KR20160049002A - Functional film - Google Patents

Functional film Download PDF

Info

Publication number
KR20160049002A
KR20160049002A KR1020167008808A KR20167008808A KR20160049002A KR 20160049002 A KR20160049002 A KR 20160049002A KR 1020167008808 A KR1020167008808 A KR 1020167008808A KR 20167008808 A KR20167008808 A KR 20167008808A KR 20160049002 A KR20160049002 A KR 20160049002A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
film
gas barrier
layer
gas
present
Prior art date
Application number
KR1020167008808A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
히로히데 이토
Original Assignee
코니카 미놀타 가부시키가이샤
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 코니카 미놀타 가부시키가이샤 filed Critical 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Publication of KR20160049002A publication Critical patent/KR20160049002A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/0828Carbonitrides or oxycarbonitrides of metals, boron or silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/308Oxynitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/36Carbonitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4586Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/505Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
    • C23C16/509Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54Apparatus specially adapted for continuous coating
    • C23C16/545Apparatus specially adapted for continuous coating for coating elongated substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/02Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances
    • H01B3/12Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of inorganic substances ceramics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32412Plasma immersion ion implantation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761Continuous moving
    • H01J37/3277Continuous moving of continuous material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering

Abstract

본 발명은 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성이 우수한 기능성 막을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 하기 화학식(1): (식 중, M은 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, w, x, y 및 z는 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비이며, 하기 수식 (1) 내지 (4)를 만족함)로 표현되는 화학 조성을 포함하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[Si-H]/I[Si-O])가 0.03 이하인 기능성 막이다.

Figure pct00020

Figure pct00021
It is an object of the present invention to provide a functional film excellent in durability and bending resistance under high temperature and high humidity. The present invention relates to a cerium-zirconium oxide-based metal complex oxide represented by the following general formula (1): wherein M represents at least one kind selected from the group consisting of Group 13 elements of the long form periodic table and w, x, y and z represent M, (1) to (4)), and the absorption intensity derived from Si-O around 1050 cm -1 observed in the IR spectrum (I [Si-H] / I [Si-O] ) of the absorption intensity derived from Si-H near 2200 cm -1 is 0.03 or less.
Figure pct00020

Figure pct00021

Description

기능성 막{FUNCTIONAL FILM}Functional film {FUNCTIONAL FILM}

본 발명은 기능성 막에 관한 것이다. 본 발명의 기능성 막이란, 기능을 갖는 막이며, 기능이란, 물리적 및/또는 화학적인 현상을 통해서 행하는 작용을 의미한다. 본 발명의 기능성 막에는 가스 배리어층, 전기 절연층, 하드 코팅층(내찰상층), 이물 부착 방지층, 굴절률 제어층 등의 각종 기능을 갖는 막이 포함된다.The present invention relates to a functional film. The functional film of the present invention is a film having a function, and the function means an action performed through physical and / or chemical phenomena. The functional film of the present invention includes a film having various functions such as a gas barrier layer, an electric insulating layer, a hard coating layer (upper layer of abrasion resistance), a foreign matter prevention layer, and a refractive index control layer.

종래, 기능성 막의 일례로서의 실리카계 세라믹스 막은 예를 들어, 반도체 디바이스, 액정 표시 장치, 유기 EL 표시 장치, 프린트 회로 기판 등 여러 분야에서 유용하다는 것이 알려져 있다.Conventionally, it is known that a silica-based ceramic film as an example of a functional film is useful in various fields such as semiconductor devices, liquid crystal display devices, organic EL display devices, and printed circuit boards.

예를 들어, 비특허문헌 1(J. S. Lewis and M. S. Weaver, “Thin-Film Permeation-Barrier Technology for Flexible Organic Light-Emitting Devices", IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. 10, No. 1, 2004, pp. 45-57)에는, 진공 하에서 높은 에너지를 가하는 진공 제막법 또는 웨트 제막한 실리카계 세라믹스 막의 전구체에, 열이나 광 등의 에너지를 가하는 등의 방법에 의해 제조되고 있는 실리카계 세라믹스 막이 다수 개시되어 있다.10, No. 1, 2004 (JS Lewis and MS Weaver, " Thin-Film Permeation-Barrier Technology for Flexible Organic Light-Emitting Devices ", IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, Vol. , pp. 45-57) discloses a method in which a plurality of silica-based ceramics films prepared by a method such as applying energy such as heat or light to a precursor of a silica-based ceramics film subjected to vacuum film formation or wet film formation, Lt; / RTI >

그러나 상술한 바와 같은 실리카계 세라믹스 막은, 고온 고습 하에서의 내구성이 불충분하고, 매우 장기간, 가혹한 고온 고습 하에서 사용되는 경우나, 반복 굴곡되도록 사용되는 경우에는 충분한 굴곡 내성이 없어, 그 개선이 필요했었다.However, the silica-based ceramics film as described above is insufficient in durability under high temperature and high humidity, and is not sufficiently bend resistant when it is used for a very long period of time, severe high temperature and high humidity, or repeatedly bending.

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성이 우수한 기능성 막을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a functional film excellent in durability and bending resistance under high temperature and high humidity.

본 발명자는 상기 문제를 해결하도록 예의 연구를 행하였다. 그 결과, 하기 화학식(1):The present inventor has conducted intensive studies to solve the above problems. As a result, the following formula (1):

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pct00001
Figure pct00001

(식 중, M은 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, w, x, y 및 z는 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비이며, 하기 수식 (1) 내지 (4):(Wherein M represents at least one member selected from the group consisting of Group 13 elements of the long form periodic table and w, x, y, and z are elemental ratios of M, oxygen, nitrogen, The following formulas (1) to (4)

[수학식 1][Equation 1]

Figure pct00002
Figure pct00002

를 만족함)Lt; / RTI >

로 표현되는 화학 조성을 포함하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[ Si -O])가 0.03 이하인 기능성 막을 제공함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Comprises a chemical composition, it expressed in, and also the vicinity of 1050cm -1 ratio (I [Si -H of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from Si-O observed in the IR spectrum ] / I [ Si- O] ) is 0.03 or less. The present invention has been accomplished on the basis of these findings.

도 1은 본 발명의 기능성 막을 포함하는 가스 배리어성 필름의 제조에 사용할 수 있는 CVD 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 나타낸 개략도이다. 도 1에서, 10은 플라즈마 CVD(PECVD) 장치를 나타내고, 11은 박막 형성용 기판을 나타내고, 12는 챔버를 나타내고, 13은 상부 전극을 나타내고, 14는 하부 전극을 나타내고, 15는 전원 장치를 나타내고, 16a 및 16b는 원료 가스 저장부를 나타내고, 16c는 수반 가스 저장부를 나타내고, 17은 배관을 나타내고, 18은 가스 도입구를 나타내고, 19는 플라즈마 방전 영역을 나타내고, 20a, 20b, 20c 및 22는 밸브를 나타내고, 21은 진공 펌프를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 가스 배리어성 필름의 제조에 사용할 수 있는 CVD 장치의 일 실시 형태를 모식적으로 나타낸 개략도이다. 도 2에서, 2는 기재를 나타내고, 31은 제조 장치를 나타내고, 32는 송출 롤러를 나타내고, 33, 34, 35 및 36은 반송 롤러를 나타내고, 39, 40은 성막 롤러를 나타내고, 41은 가스 공급구를 나타내고, 42는 플라즈마 발생용 전원을 나타내고, 43 및 44는 자장 발생 장치를 나타내고, 45는 권취 롤러를 나타낸다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view schematically showing one embodiment of a CVD apparatus usable for the production of a gas barrier film comprising the functional film of the present invention. Fig. 1, reference numeral 10 denotes a plasma CVD (PECVD) apparatus, reference numeral 11 denotes a substrate for thin film formation, reference numeral 12 denotes a chamber, reference numeral 13 denotes an upper electrode, reference numeral 14 denotes a lower electrode, reference numeral 15 denotes a power supply apparatus 20a, 20b, 20c and 22 are valves for controlling the flow rate of the gas to be supplied to the valves, 16a and 16b for the source gas storage, 16c for the associated gas storage, 17 for the piping, 18 for the gas inlet, 19 for the plasma discharge region, And reference numeral 21 denotes a vacuum pump.
2 is a schematic view schematically showing one embodiment of a CVD apparatus usable for the production of the gas barrier film according to the present invention. 2, reference numeral 31 denotes a manufacturing apparatus, reference numeral 32 denotes a delivery roller, reference numerals 33, 34, 35 and 36 denote conveying rollers, reference numerals 39 and 40 denote deposition rollers, reference numeral 41 denotes a gas supply Reference numeral 42 denotes a power source for generating a plasma, reference numerals 43 and 44 denote magnetic field generating devices, and reference numeral 45 denotes a take-up roller.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되지 않는다. 또한, 도면의 치수 비율은 설명의 편의상 과장되어 있고, 실제 비율과 상이한 경우가 있다. 또한, 본 명세서에서, 범위를 나타내는 「X 내지 Y」는 「X 이상 Y 이하」를 의미하고, 「중량」과 「질량」, 「중량%」와 「질량%」 및 「중량부」와 「질량부」는 동의어로서 취급한다. 또한, 특기하지 않는 한, 조작 및 물성 등의 측정은 실온(20 내지 25℃)/상대 습도 40 내지 50%의 조건에서 측정한다.Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may differ from actual ratios. In the present specification, " X to Y " representing the range means " X to Y or less ", and " weight ", " weight ", "Quot; is treated as a synonym. Unless otherwise noted, the measurement of the operation and physical properties is carried out under the conditions of room temperature (20 to 25 ° C) / relative humidity of 40 to 50%.

{기능성 막}{Functional membrane}

본 발명의 제1형태에 의하면, 하기 화학식(1):According to a first aspect of the present invention, there is provided a compound represented by the following formula (1):

[화학식 2](2)

Figure pct00003
Figure pct00003

(식 중, M은 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, w, x, y 및 z는 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비이며, 하기 수식 (1) 내지 (4): (Wherein M represents at least one member selected from the group consisting of Group 13 elements of the long form periodic table and w, x, y, and z are elemental ratios of M, oxygen, nitrogen, The following formulas (1) to (4)

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pct00004
Figure pct00004

를 만족함)Lt; / RTI >

로 표현되는 화학 조성을 포함하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[Si-H]/I[Si-O])가 0.03 이하인 기능성 막이 제공된다.Comprises a chemical composition, expressed in, and also the IR spectrum observed in the vicinity of 1050cm -1 of Si-O in the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from the ratio (I [Si-H ] / I [Si-O] ) is 0.03 or less.

즉, 본 발명의 기능성 막은 상기 화학식(1)로 표현되는 화학 조성(SiMwOxNyCz)을 갖고, M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비(원자 비)가 각각 상기 수식 (1) 내지 (4)의 관계를 만족하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대한 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[Si-O])가 0.03 이하이다. 이러한 구성을 갖는 본 발명의 기능성 막은 가혹한 고온 고습 조건 하에서 보존한 후에도 그 기능을 발휘할 수 있고(즉, 고온 고습 하에서 내구성을 갖고), 또한 반복해서 굴곡지게 사용될 경우에도 충분한 굴곡 내성을 갖는다.That is, having a chemical composition (SiM w O x N y C z), represented by the general formula (1) membrane functionality of the invention, M, the element ratio (atomic ratio) on oxygen, nitrogen, and each of the silicon-carbon, respectively The ratio of the absorption intensity derived from Si-H to the absorption intensity derived from Si-O observed in the IR spectrum (I [ Si- H] / I (4) [Si-O] ) is 0.03 or less. The functional film of the present invention having such a constitution can exhibit its function even after being stored under severe high temperature and high humidity conditions (that is, has durability under high temperature and high humidity), and has sufficient bending resistance even when used repeatedly.

또한, 본 발명의 기능성 막 전체에 있어서, 본 발명의 화학 조성(즉, 상술한 수식 (1) 내지 (4)를 만족하는 상술한 화학식(1)로 표현되는 화학 조성)을 만족하지 않아도 되고, 기능성 막의 전체 두께 100%에 대하여, 20% 이상 있으면 본 발명의 효과를 발현할 수 있고, 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상의 상기 화학 조성을 갖는 영역이 있으면, 본 발명의 효과를 발현할 수 있다. 또한, 기능성 막의 표면 흡착수나 유기물 오염의 영향을 피하는 관점에서, 기능성 막의 최표면에서 3% 이하의 부분으로부터 상기 영역을 갖는 것이 바람직하고, 20% 이하의 부분으로부터 상기 영역을 갖는 것이 바람직하다.In the functional film of the present invention as a whole, the chemical composition of the present invention (that is, the chemical composition expressed by the above-described chemical formula (1) that satisfies the above formulas (1) to (4) When the total thickness of the functional film is 100% or more, the effect of the present invention can be exhibited when it is 20% or more, preferably 50% or more, more preferably 80% or more. Lt; / RTI > From the viewpoint of avoiding the number of surface adsorption of the functional film and the influence of organic substance contamination, it is preferable that the above region is present from a portion of not more than 3% on the outermost surface of the functional film, and it is preferable that the above region exists from a portion of not more than 20%.

또한, 이하의 설명에서는 본 발명의 기능성 막에 관한 기능의 일례인 가스 배리어층(「가스 배리어성 막」이라고도 칭함)에 대해서 설명하지만, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the following description, the gas barrier layer (also referred to as " gas barrier film ") which is an example of the function of the functional film of the present invention is described, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에서, SiMwOxNyCz 조성을 갖는 기능성 막은 각각의 원소가 서로 공유 결합에 의해 네트워크를 형성하고 있다고 추측된다. 이때, 당해 네트워크 중에, 사용하는 원료 또는 공기 중의 수분 등에서 유래되는 수소 원소도 존재할 수 있다.In the present invention, a functional element film each having SiM w O x N y C z is presumed that a composition to form a network by covalent bonds to each other. At this time, a hydrogen element derived from the raw material to be used or moisture in the air or the like may be present in the network.

화학식 SiMwOxNyCz에서의 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비를 규정하는 의의에 대해서 설명한다.A description will be given of the M, oxygen, meaning that defines the element for the non-nitrogen, and carbon, each of the silicon in the formula SiM w O x N y C z .

SiOxNyCz 조성에 금속 성분 M을 첨가하여, SiMwOxNyCz 조성이 형성됨으로써, 루이스 산성을 갖는 금속 M과 루이스 염기성을 갖는 산소, 질소의 배위 효과에 의해 치밀한 기능 막이 얻어져 본 발명의 효과가 발현된다고 추정하고 있다. 금속 M으로서는, 장주기형 주기율표의 제13족 원소(즉, 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐, 탈륨 및 우눈트륨)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속이면 특별히 한정되지 않지만, 붕소, 알루미늄, 갈륨, 인듐 및 탈륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속인 것이 바람직하고, 붕소, 알루미늄 및 인듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속인 것이 보다 바람직하고, 알루미늄인 것이 특히 바람직하다.By adding the metal component M to the SiO x N y C z composition and forming the SiM w O x N y C z composition, a dense functional film is formed by the coordination effect of the metal M having Lewis acidity and oxygen and nitrogen having Lewis basicity And the effect of the present invention is estimated to be obtained. The metal M is not particularly limited as far as it is at least one metal selected from the group consisting of elements belonging to Group 13 of the long-form periodic table (namely, boron, aluminum, gallium, indium, thallium and un- , Indium and thallium, more preferably at least one metal selected from the group consisting of boron, aluminum and indium, and particularly preferably aluminum.

본 발명에서, 규소에 대한 M의 원소 비 w는 0.01<w<1.00인 것이 바람직하고, 0.03<w<0.30인 것이 보다 바람직하다. w가 0.01 미만일 경우에, 배위 결합이 적고, 막의 강도가 부족해질 우려가 있다. 한편, w가 1.00 이상일 경우에, 기능성 막 중에 금속 성분이 많이 존재함으로써, 초기의 가스 배리어성이 열화되어버릴 우려가 있다.In the present invention, the element ratio w of M to silicon is preferably 0.01 <w <1.00, more preferably 0.03 <w <0.30. When w is less than 0.01, there is a possibility that the coordination bond is small and the strength of the film becomes insufficient. On the other hand, when w is 1.00 or more, since there are many metal components in the functional film, initial gas barrier properties may be deteriorated.

SiMwOxNyCz 조성에서의 산소 성분은 Si 원소와 안정한 결합을 형성하는 효과가 있다. 규소에 대한 산소의 원소 비 x는 1.00<x<2.40인 것이 바람직하고, 1.50<x<2.20인 것이 보다 바람직하다. 1.00<x<2.40의 범위라면, 산소 원자와 규소 원자가 교대로 결합하여, Si-O-Si 결합이 형성되고, SiO2와 같은 안정된 조성을 형성하는 것이 나온다. 한편, x가 1.00 이하일 경우에, 기능성 막 내 안정성이 높은 Si-O-Si 결합의 비율이 적기 때문에, 안정화가 불충분하고, 특히 가혹한 고온 고습 조건 하에서 보존했을 때에 가스 배리어성이 열화되어버릴 우려가 있다. 또한, x가 2.40 이상일 경우에, 기능성 막 내 Si-O-Si 결합의 비율이 많으면, Si-O-Si 결합의 가수분해 산물 중의 Si-OH 결합 비율도 많아지기 때문에, 초기의 가스 배리어성이 열화되어버릴 우려가 있다.Oxygen component in SiM w O x N y C z composition has the effect of forming a stable bond with the Si element. The element ratio x of oxygen to silicon is preferably 1.00 < x < 2.40, more preferably 1.50 < x < 2.20. When it is in the range of 1.00 < x < 2.40, it is revealed that oxygen atoms and silicon atoms are alternately combined to form Si-O-Si bonds and form a stable composition such as SiO 2 . On the other hand, when x is 1.00 or less, the stability is insufficient because the ratio of Si-O-Si bonds having high stability in the functional film is small, and gas barrier properties are likely to be deteriorated when stored under severe high temperature and high humidity conditions have. When the ratio of Si-O-Si bonds in the functional film is large when x is 2.40 or more, the Si-OH bond ratio in the hydrolyzate of the Si-O-Si bond also increases, There is a fear that it will be deteriorated.

SiMwOxNyCz 조성에서의 질소성분이 너무 많으면, 안정한 구조인 Si-O-Si 결합의 비율이 감소하고, 기능성 막 내 Si-N-Si 결합의 비율이 많아지고, 가혹한 고온 고습 조건 하에서 보존했을 때에, 습열에 의해 가수분해하여, Si-OH가 생성될 확률도 많아지기 때문에, 결과적으로 가스 배리어성의 열화를 초래해버릴 우려가 있다. 한편, 질소 원자는 산소 원자보다도 루이스 염기성이 높고, 금속 원소 M과의 배위결합을 형성하고, 막의 치밀화 효과가 산소보다 큰 경향이 있다. 이로 인해, 규소에 대한 질소의 원소 비 y는 0.00≤y<0.40인 것이 바람직하고, 0.01≤y<0.20인 것이 보다 바람직하다.The nitrogen component in the SiM w O x N y C z composition is too high, reduction in a stable structure of Si-O-Si ratio of the coupling, and is more a functional film within a Si-N-Si ratio of the combined, severe high-temperature high-humidity There is a possibility that Si-OH is produced by hydrolysis by moist heat when stored under the conditions, resulting in deterioration of gas barrier properties. On the other hand, the nitrogen atom has a higher Lewis basicity than the oxygen atom, forms a coordination bond with the metal element M, and the densifying effect of the film tends to be larger than that of oxygen. Therefore, the element ratio y of nitrogen to silicon is preferably 0.00? Y <0.40, more preferably 0.01? Y <0.20.

SiMwOxNyCz 조성에서의 탄소 성분은 기능성 막의 굴곡 내성을 향상시키는 효과가 있다. 규소에 대한 탄소의 원소비 z는 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성을 양립시키는 관점에서, 0.01<z<1.00인 것이 바람직하고, 0.04<z<0.50인 것이 보다 바람직하다. W O x C y N z SiM carbon component in the composition has the effect of improving the functional film bending resistance. It is preferable that 0.01 <z <1.00, and more preferably 0.04 <z <0.50 from the viewpoint of achieving both durability under high temperature and high humidity and bending tolerance of carbon to silicon with respect to silicon.

또한, 본 발명에서, 상술한 w, x, y 및 z의 값에 대해서, 예를 들어, 하기 장치 및 방법을 사용하여, 각 구성 성분의 막 두께 방향에서의 원소 비(원자 비)를 측정함으로써 결정할 수 있다.In the present invention, the element ratio (atomic ratio) in the film thickness direction of each component is measured by using the following apparatus and method for the values of w, x, y, and z described above You can decide.

XPS 분석 조건XPS analysis conditions

장치: QUANTERASXM(알박-파이 가부시끼가이샤 제조)Apparatus: QUANTERASXM (manufactured by ULVAC-PY)

X선원: 단색화 Al-KαX-ray source: Monochromated Al-Kα

측정 영역: Si2p, C1s, N1s, O1s, M*Measurement area: Si2p, C1s, N1s, O1s, M *

(M*는, 금속에 따라 최적인 측정 영역이다. 예를 들어, 붕소의 경우: B1s이며; 알루미늄의 경우: Al2p이며; 갈륨의 경우: Ga3d 또는 Ga2p이며; 인듐의 경우: In3d이며; 탈륨의 경우: Tl4f임)(M * is the optimum measurement area for the metal, for example in the case of boron: B1s; in the case of aluminum: Al2p; in the case of gallium: Ga3d or Ga2p; in case of indium: In3d; Case: Tl4f)

스퍼터 이온: Ar(2keV)Sputter ion: Ar (2 keV)

뎁스 프로파일(depth profile): 1분간의 스퍼터 후에 측정을 반복한다. 1회 측정은 SiO2 박막 표준 샘플 환산으로, 약 5nm의 두께 분에 상당한다. 또한, 기능성 막의 표면 흡착수나 유기물 오염의 영향이 있을 경우에, 1회째 측정 데이터는 제외한다.Depth profile: repeat the measurement after 1 minute of sputtering. The single measurement corresponds to a thickness of about 5 nm in terms of a SiO 2 thin film standard sample. In the case where there are influences of the surface adsorption number of the functional film and the contamination of organic matter, the first measurement data is excluded.

정량: 백그라운드를 셜리(Shirley)법으로 구하고, 얻어진 피크 면적으로부터 상대 감도 계수법을 사용해서 정량하였다.Quantitation: The background was determined by the Shirley method and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area.

데이터 처리: 멀티팩(MultiPak)(알박-파이 가부시끼가이샤 제조)Data processing: MultiPak (manufactured by ULVAC-PY)

또한, 기능성 막을 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[Si-O])가 0.03 이하일 필요가 있고, 0.01 내지 0.03인 것이 보다 바람직하다. (I[Si-H]/I[Si-O])의 값이 0.03을 초과하면, 기능성 막 내의 Si-H 결합이 많은 상태에서는, 특히 95℃ 85%RH와 같은 가혹한 고온 고습의 환경에서, 습열에 의해 Si-H 결합이 가수분해하여, Si-OH가 생성될 확률도 많아지기 때문에, 결과적으로 가스 배리어성의 열화를 초래해버릴 우려가 있다. 특히 장시간에 걸쳐, 상기한 가혹한 고온 고습의 환경에 처한 경우라도, 그 가스 배리어성의 열화를 억제할 수 있다.The ratio (I [Si -H] of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from Si-O in the vicinity of 1050cm -1 functional film was observed by the IR spectrum / I [Si -O] ) should be 0.03 or less, more preferably 0.01 to 0.03. When the value of I [Si-H] / I [Si-O] exceeds 0.03, in a state of high Si-H bonds in the functional film, particularly in an environment of harsh high temperature and high humidity such as 95 deg. There is a possibility that Si-H bonds are hydrolyzed by the moist heat and the Si-OH is produced, resulting in deterioration of gas barrier properties. In particular, even in the case of being subjected to the above-mentioned severe high-temperature and high-humidity environment over a long period of time, deterioration of the gas barrier property can be suppressed.

따라서, 높은 가스 배리어성을 갖고, 또한 가혹한 고온 고습 조건 하에서의 내구성 및 굴곡 내성을 달성하기 위해서, 화학식 SiMwOxNyCz에서의 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비는, 상술한 수식 (1) 내지 (4)를 모두 만족하는 것 외에, (I[Si-H]/I[Si-O])의 값이 0.03 이하일 필요가 있다.Therefore, in order to achieve durability and bending resistance under severe high temperature and high humidity conditions with high gas barrier properties, the elemental ratio of silicon, oxygen, nitrogen and carbon in the formula SiM w O x N y C z is , The value of (I [Si-H] / I [Si-O] ) needs to be 0.03 or less in addition to satisfying all of the above-mentioned expressions (1) to (4).

또한, 본 발명에서, IR 스펙트럼(적외 흡수)의 측정은 투과법 또는 반사법 등의 방법이 사용된다. 투과법에서는, 유리기판 유래의 Si-O 결합에 기초하는 적외 흡수가 기능성 막의 적외 흡수에 영향을 미쳐버리기 때문에, 유리기판 대신 KBr판 또는 CaF판 위에 기능성 막을 형성하거나, 또는 기능성 막을 함유하는 기재를 배치하여 측정할 수 있다. 또한, 반사법으로서, 감쇠 전반사법(ATR법, attenuated total reflection)이 기판의 선택 범위가 넓기 때문에, 바람직하게 사용된다. 단, ATR법으로 얻어지는 IR 스펙트럼은, 파장에 따라 시료를 투과하는 깊이가 상이하기 때문에, 파장의 역수(1/λ)로 보정하는 것이 필요해진다. 이에 의해, 투과법에서 얻어지는 흡수 강도(흡수 스펙트럼)로 보정할 수 있다. 통상, 당해 보정은 적외 흡수 측정 장치의 소프트웨어 중에 내장되어 있어, 용이하게 행할 수 있다. 또한, 「부근」이란, IR 스펙트럼에서, 상술한 수치의 ±30cm-1의 수치도 범위에 포함되는 것으로 한다.In the present invention, the IR spectrum (infrared absorption) is measured by a method such as a transmission method or a reflection method. In the transmission method, since the infrared absorption based on the Si-O bond derived from the glass substrate affects the infrared absorption of the functional film, a functional film is formed on the KBr plate or the CaF plate instead of the glass substrate, or a substrate containing the functional film And can be measured. In addition, as the reflection method, attenuated total reflection (ATR) method is preferably used since the selection range of the substrate is wide. However, since the IR spectrum obtained by the ATR method differs in depth through the sample depending on the wavelength, it is necessary to correct the IR spectrum by the reciprocal of the wavelength (1 /?). Thus, the absorption intensity (absorption spectrum) obtained by the transmission method can be corrected. Usually, the correction is built in the software of the infrared absorption measuring device, and can be easily performed. In the IR spectrum, &quot; near &quot; is meant to be included in the numerical range of ± 30 cm -1 of the above-mentioned numerical value.

본 명세서에서, 「I[ Si -H]」의 값 및 「I[ Si -O]」의 값은, 투과법 및 ATR법으로 구한 스펙트럼을 투과법으로 얻어지는 스펙트럼으로 보정한 값을 채용하기로 한다. 또한, 투과법에서는, 사용되는 기재에 의한 적외 흡수를 무시할 수 없는 경우에는, 참조 광측에 기재를 설치하는 등의 대응을 행해 기재 유래의 흡수를 상쇄한다. 또한, ATR법에서는 반사법이 기능성 막보다도 깊게 투과하기 때문에, 사용되는 기판에 의한 적외 흡수가 검출되는 경우에는, 기판만의 적외 흡수를 별도 측정하고, 측정 시료(기판을 함유하는 기능성 막)의 적외 흡수에서 기판 유래의 흡수를 감산함으로써, 기능성 막 유래의 「I[ Si -H]」값 및 「I[ Si -O]」값을 측정할 수 있다.In the present specification, a value obtained by correcting the spectrum obtained by the transmission method and the ATR method with the spectrum obtained by the transmission method is adopted as the value of "I [ Si- H] " and the value of "I [ Si- O] " . In the transmission method, when the infrared absorption by the substrate used can not be ignored, a countermeasure such as providing a substrate on the reference light side is performed to cancel the absorption from the substrate. In addition, in the ATR method, since the reflection method penetrates deeper than the functional film, when the infrared absorption by the substrate to be used is detected, the infrared absorption of only the substrate is separately measured and the infrared absorption of the measurement sample (functional film containing the substrate) Quot; I [ Si- H] &quot; value and &quot; I [ Si- O] &quot; value derived from the functional film can be measured by subtracting the absorption from the substrate in absorption.

또한, SiMwOxNyCz 조성을 갖는 기능성 막에서, 각 성분의 관계를 식 [(2x+3y+4z)/(4+3w)]로 나타낼 수 있다. 이때, (4+3w)는 규소 및 금속 원소 M의 결합손을 나타내고, (2x+3y+4z)는 산소, 질소 및 탄소의 결합손을 나타낸다. 본 발명에서, 안정한 기능성 막을 형성하는 관점에서, [(2x+3y+4z)/(4+3w)]의 값은 0.8을 초과하고, 또한 1.5 미만(즉, 0.8<[(2x+3y+4z)/(4+3w)]<1.5)인 것이 바람직하고, 1에 근접하면 할수록 보다 바람직해진다. 가장 이상적인 형태는 [(2x+3y+4z)/(4+3w)]의 값이 1이며, 이 경우 모든 원소의 결합손이 가장 안정한 결합을 형성하고 있는 상태(예를 들어, 전기 음성도가 높은 원소와 낮은 원소가 교대로 결합을 형성하고 있는 상태)이며, 매우 견고·치밀한 기능성 막이 된다.Further, in the functional film having SiM w O x N y C z composition, may indicate a relationship of the respective components by the formula [(2x + 3y + 4z) / (4 + 3w)]. In this case, (4 + 3w) represents the bond of silicon and the metal element M, and (2x + 3y + 4z) represents the bond of oxygen, nitrogen and carbon. In the present invention, from the viewpoint of forming a stable functional film, the value of [(2x + 3y + 4z) / (4 + 3w)] exceeds 0.8, ) / (4 + 3w)] < 1.5, and the closer to 1, the more preferable. The most ideal form is that in which [(2x + 3y + 4z) / (4 + 3w)] has a value of 1, and in this case the binding of all elements forms the most stable bond (for example, A state in which a high element and a low element alternately form a bond) and becomes a very firm and dense functional film.

본 발명의 기능성 막의 두께는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 한정되지 않고, 사용 용도에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 기능성 막이 가스 배리어층으로서 사용될 경우에, 두께가 1 내지 500nm인 것이 바람직하고, 5 내지 300nm인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 200nm인 것이 더욱 바람직하다.The thickness of the functional film of the present invention is not particularly limited as long as it does not impair the effect of the present invention, and can be set appropriately according to the intended use. For example, when the functional film of the present invention is used as a gas barrier layer, the thickness is preferably 1 to 500 nm, more preferably 5 to 300 nm, and further preferably 10 to 200 nm.

