JP2015127124A - Gas barrier film and gas barrier film manufacturing method - Google Patents

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Tomoyuki Kikuchi
智幸 菊地
城野 貴史
Takafumi Shirono
貴史 城野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new and improved gas barrier film in which gas barrier performance can be improved while utilizing high heat resistance which polyimide has, and a gas barrier film manufacturing method.SOLUTION: According to a certain view point of the present invention, provided is a gas barrier film featuring to include solvent-soluble polyimide. According to this view point, the solvent-soluble polyimide is used and this polyimide has high transparency, heat resistance and smoothness. And, a cording to this view point, coating liquid is prepared by dissolving the solvent-soluble polyimide in a solvent, and an organic layer is formed by applying this coating liquid on a coating surface and removing the solvent only. Therefore, high energy is not needed for forming the organic layer. For this reason, heat shrinkage of the organic layer is suppressed, and, in turn, crack generation in the gas barrier layer is suppressed. Therefore, gas barrier performance of the gas barrier film is improved.

Description

本発明は、ガスバリアフィルム及びガスバリアフィルムの製造方法に関する。   The present invention relates to a gas barrier film and a method for producing the gas barrier film.

電子デバイス(device)用のフレキシブル基板として、ガスバリアフィルムが用いられている。ガスバリアフィルムは、基板上に金属酸化物等からなるガスバリア層と有機層(バインダ層)とを交互に積層したものである。ガスバリアフィルムの用途は、従来、食品等の包装であったが、近年、電子デバイスに用いられるようになってきている。このため、水分や酸素等のガス分子に対するガスバリア性能及び耐熱性の飛躍的な向上が求められていた。   A gas barrier film is used as a flexible substrate for an electronic device. The gas barrier film is obtained by alternately stacking a gas barrier layer made of a metal oxide or the like and an organic layer (binder layer) on a substrate. Conventionally, gas barrier films have been used for packaging of foods and the like, but have recently been used in electronic devices. For this reason, a dramatic improvement in gas barrier performance and heat resistance against gas molecules such as moisture and oxygen has been demanded.

ガスバリアフィルムとしては、例えば特許文献1に開示されるように、ポリイミド(PI)を有機層(バインダ(binder)層)として用いたガスバリアフィルムが知られている。ポリイミドは、水分や酸素等のガス分子に対するガスバリア性能及び耐熱性に優れているので、ガスバリアフィルムの有機層として好適な材料の1つである。   As a gas barrier film, for example, as disclosed in Patent Document 1, a gas barrier film using polyimide (PI) as an organic layer (binder layer) is known. Polyimide is one of the materials suitable for the organic layer of the gas barrier film because it has excellent gas barrier performance and heat resistance against gas molecules such as moisture and oxygen.

特開平9−241892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-241892 US6268695号明細書US Pat. No. 6,268,695 特表2010−533087号公報Special table 2010-533087 gazette 特開2007−21871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-21871

しかし、従来のガスバリアフィルムの製造方法では、溶剤(溶媒)に溶けないポリイミドを用いて有機層を形成していた。具体的には、酸二無水物及びジアミンを溶媒に溶解し、溶媒中でこれらを反応させることでポリアミック酸を形成する。そして、ポリアミック酸(polyamic acid)の溶液をガスバリア層上に塗工することで塗工層を形成する。そして、塗工層を加熱することで、溶媒を除去する(すなわち塗工層を乾燥する)とともに、ポリアミック酸を脱水閉環させる。これにより、ポリイミドからなる有機層を形成する。   However, in the conventional method for producing a gas barrier film, the organic layer is formed using polyimide that is insoluble in a solvent (solvent). Specifically, polyamic acid is formed by dissolving acid dianhydride and diamine in a solvent and reacting them in a solvent. Then, a coating layer is formed by coating a solution of polyamic acid on the gas barrier layer. Then, by heating the coating layer, the solvent is removed (that is, the coating layer is dried), and the polyamic acid is dehydrated and closed. Thereby, an organic layer made of polyimide is formed.

したがって、従来のガスバリアフィルムの製造方法では、溶媒を除去しながらポリアミック酸を脱水閉環させるので、ポリアミック酸は固体、すなわちポリアミック酸の分子運動が制限された状態となっていた。このため、ポリアミック酸を脱水閉環させるために多大なエネルギーが必要であった。具体的には、塗工層の加熱温度を非常に高く(例えば300℃以上)する必要があった。この結果、有機層が熱収縮し、これによって生じた応力によってガスバリア層にクラック(crack)が発生しうる。このクラックは、ガス(gas)の通り道となる。したがって、ガスバリアフィルムのガスバリア性が低下する。   Therefore, in the conventional method for producing a gas barrier film, since the polyamic acid is dehydrated and closed while removing the solvent, the polyamic acid is in a solid state, that is, the molecular motion of the polyamic acid is limited. For this reason, a great deal of energy is required to dehydrate and cyclize the polyamic acid. Specifically, the heating temperature of the coating layer had to be very high (for example, 300 ° C. or higher). As a result, the organic layer is thermally contracted, and cracks may be generated in the gas barrier layer due to the stress generated thereby. This crack becomes a passage for gas. Therefore, the gas barrier property of the gas barrier film is lowered.

一方、特許文献2〜4に開示されているように、アクリル(acryl)系樹脂を有機層として用いたガスバリアフィルムも知られている。しかし、アクリル系樹脂は耐熱性に劣るので、これを用いたガスバリアフィルムは耐熱性に問題があった。具体的には、ガスバリアフィルムを電子デバイスに実装する際のプロセス(process)温度が少なくとも100℃以上になった場合、有機層内のアクリル系樹脂が分解する。なお、プロセス温度が100℃以上となる場合としては、ガスバリアフィルムを有機ELのガスバリアフィルムとして使用する場合等が挙げられる。この場合、基板にガスバリアフィルムを積層し、ガスバリアフィルム上にTFT、OLEDを順次積層していくが、TFTをガスバリアフィルム上に積層する際にガスバリアフィルムが100℃以上の高温に曝される。アクリル系樹脂の熱分解は、ガスバリアフィルムの透明性の劣化、ガスバリア性の低下の原因となる。したがって、アクリル系樹脂を有機層として用いたガスバリアフィルムは、要求された水準を満足するものではなかった。   On the other hand, as disclosed in Patent Documents 2 to 4, gas barrier films using acrylic resin as an organic layer are also known. However, since acrylic resin is inferior in heat resistance, the gas barrier film using this has a problem in heat resistance. Specifically, when the process temperature when the gas barrier film is mounted on the electronic device becomes at least 100 ° C. or higher, the acrylic resin in the organic layer is decomposed. In addition, when process temperature becomes 100 degreeC or more, the case where a gas barrier film is used as a gas barrier film of organic EL, etc. are mentioned. In this case, a gas barrier film is laminated on a substrate, and a TFT and an OLED are sequentially laminated on the gas barrier film. When the TFT is laminated on the gas barrier film, the gas barrier film is exposed to a high temperature of 100 ° C. or higher. The thermal decomposition of the acrylic resin causes deterioration of the transparency of the gas barrier film and deterioration of the gas barrier property. Therefore, the gas barrier film using the acrylic resin as the organic layer does not satisfy the required level.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ポリイミドが有する高い耐熱性を利用しつつ、ガスバリア性を向上することが可能な、新規かつ改良されたガスバリアフィルム及びガスバリアフィルムの製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a novel and improved technique capable of improving gas barrier properties while utilizing high heat resistance of polyimide. Another object of the present invention is to provide a gas barrier film and a method for producing the gas barrier film.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶剤可溶性ポリイミドを含むことを特徴とする、ガスバリアフィルムが提供される。   In order to solve the above-described problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a gas barrier film including a solvent-soluble polyimide.

この観点によれば、溶剤可用性ポリイミドを使用しており、このポリイミドは高い透明性、耐熱性、平滑性を有する。また、この観点によれば、溶剤可溶性ポリイミドを溶剤に溶解することで塗工液を作製し、この塗工液を塗工面上に塗工し、溶剤を除去するだけで有機層が形成される。したがって、有機層を形成するために高いエネルギーを必要としない。このため、有機層の熱収縮が抑制され、ひいては、ガスバリア層のクラック発生が抑制される。したがって、ガスバリアフィルムのガスバリア性が向上する。   According to this viewpoint, the solvent availability polyimide is used, and this polyimide has high transparency, heat resistance, and smoothness. Further, according to this aspect, a coating liquid is prepared by dissolving a solvent-soluble polyimide in a solvent, and an organic layer is formed simply by applying the coating liquid on the coating surface and removing the solvent. . Therefore, high energy is not required to form the organic layer. For this reason, the thermal contraction of the organic layer is suppressed, and as a result, the occurrence of cracks in the gas barrier layer is suppressed. Therefore, the gas barrier property of the gas barrier film is improved.

ここで、溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層と、ガスバリア性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属からなる群のうち少なくとも一種を含むガスバリア層と、を含んでいてもよい。この観点によるガスバリアフィルムは、高い透明性、耐熱性、平滑性及びガスバリア性を有する。   Here, an organic layer containing a solvent-soluble polyimide and a gas barrier layer containing at least one of a group consisting of a metal oxide having a gas barrier property, a metal nitride, and a metal may be included. The gas barrier film according to this viewpoint has high transparency, heat resistance, smoothness, and gas barrier properties.

また、溶剤可溶性ポリイミドは、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(2,2−bis(3,4−dicarboxy phenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride)、ピロメリット酸二無水物(1,2,4,5−Benzenetetracarboxylic anhydride)、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’−Benzophenonetetracarboxylic Dianhydride)、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物(3,3’,4,4’−biphenyltetracarboxylic dianhydride)、及び3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(Bis−(3−phthalyl anhydride) ether)からなる群のうち、すくなくとも1種を含む酸二無水物と、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル(2,2’−bis(trifluoromethyl)−4,4’−diaminobiphenyl)、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、m−フェニレンジアミン(m-phenylenediamine)、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル(4,4’−diaminodiphenyl ether)、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド(4,4’−diaminodiphenyl sulfide)、4,4’−ジアミノベンゾフェノン(4,4’−Diaminobenzophenone)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン(4,4’−diaminodiphenylmethane)、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン(2,2−bis(4−aminophenyl)propane)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(1,4−bis(4−amino phenoxy)benzene)、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン(1,4−bis(4−amino benzoyl)benzene)、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル(4,4−bis(4−aminophenoxy)biphenyl)、4,4’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン(4,4’−Diaminodiphenyl hexafluoropropane)、3,3’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス[4(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(4−BDAF)、2,2’−ビス[3(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(3−BDAF)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−133)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−134)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−144)からなる群のうち、すくなくとも1種を含むジアミンと、を縮合することで作製されてもよい。   Solvent-soluble polyimides are 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride (2,2-bis (3,4-dicarboxylicboxyl phenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride), pyromellitic acid Dianhydride (1,2,4,5-Benzenetetracarboxylic anhydride), 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride (3,3 ′, 4,4′-Benzophenonetetracarbox dihydride), 3, 3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride), and 3 An acid dianhydride containing at least one member selected from the group consisting of 3 ', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride (Bis- (3-phtalyl anhydride) ether) and 2,2'-bis (Trifluoromethyl) -4,4′-diaminebiphenyl (2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl), 3,3′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diamino Biphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, 3,3′-bis (trifluoromethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (tri Fluoromethyl) -4,4′-diaminebiphenyl, m-phenylenediamine (m-phenylenedia) ine), o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide 4,4'-diaminobenzophenone (4,4'-Diaminobenzobenzone), 4,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane (2,2- bis (4-aminophenoxy) propane), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene (1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene), 1,4-bis (4 Aminobenzoyl) benzene (1,4-bis (4-aminobenzoyl) benzone), 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl (4,4-bis (4-aminophenoxy) biphenyl), 4,4 ′ -Diaminodiphenylhexafluoropropane (4,4'-Diaminodiphenylhexafluoropropane), 3,3'-diaminodiphenylhexafluoropropane, 2,2'-bis [4 (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (4-BDAF) ), 2,2′-bis [3 (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (3-BDAF), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB-133), 1,3-bis (4-amino Enoxy) benzene (APB-134) and 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene (APB-144) in the group consisting of at least one diamine may be used for condensation. .

この観点によれば、ガスバリアフィルムの透明性、耐熱性、平滑性がより向上する。   According to this viewpoint, the transparency, heat resistance, and smoothness of the gas barrier film are further improved.

また、金属酸化物は、ケイ素(silica)酸化物、ケイ素酸化窒化膜、アルミニウム(Aluminium)酸化膜、ジルコニウム(Zirconium)酸化膜、チタン(Titanium)酸化膜、スズ(Tin)酸化膜、インジウム(Indium)合金酸化膜、及びマグネシウム(Magnesium)酸化膜からなる群のうち、すくなくとも1種を含んでいてもよい。   In addition, the metal oxide includes silicon oxide, silicon oxynitride film, aluminum oxide film, zirconium oxide film, titanium oxide film, tin oxide film, indium (Indium). ) At least one kind may be included from the group consisting of an alloy oxide film and a magnesium (Magnesium) oxide film.

この観点によれば、ガスバリアフィルムのガスバリア性がより向上する。   According to this viewpoint, the gas barrier property of the gas barrier film is further improved.

また、金属窒化物は、ケイ素窒化物、アルミニウム窒化物、及びチタン窒化物からなる群のうち、すくなくとも1種以上を含んでいてもよい。   Further, the metal nitride may contain at least one or more of the group consisting of silicon nitride, aluminum nitride, and titanium nitride.

この観点によれば、ガスバリアフィルムのガスバリア性がより向上する。   According to this viewpoint, the gas barrier property of the gas barrier film is further improved.

また、金属は、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、チタン、及び合金鋼からなる群のうち、すくなくとも1種以上を含んでいてもよい。   Moreover, the metal may contain at least 1 or more types among the group which consists of aluminum, silver, nickel, copper, titanium, and alloy steel.

