JP4631579B2 - Laminated body - Google Patents
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Description
本発明は積層体に関する。 The present invention relates to a laminate.
樹脂フィルムに薄膜を積層した積層体は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等のディスプレイの前面側および背面側のディスプレイ用基板として用いられている。ディスプレイ用基板としては、従来からガラス板からなる基板が実用化されているが、より軽量で破損しにくい樹脂板からなる基板が望まれている。しかしながら、樹脂は酸素の遮断性が十分ではなく、樹脂板からなる基板を透過してディスプレイ内部に入り込んだ酸素により、ディスプレイが劣化するという問題点があった。そこで、樹脂フィルムに酸素遮断性を有する層として金属酸化物層を積層してなる積層体をディスプレイ用基板として用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 A laminate in which a thin film is laminated on a resin film is used as, for example, a display substrate on the front side and the back side of a display such as a liquid crystal display or an organic EL display. Conventionally, a substrate made of a glass plate has been put to practical use as a display substrate, but a substrate made of a resin plate that is lighter and less likely to break is desired. However, the resin does not have sufficient oxygen barrier properties, and there is a problem that the display deteriorates due to oxygen that has penetrated the substrate made of a resin plate and entered the display. Thus, it has been proposed to use a laminate formed by laminating a metal oxide layer as a layer having an oxygen barrier property on a resin film as a display substrate (for example, see Patent Document 1).
しかし、この積層体の酸素遮断性は十分ではなく、酸素透過率は0.2cc/atm・m2・day程度であり、さらに低い酸素透過率を有する積層体が求められていた。
本発明の目的は、樹脂フィルムに薄膜を積層した積層体であって、酸素透過率が低い積層体を提供することにある。
However, the oxygen barrier property of this laminate is not sufficient, the oxygen permeability is about 0.2 cc / atm · m 2 · day, and a laminate having a lower oxygen permeability has been demanded.
An object of the present invention is to provide a laminate in which a thin film is laminated on a resin film and has a low oxygen permeability.
そこで本発明者らは、上記課題を検討すべく、積層体について鋭意検討した結果、積層体が、樹脂フィルムと、その少なくとも一方の面に3層以上の層を有し、その3層が特定の3層である場合に、該積層体の酸素透過率が低くなることを見出し、本発明を完成させるに到った。 Therefore, as a result of intensive studies on the laminated body in order to examine the above problems, the laminated body has a resin film and three or more layers on at least one surface thereof, and the three layers are specified. In the case of three layers, the oxygen transmission rate of the laminate was found to be low, and the present invention was completed.
すなわち本発明は、下記の積層体、ディスプレイ用基板、ディスプレイを提供するものである。
<1>樹脂フィルムの少なくとも一方の面に3層以上の層を有してなり、該3層のそれぞれが樹脂フィルムに近い側から順に、無機層、数平均粒径が5μm以下でありアスペクト比が50以上5000以下の無機層状化合物を含有した樹脂からなる層、樹脂からなる層であり、
前記樹脂からなる層は、前記無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の上に接して形成され、
無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の樹脂層を構成する樹脂と樹脂からなる層を構成する樹脂とが同じ樹脂であることを特徴とする積層体。
<2>無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の樹脂層を構成する樹脂が、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂および液晶樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂である前記の積層体。
<3>樹脂からなる層を構成する樹脂が、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂および液晶樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂である前記いずれかに記載の積層体。
<4>該無機層が金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物または金属酸窒化物からなる無機層である前記いずれかに記載の積層体。
<5>無機層状化合物がスメクタイト、カオリナイト、テトラシリリックマイカ、ナトリウムテニオライトおよびタルクからなる群より選ばれる少なくとも1種の無機層状化合物である前記いずれかに記載の積層体。
<6>無機層状化合物が、実質的に面方向に配向して含有されている前記いずれかに記載の積層体。
<7>可視光の透過率が80%以上である前記いずれかに記載の積層体。
<8>樹脂フィルムの厚さが20μm以上1000μm以下であり、無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の厚さが1nm以上10μm以下である前記いずれかに記載の積層体。
<9>前記いずれかに記載の積層体を有することを特徴とするディスプレイ用基板。
<10>前記のディスプレイ用基板を有することを特徴とするディスプレイ。
That is, the present invention provides the following laminate, display substrate, and display.
<1> It has three or more layers on at least one surface of a resin film, and each of the three layers is an inorganic layer and a number average particle diameter is 5 μm or less in order from the side closer to the resin film. Is a layer made of a resin containing an inorganic layered compound of 50 or more and 5000 or less, a layer made of a resin ,
The layer made of the resin is formed in contact with the layer made of the resin containing the inorganic layered compound,
A laminate comprising a resin constituting a resin layer containing an inorganic layered compound and a resin constituting the resin layer being the same resin .
<2> The resin constituting the resin layer of the resin containing the inorganic stratiform compound is an ethylene-norbornene copolymer, an ethylene-dmon copolymer, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose triacetate, cellulose diacetate , Selected from the group consisting of polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, and liquid crystal resin The laminate as described above, which is at least one kind of resin.
<3> The resin constituting the resin layer is an ethylene-norbornene copolymer, an ethylene-dmon copolymer, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, The at least one resin selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyether ether ketone resin and liquid crystal resin. The laminated body in any one.
< 4 > The laminate according to any one of the above, wherein the inorganic layer is an inorganic layer made of metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide, or metal oxynitride.
< 5 > The laminate according to any one of the above, wherein the inorganic layered compound is at least one inorganic layered compound selected from the group consisting of smectite, kaolinite, tetrasilic mica, sodium teniolite and talc.
< 6 > The laminate according to any one of the above, wherein the inorganic layered compound is contained while being substantially oriented in the plane direction.
< 7 > The laminate according to any one of the above, wherein the visible light transmittance is 80% or more.
< 8 > The laminate according to any one of the above, wherein the resin film has a thickness of 20 μm or more and 1000 μm or less, and the layer made of a resin containing an inorganic layered compound has a thickness of 1 nm or more and 10 μm or less.
< 9 > A display substrate comprising the laminate according to any one of the above.
< 10 > A display comprising the display substrate.
本発明の積層体は酸素透過率が低くかつ軽量であり、さらにその表面が平坦性に優れているため、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等に用いられるディスプレイ用基板に有用であり、本発明の積層体を有するディスプレイ用基板は、劣化が少なく耐久性があり、しかも軽量なディスプレイを与えるので、本発明は工業的に極めて有用である。 Since the laminate of the present invention has a low oxygen permeability and is light, and its surface is excellent in flatness, it is useful for display substrates used in liquid crystal displays, organic EL displays and the like. Since the display substrate having a body is less deteriorated and durable, and provides a lightweight display, the present invention is extremely useful industrially.