{기능성 막의 형성 방법}{Method of forming a functional film}

이어서, 본 발명의 기능성 막을 형성하는 바람직한 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 기능성 막은 사용 용도에 따라 적당히 선택되는 기재의 표면 상에 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 기능성 막을 형성할 때에, 「기재의 표면 상에」란, 「기재 중 적어도 한쪽 표면 상에」를 의미하고, 기재 중 적어도 한쪽 표면 상에 직접 기능성 막을 형성하는 형태에만 한정하지 않고, 다른 층을 개재하여 기능성 막을 형성해도 되는 것을 의미한다.Next, a preferred method of forming the functional film of the present invention will be described. The functional film of the present invention can be formed on the surface of a substrate suitably selected according to the intended use. The term "on the surface of the substrate" when forming the functional film of the present invention means "on at least one surface of the substrate" and is not limited to a form in which a functional film is directly formed on at least one surface of the substrate , Or a functional film may be formed through another layer.

형성 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 물리기상성장법(PVD법), 원자층 퇴적법(ALD법) 또는 화학기상성장법(CVD법) 등의 기상 성막법 또는 무기 화합물을 함유하는 도포액, 바람직하게는 폴리실라잔 화합물을 함유하는 도포액을 도포해서 형성되는 도막을 개질 처리해서 형성하는 방법(이하, 간단히 「도포법」이라고도 칭함)이 바람직하게 사용된다.The vapor deposition method such as physical vapor deposition (PVD), atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition (CVD), or coating liquid containing an inorganic compound, (Hereinafter simply referred to as &quot; coating method &quot;) is preferably used in which a coating film formed by applying a coating liquid containing a polysilazane compound is subjected to a modification treatment.

이하, 기상 성막법 및 도포법 각각에 대해서 설명한다.Hereinafter, each of the vapor phase film formation method and the coating method will be described.

<기상 성막법><Vapor Deposition Method>

물리기상성장법(Physical Vapor Deposition, PVD법)은 기상 중에서 물질의 표면에 물리적 방법에 의해, 목적으로 하는 물질, 예를 들어, 탄소 막 등의 박막을 퇴적하는 방법이며, 예를 들어, 스퍼터법(DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 이온빔 스퍼터법 및 마그네트론 스퍼터법 등), 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다.Physical Vapor Deposition (PVD) is a method of depositing a thin film of a target material, for example, a carbon film, on the surface of a material in a vapor phase by a physical method. For example, a sputtering method (Such as a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ion beam sputtering method, and a magnetron sputtering method), a vacuum deposition method, and an ion plating method.

스퍼터법은 진공 챔버 내에 타깃을 설치하고, 고전압을 걸어서 이온화한 희가스(통상은 아르곤)를, 예를 들어, 산화 규소(SiOx) 등의 타깃에 충돌시켜서, 타깃 표면의 원자를 따돌리고, 지지체에 부착시키는 방법이다. 이때, 챔버 내에 질소 가스나 산소 가스를 흘림으로써, 아르곤 가스에 의해 타깃으로부터 따돌려진 원소와, 질소나 산소를 반응시켜서 무기층을 형성하는 반응성 스퍼터법을 사용해도 된다.In the sputtering method, a target is placed in a vacuum chamber, a rare gas (usually argon) ionized by high voltage is applied to a target such as, for example, silicon oxide (SiO x ) . At this time, a reactive sputtering method may be used in which a nitrogen gas or an oxygen gas is flowed into the chamber to react an element separated from the target by argon gas with nitrogen or oxygen to form an inorganic layer.

원자층 퇴적법(Atomic Layer Deposition, ALD법)은 복수의 저에너지 가스의 지지체 표면에 대한 화학 흡착 및 화학 반응을 이용하는 방법이다. 스퍼터법이나 CVD법이 고에너지 입자를 이용하기 때문에 생성한 박막의 핀 홀이나 손상을 야기해버리는 것에 비해서, 이 방법에서는 복수의 저에너지 가스를 이용하는 방법이기 때문에 핀 홀이나 손상이 발생하는 일이 적고 고밀도의 단 원자 막이 얻어진다는 이점이 있다(일본 특허 공개 제2003-347042호 공보, 일본 특허 공표 제2004-535514호 공보, 국제 공개 제2004/105149호 팸플릿).Atomic Layer Deposition (ALD) is a method of using chemisorption and chemical reaction of a plurality of low-energy gases on the support surface. Since the sputtering method and the CVD method use high energy particles and cause pinholes and damage of the thin film produced, this method uses a plurality of low-energy gases, so that pinholes and damage are less likely to occur (Japanese Unexamined Patent Application, First Publication No. 2003-347042, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-535514, International Publication No. 2004/105149, etc.).

화학기상성장법(Chemical Vapor Deposition, CVD법)은 기재의 표면 상에, 목적으로 하는 박막의 성분을 함유하는 원료 가스를 공급하고, 기재의 표면 또는 기상에서의 화학 반응에 의해 막을 퇴적하는 방법이다. 또한, 화학 반응을 활성화할 목적으로, 플라즈마 등을 발생시키는 방법 등이 있고, 열 CVD법, 촉매 화학기상성장법, 광 CVD법, 진공 플라즈마 CVD법, 대기압 플라즈마 CVD법 등 공지된 CVD 방식 등을 들 수 있다. 특별히 한정되는 것은 아니나, 성막 속도나 처리 면적의 관점에서, 진공 플라즈마 CVD법 또는 대기압 플라즈마 CVD법 등의 플라즈마 CVD법을 적용하는 것이 바람직하다.Chemical Vapor Deposition (CVD) is a method in which a raw material gas containing a component of a target thin film is supplied onto the surface of a base material, and a film is deposited by chemical reaction on the surface of the base material or in the vapor phase . For the purpose of activating a chemical reaction, there is a method of generating a plasma or the like, and known CVD methods such as a thermal CVD method, a catalytic chemical vapor deposition method, a photo CVD method, a vacuum plasma CVD method, an atmospheric pressure plasma CVD method, . It is preferable to use a plasma CVD method such as a vacuum plasma CVD method or an atmospheric pressure plasma CVD method from the viewpoint of the deposition rate and the processing area.

본 발명의 실시 형태의 일 형태로서는, 도 1에 도시하는 플라즈마 CVD 장치(롤 투 롤 방식이 아니고, 기재를 고정하는 방식)를 사용하여, 기재의 표면 상에 플라즈마 CVD법에 의해 본 발명의 기능성 막을 성막(형성)하는 것이다.As one mode of the embodiment of the present invention, a plasma CVD apparatus (a system in which a substrate is fixed instead of a roll-to-roll system) shown in Fig. 1 is used, The film is formed (formed).

플라즈마 CVD 장치(10)의 구성은 도 1에 도시되는 바와 같다. 본 발명에서, 하부 전극(14)의 박막 형성용 기판(11) 위에 적절하게 선택된 기재를 장착하고, 성막 가스(예를 들어, HMDSO 가스 등의 유기 규소 화합물 가스(원료 가스)와 산소 가스 등의 반응 가스와, 헬륨 가스 등의 캐리어 가스)를 후술하는 바와 같이 적절하게 채용하고, 밸브(22a, 22b, 22c 및 22)의 개폐도, 전원 장치(15)에 의한 전력 인가도를 제어함으로써, 챔버(12) 내의 압력(진공도), 가스 조성(예를 들어, 유기 규소 화합물과 산소 가스의 유량 또는 유량 비), 플라즈마 방전량(예를 들어, 유기 규소 화합물 가스의 단위 유량당 투입 전력의 크기)을 소정 범위 내에서 조정함으로써, 상기 적절하게 선택된 기재 위에 증착막으로서 원하는 기능성 막을 형성할 수 있다. 또한, 플라즈마 CVD 장치(10)의 상세 조작에 대해서, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 본 발명의 실시예를 적절히 참조할 수 있다.The structure of the plasma CVD apparatus 10 is as shown in Fig. In the present invention, a substrate appropriately selected is mounted on the substrate 11 for forming a thin film of the lower electrode 14, and a film forming gas (for example, an organic silicon compound gas such as HMDSO gas (source gas) 22b, 22c, and 22 and the power application degree by the power source device 15 are controlled by appropriately employing the reaction gas and the carrier gas such as helium gas as described later, (For example, a flow rate or flow rate ratio of the organic silicon compound and oxygen gas), a plasma discharge amount (for example, a magnitude of the input power per unit flow rate of the organic silicon compound gas) May be adjusted within a predetermined range to form a desired functional film as a vapor deposition film on the appropriately selected substrate. The detailed operation of the plasma CVD apparatus 10 is not particularly limited, and examples of the present invention can be suitably referred to, for example.

본 발명의 기능성 막을 형성하기 위한 성막 가스로서, 조성 SiMwOxNyCz의 각 원소 성분이 함유되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 원료 가스로서의 규소를 함유하는 화합물의 가스, 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속 M(이하, 간단히 「금속 M」이라고도 약기함)을 함유하는 화합물의 가스, 및 탄소를 함유하는 화합물의 가스와, 반응 가스로서의 산화물을 형성하기 위한 반응 가스 및 질화물을 형성하기 위한 반응 가스를 함께 사용해도 되고, 규소, 금속 M 및 탄소가 공존하는 화합물의 가스를 원료 가스로서 사용해도 된다.As film forming gas for forming the functional film of the present invention, if there is a respective element components of the composition SiM w O x N y C z is contained is not particularly limited, for example, a compound containing silicon as a raw material gas gas, the long A gas of a compound containing at least one kind of metal M selected from the group consisting of elements belonging to Group 13 of the periodic table of the elements (hereinafter abbreviated simply as "metal M"), and a gas containing a compound containing carbon, A reaction gas for forming an oxide and a reaction gas for forming a nitride may be used together or a gas of a compound in which silicon, metal M and carbon coexist may be used as the source gas.

본 발명에 사용되는 규소를 함유하는 화합물의 가스로서는 예를 들어, 헥사메틸디실록산(HMDSO), 헥사메틸디실란실록산(HMDS), 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 비닐트리메틸실란, 메틸트리메틸실란, 헥사메틸디실란, 실란, 메틸실란, 디메틸실란, 트리메틸실란, 테트라메틸실란, 디에틸실란, 프로필실란, 페닐실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 테트라메톡시실란(TMOS) 및 테트라에톡시실란(TEOS) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 화합물의 취급성 및 얻어지는 기능성 막의 가스 배리어성 등의 특성의 관점에서, 헥사메틸디실록산, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산이 바람직하다. 또한, 이들의 성막 가스는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the gas of the silicon-containing compound used in the present invention include hexamethyldisiloxane (HMDSO), hexamethyldisilane siloxane (HMDS), 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane , Methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, silane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, tetramethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxy Silane (TMOS) and tetraethoxysilane (TEOS). Of these, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferred from the viewpoints of handleability of the compound and properties of the resulting functional film such as gas barrier properties. These film forming gases may be used singly or in combination of two or more.

본 발명에 사용되는 탄소를 함유하는 화합물의 가스로서는 예를 들어, 메탄, 에탄, 에틸렌 및 아세틸렌 등을 들 수 있다. 또한, 이들 성막 가스는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the gas of the carbon-containing compound used in the present invention include methane, ethane, ethylene and acetylene. These film forming gases may be used singly or in combination of two or more.

본 발명에 사용되는 금속 M을 함유하는 화합물의 가스로서는 예를 들어, 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리클로로알루미늄, 보란, 디보란, 트리메톡시보란, 트리에톡시보란, 트리클로르보란, 트리메틸갈륨, 트리메톡시갈륨, 트리클로로갈륨, 트리메틸인듐, 트리메톡시인듐, 트리클로로인듐, 트리메틸탈륨, 트리메톡시탈륨, 트리클로로탈륨 등을 들 수 있다. 또한, 이들 성막 가스는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the gas of the compound containing the metal M used in the present invention include trimethylaluminum, triethylaluminum, trichloroaluminum, borane, diborane, trimethoxyborane, triethoxyborane, trichloroborane, trimethylgallium , Trimethoxy gallium, trichlor gallium, trimethyl indium, trimethoxy indium, trichloro indium, trimethyl thallium, trimethoxy thallium, trichlorotallium and the like. These film forming gases may be used singly or in combination of two or more.

본 발명에 사용되는 산화물을 형성하기 위한 반응 가스로서는 예를 들어, 산소, 오존을 들 수 있다. 또한, 질화물을 형성하기 위한 반응 가스로서는 예를 들어, 질소, 암모니아를 들 수 있다. 이들 반응 가스는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 예를 들어, 산질화물을 형성하는 경우에는, 산화물을 형성하기 위한 반응 가스와 질화물을 형성하기 위한 반응 가스를 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the reaction gas for forming the oxide used in the present invention include oxygen and ozone. As the reaction gas for forming nitride, for example, nitrogen and ammonia can be mentioned. These reaction gases can be used singly or in combination of two or more. For example, in the case of forming an oxynitride, a reaction gas for forming an oxide and a reaction gas for forming a nitride are combined Can be used.

상기 성막 가스로서는, 상기 원료 가스를 진공 챔버 내에 공급하기 위해서, 필요에 따라, 캐리어 가스를 사용해도 된다. 또한, 상기 성막 가스로서는, 플라즈마 방전을 발생시키기 위해서, 필요에 따라, 방전용 가스를 사용해도 된다. 이러한 캐리어 가스 및 방전용 가스로서는, 적절히 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 헬륨, 아르곤, 네온, 크세논 등의 희가스 또는 수소 가스를 사용할 수 있다.As the film forming gas, a carrier gas may be used, if necessary, in order to supply the raw material gas into the vacuum chamber. As the film forming gas, a discharge gas may be used, if necessary, in order to generate a plasma discharge. As the carrier gas and the discharge gas, any well-known gas may be used. For example, a rare gas such as helium, argon, neon, or xenon or hydrogen gas may be used.

본 발명의 기능성 막을 형성할 때에, 상술한 성막 가스의 공급량 비 또는 유량 비를 조정함으로써, 조성 SiMwOxNyCz에서의 w, x, y 및 z가 상술한 수식 (1) 내지 (4)를 만족하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[ Si -O])가 0.03 이하를 만족하도록 제어할 수 있다. 또한, 성막 가스가 원료 가스와 반응 가스를 함유하는 경우에는, 원료 가스와 반응 가스의 비율로서는, 원료 가스와 반응 가스를 완전히 반응시키기 위해서 이론상 필요해지는 반응 가스량의 비율보다도, 반응 가스의 비율을 과잉으로 지나치지 않게 하는 것이 바람직하다. 반응 가스의 비율을 과잉으로 지나치지 않게 하도록 제어함으로써, 형성되는 기능성 막에서, 우수한 배리어성이나 내굴곡성을 유효하게 발현할 수 있기 때문이다. 또한, 상기 성막 가스가 상기 유기 규소 화합물과 산소를 함유하는 것일 경우에는, 상기 성막 가스 중의 상기 유기 규소 화합물의 전량을 완전 산화하는 데 필요한 이론 산소량 이하인 것이 바람직하다. 또한, 수소 가스, 암모니아 가스 등의 공급량을 많게 함으로써 (I[Si-H]/I[Si-O])의 값을 크게 할 수 있고, 산소 가스의 공급량을 많게 함으로써, (I[Si-H]/I[Si-O])의 값을 작게 할 수 있다.In the formation of the functional film of the present invention, by adjusting the feed rate ratio or flow rate ratio of the above-described film-forming gas composition SiM w O x N y C a in the z w, x, y and z the above formulas (1) to ( 4) a satisfactory and also non-(I [Si -H] of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from Si-O in the vicinity of 1050cm -1 were observed in the IR spectrum / I [ Si- O] ) is 0.03 or less. When the film forming gas contains the raw material gas and the reactive gas, the ratio of the raw material gas to the reactive gas is preferably set such that the ratio of the reactive gas is excessively larger than the ratio of the amount of the reactive gas required for the complete reaction of the raw material gas and the reactive gas . This is because it is possible to effectively exhibit excellent barrier property and bending resistance in the formed functional film by controlling the ratio of the reactive gas so as not to excess. When the film forming gas contains the organic silicon compound and oxygen, it is preferable that the total amount of the organic silicon compound in the film forming gas is not more than the theoretical oxygen amount required for complete oxidation. Further, by increasing the supply amount such as hydrogen gas, ammonia gas (I [Si-H] / I [Si-O]) and the value of it can be increased, by increasing the supply amount of oxygen gas, (I [Si-H ] / I [Si-O] ) can be decreased.

또한, 본 발명의 기능성 막은 도 1에 도시하는 CVD 장치를 사용해서 성막할 수 있는 것 외에, 대향 롤형의 롤·투·롤 진공 성막 장치(도 2에 도시하는 CVD 장치(31))를 사용해서 성막할 수도 있다. 이하, 도 2에 도시하는 CVD 장치(31)에 의해, 본 발명의 기능성 막을 제조하는 경우를 예시해서 설명한다.The functional film of the present invention can be formed by using the CVD apparatus shown in Fig. 1, but also by using a roll-to-roll vacuum film forming apparatus (CVD apparatus 31 shown in Fig. 2) It may also be a tabernacle. Hereinafter, the case where the functional film of the present invention is produced by the CVD apparatus 31 shown in Fig. 2 will be described as an example.

도 2는 성막 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.2 is a schematic structural view showing an example of a film forming apparatus.

도 2에 도시한 바와 같이, 성막 장치(31)는 송출 롤러(32)와, 반송 롤러(33 내지 36)와, 제1 및 제2 성막 롤러(39, 40)와, 권취 롤러(45)와, 가스 공급구(41)와, 플라즈마 발생용 전원(도시하지 않음)과, 자기장 발생 장치(43, 44)와, 진공 챔버(도시하지 않음)와, 진공 펌프(도시하지 않음)와, 제어부(도시하지 않음)를 갖는다.2, the film forming apparatus 31 includes a feed roller 32, conveying rollers 33 to 36, first and second film-forming rollers 39 and 40, a take-up roller 45, A gas supply port 41, a plasma generating power source (not shown), magnetic field generators 43 and 44, a vacuum chamber (not shown), a vacuum pump (not shown) Not shown).

송출 롤러(32), 반송 롤러(33 내지 36), 제1 및 제2 성막 롤러(39, 40) 및 권취 롤러(45)는 진공 챔버에 수용되어 있다.The feed roller 32, the conveying rollers 33 to 36, the first and second film forming rollers 39 and 40, and the winding roller 45 are housed in a vacuum chamber.

송출 롤러(32)는 미리 권취된 상태로 설치되어 있는 기재(2)를 반송 롤(11)을 향해서 송출한다. 송출 롤러(32)는 지면에 대하여 수직 방향으로 연장한 원통 형 롤이며, 도시하지 않은 구동 모터에 의해 시계 반대 방향으로 회전(도 1의 화살표를 참조)함으로써, 송출 롤러(32)에 권회된 기재(1)를 반송 롤(11)을 향해서 송출한다. 기재(2)로서는, 수지 또는 수지를 함유하는 복합재료를 포함하는 필름 또는 시트가 사용되는 것이 바람직하다.The feed roller 32 feeds the base material 2, which is installed in a previously wound state, toward the conveying roll 11. The delivery roller 32 is a cylindrical roll extending in the direction perpendicular to the paper surface and is rotated counterclockwise (see arrows in Fig. 1) by a drive motor (not shown) (1) toward the conveying roll (11). As the base material 2, a film or sheet containing a resin or a composite material containing a resin is preferably used.

반송 롤러(33 내지 36)는 송출 롤러(32)와 대략 평행한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 구성된 원통형 롤이다. 반송 롤러(33)는 기재에 적당한 장력을 부여하면서, 기재를 송출 롤러(32)로부터 성막 롤러(39)로 반송하기 위한 롤러이다. 또한, 반송 롤러(34, 35)는 성막 롤러(39)로 성막된 기재에 적당한 장력을 부여하면서, 기재를 성막 롤러(39)로부터 성막 롤러(40)로 반송하기 위한 롤러이다. 또한, 반송 롤러(36)는 성막 롤러(40)로 성막된 기재에 적당한 장력을 부여하면서, 기재를 성막 롤러(40)로부터 권취 롤러(45)로 반송하기 위한 롤이다.The conveying rollers 33 to 36 are cylindrical rolls configured to be rotatable about a rotation axis substantially parallel to the feed-out roller 32. [ The conveying roller 33 is a roller for conveying the base material from the delivery roller 32 to the film forming roller 39 while giving a proper tension to the base material. The conveying rollers 34 and 35 are rollers for conveying the substrate from the film forming roller 39 to the film forming roller 40 while giving appropriate tension to the substrate formed by the film forming roller 39. [ The conveying roller 36 is a roll for conveying the substrate from the film forming roller 40 to the take-up roller 45 while imparting an appropriate tension to the substrate formed by the film forming roller 40. [

제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)는 송출 롤러(32)와 대략 평행한 회전축을 갖고, 서로 소정 거리만큼 이격해서 대향 배치된 성막 롤 쌍이다. 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)는 도전성 재료로 형성된 방전 전극이며, 서로 절연되어 있다. 또한, 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)의 재질이나 구성은, 전극으로서 원하는 기능을 달성할 수 있도록 적절히 선택할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 성막 롤러(39, 40)의 내부에는, 자기장 발생 장치(43 및 44)가 각각 설치되어 있다. 제1 성막 롤러(39)와 제2 성막 롤러(40)에는, 플라즈마 발생용 전원에 의해 플라즈마 발생용 고주파 전압이 인가된다. 그에 의해, 제1 성막 롤러(39)와 제2 성막 롤러(40) 사이의 성막 공간에 전기장이 형성되고, 가스 공급구(41)에서 공급되는 성막 가스의 방전 플라즈마가 발생한다.The first film-formation roller 39 and the second film-formation roller 40 are a pair of film-forming rolls having rotation axes substantially parallel to the feed-out rollers 32, and spaced apart from each other by a predetermined distance. The first film-formation roller 39 and the second film-formation roller 40 are discharge electrodes formed of a conductive material and are insulated from each other. The material and configuration of the first film-formation roller 39 and the second film-formation roller 40 can be appropriately selected so as to achieve a desired function as an electrode. In addition, magnetic field generators 43 and 44 are provided inside the first and second film-forming rollers 39 and 40, respectively. A high frequency voltage for generating plasma is applied to the first film forming roller (39) and the second film forming roller (40) by a plasma generating power source. Thereby, an electric field is formed in the film forming space between the first film forming roller 39 and the second film forming roller 40, and a discharge plasma of the film forming gas supplied from the gas supply port 41 is generated.

권취 롤러(45)는 송출 롤러(32)와 대략 평행한 회전축을 갖고, 기재를 권취하여, 롤 형상으로 해서 수용한다. 권취 롤러(45)는 도시하지 않은 구동 모터에 의해 시계 반대 방향으로 회전(도 2의 화살표를 참조)함으로써, 기재를 권취한다.The take-up roller 45 has a rotation axis substantially parallel to the feed roller 32, and the base material is taken up and received in a roll shape. The winding roller 45 is rotated in a counterclockwise direction (see an arrow in Fig. 2) by a driving motor (not shown) to wind the base material.

송출 롤러(32)로부터 송출된 기재는, 송출 롤러(32)와 권취 롤러(45) 사이에서, 반송 롤러(33 내지 36), 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)에 권취함으로써 적당한 장력을 유지하면서, 이들 각 롤의 회전에 의해 반송된다. 또한, 기재의 반송 방향은 화살표로 나타내지고 있다. 기재의 반송 속도는 원료 가스의 종류나 진공 챔버 내의 압력 등에 따라 적절히 조정될 수 있다. 반송 속도는 0.1 내지 100m/min인 것이 바람직하고, 0.5 내지 20m/min인 것이 보다 바람직하다. 반송 속도는 송출 롤러(32) 및 권취 롤러(45)의 구동 모터의 회전 속도를 제어부(41)에 의해 제어함으로써 조정된다.The base material fed out from the delivery roller 32 is wound around the delivery rollers 32 to 45 by the delivery rollers 33 to 36, the first deposition roller 39 and the second deposition roller 40 Thereby being conveyed by the rotation of each of these rolls while maintaining an appropriate tension. In addition, the carrying direction of the substrate is indicated by an arrow. The transporting speed of the substrate can be appropriately adjusted in accordance with the kind of the raw material gas, the pressure in the vacuum chamber, and the like. The conveying speed is preferably 0.1 to 100 m / min, more preferably 0.5 to 20 m / min. The conveying speed is adjusted by controlling the rotation speed of the drive motor of the feed roller 32 and the take-up roller 45 by the control unit 41.

또한, 이 성막 장치를 사용하는 경우, 기재의 반송 방향을 도 2의 화살표로 나타내는 방향(이하, 순방향이라고 칭함)과는 반대 방향(이하, 역방향이라고 칭함)으로 설정해서 가스 배리어성 필름의 성막 공정을 실행할 수도 있다. 구체적으로는, 제어부는 권취 롤러(45)에 의해 기재가 권취된 상태에서, 송출 롤러(32) 및 권취 롤러(45)의 구동 모터의 회전 방향을 상술한 경우와는 역방향으로 회전하도록 제어한다. 이렇게 제어하면, 권취 롤러(45)로부터 송출된 기재는, 송출 롤러(32)와 권취 롤러(45) 사이에서, 반송 롤러(33 내지 36), 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)에 권취함으로써 적당한 장력을 유지하면서, 이들 각 롤의 회전에 의해 역방향으로 반송된다.When the film forming apparatus is used, the transporting direction of the substrate is set to be opposite to the direction indicated by the arrow in Fig. 2 (hereinafter referred to as forward direction) (hereinafter referred to as reverse direction) . Specifically, the control unit controls the rotation direction of the drive motor of the feed-out roller 32 and the take-up roller 45 to rotate in a direction opposite to the above-described case in a state in which the substrate is wound by the takeup roller 45. [ The base material fed from the winding roller 45 is conveyed between the feeding roller 32 and the winding roller 45 by the conveying rollers 33 to 36, the first film forming roller 39 and the second film forming roller 40, and is conveyed in the reverse direction by the rotation of each of these rolls while maintaining an appropriate tension.

가스 공급구(41)는 진공 챔버 내에 플라즈마 CVD의 원료 가스 등의 성막 가스를 공급한다. 가스 공급구(41)는 성막 공간의 상방에 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)의 회전축과 같은 방향으로 연장되는 관상의 형상을 갖고 있으며, 복수 개소에 형성된 개구부에서 성막 공간으로 성막 가스를 공급한다.The gas supply port 41 supplies a film forming gas such as a source gas of plasma CVD to the vacuum chamber. The gas supply port 41 has a tubular shape extending in the same direction as the rotation axis of the first film formation roller 39 and the second film formation roller 40 above the film formation space, The film forming gas is supplied into the chamber.

또한, 원료 가스 등의 성막 가스로서는, 상술한 도 1에 도시하는 CVD 장치를 사용했을 때의 성막 가스의 설명과 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략한다.The film forming gas such as a raw material gas is the same as the description of the film forming gas when the CVD apparatus shown in Fig. 1 is used, and therefore the description thereof is omitted here.

또한, 본 발명에서, 성막 가스의 공급량/반응 가스의 공급량 비는 특별히 한정되지 않지만, 가스 배리어성의 관점에서, 0.04 내지 0.2인 것이 바람직하고, 0.06 내지 0.15인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, the feed rate of the deposition gas / the feed rate of the reactive gas is not particularly limited, but is preferably 0.04 to 0.2, more preferably 0.06 to 0.15 from the viewpoint of gas barrier properties.

성막 가스로서는, 원료 가스를 진공 챔버(30) 내에 공급하기 위해서, 캐리어 가스가 더 사용되어도 된다. 또한, 성막 가스로서, 플라즈마를 발생시키기 위해서, 방전용 가스가 더 사용되어도 된다. 캐리어 가스 및 방전 가스로서는, 예를 들어, 아르곤 등의 희가스 및 수소나 질소가 사용된다.As the deposition gas, a carrier gas may be further used to supply the source gas into the vacuum chamber 30. [ Further, as the film forming gas, a discharge gas may be further used to generate plasma. As the carrier gas and the discharge gas, for example, a rare gas such as argon and hydrogen or nitrogen are used.

자기장 발생 장치(43, 44)는 제1 성막 롤러(39)와 제2 성막 롤러(40) 사이의 성막 공간 S에 자기장을 형성하는 부재이며, 제1 성막 롤러(39) 및 제2 성막 롤러(40)의 회전에 추종하지 않고, 소정 위치에 저장되어 있다.The magnetic field generators 43 and 44 are members that form a magnetic field in the film forming space S between the first film forming roller 39 and the second film forming roller 40. The first film forming roller 39 and the second film forming roller 40, but is stored at a predetermined position.

진공 챔버는 송출 롤러(32), 반송 롤러(33 내지 36), 제1 및 제2 성막 롤러(39, 40) 및 권취 롤러(45)를 밀봉해서 감압된 상태를 유지한다. 진공 챔버 내의 압력(진공도)은 원료 가스의 종류 등에 따라 적절히 조정할 수 있다. 성막 공간의 압력은 0.1 내지 50Pa인 것이 바람직하다. 기상 반응을 억제하는 목적에 따라, 플라즈마 CVD를 저압 플라즈마 CVD법으로 할 경우, 통상 0.1 내지 100Pa이다.The vacuum chamber keeps the depressurized state by sealing the delivery roller 32, the conveying rollers 33 to 36, the first and second film forming rollers 39 and 40, and the winding roller 45. The pressure (vacuum degree) in the vacuum chamber can be appropriately adjusted according to the kind of the raw material gas or the like. The pressure of the film forming space is preferably 0.1 to 50 Pa. Depending on the purpose of suppressing the gas phase reaction, when plasma CVD is performed by the low pressure plasma CVD method, it is usually 0.1 to 100 Pa.

진공 펌프는 제어부에 통신 가능하게 접속되어 있고, 제어부의 명령에 따라서 진공 챔버(30) 내의 압력을 적절히 조정한다.The vacuum pump is communicably connected to the control unit, and appropriately adjusts the pressure in the vacuum chamber 30 in accordance with an instruction from the control unit.