この観点によれば、ガスバリアフィルムのガスバリア性がより向上する。   According to this viewpoint, the gas barrier property of the gas barrier film is further improved.

また、有機層及びガスバリア層を積層してなる積層膜は、500℃までの範囲において、重量減少5%以下である耐熱性を有していてもよい。   Moreover, the laminated film formed by laminating the organic layer and the gas barrier layer may have heat resistance with a weight loss of 5% or less in the range up to 500 ° C.

この観点によれば、ガスバリアフィルムの耐熱性がより向上する。   According to this viewpoint, the heat resistance of the gas barrier film is further improved.

また、有機層の厚みが、50nm〜10μmであってもよい。   Moreover, 50 nm-10 micrometers may be sufficient as the thickness of an organic layer.

この観点によれば、ガスバリアフィルムがより薄膜化される。   According to this viewpoint, the gas barrier film is made thinner.

また、ガスバリア層の厚みが、10nm〜1μmであってもよい。   Further, the thickness of the gas barrier layer may be 10 nm to 1 μm.

この観点によれば、ガスバリアフィルムがより薄膜化される。   According to this viewpoint, the gas barrier film is made thinner.

本発明の他の観点によれば、溶剤可溶性ポリイミドが溶解した塗工液を塗工面上に塗工することで塗工層を形成するステップと、塗工層から溶媒を除去することで、溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層を形成するステップと、を含むことを特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, a step of forming a coating layer by coating a coating solution in which a solvent-soluble polyimide is dissolved on the coating surface, and removing the solvent from the coating layer, Forming an organic layer containing a soluble polyimide, and a method for producing a gas barrier film is provided.

この観点によれば、高い透明性、耐熱性、平滑性及びガスバリア性を有するガスバリアフィルムが作製される。   According to this viewpoint, a gas barrier film having high transparency, heat resistance, smoothness, and gas barrier properties is produced.

ここで、ガスバリア性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属膜からなる群のうち少なくとも一種を含むガスバリア層と有機層とを基板上に交互に積層するステップを含んでいてもよい。   Here, a step of alternately stacking a gas barrier layer including at least one of a group consisting of a metal oxide having a gas barrier property, a metal nitride, and a metal film and an organic layer on the substrate may be included.

この観点によれば、高い透明性、耐熱性、平滑性及びガスバリア性を有するガスバリアフィルムが作製される。   According to this viewpoint, a gas barrier film having high transparency, heat resistance, smoothness, and gas barrier properties is produced.

また、ガスバリア層は、ポリシラザン系材料が溶解したポリシラザン溶液を塗工面上に塗工するステップと、ポリシラザン系材料をシリカ転化することで、ガスバリア層を形成するステップと、により形成されてもよい。   The gas barrier layer may be formed by a step of applying a polysilazane solution in which a polysilazane material is dissolved on a coating surface and a step of forming a gas barrier layer by converting the polysilazane material into silica.

この観点によれば、高い透明性、耐熱性、平滑性及びガスバリア性を有するガスバリアフィルムが作製される。   According to this viewpoint, a gas barrier film having high transparency, heat resistance, smoothness, and gas barrier properties is produced.

以上説明したように本発明によれば、この観点によれば、高い透明性、耐熱性、平滑性及びガスバリア性を有するガスバリアフィルムが作製される。   As described above, according to the present invention, a gas barrier film having high transparency, heat resistance, smoothness and gas barrier properties is produced according to this aspect.

本発明の実施形態に係るガスバリアフィルムの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the gas barrier film which concerns on embodiment of this invention. ガスバリアフィルムの変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a gas barrier film.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

(1.ガスバリアフィルムの構成)
まず、図1に基づいて、本実施形態に係るガスバリアフィルム10の構成について説明する。ガスバリアフィルム10は、基板100上に有機層11及びガスバリア層12を交互に積層したものである。積層数(有機層11及びガスバリア層12からなるユニット10aの数)は特に制限はない。なお、図1では、基板100上に有機層11、ガスバリア層12をこの順番で形成しているが、図2に示すように、積層の順番は逆でも構わない。
(1. Configuration of gas barrier film)
First, based on FIG. 1, the structure of the gas barrier film 10 which concerns on this embodiment is demonstrated. The gas barrier film 10 is obtained by alternately laminating organic layers 11 and gas barrier layers 12 on a substrate 100. The number of stacked layers (the number of units 10a including the organic layer 11 and the gas barrier layer 12) is not particularly limited. In FIG. 1, the organic layer 11 and the gas barrier layer 12 are formed in this order on the substrate 100, but the order of stacking may be reversed as shown in FIG. 2.

(1−1.有機層の構成)
有機層11は、ガスバリア層12同士、またはガスバリア層12と基板100とを決着させるバインダとして機能する。有機層11は、溶剤可溶性ポリイミドを含む。溶剤可溶性ポリイミドは、溶剤(溶媒)に溶解するポリイミドである。
(1-1. Configuration of Organic Layer)
The organic layer 11 functions as a binder for fixing the gas barrier layers 12 to each other or the gas barrier layer 12 and the substrate 100. The organic layer 11 includes a solvent-soluble polyimide. The solvent-soluble polyimide is a polyimide that dissolves in a solvent (solvent).

(1−2.ガスバリア層の構成)
ガスバリア層12は、ガスバリア性を有する層である。ガスバリア層12は、ガスバリア性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属からなる群のうち少なくとも一種を含む。
(1-2. Configuration of Gas Barrier Layer)
The gas barrier layer 12 is a layer having gas barrier properties. The gas barrier layer 12 includes at least one selected from the group consisting of metal oxides having metal barrier properties, metal nitrides, and metals.

ガスバリア層12は、具体的には、金属酸化物、金属窒化物、及び金属からなる群のうち少なくとも一種をアモルファス化した薄膜である。金属酸化物、金属窒化物、及び金属としては、例えばケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、カリウム(K)、スズ(Sn)、ナトリウム(Na)、ホウ素(B)、チタン(Ti)、鉛(Pb)、ジルコニウム(Zr)、イットリウム(Y)等の金属、及び当該金属の酸化物、窒化物等が挙げられる。   Specifically, the gas barrier layer 12 is a thin film in which at least one of the group consisting of metal oxide, metal nitride, and metal is made amorphous. Examples of the metal oxide, metal nitride, and metal include silicon (Si), aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), potassium (K), tin (Sn), sodium (Na), and boron. (B), titanium (Ti), lead (Pb), zirconium (Zr), yttrium (Y) and other metals, and oxides and nitrides of the metals.

金属酸化物の好ましい例としては、ケイ素酸化物、ケイ素酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、ジルコニウム酸化膜、チタン酸化膜、スズ酸化膜、インジウム合金酸化膜、及びマグネシウム酸化膜等が挙げられる。   Preferable examples of the metal oxide include silicon oxide, silicon oxynitride film, aluminum oxide film, zirconium oxide film, titanium oxide film, tin oxide film, indium alloy oxide film, and magnesium oxide film.

なお、金属酸化物の構造は、MO、と表わされる。Mは金属元素を示す。Xの値は金属元素の種類によってそれぞれ異なる。上記のXの値としては、ケイ素は0〜2、アルミニウムは0〜1.5、マグネシウムは0〜1、カルシウムは0〜1、カリウムは0〜0.5、スズは0〜2、ナトリウムは0〜0.5、ホウ素は0〜1.5、チタンは0〜2、鉛は0〜1、ジルコニウムは0〜2、イットリウムは0〜1.5の範囲内の実数となる。上記において、X=0の場合は完全な金属であり、透明ではなくまた、Xの範囲の上限は、完全に酸化した値である。Xの値は、Mがケイ素となる場合、1.0〜2.0が好ましく、Mがアルミニウムとなる場合、0.5〜1.5の範囲内の値が好ましい。 Note that the structure of the metal oxide is expressed as MO X. M represents a metal element. The value of X varies depending on the type of metal element. The value of X is 0-2 for silicon, 0-1.5 for aluminum, 0-1 for magnesium, 0-1 for calcium, 0-0.5 for potassium, 0-2 for tin, 0-2 for sodium, 0 to 0.5, boron is 0 to 1.5, titanium is 0 to 2, lead is 0 to 1, zirconium is 0 to 2, and yttrium is a real number within the range of 0 to 1.5. In the above, when X = 0, it is a complete metal and is not transparent, and the upper limit of the range of X is a completely oxidized value. The value of X is preferably 1.0 to 2.0 when M is silicon, and is preferably within the range of 0.5 to 1.5 when M is aluminum.

金属窒化物の好ましい例としては、ケイ素窒化膜、アルミニウム窒化膜、及びチタン窒化膜等が挙げられる。   Preferable examples of the metal nitride include a silicon nitride film, an aluminum nitride film, and a titanium nitride film.

金属膜の好ましい例としては、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、チタン、及び合金鋼等が挙げられる。   Preferable examples of the metal film include aluminum, silver, nickel, copper, titanium, and alloy steel.

ガスバリア層12の材料は、ガスバリアフィルム10の用途等に応じて上記の金属酸化物等のうちからいずれか1種以上を選択すればよい。例えば、ガスバリアフィルム10がディスプレイのガスバリアフィルムに使用される場合、ガスバリア層12の材料としては、ケイ素酸化物、アルミニウム酸化物等が好ましい。   The material of the gas barrier layer 12 may be selected from one or more of the above metal oxides according to the use of the gas barrier film 10 and the like. For example, when the gas barrier film 10 is used as a gas barrier film of a display, the material of the gas barrier layer 12 is preferably silicon oxide, aluminum oxide, or the like.

ガスバリア層12の層厚は、ガスバリア層12に使用される金属材料の種類によって異なるが、例えば、5〜1000nm位の範囲が好ましく、金属材料が酸化アルミニウムまたは酸化ケイ素となる場合には、10〜400nm位の範囲内が望ましい。   The layer thickness of the gas barrier layer 12 varies depending on the type of metal material used for the gas barrier layer 12, but is preferably in the range of, for example, about 5 to 1000 nm, and when the metal material is aluminum oxide or silicon oxide, A range of about 400 nm is desirable.

(1−3.基板の構成)
基板100は特に制限されず、従来のガスバリアフィルムの基板として使用可能なものであれば本実施形態でも好適に使用可能である。基板100としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、及びポリイミド(PI)等が挙げられる。なお、基板100は、有機層11及びガスバリア層12を積層する前に帯電処理を施しておくことが好ましい。基板100と有機層11及びガスバリア層12との結着力を向上させるためである。
(1-3. Configuration of substrate)
The substrate 100 is not particularly limited, and can be suitably used in this embodiment as long as it can be used as a substrate of a conventional gas barrier film. Examples of the substrate 100 include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), and polyimide (PI). The substrate 100 is preferably subjected to a charging process before the organic layer 11 and the gas barrier layer 12 are laminated. This is to improve the binding force between the substrate 100 and the organic layer 11 and the gas barrier layer 12.

(2.ガスバリアフィルムの製造方法)
次に、ガスバリアフィルム10の製造方法について説明する。ガスバリアフィルム10は、基板100上に有機層11及びガスバリア層12を交互に積層(形成)することで作製される。
(2. Manufacturing method of gas barrier film)
Next, the manufacturing method of the gas barrier film 10 is demonstrated. The gas barrier film 10 is produced by alternately laminating (forming) organic layers 11 and gas barrier layers 12 on the substrate 100.

(2−1.有機層を形成するステップ)
有機層11を形成するステップは、溶剤可溶性ポリイミドが溶解したポリイミド溶液、すなわち塗工液を作製するステップと、塗工液を塗工面(基板100またはガスバリア層12の表面)に塗工することで、塗工層を形成するステップと、塗工層から溶媒を除去することで、溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層を形成するステップと、に大別される。
(2-1. Step of forming organic layer)
The step of forming the organic layer 11 includes a step of preparing a polyimide solution in which a solvent-soluble polyimide is dissolved, that is, a coating solution, and applying the coating solution to the coating surface (the surface of the substrate 100 or the gas barrier layer 12). The step of forming a coating layer and the step of forming an organic layer containing solvent-soluble polyimide by removing the solvent from the coating layer are roughly divided.

(2−1−1.ポリイミド溶液を作製するステップ)
ポリイミド溶液は、以下の方法により作製される。すなわち、ジアミンと酸二無水物とを溶媒に溶解することでジアミン及び酸二無水物の溶液を作製する。そして、ジアミン及び酸二無水物を溶液中で反応(重合)させる。これにより、ポリアミック酸を作製する。なお、ジアミンと酸二無水物とを溶液中で反応させる温度としては、0〜80℃が好ましく、40〜60℃がさらに好ましい。
(2-1-1. Step of preparing polyimide solution)
The polyimide solution is produced by the following method. That is, a solution of diamine and acid dianhydride is prepared by dissolving diamine and acid dianhydride in a solvent. Then, the diamine and acid dianhydride are reacted (polymerized) in the solution. Thereby, a polyamic acid is produced. In addition, as temperature which makes diamine and acid dianhydride react in a solution, 0-80 degreeC is preferable and 40-60 degreeC is more preferable.

ついで、ポリアミック酸の閉環縮合をポリアミック酸溶液中で行う。このように、本実施形態は、ポリアミック酸の閉環縮合をポリアミック酸溶液中(すなわち溶媒中)で行う点が従来の製造方法と異なる。本実施形態に係るポリイミドは、溶媒に溶解するので、ポリアミック酸溶液中でポリアミック酸の閉環縮合を行わせることが可能となる。仮に溶媒に溶解しないポリイミドを上記の方法で作製しようとした場合、生成したポリイミドが溶媒から析出してしまう。この場合、ポリイミドは有機層の材料として使用することができない。   Subsequently, the ring closing condensation of the polyamic acid is carried out in a polyamic acid solution. As described above, this embodiment is different from the conventional production method in that the ring-closing condensation of the polyamic acid is performed in the polyamic acid solution (that is, in the solvent). Since the polyimide which concerns on this embodiment melt | dissolves in a solvent, it becomes possible to perform ring-closing condensation of a polyamic acid in a polyamic acid solution. If an attempt is made to produce a polyimide that does not dissolve in a solvent by the above method, the produced polyimide will precipitate from the solvent. In this case, polyimide cannot be used as a material for the organic layer.

