JP2012116101A - Method of manufacturing gas barrier film, and gas barrier film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a gas barrier film having the roll-to-roll production suitability and excellent in gas barrier performance.SOLUTION: The method of manufacturing the gas barrier film has at least one layer of gas barrier layer, wherein a coating film is manufactured by applying a solution containing an organic precursor compound on a resin substrate 1 conveyed with a tension impressed thereto and reformation is performed by irradiating the coating film with a vacuum ultraviolet ray by means of an excimer lamp 2. The surface temperature of the excimer lamp is 150°C or below and the shortest distance between the surface of the excimer lamp and the resin substrate is 10 mm or less. The method of manufacturing the gas barrier film satisfies following relation [1]: 0.3≤B/A≤4.0, wherein a thickness of the resin substrate is denoted by A (μm) and a tension per m width in the irradiation of the vacuum ultraviolet ray is denoted by B(N).

Description

本発明は、ガスバリア性フィルムの製造方法と該製造方法により製造されたガスバリア性フィルムに関する。より詳しくは、主に電子デバイス等のパッケージ、又は有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や太陽電池素子、液晶表示素子等に用いられるガスバリア性フィルムの製造方法と該製造方法により製造されたガスバリア性フィルムに関する。   The present invention relates to a method for producing a gas barrier film and a gas barrier film produced by the production method. More specifically, the present invention relates to a method for producing a gas barrier film mainly used in a package such as an electronic device, or an organic electroluminescence (EL) element, a solar cell element, a liquid crystal display element, and the like, and a gas barrier film produced by the production method. .

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

このようなガスバリア性フィルムを形成する方法として、テトラエトキシシラン(TEOS)に代表される有機珪素化合物を用いて減圧下の酸素プラズマで酸化しながら基板上に成膜する化学堆積法(プラズマCVD法:Chemical Vapor Deposition)や半導体レーザーを用いて金属Siを蒸発させ酸素の存在下で基板上に堆積するスパッタ法が知られている。   As a method for forming such a gas barrier film, a chemical deposition method (plasma CVD method) in which an organic silicon compound typified by tetraethoxysilane (TEOS) is used to form a film on a substrate while being oxidized with oxygen plasma under reduced pressure. (Chemical Vapor Deposition) or a semiconductor laser is used to evaporate metal Si and deposit it on a substrate in the presence of oxygen.

これらの方法は正確な組成の薄膜を基板上に形成できるためSiOをはじめとする金属酸化物薄膜の形成に好ましく使われてきたが、減圧下での成膜となるため、減圧及び大気開放に時間を要すること、連続生産が難しいこと、設備が大型化することなど著しく生産性が悪かった。 Since these methods can form a thin film with an accurate composition on a substrate, they have been preferably used for the formation of metal oxide thin films including SiO 2. It took a lot of time, the continuous production was difficult, the equipment was enlarged, and the productivity was remarkably bad.

かかる問題を解決するため、生産性の向上を目的に、珪素含有化合物を塗布し、その塗膜を改質することで酸化シリコン薄膜を形成する方法、及び同じCVD法でも大気圧下でプラズマを発生し大気圧下で成膜する試みが行われており、ガスバリア性フィルムにおいても検討されている。   In order to solve such problems, for the purpose of improving productivity, a silicon-containing compound is applied, a method of forming a silicon oxide thin film by modifying the coating film, and plasma is generated under atmospheric pressure even in the same CVD method. Attempts have been made to form films under atmospheric pressure, and gas barrier films are also being studied.

一般的に溶液プロセスで作製可能な酸化ケイ素膜としては、アルコキシド化合物を原料として、ゾル−ゲル法と呼ばれる方法で形成する技術が知られている。このゾル−ゲル法は一般的に高温に加熱する必要があり、さらに脱水縮合反応の過程で大きな体積収縮が起こり、膜中に多数の欠陥が生じる。   As a silicon oxide film that can be generally produced by a solution process, a technique of forming an alkoxide compound as a raw material by a method called a sol-gel method is known. This sol-gel method generally requires heating to a high temperature, and further, a large volume shrinkage occurs in the course of the dehydration condensation reaction, resulting in a large number of defects in the film.

これを防ぐために原料溶液に酸化物の形成に直接関与しない有機物などを混合する手法なども見いだされてはいるが、これらの有機物が膜中に残存することによって膜全体のバリア性の低下が懸念されている。これらのことから、ゾル−ゲル法で作製する酸化膜をそのままフレキシブル電子デバイスの保護膜として用いるのは困難であった。   In order to prevent this, methods have been found to mix organic substances that are not directly involved in the formation of oxides into the raw material solution. However, these organic substances remain in the film, and there is a concern that the barrier properties of the entire film may deteriorate. Has been. For these reasons, it has been difficult to directly use an oxide film produced by a sol-gel method as a protective film of a flexible electronic device.

その他の方法としては、原料にシラザン構造(Si−N)を基本構造とするシラザン化合物を用いて酸化ケイ素膜を形成することが提案されている。この場合の反応は脱水縮重合ではなく窒素から酸素への直接的な置換反応であるため、反応前後の質量収率が80%から100%以上と大きく、体積収縮による膜中欠陥が少ない緻密な膜が得られることが知られている。   As another method, it has been proposed to form a silicon oxide film using a silazane compound having a basic structure of silazane structure (Si—N) as a raw material. The reaction in this case is not a dehydration condensation polymerization but a direct substitution reaction from nitrogen to oxygen, so that the mass yield before and after the reaction is large from 80% to 100% or more, and there are few defects in the film due to volume shrinkage. It is known that films can be obtained.

しかし、シラザン化合物の置換反応による酸化ケイ素膜の形成には450℃以上の高温が必要であり、プラスチック等のフレキシブル基板に適応することは不可能であった。   However, the formation of the silicon oxide film by the substitution reaction of the silazane compound requires a high temperature of 450 ° C. or higher, and cannot be applied to a flexible substrate such as plastic.

このような問題解決の手段として、シラザン化合物溶液から塗布形成した塗膜に真空紫外光照射を施すことにより、酸化ケイ素膜を形成する方法が提案されている。シラザン化合物内の原子間結合力より大きい真空紫外線(以下、「VUV」、「VUV光」とも記載する。)と呼ばれる100〜200nmの光エネルギーを用いて、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、酸化ケイ素膜の形成をおこなうことができる。   As a means for solving such a problem, a method of forming a silicon oxide film by applying vacuum ultraviolet light to a coating film formed from a silazane compound solution has been proposed. Only photons called photon processes are used to bond atoms using light energy of 100 to 200 nm called vacuum ultraviolet rays (hereinafter also referred to as “VUV” or “VUV light”), which is larger than the interatomic bonding force in silazane compounds. By the action of, a silicon oxide film can be formed at a relatively low temperature by allowing an oxidation reaction with active oxygen or ozone to proceed while cutting directly.

また、ガスバリア性フィルムの製造という観点では、工業的には所謂ロール・トゥー・ロールで連続的に生産ができることが必要とされる。   Further, from the viewpoint of production of a gas barrier film, it is necessary industrially to be able to produce continuously by so-called roll-to-roll.

そして、ロール・トゥー・ロールで製造する方法としては、1m/分あるいは10m/分程度の速度でフィルムを搬送してシラザン化合物塗膜にエキシマランプを照射してガスバリア性フィルムを製造する方法が知られている(特許文献1および非特許文献1参照)。   As a roll-to-roll manufacturing method, a method of manufacturing a gas barrier film by conveying a film at a speed of about 1 m / min or 10 m / min and irradiating an excimer lamp on a silazane compound coating film is known. (See Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

しかしながら、これらの方法においても、生産安定性が不充分であり、製造されたガスバリア性フィルムのバリア性能が充分でない場合があるなどの問題があった。   However, these methods also have problems such as insufficient production stability and insufficient barrier performance of the produced gas barrier film.

特表2009−503157号公報Special table 2009-503157

Leibniz Institute of Surface Modification Biannual Report 2008/2009: P18−P21Leibniz Institute of Surface Modification Biological Report 2008/2009: P18-P21

本発明は、上記問題・状況にかんがみてなされたものであり、その解決課題は、ロール・トゥー・ロール方式の生産適性を有し、ガスバリア性能に優れるガスバリア性フィルムを製造することができるガスバリア性フィルムの製造方法およびそれによって得られたガスバリア性フィルムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and its solution is a gas barrier property that has a production suitability for a roll-to-roll method and can produce a gas barrier film having excellent gas barrier performance. It is providing the manufacturing method of a film, and the gas-barrier film obtained by it.

本発明に係る上記課題は以下の手段により解決される。   The above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.張力を印加されながら搬送される樹脂基材上に、無機前駆体化合物を含む溶液を塗布して塗膜を作製し、該塗膜に対してエキシマランプを用いて真空紫外線を照射することにより改質処理して形成された、少なくとも1層のガスバリア性層を有するガスバリア性フィルムの製造方法において、
前記エキシマランプの表面温度が150℃以下であり、前記エキシマランプ表面と前記樹脂基材との最短距離が10mm以下であって、
前記樹脂基材の厚さをA(μm)、前記真空紫外線を照射時のm幅あたりの張力をB(N)としたときに、下式[1]を満たすことを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法。
1. A coating film is prepared by applying a solution containing an inorganic precursor compound onto a resin substrate conveyed while applying tension, and the coating film is modified by irradiating it with vacuum ultraviolet rays using an excimer lamp. In the method for producing a gas barrier film having at least one gas barrier layer formed by quality treatment,
The surface temperature of the excimer lamp is 150 ° C. or less, and the shortest distance between the excimer lamp surface and the resin substrate is 10 mm or less,
A gas barrier film satisfying the following equation [1], where A (μm) is the thickness of the resin substrate, and B (N) is the tension per m width when the vacuum ultraviolet ray is irradiated. Manufacturing method.

0.3≦B/A≦4.0・・・・[1]
2.前記改質処理する工程において、前記樹脂基材がフリースパン搬送されてい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の製造方法。
0.3 ≦ B / A ≦ 4.0... [1]
2. 2. The method for producing a gas barrier film according to 1 above, wherein the resin base material is conveyed in a free span in the step of modifying.

3.前記無機前駆体化合物としてパーヒドロポリシラザンを用いることを特徴とする前記1または2に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   3. 3. The method for producing a gas barrier film as described in 1 or 2 above, wherein perhydropolysilazane is used as the inorganic precursor compound.

4.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の製造方法で製造されたことを特徴とするガスバリア性フィルム。   4). A gas barrier film produced by the method for producing a gas barrier film according to any one of 1 to 3 above.

本発明の上記手段により、極めて高いガスバリア性能を有し、ロール・トゥー・ロール方式の生産適性を有するガスバリア性フィルムの製造方法と該製造方法により製造されたガスバリア性フィルムを提供することができる。   By the above means of the present invention, it is possible to provide a method for producing a gas barrier film having extremely high gas barrier performance and having a roll-to-roll system production suitability, and a gas barrier film produced by the production method.

樹脂基材を垂直方向にフリースパン搬送して、真空紫外線照射装置による改質処理工程を模式的に示した図である。It is the figure which carried out the free span conveyance of the resin base material to the perpendicular direction, and showed the modification | reformation process process by a vacuum ultraviolet irradiation device typically. エキシマランプの横方向の断面構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross-sectional structure of the horizontal direction of an excimer lamp. 水冷機構を有するエキシマランプのランプ縦方向の断面構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the cross-section of the lamp | ramp longitudinal direction of the excimer lamp which has a water cooling mechanism.

本発明のガスバリア性フィルムの製造方法は、張力を印加されながら搬送される樹脂基材上に、無機前駆体化合物を含む溶液を塗布して塗膜を作製し、該塗膜に対してエキシマランプを用いて真空紫外線を照射することにより改質処理して形成された、少なくとも1層のガスバリア性層を有するガスバリア性フィルムの製造方法において、
前記エキシマランプ表面温度が150℃以下であり、ランプ表面と樹脂基材との最短距離が10mm以下であって、
さらに、樹脂基材の厚さをA(μm)、真空紫外線を照射時のm幅あたりの張力をB(N)としたときに、下式[1]を満たすことを特徴とする、ガスバリア性フィルムの製造方法である。
The method for producing a gas barrier film according to the present invention comprises: applying a solution containing an inorganic precursor compound on a resin substrate that is conveyed while applying a tension to produce a coating film; In the method for producing a gas barrier film having at least one gas barrier layer formed by reforming by irradiating with vacuum ultraviolet rays using
The excimer lamp surface temperature is 150 ° C. or less, and the shortest distance between the lamp surface and the resin substrate is 10 mm or less,
Furthermore, when the thickness of the resin base material is A (μm) and the tension per m width upon irradiation with vacuum ultraviolet rays is B (N), the gas barrier property satisfies the following formula [1] It is a manufacturing method of a film.

0.3≦B/A≦4.0・・・・[1]
また、本発明のガスバリア性フィルムの製造方法は、真空紫外線を照射することにより改質処理する工程において、好ましくは樹脂基材がフリースパン搬送をされているガスバリア性フィルムの製造方法である。本発明の製造方法によれば、樹脂基材がフリースパン搬送をされている場合にも安定したガスバリア性を得ることができ、製造ライン設計の自由度が増すため、初期投資が抑えられる等、多くのメリットを有するものである。
0.3 ≦ B / A ≦ 4.0... [1]
In addition, the method for producing a gas barrier film of the present invention is a method for producing a gas barrier film in which the resin base material is preferably subjected to free span conveyance in the step of modifying treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays. According to the production method of the present invention, it is possible to obtain a stable gas barrier property even when the resin base material is subjected to free span conveyance, and the degree of freedom in designing the production line is increased, so that the initial investment can be suppressed. It has many merits.

更に、本発明のガスバリア性フィルムの製造方法においては、無機前駆体化合物としてパーヒドロポリシラザンを用いることが好ましい。   Furthermore, in the method for producing a gas barrier film of the present invention, it is preferable to use perhydropolysilazane as the inorganic precursor compound.

さらに、本発明のガスバリア性フィルムは、上記のいずれかの製造方法で製造されたガスバリア性フィルムである。   Furthermore, the gas barrier film of the present invention is a gas barrier film produced by any one of the production methods described above.

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

《ガスバリア性フィルム及びその製造方法》
本発明に係るガスバリア性層は、無機前駆体化合物を含有する溶液を樹脂基材上に塗布した後、無機前駆体化合物を含む塗膜に真空紫外線を照射する方法で改質処理し、その少なくとも一部を金属酸化物や金属窒化物または金属酸化窒化物といった無機膜へと改質して、ガスバリア性層が形成されるものである。
<< Gas barrier film and method for producing the same >>
The gas barrier layer according to the present invention is formed by applying a solution containing an inorganic precursor compound on a resin substrate, and then modifying the coating film containing the inorganic precursor compound by a method of irradiating vacuum ultraviolet rays. A part of the film is modified into an inorganic film such as metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride to form a gas barrier layer.

ここで本発明における改質処理とは、無機前駆体化合物を含む塗膜に真空紫外線を照射することで、該塗膜の一部を無機膜へと改質することを言う。   Here, the modification treatment in the present invention means that a part of the coating film is modified into an inorganic film by irradiating the coating film containing the inorganic precursor compound with vacuum ultraviolet rays.

当該真空紫外線は、ほとんどの物質の原子間結合力より大きいため、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することが可能であり、無機前駆体化合物塗膜を効率的に無機膜へと改質することが可能となる。   Since the vacuum ultraviolet light is larger than the interatomic bonding force of most substances, it is possible to directly break the atomic bond by the action of only photons called photon processes, and the inorganic precursor compound coating film can be efficiently inorganic. It becomes possible to modify the film.

真空紫外線照射は、塗膜形成後であればいずれの時点で実施しても有効である。   Irradiation with vacuum ultraviolet rays is effective at any time after the formation of the coating film.

