JP2011031610A - Barrier film, method for producing barrier film, and element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a barrier film which can achieve an extremely high barrier performance and a method for producing the barrier film, and further provide an element using the barrier film as a substrate. <P>SOLUTION: In the barrier film, the method for producing the barrier film and an organic photoelectric transducer, the barrier film with a barrier layer containing at least one layer of a Si atom and an oxygen atom on the substrate has an average density (g/cm<SP>3</SP>), located from the surface of the barrier layer to 20 nm, of 2.10 or more and 2.30 or less, and a ten points averaged roughness on the surface of the barrier layer, Rzjis, of 90 nm or less. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子デバイス等のパッケージ、または有機EL素子や太陽電池、液晶等のプラスチック基板といった材料に用いられるバリアフィルム、その製造方法及び有機光電変換素子に関し、更に、該バリアフィルムを用いた各種デバイス用樹脂基材、および各種デバイス素子に関する。   The present invention relates to a barrier film used for a package such as an electronic device, or a material such as a plastic substrate such as an organic EL element, a solar cell, or a liquid crystal, a manufacturing method thereof, and an organic photoelectric conversion element, and further, various types using the barrier film. The present invention relates to a resin substrate for devices and various device elements.

従来から、プラスチック基板やフィルムの表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物の薄膜を形成したバリアフィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスの遮断を必要とする物品の包装、食品や工業用品及び医薬品等の変質を防止するための包装用途に広く用いられている。また、包装用途以外にも液晶表示素子、太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス(EL)基板等で使用されている。   Conventionally, a barrier film in which a metal oxide thin film such as aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide or the like is formed on the surface of a plastic substrate or film is used for packaging of articles and foods that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen. It is widely used in packaging applications to prevent the alteration of industrial products and pharmaceuticals. In addition to packaging applications, it is used in liquid crystal display elements, solar cells, organic electroluminescence (EL) substrates, and the like.

この様な分野での包装材料としてアルミ箔等が広く用いられているが、使用後の廃棄処理が問題となっているほか、基本的には不透明であり、外から内容物を確認することができないという課題を抱えており、更に、ディスプレイ材料では透明性が求められており、全く適用することができない。   Aluminum foil is widely used as a packaging material in such fields, but disposal after use has become a problem, and it is basically opaque and the contents can be confirmed from the outside. In addition, the display material is required to be transparent and cannot be applied at all.

特に、有機エレクトロルミネッセンスや液晶などの表示素子、太陽電池などへの応用が進んでいる透明基材には、近年、軽量化、大型化という要求に加え、ロールtoロールでの生産が可能であること、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な要求が加わり、重く割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代わって透明プラスチック等のフィルム基材が採用され始めている。例えば、基板として、高分子フィルムを用いた例が開示されて(例えば、特許文献1、2参照)いる。上記の透明樹脂フィルムとして例えばポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と略記する。)等の比較的酸素透過率の高いものを用いると、透明プラスチック等のフィルム基材はガラスに対しガスバリア性が劣るという問題がある。例えば、有機光電変換素子の基板として用いた場合、ガスバリア性が劣る基材を用いると水蒸気や空気が浸透して、性能が経時的に低下し易くなるという問題がある。   In particular, transparent substrates that are being applied to display elements such as organic electroluminescence and liquid crystal, solar cells, etc., can be produced in roll-to-roll in addition to the demands for weight reduction and enlargement in recent years. In addition to high demands such as long-term reliability and high degree of freedom in shape, and the ability to display curved surfaces, film base materials such as transparent plastics are used instead of glass substrates that are heavy and easily broken Has begun to be adopted. For example, an example using a polymer film as a substrate is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2). When the transparent resin film has a relatively high oxygen permeability such as polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as “PET”), the film substrate such as a transparent plastic is inferior in gas barrier properties to glass. There's a problem. For example, when used as a substrate of an organic photoelectric conversion element, there is a problem that if a base material with poor gas barrier properties is used, water vapor or air penetrates and the performance is likely to deteriorate with time.

この様な問題を解決するためにフィルム基板上に金属酸化物薄膜を形成してバリアフィルム基材とすることが知られている。包装材や液晶表示素子に使用されるバリアフィルムとしてはプラスチックフィルム上に酸化ケイ素を蒸着したもの(例えば、特許文献1参照)や酸化アルミニウムを蒸着したもの(例えば、特許文献2参照)が知られている。   In order to solve such problems, it is known to form a metal oxide thin film on a film substrate to form a barrier film substrate. Known barrier films used for packaging materials and liquid crystal display elements include those obtained by depositing silicon oxide on a plastic film (for example, see Patent Document 1) and those obtained by depositing aluminum oxide (for example, see Patent Document 2). ing.

蒸着法の代わりに、ポリシラザンを主成分とする塗布液を塗布後、加熱処理する方法でガスバリア性層を形成する方法がある。ポリシラザンは400〜500℃にてシリカ転化することが知られているが、ガラス基板やシリコンウェハと異なり上記ロールtoロール生産可能な透明プラスチック等のフィルム基材においては耐熱性の観点より適用ができなかった。また、この点を改良すべく、転化温度を引下げる各種の触媒が検討されているが、塗布膜中に残存する触媒がガスバリア性や透明性を低下させるという弊害があった。他方、低温処理が可能となっても、それに応じて処理(転化)時間が長くなるという生産適性における課題が新たに生じていた。   As an alternative to the vapor deposition method, there is a method in which a gas barrier layer is formed by a heat treatment after applying a coating liquid containing polysilazane as a main component. Polysilazane is known to be converted to silica at 400 to 500 ° C., but unlike glass substrates and silicon wafers, it can be applied from the viewpoint of heat resistance in film base materials such as transparent plastics that can be produced from roll to roll. There wasn't. In order to improve this point, various types of catalysts for lowering the conversion temperature have been studied. However, the catalyst remaining in the coating film has a problem that gas barrier properties and transparency are lowered. On the other hand, even when low-temperature treatment is possible, a new problem in production aptitude has been generated in which the treatment (conversion) time is increased accordingly.

更に加熱処理に代わる表面処理として、下記技術が知られて(例えば、特許文献3、4参照)いる。これらはシリカ転化のための処理温度の引下げを図る利点はあるものの、しかしながらいずれの技術も、バリア層の平均密度(g/cm)を2.10以上にすることはできず、バリア層としての機能は不十分なものであった。この原因としては、シリカへの転化未了や不純物のバリア層内の残存、揮発性物質の揮発に伴う空隙発生、可撓性が不十分となる素材構成や不適切な生産方法(熱負荷が大きいなど)により発生するバリア層のクラック(亀裂)などが挙げられる。 Furthermore, the following techniques are known as surface treatments instead of heat treatments (see, for example, Patent Documents 3 and 4). These have the advantage of lowering the processing temperature for silica conversion, however, none of the techniques can increase the average density (g / cm 3 ) of the barrier layer to 2.10 or higher. The function of was insufficient. This is due to incomplete conversion to silica, residual impurities in the barrier layer, generation of voids due to volatilization of volatile substances, material composition that is insufficiently flexible, and inappropriate production methods (heat load is For example, a crack (crack) of the barrier layer caused by a large size).

従って、水蒸気透過率として、1×10−2g/m・dayを大きく下回るような、更なるガスバリア性の改善が求められていた。 Accordingly, there has been a demand for further improvement in gas barrier properties such that the water vapor transmission rate is significantly lower than 1 × 10 −2 g / m 2 · day.

さらなるガスバリア性の改善のための技術として、上記ポリシラザン層と、プラズマ化学蒸着法を併用した技術も知られて(例えば、特許文献5参照)いる。しかしながら、この技術においても上述のガスバリア性目標を達成するにいたっていなかった。   As a technique for further improving the gas barrier property, a technique using the above-mentioned polysilazane layer in combination with a plasma chemical vapor deposition method is also known (for example, see Patent Document 5). However, even in this technique, the above-mentioned gas barrier property target has not been achieved.

バリアフィルムを素子に用いた技術としては、下記技術が知られて(例えば、特許文献6参照)いる。この場合、バリアフィルムを屈曲させたときのクラック耐性が十分に得られていなかった。   As a technique using a barrier film as an element, the following technique is known (for example, see Patent Document 6). In this case, sufficient crack resistance was not obtained when the barrier film was bent.

シラザン化合物を原料ガスとして、プラズマ化学蒸着法を用いて緻密で、剥離性、耐傷性、輝度寿命、透過率及び遮光性を有する機能体の形成方法としては、下記技術が知られて(例えば、特許文献7参照)いる。この技術を用いて作製された素子は、良好な寿命を有する反面、プラズマ化学蒸着法特有の課題である、対向する電極間のプラズマ空間内においてパーティクルとよばれる、サブミクロンからミクロンサイズの原料反応生成物粒子が発生し、この粒子が蒸着膜面に付着することで均一な膜形成が阻害される場合があり、その部分が欠陥となって素子としての品質を低下させる懸念があった。   The following techniques are known as a method for forming a functional body having a fine structure using a plasma chemical vapor deposition method with a silazane compound as a raw material and having peelability, scratch resistance, luminance life, transmittance, and light shielding properties (for example, Patent Document 7). The device fabricated using this technology has a good lifetime, but it is a problem unique to plasma chemical vapor deposition, a submicron to micron-size source reaction called particles in the plasma space between opposing electrodes. When product particles are generated and the particles adhere to the deposited film surface, the formation of a uniform film may be hindered, and there is a concern that the portion becomes a defect and the quality of the device is deteriorated.

また、このサブミクロン(100〜900nm)からミクロンサイズのパーティクルのため、バリア層表層の十点平均粗さ、Rzjisがサブミクロン(100〜900nm)以上となり、バリア膜の表面平滑性、膜の一様性が損なわれることに起因して、折り曲げに対して応力集中に伴うバリア層のクラックを生じやすい構成となっており、改善が求められていた。   Further, since the particles are submicron (100 to 900 nm) to micron size, the surface roughness of the barrier layer, Rzjis is not less than submicron (100 to 900 nm), and the surface smoothness of the barrier film is improved. Due to the loss of formality, the barrier layer is easily cracked due to stress concentration with respect to bending, and improvement has been demanded.

特開平2−251429号公報JP-A-2-251429 特開平6−124785号公報JP-A-6-124785 特開2007−237588号公報JP 2007-237588 A 特開2000−246830号公報JP 2000-246830 A 特開平8−281861号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-281186 特開2002−222691号公報JP 2002-222691 A 特開2004−84027号公報JP 2004-84027 A

本発明の目的は、きわめて高いバリア性能を達成できるバリアフィルムとその製造方法を提供することにあり、更に、該バリアフィルムを基材として、用いた有機光電変換(OPV)素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a barrier film capable of achieving extremely high barrier performance and a method for producing the same, and further, an organic photoelectric conversion (OPV) device using the barrier film as a base material, and an organic electro The object is to provide a luminescence (EL) element.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.基材上に少なくとも1層のSi原子および酸素原子を含有するバリア層を有するバリアフィルムであって、該バリア層の表面から20nmまでの平均密度が2.10g/cm以上2.30g/cm以下であり、かつ、該バリア層の表層の十点平均粗さ、Rzjisが90nm以下であることを特徴とするバリアフィルム。 1. A barrier film having a barrier layer containing at least one Si atom and oxygen atom on a substrate, wherein an average density from the surface of the barrier layer to 20 nm is 2.10 g / cm 3 or more and 2.30 g / cm 3 or less, and a barrier film ten-point average roughness of the surface layer of the barrier layer, the Rzjis is equal to or less than 90 nm.

2.前記バリア層の表層の十点平均粗さ、Rzjisが30nm以下であることを特徴とする前記1記載のバリアフィルム。   2. 2. The barrier film as described in 1 above, wherein the ten-point average roughness of the surface layer of the barrier layer, Rzjis, is 30 nm or less.

3.前記バリア層の上に更にバリア層が1〜6層積層されたことを特徴とする前記1又は2記載のバリアフィルム。   3. 3. The barrier film as described in 1 or 2 above, wherein 1 to 6 barrier layers are further laminated on the barrier layer.

4.前記基材がポリエチレンテレフタレート(PET)であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項記載のバリアフィルム。   4). 4. The barrier film according to any one of 1 to 3, wherein the substrate is polyethylene terephthalate (PET).

5.前記バリアフィルムの400〜800nmにおける可視光透過率が70%以上90%以下であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項記載のバリアフィルム。   5. The barrier film according to any one of 1 to 4 above, wherein the barrier film has a visible light transmittance of from 70% to 90% at 400 to 800 nm.

6.前記1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムを用いたことを特徴とする有機光電変換素子、又は有機エレクトロルミネッセンス素子。   6). The organic photoelectric conversion element or organic electroluminescent element characterized by using the barrier film of any one of said 1-5.

7.前記1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムが、基材上にケイ素化合物を含有する塗布液を塗布後、放電ガス雰囲気下で2周波プラズマ処理して、ケイ素酸化物を含有するバリア層を形成することにより製造されたことを特徴とするバリアフィルムの製造方法。   7. The barrier film according to any one of 1 to 5 above, wherein a coating layer containing a silicon compound is applied on a base material and then subjected to a two-frequency plasma treatment in a discharge gas atmosphere to contain a silicon oxide. A method for producing a barrier film, which is produced by forming a film.

8.前記1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムが、基材上にケイ素化合物を含有する塗布液を塗布後、真空紫外線の照射処理をして、ケイ素酸化物を含有するバリア層を形成することにより製造されたことを特徴とするバリアフィルムの製造方法。   8). 6. The barrier film according to any one of 1 to 5 above, after applying a coating solution containing a silicon compound on a substrate, a vacuum ultraviolet ray irradiation treatment is performed to form a barrier layer containing a silicon oxide. The manufacturing method of the barrier film characterized by the above-mentioned.

本発明により、製造安定性、取り扱い性に優れ、高いバリア性能を達成できるバリアフィルムを得ることができ、高いバリア性に優れた素子用樹脂基材用として有用なバリアフィルム、およびその製造方法、該基材を用いて有機光電変換素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a barrier film that is excellent in production stability and handleability and can achieve high barrier performance, and is a barrier film useful as a resin substrate for an element excellent in high barrier properties, and a production method thereof, An organic photoelectric conversion element and an organic electroluminescence element can be obtained using the substrate.

バルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子からなる太陽電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solar cell which consists of a bulk hetero junction type organic photoelectric conversion element. タンデム型のバルクヘテロジャンクション層を備える有機光電変換素子からなる太陽電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solar cell which consists of an organic photoelectric conversion element provided with a tandem-type bulk heterojunction layer. タンデム型のバルクヘテロジャンクション層を備える有機光電変換素子からなる太陽電池を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solar cell which consists of an organic photoelectric conversion element provided with a tandem-type bulk heterojunction layer. 光センサアレイの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an optical sensor array.

以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.

従来から、軽量、安価、透明かつロールtoロール生産可能な透明プラスチックフィルムを基材として利用可能な、各種デバイス素子等に適用可能な高い水蒸気バリア性を有すバリア基材が求められている。このような中、ポリシラザン等は400〜500℃以上にてシリカ転化し良好なバリア性発現可能だが、汎用フィルム(代表例PET)においては耐熱性の観点より適用ができなかった。また、この点を改良すべく、転化温度を引下げる各種の触媒が検討されているが、塗布膜中に残存/揮発する触媒がバリア性や透明性を低下させるという弊害があった。他方、低温処理が可能となっても、それに応じて処理(転化)時間が長くなるという生産適性における課題が新たに生じていた。   Conventionally, there has been a demand for a barrier substrate having a high water vapor barrier property applicable to various device elements and the like, which can use a transparent, plastic film that is lightweight, inexpensive, transparent, and roll-to-roll can be used as a substrate. Under such circumstances, polysilazane and the like can be converted to silica at 400 to 500 ° C. or higher to exhibit good barrier properties, but cannot be applied to general-purpose films (representative example PET) from the viewpoint of heat resistance. In order to improve this point, various catalysts for lowering the conversion temperature have been studied. However, the catalyst remaining / volatilized in the coating film has a problem that the barrier property and transparency are lowered. On the other hand, even when low-temperature treatment is possible, a new problem in production aptitude has been generated in which the treatment (conversion) time is increased accordingly.

更に加熱処理に代わる表面処理として、1周波プラズマ処理が知られており処理温度の引下げを図る利点はあるものの、得られるバリア性は不十分なものであった。   Further, as a surface treatment instead of the heat treatment, a single-frequency plasma treatment is known, and although there is an advantage of lowering the treatment temperature, the obtained barrier property is insufficient.

本発明者は、「Si、O含有化合物塗布+2周波プラズマ処理」もしくは、「Si、O含有化合物塗布+真空紫外線の照射処理」により、バリア層の表層の平均密度が2.1〜2.3g/cmと緻密な膜へと低温転化が可能となり、加えて、可視光透過率(透明性)が高く生産適正があり(生産の熱・時間の負荷が少ない)、更に塗布で予めバリア層へ転化すべき膜を設けることで、表面の平滑性と膜厚の一様性が高いバリア層となり、応力集中を緩和するため、折り曲げ耐性に優れ、折り曲げ後もバリア性が良好である、本発明のバリアフィルムをなすことができた。従って、本発明のバリアフィルムを用いて作製した有機光電変換素子、及び、有機エレクトロルミネッセンス素子は、ロールtoロール生産可能な極めて優れたバリアフィルムの提供が可能である。 The present inventor determined that the average density of the surface layer of the barrier layer was 2.1 to 2.3 g by “Si, O-containing compound coating + double frequency plasma treatment” or “Si, O-containing compound coating + vacuum ultraviolet irradiation treatment”. The film can be converted to a dense film at a low temperature of / cm 3 and, in addition, has a high visible light transmittance (transparency) and is suitable for production (less heat and time load in production), and is further coated with a barrier layer in advance. By providing a film to be converted into a barrier layer, it becomes a barrier layer with high surface smoothness and high uniformity of film thickness, and since stress concentration is eased, it has excellent bending resistance and has good barrier properties even after bending. The barrier film of the invention could be made. Therefore, the organic photoelectric conversion element produced using the barrier film of the present invention and the organic electroluminescence element can provide an extremely excellent barrier film capable of roll-to-roll production.

本発明のバリアフィルムについて説明する。本発明のバリアフィルムは、樹脂フィルム基材、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)やポリエチレンナフタレート(PEN)上に一層のセラミック層を有している。また、本発明のバリアフィルムは、セラミック層を二つ以上積層されていてもよく、バリアフィルムは、樹脂フィルム基材と、少なくとも1層のセラミック層を有している。   The barrier film of the present invention will be described. The barrier film of the present invention has a single ceramic layer on a resin film substrate such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN). Moreover, the barrier film of this invention may laminate | stack two or more ceramic layers, and the barrier film has a resin film base material and at least 1 layer of ceramic layers.

バリア層の密度(g/cm)について
本発明におけるバリア層は、ケイ素原子および酸素原子を含有し、酸素及び水蒸気の透過を阻止する膜で、SiおよびOを含有し、バリア層の表層の少なくとも20nmまでの平均密度(g/cm)が2.10以上2.30以下であることを特徴とする。
About the density (g / cm 3 ) of the barrier layer The barrier layer in the present invention is a film containing silicon atoms and oxygen atoms and blocking permeation of oxygen and water vapor, containing Si and O, and having a surface layer of the barrier layer. The average density (g / cm 3 ) of at least 20 nm is 2.10 or more and 2.30 or less.

更に好ましい範囲としては、バリア層表層の少なくとも20nmの平均密度(g/cm)が2.15以上2.25以下である。 As a more preferable range, the average density (g / cm 3 ) of at least 20 nm of the surface layer of the barrier layer is 2.15 or more and 2.25 or less.

この範囲より外れる場合については、例えば、小さい場合は、バリア層への転化未了や低分子量触媒のバリア層内の残存、揮発性触媒の揮発に伴う空隙発生、可撓性が不十分となる素材構成や不適切な生産方法(熱負荷が大きいなど)により発生するバリア層のクラック(亀裂)などが挙げられる。   For example, if it is smaller than this range, if it is small, the conversion to the barrier layer is not completed, the low molecular weight catalyst remains in the barrier layer, the void is generated due to volatilization of the volatile catalyst, and the flexibility is insufficient. Examples include cracks in the barrier layer caused by the material composition and inappropriate production methods (such as a large heat load).

逆に、大きい場合は、高分子量触媒(金属含有など)のバリア層内の残存などが挙げられ、共にバリア性発現の阻害要因となる。   On the other hand, in the case where it is large, the high molecular weight catalyst (containing metal, etc.) remains in the barrier layer.

構成する材料として具体的には、ケイ素を有する無機酸化物が好ましく、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素等のセラミック層を挙げることができる。この様な、バリア層により、JISK7129B法に従って測定した水蒸気透過率が、10−4g/m/day以下、好ましくは10−5g/m/day以下であり、酸素透過率が0.01ml/m/day以下、好ましくは0.001ml/m/day以下であるバリア性に優れた樹脂フィルムを基材とするフィルムが得られる。 Specifically, the constituent material is preferably an inorganic oxide having silicon, and examples thereof include ceramic layers such as silicon oxide and silicon oxynitride. With such a barrier layer, the water vapor transmission rate measured according to the JISK7129B method is 10 −4 g / m 2 / day or less, preferably 10 −5 g / m 2 / day or less, and the oxygen transmission rate is 0.00. 01ml / m 2 / day or less, preferably the film is obtained as a base material excellent resin film barrier property or less 0.001ml / m 2 / day.

Si原子に対する、O原子の組成比が2.0に近い値の場合、SiOの組成に近づく。SiOであれば平均密度(g/cm)は2.2となる。SiOに近い組成が形成されれば、緻密な構造ができ、十分なバリア性が期待される。 When the composition ratio of O atoms to Si atoms is close to 2.0, the composition approaches that of SiO 2 . If SiO 2 average density (g / cm 3) becomes 2.2. If a composition close to SiO 2 is formed, a dense structure can be formed and a sufficient barrier property is expected.

バリア層表層の十点平均粗さ、Rzjis(JIS B 0601:2001年)について、予め塗布で表面平滑性が高く、かつ、膜厚が一様な層のバリア層への転化を図ることで、折り曲げ時の応力集中を緩和可能となり折曲耐性を高められ、フレキシブルなフィルム基材に期待される特性に応えることが可能となり、ロールtoロール生産可能となる。   Regarding the ten-point average roughness of the surface of the barrier layer, Rzjis (JIS B 0601: 2001), by converting the layer having a high surface smoothness and a uniform thickness into a barrier layer by coating in advance. The stress concentration at the time of bending can be alleviated, the bending resistance can be increased, the characteristics expected of a flexible film substrate can be met, and roll-to-roll production can be achieved.

このような特性を発現するには、バリア層表層の十点平均粗さ、Rzjisがサブミクロン(0.1μm=100nm)以上あってはならず、Rzjisが90nm以下であることが求められる。更に、Rzjisが30nm以下であることがより好適である。   In order to exhibit such characteristics, the ten-point average roughness of the barrier layer surface layer, Rzjis, must not be submicron (0.1 μm = 100 nm) or more, and Rzjis must be 90 nm or less. Furthermore, Rzjis is more preferably 30 nm or less.

この達成手段としては、化学蒸着に対してバリア層へ転化する層の塗布が優れており、更に、異物の少ない清浄度が高い環境での作製が必要とされる。具体的にはクラス1000相当より清浄度が高いことが必要となる。   As a means for achieving this, the application of a layer that is converted into a barrier layer with respect to chemical vapor deposition is excellent, and further, it is necessary to produce in an environment with a high degree of cleanliness with little foreign matter. Specifically, it is necessary that the cleanliness is higher than that of class 1000.

本発明のバリア層の密度は、X線反射率測定(XRR)が非破壊で、かつ、表面からの深さ方向の情報が得られるなど点で好適な手段である。但し、より正確な情報を得るには表面からの深さ方向の組成を予め測定しておくことが肝要で、Si原子に対する、O原子やその他の原子の組成比は、スパッタ法を用いて、飛行時間型二次イオン質量分析(TOF−SIMS)や、X線光電子分光(XPS)などで定量することが出来る。通常はXPSが好ましく用いられる。超高真空下におかれた固体表面に軟X線を照射し、光電効果により表面から放出される光電子の運動エネルギーを測定する。光電子の脱出深さが数nmであることから、固体最表面に近い層を構成する原子や分子に関する情報が得られる。イオン(Ar、Xe)照射によるスパッタリングを併用することにより、表面から深さ方向への組成、結合状態の変化などの情報を得ることができる。バリア層の深さ方向の測定は、汚れや異物の付着の無い状態の最表面を基点として、バリア層と基材側と接する面までの厚み深さまで一定間隔にスパッタを行い、組成を分析する。測定間隔は、1nm間隔以上、50nm以下であり、好ましくは、2nm以上、30nm以下であることが好ましい。バリア層の厚みが測定間隔の整数倍と異なる場合は、バリア層厚み以下で最も近い整数倍の測定箇所を組成の比較の終点とする。   The density of the barrier layer of the present invention is a suitable means in that X-ray reflectivity measurement (XRR) is nondestructive and information in the depth direction from the surface can be obtained. However, in order to obtain more accurate information, it is important to measure the composition in the depth direction from the surface in advance, and the composition ratio of O atoms and other atoms to Si atoms is determined by sputtering. It can be quantified by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) or X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Usually, XPS is preferably used. A solid X-ray surface is irradiated with soft X-rays and the kinetic energy of photoelectrons emitted from the surface is measured by the photoelectric effect. Since the escape depth of the photoelectrons is several nm, information on atoms and molecules constituting a layer close to the outermost surface of the solid can be obtained. By using sputtering by ion (Ar, Xe) irradiation in combination, information such as composition from the surface in the depth direction and changes in the bonding state can be obtained. In the depth direction of the barrier layer, the composition is analyzed by sputtering at regular intervals up to the thickness depth to the surface in contact with the barrier layer and the substrate side, starting from the outermost surface where there is no dirt or foreign matter attached. . The measurement interval is 1 nm interval or more and 50 nm or less, and preferably 2 nm or more and 30 nm or less. When the thickness of the barrier layer is different from an integral multiple of the measurement interval, the nearest integer multiple of the measurement location that is equal to or less than the barrier layer thickness is taken as the end point of the composition comparison.

本発明のバリアフィルムの特に、水蒸気透過度としては、有機光電変換素子の基板として用いた場合、バリア性が劣る基材を用いると水蒸気や空気が浸透して、性能が経時的に低下し易くなるという問題がある。また、有機ELディスプレイや高精彩カラー液晶ディスプレイ等の高度の水蒸気バリア性を必要とする用途に用いる場合は、特に有機ELディスプレイ用途の場合、極わずかであっても、成長するダークスポットが発生し、ディスプレイの表示寿命が極端に短くなる場合があるため、JISK7129B法に従って測定した水蒸気透過度は前記の値以下であることが好ましい。   In particular, the water vapor permeability of the barrier film of the present invention is such that when used as a substrate of an organic photoelectric conversion element, if a base material with poor barrier properties is used, water vapor or air penetrates and the performance is likely to deteriorate over time. There is a problem of becoming. In addition, when used in applications that require high water vapor barrier properties such as organic EL displays and high-definition color liquid crystal displays, especially in the case of organic EL display applications, a growing dark spot occurs. Since the display life of the display may become extremely short, the water vapor permeability measured according to the JISK7129B method is preferably not more than the above value.

