JP2011194766A - Gas barrier film and organic electronic device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a barrier film having very high barrier performance excellent UV-cutting capability and adhesion and an organic electronic device using the film, e.g. an organic photoelectric conversion element or an organic EL element.SOLUTION: In the gas barrier film and the organic electronic device, each of gas barrier layers, as a gas barrier film, on both sides of a resin substrate consists of a UV-cutting layer and at least one of a silicon oxide layer and a silicon oxide nitride layer, formed in this order.

Description

本発明は、主に電子デバイス等のパッケージ、または有機光電変換素子(有機太陽電池)や有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子ともいう)、液晶等のプラスチック基板といったディスプレイ材料に用いられるガスバリア性フィルム(以下、ガスバリアフィルムともいう)、および該ガスバリアフィルムを有する有機光電変換素子、有機EL素子等の有機電子デバイスに関する。   The present invention mainly relates to a gas barrier property used for a display material such as a package of an electronic device or the like, or a plastic substrate such as an organic photoelectric conversion element (organic solar cell), an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element), or a liquid crystal. The present invention relates to a film (hereinafter also referred to as a gas barrier film) and organic electronic devices such as an organic photoelectric conversion element and an organic EL element having the gas barrier film.

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、酸化珪素等の金属酸化物の薄膜を形成したガスバリアフィルムは、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、食品や工業用品およ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。   Conventionally, a gas 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 goods and foods that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen. It is widely used in packaging applications to prevent alteration of products such as industrial products and pharmaceuticals.

また、包装用途以外にも液晶表示素子、光電変換素子(太陽電池)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)基板等で使用されている。   In addition to packaging applications, they are used in liquid crystal display elements, photoelectric conversion elements (solar cells), organic electroluminescence (organic 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、太陽電池用材料では透明性が求められており、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 solar cell material requires transparency and cannot be applied.

特に、液晶表示素子、有機EL素子、光電変換素子などへの応用が進んでいる透明基板には、近年、軽量化、大型化という要求に加え、ロール・トゥ・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、重くて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板が採用され始めている。   In particular, transparent substrates that have been applied to liquid crystal display elements, organic EL elements, photoelectric conversion elements, etc. can be produced in roll-to-roll in addition to the demands for weight reduction and size increase in recent years. In addition to high demands such as long-term reliability, high degree of freedom of shape, and ability to display curved surfaces, film substrates such as transparent plastics are used instead of glass substrates that are heavy, fragile and difficult to increase in area. Has begun to be adopted.

しかしながら、透明プラスチック等のフィルム基板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、有機光電変換素子用の材料として用いた場合、ガスバリア性が劣る基板を用いると、水蒸気や空気が浸透して有機膜が劣化し、光電変換効率あるいは耐久性等を損なう要因となる。   However, a film substrate such as a transparent plastic has a problem that gas barrier properties are inferior to glass. For example, when used as a material for an organic photoelectric conversion element, if a substrate having inferior gas barrier properties is used, water vapor or air penetrates and the organic film deteriorates, which becomes a factor that impairs photoelectric conversion efficiency or durability.

また、電子デバイス用基板として高分子基板を用いた場合には、酸素や水分子が高分子基板を透過して電子デバイス内に浸透、拡散し、デバイスを劣化させてしまうことや、電子デバイス内で求められる真空度を維持できないといった問題を引き起こす。   In addition, when a polymer substrate is used as a substrate for an electronic device, oxygen and water molecules permeate the polymer substrate and penetrate and diffuse into the electronic device, thereby degrading the device. Cause the problem that the degree of vacuum required in can not be maintained.

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ガスバリアフィルム基板とすることが知られている。最近では有機EL素子等の水分に弱い有機物のバリア性フィルムとしては、水蒸気透過率が1×10−3g/m・dayを下回るようなバリア性能が求められている。 In order to solve such problems, it is known to form a metal oxide thin film on a film substrate to form a gas barrier film substrate. Recently, as a barrier film made of an organic substance that is weak against moisture, such as an organic EL element, barrier performance is required such that the water vapor transmission rate is less than 1 × 10 −3 g / m 2 · day.

このような問題を解決するために、ポリシラザンを樹脂基板に塗布し、紫外線照射でガスバリア膜を積層する技術が開示されているが(例えば、特許文献1参照)、バリア層を積層して使用されている二酸化珪素では紫外線を吸収できず、有機物を劣化させる紫外線は、フィルム基板の劣化を起こす。また、フィルム基板を通過した紫外線は、液晶表示素子、有機EL素子、光電変換素子の劣化をも引き起こし、大変問題となっている。   In order to solve such a problem, a technique of applying a polysilazane to a resin substrate and laminating a gas barrier film by ultraviolet irradiation (for example, refer to Patent Document 1), is used by laminating a barrier layer. Silicon dioxide that cannot be absorbed cannot absorb ultraviolet rays, and ultraviolet rays that degrade organic substances cause deterioration of the film substrate. In addition, ultraviolet rays that have passed through the film substrate cause deterioration of the liquid crystal display element, organic EL element, and photoelectric conversion element, which is a serious problem.

フィルム基板上に紫外線吸収層及びハードコート層を順に設けてなる光学フィルムの技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この方法によれば、紫外線をカットできるが、ハードコート層のため水蒸気透過率が5〜150g/m・dayと最近の有機EL素子等の水分に弱い有機物のバリア性フィルムとはとてもいえない。 A technique of an optical film in which an ultraviolet absorbing layer and a hard coat layer are sequentially provided on a film substrate is disclosed (for example, see Patent Document 2). According to this method, ultraviolet rays can be cut, but because of the hard coat layer, the water vapor transmission rate is 5 to 150 g / m 2 · day, and it cannot be said to be a barrier film of organic matter that is weak against moisture such as recent organic EL elements. .

また、フィルム基板上に紫外線吸収層及びガスバリア層を積層させる技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。この方法によれば、紫外線をカットし、ガスバリア性もあるが、ガスバリア層が片面のため5ml/m・dayと最近の有機EL素子等の水分に弱い有機物のバリア性フィルムとはとてもいえない。 Moreover, the technique which laminates | stacks an ultraviolet absorption layer and a gas barrier layer on a film substrate is disclosed (for example, refer patent document 3). According to this method, ultraviolet rays are cut and gas barrier properties are provided, but since the gas barrier layer is on one side, it cannot be said to be a barrier film of organic matter that is weak to moisture such as 5 ml / m 2 · day and recent organic EL devices. .

特開2009−255040号公報JP 2009-255040 A 特開2008−233882号公報JP 2008-233882 A 特開2005−153167号公報JP 2005-153167 A

本発明の目的は、極めて高いバリア性能、UVカット性、密着性に優れるバリア性フィルムを提供すること、およびそれを用いた有機光電変換素子や有機EL素子の様な有機電子デバイスを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a barrier film excellent in extremely high barrier performance, UV cut property and adhesion, and to provide an organic electronic device such as an organic photoelectric conversion element and an organic EL element using the same. It is in.

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.ガスバリア性フィルムとして、樹脂基板の両面上にガスバリア層が、それぞれ、紫外線カット層と、酸化珪素層および酸化窒化珪素層から選ばれる少なくとも1種の層とをこの順に設けてあることを特徴とするガスバリア性フィルム。   1. As a gas barrier film, a gas barrier layer is provided on both surfaces of a resin substrate, each including an ultraviolet cut layer and at least one layer selected from a silicon oxide layer and a silicon oxynitride layer in this order. Gas barrier film.

2.前記酸化珪素層、または酸化窒化珪素層が、ポリシラザン骨格を有する珪素化合物の溶液を塗布し、次いで、波長200nm以下の真空紫外光を、照射して作製されることを特徴とする前記1に記載のガスバリア性フィルム。   2. 2. The silicon oxide layer or the silicon oxynitride layer is produced by applying a solution of a silicon compound having a polysilazane skeleton, and then irradiating with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less. Gas barrier film.

3.前記真空紫外光の照射が、表裏両面照射であることを特徴とする前記2に記載のガスバリア性フィルム。   3. 3. The gas barrier film as described in 2 above, wherein the irradiation with vacuum ultraviolet light is front and back double-sided irradiation.

4.前記紫外線カット層に紫外線吸収剤として、微粒子金属酸化物を含有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルム。   4). 4. The gas barrier film as described in any one of 1 to 3 above, wherein the ultraviolet cut layer contains a particulate metal oxide as an ultraviolet absorber.

5.前記1〜4のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルムを用いたことを特徴とする有機電子デバイス。   5. 5. An organic electronic device using the gas barrier film according to any one of 1 to 4 above.

本発明によれば、極めて高いバリア性能、UVカット性、密着性に優れるバリア性フィルムを提供すること、およびそれを用いた有機光電変換素子や有機EL素子の様な有機電子デバイスを提供することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to provide a barrier film excellent in extremely high barrier performance, UV cut property and adhesion, and to provide an organic electronic device such as an organic photoelectric conversion element and an organic EL element using the same. Is possible.

本発明の有機電子デバイスの例の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the example of the organic electronic device of this invention.

本発明は、樹脂基板の両面に紫外線カット層、ガスバリア層の順に設けてなるフィルム構成である。両面にバリア層を有することで水蒸気透過率を低くすることが可能になる。バリア層形成に際して、紫外線照射を両面にあてる場合、基板樹脂をその紫外線で劣化させてしまい、問題となるが、本発明では基板樹脂とバリア層の間に紫外線カット層を挟むことで、問題を解決した。さらに驚くべきことにバリア層の表面側からのみ紫外線を照射した場合、バリア層の下部が改質されにくく下の層との密着性に問題があったが、両面照射により裏面からも反対側のバリア層に紫外線が当たることによりバリア層内が均一に改質され密着性と水蒸気透過率が大幅に向上した。   The present invention is a film configuration in which an ultraviolet cut layer and a gas barrier layer are provided in this order on both surfaces of a resin substrate. By having the barrier layers on both sides, the water vapor transmission rate can be lowered. When ultraviolet light irradiation is applied to both sides in forming the barrier layer, the substrate resin is deteriorated by the ultraviolet light, which causes a problem.In the present invention, the problem is solved by sandwiching the ultraviolet cut layer between the substrate resin and the barrier layer. Settled. Surprisingly, when ultraviolet rays were irradiated only from the front side of the barrier layer, the lower part of the barrier layer was difficult to be modified, and there was a problem in adhesion to the lower layer. When the barrier layer was irradiated with ultraviolet rays, the inside of the barrier layer was uniformly modified, and the adhesion and water vapor transmission rate were greatly improved.

以下、本発明とその構成要素、および本発明を実施するための形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention, its components, and embodiments for carrying out the present invention will be described in detail.

<ガスバリ性アフィルム>
本発明のガスバリア性フィルムは、樹脂基板の両面に紫外線吸収剤を含有する液、その上に珪素化合物を含有する液を塗布することで、両面にガスバリア層を形成することで得られる。
<Gas-barrier a-film>
The gas barrier film of the present invention can be obtained by forming a gas barrier layer on both surfaces by applying a liquid containing an ultraviolet absorber on both surfaces of a resin substrate and a liquid containing a silicon compound on the liquid substrate.

本発明のガスバリア性フィルムのガスバリア性としては、JIS K 7129B法に従って測定した水蒸気透過率(水蒸気透過度:25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、10−3g/(m・24h)以下であることが好ましく、更に好ましくは10−4g/(m・24h)以下であり、特に好ましくは10−5g/(m・24h)以下である。 As the gas barrier property of the gas barrier film of the present invention, the water vapor transmission rate (water vapor transmission rate: 25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured according to the JIS K 7129B method is 10 −3 g. / (M 2 · 24h) or less, more preferably 10 −4 g / (m 2 · 24 h) or less, and particularly preferably 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.

