KR101954710B1

KR101954710B1 - 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 제조 방법

Info

Publication number: KR101954710B1
Application number: KR1020147013935A
Authority: KR
Inventors: 사토시 나가나와; 유타 스즈키
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2019-03-06
Also published as: EP2805817A4; US9698370B2; EP2805817A1; TWI557260B; TW201331407A; CN103958183B; JP5339655B1; US20150287954A1; WO2013108487A1; CN103958183A; JPWO2013108487A1; KR20140114337A

Abstract

뛰어난 가스 배리어성이 얻어짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성 등을 갖는 가스 배리어 필름, 및 그러한 가스 배리어 필름의 효율적인 제조 방법을 제공한다.
기재 상에, 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름, 및 그러한 가스 배리어 필름의 제조 방법으로서, 가스 배리어층이, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖고 있으며, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 한다.

Description

가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 제조 방법{GAS BARRIER FILM AND GAS BARRIER FILM PRODUCTION METHOD}

본 발명은, 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖고, 또한 착색을 억제한 가스 배리어 필름, 및 그러한 가스 배리어 필름의 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 유기 EL 소자용의 유리 기판의 대체품으로 하기 위해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 제조 시간이 짧은 것을 특징으로 한 가스 배리어 필름의 제조 방법 등이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

보다 구체적으로는, 특허문헌 1에 기재된 가스 배리어 필름의 제조 방법은, 기재 상의 적어도 일면에, 퍼히드로폴리실라잔 함유액을 도포함과 함께, 그것을 가열 건조시켜서 이루어지는 폴리실라잔막에, 상압 플라스마 처리 혹은 진공 플라스마 처리를 실시하고, 수증기 배리어성으로서의 지표인 수증기 투과율(WVTR)이 1g/(㎡·day) 이하이며, 두께 0.01∼5㎛의 가스 배리어 필름으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법 등이다.

또한, 유기 광전 변환 소자용의 수지 기재에 적용하기 위해, 매우 높은 가스 배리어성을 갖는 규소산화물 박막을 구비한 가스 배리어 필름의 제조 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

보다 구체적으로는, 특허문헌 2에 기재된 가스 배리어 필름의 제조 방법은, 기재 상의 적어도 일면에, 규소 함유 액체를 도포하고, 20∼120℃에서 건조하여 규소 박막을 형성한 후, 규소 박막 상에, 유기 규소 화합물과, 산소를 함유하는 반응성 가스를 사용한 플라스마 CVD법에 의해, 규소산화물 박막을 형성하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법이다.

또한, 가스 배리어성이 저하하지 않고, 투명성이 뛰어난 탄소 함유 산화규소막을 구비한 가스 배리어 필름이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).

보다 구체적으로는, 특허문헌 3에 기재된 가스 배리어 필름은, 기재 필름 상의 적어도 일면에, 막두께가 5∼300㎚의 탄소 함유 산화규소막이 형성되며, 탄소 함유 산화규소막의 탄소 원자(C)와, 규소 원자(Si)의 조성비(C/Si)가 0을 초과하고, 1 이하의 범위이며, 또한 착색도(YI)가 1.0∼5.0의 범위인 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름이다.

또한, 투과율과 색미가 뛰어난 가스 배리어 필름을 제공하기 위해, 규소 함유량, 산소 함유량, 및 질소 함유량이 다른 영역 A, B, C를 구비한 가스 배리어 필름 및 그 제조 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).

보다 구체적으로는, 특허문헌 4에 기재된 가스 배리어 필름은, 산소 함유량이 질소 함유량보다도 많은 영역 A와, 질소 함유량이 산소 함유량보다도 많은 영역 B를 포함하고, 또한, 이들 영역 A 및 영역 B 사이에, 영역 A의 산소 함유량이 서서히 감소함과 함께, 영역 B를 향하여, 질소 함유량이 서서히 증가하는 영역 C를 포함하여 이루어지는 가스 배리어 필름이다. 이 가스 배리어 필름은, 기재 필름 상에, 표면을 향하여, 영역 ACB, 영역 BCA, 혹은, 영역 ACBCA의 순서가 되도록, 각 영역을 배치한 가스 배리어 필름이다.

일본국 특개2007-237588호 공보 일본국 특개2011-26645호 공보 일본국 특개2010-158832호 공보 일본국 특개2009-196155호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 가스 배리어 필름의 제조 방법은, 폴리실라잔막에 대하여, 상압 플라스마 처리 혹은 진공 플라스마 처리를 행하고 있지만, 플라스마 처리 후의 배리어층에 대해서, 조금도 고려하고 있지 않기 때문에, 가스 배리어성이 아직 낮거나, 가스 배리어성이 불규칙하거나 하는 등의 문제가 보였다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 가스 배리어 필름의 제조 방법은, 소정의 규소 박막(폴리실라잔막 등) 상에, 플라스마 CVD법에 의해, 새로운 종류의 규소산화물 박막을 형성하지 않으면 안되었다.

따라서, 가스 배리어 필름의 박막화나 연속 제막이 곤란해지거나, 혹은, 하지(下地)로서의 규소 박막과, 플라스마 CVD법에 의해 이루어지는 규소산화물 박막 사이의 밀착성이 모자라다는 문제가 보였다.

또한, 특허문헌 3에 개시된 가스 배리어 필름의 제조 방법은, 얻어지는 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어성이, 아직 낮거나, 가스 배리어성이 불규칙하거나, 또한, 내구성 등이 모자라다는 문제가 보였다.

또한, 특허문헌 4에 개시된 가스 배리어 필름 및 그 제조 방법은, 질소량이, 산소량보다도 많은 영역 B를 다층 구조의 일부에 포함하고 있으므로, 얻어지는 가스 배리어 필름이 착색(황변)하거나, 투명성이 저하하거나, 또한, 가스 배리어성이 아직 불충분하다는 문제가 보였다.

또한, 복수의 성막 스텝을 반복하여, 각 영역 A∼C를 형성하고 있으므로, 제조 공정이 복잡하며, 생산성이 뒤떨어진다는 문제도 보였다.

그래서, 본 발명의 발명자들은, 예의 검토한 결과, 기재 상에, 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름에 있어서, 당해 가스 배리어층은, 굴절률이 다른 영역을 갖는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖고, 또한 착색을 억제한 가스 배리어 필름이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명의 목적은, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖고, 또한, 착색(황변)을 억제한 가스 배리어 필름, 및 그러한 가스 배리어 필름이 효율적으로 얻어지는 가스 배리어 필름의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 기재 상에, 폴리실라잔층에 이온 주입하여 이루어지는 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름이며, 가스 배리어층의 기재와 접하는 면을 기재측, 그 반대의 면을 표면측으로 했을 때에, 가스 배리어층이, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖고 있으며, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하고, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름이 제공되어, 상술한 문제를 해결할 수 있다.