このように、本実施形態では、溶媒に溶解したポリアミック酸を閉環縮合させる。したがって、ポリアミック酸分子は、閉環縮合される際には、溶媒に溶解しているので、固体状態のポリアミック酸分子よりも自由に動く。このため、ポリアミック酸の閉環縮合に要するエネルギーが低くなる。   Thus, in this embodiment, the polyamic acid dissolved in the solvent is subjected to ring-closing condensation. Therefore, when the polyamic acid molecule is subjected to ring-closing condensation, it dissolves in the solvent, and thus moves more freely than the solid state polyamic acid molecule. For this reason, the energy required for the ring-closing condensation of the polyamic acid is lowered.

例えば、ポリアミック酸を閉環縮合する方法としては、ポリアミック酸溶液を加熱することでポリアミック酸を閉環縮合する方法と、触媒を用いてポリアミック酸を閉環縮合する方法(いわゆる化学イミド化)等が挙げられる。前者の場合、ポリアミック酸溶液の加熱温度、すなわち反応温度は80〜210℃が好ましく、130〜200℃がさらに好ましい。このような反応温度とすることで、良好な反応速度が得られ、効率よくポリイミドを得ることが可能となる。このように、本実施形態では、ポリアミック酸溶液の加熱温度を200℃以下に抑えることができる。   For example, as a method of ring-closing condensation of polyamic acid, a method of ring-closing condensation of polyamic acid by heating a polyamic acid solution, a method of ring-closing condensation of polyamic acid using a catalyst (so-called chemical imidization), and the like can be mentioned. . In the former case, the heating temperature of the polyamic acid solution, that is, the reaction temperature is preferably 80 to 210 ° C, and more preferably 130 to 200 ° C. By setting it as such reaction temperature, a favorable reaction rate is obtained and it becomes possible to obtain a polyimide efficiently. Thus, in this embodiment, the heating temperature of the polyamic acid solution can be suppressed to 200 ° C. or lower.

また、後者の方法では、ポリアミック酸の閉環縮合は常温で進行可能であるので、さらに低エネルギーでポリアミック酸を閉環縮合させることができる。化学イミド化に使用される触媒としては、イミダゾール、トリアルキルアミン、ピリジン、ピコリン等の3級アミン等が挙げられる。これらの触媒を用いることで、より効率よくポリイミドを生成させることが可能となる。また、ポリアミック酸溶液を加熱する方法よりも低い反応温度としても十分に反応が生じることから、高温条件に起因して生じる副反応等も大幅に抑制することが可能となる。   In the latter method, the ring closing condensation of the polyamic acid can proceed at room temperature, so that the polyamic acid can be subjected to the ring closing condensation with lower energy. Examples of the catalyst used for the chemical imidization include tertiary amines such as imidazole, trialkylamine, pyridine, and picoline. By using these catalysts, it becomes possible to produce polyimide more efficiently. In addition, since the reaction sufficiently occurs even when the reaction temperature is lower than that of the method of heating the polyamic acid solution, it is possible to greatly suppress side reactions caused by high temperature conditions.

なお、ポリアミック酸を閉環縮合する際には水が生成されるので、いずれの方法であっても水を除去する必要がある。水を除去する方法は特に制限はない。水の除去方法としては、無水酢酸をポリアミック酸溶液に添加する方法、水と共沸可能な溶媒、例えばトルエンやキシレン等を溶媒として用いる方法、窒素気流をポリアミック酸溶液に通す方法等が例示できる。   In addition, since water is produced when the polyamic acid is subjected to ring-closing condensation, it is necessary to remove water by any method. The method for removing water is not particularly limited. Examples of the method for removing water include a method of adding acetic anhydride to the polyamic acid solution, a method using a solvent azeotropic with water, such as toluene or xylene, and a method of passing a nitrogen stream through the polyamic acid solution. .

ポリイミド溶液、すなわち溶剤可溶性ポリイミドを作製するには、出発物質である酸二無水物及びジアミンを適切に選択する必要がある。本実施形態では、以下に列挙する酸二無水物及びジアミンを組み合わせることで、溶剤可溶性ジアミンを作製可能である。   In order to prepare a polyimide solution, that is, a solvent-soluble polyimide, it is necessary to appropriately select the starting materials, acid dianhydride and diamine. In this embodiment, a solvent-soluble diamine can be produced by combining the acid dianhydrides and diamines listed below.

本実施形態で使用可能な酸二無水物としては、例えば2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物、4,4’−スルホニルジフタル酸二無水物、3−フルオロピロメリット酸二無水物、3−クロロピロメリット酸二無水物、3−ブロモピロメリット酸二無水物、3−トリフルオロメチルピロメリット酸二無水物、3−トリクロロメチルピロメリット酸二無水物、3−トリブロモメチルピロメリット酸二無水物、3,6−ジフルオロピロメリット酸二無水物、3,6−ジクロロピロメリット酸二無水物、3,6−ジブロモピロメリット酸二無水物、3,6−ビストリフルオロメチルピロメリット酸二無水物、3,6−ビストリクロロメチルピロメリット酸二無水物、3,6−ビストリブロモメチルピロメリット酸二無水物等が挙げられる。これらのうち、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物が多種の有機溶剤への溶解性を付与する点でさらに好ましい。   Examples of the acid dianhydride that can be used in this embodiment include 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride, 4,4′-sulfonyldiphthalic acid dianhydride, 3-fluoropyromellitic dianhydride, 3-chloropyromellitic dianhydride, 3-bromopyromellitic dianhydride, 3-trifluoromethylpyromellitic dianhydride, 3-trichloromethylpyromellitic acid dianhydride Anhydride, 3-tribromomethylpyromellitic dianhydride, 3,6-difluoropyromellitic dianhydride, 3,6-dichloropyromellitic dianhydride, 3,6-dibromopyromellitic dianhydride 3,6-bistrifluoromethylpyromellitic dianhydride, 3,6-bistrichloromethylpyromellitic dianhydride, 3,6-bistribromomethyl pyrome Tsu doo dianhydride, and the like. Among these, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride is more preferable in terms of imparting solubility in various organic solvents.

本実施形態では、上記の酸二無水物のうち少なくとも1種を用いることが好ましいが、上記酸二無水物に対して、以下の酸二無水物を適時併用または、その代わりとして用いることも可能である。このような酸二無水物としては、例えば、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン酸二無水物、9,9−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン酸二無水物、4,4’−ビフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−メチルフェニレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、p−(2,3−ジメチルフェニレン)ビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)1,4−ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、2,6−ナフタレンビス(トリメリット酸モノエステル酸無水物)、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス[4−(トリメリット酸モノエステル酸無水物)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(トリメリット酸モノエステル酸無水物)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、3,3′,4,4′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン二無水物、1−(2,3−ジカルボキシフェニル)−3−(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン二無水物、4,4’−ビフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’−スルホニルジフタル酸二無水物、1−トリフルオロメチル−2,3,5,6−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ベンゼン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,2’,3−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、フエナンスレン−1,8,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、チオフエン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メチルフェニルシラン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン二無水物、1,4−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルジメチルシリル)ベンゼン二無水物、1,3−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)−1,1,3,3−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、p−フェニレンビス(トリメリテート無水物)、エチレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−1,4,5,8−テトラカルボン酸二無水物、4,8−ジメチル−1,2,3,5,6,7−ヘキサヒドロナフタレン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−(4,4’イソプロピリデンジフェノキシ)−ビス(フタル酸無水物)、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ビス(エキソビシクロ(2,2,1)ヘプタン−2,3−ジカルボン酸二無水物)スルホン等が挙げられる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、シクロブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−3,3’,4,4’ −テトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸−1,2:4,5−二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3;5,6−テトラカルボン酸二無水物などを好適に挙げることができる。これらは、単独で又は複数種類組み合わせて用いることが出来る。   In this embodiment, it is preferable to use at least one of the above acid dianhydrides. However, the following acid dianhydrides can be used in combination with or in place of the acid dianhydrides as appropriate. It is. Examples of such acid dianhydrides include 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorenic dianhydride and 9,9-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl. ] Fluorenoic acid dianhydride, 4,4'-biphenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), p-phenylenebis (trimellitic acid monoester acid anhydride), p-methylphenylenebis (trimellitic acid monoester) Ester acid anhydride), p- (2,3-dimethylphenylene) bis (trimellitic acid monoester acid anhydride) 1,4-naphthalene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), 2,6-naphthalene bis (Trimellitic acid monoester anhydride), biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis [4- (trimellitic acid monoester anhydride) Phenyl] propane, 2,2-bis [4- (trimellitic acid monoester anhydride) phenyl] hexafluoropropane, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′ , 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3 5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 1,3-bis ( 3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane dianhydride, 1- (2,3-dicarboxyphenyl) -3- (3,4-dicarboxyphenyl) -1 , 1, , 3-Tetramethyldisiloxane dianhydride, 4,4′-biphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6, 7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5 , 6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-sulfonyldiphthalic dianhydride, 1-trifluoromethyl-2,3 5,6-benzene Tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-diphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3 , 4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-Dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, benzene-1,2 , 3 4-tetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,2 ′, 3-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′ , 4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, phenanthrene-1,8,9,10-tetracarboxylic dianhydride, pyrazine-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, thiophene-2, 3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2 , 3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methylphenylsilane dianhydride Bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane dianhydride, 1,4-bis (3,4-dicarboxyphenyldimethylsilyl) benzene dianhydride, 1,3-bis (3,4-dicarboxy) Phenyl) -1,1,3,3-tetramethyldicyclohexane dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic anhydride), ethylenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid Anhydride, decahydronaphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethyl-1,2,3,5,6,7-hexahydronaphthalene-1,2,5 6-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, pyrrolidine-2,3,4,5-tetracarboxylic dianhydride, 4,4′-bis ( 3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4 ′-(4,4′isopropylidenediphenoxy) -bis (phthalic anhydride), tetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylic And acid dianhydride, bis (exobicyclo (2,2,1) heptane-2,3-dicarboxylic dianhydride) sulfone, and the like. Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, dicyclohexyl-3, 3 ′, 4,4′-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid-1,2: 4,5-dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetra Preferable examples include carboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3; 5,6-tetracarboxylic dianhydride and the like. These can be used alone or in combination.

一方、本実施形態で使用可能なジアミンとしては、例えば、2,2’−ジフルオロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジフルオロ−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジクロロ−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジブロモ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジブロモ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジブロモ−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジブロモ−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリクロロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、3,3’−ビス(トリクロロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリクロロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビス(トリクロロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリブロモメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、3,3’−ビス(トリブロモメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリブロモメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビス(トリブロモメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、ビス(3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−フルオロ−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−フルオロ−3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−クロロ−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−クロロ−3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−ブロモ−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−ブルモ−3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリフルオロメチル−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリフルオロメチル−3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリクロロメチル−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリクロロメチル−3−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリブルモメチル−4−アミノフェニル)スルホン、ビス(5−トリブロモメチル−3−アミノフェニル)スルホン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−フルオロ−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−フルオロ−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−クロロ−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−クロロ−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−ブロモ−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−ブロモ−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリフルオロメチル−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリフルオロメチル−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリクロロメチル−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリクロロメチル−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリブロモメチル−4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(5−トリブロモメチル−3−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、4,4’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス[4(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(4−BDAF)、2,2’−ビス[3(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(3−BDAF)等が挙げられる。これらは、溶媒への溶解性の面で好ましい。これらのうち、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニルがさらに好ましい。   On the other hand, examples of the diamine that can be used in the present embodiment include 2,2′-difluoro-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-difluoro-4,4′-diaminobiphenyl, and 2,2′-. Difluoro-5,5′-diaminobiphenyl, 3,3′-difluoro-5,5′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dichloro-4,4 '-Diaminobiphenyl, 2,2'-dichloro-5,5'-diaminobiphenyl, 3,3'-dichloro-5,5'-diaminobiphenyl, 2,2'-dibromo-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3′-dibromo-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dibromo-5,5′-diaminobiphenyl, 3,3′-dibromo-5,5′-diaminobiphenyl, 2, '-Bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminebiphenyl, 3,3'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -5 , 5′-diaminobiphenyl, 3,3′-bis (trifluoromethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trichloromethyl) -4,4′-diaminebiphenyl, 3,3 ′ -Bis (trichloromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-bis (trichloromethyl) -5,5'-diaminobiphenyl, 3,3'-bis (trichloromethyl) -5,5'- Diaminobiphenyl, 2,2′-bis (tribromomethyl) -4,4′-diaminebiphenyl, 3,3′-bis (tribromomethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2, 2′-bis (tribromomethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, 3,3′-bis (tribromomethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, bis (4-aminophenyl) sulfone, bis (3 -Aminophenyl) sulfone, bis (5-fluoro-4-aminophenyl) sulfone, bis (5-fluoro-3-aminophenyl) sulfone, bis (5-chloro-4-aminophenyl) sulfone, bis (5-chloro) -3-aminophenyl) sulfone, bis (5-bromo-4-aminophenyl) sulfone, bis (5-bromo-3-aminophenyl) sulfone, bis (5-trifluoromethyl-4-aminophenyl) sulfone, bis (5-trifluoromethyl-3-aminophenyl) sulfone, bis (5-trichloromethyl-4-aminophenyl) sulfone Bis (5-trichloromethyl-3-aminophenyl) sulfone, bis (5-tribromomomethyl-4-aminophenyl) sulfone, bis (5-tribromomethyl-3-aminophenyl) sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-fluoro-4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-fluoro -3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-chloro-4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-chloro-3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-Bromo-4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-bromo-3-aminophenoxy) Enyl] sulfone, bis [4- (5-trifluoromethyl-4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-trifluoromethyl-3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5 -Trichloromethyl-4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-trichloromethyl-3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (5-tribromomethyl-4-aminophenoxy) phenyl] Sulfone, bis [4- (5-tribromomethyl-3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 4,4′-diaminodiphenylhexafluoropropane, 3,3′-diaminodiphenylhexafluoropropane, 2,2′-bis [4 (4-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (4-B AF), 2,2'-bis [3 (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (3-BDAF), and the like. These are preferable in terms of solubility in a solvent. Of these, 2,2'-bis (trifluoromethyl) -4,4'-diaminebiphenyl is more preferred.