この様なバリア性を達成するためには、バリア層表層の十点平均粗さ、Rzjisが、1nm以上、30nm以下であることが好ましい。本発明のバリアフィルムは、平滑層上にケイ素化合物を塗布してセラミック層を形成することにより、平滑層の表面よりもさらに平滑なバリア層を得ることができる。それにより、各種デバイス素子などに用いられる場合には折曲耐性の向上が図れる。   In order to achieve such barrier properties, it is preferable that the 10-point average roughness, Rzjis, of the barrier layer surface layer is 1 nm or more and 30 nm or less. The barrier film of this invention can obtain a barrier layer smoother than the surface of a smooth layer by apply | coating a silicon compound on a smooth layer, and forming a ceramic layer. Thereby, when used for various device elements, bending resistance can be improved.

バリア層の形成方法
本発明のバリア層の形成方法としては、基材上に少なくとも1層のケイ素化合物を含有する塗布液を塗布後、酸化性ガス雰囲気下で改質処理(バリア層への転化処理)することにより、ケイ素酸化物を含有するバリア層を形成する方法が挙げられる。
Barrier Layer Formation Method The barrier layer formation method of the present invention includes a coating solution containing at least one silicon compound on a base material, and then reforming treatment in an oxidizing gas atmosphere (conversion to a barrier layer). And a method of forming a barrier layer containing silicon oxide.

塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布厚みは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚みは、乾燥後の厚みが好ましくは20nm〜100μm程度、さらに好ましくは20nm〜10μm程度、最も好ましくは20nm〜1μm程度となるように設定され得る。   Any appropriate method can be adopted as a coating method. Specific examples include a spin coating method, a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method. The coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness can be set so that the thickness after drying is preferably about 20 nm to 100 μm, more preferably about 20 nm to 10 μm, and most preferably about 20 nm to 1 μm.

次に、塗布された膜をアニールする態様がこのましい。アニール温度は、好ましくは60℃〜200℃、さらに好ましくは70℃〜160℃である。アニール時間は、好ましくは30秒〜24時間程度、さらに好ましくは1分〜2時間程度である。このような範囲でアニールを行うことにより、ポリシラザンの一部が反応して分子が固定化され、良好な特性を有するバリアフィルムが得られる。具体的には、下記のようなメカニズムで分子が固定化されると推察される。なお、アニールは、一定温度で行ってもよく、段階的に温度を変化させてもよく、連続的に温度を変化(昇温および/または降温)させてもよい。アニールの際には、反応を安定化するために湿度を調節することが好ましく、通常1%RHから90%RH、より好ましくは5%RHから70%RHである。   Next, it is preferable to anneal the applied film. The annealing temperature is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 160 ° C. The annealing time is preferably about 30 seconds to 24 hours, more preferably about 1 minute to 2 hours. By performing annealing in such a range, a part of polysilazane reacts to immobilize molecules, and a barrier film having good characteristics can be obtained. Specifically, it is assumed that molecules are immobilized by the following mechanism. The annealing may be performed at a constant temperature, the temperature may be changed stepwise, or the temperature may be continuously changed (temperature increase and / or temperature decrease). During annealing, it is preferable to adjust the humidity in order to stabilize the reaction, and is usually 1% RH to 90% RH, more preferably 5% RH to 70% RH.

ケイ素酸化物のバリア層を形成するためのケイ素化合物の供給は、CVDのようにガスとして供給されるよりも、バリアフィルム基材表面に塗布したほうがより均一で、平滑なバリア層を形成することができる。CVD法などの場合は気相で反応性が増した原料物質が基材表面に体積する工程と同時に、気相中で不必要なパーティクルよばれる異物が生成することは、よく知られているが、原料をプラズマ反応空間に存在させないことで、これらパーティクルの発生を抑制することが可能になる。このことは、先に述べたダークスポット抑制、及び、折曲耐性の向上の点で優れている。   The supply of the silicon compound for forming the silicon oxide barrier layer is more uniform and smoother when applied to the surface of the barrier film substrate than when supplied as a gas as in CVD. Can do. It is well known that in the case of a CVD method, foreign substances called unnecessary particles are generated in the gas phase simultaneously with the step of the volume of the source material having increased reactivity in the gas phase on the substrate surface. By preventing the raw material from being present in the plasma reaction space, the generation of these particles can be suppressed. This is excellent in terms of dark spot suppression and bending resistance improvement described above.

本発明で用いることのできるケイ素化合物としては、好ましいものとして、パーヒドロポリシラザン、シルセスキオキサン、テトラメチルシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、1,1−ジメチル−1−シラシクロブタン、トリメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、ジメチルエトキシエチニルシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、アリールトリメトキシシラン、エトキシジメチルビニルシラン、アリールアミノトリメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアセトアミド、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリビニルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、メチルトリアセトキシシラン、アリールオキシジメチルビニルシラン、ジエチルビニルシラン、ブチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、テトラビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、テトラアセトキシシラン、3−トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ジアリールジメトキシシラン、ブチルジメトキシビニルシラン、トリメチル−3−ビニルチオプロピルシラン、フェニルトリメチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルイソペンチロキシビニルシラン、2−アリールオキシエチルチオメトキシトリメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アリールアミノプロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ジメチルエチキシフェニルシラン、ベンゾイロキシトリメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシ−3−グリシドキシプロピルシラン、ジブトキシジメチルシラン、3−ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、ビス(ブチルアミノ)ジメチルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジアセトキシメチルフェニルシラン、ジメチル−p−トリルビニルシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ジエチルメチルフェニルシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、デシルメチルジメトキシシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン、オクチロキシトリメチルシラン、フェニルトリビニルシラン、テトラアリールオキシシラン、ドデシルトリメチルシラン、ジアリールメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルビニルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、ジアセトキシジフェニルシラン、ジベンジルジメチルシラン、ジアリールジフェニルシラン、オクタデシルトリメチルシラン、メチルオクタデシルジメチルシラン、ドコシルメチルジメチルシラン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アセトキシプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリビニルシクロトリシロキサン、1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラエトキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等を挙げることができる。   Preferred silicon compounds that can be used in the present invention include perhydropolysilazane, silsesquioxane, tetramethylsilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, and dimethyldiethoxysilane. , Methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetramethoxysilane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilazane, 1,1-dimethyl-1-silacyclobutane, trimethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, trimethoxyvinylsilane, ethyltrimethoxysilane , Dimethyldivinylsilane, dimethylethoxyethynylsilane, diacetoxydimethylsilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsila 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, aryltrimethoxysilane, ethoxydimethylvinylsilane, arylaminotrimethoxysilane, N-methyl-N-trimethylsilylacetamide, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrivinylsilane, Diacetoxymethylvinylsilane, methyltriacetoxysilane, aryloxydimethylvinylsilane, diethylvinylsilane, butyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, tetravinylsilane, triacetoxyvinylsilane, tetraacetoxysilane, 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxy Silane, diaryldimethoxysilane, butyldimethoxyvinylsilane, trimethyl-3-vinylthiopropylsilane Phenyltrimethylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, phenyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, dimethylisopentyloxyvinylsilane, 2-aryloxyethylthiomethoxytrimethylsilane, 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-arylaminopropyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, dimethylethyphenylsilane, benzoyloxytrimethylsilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane , 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, dimethylethoxy-3-glyci Doxypropylsilane, dibutoxydimethylsilane, 3-butylaminopropyltrimethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, bis (butylamino) dimethylsilane, Divinylmethylphenylsilane, diacetoxymethylphenylsilane, dimethyl-p-tolylvinylsilane, p-styryltrimethoxysilane, diethylmethylphenylsilane, benzyldimethylethoxysilane, diethoxymethylphenylsilane, decylmethyldimethoxysilane, diethoxy-3- Glycidoxypropylmethylsilane, octyloxytrimethylsilane, phenyltrivinylsilane, tetraaryloxysilane, dodecyltrimethylsilane, diarylmethylpheny Silane, diphenylmethylvinylsilane, diphenylethoxymethylsilane, diacetoxydiphenylsilane, dibenzyldimethylsilane, diaryldiphenylsilane, octadecyltrimethylsilane, methyloctadecyldimethylsilane, docosylmethyldimethylsilane, 1,3-divinyl-1,1,1 3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,4-bis (dimethylvinylsilyl) benzene, 1,3-bis (3-acetoxypropyl) ) Tetramethyldisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-tris (3,3,3-trifluoropropyl) -1,3,5 -Trimethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclote La siloxane, 1,3,5,7-tetra-ethoxy-1,3,5,7-tetramethyl cyclotetrasiloxane, may be mentioned decamethylcyclopentasiloxane like.

なかでも常温で固体である珪素化合物が好ましく、パーヒドロポリシラザン、シルセスキオキサンなどがより好ましく用いられる。酸化ケイ素化合物への転化を促進するために、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140などが挙げられる。これらを塗布する場合、塗布液と水分が反応するのを抑制するため、溶媒としてキシレン、ジブチルエーテル、ソルベッソ、ターペン等、水分を含有しにくいものを用いることが好ましい。   Of these, silicon compounds that are solid at room temperature are preferable, and perhydropolysilazane, silsesquioxane, and the like are more preferably used. In order to promote the conversion to a silicon oxide compound, an amine or metal catalyst may be added. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials. When these are applied, in order to suppress the reaction between the coating solution and moisture, it is preferable to use a solvent that does not easily contain moisture, such as xylene, dibutyl ether, solvesso, turpentine, and the like.

シルセスキオキサンとしては、Mayaterials社製Q8シリーズのOctakis(tetramethylammonium)pentacyclo−octasiloxane−octakis(yloxide)hydrate; Octa(tetramethylammonium)silsesquioxane、Octakis(dimethylsiloxy)octasilsesquioxane、Octa[[3−[(3−ethyl−3−oxetanyl)methoxy]propyl]dimethylsiloxy] octasilsesquioxane; Octaallyloxetane silsesquioxane、Octa[(3−Propylglycidylether)dimethylsiloxy] silsesquioxane; Octakis[[3−(2,3−epoxypropoxy)propyl] dimethylsiloxy]octasilsesquioxane、Octakis[[2−(3,4−epoxycyclohexyl)ethyl] dimethylsiloxy]octasilsesquioxane、Octakis[2−(vinyl)dimethylsiloxy]silsesquioxane; Octakis(dimethylvinylsiloxy)octasilsesquioxane、Octakis[(3−hydroxypropyl)dimethylsiloxy] octasilsesquioxane、Octa[(methacryloylpropyl)dimethylsilyloxy]silsesquioxane Octakis[(3−methacryloxypropyl)dimethylsiloxy] octasilsesquioxane、および下記構造式の化合物が挙げられる。   The silsesquioxane, Mayaterials manufactured by Q8 series of Octakis (tetramethylammonium) pentacyclo-octasiloxane-octakis (yloxide) hydrate; Octa (tetramethylammonium) silsesquioxane, Octakis (dimethylsiloxy) octasilsesquioxane, Octa [[3 - [(3-ethyl- 3-oxetylyl) methoxy] propyl] dimethylsiloxy] octasilsesquioxane; Octalyloxetanes sesquioxane, Octa [(3-Propylglycidyletherer) d methylsiloxy] silsesquioxane; Octakis [[3- (2,3-epoxypropoxy) propyl] dimethylsiloxy] octasilsesquioxane, Octakis [[2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl] dimethylsiloxy] octasilsesquioxane, Octakis [2- (vinyl) dimethylsiloxy] silsesquioxane Octakis (dimethylvinylsilyloxy) octasilsesquioxane, Octakis [(3-hydroxypropylo) dimethylsiloxyxy, octasilsequioxane, Octa [( methacryloylpropyl) dimethylsilyloxy] silsesquioxane octakis [(3-methacryloxypropyl) dimethylsiloxy] octasylsequioxane, and compounds of the following structural formula.

Figure 2011031610
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Figure 2011031610
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ケイ素化合物を酸化ケイ素化合物に転化する、上述以外のその他の方法としては、たとえば加熱処理(400〜500℃)が知られているが、ガラス基板やシリコンウェハと異なり本発明のロールtoロール生産可能な透明プラスチック等のフィルム基材においては耐熱性の観点より適用ができなかった。一部特殊なエンジニアリングプラスチックフィルムにおいては適用の可能性があるかもしれないが、これらは汎用プラスチックフィルムに対して、高価であったり、また、無色/透明性が得られない等の課題点があった。このような耐熱性プラスチックの無色/透明性を得るのが困難な理由は一般的に芳香族結合に代表される2重結合の共役系が可視光吸収を有することに起因するといわれる。このようなフィルムの代表例はポリイミド(PI)等である。   For example, heat treatment (400 to 500 ° C.) is known as another method for converting a silicon compound into a silicon oxide compound other than those described above. However, unlike glass substrates and silicon wafers, the roll-to-roll production of the present invention is possible. In the case of a film substrate such as transparent plastic, it was not applicable from the viewpoint of heat resistance. It may be applicable to some special engineering plastic films, but these are more expensive than general-purpose plastic films, and there are problems such as the inability to obtain colorlessness / transparency. It was. The reason why it is difficult to obtain colorlessness / transparency of such a heat-resistant plastic is generally attributed to the fact that a double bond conjugated system represented by an aromatic bond has visible light absorption. A typical example of such a film is polyimide (PI).

また、この点を改良すべく、転化温度を引下げる各種の触媒が検討されているが、塗布膜中に残存する触媒がバリア性や透明性を低下させるという弊害があった。更に加熱処理に代わる表面処理として、UVオゾン処理などが知られている。しかしながらいずれの技術も、バリア層としての機能は不十分なものであり、水蒸気透過率として、1×10−2g/m・dayを大きく下回るようなバリア性を得るに至らなかった。 In order to improve this point, various catalysts for lowering the conversion temperature have been studied. However, the catalyst remaining in the coating film has a disadvantage that the barrier property and transparency are lowered. Further, UV ozone treatment is known as a surface treatment instead of heat treatment. However, none of the techniques has a sufficient function as a barrier layer, and the barrier property such that the water vapor transmission rate is significantly lower than 1 × 10 −2 g / m 2 · day has not been obtained.

本発明のバリア層は、単層でも、複数の同様な層を積層してもよく、複数の層で、さらにバリア性を向上させることも出来る。   The barrier layer of the present invention may be a single layer or a plurality of similar layers, and the barrier properties can be further improved by a plurality of layers.

<改質処理の前処理>
構成や製造工程によっては、改質処理(バリア層に転化する処理のこと)前のポリシラザン塗布層、及びポリシラザン塗布層に隣接する応力緩和層の表面または層内に、水分や酸素などの酸素源が多く存在する。
<Pretreatment for reforming treatment>
Depending on the configuration and manufacturing process, oxygen source such as moisture and oxygen may be present on the surface of the polysilazane coating layer before the modification treatment (processing to convert to a barrier layer) and the stress relaxation layer adjacent to the polysilazane coating layer or in the layer. There are many.

最終形態として、ガスバリア性フィルムは素子に用いられるが、この際に、ガスバリア性フィルム自体が含有する水分や酸素などが素子の阻害因子であるので、改質処理の実施前に前処理として、真空処理・加熱真空処理を行い余分な水分や酸素などの除去処理を行うことが好適である。プロセス上、このタイミングでの、水分や酸素などの除去処理が有用であるのは、改質処理後のガスバリア性が向上した後で、ガスバリア性フィルムに閉じ込められた水分や酸素の除去処理が困難となるからである。   As a final form, the gas barrier film is used for the element. At this time, since moisture or oxygen contained in the gas barrier film itself is an inhibitor of the element, a vacuum is used as a pretreatment before the reforming process. It is preferable to perform a treatment / heat vacuum treatment to remove excess moisture, oxygen, and the like. It is difficult to remove moisture and oxygen trapped in the gas barrier film after improving the gas barrier properties after the reforming treatment, because the removal treatment of moisture and oxygen at this timing is useful in the process. Because it becomes.

<改質処理>
ポリシラザンの酸化処理としては、水蒸気酸化および/または加熱処理(乾燥処理を含む)、紫外線照射による処理等が知られている。
<Reforming treatment>
As the oxidation treatment of polysilazane, steam oxidation and / or heat treatment (including drying treatment), treatment by ultraviolet irradiation, and the like are known.

本発明において、特に有効な改質処理方法として、プラズマ処理と真空紫外線処理を推し掲げる。   In the present invention, plasma treatment and vacuum ultraviolet treatment are recommended as particularly effective modification treatment methods.

プラズマ処理
本発明に用いられるプラズマ処理は、後述のプラズマCVD法における場合の原材料の供給を行わず、プラズマ状態になりやすい放電ガスを供給しながら、プラズマ放電処理を行う。
Plasma Treatment The plasma treatment used in the present invention performs plasma discharge treatment while supplying a discharge gas that tends to be in a plasma state without supplying raw materials in the case of a plasma CVD method described later.

反応ガスとして、酸化性を有する酸素を供給することで、酸化反応を進めることができる。放電ガスとしては、窒素ガスおよび/または周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。具体的には、国際公開第2007/026545号等に記載されている。   By supplying oxygen having an oxidizing property as the reaction gas, the oxidation reaction can be advanced. As the discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of low cost. Specifically, it is described in International Publication No. 2007/026545.

前記国際公開公表には、放電空間に異なる周波数の電界を2つ以上印加したもので、第1の高周波電界と第2の高周波電界とを重畳した電界を印加することが記載されているがこの方法が好ましい。   The international publication discloses that two or more electric fields having different frequencies are applied to the discharge space, and an electric field obtained by superimposing the first high-frequency electric field and the second high-frequency electric field is applied. The method is preferred.

前記第1の高周波電界の周波数ω1より前記第2の高周波電界の周波数ω2が高く、且つ、前記第1の高周波電界の強さV1と、前記第2の高周波電界の強さV2と、放電開始電界の強さIVとの関係が、
V1≧IV>V2 または V1>IV≧V2
を満たし、前記第2の高周波電界の出力密度が、1W/cm以上である。
The frequency ω2 of the second high-frequency electric field is higher than the frequency ω1 of the first high-frequency electric field, the strength V1 of the first high-frequency electric field, the strength V2 of the second high-frequency electric field, and the discharge start The relationship with the electric field strength IV is
V1 ≧ IV> V2 or V1> IV ≧ V2
And the output density of the second high-frequency electric field is 1 W / cm 2 or more.

この様な放電条件をとることにより、例えば窒素ガスのように放電開始電界強度が高い放電ガスでも、放電を開始し、高密度で安定なプラズマ状態を維持出来、高性能な薄膜形成を行うことが出来る。   By taking such a discharge condition, for example, a discharge gas having a high discharge start electric field strength such as nitrogen gas can start discharge, maintain a high density and stable plasma state, and form a high-performance thin film. I can do it.

上記の測定により放電ガスを窒素ガスとした場合、その放電開始電界強度IV(1/2Vp−p)は3.7kV/mm程度であり、従って、上記の関係において、第1の印加電界強度を、V1≧3.7kV/mmとして印加することによって窒素ガスを励起し、プラズマ状態にすることが出来る。   When the discharge gas is nitrogen gas by the above measurement, the discharge start electric field strength IV (1/2 Vp-p) is about 3.7 kV / mm. Therefore, in the above relationship, the first applied electric field strength is By applying V1 ≧ 3.7 kV / mm, the nitrogen gas can be excited to be in a plasma state.

ここで、第1電源の周波数としては、200kHz以下が好ましく用いることが出来る。またこの電界波形としては、連続波でもパルス波でもよい。下限は1kHz程度が望ましい。   Here, the frequency of the first power source is preferably 200 kHz or less. The electric field waveform may be a continuous wave or a pulse wave. The lower limit is preferably about 1 kHz.

一方、第2電源の周波数としては、800kHz以上が好ましく用いられる。この第2電源の周波数が高い程、プラズマ密度が高くなり、緻密で良質な薄膜が得られる。上限は200MHz程度が望ましい。   On the other hand, the frequency of the second power source is preferably 800 kHz or more. The higher the frequency of the second power source, the higher the plasma density, and a dense and high-quality thin film can be obtained. The upper limit is preferably about 200 MHz.

このような2つの電源から高周波電界を印加することは、第1の高周波電界によって高い放電開始電界強度を有する放電ガスの放電を開始するのに必要であり、また第2の高周波電界の高い周波数および高い出力密度によりプラズマ密度を高くして緻密で良質な薄膜を形成することが出来る。   The application of a high frequency electric field from such two power sources is necessary to start the discharge of a discharge gas having a high discharge start electric field strength by the first high frequency electric field, and the high frequency of the second high frequency electric field. In addition, it is possible to increase the plasma density by a high power density and form a dense and high-quality thin film.

最終形態としてニーズのある透明であること。すなわち400〜800nmの可視光透過率が70%以上90%以下であることを特徴としたバリア性の高いバリアフィルムを得るには、透明プラスチックフィルム上に低温にて緻密なバリア層転化可能な層を設けることが好適であり、その処理(転化)方法としては、プラズマ処理の中では、上記の第1、第2の高周波電界を用いる2周波AGP処理が優れている。AGP処理とは、化学蒸着すなわち反応ガスのうち少なくとも1種に原料ガスを用いて物理的な積層を行うことに対して、大気圧プラズマのエネルギー印加による表面改質、本願においてはバリア層への転化処理を意味する。   It must be transparent as a final form. That is, in order to obtain a barrier film having a high barrier property characterized by having a visible light transmittance of 400 to 800 nm of 70% or more and 90% or less, a dense barrier layer convertible layer at a low temperature on a transparent plastic film. As the processing (conversion) method, the two-frequency AGP processing using the first and second high-frequency electric fields is excellent in the plasma processing. AGP treatment refers to chemical vapor deposition, that is, physical deposition using a source gas as at least one of the reaction gases, whereas surface modification by applying atmospheric pressure plasma energy, in this application to the barrier layer It means conversion process.

真空紫外線処理
バリア層の転化(改質)方法として、前記2周波AGP処理以外に有効な方法として真空紫外線処理(真空紫外線の照射処理)がある。
Vacuum ultraviolet treatment As a method for converting (modifying) the barrier layer, there is a vacuum ultraviolet treatment (vacuum ultraviolet irradiation treatment) as an effective method other than the two-frequency AGP treatment.

紫外線処理では、酸素の存在下で紫外光を照射することで活性酸素やオゾンが発生し、酸化反応をより進行させることができる。   In the ultraviolet treatment, active oxygen and ozone are generated by irradiating ultraviolet light in the presence of oxygen, and the oxidation reaction can be further advanced.

この活性酸素やオゾンは非常に反応性が高く、例えば、珪素化合物としてポリシラザンを選択した場合、珪素酸化物の前駆体であるポリシラザン塗布膜は、シラノールを経由することなく直接酸化されることで、より高密度で欠陥の少ない珪素酸化物膜が形成される。   This active oxygen and ozone are very reactive.For example, when polysilazane is selected as the silicon compound, the polysilazane coating film that is a precursor of silicon oxide is directly oxidized without passing through silanol. A silicon oxide film with higher density and fewer defects is formed.

更に反応性オゾンの不足分を光照射部とは異なる部分で、放電法などの公知の方法により酸素からオゾンを生成し、紫外線照射部に導入しても良い。   Further, ozone may be generated from oxygen by a known method such as a discharge method at a portion different from the light irradiation portion for the shortage of reactive ozone, and introduced into the ultraviolet irradiation portion.

このときに照射する紫外線の波長は特に限定されるところではないが、紫外光の波長は100nm〜450nmが好ましく、150nm〜300nm程度の紫外光を照射することがより好ましい。   The wavelength of the ultraviolet light irradiated at this time is not particularly limited, but the wavelength of the ultraviolet light is preferably 100 nm to 450 nm, and more preferably irradiated with ultraviolet light of about 150 nm to 300 nm.

光源は、低圧水銀灯、重水素ランプ、Xeエキシマーランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザーなどを用いることができる。ランプの出力としては400W〜30kW、照度としては100mW/cm〜100kW/cm、照射エネルギーとしては10mJ/cm〜5000mJ/cmが好ましく、100mJ/cm〜2000mJ/cmがより好ましい。また、紫外線照射の際の照度は1mW/cm〜10W/cmが好ましい。ポリシラザン塗布膜に酸化性ガス雰囲気下で紫外線を照射することにより、ポリシラザンが高密度の珪素酸化物膜、すなわち高密度シリカ膜に転化するが、該シリカ膜の膜厚や密度は紫外線の強度、照射時間、波長(光のエネルギー密度)により制御が可能であり、所望の膜構造を得るためにランプの種類を使い分ける等、適宜選択することが可能である。また、連続的に照射するmだけでなく複数回の照射を行ってもよく、複数回の照射が短時間ないわゆるパルス照射で有っても良い。 As the light source, a low-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a Xe excimer lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, or the like can be used. As the output of the lamp 400W~30kW, more preferably preferably 10mJ / cm 2 ~5000mJ / cm 2 , 100mJ / cm 2 ~2000mJ / cm 2 as 100mW / cm 2 ~100kW / cm 2 , irradiation energy as illuminance . Moreover, the illuminance at the time of ultraviolet irradiation is preferably 1 mW / cm 2 to 10 W / cm 2 . By irradiating the polysilazane coating film with ultraviolet rays in an oxidizing gas atmosphere, the polysilazane is converted into a high-density silicon oxide film, that is, a high-density silica film. Control is possible by irradiation time and wavelength (energy density of light), and it is possible to select appropriately such as properly using different types of lamps in order to obtain a desired film structure. Further, not only m 2 which is continuously irradiated but also a plurality of times of irradiation may be performed, and the plurality of times of irradiation may be so-called pulse irradiation in a short time.

また、紫外線照射と同時に該塗膜を加熱することも、反応(酸化反応、転化処理ともいう)を促進するために好ましく用いられる。加熱の方法は、ヒートブロック等の発熱体に基材を接触させ熱伝導により塗膜を加熱する方法、抵抗線等による外部ヒーターにより雰囲気を加熱する方法、IRヒーターの様な赤外領域の光を用いた方法等が挙げられるが、特に限定はされない。塗膜の平滑性を維持できる方法を適宜選択してよい。   In addition, heating the coating film simultaneously with ultraviolet irradiation is also preferably used to promote a reaction (also referred to as an oxidation reaction or a conversion treatment). The heating method is a method of heating a coating film by contacting a base material with a heating element such as a heat block, a method of heating an atmosphere with an external heater such as a resistance wire, and an infrared region light such as an IR heater. There are no particular limitations on the method. You may select suitably the method which can maintain the smoothness of a coating film.

