JP2018012234A - Gas barrier film and electronic device - Google Patents

Gas barrier film and electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP2018012234A
JP2018012234A JP2016142252A JP2016142252A JP2018012234A JP 2018012234 A JP2018012234 A JP 2018012234A JP 2016142252 A JP2016142252 A JP 2016142252A JP 2016142252 A JP2016142252 A JP 2016142252A JP 2018012234 A JP2018012234 A JP 2018012234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas barrier
region
gas
reactive
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016142252A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
森 孝博
Takahiro Mori
孝博 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2016142252A priority Critical patent/JP2018012234A/en
Publication of JP2018012234A publication Critical patent/JP2018012234A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas barrier film capable of maintaining high gas barrier property for a predetermined period.SOLUTION: A gas barrier film 1 of the present invention includes a gas barrier unit 3 on a substrate 2. The gas barrier unit 3 includes, successively from the substrate 2 side, a first gas barrier region 31, a first reactive region 32 essentially comprising a metal compound, a second gas barrier region 33, a second reactive region 34 essentially comprising a metal compound including a metal element that is an element of a different group in the periodical table from the metal element of the metal compound included as the main component in the first reactive region 32, and a third gas barrier region 35.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ガスバリアー性フィルム及び電子デバイスに関する。特に、本発明は、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができるガスバリアー性フィルム及びそれを用いた電子デバイスに関する。   The present invention relates to a gas barrier film and an electronic device. In particular, the present invention relates to a gas barrier film capable of maintaining a high gas barrier property for a predetermined period and an electronic device using the same.

従来、有機エレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下、「有機EL」ともいう。)デバイスとして、基板や封止にガスバリアー性フィルムを用い、軽量、割れない、曲げられる、といった特徴を有するデバイスの検討が進められている。有機ELデバイスに用いられるガスバリアー性フィルムには、水蒸気透過度で1×10−6g/(m・24h)いった、ガラスレベルの水蒸気バリアー性が必要であると言われている。 Conventionally, as an organic electroluminescence (hereinafter also referred to as “organic EL”) device, a device having a characteristic of using a gas barrier film for a substrate or sealing and being light, unbreakable and bent is being studied. It has been. It is said that a gas barrier film used for an organic EL device needs a water vapor barrier property at a glass level, such as a water vapor permeability of 1 × 10 −6 g / (m 2 · 24 h).

また、近年、これらの有機ELデバイスは、イルミネーションといった装飾性の高い照明や、スマートフォンやスマートウォッチのようなモバイルディスプレイデバイスへの適用も検討されている。これらの電子デバイスは、非常に近い位置から目視されるため、有機ELデバイスにダークスポットが存在すると、例えそれが微小サイズであったとしても視認されやすい。したがって、有機ELデバイスに用いられるガスバリアー性フィルムには、更に高いガスバリアー性が求められている。   In recent years, application of these organic EL devices to highly decorative lighting such as illumination and mobile display devices such as smartphones and smart watches is also under consideration. Since these electronic devices are viewed from a very close position, if there is a dark spot in the organic EL device, it is easily viewed even if it is a minute size. Therefore, a higher gas barrier property is required for the gas barrier film used in the organic EL device.

一方で、これらの各種電子デバイスは、長期間に亘って使用される可能性は低く、例えば、モバイルディスプレイデバイスは2〜3年で買い替えられることが多い。このため、ガスバリアー性フィルムに求められる耐久性としては、それほど高くなくても適用できる可能性がある。   On the other hand, these various electronic devices are unlikely to be used for a long period of time. For example, mobile display devices are often replaced by purchases in two to three years. For this reason, the durability required for the gas barrier film may be applicable even if it is not so high.

このような用途に対して、ガスバリアー性の耐久性としては短期間ではあるが、その短期間の間であれば、非常に高いガスバリアー性を維持することができるガスバリアー性フィルムとして、反応性(吸湿性)層を有する構成のガスバリアー性フィルムが検討されている。   For such applications, the durability of the gas barrier property is a short period, but if it is within that short period, the gas barrier film can maintain a very high gas barrier property. A gas barrier film having a property (hygroscopic) layer has been studied.

例えば、特許文献1には、基材/平坦化層/第1のバリアー層/反応性層/第2のバリアー層の積層構成を有するバリアーフィルムにおいて、反応性層に、水分や酸素と化学反応する酸化アルミニウムナノ粒子や酸化チタンナノ粒子が含有されることが開示されている。当該バリアーフィルムは、反応性層を二つのバリアー層で挟持することで、反応性層の急激な反応(吸湿)を抑制し、反応性をある期間維持できるようにした構成であると考えられる。また、反応性層/バリアー層の交互積層を更に繰り返した多層積層構成も開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses that a barrier film having a laminated structure of a base material / a planarization layer / a first barrier layer / a reactive layer / a second barrier layer has a chemical reaction with moisture and oxygen in the reactive layer. It is disclosed that aluminum oxide nanoparticles and titanium oxide nanoparticles are contained. The barrier film is considered to have a configuration in which the reactive layer is sandwiched between two barrier layers to suppress a rapid reaction (moisture absorption) of the reactive layer and maintain the reactivity for a certain period. Also disclosed is a multi-layered structure in which alternating layers of reactive layers / barrier layers are further repeated.

しかしながら、上記従来技術で用いられる各種ナノ粒子や、一般に吸湿材として用いられているCaO等は、水分との反応性が非常に高い。このため、反応性層を挟むバリアー層に欠陥があったり、そのバリアー性が不十分であった場合には、反応性層が水分を呼び込む結果となり、バリアーフィルム製造後の性能劣化が早く、保管環境を厳密に管理しないと初期の高いバリアー性を維持できる期間が短いという問題があった。また、そのようにして保管環境を厳密に管理したバリアーフィルムを用いて有機ELデバイスを作製した場合であっても、作製直後のダークスポットは少ないものの、ダークスポットが発生し始めるまでの期間が短く、性能が不十分であった。   However, the various nanoparticles used in the above-described prior art and CaO, which is generally used as a hygroscopic material, have a very high reactivity with moisture. For this reason, if there is a defect in the barrier layer sandwiching the reactive layer, or if the barrier property is insufficient, the reactive layer will draw in moisture, resulting in quick deterioration of performance after the barrier film is manufactured. If the environment is not strictly controlled, there is a problem that the period during which the initial high barrier property can be maintained is short. In addition, even when an organic EL device is manufactured using a barrier film in which the storage environment is strictly controlled as described above, the number of dark spots immediately after manufacturing is small, but the period until dark spots start to occur is short. The performance was insufficient.

特表2010−511267号公報JP 2010-511267 Gazette

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができるガスバリアー性フィルム及びそれを用いた電子デバイスを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems and situations, and a solution to the problem is to provide a gas barrier film capable of maintaining high gas barrier properties for a predetermined period of time and an electronic device using the same. It is.

本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、基材上に設けられるガスバリアー性ユニットが、第1ガスバリアー性領域、金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域、第2ガスバリアー性領域、第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域、第3ガスバリアー性領域を有することで、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができるガスバリアー性フィルムを提供できることを見いだした。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。
As a result of investigating the cause of the above-mentioned problem in order to solve the above-mentioned problems related to the present invention, the gas barrier unit provided on the base material contains the first gas barrier region, the metal compound as the main component. The metal element of the metal compound contained as a main component in the reactive region, the second gas barrier region, and the first reactive region is a metal element containing a metal compound containing a metal element that is a different element in the periodic table as a main component. It has been found that by having two reactive regions and a third gas barrier region, it is possible to provide a gas barrier film capable of maintaining a high gas barrier property for a predetermined period.
That is, the subject concerning this invention is solved by the following means.

1.基材上にガスバリアー性ユニットを備えるガスバリアー性フィルムであって、
前記ガスバリアー性ユニットが、前記基材側から順に、
第1ガスバリアー性領域と、
金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域と、
第2ガスバリアー性領域と、
前記第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域と、
第3ガスバリアー性領域と、を有することを特徴とするガスバリアー性フィルム。
1. A gas barrier film comprising a gas barrier unit on a substrate,
The gas barrier unit is in order from the substrate side,
A first gas barrier region;
A first reactive region containing a metal compound as a main component;
A second gas barrier property region;
A metal element of the metal compound contained as a main component in the first reactive region is a second reactive region containing as a main component a metal compound containing a metal element that is a heterogeneous element in the periodic table;
A gas barrier film comprising a third gas barrier region.

2.前記第1反応性領域が、アルカリ土類金属を含有し、
前記第2反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有することを特徴とする第1項に記載のガスバリアー性フィルム。
2. The first reactive region contains an alkaline earth metal;
2. The gas barrier film according to item 1, wherein the second reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y).

3.前記第1反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有し、
前記第2反応性領域が、アルカリ土類金属を含有することを特徴とする第1項に記載のガスバリアー性フィルム。
3. The first reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y);
The gas barrier film according to item 1, wherein the second reactive region contains an alkaline earth metal.

4.前記第1反応性領域の水分との反応の速さと、前記第2反応性領域の水分との反応の速さとの比率が、5〜20倍の範囲内であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。   4). The ratio of the speed of reaction with moisture in the first reactive region and the speed of reaction with moisture in the second reactive region is in the range of 5 to 20 times. The gas barrier film according to any one of items 1 to 3 above.

5.水分との反応の速さが、前記第2反応性領域よりも前記第1反応性領域の方が速いことを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。   5. The gas barrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the first reactive region is faster in reaction with moisture than the second reactive region. Sex film.

6.前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、蒸着層であることを特徴とする第2項から第5項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 6). Region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2,0 <y) of the gas barrier unit, from the second term, which is a vapor-deposited layer to a fifth term The gas barrier film according to any one of the above.

7.前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、ポリシラザン層であることを特徴とする第2項から第5項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 7). The region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y) in the gas barrier unit is a polysilazane layer. The gas barrier film according to any one of the above.

8.第1項から第7項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルムを具備することを特徴とする電子デバイス。   8). An electronic device comprising the gas barrier film according to any one of items 1 to 7.

本発明によれば、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができるガスバリアー性フィルム及びそれを用いた電子デバイスを提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。
第1反応性領域と第2反応性領域とは、主成分として含有される金属化合物の金属元素の周期表における族が異なるため、両者の水分や酸素との反応の速さが異なる。第1反応性領域と第2反応性領域との反応性が異なることで、第1反応性領域及び第2反応性領域が同一素材で構成されている場合よりも、ガスバリアー性フィルムの基材側から浸透する水蒸気等が第3ガスバリアー性領域を透過するまでの時間を長くすることができる。これにより、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができる。
また、ガスバリアー性フィルムの両面を暴露した状態で特定環境に保存した場合、第1反応性領域は、基材及び第1ガスバリアー性領域を介して外部環境に面している一方、第2反応性領域は、第3ガスバリアー性領域のみを介して外部環境に面している。第1ガスバリアー性領域と第3ガスバリアー性領域とが同等のガスバリアー性を有する場合、基材を介している分、第1反応性領域への水蒸気透過量よりも、第2反応性領域への水蒸気透過量の方が多くなる。したがって、水分との反応の速さが、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が高くなるように構成することで、保存時の第1反応性領域と第2反応性領域との吸湿程度の差異が少なくなり、所定期間、更に高いガスバリアー性を維持することが可能となる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas barrier property film which can maintain high gas barrier property for a predetermined period, and an electronic device using the same can be provided.
The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
Since the first reactive region and the second reactive region are different in the group in the periodic table of the metal element of the metal compound contained as the main component, the speed of the reaction between the water and oxygen is different. Since the reactivity of the first reactive region and the second reactive region is different, the base material of the gas barrier film is more than the case where the first reactive region and the second reactive region are made of the same material. It is possible to lengthen the time until water vapor or the like that permeates from the side passes through the third gas barrier region. Thereby, a high gas barrier property can be maintained for a predetermined period.
When the gas barrier film is stored in a specific environment with both surfaces exposed, the first reactive region faces the external environment through the substrate and the first gas barrier region, while the second reactive region The reactive region faces the external environment only through the third gas barrier region. In the case where the first gas barrier region and the third gas barrier region have the same gas barrier property, the second reactive region is more than the amount of water vapor permeated to the first reactive region due to the presence of the base material. The amount of water vapor permeated to the water increases. Therefore, the first reactive region and the second reactive region at the time of storage can be obtained by configuring the first reactive region to have a higher speed of reaction with moisture than the second reactive region. The difference in the degree of moisture absorption is reduced, and it is possible to maintain a higher gas barrier property for a predetermined period.

本実施形態のガスバリアー性フィルムの一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example of the gas barrier film of the present embodiment ガスバリアー性領域又は反応性領域の形成に用いられ得る真空プラズマCVD装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a vacuum plasma CVD apparatus that can be used to form a gas barrier region or a reactive region ガスバリアー性領域又は反応性領域の形成に用いられ得る真空紫外線照射装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a vacuum ultraviolet irradiation apparatus that can be used to form a gas barrier region or a reactive region

本発明のガスバリアー性フィルムは、基材上にガスバリアー性ユニットを備えるガスバリアー性フィルムであって、前記ガスバリアー性ユニットが、前記基材側から順に、第1ガスバリアー性領域と、金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域と、第2ガスバリアー性領域と、前記第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域と、第3ガスバリアー性領域と、を有することを特徴とする。この特徴は、各請求項に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明においては、前記第1反応性領域が、アルカリ土類金属を含有し、前記第2反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有することが好ましい。また、前記第1反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有し、前記第2反応性領域が、アルカリ土類金属を含有することも好ましい。これにより、第1反応性領域と第2反応性領域との間に反応速度差を持たせ、良好なガスバリアー性を維持できる時間を延ばす効果が得られる。第1反応性領域及び第2反応性領域のいずれの反応速度が速くとも当該効果が得られる。
また、本発明において、本発明の効果発現の観点から、前記第1反応性領域の水分との反応の速さと、前記第2反応性領域の水分との反応の速さとの比率が、5〜20倍の範囲内であることが好ましい。
また、本発明において、本発明の効果発現の観点から、水分との反応の速さが、前記第2反応性領域よりも前記第1反応性領域の方が速いことが好ましい。
また、本発明において、前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、蒸着層であることが好ましい。蒸着層とすることで、SiOで表される組成を有する領域の反応速度を遅くすることができ、良好なガスバリアー性を維持できる時間を調整することができる。
また、本発明において、前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、ポリシラザン層であることが好ましい。ポリシラザン層とすることで、SiOで表される組成を有する領域の反応速度をやや遅くすることができ、良好なガスバリアー性を維持できる時間を調整することができる。
The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film provided with a gas barrier unit on a substrate, and the gas barrier unit includes a first gas barrier region and a metal in order from the substrate side. The first reactive region containing the compound as the main component, the second gas barrier region, and the metal element of the metal compound contained as the main component in the first reactive region are metals that are different elements in the periodic table It has the 2nd reactive area | region which contains the metal compound containing an element as a main component, and a 3rd gas-barrier area | region. This feature is a technical feature common to or corresponding to each claim.
In the present invention, the first reactive region contains an alkaline earth metal, and the second reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y). It is preferable to have. The first reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y), and the second reactive region contains an alkaline earth metal. Is also preferable. Thereby, the effect of extending the time which gives a reaction rate difference between the 1st reactive region and the 2nd reactive region, and can maintain favorable gas barrier property is acquired. The effect can be obtained regardless of whether the reaction rate of the first reactive region or the second reactive region is high.
Moreover, in this invention, from the viewpoint of expression of the effect of this invention, the ratio of the reaction speed with the water | moisture content of the said 1st reactive region and the speed of the reaction with the water | moisture content of the said 2nd reactive region is 5-5. It is preferably within a range of 20 times.
Moreover, in this invention, it is preferable from the viewpoint of expression of the effect of this invention that the speed of the reaction with moisture is faster in the first reactive region than in the second reactive region.
Further, in the present invention, a region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2,0 <y) of the gas barrier unit is preferably a vapor-deposited layer. By the vapor deposition layer, it is possible to slow down the reaction rate of the region having a composition represented by SiO x N y, it is possible to adjust the time which can maintain good gas barrier properties.
Further, in the present invention, a region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2,0 <y) of the gas barrier unit is preferably a polysilazane layer. With polysilazane layer, it is possible to slightly slow down the reaction rate of the region having a composition represented by SiO x N y, it is possible to adjust the time which can maintain good gas barrier properties.

本発明の電子デバイスは、上記ガスバリアー性フィルムを具備することを特徴とする。これにより、電子デバイスの機能を所定期間、より確実に維持させることができる。   The electronic device of the present invention comprises the above gas barrier film. Thereby, the function of an electronic device can be maintained more reliably for a predetermined period.

以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

《ガスバリアー性フィルムの概要》
本発明のガスバリアー性フィルムは、基材上にガスバリアー性ユニットを備えるガスバリアー性フィルムであって、ガスバリアー性ユニットが、基材側から順に、第1ガスバリアー性領域と、金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域と、第2ガスバリアー性領域と、第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域と、第3ガスバリアー性領域と、を有することを特徴とする。
<Outline of gas barrier film>
The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film comprising a gas barrier unit on a substrate, and the gas barrier unit comprises a first gas barrier region and a metal compound in order from the substrate side. The first reactive region contained as the main component, the second gas barrier region, and the metal element of the metal compound contained as the main component in the first reactive region include a metal element that is a different element in the periodic table. It has the 2nd reactive area | region which contains a metal compound as a main component, and a 3rd gas barrier property area | region, It is characterized by the above-mentioned.

図1は、本発明の実施の形態のガスバリアー性フィルム1の構成を示す概略断面図である。ガスバリアー性フィルム1は、基材2上に、ガスバリアー性ユニット3を備えている。ガスバリアー性ユニット3は、基材2側から順に、第1ガスバリアー性領域31、第1反応性領域32、第2ガスバリアー性領域33、第2反応性領域34及び第3ガスバリアー性領域35を有して構成されている。ガスバリアー性フィルム1が電子デバイスに搭載される場合には、基材2が外側、第3ガスバリアー性領域35が内側に配置される。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a gas barrier film 1 according to an embodiment of the present invention. The gas barrier film 1 includes a gas barrier unit 3 on a substrate 2. The gas barrier unit 3 includes a first gas barrier region 31, a first reactive region 32, a second gas barrier region 33, a second reactive region 34, and a third gas barrier region in order from the substrate 2 side. 35. When the gas barrier film 1 is mounted on an electronic device, the base material 2 is disposed outside and the third gas barrier region 35 is disposed inside.

以下に、本発明のガスバリアー性フィルムを構成する基材及びガスバリアー性ユニット等について詳細な説明をする。なお、以下の説明において、第1〜第3ガスバリアー性領域を区別して説明する必要がない場合には単に「ガスバリアー性領域」と称して説明し、第1反応性領域と第2反応性領域とを区別して説明する必要がない場合には単に「反応性領域」と称して説明する。   Below, the base material, gas barrier unit, etc. which comprise the gas barrier film of this invention are demonstrated in detail. In the following description, when it is not necessary to distinguish between the first to third gas barrier regions, they are simply referred to as “gas barrier regions”, and the first reactive region and the second reactive region are described. When it is not necessary to distinguish the description from the region, it will be simply referred to as “reactive region”.

《基材》
本発明に係る基材としては、ガスバリアー性ユニットを保持することができるものであれば特に限定されるものではない。当該基材としては、通常、樹脂基材(プラスチックフィルム又はシート)が用いられ、無色透明な樹脂からなるフィルム又はシートが基材として好ましく用いられる。用いられる樹脂基材は、材質、厚さ等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。
"Base material"
The substrate according to the present invention is not particularly limited as long as it can hold the gas barrier unit. As the substrate, a resin substrate (plastic film or sheet) is usually used, and a film or sheet made of a colorless and transparent resin is preferably used as the substrate. The resin substrate used is not particularly limited in material, thickness, and the like, and can be appropriately selected according to the purpose of use.

樹脂基材としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の各樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(製品名Sila−DEC、チッソ(株)製)、更には上記樹脂を2層以上積層してなる樹脂フィルム等を挙げることができる。   Examples of the resin base material include poly (meth) acrylic acid ester, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene ( PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyethersulfone, polyimide, polyetherimide, cycloolefin polymer, cycloolefin copolymer, and other resins Film, heat-resistant transparent film (product name Sila-DEC, manufactured by Chisso Corp.) having silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure as a basic skeleton, and a resin obtained by laminating two or more layers of the above-mentioned resin And the like can be given Irumu.

