WO2014050918A1 - 機能性フィルム - Google Patents

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WO2014050918A1
WO2014050918A1 PCT/JP2013/075967 JP2013075967W WO2014050918A1 WO 2014050918 A1 WO2014050918 A1 WO 2014050918A1 JP 2013075967 W JP2013075967 W JP 2013075967W WO 2014050918 A1 WO2014050918 A1 WO 2014050918A1
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WO
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layer
organic layer
film
substrate
gas barrier
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PCT/JP2013/075967
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English (en)
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Inventor
謙一 梅森
英二郎 岩瀬
藤縄　淳
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富士フイルム株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/14—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
    • B32B5/145—Variation across the thickness of the layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04—Coating
    • C08J7/048—Forming gas barrier coatings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/724—Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242—Non-permeable

Definitions

  • the present invention relates to an organic / inorganic laminated functional film in which an organic layer and an inorganic layer are formed on a substrate.
  • optical devices such as gas barrier films, protective films, optical filters and antireflection films, etc. for optical devices
  • display devices such as organic EL displays (OLEDs) and liquid crystal displays
  • functional films functional sheets
  • a plastic film such as a polyethylene terephthalate (PET) film is used as a substrate, and an inorganic layer (a layer made of an inorganic compound) that exhibits a desired function is formed thereon. It has the composition which becomes.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a gas barrier film in which a layer (film) made of silicon nitride or silicon oxynitride charcoal that exhibits gas barrier properties is formed on the surface of a plastic film.
  • a layer (film) made of silicon nitride or silicon oxynitride charcoal that exhibits gas barrier properties is formed on the surface of a plastic film.
  • an organic layer made of an organic compound is provided as a base layer (undercoat layer) on the surface of the substrate, and the organic layer is made of an inorganic compound that exhibits gas barrier properties.
  • An organic / inorganic laminated type gas barrier film having an inorganic layer is known.
  • higher gas barrier properties can be obtained by having a plurality of laminated structures of an organic layer and an inorganic layer.
  • Patent Document 1 has a structure in which an easy adhesion layer, an organic layer, and an inorganic layer are sequentially laminated on the surface of a plastic film, and the center line average roughness Ra of the inorganic layer side surface of the organic layer.
  • a gas barrier film comprising a resin obtained by curing, as a polymerization component, an acrylic monomer having an organic layer having an acryloyl group having two or more acryloyl groups and two or more urethane groups in the same molecule. ing.
  • Patent Document 2 includes a gas barrier layer having an organic layer and an inorganic oxide layer, and the organic layer in contact with the inorganic oxide layer includes a compound containing a silicon atom or a fluorine atom, Further, a gas barrier film is described in which the organic layer has a thickness of 10 nm to 1 ⁇ m and the inorganic oxide layer has a thickness of 5 to 500 nm.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 after forming an organic layer as an underlayer, by forming an inorganic layer that exhibits gas barrier properties, the surface of the organic layer is used for cracking. And a uniform inorganic layer free from defects such as peeling. Therefore, according to such a laminated gas barrier film, a gas barrier film having a high gas barrier property can be obtained by sufficiently exhibiting the gas barrier property of the inorganic layer.
  • the gas barrier film when used for an application requiring optical characteristics such as an organic EL display and a liquid crystal display, it is necessary to satisfy both optical characteristics such as high light transmittance and high gas barrier performance.
  • the inorganic layer with a high refractive index that causes a decrease in light transmittance is thinned. It is necessary to cover the surface of the organic layer appropriately and form an inorganic layer.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art.
  • the inorganic layer is the surface of the organic layer.
  • a functional film satisfying high optical properties and high functionality that has a high optical property by thinning the inorganic layer and excellent adhesion between the organic layer and the substrate. It is to provide.
  • the functional film of the present invention includes a substrate, an organic layer on the substrate, an inorganic layer on the organic layer, and a particle dispersed between the substrate and the organic layer. And the content of particles derived from the easy adhesion layer in a region of 10% thickness on the inorganic layer side of the organic layer is 15% or less. Provide functional film.
  • the particle diameter of the particles contained in the easy adhesion layer is preferably 0.01 to 0.1 ⁇ m.
  • the inorganic layer is preferably made of silicon nitride.
  • the inorganic layer preferably has a thickness of 10 to 100 nm.
  • the organic layer preferably has a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the water vapor transmission rate is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)] or less.
  • an organic / inorganic laminated type comprising an organic layer as a base layer on a substrate and an inorganic layer exhibiting a desired function is formed thereon.
  • the inorganic layer can be thinned to obtain high optical characteristics, and the inorganic layer that properly covers the organic layer exhibits high performance, and also has excellent adhesion between the organic layer and the substrate.
  • a functional film having both optical properties and high functions can be obtained.
  • (A) And (B) is a figure which shows notionally an example of the gas barrier film using the functional film of this invention. It is a figure which shows notionally an example of the manufacturing apparatus which manufactures the gas barrier film shown in FIG. 1, (A) is an organic film-forming apparatus, (B) is an inorganic film-forming apparatus.
  • FIG. 1A conceptually shows an example of a gas barrier film using the functional film of the present invention.
  • a gas barrier film 10 using the functional film of the present invention shown in FIG. 1A (hereinafter also referred to as “gas barrier film 10” or “gas barrier film of the present invention”) has an organic layer 14 on a substrate 12. And an inorganic layer 16 on the organic layer 14. Further, the gas barrier film 10 has an easy adhesion layer 20 between the substrate 12 and the organic layer 14 for improving the adhesion between the substrate 12 and the organic layer 14. Furthermore, the gas barrier film 10 has the protective organic layer 18 for protecting the inorganic layer 16 on the inorganic layer 16 as a preferable aspect.
  • gas barrier film (functional film) of this invention is not limited to the structure shown by FIG. 1 (A), has the organic layer 14 on the board
  • the easy-adhesion layer 20 and the organic layer 14 are formed on the substrate 12 as in the gas barrier film 28 shown in FIG.
  • the organic layer 14 has the inorganic layer 16, the inorganic layer 16 has the intermediate organic layer 24, the intermediate organic layer 24 has the inorganic layer 16, and the inorganic layer 16 has The structure which has the protective organic layer 18 on top may be sufficient.
  • the organic layer acts as an underlayer for properly forming an inorganic layer that exhibits gas barrier properties. That is, in the present invention, as long as necessary optical characteristics such as light transmittance can be secured, a plurality of combinations of an organic layer serving as a base and an inorganic layer thereon may be provided.
  • the organic layer 14 formed on the substrate 12 has particles derived from the easy adhesion layer 20 (before the organic layer 14 is formed).
  • the particles 20a) contained in the easy-adhesion layer 20 are dispersed.
  • the content rate of the particles 20a in the region of 10% thickness on the inorganic layer 16 side (upper side) of the organic layer 14 is 15% or less.
  • the gas barrier film 10 of the present invention is a laminated type gas barrier film formed by laminating an organic layer 14 and an inorganic layer 16, and the inorganic layer 16 is thinned in order to improve optical characteristics such as light transmittance.
  • the functional film of the present invention is not limited to a gas barrier film. That is, the present invention can be used in various known functional films such as various optical films such as an optical filter and an antireflection film.
  • various optical films such as an optical filter and an antireflection film.
  • the present invention is suitably used for a gas barrier film in which performance deterioration due to defects or the like of the inorganic layer 16 is large and excellent optical characteristics such as light transmittance are often required.
  • the substrate 12 (base material or support) is not limited, and various known sheet-like materials that are used as substrates in the gas barrier film (functional film) can be used. is there.
  • a long and flexible sheet-like substrate 12 (having flexibility so that the organic layer 14 and the inorganic layer 16 can be formed by roll-to-roll described later.
  • a web-like substrate 12) is used.
  • Suitable examples include plastic films made of various plastics (polymer materials).
  • a plastic film is used as a support, and a protective layer, an adhesive layer, a light reflection layer, an antireflection layer, a light shielding layer, a planarization layer, a buffer layer, a stress relaxation layer, etc. are provided on the surface.
  • a substrate (layer 12) on which layers (films) for obtaining various functions are formed may be used.
  • the gas barrier film 10 has an organic layer 14 on a substrate 12.
  • the gas barrier film 10 has an easy adhesion layer 20 between the organic layer 14 and the substrate 12. That is, the organic layer 14 is formed (formed) on the substrate 12 via the easy-adhesion layer 20.
  • the easy-adhesion layer 20 is provided to improve the easy-adhesion property when a hard coat layer or the like is formed on the surface of a general optical film.
  • a known easy-adhesion layer can be used. By having this easy-adhesion layer 20, adhesion between the substrate 12 and the organic layer 14 can be secured.
  • the easy-adhesion layer 20 is a known easy-adhesion layer provided on a general optical film, and is a polymer material (resin material / polymer) that acts as a binder.
  • Particles 20a contained in the easy-adhesion layer 20 have a particle size (diameter: minor axis) of 0.1 ⁇ m or less. It is preferable to do this.
  • the particle size of the particles 20a derived from the easy-adhesion layer 20 is set to 0.1 ⁇ m or less. It is possible to prevent problems such as a decrease in light transmittance of the gas barrier film 10 due to light scattering caused by the particles 20a. Thus, the gas barrier film 10 having excellent optical properties can be obtained.
  • the lower limit of the particle 20a is not particularly limited. However, too fine particles 20a are difficult to manufacture and handle, and the cost increases.
  • the particle diameter of the particles 20a is preferably 0.01 ⁇ m or more.
  • the particle diameter of the particle in the present invention means an average value of particle diameters of 50 particles arbitrarily selected.
  • the particle size of the particles can be measured by cross-sectional SEM observation. In detail, using NOVA200 (scanning electron microscope) manufactured by FEI, the gas barrier film is processed by FIB (focused ion beam) to create a section, and the particle size of the particles appearing in the cross section is measured and obtained. Can do.
  • the easy-adhesion layer in the gas barrier film of the present invention preferably contains 0.1% or more and 10% or less of particles, and more preferably contains 1% or more and 5% or less before the formation of the organic layer.
  • the gas barrier film 10 of the present invention various commercially available plastic films having the easy-adhesion layer 20 (applied with an easy-adhesion process) can be suitably used as the substrate 12.
  • an optical plastic film (highly light-transmitting plastic film) having the easy-adhesion layer 20 is suitable.
  • the easy adhesion layer 20 may be formed by a known method such as the method described in Patent Document 1 described above using a plastic film or the like that does not have an easy adhesion layer as the substrate 12.
  • An organic layer 14 is formed on the substrate 12 (easily adhesive layer 20).
  • FIG. 1A an interface is shown between the easy-adhesion layer 20 and the organic layer 14 in order to clarify the configuration of the gas barrier film 10.
  • the surface of the easy-adhesion layer 20 formed on the substrate 12 is dissolved by the paint that becomes the organic layer 14 when the organic layer 14 is formed.
  • the organic layer 14 and the easy-adhesion layer 20 are compatible, there is no clear interface between them.
  • the particles 20 a in the easy-adhesion layer 20 are mixed and dispersed in the organic layer 14.
  • the organic layer 14 is a layer made of an organic compound (a layer (film) containing an organic compound as a main component) and is basically a monomer and / or oligomer crosslinked (polymerized).
  • the organic layer 14 functions as a base layer for properly forming an inorganic layer 16 that exhibits gas barrier properties, which will be described later. In this way, it is possible to obtain a flattened surface by embedding irregularities on the surface of the substrate 12 or foreign matters adhering to the surface of the substrate 12.
  • the planarized organic layer surface there are irregularities on the surface of the substrate 12 and foreign substances on the surface of the substrate 12, so that an area in which the inorganic compound that becomes the inorganic layer 16 is difficult to deposit does not occur.
  • the inorganic layer 16 can be appropriately formed on the entire surface of the organic layer 14.
  • the thickness of the organic layer 14 is not limited, but is preferably 0.5 to 5 ⁇ m. By setting the thickness of the organic layer 14 to 0.5 ⁇ m or more, unevenness on the surface of the substrate 12 and foreign matters attached to the surface of the substrate 12 are suitably embedded, so that the surface of the planarized organic layer 14 is Can be obtained. In addition, by setting the thickness of the organic layer 14 to 5 ⁇ m or less, cracks in the organic layer 14, curling of the gas barrier film 10, and the like caused by the organic layer 14 being too thick increases the internal stress of the film. The occurrence of problems can be suitably suppressed. Considering the above points, the thickness of the organic layer 14 is more preferably 1 to 3 ⁇ m.