(エキシマランプを有する真空紫外線照射装置)
本発明に係る真空紫外線照射装置には、具体的には、100〜200nmの真空紫外線を発する希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。
(Vacuum ultraviolet irradiation device with excimer lamp)
Specifically, a rare gas excimer lamp that emits vacuum ultraviolet rays of 100 to 200 nm is preferably used in the vacuum ultraviolet irradiation device according to the present invention.

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→Xe
Xe*+2Xe→Xe +Xe
Xe →Xe+Xe+hν(172nm)
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。
Since noble gas atoms such as Xe, Kr, Ar, Ne and the like are chemically bonded to form no molecule, they are called inert gases. However, noble gas atoms (excited atoms) that have gained energy by discharge can combine with other atoms to form molecules. When the rare gas is xenon,
e + Xe → Xe *
Xe * + 2Xe → Xe 2 * + Xe
Xe 2 * → Xe + Xe + hν (172 nm)
Thus, when the excited excimer molecule Xe 2 * transitions to the ground state, excimer light of 172 nm is emitted.

エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。また、余分な光が放射されないので、対象物の温度を比較的低く保つことができる。さらには始動・再始動に時間を要さないので、瞬時の点灯点滅が可能である。   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. Moreover, since extra light is not radiated | emitted, the temperature of a target object can be kept comparatively low. Furthermore, since no time is required for starting and restarting, instantaneous lighting and blinking are possible.

該エキシマ光を効率良く照射する光源としては誘電体バリア放電ランプが有る。該ランプの構成としては、電極間に誘電体を介して放電を起こすものであり、一般的には誘電体からなる放電容器とその外部に少なくとも一方の電極が配置されていれば良い。該ランプとして例えば、石英ガラスで構成された太い管と細い管とから成る二重円筒状の放電容器中にキセノン等の希ガスが封入され該放電容器の外部に網状の第1の電極を設け内管の内側に他の電極を設けたものがある。該ランプにおいて、前記電極間に高周波電圧等を加えることによって放電容器内部に誘電体バリア放電を発生させ該放電により生成されたキセノン等のエキシマ分子が解離する時にエキシマ光を発生させる。   As a light source for efficiently irradiating the excimer light, there is a dielectric barrier discharge lamp. The lamp is configured to cause discharge between electrodes via a dielectric. Generally, it is sufficient that at least one electrode is disposed outside a discharge vessel made of a dielectric. As the lamp, for example, a rare gas such as xenon is enclosed in a double cylindrical discharge vessel composed of a thick tube and a thin tube made of quartz glass, and a net-like first electrode is provided outside the discharge vessel. Some have another electrode provided inside the inner tube. In the lamp, a dielectric barrier discharge is generated inside the discharge vessel by applying a high-frequency voltage between the electrodes, and excimer light is generated when excimer molecules such as xenon generated by the discharge dissociate.

エキシマランプは光の発生効率が高いため低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域で単を波長でエネルギーを照射するため、照射光自体による照射対象物の温度上昇は抑えられる特徴を持っている。   Since the excimer lamp has high light generation efficiency, it can be lit with low power. In addition, light having a long wavelength that causes a temperature increase due to light is not emitted, and energy is irradiated with a single wavelength in the ultraviolet region, so that the temperature increase of the irradiation object due to the irradiation light itself is suppressed.

しかし、ランプの石英ガラス管自体はランプ点灯によって加熱され、点灯から数分のうちにランプ管面温度は200℃以上に達する場合があり、照射対象物をランプ管面の距離が接近している場合、例えば10mm以下になった場合には、ランプ管面の放射熱によって照射対象物の温度は上昇する。   However, the quartz glass tube itself of the lamp is heated by the lamp lighting, and the lamp tube surface temperature may reach 200 ° C. or more within a few minutes from the lighting, and the distance between the lamp tube surface is close to the irradiation object. In this case, for example, when the thickness is 10 mm or less, the temperature of the irradiation object rises due to the radiant heat of the lamp tube surface.

本発明のように、樹脂基材上に塗布形成した層をロール・トゥー・ロール方式で張力を印加しながら搬送し、搬送中の樹脂基材にエキシマランプを用いて真空紫外線を照射する改質処理工程を有する製造方法においては、改質処理工程中にエキシマランプ管面の温度の影響を受けて樹脂基材温度が上昇することになる。   As in the present invention, a layer formed on a resin substrate is conveyed while applying tension by a roll-to-roll method, and the resin substrate being conveyed is irradiated with vacuum ultraviolet rays using an excimer lamp. In a manufacturing method having a treatment step, the resin base material temperature rises due to the influence of the temperature of the excimer lamp tube surface during the modification treatment step.

一般的に用いられる樹脂基材は、100℃前後にTgを有しているため弾性率の温度依存性を有しており、温度がTgを超えると急激に弾性率が低下する。ロール・トゥー・ロール方式で一定張力を印加しながら搬送している間に樹脂基材温度が上昇すると、弾性率の低下に応じて樹脂基材の伸びは増加する。例えば樹脂基材温度が25℃から130℃に上昇した場合には、樹脂基材の伸びは3〜4倍にもなり得る。   Since the resin base material generally used has Tg around 100 ° C., it has temperature dependency of the elastic modulus, and when the temperature exceeds Tg, the elastic modulus rapidly decreases. When the temperature of the resin base material rises while transporting while applying a constant tension by the roll-to-roll method, the elongation of the resin base material increases as the elastic modulus decreases. For example, when the resin substrate temperature is increased from 25 ° C. to 130 ° C., the elongation of the resin substrate can be 3 to 4 times.

一方で、本発明においては、上述の改質処理工程において、無機前駆体化合物を含む塗膜の少なくとも一部が無機塗膜へと改質されるが、この際、無機前駆体化合物は弾性率が低く破断伸びが大きいのに対して、これを改質した無機塗膜は弾性率が高く破断伸びが小さくなる。このことは、改質処理工程において、樹脂基材温度に大きな上昇が生じて改質処理工程中に樹脂基材の伸びが大きく増加した場合には、改質された無機塗膜はこの樹脂基材の伸びに追従できずにクラックを生じる懸念が大きくなることを意味し、クラックの生じた無機塗膜はガスバリア性を大きく劣化させることを意味する。また、樹脂基材の伸びは幅方向で一定とならない場合があり、張力を除いて室温に戻した際に樹脂基材の凹凸変形を生じて、ガスバリア性フィルムとしての品質を大きく劣化させる懸念もある。これらは、フリースパンでの搬送部位においてより顕著に表れる問題である。   On the other hand, in the present invention, in the above-described modification treatment step, at least a part of the coating film containing the inorganic precursor compound is modified into an inorganic coating film. At this time, the inorganic precursor compound has an elastic modulus. Is low and the breaking elongation is large, whereas the inorganic coating film modified with this has a high elastic modulus and a small breaking elongation. This means that when the resin substrate temperature is greatly increased in the modification treatment step and the elongation of the resin substrate is greatly increased during the modification treatment step, the modified inorganic coating film is in the resin substrate. This means that there is an increased concern that cracks will not occur following the elongation of the material, and that an inorganic coating film with cracks will greatly degrade the gas barrier properties. In addition, the elongation of the resin base material may not be constant in the width direction, and when the tension is removed and the temperature is returned to room temperature, the resin base material may be unevenly deformed, which may greatly deteriorate the quality of the gas barrier film. is there. These are problems that appear more prominently at the conveyance site in the free span.

ここで、フリースパンでの搬送部位とは、基材が搬送ロールや搬送ベルトに巻き回されて搬送ロールや搬送ベルトに接している部位以外の部位のことを意味するものであり,フリースパン搬送とは、基材が搬送ロールや搬送ベルトに接せずに搬送されていることを意味するものである。   Here, the conveyance part in the free span means a part other than the part where the base material is wound around the conveyance roll or the conveyance belt and is in contact with the conveyance roll or the conveyance belt. The term “substrate” means that the base material is transported without contacting the transport roll or the transport belt.

ランプ管面と照射対象物の距離を離していくと照射対象物の温度上昇を抑制することはできるが、照射対象物表面における真空紫外線の照度は低下し、照射による改質効率も低下するため、結果的にやはりガスバリア性が劣化することになるか、もしくは、ライン速度を低下させる等の生産性低下につながることになる。   If the distance between the lamp tube surface and the object to be irradiated is increased, the temperature rise of the object to be irradiated can be suppressed. However, the illuminance of vacuum ultraviolet rays on the surface of the object to be irradiated decreases and the modification efficiency by irradiation also decreases. As a result, the gas barrier property is deteriorated as a result, or the productivity is lowered, for example, the line speed is lowered.

このように、ロール・トゥー・ロール方式で張力を印加されながら搬送される樹脂基材上に形成した無機前駆体化合物塗膜を真空紫外線照射により改質処理してガスバリア性層を形成する改質処理工程においては、ガスバリア性能と生産性向上のために従来全く考慮されていなかったレベルでの工程管理が必要であり、本発明者は鋭意検討の結果本発明に至ったものである。   In this way, a reforming process is carried out to form a gas barrier layer by modifying the inorganic precursor compound coating film formed on the resin substrate conveyed while being applied with tension in a roll-to-roll system by vacuum ultraviolet irradiation. In the treatment process, process management at a level that has not been considered in the past is necessary for improving the gas barrier performance and productivity, and the present inventor has arrived at the present invention as a result of earnest examination.

本発明の改質処理工程においては、真空紫外線照射装置に用いられるエキシマランプの表面温度は150℃以下である。エキシマランプの表面温度は80℃以上130℃以下であることがより好ましい。   In the modification treatment step of the present invention, the surface temperature of the excimer lamp used in the vacuum ultraviolet irradiation apparatus is 150 ° C. or lower. The surface temperature of the excimer lamp is more preferably 80 ° C. or higher and 130 ° C. or lower.

エキシマランプの表面温度が150℃を超えると、樹脂基材のガスバリア性が大きく劣化するのに加え、基材変形を生じる懸念がある。また、130℃以下とすることで、より安定して良好なガスバリア性が得られるようになるため好ましい。さらに、80℃以上とすることで、エキシマランプの石英ガラス管全体の冷却部に対する発熱部の温度差を少なくしてクラック生成等のランプ劣化を抑制することができるため好ましい。   When the surface temperature of the excimer lamp exceeds 150 ° C., the gas barrier property of the resin base material is greatly deteriorated, and there is a concern that the base material is deformed. Moreover, since it becomes more stable and favorable gas-barrier property will be obtained by setting it as 130 degrees C or less, it is preferable. Furthermore, it is preferable to set the temperature to 80 ° C. or higher because the temperature difference of the heat generating part with respect to the cooling part of the entire quartz glass tube of the excimer lamp can be reduced and lamp deterioration such as crack generation can be suppressed.

また、本発明においてはエキシマランプの表面と樹脂基材との最短距離が10mm以下である。その中でも好ましくは、3mm以上5mm以下である。   In the present invention, the shortest distance between the surface of the excimer lamp and the resin base material is 10 mm or less. Among these, Preferably they are 3 mm or more and 5 mm or less.

ここで、エキシマランプの表面とは、エキシマランプの石英ガラス管表面のうち、樹脂基材に最も近い部位の表面のことを意味する。エキシマランプの石英ガラス管表面と樹脂基材との間に石英ガラス板等(ガス以外)の透光性遮蔽物が存在する場合は、透光性遮蔽物の表面のうち、樹脂基材に最も近い部位の表面のことを意味する。エキシマランプの表面温度は熱電対タイプやサーミスタタイプ接触式温度計や、放射温度計等で測定することができる。   Here, the surface of the excimer lamp means the surface of the portion closest to the resin base material in the quartz glass tube surface of the excimer lamp. If there is a translucent shield such as a quartz glass plate (other than gas) between the excimer lamp's quartz glass tube surface and the resin base, the resin base is the most transparent surface of the translucent shield. It means the surface of the near part. The surface temperature of the excimer lamp can be measured with a thermocouple type, thermistor type contact thermometer, radiation thermometer, or the like.

エキシマランプ管面温度の制御は、気体や液体の冷媒を用いて、ランプを直接温度調整するか、ランプホルダを冷却してランプを間接的に温度調整する公知の方法を適用することができる。具体的には、特開平04−301357、特開平09−274893、特開平11−329365、特開2000−030667、特開2000−106147、特開2000−331649、特開2001−126666、特開2001−185089、特開2001−267280、特開2002−042736、特開2002−191965、特開2002−203520、特開2002−263596、特開2003−115281、特開2003−167100、特開2004−265770、特開2007−128661、特開2008−084568、特開2008−147058、特開2009−043599に記載の方法を用いることができる。   The excimer lamp tube surface temperature can be controlled by directly adjusting the temperature of the lamp using a gas or liquid refrigerant or by cooling the lamp holder to indirectly adjust the temperature of the lamp. Specifically, JP 04-301357, JP 09-274893, JP 11-329365, JP 2000-030667, JP 2000-106147, JP 2000-331649, JP 2001-126666, JP 2001. -185089, JP 2001-267280, JP 2002-042736, JP 2002-191965, JP 2002-203520, JP 2002-263596, JP 2003-115281, JP 2003-167100, JP 2004-265770. , JP-A-2007-128661, JP-A-2008-084568, JP-A-2008-147058, and JP-A-2009-043599 can be used.

また、エキシマランプの石英ガラス管は温度上昇に伴い172nm光の透過性が低下するという特性を有しており、本発明の温度範囲にエキシマランプ管面温度を制御することは、ランプの実用出力を向上させることになり、改質効率向上・ガスバリア性の向上にも寄与するものである。   Further, the quartz glass tube of the excimer lamp has a characteristic that the transmittance of 172 nm light decreases as the temperature rises, and controlling the excimer lamp tube surface temperature within the temperature range of the present invention is a practical output of the lamp. This contributes to improving reforming efficiency and gas barrier properties.

(真空紫外線照射時の酸素濃度)
本発明に係る真空紫外線照射時の酸素濃度は10〜10000ppm(1%)とすることが好ましく、更に好ましくは、50〜5000ppmである。
(Oxygen concentration during vacuum ultraviolet irradiation)
The oxygen concentration during vacuum ultraviolet irradiation according to the present invention is preferably 10 to 10,000 ppm (1%), and more preferably 50 to 5000 ppm.

酸素ガスが多く(数%レベル)含まれる雰囲気で真空紫外線を照射した場合、改質処理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。   When irradiation with vacuum ultraviolet rays is performed in an atmosphere containing a large amount (a few percent level) of oxygen gas, the gas barrier film after the reforming process has an excessive oxygen structure, and the gas barrier properties deteriorate.

また、前述した様に172nmの真空紫外線が、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しやすい。   Further, as described above, 172 nm vacuum ultraviolet rays are absorbed by oxygen and the amount of light at 172 nm reaching the film surface is reduced, so that the processing efficiency by light is likely to be lowered.

真空紫外線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。酸素濃度の調整は真空紫外線照射装置のチャンバー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。   It is preferable to use a dry inert gas as a gas other than oxygen during irradiation with vacuum ultraviolet rays, and it is particularly preferable to use a dry nitrogen gas from the viewpoint of cost. The oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rates of oxygen gas and inert gas introduced into the chamber of the vacuum ultraviolet irradiation apparatus and changing the flow rate ratio.

ここで、チャンバー内へ導入するガスを加熱または冷却して、樹脂基材の照射面側または裏面側に吹き付けることで、改質処理時の樹脂基材の温度を調整することもできる。   Here, the temperature of the resin base material during the modification treatment can be adjusted by heating or cooling the gas introduced into the chamber and spraying the gas onto the irradiation surface side or the back surface side of the resin base material.

《樹脂基材:支持体》
本発明のガスバリア性フィルムの樹脂基材(「支持体」ともいう。)は、後述のガスバリア性(単に「バリア性」ともいう。)を有するガスバリア性層(単に「バリア膜」ともいう。)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 base material: Support body >>
The resin base material (also referred to as “support”) of the gas barrier film of the present invention has a gas barrier property (also simply referred to as “barrier film”) having a gas barrier property (also simply referred to as “barrier property”) described later. As long as it is formed of an organic material capable of holding the same, there is no particular limitation.

