JP2009297964A - Laminate having barrier properties, gas-barrier film, device, and optical member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laminate having gas-barrier properties which has improved barrier performance in a plastic film substrate such as of a liquid crystal display element, an organic EL element, a touch panel, or a display. <P>SOLUTION: The laminate has at least one organic layer and at least one inorganic layer, and the organic layer contains chelate ligands. By the incorporation of the chelate ligands in the organic layer, metal migration in the adjacent inorganic layer during film forming is suppressed to improve the degree of precision of the inorganic layer, so that a gas-barrier film improved in gas-barrier properties can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、バリア性積層体、ならびに、これを用いた、ガスバリアフィルム、デバイスおよび光学部材に関する。   The present invention relates to a barrier laminate, and a gas barrier film, device and optical member using the same.

近年、液晶表示素子や有機EL素子(有機電界発光素子)等の分野においては、重くて割れやすいガラス基板に代わって、軽量で割れることのないプラスチックフィルム基板が採用され始めている。しかしながら、外界からのガスの遮断(封止、ガスバリア性)という観点において、一般にプラスチックフィルム基板はガラス基板と比較すると水蒸気バリア性に劣るという問題がある。水蒸気バリア性に劣るフィルム基板を液晶表示素子や有機EL素子に用いると、水蒸気が液晶セル内に侵入して表示欠陥が発生しやすくなる。これを解決するためにプラスチックフィルム支持体上にバリア性を有する無機層を形成することが広く行われている。具体的には特許文献1に開示されているようにプラスチックフィルム支持体上に酸化珪素を蒸着することや、特許文献2で示されているようにプラスチックフィルム支持体上に酸化アルミニウムを蒸着することが知られている。また、特許文献3ではプラスチックフィルム支持体上に酸化珪素、酸化アルミニウム、インジウムおよびスズの複合酸化物をスパッタリング法により成膜したものが知られており、該文献において、最も良好なものでは無機層1層あたり0.011g/m2/dayのガスバリア能(水蒸気透過率)を達成している。しかしながら、有機EL素子に適用するために必要と考えられるガスバリア能は0.001g/m2/day以下であり、特許文献3のガスバリア能では有機EL素子に適応させる目的では十分とは言えない。特許文献4には、無機酸化物薄膜層と変性ポリビニルアルコール樹脂層との積層体において、変性ポリビニルアルコール樹脂層に金属化合物の触媒を含有させることが記載されている。すなわち、低分子の錯体が変性ポリビニルアルコール樹脂層に添加されている。しかしながら、近年の高いバリア性能の要求を考慮すれば、性能が十分とはいえない。 In recent years, in the fields of liquid crystal display elements, organic EL elements (organic electroluminescent elements), and the like, a plastic film substrate that is light and does not break has started to be used instead of a glass substrate that is heavy and easily broken. However, from the viewpoint of blocking gas from the outside (sealing, gas barrier property), the plastic film substrate generally has a problem that it is inferior in water vapor barrier property as compared with a glass substrate. When a film substrate having a poor water vapor barrier property is used for a liquid crystal display element or an organic EL element, water vapor enters the liquid crystal cell and a display defect is likely to occur. In order to solve this problem, an inorganic layer having a barrier property is widely formed on a plastic film support. Specifically, silicon oxide is vapor-deposited on a plastic film support as disclosed in Patent Document 1, and aluminum oxide is vapor-deposited on a plastic film support as disclosed in Patent Document 2. It has been known. Further, Patent Document 3 discloses that a composite oxide of silicon oxide, aluminum oxide, indium and tin is formed on a plastic film support by a sputtering method. In this document, the best one is an inorganic layer. A gas barrier ability (water vapor transmission rate) of 0.011 g / m 2 / day per layer is achieved. However, the gas barrier ability considered necessary for application to organic EL elements is 0.001 g / m 2 / day or less, and the gas barrier ability of Patent Document 3 is not sufficient for the purpose of adapting to organic EL elements. Patent Document 4 describes that in a laminate of an inorganic oxide thin film layer and a modified polyvinyl alcohol resin layer, the modified polyvinyl alcohol resin layer contains a metal compound catalyst. That is, a low molecular complex is added to the modified polyvinyl alcohol resin layer. However, considering the recent demand for high barrier performance, the performance is not sufficient.

特公昭53−12953号公報(第1頁〜第3頁)Japanese Examined Patent Publication No. 53-12953 (pages 1 to 3) 特開昭58−217344号公報(第1頁〜第4頁)JP 58-217344 A (pages 1 to 4) 特開2002−264274号公報JP 2002-264274 A 特開2004−330673号公報JP 2004-330673 A

本発明は、上記課題を解決することを目的としたものであって、よりバリア性能に優れたバリア性積層体を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a barrier laminate having better barrier performance.

上記課題のもと、本発明者が鋭意検討を行った結果、以下の手段により、上記課題は解決された。
(1)少なくとも1層の有機層と少なくとも1層の無機層とを有し、前記有機層がキレート配位子を含むことを特徴とするバリア性積層体。
(2)前記有機層が、高分子化合物を主成分とし、該有機層中に含まれるキレート配位子が前記高分子化合物と化学的に結合している、(1)に記載のバリア性積層体。
(3)前記有機層が、重合性化合物を塗布した後あるいは塗布しながら重合させてなる、(1)または(2)に記載のバリア性積層体。
(4)前記キレート配位子が金属配位した後5員環又は6員環の環構造となりうるキレート配位子であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(5)前記キレート配位子のうち、金属が配位する原子がOまたはNである、(1)〜(4)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(6)前記キレート配位子が、下記一般式(1)で表される化合物および一般式(2)で表される化合物から選択される化合物の少なくとも1種を重合してなることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
一般式(1)

Figure 2009297964
(一般式(1)中、R1およびR3は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R1およびR3の少なくとも一方は、重合性基を含む。R2は、−(CHRc)−で表される基であり、Rcは水素原子または置換基である。)
一般式(2)
Figure 2009297964
(一般式(2)中、R4は、一つ以上の置換基であり、いずれの環に含まれていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、R4の少なくとも1つは、重合性基を含む。)
(7)有機層の表面に無機層が設けられている、(1)〜(6)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(8)有機層と無機層を交互に積層し、少なくとも2層の無機層を有する、(1)〜(7)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(9)無機層がSiまたはAlの、酸化物、窒化物または酸窒化物であることを特徴とする、(1)〜(8)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(10)無機層を反応性スパッタリング法によって成膜してなる、(1)〜(9)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(11)無機層がCVD法によって成膜してなる、(1)〜(9)のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
(12)支持体上に、(1)〜(11)のいずれか1項に記載のバリア性積層体を設けたガスバリアフィルム。
(13)(12)に記載のガスバリアフィルムを基板に用いたデバイス。
(14)(12)に記載のガスバリアフィルムを用いて封止したデバイス。
(15)(1)〜(11)のいずれか1項に記載のバリア性積層体を用いて封止したデバイス。
(16)前記デバイスが、電子デバイスである、(13)〜(15)のいずれか1項に記載のデバイス。
(17)前記デバイスが、有機EL素子である、(13)〜(15)のいずれか1項に記載のデバイス。
(18)(1)〜(11)のいずれか1項に記載のバリア性積層体または(12)に記載のガスバリアフィルムを用いた光学部材。 As a result of intensive studies by the inventor under the above problems, the above problems have been solved by the following means.
(1) A barrier laminate having at least one organic layer and at least one inorganic layer, wherein the organic layer contains a chelate ligand.
(2) The barrier laminate according to (1), wherein the organic layer contains a polymer compound as a main component, and a chelate ligand contained in the organic layer is chemically bonded to the polymer compound. body.
(3) The barrier laminate according to (1) or (2), wherein the organic layer is polymerized after or while applying the polymerizable compound.
(4) The chelating ligand according to any one of (1) to (3), wherein the chelating ligand is a chelating ligand capable of becoming a 5-membered or 6-membered ring structure after metal coordination. The barrier laminate according to the description.
(5) The barrier laminate according to any one of (1) to (4), wherein among the chelate ligands, an atom to which a metal coordinates is O or N.
(6) The chelate ligand is obtained by polymerizing at least one compound selected from a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the general formula (2). The barrier laminate according to any one of (1) to (5).
General formula (1)
Figure 2009297964
(In General Formula (1), R 1 and R 3 are each a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 1 and R 3 includes a polymerizable group. R 2 is — (CHR c ). -R c is a hydrogen atom or a substituent.
General formula (2)
Figure 2009297964
(In the general formula (2), R 4 is one or more substituents, which may be contained in any ring, each of which is a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 4 is polymerized. Contains a sex group.)
(7) The barrier laminate according to any one of (1) to (6), wherein an inorganic layer is provided on the surface of the organic layer.
(8) The barrier laminate according to any one of (1) to (7), wherein organic layers and inorganic layers are alternately laminated to have at least two inorganic layers.
(9) The barrier laminate according to any one of (1) to (8), wherein the inorganic layer is an oxide, nitride, or oxynitride of Si or Al.
(10) The barrier laminate according to any one of (1) to (9), wherein the inorganic layer is formed by a reactive sputtering method.
(11) The barrier laminate according to any one of (1) to (9), wherein the inorganic layer is formed by a CVD method.
(12) A gas barrier film in which the barrier laminate according to any one of (1) to (11) is provided on a support.
(13) A device using the gas barrier film according to (12) as a substrate.
(14) A device sealed using the gas barrier film according to (12).
(15) A device sealed using the barrier laminate according to any one of (1) to (11).
(16) The device according to any one of (13) to (15), wherein the device is an electronic device.
(17) The device according to any one of (13) to (15), wherein the device is an organic EL element.
(18) An optical member using the barrier laminate according to any one of (1) to (11) or the gas barrier film according to (12).

