WO2016125524A1 - 機能性複合フィルムおよび量子ドットフィルム - Google Patents

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WO2016125524A1
WO2016125524A1 PCT/JP2016/050332 JP2016050332W WO2016125524A1 WO 2016125524 A1 WO2016125524 A1 WO 2016125524A1 JP 2016050332 W JP2016050332 W JP 2016050332W WO 2016125524 A1 WO2016125524 A1 WO 2016125524A1
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英二郎 岩瀬
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富士フイルム株式会社
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    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Definitions

  • the present invention relates to a functional composite film that exhibits good gas barrier properties and adhesion, and a quantum dot film using the functional composite film.
  • Liquid crystal display devices have low power consumption, and their use is expanding year by year as space-saving image display devices. In recent years, further power saving, color reproducibility improvement, and the like have been demanded as performance improvements for liquid crystal display devices.
  • “liquid crystal display device” is also referred to as “LCD”.
  • quantum dots that change the wavelength of incident light and emit light in order to increase light utilization efficiency and improve color reproducibility.
  • a quantum dot is an electronic state in which the direction of movement is limited in all three dimensions, and when a semiconductor nanoparticle is three-dimensionally surrounded by a high potential barrier, the nanoparticle is quantum. It becomes a dot.
  • Quantum dots exhibit various quantum effects. For example, a so-called quantum size effect in which the density of states of electrons (energy level) is discretized appears. According to this quantum size effect, the absorption wavelength and emission wavelength of light can be controlled by changing the size of the quantum dot.
  • quantum dots are dispersed in a binder made of a resin such as an acrylic resin or an epoxy resin to form a quantum dot layer.
  • a binder made of a resin such as an acrylic resin or an epoxy resin to form a quantum dot layer.
  • a quantum dot film that performs wavelength conversion between a backlight and a liquid crystal panel. Arranged and used. When excitation light enters the quantum dot layer from the backlight, the quantum dots are excited to emit fluorescence.
  • quantum dots having different light emission characteristics it is possible to realize white light by emitting light having a narrow half-value width of red light, green light, and blue light. Fluorescence due to quantum dots has a narrow half width, so that white light obtained by appropriately selecting a wavelength can be designed to have high luminance or excellent color reproducibility.
  • the quantum dot is easily deteriorated by moisture and oxygen, and there is a problem that the light emission intensity is reduced by the photooxidation reaction. Therefore, the quantum dot layer is protected by laminating gas barrier films on both sides of the quantum dot layer.
  • a quantum dot layer QD phosphor material film layer
  • a dot film is described.
  • an oxide layer that expresses gas barrier properties such as silicon oxide, titanium oxide, and aluminum oxide is formed on a resin film such as a polyethylene terephthalate (PET) film. The configuration is described.
  • the adhesion between the gas barrier film and the quantum dot layer is high.
  • various processes such as slit cutting and punching are performed. If delamination occurs in such a processing step, the peeled portion loses gas barrier properties. As a result, oxygen and moisture enter from the peeled edge, and the deterioration of the quantum dot layer proceeds rapidly from the edge.
  • the quantum dot layer is often made of a resin such as an acrylic resin or an epoxy resin as described above.
  • a gas barrier film sandwiching the quantum dot layer is required to have a certain degree of high gas barrier properties. Therefore, an organic compound does not have the desired gas barrier properties, and most of them have a resin film or the like as a support as shown in Patent Document 1 and a gas barrier property such as an inorganic oxide layer on the surface thereof.
  • the gas barrier film of the structure formed by forming the inorganic layer which expresses is used.
  • pretreatment with a silane coupling agent is generally considered.
  • the reaction for causing the silane coupling agent to function requires addition or heating of an acid or alkali, and there is a concern that the quantum dot material that is weak against acid, alkali, or heat is deteriorated.
  • coats a silane coupling agent is needed, and it is disadvantageous also from a viewpoint of productivity.
  • the application process of a silane coupling agent and a complicated process may damage an inorganic layer that exhibits gas barrier properties, which may reduce the gas barrier properties.
  • An object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and has high adhesion to a functional layer using an organic compound as a binder such as a quantum dot layer, and has an object such as gas barrier properties.
  • An object of the present invention is to provide a functional composite film that can prevent damage to an inorganic layer that mainly exhibits functions, and a quantum dot film using the functional composite film.
  • the functional composite film of the present invention has one or more combinations of an inorganic layer and an organic layer serving as a base for the inorganic layer on the support, and the outermost surface is An organic layer, and
  • the outermost surface organic layer has a urethane polymer as a main chain and has a side chain having a (meth) acryloyl group at the end, a weight average molecular weight of 5000 to 30000, and a double bond equivalent of 300 g / mol or more.
  • a curable urethane polyester and at least one of a phosphoric acid compound containing 2 or less (meth) acryloyl groups and a silane coupling agent containing one (meth) acryloyl group A functional composite film is provided.
  • the thickness of the outermost organic layer is preferably 10 to 1000 nm.
  • the outermost organic layer preferably contains a photopolymerization initiator. Moreover, it is preferable that the outermost organic layer is formed by thermosetting.
  • the outermost organic layer preferably contains a slip agent. Moreover, it is preferable that a sliding agent is a silicon particle.
  • the inorganic layer is preferably formed of any one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, and a mixture of two or more thereof.
  • the quantum dot film of the present invention is characterized in that a quantum dot layer formed by dispersing quantum dots in a binder is sandwiched by the functional composite film of the present invention with the outermost organic layer inside. Provide quantum dot film.
  • the binder is preferably formed by polymerizing a compound having a weight average molecular weight of 500 or less.
  • the binder is preferably a (meth) acrylic resin.
  • Such a functional composite film of the present invention has an outermost organic layer, thereby having high adhesion with a functional layer using an organic compound such as a quantum dot layer as a binder, and functions such as gas barrier properties. Damage to the inorganic layer, which is mainly expressed, can also be prevented. Moreover, the quantum dot film of this invention has high durability by using the functional composite film of this invention.
  • FIG. 1 conceptually shows an example in which the functional composite film of the present invention is used as a gas barrier film.
  • the functional composite film of this invention is not limited to a gas barrier film. That is, the present invention can be used for various known functional composite films such as various optical films such as a filter that transmits light of a specific wavelength and an antireflection film.
  • the functional composite film of the present invention has the surface organic layer on the outermost surface, the surface organic layer can protect the inorganic layer, and the functional composite film having an inorganic layer free from defects such as cracks and cracks. Obtainable.
  • the functional composite film of this invention has high adhesiveness with an organic compound by having a predetermined
  • the functional composite film of the present invention is used for the purpose of protecting a functional layer formed by dispersing a moisture-sensitive material in a binder made of a resin and the like, and is damaged by an inorganic layer or an interlayer between the functional layer. It is more suitably used for a gas barrier film having a large performance deterioration due to peeling.
  • the gas barrier film 10 shown in FIG. 1 basically includes a support 12, a base organic layer 14, an inorganic layer 16, and an outermost surface organic layer 18.
  • the gas barrier film 10 shown in FIG. 1 has one combination of the base organic layer 14 and the inorganic layer 16.
  • the functional composite film of the present invention can be used in various configurations other than this.
  • the structure which has 2 sets of combinations of the base organic layer 14 and the inorganic layer 16, and has the surface organic layer 18 in the outermost surface may be sufficient.
  • the structure which has 3 or more sets of combinations of the base organic layer 14 and the inorganic layer 16, and has the surface organic layer 18 in the outermost surface may be sufficient.
  • the structure which forms the inorganic layer 16 on the surface of the support body 12, and has one or more combinations of the base organic layer 14 and the inorganic layer 16 on it may be sufficient.
  • the functional composite film of the present invention has an organic-inorganic laminated structure having one or more combinations of an inorganic layer and an organic layer serving as a base for the inorganic layer, and the outermost surface is an organic layer.
  • Various configurations are available.
  • gas barrier film 10 various known sheet-like materials that are used as the support in various gas barrier films and various laminated functional films can be used as the support 12.
  • the support 12 include polyethylene (PE), polyethylene naphthalate (PEN), polyamide (PA), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl alcohol (PVA), and polyacrylonitrile.
  • PAN polyimide (PI), transparent polyimide, polymethyl methacrylate resin (PMMA), polycarbonate (PC), polyacrylate, polymethacrylate, polypropylene (PP), polystyrene (PS), ABS, cyclic olefin copolymer (COC) ), Cycloolefin polymer (COP), and films (resin films) made of various resin materials such as triacetyl cellulose (TAC) are preferably exemplified.
  • TAC triacetyl cellulose
  • various functions such as a protective layer, an adhesive layer, a light reflection layer, an antireflection layer, a light shielding layer, a planarization layer, a buffer layer, and a stress relaxation layer are obtained on the surface of such a film.
  • a layer (film) for forming the support 12 may be used as the support 12.
  • the support 12 preferably has a high ultraviolet transmittance.
  • the quantum dot layer is formed by applying a polymerizable composition (a curable composition) to be a quantum dot layer to the surface organic layer 18 of the gas barrier film 10, and further, another gas barrier film. After the layers are laminated, the polymerizable composition is cured by ultraviolet irradiation. Therefore, in order to properly form the quantum dot layer, the support 12 preferably has a higher ultraviolet transmittance.
  • the thickness of the support body 12 is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m.
  • the thickness of the support 12 is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 10 to 50 ⁇ m.
  • the quantum dot film of this invention mentioned later can be made thin by making the thickness of the support body 12 into the said range.
  • a base organic layer 14 as a base layer of the inorganic layer 16 is provided on the support 12.
  • the underlying organic layer 14 is a layer made of an organic compound, and is basically a polymer (crosslinked) of monomers and oligomers that become the underlying organic layer 14.
  • the base organic layer 14 of the support 12 functions as a base layer for properly forming the inorganic layer 16 that mainly exhibits gas barrier properties in the gas barrier film 10.
  • irregularities on the surface of the support 12 (or an inorganic layer formed on the surface of the support 12), foreign matters attached to the surface of the support 12, etc. are embedded.
  • the film formation surface of the inorganic layer 16 can be brought into a state suitable for the film formation of the inorganic layer 16. This eliminates areas where the inorganic compound that becomes the inorganic layer 16 is difficult to deposit, such as irregularities on the surface of the support 12 and shadows of foreign matter, and forms an appropriate inorganic layer 16 on the entire surface of the substrate without any gaps. It becomes possible to film.
  • the material for forming the base organic layer 14 is not limited, and various known organic compounds can be used. Specifically, polyester, (meth) acrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, cellulose acylate, polyurethane, poly Ether ether ketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyethersulfone, polysulfone, fluorene ring modified polycarbonate, alicyclic modified polycarbonate, fluorene ring modified polyester, acrylic compounds, thermoplastic resins, polysiloxane and other An organic silicon compound film is preferably exemplified. A plurality of these may be used in combination.
  • the base organic layer 14 composed of a polymer of a radical curable compound and / or a cationic curable compound having an ether group as a functional group is preferable in terms of excellent glass transition temperature and strength.
  • an acrylic resin or a methacrylic resin mainly composed of a polymer of an acrylate and / or methacrylate monomer or oligomer is used as the underlying organic layer 14 in terms of low refractive index, high transparency, and excellent optical properties.
  • DPGDA dipropylene glycol di (meth) acrylate
  • TMPTA trimethylolpropane tri (meth) acrylate
  • DPHA dipentaerythritol hexa (meth) acrylate
  • An acrylic resin or a methacrylic resin mainly composed of a polymer of acrylate and / or methacrylate monomers or oligomers is preferably exemplified. It is also preferable to use a plurality of these acrylic resins and methacrylic resins.
  • the thickness of the base organic layer 14 may be appropriately set according to the material for forming the base organic layer 14 and the support 12. According to the study of the present inventor, the thickness of the base organic layer 14 is preferably 0.5 to 5 ⁇ m, more preferably 1 to 3 ⁇ m. By setting the thickness of the base organic layer 14 to 0.5 ⁇ m or more, irregularities on the surface of the support 12 and foreign matters attached to the surface of the support 12 are embedded, so that the surface of the base organic layer 14, that is, the inorganic layer The film-forming surface of 16 can be planarized.
  • the thickness of the base organic layer 14 is set to 5 ⁇ m or less, it is preferable to cause problems such as cracks in the base organic layer 14 and curling of the gas barrier film 10 due to the base organic layer 14 being too thick. Can be suppressed.
  • each base organic layer 14 may be the same or different from each other. Moreover, when it has the some base organic layer 14, the formation material of each base organic layer 14 may be the same, or may differ.
  • Such a base organic layer 14 may be formed (deposited) by a known method for forming a layer made of an organic compound in accordance with the base organic layer 14 to be formed.
  • the base organic layer 14 is prepared by preparing a coating composition containing an organic solvent, an organic compound (monomer, dimer, trimer, oligomer, polymer, etc.) to be the base organic layer 14, a surfactant, a silane coupling agent, and the like.
  • the coating composition may be applied and dried, and further formed by a so-called coating method in which an organic compound is polymerized (crosslinked) by ultraviolet irradiation or the like as necessary.
  • the base organic layer 14 is preferably formed by so-called roll-to-roll.
  • RtoR roll to roll
  • RtoR is a film formed by feeding a film-forming material from a material roll formed by winding a long film-forming material into a roll and transporting the film-forming material in the longitudinal direction. In this manufacturing method, a film-formed material is wound into a roll.
  • the inorganic layer 16 is a layer made of an inorganic compound.
  • the inorganic layer 16 mainly exhibits the target gas barrier property.
  • the material for forming the inorganic layer 16 is not limited, and various layers made of an inorganic compound exhibiting gas barrier properties can be used. Specifically, metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and indium tin oxide (ITO); metal nitrides such as aluminum nitride; metal carbides such as aluminum carbide; silicon oxide, Silicon oxides such as silicon oxynitride, silicon oxycarbide and silicon oxynitride carbide; silicon nitrides such as silicon nitride and silicon nitride carbide; silicon carbides such as silicon carbide; hydrides thereof; mixtures of two or more of these; and Films made of inorganic compounds such as these hydrogen-containing materials are preferably exemplified.
  • metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and indium tin oxide (ITO); metal nitrides such as aluminum nitride
  • silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, aluminum oxide, and a mixture of two or more thereof are preferably used because they are highly transparent and can exhibit excellent gas barrier properties.
  • silicon nitride is particularly suitable because it has high transparency in addition to excellent gas barrier properties.
  • the thickness of the inorganic layer 16 may be determined as appropriate according to the forming material so that the target gas barrier property can be exhibited. According to the study of the present inventor, the thickness of the inorganic layer 16 is preferably 10 to 200 nm, more preferably 15 to 100 nm, and particularly preferably 20 to 75 nm. By setting the thickness of the inorganic layer 16 to 10 nm or more, the inorganic layer 16 that stably expresses sufficient gas barrier performance can be formed. In addition, the inorganic layer 16 is generally brittle, and if it is too thick, there is a possibility of causing cracks, cracks, peeling, etc. However, if the thickness of the inorganic layer 16 is 200 nm or less, cracks will occur. Can be prevented.
  • each inorganic layer 16 when it has the some inorganic layer 16, the thickness of each inorganic layer 16 may be the same or different. Moreover, when it has the some inorganic layer 16, the formation material of each inorganic layer 16 may be the same or different.
  • the method for forming the inorganic layer 16 is not limited, and various methods for forming a known inorganic layer (inorganic film) can be used depending on the inorganic layer 16 to be formed.
  • the inorganic layer 16 may be formed by a vapor phase film forming method such as plasma CVD such as CCP-CVD or ICP-CVD, sputtering such as magnetron sputtering or reactive sputtering, or vacuum deposition.
  • the inorganic layer 16 is also preferably formed by RtoR.
  • the surface organic layer 18 which is the outermost surface is provided on the inorganic layer 16.
  • the surface organic layer 18 is formed in order to protect the inorganic layer 16 and to obtain high adhesion to a functional layer formed by dispersing particles that express functionality in a binder made of an organic compound, such as a quantum dot layer.
  • a quantum dot layer is sandwiched between gas barrier films in order to protect moisture-sensitive quantum dots.
  • the gas barrier film needs to use an inorganic layer made of silicon nitride, silicon oxide, or the like.
  • the quantum dot layer is formed by dispersing quantum dots in an acrylic resin or the like.
  • the laminate in which the quantum dot layer is sandwiched between the gas barrier films has poor adhesion between the gas barrier film and the quantum dot layer, and the quantum dot layer deteriorates due to moisture entering the quantum dot layer due to delamination.
