TWI621537B - 機能性膜的製造方法及機能性膜 - Google Patents

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Abstract

本發明使用塗料而於基板上形成不含鹵素的有機層,並藉由電漿CVD而於有機層上形成氮化矽層。藉由該構成,而提供一種可穩定地製造具有高阻氣性的阻氣膜等高性能的機能性膜的機能性膜的製造方法、及機能性膜。

Description

機能性膜的製造方法及機能性膜
本發明是有關於一種於基板上形成有機層及氮化矽層而成的有機/無機積層型的機能性膜的製造方法、及機能性膜。
於光學元件、液晶顯示器或有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器等顯示裝置,各種半導體裝置,太陽電池等各種裝置中需要防濕性的部位或零件;對食品或電子零件等進行包裝的包裝材料等中利用阻氣膜。
阻氣膜通常具有如下的構成:將聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜等塑膠膜作為基板(支撐體),使顯現阻氣性的膜於其上成膜而成的構成。
於此種阻氣膜中,作為可獲得更高的阻氣性的構成,已知有如下的有機/無機積層型的阻氣膜,其於基板的表面具有包含有機化合物的有機層作為基底層(底塗層),且於該有機層上具有顯現阻氣性的包含無機化合物的無機層。
進而,亦已知藉由具有多個有機層與無機層的積層構造,可獲得更高的阻氣性。
例如,於專利文獻1中記載有如下的阻氣膜,其具有包含有機層與無機氧化物層的阻氣層,且與無機氧化物層接觸的有機層包括含有矽原子或氟原子的化合物,進而有機層的厚度為10 nm~1 μm,無機氧化物層的厚度為5 nm~500 nm。
另外,於專利文獻2中記載有如下的阻氣膜,其包括:包含在大氣壓中形成的第1有機層及在真空中形成的第2有機層的有機層、以及形成於該有機層上的無機層。
用作阻氣膜的基板(支撐體)的塑膠膜的表面決不平坦,而具有許多微細的凹凸。另外,塑膠膜的表面亦附著有塵土或灰塵等異物。
於此種具有凹凸或異物的基板中,因該些凹凸而存在無機層無法包覆的部分,譬如成為『陰影』的部分。基板上的無法由無機膜包覆的區域成為形成於無機膜上的孔(缺陷),且水分可通過。
因此,亦如專利文獻1或專利文獻2中所示般,於有機/無機積層型的阻氣膜中,藉由形成於基板上的有機層來使無機層的形成面平坦化,而消除起因於凹凸的『陰影』的部分,即消除無機層無法包覆(難以包覆)的部分。
換言之,有機/無機積層型的阻氣膜的性能極大地取決於成為無機層的下層的有機層如何消除各種凹凸。
另外,於專利文獻1中,就該包覆性的觀點而言,有機層包括含有矽原子或者氟原子的化合物。藉由有機層包含此種化合物(例如,界面活性劑),於形成有機層時,降低成為有機層的塗料的表面張力,並提昇成為無機層的形成面的有機層的表面平滑性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-262490號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-46060號公報
然而,亦如專利文獻1或專利文獻2中所示般,作為阻氣膜中所使用的無機層,已知有例如包含氮化矽、氧化矽、氧化鋁等各種無機化合物的層(膜)。
其中,作為可獲得高阻氣性、且可藉由電漿化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition,CVD)來成膜、可獲得良好的生產性的無機層,已知有氮化矽層。
如上所述,於基板上形成有機層,於該有機層上形成氮化矽層而成的阻氣膜可獲得高阻氣性。
此處,根據本發明者的研究,於有機層上形成氮化矽層而成的阻氣膜在水蒸氣透過率為1×10-3[g/(m2.day)]左右之前,可穩定地獲得作為目標的阻氣性。但是,若將其以上的高阻氣性作為目標來製作阻氣膜,則因製造方法或有機層的組成等而產生許多無法獲得作為目標的阻氣性的情況。
本發明的目的在於解決上述現有技術的問題點,且在於提供一種機能性膜的製造方法、及藉由該機能性膜的製造方法所製造的機能性膜,上述機能性膜是於基板上具有作為基底層的有機層,且於該有機層上具有顯現阻氣性等目標機能的氮化矽層的阻氣膜等機能性膜,其可穩定地獲得高目標性能。
為了解決上述課題,本發明的機能性膜的製造方法提供如下的機能性膜的製造方法,其特徵在於:使用塗料而於基板上形成不含鹵素的有機層,且藉由電漿CVD而於該有機層上形成氮化矽層。
於此種本發明的機能性膜的製造方法中,較佳為使用具有有機溶劑、有機化合物及界面活性劑的塗料來形成上述有機層,且以去除上述有機溶劑後的濃度計,上述塗料含有0.01 wt%(重量百分比)~10 wt%的界面活性劑。
另外,較佳為以厚度變成0.5 μm~5 μm的方式形成上述有機層。
另外,較佳為塗佈5 cc/m2~50 cc/m2的上述塗料來形成上述有機層。
另外,較佳為自將長尺寸的上述基板捲繞成卷狀而成的基板卷中抽出上述基板,一面於長度方向上搬送該抽出的基板,一面進行朝上述基板上的塗料的塗佈、乾燥、及有機化合物的硬化來形成有機層,將形成有該有機層的基板再次捲繞成卷狀而製 成基板/有機層卷,且自上述基板/有機層卷中抽出形成有有機層的基板,一面於長度方向上搬送該基板,一面進行上述氮化矽層的形成,將形成有該氮化矽層的基板再次捲繞成卷狀。
另外,較佳為上述有機層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機化合物進行交聯而成的層。
進而,較佳為上述界面活性劑為矽系的界面活性劑。
另外,本發明的機能性膜提供如下的機能性膜,其特徵在於:包括1個以上的3層的組合,上述3層為不含鹵素的有機層、形成於該有機層上的氮化矽層、以及形成於上述有機層與氮化矽層之間的不含鹵素的有機/氮化矽混合層。
於此種本發明的機能性膜中,較佳為上述有機層含有0.01 wt%~10 wt%的界面活性劑。
另外,較佳為上述有機層的厚度為0.5 μm~5 μm。
進而,較佳為上述有機層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機化合物進行交聯而成的層。
根據具有上述構成的本發明的機能性膜的製造方法及機能性膜,可穩定地獲得具有如水蒸氣透過率未滿1×10-3[g/(m2.day)]般的高阻氣性能的阻氣膜等高性能的機能性膜。
10a、10b、10c‧‧‧阻氣膜
10aR、ZoR‧‧‧卷
12‧‧‧有機層
12a‧‧‧保護有機層
14‧‧‧氮化矽層
16‧‧‧混合層
30‧‧‧有機成膜裝置
32‧‧‧無機成膜裝置
36‧‧‧塗佈裝置
38‧‧‧乾燥裝置
40‧‧‧光照射裝置
42、64‧‧‧旋轉軸
46、92‧‧‧捲取軸
48、50‧‧‧搬送輥對
56‧‧‧供給室
58‧‧‧成膜室
60‧‧‧捲取室
68、84a、84b、90‧‧‧引導輥
70、74、76‧‧‧真空排氣裝置
72、75‧‧‧隔離壁
72a、75a‧‧‧狹縫
80‧‧‧滾筒
82‧‧‧噴淋電極
86‧‧‧高頻電源
87‧‧‧氣體供給裝置
Z、Zo‧‧‧支撐體
ZR‧‧‧支撐體卷
圖1中的(A)~(C)是概念性地表示利用本發明的機能性 膜的阻氣膜的一例的圖。
圖2中的(A)及(B)是概念性地表示實施本發明的機能性膜的製造方法的製造裝置的一例的圖,(A)為有機層的形成裝置,(B)為氮化矽層的形成裝置。
以下,根據隨附的圖式中所示的適宜實施例,對本發明的機能性膜的製造方法及機能性膜進行詳細說明。
圖1中的(A)概念性地表示利用本發明的機能性膜的阻氣膜的一例。
圖1中的(A)所示的阻氣膜10a基本上將後述的塑膠膜等支撐體Z作為基板,於支撐體Z上(表面)具有有機層12,且於該有機層12上具有氮化矽層14。另外,於阻氣膜10a中,在有機層12與氮化矽層14之間具有混合層16,該混合層16包含混合了有機層12的成分與氮化矽(氮化矽層14的成分)的混合物。
