smoothed and processed to have an Rmax of 5 μm. Further, as the application electrode, an electrode obtained by coating a dielectric on a hollow square pure titanium pipe under the same conditions as the ground electrode was used. A plurality of application electrodes were prepared and provided to face the ground electrode to form a discharge space. Moreover, as a power source used for plasma generation, a high frequency power source CF-5000-13M manufactured by Pearl Industry Co., Ltd. was used, and 5 W / cm 2 of power was supplied at a frequency of 13.56 MHz.
Then, a mixed gas having the following composition is caused to flow between the electrodes to form a plasma state, and the above-described water vapor barrier film is subjected to atmospheric pressure plasma treatment, and on the second water vapor barrier 4b (on the intermediate layer 5 when there is no second water vapor barrier). A tin-doped indium oxide (ITO) film having a thickness of 100 nm was formed on the sample No. 1 with a transparent conductive film. 1-29 were obtained.
Discharge gas: Helium 98.5% by volume
Reactive gas 1: 0.25% by volume of oxygen
Reactive gas 2: Indium acetylacetonate 1.2% by volume
Reactive gas 3: Dibutyltin diacetate 0.05% by volume
-Preparation of organic EL element Sample No. with the obtained transparent conductive film. 1 to 29 of 100 mm × 80 mm was used as a barrier film substrate, and this was patterned, and then the barrier film substrate provided with the ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol and dried with dry nitrogen gas. This barrier film substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum evaporation apparatus, while 200 mg of α-NPD (the following formula (8)) is put in a molybdenum resistance heating boat, and the host compound is put in another molybdenum resistance heating boat. 200 mg of CBP (the following formula (9)) is added, 200 mg of bathocuproine (BCP (the following formula (10))) is put into another molybdenum resistance heating boat, and Ir-1 ( 100 mg of the following formula (11) was put, and 200 mg of Alq 3 (following formula (12)) was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に、中央に位置する様に８０ｍｍ×６０ｍｍの面積で蒸着し、正孔輸送層を設けた。更にＣＢＰとＩｒ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。更にＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。その上に、更にＡｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、それぞれ透明導電膜付の試料Ｎｏ．１〜２９を用いた有機ＥＬ素子試料１〜２９を作製した。
Next, after reducing the pressure of the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and the deposition rate was 0.1 nm / sec. The hole transport layer was provided by vapor-depositing in an area of 80 mm × 60 mm. Further, the heating boat containing CBP and Ir-1 was energized and heated, and co-evaporated on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively, to provide a light emitting layer. . In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature. Further, the heating boat containing BCP was energized and heated, and was deposited on the light emitting layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a hole blocking layer having a thickness of 10 nm. Further, the heating boat containing Alq 3 is further heated by energization, and is deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm. It was. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
Subsequently, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were deposited to form a cathode. Organic
・有機ＥＬ素子試料の封止
窒素ガス（不活性ガス）によりパージされた環境下で、有機ＥＬ素子試料１〜２９のアルミニウム蒸着面と、厚さ１００μｍのアルミ箔を対面させる様にして、ナガセケムテックス社製エポキシ系接着剤を介して、基材端部の４辺をそれぞれ１０ｍｍ幅で接着させて封止を行った。
-Sealing of the organic EL element sample In an environment purged with nitrogen gas (inert gas), the aluminum vapor deposition surface of the organic
（有機ＥＬ素子試料の判定、評価；ダークスポット（ＤＳ））
封止された有機ＥＬ素子試料１〜２９を、４０℃、９０％ＲＨの環境下で通電を行い、ダークスポットの発生等、発光ムラの状況を０日から１２０日までの変化を観察した。
こうして観測された各試料の発光ムラを下記の５段階に分類し、評価した。
「５」 ： ０日目でダークスポットや輝度ムラは観察されない。１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の０．１％以下であり、発生したダークスポットは全て目視では容易に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）であった。
「４」 ： ０日目で発生したダークスポットは、全て目視では容易に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）であり、また輝度ムラは観察されない。１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の０．５％以下であり、発生したダークスポットは目視では容易に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）を維持した。
「３」 ： ０日目に目視で判別可能な輝度ムラが観察されず、発生したダークスポットは全て目視では容易に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）であった。１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の１％以下であった。
「２」 ： ０日目に目視で判別可能な輝度ムラやダークスポットが観察され、６０日経過後にダークスポットの総非発光領域が、初期全発光面積の１０％を超えた。
「１」 ： ０日目に目視で判別可能なダークスポットや輝度ムラの非発光領域が全発光面積の１％を超えて観察され、３０日以内に非発光領域が全発光面積の３０％を超えた。
(Determination and evaluation of organic EL element sample; dark spot (DS))
The encapsulated organic
The emission unevenness of each sample observed in this way was classified into the following five stages and evaluated.