즉, 가스 배리어층이, 굴절률의 소정 범위가 비교적 높은 제1 영역과 굴절률의 소정 범위가 비교적 낮은 제2 영역을 갖는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름을 구성하기에 있어서, 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1 영역의 막밀도를 고려하여, 소정의 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름을 구성하는 것에 의해, 더 뛰어난 투명성이나 가스 배리어성을 얻을 수 있음과 함께, 상당히 절곡해도 크랙이 발생하지 않는다는 양호한 플렉서블성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름을 구성하기에 있어서, 제1 영역의 두께를 10∼30㎚의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1 영역의 두께를 고려하여, 소정의 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름을 구성하는 것에 의해, 더 뛰어난 투명성이나 가스 배리어성을 얻을 수 있음과 함께, 상당히 절곡해도 크랙이 발생하지 않는다는 양호한 플렉서블성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름을 구성하기에 있어서, 제1 영역 및 제2 영역, 혹은 어느 한쪽에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z를 1.0∼2.5의 범위 내의 값으로 하고, Y/Z를 0∼0.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 가스 배리어층에 있어서의 원소량비(X/Z, Y/Z)를 고려하는 것에 의해, 더 뛰어난 투명성이나 가스 배리어성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름을 구성하기에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, 제1 영역에 있어서의 X/Z의 변화 곡선에 극소점을 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 가스 배리어층에 있어서의 X/Z의 변화 곡선이, 극소점을 갖는 것에 의해, 더 뛰어난 투명성이나 가스 배리어성을 얻을 수 있음과 함께, 상당히 절곡해도 크랙이 발생하지 않는다는 양호한 플렉서블성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름을 구성하기에 있어서, 가스 배리어 필름의 전광선 투과율(Tt)을 88% 이상의 값으로 하고, 황색도(YI)를 4 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 가스 배리어층의 전광선 투과율(Tt) 및 황색도(YI)를 소정 범위로 제한하는 것에 의해, 더 뛰어난 투명성이나 무색성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 기재 상에 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법이다.

(1) 기재 상에 폴리실라잔층을 형성하는 폴리실라잔층 형성 공정

(2) 폴리실라잔층의 시즈닝을 행하는 시즈닝 공정

(3) 폴리실라잔층에 대하여 이온을 주입하고, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 1.50∼1.68의 범위 내의 값인 제1 영역과, 굴절률이 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값인 제2 영역을 갖는 가스 배리어층을 형성하는 이온 주입 공정

즉, 이와 같이 기재 상에 도포한 소정의 폴리실라잔층에 대하여, 이온 주입하는 것에 의해, 굴절률이 비교적 높은 제1 영역 및 굴절률이 비교적 낮은 제2 영역을 실질적으로 일 공정으로 마련할 수 있다.

따라서, 이와 같이 가스 배리어 필름을 제조하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖는 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름을 효율적이며 연속적으로 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름의 제조 방법을 실시하기에 있어서, 시즈닝 공정 후이며, 이온 주입 공정 전에 있어서의 폴리실라잔층의 굴절률을 1.48∼1.63의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 가스 배리어 필름을 제조하는 것에 의해, 이온 주입 공정 후의 제1 영역 및 제2 영역의 굴절률을 각각 소정 범위 내의 값으로 용이하게 제어할 수 있고, 나아가서는, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖는 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름을 효율적으로 얻을 수 있다.

도 1은 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률과, WVTR 및 Tt의 관계를 각각 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 2는 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률과, YI및 b*의 관계를 각각 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 3은 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도와, WVTR 및 Tt의 관계를 각각 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 4는 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도와, YI 및 b*의 관계를 각각 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 5는 본 발명의 가스 배리어 필름의 단면을 설명하기 위해서 제공하는 모식도.
도 6(a)는, 실시예1의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층을, 깊이 방향 두께의 XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)을 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 6(b)는, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 7(a)∼(e)는, 본 발명의 가스 배리어 필름의 제조 방법을 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 8은 이온 주입 장치의 일례를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 9(a)∼(f)는 이온종(Ar, Kr, He, N, Ne, O)에 있어서의 깊이 방향 두께(㎚)와, 몬테카를로 시뮬레이션에 의한 이온수의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 10(a)는 실시예2의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 대하여, 깊이 방향 두께와, XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 10(b)는, 깊이 방향 두께와, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 11(a)는, 실시예3의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 대하여, 깊이 방향 두께와, XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 11(b)는, 깊이 방향 두께와, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 12(a)는, 실시예4의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 대하여, 깊이 방향 두께와, XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 12(b)는, 깊이 방향 두께와, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 13(a)는, 실시예5의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 대하여, 깊이 방향 두께와, XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 13(b)는, 깊이 방향 두께와, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.
도 14(a)는, 비교예1의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 대하여, 깊이 방향 두께와, XPS 측정에 의해 측정된 원소량(질소량, 규소량, 및 산소량)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면이며, 도 14(b)는, 깊이 방향 두께와, 산소량/규소량비(X/Z) 및 질소량/규소량비(Y/Z)의 관계를 설명하기 위해서 제공하는 도면.

[제1 실시형태]

제1 실시형태는, 기재 상에, 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름이며, 가스 배리어층의 기재와 접하는 면을 기재측, 그 반대의 면을 표면측으로 했을 때에, 가스 배리어층이, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖고 있으며, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름이다.

이하, 적절히 도면을 참조하여, 제1 실시형태의 가스 배리어 필름에 대해서, 구체적으로 설명한다.

1. 가스 배리어층

(1) 굴절률

제1 실시형태에 있어서의 가스 배리어층은, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖고 있으며, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.

이 이유는, 가스 배리어층을, 굴절률의 소정 범위가 비교적 높은 제1 영역으로 함과 함께, 가스 배리어층의 기재와 접하는 면 측(기재측)을, 굴절률의 소정 범위가 비교적 낮은 제2 영역으로 하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성이 얻어짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성 등을 얻을 수 있다. 즉, 가스 배리어 필름의 가스 배리어층의 표면측에서의 반사율을 저감하는 것에 의해, 매우 높은 전광선 투과율을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.66의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.42∼1.49의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.51∼1.60의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.44∼1.48의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

이어서, 도 1 및 도 2를 참조하여, 제1 실시형태에 있어서의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률과, 수증기 투과율(WVTR), Tt, YI 및 b*의 관계에 관하여, 각각 언급한다.

여기에서, WVTR은, 수증기 투과율로서, 가스 배리어성의 지표의 하나이며, Tt는, 전광선 투과율로서, 투명성의 지표의 하나이며, YI 및 b*는, 각각, 황색도 및 CIE1976L*a*b* 표색계에 준거한 크로매틱니스 지수로서, 착색성(황변)의 정도의 지표의 하나이다.