基材の厚さは、特に制限されないが、5〜300μmの範囲内であることが好ましく、10〜100μmの範囲内であることがより好ましい。   The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 300 μm, and more preferably in the range of 10 to 100 μm.

基材は、透明導電層、プライマー層、クリアハードコート層等の機能層を有していても良い。機能層については、特開2006−289627号公報の段落0036〜0038に記載されているものを好ましく採用できる。   The base material may have functional layers such as a transparent conductive layer, a primer layer, and a clear hard coat layer. As the functional layer, those described in paragraphs 0036 to 0038 of JP-A-2006-289627 can be preferably employed.

また、本発明に係る基材は、透明であることが好ましい。基材が透明であり、基材上に形成する層も透明であることにより、透明なガスバリアー性フィルムとすることが可能となるため、例えば、有機EL素子等の透明基板とすることも可能となる。   Moreover, it is preferable that the base material which concerns on this invention is transparent. Since the base material is transparent and the layer formed on the base material is also transparent, a transparent gas barrier film can be obtained. For example, it can be a transparent substrate such as an organic EL element. It becomes.

基材は、表面の平滑性が高いものが好ましい。表面の平滑性としては、平均表面粗さ(Ra)が2nm以下であるものが好ましい。下限は特にないが、実用上、0.01nm以上である。必要に応じて、基材の両面、少なくともガスバリアー性ユニットを設ける側を研摩し、平滑性を向上させても良い。   The substrate preferably has a high surface smoothness. As the surface smoothness, those having an average surface roughness (Ra) of 2 nm or less are preferable. Although there is no particular lower limit, it is practically 0.01 nm or more. If necessary, both surfaces of the substrate, at least the side on which the gas barrier unit is provided, may be polished to improve smoothness.

基材の少なくともガスバリアー性ユニットを設ける側には、接着性向上のための公知の種々の処理、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、プラズマ処理や、平滑層の積層等を行っても良く、必要に応じて上記処理を組み合わせて行うことが好ましい。   At least on the side of the substrate where the gas barrier unit is provided, various known processes for improving adhesion, such as corona discharge treatment, flame treatment, oxidation treatment, plasma treatment, smooth layer lamination, etc., are performed. It is preferable to combine the above treatments as necessary.

《ガスバリアー性ユニット》
ガスバリアー性ユニットは、基材側から順に、第1ガスバリアー性領域と、金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域と、第2ガスバリアー性領域と、第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域と、第3ガスバリアー性領域と、を有する。
《Gas barrier unit》
The gas barrier unit includes, in order from the substrate side, a first gas barrier region, a first reactive region containing a metal compound as a main component, a second gas barrier region, and a first reactive region. The metal element of the metal compound contained as a component has a second reactive region containing a metal compound containing a metal element that is a heterogeneous element in the periodic table as a main component, and a third gas barrier property region.

本発明において、「領域」とは、ガスバリアー性ユニットの厚さ方向に対して略垂直な面(すなわち当該ガスバリアー性ユニットの最表面に平行な面)で当該ガスバリアー層を一定又は任意の厚さで分割したときに形成される対向する二つの面の間の三次元的範囲内(領域)をいい、当該領域内の構成成分の組成は、厚さ方向において一定であっても、徐々に変化するものであっても良い。   In the present invention, the “region” is a plane that is substantially perpendicular to the thickness direction of the gas barrier unit (that is, a plane parallel to the outermost surface of the gas barrier unit). This refers to a three-dimensional range (region) between two opposing surfaces formed when divided by thickness. Even if the composition of components in the region is constant in the thickness direction, it is gradually increased. It may change to.

また、本発明において、「ガスバリアー性領域」と「反応性領域」とは、基材上に形成された当該領域を20℃、50%RHの環境下に1000時間静置したときの、XPS分析における組成変化を確認することで区別される。XPS分析は、後述する反応性領域の水分との反応の速さの測定を行う場合と同様の条件にて行うことができる。
すなわち、1000時間静置前の初期の酸素原子比率に対して、1000時間静置後の酸素原子比率の変化(1000時間静置後の酸素原子比率(at%)/初期の酸素原子比率(at%))が、1.03以下である場合「ガスバリアー性領域」とし、1.03超である場合「反応性領域」とする。なお、ガスバリアー性領域としては、当該酸素原子比率の変化が、1.02以下であることが好ましく、1.01以下であることがより好ましく、実質的に変化しない(水分と反応しない)ことが更に好ましい。
In the present invention, the “gas barrier region” and the “reactive region” are the XPS when the region formed on the substrate is left to stand in an environment of 20 ° C. and 50% RH for 1000 hours. A distinction is made by confirming composition changes in the analysis. The XPS analysis can be performed under the same conditions as in the case of measuring the speed of reaction with moisture in the reactive region described later.
That is, the change in oxygen atom ratio after standing for 1000 hours (oxygen atom ratio after standing for 1000 hours (at%) / initial oxygen atom ratio (at %)) Is 1.03 or less, it is regarded as a “gas barrier region”, and when it exceeds 1.03, it is regarded as a “reactive region”. As the gas barrier region, the change in the oxygen atom ratio is preferably 1.02 or less, more preferably 1.01 or less, and substantially no change (does not react with moisture). Is more preferable.

《ガスバリアー性領域》
ガスバリアー性領域は、ガスバリアー性を有するものであれば特に限定されるものではなく、いずれの構成であっても良い。また、ガスバリアー性領域は、公知の方法のいずれで形成されるものであっても良い。例えば、蒸着法によって成膜されたガスバリアー性を有する蒸着層や、ポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した塗膜に真空紫外光が照射されて形成されるガスバリアー性を有するポリシラザン改質層等を用いることができる。
<Gas barrier properties>
The gas barrier region is not particularly limited as long as it has gas barrier properties, and may have any configuration. Further, the gas barrier region may be formed by any known method. For example, a vapor-deposited layer having a gas barrier property formed by a vapor deposition method, a polysilazane modified layer having a gas barrier property formed by irradiating vacuum ultraviolet light to a coating film applied with a liquid containing polysilazane and dried Can be used.

蒸着層を形成する方法としては、物理気相成長法及び化学気相成長法が挙げられる。
物理気相成長法(PVD(Physical Vapor Deposition)法)は、気相中で基材表面に物理的手法により目的とする物質(例えば、炭素膜等)の薄膜を堆積する方法であり、これらの方法としては、蒸着法(抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法、分子線エピタキシー法)、イオンプレーティング法、スパッタリング法等がある。
一方、化学気相成長法(化学蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法)は、気相中で基材表面に、目的とする薄膜の成分を含む原料ガスを励起した放電ガスに混合して供給し、基材表面に、又は気相での化学反応によって基材上に薄膜を堆積する方法である。特に、化学反応を活性化する目的で、プラズマ等を発生させる方法等があり、熱CVD法、触媒化学気相成長法、光CVD法、プラズマCVD法、大気圧プラズマCVD法等公知のCVD方式等がある。
Examples of the method for forming the vapor deposition layer include physical vapor deposition and chemical vapor deposition.
The physical vapor deposition method (PVD (Physical Vapor Deposition) method) is a method of depositing a thin film of a target substance (for example, a carbon film) on a substrate surface by a physical method in a gas phase. Examples of the method include a vapor deposition method (resistance heating method, electron beam vapor deposition method, molecular beam epitaxy method), an ion plating method, a sputtering method, and the like.
On the other hand, chemical vapor deposition (chemical vapor deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition)) is a method in which a source gas containing a target thin film component is mixed with an excited discharge gas on the surface of a substrate in a gas phase. This is a method of depositing a thin film on a substrate by supplying and chemical reaction in the gas phase or in the gas phase. In particular, there is a method of generating plasma etc. for the purpose of activating a chemical reaction, and known CVD methods such as thermal CVD method, catalytic chemical vapor deposition method, photo CVD method, plasma CVD method, atmospheric pressure plasma CVD method, etc. Etc.

ガスバリアー性領域の層厚としては、組成や形成方法等によっても異なるが、例えば、0.01〜1μmの範囲内であることが好ましく、10〜600nmの範囲内であることがより好ましく、100〜400nmの範囲内であることが特に好ましい。   The layer thickness of the gas barrier region varies depending on the composition, formation method, and the like, but is preferably in the range of 0.01 to 1 μm, more preferably in the range of 10 to 600 nm, for example, 100 Particularly preferably, it is in the range of ˜400 nm.

また、本発明に係る第1〜第3ガスバリアー性領域は、いずれも同一の構成・形成方法であっても良いし、これらのうち少なくとも一つが異なる構成・形成方法であっても良い。   Further, the first to third gas barrier regions according to the present invention may all have the same configuration / formation method, or at least one of these may be a different configuration / formation method.

(プラズマCVD法)
ガスバリアー性領域としての蒸着層(蒸着膜)を形成する方法として、成膜速度や処理面積の観点から真空又は大気圧プラズマCVD法が好ましい。
また、本発明でいう励起したガスとは、エネルギーを得ることによって、ガス中の分子の少なくとも一部が、今ある状態からより高いエネルギー状態へ移ることをいい、励起ガス分子、ラジカル化したガス分子、イオン化したガス分子を含むガスがこれに該当する。
(Plasma CVD method)
As a method for forming a vapor deposition layer (vapor deposition film) as a gas barrier region, a vacuum or atmospheric pressure plasma CVD method is preferable from the viewpoint of film formation speed and processing area.
The excited gas as used in the present invention means that at least part of the molecules in the gas move from the existing state to a higher energy state by obtaining energy, and the excited gas molecules, radicalized gas This includes molecules and gas containing ionized gas molecules.

そして、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物を含有する蒸着層であるガスバリアー性領域を形成する方法としては、高周波電界を発生させた放電空間に、ケイ素等の金属元素を含有する原料ガスを励起した放電ガスと混合して二次励起ガスを形成し、この二次励起ガスに基材を晒すことによって、基材上に無機膜(セラミック膜)を形成するプラズマCVD法が好ましい。すなわち、放電ガスを対向電極間(放電空間)に導入し、高周波電圧を対向電極間に印加して放電ガスをプラズマ状態とし、続いてプラズマ状態になった放電ガスと原料ガスとを放電空間外で混合させて供給し、この混合ガス(二次励起ガス)に基材を晒して、基材上に蒸着層を形成する。
なお、本発明におけるプラズマCVD法により形成される金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物を含有する蒸着層は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物のうち少なくとも一つを含む蒸着膜であり、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物等の複合化合物であっても良い。
As a method for forming a gas barrier region that is a vapor deposition layer containing metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride, a metal element such as silicon is contained in a discharge space in which a high-frequency electric field is generated. A plasma CVD method is preferred in which a source gas is mixed with an excited discharge gas to form a secondary excitation gas, and the substrate is exposed to the secondary excitation gas to form an inorganic film (ceramic film) on the substrate. . That is, a discharge gas is introduced between the counter electrodes (discharge space), a high-frequency voltage is applied between the counter electrodes to bring the discharge gas into a plasma state, and then the discharge gas and the raw material gas that are in the plasma state are moved outside the discharge space Then, the substrate is exposed to this mixed gas (secondary excitation gas) to form a vapor deposition layer on the substrate.
Note that the vapor deposition layer containing metal oxide, metal nitride, and metal oxynitride formed by the plasma CVD method in the present invention includes at least one of metal oxide, metal nitride, and metal oxynitride. The deposited film may be a composite compound such as a metal oxide, metal nitride, metal oxynitride, or metal carbide.

プラズマCVD法は、原料である有機又は無機の金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力等の条件を適宜設定することで、金属酸化物のセラミック膜、金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を作り分けることができるため好ましい。例えば、ケイ素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いればケイ素酸化物のセラミック膜が生成する。また、亜鉛化合物を原料化合物として用い、分解ガスに二硫化炭素を用いれば硫化亜鉛のセラミック膜が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。   The plasma CVD method appropriately sets conditions such as raw materials such as organic or inorganic metal compounds, decomposition gas, decomposition temperature, input power, etc., so that a metal oxide ceramic film, metal oxide and metal carbide, metal nitride It is preferable because a ceramic film of a mixture of metal sulfides can be formed separately. For example, if a silicon compound is used as a raw material compound and oxygen is used as a decomposition gas, a silicon oxide ceramic film is formed. Further, if a zinc compound is used as a raw material compound and carbon disulfide is used as a decomposition gas, a zinc sulfide ceramic film is formed. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

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

また、金属元素を含む原料ガスを分解して無機化合物を得るための分解ガスとしては、例えば、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガス等が挙げられる。
金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、金属酸化物、金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を得ることができる。
In addition, as a decomposition gas for decomposing a raw material gas containing a metal element to obtain an inorganic compound, for example, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, suboxide Examples thereof include nitrogen gas, nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, and chlorine gas.
A ceramic film of a mixture of a metal oxide, a metal oxide and a metal carbide, a metal nitride, a metal oxynitride, a metal halide, a metal sulfide, etc., by appropriately selecting a source gas containing a metal element and a decomposition gas Can be obtained.

そして、蒸着層の形成に際し、原料ガスと分解ガスの反応性ガスに対して、プラズマ状態になりやすい放電ガスを混合し、プラズマ放電処理装置に混合ガスを送りこむことができる。
このような放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18族原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。
When forming the vapor deposition layer, a discharge gas that is likely to be in a plasma state can be mixed with the reactive gas of the raw material gas and the decomposition gas, and the mixed gas can be sent to the plasma discharge processing apparatus.
As such a discharge gas, nitrogen gas and / or Group 18 atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of low cost.

放電ガスと反応性ガスを混合した混合ガスをプラズマ放電処理装置に供給することで蒸着層を形成する。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50体積%以上として反応性ガスを供給することが好ましい。   A vapor deposition layer is formed by supplying a mixed gas obtained by mixing a discharge gas and a reactive gas to a plasma discharge treatment apparatus. Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, it is preferable to supply the reactive gas with the ratio of the discharge gas being 50% by volume or more with respect to the entire mixed gas.

ガスバリアー性領域として用いるセラミック膜においては、セラミック膜が含有する無機化合物が、SiO、SiO(x=1.5〜2.0、y=0〜0.5)、又はSiO(x=0.1〜2、y=0.1〜1.3)であることが好ましく、特にガスバリアー性、水分の透過性及び光線透過性の観点から、SiO又はSiOであることが好ましい。 In the ceramic film used as the gas barrier region, the inorganic compound contained in the ceramic film is SiO x , SiO x C y (x = 1.5 to 2.0, y = 0 to 0.5), or SiO x. N y (x = 0.1-2, y = 0.1-1.3) is preferred, and particularly from the viewpoint of gas barrier properties, moisture permeability, and light transmittance, SiO x or SiO x N y is preferred.

以上のように、上記したような原料ガス(反応性ガス)を放電ガスとともに使用することにより様々な無機膜(セラミック膜)を形成することができる。本発明の蒸着層は、これらの条件を変えた複数の層から構成されても良く、また放電ガスと反応性ガスの比率や、放電の条件を連続的に変化させた、膜厚方向に不均質な膜から構成されても良い。   As described above, various inorganic films (ceramic films) can be formed by using the source gas (reactive gas) as described above together with the discharge gas. The vapor deposition layer of the present invention may be composed of a plurality of layers in which these conditions are changed, and the ratio of the discharge gas to the reactive gas and the discharge conditions are continuously changed. It may be composed of a homogeneous film.

CVD法は、揮発・昇華した有機金属化合物が高温の支持体表面に付着し、熱により分解反応が起き、熱的に安定な無機物の薄膜が生成されるというものである。このような通常のCVD法(熱CVD法とも称する。)では、通常500℃以上の基板温度が必要であるため、樹脂製の基材への製膜には使用することが難しい。
一方、プラズマCVD法は支持体近傍の空間に電界を印加し、プラズマ状態となった気体が存在する空間(プラズマ空間)を発生させ、揮発・昇華した有機金属化合物がこのプラズマ空間に導入されて分解反応が起きた後に支持体上に吹き付けられることにより、無機物の薄膜を形成するというものである。プラズマ空間内では、数%の高い割合の気体がイオンと電子に電離しており、ガスの温度は低く保たれるものの、電子温度は非常に高温のため、この高温の電子、あるいは低温ではあるがイオン・ラジカル等の励起状態のガスと接するために、無機膜の原料である有機金属化合物は低温でも分解することができる。したがって、無機物を製膜する支持体についても低温化することができ、樹脂製の基材へも十分製膜することが可能な製膜方法である。このプラズマCVD法によれば、樹脂基材上にセラミック膜を形成させたときの膜密度が緻密であり、安定した性能を有する薄膜が得られる。また、残留応力が圧縮応力で、0.01〜20MPaの範囲内のセラミック膜が安定に得られることが特徴である。
The CVD method is such that a volatilized / sublimated organometallic compound adheres to the surface of a high-temperature support and undergoes a decomposition reaction due to heat, thereby producing a thermally stable inorganic thin film. Such a normal CVD method (also referred to as a thermal CVD method) normally requires a substrate temperature of 500 ° C. or higher, and thus is difficult to use for film formation on a resin base material.
On the other hand, in the plasma CVD method, an electric field is applied to the space in the vicinity of the support to generate a space (plasma space) where a gas in a plasma state exists, and the volatilized / sublimated organometallic compound is introduced into the plasma space. By spraying on the support after the decomposition reaction occurs, an inorganic thin film is formed. In the plasma space, a high percentage of gas is ionized into ions and electrons, and although the gas temperature is kept low, the electron temperature is very high, so this high temperature electron or low temperature Is in contact with an excited state gas such as ions or radicals, the organometallic compound as the raw material of the inorganic film can be decomposed even at a low temperature. Therefore, it is a film forming method that can lower the temperature of the support on which the inorganic material is formed, and can sufficiently form a film on a resin base material. According to this plasma CVD method, when a ceramic film is formed on a resin substrate, the film density is dense and a thin film having stable performance can be obtained. In addition, the residual stress is compressive stress, and a ceramic film within a range of 0.01 to 20 MPa can be stably obtained.

例えば、ガスバリアー性領域は、図2に示す真空プラズマCVD装置を用いて形成することができる。図2は、真空プラズマCVD装置の一例を示す模式図である。   For example, the gas barrier region can be formed using the vacuum plasma CVD apparatus shown in FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a vacuum plasma CVD apparatus.

図2において、真空プラズマCVD装置100は、真空槽102を有しており、真空槽102の内部の底面側には、サセプター105が配置されている。また、真空槽102の内部の天井側には、サセプター105と対向する位置にカソード電極103が配置されている。真空槽102の外部には、熱媒体循環系106と、真空排気系107と、ガス導入系108と、高周波電源109が配置されている。熱媒体循環系106内には熱媒体が配置されている。熱媒体循環系106には、熱媒体を移動させるポンプと、熱媒体を加熱する加熱装置と、冷却する冷却装置と、熱媒体の温度を測定する温度センサと、熱媒体の設定温度を記憶する記憶装置とを有する加熱冷却装置160が設けられている。   In FIG. 2, the vacuum plasma CVD apparatus 100 has a vacuum chamber 102, and a susceptor 105 is disposed on the bottom side inside the vacuum chamber 102. A cathode electrode 103 is disposed on the ceiling side inside the vacuum chamber 102 at a position facing the susceptor 105. A heat medium circulation system 106, a vacuum exhaust system 107, a gas introduction system 108, and a high-frequency power source 109 are disposed outside the vacuum chamber 102. A heat medium is disposed in the heat medium circulation system 106. The heat medium circulation system 106 stores a pump for moving the heat medium, a heating device for heating the heat medium, a cooling device for cooling, a temperature sensor for measuring the temperature of the heat medium, and a set temperature of the heat medium. A heating / cooling device 160 having a storage device is provided.

