KR20180030121A - 가스 배리어 필름, 가스 배리어 필름의 전사 방법, 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름, 및 유기 el 적층체 - Google Patents
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Abstract
얇고, 전사 가능하며, 또한 전사 후에도 높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 전사 방법을 제공하고, 또 이 가스 배리어 필름을 이용한 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름 및 유기 EL 적층체를 제공한다. 가스 배리어 필름은, 기판과 기판의 한쪽 면에 마련되는, 무기층 및 무기층의 형성면이 되는 유기층의 조합을 1세트 이상 갖는 가스 배리어층과, 기판과 가스 배리어층의 사이에 마련되어, 유기층과 밀착하고, 또한 기판과 박리하기 위한 박리 수지층을 갖는다.
Description
본 발명은, 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 전사 방법과, 이 가스 배리어 필름을 이용한 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름 및 유기 EL 적층체에 관한 것이다.
최근, 유기 EL 디바이스(유기 일렉트로 루미네선스 디바이스), 태양 전지, 양자 도트 필름 등의 디바이스 혹은 디스플레이 재료, 수분 또는 산소에 의하여 변질되는 약제를 수용하는 수액 백(bag) 등의 포장 재료에 있어서, 높은 가스 배리어성이 요구된다.
이로 인하여, 이들 부재에서는, 필요한 가스 배리어성을 부여하기 위하여, 가스 배리어 필름을 첩착하거나, 가스 배리어 필름으로 밀봉하거나 하고 있다.
가스 배리어 필름을 높은 가스 배리어성이 요구되는 분야에 이용하기 위하여, 특허문헌 1에는, 가스 배리어성을 향상시키는 방법으로서, 가스 배리어층으로서 무기층을 이용하는 구성, 가스 배리어층을 다층화하는 구성, 및 유리 전이 온도 Tg가 높은 수지 필름에 가스 배리어층을 형성하는 것이 기재되어 있다.
높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어 필름은 다양한 전자 디바이스나 기능성 필름에 전개되어, 종래, 밀봉하는 것이 곤란했던 재료를 밀봉하는 것을 가능하게 하고 있다.
예를 들면, 특허문헌 2에는, LCD 등의 백라이트 유닛에 이용되는 양자 도트 필름으로서, 양자 도트층(QD 형광체 재료 필름층)을 2매의 가스 배리어 필름으로 협지함으로써 양자 도트를 보호한, 적층형의 양자 도트 필름이 기재되어 있다.
또, 특허문헌 3에는, 가스 배리어 필름을 이용하여 유기 EL 소자를 밀봉하는 것이 기재되어 있다.
이와 같이 가스 배리어성이 높은 가스 배리어 필름을 이용함으로써, 디스플레이 등의 다양한 전자 디바이스의 박형화, 경량화나 플렉시블화를 행할 수 있다. 따라서, 가스 배리어 필름을 추가로 박형화할 수 있으면, 전자 디바이스의 추가적인 박형화, 경량화 등을 행할 수 있다.
특허문헌 1 등에 기재되는 바와 같이, 이와 같은 가스 배리어 필름은, 수지 필름을 기판으로서, 이 기판 상에 가스 배리어층이 형성된 구성을 갖는다. 이로 인하여, 가스 배리어 필름을 박형화하기 위해서는, 기판을 박형화하는 것을 생각할 수 있다.
여기에서, 높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어층은, 얇은 무기층이다. 이로 인하여, 가스 배리어층은, 미소한 좌굴(buckling)이나 접촉 등으로도 균열되기 쉽고, 균열되면 성능이 저하되어 버린다. 이로 인하여, 박형의 기판에 가스 배리어층을 적층할 때에는, 기판이 좌굴되는 것을 방지할 수 있도록 반송을 안정화시킬 필요가 있다.
특허문헌 4에서는, 기판의 이면 측에 보호 재료를 첩착함으로써, 기판의 자기 지지성을 확보할 수 있으며, 얇은 기판을 이용한 경우여도, 기판의 좌굴을 발생시키지 않고, 적정하게 가스 배리어층을 형성할 수 있는 것이 기재되어 있다.
이와 같은 방법을 이용하면, 십수 μm 정도의 얇은 기판에도 가스 배리어층을 형성하는 것이 가능해진다. 그러나, 이것보다 얇아지면, 얇은 기판을 반송하면서, 이 기판에 보강용 보호 재료를 첩합시키는 것 자체가 곤란해져 버린다.
이와 같은 가스 배리어 필름의 박형화에 따른 문제를 해결하는 방법으로서, 가스 배리어층만을 밀봉 대상물(피전사체)에 전사하는 전사 방식이 제안되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 5에는, 기판과 가스 배리어층의 사이에 이형층을 형성하고, 가스 배리어층을 기판으로부터 박리시켜 피전사체에 전사하는 것이 기재되어 있다.
상술과 같이, 높은 가스 배리어성을 실현하기 위하여, 가스 배리어층에 무기층을 이용하는 구성이 있다.
여기에서, 본 발명자의 검토에 의하면, 특허문헌 5에 기재되는, 가스 배리어층을 기판으로부터 박리하여 피전사체에 전사하는 전사 방식의 가스 배리어 필름에서는, 가스 배리어층과 기판을 박리할 때에, 가스 배리어층에 전단력이 가해지기 때문에, 이 전단력에 의하여 무기층이 균열되어 버려, 전사 후의 가스 배리어층이 충분한 가스 배리어성을 발현할 수 없는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 목적은, 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하는 것에 있으며, 얇고, 전사 가능하며, 또한 전사 후에도 높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 전사 방법을 제공하고, 또 이 가스 배리어 필름을 이용한 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름 및 유기 EL 적층체를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 연구한 결과, 기판과, 기판의 한쪽 면 측에 마련되어, 무기층과 이 무기층의 형성면인 유기층의 조합을 1세트 이상 갖는 가스 배리어층과, 기판과 가스 배리어층의 사이에 마련되어, 유기층과 밀착하고, 또한 기판과 가스 배리어층을 박리하기 위한 박리 수지층을 갖는 것에 의하여, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 이하의 구성의 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 제조 방법과, 이 가스 배리어 필름을 이용한 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름 및 유기 EL 적층체를 제공한다.
(1) 기판과,
기판의 한쪽 면 측에 마련되어, 무기층과 이 무기층의 형성면인 유기층의 조합을 1세트 이상 갖는 가스 배리어층과,
기판과 가스 배리어층의 사이에 마련되어, 유기층과 밀착하고, 또한 기판과 가스 배리어층을 박리하기 위한 박리 수지층을 갖는 가스 배리어 필름.
(2) 박리 수지층이 유기층보다 두꺼운 (1)에 기재된 가스 배리어 필름.
(3) 박리 수지층의 형성 재료가, 유리 전이 온도 Tg가 100℃ 이상인 환상 올레핀 수지인, (1) 또는 (2)에 기재된 가스 배리어 필름.
(4) 박리 수지층의 형성 재료가 사이클로올레핀 코폴리머인 (3)에 기재된 가스 배리어 필름.
(5) 박리 수지층의 두께가 0.1~25μm인 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(6) 무기층의 형성 재료가, 질화 규소, 산화 규소, 또는 이들의 혼합물인 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(7) 유기층의 형성 재료가, 자외선 경화 수지 또는 전자선 경화 수지이며, 경화 후의 유리 전이 온도 Tg가 200℃ 이상인 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(8) 유기층의 형성 재료가, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 (7)에 기재된 가스 배리어 필름.
(9) 유기층의 형성 재료가, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 (7)에 기재된 가스 배리어 필름.
(10) 유기층의 두께가 0.1~5μm인 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(11) 가스 배리어층 상에 마련된, 보호 필름 또는 유기 보호층을 더 갖는 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(12) 유기 보호층이 아크릴계 점착제인 (11)에 기재된 가스 배리어 필름.
(13) 유기 보호층 상에 마련된 보호 필름을 더 갖는 (11) 또는 (12)에 기재된 가스 배리어 필름.
(14) 유기 보호층의 두께가 0.1~50μm인 (11) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(15) 기판이, 이형층이 부여된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(16) 기판을 제거한 구성의 수증기 투과율이, 0.01g/(m2·day) 미만인 (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(17) 기판을 제거한 구성의 가시광 투과율이 85% 이상, 리타데이션값이 30nm 이하인 (1) 내지 (16) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름.
(18) 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을, 피전사체에 전사하는 가스 배리어 필름의 전사 방법으로서, (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름의 기판과는 반대 측의 면을 피전사체에 첩착하고, 기판을 박리하는 가스 배리어 필름의 전사 방법.
(19) 피전사체가 파장 변환 재료, 위상차 필름, 유기 EL 소자, 및 유기 EL 소자 상에 형성된 패시베이션막 중 어느 하나인 (18)에 기재된 가스 배리어 필름의 전사 방법.
(20) 파장 변환층과,
파장 변환층 상에 적층된, (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 기판을 제거한, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는 파장 변환 필름.
(21) 위상차 필름과,
위상차 필름 상에 적층된, (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 기판을 제거한, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는 가스 배리어층 부착 위상차 필름.
(22) 유기 EL 소자와,
유기 EL 상에 적층된, (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 기판을 제거한, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는 유기 EL 적층체.
(23) 유기 EL 소자와 전사층의 사이에, 패시베이션막을 갖는 (22)에 기재된 유기 EL 적층체.
(24) 유기 EL 소자를 지지하는 소자 기판을 더 갖고, 이 소자 기판이, (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 기판을 제거한, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을 포함하는 (22) 또는 (23)에 기재된 유기 EL 적층체.
이와 같은 본 발명에 의하면, 얇고, 전사 가능하며, 또한 전사 후에도 높은 가스 배리어성을 갖는 가스 배리어 필름 및 가스 배리어 필름의 제조 방법과, 이 가스 배리어 필름을 이용한 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름 및 유기 EL 적층체를 제공할 수 있다.
도 1에 있어서, 도 1(A)는, 본 발명의 가스 배리어 필름의 일례를 개념적으로 나타내는 도이며, 도 1(B)는, 도 1(A)의 가스 배리어 필름으로부터 기판을 박리하는 상태를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 2에 있어서, 도 2(A) 및 도 2(B)는 각각, 본 발명의 가스 배리어 필름의 다른 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 가스 배리어 필름의 다른 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 4에 있어서, 도 4(A)~도 4(C)는, 본 발명의 가스 배리어 필름의 전사 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 가스 배리어층 부착 위상차 필름의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 파장 변환 필름의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 7에 있어서, 도 7(A)~도 7(C)는 각각, 본 발명의 유기 EL 적층체의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 8에 있어서, 도 8(A) 및 도 8(B)는, 본 발명의 가스 배리어 필름을 제조하는 성막 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 2에 있어서, 도 2(A) 및 도 2(B)는 각각, 본 발명의 가스 배리어 필름의 다른 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 가스 배리어 필름의 다른 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 4에 있어서, 도 4(A)~도 4(C)는, 본 발명의 가스 배리어 필름의 전사 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 가스 배리어층 부착 위상차 필름의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 6은 본 발명의 파장 변환 필름의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 7에 있어서, 도 7(A)~도 7(C)는 각각, 본 발명의 유기 EL 적층체의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
도 8에 있어서, 도 8(A) 및 도 8(B)는, 본 발명의 가스 배리어 필름을 제조하는 성막 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 가스 배리어 필름에 대하여, 도면에 나타나는 적합한 실시형태를 근거로, 상세하게 설명한다.
본 발명의 가스 배리어 필름은, 기판과, 기판의 한쪽 면 측에 마련되어, 무기층과 이 무기층의 형성면인 유기층의 조합을 1세트 이상 갖는 가스 배리어층과, 기판과 가스 배리어층의 사이에 마련되어, 유기층과 밀착하고, 또한 기판과 박리하기 위한 박리 수지층을 갖는 가스 배리어 필름이다. 이 가스 배리어 필름은, 기판만을 박리하고, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 포함하는 전사층을 피전사체에 전사하여 이용되는 것이다.
도 1(A)에, 본 발명의 가스 배리어 필름의 일례를 개념적으로 나타낸다.
도 1(A)에 나타내는 가스 배리어 필름(10a)은, 기본적으로, 기판(12)과, 기판(12)의 한쪽 면에 적층되는, 유기층(14) 및 무기층(16)을 갖는 가스 배리어층(18)과, 기판(12)과 가스 배리어층(18)의 사이에 적층되는 박리 수지층(20)을 갖고 구성된다.