また、本実施形態では、脂肪族ジアミンも好適に使用可能である。本実施形態で使用可能な脂肪族ジアミンとしては、例えば、trans−1,4−ジアミノシクロへキサン、cis−1,4−ジアミノシクロへキサン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,10−デカメチレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、重量平均分子量が500以下のポリオキシプロピレンジアミンなどを挙げることができる。   Moreover, in this embodiment, aliphatic diamine can also be used conveniently. Examples of the aliphatic diamine that can be used in the present embodiment include trans-1,4-diaminocyclohexane, cis-1,4-diaminocyclohexane, 1,6-hexamethylenediamine, and 1,10-deca. Examples include methylenediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, and polyoxypropylenediamine having a weight average molecular weight of 500 or less.

本実施形態では、上記のジアミンのうち少なくとも1種を用いることが好ましいが、上記ジアミンに対して、以下のジアミンを適時併用または、その代わりとして用いることも可能である。このようなジアミンとしては、例えば、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−133)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−134)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−144)、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エ−テル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、ジアミノポリシロキサン、4,4’−ジアミノ−ベンゾフェノン、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]メタン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]エーテル、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ケトン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、2,2’−ジメチルビフェニル−4,4’−ジアミン、2,6,2’,6’−テトラメチル−4,4’−ジアミン、5,5’−ジメチル−2,2’−スルフォニル−ビフェニル−4,4’−ジアミン、(4,4’−ジアミノ)ジフェニルエーテル、(4,4’−ジアミノ)ジフェニルスルホン、(4,4’−ジアミノ)ベンゾフェノン、(3,3’―ジアミノ)ベンゾフェノン、(4,4’−ジアミノ)ジフェニルメタン、(4,4’−ジアミノ)ジフェニルエーテル、(3,3’−ジアミノ)ジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノ−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジヒドロキシビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチル−5,5’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−2−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(3−アミノ−4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−アミノ−3−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−アミノ−2−メチル−5ヒドロキシフェニル)エーテル、3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息香酸、5,5’−メチレンビスアントラニル酸等が挙げられる。これらのジアミンは、単独で又は複数種類組み合わせて用いることが出来る。   In this embodiment, it is preferable to use at least one of the above diamines. However, the following diamines can be used in combination with or in place of the above diamines. Examples of such diamines include m-phenylene diamine, o-phenylene diamine, p-phenylene diamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 4,4′-diamino. Benzophenone, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzoyl) benzene, 4 , 4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB-133), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (APB-134), 1 , 4-bis (4-aminophenoxy) benzene (APB-144), bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl] ketone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] methane, 2, 2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 1,4-bis [4- (4-aminophenoxy) benzoyl] benzene, diaminopolysiloxane, 4,4′-diamino-benzophenone, 4,4 '-Bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) benzophenone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4 '-Bis (4-aminophenoxy) diphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 2,2-bi [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] methane, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ketone, 1,3 -Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 2,2'-dimethylbiphenyl-4,4'-diamine, 2,6,2 ', 6'-tetramethyl -4,4'-diamine, 5,5'-dimethyl-2,2'-sulfonyl-biphenyl-4,4'-diamine, (4,4'-diamino) diphe Nyl ether, (4,4′-diamino) diphenylsulfone, (4,4′-diamino) benzophenone, (3,3′-diamino) benzophenone, (4,4′-diamino) diphenylmethane, (4,4′-diamino) ) Diphenyl ether, (3,3′-diamino) diphenyl ether, 3,3′-diamino-4,4′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino-3,3′-dihydroxybiphenyl, 4,4′-diamino- 2,2′-dimethyl-5,5′-dihydroxybiphenyl, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) propane, bis (4-amino-2-hydroxy) Phenyl) propane, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-amino-3) Hydroxyphenyl) sulfone, bis (3-amino-4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-amino-3-hydroxyphenyl) ether, bis (4-amino-2-methyl-5hydroxyphenyl) ether, 3,5 -Diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzoic acid, 5,5'-methylenebisanthranilic acid and the like. These diamines can be used alone or in combination.

また、本実施形態では、ポリイミド溶液が作製されるので、ポリイミド溶液をそのまま有機層11の塗工液として使用することができる。したがって、溶媒はなるべく低沸点のものが好ましい。後述するように、本実施形態では、ポリイミド溶液からなる塗工層から溶媒を除去するだけで有機層11が形成されるので、溶媒の沸点が低いほうが有機層11の熱収縮が抑えられ、かつ、ガスバリア層12のクラック発生が抑制されるからである。   Moreover, in this embodiment, since a polyimide solution is produced, a polyimide solution can be used as a coating liquid of the organic layer 11 as it is. Accordingly, the solvent preferably has a low boiling point. As will be described later, in the present embodiment, the organic layer 11 is formed simply by removing the solvent from the coating layer made of the polyimide solution. Therefore, the lower the boiling point of the solvent, the lower the thermal shrinkage of the organic layer 11, and This is because the occurrence of cracks in the gas barrier layer 12 is suppressed.

本実施形態で好ましく使用可能な溶媒としては、例えば、テトラメチル尿素、N,N−ジメチルエチルウレアのようなウレア類、ジメチルスルホキシド、ジフェニルスルホン、テトラメチルスルフォンのようなスルホキシドあるいはスルホン類、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N’−ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、γ―ブチルラクトン、ヘキサメチルリン酸トリアミドのようなアミド類、またはホスホリルアミド類の非プロトン性溶媒、クロロホルム、塩化メチレンなどのハロゲン化アルキル類、ベンゼン、トルエン、p−キシレン、m−キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類、フェノール、クレゾールなどのフェノール類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、p−クレゾールメチルエーテルなどのエーテル類、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、アセトン、ジエチルケトンなどのケトン類等を挙げることができる。また、これらの溶媒を2種以上併用することも可能である。   Solvents that can be preferably used in the present embodiment include, for example, ureas such as tetramethylurea, N, N-dimethylethylurea, sulfoxides or sulfones such as dimethylsulfoxide, diphenylsulfone, and tetramethylsulfone, N, Such as N-dimethylacetamide (DMAc), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N′-diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), γ-butyllactone, hexamethylphosphoric triamide Amido or aprotic solvent of phosphorylamide, alkyl halides such as chloroform and methylene chloride, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, p-xylene, m-xylene and mesitylene, phenol and cresol Phenols, dimethyl Ether, ethers such as diethyl ether, p- cresol methyl ether, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), may be mentioned ketones such as acetone and diethyl ketone. Two or more of these solvents can be used in combination.

なお、本実施形態では、得られたポリイミド溶液からポリイミドを抽出してもよい。例えば、ポリイミド溶液に沈殿溶媒(ポリイミドが溶解しない溶媒)を添加することでポリイミドを析出させる。そして、ポリイミドが析出した混合溶液をフィルター等でろ過することでポリイミドを回収する。なお、濾液にポリイミドが溶存している場合があるので、濾液に対して上記の処理を繰り返してもよい。ポリイミドを沈殿させる際、ポリイミドの塊が生成する場合は、湿式または乾式の粉砕装置を併用することができる。   In this embodiment, polyimide may be extracted from the obtained polyimide solution. For example, the polyimide is deposited by adding a precipitation solvent (a solvent in which the polyimide does not dissolve) to the polyimide solution. And the polyimide is collect | recovered by filtering the mixed solution in which the polyimide precipitated with a filter. In addition, since polyimide may be dissolved in the filtrate, the above treatment may be repeated on the filtrate. When a polyimide lump is formed when the polyimide is precipitated, a wet or dry pulverizer can be used in combination.

ポリイミドを実際に沈殿させる為に用いる沈殿溶媒の質量(ポリイミド溶液に添加する質量と、濾液に添加する質量との総計)は元のポリイミド溶液の1.5倍以上であることが、ポリイミドの粉体形状を制御する面で好ましい。   The mass of the precipitation solvent used to actually precipitate the polyimide (the total of the mass added to the polyimide solution and the mass added to the filtrate) is 1.5 times or more of the original polyimide solution. It is preferable in terms of controlling the body shape.

また、回収したポリイミドを洗浄することで、上述した触媒や無水酢酸を除去することが、ポリイミドの変質を抑制する面で好ましい。洗浄に使用する溶媒としては、特に制限されず、沈殿溶媒として用いた溶媒、イミド化時に用いた溶媒等であってもよい。   In addition, it is preferable to remove the catalyst and acetic anhydride described above by washing the recovered polyimide in terms of suppressing the deterioration of the polyimide. The solvent used for washing is not particularly limited, and may be a solvent used as a precipitation solvent, a solvent used during imidization, or the like.

その後、ポリイミドを乾燥することで、溶媒を除去する。乾燥方法としては、例えば真空乾燥又は熱風乾燥等を用いることができる。乾燥温度としては、酸素存在下では120℃以上では着色が起こる場合があり、150℃では明らかに着色するので、120℃以下で行うことが望ましい。真空中や不活性ガス雰囲気でも、120℃以下で行うことが望ましい。   Thereafter, the solvent is removed by drying the polyimide. As a drying method, for example, vacuum drying or hot air drying can be used. As the drying temperature, coloring may occur at 120 ° C. or higher in the presence of oxygen, and it is clearly colored at 150 ° C. Therefore, the drying temperature is preferably 120 ° C. or lower. It is desirable to carry out at 120 ° C. or lower even in vacuum or in an inert gas atmosphere.

回収したポリイミドは、乾燥させた後、所望の形状に加工されてもよい。例えば、ポリイミドは、粉末状、フレーク状等、さまざまな形状に加工されうる。加工後のポリイミド粒子の平均粒径は特に制限されないが、好ましくは5mm以下であり、さらには3mm以下、特には1mm以下が好ましい。平均粒径は、例えば、ポリイミド粒子を球体とみなした場合の粒径(直径)の算術平均値である。平均粒径は、例えば、レーザー回折散乱式粒子径粒度分布測定装置によって粒度分布を測定し、この結果に基づいて算出されればよい。   The recovered polyimide may be processed into a desired shape after drying. For example, polyimide can be processed into various shapes such as powder and flakes. The average particle diameter of the processed polyimide particles is not particularly limited, but is preferably 5 mm or less, more preferably 3 mm or less, and particularly preferably 1 mm or less. The average particle diameter is, for example, an arithmetic average value of particle diameters (diameters) when polyimide particles are regarded as spheres. The average particle size may be calculated based on the result of measuring the particle size distribution using, for example, a laser diffraction scattering type particle size particle size distribution measuring device.

回収したポリイミドは、有機層11の材料として使用される際には、上述した溶媒に再度溶解されることで、ポリイミド溶液、すなわち塗工液とされる。   When the recovered polyimide is used as a material for the organic layer 11, it is dissolved again in the above-described solvent to form a polyimide solution, that is, a coating solution.

(2−1−2.塗工液を塗工面に塗工するステップ)
ついで、塗工液を塗工面(基板100またはガスバリア層12の表面)に塗工することで、塗工層を形成する。塗工面は、基板100上にユニット10aが形成されていない場合には基板100の表面となり、基板100上にユニット10aが形成されている場合には、ガスバリア層12の表面となる。
(2-1-2. Step of applying coating liquid to coated surface)
Next, the coating layer is formed by coating the coating liquid on the coating surface (the surface of the substrate 100 or the gas barrier layer 12). The coated surface is the surface of the substrate 100 when the unit 10a is not formed on the substrate 100, and the surface of the gas barrier layer 12 when the unit 10a is formed on the substrate 100.

(2−1−3.塗工層から溶媒を除去するステップ)
ついで、塗工層から溶媒を除去することで、溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層11が形成される。本実施形態では、塗工層から溶媒を除去するだけで有機層11を形成することができるので、低いエネルギー、すなわち低い加熱温度で有機層11を形成することができる。したがって、有機層11の熱収縮が抑制され、ひいては、ガスバリア層12へのクラック発生が抑制される。
(2-1-3. Step of removing the solvent from the coating layer)
Subsequently, the organic layer 11 containing a solvent-soluble polyimide is formed by removing the solvent from the coating layer. In this embodiment, since the organic layer 11 can be formed only by removing the solvent from the coating layer, the organic layer 11 can be formed with low energy, that is, a low heating temperature. Therefore, thermal contraction of the organic layer 11 is suppressed, and as a result, generation of cracks in the gas barrier layer 12 is suppressed.

(2−2.ガスバリア層を形成するステップ)
ガスバリア層12は、有機層11上に形成される。ガスバリア層12を形成する方法は特に問われないが、ガスバリア層12がケイ素酸化物で構成される場合、ポリシラザンをシリカ転化する方法が最も好ましい。以下、この方法について説明する。
(2-2. Step of forming a gas barrier layer)
The gas barrier layer 12 is formed on the organic layer 11. The method for forming the gas barrier layer 12 is not particularly limited, but when the gas barrier layer 12 is composed of silicon oxide, the method of converting polysilazane to silica is most preferable. Hereinafter, this method will be described.

この方法は、ポリシラザン溶液を塗工面(有機層11の表面)上に塗工、乾燥することで、塗工層を作製するステップと、酸素及び水蒸気の少なくとも一方が存在する雰囲気下で塗工層に紫外線を照射することで、塗工層中のポリシラザンをシリカ転化するステップと、を含む。   In this method, a polysilazane solution is coated on a coating surface (the surface of the organic layer 11) and dried to prepare a coating layer, and the coating layer is used in an atmosphere in which at least one of oxygen and water vapor exists. Irradiating the substrate with ultraviolet rays to convert the polysilazane in the coating layer into silica.