加熱冷却装置160は、熱媒体の温度を測定し、熱媒体を記憶された設定温度まで加熱又は冷却し、サセプター105に供給するように構成されている。供給された熱媒体はサセプター105の内部を流れ、サセプター105を加熱又は冷却して加熱冷却装置160に戻る。このとき、熱媒体の温度は、設定温度よりも高温又は低温になっており、加熱冷却装置160は熱媒体を設定温度まで加熱又は冷却し、サセプター105に供給する。このようにして熱媒体はサセプター105と加熱冷却装置160との間を循環し、サセプター105は、供給された設定温度の熱媒体によって加熱又は冷却される。   The heating / cooling device 160 is configured to measure the temperature of the heat medium, heat or cool the heat medium to a stored set temperature, and supply the heat medium to the susceptor 105. The supplied heat medium flows inside the susceptor 105, heats or cools the susceptor 105, and returns to the heating / cooling device 160. At this time, the temperature of the heat medium is higher or lower than the set temperature, and the heating and cooling device 160 heats or cools the heat medium to the set temperature and supplies the heat medium to the susceptor 105. In this way, the heat medium circulates between the susceptor 105 and the heating / cooling device 160, and the susceptor 105 is heated or cooled by the supplied heat medium having the set temperature.

真空槽102は真空排気系107に接続されており、この真空プラズマCVD装置100によって成膜処理を開始する前に、あらかじめ真空槽102の内部を真空排気するとともに、熱媒体を加熱して室温から設定温度まで昇温させておき、設定温度の熱媒体をサセプター105に供給する。サセプター105は使用開始時には室温であり、設定温度の熱媒体が供給されると、サセプター105は昇温される。   The vacuum chamber 102 is connected to an evacuation system 107, and before the film formation process is started by the vacuum plasma CVD apparatus 100, the inside of the vacuum chamber 102 is evacuated in advance and the heat medium is heated to start from room temperature. The temperature is raised to the set temperature, and a heat medium having the set temperature is supplied to the susceptor 105. The susceptor 105 is at room temperature at the start of use, and when a heat medium having a set temperature is supplied, the susceptor 105 is heated.

一定時間、設定温度の熱媒体を循環させた後、真空槽102内の真空雰囲気を維持しながら真空槽102内に成膜対象の基板110を搬入し、サセプター105上に配置する。   After circulating the heat medium at a set temperature for a certain time, the substrate 110 to be deposited is carried into the vacuum chamber 102 and placed on the susceptor 105 while maintaining the vacuum atmosphere in the vacuum chamber 102.

カソード電極103のサセプター105に対向する面には多数のノズル(孔)が形成されている。カソード電極103はガス導入系108に接続されており、ガス導入系108からカソード電極103にCVDガスを導入すると、カソード電極103のノズルから真空雰囲気の真空槽102内にCVDガスが噴出される。カソード電極103は高周波電源109に接続されており、サセプター105及び真空槽102は接地電位に接続されている。   A number of nozzles (holes) are formed on the surface of the cathode electrode 103 facing the susceptor 105. The cathode electrode 103 is connected to a gas introduction system 108. When a CVD gas is introduced from the gas introduction system 108 to the cathode electrode 103, the CVD gas is ejected from the nozzle of the cathode electrode 103 into the vacuum chamber 102 in a vacuum atmosphere. The cathode electrode 103 is connected to a high frequency power source 109, and the susceptor 105 and the vacuum chamber 102 are connected to a ground potential.

ガス導入系108から真空槽102内にCVDガスを供給し、加熱冷却装置160から一定温度の熱媒体をサセプター105に供給しながら高周波電源109を起動し、カソード電極103に高周波電圧を印加すると、導入されたCVDガスのプラズマが形成される。プラズマ中で活性化されたCVDガスがサセプター105上の基板110の表面に到達すると、基板110の表面に薄膜であるガスバリアー性領域が成長する。この際のサセプター105とカソード電極103との距離は適宜設定される。   When a high-frequency power source 109 is activated while supplying a CVD gas from the gas introduction system 108 into the vacuum chamber 102 and supplying a heat medium having a constant temperature from the heating / cooling device 160 to the susceptor 105, and applying a high-frequency voltage to the cathode electrode 103, Plasma of the introduced CVD gas is formed. When the CVD gas activated in the plasma reaches the surface of the substrate 110 on the susceptor 105, a gas barrier region which is a thin film grows on the surface of the substrate 110. At this time, the distance between the susceptor 105 and the cathode electrode 103 is set as appropriate.

また、原料ガス及び分解ガスの流量は、原料ガス及び分解ガス種等を考慮して適宜設定される。一実施形態として、原料ガスの流量は、30〜300sccmであり、分解ガスの流量は100〜1000sccmである。   Further, the flow rates of the raw material gas and the cracked gas are appropriately set in consideration of the raw material gas, the cracked gas type, and the like. In one embodiment, the flow rate of the source gas is 30 to 300 sccm, and the flow rate of the decomposition gas is 100 to 1000 sccm.

薄膜成長中は、加熱冷却装置160から一定温度の熱媒体がサセプター105に供給されており、サセプター105は、熱媒体によって加熱又は冷却され、一定温度に維持された状態で薄膜が形成される。一般に、薄膜を形成する際の成長温度の下限温度は、薄膜の膜質により決まっており、上限温度は、基板110上に既に形成されている薄膜のダメージの許容範囲により決まっている。下限温度や上限温度は形成する薄膜の材質や、既に形成されている薄膜の材質等によって異なるが、ガスバリアー性の高い膜質を確保するために下限温度は50℃以上であり、上限温度は基材の耐熱温度以下であることが好ましい。   During the growth of the thin film, a heating medium having a constant temperature is supplied from the heating / cooling device 160 to the susceptor 105, and the susceptor 105 is heated or cooled by the heating medium, and a thin film is formed while being maintained at the constant temperature. Generally, the lower limit temperature of the growth temperature when forming a thin film is determined by the film quality of the thin film, and the upper limit temperature is determined by the allowable range of damage to the thin film already formed on the substrate 110. The minimum temperature and maximum temperature vary depending on the material of the thin film to be formed and the material of the thin film that has already been formed, but the minimum temperature is 50 ° C. or higher in order to ensure a film quality with high gas barrier properties. It is preferable that it is below the heat-resistant temperature of a material.

真空プラズマCVD法で形成される薄膜の膜質と成膜温度の相関関係と、成膜対象物(基板110)が受けるダメージと成膜温度の相関関係とをあらかじめ求め、下限温度・上限温度が決定される。例えば、真空プラズマCVDプロセス中の基板110の温度は50〜250℃であることが好ましい。   The correlation between the film quality and deposition temperature of the thin film formed by the vacuum plasma CVD method and the correlation between the damage to the deposition object (substrate 110) and the deposition temperature are obtained in advance, and the lower limit temperature and the upper limit temperature are determined. Is done. For example, the temperature of the substrate 110 during the vacuum plasma CVD process is preferably 50 to 250 ° C.

更に、カソード電極103に13.56MHz以上の高周波電圧を印加してプラズマを形成した場合の、サセプター105に供給する熱媒体の温度と基板110の温度の関係があらかじめ測定されており、真空プラズマCVDプロセス中に基板110の温度を、下限温度以上、上限温度以下に維持するために、サセプター105に供給する熱媒体の温度が求められる。例えば、下限温度(ここでは50℃)が記憶され、下限温度以上の温度に温度制御された熱媒体がサセプター105に供給されるように設定されている。サセプター105から還流された熱媒体は、加熱又は冷却され、50℃の設定温度の熱媒体がサセプター105に供給される。ここで、例えば、CVDガスとしてシランガスとアンモニアガスと窒素ガスとの混合ガスを供給し、基板110を下限温度以上上限温度以下の温度条件に維持することで、窒化ケイ素(SiN)からなるガスバリアー性領域が形成される。   Furthermore, the relationship between the temperature of the heat medium supplied to the susceptor 105 and the temperature of the substrate 110 when plasma is formed by applying a high frequency voltage of 13.56 MHz or more to the cathode electrode 103 is measured in advance, and vacuum plasma CVD is performed. In order to maintain the temperature of the substrate 110 between the lower limit temperature and the upper limit temperature during the process, the temperature of the heat medium supplied to the susceptor 105 is required. For example, a lower limit temperature (here, 50 ° C.) is stored, and a heat medium whose temperature is controlled to a temperature equal to or higher than the lower limit temperature is set to be supplied to the susceptor 105. The heat medium refluxed from the susceptor 105 is heated or cooled, and a heat medium having a set temperature of 50 ° C. is supplied to the susceptor 105. Here, for example, a gas barrier made of silicon nitride (SiN) is supplied by supplying a mixed gas of silane gas, ammonia gas, and nitrogen gas as a CVD gas and maintaining the substrate 110 at a temperature condition not lower than the lower limit temperature and not higher than the upper limit temperature. Sex regions are formed.

真空プラズマCVD装置100の起動直後は、サセプター105は室温であり、サセプター105から加熱冷却装置160に還流された熱媒体の温度は設定温度よりも低い。したがって、起動直後は、加熱冷却装置160は還流された熱媒体を加熱して設定温度に昇温させ、サセプター105に供給することになる。この場合、サセプター105及び基板110は熱媒体によって加熱、昇温され、基板110は、下限温度以上、上限温度以下の範囲に維持される。   Immediately after startup of the vacuum plasma CVD apparatus 100, the susceptor 105 is at room temperature, and the temperature of the heat medium returned from the susceptor 105 to the heating / cooling apparatus 160 is lower than the set temperature. Therefore, immediately after startup, the heating / cooling device 160 heats the refluxed heat medium to raise the temperature to the set temperature, and supplies it to the susceptor 105. In this case, the susceptor 105 and the substrate 110 are heated and heated by the heat medium, and the substrate 110 is maintained in a range between the lower limit temperature and the upper limit temperature.

複数枚の基板110に連続して薄膜を形成すると、プラズマから流入する熱によってサセプター105が昇温する。この場合、サセプター105から加熱冷却装置160に還流される熱媒体は下限温度(50℃)よりも高温になっているため、加熱冷却装置160は熱媒体を冷却し、設定温度の熱媒体をサセプター105に供給する。これにより、基板110を下限温度以上、上限温度以下の範囲に維持しながら薄膜を形成することができる。このように、加熱冷却装置160は、還流された熱媒体の温度が設定温度よりも低温の場合には熱媒体を加熱し、設定温度よりも高温の場合は熱媒体を冷却し、いずれの場合も設定温度の熱媒体をサセプター105に供給しており、その結果、基板110は下限温度以上、上限温度以下の温度範囲が維持される。薄膜が所定膜厚に形成されたら、基板110を真空槽102の外部に搬出し、未成膜の基板110を真空槽102内に搬入し、上記と同様に、設定温度の熱媒体を供給しながら薄膜を形成する。   When a thin film is continuously formed on the plurality of substrates 110, the susceptor 105 is heated by heat flowing from the plasma. In this case, since the heat medium refluxed from the susceptor 105 to the heating / cooling device 160 is higher than the lower limit temperature (50 ° C.), the heating / cooling device 160 cools the heat medium, and the heat medium having the set temperature is transferred to the susceptor. It supplies to 105. Thereby, it is possible to form a thin film while maintaining the substrate 110 in a range between the lower limit temperature and the upper limit temperature. Thus, the heating / cooling device 160 heats the heating medium when the temperature of the refluxed heating medium is lower than the set temperature, and cools the heating medium when the temperature is higher than the set temperature. In addition, a heat medium having a set temperature is supplied to the susceptor 105, and as a result, the substrate 110 is maintained in a temperature range between the lower limit temperature and the upper limit temperature. Once the thin film has been formed to a predetermined thickness, the substrate 110 is unloaded from the vacuum chamber 102, the undeposited substrate 110 is loaded into the vacuum chamber 102, and a heating medium having a set temperature is supplied as described above. A thin film is formed.

(スパッタリング法)
ガスバリアー性領域としての蒸着層(蒸着膜)を形成する他の方法に、真空成膜法の一つであるスパッタリング法がある。
スパッタリング法とは、電場や磁場を利用してアルゴンガス等の不活性ガスの電離(プラズマ化)を行い、電離したイオンを加速することにより得られる運動エネルギーによって、ターゲットの原子を叩き出し、対向する基材上に堆積し、目的とする膜を形成する物理的プロセスである。スパッタリング法では、アルゴン等のスパッタガスを、電場や磁場を利用して電離(プラズマ化)し、加速することで、ターゲット表面に衝突させる。そして、プラズマ粒子が衝突したターゲットからはターゲット原子がはじき出され、このはじき出された原子が被処理体上に堆積してスパッタ膜が形成される。
(Sputtering method)
As another method for forming a vapor deposition layer (vapor deposition film) as a gas barrier region, there is a sputtering method which is one of vacuum film formation methods.
Sputtering is a method in which an inert gas such as argon gas is ionized (plasmaized) using an electric field or magnetic field, and the target atoms are knocked out by the kinetic energy obtained by accelerating the ionized ions. It is a physical process for depositing on a substrate to form a target film. In the sputtering method, a sputtering gas such as argon is ionized (plasmaized) using an electric field or a magnetic field and accelerated to collide with the target surface. Then, target atoms are ejected from the target with which the plasma particles collide, and the ejected atoms are deposited on the object to be processed to form a sputtered film.

スパッタリング法のターゲットには、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等を使用できる。また、ターゲットとスパッタ膜が形成される基材の存在する雰囲気としては、窒素含有ガス雰囲気又は不活性ガス中に窒素含有ガスを添加した雰囲気等が挙げられ、特に窒素、一酸化二窒素、アンモニア、三フッ化窒素等の窒素含有ガスの含有する雰囲気が好ましく、ガスバリアー性を損ねることなく透明なガスバリアー性領域を形成することができる。ガスバリアー性領域は、その他の成分として、アルミニウム、亜鉛、アンチモン、インジウム、セリウム、カルシウム、カドミウム、銀、金、クロム、ケイ素、コバルト、ジルコニウム、スズ、チタン、鉄、銅、ニッケル、白金、パラジウム・ビスマス、マグネシウム、マンガン、モリブデン、バナジウム、バリウム等の金属又はこれら酸化物若しくは窒化物の無機材料を含有させることで、高いガスバリアー性を維持させたり向上させたりすることができる。   As a sputtering target, silicon dioxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like can be used. Examples of the atmosphere in which the target and the substrate on which the sputtered film is formed include a nitrogen-containing gas atmosphere or an atmosphere in which a nitrogen-containing gas is added to an inert gas, and particularly nitrogen, dinitrogen monoxide, and ammonia. An atmosphere containing a nitrogen-containing gas such as nitrogen trifluoride is preferable, and a transparent gas barrier region can be formed without impairing the gas barrier property. Gas barrier properties include other components such as aluminum, zinc, antimony, indium, cerium, calcium, cadmium, silver, gold, chromium, silicon, cobalt, zirconium, tin, titanium, iron, copper, nickel, platinum, palladium -By containing a metal such as bismuth, magnesium, manganese, molybdenum, vanadium, barium, or an inorganic material of these oxides or nitrides, high gas barrier properties can be maintained or improved.

なお、スパッタリング雰囲気下への窒素含有ガスの流量が少なすぎると、窒化酸化ケイ素膜のガスバリアー性領域の透明性が低下して好ましくない。また、一方でその窒素含有ガスの流量が多すぎると、不活性ガスの電離(プラズマ化)が生じにくくなり好ましくない。例えば、マグネトロンスパッタリング装置で、ターゲットに窒化ケイ素を使用し、30sccm流量のアルゴン(Ar)ガス、窒素(N)ガスを導入し、周波数13.56MHzの高周波電力(投入電力1.2kW)を印加し、成膜圧力0.25Pa、膜厚120〜150nmで、窒化酸化ケイ素膜のガスバリアー性領域を形成する場合、窒素ガスの流量は、5〜15sccm程度が好ましい。これにより、透明性を損ねることなく、良好なガスバリアー性を有するガスバリアー性領域を形成できる。 Note that when the flow rate of the nitrogen-containing gas into the sputtering atmosphere is too small, the transparency of the gas barrier region of the silicon nitride oxide film is undesirably lowered. On the other hand, if the flow rate of the nitrogen-containing gas is too large, ionization (plasmaization) of the inert gas is difficult to occur, which is not preferable. For example, in a magnetron sputtering apparatus, silicon nitride is used as a target, argon (Ar) gas and nitrogen (N 2 ) gas at a flow rate of 30 sccm are introduced, and high frequency power (input power 1.2 kW) with a frequency of 13.56 MHz is applied. When the gas barrier region of the silicon nitride oxide film is formed at a film forming pressure of 0.25 Pa and a film thickness of 120 to 150 nm, the flow rate of nitrogen gas is preferably about 5 to 15 sccm. Thereby, the gas barrier property area | region which has favorable gas barrier property can be formed, without impairing transparency.

上述した各特性を有する窒化酸化ケイ素膜を5〜300nmの厚さという薄い厚さで形成した積層体は、窒化酸化ケイ素膜にクラックが入りづらいので、優れたガスバリアー性を発揮するガスバリアー性領域として用いることができる。窒化酸化ケイ素膜が5nm以上であると、窒化酸化ケイ素膜が基材全面をより確実に覆うことができ、ガスバリアー性を向上させることができる。一方、窒化酸化ケイ素膜の厚さが300nm以下であると、クラックが入りにくくなること、透明性や外観が良好となること、樹脂基材のカールが抑制されること、更に、量産しやすく生産性が向上しコストを低減できること等の利点が得られやすくなる。   The laminated body in which the silicon nitride oxide film having each of the above-described characteristics is formed with a thin thickness of 5 to 300 nm is difficult to crack in the silicon nitride oxide film, so that it exhibits excellent gas barrier properties. It can be used as a region. When the silicon nitride oxide film has a thickness of 5 nm or more, the silicon nitride oxide film can more reliably cover the entire surface of the substrate, and gas barrier properties can be improved. On the other hand, when the thickness of the silicon oxynitride film is 300 nm or less, cracks are less likely to occur, transparency and appearance are improved, curling of the resin base material is suppressed, and production is easier to produce. Advantages such as improved performance and reduced cost are easily obtained.

(ポリシラザン改質層)
ガスバリアー性領域を形成する他の方法として、ポリシラザン改質層を形成する方法が挙げられる。この方法は、ポリシラザンを含有するポリシラザン層形成用塗布液を塗布、乾燥して前駆体層を形成した後、当該前駆体層に真空紫外光による改質処理を施してガスバリアー層を形成する方法である。
(Polysilazane modified layer)
As another method for forming the gas barrier region, there is a method for forming a polysilazane modified layer. In this method, a polysilazane layer-containing coating liquid containing polysilazane is applied and dried to form a precursor layer, and then the precursor layer is subjected to a modification treatment with vacuum ultraviolet light to form a gas barrier layer. It is.

ガスバリアー性領域の形成において、ポリシラザン化合物を含有するガスバリアー性領域形成用塗布液を塗布する塗布方法としては、任意の適切な湿式塗布方法を適用することができる。例えば、ローラーコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等を挙げることができる。   In the formation of the gas barrier region, any appropriate wet coating method can be applied as a coating method for applying a gas barrier region forming coating solution containing a polysilazane compound. Examples thereof include a roller coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method.

塗膜の厚さは、ガスバリアー性フィルムの使用目的に応じて設定することができ、特に制限はないが、例えば、塗膜の厚さは、乾燥後の厚さとして好ましくは0.01〜1μmの範囲内であり、更に好ましくは20〜600nmの範囲内であり、最も好ましくは40〜400nmの範囲内である。   The thickness of the coating film can be set according to the purpose of use of the gas barrier film and is not particularly limited. For example, the thickness of the coating film is preferably 0.01 to as the thickness after drying. It is in the range of 1 μm, more preferably in the range of 20 to 600 nm, and most preferably in the range of 40 to 400 nm.

本発明で好ましく用いられる「ポリシラザン化合物」とは、構造内にケイ素−窒素結合を持つポリマーで、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO、Si及び両方の中間固溶体SiO等のセラミックス前駆体無機ポリマーである。 In a preferred use "polysilazane compound" present invention, the silicon in the structure - a polymer with a nitrogen bonds, Si-N, Si-H , SiO 2 consisting of N-H or the like, Si 3 N 4 and both the intermediate It is a ceramic precursor inorganic polymer such as solid solution SiO x N y .

このようなポリシラザン化合物としては、下記の構造を有するものが好ましく用いられる。
−Si(R)(R)−N(R)−
式中、R、R及びRは、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。
As such a polysilazane compound, those having the following structure are preferably used.
—Si (R 1 ) (R 2 ) —N (R 3 ) —
In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group.