  • the quantum dots are adversely affected by heat and acid for causing the silane coupling agent to act, and there is a possibility that the inorganic layer is damaged due to an increase in the number of processes.
  • the gas barrier film 10 of the present invention has a surface organic layer 18 made of a predetermined organic compound on the inorganic layer 16. Specifically, UV curing with a urethane polymer as the main chain and a side chain having a (meth) acryloyl group at the end, a weight average molecular weight of 5000 to 30000, and a double bond equivalent of 300 g / mol or more is possible. Formed by using a urethane polymer, a curable urethane polyester, and at least one of a phosphoric acid compound containing 2 or less (meth) acryloyl groups and a silane coupling agent containing one (meth) acryloyl group, It has a surface organic layer 18.
  • UV curing with a urethane polymer as the main chain and a side chain having a (meth) acryloyl group at the end, a weight average molecular weight of 5000 to 30000, and a double bond equivalent of 300 g / mol or more is possible.
  • Na urethane polymer is also called” UV curable urethane polymer ".
  • the surface organic layer 18 is formed by curing a UV curable urethane polymer main chain (urethane polymer main chain) and a curable urethane polyester using a polymerizable composition containing these compounds.
  • the surface organic layer 18 is formed by thermally curing a main chain of a UV curable urethane polymer and a curable urethane polyester using a polymerizable composition containing these compounds.
  • the surface organic layer 18 made of such a UV curable urethane polymer is crosslinked by curing, the main chain of the UV curable urethane polymer and the curable urethane polyester, the main chain of the UV curable urethane polymer,
  • a matrix network structure / network
  • the surface organic layer 18 is in a state where the surface is cured. Therefore, since the gas barrier film 10 of the present invention having such a surface organic layer 18 can be wound up, it can be suitably used for RtoR. In addition, since the surface organic layer 18 functions as a protective layer by having the surface organic layer 18 with the surface cured, damage to the inorganic layer 16 can also be prevented.
  • the inorganic layer 16 such as a silicon nitride layer formed by a vapor deposition method such as plasma CVD is oxidized on the surface by contact with air to introduce —OH groups or the like.
  • the hydrolysis reaction of the silane coupling agent proceeds.
  • the phosphoric acid compound has an —OH group. Therefore, the inorganic layer 16 directly forms a covalent bond or a hydrogen bond with the phosphoric acid compound and the silane coupling agent that the surface organic layer 18 has. As a result, the adhesion between the inorganic layer 16 and the surface organic layer 18 can be secured.
  • the phosphoric acid compound has two or less uncrosslinked (meth) acryloyl groups.
  • the silane coupling agent has one uncrosslinked (meth) acryloyl group.
  • the terminal (meth) acryloyl group of the side chain of the urethane curable urethane polymer remains in an uncrosslinked state.
  • an uncrosslinked group of the binder of the functional layer preferably by irradiation with ultraviolet rays for curing the functional layer, preferably (Uncrosslinked (meth) acryloyl group), (meth) acryloyl group of phosphoric acid compound and / or silane coupling agent, and terminal (meth) acryloyl group of side chain of UV curable urethane polymer react Since it bonds, the adhesiveness of a functional layer and the surface organic layer 18 is also securable.
  • the (meth) acryloyl group of the surface organic layer 18 is uncrosslinked, a compound serving as a binder when forming the functional layer is likely to enter, and the crosslinking reaches from the inside of the functional layer to the inside of the surface organic layer 18. Since the structure can be formed, also in this respect, the adhesion between the functional layer and the surface organic layer 18 can be increased. Furthermore, since the crosslinking proceeds in the surface organic layer 18, aggregation peeling of the surface organic layer 18 and the like can be prevented.
  • the adhesion between the surface organic layer 18 and the functional layer can be ensured by forming the functional layer only by ultraviolet irradiation, so that the adhesion with the silane coupling agent is ensured, Deterioration of functional particles such as quantum dots caused by heating can also be prevented.
  • the UV curable urethane polymer that forms the surface organic layer 18 has a urethane polymer as a main chain, a side chain having a (meth) acryloyl group at the end, a weight average molecular weight of 5,000 to 30,000, and a double bond equivalent. UV curing at 300 g / mol or more is possible.
  • the main chain of the UV curable urethane polymer is basically a known urethane polymer. Accordingly, carbamic acid ester, urethane oligomer unit, urethane polymer unit, etc. may be formed by polymerizing each alone, and any of these copolymers or any of these and other monomers, oligomers, polymers Copolymers of Further, the carbamic acid ester, the urethane oligomer unit, and the urethane polymer unit may be the same or different from each other.
  • the side chain bonded to the main chain (urethane polymer main chain) of the UV curable urethane polymer has a (meth) acryloyl group at the terminal.
  • Various side chains can be used as long as they have a (meth) acryloyl group at the terminal.
  • Examples of such a side chain include a linear or branched alkyl group having a (meth) acryloyl group at the terminal.
  • a linear or branched alkyl group a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an n-propyl group, an ethyl group, and a methyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
  • the side chains having a (meth) acryloyl group at the terminal may all be the same or different.
  • the UV curable urethane polymer may have a side chain that does not have a (meth) acryloyl group at the terminal.
  • Examples of the side chain having no (meth) acryloyl group at the terminal include linear or branched alkyl groups, ethylene oxide groups, polyethylene oxide groups, propylene oxide groups, and polypropylene oxide groups.
  • all the side chains which do not have a (meth) acryloyl group at the terminal may be the same, or different ones may be mixed.
  • the UV curable urethane polymer forming the surface organic layer 18 has a weight average molecular weight of 5000 to 30000.
  • the weight average molecular weight of the UV curable urethane polymer is 5000 or less, the viscosity of the coating composition for forming the surface organic layer 18 is low because of its low viscosity, and the film evaporates by heating when the surface organic layer 18 is formed. There arises a disadvantage that the surface organic layer 18 having a desired thickness cannot be obtained. If the weight average molecular weight of the UV curable urethane polymer exceeds 30000, the film itself becomes fragile and causes inconveniences such as aggregation peeling in the surface organic layer 18. Considering the above points, the weight average molecular weight of the UV curable urethane polymer is preferably 10,000 to 27,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of various polymers may be measured by gel permeation chromatography (GPC) as a molecular weight in terms of polystyrene (PS). More specifically, the weight average molecular weight was HLC-8220 (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel Super AWM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID ⁇ 15.0 cm) as a column, and 10 mmol / L as an eluent. It may be obtained by using a lithium bromide NMP (N-methylpyrrolidinone) solution. As the weight average molecular weight of the polymer, a numerical value described in a catalog or the like may be used.
  • the UV curable urethane polymer that forms the surface organic layer 18 has a double bond equivalent (acrylic equivalent) of 300 g / mol or more.
  • the double bond equivalent is a weight average molecular weight (polymer mass) per mol of a polymerizable double bond (that is, (meth) acryloyl group) contained in the UV curable urethane polymer.
  • the double bond equivalent of the UV curable urethane polymer is less than 300 g / mol, there are too many double bonds, that is, terminal (meth) acryloyl groups in the side chain, the crosslinking density becomes too high, and the internal stress becomes high, This causes inconveniences such as curling and interface peeling.
  • the double bond equivalent of the UV curable urethane polymer is preferably 320 g / mol or more.
  • the double bond equivalent of the UV curable urethane polymer is preferably 1500 g / mol or less, and more preferably 1200 g / mol or less.
  • the double bond equivalent of the UV curable urethane polymer may be measured by a known method. Further, the double bond equivalent of the UV curable urethane polymer may be a numerical value described in a catalog or the like.
  • UV curable urethane polymer for example, a commercially available product such as a UV curable urethane polymer (Acrit 8UH series) manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd. may be used. A plurality of UV curable urethane polymers may be used in combination.
  • the content of the UV curable urethane polymer may be appropriately set according to the UV curable urethane polymer used.
  • the content of the UV curable urethane polymer is preferably 35 to 55% by mass and more preferably 40 to 50% by mass in the solid content of the polymerizable composition.
  • the solid content of the polymerizable composition is, in other words, the residue after the volatile component is volatilized.
  • the content of the UV curable urethane polymer By setting the content of the UV curable urethane polymer to 55% by mass or less, it is possible to sufficiently hold an unpolymerized phosphoric acid compound and a silane coupling agent, and it is possible to sufficiently add a thermal crosslinking material. It is preferable in that the surface tack at the time of thermosetting can be suppressed.
  • the polymerizable composition for forming the surface organic layer 18 contains a curable urethane polyester (polyester urethane).
  • a curable urethane polyester polyester urethane
  • various known curable urethane polyesters can be used as long as they can be thermally cured.
  • curable urethane polyester is also referred to as “urethane polyester”.
  • the weight average molecular weight of the urethane polyester is not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of polyurethane described above. According to the study of the present inventors, the weight average molecular weight of the urethane polyester is preferably 10,000 to 500,000, and more preferably 20,000 to 100,000. By setting the weight average molecular weight of the urethane polyester to 10,000 or more, evaporation of the urethane polyester due to heating in the drying step of the polymerizable composition (coating composition) is suppressed, and the viscosity of the coating film of the coating composition is improved. This is preferable in that it can suppress failures such as repelling.
  • the drying process of the polymerizable composition is also a crosslinking process of UV curable urethane polymer and urethane polyester.
  • the weight average molecular weight of the urethane polyester is 500,000 or less, the dilution amount when adjusting the viscosity of the coating composition, that is, the amount of the dilution solvent can be reduced, and the coating amount can be lowered. This is preferable in that the life can be extended.
  • urethane polyester Various types of commercially available urethane polyester can be used. Specifically, Byron UR series such as Byron UR1400 manufactured by Toyobo Co., Ltd. is exemplified. A plurality of urethane polyesters may be used in combination.
  • the content of the urethane polyester may be appropriately set according to the UV curable urethane polymer or urethane polyester used.
  • the content of the urethane polyester is preferably 10 to 20% by mass, and more preferably 12 to 17% by mass in the solid content of the polymerizable composition.
  • the content of the urethane polyester is preferably 10 to 20% by mass, and more preferably 12 to 17% by mass in the solid content of the polymerizable composition.
  • the content of the urethane polyester is preferably 10 to 20% by mass, and more preferably 12 to 17% by mass in the solid content of the polymerizable composition.
  • the surface organic layer 18 can be sufficiently cured, and the mechanical strength of the surface organic layer 18 can be secured.
  • the adhesion between the surface organic layer 18 and the functional layer such as the quantum dot layer and the inorganic layer 16 can be improved.
  • the polymerizable composition for forming the surface organic layer 18 further contains a phosphoric acid compound containing 2 or less (meth) acryloyl groups and / or a silane coupling agent containing one (meth) acryloyl group.
  • a phosphoric acid compound containing 2 or less (meth) acryloyl groups can be used.
  • “a phosphate compound containing 2 or less (meth) acryloyl groups” is also referred to as a “phosphate compound”.
  • Specific examples of the phosphoric acid compound include bis [2- (methacryloyloxy) ethyl] and the following compounds.
  • commercially available compounds such as KAYAMER series manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. and the Phosmer series manufactured by Unichemical Co., Ltd. may be used.
  • silane coupling agent containing one (meth) acryloyl group is also referred to as a “silane coupling agent”.
  • specific examples of the silane coupling agent include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.
  • commercially available products such as KBM-5103, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd. can be used.
  • a plurality of silane coupling agents may be used in combination.
  • a phosphoric acid compound having a molecular weight of 200 to 400 is preferably used.
  • a silane coupling agent having a molecular weight of 200 to 300 is preferably used.
  • the phosphoric acid compound and / or the silane coupling agent can be suitably dispersed in the matrix formed by the above-described UV curable polyurethane and urethane polyester. Etc. are preferable.
  • the content of the phosphoric acid compound and / or the silane coupling agent is appropriately set according to the UV curable urethane polymer or urethane polyester used. That's fine.
  • the content of the phosphoric acid compound and / or the silane coupling agent is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 35% by mass, based on the solid content of the polymerizable composition.
  • the surface organic layer 18 can be sufficiently cured, by crying with the back surface of the support 12 at the time of winding in RtoR or the like This is preferable in that blocking can be prevented.
  • the surface organic layer 18 may use only a phosphoric acid compound, may use only a silane coupling agent, and may use a phosphoric acid compound and a silane coupling agent together.
  • the inorganic layer 16 is silicon nitride
  • the adhesion between the inorganic layer 16 and the surface organic layer 18 can be increased by using only the silane coupling agent.
  • the inorganic layer 16 is aluminum oxide
  • the adhesion between the inorganic layer 16 and the surface organic layer 18 can be increased by using only the phosphoric acid compound. Accordingly, whether to use a phosphoric acid compound or a silane coupling agent may be selected according to the material for forming the lower inorganic layer 16.
  • the functional layer is deteriorated by moisture, oxygen, or the like by facing the surface organic layer 18 and sandwiching a functional layer such as a quantum dot layer by the two gas barrier films 10.
  • the functional layer has a configuration in which a functional material such as a quantum dot is dispersed in a binder.
  • the binder of the functional layer when the surface organic layer 18 contains a phosphoric acid compound, higher adhesion may be obtained, or when the surface organic layer 18 contains a silane coupling agent. In some cases, higher adhesion can be obtained. Therefore, it is preferable that the surface organic layer 18 contains both the phosphoric acid compound and the silane coupling agent, so that good adhesion can be obtained corresponding to the functional layer using various binders.
  • the surface organic layer 18 preferably contains a photopolymerization initiator.
  • a polymerizable composition containing quantum dots is applied to the surface organic layer 18 of one gas barrier film 10.
  • another gas barrier film 10 is formed by laminating the surface organic layer 18 facing the polymerizable composition, and drying and irradiating with ultraviolet rays to cure the polymerizable composition.
  • the gas barrier film 10 of this invention is utilized for the functional laminated film produced similarly besides a quantum dot film in many cases.
  • the UV curable urethane polymer, phosphoric acid compound and silane coupling agent contained in the surface organic layer 18 are also cross-linked.
  • the surface organic layer 18 contains a photopolymerization initiator, the crosslinking in the surface organic layer 18 proceeds more suitably. Therefore, the functional layer and the inorganic layer 16 and the surface organic layer 18 Adhesion can be improved. Furthermore, it is possible to reduce the irradiation amount of ultraviolet rays when forming a functional layer such as a quantum dot layer.
  • Irgacure series for example, Irgacure 651, Irgacure 754, Irgacure 184, Irgacure 2959, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 379, Irgacure 819, etc.
  • Darocure commercially available from BASF.
  • the addition amount of a photoinitiator suitably according to the photoinitiator etc. to be used.
  • the addition amount of the photopolymerization initiator is preferably 0.5 to 4% by mass and more preferably 1 to 3% by mass in the solid content of the polymerizable composition.
  • the surface organic layer 18 preferably contains a slip agent.
  • the gas barrier film 10 of the present invention can also be suitably applied to the production of a functional laminated film such as a wavelength conversion film or the like by RtoR or RtoR.
  • the surface organic layer 18 is formed by a coating method, and therefore has very high surface smoothness. Therefore, depending on the forming material of the surface organic layer 18, the films may be too close to each other during winding and unwinding may not be performed smoothly.
  • the surface organic layer 18 contains a slipping agent, it is possible to stably and smoothly perform winding and unwinding when it corresponds to RtoR.
  • the slipping agent various known slipping agents (matting agents) such as oleic amide and silicon oxide particles can be used.
  • silicon particles are preferably used.
  • silicon particles having a particle size of about 5 to 30 nm are preferably used. These silicon particles are preferable because a very high slipping effect can be obtained with a small amount of addition.
  • the addition amount of a slipping agent suitably according to the slipping agent to be used.
  • the amount of silicon particles is about 0.0005 to 0.005 g / m 2 , preferably about 0.005 g / m 2 , depending on the desired thickness of the surface organic layer. What is necessary is just to set it as about 001 g / m ⁇ 2 >.
  • Components such as a UV curable urethane polymer, a curable urethane polyester, a phosphoric acid compound, and a silane coupling agent that are used as the material for forming the surface organic layer 18 are analyzed by a known method. By detecting the analysis result, it can be detected.
  • the thickness of the surface organic layer 18 is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 50 to 500 nm.
  • the inorganic layer 16 can be suitably protected.
  • the gas barrier film 10 can be prevented from becoming unnecessarily thick, the internal stress is kept low, and high adhesion can be realized.