(2−2−1.ポリシラザン溶液を基板上に塗布、乾燥するステップ)
まず、ポリシラザン溶液を有機層11上に塗布、乾燥することで、塗工層を作製する。ポリシラザン溶液を塗工面上に塗布する方法は特に限定されず、公知の方法が任意に適用される。塗布方法としては、例えば、ポリシラザン溶液は、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディッピングコート法、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。有機層11上の塗布液の厚さ、すなわち塗布厚さは、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、すなわち塗工層の厚さが30nm〜750nm程度、さらに好ましくは40nm〜600nm程度、最も好ましくは45nm〜500nm程度となるように設定され得る。
(2-2-1. Step of applying and drying polysilazane solution on substrate)
First, a polysilazane solution is applied on the organic layer 11 and dried to prepare a coating layer. The method for applying the polysilazane solution on the coated surface is not particularly limited, and a known method is arbitrarily applied. Examples of the coating method include polysilazane solution, spin coating method, roll coating method, flow coating method, ink jet method, spray coating method, printing method, dipping coating method, casting film forming method, bar coating method, gravure printing method. Etc. The thickness of the coating solution on the organic layer 11, that is, the coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness can be set such that the thickness after drying, that is, the thickness of the coating layer is about 30 nm to 750 nm, more preferably about 40 nm to 600 nm, and most preferably about 45 nm to 500 nm.

なお、ポリシラザンは、ケイ素−窒素結合を持つ光硬化性の無機高分子であり、Si−N、Si−H、N−H等の結合を有する。また、ポリシラザンは、SiO、Si及び両方の中間固溶体SiO等の前駆体となるものである。ポリシラザンは、具体的には、以下の化学式1または化学式2で示される繰り返し単位を有し、各種の溶剤に溶解可能である。 Polysilazane is a photocurable inorganic polymer having a silicon-nitrogen bond, and has a bond such as Si—N, Si—H, or N—H. Polysilazane serves as a precursor of SiO 2 , Si 3 N 4 and both intermediate solid solutions SiO x N y . Specifically, polysilazane has a repeating unit represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2, and can be dissolved in various solvents.

Figure 2015127124
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Figure 2015127124
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化学式2中、R1、R2は、それぞれ独立して、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、アルコキシ基等である。本実施形態では、バリアフィルムの緻密性の観点から、R1、R2のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザン(PHPS)が特に好ましい。   In Chemical Formula 2, R1 and R2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an alkoxy group, or the like. In the present embodiment, perhydropolysilazane (PHPS) in which all of R1 and R2 are hydrogen atoms is particularly preferable from the viewpoint of the denseness of the barrier film.

パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、6および8員環を中心とする環構造との少なくとも一方を有すると推定されている。各パーヒドロポリシラザンは、有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、本実施形態では、市販品をそのままポリシラザン溶液として使用することができる。   Perhydropolysilazane is presumed to have at least one of a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. Each perhydropolysilazane is commercially available in a solution state dissolved in an organic solvent. In this embodiment, a commercially available product can be used as it is as a polysilazane solution.

ポリシラザン溶液の溶媒は、ポリシラザンと容易に反応する溶媒(例えば、アルコール類、水)以外のものであればよい。このような溶媒としては、例えば、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。このような溶媒としては、より具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、芳香族系溶媒(ソルベッソ等)、塩化メチレン、トリクロロエチレン、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらの溶媒は、ポリシラザンの溶解度や溶媒の蒸発速度等にあわせて選択すればよい。なお、複数の溶媒を混合しても良い。   The solvent of the polysilazane solution may be any solvent other than a solvent that easily reacts with polysilazane (for example, alcohols and water). Examples of such solvents include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, and ethers such as halogenated hydrocarbon solvents, aliphatic ethers, and alicyclic ethers. it can. More specifically, examples of such solvents include pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, aromatic solvents (such as Solvesso), methylene chloride, trichloroethylene, dibutyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran. These solvents may be selected according to the solubility of polysilazane, the evaporation rate of the solvent, and the like. A plurality of solvents may be mixed.

また、本実施形態では、ポリシラザンのシリカ転化を促進するために、各種の触媒を塗布液に添加してもよい。このような触媒としては、アミン、金属カルボン酸塩等が挙げられる。このような触媒は、例えば特開平11−116815、特開平9−31333に列挙されており、本実施形態では、これらの文献に列挙された触媒を使用することができる。   Moreover, in this embodiment, in order to accelerate | stimulate the silica conversion of polysilazane, you may add various catalysts to a coating liquid. Examples of such a catalyst include amines and metal carboxylates. Such catalysts are listed, for example, in JP-A-11-116815 and JP-A-9-31333, and in this embodiment, the catalysts listed in these documents can be used.

ポリシラザン溶液としては、具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製アクアミカNAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140などが挙げられる。なかでも、触媒を含有しないパーヒドロポリシラザンからなるNN120、NN110が本実施形態のバリアフィルムを作製するための塗布液として好ましい。これらの塗布液を用いることで、さらに緻密でバリア性の高いバリアフィルムを作製することができる。   Specific examples of the polysilazane solution include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. Among these, NN120 and NN110 made of perhydropolysilazane containing no catalyst are preferable as the coating liquid for producing the barrier film of this embodiment. By using these coating liquids, a denser barrier film having a higher barrier property can be produced.

(2−2−2.塗工層に紫外線を照射するステップ)
次いで、酸素及び水蒸気の少なくとも一方が存在する雰囲気下で、塗工層に紫外線を照射する。これにより、塗工層のシリカ転化処理を行う。
(2-2-2. Step of irradiating the coating layer with ultraviolet rays)
Next, the coating layer is irradiated with ultraviolet rays in an atmosphere in which at least one of oxygen and water vapor exists. Thereby, the silica conversion process of a coating layer is performed.

ここで、シリカ転化処理について簡単に説明する。ポリシラザンは、窒素またはアンモニア雰囲気下、高温で焼結することにより、窒化ケイ素になる一方、酸素及び水蒸気の少なくとも一方が存在する雰囲気下で、ポリシラザンに紫外線を照射することにより、シリカへと転化することが報告されている。なお、ポリシラザンは、酸素及び水蒸気の少なくとも一方が存在する雰囲気下で、室温から450℃の低温で焼結することにより、シリカへと転化することも報告されている。   Here, the silica conversion treatment will be briefly described. Polysilazane becomes silicon nitride by sintering at high temperature in a nitrogen or ammonia atmosphere, while it is converted to silica by irradiating polysilazane with ultraviolet light in an atmosphere in which at least one of oxygen and water vapor exists. It has been reported. Polysilazane has also been reported to be converted to silica by sintering at a low temperature from room temperature to 450 ° C. in an atmosphere containing at least one of oxygen and water vapor.

本実施形態で好ましく用いられるのは紫外線照射処理である。酸素及び水蒸気のうち、少なくとも一方が存在する雰囲気下で紫外光をポリシラザンに照射することで、活性酸素及びオゾンが発生し、これらの活性酸素及びオゾンがポリシラザンのシリカ転化反応を促進させることができる。   An ultraviolet irradiation treatment is preferably used in this embodiment. By irradiating polysilazane with ultraviolet light in an atmosphere in which at least one of oxygen and water vapor exists, active oxygen and ozone are generated, and these active oxygen and ozone can promote the silica conversion reaction of polysilazane. .

活性酸素及びオゾンは非常に反応性が高い。例えば、ポリシラザン含有塗工層は、活性酸素及びオゾンによりシラノールを経由することなく直接酸化されることで、より高密度で欠陥の少ないガスバリア層12となる。   Active oxygen and ozone are very reactive. For example, the polysilazane-containing coating layer becomes a gas barrier layer 12 with higher density and fewer defects by being directly oxidized by active oxygen and ozone without passing through silanol.

なお、水蒸気雰囲気下の場合、ヒドロキシルラジカルも発生すると推測される。ヒドロキシルラジカルも、活性酸素及びオゾンと同様に非常に反応性が高い。   In the case of a water vapor atmosphere, it is presumed that hydroxyl radicals are also generated. Hydroxyl radicals are also very reactive, as are active oxygen and ozone.

ここで、紫外線の照射中に塗工層周辺のオゾンが不足する場合がある。そこで、本実施形態では、紫外線照射装置とは別の装置によりオゾンを作製し、このオゾンを塗工層の反応領域に導入してもよい。   Here, ozone in the vicinity of the coating layer may be insufficient during irradiation with ultraviolet rays. Therefore, in this embodiment, ozone may be produced by a device different from the ultraviolet irradiation device, and this ozone may be introduced into the reaction region of the coating layer.

紫外線の波長は特に限定されないが、100nm〜450nmが好ましく、150nm〜300nmがより好ましく、100nm〜200nmがさらに好ましく、150nm〜200nmが最も好ましい。紫外線の波長がこの範囲内の値となる場合、紫外線の光子エネルギーが大きくなるので、シリカ転化反応がより促進される。   Although the wavelength of an ultraviolet-ray is not specifically limited, 100 nm-450 nm are preferable, 150 nm-300 nm are more preferable, 100 nm-200 nm are more preferable, 150 nm-200 nm are the most preferable. When the wavelength of the ultraviolet ray is within this range, the photon energy of the ultraviolet ray is increased, so that the silica conversion reaction is further promoted.

すなわち、紫外線の波長が100〜200nmとなる場合、紫外線が有する光子エネルギーは化合物内の原子間結合力より大きくなるので、酸素及び水蒸気から活性酸素、オゾン、及びヒドロキシルラジカルが生成されやすくなり、かつ、ポリシラザン内の各結合が切断されやすくなる。そして、ポリシラザン内で切断された結合部分に活性酸素、オゾン、及びヒドロキシルラジカルからの酸素が挿入されることで、シリカ転化反応が進行する。これにより、比較的低温でシリカ転化反応が進行する。   That is, when the wavelength of the ultraviolet light is 100 to 200 nm, the photon energy of the ultraviolet light is larger than the interatomic bonding force in the compound, so that active oxygen, ozone, and hydroxyl radicals are easily generated from oxygen and water vapor, and Each bond in polysilazane tends to be broken. Then, the active oxygen, ozone, and oxygen from the hydroxyl radical are inserted into the bond portion cleaved within the polysilazane, so that the silica conversion reaction proceeds. Thereby, the silica conversion reaction proceeds at a relatively low temperature.

紫外線の光源としては、特に制限されず、例えば、希ガスエキシマランプ、低圧水銀灯、重水素ランプ、メタルハライドランプ、プラズマ洗浄ランプ等が挙げられる。これらの光源のうち、希ガスエキシマランプが特に好ましい。希ガスエキシマランプは、100〜200nmの波長の紫外線を出力することができるからである。希ガスエキシマランプのうち、特にキセノンエキシマランプが好ましい。   The ultraviolet light source is not particularly limited, and examples thereof include a rare gas excimer lamp, a low pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, and a plasma cleaning lamp. Of these light sources, a rare gas excimer lamp is particularly preferred. This is because the rare gas excimer lamp can output ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 200 nm. Among rare gas excimer lamps, xenon excimer lamps are particularly preferable.

ここで、希ガスエキシマランプは、放電等により希ガスにエネルギーを与えることで希ガスから紫外線を発光させるものである。すなわち、Xe、Kr、Ar、Neなどの希ガス原子は化学的に結合しており、分子を形成しないため、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原子(励起原子)は他の希ガス原子と結合することで分子を形成することができる。希ガス原子がキセノン原子となる場合には、以下の化学式3、4に示す過程によりキセノン分子となる。   Here, the rare gas excimer lamp emits ultraviolet rays from the rare gas by applying energy to the rare gas by discharge or the like. That is, noble gas atoms such as Xe, Kr, Ar, and Ne are chemically bonded and do not form molecules, so they are called inert gases. However, noble gas atoms (excited atoms) that have gained energy by discharge or the like can form molecules by combining with other noble gas atoms. When the rare gas atom becomes a xenon atom, it becomes a xenon molecule through the processes shown in the following chemical formulas 3 and 4.

Figure 2015127124
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そして、励起されたエキシマ分子であるXe*は、基底状態に遷移するときに172nmのエキシマ光、すなわち紫外線を発光する。希ガスエキシマランプの特徴としては、放射線が一つの波長に集中し、それ以外の波長の放射線がほとんど放射されないのでシリカ転化反応の効率が高くなることが挙げられる。 Then, the excited excimer molecule Xe 2 * emits 172 nm excimer light, that is, ultraviolet light when transitioning to the ground state. As a feature of the rare gas excimer lamp, radiation concentrates on one wavelength, and radiation of other wavelengths is hardly emitted, so that the efficiency of the silica conversion reaction is increased.

なお、キセノンエキシマランプは、上記の特徴に加え、発光効率が他の希ガスよりも高いことや大面積へ照射するためのランプを石英ガラスで作製できるというメリットもある。さらに、キセノンエキシマランプから発光される波長172nmの紫外線は、酸素の吸収係数が大きい。このため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種(すなわち活性酸素)及びオゾンを高濃度で発生させることができる。また、波長172nmの紫外線は、有機物の原子間結合を効率良く切断することができる。したがって、キセノンエキシマランプを光源とすることで、高濃度のオゾン及び活性酸素を効率良く発生させることができ、かつ、ポリシラザンの原子間結合を効率良く切断することができるので、短時間でシリカ転化反応を進行させることができる。さらに、ポリシラザン及び有機層11は熱によるダメージを受けやすいが、短時間でシリカ転化反応を進行させることができるので、ポリシラザン及び有機層11の過剰な発熱を防止することもできる。さらに、キセノンエキシマランプを用いたシリカ転化反応は効率良く進行するので、設備面積の縮小も期待できる。   In addition to the above features, the xenon excimer lamp has the advantage that the luminous efficiency is higher than that of other rare gases and that a lamp for irradiating a large area can be made of quartz glass. Furthermore, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm emitted from a xenon excimer lamp has a large oxygen absorption coefficient. For this reason, radical oxygen atomic species (that is, active oxygen) and ozone can be generated at a high concentration with a small amount of oxygen. In addition, ultraviolet light having a wavelength of 172 nm can efficiently cut the interatomic bond of organic substances. Therefore, by using a xenon excimer lamp as a light source, high-concentration ozone and active oxygen can be generated efficiently, and polysilazane interatomic bonds can be efficiently cut, so silica conversion can be achieved in a short time. The reaction can proceed. Furthermore, although the polysilazane and the organic layer 11 are easily damaged by heat, since the silica conversion reaction can proceed in a short time, excessive heat generation of the polysilazane and the organic layer 11 can be prevented. Furthermore, since the silica conversion reaction using a xenon excimer lamp proceeds efficiently, a reduction in equipment area can be expected.