또, 도 1(A)에 나타내는 바와 같이, 가스 배리어층(18)은 유기층(14)을 박리 수지층(20) 측을 향하게 하여 적층되어 있으며, 무기층(16)은 유기층(14) 상에 적층되어 있다. 즉, 박리 수지층(20)은, 기판(12)과 유기층(14)의 사이에 적층되어 있다.
여기에서, 도 1(B)에 나타내는 바와 같이, 가스 배리어 필름(10a)에 있어서, 박리 수지층(20)은, 유기층(14)과 밀착하고, 또한 기판(12)과의 계면에서 기판(12)과 박리 가능하게 구성되어 있다. 즉, 유기층(14)과 박리 수지층(20)의 박리력(밀착력)이, 기판(12)과 박리 수지층(20)의 박리력보다 크다.
이로써, 가스 배리어 필름(10a)은, 기판(12)만을 박리하고, 가스 배리어층(18) 및 박리 수지층(20)을 포함하는 전사층(30)을, 밀봉 대상물인 피전사체에 전사할 수 있다.
또한, 전사층(30)의 피전사체에 대한 전사는, 기본적으로, 가스 배리어 필름(10a)의 가스 배리어층(18) 측을 피전사체에 첩합한 후에, 가스 배리어 필름(10a)으로부터 기판(12)을 박리하여, 전사층(30)을 피전사체에 전사하는 것이지만, 가스 배리어 필름(10a)으로부터 기판(12)을 박리하여 전사층(30)을 취출한 후, 전사층(30)을 피전사체에 첩합해도 된다.
상술과 같이, 보다 박형의 가스 배리어 필름으로서, 기판과 가스 배리어층의 사이에 이형층을 형성하고, 가스 배리어층을 기판으로부터 박리시켜 피전사체에 전사하는 전사 방식의 가스 배리어 필름이 제안되고 있다.
그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 이와 같은 전사 방식의 가스 배리어 필름에서는, 가스 배리어층과 기판을 박리할 때에, 가스 배리어층에 전단력이 가해지기 때문에, 이 전단력에 의하여 무기층이 균열되어 버려, 전사 후의 가스 배리어층이 충분한 가스 배리어성을 발현할 수 없는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.
이에 대하여, 본 발명에 있어서는, 가스 배리어성을 발현하는 무기층(16)의 하지(下地)로서, 유기층(14)을 갖고, 이 유기층(14)과 기판(12)의 사이에, 박리 수지층(20)을 가지며, 이 박리 수지층(20)이, 유기층(14)과 밀착하고, 또한 기판(12)과의 계면에서 기판(12)과 박리 가능하게 구성되어 있다.
박리 시에, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 계면에서 박리함으로써, 무기층(16)과 박리면의 사이에 존재하는 박리 수지층(20)이 응력 완화층이 되어, 기판(12)을 박리할 때에 가해지는 전단력에 의하여, 무기층(16)이 균열되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
여기에서, 상술과 같이, 박리 수지층(20)은, 기판(12)과의 계면에서 박리하도록 박리력을 조정할 필요가 있으며, 또 응력 완화층으로서의 기능도 갖게 할 필요가 있다. 이로 인하여, 무기층(16)의 하지층으로서 적절한 것으로 하는 것이 어렵다. 특히, 높은 가스 배리어성을 갖는 무기층(16)을 얻기 위해서는, 무기층(16)의 하지가 되는 층은, 적당한 경도(硬度)를 갖고, 또 보다 높은 내열성을 가질 필요가 있다.
이로 인하여, 박리 수지층(20)과 무기층(16)의 사이에 유기층(14)을 갖지 않는 구성인 경우, 즉, 박리 수지층(20) 상에 직접, 무기층(16)을 형성한 경우에는, 무기층(16)을 적정하게 형성할 수 없어, 높은 가스 배리어성을 얻을 수 없다.
이에 대하여, 본 발명의 가스 배리어 필름은, 무기층(16)의 형성면으로서, 박리 수지층(20) 상에 유기층(14)을 가지므로, 적합한 하지층을 구비한다. 이로 인하여, 무기층(16)을 적정하게 형성할 수 있어, 높은 가스 배리어성을 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 가스 배리어 필름은, 또한 가스 배리어층(18)(보다 구체적으로는 무기층(16))을 보호하기 위한 보호 필름을, 가스 배리어층(18) 상에 갖고 있는 것이 바람직하다.
보호 필름을 가짐으로써, 가스 배리어 필름의 반송 시나 권취 시에, 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가스 배리어 필름이, 보호 필름을 갖는 경우에는, 이 보호 필름을 박리하여 가스 배리어층(18)을 표출시킨 후 피전사체에 대한 전사를 행하면 된다.
또, 도 2(A)에 나타내는 가스 배리어 필름(10b)과 같이, 가스 배리어층(18)(보다 구체적으로는 무기층(16)) 상에, 가스 배리어층(18)을 보호하기 위한 유기 보호층(24)을 갖고 있는 것도 바람직하다.
유기 보호층(24)을 가짐으로써, 가스 배리어 필름의 반송 시나 권취 시에, 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 유기 보호층(24)을 갖는 경우에는, 박리 수지층(20), 가스 배리어층(18) 및 유기 보호층(24)이 전사층(30)이 되고, 유기 보호층(24)은, 박리 수지층(20) 및 가스 배리어층(18)과 함께 피전사체에 전사된다.
또, 유기 보호층(24)은, 점착성을 갖는 점착층이어도 된다.
유기 보호층(24)이 점착성을 가짐으로써, 전사층(30)을 피전사체에 전사할 때에, 점착제의 도포 등을 행하지 않고, 용이하게 전사를 행할 수 있다.
또, 도 2(B)에 나타내는 가스 배리어 필름(10c)과 같이, 가스 배리어층(18) 상에, 유기 보호층(24)을 갖고, 또한 유기 보호층(24) 상에 보호 필름(26)을 갖고 있어도 된다.
유기 보호층(24) 및 보호 필름(26)을 가짐으로써, 가스 배리어 필름의 반송 시나 권취 시에, 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있다.
또, 유기 보호층(24)이 점착층인 경우에는, 보호 필름(26)을 가짐으로써, 가스 배리어 필름의 반송이나 권취를 용이하게 할 수 있으며, 또 점착층에 이물 등이 부착되거나, 점착성이 저하되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
또, 도 1(A)에 나타내는 예에서는, 가스 배리어층(18)은, 1층의 유기층(14)과 1층의 무기층(16)을 갖는 구성으로 했지만, 이것에 한정은 되지 않고, 유기층 및 무기층을 각각 1층 이상 갖고 있어도 되며, 무기층(16)과, 이 무기층(16)의 하지층이 되는 유기층(14)의 조합을 2세트 이상 갖고 있어도 된다.
예를 들면, 도 3에 나타내는 가스 배리어 필름(10d)은, 박리 수지층(20) 상에, 유기층(14), 무기층(16), 유기층(14), 및 무기층(16)이 이 순서로 형성된 가스 배리어층(18)을 갖는다. 즉, 가스 배리어 필름(10d)의 가스 배리어층(18)은, 유기층(14)과 무기층(16)의 조합을 2세트 갖는 구성이다.
이와 같이, 유기층(14)과 무기층(16)의 조합을 2세트 이상 가짐으로써, 가스 배리어성을 보다 향상시킬 수 있다.
여기에서, 본 발명의 가스 배리어 필름에 있어서, 이 가스 배리어 필름으로부터 기판(12)을 제거한 구성의 수증기 투과율은, 0.01[g/(m2·day)] 미만인 것이 바람직하고, 0.005[g/(m2·day)] 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.001[g/(m2·day)] 이하인 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 이 가스 배리어 필름이 기판(12)과, 가스 배리어층(18)과, 박리 수지층(20)으로 이루어지는 경우, 가스 배리어 필름으로부터 기판(12)을 제거한 구성은, 가스 배리어층(18)과 박리 수지층(20)으로 이루어지는 전사층(30)을 의미한다. 또, 가스 배리어 필름이 기판(12)과, 가스 배리어층(18)과, 박리 수지층(20)과, 유기 보호층(24)으로 이루어지는 경우, 가스 배리어 필름으로부터 기판(12)을 제거한 구성이란, 가스 배리어층(18)과, 박리 수지층(20)과, 유기 보호층(24)으로 이루어지는 전사층(30)을 의미한다.
본 발명의 가스 배리어 필름은, 수증기 투과율이 낮은 것이 바람직하다.
본 발명의 가스 배리어 필름은, 가스 배리어성이 높은 전사층(30)이어도, 무기층(16)의 균열 등을 방지하여, 높은 가스 배리어성을 유지한 채로, 적정하게 전사할 수 있다.
또, 본 발명의 가스 배리어 필름에 있어서, 이 가스 배리어 필름으로부터 기판(12)을 제거한 구성의 가시광 투과율은, 85% 이상인 것이 바람직하다. 또, 전사층(30)의 리타데이션값은 30nm 이하인 것이 바람직하다.
전사층(30)의 가시광 투과율 및 리타데이션값을 상기 범위로 함으로써, 본 발명의 가스 배리어 필름을 전사하여, 양자 도트 필름 등의 파장 변환층이나, 유기 EL 소자 등의 광학 부재를 밀봉하는 경우, 혹은, 위상차 필름 등의 광학 필름에 가스 배리어성을 부여하는 경우에, 이들 피전사체의 광학 성능에 영향을 미치지 않고, 광학 부재의 밀봉이나 가스 배리어성의 부여를 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 가스 배리어 필름의 각 구성 요소의 재료 및 구성 등에 대하여 설명한다. 이하, 가스 배리어 필름(10a~10d)을, "가스 배리어 필름(10)"이라고 총칭하는 경우가 있다.
가스 배리어 필름(10)에 있어서, 기판(12)은, 각종 가스 배리어 필름이나 각종 적층형의 가스 배리어 필름에 있어서 기판(지지체)으로서 이용되고 있는, 공지의 시트 형상물이, 각종, 이용 가능하다.
기판(12)으로서는, 구체적으로는, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아마이드(PA), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리 염화 바이닐(PVC), 폴리바이닐알코올(PVA), 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리이미드(PI), 투명 폴리이미드, 폴리메타크릴산 메틸 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리프로필렌(PP), 폴리스타이렌(PS), ABS, 사이클로올레핀·코폴리머(COC), 사이클로올레핀 폴리머(COP), 및 트라이아세틸셀룰로스(TAC) 등의, 각종 수지 재료로 이루어지는 필름(수지 필름)이, 적합하게 예시된다.
본 발명에 있어서는, 이와 같은 필름의 표면에, 보호층, 접착층, 광반사층, 반사 방지층, 차광층, 평탄화층, 완충층, 응력 완화층, 이형층 등의, 필요한 기능을 발현하는 층(막)이 형성되어 있는 것을, 기판(12)으로서 이용해도 된다.
그 중에서도, 파단 신장률이 높아 반송 시에 파단되기 어렵기 때문에 보다 얇게 할 수 있는 것, 융점이 높아 내열성이 있는 것, 박리 수지층(20)과의 계면에서의 박리를 용이하게 할 수 있는 것, 저가인 것 등의 관점에서, 기판(12)으로서는, 이형층이 형성된 PET 필름이 바람직하다. 보다 구체적으로는, PET 필름의, 박리 수지층(20)이 형성되는 면에, 이형층이 형성된 것이 바람직하다.
기판(12)의 두께는, 가스 배리어 필름(10)의 용도나 형성 재료 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 기판(12)의 두께는, 5~125μm가 바람직하고, 5~100μm가 보다 바람직하며, 10~50μm가 특히 바람직하다.
기판(12)의 두께를, 상기 범위로 함으로써, 가스 배리어 필름(10)의 기계적 강도를 충분히 확보함과 함께, 전사 시에, 박리를 용이하게 행할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
유기층(14)은, 유기 화합물로 이루어지는 층으로, 기본적으로, 유기층(14)이 되는 모노머나 올리고머 등을 중합(가교)한 것이다.
유기층(14)은, 무기층(16)의 형성면이다. 구체적으로는, 유기층(14)은 주로, 가스 배리어 필름(10)에 있어서, 가스 배리어성을 발현하는 무기층(16)을 적정하게 형성하기 위한, 하지층으로서 기능한다.