  • Such a surface organic layer 18 may be formed by a known method for forming a layer made of an organic compound in accordance with a material for forming the surface organic layer 18 or the like.
  • the surface organic layer 18 may be formed by a coating method. That is, it first contains an organic solvent and the urethane polymer, urethane polyester, and phosphoric acid compound and / or silane coupling agent as described above, or further contains a photopolymerization initiator and / or a slip agent.
  • a coating composition (polymerizable composition) is prepared. You may add a thermal-polymerization initiator etc. to this coating composition as needed.
  • this coating composition is applied to the surface of the inorganic layer 16, and the coating composition is heated and dried.
  • Application and heating may be performed by a known method.
  • the main chain of the urethane curable urethane polymer and the urethane polyester are cross-linked and cured, and as described above, the main chain of the UV curable urethane polymer and the urethane polyester, UV cured.
  • a phosphoric acid compound containing an uncrosslinked (meth) acryloyl group and / or a silane coupling agent is dispersed and sufficiently cured.
  • a surface organic layer 18 is formed.
  • the drying temperature of the coating composition is preferably 90 to 150 ° C.
  • the main chain of the UV curable urethane polymer and the curing of the urethane polyester can be sufficiently advanced, and the deterioration of the components contained in the coating composition can be prevented.
  • 12 is preferable in that deterioration of 12 can be prevented.
  • FIG. 2 conceptually shows an example of the quantum dot film of the present invention using such a gas barrier film 10 of the present invention.
  • 2 is a functional laminated film in which a quantum dot layer 32 as a functional layer is sandwiched between the gas barrier films 10 of the present invention, the gas barrier film 10 (functionality of the present invention).
  • the composite film can be used for various functional laminated films in addition to the quantum dot film.
  • the functional laminated film which has an organic electroluminescent layer (organic EL layer) etc. is illustrated as a functional layer.
  • the quantum dot film 30 is formed by sandwiching the quantum dot layer 32 between two gas barrier films 10 with the surface organic layer 18 facing each other. In other words, the quantum dot film 30 is formed by sandwiching the quantum dot layer 32 between the two gas barrier films 10 facing the surface organic layer 18.
  • the quantum dot layer 32 is formed by dispersing quantum dots in a binder (matrix) such as a resin.
  • the quantum dot layer 32 has a function of converting and emitting the wavelength of incident light. For example, when blue light emitted from a backlight (not shown) enters the quantum dot layer 32, the quantum dot layer 32 converts at least part of the blue light into red light or green light due to the effect of the quantum dots contained therein. The wavelength is converted into and emitted.
  • Blue light is light having an emission center wavelength in a wavelength band of 400 nm to 500 nm
  • green light is light having an emission center wavelength in a wavelength band of 500 nm to 600 nm
  • red light is 600 nm. It has a light emission center wavelength in a wavelength band of more than 680 nm and less.
  • the wavelength conversion function exhibited by the quantum dot layer is not limited to a configuration that converts the wavelength of blue light into red light or green light, and may convert at least part of incident light into light of a different wavelength. That's fine.
  • the quantum dots emit fluorescence by being excited at least by incident excitation light.
  • the type of quantum dots contained in the quantum dot layer and various known quantum dots may be appropriately selected according to the required wavelength conversion performance or the like.
  • quantum dots for example, paragraph numbers [0060] to [0066] of JP2012-169271A can be referred to, but are not limited thereto.
  • the quantum dots commercially available products can be used without any limitation.
  • the emission wavelength of the quantum dots can usually be adjusted by the composition and / or size of the particles.
  • a quantum dot may use only 1 type and may use 2 or more types together. When using 2 or more types together, you may use 2 or more types of quantum dots from which the wavelength of emitted light differs.
  • the known quantum dots include a quantum dot (A) having an emission center wavelength in a wavelength range of 600 nm to 680 nm, and a quantum dot (B) having an emission center wavelength in a wavelength range of 500 nm to 600 nm. ), There is a quantum dot (C) having an emission center wavelength in the wavelength band of 400 nm to 500 nm.
  • the quantum dot (A) emits red light when excited by excitation light, and the quantum dot (B) emits green light.
  • the quantum dot (C) emits blue light.
  • White light can be realized by the green light and the blue light transmitted through the quantum dot layer.
  • White light can be realized by green light emitted by the blue light and blue light emitted by the quantum dots (C).
  • quantum rods that are rod-shaped and have directivity and emit polarized light may be used.
  • Quantum dots are preferably dispersed uniformly in the binder, but may be dispersed with a bias in the binder.
  • the type of binder of the quantum dot layer 32 is not particularly limited, and various resins used in known quantum dot layers can be used. Examples thereof include polyester resins (for example, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate), (meth) acrylic resins, polyvinyl chloride resins, and polyvinylidene chloride resins. Alternatively, a binder obtained by curing (polymerization / crosslinking) a curable compound (polymerizable compound (polymerizable monomer)) having one or more polymerizable groups (crosslinkable groups) can be used. In addition, as for the curable compound body which has two or more polymeric groups, each polymeric group may be the same and may differ.
  • the kind of polymeric group is not specifically limited, Preferably, they are a (meth) acryloyl group, a vinyl group, and an epoxy group, More preferably, it is a (meth) acryloyl group, More preferably, it is an acryloyl group. That is, in the present invention, the binder of the quantum dot layer 32 is preferably a (meth) acrylic resin, and more preferably an acrylic resin.
  • the surface organic layer 18 includes a urethane polymer and a phosphoric acid compound and / or a silane coupling agent.
  • the urethane polymer, the phosphoric acid compound, and the silane coupling agent all contain an uncrosslinked (meth) acryloyl group. Therefore, when the quantum dot layer 32 is formed by curing a curable compound containing a (meth) acryloyl group as a polymerizable group, the (dot) (meta) in the quantum dot layer 32 is cured when the quantum dot layer 32 is cured.
  • the adhesiveness between the surface organic layer 18 and the quantum dot layer 32 can be improved by suitably reacting and crosslinking the acryloyl group and the (meth) acryloyl group in the surface organic layer 18.
  • the curable compound that forms the quantum dot layer 32 preferably has a molecular weight of 500 or less.
  • the curable compound By forming the quantum dot layer 32 using a curable compound having a molecular weight of 500 or less, the curable compound easily enters the matrix structure of the surface organic layer 18 described above, and the surface organic layer 18 and the quantum dot layer 32 It is preferable in terms of improving the adhesion.
  • the quantum dot layer 32 for example, a resin obtained by curing a curable composition containing the following first curable compound and second curable compound can be used as a binder.
  • the first curable compound is one selected from the group consisting of a bifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer and a monomer having two or more functional groups selected from the group consisting of epoxy groups and oxetanyl groups.
  • the above compounds are preferable.
  • the bifunctional (meth) acrylate monomers include neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) ) Acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclo Pentenyloxyethyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate and the like are preferable examples.
  • the trifunctional or higher functional (meth) acrylate monomers include ECH-modified glycerol tri (meth) acrylate, EO-modified glycerol tri (meth) acrylate, and PO-modified glycerol tri (meta).
  • Monomers having two or more functional groups selected from the group consisting of epoxy groups and oxetanyl groups include, for example, aliphatic cyclic epoxy compounds, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, bromine Bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol S diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 1,4 -Butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether Polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether; Polyglycidy
  • Examples of commercially available products that can be suitably used as monomers having two or more functional groups selected from the group consisting of epoxy groups and oxetanyl groups include Daicel Chemical Industries, Ltd. Celoxide 2021P, Celoxide 8000, Sigma-Aldrich 4- Examples include vinylcyclohexene dioxide. These can be used alone or in combination of two or more.
  • a monomer having two or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group may be produced by any method.
  • Maruzen KK Publishing Co., Ltd., 4th edition Experimental Chemistry Course 20 Organic Synthesis II, 213- 1992, Ed.by Alfred Hasfner The chemistry of heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes, John & Wiley and Sons, An Interscience Publication, New York, 1985, Yoshimura, Adhesion, Vol. 29, 12, 32, 1985 , Yoshimura, Adhesion, Vol. 30, No. 5, 42, 1986, Yoshimura, Adhesion, Vol. 30, No. 7, 42, 1986, Japanese Patent Laid-Open No. 11-100308, Japanese Patent No. 2906245, Japanese Patent No. 2926262, etc. It can be synthesized with reference.
  • the second curable compound has a functional group having hydrogen bonding in the molecule and a polymerizable group capable of undergoing a polymerization reaction with the first curable compound.
  • the functional group having hydrogen bonding include a urethane group, a urea group, or a hydroxyl group.
  • the polymerizable group capable of undergoing a polymerization reaction with the first curable compound may be a (meth) acryloyl group when the first curable compound is a bifunctional or higher functional (meth) acrylate monomer.
  • the polymerizable group capable of undergoing a polymerization reaction with the first curable compound is an epoxy when the first curable compound is a monomer having two or more functional groups selected from the group consisting of an epoxy group and an oxetanyl group. Group or oxetanyl group.
  • (Meth) acrylate monomers containing urethane groups include diisocyanates such as TDI, MDI, HDI, IPDI, HMDI, poly (propylene oxide) diol, poly (tetramethylene oxide) diol, ethoxylated bisphenol A, ethoxylated bisphenol.
  • an adduct of TDI and hydroxyethyl acrylate, an adduct of IPDI and hydroxyethyl acrylate, an adduct of HDI and pentaerythritol triacrylate (PETA), and an adduct of TDI and PETA remained.
  • Examples include compounds obtained by reacting isocyanate and dodecyloxyhydroxypropyl acrylate, adducts of 6,6 nylon and TDI, adducts of pentaerythritol, TDI and hydroxyethyl acrylate, but are not limited thereto. Absent.
  • Examples of the (meth) acrylate monomer containing a hydroxyl group include compounds synthesized by a reaction between a compound having an epoxy group and (meth) acrylic acid. Typical ones are classified into bisphenol A type, bisphenol S type, bisphenol F type, epoxidized oil type, phenol novolak type, and alicyclic type, depending on the compound having an epoxy group.
  • the second curable compound containing a hydroxyl group examples include epoxy ester manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., M-600A, 40EM, 70PA, 200PA, 80MFA, 3002M, 3002A, 3000MK, 3000A, Nippon Kasei. 4-hydroxybutyl acrylate, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., monofunctional acrylate A-SA, monofunctional methacrylate SA, Daicel Ornex Corp. monofunctional acrylate ⁇ -carboxyethyl acrylate, Johoku Chemical Industry Co., Ltd. -514 and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the mass ratio between the first curable compound and the second curable compound may be 10:90 to 99: 1, and is preferably 10:90 to 90:10. It is also preferable that the content of the first curable compound is greater than the content of the second curable compound. Specifically, (content of the first curable compound) / (of the second curable compound) The content is preferably 2 to 10.
  • the curable composition further contains a monofunctional (meth) acrylate monomer.
  • Monofunctional (meth) acrylate monomers include acrylic acid and methacrylic acid, their derivatives, more specifically monomers having one polymerizable unsaturated bond ((meth) acryloyl group) of (meth) acrylic acid in the molecule. Can be mentioned. Specific examples thereof include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
  • the monofunctional (meth) acrylate monomer is preferably contained in an amount of 1 to 300 parts by mass, and 50 to 150 parts by mass with respect to a total mass of 100 parts by mass of the first curable compound and the second curable compound. More preferably it is included.
  • the first curable compound, the second curable compound, and the monofunctional (meth) acrylate monomer preferably has a long-chain alkyl group having 4 to 30 carbon atoms.
  • the long chain alkyl group is more preferably a long chain alkyl group having 12 to 22 carbon atoms. This is because the dispersibility of the quantum dots is improved. As the dispersibility of the quantum dots improves, the amount of light that goes straight from the light conversion layer to the exit surface increases, which is effective in improving front luminance and front contrast.
  • the monofunctional (meth) acrylate monomer having a long-chain alkyl group having 4 to 30 carbon atoms include butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and oleyl (meth) acrylate.
  • lauryl (meth) acrylate, oleyl (meth) acrylate, and stearyl (meth) acrylate are particularly preferable.
  • trifluoroethyl (meth) acrylate pentafluoroethyl (meth) acrylate, (perfluorobutyl) ethyl (meth) acrylate, perfluorobutyl-hydroxypropyl (meth) acrylate, (perfluorohexyl)
  • a compound having a fluorine atom such as ethyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorooctylethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate and the like may be contained. By including these compounds, the coating property can be improved.
  • the amount of the binder is not particularly limited, and may be appropriately set according to the type of the curable compound to be used, the thickness of the quantum dot layer 32, and the like. According to the study of the present inventor, the amount of the binder is preferably 90 to 99.9 parts by mass and more preferably 92 to 99 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the quantum dot layer 32. .
  • the thickness of the quantum dot layer 32 is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 ⁇ m, more preferably 10 to 150 ⁇ m. By setting the thickness of the quantum dot layer 32 to 5 ⁇ m or more, it is preferable in that good light emission characteristics can be obtained. By setting the thickness of the quantum dot layer 32 to 200 ⁇ m or less, it is possible to prevent the quantum dot film 30 from becoming unnecessarily thick and to obtain a quantum dot film 30 with good handleability, and a sufficiently hard quantum dot layer. 32 is preferable in that it is obtained.
  • the fact that the quantum dot layer 32 having sufficient curability is obtained means that the quantum dot layer 32 without aggregation peeling is obtained.
  • the quantum dot layer 32 that is, the quantum dot film 30 may be formed by a known method for forming a layer made of an organic compound according to the material for forming the quantum dot layer 32.
  • two gas barrier films 10 are produced as described above.
  • a quantum dot is disperse
  • This coating composition may contain a photopolymerization initiator, a surfactant, and the like as necessary.
  • the prepared coating composition is applied to the surface organic layer 18 of one gas barrier film 10.
  • the other gas barrier film 10 is laminated with the surface organic layer 18 facing the coating composition.
  • ultraviolet rays are irradiated to polymerize a curable compound to be a binder in the coating composition to form the quantum dot layer 32.
  • a film 30 is produced.
  • the curable compound to be a binder is preferably (meth) acrylate. It is preferable to manufacture such a quantum dot film 30 by RtoR.
  • Example 1 ⁇ Preparation of gas barrier film 10> A gas barrier film 10 having a base organic layer 14, an inorganic layer 16, and a surface organic layer 18 was produced on the support 12.
  • a PET film (Cosmo Shine A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.) having a width of 1000 mm, a thickness of 50 ⁇ m, and a length of 100 m was used.
  • TMPTA manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.
  • a photopolymerization initiator manufactured by Lamberti Co., ESACURE KTO46
  • MEK methyl ethyl ketone
  • a roll formed by winding the support 12 in a roll shape was loaded into a predetermined position of the film forming apparatus, and the support 12 was inserted through a predetermined transport path.
  • the coating composition was applied by a die coater while conveying the support 12 in the longitudinal direction, and passed through a drying section at 50 ° C. for 3 minutes. Thereafter, the coating composition was cured by irradiating with ultraviolet rays (accumulated dose of about 600 mJ / cm 2 ), wound up, and a roll in which the base organic layer 14 was formed on the support 12 was obtained.
  • the thickness of the base organic layer 14 was 1 ⁇ m.
  • ⁇ Formation of Inorganic Layer 16 The roll of the support 12 on which the base organic layer 14 is formed is loaded into a predetermined position of a general CVD film forming apparatus that performs film formation by CCP-CVD (capacitive coupling type plasma CVD) using RtoR and supported. The body 12 was inserted through a predetermined conveyance path. In this CVD film forming apparatus, a silicon nitride film was formed as an inorganic layer 16 on the base organic layer 14 while transporting the support 12 on which the base organic layer 14 was formed in the longitudinal direction.
  • CCP-CVD capactive coupling type plasma CVD
  • Silane gas (flow rate 160 sccm), ammonia gas (flow rate 370 sccm), hydrogen gas (flow rate 590 sccm), and nitrogen gas (flow rate 240 sccm) were used as source gases.
  • the power supply was a high frequency power supply with a frequency of 13.56 MHz, and the plasma excitation power was 800 W.
  • the film forming pressure was 40 Pa.
  • the film thickness of the inorganic layer 16 was 50 nm.