  • the material for forming the organic layer 14 is not limited, and various known organic compounds (resins / polymer compounds) can be used. Specifically, polyester, acrylic resin, methacrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, cellulose acylate, polyurethane, poly Ether ether ketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyether sulfone, polysulfone, fluorene ring modified polycarbonate, alicyclic modified polycarbonate, fluorene ring modified polyester, acryloyl compound, thermoplastic resin, or polysiloxane, etc.
  • An organosilicon compound is preferably exemplified.
  • the organic layer 14 composed of a polymer of a cationically polymerizable compound having a functional group having a radically polymerizable compound and / or an ether group is preferable from the viewpoint of excellent Tg and strength.
  • acrylic resins and methacrylic resins mainly composed of acrylate and / or methacrylate monomers and oligomer polymers,
  • the organic layer 14 is preferably exemplified.
  • DPGDA dipropylene glycol di (meth) acrylate
  • TMPTA trimethylolpropane tri (meth) acrylate
  • DPHA dipentaerythritol hexa (meth) acrylate
  • Acrylic resins and methacrylic resins whose main component is a polymer of acrylate and / or methacrylate monomers or oligomers are preferably exemplified.
  • the description regarding the above organic layer 14 is applicable similarly to the intermediate
  • the gas barrier film of the present invention has a plurality of organic layers, such as when the protective organic layer 18 and the intermediate organic layer 24 are included, the thickness of each organic layer may be the same or different.
  • Such an organic layer 14 is usually formed by a coating method. That is, an organic compound (monomer / oligomer) is dissolved in an organic solvent such as MEK (methyl ethyl ketone), and if necessary, a coating material to be an organic layer 14 is prepared by adding a surfactant, a silane coupling agent, or the like. To do.
  • This paint is applied to the surface of the substrate 12 having the easy-adhesion layer 20 (the surface of the easy-adhesion layer 20), and dried with warm air, a heater, or the like. When the paint is dried, the organic layer 14 is formed by crosslinking the organic compound by irradiation with light such as ultraviolet rays or visible light, heating with a heater, or the like.
  • the coating material to be the organic layer 14 is applied to the substrate 12, the surface of the easy-adhesion layer 20 is dissolved and compatible with the paint, and the particles 20a dispersed in the easy-adhesion layer 20 are contained in the coating material. Mixed in.
  • convection occurs inside the paint due to heating when the paint is dried.
  • the particles 20 a flowing into the coating material are dispersed (so-called migration occurs), and as a result, the particles 20 a derived from the easy adhesion layer 20 are dispersed in the organic layer 14.
  • the region of 10% thickness on the inorganic layer 16 side of the organic layer 14 in the thickness direction of the layer (film) is a particle 20a derived from the easy adhesion layer 20.
  • the content of is 15% or less. That is, as shown in FIG. 1A, in the organic layer 14 having a thickness L, the region of the thickness L / 10 on the inorganic layer 16 side has a content ratio of the particles 20a in the organic layer 14 of 15% or less.
  • the inorganic layer 16 side is also referred to as the upper side and the opposite substrate 12 side is also referred to as the lower side.
  • the present invention makes it possible to achieve both optical properties such as light transmittance and gas barrier properties (target performance) in a laminated gas barrier film in which an organic layer 14 and an inorganic layer 16 are laminated.
  • the inorganic layer 16 can be appropriately formed and high gas barrier properties can be obtained.
  • a gas barrier film used for an organic EL display or the like needs not only high gas barrier performance but also excellent optical characteristics such as high light transmittance.
  • the inorganic layer 16 is made thin in order to ensure light transmittance and the like, the inorganic layer 16 cannot be properly formed, and the target gas barrier property cannot be obtained in many cases.
  • the present inventor has conducted extensive studies on this cause. As a result, defects in the inorganic layer 16 occur due to the presence of the particles 20a included in the easy adhesion layer 20 and dispersed in the organic layer 14 on the surface (upper surface) of the organic layer 14 or in the vicinity of the surface. I found out.
  • the inorganic layer 16 made of silicon nitride film made of silicon nitride
  • plasma CVD is often used.
  • the particles 20a derived from the easy-adhesion layer 20 are present on the surface of the organic layer 14 or in the vicinity of the surface, the particles 20a are released by etching of the organic layer 14 by plasma inevitably generated in film formation by plasma CVD. Is done. As a result, the portion of the organic layer 14 from which the particles 20a are released is in a state where a hole is opened.
  • the holes by the particles 20a are not a big problem.
  • the inorganic layer 16 is made thin in order to improve the optical characteristics of the gas barrier film 10 such as when the inorganic layer 16 is 100 ⁇ m or less, an inorganic compound such as silicon nitride can be sufficiently deposited on the hole. Therefore, it becomes a defective portion of the inorganic layer 16. When such a defective portion is present, moisture or the like passes from here, and the gas barrier property is lowered.
  • the region of 10% on the upper side (inorganic layer 16 side) of the organic layer 14 has a content ratio of particles 20a derived from the easy adhesion layer 20 to 15%. % Or less. That is, in the organic layer 14 having a thickness L, the upper region of the thickness L / 10 sets the content ratio of the particles 20a in the organic layer 14 to 15% or less.
  • the present invention greatly reduces defects in the inorganic layer 16 caused by the particles 20a derived from the easy-adhesion layer 20, even when the inorganic layer 16 is a thin film of 100 nm or less. Thus, a high gas barrier property can be obtained.
  • the present invention excellent optical characteristics such as a high light transmittance due to the thin inorganic layer 16 and a high water vapor transmittance of 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)] or less.
  • a high-performance gas barrier film 10 having both gas barrier performance can be obtained.
  • the adhesion between the substrate 12 and the organic layer 14 can be sufficiently ensured by having the easy adhesion layer 20.
  • the content of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 exceeds 15%, defects in the inorganic layer 16 due to the particles 20a can be sufficiently suppressed. Therefore, the target gas barrier performance cannot be obtained stably.
  • the content of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 is preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less. Thereby, generation of defects in the inorganic layer 16 due to the particles 20a is sufficiently suppressed, and a high gas barrier performance such that the water vapor transmission rate is 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)] or less is obtained. It becomes possible to obtain the gas barrier film which has it more stably.
  • the easy-adhesion layer 20 and the organic layer 14 are compatible with each other, and thus there is no clear interface. Therefore, in the present invention, in the calculation of the content rate, the surface of the substrate 12 is set as the lower end (end surface on the substrate 12 side) of the organic layer 14 in the cross section. Further, as described above, when the inorganic layer 16 is formed by plasma CVD, the organic layer 14 is etched. By this etching, a layer like a mixed layer in which a component derived from the organic layer 14 and a component derived from the inorganic layer 16 are mixed may be formed between the organic layer 14 and the inorganic layer 16. is there.
  • the mixed layer is regarded as the organic layer 14, and in the thickness direction, the position where the component derived from the organic layer 14 disappears in the entire area in the plane direction (that is, all in the entire area in the plane direction becomes the inorganic layer 16).
  • the position where the component is derived is defined as the upper end (end surface on the inorganic layer 16 side) of the organic layer 14 in the cross section.
  • the content rate of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 is, as will be described later, in the film formation of the organic layer 14, the drying control of the paint (particularly during constant rate drying), the organic layer 14 It can be controlled by, for example, irradiating the coating material with light before drying.
  • the gas barrier film 10 has an inorganic layer 16 on the organic layer 14.
  • the inorganic layer 16 is a layer made of an inorganic compound, and the gas barrier film 10 mainly exhibits gas barrier properties.
  • metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and indium tin oxide (ITO); metal nitrides such as aluminum nitride; metal carbides such as aluminum carbide; silicon oxide, Silicon oxides such as silicon oxynitride, silicon oxycarbide and silicon oxynitride carbide; silicon nitrides such as silicon nitride and silicon nitride carbide; silicon carbides such as silicon carbide; hydrides thereof; mixtures of two or more of these; and Films made of inorganic compounds such as these hydrogen-containing materials are preferably exemplified.
  • silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, and aluminum oxide are suitably used for the gas barrier film because they are highly transparent and can exhibit excellent gas barrier properties.
  • silicon nitride is particularly suitable for its excellent gas barrier properties and high transparency.
  • the thickness of the inorganic layer 16 is preferably 10 to 100 nm. If the thickness of the inorganic layer 16 is 10 nm or less, it may be difficult to stably obtain the target gas barrier property. In addition, the inorganic layer 16 has a high refractive index and causes a decrease in light transmittance. By setting the thickness of the inorganic layer 16 to 100 nm or less, a gas barrier film having high light transmittance and excellent optical characteristics is obtained. It can be obtained stably. Furthermore, since the inorganic layer 16 is hard and brittle, as it becomes thicker, cracks, cracks, peeling, and the like are more likely to occur. However, if the thickness is 100 nm or less, these disadvantages can be more suitably prevented. In consideration of such points, the thickness of the inorganic layer 16 is more preferably 15 to 100 nm, and particularly preferably 20 to 75 nm.
  • the formation material of each inorganic layer may be the same or different.
  • the thickness of the plurality of inorganic layers 16 may be the same or different. However, in view of productivity, production facilities, and the like, when the plurality of inorganic layers 16 are provided, it is preferable that all the inorganic layers be the same inorganic compound.
  • the method for forming the inorganic layer 16 is not limited, and a known film forming method such as plasma CVD, sputtering, or vacuum deposition may be used depending on the inorganic compound that forms the inorganic layer 16.
  • a silicon nitride film is formed as the inorganic layer 16
  • the inorganic layer 16 may be formed using plasma CVD.
  • plasma CVD is preferably exemplified from the viewpoint that when the inorganic layer 16 is thinned, the effect of suppressing a decrease in gas barrier properties is greatly obtained.
  • the gas barrier film 10 of the example of illustration has the protective organic layer 18 for protecting the inorganic layer 16 in the uppermost layer (on the inorganic layer 16) as a preferable aspect.
  • the gas barrier film 10 shown to FIG. 1 (A) has the protective organic layer 18 which protects the inorganic layer 16 in a top layer as a preferable aspect. By having such a protective organic layer 18, damage to the inorganic layer 16 can be prevented, and a desired gas barrier property can be stably exhibited.
  • the protective organic layer 18 (and the gas barrier film 28 shown in FIG. 1B also includes the intermediate organic layer 24) basically has no particle 20a derived from the easy-adhesion layer 20.
  • the organic layer 14 may be the same as described above.
  • FIG. 2 shows an example of a manufacturing apparatus for manufacturing the gas barrier film 10 (gas barrier film 28) by forming the organic layer 14 by the coating method as described above and forming the inorganic layer 16 by plasma CVD.
  • the manufacturing apparatus includes an organic film forming apparatus 30 that forms the organic layer 14 and an inorganic film forming apparatus 32 that forms the inorganic layer 16.
  • 2A shows the organic film forming apparatus 30, and
  • FIG. 2B shows the inorganic film forming apparatus 32. 2 illustrates the production of the gas barrier film 10 shown in FIG. 1A, which has the organic layer 14 on the substrate 12 and the inorganic layer 16 thereon.
  • the organic film forming apparatus 30 and the inorganic film forming apparatus 32 illustrated in FIG. 2 are apparatuses that perform film formation by so-called roll-to-roll (hereinafter also referred to as “RtoR”).
  • RtoR is a substrate on which a film is formed by feeding a substrate from a roll formed by winding a long substrate (web-shaped substrate) 12 and transporting the substrate in the longitudinal direction. Is a manufacturing method in which the material is wound into a roll again. By using such RtoR, it becomes possible to manufacture the gas barrier film 10 with high production efficiency.
  • the gas barrier film of this invention can be manufactured also with the manufacturing method of what is called a batch type (sheet format) using the cut sheet-like board
  • FIG. even when a cut sheet-like substrate is used, the method of forming each layer is basically the same as the manufacturing method using RtoR described below.