例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の各樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(製品名Sila−DEC、チッソ株式会社製)、更には前記樹脂を二層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。   For example, acrylic ester, methacrylic 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, polyetherimide, and other resin films, and silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure Examples thereof include a heat-resistant transparent film having a skeleton (product name: Sila-DEC, manufactured by Chisso Corporation), and a resin film formed by laminating two or more layers of the resin.

コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等が好ましく用いられ、また光学的透明性、耐熱性、無機層、ガスバリア性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。これらの中でも、破断強度およびコストの点でポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)がより好ましく、本発明でのガスバリア性改善が著しい点とコストの点でポリエチレンテレフタレート(PET)が最も好ましい。   In terms of cost and availability, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), etc. are preferably used, and optical transparency, heat resistance, inorganic layer, gas barrier, etc. In terms of adhesion to the adhesive layer, a heat-resistant transparent film having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure can be preferably used. Among these, polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are more preferable in terms of breaking strength and cost, and polyethylene terephthalate (PET) is most preferable in terms of remarkable improvement in gas barrier properties and cost in the present invention. .

支持体の厚さは10μm〜500μmが好ましく、より好ましくは20〜250μmであり、さらに好ましくは30〜150μmである。支持体の厚さが10μm〜500μmの範囲にあることで、安定したガスバリア性を得られ、また、ロール・トゥー・ロール搬送に適したものになる。   The thickness of the support is preferably 10 μm to 500 μm, more preferably 20 to 250 μm, and still more preferably 30 to 150 μm. When the thickness of the support is in the range of 10 μm to 500 μm, a stable gas barrier property can be obtained, and it is suitable for roll-to-roll conveyance.

本発明においては、樹脂基材の厚さをA(μm)、真空紫外線を照射時のm幅あたりの張力をB(N)としたときに、下式[1]を満たすことが必要である。   In the present invention, when the thickness of the resin base material is A (μm) and the tension per m width upon irradiation with vacuum ultraviolet rays is B (N), it is necessary to satisfy the following formula [1]. .

0.3≦B/A≦4.0・・・・[1]
式「B/A」が4.0を超えると改質処理中のバリア層にクラックを生じる懸念が生じる。また、0.3未満となると、樹脂基材のロール間での張りが不十分になって改質処理時の平面性を保てなくなり、改質ムラを生じる懸念が生じる。
0.3 ≦ B / A ≦ 4.0... [1]
When the formula “B / A” exceeds 4.0, there is a concern that cracks may occur in the barrier layer during the modification treatment. On the other hand, if it is less than 0.3, the tension between the rolls of the resin base material becomes insufficient, and the flatness at the time of the modification treatment cannot be maintained, and there is a concern that the modification unevenness occurs.

式「B/A」のより好ましい範囲は0.3以上2.7以下である。   A more preferable range of the formula “B / A” is 0.3 or more and 2.7 or less.

エキシマランプ表面温度と、ランプ表面と樹脂基材との最短距離とを本発明の範囲に制御した上で、式[1]の数値をこの範囲内に維持することでより安定して良好なガスバリア性を高生産性で得ることができることを見出した。   An excimer lamp surface temperature and the shortest distance between the lamp surface and the resin base material are controlled within the range of the present invention, and the numerical value of the formula [1] is maintained within this range, thereby providing a more stable and favorable gas barrier. It was found that the property can be obtained with high productivity.

ここで、樹脂基材の厚さをA(μm)とは、後述するアンカーコート剤層や平滑層等を設けた場合には、これらの構成層も含めた厚さである。   Here, the thickness A (μm) of the resin base material is a thickness including these constituent layers when an anchor coat agent layer, a smooth layer, etc., which will be described later, are provided.

また、樹脂基材の厚さは、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope;TEM)などにより測定することができる。具体的には、透過型電子顕微鏡により測定した樹脂基材の厚さを10箇所以上測定してその平均値を求めることにより測定することができる。   Further, the thickness of the resin base material can be measured by a transmission electron microscope (TEM) or the like. Specifically, it can be measured by measuring the thickness of the resin substrate measured by a transmission electron microscope at 10 or more locations and obtaining the average value.

また真空紫外線を照射時のm幅あたりの張力は、張力調整機構により一定の張力で樹脂基材に印加することができる。   Moreover, the tension per m width at the time of irradiation with vacuum ultraviolet rays can be applied to the resin substrate with a constant tension by a tension adjusting mechanism.

また、本発明に係る樹脂基材(支持体)は透明であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the resin base material (support body) which concerns on this invention is transparent.

ここで、樹脂基材が透明とは、可視光(400〜700nm)の光透過率が80%以上であることを示す。   Here, that the resin base material is transparent means that the light transmittance of visible light (400 to 700 nm) is 80% or more.

樹脂基材(支持体)が透明であり、樹脂基材上に形成する層も透明であることにより、透明なガスバリア性フィルムとすることが可能となるため、有機EL素子等の透明基板とすることも可能となるからである。   Since the resin base material (support) is transparent and the layer formed on the resin base material is also transparent, a transparent gas barrier film can be obtained. Thus, a transparent substrate such as an organic EL element is obtained. It is also possible.

また、上記に挙げた樹脂基材は未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。   Moreover, the unstretched film may be sufficient as the resin base material quoted above, and a stretched film may be sufficient as it.

本発明に用いられる樹脂基材(支持体)は、従来公知の一般的な方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやTダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂基材(支持体)を製造することができる。   The resin substrate (support) used in the present invention can be produced by a conventionally known general method. For example, an unstretched resin base material (support) that is substantially amorphous and not oriented is manufactured by melting a resin as a material with an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and rapidly cooling it. Can do.

また、未延伸の樹脂基材(支持体)を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、樹脂基材(支持体)の流れ(縦軸)方向、又は樹脂基材(支持体)の流れ方向と直角(横軸)方向に延伸することにより延伸支持体を製造することができる。   Further, an unstretched resin base material (support) is obtained by a known method such as uniaxial stretching, tenter-type sequential biaxial stretching, tenter-type simultaneous biaxial stretching, tubular simultaneous biaxial stretching, or the like. ) In the flow (vertical axis) direction or in the direction perpendicular to the flow direction of the resin substrate (support) (horizontal axis), a stretched support can be produced.

この場合の延伸倍率は、樹脂基材(支持体)の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ2倍〜10倍が好ましい。   The draw ratio in this case can be appropriately selected according to the resin used as the raw material of the resin base material (support), but is preferably 2 to 10 times in the vertical axis direction and the horizontal axis direction, respectively.

更には、延伸フィルムに於いて基板の寸法安定性を向上するために、延伸後の緩和処理をする事が好ましい。   Furthermore, in order to improve the dimensional stability of the substrate in the stretched film, it is preferable to perform a relaxation treatment after stretching.

また、本発明に係る樹脂基材(支持体)においては、塗膜を形成する前にコロナ処理してもよい。更に、本発明に係る支持体表面には、塗膜との密着性の向上を目的としてアンカーコート剤層を形成してもよい。   Moreover, in the resin base material (support body) based on this invention, you may corona-treat before forming a coating film. Furthermore, an anchor coating agent layer may be formed on the surface of the support according to the present invention for the purpose of improving the adhesion to the coating film.

《アンカーコート剤層》
アンカーコート剤層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート等を一又は二種以上併せて使用することができる。
《Anchor coating agent layer》
Examples of the anchor coating agent used in the anchor coating agent layer include polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicon resin, and alkyl titanate. One or two or more can be used in combination.

これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により支持体上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、0.1g/m〜5g/m(乾燥状態)程度が好ましい。 Conventionally known additives can be added to these anchor coating agents. The above-mentioned anchor coating agent is coated on the support by a known method such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, spray coating, etc., and anchor coating is performed by drying and removing the solvent, diluent, etc. be able to. The application amount of the anchor coating agent is preferably about 0.1 g / m 2 to 5 g / m 2 (dry state).

《平滑層》
本発明のガスバリア性フィルムは平滑層を有してもよい。本発明に用いられる平滑層は突起等が存在する透明樹脂フィルム支持体の粗面を平坦化し、あるいは、透明樹脂フィルム支持体に存在する突起により透明無機化合物層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化するために設けられる。このような平滑層は、基本的には感光性樹脂を硬化させて作製される。
《Smooth layer》
The gas barrier film of the present invention may have a smooth layer. The smooth layer used in the present invention flattens the rough surface of the transparent resin film support with protrusions or the like, or fills the irregularities and pinholes generated in the transparent inorganic compound layer with the protrusions present on the transparent resin film support. Provided for flattening. Such a smooth layer is basically produced by curing a photosensitive resin.

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

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

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

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

《ブリードアウト防止層》
本発明に用いられるブリードアウト防止層は、平滑層を有するフィルムを加熱した際に、フィルム支持体中から未反応のオリゴマー等が表面へ移行して、接触する面を汚染してしまう現象を抑制する目的で平滑層を有する樹脂基材の反対面に設けられる。ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば基本的に平滑層と同じ構成をとっても構わない。
<Bleed-out prevention layer>
The bleed-out prevention layer used in the present invention suppresses a phenomenon in which, when a film having a smooth layer is heated, unreacted oligomers migrate from the film support to the surface and contaminate the contact surface. For this purpose, it is provided on the opposite surface of the resin substrate having a smooth layer. The bleed-out prevention layer may basically have the same configuration as the smooth layer as long as it has this function.

ブリードアウト防止層に含ませることが可能な重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物としては、分子中に2個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物又は分子中に一個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等を挙げることができる。   The unsaturated organic compound having a polymerizable unsaturated group that can be included in the bleed-out prevention layer is a polyunsaturated organic compound having two or more polymerizable unsaturated groups in the molecule or one in the molecule. And monounsaturated organic compounds having a polymerizable unsaturated group.

その他の添加剤として、マット剤を含有してもよい。マット剤としては平均粒子径が0.1〜5μm程度の無機粒子が好ましい。このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の一種又は二種以上を併せて使用することができる。   As other additives, a matting agent may be contained. As the matting agent, inorganic particles having an average particle diameter of about 0.1 to 5 μm are preferable. As such inorganic particles, one or more of silica, alumina, talc, clay, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, aluminum hydroxide, titanium dioxide, zirconium oxide and the like can be used in combination.

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

また、ブリードアウト防止層は、ハードコート剤及びマット剤の他の成分として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、光重合開始剤等を含有させてもよい。   The bleed-out prevention layer may contain a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ionizing radiation curable resin, a photopolymerization initiator, and the like as other components of the hard coat agent and the mat agent.

以上のようなブリードアウト防止層は、ハードコート剤、マット剤、及び必要に応じて他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、当該塗布液を支持体フィルム表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することができる。   The bleed-out prevention layer as described above is mixed with a hard coat agent, a matting agent, and other components as necessary, and is prepared as a coating solution by using a diluent solvent as necessary, and supports the coating solution. It can form by apply | coating to a body film surface by a conventionally well-known coating method, and then irradiating with ionizing radiation and making it harden | cure.

なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる100〜400nm、好ましくは200〜400nmの波長領域の紫外線を照射する、又は走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる100nm以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。   In addition, as a method of irradiating with ionizing radiation, ultraviolet rays in a wavelength region of 100 to 400 nm, preferably 200 to 400 nm, emitted from an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp or the like are irradiated or scanned. The irradiation can be performed by irradiating an electron beam having a wavelength region of 100 nm or less emitted from a type or curtain type electron beam accelerator.

ブリードアウト防止層の厚さとしては、フィルムの耐熱性向上させ、フィルムの光学特性のバランス調整を容易にし、かつ、ガスバリア性フィルムの片面のみにブリードアウト防止層を設けた場合のカールを防止する観点から、1〜10μmの範囲が好ましく、更に好ましくは、2μm〜7μmの範囲にすることが好ましい。   The thickness of the bleed-out prevention layer improves the heat resistance of the film, facilitates the balance adjustment of the optical characteristics of the film, and prevents curling when the bleed-out prevention layer is provided only on one side of the gas barrier film. From the viewpoint, a range of 1 to 10 μm is preferable, and a range of 2 to 7 μm is more preferable.

《無機前駆体化合物を含有する塗膜》
本発明に係る無機前駆体化合物を含有する塗膜は、樹脂基材上に少なくとも一層の無機前駆体化合物を含有する塗布液を塗布することにより形成される。
<< Coating film containing inorganic precursor compound >>
The coating film containing the inorganic precursor compound according to the present invention is formed by applying a coating liquid containing at least one inorganic precursor compound on the resin substrate.

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、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが好ましくは1nm〜10μm程度、さらに好ましくは10nm〜10μm程度、最も好ましくは30nm〜1μm程度となるように設定され得る。   Any appropriate method can be adopted as a coating method. Specific examples include a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method. The coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness can be set so that the thickness after drying is preferably about 1 nm to 10 μm, more preferably about 10 nm to 10 μm, and most preferably about 30 nm to 1 μm.

本発明に係る無機前駆体化合物とは、特定の雰囲気下で真空紫外線照射によって金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物を形成しうる化合物であれば特に限定されないが、本発明の製造方法に適する化合物としては、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改質処理され得る化合物が好ましい。   The inorganic precursor compound according to the present invention is not particularly limited as long as it is a compound capable of forming a metal oxide, a metal nitride, or a metal oxynitride by vacuum ultraviolet irradiation under a specific atmosphere, but the production method of the present invention As a compound suitable for the above, a compound which can be modified at a relatively low temperature as described in JP-A-8-112879 is preferable.

具体的には、Si−O−Si結合を有するポリシロキサン(ポリシルセスキオキサンを含む)、Si−N−Si結合を有するポリシラザン、Si−O−Si結合とSi−N−Si結合の両方を含むポリシロキサザン等を上げることができる。これらは2種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。   Specifically, polysiloxane (including polysilsesquioxane) having Si—O—Si bond, polysilazane having Si—N—Si bond, both Si—O—Si bond and Si—N—Si bond Polysiloxazan containing can be raised. These can be used in combination of two or more. Moreover, it can be used even if different compounds are sequentially laminated or simultaneously laminated.

(ポリシロキサン)
本発明で用いられるポリシロキサンとしては、一般構造単位としての〔RSiO1/2〕、〔RSiO〕、〔RSiO3/2〕、及び〔SiO〕を含むことができる。ここでRは、水素原子、1〜20の炭素原子を含むアルキル基の例えばメチル、エチル、プロピルなど、アリール基の例えばフェニル、不飽和アルキル基の例えばビニルからなる群より独立して選択される。特定のポリシロキサン基の例には、〔PhSiO3/2〕、〔MeSiO3/2〕、〔HSiO3/2〕、〔MePhSiO〕、〔PhSiO〕、〔PhViSiO〕、〔ViSiO3/2〕、〔MeHSiO〕、〔MeViSiO〕、〔MeSiO〕、〔MeSiO1/2〕などが挙げられる。また、ポリシロキサンの混合物やコポリマーも使用可能である。
(Polysiloxane)
The polysiloxane used in the present invention can include [R 3 SiO 1/2 ], [R 2 SiO], [RSiO 3/2 ], and [SiO 2 ] as general structural units. R is independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group containing from 1 to 20 carbon atoms such as methyl, ethyl, propyl, etc., an aryl group such as phenyl, and an unsaturated alkyl group such as vinyl. . Examples of specific polysiloxane groups include [PhSiO 3/2 ], [MeSiO 3/2 ], [HSiO 3/2 ], [MePhSiO], [Ph 2 SiO], [PhViSiO], [ViSiO 3/2 ]. ], [MeHSiO], [MeViSiO], [Me 2 SiO], [Me 3 SiO 1/2 ] and the like. Mixtures and copolymers of polysiloxanes can also be used.