  • UV-curing urethane polymer manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd., ACRYT 8UH-1006
  • urethane polyester manufactured by Toyobo Co., Ltd., Byron UR1410
  • phosphoric acid compound bis [2- (methacryloyloxy) ethyl phosphate] (manufactured by Sigma-Aldrich) CAS32435-46-4)
  • silane coupling agent Shin-Etsu Silicone, KBM5103
  • acryl 8UH-1006 manufactured by Taisei Fine Chemical Co., Ltd. used as a UV curable urethane polymer has a weight average molecular weight of 20000 having a urethane polymer as a main chain and a side chain having a (meth) acryloyl group at the end. It is a urethane polymer capable of ultraviolet curing with a double bond equivalent of 366 g / mol.
  • a coating composition for forming the surface organic layer 18 was filled into a predetermined position of a coating unit of a general RtoR film forming apparatus having a coating unit by a die coater and a drying zone by heating. Further, the roll of the support 12 on which the inorganic layer 16 was formed was loaded into a predetermined position of the film forming apparatus and inserted through a predetermined transport path. In the film forming apparatus, the coating composition was applied by a die coater while conveying the support 12 in the longitudinal direction, passed through a drying section at 110 ° C. for 3 minutes, and wound up. As described above, the surface organic layer 18 is thermally cured during the drying.
  • the gas barrier film 10 which has the support body 12, the base organic layer 14, the inorganic layer 16, and the surface organic layer 18 as shown in FIG. 1 was produced.
  • the coating amount of the coating composition was 5 mL (liter) / m 2 .
  • the formed surface organic layer 18 had a thickness of 100 nm. Two rolls of the gas barrier film 10 were produced.
  • Quantum dot 1 emission wavelength 535 nm
  • Quantum dot 2 emission wavelength 630 nm
  • Lauryl methacrylate 80.8 parts by mass
  • Trimethylolpropane triacrylate 18.2 parts by mass
  • Photopolymerization Initiator BASF, Irgacure 819)
  • a coating composition for forming the quantum dot layer 32 was filled in a predetermined position of a coating unit of a general RtoR film forming apparatus having a coating unit by a die coater, a laminator, and a curing unit by ultraviolet irradiation.
  • one roll was loaded into a predetermined position of the film forming apparatus, and the gas barrier film 10 was inserted into a predetermined conveyance path through which the coating unit, the laminator, and the curing unit were inserted.
  • another roll was loaded into a predetermined position of the film forming apparatus, and the gas barrier film 10 was inserted into a predetermined conveyance path through which the laminator and the curing unit were inserted.
  • the gas barrier film 10 passing through the coating part was loaded in a film forming apparatus so that the surface organic layer 18 became the coating surface of the coating composition.
  • the two gas barrier films 10 were loaded into the film forming apparatus so that the surface organic layers 18 face each other.
  • the coating composition was applied to the gas barrier film 10 passing through the coating part to form a coating film having a thickness of 50 ⁇ m.
  • the gas barrier film 10 on which the coating film was formed was conveyed while being supported by a backup roller, and the other gas barrier film 10 was laminated by a laminator.
  • the coating composition was cured by irradiating with ultraviolet rays at the curing portion to form a quantum dot layer 32 and wound up. Thereby, the quantum dot film 30 as shown in FIG.
  • the hardening part uses a 160 W air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.), and the cumulative irradiation amount of ultraviolet rays was about 2000 mJ / cm 2 .
  • Example 2 A gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the surface organic layer 18 was changed to 10 nm. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10. [Example 3] A gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the surface organic layer 18 was 1000 nm. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 4 A coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a photopolymerization initiator (Lazerti, Ezacure KTO46) was added. The amount of each component added was 48: 15: 25: 10: 2 in terms of mass ratio of UV curable urethane polymer: urethane polyester: phosphoric acid compound: silane coupling agent: photopolymerization initiator.
  • a gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 was formed using this coating composition.
  • the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 5 A coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the slip agent (CABOT, CAB-SiL grade M5) was added. The amount of each component added was 49.5: 15: 25: 10: 0.5 in terms of a mass ratio of UV curable urethane polymer: urethane polyester: phosphate compound: silane coupling agent: sliding agent.
  • a gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 was formed using this coating composition.
  • the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 6 A coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the same photopolymerization initiator as in Example 4 and the same slipping agent as in Example 5 were added. The amount of each component added is 47.5: 15: 25: 10: 2: 0 in terms of a mass ratio of UV curable urethane polymer: urethane polyester: phosphate compound: silane coupling agent: photopolymerization initiator: sliding agent. .5.
  • a gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 was formed using this coating composition. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 7 In the formation of the surface organic layer 18, the gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature in the drying zone was blown and dried at room temperature and then irradiated with ultraviolet rays of about 2000 mJ / cm 2 in terms of the integrated irradiation amount. did. That is, in this example, the gas barrier film 10 is produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 is UV-cured. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10. [Example 8] In the formation of the surface organic layer 18, a gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature in the drying zone was set to 60 ° C.
  • the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 9 In the formation of the surface organic layer 18, the gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the drying temperature in the drying zone was 130 ° C. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 10 A coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphoric acid compound was not added. The amount of each component added was 50:15:35 in terms of mass ratio of UV curable urethane polymer: urethane polyester: silane coupling agent. A gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 was formed using this coating composition. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • the inorganic layer 16 was formed with aluminum oxide.
  • the inorganic layer 16 was formed by reactive sputtering using aluminum as a target with a general RtoR sputtering apparatus.
  • the discharge gas was argon gas, and the reaction gas was oxygen gas.
  • the supply amount of each gas was 50 sccm for argon gas and 200 sccm for oxygen gas.
  • the forming pressure was 1.5 ⁇ 10 ⁇ 1 Pa and the input power was 2300 W.
  • the film thickness of the inorganic layer 16 was 50 nm.
  • the coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared similarly to Example 1 except not having added a silane coupling agent.
  • a gas barrier film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the inorganic layer 16 was made of aluminum oxide and the surface organic layer 18 was formed using this coating composition. Moreover, the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film 10.
  • Example 1 A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer 18 was not formed. Moreover, the quantum dot film was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film.
  • Example 2 A coating composition for forming a surface organic layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the phosphoric acid compound and the silane coupling agent were not added. The amount of each component added was 70:30 in terms of the mass ratio of UV curable urethane polymer: urethane polyester. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer was formed using this coating composition. Moreover, the quantum dot film was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film. [Comparative Example 3] A coating composition for forming a surface organic layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that UV curable urethane polymer and urethane polyester were not added.
  • Example 4 A coating composition for forming a surface organic layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that no UV curable urethane polymer was added. The addition amount of each component was 65:25:10 in mass ratio of urethane polyester: phosphate compound: silane coupling agent. A gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer was formed using this coating composition.
  • the quantum dot film was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film.
  • a coating composition for forming the surface organic layer 18 was prepared in the same manner as in Example 1 except that urethane polyester was not added. The amount of each component added was 65:25:10 in terms of a mass ratio of UV curable urethane polymer: phosphate compound: silane coupling agent.
  • a gas barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface organic layer was formed using this coating composition.
  • the quantum dot film 30 was produced similarly to Example 1 except having used this gas barrier film.
  • the adhesion of the quantum dot layer 32 was measured by a 180 ° peel test method according to JIS Z 0237 2009. Specifically, the sample was cut into a 25 ⁇ 50 mm strip, the upper 5 mm in the longitudinal direction was peeled off, and the rest was peeled off with a peel tester, and the adhesion was measured.
  • the gas barrier film 10 of the present invention is excellent in gas barrier properties and adhesion of the surface organic layer 18, and the quantum dot film 30 of the present invention using this gas barrier film is
  • the quantum dot film 30 has good adhesion and little reduction in edge luminance.
  • Examples 4 to 6 in which a photopolymerization initiator and / or a slip agent were added to the surface organic layer 18, the adhesion of the quantum dot layer 32 is very high, and there is almost no decrease in edge luminance.
  • Example 9 in which the drying temperature, that is, the thermosetting of the surface organic layer was performed at a high temperature, the adhesion of the quantum dot layer 32 was very high, and there was almost no decrease in edge luminance.