加熱する温度としては、50℃〜200℃の範囲が好ましく、更に好ましくは80℃〜150℃の範囲であり、加熱時間としては1秒〜10時間の範囲が好ましく、更に好ましくは10秒〜1時間の範囲で加熱することである。   As temperature to heat, the range of 50 to 200 degreeC is preferable, More preferably, it is the range of 80 to 150 degreeC, As a heating time, the range of 1 second-10 hours is preferable, More preferably, it is 10 seconds-1 Heating for a range of time.

その中でもよりフォトンエネルギーが大きい180nm以下の波長成分を有する真空紫外線照射によって処理することが好ましい。エネルギーが小さいとポリシラザンの効果が不十分となりガスバリア性が低くなる為である。   Among them, it is preferable to perform the treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays having a wavelength component of 180 nm or less having a higher photon energy. This is because when the energy is small, the effect of polysilazane is insufficient and the gas barrier property is lowered.

<180nm以下の波長成分を有する真空紫外線照射による処理>
本発明において、好ましい方法として、真空紫外線照射による改質処理が挙げられる。真空紫外線照射による処理は、化合物内の原子間結合力より大きい100〜180nmの光エネルギーを用い、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみによる作用により、直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることで、比較的低温で、膜の形成を行う方法である。
<Treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays having a wavelength component of 180 nm or less>
In the present invention, a preferable method includes a modification treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays. The treatment by vacuum ultraviolet irradiation uses light energy of 100 to 180 nm, which is larger than the interatomic bonding force in the compound, and the oxidation reaction by active oxygen or ozone while directly cleaving the bonds of atoms by the action of only photons called photon processes. Is a method of forming a film at a relatively low temperature.

上述に必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。   As the vacuum ultraviolet light source necessary for the above, a rare gas excimer lamp is preferably used.

1.エキシマ発光とは、Xe、Kr、Ar、Neなどの希ガスの原子は化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電などによりエネルギーを得た希ガスの原子(励起原子)は他の原子と結合して分子を作ることができる。希ガスがキセノンの場合には
e+Xe→e+Xe
Xe+Xe+Xe→Xe +Xe
となり、励起されたエキシマ分子であるXe が基底状態に遷移するときに172nmのエキシマ光を発光する。エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。加えて発光効率が他の希ガスよりも高いことや大面積へ照射するためのランプを石英ガラスで作製できることからXeエキシマランプを好ましく使用することが出来る。
1. Excimer light emission is called an inert gas because atoms of rare gases such as Xe, Kr, Ar, and Ne do not form a molecule by chemically bonding. However, a rare gas atom (excited atom) that has gained energy by discharge or the like can combine with other atoms to form a molecule. When the rare gas is xenon, e + Xe → e + Xe *
Xe * + Xe + Xe → Xe 2 * + Xe
Thus, when the excited excimer molecule Xe 2 * transitions to the ground state, excimer light of 172 nm is emitted. A feature of the excimer lamp is that the radiation is concentrated on one wavelength, and since only the necessary light is not emitted, the efficiency is high. In addition, since the luminous efficiency is higher than that of other rare gases and a lamp for irradiating a large area can be made of quartz glass, a Xe excimer lamp can be preferably used.

エネルギーの観点だけからだとArエキシマ光(波長126nm)が最も高く、高いポリシラザン層の改質効果が期待される。しかし、Arエキシマ光は石英ガラスでの吸収が無視できないほど大きくなるため、二酸化珪素ガラスではなく炭酸カルシウムガラスを用いる必要がある。しかし、炭酸カルシウムガラスは非常に割れやすく大面積を照射するランプとしては製造が困難でるのが実情である。   From the standpoint of energy alone, Ar excimer light (wavelength 126 nm) is the highest, and a high polysilazane layer reforming effect is expected. However, since Ar excimer light becomes so large that absorption by quartz glass cannot be ignored, it is necessary to use calcium carbonate glass instead of silicon dioxide glass. However, the fact is that calcium carbonate glass is very fragile and difficult to manufacture as a lamp that irradiates a large area.

Xeエキシマランプは波長の短い172nmの紫外線を単一波長で放射することから発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い172nmの光のエネルギーは能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン膜の改質を実現できる。したがって、波長185nm、254nmの発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と比べて高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基材などへの照射を可能としている。   The Xe excimer lamp is excellent in luminous efficiency because it emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen. In addition, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm for dissociating the bonds of organic substances has high ability. Due to the high energy of the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the polysilazane film can be modified in a short time. Therefore, compared to low-pressure mercury lamps with wavelengths of 185 nm and 254 nm and plasma cleaning, it is possible to shorten the process time associated with high throughput, reduce the equipment area, and irradiate organic materials and plastic substrates that are easily damaged by heat. Yes.

本発明者らの検討によれば、エキシマ照射処理時の環境としては酸素濃度が0.001〜5%であると好ましい。さらには0.01〜3%であると性能が安定して好ましい。酸素濃度が5%を超えると結合の切断よりも活性酸素等を発生させる方にエネルギーを消費してしまい、0.001%以下に下げてもエキシマ光の照射効率は殆ど変化せず、改質効率および膜の組成制御性も変化しないため、雰囲気の置換時間を余計に要するため生産性の向上が見込みにくい。また、ステージ温度については熱をかけるとより反応が促進され好ましい。その場合の温度は50℃以上、基材のTg+80℃以下の温度が好ましく、基材Tg+30℃以下が基材を痛めずに反応性が良好になるために更に好ましい。   According to the study by the present inventors, the oxygen concentration is preferably 0.001 to 5% as the environment during the excimer irradiation treatment. Furthermore, if it is 0.01 to 3%, performance is stable and preferable. When the oxygen concentration exceeds 5%, energy is consumed to generate active oxygen, etc., rather than bond breakage. Even if the oxygen concentration is reduced to 0.001% or less, the excimer light irradiation efficiency hardly changes, and modification Since the efficiency and the composition controllability of the film do not change, an extra atmosphere replacement time is required, so that it is difficult to improve productivity. Further, it is preferable to apply heat to the stage temperature because the reaction is further accelerated. In this case, the temperature is preferably 50 ° C. or more and Tg + 80 ° C. or less of the base material, and the base material Tg + 30 ° C. or less is more preferable because the reactivity is improved without damaging the base material.

原理的には、比較的厚膜に塗布した膜に長時間エキシマ照射することで、1回の塗布で形成した塗膜から厚いガスバリア層を得ることが可能であるが、厚膜は欠陥を発生しやすいためガスバリア機能は発現しにくい。逆に薄膜過ぎても十分なガスバリア機能は発現しない。従って、前述したようにポリシラザンの膜厚は、30nm〜1000nmが好ましく、より好ましくは30nm〜500nm、更に好ましくは30nm〜300nm、特には30nm〜150nmであり、この膜厚の改質をはかりガスバリア層化する。   In principle, it is possible to obtain a thick gas barrier layer from a coating film formed by a single application by irradiating a film applied to a relatively thick film for a long time, but the thick film generates defects. Gas barrier function is difficult to develop. On the contrary, even if it is too thin, a sufficient gas barrier function is not exhibited. Accordingly, as described above, the thickness of the polysilazane is preferably 30 nm to 1000 nm, more preferably 30 nm to 500 nm, still more preferably 30 nm to 300 nm, and particularly 30 nm to 150 nm. Turn into.

ガスバリア機能を高めるために、ガスバリア層を積層、具体的には、ポリシラザン塗布と改質処理の一連の工程の繰り返しを行っても良い。   In order to enhance the gas barrier function, a gas barrier layer may be laminated, specifically, a series of steps of polysilazane coating and modification treatment may be repeated.

<高照射強度処理と最大照射強度>
照射強度が高ければ、光子とポリシラザン内の化学結合が衝突する確率が増え、改質反応を短時間化することができる。また、内部まで侵入する光子の数も増加するため改質膜厚も増加および/または膜質の良化(高密度化)が可能である。但し、照射時間を長くしすぎると平面性の劣化やガスバリア性フィルムの他の材料にダメージを与える場合がある。一般的には、照射強度と照射時間の積で表される積算光量で反応進行具合を考えるが、酸化シリコンの様に組成は同一でも、様々な構造形態をとること材料に於いては、照射強度の絶対値が重要になる場合もある。
<High irradiation intensity treatment and maximum irradiation intensity>
If the irradiation intensity is high, the probability that the photons and chemical bonds in the polysilazane collide increases, and the modification reaction can be shortened. Further, since the number of photons penetrating to the inside increases, the modified film thickness can be increased and / or the film quality can be improved (densification). However, if the irradiation time is too long, the planarity may be deteriorated and other materials of the gas barrier film may be damaged. In general, the progress of the reaction is considered by the integrated light quantity expressed by the product of irradiation intensity and irradiation time. The absolute value of intensity may be important.

従って、本発明では真空紫外線照射工程において、少なくとも1回は100〜200mW/cmの最大照射強度を与える改質処理を行うことが好ましい。100mW/cm以上とすることにより、急激な改質効率が劣化することなく、処理に時間を短期間とでき、200mW/cm以下とすることにより、ガスバリア性能の効率よく持たせることができ(200mW/cmを超えて照射してもガスバリア性の上昇は鈍化する)、基材へのダメージばかりでなく、ランプやランプユニットのその他の部材へのダメージも抑えることができ、ランプ自体の寿命も長期化できる。 Therefore, in this invention, it is preferable to perform the modification process which gives the maximum irradiation intensity of 100 to 200 mW / cm 2 at least once in the vacuum ultraviolet irradiation process. By setting it to 100 mW / cm 2 or more, the processing time can be shortened without causing rapid deterioration of the reforming efficiency, and by setting it to 200 mW / cm 2 or less, gas barrier performance can be efficiently provided. (Even if irradiation exceeds 200 mW / cm 2 , the increase in gas barrier properties slows down), not only damage to the substrate, but also damage to the lamp and other members of the lamp unit can be suppressed. The service life can be extended.

<真空紫外線の照射時間>
照射時間は、任意に設定可能であるが、基材ダメージや膜欠陥生成の観点およびガスバリア性能のバラつき低減の観点から高照度工程での照射時間は0.1秒〜3分間が好ましい。より好ましくは0.5秒〜1分である。
<Vacuum ultraviolet irradiation time>
Although the irradiation time can be arbitrarily set, the irradiation time in the high illuminance process is preferably 0.1 second to 3 minutes from the viewpoint of substrate damage and film defect generation and from the viewpoint of reducing variation in gas barrier performance. More preferably, it is 0.5 second to 1 minute.

<真空紫外光照射時の酸素濃度>
本発明における、真空紫外光照射時の酸素濃度は10ppm〜50000ppm(5%)とすることが好ましい。より好ましくは、1000ppm〜30000ppm(3%)である。前記の濃度範囲より酸素濃度が高いと、酸素過多のガスバリア膜となり、ガスバリア性が劣化する。また前記範囲より低い酸素濃度の場合、大気との置換時間が長くなり生産性を落とすのと同時に、ロール・トゥ・ロールの様な連続生産を行う場合はウエッブ搬送によって真空紫外光照射庫内に巻き込む空気量(酸素を含む)が多くなり、多大な流量のガスを流さないと酸素濃度を調整できなくなってくる。
<Oxygen concentration during vacuum ultraviolet light irradiation>
In the present invention, the oxygen concentration at the time of irradiation with vacuum ultraviolet light is preferably 10 ppm to 50000 ppm (5%). More preferably, it is 1000 ppm to 30000 ppm (3%). If the oxygen concentration is higher than the above concentration range, a gas barrier film containing excessive oxygen is formed, and the gas barrier property is deteriorated. If the oxygen concentration is lower than the above range, the replacement time with the atmosphere will be longer and the productivity will be reduced.At the same time, if continuous production such as roll-to-roll is performed, the web will be transported into the vacuum ultraviolet irradiation chamber. The amount of air to be entrained (including oxygen) increases, and the oxygen concentration cannot be adjusted unless a large flow rate of gas is passed.

発明者らの検討によると、ポリシラザン含有塗膜中には、大気中での塗布時は酸素および微量の水分が混入し、更には塗膜以外の支持体にも吸着酸素や吸着水があり、照射庫内に敢えて酸素を導入しなくとも改質反応に要する酸素を供給する酸素源は十分にあることが分かった。むしろ、酸素ガスが多く(5〜10%レベル)含まれる雰囲気で真空紫外光を照射した場合、改質後のガスバリア膜が酸素過多の構造となり、ガスバリア性が劣化する。また、前述した様に172nmの真空紫外光が酸素により吸収され膜面に到達する172nmの光量が減少してしまい、光による処理の効率を低下することになる。すなわち、真空紫外光照射時には、できるだけ酸素濃度の低い状態で、真空紫外光が効率良く塗膜まで到達する状態で改質処理することが好ましい。   According to the inventors' investigation, in the polysilazane-containing coating film, oxygen and a small amount of water are mixed when applied in the atmosphere, and there are also adsorbed oxygen and adsorbed water on the support other than the coating film, It has been found that there are enough oxygen sources to supply oxygen required for the reforming reaction without introducing oxygen into the irradiation chamber. Rather, when irradiation with vacuum ultraviolet light is performed in an atmosphere containing a large amount of oxygen gas (5 to 10% level), the gas barrier film after the modification has an excessive oxygen structure, and the gas barrier properties deteriorate. Further, as described above, the 172 nm vacuum ultraviolet light is absorbed by oxygen and the amount of light at 172 nm reaching the film surface is reduced, thereby reducing the efficiency of the light treatment. That is, at the time of vacuum ultraviolet light irradiation, it is preferable to perform the modification treatment in a state where the vacuum ultraviolet light efficiently reaches the coating film in a state where the oxygen concentration is as low as possible.

真空紫外光照射時にこれら酸素以外のガスとしては乾燥不活性ガスとすることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。酸素濃度の調整は照射庫内へ導入する酸素ガス、不活性ガスの流量を計測し、流量比を変えることで調整可能である。   A gas other than oxygen at the time of irradiation with vacuum ultraviolet light is preferably a dry inert gas, and particularly dry nitrogen gas is preferred from the viewpoint of cost. The oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rate of oxygen gas and inert gas introduced into the irradiation chamber and changing the flow rate ratio.

基材
次に本発明のバリアフィルムで用いられる基材について説明する。本発明の基材は、平滑層を有するフィルムの基材が好ましいが、後述のバリア性を有するバリア層を保持することができる有機材料で形成されたものであれば特に限定されるものではない。
Substrate Next, the substrate used in the barrier film of the present invention will be described. The substrate of the present invention is preferably a film substrate having a smooth layer, but is not particularly limited as long as it is formed of an organic material capable of holding a barrier layer having a barrier property described later. .

具体的には、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の各樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(製品名Sila−DEC、チッソ株式会社製)、更には前記樹脂を2層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)などが好ましく用いられ、また、光学的透明性、耐熱性、無機層、バリア層との密着性の点においては、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルムが好ましく用いることができる。基材の厚みは5〜500μm程度が好ましく、更に好ましくは25〜250μmである。   Specifically, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), Silsesquioki having an organic-inorganic hybrid structure such as polypropylene (PP), polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyimide, polyetherimide, and other resin films. A heat-resistant transparent film (product name: Sila-DEC, manufactured by Chisso Corporation) having Sun as a basic skeleton, and a resin film formed by laminating two or more layers of the above resin can be used. In terms of cost and availability, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC) and the like are preferably used, and optical transparency, heat resistance, inorganic layer, In terms of adhesion to the barrier layer, a heat-resistant transparent film having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure can be preferably used. As for the thickness of a base material, about 5-500 micrometers is preferable, More preferably, it is 25-250 micrometers.

また、本発明に係る基材は透明であることが好ましい。基材が透明であり、基材上に形成する層も透明であることにより、透明なバリアフィルムとすることが可能となるため、有機EL素子等の透明基板とすることも可能となるからである。   Moreover, it is preferable that the base material which concerns on this invention is transparent. Since the base material is transparent and the layer formed on the base material is also transparent, it becomes possible to make a transparent barrier film, so that it becomes possible to make a transparent substrate such as an organic EL element. is there.

また、上記に挙げた樹脂等を用いた基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。   In addition, the base material using the above-described resins or the like may be an unstretched film or a stretched film.

本発明に用いられる基材は、従来公知の一般的な方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやTダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。また、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸などの公知の方法により、基材の流れ(縦軸)方向、または基材の流れ方向と直角(横軸)方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向および横軸方向にそれぞれ2〜10倍が好ましい。   The base material used in the present invention can be produced by a conventionally known general method. For example, an unstretched substrate that is substantially amorphous and not oriented can be produced by melting a resin as a material with an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and quenching. In addition, the unstretched base material is subjected to a known method such as uniaxial stretching, tenter-type sequential biaxial stretching, tenter-type simultaneous biaxial stretching, tubular-type simultaneous biaxial stretching, or the flow direction of the base material (vertical axis), or A stretched substrate can be produced by stretching in the direction perpendicular to the flow direction of the substrate (horizontal axis). The draw ratio in this case can be appropriately selected according to the resin as the raw material of the substrate, but is preferably 2 to 10 times in the vertical axis direction and the horizontal axis direction.

また、本発明に係る樹脂フィルム基材においては、蒸着膜を形成する前にコロナ処理してもよい。   Moreover, in the resin film base material which concerns on this invention, you may corona-treat before forming a vapor deposition film.

さらに、本発明に係る基材表面には、蒸着膜との密着性の向上を目的としてアンカーコート剤層を形成してもよい。このアンカーコート剤層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、およびアルキルチタネート等を、1または2種以上併せて使用することができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、0.1〜5g/m(乾燥状態)程度が好ましい。 Further, an anchor coating agent layer may be formed on the surface of the substrate according to the present invention for the purpose of improving the adhesion with the vapor deposition film. Examples of the anchor coating agent used in this anchor coating agent layer include polyester resins, isocyanate resins, urethane resins, acrylic resins, ethylene vinyl alcohol resins, vinyl modified resins, epoxy resins, modified styrene resins, modified silicon resins, and alkyl titanates. Can be used alone or in combination. Conventionally known additives can be added to these anchor coating agents. The above-mentioned anchor coating agent is coated on a substrate by a known method such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, spray coating, etc., and anchor coating is performed by drying and removing the solvent, diluent, etc. be able to. The application amount of the anchor coating agent is preferably about 0.1 to 5 g / m 2 (dry state).

平滑層
本発明の基材は平滑層を設けることが好ましい。本発明に係る平滑層は、突起等が存在する透明樹脂フィルム基材の粗面を平坦化し、あるいは、透明樹脂フィルム基材に存在する突起により透明無機化合物層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化するために設けられる。このような平滑層は、基本的には感光性樹脂を硬化させて形成される。
Smooth layer The substrate of the present invention preferably has a smooth layer. The smooth layer according to the present invention flattens the rough surface of the transparent resin film substrate on which protrusions and the like exist, or fills irregularities and pinholes generated in the transparent inorganic compound layer by the protrusions existing on the transparent resin film substrate. Provided for flattening. Such a smooth layer is basically formed by curing a photosensitive resin.

また、本願で改善を図る折曲耐性に関して、バリア層が一様な膜厚であることが望ましい。これは折曲時の応力集中を緩和させるためである。その観点からも平滑層を設けることが好適である。   In addition, regarding the bending resistance to be improved in the present application, it is desirable that the barrier layer has a uniform film thickness. This is to relieve stress concentration during bending. From this viewpoint, it is preferable to provide a smooth layer.

平滑層の感光性樹脂としては、例えば、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物を含有する樹脂組成物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを溶解させた樹脂組成物等が挙げられる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する反応性のモノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限はない。   As the photosensitive resin of the smooth layer, for example, a resin composition containing an acrylate compound having a radical reactive unsaturated compound, a resin composition containing an acrylate compound and a mercapto compound having a thiol group, epoxy acrylate, urethane acrylate, Examples thereof include a resin composition in which a polyfunctional acrylate monomer such as polyester acrylate, polyether acrylate, polyethylene glycol acrylate, or glycerol methacrylate is dissolved. It is also possible to use an arbitrary mixture of the above resin compositions, and any photosensitive resin containing a reactive monomer having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule can be used. There are no particular restrictions.

光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する反応性モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−デシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−メトリキエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、2,2−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、1,2,4−ブタンジオールトリアクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、1,10−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに換えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1−ビニル−2−ピロリドン等が挙げられる。上記の反応性モノマーは、1種または2種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。   Examples of reactive monomers having at least one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, tert-butyl acrylate, and n-pentyl. Acrylate, n-hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, n-decyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, allyl acrylate, benzyl acrylate, butoxyethyl acrylate, butoxyethylene glycol acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclo Pentanyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycerol acrylate, glycy Acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, isobornyl acrylate, isodexyl acrylate, isooctyl acrylate, lauryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxyethylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, stearyl acrylate, Ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexadiol diacrylate, 1,3-propanediol acrylate, 1,4-cyclohexanediol Diacrylate, 2,2-dimethylolpropane diacrylate, glycerol diacrylate, tripropylene Glycol diacrylate, glycerol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, polyoxyethyltrimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethylene oxide modified pentaerythritol triacrylate, ethylene oxide modified pentaerythritol tetraacrylate, propion Oxide modified pentaerythritol triacrylate, propion oxide modified pentaerythritol tetraacrylate, triethylene glycol diacrylate, polyoxypropyltrimethylolpropane triacrylate, butylene glycol diacrylate, 1,2,4-butanediol triacrylate, 2,2, 4-to Limethyl-1,3-pentadiol diacrylate, diallyl fumarate, 1,10-decanediol dimethyl acrylate, pentaerythritol hexaacrylate, and acrylate replaced with methacrylate, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Examples thereof include 1-vinyl-2-pyrrolidone and the like. Said reactive monomer can be used as a 1 type, 2 or more types of mixture, or a mixture with another compound.

感光性樹脂の組成物は光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミン)ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンジルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モノフォリノ−1−プロパン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モノフォリノフェニル)−ブタノン−1、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、n−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられ、これらの光重合開始剤を1種または2種以上の組み合わせで使用することができる。   The composition of the photosensitive resin contains a photopolymerization initiator. As photopolymerization initiators, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4,4-bis (diethylamine) benzophenone, α-amino-acetophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p-tert- Butyldichloroacetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, benzylmethoxyethyl acetal, benzoin methyl Ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, β-chloroanthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzsuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzylacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene ) Cyclohexane, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2-phenyl-1,2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2- ( o-ethoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime, mihi -Ketone, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-monoforino-1-propane, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-monoforinophenyl) -butanone-1, naphthalenesulfonyl chloride, Quinolinesulfonyl chloride, n-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobutyronitrile, diphenyl disulfide, benzthiazole disulfide, triphenylphosphine, camphorquinone, carbon tetrabrominated, tribromophenyl sulfone, benzoin peroxide, Examples include a combination of a photoreducible dye such as eosin and methylene blue and a reducing agent such as ascorbic acid and triethanolamine. These photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.

平滑層の形成方法は特に制限はないが、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウエットコーティング法、あるいは、蒸着法等のドライコーティング法により形成することが好ましい。   The method for forming the smooth layer is not particularly limited, but is preferably formed by a wet coating method such as a spin coating method, a spray method, a blade coating method, or a dip method, or a dry coating method such as an evaporation method.

平滑層の形成では、上述の感光性樹脂に、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。また、平滑層の積層位置に関係なく、いずれの平滑層においても、成膜性向上および膜のピンホール発生防止等のために適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。   In the formation of the smooth layer, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a plasticizer can be added to the above-described photosensitive resin as necessary. In addition, regardless of the position where the smooth layer is laminated, in any smooth layer, an appropriate resin or additive may be used for improving the film formability and preventing the generation of pinholes in the film.

感光性樹脂を溶媒に溶解または分散させた塗布液を用いて平滑層を形成する際に使用する溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルケトン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、2−エトキシエチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。   Solvents used when forming a smooth layer using a coating solution in which a photosensitive resin is dissolved or dispersed in a solvent include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, and propylene glycol, α -Or terpenes such as β-terpineol, etc., ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, diethyl ketone, 2-heptanone, 4-heptanone, aroma such as toluene, xylene, tetramethylbenzene Group hydrocarbons, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropiate Glycol ethers such as lenglycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, Acetic esters such as ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxyethyl acetate, cyclohexyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol Dialkyl ether, dipropylene glycol Alkyl ethers, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl benzoate, N, N- dimethylacetamide, N, may be mentioned N- dimethylformamide.

平滑層の平滑性は、JIS B 0601で規定される表面粗さで表現される値で、十点平均粗さ、Rzjisが、10nm以上、30nm以下であることが好ましい。この範囲よりも値が小さい場合には、後述のケイ素化合物を塗布する段階で、ワイヤーバー、ワイヤレスバーなどの塗布方式で、平滑層表面に塗工手段が接触する場合に、塗布性が損なわれる場合がある。また、この範囲よりも大きい場合には、ケイ素化合物を塗布した後の、凹凸を平滑化することが難しくなる場合がある。   The smoothness of the smooth layer is a value expressed by the surface roughness specified by JIS B 0601, and the ten-point average roughness and Rzjis are preferably 10 nm or more and 30 nm or less. If the value is smaller than this range, the coatability is impaired when the coating means comes into contact with the surface of the smooth layer by a coating method such as a wire bar or wireless bar at the stage of coating a silicon compound described later. There is a case. Moreover, when larger than this range, it may become difficult to smooth the unevenness | corrugation after apply | coating a silicon compound.

表面粗さは、AFM(原子間力顕微鏡)で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が数十μmの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する粗さである。   The surface roughness is calculated from an uneven cross-sectional curve continuously measured by an AFM (Atomic Force Microscope) with a detector having a stylus having a minimum tip radius, and the measurement direction is several tens by the stylus having a minimum tip radius. It is the roughness related to the amplitude of fine irregularities measured in a section of μm many times.

平滑層への添加剤
好ましい態様のひとつは、前述の感光性樹脂中に表面に光重合反応性を有する感光性基が導入された反応性シリカ粒子(以下、単に「反応性シリカ粒子」ともいう)を含むものである。ここで光重合性を有する感光性基としては、(メタ)アクリロイルオキシ基に代表される重合性不飽和基などを挙げることができる。また感光性樹脂は、この反応性シリカ粒子の表面に導入された光重合反応性を有する感光性基と光重合反応可能な化合物、例えば、重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物を含むものであってもよい。また感光性樹脂としては、このような反応性シリカ粒子や重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物に適宜汎用の希釈溶剤を混合することによって固形分を調整したものを用いることができる。
Additive to smooth layer One of the preferred embodiments is a reactive silica particle (hereinafter, also simply referred to as “reactive silica particle”) in which a photosensitive group having photopolymerization reactivity is introduced on the surface of the photosensitive resin. ). Here, examples of the photopolymerizable photosensitive group include polymerizable unsaturated groups represented by a (meth) acryloyloxy group. The photosensitive resin contains a photopolymerizable photosensitive group introduced on the surface of the reactive silica particles and a compound capable of photopolymerization, for example, an unsaturated organic compound having a polymerizable unsaturated group. It may be. Moreover, as a photosensitive resin, what adjusted solid content by mixing a general-purpose dilution solvent suitably with such a reactive silica particle or the unsaturated organic compound which has a polymerizable unsaturated group can be used.