また、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過率(酸素透過度)が0.01ml/(m・0.1MPa/day)以下であることが好ましく、より好ましくは0.001ml/(m・0.1MPa/day)以下である。 The oxygen permeability (oxygen permeability) measured by a method according to JIS K 7126-1987 is preferably 0.01 ml / (m 2 · 0.1 MPa / day) or less, more preferably 0.8. 001 ml / (m 2 · 0.1 MPa / day) or less.

(ガスバリア性フィルムの層構成)
本発明は、樹脂基板上の両面に紫外線カット層、ガスバリア層の順に設けてなるフィルム構成となる。ガスバリア層としては1層でもよく2層、3層積層してもよい。またガスバリア層の間に応力緩和層を挟んでもよい。
(Layer structure of gas barrier film)
The present invention has a film configuration in which an ultraviolet cut layer and a gas barrier layer are provided in this order on both surfaces of a resin substrate. The gas barrier layer may be a single layer, or two or three layers. A stress relaxation layer may be sandwiched between the gas barrier layers.

単層の場合でも積層した場合でも1つのガスバリア層の膜厚は、30nm〜1000nmが好ましく、更に好ましくは30nm〜500nm、特には90nm〜500nmである。30nm以上とすると膜厚均一性が良好となり、ガスバリア性能に優れる。1000nm以下にすると、屈曲によるクラックが急激に入ることが極めて少なくなり、成膜時の内部応力が増大をとどめて、欠陥の生成を防止可能とする。   In the case of a single layer or stacked layers, the thickness of one gas barrier layer is preferably 30 nm to 1000 nm, more preferably 30 nm to 500 nm, particularly 90 nm to 500 nm. When it is 30 nm or more, the film thickness uniformity is good and the gas barrier performance is excellent. When the thickness is 1000 nm or less, cracks due to bending rapidly become extremely small, the internal stress during film formation only increases, and the generation of defects can be prevented.

<紫外線カット層>
本発明に用いる紫外線カット層は、200〜340nmの領域で光を吸収する物質を入れることで紫外線による劣化を防止する。また可視光領域の透過率は高いことが好ましい。
<UV cut layer>
The ultraviolet cut layer used in the present invention prevents deterioration due to ultraviolet rays by adding a substance that absorbs light in the region of 200 to 340 nm. The transmittance in the visible light region is preferably high.

本発明に用いる紫外線吸収剤は、紫外線カット層と脂環式構造を有する樹脂基材との密着性及び、紫外線カット層とガスバリア層の密着性の観点から、金属酸化物、有機紫外線吸収化合物が好ましい。特に好ましくは、金属酸化物である。紫外線カット層のバインダーとしては、樹脂バインダーが好ましい。   The ultraviolet absorber used in the present invention is composed of a metal oxide and an organic ultraviolet absorbing compound from the viewpoint of adhesion between the ultraviolet cut layer and the resin substrate having an alicyclic structure and adhesion between the ultraviolet cut layer and the gas barrier layer. preferable. Particularly preferred is a metal oxide. As the binder for the ultraviolet cut layer, a resin binder is preferable.

(紫外線カット層の製造方法)
紫外線カット層の形成方法は、紫外線吸収剤を樹脂バインダーに溶解または分散させた塗布液を作製する。また樹脂バインダーが溶液でない場合、紫外線吸収剤を溶媒に溶解または分散させた液に樹脂バインダーを溶解させ塗布液を作製する。それら塗布液を、樹脂基材に、塗布した後、加熱処理を行って形成されることが好ましい。塗布する方法には特に制限はなく、例えばバーコーター法、カーテンコート法、浸漬法、エアーナイフ法、スライド塗布法、ホッパー塗布法、リバースロール塗布法、グラビア塗布法、エクストリュージョン塗布法等の公知の方法を用いることができる。これらのうちより好ましくはスライド塗布法、エクストリュージョン塗布法である。これらの塗布方法は樹脂基材の片面塗布について述べたが、両面塗布に際しても同様である。
(Production method of UV cut layer)
The ultraviolet cut layer is formed by preparing a coating solution in which an ultraviolet absorber is dissolved or dispersed in a resin binder. When the resin binder is not a solution, the coating solution is prepared by dissolving the resin binder in a solution obtained by dissolving or dispersing the ultraviolet absorber in a solvent. The coating liquid is preferably formed by applying a heat treatment after coating the resin base material. The coating method is not particularly limited, and examples thereof include a bar coater method, a curtain coating method, a dipping method, an air knife method, a slide coating method, a hopper coating method, a reverse roll coating method, a gravure coating method, and an extrusion coating method. A known method can be used. Of these, the slide coating method and the extrusion coating method are more preferable. These coating methods have been described for single-sided coating of a resin base material, but the same applies to double-sided coating.

尚、本発明において、塗布膜の厚さは、目的に応じ適量を選ぶことが好ましいが、乾燥後の膜厚で0.01μm以上1000μm以下が好ましく、さらに好ましくは、0.03μm以上100μm以下が好ましい。   In the present invention, the thickness of the coating film is preferably selected according to the purpose, but it is preferably 0.01 μm or more and 1000 μm or less, more preferably 0.03 μm or more and 100 μm or less in terms of the film thickness after drying. preferable.

なお、上記溶剤の含有量は塗布工程後の乾燥工程等における温度条件等の条件変化によって調整できる。また、当該溶剤の含有量は、含有させた溶剤を検出するために適した条件下におけるガスクロマトグラフィーで測定できる。   In addition, content of the said solvent can be adjusted with conditions changes, such as temperature conditions in the drying process after an application | coating process. The content of the solvent can be measured by gas chromatography under conditions suitable for detecting the contained solvent.

前記紫外線カット層は、樹脂基材に塗布、乾燥することで固定化でき、本発明の効果を確認できるが、必要に応じて樹脂基材へ固定化させる方法として、紫外線及び電子線硬化方法及び熱硬化方法が用いられる。前記、紫外線カット層塗布液に、必要に応じて、光重合開始剤、熱重合開始剤を添加し、樹脂基板上に塗布した後、熱、紫外線及び電子線を照射して樹脂基材へ固定化させればよい。   The ultraviolet cut layer can be fixed by applying to a resin base material and drying, and the effect of the present invention can be confirmed, but as a method of fixing to the resin base material as necessary, an ultraviolet ray and electron beam curing method and A thermosetting method is used. If necessary, add a photopolymerization initiator and a thermal polymerization initiator to the UV-cutting layer coating solution, apply it on the resin substrate, and then fix it to the resin substrate by irradiating it with heat, ultraviolet rays, and an electron beam. What is necessary is just to make it.

ここで用いられる光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等の光ラジカル開始剤等が挙げられる。一方、樹脂基材へ熱硬化方法で固定化する場合は、必要に応じて前記、紫外線カット層塗布液に熱ラジカル発生剤等の熱重合開始剤を添加すればよい。ここで用いられる熱重合開始剤としては、例えば、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1′−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物等が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator used here include acetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine. Carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, Michler's ketone, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) ) Photoradical initiation of 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, etc. Etc. The. On the other hand, when fixing to a resin base material with the thermosetting method, thermal polymerization initiators, such as a thermal radical generator, may be added to the said ultraviolet cut layer coating liquid as needed. Examples of the thermal polymerization initiator used here include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4- Azo compounds such as methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1'-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, etc. It is done.

また、開始剤なしの場合でも前記、紫外線カット層塗布液を塗布する樹脂基材上にコロナ放電処理、プラズマ放電処理等でポリマー表面を活性化させておけば固定化することができる。   Even in the absence of an initiator, it can be fixed by activating the polymer surface by a corona discharge treatment, a plasma discharge treatment or the like on the resin base material to which the ultraviolet cut layer coating solution is applied.

(微粒子金属酸化物)
本発明で用いる紫外線吸収剤は微粒子金属酸化物が好ましい。微粒子金属酸化物とは、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあり紫外線防御効果を有するものを指し、例えば微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛、微粒子酸化セリウム、微粒子酸化鉄が挙げられる。これらの微粒子金属酸化物の1種以上、好ましくは2種以上を組み合わせてもよい。また、微粒子金属酸化物の形状としては、球状、針状、棒状、紡錘状、不定形状、板状など特に限定されず、さらに結晶形についてもアモルファス、ルチル型、アナターゼ型など特に限定されない。
(Fine particle metal oxide)
The ultraviolet absorber used in the present invention is preferably a particulate metal oxide. The fine particle metal oxide refers to those having an average primary particle diameter in the range of 1 to 100 nm and having an ultraviolet protection effect, and examples thereof include fine particle titanium oxide, fine particle zinc oxide, fine particle cerium oxide, and fine particle iron oxide. One or more, preferably two or more of these particulate metal oxides may be combined. Further, the shape of the fine particle metal oxide is not particularly limited such as spherical, needle-like, rod-like, spindle-like, indefinite shape, or plate shape, and the crystal form is not particularly limited such as amorphous, rutile type, or anatase type.

さらに、これらの微粒子金属酸化物は、従来公知の表面処理、例えばフッ素化合物処理、シリコーン処理、シリコーン樹脂処理、ペンダント処理、シランカップリング剤処理、チタンカップリング剤処理、油剤処理、N−アシル化リジン処理、ポリアクリル酸処理、金属石鹸処理、アミノ酸処理、無機化合物処理、プラズマ処理、メカノケミカル処理などによって事前に表面処理されていることが好ましく、特にシリコーン、シラン、フッ素化合物、アミノ酸系化合物、金属石鹸から選ばれる一種以上の表面処理剤により撥水化処理されていることが好ましい。   Furthermore, these fine particle metal oxides are conventionally known surface treatments such as fluorine compound treatment, silicone treatment, silicone resin treatment, pendant treatment, silane coupling agent treatment, titanium coupling agent treatment, oil agent treatment, N-acylation. It is preferably surface-treated in advance by lysine treatment, polyacrylic acid treatment, metal soap treatment, amino acid treatment, inorganic compound treatment, plasma treatment, mechanochemical treatment, etc., particularly silicone, silane, fluorine compound, amino acid compound, It is preferable that the water-repellent treatment is performed with one or more surface treatment agents selected from metal soaps.

シリコーン処理の例としては、メチルヒドロゲンポリシロキサンの被覆・加熱処理が挙げられ、シランとしてはアルキルシラン処理が挙げられ、フッ素化合物としてはペルフルオロアルキルリン酸エステル、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロアルキルシリコーン、ペルフルオロアルキル・ポリエーテル共変性シリコーン、ペルフルオロアルキルシランなどが挙げられ、アミノ酸系化合物としては、N−ラウロイル−L−リジンなどが挙げられ、さらに金属石鹸としてはステアリン酸アルミニウムなどが挙げられる。   Examples of silicone treatment include coating and heat treatment of methyl hydrogen polysiloxane, examples of silane include alkylsilane treatment, and examples of fluorine compounds include perfluoroalkyl phosphate ester, perfluoropolyether, perfluoroalkyl silicone, perfluoro Alkyl / polyether co-modified silicones, perfluoroalkylsilanes, and the like are mentioned. Examples of amino acid compounds include N-lauroyl-L-lysine, and examples of metal soaps include aluminum stearate.