本発明の積層体は、樹脂フィルムの少なくとも一方の面に3層以上の層を有して構成される樹脂板からなり、該3層が樹脂フィルムに近い側から順に、無機層、数平均粒径が5μm以下でありアスペクト比が50以上5000以下の無機層状化合物を含有した樹脂からなる層、樹脂からなる層であることを特徴とし、理由は明らかではないが、このような構成を有する積層体は、酸素透過率が低いのである。 The laminate of the present invention comprises a resin plate having three or more layers on at least one surface of a resin film, and the three layers are arranged in order from the side closer to the resin film, an inorganic layer, a number average particle A layer made of a resin containing an inorganic layered compound having a diameter of 5 μm or less and an aspect ratio of 50 or more and 5000 or less, a layer made of a resin, and the reason is not clear, but a laminate having such a structure The body has a low oxygen permeability.
ここで、本発明の積層体に用いられる樹脂フィルムとして特に限定は無く、透明なものが好ましい。樹脂フィルムを構成する樹脂としては、具体的には、ポリエチレン(低密度、高密度)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ヘキセン共重合体、エチレン−オクテン共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、アイオノマー樹脂などのポリオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート、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などのポリエステル系樹脂;ナイロン−6、ナイロン−6,6、メタキシレンジアミン−アジピン酸縮重合体;ポリメチルメタクリルイミドなどのアミド系樹脂;ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂;ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、ポリアクリロニトリルなどのスチレン−アクリロニトリル系樹脂;トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロースなどの疎水化セルロース系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのハロゲン含有樹脂;ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、セルロース誘導体などの水素結合性樹脂;ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリメチレンオキシド樹脂、液晶樹脂などのエンジニアリングプラスチック系樹脂のフィルムが挙げられる。 Here, there is no limitation in particular as a resin film used for the laminated body of this invention, A transparent thing is preferable. Specific examples of the resin constituting the resin film include polyethylene (low density, high density), ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-hexene copolymer, and ethylene-octene copolymer. Polyolefin resins such as ethylene-norbornene copolymer, ethylene-domon copolymer, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, ionomer resin; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene Polyester resins such as phthalates; nylon-6, nylon-6,6, metaxylenediamine-adipic acid condensation polymers; amide resins such as polymethylmethacrylamide; acrylic resins such as polymethylmethacrylate; polystyrene, Styrene-acrylonitrile resins such as tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-acrylonitrile-butadiene copolymer, polyacrylonitrile; hydrophobic cellulose resins such as cellulose triacetate and cellulose diacetate; polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyfluoride Halogen-containing resins such as vinylidene chloride and polytetrafluoroethylene; hydrogen-bonding resins such as polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, and cellulose derivatives; polycarbonate resins, polysulfone resins, polyethersulfone resins, polyetheretherketone resins And films of engineering plastic resins such as polyphenylene oxide resin, polymethylene oxide resin, and liquid crystal resin.
そして、本発明の積層体に用いられる樹脂フィルムの樹脂のTgは、150℃以上が好ましく、より好ましくは180℃以上、さらに好ましくは200℃以上である。 And Tg of resin of the resin film used for the laminated body of this invention has preferable 150 degreeC or more, More preferably, it is 180 degreeC or more, More preferably, it is 200 degreeC or more.
この樹脂フィルムの厚さは、通常は20μm以上1000μm(1mm)以下の範囲であり、20μm以上500μm以下の範囲がより好ましく、20μm以上300μm以下の範囲がさらに好ましい。 The thickness of the resin film is usually in the range of 20 μm to 1000 μm (1 mm), more preferably in the range of 20 μm to 500 μm, and still more preferably in the range of 20 μm to 300 μm.
本発明の積層体は、樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、無機層を有してなる。 The laminate of the present invention has an inorganic layer on at least one surface of the resin film.
本発明に用いられる無機層としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物または金属酸窒化物からなる無機層で、薄膜層であって空気中で安定なものが好ましく、具体的には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化インジウム、酸化錫、酸化チタン、酸化亜鉛、インジウム錫酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸窒化ケイ素、及びそれらの組合せの薄膜層が挙げられる。より好ましくは、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、さらに好ましくは、より酸素透過率を低くする意味で、酸窒化ケイ素の薄膜層である。 The inorganic layer used in the present invention is an inorganic layer made of metal, metal oxide, metal nitride, metal carbide or metal oxynitride, and is preferably a thin film layer that is stable in the air. Include thin film layers of silica, alumina, titania, indium oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, indium tin oxide, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, silicon oxynitride, and combinations thereof. More preferred are aluminum nitride, silicon nitride, silicon oxynitride, and still more preferred is a silicon oxynitride thin film layer in the sense of lowering the oxygen permeability.
本発明に用いられる無機層の厚みは、1nm以上1000nm(1μm)以下が好ましく、さらに好ましくは10nm以上500nm以下である。1nm未満であると酸素透過率が高くなる傾向があり、1000nmより厚いと、本発明の積層体を透明なディスプレイ用基板として用いる場合における光の透過率が低下する傾向がある。 The thickness of the inorganic layer used in the present invention is preferably from 1 nm to 1000 nm (1 μm), more preferably from 10 nm to 500 nm. When the thickness is less than 1 nm, the oxygen transmittance tends to be high, and when it is thicker than 1000 nm, the light transmittance tends to decrease when the laminate of the present invention is used as a transparent display substrate.
そして、本発明の積層体は、樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、前記無機層の上にさらに、数平均粒径が5μm以下でありアスペクト比が50以上5000以下の無機層状化合物を含有した樹脂からなる層(以下、「無機含有層」ということがある。)を有してなる。 The laminate of the present invention is a resin containing an inorganic layered compound having a number average particle size of 5 μm or less and an aspect ratio of 50 to 5000 on at least one surface of the resin film on the inorganic layer. (Hereinafter, sometimes referred to as “inorganic-containing layer”).
本発明における無機含有層に用いられる無機層状化合物は、後述する方法により測定したアスペクト比が50以上5000以下であり、数平均粒径が5μm以下である。上記アスペクト比が50未満では、酸素透過率が上昇する傾向がある。一方アスペクト比が5000を越える無機層状化合物を得ることは技術的に難しい。製造容易性の点からは、アスペクト比は50以上2000以下がより好ましく、100〜1000の範囲がさらに好ましい。 The inorganic layered compound used in the inorganic-containing layer in the present invention has an aspect ratio measured by the method described later of 50 to 5000 and a number average particle size of 5 μm or less. When the aspect ratio is less than 50, the oxygen permeability tends to increase. On the other hand, it is technically difficult to obtain an inorganic layered compound having an aspect ratio exceeding 5000. From the viewpoint of ease of production, the aspect ratio is more preferably 50 or more and 2000 or less, and further preferably in the range of 100 to 1000.