ここで反応性シリカ粒子の平均粒子径としては、0.001〜0.1μmの平均粒子径であることが好ましい。平均粒子径をこのような範囲にすることにより、後述する平均粒子径1〜10μmの無機粒子からなるマット剤と組合せて用いることによって、本発明の効果である防眩性と解像性とをバランス良く満たす光学特性と、ハードコート性とを兼ね備えた平滑層を形成し易くなる。尚、このような効果をより得易くする観点からは、更に平均粒子径として0.001〜0.01μmのものを用いることがより好ましい。本発明に用いられる平滑層中には、上述の様な無機粒子を質量比として20%以上60%以下含有することが好ましい。20%以上添加することで、バリア層との密着性が向上する。また60%を超えると、フィルムを湾曲させたり、加熱処理を行った場合にクラックが生じたり、バリアフィルムの透明性や屈折率などの光学的物性に影響を及ぼすことがある。   Here, the average particle diameter of the reactive silica particles is preferably 0.001 to 0.1 μm. By setting the average particle size in such a range, the antiglare property and the resolution, which are the effects of the present invention, can be obtained by using in combination with a matting agent composed of inorganic particles having an average particle size of 1 to 10 μm described later. It becomes easy to form a smooth layer having both optical properties satisfying a good balance and hard coat properties. From the viewpoint of making it easier to obtain such an effect, it is more preferable to use an average particle diameter of 0.001 to 0.01 μm. The smooth layer used in the present invention preferably contains 20% or more and 60% or less of the inorganic particles as described above as a mass ratio. By adding 20% or more, adhesion with the barrier layer is improved. On the other hand, if it exceeds 60%, the film may be bent or cracked when heat-treated, or the optical properties such as transparency and refractive index of the barrier film may be affected.

本発明では、重合性不飽和基修飾加水分解性シランが、加水分解性シリル基の加水分解反応によって、シリカ粒子との間に、シリルオキシ基を生成して化学的に結合しているようなものを、反応性シリカ粒子として用いることができる。   In the present invention, a polymerizable unsaturated group-modified hydrolyzable silane is chemically bonded to a silica particle by generating a silyloxy group by a hydrolysis reaction of a hydrolyzable silyl group. Can be used as reactive silica particles.

加水分解性シリル基としては、例えば、アルコキシリル基、アセトキシリル基等のカルボキシリレートシリル基、クロシリル基等のハロゲン化シリル基、アミノシリル基、オキシムシリル基、ヒドリドシリル基等が挙げられる。   Examples of the hydrolyzable silyl group include a carboxylylate silyl group such as an alkoxylyl group and an acetoxysilyl group, a halogenated silyl group such as a chlorosilyl group, an aminosilyl group, an oxime silyl group, and a hydridosilyl group.

重合性不飽和基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニイル基、シンナモイル基、マレート基、アクリルアミド基等が挙げられる。   Examples of the polymerizable unsaturated group include acryloyloxy group, methacryloyloxy group, vinyl group, propenyl group, butadienyl group, styryl group, ethynyl group, cinnamoyl group, malate group, and acrylamide group.

本発明における平滑層の厚みとしては、1〜10μm、好ましくは2〜7μmであることが望ましい。1μm以上にすることにより、平滑層を有するフィルムとしての平滑性を十分なものにし易くなり、10μm以下にすることにより、平滑フィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層を透明高分子フィルムの一方の面にのみ設けた場合における平滑フィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。   The thickness of the smooth layer in the present invention is 1 to 10 μm, preferably 2 to 7 μm. By making it 1 μm or more, it becomes easy to make the smoothness as a film having a smooth layer sufficient, and by making it 10 μm or less, it becomes easy to adjust the balance of the optical properties of the smooth film, and the smooth layer has a high transparency. When the film is provided on only one surface of the molecular film, curling of the smooth film can be easily suppressed.

ブリードアウト防止層
本発明のバリアフィルムは、平滑層を有するフィルムを加熱した際に、フィルム基材中から未反応のオリゴマーなどが表面へ移行して、接触する面を汚染してしまう現象を抑制する目的で、平滑層を有する基材の反対面にブリードアウト防止層を設けることが好ましい。
Bleed-out prevention layer When the film having a smooth layer is heated, the barrier film of the present invention suppresses the phenomenon that unreacted oligomers migrate from the film substrate to the surface and contaminate the contact surface. For this purpose, it is preferable to provide a bleed-out preventing layer on the opposite surface of the substrate having the smooth layer.

ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば、基本的に平滑層と同じ構成をとっても構わない。   The bleed-out prevention layer may basically have the same configuration as the smooth layer as long as it has this function.

ブリードアウト防止層に含ませることが可能な、重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物としては、分子中に2個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物、あるいは分子中に1個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等を挙げることができる。   Examples of the unsaturated organic compound having a polymerizable unsaturated group that can be included in the bleed-out prevention layer include a polyunsaturated organic compound having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule, or in the molecule And monounsaturated organic compounds having one polymerizable unsaturated group.

ここで多価不飽和有機化合物としては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of polyunsaturated organic compounds include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, and 1,4-butanediol di (meth) ) Acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate , Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol monohydroxypenta (meth) acrylate, ditrimethylolpropante La (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate.

また単価不飽和有機化合物としては、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−メトキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the monounsaturated organic compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl ( (Meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) ) Acrylate, glycerol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, 2- (2-ethoxy) Ethoxy) ethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, 2- Examples include methoxypropyl (meth) acrylate, methoxydipropylene glycol (meth) acrylate, methoxytripropylene glycol (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, and polypropylene glycol (meth) acrylate. .

その他の添加剤として、マット剤を含有しても良い。マット剤としては、平均粒子径が0.1〜5μm程度の無機粒子が好ましい。   As other additives, a matting agent may be contained. As the matting agent, inorganic particles having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm are preferable.

このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の1種又は2種以上を併せて使用することができる。   As such inorganic particles, one or more of silica, alumina, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, zirconium oxide and the like can be used in combination. .

ここで無機粒子からなるマット剤は、ハードコート剤の固形分100質量部に対して2質量部以上、好ましくは4質量部以上、より好ましくは6質量部以上、20質量部以下、好ましくは18質量部以下、より好ましくは16質量部以下の割合で混合されていることが望ましい。   Here, the matting agent composed of inorganic particles is 2 parts by mass or more, preferably 4 parts by mass or more, more preferably 6 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, preferably 18 parts per 100 parts by mass of the solid content of the hard coat agent. It is desirable that they are mixed in a proportion of not more than part by mass, more preferably not more than 16 parts by mass.

また本発明の平滑層には、ハードコート剤及びマット剤の他の成分として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、光重合開始剤等を含有させてもよい。   In addition, the smooth layer of the present invention may contain a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ionizing radiation curable resin, a photopolymerization initiator, and the like as other components of the hard coat agent and the mat agent.

このような熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。   Examples of such thermoplastic resins include cellulose derivatives such as acetylcellulose, nitrocellulose, acetylbutylcellulose, ethylcellulose, methylcellulose, vinyl acetate and copolymers thereof, vinyl chloride and copolymers thereof, vinylidene chloride and copolymers thereof. Vinyl resins such as polyvinyl acetal resins such as polyvinyl formal and polyvinyl butyral, acrylic resins and copolymers thereof, acrylic resins such as methacrylic resins and copolymers thereof, polystyrene resins, polyamide resins, linear polyester resins, polycarbonates Examples thereof include resins.

また熱硬化性樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。   Moreover, as a thermosetting resin, the thermosetting urethane resin which consists of an acrylic polyol and an isocyanate prepolymer, a phenol resin, a urea melamine resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a silicone resin etc. are mentioned.

また電離放射線硬化性樹脂としては、光重合性プレポリマー若しくは光重合性モノマーなどの1種又は2種以上を混合した電離放射線硬化塗料に電離放射線(紫外線又は電子線)を照射することで硬化するものを使用することができる。ここで光重合性プレポリマーとしては、1分子中に2個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより3次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート等が使用できる。また光重合性モノマーとしては、上記に記載した多価不飽和有機化合物等が使用できる。   Moreover, as ionizing radiation curable resin, it hardens | cures by irradiating ionizing radiation (an ultraviolet ray or an electron beam) to the ionizing radiation hardening coating material which mixed 1 type (s) or 2 or more types, such as a photopolymerizable prepolymer or a photopolymerizable monomer. Things can be used. Here, as the photopolymerizable prepolymer, an acrylic prepolymer having two or more acryloyl groups in one molecule and having a three-dimensional network structure by crosslinking and curing is particularly preferably used. As this acrylic prepolymer, urethane acrylate, polyester acrylate, epoxy acrylate, melamine acrylate and the like can be used. Further, as the photopolymerizable monomer, the polyunsaturated organic compounds described above can be used.

また光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾインベンゾエート、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−(4−モルフォリニル)−1−プロパン、α−アシロキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。   As photopolymerization initiators, acetophenone, benzophenone, Michler ketone, benzoin, benzylmethyl ketal, benzoin benzoate, hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2- (4-morpholinyl) Examples include -1-propane, α-acyloxime ester, and thioxanthone.

以上のようなブリードアウト防止層は、ハードコート剤、マット剤、及び必要に応じて他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、当該塗布液を基材表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することができる。尚、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる100〜400nm、好ましくは200〜400nmの波長領域の紫外線を照射する、又は走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる100nm以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。   The bleed-out prevention layer as described above is prepared as a coating solution by mixing a hard coat agent, a matting agent, and other components as necessary, and appropriately using a diluent solvent as necessary. It can be formed by coating the material surface with a conventionally known coating method and then curing it by irradiating with ionizing radiation. In addition, as a method of irradiating with ionizing radiation, ultraviolet rays having a wavelength region of 100 to 400 nm, preferably 200 to 400 nm, emitted from an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, or the like are irradiated or scanned. The irradiation can be performed by irradiating an electron beam having a wavelength region of 100 nm or less emitted from a type or curtain type electron beam accelerator.

本発明におけるブリードアウト防止層の厚みとしては、1〜10μm、好ましくは2〜7μmであることが望ましい。1μm以上にすることにより、フィルムとしての耐熱性を十分なものにし易くなり、10μm以下にすることにより、平滑フィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層を透明高分子フィルムの一方の面に設けた場合におけるバリアフィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。   The thickness of the bleed-out prevention layer in the present invention is 1 to 10 μm, preferably 2 to 7 μm. By making it 1 μm or more, it becomes easy to make the heat resistance as a film sufficient, and by making it 10 μm or less, it becomes easy to adjust the balance of the optical properties of the smooth film, and the smooth layer is one of the transparent polymer films. When it is provided on this surface, curling of the barrier film can be easily suppressed.

ケイ素化合物を有する層
本発明のバリアフィルムは、先述の塗布で設ける最適な方法以外にも、スパッタリング法、イオンアシスト法、後述するプラズマCVD法、後述する大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマCVD法等を適用して、ケイ素化合物を有する層が積層されて形成されたものであることが好ましく、特に大気圧プラズマCVDによる方法は、減圧チャンバー等が不要で、高速製膜ができ生産性の高い製膜方法であり好ましい。上記ケイ素化合物を有する層をプラズマCVDにより追加形成することで、一層バリア性の高いバリア層を容易に形成することが可能となるからである。
Layer having a silicon compound The barrier film of the present invention is not limited to the optimum method provided by the above-described application, but includes a sputtering method, an ion assist method, a plasma CVD method described later, an atmospheric pressure described later, or a pressure near atmospheric pressure. It is preferable that a layer having a silicon compound is formed by applying a plasma CVD method or the like. In particular, the method using atmospheric pressure plasma CVD does not require a decompression chamber and can produce a high-speed film. This is preferable because it is a highly reliable film forming method. This is because a barrier layer having a higher barrier property can be easily formed by additionally forming the layer having the silicon compound by plasma CVD.

スパッタリング法、イオンアシスト法、プラズマCVD法では、バリア性の高い膜を形成できる反面、製膜工程において、パーティクルと呼ばれる微粒子状の異物が発生し、バリア層中あるいは表面に付着した欠陥を生じやすい欠陥がある。   The sputtering method, ion assist method, and plasma CVD method can form a film having a high barrier property. On the other hand, fine particles called particles are generated in the film forming process, and defects attached to or on the barrier layer are likely to occur. There is a defect.

本発明のバリアフィルムは、この様な欠陥が生じても、前述のケイ素化合物を有する層の存在により、欠陥部からのガス透過を抑制することができ、より高いバリア性を実現できるものである。   Even if such a defect occurs, the barrier film of the present invention can suppress gas permeation from the defective part due to the presence of the layer having the above-described silicon compound, and can realize higher barrier properties. .

本発明におけるこれらのケイ素化合物を有する層の厚さは、用いられる材料の種類、構成により最適条件が異なり、適宜選択されるが、1〜2000nmの範囲内であることが好ましい。ケイ素化合物を有する層の厚さが、上記の範囲より薄い場合には、均一な膜が得られず、ガスに対するバリア性の向上を得られにくいからである。また、ケイ素化合物を有する層の厚さが上記の範囲より厚い場合には、バリアフィルムにフレキシビリティを保持させることが困難であり、成膜後に折り曲げ、引っ張り等の外的要因により、バリアフィルムに亀裂が生じる等のおそれがあるからである。   The thickness of the layer having these silicon compounds in the present invention is appropriately selected depending on the type and configuration of the material used, and is suitably selected, but is preferably in the range of 1 to 2000 nm. This is because when the thickness of the layer having a silicon compound is smaller than the above range, a uniform film cannot be obtained, and it is difficult to improve the gas barrier property. In addition, when the thickness of the layer having a silicon compound is thicker than the above range, it is difficult to maintain the flexibility of the barrier film. This is because cracks may occur.

厚みがこれ以下であると膜欠陥が多く、充分な防湿性が得られない。また、厚みが大きい方が理論的には防湿性は高いが、余り大きいと内部応力が不必要に大きくなり、割れやすく好ましい防湿性が得られない。   If the thickness is less than this, there are many film defects, and sufficient moisture resistance cannot be obtained. The larger the thickness, the higher the moisture resistance theoretically. However, when the thickness is too large, the internal stress becomes unnecessarily large, and it is easy to break, and a preferable moisture resistance cannot be obtained.

また、本発明においては、上記ケイ素化合物を有する層が、透明であることが好ましい。透明であることにより、バリアフィルムを透明なものとすることが可能となり、EL素子の透明基板等の用途にも使用することが可能となるからである。バリアフィルムの光透過率としては、例えば試験光の波長を550nmとしたとき透過率が80%以上のものが好ましく、90%以上が更に好ましい。   In the present invention, the layer having the silicon compound is preferably transparent. It is because it becomes possible to make a barrier film transparent by being transparent, and it can also be used for uses, such as a transparent substrate of an EL element. As the light transmittance of the barrier film, for example, when the wavelength of the test light is 550 nm, the transmittance is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.

プラズマCVD法、大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマCVD法により得られるケイ素化合物を有する層は、原材料(原料ともいう)である有機金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属硫化物等のセラミック層を、またこれらの混合物(金属酸窒化物、金属窒化炭化物など)も作り分けることができるため好ましい。   A layer having a silicon compound obtained by a plasma CVD method or a plasma CVD method under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure is composed of an organic metal compound, decomposition gas, decomposition temperature, input power, etc. that are raw materials (also referred to as raw materials). By selecting the conditions, ceramic layers such as metal carbides, metal nitrides, metal oxides, metal sulfides, etc., and mixtures thereof (metal oxynitrides, metal nitride carbides, etc.) can be formed separately, which is preferable.

例えば、ケイ素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いれば、ケイ素酸化物が生成する。また、亜鉛化合物を原料化合物として用い、分解ガスに二硫化炭素を用いれば、硫化亜鉛が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。   For example, if a silicon compound is used as a raw material compound and oxygen is used as the decomposition gas, silicon oxide is generated. Moreover, if a zinc compound is used as a raw material compound and carbon disulfide is used as the cracking gas, zinc sulfide is generated. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

このような無機物の原料としては、典型または遷移金属元素を有していれば、常温常下で気体、液体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。又、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、影響は殆ど無視することができる。   As such an inorganic material, as long as it has a typical or transition metal element, it may be in a gas, liquid, or solid state at ordinary temperature. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use with a solvent and organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents can be used for a solvent. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence can be almost ignored.

また、これらの金属を含む原料ガスを分解して無機化合物を得るための分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガスなどが挙げられる。   In addition, as a decomposition gas for decomposing a raw material gas containing these metals to obtain an inorganic compound, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, nitrous oxide Examples include gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, and chlorine gas.

金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、各種の金属炭化物、金属窒化物、金属酸化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物を得ることができる。   Various metal carbides, metal nitrides, metal oxides, metal halides, and metal sulfides can be obtained by appropriately selecting a source gas containing a metal element and a decomposition gas.

これらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になりやすい放電ガスを混合し、プラズマ放電発生装置にガスを送りこむ。   A discharge gas that tends to be in a plasma state is mixed with these reactive gases, and the gas is sent to the plasma discharge generator.

このような放電ガスとしては、窒素ガスおよび/または周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。   As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of low cost.

上記放電ガスと反応性ガスを混合し、混合ガスとしてプラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給する。   The discharge gas and the reactive gas are mixed, and a film is formed by supplying the mixed gas as a mixed gas to a plasma discharge generator (plasma generator). Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the discharge gas being 50% or more with respect to the entire mixed gas.

本発明に係るケイ素化合物を有する層においては、含有する無機化合物が、SiOxCy(x=1.5〜2.0、y=0〜0.5)または、SiOx、SiNyまたはSiOxNy(x=1〜2、y=0.1〜1)であることが好ましく、光線透過性及び後述する大気圧プラズマCVD適性の観点から、SiOxであることが好ましい。   In the layer having a silicon compound according to the present invention, the inorganic compound contained is SiOxCy (x = 1.5 to 2.0, y = 0 to 0.5) or SiOx, SiNy or SiOxNy (x = 1 to 1). 2, y = 0.1-1), and from the viewpoint of light transmittance and suitability for atmospheric pressure plasma CVD described later, SiOx is preferable.

本発明に係るケイ素化合物を有する層が含有する無機化合物は、例えば、上記有機ケイ素化合物に、更に酸素ガスや窒素ガスを所定割合で組み合わせて、O原子とN原子の少なくともいずれかと、Si原子とを含む膜を得ることができる。   The inorganic compound contained in the layer having a silicon compound according to the present invention includes, for example, a combination of oxygen gas and nitrogen gas in a predetermined ratio with the above organic silicon compound, and at least one of an O atom and an N atom, an Si atom, Can be obtained.

以上のように、上記のような原料ガスを放電ガスと共に使用することにより様々な無機薄膜を形成することができる。   As described above, various inorganic thin films can be formed by using the source gas as described above together with the discharge gas.

次いで、本発明のバリアフィルムの製造方法において、本発明に係るケイ素化合物を有する層の形成に好適に用いることのできる大気圧プラズマCVD法について、更に詳細に説明する。   Next, the atmospheric pressure plasma CVD method that can be suitably used for forming the layer having a silicon compound according to the present invention in the method for producing a barrier film of the present invention will be described in more detail.

CVD法(化学的気相成長法)は、揮発・昇華した有機金属化合物が高温の基材表面に付着し、熱により分解反応が起き、熱的に安定な無機物の薄膜が生成されるというものであり、このような通常のCVD法(熱CVD法とも称する)では、通常500℃以上の基板温度が必要であるため、プラスチック基材への製膜には使用することが難しいが一方、プラズマCVD法は、基材近傍の空間に電界を印加し、プラズマ状態となった気体が存在する空間(プラズマ空間)を発生させ、揮発・昇華した有機金属化合物がこのプラズマ空間に導入されて分解反応が起きた後に基材上に吹きつけられることにより、無機物の薄膜を形成するというものである。プラズマ空間内では、数%の高い割合の気体がイオンと電子に電離しており、ガスの温度は低く保たれるものの、電子温度は非常な高温のため、この高温の電子、あるいは低温ではあるがイオン・ラジカルなどの励起状態のガスと接するために無機膜の原料である有機金属化合物は低温でも分解することができる。したがって、無機物を製膜する基材についても低温化することができ、樹脂フィルム基材上へも十分製膜することが可能な製膜方法である。   In CVD (chemical vapor deposition), volatilized and sublimated organometallic compounds adhere to the surface of a high-temperature substrate, causing a thermal decomposition reaction to produce a thermally stable inorganic thin film. In such a normal CVD method (also referred to as a thermal CVD method), a substrate temperature of 500 ° C. or higher is usually required, so that it is difficult to use for forming a film on a plastic substrate. In the CVD method, an electric field is applied to the space in the vicinity of the substrate to generate a space (plasma space) in which a gas in a plasma state exists, and a volatilized and sublimated organometallic compound is introduced into the plasma space to cause a decomposition reaction. Is formed on the substrate to form an inorganic thin film. In the plasma space, a high percentage of gas is ionized into ions and electrons, and although the temperature of the gas is kept low, the electron temperature is very high, so this high temperature electron or low temperature Is in contact with an excited state gas such as ions and radicals, so that the organometallic compound as the raw material of the inorganic film can be decomposed even at a low temperature. Therefore, it is a film forming method that can lower the temperature of the substrate on which the inorganic material is formed and can sufficiently form the film on the resin film substrate.

またこの方法によれば、樹脂フィルム上に前記セラミック層を形成させたときの膜密度が緻密であり、安定した性能を有する薄膜が得られる。   Further, according to this method, a thin film having a stable performance can be obtained with a dense film density when the ceramic layer is formed on the resin film.

次いで、大気圧或いは大気圧近傍でのプラズマCVD法を用いた前記ケイ素化合物を有する層の積層方法の一例について述べる。   Next, an example of a method for laminating the layer having the silicon compound using a plasma CVD method at or near atmospheric pressure will be described.

プラズマ放電処理装置においては、ガス供給手段から、前記金属を含む原料ガス、分解ガスを適宜選択して、またこれらの反応性ガスに対して、主にプラズマ状態になりやすい放電ガスを混合してプラズマ放電発生装置にガスを送りこむことで前記の層を得ることができる。   In the plasma discharge treatment apparatus, the source gas containing metal and the decomposition gas are appropriately selected from the gas supply means, and a discharge gas that tends to be in a plasma state is mainly mixed with these reactive gases. The above layer can be obtained by feeding a gas into the plasma discharge generator.

放電ガスとしては、前記のように窒素ガスおよび/または周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。   As the discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used as described above. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of low cost.

本発明に適用できる大気圧プラズマ放電処理装置としては、例えば、特開2004−68143号公報、同2003−49272号公報、国際公開第02/48428号パンフレット等に記載されている大気圧プラズマ放電処理装置を挙げることができる。   As an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus applicable to the present invention, for example, atmospheric pressure plasma discharge treatment described in JP-A No. 2004-68143, No. 2003-49272, WO 02/48428, etc. An apparatus can be mentioned.

<ガスバリア性フィルムの用途>
本発明のバリアフィルムは、種々の封止用材料、フィルムとして用いることができる。
<Use of gas barrier film>
The barrier film of the present invention can be used as various sealing materials and films.

本発明のガスバリア性フィルムは、光電変換素子、EL素子に特に有用に用いることができる。本発明のガスバリア性フィルムは透明であるため、このガスバリア性フィルムを支持体として用いて光電変換素子に用いた場合この側から太陽光の受光を行うように構成でき、EL素子に用いた場合、素子からの発光を妨げないため発光効率を劣化させない。   The gas barrier film of the present invention can be particularly useful for photoelectric conversion elements and EL elements. Since the gas barrier film of the present invention is transparent, when this gas barrier film is used as a support for a photoelectric conversion element, it can be configured to receive sunlight from this side, and when used for an EL element, Light emission efficiency is not deteriorated because light emission from the element is not hindered.

本発明のバリアフィルムは、例えば有機光電変換素子に用いることができる。有機光電変換素子に用いる際に、本発明のバリアフィルムは透明であるため、このバリアフィルムを基材として用いてこの側から太陽光の受光を行うように構成できる。即ち、このバリアフィルム上に、例えば、ITO等の透明導電性薄膜を透明電極として設け、有機光電変換素子用樹脂基材を構成することができる。そして、基材上に設けられたITO透明導電膜を陽極としてこの上に多孔質半導体層を設け、更に金属膜からなる陰極を形成して有機光電変換素子を形成し、この上に別の封止材料を(同じでもよいが)重ねて前記バリアフィルム基材と周囲を接着、素子を封じ込めることで有機光電変換素子を封止することができ、これにより外気の湿気や酸素等のガスによる素子への影響を封じることが出来る。   The barrier film of the present invention can be used for an organic photoelectric conversion element, for example. Since the barrier film of the present invention is transparent when used in an organic photoelectric conversion element, it can be configured to receive sunlight from this side using this barrier film as a base material. That is, on this barrier film, for example, a transparent conductive thin film such as ITO can be provided as a transparent electrode to constitute a resin substrate for organic photoelectric conversion elements. Then, an ITO transparent conductive film provided on the substrate is used as an anode, a porous semiconductor layer is provided thereon, a cathode made of a metal film is further formed to form an organic photoelectric conversion element, and another seal is formed thereon. The organic photoelectric conversion element can be sealed by stacking a stopper material (although it may be the same), bonding the barrier film substrate and the periphery, and encapsulating the element, thereby allowing the element to use moisture such as ambient air or oxygen Can seal the impact on

有機光電変換素子用樹脂基材はこの様にして形成されたバリアフィルムのセラミック層上に、透明導電性膜を形成することによって得られる。透明導電膜の形成は、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いることにより、また、インジウム、スズ等の金属アルコキシド等を用いたゾルゲル法等塗布法によっても製造できる。   The resin base material for organic photoelectric conversion elements is obtained by forming a transparent conductive film on the ceramic layer of the barrier film thus formed. The transparent conductive film can be formed by using a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, or by a coating method such as a sol-gel method using a metal alkoxide such as indium or tin.

透明導電膜の膜厚としては、0.1nm〜1000nmの範囲の透明導電膜が好ましい。   As the film thickness of the transparent conductive film, a transparent conductive film in the range of 0.1 nm to 1000 nm is preferable.

次いでこれらバリアフィルム、またこれに透明導電膜が形成された有機光電変換素子用樹脂基材を用いた有機光電変換素子について説明する。   Subsequently, the organic photoelectric conversion element using these barrier films and the resin base material for organic photoelectric conversion elements in which the transparent conductive film was formed in this is demonstrated.

〔封止フィルムとその製造方法〕
本発明は、前記セラミック層を有するバリアフィルムを基板として用いることが特徴の一つである。
[Sealing film and manufacturing method thereof]
The present invention is characterized in that a barrier film having the ceramic layer is used as a substrate.