本発明により、よりバリア性に優れたガスバリアフィルムを得ることが可能になった。   According to the present invention, it is possible to obtain a gas barrier film having more excellent barrier properties.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL素子とは、有機エレクトロルミネッセンス素子のことをいう。本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートの両方を含む意味で使用される。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value. The organic EL element in the present invention refers to an organic electroluminescence element. In this specification, (meth) acrylate is used in the meaning including both acrylate and methacrylate.

<バリア性積層体>
本発明のバリア性積層体は、少なくとも1層の有機層と少なくとも1層の無機層とを有し、前記有機層がキレート配位子を含むことを特徴とする。このような有機層を有するバリア性積層体とすることにより、バリア性を向上させることができる。
特に、有機層がキレート配位子を含むことにより、隣接する無機層の成膜初期における金属のマイグレーションが抑制され、無機層の緻密度が向上した結果としてバリア性能により優れたバリア性積層体が得られる。従って、本発明のバリア性積層体は、好ましくは、上記有機層の表面に無機層を設けた構成である。さらに好ましくは、少なくとも2層の上記構成の有機層と、少なくとも1層の無機層とが交互に積層した構造である。このような構成とすることにより、有機層と無機層の密着性が向上し、バリア性がより向上する。
<Barrier laminate>
The barrier laminate of the present invention has at least one organic layer and at least one inorganic layer, and the organic layer contains a chelate ligand. Barrier property can be improved by setting it as the barriering laminated body which has such an organic layer.
In particular, when the organic layer contains a chelate ligand, metal migration in the initial stage of film formation of the adjacent inorganic layer is suppressed, and as a result of improved density of the inorganic layer, a barrier laminate having better barrier performance is obtained. can get. Therefore, the barrier laminate of the present invention preferably has a configuration in which an inorganic layer is provided on the surface of the organic layer. More preferably, it is a structure in which at least two organic layers having the above structure and at least one inorganic layer are alternately stacked. By setting it as such a structure, the adhesiveness of an organic layer and an inorganic layer improves, and barrier property improves more.

(有機層)
本発明における有機層は、キレート配位子を含み、好ましくは、高分子化合物を主成分とし、キレート配位子が、該高分子化合物と化学的に結合している有機層が好ましい。ここで、高分子化合物を主成分とするとは、高分子化合物が、有機層を構成する第一の成分であり、通常は、有機層の80重量%以上が高分子化合物であることをいう。キレート配位子は、より好ましくは、金属配位した後5員環又は6員環の環構造となりうるキレート配位子であり、さらに好ましくは、金属が配位する原子がOまたはNであるキレート配位子である。本発明の有機層は、好ましくは、以下の一般式(1)〜(5)で表される化合物のいずれか1種以上を重合してなるものであり、より好ましくは、一般式(1)〜(5)で表される化合物のいずれか1種以上と、他の重合性化合物を重合してなるものである。特に本発明では、一般式(1)または(2)で表される化合物のいずれか1種以上と、他の重合性化合物を重合してなるものである。
(Organic layer)
The organic layer in the present invention contains a chelate ligand, preferably an organic layer containing a polymer compound as a main component and the chelate ligand chemically bonded to the polymer compound. Here, the polymer compound as a main component means that the polymer compound is the first component constituting the organic layer, and usually 80% by weight or more of the organic layer is the polymer compound. The chelate ligand is more preferably a chelate ligand that can form a 5-membered or 6-membered ring structure after metal coordination, and more preferably, the atom to which the metal coordinates is O or N Chelating ligand. The organic layer of the present invention is preferably formed by polymerizing any one or more of the compounds represented by the following general formulas (1) to (5), more preferably the general formula (1). It is formed by polymerizing any one or more of the compounds represented by (5) and another polymerizable compound. In particular, in the present invention, any one or more of the compounds represented by the general formula (1) or (2) is polymerized with another polymerizable compound.

一般式(1)

Figure 2009297964
(一般式(1)中、R1およびR3は、それぞれ、メチル基またはその他の置換基であり、R1およびR3の少なくとも一方は、重合性基を含む。R2は、−(CHRc)−で表される基であり、Rcは水素原子または置換基である。) General formula (1)
Figure 2009297964
(In General Formula (1), R 1 and R 3 are each a methyl group or another substituent, and at least one of R 1 and R 3 includes a polymerizable group. R 2 is — (CHR c ) a group represented by-, and R c is a hydrogen atom or a substituent.)

1およびR3における置換基としては何でもよいが、アルキル基、アリール基、アルコキシ基などが挙げられる。重合性基を含む置換基としては、ラジカル重合性基を含む置換基が挙げられる。その重合性基としてはアクリル基、メタクリル基、ビニル基が好ましく、特にアクリル基が好ましい。R2は、−(CHRc)−で表される基であり、Rcにおける置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものも挙げられるが、Rcは水素原子が好ましい。 Any substituent may be used for R 1 and R 3, and examples thereof include an alkyl group, an aryl group, and an alkoxy group. Examples of the substituent containing a polymerizable group include a substituent containing a radical polymerizable group. As the polymerizable group, an acrylic group, a methacryl group, and a vinyl group are preferable, and an acrylic group is particularly preferable. R 2 is, - (CHR c) - in a group represented as the substituent in R c, but also include the same as the substituents exemplified in R 1 and R 3, R c is a hydrogen atom preferable.

一般式(2)

Figure 2009297964
(一般式(2)中、R4は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R4の少なくとも1つは、重合性基を含む。) General formula (2)
Figure 2009297964
(In general formula (2), each R 4 is a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 4 includes a polymerizable group.)

4における置換基としては、R1およびR3における置換基と同じものが挙げられる。R4のうち重合性基を含むものは、アクリル基が好ましい。R4は、OH基が結合している側のものについて、重合性基を有することが好ましい。 Examples of the substituent for R 4 include the same substituents as those for R 1 and R 3 . Of R 4 , those containing a polymerizable group are preferably acrylic groups. R 4 preferably has a polymerizable group on the side to which the OH group is bonded.

一般式(3)

Figure 2009297964
(一般式(3)中、R5およびR8は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R5およびR8の少なくとも一方は、重合性基を含む。R6は、−(CRab)−で表される基であり、RaおよびRbはそれぞれ水素原子または置換基である。R7は、水素原子または置換基である) General formula (3)
Figure 2009297964
(In General Formula (3), R 5 and R 8 are each a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 5 and R 8 includes a polymerizable group. R 6 is — (CR a R b )-, wherein R a and R b are each a hydrogen atom or a substituent, and R 7 is a hydrogen atom or a substituent)

5およびR8における置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R5およびR8は、それぞれ、重合性基を含む場合、N原子には少なくとも2つ以上のメチレン鎖が直結していることが好ましく、R5およびR8のうち重合性基を含むものは、それぞれ、アクリル基が好ましい。
aおよびRbにおける置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R6は、メチレンが好ましい。
7における置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R7は、水素原子が好ましい。
Examples of the substituent for R 5 and R 8 include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . When R 5 and R 8 each contain a polymerizable group, it is preferable that at least two methylene chains are directly connected to the N atom, and those containing a polymerizable group among R 5 and R 8 Each is preferably an acrylic group.
Examples of the substituent for R a and R b include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . R 6 is preferably methylene.
Examples of the substituent for R 7 include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . R 7 is preferably a hydrogen atom.

一般式(4)

Figure 2009297964
(一般式(4)中、R9は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R9の少なくとも1つは、重合性基を含む。R10は、水素原子または置換基である。) General formula (4)
Figure 2009297964
(In General Formula (4), each R 9 is a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 9 includes a polymerizable group. R 10 is a hydrogen atom or a substituent.)

9における置換基としては、R1およびR3における置換基と同じものが挙げられる。R9のうち重合性基を含むものは、アクリル基が好ましい。R10における置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R10は、水素原子が好ましい。 Examples of the substituent for R 9 include the same substituents as those for R 1 and R 3 . Among R 9 , those containing a polymerizable group are preferably acrylic groups. Examples of the substituent for R 10 include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . R 10 is preferably a hydrogen atom.

一般式(5)

Figure 2009297964
(一般式(5)中、R11は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R11の少なくとも1つは、重合性基を含む。R12、R13およびR14は、それぞれ、水素原子または置換基である。) General formula (5)
Figure 2009297964
(In the general formula (5), R 11 is a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 11 includes a polymerizable group. R 12 , R 13 and R 14 are each a hydrogen atom. Or a substituent.)

12およびR13における置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R12およびR13は、それぞれ、水素原子が好ましい。
14における置換基としては、R1およびR3で挙げた置換基と同じものが挙げられる。R14は、水素原子が好ましい。
11における置換基としては、R1およびR3における置換基と同じものが挙げられる。R11のうち重合性基を含むものは、アクリル基が好ましい。
Examples of the substituent for R 12 and R 13 include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . R 12 and R 13 are each preferably a hydrogen atom.
Examples of the substituent for R 14 include the same substituents as those described for R 1 and R 3 . R 14 is preferably a hydrogen atom.
Examples of the substituent for R 11 include the same substituents as those for R 1 and R 3 . Among R 11 , those containing a polymerizable group are preferably acrylic groups.

以下に本発明で好ましく用いられるキレート配位子を有する重合性化合物を例示するが本発明はこれらに限定されるものではないことは言うまでも無い。   Although the polymerizable compound which has a chelate ligand used preferably by this invention is illustrated below, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these.