이와 같은 유기층(14)을 가짐으로써, 박리 수지층(20)(혹은 하층의 무기층(16))의 표면의 요철이나, 박리 수지층(20)(혹은 하층의 무기층(16))의 표면에 부착되어 있는 이물 등을 포매(包埋)하여, 무기층(16)을 성막하는 면을, 이 무기층(16)의 성막에 적합한 상태로 할 수 있다. 이로써, 박리 수지층(20)(혹은 하층의 무기층(16))의 표면의 요철이나, 이물의 부착에 의한 요철과 같은, 무기층(16)을 형성하는 무기 화합물이 착막하기 어려운 영역을 없애, 박리 수지층(20)(혹은 하층의 무기층(16))의 표면 전체면에, 간극없이, 적정한 무기층(16)을 성막하는 것이 가능해져, 높은 가스 배리어성을 갖는 무기층(16)을 형성할 수 있다.
또, 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg는, 박리 수지층(20)의 유리 전이 온도 Tg보다 높은 것이 바람직하고, 200℃ 이상인 것이 바람직하다.
유리 전이 온도 Tg가 200℃ 이상인 높은 내열성을 갖는 유기층(14)으로 함으로써, 무기층(16)을 적정하게 성막하는 것이 가능해진다.
또, 유기층(14)은, 무기층(16)의 균열 등을 방지하기 위하여 적당한 유연성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 유리 전이 온도 Tg는, JIS K 7121에 준거하여 측정하면 된다.
가스 배리어 필름(10)에 있어서, 유기층(14)의 형성 재료에는, 한정은 없고, 공지의 유기 화합물이, 각종, 이용 가능하다.
구체적으로는, 폴리에스터, (메트)아크릴 수지, 메타크릴산-말레산 공중합체, 폴리스타이렌, 투명 불소 수지, 폴리이미드, 불소화 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 셀룰로스아실레이트, 폴리유레테인, 폴리에터에터케톤, 폴리카보네이트, 지환식 폴리올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리에터설폰, 폴리설폰, 플루오렌환 변성 폴리카보네이트, 지환 변성 폴리카보네이트, 플루오렌환 변성 폴리에스터, 아크릴 화합물 등의 열가소성 수지; 폴리실록세인이나, 그 외의 유기 규소 화합물의 막이 적합하게 예시된다. 이들은, 복수를 병용해도 된다.
그 중에서도, 유리 전이 온도나 강도가 우수한 것 등의 점에서, 라디칼 경화성 화합물 및/또는 에터기를 관능기에 갖는 양이온 경화성 화합물의 중합물로 구성된 유기층(14)은, 적합하다.
그 중에서도 특히, 굴절률이 낮은 것, 투명성이 높고 광학 특성이 우수한 것 등의 점에서, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트의 모노머나 올리고머의 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지나 메타크릴 수지는, 유기층(14)으로서 적합하게 예시된다.
그 중에서도 특히, 다이프로필렌글라이콜다이(메트)아크릴레이트(DPGDA), 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트(TMPTA), 다이펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트(DPHA) 등의, 2관능 이상, 특히 3관능 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트의 모노머나 올리고머 등의 중합체를 주성분으로 하는 아크릴 수지나 메타크릴 수지는, 적합하게 예시된다. 또, 이들 아크릴 수지나 메타크릴 수지를, 복수, 이용하는 것도 바람직하다.
여기에서, 유기층(14)의 형성 재료는, 자외선 경화 수지 또는 전자선 경화 수지인 것이 바람직하다.
유기층(14)의 형성 재료로서, 자외선 경화 수지 혹은 전자선 경화 수지를 이용함으로써, 자외선 혹은 전자선의 조사량에 의하여, 박리 수지층(20)과의 박리력을 용이하게 조정할 수 있으며, 강한 박리력을 실현할 수 있다. 따라서, 가스 배리어 필름(10)을, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 계면에서 박리하는 구성으로 할 수 있다.
또, 유기층(14)의 형성 재료는, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 수지 재료, 혹은, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 수지 재료인 것이 바람직하다.
유기층(14)의 형성 재료로서, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트, 혹은, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 수지 재료를 이용함으로써, 높은 유리 전이 온도 Tg를 유지한 채로, 경화 수축 시의 수축률을 낮게 할 수 있어, 유기층(14) 상에 형성된 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같은 유기층(14)은, 형성하는 유기층(14)에 따라, 유기 화합물로 이루어지는 층을 형성하는 공지의 방법으로 형성(성막)하면 된다. 일례로서, 도포법이 예시된다.
유기층(14)은, 예를 들면, 유기 용제, 유기층(14)이 되는 유기 화합물(모노머, 다이머, 트라이머, 올리고머, 폴리머 등), 및 가교제를 포함하는 도포 조성물을 조제하고, 이 도포 조성물을 박리 수지층(20) 상에 도포하여 도막을 형성하며, 도막을 건조 및 경화하여 형성할 수 있다.
도포법으로 형성함으로써, 얇은 유기층(14)이 얻어진다.
또한, 가스 배리어 필름(10)이 복수의 유기층(14)을 갖는 경우는, 각 유기층(14)의 두께는, 동일해도 되고, 서로 달라도 된다. 또, 각 유기층(14)의 형성 재료는, 동일해도 되고 달라도 된다.
무기층(16)은, 무기 화합물로 이루어지는 층이다.
가스 배리어 필름(10)에 있어서, 목적으로 하는 가스 배리어성은, 주로 무기층(16)에 의하여 발현한다.
무기층(16)의 형성 재료에는, 한정은 없고, 가스 배리어성을 발현하는 무기 화합물로 이루어지는 층이, 각종, 이용 가능하다.
구체적으로는, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 탄탈럼, 산화 지르코늄, 산화 타이타늄, 산화 인듐 주석(ITO) 등의 금속 산화물; 질화 알루미늄 등의 금속 질화물; 탄화 알루미늄 등의 금속 탄화물; 산화 규소, 산화 질화 규소, 산탄화 규소, 산화 질화 탄화 규소 등의 규소 산화물; 질화 규소, 질화 탄화 규소 등의 규소 질화물; 탄화 규소 등의 규소 탄화물; 이들의 수소화물; 이들 2종 이상의 혼합물; 및, 이들의 수소 함유물; 등의, 무기 화합물로 이루어지는 막이, 적합하게 예시된다. 또, 이들 2종 이상의 혼합물도, 이용 가능하다.
특히, 금속 산화물 및 질화물, 구체적으로는, 질화 규소, 산화 규소, 산질화 규소, 산화 알루미늄, 이들 2종 이상의 혼합물은, 투명성이 높고, 또한 우수한 가스 배리어성을 발현할 수 있는 점에서, 적합하게 이용된다. 그 중에서도 특히, 질화 규소, 산화 규소, 이들의 혼합물은, 우수한 가스 배리어성에 더하여, 투명성도 높고, 또 유연성도 높기 때문에, 보다 적합하게 이용된다.
이와 같은 무기층(16)의 형성은, 무기층(16)의 형성 재료 등에 따라, CCP-CVD(용량 결합형 플라즈마 화학 기상 증착법), ICP-CVD(유도 결합형 플라즈마 화학 기상 증착법), 스퍼터링, 진공 증착 등의, 공지의 기상 성막법으로 행하면 된다.
무기층(16)의 막두께는, 형성 재료에 따라, 목적으로 하는 가스 배리어성을 발현할 수 있는 두께를, 적절히 결정하면 된다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 무기층(16)의 두께는, 10~200nm가 바람직하고, 15~100nm가 보다 바람직하며, 20~75nm가 특히 바람직하다.
무기층(16)의 두께를 10nm 이상으로 함으로써, 충분한 가스 배리어 성능을 안정적으로 발현한다. 또, 무기층(16)은, 일반적으로 부서지기 쉬워, 너무 두꺼우면, 균열이나 금, 박리 등을 발생시킬 가능성이 있지만, 무기층(16)의 두께를 200nm 이하로 함으로써, 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가스 배리어 필름(10)이 복수의 무기층(16)을 갖는 경우에는, 각 무기층(16)의 두께는, 동일해도 되고 달라도 된다. 또, 각 무기층(16)의 형성 재료는, 동일해도 되고 달라도 된다.
가스 배리어 필름(10)에 있어서, 기판(12)과 유기층(14)의 사이에는, 박리 수지층(20)을 갖는다.
상술과 같이, 박리 수지층(20)은, 유기층(14)과 밀착하고, 또한 기판(12)과의 계면에서 이 기판(12)과 박리 가능한 수지층이다. 박리 수지층(20)은, 기판(12)과 가스 배리어층(18)을 박리한다. 박리 수지층(20)은, 기판(12)의 박리 시에 무기층(16)에 전단력이 가해지는 것을 억제하는 응력 완화층으로서도 기능하는 층이다. 또, 기판(12)의 박리 후에는, 박리 수지층(20)이, 지지체로서도 기능한다.
박리 수지층(20)은, 함수성이 낮고, 내열성이 높은 것이 바람직하다.
상술과 같이, 높은 가스 배리어성을 발현하는 무기층(16)은, 플라즈마 CVD 등의 진공 성막에 의하여 형성된다. 박리 수지층(20)의 함수성이 높으면, 진공화를 행해도, 수분을 방출하기 때문에, 진공도를 높게 할 수 없고, 무기층(16)을 형성할 수 없을 우려가 있다. 또, 무기층(16)을 형성한 경우여도, 수분의 흡수 및 방출에 의하여 박리 수지층(20)이 신축하면, 무기층(16)이 균열되어 버려, 높은 가스 배리어성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 따라서, 박리 수지층(20)은, 함수성이 낮은 것이 바람직하다. 또, 플라즈마 CVD 등에 의하여 무기층(16)을 형성하기 위하여 내열성이 높은 것이 바람직하다.
기판(12) 및 유기층(14)과의 밀착성, 함수성 및 내열성 등의 관점에서, 박리 수지층(20)의 형성 재료로서는, 사이클로올레핀 코폴리머(COC), 사이클로올레핀 폴리머(COP) 등의 유리 전이 온도 Tg가 100℃ 이상인 환상 올레핀 수지인 것이 바람직하다.
또, 상술과 같이, 박리 수지층(20) 상에는, 유기층(14)이 예를 들면 도포에 의하여 형성된다. 이로 인하여, 유기층(14)이 되는 도포 조성물의 도포성의 관점이나 용제 내성, 및 리타데이션 등의 광학 특성의 관점에서, 박리 수지층(20)의 형성 재료로서는, 사이클로올레핀 코폴리머(COC)를 이용하는 것이 바람직하다.
이와 같은 박리 수지층(20)은, 예를 들면, 유기층(14)과 동일한, 도포법에 의하여 형성할 수 있다.
도포법으로 형성함으로써, 얇은 박리 수지층(20)이 얻어진다.
박리 수지층(20)의 두께는, 박리 수지층(20)의 형성 재료나, 유기층(14), 무기층(16) 및 기판(12)의 특성에 따라, 적절히 설정하면 된다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 박리 수지층(20)의 두께는, 0.1~25μm로 하는 것이 바람직하고, 0.5~15μm로 하는 것이 보다 바람직하며, 1~10μm로 하는 것이 특히 바람직하다.
박리 수지층(20)의 두께를 0.1μm 이상으로 함으로써, 기판(12) 및 유기층(14)과의 밀착성을 적절히 제어할 수 있으며, 기판(12)과의 계면에서의 박리를 용이하게 할 수 있고, 또 기판(12)의 박리 시에 무기층(16)에 가해지는 전단력을 저감시켜, 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있다.
또 박리 수지층(20)의 두께를 25μm 이하로 함으로써, 박리 수지층(20)이 너무 두꺼운 것에 기인하는, 박리 수지층(20)의 크랙이나, 가스 배리어 필름(10)의 컬 등의 문제의 발생을, 적합하게 억제할 수 있으며, 또 가스 배리어 필름(10)을 롤 형상으로 권취하기 쉽게 할 수 있다.
또, 기판(12)을 박리할 때의 응력 완화의 관점에서, 박리 수지층(20)의 경도는, 유기층(14)의 경도보다 낮은 것이 바람직하고, 또 박리 수지층(20)의 영률(young's modulus)은, 유기층(14)의 영률보다 낮은 것이 바람직하다. 즉, 박리 수지층(20)은 유기층(14)보다 부드러운 것이 바람직하다.