제어부는 성막 장치(31)의 각 구성 요소를 제어한다. 제어부는 송출 롤러(32) 및 권취 롤러(45)의 구동 모터에 접속되어 있고, 이들 구동 모터의 회전수를 제어함으로써, 기재의 반송 속도를 조정한다. 또한, 구동 모터의 회전 방향을 제어함으로써, 기재의 반송 방향을 변경한다. 또한, 제어부는 도시하지 않은 성막 가스의 공급 기구와 통신 가능하게 접속되어 있고, 성막 가스의 각각의 성분 가스의 공급량을 제어한다. 또한, 제어부는 플라즈마 발생용 전원과 통신 가능하게 접속되어 있고, 플라즈마 발생용 전원의 출력 전압 및 출력 주파수를 제어한다. 또한, 제어부는 진공 펌프에 통신 가능하게 접속되어 있고, 진공 챔버 내를 소정의 감압 분위기로 유지하도록 진공 펌프(40)를 제어한다. 제어부는 CPU(Central Processing Unit), HDD(Hard Disk Drive), RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only Memory)을 구비한다. 상기 HDD에는 성막 장치(31)의 각 구성 요소를 제어하여, 가스 배리어성 필름의 제조 방법을 실현하는 순서를 기술한 소프트웨어 프로그램이 저장되어 있다. 그리고 성막 장치(31)의 전원이 투입되면, 상기 소프트웨어 프로그램이 상기 RAM에 로드되어 상기 CPU에 의해 순서대로 실행된다. 또한, 상기 ROM에는 상기 CPU가 상기 소프트웨어 프로그램을 실행할 때에 사용하는 각종 데이터 및 파라미터가 기억되어 있다.The control unit controls each component of the film forming apparatus 31. The control unit is connected to the drive motor of the feed-out roller 32 and the take-up roller 45, and controls the rotation speed of these drive motors to adjust the conveying speed of the substrate. Further, by controlling the rotation direction of the drive motor, the transport direction of the substrate is changed. Further, the control unit is connected so as to be capable of communicating with a not-shown film forming gas supply mechanism, and controls the supply amount of each component gas of the film forming gas. Further, the control unit is connected to be capable of communicating with the plasma generating power source, and controls the output voltage and the output frequency of the plasma generating power source. Further, the control unit is communicably connected to the vacuum pump, and controls the vacuum pump 40 so as to maintain the inside of the vacuum chamber at a predetermined reduced-pressure atmosphere. The control unit includes a central processing unit (CPU), a hard disk drive (HDD), a random access memory (RAM), and a read only memory (ROM). A software program describing a procedure for realizing a method of manufacturing a gas barrier film by controlling each component of the film forming apparatus 31 is stored in the HDD. When the power of the film forming apparatus 31 is turned on, the software program is loaded into the RAM and executed in order by the CPU. In the ROM, various data and parameters used by the CPU to execute the software program are stored.

이와 같이, 상술한 성막 장치를 사용하여, 사용하는 원료 가스 및 반응 가스 등의 성막 가스를 적절하게 선택함으로써, 상술한 화학식(1)로 표현되는 화학 조성을 갖는 본 발명의 기능성 막을 형성할 수 있다. 그리하여, 형성된 기능성 막의 막 두께 방향에서의 기능성 막의 표면으로부터의 거리와, 규소 원자, 금속 원소 M, 산소 원자, 질소 원자 및 탄소 원자의 합계량에 대한 탄소 원자 비와의 관계를 나타내는 탄소 분포 곡선이 실질적으로 연속이며, 적어도 1개의 극값을 갖게 된다. 이 조건을 만족하도록 기능성 막의 조성을 결정함으로써, 충분한 가스 배리어성을 갖는 기능성 막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 성막 장치로 얻어지는 기능성 막의 조성과 가스 배리어성과의 관계 및 탄소 분포 곡선의 상세에 대해서는 주지이므로 상세한 설명을 생략한다.As described above, the functional film of the present invention having the chemical composition expressed by the chemical formula (1) can be formed by suitably selecting the film forming gas such as the raw material gas and the reactive gas to be used by using the above-described film forming apparatus. Thus, the carbon distribution curve showing the relationship between the distance from the surface of the functional film in the film thickness direction of the formed functional film and the carbon atom ratio to the total amount of silicon atoms, metal elements M, oxygen atoms, nitrogen atoms and carbon atoms is substantially And has at least one extremum. By determining the composition of the functional film so as to satisfy this condition, a functional film having sufficient gas barrier properties can be formed. Further, the relationship between the composition of the functional film obtained by the film forming apparatus and the gas barrier property and the details of the carbon distribution curve are well known and will not be described in detail.

<도포법><Coating method>

본 발명의 기능성 막은 사용 용도에 따라 적절하게 선택된 기재의 표면 상에 도포법에 의해 형성할 수 있다. 사용되는 도포액으로서는, 조성 SiMwOxNyCz의 각 조성 원소 성분이 함유되어 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 규소, 금속 M, 산소, 질소 및 탄소를 함유하는 화합물을 함유하는 도포액, 바람직하게는 질소를 함유하는 규소 화합물 및 금속 M의 화합물을 함유하는 도포액, 보다 바람직하게는, 폴리실라잔 화합물 및 유기 금속 M의 화합물을 함유하는 도포액을 도포하고, 건조해서 얻어진 도막에 에너지를 인가하는(개질하는) 방법 등을 들 수 있다.The functional film of the present invention can be formed by a coating method on the surface of a substrate appropriately selected according to the intended use. As the coating liquid that is used, if the each composition element component of the composition SiM w O x N y C z is contained is not particularly limited, for example, containing a compound containing silicon, a metal M, oxygen, nitrogen, and carbon A coating liquid containing a coating liquid, preferably a silicon compound containing nitrogen and a compound of metal M, more preferably a coating liquid containing a compound of polysilazane compound and organic metal M is applied and dried And a method of applying (modifying) energy to the coating film.

(질소를 함유하는 규소 화합물)(Silicon compound containing nitrogen)

본 발명의 기능성 막을 형성하는 도포액을 제조할 때에, 유기 금속 M의 화합물과 병용하는 질소를 함유하는 규소 화합물은, 당해 질소를 함유하는 규소 화합물을 함유하는 도포액을 제조하는 것이 가능하면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리실라잔 화합물, 실라잔 화합물, 아미노실란 화합물, 실릴아세트아미드 화합물, 실릴이미다졸 화합물 및 기타 질소를 함유하는 규소 화합물 등이 사용된다.When preparing a coating liquid for forming the functional film of the present invention, a silicon compound containing nitrogen to be used in combination with a compound of the organometallic M can be used as long as it is possible to prepare a coating liquid containing a silicon compound containing the nitrogen For example, a polysilazane compound, a silazane compound, an aminosilane compound, a silyl acetamide compound, a silylimidazole compound, and a silicon compound containing nitrogen are used.

(폴리실라잔 화합물)(Polysilazane compound)

본 발명에서, 폴리실라잔 화합물은 규소-질소 결합을 갖는 중합체이다. 구체적으로, 그 구조 내에 Si-N, Si-H, N-H 등의 결합을 갖고, SiO2, Si3N4 및 양쪽의 중간 고용체 SiOxNy 등의 세라믹 전구체 무기 중합체이다. 또한, 본 명세서에서 「폴리실라잔 화합물」을 「폴리실라잔」이라고도 약칭한다.In the present invention, the polysilazane compound is a polymer having a silicon-nitrogen bond. Specifically, it is a ceramic precursor inorganic polymer having bonds such as Si-N, Si-H, and NH in the structure thereof and SiO 2 , Si 3 N 4 and both intermediate solid solution SiO x N y . In the present specification, the term "polysilazane compound" is also abbreviated as "polysilazane".

보다 구체적으로는, 폴리실라잔 화합물은 바람직하게는 하기 일반식(I)의 구조를 갖는다.More specifically, the polysilazane compound preferably has a structure represented by the following general formula (I).

[화학식 3](3)

Figure pct00005
Figure pct00005

상기 일반식(I)에 있어서, R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 또는 비치환된, 알킬기, 아릴기, 비닐기 또는 (트리알콕시실릴)알킬기이다. 이때, R1, R2 및 R3은 각각, 동일해도 또는 상이해도 된다. 여기서, 알킬기로서는, 탄소 원자수 1 내지 8의 직쇄, 분지쇄 또는 환상의 알킬기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, 2-에틸헥실기, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있다. 또한, 아릴기로서는, 탄소 원자수 6 내지 30의 아릴기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 페닐기, 비페닐기, 터페닐기 등의 비축합 탄화수소기; 펜탈레닐기, 인데닐 기, 나프틸기, 아줄레닐기, 헵탈레닐기, 비페닐레닐기, 플루오레닐기, 아세나프틸레닐기, 플레이아데닐기, 아세나프테닐기, 페날레닐기, 페난트릴기, 안트릴기, 플루오란테닐기, 아세페난트릴레닐기, 아세안트릴레닐기, 트리페닐레닐기, 피레닐기, 크리세닐기, 나프타세닐기 등의 축합 다환 탄화수소기를 들 수 있다. (트리알콕시실릴)알킬기로서는, 탄소 원자수 1 내지 8의 알콕시기로 치환된 실릴기를 갖는 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 3-(트리에톡시 실릴)프로필기, 3-(트리메톡시실릴)프로필기 등을 들 수 있다. 상기 R1 내지 R3의 경우에 따라 존재하는 치환기는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어, 알킬기, 할로겐 원자, 히드록실기(-OH), 머캅토기(-SH), 시아노기(-CN), 술포기(-SO3H), 카르복실기(-COOH), 니트로기(-NO2) 등이 있다. 또한, 경우에 따라 존재하는 치환기는, 치환하는 R1 내지 R3과 동일하게 되는 경우는 없다. 예를 들어, R1 내지 R3이 알킬기일 경우에는, 다시 알킬기로 치환되지 않는다. 이들 중, 바람직하게는 R1, R2 및 R3은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 페닐기, 비닐기, 3-(트리에톡시실릴)프로필기 또는 3-(트리메톡시실릴프로필)기이다.In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, an aryl group, a vinyl group or a (trialkoxysilyl) alkyl group. Here, R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different. Here, examples of the alkyl group include a straight chain, branched chain or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec- an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, a 2-ethylhexyl group, a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the aryl group include an aryl group having 6 to 30 carbon atoms. More specifically, non-condensed hydrocarbon groups such as phenyl group, biphenyl group and terphenyl group; A naphthyl group, an azulenyl group, a heptalenyl group, a biphenylenyl group, a fluorenyl group, an acenaphthylenyl group, a playadenyl group, an acenaphthenyl group, a phenalenyl group, a phenanthryl group, A condensed polycyclic hydrocarbon group such as an anthryl group, a fluoranthenyl group, an acenetanthrylenyl group, an asanantrylenyl group, a triphenylenyl group, a pyrenyl group, a chrysenyl group and a naphthacenyl group. (Trialkoxysilyl) alkyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and having a silyl group substituted with an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. More specifically, examples include a 3- (triethoxysilyl) propyl group and a 3- (trimethoxysilyl) propyl group. The substituent present depending on the case of R 1 to R 3 is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, a halogen atom, a hydroxyl group (-OH), a mercapto group (-SH), a cyano group (-CN) Sulfo group (-SO 3 H), carboxyl group (-COOH), nitro group (-NO 2 ) and the like. The substituents present in some cases are not the same as the substituents R 1 to R 3 in some cases. For example, when R 1 to R 3 are alkyl groups, they are not substituted with alkyl groups again. Of these groups, R 1 , R 2 and R 3 preferably represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert- Ethoxysilyl) propyl group or 3- (trimethoxysilylpropyl) group.

또한, 상기 일반식(I)에 있어서, n은 식:-[Si(R1)(R2)-N(R3)]-의 구성단위 수를 나타내는 정수이며, 일반식(I)로 표시되는 구조를 갖는 폴리실라잔 화합물이 150 내지 150,000g/몰의 수 평균 분자량을 갖게 정해지는 것이 바람직하다.In the general formula (I), n is an integer representing the number of the structural unit of the formula: - [Si (R 1 ) (R 2 ) -N (R 3 )] - Is determined to have a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol.

본 발명에서, 상기 일반식(I)로 표시되는 구조를 갖는 화합물의 바람직한 형태 중 하나는 R1, R2 및 R3의 모두가 수소 원자인 퍼히드로폴리실라잔이다.In the present invention, one preferred form of the compound having the structure represented by the general formula (I) is a perhydro polysilazane in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms.

또는, 폴리실라잔 화합물로서는 예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-022799호 공보의 단락 「0051」 내지 「0056」에 기재된 일반식(II) 또는 일반식(III)으로 표시되는 구조가 적절히 채용된다.Alternatively, as the polysilazane compound, for example, the structure represented by the general formula (II) or the general formula (III) described in paragraphs "0051" to "0056" of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2013-022799 is suitably employed .

퍼히드로폴리실라잔은 직쇄 구조와 6 및 8원환을 중심으로 하는 환 구조가 존재한 구조로 추정되고 있다. 그 분자량은 수 평균 분자량(Mn)으로 약 600 내지 2000 정도(폴리스티렌 환산)이고, 액체 또는 고체의 물질이 있고, 그 상태는 분자량에 따라 상이하다.Perhydro polysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6 and 8-membered rings. Its molecular weight is about 600 to 2,000 (in terms of polystyrene) in terms of the number average molecular weight (Mn), and there is a liquid or solid substance, and the condition differs depending on the molecular weight.

폴리실라잔 화합물은 유기 용매에 용해한 용액 상태로 시판되고 있고, 폴리실라잔 용액의 시판품으로서는, AZ 일렉트로닉 머티리얼즈 가부시끼가이샤 제조의 NN120-10, NN120-20, NAX120-20, NAX-120, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL120-20, NL150A, NP110, NP140, SP140 등을 들 수 있다.Examples of commercially available polysilazane solutions include NN120-10, NN120-20, NAX120-20, NAX-120, and NN110 manufactured by AZ Electronic Materials Co., , NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL120-20, NL150A, NP110, NP140, SP140.

본 발명에서 사용할 수 있는 폴리실라잔 화합물의 다른 예로서는, 이하로 제한되지 않지만, 예를 들어, 상기 폴리실라잔에 규소 알콕시드를 반응시켜서 얻어지는 규소 알콕시드 부가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 5-238827호 공보), 글리시돌을 반응시켜서 얻어지는 글리시돌 부가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 6-122852호 공보), 알코올을 반응시켜서 얻어지는 알코올 부가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 6-240208호 공보), 금속 카르복실산염을 반응시켜서 얻어지는 금속 카르복실산염 부가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 6-299118호 공보), 금속을 함유하는 아세틸아세토네이트 착체를 반응시켜서 얻어지는 아세틸아세토네이트 착체 부가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 6-306329호 공보), 금속 미립자를 첨가해서 얻어지는 금속 미립자 첨가 폴리실라잔(일본 특허 공개 평 7-196986호 공보 ) 등의, 저온에서 세라믹화하는 폴리실라잔 화합물을 들 수 있다.Other examples of polysilazane compounds that can be used in the present invention include, but are not limited to, for example, a polysilazane having a silicon alkoxide group obtained by reacting a polysilazane with a silicon alkoxide (Japanese Laid- (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 6-122852) obtained by reacting glycidol with an alcohol-added polysilazane (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 6-240208 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-299118), an acetylacetonate complex addition product obtained by reacting an acetylacetonate complex containing a metal and a metal carboxylate addition product obtained by reacting a metal carboxylate salt (Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-306329), a metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles Such flat piece No. 7-196986), there may be mentioned the polysilazane compound to a ceramic screen at a low temperature.

(실라잔 화합물)(Silazane compound)

본 발명에 바람직하게 사용되는 실라잔 화합물의 예로서, 디메틸디실라잔, 트리메틸디실라잔, 테트라메틸디실라잔, 펜타메틸디실라잔, 헥사메틸디실라잔 및 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실라잔 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the silazane compound preferably used in the present invention include dimethyldisilazane, trimethyldisilazane, tetramethyldisilazane, pentamethyldisilazane, hexamethyldisilazane, and 1,3-divinyl-1 , 1,3,3-tetramethyldisilazane, and the like, but are not limited thereto.

(아미노실란 화합물)(Aminosilane compound)

본 발명에 바람직하게 사용되는 아미노실란 화합물의 예로서, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필디메틸에톡시실란, 3-아릴아미노프로필트리메톡시실란, 프로필에틸렌디아민실란, N-[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, 3-부틸아미노프로필트리메틸실란, 3-디메틸아미노프로필디에톡시메틸실란, 2-(2-아미노에틸티오에틸)트리에톡시실란 및 비스(부틸아미노)디메틸실란 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the aminosilane compound preferably used in the present invention include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-arylaminopropyltrimethoxysilane, propylethylenediaminesilane, N- [ Butylaminopropyltrimethylsilane, 3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, 3-butylaminopropyltrimethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane and bis ) Dimethylsilane, but are not limited thereto.

(실릴아세트아미드 화합물)(Silyl acetamide compound)

본 발명에 바람직하게 사용되는 실릴아세트아미드 화합물의 예로서, N-메틸-N-트리메틸실릴아세트아미드, N,O-비스(tert-부틸디메틸실릴)아세트아미드, N,O-비스(디에틸히드로겐실릴)트리플루오로아세트아미드, N,O-비스(트리메틸실릴)아세트아미드 및 N-트리메틸실릴아세트아미드 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the silyl acetamide compound preferably used in the present invention include N, N-trimethylsilylacetamide, N, O-bis (tert-butyldimethylsilyl) acetamide, N, O- N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, N-trimethylsilylacetamide, and the like, but are not limited thereto.

(실릴이미다졸 화합물)(Silylimidazole compound)

본 발명에 바람직하게 사용되는 실릴이미다졸 화합물의 예로서, 1-(tert-부틸디메틸실릴)이미다졸, 1-(디메틸에틸실릴)이미다졸, 1-(디메틸이소프로필실릴) 이미다졸 및 N-트리메틸실릴이미다졸 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of silylimidazole compounds preferably used in the present invention include 1- (tert-butyldimethylsilyl) imidazole, 1- (dimethylethylsilyl) imidazole, 1- (dimethylisopropylsilyl) imidazole and N -Trimethylsilylimidazole, and the like, but are not limited thereto.

(기타 질소를 함유하는 규소 화합물)(Other nitrogen-containing silicon compounds)

본 발명에서, 상술한 질소를 함유하는 규소 화합물 외에, 예를 들어, 비스(트리메틸실릴)카르보디이미드, 트리메틸실릴아지드, N,O-비스(트리메틸실릴)히드록실아민, N,N'-비스(트리메틸실릴)요소, 3-브로모-1-(트리이소프로필실릴)인돌, 3-브로모-1-(트리이소프로필실릴)피롤, N-메틸-N,O-비스(트리메틸실릴)히드록실아민, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란 및 실리콘 테트라이소티오시아네이트 등이 사용되지만, 이들에 한정되지 않는다.In the present invention, in addition to the silicon compound containing nitrogen as described above, for example, bis (trimethylsilyl) carbodiimide, trimethylsilyl azide, N, O-bis (trimethylsilyl) hydroxylamine, 3-bromo-1- (triisopropylsilyl) pyrrole, N-methyl-N, O-bis (trimethylsilyl) Hydroxylamine, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, and silicon tetraisothiocyanate, but are not limited thereto.

상술한 질소를 함유하는 규소 화합물 중에서도, 성막성, 크랙 등의 결함이 적은 점, 잔류 유기물이 적은 점에서, 퍼히드로폴리실라잔, 오르가노폴리실라잔 등의 폴리실라잔 화합물이 바람직하고, 가스 배리어 성능이 높고, 굴곡 시 및 고온 고습 조건 하에도 가스 배리어 성능이 발휘되는 점에서, 퍼히드로폴리실라잔이 특히 바람직하다.Of the above-mentioned nitrogen-containing silicon compounds, polysilazane compounds such as perhydro polysilazane and organopolysilazane are preferred because of few defects such as film formability and cracks and few residual organic substances, Perhydro polysilazane is particularly preferable in that barrier performance is high and gas barrier performance is exhibited even under bending and high temperature and high humidity conditions.

(금속 M의 화합물)(Compound of metal M)

본 발명에서, 금속 M의 화합물로서는 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 함유하는 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 유기 금속 M의 화합물이 바람직하게 사용된다. 이하, 금속 M의 화합물로서의 바람직한 화합물을 예시하지만, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.In the present invention, the compound of the metal M is not particularly limited as long as it is a compound containing at least one metal selected from the group consisting of the Group 13 elements of the long-form periodic table, but a compound of the organic metal M is preferably used. Hereinafter, preferred compounds as the metal M compound are exemplified, but the present invention is not limited thereto.

[알루미늄 화합물][Aluminum compound]

본 발명에서, 고온 고습에서의 내구성의 관점에서, 금속 M의 화합물로서 알루미늄 화합물이 특히 바람직하게 사용된다.In the present invention, an aluminum compound is particularly preferably used as a compound of the metal M from the viewpoint of durability at high temperature and high humidity.

본 발명에 사용되는 알루미늄 화합물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 알루미늄의 알콕시드 또는 알루미늄의 킬레이트 화합물 등의 유기 알루미늄 화합물을 들 수 있다. 또한, 본 발명에서, 「알루미늄 알콕시드」란, 알루미늄에 대하여 결합하는 적어도 1개의 알콕시기를 갖는 화합물을 가리킨다.The aluminum compound used in the present invention is not particularly limited, but an organic aluminum compound such as an alkoxide of aluminum or a chelate compound of aluminum can be mentioned. In the present invention, "aluminum alkoxide" refers to a compound having at least one alkoxy group bonded to aluminum.

본 발명에 사용되는 유기 알루미늄 화합물의 예로서는, 알루미늄 트리메톡시드, 알루미늄 트리에톡시드, 알루미늄 트리 n-프로폭시드, 알루미늄 트리이소프로폭시드, 알루미늄 트리 n-부톡시드, 알루미늄 트리 sec-부톡시드, 알루미늄 트리 tert-부톡시드, 알루미늄 아세틸아세토네이트, 아세트알콕시알루미늄 디이소프로필레이트, 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트, 알루미늄 에틸아세토아세테이트 디 n-부티레이트, 알루미늄 디에틸아세토아세테이트 모노 n-부티레이트, 알루미늄 디이소프로필레이트 모노 sec-부티레이트, 알루미늄 트리스아세틸아세토네이트, 알루미늄 트리스에틸아세토아세테이트, 비스(에틸아세토아세테이트) (2,4-펜탄디오네이토)알루미늄, 알루미늄 알킬아세토아세테이트 디이소프로필레이트, 알루미늄 옥시드 이소프로폭시드 삼량체 및 알루미늄 옥시드 옥틸레이트 삼량체 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the organoaluminum compound used in the present invention include aluminum trimethoxide, aluminum triethoxide, aluminum tri-n-propoxide, aluminum triisopropoxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum tri- , Aluminum tri-tert-butoxide, aluminum acetylacetonate, acetalkoxy aluminum diisopropylate, aluminum ethylacetoacetate diisopropylate, aluminum ethylacetoacetate di n-butyrate, aluminum diethylacetoacetate mono n-butyrate, Aluminum diisopropylate mono sec-butyrate, aluminum tris acetylacetonate, aluminum tris ethyl acetoacetate, bis (ethyl acetoacetate) (2,4-pentanedione) aluminum, aluminum alkyl acetoacetate diisopropylate, Seed Isopropoxide trimer and aluminum oxide octylate trimer, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명에 따른 알루미늄 화합물은 시판품을 사용해도 되고 합성품을 사용해도 된다. 시판품의 구체적인 예로서는, 예를 들어, AMD(알루미늄 디이소프로필레이트 모노 sec-부티레이트), ASBD(알루미늄 sec-부티레이트), ALCH(알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트), ALCH-TR(알루미늄 트리스에틸아세토아세테이트), 알루미킬레이트 M(알루미늄 알킬아세토아세테이트·디이소프로필레이트), 알루미킬레이트 D(알루미늄 비스에틸아세토아세테이트·모노아세틸아세토네이트), 알루미킬레이트 A(W)(알루미늄 트리스아세틸아세토네이트)(이상, 가와켄 화인케미칼 가부시끼가이샤 제조), 프렌액트(등록상표) AL-M(아세트알콕시 알루미늄 디이소프로필레이트, 아지노모또 파인케미컬 가부시끼가이샤 제조) 등을 들 수 있다.The aluminum compound according to the present invention may be a commercially available product or a synthetic product. Specific examples of the commercially available products include, for example, AMD (aluminum diisopropylate mono sec-butyrate), ASBD (aluminum sec-butyrate), ALCH (aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate), ALCH- (Aluminum acetylacetate), aluminum chelate M (aluminum alkyl acetoacetate diisopropylate), aluminum chelate D (aluminum bis ethylacetoacetate monoacetylacetonate), aluminum chelate A (W) (aluminum trisacetylacetonate) (Manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.), and Pren Act (registered trademark) AL-M (acetal alkoxyaluminum diisopropylate, manufactured by Ajinomoto Fine Chemical Co., Ltd.).

[붕소 화합물][Boron compound]

본 발명에 사용되는 붕소 화합물의 예로서는, 트리메톡시보란, 트리에톡시보란, 붕산 트리 n-프로필, 붕산 트리이소프로필, 붕산 트리 n-부틸, 붕산 트리 tert-부틸, 트리클로로보란 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the boron compound used in the present invention include trimethoxyborane, triethoxyborane, tri-n-propyl borate, triisopropyl borate, tri-n-butyl borate, tri-tert- butyl borate and trichloroborane However, the present invention is not limited thereto.

[갈륨 화합물][Gallium compound]

본 발명에 사용되는 갈륨 화합물의 예로서는, 트리메톡시갈륨, 트리에톡시갈륨, 트리메틸갈륨, 트리클로로갈륨 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the gallium compound used in the present invention include, but are not limited to, trimethoxy gallium, triethoxy gallium, trimethyl gallium, trichlorogallium and the like.

[인듐 화합물][Indium compound]

본 발명에 사용되는 인듐 화합물의 예로서는, 트리메톡시인듐, 트리에톡시인듐, 트리메틸인듐, 트리클로로인듐 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the indium compound used in the present invention include, but are not limited to, trimethoxy indium, triethoxy indium, trimethyl indium, and trichloro indium.

[탈륨 화합물][Thallium compound]

본 발명에 사용되는 탈륨 화합물의 예로서는, 트리메톡시탈륨, 트리에톡시탈륨, 트리메틸탈륨, 트리클로로탈륨 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.Examples of the thallium compound used in the present invention include, but are not limited to, trimethoxytaurium, triethoxytaurium, trimethalithium, trichlorotallium and the like.

본 발명의 기능성 막에서의 금속 M의 규소에 대한 원소 비 w는, 전술한 폴리실라잔에 함유되는 규소 원소의 양에 대하여, 첨가하는 금속 M의 화합물의 양을 조정함으로써 제어할 수 있다. 후술하는 기능성 막을 형성하기 위한 도포 건조, 엑시머 조사 처리 등을 행해도, w의 값은 실질적으로 변화하지 않는다. 이와 같이, SiMwOxNyCz 조성에서의 w의 값을 본 발명에서 규정하는 범위를 만족하도록 금속 M의 화합물의 첨가량을 결정할 수 있다.The element ratio w of the metal M to silicon in the functional film of the present invention can be controlled by adjusting the amount of the compound of the metal M added to the amount of the silicon element contained in the above polysilazane. The value of w does not substantially change even if coating drying and excimer irradiation treatment for forming a functional film to be described later are performed. Thus, to satisfy the range specified for the value of w in the w O x N y C z SiM composition in the present invention can determine the added amount of the compound of the metal M.

또한, 본 발명의 기능성 막에서의 산소의 규소에 대한 원소비 x는, 금속 M의 화합물(특히 금속 M의 알콕시드)의 첨가량이 증가하는 동시에 커지는 경향이 있다. 한편, 질소의 규소에 대한 원소 비 y는, 금속 M의 화합물의 첨가량이 증가하는 동시에 작아지는 경향이 있다. 따라서, 완전히 독립적이지 않지만, 금속 M의 화합물의 첨가량에 의해, SiMwOxNyCz 조성에서의 x 및 y의 값을 본 발명에서 규정하는 범위를 만족하도록 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 기능성 막의 IR 스펙트럼에서의 (I[Si-H]/I[Si-O])값도, 금속 M의 첨가량에 의해 조정할 수 있다.Further, in the functional film of the present invention, the element ratio x of oxygen to silicon tends to increase at the same time as the addition amount of the compound of the metal M (in particular, the alkoxide of the metal M) increases. On the other hand, the element ratio y of nitrogen to silicon tends to decrease at the same time as the addition amount of the compound of the metal M increases. Thus, although not completely independent, can be controlled so as to satisfy the range specified for the value of x and y in, SiM w O x C y N z by the addition amount of the composition of a metal M compound in the present invention. The value of I (Si-H) / I [Si-O] ) in the IR spectrum of the functional film of the present invention can also be adjusted by the addition amount of the metal M.

또한, 본 발명의 기능성 막에서의 탄소의 규소에 대한 원소 비 z는, 함유되는 금속 M과 탄소와의 비율이 다른 유기 금속 M의 화합물을 선택하거나, 엑시머 조사 에너지를 증감시킴으로써 , w와 독립하여 제어할 수 있다.The element ratio z of the carbon to silicon in the functional film of the present invention can be obtained by selecting a compound of the organometallic M having a different ratio of the metal M and the carbon contained therein or by increasing or decreasing the excimer irradiation energy, Can be controlled.

또한, 본 발명의 기능성 막을 형성하는 도포액 내에, 전술한 질소를 함유하는 규소 화합물 및 금속 M의 화합물 외에, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 질소를 함유하지 않는 규소 화합물을 함유해도 된다. 구체적으로는, 예를 들어, 실세스퀴옥산, 테트라메틸실란, 트리메틸메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 이들 질소를 함유하지 않는 규소 화합물은 단독으로도 또는 2종 이상 조합해서도 사용할 수 있다.In addition to the silicon compound containing the nitrogen and the compound of the metal M described above, the coating liquid forming the functional film of the present invention may contain a silicon compound not containing nitrogen, as long as the effect of the present invention is not impaired. Specific examples thereof include silsesquioxane, tetramethylsilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and the like. These nitrogen-free silicon compounds may be used alone or in combination of two or more.