도 1은, 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률과, WVTR 및 Tt의 관계를 나타낸 도면이다. 즉, 도 1은, 가로축에 실시예 및 비교예의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 제1 영역의 굴절률의 값이 채택되어 있으며, 좌세로축에, 가스 배리어 필름의 WVTR의 값(g/(㎡·day))이 채택되어 있으며, 우세로축에, 가스 배리어 필름의 Tt의 값(%)이 채택되어 나타나 있다.

이러한 도 1로부터 이해되는 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률의 값이 커짐에 따라서, WVTR의 값이 대수 함수적으로 크게 저하하고, 가스 배리어성이 현저하게 향상하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 약 0.01∼0.05g/(㎡·day)의 상당히 낮은 WVTR의 값으로 할 수 있다.

한편, 도 1에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률의 값이 커짐에 따라서, Tt의 값이 서서히 저하하고, 약간 광투과성이 저하하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 약 88∼92%의 매우 높은 Tt의 값을 얻을 수 있다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖는 가스 배리어층이 얻어진다.

또한, 도 2는, 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률과, YI 및 b*의 관계를 나타낸 도면이다.

즉, 도 2는, 가로축에 실시예 및 비교예의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 제1 영역의 굴절률의 값이 채택되어 있으며, 좌세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 YI의 값이 채택되어 있으며, 우세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 b*의 값이 채택되어 나타나 있다.

이러한 도 2로부터 이해되는 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률의 값이 커짐에 따라서, YI의 값이 크게 증가하고, 가스 배리어 필름이 착색하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, YI의 값을 약 1.0∼4.0의 상당히 낮은 값으로 억제할 수 있는 것이 이해된다.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 굴절률의 값이 커짐에 따라서, b*의 값이 서서히 증가하므로, 약간, 가스 배리어 필름이 착색하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, b*의 값을 약 0.4∼1.8의 상당히 낮은 값으로 억제할 수 있다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 굴절률이 1.50∼1.68의 범위 내의 값이면, 상술한 바와 같이, 수증기 투과율(WVTR)이 낮고, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 뛰어난 투명성을 갖고, 또한 착색을 억제한 가스 배리어 필름이 얻어지는 것이 이해된다.

또, 제1 영역의 굴절률은, 가스 배리어층의 표면으로부터 30㎚의 범위의 영역에 있어서의 굴절률의 평균치로 할 수도 있고, 혹은, 표면측으로부터 기재측을 향하여 10㎚ 정도의 위치에 있어서의 굴절률을 그 대표값으로 하여 채용할 수도 있다.

또한, 제2 영역의 굴절률은, 가스 배리어층의 표면으로부터 30㎚∼100㎚의 범위의 영역에 있어서의 굴절률의 평균치로 할 수도 있고, 혹은, 표면으로부터 50㎚ 정도의 위치에 있어서의 굴절률을 그 대표값으로 하여 채용할 수도 있다.

또한, 도 6, 및 도 10∼13 중에 있어서, 제1 영역 및 제2 영역을 화살표로 나타내고 있지만, 어디까지나 용이하게 이해할 수 있도록 잠정적으로 표시한 것이며, 이들의 영역의 두께를 나타내는 화살표의 크기가 증감하는 경우도 있다.

그리고, 이러한 제1 영역이나 제2 영역의 굴절률은, 후술하는 폴리실라잔 화합물의 종류, 이온 주입의 조건 등에 따라, 적절히 조정할 수 있다.

(2) 막밀도

또한, 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 영역에 있어서의 막밀도는 1.5∼2.3g/㎤ 미만의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 각 영역의 막밀도를 제한하는 것에 의해, 가스 배리어 필름으로서, 더 뛰어난 투명성이나 뛰어난 가스 배리어성, 혹은, 상당히 절곡해도 크랙이 발생하지 않는다는 양호한 플렉서블성을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.4∼2.9g/㎤의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 막밀도를 1.8∼2.2g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.5∼2.8g/㎤의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 제2 영역에 있어서의 막밀도를 1.9∼2.1g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

이어서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도와, WVTR, Tt, YI 및 b*의 관계에 각각 언급한다.

도 3은, 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도와, WVTR 및 Tt의 관계를 나타낸 도면이다.

즉, 도 3은, 가로축에 실시예 및 비교예의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 제1 영역의 막밀도의 값이 채택되어 있으며, 좌세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 WVTR의 값(g/(㎡·day))이 채택되어 있으며, 우세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 Tt의 값(%)이 채택되어 나타나 있다.

이러한 도 3으로부터 이해되는 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도의 값이 커짐에 따라서, WVTR의 값이 크게 저하하고, 가스 배리어성이 향상하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 약 0.01∼0.1g/(㎡·day) 정도의 상당히 낮은 WVTR의 값이 얻어진다.

한편, 도 3에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도의 값이 커짐에 따라서, Tt의 값이 서서히 저하하고, 약간 광투과성이 저하하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 약 88∼92%의 매우 높은 Tt의 값을 얻을 수 있다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 수증기 투과율(WVTR)이 낮고, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성을 갖는 가스 배리어층이 얻어진다.

또한, 도 4는, 실시예 및 비교예의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도와, YI 및 b*의 관계를 나타낸 도면이다. 즉, 도 4는, 가로축에 실시예 및 비교예의 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도의 값이 채택되어 있으며, 좌세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 YI의 값이 채택되어 있으며, 우세로축에, 가스 배리어 필름에 있어서의 b*의 값이 채택되어 나타나 있다.

그리고, 이러한 도 4로부터 이해되는 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도의 값의 증가에 의해, YI의 값이 지수 함수적으로 증가하므로, 가스 배리어 필름이 착색하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, YI의 값이 약 0.5∼4.0의 값이 된다.

한편, 도 4에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어층에 있어서의 제1 영역의 막밀도의 값이 커짐에 따라서, b*의 값도 크게 증가하므로, 가스 배리어 필름이 착색하는 경향이 보였다.

따라서, 이러한 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, b*의 값을 약 0.1∼2.5의 범위 내의 값으로 할 수 있다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 막밀도가 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값이면, 상술한 바와 같이, 수증기 투과율(WVTR)이 낮고, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 투명성을 갖고, 또한 YI나 b*의 값이 낮고, 착색을 억제한 가스 배리어 필름이 얻어진다.

(3) 두께

또한, 제1 영역의 두께를 10∼30㎚의 범위 내의 값으로 하고, 제2 영역의 두께를 10∼500㎚의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 각 영역의 두께를 제한함과 함께, 상술한 바와 같이 그들의 굴절률을 조정하는 것에 의해, 더 뛰어난 가스 배리어성이나 투명성 등을 얻을 수 있음과 함께, 상당히 절곡해도 크랙이 발생하지 않는다는 양호한 플렉서블성을 얻을 수 있기 때문이다.