他の希ガスエキシマランプは100〜200nmの波長の紫外線を出力できるが、キセノンほどの効果は期待できない。したがって、本実施形態では、キセノンエキシマランプが特に好ましい。   Other rare gas excimer lamps can output ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 200 nm, but cannot be as effective as xenon. Therefore, in this embodiment, a xenon excimer lamp is particularly preferable.

なお、光源の出力、照度、及び照射エネルギーについては、上述した効果を得られる範囲であれば特に制限されない。例えば、光源の出力は400W〜30kW程度であればよい。照度は5mW/cm〜100kW/cm程度であればよいが、1mW/cm〜10W/cmが好ましい。照射エネルギーは、1mJ/cm〜5000mJ/cmが好ましく、10mJ/cm〜2000mJ/cmがより好ましい。また、連続的に照射するだけでなく複数回の照射を行ってもよく、複数回の照射が短時間であるパルス照射で有っても良い。 The output of the light source, the illuminance, and the irradiation energy are not particularly limited as long as the above-described effects can be obtained. For example, the output of the light source may be about 400 W to 30 kW. The illuminance may be about 5 mW / cm 2 to 100 kW / cm 2 , but 1 mW / cm 2 to 10 W / cm 2 is preferable. The irradiation energy is preferably from 1mJ / cm 2 ~5000mJ / cm 2 , 10mJ / cm 2 ~2000mJ / cm 2 is more preferable. In addition to continuous irradiation, a plurality of times of irradiation may be performed, or a plurality of times of irradiation may be pulsed irradiation in a short time.

ガスバリア層12を形成する他の方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長法やプラズマ化学気相成長法等を挙げることができる。本実施形態において、金属酸化物または金属窒化物または金属の蒸着膜の成膜法としては、上記の金属酸化物または金属窒化物または金属を原料として用い、加熱して基板上に蒸着させる真空蒸着法、または、金属酸化物または金属窒化物または金属を原料として用い、酸素ガスを導入することにより酸化させることにより、基板上に蒸着させる酸化反応蒸着法、金属酸化物または金属窒化物または金属をターゲット原料として用い、アルゴンガス、酸素ガスを導入して、スパッタリングすることにより、基板に蒸着させるスパッタリング法、金属酸化物または金属窒化物または金属にプラズマガンで発生させたプラズマビームにより加熱させて、基板上に蒸着させるイオンプレーティング法、また酸化ケイ素の蒸着膜を成膜させる場合は、有機ケイ素化合物を原料とするプラズマ化学気相成長法を用いて成膜することができる。   Other methods for forming the gas barrier layer 12 include, for example, a physical vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, a plasma chemical vapor deposition method, and the like. In this embodiment, as a method for forming a metal oxide, metal nitride, or metal vapor-deposited film, the above-described metal oxide, metal nitride, or metal is used as a raw material, and heated and vapor-deposited on a substrate. Or an oxidation reaction vapor deposition method in which a metal oxide, a metal nitride or a metal is used as a raw material and is oxidized by introducing oxygen gas to deposit on the substrate, a metal oxide, a metal nitride or a metal Use as a target material, introduce argon gas, oxygen gas, sputtering, sputtering method to deposit on the substrate, metal oxide or metal nitride or metal heated by plasma beam generated by plasma gun, When depositing an ion plating method for vapor deposition on a substrate or a vapor deposition film of silicon oxide, The machine silicon compound can be formed by a plasma chemical vapor deposition method as a raw material.

酸化ケイ素の薄膜としては、有機ケイ素化合物を原料として、低温プラズマ化学気相成長法を用いて形成した蒸着膜を使用することができる。例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用できる。本発明において、上記のような有機ケイ素化合物の中でも、テトラメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサンを用いることが、取り扱い性や蒸着膜の特性などから好ましい。   As the silicon oxide thin film, a vapor deposition film formed by using a low temperature plasma chemical vapor deposition method using an organosilicon compound as a raw material can be used. For example, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, Tetramethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, etc. can be used. In the present invention, among the organosilicon compounds as described above, it is preferable to use tetramethoxysilane or hexamethyldisiloxane from the viewpoints of handleability and vapor deposition film characteristics.

(実施例1)
実施例1では、基板上に可溶性ポリイミドからなる有機層と酸化ケイ素(SiO)からなるガスバリア層とを交互積層した。
Example 1
In Example 1, an organic layer made of soluble polyimide and a gas barrier layer made of silicon oxide (SiO 2 ) were alternately laminated on a substrate.

1)基板(樹脂フィルム)の洗浄
基板として宇部興産社製(0.125mm厚のポリイミドフィルム)を用意した。基板を洗剤と純水で洗浄し、その後、エアブローで乾燥させた。
1) Cleaning of substrate (resin film) Ube Industries, Ltd. (0.125 mm thick polyimide film) was prepared as a substrate. The substrate was washed with a detergent and pure water, and then dried by air blow.

2)帯電処理
基板を、5分間UV/オゾン処理した。
2) Charging treatment The substrate was UV / ozone treated for 5 minutes.

3)溶剤可溶性ポリイミド溶液(ワニス)の作製
セパラブルフラスコに、重合用溶媒としてN−メチルピロリドン(NMP)(三菱化学製)223.0gを仕込み、これに、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(0.125モル)(ダイキン工業製)を溶解した。この溶液に、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(0.125モル)(ダイキン工業製)を添加・攪拌して完全に溶解させた。完全に溶解した後、攪拌して重合粘度を80Pa・sまで上昇させた。溶液は、トルエン(和光純薬工業製)を満たしたディーン・スターク管で系を180℃に加熱し、発生する水を系外に除去した。5時間加熱したところ、系から水の発生が認められなくなった。冷却後、可溶性ポリイミド溶液が得られた。
3) Preparation of solvent-soluble polyimide solution (varnish) In a separable flask, 223.0 g of N-methylpyrrolidone (NMP) (manufactured by Mitsubishi Chemical) was charged as a solvent for polymerization, and 2,2′-bis (trifluoro) was added thereto. Methyl) -4,4′-diaminobiphenyl (0.125 mol) (manufactured by Daikin Industries) was dissolved. To this solution, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride (0.125 mol) (manufactured by Daikin Industries) was added and stirred to dissolve completely. After complete dissolution, the mixture was stirred to increase the polymerization viscosity to 80 Pa · s. The solution was heated to 180 ° C. by a Dean-Stark tube filled with toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), and the generated water was removed from the system. When heated for 5 hours, no water was observed from the system. After cooling, a soluble polyimide solution was obtained.

4)有機層の形成
3)で作製した可溶性ポリイミドワニスをスピンコートした。塗膜を、ホットプレートで(アズワン製PC−400D)を用いて、180℃で5分間乾燥及び硬化した。これにより、基板上に有機層1.0μmの厚さで形成させた。
4) Formation of organic layer The soluble polyimide varnish produced in 3) was spin coated. The coating film was dried and cured at 180 ° C. for 5 minutes using a hot plate (PC-400D manufactured by ASONE). Thus, an organic layer having a thickness of 1.0 μm was formed on the substrate.

5)ガスバリア層の形成
5−1)塗工層の形成
洗浄した基板にパーヒドロポリシラザン含有塗布液としてAZエレクトロニックマテリアルズ社製Aquamica NN110をスピンコートした。この塗布液は、触媒を含まないものである。ついで、塗布液を100℃で15分乾燥した。これにより、ポリシラザン(PHPS)塗工層を基板上に形成した。
5−2)SiO転化処理
ついで、キセノンエキシマランプ(エムディーエキシマ社製)を用いてSiOの転化処理を行った。処理条件は以下のとおりである。SiOの膜厚は約100nmであった。
5) Formation of Gas Barrier Layer 5-1) Formation of Coating Layer A washed substrate was spin coated with Aquanica NN110 manufactured by AZ Electronic Materials as a perhydropolysilazane-containing coating solution. This coating solution does not contain a catalyst. Next, the coating solution was dried at 100 ° C. for 15 minutes. Thereby, a polysilazane (PHPS) coating layer was formed on the substrate.
5-2) SiO 2 conversion treatment Next, a SiO 2 conversion treatment was performed using a xenon excimer lamp (manufactured by MD Excimer). The processing conditions are as follows. The film thickness of SiO 2 was about 100 nm.

処理条件
紫外線波長:172nm
紫外線照度:20mW/cm
塗膜と光源との距離:4mm
紫外線照射時間:2分30秒
反応雰囲気:大気
Processing conditions UV wavelength: 172 nm
UV illuminance: 20 mW / cm 2
Distance between coating film and light source: 4mm
UV irradiation time: 2 minutes 30 seconds Reaction atmosphere: air

6)有機層とガスバリア層の積層
上記4)、5)を順に繰り返し、基板上に有機層及びガスバリア層を3ペア(3つのユニット)形成した。
6) Lamination of organic layer and gas barrier layer The above 4) and 5) were repeated in order to form three pairs (three units) of the organic layer and the gas barrier layer on the substrate.

(実施例2)
実施例2では、基板上に可溶性ポリイミドからなる有機層と酸化ケイ素(SiO)からなるガスバリア層とを交互積層した。ただし、実施例2では、生成したポリイミドを一旦溶液中で沈殿させて回収し、その後、低沸点溶媒に溶解させた。具体的な処理は以下のとおりである。
(Example 2)
In Example 2, an organic layer made of soluble polyimide and a gas barrier layer made of silicon oxide (SiO 2 ) were alternately laminated on the substrate. However, in Example 2, the produced polyimide was once precipitated and collected in a solution, and then dissolved in a low boiling point solvent. The specific processing is as follows.

1)基板(基板)の洗浄
基板として宇部興産社製(0.125mm厚のポリイミドフィルム)を用意した。基板を洗剤と純水で洗浄し、その後、エアブローで乾燥させた。
1) Cleaning of substrate (substrate) Ube Industries, Ltd. (0.125 mm thick polyimide film) was prepared as a substrate. The substrate was washed with a detergent and pure water, and then dried by air blow.

2)帯電処理
基板を、5分間UV/オゾン処理した。
2) Charging treatment The substrate was UV / ozone treated for 5 minutes.

3)溶剤可溶性ポリイミド溶液(ワニス)の作製
セパラブルフラスコに、重合用溶媒としてN−メチルピロリドン(NMP)(三菱化学製)223.0gを仕込み、これに、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル(0.125モル)(ダイキン工業製)を溶解した。この溶液に、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物(0.125モル)(ダイキン工業製)を添加・攪拌して完全に溶解させた。完全に溶解した後、攪拌して重合粘度を80Pa・sまで上昇させた。溶液は、トルエン(和光純薬工業製)を満たしたディーン・スターク管で系を180℃に加熱し、発生する水を系外に除去した。5時間加熱したところ、系から水の発生が認められなくなった。冷却後、可溶性ポリイミド溶液が得られた。この可溶性ポリイミド溶液を大量のメタノール溶液に滴下し、再沈殿を行った。真空乾燥を行い、糸状の可溶性ポリイミドを得た。この糸状の可溶性ポリイミドをMEK(和光純薬工業製)に10質量%(ポリイミド溶液の総質量に対して10質量%)の濃度になるように溶解させ、低沸点溶媒の可溶性ポリイミド溶液を得た。
3) Preparation of solvent-soluble polyimide solution (varnish) In a separable flask, 223.0 g of N-methylpyrrolidone (NMP) (manufactured by Mitsubishi Chemical) was charged as a solvent for polymerization, and 2,2′-bis (trifluoro) was added thereto. Methyl) -4,4′-diaminobiphenyl (0.125 mol) (manufactured by Daikin Industries) was dissolved. To this solution, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride (0.125 mol) (manufactured by Daikin Industries) was added and stirred to dissolve completely. After complete dissolution, the mixture was stirred to increase the polymerization viscosity to 80 Pa · s. The solution was heated to 180 ° C. by a Dean-Stark tube filled with toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), and the generated water was removed from the system. When heated for 5 hours, no water was observed from the system. After cooling, a soluble polyimide solution was obtained. This soluble polyimide solution was dropped into a large amount of methanol solution to perform reprecipitation. Vacuum drying was performed to obtain a filamentous soluble polyimide. This thread-like soluble polyimide was dissolved in MEK (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to a concentration of 10% by mass (10% by mass with respect to the total mass of the polyimide solution) to obtain a low-boiling solvent soluble polyimide solution. .

4)有機層の形成
3)で作製した可溶性ポリイミドワニスをスピンコートした。塗膜を、ホットプレートで(アズワン製PC−400D)を用いて、150℃で5分間乾燥及び硬化した。これにより、基板上に有機層を1.0μmの厚さで形成させた。
4) Formation of organic layer The soluble polyimide varnish produced in 3) was spin coated. The coating film was dried and cured at 150 ° C. for 5 minutes using a hot plate (PC-400D manufactured by ASONE). As a result, an organic layer having a thickness of 1.0 μm was formed on the substrate.