[기능성 막 형성용 도포액][Functional film-forming coating liquid]

본 발명의 기능성 막 형성용 도포액은, 전술한 규소, 금속 M, 산소, 질소 및 탄소를 함유하는 화합물을 적당한 용제에 용해시킴으로써 제조할 수 있다. 바람직하게는, 전술한 질소를 함유하는 규소 화합물 및 유기 금속 M의 화합물을 적당한 용제에 용해시킴으로써 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 기능성 막 형성용 도포액을 제조할 때에, 질소를 함유하는 규소 화합물 및 유기 금속 M의 화합물을 혼합시키고 나서, 적당한 용제에 용해시켜 당해 도포액을 제조해도 되고, 질소를 함유하는 규소 화합물을 적당한 용제에 용해시켜서, 질소를 함유하는 규소 화합물을 함유하는 도포액(1)과, 유기 금속 M의 화합물을 적당한 용제에 용해시켜서, 유기 금속 M의 화합물을 함유하는 도포액(2)를 혼합함으로써 도포액을 제조해도 된다. 액의 안정성 관점에서, 동일한 용제를 사용하여, 질소를 함유하는 규소 화합물을 함유하는 도포액(1)과 유기 금속 M의 화합물을 함유하는 도포액(2)를 혼합함으로써 도포액을 제조하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 도포액(1)에는 1종의 질소를 함유하는 규소 화합물을 함유하고 있어도 되고, 2종류 이상의 질소를 함유하는 규소 화합물을 함유하고 있어도 되며, 또한 상술한 질소를 함유하지 않는 규소 화합물을 더 함유하고 있어도 된다. 마찬가지로, 상기 도포액(2)에는 1종의 유기 금속 M의 화합물을 함유하고 있어도 되고, 2종류 이상의 유기 금속 M의 화합물을 함유하고 있어도 된다.The functional coating liquid for forming a film of the present invention can be prepared by dissolving the aforementioned compound containing silicon, metal M, oxygen, nitrogen and carbon in a suitable solvent. Preferably, the above-described nitrogen-containing silicon compound and organic metal M compound can be prepared by dissolving the compound in an appropriate solvent. The coating liquid for forming a functional film of the present invention may be prepared by mixing the silicon compound containing nitrogen and the compound of the organic metal M and then dissolving the compound in a suitable solvent to prepare the coating liquid. (2) containing a compound of an organic metal M by dissolving a silicon compound in an appropriate solvent to dissolve the coating liquid (1) containing a silicon compound containing nitrogen and a compound of the organic metal M in an appropriate solvent, To prepare a coating liquid. From the viewpoint of the stability of the liquid, it is preferable to prepare the coating liquid by mixing the coating liquid (1) containing the silicon compound containing nitrogen and the coating liquid (2) containing the compound of the organic metal M using the same solvent desirable. The coating liquid (1) may contain one kind of nitrogen-containing silicon compound, two or more kinds of nitrogen-containing silicon compounds, and the above-mentioned nitrogen-free silicon compound Or more. Similarly, the coating liquid (2) may contain one kind of organic metal M compound or two or more kinds of organic metal M compounds.

본 발명에서, 기능성 막 형성용 도포액을 제조하기 위한 용제로서는, 질소를 함유하는 규소 화합물 및 금속 M의 화합물을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 질소를 함유하는 규소 화합물로서 폴리실라잔 화합물을 사용하는 경우에, 폴리실라잔 화합물과 용이하게 반응해버리는 물 및 반응성 기(예를 들어, 히드록실기, 또는 아민기 등)를 함유하지 않고, 폴리실라잔 화합물에 대하여 불활성인 유기 용제가 바람직하고, 비프로톤성 유기 용제가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 용제로서는, 비프로톤성 용제; 예를 들어, 펜탄, 헥산, 시클로헥산, 톨루엔, 크실렌, 솔벳소, 터펜 등의, 지방족 탄화수소, 지환식 탄화수소, 방향족 탄화수소 등의 탄화수소 용매; 염화메틸렌, 트리클로로에탄 등의 할로겐 탄화수소 용매; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류; 디부틸에테르, 디옥산, 테트라히드로푸란, 모노- 및 폴리알킬렌글리콜 디알킬에테르(디글라임류) 등의 에테르류 등을 들 수 있다. 상기 용제는 단독으로 사용되어도 또는 2종 이상 혼합해서 사용되어도 된다.In the present invention, the solvent for producing the functional film-forming coating liquid is not particularly limited as long as it is capable of dissolving the silicon compound containing nitrogen and the compound of metal M, and examples thereof include silicon compounds containing nitrogen In the case of using a polysilazane compound, it is preferable that the polysilazane compound does not contain water and a reactive group (for example, a hydroxyl group or an amine group) that easily reacts with the polysilazane compound, Are preferable, and aprotic organic solvents are more preferable. Specifically, examples of the solvent include aprotic solvents; Examples of the solvent include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso and terpene; Halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and trichloroethane; Esters such as ethyl acetate and butyl acetate; Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; And ethers such as dibutyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, mono- and polyalkylene glycol dialkyl ether (diglyme), and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

본 발명에서, 상기 도포액(1)에서의 질소를 함유하는 규소 화합물의 고형분 농도는 특별히 한정되지 않고, 층 두께나 도포액의 가용시간에 따라서도 상이하지만, 도포액(1)에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30질량%이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 20질량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 15질량%이다.In the present invention, the solid content concentration of the nitrogen-containing silicon compound in the coating liquid (1) is not particularly limited and varies depending on the layer thickness and the time for which the coating liquid is used, Is preferably from 0.1 to 30 mass%, more preferably from 0.5 to 20 mass%, and still more preferably from 1 to 15 mass%.

또한, 본 발명에서, 상기 도포액(2)에서의 금속 M의 화합물의 고형분 농도는 특별히 한정되지 않고, 층 두께나 도포액의 가용시간에 따라서도 상이하지만, 도포액(2)에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 50질량%이며, 보다 바람직하게는 0.5 내지 20질량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10질량%이다.In the present invention, the solid content concentration of the metal M compound in the coating liquid (2) is not particularly limited and varies depending on the thickness of the layer or the time for which the coating liquid is allowed to be used. Is preferably from 0.1 to 50 mass%, more preferably from 0.5 to 20 mass%, and still more preferably from 1 to 10 mass%.

또한, 본 발명에서, 상기 도포액(1)과 상기 도포액(2)를 혼합시킬 때의, 혼합 몰 비율(도포액(1):도포액(2))은 도포액에 함유되는 화합물의 종류를 고려해서 적절하게 결정되는 것이며, 일률적으로 말할 수 없지만, 예를 들어, 도포액(1) 중의 Si 원자에 대하여 1 내지 100mol%의 금속 M 함량이 되게 도포액(2)를 첨가하는 것이 바람직하다.In the present invention, the mixing molar ratio (coating liquid (1): coating liquid (2)) when mixing the coating liquid (1) and the coating liquid (2) And it is preferable to add the coating liquid 2 so that the metal M content is 1 to 100 mol% with respect to the Si atom in the coating liquid 1, for example, although it can not be said uniformly .

본 발명에서, 상기 도포액(1)과 상기 도포액(2)를 혼합시킬 때, 불활성 가스 분위기 하에서 혼합하는 것이 바람직하다. 특히, 도포액(2)에 금속 M의 알콕시드를 사용할 때에, 대기 중의 수분이나 산소에 의한 금속 M의 알콕시드의 산화 반응을 억제하기 때문이다.In the present invention, it is preferable to mix the coating liquid (1) and the coating liquid (2) in an inert gas atmosphere. In particular, when the alkoxide of the metal M is used for the coating liquid 2, the oxidation reaction of the alkoxide of the metal M by moisture or oxygen in the atmosphere is suppressed.

또한, 상기 도포액(1)과 상기 도포액(2)를 혼합시킬 때, 반응성 제어의 관점에서, 30 내지 90℃로 가열해서 교반하면서 행하는 것이 바람직하다.It is preferable that the coating liquid (1) and the coating liquid (2) are mixed while heating to 30 to 90 캜 from the viewpoint of controlling the reactivity.

또한, 본 발명의 기능성 막 형성용 도포액은, 개질을 촉진하기 위해서, 촉매를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 촉매로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-022799호 공보의 단락 「0048」에 기재된 것이 적절히 채용될 수 있다.In addition, the coating liquid for forming a functional film of the present invention preferably contains a catalyst in order to promote the modification. Such a catalyst is not particularly limited, and for example, those described in paragraph &quot; 0048 &quot; of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2013-022799 can be suitably employed.

또한, 상술한 바와 같이 도포액 이외에, 본 발명의 기능성 막의 형성에는, 일본 특허 공개 제2005-231039호 공보에 기재된 바와 같이, 졸-겔법에 의해 제조된 도포액을 사용할 수도 있다.In addition to the coating liquid as described above, the coating liquid prepared by the sol-gel method may be used for forming the functional film of the present invention, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-231039.

졸-겔법에 의해 기능성 막을 형성할 때에 사용되는 도포액은, 규소 화합물 및 금속 M의 화합물을 함유한다. 또한, 도포액은 졸-겔법 촉매, 산, 물, 유기 용제 또는 수지 등을 함유할 수 있다. 졸-겔법에서는 이러한 도포액을 사용해서 중축합함으로써 기능성 막이 얻어진다.The coating liquid used when the functional film is formed by the sol-gel method contains the silicon compound and the compound of the metal M. [ The coating liquid may contain a sol-gel process catalyst, an acid, water, an organic solvent, a resin or the like. In the sol-gel method, a functional film is obtained by polycondensation using such a coating liquid.

[기능성 막 형성용 도포액을 도포하는 방법][Method of applying functional liquid coating liquid]

본 발명의 기능성 막 형성용 도포액을 도포하는 방법으로서는, 종래 공지된 적절한 습식 도포 방법이 채용될 수 있다. 구체예로서는, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 플로우 코팅법, 잉크젯법, 스프레이 코팅법, 프린트법, 딥 코팅법, 다이 코팅법, 유연 성막법, 바 코팅법, 그라비아 인쇄법 등을 들 수 있다.As a method for applying the coating liquid for forming a functional film of the present invention, a conventionally well-known wet coating method may be employed. Specific examples thereof include spin coating, roll coating, flow coating, inkjet, spray coating, printing, dip coating, die coating, flexible coating, bar coating and gravure printing.

도포 두께는 목적에 따라서 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기능성 막 1층당 도포 두께는, 건조 후의 두께가 1 내지 500nm인 것이 바람직하고, 5 내지 300nm인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 200nm인 것이 더욱 바람직하다. 막 두께가 1nm 이상이면, 충분한 배리어성을 얻을 수 있고, 500nm 이하이면, 층 형성 시에 안정한 도포성을 얻을 수 있고, 또한 높은 광선 투과성을 실현할 수 있다.The coating thickness can be appropriately set in accordance with the purpose. For example, the coating thickness per one functional layer is preferably from 1 to 500 nm, more preferably from 5 to 300 nm, and further preferably from 10 to 200 nm after drying. When the film thickness is 1 nm or more, sufficient barrier property can be obtained. When the film thickness is 500 nm or less, stable coating property can be obtained at the time of layer formation, and high light transmittance can be realized.

도포액을 도포한 후에는 도막을 건조시키는 것이 바람직하다. 도막을 건조시킴으로써, 도막 중에 함유되는 유기 용매를 제거할 수 있다. 이때, 도막에 함유되는 유기 용매는 모두를 건조시켜도 되지만, 일부 잔존시키고 있어도 된다. 일부의 유기 용매를 잔존시키는 경우에도, 적합한 기능성 막 형성용 도포액이 얻어질 수 있다. 또한, 잔존하는 용매는 나중에 제거될 수 있다.It is preferable to dry the coating film after applying the coating solution. By drying the coating film, the organic solvent contained in the coating film can be removed. At this time, all the organic solvents contained in the coating film may be dried, but some of them may be left. Even when a part of the organic solvent is left, a suitable functional coating liquid for forming a film can be obtained. In addition, the remaining solvent can be removed later.

도막의 건조 온도는 적용할 기재에 따라서도 상이하지만, 50 내지 200℃인 것이 바람직하다. 예를 들어, 유리 전이 온도(Tg)가 70℃인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재를 기재로서 사용하는 경우에는, 건조 온도는 열에 의한 기재의 변형 등을 고려해서 150℃ 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 온도는 핫 플레이트, 오븐, 퍼니스 등을 사용함으로써 설정될 수 있다. 건조 시간은 단시간으로 설정하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 건조 온도가 150℃일 경우에는 30분 이내로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 건조 분위기는 대기 분위기 하, 질소 분위기 하, 아르곤 분위기 하, 진공 분위기 하, 산소 농도를 컨트롤한 감압 분위기 하 등의 어느 조건이어도 된다.The drying temperature of the coating film varies depending on the substrate to be applied, but is preferably 50 to 200 ° C. For example, when a polyethylene terephthalate substrate having a glass transition temperature (Tg) of 70 DEG C is used as a substrate, the drying temperature is preferably set to 150 DEG C or less in consideration of deformation of the substrate due to heat and the like. The temperature can be set by using a hot plate, an oven, a furnace, or the like. The drying time is preferably set to a short time. For example, when the drying temperature is 150 ° C, it is preferable to set it within 30 minutes. The drying atmosphere may be any atmosphere such as a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum atmosphere, and a reduced pressure atmosphere in which the oxygen concentration is controlled in an air atmosphere.

본 발명의 기능성 막 형성용 도포액을 도포해서 얻어진 도막은 개질 처리 전 또는 개질 처리 중에 수분을 제거하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 수분을 제거하는 방법으로서는, 저습도 환경을 유지해서 제습하는 형태가 바람직하다. 저습도 환경에서의 습도는 온도에 따라 변화하므로, 온도와 습도의 관계는 노점 온도의 규정에 따라 바람직한 형태가 나타난다. 바람직한 노점 온도는 4℃ 이하(온도 25℃/습도 25%)이고, 더 바람직한 노점 온도는 -5℃ 이하(온도 25℃/습도 10%)이며, 유지되는 시간은 기능성 막의 막 두께에 따라 적절히 설정하는 것이 바람직하다. 기능성 막의 막 두께가 1.0㎛ 이하인 조건에서는, 노점 온도는 -5℃ 이하이고, 유지되는 시간은 1분 이상인 것이 바람직하다. 또한, 노점 온도의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 -50℃ 이상이고, -40℃ 이상인 것이 바람직하다. 개질 처리 전, 또는 개질 처리 중에 수분을 제거하는 것이, 실란올로 전화된 기능성 막의 탈수 반응을 촉진하는 관점에서 바람직한 형태이다.The coating film obtained by applying the coating liquid for forming a functional film of the present invention may include a step of removing moisture before or during the modification treatment. As a method of removing moisture, it is preferable to carry out dehumidification while maintaining a low humidity environment. Since the humidity in a low humidity environment varies with temperature, the relationship between temperature and humidity appears to be a preferable form according to the specification of the dew point temperature. The preferable dew point temperature is not more than 4 캜 (temperature 25 캜 / humidity 25%), more preferably not more than -5 캜 (temperature 25 캜 / humidity 10%) and the holding time is suitably set according to the film thickness of the functional film . Under the condition that the film thickness of the functional film is 1.0 占 퐉 or less, it is preferable that the dew point temperature is -5 占 폚 or less and the holding time is 1 minute or more. The lower limit of the dew point temperature is not particularly limited, but is usually -50 ° C or higher, preferably -40 ° C or higher. The removal of moisture before or during the reforming process is a preferred form from the viewpoint of promoting the dehydration reaction of the silanol functionalized membrane.

(기능성 막의 개질 처리)(Modification treatment of functional film)

상술한 도포액을 도포한 후, 개질 처리에 의해 본 발명의 기능성 막을 형성할 수 있다. 본 발명에서의 개질 처리란, 규소 화합물 및 첨가 원소 화합물이 소정의 화학 조성으로 전화되는 반응을 가리키고, 또한 본 발명의 기능성 막이 가스 배리어층으로서 사용될 경우의 가스 배리어성 필름이 전체로서 가스 배리어성을 발현하는 것에 공헌할 수 있는 레벨의 방향 박막을 형성하는 처리를 가리킨다. 예를 들어, 본 발명의 기능성 막을 형성하기 위한 개질 처리란, 규소 화합물 및 금속 M의 화합물이 상술한 화학식(1)로 표현되는 화학 조성으로 전화되는 반응을 가리킨다.After the above-mentioned coating liquid is applied, the functional film of the present invention can be formed by a modification treatment. The modifying treatment in the present invention refers to a reaction in which a silicon compound and an additive element compound are converted into a predetermined chemical composition and the gas barrier film when the functional film of the present invention is used as a gas barrier layer has gas barrier properties as a whole To form a directional thin film at a level that can contribute to the expression. For example, the modification treatment for forming the functional film of the present invention refers to a reaction in which the silicon compound and the compound of the metal M are converted into a chemical composition represented by the above-described chemical formula (1).

이러한 개질 처리는 공지된 방법으로 행해지고, 구체적으로는, 가열 처리, 플라즈마 처리, 활성 에너지선 조사 처리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 저온에서 개질 가능해서 기재 종의 선택 자유도가 높다는 관점에서, 활성 에너지선 조사에 의한 처리가 바람직하다.Such a modifying treatment is carried out by a known method, and specifically includes a heat treatment, a plasma treatment, an active energy ray irradiation treatment and the like. Among them, the treatment with active energy ray irradiation is preferable from the viewpoint that it is possible to modify at low temperature and the degree of freedom in selection of the base material species is high.

[가열 처리][Heat treatment]

가열 처리 방법으로서는 예를 들어, 히트 블록 등의 발열체에 기판을 접촉시켜 열전도에 의해 도막을 가열하는 방법, 저항선 등에 의한 외부 히터에 의해 도막이 적재되는 환경을 가열하는 방법, IR 히터와 같은 적외 영역의 광을 사용한 방법 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 가열 처리를 행하는 경우, 도막의 평활성을 유지할 수 있는 방법을 적절히 선택하면 된다.Examples of the heat treatment method include a method in which a substrate is brought into contact with a heating element such as a heat block to heat the coating film by heat conduction, a method in which an environment in which a coating film is loaded by an external heater using resistance wires or the like is heated, And a method using light, but the present invention is not limited thereto. In the case of conducting the heat treatment, a method capable of maintaining the smoothness of the coating film may be appropriately selected.

도막을 가열하는 온도로서는, 40 내지 250℃의 범위가 바람직하고, 60 내지 150℃의 범위가 보다 바람직하다. 가열 시간으로서는 10초 내지 100시간의 범위가 바람직하고, 30초 내지 5분의 범위가 바람직하다.The temperature for heating the coating film is preferably in the range of 40 to 250 캜, more preferably in the range of 60 to 150 캜. The heating time is preferably in the range of 10 seconds to 100 hours, more preferably in the range of 30 seconds to 5 minutes.

[플라즈마 처리][Plasma Treatment]

본 발명에서, 개질 처리로서 사용할 수 있는 플라즈마 처리는 공지된 방법을 사용할 수 있지만, 가스 배리어성이 우수한 관점에서, 플라즈마 이온을 주입하는 방법이 바람직하다.In the present invention, a known method can be used for the plasma treatment which can be used as the reforming treatment, but from the viewpoint of excellent gas barrier properties, a method of implanting plasma ions is preferable.

플라즈마 이온 주입법으로서는, (A) 외부 전계를 사용해서 발생시킨 플라즈마 중에 존재하는 이온을, 기능성 막의 도막 표면부에 주입하는 방법, 또는 (B) 외부 전계를 사용하지 않고, 상기 도막에 인가하는 음의 고전압 펄스에 의한 전계만으로 발생시킨 플라즈마 중에 존재하는 이온을, 기능성 막의 도막 표면부에 주입하는 방법이 바람직하다.As the plasma ion implantation method, there are a method of (A) injecting ions existing in a plasma generated by using an external electric field into the surface portion of a coating film of a functional film, or (B) a method of injecting ions It is preferable to inject ions existing in the plasma generated only by the electric field by the high voltage pulse into the surface portion of the coating film of the functional film.

상기 (A)방법에서는, 이온 주입할 때의 압력(플라즈마 이온 주입시의 압력)을 0.01 내지 1Pa로 하는 것이 바람직하다. 플라즈마 이온 주입시의 압력이 이러한 범위에 있을 때에, 간편하게 또한 효율적으로 균일하게 이온을 주입할 수 있고, 목적으로 하는 기능성 막을 효율적으로 형성할 수 있다.In the above method (A), it is preferable that the pressure (ion implantation pressure) during ion implantation is 0.01 to 1 Pa. When the pressure at the time of plasma ion implantation is in this range, it is possible to easily and efficiently inject ions uniformly and efficiently form a desired functional film.

상기 (B)방법은 감압도를 높게 할 필요가 없고, 처리 조작이 간편하며, 처리시간도 대폭으로 단축할 수 있다. 또한, 상기 도막 전체에 걸쳐 균일하게 처리할 수 있고, 음의 고전압 펄스 인가 시에 플라즈마 중의 이온을 고에너지로 도막의 표면부에 연속적으로 주입할 수 있다. 또한, 고주파(radio frequency, 이하, 「RF」라고 약기함)나, 마이크로파 등의 고주파 전력원 등의 특별한 다른 수단을 필요로 하지 않고, 도막에 음의 고전압 펄스를 인가하는 것만으로, 도막의 표면부에 양질인 이온 주입층을 균일하게 형성할 수 있다.In the method (B), there is no need to increase the decompression degree, the processing operation is simple, and the processing time can be greatly shortened. In addition, it is possible to uniformly treat the entire coating film, and ions in the plasma can be continuously injected into the surface portion of the coating film with high energy when a negative high voltage pulse is applied. In addition, by applying a negative high voltage pulse to the coating film without requiring any other means such as a radio frequency (hereinafter abbreviated as &quot; RF &quot;) or a high frequency power source such as a microwave, It is possible to uniformly form an ion-implanted layer having a good quality in the portion.

상기 (A) 및 (B)의 어느 방법에서도, 음의 고전압 펄스를 인가할 때, 즉 이온 주입할 때의 펄스 폭은 1 내지 15μsec인 것이 바람직하다. 펄스 폭이 이러한 범위에 있을 때에, 보다 간편하게 또한 효율적으로 균일하게 이온을 주입할 수 있다.In both of the methods (A) and (B), it is preferable that the pulse width at the time of applying the negative high voltage pulse, that is, the ion implantation time is 1 to 15 μsec. When the pulse width is within this range, ions can be uniformly injected more efficiently and efficiently.

또한, 플라즈마를 발생시킬 때의 인가전압은 바람직하게는 -1 내지 -50kV, 보다 바람직하게는 -1 내지 -30kV, 특히 바람직하게는 -5 내지 -20kV이다.The applied voltage for generating the plasma is preferably -1 to -50 kV, more preferably -1 to -30 kV, particularly preferably -5 to -20 kV.

주입되는 이온으로서는 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 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, 크실렌, 인덴, 나프탈렌, 페난트렌 등의 방향족 탄화수소계 가스류의 이온; 시클로프로판, 시클로헥산 등의 시클로알칸계 가스류의 이온; 시클로펜텐, 시클로헥센 등의 시클로알켄계 가스류의 이온 등을 들 수 있다.Examples of the ions to be implanted include rare-earth ions such as argon, helium, neon, krypton, and xenon; Ions such as fluorocarbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, chlorine, fluorine, and sulfur; Ions of alkane-based gases such as methane, ethane, propane, butane, pentane, and hexane; Ions of alkene-based gases such as ethylene, propylene, butene, and pentene; Ions of alkadienic gases such as pentadiene and butadiene; Ions of alkyne-based gases such as acetylene and methyl acetylene; Ions of aromatic hydrocarbon gases such as benzene, toluene, xylene, indene, naphthalene, and phenanthrene; Ions of a cycloalkane-based gas such as cyclopropane, cyclohexane and the like; And ions of cycloalkane gas such as cyclopentene and cyclohexene.

또한, 주입되는 이온의 주입량은 형성할 필름의 사용 목적(필요한 가스 배리어성, 투명성 등) 등에 맞춰서 적절히 결정하면 된다.The amount of ions to be implanted may be appropriately determined in accordance with the purpose of use (required gas barrier property, transparency, etc.) of the film to be formed.

[활성 에너지선 조사 처리][Active energy ray irradiation treatment]

활성 에너지선으로서는 예를 들어, 적외선, 가시광선, 자외선, X선, 전자선, α선, β선, γ선 등이 사용 가능하지만, 전자선 또는 자외선이 바람직하고, 자외선이 보다 바람직하다. 자외선(자외광과 동일한 의미)에 의해 생성되는 오존이나 활성 산소 원자는 높은 산화능력을 갖고 있으며, 저온에서 높은 치밀성과 절연성을 갖는 실리콘 함유 막을 형성하는 것이 가능하다.As the active energy ray, for example, infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X rays, electron rays, alpha rays, beta rays, gamma rays and the like can be used, but electron beams or ultraviolet rays are preferable and ultraviolet rays are more preferable. Ozone or active oxygen atoms generated by ultraviolet rays (synonymous with ultraviolet light) have a high oxidizing ability and it is possible to form a silicon-containing film having high denseness and insulation at a low temperature.

자외선 조사 처리에서는 통상 사용되고 있는 어느 자외선 발생 장치를 사용하는 것도 가능하다.Any ultraviolet ray generator that is generally used in the ultraviolet ray irradiation treatment can be used.

또한, 본 발명에서 말하는 자외선이란, 일반적으로는, 10 내지 400nm의 파장을 갖는 전자파를 말하지만, 후술하는 진공 자외선(10 내지 200nm) 처리 이외의 자외선 조사 처리의 경우에는, 바람직하게는 210 내지 375nm의 자외선을 사용한다.In the present invention, ultraviolet rays generally refer to electromagnetic waves having a wavelength of 10 to 400 nm. In the case of ultraviolet irradiation treatment other than vacuum ultraviolet rays (10 to 200 nm) to be described later, the ultraviolet rays preferably have a wavelength of 210 to 375 nm Use ultraviolet rays.

자외선 조사는 조사되는 실리콘 함유 막을 담지하고 있는 기재가 대미지를 받지 않는 범위에서, 조사 강도나 조사시간을 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable to set the irradiation intensity and irradiation time within the range in which the base material carrying the silicon-containing film to be irradiated is not damaged.

일반적으로, 자외선 조사 처리 시의 기재 온도가 150℃ 이상이 되면, 플라스틱 필름 등의 경우에는, 기재가 변형되거나, 그 강도가 열화되거나 하는 등, 기재의 특성이 손상되게 된다. 그러나 폴리이미드 등의 내열성이 높은 필름이나, 금속 등의 기판의 경우에는, 보다 고온에서의 개질 처리가 가능하다. 따라서, 이 자외선 조사시의 기재 온도로서는, 일반적인 상한은 없고, 기재의 종류에 따라 당업자가 적절히 설정할 수 있다. 또한, 자외선 조사 처리의 분위기는 특별히 제한되지 않는다.Generally, when the substrate temperature during the ultraviolet ray irradiation treatment is 150 占 폚 or higher, the properties of the base material such as a plastic film or the like are deformed or the strength thereof is deteriorated. However, in the case of a film having high heat resistance such as polyimide or a substrate such as a metal, a modification treatment at a higher temperature is possible. Therefore, the substrate temperature at the time of irradiation with ultraviolet rays has no general upper limit, and can be suitably set by those skilled in the art depending on the type of the substrate. The atmosphere of the ultraviolet ray irradiation treatment is not particularly limited.

이러한 자외선의 발생 수단으로서는 예를 들어, 메탈 할라이드 램프, 고압 수은 램프, 저압 수은 램프, 크세논 아크 램프, 카본 아크 램프, 엑시머 램프(172nm, 222nm, 308nm의 단일 파장, 예를 들어, 우시오 덴끼 가부시끼가이샤 제조나 가부시끼가이샤 엠·디·컴제), UV광 레이저 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 발생시킨 자외선을 실리콘 함유 막에 조사할 때에는, 효율 향상과 균일한 조사를 달성하는 관점에서, 발생원으로부터의 자외선을 반사판으로 반사시키고 나서 실리콘 함유 막에 조사하 것이 바람직하다.Examples of such means for generating ultraviolet rays include metal halide lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, xenon arc lamps, carbon arc lamps, excimer lamps (172 nm, 222 nm, 308 nm single wavelength, for example, Manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UV light laser, and the like, but there is no particular limitation. In addition, when irradiating the generated ultraviolet rays to the silicon-containing film, it is preferable to reflect the ultraviolet rays from the generation source onto the silicon-containing film after reflecting the ultraviolet rays from the generation source from the viewpoint of achieving efficiency improvement and uniform irradiation.

자외선 조사는 뱃치 처리에도 연속 처리에도 적합 가능하고, 사용하는 기재의 형상에 따라 적절히 선정할 수 있다. 예를 들어, 뱃치 처리의 경우에는, 실리콘 함유 막을 표면에 갖는 적층체를 상기한 바와 같은 자외선 발생원을 구비한 자외선 소성로에서 처리할 수 있다. 자외선 소성로 자체는 일반적으로 알려져 있고, 예를 들어, 아이 그래픽스 가부시끼가이샤 제조의 자외선 소성로를 사용할 수 있다. 또한, 실리콘 함유 막을 표면에 갖는 적층체가 긴 필름 형상일 경우에는, 이것을 반송시키면서 상기와 같은 자외선 발생원을 구비한 건조 존에서 연속적으로 자외선을 조사함으로써 세라믹스화할 수 있다. 자외선 조사에 필요로 하는 시간은 사용하는 기재나 실리콘 함유 막의 조성, 농도에 따라 다르지만, 일반적으로 0.1초 내지 10분이며, 바람직하게는 0.5초 내지 3분이다.The ultraviolet ray irradiation may be suitably applied to the batch treatment and the continuous treatment, and may be suitably selected in accordance with the shape of the substrate to be used. For example, in the case of a batch process, a laminate having a silicon-containing film on its surface can be treated in an ultraviolet burning furnace having the ultraviolet ray generating source as described above. The ultraviolet firing furnace itself is generally known, and for example, an ultraviolet firing furnace manufactured by Epson Corporation may be used. When the laminate having the silicon-containing film on its surface is in the form of a long film, it can be cerammed by irradiating ultraviolet rays continuously in a drying zone provided with the ultraviolet ray generating source as described above while conveying it. The time required for ultraviolet irradiation varies depending on the composition and concentration of the substrate and the silicon-containing film to be used, but is generally 0.1 second to 10 minutes, preferably 0.5 second to 3 minutes.

(진공 자외선 조사 처리: 엑시머 조사 처리)(Vacuum ultraviolet irradiation treatment: excimer irradiation treatment)

본 발명에서, 가장 바람직한 개질 처리 방법은 진공 자외선 조사에 의한 처리(엑시머 조사 처리)이다. 진공 자외선 조사에 의한 처리는, 폴리실라잔 화합물 내의 원자간 결합력보다 큰 100 내지 200nm의 광에너지를 사용하고, 바람직하게는 100 내지 180nm 파장의 광에너지를 사용하고, 원자의 결합을 광량자 프로세스라고 불리는 광자만의 작용에 의해, 직접 절단하면서 활성 산소나 오존에 의한 산화 반응을 진행시킴으로써, 비교적 저온(약 200℃ 이하)에서, 산화 규소 막의 형성을 행하는 방법이다.In the present invention, the most preferable modification treatment method is a treatment by vacuum ultraviolet irradiation (excimer irradiation treatment). In the treatment by vacuum ultraviolet irradiation, light energy of 100 to 200 nm, which is larger than the interatomic bonding force in the polysilazane compound, is used, preferably light energy of 100 to 180 nm wavelength is used, The silicon oxide film is formed at relatively low temperature (about 200 DEG C or less) by advancing the oxidation reaction by active oxygen or ozone while directly cutting by the action of only the photon.

본 발명에서의 방사선원은 100 내지 180nm 파장의 광을 발생시키는 것이면 되지만, 적합하게는 약 172nm에 최대 방사를 갖는 엑시머 라디에이터(예를 들어, Xe 엑시머 램프), 약 185nm에 휘선을 갖는 저압 수은 증기 램프, 및 230nm 이하의 파장 성분을 갖는 중압 및 고압 수은 증기 램프, 및 약 222nm에 최대 방사를 갖는 엑시머 램프이다.The source of radiation in the present invention is not limited to an excimer radiator (e.g., a Xe excimer lamp) having a maximum emission at about 172 nm, a low pressure mercury vapor lamp having a bright line at about 185 nm And medium pressure and high pressure mercury vapor lamps having wavelength components of 230 nm or less, and excimer lamps having a maximum emission at about 222 nm.