微粒子酸化物の市販品としては、例えば、微粒子酸化亜鉛としては、“FINEX−25”、“FINEX−50”、“FINEX−75”{以上、堺化学工業(株)};“MZ500”シリーズ、“MZ700”シリーズ{以上、テイカ(株)}“ZnO−350”{以上、住友大阪セメント(株)}、“TYN”シリーズ{以上、東洋インキ(株)}等が挙げられる。   As a commercial product of fine particle oxide, for example, as fine particle zinc oxide, “FINEX-25”, “FINEX-50”, “FINEX-75” {above, Sakai Chemical Industry Co., Ltd.}; “MZ500” series, “MZ700” series {above, Teika Co., Ltd.} “ZnO-350” {above, Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.}, “TYN” series {above, Toyo Ink Co., Ltd.} and the like.

微粒子酸化チタンとしては、“TTO−55、51、S、M、D”シリーズ{以上、石原産業(株)};“JR”シリーズ、“JA”シリーズ{以上、テイカ(株)}、“TYN”シリーズ{以上、東洋インキ(株)}等が挙げられる。また、微粒子酸化セリウムとしては、(株)ニッキ又はセイミケミカル(株)から販売されている高純度酸化セリウムが含まれる。このうち特に酸化チタン、酸化亜鉛であることが好ましい。   Fine titanium oxide includes “TTO-55, 51, S, M, D” series {above, Ishihara Sangyo Co., Ltd.}; “JR” series, “JA” series {above, Teika Co., Ltd.}, “TYN” "Series {above, Toyo Ink Co., Ltd.}" and the like. The fine cerium oxide includes high-purity cerium oxide sold by Nikki Co., Ltd. or Seimi Chemical Co., Ltd. Of these, titanium oxide and zinc oxide are particularly preferable.

本発明で用いられる酸化チタンの平均一次粒子径又は平均一次短軸粒子径は1〜45nmであることが好ましく、より好ましくは3〜40nm、さらに好ましくは5〜30nmである。ここで、「平均一次粒子径」とは、一次粒子形状が球状又はほぼ球状である場合の球相当径の平均値であり、「平均一次短軸粒子径」とは、一次粒子形状が円柱形又は紡錘形である場合の短軸粒子径の平均値である。紡錘型又は円柱形形状(好ましくは紡錘型)の粒子の場合には、長軸径は、好ましくは3〜200nm、より好ましくは5〜150nm、さらに好ましくは10〜100nmである。さらに長軸径/短軸径比(以下アスペクト比という)は好ましくは2〜10、より好ましくは2.5〜8、さらに好ましくは3〜6である。   The average primary particle diameter or average primary short axis particle diameter of titanium oxide used in the present invention is preferably 1 to 45 nm, more preferably 3 to 40 nm, still more preferably 5 to 30 nm. Here, the “average primary particle diameter” is an average value of sphere equivalent diameters when the primary particle shape is spherical or almost spherical, and the “average primary short axis particle diameter” is a columnar primary particle shape. Or it is the average value of the short axis particle diameter in the case of a spindle shape. In the case of spindle-shaped or cylindrical (preferably spindle-shaped) particles, the major axis diameter is preferably 3 to 200 nm, more preferably 5 to 150 nm, and still more preferably 10 to 100 nm. Further, the long axis diameter / short axis diameter ratio (hereinafter referred to as aspect ratio) is preferably 2 to 10, more preferably 2.5 to 8, and further preferably 3 to 6.

本発明の紫外線吸収剤は、目的に応じて塗設量を選択できるが、0.01〜20g/mとなるように使用するのが好ましい。使用量が多いと紫外線の吸収は大きくなり、該上限値以下であれば透明性の低下が抑制できる。より好ましい量は0.02〜10g/m、さらに好ましくは0.05〜2g/mである。 Although the coating amount of the ultraviolet absorber of the present invention can be selected according to the purpose, it is preferably used so as to be 0.01 to 20 g / m 2 . When the amount used is large, the absorption of ultraviolet rays increases, and when the amount is not more than the upper limit value, the decrease in transparency can be suppressed. A more preferable amount is 0.02 to 10 g / m 2 , and further preferably 0.05 to 2 g / m 2 .

(有機紫外線防止化合物)
また本発明は、紫外線吸収剤として有機紫外線防止化合物を使用してもよい、有機紫外線防止化合物としては、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系等が使用できる。ベンゾトリアゾール系としては、例えば2,2−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6[(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]]、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−(tert−ブチル)フェノール等を挙げることができる。トリアジン系としては、例えば2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール等を挙げることができる。
(Organic UV protection compound)
In the present invention, an organic ultraviolet ray preventing compound may be used as the ultraviolet absorber. As the organic ultraviolet ray preventing compound, a benzotriazole type, a triazine type or the like can be used. Examples of the benzotriazole type include 2,2-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6 [(2H-benzotriazol-2-yl) phenol]], 2- (2H- Benzotriazol-2-yl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol, 2- [5-chloro (2H) -benzotriazol-2-yl] -4-methyl-6- ( tert-butyl) phenol and the like. Examples of the triazine type include 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(hexyl) oxy] -phenol.

市販品としては、チバ・ジャパンのTINUVINシリーズ、ADEKAのアデカスタブシリーズなどがあげられる。   Commercially available products include Ciba Japan's TINUVIN series and ADEKA's Adekastab series.

また紫外線防止剤と同等の劣化防止機能のあるHALS剤を紫外線吸収剤として使用してもよく、HALS剤としては、ヒンダードアミン系等が使用できる。ヒンダードアミン系としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ポリ[[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ]]、ジブチルアミン・1,3,5−トリアジン・N,N−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミン・N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物等を挙げることができる。金属不活性剤としては、例えば2,3−ビス[[3−[3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル]プロピオニル]]プロピオノヒドラジド等を挙げることができる。   Further, a HALS agent having a function of preventing deterioration equivalent to that of the ultraviolet light inhibitor may be used as the ultraviolet light absorber, and a hindered amine or the like can be used as the HALS agent. Examples of hindered amines include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and poly [[6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5. -Triazine-2,4-diyl] [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino] hexamethylene [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino]] Dibutylamine, 1,3,5-triazine, N, N-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylenediamine, N- (2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl) butylamine polycondensate, etc. Examples of the metal deactivator include 2,3-bis [[3- [3,5-di-tert-butyl-4. -Hydroxyphenyl] Pioniru]] can be mentioned propionohydrazide like.

市販品としては、チバ・ジャパンのTINUVINシリーズ、ADEKAのアデカスタブシリーズなどがあげられる。   Commercially available products include Ciba Japan's TINUVIN series and ADEKA's Adekastab series.

有機紫外線防止化合物は、それ自身が有機物のため、紫外線による劣化をうける、このため無機物である微粒子金属酸化物の方が紫外線吸収剤としてより好ましい。   Since the organic ultraviolet protection compound itself is an organic substance, it is deteriorated by ultraviolet rays. For this reason, an inorganic particulate metal oxide is more preferable as an ultraviolet absorber.

(樹脂バインダー)
本発明で用いられる紫外線カット層の樹脂バインダーとして用いられるものは、重合型熱可塑性樹脂あるいは縮合型熱可塑性樹脂が挙げられる。
(Resin binder)
Examples of the resin binder used in the ultraviolet cut layer used in the present invention include a polymerization type thermoplastic resin or a condensation type thermoplastic resin.

重合型熱可塑性樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアルキレン樹脂などが挙げられる。   Examples of the polymerization type thermoplastic resin include (meth) acrylic resin, styrene resin, polyalkylene resin and the like.

縮合型熱可塑性樹脂としてはテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、4,4−ジフェニルジカルボン酸の如き芳香族カルボン酸、又はそのエステルとエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等の如き脂肪族グリコールとを縮重合させて得ることのできる従来公知のポリエステル樹脂が挙げられる。   Condensation type thermoplastic resins include terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, aromatic carboxylic acids such as 4,4-diphenyldicarboxylic acid, or esters thereof with ethylene glycol, propylene glycol, 1,4- Examples thereof include conventionally known polyester resins that can be obtained by condensation polymerization with an aliphatic glycol such as butanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and the like.

代表的なものとしてポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂が挙げられる。   Typical examples include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.

(紫外線吸収剤と樹脂バインダーの混合方法)
本発明で用いられる紫外線吸収剤は、樹脂バインダーに公知の技術で混合される。通常は、樹脂バインダーを溶液とし、この溶液に攪拌機を用いて攪拌しながら、紫外線吸収剤は混合される。攪拌時に添加されてもよい分散剤、その他の添加剤は、必要に応じて、紫外線吸収剤の投入の前後または同時に添加されて攪拌される。樹脂バインダーの粘度が高い場合や固体状の場合などは、適宜、溶媒を添加してもよい。
(Method of mixing UV absorber and resin binder)
The ultraviolet absorber used in the present invention is mixed with a resin binder by a known technique. Usually, a resin binder is used as a solution, and the ultraviolet absorber is mixed while stirring the solution using a stirrer. The dispersant and other additives that may be added at the time of stirring are added and stirred before or after the introduction of the ultraviolet absorber as necessary. When the viscosity of the resin binder is high or solid, a solvent may be added as appropriate.

また分散が容易でない場合は、紫外線吸収剤と樹脂バインダーと溶媒を加え、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどの高剪断力混合機を用いて均一に混合する。   If dispersion is not easy, an ultraviolet absorber, a resin binder, and a solvent are added, and they are mixed uniformly using a high shear mixer such as a Henschel mixer or a super mixer.

溶媒としては特に限定されるものではなく、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類などを例示することができる。特にトルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、ジクロロメタン、四塩化炭素などの塩素系溶媒、n−ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒等の樹脂バインダーを溶解、膨潤する溶媒を用いる。   The solvent is not particularly limited, and ketones such as methyl ethyl ketone, acetone and methyl isobutyl ketone, esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate, aromatic compounds such as toluene and xylene, diethyl ether, tetrahydrofuran and the like And ethers such as methanol, ethanol, isopropanol and the like. Dissolve resin binders such as aromatic solvents such as toluene and xylene, chlorinated solvents such as dichloromethane and carbon tetrachloride, hydrocarbon solvents such as n-hexane and cyclohexane, and ketone solvents such as cyclohexanone and methyl isobutyl ketone. Use a solvent that swells.

紫外線カット層塗布液中の紫外線吸収剤の濃度は、目的とする紫外線カット層の膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、対樹脂バインダーの0.2〜50質量%程度である。好ましくは、5〜50質量%である。   The concentration of the UV absorber in the UV cut layer coating solution varies depending on the film thickness of the target UV cut layer and the pot life of the coating solution, but is about 0.2 to 50% by mass of the resin binder. Preferably, it is 5-50 mass%.

(ガスバリア層の製造方法)
本発明のガスバリア性フィルムの製造方法は、紫外線カット層の上に、ポリシラザン化合物を含有する塗布液を塗布乾燥後、酸素及び水蒸気を含む窒素雰囲気下で紫外線照射により酸化処理し、ガスバリア層を製造する。
(Method for producing gas barrier layer)
In the method for producing a gas barrier film of the present invention, a coating liquid containing a polysilazane compound is coated and dried on an ultraviolet cut layer, and then oxidized by ultraviolet irradiation in a nitrogen atmosphere containing oxygen and water vapor to produce a gas barrier layer. To do.

ポリシラザン化合物の塗布方法としては、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。これらの方法で両面同時に塗布してもよく、片面ずつ塗布してもよい。   Any appropriate method can be adopted as a method for applying the polysilazane compound. 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. By these methods, both sides may be applied simultaneously, or one side may be applied.

本発明で用いられる「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO、Siおよび両方の中間固溶体SiO等のセラミック前駆体無機ポリマーである。 The “polysilazane” used in the present invention is a polymer having a silicon-nitrogen bond, and is composed of Si—N, Si—H, N—H, etc., SiO 2 , Si 3 N 4 and both intermediate solid solutions SiO x N y. Such as a ceramic precursor inorganic polymer.

