[go: up one dir, main page]

TW201348002A - 氣體阻擋膜及其製造方法 - Google Patents

氣體阻擋膜及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201348002A
TW201348002A TW102109551A TW102109551A TW201348002A TW 201348002 A TW201348002 A TW 201348002A TW 102109551 A TW102109551 A TW 102109551A TW 102109551 A TW102109551 A TW 102109551A TW 201348002 A TW201348002 A TW 201348002A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
compound
gas barrier
aluminum
organic layer
Prior art date
Application number
TW102109551A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinya Suzuki
Seigo Nakamura
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of TW201348002A publication Critical patent/TW201348002A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/40—Oxides
    • C23C16/403—Oxides of aluminium, magnesium or beryllium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/14—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C39/142—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by casting in serveral steps
    • B29C39/146—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length by casting in serveral steps for making multilayered articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

根據本發明，提供一種氣體阻擋膜作為改善了基材與阻擋性積層體的密接性的氣體阻擋膜，該氣體阻擋膜依序包含塑膠膜、有機層、及無機層，在上述塑膠膜及上述有機層之間具有包含選自由鋁氧化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的1種以上的化合物的鋁化合物層，上述塑膠膜及上述鋁化合物層、以及上述鋁化合物層及上述有機層分別彼此鄰接，上述鋁化合物層的膜厚為40 nm以下，上述有機層是由包含聚合性化合物及磷酸化合物的組成物形成的層。