그리고, 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 가스 배리어층의 두께(합계 두께)를, 통상, 20∼530㎚의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 가스 배리어층의 두께를 제한하는 것에 의해, 더 뛰어난 가스 배리어성이나 기계적 특성 등을 얻을 수 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역∼제2 영역을 포함하는 가스 배리어층의 두께를, 20∼500㎚의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 25∼300㎚의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(4) XPS 측정 분석1

(제1 영역)

또한, 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z(규소량에 대한 산소량의 비율)를 1.0∼2.5의 범위 내의 값으로 하고, Y/Z(규소량에 대한 질소량의 비율)를 0∼0.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 제1 영역에 있어서, 규소량에 대한 산소량의 비율을, 규소량에 대한 질소량의 비율보다도 높게 함과 함께, 규소량에 대한 질소량의 비율은 낮게 하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성이 얻어짐과 함께, 매우 높은 투명성을 얻을 수 있고, 또한 착색을 억제하기 위함이다.

따라서, 제1 영역에 있어서의 X/Z를 1.5∼2.5의 범위 내의 값으로 하고, Y/Z를 0.01∼0.4의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, X/Z를 2.0∼2.5의 범위 내의 값으로 하고, Y/Z를 0.02∼0.3의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

제1 영역 및 제2 영역은, 상기의 범위이면, 조성비가 일정할 필요는 없고, 각 영역의 조성비가 연속적 또는 단계적으로 변화하는 부분이 존재하고 있는 상태여도 된다.

또한, 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z의 변화 곡선이 극소점을 갖는 것이 바람직하다. 즉, X/Z의 값이, 표면측으로부터 기재측을 향하여 일단 감소한 후, 증가하도록 변화하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이와 같이 구성하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성이 얻어짐과 함께, 매우 높은 투명성을 안정적으로 얻을 수 있기 때문이다.

한편, 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, Y/Z의 변화 곡선이 극대점을 갖는 것이 바람직하다. 즉, Y/Z의 값이, 표면측으로부터 기재측을 향하여 일단 증가한 후, 감소하도록 변화하는 것이 바람직하다.

(제2 영역)

또한, 제2 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z의 값이, 2.0∼2.5의 범위 내인 것이 바람직하다.

이에 따라, 제2 영역의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 할 수 있고, 가스 배리어성을 얻을 수 있다.

(5) XPS 측정 분석2

(제1 영역)

제1 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 규소량을, 25∼45㏖%의 범위 내의 값으로 하고, 산소량을 54∼74㏖%의 범위 내의 값으로 하고, 질소량을 0.1∼15㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 제1 영역에 있어서의 규소량이 25㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 질소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 기계적 강도나 투명성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 제1 영역에 있어서의 규소량이 45㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 질소량이 저하하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 규소량을, 28∼44㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼40㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 제1 영역에 있어서의 산소량이 54㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 질소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 기계적 강도가 저하하거나, 투명성이 저하하거나, 또한, 굴절률이 높아져서, 반사율이 증가하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 제1 영역에 있어서의 산소량이 74㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 질소량이 저하하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 산소량을, 60∼73㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 64∼72㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 제1 영역에 있어서의 질소량이 0.1㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 규소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 제1 영역에 있어서의 질소량이 15㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 규소량이 감소하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 기계적 강도가 저하하거나, 투명성이 저하하거나, 또한, 굴절률이 높아져서, 반사율이 증가하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제1 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 질소량을, 0.2∼7㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.5∼5㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(제2 영역)

또한, 제2 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 규소량을, 25∼50㏖%의 범위 내의 값으로 하고, 산소량을 20∼70㏖%의 범위 내의 값으로 하고, 질소량을 0.01∼30㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 제2 영역에 있어서의 규소량이 25㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 질소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 기계적 강도나 투명성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 제2 영역에 있어서의 규소량이 50㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 산소량이나 질소량이 저하하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 규소량을, 28∼45㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼40㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 제2 영역에 있어서의 산소량이 20㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 질소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 과도하게 기계적 강도가 저하하거나, 투명성이 저하하거나 할 경우가 있기 때문이다.

한편, 제2 영역에 있어서의 산소량이 70㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 질소량이 저하하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 산소량을, 25∼69.5㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30∼69㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 제2 영역에 있어서의 질소량이 0.01㏖% 미만의 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 산소량이 증가하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 가스 배리어성이 과도하게 저하하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 제2 영역에 있어서의 질소량이 30㏖%를 초과한 값이 되면, 상대적으로, 규소량이나 산소량이 저하하여, 배합 성분의 밸런스가 무너져서, 과도하게 기계적 강도나 투명성이 저하하거나 할 경우가 있기 때문이다.

따라서, 제2 영역에 있어서, 규소량, 산소량, 및 질소량의 합계량에 대하여, XPS 측정으로 측정되는 질소량을, 0.5∼29㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1∼28㏖%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

2. 기재

기재의 종류에 대해서는, 투명성이 뛰어난 것이면, 특히 제한되는 것은 아니며, 유리, 세라믹, 열가소성 수지 필름(폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 폴리에스테르 필름, 폴리올레핀 필름, 폴리카보네이트 필름 등), 열경화 수지 필름(에폭시 수지 필름, 실리콘 수지 필름, 페놀 수지 필름 등), 및 광경화 수지 필름(광경화 아크릴 수지 필름, 광경화 우레탄 수지 필름, 광경화 에폭시 수지 필름 등) 등의 1종 단독, 또는 2종 이상의 조합을 들 수 있다.

또한, 기재의 두께에 대해서도, 특히 제한되는 것은 아니며, 통상, 1∼1000㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하고, 10∼100㎛의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

3. 가스 배리어 필름

또한, 제1 실시형태에 있어서의 가스 배리어 필름은, 상술한 기재, 제1 영역 및 제2 영역을 갖는 가스 배리어층을 갖는다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 실시형태에 있어서의 가스 배리어 필름은, 예를 들면, 기재(12) 상에, 제2 영역(10b') 및 제1 영역(10a')을 갖는 가스 배리어층(10')을 갖는 가스 배리어 필름(50)이다. 가스 배리어 필름은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어층(10')이 단층이어도 되며, 혹은, 도시는 하지 않지만, 가스 배리어층(10')이 복수 적층되어 있어도 된다.

또한, 가스 배리어 필름(50)은, 2매 이상을 접착제 등으로 첩합해도 된다. 이 경우, 첩합하는 면은 특히 한정되지 않지만, 가스 배리어층(10')의 표면을 보호하고, 가스 배리어성의 저하를 방지한다는 점에서, 가스 배리어층(10')끼리를, 접착제 등으로 첩합하는 것이 바람직하다.