前記セラミック層を有するバリアフィルムにおいてセラミック層上に、更に透明導電膜を形成し、これを陽極としてこの上に、有機光電変換素子を構成する層、陰極となる層とを積層し、この上に更にもう一つのバリアフィルムを封止フィルムとして、重ね接着することで封止する。   In the barrier film having the ceramic layer, a transparent conductive film is further formed on the ceramic layer, and the layer constituting the organic photoelectric conversion element and the layer serving as the cathode are stacked thereon using the transparent conductive film as an anode. Further, another barrier film is used as a sealing film to be sealed by overlapping.

用いられるもう一つの封止材料(封止フィルム)としては、本発明に係わる前記緻密な構造を有するセラミック層を有するバリアフィルムを用いることができる。また、例えば、包装材等に使用される公知のバリアフィルム、例えばプラスチックフィルム上に酸化ケイ素や、酸化アルミニウムを蒸着したもの、緻密なセラミック層と、柔軟性を有する衝撃緩和ポリマー層を交互に積層した構成のバリアフィルム等を封止フィルムとして用いることが出来る。また特に、樹脂ラミネート(ポリマー膜)された金属箔は、光取りだし側のバリアフィルムとして用いることはできないが、低コストで更に透湿性の低い封止材料であり光取り出しを意図しない(透明性を要求されない)場合封止フィルムとして好ましい。   As another sealing material (sealing film) used, a barrier film having a ceramic layer having the dense structure according to the present invention can be used. Also, for example, known barrier films used for packaging materials, such as plastic films deposited with silicon oxide or aluminum oxide, dense ceramic layers, and flexible impact relaxation polymer layers are laminated alternately A barrier film having the structure described above can be used as the sealing film. In particular, a resin-laminated (polymer film) metal foil cannot be used as a barrier film on the light extraction side, but it is a low-cost and further low-moisture-permeable sealing material and does not intend to extract light (with transparency). When not required), it is preferable as a sealing film.

本発明において金属箔とはスパッタや蒸着等で形成された金属薄膜や、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成された導電膜と異なり、圧延等で形成された金属の箔またはフィルムを指す。   In the present invention, the metal foil refers to a metal foil or film formed by rolling or the like, unlike a metal thin film formed by sputtering or vapor deposition, or a conductive film formed from a fluid electrode material such as a conductive paste. .

金属箔としては、金属の種類に特に限定はなく、例えば銅(Cu)箔、アルミニウム(Al)箔、金(Au)箔、黄銅箔、ニッケル(Ni)箔、チタン(Ti)箔、銅合金箔、ステンレス箔、スズ(Sn)箔、高ニッケル合金箔等が挙げられる。これらの各種の金属箔の中で特に好ましい金属箔としてはAl箔が挙げられる。   As metal foil, there is no limitation in particular in the kind of metal, for example, copper (Cu) foil, aluminum (Al) foil, gold (Au) foil, brass foil, nickel (Ni) foil, titanium (Ti) foil, copper alloy Examples thereof include foil, stainless steel foil, tin (Sn) foil, and high nickel alloy foil. Among these various metal foils, a particularly preferred metal foil is an Al foil.

金属箔の厚さは6〜50μmが好ましい。6μm未満の場合は、金属箔に用いる材料によっては使用時にピンホールが空き、必要とするバリア性(透湿度、酸素透過率)が得られなくなる場合がある。50μmを越えた場合は、金属箔に用いる材料によってはコストが高くなったり、有機光電変換素子が厚くなりフィルムのメリットが少なくなる場合がある。   The thickness of the metal foil is preferably 6 to 50 μm. If the thickness is less than 6 μm, depending on the material used for the metal foil, pinholes may be vacant during use, and required barrier properties (moisture permeability, oxygen permeability) may not be obtained. If it exceeds 50 μm, the cost may increase depending on the material used for the metal foil, and the merit of the film may be reduced because the organic photoelectric conversion element becomes thick.

樹脂フィルム(ポリマー膜)がラミネートされた金属箔において樹脂フィルムとしては、機能性包装材料の新展開(株式会社 東レリサーチセンター)に記載の各種材料を使用することが可能であり、例えばポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体系樹脂、セロハン系樹脂、ビニロン系樹脂、塩化ビニリデン系樹脂等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂は、延伸されていてもよく、さらに塩化ビニリデン系樹脂をコートされていてもよい。また、ポリエチレン系樹脂は、低密度あるいは高密度のものも用いることができる。   As a resin film in a metal foil laminated with a resin film (polymer film), various materials described in the new development of functional packaging materials (Toray Research Center, Inc.) can be used. For example, polyethylene resin , Polypropylene resin, polyethylene terephthalate resin, polyamide resin, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, acrylonitrile-butadiene copolymer resin, cellophane resin, vinylon resin, vinylidene chloride Based resins and the like. Resins such as polypropylene resins and nylon resins may be stretched and further coated with a vinylidene chloride resin. In addition, a polyethylene resin having a low density or a high density can be used.

後述するが、2つのフィルムの封止方法としては、例えば、一般に使用されるインパルスシーラー熱融着性の樹脂層をラミネートして、インパルスシーラーで融着させ、封止する方法が好ましく、この場合、バリアフィルム同士の封止は、フィルム膜厚が300μmを超えると封止作業時のフィルムの取り扱い性が悪化するのとインパルスシーラー等による熱融着が困難となるため膜厚としては300μm以下が望ましい。   As will be described later, as a method for sealing the two films, for example, a method of laminating a commonly used impulse sealer heat-fusible resin layer, fusing with an impulse sealer, and sealing is preferable. In the sealing between barrier films, if the film thickness exceeds 300 μm, the handling of the film during the sealing operation deteriorates, and it becomes difficult to heat-seal with an impulse sealer or the like, so the film thickness is 300 μm or less. desirable.

〔有機光電変換素子の封止〕
本発明では、本発明に係る前記セラミック層を有する樹脂フィルム(バリアフィルム)上に透明導電膜を形成し、作製した有機光電変換素子用樹脂基材上に、有機光電変換素子各層を形成した後、上記封止フィルムを用いて、不活性ガスによりパージされた環境下で、上記封止フィルムで陰極面を覆うようにして、有機光電変換素子を封止することができる。
[Encapsulation of organic photoelectric conversion elements]
In this invention, after forming a transparent conductive film on the resin film (barrier film) which has the said ceramic layer based on this invention, and forming each layer of an organic photoelectric conversion element on the produced resin base material for organic photoelectric conversion elements The organic photoelectric conversion element can be sealed using the sealing film so as to cover the cathode surface with the sealing film in an environment purged with an inert gas.

不活性ガスとしては、Nの他、He、Ar等の希ガスが好ましく用いられるが、HeとArを混合した希ガスも好ましく、気体中に占める不活性ガスの割合は、90〜99.9体積%であることが好ましい。不活性ガスによりパージされた環境下で封止することにより、保存性が改良される。 As the inert gas, a rare gas such as He and Ar is preferably used in addition to N 2 , but a rare gas in which He and Ar are mixed is also preferable, and the ratio of the inert gas in the gas is 90 to 99.99. It is preferably 9% by volume. Preservability is improved by sealing in an environment purged with an inert gas.

また、前記の樹脂フィルム(ポリマー膜)がラミネートされた金属箔を用いて、有機光電変換素子を封止するにあたっては、ラミネートされた樹脂フィルム面ではなく、金属箔上にセラミック層を形成し、このセラミック層面を有機光電変換素子の陰極に貼り合わせることが好ましい。封止フィルムのポリマー膜面を有機光電変換素子の陰極に貼り合わせると、部分的に導通が発生することがある。   In addition, when sealing the organic photoelectric conversion element using the metal foil laminated with the resin film (polymer film), a ceramic layer is formed on the metal foil instead of the laminated resin film surface, The ceramic layer surface is preferably bonded to the cathode of the organic photoelectric conversion element. When the polymer film surface of the sealing film is bonded to the cathode of the organic photoelectric conversion element, conduction may occur partially.

封止フィルムを有機光電変換素子の陰極に貼り合わせる封止方法としては、一般に使用されるインパルスシーラーで融着可能な樹脂フィルム、例えばエチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)やポリプロピレン(PP)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム等の熱融着性フィルムを積層して、インパルスシーラーで融着させ封止する方法がある。   As a sealing method for bonding the sealing film to the cathode of the organic photoelectric conversion element, a resin film that can be fused with a commonly used impulse sealer, for example, ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), polypropylene (PP) film, polyethylene ( There is a method in which a heat-fusible film such as a PE) film is laminated and fused and sealed with an impulse sealer.

接着方法としてはドライラミネート方式が作業性の面で優れている。この方法は一般には1.0〜2.5μm程度の硬化性の接着剤層を使用する。ただし接着剤の塗設量が多すぎる場合には、トンネル、浸み出し、縮緬皺等が発生することがあるため、好ましくは接着剤量を乾燥膜厚で3〜5μmになるように調節することが好ましい。   As an adhesion method, the dry laminating method is excellent in terms of workability. This method generally uses a curable adhesive layer of about 1.0 to 2.5 μm. However, when the coating amount of the adhesive is too large, tunneling, oozing, crimping, etc. may occur, so the amount of the adhesive is preferably adjusted to 3 to 5 μm in dry film thickness. It is preferable.

ホットメルトラミネーションとはホットメルト接着剤を溶融し基材に接着層を塗設する方法であるが、接着剤層の厚さは一般に1〜50μmと広い範囲で設定可能な方法である。一般に使用されるホットメルト接着剤のベースレジンとしては、EVA、EEA、ポリエチレン、ブチルラバー等が使用され、ロジン、キシレン樹脂、テルペン系樹脂、スチレン系樹脂等が粘着付与剤として、ワックス等が可塑剤として添加される。   Hot melt lamination is a method in which a hot melt adhesive is melted and an adhesive layer is applied to a substrate, and the thickness of the adhesive layer is generally set within a wide range of 1 to 50 μm. Commonly used base resins for hot melt adhesives include EVA, EEA, polyethylene, butyl rubber, etc., rosin, xylene resin, terpene resin, styrene resin, etc. as tackifiers, wax etc. It is added as an agent.

エクストルージョンラミネート法とは高温で溶融した樹脂をダイスにより基材上に塗設する方法であり、樹脂層の厚さは一般に10〜50μmと広い範囲で設定可能である。   The extrusion laminating method is a method in which a resin melted at a high temperature is coated on a substrate with a die, and the thickness of the resin layer can be generally set in a wide range of 10 to 50 μm.

エクストルージョンラミネートに使用される樹脂としては一般に、LDPE、EVA、PP等が使用される。   In general, LDPE, EVA, PP or the like is used as the resin used for the extrusion laminate.

次いで、有機光電変換素子を構成する有機光電変換素子材料各層(構成層)について説明する。   Next, each layer (constituent layer) of the organic photoelectric conversion element material constituting the organic photoelectric conversion element will be described.

(有機光電変換素子および太陽電池の構成)
本発明に係る有機光電変換素子の好ましい態様を説明するが、これに限定されるものではない。有機光電変換素子としては特に制限がなく、陽極と陰極と、両者に挟まれた発電層(p型半導体とn型半導体が混合された層、バルクヘテロジャンクション層、i層とも言う)が少なくとも1層以上あり、光を照射すると電流を発生する素子であればよい。
(Configuration of organic photoelectric conversion element and solar cell)
Although the preferable aspect of the organic photoelectric conversion element which concerns on this invention is demonstrated, it is not limited to this. There is no restriction | limiting in particular as an organic photoelectric conversion element, The anode and the cathode, and the electric power generation layer (a layer in which p-type semiconductor and n-type semiconductor are mixed, a bulk heterojunction layer, i layer) sandwiched between them are at least one layer. Any element that generates current when irradiated with light may be used.

有機光電変換素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
(i)陽極/発電層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発電層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発電層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/p型半導体層/発電層/n型半導体層/電子輸送層/陰極
(v)陽極/正孔輸送層/第1発光層/電子輸送層/中間電極/正孔輸送層/第2発光層/電子輸送層/陰極
ここで、発電層は、正孔を輸送できるp型半導体材料と電子を輸送できるn型半導体材料を含有していることが必要であり、これらは実質2層でヘテロジャンクションを形成していても良いし、1層の内部で混合された状態となっているバルクヘテロジャンクションを形成しても良いが、バルクヘテロジャンクション構成のほうが光電変換効率が高いため、好ましい。発電層に用いられるp型半導体材料、n型半導体材料については後述する。
The preferable specific example of the layer structure of an organic photoelectric conversion element is shown below.
(I) anode / power generation layer / cathode (ii) anode / hole transport layer / power generation layer / cathode (iii) anode / hole transport layer / power generation layer / electron transport layer / cathode (iv) anode / hole transport layer / P-type semiconductor layer / power generation layer / n-type semiconductor layer / electron transport layer / cathode (v) anode / hole transport layer / first light emitting layer / electron transport layer / intermediate electrode / hole transport layer / second light emitting layer Here, the power generation layer needs to contain a p-type semiconductor material capable of transporting holes and an n-type semiconductor material capable of transporting electrons, which are substantially two layers and heterojunction. Alternatively, a bulk heterojunction that is in a mixed state in one layer may be formed, but a bulk heterojunction configuration is preferable because of higher photoelectric conversion efficiency. A p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material used for the power generation layer will be described later.

有機EL素子同様、発電層を正孔輸送層、電子輸送層で挟み込むことで、正孔及び電子の陽極・陰極への取り出し効率を高めることができるため、それらを有する構成((ii)、(iii))の方が好ましい。また、発電層自体も正孔と電子の整流性(キャリア取り出しの選択性)を高めるため、(iv)のようにp型半導体材料とn型半導体材料単体からなる層で発電層を挟み込むような構成(p−i−n構成ともいう)であっても良い。また、太陽光の利用効率を高めるため、異なる波長の太陽光をそれぞれの発電層で吸収するような、タンデム構成((v)の構成)であっても良い。   Like the organic EL element, the efficiency of taking out holes and electrons to the anode / cathode can be increased by sandwiching the power generation layer between the hole transport layer and the electron transport layer. Therefore, the structure having them ((ii), ( iii)) is preferred. Further, in order to improve the rectification of holes and electrons (selection of carrier extraction), the power generation layer itself is sandwiched between layers of a p-type semiconductor material and a single n-type semiconductor material as shown in (iv). It may be a configuration (also referred to as a pin configuration). Moreover, in order to improve the utilization efficiency of sunlight, the tandem configuration (configuration (v)) in which sunlight of different wavelengths is absorbed by each power generation layer may be employed.

太陽光利用率(光電変換効率)の向上を目的として、図1に示す有機光電変換素子10におけるサンドイッチ構造に替わって、一対の櫛歯状電極上にそれぞれ正孔輸送層14、電子輸送層16を形成し、その上に光電変換部15を配置するといった、バックコンタクト型の有機光電変換素子が構成とすることもできる。   Instead of the sandwich structure in the organic photoelectric conversion element 10 shown in FIG. 1 for the purpose of improving the sunlight utilization rate (photoelectric conversion efficiency), a hole transport layer 14 and an electron transport layer 16 are respectively formed on a pair of comb-like electrodes. A back-contact type organic photoelectric conversion element in which the photoelectric conversion unit 15 is disposed thereon can be configured.

さらに、詳細な本発明に係る有機光電変換素子の好ましい態様を下記に説明する。   Furthermore, the preferable aspect of the organic photoelectric conversion element which concerns on detailed this invention is demonstrated below.

図1は、バルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子からなる太陽電池の一例を示す断面図である。図1において、バルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子10は、基板11の一方面上に、陽極12、正孔輸送層17、バルクヘテロジャンクション層の発電層14、電子輸送層18及び陰極13が順次積層されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a solar cell composed of a bulk heterojunction organic photoelectric conversion element. In FIG. 1, a bulk heterojunction organic photoelectric conversion element 10 has an anode 12, a hole transport layer 17, a power generation layer 14 of a bulk heterojunction layer, an electron transport layer 18, and a cathode 13 sequentially stacked on one surface of a substrate 11. Has been.

基板11は、順次積層された陽極12、発電層14及び陰極13を保持する部材である。本実施形態では、基板11側から光電変換される光が入射するので、基板11は、この光電変換される光を透過させることが可能な、すなわち、この光電変換すべき光の波長に対して透明な部材である。基板11は、例えば、ガラス基板や樹脂基板等が用いられる。この基板11は、必須ではなく、例えば、発電層14の両面に陽極12及び陰極13を形成することでバルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子10が構成されてもよい。   The substrate 11 is a member that holds the anode 12, the power generation layer 14, and the cathode 13 that are sequentially stacked. In the present embodiment, since light that is photoelectrically converted enters from the substrate 11 side, the substrate 11 can transmit the light that is photoelectrically converted, that is, with respect to the wavelength of the light to be photoelectrically converted. It is a transparent member. As the substrate 11, for example, a glass substrate or a resin substrate is used. The substrate 11 is not essential. For example, the bulk heterojunction organic photoelectric conversion element 10 may be configured by forming the anode 12 and the cathode 13 on both surfaces of the power generation layer 14.

発電層14は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する層であって、p型半導体材料とn型半導体材料とを一様に混合したバルクヘテロジャンクション層を有して構成される。p型半導体材料は、相対的に電子供与体(ドナー)として機能し、n型半導体材料は、相対的に電子受容体(アクセプタ)として機能する。   The power generation layer 14 is a layer that converts light energy into electrical energy, and includes a bulk heterojunction layer in which a p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material are uniformly mixed. The p-type semiconductor material functions relatively as an electron donor (donor), and the n-type semiconductor material functions relatively as an electron acceptor (acceptor).

図1において、基板11を介して陽極12から入射された光は、発電層14のバルクヘテロジャンクション層における電子受容体あるいは電子供与体で吸収され、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア(電荷分離状態)が形成される。発生した電荷は、内部電界、例えば、陽極12と陰極13の仕事関数が異なる場合では陽極12と陰極13との電位差によって、電子は、電子受容体間を通り、また正孔は、電子供与体間を通り、それぞれ異なる電極へ運ばれ、光電流が検出される。例えば、陽極12の仕事関数が陰極13の仕事関数よりも大きい場合では、電子は、陽極12へ、正孔は、陰極13へ輸送される。なお、仕事関数の大小が逆転すれば電子と正孔は、これとは逆方向に輸送される。また、陽極12と陰極13との間に電位をかけることにより、電子と正孔の輸送方向を制御することもできる。   In FIG. 1, light incident from the anode 12 through the substrate 11 is absorbed by the electron acceptor or electron donor in the bulk heterojunction layer of the power generation layer 14, and electrons move from the electron donor to the electron acceptor. A pair of holes and electrons (charge separation state) is formed. The generated electric charge is caused by an internal electric field, for example, when the work function of the anode 12 and the cathode 13 is different, the electrons pass between the electron acceptors and the holes are electron donors due to the potential difference between the anode 12 and the cathode 13. The photocurrent is detected by passing through different electrodes to different electrodes. For example, when the work function of the anode 12 is larger than that of the cathode 13, electrons are transported to the anode 12 and holes are transported to the cathode 13. If the magnitude of the work function is reversed, electrons and holes are transported in the opposite direction. In addition, the transport direction of electrons and holes can be controlled by applying a potential between the anode 12 and the cathode 13.

なお図1には記載していないが、正孔ブロック層、電子ブロック層、電子注入層、正孔注入層、あるいは平滑化層等の他の層を有していてもよい。   Although not shown in FIG. 1, other layers such as a hole blocking layer, an electron blocking layer, an electron injection layer, a hole injection layer, or a smoothing layer may be included.

さらに好ましい構成としては、前記発電層14が、いわゆるp−i−nの三層構成となっている構成(図2)である。通常のバルクヘテロジャンクション層は、p型半導体材料とn型半導体層が混合した、i層単体であるが、p型半導体材料単体からなるp層、およびn型半導体材料単体からなるn層で挟むことにより、正孔及び電子の整流性がより高くなり、電荷分離した正孔・電子の再結合等によるロスが低減され、一層高い光電変換効率を得ることができる。   As a more preferable configuration, the power generation layer 14 has a so-called p-i-n three-layer configuration (FIG. 2). A normal bulk heterojunction layer is a single i layer in which a p-type semiconductor material and an n-type semiconductor layer are mixed, but is sandwiched between a p-layer made of a single p-type semiconductor material and an n-layer made of a single n-type semiconductor material. As a result, the rectification of holes and electrons becomes higher, loss due to recombination of charge-separated holes and electrons is reduced, and higher photoelectric conversion efficiency can be obtained.

さらに、太陽光利用率(光電変換効率)の向上を目的として、このような光電変換素子を積層した、タンデム型の構成としてもよい。図3は、タンデム型のバルクヘテロジャンクション層を備える有機光電変換素子からなる太陽電池を示す断面図である。タンデム型構成の場合、基板11上に、順次透明電極12、第1の発電層14′を積層した後、電荷再結合層15を積層した後、第2の発電層16、次いで対電極13を積層することで、タンデム型の構成とすることができる。第2の発電層16は、第1の発電層14′の吸収スペクトルと同じスペクトルを吸収する層でもよいし、異なるスペクトルを吸収する層でもよいが、好ましくは異なるスペクトルを吸収する層である。また第1の発電層14′、第2の発電層16がともに前述のp−i−nの三層構成であってもよい。   Furthermore, it is good also as a tandem-type structure which laminated | stacked such a photoelectric conversion element for the purpose of the improvement of sunlight utilization factor (photoelectric conversion efficiency). FIG. 3 is a cross-sectional view showing a solar cell composed of an organic photoelectric conversion element including a tandem bulk heterojunction layer. In the case of the tandem configuration, the transparent electrode 12 and the first power generation layer 14 ′ are sequentially stacked on the substrate 11, the charge recombination layer 15 is stacked, the second power generation layer 16, and then the counter electrode 13 are stacked. By stacking, a tandem structure can be obtained. The second power generation layer 16 may be a layer that absorbs the same spectrum as the absorption spectrum of the first power generation layer 14 ′ or may be a layer that absorbs a different spectrum, but is preferably a layer that absorbs a different spectrum. Further, both the first power generation layer 14 ′ and the second power generation layer 16 may have the above-described three-layer structure of pin.

以下に、これらの層を構成する材料について述べる。   Below, the material which comprises these layers is described.

p型半導体材料
本発明に係る有機光電変換素子の発電層(バルクヘテロジャンクション層)に用いられるp型半導体材料としては、種々の縮合多環芳香族低分子化合物や共役系ポリマー・オリゴマーが挙げられる。
p-type Semiconductor Material Examples of the p-type semiconductor material used for the power generation layer (bulk heterojunction layer) of the organic photoelectric conversion device according to the present invention include various condensed polycyclic aromatic low-molecular compounds and conjugated polymers / oligomers.

縮合多環芳香族低分子化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン等の化合物、ポルフィリンや銅フタロシアニン、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。   Examples of the condensed polycyclic aromatic low-molecular compound include anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, chrysene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, quaterylene, coronene, ovalene, circumanthracene, bisanthene, zeslen, Compounds such as heptazeslen, pyranthrene, violanthene, isoviolanthene, cacobiphenyl, anthradithiophene, porphyrin, copper phthalocyanine, tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF ) -Perchloric acid complexes, and derivatives and precursors thereof.

また上記の縮合多環を有する誘導体の例としては、国際公開第03/16599号パンフレット、国際公開第03/28125号パンフレット、米国特許第6,690,029号明細書、特開2004−107216号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、J.Amer.Chem.Soc.,vol127.No14.4986、J.Amer.Chem.Soc.,vol.123、p9482、J.Amer.Chem.Soc.,vol.130(2008)、No.9、2706等に記載のトリアルキルシリルエチニル基で置換されたアセン系化合物等が挙げられる。   Examples of the derivative having the above-mentioned condensed polycycle include WO 03/16599 pamphlet, WO 03/28125 pamphlet, US Pat. No. 6,690,029, JP 2004-107216 A. A pentacene derivative having a substituent described in JP-A No. 2003-136964, a pentacene precursor described in US Patent Application Publication No. 2003/136964, and the like; Amer. Chem. Soc. , Vol127. No. 14.4986, J. MoI. Amer. Chem. Soc. , Vol. 123, p9482; Amer. Chem. Soc. , Vol. 130 (2008), no. 9, acene-based compounds substituted with a trialkylsilylethynyl group described in 2706 and the like.

共役系ポリマーとしては、例えば、ポリ3−ヘキシルチオフェン(P3HT)等のポリチオフェン及びそのオリゴマー、またはTechnical Digest of the International PVSEC−17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225に記載の重合性基を有するようなポリチオフェン、Nature Material,(2006)vol.5,p328に記載のポリチオフェン−チエノチオフェン共重合体、WO2008/000664号に記載のポリチオフェン−ジケトピロロピロール共重合体、Adv Mater,2007p4160に記載のポリチオフェン−チアゾロチアゾール共重合体,Nature Mat.vol.6(2007),p497に記載のPCPDTBT等のようなポリチオフェン共重合体、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマー、等のポリマー材料が挙げられる。   Examples of the conjugated polymer include a polythiophene such as poly-3-hexylthiophene (P3HT) and an oligomer thereof, or a technical group described in Technical Digest of the International PVSEC-17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225. Polythiophene, Nature Material, (2006) vol. 5, p328, a polythiophene-thienothiophene copolymer described in WO 2008/000664, a polythiophene-diketopyrrolopyrrole copolymer described in WO 2008/000664, a polythiophene-thiazolothiazole copolymer described in Adv Mater, 2007 p4160, Nature Mat. vol. 6 (2007), p497 described in PCPDTBT, etc., polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, Examples thereof include polymer materials such as σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane.

また、ポリマー材料ではなくオリゴマー材料としては、チオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。   In addition, oligomeric materials, not polymer materials, include thiophene hexamer α-seccithiophene α, ω-dihexyl-α-sexualthiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3 Oligomers such as -butoxypropyl) -α-sexithiophene can be preferably used.

これらの化合物の中でも、溶液プロセスが可能な程度に有機溶剤への溶解性が高く、かつ乾燥後は結晶性薄膜を形成し、高い移動度を達成することが可能な化合物が好ましい。   Among these compounds, compounds that have high solubility in organic solvents to the extent that solution processing is possible, can form a crystalline thin film after drying, and can achieve high mobility are preferable.

また、発電層上に電子輸送層を塗布で製膜する場合、電子輸送層溶液が発電層を溶かしてしまうという課題があるため、溶液プロセスで塗布した後に不溶化できるような材料を用いても良い。   Further, when the electron transport layer is formed on the power generation layer by coating, there is a problem that the electron transport layer solution dissolves the power generation layer. Therefore, a material that can be insolubilized after coating by a solution process may be used. .