ここで、本発明で用いられる無機層状化合物のアスペクト比(Z)は、Z=L/aなる関係で示される。Lは、溶媒中、動的光散乱法により求めた数平均粒径であり、例えば「粒子径計測技術」(1994年、粉体工学会編)の第169頁〜第179頁を参照することで求めることができ、具体的な測定装置としては、動的光散乱式粒径分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LB−550型)を挙げることができる。aは、無機層状化合物の単位厚みである。単位厚みaは、粉末X線回折法によって無機層状化合物の回折ピークを測定して算出することができる値である。 Here, the aspect ratio (Z) of the inorganic layered compound used in the present invention is represented by the relationship Z = L / a. L is a number average particle diameter obtained by a dynamic light scattering method in a solvent. For example, see pages 169 to 179 of “Particle Size Measurement Technology” (1994, edited by the Powder Engineering Society). As a specific measuring device, a dynamic light scattering particle size distribution measuring device (for example, LB-550, manufactured by Horiba, Ltd.) can be exemplified. a is the unit thickness of the inorganic layered compound. The unit thickness a is a value that can be calculated by measuring the diffraction peak of the inorganic layered compound by powder X-ray diffraction.
さらに、得られる積層体の酸素透過率をより低くする観点から、無機層状化合物の数平均粒径は50nm以上2μm以下の範囲が好ましく、200nm以上1μm以下の範囲がより好ましく、400nm以上800nm以下の範囲がさらにより好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of lowering the oxygen permeability of the resulting laminate, the number average particle size of the inorganic layered compound is preferably in the range of 50 nm to 2 μm, more preferably in the range of 200 nm to 1 μm, and in the range of 400 nm to 800 nm. A range is even more preferred.
無機層状化合物とは、単位結晶層が互いに積み重なった層状構造を有している無機化合物をいい、溶媒に膨潤・へき開性を有する粘土鉱物が好ましく用いることができる。具体的には、モンモリロナイト、ヘクトライト、スティブンサイト、サポナイト、バイデライト等のスメクタイト、あるいは、カオリナイト、ディッカイト、ナクライト、ハロイサイト、アンチゴライト、クリソタイル、パイロフィライト、テトラシリリックマイカ、ナトリウムテニオライト、白雲母、マーガライト、タルク、バーミキュライト、金雲母、ザンソフィライト、緑泥石を挙げることができる。好ましくは、後述の分散の観点から、スメクタイト、カオリナイト、テトラシリリックマイカ、ナトリウムテニオライトおよびタルクからなる群より選ばれる少なくとも1種の無機層状化合物である。 The inorganic layered compound refers to an inorganic compound having a layered structure in which unit crystal layers are stacked on each other, and a clay mineral having swelling / cleavage in a solvent can be preferably used. Specifically, smectite such as montmorillonite, hectorite, stevensite, saponite, beidellite, or kaolinite, dickite, nacrite, halloysite, antigolite, chrysotile, pyrophyllite, tetrasilic mica, sodium teniolite , Muscovite, margarite, talc, vermiculite, phlogopite, xanthophyllite, chlorite. Preferably, it is at least one inorganic layered compound selected from the group consisting of smectite, kaolinite, tetrasilic mica, sodium teniolite and talc from the viewpoint of dispersion described later.
本発明の無機含有層を構成する樹脂としては、前記樹脂フィルムを構成する樹脂と同様の樹脂を挙げることができ、好ましくは、耐熱性の観点で、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂および液晶樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、さらに好ましくは、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂である。さらにより好ましくは、さらに水蒸気透過率も低くする意味で、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体である。 Examples of the resin constituting the inorganic-containing layer of the present invention include the same resins as those constituting the resin film. Preferably, from the viewpoint of heat resistance, an ethylene-norbornene copolymer and an ethylene-dmon copolymer are used. Polymer, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyether It is at least one resin selected from the group consisting of a sulfone resin, a polyether ether ketone resin and a liquid crystal resin, and more preferably an ethylene-norbornene copolymer, an ethylene-dmon copolymer, a polyvinyl alcohol. Ethylene - vinyl alcohol copolymer, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin. Even more preferably, an ethylene-norbornene copolymer or an ethylene-dmon copolymer is used to further reduce the water vapor transmission rate.
この無機含有層において、無機層状化合物と樹脂との組成比(体積比)は、通常は、無機層状化合物/樹脂の体積比が5/95〜90/10の範囲であり、体積比が5/95〜50/50の範囲であることが好ましい。また、5/95〜30/70の範囲では膜の柔軟性がよくなり、7/93〜17/83の範囲では折れ曲げによる酸素透過率の上昇が小さくなるか、あるいは剥離強度が強くなるなどの利点が現れることがある。無機層状化合物の体積分率が5/95より小さい場合には、酸素透過率が上昇する傾向があり、90/10より大きい場合には製膜性が良好ではないおそれがある。 In this inorganic-containing layer, the composition ratio (volume ratio) between the inorganic stratiform compound and the resin is usually in the range of the inorganic stratiform compound / resin volume ratio of 5/95 to 90/10, and the volume ratio of 5/95. A range of 95 to 50/50 is preferable. In addition, the flexibility of the film is improved in the range of 5/95 to 30/70, and the increase in oxygen permeability due to bending is reduced in the range of 7/93 to 17/83, or the peel strength is increased. The benefits of may appear. When the volume fraction of the inorganic layered compound is smaller than 5/95, the oxygen permeability tends to increase, and when it is larger than 90/10, the film forming property may not be good.
本発明の積層体の可視光の透過率が80%以上となるので、この無機含有層の厚さは、10μm以下が好ましく、さらに1μm以下がより好ましい。酸素透過率が高くなる傾向があるので、この厚さは10nm以上であることが好ましい。なお、ここでいう可視光とは、波長が400〜800nmの範囲の光をいう。 Since the visible light transmittance of the laminate of the present invention is 80% or more, the thickness of the inorganic-containing layer is preferably 10 μm or less, and more preferably 1 μm or less. Since the oxygen permeability tends to be high, this thickness is preferably 10 nm or more. The visible light here means light having a wavelength in the range of 400 to 800 nm.
本発明の積層体は、樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、樹脂フィルムに近い側から順に、無機層と、無機含有層と、さらに樹脂からなる層を有してなる。 The laminated body of this invention has an inorganic layer, an inorganic content layer, and the layer which further consists of resin in order from the side close | similar to a resin film in the at least one surface of a resin film.