本発明では、得られるガスバリアー層の、膜としての緻密性の観点からは、R、R及びRの全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザン(略称:PHPS)が特に好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of the denseness of the resulting gas barrier layer as a film, perhydropolysilazane (abbreviation: PHPS) in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferable.

ポリシラザン化合物を含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応してしまうようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは避けることが好ましい。有機溶媒としては、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、又は、脂肪族エーテル若しくは脂環式エーテル等のエーテル類等が使用できる。   As an organic solvent for preparing a coating solution containing a polysilazane compound, it is preferable to avoid using an alcohol or water-containing one that easily reacts with polysilazane. Examples of the organic solvent include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, or ethers such as aliphatic ethers or alicyclic ethers. Can be used.

ポリシラザン化合物含有塗布液におけるポリシラザン化合物の濃度は、目的とするガスバリアー性領域の厚さや塗布液のポットライフによっても異なるが、0.2〜35質量%程度である。   The concentration of the polysilazane compound in the polysilazane compound-containing coating solution is about 0.2 to 35% by mass, although it depends on the thickness of the target gas barrier region and the pot life of the coating solution.

当該塗布液には、酸化ケイ素化合物への変性を促進するために、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、例えば、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製のアクアミカNAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140等が挙げられる。これらの触媒の添加量は、触媒による過剰なシラノール形成、膜密度の低下、及び、膜欠陥の増大等を避けるため、ポリシラザン化合物に対して、2質量%以下に調整することが好ましい。   An amine or a metal catalyst may be added to the coating solution in order to promote modification to the silicon oxide compound. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. The addition amount of these catalysts is preferably adjusted to 2% by mass or less with respect to the polysilazane compound in order to avoid excessive silanol formation by the catalyst, decrease in film density, increase in film defects, and the like.

ポリシラザン化合物を含有する塗布液には、ポリシラザン化合物以外にも無機前駆体化合物を含有させることができる。ポリシラザン化合物以外の無機前駆体化合物としては、塗布液の調製が可能であれば特に限定はされないが、例えば、国際公開第2012/090644号の段落0140〜0142、国際公開第2013/002026号の段落0112〜0114、特開2015−33764号公報の段落0072〜0074等に記載のケイ素を含有する化合物やポリシルセスキオキサン等を挙げることができる。   In addition to the polysilazane compound, the coating liquid containing the polysilazane compound can contain an inorganic precursor compound. The inorganic precursor compound other than the polysilazane compound is not particularly limited as long as the coating liquid can be prepared. For example, paragraphs 0140 to 0142 of International Publication No. 2012/090644, paragraphs of International Publication No. 2013/002026 Examples thereof include silicon-containing compounds and polysilsesquioxanes described in 0112 to 0114 and paragraphs 0072 to 0074 of JP-A-2015-33764.

本発明におけるポリシラザンの改質処理とは、ポリシラザン化合物の一部又は全部が、酸化ケイ素又は酸化窒化ケイ素へ転化する反応をいう。   The modification treatment of polysilazane in the present invention refers to a reaction in which a part or all of the polysilazane compound is converted into silicon oxide or silicon oxynitride.

この改質処理は、ポリシラザンの転化反応に基づく公知の方法を選ぶことができる。ポリシラザン化合物の置換反応による酸化ケイ素膜又は酸化窒化ケイ素膜の形成には450℃以上の高温が必要であり、樹脂フィルムを基材に用いたフレキシブル基板においては、適応が難しい。したがって、樹脂基材を用いる場合には、より低温で転化反応が可能な紫外光を使う方法が好ましい。紫外線(紫外光と同義)によって生成されるオゾンや活性酸素原子は高い酸化能力を有しており、低温で高い緻密性と絶縁性を有する酸化ケイ素膜又は酸化窒化ケイ素膜を形成することが可能である。   For this modification treatment, a known method based on the conversion reaction of polysilazane can be selected. Formation of a silicon oxide film or a silicon oxynitride film by a substitution reaction of a polysilazane compound requires a high temperature of 450 ° C. or more, and is difficult to adapt to a flexible substrate using a resin film as a base material. Therefore, in the case of using a resin base material, a method using ultraviolet light that can be converted at a lower temperature is preferable. Ozone and active oxygen atoms generated by ultraviolet light (synonymous with ultraviolet light) have high oxidation ability, and can form silicon oxide films or silicon oxynitride films with high density and insulation at low temperatures. It is.

本発明での真空紫外光照射処理には、常用されている紫外線発生装置を使用することが可能である。なお、本発明でいう紫外光とは、一般に真空紫外光とよばれる10〜200nmの波長を有する電磁波を含む紫外光をいう。   For the vacuum ultraviolet light irradiation treatment in the present invention, a commonly used ultraviolet ray generator can be used. In addition, the ultraviolet light as used in the field of this invention means the ultraviolet light containing the electromagnetic wave which has a wavelength of 10-200 nm generally called vacuum ultraviolet light.

真空紫外光の照射は、照射される改質前のポリシラザン層を担持している基材、及びガスバリアー性ユニットを構成する他の領域がダメージを受けない範囲で、照射強度や照射時間を設定することが好ましい。   For irradiation with vacuum ultraviolet light, set the irradiation intensity and irradiation time within the range where the substrate carrying the pre-modified polysilazane layer and other areas constituting the gas barrier unit are not damaged. It is preferable to do.

このような紫外線の発生手段としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、UV光レーザー等が挙げられるが、特に限定されない。また、発生させた紫外線を改質前のポリシラザン層に照射する際には、効率向上と均一な照射を達成する観点から、発生源からの紫外線を反射板で反射させてから改質前のポリシラザン層に当てることが望ましい。   Examples of such ultraviolet ray generating means include, but are not limited to, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a xenon arc lamp, a carbon arc lamp, an excimer lamp, and a UV light laser. In addition, when the polysilazane layer before modification is irradiated with the generated ultraviolet light, the polysilazane before modification is reflected after reflecting the ultraviolet light from the generation source with a reflector from the viewpoint of improving efficiency and uniform irradiation. It is desirable to hit the layer.

紫外線照射は、バッチ処理にも連続処理にも適合可能であり、使用する基材の形状によって適宜選定することができる。ポリシラザン改質層を有する基材が長尺フィルム状である場合には、これを搬送させながら上記のような紫外線発生源を具備した乾燥ゾーンで連続的に紫外線を照射することによりセラミックス化することができる。紫外線照射に要する時間は、使用する基材やポリシラザン改質層の組成、濃度にもよるが、一般に0.1秒〜10分間であり、好ましくは0.5秒〜3分間である。   The ultraviolet irradiation can be adapted to both batch processing and continuous processing, and can be appropriately selected depending on the shape of the substrate to be used. When the substrate having the polysilazane modified layer is in the form of a long film, it is converted into ceramics by continuously irradiating ultraviolet rays in the drying zone equipped with the ultraviolet ray generation source as described above while being conveyed. Can do. The time required for ultraviolet irradiation is generally 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.5 seconds to 3 minutes, although depending on the base material used and the composition and concentration of the polysilazane modified layer.

また、真空紫外光(VUV)を照射する際の、酸素濃度は300〜10000体積ppm(1体積%)とすることが好ましく、更に好ましくは、500〜5000体積ppmである。このような酸素濃度の範囲に調整することにより、酸素過多のガスバリアー性領域の生成を防止してガスバリアー性の劣化を防止することができる。
真空紫外光(VUV)照射時にこれら酸素以外のガスとしては乾燥不活性ガスを用いることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。
Moreover, it is preferable that oxygen concentration at the time of irradiating vacuum ultraviolet light (VUV) is 300-10000 volume ppm (1 volume%), More preferably, it is 500-5000 volume ppm. By adjusting to such an oxygen concentration range, it is possible to prevent the generation of a gas-barrier region with excessive oxygen and to prevent the deterioration of the gas barrier property.
A dry inert gas is preferably used as a gas other than oxygen at the time of vacuum ultraviolet light (VUV) irradiation, and dry nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoint of cost.

また、湿式法によるガスバリアー性領域の形成は、図3に示す真空紫外線照射装置200を用いて行うこともできる。   In addition, the gas barrier region can be formed by a wet method using a vacuum ultraviolet irradiation apparatus 200 shown in FIG.

図3において、装置チャンバー201は、図示しないガス供給口から内部に窒素と酸素とを適量供給し、図示しないガス排出口から排気することで、チャンバー内部から実質的に水蒸気を除去し、酸素濃度を所定の濃度に維持することができる。装置チャンバー201内には、172nmの真空紫外線を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプ(エキシマランプ光強度:130mW/cm)202、外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダー203、試料ステージ204及び遮光板206等が設けられている。試料ステージ204は、図示しない移動手段により装置チャンバー201内を所定の速度で水平に(図3のV方向)に移動可能に構成され、再び元の位置に復帰することができる。また、試料ステージ204は、図示しない加熱手段により、所定の温度に維持することができる。試料ステージ204上には、ポリシラザン化合物塗布層が形成された試料205が載置される。試料ステージ204が水平移動する際、試料205の塗布層表面と、エキシマランプ管面との最短距離が3mmとなるように試料ステージの高さが調整されている。遮光板206は、Xeエキシマランプ202のエージング中に試料205の塗布層に真空紫外線が照射されないようにしている。 In FIG. 3, an apparatus chamber 201 supplies nitrogen and oxygen in appropriate amounts from a gas supply port (not shown), and exhausts gas from a gas discharge port (not shown), thereby substantially removing water vapor from the inside of the chamber. Can be maintained at a predetermined concentration. In the apparatus chamber 201, an Xe excimer lamp (excimer lamp light intensity: 130 mW / cm 2 ) 202 having a double tube structure that irradiates vacuum ultraviolet rays of 172 nm, an excimer lamp holder 203 also serving as an external electrode, a sample stage 204, and A light shielding plate 206 and the like are provided. The sample stage 204 is configured to be movable horizontally (at a V direction in FIG. 3) at a predetermined speed in the apparatus chamber 201 by a moving means (not shown), and can return to the original position again. The sample stage 204 can be maintained at a predetermined temperature by a heating means (not shown). A sample 205 on which a polysilazane compound coating layer is formed is placed on the sample stage 204. When the sample stage 204 moves horizontally, the height of the sample stage is adjusted so that the shortest distance between the coating layer surface of the sample 205 and the excimer lamp tube surface is 3 mm. The light shielding plate 206 prevents the application layer of the sample 205 from being irradiated with vacuum ultraviolet rays while the Xe excimer lamp 202 is aged.

真空紫外線照射装置200で試料205の塗布層表面に照射される照射エネルギー量は、浜松ホトニクス株式会社製の紫外線積算光量計(C8026/H8025 UV POWER METER)を用い、172nmのセンサヘッドを用いて測定することができる。測定に際しては、Xeエキシマランプ管面とセンサヘッドの測定面との最短距離が、3mmとなるようにセンサヘッドを試料ステージ204中央に設置し、かつ、装置チャンバー201内の雰囲気が、真空紫外線照射時と同一の酸素濃度となるように窒素と酸素とを供給し、試料ステージ204を0.5m/minの速度で移動させて測定を行う。測定に先立ち、Xeエキシマランプ202の照度を安定させるため、Xeエキシマランプ点灯後に10分間のエージング時間を設け、その後試料ステージを移動させて測定を開始する。この測定で得られた照射エネルギーを元に、試料ステージの移動速度を調整することで照射エネルギー量を調整することができる。   The amount of irradiation energy irradiated to the coating layer surface of the sample 205 by the vacuum ultraviolet irradiation apparatus 200 is measured using a 172 nm sensor head using an ultraviolet integrated light meter (C8026 / H8025 UV POWER METER) manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd. can do. In the measurement, the sensor head is installed in the center of the sample stage 204 so that the shortest distance between the Xe excimer lamp tube surface and the measurement surface of the sensor head is 3 mm, and the atmosphere in the apparatus chamber 201 is irradiated with vacuum ultraviolet rays. Nitrogen and oxygen are supplied so that the oxygen concentration is the same as the time, and the sample stage 204 is moved at a speed of 0.5 m / min to perform measurement. Prior to the measurement, in order to stabilize the illuminance of the Xe excimer lamp 202, an aging time of 10 minutes is provided after the Xe excimer lamp is turned on, and then the sample stage is moved to start the measurement. Based on the irradiation energy obtained by this measurement, the amount of irradiation energy can be adjusted by adjusting the moving speed of the sample stage.

(非遷移金属と遷移金属との混合領域)
ここで、本発明に係るガスバリアー性領域として、非遷移金属と遷移金属との混合領域が設けられていると、高いガスバリアー性を有することができ、好ましい。ガスバリアー性領域が、当該混合領域のみから構成されていても良いし、一部に当該混合領域を含むものであっても良い。
(Mixed region of non-transition metal and transition metal)
Here, it is preferable that a mixed region of a non-transition metal and a transition metal is provided as the gas barrier region according to the present invention, because a high gas barrier property can be obtained. The gas barrier region may be composed only of the mixed region, or may partially include the mixed region.

本発明に係る混合領域は、長周期型周期表の第12族〜第14族の金属から選択される非遷移金属(M1)及び第3族元素から第11族の金属から選択される遷移金属(M2)が含有されている領域であって、前記非遷移金属M1に対する遷移金属M2の原子数比の値(M2/M1)が、0.02〜49の範囲内にある領域を、厚さ方向に連続して5nm以上有する領域である。   The mixed region according to the present invention includes a non-transition metal (M1) selected from metals of Group 12 to Group 14 of the long-period periodic table and a transition metal selected from metals of Group 11 to Group 3 elements. A region where (M2) is contained and the value (M2 / M1) of the atomic ratio of the transition metal M2 to the non-transition metal M1 is in the range of 0.02 to 49, It is a region having 5 nm or more continuously in the direction.

また、混合領域は、構成成分の化学組成が相互に異なる複数の領域として形成されていても良く、また、構成成分の化学組成が連続して変化している領域として形成されていても良い。   Further, the mixed region may be formed as a plurality of regions having different chemical compositions of the constituent components, or may be formed as a region in which the chemical compositions of the constituent components are continuously changed.

本発明においては、本発明に係る混合領域に含有される一部の組成が、酸素が欠損した非化学量論的組成(酸素欠損組成)であることが好ましい。
本発明においては、酸素欠損組成とは、当該混合領域の組成を、下記化学組成式(1)で表したとき、当該混合領域の少なくとも一部の組成が、下記関係式(2)で規定する条件を満たすことと定義する。また、当該混合領域における酸素欠損程度を表す酸素欠損度指標としては、当該ある混合領域における(2y+3z)/(a+bx)を算出して得られる値の最小値を用いるものとする。詳細については後述する。
化学組成式(1):(M1)(M2)
関係式(2):(2y+3z)/(a+bx)<1.0
上記各式において、M1は非遷移金属、M2は遷移金属、Oは酸素、Nは窒素を表し、x、y及びzはそれぞれ化学量論係数を表す。aはM1の最大価数、bはM2の最大価数を表す。
In the present invention, it is preferable that a part of the composition contained in the mixed region according to the present invention has a non-stoichiometric composition (oxygen deficient composition) in which oxygen is deficient.
In the present invention, the oxygen deficient composition is defined by the following relational expression (2) when at least a part of the composition of the mixed region is expressed by the following chemical composition formula (1). It is defined as satisfying the condition. In addition, as the oxygen deficiency index indicating the degree of oxygen deficiency in the mixed region, the minimum value obtained by calculating (2y + 3z) / (a + bx) in the certain mixed region is used. Details will be described later.
Chemical composition formula (1): (M1) (M2) x O y N z
Relational expression (2): (2y + 3z) / (a + bx) <1.0
In the above formulas, M1 represents a non-transition metal, M2 represents a transition metal, O represents oxygen, N represents nitrogen, and x, y, and z represent stoichiometric coefficients, respectively. a represents the maximum valence of M1, and b represents the maximum valence of M2.

上述したように、本発明に係る非遷移金属(M1)と遷移金属(M2)との混合領域の組成は、式(1)である(M1)(M2)で示される。この組成からも明らかなように、上記混合領域の組成は、一部窒化物の構造を含んでいても良く、窒化物の構造を含んでいる方がガスバリアー性の観点から好ましい。 As described above, the composition of the mixed region of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) according to the present invention is represented by (M1) (M2) x O y N z which is the formula (1). As is clear from this composition, the composition of the mixed region may partially include a nitride structure, and it is more preferable to include a nitride structure from the viewpoint of gas barrier properties.

ここでは、非遷移金属(M1)の最大価数をa、遷移金属(M2)の最大価数をb、Oの価数を2、Nの価数を3とする。そして、上記混合領域の組成(一部窒化物となっているものを含む。)が化学量論的組成になっている場合は、(2y+3z)/(a+bx)=1.0となる。この式は、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の結合手の合計と、O、Nの結合手の合計とが同数であることを意味し、この場合、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)ともに、O及びNのいずれか一方と結合していることになる。なお、本発明において、非遷移金属(M1)として2種以上が併用される場合や、遷移金属(M2)として2種以上が併用される場合には、各元素の最大価数を各元素の存在比率によって加重平均することにより算出される複合価数を、それぞれの「最大価数」のa及びbの値として採用するものとする。   Here, the maximum valence of the non-transition metal (M1) is a, the maximum valence of the transition metal (M2) is b, the valence of O is 2, and the valence of N is 3. When the composition of the mixed region (including a part of the nitride) is a stoichiometric composition, (2y + 3z) / (a + bx) = 1.0. This formula means that the total number of bonds of non-transition metal (M1) and transition metal (M2) is equal to the total number of bonds of O and N. In this case, non-transition metal (M1) And the transition metal (M2) are bonded to either O or N. In the present invention, when two or more kinds are used together as the non-transition metal (M1), or when two or more kinds are used together as the transition metal (M2), the maximum valence of each element is set to The composite valence calculated by performing the weighted average according to the existence ratio is adopted as the values of a and b of each “maximum valence”.

一方、本発明に係る混合領域において、関係式(2)で示す(2y+3z)/(a+bx)<1.0となる場合には、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の結合手の合計に対して、O、Nの結合手の合計が不足していることを意味し、この様な状態が上記の「酸素欠損」である。   On the other hand, in the mixed region according to the present invention, when (2y + 3z) / (a + bx) <1.0 shown by the relational expression (2), a bond between the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) This means that the total number of O and N bonds is insufficient with respect to the total, and such a state is the above-mentioned “oxygen deficiency”.

酸素欠損状態においては、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の余った結合手は互いに結合する可能性を有しており、非遷移金属(M1)や遷移金属(M2)の金属同士が直接結合すると、金属の間にOやNを介して結合した場合よりも緻密で高密度な構造が形成され、その結果として、ガスバリアー性が向上すると考えられる。   In the oxygen deficient state, the remaining bonds of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) have the possibility of bonding to each other, and the metals of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) When they are directly bonded, it is considered that a denser and higher-density structure is formed than when bonded between metals via O or N, and as a result, gas barrier properties are improved.

また、本発明において、混合領域は、前記xの値が、0.02≦x≦49(0<y、0≦z)を満たす領域である。これは、先に、遷移金属(M2)/非遷移金属(M1)の原子数比率の値が、0.02〜49の範囲内にあり、厚さが5nm以上である領域と定義する、としたことと同一の定義である。   In the present invention, the mixed region is a region where the value of x satisfies 0.02 ≦ x ≦ 49 (0 <y, 0 ≦ z). This is defined as a region where the value of the number ratio of transition metal (M2) / non-transition metal (M1) is in the range of 0.02 to 49 and the thickness is 5 nm or more. It is the same definition as that.