여기에서, 박리 수지층(20)의 두께는, 유기층(14)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다.
상술과 같이, 무기층(16)의 하지층이 되는 유기층(14)은, 내열성이 보다 높은 것이 바람직하다. 따라서, 유기층(14)의 형성 재료로서는 유리 전이 온도 Tg가 보다 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 여기에서, 일반적으로, 유리 전이 온도 Tg가 높은 재료는 단단하고, 신장하기 어려운 것이 되기 때문에, 단단한 유기층(14)의 두께를 얇게 하여, 부드러운 박리 수지층(20)의 두께를 두껍게 함으로써, 박리 수지층(20)을 응력 완화층으로서 적정하게 기능시킬 수 있어, 기판(12)을 박리할 때의 무기층(16)의 균열을 방지하여 높은 가스 배리어성을 얻을 수 있다.
또, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력, 및 박리 수지층(20)과 유기층(14)의 박리력은, 박리 수지층(20)과 유기층(14)의 박리력이, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력보다 높으면, 한정은 없다.
또, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력은, 0.04N/25mm~1N/25mm가 바람직하다.
박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력을 상기 범위로 함으로써, 박리력이 너무 약한 것에 의하여 반송 중 등에 박리해 버리는 것을 억제할 수 있으며, 또, 박리력이 너무 강한 것에 의하여 기판(12)을 박리할 때에 무기층(16)을 손상시켜 버리는 것, 가스 배리어 필름(10)이 변형되어 버리는 것 등의 문제를 억제할 수 있다.
또한, 박리력(밀착력)은, JIS Z 0237의 180° 박리 시험 방법에 준하여 측정하면 된다.
유기 보호층(24)은, 유기 화합물로 이루어지는 층이며, 가스 배리어층(18)(보다 구체적으로는 무기층(16)) 상에 형성되어, 이 가스 배리어층(18)을 보호하는 층이다.
유기 보호층(24)의 형성 재료에는, 특별히 한정은 없고, 유기층(14)과 동일한, 공지의 유기 화합물이, 각종, 이용 가능하다.
유기 보호층(24)이 점착층인 경우, 그 형성 재료에는 한정은 없고, 다양한 공지의 점착 재료가 이용 가능하다.
광학 특성, 특히 리타데이션이나 헤이즈 등의 관점에서, 점착 재료로서 아크릴계의 점착제를 이용하는 것이 바람직하다.
아크릴계 점착제로서는, SK 다인 시리즈(소켄 가가쿠 가부시키가이샤제) 등이 예시된다.
유기 보호층(24)의 두께는, 유기 보호층(24)의 형성 재료나 무기층(16)의 특성에 따라, 적절히 설정하면 된다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 유기 보호층(24)의 두께는, 0.1~50μm로 하는 것이 바람직하고, 0.5~25μm로 하는 것이 보다 바람직하며, 1~10μm로 하는 것이 특히 바람직하다.
유기 보호층(24)의 두께를 0.1μm 이상으로 함으로써, 무기층(16)을 적정하게 보호할 수 있다. 또 유기 보호층(24)의 두께를 50μm 이하로 함으로써, 가스 배리어 필름(10)을 피전사체에 첩착할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다.
보호 필름(26)은, 공지의 보호 필름으로서 이용되고 있는 공지의 시트 형상물이, 각종, 이용 가능하다.
일례로서, 상술한 기판(12)으로 예시한 각종 수지 재료로 이루어지는 필름(수지 필름)이, 적합하게 예시된다.
보호 필름(26)을 가스 배리어층(18)(보다 구체적으로는 무기층(16))의 표면 상에 형성하는 경우는, 이 보호 필름(26)의 형성 재료는, 영률이 6GPa 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 보호 필름(26)은, 가스 배리어 필름(10)이 갖는 가스 배리어층(18)의 최상층이 되는 무기층(16) 상에 첩착되어, 가스 배리어 필름(10)을 전사할 때에는, 무기층(16)으로부터 박리되어 이용된다. 보호 필름(26)의 형성 재료의 영률을 6GPa 이하로 함으로써, 보호 필름(26)을 박리할 때에 있어서의 무기층(16)의 손상을, 보다 적합하게 방지할 수 있으며, 높은 가스 배리어성을 얻을 수 있다. 이 점을 고려하면, 보호 필름(26)의 형성 재료로서는, LDPE, HDPE, PP, PET, PEN, PVC, PI 등이 적합하게 예시된다.
보호 필름(26)의 두께는, 가스 배리어 필름(10)에 요구되는 두께, 보호 필름(26)의 형성 재료의 영률 등에 따라, 적절히 설정하면 된다.
본 발명자들의 검토에 의하면, 보호 필름(26)의 두께는, 10~300μm가 바람직하고, 30~50μm가 보다 바람직하다.
보호 필름(26)의 두께를 10μm 이상으로 함으로써, 권취 시 등에 외부로부터 받는 충격 등에 기인하는 무기층(16)의 손상을 적합하게 방지할 수 있는 것, 반송 시의 주름 및 변형을 억제할 수 있는 것 등의 점에서 바람직하다.
보호 필름(26)의 두께를 300μm 이하로 함으로써, 가스 배리어 필름(10)이 불필요하게 두꺼워지는 것을 방지할 수 있는 등의 점에서 바람직하다.
보호 필름(26)에 있어서, 무기층(16) 측의 면에, 점착층이 형성되어 있어도 된다.
다음으로, 본 발명의 가스 배리어 필름의 전사 방법("본 발명의 전사 방법"이라고도 함)에 대하여 설명한다.
본 발명의 가스 배리어 필름의 전사 방법은, 상기 가스 배리어 필름의 기판과는 반대 측의 면을 피전사체에 첩착하고, 기판을 박리함으로써, 가스 배리어층 및 박리 수지층을 구비하는 전사층을 피전사체에 전사한다.
이하, 본 발명의 전사 방법에 대하여, 도 4(A)~도 4(C) 및 도 5를 이용하여 설명한다.
도 4(A)~도 4(C)는, 가스 배리어 필름으로서, 도 2(A)에 나타내는, 점착층으로서 유기 보호층(24)을 갖는 가스 배리어 필름(10b)을 이용하여, 이 가스 배리어 필름(10b)을 피전사체인 위상차 필름(112)에 전사하는 예를 나타낸 것이다.
먼저, 도 4(A) 및 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 가스 배리어 필름(10b)의, 기판(12)과는 반대 측의 면, 즉, 유기 보호층(24) 측을, 위상차 필름(112) 측을 향하게 하여 첩합한다.
첩합의 방법에는 한정은 없고, 공지의 필름 형상물의 첩합 방법이 각종, 이용 가능하다. 또, 이와 같은 첩합은, 매엽식으로 행해도 되고, 장척의 가스 배리어 필름(10b) 및 위상차 필름(112)을 이용하여, 롤·투·롤(이하, R to R이라고도 함)에 의하여 첩합을 행해도 된다.
또한, 도시예에 있어서는, 가스 배리어 필름(10b)이 점착층을 갖는 구성으로 했지만, 이것에 한정은 되지 않고, 가스 배리어 필름(10b)과의 첩합 전에, 피전사체에 점착제를 도포하여, 가스 배리어 필름(10b)과의 첩합을 행해도 된다.
또, 유기 보호층(24)(혹은 무기층(16)) 상에 보호 필름(26)을 갖는 경우에는, 가스 배리어 필름을 피전사체에 첩합하기 전에, 보호 필름(26)을 박리하여 피전사체에 대한 첩합을 행하면 된다.
다음으로, 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 위상차 필름(112)에 첩합한 가스 배리어 필름(10b)으로부터 기판(12)을 박리한다.
기판(12)의 박리 방법에도 한정은 없고, 공지의 필름 형상물의 박리 방법이 각종, 이용 가능하다.
또, 이와 같은 기판(12)의 박리는, 매엽식으로 행해도 되고, R to R에 의하여 행해도 된다.
이와 같이 하여, 가스 배리어 필름(10b)의 전사층(30)을 피전사체인 위상차 필름(112)에 전사하여, 도 5에 나타내는 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)으로 할 수 있다.
본 발명의 가스 배리어 필름의 전사 방법은, 기판(12)의 박리 시에 무기층(16)이 균열되는 것을 방지할 수 있으므로, 높은 가스 배리어성을 유지한 채로, 전사층(30)을 피전사체에 전사할 수 있다.
또, 전사층(30)의 두께를 매우 얇게 할 수 있으므로, 투명성이나, 리타데이션값 등의 광학 특성에 대한 영향을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 가스 배리어 필름을 전사하는 피전사체에는 한정은 없다. 높은 가스 배리어성을 갖고, 또 투명성이 높으며, 저리타데이션으로 광학 특성이 우수한 점에서, 높은 가스 배리어성이 요구되는, 유기 EL 소자나 파장 변환 재료 등의 광학 부재의 밀봉에 적합하게 이용된다. 또, 각종 광학 필름에 높은 가스 배리어성을 부여하여, 광학 필름 겸 가스 배리어 필름으로서 이용하는 것도 가능하다.
이하, 본 발명의 가스 배리어 필름을 이용한 부재에 대하여 설명한다.
본 발명의 가스 배리어 필름을 이용한, 본 발명의 가스 배리어층 부착 위상차 필름의 일례인, 도 5에 나타내는 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)은, 유기 보호층(24), 무기층(16), 유기층(14) 및 박리 수지층(20)을 갖는 전사층(30)이, 위상차 필름(112) 상에 적층된 구성을 갖는다.
이 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)은, 전사층(30)의 두께가 매우 얇기 때문에, 두께의 증가를 억제한 채로, 위상차 필름 자체의 광학 특성에 더하여, 높은 가스 배리어성을 갖는 필름으로 할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 가스 배리어 필름을 전사하여 파장 변환층을 밀봉한, 파장 변환 필름의 일례이다.
도 6에 나타내는 파장 변환 필름(100)은, 파장 변환층(102)과, 파장 변환층(102)의 한쪽 면에 적층된 가스 배리어 필름(104)과, 파장 변환층(102)의 다른 쪽 면에 적층된 전사층(30)을 갖는다.
파장 변환층(102)은, 입사광의 파장을 변환하여 출사하는 기능을 갖는 것이며, 예를 들면, 양자 도트를 수지 등의 바인더 중에 분산하여 이루어지는 양자 도트층이다.
양자 도트층에 함유되는 양자 도트의 종류에는 특별히 한정은 없고, 요구되는 파장 변환의 성능 등에 따라, 다양한 공지의 양자 도트를 적절히 선택하면 된다.
또, 양자 도트층에 함유되는 바인더의 종류에도 특별히 한정은 없고, 양자 도트의 종류, 요구되는 성능 등에 따라, 다양한 공지의 바인더를 적절히 선택하면 된다.
가스 배리어 필름(104)은, 파장 변환층(102)을 밀봉하기 위한 것이며, 파장 변환층(102)의 밀봉에 요구되는 가스 배리어성을 갖는 것이면 특별히 한정은 없고, 공지의 가스 배리어 필름을 적절히 이용 가능하다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 파장 변환 필름(100)은, 파장 변환층(102)의 한쪽 면을, 종래의 가스 배리어 필름(104)으로 밀봉하고, 다른 쪽 면을, 본 발명의 가스 배리어 필름(10)으로부터 전사한 전사층(30)을 이용하여 밀봉한 것이다.
이와 같이, 파장 변환층의 적어도 한쪽 면을 본 발명의 가스 배리어 필름으로 밀봉함으로써, 파장 변환 필름 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 도 6에 나타내는 예에서는, 파장 변환층의 한쪽 면을 본 발명의 가스 배리어 필름으로 밀봉하는 구성으로 했지만, 이것에 한정은 되지 않고, 파장 변환층의 양면을 본 발명의 가스 배리어 필름으로 밀봉하는 구성으로 해도 된다. 이로써, 파장 변환 필름 전체의 두께를 더 얇게 할 수 있다.
도 7(A)~도 7(C)는 각각, 본 발명의 가스 배리어 필름을 전사하여 유기 EL 소자를 밀봉한, 유기 EL 적층체의 일례이다.