4. 전광선 투과율(Tt)

또한, 가스 배리어 필름의 전광선 투과율을 88% 이상의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 전광선 투과율의 값으로 하는 것에 의해, 매우 높은 투명성이 얻어지기 때문이다.

따라서, 가스 배리어 필름의 전광선 투과율을 89∼99%의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 90∼97%의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

5. 황색도(YI) 및 b*

또한, 가스 배리어 필름의 황색도를 4 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 황색도의 값으로 하는 것에 의해, 착색이 억제된 가스 배리어 필름이 얻어지고, 유기 EL 소자용이나 터치 패널용의 디스플레이 기능을 갖는 디바이스를 구성하는 필름으로서 적용할 수 있기 때문이다.

따라서, 가스 배리어 필름의 황색도(YI)를 1∼3.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.5∼2.5의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

또한, 가스 배리어 필름의 b*(CIE1976L*a*b* 표색계에 있어서의 b*축의 크로매틱니스 지수)는, -2.0∼2.0의 범위, 바람직하게는, -1.5∼1.5의 범위인 것이 보다 바람직하다.

6. 수증기 투과율(WVTR)

또한, 가스 배리어 필름의 수증기 투과율을 0.050g/(㎡·day) 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 수증기 투과율의 값으로 하는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성이 얻어지기 때문이다.

따라서, 가스 배리어 필름의 수증기 투과율의 값을 0.0001∼0.04g/(㎡·day)의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.0001∼0.03g/(㎡·day)의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

7. 다른 층

본 발명의 가스 배리어 필름은, 필요에 따라, 각종 다른 층을 마련할 수 있다.

이러한 다른 층으로서는, 예를 들면, 기재와 가스 배리어층의 밀착성을 향상시키기 위해서 마련하기 위한 프라이머층, 평탄화층, 도전층, 하드 코팅층, 보호층, 대전 방지층, 방오층, 방현층, 컬러 필터, 접착제층, 장식층, 인쇄층, 그 외의 가스 배리어층 등을 들 수 있다.

[제2 실시형태]

제2 실시형태는, 기재 상에 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법이다.

(1) 기재 상에, 폴리실라잔층을 형성하는 폴리실라잔층 형성 공정

(2) 폴리실라잔층의 시즈닝을 행하는 시즈닝 공정

(3) 폴리실라잔층에 대하여 이온을 주입하고, 굴절률이 1.50∼1.68의 범위 내의 값인 제1 영역과, 굴절률이 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값인 제2 영역을 갖는 가스 배리어층을 형성하는 이온 주입 공정

1. 공정(1) : 폴리실라잔층 형성 공정

공정(1)은, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 가스 배리어성을 소망하는 기재(12)를 준비하고, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 폴리실라잔층(10a)을, 준비한 기재(12) 상에 형성한 후, 도 7(c)에 나타낸 바와 같이, 시즈닝 처리를 행하고, 이온 주입 공정 전의 폴리실라잔층(10)으로 하는 공정이다.

(1) 폴리실라잔 화합물

폴리실라잔층을 형성하기 위한 폴리실라잔 화합물은, 분자 내에 -Si-N- 결합(실라잔 결합)을 포함하는 반복 단위를 갖는 고분자 화합물이며, 유기 폴리실라잔, 무기 폴리실라잔, 변성 폴리실라잔 등의 공지의 것을 사용할 수 있다.

또한, 폴리실라잔 화합물로서는, 시판되어 있는 것을 그대로 사용할 수도 있다. 폴리실라잔 화합물로서는, 상기 중에서도 무기 폴리실라잔이 바람직하고, 퍼히드로폴리실라잔이 특히 바람직하다. 퍼히드로폴리실라잔이면, 소정의 굴절률을 갖는 영역을 갖는 가스 배리어층을 용이하게 얻을 수 있다.

(2) 폴리실라잔층 형성 방법

또한, 폴리실라잔층을 형성하는 방법은, 특히 한정되지 않고, 공지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스크린 인쇄법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 잉크젯법, 스핀 코팅법 등의 공지의 도포 방법에 의해 기재 상에 형성하는 방법, 플라스마 중합성 실라잔 화합물의 가스를, 기재와 접촉시켜서, 플라스마 중합 처리를 실시하는 것에 의해 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 균일한 두께의 폴리실라잔층을 형성하기 위해, 유기 용매를 배합하고, 폴리실라잔 화합물의 도포액을, 스크린 인쇄법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 잉크젯법, 스핀 코팅법 등의 공지의 도포 방법에 의해 기재 등 상에 도포하고, 건조시켜서 폴리실라잔층을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 사용하는 기재에 대해서는, 상기의 가스 배리어 필름에 있어서 기재한 내용과 같이 할 수 있다.

2. 공정(2) : 시즈닝 공정

또한, 시즈닝 공정은, 도 7(c)에 나타낸 바와 같이, 폴리실라잔층(10a)이 형성된 기재를, 소정 조건에서 시즈닝 처리하여 이온 주입 공정 전의 폴리실라잔층(10)으로 하는 공정이다.

여기에서, 시즈닝 조건으로서, 온도 15∼35℃, 처리 시간 24∼480시간의 처리 조건인 것이 바람직하고, 온도 20∼30℃, 처리 시간 48∼240시간의 처리 조건인 것이 보다 바람직하다.

즉, 시즈닝 조건의 온도나 처리 시간을 이러한 범위로 하는 것에 의해, 이후의 이온 주입 공정 후에 얻어지는 가스 배리어층의 조성비를 안정적으로 조정할 수 있으며, 뛰어난 가스 배리어성을 얻을 수 있기 때문이다.

또한, 시즈닝 공정에 의해, 폴리실라잔층(10)의 굴절률을, 1.48∼1.63의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 폴리실라잔층(10)의 굴절률을 소정 범위 내의 값으로 제한하는 것에 의해, 공정(3)의 이온 주입 공정에 의해, 폴리실라잔층에 유래하여 이루어지는 가스 배리어층을 포함하는 가스 배리어 필름을 얻은 경우에, 뛰어난 가스 배리어성이나 투명성 등을 얻을 수 있기 때문이다.

즉, 폴리실라잔층(10)의 굴절률이 1.48 미만의 값이면, 이온 주입 공정 후에 얻어지는 가스 배리어층의 가스 배리어성이 저하하는 경우가 있으며, 굴절률이 1.63을 초과한 값이 되면, 이온 주입 공정 후에 얻어지는 가스 배리어층의 투명성이 저하하는 경우가 있다.