  • the organic film forming apparatus 30 shown in FIG. 2A applies a coating material that becomes the organic layer 14 while transporting the long substrate 12 having the easy adhesion layer 20 in the longitudinal direction, and after drying, by light irradiation.
  • This is an apparatus for forming an organic layer 14 by crosslinking and curing an organic compound contained in the coating film.
  • the substrate having the easy-adhesion layer 20 on the surface is also simply referred to as the substrate 12 when it is not particularly necessary to touch the easy-adhesion layer 20.
  • the organic film forming apparatus 30 includes a coating unit 36, a drying unit 38, a light irradiation unit 40, a rotating shaft 42, a winding shaft 46, and conveyance roller pairs 48 and 50.
  • the organic film forming apparatus 30 is provided in a known apparatus that performs film formation by coating while conveying a long film forming material such as a guide member such as the substrate 12 and various sensors. Various members may be included.
  • the substrate roll R formed by winding the long substrate 12 is loaded on the rotating shaft 42.
  • the substrate 12 is pulled out from the substrate roll R, passes through the conveying roller pair 48, passes through the lower part of the coating unit 36, the drying unit 38, and the light irradiation unit 40, It passes through a predetermined conveying path that reaches the winding shaft 46 through the conveying roller pair 50.
  • the feeding of the substrate 12 from the substrate roll R and the winding of the substrate 12 on which the organic layer 14 is formed on the winding shaft 46 are performed in synchronization.
  • the coating material that forms the organic layer 14 is applied by the coating unit 36, the coating material is dried by the drying unit 38, and cured by the light irradiation unit 40. By doing so, the organic layer 14 is formed.
  • the coating means 36 is for applying a coating material prepared in advance to form the organic layer 14 on the surface of the substrate 12 (easily adhesive layer 20).
  • the coating material to be the organic layer 14 is crosslinked and polymerized to convert an organic compound (monomer / oligomer), for example, an acrylate and / or methacrylate monomer or oligomer into an organic solvent such as MEK or cyclohexanone. Dissolved (dispersed).
  • various additives necessary for forming the organic layer 14 such as a surfactant (surface modifier), a silane coupling agent, and a polymerization initiator (crosslinking agent) are appropriately added to this coating material. Is done.
  • the application of the paint is all known coating methods such as die coating, dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, slide coating, etc. Is available.
  • the substrate 12 is then transferred to the drying means 38 and dries the paint applied by the applying means 36.
  • the method of drying the paint by the drying means 38 there is no limitation on the method of drying the paint by the drying means 38 as long as the paint can be dried (the organic solvent is removed) before the substrate 12 reaches the light irradiation means 40 so that crosslinking can be performed.
  • Any known drying means can be used. As an example, heat drying with a heater, heat drying with warm air, and the like are exemplified.
  • the paint When the paint is applied to the substrate 12 (the easy-adhesion layer 20), the surface of the easy-adhesion layer 20 is dissolved, and the particles 20a contained in the easy-adhesion layer 20 are mixed in the paint that becomes the organic layer 14. To do. Further, when the paint is dried, the particles 20 a are dispersed (migrated) by convection generated in the paint, and as a result, the particles 20 a derived from the easy adhesion layer 20 are dispersed in the organic layer 14.
  • the distribution of the particles 20a in the organic layer 14 is controlled by controlling the processing from application of the paint forming the organic layer 14 to drying of the paint (coating film), and in the thickness direction of the layer.
  • the content ratio of the particles 20a derived from the easy-adhesion layer 20 in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 can be 15% or less.
  • the drying temperature of the coating material for forming the organic layer 14 it is possible to suppress the particles 20a riding on the convection and reaching the surface or the vicinity of the surface (hereinafter, also referred to as “expression”).
  • a method of controlling the content of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 to 15% or less is exemplified.
  • a method of drying the coating material for forming the organic layer 14 in a drying atmosphere in a low temperature / low humidity state with the viscosity of the coating material being low can be suitably used.
  • the drying temperature or further the drying humidity of the paint that becomes the organic layer 14 is used as a method for controlling the content ratio of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 to 15% or less.
  • the method of suppressing the convection in the coating film to suppress the expression of the particles 20a and the method of adjusting the viscosity of the coating film to suppress the expression of the particles 20a are used. Is possible.
  • a light irradiation unit similar to the light irradiation unit 40 described later is provided between the coating unit 36 and the drying unit 38, and ultraviolet rays (UV light), visible light, etc. are applied to the applied coating prior to drying the coating. It is also possible to use a method in which the organic compound contained in the paint is slightly cross-linked by irradiation. Thereby, the viscosity of the paint is improved, the appearance of the particles 20a is suppressed, and the content of the particles 20a in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 is controlled to be 15% or less. it can.
  • the method of suppressing the exposure of the particles 20a by adding a high-viscosity material to the paint, and the amount of particles contained in the easy-adhesion layer to the extent that the adhesion between the organic layer 14 and the substrate 12 is not deteriorated can also be used.
  • the substrate 12 from which the paint has been dried is conveyed to the light irradiation means 40.
  • the light irradiation means 40 irradiates the coating material applied by the coating means 36 and dried by the drying means 38 with ultraviolet rays or visible light to crosslink (polymerize) organic compounds (monomers or oligomers of organic compounds) contained in the coating material.
  • the coating film is cured to form the organic layer 14.
  • the light irradiation area by the light irradiation means 40 on the substrate 12 may be an inert atmosphere (oxygen-free atmosphere) by nitrogen substitution or the like, if necessary.
  • the crosslinking of the organic compound contained in the coating film to be the organic layer 14 is not limited to photopolymerization. That is, various methods according to the organic compound, such as heat polymerization, electron beam polymerization, and plasma polymerization, can be used for crosslinking of the organic compound.
  • various methods according to the organic compound such as heat polymerization, electron beam polymerization, and plasma polymerization, can be used for crosslinking of the organic compound.
  • an acrylic resin such as an acrylic resin or a methacrylic resin is preferably used as the organic layer 14
  • photopolymerization is preferably used.
  • substrate 12o The substrate 12 on which the organic layer 14 is formed in this manner (hereinafter, the substrate 12 on which the organic layer 14 is formed is referred to as “substrate 12o”) is nipped and conveyed by the conveying roller pair 50 and is taken up. 46, and is taken up again by the take-up shaft 46 into a roll shape to obtain a roll 12 o R formed by winding the substrate 12 o.
  • This roll 12oR is supplied to the inorganic film forming apparatus 32 shown in FIG.
  • the inorganic film forming apparatus 32 shown in FIG. 2B forms the inorganic layer 16 by plasma CVD.
  • the vacuum chamber 60 and the unwind chamber 62 and the film forming in the vacuum chamber 60 are formed.
  • a chamber 64 and a drum 68 are included.
  • a part of the shower electrode 80 disposed in the film formation chamber 64 is shown in cross section.
  • the inorganic film forming apparatus 32 is known to perform film formation by a vapor deposition method while conveying a long film-forming material such as a pair of conveying rollers, a guide member, and various sensors. You may have the various members provided in an apparatus.
  • a roll 12 oR formed by winding the substrate 12 o is loaded into the unwind chamber 62.
  • the substrate 12o is pulled out from the roll 12oR in the unwinding chamber 62, and is transported in the longitudinal direction while being wound around the drum 68, while the inorganic layer 16 is formed in the film forming chamber 64, and then unwound again. It is conveyed to the chamber 62 and wound around the winding shaft 74 (wound in a roll shape).
  • the drum 68 is a cylindrical member that rotates counterclockwise in the drawing around the center line.
  • the drum 68 wraps a substrate 12o guided by a guide roller 76a of the unwind chamber 62, which will be described later, on a predetermined area of the peripheral surface and conveys it in the longitudinal direction while holding it at a predetermined position. It is conveyed into the film chamber 64 and sent again to the guide roller 76b in the unwind chamber 62.
  • the drum 68 also functions as a counter electrode of a shower electrode 80 (film formation electrode) of the film formation chamber 64 described later. That is, in the illustrated inorganic film forming apparatus 32, the drum 68 and the shower electrode 80 constitute an electrode pair. Therefore, in the illustrated example, the drum 68 is grounded.
  • a bias power source for applying a bias to the drum 68 may be connected to the drum 68 as necessary. Alternatively, the connection between the ground and the bias power source may be switchable.
  • the drum 68 may also serve as temperature adjusting means for the substrate 12o during film formation (that is, the film formation temperature). Therefore, it is preferable that the drum 68 includes a known temperature adjusting means.
  • the vacuum chamber 60 includes the unwinding chamber 62 and the film forming chamber 64.
  • the unwinding chamber 62 and the film forming chamber 64 are arranged in the vertical direction (vertical direction) with the unwinding chamber 62 facing upward.
  • the unwinding chamber 62 and the film forming chamber 64 are (almost) hermetically separated by the drum 68 and the partition walls 70a and 70b extending from the inner wall surface 60a on the side surface side of the vacuum chamber 60 to the vicinity of the peripheral surface of the drum 68. Is done.
  • the tips of the partition walls 70a and 70b may not come into contact with the substrate 12o to be transported. It is preferable to be close to the peripheral surface of the drum 68 to the position.
  • the unwinding chamber 62 includes a rotating shaft 72, a winding shaft 74, guide rollers 76a and 76b, and a vacuum exhaust means 78.
  • the rotating shaft 72 is a known object that rotates while supporting the roll 12oR.
  • the take-up shaft 74 is a well-known long take-up shaft for taking up the film-formed substrate 12o.
  • the guide rollers 76a and 76b are ordinary guide rollers that guide the substrate 12o along a predetermined transport path.
  • the roll 12oR is attached to the rotation shaft 72.
  • the substrate 12o is passed through a predetermined path that reaches the winding shaft 74 through the guide roller 76a, the drum 68, and the guide roller 76b.
  • the feeding of the substrate 12o from the roll 12oR and the winding of the film-formed substrate 12o on the winding shaft 74 are performed in synchronization, and the long substrate 12o is moved along a predetermined transport path.
  • the film is formed in the film formation chamber 64 while being conveyed in the longitudinal direction.
  • the vacuum exhaust means 78 is for depressurizing the inside of the unwinding chamber 62 to a predetermined degree of vacuum.
  • the evacuation unit 78 is also provided in the unwinding chamber 62, and the inside of the unwinding chamber 62 is maintained at a predetermined degree of vacuum, whereby the pressure in the unwinding chamber 62 is reduced in the film forming chamber 64. The film 16 is prevented from being affected.
  • the vacuum exhaust means 78 is not particularly limited, and vacuum pumps such as turbo pumps, mechanical booster pumps, rotary pumps, and dry pumps, further auxiliary means such as cryocoils, the degree of ultimate vacuum and the amount of exhaust.
  • vacuum pumps such as turbo pumps, mechanical booster pumps, rotary pumps, and dry pumps
  • auxiliary means such as cryocoils, the degree of ultimate vacuum and the amount of exhaust.
  • Various known (vacuum) evacuation means used in a vacuum film forming apparatus using an adjusting means or the like can be used. In this regard, the same applies to the vacuum exhaust means 92 described later.
  • the film forming chamber 64 is provided under the unwinding chamber 62 (under the partition walls 70 a and 70 b).
  • the film forming chamber 64 includes a shower electrode 80, a source gas supply unit 86, a high frequency power supply 90, and a vacuum exhaust unit 92.
  • the inorganic layer 16 is formed on the surface of the substrate 12o, that is, on the organic layer 14, by CCP-CVD (Capacitively Coupled Plasma Capacitive Coupled Plasma CVD).
  • the shower electrode 80 is a film-forming electrode and constitutes an electrode pair in CCP-CVD together with the drum 68 (counter electrode) described above.
  • the shower electrode 80 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape made of aluminum and having a maximum surface facing the peripheral surface of the drum 68.
  • the shower electrode 80 is a curved surface shape so that the opposing surface with the drum 68 may become a parallel surface spaced apart from the surrounding surface of the drum 68 as a preferable aspect.
  • a hollow portion 80 a is formed inside the shower electrode 80.
  • a large number of gas supply holes 80b are formed to communicate from the hollow portion 80a to the surface facing the drum 68 (substrate 12o) to supply the source gas.