成為氮化矽層14的下層的有機層12及混合層16為不含鹵素(含有鹵素原子(元素)的化合物)的層,其後將進行詳述。即,有機層12及混合層16為無鹵素的層。
另外,該阻氣膜10a是藉由後述的本發明的機能性膜的製造方法來製造。
本發明的阻氣膜10a(機能性膜)只要是具有有機層12,於有機層12上具有氮化矽層14,進而在有機層12與氮化矽層14之間具有混合層16的阻氣膜,則並不限定於圖1中的(A)所示 的構成,可利用各種層構成。
作為一例,如圖1中的(B)所示的阻氣膜10b般,作為較佳的實施方式,亦可為於氮化矽層14上(最上層)具有主要用以保護氮化矽層14的保護有機層12a的構成。
作為可獲得更高的阻氣性能的構成,如圖1中的(C)所示的阻氣膜10c般,亦可利用具有多個(圖1中的(C)所示的例中為2個)有機層12、氮化矽層14及兩層之間的混合層16的組合的構成。另外,於圖1中的(C)所示的例中,作為較佳的實施方式,與圖1中的(B)所示的例同樣地,在最上層具有主要用以保護氮化矽層14的保護有機層12a。
再者,於本發明中,最上層的保護有機層12a亦可含有鹵素。
即,於本發明中,不含鹵素的有機層12是成為氮化矽層14的下層的有機層12。換言之,於本發明中,不含鹵素的有機層12是與氮化矽層14一同夾持混合層16的有機層12。
本發明的機能性膜的製造方法是於基板的表面形成不含鹵素的有機層12,並藉由電漿CVD而於有機層12上形成氮化矽層14(同時形成混合層16)的製造方法,其後將進行詳述。
即,作為一例,本發明的製造方法將塑膠膜等支撐體Z作為基板,並於該基板上形成有機層12及氮化矽層14。藉此,例如製造如圖1中的(A)所示的具有有機層12、氮化矽層14及混合層16的本發明的阻氣膜10a(機能性膜)。
另外,作為其他例,本發明的製造方法將於支撐體Z上形成有1個以上的有機層12、氮化矽層14及混合層16的組合者作為基板,而實施本發明的製造方法。藉此,亦可製造如圖1中的(C)所示的阻氣膜10c般,具有多個有機層12、氮化矽層14及混合層16的組合的阻氣膜。即,本發明的製造方法亦可將本發明的機能性膜作為基板,而製造本發明的機能性膜。
另外,本發明的機能性膜並不限定於阻氣膜。
即,本發明可用於濾光器或抗光反射膜等各種光學膜等各種公知的機能性膜。但是,根據本發明,可形成無極微細的針孔、全面地經著膜的氮化矽層14,其後將進行說明。因此,本發明適宜用於由氮化矽層14的空隙所引起的性能劣化大的阻氣膜。
於本發明中,支撐體(基板(基材))Z並無限定,可利用各種用作阻氣膜等機能性膜的支撐體的公知的片狀物。
為了可進行後述的利用卷對卷的有機層12及氮化矽層14的形成,較佳為利用長尺寸的片狀的支撐體Z(網狀的支撐體Z)。
作為支撐體Z,具體而言,可適宜地例示包含聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate,PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚醯亞胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等各種塑膠(高分子材料)的塑膠膜。
另外,於本發明中,亦可將於此種塑膠膜的表面形成保 護層、黏著層、光反射層、抗反射層、遮光層、平坦化層、緩衝層、應力緩和層等用以獲得各種機能的層(膜)而成者用作支撐體Z(基板)。
於支撐體Z上形成有機層12。
有機層12是包含有機化合物的層(將有機化合物作為主成分的層(膜)),且基本上是使單體及/或寡聚物進行交聯(聚合)而成的層。該有機層12作為用以適當地形成後述的氮化矽層14的基底層而發揮機能。氮化矽層14是顯現阻氣性等作為目標的機能的層。
此處,於本發明中,有機層12為不含鹵素的層。
於本發明的製造方法中,有機層12通常藉由如下方式來形成,即製備包含成為有機層12的有機化合物的塗料,塗佈該塗料並加以乾燥後,使有機化合物進行交聯,其後將進行詳述。
另外,塗料通常是將有機溶劑、進行交聯而成為有機層12的有機化合物、以及界面活性劑等加以混合/溶解(分散)來製備,上述界面活性劑提昇由塗料所產生的支撐體表面(基板表面)的包覆性、或者支撐體Z的表面的凹凸或所附著的異物的包埋性(embeddability)。
因此,於本發明中,使用不含鹵素的有機化合物、或例如矽系的界面活性劑等不含鹵素的界面活性劑,製備形成有機層12的塗料。關於該點,其後將進行詳述。
有機層12的厚度並無限定,但較佳為設為0.5 μm~5 μm。
藉由將有機層12的厚度設為0.5 μm以上,可適宜地包埋支撐體Z的表面的凹凸、或附著於支撐體Z的表面的異物。其結果,可使有機層12的表面(即氮化矽層14的形成面)平坦化,且可適宜地消除難以形成氮化矽層14(氮化矽層14難以著膜)的上述『陰影』的部分。
另外,藉由將有機層12的厚度設為5 μm以下,可適宜地抑制由有機層12過厚所引起的有機層12的龜裂、或阻氣膜10a的捲曲等問題的產生。
再者,當如圖1中的(B)或圖1中的(C)所示的例般,具有多個有機層12(包含保護有機層12a)時,各有機層12的厚度可相同,亦可不同。
此處,於本發明中,藉由電漿CVD而於有機層12上形成氮化矽層14,其後將進行詳述。
此時,若有機層含有鹵素,則當藉由電漿CVD來形成氮化矽層時,因利用電漿的有機層的蝕刻,而導致有機層中的鹵素被放出。於電漿內(成膜系統內),該鹵素與成膜氣體(矽烷)分解而生成的矽鍵結。其結果,氮化矽的形成及著膜受到阻礙,於氮化矽層中形成許多極微細的針孔。
當有機層含有鹵素時,有機層變得越厚,來自有機層的鹵素的放出量變得越多,而越容易產生該針孔。
相對於此,於本發明中,有機層12不含鹵素。藉由有 機層12不含鹵素,可防止上述氮化矽層14中的針孔的形成。
即,於本發明中,可不考慮該氮化矽層14中的針孔的形成,而使有機層12變得足夠厚,且可非常充分地獲得由具有有機層12所帶來的表面平坦化、或異物的包埋效果等。
若考慮以上方面,則於本發明中,有機層12的厚度如上所述較佳為設為0.5 μm~5 μm,更佳為設為1 μm~3 μm,特佳為設為1.5 μm~2.5 μm。
於本發明的阻氣膜10a中,有機層12的形成材料並無限定,只要是不含鹵素的材料,則可利用各種公知的有機化合物(樹脂/高分子化合物)。
具體而言,可適宜地例示:聚酯、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸-順丁烯二酸共聚物、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、醯化纖維素、聚胺基甲酸酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂環式聚烯烴、聚芳酯、聚醚碸、聚碸、茀環改質聚碳酸酯、脂環改質聚碳酸酯、茀環改質聚酯、丙烯醯基化合物等熱塑性樹脂的膜,或聚矽氧烷、其他有機矽化合物的膜。
其中,就具有高Tg、強度優異等方面而言,適宜的是包含自由基聚合性化合物、及/或官能基中具有醚基的陽離子聚合性化合物的聚合物的有機層12。
其中,除高Tg或強度以外,就折射率低、光學特性優異等方面而言,作為有機層12,可特別適宜地例示將丙烯酸酯及/ 或甲基丙烯酸酯的單體或寡聚物的聚合物作為主成分的丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂。