Description

氣體阻擋膜
本發明是有關於一種氣體阻擋膜。本發明又是有關於一種氣體阻擋膜的製造方法。
作為具有遮斷水蒸氣或氧氣等的功能的氣體阻擋膜，具有在成為基材的塑膠膜上積層有機層與無機層的阻擋性積層體的氣體阻擋膜，就各種觀點而言，一直作為具有高阻擋性的膜進行開發。例如在上述構成中，關係到有機層與無機層因力學應力而容易剝離的問題，於日本專利特開2008-221830號公報中，研究了構成有機層的聚合物。另外，於日本專利特開2010-228446號公報及日本專利特開2007-290369號公報中，揭示了在用以形成有機層的聚合性組成物中添加具有磷酸酯基的丙烯酸酯單體或甲基丙烯酸酯單體，從而提高有機層與無機層的密接性。
本發明的課題是提供一種氣體阻擋膜，其包括在成為基材的塑膠膜上具有有機層與無機層的阻擋性積層體，而改善基材與阻擋性積層體的密接性。本發明的課題特別是提供一種在上述 阻擋性積層體中，使用在上述塑膠膜側具有有機層的阻擋性積層體時，改善上述塑膠膜與上述有機層的密接性的氣體阻擋膜。
本發明者等人為了解決上述課題而進行銳意研究，結果發現，在塑膠膜上形成阻擋性積層體時，藉由在塑膠膜上設置用以提高塑膠膜與有機層的密接性的無機系薄膜，而可提高基材與阻擋性積層體的密接性，從而完成了本發明。
即，本發明提供以下(1)~(9)。
(1)一種氣體阻擋膜，其依序包含塑膠膜、有機層、及無機層，在上述塑膠膜及上述有機層之間具有包含選自由鋁氧化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的1種以上的化合物的鋁化合物層，上述塑膠膜及上述鋁化合物層、以及上述鋁化合物層及上述有機層分別彼此鄰接，上述鋁化合物層的膜厚為40 nm以下，上述有機層是由包含聚合性化合物及磷酸化合物的組成物形成的層。
(2)如(1)所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層的膜厚為20 nm以下。
(3)如(1)所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層的膜厚小於5 nm。
(4)如(1)至(3)中任一項所述的氣體阻擋膜，其中上述無機層的膜厚為20 nm以上。
(5)如(1)至(4)中任一項所述的氣體阻擋膜，其中 磷酸化合物為通式(1)所示的磷酸化合物：
式中，R1及R2分別獨立表示氫原子或Ac-O-Y-，其中R1及R2不同時為氫原子，n表示0或1，Ac表示丙烯醯基或甲基丙烯醯基，Y表示伸烷基、伸烷氧基、伸烷氧基羰基、伸烷基羰基、或這些的組合。
(6)如(1)至(5)中任一項所述的氣體阻擋膜，其中上述聚合性化合物為(甲基)丙烯酸酯。
(7)如(1)至(6)中任一項所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層是藉由氣相成長法而製作的層。
(8)如(1)至(7)中任一項所述的氣體阻擋膜，其中上述無機層是藉由氣相成長法而製作的層。
(9)一種氣體阻擋膜的製造方法，其包括：在塑膠膜上應用並硬化包含聚合性化合物的組成物而形成有機層，及在上述有機層上形成無機層，且其特徵在於包括：在應用上述組成物的上述塑膠膜表面，藉由氣相成長法形成40 nm以下的膜厚的鋁化合物層，上述鋁化合物層包含選自由鋁氧 化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的1種以上的化合物，上述組成物包含磷酸化合物，上述組成物直接應用於上述鋁化合物層上。
根據本發明，可提供一種提高了基材與阻擋性積層體的密接性的氣體阻擋膜。
以下，對本發明的內容進行詳細地說明。
本說明書中所謂「~」，含義是包含其前後所記載的數 值作為下限值及上限值。另外，本發明中的有機EL元件是指有機電致發光(organic electroluminescence)元件。本說明書中，所謂(甲基)丙烯酸酯，含義是包括丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩者。
本發明的氣體阻擋膜具有包含塑膠膜及阻擋性積層體的構成。本發明的氣體阻擋膜的特徵在於：在上述塑膠膜及上述阻擋性積層體之間具有鋁化合物層。
本發明的氣體阻擋膜可為在塑膠膜的單面設有阻擋性積層體的構成，亦可為在塑膠膜的雙面設有阻擋性積層體的構成。
(阻擋性積層體)
阻擋性積層體是包含至少1層有機層與至少1層無機層者，亦可為2層以上的有機層與2層以上的無機層交替積層而成 者。
阻擋性積層體在不脫離本發明的宗旨的範圍內，可包含所謂的傾斜材料層，該傾斜材料層是構成阻擋性積層體的組成中有機區域與無機區域在膜厚方向上連續地變化。作為上述傾斜材料的例子，可列舉：金(Kim)等人的論文「真空科學與技術學報A第23卷 第971頁~第977頁(2005年刊、美國真空學會)(Journal of Vacuum Science and Technology A Vol.23 p971-977(2005 American Vacuum Society))」所記載的材料、或如美國公開專利2004-46497號說明書所揭示般有機區域與無機區域不具有界面的連續的層等。以下，為了簡化，有機層與有機區域記為「有機層」，無機層與無機區域記為「無機層」。
構成阻擋性積層體的層數並無特別限制，典型的是較佳為2層~30層，更佳為3層~20層。另外，亦可包含有機層及無機層以外的其他構成層。