  • the gas supply hole 80 b is formed entirely on the surface facing the drum 68.
  • the shower electrode 80 a known shower electrode (shower plate) used in an apparatus for performing film formation by plasma CVD or the like can be used. Further, the surface of the shower electrode 80 facing the drum 68 may be roughened by depositing a sprayed film, blasting or the like in order to prevent the deposited film from being peeled off.
  • the source gas supply unit 86 is a known gas supply unit used in a plasma CVD apparatus for supplying source gas (process gas / film formation gas).
  • the source gas may be appropriately selected from known gases capable of forming a target film by plasma CVD according to the inorganic layer 16 to be formed.
  • the inorganic layer 16 may be formed using silane gas, ammonia gas, and hydrogen gas (and / or nitrogen gas) as a source gas.
  • the source gas supply unit 86 supplies source gas to the hollow portion 80 a of the shower electrode 80.
  • the source gas flows into the gas supply hole 80b from the hollow portion 80a, and is supplied from the gas supply hole 80b between the shower electrode 80 and the drum 68 (substrate 12o), that is, between the electrode pair in CCP-CVD. .
  • the high-frequency power supply 90 is also a known high-frequency power supply used in a plasma CVD apparatus.
  • the high frequency power supply 90 supplies plasma excitation power (film formation power) to the shower electrode 80 that is a film formation electrode.
  • the source gas is supplied from the source gas supply unit 86 to the hollow portion 80a of the shower electrode 80, and the source gas is discharged from the gas supply hole 80b communicating with the hollow portion 80a.
  • a source gas is supplied between the drum 68 (substrate 12o) and plasma excitation power is supplied from the high-frequency power source 90 to the shower electrode 80, whereby an inorganic surface is formed on the surface of the substrate 12o (organic layer 14) by CCP-CVD.
  • Layer 16 is deposited.
  • the film formation conditions are appropriately set according to the thickness of the inorganic layer 16, the type of the inorganic layer 16 to be formed, the target film formation speed, the film thickness of the inorganic layer 16, the source gas used, and the like. That's fine.
  • the substrate 12o on which the inorganic layer 16 has been formed in the film formation chamber 64 is again conveyed to the unwind chamber 62, guided by the guide roller 76b, conveyed to the take-up shaft 74, and wound into a roll.
  • the operation of the inorganic film forming apparatus 32 will be described.
  • the roll 12oR formed by winding the substrate 12o formed with the organic layer 14 on the substrate 12 is loaded on the rotating shaft 72, the substrate 12o is pulled out from the roll 12oR, and the guide roller A predetermined conveyance path that reaches the take-up shaft 74 through 76a, the drum 68, and the guide roller 76b is inserted.
  • the vacuum chamber 60 is closed, and the evacuation means 78 and 92 are driven to start evacuation of each chamber.
  • the source gas supply unit 86 is then driven to supply the source gas to the film forming chamber 64.
  • the drum 68 and the like are started to rotate, the conveyance of the substrate 12o is started, and the high frequency power supply 90 is driven to convey the substrate 12o in the longitudinal direction.
  • Film formation of the inorganic layer 16 on the substrate 12o in the film formation chamber 64 is started, and the inorganic layer 16 is continuously formed on the long substrate 12o.
  • the organic layer 14 is controlled so that the content of the particles 20a derived from the easy-adhesion layer 20 in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 is 15% or less.
  • the inorganic layer 16 exhibiting high gas barrier properties with few defects can be formed.
  • the protective organic layer 18 (intermediate organic layer 24) is formed on the inorganic layer 16 like the gas barrier film 10, a roll formed by winding the substrate 12o on which the inorganic layer 16 is formed is again Then, the protective organic layer 18 may be formed on the inorganic layer 16 by loading it on the rotating shaft 42 of the organic film forming apparatus 30 in the same manner as described above.
  • the protective organic layer 18 it is not necessary to control the distribution of the particles 20 a in the organic layer 14 (suppressing the rise of the particles 20 a) as described above.
  • Example 1 As a functional film, a gas barrier film 10 having an organic layer 14 and an inorganic layer 16 on the surface of a substrate 12 as shown in FIG.
  • a long PET film having a width of 1000 mm and a thickness of 100 ⁇ m (Cosmo Shine A8300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used.
  • An easy adhesion layer 20 in which particles 20a having a particle diameter of about 50 nm are dispersed is formed on this PET film.
  • An organic compound was charged into an organic solvent and stirred to prepare a coating material for the organic layer 14.
  • DPHA manufactured by Daicel-Cytec
  • MEK was used as the organic solvent.
  • a photopolymerization initiator (Irgacure manufactured by Ciba Geigy) was added to the paint. The paint was prepared so that the organic compound was 20 parts by mass, the organic solvent was 79 parts by mass, and the photopolymerization initiator was 1 part by mass.
  • the substrate roll R formed by winding the substrate 12 is loaded on the rotating shaft 42 of the organic film forming apparatus 30 shown in FIG. 2A, and the prepared paint is applied / dried on the surface of the substrate 12 by the applying means 36.
  • crosslinking / curing with the light irradiation means 40 was obtained.
  • the coating means 36 used a die coater.
  • the coating amount of the paint was set so that the dry film thickness was 3 ⁇ m. That is, the film thickness of the organic layer 14 is approximately 3 ⁇ m. Drying by the drying means 38 was performed at 30 ° C. using warm air.
  • the light irradiation means 40 was irradiated with ultraviolet rays of 1000 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device.
  • the roll 12oR is loaded in the inorganic film forming apparatus 32 shown in FIG. 2B, and the surface of the substrate 12o on which the organic layer 14 is formed is formed on the surface of the substrate 12o by CCP-CVD to form a 40 nm-thick silicon nitride film as the inorganic layer 16
  • a roll 10aR formed by forming a film and winding the gas barrier film 10 having the inorganic layer 16 formed on the organic layer 14 was produced.
  • the drum 68 is made of stainless steel and has a diameter of 1000 mm.
  • the high frequency power supply 90 was a 13.5 MHz high frequency power supply, and the plasma excitation power supplied to the shower electrode 80 was 3 kW.
  • silane gas (SiH 4 ), ammonia gas (NH 3 ), and hydrogen gas (H 2 ) were used as a film forming gas.
  • Supply amounts are 8.45 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa ⁇ m 3 / s for silane gas, 1.69 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa ⁇ m 3 / s for ammonia gas, and 2.54 ⁇ 10 ⁇ 2 Pa ⁇ m for hydrogen gas. 3 / s.
  • the film forming pressure was 100 Pa.
  • a gas barrier film similar to the gas barrier film 10 shown in FIG. 1 (A) except for not having the protective organic layer 18 was produced to 200 m.
  • the produced gas barrier film is cut in the width direction, the cross section is observed with a scanning electron microscope (manufactured by FEI, NOVA200), morphological analysis is performed, and a region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 in this cross section
  • the area ratio of the particles 20a derived from the easy adhesion layer 20 therein was calculated.
  • the area ratio was calculated at 10 arbitrary cross sections, the average was calculated, and the content ratio of particles in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 was calculated. As a result, the content ratio of the particles in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 was 0.2%.
  • Example 2 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature of the paint in forming the organic layer 14 was 40 ° C. In the same manner as in Example 1, the particle content in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 was calculated and found to be 5%.
  • Example 3 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature of the paint in forming the organic layer 14 was 60 ° C. In the same manner as in Example 1, the content ratio of the particles in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 was calculated to be 12%.
  • Example 1 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature of the paint in forming the organic layer 14 was 80 ° C. In the same manner as in Example 1, the content of the particles in the 10% thick region on the upper side of the organic layer 14 was calculated and found to be 20%.
  • Example 1 is less than 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)]
  • Example 2 is less than 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)]
  • Example 3 is less than 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)]
  • Comparative Example 1 is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 [g / (m 2 ⁇ day)]
  • Comparative Example 2 is less than 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)], Met.
  • Each of the gas barrier films of the present invention having a water content of 15% or less has a high gas barrier property such that the water vapor transmission rate is less than 1 ⁇ 10 ⁇ 4 [g / (m 2 ⁇ day)]. It also has excellent adhesion to the layer 14.
  • Comparative Example 1 in which the content of particles derived from the easy-adhesion layer 20 in the region of 10% thickness on the upper side of the organic layer 14 is 20%, the adhesion between the substrate 12 and the organic layer 14 is Is good, but it is considered that many defects of the inorganic layer 16 are generated due to the particles present on the surface (near the surface) of the organic layer 14, and the gas barrier property is lower than that of the present invention.
  • Comparative Example 2 that does not have the easy-adhesion layer 20 is excellent in gas barrier properties but has low adhesion between the substrate 12 and the organic layer 14. From the above results, the effects of the present invention are clear.