(ポリシルセスキオキサン)
本発明においては、上述のポリシロキサンの中でもポリシルセスキオキサンを用いることが好ましい。ポリシルセスキオキサンはシルセスキオキサンを構造単位に含む化合物である。「シルセスキオキサン」とは、[RSiO3/2]で表される化合物であり、通常、RSiX(Rは、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラアルキル基等であり、Xは、ハロゲン、アルコキシ基等である)型化合物が加水分解−重縮合して合成されるポリシロキサンである。シスセスオキサンの分子配列の形状としては、代表的には無定形構造、ラダー状構造、籠型構造又はその部分開裂構造体(籠型構造からケイ素原子が一原子欠けた構造や籠状構造の一部ケイ素−酸素結合が切断された構造)等が知られている。
(Polysilsesquioxane)
In the present invention, it is preferable to use polysilsesquioxane among the above-mentioned polysiloxanes. Polysilsesquioxane is a compound containing silsesquioxane in a structural unit. “Silsesquioxane” is a compound represented by [RSiO 3/2 ], usually RSiX 3 (R is a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an araalkyl group, etc. Is a polysiloxane synthesized by hydrolysis-polycondensation of a type compound (such as a halogen or an alkoxy group). The shape of the molecular arrangement of cissesoxane is typically an amorphous structure, a ladder structure, a cage structure or a partially cleaved structure thereof (a structure in which one silicon atom is missing from the cage structure or a part of the cage structure) A structure in which a silicon-oxygen bond is broken is known.

これらのポリシルセスキオキサンの中でも、いわゆる水素シルセスキオキサンポリマーを用いることが好ましい。水素シルセスキオキサンポリマーには、式:HSi(OH)(OR)z/2のヒドリドシロキサンポリマーが挙げられ、各々のRは有機基又は置換された有機基であり、酸素原子によってケイ素に結合した場合、加水分解性置換基を形成し、x=0〜2、y=0〜2、z=1〜3、x+y+z=3である。Rの例には、アルキル基の例えばメチル、エチル、プロピル、ブチルなど、アリール基の例えばフェニル、アルケニル基の例えばアリル、ビニルが挙げられる。そのようなものとして、これらの樹脂は、完全に縮合され(HSiO3/2、あるいは部分的にのみ加水分解され(即ち、一部のSi−ORを含む)及び/又は部分的に縮合される(即ち、一部のSi−OHを含む)ことができる。 Among these polysilsesquioxanes, it is preferable to use a so-called hydrogen silsesquioxane polymer. Hydrogen silsesquioxane polymers include hydridosiloxane polymers of the formula: HSi (OH) x (OR) y O z / 2 where each R is an organic group or a substituted organic group, When bonded to silicon, it forms a hydrolyzable substituent, where x = 0-2, y = 0-2, z = 1-3, x + y + z = 3. Examples of R include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl and the like, aryl groups such as phenyl, alkenyl groups such as allyl and vinyl. As such, these resins may be fully condensed (HSiO 3/2 ) n , or only partially hydrolyzed (ie, including some Si-OR) and / or partially condensed. (Ie, including some Si—OH).

籠型シルセスキオキサンの例としては、[RSiO3/2の化学式で表される下記一般式(1)のシルセスキオキサン、[RSiO3/210の化学式で表される下記一般式(2)のシルセスキオキサン、[RSiO3/212の化学式で表される下記一般式(3)のシルセスキオキサン、[RSiO3/214の化学式で表される下記一般式(4)のシルセスキオキサン、[RSiO3/216の化学式で表される下記一般式(5)のシルセスキオキサンが挙げられる。 Examples of the cage silsesquioxane include silsesquioxane of the following general formula (1) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 and the following chemical formula of [RSiO 3/2 ] 10 Silsesquioxane of general formula (2), represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 12 Silsesquioxane of general formula (3), represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 14 Silsesquioxane of general formula (4), silsesquioxane of the following general formula (5) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 16 may be mentioned.

Figure 2012116101
Figure 2012116101

[RSiO3/2で表される籠型シルセスキオキサンにおけるnの値としては、6から20の整数であり、好ましくは8、10又は12であり、特に好ましくは8又は8、10及び12の混合物である。また、籠型シルセスキオキサンの一部のケイ素−酸素結合が部分的に開裂した[RSiO3/2n−m(O1/2H)2+m(nは6〜20の整数であり、mは0又は1である。)で表される籠型シルセスキオキサンの好ましい例としては、一般式(1)の一部が開裂したトリシラノール体、[RSiO3/2(O1/2H)で表わされる下記一般式(6)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2(O1/2H)の化学式で表される下記一般式(7)のシルセスキオキサン、[RSiO3/2(O1/2H)の化学式で表される下記一般式(8)のシルセスキオキサンが挙げられる。 The [RSiO 3/2] value of n in the cage-type silsesquioxane represented by n is an integer of 6 to 20, preferably 8, 10 or 12, particularly preferably 8 or 8,10 And 12 mixtures. In addition, [RSiO 3/2 ] nm (O 1/2 H) 2 + m (n is an integer of 6 to 20) in which part of the silicon-oxygen bond of the cage silsesquioxane is partially cleaved. m is 0 or 1. As a preferable example of the cage silsesquioxane represented by the following formula, a trisilanol body in which a part of the general formula (1) is cleaved, [RSiO 3/2 ] 7 (O 1 / 2H) Silsesquioxane of the following general formula (6) represented by 3; Silsesquioxane of the following general formula (7) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 (O 1/2 H) 2 Oxane, silsesquioxane of the following general formula (8) represented by the chemical formula of [RSiO 3/2 ] 8 (O 1/2 H) 2 may be mentioned.

Figure 2012116101
Figure 2012116101

上記一般式(1)〜(8)におけるRは、水素原子、炭素数1〜20の飽和炭化水素基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数7〜20のアラアルキル基、炭素数6〜20のアリール基が挙げられる。中でもRは重合反応が可能な重合性官能基であることが好ましい。   R in the general formulas (1) to (8) is a hydrogen atom, a saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an araalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or 6 to 6 carbon atoms. There are 20 aryl groups. Among these, R is preferably a polymerizable functional group capable of polymerization reaction.

炭素数1〜20の飽和炭化水素基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、ブチル基(n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、sec−ブチル基等)、ペンチル基(n−ペンチル基、i−ペンチル基、ネオペンチル基、シクロペンチル基等)、ヘキシル基(n−ヘキシル基、i−ヘキシル基、シクロヘキシル基等)、ヘプチル基(n−ヘプチル基、i−ヘプチル基等)、オクチル基(n−オクチル基、i−オクチル基、t−オクチル基等)、ノニル基(n−ノニル基、i−ノニル基等)、デシル基(n−デシル基、i−デシル基等)、ウンデシル基(n−ウンデシル基、i−ウンデシル基等)、ドデシル基(n−ドデシル基、i−ドデシル基等)などが挙げられる。成形時の溶融流動性、難燃性及び操作性のバランスを考慮すると、好ましくは炭素数1〜16の飽和炭化水素であり、特に好ましくは炭素数1〜12の飽和炭化水素である。   Examples of the saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, butyl group (n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, sec -Butyl group, etc.), pentyl group (n-pentyl group, i-pentyl group, neopentyl group, cyclopentyl group etc.), hexyl group (n-hexyl group, i-hexyl group, cyclohexyl group etc.), heptyl group (n- Heptyl group, i-heptyl group, etc.), octyl group (n-octyl group, i-octyl group, t-octyl group, etc.), nonyl group (n-nonyl group, i-nonyl group, etc.), decyl group (n- Decyl group, i-decyl group, etc.), undecyl group (n-undecyl group, i-undecyl group, etc.), dodecyl group (n-dodecyl group, i-dodecyl group, etc.) and the like. In consideration of the balance of melt fluidity, flame retardancy and operability during molding, it is preferably a saturated hydrocarbon having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a saturated hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms.

炭素数2〜20のアルケニル基としては、非環式アルケニル基及び環式アルケニル基が挙げられる。その例としては、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘキセニルエチル基、ノルボルネニルエチル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基などが挙げられる。成形時の溶融流動性、難燃性及び操作性のバランスを考慮すると、好ましくは炭素数2〜16のアルケニル基であり、特に好ましくは炭素数2〜12のアルケニル基である。   Examples of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms include acyclic alkenyl groups and cyclic alkenyl groups. Examples thereof include vinyl group, propenyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group, cyclohexenyl group, cyclohexenylethyl group, norbornenylethyl group, heptenyl group, octenyl group, nonenyl group, decenyl group, undecenyl group, A dodecenyl group etc. are mentioned. In consideration of the balance of melt fluidity, flame retardancy and operability during molding, an alkenyl group having 2 to 16 carbon atoms is preferable, and an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable.

炭素数7〜20のアラアルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基又は炭素数1〜13、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基のうち1置換又は複数置換されたベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。   Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group, a phenethyl group, or a benzyl group, a phenethyl group, etc., which are substituted by 1 or more carbon atoms among alkyl groups having 1 to 13 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms. Is mentioned.

炭素数6〜20のアリール基の例としては、フェニル基、トリル基又は炭素数1〜14、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基で置換されたフェニル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。   Examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, or a phenyl group substituted with an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, a tolyl group, and a xylyl group. It is done.

上記の籠型シルセスキオキサン類は、Aldrich社、Hybrid Plastic社、チッソ株式会社、アヅマックス社等から市販されている化合物をそのまま用いてもよく、また、Journal of American Chemical Society誌、第111巻、1741頁(1989年)等に基づいて合成された化合物を用いてもよい。   As the above-described cage-type silsesquioxanes, compounds commercially available from Aldrich, Hybrid Plastic, Chisso, Amax, etc. may be used as they are, and Journal of American Chemical Society, Vol. 111 1741 (1989), etc., may be used.

ポリシルセスキオキサンの籠型構造の部分開裂構造体とは、[RSiO3/2の化学式で表される一つの籠型ユニットからSi−O−Si結合が開裂して生成したSi−OHが3個以下の化合物、又は[RSiO3/2の化学式で表される閉じた籠型構造の中からSi原子の欠損が一つ以下の化合物を示す。 The partial cleavage structure having a cage structure of polysilsesquioxane is Si—O—Si bond generated by cleavage of a Si—O—Si bond from one cage unit represented by the chemical formula [RSiO 3/2 ] 8. A compound having 3 or less OH or a compound having 1 or less Si atom deficiency in a closed cage structure represented by the chemical formula [RSiO 3/2 ] 8 is shown.

籠型シルセスキオキサンにおいても、[HSiO3/2等の水素シルセスキオキサンを好ましく用いることができる。 Also in the cage silsesquioxane, hydrogen silsesquioxane such as [HSiO 3/2 ] 8 can be preferably used.

(ポリシラザン)
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及び両方の中間固溶体SiO(x:0.1〜1.9、y:0.1〜1.3)等の無機前駆体ポリマーである。
(Polysilazane)
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 (x : 0.1-1.9, y: 0.1-1.3).

本発明に好ましく用いられるポリシラザンとしては、下記一般式(A)で表される。   The polysilazane preferably used in the present invention is represented by the following general formula (A).

一般式(A)
−[Si(R)(R)−N(R)]−
式中、R、R、Rは、各々水素原子,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,アルコキシ基を表す。
Formula (A)
-[Si (R 1 ) (R 2 ) -N (R 3 )]-
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.

本発明では、得られるバリア膜としての緻密性の観点からは、R、R及びRのすべ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 present invention, perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2, and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferable from the viewpoint of the denseness as the resulting barrier film.

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材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るため、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, the 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 polysilazane is hard and brittle. Since toughness can be imparted to the ceramic film, there is an advantage that generation of cracks can be suppressed even when the 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及び8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)であり、液体又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 low temperature, silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting silicon alkoxide with the above polysilazane (Japanese Patent Laid-Open No. 5-23827), glycidol-added polysilazane obtained by reacting glycidol (special (Kaihei 6-122852), an alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol (JP-A-6-240208), and a metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate (JP-A-6-299118). No. 1), acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex (Japanese Patent Laid-Open No. 6-306329), metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles (Japanese Patent Laid-Open No. 19698 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材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. By having an alkyl group, especially a methyl group having the smallest molecular weight, the adhesion to the base material can be improved, and the hard and brittle silica film can be toughened, and even if the film thickness is increased, cracks are not generated. Occurrence is suppressed.

酸化珪素化合物への改質処理を促進するために、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。   An amine or metal catalyst may be added in order to accelerate the modification treatment to the silicon oxide compound. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.

(ポリシロキサザン)
本発明に係るポリシロキサザンは、主たる繰り返し単位が−[(SiH(NH)]−と−[(SiHO]−(式中n、m、rは1,2または3)で示される化合物である。
(Polysiloxazan)
In the polysiloxazan according to the present invention, main repeating units are — [(SiH 2 ) n (NH) r ] — and — [(SiH 2 ) m O] — (wherein n, m and r are 1, 2 or It is a compound shown by 3).

(触媒)
本発明に係る無機前駆体を含有する溶液(塗布液ともいう)中には、必要に応じて、触媒を添加することができる。
(catalyst)
A catalyst can be added to the solution containing the inorganic precursor according to the present invention (also referred to as a coating solution) as necessary.

具体的に示すと、1−メチルピペラジン、1−メチルピペリジン、4,4’−トリメチレンジピペリジン、4,4’−トリメチレンビス(1−メチルピペリジン)、ジアザビシクロ−[2,2,2]オクタン、シス−2,6−ジメチルピペラジン、4−(4−メチルピペリジン)ピリジン、ピリジン、ジピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、ピペリジン、ルチジン、ピリミジン、ピリダジン、4,4’−トリメチレンジピリジン、2−(メチルアミノ)ピリジン、ピラジン、キノリン、キノクサリン、トリアジン、ピロール、3−ピロリン、イミダゾール、トリアゾール、テトラゾール、1−メチルピロリジンなどのN−ヘテロ環状化合物;メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ペンチルアミン、ジペンチルアミン、トリペンチルアミン、ヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、トリヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ジヘプチルアミン、オクチルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、フェニルアミン、ジフェニルアミン、トリフェニルアミンなどのアミン類;更にDBU(1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]7−ウンデセン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]5−ノネン)、1,5,9−トリアザシクロドデカン、1,4,7−トリアザシクロノナンなどが挙げられる。   Specifically, 1-methylpiperazine, 1-methylpiperidine, 4,4′-trimethylenedipiperidine, 4,4′-trimethylenebis (1-methylpiperidine), diazabicyclo- [2,2,2] Octane, cis-2,6-dimethylpiperazine, 4- (4-methylpiperidine) pyridine, pyridine, dipyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, piperidine, lutidine, pyrimidine, pyridazine, 4,4′- N-heterocyclic compounds such as trimethylenedipyridine, 2- (methylamino) pyridine, pyrazine, quinoline, quinoxaline, triazine, pyrrole, 3-pyrroline, imidazole, triazole, tetrazole, 1-methylpyrrolidine; methylamine, dimethylamine , Trimethylamine, ethylamine, diethylamino , Triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripropylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, pentylamine, dipentylamine, tripentylamine, hexylamine, dihexylamine, trihexylamine, heptylamine, diheptylamine, octyl Amines such as amine, dioctylamine, trioctylamine, phenylamine, diphenylamine, triphenylamine; DBU (1,8-diazabicyclo [5,4,0] 7-undecene), DBN (1,5-diazabicyclo [ 4,3,0] 5-nonene), 1,5,9-triazacyclododecane, 1,4,7-triazacyclononane and the like.