Figure 2009297964
Figure 2009297964

本発明の有機層における、他の重合性化合物としては、公知の重合性化合物を広く採用することができ、ビニル化合物、(メタ)アクリレート化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物が挙げられ、ビニル化合物、(メタ)アクリレート化合物が好ましく、アクリレート化合物がより好ましい。
本発明においては、一般式(1)〜(5)で表される化合物と、他の重合性化合物の割合(重量比)が、1:19〜1:1であることが好ましく、1:9〜1:4であることがより好ましい。
As other polymerizable compounds in the organic layer of the present invention, known polymerizable compounds can be widely adopted, and examples thereof include vinyl compounds, (meth) acrylate compounds, epoxy compounds, oxetane compounds, vinyl compounds, ( A meth) acrylate compound is preferred, and an acrylate compound is more preferred.
In the present invention, the ratio (weight ratio) of the compounds represented by the general formulas (1) to (5) and other polymerizable compounds is preferably 1:19 to 1: 1, and 1: 9 More preferably, it is ˜1: 4.

(重合開始剤)
本発明における有機層は、通常、重合性化合物を含む重合性組成物を塗布硬化させて得られるが、該重合性組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。光重合開始剤を用いる場合、その含量は、重合性化合物の合計量の0.1モル%以上であることが好ましく、0.5〜2モル%であることがより好ましい。このような組成とすることにより、活性成分生成反応を経由する重合反応を適切に制御することができる。光重合開始剤の例としてはチバ・スペシャルティー・ケミカルズ社から市販されているイルガキュア(Irgacure)シリーズ(例えば、イルガキュア651、イルガキュア754、イルガキュア184、イルガキュア2959、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア819など)、ダロキュア(Darocure)シリーズ(例えば、ダロキュアTPO、ダロキュア1173など)、クオンタキュア(Quantacure)PDO、サートマー(Sartomer)社から市販されているエザキュア(Ezacure)シリーズ(例えば、エザキュアTZM、エザキュアTZTなど)、同じくオリゴマー型のエザキュアKIPシリーズ等が挙げられる。
(Polymerization initiator)
The organic layer in the present invention is usually obtained by coating and curing a polymerizable composition containing a polymerizable compound, but the polymerizable composition may contain a polymerization initiator. When using a photoinitiator, it is preferable that the content is 0.1 mol% or more of the total amount of the polymerizable compounds, and more preferably 0.5 to 2 mol%. By setting it as such a composition, the polymerization reaction via an active component production | generation reaction can be controlled appropriately. Examples of the photopolymerization initiator include Irgacure series (for example, Irgacure 651, Irgacure 754, Irgacure 184, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 379, Irgacure, commercially available from Ciba Specialty Chemicals. 819), Darocure series (eg, Darocur TPO, Darocur 1173, etc.), Quantacure PDO, Ezacure series (eg, Ezacure TZM, Ezacure TZT, commercially available from Sartomer). Etc.) and oligomer type Ezacure KIP series.

(有機層の形成方法)
有機層の形成方法としては、特に定めるものではないが、好ましくは、重合性化合物を塗布した後あるいは塗布しながら重合させて形成する。
より具体的には、溶液塗布法や真空成膜法により形成することができる。溶液塗布法としては、例えば、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、或いは、米国特許第2681294号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。真空成膜法としては、特に制限はないが、真空蒸着、プラズマCVD等の成膜方法が好ましい。本発明においてはポリマーを溶液塗布しても良いし、特開2000−323273号公報、特開2004−25732号公報に開示されているような無機物を含有するハイブリッドコーティング法を用いてもよい。
(Formation method of organic layer)
The method for forming the organic layer is not particularly defined, but it is preferably formed by polymerizing the polymerizable compound after coating or while coating.
More specifically, it can be formed by a solution coating method or a vacuum film forming method. Examples of the solution coating method include a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method, a slide coating method, or a method described in US Pat. No. 2,681,294. It can apply | coat by the extrusion coat method which uses a hopper. Although there is no restriction | limiting in particular as a vacuum film-forming method, Film-forming methods, such as vacuum evaporation and plasma CVD, are preferable. In the present invention, a polymer may be applied by solution, or a hybrid coating method containing an inorganic substance as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-323273 and 2004-25732 may be used.

本発明では、通常、重合性化合物を含む組成物を、光照射して硬化させるが、照射する光は、通常、高圧水銀灯もしくは低圧水銀灯による紫外線である。照射エネルギーは0.1J/cm2以上が好ましく、0.5J/cm2以上がより好ましい。重合性化合物として、(メタ)アクリレート系化合物を採用する場合、空気中の酸素によって重合阻害を受けるため、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は2%以下が好ましく、0.5%以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が1000Pa以下であることが好ましく、100Pa以下であることがより好ましい。また、100Pa以下の減圧条件下で0.5J/cm2以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。 In the present invention, a composition containing a polymerizable compound is usually cured by irradiation with light, but the irradiation light is usually ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp or a low-pressure mercury lamp. The radiation energy is preferably 0.1 J / cm 2 or more, 0.5 J / cm 2 or more is more preferable. When a (meth) acrylate compound is employed as the polymerizable compound, the polymerization is inhibited by oxygen in the air, and therefore it is preferable to reduce the oxygen concentration or oxygen partial pressure during polymerization. When the oxygen concentration during polymerization is lowered by the nitrogen substitution method, the oxygen concentration is preferably 2% or less, and more preferably 0.5% or less. When the oxygen partial pressure during polymerization is reduced by the decompression method, the total pressure is preferably 1000 Pa or less, and more preferably 100 Pa or less. Further, it is particularly preferable to perform ultraviolet polymerization by irradiating energy of 0.5 J / cm 2 or more under a reduced pressure condition of 100 Pa or less.

本発明における有機層は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。有機層の平滑性は1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満であることが好ましく、0.5nm未満であることがより好ましい。モノマーの重合率は85%以上であることが好ましく、88%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、92%以上であることが特に好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基のうち、反応した重合性基の比率を意味する。重合率は赤外線吸収法によって定量することができる。  The organic layer in the present invention is preferably smooth and has high film hardness. The smoothness of the organic layer is preferably less than 1 nm as average roughness (Ra value) of 1 μm square, and more preferably less than 0.5 nm. The polymerization rate of the monomer is preferably 85% or more, more preferably 88% or more, further preferably 90% or more, and particularly preferably 92% or more. The polymerization rate here means the ratio of the reacted polymerizable groups among all the polymerizable groups in the monomer mixture. The polymerization rate can be quantified by an infrared absorption method.

有機層の膜厚については特に限定はないが、薄すぎると膜厚の均一性を得ることが困難になるし、厚すぎると外力によりクラックを発生してバリア性が低下する。かかる観点から、有機層の厚みは50nm〜2000nmが好ましく、200nm〜1500nmがより好ましい。
また、有機層は先に記載したとおり平滑であることが好ましい。有機層の平滑性は1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満が好ましく、0.5nm未満であることがより好ましい。有機層の表面にはパーティクル等の異物、突起が無いことが要求される。このため、有機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス10000以下が好ましく、クラス1000以下がより好ましい。
有機層の硬度は高いほうが好ましい。有機層の硬度が高いと、無機層が平滑に成膜されその結果としてバリア能が向上することがわかっている。有機層の硬度はナノインデンテーション法に基づく微小硬度として表すことができる。有機層の微小硬度は100N/mm以上であることが好ましく、150N/mm以上であることがより好ましい。
有機層は2層以上積層することが好ましい。この場合、少なくとも1層が、上述した有機層であればよく、他の有機層は、上述した有機層であっても、他の有機層であってもよい。また、有機層の1層として、米国公開特許2004−46497号明細書に開示してあるように無機層との界面が明確で無く、組成が膜厚方向で連続的に変化する層であってもよい。
The film thickness of the organic layer is not particularly limited, but if it is too thin, it is difficult to obtain film thickness uniformity, and if it is too thick, cracks are generated due to external force and the barrier property is lowered. From this viewpoint, the thickness of the organic layer is preferably 50 nm to 2000 nm, and more preferably 200 nm to 1500 nm.
The organic layer is preferably smooth as described above. The smoothness of the organic layer is preferably less than 1 nm and more preferably less than 0.5 nm as an average roughness (Ra value) of 1 μm square. The surface of the organic layer is required to be free of foreign matters such as particles and protrusions. For this reason, it is preferable that the organic layer is formed in a clean room. The degree of cleanness is preferably class 10000 or less, more preferably class 1000 or less.
It is preferable that the organic layer has a high hardness. It has been found that when the hardness of the organic layer is high, the inorganic layer is formed smoothly and as a result, the barrier ability is improved. The hardness of the organic layer can be expressed as a microhardness based on the nanoindentation method. The microhardness of the organic layer is preferably 100 N / mm or more, and more preferably 150 N / mm or more.
It is preferable to laminate two or more organic layers. In this case, at least one layer may be the organic layer described above, and the other organic layer may be the organic layer described above or another organic layer. In addition, as one layer of the organic layer, as disclosed in US 2004-46497, the interface with the inorganic layer is not clear and the composition changes continuously in the film thickness direction. Also good.