이 중, Xe 엑시머 램프는 파장이 짧은 172nm의 자외선을 단일 파장으로 방사하는 점에서, 발광 효율이 우수하다. 이 광은 산소의 흡수 계수가 크기 때문에, 미량의 산소로 래디칼의 산소 원자종이나 오존을 고농도로 발생할 수 있다.Among them, the Xe excimer lamp is excellent in luminous efficiency because it radiates ultraviolet rays having a short wavelength of 172 nm into a single wavelength. Since this light has a large absorption coefficient of oxygen, oxygen atom species of the radical and ozone can be generated at a high concentration with a minute amount of oxygen.

또한, 파장이 짧은 172nm의 광 에너지는, 유기물의 결합을 해리시키는 능력이 높은 것이 알려져 있다. 이 활성 산소나 오존과 자외선 방사가 갖는 높은 에너지에 의해, 단시간에 폴리실라잔층의 개질을 실현할 수 있다.It is also known that light energy of 172 nm, which is short in wavelength, has a high ability to disassociate bonds of organic substances. The modification of the polysilazane layer can be realized in a short time by the active oxygen, high energy of ozone and ultraviolet radiation.

엑시머 램프는 광의 발생 효율이 높기 때문에, 낮은 전력의 투입으로 점등시키는 것이 가능하다. 또한, 광에 의한 온도 상승의 요인이 되는 파장이 긴 광은 발하지 않고, 자외선 영역에서, 즉 짧은 파장에서 에너지를 조사하기 때문에, 해사 대상물의 표면 온도의 상승이 억제되는 특징을 가지고 있다. 이로 인해, 열의 영향을 받기 쉽다고 여겨지는 PET 등의 플렉시블 필름 재료에 적합하다.Since the excimer lamp has high efficiency of generating light, it can be lighted with a low power input. Further, since the light having a long wavelength, which is a factor of temperature rise by light, is not emitted but energy is irradiated in the ultraviolet region, that is, at a short wavelength, the surface temperature of the object to be analyzed is suppressed from rising. Therefore, it is suitable for a flexible film material such as PET which is considered to be easily affected by heat.

자외선 조사시의 반응에는 산소가 필요하나, 진공 자외선은 산소에 의한 흡수가 있기 때문에 자외선 조사 공정에서의 효율이 저하되기 쉬운 점에서, 진공 자외선의 조사는 가능한 한 산소 농도 및 수증기 농도가 낮은 상태에서 행하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 기능성 막의 SiMwOxNyCz 조성에서의 산소의 규소에 대한 원소 비 x의 값은, 전술한 금속 M의 화합물의 첨가량과의 균형도 있지만, 엑시머 조사시의 산소 농도를 극단적으로 저하시키는, 예를 들어, 50체적ppm 이하로 함으로써 작아지는 경향이 있는 데 반해, 질소 및 탄소의 규소에 대한 원소 비 y 및 z의 값은 커지는 경향이 있다. 그러나 엑시머 조사시의 산소 농도를 10,000체적ppm 초과로 해도, x의 값이 커지지 않고, 반대로 엑시머 광이 분위기 산소로 흡수됨으로써, 조사 효율이 저하되어버릴 가능성이 있다. 따라서, 본 발명에서, 진공 자외선 조사시의 산소 농도는, 10 내지 10,000체적ppm(0.001 내지 1%)의 범위에서 적절히 조정하는 것이 바람직하고, 20 내지 5000체적ppm(0.002 내지 0.5%)의 범위인 것이 보다 바람직하다. 또한, 전화 프로세스 사이의 수증기 농도는 특별히 한정되지 않고, 바람직하게는 1000 내지 4000체적ppm의 범위이다.Oxygen is necessary for the reaction at the time of ultraviolet irradiation, but since the vacuum ultraviolet ray absorbs by oxygen, the efficiency in the ultraviolet ray irradiation step tends to be lowered. Therefore, the irradiation of the vacuum ultraviolet ray is preferably carried out in a state where the oxygen concentration and the water vapor concentration are as low as possible . Incidentally, the element ratio x of the silicon of the oxygen in the present invention of the functional film SiM w O x N y C z composition, but also the balance between the added amount of the compound of the above metal M, the oxygen concentration at the time of excimer irradiation For example, 50 vol. Ppm or less, whereas the values of the element ratios y and z of silicon and nitrogen tend to increase. However, even if the oxygen concentration is exceeded by 10,000 ppm by volume during the excimer irradiation, the value of x is not increased, and conversely, the excimer light is absorbed by the atmospheric oxygen, so that the irradiation efficiency may be lowered. Therefore, in the present invention, the oxygen concentration at the time of vacuum ultraviolet irradiation is preferably adjusted suitably in the range of 10 to 10,000 vol. Ppm (0.001 to 1%), preferably in the range of 20 to 5000 vol. Ppm (0.002 to 0.5% Is more preferable. In addition, the concentration of water vapor between the telephone processes is not particularly limited, and is preferably in the range of 1000 to 4000 ppm by volume.

진공 자외선 조사시에 사용되는, 조사 분위기를 만족하는 가스로서는 건조 불활성 가스로 하는 것이 바람직하고, 특히 비용의 관점에서 건조 질소 가스로 하는 것이 바람직하다. 산소 농도의 조정은 조사고 내에 도입하는 산소 가스, 불활성 가스의 유량을 계측하고, 유량 비를 바꿈으로써 조정 가능하다.As the gas satisfying the irradiation atmosphere used for vacuum ultraviolet irradiation, dry inert gas is preferable, and dry nitrogen gas is preferable from the viewpoint of cost. The adjustment of the oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rate of the oxygen gas and the inert gas introduced into the irradiation hood and changing the flow rate ratio.

또한, 본 발명의 기능성 막의 SiMwOxNyCz 조성에서의 탄소의 규소에 대한 원소 비 z의 값은, 전술한 금속 M의 화합물의 종류와의 균형도 있지만, 도막면에서의 진공 자외선의 조사 에너지량을 증가시킴으로써 작아지는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에서, 도막면에서의 진공 자외선의 조사 에너지량은 1 내지 10J/cm2의 범위에서 적절히 조정하는 것이 바람직하다. 1J/cm2 미만이면, 개질이 불충분해질 우려가 있고, 10J/cm2 초과하면 과잉 개질에 의한 크랙 발생이나, 기재의 열변형 문제가 생길 우려가 있다. 1 내지 2.5J/cm2의 범위에서 조정하는 것이 특히 바람직하다.Incidentally, the element ratio z for a carbon silicon in the functional film of the invention SiM w O x N y C z composition, but also the balance between the kind of the compound of the above metal M, a vacuum ultraviolet ray on the coating face The amount of energy to be irradiated tends to be reduced. Therefore, in the present invention, it is preferable that the irradiation energy amount of the vacuum ultraviolet ray on the coating film surface is appropriately adjusted in the range of 1 to 10 J / cm 2 . If it is less than 1 J / cm 2 , the reforming may be insufficient, and if it exceeds 10 J / cm 2 , cracks may be caused by excessive reforming and thermal deformation of the substrate may occur. It is particularly preferable to adjust the thickness in the range of 1 to 2.5 J / cm 2 .

또한, 개질에 사용되는 진공 자외선은 CO, CO2 및 CH4의 적어도 1종을 함유하는 가스로 형성된 플라즈마에 의해 발생시켜도 된다. 또한, CO, CO2 및 CH4의 적어도 1종을 함유하는 가스(이하, 탄소 함유 가스라고도 칭함)는 탄소 함유 가스를 단독으로 사용해도 되지만, 희가스 또는 H2를 주 가스로서, 탄소 함유 가스를 소량 첨가하는 것이 바람직하다. 플라즈마의 생성 방식으로서는 용량 결합 플라즈마 등을 들 수 있다.Further, the vacuum ultraviolet ray used for the modification may be generated by a plasma formed of a gas containing at least one of CO, CO 2 and CH 4 . The gas containing at least one of CO, CO 2 and CH 4 (hereinafter also referred to as carbon-containing gas) may be used alone, but it is also possible to use a rare gas or H 2 as the main gas, It is preferable to add a small amount. Plasma generation methods include capacitively coupled plasma and the like.

또한, 본 발명에서, 이러한 개질 처리에 의해 기능성 막을 형성할 때에, 엑시머의 광량, 개질 시의 온도 또는 개질 시의 에너지를 크게 함으로써, 형성된 기능성 막의 IR 스펙트럼에서의 (I[ Si -H]/I[ Si -O])의 값을 작게 할 수 있고, 또한 산소나 수분 등이 많은 환경 중에 개질을 행함으로써, (I[ Si -H]/I[ Si -O])의 값을 작게 할 수 있다. 이 중에서도 개질 처리 시의 산소 농도를 제어하는 것이 바람직하다.Further, in the present invention, when the functional film is formed by such a modifying treatment, by increasing the light amount of the excimer, the temperature at the time of modification, or the energy at the time of modification, the ratio of (I [ Si- H] / I it is possible to reduce the value of [Si -O]), may also be reduced by carrying out the modification of the value in the number of the example, oxygen or moisture environment, (I [Si -H] / I [Si -O]) . Among them, it is preferable to control the oxygen concentration at the time of the reforming treatment.

{기능성 막의 용도}{Use of functional film}

본 발명의 기능성 막은 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성이 우수하고, 여러 가지 용도를 갖는다. 예를 들어, 본 발명의 기능성 막은 가스 배리어층, 전기 절연층, 하드 코팅층(내찰상층), 이물 부착 방지층, 굴절률 제어층 등의 각종 기능을 갖는 막으로서 사용할 수 있다.The functional film of the present invention is excellent in durability and bending resistance under high temperature and high humidity, and has various uses. For example, the functional film of the present invention can be used as a film having various functions such as a gas barrier layer, an electric insulating layer, a hard coating layer (upper layer of abrasion resistance), a foreign matter prevention layer, and a refractive index control layer.

<가스 배리어층으로서의 사용> &Lt; Use as gas barrier layer >

이하의 설명에서는 기능성 막의 일례인 가스 배리어층으로서 사용될 경우의, 기능성 막을 갖는 가스 배리어성 필름에 대해서 설명하지만, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.In the following description, a gas barrier film having a functional film when used as a gas barrier layer, which is an example of a functional film, is described, but the present invention is not limited thereto.

[가스 배리어성 필름][Gas barrier film]

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름은 기재와, 상기 기재 상에 적어도 1층의 가스 배리어층을 갖는다. 또한, 가스 배리어성 필름에는, 다른 부재를 더 포함해도 되고, 예를 들어, 기재와 가스 배리어층 사이에, 가스 배리어층 위에, 또는 가스 배리어층이 형성되어 있지 않은 기재의 다른 쪽 면에, 다른 부재를 갖고 있어도 된다. 본 발명에서, 다른 부재로서는 특별히 한정되지 않고, 종래의 가스 배리어성 필름에 사용되는 부재를 마찬가지로 해서 또는 적절히 수식해서 사용할 수 있다. 구체적으로는, 중간층, 보호층, 평활층, 앵커 코팅층, 블리드 아웃 방지층, 수분 흡착성을 갖는 데시칸트성층, 대전 방지층 등을 들 수 있다.The gas barrier film according to the present invention has a substrate and at least one gas barrier layer on the substrate. The gas barrier film may further include other members. For example, the gas barrier film may be provided on the gas barrier layer, between the substrate and the gas barrier layer, or on the other surface of the substrate on which the gas barrier layer is not formed. Member. In the present invention, the other members are not particularly limited, and members used in conventional gas barrier films can be used in the same manner or properly modified. Specifically, an intermediate layer, a protective layer, a smoothing layer, an anchor coating layer, a bleed-out preventing layer, a decaying layer having moisture adsorbability, and an antistatic layer can be given.

또한, 본 발명에서, 가스 배리어층은 단일층으로서 존재해도 또는 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 또한, 본 발명에서는, 가스 배리어층은 기재 중 적어도 한쪽 면에 형성되어 있으면 된다. 이로 인해, 본 발명의 가스 배리어성 필름은 기재의 한쪽 면에 가스 배리어층이 형성되는 형태 및 기재의 양면에 가스 배리어층이 형성되는 형태 양쪽을 포함한다.Further, in the present invention, the gas barrier layer may be present as a single layer or may have a laminated structure of two or more layers. Further, in the present invention, the gas barrier layer may be formed on at least one surface of the substrate. For this reason, the gas barrier film of the present invention includes both a form in which the gas barrier layer is formed on one side of the substrate and a form in which the gas barrier layer is formed on both sides of the substrate.

(기재)(materials)

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름은 통상 기재로서, 플라스틱 필름 또는 시트가 사용되고, 무색 투명한 수지를 포함하는 필름 또는 시트가 바람직하게 사용된다. 사용되는 플라스틱 필름은 가스 배리어층 등을 유지할 수 있는 필름이면 재질, 두께 등에 특별히 한정은 없고, 사용 목적 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.The gas barrier film according to the present invention is usually used as a substrate, a plastic film or a sheet is used, and a film or sheet containing a colorless transparent resin is preferably used. The plastic film to be used is not particularly limited in terms of the material and the thickness of the film so long as it can hold a gas barrier layer or the like, and can be appropriately selected depending on the intended use and the like.

기재의 예로서는, 폴리아크릴산 에스테르, 폴리메타크릴산 에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카르보네이트(PC), 폴리아릴레이트, 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 시클로올레핀 중합체(COP), 시클로올레핀 공중합체(COC), 트리아세테이트 셀룰로오스(TAC), 스티렌(PS), 나일론(Ny), 방향족 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리이미드, 폴리에테르이미드 등의 각 수지의 필름, 유기 무기 하이브리드 구조를 갖는 실세스퀴옥산을 기본 골격으로 한 내열 투명 필름(예를 들어, 제품명 Sila-DEC; 칫소 가부시끼가이샤 제조 및 제품명 실 플러스(등록 상표); 신니테츠 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 제조 등) , 나아가 상기 수지를 2층 이상 적층해서 구성되는 수지 필름 등을 들 수 있다.Examples of the base material include polyacrylic acid esters, polymethacrylic acid esters, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride Polypropylene (PP), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), triacetate cellulose (TAC), styrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, A film of each resin such as polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyimide and polyether imide; a heat-resistant transparent film having a basic skeleton of silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure (for example, Sila (Trade name, manufactured by Shin-Nittsu Sumitomo Chemical Co., Ltd.), and furthermore, the above-mentioned resin is laminated in two or more layers And the like.

비용이나 입수 용이성의 관점에서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카르보네이트(PC), 폴리이미드 등이 바람직하게 사용되고, 광학적 투명성, 복굴절이 작은 점에서 유연법으로 제조되는, TAC, COC, COP, PC 등이 바람직하게 사용되고, 또한 광학적 투명성, 내열성, 가스 배리어층과의 밀착성의 점에서는, 유기 무기 하이브리드 구조를 갖는 실세스퀴옥산을 기본 골격으로 한 내열 투명 필름이 바람직하게 사용된다.(PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyimide and the like are preferably used from the viewpoints of cost and ease of accessibility, and optical transparency and small birefringence From the viewpoints of optical transparency, heat resistance, and adhesion with the gas barrier layer, TAC, COC, COP, PC, etc., which are produced by the flexible method in viewpoints of the basic structure, the silsesquioxane having an organic- A heat-resistant transparent film is preferably used.

한편으로, 예를 들어, 플렉시블 디스플레이의 전자 디바이스 용도로 가스 배리어성 필름을 사용하는 경우, 어레이 제작 공정에서 프로세스 온도가 200℃를 초과하는 경우가 있다. 롤·투·롤에 의한 제조의 경우, 기재에는 항상 어느 정도의 장력이 인가되어 있기 때문에, 기재가 고온 하에 놓여서 기재 온도가 상승했을 때, 기재 온도가 유리 전이점을 초과하면 기재의 탄성률은 급격하게 저하되어서 장력에 의해 기재가 늘어나, 가스 배리어층에 대미지를 입힐 우려가 있다. 따라서, 이러한 용도에서는, 유리 전이점이 150℃ 이상인 내열성 재료를 기재로서 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 폴리이미드나 폴리에테르이미드, 유기 무기 하이브리드 구조를 갖는 실세스퀴옥산을 기본 골격으로 한 내열 투명 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 이들로 대표되는 내열성 수지는 비결정성 때문에, 결정성의 PET나 PEN과 비교해서 흡수율은 큰 값이 되고, 습도에 의한 기재의 치수 변화가 보다 커지고, 가스 배리어층에 대미지를 입힐 우려가 있다. 그러나 이들 내열성 재료를 기재로서 사용했을 때라도, 양면에 가스 배리어층을 형성함으로써, 고온 고습의 가혹한 조건 하에서의 기재 필름 자신의 흡탈습에 의한 치수 변화를 억제할 수 있고, 가스 배리어층에 입히는 대미지를 억제할 수 있다. 따라서, 내열성 재료를 기재로서 사용하고, 또한 양면에 가스 배리어층을 형성하는 것이 보다 바람직한 형태의 하나이다. 또한, 고온 시의 기재의 신축을 줄이기 위해서, 유리 섬유, 셀룰로오스 등을 포함하는 기재도 바람직하게 사용된다.On the other hand, for example, when a gas barrier film is used for an electronic device of a flexible display, the process temperature in the array fabrication process sometimes exceeds 200 deg. In the case of production by roll-to-roll, since a certain amount of tension is always applied to the substrate, when the substrate temperature is raised by placing the substrate at a high temperature and the substrate temperature exceeds the glass transition point, So that the base material is stretched due to the tensile force, which may cause damage to the gas barrier layer. Therefore, in such applications, it is preferable to use a heat-resistant material having a glass transition point of 150 캜 or higher as a substrate. That is, it is preferable to use a heat-resistant transparent film having polyimide, polyether imide and silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure as a basic skeleton. However, since the heat-resistant resin represented by these is amorphous, the water absorption rate becomes larger than that of crystalline PET or PEN, and the dimensional change of the substrate due to humidity becomes larger, and the gas barrier layer may be damaged. However, even when these heat resistant materials are used as substrates, the formation of gas barrier layers on both sides can suppress dimensional changes due to absorption and desorption of the base film itself under harsh conditions of high temperature and high humidity, and suppress the damage to the gas barrier layer can do. Therefore, it is one of the more preferable forms to use a heat-resistant material as a base material and to form a gas barrier layer on both surfaces. Further, in order to reduce elongation and shrinkage of the substrate at a high temperature, a substrate containing glass fiber, cellulose or the like is also preferably used.

본 발명에서 사용되는 기재는 미연신 필름이어도 되고, 연신 필름이어도 된다.The substrate used in the present invention may be an unstretched film or a stretched film.

기재의 적어도 본 발명에 따른 가스 배리어층을 형성하는 측에는, 밀착성 향상을 위한 공지된 여러 가지 처리, 예를 들어, 코로나 방전 처리, 화염 처리, 산화 처리 또는 플라즈마 처리나, 후술하는 프라이머층의 적층 등을 행해도 되고, 필요에 따라 상기 처리를 조합해서 행하는 것이 바람직하다.At least a substrate for forming the gas barrier layer according to the present invention may be subjected to various known processes for improving the adhesion such as corona discharge treatment, flame treatment, oxidation treatment or plasma treatment, lamination of a primer layer , And it is preferable to perform the above processes in combination as necessary.

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름에 사용되는 기재의 두께는, 용도에 따라 적절히 선택되기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 전형적으로는 1 내지 800㎛이며, 바람직하게는 10 내지 200㎛이다. 이들 기재 필름은 투명 도전층, 프라이머층 또는 하드 코팅층 등의 기능층을 갖고 있어도 된다. 기능층에 대해서는 전술한 것 외에, 일본 특허 공개 제2006-289627호 공보의 단락 번호 「0036」 내지 「0038」에 기재되어 있는 것을 바람직하게 채용할 수 있다.The thickness of the substrate used in the gas barrier film according to the present invention is not particularly limited because it is appropriately selected depending on the application, but is typically 1 to 800 탆, preferably 10 to 200 탆. These base film may have a functional layer such as a transparent conductive layer, a primer layer or a hard coating layer. As for the functional layer, those described in paragraphs &quot; 0036 &quot; to &quot; 0038 &quot; of Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2006-289627 can be preferably employed in addition to those described above.

또한, 기재는 표면의 평활성이 높은 것이 바람직하다. 표면의 평활성으로서는 평균 표면 조도(Ra)가 2nm 이하인 것이 바람직하다. 하한은 특별히 없지만, 실용상 0.01nm 이상이다. 필요에 따라, 기재의 양면, 적어도 가스 배리어층을 형성하는 측을 연마하여, 평활성을 향상시켜 두어도 된다.Further, it is preferable that the substrate has a high surface smoothness. As the surface smoothness, it is preferable that the average surface roughness (Ra) is 2 nm or less. Although there is no particular lower limit, it is practically 0.01 nm or more. If necessary, both sides of the substrate, at least the side forming the gas barrier layer, may be polished to improve smoothness.

(가스 배리어층)(Gas barrier layer)

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름은 적어도 한 층의 본 발명의 기능성층을 가스 배리어층으로서 갖고 있으면 되고, 한층 더 가스 배리어성 향상의 관점에서, 다른 가스 배리어층을 더 갖는 것이 보다 바람직하다.The gas barrier film according to the present invention may contain at least one functional layer of the present invention as a gas barrier layer, and further preferably has another gas barrier layer from the viewpoint of further improving the gas barrier property.

또한, 본 발명에서, 다른 가스 배리어층이란, 가스 배리어성을 갖고, 전술한 기능성 막과 다른 조성의 가스 배리어층이다. 여기서, 「기능성 막과 다른 조성」이란, 예를 들어, 다른 가스 배리어층이 상기 화학식(1)로 표현되는 화학 조성이며, w, x, y 및 z의 값이 수식 (1) 내지 (4)를 동시에 만족하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[ Si -O])가 0.03 이하인 것을 만족하고 있지 않으면, 기능성 막과 다른 조성인 것을 가리킨다.Further, in the present invention, the other gas barrier layer is a gas barrier layer having a gas barrier property and a composition different from that of the above-mentioned functional film. Here, the "composition different from the functional film" means, for example, that the other gas barrier layer has the chemical composition represented by the chemical formula (1), and the values of w, x, y and z satisfy the following formulas (1) at the same time it satisfied, and also non-(I [Si -H] of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from Si-O in the vicinity of 1050cm -1 were observed in the IR spectrum / I [ Si- O] ) is 0.03 or less, it indicates that the composition is different from that of the functional film.

본 발명에서, 다른 가스 배리어층은 폴리실라잔 화합물 등의 규소 화합물을 함유하는 도포액을 도포하고, 건조해서 얻어진 도막에 에너지의 인가에 의해 형성될 수 있다. 이러한 도포법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층은, 본 발명에 따른 기능성 막과 인접함으로써, 당해 다른 가스 배리어층의 가수분해가 억제되어, 가스 배리어성 필름의 습열 내성을 더욱 향상할 수 있는 시너지 효과가 얻어진다. 상세한 메커니즘은 불분명하지만, 기능성 막에 함유되는 알루미늄 등의 금속 M과 접하는 것에 의한 효과라고 추정할 수 있다. 또한, 기재를 기준으로 하여, 기재 위에 기능성 막, 다른 가스 배리어층의 순으로 적층하고 있어도 되고, 기재 위에 다른 가스 배리어층, 기능성 막의 순으로 적층하고 있어도 되지만, 기재 위에 다른 가스 배리어층, 기능성 막의 순으로 적층하는 것이 보다 바람직하다. 물론, 기재와 본 발명에 따른 기능성 막 또는 다른 가스 배리어층 사이에 다른 층을 갖고 있어도 된다.In the present invention, the other gas barrier layer can be formed by applying a coating liquid containing a silicon compound such as a polysilazane compound, and drying the applied coating film by application of energy. The other gas barrier layer formed by such a coating method is adjacent to the functional film according to the present invention so that the hydrolysis of the other gas barrier layer is suppressed and a synergistic effect capable of further improving the moisture resistance of the gas barrier film Is obtained. The detailed mechanism is unclear, but it can be presumed that the effect is caused by contacting with a metal M such as aluminum contained in the functional film. Alternatively, the functional film and the other gas barrier layer may be laminated in this order on the base material, the other gas barrier layer and the functional film may be laminated in this order on the base material. However, other gas barrier layers and functional films It is more preferable to laminate them in this order. Of course, another layer may be provided between the substrate and the functional film or other gas barrier layer according to the present invention.

또한, 이러한 도포법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층에 있어서, 규소 이외의 첨가 원소를 첨가해서 형성해도 된다.In addition, other gas barrier layers formed by such a coating method may be formed by adding an additive element other than silicon.

첨가 원소의 예로서는, 예를 들어, 베릴륨(Be), 붕소(B), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 스트론튬(Sr), 이트륨(Y), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 테크네튬(Tc), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 카드뮴(Cd), 인듐(In), 주석(Sn), 바륨(Ba), 란탄(La), 세륨(Ce), 프라세오디뮴(Pr), 네오디뮴(Nd), 프로메튬(Pm), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로듐(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 툴륨(Tm), 이테르븀(Yb), 루테튬(Lu), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 백금(Pt), 금(Au), 수은(Hg), 탈륨(Tl), 납(Pb), 라듐(Ra) 등을 들 수 있다.Examples of the additive element include beryllium (Be), boron (B), magnesium (Mg), aluminum (Al), calcium (Ca), scandium (Sc), titanium (Ti), vanadium (Cr), Mn (Mn), Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, (Y), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), technetium (Tc), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd) (Al), gadolinium (In), tin (Sn), barium (Ba), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Gd), terbium (Tb), dispandium (Dy), holmium (Ho), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), lutetium (Lu), hafnium (Hf) , Tungsten (W), rhenium (Re), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), mercury (Hg), thallium (Tl) And the like.

이들 원소 중에서도, 붕소(B), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 지르코늄(Zr), 은(Ag), 인듐(In)이 바람직하고, 붕소(B), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al), 칼슘(Ca), 철(Fe), 갈륨(Ga), 인듐(In)이 보다 바람직하고, 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In)이 더욱 바람직하다. 붕소(B), 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) 등의 제13족 원소는 3가의 원자가가 되고, 규소의 원자가인 4가에 비하여, 가수가 부족하기 때문에, 막의 유연성이 높아진다. 이 유연성의 향상에 의해, 결함이 수복되고, 다른 가스 배리어층은 치밀한 막이 되고, 가스 배리어성이 향상된다. 또한, 유연성이 높아짐으로써, 다른 가스 배리어층의 내부까지 산소가 공급되어, 막 내부까지 산화가 진행된 가스 배리어층이 되고, 성막이 끝난 상태에서는 산화 내성이 높은 가스 배리어층이 된다. 또한, 첨가 원소는 1종 단독이어도 또는 2종 이상의 혼합물 형태로 존재해도 된다.Of these elements, boron, magnesium, aluminum, calcium, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, copper, (B), magnesium (Mg), aluminum (Al), calcium (Ca), zinc (Zn), gallium (Ga), zirconium (Fe), gallium (Ga), and indium (In) are more preferable, and boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) are more preferable. Group 13 elements such as boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) have trivalent valences and are insufficient in valence compared to tetravalent valences of silicon . By improving the flexibility, defects are restored, other gas barrier layers become dense films, and gas barrier properties are improved. Further, by increasing the flexibility, oxygen is supplied to the inside of the other gas barrier layer to become a gas barrier layer where oxidation progresses to the inside of the film, and the gas barrier layer becomes highly resistant to oxidation in the state where film formation is completed. The additional elements may be present singly or in the form of a mixture of two or more.

[도포법][Coating method]

본 발명에서, 도포법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층은, 폴리실라잔 화합물 등의 규소 화합물을 함유하는 도포액을 도포해서 형성될 수 있다.In the present invention, the other gas barrier layer formed by the coating method may be formed by applying a coating liquid containing a silicon compound such as a polysilazane compound.

본 발명에 따른 다른 가스 배리어층의 형성에 사용되는 규소 화합물로서는 특별히 한정되지 않고, 질소를 함유하는 규소 화합물이어도 되고, 질소를 함유하지 않는 규소 화합물이어도 되지만, 폴리실라잔 화합물인 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 전술한 기능성 막을 형성할 때에 열거한 질소를 함유하는 규소 화합물 및 질소를 함유하지 않는 규소 화합물, 및 그들의 적합한 형태를 적절하게 사용할 수 있다. 이로 인해, 여기에서는 설명을 생략한다.The silicon compound used for forming the other gas barrier layer according to the present invention is not particularly limited and may be a silicon compound containing nitrogen or a silicon compound containing no nitrogen, but is preferably a polysilazane compound. More specifically, a silicon compound containing nitrogen and a silicon compound containing no nitrogen, which are listed when forming the above-mentioned functional film, and a suitable form thereof, can be suitably used. Therefore, the description is omitted here.

또한, 도포법에 의해 다른 가스 배리어층을 형성할 때에, 규소 화합물을 함유하는 도포액의 제조 방법, 사용하는 용제, 촉매, 도포하는 방법 및 에너지 인가하는(개질하는) 방법은, 전술한 기능성 막을 형성할 때와 마찬가지의 조작으로 행할 수 있다. 또한, 상기 에너지 인가는, 진공 자외선 조사함으로써 행하여지는 것이 바람직하다. 또한, 자외선 조사 공정의 효율을 향상하는 관점에서, 진공 자외선 조사시의 산소 농도는, 10 내지 10,000체적ppm인 것이 바람직하고, 20 내지 5000체적ppm인 것이 보다 바람직하다. 또한, 개질 및 기재 변형의 밸런스를 고려하는 관점에서, 다른 가스 배리어층을 형성하기 위한 도포액을 도포함으로써 형성되는 도막면에서의 진공 자외선의 조사 에너지량은 1 내지 10J/cm2인 것이 바람직하고, 1.5 내지 8J/cm2인 것이 보다 바람직하다. The method of producing a coating liquid containing a silicon compound, the solvent to be used, the catalyst, the coating method, and the method of applying energy (modifying) when forming another gas barrier layer by a coating method are not limited to the above- Can be performed by the same operation as in the case of forming. It is preferable that the energy application is performed by vacuum ultraviolet irradiation. From the viewpoint of improving the efficiency of the ultraviolet irradiation process, the oxygen concentration at the time of irradiation with vacuum ultraviolet radiation is preferably 10 to 10,000 vol. Ppm, and more preferably 20 to 5000 vol. Ppm. From the viewpoint of considering the balance between modification and substrate deformation, the amount of irradiation energy of the vacuum ultraviolet ray on the coating film surface formed by applying the coating liquid for forming the other gas barrier layer is preferably 1 to 10 J / cm 2 , And more preferably 1.5 to 8 J / cm 2 .