“5”: Dark spots and uneven brightness are not observed on the 0th day. After 120 days, the non-light-emitting area was 0.1% or less of the total light-emitting area, and all the generated dark spots had a size (0.1 mm or less) that could not be easily observed visually.
“4”: All dark spots generated on the 0th day have a size (0.1 mm or less) that cannot be easily observed visually, and no luminance unevenness is observed. After 120 days, the non-light-emitting region was 0.5% or less of the total light-emitting area, and the generated dark spot maintained a size (0.1 mm or less) that could not be easily observed with the naked eye.
“3”: Brightness unevenness that can be visually discerned on day 0 was not observed, and all the generated dark spots had a size (0.1 mm or less) that could not be easily visually observed. After 120 days, the non-light emitting region was 1% or less of the total light emitting area.
“2”: Luminance unevenness and dark spots visually observable were observed on the 0th day, and after 60 days, the total non-light-emitting area of the dark spots exceeded 10% of the initial total light emitting area.
“1”: On day 0, dark spots and non-luminous areas with uneven brightness that are visually identifiable are observed to exceed 1% of the total luminous area, and within 30 days, the non-luminous area accounts for 30% of the total luminous area. Beyond.
（有機ＥＬ素子試料の判定、評価；発光領域の周縁収縮）
封止された有機ＥＬ素子試料１〜２９を、４０℃、９０％ＲＨの環境下で通電を行い、素子周縁からの非発光領域の拡大に伴う、発光領域の周縁収縮の状況を０日から１２０日までの変化を観察した。
こうして観測された各試料の発光状態を下記の５段階に分類し、評価した。
「５」 ： ０日目で発光面積の縮小は観察されない。１２０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの非発光領域が全発光面積の０．１％未満であった。
「４」 ： ０日目で発光面積の縮小は観察されない。１２０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの非発光領域が全発光面積の０．１％以上０．３％未満であった。
「３」 ： ０日目にバリアーフィルムで封止された周縁部からの発光面積の縮小は０．３％未満であり、かつ１２０日経過後にバリアーフィルムで封止された周縁部からの非発光領域が全発光面積の０．３％以上１．０％未満であった。
「２」 ： ０日目にバリアーフィルムで封止された周縁部からの発光面積の縮小が０．３％以上観察され、６０日経過後に周辺部の非発光領域が、初期全発光面積の１０％を超えた。
「１」 ： ０日目にバリアーフィルムで封止された周縁部からの非発光領域が全発光面積の１％を超えて観察され、３０日以内にバリアーフィルムで封止された周縁部からの非発光領域が全発光面積の３０％を超えた。
(Determination and evaluation of organic EL element sample; peripheral shrinkage of light emitting region)
The encapsulated organic
The light emission state of each sample observed in this way was classified into the following five stages and evaluated.
“5”: No reduction in emission area is observed on day 0. The non-light-emitting region from the peripheral portion sealed with the barrier film after 120 days was less than 0.1% of the total light-emitting area.
“4”: No reduction in emission area is observed on day 0. The non-light-emitting region from the peripheral part sealed with the barrier film after 120 days was 0.1% or more and less than 0.3% of the total light-emitting area.
“3”: Reduction in light emission area from the peripheral edge sealed with the barrier film on the 0th day is less than 0.3%, and non-light emission from the peripheral edge sealed with the barrier film after 120 days The region was 0.3% or more and less than 1.0% of the total light emitting area.
“2”: The reduction of the light emitting area from the peripheral portion sealed with the barrier film on the 0th day was observed to be 0.3% or more, and after 60 days, the non-light emitting area in the peripheral portion was 10% of the initial total light emitting area. % Exceeded.
“1”: The non-light-emitting region from the peripheral part sealed with the barrier film on the 0th day was observed over 1% of the total light-emitting area, and from the peripheral part sealed with the barrier film within 30 days The non-light emitting area exceeded 30% of the total light emitting area.
以上の有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）の判定・評価による、水蒸気バリアーフィルム試料Ｎｏ．１〜２９の評価結果を表１〜３に示す。 According to the determination / evaluation of the above organic EL element (OLED), the water vapor barrier film sample No. The evaluation results of 1-29 are shown in Tables 1-3.