其中,就Tg高、形成氮化矽層14時的耐蝕刻性優異等方面而言,可特別適宜地例示將三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(Trimethylolpropane Tri(meth)acrylate,TMPTA)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(Dipentaerythritol Hexa(meth)acrylate,DPHA)等三官能以上的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的單體或寡聚物的聚合物作為主成分的丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂。
於本發明的製造方法中,藉由電漿CVD而於該有機層12上形成氮化矽層14。當形成該氮化矽層14時,利用電漿對有機層12進行蝕刻,且不可避免地形成混合了有機層12的形成材料與氮化矽的混合層16。
當然,混合層16不具有如氮化矽層14般的阻氣性。因此,混合層16越厚,實質上氮化矽層14的厚度變得越薄。此外,如上所述,因成為混合層16的形成原因的有機層12的蝕刻,而於氮化矽層14中生成極微細的針孔。
相對於此,包含三官能以上的(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸樹脂因Tg高、且強度亦高,故就可抑制利用電漿的蝕刻等方面而言,可適宜地利用。
如上所述,於本發明的阻氣膜10a中,有機層12通常藉由含有有機溶劑、成為有機層12的有機化合物、及界面活性劑的塗料來形成。因此,有機層12通常含有界面活性劑。
此處,有機層12中的界面活性劑的含量並無限定,但較佳為0.01 wt%~10 wt%。即,於後述的本發明的製造方法中,較佳為使用以去除有機溶劑後的濃度計,含有變成0.01 wt%~10 wt%的界面活性劑的塗料來形成有機層12。
另外,所使用的界面活性劑為矽系的界面活性劑等不含鹵素的界面活性劑。
關於以上方面,其後將進行詳述。
氮化矽層14是包含氮化矽的層(將氮化矽作為主成分的層(膜))。另外,於本發明中,氮化矽層14藉由電漿CVD來形成。
於阻氣膜10a中,氮化矽層14主要顯現作為目標的阻氣性。即,於本發明的機能性膜中,氮化矽層14主要顯現阻氣性等作為目標的機能。
於本發明中,氮化矽層14的厚度並無限定。即,氮化矽層14的膜厚只要對應於形成材料,適宜決定可顯現作為目標的阻氣性(機能)的厚度即可。再者,根據本發明者的研究,氮化矽層14的厚度較佳為設為15 nm~200 nm。
藉由將氮化矽層14的厚度設為15 nm以上,可形成穩定地顯現充分的阻氣性能(目標性能)的氮化矽層14。另外,氮化矽層14通常較脆,若過厚,則有可能產生破裂或裂縫、剝落等,但藉由將氮化矽層14的厚度設為200 nm以下,可防止破裂產生。
另外,若考慮上述方面,則氮化矽層14的厚度較佳為 設為15 nm~100 nm,特佳為設為20 nm~75 nm。
於本發明的阻氣膜10a中,在有機層12與氮化矽層14之間存在混合層16。
於本發明的製造方法中,若形成有機層12,則藉由電漿CVD來形成氮化矽層14,其後將進行詳述。此處,若藉由電漿CVD而於有機層12的表面進行氮化矽層14的形成,則有機層12因CVD的電漿而被蝕刻。藉由該有機層的蝕刻,伴隨氮化矽的著膜,亦不可避免地形成混合了有機層12的形成材料與氮化矽的混合層16。
混合層16中的有機材料的量隨著進行氮化矽層14的形成(氮化矽的著膜)而減少,最終形成不存在有機材料的純粋的氮化矽層14。
於本發明中,混合層16是因由形成氮化矽層14時的CVD的電漿所引起的有機層12的蝕刻,而不可避免地形成的層。
因此,混合層16的厚度受到有機層12的形成材料或氮化矽層14的形成條件的影響。根據本發明者的研究,混合層16的厚度一般為幾nm左右,通常至多為10 nm以下。
此處,本發明中,有機層12不含鹵素,另外,形成於有機層12上的層為氮化矽層14。
因此,本發明的阻氣膜10a(機能性膜)的混合層16亦不含鹵素(無鹵素)。
圖2概念性地表示藉由本發明的機能性膜的製造方法來 製造上述阻氣膜10a的製造裝置的一例。
該製造裝置包括形成有機層12的有機成膜裝置30、及形成氮化矽層14的無機成膜裝置32。再者,於圖2中,(A)為有機成膜裝置30,(B)為無機成膜裝置32。
圖2所示的有機成膜裝置30及無機成膜裝置32均為藉由所謂的卷對卷(Roll to Roll,以下亦稱為R to R)來進行成膜的裝置,上述卷對卷是自將長尺寸的被成膜材料捲繞而成的卷中送出被成膜材料,一面於長度方向上搬送被成膜材料一面進行成膜,並將已成膜的被成膜材料再次捲繞成卷狀。
此種R to R可進行生產性高、效率良好的阻氣膜10a(機能性膜)的製造。
再者,本發明的製造方法並不限定於使用長尺寸的支撐體Z並藉由R to R來製造阻氣膜等機能性膜。即,本發明的製造方法亦可使用切片狀的支撐體Z,並利用所謂的單片式(批次式)的成膜方法來製造機能性膜。
但是,於本發明中,就可更大地獲得發明的效果等方面而言,較佳為藉由R to R來製造阻氣膜10a等。關於該點,其後將進行詳述。
再者,於使用切片狀的支撐體Z的情況下,有機層12及氮化矽層14、以及作為最上層的有機層的保護有機層12a的形成方法基本上亦與以下所說明的利用R to R的製造方法相同。
圖2中的(A)所示的有機成膜裝置30是如下的裝置: 一面於長度方向上搬送長尺寸的支撐體Z(被成膜材料),一面塗佈成為有機層12的塗料,加以乾燥後,藉由光照射來使塗膜中所含有的有機化合物進行交聯而硬化,從而形成有機層12。
作為一例,有機成膜裝置30包括:塗佈裝置36、乾燥裝置38、光照射裝置40、旋轉軸42、捲取軸46、以及搬送輥對48及搬送輥對50。
再者,除圖示的構件以外,有機成膜裝置30亦可具有搬送輥對、支撐體Zo的引導構件、各種感測器等在一面搬送長尺寸的被成膜材料,一面利用塗佈進行成膜的公知的裝置中所設置的各種構件。
於有機成膜裝置30中,將捲繞長尺寸的支撐體Z而成的支撐體卷ZR裝填於旋轉軸42上。
若將支撐體卷ZR裝填於旋轉軸42上,則支撐體Z自支撐體卷ZR中被抽出,並於如下的規定的搬送路徑上通過(穿過):經過搬送輥對48後,通過塗佈裝置36、乾燥裝置38及光照射裝置40的下部,然後經過搬送輥對50而到達捲取軸46。
於有機成膜裝置30中,同步進行來自支撐體卷ZR的支撐體Z的送出、及捲取軸46上的形成有有機層12的支撐體Zo的捲取。藉此,一面於規定的搬送路徑上在長度方向上搬送長尺寸的支撐體Z,一面利用塗佈裝置36塗佈成為有機層12的塗料,然後利用乾燥裝置38對塗料進行乾燥,利用光照射裝置40進行硬化,藉此形成有機層12。
塗佈裝置36是將事先製備的形成有機層12的塗料塗佈於支撐體Z的表面的裝置。
該塗料具有藉由進行交聯並進行聚合而成為有機層12的有機化合物(單體/寡聚物)、有機溶劑、以及界面活性劑(表面調整劑)。另外,於該塗料中,視需要而適宜添加矽烷偶合劑或聚合起始劑(交聯劑)等形成有機層12時所使用的各種添加劑。
此處,於本發明中,有機層12(保護有機層12a除外)不含鹵素。
因此,添加至成為有機層12的塗料中的成分除如有機溶劑般藉由乾燥或交聯而去除的成分以外,利用不含鹵素的物質(不包括含有鹵素原子的化合物的物質)。即,成為有機層12的有機化合物可使用例如上述TMPTA或DPHA等不含鹵素原子的有機化合物。另外,作為界面活性劑,可使用例如矽(silicon)系的界面活性劑等包含不含鹵素原子的化合物的界面活性劑。
如上述般,本發明的製造方法藉由電漿CVD而於不含鹵素的有機層12上形成氮化矽層14。本發明藉由具有此種構成,於將氮化矽層14用作阻氣層(機能層)的阻氣膜等中,能夠以利用電漿CVD的高生產性穩定地製造性能非常高的製品。
再者,作為藉由電漿CVD來形成氮化矽層14時的矽源,通常可使用矽烷。即,氮化矽層14通常藉由使用成膜氣體的電漿CVD來形成,上述成膜氣體包含作為矽源的矽烷氣。