도 7(A)에 나타내는 유기 EL 적층체(120a)는, 소자 기판(122)과, 소자 기판(122) 상에 형성된 유기 EL 소자(124)와, 유기 EL 소자(124)를 덮어 적층된 전사층(30)을 갖는다.
소자 기판(122)은, 각종 유기 EL 장치에 이용되고 있는 소자 기판이, 모두 이용 가능하다. 구체적으로는, 유리, 플라스틱, 금속, 및 세라믹 등으로 이루어지는 소자 기판이 예시된다. 또, 수분 등에 의한 유기 EL 소자(124)의 열화를 방지하기 위하여, 수분 등이 소자 기판(122)을 투과하여 유기 EL 소자(124)에 이르는 것을 방지할 수 있는 것이 바람직하다. 이로 인하여, 소자 기판(122)은, 유리나 금속 등과 같이, 수분 등의 함유량이 낮고, 또한 수분 등의 투과율이 낮은 재료로 이루어지는 기판을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 7(B)에 나타내는 유기 EL 적층체(120b)와 같이, 소자 기판으로서, 본 발명의 가스 배리어 필름(10)(보다 구체적으로는 전사층(30))을 이용해도 된다. 혹은, 본 발명의 가스 배리어 필름(10)을 수지 기재(基材)에 전사한 것을 소자 기판으로서 이용해도 된다.
유기 EL 소자(124)는, 예를 들면, 유기 전계 발광층과, 유기 전계 발광층을 협지하는 전극쌍인 투명 전극 및 반사 전극을 갖는 공지의 유기 EL 소자이다.
도면에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 소자(124)는, 본 발명의 가스 배리어 필름(10)으로부터 전사된 전사층(30)에 의하여 밀봉되어 있다.
이와 같이, 유기 EL 소자(124)를 본 발명의 가스 배리어 필름으로 밀봉함으로써, 유기 EL 적층체 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 유기 EL 적층체는, 전사층(30) 측으로부터 광을 출사하는 톱 이미션형이어도 되고, 소자 기판(122) 측으로부터 광을 출사하는 보텀 이미션형이어도 된다.
또, 도 7(C)에 나타내는 유기 EL 적층체(120c)와 같이, 유기 EL 소자(124)와 전사층(30)의 사이에 패시베이션막(126)을 갖고 있어도 된다.
즉, 유기 EL 소자(124)를 패시베이션막(126)으로 밀봉하고, 이 패시베이션막(126) 상에 전사층(30)을 전사하는 구성으로 해도 된다.
패시베이션막(126)은, 수분이나 산소 등이 유기 EL 소자(124)에 이르러, 유기 EL 소자(124)가 열화되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이와 같은 패시베이션막(126)으로서는, 공지의 유기 EL 장치에 이용되는, 가스 배리어성을 발현하는 재료로 이루어지는 각종 막(층)이 이용 가능하다. 구체적으로는, 무기층(16)과 동일한 가스 배리어성을 갖는, 질화 규소, 산화 규소 등의 무기 화합물로 이루어지는 막이 예시된다.
패시베이션막(126)은, 막의 형성 재료에 따른 공지의 방법으로 성막하면 된다.
이하, 도 8(A) 및 도 8(B)를 참조하여, 본 발명의 가스 배리어 필름의 제조 방법을 설명한다.
또한, 이하의 예는, 바람직한 양태로서 장척의 기판(12)이나 보호 필름(26) 등을 이용하여, R to R에 의하여 가스 배리어 필름의 제조를 행하는 것이다. 주지하는 바와 같이, R to R이란, 장척의 피처리물을 권회하여 이루어지는 롤로부터 피처리물을 송출하여, 길이 방향으로 반송하면서 성막 등의 처리를 행하고, 처리가 완료된 피처리물을, 다시 롤 형상으로 권회하는 제조 방법이다.
먼저, 도 8(A)에 개념적으로 나타내는 성막 장치를 이용하여, 기판(12) 상에 박리 수지층(20)을 형성한다.
구체적으로는, 예를 들면, 유기 용제와, 박리 수지층(20)이 되는 유기 화합물을 포함하는 도포 조성물을 조제한다.
한편, 장척의 기판(12)을 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기판 롤(Ra)을, 유기 성막 장치의 소정 위치에 장전(裝塡)한다. 이어서, 기판 롤(Ra)로부터 기판(12)을 송출하여, 권취 위치에 도달하는 소정의 경로에 통지(通紙)한다. 또한 박리 수지층(20)이 되는 도포 조성물을 도포부(40)의 소정 위치에 충전(充塡)한다. 성막 장치는, 기판(12)을 소정의 경로에서 반송하기 위한 반송 롤러쌍(48)을 갖는다.
그 후에, 기판 롤(Ra)로부터 기판(12)을 송출하여, 길이 방향으로 반송하면서, 조제한 도포 조성물을 도포부(40)에 있어서 기판(12)에 도포하고, 이어서, 도포한 도포 조성물을 건조부(42)에 있어서 건조하고, 또한 필요에 따라 경화부(44)에 있어서 자외선 조사나 가열 등을 행하여, 박리 수지층(20)을 형성한다. 또한 기판(12) 상에 박리 수지층(20)이 형성된 장척의 필름을 롤 형상으로 권회하여, 기재 롤(Rb)로 한다.
또한, 도시는 생략하지만, 바람직한 양태로서, 박리 수지층(20)을 형성한 후, 보호 필름을 적층하고, 그 후, 권취를 행하여 기재 롤(Rb)로 한다.
다음으로, 박리 수지층(20)을 형성한 기판(12)을 피성막 기재(Za)로서, 피성막 기재(Za)의 박리 수지층(20) 상에 유기층(14)을 형성한다. 유기층(14)의 형성은, 기본적으로, 도 8(A)에 나타내는 유기 성막 장치를 이용하여 박리 수지층(20)의 형성과 동일하게 행하면 된다.
즉, 예를 들면, 유기 용제, 유기층(14)이 되는 유기 화합물, 및 중합 개시제를 포함하는 도포 조성물을 조제한다.
또, 장척의 피성막 기재(Za)를 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기재 롤(Rb)을, 유기 성막 장치의 소정 위치에 장전한다. 이어서, 기재 롤(Rb)로부터 피성막 기재(Za)를 송출하여, 권취 위치에 도달하는 소정의 경로에 통지한다. 또한 유기층(14)이 되는 도포 조성물을 도포부(40)의 소정 위치에 충전한다.
그 후에, 기재 롤(Rb)로부터 피성막 기재(Za)를 송출하여, 길이 방향으로 반송하면서, 조제한 도포 조성물을 도포부(40)에 있어서 박리 수지층(20) 상에 도포하고, 이어서, 도포한 도포 조성물을 건조부(42)에 있어서 건조하며, 경화부(44)에 있어서 자외선 조사 등에 의하여 유기 화합물을 중합(가교)하여 유기층(14)을 형성한다. 또한 유기층(14)을 형성한 장척의 피성막 기재(Za)를 롤 형상으로 권회하여, 기재 롤(Rc)로 한다.
또한, 유기층(14)의 형성 후, 유기층(14)에 보호 필름을 첩착해도 된다. 보호 필름의 첩착은, 유기층(14)이 가이드 롤러 등의 다른 부재에 접촉하기 전에 행하는 것이 바람직하다.
이로써, 무기층(16)의 하지층인 유기층(14)이 손상되는 것을 방지할 수 있어, 평활한 유기층(14) 상에 적정하게 무기층(16)을 형성할 수 있으므로, 높은 가스 배리어성을 발현하는 가스 배리어 필름을 얻을 수 있다.
또, 상기 예에서는, 박리 수지층(20)의 성막과, 유기층(14)의 성막을 각각 행하는 구성으로 했지만, 이것에 한정은 되지 않고, 박리 수지층의 성막 후, 권취를 행하지 않고, 계속해서, 유기층(14)의 성막을 행해도 된다. 즉, 기판(12)의 반송 경로 중에, 박리 수지층(20)을 형성하기 위한 도포부(40), 건조부(42) 및 경화부(44)와, 유기층(14)을 형성하기 위한 도포부(40), 건조부(42) 및 경화부(44)를 배치한 성막 장치를 이용하여, 박리 수지층(20)의 성막과, 유기층(14)의 성막을 연속적으로 행해도 된다.
이어서, 도 8(B)에 개념적으로 나타내는 무기 성막 장치에 있어서, 박리 수지층(20) 및 유기층(14)을 형성한 기판(12)(이하, "피성막 기재(Zb)"라고 하는 경우가 있음)에 무기층(16)을 형성하고, 또한 무기층(16)에 보호 필름(26)을 첩착하여, 가스 배리어 필름(10)을 제작한다.
도 8(B)에 나타내는 무기 성막 장치는, 일례로서, CCP-CVD(용량 결합형 플라즈마 화학 기상 증착법)에 의하여 무기층(16)을 형성하는 것이며, 공급실(50)과, 성막실(52)과, 권취실(54)을 갖는다.
먼저, 공급실(50)의 소정 위치에 기재 롤(Rc)을 장전한다. 이어서, 기재 롤(Rc)로부터 피성막 기재(Zb)를 송출하여, 공급실(50)로부터 성막실(52)을 거쳐 권취실(54)에 도달하는 소정의 경로를 통지한다. 기재 롤(Rc)은, 유기층(14)이 성막실(52)에 있어서의 성막면이 되도록 장전한다.
또, 성막실(52)의 소정 위치에 보호 필름 롤(26R)을 장전한다. 이어서, 보호 필름 롤(26R)로부터 보호 필름(26)을 송출하여, 성막실(52)로부터 권취실(54)에 도달하는 소정의 경로를 통지한다.
이어서, 공급실(50)을 진공 배기 수단(50a)에 의하여, 성막실(52)을 진공 배기 수단(52a)에 의하여, 권취실(54)을 진공 배기 수단(54a)에 의하여, 각각 배기하여, 각 실을 소정의 압력으로 감압한다.
각 실이 소정의 압력이 되면, 피성막 기재(Zb) 및 보호 필름(26)의 반송을 개시한다.
피성막 기재(Zb)는, 기재 롤(Rc)로부터 송출되고, 가이드 롤러(58)에 안내되어, 성막실(52)로 반송된다.
성막실(52)로 반송된 피성막 기재(Zb)는, 가이드 롤러(60)에 안내되어, 원통 형상의 드럼(62)의 둘레면에 감겨진다. 드럼(62)은, CCP-CVD에 있어서의 전극으로서도 작용하는 것이다. 또한, 드럼(62)은, 바람직한 양태로서 온도 조절 기능을 갖는다. 피성막 기재(Zb)는, 드럼(62)에 의하여 소정의 경로에서 반송되면서, CCP-CVD에 의하여 무기층(16)이 형성되어, 기판(12)에, 박리 수지층(20)과, 유기층(14) 및 무기층(16)의 조합이 형성된 적층 필름이 된다. CCP-CVD는, 드럼(62)과 샤워 전극(64)으로 이루어지는 전극쌍, 원료 가스 공급부(68), 및 고주파 전원(70) 등을 갖는 성막 수단이다.
플라즈마 CVD에 의한 무기층(16)의 형성은, 무기층(16)의 형성 재료 등에 따른 공지의 방법으로 행하면 된다. 또, 무기층(16)의 형성은, CCP-CVD 이외에도, ICP-CVD(유도 결합형 플라즈마 화학 기상 증착법), 스퍼터링, 진공 증착 등, 공지의 기상 성막법이, 각종, 이용 가능하다.
한편, 이 피성막 기재(Zb)의 반송에 동기하여, 보호 필름 롤(26R)로부터 보호 필름(26)이 송출되어, 길이 방향으로 반송된다.
무기층(16)이 형성된 피성막 기재(Zb) 및 보호 필름(26)은, 적층 롤러쌍(72)에 의하여 적층 및 압착되어, 가스 배리어 필름(10)이 제작된다.
또한, 보호 필름(26)의 무기층(16)과 대면하는 면에는 점착층이 형성되어 있어도 된다.
R to R에 의하여 가스 배리어 필름(10)을 제작할 때에는, 보호 필름(26)의 첩착은, 무기층(16)을 형성한 후, 무기층(16)이 가이드 롤러 등의 다른 부재에 접촉하기 전에 행하는 것이 바람직하다.
이로써, 무기층(16)의 손상을 방지하여, 목적으로 하는 가스 배리어성을 발현하는 가스 배리어 필름(10)을 얻을 수 있다.