  • Example 10 in which only the silane coupling agent was added among the phosphoric acid compound and the silane coupling agent (inorganic layer 16 is silicon nitride) and Example 11 in which the inorganic layer 16 was formed of aluminum oxide and the phosphate compound was added Since the compatibility between the inorganic layer 16 and the surface organic layer 18 is good, the adhesion of the gas barrier film 10 is very high. In addition, although Example 3 with thick surface organic layer 18 has low adhesiveness compared with Example 1 etc., high gas barrier property is acquired and edge part brightness
  • Example 8 where the drying temperature of the surface organic layer 18, that is, the thermosetting temperature of the surface organic layer 18 is low, the curing of the thermosetting is not sufficiently obtained, and the adhesion and the like are low compared to Example 1 and the like. It is superior to the comparative example which is a conventional product. Similarly, Example 7 in which the surface organic layer 18 was cured by ultraviolet curing also did not have the effect of thermosetting, and the quantum dot film had lower adhesion and edge brightness than Example 1 and the like. It is superior to the comparative example which is a conventional product, and the adhesion of the gas barrier film 10 is very high.
  • Comparative Example 1 that does not have the surface organic layer 18, the inorganic layer 16 is damaged, the gas barrier property is low, and the adhesion with the quantum dot layer 32 is also low.
  • the comparative example 2 in which the surface organic layer does not contain a phosphoric acid compound and a silane coupling agent has low adhesion, and as a result, it is considered that the edge luminance of the quantum dot film has decreased.
  • Comparative Example 3 and Comparative Example 5 in which the surface organic layer does not contain curable urethane polyester the protective function of the inorganic layer by the surface organic layer of the inorganic layer is low, the gas barrier property is low, and the adhesion is also low.
  • Comparative Example 4 in which the surface organic layer does not contain a UV curable urethane polymer has good adhesion to the surface organic layer, but has low adhesion to the quantum dot layer. It is considered that the brightness of the area has decreased. From the above results, the effects of the present invention are clear.

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Abstract

 無機層と下地有機層との組み合わせを1以上有し、最表面が有機層で、最表面の有機層が、ウレタンポリマ主鎖および末端が(メタ)アクリロイル基の側鎖を有する、重量平均分子量5000~30000、二重結合当量300g/mol以上の紫外線硬化可能なウレタンポリマと、硬化性ウレタンポリエステルと、2以下の(メタ)アクリロイル基を含むリン酸化合物および1つの(メタ)アクリロイル基を含むシランカップリング剤の少なくとも一方と、を用いて形成される機能性複合フィルム、および、これを用いる量子ドットフィルム。これにより、有機層と無機層との密着性が高く、かつ、量子ドット層等を積層した際にも、高い密着性が得られる。

Description

機能性複合フィルムおよび量子ドットフィルム
 本発明は、良好なガスバリア性および密着性を発揮する機能性複合フィルム、および、この機能性複合フィルムを用いる量子ドットフィルムに関する。
 液晶表示装置は、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として、年々、その用途が広がっている。また、近年では、液晶表示装置に対する性能改善として、さらなる省電力化、色再現性向上等が求められている。以下の説明では、『液晶表示装置』を『LCD』とも言う。
 LCDのバックライトに対する省電力化の要求に対応して、光利用効率を高め、また、色再現性を向上するために、入射光の波長を変換して出射する量子ドットを利用することが提案されている。
 量子ドットとは、三次元全方向において移動方向が制限された電子の状態のことであり、半導体のナノ粒子が、高いポテンシャル障壁で三次元的に囲まれている場合に、このナノ粒子は量子ドットとなる。量子ドットは種々の量子効果を発現する。例えば、電子の状態密度(エネルギー準位)が離散化される、いわゆる量子サイズ効果が発現する。この量子サイズ効果によれば、量子ドットの大きさを変化させることで、光の吸収波長・発光波長を制御できる。
 一般に、このような量子ドットは、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂からなるバインダに分散されて量子ドット層とされ、例えば、波長変換を行う量子ドットフィルムとして、バックライトと液晶パネルとの間に配置されて用いられる。
 バックライトから量子ドット層に励起光が入射すると、量子ドットが励起されて蛍光を発光する。ここで異なる発光特性を有する量子ドットを用いることで、赤色光、緑色光、青色光の半値幅の狭い光を発光させて白色光を具現化することができる。量子ドットによる蛍光は半値幅が狭いため、波長を適切に選択することで得られる白色光を高輝度にしたり色再現性に優れる設計にしたりすることが可能である。
 ところで、量子ドットは、水分や酸素により劣化しやすく、光酸化反応により発光強度が低下するという問題がある。そのため、量子ドット層の両面にガスバリアフィルムを積層して量子ドット層を保護することが行われている。
 例えば、特許文献1には、LCD等に用いられるバックライトユニットとして、量子ドット層(QD蛍光体材料フィルム層)を2枚のガスバリアフィルムで挟持することにより量子ドットを保護する、積層型の量子ドットフィルムが記載されている。
 また、特許文献1には、量子ドット層を挟むガスバリアフィルムとして、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等の樹脂フィルムに、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等のガスバリア性を発現する酸化物層を形成した構成が記載されている。
特表2013-544018号公報
 このような積層型の量子ドットフィルムにおいては、ガスバリアフィルムと量子ドット層との密着性が高いことが望まれる。
 量子ドットフィルムが携帯端末やディスプレイ等の製品の形態に加工される際には、スリット切断加工や打ち抜き加工等の様々な加工が施される。このような加工工程において、層間剥離が発生すると、剥離部分はガスバリア性が無くなってしまう。その結果、剥離した端部から酸素や水分が侵入して、端部から量子ドット層の劣化が急激に進行してしまう。
 量子ドット層には、量子ドットの分散性やハンドリング性、フィルムにする場合の生産性を加味して、前述のようにアクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂がバインダとして用いられることが多い。
 これに対して、量子ドット層を挟むガスバリアフィルムに対しては、ある程度の高いガスバリア性が要求される。そのため、有機化合物では、目的とするガスバリア性が得られず、大半が、特許文献1にも示されるような、樹脂フィルム等を支持体にして、その表面に、無機酸化物層などのガスバリア性を発現する無機層を形成してなる構成のガスバリアフィルムを用いる。
 このような有機化合物からなる量子ドット層と、表面が無機層であるガスバアリアフィルムとでは、前述のような各種の加工に対する十分な密着性を得ることは困難である。
 有機化合物と無機化合物との密着性の改善策としては、一般的に、シランカップリング剤による前処理が考えられる。しかしながら、シランカップリング剤を機能させる反応には、酸あるいはアルカリの添加や加熱が必要であり、酸、アルカリや熱に弱い量子ドット材料を劣化させてしまう懸念が有る。さらに、量子ドット層を形成する前に、シランカップリング剤を塗布する塗布工程が必要となり、生産性の観点からも不利である。さらに、シランカップリング剤の塗布工程や、工程が煩雑になることで、ガスバリア性を発現する無機層が損傷してしまい、ガスバリア性が低減してしまう可能性も有る。
 また、量子ドット層を形成する組成物にシランカップリング剤を含有させる方法も有るが、この方法では、量子ドットが酸あるいはアルカリや熱の影響を直接的に受けるため、量子ドットの劣化が、より大きくなる可能性が有る。
 本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、量子ドット層などのバインダとして有機化合物を用いる機能層との密着性が高く、かつ、ガスバリア性等の目的とする機能を主に発現する無機層の損傷も防止できる機能性複合フィルム、および、この機能性複合フィルムを用いる量子ドットフィルムを提供することにある。
 この課題を解決するために、本発明の機能性複合フィルムは、支持体の上に、無機層と、無機層の下地となる有機層との組み合わせを1組以上有し、かつ、最表面が有機層であり、さらに、
 最表面の有機層が、ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が5000~30000で、二重結合当量が300g/mol以上の紫外線硬化が可能なウレタンポリマと、硬化性のウレタンポリエステルと、2以下の(メタ)アクリロイル基を含むリン酸化合物および1つの(メタ)アクリロイル基を含むシランカップリング剤の少なくとも一方と、を用いて形成されることを特徴とする機能性複合フィルムを提供する。
 このような本発明の機能性複合フィルムにおいて、最表面の有機層の厚さが10~1000nmであるのが好ましい。
 また、最表面の有機層が光重合開始剤を含むのが好ましい。
 また、最表面の有機層が熱硬化によって形成されたものであるのが好ましい。
 また、最表面の有機層が滑り剤を含むのが好ましい。
 また、滑り剤がケイ素粒子であるのが好ましい。
 さらに、無機層が、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、これらの2以上の混合物のいずれかで形成されるのが好ましい。
 また、本発明の量子ドットフィルムは、量子ドットをバインダに分散してなる量子ドット層を、本発明の機能性複合フィルムによって、最表面の有機層を内側にして、挟持したことを特徴とする量子ドットフィルムを提供する。
 このような本発明の量子ドットフィルムにおいて、バインダが、重量平均分子量500以下の化合物を重合してなるものであるのが好ましい。
 また、バインダが(メタ)アクリル樹脂であるのが好ましい。
 このような本発明の機能性複合フィルムは、最表面の有機層を有することにより、量子ドット層等の有機化合物をバインダとする機能層との密着性が高く、かつ、ガスバリア性等の機能を主に発現する無機層の損傷も防止できる。
 また、本発明の量子ドットフィルムは、本発明の機能性複合フィルムを用いることにより、高い耐久性を有する。
本発明の機能性複合フィルムの一例を概念的に示す図である。 本発明の量子ドットフィルムの一例を概念的に示す図である。
 以下、本発明の機能性複合フィルムおよび量子ドットフィルムについて、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
 図1に、本発明の機能性複合フィルムをガスバリアフィルムに利用した一例を概念的に示す。
 なお、本発明の機能性複合フィルムは、ガスバリアフィルムに限定はされない。すなわち、本発明は、特定の波長の光を透過するフィルタや光反射防止フィルムなどの各種の光学フィルム等、公知の機能性複合フィルムに、各種、利用可能である。
 ここで、本発明の機能性複合フィルムは、最表面に表面有機層を有するため、この表面有機層で無機層を保護でき、ヒビや割れ等の欠陥の無い無機層を有する機能性複合フィルムを得ることができる。また、本発明の機能性複合フィルムは、所定の表面有機層を有することで、有機化合物との密着性が高い。
 そのため、本発明の機能性複合フィルムは、水分に弱い材料を樹脂等からなるバインダに分散してなる機能層を保護するための用途に利用され、かつ、無機層の損傷や機能層との層間剥離による性能劣化が大きいガスバリアフィルムには、より好適に利用される。
 図1に示すガスバリアフィルム10は、基本的に、支持体12と、下地有機層14と、無機層16と、最表面の表面有機層18とを有して構成される。
 すなわち、図1に示すガスバリアフィルム10は、下地有機層14と無機層16との組み合わせを、1組、有するものである。しかしながら、本発明の機能性複合フィルムは、これ以外にも、各種の構成が利用可能である。
 例えば、下地有機層14と無機層16との組み合わせを、2組有して、最表面に表面有機層18を有する構成であってもよい。あるいは、下地有機層14と無機層16との組み合わせを、3組以上有して、最表面に表面有機層18を有する構成であってもよい。
 あるいは、支持体12の表面に無機層16を形成し、その上に、下地有機層14と無機層16との組み合わせを、1組以上、有する構成であってもよい。
 すなわち、本発明の機能性複合フィルムは、無機層と無機層の下地となる有機層との組み合わせを、1組以上有する有機無機の積層構造を有し、かつ、最表面が有機層であれば、各種の構成が利用可能である。
 ガスバリアフィルム10において、支持体12は、各種のガスバリアフィルムや各種の積層型の機能性フィルムにおいて支持体として利用されている、公知のシート状物が、各種、利用可能である。
 支持体12としては、具体的には、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリアミド(PA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリアクリトニトリル(PAN)、ポリイミド(PI)、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ABS、環状オレフィン・コポリマー(COC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、および、トリアセチルセルロース(TAC)などの、各種の樹脂材料からなるフィルム(樹脂フィルム)が、好適に例示される。
 また、本発明においては、このようなフィルムの表面に、保護層、接着層、光反射層、反射防止層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層等の、各種の機能を得るための層(膜)が形成されているものを、支持体12として用いてもよい。
 なお、支持体12は、紫外線の透過率が高いのが好ましい。
 後述する本発明の量子ドットフィルムにおいて、量子ドット層は、ガスバリアフィルム10の表面有機層18に、量子ドット層となる重合性組成物(硬化性組成物)を塗布し、さらに、別のガスバリアフィルムを積層した後、重合性組成物を紫外線照射によって硬化することで形成する。従って、量子ドット層を適正に形成するためにも、支持体12は、紫外線透過率が高い方が好ましい。
 支持体12の厚さは、用途や形成材料等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、支持体12の厚さは、5~100μmが好ましく、10~50μmがより好ましい。
 支持体12の厚さを、上記範囲とすることにより、ガスバリアフィルム10の機械的強度を十分に確保すると共に、ガスバリアフィルム10の軽量化、薄手化、可撓性等の点で好ましい。また、支持体12の厚さを、上記範囲とすることにより、後述する本発明の量子ドットフィルムを薄くできる。
 ガスバリアフィルム10において、支持体12の上には、無機層16の下地層としての下地有機層14を有する。
 下地有機層14は、有機化合物からなる層で、基本的に、下地有機層14となるモノマやオリゴマを重合(架橋)したものである。
 支持体12の下地有機層14は、ガスバリアフィルム10において主にガスバリア性を発現する無機層16を適正に形成するための、下地層として機能する。
 このような下地有機層14を有することにより、支持体12(あるいは支持体12の表面に形成される無機層)の表面の凹凸や、支持体12の表面に付着している異物等を包埋して、無機層16の成膜面を、無機層16の成膜に適した状態にできる。これにより、支持体12の表面の凹凸や異物の影のような、無機層16となる無機化合物が着膜し難い領域を無くし、基板の表面全面に、隙間無く、適正な無機層16を成膜することが可能になる。
 ガスバリアフィルム10において、下地有機層14の形成材料には、限定はなく、公知の有機化合物が、各種、利用可能である。
 具体的には、ポリエステル、(メタ)アクリル樹脂、メタクリル酸-マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリル化合物、などの熱可塑性樹脂、ポリシロキサンや、その他の有機ケイ素化合物の膜が好適に例示される。これらは、複数を併用してもよい。
 中でも、ガラス転移温度や強度に優れる等の点で、ラジカル硬化性化合物および/またはエーテル基を官能基に有するカチオン硬化性化合物の重合物から構成された下地有機層14は、好適である。
 中でも特に、屈折率が低い、透明性が高く光学特性に優れる等の点で、アクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマやオリゴマの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、下地有機層14として好適に例示される。
 その中でも特に、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート(DPGDA)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(TMPTA)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(DPHA)などの、2官能以上、特に3官能以上のアクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマやオリゴマの重合体を主成分とするアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、好適に例示される。また、これらのアクリル樹脂やメタクリル樹脂を、複数、用いるのも好ましい。
 下地有機層14の厚さは、下地有機層14の形成材料や支持体12に応じて、適宜設定すればよい。本発明者の検討によれば、下地有機層14の厚さは、0.5~5μmとするのが好ましく、1~3μmとするのがより好ましい。
 下地有機層14の厚さを0.5μm以上とすることにより、支持体12の表面の凹凸や、支持体12の表面に付着した異物を包埋して、下地有機層14の表面すなわち無機層16の成膜面を平坦化できる。
 また、下地有機層14の厚さを5μm以下とすることにより、下地有機層14が厚すぎることに起因する、下地有機層14のクラックや、ガスバリアフィルム10のカール等の問題の発生を、好適に抑制することができる。
 なお、前述のように、複数の下地有機層14を有する場合は、それぞれの下地有機層14の厚さは、同じでも、互いに異なってもよい。また、複数の下地有機層14を有する場合は、それぞれの下地有機層14の形成材料は、同じでも異なってもよい。
 このような下地有機層14は、形成する下地有機層14に応じて、有機化合物からなる層を形成する公知の方法で形成(成膜)すればよい。
 一例として、下地有機層14は、有機溶剤、下地有機層14となる有機化合物(モノマ、ダイマ、トリマ、オリゴマ、ポリマ等)、界面活性剤、シランカップリング剤などを含む塗布組成物を調製して、この塗布組成物を塗布、乾燥して、さらに、必要に応じて紫外線照射等によって有機化合物を重合(架橋)する、いわゆる塗布法で形成すればよい。
 また、下地有機層14は、いわゆるロール・トゥ・ロールによって形成するのが好ましい。以下の説明では、『ロール・トゥ・ロール』を『RtoR』とも言う。
 周知のように、RtoRとは、長尺な被成膜材料をロール状に巻回してなる材料ロールから、被成膜材料を送り出し、被成膜材料を長手方向に搬送しつつ成膜を行い、成膜済の被成膜材料をロール状に巻回する製造方法である。RtoRを利用することで、高い生産性と生産効率が得られる。
 無機層16は、無機化合物からなる層である。
 ガスバリアフィルム10において、無機層16は、目的とするガスバリア性を、主に発現するものである。
 無機層16の形成材料には、限定はなく、ガスバリア性を発現する無機化合物からなる層が、各種、利用可能である。
 具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ(ITO)などの金属酸化物; 窒化アルミニウムなどの金属窒化物; 炭化アルミニウムなどの金属炭化物; 酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素などのケイ素酸化物; 窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素などのケイ素窒化物; 炭化ケイ素等のケイ素炭化物; これらの水素化物; これら2種以上の混合物; および、これらの水素含有物等の、無機化合物からなる膜が、好適に例示される。また、これらの2種以上の混合物も、利用可能である。