また、有機酸、無機酸、金属カルボン酸塩、アセチルアセトナ錯体、金属微粒子も好ましい触媒としてあげられる。有機酸としては、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、マレイン酸、ステアリン酸などが、また無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、過酸化水素、塩素酸、次亜塩素酸などが挙げられる。金属カルボン酸塩としては、式:(RCOO)M〔式中、Rは脂肪族基、または脂環族基で、炭素数1〜22のものを表し、MはNi、Ti、Pt、Rh、Co、Fe、Ru、Os、Pd、Ir、Alからなる群より選択された少なくとも1種の金属を表し、nはMの原子価である。〕で表わされる化合物である。金属カルボン酸塩は無水物でも水和物でもよい。アセチルアセトナ錯体としては、アセチルアセトン(2,4−ペンタジオン)から酸解離により生じた陰イオンacacが金属原子に配位した錯体であり、一般的には、式(CHCOCHCOCHM〔式中、Mはイオン価nの金属を表す。〕好適な金属Mとしては、例えば、ニッケル、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウムなどが挙げられる。金属微粒子としては、Au、Ag、Pd、Niが好ましく、特にAgが好ましい。金属微粒子の粒径は、0.5μmより小さいことが好ましく、0.1μm以下がより好ましく、0.05μmより小さいことがさらに好ましい。これら以外にも、過酸化物、メタルクロライド、フェロセン、ジルコノセンなどの有機金属化合物なども用いることができる。また、シリコーンポリマーの硬化剤として用いられる白金ビニルシロキサンも用いることができる。 Organic acids, inorganic acids, metal carboxylates, acetylacetona complexes, and metal fine particles are also preferable catalysts. Organic acids include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, maleic acid, stearic acid, and inorganic acids include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, hydrogen peroxide, chloric acid, hypochlorous acid, etc. Is mentioned. The metal carboxylate is represented by the formula: (RCOO) n M [wherein R represents an aliphatic group or an alicyclic group and represents one having 1 to 22 carbon atoms, and M represents Ni, Ti, Pt, Rh. Represents at least one metal selected from the group consisting of Co, Fe, Ru, Os, Pd, Ir, and Al, and n is the valence of M. It is a compound represented by. The metal carboxylate may be an anhydride or a hydrate. The acetylacetona complex is a complex in which an anion acac generated by acid dissociation from acetylacetone (2,4-pentadione) is coordinated to a metal atom, and generally has the formula (CH 3 COCHCOCH 3 ) n M [Wherein M represents a metal having an ionic value of n. Suitable metals M include, for example, nickel, platinum, palladium, aluminum, rhodium and the like. As the metal fine particles, Au, Ag, Pd, and Ni are preferable, and Ag is particularly preferable. The particle diameter of the metal fine particles is preferably smaller than 0.5 μm, more preferably 0.1 μm or less, and further preferably smaller than 0.05 μm. In addition to these, organic metal compounds such as peroxide, metal chloride, ferrocene, zirconocene, and the like can also be used. Further, platinum vinyl siloxane used as a curing agent for silicone polymer can also be used.

これら触媒は、無機前駆体化合物に対して0.01〜10質量%配合することが好ましく、0.05〜2質量%配合することがより好ましい。   These catalysts are preferably blended in an amount of 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 2% by weight, based on the inorganic precursor compound.

(オーバーコート層)
本発明のガスバリア性フィルムは、最表層のガスバリア性層上にオーバーコート層設けてもよい。
(Overcoat layer)
In the gas barrier film of the present invention, an overcoat layer may be provided on the outermost gas barrier layer.

(オーバーコート層に用いられる素材)
オーバーコート層に用いられる有機物としては、有機モノマー、オリゴマー、ポリマー等の有機樹脂を好ましく用いることができる。これらの有機樹脂は重合性基や架橋性基を有することが好ましく、これらの有機樹脂を含有し、必要に応じて重合開始剤や架橋剤等を含有する有機樹脂組成物塗布液から塗布形成した層に、光照射処理や熱処理を加えて硬化させることが好ましい。ここで「架橋性基」とは、光照射処理や熱処理で起こる化学反応によりバインダーポリマーを架橋することができる基のことである。このような機能を有する基であれば特にその化学構造は限定されないが、例えば、付加重合し得る官能基としてエチレン性不飽和基、エポキシ基/オキセタニル基等の環状エーテル基が挙げられる。また光照射によりラジカルになり得る官能基であってもよく、そのような架橋性基としては、例えば、チオール基、ハロゲン原子、オニウム塩構造等が挙げられる。中でも、エチレン性不飽和基が好ましく、特開2007−17948号公報の段落0130〜0139に記載された官能基が含まれる。
(Material used for overcoat layer)
As the organic material used for the overcoat layer, organic resins such as organic monomers, oligomers, and polymers can be preferably used. These organic resins preferably have a polymerizable group or a crosslinkable group, contain these organic resins, and are formed by coating from an organic resin composition coating solution containing a polymerization initiator, a crosslinking agent, or the like as necessary. The layer is preferably cured by applying light irradiation treatment or heat treatment. Here, the “crosslinkable group” is a group that can crosslink the binder polymer by a chemical reaction that occurs during light irradiation treatment or heat treatment. The chemical structure is not particularly limited as long as it is a group having such a function. Examples of the functional group capable of addition polymerization include cyclic ether groups such as an ethylenically unsaturated group and an epoxy group / oxetanyl group. Moreover, the functional group which can become a radical by light irradiation may be sufficient, and as such a crosslinkable group, a thiol group, a halogen atom, an onium salt structure etc. are mentioned, for example. Among these, an ethylenically unsaturated group is preferable and includes functional groups described in paragraphs 0130 to 0139 of JP2007-17948A.

有機樹脂の構造や重合性基の密度、架橋性基の密度、架橋剤の比率、及び硬化条件等を適宜調整することで、オーバーコート層の弾性率を所望の値に調整することができる。   The elastic modulus of the overcoat layer can be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the structure of the organic resin, the density of the polymerizable group, the density of the crosslinkable group, the ratio of the crosslinking agent, and the curing conditions.

具体的な有機樹脂組成物としては、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。   Specific examples of the organic resin composition 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.

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

前記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種又は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 pigment 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.

本発明に係るオーバーコート層には無機素材を含有させることができる。無機素材を含有させることは一般的にオーバーコート層の弾性率増加につながる。無機素材の含有比率を適宜調整することでもオーバーコート層の弾性率を所望の値に調整することができる。   The overcoat layer according to the present invention can contain an inorganic material. Inclusion of an inorganic material generally leads to an increase in the elastic modulus of the overcoat layer. The elastic modulus of the overcoat layer can also be adjusted to a desired value by appropriately adjusting the content ratio of the inorganic material.

無機素材としては、数平均粒径が1〜200nmの無機微粒子が好ましく、数平均粒径が3〜100nmの無機微粒子がより好ましい。無機微粒子としては、透明性の観点より金属酸化物が好ましい。   As the inorganic material, inorganic fine particles having a number average particle diameter of 1 to 200 nm are preferable, and inorganic fine particles having a number average particle diameter of 3 to 100 nm are more preferable. As the inorganic fine particles, metal oxides are preferable from the viewpoint of transparency.

金属酸化物として特に制約はないが、SiO、Al、TiO、ZrO、ZnO、SnO、In、BaO、SrO、CaO、MgO、VO、V、CrO、MoO、MoO、MnO、Mn、WO、LiMn、CdSnO、CdIn、ZnSnO、ZnSnO、ZnIn、CdSnO、CdIn、ZnSnO、ZnSnO、ZnInなどが挙げられる。これらは、単体の使用でも二種類以上の併用でも良い。 There is no particular restriction as the metal oxide, SiO 2, Al 2 O 3 , TiO 2, ZrO 2, ZnO, SnO 2, In 2 O 3, BaO, SrO, CaO, MgO, VO 2, V 2 O 5, CrO 2, MoO 2, MoO 3 , MnO 2, Mn 2 O 3, WO 3, LiMn 2 O 4, Cd 2 SnO 4, CdIn 2 O 4, Zn 2 SnO 4, ZnSnO 3, Zn 2 In 2 O 5, Examples thereof include Cd 2 SnO 4 , CdIn 2 O 4 , Zn 2 SnO 4 , ZnSnO 3 , and Zn 2 In 2 O 5 . These may be used alone or in combination of two or more.

無機微粒子の分散物を得るには、近年の学術論文に倣って調整しても良いが、市販の無機微粒子分散物も好ましく用いることができる。   In order to obtain a dispersion of inorganic fine particles, it may be adjusted according to recent academic papers, but commercially available inorganic fine particle dispersions can also be preferably used.

具体的には、日産化学社製のスノーテックスシリーズやオルガノシリカゾル、ビックケミー・ジャパン社製のNANOBYKシリーズ、Nanophase Technologies社製のNanoDurなどの各種金属酸化物の分散物を挙げることができる。   Specific examples include dispersions of various metal oxides such as Snowtex series and organosilica sol manufactured by Nissan Chemical Industries, NANOBYK series manufactured by Big Chemie Japan, and NanoDur manufactured by Nanophase Technologies.

これら無機微粒子は表面処理を行って用いることもできる。   These inorganic fine particles can also be used after surface treatment.

無機素材としては、天然雲母、合成雲母等の雲母群、式3MgO・4SiO・HOで表されるタルク、テニオライト、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、リン酸ジルコニウムなどの平板状微粒子を用いることもできる。 As the inorganic material, mica groups such as natural mica and synthetic mica, and tabular fine particles such as talc, teniolite, montmorillonite, saponite, hectorite, zirconium phosphate represented by the formula 3MgO · 4SiO · H 2 O may be used. it can.

具体的には、上記天然雲母としては白雲母、ソーダ雲母、金雲母、黒雲母及び鱗雲母が挙げられる。また、合成雲母としては、フッ素金雲母KMg(AlSi10)F、カリ四ケイ素雲母KMg.5Si10)F等の非膨潤性雲母、及びNaテトラシリリックマイカNaMg2.5(Si10)F、Na又はLiテニオライト(Na,Li)MgLi(Si10)F、モンモリロナイト系のNa又はLiヘクトライト(Na,Li)1/8Mg/5Li1/8(Si10)F等の膨潤性雲母等が挙げられる。また合成スメクタイトも有用である。 Specifically, examples of the natural mica include muscovite, soda mica, phlogopite, biotite and sericite. Synthetic mica includes fluorine phlogopite KMg 3 (AlSi 3 O 10 ) F 2 , potassium tetrasilicon mica KMg 2 . Non-swelling mica such as 5Si 4 O 10 ) F 2 , and Na tetrasilicic mica NaMg 2.5 (Si 4 O 10 ) F 2 , Na or Li teniolite (Na, Li) Mg 2 Li (Si 4 O 10 ) F 2, montmorillonite of Na or Li hectorite (Na, Li) 1 / 8Mg 2 / 5Li 1/8 (Si 4 O 10) swelling mica F 2. Synthetic smectite is also useful.

オーバーコート層中の無機素材の比率としては、オーバーコート層全体に対して、10〜95質量%の範囲であることが好ましく、20〜90質量%の範囲であることがより好ましい。   The ratio of the inorganic material in the overcoat layer is preferably in the range of 10 to 95% by mass, and more preferably in the range of 20 to 90% by mass with respect to the entire overcoat layer.

オーバーコート層は、前記有機樹脂や無機素材、及び必要に応じて他の成分を配合して、適宜必要に応じて用いる希釈溶剤によって塗布液として調製し、当該塗布液を樹脂基材表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することが好ましい。なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプなどから発せられる100〜400nm、好ましくは200〜400nmの波長領域の紫外線を照射する。又は走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる100nm以下の波長領域の電子線を照射することにより行うことができる。   The overcoat layer is blended with the organic resin and the inorganic material, and other components as necessary, and prepared as a coating solution by using a diluting solvent as necessary, and the coating solution is conventionally applied to the resin substrate surface. It is preferable to form by applying ionizing radiation after being applied by a known application method and then curing. In addition, as a method of irradiating with ionizing radiation, ultraviolet rays in a wavelength region of 100 to 400 nm, preferably 200 to 400 nm, emitted from an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, or the like are irradiated. Alternatively, the irradiation can be performed by irradiating an electron beam having a wavelength region of 100 nm or less emitted from a scanning or curtain type electron beam accelerator.

(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、主に電子デバイス等のパッケージ、又は有機EL素子や太陽電池、液晶等のプラスチック基板といったディスプレイ材料に用いられるガスバリア性フィルム及びガスバリア性フィルムを用いた各種デバイス用樹脂基材、及び各種デバイス素子に適用することができる。
(Use of gas barrier film)
The gas barrier film of the present invention is mainly a package for electronic devices or the like, or a gas barrier film used for display materials such as plastic substrates for organic EL elements, solar cells, liquid crystals and the like, and a resin base for various devices using the gas barrier film. It can be applied to materials and various device elements.

本発明のガスバリア性フィルムは、種々の封止用材料、フィルムとしても好ましく適用することができる。   The gas barrier film of the present invention can be preferably applied as various sealing materials and films.

(有機光電変換素子)
有機光電変換素子は、本発明のガスバリア性フィルムを構成として有することができる。有機光電変換素子に用いる際に、ガスバリア性フィルムは透明であるため、このガスバリア性フィルムを樹脂基材として用いてこの側から太陽光の受光を行うように構成できる。
(Organic photoelectric conversion element)
The organic photoelectric conversion element can have the gas barrier film of the present invention as a constitution. When used in an organic photoelectric conversion element, the gas barrier film is transparent, so that the gas barrier film can be used as a resin base material to receive sunlight from this side.

すなわち、このガスバリア性フィルム上に、例えば、ITO等の透明導電性薄膜を透明電極として設け、有機光電変換素子用樹脂支持体を構成することができる。   That is, on this gas barrier film, for example, a transparent conductive thin film such as ITO can be provided as a transparent electrode to constitute a resin support for an organic photoelectric conversion element.

そして、支持体上に設けられたITO透明導電膜を陽極としてこの上に多孔質半導体層を設け、更に金属膜からなる陰極を形成して有機光電変換素子を形成し、この上に別の封止材料を(同じでもよいが)重ねて、前記ガスバリア性フィルム支持体と周囲を接着、素子を封じ込めることで有機光電変換素子を封止することができ、これにより外気の湿気や酸素等のガスによる素子への影響を封じることができる。   Then, an ITO transparent conductive film provided on the support is used as an anode, a porous semiconductor layer is provided thereon, a cathode made of a metal film is further formed to form an organic photoelectric conversion element, and another seal is formed thereon. The organic photoelectric conversion element can be sealed by stacking a stop material (although it may be the same), adhering the gas barrier film support and the periphery, and encapsulating the element. The influence on the element due to can be sealed.

有機光電変換素子用樹脂支持体は、このようにして形成されたガスバリア性フィルムのセラミック層(ここで、セラミック層とはポリシラザン層が改質処理されて形成される酸化ケイ素層が挙げられる。)上に、透明導電性膜を形成することによって得られる。   The resin support for an organic photoelectric conversion element is a ceramic layer of a gas barrier film formed in this way (here, the ceramic layer includes a silicon oxide layer formed by modifying a polysilazane layer). It is obtained by forming a transparent conductive film on the top.

透明導電膜の形成は、真空蒸着法やスパッタリング法等を用いることにより、またインジウム、スズ等の金属アルコキシド等を用いたゾルゲル法等塗布法によっても製造できる。   The transparent conductive film can be formed by using a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, or by a coating method such as a sol-gel method using a metal alkoxide such as indium or tin.

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

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

(有機光電変換素子及び太陽電池の構成)
有機光電変換素子及び太陽電池の好ましい態様を説明する。なお、以下、有機光電変換素子の好ましい態様について詳細に説明するが、当該太陽電池は当該有機光電変換素子をその構成として有するものであり、太陽電池の好ましい構成も同様に記載することができる。
(Configuration of organic photoelectric conversion element and solar cell)
The preferable aspect of an organic photoelectric conversion element and a solar cell is demonstrated. In addition, although the preferable aspect of an organic photoelectric conversion element is demonstrated in detail hereafter, the said solar cell has the said organic photoelectric conversion element as the structure, and the preferable structure of a solar cell can also be described similarly.

有機光電変換素子としては特に制限がなく、陽極と陰極と、両者に挟まれた発電層(p型半導体とn型半導体が混合された層、バルクヘテロジャンクション層、i層ともいう。)が少なくとも一層以上あり、光を照射すると電流を発生する素子であればよい。   The organic photoelectric conversion element is not particularly limited, and includes at least one anode and a cathode, and a power generation layer (a layer in which a p-type semiconductor and an n-type semiconductor are mixed, a bulk heterojunction layer, or an i layer) sandwiched between the anode and the cathode. Any element that generates current when irradiated with light may be used.