表１に示すように、基材１（平滑層３）上にポリシラザンを含有した塗布液を塗布して乾燥した塗膜に所定の改質処理を施した第一水蒸気バリアー層４ａを積層し、その第一水蒸気バリアー層４ａ上に中間層５を積層し、さらに中間層５上にポリシラザンを含有した塗布液を塗布して乾燥した塗膜に所定の改質処理した第二水蒸気バリアー層４ｂを積層してなる水蒸気バリアーフィルム１０であって、第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚が第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚の５％以上４０％以下の厚みに形成されている本発明の水蒸気バリアーフィルム（試料Ｎｏ．３〜６、９〜１０、１６）は、その水蒸気バリアーフィルム試料を繰り返し屈曲させたものであっても、比較例に比べて良好な水蒸気バリアー性が得られており、高温・高湿環境下での長期保存後においても、水蒸気透過率を低く抑えて、封止した有機ＥＬ素子の発光斑や非発光領域の発生・拡大の低減が図られていることがわかる。
この結果は、第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂを、ポリシラザン含有塗布液の塗工および所定の改質処理（真空紫外光照射処理）によって形成することに加え、水蒸気バリアーフィルム１０において最表面側となる第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚を相対的に薄くし、第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚の５％以上４０％以下の厚みに形成することで、フィルムの折り曲げに対する耐久性が向上し、折り曲げによる性能の劣化・悪化が抑制されたためと考察される。
また、試料Ｎｏ．４とＮｏ．１６を比較することで、中間層５がＳｉを含む金属化合物を含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して形成された試料Ｎｏ．４の方が、樹脂製の中間層５を有する試料Ｎｏ．１６よりも、本発明の効果がより顕著に得られることがわかった。
As shown in Table 1, on the base material 1 (smooth layer 3), a coating layer containing polysilazane was applied and dried, and the first water
As a result, in addition to forming the first water
Sample No. 4 and no. 16, the intermediate layer 5 was coated with a coating solution containing a metal compound containing Si, dried, and then subjected to a predetermined modification treatment, so that Sample No. No. 4 is a sample No. having a resin intermediate layer 5. It was found that the effect of the present invention can be obtained more significantly than 16.
また、表３に示す試料Ｎｏ．２８のように、中間層５がＺｒを含む金属化合物を含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して形成されたものと、表３に示す試料Ｎｏ．２９のように、中間層５がＴｉを含む金属化合物を含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して形成されたものは、表１に示す試料Ｎｏ．４、つまり中間層５がＳｉを含む金属化合物を含有する塗布液を塗布して乾燥した後に所定の改質処理を施して形成されたものと同等の効果が得られることがわかった。 Sample No. shown in Table 3 As shown in FIG. 28, the intermediate layer 5 was formed by applying a coating solution containing a metal compound containing Zr and drying, followed by a predetermined modification treatment, and the sample Nos. As shown in Sample No. 29, the intermediate layer 5 was formed by applying a coating solution containing a metal compound containing Ti and drying it, followed by a predetermined modification treatment. 4. That is, it was found that the same effect as that obtained when the intermediate layer 5 was formed by applying a coating solution containing a metal compound containing Si and then drying was applied.
また、表２に示すように、ポリシラザン塗膜の改質処理である真空紫外光照射処理に関し、第二水蒸気バリアー層４ｂの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量を、第一水蒸気バリアー層４ａの改質処理に供する真空紫外光の照射エネルギー量の２０％以上７０％以下に調整した場合に、本発明の効果がより顕著に得られることがわかった。
この結果は、膜厚が異なる第一水蒸気バリアー層４ａと第二水蒸気バリアー層４ｂに対し、その膜厚に応じて真空紫外光の照射量を最適化することで、各水蒸気バリアー層を良好に形成することができ、フィルムの折り曲げに対する耐久性が向上し、折り曲げによる性能の劣化・悪化がより一層抑制されたためと考察される。
なお、第２の実施例において、中間層５の材料であるポリシロキサンハードコート材（Ｓｉ含有金属化合物塗布液）を、Ｔｉ含有金属化合物塗布液やＺｒ含有金属化合物塗布液に変更した以外は同様にして形成した試料に対して同様の評価を行った結果、表２と同様の結果が得られた。
Moreover, as shown in Table 2, regarding the vacuum ultraviolet light irradiation treatment which is a modification treatment of the polysilazane coating film, the irradiation energy amount of the vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the second water vapor barrier layer 4b is set to the first water vapor barrier. It has been found that the effect of the present invention can be obtained more remarkably when adjusted to 20% or more and 70% or less of the irradiation energy amount of vacuum ultraviolet light used for the modification treatment of the
As a result, for each of the first water
In addition, in 2nd Example, it is the same except having changed the polysiloxane hard-coating material (Si containing metal compound coating liquid) which is a material of the intermediate | middle layer 5 into Ti containing metal compound coating liquid and Zr containing metal compound coating liquid. As a result of performing the same evaluation on the sample formed as described above, the same results as in Table 2 were obtained.