フィルム基材を損なわないようにするには、特開平8−112879号公報に記載されているように比較的低温でセラミック化してシリカに変性するものがよく、下記一般式(1)で表されるものを好ましく用いることができる。   In order not to damage the film base material, it is preferable to use ceramics modified at a relatively low temperature and modified to silica as described in JP-A-8-112879, which is represented by the following general formula (1). What can be preferably used.

Figure 2011194766
Figure 2011194766

式中、R、R、Rは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。パーヒドロポリシラザンは、R、R、Rの全てが水素原子であり、オルガノポリシラザンは、R、R、Rのいずれかがアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基である。本発明では得られるバリア膜としての緻密性から、R、R、Rの全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group. In perhydropolysilazane, all of R 1 , R 2 , and R 3 are hydrogen atoms, and in organopolysilazane, any of R 1 , R 2 , and R 3 is an alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, aryl group, An alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group; In the present invention, perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2 , and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferred because of the denseness of the barrier film obtained.

一方、そのSiと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより下地基板との接着性が改善され、かつ硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より(平均)膜厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。用途に応じて適宜、これらパーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。   On the other hand, organopolysilazane in which the hydrogen part bonded to Si is partially substituted with an alkyl group or the like has an alkyl group such as a methyl group, so that the adhesion to the base substrate is improved and the ceramic made of polysilazane which is hard and brittle The film can be toughened, and there is an advantage that generation of cracks can be suppressed even when the (average) film thickness is increased. These perhydropolysilazane and organopolysilazane may be appropriately selected according to the application, and may be used in combination.

パーヒドロポリシラザンは直鎖構造と6および8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)であり、液体または固体の物質であり、分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。   Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. The molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), is a liquid or solid substance, and varies depending on the molecular weight. These are marketed in a solution state dissolved in an organic solvent, and the commercially available product can be used as it is as a polysilazane-containing coating solution.

低温でセラミック化するポリシラザンの別の例としては、上記化1のポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン(特開平5−238827号公報)、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン(特開平6−122852号公報)、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン(特開平6−240208号公報)、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン(特開平6−299118号公報)、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン(特開平6−306329号公報)、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン(特開平7−196986号公報)等が挙げられる。   As another example of polysilazane which is ceramicized at a low temperature, silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting silicon alkoxide with polysilazane of the above chemical formula 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-238827), glycidol addition obtained by reacting glycidol Polysilazane (JP-A-6-122852), alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol (JP-A-6-240208), metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate 6-299118), acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex (JP-A-6-306329), metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles (specialty) Kaihei 7-19 986 JP), and the like.

ポリシラザンを含有する液体を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応してしまうようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは好ましくない。具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリコロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの溶剤は、ポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度、等目的にあわせて選択し、複数の溶剤を混合しても良い。   As an organic solvent for preparing a liquid containing polysilazane, it is not preferable to use an alcohol or water-containing one that easily reacts with polysilazane. Specifically, hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, ethers such as halogenated hydrocarbon solvents, aliphatic ethers and alicyclic ethers can be used. Specific examples include hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso and turben, halogen hydrocarbons such as methylene chloride and trichloroethane, and ethers such as dibutyl ether, dioxane and tetrahydrofuran. These solvents may be selected according to purposes such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the solvent, and a plurality of solvents may be mixed.

ポリシラザン含有塗布液中のポリシラザン濃度は目的とするシリカ膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、0.2〜35質量%程度である。   The polysilazane concentration in the polysilazane-containing coating solution is about 0.2 to 35% by mass, although it varies depending on the target silica film thickness and the pot life of the coating solution.

有機ポリシラザンは、そのSiと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換された誘導体であってもよい。アルキル基、特にもっとも分子量の少ないメチル基を有することにより下地基板との接着性が改善され、かつ硬くてもろいシリカ膜に靭性を持たせることができ、より膜厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる。   The organic polysilazane may be a derivative in which the hydrogen part bonded to Si is partially substituted with an alkyl group or the like. Adhesion with the base substrate is improved by having an alkyl group, particularly the methyl group with the lowest molecular weight, and it is possible to impart toughness to a hard and brittle silica film, and even when the film thickness is increased, cracks are generated. Is suppressed.

酸化珪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。なかでも、触媒を含有しないパーヒドロポリシラザンからなる、NN120、NN110を用いることが、さらに緻密でバリア性の高いバリア層を形成する上で最も好ましい。   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 Co., Ltd. Among these, it is most preferable to use NN120 and NN110 made of perhydropolysilazane containing no catalyst in order to form a denser barrier layer having a higher barrier property.

また、塗布された膜は溶媒が除去された均一な乾燥膜を得る上で、アニールする態様が好ましい。アニール温度は、好ましくは60℃〜200℃、更に好ましくは70℃〜160℃である。アニール時間は、好ましくは5秒〜24時間程度、更に好ましくは10秒〜2時間程度である。   The coated film is preferably annealed to obtain a uniform dry film from which the solvent has been removed. The annealing temperature is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 160 ° C. The annealing time is preferably about 5 seconds to 24 hours, more preferably about 10 seconds to 2 hours.

このように、次工程に続く転化処理前に、前述した範囲でアニールを行うことにより、均一な塗布膜を安定に得ることができる。   As described above, by performing annealing in the above-described range before the conversion process following the next step, a uniform coating film can be stably obtained.

尚、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30%RHから90%RH、より好ましくは40%RHから80%RHである。   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 30% RH to 90% RH, more preferably 40% RH to 80% RH.

<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.

本発明で好ましく用いられるのは紫外線照射処理である。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。   An ultraviolet irradiation treatment is preferably used in the present invention. By irradiating ultraviolet light in the presence of oxygen, active oxygen and ozone are generated, 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. In addition to continuous irradiation, multiple irradiations may be performed, and multiple irradiations 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板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 such that the substrate is brought into contact with a heating element such as a heat block, the coating film is heated by heat conduction, the atmosphere is heated by an external heater such as a resistance wire, and infrared light such as an IR heater is applied. Although the method used etc. are mentioned, it does not specifically limit. 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200nm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バリア性が低くなる為である。   Among these, it is preferable to perform the treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays having a wavelength component of 200 nm or less having a higher photon energy. This is because if the energy is small, the effect of polysilazane is insufficient and the barrier property is lowered.

<200nm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100〜200nm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 200 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 200 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.

特に、本発明の好ましい方法であるポリシラザン膜の処理において、単層を塗布してから、雰囲気を一定に保ってエキシマ照射処理を行うとポリシラザン層の膜厚方向に組成の異なる2層の改質膜が形成される。機構は明確にはなっていないが、表面に近い改質層の密度が高いこと、処理時間によって表面に近い改質層の膜厚が変化する等のこと実から、本発明者らは光エネルギーによるシラザン化合物の直接切断と、気相で生成する活性酸素やオゾンによる表面酸化反応が同時に進行し、改質処理の表面側と内側で改質速度差が生じ、その結果連続する2層の改質層が形成されるものと推定している。   In particular, in the treatment of a polysilazane film, which is a preferred method of the present invention, when a single layer is applied and then an excimer irradiation treatment is performed while keeping the atmosphere constant, two layers having different compositions in the thickness direction of the polysilazane layer are modified. A film is formed. Although the mechanism is not clear, the fact that the density of the modified layer near the surface is high, and the film thickness of the modified layer near the surface changes depending on the processing time. The direct cleavage of the silazane compound and the surface oxidation reaction with active oxygen and ozone generated in the gas phase proceed simultaneously, resulting in a difference in the reforming rate between the surface side and the inside of the reforming process. It is estimated that a quality layer is formed.

これに必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。   As a vacuum ultraviolet light source required for this, 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板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 with 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. .

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使用してしまい、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進み好ましい。その場合の温度は50℃以上、基板のTg+80℃以下の温度が好ましく、基板Tg+30℃以下が基板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 used to generate active oxygen rather than bond breakage, and even if it is lowered 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. As for the stage temperature, it is preferable to apply heat to advance the reaction. In this case, the temperature is preferably 50 ° C. or higher and the substrate Tg + 80 ° C. or lower, and the substrate Tg + 30 ° C. or lower is more preferable because the reactivity is improved without damaging the substrate.

また、エキシマ照射を使用すると1ユニットの3層構成を同時に作製することが可能となる。前述したようにエキシマ照射では表面近くのみ、より改質することが可能でありその性質を利用することで低酸素濃度雰囲気下(好ましくは窒素雰囲気下)において反応時間を調整することにより、Nの含有率を多くすることが可能である。更に低酸素条件下で処理した後、連続処理内に於いて酸素を前述の範囲内で導入し、処理時間を調整することにより表面部分に酸素比率の高い層を形成することが出来ることを本発明者らは見出した。   In addition, when excimer irradiation is used, it is possible to simultaneously manufacture a three-layer structure of one unit. As described above, it is possible to modify only near the surface by excimer irradiation, and by adjusting the reaction time in a low oxygen concentration atmosphere (preferably in a nitrogen atmosphere) by utilizing the property, N It is possible to increase the content rate. Furthermore, after processing under low oxygen conditions, it is possible to form a layer with a high oxygen ratio on the surface portion by introducing oxygen within the above-mentioned range in continuous processing and adjusting the processing time. The inventors have found.

原理的には、比較的厚膜に塗布した膜にエキシマ照射しながら雰囲気と時間を制御することで、1回の塗布で形成した塗膜に4層以上の組成の異なる層を形成することは可能であるが、前述した範囲を超えた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く、更に各層を、例えば5nmで形成して6層以上の積層構造を形成しても、各層膜厚が薄すぎてそれぞれの層が目的とする機能が効果的に作用しなくなってしまう。この様な観点から、バリア層の膜厚は5nm〜100nmの範囲が好ましく、更に好ましくは10nm〜60nm程度である。   In principle, it is possible to form four or more layers with different compositions in a coating film formed by one application by controlling the atmosphere and time while irradiating the film applied to a relatively thick film while excimer irradiation. Although it is possible, a thick film exceeding the above-mentioned range is liable to generate defects, so that the gas barrier function is difficult to develop. Further, even if each layer is formed at 5 nm, for example, to form a laminated structure of 6 layers or more, each layer Since the film thickness is too thin, the intended function of each layer does not work effectively. From such a viewpoint, the thickness of the barrier layer is preferably in the range of 5 nm to 100 nm, more preferably about 10 nm to 60 nm.

各層の膜厚は透過型電子顕微鏡による断面観察により、各層が画像濃度の違いとして検出することが可能であるため、この画像から計測する。また、各層内の酸素原子と窒素原子の比率は、Arスパッタにより膜面から深さ方向へガスバリア性膜を削りながらX線光電子分光法(XPS)により深さ方向の組成比プロファイルのデータから算出が可能である。   The film thickness of each layer is measured from this image because each layer can be detected as a difference in image density by cross-sectional observation with a transmission electron microscope. The ratio of oxygen atoms and nitrogen atoms in each layer is calculated from the composition ratio profile data in the depth direction by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) while cutting the gas barrier film from the film surface to the depth direction by Ar sputtering. Is possible.

<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 flatness may be deteriorated and other materials of the 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)、基板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 when irradiation exceeds 200 mW / cm 2 , the increase in gas barrier properties slows down), and not only damage to the substrate but also damage to the lamp and other members of the lamp unit, and the life of the lamp itself 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、基板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、塗布時に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 at the time of application, and there are also adsorbed oxygen and adsorbed water on the support other than the coating film, and dare in the irradiation chamber. It has been found that there are enough oxygen sources to supply oxygen required for the reforming reaction without introducing oxygen. 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.