このような材料としては、Technical Digest of the International PVSEC−17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225に記載の重合性基を有するようなポリチオフェンのような、塗布後に塗布膜を重合架橋して不溶化できる材料、または米国特許出願公開第2003/136964号、および特開2008−16834号等に記載されているような、熱等のエネルギーを加えることによって可溶性置換基が反応して不溶化する(顔料化する)材料などを挙げることができる。   Examples of such a material include materials that can be insolubilized by polymerizing and crosslinking the coating film after coating, such as polythiophene having a polymerizable group described in Technical Digest of the International PVSEC-17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225. Alternatively, a soluble substituent reacts and becomes insoluble (pigmented) by applying energy such as heat, as described in US Patent Application Publication No. 2003/136964, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-16834. Materials etc. can be mentioned.

n型半導体材料
本発明に係る有機光電変換素子のバルクヘテロジャンクション層に用いられるn型半導体材料としては、特に限定されないが、例えば、フラーレン、オクタアザポルフィリン等、p型半導体の水素原子をフッ素原子に置換したパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物を骨格として含む高分子化合物等を挙げることができる。
n-type semiconductor material Although it does not specifically limit as an n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer of the organic photoelectric conversion element which concerns on this invention, For example, the hydrogen atom of p-type semiconductors, such as fullerene and octaazaporphyrin, is used as a fluorine atom Aromatic carboxylic acid anhydrides such as substituted perfluoro compounds (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.), naphthalene tetracarboxylic acid anhydride, naphthalene tetracarboxylic acid diimide, perylene tetracarboxylic acid anhydride, perylene tetracarboxylic acid diimide, Examples thereof include a polymer compound containing the imidized product as a skeleton.

しかし、各種のp型半導体材料と高速(〜50fs)かつ効率的に電荷分離を行うことができる、フラーレン誘導体が好ましい。フラーレン誘導体としては、フラーレンC60、フラーレンC70、フラーレンC76、フラーレンC78、フラーレンC84、フラーレンC240、フラーレンC540、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、ナノホーン(円錐型)等、およびこれらの一部が水素原子、ハロゲン原子、置換または無置換のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、ヘテロアリール基、シクロアルキル基、シリル基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ基、シリル基等によって置換されたフラーレン誘導体を挙げることができる。   However, fullerene derivatives that can perform charge separation with various p-type semiconductor materials at high speed (˜50 fs) and efficiently are preferable. Fullerene derivatives include fullerene C60, fullerene C70, fullerene C76, fullerene C78, fullerene C84, fullerene C240, fullerene C540, mixed fullerene, fullerene nanotubes, multi-walled nanotubes, single-walled nanotubes, nanohorns (conical), and the like. Partially by hydrogen atom, halogen atom, substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, heteroaryl group, cycloalkyl group, silyl group, ether group, thioether group, amino group, silyl group, etc. Examples thereof include substituted fullerene derivatives.

中でも[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッドメチルエステル(略称PCBM)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nブチルエステル(PCBnB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−イソブチルエステル(PCBiB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nヘキシルエステル(PCBH)、Adv.Mater.,vol.20(2008),p2116等に記載のbis−PCBM、特開2006−199674号公報等のアミノ化フラーレン、特開2008−130889号公報等のメタロセン化フラーレン、米国特許第7329709号明細書等の環状エーテル基を有するフラーレン等のような、置換基を有してより溶解性が向上したフラーレン誘導体を用いることが好ましい。   Among them, [6,6] -phenyl C61-butyric acid methyl ester (abbreviation PCBM), [6,6] -phenyl C61-butyric acid-nbutyl ester (PCBnB), [6,6] -phenyl C61-buty Rick acid-isobutyl ester (PCBiB), [6,6] -phenyl C61-butyric acid-n hexyl ester (PCBH), Adv. Mater. , Vol. 20 (2008), p2116, etc., aminated fullerenes such as JP-A 2006-199674, metallocene fullerenes such as JP-A 2008-130889, and cyclics such as US Pat. No. 7,329,709. It is preferable to use a fullerene derivative having a substituent and having improved solubility, such as fullerene having an ether group.

正孔輸送層・電子ブロック層
本発明の有機光電変換素子10は、バルクヘテロジャンクション層と陽極との中間には正孔輸送層17を、バルクヘテロジャンクション層で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となるため、これらの層を有していることが好ましい。
Hole Transport Layer / Electron Blocking Layer In the organic photoelectric conversion device 10 of the present invention, the hole transport layer 17 is located between the bulk heterojunction layer and the anode, and charges generated in the bulk heterojunction layer can be taken out more efficiently. Since it becomes possible, it is preferable to have these layers.

これらの層を構成する材料としては、例えば、正孔輸送層17としては、スタルクヴイテック社製、商品名BaytronP等のPEDOT、ポリアニリン及びそのドープ材料、WO2006/019270号等に記載のシアン化合物、などを用いることができる。なお、バルクヘテロジャンクション層に用いられるn型半導体材料のLUMO準位よりも浅いLUMO準位を有する正孔輸送層には、バルクヘテロジャンクション層で生成した電子を陽極側には流さないような整流効果を有する、電子ブロック機能が付与される。このような正孔輸送層は、電子ブロック層とも呼ばれ、このような機能を有する正孔輸送層を使用するほうが好ましい。このような材料としては、特開平5−271166号公報等に記載のトリアリールアミン系化合物、また酸化モリブデン、酸化ニッケル、酸化タングステン等の金属酸化物等を用いることができる。また、バルクヘテロジャンクション層に用いたp型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を形成する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。バルクヘテロジャンクション層を形成する前に、下層に塗布膜を形成すると塗布面をレベリングする効果があり、リーク等の影響が低減するため好ましい。   As a material constituting these layers, for example, as the hole transport layer 17, PEDOT such as trade name BaytronP, polyaniline and its doped material, cyan compounds described in WO2006 / 019270, etc. Etc. can be used. Note that the hole transport layer having a LUMO level shallower than the LUMO level of the n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer has a rectifying effect that prevents electrons generated in the bulk heterojunction layer from flowing to the anode side. It has an electronic block function. Such a hole transport layer is also called an electron block layer, and it is preferable to use a hole transport layer having such a function. As such a material, a triarylamine compound described in JP-A-5-271166 or a metal oxide such as molybdenum oxide, nickel oxide, or tungsten oxide can be used. A layer made of a single p-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. The means for forming these layers may be either a vacuum deposition method or a solution coating method, but is preferably a solution coating method. Forming the coating film in the lower layer before forming the bulk heterojunction layer is preferable because it has the effect of leveling the coating surface and reduces the influence of leakage and the like.

電子輸送層・正孔ブロック層
本発明の有機光電変換素子10は、バルクヘテロジャンクション層と陰極との中間には電子輸送層18を形成することで、バルクヘテロジャンクション層で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となるため、これらの層を有していることが好ましい。
Electron Transport Layer / Hole Blocking Layer The organic photoelectric conversion element 10 of the present invention forms the electron transport layer 18 between the bulk heterojunction layer and the cathode, thereby more efficiently generating charges generated in the bulk heterojunction layer. Since it can be taken out, it is preferable to have these layers.

また電子輸送層18としては、オクタアザポルフィリン、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)を用いることができるが、同様に、バルクヘテロジャンクション層に用いられるp型半導体材料のHOMO準位よりも深いHOMO準位を有する電子輸送層には、バルクヘテロジャンクション層で生成した正孔を陰極側には流さないような整流効果を有する、正孔ブロック機能が付与される。このような電子輸送層は、正孔ブロック層とも呼ばれ、このような機能を有する電子輸送層を使用するほうが好ましい。このような材料としては、バソキュプロイン等のフェナントレン系化合物、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等のn型半導体材料、及び酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ガリウム等のn型無機酸化物及びフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属化合物等を用いることができる。また、バルクヘテロジャンクション層に用いたn型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を形成する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。   As the electron transport layer 18, octaazaporphyrin, a p-type semiconductor perfluoro product (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.) can be used. Similarly, a p-type semiconductor material used for a bulk heterojunction layer is used. The electron transport layer having a HOMO level deeper than the HOMO level is given a hole blocking function having a rectifying effect so that holes generated in the bulk heterojunction layer do not flow to the cathode side. Such an electron transport layer is also called a hole blocking layer, and it is preferable to use an electron transport layer having such a function. Examples of such materials include phenanthrene compounds such as bathocuproine, n-type semiconductor materials such as naphthalenetetracarboxylic acid anhydride, naphthalenetetracarboxylic acid diimide, perylenetetracarboxylic acid anhydride, perylenetetracarboxylic acid diimide, and titanium oxide. N-type inorganic oxides such as zinc oxide and gallium oxide, and alkali metal compounds such as lithium fluoride, sodium fluoride, and cesium fluoride can be used. A layer made of a single n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. The means for forming these layers may be either a vacuum deposition method or a solution coating method, but is preferably a solution coating method.

その他の層
エネルギー変換効率の向上や、素子寿命の向上を目的に、各種中間層を素子内に有する構成としてもよい。中間層の例としては、正孔ブロック層、電子ブロック層、正孔注入層、電子注入層、励起子ブロック層、UV吸収層、光反射層、波長変換層などを挙げることができる。
Other Layers For the purpose of improving energy conversion efficiency and device life, various intermediate layers may be included in the device. Examples of the intermediate layer include a hole block layer, an electron block layer, a hole injection layer, an electron injection layer, an exciton block layer, a UV absorption layer, a light reflection layer, and a wavelength conversion layer.

透明電極(第1電極)
本発明に係る有機光電変換素子の透明電極は、陰極、陽極は特に限定せず、素子構成により選択することができるが、好ましくは透明電極を陽極として用いることである。例えば、陽極として用いる場合、好ましくは380〜800nmの光を透過する電極である。材料としては、例えば、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の透明導電性金属酸化物、金、銀、白金等の金属薄膜、金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ用いることができる。
Transparent electrode (first electrode)
The cathode and anode of the transparent electrode of the organic photoelectric conversion device according to the present invention are not particularly limited and can be selected depending on the device configuration, but preferably the transparent electrode is used as the anode. For example, when used as an anode, it is preferably an electrode that transmits light of 380 to 800 nm. As the material, for example, transparent conductive metal oxides such as indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO, metal thin films such as gold, silver and platinum, metal nanowires and carbon nanotubes can be used.

またポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチエニレンビニレン、ポリアズレン、ポリイソチアナフテン、ポリカルバゾール、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセン、ポリフェニルアセチレン、ポリジアセチレン及びポリナフタレンの各誘導体からなる群より選ばれる導電性高分子等も用いることができる。また、これらの導電性化合物を複数組み合わせて透明電極とすることもできる。   Also, a conductive material selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polythienylene vinylene, polyazulene, polyisothianaphthene, polycarbazole, polyacetylene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyacene, polyphenylacetylene, polydiacetylene and polynaphthalene. A functional polymer can also be used. A plurality of these conductive compounds can be combined to form a transparent electrode.

対電極(第2電極)
本発明に係る有機光電変換素子の対電極は導電材単独層であっても良いが、導電性を有する材料に加えて、これらを保持する樹脂を併用しても良い。対電極の導電材としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子の取り出し性能及び酸化等に対する耐久性の点から、これら金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。対電極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。
Counter electrode (second electrode)
The counter electrode of the organic photoelectric conversion element according to the present invention may be a single layer of a conductive material, but in addition to a conductive material, a resin that holds these may be used in combination. As the conductive material of the counter electrode, a material having a small work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the viewpoint of electron extraction performance and durability against oxidation, etc., a mixture of these metals and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, a magnesium / silver mixture, magnesium / Aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The counter electrode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

対電極の導電材として金属材料を用いれば対電極側に来た光は反射されて第1電極側に反射され、この光が再利用可能となり、光電変換層で再度吸収され、より光電変換効率が向上し好ましい。   If a metal material is used as the conductive material of the counter electrode, the light coming to the counter electrode side is reflected and reflected to the first electrode side, and this light can be reused and is absorbed again by the photoelectric conversion layer, and more photoelectric conversion efficiency Is preferable.

また、対電極13は、金属(例えば金、銀、銅、白金、ロジウム、ルテニウム、アルミニウム、マグネシウム、インジウム等)、炭素からなるナノ粒子、ナノワイヤー、ナノ構造体であってもよく、ナノワイヤーの分散物であれば、透明で導電性の高い対電極を塗布法により形成でき好ましい。   The counter electrode 13 may be a metal (for example, gold, silver, copper, platinum, rhodium, ruthenium, aluminum, magnesium, indium, etc.), a nanoparticle made of carbon, a nanowire, or a nanostructure. If the dispersion is, a transparent and highly conductive counter electrode can be formed by a coating method.

また、対電極側を光透過性とする場合は、例えば、アルミニウム及びアルミニウム合金、銀及び銀化合物等の対電極に適した導電性材料を薄く1〜20nm程度の膜厚で作製した後、上記透明電極の説明で挙げた導電性光透過性材料の膜を設けることで、光透過性対電極とすることができる。   Moreover, when making the counter electrode side light-transmitting, for example, after forming a conductive material suitable for the counter electrode such as aluminum and aluminum alloy, silver and silver compound in a thin film thickness of about 1 to 20 nm, By providing a film of the conductive light transmissive material mentioned in the description of the transparent electrode, a light transmissive counter electrode can be obtained.

中間電極
また、前記(v)(または図3)のようなタンデム構成の場合に必要となる中間電極の材料としては、透明性と導電性を併せ持つ化合物を用いた層であることが好ましく、前記透明電極で用いたような材料(ITO、AZO、FTO、酸化チタン等の透明金属酸化物、Ag、Al、Au等の非常に薄い金属層またはナノ粒子・ナノワイヤーを含有する層、PEDOT:PSS、ポリアニリン等の導電性高分子材料等)を用いることができる。
Intermediate electrode Further, the material of the intermediate electrode required in the case of the tandem configuration as in (v) (or FIG. 3) is preferably a layer using a compound having both transparency and conductivity. Materials used for transparent electrodes (ITO, AZO, FTO, transparent metal oxides such as titanium oxide, very thin metal layers such as Ag, Al, Au, etc., or layers containing nanoparticles / nanowires, PEDOT: PSS , Conductive polymer materials such as polyaniline) can be used.

なお前述した正孔輸送層と電子輸送層の中には、適切に組み合わせて積層することで中間電極(電荷再結合層)として働く組み合わせもあり、このような構成とすると1層形成する工程を省くことができ好ましい。   In addition, in the hole transport layer and the electron transport layer described above, there is also a combination that works as an intermediate electrode (charge recombination layer) by appropriately combining and laminating, and with such a configuration, the process of forming one layer This is preferable because it can be omitted.

金属ナノワイヤ
本発明に係る導電性繊維としては、金属でコーティングした有機繊維や無機繊維、導電性金属酸化物繊維、金属ナノワイヤ、炭素繊維、カーボンナノチューブ等を用いることができるが、金属ナノワイヤが好ましい。
Metal nanowires As the conductive fibers according to the present invention, organic fibers and inorganic fibers coated with metal, conductive metal oxide fibers, metal nanowires, carbon fibers, carbon nanotubes, and the like can be used. Metal nanowires are preferred.

一般に、金属ナノワイヤとは、金属元素を主要な構成要素とする線状構造体のことをいう。特に、本発明における金属ナノワイヤとはnmサイズの直径を有する線状構造体を意味する。   In general, the metal nanowire refers to a linear structure having a metal element as a main component. In particular, the metal nanowire in the present invention means a linear structure having a diameter of nm size.

本発明に係る金属ナノワイヤとしては、1つの金属ナノワイヤで長い導電パスを形成するために、また、適度な光散乱性を発現するために、平均長さが3μm以上であることが好ましく、さらには3〜500μmが好ましく、特に3〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤの平均直径として10〜300nmが好ましく、30〜200nmであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。   The metal nanowire according to the present invention preferably has an average length of 3 μm or more in order to form a long conductive path with a single metal nanowire and to exhibit appropriate light scattering properties. 3-500 micrometers is preferable and it is especially preferable that it is 3-300 micrometers. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less. Moreover, it is preferable that an average diameter is small from a transparency viewpoint, On the other hand, the larger one is preferable from an electroconductive viewpoint. In this invention, 10-300 nm is preferable as an average diameter of metal nanowire, and it is more preferable that it is 30-200 nm. In addition, the relative standard deviation of the diameter is preferably 20% or less.

本発明に係る金属ナノワイヤの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の1種または複数の金属から構成することができるが、貴金属(例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等)及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも1種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。また、導電性と安定性(金属ナノワイヤの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性)を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも1種の金属を含むことも好ましい。本発明に係る金属ナノワイヤが2種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤ全体が同一の金属組成を有していてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a metal composition of the metal nanowire which concerns on this invention, Although it can comprise from the 1 type or several metal of a noble metal element and a base metal element, noble metals (for example, gold, platinum, silver, palladium, rhodium, (Iridium, ruthenium, osmium, etc.) and at least one metal belonging to the group consisting of iron, cobalt, copper, and tin is preferable, and at least silver is more preferable from the viewpoint of conductivity. In order to achieve both conductivity and stability (sulfurization and oxidation resistance of metal nanowires and migration resistance), it is also preferable to include silver and at least one metal belonging to a noble metal other than silver. When the metal nanowire according to the present invention includes two or more kinds of metal elements, for example, the metal composition may be different between the inside and the surface of the metal nanowire, or the entire metal nanowire has the same metal composition. May be.

本発明において金属ナノワイヤの製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。また、具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。例えば、Agナノワイヤの製造方法としては、Adv.Mater.,2002,14,833〜837;Chem.Mater.,2002,14,4736〜4745等、Auナノワイヤの製造方法としては特開2006−233252号公報等、Cuナノワイヤの製造方法としては特開2002−266007号公報等、Coナノワイヤの製造方法としては特開2004−149871号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Adv.Mater.及びChem.Mater.で報告されたAgナノワイヤの製造方法は、水系で簡便にAgナノワイヤを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤの製造方法として好ましく適用することができる。   In the present invention, the means for producing the metal nanowire is not particularly limited, and for example, known means such as a liquid phase method and a gas phase method can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in a specific manufacturing method, A well-known manufacturing method can be used. For example, as a method for producing Ag nanowires, Adv. Mater. , 2002, 14, 833-837; Chem. Mater. , 2002, 14, 4736-4745, etc. As a method for producing Co nanowires, a method for producing Au nanowires is disclosed in JP 2006-233252A, and a method for producing Cu nanowires is disclosed in JP 2002-266007 A, etc. Reference can be made to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-149871. In particular, Adv. Mater. And Chem. Mater. The method for producing Ag nanowires reported in (1) can be easily produced in an aqueous system, and since the conductivity of silver is the highest among metals, it is preferable as the method for producing metal nanowires according to the present invention. Can be applied.

本発明においては、金属ナノワイヤが互いに接触し合うことにより3次元的な導電ネットワークを形成し、高い導電性を発現するとともに、金属ナノワイヤが存在しない導電ネットワークの窓部を光が透過することが可能となり、さらに、金属ナノワイヤの散乱効果によって、有機発電層部からの発電を効率的に行うことが可能となる。第1電極において金属ナノワイヤを有機発電層部に近い側に設置すれば、この散乱効果がより有効に利用できるのでより好ましい実施形態である。   In the present invention, the metal nanowires come into contact with each other to form a three-dimensional conductive network, exhibiting high conductivity, and allowing light to pass through the window of the conductive network where no metal nanowire exists. In addition, the power generation from the organic power generation layer can be efficiently performed by the scattering effect of the metal nanowires. If a metal nanowire is installed in the 1st electrode at the side close | similar to an organic electric power generation layer part, since this scattering effect can be utilized more effectively, it is more preferable embodiment.

光学機能層
本発明の有機光電変換素子は、太陽光のより効率的な受光を目的として、各種の光学機能層を有していて良い。光学機能層としては、たとえば、反射防止膜、マイクロレンズアレイ等の集光層、陰極で反射した光を散乱させて再度発電層に入射させることができるような光拡散層などを設けても良い。
Optical Functional Layer The organic photoelectric conversion element of the present invention may have various optical functional layers for the purpose of more efficient reception of sunlight. As the optical functional layer, for example, a light condensing layer such as an antireflection film or a microlens array, or a light diffusion layer that can scatter light reflected by the cathode and enter the power generation layer again may be provided. .

反射防止層としては、各種公知の反射防止層を設けることができるが、例えば、透明樹脂フィルムが二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである場合は、フィルムに隣接する易接着層の屈折率を1.57〜1.63とすることで、フィルム基板と易接着層との界面反射を低減して透過率を向上させることができるのでより好ましい。屈折率を調整する方法としては、酸化スズゾルや酸化セリウムゾル等の比較的屈折率の高い酸化物ゾルとバインダー樹脂との比率を適宜調整して塗設することで実施できる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるためには2層以上の構成にしてもよい。   Various known antireflection layers can be provided as the antireflection layer. For example, when the transparent resin film is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, the refractive index of the easy adhesion layer adjacent to the film is 1.57. It is more preferable to set it to ˜1.63 because the interface reflection between the film substrate and the easy adhesion layer can be reduced and the transmittance can be improved. The method for adjusting the refractive index can be carried out by appropriately adjusting the ratio of the oxide sol having a relatively high refractive index such as tin oxide sol or cerium oxide sol and the binder resin. The easy adhesion layer may be a single layer, but may be composed of two or more layers in order to improve adhesion.

集光層としては、例えば、支持基板の太陽光受光側にマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせたりすることにより特定方向からの受光量を高めたり、逆に太陽光の入射角度依存性を低減することができる。   As the condensing layer, for example, it is processed so as to provide a structure on the microlens array on the sunlight receiving side of the support substrate, or the amount of light received from a specific direction is increased by combining with a so-called condensing sheet. Conversely, the incident angle dependency of sunlight can be reduced.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付き、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

また光散乱層としては、各種のアンチグレア層、金属または各種無機酸化物などのナノ粒子・ナノワイヤー等を無色透明なポリマーに分散した層などを挙げることができる。   Examples of the light scattering layer include various antiglare layers, layers in which nanoparticles or nanowires such as metals or various inorganic oxides are dispersed in a colorless and transparent polymer, and the like.

製膜方法・表面処理方法
各種の層の形成方法
電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロジャンクション層、および輸送層・電極の形成方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。このうち、バルクヘテロジャンクション層の形成方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。このうち、前述の正孔と電子が電荷分離する界面の面積を増大させ、高い光電変換効率を有する素子を作製するためには、塗布法が好ましい。また塗布法は、製造速度にも優れている。
Film formation method / Surface treatment method Formation method of various layers Bulk heterojunction layer in which electron acceptor and electron donor are mixed, and formation method of transport layer / electrode include vapor deposition method, coating method (cast method, spin method) (Including a coating method). Among these, examples of the method for forming the bulk heterojunction layer include a vapor deposition method and a coating method (including a casting method and a spin coating method). Among these, the coating method is preferable in order to increase the area of the interface where charges and electrons are separated from each other as described above and to produce a device having high photoelectric conversion efficiency. The coating method is also excellent in production speed.

この際に使用する塗布方法に制限は無いが、例えば、スピンコート法、溶液からのキャスト法、ディップコート法、ブレードコート法、ワイヤバーコート法、グラビアコート法、スプレーコート法等が挙げられる。さらには、インクジェット法、スクリーン印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、オフセット印刷法、フレキソ印刷法等の印刷法でパターニングすることもできる。   Although there is no restriction | limiting in the coating method used in this case, For example, a spin coat method, the casting method from a solution, a dip coat method, a blade coat method, a wire bar coat method, a gravure coat method, a spray coat method etc. are mentioned. Furthermore, patterning can also be performed by a printing method such as an ink jet method, a screen printing method, a relief printing method, an intaglio printing method, an offset printing method, or a flexographic printing method.

塗布後は残留溶媒及び水分、ガスの除去、及び半導体材料の結晶化による移動度向上・吸収長波化を引き起こすために加熱を行うことが好ましい。製造工程中において所定の温度でアニール処理されると、微視的に一部が凝集または結晶化が促進され、バルクヘテロジャンクション層を適切な相分離構造とすることができる。その結果、バルクヘテロジャンクション層のキャリア移動度が向上し、高い効率を得ることができるようになる。   After coating, it is preferable to perform heating in order to cause removal of residual solvent, moisture and gas, and improvement of mobility and absorption longwave due to crystallization of the semiconductor material. When annealing is performed at a predetermined temperature during the manufacturing process, a part of the particles is microscopically aggregated or crystallized, and the bulk heterojunction layer can have an appropriate phase separation structure. As a result, the carrier mobility of the bulk heterojunction layer is improved and high efficiency can be obtained.

発電層(バルクヘテロジャンクション層)14は、電子受容体と電子供与体とが均一に混在された単一層で構成してもよいが、電子受容体と電子供与体との混合比を変えた複数層で構成してもよい。この場合、前述したような塗布後に不溶化できるような材料を用いることで形成することが可能となる。   The power generation layer (bulk heterojunction layer) 14 may be composed of a single layer in which an electron acceptor and an electron donor are uniformly mixed, but a plurality of layers in which the mixing ratio of the electron acceptor and the electron donor is changed. You may comprise. In this case, it can be formed by using a material that can be insolubilized after coating as described above.

パターニング
本発明に係る電極、発電層、正孔輸送層、電子輸送層等をパターニングする方法やプロセスには特に制限はなく、公知の手法を適宜適用することができる。
Patterning There is no restriction | limiting in particular in the method and process of patterning the electrode, electric power generation layer, positive hole transport layer, electron transport layer, etc. which concern on this invention, A well-known method can be applied suitably.

バルクヘテロジャンクション層、輸送層等の可溶性の材料であれば、ダイコート、ディップコート等の全面塗布後に不要部だけ拭き取っても良いし、インクジェット法やスクリーン印刷等の方法を使用して塗布時に直接パターニングしても良い。   If it is a soluble material such as a bulk heterojunction layer and a transport layer, only unnecessary portions may be wiped after the entire surface of die coating, dip coating, etc., or direct patterning at the time of coating using a method such as an ink jet method or screen printing. May be.

電極材料などの不溶性の材料の場合は、電極を真空堆積時にマスク蒸着を行ったり、エッチング又はリフトオフ等の公知の方法によってパターニングすることができる。また、別の基板上に形成したパターンを転写することによってパターンを形成しても良い。   In the case of an insoluble material such as an electrode material, the electrode can be patterned by a known method such as mask evaporation at the time of vacuum deposition or etching or lift-off. Alternatively, the pattern may be formed by transferring a pattern formed on another substrate.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1
以下に示すように、バリアフィルム(試料)を作製/評価した。
Example 1
A barrier film (sample) was prepared / evaluated as shown below.

(基材)
熱可塑性樹脂の基材として、両面に易接着加工された125μm厚みの、ポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンO3)の基板を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用いた。
(Base material)
As a base material of the thermoplastic resin, a substrate of a polyester film (Tetron O3, manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd.) having a thickness of 125 μm that is easily bonded on both surfaces was annealed at 170 ° C. for 30 minutes.

(平滑層およびブリードアウト防止層を有するフィルムの作製)
以下の形成方法により、片面にブリードアウト防止層、反対面に平滑層を形成し、バリアフィルム用基材を得た。
(Preparation of a film having a smooth layer and a bleed-out prevention layer)
By the following forming method, a bleed-out prevention layer was formed on one side, and a smooth layer was formed on the opposite side to obtain a barrier film substrate.