적층 롤러쌍(72)에 의한 적층 필름과 보호 필름(26)의 적층 및 첩착에 의하여 제작된 가스 배리어 필름(10)은, 성막실(52)로부터 권취실(54)로 반송되고, 가이드 롤러(76)에 의하여 소정의 경로에 안내되며, 권취되어, 장척의 가스 배리어 필름(10)을 권회한 배리어 필름 롤(Rd)이 된다.
또한, 피성막 기재(Zb)가, 유기층(14) 상에 보호 필름을 갖는 것인 경우에는, 무기층(16)의 성막 전에, 보호 필름을 박리하여 무기층(16)의 성막을 행하면 된다.
보호 필름의 박리는, 무기층(16)의 성막 수단에 이르는 경로로서, 유기층(14)에 접촉하는 가이드 롤러 등의 부재가 없는 위치에서 행하는 것이 바람직하다.
또한, 무기층(16) 상에 추가로, 유기 보호층(24)을 형성하는 경우에는, 박리 수지층(20), 유기층(14) 및 무기층(16)을 형성한 기판(12)을 피성막 기재로서, 도 8(A)에 나타내는 유기 성막 장치를 이용하여, 박리 수지층(20) 및 유기층(14)과 동일하게 하여 형성하면 된다.
이상, 본 발명의 가스 배리어 필름에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정은 되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 각종 개량이나 변경을 행해도 되는 것은, 물론이다.
실시예
이하, 본 발명의 구체적 실시예를 들어, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1로서, 도 1(A)에 나타내는 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
<박리 수지층(20)의 형성>
기판(12)으로서, 폭 1000mm, 두께 50μm, 길이 100m의 장척의 PET 필름(도요보 가부시키가이샤제, 코스모샤인 A4100)을 이용했다.
이 기판(12)의 미(未)언더코팅면 측에, 이하의 순서로 박리 수지층(20)을 형성했다.
박리 수지층(20)이 되는 도포액 A1로서, COC 수지(미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤제 APEL 6015T)를 사이클로헥세인으로 용해하여, 고형분 농도 10%의 도포액을 조제했다.
이 도포액 A1을, 도 8(A)에 나타내는 R to R에 의한 성막 장치의 도포부(40)에 충전했다. 도포부(40)는 다이코터를 이용했다. 또, 기판(12)을 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기판 롤(Ra)을 소정의 위치에 장전하여, 기판(12)을 소정의 반송 경로에 삽통(揷通)했다.
그 후에, 기판(12)을 길이 방향으로 반송하면서, 건조 막두께가 2μm가 되도록 도포부(40)에 의하여 도포액 A1을 기판(12)에 도포하고, 건조부(42)에 있어서, 건조 온도 100℃에서 3분간 건조시켜, 기판(12) 상에 박리 수지층(20)을 형성했다. 이 때에 있어서는, 경화부(44)는 사용하지 않았다.
즉, 박리 수지층(20)의 형성 재료는, 사이클로올레핀 코폴리머이다.
형성한 박리 수지층(20)의 유리 전이 온도 Tg를 고감도형 시차 주사 열량계(히타치 하이테크 사이언스사제, DSC7000X)에 의하여, JIS K 7121에 준거하여 측정한바, 145℃였다.
<유기층(14)의 형성>
다음으로, 형성한 박리 수지층(20) 상에, 이하의 순서로 유기층(14)을 형성했다.
유기층(14)이 되는 도포액 B1로서, A-DPH(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제) 및 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를 준비하고, 중량 비율로서 97:3이 되도록 칭량하며, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%의 도포액을 조제했다.
이 도포액 B1을, 도 8(A)에 나타내는 R to R에 의한 성막 장치의 도포부(40)에 충전했다. 도포부(40)는 다이코터를 이용했다. 또, 박리 수지층(20)을 갖는 기판(12)(이하, "피성막 기재(Za)"라고 하는 경우가 있음)을 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기재 롤(Rb)을 소정의 위치에 장전하여, 피성막 기재(Za)를 소정의 반송 경로에 삽통했다.
그 후에, 피성막 기재(Za)를 길이 방향으로 반송하면서, 건조 막두께가 1μm가 되도록 도포부(40)에 의하여 도포액 B1을 피성막 기재(Za)의 박리 수지층(20) 상에 도포하고, 건조부(42)에 있어서, 건조 온도 50℃에서 3분간 건조시키며, 경화부(44)에 있어서, 자외선을 조사하여(적산 조사량 약 700mJ/cm2) 경화시켜, 박리 수지층(20) 상에 유기층(14)을 형성했다.
또한, 유기층(14)을 경화시킨 후의, 유기층(14) 측의 면에 처음 접촉하는 롤에 접촉하기 전에, 유기층(14) 상에 폴리에틸렌의 보호 필름을 붙이고, 그 후에 권취했다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 고감도형 시차 주사 열량계(히타치 하이테크 사이언스사제, DSC7000X)에 의하여, JIS K 7121에 준거하여 측정한바, 250℃ 이상의 측정 한계였다.
<무기층(16)의 형성>
다음으로, 형성한 유기층(14) 상에, 이하의 순서로 무기층(16)을 형성했다.
도 8(B)에 나타나는 성막 장치의 공급실(50)의 소정 위치에, 박리 수지층(20) 및 유기층(14)이 형성된 기판(12)(이하, "피성막 기재(Zb)"라고 하는 경우가 있음)을 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기재 롤(Rc)을 장전하고, 성막실(52)의 소정 위치에 보호 필름 롤(26R)을 장전했다. 또한 기재 롤(Rc)로부터 피성막 기재(Zb)를 송출하여, 공급실(50)로부터 성막실(52)을 거쳐 권취실(54)에 도달하는 소정의 반송 경로에 통지했다. 또, 보호 필름 롤(26R)로부터 보호 필름(26)을 송출하여, 성막실(52)로부터 권취실(54)에 도달하는 소정의 반송 경로에 통지했다.
이 상태에서, 피성막 기재(Zb)와 보호 필름(26)을 동기하여 반송하면서, 성막 직전의 막면 터치 롤을 통과 후에 피성막 기재(Zb)로부터 보호 필름을 박리하고, 성막실(52) 내의 드럼(62)에 지지/안내되는 피성막 기재(Zb)의 유기층(14)의 표면에 CCP-CVD에 의하여 무기층(16)으로서 질화 규소막을 형성했다. 이어서, 적층 롤러쌍(72)에 의하여, 무기층(16) 상에 보호 필름(26)을 적층 및 첩착하여, 도 1에 나타내는 가스 배리어 필름(10a)을 제작하고, 권취했다.
무기층(16)의 형성에는, 원료 가스로서 실레인 가스(유량 160sccm), 암모니아 가스(유량 370sccm) 및 수소 가스(유량 2000sccm)를 이용했다. 전원은, 주파수 13.56MHz의 고주파 전원을 이용하고, 플라즈마 여기 전력은 8kW로 했다. 성막 압력은 40Pa로 했다. 무기층(16)의 막두께는 30nm였다.
보호 필름(26)의 첩착은, 무기층(16)을 형성한 후, 무기층(16)이 다른 부재에 접촉하기 전에 행했다. 또, 보호 필름(26)으로서 폴리에틸렌 필름을 이용했다.
[실시예 2]
또한, 무기층(16) 상에 이하에 나타내는 유기 보호층(24)을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 도 2(A)에 나타내는 가스 배리어 필름(10b)을 제작했다.
유기 보호층(24)이 되는 도포액 C1로서, 유레테인 골격 아크릴 폴리머(다이세이 파인 케미컬 가부시키가이샤제 아크리트 8BR930), 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg184), 실레인 커플링제(신에쓰 실리콘 가부시키가이샤제 KBM5103), 연화제(도요보 가부시키가이샤제 바이론 U1400)를, 중량 비율로서 78:10:10:2가 되도록 칭량하고, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%의 도포액을 조제했다.
이 도포액 C1을, 도 8(A)에 나타내는 R to R에 의한 성막 장치의 도포부(40)에 충전했다. 도포부(40)는 다이코터를 이용했다. 또, 박리 수지층(20), 유기층(14) 및 무기층(16)을 형성한 기판(12)(이하, "피성막 기재 Zc"라고 하는 경우가 있음)을 롤 형상으로 권회하여 이루어지는 기판 롤을 소정의 위치에 장전하여, 피성막 기재 Zc를 소정의 반송 경로에 삽통했다.
그 후에, 피성막 기재 Zc를 길이 방향으로 반송하면서, 건조 막두께가 1μm가 되도록 도포부(40)에 의하여 도포액 C1을 피성막 기재 Zc의 무기층(16) 상에 도포하고, 건조부(42)에 있어서, 건조 온도 100℃에서 3분간 건조시키며, 경화부(44)에 있어서, 자외선을 조사하여(적산 조사량 약 600mJ/cm2), 경화시켜 무기층(16) 상에 유기 보호층(24)을 형성했다.
[실시예 3]
유기 보호층(24)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 C2를 이용하여, 유기 보호층(24)의 두께를 3μm로 하고, 유기 보호층(24) 형성 후에, 앞과 동일하게 하여, 첫 번째 막면 터치 롤로, 보호 필름(26)으로서 세퍼레이터 필름(후지모리 고교 가부시키가이샤제 필름 바이나 BD)을 붙인 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여, 도 2(B)에 나타내는 가스 배리어 필름(10c)을 제작했다.
도포액 C2는, SK 다인 NT21(소켄 가가쿠 가부시키가이샤제)에 경화제 L-45(소켄 가가쿠 가부시키가이샤제)를 100:2의 비율로 첨가한 것을 아세트산 뷰틸로 희석하여, 고형분 농도 15%로 조제했다.
이 유기 보호층(24)은, 아크릴계 점착제이다.
[실시예 4]
유기 보호층(24)이 되는 도포액 C3으로서, 유레테인계 접착제(록 페인트 가부시키가이샤제 96번)를 이용한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10c)을 제작했다.
이 유기 보호층(24)은, 유레테인계 접착제이다.
[실시예 5]
박리 수지층(20)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 A2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 A2는, COC 수지(미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤제 APEL 6509T)를 사이클로헥세인으로 용해하여, 고형분 농도가 10%가 되도록 조제했다.
형성한 박리 수지층(20)의 유리 전이 온도 Tg를, 앞과 동일하게 하여 측정한바, 70℃였다.
[실시예 6]
박리 수지층(20)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 A3을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 A3은, COC 수지(미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤제 APEL 6011T)를 사이클로헥세인으로 용해하여, 고형분 농도가 10%가 되도록 조제했다.
형성한 박리 수지층(20)의 유리 전이 온도 Tg를, 앞과 동일하게 하여 측정한바, 105℃였다.
[실시예 7]
박리 수지층(20)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 A4를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 A4는, COP 수지(JSR 가부시키가이샤제 아톤 D4540)를 사이클로헥세인으로 용해하여, 고형분 농도가 10%가 되도록 조제했다.
형성한 박리 수지층(20)의 유리 전이 온도 Tg를, 앞과 동일하게 하여 측정한바, 128℃였다.
[실시예 8]
박리 수지층(20)이 되는 도포액 A1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 20μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 9]
박리 수지층(20)이 되는 도포액 A1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 10μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 10]
박리 수지층(20)이 되는 도포액 A1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 0.5μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 11]
박리 수지층(20)이 되는 도포액 A1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 0.1μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 12]
유기층(14)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 B2를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 B2는, A-DPH(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg 250℃ 이상) 및 A-600(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg -22℃)을 4:1이 되도록 배합하여, 이것과 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를 중량 비율로 97:3이 되도록 칭량하고, 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%로 조제했다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 앞과 동일하게 하여 측정한바 180℃였다.
[실시예 13]
유기층(14)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 B3을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 B3은, A-DPH(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg 250℃ 이상) 및 A-600(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg -22℃)을 1:1이 되도록 배합하여, 이것과 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를 중량 비율로 97:3이 되도록 칭량하고, 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%로 조제했다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 앞과 동일하게 하여 측정한바 114℃였다.
[실시예 14]
유기층(14)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 B4를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 B4는, 다이셀 올넥스 가부시키가이샤제 EB3702(Tg 53℃) 및 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를, 중량 비율로서 97:3이 되도록 칭량하고, 이들을 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%로 조제했다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 앞과 동일하게 하여 측정한바 53℃였다.