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Abstract

機能性フィルムは、基板の上に、有機層および無機層と、有機層と基板との間の粒子を含有する易接着層とを有し、かつ、有機層の無機層側の厚さ１０％の領域中、易接着層に由来する粒子の含有率が１５％以下である。

Description

機能性フィルム
　本発明は、基板の上に有機層および無機層を成膜してなる、有機／無機積層型の機能性フィルムに関する。
　光学素子、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）や液晶ディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム（機能性シート）が利用されている。
　このような機能性フィルムは、一例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等のプラスチックフィルムを基板として、その上に、目的とする機能を発現する無機層（無機化合物からなる層）を成膜してなる構成を有する。
　例えば、ガスバリアフィルムであれば、プラスチックフィルムの表面に、ガスバリア性を発現する窒化珪素や酸化窒化珪素炭から成る層（膜）を成膜してなるガスバリアフィルムが知られている。
　また、より高いガスバリア性が得られる構成として、基板の表面に有機化合物からなる有機層を下地層（アンダーコート層）として有し、この有機層の上に、ガスバリア性を発現する無機化合物からなる無機層を有する、有機／無機積層型のガスバリアフィルムが知られている。さらに、有機層と無機層との積層構造を、複数、有することにより、より高いガスバリア性が得られることも、知られている。
　例えば、特許文献１には、プラスチックフィルムの表面に、易接着層、有機層および無機層を順次積層してなる構成を有し、かつ、有機層の無機層側表面の中心線平均粗さＲａが０．５ｎｍ以下であり、かつ、有機層が２個以上のアクリロイル基および２個以上のウレタン基を同一分子内に有するアクリル系モノマーを重合成分として硬化させた樹脂を含むガスバリアフィルムが記載されている。
　また、特許文献２には、有機層と無機酸化物層とを有するガスバリア層を有し、かつ、無機酸化物層と接している有機層は、珪素原子もしくはフッ素原子を含有する化合物を含み、さらに、有機層の厚さが１０ｎｍ～１μｍで、無機酸化物層の厚さが５～５００ｎｍであるガスバリアフィルムが記載されている。
　特許文献１や特許文献２に示されるように、下地層として有機層を形成した後に、ガスバリア性を発現する無機層を形成することにより、有機層の表面が有する平滑性を利用して、割れや剥離等の欠陥が無い、均一な無機層を形成することができる。
　そのため、このような積層型のガスバリア膜によれば、無機層が有するガスバリア性を十分に発揮して、高いガスバリア性を有するガスバリアフィルムを得ることができる。
特開２００８－３０７８８７号公報 特開２００９－２６２４９０号公報
　ところで、ガスバリアフィルムを有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイ等の光学特性が要求される用途に使用する場合には、高い光透過率等の光学特性と高いガスバリア性能とを両立させる必要が有る。
　有機層と無機層とを積層してなる積層型のガスバリアフィルムにおいて、光学特性とガスバリア性とを両立するためには、光透過率低下の原因となる屈折率が高い無機層を薄くした上で、有機層の表面を適正に覆って、無機層を成膜する必要がある。
　ところが、本発明者の検討によれば、積層型のガスバリアフィルムでは、無機層が薄くなると、下地に有機層を有しても、有機層の表面に適正な無機層を成膜することが困難になってしまい、目的とするガスバリア性を得ることができない場合が、多々、生じる。
　本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、基板の上に、有機層と無機層とを積層してなる積層型の機能性フィルムにおいて、無機層が有機層の表面を適正に覆い、また、無機層は薄膜化されて高い光学特性を有し、かつ、有機層と基板との密着性にも優れる、高い光学特性と高い機能性とを満足する機能性フィルムを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明の機能性フィルムは、基板と、基板の上の有機層と、有機層の上の無機層と、基板と有機層との間に設けられる、粒子が分散された易接着層とを有し、かつ、有機層の無機層側の厚さ１０％の領域中の、易接着層に由来する粒子の含有率が、１５％以下であることを特徴とする機能性フィルムを提供する。
　このような本発明の機能性フィルムにおいて、易接着層が含有する粒子の粒径が、０．０１～０．１μｍであるのが好ましい。
　また、無機層が窒化珪素からなるのが好ましい。
　また、無機層の厚さが１０～１００ｎｍであるのが好ましい。
　また、有機層の厚さが０．５～５μｍであるのが好ましい。
　さらに、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下であるのが好ましい。
　上記構成を有する本発明によれば、基板の上に、下地層としての有機層を有し、その上に目的とする機能を発現する無機層を成膜してなる、有機／無機積層型の機能性フィルムにおいて、無機層を薄膜化して高い光学特性を得ることができ、しかも、有機層を適正に覆う無機層によって高い性能を発揮し、さらに、有機層と基板との密着性にも優れる、光学特性と高い機能とを両立した機能性フィルムを得ることができる。
（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の機能性フィルムを利用するガスバリアフィルムの一例を概念的に示す図である。 図１に示すガスバリアフィルムを製造する製造装置の一例を概念的に示す図で、（Ａ）は有機成膜装置、（Ｂ）は無機成膜装置である。
　以下、本発明の機能性フィルムについて、添付の図面に示される好適例を基に、詳細に説明する。
　図１（Ａ）に、本発明の機能性フィルムを利用するガスバリアフィルムの一例を概念的に示す。
　図１（Ａ）に示す本発明の機能性フィルムを利用するガスバリアフィルム１０（以下、「ガスバリアフィルム１０」、「本発明のガスバリアフィルム」ともいう。）は、基板１２の上に有機層１４を有し、この有機層１４の上に無機層１６を有する。また、ガスバリアフィルム１０は、基板１２と有機層１４との間に、基板１２と有機層１４との密着性を向上するための易接着層２０を有する。
　さらに、ガスバリアフィルム１０は、好ましい態様として、無機層１６の上に、無機層１６を保護するための保護有機層１８を有する。
　なお、本発明のガスバリアフィルム（機能性フィルム）は、図１（Ａ）に示される構成に限定はされず、基板１２の上に、有機層１４を有し、有機層１４の上に無機層１６を有し、かつ、基板１２と有機層１４との間に、易接着層２０を有するものであれば、各種の層構成が利用可能である。
　例えば、必要な光学特性を確保できるのであれば、より高いガスバリア性能が得られる構成として、図１（Ｂ）に示すガスバリアフィルム２８のように、基板１２の上に易接着層２０および有機層１４を有し、有機層１４の上に、無機層１６を有し、無機層１６の上に中間有機層２４を有し、中間有機層２４の上に無機層１６を有し、無機層１６の上に、保護有機層１８を有する構成であってもよい。
　本発明のガスバリアフィルムにおいて、有機層は、ガスバリア性を発現する無機層を適正に形成するための下地層として作用する。すなわち、本発明においては、必要な光透過率等の光学特性を確保できれば、下地となる有機層と、その上の無機層との組み合わせを、複数、有してもよい。
　後に詳述するが、本発明のガスバリアフィルム１０（機能性フィルム）において、基板１２の上に形成される有機層１４には、易接着層２０に由来する粒子（有機層１４を成膜する前に易接着層２０に含有されていた粒子２０ａ）が分散される。
　ここで、本発明においては、層（膜）の厚さ方向において、有機層１４の無機層１６側（上側）の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率が１５％以下である。
　本発明のガスバリアフィルム１０は、有機層１４と無機層１６とを積層してなる積層型のガスバリアフィルムにおいて、光透過率等の光学特性を向上するために無機層１６を薄くした場合であっても、易接着層２０に由来する粒子２０ａに起因する無機層１６の欠陥部の発生を大幅に低減し、光学特性とガスバリア性とを両立して、かつ、有機層１４と基板１２との密着性にも優れた、高性能なガスバリアフィルム１０を実現している。
　但し、本発明の機能性フィルムは、ガスバリアフィルムに限定はされない。
　すなわち、本発明は、光学フィルタや光反射防止フィルムなどの各種の光学フィルム等、公知の機能性フィルムに、各種、利用可能である。しかしながら、後述するが、本発明によれば、無機層１６が薄い場合でも、欠陥部が少ない適正な無機層１６を成膜することができる。そのため、本発明は、無機層１６の欠陥等に起因する性能劣化が大きく、また、光透過率等の優れた光学特性を要求される場合が多いガスバリアフィルムには、好適に利用される。
　本発明のガスバリアフィルム１０において、基板１２（基材または支持体）には限定はなく、ガスバリアフィルム（機能性フィルム）において基板として利用されている、公知のシート状物が、各種、利用可能である。
　好ましくは、後述するロール・ツー・ロールでの有機層１４および無機層１６の成膜が可能なように、長尺で、かつ、可撓性を有するシート状の基板１２（可撓性を有するウエブ状の基板１２）が利用される。
　基板１２としては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの、各種のプラスチック（高分子材料）からなるプラスチックフィルムが、好適に例示される。
　また、本発明においては、このようなプラスチックフィルムを支持体として、その表面に、保護層、接着層、光反射層、反射防止層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための層（膜）が成膜されているものを、基板１２として用いてもよい。
　ガスバリアフィルム１０は、基板１２の上に、有機層１４を有する。ここで、ガスバリアフィルム１０は、有機層１４と基板１２との間に、易接着層２０を有する。すなわち、有機層１４は、易接着層２０を介して、基板１２の上に成膜（形成）される。
　本発明のガスバリアフィルム１０（機能性フィルム）において、易接着層２０としては、一般的な光学用フィルムにおいて、表面にハードコート層等を成膜する際などの易接着性を向上するために設けられる、公知の易接着層を用いることができる。この易接着層２０を有することにより、基板１２と有機層１４との密着性を確保できる。
　前述のように、本発明のガスバリアフィルム１０において、易接着層２０としては、一般的な光学用フィルムに設けられる公知の易接着層で、バインダとして作用する高分子材料（樹脂材料／ポリマー）に、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、ケイ酸ソーダ、水酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、酸化チタン、酸化錫、三酸化アンチモン、カーボンブラック、二硫化モリブデン、アクリル系架橋重合体、スチレン系架橋重合体、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂等の無機粒子または有機粒子からなる粒子２０ａを分散してなる易接着層を用いることができる。
　この易接着層２０に含有される粒子２０ａ（すなわち、後述する有機層１４に分散される、易接着層２０に由来する粒子２０ａ）は、粒径（直径：短径）を０．１μｍ以下とするのが好ましい。
　易接着層２０に由来する粒子２０ａの粒径を０．１μｍ以下とすることにより、この粒子２０ａに起因する光の散乱によってガスバリアフィルム１０の光透過率が低下する等の問題の発生を防止して、光学特性に優れるガスバリアフィルム１０を得ることができる。
　なお、粒子２０ａの下限には、特に限定はない。しかしながら、あまりに微細な粒子２０ａは、製造や取り扱いが困難であり、また、コストも高くなってしまう。この点を考慮すると、粒子２０ａの粒径は、０．０１μｍ以上とするのが好ましい。
　本発明における粒子の粒径は、任意に選択される５０個の粒子の粒径の平均値を意味する。
　本発明において、粒子の粒径は、断面ＳＥＭ観察により測定することができる。詳細には、ＦＥＩ社製のＮＯＶＡ２００（走査型電子顕微鏡）を用いて、ＦＩＢ（集束イオンビーム）によりガスバリアフィルムを加工して切片を作成し、断面に表れる粒子の粒径を測定して求めることができる。
　本発明のガスバリアフィルムにおける易接着層は、有機層の形成前において、粒子を０．１％以上１０％以下含有することが好ましく、１％以上５％以下含有することがより好ましい。
　本発明のガスバリアフィルム１０においては、基板１２として、易接着層２０を有する（易接着処理を施された）、各種の市販のプラスチックフィルムが、好適に利用可能である。中でも、易接着層２０を有する光学用のプラスチックフィルム（高光透過性のプラスチックフィルム）は、好適である。
　あるいは、易接着層を有さないプラスチックフィルム等を基板１２として、前述の特許文献１に記載される方法など、公知の方法で易接着層２０を形成してもよい。
　基板１２（易接着層２０）の上には、有機層１４が形成される。
　なお、図１（Ａ）では、ガスバリアフィルム１０の構成を明瞭にするために、易接着層２０と有機層１４との間に界面を示している。
　しかしながら、基板１２の上に形成された易接着層２０は、有機層１４を成膜する際に、有機層１４となる塗料によって表面が溶解する。その結果、有機層１４と易接着層２０とが相溶するため、両者の間には、明確な界面は存在しない。また、この有機層１４を形成する際の易接着層２０の溶解によって、易接着層２０中の粒子２０ａが有機層１４内に混入し、分散される。
　有機層１４は、有機化合物からなる層（有機化合物を主成分とする層（膜））で、基本的に、モノマーおよび／またはオリゴマーを、架橋（重合）したものである。この有機層１４は、後述する、ガスバリア性を発現する無機層１６を適正に成膜するための、下地層として機能する。