(無機層)
無機層は、通常、金属化合物からなる薄膜の層である。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法(PVD)、種々の化学的気相成長法(CVD)、めっきやゾルゲル法等の液相成長法がある。無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸化窒化物または金属酸化炭化物であり、Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce、またはTaから選ばれる1種以上の金属を含む酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物、酸化炭化物などを好ましく用いることができる。これらの中でも、Si、Al、In、Sn、Zn、Tiから選ばれる金属の酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましく、特にSiまたはAlの金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。
本発明により形成される無機層の平滑性は、1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満であることが好ましく、0.5nm以下がより好ましい。無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度はクラス10000以下が好ましく、クラス1000以下がより好ましい。
(Inorganic layer)
The inorganic layer is usually a thin film layer made of a metal compound. As a method for forming the inorganic layer, any method can be used as long as it can form a target thin film. For example, there are a physical vapor deposition method (PVD) such as a vapor deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, various chemical vapor deposition methods (CVD), and a liquid phase growth method such as plating and a sol-gel method. The component contained in the inorganic layer is not particularly limited as long as it satisfies the above performance. For example, it is a metal oxide, metal nitride, metal carbide, metal oxynitride, or metal oxycarbide, and Si, Al, In An oxide, nitride, carbide, oxynitride, oxycarbide, or the like containing at least one metal selected from Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, or Ta can be preferably used. Among these, a metal oxide, nitride, or oxynitride selected from Si, Al, In, Sn, Zn, and Ti is preferable, and a metal oxide, nitride, or oxynitride of Si or Al is particularly preferable. These may contain other elements as secondary components.
The smoothness of the inorganic layer formed according to the present invention is preferably less than 1 nm, more preferably 0.5 nm or less, as an average roughness (Ra value) of 1 μm square. The inorganic layer is preferably formed in a clean room. The degree of cleanness is preferably class 10000 or less, more preferably class 1000 or less.

無機層の厚みに関しては特に限定されないが、1層に付き、通常、5〜500nmの範囲内であり、好ましくは10〜200nmである。無機層は複数のサブレイヤーから成る積層構造であってもよい。この場合、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、上述したとおり、米国公開特許2004−46497号明細書に開示してあるように有機層との界面が明確で無く、組成が膜厚方向で連続的に変化する層であってもよい。   Although it does not specifically limit regarding the thickness of an inorganic layer, It attaches to 1 layer, Usually, it exists in the range of 5-500 nm, Preferably it is 10-200 nm. The inorganic layer may have a laminated structure including a plurality of sublayers. In this case, each sublayer may have the same composition or a different composition. Further, as described above, as disclosed in US 2004-46497, the interface with the organic layer is not clear and the layer may be a layer whose composition changes continuously in the film thickness direction.

(有機層と無機層の積層)
有機層と無機層の積層は、所望の層構成に応じて有機層と無機層を順次繰り返し製膜することにより行うことができる。無機層を、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法などの真空製膜法で形成する場合、有機層も前記フラッシュ蒸着法のような真空製膜法で形成することが好ましい。バリア層を製膜する間、途中で大気圧に戻すことなく、常に1000Pa以下の真空中で有機層と無機層を積層することが特に好ましい。圧力は100Pa以下であることがより好ましく、50Pa以下であることがより好ましく、20Pa以下であることがさらに好ましい。
特に、本発明は、少なくとも2層の有機層と少なくとも2層の無機層を交互に積層した場合に、高いバリア性を発揮することができる。さらに、本発明では、上述した有機層の表面に無機層を設けることにより、該有機層と該無機層の密着性が向上し、より好ましい。
(Lamination of organic and inorganic layers)
The organic layer and the inorganic layer can be laminated by sequentially forming the organic layer and the inorganic layer in accordance with a desired layer structure. When the inorganic layer is formed by a vacuum film forming method such as a sputtering method, a vacuum vapor deposition method, an ion plating method, or a plasma CVD method, the organic layer is also preferably formed by a vacuum film forming method such as the flash vapor deposition method. . During film formation of the barrier layer, it is particularly preferable to always laminate the organic layer and the inorganic layer in a vacuum of 1000 Pa or less without returning to atmospheric pressure in the middle. The pressure is more preferably 100 Pa or less, more preferably 50 Pa or less, and further preferably 20 Pa or less.
In particular, the present invention can exhibit high barrier properties when at least two organic layers and at least two inorganic layers are alternately laminated. Furthermore, in this invention, the adhesiveness of this organic layer and this inorganic layer improves by providing an inorganic layer on the surface of the organic layer mentioned above, and is more preferable.

(機能層)
本発明の積層体においては、バリア性積層体上、もしくはその他の位置に、機能層を有していても良い。機能層については、特開2006−289627号公報の段落番号0036〜0038に詳しく記載されている。これら以外の機能層の例としてはマット剤層、保護層、帯電防止層、平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層、応力緩和層、防曇層、防汚層、被印刷層、易接着層等が挙げられる。
(Functional layer)
In the laminate of the present invention, a functional layer may be provided on the barrier laminate or at other positions. The functional layer is described in detail in paragraph numbers 0036 to 0038 of JP-A-2006-289627. Examples of functional layers other than these include matting agent layers, protective layers, antistatic layers, smoothing layers, adhesion improving layers, light shielding layers, antireflection layers, hard coat layers, stress relaxation layers, antifogging layers, and antifouling layers. , Printing layer, easy adhesion layer and the like.

バリア性積層体の用途
本発明のバリア性積層体は、通常、支持体の上に設けるが、この支持体を選択することによって、様々な用途に用いることができる。支持体には、基材フィルムのほか、各種のデバイス、光学部材等が含まれる。具体的には、本発明のバリア性積層体はガスバリアフィルムのバリア層として用いることができる。また、本発明のバリア性積層体およびガスバリアフィルムは、バリア性を要求するデバイスの封止に用いることができる。本発明のバリア性積層体およびガスバリアフィルムは、光学部材にも適用することができる。以下、これらについて詳細に説明する。
Applications of Barrier Laminate The barrier laminate of the present invention is usually provided on a support, and can be used for various applications by selecting this support. In addition to the base film, the support includes various devices, optical members, and the like. Specifically, the barrier laminate of the present invention can be used as a barrier layer of a gas barrier film. The barrier laminate and gas barrier film of the present invention can be used for sealing devices that require barrier properties. The barrier laminate and gas barrier film of the present invention can also be applied to optical members. Hereinafter, these will be described in detail.

<ガスバリアフィルム>
ガスバリアフィルムは、基材フィルムと、該基材フィルム上に形成されたバリア性積層体とを有する。ガスバリアフィルムにおいて、本発明のバリア性積層体は、基材フィルムの片面にのみ設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。本発明のバリア性積層体は、基材フィルム側から無機層、有機層の順に積層していてもよいし、有機層、無機層の順に積層していてもよい。本発明の積層体の最上層は無機層でも有機層でもよい。
また、本発明におけるガスバリアフィルムは大気中の酸素、水分、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等を遮断する機能を有するバリア層を有するフィルム基板である。
ガスバリアフィルムを構成する層数に関しては特に制限はないが、典型的には2層〜30層が好ましく、3層〜20層がさらに好ましい。
ガスバリアフィルムはバリア性積層体、基材フィルム以外の構成成分(例えば、易接着層等の機能性層)を有しても良い。機能性層はバリア性積層体の上、バリア性積層体と基材フィルムの間、基材フィルム上のバリア性積層体が設置されていない側(裏面)のいずれに設置してもよい。
<Gas barrier film>
The gas barrier film has a base film and a barrier laminate formed on the base film. In the gas barrier film, the barrier laminate of the present invention may be provided only on one side of the base film, or may be provided on both sides. The barrier laminate of the present invention may be laminated in the order of the inorganic layer and the organic layer from the base film side, or may be laminated in the order of the organic layer and the inorganic layer. The uppermost layer of the laminate of the present invention may be an inorganic layer or an organic layer.
The gas barrier film in the present invention is a film substrate having a barrier layer having a function of blocking oxygen, moisture, nitrogen oxides, sulfur oxides, ozone and the like in the atmosphere.
Although there is no restriction | limiting in particular regarding the number of layers which comprise a gas barrier film, Typically, 2-30 layers are preferable, and 3-20 layers are more preferable.
A gas barrier film may have structural components (for example, functional layers, such as an easily bonding layer) other than a barriering laminated body and a base film. The functional layer may be placed on the barrier laminate, between the barrier laminate and the base film, or on the side where the barrier laminate on the base film is not placed (back side).

(プラスチックフィルム)
本発明におけるガスバリアフィルムは、通常、基材フィルムとして、プラスチックフィルムを用いる。用いられるプラスチックフィルムは、有機層、無機層等の積層体を保持できるフィルムであれば材質、厚み等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記プラスチックフィルムとしては、具体的には、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン樹脂、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、フルオレン環変性ポリエステル樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
(Plastic film)
The gas barrier film in the present invention usually uses a plastic film as the base film. The plastic film to be used is not particularly limited in material, thickness and the like as long as it can hold a laminate such as an organic layer and an inorganic layer, and can be appropriately selected according to the purpose of use. Specific examples of the plastic film include polyester resin, methacrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene resin, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, and polyetherimide. Resin, cellulose acylate resin, polyurethane resin, polyether ether ketone resin, polycarbonate resin, alicyclic polyolefin resin, polyarylate resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, cycloolefin copolymer, fluorene ring modified polycarbonate resin, alicyclic Examples thereof include thermoplastic resins such as modified polycarbonate resins, fluorene ring-modified polyester resins, and acryloyl compounds.