如專利文獻1或專利文獻2中所示般,已知有將塑膠膜 等作為基板,於基板的表面形成有機層,於該有機層上形成無機層而成的先前的有機/無機積層型的阻氣膜(機能性膜)。
於該有機/無機積層型的阻氣膜中,形成於基板表面的有機層是為了如下目的而設置:掩埋基板的凹凸、或附著於基板表面的異物或潤滑劑等,而使無機層的形成面平坦化。
另一方面,作為可獲得良好的阻氣性的阻氣層,已知有氮化矽層(膜)14。
就可獲得高生產性、且可形成高密度的膜(成膜)而言,利用電漿CVD來形成氮化矽層14。
藉由電漿CVD而於有機層上形成氮化矽層而成的阻氣膜在水蒸氣透過率(阻氣性)為1×10-3[g/(m2.day)]左右之前,可穩定地獲得目標性能。
但是,若將其以上的高阻氣性作為目標來製作阻氣膜,則會產生許多無法獲得作為目標的阻氣性的情況。
本發明者對其原因進行了努力研究。其結果,發現為了獲得高阻氣性,重要的是有機層中所含有的成分。
如上所述,當藉由電漿CVD而於有機層上進行成膜時,有機層因電漿而得到蝕刻,形成如上所述的有機/無機的混合層。
此處,若藉由電漿CVD而於含有鹵素的有機層的表面形成氮化矽層,則經蝕刻的有機層的鹵素被放出至電漿中。被放出至電漿中的鹵素與因由電漿所引起的成膜氣體(矽烷)的分解而生成的矽鍵結,生成氯化矽或氟化矽等鹵化矽。鹵素的活性高 於氮。因此,該矽與鹵素的鍵結阻礙氮化矽的生成(矽與氮的鍵結)。其結果,氮化矽未於有機層中的存在鹵素的位置上著膜,於該部分形成nm級的極微細的針孔。
如此,若有機層含有鹵素,則於藉由電漿CVD所形成的氮化矽層上形成多個微細的針孔。
尤其,當使用氟系的界面活性劑等含有鹵素的界面活性劑作為界面活性劑時,容易形成該極微細的針孔。
如上所述,於有機/無機積層型的阻氣膜中,有機層是為了如下目的而形成:包埋支撐體Z表面(基板表面)的凹凸、或附著於支撐體Z的表面的異物,而使無機層的形成面平坦化。
為了藉由有機層來覆蓋包含異物等的支撐體Z(基板)的整個表面,必須降低成為有機層的塗料的表面張力,提昇由塗料所產生的包覆性、或者凹凸或異物的包埋性。因此,較佳為向形成有機層的塗料中添加界面活性劑。
界面活性劑於其性質方面,添加至塗料中的界面活性劑之中,多數的界面活性劑存在於經乾燥的塗膜中的表面附近(表層)。進而,界面活性劑於塗膜的表面附近,藉由自凝聚性而凝聚。即,於含有界面活性劑的塗料中,不論如何均勻地混合塗料,於使塗料乾燥而成的塗膜上,均不可避免地產生自支撐體Z側向表面變高的界面活性劑的濃度梯度,另外,即便是表面,亦於面內產生局部的界面活性劑的濃度梯度。
再者,該塗膜表面的界面活性劑的凝聚部因與周邊的表 面張力的差而變成凹狀。該界面活性劑的凝聚部可藉由原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy,AFM)來觀察。
若使此種塗膜硬化(使有機化合物進行交聯),則於保持該界面活性劑的濃度梯度的狀態下,形成有機層。
當然,利用電漿的有機層的蝕刻自表面起進行。因此,若於使用例如氟系的界面活性劑的有機層上,藉由電漿CVD來形成氮化矽層,則大量源自界面活性劑的氟自經蝕刻的有機層被排出至電漿中。尤其,於界面活性劑的凝聚部,自經蝕刻的有機層中排出大量氟。氟比氮更優先與矽進行鍵結,而阻礙氮化矽的形成及著膜。
其結果,於所形成的氮化矽層中形成許多倒圓錐狀的微細的針孔,上述針孔於塗膜表面以界面活性劑所凝聚的位置為中心,向表面擴徑。例如,當氮化矽層的膜厚為30 nm~50 nm時,該針孔是底面(氮化矽層14的表面)的直徑為幾nm~100 nm左右的極微細的針孔。
此種存在於有機層上的起因於鹵素的針孔在水蒸氣透過率為1×10-3[g/(m2.day)]左右之前,不會造成大的影響。然而,於要求如超過其的高阻氣性的情況下,因該針孔的影響而難以獲得作為目標的阻氣性。
相對於此,於本發明中,有機層12不含鹵素(含有鹵素原子的化合物)。因此,即便藉由電漿CVD而於有機層12上形成氮化矽層14,亦不會形成起因於鹵素的針孔。
因此,根據本發明,於在有機層上形成氮化矽層而成的有機/無機積層型的機能性膜中,可穩定地獲得水蒸氣透過率未滿1×10-3[g/(m2.day)]的高性能的阻氣膜等不存在氮化矽層14的起因於針孔的性能下降、且高性能的機能性膜。
再者,該起因於鹵素的針孔的形成是於藉由電漿CVD而於有機層的表面形成氮化矽層的系統中特有的現象。
即,於真空蒸鍍或濺鍍等成膜方法中,即便於含有鹵素的有機層上形成氮化矽層,亦不會於有機層上產生針孔。
於真空蒸鍍中,成膜時不伴有電漿的生成。因此,即便於有機層上形成氮化矽層,有機層亦不會因電漿而得到蝕刻。因此,於真空蒸鍍中,即便有機層含有鹵素,有機層的鹵素亦不會被放出至成膜系統內,而不會形成起因於鹵素的針孔。
另外,濺鍍是為了成膜而生成電漿。但是,於濺鍍(包含反應性濺鍍)中,在靶材的附近生成電漿,電漿未到達被成膜面。即,有機層不會因電漿而得到蝕刻,僅進行成膜的氮化矽到達有機層的表面。因此,於濺鍍中,即便有機層含有鹵素,有機層的鹵素亦不會被放出至成膜系統內,而不會形成起因於鹵素的針孔。
如上所述,塗佈裝置36將成為有機層12的塗料塗佈於支撐體Z(基板)的表面。該塗料是將有機溶劑、進行交聯而成為有機層12的有機化合物、界面活性劑等加以混合/溶解(分散)來製備。
另外,如上所述,於本發明的阻氣膜10a中,有機層12不含鹵素(源自不可避免的雜質的成分除外)。因此,添加至塗佈裝置36於支撐體Z上所塗佈的塗料中的物質除有機溶劑等藉由其後的乾燥或交聯而去除的成分以外,可使用不含鹵素的物質(不含鹵素原子的化合物)。
進行交聯(聚合)而成為有機層12的有機化合物可利用不含鹵素的各種物質
其中,如上述有機層12的形成材料的說明中所述般,適宜的是自由基聚合性化合物及/或官能基中具有醚基的陽離子聚合性化合物。其中,特別適宜的是丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的單體或寡聚物。其中,可特別適宜地例示三官能以上的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的單體或寡聚物。
界面活性劑亦可利用矽系的界面活性劑等不含鹵素的各種界面活性劑。其中,與氮化矽層14相同,較佳為利用矽系的界面活性劑。
形成有機層12的塗料中的界面活性劑的濃度並無限定,以去除有機溶劑後的濃度(將去除有機溶劑後的成分的合計設為100 wt%時的濃度)計,較佳為含有0.01 wt%~10 wt%的界面活性劑。
藉由含有0.01 wt%以上的界面活性劑,就以下等方面而言較佳:可使自塗佈至乾燥為止的塗料的表面張力變得適當、可藉由有機層12而更確實且無間隙地覆蓋包含凹凸或異物的基板表 面的整個面。
另外,藉由將界面活性劑的含量設為10 wt%以下,就以下等方面而言較佳:可適宜地抑制塗料的相分離、可提昇主單體的比率、可降低對作為官能基數多的單體的優點的耐蝕刻性造成影響的可能性。
若考慮以上方面,則塗料中的界面活性劑的含量較佳為0.05 wt%~3 wt%。
形成有機層12的塗料只要利用公知的方法將此種成為有機層12的有機化合物或界面活性劑等溶解(分散)於有機溶劑中,並藉由公知的方法來製備即可。
用於製備塗料的有機溶劑並無限定,可利用甲基乙基酮(Methyl Ethyl Ketone,MEK)、環己酮、異丙醇、丙酮等各種用於有機/無機積層型的機能性膜中的有機層的形成的有機溶劑。
再者,於形成有機層12的塗料中,視需要可適宜添加界面活性劑、矽烷偶合劑及光聚合起始劑等形成有機層12時所使用的各種添加劑。
於本發明的製造方法中,該些添加成分亦使用殘存於乾燥後或交聯後的有機層12中的成分不含鹵素者。
若考慮該點,則塗佈於支撐體Z上的塗料的黏度並無限定,但較佳為0.6 cP~30 cP,特佳為1 cP~10 cP。因此,較佳為以滿足該黏度的方式調整塗料的固體成分濃度等。