전술한 다른 첨가 원소를 첨가하고, 도포법에 의해 다른 가스 배리어층을 형성할 때에, 도포의 막 두께, 도포의 건조 온도, 에너지 인가(개질 처리) 등에 대해서, 전술한 기능성 막을 형성할 때의 적합한 형태 등과 동일하게 행할 수 있고, 전술한 기능성 막의 상당하는 설명 부분이 적절하게 참조된다.When the above-mentioned other additive element is added and another gas barrier layer is formed by the coating method, the film thickness of the application, the drying temperature of application, the energy application (modification treatment) Shape and the like, and a corresponding description portion of the above-mentioned functional film is properly referred to.

또한, 도포법에 의해 다른 가스 배리어층을 형성할 때에, 도포액에서의 규소 화합물의 고형분 농도는 특별히 한정되지 않고, 층 두께나 도포액의 가용시간에 따라서도 상이하지만, 도포액에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 30질량%이며, 보다 바람직하게 0.5 내지 20질량%이며, 더욱 바람직하게는 1 내지 15질량%이다.When the other gas barrier layer is formed by the coating method, the solid content concentration of the silicon compound in the coating liquid is not particularly limited and varies depending on the layer thickness and the time for which the coating liquid is used, Is preferably from 0.1 to 30 mass%, more preferably from 0.5 to 20 mass%, and still more preferably from 1 to 15 mass%.

또한, 본 발명에서, 도포법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층의 두께는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 500nm인 것이 바람직하고, 5 내지 300nm인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 200nm인 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the thickness of the other gas barrier layer formed by the coating method is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably 1 to 500 nm, more preferably 5 to 300 nm, More preferably 10 to 200 nm.

[기상 성막법][Vapor Deposition Method]

본 발명에 따른 다른 가스 배리어층은, 상술한 도포법 이외에는 기능성 막과 마찬가지로, 물리기상성장법, 원자층 퇴적법, 화학기상성장법 등의 기상 성막법에 의해 형성할 수 있다.Other gas barrier layers according to the present invention can be formed by a gas phase film formation method such as a physical vapor deposition method, an atomic layer deposition method, or a chemical vapor deposition method in the same manner as the functional film other than the above-described coating method.

또한, 본 발명에서, 기재 상에 다른 가스 배리어층, 기능성 막의 순으로 적층 할 때에 기상 성막법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층의 결함을 효율적으로 보수할 수 있고, 가스 배리어성 필름의 가스 배리어성을 현저하게 향상시키는 등 시너지 효과가 얻어지기 때문에, 더 바람직하다. 이것은 기능성 막을 엑시머 개질 처리할 때에, 기능성 막을 투과하는 엑시머 광이 다른 가스 배리어층/기능성 막의 계면 자체를 직접 개질(결합의 절단, 재결합에 의한 구조의 재조합)하는 것에 의한 효과라고 추정할 수 있다.Further, in the present invention, defects of other gas barrier layers formed by the vapor phase deposition method can be efficiently repaired when the other gas barrier layers and the functional films are stacked in this order on the substrate, and the gas barrier properties The synergistic effect can be obtained, which is remarkably improved. This can be presumed to be the effect of the excimer light transmitted through the functional film directly modifying the interface itself (recombination of the structure by cleavage and recombination) of the other gas barrier layer / functional film when the functional film is subjected to the excimer reforming treatment.

성막 속도나 처리 면적의 관점에서, 진공 플라즈마 CVD법 또는 대기압 플라즈마 CVD법 등의 플라즈마 CVD법을 적용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 다른 가스 배리어층을 형성할 때에, 상술한 도 1에 도시하는 CVD 장치 또는 도 2에 도시하는 CVD 장치(대향 롤형의 롤·투·롤 진공 성막 장치)를 사용해서 성막할 수 있고, 보다 바람직하게는, 대향 롤형의 롤·투·롤 진공 성막 장치를 사용해서 성막한다. 보다 구체적인 성막 방법은 전술한 기능성 막을 형성할 때에 열거한 성막 가스 등을 적절하게 선택해서 행할 수 있다. 여기에서는 설명을 생략한다.From the viewpoint of the deposition rate and the processing area, it is preferable to apply the plasma CVD method such as the vacuum plasma CVD method or the atmospheric pressure plasma CVD method. In the present invention, at the time of forming another gas barrier layer, a film can be formed using the above-described CVD apparatus shown in Fig. 1 or the CVD apparatus shown in Fig. 2 (roll-to-roll vacuum film forming apparatus of opposite roll type) More preferably, the film is formed using a roll-to-roll vacuum film forming apparatus of an opposite roll type. More specifically, the film forming gas enumerated at the time of forming the above-described functional film can be appropriately selected. Description is omitted here.

또한, 본 발명에서, 상술한 바람직하게 사용되는 플라즈마 CVD법에 의해 형성되는 다른 가스 배리어층의 두께는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 20 내지 1000nm인 것이 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다.In the present invention, the thickness of the other gas barrier layer formed by the above-mentioned preferable plasma CVD method is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but it is preferably 20 to 1000 nm, more preferably 50 And more preferably from 500 nm to 500 nm.

본 발명의 가스 배리어성 필름에서는, 여러 가지 기능을 갖는 층을 더 형성할 수 있다.In the gas barrier film of the present invention, a layer having various functions can be further formed.

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름에서, 여러 가지 기능을 갖는 층을 더 형성할 수도 있다. 이러한 층으로서는, 예를 들어, 중간층, 평활층 또는 블리드 아웃층 등을 들 수 있지만 이들에 한정되지 않는다.In the gas barrier film according to the present invention, a layer having various functions may be further formed. Examples of such a layer include, but are not limited to, an intermediate layer, a smoothing layer, or a bleed-out layer.

(중간층)(Middle layer)

본 발명에서, 가스 배리어성 필름의 기재와 가스 배리어층 사이에는 중간층을 더 형성해도 된다. 중간층은 기재 표면과 가스 배리어층의 접착성을 향상시키는 기능을 갖는 것이 바람직하다. 시판하고 있는 접착 용이층 딸린 지지체도 바람직하게 사용할 수 있다.In the present invention, an intermediate layer may be further formed between the substrate of the gas barrier film and the gas barrier layer. The intermediate layer preferably has a function of improving adhesion between the substrate surface and the gas barrier layer. A commercially available support having an adhesive layer can also be preferably used.

(평활층)(Smooth layer)

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름에서는, 상기 중간층은 평활층이어도 된다. 본 발명에 사용되는 평활층은 돌기 등이 존재하는 지지체의 조면을 평탄화하고, 또는, 기재에 존재하는 돌기에 의해 가스 배리어층에 발생한 요철이나 핀 홀을 매립해서 평탄화하기 위해서 형성된다. 이러한 평활층은 기본적으로는 감광성 재료 또는 열경화성 재료를 경화시켜서 제작된다.In the gas barrier film according to the present invention, the intermediate layer may be a smoothing layer. The smoothing layer used in the present invention is formed so as to planarize the roughened surface of the support on which protrusions or the like exist or to flatten the unevenness and pinholes generated in the gas barrier layer by the protrusions present in the base. This smoothing layer is basically made by curing a photosensitive material or a thermosetting material.

(블리드 아웃 방지층)(Bleed-out preventing layer)

본 발명에 따른 가스 배리어성 필름은, 가스 배리어 층을 형성하는 면과는 반대측의 지지체면에 블리드 아웃 방지층을 가져도 된다. 블리드 아웃 방지층을 형성할 수 있다. 블리드 아웃 방지층은 평활층을 갖는 필름을 가열했을 때에, 필름 기재 안에서 미반응된 올리고머 등이 표면으로 이행하여, 접촉하는 면을 오염시키는 현상을 억제할 목적으로, 평활층을 갖는 지지체의 반대면에 형성된다. 블리드 아웃 방지층은 이 기능을 갖고 있으면, 기본적으로 평활층과 동일한 구성을 가져도 상관없다.The gas barrier film according to the present invention may have a bleed-out preventing layer on the support surface opposite to the surface on which the gas barrier layer is formed. A bleed-out preventing layer can be formed. The bleed-out preventing layer is provided on the opposite side of the support having a smoothing layer for the purpose of suppressing the phenomenon that the unreacted oligomer or the like in the film substrate shifts to the surface and contaminates the contacting side when the film having the smoothing layer is heated . If the bleed-out preventing layer has this function, it may basically have the same structure as the smoothing layer.

[전자 디바이스][Electronic Devices]

본 발명의 다른 형태에서, 본 발명의 가스 배리어성 필름을 갖는 전자 디바이스가 제공된다.In another aspect of the present invention, an electronic device having a gas barrier film of the present invention is provided.

본 발명의 가스 배리어성 필름은, 공기 중의 화학 성분(산소, 물, 질소 산화물, 황 산화물, 오존 등)에 의해 성능이 열화되는 디바이스에 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 디바이스의 예로서는 예를 들어, 유기 EL 소자, 액정 표시 소자(LCD), 박막 트랜지스터, 터치 패널, 전자 페이퍼, 태양 전지(PV) 등의 전자 디바이스를 들 수 있다. 본 발명의 효과가 보다 효율적으로 얻어진다는 관점에서, 유기 EL 소자 또는 태양 전지에 바람직하게 사용되고, 유기 EL 소자에 특히 바람직하게 사용된다.The gas barrier film of the present invention can be preferably used for a device whose performance is deteriorated by chemical components (oxygen, water, nitrogen oxides, sulfur oxides, ozone, etc.) in the air. Examples of the device include electronic devices such as an organic EL device, a liquid crystal display device (LCD), a thin film transistor, a touch panel, an electronic paper, and a solar cell (PV). From the viewpoint that the effect of the present invention can be obtained more efficiently, it is preferably used for an organic EL element or a solar cell, and is particularly preferably used for an organic EL element.

본 발명의 가스 배리어성 필름은 또한 디바이스의 막 밀봉에 사용할 수 있다. 즉, 디바이스 자체를 지지체로 하여, 그 표면에 본 발명의 가스 배리어성 필름을 설치하는 방법이다. 가스 배리어성 필름을 설치하기 전에 디바이스를 보호 층으로 덮어도 된다.The gas barrier film of the present invention can also be used for film sealing of devices. That is, the device itself is used as a support, and the gas barrier film of the present invention is provided on the surface of the device. The device may be covered with a protective layer before installing the gas barrier film.

본 발명의 가스 배리어성 필름은, 디바이스의 기판이나 고체 밀봉법에 의한 밀봉을 위한 필름으로서도 사용할 수 있다. 고체 밀봉법은 디바이스 위에 보호층을 형성한 후, 접착제층, 가스 배리어성 필름을 겹쳐서 경화하는 방법이다. 접착제는 특별히 한정은 없지만, 열경화성 에폭시 수지, 광경화성 아크릴레이트 수지 등이 예시된다.The gas barrier film of the present invention can also be used as a substrate for a device or as a film for sealing by a solid sealing method. The solid sealing method is a method in which a protective layer is formed on a device, and then an adhesive layer and a gas-barrier film are overlaid and cured. The adhesive is not particularly limited, but thermosetting epoxy resin, photo-curable acrylate resin and the like are exemplified.

(유기 EL 소자)(Organic EL device)

본 발명의 가스 배리어성 필름을 사용한 유기 EL 소자의 예로서는, 일본 특허 공개 제2007-30387호 공보의 기재를 적절하게 참조할 수 있다.As an example of the organic EL device using the gas barrier film of the present invention, reference may be made to the disclosure of Japanese Patent Laid-Open No. 2007-30387 as appropriate.

(액정 표시 소자)(Liquid crystal display element)

반사형 액정 표시 장치는, 아래부터 순서대로 하부 기판, 반사 전극, 아래 배향막, 액정층, 위 배향막, 투명 전극, 상부 기판, λ/4판, 그리고 편광 막을 포함하는 구성을 갖는다. 본 발명에서의 가스 배리어성 필름은 상기 투명 전극 기판 및 상부 기판으로서 사용할 수 있다.The reflection type liquid crystal display device has a structure including a lower substrate, a reflective electrode, a lower alignment film, a liquid crystal layer, a lower alignment film, a transparent electrode, an upper substrate, a quarter wave plate, and a polarizing film in this order from below. The gas barrier film in the present invention can be used as the transparent electrode substrate and the upper substrate.

(태양 전지)(Solar cell)

본 발명의 가스 배리어성 필름은 태양 전지 소자의 밀봉 필름으로서도 사용할 수 있다. 여기서, 본 발명의 가스 배리어성 필름은 배리어층이 태양 전지 소자에 가까운 측이 되게 밀봉하는 것이 바람직하다.The gas barrier film of the present invention can also be used as a sealing film of a solar cell element. Here, it is preferable that the gas barrier film of the present invention be sealed so that the barrier layer is close to the solar cell element.

(기타)(Other)

본 발명의 가스 배리어성 필름의 기타 적용예로서는, 예를 들어, 일본 특허 공표 평 10-512104호 공보에 기재된 박막 트랜지스터, 일본 특허 공개 평 5-127822호 공보, 일본 특허 공개 제2002-48913호 공보 등에 기재된 터치 패널, 일본 특허 공개 제2000-98326호 공보에 기재된 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.As another application example of the gas barrier film of the present invention, for example, a thin film transistor described in Japanese Patent Application Laid-open No. 10-512104, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 5-127822, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48913 An electronic paper described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-98326, and the like.

[광학 부재][Optical member]

또한, 본 발명의 가스 배리어성 필름은 광학 부재로서 사용될 수도 있다. 광학 부재의 예로서는 원편광판 등을 들 수 있다.The gas barrier film of the present invention may also be used as an optical member. Examples of the optical member include a circularly polarizing plate and the like.

(원편광판)(Circularly polarizing plate)

본 발명에서의 가스 배리어성 필름을 기판으로 해 λ/4판과 편광판을 적층하여, 원편광판을 제작할 수 있다. 이 경우, λ/4판의 지상축과 편광판의 흡수축이 이루는 각이 45°가 되게 적층한다. 이러한 편광판은 길이 방향(MD)에 대하여 45°의 방향으로 연신되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2002-865554호 공보에 기재된 것을 적절하게 사용할 수 있다.By using the gas barrier film of the present invention as a substrate, a? / 4 plate and a polarizing plate can be laminated to produce a circular polarizing plate. In this case, the angle formed by the slow axis of the? / 4 plate and the absorption axis of the polarizing plate is 45 占. It is preferable that such a polarizing plate is stretched in the direction of 45 DEG with respect to the longitudinal direction (MD). For example, those described in JP-A-2002-865554 can be suitably used.

<전기 절연막으로서의 사용>&Lt; Use as electric insulating film &

본 발명의 기능성 막은 전기 절연막으로서 사용할 수 있다.The functional film of the present invention can be used as an electric insulating film.

전기 절연막으로서는, 비유전율이 크면 절연막의 분극에 의해, 배선간 기생 용량이 커지고, 신호의 전송 지연이나 소비 전력의 증대를 일으키는 점에서, 비유전율은 작은 것이 바람직하고, 통상의 방법에 의해 측정되는 비유전율이 1.0 내지 5.0의 범위인 것이 바람직하다. 형성 방법에 따라 다르지만, 본 발명의 기능성 막은 비유전율이 2.5 내지 3.5의 범위이기 때문에, 절연 성능이 우수하여, 전기 절연막으로서 바람직하게 사용할 수 있다.As the electric insulating film, if the relative dielectric constant is large, the parasitic capacitance between the wirings increases due to the polarization of the insulating film, and the relative dielectric constant is preferably small in order to cause a delay in signal transmission and an increase in power consumption, It is preferable that the relative dielectric constant is in the range of 1.0 to 5.0. The functional film of the present invention has a dielectric constant in the range of 2.5 to 3.5, so that the functional film of the present invention is excellent in insulation performance and can be preferably used as an electric insulating film.

또한, 일본 특허 공개 제2012-174756호 공보에 개시된 바와 같은 절연막은, 통상 850℃의 고온 하에서 형성되지만, 본 발명의 기능성 막은, 상술한 바와 같이 100℃ 이하의 저온(개질 처리)에서 형성할 수 있으며, 또한 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성이 우수한 점에서, 전기 절연막으로서 바람직하게 사용할 수 있다.Although the insulating film as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1474756 is usually formed at a high temperature of 850 캜, the functional film of the present invention can be formed at a low temperature (reforming treatment) of 100 캜 or lower And is excellent in durability under high temperature and high humidity and bending resistance. Therefore, it can be preferably used as an electric insulating film.

본 발명의 기능성 막이 전기 절연막으로서 사용되는 경우의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 1000nm인 것이 보다 바람직하다.When the functional film of the present invention is used as an electric insulating film, the thickness is not particularly limited, but it is more preferably 10 to 1000 nm.

<하드 코팅층으로서의 사용>&Lt; Use as Hard Coating Layer >

본 발명의 기능성 막은 하드 코팅층(내찰상층)으로서 사용할 수 있다. 통상, 하드 코팅층으로서의 막은, 경도를 높게 하면, 깨지기 쉬운 경향이 있지만, 본 발명의 기능성 막은 치밀하고 또한 탄성을 갖기 때문에, 내찰상성을 가지면서 깨지기 쉬운 경우가 없는 특징을 갖는다.The functional film of the present invention can be used as a hard coating layer (abrasion upper layer). Normally, the film as the hard coat layer tends to be fragile when the hardness is increased. However, since the functional film of the present invention is dense and has elasticity, it has a feature that it is not fragile while having scratch resistance.

유리를 대체하는 하드 코팅층으로서는, JIS K5600-5-4(ISO/DIN 15184)에서 규정되는 연필 경도 시험으로 「5H」 이상의 경도를 나타내는 것이 바람직하다. 상기한 경도를 갖는 경화막이면, 하드 코팅층으로서 사용할 수 있다. 형성 방법에 따라 다르지만, 본 발명의 기능성 막은, 연필 경도가 6H 내지 9H의 범위이기 때문에, 하드 코팅층으로서 바람직하게 사용할 수 있다.The hard coat layer replacing the glass is preferably a pencil hardness test specified in JIS K5600-5-4 (ISO / DIN 15184) that exhibits a hardness of &quot; 5H &quot; or higher. If the cured film has the above hardness, it can be used as a hard coat layer. The functional film of the present invention can be suitably used as a hard coat layer because the pencil hardness is in the range of 6H to 9H though it depends on the forming method.

이와 같이, 본 발명의 기능성 막은 기재 표면에 대하여 높은 밀착성을 갖고, 또한 원하는 대전 방지 성능, 광학 특성 및 경도를 갖는 것이기 때문에, 광학 적층체의 대전 방지층을 겸한 하드 코팅층으로서 바람직하게 사용할 수 있다.As described above, since the functional film of the present invention has high adhesion to the surface of the substrate and also has desired antistatic properties, optical characteristics and hardness, it can be preferably used as a hard coat layer serving also as an antistatic layer of the optical laminate.

본 발명의 기능성 막이 하드 코팅층으로서 사용되는 경우의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 100 내지 1000nm인 것이 보다 바람직하다.When the functional film of the present invention is used as a hard coat layer, the thickness is not particularly limited, but it is more preferably 100 to 1000 nm.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기능성 막이 고온 고습 하에서의 내구성 및 굴곡 내성이 우수하고, 각종 기능을 갖는 막으로서 사용할 수 있다. 물론 본 발명의 기능성층 한 층만 있으면, 본 발명의 효과를 발휘할 수 있지만, 본 발명의 기능성 막을 몇 층 적층할 경우에는, 본 발명의 효과가 보다 현저하게 나타난다.As described above, the functional film of the present invention is excellent in durability and bending resistance under high temperature and high humidity, and can be used as a film having various functions. Of course, if only one layer of the functional layer of the present invention is present, the effect of the present invention can be exerted. However, when the functional film of the present invention is laminated to several layers, the effect of the present invention becomes more remarkable.

실시예Example

본 발명의 효과를, 이하의 실시예 및 비교예를 사용해서 설명한다. 단, 본 발명의 기술적 범위가 이하의 실시예에만 제한되는 것은 아니다. 또한, 실시예에 있어서 「부」 또는 「%」의 표시를 사용하지만, 특별히 언급이 없는 한 「중량부」 또는 「중량%」를 나타낸다. 또한, 하기 조작에서, 특기하지 않는 한, 조작 및 물성 등의 측정은 실온(20 내지 25℃)/상대 습도 40 내지 50%의 조건에서 행한다.The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments. In the examples, "parts" or "%" are used, and "parts by weight" or "% by weight" are used unless otherwise specified. In the following operation, unless otherwise specified, the measurement of the operation and physical properties is performed at room temperature (20 to 25 DEG C) / relative humidity of 40 to 50%.

{실시예 1}{Example 1}

도 1에 도시하는 CVD 장치(10)(평행 평판 용량 결합형 PECVD 장치)를 사용하여, 박막 형성용 기판(11) 위에 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름 기재(두께: 50㎛)를 설치하고, 당해 필름 기재 상에 헥사메틸디실록산 가스, 실란 가스, 산소 가스, 암모니아 가스, 트리메틸 알루미늄 가스를 공급하고, 각각의 가스 공급량으로 조정함으로써 표 1에 나타내는 조성을 갖는 가스 배리어층(기능성 막)을 성막하였다. 또한, 각각의 가스 공급량을 조정할 때에는, I[ Si -H]/I[ Si -O]의 값을 크게 하는 형태에서는, 실란을 많이 공급하고, I[ Si -H]/I[ Si -O]의 값을 작게 하는 형태에서는, 산소 가스를 많이 공급함으로써 행하였다.A polyethylene naphthalate film substrate (thickness: 50 m) was provided on the thin film forming substrate 11 using the CVD apparatus 10 (parallel plate capacitively coupled type PECVD apparatus) shown in Fig. 1, (Functional film) having the composition shown in Table 1 was formed by supplying a hexamethyldisiloxane gas, a silane gas, an oxygen gas, an ammonia gas, and a trimethylaluminum gas, and adjusting the supply amount of each gas. Further, when adjusting the supply amount of the gases, in the form of increasing the value of I [Si -H] / I [ Si -O] , supply a lot of silane, and I [Si -H] / I [ Si -O] The oxygen gas was supplied in a large amount.

구체적으로, 헥사메틸디실록산 및 실란 가스의 합계 유량을 50sccm, 헬륨 가스의 유량을 50sccm으로 하고, 챔버(12) 내압을 10Pa로 하고, 박막 형성용 기판(11)의 온도를 60℃로 하고, RF 전원 전력을 500W로 하고, RF 전원 주파수를 13.56MHz로 하는 성막 조건에서, 막 두께가 150nm로 되도록 제막시간을 조정하여, 가스 배리어층을 성막하여, 표 1에 나타낸 조성을 갖는 가스 배리어층을 함유하는 가스 배리어성 필름 샘플 No. 101 내지 117을 제작하였다.Specifically, the total flow rate of the hexamethyldisiloxane and the silane gas was set to 50 sccm, the flow rate of the helium gas was set to 50 sccm, the pressure in the chamber 12 was set to 10 Pa, the temperature of the thin film formation substrate 11 was set to 60 캜, The gas barrier layer was formed by adjusting the film forming time such that the RF power supply was 500 W and the RF power frequency was 13.56 MHz so that the film thickness became 150 nm and the gas barrier layer having the composition shown in Table 1 The gas barrier film sample No. 1 was prepared. 101 to 117 were produced.

<가스 배리어층의 원소 조성비의 측정>&Lt; Measurement of element composition ratio of gas barrier layer >

다음 장치 및 측정 조건에 의해, 제작한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 101 내지 117의 가스 배리어층에 대해서, 막 두께 방향의 조성 프로파일을 분석하고, 각각의 w, x, y, z의 값을 구하였다. 각각의 결과를 표 1에 나타내었다.According to the following apparatus and measurement conditions, the gas barrier film sample No. 1 was prepared. For the gas barrier layers 101 to 117, the composition profiles in the film thickness direction were analyzed, and the values of w, x, y, and z were determined. The results are shown in Table 1.

(XPS 분석 조건)(XPS analysis condition)

· 장치: QUANTERASXM(알박-파이 가부시끼가이샤 제조)Device: QUANTERASXM (manufactured by ULVAC-PY)

· X선원: 단색화 Al-Kα· X-ray source: monochromated Al-Kα

· 측정 영역: Si2p, C1s, N1s, O1s, M*Measurement area: Si2p, C1s, N1s, O1s, M *

(M*는, 금속에 따라 최적인 측정 영역이다. 예를 들어, 붕소의 경우: B1s이며; 알루미늄의 경우: Al2p이며; 갈륨의 경우: Ga3d 또는 Ga2p이며; 인듐의 경우: In3d이며; 탈륨의 경우: Tl4f임)(M * is the optimum measurement area for the metal, for example in the case of boron: B1s; in the case of aluminum: Al2p; in the case of gallium: Ga3d or Ga2p; in case of indium: In3d; Case: Tl4f)

· 스퍼터 이온: Ar(2keV)Sputter ion: Ar (2 keV)

· 뎁스 프로파일: 1분간 스퍼터링한 후, 측정을 가스 배리어층의 최표면으로부터 30nm 내지 120nm의 평균값에서 해당 도포 생성물의 조성을 구하였다.Depth profile: After sputtering for 1 minute, the composition of the coating product was determined at an average value of 30 to 120 nm from the outermost surface of the gas barrier layer.

· 정량: 백그라운드를 셜리(Shirley)법으로 구하고, 얻어진 피크 면적으로부터 상대 감도 계수법을 사용해서 정량하였다.Quantitation: The background was determined by the Shirley method and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area.

·데이터 처리: 멀티팩(MultiPak)(알박-파이 가부시끼가이샤 제조)Data processing: MultiPak (manufactured by ULVAC-PY)

<가스 배리어층의 IR 스펙트럼의 측정>&Lt; Measurement of IR spectrum of gas barrier layer >

제작한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 101 내지 117에 대해서, 각각의 IR 스펙트럼을 측정하였다.The gas barrier film sample No. 2 was prepared. 101 to 117, the respective IR spectra were measured.

구체적으로, 니혼 분코 가부시끼가이샤 제조의 FT/IR-4200을 사용하고, Ge를 사용한 ATR법으로, 얻어진 IR 스펙트럼을 투과법으로 얻어지는 값에 일치하도록 보정을 행한 후, 각각의 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[ Si -O])를 구하였다. 각각의 결과를 표 1에 나타내었다.Specifically, Nippon Bunko to whether or sikki manufactured using the ATR method using FT / IR-4200 in the manufacture, and Ge, after carrying out a correction to match the values obtained the IR spectrum obtained by a transmission method, each of the vicinity of 1050cm -1 The ratio (I [ Si- H] / I [ Si- O] ) of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200 cm -1 with respect to the absorption intensity derived from Si- The results are shown in Table 1.

또한, 가스 배리어성 필름 샘플을 측정했을 때에, 타깃으로 하는 가스 배리어층 이외의 것(예를 들어, 기재 또는 후술하는 다른 층 등)을 하지로 하고, 해당하는 하지에 대해서만 별도 IR 스펙트럼 측정을 행하여, 양쪽의 측정 결과를 감산함으로써, 하지에 의한 영향을 상쇄시켰다.Further, when the gas barrier film sample was measured, the material other than the gas barrier layer serving as the target (for example, a base material or another layer to be described later) was used as the base and separately subjected to IR spectral measurement , And subtracting the measurement results from both sides, the influence of the lower limb was canceled.

또한, 원소 조성비 및 IR 스펙트럼의 측정 결과에서, SiMwOxNyCz로 표현되는 화학 조성(식 중, M은 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, w, x, y 및 z는 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비이며, 하기 수식 (1) 내지 (4)를 만족함)을 갖고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[ Si -H]/I[ Si -O])가 0.03 이하인 가스 배리어층은 본 발명의 기능성 막이며, 그 이외의 것은 비교예가 된다. 또한, 가스 배리어층 2층 이상이 있을 경우에, 적어도 한 층이 본 발명의 기능성 막이면 되고, 그 이외의 것은 비교예가 된다. 이하도 마찬가지이다.Further, in the measurement results of element compositional ratio and the IR spectrum, chemical composition (formula represented by SiM w O x N y C z, M represents at least one member selected from the group consisting of the long form of the periodic table group 13 element , w, x, y and z are M, and the element ratio of the oxygen, nitrogen, and carbon, each of silicon, to a formula (1) have a satisfied) a to (4), and 1050cm -1 were observed in the vicinity of IR spectrum (I [ Si- H] / I [ Si- O] ) of the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200 cm -1 with respect to the absorption intensity derived from Si- And the other is a comparative example. When there are two or more gas barrier layers, at least one layer may be a functional film of the present invention, and the other is a comparative example. The same goes for the following.

[수학식 3]&Quot; (3) &quot;

Figure pct00006
Figure pct00006

<수분 투과율(WVTR)의 측정>&Lt; Measurement of water permeability (WVTR) >

제작한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 101 내지 117에 대해서, 가부시끼가이샤 닛폰 에이피아이제 필름 투과성 평가 장치 API-BA90을 사용하여, 40℃ 90%RH에서의 수분 투과율(WVTR)을 측정하였다. 각각의 결과를 표 1에 나타내었다.The gas barrier film sample No. 2 was prepared. (WVTR) at 40 占 폚 and 90% RH were measured using a film permeability evaluation device API-BA90 manufactured by NIPPON KABUSHIKI KAISHA. The results are shown in Table 1.

<열화 처리의 평가>&Lt; Evaluation of deterioration treatment >

제작한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 101 내지 117에 대하여, 다음 2종류의 열화 처리 시험을 행하고, 상기 수분 투과율 측정의 조작과 마찬가지로 수분 투과율을 측정하고, 각각의 결과를 표 1에 나타냈다.The gas barrier film sample No. 2 was prepared. 101 to 117 were subjected to the following two types of deterioration treatment tests, and the water permeability was measured in the same manner as in the measurement of the moisture permeability, and the results are shown in Table 1.

(고온 고습 처리 시험)(High temperature and high humidity treatment test)

각 샘플을, 95℃ 85%RH의 환경 중에서 500시간을 방치하여, 고온 고습 처리를 행하였다.Each sample was allowed to stand in an environment of 95 ° C and 85% RH for 500 hours, and subjected to high temperature and high humidity treatment.

(굴곡 처리 시험)(Bending test)

각 샘플을 10cm 각으로 잘라내고, 가스 배리어층 측이 내측이 되도록, 10mmΦ 원기둥에 1초 동안 감았다가, 1초에 평면으로 펴는 사이클을 100,000회 반복하여, 굴곡 처리를 행하였다.Each sample was cut into a 10 cm square, wound in a 10 mm? Cylindrical column for 1 second so that the gas barrier layer side was inside, and then bent in a plane for 1 second to repeat the bending process 100,000 times.