5)ガスバリア層の形成
5−1)塗工層の形成
洗浄した基板にパーヒドロポリシラザン含有塗布液としてAZエレクトロニックマテリアルズ社製Aquamica NN110をスピンコートした。この塗布液は、触媒を含まないものである。ついで、塗布液を100℃で15分乾燥した。これにより、ポリシラザン(PHPS)塗工層を基板上に形成した。
5−2)SiO転化処理
ついで、キセノンエキシマランプ(エムディエキシマ社製)を用いてSiO2の転化処理を行った。処理条件は以下のとおりである。の膜厚は約100nmであった。
処理条件
紫外線波長:172nm
紫外線照度:20mW/cm
塗膜と光源との距離:4mm
紫外線照射時間:2分30秒
反応雰囲気:大気
6)有機層とガスバリア層の積層
上記4)、5)を順に繰り返し、基板上に有機層、ガスバリア層の積層膜を3ペア形成した。
5) Formation of Gas Barrier Layer 5-1) Formation of Coating Layer A washed substrate was spin coated with Aquanica NN110 manufactured by AZ Electronic Materials as a perhydropolysilazane-containing coating solution. This coating solution does not contain a catalyst. Next, the coating solution was dried at 100 ° C. for 15 minutes. Thereby, a polysilazane (PHPS) coating layer was formed on the substrate.
5-2) SiO 2 conversion treatment Next, a SiO 2 conversion treatment was performed using a xenon excimer lamp (manufactured by MDI Excimer). The processing conditions are as follows. The film thickness was about 100 nm.
Processing conditions UV wavelength: 172 nm
UV illuminance: 20 mW / cm 2
Distance between coating film and light source: 4mm
UV irradiation time: 2 minutes and 30 seconds Reaction atmosphere: air 6) Lamination of organic layer and gas barrier layer The above 4) and 5) were repeated in order to form three pairs of laminated layers of organic layer and gas barrier layer on the substrate.

(実施例3)
上記4)、5)を繰り返さず、積層膜を1ペア形成した以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 3)
The same treatment as in Example 2 was performed except that the above 4) and 5) were not repeated and one pair of laminated films was formed.

(実施例4)
可溶性ポリイミドを膜厚200nm、及びガスバリア層SiOを400nmで形成し、基板上の有機層、ガスバリア層の積層膜を2ペア形成する以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
Example 4
Except for forming soluble polyimide with a film thickness of 200 nm and gas barrier layer SiO 2 with a thickness of 400 nm and forming two pairs of organic films and gas barrier layers on the substrate, the same treatment as in Example 2 was performed.

(実施例5)
可溶性ポリイミドを膜厚1000nmで形成し、基板上の有機層、ガスバリア層の積層膜を2ペア形成する以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 5)
Except for forming soluble polyimide with a film thickness of 1000 nm and forming two pairs of organic films and gas barrier layers on the substrate, the same treatment as in Example 2 was performed.

(実施例6)
ガスバリア層の膜厚800nmで形成し、基板上の有機層、ガスバリア層の積層膜を1ペア形成する以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 6)
Except for forming the gas barrier layer with a film thickness of 800 nm and forming one pair of the organic film and the gas barrier layer on the substrate, the same treatment as in Example 2 was performed.

(実施例7)
上記4)、5)の工程を入れ替えて、ガスバリア層、有機層の順に形成すること以外は実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 7)
The same treatment as in Example 2 was performed except that the steps 4) and 5) were replaced and the gas barrier layer and the organic layer were formed in this order.

(実施例8)
上記4)、5)の工程を入れ替えて、ガスバリア層、有機層の順に形成すること以外は実施例3と全く同様の処理を行った。
(Example 8)
The same treatment as in Example 3 was performed except that the steps 4) and 5) were replaced and the gas barrier layer and the organic layer were formed in this order.

(実施例9)
上記4)、5)の工程を入れ替えて、ガスバリア層、有機層の順に形成し、ガスバリア層の膜厚を400nm、及び有機層の膜厚を10000nmで形成すること以外はと全く同様の処理を行った。
Example 9
The steps 4) and 5) above are interchanged to form a gas barrier layer and an organic layer in this order, and the process is exactly the same as that except that the thickness of the gas barrier layer is 400 nm and the thickness of the organic layer is 10000 nm. went.

(実施例10)
実施例2では、基板上に可溶性ポリイミドからなる有機層とSiO/SiNからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、実施例2の工程5)を以下のようにしたこと以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 10)
In Example 2, an organic layer made of soluble polyimide and a gas barrier layer made of SiO 2 / SiN were alternately laminated on the substrate. Specifically, the same treatment as in Example 2 was performed except that Step 5) of Example 2 was performed as follows.

5’)ガスバリア層の形成
プラズマCVD装置(サムコ社製)による成膜を行なう一般的なCVD装置を用いて、基板に、ガスバリア膜としてSiO膜、SiN膜を形成した。
5 ′) Formation of Gas Barrier Layer An SiO 2 film and a SiN film were formed on the substrate as a gas barrier film using a general CVD apparatus that performs film formation using a plasma CVD apparatus (manufactured by Samco).

ついで、基板を真空チャンバ内の所定位置にセットして、真空チャンバを閉塞した。次いで、真空チャンバ内を排気して、圧力が0.01Paとなった時点で、SiO膜の反応ガスを導入した。電極に周波数13.56MHzで600Wの高周波電力を供給し、プラズマを発生させて、ガスバリア膜SiOを60nmの膜厚で形成した。 Next, the substrate was set at a predetermined position in the vacuum chamber, and the vacuum chamber was closed. Next, the inside of the vacuum chamber was evacuated, and when the pressure reached 0.01 Pa, the reactive gas of the SiO 2 film was introduced. A high-frequency power of 600 W was supplied to the electrode at a frequency of 13.56 MHz to generate plasma, thereby forming a gas barrier film SiO 2 with a film thickness of 60 nm.

SiO膜を形成後、一度真空チャンバ内の反応ガスや残留物を排気し、0.01Paとなった時点で、SiN膜の反応ガスを導入し、同様に高周波を印加し、プラズマを発生させ、ガスバリア膜SiNを60nmの膜厚で形成した。 After forming the SiO 2 film, the reaction gas and residues in the vacuum chamber are exhausted once. When the pressure reaches 0.01 Pa, the reaction gas of the SiN film is introduced, and a high frequency is applied in the same manner to generate plasma. The gas barrier film SiN was formed with a film thickness of 60 nm.

SiO膜の反応ガス
テトラメチレンジシロキサン(TMDSO)/O/Ar
SiN膜の反応ガス
窒素/シラン/アンモニア
Reaction gas tetramethylenedisiloxane (TMDSO) / O 2 / Ar for SiO 2 film
Reaction gas of SiN film Nitrogen / Silane / Ammonia

有機層及び5’)のガスバリア層の積層膜を2ペア形成した。   Two pairs of laminated layers of the organic layer and the gas barrier layer 5 ') were formed.

(実施例11)
実施例11では、基板上に可溶性ポリイミドからなる有機層とAlからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、実施例2の工程5)と6)を以下のようにしたこと以外は、実施例2と全く同様の処理を行った。
(Example 11)
In Example 11, an organic layer made of soluble polyimide and a gas barrier layer made of Al 2 O 3 were alternately laminated on a substrate. Specifically, the same treatment as in Example 2 was performed except that Steps 5) and 6) of Example 2 were as follows.

5’’)ガスバリア層の形成
スパッタリング装置(アルバック社製)を用いて、放電ガスとしてはArガス、ターゲットとしてはAl(アルバックテクノ社製)を用いてAlの組成比になるよう反応ガスとしてO2ガスを加えて圧力を0.25Paとし、ターゲットに400Wの高周波を印加してプラズマ放電しターゲットをスパッタし、ガスバリア層30nmの膜厚で形成した。
5 ″) Formation of gas barrier layer Using a sputtering apparatus (manufactured by ULVAC, Inc.), reaction is performed using Ar gas as the discharge gas and Al (manufactured by ULVAC TECHNO) as the target so as to have a composition ratio of Al 2 O 3. A gas barrier layer having a thickness of 30 nm was formed by adding O2 gas as a gas to a pressure of 0.25 Pa, applying a high frequency of 400 W to the target, plasma discharge, and sputtering the target.

6’)有機層とガスバリア層の積層
上記4)、5’’)を5回、順に繰り返し、積層膜を形成した。
6 ′) Lamination of organic layer and gas barrier layer The above 4) and 5 ″) were repeated 5 times in order to form a laminated film.

(比較例1)
比較例1では、基板上にポリビニルアルコールからなる有機層とSiOからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、実施例1の工程4)を以下のようにしたこと以外は、実施例1と全く同様の処理を行った。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, an organic layer made of polyvinyl alcohol and a gas barrier layer made of SiO 2 were alternately laminated on the substrate. Specifically, the same treatment as in Example 1 was performed except that Step 4) of Example 1 was performed as follows.

4’)有機層の形成
スピンコーティング法にて、ポリビニルアルコール樹脂(PVA1400 クラレ社製)を1.0μmの膜厚で塗布し、ホットプレート(アズワン製PC−400D)を用いて100℃で乾燥し、有機層を形成した。
4 ′) Formation of organic layer By spin coating, polyvinyl alcohol resin (PVA1400, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was applied with a thickness of 1.0 μm, and dried at 100 ° C. using a hot plate (PC-400D manufactured by ASONE). An organic layer was formed.

6’’)有機層とガスバリア層の積層
実施例1と同様に有機層及びガスバリア層を順に繰り返し、基板上に積層膜を3ペア形成した。
6 ″) Lamination of organic layer and gas barrier layer In the same manner as in Example 1, the organic layer and the gas barrier layer were sequentially repeated to form three pairs of laminated films on the substrate.

(比較例2)
比較例1では、基板上に溶剤非可溶性ポリイミドからなる有機層とSiOからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、比較例1の有機層を下記溶剤非可溶性ポリイミドに入れ替えた以外は、比較例1と全く同様の処理を行った。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, an organic layer made of solvent-insoluble polyimide and a gas barrier layer made of SiO 2 were alternately laminated on a substrate. Specifically, the same treatment as Comparative Example 1 was performed except that the organic layer of Comparative Example 1 was replaced with the following solvent-insoluble polyimide.

3’)非可溶性ポリイミドワニスの作製
セパラブルフラスコに、重合用溶媒としてN−メチルピロリドン(NMP)223.0gを仕込み、これに、24,4’−オキシジアニリン(4,4’−ODA)(0.125モル)を溶解した。この溶液に、ピロメリット酸無水物(PMDA)(0.125モル)を添加・攪拌して完全に溶解させた。完全に溶解した後、攪拌して重合粘度を80Pa・sまで上昇させて、非可溶性ポリイミド溶液が得られた。
3 ') Preparation of non-soluble polyimide varnish In a separable flask, 223.0 g of N-methylpyrrolidone (NMP) was charged as a solvent for polymerization, and 24,4'-oxydianiline (4,4'-ODA) was added thereto. (0.125 mol) was dissolved. To this solution, pyromellitic anhydride (PMDA) (0.125 mol) was added and stirred to completely dissolve. After complete dissolution, the mixture was stirred to increase the polymerization viscosity to 80 Pa · s, and an insoluble polyimide solution was obtained.

4’’)有機層の形成
3’)で作製した非可溶性ポリイミドワニスをスピンコートした。塗膜を、ホットプレートで(アズワン製PC−400D)を用いて、150℃で5分間乾燥及び硬化した。さらに、イミド化を完了させるために、オーブンを用いて、250℃で30分、350℃で30分、450℃で30分乾燥及び硬化した。これにより、基板上に有機層1.0μmの厚さで形成させた。
4 ″) Formation of organic layer The insoluble polyimide varnish produced in 3 ′) was spin-coated. The coating film was dried and cured at 150 ° C. for 5 minutes using a hot plate (PC-400D manufactured by ASONE). Furthermore, in order to complete imidation, it dried and hardened at 250 degreeC for 30 minutes, 350 degreeC for 30 minutes, and 450 degreeC for 30 minutes using oven. Thus, an organic layer having a thickness of 1.0 μm was formed on the substrate.

(比較例3)
比較例3では、基板上に溶剤非可溶性ポリイミドからなる有機層とSiOからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、比較例2の有機層とガスバリア層を入れ替えた以外は、比較例2と全く同様の処理を行った。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, an organic layer made of solvent-insoluble polyimide and a gas barrier layer made of SiO 2 were alternately laminated on the substrate. Specifically, the same treatment as in Comparative Example 2 was performed except that the organic layer and gas barrier layer of Comparative Example 2 were replaced.

(比較例4)
比較例4では、基板上にメタクリレート樹脂からなる有機層とSiO/SiNからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、実施例10の有機層を下記メタクリレート樹脂に入れ替えた以外は、実施例10と全く同様の処理を行った。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, an organic layer made of methacrylate resin and a gas barrier layer made of SiO 2 / SiN were alternately laminated on the substrate. Specifically, the same treatment as in Example 10 was performed except that the organic layer of Example 10 was replaced with the following methacrylate resin.

4’’’)有機層の形成
スピンコーティング法にて、メタクリレート樹脂(TMPTA 東京化成工業社製)を1.0μmの膜厚で塗布し、ホットプレート(アズワン製PC−400D)を用いて100℃で乾燥し、有機層を形成した。
4 ″ ′) Formation of Organic Layer A methacrylate resin (TMPTA manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) is applied at a film thickness of 1.0 μm by spin coating, and 100 ° C. using a hot plate (As One PC-400D). And dried to form an organic layer.

(比較例5)
比較例5では、基板上にポリパラキシリレン樹脂からなる有機層とAlからなるガスバリア層とを交互積層した。具体的には、実施例11の有機層を下記ポリパラキシリレン樹脂に入れ替えた以外は、実施例11と全く同様の処理を行った。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, an organic layer made of polyparaxylylene resin and a gas barrier layer made of Al 2 O 3 were alternately laminated on the substrate. Specifically, the same treatment as in Example 11 was performed except that the organic layer of Example 11 was replaced with the following polyparaxylylene resin.