따라서, 시즈닝 공정에 의해, 폴리실라잔층(10)의 굴절률을 1.49∼1.59의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 1.50∼1.58의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

3. 공정(3) : 이온 주입 공정

(1) 기본 방법

공정(3)은, 도 7(d)에 나타낸 바와 같이, 폴리실라잔층(10)에 대하여, 이온 주입을 행하고, 화살표(P)로 표시되는 바와 같이, 외부 전계를 사용하여 발생시킨 플라스마 중에 존재하는 이온을 주입하고, 최종적으로, 도 7(e)에 나타낸 바와 같이, 소정의 가스 배리어층(10')을 구비한 가스 배리어 필름(50)으로 하는 공정이다.

보다 구체적으로는, 이온 주입 공정은, 레어가스(rare gas) 등의 플라스마 생성 가스를 포함하는 분위기하에서 플라스마를 발생시키고, 음의 고전압 펄스를 인가하는 것에 의해, 폴리실라잔층의 표면에, 플라스마 중의 이온(플라스마 이온)을 주입하는 공정(플라스마 이온 주입 공정)인 것이 바람직하다.

또, 도 7(e) 중, 단층인 가스 배리어층(10') 중에 형성된 제1 영역(10a') 및 제2 영역(10b')의 형성 위치가 이해되기 쉽도록, 이들의 경계 영역을 점선으로 나타내고 있다.

또한, 플라스마 이온 주입을 행하는 방법으로서는, 외부 전계를 사용하여 발생시킨 플라스마 중에 존재하는 이온을, 폴리실라잔층(10)에 대하여 주입하는 방법, 또는 외부 전계를 사용하지 않고, 폴리실라잔층(10)에 인가하는 음의 고전압 펄스에 의한 전계만으로 발생시킨 플라스마 중에 존재하는 이온을, 폴리실라잔층(10)에 주입하는 방법을 들 수 있다.

또한, 폴리실라잔층에 플라스마 중의 이온을 주입할 때에는, 공지의 플라스마 이온 주입 장치를 사용할 수 있고, 예를 들면, 일본국 특개2001-26887호 공보, 일본국 특개2001-156013호 공보, 국제 공개 WO2010/021326호 공보에 기재된 플라스마 이온 주입 장치 등을 사용할 수 있다.

일례로서, 도 8에 나타낸 플라스마 이온 주입 장치(100)를 사용할 수 있다.

즉, 이러한 플라스마 이온 주입 장치(100)는, 기본적으로, 진공 챔버(111)와, 마이크로파 전원(도시 생략)과, 마그넷 코일(도시 생략)과, 직류 인가 장치(펄스 전원)(108)를 구비하고 있다.

그리고, 진공 챔버(111)는, 그 내부의 소정 위치에, 피처리물인 기재(12) 상에 폴리실라잔층(10)이 형성된 기재 필름(16)(이하, 단지 기재 필름(16)이라고 하는 경우가 있음)을 배치함과 함께, 그에 대하여, 가스 도입구(103)로부터 도입한 소정 가스에 유래한 이온 주입을 행하기 위한 용기이다.

또한, 직류 인가 장치(108)는, 오실로스코프(107)가 장착된 직류 전원이며, 피처리물인 기재 필름(16)에, 고전압 펄스를 인가하기 위한 펄스 전원이다.

그 때문에, 직류 인가 장치(108)는, 피처리물인 기재 필름(16)이 그 위에 배치된 도체(102)에 전기적으로 접속되어 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 플라스마 이온 주입 장치(100)에 의하면, 마이크로파 전원(플라스마 방전용 전극) 및 마그넷 코일을 구동하는 것에 의해, 도체(102) 및 기재 필름(16)의 주위에서 소정 가스의 플라스마가 발생한다.

이어서, 소정 시간 경과 후, 마이크로파 전원 및 마그넷 코일의 구동이 정지됨과 함께, 직류 인가 장치(108)가 구동되며, 소정의 고전압 펄스(부전압)가, 고전압 도입 단자(110) 및 도체(102)를 통하여, 피처리물인 기재 필름(16)에 인가되게 된다.

따라서, 이러한 고전압 펄스(부전압)의 인가에 의해, 플라스마 중의 이온종(질소 이온 등)이 유인되며, 폴리실라잔층에 주입하는 것에 의해, 적어도 표면에 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름으로 할 수 있다.

또, 도시하지 않지만, 연속적으로 플라스마 이온을 주입하기 위한 주입 장치에 있어서는, 기재 필름(16)을, 반복, 반송, 권취를 행하고, 순차, 플라스마 이온 주입할 수 있다.

(2) 이온종

그리고, 상술한 진공 챔버에 도입되며, 나아가서는, 폴리실라잔층에 주입되는 이온종에 대해서는 특히 제한되는 것은 아니지만, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 제논 등의 레어가스의 이온; 플루오로카본, 수소, 질소, 산소, 이산화탄소, 염소, 불소, 황 등의 이온; 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄, 헥산 등의 알칸계 가스류의 이온; 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 펜텐 등의 알켄계 가스류의 이온; 펜타디엔, 부타디엔 등의 알카디엔계 가스류의 이온; 아세틸렌, 메틸아세틸렌 등의 알킨계 가스류의 이온; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 인덴, 나프탈렌, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소계 가스류의 이온; 시클로프로판, 시클로헥산 등의 시클로알칸계 가스류의 이온; 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로알켄계 가스류의 이온; 금, 은, 구리, 백금, 니켈, 팔라듐, 크롬, 티타늄, 몰리브덴, 니오븀, 탄탈륨, 텅스텐, 알루미늄 등의 도전성의 금속의 이온; 실란(SiH₄) 또는 유기 규소 화합물의 이온 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 보다 간편하게 주입할 수 있으며, 뛰어난 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층이 얻어지므로, 이온종은, 수소, 질소, 산소, 아르곤, 헬륨, 네온, 제논, 및 크립톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 이온이 바람직하다.

그리고, 특히, 도 9(a)∼(f)에 나타낸 바와 같이, 이온종이 아르곤(Ar), 크립톤(Kr), 헬륨(He), 질소(N), 네온(Ne), 및 산소(O)이면, 각각 깊이 방향 두께(㎚)에 대한 몬테카를로 시뮬레이션(난수를 사용하여 행하는 수치 해석)으로 산출된 이온수의 불균일이 작고, 소정 깊이 위치에 이온 주입을 할 수 있는 것이 판명되어 있으며, 주입되는 이온종으로서 호적하다.

또, 폴리실라잔층에 주입되는 이온종, 즉, 이온 주입용 가스는, 플라스마 생성 가스로서의 기능도 갖게 된다.

(3) 플라스마 이온 주입 압력

또한, 이온 주입할 때의 진공 챔버의 압력, 즉, 플라스마 이온 주입 압력을 0.01∼1㎩의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 플라스마 이온 주입 시의 압력이 이러한 범위에 있을 때에, 간편하게 또한 효율 좋게 균일하게 이온을 주입할 수 있으며, 뛰어난 내절곡성이나 가스 배리어성을 겸비한 가스 배리어층을 효율 좋게 형성할 수 있기 때문이다.