以上のように、基材１上に第一水蒸気バリアー層４ａと中間層５と第二水蒸気バリアー層４ｂとを順に積層して形成した水蒸気バリアーフィルム１０において、その最表面側となる第二水蒸気バリアー層４ｂの膜厚を薄く、第一水蒸気バリアー層４ａの膜厚の５％以上４０％以下の厚みに形成することで、水蒸気バリアーフィルム１０は折り曲げに対する耐久性が向上し、折り曲げによる性能の劣化・悪化が抑制される。
そして、この水蒸気バリアーフィルム１０を有機ＥＬパネル２０における有機ＥＬ素子７の封止に用いた場合、有機ＥＬ素子７が水蒸気に晒されることが殆ど無く、有機ＥＬ素子７は劣化し難くなるので、その有機ＥＬパネル２０を長く使用することが可能になり、有機ＥＬパネル２０の耐久性を向上させることができる。
このように、本発明によれば、高い耐久性と良好な水蒸気バリアー性能を有する水蒸気バリアーフィルム１０の製造方法を実現でき、そのように優れた性能を有する水蒸気バリアーフィルム１０を得ることができる。さらに、その水蒸気バリアーフィルム１０を用いたことで水蒸気バリアー性に優れた電子機器（例えば、有機ＥＬパネル２０）を得ることができる。
As described above, in the water
And when this water vapor |
Thus, according to this invention, the manufacturing method of the water vapor |
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The application of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
１ 基材
２ ブリードアウト防止層
３ 平滑層
４ａ 第一水蒸気バリアー層
５ 中間層
４ｂ 第二水蒸気バリアー層
１０ 水蒸気バリアーフィルム
７ 有機ＥＬ素子（電子デバイス）
２０ 有機ＥＬパネル（電子機器）
１００ 水蒸気バリアーフィルム製造装置
DESCRIPTION OF
20 Organic EL panel (electronic equipment)
100 Water vapor barrier film production equipment
Claims (14)
前記第一水蒸気バリアー層及び前記第二水蒸気バリアー層は、ポリシラザンの一部または全部が酸化珪素または酸化窒化珪素へ転化される処理が別々に行われた層であり、
前記第二水蒸気バリアー層の膜厚は、前記第一水蒸気バリアー層の膜厚の５％以上４０％以下であることを特徴とする水蒸気バリアーフィルム。 A water vapor barrier film in which a first water vapor barrier layer, an intermediate layer, and a second water vapor barrier layer are laminated in order from the base material side on the base material ,
The first water vapor barrier layer and the second water vapor barrier layer are layers in which a part or all of polysilazane is separately converted into silicon oxide or silicon oxynitride,
The thickness of the second vapor barrier layer, the water vapor barrier film, wherein the pre-SL 40% or less than 5% of the thickness of the first water vapor barrier layer.
前記第一水蒸気バリアー層の改質処理と、前記第二水蒸気バリアー層の改質処理とを別々に行い、
前記第二水蒸気バリアー層の膜厚を、前記第一水蒸気バリアー層の膜厚の５％以上４０％以下に形成することを特徴とする水蒸気バリアーフィルムの製造方法。 A coating solution containing at least polysilazane is applied on the substrate and dried, and then a first water vapor barrier layer is formed by performing a modification treatment to convert part or all of polysilazane into silicon oxide or silicon oxynitride. Then, an intermediate layer coating solution is applied on the first water vapor barrier layer and dried to form an intermediate layer, and then a coating solution containing at least polysilazane is applied and dried on the intermediate layer. A method for producing a water vapor barrier film in which a part of or all of polysilazane is subjected to a modification treatment for converting to silicon oxide or silicon oxynitride to form a second water vapor barrier layer,
The modification treatment of the first water vapor barrier layer and the modification treatment of the second water vapor barrier layer are performed separately,
A method for producing a water vapor barrier film, wherein the film thickness of the second water vapor barrier layer is 5% to 40% of the film thickness of the first water vapor barrier layer.
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