<両面への照射方法>
上記紫外線の照射条件により樹脂基材両面に塗布されたガスバリア層を両面同時に改質してもよく、片面ずつ改質してもよい。
<Irradiation method on both sides>
The gas barrier layer applied to both surfaces of the resin base material may be modified simultaneously on both sides according to the ultraviolet irradiation conditions, or may be modified on each side.

(樹脂基板)
樹脂基板は、バリア層、紫外線カット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。
(Resin substrate)
The resin substrate is not particularly limited as long as it is formed of an organic material that can hold the barrier layer and the ultraviolet cut layer.

例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、トリアセチルセルロース(TAC)、ジアセチルセルロース(DAC)、セロースアセテートプロピオネート(CAP)等の各樹脂基板、またはフッ素系樹脂、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)、更には前記プラスチックを2層以上積層して成る樹脂基板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。基板の厚みは5〜500μm程度が好ましく、更に好ましくは25〜250μmである。本発明のバリア性フィルムは発光素子として使用する場合も鑑みて、ガラス転移温度(Tg)が100℃以上であることが好ましい。また、熱収縮率も低いことが好ましい。   For example, acrylic ester, methacrylate ester, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP) , Polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyimide, polyether imide, triacetyl cellulose (TAC), diacetyl cellulose (DAC), cellose acetate propio Heat-resistant transparent film (product name Sila-DE) based on each resin substrate such as nate (CAP), or fluororesin, or silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure , Manufactured by Chisso Corporation), and further can be mentioned a resin substrate or the like formed by laminating the plastic two or more layers. In terms of cost and availability, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), and the like are preferably used. Also, optical transparency, heat resistance, inorganic layer and In terms of adhesion, a heat-resistant transparent film having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure can be preferably used. The thickness of the substrate is preferably about 5 to 500 μm, more preferably 25 to 250 μm. In view of the case where the barrier film of the present invention is used as a light emitting device, the glass transition temperature (Tg) is preferably 100 ° C. or higher. Moreover, it is preferable that a heat shrinkage rate is also low.

さらに、本発明に係る樹脂基板は透明であることが好ましい。基板が透明であり、基板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、太陽電池や有機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。   Furthermore, the resin substrate according to the present invention is preferably transparent. Since the substrate is transparent and the layer formed on the substrate is also transparent, it becomes possible to make a transparent barrier film, so that it becomes possible to make a transparent substrate such as a solar cell or an organic EL element. It is.

また、上記に挙げたプラスチック等を用いた樹脂基板は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。   Further, the resin substrate using the above-described plastics may be an unstretched film or a stretched film.

本発明に用いられる樹脂基板は、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、材料となるプラスチック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板を製造することができる。また、未延伸の基板を一軸延伸、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、基板の流れ(縦軸)方向、または基板の流れ方向と直角(横軸)方向に延伸することにより延伸基板を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基板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 resin substrate 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 plastic material using an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and rapidly cooling it. Further, an unstretched substrate is uniaxially stretched, a tenter-type sequential biaxial stretch, a tenter-type simultaneous biaxial stretch, a tubular-type simultaneous biaxial stretch, or the like, by a known method such as a substrate flow (vertical axis) direction or a substrate A stretched substrate can be produced by stretching in the direction perpendicular to the flow direction (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、本発明に係る樹脂基板においては、コロナ処理を施してもよい。   Further, the resin substrate according to the present invention may be subjected to corona treatment.

(応力緩和層)
本発明では、バリアフィルムの曲げに対する応力を緩和する目的のためにバリア層間に、応力緩和層を設けてもよい。このような応力緩和層は、たとえば感光性樹脂を含有する組成物を塗布乾燥後、硬化させて形成されることが好ましい態様である。
(Stress relaxation layer)
In the present invention, a stress relaxation layer may be provided between the barrier layers for the purpose of relaxing the stress against bending of the barrier film. Such a stress relaxation layer is preferably formed by, for example, coating and drying a composition containing a photosensitive resin, followed by curing.

応力緩和層を構成する成分の基本骨格は、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄等からなるものであり、珪素やチタン、アルミニウム、ジルコニウム等の無機原子を基本骨格にした場合は上述のような効果が得られにくい。   The basic skeleton of the components constituting the stress relaxation layer is composed of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur, etc., and when inorganic atoms such as silicon, titanium, aluminum, and zirconium are used as the basic skeleton, It is difficult to obtain the effect.

応力緩和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。   Examples of the photosensitive resin for the stress relaxation layer include 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, and urethane acrylate. And 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.

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.

応力緩和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により形成することが好ましい。   The method for forming the stress relaxation 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.

また、応力緩和層の積層位置に関係なく、いずれの応力緩和層においても、製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 addition, regardless of the position of the stress relaxation layer, an appropriate resin or additive may be used in any stress relaxation layer in order to improve the film forming property and prevent 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応力緩和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。   As a solvent used when forming a stress relaxation layer using a coating solution in which a photosensitive resin is dissolved or dispersed in a solvent, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, Terpenes such as α- or β-terpineol, etc., ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, diethyl ketone, 2-heptanone, 4-heptanone, toluene, xylene, tetramethylbenzene, etc. Aromatic hydrocarbons, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dip Glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, Acetic esters such as ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxyethyl acetate, cyclohexyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol Dialkyl ether, dipropylene glyco Le dialkyl ethers, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl benzoate, N, N- dimethylacetamide, N, may be mentioned N- dimethylformamide.

応力緩和層の平滑性は、JIS B 0601で規定される表面粗さで表現される値で、最大断面高さRt(p)が、30nm以下であることが好ましい。この範囲よりも大きい場合には、無機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 stress relaxation layer is a value expressed by the surface roughness specified by JIS B 0601, and the maximum cross-sectional height Rt (p) is preferably 30 nm or less. If it is larger than this range, it may be difficult to smooth the irregularities after applying the inorganic compound.

本発明における応力緩和層の厚みとしては、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、応力緩和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、フィルムの光学特性のバランスを調整し易くなる。   The thickness of the stress relaxation 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 stress relaxation layer sufficient, and by making it 10 μm or less, it becomes easy to adjust the balance of optical properties of the film.

また、応力緩和層、ガスバリア層は交互に複数層積層してもよく、熱、湿度、経時で、クラックや層界面での局所的な密着不良等が発生しないような材料構成、あるいは層構成を選択することが好ましい。   In addition, multiple layers of stress relaxation layers and gas barrier layers may be laminated alternately, and a material configuration or a layer configuration that does not cause cracks or local adhesion failure at the layer interface over time due to heat, humidity, and time. It is preferable to select.

<ガスバリア性フィルムの用途>
本発明のガスバリア性フィルムは、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 gas 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 light source is not hindered.

(有機電子デバイスの構成)
本発明の有機電子デバイスの基本的構成の例を図1に示す。
(Organic electronic device configuration)
An example of the basic configuration of the organic electronic device of the present invention is shown in FIG.

有機電子デバイス1は、基材6の上に第二電極5を有し第二電極5の上に有機機能層4を有し、有機機能層4の上に第一電極3を有し、第一電極3の上に本発明のガスバリア性フィルム2を有する。   The organic electronic device 1 has a second electrode 5 on a substrate 6, an organic functional layer 4 on the second electrode 5, a first electrode 3 on the organic functional layer 4, The gas barrier film 2 of the present invention is provided on one electrode 3.

有機機能層4としては、有機発光層、有機光電変換層、液晶ポリマー層など特に限定無く挙げることができるが、本発明は、機能層が薄膜でかつ電流駆動系のデバイスである有機発光層、有機光電変換層を含む層である場合において、特に有効である。   Examples of the organic functional layer 4 include an organic light emitting layer, an organic photoelectric conversion layer, a liquid crystal polymer layer, and the like without any particular limitation. The present invention includes an organic light emitting layer in which the functional layer is a thin film and is a current-driven device, This is particularly effective when the layer includes an organic photoelectric conversion layer.

即ち、本発明のバリア性フィルムは、電子デバイスの中でも最もバリア性が必要である有機EL素子、または、有機光電変換素子に適用することが好ましい。   That is, the barrier film of the present invention is preferably applied to an organic EL element or an organic photoelectric conversion element that requires the most barrier property among electronic devices.

(封止)
本発明のバリア性フィルムを、有機電子デバイスとして適用する場合について説明する。
(Sealing)
The case where the barrier film of the present invention is applied as an organic electronic device will be described.

まず、例えば、有機EL素子の場合、陽極層/正孔注入・輸送層/発光層/電子注入・輸送層/陰極層等、各種の有機化合物からなる機能層を作製する。   First, for example, in the case of an organic EL element, functional layers made of various organic compounds such as an anode layer / hole injection / transport layer / light emitting layer / electron injection / transport layer / cathode layer are prepared.

得られた有機EL素子の全体若しくは上部を封止する。   The whole or upper part of the obtained organic EL element is sealed.

封止部材としては、本発明のバリア性フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、フッ素系樹脂等のプラスチック、およびこれらの複合物、ガラス等が挙げられ、必要に応じて、特に樹脂フィルムの場合には、樹脂基板と同様、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のガスバリア層を積層したものを用いることができる。ガスバリア層は、封止部材成形前に封止部材の両面若しくは片面にスパッタリング、蒸着等により形成することもできるし、封止後に封止部材の両面若しくは片面に同様な方法で形成してもよい。これについても、酸素透過度が1×10−3cm/(m・24h・atm)(1atmは、1.01325×10Paである)以下、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。 Examples of the sealing member include the barrier film of the present invention, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, nylon, polyvinyl chloride, fluororesin and other plastics, and composites thereof, glass, and the like. In particular, in the case of a resin film, a layer in which a gas barrier layer such as aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, or silicon nitride is laminated can be used as in the case of a resin substrate. The gas barrier layer can be formed by sputtering, vapor deposition or the like on both surfaces or one surface of the sealing member before molding the sealing member, or may be formed on both surfaces or one surface of the sealing member after sealing by a similar method. . Also about this, oxygen permeability is 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) (1 atm is 1.01325 × 10 5 Pa) or less, water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less.

<包装形態>
本発明のガスバリア性フィルムは、連続生産しロール形態に巻き取ることが出来る(いわゆるロール・トゥ・ロール生産)。その際、ガスバリア層を形成した面に保護シートを貼合して巻き取ることが好ましい。特に有機薄膜デバイスの封止材として用いる場合、表面に付着したゴミ(パーティクル)が原因で欠陥となる場合が多く、クリーン度の高い場所で保護シートを貼合してゴミの付着を防止することは非常に有効である。併せて、巻取り時に入るガスバリア層表面への傷の防止に有効である。
<Packaging form>
The gas barrier film of the present invention can be continuously produced and wound into a roll form (so-called roll-to-roll production). In that case, it is preferable to stick and wind up a protective sheet on the surface in which the gas barrier layer was formed. In particular, when used as a sealing material for organic thin-film devices, it often causes defects due to dust (particles) adhering to the surface, and a protective sheet is stuck in a clean place to prevent the adhesion of dust. Is very effective. In addition, it is effective in preventing scratches on the gas barrier layer surface that enters during winding.

保護シートとしては、特に限定するものではないが、膜厚100μm以下程度の樹脂基板に弱粘着性の接着層を付与した構成の一般的な「保護シート」、「剥離シート」を用いることが出来る。   Although it does not specifically limit as a protective sheet, The general "protective sheet" and the "release sheet" of the structure which provided the weak adhesive layer on the resin substrate about 100 micrometers or less in thickness can be used. .

上記の各測定方法および下述の実施例で用いた測定方法などを以下に記す。   The measurement methods used above and the measurement methods used in the examples described below are described below.