4’’’’)有機層の形成
蒸着重合法(ラボコーター 日本パリレン社製)にて、ポリパラキシリレン樹脂(diXコーティング 第三化成社製)を1.0μmの膜厚で有機層を形成した。
4 ″ ″) Formation of organic layer An organic layer was formed with a polyparaxylylene resin (diX coating manufactured by Sansei Kasei Co., Ltd.) with a film thickness of 1.0 μm by vapor deposition polymerization (lab coater, manufactured by Parylene, Japan). .

(ガスバリア性測定)
(WVTR測定)
MOCON社製水蒸気透過率測定装置AQUATRANを用いて、バリアフィルムのWVTRを測定した。
検出下限が5×10−4(g/m/day)であるため、WVTR値が非常に低いものについては、5×10−4(g/m/day)とした。
(Gas barrier property measurement)
(WVTR measurement)
The WVTR of the barrier film was measured using a water vapor transmission rate measuring apparatus AQUATRAN manufactured by MOCON.
Since the lower limit of detection is 5 × 10 −4 (g / m 2 / day), those having a very low WVTR value were set to 5 × 10 −4 (g / m 2 / day).

(耐熱性測定)
(株)リガク社製熱分析装置(TG−DTA)を用いて,室温から500℃までの重量減少を測定した。
(Heat resistance measurement)
The weight loss from room temperature to 500 ° C. was measured using a thermal analyzer (TG-DTA) manufactured by Rigaku Corporation.

(屈曲性測定)
自動マンドレル試験機を用いて、半径1、3、5、10、20mmのそれぞれの心棒を支えに10万回屈曲した後、屈曲付近でガスバリア層の破壊がないか光学顕微鏡で観察した。破壊がなかった心棒の半径を破壊限界とした。評価結果を表1にまとめて示す。
(Flexibility measurement)
Using an automatic mandrel testing machine, each mandrel with a radius of 1, 3, 5, 10, 20 mm was bent 100,000 times, and then an optical microscope was used to observe whether the gas barrier layer was broken near the bent. The radius of the mandrel that did not break was taken as the breaking limit. The evaluation results are summarized in Table 1.

Figure 2015127124
Figure 2015127124

表1によれば、本実施例に係るガスバリアフィルムは、ガスバリア性、耐熱性、及び屈曲性のいずれも優れていることがわかる。   According to Table 1, it turns out that the gas barrier film which concerns on a present Example is excellent in all of gas barrier property, heat resistance, and flexibility.

以上により、本実施形態によれば、溶剤可用性ポリイミドを用いてガスバリアフィルムを作製する。溶剤可溶性ポリイミドは、透明性、耐熱性、平滑性に優れる。そして、溶剤可用性ポリイミドからなる有機層をガスバリア層上に積層することで、パーティクル等の異物がガスバリア層に進入することを抑制し、ひいては、ガスバリア層のピンホールを防ぎ、ガスバリア性能を向上する。さらに、壊れやすい金属酸化物からなるガスバリア層の応力緩和として機能し、屈曲性を向上することが可能となる。さらに、応力緩和によってガスバリア層のクラック発生が抑制される。   As described above, according to the present embodiment, the gas barrier film is produced using the solvent availability polyimide. The solvent-soluble polyimide is excellent in transparency, heat resistance and smoothness. And by laminating | stacking the organic layer which consists of solvent availability polyimide on a gas barrier layer, it prevents that foreign materials, such as a particle, penetrate | invade into a gas barrier layer, and also prevents the pinhole of a gas barrier layer and improves gas barrier performance. Furthermore, it functions as stress relaxation of the gas barrier layer made of a fragile metal oxide, and the flexibility can be improved. Furthermore, the occurrence of cracks in the gas barrier layer is suppressed by stress relaxation.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

10 ガスバリアフィルム
10a ユニット
11 有機層
12 ガスバリア層
10 gas barrier film 10a unit 11 organic layer 12 gas barrier layer

Claims (12)

溶剤可溶性ポリイミドを含むことを特徴とする、ガスバリアフィルム。   A gas barrier film comprising a solvent-soluble polyimide. 前記溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層と、
ガスバリア性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属からなる群のうち少なくとも一種を含むガスバリア層と、を含むことを特徴とする、請求項1記載のガスバリアフィルム。
An organic layer comprising the solvent-soluble polyimide;
2. The gas barrier film according to claim 1, comprising a gas barrier layer containing at least one kind selected from the group consisting of a metal oxide having a gas barrier property, a metal nitride, and a metal.
前記溶剤可溶性ポリイミドは、
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、及び3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物からなる群のうち、すくなくとも1種を含む酸二無水物と、
2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、3,3’−ビス(トリフルオロメチル)−5,5’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミンビフェニル、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンゾイル)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、3,3’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス[4(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(4−BDAF)、2,2’−ビス[3(3−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン(3−BDAF)、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−133)、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−134)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン(APB−144)からなる群のうち、すくなくとも1種を含むジアミンと、を縮合することで作製されることを特徴とする、請求項2記載のガスバリアフィルム。
The solvent-soluble polyimide is
2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 An acid dianhydride containing at least one of the group consisting of ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 3,3', 4,4'-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride; ,
2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminebiphenyl, 3,3′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) ) -5,5′-diaminobiphenyl, 3,3′-bis (trifluoromethyl) -5,5′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminebiphenyl, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminodiphenylmethane 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzoyl) Benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-diaminodiphenylhexafluoropropane, 3,3′-diaminodiphenylhexafluoropropane, 2,2′-bis [4 (4-amino Phenoxy) phenyl] hexafluoropropane (4-BDAF), 2,2′-bis [3 (3-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane (3-BDAF), 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene (APB-133), 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene (APB-134), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene (APB-144), at least one kind The gas barrier film according to claim 2, wherein the gas barrier film is produced by condensing a diamine containing
前記金属酸化物は、ケイ素酸化物、ケイ素酸化窒化膜、アルミニウム酸化膜、ジルコニウム酸化膜、チタン酸化膜、スズ酸化膜、インジウム合金酸化膜、及びマグネシウム酸化膜からなる群のうち、すくなくとも1種を含むことを特徴とする、請求項2または3に記載のガスバリアフィルム。   The metal oxide includes at least one selected from the group consisting of silicon oxide, silicon oxynitride film, aluminum oxide film, zirconium oxide film, titanium oxide film, tin oxide film, indium alloy oxide film, and magnesium oxide film. The gas barrier film according to claim 2, wherein the gas barrier film is contained. 前記金属窒化物は、ケイ素窒化物、アルミニウム窒化物、及びチタン窒化物からなる群のうち、すくなくとも1種以上を含むことを特徴とする、請求項2〜4のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。   The gas barrier according to any one of claims 2 to 4, wherein the metal nitride includes at least one of the group consisting of silicon nitride, aluminum nitride, and titanium nitride. the film. 前記金属は、アルミニウム、銀、ニッケル、銅、チタン、及び合金鋼からなる群のうち、すくなくとも1種以上を含むことを特徴とする、請求項2〜5のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。   The gas barrier film according to any one of claims 2 to 5, wherein the metal includes at least one of a group consisting of aluminum, silver, nickel, copper, titanium, and alloy steel. . 前記有機層及び前記ガスバリア層を積層してなる積層膜は、500℃までの範囲において、重量減少5%以下である耐熱性を有することを特徴とする、請求項2〜6のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。   The laminated film formed by laminating the organic layer and the gas barrier layer has a heat resistance of 5% or less in weight reduction within a range of up to 500 ° C. The gas barrier film according to 1. 前記有機層の厚みが、50nm〜10μmであることを特徴とする、請求項2〜7のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。   The thickness of the said organic layer is 50 nm-10 micrometers, The gas barrier film of any one of Claims 2-7 characterized by the above-mentioned. 前記ガスバリア層の厚みが、10nm〜1μmであることを特徴とする、請求項2〜8のいずれか1項に記載のガスバリアフィルム。   The gas barrier film according to claim 2, wherein the gas barrier layer has a thickness of 10 nm to 1 μm. 溶剤可溶性ポリイミドが溶解した塗工液を塗工面上に塗工することで塗工層を形成するステップと、
前記塗工層から溶媒を除去することで、前記溶剤可溶性ポリイミドを含む有機層を形成するステップと、を含むことを特徴とする、ガスバリアフィルムの製造方法。
Forming a coating layer by applying a coating solution in which a solvent-soluble polyimide is dissolved on the coating surface;
Forming an organic layer containing the solvent-soluble polyimide by removing the solvent from the coating layer, and a method for producing a gas barrier film.
ガスバリア性を有する金属酸化物、金属窒化物、及び金属膜からなる群のうち少なくとも一種を含むガスバリア層と前記有機層とを基板上に交互に積層するステップを含むことを特徴とする、請求項10記載のガスバリアフィルムの製造方法。   The method includes alternately stacking a gas barrier layer including at least one member selected from the group consisting of a metal oxide having a gas barrier property, a metal nitride, and a metal film and the organic layer on a substrate. The method for producing a gas barrier film according to 10. 前記ガスバリア層は、
ポリシラザン系材料が溶解したポリシラザン溶液を塗工面上に塗工するステップと、
前記ポリシラザン系材料をシリカ転化することで、前記ガスバリア層を形成するステップと、により形成されることを特徴とする、請求項11記載のガスバリアフィルムの製造方法。
The gas barrier layer is
Applying a polysilazane solution in which a polysilazane-based material is dissolved on the coating surface;
The method for producing a gas barrier film according to claim 11, wherein the gas barrier layer is formed by converting the polysilazane-based material into silica.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152906A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 東レ株式会社 Resin multilayer film, laminate containing same, tft substrate, organic el element, color filter, and methods for producing those
JP2017033035A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding type picture display unit
JP2017033033A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding-type picture display unit
JP2017033031A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel and folding-type picture display unit
JP2017033032A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel and folding-type picture display unit
WO2017179367A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 河村産業株式会社 Polyimide powder and method for producing same
WO2018029766A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 東レ株式会社 Laminated resin film, laminated body including laminated resin film, tft substrate, organic el element color filter, and methods for manufacturing same
US10355249B2 (en) 2017-04-11 2019-07-16 Japan Display Inc. Organic electro-luminescence display device and manufacturing method of an organic electro-luminescence display device
JP2020205094A (en) * 2020-09-09 2020-12-24 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding type picture display unit
JP2021005396A (en) * 2020-09-09 2021-01-14 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding-type picture display unit
JP2021007016A (en) * 2020-09-09 2021-01-21 大日本印刷株式会社 Touch panel hard coat film and foldable image display device
JP2021009705A (en) * 2020-09-09 2021-01-28 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel, and foldable image display device
CN113036063A (en) * 2021-02-04 2021-06-25 浙江中科玖源新材料有限公司 CPI film with water-oxygen barrier property and preparation method thereof
US11360243B2 (en) 2015-07-17 2022-06-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Layered body for optical member and image display device

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016152906A1 (en) * 2015-03-26 2016-09-29 東レ株式会社 Resin multilayer film, laminate containing same, tft substrate, organic el element, color filter, and methods for producing those
JP7016602B2 (en) 2015-07-17 2022-02-07 大日本印刷株式会社 Hard-coated film for touch panels and foldable image display device
JP2017033035A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding type picture display unit
JP2017033033A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding-type picture display unit
JP2017033031A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel and folding-type picture display unit
JP2017033032A (en) * 2015-07-17 2017-02-09 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel and folding-type picture display unit
US11360243B2 (en) 2015-07-17 2022-06-14 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Layered body for optical member and image display device
JP7016605B2 (en) 2015-07-17 2022-02-07 大日本印刷株式会社 Laminated body for touch panel and foldable image display device
JP7016604B2 (en) 2015-07-17 2022-02-07 大日本印刷株式会社 Laminated body for touch panel, foldable image display device
JP7016603B2 (en) 2015-07-17 2022-02-07 大日本印刷株式会社 Hard-coated film for touch panels and foldable image display device
WO2017179367A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 河村産業株式会社 Polyimide powder and method for producing same
JPWO2017179367A1 (en) * 2016-04-11 2019-02-14 河村産業株式会社 Polyimide powder and method for producing the same
WO2018029766A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 東レ株式会社 Laminated resin film, laminated body including laminated resin film, tft substrate, organic el element color filter, and methods for manufacturing same
US10355249B2 (en) 2017-04-11 2019-07-16 Japan Display Inc. Organic electro-luminescence display device and manufacturing method of an organic electro-luminescence display device
JP2021007016A (en) * 2020-09-09 2021-01-21 大日本印刷株式会社 Touch panel hard coat film and foldable image display device
JP2021009705A (en) * 2020-09-09 2021-01-28 大日本印刷株式会社 Hard coat film for touch panel, and foldable image display device
JP2021005396A (en) * 2020-09-09 2021-01-14 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding-type picture display unit
JP2020205094A (en) * 2020-09-09 2020-12-24 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel and folding type picture display unit
JP7238870B2 (en) 2020-09-09 2023-03-14 大日本印刷株式会社 LAMINATED BODY FOR TOUCH PANEL AND FOLDABLE IMAGE DISPLAY DEVICE
JP7238871B2 (en) 2020-09-09 2023-03-14 大日本印刷株式会社 HARD COAT FILM FOR TOUCH PANEL AND FOLDABLE IMAGE DISPLAY DEVICE
JP7238872B2 (en) 2020-09-09 2023-03-14 大日本印刷株式会社 HARD COAT FILM FOR TOUCH PANEL AND FOLDABLE IMAGE DISPLAY DEVICE
JP7238869B2 (en) 2020-09-09 2023-03-14 大日本印刷株式会社 Laminate for touch panel, foldable image display device
CN113036063A (en) * 2021-02-04 2021-06-25 浙江中科玖源新材料有限公司 CPI film with water-oxygen barrier property and preparation method thereof

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