　このようにして、基板１２の表面の凹凸や、基板１２の表面に付着している異物等を包埋して、平坦化された表面を得ることが出来る。この平坦化された有機層表面を有することにより、基板１２の表面の凹凸や基板１２の表面に異物が存在するために、無機層１６となる無機化合物が着膜し難い領域を生じさせることなく、有機層１４の表面全面に、適正に無機層１６を成膜することが可能になる。
　有機層１４の厚さには限定は無いが、０．５～５μｍとするのが好ましい。
　有機層１４の厚さを０．５μｍ以上とすることにより、基板１２の表面の凹凸や、基板１２の表面に付着した異物を好適に包埋して、平坦化された有機層１４の表面を得ることが出来る。
　また、有機層１４の厚さを５μｍ以下とすることにより、有機層１４が厚すぎることで膜の内部応力が強くなることに起因する、有機層１４のクラックや、ガスバリアフィルム１０のカール等の問題の発生を、好適に抑制することができる。
　以上の点を考慮すると、有機層１４の厚さは、１～３μｍとするのが、より好ましい。
　本発明のガスバリアフィルム１０において、有機層１４の成膜材料には、限定はなく、公知の有機化合物（樹脂／高分子化合物）が、各種、利用可能である。
　具体的には、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸－マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン、その他の有機珪素化合物が好適に例示される。
　中でも、Ｔｇや強度に優れる等の点で、ラジカル重合性化合物および／またはエーテル基を官能基に有するカチオン重合性化合物の重合物から構成された有機層１４は、好適である。
　中でも特に、上記Ｔｇや強度に加え、屈折率が低い点、光学特性に優れる点等の観点から、アクリレートおよび／またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、有機層１４として好適に例示される。
　その中でも特に、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（ＤＰＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート（ＤＰＨＡ）などの、２官能以上、特に３官能以上のアクリレートおよび／またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、好適に例示される。
　なお、以上の有機層１４に関する記載は、後述する保護有機層１８および図１（Ｂ）に示すガスバリアフィルム２８における中間有機層２４にも同様に適用できる。
　また、本発明のガスバリアフィルムにおいて、保護有機層１８や中間有機層２４を有する場合など、複数の有機層を有する場合には、それぞれの有機層の厚さは、同じでも異なってもよい。
　このような有機層１４は、通常、塗布法で形成される。
　すなわち、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）などの有機溶剤に、有機化合物（モノマー／オリゴマー）を溶解し、さらに、必要に応じて、界面活性剤やシランカップリング剤等を添加した有機層１４となる塗料を調製する。
　この塗料を、易接着層２０を有する基板１２の表面（易接着層２０の表面）に塗布し、温風やヒータ等で乾燥する。塗料を乾燥したら、紫外線や可視光等の光照射、ヒータによる加熱等によって、有機化合物を架橋させて、有機層１４を形成する。
　ここで、有機層１４となる塗料を基板１２に塗布すると、易接着層２０の表面が溶解して塗料と相溶し、かつ、易接着層２０内に分散されていた粒子２０ａが塗料の中に混入する。
　また、周知のように、塗料を乾燥する際の加熱によって塗料内部では対流が生じる。この対流によって、塗料内に流れ込んだ粒子２０ａが分散され（いわゆるマイグレーションが生じ）、その結果、有機層１４の中に、易接着層２０に由来する粒子２０ａが分散される。
　本発明のガスバリアフィルム１０（機能性フィルム）においては、層（膜）の厚さ方向において、有機層１４の無機層１６側の厚さ１０％の領域は、易接着層２０に由来する粒子２０ａの含有率を１５％以下とする。すなわち、図１（Ａ）に示すように、厚さがＬの有機層１４において、無機層１６側の厚さＬ／１０の領域は、有機層１４中における粒子２０ａの含有率を１５％以下とする。
　以下、無機層１６側を上、逆の基板１２側を下とも言う。
　本発明は、有機層１４と無機層１６とを積層してなる積層型のガスバリアフィルムにおいて、光透過率などの光学特性とガスバリア性（目的性能）との両立を可能にしている。
　前述のように、無機層１６の下層に、下地層としての有機層１４を有することにより、無機層１６を適正に成膜して、高いガスバリア性が得られる。
　ここで、有機ＥＬディスプレイ等に利用されるガスバリアフィルムには、高いガスバリア性能のみならず、高い光透過率などの優れた光学特性も必要である。そのためには、ガスバリア性を確保した状態で、屈折率が高く、透過率低下の原因となる無機層１６を薄くする必要が有る。
　しかしながら、光透過率等を確保するために無機層１６を薄くすると、無機層１６が適正に成膜できず、目的とするガスバリア性が得られない場合が、多々、生じた。
　本発明者は、この原因について、鋭意検討を重ねた。
　その結果、易接着層２０に含まれて、有機層１４内に分散された粒子２０ａが、有機層１４の表面（上側表面）や表面近傍に存在することにより、無機層１６に欠陥が生じてしまうことを見出した。
　無機層１６として、例えば、窒化珪素からなる無機層１６（窒化珪素からなる膜）を成膜する場合には、プラズマＣＶＤが利用される場合が多い。
　ここで、有機層１４の表面や表面近傍に、易接着層２０に由来する粒子２０ａが存在すると、プラズマＣＶＤでの成膜で不可避的に生じるプラズマによる有機層１４のエッチングによって、粒子２０ａが放出される。その結果、有機層１４の、この粒子２０ａが放出された部分は、穴が開いたような状態になってしまう。
　無機層１６が十分な厚さを有する場合には、この粒子２０ａによる穴は大きな問題にはならない。しかしながら、無機層１６が１００μｍ以下の場合など、ガスバリアフィルム１０の光学特性を上げるために、無機層１６を薄くすると、この孔の部分に窒化珪素などの無機化合物が十分に着膜することができず、無機層１６の欠陥部となってしまう。
　このような欠陥部を有すると、此処から水分等が通過して、ガスバリア性が低下してしまう。特に、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下のような、高いガスバリア性
能を有するガスバリアフィルムの場合には、小さな欠陥部でも、ガスバリア性能に大きな悪影響を与える。
　このような易接着層２０に由来する粒子２０ａに起因する無機層１６の欠陥、すなわち、この粒子２０ａに起因するガスバリア性の低下は、有機層１４の上方に存在する粒子２０ａが多い程、顕著になる。
　これに対し、本発明のガスバリアフィルム１０は、層の厚さ方向において、有機層１４の上側（無機層１６側）１０％の領域は、易接着層２０に由来する粒子２０ａの含有率を１５％以下とする。すなわち、厚さがＬの有機層１４において、上側の厚さＬ／１０の領域は、有機層１４中における粒子２０ａの含有率を１５％以下とする。
　本発明は、このような構成を有することにより、無機層１６が１００ｎｍ以下の薄膜である場合であっても、易接着層２０に由来する粒子２０ａに起因する無機層１６の欠陥を大幅に低減して、高いガスバリア性を得ることができる。そのため、本発明によれば、薄い無機層１６による高い光透過率等の優れた光学特性と、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下のような、高いガスバリア性能とを両立した、高性能なガスバリアフィルム１０を得ることができる。さらに、易接着層２０を有することによって、基板１２と有機層１４との密着性も十分に確保できる。
　本発明のガスバリアフィルム１０において、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率が１５％を超えると、粒子２０ａに起因する無機層１６の欠陥を十分に抑制できず、目的とするガスバリア性能を安定して得ることができない。
　この点を考慮すると、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率は１０％以下、特に、５％以下とするのが好ましい。これにより、粒子２０ａに起因する無機層１６の欠陥の発生を十分に抑制して、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下のような、高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを、より安定して得ることが可能となる。
　なお、本発明において、厚さ方向の有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率は、以下のようにして求める。
　すなわち、ガスバリアフィルム１０を任意の位置で厚さ方向に切断して、その断面を顕微鏡等で観察して、形状解析を行い、この断面において、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域（図１（Ａ）の『Ｌ／１０』で示す領域）における、粒子２０ａの面積率を算出する。
　すなわち、
『粒子の面積率＝
有機層の上側の厚さ１０％の領域中の粒子面積／有機層の上側の厚さ１０％の領域の面積』
である。
　この有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの面積率の算出を、任意の１０断面で行い、その平均を、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率とする。
　ここで、前述のように、易接着層２０と有機層１４とは、互いに相溶するために明確な界面が存在しない。そのため、本発明においては、上記含有率の計算において、基板１２の表面を、前記断面における有機層１４の下端（基板１２側の端面）とする。
　また、前述のように、プラズマＣＶＤによって無機層１６を成膜する際に、有機層１４がエッチングされる。このエッチングによって、有機層１４と無機層１６との間には、有機層１４に由来する成分と無機層１６に由来する成分とが混合された、混合層のような層ができてしまう場合がある。この場合には、この混合層は有機層１４と見なし、厚さ方向において、面方向の全域で有機層１４に由来する成分が無くなった位置（すなわち、面方向の全域で全てが無機層１６に由来する成分になった位置）を、前記断面における有機層１４の上端（無機層１６側の端面）とする。
　なお、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率は、後述する、有機層１４の成膜において、塗料の乾燥制御（特に恒率乾燥時）、有機層１４となる塗料への乾燥前の光照射等によって、コントロールできる。
　ガスバリアフィルム１０は、有機層１４の上に、無機層１６を有する。
　無機層１６は、無機化合物からなる層で、ガスバリアフィルム１０において、主にガスバリア性を発現するものである。
　本発明のガスバリアフィルム１０において、無機層１６としては、ガスバリア性を発現する無機化合物からなる層が、各種、利用可能である。
　具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物；　窒化アルミニウムなどの金属窒化物；　炭化アルミニウムなどの金属炭化物；　酸化珪素、酸窒化珪素、酸炭化珪素、酸化窒化炭化珪素などの珪素酸化物；　窒化珪素、窒化炭化珪素などの珪素窒化物；　炭化珪素等の珪素炭化物；　これらの水素化物；　これら２種以上の混合物；　および、これらの水素含有物等の、無機化合物からなる膜が、好適に例示される。
　特に、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウムは、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、ガスバリアフィルムには、好適に利用される。中でも特に、窒化珪素は、優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に利用される。
　本発明において、無機層１６の厚さは、１０～１００ｎｍであるのが好ましい。
　無機層１６の厚さが１０ｎｍ以下では、目的とするガスバリア性を安定して得ることが困難になる場合がある。
　また、無機層１６は屈折率が高く、光透過率の低下の要因となるが、無機層１６の厚さを１００ｎｍ以下とすることにより、光透過率が高く、光学特性に優れるガスバリアフィルムを、安定して得ることができる。さらに、無機層１６は、硬く、かつ、脆いため、厚くなる程、割れやヒビ、剥がれ等を生じ易くなるが、厚さが１００ｎｍ以下であれば、これらの不都合も、より好適に防止できる。
　また、このような点を考慮すると、無機層１６の厚さは、１５～１００ｎｍにするのがより好ましく、特に、２０～７５ｎｍとするのが好ましい。
　なお、図１（Ｂ）に示すガスバリアフィルム２８のように、複数の無機層１６を有する場合には、各無機層の形成材料は同じでも異なってもよい。また、複数の無機層１６において、厚さも同じでも異なってもよい。
　しかしながら、生産性や生産設備等を考慮すると、複数の無機層１６を有する場合には、全ての無機層を同じ無機化合物とするのが好ましい。
　無機層１６の成膜方法には、限定はなく、無機層１６を形成する無機化合物に応じて、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着等の公知の成膜方法を利用すればよい。例えば、無機層１６として窒化珪素膜を成膜する場合には、プラズマＣＶＤを利用して、無機層１６を成膜すればよい。
　中でも、無機層１６を薄膜化した際にガスバリア性低下の抑制効果が大きく得られる観点から、プラズマＣＶＤが好適に例示される。
　図示例のガスバリアフィルム１０は、好ましい態様として、最上層（無機層１６の上）に、無機層１６を保護するための保護有機層１８を有する。
　周知のように、無機層１６は、硬く、かつ、脆いので、外部から受ける衝撃等により損傷し易い。
　そのため、図１（Ａ）に示すガスバリアフィルム１０は、好ましい態様として、最上層に、無機層１６を保護する保護有機層１８を有する。このような保護有機層１８を有することにより、無機層１６の損傷を防止して、安定して目的とするガスバリア性を発現できる。
　なお、この保護有機層１８（および図１（Ｂ）に示すガスバリアフィルム２８においては中間有機層２４をも含む）は、易接着層２０に由来する粒子２０ａを有さない以外は、基本的に、有機層１４と同様で良いのは、前述のとおりである。