 特に、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、これらの2種以上の混合物は、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、好適に利用される。中でも特に、窒化ケイ素は、優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に利用される。
 無機層16の膜厚は、形成材料に応じて、目的とするガスバリア性を発現できる厚さを、適宜、決定すればよい。本発明者の検討によれば、無機層16の厚さは、10~200nmが好ましく、15~100nmがより好ましく、20~75nmが特に好ましい。
 無機層16の厚さを10nm以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層16が形成できる。また、無機層16は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れやヒビ、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層16の厚さを200nm以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。
 なお、前述のように、複数の無機層16を有する場合には、それぞれの無機層16の厚さは、同じでも異なってもよい。また、複数の無機層16を有する場合には、それぞれの無機層16の形成材料は、同じでも異なってもよい。
 ガスバリアフィルム10において、無機層16の成膜方法には、限定はなく、形成する無機層16に応じて、公知の無機層(無機膜)の形成方法が、各種、利用可能である。
 具体的には、無機層16は、CCP-CVDやICP-CVD等のプラズマCVD、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着などの気相成膜法によって形成すればよい。
 また、無機層16も、RtoRによって形成するのが好ましい。
 ガスバリアフィルム10において、無機層16の上には、最表面である表面有機層18を有する。
 表面有機層18は、無機層16を保護すると共に、量子ドット層など、有機化合物からなるバインダに機能性を発現する粒子等を分散してなる機能層との高い密着性を得るために形成される。
 前述のように、水分に弱い量子ドットを保護するために、量子ドット層をガスバリアフィルムで挟むことが知られている。
 十分なガスバリア性を確保するためには、ガスバリアフィルムは、窒化ケイ素や酸化ケイ素等からなる無機層を用いる必要がある。これに対して、量子ドット層は、アクリル樹脂等に量子ドットを分散してなるものである。そのため、量子ドット層をガスバリアフィルムで挟持した積層体は、ガスバリアフィルムと量子ドット層との密着性が悪く、層間剥離によって、量子ドット層に水分が侵入して、量子ドット層が劣化してしまう。
 また、シランカップリング剤を含む層等を形成することにより、密着性を確保することも可能である。しかしながら、シランカップリング剤を作用させるための熱や酸によって量子ドットに悪影響を与える可能性が有り、また、工程増に起因して無機層が損傷する可能性も有る。
 これに対し、本発明のガスバリアフィルム10は、無機層16の上に、所定の有機化合物からなる表面有機層18を有する。
 具体的には、ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が5000~30000で、二重結合当量が300g/mol以上の紫外線硬化が可能なウレタンポリマと、硬化性のウレタンポリエステルと、2以下の(メタ)アクリロイル基を含むリン酸化合物および1つの(メタ)アクリロイル基を含むシランカップリング剤の少なくとも一方と、を用いて形成される、表面有機層18を有する。
 以下の説明では、『ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が5000~30000で、二重結合当量が300g/mol以上の紫外線硬化が可能なウレタンポリマ』を『UV硬化可能なウレタンポリマ』とも言う。
 好ましくは、表面有機層18は、これらの化合物を含む重合性組成物を用いて、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖(ウレタンポリマ主鎖)および硬化性のウレタンポリエステルを硬化することで形成される。特に好ましくは、表面有機層18は、これらの化合物を含む重合性組成物を用いて、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖および硬化性のウレタンポリエステルを熱硬化することで形成される。
 このようなUV硬化可能なウレタンポリマからなる表面有機層18は、硬化によって架橋された、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖と硬化性のウレタンポリエステル、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖同士、および、硬化性のウレタンポリエステル同士が形成するマトリックス(網目構造/ネットワーク)の中に、未架橋の(メタ)アクリロイル基を含有するリン酸化合物および/またはシランカップリング剤とが分散されてなる構成を有する。
 また、UV硬化可能なウレタンポリマの側鎖の末端(メタ)アクリロイル基は未架橋の状態で残っている。
 そのため、表面有機層18は、表面が硬化した状態となっている。従って、このような表面有機層18を有する本発明のガスバリアフィルム10は、巻き取ることも可能であるので、RtoRにも、好適に利用可能である。
 加えて、表面が硬化した状態の表面有機層18を有すことにより、表面有機層18が保護層として作用するため、無機層16の損傷も防止できる。
 また、プラズマCVD等の気相成膜法によって形成される窒化ケイ素層等の無機層16は、空気との接触によって表面が酸化されて-OH基等が導入されている。一方、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖および硬化性のウレタンポリエステルを硬化する際に、シランカップリング剤の加水分解反応が進行する。また、リン酸化合物は、-OH基を有している。そのため、無機層16は、表面有機層18が有するリン酸化合物やシランカップリング剤と、直接的に共有結合や水素結合を形成する。その結果、無機層16と表面有機層18との密着性も確保できる。
 さらに、リン酸化合物は2つ以下の未架橋の(メタ)アクリロイル基を有する。他方、シランカップリング剤は1つの未架橋の(メタ)アクリロイル基を有する。また、UV硬化可能なウレタンポリマの側鎖の末端(メタ)アクリロイル基は未架橋の状態で残っている。
 そのため、ガスバリアフィルム10の表面有機層18の上に量子ドット層等の機能層を形成する際に、機能層を硬化するための紫外線の照射等によって、機能層のバインダの未架橋基(好ましくは未架橋の(メタ)アクリロイル基)と、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤の(メタ)アクリロイル基と、UV硬化可能なウレタンポリマの側鎖の末端(メタ)アクリロイル基とが反応して結合するため、機能層と表面有機層18との密着性も確保できる。しかも、表面有機層18の(メタ)アクリロイル基は、未架橋であるので、機能層を形成する際のバインダとなる化合物が侵入し易く、機能層内部から表面有機層18の内部まで到る架橋構造を形成できるため、この点でも、機能層と表面有機層18との密着性を高くできる。さらに、表面有機層18内でも架橋が進行するので、表面有機層18の凝集剥離等も防止できる。
 加えて、好ましくは、紫外線の照射のみで機能層を形成することで、表面有機層18と機能層との密着性を確保できるので、シランカップリング剤で密着性を確保する場合のように、加熱に起因する量子ドット等の機能性粒子の劣化も防止できる。
 表面有機層18を形成するUV硬化可能なウレタンポリマは、ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が5000~30000で、二重結合当量が300g/mol以上の紫外線硬化が可能なものである。
 UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖は、基本的に公知のウレタンポリマである。従って、カルバミン酸エステル、ウレタンオリゴマ単位、ウレタンポリマ単位等が、それぞれ単独で重合して形成されたものでもよく、これらのいずれかの共重合体もしくはこれらのいずれかと他のモノマ、オリゴマ、ポリマとの共重合体でもよい。また、カルバミン酸エステル、ウレタンオリゴマ単位、ウレタンポリマ単位は、同じものでも、互いに異なるものでもよい。
 UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖(ウレタンポリマ主鎖)に結合する側鎖は、は、末端に(メタ)アクリロイル基を有するものである。この側鎖は、末端に(メタ)アクリロイル基を有するものであれば、各種のものが利用可能である。
 このような側鎖としては、末端に(メタ)アクリロイル基を有する直鎖または分岐を有するアルキル基等が例示される。直鎖または分岐を有するアルキル基としては、炭素数1~6の直鎖アルキル基が好ましく、n-プロピル基、エチル基、メチル基がより好ましく例示され、メチル基が特に好ましい。末端に(メタ)アクリロイル基を有する側鎖は、全て同じものであってもよく、異なるものが混在してもよい。
 UV硬化可能なウレタンポリマは、末端に(メタ)アクリロイル基を有さない側鎖を有してもよい。
 末端に(メタ)アクリロイル基を有さない側鎖としては、直鎖または分岐を有するアルキル基、エチレンオキシド基、ポリエチレンオキシド基、プロピレンオキシド基、ポリプロピレンオキシド基等が例示される。
 また、末端に(メタ)アクリロイル基を有すさない側鎖は、全て同じものであってもよく、異なるものが混在してもよい。
 前述のように、表面有機層18を形成するUV硬化可能なウレタンポリマは、重量平均分子量が5000~30000である。
 UV硬化可能なウレタンポリマの重量平均分子量が5000以下では、粘度が低く表面有機層18を形成するための塗布組成物の膜がハジキ易い、表面有機層18を形成する際に加熱蒸発してしまい所望の厚さの表面有機層18が得られない等の不都合を生じる。
 UV硬化可能なウレタンポリマの重量平均分子量が30000を超えると、膜自体が脆弱なものとなり表面有機層18内で凝集剥離を生じてしまう等の不都合を生じる。
 以上の点を考慮すると、UV硬化可能なウレタンポリマの重量平均分子量は、10000~27000が好ましい。
 なお、本発明において、各種のポリマ(樹脂/高分子材料)の重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)によって、ポリスチレン(PS)換算の分子量として測定すればよい。より具体的には、重量平均分子量は、HLC-8220(東ソー社製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー社製、6.0mmID×15.0cm)を、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めればよい。
 ポリマの重量平均分子量は、カタログ等に記載された数値を利用してもよい。
 表面有機層18を形成するUV硬化可能なウレタンポリマは、二重結合当量(アクリル当量)が300g/mol以上である。二重結合当量とは、UV硬化可能なウレタンポリマに含まれる重合性の二重結合(すなわち(メタ)アクリロイル基)1molあたりの重量平均分子量(ポリマー質量)である。
 UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量が300g/mol未満では、二重結合すなわち側鎖が有する末端の(メタ)アクリロイル基が多すぎ、架橋密度が高くなりすぎて内部応力が高くなり、カールの原因や界面剥離の原因に繋がる等の不都合を生じる。
 以上の点を考慮すると、UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量は、320g/mol以上が好ましい。
 UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量の上限には、特に限定はない。しかしながら、二重結合当量が大き過ぎると、表面有機層18内での架橋が不十分で層内で凝集剥離を生じてしまう、表面有機層18の硬度が低くなって無機層16の保護機能が低下してしまう、擦り傷等の欠陥を生じやすくなる等の不都合を生じる可能性が有る。なお、二重結合当量が大き過ぎるとは、言い換えれば、側鎖が有する末端の(メタ)アクリロイル基が少なすぎる、ということである。
 この点を考慮すると、UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量は、1500g/mol以下が好ましく、1200g/mol以下がより好ましい。
 UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量は、公知の方法で測定すればよい。
 また、UV硬化可能なウレタンポリマの二重結合当量は、カタログ等に記載された数値を利用してもよい。
 このようなUV硬化可能なウレタンポリマは、例えば大成ファインケミカル株式会社製のUV硬化型ウレタンポリマ(アクリット8UHシリーズ)等の市販品を用いてもよい。
 また、UV硬化可能なウレタンポリマは、複数種を併用してもよい。
 表面有機層18を形成するための重合性組成物において、UV硬化可能なウレタンポリマの含有量は使用するUV硬化可能なウレタンポリマに応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、UV硬化可能なウレタンポリマの含有量は、重合性組成物の固形分中の35~55質量%が好ましく、40~50質量%がより好ましい。なお、重合性組成物の固形分とは、言い換えれば、揮発分が揮発した後の残分、である。
 UV硬化可能なウレタンポリマの含有量を、35質量%以上とすることにより、未重合の(メタ)アクリロイル基を含有しても凝集剥離しにくくなる等の点で好ましい。
 UV硬化可能なウレタンポリマの含有量を55質量%以下とすることにより、未重合のリン酸化合物やシランカップリング剤を十分に保有でき、かつ、熱架橋材料も十分添加することが可能になり、熱硬化時の表面タックを抑制できる等の点で好ましい。
 表面有機層18を形成するための重合性組成物は、硬化性のウレタンポリエステル(ポリエステルウレタン)を含有する。
 硬化性のウレタンポリエステルは、熱硬化が可能なものであれば、公知の各種の硬化性のウレタンポリエステルが利用可能である。以下の説明では、『硬化性のウレタンポリエステル』を『ウレタンポリエステル』とも言う。
 従って、ウレタンポリエステルの重量平均分子量には、特に限定はなく、前述のポリウレタンの種類等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、ウレタンポリエステルの重量平均分子量は、10000~500000が好ましく、20000~100000がより好ましい。
 ウレタンポリエステルの重量平均分子量を10000以上とすることにより、重合性組成物(塗布組成物)の乾燥工程における加熱によるウレタンポリエステルの蒸発を抑制し、また、塗布組成物の塗布膜の粘度を向上してハジキ等の故障を抑制できる等の点で好ましい。なお、重合性組成物(塗布組成物)の乾燥工程は、UV硬化可能なウレタンポリマおよびウレタンポリエステルの架橋工程でもある。
 ウレタンポリエステルの重量平均分子量を500000以下とすることにより、塗布組成物の粘度を調節する際の希釈量すなわち希釈溶剤の量を減らすことができ、塗布量を下げることができる、塗布組成物のポットライフを長くできる等の点で好ましい。
 ウレタンポリエステルは、市販されている各種のものが利用可能である。
 具体的には、東洋紡社製のバイロンUR1400などのバイロンURシリーズ等が例示される。
 また、ウレタンポリエステルは、複数種を併用してもよい。
 表面有機層18を形成するための重合性組成物において、ウレタンポリエステルの含有量は、使用するUV硬化可能なウレタンポリマやウレタンポリエステル等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、ウレタンポリエステルの含有量は、重合性組成物の固形分中の10~20質量%が好ましく、12~17質量%がより好ましい。
 ウレタンポリエステルの含有量を、10質量%以上とすることにより、表面有機層18を十分に硬化できる、表面有機層18の機械的強度を確保できる等の点で好ましい。
 ウレタンポリマの含有量を20質量%以下とすることにより、表面有機層18と量子ドット層などの機能層および無機層16との密着性を向上できる等の点で好ましい。
 表面有機層18を形成するための重合性組成物は、さらに、2以下の(メタ)アクリロイル基を含有するリン酸化合物および/または1つの(メタ)アクリロイル基を含有するシランカップリング剤を含有する。
 2以下の(メタ)アクリロイル基を含有するリン酸化合物は、公知の各種のものが利用可能である。以下の説明では、『2以下の(メタ)アクリロイル基を含有するリン酸化合物』を『リン酸化合物』とも言う。
 リン酸化合物としては、具体的には、ビス[2-(メタクリロイルオキシ)エチル]や、下記の化合物が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

 また、リン酸化合物は、日本化薬社製のKAYAMERシリーズ、ユニケミカル社製のPhosmerシリーズ等、市販されている化合物を用いてもよい。
 同様に、1つの(メタ)アクリロイル基を含有するシランカップリング剤も、公知の各種のものが利用可能である。以下の説明では、『1つの(メタ)アクリロイル基を含有するシランカップリング剤』を『シランカップリング剤』とも言う。
 シランカップリング剤としては、具体的には、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が例示される。また、シランカップリング剤は、信越シリコーン社製のKBM-5103、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503等の市販品も利用可能である。シランカップリング剤は、複数種を併用してもよい。
 リン酸化合物は、分子量が200~400のものが好ましく利用される。シランカップリング剤は分子量が200~300のものが好ましく利用される。
 リン酸化合物およびシランカップリング剤の分子量を上記範囲とすることにより、前述のUV硬化可能なポリウレタンおよびウレタンポリエステルが形成するマトリックス内に、好適にリン酸化合物および/またはシランカップリング剤を分散できる等の点で好ましい。
 表面有機層18を形成するための重合性組成物において、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤の含有量は、使用するUV硬化可能なウレタンポリマやウレタンポリエステル等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤の含有量は、重合性組成物の固形分中の5~40質量%が好ましく、10~35質量%がより好ましい。
 リン酸化合物および/またはシランカップリング剤の含有量を、5質量%以上とすることにより、量子ドット層等の機能層および無機層16との密着性を向上できる等の点で好ましい。
 リン酸化合物および/またはシランカップリング剤の含有量を40質量%以下とすることにより、表面有機層18を十分に硬化できる、RtoR等における巻取りの際に支持体12裏面との泣き出しによるブロッキングを防止できる等の点で好ましい。
 ここで、表面有機層18は、リン酸化合物のみを用いてもよく、シランカップリング剤のみを用いてもよく、リン酸化合物およびシランカップリング剤を併用してもよい。
 例えば、無機層16が窒化ケイ素である場合には、シランカップリング剤のみを用いた方が、無機層16と表面有機層18との密着性を高くできる。また、無機層16が酸化アルミニウムである場合には、リン酸化合物のみを用いた方が、無機層16と表面有機層18との密着性を高くできる。従って、リン酸化合物およびシランカップリング剤のいずれを用いるかは、下層の無機層16の形成材料に応じて選択してもよい。
 ここで、本発明のガスバリアフィルム10は、表面有機層18を対面して2枚のガスバリアフィルム10によって量子ドット層等の機能層を挟持することで、機能層が水分や酸素等によって劣化することを防止する用途に用いられる。機能層は、一例として、量子ドット等の機能性材料をバインダに分散してなる構成を有する。
 ここで、機能層のバインダによっては、表面有機層18がリン酸化合物を含有する場合に、より高い密着性が得られる場合もあれば、表面有機層18がシランカップリング剤を含有する場合に、より高い密着性が得られる場合も有る。従って、表面有機層18がリン酸化合物およびシランカップリング剤の両方を含有することにより、様々なバインダを用いる機能層に対応して、良好な密着性を得ることができる点で好ましい。
 表面有機層18は、光重合開始剤を含有するのが好ましい。
 後述するが、本発明の量子ドットフィルムは、好ましくは、2枚のガスバリアフィルム10を用意して、一方のガスバリアフィルム10の表面有機層18に、量子ドットを含有する重合性組成物を塗布した後、もう一方のガスバリアフィルム10を表面有機層18を重合性組成物に対面して積層して、乾燥および紫外線を照射して重合性組成物を硬化することで形成される。また、本発明のガスバリアフィルム10は、量子ドットフィルム以外にも、同様に作製される機能性積層フィルムに利用される場合が多いと考えられる。
 この紫外線照射による硬化の際に、表面有機層18が含有する、UV硬化可能なウレタンポリマ、リン酸化合物およびシランカップリング剤も架橋する。この際において、表面有機層18が光重合開始剤を含有することにより、この表面有機層18内における架橋が、より好適に進行するので、機能層および無機層16と、表面有機層18との密着性を向上できる。さらに、量子ドット層等の機能層を形成する際における紫外線の照射量も低減できる。
 光重合開始剤は、公知のものが、各種、利用可能である。具体的には、BASF社から市販されているイルガキュア(Irgacure)シリーズ(例えば、イルガキュア651、イルガキュア754、イルガキュア184、イルガキュア2959、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア819など)、ダロキュア(Darocure)シリーズ(例えば、ダロキュアTPO、ダロキュア1173など)、クオンタキュア(Quantacure)PDO、ランベルティ(Lamberti)社から市販されているエザキュア(Esacure)シリーズ(例えば、エザキュアTZM、エザキュアTZT、エザキュアKTO46など)等の市販品が、好適に例示される。
 また、光重合開始剤の添加量は、使用する光重合開始剤等に応じて、適宜、設定すれば良い。具体的には、光重合開始剤の添加量は、重合性組成物の固形分中の0.5~4質量%が好ましく、1~3質量%がより好ましい。
 表面有機層18は、滑り剤を含有するのが好ましい。
 前述のように、本発明のガスバリアフィルム10は、RtoRによる製造や、RtoRによる波長変換フィルム等の機能性積層フィルムの製造にも、好適に対応できる。
 ここで、後に詳述するが、表面有機層18は、塗布法によって形成するので、非常に表面平滑性が高い。そのため、表面有機層18の形成材料によっては、巻取りの際にフィルム同士が密着しすぎてしまい、巻出しが円滑に行えなくなる場合も有る。
 これに対し、表面有機層18が滑り剤を含有することにより、RtoRに対応した際に巻取りや巻出しを、安定して円滑に行うことが可能になる。