本発明のガスバリアフィルムを後述する有機EL素子等のデバイスの基板として使用する場合は、プラスチックフィルムは耐熱性を有する素材からなることが好ましい。具体的には、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上および/または線熱膨張係数が40ppm/℃以下で耐熱性の高い透明な素材からなることが好ましい。Tgや線膨張係数は、添加剤などによって調整することができる。このような熱可塑性樹脂として、例えば、ポリエチレンナフタレート(PEN:120℃)、ポリカーボネート(PC:140℃)、脂環式ポリオレフィン(例えば日本ゼオン(株)製 ゼオノア1600:160℃)、ポリアリレート(PAr:210℃)、ポリエーテルスルホン(PES:220℃)、ポリスルホン(PSF:190℃)、シクロオレフィンコポリマー(COC:特開2001−150584号公報の化合物:162℃)、ポリイミド(例えば三菱ガス化学(株)ネオプリム:260℃)、フルオレン環変性ポリカーボネート(BCF−PC:特開2000−227603号公報の化合物:225℃)、脂環変性ポリカーボネート(IP−PC:特開2000−227603号公報の化合物:205℃)、アクリロイル化合物(特開2002−80616号公報の化合物:300℃以上)が挙げられる(括弧内はTgを示す)。特に、透明性を求める場合には脂環式ポレオレフィン等を使用するのが好ましい。   When the gas barrier film of the present invention is used as a substrate for a device such as an organic EL element described later, the plastic film is preferably made of a material having heat resistance. Specifically, it is preferable that the glass transition temperature (Tg) is 100 ° C. or higher and / or the linear thermal expansion coefficient is 40 ppm / ° C. or lower and is made of a transparent material having high heat resistance. Tg and a linear expansion coefficient can be adjusted with an additive. As such a thermoplastic resin, for example, polyethylene naphthalate (PEN: 120 ° C.), polycarbonate (PC: 140 ° C.), alicyclic polyolefin (for example, ZEONOR 1600: 160 ° C. manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), polyarylate ( PAr: 210 ° C., polyethersulfone (PES: 220 ° C.), polysulfone (PSF: 190 ° C.), cycloolefin copolymer (COC: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-150584 compound: 162 ° C.), polyimide (for example, Mitsubishi Gas Chemical) Neoprim: 260 ° C.), fluorene ring-modified polycarbonate (BCF-PC: compound of JP 2000-227603 A: 225 ° C.), alicyclic modified polycarbonate (IP-PC: compound of JP 2000-227603 A) : 205 ° C), acryloyl compound (Compound described in JP-A 2002-80616: 300 ° C. or more) (the parenthesized data are Tg). In particular, when transparency is required, it is preferable to use an alicyclic polyolefin or the like.

本発明のガスバリアフィルムを偏光板と組み合わせて使用する場合、ガスバリアフィルムのバリア性積層体がセルの内側に向くようにし、最も内側に(素子に隣接して)配置することが好ましい。このとき偏光板よりセルの内側にガスバリアフィルムが配置されることになるため、ガスバリアフィルムのレターデーション値が重要になる。このような態様でのガスバリアフィルムの使用形態は、レターデーション値が10nm以下の基材フィルムを用いたガスバリアフィルムと円偏光板(1/4波長板+(1/2波長板)+直線偏光板)を積層して使用するか、あるいは1/4波長板として使用可能な、レターデーション値が100nm〜180nmの基材フィルムを用いたガスバリアフィルムに直線偏光板を組み合わせて用いるのが好ましい。   When the gas barrier film of the present invention is used in combination with a polarizing plate, it is preferable that the barrier laminate of the gas barrier film faces the inside of the cell and is arranged on the innermost side (adjacent to the element). At this time, since the gas barrier film is disposed inside the cell from the polarizing plate, the retardation value of the gas barrier film is important. The usage form of the gas barrier film in such an embodiment includes a gas barrier film using a base film having a retardation value of 10 nm or less and a circularly polarizing plate (1/4 wavelength plate + (1/2 wavelength plate) + linearly polarizing plate. ) Or a linear barrier plate combined with a gas barrier film using a base film having a retardation value of 100 nm to 180 nm, which can be used as a quarter wavelength plate.

レターデーションが10nm以下の基材フィルムとしてはセルローストリアセテート(富士フイルム(株):富士タック)、ポリカーボネート(帝人化成(株):ピュアエース、(株)カネカ:エルメック)、シクロオレフィンポリマー(JSR(株):アートン、日本ゼオン(株):ゼオノア)、シクロオレフィンコポリマー(三井化学(株):アペル(ペレット)、ポリプラスチック(株):トパス(ペレット))ポリアリレート(ユニチカ(株):U100(ペレット))、透明ポリイミド(三菱ガス化学(株):ネオプリム)等を挙げることができる。
また1/4波長板としては、上記のフィルムを適宜延伸することで所望のレターデーション値に調整したフィルムを用いることができる。
As a base film having a retardation of 10 nm or less, cellulose triacetate (Fuji Film Co., Ltd .: Fuji Tac), polycarbonate (Teijin Chemicals Co., Ltd .: Pure Ace, Kaneka: Elmec Co., Ltd.), cycloolefin polymer (JSR Co., Ltd.) ): Arton, Nippon Zeon Co., Ltd .: Zeonoa), cycloolefin copolymer (Mitsui Chemicals Co., Ltd .: Appel (pellet), Polyplastic Co., Ltd .: Topas (pellet)) Polyarylate (Unitika Co., Ltd.): U100 (pellet) )), Transparent polyimide (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd .: Neoprim) and the like.
Moreover, as a quarter wavelength plate, the film adjusted to the desired retardation value by extending | stretching said film suitably can be used.

本発明のガスバリアフィルムは有機EL素子等のデバイスとして利用されることから、プラスチックフィルムは透明であること、すなわち、光線透過率が通常80%以上、好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上である。光線透過率は、JIS−K7105に記載された方法、すなわち積分球式光線透過率測定装置を用いて全光線透過率および散乱光量を測定し、全光線透過率から拡散透過率を引いて算出することができる。
本発明のガスバリアフィルムをディスプレイ用途に用いる場合であっても、観察側に設置しない場合などは必ずしも透明性が要求されない。したがって、このような場合は、プラスチックフィルムとして不透明な材料を用いることもできる。不透明な材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、公知の液晶ポリマーなどが挙げられる。
本発明のガスバリアフィルムに用いられるプラスチックフィルムの厚みは、用途によって適宜選択されるので特に制限がないが、典型的には1〜800μmであり、好ましくは10〜200μmである。これらのプラスチックフィルムは、透明導電層、プライマー層等の機能層を有していても良い。機能層については、特開2006−289627号公報の段落番号0036〜0038に詳しく記載されている。これら以外の機能層の例としてはマット剤層、保護層、耐溶剤層、帯電防止層、平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層、応力緩和層、防曇層、防汚層、被印刷層、易接着層等が挙げられる。
Since the gas barrier film of the present invention is used as a device such as an organic EL element, the plastic film is transparent, that is, the light transmittance is usually 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more. It is. The light transmittance is calculated by measuring the total light transmittance and the amount of scattered light using the method described in JIS-K7105, that is, an integrating sphere light transmittance measuring device, and subtracting the diffuse transmittance from the total light transmittance. be able to.
Even when the gas barrier film of the present invention is used for display, transparency is not necessarily required when it is not installed on the observation side. Therefore, in such a case, an opaque material can be used as the plastic film. Examples of the opaque material include polyimide, polyacrylonitrile, and known liquid crystal polymers.
The thickness of the plastic film used for the gas barrier film of the present invention is appropriately selected depending on the application and is not particularly limited, but is typically 1 to 800 μm, preferably 10 to 200 μm. These plastic films may have functional layers such as a transparent conductive layer and a primer layer. The functional layer is described in detail in paragraph numbers 0036 to 0038 of JP-A-2006-289627. Examples of functional layers other than these include matting agent layers, protective layers, solvent resistant layers, antistatic layers, smoothing layers, adhesion improving layers, light shielding layers, antireflection layers, hard coat layers, stress relaxation layers, antifogging layers. , Antifouling layer, printed layer, easy adhesion layer and the like.

<デバイス>
本発明のバリア性積層体およびガスバリアフィルムは空気中の化学成分(酸素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等)によって性能が劣化するデバイスに好ましく用いることができる。前記デバイスの例としては、例えば、有機EL素子、液晶表示素子、薄膜トランジスタ、タッチパネル、電子ペーパー、太陽電池等)等の電子デバイスを挙げることができ有機EL素子に好ましく用いられる。
<Device>
The barrier laminate and gas barrier film of the present invention can be preferably used for devices whose performance is deteriorated by chemical components in the air (oxygen, water, nitrogen oxide, sulfur oxide, ozone, etc.). Examples of the device include electronic devices such as an organic EL element, a liquid crystal display element, a thin film transistor, a touch panel, electronic paper, and a solar cell, and are preferably used for the organic EL element.

本発明のバリア性積層体は、また、デバイスの膜封止に用いることができる。すなわち、デバイス自体を支持体として、その表面に本発明のバリア性積層体を設ける方法である。バリア性積層体を設ける前にデバイスを保護層で覆ってもよい。   The barrier laminate of the present invention can also be used for device film sealing. That is, it is a method of providing the barrier laminate of the present invention on the surface of the device itself as a support. The device may be covered with a protective layer before providing the barrier laminate.

本発明のガスバリアフィルムは、デバイスの基板や固体封止法による封止のためのフィルムとしても用いることができる。固体封止法とはデバイスの上に保護層を形成した後、接着剤層、ガスバリアフィルムを重ねて硬化する方法である。接着剤は特に制限はないが、熱硬化性エポキシ樹脂、光硬化性アクリレート樹脂等が例示される。  The gas barrier film of the present invention can also be used as a device substrate or a film for sealing by a solid sealing method. The solid sealing method is a method in which after forming a protective layer on the device, an adhesive layer and a gas barrier film are stacked and cured. Although there is no restriction | limiting in particular in an adhesive agent, A thermosetting epoxy resin, a photocurable acrylate resin, etc. are illustrated.

(有機EL素子)
ガスバリアフィルム用いた有機EL素子の例は、特開2007−30387号公報に詳しく記載されている。
(Organic EL device)
Examples of organic EL elements using a gas barrier film are described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-30387.