(ブリードアウト防止層の形成)
上記基材の片面に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR Z7535を塗布、乾燥後の膜厚が4μmになるようにワイヤーバーで塗布した後、硬化条件;1.0J/cm空気下、高圧水銀ランプ使用、乾燥条件;80℃、3分で硬化を行い、ブリードアウト防止層を形成した。
(Formation of bleed-out prevention layer)
A UV curing type organic / inorganic hybrid hard coating material OPSTAR Z7535 manufactured by JSR Corporation was applied to one side of the above base material, applied with a wire bar so that the film thickness after drying was 4 μm, and then curing conditions: 1.0 J / cm 2 under air, a high pressure mercury lamp used, drying conditions; 80 ° C., subjected to cure for 3 minutes to form a bleedout-preventing layer.

(平滑層の形成)
続けて上記基材の反対面に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR Z7501を塗布、乾燥後の膜厚が4μmになるようにワイヤーバーで塗布した後、乾燥条件;80℃、3分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;1.0J/cm硬化を行い、平滑層を形成した。
(Formation of smooth layer)
Subsequently, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Corporation was applied to the opposite surface of the substrate, and the film was coated with a wire bar so that the film thickness after drying was 4 μm, followed by drying conditions; After drying at 80 ° C. for 3 minutes, a high pressure mercury lamp was used in an air atmosphere, curing conditions; 1.0 J / cm 2 curing was performed to form a smooth layer.

このときの十点平均粗さ、Rzjisは16nmであった。   The ten-point average roughness and Rzjis at this time were 16 nm.

表面粗さは、AFM(原子間力顕微鏡)で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さである。   The surface roughness is calculated from an uneven cross-sectional curve continuously measured with an AFM (Atomic Force Microscope) and a detector having a stylus with a minimum tip radius, and the measurement direction is 30 μm with a stylus with a minimum tip radius. This is the average roughness for the amplitude of fine irregularities, measured many times in the section.

(バリアフィルム試料No.1−1の作製)
(バリア層の形成)
次に、上記平滑層、ブリードアウト防止層を設けた試料の上にセラミック層を以下に示す条件で、形成した。
(Preparation of barrier film sample No. 1-1)
(Formation of barrier layer)
Next, a ceramic layer was formed on the sample provided with the smooth layer and the bleed-out prevention layer under the following conditions.

〔セラミック層塗布液〕
パーヒドロキシポリシラザン(PHPS)(AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NN120−20)の20質量%ジブチルエーテル溶液
ワイヤレスバーにて、乾燥後の膜厚が、0.3μmとなるように塗布、乾燥して試料を得た。塗布された膜を温度80℃、湿度40%RHの雰囲気下で30分処理しアニールした。
[Ceramic layer coating solution]
Perhydroxypolysilazane (PHPS) (Aquamica NN120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) 20% by mass dibutyl ether solution Using a wireless bar, the film thickness after drying was applied to 0.3 μm and dried. A sample was obtained. The applied film was annealed by treatment for 30 minutes in an atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a humidity of 40% RH.

〔加熱処理〕
更に、オーブンにて450℃1時間処理して、バリア層を形成し、試料No.1−1を得た。尚、試料No.1−1はバリア層に亀裂を生じた。
[Heat treatment]
Further, a barrier layer was formed by treatment at 450 ° C. for 1 hour in an oven. 1-1 was obtained. Sample No. 1-1 cracked the barrier layer.

(バリアフィルム試料No.1−2〜1−10、2−1〜2−8、3−1、3−2及び4−1〜4−3の作製)
試料1−1の基材を表1のものに変え、更に、塗布液、処理方法を表1の様にした以外は、試料1−1と同様にして、試料No.1−2〜1−10、2−1〜2−8、3−1、3−2及び4−1〜4−3を得た。尚、表1において、アミン触媒を含有する塗布液に用いたアミン化合物は、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 NAXCAT−10DBである。
(Preparation of barrier film sample Nos. 1-2 to 1-10, 2-1 to 2-8, 3-1, 3-2 and 4-1 to 4-3)
Sample No. 1 was changed in the same manner as Sample 1-1 except that the base material of Sample 1-1 was changed to that of Table 1 and the coating solution and the processing method were changed as shown in Table 1. 1-2 to 1-10, 2-1 to 2-8, 3-1, 3-2, and 4-1 to 4-3 were obtained. In Table 1, the amine compound used in the coating solution containing an amine catalyst is NAXCAT-10DB manufactured by AZ Electronic Materials.

尚、試料2−1の基材は、125μm厚PENは両面に易接着加工された125μm厚みの、ポリエチレンナフタレート(帝人デュポンフィルム株式会社製、テオネックスQ83)の基板を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用いた。   The base material of Sample 2-1 is a 125 μm thick PEN with a 125 μm thick polyethylene naphthalate (Teonex Q83, manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd.) that is easily bonded on both sides, and annealed at 170 ° C. for 30 minutes. What was heat-processed was used.

更に、PETの膜厚違いとして、75μmは両面に易接着加工された、ポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンO3)の基板を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用い、38μmは両面に易接着加工された、ポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンHS)の基板を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用いた。   Furthermore, as a difference in film thickness of PET, 75 μm is a substrate of polyester film (Tetron O3, manufactured by Teijin DuPont Films Co., Ltd.) that is easily bonded on both surfaces, and annealed at 170 ° C. for 30 minutes, 38 μm. Used is a polyester film substrate (Tetron HS, manufactured by Teijin DuPont Films, Ltd.) that has been subjected to an easy-adhesion process on both sides, and annealed at 170 ° C. for 30 minutes.

又、試料2−2の、セラミック層塗布液は、パーヒドロキシポリシラザン(PHPS)(AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NN120−20)の20質量%ジブチルエーテル溶液(アミン触媒の含有なし)と、パーヒドロキシポリシラザン(PHPS)(AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NAX120−20)の20質量%ジブチルエーテル溶液(アミン触媒5質量%含有)を4:1に混合した塗布液である。   Moreover, the ceramic layer coating liquid of Sample 2-2 was a 20% by mass dibutyl ether solution (without amine catalyst) of perhydroxypolysilazane (PHPS) (Aquamica NN120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) This is a coating solution in which a 20% by weight dibutyl ether solution (containing 5% by weight of an amine catalyst) of perhydroxypolysilazane (PHPS) (Aquamica NAX120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) is mixed at a ratio of 4: 1.

また、試料2−6は、オクタ(ヒドロジメチルシロキシ)シルセスキオキサンの5%トルエン(表1にシルセスキオキサンと記載)溶液をワイヤレスバーにて、乾燥後の膜厚が、0.3μmとなるように塗布、乾燥した。   In Sample 2-6, a 5% toluene (described as Silsesquioxane in Table 1) solution of octa (hydrodimethylsiloxy) silsesquioxane in a wireless bar was used, and the film thickness after drying was 0.3 μm. It was applied and dried so that

Figure 2011031610
Figure 2011031610

〔UVオゾン処理〕
試料1−7の処理方法は、90℃に加熱しながら12時間のUVオゾン処理である。条件は、フィルジェン株式会社製のUVオゾン発生装置UV253HR12(低圧水銀ランプ:合成石英、波長184.9nm、253.7nm)を用い最大出力1500VA(=W)にて実施した。
[UV ozone treatment]
The treatment method for Sample 1-7 is a UV ozone treatment for 12 hours while heating to 90 ° C. The conditions were implemented using a UV ozone generator UV253HR12 (low pressure mercury lamp: synthetic quartz, wavelengths 184.9 nm, 253.7 nm) manufactured by Philgen Co., Ltd., with a maximum output of 1500 VA (= W).

〔バリア層の2層積層〕
試料3−1、3−2及び4−14−2は、ポリシラザン塗布〜AGP処理を同様に2回繰り返しバリア層の2層積層を実施した。または、ポリシラザン塗布〜AGP処理をして形成したバリア層上にCVDのバリア層を積層した。尚、CVDのバリア層形成の詳細な条件は下記のプラズマ処理の2周波AGPバリアと同様とした。
[2 layers of barrier layers]
For Samples 3-1, 3-2 and 4-14-2, the polysilazane coating to AGP treatment was repeated twice in the same manner to perform two-layer lamination of the barrier layer. Alternatively, a CVD barrier layer was laminated on a barrier layer formed by applying polysilazane to AGP. The detailed conditions for forming the CVD barrier layer were the same as those of the following plasma-processed two-frequency AGP barrier.

〔プラズマ処理〕
試料1−8〜1−10、2−1〜2−6、3−1、3−2、4−1及び4−2は、下記の条件でプラズマ処理を行い、バリア層を形成した。バリア層の形成時の基材保持温度は、120℃とした。
[Plasma treatment]
Samples 1-8 to 1-10, 2-1 to 2-6, 3-1, 3-2, 4-1, and 4-2 were subjected to plasma treatment under the following conditions to form barrier layers. The substrate holding temperature during the formation of the barrier layer was 120 ° C.

ロール電極型放電処理装置を用いて処理を実施。ロール電極に対向する棒状電極を複数個フィルムの搬送方向に対し平行に設置し、各電極部に原料及び電力を投入し以下のように、塗工面をプラズマ処理した。   Processing is performed using a roll electrode type discharge treatment device. A plurality of rod-shaped electrodes opposed to the roll electrode were installed in parallel to the film transport direction, and raw materials and electric power were supplied to each electrode portion, and the coated surface was plasma-treated as follows.

ここで誘電体は対向する電極共に、セラミック溶射加工のものに片肉で1mm被覆した。また、被覆後の電極間隙は、1mmに設定した。また誘電体を被覆した金属母材は、冷却水による冷却機能を有するステンレス製ジャケット仕様であり、放電中は冷却水による電極温度コントロールを行いながら実施した。ここで使用する電源は、応用電機製高周波電源(80、100kHz)、パール工業製高周波電源(13.56MHz)を使用した。   Here, the dielectric body was coated with 1 mm of a single-walled ceramic sprayed one with both opposing electrodes. The electrode gap after coating was set to 1 mm. The metal base material coated with a dielectric has a stainless steel jacket specification having a cooling function by cooling water, and was performed while controlling the electrode temperature by cooling water during discharge. The power source used here was a high-frequency power source (80, 100 kHz) manufactured by Applied Electronics, or a high-frequency power source (13.56 MHz) manufactured by Pearl Industry.

〔2周波AGPバリア(CVDのバリア層積層条件も同じ)〕
放電ガス:Nガス
反応ガス1:酸素ガスを全ガスに対し8%
反応ガス2:TEOSを全ガスに対し0.1%
低周波側電源電力:100kHzを2W/cm
高周波側電源電力:13.56MHzを10W/cm
〔2周波酸素AGP処理〕
放電ガス:Nガス
反応ガス:酸素ガスを全ガスに対し7%
低周波側電源電力:80kHzを3W/cm
高周波側電源電力:13.56MHzを9W/cm
〔1周波酸素AGP処理1〕
放電ガス:Nガス
反応ガス:酸素ガスを全ガスに対し7%
低周波側電源電力:80kHzを3W/cm
〔1周波酸素AGP処理2〕
放電ガス:Nガス
反応ガス:酸素ガスを全ガスに対し7%
高周波側電源電力:13.56MHzを9W/cm
〔エキシマ処理〕
試料2−7、2−8、4−3は、下記の条件でエキシマ処理を行い、バリア層を形成した。また、4−3は、ポリシラザン塗布〜エキシマ処理を同様に2回繰り返しバリア層の2層積層を実施した。
[Dual frequency AGP barrier (CVD barrier layer stacking conditions are the same)]
Discharge gas: N 2 gas Reaction gas 1: 8% of oxygen gas with respect to the total gas
Reaction gas 2: TEOS is 0.1% of the total gas
Low frequency side power supply power: 100 kHz 2 W / cm 2
High frequency side power supply power: 13.56 MHz at 10 W / cm 2
[Dual frequency oxygen AGP treatment]
Discharge gas: N 2 gas Reaction gas: 7% of oxygen gas to the total gas
Low frequency side power supply power: 80 kHz, 3 W / cm 2
High frequency side power supply power: 13.56 MHz at 9 W / cm 2
[Single-frequency oxygen AGP treatment 1]
Discharge gas: N 2 gas Reaction gas: 7% of oxygen gas to the total gas
Low frequency side power supply power: 80 kHz, 3 W / cm 2
[Single-frequency oxygen AGP treatment 2]
Discharge gas: N 2 gas Reaction gas: 7% of oxygen gas to the total gas
High frequency side power supply power: 13.56 MHz at 9 W / cm 2
[Excimer treatment]
Samples 2-7, 2-8, and 4-3 were subjected to excimer treatment under the following conditions to form a barrier layer. For 4-3, polysilazane coating to excimer treatment was repeated twice in the same manner to carry out two-layer lamination of a barrier layer.

MDエキシマ社製のステージ可動型キセノンエキシマ照射装置MODEL:MECL−M−1−200を用いて、照射庫内の雰囲気を窒素と酸素を用いて下記の様に制御しながら、ステージの移動速度を5mm/秒の速さで試料を往復搬送させて、合計10往復照射した。本装置は有効照射幅10mmのXeエキシマランプが1本装着されており、ステージ搬送速度10mm/secで搬送した場合、1秒処理/パスに相当する。尚、改質処理後のガスバリア層の膜厚は150nmであった。   Using a stage movable xenon excimer irradiation device MODEL: MECL-M-1-200 manufactured by MD Excimer, the stage moving speed is controlled while controlling the atmosphere in the irradiation chamber using nitrogen and oxygen as follows. The sample was reciprocated at a speed of 5 mm / second and irradiated a total of 10 reciprocations. This apparatus is equipped with one Xe excimer lamp with an effective irradiation width of 10 mm, and corresponds to 1 second processing / pass when transported at a stage transport speed of 10 mm / sec. The film thickness of the gas barrier layer after the modification treatment was 150 nm.

(エキシマ処理の条件)
エキシマ光強度:60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離:1mm
(試料2−7の雰囲気条件とステージ加熱温度)
10往復:酸素濃度1.5% ステージ加熱温度: 80℃
(試料2−8の雰囲気条件)
10往復:酸素濃度0.01% ステージ加熱温度:100℃
(試料4−3の雰囲気条件)
10往復:酸素濃度0.1% ステージ加熱温度:120℃
〔処理(バリア層を形成)後のRzjisの測定方法〕
表面粗さは、AFM(原子間力顕微鏡)で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する十点平均の粗さである。
(Excimer processing conditions)
Excimer light intensity: 60 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 1mm
(Atmosphere condition of sample 2-7 and stage heating temperature)
10 round trips: 1.5% oxygen concentration Stage heating temperature: 80 ° C
(Atmosphere conditions for sample 2-8)
10 round trips: Oxygen concentration 0.01% Stage heating temperature: 100 ° C
(Atmosphere conditions for sample 4-3)
10 round trips: 0.1% oxygen concentration Stage heating temperature: 120 ° C
[Measurement method of Rzjis after treatment (formation of barrier layer)]
The surface roughness is calculated from an uneven cross-sectional curve continuously measured with an AFM (Atomic Force Microscope) and a detector having a stylus with a minimum tip radius, and the measurement direction is 30 μm with a stylus with a minimum tip radius. This is a ten-point average roughness for the amplitude of fine irregularities, measured many times in the section.

〔バリア層の深さ方向の密度測定方法〕
バリア層の深さ方向の密度は、
1)深さ方向の組成分析
2)深さ方向の密度分析
の2段階で行うことにより、よい正確な情報として得ることが可能である。
[Density measurement method in the depth direction of the barrier layer]
The density in the depth direction of the barrier layer is
It is possible to obtain good and accurate information by performing the two steps of 1) composition analysis in the depth direction and 2) density analysis in the depth direction.

〔深さ方向の組成分析(測定)〕
上記のようにして得られたバリアフィルムを、スパッタ法を用いて、バリア層(セラミック層)表面から深さ方向へエッチングを行い、XPS表面分析装置を用いて、バリア層最表面を0nmとして、10nm毎のセラミック層の原子組成比を測定した。
[Composition analysis in depth direction (measurement)]
The barrier film obtained as described above is etched in the depth direction from the surface of the barrier layer (ceramic layer) using a sputtering method, and the outermost surface of the barrier layer is set to 0 nm using an XPS surface analyzer. The atomic composition ratio of the ceramic layer every 10 nm was measured.

XPS表面分析装置としては、特に限定なく、いかなる機種も使用することができるが、本実施例においてはVGサイエンティフィックス社製ESCALAB−200Rを用いた。X線アノードにはMgを用い、出力600W(加速電圧15kV、エミッション電流40mA)で測定した。   There is no particular limitation on the XPS surface analyzer, and any model can be used. In this example, ESCALAB-200R manufactured by VG Scientific, Inc. was used. Mg was used for the X-ray anode, and measurement was performed at an output of 600 W (acceleration voltage: 15 kV, emission current: 40 mA).

〔深さ方向の密度分析(測定とシミュレーション)〕
本発明のバリア層の密度は、X線反射率測定(XRR)が非破壊で、かつ、表面からの深さ方向の情報が得られるなど点で好適な手段である。
[Density density analysis (measurement and simulation)]
The density of the barrier layer of the present invention is a suitable means in that X-ray reflectivity measurement (XRR) is nondestructive and information in the depth direction from the surface can be obtained.

本実施例においては(株)リガク製 X線反射率測定(XRR)装置を用い、その1)で得られた深さ方向10nm毎の平均組成情報を元にして、密度分析(測定とシミュレーション)として深さ方向10nm毎の平均値算出を行った。   In this example, an X-ray reflectivity measurement (XRR) apparatus manufactured by Rigaku Corporation was used, and density analysis (measurement and simulation) based on the average composition information for every 10 nm in the depth direction obtained in 1). The average value was calculated every 10 nm in the depth direction.

表2に求めたバリア層の表面から20nmまでの平均密度(g/cm)を記載した。尚、表2において、密度とRzjisの評価欄における○及び◎は実用可で×は、実用できない。 Table 2 shows the average density (g / cm 3 ) from the surface of the barrier layer to 20 nm determined. In Table 2, ○ and ◎ in the evaluation column of density and Rzjis are practical, and × is not practical.

〔バリアフィルムの透過率(%)の測定方法〕
本実施例においては、JIS−R−3106に準じ可視光透過率(400〜800nm)を測定した。
[Measurement method of transmittance (%) of barrier film]
In this example, the visible light transmittance (400 to 800 nm) was measured according to JIS-R-3106.

尚、測定装置は株式会社日立ハイテクノロジーズ製の日立分光光度計 U−4100を用い、可視光透過率(400〜800nm)を下記のように分類し表2に記載した。   The measuring apparatus used was Hitachi spectrophotometer U-4100 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, and the visible light transmittance (400 to 800 nm) was classified as follows and listed in Table 2.

○:70〜90%
×:70%未満
実施例2
以下に示すように、実施例1のバリアフィルム(試料)を用い、各素子(OPV・OLED)を作製/評価した。
○: 70 to 90%
X: Less than 70% Example 2
As shown below, each element (OPV / OLED) was produced / evaluated using the barrier film (sample) of Example 1.

(有機光電変換素子:OPVの作製)
あらかじめ、半径10mmの曲率になるように、180度の角度で100回屈曲を繰り返したバリアフィルム試料No.1−1〜1−10、2−1〜2−8、3−1、3−2及び4−1〜4−3(以後試料No.1−1〜4−3と略記する)と、屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ、インジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を150nm堆積したもの(シート抵抗10Ω/□)を、通常のフォトリソグラフィー技術と湿式エッチングとを用いて2mm幅にパターニングし第1の電極を形成した。パターン形成した第1の電極を、界面活性剤と超純水による超音波洗浄、超純水による超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
(Organic photoelectric conversion device: production of OPV)
In advance, the barrier film sample No. 1 was repeatedly bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a radius of curvature of 10 mm. 1-1 to 1-10, 2-1 to 2-8, 3-1, 3-2, and 4-1 to 4-3 (hereinafter abbreviated as Sample Nos. 1-1 to 4-3) and bending No barrier film sample No. 1-1 to 4-3, indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited with a thickness of 150 nm (sheet resistance 10 Ω / □) to a width of 2 mm using ordinary photolithography technology and wet etching Patterning was performed to form a first electrode. The patterned first electrode was washed in the order of ultrasonic cleaning with a surfactant and ultrapure water, followed by ultrasonic cleaning with ultrapure water, dried with nitrogen blow, and finally subjected to ultraviolet ozone cleaning.

この透明基板上に、導電性高分子であるBaytron P4083(スタルクヴィテック社製)を膜厚が30nmになるように塗布乾燥した後、150℃で30分間熱処理させ正孔輸送層を製膜した。   On this transparent substrate, Baytron P4083 (manufactured by Starck Vitec), which is a conductive polymer, was applied and dried to a film thickness of 30 nm, and then heat treated at 150 ° C. for 30 minutes to form a hole transport layer. .

これ以降は、基板を窒素チャンバー中に持ち込み、窒素雰囲気下で作製した。   Thereafter, the substrate was brought into a nitrogen chamber and manufactured in a nitrogen atmosphere.

まず、窒素雰囲気下で上記基板を150℃で10分間加熱処理した。次に、クロロベンゼンにP3HT(プレクトロニクス社製:レジオレギュラーポリ−3−ヘキシルチオフェン)とPCBM(フロンティアカーボン社製:6,6−フェニル−C61−ブチリックアシッドメチルエステル)を3.0質量%になるように1:0.8で混合した液を調製し、フィルタでろ過しながら膜厚が100nmになるように塗布を行い、室温で放置して乾燥させた。続けて、150℃で15分間加熱処理を行い、光電変換層を製膜した。 First, the substrate was heat-treated at 150 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere. Next, P3HT in chlorobenzene (plectrovirus Toro Nix Co., Ltd. regioregular poly-3-hexylthiophene) and PCBM (manufactured by Frontier Carbon Corporation: 6,6-phenyl -C 61 - butyric acid methyl ester) and 3.0 wt% Then, a liquid mixed at 1: 0.8 was prepared so that the film thickness was 100 nm while being filtered through a filter, and the film was allowed to stand at room temperature and dried. Subsequently, a heat treatment was performed at 150 ° C. for 15 minutes to form a photoelectric conversion layer.

次に、上記一連の機能層を製膜した基板を真空蒸着装置チャンバー内に移動し、1×10−4Pa以下までに真空蒸着装置内を減圧した後、蒸着速度0.01nm/秒でフッ化リチウムを0.6nm積層し、更に続けて、2mm幅のシャドウマスクを通して(受光部が2×2mmに成るように直行させて蒸着)、蒸着速度0.2nm/秒でAlメタルを100nm積層することで第2の電極を形成した。得られた有機光電変換素子SC−101を窒素チャンバーに移動し、封止用キャップとUV硬化樹脂を用いて封止を行って、受光部が2×2mmサイズの有機光電変換素子を作製した。 Next, the substrate on which the series of functional layers is formed is moved into the vacuum deposition apparatus chamber, the inside of the vacuum deposition apparatus is depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less, and then the substrate is fed at a deposition rate of 0.01 nm / second. Next, 0.6 nm of lithium fluoride is stacked, and then 100 nm of Al metal is stacked at a deposition rate of 0.2 nm / sec through a shadow mask having a width of 2 mm (vaporization is performed so that the light receiving portion is 2 × 2 mm). Thus, the second electrode was formed. The obtained organic photoelectric conversion element SC-101 was moved to a nitrogen chamber, and sealed using a sealing cap and a UV curable resin to produce an organic photoelectric conversion element having a light receiving portion of 2 × 2 mm size.

(有機光電変換素子の封止)
窒素ガス(不活性ガス)によりパージされた環境下で、2枚のバリアフィルムのバリア層を設けた面を内側にして、屈曲を繰り返したバリアフィルム試料と屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当する二組の有機光電変換素子試料No.1−1〜4−3の両面を封止した二組の有機光電変換素子試料No.1−1〜4−3を作製した。この封止に際して、シール材としてエポキシ系光硬化型接着剤をガスバリア層に塗布し、上記有機光電変換素子をバリアフィルム間に挟み込んで密着させた後、片側の基板側からUV光を照射して硬化させた。こうして両面封止済みの有機光電変換素子試料No.1−1〜4−3が得られた。
(Sealing of organic photoelectric conversion elements)
In an environment purged with nitrogen gas (inert gas), a barrier film sample that was repeatedly bent and a barrier film sample No. 1 that was not bent were arranged with the surface of the two barrier films provided with the barrier layer inside. Two sets of organic photoelectric conversion element sample No. 1 corresponding to each of 1-1 to 4-3. Two sets of organic photoelectric conversion element sample Nos. 1-1 to 4-3 were produced. At the time of sealing, an epoxy photo-curing adhesive is applied as a sealing material to the gas barrier layer, and the organic photoelectric conversion element is sandwiched between the barrier films to be in close contact, and then irradiated with UV light from one side of the substrate. Cured. Thus, the organic photoelectric conversion element sample No. 1-1 to 4-3 were obtained.

(有機エレクトロルミネッセンス素子:OLEDの作製)
あらかじめ、半径10mmの曲率になるように、180度の角度で100回屈曲を繰り返したバリアフィルム試料No.1−1〜4−3と、屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ、厚さ150nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第1電極層を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
(Organic electroluminescence device: Production of OLED)
In advance, the barrier film sample No. 1 was repeatedly bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a radius of curvature of 10 mm. 1-1 to 4-3 and the barrier film sample No. which was not bent. In each of 1-1 to 4-3, ITO (indium tin oxide) having a thickness of 150 nm was formed by sputtering, and patterned by photolithography to form a first electrode layer. The pattern was such that the light emission area was 50 mm square.

〈正孔輸送層の形成〉
第1電極層が形成されたガスバリア性フィルムの第1電極層の上に、以下に示す正孔輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し正孔輸送層を形成した。正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが50nmになるように塗布した。
<Formation of hole transport layer>
On the 1st electrode layer of the gas barrier film in which the 1st electrode layer was formed, after apply | coating the coating liquid for hole transport layer formation shown below with an extrusion coater, it dried and formed the hole transport layer. The coating liquid for forming the hole transport layer was applied so that the thickness after drying was 50 nm.

正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、ガスバリア性フィルムの洗浄表面改質処理を、波長184.9nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm、距離10mmで実施した。帯電除去処理は、微弱X線による除電器を使用し行った。 Before applying the coating solution for forming the hole transport layer, the gas barrier film was subjected to cleaning surface modification using a low-pressure mercury lamp with a wavelength of 184.9 nm at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 and a distance of 10 mm. The charge removal treatment was performed using a static eliminator with weak X-rays.

(塗布条件)
塗布工程は大気中、25℃相対湿度50%の環境で行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in the atmosphere at 25 ° C. and a relative humidity of 50%.