 滑り剤は、オレイン酸アミド、酸化ケイ素粒子等、公知の滑り剤(マット剤)が、各種、利用可能である。中でも、ケイ素粒子は、好適に利用される。その中でも、粒径が5~30nm程度のケイ素粒子は、好適に利用される。このケイ素粒子は、少量の添加で、非常に高い滑り性の付与効果が得られ、好ましい。
 滑り剤の添加量は、使用する滑り剤に応じて、適宜、設定すればよい。例えば、粒径が5~30nm程度のケイ素粒子であれば、目的とする表面有機層の厚さに応じて、ケイ素粒子の量が0.0005~0.005g/m2程度、好ましくは0.001g/m2程度となるようにすればよい。
 なお、表面有機層18の形成材料となったUV硬化可能なウレタンポリマ、硬化性のウレタンポリエステル、リン酸化合物、シランカップリング剤等の成分は、公知の方法によって、表面有機層18を分析し、分析結果を解析することで、検出することができる。
 表面有機層18の厚さは、表面有機層18の形成材料、ガスバリアフィルム10の厚さや大きさ、ガスバリアフィルムの用途等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、表面有機層18の厚さは、10~1000nmが好ましく、50~500nmがより好ましい。
 表面有機層18の厚さを10nm以上とすることにより、無機層16を好適に保護できる等の点で好ましい。
 表面有機層18の厚さを1000nm以下にすることにより、ガスバリアフィルム10が不要に厚くなることを防止できる、内部応力が低く保たれ高い密着性を実現できる等の点で好ましい。
 このような表面有機層18は、表面有機層18の形成材料等に応じて、有機化合物からなる層を形成する公知の方法で形成すればよい。
 一例として、表面有機層18は、塗布法で形成すればよい。すなわち、まず、有機溶剤と、前述のようなウレタンポリマ、ウレタンポリエステル、ならびに、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤とを含有し、あるいはさらに、光重合開始剤および/または滑り剤とを含有する塗布組成物(重合性組成物)を調製する。この塗布組成物には、必要に応じて、熱重合開始剤等を添加してもよい。
 次いで、この塗布組成物を、無機層16の表面に塗布し、塗布組成物を加熱して乾燥する。塗布および加熱は、公知の方法で行えばよい。
 この塗布組成物の加熱乾燥の際に、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖およびウレタンポリエステルが架橋、硬化して、前述のように、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖とウレタンポリエステル、UV硬化可能なウレタンポリマ同士、および、ウレタンポリエステル同士が形成するマトリックスの中に、未架橋の(メタ)アクリロイル基を含有するリン酸化合物および/またはシランカップリング剤とが分散された、十分に硬化した表面有機層18が形成される。また、この加熱によって、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤と、無機層16の表面の-OH基との水素結合や共有結合が進行して、無機層16と表面有機層18とが、高い密着力で密着する。また、塗布組成物がシランカップリング剤を含む場合には、この加熱によって、シランカップリング剤の加水分解も進行する。
 表面有機層18を形成する塗布組成物の乾燥温度は、塗布組成物の成分等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、塗布組成物の乾燥温度は、90~150℃が好ましい。塗布組成物の乾燥温度を、上記範囲とすることにより、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖およびウレタンポリエステルの硬化を十分に進行できる、塗布組成物が含有する成分の劣化を防止できる、支持体12の劣化を防止できる等の点で好ましい。
 また、必要に応じて、塗布組成物の乾燥の後に、UV硬化可能なウレタンポリマの主鎖およびウレタンポリエステルを十分に硬化するための加熱工程を行ってもよい。加熱工程の加熱温度は、塗布組成物の乾燥と同様に設定すればよい。
 このような表面有機層18の形成も、RtoRで行うのが好ましい。
 図2に、このような本発明のガスバリアフィルム10を用いる、本発明の量子ドットフィルムの一例を概念的に示す。
 なお、図2に示す量子ドットフィルム30は、機能層としての量子ドット層32を、本発明のガスバリアフィルム10で挟持してなる機能性積層フィルムであるが、本発明のガスバリアフィルム10(機能性複合フィルム)は、量子ドットフィルム以外にも、各種の機能性積層フィルムに利用可能である。
 一例として、機能層として、有機エレクトロルミネッセンス層(有機EL層)等を有する機能性積層フィルムが例示される。
 量子ドットフィルム30は、表面有機層18を対面させた状態で、2枚のガスバリアフィルム10によって、量子ドット層32を挟んでなるものである。言い換えれば、量子ドットフィルム30は、表面有機層18を対面した2枚のガスバリアフィルム10によって、量子ドット層32を挟持してなるものである。
 量子ドット層32は、量子ドットを、樹脂等のバインダ(マトリックス)に分散してなるものである。量子ドット層32は、入射した光の波長を変換して出射する機能を有するものである。
 例えば、図示しないバックライトから出射された青色光が量子ドット層32に入射すると、量子ドット層32は、内部に含有する量子ドットの効果により、この青色光の少なくとも一部を赤色光あるいは緑色光に波長変換して出射する。
 青色光とは、400nm~500nmの波長帯域に発光中心波長を有する光であり、緑色光とは、500nm~600nmの波長帯域に発光中心波長を有する光のことであり、赤色光とは、600nmを超え680nm以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
 なお、量子ドット層が発現する波長変換の機能は、青色光を赤色光あるいは緑色光に波長変換する構成に限定はされず、入射光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換するものであればよい。
 量子ドットは、少なくとも、入射する励起光により励起され蛍光を発光する。
 量子ドット層に含有される量子ドットの種類には特に限定はなく、求められる波長変換の性能等に応じて、種々の公知の量子ドットを適宜選択すればよい。
 量子ドット(量子ドット材料)については、例えば特開2012-169271号公報の段落番号[0060]~[0066]を参照できるが、ここに記載されるものに限定はされない。また、量子ドットは、市販品を何ら制限なく用いることができる。量子ドットの発光波長は、通常、粒子の組成および/またはサイズにより調整することができる。
 量子ドットは、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上併用する場合は、発光光の波長が異なる2種以上の量子ドットを使用してもよい。
 具体的には、公知の量子ドットには、600nm~680nmの範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(A)、500nm~600nmの範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(B)、400nm~500nmの波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット(C)があり、量子ドット(A)は、励起光により励起され赤色光を発光し、量子ドット(B)は緑色光を発光し、量子ドット(C)は青色光を発光する。例えば、量子ドット(A)と量子ドット(B)を含む量子ドット含有積層体へ励起光として青色光を入射させると、量子ドット(A)により発光される赤色光、量子ドット(B)により発光される緑色光、および、量子ドット層を透過した青色光により、白色光を具現化することができる。または、量子ドット(A)、(B)、および(C)を含む量子ドット層に励起光として紫外光を入射させることにより、量子ドット(A)により発光される赤色光、量子ドット(B)により発光される緑色光、および量子ドット(C)により発光される青色光により、白色光を具現化することができる。
 また、量子ドットとして、形状がロッド状で指向性を持ち偏光を発する、いわゆる量子ロッドを用いてもよい。
 量子ドットは、バインダ中に均一に分散されるのが好ましいが、バインダ中に偏りをもって分散されてもよい。
 量子ドット層32のバインダの種類としては、特に限定はなく、公知の量子ドット層で用いられる各種の樹脂を用いることができる。
 例えば、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、(メタ)アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。
 あるいは、バインダとして、1以上の重合性基(架橋性基)を有する硬化性化合物(重合性化合物(重合性単量体))を硬化(重合/架橋)してなるものを用いることができる。なお、2つ以上の重合性基を有する硬化性化合物体は、それぞれの重合性基が同一であってもよいし、異なっていても良い。
 重合性基の種類は、特に限定されないが、好ましくは、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、エポキシ基であり、より好ましくは、(メタ)アクリロイル基であり、さらに好ましくは、アクリロイル基である。すなわち、本発明において、量子ドット層32のバインダは、(メタ)アクリル樹脂が好ましく、アクリル樹脂がより好ましい。
 前述のように、本発明のガスバリアフィルム10において、表面有機層18は、ウレタンポリマと、リン酸化合物および/またはシランカップリング剤とを含む。ウレタンポリマ、リン酸化合物およびシランカップリング剤は、いずれも、未架橋の(メタ)アクリロイル基を含む。
 従って、量子ドット層32を、重合性基として(メタ)アクリロイル基を含む硬化性化合物を硬化することで形成することにより、量子ドット層32の硬化の際に、量子ドット層32内の(メタ)アクリロイル基と、表面有機層18内の(メタ)アクリロイル基とが好適に反応して架橋することで、表面有機層18と量子ドット層32との密着性を向上することができる。
 また、量子ドット層32を形成する硬化性化合物は、分子量が500以下であるのが好ましい。
 分子量が500以下の硬化性化合物を用いて量子ドット層32を形成することにより、前述の表面有機層18のマトリックス構造への硬化性化合物の入り込みが生じ易く表面有機層18と量子ドット層32との密着性を向上できる等の点で好ましい。
 量子ドット層32は、具体的には、例えば、以下の第1の硬化性化合物と第2の硬化性化合物とを含む硬化性組成物を硬化してなる樹脂をバインダとして用いることができる。
 第1の硬化性化合物は、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマ、ならびに、エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマ、からなる群から選択される1つ以上の化合物であるのが好ましい。
 2官能以上の(メタ)アクリレートモノマのうち、2官能の(メタ)アクリレートモノマとしては、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等が好ましい例として挙げられる。
 また、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマのうち、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマとしては、ECH変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、EO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、PO変性グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が好ましい例として挙げられる。
 エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマとしては、例えば、脂肪族環状エポキシ化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールSジグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに1種または2種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類;脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類;高級脂肪酸のグリシジルエステル類;エポキシシクロアルカンを含む化合物等が好適に用いられる。
 エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマとして好適に使用できる市販品としては、ダイセル化学工業(株)のセロキサイド2021P、セロキサイド8000、シグマアルドリッチ社製の4-ビニルシクロヘキセンジオキシド等が挙げられる。これらは、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
 また、エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマは、その製法は問わないが、例えば、丸善KK出版、第四版実験化学講座20有機合成II、213~、平成4年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds-Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、29巻12号、32、1985、吉村、接着、30巻5号、42、1986、吉村、接着、30巻7号、42、1986、特開平11-100378号公報、特許第2906245号公報、特許第2926262号公報などの文献を参考にして合成できる。
 第2の硬化性化合物は、分子中に水素結合性を有する官能基を有し、かつ、第1の硬化性化合物と重合反応できる重合性基を有する。
 水素結合性を有する官能基としては、ウレタン基、ウレア基、またはヒドロキシル基等が挙げられる。
 第1の硬化性化合物と重合反応できる重合性基としては、第1の硬化性化合物が2官能以上の(メタ)アクリレートモノマであるときは(メタ)アクリロイル基であればよい。また、第1の硬化性化合物と重合反応できる重合性基としては、第1の硬化性化合物がエポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を2つ以上有するモノマであるときはエポキシ基またはオキセタニル基であればよい。
 ウレタン基を含む(メタ)アクリレートモノマとしては、TDI、MDI、HDI、IPDI、HMDI等のジイソシアナートとポリ(プロピレンオキサイド)ジオール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)ジオール、エトキシ化ビスフェノールA、エトキシ化ビスフェノールSスピログリコール、カプロラクトン変性ジオール、カーボネートジオール等のポリオール、および2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシドールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレートを反応させて得られるモノマ、オリゴマーであり、特開2002-265650公報や、特開2002-355936号公報、特開2002-067238号公報等に記載の多官能ウレタンモノマを挙げることができる。具体的には、TDIとヒドロキシエチルアクリレートとの付加物、IPDIとヒドロキシエチルアクリレートとの付加物、HDIとペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)との付加物、TDIとPETAとの付加物を作り残ったイソシアナートとドデシルオキシヒドロキシプロピルアクリレートを反応させた化合物、6,6ナイロンとTDIの付加物、ペンタエリスリトールとTDIとヒドロキシエチルアクリレートの付加物等をあげることができるが、これに限定されるものではない。
 ウレタン基を含む(メタ)アクリレートモノマとして好適に使用できる市販品としては、共栄社化学社製のAH-600、AT-600、UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H、UF-8001G、DAUA-167、新中村化学工業社製のUA-160TM、大阪有機化学工業社製のUV-4108F、UV-4117F等が挙げられる。これらは、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
 ヒドロキシル基を含む(メタ)アクリレートモノマとしては、エポキシ基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との反応により合成される化合物を挙げることができる。代表的なものは、エポキシ基を有する化合物により、ビスフェノールA型、ビスフェノールS型、ビスフェノールF型、エポキシ化油型、フェノールのノボラック型、脂環型に分類される。具体的な例としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンの付加物に(メタ)アクリル酸を反応させた(メタ)アクリレート、フェノールノボラックにエピクロロヒドリンを反応させ、(メタ)アクリル酸を反応させた(メタ)アクリレート、ビスフェノールSとエピクロロヒドリンの付加物に(メタ)アクリル酸を反応させた(メタ)アクリレート、ビスフェノールSとエピクロロヒドリンの付加物に(メタ)アクリル酸を反応させた(メタ)アクリレート、エポキシ化大豆油に(メタ)アクリル酸を反応させた(メタ)アクリレート等を挙げることができる。また、ヒドロキシル基を含む(メタ)アクリレートモノマとして他には、末端にカルボキシ基、またはリン酸基を有する(メタ)アクリレートモノマ等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
 ヒドロキシル基を含む第2の硬化性化合物として好適に使用できる市販品としては、共栄社化学社製のエポキシエステル、M-600A、40EM、70PA、200PA、80MFA、3002M、3002A、3000MK、3000A、日本化成社製の4-ヒドロキシブチルアクリレート、新中村化学工業社製の単官能アクリレートA-SA、単官能メタクリレートSA、ダイセル・オルネクス社製の単官能アクリレートβ-カルボキシエチルアクリレート、城北化学工業社製のJPA-514等が挙げられる。これらは、1種単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
 第1の硬化性化合物と第2の硬化性化合物との質量比は10:90~99:1であればよく、10:90~90:10であることが好ましい。第2の硬化性化合物の含有量に対し第1の硬化性化合物の含有量が多いことも好ましく、具体的には(第1の硬化性化合物の含有量)/(第2の硬化性化合物の含有量)が2~10であることが好ましい。
 第1の硬化性化合物と第2の硬化性化合物とを硬化してなる樹脂をバインダとして用いる場合には、硬化性組成物として、さらに単官能(メタ)アクリレートモノマを含むことが好ましい。単官能(メタ)アクリレートモノマとしては、アクリル酸およびメタクリル酸、それらの誘導体、より詳しくは、(メタ)アクリル酸の重合性不飽和結合((メタ)アクリロイル基)を分子内に1個有するモノマを挙げることができる。それらの具体例として以下に化合物を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数が1~30であるアルキル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル基の炭素数が7~20であるアラルキル(メタ)アクリレート;ブトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル基の炭素数が2~30であるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の(モノアルキルまたはジアルキル)アミノアルキル基の総炭素数が1~20であるアミノアルキル(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールエチルエーテルの(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールブチルエーテルの(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテルの(メタ)アクリレート、オクタエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、ヘプタプロピレングリコールのモノメチルエーテル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールのモノエチルエーテル(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~10で末端アルキルエーテルの炭素数が1~10のポリアルキレングリコールアルキルエーテルの(メタ)アクリレート;ヘキサエチレングリコールフェニルエーテルの(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30で末端アリールエーテルの炭素数が6~20のポリアルキレングリコールアリールエーテルの(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メチレンオキシド付加シクロデカトリエン(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する総炭素数4~30の(メタ)アクリレート;ヘプタデカフロロデシル(メタ)アクリレート等の総炭素数4~30のフッ素化アルキル(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールのモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールのモノまたはジ(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレート;グリシジル(メタ)アクリレート等のグリシジル基を有する(メタ)アクリレート;テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が1~30のポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート;(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
 単官能(メタ)アクリレートモノマは第1の硬化性化合物と第2の硬化性化合物との総質量100質量部に対して、1~300質量部含まれていることが好ましく、50~150質量部含まれていることがより好ましい。
 また、炭素数4~30の長鎖アルキル基を有する化合物を含むことが好ましい。具体的には第1の硬化性化合物、第2の硬化性化合物、および単官能(メタ)アクリレートモノマの少なくともいずれかが、炭素数4~30の長鎖アルキル基を有することが好ましい。上記長鎖アルキル基は炭素数12~22の長鎖アルキル基であることがより好ましい。これにより、量子ドットの分散性が向上するからである。量子ドットの分散性が向上するほど、光変換層から出射面に直行する光量が増えるため、正面輝度および正面コントラストの向上に有効である。
 炭素数4~30の長鎖アルキル基を有する単官能(メタ)アクリレートモノマとしては、具体的には、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、オレイル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、ベヘニル(メタ)アクリルアミド等が好ましい。中でもラウリル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