Figure pct00007
Figure pct00007

상기 표 1로부터 명백해진 바와 같이, 본원 발명의 기능성 막을 포함하는 가스 배리어성 필름은, 가스 배리어성이 높고, 또한 고온 고습 조건 하의 보존 전후 및 굴곡시킨 전후에 가스 배리어성의 열화가 없고, 95℃ 85%RH라고 하는 가혹한 고온 고습 조건 하에서 보존한 후에도 가스 배리어성이 발휘되어, 즉 내구성 및 내굴곡성을 갖는 것을 알았다.As is clear from Table 1, the gas barrier film comprising the functional film of the present invention has a high gas barrier property and does not deteriorate gas barrier properties before and after storage under high temperature and high humidity conditions and before and after bending, It was found that gas barrier properties were exhibited even after storage under severe high temperature and high humidity condition of% RH, that is, durability and flexural resistance.

{실시예 2}{Example 2}

이하의 방법에 의해, 표 2에 나타내는 조성을 갖는 가스 배리어층을 포함하는 가스 배리어성 필름 샘플 No. 201 내지 213을 제작하였다.The gas barrier film sample No. 2 including the gas barrier layer having the composition shown in Table 2 was produced by the following method. 201 to 213 were produced.

(샘플 No. 201의 제작)(Production of sample No. 201)

일본 특허 공개 소 63-191832호 공보에 기재된 방법에 준하여, 질소 분위기 하에서 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 트리이소포록시드를 첨가하고, 80℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 질소 분위기 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 우베 고산 가부시끼가이샤 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스(등록상표)-S」(두께: 50㎛) 상에 도포를 행하여, 질소 기류 하에 80℃에서 5분간 건조시키고, 그 후, 2℃/min의 승온 속도로 350℃까지 가열하고, 350℃에서 1시간 가열하고, 그 후 5℃/min으로 강온하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 201을 얻었다.In accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-191832, NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution under nitrogen atmosphere, was added with an Al content of 10 mol% Aluminum triisopropoxide was added and stirred at 80 캜 for 2 hours to obtain a coating liquid. The coating liquid was allowed to cool and then coated on a heat-resistant polyimide film &quot; UFIREX (registered trademark) -S &quot; (thickness: 50 mu m) manufactured by Ube Kosan Co., Ltd. under a nitrogen atmosphere so as to have a dry film thickness of 150 nm The substrate was heated at 350 캜 for 1 hour and then cooled at a rate of 5 캜 / min to form a gas Barrier Film Sample No. 201 was obtained.

(샘플 No. 202의 제작)(Production of sample No. 202)

일본 특허 공개 평 11-105185호 공보에 기재된 방법에 준하여, 질소 분위기 하에서 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 트리이소포록시드를 첨가하고, 60℃에서 3시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 우베 고산 가부시끼가이샤 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스(등록상표)-S」(두께: 50㎛) 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시키고, 그 후, 100℃에서 3분간, 또한 200℃ 3분간 건조시키고, 350℃에서 1시간 더 가열하고, 그 후 5℃/min으로 강온하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 202를 얻었다.The aluminum content was adjusted to 10 mol% with respect to the Si atoms in NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a perhydro polysilazane solution under nitrogen atmosphere in accordance with the method described in JP-A-11-105185 Aluminum triisopropoxide was added, and the mixture was stirred at 60 캜 for 3 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, a heat-resistant polyimide film &quot; UFIREX (registered trademark) -S &quot; (manufactured by Ube Kosan Co., Ltd.) having a thickness of 150 nm : 50 占 퐉), dried at room temperature for 10 minutes, then dried at 100 占 폚 for 3 minutes and further at 200 占 폚 for 3 minutes and further heated at 350 占 폚 for 1 hour and then at 5 占 폚 / min Deg.] C, and the gas barrier film sample No. 2 was dropped. 202.

(샘플 No. 203의 제작)(Preparation of sample No. 203)

퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120을, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 우베 고산 가부시끼가이샤 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스(등록상표)-S」(두께: 50㎛) 상에 도포를 행하고, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 203을 얻었다.NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution, was coated with a heat-resistant polyimide (manufactured by Ube Chemical Industries, Ltd.) so as to have a dry film thickness of 150 nm (Film thickness: 50 mu m), and dried at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated onto the hot plate at 80 캜 under a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% so that the light amount was 2 J / cm 2 . 203 was obtained.

(샘플 No. 204의 제작)(Preparation of sample No. 204)

질소 분위기 하에서, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120 중에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가하고, 60℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 우베 고산 가부시끼가이샤 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스(등록상표)-S」(두께: 50㎛) 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 204를 얻었다.Aluminum ethylacetoacetate diisopropylate was added to NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a perhydro polysilazane solution so as to have an Al content of 10 mol% based on Si atoms, Lt; 0 &gt; C for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, a heat-resistant polyimide film &quot; UFIREX (registered trademark) -S &quot; (manufactured by Ube Kosan Co., Ltd.) having a thickness of 150 nm : 50 mu m), and dried at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated onto the hot plate at 80 캜 under a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% so that the light amount was 2 J / cm 2 . 204.

(샘플 No. 205의 제작)(Production of sample No. 205)

상기 샘플 No. 204와 마찬가지의 방법으로 도포액을 제조해 도포를 행한 후, 진공 자외선 처리 대신에, 플라즈마 이온 주입 처리를 행하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 205를 얻었다.The sample No. 2 A coating liquid was prepared and applied in the same manner as in Example 204, and then plasma ion implantation treatment was performed in place of the vacuum ultraviolet ray treatment. 205.

플라즈마 이온 주입 처리Plasma ion implantation process

· RF 전원: 니혼 덴시사제, 형식 번호 「RF」56000RF power source: manufactured by Nihon Den Sis Co., Ltd., type number &quot; RF &quot; 56000

· 고전압 펄스 전원: 구리타 세이사꾸쇼사제, 「PV-3-HSHV-0835」· High-voltage pulse power source: "PV-3-HSHV-0835" manufactured by Guritase Corporation

플라즈마 이온 주입 조건Plasma ion implantation conditions

· 플라즈마 생성 가스: ArPlasma forming gas: Ar

· 가스 유량: 100sccmGas flow rate: 100 sccm

· 듀티(Duty)비: 0.5%Duty ratio: 0.5%

· 인가전압: -6kVApplied voltage: -6 kV

· RF 전원: 주파수 13.56MHz, 인가 전력 1000WRF power: frequency 13.56 MHz, applied power 1000 W

· 챔버 내압: 0.2Pa· Chamber pressure: 0.2 Pa

·펄스 폭: 5μsecPulse width: 5 μsec

· 처리시간(이온 주입 시간): 200초· Treatment time (ion implantation time): 200 seconds

(샘플 No. 206의 제작)(Production of sample No. 206)

Si 원자에 대하여 2mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가한 것 외에는, 샘플 No. 204의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 206을 얻었다.Except that aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate was added so as to have an Al content of 2 mol% with respect to Si atoms. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 204, 206.

(샘플 No. 207의 제작)(Production of sample No. 207)

Si 원자에 대하여 1mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가한 것 외에는, 샘플 No. 204의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 207을 얻었다.Except that aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate was added so as to have an Al content of 1 mol% with respect to Si atoms. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 204, 207 was obtained.

(샘플 No. 208의 제작)(Preparation of sample No. 208)

Si 원자에 대하여 90mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가한 것 외에는, 샘플 No. 204의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 208을 얻었다.Except that aluminum ethylacetoacetate.diisopropylate was added so as to have an Al content of 90 mol% with respect to Si atoms. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 204, 208 was obtained.

(샘플 No. 209의 제작)(Production of sample No. 209)

Si 원자에 대하여 110mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가한 것 외에는, 샘플 No. 204의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 209를 얻었다.Except that aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate was added so as to have an Al content of 110 mol% with respect to Si atoms. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 204, 209 &lt; / RTI &gt;

(샘플 No. 210의 제작)(Production of sample No. 210)

알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트 대신에, Si 원자에 대하여 10mol%의 B 함량이 되게 트리메톡시보란을 첨가한 것 외에는, 샘플 No. 204의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 210을 얻었다.Except that trimethoxyborane was added so as to have a B content of 10 mol% based on Si atoms instead of aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 204, 210.

(샘플 No. 211의 제작)(Production of sample No. 211)

50mol%의 테트라메톡시실란, 10mol%의 트리 sec-부톡시 알루미늄, 35mol%의 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 5mol%의 3-아미노프로필트리에톡시실란[으로 이루어지는/을 포함하는] 도포액을, 개질 처리 후의 막 두께가 150nm로 되도록, 우베 고산 가부시끼가이샤 제조의 내열성 폴리이미드 필름 「유피렉스(등록상표)-S」(두께: 50㎛) 상에 도포하고, 80℃에서 1분간 건조하고, 개질 처리로서 130℃에서 30분간의 가열 처리를 행하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 211을 얻었다., Comprising 50 mol% of tetramethoxysilane, 10 mol% of tri-sec-butoxyaluminum, 35 mol% of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 5 mol% of 3-aminopropyltriethoxysilane ] The coating liquid was applied onto a heat-resistant polyimide film "Uphirex (registered trademark) -S" (thickness: 50 μm) manufactured by Ube Kosan Co., Ltd. so that the film thickness after the modification treatment was 150 nm, Dried for one minute, and subjected to a heat treatment at 130 캜 for 30 minutes as a reforming treatment to obtain a gas barrier film sample No. 1. 211.

(샘플 No. 212의 제작)(Preparation of sample No. 212)

트리 sec-부톡시 알루미늄 대신에 트리에톡시 인듐을 사용한 것 외에는, 샘플 No. 211의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 212를 얻었다.Except that triethoxy indium was used instead of tri-sec-butoxy aluminum. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 211, 212.

(샘플 No. 213의 제작)(Production of sample No. 213)

트리 sec-부톡시 알루미늄 대신에, 트리에톡시 탈륨을 사용한 것 외에는, 샘플 No. 211의 제작 방법과 마찬가지로 하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 213을 얻었다.Except that triethoxy thallium was used instead of tri-sec-butoxy aluminum. In the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 211, 213 was obtained.

<각종 측정 및 평가><Various Measurement and Evaluation>

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 201 내지 213에 대하여 가스 배리어층의 원소 조성비의 측정, 가스 배리어층의 IR 스펙트럼의 측정, 수분 투과율(WVTR)의 측정 및 열화 처리의 평가를, 상기 실시예 1의 측정 조건과 마찬가지로 하여 행하고, 각각의 결과를 표 2에 나타내었다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. The evaluation of the element composition ratio of the gas barrier layer, the measurement of the IR spectrum of the gas barrier layer, the measurement of the water permeability (WVTR), and the deterioration treatment were carried out in the same manner as in the measurement conditions of Example 1, The results are shown in Table 2.

Figure pct00008
Figure pct00008

상기 표 2로부터 명백해진 바와 같이, 본원 발명의 기능성 막을 포함하는 가스 배리어성 필름은, 가스 배리어성이 높고, 또한 고온 고습 조건 하에서의 보존 전후 및 굴곡시킨 전후에 가스 배리어성의 열화가 없고, 95℃ 85%RH라고 하는 가혹한 고온 고습 조건 하에서 보존한 후에도 가스 배리어성이 발휘되어, 즉 내구성 및 내굴곡성을 갖는 것을 알았다.As is clear from Table 2, the gas barrier film comprising the functional film of the present invention has a high gas barrier property, and does not deteriorate gas barrier properties before and after storage under high temperature and high humidity conditions and before and after bending, It was found that gas barrier properties were exhibited even after storage under severe high temperature and high humidity condition of% RH, that is, durability and flexural resistance.

{실시예 3}{Example 3}

시클로올레핀 중합체인, 닛본 제온(주)제 제오노아 필름 ZF-14(두께: 50㎛)에 75㎛의 PET성 내열성 보호 필름을 배접하고, 필름 ZF-14 상에 도 2에 도시하는 플라즈마 CVD 성막 장치를 사용해 대향 롤 간에 전력을 공급해 방전해서 플라즈마를 발생시키고, 이러한 방전 영역에 성막 가스(원료 가스로서의 헥사메틸디실록산(HMDSO)과 반응 가스로서의 산소 가스(방전 가스로서도 기능함)의 혼합 가스)를 공급하여, 하기 조건에서 플라즈마 CVD법에 의한 박막 형성을 행하여, 막 두께가 80nm인 제1 가스 배리어층을 형성하였다.A 75 占 퐉 PET heat-resistant protective film was bonded to Zeonoa Film ZF-14 (thickness: 50 占 퐉) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., which is a cycloolefin polymer, and a plasma CVD film deposition (Mixed gas of hexamethyldisiloxane (HMDSO) as a raw material gas and oxygen gas (also serving as a discharge gas) as a reaction gas) is supplied to the discharge region by discharging electric power by supplying electric power between opposing rolls by using the apparatus, And a thin film was formed by the plasma CVD method under the following conditions to form a first gas barrier layer having a thickness of 80 nm.

성막 조건:Film formation conditions:

· 성막 가스의 혼합비(헥사메틸디실록산/산소): 100/1000[단위: sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute), 0℃, 1기압 기준]· Mixing ratio of the film forming gas (hexamethyldisiloxane / oxygen): 100/1000 (unit: sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute), 0 ° C, 1 atmospheric pressure]

· 진공 챔버 내의 진공도: 1.5PaVacuum in the vacuum chamber: 1.5 Pa

· 플라즈마 발생용 전원으로부터의 인가 전력: 2kWElectric power applied from a plasma generating power source: 2 kW

· 플라즈마 발생용 전원의 주파수: 60kHz· Frequency of power supply for plasma generation: 60 kHz

· 필름의 반송 속도: 5m/minFilm transport speed: 5 m / min

이렇게 형성한 제1 가스 배리어층 상에 이하의 제2 가스 배리어층을 적층하고, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305를 제작하였다. 또한, 제1 배리어층의 WVTR는 5×10-2g/m2/day이었다.The following second gas barrier layer was laminated on the thus formed first gas barrier layer, and the gas barrier film sample No. 2 was laminated. 301 to 305 were produced. Also, WVTR of the first barrier layer was 5 × 10 -2 g / m 2 / day.

(샘플 No. 301의 제작)(Production of sample No. 301)

일본 특허 공개 소 63-191832호 공보에 기재된 방법에 준하여, 질소 분위기 하에서 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 트리이소포록시드를 첨가하고, 80℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 질소 분위기 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 도포를 행하여, 질소 기류 하에 80℃에서 5분간 건조시키고, 그 후, 120℃에서 3시간 가열하고, 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301을 얻었다.In accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-191832, NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution under nitrogen atmosphere, was added with an Al content of 10 mol% Aluminum triisopropoxide was added and stirred at 80 캜 for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating solution was allowed to cool, the coating was applied on the first gas barrier layer obtained as described above so as to have a dry film thickness of 150 nm in a nitrogen atmosphere, followed by drying at 80 DEG C for 5 minutes under a nitrogen stream, For 3 hours to form a second gas barrier layer. 301 was obtained.

(샘플 No. 302의 제작)(Production of sample No. 302)

일본 특허 공개 평 11-105185호 공보에 기재된 방법에 준하여, 질소 분위기 하에서 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 트리이소포록시드를 첨가하고, 60℃에서 3시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시키고, 그 후, 100℃에서 3분간, 또한 200℃에서 3시간 건조시키고, 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 302를 얻었다.The aluminum content was adjusted to 10 mol% with respect to the Si atoms in NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a perhydro polysilazane solution under nitrogen atmosphere in accordance with the method described in JP-A-11-105185 Aluminum triisopropoxide was added, and the mixture was stirred at 60 캜 for 3 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, the first gas barrier layer obtained above was coated on the first gas barrier layer so as to have a dry film thickness of 150 nm in an atmosphere of 23 ° C and 50% RH, and then dried at room temperature for 10 minutes , And dried at 100 占 폚 for 3 minutes and at 200 占 폚 for 3 hours to form a second gas barrier layer. 302.

(샘플 No. 303의 제작)(Production of sample No. 303)

퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120을, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2.1J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 제2 가스 배리어층을 형성하고, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 303을 얻었다.NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution, was coated on the first gas barrier layer obtained above in an atmosphere of 23 ° C and 50% RH so that the dried film thickness became 150 nm Followed by drying at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a second gas barrier layer was formed by irradiating a vacuum ultraviolet ray of 172 nm with a light quantity of 2.1 J / cm 2 on a hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% Gas Barrier Film Sample No. 303 was obtained.

(샘플 No. 304의 제작)(Production of sample No. 304)

질소 분위기 하에서, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120 중에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가하고, 60℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 제2 가스 배리어층을 형성하고, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 304를 얻었다.Aluminum ethylacetoacetate diisopropylate was added to NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a perhydro polysilazane solution so as to have an Al content of 10 mol% based on Si atoms, Lt; 0 &gt; C for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, the first gas barrier layer obtained above was coated on the first gas barrier layer so as to have a dry film thickness of 150 nm in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, followed by drying at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a second gas barrier layer was formed by irradiating a vacuum ultraviolet ray of 172 nm with a light quantity of 2 J / cm 2 on a hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% Barrier Film Sample No. 304 was obtained.

(샘플 No. 305의 제작)(Production of sample No. 305)

상기 샘플 No. 304와 마찬가지의 방법으로 도포액을 제조해 도포를 행한 후, 진공 자외선 처리 대신에, 플라즈마 이온 주입 처리를 행하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 305를 얻었다. 또한, 플라즈마 이온 주입 처리는 상기 샘플 No. 205의 경우와 마찬가지의 조건에서 행하였다.The sample No. 2 A coating liquid was prepared and applied in the same manner as in Example 304, and then plasma ion implantation treatment was performed in place of the vacuum ultraviolet ray treatment. 305 was obtained. In addition, the plasma ion implantation treatment is carried out in the same manner as in the above sample No. 1. 205 under the same conditions.

<원소 조성비의 측정>&Lt; Measurement of element composition ratio &

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305에 대하여, 상술한 실시예 1에서 행한 원소 조성비의 측정과 마찬가지의 방법으로, 제1 가스 배리어층 및 제2 가스 배리어층의 원소 조성비를 측정하였다. 제1 가스 배리어층의 조성비의 결과는 SiO1 . 5C0 . 5이었다. 제2 가스 배리어층의 원소 조성비의 각각의 결과를 표 3에 나타내었다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. 301 to 305, element composition ratios of the first gas barrier layer and the second gas barrier layer were measured in the same manner as in the measurement of the element composition ratio in Example 1 described above. Results of the composition ratio of the first gas barrier layer is SiO 1. 5 C 0 . 5 . The results of each element composition ratio of the second gas barrier layer are shown in Table 3.

<IR 스펙트럼의 측정>&Lt; Measurement of IR spectrum >

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305에 대하여, 상술한 실시예 1에서 행한 IR 스펙트럼의 측정과 마찬가지의 방법으로, ATR법에 의해 제1 가스 배리어층 및 제2 가스 배리어층을 적층 후에 측정을 행하여, ATR의 침투 거리로부터 거의 제2 가스 배리어층의 성분이 관측되었다. 각각의 결과를 표 3에 나타내었다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. 301 to 305 were measured after the first gas barrier layer and the second gas barrier layer were laminated by the ATR method in the same manner as in the measurement of the IR spectrum performed in Example 1 described above, Almost the components of the second gas barrier layer were observed. The results are shown in Table 3.

<수분 투과율(WVTR)의 측정>&Lt; Measurement of water permeability (WVTR) >

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305에 대하여, 제1 배리어층 및 제2 배리어층의 배리어성을 종합한 수분 투과율(WVTR)의 측정을, 상기 실시예 1의 측정 조건과 마찬가지로 하여 행하고, 각각의 결과를 표 3에 나타내었다. 또한, 제1 가스 배리어층만의 수분 투과율(WVTR)은 마찬가지로 하여 측정하고, 5×10- 2(g/m2/day)이었다. 상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305를 사용하여, 이하의 순서로 전자 디바이스인 유기 EL 소자를 제작하였다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. 301 to 305, the moisture permeability (WVTR) of the barrier properties of the first barrier layer and the second barrier layer was measured in the same manner as in the measurement conditions of Example 1, and the results are shown in Table 3 . Further, the moisture permeability (WVTR) of the first gas barrier layer only was similarly measured, and the 5 × 10 - 2 (g / m 2 / day) , respectively. The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. 301 to 305 were used to fabricate an organic EL device as an electronic device in the following procedure.

<유기 EL 소자의 제작>&Lt; Fabrication of organic EL device >

(제1 전극층의 형성)(Formation of first electrode layer)

상기에서 제작한 각각의 가스 배리어성 필름 No. 301 내지 305 상에 ITO(인듐 주석 산화물)를 스퍼터법에 의해 두께 150nm로 성막하고, 120℃에서 10분간 가열하여, 투명 도전막을 형성하였다. 이것을 포토리소그래피법에 의해 패터닝을 행하여, 제1 전극층을 형성하였다.Each of the above-mentioned gas barrier film No. 1 to No. 4 produced in the above-mentioned manner. ITO (indium tin oxide) was formed on the layers 301 to 305 to a thickness of 150 nm by a sputtering method and heated at 120 DEG C for 10 minutes to form a transparent conductive film. This was patterned by photolithography to form a first electrode layer.

(정공 수송층의 형성)(Formation of hole transport layer)

상기에서 형성한 제1 전극층 상에, 이하에 나타내는 정공 수송층 형성용 도포액을, 25℃, 상대 습도 50%RH의 환경 하에서, 어플리케이터로 도포한 후, 이하의 조건에서 건조 및 가열 처리를 행하여, 정공 수송층을 형성하였다. 또한, 정공 수송층 형성용 도포액을, 건조 후의 정공 수송층의 두께가 50nm로 되도록 도포하였다.The following coating liquid for forming a hole transport layer was applied on the first electrode layer formed above by an applicator under an environment of 25 캜 and a relative humidity of 50% RH, followed by drying and heating treatment under the following conditions, Thereby forming a hole transporting layer. Further, the coating liquid for forming the hole transport layer was applied so that the thickness of the hole transport layer after drying became 50 nm.

또한, 정공 수송층 형성용 도포액을 도포하기 전에, 제1 전극층이 형성된 가스 배리어성 필름의 세정 표면 개질 처리를, 파장 184.9nm의 저압 수은 램프를 사용하고, 조사 강도 15mW/cm2, 거리 10mm로 실시하였다. 대전 제거 처리는 미약 X선에 의한 제전기를 사용해 행하였다.Before applying the coating liquid for forming a hole transport layer, a cleaning surface modification treatment of the gas-barrier film having the first electrode layer formed thereon was carried out by using a low pressure mercury lamp having a wavelength of 184.9 nm and irradiating the surface with an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 and a distance of 10 mm Respectively. The electrification elimination treatment was carried out by using the weak X-ray electricity.

<정공 수송층 형성용 도포액>&Lt; Coating liquid for forming hole transport layer >

폴리에틸렌디옥시티오펜·폴리스티렌 술포네이트(PEDOT/PSS, Bayer사제 Bytron(등록상표) P AI 4083)를 순수로 65질량%까지 희석하고 나서, 메탄올로 5질량%까지 희석한 용액을 정공 수송층 형성용 도포액으로서 준비하였다.A solution of polyethylene dioxythiophene polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bytron (registered trademark) P AI 4083 manufactured by Bayer Co.) diluted with pure water to 65 mass% and then diluted with methanol to 5 mass% was applied for forming a hole transport layer Solution.

<건조 및 가열 처리 조건>&Lt; Conditions for drying and heat treatment >

정공 수송층 형성용 도포액을 도포한 후, 성막면을 향해 높이 100mm, 토출 풍속 1m/s, 폭의 풍속분포 5%, 온도 100℃에서 온풍을 불어 용매를 제거한 후, 계속해서, 가열 처리 장치를 사용해 온도 150℃에서 이면 전열 방식의 열처리를 행하여, 정공 수송층을 형성하였다.After applying the coating liquid for forming the hole transporting layer, the solvent was blown off toward the film formation surface at a height of 100 mm, a discharge air velocity of 1 m / s, a wind velocity distribution of 5% and a temperature of 100 ° C, When the temperature was 150 DEG C, the heat treatment was conducted to form a hole transporting layer.

(발광층의 형성)(Formation of light emitting layer)

상기에서 형성한 정공 수송층 상에 이하에 나타내는 백색 발광층 형성용 도포액을, 이하의 조건에 의해 어플리케이터로 도포한 후, 이하의 조건에서 건조 및 가열 처리를 행하여 발광층을 형성하였다. 백색 발광층 형성용 도포액은 건조 후의 발광층 두께가 40nm로 되도록 도포하였다.The following coating liquid for forming a white light emitting layer was applied on the above-described hole transporting layer by an applicator under the following conditions, followed by drying and heating treatment under the following conditions to form a light emitting layer. The coating liquid for forming the white light emitting layer was applied so that the thickness of the light emitting layer after drying was 40 nm.

<백색 발광층 형성용 도포액>&Lt; Coating liquid for forming white light emitting layer &

호스트재로서 하기 화학식 H-A로 표현되는 화합물 1.0g과, 도펀트재로서 하기 화학식 D-A로 표현되는 화합물 100mg, 도펀트재로서 하기 화학식 D-B로 표현되는 화합물 0.2mg, 도펀트재로서 하기 화학식 D-C로 표현되는 화합물 0.2mg을, 100g의 톨루엔에 용해해 백색 발광층 형성용 도포액으로서 준비하였다. 1.0 g of a compound represented by the formula HA as a host material, 100 mg of a compound represented by the following formula (DA) as a dopant, 0.2 mg of a compound represented by the following formula DB as a dopant, 0.2 mg were dissolved in 100 g of toluene to prepare a coating liquid for forming a white light emitting layer.

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pct00009
Figure pct00009

<도포 조건><Coating Conditions>

도포 공정을 질소 가스 농도 99% 이상의 분위기에서, 도포 온도를 25℃로 하고, 도포 속도 1m/min으로 행하였다.The coating process was carried out at an application temperature of 25 캜 and a coating rate of 1 m / min in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more.

<건조 및 가열 처리 조건>&Lt; Conditions for drying and heat treatment >

백색 발광층 형성용 도포액을 도포한 후, 성막면을 향해 높이 100mm, 토출 풍속 1m/s, 폭의 풍속분포 5%, 온도 60℃에서 온풍을 불어 용매를 제거한 후, 계속해서, 온도 130℃에서 가열 처리를 행하여, 발광층을 형성하였다.After applying the coating liquid for forming a white light emitting layer, the solvent was blown toward the film formation surface at a height of 100 mm, a discharge air speed of 1 m / s, a wind velocity distribution of 5% at a width of 60 ° C and a temperature of 60 ° C, A heat treatment was performed to form a light emitting layer.

(전자 수송층의 형성)(Formation of electron transport layer)

상기에서 형성한 발광층 상에, 이하에 나타내는 전자 수송층 형성용 도포액을, 이하의 조건에 의해 어플리케이터로 도포한 후, 이하의 조건에서 건조 및 가열 처리하여, 전자 수송층을 형성하였다. 전자 수송층 형성용 도포액은 건조 후의 전자 수송층 두께가 30nm로 되도록 도포하였다.The following coating liquid for forming an electron transport layer was applied on the above-described light emitting layer by an applicator under the following conditions, and then dried and heat-treated under the following conditions to form an electron transport layer. The coating liquid for forming the electron transport layer was applied so that the thickness of the electron transport layer after drying was 30 nm.

<도포 조건><Coating Conditions>

도포 공정은 질소 가스 농도 99% 이상의 분위기에서, 전자 수송층 형성용 도포액의 도포 온도를 25℃로 하고, 도포 속도 1m/min으로 행하였다.In the application step, the application temperature of the coating solution for forming an electron transport layer was set to 25 캜 and the application speed was 1 m / min in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more.

<전자 수송층 형성용 도포액>&Lt; Coating liquid for forming electron transport layer >

전자 수송층은 하기 화학식 E-A로 표현되는 화합물을 2,2,3,3-테트라플루오로-1-프로판올 중에 용해해 0.5질량% 용액으로 하여, 전자 수송층 형성용 도포액으로 하였다.The electron transport layer was prepared by dissolving the compound represented by the following formula (E-A) in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol to prepare a 0.5 mass% solution.

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pct00010
Figure pct00010

<건조 및 가열 처리 조건>&Lt; Conditions for drying and heat treatment >

전자 수송층 형성용 도포액을 도포한 후, 성막면을 향해 높이 100mm, 토출 풍속 1m/s, 폭의 풍속분포 5%, 온도 60℃에서 온풍을 불어 용매를 제거한 후, 계속해서, 가열 처리부에서, 온도 200℃에서 가열 처리를 행하여, 전자 수송층을 형성하였다.After the application liquid for forming the electron transport layer was applied, warm air was blown toward the film formation surface at a height of 100 mm, a discharge air velocity of 1 m / s, a wind speed distribution of 5% at a width of 60%, and a temperature of 60 캜, And heat treatment was performed at a temperature of 200 캜 to form an electron transporting layer.

(전자 주입층의 형성)(Formation of electron injection layer)

상기에서 형성한 전자 수송층 상에 전자 주입층을 형성하였다. 먼저, 기판을 감압 챔버에 투입하고, 5×10-4Pa까지 감압하였다. 미리, 진공 챔버에 탄탈륨제 증착 보트에 준비해 둔 불화 세슘을 가열하여, 두께 3nm의 전자 주입층을 형성하였다.An electron injection layer was formed on the electron transport layer formed above. First, the substrate was placed in a decompression chamber, and the pressure was reduced to 5 × 10 -4 Pa. Cesium fluoride prepared in a tantalum deposition boat was heated in advance in a vacuum chamber to form an electron injection layer with a thickness of 3 nm.

(제2 전극층의 형성)(Formation of Second Electrode Layer)

상기에서 형성한 전자 주입층 상에 5×10-4Pa의 진공 하에서, 제2 전극층 형성 재료로서 알루미늄을 사용하고, 취출 전극을 갖도록 증착법으로 마스크 패턴 성막하여, 두께 100nm의 제2 전극층을 적층하였다.A second electrode layer having a thickness of 100 nm was laminated on the electron injecting layer formed above under a vacuum of 5 10 -4 Pa by using a mask pattern using evaporation so as to have aluminum as the second electrode layer forming material and having extraction electrodes .

(보호층의 형성)(Formation of Protective Layer)

계속해서, 제1 전극 및 제2 전극의 취출부가 되는 부분을 제외하고, CVD법으로 SiO2를 두께 200nm로 적층하여, 제2 전극층 위에 보호층을 형성하였다.Subsequently, SiO 2 was laminated with a thickness of 200 nm by CVD to form a protective layer on the second electrode layer, except for the portions of the first electrode and the second electrode which were taken out.

이와 같이, 제1 전극층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 제2 전극층 및 보호층을 갖는 전자 소자 본체 1을 제작하였다.Thus, the electronic device body 1 having the first electrode layer, the hole transporting layer, the light emitting layer, the electron transporting layer, the electron injecting layer, the second electrode layer, and the protective layer was produced.