　図２に、前述のような塗布法による有機層１４の成膜と、プラズマＣＶＤによる無機層１６の成膜を行って、前述のガスバリアフィルム１０（ガスバリアフィルム２８）を製造する製造装置の一例を、概念的に示す。
　この製造装置は、有機層１４を成膜する有機成膜装置３０と、無機層１６を成膜する無機成膜装置３２とを有する。
　なお、図２において、（Ａ）は、有機成膜装置３０であり、（Ｂ）は、無機成膜装置３２である。また、図２においては、基板１２の上に有機層１４を有し、その上に無機層１６を有する、図１（Ａ）に示すガスバリアフィルム１０の製造を例示している。
　図２に示す有機成膜装置３０および無機成膜装置３２は、いわゆるロール・ツー・ロール（Ｒｏｌｌ　ｔｏ　Ｒｏｌｌ　以下、「ＲｔｏＲ」とも言う）によって、成膜を行なう装置である。
　ＲｔｏＲとは、具体的には、長尺な基板（ウエブ状の基板）１２を巻回してなるロールから、基板を送り出し、基板を長手方向に搬送しつつ成膜を行い、成膜済の基板を、再度、ロール状に巻回する製造方法である。このようなＲｔｏＲを利用することにより、高い生産効率でガスバリアフィルム１０を製造することが可能になる。
　なお、本発明のガスバリアフィルムは、易接着層２０を有するカットシート状の基板１２を用いる、いわゆるバッチ式（枚様式）の製造方法によっても、製造できる。
　ここで、カットシート状の基板を用いた場合でも、各層の成膜方法は、基本的に、以下に説明するＲｔｏＲによる製造方法と、同様である。
　図２（Ａ）に示す有機成膜装置３０は、易接着層２０を有する長尺な基板１２を長手方向に搬送しつつ、有機層１４となる塗料を塗布し、乾燥した後、光照射によって塗膜に含まれる有機化合物を架橋して硬化し、有機層１４を成膜する装置である。なお、以下の説明では、特に易接着層２０に触れる必要がない場合には、表面に易接着層２０を有する基板を、単に基板１２とも言う。
　有機成膜装置３０は、一例として、塗布手段３６と、乾燥手段３８と、光照射手段４０と、回転軸４２と、巻取り軸４６と、搬送ローラ対４８および５０とを有する。
　なお、有機成膜装置３０は、図示した部材以外にも、基板１２等のガイド部材、各種のセンサなど、長尺な被成膜材料を搬送しつつ塗布による成膜を行う公知の装置に設けられる各種の部材を有してもよい。
　有機成膜装置３０において、長尺な基板１２を巻回してなる基板ロールＲは、回転軸４２に装填される。
　回転軸４２に基板ロールＲが装填されると、基板１２は、基板ロールＲから引き出され、搬送ローラ対４８を経て、塗布手段３６、乾燥手段３８および光照射手段４０の下部を通過して、搬送ローラ対５０を経て、巻取り軸４６に至る、所定の搬送経路を通される。
　有機成膜装置３０では、基板ロールＲからの基板１２の送り出しと、巻取り軸４６における有機層１４を成膜した基板１２の巻き取りとを同期して行なう。これにより、長尺な基板１２を所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、塗布手段３６によって有機層１４となる塗料を塗布し、乾燥手段３８によって塗料を乾燥し、光照射手段４０によって硬化することによって、有機層１４を成膜する。
　塗布手段３６は、基板１２（易接着層２０）の表面に、予め調製した、有機層１４を成膜する塗料を塗布するものである。
　前述のように、この有機層１４となる塗料は、架橋して重合することによって有機化合物（モノマー／オリゴマー）、例えば、アクリレートおよび／またはメタクリレートのモノマーやオリゴマーを、ＭＥＫやシクロヘキサノン等の有機溶剤に溶解（分散）してなるものである。また、この塗料には、界面活性剤（表面調節剤）、シランカップリング剤、重合開始剤（架橋剤）等、有機層１４を成膜するのに必要な各種の添加剤が、適宜、添加される。
　塗布手段３６において、基板１２への塗料の塗布方法には、特に限定は無い。
　従って、塗料の塗布は、ダイコート法、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法等の公知の塗料の塗布方法が、全て利用可能である。
　前述のように、基板１２は、次いで、乾燥手段３８に搬送され、塗布手段３６が塗布した塗料を乾燥する。
　乾燥手段３８による塗料の乾燥方法には、限定はなく、基板１２が光照射手段４０に至る前に、塗料を乾燥（有機溶剤を除去）して、架橋が可能な状態にできるものであれば、公知の乾燥手段が全て利用可能である。一例として、ヒータによる加熱乾燥、温風による加熱乾燥等が例示される。
　この基板１２（易接着層２０）への塗料の塗布の際に、易接着層２０の表面が溶解して、易接着層２０に含有されていた粒子２０ａが有機層１４となる塗料中に混入する。
　また、塗料の乾燥を行う際に、塗料中で生じる対流によって粒子２０ａが分散（マイグレーション）され、その結果、有機層１４中に、易接着層２０に由来する粒子２０ａが分散される。
　ここで、有機層１４を形成する塗料の塗布から、塗料（塗膜）の乾燥までの処理を制御することにより、有機層１４中における粒子２０ａの分布をコントロールして、層の厚さ方向において、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、易接着層２０に由来する粒子２０ａの含有率を１５％以下とすることができる。
　一例として、有機層１４を形成するための塗料の乾燥温度を調節することにより、粒子２０ａが対流に乗って、表面や表面近傍に至ること（以下、「表出」とも言う）を抑制して、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率を１５％以下に制御する方法が例示される。
　あるいは、同じく有機層１４を形成するための塗料の乾燥において、低温／低湿度中の乾燥雰囲気中で、塗料の粘度が低いまま乾燥する方法も、好適に利用可能である。
　すなわち、本発明においては、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率を１５％以下に制御する方法として、有機層１４となる塗料の乾燥温度あるいはさらに乾燥湿度の調節が例示され、これにより、塗膜内の対流を抑制して粒子２０ａの表出を抑制する方法、および、塗膜の粘度を調節して粒子２０ａの表出を抑制する方法が、利用可能である。
　また、塗布手段３６と乾燥手段３８との間に、後述する光照射手段４０と同様の光照射手段を設けて、塗料の乾燥に先立って、塗布した塗料に紫外線（ＵＶ光）や可視光などを照射して、塗料に含まれる有機化合物の架橋を、若干、進める方法も利用可能である。
　これにより、塗料の粘度を向上させて、粒子２０ａの表出を抑制して、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子２０ａの含有率が１５％以下となるように制御できる。
　それ以外にも、塗料に高粘度材料を添加して粒子２０ａの表出を抑制する方法や、易接着層に含まれる粒子量を、有機層１４と基板１２との密着性を悪化させない程度まで減らす方法等も利用可能である。
　塗料を乾燥させた基板１２は、次いで、光照射手段４０に搬送される。光照射手段４０は、塗布手段３６が塗布し、乾燥手段３８が乾燥した塗料に紫外線や可視光などを照射して、塗料に含まれる有機化合物（有機化合物のモノマーやオリゴマー）を架橋（重合）して塗膜を硬化し、有機層１４とするものである。
　ここで、光照射手段４０による塗膜の硬化時には、必要に応じて、基板１２における光照射手段４０による光照射領域を、窒素置換等による不活性雰囲気（無酸素雰囲気）としてもよい。また、必要に応じて、基板の裏面に当接するバックアップローラ等を用いて、硬化時に基板１２すなわち塗膜の温度を調節するようにしてもよい。
　なお、本発明において、有機層１４となる塗膜に含まれる有機化合物の架橋は、光重合に限定はされない。すなわち、有機化合物の架橋は、加熱重合、電子ビーム重合、プラズマ重合等、有機化合物に応じた、各種の方法が利用可能である。
　本発明においては、前述のように、有機層１４としてアクリル樹脂やメタクリル樹脂などのアクリル系樹脂が好適に利用されるので、光重合が好適に利用される。
　このようにして有機層１４が成膜された基板１２（以下、有機層１４が成膜された基板１２を、『基板１２ｏ』とする）は、搬送ローラ対５０に挟持搬送されて巻取り軸４６に至り、巻取り軸４６によって、再度、ロール状に巻き取られ、基板１２ｏを巻回してなるロール１２ｏＲとされる。
　このロール１２ｏＲは、図２（Ｂ）に示す無機成膜装置３２に供給される。
　図２（Ｂ）に示す無機成膜装置３２は、プラズマＣＶＤによって無機層１６を成膜するもので、基本的に、真空チャンバ６０と、この真空チャンバ６０内の、巻出し室６２および成膜室６４と、ドラム６８とを有して構成される。
　なお、図２（Ｂ）においては、成膜室６４に配置されるシャワー電極８０の一部を断面で示している。また、無機成膜装置３２は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対やガイド部材、各種のセンサなど、長尺な被成膜材料を搬送しつつ気相堆積法による成膜を行なう公知の装置に設けられる各種の部材を有してもよい。
　無機成膜装置３２において、基板１２ｏを巻回してなるロール１２ｏＲは、巻出し室６２に装填される。
　基板１２ｏは、巻出し室６２でロール１２ｏＲから引き出され、ドラム６８に巻き掛けられた状態で長手方向に搬送されつつ、成膜室６４で無機層１６を成膜され、その後、再度、巻出し室６２に搬送されて、巻取り軸７４に巻き取られる（ロール状に巻回される）。
　ドラム６８は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する円筒状の部材である。
　ドラム６８は、後述する巻出し室６２のガイドローラ７６ａよって所定の経路で案内された基板１２ｏを、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送して、成膜室６４内に搬送して、再度、巻出し室６２のガイドローラ７６ｂに送る。
　ここで、ドラム６８は、後述する成膜室６４のシャワー電極８０（成膜電極）の対向電極としても作用する。すなわち、図示例の無機成膜装置３２においては、ドラム６８とシャワー電極８０とで、電極対を構成する。
　そのため、図示例においては、ドラム６８は、アース（接地）されている。しかしながら、本発明は、これに限定はされず、必要に応じて、ドラム６８には、ドラム６８にバイアスを印加するためのバイアス電源を接続してもよい。あるいは、アースとバイアス電源との接続を、切り替え可能に接続してもよい。
　また、ドラム６８は、成膜中の基板１２ｏ（すなわち成膜温度）の温度調節手段を兼ねてもよい。そのため、ドラム６８は、公知の温度調節手段を内蔵するのが好ましい。
　前述のように、真空チャンバ６０内には、巻出し室６２と、成膜室６４とを有する。図示例において、巻出し室６２と成膜室６４とは、巻出し室６２を上にして、上下方向（天地方向）に配列される。
　巻出し室６２と成膜室６４とは、ドラム６８と、真空チャンバ６０の側面側の内壁面６０ａからドラム６８の周面近傍まで延在する隔壁７０ａおよび７０ｂとによって、（ほぼ）気密に分離される。
　なお、巻出し室６２と成膜室６４とを好適に分離するためには、隔壁７０ａおよび７０ｂの先端（真空チャンバ６０の内壁面と逆端）は、搬送される基板１２ｏに接触しない可能な位置まで、ドラム６８の周面に近接するのが好ましい。
　巻出し室６２は、回転軸７２と、巻取り軸７４と、ガイドローラ７６ａおよび７６ｂと、真空排気手段７８とを有する。
　回転軸７２は、ロール１２ｏＲを軸支して回転する、公知の物である。また、巻取り軸７４は、成膜済みの基板１２ｏを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。
　さらに、ガイドローラ７６ａおよび７６ｂは、基板１２ｏを所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラである。
　ロール１２ｏＲは、回転軸７２に装着される。
　ロール１２ｏＲが、回転軸７２に装着されると、基板１２ｏは、ガイドローラ７６ａ、ドラム６８、および、ガイドローラ７６ｂを経て、巻取り軸７４に至る、所定の経路を通される。
　無機成膜装置３２においては、ロール１２ｏＲからの基板１２ｏの送り出しと、巻取り軸７４における成膜済み基板１２ｏの巻き取りとを同期して行なって、長尺な基板１２ｏを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室６４における成膜を行なう。
　真空排気手段７８は、巻出し室６２内を所定の真空度に減圧するためのものである。
　無機成膜装置３２においては、巻出し室６２にも真空排気手段７８を設け、巻出し室６２内を所定の真空度に保つことにより、巻出し室６２の圧力が成膜室６４での無機層１６の成膜に影響を与えることを防止している。
　本発明において、真空排気手段７８には、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ロータリーポンプ、ドライポンプなどの真空ポンプ、さらには、クライオコイル等の補助手段、到達真空度や排気量の調節手段等を利用する、真空成膜装置に用いられている公知の（真空）排気手段が、各種、利用可能である。
　この点に関しては、後述する真空排気手段９２も同様である。
　前述のように、無機成膜装置３２において、巻出し室６２の下（隔壁７０ａおよび７０ｂの下）は、成膜室６４になっている。
　成膜室６４は、シャワー電極８０と、原料ガス供給部８６と、高周波電源９０と、真空排気手段９２とを有する。この成膜室６４は、一例として、ＣＣＰ－ＣＶＤ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｐｌａｓｍａ　容量結合プラズマＣＶＤ）によって、基板１２ｏの表面すなわち有機層１４の上に無機層１６を成膜するものである。
　シャワー電極８０は、成膜電極であり、前述のドラム６８（対向電極）と共にＣＣＰ－ＣＶＤにおける電極対を構成する。
　図示例において、シャワー電極８０は、一例として、アルミニウム製で、最大面をドラム６８の周面に対面して配置される、略直方体状の形状を有する。また、シャワー電極８０は、好ましい態様として、ドラム６８との対向面が、ドラム６８の周面と一定間隔離間した平行面となるように、曲面状となっている。
　シャワー電極８０の内部には、中空部８０ａが形成される。