 また、硬化性化合物として、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフッ素原子を有する化合物を含んでいてもよい。これらの化合物を含むことにより塗布性を向上させることができる。
 量子ドット層32において、バインダの量には特に限定はなく、用いる硬化性化合物の種類や、量子ドット層32の厚さ等に応じて、適宜、設定すればよい。
 本発明者の検討によれば、量子ドット層32の全量100質量部に対して、バインダの量が90~99.9質量部であることが好ましく、92~99質量部であることがより好ましい。
 量子ドット層32の厚さは特に限定は無いが、5~200μmが好ましく、10~150μmがより好ましい。
 量子ドット層32の厚さを5μm以上とすることにより、良好な発光特性が得られる等の点で好ましい。
 量子ドット層32の厚さを200μm以下とすることにより、量子ドットフィルム30が不要に厚くなることを防止できる、取り扱い性の良好な量子ドットフィルム30が得られる、硬化性が十分な量子ドット層32が得られる等の点で好ましい。硬化性が十分な量子ドット層32が得られるとは、すなわち、凝集剥離が無い量子ドット層32が得られる、ということである。
 量子ドット層32、すなわち量子ドットフィルム30も量子ドット層32の形成材料に応じて、有機化合物からなる層を形成する公知の方法で形成すればよい。
 まず、前述のようにして2枚のガスバリアフィルム10を作製する。
 一方で、バインダとなる硬化性化合物に量子ドットを分散して、量子ドット層32となる塗布組成物(重合性組成物)を調製する。この塗布組成物は、必要に応じて、光重合開始剤や界面活性剤等を含有してもよい。
 2枚のガスバリアフィルム10を作製し、また、塗布組成物を調製したら、一方のガスバリアフィルム10の表面有機層18に、調製した塗布組成物を塗布する。
 次いで、もう一方のガスバリアフィルム10を、表面有機層18を塗布組成物に対面させて積層する。
 量子ドット層32となる塗布組成物をガスバリアフィルム10で挟持したら、紫外線を照射して、塗布組成物中のバインダとなる硬化性化合物を重合させて、量子ドット層32を形成して、量子ドットフィルム30を作製する。このバインダとなる硬化性化合物の重合の際に、前述のように、バインダとなる硬化性化合物と、表面有機層18のリン酸化合物の(メタ)アクリロイル基および/またはシランカップリング剤の(メタ)アクリロイル基と、ウレタンポリマの側鎖の末端(メタ)アクリロイル基とが反応して結合するため、量子ドット層32と表面有機層18とが、高い密着性で密着される。バインダとなる硬化性化合物は、好ましくは(メタ)アクリレートである。
 このような量子ドットフィルム30の製造も、RtoRで行うのが好ましい。
 以上、本発明の機能性複合フィルムおよび量子ドットフィルムについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
 [実施例1]
 <ガスバリアフィルム10の作製>
 支持体12の上に、下地有機層14、無機層16、および、表面有機層18を有するガスバリアフィルム10を作製した。
 支持体12は、幅1000mm、厚さ50μm、長さ100mのPETフィルム(東洋紡社製 コスモシャインA4300)を用いた。
  <<下地有機層14の形成>>
 TMPTA(ダイセルサイテック社製)および光重合開始剤(ランベルティ社製、ESACURE KTO46)を用意し、質量比率として95:5となるように秤量し、これらを固形分濃度が15質量%となるようにメチルエチルケトン(MEK)に溶解して、下地有機層14を形成するための塗布組成物を調製した。
 ダイコータによる塗布部、温風による乾燥部、および、紫外線照射による硬化部を有する、一般的なRtoRによる成膜装置の塗布部の所定位置に、下地有機層14を形成するための塗布組成物を充填した。また、支持体12をロール状に巻回してなるロールを、この成膜装置の所定位置に装填して、支持体12を所定の搬送経路に挿通した。
 成膜装置において、支持体12を長手方向に搬送しつつ、ダイコータによって塗布組成物を塗布し、50℃の乾燥部を3分間通過させた。その後、紫外線を照射(積算照射量約600mJ/cm2)して塗布組成物を硬化させ、巻き取って、支持体12の上に下地有機層14を形成したロールとした。下地有機層14の厚さは、1μmであった。
  <<無機層16の形成>>
 下地有機層14を形成した支持体12のロールを、RtoRを用いて、CCP-CVD(容量結合形プラズマCVD)によって成膜を行う、一般的なCVD成膜装置の所定位置に装填し、支持体12を所定の搬送経路に挿通した。
 このCVD成膜装置において、下地有機層14を形成した支持体12を長手方向に搬送しつつ、下地有機層14の上に、無機層16として窒化ケイ素膜を形成した。
 原料ガスは、シランガス(流量160sccm)、アンモニアガス(流量370sccm)、水素ガス(流量590sccm)および窒素ガス(流量240sccm)を用いた。電源は、周波数13.56MHzの高周波電源を用い、プラズマ励起電力は800Wとした。成膜圧力は40Paとした。無機層16の膜厚は、50nmであった。
  <<表面有機層18の形成>>
 UV硬化性のウレタンポリマ(大成ファインケミカル社製、アクリット8UH-1006)、ウレタンポリエステル(東洋紡社製、バイロンUR1410)、リン酸化合物(リン酸ビス[2-(メタクリロイルオキシ)エチル](シグマアルドリッチ社製、CAS32435-46-4))およびシランカップリング剤(信越シリコーン社製、KBM5103)を、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:リン酸化合物:シランカップリング剤の質量比で50:15:25:10となるように秤量し、固形分濃度が2質量%となるようにMEKに溶解して、表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。
 なお、UV硬化性のウレタンポリマとして用いた大成ファインケミカル社製のアクリット8UH-1006は、ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が20000で、二重結合当量が366g/molの紫外線硬化が可能なウレタンポリマである。
 ダイコータによる塗布部、および、加熱による乾燥ゾーンを有する、一般的なRtoRによる成膜装置の塗布部の所定位置に、表面有機層18を形成するための塗布組成物を充填した。また、無機層16を形成した支持体12のロールを、この成膜装置の所定位置に装填して、所定の搬送経路に挿通した。
 成膜装置において、支持体12を長手方向に搬送しつつ、ダイコータによって塗布組成物を塗布し、110℃の乾燥部を3分間通過させ、巻き取った。この乾燥の際に、表面有機層18が熱硬化するのは、前述のとおりである。これにより、図1に示すような、支持体12と、下地有機層14、無機層16および表面有機層18とを有するガスバリアフィルム10を作製した。なお、塗布組成物の塗布量は、5mL(リットル)/m2とした。形成した表面有機層18の厚さは100nmであった。
 ガスバリアフィルム10のロールは、2本、作製した。
  <量子ドットフィルムの作製>
 以下の組成の組成物を調製した。
  量子ドット1(発光波長535nm)のトルエン分散液  10質量部
  量子ドット2(発光波長630nm)のトルエン分散液  10質量部
  ラウリルメタアクリレート             80.8質量部
  トリメチロールプロパントリアクリレート      18.2質量部
  光重合開始剤(BASF社製、イルガキュア819)    1質量部
 この組成物を、孔径0.2μmのPP製フィルタで濾過した後、30分、減圧乾燥して量子ドット層32となる塗布組成物を調製した。
 ダイコータによる塗布部、ラミネータおよび紫外線照射による硬化部を有する、一般的なRtoRによる成膜装置の塗布部の所定位置に、量子ドット層32を形成するための塗布組成物を充填した。
 また、1本のロールを成膜装置の所定位置に装填し、ガスバリアフィルム10を、塗布部、ラミネータおよび硬化部を挿通する所定の搬送経路に挿通した。さらに、もう1本のロールを成膜装置の所定位置に装填し、ガスバリアフィルム10をラミネータおよび硬化部を挿通する所定の搬送経路に挿通した。塗布部を通過するガスバリアフィルム10は、表面有機層18が塗布組成物の塗布面となるように成膜装置に装填した。また、2本のガスバリアフィルム10は、互いの表面有機層18が対面するように成膜装置に装填した。
 2枚のガスバリアフィルム10を1m/分の搬送速度、60N/mの張力で搬送しながら、塗布部を通過するガスバリアフィルム10に塗布組成物を塗布し、厚さ50μmの塗膜を形成した。
 次いで、塗膜を形成したガスバリアフィルム10をバックアップローラで支持しつつ搬送して、ラミネータによって、もう一方のガスバリアフィルム10を積層した。
 さらに、塗膜を2枚のガスバリアフィルムで挟持した状態で搬送しながら、硬化部において紫外線を照射して塗布組成物を硬化して量子ドット層32を形成して巻き取った。これにより、2枚のガスバリアフィルム10で量子ドット層32を挟持した、図2に示すような量子ドットフィルム30を作製した。
 なお、形成した量子ドット層32の膜厚は、50μmであった。また、硬化部は、160Wの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス社製)を用いるもので、紫外線の積算照射量は約2000mJ/cm2であった。
 [実施例2]
 表面有機層18の厚さを10nmにした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例3]
 表面有機層18の厚さを1000nmにした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例4]
 光重合開始剤(ランベルティ社製、エザキュアKTO46)を添加した以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:リン酸化合物:シランカップリング剤:光重合開始剤の質量比で48:15:25:10:2とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例5]
 滑り剤(CABOT社製、CAB-SiLグレードM5)を添加した以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:リン酸化合物:シランカップリング剤:滑り剤の質量比で49.5:15:25:10:0.5とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例6]
 実施例4と同じ光重合開始剤および実施例5と同じ滑り剤を添加した以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:リン酸化合物:シランカップリング剤:光重合開始剤:滑り剤の質量比で47.5:15:25:10:2:0.5とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例7]
 表面有機層18の形成において、乾燥ゾーンにおける温度を室温での送風乾燥とし、その後、積算照射量で約2000mJ/cm2の紫外線を照射した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。すなわち、本例では、表面有機層18を紫外線硬化した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製している。
 また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例8]
 表面有機層18の形成において、乾燥ゾーンにおける乾燥温度を60℃にした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例9]
 表面有機層18の形成において、乾燥ゾーンにおける乾燥温度を130℃にした以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例10]
 リン酸化合物を添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:シランカップリング剤の質量比で50:15:35とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [実施例11]
 無機層16を酸化アルミニウムによって形成した。なお、無機層16は、一般的なRtoRによるスパッタリング装置によって、ターゲットとしてアルミニウムを用いる反応性スパッタリングによって行った。放電ガスはアルゴンガスを、反応ガスは酸素ガスを、それぞれ用いた。各ガスの供給量は、アルゴンガスが50sccm、酸素ガスが200sccmとした。形成圧力は1.5×10-1Paで、投入電力は2300Wとした。無機層16の膜厚は、50nmであった。
 また、シランカップリング剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステル:リン酸化合物の質量比で50:15:35とした。
 無機層16を酸化アルミニウムとし、かつ、この塗布組成物を用いて表面有機層18を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルム10を作製した。また、このガスバリアフィルム10を用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [比較例1]
 表面有機層18を形成しない以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。また、このガスバリアフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルムを作製した。
 [比較例2]
 リン酸化合物およびシランカップリング剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:ウレタンポリエステルの質量比で70:30とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。また、このガスバリアフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルムを作製した。
 [比較例3]
 UV硬化性のウレタンポリマおよびウレタンポリエステルを添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、リン酸化合物:シランカップリング剤の質量比で75:25とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。また、このガスバリアフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルムを作製した。
 [比較例4]
 UV硬化性のウレタンポリマを添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、ウレタンポリエステル:リン酸化合物:シランカップリング剤の質量比で65:25:10とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。また、このガスバリアフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルムを作製した。
 [比較例5]
 ウレタンポリエステルを添加しなかった以外は、実施例1と同様に表面有機層18を形成するための塗布組成物を調製した。各成分の添加量は、UV硬化性のウレタンポリマ:リン酸化合物:シランカップリング剤の質量比で65:25:10とした。
 この塗布組成物を用いて表面有機層を形成した以外は、実施例1と同様にガスバリアフィルムを作製した。また、このガスバリアフィルムを用いた以外は、実施例1と同様に量子ドットフィルム30を作製した。
 [評価]
 このようにして作製したガスバリアフィルム10および量子ドットフィルムについて、以下の評価を行った。
 <ガスバリア性>
 量子ドットフィルムの作製に先立ち、作製したガスバリアフィルム10の水蒸気透過率[g/(m2・day)]を、カルシウム腐食法(特開2005-283561号公報に記載される方法)によって、測定した。恒温恒湿処理の条件は、温度45℃、相対湿度90RH%とした。
 <表面有機層18の密着性>
 量子ドットフィルムの作製に先立ち、作製したガスバリアフィルム10の表面有機層18の密着性を、JIS K5400に準拠したクロスカット剥離試験で評価した。
 ガスバリアフィルム10の表面有機層18に、カッターナイフを用いて、膜面に対して90°の切り込みを1mm間隔で入れ、1mm間隔の碁盤目を100個(100マス)、作成した。この上に2cm幅のマイラーテープ(日東電工製、ポリエステルテープ、No.31B)で貼り付けたテープを剥がした。表面有機層18が残存したマスの数(碁盤目の数)で評価した。
 評価は、以下のとおりである。
 100マス全てが残存した場合をA;
 残存マス数が90マス以上99マス以下の場合をB;
 残存マス数が80マス以上89マス以下の場合をC;
 残存マス数が70マス以上79マス以下の場合をD;
 残存マス数が69マス以下の場合をE; と評価した。
 <量子ドット層の密着性>
 量子ドット層32の密着性を、JIS Z 0237 2009に準じた180°剥離試験方法で測定した。具体的には、サンプルを25×50mmの短冊状に切り出し、長手方向の上部5mmを剥離して、残りをピール試験機で剥離して、密着力を測定した。
 密着力が8N/25mm超の場合をA;
 密着力が6N/25mm超8N/25mm以下の場合をB;
 密着力が4N/25mm超6N/25mm以下の場合をC;
 密着力が2N/25mm超4N/25mm以下の場合をD;
 密着力が2N/25mm以下の場合をE; と評価した。
 <端部輝度の測定>
 加工による剥離が無いことを確認するために、以下の輝度測定を行った。
 作製した量子ドットフィルムを、トマソン刃を用いて所定サイズに切り出した。
 バックライトユニットに青色光源を備える市販のタブレット端末(Amazon社製、Kindle Fire HDX 7”)を分解してバックライトユニットを取り出した。取り出したバックライトユニットの導光板上に、所定サイズに切り出した波長変換フィルムを置き、その上にタブレット端末から取り出した2枚のプリズムシートを、表面凹凸パターンの向きが直交するように重ね置いた。
 バックライトユニットを点灯し、端部から両対角線それぞれ等間隔に5点で、バックライトユニットの表面から垂直方向740mmの距離に設置した輝度計(TOPCON社製、SR3)で輝度を測定し、中央の6点の平均値と、端部の4点の平均値とを算出して、中央の平均値に対する、端部の平均値の低下率を算出した。
 輝度の低下率が5%以下である場合をA;
 輝度の低下率が5%超10%以下である場合をB;
 輝度の低下率が10%超20%以下である場合をC;
 輝度の低下率が20%超30%以下である場合をD;
 輝度の低下率が30%超である場合をE; と評価した。
 以上の結果を下記の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表1に示されるように、本発明のガスバリアフィルム10は、ガスバリア性および表面有機層18の密着性に優れ、また、このガスバリアフィルムを用いる本発明の量子ドットフィルム30は、量子ドット層32の密着性が良好で、端部輝度の低下の少ない量子ドットフィルム30である。特に、表面有機層18に光重合開始剤および/または滑り剤を添加した実施例4~6は、量子ドット層32の密着性が非常に高く、端部輝度の低下も殆ど無い。また、乾燥温度すなわち表面有機層の熱硬化を高温で行った実施例9は、量子ドット層32の密着性が非常に高く、端部輝度の低下も殆ど無い。リン酸化合物およびシランカップリング剤の内、シランカップリング剤のみを添加した実施例10(無機層16は窒化ケイ素)および無機層16を酸化アルミニウムで形成してリン酸化合物を添加した実施例11は、無機層16と表面有機層18との相性が良好であるため、ガスバリアフィルム10の密着性が非常に高い。
 なお、表面有機層18が厚い実施例3は、実施例1等と比べれば密着性は低いが、高いガスバリア性を得られ、端部輝度も良好である。また、表面有機層18の乾燥温度すなわち表面有機層18の熱硬化温度が低い実施例8は、熱硬化の硬化を十分に得られず、実施例1等と比べれば密着性等は低いが、従来の製品である比較例に比して優れている。同様に、表面有機層18の硬化を紫外線硬化によって行った実施例7も、熱硬化を行う効果が得られず、実施例1等と比べれば量子ドットフィルムの密着性および端部輝度は低いが、従来の製品である比較例に比して優れており、また、ガスバリアフィルム10の密着性は非常に高い。
 これに対し、表面有機層18を有さない比較例1は、無機層16が損傷してしまい、ガスバリア性が低く、かつ、量子ドット層32との密着性も低い。また、表面有機層がリン酸化合物およびシランカップリング剤を含有しない比較例2は、密着性が低く、その結果、量子ドットフィルムの端部輝度が低下したと考えられる。表面有機層が硬化可能なウレタンポリエステルを含有しない比較例3および比較例5は、無機層の表面有機層による無機層の保護機能が低いためガスバリア性が低く、また、密着性も低いため、量子ドットフィルムの端部輝度が低下したと考えられる。さらに、表面有機層がUV硬化可能なウレタンポリマを含有しない比較例4は、表面有機層の密着性は良好であるが、量子ドット層との密着性が低く、その結果、量子ドットフィルムの端部輝度が低下したと考えられる。
 以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
 量子ドットフィルム等の機能性積層フィルムの製造や、液晶ディスプレイの製造に、好適に、好適に利用可能である。
 10 ガスバリアフィルム
 12 支持体
 14 下地有機層
 16 無機層
 18 表面有機層
 30 量子ドットフィルム
 32 量子ドット層

Claims (10)

  1.  支持体の上に、無機層と、前記無機層の下地となる有機層との組み合わせを1組以上有し、かつ、最表面が有機層であり、さらに、
     前記最表面の有機層が、ウレタンポリマを主鎖とし、末端が(メタ)アクリロイル基である側鎖を有する、重量平均分子量が5000~30000で、二重結合当量が300g/mol以上の紫外線硬化が可能なウレタンポリマと、硬化性のウレタンポリエステルと、2以下の(メタ)アクリロイル基を含むリン酸化合物および1つの(メタ)アクリロイル基を含むシランカップリング剤の少なくとも一方と、を用いて形成されることを特徴とする機能性複合フィルム。
  2.  前記最表面の有機層の厚さが10~1000nmである請求項1に記載の機能性複合フィルム。
  3.  前記最表面の有機層が光重合開始剤を含む請求項1または2に記載の機能性複合フィルム。
  4.  前記最表面の有機層が熱硬化によって形成されたものである請求項1~3のいずれか1項に記載の機能性複合フィルム。
  5.  前記最表面の有機層が滑り剤を含む請求項1~4のいずれか1項に記載の機能性複合フィルム。
  6.  前記滑り剤がケイ素粒子である請求項5に記載の機能性複合フィルム。
  7.  前記無機層が、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、これらの2以上の混合物のいずれかで形成される請求項1~6のいずれか1項に記載の機能性複合フィルム。
  8.  量子ドットをバインダに分散してなる量子ドット層を、請求項1~7のいずれか1項に記載の機能性複合フィルムによって、前記最表面の有機層を内側にして、挟持したことを特徴とする量子ドットフィルム。
  9.  前記バインダが、重量平均分子量500以下の化合物を重合してなるものである請求項8に記載の量子ドットフィルム。
  10.  前記バインダが(メタ)アクリル樹脂である請求項8または9に記載の量子ドットフィルム。
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