[실시예 15]
유기층(14)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 B5를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 B5는, A-DPH(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg 250℃ 이상) 및 1-ADMA(1-아다만틸메타크릴레이트 오사카 유키 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg 250℃)를 1:1이 되도록 배합하여, 이것과 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를 중량 비율로 97:3이 되도록 칭량하고, 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%로 조제했다.
즉, 유기층의 형성 재료는, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 것이다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 앞과 동일하게 하여 측정한바 250℃였다.
[실시예 16]
유기층(14)이 되는 도포액으로서, 이하의 도포액 B6을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
도포액 B6은, A-DPH(신나카무라 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 Tg 250℃ 이상) 및 EA-200(아크릴레이트 모노머 오사카 가스 케미컬 가부시키가이샤제 Tg 211℃)을 1:1이 되도록 배합하여, 이것과 광중합 개시제(BASF 재팬제 Irg819)를 중량 비율로 97:3이 되도록 칭량하고, 메틸에틸케톤에 용해시켜, 고형분 농도 15%로 조제했다.
즉, 유기층의 형성 재료는, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 포함하는 것이다.
형성한 유기층(14)의 유리 전이 온도 Tg를 앞과 동일하게 하여 측정한바 230℃였다.
[실시예 17]
무기층(16)으로서, 산화 알루미늄막(알루미나막)을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
산화 알루미늄막은, 일반적인 스퍼터링 장치에 의하여 형성했다. 구체적으로는, 알루미나 소결체를 타겟으로서 이용하여, DC 마그네트론 스퍼터링에 의하여, 산화 알루미늄막으로 이루어지는 무기층(16)을 형성했다.
[실시예 18]
유기층(14)이 되는 도포액 B1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 5μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 19]
유기층(14)이 되는 도포액 B1의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 건조 막두께를 0.1μm로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 20]
기판(12)으로서 실리콘 박리 필름(후지모리 고교 가부시키가이샤제 필름 바이나 BD)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 제작했다.
[실시예 21]
유기 보호층(24)이 되는 도포액 C2의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 막두께를 50μm로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10c)을 제작했다.
[실시예 22]
유기 보호층(24)이 되는 도포액 C2의 고형분 농도 및 도포량을 변경하여, 막두께를 0.1μm로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 가스 배리어 필름(10c)을 제작했다.
[비교예 1]
박리 수지층(20)의 형성을 행하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름을 제작했다.
[비교예 2]
박리 수지층(20)을 형성할 때에, 건조 후에 자외선을 적산 조사량 약 3000mJ/cm2로 조사하고, 경화시켜 권취했다. 다음으로, 유기층(14)을 형성할 때의 자외선의 적산 조사량을 약 50mJ/cm2로 변경했다. 이들 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 가스 배리어 필름을 제작했다.
이로써, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력을 강하게 하면서, 유기층(14)과 박리 수지층(20)의 박리력을 약하게 했다. 이로써, 유기층(14)과 박리 수지층(20)의 박리력을, 박리 수지층(20)과 기판(12)의 박리력보다 약하게 했다. 즉, 박리 수지층(20)과 유기층(14)의 사이에 박리하도록 했다.
[평가]
제작한 실시예 1~22 및 비교예 1, 2의 가스 배리어 필름에 대하여, 가스 배리어성 및 광학 특성의 평가를 행했다.
<가스 배리어성>
(전사 공정)
피전사체로서, 후지탁(TD80 후지필름 가부시키가이샤제)에 광학 점착 필름(PDS1 파낙 가부시키가이샤제)을 첩합한, 점착층이 첩합된 평방 200mm의 TAC 필름을 준비했다.
제작한 가스 배리어 필름(10)의 보호 필름(26)을 박리한 후, 피전사체의 점착층과 가스 배리어 필름(10)의 무기층(16)이 접하도록 래미네이터(페로즈사제 프로테우스)에 의하여 첩합했다. 이로써, 평방 200mm의 첩합 필름을 얻었다. 래미네이트 압력 0.5MPa, 반송 속도 5m/min로 했다.
첩합 후, 가스 배리어 필름(10)의 기판(12)을 박리했다. 기판(12)은, 이하와 같이 하여 박리했다. 먼저, 단부면이 확실히 박리되도록 평방 200mm의 첩합 필름을, 톰슨 날을 이용하여 평방 100mm로 펀칭했다. 이어서, TAC 필름 측을 아래로 하여, 평면성이 높은 흡착 플레이트에 의하여 TAC 필름면을 흡착 유지한 후에, 기판(12)을 잡기 위한 점착 테이프(닛토 셀로테이프(등록 상표))를 단부에 2cm 정도 붙였다. 이어서, 기판(12)이 180도 박리 시험과 마찬가지로 원호를 그리도록, 점착 테이프를 샘플과 평행하게 당겼다. 이와 같이 하여, 기판(12)을 박리했다. 박리 시에는, 온도 25℃ 습도 50%RH의 환경하에서 행했다.
또한, 무기층(16) 상에 점착층이 되는 유기 보호층(24)을 갖는, 실시예 3, 4, 21 및 22에 대해서는, 점착 필름을 첩합하고 있지 않는 후지탁(TD80 후지필름 가부시키가이샤제)을 피전사체로 한 것 이외에는 동일하게 하여 전사를 행했다.
(수증기 투과율 측정)
피전사체에 전사하여 기판(12)을 박리한 가스 배리어 필름(10)의 수증기 투과율을, 칼슘 부식법(일본 공개특허공보 2005-283561호에 기재되는 방법)에 의하여 측정했다. 항온 항습 처리의 조건은, 온도 40℃, 상대 습도 90%RH로 했다.
또, 후지탁 단체(單體)의 수증기 투과율은 400[g/(m2·day)]이었다.
측정한 수증기 투과율에 근거하여, 이하의 기준으로 평가했다.
A: 수증기 투과율이 5×10-5[g/(m2·day)] 미만
B: 수증기 투과율이 5×10-5 이상 1×10-4[g/(m2·day)] 미만
C: 수증기 투과율이 1×10-4 이상 5×10-4[g/(m2·day)] 미만
D: 수증기 투과율이 5×10-4 이상 1×10-3[g/(m2·day)] 미만
E: 수증기 투과율이 1×10-3[g/(m2·day)] 이상
<광학 특성>
제작한 가스 배리어 필름(10)의 보호 필름(26)을 박리한 후에, 기판(12)을 박리하여, 박리 수지층(20) 및 가스 배리어층(18)(유기층(14) 및 무기층(16))을 포함하는 전사층(30)을 취출했다. 이어서, 이 전사층(30)의 전체 광선 투과율 및 리타데이션값을 측정했다.
(전체 광선 투과율)
취출한 전사층(30)의 전체 광선 투과율을, 분광 광도계(닛폰 덴쇼쿠사제 헤이즈미터 SH7000)를 이용하여 측정했다.
측정한 전체 광선 투과율에 근거하여 이하의 기준으로 평가했다.
A: 전체 광선 투과율이 90% 이상
B: 전체 광선 투과율이 88% 이상 90% 미만
C: 전체 광선 투과율이 86% 이상 88% 미만
D: 전체 광선 투과율이 84% 이상 86% 미만
(리타데이션값)
취출한 전사층(30)의 리타데이션값(Re값)을 KOBRA-WR(오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤제)로 측정했다.
측정한 리타데이션값에 근거하여 이하의 기준으로 평가했다.
A: 리타데이션값이 5nm 이하
B: 리타데이션값이 5nm 초과 10nm 이하
C: 리타데이션값이 10nm 초과 20nm 이하
D: 리타데이션값이 20nm 초과
결과를 하기의 표에 나타낸다.
[표 1]
상기 표 1에 나타나는 바와 같이, 기판과 가스 배리어층의 사이에 박리 수지층을 갖고, 박리 수지층과 기판의 계면에서 박리하는 본 발명의 실시예는, 비교예와 비교하여, 가스 배리어성 및 광학 특성이 우수한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1, 5 및 6의 대비로부터, 박리 수지층은, 유리 전이 온도 Tg가 100℃ 이상인 환상 올레핀 수지인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1과 실시예 7의 대비로부터, 박리 수지층은, 사이클로올레핀 코폴리머인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1 및 8~11의 대비로부터, 박리 수지층의 두께는, 0.1~25μm가 바람직하고, 0.5~15μm가 보다 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1, 12~14의 대비로부터, 유기층의 유리 전이 온도 Tg는, 200℃ 이상이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1, 15 및 16의 대비로부터, 유기층은, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 것이 바람직하고, 혹은, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1, 18 및 19의 대비로부터, 유기층의 두께는 0.1~50μm인 것이 바람직하고, 0.1~5μm인 것이 보다 바람직하며, 0.2~3μm가 더 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 1과 실시예 17의 대비로부터, 무기층은 질화 규소인 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 2~4, 21, 22로부터, 무기층(16) 상에 유기 보호층(24)을 갖는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 3과 실시예 4의 대비로부터, 유기 보호층(24)으로서 아크릴계 점착제를 이용하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.
또, 실시예 3, 21 및 22의 대비로부터 유기 보호층(24)의 두께는, 0.1~50μm가 바람직하고, 0.5~25μm가 보다 바람직한 것을 알 수 있다.
[실시예 23]
제작한 가스 배리어 필름(10)을 이용하여, 도 6에 나타내는 파장 변환 필름(100)을 제작했다. 파장 변환 필름은, 파장 변환층으로서 양자 도트층을 갖는 양자 도트 필름으로 했다.
<양자 도트층 형성용 조성물의 조제>
하기의 양자 도트 함유 중합성 조성물 A를 조제하고, 구멍 직경 0.2μm의 폴리프로필렌제 필터로 여과한 후, 30분간 감압 건조하여 도포 조성물로서 이용했다. 이하의 톨루엔 분산액 중의 양자 도트 농도는, 1질량%였다.
(양자 도트 함유 중합성 조성물 A)
·양자 도트 1의 톨루엔 분산액(발광 극대: 520nm)
10.0질량부
·양자 도트 2의 톨루엔 분산액(발광 극대: 630nm)
1.0질량부
·라우릴메타크릴레이트
80.8질량부
·트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트
18.2질량부
·광중합 개시제
1.0질량부
(이르가큐어 819(BASF사제))
<양자 도트 필름의 제작>
2개의 필름(제1 필름 및 제2 필름)으로서, 실시예 1의 가스 배리어 필름(10a)을 준비했다. 즉, 제1 필름 및 제2 필름으로서 동일한 구성의 것을 이용했다.
먼저, 제1 필름을, 1m/분, 60N/m의 장력으로 연속 반송하면서, 무기층(16) 상의 보호 필름(26)을 박리하고, 무기층(16) 상에, 상기에서 조제한 도포 조성물을 다이코터로 도포하여, 50μm의 두께의 도막을 형성했다.
이어서, 도막이 형성된 필름을 백업 롤러에 감았다. 제2 필름으로부터 보호 필름(26)을 박리하고, 무기층(16)면이 도막에 접하는 방향으로 래미네이팅했다. 이와 같이 하여, 제1 필름 및 제2 필름으로, 도막을 협지했다.
이 상태로 연속 반송하면서, 60℃의 가열 존을 3분간 통과시킨 후, 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스 가부시키가이샤제)를 이용하여, 자외선을 조사하고 경화시켜, 양자 도트를 함유하는 양자 도트층(파장 변환층(102))을 형성했다. 또한, 자외선의 조사량은 2000mJ/cm2였다.
제1 필름 및 제2 필름 각각으로부터 기판(12)을 박리하여, 양자 도트 필름(파장 변환 필름(100))을 제작했다.
[평가]
제작한 실시예 23의 파장 변환 필름(100)에 대하여, 내구성의 평가를 행했다.
구체적으로는, 제작 직후의 파장 변환 필름(100)의 휘도와, 온도 60℃, 습도 90%RH의 환경하에 1000시간 방치한 후(가습 후)의 휘도를 측정하고, 그 변화량으로부터 내구성을 평가했다.
휘도의 측정은, 이하와 같이 하여 행했다.
먼저, 시판의 액정 표시 장치(Amazon사제 Kindle Fire HDX 7")를 분해하여, 청색 광원을 구비하는 백라이트 유닛을 취출했다. 다음으로, 백라이트 유닛의 도광판 상에 직사각형으로 잘라낸 파장 변환 필름을 두고, 그 위에, 상기 액정 표시 장치로부터 취출한 2매의 프리즘 시트를, 표면의 요철 패턴의 방향이 직교하도록 중첩하여 배치했다.