この樹脂からなる層を構成する樹脂としては、透明なものが好ましく、具体的には、前記樹脂フィルムを構成する樹脂と同様の樹脂からなる層がより好ましいものとして挙げることができ、さらに好ましくは耐熱性の観点から、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリ酢酸セルロース、ジ酢酸セルロース、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂および液晶樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、さらにより好ましくは、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリカーボネート樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂である。特に好ましくは、さらに水蒸気透過率も低くする意味で、エチレン−ノルボルネン共重合体、エチレン−ドモン共重合体である。 As the resin constituting the layer made of this resin, a transparent one is preferable. Specifically, a layer made of the same resin as the resin constituting the resin film can be mentioned as a more preferable one, and more preferably From the viewpoint of heat resistance, ethylene-norbornene copolymer, ethylene-dmon copolymer, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cellulose triacetate, cellulose diacetate, polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl alcohol , An ethylene-vinyl alcohol copolymer, a polycarbonate resin, a polysulfone resin, a polyether sulfone resin, a polyether ether ketone resin, and a liquid crystal resin, and even more preferably Len - norbornene copolymer, ethylene - Domon copolymer, polyvinyl alcohol, ethylene - vinyl alcohol copolymer, polycarbonate resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin. Particularly preferred are an ethylene-norbornene copolymer and an ethylene-dmon copolymer in order to further lower the water vapor transmission rate.
また、本発明の積層体において、前記の無機含有層を構成する樹脂と前記の樹脂からなる層を構成する樹脂とは、同じ樹脂であることが好ましい。 In the laminate of the present invention, the resin constituting the inorganic-containing layer and the resin constituting the layer made of the resin are preferably the same resin.
この樹脂からなる層の厚さは、通常は1nm以上500μm以下の範囲であり、100nm以上10μm以下の範囲がより好ましい。 The thickness of the layer made of this resin is usually in the range of 1 nm to 500 μm, and more preferably in the range of 100 nm to 10 μm.
このように構成される本発明の積層体としては、可視光線の透過率が80%以上であれば、ディスプレイ用基板として用いる場合に、ディスプレイの背面側基板としてのみならず、前面側(視認される表示側)基板として用いることができるので、好ましい。 When the visible light transmittance is 80% or more, the laminate of the present invention configured as described above is not only used as a display-side substrate, but also as a display-side substrate (front-side). Display side), since it can be used as a substrate.
また、本発明の積層体はその表面が平坦性に優れているため、該積層体をディスプレイ用基板として用いる場合には、該積層体の表面に透明導電膜、反射防止膜、耐磨耗性膜等の膜を容易に積層して用いることができる。ここで表面とは、本発明の積層体における樹脂からなる層側の表面である。 In addition, since the surface of the laminate of the present invention is excellent in flatness, when the laminate is used as a display substrate, a transparent conductive film, antireflection film, and abrasion resistance are formed on the surface of the laminate. A film such as a film can be easily laminated and used. Here, the surface is the surface of the layer side made of resin in the laminate of the present invention.
なお、本発明の積層体を構成する各層および樹脂フィルムには、本発明の効果を損なわない範囲で、紫外線吸収剤、着色剤、酸化防止剤等が含有されてもよい。 In addition, each layer and resin film which comprise the laminated body of this invention may contain a ultraviolet absorber, a coloring agent, antioxidant, etc. in the range which does not impair the effect of this invention.
次に、本発明の積層体の製造方法について説明する。
本発明の積層体は、樹脂フィルムの上に、無機層と、無機含有層と、樹脂からなる層とをこの順で順次形成して製造することができる。
Next, the manufacturing method of the laminated body of this invention is demonstrated.
The laminate of the present invention can be produced by sequentially forming an inorganic layer, an inorganic-containing layer, and a layer made of resin in this order on a resin film.
まず、前記物質からなる無機層の形成方法としては、特に限定されず、工業的に通常用いられる真空蒸着法、CVD法、スパッタリング法およびゾル−ゲル法などが挙げられる。 First, the method for forming the inorganic layer made of the above-mentioned substance is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum deposition method, a CVD method, a sputtering method, and a sol-gel method that are generally used industrially.
次に、無機含有層を形成する方法としては、工業的に通常用いられる方法により形成することができ、例えば、無機層を形成した樹脂フィルムに、無機層状化合物と樹脂と溶媒との混合物を塗布し、乾燥し、熱処理を行うコーティング方法や、無機層状化合物を含む層をラミネートする方法により形成することができる。コーティング方法としては、ダイレクトグラビア法;リバースグラビア法;マイクログラビア法;2本ロールビートコート法やボトムフィード3本リバースコート法等のロールコーティング法;ドクターナイフ法;ダイコート法;ディップコート法;バーコーティング法;およびこれらを組み合わせたコーティング法などの方法が挙げられる。ラミネートする場合は、無機層を形成した樹脂フィルムと無機含有層の両者のこれから接合する表面には、コロナ処理やアンカーコート剤などの処理を行ってもよい。 Next, as a method of forming the inorganic-containing layer, it can be formed by a method that is usually used industrially. For example, a mixture of an inorganic layered compound, a resin, and a solvent is applied to a resin film on which an inorganic layer has been formed. Then, it can be formed by a coating method of drying and heat treatment, or a method of laminating a layer containing an inorganic layered compound. Coating methods include direct gravure method; reverse gravure method; micro gravure method; roll coating method such as two roll beat coating method and bottom feed three reverse coating method; doctor knife method; die coating method; dip coating method; And a coating method combining these methods. In the case of laminating, treatments such as a corona treatment and an anchor coating agent may be performed on the surfaces of both the resin film on which the inorganic layer is formed and the inorganic-containing layer to be joined.
ここで、無機層状化合物は、そのそれぞれの粒子の多くが、その最大の面を積層体の面と略平行になるように配向(これを「面方向に配向」という。)していることが好ましい。無機層状化合物が配向している場合には、積層体の酸素透過率がさらに低くなる傾向がある。そこで、塗布の方法としては、無機層状化合物の粒子を面方向に配向させるよう、フレキシブルディスプレイ用基板の面と平行方向に働く力(シェア)をかける方法であるロールコーティング法およびドクターナイフ法が好ましい。 Here, in the inorganic layered compound, many of the respective particles are oriented so that the maximum surface thereof is substantially parallel to the surface of the laminate (this is referred to as “orientation in the plane direction”). preferable. When the inorganic layered compound is oriented, the oxygen permeability of the laminate tends to be further lowered. Therefore, as a coating method, a roll coating method and a doctor knife method, which are methods for applying a force (share) acting in a direction parallel to the surface of the flexible display substrate so as to orient the particles of the inorganic layered compound in the plane direction, are preferable. .