為了藉由有機層12而無空隙地包覆包含支撐體Z的表 面的異物或凹凸等的支撐體Z的表面,必須以不產生非塗佈部的方式將塗料塗佈於支撐體Z上。即,必須使包含異物等的支撐體Z的表面(氮化矽層14的形成區域)的整個面無間隙地浸漬於塗料中。因此,於某種程度上,塗料的黏度較佳為低。另外,若因塗佈液中的固體成分濃度過高等而導致塗料的黏度過高,則會引起條紋故障(stripe failure),其結果,容易產生有機層的脫落。
藉由將塗料的黏度設為上述範圍,可確實地避免此種不良情況,而將塗料適當地塗佈於支撐體Z的整個表面。
如上所述,於有機成膜裝置30中,一面於長度方向上搬送長尺寸的支撐體Z,一面利用塗佈裝置36將上述塗料塗佈於支撐體Z的表面,然後利用乾燥裝置38對塗料進行乾燥,利用光照射裝置40進行硬化,藉此形成有機層12。
於塗佈裝置36中,朝支撐體Z上的塗料的塗佈方法並無限定。
因此,塗料的塗佈可利用模塗法、浸塗法、氣動刮刀塗佈法、簾塗法、輥塗法、線棒塗佈法、凹版塗佈法、斜板式塗佈法等所有公知的塗料的塗佈方法。
其中,因如下等理由而適宜利用模塗法:由於能夠以非接觸的方式塗佈塗料,因此不會損傷支撐體Z(特別是形成多個有機層12時的無機層)的表面;因液珠(液漿(puddle))的形成,故支撐體Z的表面的凹凸或異物等的包埋性優異。
利用塗佈裝置36朝支撐體Z上塗佈的塗料的塗佈量較 佳為5 cc/m2~50 cc/m2
藉由將塗佈量設為5 cc/m2以上,可更確實地如上述般使支撐體Z的表面的整個面無間隙地浸漬於塗料中,並藉由有機層12而無空隙地包覆支撐體Z的表面。另外,藉由將塗佈量設為50 cc/m2以下,可適宜地避免如下等不良情況:由起因於塗佈量過多的乾燥負荷的增大所引起的生產性的下降、或由殘存溶劑增加所引起的塗膜的效果不良。另外,根據塗佈方式,若塗佈量過多,則會產生被稱為滴液的液珠部的不穩定化,但藉由將塗佈量設為50 cc/m2以下,此種不良情況亦可適宜地避免。
若考慮以上方面,則朝支撐體Z上塗佈的塗料的塗佈量更佳為5 cc/m2~30 cc/m2
再者,如上所述,於本發明的阻氣膜10a中,有機層12(保護有機層12a)的厚度較佳為0.5 μm~3 μm。
因此,於本發明中,較佳為以藉由5 cc/m2以上的塗佈量而使有機層12的厚度(所塗佈的塗料的乾膜的厚度)變成0.5 μm~3 μm的方式,製備塗料。換言之,塗佈裝置36較佳為對應於塗料,以藉由5 cc/m2以上的塗佈量而使乾膜的厚度變成0.5 μm~3 μm的方式,將塗料塗佈於支撐體Z上。
如上所述,繼而將支撐體Z搬送至乾燥裝置38處,對塗佈裝置36所塗佈的塗料進行乾燥。
利用乾燥裝置38對塗料進行乾燥的方法並無限定,只要是可於支撐體Z到達光照射裝置40之前,對塗料進行乾燥(去 除有機溶劑),而形成可進行交聯的狀態的方法,則可利用所有公知的乾燥方法。作為一例,可例示利用加熱器的加熱乾燥、利用暖風的加熱乾燥等。
繼而,將支撐體Z搬送至光照射裝置40處。光照射裝置40對塗佈裝置36所塗佈、且乾燥裝置38進行了乾燥的塗料照射紫外線(UV(Ultraviolet)光)或可見光等,使塗料中所含有的有機化合物(有機化合物的單體或寡聚物)進行交聯(聚合)而硬化,從而製成有機層12。
此處,於利用光照射裝置40對塗膜進行硬化時,視需要,亦可使光照射裝置40於支撐體Z上的光照射區域變成由氮氣置換等所產生的惰性環境(無氧環境)。另外,視需要,亦可使用抵接於背面的支承輥(backup roller)等,於硬化時調整支撐體Z(即塗膜)的溫度。
再者,於本發明中,成為有機層12的有機化合物的交聯並不限定於光聚合。即,有機化合物的交聯可對應於成為有機層12的有機化合物,利用加熱聚合、電子束聚合、電漿聚合等各種方法。
於本發明中,如上所述,適宜利用丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂等丙烯酸系樹脂作為有機層12,因此適宜利用光聚合。
以上述方式形成了有機層12的支撐體Z(以下,將形成有有機層12的支撐體Z設為『支撐體Zo』)被搬送輥對50夾持搬送而到達捲取軸46。利用捲取軸46將支撐體Zo再次捲取成 卷狀,而變成捲繞支撐體Zo而成的卷ZoR。
該卷ZoR被供給至圖2中的(B)所示的無機成膜裝置32(其供給室56)中。
無機成膜裝置32是藉由電漿CVD而於有機層12(支撐體Zo)的表面形成氮化矽層14(成膜)的裝置,其具有供給室56、成膜室58、及捲取室60。
再者,除圖示的構件以外,無機成膜裝置32亦可具有搬送輥對、或規定支撐體Zo的寬度方向的位置的引導構件、各種感測器等在一面搬送長尺寸的被成膜材料,一面利用氣相沈積法進行成膜的公知的裝置中所設置的各種構件。
供給室56具有旋轉軸64、引導輥68、及真空排氣裝置70。
於無機成膜裝置32中,將捲繞支撐體Zo而成的卷ZoR裝填於供給室56的旋轉軸64上。
若將卷ZoR裝填於旋轉軸64上,則支撐體Zo於如下的規定的搬送路徑上通過(穿過):自供給室56通過成膜室58,而到達捲取室60的捲取軸92上。於無機成膜裝置32中,亦同步進行來自卷ZoR的支撐體Zo的送出、及捲取軸92上的無機層已成膜的支撐體Zo(即阻氣膜10a)的捲取,且一面於長度方向上搬送支撐體Zo,一面於成膜室58中,在支撐體Zo上連續地進行氮化矽層14的成膜。
於供給室56中,藉由未圖示的驅動源而使旋轉軸64於 圖中的順時針方向上旋轉,自卷ZoR上送出支撐體Zo,藉由引導輥68而於規定的路經上引導該支撐體Zo,然後自形成於隔離壁72的狹縫72a輸送至成膜室58中。
再者,於圖示例的無機成膜裝置32中,作為較佳的實施方式,分別地在供給室56中設置有真空排氣裝置74、在捲取室60中設置有真空排氣裝置76。於無機成膜裝置32中,在成膜過程中,藉由各個真空排氣裝置而將供給室56及捲取室60的壓力保持為對應於後述的成膜室58的壓力(成膜壓力)的規定的壓力。藉此,防止鄰接的室的壓力對成膜室58的壓力(成膜室58中的成膜)造成影響。
真空排氣裝置70並無限定,可使用渦輪泵、機械增壓泵、乾式泵、旋轉泵等真空泵等各種真空下的成膜裝置中所使用的公知的(真空)排氣裝置。關於該點,後述的其他真空排氣裝置74及真空排氣裝置76亦同樣如此。
成膜室58是於支撐體Zo的表面(即,有機層12的表面)藉由電漿CVD而於有機層12上形成氮化矽層14的室。
於圖示例中,成膜室58包括:滾筒80、噴淋電極82、引導輥84a及引導輥84b、高頻電源86、氣體供給裝置87、以及上述真空排氣裝置74。
藉由引導輥84a而於規定的路經上引導被搬送至成膜室58中的支撐體Zo,並將該支撐體Zo捲繞於滾筒80的規定位置上。一面藉由滾筒80而使支撐體Zo位於規定位置上,一面於長 度方向上搬送該支撐體Zo,並藉由電漿CVD來形成氮化矽層14。
真空排氣裝置74對成膜室58內進行真空排氣,形成對應於利用電漿CVD的氮化矽層14的形成的真空度。
滾筒80是以中心線為中心而於圖中的逆時針方向上旋轉的圓筒狀的構件。
自供給室56供給並藉由引導輥84a而於規定的路經上得到引導,且捲繞於滾筒80的規定位置上的支撐體Zo纏繞在滾筒80的圓周面的規定區域中,一面被滾筒80支撐/引導,一面於規定的搬送路經上得到搬送,並於表面形成氮化矽層14。
作為一例,圖示例的成膜室58藉由CCP-CVD(電容耦合電漿(Capacitively Coupled Plasma,CCP)CVD)而於支撐體Zo的表面形成氮化矽層14。滾筒80亦作為CCP-CVD中的對向電極發揮作用,且與後述的噴淋電極82(成膜電極)一同構成電極對。
因此,於滾筒80上可連接用以供給偏壓電力的偏壓電源、或者滾筒80亦可接地。或者,與偏壓電源的連接及接地亦可進行切換。另外,為了進行支撐體Z的冷卻或加熱,滾筒80亦可具有調整對支撐體Z進行支撐的圓周面的溫度的溫度調整裝置。