この領域では、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の双方が金属同士の直接結合に関与することから、この条件を満たす混合領域が所定値以上(5nm)の厚さで存在することで、ガスバリアー性の向上に寄与すると考えられる。なお、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の存在比率が近いほどガスバリアー性の向上に寄与しうると考えられることから、混合領域は、0.1≦x≦10を満たす領域を5nm以上の厚さで含むことが好ましく、0.2≦x≦5を満たす領域を5nm以上の厚さで含むことがより好ましく、0.3≦x≦4を満たす領域を5nm以上の厚さで含むことが更に好ましい。   In this region, since both the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) are involved in the direct bonding between the metals, a mixed region that satisfies this condition exists in a thickness of a predetermined value or more (5 nm). Therefore, it is thought that it contributes to the improvement of gas barrier properties. In addition, since it is considered that the closer the abundance ratio of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2), the more the gas barrier property can be improved, the mixed region is a region satisfying 0.1 ≦ x ≦ 10. It is preferable to include a thickness of 5 nm or more, more preferably include a region satisfying 0.2 ≦ x ≦ 5 at a thickness of 5 nm or more, and a region satisfying 0.3 ≦ x ≦ 4 to a thickness of 5 nm or more. It is further preferable to contain.

ここで、上述したように、混合領域の範囲内に、関係式(2)で示す(2y+3z)/(a+bx)<1.0の関係を満たす領域が存在すれば、ガスバリアー性の向上効果が発揮されることが確認されたが、混合領域は、その組成の少なくとも一部が(2y+3z)/(a+bx)≦0.9を満たすことが好ましく、(2y+3z)/(a+bx)≦0.85を満たすことがより好ましく、(2y+3z)/(a+bx)≦0.8を満たすことが更に好ましい。ここで、混合領域における(2y+3z)/(a+bx)の値が小さくなるほど、ガスバリアー性の向上効果は高くなるものの可視光での吸収も大きくなる。したがって、透明性が望まれる用途に使用するガスバリアー層の場合には、0.2≦(2y+3z)/(a+bx)であることが好ましく、0.3≦(2y+3z)/(a+bx)であることがより好ましく、0.4≦(2y+3z)/(a+bx)であることが更に好ましい。   Here, as described above, if there is a region satisfying the relationship of (2y + 3z) / (a + bx) <1.0 represented by the relational expression (2) within the range of the mixed region, the effect of improving the gas barrier property is obtained. Although it was confirmed that the mixed region exhibits at least a part of the composition, (2y + 3z) / (a + bx) ≦ 0.9, and (2y + 3z) / (a + bx) ≦ 0.85 in the mixed region. It is more preferable to satisfy | fill, and it is still more preferable to satisfy | fill (2y + 3z) / (a + bx) <= 0.8. Here, the smaller the value of (2y + 3z) / (a + bx) in the mixed region, the higher the gas barrier property, but the greater the absorption in visible light. Therefore, in the case of a gas barrier layer used for applications where transparency is desired, 0.2 ≦ (2y + 3z) / (a + bx) is preferable, and 0.3 ≦ (2y + 3z) / (a + bx). Is more preferable, and 0.4 ≦ (2y + 3z) / (a + bx) is still more preferable.

なお、本発明において良好なガスバリアー性が得られる混合領域の厚さは、後述するXPS分析法におけるSiO換算のスパッタ厚さとして、5nm以上であり、この厚さは、8nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、20nm以上であることが更に好ましい。混合領域の厚さは、ガスバリアー性の観点からは特に上限はないが、光学特性の観点から、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、30nm以下であることが更に好ましい。 In the present invention, the thickness of the mixed region where good gas barrier properties can be obtained is 5 nm or more as the sputtering thickness in terms of SiO 2 in the XPS analysis method described later, and this thickness is 8 nm or more. Is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. The thickness of the mixed region is not particularly limited from the viewpoint of gas barrier properties, but is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and further preferably 30 nm or less from the viewpoint of optical characteristics. preferable.

上述したような特定構成の混合領域を有するガスバリアー層は、例えば、有機EL素子等の電子デバイス用のガスバリアー層として使用可能なレベルの非常に高いガスバリアー性を示す。   A gas barrier layer having a mixed region having a specific configuration as described above exhibits a very high gas barrier property that can be used as a gas barrier layer for an electronic device such as an organic EL element.

(混合領域の形成方法)
混合領域の形成方法としては、長周期型周期表の第12族〜第14族の金属から選択される非遷移金属(M1)を含有する領域(非遷移金属含有領域)と、第3族元素から第11族の金属から選択される遷移金属(M2)が含有されている領域(遷移金属含有領域)とを互いに隣接して形成する際に、各々の形成条件を適宜調整して、非遷移金属含有領域と遷移金属含有領域との間に混合領域を形成する方法が好ましい。
(Method for forming mixed region)
As a method for forming the mixed region, a region (non-transition metal-containing region) containing a non-transition metal (M1) selected from Group 12 to Group 14 metals of the long-period periodic table, and a Group 3 element When forming a region containing a transition metal (M2) selected from Group 11 to metal (transition metal-containing region) adjacent to each other, the respective formation conditions are adjusted as appropriate so that no transition occurs. A method of forming a mixed region between the metal-containing region and the transition metal-containing region is preferable.

非遷移金属含有領域を上記気相成長法により形成する場合は、例えば、成膜原料における非遷移金属(M1)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、成膜時の磁力、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。   When the non-transition metal-containing region is formed by the vapor phase growth method, for example, the ratio of the non-transition metal (M1) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of the inert gas and the reactive gas during film formation, Mixing by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount during film formation, the degree of vacuum during film formation, the magnetic force during film formation, and the power during film formation Regions can be formed.

非遷移金属含有領域を上記塗布法により形成する場合は、例えば、非遷移金属(M1)を含有する成膜原料種(ポリシラザン種等)、触媒種、触媒含有量、塗布膜厚、乾燥温度・時間、改質方法、改質条件からなる群から選択される1種又は2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。   When the non-transition metal-containing region is formed by the above-described coating method, for example, a film-forming raw material type (polysilazane type or the like) containing a non-transition metal (M1), a catalyst type, a catalyst content, a coating film thickness, a drying temperature, The mixed region can be formed by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of time, reforming method, and reforming conditions.

遷移金属含有領域を上記気相成長法により形成する場合は、例えば、成膜原料における遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、成膜時の磁力、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。   When the transition metal-containing region is formed by the vapor phase growth method, for example, the ratio of the transition metal (M2) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of the inert gas and the reactive gas during film formation, and the film formation Adjusting the mixing region by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of the amount of gas supplied, the degree of vacuum during film formation, the magnetic force during film formation, and the power during film formation Can be formed.

また、これに加えて、非遷移金属と遷移金属の混合領域を直接形成する方法も好ましい。
混合領域を直接形成する方法としては、公知の共蒸着法を用いることが好ましい。このような共蒸着法として、好ましくは、共スパッタ法が挙げられる。本発明において採用される共スパッタ法は、例えば、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の双方を含む合金からなる複合ターゲットや、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の複合酸化物からなる複合ターゲットをスパッタリングターゲットとして用いた1元スパッタであり得る。
In addition to this, a method of directly forming a mixed region of a non-transition metal and a transition metal is also preferable.
As a method for directly forming the mixed region, it is preferable to use a known co-evaporation method. As such a co-evaporation method, a co-sputtering method is preferable. The co-sputtering method employed in the present invention is, for example, a composite target made of an alloy containing both a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2), or a composite of a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2). One-way sputtering using a composite target made of an oxide as a sputtering target may be used.

また、本発明における共スパッタ法は、非遷移金属(M1)の単体又はその酸化物と、遷移金属(M2)の単体又はその酸化物とを含む複数のスパッタリングターゲットを用いた多元同時スパッタであっても良い。これらのスパッタリングターゲットを作製する方法や、これらのスパッタリングターゲットを用いて複合酸化物からなる薄膜を作製する方法については、例えば、特開2000−160331号公報、特開2004−068109号公報、特開2013−047361号公報などの記載が適宜参照されうる。   In addition, the co-sputtering method in the present invention is multi-source simultaneous sputtering using a plurality of sputtering targets including a single non-transition metal (M1) or its oxide and a single transition metal (M2) or its oxide. May be. Regarding the method for producing these sputtering targets and the method for producing a thin film made of a complex oxide using these sputtering targets, for example, JP 2000-160331 A, JP 2004-068109 A, JP The description of 2013-043761 gazette etc. can be referred suitably.

そして、共蒸着法を実施する際の成膜条件としては、成膜原料における遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件が例示され、これらの成膜条件(好ましくは、酸素分圧)を調節することによって、酸素欠損組成を有する複合酸化物からなる薄膜を形成することができる。すなわち、上述したような共蒸着法を用いてガスバリアー性領域を形成することで、形成されるガスバリアー性領域の厚さ方向のほとんどの領域を混合領域とすることができる。このため、かような手法によれば、混合領域の厚さを制御するという極めて簡便な操作により、所望のガスバリアー性を実現することができる。なお、混合領域の厚さを制御するには、例えば、共蒸着法を実施する際の成膜時間を調節すれば良い。   The film forming conditions for performing the co-evaporation method include the ratio of transition metal (M2) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of inert gas to reactive gas during film formation, Examples include one or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount, the degree of vacuum during film formation, and the power during film formation, and these film formation conditions (preferably oxygen partial pressure) ) Can be adjusted to form a thin film made of a complex oxide having an oxygen-deficient composition. That is, by forming the gas barrier region using the co-evaporation method as described above, most of the region in the thickness direction of the formed gas barrier region can be a mixed region. For this reason, according to such a method, a desired gas barrier property can be realized by an extremely simple operation of controlling the thickness of the mixed region. In addition, what is necessary is just to adjust the film-forming time at the time of implementing a co-evaporation method in order to control the thickness of a mixing area | region, for example.

《反応性領域》
反応性領域は、ガスバリアー性フィルムの両面のうちいずれか側の面から侵入する水分や酸素等と反応し、これらを吸収する材料を含有して構成されている。ガスバリアー性ユニットが反応性領域を有することで、ガスバリアー性が向上されている。
《Reactive area》
The reactive region is configured to contain a material that reacts with moisture, oxygen, and the like entering from either side of the gas barrier film and absorbs them. The gas barrier property is improved because the gas barrier unit has a reactive region.

本発明のガスバリアー性フィルムにおいて、第1及び第2反応性領域は、互いに主成分として含有される金属化合物の金属元素が、周期表において異なる族であれば、いずれの構成・形成方法であっても良い。本発明において「主成分」とは、原子組成比として含有量が最大である金属化合物をいう。第1及び第2反応性領域のうち一方が主成分を2種以上含有する場合には、当該2種以上の金属化合物の各金属元素と、第1及び第2反応性領域のうち他方が主成分として含有する金属化合物の金属元素とが周期表において異なる族であれば良い。   In the gas barrier film of the present invention, the first and second reactive regions may have any configuration / formation method as long as the metal elements of the metal compound contained as main components are different from each other in the periodic table. May be. In the present invention, the “main component” refers to a metal compound having a maximum content as an atomic composition ratio. When one of the first and second reactive regions contains two or more main components, each of the metal elements of the two or more metal compounds and the other of the first and second reactive regions is the main. What is necessary is just to be a different group in the periodic table from the metal element of the metal compound contained as a component.

第1及び第2反応性領域としては、反応性を有していればいずれの構成であっても良く、特に限定されるものではない。反応性領域としては、例えば、後述するアルカリ土類金属を含有するものであっても良いし、SiOで表される組成を有するものであっても良い。第1及び第2反応性領域は、上記したように主成分として含有される金属化合物の金属元素が周期表において族が異なるため、第1反応性領域がアルカリ土類金属を含有する場合には、第2反応性領域がSiOで表される組成を有することが好ましい。一方、第1反応性領域がSiOで表される組成を有する場合には、第2反応性領域がアルカリ土類金属を含有することが好ましい。 The first and second reactive regions may have any configuration as long as they have reactivity, and are not particularly limited. For example, the reactive region may contain an alkaline earth metal to be described later, or may have a composition represented by SiO x N y . When the first reactive region contains an alkaline earth metal, the metal elements of the metal compound contained as the main component are different from each other in the periodic table as described above, so that the first reactive region contains an alkaline earth metal. The second reactive region preferably has a composition represented by SiO x N y . On the other hand, when the first reactive region has a composition represented by SiO x N y , the second reactive region preferably contains an alkaline earth metal.

また、第1反応性領域の水分との反応の速さと、第2反応性領域の水分との反応の速さとの比率が、5〜20倍の範囲内であることが好ましい。これにより、所定期間、更に高いガスバリアー性を維持することができる。   Moreover, it is preferable that the ratio of the reaction speed with the moisture in the first reactive region and the reaction speed with the moisture in the second reactive region is in the range of 5 to 20 times. Thereby, higher gas barrier property can be maintained for a predetermined period.

ここで、本発明において、水分との反応の速さは、後述する実施例と同様、以下の方法により測定することができる。
すなわち、まず基材上に対象の反応性領域を形成し、更にガスバリアー性領域を形成した3層構成の積層体を測定試料とする。また、比較対象の反応性領域を備えた同様の構成の測定試料を用意する。各測定試料を20℃、50%RHの環境下に移し、各試料から、最初の24時間までは6時間ごとに、それ以降は24時間ごとに、小片試料を切り出し、速やかに下記条件のXPS分析により、反応性領域の厚さ方向の組成分布プロファイルを測定する。
Here, in the present invention, the speed of reaction with moisture can be measured by the following method, as in Examples described later.
That is, a laminate having a three-layer structure in which a target reactive region is first formed on a substrate and a gas barrier region is further formed is used as a measurement sample. In addition, a measurement sample having the same configuration including a reactive region to be compared is prepared. Each measurement sample is transferred to an environment of 20 ° C. and 50% RH. From each sample, a small sample is cut out every 6 hours until the first 24 hours and every 24 hours thereafter, and XPS of the following conditions is promptly extracted. The composition distribution profile in the thickness direction of the reactive region is measured by analysis.

・装置:アルバック・ファイ社製Quantera SXM
・X線源:単色化Al−Kα
・スパッタイオン:Ar(2keV)
・デプスプロファイル:SiO換算スパッタ厚さで、所定の厚さ間隔で測定を繰り返し、深さ方向のデプスプロファイルを得た。この厚さ間隔は、1nmとした(深さ方向に1nmごとのデータが得られる。)
・定量:バックグラウンドをShirley法で求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量した。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いた。なお、分析した元素は、Si、Ca、Mg、Fe、Nb、O、N、Cである。
・ Device: Quantera SXM manufactured by ULVAC-PHI
・ X-ray source: Monochromatic Al-Kα
・ Sputtering ion: Ar (2 keV)
Depth profile: Measurement was repeated at a predetermined thickness interval with a SiO 2 equivalent sputtering thickness to obtain a depth profile in the depth direction. The thickness interval was 1 nm (data every 1 nm is obtained in the depth direction).
Quantification: The background was determined by the Shirley method, and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area. For data processing, MultiPak manufactured by ULVAC-PHI was used. The analyzed elements are Si, Ca, Mg, Fe, Nb, O, N, and C.

得られたデータから、反応性領域の平均組成を求め、その組成から、反応性領域が完全に水分と反応した時間を、水分との反応の速さとして求めることができる。
例えば、反応性領域の組成がCaOであれば、完全に水分と反応した場合、Ca(OH)となり、XPS分析ではCaOのxが2となると考えられる。本発明においては、CaOのxが1.9以上となった時点(20℃、50%RH保管時間)を、反応性領域が完全に水分と反応した時間であるものとして、これを求める。また、MgO、SrOについては、CaOと同様である。また、反応性領域が、CaO、MgO及びSrOのうち少なくとも2種の混合組成である場合には、主成分のxが1.9となった時点とし、主成分が2種以上である場合には各元素の原子組成比率の合計を1とした際に、xが1.9となった時点とする。
また、例えば、反応性領域の組成がSiOであれば、完全に水分と反応した場合x≧2かつy=0となる。本発明においては、SiOのxが1.9以上となった時点(20℃、50%RH保管時間)を、反応性領域が完全に水分と反応した時間であるものとして、これを求める。反応性領域の表層を改質してその改質層をガスバリアー性領域とした場合、SiO組成において、XPS分析結果に基づく上記酸素原子比率の変化からガスバリアー性領域と反応性領域との境界を明確にして、反応性領域の上記xの値を算出する。また、反応性領域としてのポリシラザン層又はポリシラザン改質層の上にNbO層を形成して、Si−Nb混合領域をガスバリアー性領域とした場合、Nb/Si比率が0.02以上の領域をガスバリアー性領域とし、反応性領域との境界を明確にして、上記xの値を算出する。
From the obtained data, the average composition of the reactive region can be obtained, and the time during which the reactive region has completely reacted with moisture can be obtained from the composition as the speed of reaction with moisture.
For example, if the composition of the reactive region is CaO, it will be Ca (OH) 2 when completely reacted with moisture, and x of CaO x will be 2 in XPS analysis. In the present invention, the time when x of CaO x becomes 1.9 or more (20 ° C., 50% RH storage time) is determined as the time when the reactive region has completely reacted with moisture. MgO and SrO are the same as CaO. In addition, when the reactive region has a mixed composition of at least two of CaO x , MgO x and SrO x , the time when x of the main component becomes 1.9, In some cases, when the total atomic composition ratio of each element is 1, x is 1.9.
For example, if the composition of the reactive region is SiO x N y , x ≧ 2 and y = 0 when completely reacted with moisture. In the present invention, when the x of SiO x N y becomes 1.9 or more (20 ° C., 50% RH storage time), the reactive region is completely reacted with moisture, Ask. When the surface layer of the reactive region is modified to make the modified layer a gas barrier region, the gas barrier region and the reactive region are determined from the change in the oxygen atomic ratio based on the XPS analysis result in the SiO x N y composition. The value of x in the reactive region is calculated. Further, when an NbO x layer is formed on a polysilazane layer or a polysilazane modified layer as a reactive region and the Si—Nb mixed region is used as a gas barrier region, the Nb / Si ratio is 0.02 or more. The gas barrier region is defined, the boundary with the reactive region is clarified, and the value of x is calculated.

また、水分との反応の速さが、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が速いことが好ましい。これにより、所定期間、更に高いガスバリアー性を維持することができる。水分との反応の速さが、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が速いとは、上記のようにして求められる、反応性領域が完全に水分と反応した時間が、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が短いことをいう。   In addition, it is preferable that the first reactive region is faster in reaction with moisture than the second reactive region. Thereby, higher gas barrier property can be maintained for a predetermined period. The rate of reaction with moisture is faster in the first reactive region than in the second reactive region. The time required for the reactive region to completely react with moisture is determined as described above. It means that the first reactive region is shorter than the two reactive regions.

反応性領域の厚さとしては、特に限定されるものではなく、材料によっても異なるが、例えば、0.01〜3μmの範囲であることが好ましく、10〜600nmの範囲であることより好ましく、100〜400nmの範囲が特に好ましい。   The thickness of the reactive region is not particularly limited and varies depending on the material, but is preferably in the range of 0.01 to 3 μm, more preferably in the range of 10 to 600 nm, for example, 100 A range of ˜400 nm is particularly preferred.

(アルカリ土類金属)
アルカリ土類金属を含有する反応性領域としては、例えば、CaO、MgO、SrO等のアルカリ土類金属を含有して構成されるものが挙げられる。
(Alkaline earth metal)
Examples of the reactive region containing an alkaline earth metal include those configured to contain an alkaline earth metal such as CaO, MgO, and SrO.

これらの材料を含有して構成される反応性領域は、CaO、MgO、SrOのうち少なくとも1種以上を含有するターゲットを用いたPVD法により形成することができる。これらのターゲットからPVD法により反応性領域を形成するためには、MgO、CaO、SrOから選択される1種又はそれ以上の酸化物の粉末を焼結して焼結体とし、この焼結体を出発原料としてPVD法を行えば良い。当該ターゲットには、安定化剤として、Cu、Fe、Cr等の遷移金属酸化物又はLa等の希土類酸化物が添加されていることが好ましく、その含有量としては例えば10〜10000質量ppmの範囲内であることが好ましい。これらの安定化剤が含有されていることにより、形成される反応性領域の反応性を更に向上させることができる。   The reactive region configured to contain these materials can be formed by a PVD method using a target containing at least one of CaO, MgO, and SrO. In order to form a reactive region from these targets by PVD, one or more oxide powders selected from MgO, CaO, and SrO are sintered to form a sintered body. The PVD method may be performed using as a starting material. The target is preferably added with a transition metal oxide such as Cu, Fe, Cr or the like, or a rare earth oxide such as La as a stabilizer, and the content thereof is, for example, in the range of 10 to 10000 mass ppm. It is preferable to be within. By containing these stabilizers, the reactivity of the formed reactive region can be further improved.