無機層状化合物と樹脂と溶剤の混合物は、無機層状化合物および樹脂としては前記のものを用いて、例えば、樹脂を溶媒に溶解させた液と、無機層状化合物を溶媒により膨潤・へき開させて得られる分散液とを混合する方法、無機層状化合物を溶媒により膨潤・へき開させて得られる分散液を樹脂に添加して溶解させる方法、樹脂を溶媒に溶解させた液に無機層状化合物を加え膨潤・へき開させる方法、また樹脂と無機層状化合物を加熱混練して得られた混練物を溶媒に溶解および分散させる方法により製造することができ、前三者が好ましい。 The mixture of the inorganic layered compound, the resin and the solvent is obtained by using the above-mentioned inorganic layered compound and resin, for example, by swelling and cleaving the inorganic layered compound with the solvent and the solution obtained by dissolving the resin in the solvent. A method of mixing with a dispersion, a method of adding and dissolving a dispersion obtained by swelling and cleaving an inorganic layered compound with a solvent, and a method of swelling and cleaving by adding an inorganic layered compound to a solution obtained by dissolving a resin in a solvent And the kneaded product obtained by heating and kneading the resin and the inorganic stratiform compound is dissolved and dispersed in a solvent, and the former three are preferred.
溶媒は、無機層状化合物を膨潤させることができるものが好ましく、例えば、水、メタノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、アセトン、N−メチルピロリドン等が挙げられる。 The solvent is preferably one that can swell the inorganic layered compound, and examples thereof include water, alcohols such as methanol, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, dichloromethane, chloroform, toluene, acetone, N-methylpyrrolidone, and the like.
無機層状化合物を膨潤・へき開させた分散液を製造するに際し、無機層状化合物の分散性を向上するために、無機層状化合物の表面処理を行うことが好ましい。表面処理剤としては、4級アンモニウム塩などが用いられる。 In producing a dispersion in which the inorganic layered compound is swollen and cleaved, it is preferable to perform a surface treatment of the inorganic layered compound in order to improve the dispersibility of the inorganic layered compound. As the surface treatment agent, a quaternary ammonium salt or the like is used.
次に、無機層と、無機含有層とを形成した樹脂フィルムに、さらに樹脂からなる層を形成する。
樹脂からなる層を形成する方法としては、前記の無機含有層を形成する方法と同様に、無機層と無機含有層とを形成した樹脂フィルムの無機含有層の上に、樹脂を含む塗工液を塗布し、乾燥し、熱処理を行うコーティング方法や、樹脂からなる層を後からラミネートする方法により形成することができる。具体的なコーティング方法としては、無機含有層を形成する場合と同様の方法が挙げられる。無機含有層上に樹脂からなる層をラミネートする場合は、両者の界面はコロナ処理やアンカーコート剤などの処理を行ってもよい。
Next, a resin layer is further formed on the resin film on which the inorganic layer and the inorganic-containing layer are formed.
As a method of forming a layer made of a resin, a coating liquid containing a resin is formed on the inorganic content layer of the resin film in which the inorganic layer and the inorganic content layer are formed in the same manner as the method of forming the inorganic content layer. Can be formed by a coating method in which is applied, dried, and heat treated, or a method of laminating a resin layer later. Specific examples of the coating method include the same method as that for forming the inorganic-containing layer. When laminating a resin layer on the inorganic-containing layer, the interface between the two may be treated with a corona treatment or an anchor coating agent.
このような本発明の積層体をディスプレイ用基板として用いてなるディスプレイの例として、フレキシブル有機ELディスプレイの製造方法を説明する。
フレキシブル有機EL素子は、少なくとも一方が透明である一対の陽極および陰極からなる電極間に発光層を有する。陰極と発光層との間に、電子輸送層を設けた有機EL素子(陽極/発光層/電子輸送層/陰極)(ここで、「/」は各層が隣接して積層されていることを示す。)、陽極と発光層との間に、正孔輸送層を設けた有機EL素子(陽極/正孔輸送層/発光層/陰極)、陰極と発光層との間に、電子輸送層を設け、かつ陽極と発光層との間に、正孔輸送層を設けた有機EL素子等が挙げられる(陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極)。例えば透明または不透明のディスプレイ用基板上に陽極を、透明または不透明のディスプレイ用基板に陰極を形成し(ただしいずれか一方は透明)、陽極を形成したディスプレイ用基板上に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を順次成膜し、最後に陰極を形成したディスプレイ用基板を上記各層を挟むように電極が上記各側に向くようにして重ね、端部を封止してディスプレイを製造することができる。
As an example of a display using such a laminate of the present invention as a display substrate, a method for producing a flexible organic EL display will be described.
The flexible organic EL element has a light emitting layer between electrodes composed of a pair of an anode and a cathode, at least one of which is transparent. Organic EL element (anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode) provided with an electron transport layer between the cathode and the light emitting layer (where “/” indicates that each layer is laminated adjacently) .), An organic EL device in which a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer (anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode), and an electron transport layer is provided between the cathode and the light emitting layer. And an organic EL device in which a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer (anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode). For example, an anode is formed on a transparent or opaque display substrate, and a cathode is formed on a transparent or opaque display substrate (one of which is transparent). A hole transport layer and light emission are formed on the display substrate on which the anode is formed. A display substrate is formed by sequentially depositing a display substrate on which a cathode and a cathode are finally formed, with the electrodes facing each side so as to sandwich each layer, and sealing the edges. be able to.
発光層に用いる有機EL材料としては、低分子化合物でも高分子化合物を用いることができ、塗布の容易性の点では、高分子化合物が好ましく用いられる。低分子化合物では、例えば特開昭57−51781号公報、同59−194393号公報に記載されているように、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセンもしくはその誘導体、ペリレンもしくはその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエンもしくはその誘導体、またはテトラフェニルブタジエンもしくはその誘導体などが用いられ、発光層は、粉末からの真空蒸着法により、または溶液を塗布し乾燥して形成する。 As the organic EL material used for the light emitting layer, a high molecular compound can be used even if it is a low molecular compound, and a high molecular compound is preferably used from the viewpoint of easy coating. In the low molecular weight compound, for example, as described in JP-A-57-51781 and 59-194393, for example, naphthalene derivatives, anthracene or derivatives thereof, perylene or derivatives thereof, polymethine series, xanthene series, Coumarin-based or cyanine-based dyes, 8-hydroxyquinoline or its derivative metal complex, aromatic amine, tetraphenylcyclopentadiene or its derivative, tetraphenylbutadiene or its derivative, etc. are used, and the light emitting layer is a powder. The film is formed by vacuum evaporation from, or by applying a solution and drying.
有機EL材料となる高分化合物としては、上記ポリ(p−フェニレンビニレン)以外にも、ポリフルオレン(ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス(Jpn.J.Appl.Phys.)第30巻、L1941頁(1991年))、ポリパラフェニレン誘導体(アドバンスト・マテリアルズ(Adv.Mater.)第4巻、36頁(1992年))などが用いられている。 In addition to the above poly (p-phenylene vinylene), polyfluorene (Japanese Journal of Applied Physics, Volume 30, L1941) can be used as an organic EL material. (1991)), polyparaphenylene derivatives (Advanced Materials (Adv. Mater.) Vol. 4, page 36 (1992)), and the like are used.