高頻電源86是電漿CVD中所使用的公知的高頻電源,其將電漿激發電力供給至噴淋電極82中。
氣體供給裝置87亦為電漿CVD中所使用的公知的成膜氣體(原料氣體/製程氣體)的供給裝置,其將成膜氣體供給至噴 淋電極82中。
再者,於本發明中,成膜氣體只要包含矽源、且可形成氮化矽層,則可利用公知的各種氣體的組合。
作為一例,可例示:矽烷氣、氨氣及氮氣的組合,矽烷氣、氨氣及惰性氣體的組合,矽烷氣、氨氣、氮氣及氫氣的組合,矽烷氣、氨氣、惰性氣體及氫氣的組合等。
噴淋電極82是CCP-CVD中所使用的公知的噴淋電極(噴淋板)。
即,噴淋電極82為將一面與滾筒80對向配置且內部具有中空部的框體狀,在與滾筒80的對向面上,形成有多個與該中空部連通的貫穿孔(氣體供給孔)。
氣體供給裝置87將成膜氣體供給至該噴淋電極82的中空部。因此,成膜氣體被自形成於滾筒80的對向面的貫穿孔,供給至作為成膜電極的噴淋電極82與作為對向電極的滾筒80之間。
支撐體Zo被捲繞於滾筒80上後一面於長度方向上得到搬送,一面在噴淋電極82與滾筒80之間,藉由電漿CVD而於有機層12上形成氮化矽層14。另外,當形成該氮化矽層14時,因由電漿所引起的有機層12的蝕刻,而形成有機層12與氮化矽層14之間的混合層16。
再者,氮化矽層14的形成條件並無限定,只要對應於成膜氣體的種類、作為目標的膜厚或成膜率等而適宜設定即可。
此處,於本發明中,有機層12不含鹵素。另外,混合 層16亦不含鹵素。因此,如上所述,形成不具有起因於鹵素的極微細的針孔的高品質的氮化矽層14。
此處,與利用單片式的氮化矽的成膜相比,利用R to R的氮化矽的成膜更容易產生起因於上述有機層含有鹵素的上述氮化矽層的極微細的針孔。
即,於單片式的氮化矽層的形成中,伴隨成膜即氮化矽的著膜的進行,所露出的有機層逐漸減少。因此,於單片式的氮化矽層的形成中,伴隨時間經過,因已著膜的氮化矽而導致鹵素的供給源減少。
相對於此,於R to R中,始終將未成膜的支撐體Z供給至成膜區域(圖示例中為噴淋電極82與滾筒80之間)中。換言之,於R to R中,始終將整個面成為有機層12(即整個面成為鹵素的供給源)的支撐體Z供給至成膜區域的上游端。
而且,於R to R中,伴隨支撐體Z的搬送,氣流亦變成沿著支撐體Z的搬送方向的方向。因此,於成膜區域的上游端被放出至成膜區域中的鹵素在成膜區域中向下游流動。
其結果,即便因氮化矽層14的包覆而不自有機層12中放出鹵素,支撐體Z(被成膜面)的表面亦始終曝露於鹵素與矽(矽烷)中。因此,與單片式相比,於R to R中容易形成起因於有機層的鹵素的針孔。
相對於此,本發明的有機層12不含鹵素。因此,即便藉由R to R來形成氮化矽層14,亦可防止起因於鹵素的氮化矽層 14的極微細的針孔的產生。
因此,於本發明中,藉由利用R to R作為較佳的實施方式,能夠以高生產性製造無氮化矽層14的針孔的高品質的阻氣膜10a。
於圖示例中,噴淋電極82的與滾筒80的對向面變成與滾筒80的圓周面平行的曲面。但是,本發明並不限定於此,可利用公知的各種形狀的噴淋電極。
亦不限定於利用噴淋電極的CCP-CVD,亦可為藉由噴嘴等來將成膜氣體供給至成膜電極與滾筒之間的構成。
另外,於本發明的製造方法中,氮化矽層14的形成方法並不限定於CCP-CVD,可利用ICP-CVD法(感應耦合電漿(Inductively Coupled Plasma)CVD法)等所有可形成氮化矽層14的電漿CVD。
一面被滾筒80支撐/搬送,一面使氮化矽層14成膜而成的支撐體Zo(即阻氣膜10a)藉由引導輥84b而於規定路經上得到引導,並被自形成於隔離壁75上的狹縫75a搬送至捲取室60中。
於圖示例中,捲取室60具有引導輥90、捲取軸92、及上述真空排氣裝置76。
被搬送至捲取室60中的阻氣膜10a藉由捲取軸92而捲繞成卷狀,並作為將阻氣膜10a捲繞而成的卷10aR而被供給至下一步驟中。
再者,如圖1中的(B)所示,當製造最上層具有保護有機層12a的阻氣膜10b時,只要與支撐體卷ZR同樣地將卷10aR裝填於有機成膜裝置30的旋轉軸42上,並同樣地將阻氣膜10a作為基板,於氮化矽層14上形成保護有機層12a,然後捲取於捲取軸46上即可。
再者,如上所述,最上層的保護有機層12a因於其上不形成氮化矽層14,故可含有鹵素。
另外,當製造如圖1中的(C)所示的具有2個以上的3層的組合的阻氣膜時,上述3層為有機層12、氮化矽層14、及兩層之間的混合層16,只要對應於要形成的組合數(有機層12、混合層16及氮化矽層14的重複數),重複進行相同的有機層12及氮化矽層14的形成即可。
例如,當製造圖1中的(C)所示的具有2個有機層12、氮化矽層14及混合層16的組合的阻氣膜10c時,與先前例同樣地,將卷10aR裝填於有機成膜裝置30的旋轉軸42上,並將阻氣膜10a作為基板,於氮化矽層14上形成有機層12,然後捲取於捲取軸46上。繼而,與卷ZoR同様地,將捲取於捲取軸46上的卷裝填在旋轉軸64上,並同樣地於第2層的有機層12上形成第2層的氮化矽層14,然後捲取於捲取軸92上。
進而,當於第2層的氮化矽層14上形成保護有機層12a時,只要將捲取於捲取軸92上的卷裝填在有機成膜裝置30的旋轉軸42上,並同様地於最上層的氮化矽層14上形成保護有機層 12a,然後捲取於捲取軸46上即可。
以上,對本發明的機能性膜的製造方法及機能性膜進行了詳細說明,但本發明當然不限定於上述實施例,可於不脫離本發明的主旨的範圍內,進行各種改良或變更。
[實施例]
以下,列舉本發明的具體的實施例來更詳細地說明本發明。
[實施例1]
<發明例1>
製作如圖1中的(A)所示的於支撐體Z的表面具有有機層12及氮化矽層14的阻氣膜10a作為機能性膜。
支撐體Z使用寬度為1000 mm、厚度為100 μm的長尺寸的PET膜。
將有機化合物及界面活性劑投入至有機溶劑中,並進行混合,製備成為有機層12的塗料。
有機化合物使用TMPTA(大賽璐-氰特(Daicel-Cytec)公司製造)。有機溶劑使用MEK。
界面活性劑使用矽系的界面活性劑(日本畢克化學(BYK-Chemie Japan)公司製造的BYK378)。添加量以去除有機溶劑後的濃度計設為1 wt%。
進而,向塗料中添加以去除有機溶劑後的濃度計為2 wt%的光聚合起始劑(汽巴精化(Ciba Chemicals)公司製造的 Irg184)(即,固體成分中的有機化合物為97 wt%)。
該界面活性劑及光聚合起始劑不含鹵素。
另外,將塗料的固體成分濃度設為15 wt%。
將捲繞支撐體Z而成的支撐體卷ZR裝填於圖2中的(A)所示的有機成膜裝置30的旋轉軸42上,利用塗佈裝置36將所製備的塗料塗佈於支撐體Z的表面並進行乾燥,然後利用光照射裝置40進行交聯/硬化,而獲得將形成有有機層12的支撐體Zo捲繞而成的卷ZoR。
塗佈裝置36使用模塗佈機。塗佈量設為20 cc/m2。所製備的塗料藉由該塗佈量,而使乾膜的膜厚(即有機層12的膜厚)變成2 μm。
乾燥裝置38使用暖風。光照射裝置40使用紫外線照射裝置。
繼而,將卷ZoR裝填於圖2中的(B)所示的無機成膜裝置32中,於使有機層12成膜而成的支撐體Zo的表面,藉由CCP-CVD而形成膜厚50 nm的氮化矽層作為氮化矽層14,從而製成將形成有氮化矽層14的阻氣膜10a捲繞而成的卷10aR。
成膜氣體使用矽烷氣(SiH4)、氨氣(NH3)、氮氣(N2)及氫氣(H2)。供給量是將矽烷氣設為100 sccm,將氨氣設為200 sccm,將氮氣設為500 sccm,將氫氣設為500 sccm。另外,將成膜壓力設為50 Pa。
自高頻電源86,以13.5 MHz的頻率將3000 W的電漿 激發電力供給至噴淋電極82中。進而,將滾筒80設為不鏽鋼製,自偏壓電源(省略圖示)供給500 W的偏壓電力。另外,於成膜過程中,將滾筒80的溫度調整成-20℃。
<比較例1>