(液晶表示素子)
反射型液晶表示装置は、下から順に、下基板、反射電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、透明電極、上基板、λ/4板、そして偏光膜からなる構成を有する。本発明におけるガスバリアフィルムは、前記透明電極基板および上基板として使用することができる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を反射電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。透過型液晶表示装置は、下から順に、バックライト、偏光板、λ/4板、下透明電極、下配向膜、液晶層、上配向膜、上透明電極、上基板、λ/4板および偏光膜からなる構成を有する。このうち本発明の基板は、前記上透明電極および上基板として使用することができる。カラー表示の場合には、さらにカラーフィルター層を下透明電極と下配向膜との間、または上配向膜と透明電極との間に設けることが好ましい。液晶セルの種類は特に限定されないが、より好ましくはTN型(Twisted Nematic)、STN型(Super Twisted Nematic)またはHAN型(Hybrid Aligned Nematic)、VA型(Vertically Alignment)、ECB型(Electrically Controlled Birefringence)、OCB型(Optically Compensated Bend)、IPS型(In-Plane Switching)、CPA型(Continuous Pinwheel Alignment)であることが好ましい。
(Liquid crystal display element)
The reflective liquid crystal display device has a configuration including a lower substrate, a reflective electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, a transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and a polarizing film in order from the bottom. The gas barrier film in the present invention can be used as the transparent electrode substrate and the upper substrate. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the reflective electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode. The transmissive liquid crystal display device includes, in order from the bottom, a backlight, a polarizing plate, a λ / 4 plate, a lower transparent electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, an upper alignment film, an upper transparent electrode, an upper substrate, a λ / 4 plate, and a polarization It has the structure which consists of a film | membrane. Of these, the substrate of the present invention can be used as the upper transparent electrode and the upper substrate. In the case of color display, it is preferable to further provide a color filter layer between the lower transparent electrode and the lower alignment film, or between the upper alignment film and the transparent electrode. The type of the liquid crystal cell is not particularly limited, but more preferably TN type (Twisted Nematic), STN type (Super Twisted Nematic), HAN type (Hybrid Aligned Nematic), VA type (Vertically Alignment), ECB type (Electrically Controlled Birefringence) OCB type (Optically Compensated Bend), IPS type (In-Plane Switching), and CPA type (Continuous Pinwheel Alignment) are preferable.

(太陽電池)
本発明のガスバリアフィルムは、太陽電池素子の封止フィルムとしても用いることができる。ここで、本発明のガスバリアフィルムは、接着層が太陽電池素子に近い側となるように封止することが好ましい。本発明のガスバリアフィルムが好ましく用いられる太陽電池素子としては、特に制限はないが、例えば、単結晶シリコン系太陽電池素子、多結晶シリコン系太陽電池素子、シングル接合型、またはタンデム構造型等で構成されるアモルファスシリコン系太陽電池素子、ガリウムヒ素(GaAs)やインジウム燐(InP)等のIII−V族化合物半導体太陽電池素子、カドミウムテルル(CdTe)等のII−VI族化合物半導体太陽電池素子、銅/インジウム/セレン系(いわゆる、CIS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン系(いわゆる、CIGS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン/硫黄系(いわゆる、CIGSS系)等のI−III−VI族化合物半導体太陽電池素子、色素増感型太陽電池素子、有機太陽電池素子等が挙げられる。中でも、本発明においては、上記太陽電池素子が、銅/インジウム/セレン系(いわゆる、CIS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン系(いわゆる、CIGS系)、銅/インジウム/ガリウム/セレン/硫黄系(いわゆる、CIGSS系)等のI−III−VI族化合物半導体太陽電池素子であることが好ましい。
(Solar cell)
The gas barrier film of the present invention can also be used as a sealing film for solar cell elements. Here, the gas barrier film of the present invention is preferably sealed so that the adhesive layer is closer to the solar cell element. The solar cell element in which the gas barrier film of the present invention is preferably used is not particularly limited. For example, it is composed of a single crystal silicon solar cell element, a polycrystalline silicon solar cell element, a single junction type, a tandem structure type, or the like. Amorphous silicon-based solar cell elements, III-V group compound semiconductor solar cell elements such as gallium arsenide (GaAs) and indium phosphorus (InP), II-VI group compound semiconductor solar cell elements such as cadmium tellurium (CdTe), copper I-III-VI such as copper / indium / selenium (so-called CIS), copper / indium / gallium / selenium (so-called CIGS), copper / indium / gallium / selenium / sulfur (so-called CIGSS), etc. Group compound semiconductor solar cell elements, dye-sensitized solar cell elements, organic solar cell elements, and the like. In particular, in the present invention, the solar cell element is a copper / indium / selenium system (so-called CIS system), a copper / indium / gallium / selenium system (so-called CIGS system), copper / indium / gallium / selenium / sulfur. It is preferable that it is an I-III-VI group compound semiconductor solar cell element, such as a system (so-called CIGSS system).

(その他)
その他の適用例としては、特表平10−512104号公報に記載の薄膜トランジスタ、特開平5−127822号公報、特開2002−48913号公報等に記載のタッチパネル、特開2000−98326号公報に記載の電子ペーパーに記載の太陽電池等が挙げられる。
(Other)
As other application examples, the thin film transistor described in JP-A-10-512104, the touch panel described in JP-A-5-127822, JP-A-2002-48913, etc., described in JP-A-2000-98326. And solar cells described in the electronic paper.

<光学部材>
本発明のガスバリアフィルムを用いる光学部材の例としては円偏光板等が挙げられる。
(円偏光板)
本発明におけるガスバリアフィルムを基板としλ/4板と偏光板とを積層し、円偏光板を作製することができる。この場合、λ/4板の遅相軸と偏光板の吸収軸とが45°になるように積層する。このような偏光板は、長手方向(MD)に対し45°の方向に延伸されているものを用いることが好ましく、例えば、特開2002−865554号公報に記載のものを好適に用いることができる。
<Optical member>
Examples of the optical member using the gas barrier film of the present invention include a circularly polarizing plate.
(Circularly polarizing plate)
A circularly polarizing plate can be produced by laminating a λ / 4 plate and a polarizing plate using the gas barrier film of the present invention as a substrate. In this case, the lamination is performed so that the slow axis of the λ / 4 plate and the absorption axis of the polarizing plate are 45 °. As such a polarizing plate, one that is stretched in a direction of 45 ° with respect to the longitudinal direction (MD) is preferably used. For example, those described in JP-A-2002-865554 can be suitably used. .

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

<モノマーの合成>
(1−アミノナフタレンの合成)
下記スキーム1に従い1−アミノナフタレンの合成を行った。イソプロピルアルコール150ml、水25mlの混合溶媒に、鉄粉50g、塩化アンモニウム1gを加え90℃に加熱した。そこに1−ニトロナフタレン(アルドリッチ社製)25gをイソプロピルアルコール100mlに溶解させた溶液をゆっくり滴下し攪拌した。反応後ろ過し、エバポレータにて濃縮し、析出させ、再びろ過し1−アミノナフタレンを18.31g得た。同定は質量分析、H−NMRおよびIRにて行った。
<Synthesis of monomer>
(Synthesis of 1-aminonaphthalene)
According to the following scheme 1, 1-aminonaphthalene was synthesized. To a mixed solvent of 150 ml of isopropyl alcohol and 25 ml of water, 50 g of iron powder and 1 g of ammonium chloride were added and heated to 90 ° C. A solution prepared by dissolving 25 g of 1-nitronaphthalene (manufactured by Aldrich) in 100 ml of isopropyl alcohol was slowly added dropwise and stirred. After the reaction, it was filtered, concentrated with an evaporator, precipitated, and filtered again to obtain 18.31 g of 1-aminonaphthalene. Identification was performed by mass spectrometry, H-NMR and IR.

スキーム1

Figure 2009297964
Scheme 1
Figure 2009297964

(N−ナフチルアクリルアミドの合成)
下記スキーム2に従い、N−ナフチルアクリルアミドの合成を行った。1−アミノナフタレン15gをジクロロメタン100mlに溶解させ、水100ml、炭酸水素ナトリウム13gを加え攪拌した。次にアクリル酸塩化物9.5gを加えて十分攪拌し、N−ナフチルアクリルアミド画分を抽出した。これを、カラムクロマトグラフィーにより精製し17gのN−ナフチルアクリルアミドを得た。同定は質量分析、H−NMRおよびIRにて行った。
(Synthesis of N-naphthylacrylamide)
According to the following scheme 2, N-naphthylacrylamide was synthesized. 15 g of 1-aminonaphthalene was dissolved in 100 ml of dichloromethane, and 100 ml of water and 13 g of sodium hydrogen carbonate were added and stirred. Next, 9.5 g of acrylic acid chloride was added and stirred sufficiently to extract the N-naphthylacrylamide fraction. This was purified by column chromatography to obtain 17 g of N-naphthylacrylamide. Identification was performed by mass spectrometry, H-NMR and IR.

スキーム2

Figure 2009297964
Scheme 2
Figure 2009297964

(N,5−(8−ヒドロキシキノリニル)アクリルアミドの合成)
下記スキーム3に従い、N,8−ヒドロキシキノリニルアクリルアミドの合成を行った。5−アミノ−8−ヒドロキシキノリンニ塩酸塩(アルドリッチ社製)25gをジクロロメタン100mlに溶解させ、水100ml、炭酸水素ナトリウム40gを加え攪拌した。次にアクリル酸塩化物9.7gを加え十分攪拌し、N−ナフチルアクリルアミド画分を抽出した。これを、カラムクロマトグラフィーにより精製し18.75gのN,8−ヒドロキシキノリニルアクリルアミドを得た。同定は質量分析、H−NMRおよびIRにて行った。
(Synthesis of N, 5- (8-hydroxyquinolinyl) acrylamide)
According to the following scheme 3, N, 8-hydroxyquinolinylacrylamide was synthesized. 25 g of 5-amino-8-hydroxyquinoline dihydrochloride (manufactured by Aldrich) was dissolved in 100 ml of dichloromethane, and 100 ml of water and 40 g of sodium bicarbonate were added and stirred. Next, 9.7 g of acrylic acid chloride was added and sufficiently stirred, and the N-naphthylacrylamide fraction was extracted. This was purified by column chromatography to obtain 18.75 g of N, 8-hydroxyquinolinylacrylamide. Identification was performed by mass spectrometry, H-NMR and IR.