上記PVD法としては特に限定されないが、電子ビーム加熱法やイオンプレーティング法等の真空蒸着法やスパッタ法等を好適に採用することができる。成膜条件も出発原料や成膜する反応性領域の膜厚等に応じて適宜設定することができる。   Although it does not specifically limit as said PVD method, Vacuum deposition methods, such as an electron beam heating method and an ion plating method, a sputtering method, etc. can be employ | adopted suitably. The film forming conditions can also be appropriately set according to the starting material, the film thickness of the reactive region to be formed, and the like.

上記反応性領域の膜厚としては、例えば200〜3000nmに設定されるとともに、膜密度としては例えば50〜98%に設定されるが、膜厚が厚くなるとともに、膜密度が下がれば吸湿性能は高くなるので、所望の吸湿性能を発揮し得るように膜密度との関連で適宜設定することができる。なお、反応性領域の膜密度を低くしすぎるとクラックが発生するおそれがあり、また、反応性領域の膜厚を厚くしすぎると、成膜コストが上昇したり、反応性領域が剥離したりするおそれがある。このため、有機ELデバイスに適用する場合は、反応性領域の膜厚及び膜密度が上記の範囲に設定されることが好ましい。   The film thickness of the reactive region is set to, for example, 200 to 3000 nm, and the film density is set to, for example, 50 to 98%. However, as the film thickness increases and the film density decreases, the moisture absorption performance is Since it becomes high, it can set suitably in relation to a film | membrane density so that a desired moisture absorption performance can be exhibited. If the film density in the reactive region is too low, cracks may occur, and if the film thickness in the reactive region is too thick, the film formation cost increases or the reactive region peels off. There is a risk. For this reason, when applying to an organic EL device, it is preferable that the film thickness and film density of the reactive region are set in the above ranges.

上記CaO、MgO、SrOのうち少なくとも1種以上を含有するターゲットは、次のようにして製造することができる。   The target containing at least one of CaO, MgO, and SrO can be manufactured as follows.

ここでは、多結晶体を得る方法として、焼結により得る方法を示すが、特に限定されるものではない。多結晶体を形成する工程では、まず純度90〜99.99%であるMgO、CaO、SrOのうち少なくとも1種以上の酸化物粉末又は複合酸化物粉末、及び、安定化剤としての遷移金属酸化物又は希土類酸化物の複合酸化物の粉末を所定量準備する。
この準備する粉末の平均粒径は0.01〜100μmの範囲内にあることが好ましい。粉末の平均粒径が0.01μm未満では、粉末が細かすぎて凝集するため、粉末のハンドリングが悪くなり、高濃度スラリーを調製することが困難となるためであり、100μmを越えると、微細構造の制御が難しく、緻密な多結晶体が得られないからである。また、MgO等の粉末の平均粒径を上記範囲に限定すると、焼結助剤を用いなくても所望の多結晶体を得ることができる。
Here, as a method for obtaining a polycrystalline body, a method obtained by sintering is shown, but it is not particularly limited. In the step of forming the polycrystalline body, first, at least one oxide powder or composite oxide powder of MgO, CaO, SrO having a purity of 90 to 99.99%, and transition metal oxidation as a stabilizer A predetermined amount of a composite oxide or rare earth oxide composite oxide powder is prepared.
The average particle size of the prepared powder is preferably in the range of 0.01 to 100 μm. If the average particle size of the powder is less than 0.01 μm, the powder is too fine and agglomerates, so that the handling of the powder becomes worse and it is difficult to prepare a high-concentration slurry. This is because it is difficult to control and a dense polycrystal cannot be obtained. Moreover, if the average particle diameter of powders, such as MgO, is limited to the said range, a desired polycrystal can be obtained without using a sintering aid.

次に、それらのいずれかの粉末とバインダーと有機溶媒とを混合してスラリーを調製する。このときのスラリーの濃度は40〜70質量%であることが好ましく、70質量%以下であると、安定した造粒が容易となり、40質量%以上であると均一な組織を有する緻密な多結晶体を得られやすいからである。
すなわち、スラリー濃度を上記範囲内に限定すると、スラリーの粘度が200cps以下となり、例えばスプレードライヤーによる粉末の造粒を安定して行うことができ、更には成形体の密度が高くなって緻密な多結晶体の製造が可能になる。
Next, any one of those powders, a binder, and an organic solvent are mixed to prepare a slurry. The concentration of the slurry at this time is preferably 40 to 70% by mass, and when it is 70% by mass or less, stable granulation is facilitated, and when it is 40% by mass or more, a dense polycrystal having a uniform structure is obtained. It is because it is easy to get a body.
That is, when the slurry concentration is limited to the above range, the viscosity of the slurry becomes 200 cps or less, and for example, powder granulation by a spray dryer can be performed stably. Crystals can be manufactured.

また、粉末とバインダーと有機溶媒との湿式混合、特に、粉末と分散媒である有機溶媒との湿式混合は、湿式ボールミル又は撹拌ミルにより行われる。湿式ボールミルでは、ZrO製ボールを用いる場合には、直径5〜10mmの多数のZrO製ボールを用いて8〜24時間、好ましくは20〜24時間湿式混合される。
ZrO製ボールの直径が5mm以上であると混合が十分に行われ、10mm以下であると不純物を低減することができる。また、混合時間が最長24時間と長いのは、長時間連続混合しても不純物の発生が少ないからである。一方、湿式ボールミルにおいて、鉄芯入りの樹脂製ボールを用いる場合には、直径10〜15mmのボールを用いることが好ましい。
The wet mixing of the powder, the binder, and the organic solvent, particularly the wet mixing of the powder and the organic solvent that is the dispersion medium is performed by a wet ball mill or a stirring mill. In the wet ball mill, when ZrO 2 balls are used, wet mixing is performed for 8 to 24 hours, preferably 20 to 24 hours, using a large number of ZrO 2 balls having a diameter of 5 to 10 mm.
When the diameter of the ZrO 2 ball is 5 mm or more, mixing is sufficiently performed, and when it is 10 mm or less, impurities can be reduced. The reason why the mixing time is as long as 24 hours is that the generation of impurities is small even if the mixing is continued for a long time. On the other hand, in a wet ball mill, when using a resin ball with an iron core, it is preferable to use a ball having a diameter of 10 to 15 mm.

撹拌ミルでは、直径1〜3mmのZrO製ボールを用いて0.5〜1時間湿式混合される。ZrO製ボールの直径が1mm以上であると混合が十分に行われ、3mm以下であると不純物を低減することができる。
また、混合時間が最長1時間と短いのは、1時間を超えると原料の混合のみならず粉砕の仕事をするため、不純物の発生の原因となり、また、1時間もあれば十分に混合できるからである。
In the stirring mill, wet mixing is performed for 0.5 to 1 hour using a ZrO 2 ball having a diameter of 1 to 3 mm. When the diameter of the ZrO 2 ball is 1 mm or more, mixing is sufficiently performed, and when it is 3 mm or less, impurities can be reduced.
Also, the mixing time is as short as 1 hour at the longest, because when it exceeds 1 hour, not only the mixing of raw materials but also the work of pulverization causes the generation of impurities. It is.

次に、上記スラリーを噴霧乾燥して平均粒径が50〜300μm、好ましくは50〜200μmの造粒粉末を得た後、この造粒粉末を所定の型に入れて所定の圧力で成形する。造粒粉末の平均粒径が50μm以上であると成形性が良く、300μm以下であると成形体密度を高くすることができ、強度も高くすることができる。
上記噴霧乾燥はスプレードライヤーを用いて行われることが好ましい。また、ペレットの成形には、メカニカルプレス法、タブレットマシン法又はブリケットマシン法のいずれかの金型プレス法を用いて行われることが好ましい。これにより、ペレット状の成形体が得られる。
Next, the slurry is spray-dried to obtain a granulated powder having an average particle diameter of 50 to 300 μm, preferably 50 to 200 μm, and the granulated powder is put into a predetermined mold and molded at a predetermined pressure. If the average particle size of the granulated powder is 50 μm or more, the moldability is good, and if it is 300 μm or less, the density of the compact can be increased and the strength can be increased.
The spray drying is preferably performed using a spray dryer. Moreover, it is preferable to perform the shaping | molding of a pellet using the die press method in any one of a mechanical press method, a tablet machine method, or a briquette machine method. Thereby, a pellet-shaped molded body is obtained.

更に、得られたペレット状の成形体を所定の温度で焼結する。焼結する前に成形体を350〜620℃の温度で脱脂処理することが好ましい。この脱脂処理は成形体の焼結後の色むらを防止するために行われ、時間をかけて十分に行うことが好ましい。焼結は1500〜1700℃の温度で行うことが好ましい。焼結温度が1500℃以上であると緻密な焼結体を得ることができ、1700℃以下であると粒成長の速度を抑えることができ、特性を向上させることができる。また、成形体を不活性ガス雰囲気中で焼結する場合には、不活性ガスとしてアルゴンガスを用いることが好ましい。このようにして密度が密度90〜99.9%の緻密な多結晶体をターゲットとして得ることができる。   Furthermore, the obtained pellet-shaped molded body is sintered at a predetermined temperature. It is preferable to degrease the molded body at a temperature of 350 to 620 ° C. before sintering. This degreasing treatment is performed in order to prevent color unevenness after sintering of the molded body, and it is preferable that the degreasing treatment is sufficiently performed over time. Sintering is preferably performed at a temperature of 1500 to 1700 ° C. When the sintering temperature is 1500 ° C. or higher, a dense sintered body can be obtained, and when it is 1700 ° C. or lower, the rate of grain growth can be suppressed and the characteristics can be improved. Moreover, when sintering a molded object in inert gas atmosphere, it is preferable to use argon gas as inert gas. In this way, a dense polycrystal having a density of 90 to 99.9% can be obtained as a target.

(SiOで表される組成)
SiOが完全に水分と反応すると、x≧2かつy=0となる。このため、反応性領域がSiOで表される組成を有する場合、0≦x<2かつ0<yであることが好ましい。
(Composition represented by SiO x N y )
When SiO x N y completely reacts with moisture, x ≧ 2 and y = 0. For this reason, when the reactive region has a composition represented by SiO x N y , it is preferable that 0 ≦ x <2 and 0 <y.

SiOで表される組成を有する反応性領域としては、上記したガスバリアー性領域と同様の方法で形成することができる。 The reactive region having a composition represented by SiO x N y can be formed by the same method as the gas barrier region described above.

例えば、プラズマCVD法の場合には、ケイ素含有ガス、窒素ガス及び酸素ガス等を用いることで、SiOで表される組成の蒸着層を形成することができ、スパッタリング法の場合には、酸化窒化ケイ素をターゲットとして用いることでSiO組成の蒸着層を形成することができる。 For example, in the case of a plasma CVD method, a vapor deposition layer having a composition represented by SiO x N y can be formed by using a silicon-containing gas, nitrogen gas, oxygen gas, or the like. By using silicon oxynitride as a target, a vapor-deposited layer having a SiO x N y composition can be formed.

また、例えば、ポリシラザン化合物を含有する塗布液を用いる場合には、ポリシラザン化合物を含む塗布液を塗布し乾燥して形成されたポリシラザン層に対し、真空紫外光等による改質処理を行わないことで、SiOで表される組成のポリシラザン層を形成することができる。 For example, when using a coating solution containing a polysilazane compound, the polysilazane layer formed by applying and drying a coating solution containing a polysilazane compound is not subjected to a modification treatment with vacuum ultraviolet light or the like. , A polysilazane layer having a composition represented by SiO x N y can be formed.

また、反応性領域及びその反応性領域上に配置されるガスバリアー性領域をともにポリシラザン化合物を用いて形成する場合、ポリシラザン化合物を含む塗布液を塗布し乾燥して、ポリシラザン層を形成した後に、真空紫外光を照射することによりこれらを同時に形成することができる。すなわち、真空紫外光照射によりポリシラザン層の表面近傍のみを改質し、当該ポリシラザン層の内部のポリシラザン化合物を一部又は全部未反応のまま残留させることで、そのポリシラザン層の内部領域を反応性領域として存在させ、その反応性領域上に改質層であるガスバリアー性領域を形成するようにして、反応性領域とガスバリアー性領域を1回の塗布工程で形成することができる。   In addition, when both the reactive region and the gas barrier region disposed on the reactive region are formed using a polysilazane compound, a coating liquid containing the polysilazane compound is applied and dried to form a polysilazane layer. These can be simultaneously formed by irradiation with vacuum ultraviolet light. That is, only the surface of the polysilazane layer is modified by irradiation with vacuum ultraviolet light, and the polysilazane compound in the polysilazane layer is left partially or completely unreacted, thereby making the inner region of the polysilazane layer a reactive region. The reactive region and the gas barrier region can be formed by a single coating process so that the gas barrier region which is a modified layer is formed on the reactive region.

このような構成を実現するためには、真空紫外光の照射時の雰囲気中の酸素濃度を0.5〜5.0体積%の比較的高濃度とし、かつ照射時間を短時間で行うようにする。このようにすることで、ポリシラザン層の表面近傍が優先的に酸化改質されてガスバリアー性領域が形成される。一方、ポリシラザン層の表面よりも内部の領域は酸素の供給が遮断されていることで、酸化改質反応が進行せずに未反応物が残留することで反応性領域が形成される。   In order to realize such a configuration, the oxygen concentration in the atmosphere at the time of irradiation with vacuum ultraviolet light is set to a relatively high concentration of 0.5 to 5.0% by volume, and the irradiation time is performed in a short time. To do. By doing so, the vicinity of the surface of the polysilazane layer is preferentially oxidized and modified to form a gas barrier region. On the other hand, in the region inside the surface of the polysilazane layer, the supply of oxygen is blocked, and the reactive region is formed by the unreacted substance remaining without the oxidation reforming reaction proceeding.

《電子デバイス》
本発明のガスバリアー性フィルムは、空気中の化学成分(酸素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等)によって性能が劣化するデバイスに好ましく適用できる。すなわち、本発明のガスバリアー性フィルムは、電子デバイス本体を備える電子デバイスに適用することができる。
《Electronic device》
The gas barrier film of the present invention can be preferably applied to a device whose performance is deteriorated by chemical components (oxygen, water, nitrogen oxide, sulfur oxide, ozone, etc.) in the air. That is, the gas barrier film of the present invention can be applied to an electronic device provided with an electronic device body.

本発明のガスバリアー性フィルムを具備した電子デバイスに用いられる電子デバイス本体の例としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)、量子ドット(QD)含有樹脂層を有するQDフィルム、液晶表示素子(LCD)、薄膜トランジスタ、タッチパネル、電子ペーパー、太陽電池(PV)等を挙げることができる。本発明の効果がより効率的に得られるという観点から、当該電子デバイス本体は有機EL素子又は太陽電池が好ましく、有機EL素子がより好ましい。   Examples of the electronic device body used in the electronic device provided with the gas barrier film of the present invention include, for example, an organic electroluminescence element (organic EL element), a QD film having a quantum dot (QD) -containing resin layer, and a liquid crystal display An element (LCD), a thin film transistor, a touch panel, electronic paper, a solar cell (PV), and the like can be given. From the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained more efficiently, the electronic device body is preferably an organic EL element or a solar cell, and more preferably an organic EL element.

本発明のガスバリアー性フィルムは、有機EL素子に適用することができ、本発明に適用可能な有機EL素子の概要については、例えば、特開2013−157634号公報、特開2013−168552号公報、特開2013−177361号公報、特開2013−187211号公報、特開2013−191644号公報、特開2013−191804号公報、特開2013−225678号公報、特開2013−235994号公報、特開2013−243234号公報、特開2013−243236号公報、特開2013−242366号公報、特開2013−243371号公報、特開2013−245179号公報、特開2014−003249号公報、特開2014−003299号公報、特開2014−013910号公報、特開2014−017493号公報、特開2014−017494号公報等に記載されている構成を挙げることができる。   The gas barrier film of the present invention can be applied to an organic EL element. For the outline of the organic EL element applicable to the present invention, for example, JP2013-157634A and JP2013-168552A. JP, 2013-177361, JP 2013-187221, JP 2013-191644, JP 2013-191804, JP 2013-225678, JP 2013-235994, JP 2013-243234, JP 2013-243236, JP 2013-242366, JP 2013-243371, JP 2013-245179, JP 2014-003249, JP 2014 JP-A-003299, JP-A-2014-013910 JP 2014-017493 JP include a configuration described in JP-2014-017494 Publication.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass part" or "mass%" is represented.

[実施例1]
《反応性領域の反応性評価》
まず、後述するガスバリアー性フィルム1〜17において、第1又は第2反応性領域として設けられる各組成の反応性領域について、その反応性を評価すべく、試料A〜Gを次のように作製した。
[Example 1]
<Reactivity evaluation in the reactive region>
First, in the gas barrier films 1 to 17 to be described later, samples A to G are prepared as follows in order to evaluate the reactivity of each reactive region of each composition provided as the first or second reactive region. did.

(基材の作製)
基材としては、両面に易接着処理した厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、ルミラー(登録商標)(U48))を用いた。この樹脂基材のガスバリアー性ユニットを形成する面とは反対の面に、次のように厚さ0.5μmのアンチブロック機能を有するクリアハードコート層を形成した。すなわち、UV硬化型樹脂(アイカ工業株式会社製、品番:Z731L)を乾燥層厚が0.5μmになるように基材上に塗布した後、80℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量0.5J/cmの条件で硬化を行った。
(Preparation of base material)
As a base material, a polyethylene terephthalate film (Lumilar (registered trademark) (U48), manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 100 μm and subjected to easy adhesion treatment on both surfaces was used. A clear hard coat layer having an anti-block function having a thickness of 0.5 μm was formed on the surface of the resin substrate opposite to the surface on which the gas barrier unit was formed, as follows. Specifically, a UV curable resin (manufactured by Aika Kogyo Co., Ltd., product number: Z731L) was applied on a substrate so that the dry layer thickness was 0.5 μm, dried at 80 ° C., and then high-pressure mercury in air. Curing was performed using a lamp under the condition of an irradiation energy amount of 0.5 J / cm 2 .

次に、樹脂基材のガスバリアー性ユニットを形成する側の面に厚さ2μmのクリアハードコート層を次のようにして形成した。UV硬化型樹脂オプスター(登録商標)Z7527(JSR株式会社製)を、乾燥層厚が2μmになるように基材に塗布した後、80℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量0.5J/cmの条件で硬化を行った。このようにして、クリアハードコート層付樹脂基材を得た。以降、本実施例及び比較例においては、便宜上、このクリアハードコート層付樹脂基材を単に基材とする。 Next, a clear hard coat layer having a thickness of 2 μm was formed as follows on the surface of the resin base on the side where the gas barrier unit is to be formed. UV curable resin OPSTAR (registered trademark) Z7527 (manufactured by JSR Corporation) was applied to the substrate so that the dry layer thickness was 2 μm, and then dried at 80 ° C., and then using a high-pressure mercury lamp in the air. Then, curing was performed under the condition of an irradiation energy amount of 0.5 J / cm 2 . In this way, a resin substrate with a clear hard coat layer was obtained. Henceforth, in a present Example and a comparative example, this resin substrate with a clear hard-coat layer is only used as a base material for convenience.

(試料A(CaO層)の作製)
上記基材をグローブボックス中で十分に乾燥させた。
乾燥させた基材を、グローブボックスから電子ビーム(Electron Beam、EB)蒸着装置へと大気暴露なしに移動させ、基材のガスバリアー性ユニットを形成する側の面に、EB蒸着法により、反応性領域としてCaO層を200nmの厚さで形成した。
(Preparation of sample A (CaO layer))
The substrate was fully dried in the glove box.
The dried substrate is moved from the glove box to an electron beam (EB) deposition apparatus without exposure to the atmosphere, and the surface of the substrate on the side where the gas barrier unit is formed is reacted by EB deposition. A CaO layer having a thickness of 200 nm was formed as the active region.