正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体等が用いられ、正孔輸送層の膜は、高分子バインダーとの混合溶液を塗布し、乾燥して形成する。 As the hole transport material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine compound group in a side chain or a main chain, polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof , Poly (p-phenylene vinylene) or a derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or a derivative thereof is used, and a film of the hole transport layer is coated with a mixed solution with a polymer binder, Dry to form.
電子輸送層に用いる電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体が用いられ、電子輸送層は、粉末からの真空蒸着法、または溶液を塗布し、乾燥して形成することができる。 Electron transport materials used for the electron transport layer include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane or derivatives thereof, fluorenone Derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof, Or by applying a solution and drying.
さらに陽極と陰極が必要であり、陽極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド、金、白金、銀、銅等が用いられ、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法により陽極を作製する。また、陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。 Furthermore, an anode and a cathode are required. As a material for the anode, a conductive metal oxide film, a translucent metal thin film, or the like is used. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium / tin / oxide (ITO), indium / zinc / oxide, gold, platinum, silver, copper, etc. are used, and vacuum deposition, sputtering, ion plate, etc. An anode is produced by a plating method or a plating method. Alternatively, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used as the anode.
陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、およびそれらのうち2つ以上の合金、あるいはそれらのうち1つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上との合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物等が用いられ、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法により陰極膜を作製することができる。 As a material for the cathode, a material having a small work function is preferable. For example, metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and their Two or more of these alloys, or an alloy of one or more of them and one or more of gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, graphite or graphite intercalation compound, etc. The cathode film can be produced by a vacuum deposition method, a sputtering method, or a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded.
これらの陽極と陰極の配置により、さまざまなパターンで発光させることができる。面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、特定のパターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にその特定のパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、陽極または陰極のいずれか一方、または両方の電極を特定のパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号などを表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。さらに、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。発光色の異なる複数の蛍光体を塗り分ける方法や、カラーフィルターまたは蛍光変換フィルターを用いれば、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動してもよく、TFTなどと組み合わせてアクティブ駆動してもよい。 By arranging these anodes and cathodes, light can be emitted in various patterns. In order to obtain planar light emission, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. Further, in order to obtain a specific pattern of light emission, a method of installing a mask provided with a window of the specific pattern on the surface of the planar light emitting element, either the anode or the cathode, or both There is a method of forming electrodes in a specific pattern. A segment type display element capable of displaying numbers, letters, simple symbols, etc. can be obtained by forming a pattern by any of these methods and arranging several electrodes so that they can be turned ON / OFF independently. Further, in order to obtain a dot matrix element, both the anode and the cathode may be formed in stripes and arranged so as to be orthogonal to each other. Partial color display and multicolor display can be achieved by using a method of separately coating a plurality of phosphors having different emission colors, or by using a color filter or a fluorescence conversion filter. The dot matrix element may be passively driven or may be actively driven in combination with a TFT or the like.
これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表示装置として用いることができる。さらに、前記面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、あるいは面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。 These display elements can be used as display devices for computers, televisions, mobile terminals, mobile phones, car navigation systems, video camera viewfinders, and the like. Furthermore, the planar light-emitting element is a self-luminous thin type, and can be suitably used as a planar light source for a backlight of a liquid crystal display device or a planar illumination light source. If a flexible substrate is used, it can be used as a curved light source or display device.
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
酸素透過率は、酸素透過度測定装置(MOCON社製、OX−TRAN2/20型)により測定した。
水蒸気透過率は、水蒸気透過度測定装置(Lyssy L80−5000)により測定した。
また、積層体の表面の平坦性は、表面平均粗さ(Ra)の値により評価した。ここで、表面平均粗さとは、日本規格協会発行のJIS B 0601(平成13年1月20日改正)の段落[4.2.1]に記載の算術平均粗さに相当する値であり、樹脂層表面の断面曲線の平均線から求める値であり、セイコーインスツルメント社製の原子間力顕微鏡(装置名:Nanopics)を用いて測定した。
可視光の透過率は、大塚電子株式会社製の膜厚測定システム(装置名:MCPD−100)を用いて測定した。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to an Example.
The oxygen permeability was measured with an oxygen permeability measuring device (manufactured by MOCON, OX-TRAN 2/20 type).
The water vapor transmission rate was measured with a water vapor transmission rate measuring device (Lyssy L80-5000).
Further, the flatness of the surface of the laminate was evaluated by the value of the surface average roughness (Ra). Here, the surface average roughness is a value corresponding to the arithmetic average roughness described in paragraph [4.2.1] of JIS B 0601 (revised on January 20, 2001) issued by the Japanese Standards Association, This is a value obtained from the average line of the cross-sectional curve on the surface of the resin layer, and was measured using an atomic force microscope (device name: Nanopics) manufactured by Seiko Instruments Inc.
Visible light transmittance was measured using a film thickness measurement system (apparatus name: MCPD-100) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
比較例1
<第1バリア層成膜>
厚み200μmのポリエーテルサルホン(PES)基板に、SiOxNyを(シリコンの酸窒化物)スパッタリングにより120℃で厚さが30nmとなるように成膜し(酸素流量:窒素流量は3:2)、これを第1バリア層(酸素遮断性の層)とした。
Comparative Example 1
<First barrier layer deposition>
On a polyethersulfone (PES) substrate having a thickness of 200 μm, SiO x N y was deposited to a thickness of 30 nm at 120 ° C. by sputtering (oxynitride of silicon) (oxygen flow rate: nitrogen flow rate is 3: 2) This was used as the first barrier layer (oxygen barrier layer).
<塗工液(1)調製>
イオン交換水1000gにポリビニルアルコール((株)クラレ製、PVA117H(商品名))100gを入れ、低速攪拌下(1500rpm、周速度約4m/秒)で95℃に昇温し、1時間攪拌して溶解させることにより、塗工液(1)を得た。
<Preparation of coating liquid (1)>
100 g of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA117H (trade name)) is added to 1000 g of ion-exchanged water, heated to 95 ° C. with low speed stirring (1500 rpm, peripheral speed about 4 m / sec), and stirred for 1 hour The coating liquid (1) was obtained by making it melt | dissolve.
<第2バリア層成膜>
第1バリア層の上に、塗工液(1)をバーコーター(テスター産業製、SA−203型)を用いて、乾燥後の厚さが150nmとなるように塗工し、ポリビニルアルコール層を成膜した。乾燥はホットプレートを用いて190℃で1分間保持して行った。
<Second barrier layer deposition>
On the first barrier layer, the coating liquid (1) was applied using a bar coater (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., SA-203 type) so that the thickness after drying was 150 nm. A film was formed. Drying was performed by holding at 190 ° C. for 1 minute using a hot plate.