將添加至形成有機層12的塗料中的界面活性劑變更為氟系的界面活性劑(日本畢克化學公司製造的BYK340),除此以外,以與發明例1相同的方式製作將阻氣膜捲繞而成的卷。
<比較例2>
將添加至形成有機層12的塗料中的界面活性劑變更為含有鹵素及矽兩者的界面活性劑(以1:1混合矽系的界面活性劑(BYK378)與氟系的界面活性劑(BYK340)而成者,添加量以去除有機溶劑後的濃度計設為1 wt%),除此以外,以與發明例1相同的方式製作將阻氣膜捲繞而成的卷。
藉由鈣腐蝕法(日本專利特開2005-283561號公報中所記載的方法)來測定所製作的阻氣膜的水蒸氣透過率[g/(m2.day)]。
另外,將水蒸氣透過率未滿1×10-4[g/(m2.day)]的情況評價為優秀;將水蒸氣透過率為1×10-4[g/(m2.day)]以上、未滿1×10-3[g/(m2.day)]的情況評價為良好;將水蒸氣透過率為1×10-3[g/(m2.day)]以上的情況評價為不佳。
其結果,發明例1為『優秀』,比較例1及比較例2均為『不佳』。
利用AFM(10 μm視角)對氮化矽層14的表面進行觀察。其結果,比較例1及比較例2中,在氮化矽層14中確認到起因於有機層所含有的鹵素的多個微細的針孔。比較例1及比較例2因該針孔而無法獲得高阻氣性。
相對於此,有機層12不含鹵素的發明例1中,未在氮化矽層14中確認到針孔,而獲得了水蒸氣透過率為8.2×10-5[g/(m2.day)]這一未滿1×10-4[g/(m2.day)]的非常高的阻氣性。
另外,於形成有機層12後,亦同様利用AFM對其表面進行觀察。其結果,發明例1、比較例1及比較例2的任一者中,均確認於表面形成有幾十nm~幾百nm左右的凹部。發明例1、比較例1及比較例2中,有機層12均含有界面活性劑,如上所述,該凹部為界面活性劑的凝聚部位。於有機層12不含鹵素的發明例1中,在該凹部上亦均勻地形成有氮化矽層14。相對於此,有機層12含有鹵素的比較例1及比較例2中,尤其於該凹部上的氮化矽層14中確認到針孔。
[實施例2]
<發明例2~發明例6>
變更塗料的固體成分濃度,以10 cc/m2的塗佈量使塗料的乾膜即有機層12的膜厚變成0.3 μm(發明例2)、以10 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成0.5 μm(發明例3)、以10 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成1 μm(發明例4)、以10 cc/m2的塗佈量使該膜厚變 成3 μm(發明例5)、及以10 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成5 μm(發明例6),除此以外,以與發明例1相同的方式製作將阻氣膜10a捲繞而成的卷10aR。
與實施例1同様地測定所製作的各阻氣膜10a的水蒸氣透過率,並與實施例1同様地進行評價。其結果:發明例2為4.0×10-4[g/(m2.day)]而『良好』;發明例3為9.9×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』;發明例4為9.1×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』;發明例5為7.5×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』;發明例6為2.3×10-4[g/(m2.day)]而『良好』。
發明例2中,可認為因有機層12過薄,無法充分地使有機層12的表面平坦化,而產生氮化矽層14的非形成部,故儘管無氮化矽層14的針孔,阻氣性亦下降。
另外,發明例6中,可認為因有機層12過厚而產生裂痕,且同樣產生氮化矽層14的非形成部,故儘管無氮化矽層14的針孔,阻氣性亦下降。
但是,雖然於本實施例中評價為『良好』,但若為一般的用途,則發明例2具有4.0×10-4[g/(m2.day)]這一足夠高的阻氣性,發明例6具有2.3×10-4[g/(m2.day)]這一足夠高的阻氣性。
另一方面,於有機層12的厚度適當的發明例3~發明例5中,因適宜地覆蓋支撐體Z的整個表面並可充分地使有機層12的表面平坦化,且可於有機層12表面的整個面上形成無針孔的氮 化矽層14,故獲得了水蒸氣透過率未滿1×10-4[g/(m2.day)]這一非常高的阻氣性。
[實施例3]
<發明例7~發明例10>
變更塗料的固體成分濃度,以3 cc/m2的塗佈量使塗料的乾膜即有機層12的膜厚變成1 μm(發明例7)、以5 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成1 μm(發明例8)、以20 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成1 μm(發明例9)、及以30 cc/m2的塗佈量使該膜厚變成1 μm(發明例10),除此以外,以與發明例1相同的方式製作將阻氣膜10a捲繞而成的卷10aR。
與實施例1同様地測定所製作的各阻氣膜10a的水蒸氣透過率,並與實施例1同様地進行評價。其結果:發明例7為3.2×10-4[g/(m2.day)]而『良好』;發明例8為9.8×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』;發明例9為9.1×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』;發明例10為1.3×10-4[g/(m2.day)]而『良好』。
再者,塗佈量為10 cc/m2且乾膜的厚度為1 μm的上述發明例4具有9.1×10-5[g/(m2.day)]而『優秀』這一非常高的阻氣性。
發明例7中,可認為因塗料的塗佈量過少,無法藉由有機層12來充分地覆蓋支撐體Z的整個表面,而產生氮化矽層14的非形成部,故儘管無氮化矽層14的針孔,阻氣性亦下降。
另外,發明例10中,可認為因塗料的塗佈量過多,乾燥過程中的殘存溶劑難以完全去除,而產生硬膜不良,且對於形成氮化矽層14時的蝕刻的耐久性降低,故混合層16變厚,其結果,實質上地氮化矽層14變薄,因此儘管無氮化矽層14的針孔,阻氣性亦下降。
但是,雖然於本實施例中評價為『良好』,但若為一般的用途,則發明例7具有3.2×10-4[g/(m2.day)]這一足夠高的阻氣性,發明例10具有1.3×10-4[g/(m2.day)]這一足夠高的阻氣性。
另一方面,於有機層12的塗料的塗佈量適當的發明例8及發明例9中,因適宜地覆蓋支撐體Z的整個表面並可充分地使有機層12的表面平坦化,且可於有機層12表面的整個面上形成無針孔的氮化矽層14,故獲得了水蒸氣透過率未滿1×10-4[g/(m2.day)]這一非常高的阻氣性。
本發明的效果根據以上的結果而明確。
[產業上之可利用性]
可適宜地用於太陽電池或有機EL顯示器等中所使用的阻氣膜等機能性膜、及其製造。

Claims (7)