따라서, 플라스마 이온 주입 압력을 0.02∼0.8㎩의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.03∼0.6㎩의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

(4) 플라스마 이온 주입 인가 전압

또한, 이온 주입할 때의 인가 전압(고전압 펄스/부전압)을 -1㎸∼-50㎸의 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 인가 전압이 -1㎸보다 큰 값으로 이온 주입을 행하면, 이온 주입량(도즈량)이 불충분해지는 경우가 있어서, 소망의 가스 배리어성이 얻어지지 않는 경우가 있기 때문이다.

한편, 인가 전압이 -50㎸보다 작은 값으로 이온 주입을 행하면, 이온 주입 시에 필름이 대전하고, 또한 필름에의 착색 등의 불량이 생기는 경우가 있어서, 소망의 가스 배리어성이 얻어지지 않는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 이온 주입할 때의 인가 전압을 -1㎸∼-15㎸의 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, -5㎸∼-8㎸의 범위 내의 값으로 하는 것이 더 바람직하다.

4. 가스 배리어 필름의 용도

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름은, 각종 층형성 공정을 마련하여, 가스 배리어 필름의 표면 또는 이면에, 그 외의 층을 형성해도 된다.

예를 들면, 기재의 적어도 한쪽의 면 측에, 예를 들면, 실란 커플링제, 우레탄계 프라이머, 에폭시계 프라이머, 폴리에스테르계 프라이머 등으로 이루어지는 프라이머층을 미리 형성해 두면, 기재와, 가스 배리어 필름 사이의 밀착성을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한, 내구성 향상이나 기계적 특성, 혹은 평탄화성 등의 향상을 위해, 기재와, 가스 배리어층 사이의 계면이나, 가스 배리어층 또는 기재의 표면에, 무기 박막층을 형성하는 것도 바람직하다.

또한, 내구성 향상이나 플렉서블성 향상 등을 위해, 기재와, 가스 배리어층 사이의 계면이나, 가스 배리어층 또는 기재의 표면에, 충격 흡수층을 형성하는 것도 바람직하다.

또한, 대전 방지성이나 통전성을 부여하기 위해서, 기재와, 가스 배리어층 사이의 계면이나, 가스 배리어층 또는 기재의 표면에, 도전층을 형성하는 것도 바람직하다.

또한, 가스 배리어 필름을 포함하는 전기 제품이나 가스 배리어 용기 등의 장식성이나 정보성 향상을 위해, 기재와, 가스 배리어층 사이의 계면이나, 가스 배리어층 또는 기재의 표면에, 장식층이나 인쇄층(금속 증착층을 포함함)을 전면적 또는 부분적으로 형성하는 것도 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예를 참조하여, 본 발명을 더 상세히 설명한다.

[실시예1]

1. 가스 배리어 필름의 제조

(1) 공정1 : 폴리실라잔층 형성 공정

스핀 코터(미카사(주)제, MS-A200, 회전수 : 3000rpm, 회전 시간 : 30초)를 사용하여, 퍼히드로폴리실라잔 함유액(용매 : 자일렌, 농도 : 10중량%)을, 기재로서의 두께 50㎛의 폴리에스테르 필름(도요보(주)제, A-4100) 상에 도포하고, 120℃, 2분의 조건에서, 가열 건조하여, 두께가 150㎚의 폴리실라잔층을 형성했다.

(2) 공정2 : 시즈닝 공정

이어서, 23℃, 50% RH 환경하에 48시간 방치하고, 폴리실라잔층의 굴절률을 1.5505로 조정했다.

(3) 공정3 : 이온 주입 공정

이어서, 플라스마 이온 주입 장치(RF 전원 : 니혼덴시(주)제, RF56000, 고전압 펄스 전원 : 구리타세이사쿠쇼(주), PV-3-HSHV-0835)를 사용하여, 얻어진 폴리실라잔층에 대하여, 하기 조건에서 플라스마 이온 주입을 행하고, 실시예1의 복수 영역을 갖는 가스 배리어 필름(두께 : 150㎚)을 얻었다.

챔버 내압 : 0.2㎩

도입 가스 : 아르곤

RF 출력 : 1000W

RF 주파수 : 1000㎐

RF 펄스폭 : 50μsec

RF delay : 25nsec

DC 전압 : -8㎸

DC 주파수 : 1000㎐

DC 펄스폭 : 5μsec

DC delay : 50μsec

Duty비 : 0.5%

처리 시간 : 300sec

2. 플라스마 이온 주입 전의 폴리실라잔층의 평가

플라스마 이온 주입 전의 폴리실라잔층의 굴절률을, 분광 엘립소미터(J.A.울람·재팬(주)제)를 사용하여 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

3. 가스 배리어 필름의 평가

플라스마 이온 주입을 거쳐 최종적으로 얻어진 가스 배리어 필름에 관하여, 이하의 평가를 행했다.

(1) XPS 측정 분석

XPS 측정 분석 장치(알박파이사제, Quantum2000)를 사용하여, 얻어진 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 깊이 방향의 원소 분석을 행했다. 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 6(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 6(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

또한, 이러한 원소량 차트로부터, 가스 배리어층에 있어서, 소정 굴절률을 갖는 제1 영역 및 제2 영역이 형성되어 있는지의 여부를 확인했다.

또, 소정의 제1 영역 및 제2 영역이 확인되었을 경우를 ○평가로 하고, 소정의 제1 영역 및 제2 영역이 확인되지 않은 경우를 ×평가로 했다.

또한, 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, 규소량에 대한 산소량(X/Z)의 변화 곡선에 관하여, 극소점을 갖는 것이 확인되었을 경우를 ○평가로 하고, 극소점을 갖는 것이 확인되지 않은 경우를 ×평가로 했다.

또, 도 6, 및 도 10∼13 중에 있어서, 「깊이 방향 두께」는, 가스 배리어층의 표면측으로부터 기재측의 방향에 있어서의 위치를 나타낸다.

(2) 굴절률

얻어진 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 굴절률을, 제1 영역 및 제2 영역으로 나누고, 각각 분광 엘립소미터(J.A.울람·재팬(주)제)를 사용하여 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

(3) 막밀도

얻어진 가스 배리어 필름에 있어서의 가스 배리어층의 막밀도를, 제1 영역 및 제2 영역으로 나누고, 각각 X선 회절 장치((주)리가크제, 전자동 수평형 다목적 X선 회절 장치 Smart Lab)를 사용하여 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

(4) 수증기 투과율(WVTR)

수증기 투과율 측정 장치(MOCON(주)제, AQUATRAN)를 사용하여, 얻어진 가스 배리어 필름의, RH 90%, 40℃의 조건하에 있어서의 수증기 투과율을 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

(5) 전광선 투과율

탁도계(니혼덴쇼쿠고교(주)제, HAZE METER NDH5000)를 사용하고, JIS K 7631-1에 준하면서, 얻어진 가스 배리어 필름의 전광선 투과율(Tt)을 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

(6) 황색도(YI) 및 b*

분광색차계(니혼덴쇼쿠고교(주)제, Spectro Color Meter SQ2000)를 사용하여, JIS K 7105에 준거하면서, 얻어진 가스 배리어 필름의 황색도(YI), 및 b*(CIE1976L*a*b* 표색계에 있어서의 b*축의 크로매틱니스 지수)를 각각 측정했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.