CaO層の形成には、市販のEB蒸着装置を用いた。蒸着材料として、市販のCaOペレット(純度99.9%)を用い、酸素分圧:2.0×10−2Pa、基板温度:80℃以下、成膜速度:5nm/secの条件で形成した。 A commercially available EB vapor deposition apparatus was used for forming the CaO layer. A commercially available CaO pellet (purity: 99.9%) was used as the vapor deposition material, and was formed under the conditions of oxygen partial pressure: 2.0 × 10 −2 Pa, substrate temperature: 80 ° C. or lower, and deposition rate: 5 nm / sec. .

次いで、CaO層形成済の基材を、グローブボックスを介して、大気暴露なしにスパッタ装置へと移動させ、CaO層の上に、ガスバリアー性領域としてSiO層を100nmの厚さで形成した。 Next, the base material on which the CaO layer had been formed was moved to the sputtering apparatus without exposure to the atmosphere through the glove box, and a SiO 2 layer having a thickness of 100 nm was formed as a gas barrier region on the CaO layer. .

SiO層の形成には、マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ株式会社製:型式EB1100)を用いた。ターゲットとしては市販のシリコンターゲットを用い、プロセスガスにはArとOとを用い、酸素分圧を20%として、DCスパッタにより、成膜を行った。スパッタ電源パワーは5.0W/cmとし、成膜圧力は0.4Paとした。層厚に関しては、100〜300nmの範囲で成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定することで層厚を調整した。 For the formation of the SiO 2 layer, a magnetron sputtering apparatus (manufactured by Canon Anelva Co., Ltd .: Model EB1100) was used. A commercially available silicon target was used as a target, Ar and O 2 were used as process gases, an oxygen partial pressure was set to 20%, and film formation was performed by DC sputtering. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. Regarding the layer thickness, after taking the layer thickness change data with respect to the deposition time in the range of 100 to 300 nm, calculating the layer thickness to be deposited per unit time, and then setting the deposition time to be the set layer thickness Thus, the layer thickness was adjusted.

これにより、基材/CaO層/SiO層からなる試料Aを得た。試料Aは、グローブボックス内に保管した(以下の各試料についても同様である。)。 This gave a sample A consisting of substrate / CaO layer / SiO 2 layer. Sample A was stored in the glove box (the same applies to the following samples).

(試料B(MgO層)の作製)
上記試料Aの作製において、蒸着材料として市販のMgOペレット(純度99.9%)を用いて、反応性領域としてMgO層を200nmの厚さで形成した以外は同様にして、基材/MgO層/SiO層からなる試料Bを作製した。
(Preparation of sample B (MgO layer))
In the preparation of Sample A, the base material / MgO layer was manufactured in the same manner except that a commercially available MgO pellet (purity: 99.9%) was used as the vapor deposition material, and the MgO layer was formed as the reactive region with a thickness of 200 nm. / Sample 2 consisting of SiO 2 layer was produced.

(試料C(CaO・MgO混合層)の作製)
上記試料Aの作製において、蒸着材料としてCaOとMgOとを質量比1:1で含有するように混合して、焼結により得られたCaO・MgO混合ペレット(純度98.1%)を用いて、反応性領域としてCaO・MgO混合層を200nmの厚さで形成した以外は同様にして、基材/CaO・MgO混合層/SiO層からなる試料Cを作製した。
(Preparation of sample C (CaO / MgO mixed layer))
In the preparation of Sample A, CaO and MgO were mixed so as to contain a mass ratio of 1: 1 as a vapor deposition material, and CaO / MgO mixed pellets (purity 98.1%) obtained by sintering were used. A sample C composed of a base material / CaO / MgO mixed layer / SiO 2 layer was produced in the same manner except that a CaO / MgO mixed layer having a thickness of 200 nm was formed as a reactive region.

(試料D(Fe含有MgO層)の作製)
上記試料Aの作製において、蒸着材料としてFeを15000質量ppm含有するようにして焼結により得られたFe含有MgOペレット(純度98.4%)を用いて、反応性領域としてFe含有MgO層を200nmの厚さで形成した以外は同様にして、基材/Fe含有MgO層/SiO層からなる試料Dを作製した。
(Preparation of sample D (Fe-containing MgO layer))
In preparation of the sample A, an Fe-containing MgO layer was formed as a reactive region using Fe-containing MgO pellets (purity 98.4%) obtained by sintering so as to contain 15000 mass ppm of Fe as an evaporation material. A sample D composed of a base material / Fe-containing MgO layer / SiO 2 layer was produced in the same manner except that it was formed with a thickness of 200 nm.

(試料E(CVD法で形成した窒化ケイ素層)の作製)
上記作製した基材を、図2に示す真空プラズマCVD装置100にセットし、真空排気した後、基材のガスバリアー性ユニットを形成する側の面上に、反応性領域として窒化ケイ素層(以下、CVD窒化ケイ素層とする。)を形成した。この際に使用した高周波電源は27.12MHzの高周波電源であり、電極間距離は20mmとした。また、原料ガスとしては、シランガス流量を60sccm、アンモニアガス流量を60sccm、窒素ガス流量を1200sccmとして真空チャンバー内へ導入した。更に、成膜開始時に基材温度を80℃とし、CVD窒化ケイ素層を層厚200nmで形成した。
次いで、試料Aの作製と同様にして、SiO層を100nmの厚さで形成し、基材/CVD窒化ケイ素層/SiO層からなる試料Eを作製した。
(Production of sample E (silicon nitride layer formed by CVD method))
After the prepared base material is set in the vacuum plasma CVD apparatus 100 shown in FIG. 2 and evacuated, a silicon nitride layer (hereinafter referred to as a reactive region) is formed on the surface of the base material on the side where the gas barrier unit is formed. , A CVD silicon nitride layer) was formed. The high frequency power source used at this time was a 27.12 MHz high frequency power source, and the distance between the electrodes was 20 mm. The source gas was introduced into the vacuum chamber at a silane gas flow rate of 60 sccm, an ammonia gas flow rate of 60 sccm, and a nitrogen gas flow rate of 1200 sccm. Furthermore, the substrate temperature was set to 80 ° C. at the start of film formation, and a CVD silicon nitride layer was formed with a layer thickness of 200 nm.
Next, in the same manner as in the preparation of Sample A, a SiO 2 layer was formed with a thickness of 100 nm, and Sample E consisting of a base material / CVD silicon nitride layer / SiO 2 layer was prepared.

(試料F(ポリシラザン層)の作製)
上記基材を20℃、50%RHの環境で24時間調湿した。
調湿した基材のガスバリアー性ユニットを形成する側の面に、20℃、50%RHの環境下で、下記の塗布液を乾燥層厚で200nmとなるようにスピンコート法により塗布し、80℃で2分間乾燥した。これにより、反応性領域としてポリシラザン層を形成した。
(Preparation of sample F (polysilazane layer))
The substrate was conditioned for 24 hours in an environment of 20 ° C. and 50% RH.
The following coating solution was applied to the surface of the conditioned substrate on the side where the gas barrier unit was formed in an environment of 20 ° C. and 50% RH by a spin coat method so that the dry layer thickness was 200 nm. Dry at 80 ° C. for 2 minutes. Thereby, a polysilazane layer was formed as a reactive region.

塗布液は、パーヒドロポリシラザンを20質量%含むジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、NN120−20)と、アミン触媒(N,N,N′,N′−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサン(TMDAH))を含むパーヒドロポリシラザン20質量%のジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、NAX120−20)とを、4:1(質量比)の割合で混合し、更にジブチルエーテルで固形分濃度が6質量%となるように希釈して調製した。塗布液の調製はグローブボックス内で行った。   The coating solution was a dibutyl ether solution containing 20% by mass of perhydropolysilazane (manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., NN120-20) and an amine catalyst (N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6- Dihydrohexane (TMDAH))-containing perhydropolysilazane 20 mass% dibutyl ether solution (manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., NAX120-20) is mixed at a ratio of 4: 1 (mass ratio), and further dibutyl ether And diluted to a solid content concentration of 6% by mass. The coating solution was prepared in a glove box.

次いで、試料Aの作製と同様にして、SiO層を100nmの厚さで形成し、基材/ポリシラザン層/SiO層からなる試料Fを作製した。 Next, in the same manner as in the preparation of Sample A, a SiO 2 layer was formed with a thickness of 100 nm, and Sample F consisting of base material / polysilazane layer / SiO 2 layer was prepared.

(試料G(ポリシラザン改質層)の作製)
試料Eの作製と同様にして、基材上にポリシラザン層を形成した。次いで、乾燥した塗膜に対して、波長172nmのXeエキシマランプを有する図3の真空紫外線照射装置を用い、照射エネルギー量が6.0J/cmとなる条件で真空紫外線照射処理を行った。この際、照射雰囲気は窒素で置換し、酸素濃度は0.1体積%とした。また、試料を設置するステージ温度を80℃とした。このようにして、反応性領域としてポリシラザン改質層を得た。
ここで、ポリシラザン改質層は、厚さ200nmの内、表層側40nmが20℃、50%RHの環境下では実質的に吸湿しない(反応性を有しない・組成変化を生じない)ガスバリアー性領域を形成しており、基材側160nmが反応性領域となっていた。
(Preparation of sample G (polysilazane modified layer))
In the same manner as in the preparation of Sample E, a polysilazane layer was formed on the substrate. Next, vacuum ultraviolet irradiation treatment was performed on the dried coating film using the vacuum ultraviolet irradiation apparatus of FIG. 3 having an Xe excimer lamp with a wavelength of 172 nm under the condition that the irradiation energy amount was 6.0 J / cm 2 . At this time, the irradiation atmosphere was replaced with nitrogen, and the oxygen concentration was set to 0.1% by volume. The stage temperature for installing the sample was set to 80 ° C. In this way, a polysilazane modified layer was obtained as a reactive region.
Here, the modified polysilazane layer has a gas barrier property that does not substantially absorb moisture (no reactivity or composition change) in an environment where the surface layer side of 40 nm is 20 ° C. and 50% RH within a thickness of 200 nm. A region was formed, and the substrate side 160 nm was a reactive region.

次いで、試料Aと同様にして、SiO層を100nmの厚さで形成し、基材/ポリシラザン改質層/SiO層からなる試料Gを作製した。 Next, in the same manner as Sample A, an SiO 2 layer was formed to a thickness of 100 nm, and Sample G consisting of base material / polysilazane modified layer / SiO 2 layer was produced.

(試料A〜Gの水分との反応の速さの測定)
得られた試料A〜Gをグローブボックスから、速やかに、20℃、50%RHの環境下に移した。各試料から、最初の24時間までは6時間ごとに、それ以降は24時間ごとに、小片試料を切り出し、速やかにXPS分析により、反応性領域の厚さ方向の組成分布プロファイルを測定した。なお、XPS分析条件は以下のとおりである。
(Measurement of reaction speed of samples A to G with moisture)
The obtained samples A to G were quickly transferred from the glove box to an environment of 20 ° C. and 50% RH. From each sample, a small sample was cut out every 6 hours until the first 24 hours and every 24 hours thereafter, and the composition distribution profile in the thickness direction of the reactive region was measured by XPS analysis immediately. The XPS analysis conditions are as follows.

<XPS分析条件>
・装置:アルバック・ファイ社製Quantera SXM
・X線源:単色化Al−Kα
・スパッタイオン:Ar(2keV)
・デプスプロファイル:SiO換算スパッタ厚さで、所定の厚さ間隔で測定を繰り返し、深さ方向のデプスプロファイルを得た。この厚さ間隔は、1nmとした(深さ方向に1nmごとのデータが得られる。)
・定量:バックグラウンドをShirley法で求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量した。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いた。なお、分析した元素は、Si、Ca、Mg、Fe、Nb、O、N、Cである。
<XPS analysis conditions>
・ Device: Quantera SXM manufactured by ULVAC-PHI
・ X-ray source: Monochromatic Al-Kα
・ Sputtering ion: Ar (2 keV)
Depth profile: Measurement was repeated at a predetermined thickness interval with a SiO 2 equivalent sputtering thickness to obtain a depth profile in the depth direction. The thickness interval was 1 nm (data every 1 nm is obtained in the depth direction).
Quantification: The background was determined by the Shirley method, and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area. For data processing, MultiPak manufactured by ULVAC-PHI was used. The analyzed elements are Si, Ca, Mg, Fe, Nb, O, N, and C.

得られたデータから、反応性領域の平均組成を求め、その組成から、反応性領域が完全に水分と反応した時間を求め、これを水分との反応の速さとした。
例えば、反応性領域の組成がCaOであれば、完全に水分と反応した場合、Ca(OH)となり、XPS分析ではCaOのxが2となると考えられる。本発明においては、CaOのxが1.9以上となった時点(20℃、50%RH保管時間)を、反応性領域が完全に水分と反応した時間であるものとして、これを求めた。MgOについては、CaOと同様である。したがって、試料A〜Dについてはこの指標を用い、試料Cについては、Ca及びMgの原子組成比率の合計を1とした際に、xが1.9となった時点とした。
The average composition of the reactive region was determined from the obtained data, and the time during which the reactive region completely reacted with moisture was determined from the composition, and this was defined as the rate of reaction with moisture.
For example, if the composition of the reactive region is CaO, it will be Ca (OH) 2 when completely reacted with moisture, and x of CaO x will be 2 in XPS analysis. In the present invention, the time when the CaO x x was 1.9 or more (20 ° C., 50% RH storage time) was determined as the time when the reactive region completely reacted with moisture. . About MgO, it is the same as that of CaO. Therefore, this index was used for samples A to D, and for sample C, when the sum of the atomic composition ratios of Ca and Mg was set to 1, x was 1.9.

また、例えば、反応性領域の組成がSiOであれば、完全に水分と反応した場合x≧2かつy=0となる。本発明においては、SiOのxが1.9以上となった時点(20℃、50%RH保管時間)を、反応性領域が完全に水分と反応した時間であるものとして、これを求めた。したがって、試料E〜Gについてはこの指標を用いた。試料Gについては、表層の改質層組成をSiOで表した場合に、XPS分析結果に基づく上記酸素原子比率の変化からガスバリアー性領域と反応性領域との境界を明確にして、反応性領域の上記xの値を算出した。
その結果を表1に示す。
For example, if the composition of the reactive region is SiO x N y , x ≧ 2 and y = 0 when completely reacted with moisture. In the present invention, when the x of SiO x N y becomes 1.9 or more (20 ° C., 50% RH storage time), the reactive region is completely reacted with moisture, Asked. Therefore, this index was used for samples EG. For sample G, when the modified layer composition of the surface layer is represented by SiO x N y , the boundary between the gas barrier region and the reactive region is clarified from the change in the oxygen atom ratio based on the XPS analysis result, The value of x in the reactive region was calculated.
The results are shown in Table 1.

Figure 2018012234
Figure 2018012234

《ガスバリアー性フィルム1〜17の作製》
上記反応性領域の反応性評価における基材上に、表2に示す積層構成で、第1ガスバリアー性領域、第1反応性領域、第2ガスバリアー性領域、第2反応性領域及び第3ガスバリアー性領域からなるガスバリアー性ユニットを形成し、ガスバリアー性フィルム1〜17を作製した。各ガスバリアー性フィルム1〜17の第1及び第2反応性領域としては、上記試料A〜Gの反応性領域と同様にして形成した。また、各ガスバリアー性フィルム1〜17の第1〜第3ガスバリアー性領域としては次のようにして形成した。
<< Production of Gas Barrier Films 1-17 >>
On the base material in the reactivity evaluation of the reactive region, the first gas barrier region, the first reactive region, the second gas barrier region, the second reactive region, and the third layer in the laminated configuration shown in Table 2. A gas barrier unit composed of a gas barrier region was formed, and gas barrier films 1 to 17 were produced. The first and second reactive regions of the gas barrier films 1 to 17 were formed in the same manner as the reactive regions of the samples A to G. Further, the first to third gas barrier regions of each gas barrier film 1 to 17 were formed as follows.

(ガスバリアー性領域:SiO層の形成)
マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ株式会社製:型式EB1100)を用い、下記の条件で、SiO層を形成した。層厚は100nmとした。
ターゲットとしては市販のシリコンターゲットを用い、プロセスガスにはArとOとを用い、酸素分圧を20%として、DCスパッタにより、成膜を行った。スパッタ電源パワーは5.0W/cmとし、成膜圧力は0.4Paとした。層厚に関しては、100〜300nmの範囲で成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定することで層厚を調整した。
(Gas barrier property region: formation of SiO 2 layer)
Using a magnetron sputtering apparatus (manufactured by Canon Anelva Co., Ltd .: model EB1100), an SiO 2 layer was formed under the following conditions. The layer thickness was 100 nm.
A commercially available silicon target was used as a target, Ar and O 2 were used as process gases, an oxygen partial pressure was set to 20%, and film formation was performed by DC sputtering. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. Regarding the layer thickness, after taking the layer thickness change data with respect to the deposition time in the range of 100 to 300 nm, calculating the layer thickness to be deposited per unit time, and then setting the deposition time to be the set layer thickness Thus, the layer thickness was adjusted.

(ガスバリアー性領域:Si−Nb混合領域の形成)
マグネトロンスパッタ装置(キヤノンアネルバ株式会社製:型式EB1100)により、下記の条件で、酸化ニオブ層を形成した。層厚は8nmとした。
ターゲットとしては市販の酸素欠損型酸化ニオブターゲットを用いた。組成はNb1229であった。プロセスガスにはArとOとを用い、酸素分圧を12%として、DCスパッタにより、成膜を行った。スパッタ電源パワーは5.0W/cmとし、成膜圧力は0.4Paとした。また、層厚に関しては、50〜200nmの範囲で成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定することで層厚を調整した。
(Gas barrier property region: formation of Si-Nb mixed region)
A niobium oxide layer was formed using a magnetron sputtering apparatus (manufactured by Canon Anelva Co., Ltd .: model EB1100) under the following conditions. The layer thickness was 8 nm.
A commercially available oxygen-deficient niobium oxide target was used. The composition was Nb 12 O 29 . Films were formed by DC sputtering using Ar and O 2 as process gases and an oxygen partial pressure of 12%. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. In addition, regarding the layer thickness, after taking the data of the change in the layer thickness with respect to the film formation time in the range of 50 to 200 nm and calculating the layer thickness formed per unit time, the film formation time is set to the set layer thickness. The layer thickness was adjusted by setting.

反応性領域としてのポリシラザン層又はポリシラザン改質層上に、上記のように酸化ニオブ層を形成することで、SiとNbが相互拡散し、30nm程度のSi−Nb混合領域が形成される。このSi−Nb混合領域は、非常に高いバリアー性を有する。   By forming the niobium oxide layer on the polysilazane layer or the polysilazane modified layer as the reactive region as described above, Si and Nb are interdiffused, and a Si—Nb mixed region of about 30 nm is formed. This Si—Nb mixed region has a very high barrier property.

なお、ガスバリアー性領域がSi−Nb混合領域である場合、その下地の反応性領域の水との反応の速さは、Nb/Si比率が0.02以上の領域をガスバリアー性領域とし、反応性領域との境界を明確にして、当該反応性領域のSiOのxの値を上記反応性領域の反応性評価と同様にして算出した。 In addition, when the gas barrier region is a Si—Nb mixed region, the reaction speed with water in the underlying reactive region is a gas barrier region where the Nb / Si ratio is 0.02 or more. The boundary with the reactive region was clarified, and the value of x of SiO x N y of the reactive region was calculated in the same manner as the reactivity evaluation of the reactive region.

《ガスバリアー性フィルムの評価》
作製した各ガスバリアー性フィルムについて、以下の評価を行った。その評価結果を表2に示す。
<Evaluation of gas barrier film>
The following evaluation was performed about each produced gas barrier property film. The evaluation results are shown in Table 2.

(第1及び第2反応性領域の水分との反応の速さの比率)
作製した各ガスバリアー性フィルムついて、表1に記載の水分との反応の速さに基づいて、第1及び第2反応性領域の水分との反応の速さの比率を算出した。すなわち、第1及び第2反応性領域の水分との反応の速さのうち大きい値を小さい値で除して算出した値を、水分との反応の速さの比率とした。
(Ratio of the rate of reaction with moisture in the first and second reactive regions)
For each gas barrier film produced, the ratio of the rate of reaction with moisture in the first and second reactive regions was calculated based on the rate of reaction with moisture described in Table 1. That is, a value calculated by dividing a large value among the reaction speeds with moisture in the first and second reactive regions by a small value was defined as a ratio of the reaction speed with moisture.