　この中空部８０ａからドラム６８（基板１２ｏ）との対向面まで連通して、原料ガスを供給するためのガス供給孔８０ｂが、多数、形成される。シャワー電極８０において、このガス供給孔８０ｂは、ドラム６８との対向面に全面的に形成される。
　本発明において、シャワー電極８０は、プラズマＣＶＤによる成膜等を行う装置に用いられる、公知のシャワー電極（シャワープレート）が利用可能である。
　また、シャワー電極８０のドラム６８との対向面は、堆積した成膜物の剥離を防止するために、溶射膜の成膜やブラスト処理等によって粗面化されていてもよい。
　原料ガス供給部８６は、原料ガス（プロセスガス／成膜ガス）を供給する、プラズマＣＶＤ装置に利用される公知のガス供給手段である。なお、原料ガスは、成膜する無機層１６に応じて、プラズマＣＶＤで目的とする膜を成膜可能な公知のガスを、適宜、選択すればよい。例えば、無機層１６として、窒化珪素膜を成膜する場合には、原料ガスとして、シランガス、アンモニアガス、水素ガス（および／または窒素ガス）を用いて、無機層１６を成膜すればよい。
　原料ガス供給部８６は、原料ガスをシャワー電極８０の中空部８０ａに供給する。従って、原料ガスは、中空部８０ａからガス供給孔８０ｂに流入し、ガス供給孔８０ｂから、シャワー電極８０とドラム６８（基板１２ｏ）との間、すなわちＣＣＰ－ＣＶＤにおける電極対間に供給される。
　高周波電源９０も、プラズマＣＶＤ装置に利用される公知の高周波電源である。
　高周波電源９０は、プラズマ励起電力（成膜電力）を、成膜電極であるシャワー電極８０に供給する。
　成膜室６４においては、原料ガス供給部８６から原料ガスをシャワー電極８０の中空部８０ａに供給し、中空部８０ａに連通するガス供給孔８０ｂから原料ガスを排出することにより、シャワー電極８０とドラム６８（基板１２ｏ）との間に原料ガスを供給し、さらに、高周波電源９０からシャワー電極８０にプラズマ励起電力を供給することにより、ＣＣＰ－ＣＶＤによって基板１２ｏ（有機層１４）の表面に無機層１６を成膜する。
　なお、成膜条件は、無機層１６の厚さ、成膜する無機層１６の種類、目的とする成膜速度、無機層１６の膜厚、使用する原料ガス等に応じて、適宜、設定すればよい。
　成膜室６４で無機層１６が成膜された基板１２ｏは、再度、巻出し室６２に搬送され、ガイドローラ７６ｂに案内されて巻取り軸７４に搬送され、ロール状に巻回される。
　以下、無機成膜装置３２の作用を説明する。
　前述のように、基板１２の上に有機層１４を成膜してなる基板１２ｏを巻回してなるロール１２ｏＲが、回転軸７２に装填されると、ロール１２ｏＲから基板１２ｏが引き出され、ガイドローラ７６ａ、ドラム６８、およびガイドローラ７６ｂを経て、巻取り軸７４に至る所定の搬送経路を挿通される。
　基板１２ｏが挿通されたら、真空チャンバ６０を閉塞して、真空排気手段７８および９２を駆動して、各室の排気を開始する。
　巻出し室６２、および、成膜室６４が、所定の真空度以下まで排気されたら、次いで、原料ガス供給部８６を駆動して、成膜室６４に原料ガスを供給する。
　全ての室の圧力が所定圧力で安定したら、ドラム６８等の回転を開始して、基板１２ｏの搬送を開始し、さらに、高周波電源９０を駆動して、基板１２ｏを長手方向に搬送しつつ、成膜室６４における基板１２ｏへの無機層１６の成膜を開始し、長尺な基板１２ｏに連続的に無機層１６を成膜する。
　ここで、有機層１４は、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、易接着層２０に由来する粒子２０ａの含有率が１５％以下に制御されているので、この粒子２０ａに起因する欠陥が少ない、高いガスバリア性を発現する無機層１６を成膜できる。
　ガスバリアフィルム１０のように、無機層１６の上に、保護有機層１８（中間有機層２４）を成膜する場合には、無機層１６を成膜した基板１２ｏを巻回してなるロールを、再度、有機成膜装置３０の回転軸４２に装填して、先と同様にして、無機層１６の上に保護有機層１８を成膜すればよい。
　なお、この保護有機層１８の成膜の際には、前述のような、有機層１４中における粒子２０ａの分布のコントロール（粒子２０ａの上昇抑制）は、不要である。
　以上、本発明の機能性フィルムについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
　以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
　［実施例１］
　機能性フィルムとして、図１（Ａ）に示すような、基板１２の表面に有機層１４および無機層１６を有するガスバリアフィルム１０を作成した。
　基板１２は、幅が１０００ｍｍで厚さが１００μｍの長尺なＰＥＴフィルム（東洋紡社製　コスモシャインＡ８３００）を用いた。
　このＰＥＴフィルムには、粒径が約５０ｎｍの粒子２０ａが分散された易接着層２０が形成されている。
　有機溶剤に有機化合物を投入、攪拌して、有機層１４となる塗料を調製した。
　有機化合物は、ＤＰＨＡ（ダイセル・サイテック社製）を用いた。有機溶剤は、ＭＥＫを用いた。塗料には、光重合開始剤（チバガイギー社製　イルガキュア）を添加した。
　塗料は、有機化合物が２０質量部、有機溶剤が７９質量部、光重合開始剤が１質量部となるように調製した。
　基板１２を巻回してなる基板ロールＲを、図２（Ａ）に示す有機成膜装置３０の回転軸４２に装填して、基板１２の表面に、調製した塗料を塗布手段３６で塗布／乾燥し、光照射手段４０によって架橋／硬化して、有機層１４を成膜した基板１２（基板１２ｏ）を巻回してなるロール１２ｏＲを得た。
　塗布手段３６は、ダイコータを用いた。塗料の塗布量は、乾膜での膜厚が３μｍとなるようにした。すなわち、有機層１４の膜厚は略３μｍである。
　乾燥手段３８での乾燥は、温風を用いて３０℃で行った。光照射手段４０は、紫外線照射装置を用い、１０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した。
　次いで、ロール１２ｏＲを図２（Ｂ）に示す無機成膜装置３２に装填して、有機層１４を成膜した基板１２ｏの表面に、ＣＣＰ－ＣＶＤによって、無機層１６として膜厚４０ｎｍの窒化珪素膜を成膜し、有機層１４の上に無機層１６を成膜したガスバリアフィルム１０を巻回してなる、ロール１０ａＲを作製した。
　ドラム６８はステンレス製で、直径１０００ｍｍの物を用いた。
　高周波電源９０は、周波数１３．５ＭＨｚの高周波電源を用い、シャワー電極８０に供給するプラズマ励起電力は３ｋＷとした。
　成膜ガスは、シランガス（ＳｉＨ４）、アンモニアガス（ＮＨ３）、および水素ガス（Ｈ２）を用いた。供給量は、シランガスが８．４５×１０－２Ｐａ・ｍ３／ｓ、アンモニアガスが１．６９×１０－２Ｐａ・ｍ３／ｓ、水素ガスが２．５４×１０－２Ｐａ・ｍ３／ｓとした。また、成膜圧力は１００Ｐａとした。
　以上のようにして、保護有機層１８を有さない以外は、図１（Ａ）に示されるガスバリアフィルム１０と同様のガスバリアフィルムを２００ｍ作製した。
　作製したガスバリアフィルムを幅方向に切断して、断面を走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ社製、ＮＯＶＡ２００）によって観察して、形態解析を行い、この断面における有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の易接着層２０に由来する粒子２０ａの面積率を算出した。
　この面積率の算出を、任意の１０カ所の断面で行って、平均を算出し、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の粒子の含有率を算出した。
　その結果、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率は０．２％であった。
　［実施例２］
　有機層１４の成膜における塗料の乾燥温度を４０℃にした以外は、実施例１と同様にガスバリアフィルムを作製した。
　実施例１と同様に有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率を算出したところ、５％であった。
　［実施例３］
　有機層１４の成膜における塗料の乾燥温度を６０℃にした以外は、実施例１と同様にガスバリアフィルムを作製した。
　実施例１と同様に有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率を算出したところ、１２％であった。
　［比較例１］
　有機層１４の成膜における塗料の乾燥温度を８０℃にした以外は、実施例１と同様にガスバリアフィルムを作製した。
　実施例１と同様に有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率を算出したところ、２０％であった。
　［比較例２］
　有機層１４の成膜に先立ち、基板１２の表面に形成された易接着層２０を、ＭＥＫを用いて除去した以外は、実施例１と同様にガスバリアフィルムを作製した。
　実施例１と同様に有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、粒子の含有率を算出したところ、０％であった。
［密着試験］
　作製したガスバリアフィルムの無機層１６の表面に、両面粘着テープ（日東電工社製「Ｎｏ．５０２」）の片面を貼り付けて、ガスバリアフィルムを５０ｍｍ×３００ｍｍにカットした後、２３℃、５０％ＲＨの雰囲気下に１時間放置した。
　放置後、放置時と同じ雰囲気下で、インストロン型引張試験機を使用し、引張速度３００ｍｍ／分の条件下にて、ガスバリアフィルムと両面粘着テープとを１８０度方向に剥離した。
　全面で有機層１４の剥離が生じなかった場合を『優良』、一部でも剥離が認められた場合を『不可』と評価した。
　その結果、実施例１～３および比較例１は『優良』、比較例２は『不可』であった。
［ガスバリア性の測定］
　作製した各ガスバリアフィルムについて、水蒸気透過率［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］を、カルシウム腐食法（特開２００５－２８３５６１号公報に記載される方法）によって、測定した。
　その結果、
　実施例１が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満、
　実施例２が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満、
　実施例３が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満、
　比較例１が１×１０－３［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］、
　比較例２が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満、
であった。
［総合評価］
　水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満で、かつ、密着試験の結果が『優良』のものを『優良』；
　水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満で、かつ、密着試験の結果が『不可』のものを『良』；
　密着試験の結果に関わらず、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以上のものを『不可』；
　と、評価した。
　結果を、下記表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　上記表に示すように、易接着層２０を有し、かつ、層の厚さ方向において、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、易接着層２０に由来する粒子の含有率が１５％以下である本発明のガスバリアフィルムは、いずれも、水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］未満という高いガスバリア性を有し、しかも、基板１２と有機層１４との密着性にも優れる。
　これに対し、有機層１４の上側の厚さ１０％の領域中の、易接着層２０に由来する粒子の含有率が２０％である比較例１は、基板１２と有機層１４との密着性は良好であるが、有機層１４の表面（表面近傍）に存在する粒子に起因して、無機層１６の欠陥が多く発生したと考えられ、本発明に比して、ガスバリア性が低い。
　また、易接着層２０を有さない比較例２は、ガスバリア性には優れるが、基板１２と有機層１４との密着性が低い。
　以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
　太陽電池や有機ＥＬディスプレイ等に用いられるガスバリアフィルム等の機能性フィルム、および、その製造に、好適に利用可能である。
　１０，２８　ガスバリアフィルム
　１２　基板
　１４　有機層
　１６　無機層
　１８　保護有機層
　２０　易接着層
　２０ａ　粒子
　２４　中間有機層
　３０　有機成膜装置
　３２　無機成膜装置
　３６　塗布手段
　３８　乾燥手段
　４０　光照射手段
　４２，７２　回転軸
　４６，７４　巻取り軸
　４８，５０　搬送ローラ対
　６０　真空チャンバ
　６２　巻出し室
　６４　成膜室
　６８　ドラム
　７０ａ，７０ｂ　隔壁
　７６ａ，７６ｂ　ガイドローラ
　７８，９２　真空排気手段
　８０　シャワー電極
　８６　原料ガス供給部
　９０　高周波電源

Claims (6)

  1. 　基板と、前記基板の上の有機層と、前記有機層の上の無機層と、前記基板と有機層との間に設けられる、粒子が分散された易接着層とを有し、
    　かつ、前記有機層の無機層側の厚さ１０％の領域中の、前記易接着層に由来する粒子の含有率が、１５％以下であることを特徴とする機能性フィルム。
  2. 　前記易接着層が含有する粒子の粒径が、０．０１～０．１μｍである請求項１に記載の機能性フィルム。
  3. 　前記無機層が窒化珪素からなる請求項１または２に記載の機能性フィルム。
  4. 　前記無機層の厚さが１０～１００ｎｍである請求項１～３のいずれかに記載の機能性フィルム。
  5. 　前記有機層の厚さが０．５～５μｍである請求項１～４のいずれかに記載の機能性フィルム。
  6. 　水蒸気透過率が１×１０－４［ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）］以下である請求項１～５のいずれかに記載の機能性フィルム。
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