또, 보다 상세하게는, YI 및 b*는, 각각 하기 식으로 정의되는 값이다.

YI=100(1.28X-1.067Z)/Y

(X 및 Y는, 색차계로 측정되는 가스 배리어 필름의 XYZ 좌표계에 있어서의 3자극치의 값이다)

b*=200[(Y/Yn)^1/3-(Z/Zn)^1/3]

(Y 및 Z는, 색차계로 측정되는 가스 배리어 필름의 XYZ 좌표계에 있어서의 3자극치의 값이며, Yn 및 Zn은, 완전 확산 반사면에서의 3자극치의 값이다)

[실시예2]

실시예2에 있어서는, 공정3에 있어서의 플라스마 이온 주입 시의 DC 전압을 -7㎸로 바꾼 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 가스 배리어 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 10(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 10(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

[실시예3]

실시예3에 있어서는, 공정3에 있어서의 플라스마 이온 주입 시의 DC 전압을 -6㎸로 바꾼 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 가스 배리어 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 11(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 11(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

[실시예4]

실시예4에 있어서는, 공정3에 있어서의 플라스마 이온 주입 시의 DC 전압을 -5㎸로 바꾼 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 가스 배리어 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 12(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 12(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

[실시예5]

실시예5에 있어서는, 공정2에 있어서, 23℃, 50% RH 환경하에 10일간 방치하고, 굴절률이 1.5045의 폴리실라잔층을 얻어, 그것을 사용함과 함께, 공정3에 있어서의 플라스마 이온 주입 시의 DC 전압을 -10㎸로 바꾼 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 가스 배리어 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 13(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 13(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

[비교예1]

비교예1에 있어서는, 공정1에 있어서, 가열 처리 후의 퍼히드로폴리실라잔 함유액을, 23℃, 50% RH의 환경하에 20일간 방치하고, 굴절률이 1.4601의 폴리실라잔층을 얻고, 그것을 사용함과 함께, 공정2에 있어서의 플라스마 이온 주입 시의 DC 전압을 -10㎸로 바꾼 것 외에는, 실시예1과 마찬가지로 가스 배리어 필름을 제조하여, 평가했다. 얻어진 결과를 표 1에 나타냄과 함께, 얻어진 XPS 측정에 의한 원소량 차트 등을, 도 14(a)∼(b)에 나타낸다. 또한, 도 14(b)에서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때, 제1 영역에 있어서의 (X/Z)는, 1.0∼2.5, (Y/Z)는 0∼0.5의 범위였다.

[표 1]

이상, 상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기재 상에 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름에 있어서, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖는 것에 의해, 뛰어난 가스 배리어성을 가짐과 함께, 매우 뛰어난 투명성 등이 얻어지게 되었다.

또한, 본 발명의 가스 배리어 필름의 제조 방법에 의하면, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을, 실질적으로 일 공정으로 용이하며 정밀도 좋게 형성할 수 있고, 안정적 생산이나, 정량적 생산에 이바지할 수도 있게 되었다.

따라서, 본 발명의 가스 배리어 필름은, 소정의 가스 배리어성이나 투명성 등이 소망되는 전기 제품, 전자 부품, 화상 표시 장치(유기 일렉트로 루미네선스 소자, 액정 표시 장치 등), 태양 전지, 투명 도전 재료, PET병, 포장 용기, 유리 용기 등의 각종 용도에 있어서 사용되는 것이 기대된다.

10 : 폴리실라잔층
10a : 폴리실라잔 화합물의 도포층
10' : 가스 배리어층
10a' : 제1 영역
10b' : 제2 영역
12 : 기재
50 : 가스 배리어 필름
100 : 플라스마 이온 주입 장치
16 : 폴리실라잔층(10)을 형성한 기재(12)(기재 필름)
102 : 도체
103 : 가스 도입구
107 : 오실로스코프
108 : 직류 인가 장치(펄스 전원)
110 : 고전압 도입 단자
111 : 진공 챔버

Claims

기재 상에, 폴리실라잔층에 이온 주입하여 이루어지는 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름이며, 가스 배리어층의 기재와 접하는 면을 기재측, 그 반대의 면을 표면측으로 했을 때에,
상기 가스 배리어층이, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 다른 제1 영역 및 제2 영역을 갖고 있으며,
상기 제1 영역에 있어서의 굴절률을 1.50∼1.68의 범위 내의 값으로 하고, 또한, 상기 제2 영역에 있어서의 굴절률을 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값으로 하며,
상기 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z의 변화 곡선이 극소점을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역에 있어서의 막밀도를 2.3∼3.0g/㎤의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역의 두께를 10∼30㎚의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름.
제1항에 있어서,
상기 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 질소량을 Y㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z를 1.0∼2.5의 범위 내의 값으로 하고, Y/Z를 0∼0.5의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름.
삭제
제1항에 있어서,
상기 가스 배리어 필름의 전광선 투과율(Tt)을 88% 이상의 값으로 하고, 황색도(YI)를 4 이하의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름.
기재 상에 가스 배리어층을 구비한 가스 배리어 필름의 제조 방법으로서, 하기 공정(1)∼(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법.
(1) 상기 기재 상에, 폴리실라잔층을 형성하는 폴리실라잔층 형성 공정
(2) 상기 폴리실라잔층의 시즈닝을 행하는 시즈닝 공정
(3) 상기 폴리실라잔층에 대하여 이온을 주입하고, 표면측으로부터 기재측을 향하여, 굴절률이 1.50∼1.68의 범위 내의 값인 제1 영역과, 굴절률이 1.40∼1.50 미만의 범위 내의 값인 제2 영역을 갖고, 상기 제1 영역에 있어서, XPS로 측정되는 산소량을 X㏖%, 규소량을 Z㏖%로 했을 때에, X/Z의 변화 곡선이 극소점을 갖는 가스 배리어층을 형성하는 이온 주입 공정
제7항에 있어서,
상기 시즈닝 공정 후이며, 상기 이온 주입 공정 전에 있어서의 상기 폴리실라잔층의 굴절률을 1.48∼1.63의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름의 제조 방법.