<測定方法>
<各層の膜厚>
透過型電子顕微鏡(TEM)による断面観察により、画像の濃淡および電子線ダメージの度合いから各層の膜厚を測定した。
<Measurement method>
<Thickness of each layer>
The film thickness of each layer was measured from the intensity of the image and the degree of electron beam damage by cross-sectional observation with a transmission electron microscope (TEM).

(膜厚方向の断面のTEM画像)
断面TEM観察
観察試料を以下のFIB加工装置により薄片作製後、TEM観察を行う。このとき試料に電子線を照射し続けると電子線ダメージを受ける部分とそうでない部分にコントラスト差が現れるため、その領域を測定することで算出できる。改質処理側で密度が高い領域は電子線ダメージを受けにくいが、そうでない部分は電子線ダメージを受け変質が確認される。
(TEM image of cross section in film thickness direction)
Cross-sectional TEM observation After observing the specimen with the following FIB processing apparatus, TEM observation is performed. At this time, if the sample is continuously irradiated with the electron beam, a contrast difference appears between the portion that is damaged by the electron beam and the portion that is not so, and can be calculated by measuring the region. The high density region on the modification treatment side is not easily damaged by electron beam, but the other part is damaged by electron beam damage and alteration is confirmed.

(FIB加工)
装置:SII製SMI2050
加工イオン:(Ga 30kV)
試料厚み:100nm〜200nm
(TEM観察)
装置:日本電子製JEM2000FX(加速電圧:200kV)
電子線照射時間:5秒から60秒
<水蒸気透過率(WVTR)の測定>
前述のJIS K 7129B法に従って水蒸気透過率を測定には種々の方法が提案されている。例えば、カップ法、乾湿センサー法(Lassy法)、赤外線センサー法(mocon法)が代表として上げられるが、ガスバリア性が向上するに伴って、これらの方法では測定限界に達してしまう場合があり、以下に示方法も提案されている。水蒸気透過率の測定方法は特に限定するところではないが、本発明に於いてはCa法による評価を行った。
(FIB processing)
Device: SII SMI2050
Processed ions: (Ga 30 kV)
Sample thickness: 100 nm to 200 nm
(TEM observation)
Apparatus: JEOL JEM2000FX (acceleration voltage: 200 kV)
Electron beam irradiation time: 5 to 60 seconds <Measurement of water vapor transmission rate (WVTR)>
Various methods have been proposed for measuring the water vapor transmission rate according to the above-mentioned JIS K 7129B method. For example, the cup method, the wet and dry sensor method (Lassy method), and the infrared sensor method (mocon method) can be cited as representatives, but as the gas barrier properties improve, these methods may reach the measurement limit. The following method has also been proposed. The method for measuring the water vapor transmission rate is not particularly limited, but in the present invention, evaluation by the Ca method was performed.

(前記以外の水蒸気透過率測定法)
Ca法
ガスバリア性フィルムに金属Caを蒸着し、該フィルムを透過した水分で金属Caが腐食される現象を利用する方法。腐食面積とそこに到達する時間から水蒸気透過率を算出する。
(Water vapor permeability measurement method other than the above)
Ca method A method in which metal Ca is vapor-deposited on a gas barrier film and the phenomenon in which metal Ca is corroded by moisture that has permeated through the film. The water vapor transmission rate is calculated from the corrosion area and the time to reach the corrosion area.

(株)MORESCOの提案する方法(平成21年12月8日NewsRelease)
大気圧下の試料空間と超高真空中の質量分析計の間で水蒸気の冷却トラップを介して受け渡す方法。
Method proposed by MORESCO (December 8, 2009, NewsRelease)
A method of passing water vapor through a cold trap between a sample space under atmospheric pressure and a mass spectrometer in an ultra-high vacuum.

HTO法(米General Atomics社)
三重水素を用いて水蒸気透過率を算出する方法。
HTO method (US General Atomics)
A method of calculating water vapor transmission rate using tritium.

A−Star(シンガポール)の提案する方法(WO05/95924)
水蒸気または酸素により電気抵抗が変化する材料(例えばCa、Mg)をセンサーに用いて電気抵抗変化とそれに内在する1/f揺らぎ成分から水蒸気透過率を算出する方法。
Method proposed by A-Star (Singapore) (WO05 / 95924)
A method of calculating a water vapor transmission rate from a change in electric resistance and a 1 / f fluctuation component inherent therein using a material (for example, Ca, Mg) whose electric resistance is changed by water vapor or oxygen as a sensor.

<本発明評価に用いたCa法>
蒸着装置:日本電子(株)製真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
水蒸気バリア性評価用セルの作製
バリアフィルム試料のガスバリア層面に、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、屈曲前後のガス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。
<Ca method used for evaluation of the present invention>
Vapor deposition apparatus: Vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
Production of cell for evaluating water vapor barrier property A part (12 mm) of a barrier film sample to be vapor-deposited before applying a transparent conductive film on a gas barrier layer surface of the barrier film sample using a vacuum vapor deposition apparatus (vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.) Other than 9 x 12 mm masks, metal calcium was vapor-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 gas barrier property before and after bending, a water vapor barrier property evaluation cell was similarly prepared for the barrier film which 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100時間保存し、特開2005−283561号公報に記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算した。   The obtained sample with both sides sealed is stored at 60 ° C. and 90% RH under high temperature and high humidity for 100 hours. Based on the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-283561, the corrosion amount of metallic calcium is introduced into the cell. The amount of moisture permeated was calculated.

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.

(フィルムの光線透過率測定)
分光光度計ASTM D−1003に従って可視光線の入射光量に対する全透過光量を測定した。その550nm、380nm、360nmの測定結果を下記表1に示す。
(Measurement of light transmittance of film)
The total transmitted light amount with respect to the incident light amount of visible light was measured according to a spectrophotometer ASTM D-1003. The measurement results at 550 nm, 380 nm, and 360 nm are shown in Table 1 below.

<引張強度と伸び率の保持率>
温度可変式引張試験機(「島津オートグラフAGS−100D」;島津製作所製)を用い、幅10mmに切り取ったバリアフィルム試験片を、23℃、チャック間距離50mm、引張速度200mm/分の条件で引っ張って、破断に至るまでの引張強度と伸び率を求めた。未塗工のPETフィルムについても同様に引張強度と伸び率を求めた結果、引張強度(3GPa)および伸び率(150%)に相違がないことを確認した。
<Retention rate of tensile strength and elongation>
Using a variable temperature tensile tester (“Shimadzu Autograph AGS-100D” manufactured by Shimadzu Corporation), a barrier film specimen cut to a width of 10 mm was subjected to conditions of 23 ° C., a distance between chucks of 50 mm, and a tensile speed of 200 mm / min. The tensile strength and elongation rate until pulling to break were determined. As a result of similarly obtaining the tensile strength and the elongation rate of the uncoated PET film, it was confirmed that there was no difference in the tensile strength (3 GPa) and the elongation rate (150%).

<密着性>
碁盤目密着性の評価は、JIS K 5600の5.6(2004年度版)の記載に準じ、積層体の片側からカッターナイフで、紫外線吸収カット層を貫通し基材に達する1mm角の100個の碁盤目状の切り傷を1mm間隔のカッターガイドを用いて付け、セロハン粘着テープ(ニチバン社製「CT405AP−18」;18mm幅)を切り傷面に貼り付け、消しゴムで上からこすって完全にテープを付着させた後、垂直方向に引き剥がして、紫外線吸収層が基材表面にどのくらい残存しているかを目視で確認して行った。
<Adhesion>
The cross-cut adhesion is evaluated according to the description of JIS K 5600 5.6 (2004 edition), 100 pieces of 1 mm square reaching the substrate through the ultraviolet absorption cut layer with a cutter knife from one side of the laminate. A grid-cut cut of 1mm is attached using a cutter guide with a 1mm interval, cellophane adhesive tape ("CT405AP-18" manufactured by Nichiban Co., Ltd .; 18mm width) is applied to the cut surface, and scraped from above with an eraser to completely rub the tape After making it adhere, it peeled off to the orthogonal | vertical direction and performed visually confirming how much an ultraviolet-ray absorption layer remained on the base-material surface.

100個中の剥離数を調べ、下記の基準で評価した。   The number of peels in 100 pieces was examined and evaluated according to the following criteria.

○:碁盤目試験にて剥離数が10個以下
△:碁盤目試験にて剥離数が11〜20個
×:碁盤目試験にて剥離数が21個以上
<屈曲処理>
作製したガスバリア性フィルムを、曲率50mmφとなるようにガスバリア層の片方の側の面を内側になるように1回、外側となるように1回屈曲させる変形を1往復とし、100往復繰り返す屈曲処理を施した。
○: The number of peels in the cross cut test is 10 or less Δ: The number of peels in the cross cut test is 11 to 20 ×: The number of peels in the cross cut test is 21 or more <Bending treatment>
A bending process in which the gas barrier film thus produced is bent once to make the gas barrier layer bend once so that the surface of one side of the gas barrier layer is on the inside, and once on the outside so that the curvature is 50 mmφ, and is repeated 100 times. Was given.

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ない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these.

実施例1:ガスバリア性フィルムでの比較
<試料1−1の作製>
(樹脂基板)
樹脂基板として、両面に易接着加工された50μmの厚さのポリエステルフィルム(東洋紡績株式会社製、A4300)の基板を用いた。
Example 1: Comparison with gas barrier film <Production of Sample 1-1>
(Resin substrate)
As the resin substrate, a 50 μm thick polyester film (A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) that was easily bonded on both sides was used.

(UVカット層の形成)
上記樹脂基板の片面上に、東洋インキ株式会社製 UV硬化型ハードコート剤 リオジュラスTYT65−01(TiO)を塗布、乾燥後の(平均)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℃、1分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;200mJ/cm硬化を行い、UVカット層を形成した。
(Formation of UV cut layer)
After applying a UV curable hard coating agent Rioduras TYT65-01 (TiO 2 ) manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. on one side of the resin substrate and applying with a wire bar so that the (average) film thickness after drying is 4 μm. After drying at 80 ° C. for 1 minute, using a high-pressure mercury lamp, curing conditions: 200 mJ / cm 2 curing was performed to form a UV cut layer.

このときの最大断面高さRt(p)は16nmであった。   The maximum cross-sectional height Rt (p) at this time was 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.

(バリア層の形成)
SAMCO社製UVオゾンクリーナー Model UV−1を用いて照射時の雰囲気を窒素置換しながら、オゾン濃度を300ppmとなるように調整して、80℃5分間の表面処理を行った。
(Formation of barrier layer)
Using a UV ozone cleaner Model UV-1 manufactured by SAMCO, the atmosphere at the time of irradiation was replaced with nitrogen, the ozone concentration was adjusted to 300 ppm, and surface treatment was performed at 80 ° C. for 5 minutes.

前記、樹脂基板表面に、ケイ素化合物含有液としてパーヒドロポリシラザンの10質量%ジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、アクアミカNN120−10、無触媒タイプ)を用い、スピンコート(5000rpm、60秒)にて塗布後、80℃にて10分間乾燥し、ケイ素化合物を含有する膜を形成した。   Spin coating (5000 rpm, 60 seconds) using a 10% by mass dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (manufactured by AZ Electronic Materials, Aquamica NN120-10, non-catalytic type) as a silicon compound-containing liquid on the resin substrate surface. ) And then dried at 80 ° C. for 10 minutes to form a film containing a silicon compound.

その後、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5往復照射したのち、試料を取り出し試料1−1とした。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、改質処理後のバリア層の膜厚は150nmであった。   Thereafter, using a stage movable type xenon excimer irradiation device MODEL: MECL-M-1-200 manufactured by MD Excimer, the stage is moved 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 5 reciprocations, and then the sample was taken out and used as Sample 1-1. 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 barrier layer after the modification treatment was 150 nm.