(正孔輸送層形成用塗布液の準備)
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノール5%で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
(Preparation of coating solution for hole transport layer formation)
A solution prepared by diluting polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Baytron P AI 4083 manufactured by Bayer) with pure water at 65% and methanol at 5% was prepared as a coating solution for forming a hole transport layer.

(乾燥および加熱処理条件)
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度100℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置を用い温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the hole transport layer forming coating solution, the solvent is removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 100 ° C., followed by heat treatment. The back surface heat transfer type heat treatment was performed at a temperature of 150 ° C. using an apparatus to form a hole transport layer.

〈発光層の形成〉
引き続き、正孔輸送層迄を形成したガスバリア性フィルムの正孔輸送層の上に、以下に示す白色発光層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し発光層を形成した。白色発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが40nmになるように塗布した。
<Formation of light emitting layer>
Subsequently, on the hole transport layer of the gas barrier film formed up to the hole transport layer, the following white light emitting layer forming coating solution was applied by an extrusion coater and then dried to form a light emitting layer. The white light emitting layer forming coating solution was applied so that the thickness after drying was 40 nm.

(白色発光層形成用塗布液)
ホスト材のH−Aを1.0gと、ドーパント材D−Aを100mg、ドーパント材D−Bを0.2mg、ドーパント材D−Cを0.2mg、100gのトルエンに溶解し白色発光層形成用塗布液として準備した。
(Coating liquid for white light emitting layer formation)
The host material HA is 1.0 g, the dopant material DA is 100 mg, the dopant material DB is 0.2 mg, the dopant material DC is 0.2 mg, and dissolved in 100 g of toluene to form a white light emitting layer. It was prepared as a coating solution.

Figure 2011031610
Figure 2011031610

(塗布条件)
塗布工程を窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、塗布温度を25℃とし、塗布速度1m/minで行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more, a coating temperature of 25 ° C., and a coating speed of 1 m / min.

(乾燥および加熱処理条件)
白色発光層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、温度130℃で加熱処理を行い、発光層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the white light emitting layer forming coating solution, the solvent was removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge wind speed of 1 m / s, a wide wind speed distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C., followed by a temperature of 130 ° C. A heat treatment was performed to form a light emitting layer.

〈電子輸送層の形成〉
引き続き、発光層迄を形成したのち、以下に示す電子輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し電子輸送層を形成した。電子輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが30nmになるように塗布した。
<Formation of electron transport layer>
Subsequently, after forming the light emitting layer, the following coating liquid for forming an electron transport layer was applied by an extrusion coater and then dried to form an electron transport layer. The coating solution for forming an electron transport layer was applied so that the thickness after drying was 30 nm.

(塗布条件)
塗布工程は窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、電子輸送層形成用塗布液の塗布温度を25℃とし、塗布速度1m/minで行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more, the coating temperature of the electron transport layer forming coating solution was 25 ° C., and the coating speed was 1 m / min.

(電子輸送層形成用塗布液)
電子輸送層はE−Aを2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール中に溶解し0.5質量%溶液とし電子輸送層形成用塗布液とした。
(Coating liquid for electron transport layer formation)
The electron transport layer was prepared by dissolving EA in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol to obtain a 0.5 mass% solution as a coating solution for forming an electron transport layer.

Figure 2011031610
Figure 2011031610

(乾燥および加熱処理条件)
電子輸送層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で温度200℃で加熱処理を行い、電子輸送層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the coating solution for forming the electron transport layer, the solvent is removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C. Then, heat treatment was performed at a temperature of 200 ° C. to form an electron transport layer.

(電子注入層の形成)
引き続き、形成された電子輸送層の上に電子注入層を形成した。まず、基材を減圧チャンバーに投入し、5×10−4Paまで減圧した。あらかじめ、真空チャンバーにタンタル製蒸着ボートに用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、厚さ3nmの電子注入層を形成した。
(Formation of electron injection layer)
Subsequently, an electron injection layer was formed on the formed electron transport layer. First, the base material was put into a decompression chamber and decompressed to 5 × 10 −4 Pa. In advance, cesium fluoride prepared in a tantalum vapor deposition boat was heated in a vacuum chamber to form an electron injection layer having a thickness of 3 nm.

(第2電極の形成)
引き続き、形成された電子注入層の上に第1電極の上に取り出し電極になる部分を除き、形成された電子注入層の上に5×10−4Paの真空下にて第2電極形成材料としてアルミニウムを使用し、取り出し電極を有するように蒸着法にて、発光面積が50mm平方になるようにマスクパターン成膜し、厚さ100nmの第2電極を積層した。
(Formation of second electrode)
Subsequently, the second electrode forming material is formed on the formed electron injection layer under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa except for the portion that becomes the take-out electrode on the first electrode on the formed electron injection layer. A mask pattern was formed by vapor deposition so that a light emitting area was 50 mm square by using aluminum as an extraction electrode, and a second electrode having a thickness of 100 nm was laminated.

(裁断)
第2電極まで形成したガスバリア性フィルムを、再び窒素雰囲気に移動し、規定の大きさに裁断し、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)試料No.1−1〜4−3を作製した。
(Cutting)
The gas barrier film formed up to the second electrode is moved again to a nitrogen atmosphere, cut into a specified size, and organic electroluminescence element (OLED) sample No. 1-1 to 4-3 were produced.

(断裁の方法)
断裁の方法として、特に限定するところではないが、紫外線レーザー(例えば、波長266nm)、赤外線レーザー、炭酸ガスレーザー等の高エネルギーレーザーによるアブレーション加工で行うことが好ましい。ガスバリア性フィルムは割れやすい無機の薄膜を有しているため、通常のカッターで断裁すると断細部で亀裂が発生することがある。素子の断裁だけでなく、ガスバリア性フィルム単体での断裁も同様である。更には無機層表面に有機成分を含む保護層を設置することでも断裁時のヒビ割れを抑制することが可能である。
(Cutting method)
The cutting method is not particularly limited, but is preferably performed by ablation processing using a high energy laser such as an ultraviolet laser (for example, wavelength 266 nm), an infrared laser, a carbon dioxide gas laser or the like. Since the gas barrier film has an inorganic thin film that is easily broken, cracks may occur in detail when cut with a normal cutter. The same applies to not only cutting of the element but also cutting of the gas barrier film alone. Furthermore, the cracking at the time of cutting can also be suppressed by installing a protective layer containing an organic component on the surface of the inorganic layer.

(電極リード接続)
作製した有機EL素子に、ソニーケミカル&インフォメーション素子株式会社製異方性導電フィルムDP3232S9を用いて、フレキシブルプリント基材(ベースフィルム:ポリイミド12.5μm、圧延銅箔18μm、カバーレイ:ポリイミド12.5μm、表面処理NiAuメッキ)を接続した。
(Electrode lead connection)
An anisotropic conductive film DP3232S9 manufactured by Sony Chemical & Information Element Co., Ltd. was used for the organic EL element thus produced, and a flexible printed substrate (base film: polyimide 12.5 μm, rolled copper foil 18 μm, coverlay: polyimide 12.5 μm). , Surface-treated NiAu plating).

圧着条件:温度170℃(別途熱伝対を用いて測定したACF温度140℃)、圧力2MPa、10秒で圧着を行った。   Pressure bonding conditions: Pressure bonding was performed at a temperature of 170 ° C. (ACF temperature 140 ° C. measured using a separate thermocouple), a pressure of 2 MPa, and 10 seconds.

(封止)
電極リード(フレキシブルプリント基材)を接続した有機EL素子を、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、有機EL素子101を製作した。
(Sealing)
A sealing member was bonded to the organic EL element to which the electrode lead (flexible print base material) was connected using a commercially available roll laminating apparatus, and the organic EL element 101 was manufactured.

なお、封止部材として、実施例1で作製したガスバリア性フィルムの同じ試料No同士を、同じくOPVと同様に、屈曲繰り返しの「有と有」・「無と無」を組み合わせるようにして、ドライラミネーション用の接着剤(2液反応型のウレタン系接着剤)を用いラミネートした(接着剤層の厚み1.5μm)ものを用いた。   As the sealing member, the same sample Nos. Of the gas barrier film produced in Example 1 were combined with “Yes and No” and “No and No” of repeated bending in the same manner as in OPV. A laminated adhesive (two-component reaction type urethane adhesive) was laminated (adhesive layer thickness 1.5 μm).

上記ドライラミネーション用の接着剤は、バリア層面に熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用して厚み20μmで均一に塗布した構成物を用いた。   As the adhesive for dry lamination, a composition in which a thermosetting adhesive was uniformly applied to a barrier layer surface with a thickness of 20 μm using a dispenser was used.

熱硬化接着剤としては以下のエポキシ系接着剤を用いた。   The following epoxy adhesives were used as the thermosetting adhesive.

ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
ジシアンジアミド(DICY)
エポキシアダクト系硬化促進剤
しかる後、封止基板を、取り出し電極および電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて圧着条件、圧着ロール温度120℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minで密着封止した。
Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
Dicyandiamide (DICY)
Epoxy adduct-based curing accelerator After that, the sealing substrate is closely attached and arranged so as to cover the joint portion of the take-out electrode and the electrode lead, and pressure bonding conditions using the pressure roll, pressure roll temperature 120 ° C., pressure 0. Close sealing was performed at 5 MPa and an apparatus speed of 0.3 m / min.

(評価)
<水蒸気透過率の評価>
以下の測定方法により評価した。
(Evaluation)
<Evaluation of water vapor transmission rate>
The following measurement methods were used for evaluation.

装置
蒸着装置:日本電子(株)製真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
レーザー顕微鏡:KEYENCE VK−8500
原子間力顕微鏡(AFM):Digital Instruments社製DI3100。
Equipment Vapor deposition equipment: Vacuum vapor deposition equipment JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
Laser microscope: KEYENCE VK-8500
Atomic force microscope (AFM): DI3100 manufactured by Digital Instruments.

原材料
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
水蒸気バリア性評価用セルの作製
あらかじめ、半径10mmの曲率になるように、180度の角度で100回屈曲を繰り返したバリアフィルム試料No.1−1〜4−3のセラミック層面に、真空蒸着装置(日本電子製真空蒸着装置 JEE−400)を用い、透明導電膜を付ける前のバリアフィルム試料の蒸着させたい部分(12mm×12mmを9箇所)以外をマスクし、金属カルシウムを蒸着させた。その後、真空状態のままマスクを取り去り、シート片側全面にアルミニウムをもう一つの金属蒸着源から蒸着させた。アルミニウム封止後、真空状態を解除し、速やかに乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ0.2mmの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス製)を介してアルミニウム封止側と対面させ、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。また、屈曲前後のバリア性の変化を確認するために、上記屈曲の処理を行わなかったバリアフィルムについても同様に、水蒸気バリア性評価用セルを作製した。
Raw material Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
Preparation of Water Vapor Barrier Evaluation Cell In advance, barrier film sample No. 1 was repeatedly bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a radius of curvature of 10 mm. Using a vacuum vapor deposition device (JEOL-made vacuum vapor deposition device JEE-400) on the ceramic layer surface of 1-1 to 4-3, a portion (12 mm × 12 mm) to be vapor-deposited of the barrier film sample before attaching the transparent conductive film is 9 The portion other than the portion was masked, and metallic calcium was deposited. Thereafter, the mask was removed in a vacuum state, and aluminum was deposited from another metal deposition source on the entire surface of one side of the sheet. After aluminum sealing, the vacuum state is released, and immediately facing the aluminum sealing side through a UV-curable resin for sealing (made by Nagase ChemteX) on quartz glass with a thickness of 0.2 mm in a dry nitrogen gas atmosphere The cell for evaluation was produced by irradiating with ultraviolet rays. In addition, in order to confirm the change in the barrier property before and after bending, a water vapor barrier property evaluation cell was similarly prepared for the barrier film that was not subjected to the bending treatment.

得られた両面を封止した試料を60℃、90%RHの高温高湿下で保存し、特開2005−283561号公報記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算し、以下の評価基準で評価した。   The obtained sample with both sides sealed is stored at 60 ° C. and 90% RH under high temperature and high humidity, and moisture permeated into the cell from the corrosion amount of metallic calcium based on the method described in JP-A-2005-283561. The amount was calculated and evaluated according to the following evaluation criteria.

なお、バリアフィルム面から以外の水蒸気の透過が無いことを確認するために、比較試料としてバリアフィルム試料の代わりに、厚さ0.2mmの石英ガラス板を用いて金属カルシウムを蒸着した試料を、同様な60℃、90%RHの高温高湿下保存を行い、1000時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。   In addition, in order to confirm that there is no permeation of water vapor other than from the barrier film surface, instead of the barrier film sample as a comparative sample, a sample in which metallic calcium was vapor-deposited using a quartz glass plate having a thickness of 0.2 mm, The same 60 ° C., 90% RH high temperature and high humidity storage was performed, and it was confirmed that no corrosion of metallic calcium occurred even after 1000 hours.

5:1×10−5g/m/day未満
4:1×10−5g/m/day以上、1×10−4g/m/day未満
3:1×10−4g/m/day以上、1×10−3g/m/day未満
2:1×10−3g/m/day以上、1×10−2g/m/day未満
1:1×10−2g/m/day以上
得られた結果は、表2の水蒸気透過率の欄に示す。
Less than 5: 1 × 10 −5 g / m 2 / day 4: 1 × 10 −5 g / m 2 / day or more, less than 1 × 10 −4 g / m 2 / day 3: 1 × 10 −4 g / day m 2 / day or more, less than 1 × 10 −3 g / m 2 / day 2: 1 × 10 −3 g / m 2 / day or more, less than 1 × 10 −2 g / m 2 / day 1: 1 × 10 -2 g / m 2 / day or more The results obtained are shown in the column of water vapor transmission rate in Table 2.

<有機光電変換素子:OPVの耐久性の評価>
《エネルギー変換効率の評価》
上記作製した屈曲を繰り返したバリアフィルム試料と屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当する有機光電変換素子試料No.1−1〜4−3について、ソーラーシミュレーター(AM1.5Gフィルタ)の100mW/cmの強度の光を照射し、有効面積を4.0mmにしたマスクを受光部に重ね、IV特性を評価することで、短絡電流密度Jsc(mA/cm)、開放電圧Voc(V)及びフィルファクターFF(%)を、同素子上に形成した4箇所の受光部をそれぞれ測定し、下記式1に従って求めたエネルギー変換効率PCE(%)の4点平均値を見積もった。
(式1)PCE(%)=〔Jsc(mA/cm)×Voc(V)×FF(%)〕/100mW/cm
初期電池特性としての変換効率を測定し、性能の経時的低下の度合いを温度60℃、湿度90%RH環境で1000時間保存した加速試験後の変換効率残存率により評価した。
<Organic photoelectric conversion element: Evaluation of durability of OPV>
<Evaluation of energy conversion efficiency>
A barrier film sample that was repeatedly bent as described above and a barrier film sample No. 1 that was not bent. Organic photoelectric conversion element sample No. 1 corresponding to each of 1-1 to 4-3. For 1-1 to 4-3, the solar simulator (AM1.5G filter) was irradiated with light of 100 mW / cm 2 intensity, and a mask with an effective area of 4.0 mm 2 was superimposed on the light receiving part to evaluate IV characteristics. By measuring the four light receiving portions formed on the same element, the short-circuit current density Jsc (mA / cm 2 ), the open circuit voltage Voc (V), and the fill factor FF (%) are measured according to the following formula 1. A four-point average value of the obtained energy conversion efficiency PCE (%) was estimated.
(Formula 1) PCE (%) = [Jsc (mA / cm 2 ) × Voc (V) × FF (%)] / 100 mW / cm 2
The conversion efficiency as the initial battery characteristics was measured, and the degree of deterioration over time was evaluated by the conversion efficiency remaining rate after the acceleration test stored for 1000 hours in a temperature 60 ° C., humidity 90% RH environment.

加速試験後の変換効率/初期変換効率の比について以下の評価を行った。   The following evaluation was performed on the ratio of conversion efficiency / initial conversion efficiency after the acceleration test.

5:90%以上
4:70%以上、90%未満
3:40%以上、70%未満
2:20%以上、40%未満
1:20%未満
屈曲を繰り返したバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当する有機素子試料No.1−1〜4−3それぞれの評価結果を表2の加速試験後の変換効率残存率の欄に示す。尚、屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当する有機光電変換素子試料No.1−1〜4−3は、加速試験前後の変換効率残存率に差は認められなかった。
5: 90% or more 4: 70% or more, less than 90% 3: 40% or more, less than 70% 2: 20% or more, less than 40% 1: less than 20% Barrier film sample No. Organic element sample Nos. Corresponding to 1-1 to 4-3, respectively. The evaluation results of 1-1 to 4-3 are shown in the column of the conversion efficiency remaining rate after the acceleration test in Table 2. Incidentally, the barrier film sample No. Organic photoelectric conversion element sample No. 1 corresponding to each of 1-1 to 4-3. In 1-1 to 4-3, no difference was observed in the conversion efficiency remaining rate before and after the acceleration test.

<有機エレクトロルミネッセンス素子:OLEDの耐久性の評価>
《輝度の評価》
上記作製した屈曲を繰り返したバリアフィルム試料と屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当するOLED試料No.1−1〜4−3について、100mW時の輝度(cd/m)をコニカミノルタセンシング(株)製の分光放射輝度計 CS−2000A を用い計測した。尚、評価の安定のため10点測定の平均値を求めた。
<Organic electroluminescence device: Evaluation of durability of OLED>
<Evaluation of brightness>
A barrier film sample that was repeatedly bent as described above and a barrier film sample No. 1 that was not bent. OLED sample numbers corresponding to 1-1 to 4-3, respectively. For 1-1 to 4-3, the luminance (cd / m 2 ) at 100 mW was measured using a spectral radiance meter CS-2000A manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd. In addition, the average value of 10-point measurement was calculated | required for evaluation stability.

初期発光特性としての輝度を測定し、性能の経時的低下の度合いを温度60℃、湿度90%RH環境で1000時間保存した加速試験後の輝度残存率により評価した。   The luminance as the initial light emission characteristics was measured, and the degree of deterioration with time was evaluated by the residual luminance rate after the accelerated test stored for 1000 hours in a temperature 60 ° C., humidity 90% RH environment.

加速試験後の輝度/初期の輝度の比(輝度残存率)について以下の評価を行った。   The following evaluation was performed for the ratio of luminance after the acceleration test / initial luminance (luminance residual ratio).

5:90%以上
4:70%以上、90%未満
3:40%以上、70%未満
2:20%以上、40%未満
1:20%未満
屈曲を繰り返したバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当する有機素子試料No.1−1〜4−3それぞれの評価結果を表2の加速試験後のOLEDの欄に示す。尚、屈曲を行わなかったバリアフィルム試料No.1−1〜4−3にそれぞれ該当するOLED試料No.1−1〜4−3は、加速試験前後の輝度残存率に差は認められなかった。
5: 90% or more 4: 70% or more, less than 90% 3: 40% or more, less than 70% 2: 20% or more, less than 40% 1: less than 20% Barrier film sample No. Organic element sample Nos. Corresponding to 1-1 to 4-3, respectively. The evaluation results of 1-1 to 4-3 are shown in the column of OLED after the acceleration test in Table 2. Note that the barrier film sample No. OLED sample numbers corresponding to 1-1 to 4-3, respectively. For 1-1 to 4-3, no difference was observed in the residual luminance ratio before and after the acceleration test.

Figure 2011031610
Figure 2011031610

Figure 2011031610
Figure 2011031610

表1及び表2から明らかなように、本発明のバリアフィルムは、可視光透過率(透明性)と平滑性が高く、ロールtoロール生産可能かつ生産適正があり(生産の熱・時間の負荷が少ない)、更に折り曲げ耐性に優れ、水蒸気透過率も低く、従って、本発明のバリアフィルムを用いて作製した有機光電変換素子及び有機エレクトロルミネッセンス素子は、過酷な環境下での性能劣化が発生し難い。   As is clear from Tables 1 and 2, the barrier film of the present invention has high visible light transmittance (transparency) and smoothness, and can be produced roll-to-roll (production heat / time load). Furthermore, the organic photoelectric conversion element and the organic electroluminescence element produced by using the barrier film of the present invention are deteriorated in a harsh environment. hard.

10 バルクヘテロジャンクション型の有機光電変換素子
11 基板
12 透明電極
13 対極
14 光電変換部(バルクヘテロジャンクション層)
14p p層
14i i層
14n n層
14′ 第1の光電変換部
15 電荷再結合層
16 第2の光電変換部
17 正孔輸送層
18 電子輸送層
20 光センサアレイ
21 基板
22 透明電極
23 対電極
24 光電変換部
24a バッファ層
24b 光電変換層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bulk heterojunction type organic photoelectric conversion element 11 Substrate 12 Transparent electrode 13 Counter electrode 14 Photoelectric conversion part (bulk hetero junction layer)
14p p layer 14i i layer 14n n layer 14 'first photoelectric conversion unit 15 charge recombination layer 16 second photoelectric conversion unit 17 hole transport layer 18 electron transport layer 20 photosensor array 21 substrate 22 transparent electrode 23 counter electrode 24 photoelectric conversion part 24a buffer layer 24b photoelectric conversion layer

Claims (8)

基材上に少なくとも1層のSi原子および酸素原子を含有するバリア層を有するバリアフィルムであって、該バリア層の表面から20nmまでの平均密度が2.10g/cm以上2.30g/cm以下であり、かつ、該バリア層の表層の十点平均粗さ、Rzjisが90nm以下であることを特徴とするバリアフィルム。 A barrier film having a barrier layer containing at least one Si atom and oxygen atom on a substrate, wherein the average density from the surface of the barrier layer to 20 nm is 2.10 g / cm 3 or more and 2.30 g / cm 3 or less, and a barrier film ten-point average roughness of the surface layer of the barrier layer, the Rzjis is equal to or less than 90 nm. 前記バリア層の表層の十点平均粗さ、Rzjisが30nm以下であることを特徴とする請求項1記載のバリアフィルム。   The barrier film according to claim 1, wherein the surface layer of the barrier layer has a ten-point average roughness Rzjis of 30 nm or less. 前記バリア層の上に更にバリア層が1〜6層積層されたことを特徴とする請求項1又は2記載のバリアフィルム。   The barrier film according to claim 1, wherein 1 to 6 barrier layers are further laminated on the barrier layer. 前記基材がポリエチレンテレフタレート(PET)であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のバリアフィルム。   The barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the base material is polyethylene terephthalate (PET). 前記バリアフィルムの400〜800nmにおける可視光透過率が70%以上90%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のバリアフィルム。   The barrier film according to any one of claims 1 to 4, wherein a visible light transmittance at 400 to 800 nm of the barrier film is 70% or more and 90% or less. 請求項1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムを用いたことを特徴とする有機光電変換素子、又は有機エレクトロルミネッセンス素子。   An organic photoelectric conversion element or an organic electroluminescence element using the barrier film according to claim 1. 請求項1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムが、基材上にケイ素化合物を含有する塗布液を塗布後、放電ガス雰囲気下で2周波プラズマ処理して、ケイ素酸化物を含有するバリア層を形成することにより製造されたことを特徴とするバリアフィルムの製造方法。   The barrier film according to any one of claims 1 to 5, wherein the barrier film contains a silicon oxide by applying a coating solution containing a silicon compound on a substrate and then subjecting the substrate to a two-frequency plasma treatment in a discharge gas atmosphere. A method for producing a barrier film, which is produced by forming a layer. 請求項1〜5のいずれか1項記載のバリアフィルムが、基材上にケイ素化合物を含有する塗布液を塗布後、真空紫外線の照射処理をして、ケイ素酸化物を含有するバリア層を形成することにより製造されたことを特徴とするバリアフィルムの製造方法。   The barrier film according to any one of claims 1 to 5, wherein a coating layer containing a silicon compound is applied on a substrate, and then a vacuum ultraviolet ray irradiation treatment is performed to form a barrier layer containing a silicon oxide. A method for producing a barrier film, which is produced by
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013211501A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sumitomo Chemical Co Ltd Photoelectric conversion device
JP2013232320A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Konica Minolta Inc Electronic device and manufacturing method of the same
JP2014046272A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Konica Minolta Inc Method of manufacturing gas barrier film, and electronic device
JP2018154012A (en) * 2017-03-17 2018-10-04 コニカミノルタ株式会社 Functional film and method for manufacturing electronic device
WO2019186825A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic el display device and manufacturing method therefor
WO2019186824A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic el display device and manufacturing method therefor
US12018818B2 (en) 2013-07-12 2024-06-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device with bendable light-emitting panel

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202128939A (en) 2019-11-13 2021-08-01 日商味之素股份有限公司 Sealing sheet

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05186622A (en) * 1992-01-13 1993-07-27 Toyobo Co Ltd Thin silicon oxide film-laminated gas barrier film
JP2003328132A (en) * 2002-05-13 2003-11-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Silicon oxide film
JP2006299145A (en) * 2005-04-22 2006-11-02 Konica Minolta Holdings Inc Gas barrier film, resin substrate using gas barrier film and used for organic electroluminescence and organic electroluminescent element
JP2008056967A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Konica Minolta Holdings Inc Gas barrier property resin base material, and organic electroluminescence device
JP2009503157A (en) * 2005-07-26 2009-01-29 クラリアント・インターナシヨナル・リミテッド Method for forming a thin glass-like coating on a substrate to reduce gas permeation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05186622A (en) * 1992-01-13 1993-07-27 Toyobo Co Ltd Thin silicon oxide film-laminated gas barrier film
JP2003328132A (en) * 2002-05-13 2003-11-19 Toyo Seikan Kaisha Ltd Silicon oxide film
JP2006299145A (en) * 2005-04-22 2006-11-02 Konica Minolta Holdings Inc Gas barrier film, resin substrate using gas barrier film and used for organic electroluminescence and organic electroluminescent element
JP2009503157A (en) * 2005-07-26 2009-01-29 クラリアント・インターナシヨナル・リミテッド Method for forming a thin glass-like coating on a substrate to reduce gas permeation
JP2008056967A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Konica Minolta Holdings Inc Gas barrier property resin base material, and organic electroluminescence device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013211501A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Sumitomo Chemical Co Ltd Photoelectric conversion device
JP2013232320A (en) * 2012-04-27 2013-11-14 Konica Minolta Inc Electronic device and manufacturing method of the same
JP2014046272A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Konica Minolta Inc Method of manufacturing gas barrier film, and electronic device
US12018818B2 (en) 2013-07-12 2024-06-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device with bendable light-emitting panel
JP2018154012A (en) * 2017-03-17 2018-10-04 コニカミノルタ株式会社 Functional film and method for manufacturing electronic device
WO2019186825A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic el display device and manufacturing method therefor
WO2019186824A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-03 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic el display device and manufacturing method therefor
JPWO2019186824A1 (en) * 2018-03-28 2020-04-30 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic EL display device and manufacturing method thereof
JPWO2019186825A1 (en) * 2018-03-28 2020-04-30 堺ディスプレイプロダクト株式会社 Organic EL display device and manufacturing method thereof

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