[밀봉][Sealing]

상기에서 제작한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305를, 각각 밀봉 부재로서 사용하고, 쓰리 본드 가부시끼가이샤 제조 시트 형상 밀봉제 TB1655를 사용하여, 상기 얻어진 전자 소자 본체에 대하여 밀봉을 행하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301 내지 305에 대응하는 유기 EL 소자 샘플 No. 301 내지 305를 제작하였다.The gas barrier film sample No. 2 prepared in the above was prepared. 301 to 305 were used as the sealing members, respectively, and the obtained electronic element body was sealed using a sheet-shaped sealing material TB1655 manufactured by Three Bond Co., Ltd. to obtain a gas barrier film sample No. 1. Organic EL element sample No. &quot; 301 to 305 were produced.

<유기 EL 소자의 평가>&Lt; Evaluation of organic EL device >

상기에서 얻어진 유기 EL 소자 샘플 No. 301 내지 305에 대해서, 다음 방법에 따라 내구성 평가를 행하였다. 각각의 결과를 표 3에 나타내었다.The organic EL device sample No. 2 obtained in the above-mentioned example was used. 301 to 305 were evaluated for durability according to the following method. The results are shown in Table 3.

(다크 스폿(DS) 평가)(Dark spot (DS) evaluation)

상기에서 제작한 각 유기 EL 소자를, 95℃ 85%RH의 환경 하에서 10시간 가속 열화 처리를 실시하고, 각 유기 EL 소자에 대하여 각각 1mA/cm2의 전류를 인가하고, 발광 상을 사진 촬영했을 때의 다크 스폿을 면적 비율(DS의 발생률)로서 산출하였다. 각각의 결과를 표 3에 나타내었다.Each of the organic EL devices manufactured as described above was subjected to accelerated deterioration treatment for 10 hours under an environment of 95 캜 and 85% RH, a current of 1 mA / cm 2 was applied to each organic EL device, and a luminescent image was photographed Dark spot was calculated as the area ratio (the incidence of DS). The results are shown in Table 3.

(열화 처리 후의 다크 스폿(DS) 평가)(Dark spot (DS) evaluation after deterioration treatment)

상기에서 제작한 각 유기 EL 소자에 대하여, 다음 2종류의 열화 처리 시험을 행하고, 상기 DS 발생률을 구하는 방법과 마찬가지로, 열화 처리 후의 다크 스폿(DS)의 발생률을 평가하였다. 각각의 결과를 표 3에 나타내었다.The following two kinds of deterioration treatment tests were performed on each of the organic EL devices manufactured as described above and the rate of occurrence of the dark spot DS after the deterioration treatment was evaluated in the same manner as the method for obtaining the DS incidence rate. The results are shown in Table 3.

[고온 고습 처리 시험][High temperature and high humidity treatment test]

각 유기 EL 소자 샘플을, 95℃ 85%RH의 환경 하에서 500시간 방치 후, 상기와 마찬가지의 방법으로 발광시켜, 다크 스폿의 면적 비율(DS 발생률)을 구하였다.Each of the organic EL device samples was allowed to stand in an environment of 95 ° C and 85% RH for 500 hours and then emitted by the same method as above to calculate the area ratio (DS generation rate) of the dark spots.

[굴곡 처리 시험][Bending test]

각 유기 EL 소자 샘플을, 50mmΦ 원기둥에 1초 동안 감았다가, 1초에 평면으로 펴는 사이클을 100,000회 반복하고, 유기 EL 소자의 가속 열화 처리를 실시한 후, 상기와 마찬가지의 방법으로 다크 스폿의 면적 비율(DS 발생률)을 구하였다.Each organic EL element sample was wound in a 50 mm? Cylindrical cylinder for 1 second, and a flattening cycle of 1 second was repeated 100,000 times to carry out the accelerated deterioration treatment of the organic EL element. Thereafter, the area ratio of the dark spots (DS incidence rate).

Figure pct00011
Figure pct00011

상기 표 3으로부터 명백해진 바와 같이, 본원 발명의 기능성 막을 포함하는 가스 배리어성 필름의 가스 배리어성이 높고, 그것을 사용한 유기 EL 소자는, 고온 고습 조건 하에서의 보존 전후 및 굴곡시킨 전후에, 다크 스폿의 발생률이 낮고, 즉 내구성 및 내굴곡성을 갖는 것을 알았다.As is clear from Table 3, the gas barrier film comprising the functional film of the present invention has a high gas barrier property, and the organic EL device using the organic EL device has a high occurrence rate of dark spots before and after storage under high temperature and high humidity conditions, That is, durability and flexural resistance.

{실시예 4}{Example 4}

PET 필름 기재(두께: 50㎛) 상에, 상술한 실시예 3과 마찬가지의 방법에 의해 제1 가스 배리어층을 형성하였다. 이렇게 형성한 제1 가스 배리어층 상에 이하의 제2 가스 배리어층을 적층하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 401 내지 405를 제작하였다.On the PET film substrate (thickness: 50 mu m), a first gas barrier layer was formed by the same method as in Example 3 described above. The following second gas barrier layer was laminated on the thus formed first gas barrier layer to form a gas barrier film sample No. 2. 401 to 405 were produced.

(샘플 No. 401의 제작)(Production of sample No. 401)

상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 상술한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 301의 제작 방법과 마찬가지로 하여 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 401을 얻었다.On the first gas barrier layer obtained above, the above-mentioned gas barrier film sample No. 2 was formed. A second gas barrier layer was formed in the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 301, 401 was obtained.

(샘플 No. 402의 제작)(Production of sample No. 402)

상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 상술한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 302의 제작 방법과 마찬가지로 하여 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 402를 얻었다.On the first gas barrier layer obtained above, the above-mentioned gas barrier film sample No. 2 was formed. A second gas barrier layer was formed in the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 302, 402 was obtained.

(샘플 No. 403의 제작)(Preparation of sample No. 403)

상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 상술한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 303의 제작 방법과 마찬가지로 하여 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 403을 얻었다.On the first gas barrier layer obtained above, the above-mentioned gas barrier film sample No. 2 was formed. A second gas barrier layer was formed in the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 303, 403 was obtained.

(샘플 No. 404의 제작)(Production of sample No. 404)

상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 상술한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 304의 제작 방법과 마찬가지로 하여 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 404를 얻었다.On the first gas barrier layer obtained above, the above-mentioned gas barrier film sample No. 2 was formed. The second gas barrier layer was formed in the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 304. 404.

(샘플 No. 405의 제작)(Production of sample No. 405)

상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 상술한 가스 배리어성 필름 샘플 No. 305의 제작 방법과 마찬가지로 하여 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 405를 얻었다.On the first gas barrier layer obtained above, the above-mentioned gas barrier film sample No. 2 was formed. A second gas barrier layer was formed in the same manner as in the production method of the gas barrier film sample No. 305, 405 &lt; / RTI &gt;

(샘플 No. 406의 제작)(Production of sample No. 406)

PET 필름 기재(두께: 50㎛) 상에 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120을, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 6J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 제1 가스 배리어층을 형성하였다.NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution, was coated on a PET film substrate (thickness: 50 μm) so that the dry film thickness became 150 nm in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH Followed by drying at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a first gas barrier layer was formed by irradiating a vacuum ultraviolet ray of 172 nm with a light amount of 6 J / cm 2 on a hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1%.

이어서, 질소 분위기 하에서, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120 중에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가하고, 60℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록, 상기에서 얻어진 제1 가스 배리어층 상에 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2J/cm2의 광량이 되게 조사하고, 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 406을 얻었다.Subsequently, aluminum ethylacetoacetate diisopropylate was added to NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a perhydro polysilazane solution in an atmosphere of nitrogen so as to have an Al content of 10 mol% based on Si atoms , And the mixture was stirred at 60 DEG C for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, the first gas barrier layer obtained above was coated on the first gas barrier layer so as to have a dry film thickness of 150 nm in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, followed by drying at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated onto the hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% to obtain a light quantity of 2 J / cm 2 to form a second gas barrier layer, Barrier Film Sample No. 406 was obtained.

(샘플 No. 407의 제작)(Production of sample No. 407)

상기 샘플 No. 406과 마찬가지인 제1 가스 배리어층 상에, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120을, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2J/cm2의 광량이 되게 조사하고, 제2 가스 배리어층을 형성하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 407을 얻었다.The sample No. 2 NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution, was applied to a first gas barrier layer similar to that of Example 406 so as to have a dry film thickness of 150 nm in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH Followed by drying at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated onto the hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% to obtain a light quantity of 2 J / cm 2 to form a second gas barrier layer, Barrier Film Sample No. 407 &lt; / RTI &gt;

<각종 측정><Various measurements>

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 401 내지 407에 대하여, 제2 가스 배리어층의 원소 조성비의 측정, 제2 가스 배리어층의 IR 스펙트럼의 측정, 제1 배리어층 및 제2 배리어층의 배리어성을 종합한 수분 투과율(WVTR)의 측정을, 상기 실시예 1의 측정 조건과 마찬가지로 하여 행하고, 각각의 결과를 표 4에 나타내었다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. For 401 to 407, measurements of the moisture transmittance (WVTR) of the second gas barrier layer, the measurement of the IR spectra of the second gas barrier layer, and the barrier properties of the first and second barrier layers Was carried out in the same manner as in the measurement conditions of Example 1, and the results are shown in Table 4. &lt; tb &gt; &lt; TABLE &gt;

상기에서 얻어진 가스 배리어성 필름 샘플 No. 401 내지 407 각각을 사용하여, 이하의 순서로 전자 디바이스인 태양 전지를 제작하였다.The gas barrier film sample No. 2 obtained in the above was evaluated. 401 to 407 were used to fabricate a solar cell as an electronic device in the following procedure.

<태양 전지의 제작>&Lt; Fabrication of solar cell &

상기에서 얻어진 각 가스 배리어성 필름 샘플의 가스 배리어층과 반대측 기재면에, 제1 전극층(양극)으로서 인듐주석 산화물(ITO) 투명 도전막을 두께 150nm로 퇴적한 것(시트 저항 12Ω/square)을, 통상의 포토리소그래피법과 습식 에칭을 사용해서 10mm 폭으로 패터닝하여, 제1 전극층을 형성하였다. 패턴 형성한 제1 전극층을, 계면 활성제와 초순수에 의한 초음파 세정, 초순수에 의한 초음파 세정 순서로 세정 후, 질소 블로우로 건조시키고, 마지막으로 자외선 오존 세정을 행하였다.A transparent conductive film of indium tin oxide (ITO) was deposited as a first electrode layer (anode) to a thickness of 150 nm (sheet resistance: 12? / Square) on the substrate surface opposite to the gas barrier layer of each of the gas- And patterned to a width of 10 mm by using a normal photolithography method and wet etching to form a first electrode layer. The patterned first electrode layer was cleaned by ultrasonic cleaning with a surfactant and ultrapure water, ultrasonic cleaning with ultrapure water, followed by drying with nitrogen blow, and ultraviolet ozone cleaning was performed.

정공 수송층으로서, 도전성 고분자 및 폴리아니온을 포함하는 PEDOT-PSS(CLEVIOS(등록상표) P VP AI 4083, 헤레오스 가부시끼가이샤 제조, 도전율: 1×10-3S/cm)를 2.0질량%로 함유하는 이소프로판올 용액을 제조하고, 건조 막 두께가 약 30nm로 되도록, 기판을 65℃로 조온한 블레이드 코터를 사용해서 도포 건조하였다. 그 후, 120℃의 온풍으로 20초간 가열 처리하여, 정공 수송층을 상기 제1 전극층 위에 제막하였다. 이 이후는, 글로브 박스 내로 가져와서, 질소 분위기 하에서 작업하였다.2.0% by mass of PEDOT-PSS (CLEVIOS (registered trademark) P VP AI 4083, manufactured by Heraeus Kabushiki Kaisha, conductivity: 1 x 10 -3 S / cm) containing a conductive polymer and polyanion was contained as the hole transport layer Was prepared and applied and dried using a blade coater in which the substrate was heated to 65 占 폚 so that the dry film thickness became about 30 nm. Thereafter, the film was subjected to heat treatment for 20 seconds with hot air at 120 DEG C to form a hole transport layer on the first electrode layer. Thereafter, it was taken into a glove box and worked under a nitrogen atmosphere.

먼저, 질소 분위기 하에서, 상기 정공 수송층까지 형성한 소자를 120℃에서 3분간 가열 처리하였다.First, in a nitrogen atmosphere, the device formed up to the hole transport layer was subjected to heat treatment at 120 DEG C for 3 minutes.

계속해서, o-디클로로벤젠에, p형 유기 반도체재료로서 하기 화합물 A를 0.8질량% 및 n형 유기 반도체재료인 PC60BM(프런티어 카본 가부시끼가이샤 제조, nanom(등록상표) spectra E100H)을 1.6질량% 혼합한 유기 광전변환 재료 조성물 용액을 제조했다(p형 유기 반도체 재료:n형 유기 반도체 재료=33:67(질량비)). 핫 플레이트에서 100℃로 가열하면서 교반(60분간)해서 완전히 용해한 후, 건조 막 두께가 약 170nm로 되도록, 기판을 40℃로 조온한 블레이드 코터를 사용해서 도포하고, 120℃에서 2분간 건조하여, 광전변환층을 상기 정공 수송층 위에 제막하였다.Subsequently, 0.8% by mass of the following compound A as a p-type organic semiconductor material and 1.6% by mass of a PC60BM (nanom (registered trademark) spectra E100H, manufactured by Frontier Carbon Kabushiki Kaisha) as an n-type organic semiconductor material were added to o- (P-type organic semiconductor material: n-type organic semiconductor material = 33: 67 (mass ratio)). (60 minutes) with heating while heating at 100 DEG C on a hot plate, and then the substrate was coated using a blade coater, which had been cooled to 40 DEG C, so as to have a dry film thickness of about 170 nm, and dried at 120 DEG C for 2 minutes, A photoelectric conversion layer was formed on the hole transport layer.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pct00012
Figure pct00012

[화학식 7](7)

Figure pct00013
Figure pct00013

계속해서, 상기 화합물 B를 0.02질량%의 농도가 되도록, 1-부탄올:헥사플루오로이소프로판올=1:1의 혼합 용매에 용해해서 용액을 제조하였다. 이 용액을, 건조 막 두께가 약 5nm로 되도록, 기판을 65℃로 조온한 블레이드 코터를 사용해서 도포 건조하였다. 그 후, 100℃의 온풍으로 2분간 가열 처리하여, 전자 수송층을 상기 광전변환층 위에 제막하였다.Subsequently, the compound B was dissolved in a mixed solvent of 1-butanol: hexafluoroisopropanol = 1: 1 in a concentration of 0.02% by mass to prepare a solution. This solution was applied and dried using a blade coater in which the substrate was heated to 65 占 폚 so that the dried film thickness became about 5 nm. Thereafter, heat treatment was performed for 2 minutes with hot air at 100 DEG C to form an electron transport layer on the photoelectric conversion layer.

이어서, 상기 전자 수송층을 제막한 소자를, 진공 증착 장치 내에 설치하였다. 그리고 10mm 폭의 섀도우 마스크가 투명 전극과 직교하도록 소자를 세트하고, 10-3Pa 이하로까지 진공 증착 장치 내를 감압한 후, 증착 속도 2nm/초로 은을 100nm 증착하여, 제2 전극층(음극)을 상기 전자 수송층 상에 형성하였다.Subsequently, the element having the electron transport layer formed thereon was placed in a vacuum evaporation apparatus. Then, the device was set so that the shadow mask having a width of 10 mm was orthogonal to the transparent electrode, and the inside of the vacuum evaporation apparatus was reduced to 10 -3 Pa or less, and silver was deposited to 100 nm at the deposition rate of 2 nm / Was formed on the electron transporting layer.

밀봉 부재로서, 30㎛ 두께의 알루미늄박(도요 알루미늄 가부시끼가이샤 제조)에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(12㎛ 두께)을 드라이 라미네이션용의 접착제(2액 반응형 우레탄계 접착제)를 사용해 드라이 라미네이트한 것(접착제층 두께 1.5㎛)을 사용하고, 쓰리 본드 가부시끼가이샤 제조의 시트 형상 밀봉제 TB1655를 사용해 밀봉을 행하여, 가스 배리어성 필름 샘플 No. 401 내지 407에 대응하는 태양 전지 샘플 No. 401 내지 407을 제작하였다.As a sealing member, a polyethylene terephthalate (PET) film (12 μm thick) was laminated on a 30 μm thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Kabushiki Kaisha) with a dry lamination adhesive (two-component reaction type urethane adhesive) (Adhesive layer thickness: 1.5 占 퐉) was used and sealing was performed using a sheet-like sealant TB1655 manufactured by Three Bond Co., Ltd. to obtain a gas barrier film sample No. 1. Solar cell sample No. 401 to 407 corresponding to Fig. 401 to 407 were produced.

<태양 전지의 평가>&Lt; Evaluation of solar cell &

상기에서 얻어진 태양 전지 샘플 No. 401 내지 407에 대해서, 다음 방법에 따라 내구성 평가를 행하였다.The photovoltaic cell sample No. 2 obtained in the above was obtained. 401 to 407 were subjected to durability evaluation according to the following method.

(단락 전류 밀도, 개방 전압, 곡선 인자 및 광전변환 효율의 측정)(Measurement of short-circuit current density, open-circuit voltage, curve factor and photoelectric conversion efficiency)

제작한 각 형태 전지를, 솔라 시뮬레이터(AM1.5G 필터)를 사용해서 100mW/cm2 강도의 광을 조사하고, 유효 면적을 1cm2로 한 마스크를 수광부에 겹치고, IV 특성을 평가함으로써, 단락 전류 밀도 Jsc(mA/cm2), 개방 전압 Voc(V) 및 곡선 인자 FF를 측정하고, 초기 광전변환 효율(%)을 하기식에 의해 산출하였다. 각각의 결과를 표 4에 나타내었다.Each manufactured type cell was irradiated with light of 100 mW / cm 2 intensity using a solar simulator (AM1.5G filter), a mask having an effective area of 1 cm 2 was superimposed on the light receiving unit, and the IV characteristic was evaluated. The density Jsc (mA / cm 2 ), the open-circuit voltage Voc (V) and the curve factor FF were measured and the initial photoelectric conversion efficiency (%) was calculated by the following formula. The results are shown in Table 4.

[수학식 4]&Quot; (4) &quot;

Figure pct00014
Figure pct00014

그 후, 이하의 조건에서 열화 처리 후의 발전 효율을 측정하였다. 각각의 결과를 표 4에 나타내었다.Thereafter, the power generation efficiency after the deterioration treatment was measured under the following conditions. The results are shown in Table 4.

[고온 고습 처리 시험][High temperature and high humidity treatment test]

각 태양 전지 샘플을 95℃ 85%RH의 환경 하에서, 500시간 방치 후의 발전 효율을 측정하였다.Each of the solar cell samples was subjected to measurement of power generation efficiency after being left in an environment of 95 ° C and 85% RH for 500 hours.

[굴곡 처리 시험][Bending test]

각 태양 전지 샘플을 50mmΦ 원기둥에 1초 동안 감았다가, 1초에 평면으로 펴는 사이클을 100,000회 반복하고, 각 태양 전지 샘플을 95℃ 85%RH의 환경 하에서 10시간의 가속 열화 처리를 실시한 후, 발전 효율을 측정하였다.Each of the solar cell samples was subjected to an accelerated deterioration treatment for 10 hours under an environment of 95 DEG C and 85% RH, and then subjected to an accelerated deterioration treatment The efficiency was measured.

Figure pct00015
Figure pct00015

상기 표 4로부터 명백해진 바와 같이, 본원 발명의 기능성 막을 포함하는 가스 배리어성 필름의 가스 배리어성이 높고, 그것을 사용한 태양 전지는, 고온 고습 조건 하에서의 보존 전후 및 굴곡시킨 전후에, 발전 효율이 높고, 즉 내구성 및 내굴곡성을 갖는 것을 알았다.As apparent from Table 4, the gas barrier film comprising the functional film of the present invention has a high gas barrier property, and the solar cell using the same has high power generation efficiency before and after storage under high temperature and high humidity conditions, before and after bending, That is, durability and flexural resistance.

{실시예 5}{Example 5}

<반도체 절연막으로서의 기능성 막의 제작><Fabrication of Functional Film as Semiconductor Insulating Film>

질소 분위기 하에서, 실리콘 기판 상에, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120 중에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가하고, 60℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 1J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 절연막을 형성하였다. 통상의 방법에 따라, 비유전율을 측정한 결과, 3.1이었다. 또한, 원소 조성비 및 IR 스펙트럼을 상기 실시예 1의 측정 조건과 마찬가지로 하여 측정한 결과, 본 발명의 범위 내의 조성을 갖고, 또한 본 발명의 IR 스펙트럼에서의 (I[ Si -H]/I[ Si -O])값도 본 발명의 범위 내였다. 이와 같이, 본 발명의 기능성 막을 반도체의 절연막으로서 사용할 수 있음을 알았다.A solution of aluminum ethylacetoacetate diisopropylate in an amount of 10 mol% based on Si atoms in NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., a perhydro polysilazane solution, And the mixture was stirred at 60 占 폚 for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, the coating was applied in an atmosphere of 23 ° C and 50% RH to a dry film thickness of 150 nm and dried at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated on the hot plate at 80 캜 in an atmosphere of nitrogen adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% so as to have a light quantity of 1 J / cm 2 to form an insulating film. According to a conventional method, the relative dielectric constant was measured and found to be 3.1. In addition, as a result of the elemental composition, and IR spectrum measured in the same manner as the measurement conditions in Example 1, having a composition within the scope of the present invention, also in the IR spectrum of the present invention (I [Si -H] / I [Si - O] ) values were within the scope of the present invention. Thus, it has been found that the functional film of the present invention can be used as an insulating film of a semiconductor.

또한, 통상 일본 특허 공개 제2012-174756호 공보에 개시된 바와 같이 850℃ 정도의 고온이 아니면 얻어지지 않는 절연막은, 본 발명에서 100℃ 이하의 저온에서 형성할 수 있었다.In addition, an insulating film which can not be obtained unless the temperature is as high as about 850 占 폚, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2012-174756, can be formed at a low temperature of 100 占 폚 or lower in the present invention.

{실시예 6}{Example 6}

<하드 코팅층으로서의 기능성 막의 제작><Fabrication of Functional Film as Hard Coating Layer>

질소 분위기 하에서, PET 기판 상에, 퍼히드로폴리실라잔 용액인 AZ 일렉트로닉 머티리얼즈(주)제의 NAX-120 내에, Si 원자에 대하여 10mol%의 Al 함량이 되게 알루미늄 에틸아세토아세테이트·디이소프로필레이트를 첨가하고, 60℃에서 2시간 교반해 도포액을 얻었다. 당해 도포액을 방냉한 후, 대기 중 23℃ 50%RH의 환경 하에서, 건조 막 두께가 150nm로 되도록 도포를 행하여, 실온에서 10분간 건조시켰다. 그 후, 산소 농도를 0.01 내지 0.1%로 조정한 질소 분위기 하, 80℃의 핫 플레이트 상에서, 172nm의 진공 자외선을 2.5J/cm2의 광량이 되게 조사하여, 하드 코팅층을 형성하였다. JIS K5600-5-4(ISO/DIN 15184)에 따라 연필 경도를 측정한 결과, 9H이었다. 또한, 원소 조성비 및 IR 스펙트럼을 상기 실시예 1의 측정 조건과 마찬가지로 하여 측정한 결과, 본 발명의 범위 내의 조성을 갖고, 또한 본 발명의 IR 스펙트럼에서의 (I[ Si -H]/I[ Si -O])값도 본 발명의 범위 내였다. 이와 같이, 본 발명의 기능성 막을 하드 코팅층으로서 사용할 수 있음을 알았다.In a nitrogen atmosphere, in a NAX-120 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., which is a perhydro polysilazane solution, aluminum ethylacetoacetate diisopropylate (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) having an Al content of 10 mol% And the mixture was stirred at 60 占 폚 for 2 hours to obtain a coating liquid. After the coating liquid was allowed to cool, the coating was applied in an atmosphere of 23 ° C and 50% RH to a dry film thickness of 150 nm and dried at room temperature for 10 minutes. Thereafter, a vacuum ultraviolet ray of 172 nm was irradiated onto the hot plate at 80 캜 in a nitrogen atmosphere adjusted to an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% to a light quantity of 2.5 J / cm 2 to form a hard coat layer. The pencil hardness was measured according to JIS K5600-5-4 (ISO / DIN 15184), and it was 9H. In addition, as a result of the elemental composition, and IR spectrum measured in the same manner as the measurement conditions in Example 1, having a composition within the scope of the present invention, also in the IR spectrum of the present invention (I [Si -H] / I [Si - O] ) values were within the scope of the present invention. Thus, it has been found that the functional film of the present invention can be used as a hard coat layer.

본 출원은 2013년 10월 7일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-210553호에 기초하고 있고, 그 개시 내용은 참조로 전체로서 인용되어 있다.The present application is based on Japanese Patent Application No. 2013-210553 filed on October 7, 2013, the disclosure of which is incorporated by reference in its entirety.

Claims (8)

하기 화학식(1):
[화학식 1]
Figure pct00016

(식 중, M은 장주기형 주기율표의 제13족 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내고, w, x, y 및 z는 M, 산소, 질소 및 탄소 각각의 규소에 대한 원소 비이며, 하기 수식 (1) 내지 (4):
[수학식 1]
Figure pct00017

를 만족함)
로 표현되는 화학 조성을 포함하고, 또한 IR 스펙트럼으로 관찰한 1050cm-1 부근의 Si-O에서 유래되는 흡수 강도에 대하여 2200cm-1 부근의 Si-H에서 유래되는 흡수 강도의 비(I[Si-H]/I[Si-O])가 0.03 이하인, 기능성 막.
(1): &lt; EMI ID =
[Chemical Formula 1]
Figure pct00016

(Wherein M represents at least one member selected from the group consisting of Group 13 elements of the long form periodic table and w, x, y, and z are elemental ratios of M, oxygen, nitrogen, The following formulas (1) to (4)
[Equation 1]
Figure pct00017

Lt; / RTI &gt;
Comprises a chemical composition, expressed in, and also the IR spectrum observed in the vicinity of 1050cm -1 of Si-O in the absorption intensity derived from Si-H in the vicinity of 2200cm -1 to the absorption intensity derived from the ratio (I [Si-H ] / I [Si-O] ) is 0.03 or less.
제1항에 있어서,
상기 w, x, y 및 z가, 하기 수식 (6) 내지 (9)를 만족하는, 기능성 막.
[수학식 2]
Figure pct00018
The method according to claim 1,
Wherein w, x, y and z satisfy the following expressions (6) to (9).
&Quot; (2) &quot;
Figure pct00018
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 w, x, y 및 z가, 하기 수식 (5):
[수학식 3]
Figure pct00019

를 만족하는, 기능성 막.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein w, x, y and z satisfy the following formula (5):
&Quot; (3) &quot;
Figure pct00019

Lt; / RTI &gt;
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 M이, 붕소, 알루미늄, 갈륨 및 인듐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 나타내는, 기능성 막.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein M represents at least one kind selected from the group consisting of boron, aluminum, gallium, and indium.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 M이 알루미늄인, 기능성 막.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein M is aluminum.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
가스 배리어층인, 기능성 막.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Functional film, which is a gas barrier layer.
기재 및 상기 기재 상에 적어도 한 층의 제6항에 따른 가스 배리어층을 갖는 가스 배리어성 필름.A gas barrier film comprising a substrate and at least one layer of the gas barrier layer according to Claim 6 on the substrate. 제7항에 따른 가스 배리어성 필름을 갖는 전자 디바이스.An electronic device having a gas barrier film according to claim 7.
KR1020167008808A 2013-10-07 2014-09-17 Functional film KR20160049002A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013210553 2013-10-07
JPJP-P-2013-210553 2013-10-07
PCT/JP2014/074577 WO2015053055A1 (en) 2013-10-07 2014-09-17 Functional film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160049002A true KR20160049002A (en) 2016-05-04

Family

ID=52812875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167008808A KR20160049002A (en) 2013-10-07 2014-09-17 Functional film

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2015053055A1 (en)
KR (1) KR20160049002A (en)
CN (1) CN105764845B (en)
WO (1) WO2015053055A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018092657A1 (en) * 2016-11-18 2018-05-24 コニカミノルタ株式会社 Optical film, polarizing plate protection film, polarizing plate including these films, and display device including these films
KR102192462B1 (en) 2017-12-14 2020-12-17 삼성에스디아이 주식회사 Composition for forming silica layer, silica layer, and electronic device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3951348B2 (en) * 1997-03-14 2007-08-01 東洋製罐株式会社 Laminate with excellent gas barrier properties and flexibility
JP2008217955A (en) * 2007-03-08 2008-09-18 Ricoh Co Ltd Optical recording medium and its manufacturing method
CN103035806B (en) * 2012-12-28 2015-12-02 湘能华磊光电股份有限公司 For the preparation of the method for the nano graph substrate of nitride epitaxial growth
CN103157390A (en) * 2013-03-22 2013-06-19 沈阳化工大学 Silicon dioxide film for separating CH4/CO2 gas and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015053055A1 (en) 2015-04-16
CN105764845A (en) 2016-07-13
CN105764845B (en) 2018-04-17
JPWO2015053055A1 (en) 2017-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6504284B2 (en) Gas barrier film, method for producing the same, and electronic device using the same
JP5929775B2 (en) Gas barrier film, method for producing the same, and electronic device including the gas barrier film
KR101430892B1 (en) Gas-barrier film and electronic device
WO2014119750A1 (en) Gas barrier film
US9359527B2 (en) Gas barrier film
WO2015002156A1 (en) Gas-barrier film and method for producing same, and electronic device using same
JP2019050196A (en) Electronic device and manufacturing method thereof
JP6319316B2 (en) Method for producing gas barrier film
WO2015020011A1 (en) Gas barrier film
JP6398986B2 (en) Gas barrier film
JP6354756B2 (en) Gas barrier film and electronic device
WO2015182623A1 (en) Gas barrier film and electronic device using same
WO2015119260A1 (en) Modified polysilazane, coating solution containing said modified polysilazane, and gas barrier film produced using said coating solution
WO2014119754A1 (en) Gas barrier film, method for producing same, and electronic device using same
KR20160049002A (en) Functional film
JP6295864B2 (en) Gas barrier film, method for producing the same, and electronic device using the same
WO2015146886A1 (en) Gas barrier film, method for manufacturing same, and electronic device using same
WO2015029795A1 (en) Method for producing gas barrier film
JPWO2015146886A6 (en) Gas barrier film, method for producing the same, and electronic device using the same
JP2016022589A (en) Gas barrier film
WO2016010118A1 (en) Gas barrier film and method for producing gas barrier film
WO2014188981A1 (en) Gas barrier film
JP6402518B2 (en) Gas barrier film, method for producing the same, and electronic device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application