(条件)
エキシマ光強度:60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離:1mm
ステージ加熱温度:100℃
(試料1−1の雰囲気条件)
1〜3往復目:酸素濃度0.05%
4〜5往復目:酸素濃度1.5%
<試料1−2の作製>
試料1−1の作製中にUVカット層を除いて、樹脂基材の両面上に直接、試料1−1同様の方法でバリア層を形成した試料1−2(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
(conditions)
Excimer light intensity: 60 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 1mm
Stage heating temperature: 100 ° C
(Atmosphere conditions for sample 1-1)
1-3 round trip: oxygen concentration 0.05%
4-5 round trip: oxygen concentration 1.5%
<Preparation of Sample 1-2>
Sample 1-2 (barrier layer film thickness is 150 nm) in which a barrier layer was formed directly on both surfaces of the resin base material by the same method as Sample 1-1, except for the UV cut layer during the preparation of Sample 1-1. Produced.

<試料1−3の作製>
試料1−1のバリア層形成面と反対側の面に樹脂基材に直接、試料1−1同様の方法でバリア層のみ(紫外線カット層なし)を形成した試料1−3(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-3>
Sample 1-3 (barrier layer film thickness) in which only the barrier layer (no UV cut layer) was formed directly on the resin substrate on the surface opposite to the barrier layer forming surface of Sample 1-1 by the same method as Sample 1-1 150 nm).

<試料1−4の作製>
試料1−1のバリア層形成面と反対側の面に試料1−1同様の方法でUVカット層、バリア層を形成した試料1−4(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-4>
A sample 1-4 (barrier layer thickness 150 nm) was prepared by forming a UV cut layer and a barrier layer on the surface of the sample 1-1 opposite to the barrier layer forming surface in the same manner as the sample 1-1.

<試料1−5の作製>
試料1−4のUVカット層の使用したUV硬化型ハードコート剤 リオジュラスTYT65−01(TiO)をリオジュラスTYN64−01(ZnO)に置き換えた以外は、試料1−4同様の方法で試料1−5(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-5>
UV curing type hard coating agent using UV cut layer of Sample 1-4 Sample 1 was prepared in the same manner as Sample 1-4, except that Rio Dura TYT65-01 (TiO 2 ) was replaced with Rio Dura TYN64-01 (ZnO). 5 (barrier layer film thickness is 150 nm).

<試料1−6の作製>
試料1−4のUVカット層の使用したUV硬化型ハードコート剤 リオジュラスTYT65−01(TiO)の代わりに株式会社ADEKA製 アデカスタブLA−32(紫外線吸収剤)を中国塗料株式会社製 オーレックスNo.349(アクリル系樹脂バインダー)に20質量%になるように溶解した液を使用した以外は、試料1−4同様の方法で試料1−6(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-6>
UV curing type hard coating agent using UV cut layer of Sample 1-4 Adeka Stub LA-32 (ultraviolet absorber) manufactured by ADEKA Corporation instead of Rio Duras TYT65-01 (TiO 2 ) . Sample 1-6 (barrier layer film thickness is 150 nm) was prepared in the same manner as Sample 1-4, except that a solution dissolved in 349 (acrylic resin binder) at 20% by mass was used.

<試料1−7の作製>
試料1−4のUVカット層の使用したUV硬化型ハードコート剤 リオジュラスTYT65−01(TiO)の代わりにチバ・ジャパン株式会社製 TINUVIN−123(HALS剤)を中国塗料株式会社製 オーレックスNo.349に20質量%になるように溶解した液を使用した以外は、試料1−4同様の方法で試料1−7(バリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-7>
UV curing type hard coating agent using UV cut layer of Sample 1-4 TINUVIN-123 (HALS agent) manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. instead of Rio Duras TYT65-01 (TiO 2 ) . Sample 1-7 (with a barrier layer thickness of 150 nm) was prepared in the same manner as Sample 1-4, except that a solution dissolved in 349 so as to be 20% by mass was used.

<試料1−8〜1−14の作製>
試料1−4のUVカット層、バリア層の膜厚を表1記載の膜厚になるように塗布液の濃度を調整し、試料1−8〜1−14を作製した。
<Preparation of Samples 1-8 to 1-14>
Samples 1-8 to 1-14 were prepared by adjusting the concentration of the coating solution so that the film thicknesses of the UV cut layer and the barrier layer of Sample 1-4 were as shown in Table 1.

<試料1−15の作製>
試料1−4の片面側のバリア層の上に試料1−1同様の方法でバリア層を積層した試料1−15(2層目のバリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-15>
Sample 1-15 (the second barrier layer film thickness is 150 nm) was prepared by laminating a barrier layer on the one-side barrier layer of Sample 1-4 by the same method as Sample 1-1.

<試料1−16の作製>
試料1−4の両面のバリア層の上に試料1−1同様の方法でバリア層を積層した試料1−16(2層目のバリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-16>
Sample 1-16 (the barrier layer film thickness of the second layer is 150 nm) in which a barrier layer was laminated on the barrier layers on both sides of Sample 1-4 by the same method as Sample 1-1 was produced.

<試料1−17の作製>
試料1−4の両面のバリア層の上に、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、80℃、3分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプを使用して500mJ/cmで硬化し、応力緩和層を形成した。さらに両面の応力緩和層の上に試料1−1同様の方法でバリア層を積層した試料1−17(2層目のバリア層膜厚が150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-17>
After applying UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7501 made by JSR Corporation on the barrier layers on both sides of Sample 1-4, and applying with a wire bar so that the film thickness after drying becomes 4 μm, After drying at 80 ° C. for 3 minutes, the resin was cured at 500 mJ / cm 2 in an air atmosphere using a high-pressure mercury lamp to form a stress relaxation layer. Furthermore, Sample 1-17 (the second barrier layer film thickness is 150 nm) in which a barrier layer was stacked on the stress relaxation layers on both sides by the same method as Sample 1-1 was produced.

<試料1−18の作製>
試料1−1の作製の際、UVカット層を除き、最初のバリア層は、ケイ素化合物を含有する膜を形成するのみで、エキシマ照射をせず、バリア層膜の形成面と反対側の面に樹脂基材に直接バリア層膜を形成した(紫外線カット層なし)。両面にバリア層膜を形成した後、試料1−1と同様な方法でエキシマ照射を最初のバリア層側のみから行い試料1−18(バリア層膜厚は、それぞれが150nm)を作製した。
<Preparation of Sample 1-18>
When preparing Sample 1-1, except for the UV-cut layer, the first barrier layer only forms a film containing a silicon compound, does not irradiate excimer, and is the surface opposite to the surface on which the barrier layer film is formed. A barrier layer film was directly formed on the resin substrate (no UV cut layer). After forming the barrier layer film on both surfaces, excimer irradiation was performed only from the first barrier layer side in the same manner as in Sample 1-1 to prepare Sample 1-18 (the barrier layer thickness was 150 nm each).

(評価)
上記したような測定方法で、水蒸気透過率、フィルムの光線透過率、引張強度と伸び率、密着性を評価した。
(Evaluation)
With the measurement method as described above, the water vapor transmission rate, the light transmittance of the film, the tensile strength and the elongation rate, and the adhesion were evaluated.

試料1−1〜1−18の評価結果を表1に示す。   The evaluation results of Samples 1-1 to 1-18 are shown in Table 1.

Figure 2011194766
Figure 2011194766

表1から明らかなように本発明の両面、UVカット層付きのガスバリア性フィルムはガスバリア性、密着性が高く、UV光のカット率が高く、引張強度と伸び率が紫外線で劣化しないことがわかる。   As is clear from Table 1, the gas barrier film with a UV cut layer on both sides of the present invention has a high gas barrier property and adhesion, a high UV light cut rate, and a tensile strength and elongation rate that are not deteriorated by ultraviolet rays. .

また両面照射に比較して、片面側からの紫外線照射では、密着性が非常に劣化していることがわかる。   Moreover, it turns out that adhesiveness is very deteriorated by the ultraviolet irradiation from one side compared with double-sided irradiation.

実施例2:有機薄膜デバイスの評価
実施例1で作製した試料1−1〜1−18のガスバリア性フィルムそれぞれを準備し、有機光電変換素子と有機EL素子を作製して、有機薄膜素子の性能劣化具合を評価した。
Example 2: Evaluation of organic thin film device Each of the gas barrier films of Samples 1-1 to 1-18 prepared in Example 1 was prepared, and an organic photoelectric conversion element and an organic EL element were prepared. The degree of deterioration was evaluated.

<有機薄膜デバイスの作製方法>
<有機光電変換素子の作製方法>
ガスバリア性フィルムに、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の電極を作製した。
<Method for producing organic thin film device>
<Method for producing organic photoelectric conversion element>
A gas barrier film having an indium tin oxide (ITO) transparent conductive film deposited to a thickness of 150 nm (sheet resistance 10 Ω / □) is patterned to a width of 2 mm using a normal photolithography technique and wet etching to form a first film An electrode was produced.

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。   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。 Next, the substrate on which the series of functional layers is formed is moved into a vacuum deposition apparatus chamber, the inside of the vacuum deposition apparatus is depressurized to 1 × 10 −4 Pa or less, and then fluorinated at a deposition rate of 0.01 nm / second. Laminate 0.6 nm of lithium, and then continue to deposit 100 nm of Al metal at a deposition rate of 0.2 nm / sec through a shadow mask with a width of 2 mm (vaporization is performed so that the light receiving part is 2 × 2 mm). A second electrode was formed.

得られた各々の有機光電変換素子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。   Each of the obtained organic photoelectric conversion elements was moved to a nitrogen chamber and sealed with 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.

(封止用のガスバリアフィルム試料の作製および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、ガスバリア性フィルム二枚を用い、ガスバリア層を設けた面に、シール材としてエポキシ系光硬化型接着剤を塗布したものを、封止用フィルムとして作製した。
(Preparation of gas barrier film sample for sealing and sealing of organic photoelectric conversion element)
In an environment purged with nitrogen gas (inert gas), two gas barrier films were used, and an epoxy photocurable adhesive was applied as a sealing material to the surface provided with the gas barrier layer. It was produced as a film.

次いで、上記の有機光電変換素子を、上記接着剤を塗布した二枚のガスバリアフィルム試料の接着剤塗布面の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、有機光電変換素子の封止処理を行い、有機光電変換素子1−1〜1−18を作製した。   Next, the organic photoelectric conversion element is sandwiched and adhered between the adhesive-coated surfaces of the two gas barrier film samples coated with the adhesive, and then cured by irradiating UV light from one side of the substrate. The organic photoelectric conversion element was subjected to sealing treatment to prepare organic photoelectric conversion elements 1-1 to 1-18.

<評価>
評価は以下の基準で各素子をランク付けした。実用可能範囲は○以上である。
<Evaluation>
In the evaluation, each element was ranked according to the following criteria. The practical range is more than ○.

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)およ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
ガスバリア性フィルムの屈曲処理無しに対して、屈曲処理有りのフィルムを用いた場合の変換効率維持率を算出し以下の様にランク付けを行った。
A solar simulator (AM1.5G filter) is irradiated with light of 100 mW / cm 2 , a mask with an effective area of 4.0 mm 2 is superimposed on the light receiving part, and IV characteristics are evaluated, whereby the short circuit current density Jsc ( mA / cm 2 ), open-circuit voltage Voc (V), and fill factor FF (%) were measured for each of four light receiving portions formed on the element, and energy conversion efficiency PCE (%) determined according to the following formula 1 The four-point average value was estimated.
(Formula 1) PCE (%) = [Jsc (mA / cm 2 ) × Voc (V) × FF (%)] / 100 mW / cm 2
The conversion efficiency maintenance rate when a film with a bending process was used was calculated against the absence of the gas barrier film bending process, and was ranked as follows.