<積層体の評価>
得られた基板の酸素透過率を23.5℃、60%RH(相対湿度)下で測定した結果、2.9cc/atm・m2・dayと高い値を示し、さらにSiOxNy層とポリビニルアルコールの間で容易に剥離を生じた。
<Evaluation of laminate>
The oxygen permeability of the obtained substrate was measured at 23.5 ° C. and 60% RH (relative humidity). As a result, the substrate showed a high value of 2.9 cc / atm · m 2 · day, and the SiO x N y layer Peeling easily occurred between the polyvinyl alcohols.
実施例1
<第1バリア層成膜>
厚み200μmのポリエーテルサルホン(PES)基板に、SiOxNyをスパッタリングにより120℃で厚さが30nmとなるように成膜し(酸素流量:窒素流量は3:2)、これを第1バリア層とした。
Example 1
<First barrier layer deposition>
On a polyethersulfone (PES) substrate having a thickness of 200 μm, SiO x N y was deposited by sputtering so as to have a thickness of 30 nm at 120 ° C. (oxygen flow rate: nitrogen flow rate is 3: 2). A barrier layer was formed.
<塗工液(2)調製>
イオン交換水1000gにポリビニルアルコール((株)クラレ製、PVA117H(商品名))100gを入れ、低速攪拌下(1500rpm、周速度約4m/秒)で95℃に昇温し、1時間攪拌して溶解させることにより、溶液(2)を得た。続いて、該溶液(2)を攪拌したまま65℃まで温度を下げた後、該溶液(2)に、イオン交換水400gと1−ブタノール94gとを予め混合してなるアルコール水溶液をゆっくり滴下した。滴下終了後、65℃でさらに無機層状化合物として高純度の天然モンモリロナイト(クニミネ工業(株)製、クニピアG(商品名)、数平均粒径500nm、アスペクト比は200以上)を粉末のまま50g添加し、撹拌条件を高速攪拌(3000rpm、周速度約8m/秒)に切替えて90分間撹拌、分散させることにより、樹脂組成物混合液(2)を得た。次に、超高圧ホモジナイサー(Microfluidics Corporation製、M110−E/H型)に樹脂組成物混合液(2)を通し、1.750kgf/cm2で1回処理することで、分散性が良好で均一な塗工液(2)を得た。塗工液(2)の固形分濃度は約7.6重量%であった。
<Preparation of coating liquid (2)>
100 g of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA117H (trade name)) is added to 1000 g of ion-exchanged water, heated to 95 ° C. with low speed stirring (1500 rpm, peripheral speed of about 4 m / sec), and stirred for 1 hour. The solution (2) was obtained by dissolving. Subsequently, the temperature of the solution (2) was lowered to 65 ° C. with stirring, and then an aqueous alcohol solution obtained by previously mixing 400 g of ion-exchanged water and 94 g of 1-butanol was slowly added dropwise to the solution (2). . After completion of dropping, 50 g of high purity natural montmorillonite (Kunimine Kogyo Co., Ltd., Kunipia G (trade name), number average particle size 500 nm, aspect ratio is 200 or more) is added as a powder at 65 ° C. as an inorganic layered compound. Then, the stirring condition was switched to high speed stirring (3000 rpm, peripheral speed about 8 m / sec), and the mixture was stirred and dispersed for 90 minutes to obtain a resin composition mixed solution (2). Next, the resin composition mixed solution (2) is passed through an ultra-high pressure homogenizer (manufactured by Microfluidics Corporation, M110-E / H type) and treated once at 1.750 kgf / cm 2 , so that the dispersibility is good and uniform. A coating liquid (2) was obtained. The solid content concentration of the coating liquid (2) was about 7.6% by weight.
<第2バリア層成膜>
第1バリア層の上に、塗工液(2)をバーコーター(テスター産業製、SA−203型)を用いて無機層状化合物を含有したポリビニルアルコールからなる層を厚さ150nmになるように成膜した。乾燥はホットプレートにより190℃で1分間保持して行った。
<Second barrier layer deposition>
On the first barrier layer, a coating liquid (2) is formed to a thickness of 150 nm using polyvinyl alcohol containing an inorganic layered compound using a bar coater (manufactured by Tester Sangyo, SA-203 type). Filmed. Drying was performed by holding at 190 ° C. for 1 minute on a hot plate.
<塗工液(1)調製>
イオン交換水1000gにポリビニルアルコール((株)クラレ製、PVA117H(商品名))100gを入れ、低速攪拌下(1500rpm、周速度約4m/秒)で95℃に昇温し、1時間攪拌して溶解させることにより、塗工液(1)を得た。
<Preparation of coating liquid (1)>
100 g of polyvinyl alcohol (manufactured by Kuraray Co., Ltd., PVA117H (trade name)) is added to 1000 g of ion-exchanged water, heated to 95 ° C. with low speed stirring (1500 rpm, peripheral speed about 4 m / sec), and stirred for 1 hour The coating liquid (1) was obtained by making it melt | dissolve.
<第3バリア層成膜>
第2バリア層の上に、塗工液(1)をバーコーター(テスター産業製、SA−203型)を用いて厚さが150nmとなるように塗工し、ポリビニルアルコール層を成膜した。乾燥はホットプレートを用い、190℃で1分間保持して行った。
<Third barrier layer deposition>
On the second barrier layer, the coating liquid (1) was applied to a thickness of 150 nm using a bar coater (manufactured by Tester Sangyo, SA-203 type) to form a polyvinyl alcohol layer. Drying was performed by holding at 190 ° C. for 1 minute using a hot plate.
<積層体の評価>
得られた樹脂板からなる積層体の酸素透過率を23.5℃、60%RH下で測定した結果、1×10-3cc/atm・m2・day以下と低い値を示した。また水蒸気透過率は40℃で2.0g/atm・m2・dayと低い値を示した。可視光の透過率は、400〜800nmの範囲のいずれの波長においても80%以上であり、例えば、波長550nmの光の透過率は90.6%であった。また、SiOxNy層とポリビニルアルコールの間の剥がれは生じなかった。得られた樹脂板からなる積層体の断面をSEMにより観察し、第2バリア層の中の層状化合物が配向していることを確認した。また積層体の表面平均粗さ(Ra)の値は0.2nmであり、表面が平坦性に優れていることがわかった。
<Evaluation of laminate>
As a result of measuring the oxygen transmission rate of the laminate made of the resin plate under 23.5 ° C. and 60% RH, it showed a low value of 1 × 10 −3 cc / atm · m 2 · day or less. The water vapor transmission rate was as low as 2.0 g / atm · m 2 · day at 40 ° C. The transmittance of visible light was 80% or higher at any wavelength in the range of 400 to 800 nm. For example, the transmittance of light having a wavelength of 550 nm was 90.6%. Moreover, peeling between the SiO x N y layer and the polyvinyl alcohol did not occur. The cross section of the laminate made of the obtained resin plate was observed by SEM, and it was confirmed that the layered compound in the second barrier layer was oriented. Moreover, the value of the surface average roughness (Ra) of the laminated body was 0.2 nm, and it was found that the surface was excellent in flatness.