백라이트 유닛을 점등하고, 백라이트 유닛의 전면(前面)으로부터 수직 방향 740mm의 위치에 설치한 휘도계(TOPCON사제 SR3)로 휘도를 측정했다.
측정의 결과, 가습 전후에서의 휘도의 변화는 1% 이하였다. 따라서, 본 발명의 가스 배리어 필름을 이용하여 밀봉한 파장 변환 필름은, 높은 내구성을 갖는 것을 알 수 있다.
[실시예 24]
제작한 가스 배리어 필름(10)을 이용하여, 도 5에 나타내는 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)을 제작했다.
위상차 필름(112)으로서, 특수 폴리카보네이트 W138(데이진 가부시키가이샤제)을 이용했다.
먼저, 위상차 필름(112)에 광학 점착 필름(PDS1 파낙 가부시키가이샤제)을 첩합했다.
다음으로, 실시예 1의 가스 배리어 필름(10a)의 보호 필름(26)을 박리한 후, 위상차 필름(112)의 점착층 측과 가스 배리어 필름(10)의 무기층(16)이 접하도록, 래미네이터(페로즈사제 프로테우스)에 의하여 첩합했다. 첩합 후, 가스 배리어 필름(10)의 기판(12)을 박리하여, 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)을 제작했다.
[평가]
제작한 실시예 24의 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)에 대하여, 광학 특성의 평가를 행했다.
구체적으로는, 위상차 필름(112) 단체, 및 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110) 각각의 리타데이션값을 측정한바, 차는 2% 이하였다. 따라서, 본 발명의 가스 배리어 필름을 전사한 가스 배리어층 부착 위상차 필름(110)은, 광학 특성을 유지하면서, 높은 가스 배리어성을 갖는 것을 알 수 있다.
[실시예 25]
제작한 가스 배리어 필름(10)을 이용하여, 도 7(A)에 나타내는 유기 EL 적층체(120a)를 제작했다.
<유기 EL 소자의 제작>
두께 500μm, 크기 20×20mm의 유리판을 소자 기판(122)으로서 준비했다.
이 소자 기판(122)의 주변 2mm를, 세라믹에 의하여 마스킹했다. 또한, 마스킹을 실시한 소자 기판을 일반적인 진공 증착 장치에 장전하고, 진공 증착에 의하여, 두께 100nm의 금속 알루미늄으로 이루어지는 전극을 형성하며, 또한 두께 1nm의 불화 리튬층을 형성했다. 이어서, 이 소자 기판(122)에, 진공 증착에 의하여, 이하의 유기 화합물층을, 순차 형성했다.
·(발광층 겸 전자 수송층) 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이토)알루미늄: 막두께 60nm
·(제2 정공 수송층) N,N'-다이페닐-N,N'-다이나프틸벤지딘: 막두께 40nm
·(제1 정공 수송층) 구리 프탈로사이아닌: 막두께 10nm
또한, 이들 층을 형성한 소자 기판(122)을, 일반적인 스퍼터링 장치에 장전하여, ITO(Indium Tin Oxide 산화 인듐 주석)를 타겟으로 하여 이용하고, DC 마그네트론 스퍼터링에 의하여, 두께 0.2μm의 ITO 박막으로 이루어지는 투명 전극을 형성했다. 이와 같이 하여, 소자 기판(122) 상에, 유기 EL 재료를 이용하는 발광 소자인 유기 EL 소자(124)를 형성했다.
<가스 배리어 필름의 전사>
이어서, 유기 EL 소자(124)를 형성한 소자 기판(122)으로부터, 마스킹을 제거했다. 마스킹을 제거한 소자 기판(122)에 아크릴계의 접착제를 도포했다. 다음으로, 실시예 1의 가스 배리어 필름(10a)으로부터 보호 필름(26)을 박리하고, 무기층(16) 측을 접착제면을 향하게 하여 가스 배리어 필름(10a)을 첩합하며, 그 후, 가스 배리어 필름(10a)의 기판을 박리하여, 유기 EL 적층체(120a)를 제작했다.
[실시예 26]
마스킹을 제거한 후에, 유기 EL 소자(124)가 형성된 소자 기판(122)을 일반적인 플라즈마 CVD 장치에 장전하여, 플라즈마 CVD(CCP-CVD)에 의하여, 질화 규소로 이루어지는, 두께 1500nm의 패시베이션막(126)을 형성한 것 이외에는, 실시예 25와 동일하게 하여, 도 7(C)에 나타내는 유기 EL 적층체(120c)를 제작했다.
[실시예 27]
소자 기판(122)으로서, 실시예 1의 가스 배리어 필름(10a)을 이용한 것 이외에는 실시예 25와 동일하게 하여, 유기 EL 적층체(124)를 제작했다.
구체적으로는, 후지탁(TD80 후지필름 가부시키가이샤제)에 광학 점착 필름(PDS1 파낙 가부시키가이샤제)을 첩합한, 점착층이 첩합된 TAC 필름에, 실시예 1의 가스 배리어 필름(10a)을 전사하고, 기판(12)을 박리한 적층체를 소자 기판(122)으로서 이용했다. 그리고, 이 소자 기판(122)의 박리 수지층(20) 상에 유기 EL 소자(124)를 형성했다.
그 후, 앞과 동일하게 하여, 또 다른 1매의 가스 배리어 필름(10a)으로 유기 EL 소자(124)를 밀봉하여 유기 EL 적층체(124)를 제작했다.
[평가]
제작한 실시예 25~27의 유기 EL 적층체에 대하여, 내구성의 평가를 행했다.
구체적으로는, 제작한 유기 EL 적층체(124)를, 온도 60℃, 습도 90%RH의 환경하에, 200시간 방치했다. 방치 후, 각 유기 EL 적층체(124)를, Keithlel사제의 SMU2400형 소스 메저 유닛을 이용하여 7V의 전압을 인가하여 발광시켰다. 현미경에 의하여, 가스 배리어 필름(10a) 측) 측으로부터 관측하고, 다크 스폿의 발생의 유무를 확인하여, 이하의 기준으로 평가했다.
A: 다크 스폿의 발생이 전혀 보이지 않았음
B: 다크 스폿의 발생이 약간 보였음
C: 다크 스폿의 발생이 명확하게 확인되었음
D: 다크 스폿의 면적의 비율이 큼
평가의 결과, 실시예 25~27의 유기 EL 적층체는 모두 A였다.
이상의 결과로부터, 본 발명의 효과는 명확하다.
10 가스 배리어 필름
12 기판
14 유기층
16 무기층
18 가스 배리어층
20 박리 수지층
24 유기 보호층
26 보호 필름
30 전사층
40 도포부
42 건조부
44 경화부
48 반송 롤러쌍
50 공급실
50a, 52a, 54a 진공 배기 수단
52 성막실
54 권취실
58, 60, 76 가이드 롤러
62 드럼
64 샤워 전극
68 원료 가스 공급부
70 고주파 전원
72 적층 롤러쌍
100 파장 변환 필름
102 파장 변환층
104 가스 배리어 필름
110 가스 배리어층 부착 위상차 필름
112 위상차 필름
120 유기 EL 적층체
122 소자 기판
124 유기 EL 소자
126 패시베이션막
12 기판
14 유기층
16 무기층
18 가스 배리어층
20 박리 수지층
24 유기 보호층
26 보호 필름
30 전사층
40 도포부
42 건조부
44 경화부
48 반송 롤러쌍
50 공급실
50a, 52a, 54a 진공 배기 수단
52 성막실
54 권취실
58, 60, 76 가이드 롤러
62 드럼
64 샤워 전극
68 원료 가스 공급부
70 고주파 전원
72 적층 롤러쌍
100 파장 변환 필름
102 파장 변환층
104 가스 배리어 필름
110 가스 배리어층 부착 위상차 필름
112 위상차 필름
120 유기 EL 적층체
122 소자 기판
124 유기 EL 소자
126 패시베이션막
Claims (24)
- 기판과,
상기 기판의 한쪽 면 측에 마련되어, 무기층과 상기 무기층의 형성면인 유기층의 조합을 1세트 이상 갖는 가스 배리어층과,
상기 기판과 상기 가스 배리어층의 사이에 마련되어, 상기 유기층과 밀착하고, 또한 상기 기판과 상기 가스 배리어층을 박리하기 위한 박리 수지층을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 배리어 필름. - 청구항 1에 있어서,
상기 박리 수지층이 상기 유기층보다 두꺼운, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 박리 수지층의 형성 재료가, 유리 전이 온도 Tg가 100℃ 이상인 환상 올레핀 수지인, 가스 배리어 필름. - 청구항 3에 있어서,
상기 박리 수지층의 형성 재료가 사이클로올레핀 코폴리머인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 박리 수지층의 두께가 0.1~25μm인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 무기층의 형성 재료가, 질화 규소, 산화 규소, 또는 이들의 혼합물인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기층의 형성 재료가, 자외선 경화 수지 또는 전자선 경화 수지이며, 경화 후의 유리 전이 온도 Tg가 200℃ 이상인, 가스 배리어 필름. - 청구항 7에 있어서,
상기 유기층의 형성 재료가, 아다만테인 골격을 갖는 1관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는, 가스 배리어 필름. - 청구항 7에 있어서,
상기 유기층의 형성 재료가, 플루오렌 골격을 갖는 2관능 이상의 아크릴레이트를 5% 이상, 50% 미만 포함하는, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기층의 두께가 0.1~5μm인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 배리어층 상에 마련된, 보호 필름 또는 유기 보호층을 더 갖는, 가스 배리어 필름. - 청구항 11에 있어서,
상기 유기 보호층이 아크릴계 점착제인, 가스 배리어 필름. - 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 유기 보호층 상에 마련된 보호 필름을 더 갖는, 가스 배리어 필름. - 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기 보호층의 두께가 0.1~50μm인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판이, 이형층이 부여된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판을 제거한 구성의 수증기 투과율이 0.01g/(m2·day) 미만인, 가스 배리어 필름. - 청구항 1 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판을 제거한 구성의 가시광 투과율이 85% 이상, 리타데이션값이 30nm 이하인, 가스 배리어 필름. - 상기 가스 배리어층 및 상기 박리 수지층을 구비하는 전사층을, 상기 피전사체에 전사하는 가스 배리어 필름의 전사 방법으로서,
청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 가스 배리어 필름의 상기 기판과는 반대 측의 면을 피전사체에 첩착하고,
상기 기판을 박리하는, 가스 배리어 필름의 전사 방법. - 청구항 18에 있어서,
상기 피전사체가, 파장 변환 재료, 위상차 필름, 유기 EL 소자, 및 유기 EL 소자 상에 형성된 패시베이션막 중 어느 하나인, 가스 배리어 필름의 전사 방법. - 파장 변환층과,
상기 파장 변환층 상에 적층된, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 상기 기판을 제거한, 상기 가스 배리어층 및 상기 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는, 파장 변환 필름. - 위상차 필름과,
상기 위상차 필름 상에 적층된, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 상기 기판을 제거한, 상기 가스 배리어층 및 상기 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는, 가스 배리어층 부착 위상차 필름. - 유기 EL 소자와,
상기 유기 EL 상에 적층된, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 상기 기판을 제거한, 상기 가스 배리어층 및 상기 박리 수지층을 구비하는 전사층을 갖는, 유기 EL 적층체. - 청구항 22에 있어서,
상기 유기 EL 소자와 상기 전사층의 사이에, 패시베이션막을 갖는, 유기 EL 적층체. - 청구항 22 또는 청구항 23에 있어서,
상기 유기 EL 소자를 지지하는 소자 기판을 더 갖고,
상기 소자 기판이, 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 가스 배리어 필름으로부터 상기 기판을 제거한, 상기 가스 배리어층 및 상기 박리 수지층을 구비하는 전사층을 포함하는, 유기 EL 적층체.
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|---|---|---|---|
| KR1020187004262A KR102103091B1 (ko) | 2015-08-28 | 2016-03-31 | 가스 배리어 필름, 가스 배리어 필름의 전사 방법, 파장 변환 필름, 가스 배리어층 부착 위상차 필름, 및 유기 el 적층체 |
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