有機光電変換素子の層構成(太陽電池の好ましい層構成も同様である)の好ましい具体例を以下に示す。   The preferable specific example of the layer structure of an organic photoelectric conversion element (The preferable layer structure of a solar cell is also the same) is shown below.

有機光電変換素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。   The preferable specific example of the layer structure of an organic photoelectric conversion element is shown below.

(i)陽極/発電層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発電層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発電層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/p型半導体層/発電層/n型半導体層/電子輸送層/陰極
(v)陽極/正孔輸送層/第1発電層/電子輸送層/中間電極/正孔輸送層/第2発電層/電子輸送層/陰極。
(I) Anode / power generation layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / power generation layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / power generation layer / electron transport layer / cathode (iv) Anode / hole transport layer / P-type semiconductor layer / power generation layer / n-type semiconductor layer / electron transport layer / cathode (v) anode / hole transport layer / first power generation layer / electron transport layer / intermediate electrode / hole transport layer / second power generation layer / Electron transport layer / cathode.

ここで、発電層は、正孔を輸送できるp型半導体材料と電子を輸送できるn型半導体材料を含有していることが必要であり、これらは実質二層でヘテロジャンクションを作製していてもよいし、一層の内部で混合された状態となっているバルクヘテロジャンクションを作製してもよいが、バルクヘテロジャンクション構成の方が光電変換効率が高いため、好ましい。発電層に用いられるp型半導体材料、n型半導体材料については後述する。   Here, the power generation layer needs to contain a p-type semiconductor material capable of transporting holes and an n-type semiconductor material capable of transporting electrons. Alternatively, a bulk heterojunction that is in a mixed state in one layer may be manufactured, but a bulk heterojunction configuration is preferable because of higher photoelectric conversion efficiency. A p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material used for the power generation layer will be described later.

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

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

(有機光電変換素子材料)
有機光電変換素子の発電層(「光電変換層」ともいう。)の形成に用いられる材料について説明する。
(Organic photoelectric conversion element material)
A material used for forming the power generation layer (also referred to as “photoelectric conversion layer”) of the organic photoelectric conversion element will be described.

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

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

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

共役系ポリマーとしては、例えば、ポリ3−ヘキシルチオフェン(P3HT)等のポリチオフェン及びそのオリゴマー、又はTechnical Digest of the International PVSEC−17,Fukuoka,Japan,2007,P1225に記載の重合性基を有するようなポリチオフェン、Nature Material,(2006)vol.5,p328に記載のポリチオフェン−チエノチオフェン共重合体、国際公開第08/000664号パンフレットに記載のポリチオフェン−ジケトピロロピロール共重合体、Adv Mater,2007p4160に記載のポリチオフェン−チアゾロチアゾール共重合体,Nature Mat.vol.6(2007),p497に記載のPCPDTBT等のようなポリチオフェン共重合体、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマー、等のポリマー材料が挙げられる。   Examples of the conjugated polymer include a polythiophene such as poly-3-hexylthiophene (P3HT) and an oligomer thereof, or a technical group described in Technical Digest of the International PVSEC-17, Fukuoka, Japan, 2007, P1225. Polythiophene, Nature Material, (2006) vol. 5, p328, a polythiophene-thienothiophene copolymer, a polythiophene-diketopyrrolopyrrole copolymer described in WO08 / 000664, and a polythiophene-thiazolothiazole copolymer described in Adv Mater, 2007p4160 , Nature Mat. vol. 6 (2007), p497 described in PCPDTBT, polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, Examples thereof include polymer materials such as σ-conjugated polymers such as polysilane and polygermane.

また、ポリマー材料ではなくオリゴマー材料としては、チオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。   In addition, oligomeric materials instead of polymer materials include thiophene hexamer α-sexual thiophene α, ω-dihexyl-α-sexual thiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3 Oligomers such as -butoxypropyl) -α-sexithiophene can be preferably used.

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

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

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

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

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

中でも、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッドメチルエステル(略称PCBM)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nブチルエステル(PCBnB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−イソブチルエステル(PCBiB)、[6,6]−フェニルC61−ブチリックアシッド−nヘキシルエステル(PCBH)、Adv.Mater.,vol.20(2008),p2116等に記載のbis−PCBM、特開2006−199674号公報等のアミノ化フラーレン、特開2008−130889号公報等のメタロセン化フラーレン、米国特許第7,329,709号明細書等の環状エーテル基を有するフラーレン等のような、置換基を有してより溶解性が向上したフラーレン誘導体を用いることが好ましい。 Among them, [6,6] - phenyl C 61 - butyric acid methyl ester (abbreviation PCBM), [6,6] - phenyl C 61 - butyric acid -n-butyl ester (PCBnB), [6,6] - phenyl C 61 - butyric acid - isobutyl ester (PCBiB), [6,6] - phenyl C 61 - butyric acid -n-hexyl ester (PCBH), Adv. Mater. , Vol. 20 (2008), p2116, etc., aminated fullerenes such as JP-A 2006-199674, metallocene fullerenes such as JP-A 2008-130889, US Pat. No. 7,329,709, etc. It is preferable to use a fullerene derivative having a substituent and having improved solubility, such as fullerene having a cyclic ether group such as a calligraphy.

(正孔輸送層・電子ブロック層)
有機光電変換素子は、バルクヘテロジャンクション層と陽極との中間には正孔輸送層を、バルクヘテロジャンクション層で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となるため、これらの層を有していることが好ましい。
(Hole transport layer / electron block layer)
The organic photoelectric conversion element has a hole transport layer between the bulk heterojunction layer and the anode, and it is possible to extract charges generated in the bulk heterojunction layer more efficiently. It is preferable.

これらの層を構成する材料としては、例えば、正孔輸送層としては、スタルクヴイテック製、商品名BaytronP等のPEDOT、ポリアニリン及びそのドープ材料、国際公開第06/19270号パンフレット等に記載のシアン化合物、等を用いることができる。   Examples of the material constituting these layers include, as the hole transport layer, PEDOT such as StarkVutec, trade name BaytronP, polyaniline and its doped material, cyan described in WO06 / 19270, etc. Compounds, etc. can be used.

なお、バルクヘテロジャンクション層に用いられるn型半導体材料のLUMO準位よりも浅いLUMO準位を有する正孔輸送層には、バルクヘテロジャンクション層で生成した電子を陽極側には流さないような整流効果を有する電子ブロック機能が付与される。   Note that the hole transport layer having a LUMO level shallower than the LUMO level of the n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer has a rectifying effect that prevents electrons generated in the bulk heterojunction layer from flowing to the anode side. The electronic block function is provided.

このような正孔輸送層は電子ブロック層とも呼ばれ、このような機能を有する正孔輸送層を使用するほうが好ましい。このような材料としては、特開平5−271166号公報等に記載のトリアリールアミン系化合物、また酸化モリブデン、酸化ニッケル、酸化タングステン等の金属酸化物等を用いることができる。   Such a hole transport layer is also called an electron block layer, and it is preferable to use a hole transport layer having such a function. As such a material, a triarylamine compound described in JP-A-5-271166 or a metal oxide such as molybdenum oxide, nickel oxide, or tungsten oxide can be used.

また、バルクヘテロジャンクション層に用いたp型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を作製する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。バルクヘテロジャンクション層を作製する前に、下層に塗布膜を作製すると塗布面をレベリングする効果があり、リーク等の影響が低減するため好ましい。   A layer made of a single p-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. As a means for producing these layers, either a vacuum vapor deposition method or a solution coating method may be used, but a solution coating method is preferable. It is preferable to produce a coating film in the lower layer before producing the bulk heterojunction layer because it has the effect of leveling the application surface and reduces the influence of leakage and the like.

(電子輸送層・正孔ブロック層)
有機光電変換素子は、バルクヘテロジャンクション層と陰極との中間には電子輸送層を作製することで、バルクヘテロジャンクション層で発生した電荷をより効率的に取り出すことが可能となるため、これらの層を有していることが好ましい。
(Electron transport layer / hole blocking layer)
An organic photoelectric conversion device has an electron transport layer in the middle of the bulk heterojunction layer and the cathode, so that charges generated in the bulk heterojunction layer can be taken out more efficiently. It is preferable.

また、電子輸送層としては、オクタアザポルフィリン、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)を用いることができるが、同様にバルクヘテロジャンクション層に用いられるp型半導体材料のHOMO準位よりも深いHOMO準位を有する電子輸送層には、バルクヘテロジャンクション層で生成した正孔を陰極側には流さないような整流効果を有する正孔ブロック機能が付与される。   As the electron transport layer, octaazaporphyrin and p-type semiconductor perfluoro (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.) can be used. Similarly, HOMO of p-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer. The electron transport layer having a HOMO level deeper than the level is given a hole blocking function having a rectifying effect so that holes generated in the bulk heterojunction layer do not flow to the cathode side.

このような電子輸送層は正孔ブロック層とも呼ばれ、このような機能を有する電子輸送層を使用するほうが好ましい。   Such an electron transport layer is also called a hole blocking layer, and it is preferable to use an electron transport layer having such a function.

このような材料としては、バソキュプロイン等のフェナントレン系化合物、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等のn型半導体材料、及び酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ガリウム等のn型無機酸化物及びフッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属化合物等を用いることができる。   Examples of such materials include phenanthrene compounds such as bathocuproine, n-type semiconductor materials such as naphthalenetetracarboxylic acid anhydride, naphthalenetetracarboxylic acid diimide, perylenetetracarboxylic acid anhydride, perylenetetracarboxylic acid diimide, and titanium oxide. N-type inorganic oxides such as zinc oxide and gallium oxide, and alkali metal compounds such as lithium fluoride, sodium fluoride, and cesium fluoride can be used.

また、バルクヘテロジャンクション層に用いたn型半導体材料単体からなる層を用いることもできる。これらの層を作製する手段としては、真空蒸着法、溶液塗布法のいずれであってもよいが、好ましくは溶液塗布法である。   A layer made of a single n-type semiconductor material used for the bulk heterojunction layer can also be used. As a means for producing these layers, either a vacuum vapor deposition method or a solution coating method may be used, but a solution coating method is preferable.

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

(透明電極(第1電極))
透明電極は、陰極、陽極は特に限定せず、素子構成により選択することができるが、好ましくは透明電極を陽極として用いることである。例えば、陽極として用いる場合、好ましくは380〜800nmの光を透過する電極である。
(Transparent electrode (first electrode))
The transparent electrode is not particularly limited to a cathode and an anode, and can be selected depending on the element configuration. Preferably, the transparent electrode is used as an anode. For example, when used as an anode, it is preferably an electrode that transmits light of 380 to 800 nm.

材料としては、例えば、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の透明導電性金属酸化物、金、銀、白金等の金属薄膜、金属ナノワイヤー、カーボンナノチューブ用いることができる。 As the material, for example, transparent conductive metal oxides such as indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO, metal thin films such as gold, silver and platinum, metal nanowires and carbon nanotubes can be used.

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

(対電極(第2電極))
対電極は導電材単独層であってもよいが、導電性を有する材料に加えて、これらを保持する樹脂を併用してもよい。対電極の導電材としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
(Counter electrode (second electrode))
The counter electrode may be a single layer of a conductive material, but in addition to a conductive material, a resin that holds these may be used in combination. As the conductive material of the counter electrode, a material having a small work function (4 eV or less) metal, alloy, electrically conductive compound and a mixture thereof is used.

このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。 Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.

これらの中で、電子の取り出し性能及び酸化等に対する耐久性の点から、これら金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。 Among these, from the viewpoint of electron extraction performance and durability against oxidation, etc., a mixture of these metals and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, a magnesium / silver mixture, magnesium / Aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

対電極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を作製させることにより、作製することができる。また、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。   The counter electrode can be produced by producing a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

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

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

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

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

なお、前述した正孔輸送層と電子輸送層の中には、適切に組み合わせて積層することで中間電極(電荷再結合層)として働く組み合わせもあり、このような構成とすると一層作製する工程を省くことができ好ましい。   In addition, in the hole transport layer and the electron transport layer described above, there is also a combination that works as an intermediate electrode (charge recombination layer) by stacking in an appropriate combination. This is preferable because it can be omitted.

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

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

金属ナノワイヤーとしては、1つの金属ナノワイヤーで長い導電パスを作製するために、また、適度な光散乱性を発現するために、平均長さが3μm以上であることが好ましく、更には3μm〜500μmが好ましく、特に3μm〜300μmであることが好ましい。併せて、長さの相対標準偏差は40%以下であることが好ましい。   As a metal nanowire, in order to produce a long conductive path with one metal nanowire and to express appropriate light scattering properties, the average length is preferably 3 μm or more, and more preferably 3 μm to 3 μm 500 μm is preferable, and 3 μm to 300 μm is particularly preferable. In addition, the relative standard deviation of the length is preferably 40% or less.

また、平均直径は、透明性の観点からは小さいことが好ましく、一方で、導電性の観点からは大きい方が好ましい。本発明においては、金属ナノワイヤーの平均直径として10nm〜300nmが好ましく、30nm〜200nmであることがより好ましい。併せて、直径の相対標準偏差は20%以下であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that an average diameter is small from a transparency viewpoint, On the other hand, the larger one is preferable from an electroconductive viewpoint. In the present invention, the average diameter of the metal nanowire is preferably 10 nm to 300 nm, and more preferably 30 nm to 200 nm. In addition, the relative standard deviation of the diameter is preferably 20% or less.

金属ナノワイヤーの金属組成としては特に制限はなく、貴金属元素や卑金属元素の1種又は複数の金属から構成することができるが、貴金属(例えば、金、白金、銀、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム等)及び鉄、コバルト、銅、錫からなる群に属する少なくとも1種の金属を含むことが好ましく、導電性の観点から少なくとも銀を含むことがより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a metal composition of metal nanowire, Although it can comprise from the 1 type or several metal of a noble metal element or a base metal element, it is noble metal (for example, gold, platinum, silver, palladium, rhodium, iridium, ruthenium) , Osmium, etc.) and at least one metal belonging to the group consisting of iron, cobalt, copper, and tin, and more preferably at least silver from the viewpoint of conductivity.

また、導電性と安定性(金属ナノワイヤーの硫化や酸化耐性、及びマイグレーション耐性)を両立するために、銀と、銀を除く貴金属に属する少なくとも1種の金属を含むことも好ましい。本発明に係る金属ナノワイヤーが2種類以上の金属元素を含む場合には、例えば、金属ナノワイヤーの表面と内部で金属組成が異なっていてもよいし、金属ナノワイヤー全体が同一の金属組成を有していてもよい。   In order to achieve both conductivity and stability (sulfurization and oxidation resistance of metal nanowires and migration resistance), it is also preferable to include silver and at least one metal belonging to a noble metal other than silver. When the metal nanowire according to the present invention includes two or more kinds of metal elements, for example, the metal composition may be different between the inside and the surface of the metal nanowire, or the entire metal nanowire has the same metal composition. You may have.

金属ナノワイヤーの製造手段には特に制限はなく、例えば、液相法や気相法等の公知の手段を用いることができる。また、具体的な製造方法にも特に制限はなく、公知の製造方法を用いることができる。   There is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of metal nanowire, For example, well-known means, such as a liquid phase method and a gaseous-phase method, can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in a specific manufacturing method, A well-known manufacturing method can be used.

例えば、Agナノワイヤーの製造方法としては、Adv.Mater.,2002,14,833〜837;Chem.Mater.,2002,14,4736〜4745等、Auナノワイヤーの製造方法としては特開2006−233252号公報等、Cuナノワイヤーの製造方法としては特開2002−266007号公報等、Coナノワイヤーの製造方法としては特開2004−149871号公報等を参考にすることができる。特に、上述した、Adv.Mater.及びChem.Mater.で報告されたAgナノワイヤーの製造方法は、水系で簡便にAgナノワイヤーを製造することができ、また銀の導電率は金属中で最大であることから、本発明に係る金属ナノワイヤーの製造方法として好ましく適用することができる。   For example, as a manufacturing method of Ag nanowire, Adv. Mater. , 2002, 14, 833-837; Chem. Mater. , 2002, 14, 4736-4745, etc., as a method for producing Au nanowires, such as JP 2006-233252A, etc., as a method for producing Cu nanowires, JP 2002-266007 A, etc. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-149871 can be referred to. In particular, Adv. Mater. And Chem. Mater. The method for producing Ag nanowires reported in 1 can easily produce Ag nanowires in an aqueous system, and since the conductivity of silver is the highest among metals, the production of metal nanowires according to the present invention is possible. It can be preferably applied as a method.