  1. 一種機能性膜的製造方法,其特徵在於:使用塗料而於基板上形成不含鹵素的有機層,且藉由電漿CVD而於上述有機層上形成氮化矽層,其中以厚度變成1μm~3μm的方式形成上述有機層,使用具有有機溶劑、有機化合物及界面活性劑的塗料來形成上述有機層,且以去除上述有機溶劑後的濃度計,上述塗料含有0.01wt%~10wt%的界面活性劑。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的機能性膜的製造方法,其中塗佈5cc/m2~50cc/m2的上述塗料來形成上述有機層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的機能性膜的製造方法,其中自將長尺寸的上述基板捲繞成卷狀而成的基板卷中抽出上述基板,一面於長度方向上搬送上述抽出的基板,一面進行朝上述基板上的塗料的塗佈、乾燥、及有機化合物的硬化來形成有機層,將形成有上述有機層的基板再次捲繞成卷狀而製成基板/有機層卷,且自上述基板/有機層卷中抽出形成有有機層的基板,一面於長度方向上搬送上述基板,一面進行上述氮化矽層的形成,將形成有上述氮化矽層的基板再次捲繞成卷狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的機能性膜的製造方法,其中上述有機層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機化合物進行交聯而成的層。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的機能性膜的製造方法,其中上述界面活性劑為矽系的界面活性劑。
  6. 一種機能性膜,其特徵在於:包括支撐體、1個以上的3層的組合,上述3層為不含鹵素的有機層、形成於上述有機層上的氮化矽層、以及形成於上述有機層與上述氮化矽層之間的不含鹵素的有機/氮化矽混合層,其中上述有機層的厚度為1μm~3μm,上述有機層含有0.01wt%~10wt%的界面活性劑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的機能性膜,其中上述有機層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機化合物進行交聯而成的層。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015132007A (ja) * 2014-01-15 2015-07-23 凸版印刷株式会社 積層体の製造方法、及び積層体製造装置
JP6427459B2 (ja) * 2015-04-17 2018-11-21 富士フイルム株式会社 機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法
JP6729270B2 (ja) * 2016-10-11 2020-07-22 信越化学工業株式会社 積層体およびその製造方法
CN110603148A (zh) * 2017-05-19 2019-12-20 富士胶片株式会社 阻气膜及阻气膜的制造方法
CN109789680A (zh) * 2017-08-16 2019-05-21 深圳市柔宇科技有限公司 保护膜层结构及其制造方法和显示装置
KR102458991B1 (ko) * 2018-03-30 2022-10-25 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 방향성 전기 강판의 제조 방법 및 연속 성막 장치
US11001719B2 (en) * 2018-09-14 2021-05-11 Rohr, Inc. Multi-layer coating for a flow surface of an aircraft component
US20200306090A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-01 Picosun Oy Device for wound care, method to manufacture and uses thereof
KR20230018518A (ko) * 2020-06-04 2023-02-07 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진공 챔버에서 기판을 코팅하기 위한 기상 증착 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005324469A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Keiwa Inc 高バリア性シート
JP2008023934A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Toppan Printing Co Ltd ガスバリア性積層体
US20110064932A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Fujifilm Corporation Gas barrier coating and gas barrier film

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3734724B2 (ja) * 2001-06-08 2006-01-11 大日本印刷株式会社 ガスバリアフィルム
US7015640B2 (en) * 2002-09-11 2006-03-21 General Electric Company Diffusion barrier coatings having graded compositions and devices incorporating the same
JP2005111729A (ja) * 2003-10-03 2005-04-28 Mitsui Chemicals Inc ガスバリアフィルム
JP2005212231A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Tomoegawa Paper Co Ltd 透明ガスバリアフィルム、その製造方法およびエレクトロルミネッセンス素子
JP4624152B2 (ja) * 2005-03-24 2011-02-02 富士フイルム株式会社 プラスチックフィルム、ガスバリアフィルム、およびそれを用いた画像表示素子
JP2009125965A (ja) * 2007-11-20 2009-06-11 Toppan Printing Co Ltd ガスバリアフィルム
JP5326341B2 (ja) * 2008-04-28 2013-10-30 凸版印刷株式会社 ガスバリア性積層フィルム
JP5156552B2 (ja) * 2008-09-08 2013-03-06 富士フイルム株式会社 ガスバリアフィルムの製造方法
JP2011046060A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Fujifilm Corp ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法
JP5503629B2 (ja) * 2011-12-16 2014-05-28 富士フイルム株式会社 塗布装置、及び塗膜付きフィルムの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005324469A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Keiwa Inc 高バリア性シート
JP2008023934A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Toppan Printing Co Ltd ガスバリア性積層体
US20110064932A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Fujifilm Corporation Gas barrier coating and gas barrier film

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