(第1及び第2反応性領域の水分との反応の速さの比較)
作製した各ガスバリアー性フィルムついて、表1に記載の水分との反応の速さに基づいて、第1及び第2反応性領域の水分との反応の速さの大小関係を確認した。表2中、水分との反応の速さの値が、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が小さい場合に「○」、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が大きい場合に「×」とした。
(Comparison of reaction speed with moisture in the first and second reactive regions)
About each produced gas barrier property film, based on the reaction speed with the water | moisture content of Table 1, the magnitude relationship of the reaction speed with the water | moisture content of a 1st and 2nd reactive region was confirmed. In Table 2, when the value of the rate of reaction with moisture is smaller in the first reactive region than in the second reactive region, “◯”, in the first reactive region than in the second reactive region When the direction is larger, “x” is given.

(ガスバリアー性評価)
作製した各ガスバリアー性フィルムについて、20℃、50%RHの環境下で保存した試料(表2中、「保存なし」と示す。)と、60℃、90%RHの湿熱環境下で、それぞれ100hr、200hr、300hr保存した試料の4種類を準備した。
(Gas barrier property evaluation)
About each produced gas-barrier film, it stored at 20 degreeC and the environment of 50% RH (it shows as "no storage" in Table 2), and 60 degreeC and 90% RH environment of humidity, respectively. Four types of samples stored for 100 hr, 200 hr, and 300 hr were prepared.

ガスバリアー性フィルムのガスバリアー性ユニット表面をUV洗浄した後、ガスバリアー性ユニット表面に封止樹脂層として熱硬化型のシート状接着剤(エポキシ系樹脂)を厚さ20μmで貼合した。これを50mm×50mmのサイズに打ち抜いた後、グローブボックス内に入れて、24時間乾燥処理を行った。   After the surface of the gas barrier unit of the gas barrier film was UV-cleaned, a thermosetting sheet adhesive (epoxy resin) was bonded to the surface of the gas barrier unit as a sealing resin layer with a thickness of 20 μm. This was punched out to a size of 50 mm × 50 mm, then placed in a glove box and dried for 24 hours.

次いで、50mm×50mmサイズの無アルカリガラス板(厚さ0.7mm)の片面をUV洗浄した。株式会社ALSテクノロジー製の真空蒸着装置を用い、当該ガラス板の中央に、マスクを介して20mm×20mmのサイズでCaを蒸着した。Caの厚さは80nmとした。   Next, one side of a 50 mm × 50 mm non-alkali glass plate (thickness 0.7 mm) was UV cleaned. Using a vacuum vapor deposition apparatus manufactured by ALS Technology, Inc., Ca was vapor-deposited in the center of the glass plate with a size of 20 mm × 20 mm through a mask. The thickness of Ca was 80 nm.

Ca蒸着済のガラス板をグローブボックス内に取り出し、封止樹脂層を貼合したガスバリアー性フィルムの封止樹脂層面とガラス板のCa蒸着面とが接するように配置し、真空ラミネートにより接着した。この際、110℃の加熱を行った。更に、接着した試料を110℃に設定したホットプレート上にガラス板を下にして置き、30分間硬化させて、評価用セルを作製した。   The glass plate on which Ca has been deposited is taken out into the glove box, placed so that the sealing resin layer surface of the gas barrier film to which the sealing resin layer is bonded and the Ca deposition surface of the glass plate are in contact with each other, and adhered by vacuum lamination. . At this time, heating at 110 ° C. was performed. Further, the adhered sample was placed on a hot plate set at 110 ° C. with the glass plate facing down, and cured for 30 minutes to produce an evaluation cell.

なお、ガスバリアー性フィルム面以外からの水蒸気の透過がないことを確認するために、比較試料として、ガスバリアー性フィルムの代わりに、厚さ0.2mmの石英ガラス板を用いた試料を、40℃・90%RHの高温高湿下保存を行い、500時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。   In addition, in order to confirm that there is no permeation of water vapor from other than the gas barrier film surface, a sample using a quartz glass plate having a thickness of 0.2 mm instead of the gas barrier film was used as a comparative sample. It was stored at a high temperature and high humidity of 90 ° C. and 90% RH, and it was confirmed that no corrosion of metallic calcium occurred even after 500 hours.

上記評価用セルのCa蒸着領域を透過条件で撮影し、高解像度のデジタル画像とした。次いで、評価用セルを85℃、85%RHの環境下に100hr保存した後、同様にしてCa蒸着領域を透過条件で撮影し、高解像度のデジタル画像とした。保存前後の画像を比較し、Ca蒸着領域の初期濃度に対して、50%の濃度低下が見られた領域を腐食領域とし、腐食領域の面積率(%)を求め、ガスバリアー性の指標とした。   The Ca vapor deposition area of the evaluation cell was photographed under transmission conditions to obtain a high-resolution digital image. Next, the evaluation cell was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 100 hours, and the Ca vapor deposition area was similarly photographed under transmission conditions to obtain a high-resolution digital image. Comparing the images before and after storage, the area where a 50% decrease in concentration was observed with respect to the initial concentration of the Ca deposition area was determined as the corrosion area, the area ratio (%) of the corrosion area was obtained, and the gas barrier property index did.

Figure 2018012234
Figure 2018012234

表2に示す結果から、本発明のガスバリアー性フィルムは、比較例のガスバリアー性フィルムと比較して、所定期間、高いガスバリアー性を維持することができていることが分かる。
また、第1反応性領域の水分との反応の速さと、第2反応性領域の水分との反応の速さとの比率が5〜20倍の範囲内であると、所定期間、より高いガスバリアー性を維持することができていることが分かる。また、水分との反応の速さが、第2反応性領域よりも第1反応性領域の方が速い場合にも、所定期間、より高いガスバリアー性を維持することができていることが分かる。
From the results shown in Table 2, it can be seen that the gas barrier film of the present invention can maintain high gas barrier properties for a predetermined period of time as compared with the gas barrier film of the comparative example.
In addition, when the ratio of the reaction rate with the moisture in the first reactive region and the reaction rate with the moisture in the second reactive region is within a range of 5 to 20 times, a higher gas barrier for a predetermined period. It can be seen that the sex can be maintained. Also, it can be seen that even when the first reactive region is faster than the second reactive region, the higher gas barrier property can be maintained for a predetermined period. .

[実施例2]
《有機ELデバイスの作製》
無アルカリガラス板(厚さ0.7mm)を基材として用い、封止部材として実施例1で作製したガスバリアー性フィルム8〜16を用いて、下記に示すような方法で、発光領域の面積が5cm×5cmとなるように、ボトムエミッション型の有機ELデバイス8〜16をそれぞれ作製した。有機ELデバイスの作製に用いられる材料を以下に示す。
[Example 2]
<< Production of organic EL devices >>
Using a non-alkali glass plate (thickness 0.7 mm) as a base material and using the gas barrier films 8 to 16 produced in Example 1 as a sealing member, the area of the light emitting region is as shown below. The bottom emission type organic EL devices 8 to 16 were respectively prepared so that the thickness of the organic EL devices was 5 cm × 5 cm. The materials used for manufacturing the organic EL device are shown below.

Figure 2018012234
Figure 2018012234

十分に洗浄した無アルカリガラス板を、市販の真空蒸着装置の基材ホルダーに固定し、上記化合物118をタングステン製の抵抗加熱ボートに入れ、これら基材ホルダーと抵抗加熱ボートとを真空蒸着装置の第1真空槽内に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀(Ag)を入れ、真空蒸着装置の第2真空槽内に取り付けた。   A sufficiently washed alkali-free glass plate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, the compound 118 is placed in a resistance heating boat made of tungsten, and the substrate holder and the resistance heating boat are connected to the vacuum deposition apparatus. Installed in the first vacuum chamber. Moreover, silver (Ag) was put into the resistance heating boat made from tungsten, and it attached in the 2nd vacuum chamber of a vacuum evaporation system.

次に、真空蒸着装置の第1真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、化合物118の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で第1電極の下地層を厚さ10nmで設けた。 Next, after depressurizing the first vacuum tank of the vacuum deposition apparatus to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing the compound 118 was energized and heated, and the first deposition rate was 0.1 to 0.2 nm / second. A base layer of one electrode was provided with a thickness of 10 nm.

次に、下地層まで形成した基材を真空のまま第2真空槽に移し、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒で厚さ8nmの銀からなる第1電極を形成した。 Next, the base material formed up to the underlayer was transferred to the second vacuum chamber while being vacuumed, and the second vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa, and then the heating boat containing silver was energized and heated. As a result, a first electrode made of silver having a thickness of 8 nm was formed at a deposition rate of 0.1 to 0.2 nm / second.

引き続き、市販の真空蒸着装置を用い、真空度1×10−4Paまで減圧した後、基材を移動させながら上記化合物HT−1を、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、20nmの正孔輸送層(HTL)を設けた。 Subsequently, the pressure was reduced to a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa using a commercially available vacuum deposition apparatus, and then the compound HT-1 was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second while moving the base material. A hole transport layer (HTL) was provided.

次に、上記化合物A−3(青色発光ドーパント)及び化合物H−1(ホスト化合物)を、化合物A−3が層厚に対し線形に35質量%から5質量%になるように場所により蒸着速度を変化させ、化合物H−1は65質量%から95質量%になるように場所により蒸着速度を変化させて、厚さ70nmになるように共蒸着して発光層を形成した。   Next, the deposition rate of the compound A-3 (blue light emitting dopant) and the compound H-1 (host compound) depending on the location so that the compound A-3 is linearly 35% to 5% by weight with respect to the layer thickness. The vapor deposition rate was changed depending on the location so that the compound H-1 was 65% by mass to 95% by mass, and the light emitting layer was formed by co-evaporation to a thickness of 70 nm.

その後、上記化合物ET−1を層厚30nmに蒸着して電子輸送層を形成し、更にフッ化カリウム(KF)を厚さ2nmで形成した。更に、アルミニウム110nmを蒸着して第2電極を形成した。   Thereafter, the compound ET-1 was vapor deposited to a layer thickness of 30 nm to form an electron transport layer, and potassium fluoride (KF) was further formed to a thickness of 2 nm. Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited and the 2nd electrode was formed.

次に、封止部材として、各ガスバリアー性フィルムのガスバリアー性ユニット面に封止樹脂層として熱硬化型のシート状接着剤(エポキシ系樹脂)を厚さ20μmで貼合したものを用意した。この封止部材を、第2電極まで形成した上記試料に重ね合わせた。このとき、第1電極及び第2電極の引き出し電極の端部が外に出るように、封止部材の接着剤形成面と、素子の有機機能層面とを連続的に重ね合わせた。   Next, a sealing member was prepared by bonding a thermosetting sheet-like adhesive (epoxy resin) with a thickness of 20 μm as a sealing resin layer to the gas barrier unit surface of each gas barrier film. . This sealing member was overlaid on the sample formed up to the second electrode. At this time, the adhesive forming surface of the sealing member and the organic functional layer surface of the element were continuously overlapped so that the end portions of the extraction electrodes of the first electrode and the second electrode were exposed.

次いで、重ね合わせた積層体を減圧装置内に配置し、90℃で0.1MPaの減圧条件下で、重ね合わせた基材と封止部材とに押圧をかけて5分間保持した。続いて、試料を大気圧環境に戻し、更に120℃で30分間加熱して接着剤を硬化させた。
上記封止工程は、大気圧下、含水率1質量ppm以下の窒素雰囲気下で、JIS B 9920:2002に準拠し、測定した清浄度がクラス100で、露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppm以下の大気圧で行った。なお、陽極、陰極からの引き出し配線等の形成に関する記載は省略してある。
Next, the laminated body was placed in a decompression device, and the laminated base material and the sealing member were pressed and held for 5 minutes under a reduced pressure condition of 90 MPa at 0.1 MPa. Subsequently, the sample was returned to the atmospheric pressure environment and further heated at 120 ° C. for 30 minutes to cure the adhesive.
The sealing step is performed under atmospheric pressure and in a nitrogen atmosphere with a water content of 1 mass ppm or less, in accordance with JIS B 9920: 2002. The measured cleanliness is class 100, the dew point temperature is −80 ° C. or less, and the oxygen concentration It was performed at an atmospheric pressure of 0.8 ppm or less. In addition, the description regarding formation of the lead-out wiring from an anode and a cathode is abbreviate | omitted.

このようにして、発光領域の面積が5cm×5cmサイズの有機ELデバイスを作製した。   In this way, an organic EL device having a light emitting region area of 5 cm × 5 cm was manufactured.

《有機ELデバイスのダークスポット評価》
上記で作製した有機ELデバイスを85℃、85%RHの環境下で500時間まで保存し、50時間保存ごとに発光させて、円換算直径が50μm以上のダークスポットが発生しているかどうか確認した。50μm以上のダークスポット発生が確認できた時点の保存時間を評価の指標とした。なお、300時間以上で短期間の超ハイバリアー性があると言える。評価結果を表3に示す。
<< Dark spot evaluation of organic EL devices >>
The organic EL device produced above was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH for up to 500 hours, and light was emitted every 50 hours to confirm whether or not dark spots with a circular equivalent diameter of 50 μm or more were generated. . The storage time when dark spot generation of 50 μm or more was confirmed was used as an evaluation index. In addition, it can be said that there is an ultra-high barrier property for a short time in 300 hours or more. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2018012234
Figure 2018012234

表3に示す結果から、本発明のガスバリアー性フィルムを備えた有機ELデバイスは、比較例のガスバリアー性フィルムを備えた有機ELデバイスと比較して、所定期間ダークスポットの発生が抑制されていることが分かる。   From the results shown in Table 3, the organic EL device provided with the gas barrier film of the present invention was suppressed from generating dark spots for a predetermined period compared to the organic EL device provided with the gas barrier film of the comparative example. I understand that.

1 ガスバリアー性フィルム
2 基材
3 ガスバリアー性ユニット
31 第1ガスバリアー性領域
32 第1反応性領域
33 第2ガスバリアー性領域
34 第2反応性領域
35 第3ガスバリアー性領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas barrier film 2 Base material 3 Gas barrier unit 31 1st gas barrier area | region 32 1st reactive area 33 2nd gas barrier area | region 34 2nd reactive area 35 3rd gas barrier area | region

Claims (8)

基材上にガスバリアー性ユニットを備えるガスバリアー性フィルムであって、
前記ガスバリアー性ユニットが、前記基材側から順に、
第1ガスバリアー性領域と、
金属化合物を主成分として含有する第1反応性領域と、
第2ガスバリアー性領域と、
前記第1反応性領域に主成分として含有される金属化合物の金属元素とは周期表において異族元素である金属元素を含む金属化合物を主成分として含有する第2反応性領域と、
第3ガスバリアー性領域と、を有することを特徴とするガスバリアー性フィルム。
A gas barrier film comprising a gas barrier unit on a substrate,
The gas barrier unit is in order from the substrate side,
A first gas barrier region;
A first reactive region containing a metal compound as a main component;
A second gas barrier property region;
A metal element of the metal compound contained as a main component in the first reactive region is a second reactive region containing as a main component a metal compound containing a metal element that is a heterogeneous element in the periodic table;
A gas barrier film comprising a third gas barrier region.
前記第1反応性領域が、アルカリ土類金属を含有し、
前記第2反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有することを特徴とする請求項1に記載のガスバリアー性フィルム。
The first reactive region contains an alkaline earth metal;
2. The gas barrier film according to claim 1, wherein the second reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y).
前記第1反応性領域が、SiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有し、
前記第2反応性領域が、アルカリ土類金属を含有することを特徴とする請求項1に記載のガスバリアー性フィルム。
The first reactive region has a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y);
The gas barrier film according to claim 1, wherein the second reactive region contains an alkaline earth metal.
前記第1反応性領域の水分との反応の速さと、前記第2反応性領域の水分との反応の速さとの比率が、5〜20倍の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。   The ratio of the speed of reaction with moisture in the first reactive region and the speed of reaction with moisture in the second reactive region is in the range of 5 to 20 times. The gas barrier film according to any one of claims 1 to 3. 水分との反応の速さが、前記第2反応性領域よりも前記第1反応性領域の方が速いことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。   The gas barrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the first reactive region is faster in reaction with moisture than the second reactive region. Sex film. 前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、蒸着層であることを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 The region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y) in the gas barrier unit is a vapor deposition layer. The gas barrier film according to any one of the above. 前記ガスバリアー性ユニットのうちSiO(0≦x<2、0<y)で表される組成を有する領域が、ポリシラザン層であることを特徴とする請求項2から請求項5までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 The region having a composition represented by SiO x N y (0 ≦ x <2, 0 <y) in the gas barrier unit is a polysilazane layer. The gas barrier film according to any one of the above. 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルムを具備することを特徴とする電子デバイス。   An electronic device comprising the gas barrier film according to any one of claims 1 to 7.
JP2016142252A 2016-07-20 2016-07-20 Gas barrier film and electronic device Pending JP2018012234A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016142252A JP2018012234A (en) 2016-07-20 2016-07-20 Gas barrier film and electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016142252A JP2018012234A (en) 2016-07-20 2016-07-20 Gas barrier film and electronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018012234A true JP2018012234A (en) 2018-01-25

Family

ID=61018972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016142252A Pending JP2018012234A (en) 2016-07-20 2016-07-20 Gas barrier film and electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018012234A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022065498A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 三菱ケミカル株式会社 Light guide plate for image display

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006075490A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-20 Konica Minolta Holdings, Inc. Transparent gas barrier film
JP2009248558A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier laminated film
JP2011523977A (en) * 2008-04-29 2011-08-25 エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ Inorganic gradient barrier film and method for producing the same
WO2013161809A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 コニカミノルタ株式会社 Gas barrier film, and electronic device employing same
JP2014151571A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc Gas barrier film, production method of the same and electronic device including the gas barrier film

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006075490A1 (en) * 2005-01-13 2006-07-20 Konica Minolta Holdings, Inc. Transparent gas barrier film
JP2009248558A (en) * 2008-04-11 2009-10-29 Dainippon Printing Co Ltd Gas barrier laminated film
JP2011523977A (en) * 2008-04-29 2011-08-25 エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ Inorganic gradient barrier film and method for producing the same
WO2013161809A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 コニカミノルタ株式会社 Gas barrier film, and electronic device employing same
JP2014151571A (en) * 2013-02-08 2014-08-25 Konica Minolta Inc Gas barrier film, production method of the same and electronic device including the gas barrier film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022065498A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 三菱ケミカル株式会社 Light guide plate for image display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016136842A1 (en) Gas barrier film
JPWO2016136842A6 (en) Gas barrier film
TWI617459B (en) Gas barrier film and manufacturing method thereof
JP2012183823A (en) Method for producing steam barrier film, steam barrier film and electronic equipment
JPWO2016190284A6 (en) Gas barrier film and method for producing the same
JP2017095758A (en) Method for producing gas barrier film
JP2018012234A (en) Gas barrier film and electronic device
WO2016194559A1 (en) Gas barrier film
JP6737279B2 (en) Electronic device and method for sealing electronic device
WO2018034179A1 (en) Gas barrier film, method for manufacturing same, and electronic device provided with same
TW201730009A (en) Gas barrier film, and electronic device provided with same
JP2016171038A (en) Method for manufacturing electronic device
WO2018021021A1 (en) Gas barrier membrane, gas barrier film using same, electronic device using said gas barrier membrane or said gas barrier film, and production method for gas barrier membrane
WO2017090498A1 (en) Method for producing gas barrier film
WO2017110463A1 (en) Gas barrier film and method for manufacturing same
WO2016136841A1 (en) Gas barrier film
WO2017014246A1 (en) Gas barrier film and method for producing same
WO2016136843A1 (en) Gas barrier film and electronic device using gas barrier film
JP2017226876A (en) Production method of gas barrier film
JP2016193527A (en) Gas barrier film
JP6477077B2 (en) Method for producing gas barrier film
JPWO2016136841A6 (en) Gas barrier film
WO2017090602A1 (en) Gas barrier film, and electronic device provided with same
WO2017090599A1 (en) Gradient composition film, and gas barrier film and electronic device comprising same
WO2015141741A1 (en) Electronic device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190327

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200107

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200630