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

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

反射防止層としては、各種公知の反射防止層を設けることができるが、例えば、透明樹脂フィルムが二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムである場合は、フィルムに隣接する易接着層の屈折率を1.57〜1.63とすることで、フィルム基板と易接着層との界面反射を低減して透過率を向上させることができるのでより好ましい。屈折率を調整する方法としては、酸化スズゾルや酸化セリウムゾル等の比較的屈折率の高い酸化物ゾルとバインダー樹脂との比率を適宜調整して塗設することで実施できる。易接着層は単層でもよいが、接着性を向上させるためには二層以上の構成にしてもよい。   Various known antireflection layers can be provided as the antireflection layer. For example, when the transparent resin film is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film, the refractive index of the easy adhesion layer adjacent to the film is 1.57. It is more preferable to set it to ˜1.63 because the interface reflection between the film substrate and the easy adhesion layer can be reduced and the transmittance can be improved. The method for adjusting the refractive index can be carried out by appropriately adjusting the ratio of the oxide sol having a relatively high refractive index such as tin oxide sol or cerium oxide sol and the binder resin. The easy-adhesion layer may be a single layer, but may be composed of two or more layers in order to improve adhesion.

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

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

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

(成膜方法・表面処理方法)
電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロジャンクション層、及び輸送層・電極の作製方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。このうち、バルクヘテロジャンクション層の作製方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。
(Film formation method / surface treatment method)
Examples of a method for producing a bulk heterojunction layer in which an electron acceptor and an electron donor are mixed, and a transport layer / electrode include a vapor deposition method and a coating method (including a cast method and a spin coat method). Among these, examples of the method for producing the bulk heterojunction layer include a vapor deposition method and a coating method (including a casting method and a spin coating method).

このうち、前述の正孔と電子が電荷分離する界面の面積を増大させ、高い光電変換効率を有する素子を作製するためには、塗布法が好ましい。また、塗布法は製造速度にも優れている。   Among these, the coating method is preferable in order to increase the area of the interface where charges and electrons are separated from each other as described above and to produce a device having high photoelectric conversion efficiency. Also, the coating method is excellent in production speed.

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

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

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

(パターニング)
電極、発電層、正孔輸送層、電子輸送層等をパターニングする方法やプロセスには特に制限はなく、公知の手法を適宜適用することができる。
(Patterning)
There is no particular limitation on the method and process for patterning the electrode, the power generation layer, the hole transport layer, the electron transport layer, and the like, and known methods can be applied as appropriate.

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

電極材料等の不溶性の材料の場合は、電極を真空堆積時にマスク蒸着を行なったり、エッチング又はリフトオフ等の公知の方法によってパターニングを行なったりすることができる。また、別の基板上に作製したパターンを転写することによってパターンを作製してもよい。   In the case of an insoluble material such as an electrode material, mask evaporation can be performed during vacuum deposition of the electrode, or patterning can be performed by a known method such as etching or lift-off. Alternatively, the pattern may be produced by transferring a pattern produced on another substrate.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   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の作製1》
以下に記載のように、まず、樹脂基材を作製し、次いで、樹脂基材上に無機前駆体化合物を含有する層を塗布形成し、ついで真空紫外線を照射する改質処理工程を経て、ガスバリア性フィルムを作製した。
Example 1
<< Production of Gas Barrier Film 1 >>
As described below, first, a resin base material is prepared, and then a layer containing an inorganic precursor compound is applied and formed on the resin base material. A conductive film was prepared.

《樹脂基材1の作製》
両面に易接着加工された幅500mm、厚さ125μmのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収PET Q83)を用い、下記に示すように、片面にブリードアウト防止層、反対面に平滑層を作製して樹脂基材1を得た。
<< Production of Resin Base Material 1 >>
Using a polyester film with a width of 500 mm and a thickness of 125 μm that is easily bonded on both sides (Teijin DuPont Films Co., Ltd., extremely low heat yield PET Q83), as shown below, a bleed-out prevention layer on one side and an opposite side A smooth layer was produced to obtain a resin substrate 1.

(ブリードアウト防止層の形成)
上記樹脂基材の片面に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材OPSTAR Z7535を塗布、乾燥後の膜厚が4μmになるように塗布した後、硬化条件;1.0J/cm、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、乾燥条件;80℃、3分で硬化を行い、ブリードアウト防止層を形成した。
(Formation of bleed-out prevention layer)
A UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7535 manufactured by JSR Co., Ltd. is applied to one side of the resin base material, and the film thickness after drying is 4 μm, followed by curing conditions: 1.0 J / cm 2. Using a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere, drying conditions: Curing was performed at 80 ° C. for 3 minutes to form a bleedout prevention layer.

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

得られた平滑層の、JIS B 0601で規定される表面粗さで、最大断面高さRt(p)は16nmであった。   The obtained smooth layer had a surface roughness specified by JIS B 0601 and a maximum cross-sectional height Rt (p) of 16 nm.

表面粗さは、SII社製のAFM(原子間力顕微鏡)SPI3800N DFMを用いて測定した。一回の測定範囲は80μm×80μmとし、測定箇所を変えて三回の測定を行って、それぞれの測定で得られたRtの値を平均したものを測定値とした。   The surface roughness was measured using an AFM (Atomic Force Microscope) SPI3800N DFM manufactured by SII. The measurement range at one time was 80 μm × 80 μm, and the measurement location was changed three times, and the average of the Rt values obtained in each measurement was taken as the measurement value.

樹脂基材1の厚さは、133μmである。   The thickness of the resin base material 1 is 133 μm.

《樹脂基材2の作製》
樹脂基材1の厚さ125μmのポリエステルフィルムを50μmのポリエステルフィルムに変えた以外は、樹脂基材1と同様にして樹脂基材2を得た。樹脂基材2のRtは樹脂基材1と同じ16nmであった。
<< Production of Resin Base Material 2 >>
A resin substrate 2 was obtained in the same manner as the resin substrate 1 except that the polyester film having a thickness of 125 μm of the resin substrate 1 was changed to a 50 μm polyester film. The Rt of the resin substrate 2 was 16 nm, the same as that of the resin substrate 1.

樹脂基材2の厚さは、58μmである。   The thickness of the resin base material 2 is 58 μm.

《ガスバリア性層の作製》
(塗布乾燥工程および真空紫外線照射による改質処理工程)
後述のようにして、150nmのガスバリア性層を2層積層した、表1に示す試料1〜12のガスバリア性フィルムを作製した。
<< Production of gas barrier layer >>
(Coating and drying process and modification process by vacuum ultraviolet irradiation)
As described below, gas barrier films of Samples 1 to 12 shown in Table 1 in which two 150 nm gas barrier layers were laminated were prepared.

真空紫外線照射による改質処理工程は図1に模式図で示した真空紫外線照射装置により行った。   The modification treatment process by vacuum ultraviolet irradiation was performed by the vacuum ultraviolet irradiation apparatus shown in the schematic diagram of FIG.

<ガスバリア性層1層目の作製>
<塗布>
図示しない巻出しコアから1m/minの速度で連続搬送される上記で作製した樹脂基材の平滑層表面に、後述する無機前駆体化合物を含有する塗布液を図示していない減圧押し出し方式のコーターを用いて、乾燥膜厚が150nmとなるように1層目のガスバリア性層を塗布した。
<Preparation of the first gas barrier layer>
<Application>
A vacuum extrusion type coater (not shown) containing a coating solution containing an inorganic precursor compound, which will be described later, on the smooth layer surface of the resin base material produced as described above, which is continuously conveyed from an unillustrated unwinding core at a speed of 1 m / min. The first gas barrier layer was applied so that the dry film thickness was 150 nm.

<乾燥>
塗布後、これも図示していない乾燥装置により乾燥した。乾燥条件としては、乾燥時間は300秒であり、乾燥温度は80℃、乾燥雰囲気の露点は5℃に調整した。
<Dry>
After coating, this was also dried by a drying apparatus not shown. As drying conditions, the drying time was 300 seconds, the drying temperature was adjusted to 80 ° C., and the dew point of the drying atmosphere was adjusted to 5 ° C.

<改質処理:1回目>
乾燥後、樹脂基材は25℃に徐冷され、次いで、真空紫外線照射装置内で、塗布面に真空紫外線照射による改質処理を行った。
<Modification treatment: 1st time>
After drying, the resin base material was gradually cooled to 25 ° C., and then a modification treatment was performed on the coated surface by irradiation with vacuum ultraviolet rays in a vacuum ultraviolet irradiation apparatus.

ここで、塗布、乾燥、改質処理の各工程においては、図示しない張力制御機構によって、すべて同一の張力が印加されている。   Here, in each of the coating, drying, and modification processes, the same tension is applied by a tension control mechanism (not shown).

図1において、1は基板、2は172nmの真空紫外線を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプ、3は外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダーである。   In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is a Xe excimer lamp having a double tube structure that irradiates vacuum ultraviolet rays of 172 nm, and 3 is an excimer lamp holder that also serves as an external electrode.

二重管構造を有するXeエキシマランプは、図示していない温度制御機構によって、二重管内部に温度調整された純水が制御された流量で流され、ランプ管面温度を調整することが可能である。ランプの温度制御機構については後述する。   The Xe excimer lamp having a double tube structure can adjust the lamp tube surface temperature by flowing the pure water whose temperature is adjusted inside the double tube at a controlled flow rate by a temperature control mechanism (not shown). It is. The lamp temperature control mechanism will be described later.

ランプ管面温度の調整は、ランプ点灯から10分をかけて行い、各設定温度における制御パラメータ(純水の温度と流量)を事前に採取しておく。ランプ管面と樹脂基材塗布面との最短距離はすべてのランプに対して同一の値となるよう各条件において設定した。   The lamp tube surface temperature is adjusted over 10 minutes after the lamp is turned on, and control parameters (temperature and flow rate of pure water) at each set temperature are collected in advance. The shortest distance between the lamp tube surface and the resin base material application surface was set in each condition so as to be the same value for all the lamps.

ランプ管面温度とンプ管面と樹脂基材塗布面との最短距離との各条件の組み合わせにおいて、1m/min搬送時の真空紫外線照射の積算エネルギーを事前測定した。測定には、浜松ホトニクス社製の紫外線積算光量計:C8026/H8025 UV POWER METERを用い、172nmのセンサヘッドを用いて測定した。測定にあたっては、ランプ管面とセンサヘッドの測定面との距離が、所定の値となるように設置し、かつ、ランプ管面とセンサヘッドの測定面間の雰囲気が真空紫外線照射工程と同一の酸素濃度となるように窒素供給し、センサヘッドを1m/minの速度で移動させて測定を行った。   In a combination of the conditions of the lamp tube surface temperature, the shortest distance between the pump tube surface and the resin base material application surface, the integrated energy of vacuum ultraviolet irradiation during 1 m / min conveyance was measured in advance. The measurement was performed using a 172 nm sensor head using a UV integrating photometer: C8026 / H8025 UV POWER METER manufactured by Hamamatsu Photonics. In the measurement, the distance between the lamp tube surface and the measurement surface of the sensor head is set to a predetermined value, and the atmosphere between the lamp tube surface and the measurement surface of the sensor head is the same as the vacuum ultraviolet irradiation process. Nitrogen was supplied so as to obtain an oxygen concentration, and measurement was performed by moving the sensor head at a speed of 1 m / min.

4は窒素雰囲気を保持するためのチャンバーであり、図示しない乾燥窒素供給口より窒素を供給することによりチャンバー内の酸素濃度を低減することができる。本実施例においては、チャンバー内の酸素濃度を300ppm以下になるよう調整した。   Reference numeral 4 denotes a chamber for maintaining a nitrogen atmosphere. By supplying nitrogen from a dry nitrogen supply port (not shown), the oxygen concentration in the chamber can be reduced. In this example, the oxygen concentration in the chamber was adjusted to 300 ppm or less.

5は搬送ロールである。図1中、矢印(→)は樹脂基材の搬送方向を表し、本図では上から下へ垂直方向へのフリースパン搬送を示しているが、本発明においては水平方向への搬送であっても良い。   Reference numeral 5 denotes a transport roll. In FIG. 1, the arrow (→) represents the direction of conveyance of the resin base material, and in this figure, the free span conveyance from the top to the bottom is shown in the vertical direction. Also good.

ここで、図2はエキシマランプの横方向の断面構造を模式的に示した図である。   Here, FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure in the lateral direction of the excimer lamp.

2は172nmの真空紫外線を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプ、3は外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダーである。6は内部電極である。7にはXe希ガスが充填されている。8には温度調整用の純水が流されている。   Reference numeral 2 denotes an Xe excimer lamp having a double tube structure that irradiates vacuum ultraviolet rays of 172 nm. Reference numeral 3 denotes an excimer lamp holder that also serves as an external electrode. 6 is an internal electrode. 7 is filled with Xe rare gas. 8 is supplied with pure water for temperature adjustment.

また、図3はエキシマランプの横方向の断面構造を模式的に示した図である。   FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure in the lateral direction of the excimer lamp.

2は172nmの真空紫外線を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプ、3は外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダーである。6は内部電極である。7にはXe希ガスが充填されている。8には温度調整用の純水が流されている。9は純水供給循環用の配管、10は配管とランプとのコネクタである。図示していない純水供給循環の機構は、特開2003−167100号公報に記載の方法に準拠した。   Reference numeral 2 denotes an Xe excimer lamp having a double tube structure that irradiates vacuum ultraviolet rays of 172 nm. Reference numeral 3 denotes an excimer lamp holder that also serves as an external electrode. 6 is an internal electrode. 7 is filled with Xe rare gas. 8 is supplied with pure water for temperature adjustment. Reference numeral 9 is a pipe for circulating pure water, and 10 is a connector between the pipe and a lamp. A pure water supply / circulation mechanism (not shown) conformed to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-167100.

<巻取り>
改質処理後、ガスバリア性層を形成した基板を図示しない巻き取りコアに巻き取った。ここで、搬送張力の低い条件である試料13は搬送中にランプ管面と接触したとみられ、バリア層表面に擦り傷が生じていた。
<Winding>
After the modification treatment, the substrate on which the gas barrier layer was formed was wound around a winding core (not shown). Here, it was considered that the sample 13 having a low conveyance tension was in contact with the lamp tube surface during conveyance, and the barrier layer surface was scratched.

<改質処理:2回目>
巻き取ったコアを巻出し側に付け替えて、再度1m/minの速度と特定張力を印加して搬送し、塗布はせずに、乾燥工程(上記と同条件)を通した後に2回目の改質処理工程(所定の条件)を行った。搬送張力の低い条件である試料13は改質処理1回目と同様に搬送中にランプ管面と接触したとみられ、バリア層表面の擦り傷が増加していた。
<Modification treatment: Second time>
The wound core is transferred to the unwinding side, transported again by applying a speed of 1 m / min and a specific tension, applied, and passed through the drying process (same conditions as described above) for the second modification. A quality treatment step (predetermined conditions) was performed. Sample 13, which has a low conveyance tension, was considered to have contacted the lamp tube surface during conveyance, as in the first modification treatment, and the scratches on the barrier layer surface increased.

<ガスバリア性層2層目の作製>
同様にして1層目のガスバリア性層上に2層目のガスバリア性層を形成した。各条件は1層目と同一条件とした。
<Preparation of the second gas barrier layer>
Similarly, a second gas barrier layer was formed on the first gas barrier layer. Each condition was the same as the first layer.