スキーム3

Figure 2009297964
Scheme 3
Figure 2009297964

<ガスバリアフィルムBF−1の作製>
(有機層の作製)
ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製、テオネックスQ65FA、厚さ100μm)上に、下記化合物1と化合物2を1:1(重量比)で混合し(合計20g)、これに、紫外線重合開始剤(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名:Cibaイルガキュアー907)0.6g、2−ブタノン190gを添加して重合性組成物を調整した。該重合性組成物を液厚が5μmとなるようにワイヤーバーを用いて塗布した。室温にて乾燥した後、窒素置換法により酸素濃度が0.1%となったチャンバー内にて高圧水銀ランプの紫外線を照射(積算照射量約2J/cm2)して有機層を硬化させ、膜厚が1000nm±50nmの有機層を形成した(O−1)。
<Production of gas barrier film BF-1>
(Production of organic layer)
On a polyethylene naphthalate film (Teijin DuPont, Teonex Q65FA, thickness 100 μm), the following compound 1 and compound 2 were mixed at a 1: 1 (weight ratio) (total 20 g), and an ultraviolet polymerization initiator ( Ciba Specialty Chemicals, trade name: Ciba Irgacure 907) 0.6 g and 2-butanone 190 g were added to prepare a polymerizable composition. The polymerizable composition was applied using a wire bar so that the liquid thickness was 5 μm. After drying at room temperature, the organic layer is cured by irradiating UV light from a high-pressure mercury lamp (accumulated dose of about 2 J / cm 2 ) in a chamber in which the oxygen concentration is 0.1% by the nitrogen substitution method. An organic layer having a thickness of 1000 nm ± 50 nm was formed (O-1).

化合物1

Figure 2009297964
Compound 1
Figure 2009297964

化合物2

Figure 2009297964
Compound 2
Figure 2009297964

(無機層の作製)
有機層(O−1)をスパッタリング装置に搬入し、ターゲットとしてAl、放電ガスとしてArを用いてプラズマ放電させた。Al23の化学量論比になるようプラズマ発光をモニターしながら反応ガスとしてのO2の流量を制御しAl23を100nmとなるように成膜してバリア性積層体を得た(BF−1)。
(Preparation of inorganic layer)
The organic layer (O-1) was carried into a sputtering apparatus, and plasma discharge was performed using Al as a target and Ar as a discharge gas. While monitoring the plasma emission so as to achieve the stoichiometric ratio of Al 2 O 3 , the flow rate of O 2 as a reaction gas was controlled, and Al 2 O 3 was formed to a thickness of 100 nm to obtain a barrier laminate. (BF-1).

<ガスバリアフィルムBF−2の作製>
ガスバリアフィルムBF−1の作製において、化合物2を下記化合物3に代え、他は同様に行って有機層を形成した(O−2)。さらに、ガスバリアフィルムBF−1の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−2)を得た。
<Preparation of gas barrier film BF-2>
In preparation of gas barrier film BF-1, the compound 2 was replaced with the following compound 3, and others were performed similarly, and the organic layer was formed (O-2). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-1, and the gas barrier film (BF-2) was obtained.

化合物3

Figure 2009297964
Compound 3
Figure 2009297964

<ガスバリアフィルムBF−3の作製>
ガスバリアフィルムBF−1の作製において、化合物2を下記化合物4に代え、他は同様に行って有機層を形成した(O−3)。さらに、ガスバリアフィルムBF−1の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−3)を得た。
<Preparation of gas barrier film BF-3>
In preparation of gas barrier film BF-1, the compound 2 was replaced with the following compound 4, and others were performed similarly, and the organic layer was formed (O-3). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-1, and the gas barrier film (BF-3) was obtained.

化合物4

Figure 2009297964
Compound 4
Figure 2009297964

<ガスバリアフィルムBF−4の作製>
ガスバリアフィルムBF−1の作製において、化合物2を下記化合物5に代え、他は同様に行って有機層を形成した(O−4)。さらに、ガスバリアフィルムBF−1の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−4)を得た。
<Preparation of gas barrier film BF-4>
In preparation of gas barrier film BF-1, the compound 2 was replaced with the following compound 5, and others were performed similarly, and the organic layer was formed (O-4). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-1, and the gas barrier film (BF-4) was obtained.

化合物5

Figure 2009297964
Compound 5
Figure 2009297964

得られたガスバリアフィルムについて、下記手法により水蒸気透過率を測定した。  About the obtained gas barrier film, the water-vapor-permeation rate was measured with the following method.

<カルシウム法による水蒸気透過率の測定>
G.NISATO、P.C.P.BOUTEN、P.J.SLIKKERVEERらSID Conference Record of the International Display Research Conference 1435-1438頁に記載の方法を用いて水蒸気透過率(g/m2/day)を測定した。このときの温度は40℃、相対湿度は90%とした。結果を下記表に示した。
<Measurement of water vapor transmission rate by calcium method>
The water vapor transmission rate (g / m 2 / day) was measured using the method described in G. NISATO, PCPBOUTEN, PJSLIKKERVEER et al. SID Conference Record of the International Display Research Conference, pages 1435-1438. The temperature at this time was 40 ° C. and the relative humidity was 90%. The results are shown in the table below.

Figure 2009297964
Figure 2009297964

<ガスバリアフィルムBF−5の作製>
ガスバリアフィルムBF−1の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−1)。さらに、有機層(O−1)をスパッタリング装置に搬入し、ターゲットとしてSi、放電ガスとしてArを用いてプラズマ放電させた。Si34の化学量論比になるようプラズマ発光をモニターしながら反応ガスとしてN2の流量を制御しSi34を100nmとなるように成膜してガスバリアフィルムを得た(BF−5)。
<Production of gas barrier film BF-5>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-1, and formed the organic layer (O-1). Furthermore, the organic layer (O-1) was carried into a sputtering apparatus, and plasma discharge was performed using Si as a target and Ar as a discharge gas. While monitoring the plasma emission so as to achieve the stoichiometric ratio of Si 3 N 4 , the flow rate of N 2 was controlled as a reaction gas, and Si 3 N 4 was formed to a thickness of 100 nm to obtain a gas barrier film (BF− 5).

<ガスバリアフィルムBF−6の作製>
ガスバリアフィルムBF−2の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−2)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−5の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−6)を得た。
<Production of gas barrier film BF-6>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-2, and formed the organic layer (O-2). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-5, and the gas barrier film (BF-6) was obtained.

<ガスバリアフィルムBF−7の作製>
ガスバリアフィルムBF−3の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−3)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−5の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−7)を得た。
<Production of gas barrier film BF-7>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-3, and formed the organic layer (O-3). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-5, and the gas barrier film (BF-7) was obtained.

<ガスバリアフィルムBF−8の作製>
ガスバリアフィルムBF−4の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−4)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−5の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−8)を得た。
<Production of gas barrier film BF-8>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-4, and formed the organic layer (O-4). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-5, and the gas barrier film (BF-8) was obtained.

得られたガスバリアフィルムについて、上記と同様の手法により水蒸気透過率を測定した。  About the obtained gas barrier film, the water-vapor-permeation rate was measured by the method similar to the above.

Figure 2009297964
Figure 2009297964

<ガスバリアフィルムBF−9の作製>
ガスバリアフィルムBF−1の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−1)。さらに、有機層(O−1)をCVD装置に搬入し、シランガス(SiH4)、アンモニアガス(NH3)および窒素ガス(N2)を導入した。周波数13.56MHzのRF放電電力を印加して、温度25℃、成膜圧力10Paで膜厚が100nmのSi34層(無機層)を形成して、ガスバリアフィルム(BF−9)を作製した。
<Production of gas barrier film BF-9>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-1, and formed the organic layer (O-1). Furthermore, the organic layer (O-1) was carried into a CVD apparatus, and silane gas (SiH 4 ), ammonia gas (NH 3 ), and nitrogen gas (N 2 ) were introduced. An RF discharge power having a frequency of 13.56 MHz is applied to form a Si 3 N 4 layer (inorganic layer) having a film thickness of 100 nm at a temperature of 25 ° C. and a film forming pressure of 10 Pa, thereby producing a gas barrier film (BF-9). did.

<ガスバリアフィルムBF−10の作製>
ガスバリアフィルムBF−2の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−2)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−9の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−10)を得た。
<Production of gas barrier film BF-10>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-2, and formed the organic layer (O-2). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-9, and the gas barrier film (BF-10) was obtained.

<ガスバリアフィルムBF−11の作製>
ガスバリアフィルムBF−3の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−3)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−9の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−11)を得た。
<Preparation of gas barrier film BF-11>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-3, and formed the organic layer (O-3). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-9, and the gas barrier film (BF-11) was obtained.

<ガスバリアフィルムBF−12の作製>
ガスバリアフィルムBF−4の作製と同様に行って、有機層を形成した(O−4)。さらに、さらに、ガスバリアフィルムBF−9の作製と同様に無機層を形成して、ガスバリアフィルム(BF−12)を得た。
<Production of gas barrier film BF-12>
It carried out similarly to preparation of gas barrier film BF-4, and formed the organic layer (O-4). Furthermore, the inorganic layer was formed similarly to preparation of gas barrier film BF-9, and the gas barrier film (BF-12) was obtained.