実施例2
<第1バリア層成膜>
厚み200μmのポリエーテルサルホン(PES)基板に、SiOxNyをスパッタリングにより120℃で厚さが30nmとなるように成膜し(酸素流量:窒素流量は3:2)、これを第1バリア層とした。
Example 2
<First barrier layer deposition>
On a polyethersulfone (PES) substrate having a thickness of 200 μm, SiO x N y was deposited by sputtering so as to have a thickness of 30 nm at 120 ° C. (oxygen flow rate: nitrogen flow rate is 3: 2). A barrier layer was formed.
<塗工液(3)調製>
トルエン80gにエチレン―ノルボルネン共重合体((株)JSR製、ARTON F5023(商品名))20gを入れ、低速攪拌下、室温で4時間攪拌して溶解させ、樹脂溶液(3)を得た。また、トルエン47.5gに有機修飾天然モンモリロナイト((株)ホージュン製、エスベン(商品名)、数平均粒径560nm、アスペクト比は200以上)を粉末のまま2.5gを入れ、低速攪拌下、氷水で冷却しながらホモジナイザーで分散し(10000rpm、10min)、分散液(3)を得た。該樹脂溶液(3)と分散液(3)を10:17の重量比で混合し、攪拌3min脱泡2min行い、分散性が良好で均一な塗工液(3)を得た。塗工液(3)の固形分濃度は約10.6重量%であった。
<Preparation of coating liquid (3)>
In 80 g of toluene, 20 g of an ethylene-norbornene copolymer (manufactured by JSR, ARTON F5023 (trade name)) was added and dissolved by stirring at room temperature for 4 hours under low speed stirring to obtain a resin solution (3). In addition, 2.5g of organically modified natural montmorillonite (manufactured by Hojun Co., Ltd., Sven (trade name), number average particle size 560nm, aspect ratio of 200 or more) in powder form is added to 47.5g of toluene while stirring at low speed. While cooling with ice water, the mixture was dispersed with a homogenizer (10000 rpm, 10 min) to obtain a dispersion (3). The resin solution (3) and the dispersion liquid (3) were mixed at a weight ratio of 10:17, stirred for 3 minutes and defoamed for 2 minutes to obtain a uniform coating liquid (3) with good dispersibility. The solid content concentration of the coating liquid (3) was about 10.6% by weight.
<第2バリア層成膜>
第1バリア層の上に、塗工液(3)をバーコーター(テスター産業製、SA−203型)を用いて無機層状化合物を含有したエチレン―ノルボルネン共重合体からなる層を厚さ150nmになるように成膜した。乾燥はホットプレートにより60℃で10分間保持して行った。
<Second barrier layer deposition>
On the first barrier layer, a layer made of an ethylene-norbornene copolymer containing an inorganic layered compound with a coating liquid (3) using a bar coater (manufactured by Tester Sangyo, SA-203 type) to a thickness of 150 nm The film was formed as follows. Drying was performed by holding at 60 ° C. for 10 minutes with a hot plate.
<塗工液(4)調製>
トルエン80gにエチレン―ノルボルネン共重合体((株)JSR製、ARTONF5023(商品名))20gを入れ、低速攪拌下、室温で4時間攪拌して溶解させ、塗工液(4)を得た。
<Preparation of coating liquid (4)>
20 g of ethylene-norbornene copolymer (manufactured by JSR, ARTONF5023 (trade name)) was added to 80 g of toluene, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 4 hours under low speed stirring to obtain a coating liquid (4).
<第3バリア層成膜>
第2バリア層の上に、塗工液(4)をバーコーター(テスター産業製、SA−203型)を用いて厚さが150nmとなるように塗工し、エチレン―ノルボルネン共重合体層を成膜した。乾燥はホットプレートを用い、60℃で10分間保持して行った。
<Third barrier layer deposition>
On the second barrier layer, the coating liquid (4) was applied to a thickness of 150 nm using a bar coater (manufactured by Tester Sangyo, SA-203 type), and an ethylene-norbornene copolymer layer was formed. A film was formed. Drying was performed using a hot plate and holding at 60 ° C. for 10 minutes.
<積層体の評価>
得られた樹脂板からなる積層体の酸素透過率を23.5℃、60%RH下で測定した結果、1×10-3cc/atm・m2・day以下と低い値を示した。また水蒸気透過率は40℃で0.6g/atm・m2・dayと低い値を示した。可視光の透過率は、400〜800nmの範囲のいずれの波長においても80%以上であり、例えば、波長550nmの光の透過率は82.6%であった。また、SiOxNy層とエチレン―ノルボルネン共重合体層間の剥がれは生じなかった。得られた樹脂板からなる積層体の断面をSEMにより観察し、第2バリア層の中の層状化合物が配向していることを確認した。また積層体の表面平均粗さ(Ra)の値は0.7nmであり、表面が平坦性に優れていることがわかった。
<Evaluation of laminate>
As a result of measuring the oxygen transmission rate of the laminate made of the resin plate under 23.5 ° C. and 60% RH, it showed a low value of 1 × 10 −3 cc / atm · m 2 · day or less. The water vapor transmission rate was as low as 0.6 g / atm · m 2 · day at 40 ° C. The transmittance of visible light was 80% or more at any wavelength in the range of 400 to 800 nm. For example, the transmittance of light having a wavelength of 550 nm was 82.6%. Further, no peeling occurred between the SiO x N y layer and the ethylene-norbornene copolymer layer. The cross section of the laminate made of the obtained resin plate was observed by SEM, and it was confirmed that the layered compound in the second barrier layer was oriented. Moreover, the value of the surface average roughness (Ra) of a laminated body is 0.7 nm, and it turned out that the surface is excellent in flatness.
Claims (10)
前記樹脂からなる層は、前記無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の上に接して形成され、
無機層状化合物を含有した樹脂からなる層の樹脂層を構成する樹脂と樹脂からなる層を構成する樹脂とが同じ樹脂であることを特徴とする積層体。 It has three or more layers on at least one surface of the resin film, and each of the three layers is an inorganic layer made of silicon oxynitride in order from the side close to the resin film, and the number average particle diameter is 5 μm or less. A layer made of a resin containing an inorganic layered compound having an aspect ratio of 50 or more and 5000 or less, a layer made of a resin,
The layer made of the resin is formed in contact with the layer made of the resin containing the inorganic layered compound,
A laminate comprising a resin constituting a resin layer containing an inorganic layered compound and a resin constituting the resin layer being the same resin.
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