表1に示したような樹脂基材と各設定条件の組み合わせで試料1〜13のガスバリア性フィルムを得た。1層目作製時に搬送張力が低かった条件である試料13は、1層目バリア層表面の擦り傷の影響で2層目の塗布性が劣化して塗布ムラを生じていた。   Gas barrier films of Samples 1 to 13 were obtained with combinations of resin base materials and various setting conditions as shown in Table 1. In Sample 13, which was a condition in which the transport tension was low when the first layer was produced, the coating property of the second layer was deteriorated due to the effect of scratches on the surface of the first barrier layer, resulting in coating unevenness.

(無機前駆体化合物を含有する塗布液1の作製)
無機前駆体化合物を含有する塗布液1は、無触媒のパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NN120−20)とアミン触媒を固形分の5質量%含有するパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NAX120−20)を混合して用いアミン触媒を固形分の1質量%に調整した後、さらにジブチルエーテルで希釈することにより5質量%ジブチルエーテル溶液として作製した。
(Preparation of coating solution 1 containing an inorganic precursor compound)
The coating liquid 1 containing an inorganic precursor compound contains a catalyst-free perhydropolysilazane 20% by mass dibutyl ether solution (AZ Electronic Materials Co., Ltd. Aquamica NN120-20) and an amine catalyst in an amount of 5% by mass. By mixing a perhydropolysilazane 20% by mass dibutyl ether solution (Aquamica NAX120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) and adjusting the amine catalyst to 1% by mass, further diluting with dibutyl ether It was prepared as a 5 mass% dibutyl ether solution.

(水蒸気バリア性評価試料の作製装置)
蒸着装置:日本電子(株)製真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
(原材料)
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
(水蒸気バリア性評価試料の作製)
真空蒸着装置(日本電子製真空蒸着装置 JEE−400)を用い、作製したガスバリア性フィルム試料1〜13のガスバリア性層表面に、マスクを通して12mm×12mmのサイズで金属カルシウムを蒸着させた。
(Water vapor barrier property evaluation sample preparation device)
Vapor deposition apparatus: Vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
(raw materials)
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
(Preparation of water vapor barrier property evaluation sample)
Using a vacuum vapor deposition apparatus (vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.), metallic calcium was vapor-deposited in a size of 12 mm × 12 mm through the mask on the surface of the gas barrier film samples 1 to 13 produced.

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蒸着させて仮封止をした。次いで、真空状態を解除し、速やかに乾燥窒素ガス雰囲気下に移して、アルミニウム蒸着面に封止用紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス社製)を介して厚さ0.2mmの石英ガラスを張り合わせ、紫外線を照射して樹脂を硬化接着させて本封止することで、水蒸気バリア性評価試料を作製した。水蒸気バリア性評価試料は各ガスバリア性フィルムの任意に選んだ位置で4試料ずつ作製した。   Thereafter, the mask was removed in a vacuum state, and aluminum was vapor-deposited on the entire surface of one side of the sheet to perform temporary sealing. Next, the vacuum state is released, quickly transferred to a dry nitrogen gas atmosphere, and a quartz glass with a thickness of 0.2 mm is bonded to the aluminum deposition surface via an ultraviolet curing resin for sealing (manufactured by Nagase ChemteX). A water vapor barrier property evaluation sample was produced by irradiating ultraviolet rays to cure and adhere the resin to perform main sealing. Four samples of water vapor barrier property evaluation samples were prepared at arbitrarily selected positions of each gas barrier film.

得られた試料を60℃、90%RHの高温高湿下で保存し、20時間保存、40時間保存、60時間保存時のそれぞれにおいて、12mm×12mmの金属カルシウム蒸着面積に対する金属カルシウムが腐食した面積を%表示で算出し、4試料の平均値と4試料のうち最も腐食した面積が多かった試料の値とを下記の指標に基づいて評価した。結果を表1に示した。   The obtained sample was stored under high temperature and high humidity of 60 ° C. and 90% RH, and in each of 20 hours storage, 40 hours storage, and 60 hours storage, metal calcium corroded on the metal calcium deposition area of 12 mm × 12 mm. The area was calculated in%, and the average value of the four samples and the value of the sample with the most corroded area among the four samples were evaluated based on the following indices. The results are shown in Table 1.

(評価指標)
○:金属カルシウムが腐食した面積が1%未満である。
(Evaluation index)
○: The area where metallic calcium corroded is less than 1%.

△:金属カルシウムが腐食した面積が1%以上5%未満である。   (Triangle | delta): The area which metal calcium corroded is 1% or more and less than 5%.

×:金属カルシウムが腐食した面積が5%以上である。   X: The area which metal calcium corroded is 5% or more.

実施例2
《ガスバリア性フィルムの作製2》
2層目のガスバリア性層に下記の無機前駆体化合物を含有する塗布液2を用い、改質処理条件として表1に記載の条件を用いた以外は実施例1と同様にして、ガスバリア性フィルム14を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(無機前駆体化合物を含有する塗布液2の作製)
無機前駆体化合物を含有する塗布液2は、無触媒のパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NN120−20)とアミン触媒を固形分の5質量%含有するパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NAX120−20)を混合して用いアミン触媒を固形分の1質量%に調整した後、下記に示す籠型シルセスキオキサン(20質量%MIBK溶液)を固形分比率50質量%となるように添加し、さらにジブチルエーテルで希釈することにより5質量%ジブチルエーテル・MIBK混合溶液として作製した。
Example 2
<< Production of gas barrier film 2 >>
In the same manner as in Example 1, except that the coating gas 2 containing the following inorganic precursor compound was used for the second gas barrier layer, and the conditions described in Table 1 were used as the modification treatment conditions, the gas barrier film 14 was obtained. The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 1.
(Preparation of coating solution 2 containing an inorganic precursor compound)
The coating liquid 2 containing an inorganic precursor compound contains an uncatalyzed perhydropolysilazane 20% by mass dibutyl ether solution (Aquamica NN120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) and an amine catalyst at 5% by mass. Perhydropolysilazane 20% by weight dibutyl ether solution (Aquamica NAX120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.) was mixed and used to adjust the amine catalyst to 1% by weight of solid content. Sun (20% by mass MIBK solution) was added so as to have a solid content ratio of 50% by mass, and further diluted with dibutyl ether to prepare a 5% by mass dibutyl ether / MIBK mixed solution.

Figure 2012116101
Figure 2012116101

実施例3
《ガスバリア性フィルムの作製3》
2層目のガスバリア性層に下記の無機前駆体化合物を含有する塗布液3を用い、改質処理条件として表1に記載の条件を用いた以外は実施例1と同様にして、ガスバリア性フィルム15を得た。実施例1と同様の評価を行い、結果を表1に示した。
(無機前駆体化合物を含有する塗布液3の作製)
無機前駆体化合物を含有する塗布液3は、無触媒のパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NN120−20)とアミン触媒を固形分の5質量%含有するパーヒドロポリシラザン20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)製アクアミカ NAX120−20)を混合して用いアミン触媒を固形分の1質量%に調整した後、水素シルセスキオキサンポリマーであるFox−14(東レ・ダウコーニング社製、14質量%MIBK溶液)を固形分比率50質量%となるように添加し、さらにジブチルエーテルで希釈することにより5質量%ジブチルエーテル・MIBK混合溶液として作製した。
Example 3
<< Production of gas barrier film 3 >>
In the same manner as in Example 1, except that the coating gas 3 containing the following inorganic precursor compound was used for the second gas barrier layer and the conditions described in Table 1 were used as the modification treatment conditions, the gas barrier film 15 was obtained. The same evaluation as in Example 1 was performed, and the results are shown in Table 1.
(Preparation of coating solution 3 containing an inorganic precursor compound)
The coating liquid 3 containing an inorganic precursor compound contains a non-catalytic perhydropolysilazane 20% by mass dibutyl ether solution (AZ Electronic Materials Co., Ltd. Aquamica NN120-20) and an amine catalyst in an amount of 5% by mass. This is a hydrogen silsesquioxane polymer after adjusting the amine catalyst to 1% by mass of solid content by mixing 20% by weight dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (Aquamica NAX120-20 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.). Add Fox-14 (Toray Dow Corning, 14% by weight MIBK solution) to a solid content ratio of 50% by weight, and dilute with dibutyl ether to prepare a 5% by weight dibutyl ether / MIBK mixed solution. did.

Figure 2012116101
Figure 2012116101

表1に示したように、本発明のガスバリア性フィルムは、高いバリア性と十分な生産安定性とを両立するものであることがわかる。   As shown in Table 1, it can be seen that the gas barrier film of the present invention achieves both high barrier properties and sufficient production stability.

実施例4
〈有機薄膜デバイス用ガスバリア性フィルムとしての評価〉
作製したガスバリア性フィルムを封止フィルムとして用いて、有機光電変換素子及び有機発光素子を作製し、これらを60℃90%RH環境で200時間加速劣化処理を行い、加速劣化前の性能と比較することでガスバリア性能とその安定性について評価した。
Example 4
<Evaluation as a gas barrier film for organic thin film devices>
Using the produced gas barrier film as a sealing film, an organic photoelectric conversion element and an organic light emitting element are produced, and these are subjected to an accelerated deterioration treatment in a 60 ° C. and 90% RH environment for 200 hours, and compared with the performance before the accelerated deterioration. The gas barrier performance and its stability were evaluated.

〈有機薄膜素子の評価〉
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 of organic thin film element>
In the evaluation, each element was ranked according to the following criteria. The practical range is more than ○.

(有機光電変換素子の評価)
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A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。
(Evaluation of organic photoelectric conversion element)
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 same element, and energy conversion efficiency PCE (%) determined according to the following formula A The four-point average value was estimated.

(式A)
PCE(%)=〔Jsc(mA/cm)×Voc(V)×FF(%)〕/100mW/cm
加速劣化前の素子に対して、加速劣化後の素子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。結果を表2に示した。
(Formula A)
PCE (%) = [Jsc (mA / cm 2 ) × Voc (V) × FF (%)] / 100 mW / cm 2
The conversion efficiency maintenance ratio of the element after acceleration deterioration was calculated with respect to the element before acceleration deterioration, and was ranked as follows. The results are shown in Table 2.

変換効率維持率=加速劣化処理後の素子の変換効率/加速劣化処理前の素子の変換効率×100(%)
◎:90%以上
○:60%以上、90%未満
△:20%以上、60%未満
×:20%未満
(有機EL素子の評価)
(黒点の評価)
試料に1mA/cmの電流を印加し、24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、素子の劣化率を算出して以下のランク付けを行った。結果を表2に示した。
Conversion efficiency maintenance ratio = element conversion efficiency after acceleration degradation processing / element conversion efficiency before acceleration degradation processing × 100 (%)
◎: 90% or more ○: 60% or more, less than 90% △: 20% or more, less than 60% ×: less than 20% (Evaluation of organic EL element)
(Evaluation of sunspots)
A current of 1 mA / cm 2 was applied to the sample to emit light continuously for 24 hours, and then a part of the panel was magnified with a 100 × microscope (Mortex Co., Ltd. MS-804, lens MP-ZE25-200) and photographed. Went. The photographed image was cut out in a 2 mm square, visually observed, the situation of black spots was examined, the deterioration rate of the elements was calculated, and the following ranking was performed. The results are shown in Table 2.

劣化率=加速劣化処理前の素子で発生した黒点の面積/加速劣化処理後の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
〈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ー技術と湿式エッチングとを用いて2mm幅にパターニングし第1の電極を作製した。
Deterioration rate = area of black spots generated in the element before accelerated deterioration processing / area of black spots generated in the element after accelerated deterioration processing × 100 (%)
◎: 90% or more ○: 60% or more, less than 90% Δ: 20% or more, less than 60% ×: less than 20% <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. 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、25℃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 (manufactured by Prectronics: regioregular poly-3-hexylthiophene) and PCBM (manufactured by Frontier Carbon Co., Ltd .: 6,6-phenyl-C61-butyric acid methyl ester) are added to 3.0% by mass of chlorobenzene. 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 25 ° C. 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以下にまでに真空蒸着装置内を減圧した後、蒸着速度0.01nm/秒でフッ化リチウムを0.6nm積層し、更に続けて、2mm幅のシャドウマスクを通して(受光部が2×2mmに成るように直行させて蒸着)、蒸着速度0.2nm/秒でAlメタルを100nm積層することで第2の電極を形成した。 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 the deposition rate is 0.01 nm / second. Laminate lithium fluoride at 0.6 nm, and then continue through a shadow mask with a width of 2 mm (deposited so that the light receiving part is 2 × 2 mm) and deposit 100 nm of Al metal at a deposition rate of 0.2 nm / sec. Thus, 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、以下の手順に従って封止を行って、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 according to the following procedure 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、ガスバリア性層を設けた面に、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 a surface on which a gas barrier layer was provided and an epoxy photocurable adhesive applied as a sealant was sealed It was produced as a film for use.

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った。   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 sealed.

〈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 2012116101
Figure 2012116101

(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 2012116101
Figure 2012116101

(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で密着封止した。
Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
Dicyandiamide (DICY)
Epoxy adduct-based curing accelerator After that, the sealing substrate is closely attached and arranged so as to cover the joint portion of the take-out electrode and the electrode lead, and pressure bonding conditions using the pressure roll, pressure roll temperature 120 ° C., pressure 0. Close sealing was performed at 5 MPa and an apparatus speed of 0.3 m / min.

Figure 2012116101
Figure 2012116101

表より明らかなように、本発明のガスバリア性フィルムを用いた有機薄膜デバイスは優れた性能が得られることが分かる。   As is apparent from the table, it can be seen that the organic thin film device using the gas barrier film of the present invention has excellent performance.

1 基板
2 Xeエキシマランプ
3 ホルダー
4 チャンバー
5 搬送ロール
6 内部電極
7 希ガス
8 純水
9 配管
10 コネクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 2 Xe excimer lamp 3 Holder 4 Chamber 5 Transport roll 6 Internal electrode 7 Noble gas 8 Pure water 9 Piping 10 Connector

Claims (4)

張力を印加されながら搬送される樹脂基材上に、無機前駆体化合物を含む溶液を塗布して塗膜を作製し、該塗膜に対してエキシマランプを用いて真空紫外線を照射することにより改質処理して形成された、少なくとも1層のガスバリア性層を有するガスバリア性フィルムの製造方法において、
前記エキシマランプの表面温度が150℃以下であり、前記エキシマランプ表面と前記樹脂基材との最短距離が10mm以下であって、
前記樹脂基材の厚さをA(μm)、前記真空紫外線を照射時のm幅あたりの張力をB(N)としたときに、下式[1]を満たすことを特徴とするガスバリア性フィルムの製造方法。
0.3≦B/A≦4.0・・・・[1]
A coating film is prepared by applying a solution containing an inorganic precursor compound onto a resin substrate conveyed while applying tension, and the coating film is modified by irradiating it with vacuum ultraviolet rays using an excimer lamp. In the method for producing a gas barrier film having at least one gas barrier layer formed by quality treatment,
The surface temperature of the excimer lamp is 150 ° C. or less, and the shortest distance between the excimer lamp surface and the resin substrate is 10 mm or less,
A gas barrier film satisfying the following equation [1], where A (μm) is the thickness of the resin substrate, and B (N) is the tension per m width when the vacuum ultraviolet ray is irradiated. Manufacturing method.
0.3 ≦ B / A ≦ 4.0... [1]
前記改質処理する工程において、前記樹脂基材がフリースパン搬送されてい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の製造方法。   The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein in the step of modifying, the resin base material is conveyed in a free span. 前記無機前駆体化合物としてパーヒドロポリシラザンを用いることを特徴とする請求項1または2に記載のガスバリア性フィルムの製造方法。   The method for producing a gas barrier film according to claim 1, wherein perhydropolysilazane is used as the inorganic precursor compound. 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の製造方法で製造されたことを特徴とするガスバリア性フィルム。   A gas barrier film produced by the method for producing a gas barrier film according to claim 1.
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