得られたガスバリアフィルムについて、上記と同様の手法により水蒸気透過率を測定した。  About the obtained gas barrier film, the water-vapor-permeation rate was measured by the method similar to the above.

Figure 2009297964
Figure 2009297964

上記の結果から明らかなとおり、有機層にキレート配位子を付与した場合、バリア性能が向上することは明らかである。さらに、無機層をCVD法で作製した場合でも同様の効果が確認できる。   As is clear from the above results, it is clear that the barrier performance is improved when a chelate ligand is added to the organic layer. Furthermore, the same effect can be confirmed even when the inorganic layer is formed by the CVD method.

有機EL発光素子での評価
バリア性を評価するために、水蒸気や酸素で黒点(ダークスポット)欠陥を生じる有機EL素子を作成し評価した。まず、ITO膜を有する導電性のガラス基板(表面抵抗値10Ω/□)を2−プロパノールで洗浄した後、10分間UV−オゾン処理を行った。この基板(陽極)上に真空蒸着法にて以下の化合物層を順次蒸着した。
(第1正孔輸送層)
銅フタロシアニン:膜厚10nm
(第2正孔輸送層)
N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチルベンジジン:膜厚40nm
(発光層兼電子輸送層)
トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム:膜厚60nm
(電子注入層)
フッ化リチウム:膜厚1nm
この上に、金属アルミニウムを100nm蒸着して陰極とし、その上に厚さ3μm窒化珪素膜を平行平板CVD法によって付け、有機EL素子を作成した。
次に、熱硬化型接着剤(エポテック310、ダイゾーニチモリ(株))を用いて、作成した有機EL素子上と、上記で作製した各ガスバリアフィルムを、バリア層が有機EL素子の側となるように貼り合せ、65℃で3時間加熱して接着剤を硬化させた。このようにして封止された有機EL素子を各20素子ずつ作成した。
作成直後の有機EL素子をソースメジャーユニット(SMU2400型、Keithley社製)を用いて7Vの電圧を印加して発光させた。顕微鏡を用いて発光面状を観察したところ、いずれの素子もダークスポットの無い均一な発光を与えることが確認された。
最後に、各素子を60℃・相対湿度90%の暗い室内に24時間静置した後、発光面状を観察した。直径300μmよりも大きいダークスポットが観察された素子の比率を故障率と定義し、各素子の故障率を算出した。故障率は、本発明の素子については、いずれも、5%以下と良好であった。
Evaluation with Organic EL Light Emitting Element In order to evaluate the barrier property, an organic EL element that produces a black spot (dark spot) defect with water vapor or oxygen was prepared and evaluated. First, a conductive glass substrate having an ITO film (surface resistance value 10Ω / □) was washed with 2-propanol, and then subjected to UV-ozone treatment for 10 minutes. The following compound layers were sequentially deposited on this substrate (anode) by vacuum deposition.
(First hole transport layer)
Copper phthalocyanine: film thickness 10nm
(Second hole transport layer)
N, N′-diphenyl-N, N′-dinaphthylbenzidine: film thickness 40 nm
(Light emitting layer and electron transport layer)
Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum: film thickness 60nm
(Electron injection layer)
Lithium fluoride: film thickness 1nm
On top of this, metal aluminum was deposited to a thickness of 100 nm to form a cathode, and a 3 μm thick silicon nitride film was formed thereon by a parallel plate CVD method to produce an organic EL device.
Next, using the thermosetting adhesive (Epotech 310, Daizonitomoly Co., Ltd.), on the prepared organic EL element and each of the gas barrier films prepared above, the barrier layer is on the organic EL element side. And heated at 65 ° C. for 3 hours to cure the adhesive. 20 organic EL elements sealed in this way were prepared.
The organic EL element immediately after production was made to emit light by applying a voltage of 7 V using a source measure unit (SMU2400 type, manufactured by Keithley). When the surface of the light emitting surface was observed using a microscope, it was confirmed that all the elements gave uniform light emission without dark spots.
Finally, each element was allowed to stand in a dark room at 60 ° C. and 90% relative humidity for 24 hours, and then the light emitting surface was observed. The ratio of elements in which dark spots larger than 300 μm in diameter were observed was defined as the failure rate, and the failure rate of each element was calculated. The failure rate was as good as 5% or less for all the elements of the present invention.

本発明のガスバリアフィルムは、高いバリア性能を有するため、バリア性が求められる各種素子に広く採用することができる。本発明のガスバリアフィルムにおいは、有機層の平滑性を向上させることができるため、無機層も平滑に設けることができる。この結果、最表面の平滑性も向上させることができ、該ガスバリアフィルム上に形成するデバイスの性能を向上させることができる。   Since the gas barrier film of the present invention has high barrier performance, it can be widely used in various devices that require barrier properties. In the gas barrier film of the present invention, since the smoothness of the organic layer can be improved, the inorganic layer can also be provided smoothly. As a result, the smoothness of the outermost surface can be improved, and the performance of the device formed on the gas barrier film can be improved.

Claims (18)

少なくとも1層の有機層と少なくとも1層の無機層とを有し、前記有機層がキレート配位子を含むことを特徴とするバリア性積層体。  A barrier laminate having at least one organic layer and at least one inorganic layer, wherein the organic layer contains a chelate ligand. 前記有機層が、高分子化合物を主成分とし、該有機層中に含まれるキレート配位子が前記高分子化合物と化学的に結合している、請求項1に記載のバリア性積層体。  The barrier laminate according to claim 1, wherein the organic layer contains a polymer compound as a main component, and a chelate ligand contained in the organic layer is chemically bonded to the polymer compound. 前記有機層が、重合性化合物を塗布した後あるいは塗布しながら重合させてなる、請求項1または2に記載のバリア性積層体。  The barrier laminate according to claim 1 or 2, wherein the organic layer is polymerized after or while applying the polymerizable compound. 前記キレート配位子が金属配位した後5員環又は6員環の環構造となりうるキレート配位子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のバリア性積層体。  The barrier laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the chelate ligand is a chelate ligand capable of becoming a 5-membered or 6-membered ring structure after metal coordination. body. 前記キレート配位子のうち、金属が配位する原子がOまたはNである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein among the chelate ligands, an atom to which a metal coordinates is O or N. 前記キレート配位子が、下記一般式(1)で表される化合物および一般式(2)で表される化合物から選択される化合物の少なくとも1種を重合してなることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載のバリア性積層体。
一般式(1)
Figure 2009297964
(一般式(1)中、R1およびR3は、それぞれ、水素原子または置換基であり、R1およびR3の少なくとも一方は、重合性基を含む。R2は、−(CHRc)−で表される基であり、Rcは水素原子または置換基である。)
一般式(2)
Figure 2009297964
(一般式(2)中、R4は、一つ以上の置換基であり、いずれの環に含まれていてもよく、それぞれ水素原子または置換基であり、R4の少なくとも1つは、重合性基を含む。)
The chelate ligand is obtained by polymerizing at least one compound selected from a compound represented by the following general formula (1) and a compound represented by the general formula (2): Item 6. The barrier laminate according to any one of Items 1 to 5.
General formula (1)
Figure 2009297964
(In General Formula (1), R 1 and R 3 are each a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 1 and R 3 includes a polymerizable group. R 2 is — (CHR c ). -R c is a hydrogen atom or a substituent.
General formula (2)
Figure 2009297964
(In the general formula (2), R 4 is one or more substituents, which may be contained in any ring, each of which is a hydrogen atom or a substituent, and at least one of R 4 is polymerized. Contains a sex group.)
有機層の表面に無機層が設けられている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to any one of claims 1 to 6, wherein an inorganic layer is provided on the surface of the organic layer. 有機層と無機層を交互に積層し、少なくとも2層の無機層を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to any one of claims 1 to 7, wherein organic layers and inorganic layers are alternately laminated to have at least two inorganic layers. 無機層がSiまたはAlの、酸化物、窒化物または酸窒化物であることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to claim 1, wherein the inorganic layer is an oxide, nitride, or oxynitride of Si or Al. 無機層を反応性スパッタリング法によって成膜してなる、請求項1〜9のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to claim 1, wherein the inorganic layer is formed by a reactive sputtering method. 無機層がCVD法によって成膜してなる、請求項1〜9のいずれか1項に記載のバリア性積層体。   The barrier laminate according to claim 1, wherein the inorganic layer is formed by a CVD method. 支持体上に、請求項1〜11のいずれか1項に記載のバリア性積層体を設けたガスバリアフィルム。  The gas barrier film which provided the barriering laminated body of any one of Claims 1-11 on the support body. 請求項12に記載のガスバリアフィルムを基板に用いたデバイス。  A device using the gas barrier film according to claim 12 as a substrate. 請求項12に記載のガスバリアフィルムを用いて封止したデバイス。  A device sealed using the gas barrier film according to claim 12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のバリア性積層体を用いて封止したデバイス。  The device sealed using the barriering laminated body of any one of Claims 1-11. 前記デバイスが、電子デバイスである、請求項13〜15のいずれか1項に記載のデバイス。  The device according to claim 13, wherein the device is an electronic device. 前記デバイスが、有機EL素子である、請求項13〜15のいずれか1項に記載のデバイス。  The device according to claim 13, wherein the device is an organic EL element. 請求項1〜11のいずれか1項に記載のバリア性積層体または請求項12に記載のガスバリアフィルムを用いた光学部材。  An optical member using the barrier laminate according to any one of claims 1 to 11 or the gas barrier film according to claim 12.
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