変換効率維持率=屈曲処理済みフィルムを用いた素子の変換効率/屈曲処理無しのフィルムを用いた素子の変換効率×100(%)
◎:90%以上
○:60%以上、90%未満
△:20%以上、60%未満
×:20%未満
有機光電変換素子の評価結果を表2に示す。
Conversion efficiency maintenance ratio = conversion efficiency of element using a film subjected to bending treatment / conversion efficiency of element using a film without bending treatment × 100 (%)
A: 90% or more B: 60% or more, less than 90% Δ: 20% or more, less than 60% ×: less than 20% Table 2 shows the evaluation results of the organic photoelectric conversion elements.

<有機EL素子の作製方法>
ガスバリア性フィルムの無機層の上に厚さ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。
<Method for producing organic EL element>
On the inorganic layer of the gas barrier film, 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 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、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 coating the hole transport layer forming coating solution, cleaning surface modification treatment of the barrier film was carried out 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バリア性フィルム1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 barrier film 1 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 2011194766
Figure 2011194766

(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 2011194766
Figure 2011194766

(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、基板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 substrate was put into a vacuum chamber and the pressure was reduced 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電極まで形成したバリア性フィルム1を、再び窒素雰囲気に移動し、規定の大きさに裁断し、有機EL素子を作製した。
(Cutting)
The barrier film 1 formed up to the second electrode was moved again to a nitrogen atmosphere and cut into a prescribed size to produce an organic EL device.

(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デバイス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板(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 Device Co., Ltd. was used for the produced organic EL element, and a flexible printed board (base film: polyimide 12.5 μm, rolled copper foil 18 μm, coverlay: polyimide 12.5 μm, Surface treatment NiAu plating) was connected.

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板)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 printed circuit board) 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、30μm厚のアルミニウム箔(東洋アルミニウム株式会社製)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(12μm厚)を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。   In addition, as a sealing member, a 30 μm thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), a polyethylene terephthalate (PET) film (12 μm thick) with an adhesive for dry lamination (two-component reaction type urethane adhesive). The laminate used (adhesive layer thickness 1.5 μm) was used.

アルミニウム面に熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面(つや面)に沿って厚み20μmで均一に塗布した。   A thermosetting adhesive was uniformly applied to the aluminum surface with a thickness of 20 μm along the adhesive surface (shiny surface) of the aluminum foil using a dispenser.

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、有機EL素子1−1〜1−18を作製した。
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. The organic EL elements 1-1 to 1-18 were fabricated by closely sealing at 5 MPa and an apparatus speed of 0.3 m / min.

<評価>
評価は以下の基準で各素子をランク付けした。実用可能範囲は○以上である。
<Evaluation>
In the evaluation, each element was ranked according to the following criteria. The practical range is more than ○.

(黒点の評価)
試料に1mA/cmの電流を印加し、300時間連続発光させた後、100倍のマイクロスコープ(株式会社モリテックス製MS−804、レンズMP−ZE25−200)でパネルの一部分を拡大し、撮影を行った。撮影画像を2mm四方に切り抜き、目視で観察を行い、黒点の状況を調べ、ガスバリア性フィルムの屈曲無しに対して、屈曲有りのフィルムを用いた場合の性能維持率を算出して以下のランク付けを行った。
(Evaluation of sunspots)
A current of 1 mA / cm 2 was applied to the sample to emit light continuously for 300 hours, and then a part of the panel was magnified with a 100 × microscope (MORITEX MS-804, lens MP-ZE25-200) and photographed. Went. The photographed image is cut out in a 2mm square, visually observed, the situation of black spots is examined, the performance maintenance ratio when using a film with bending is calculated against the absence of bending of the gas barrier film, and the following ranking is calculated. Went.

300時間寿命維持率=屈曲処理済みフィルムを用いた素子で発生した黒点の面積/屈曲処理無しのフィルムを用いた素子で発生した黒点の面積×100(%)
◎:90%以上
○:60%以上、90%未満
△:20%以上、60%未満
×:20%未満
黒点の評価結果を表2に示す。
300-hour life maintenance ratio = area of black spots generated in an element using a film subjected to bending treatment / area of black spots generated in an element using a film without bending treatment × 100 (%)
◎: 90% or more ○: 60% or more, less than 90% △: 20% or more, less than 60% ×: less than 20% Table 2 shows the evaluation results of black points.

Figure 2011194766
Figure 2011194766

表2から明らかなように、本発明のガスバリア性フィルムを用いた有機光電変換素子の変換効率維持率は高く、有機EL素子の黒点も殆ど変化しないことが判る。すなわち、高いガスバリア性と高いフレキシビリティを両立していることが分かる。   As is apparent from Table 2, the conversion efficiency maintenance ratio of the organic photoelectric conversion element using the gas barrier film of the present invention is high, and the black spot of the organic EL element hardly changes. That is, it can be seen that both high gas barrier properties and high flexibility are achieved.

1 有機電子デバイス
2 ガスバリア性フィルム
3 第一電極
4 有機機能層
5 第二電極
6 基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Organic electronic device 2 Gas barrier film 3 First electrode 4 Organic functional layer 5 Second electrode 6 Base material

Claims (5)

ガスバリア性フィルムとして、樹脂基板の両面上にガスバリア層が、それぞれ、紫外線カット層と、酸化珪素層および酸化窒化珪素層から選ばれる少なくとも1種の層とをこの順に設けてあることを特徴とするガスバリア性フィルム。   As a gas barrier film, a gas barrier layer is provided on both surfaces of a resin substrate, each including an ultraviolet cut layer and at least one layer selected from a silicon oxide layer and a silicon oxynitride layer in this order. Gas barrier film. 前記酸化珪素層、または酸化窒化珪素層が、ポリシラザン骨格を有する珪素化合物の溶液を塗布し、次いで、波長200nm以下の真空紫外光を、照射して作製されることを特徴とする請求項1に記載のガスバリア性フィルム。   The silicon oxide layer or the silicon oxynitride layer is formed by applying a solution of a silicon compound having a polysilazane skeleton and then irradiating with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less. The gas barrier film according to the description. 前記真空紫外光の照射が、表裏両面照射であることを特徴とする請求項2に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to claim 2, wherein the irradiation of the vacuum ultraviolet light is front and back double-sided irradiation. 前記紫外線カット層に紫外線吸収剤として、微粒子金属酸化物を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルム。   The gas barrier film according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultraviolet cut layer contains a particulate metal oxide as an ultraviolet absorber. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のガスバリア性フィルムを用いたことを特徴とする有機電子デバイス。   An organic electronic device using the gas barrier film according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086436A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Hitachi Chemical Techno Service Co Ltd Gas barrier molding
JP2013123895A (en) * 2011-12-16 2013-06-24 Konica Minolta Advanced Layers Inc Gas barrier film and method for manufacturing the same
JP2014168948A (en) * 2013-02-06 2014-09-18 Mitsubishi Plastics Inc Transparent laminate film and transparent substrate
JP2014177119A (en) * 2013-02-13 2014-09-25 Mitsubishi Plastics Inc Gas barrier laminated film and transparent substrate
JP2014226894A (en) * 2013-05-27 2014-12-08 コニカミノルタ株式会社 Gas barrier film and organic electroluminescent element
CN104284776A (en) * 2012-05-14 2015-01-14 柯尼卡美能达株式会社 Gas barrier film, manufacturing method for gas barrier film, and electronic device
WO2015041207A1 (en) 2013-09-17 2015-03-26 Azエレクトロニックマテリアルズマニュファクチャリング株式会社 Film-forming composition and film-forming method using same
WO2016169631A1 (en) 2015-04-20 2016-10-27 AZ Electronic Materials (Luxembourg) S.à.r.l. Composition for forming coating film and method for forming coating film using same
WO2018088011A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-17 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element panel and method for producing organic electroluminescent element panel
KR20190084279A (en) 2016-11-11 2019-07-16 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Gas barrier film and devices comprising it

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499263A (en) * 1990-08-10 1992-03-31 Oike Ind Co Ltd Laminated film
JP2002052636A (en) * 2000-08-09 2002-02-19 Teijin Ltd Transparent conductive substrate
JP2005153166A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Toyo Ink Mfg Co Ltd Laminate having ultraviolet cutting properties
JP2008150576A (en) * 2006-11-24 2008-07-03 Idemitsu Kosan Co Ltd Coating composition, cured film, and resin laminate
JP2009255040A (en) * 2008-03-25 2009-11-05 Kyodo Printing Co Ltd Flexible gas barrier film and method for manufacturing the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0499263A (en) * 1990-08-10 1992-03-31 Oike Ind Co Ltd Laminated film
JP2002052636A (en) * 2000-08-09 2002-02-19 Teijin Ltd Transparent conductive substrate
JP2005153166A (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Toyo Ink Mfg Co Ltd Laminate having ultraviolet cutting properties
JP2008150576A (en) * 2006-11-24 2008-07-03 Idemitsu Kosan Co Ltd Coating composition, cured film, and resin laminate
JP2009255040A (en) * 2008-03-25 2009-11-05 Kyodo Printing Co Ltd Flexible gas barrier film and method for manufacturing the same

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012086436A (en) * 2010-10-19 2012-05-10 Hitachi Chemical Techno Service Co Ltd Gas barrier molding
JP2013123895A (en) * 2011-12-16 2013-06-24 Konica Minolta Advanced Layers Inc Gas barrier film and method for manufacturing the same
CN104284776B (en) * 2012-05-14 2016-01-06 柯尼卡美能达株式会社 The manufacture method of gas barrier film, gas barrier film and electronic equipment
CN104284776A (en) * 2012-05-14 2015-01-14 柯尼卡美能达株式会社 Gas barrier film, manufacturing method for gas barrier film, and electronic device
JP2014168948A (en) * 2013-02-06 2014-09-18 Mitsubishi Plastics Inc Transparent laminate film and transparent substrate
JP2014177119A (en) * 2013-02-13 2014-09-25 Mitsubishi Plastics Inc Gas barrier laminated film and transparent substrate
JP2014226894A (en) * 2013-05-27 2014-12-08 コニカミノルタ株式会社 Gas barrier film and organic electroluminescent element
KR20160057450A (en) 2013-09-17 2016-05-23 에이제트 일렉트로닉 머티어리얼스 (룩셈부르크) 에스.에이.알.엘. Film-forming composition and film-forming method using same
WO2015041207A1 (en) 2013-09-17 2015-03-26 Azエレクトロニックマテリアルズマニュファクチャリング株式会社 Film-forming composition and film-forming method using same
US10513632B2 (en) 2013-09-17 2019-12-24 Ridgefield Acuisition Film-forming composition and film-forming method using same
WO2016169631A1 (en) 2015-04-20 2016-10-27 AZ Electronic Materials (Luxembourg) S.à.r.l. Composition for forming coating film and method for forming coating film using same
US10875969B2 (en) 2015-04-20 2020-12-29 Merck Patent Gmbh Composition for forming coating film and method for forming coating film using same
WO2018088011A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-17 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element panel and method for producing organic electroluminescent element panel
JPWO2018088011A1 (en) * 2016-11-09 2019-09-26 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element panel and organic electroluminescent element panel manufacturing method
JP7029406B2 (en) 2016-11-09 2022-03-03 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Manufacturing method of organic electroluminescent device panel
KR20190084279A (en) 2016-11-11 2019-07-16 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Gas barrier film and devices comprising it

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