本發明的氣體阻擋膜中，阻擋性積層體的塑膠膜側的最表面為有機層(以下，有將塑膠膜側的最表面的有機層稱為「第1有機層」的情況)。即，本發明的氣體阻擋膜的特徵為：在塑膠膜及第1有機層之間具有鋁化合物層。並且，在本發明的氣體阻擋膜中，上述塑膠膜及上述鋁化合物層、以及上述鋁化合物層及上述有機層分別彼此鄰接。
(鋁化合物層)
鋁化合物層具有提高塑膠膜及阻擋性積層體的密接性 的功能。鋁化合物層包含選自由鋁氧化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的鋁化合物。鋁化合物較佳為鋁氧化物或鋁氮化物。鋁化合物層可不具有作為阻擋膜的功能，可為包含與阻擋性積層體中的無機層相同的化合物的層，亦可為包含不同的化合物的層。另外，本說明書中，區別記載鋁化合物層與阻擋性積層體中的無機層。
鋁化合物層藉由製成40 nm以下的薄膜而可發揮提高塑膠膜與有機層的密接性的功能。鋁化合物層的膜厚較佳為20 nm以下，更佳為10 nm以下，特佳為小於5 nm。另外，鋁化合物層的膜厚較佳為1 nm以上，但亦可比1 nm薄。
鋁化合物層的形成方法若為可形成目標薄膜的方法，則亦可使用任意方法。例如可應用：蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法等物理氣相成長法(物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition，PVD))，各種化學氣相成長法(化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition，CVD))，特佳為濺鍍法。一般認為，濺鍍法等的氣相成長法中，由於形成膜的原子或分子具有高能量而衝擊作為基材的塑膠膜，因此在與塑膠膜之間，產生共價鍵等的相互作用，而容易有助於提高塑膠膜與阻擋性積層體的密接性。
鋁化合物層可設置於塑膠膜的任一面，亦可設置於雙面。通常，在塑膠膜上的平滑面上，使用上述方法的任一種方法設置鋁化合物層。
鋁化合物層可含有其他元素作為次要的成分。
鋁化合物層的平滑性以1 μm見方的平均粗糙度(Ra值)計，較佳為小於1 nm，更佳為0.5 nm以下。鋁化合物層的成膜較佳為在無塵室(claen room)內進行。潔淨度(cleanliness)較佳為等級(class)10000以下，更佳為等級1000以下。
(第1有機層)
阻擋性積層體中，第1有機層是由包含聚合性化合物及磷酸化合物的組成物形成的有機層。(以下，有將包含用以製作有機層的聚合性化合物的組成物稱為聚合性組成物的情況)本發明者發現，藉由在該有機層與塑膠膜之間設置40 nm以下的膜厚的鋁化合物層，而可提高塑膠膜與阻擋性積層體的密接性。並不限定於特定的理論，一般認為，由於磷酸化合物，而在鋁化合物層與第1有機層之間形成共價鍵，結果提高作為薄膜的鋁化合物層與所密接的塑膠膜的密接性。
(第1有機層以外的有機層)
第1有機層以外的有機層為由包含聚合性化合物的組成物形成的有機層即可。該有機層可包含磷酸化合物，亦可不含磷酸化合物。用以形成第1有機層以外的有機層的組成物，根據應用該組成物的層(例如無機層)的組成而選擇，特佳為設為層間的密接性高的構成。就製造的容易性的觀點而言，第1有機層以外的有機層較佳為由與第1有機層相同的組成物形成。
(磷酸化合物)
磷酸化合物較佳為含有聚合性基，特佳為含有(甲基)丙 烯酸酯基。作為較佳的磷酸化合物，可列舉：以下通式(1)所示的磷酸化合物。
式中，R1及R2分別獨立表示氫原子或Ac-O-Y-，其中R1及R2不同時為氫原子，n表示0或1，Ac表示丙烯醯基或甲基丙烯醯基，Y表示伸烷基、伸烷氧基、伸烷氧基羰基、伸烷基羰基、或這些的組合。
伸烷基、以及伸烷氧基、伸烷氧基羰基、及伸烷基羰氧基的伸烷基部分可為直鏈狀，亦可為分支狀，較佳為直鏈狀。伸烷基及上述伸烷基部分為碳數1~20即可，較佳為碳數2~10，更佳為碳數2~5。
作為伸烷基及上述伸烷基部分的具體例，可列舉：亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基等。
本發明中，作為上述磷酸化合物，可直接使用日本化藥(股)製造的KAYAMER系列、尤尼化工(Uni-Chemical)(股) 製造的Phosmer系列等市售的化合物，亦可使用新合成的化合物。
磷酸化合物相對於聚合性組成物的固體成分，較佳為含有0.5質量%~15質量%，更佳為含有1質量%~10質量%。
另外，本發明中，可包含2種以上磷酸化合物，此時，較佳為將這些的合計量設為上述範圍。
以下，表示本發明中可較佳地使用的磷酸化合物的具體例，但本發明並不限定於這些。
(聚合性化合物)
聚合性化合物是具有聚合性基的化合物，在上述磷酸化合物具有聚合性基時，磷酸化合物亦包括在聚合性化合物中。在用以形成本發明的氣體阻擋膜中的有機層的組成物中，聚合性化合物可包含2種以上。聚合性化合物較佳為末端或側鏈具有乙烯 性不飽和鍵的化合物、及/或末端或側鏈具有環氧或氧雜環丁烷的化合物。上述的這些中，較佳為末端或側鏈具有乙烯性不飽和鍵的化合物。作為末端或側鏈具有乙烯性不飽和鍵的化合物的例子，可列舉：(甲基)丙烯酸酯系化合物、丙烯醯胺系化合物、苯乙烯系化合物、順丁烯二酸酐等，較佳為甲基丙烯酸酯系化合物。
作為(甲基)丙烯酸酯系化合物，較佳為(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧(甲基)丙烯酸酯等。
以下表示(甲基)丙烯酸酯系化合物的具體例，但本發明並不限定於這些。
而且，亦可較佳地使用下述通式(2)所示的甲基丙烯酸酯系化合物。
通式(2)中，R3表示取代基，分別可相同，亦可不同。n表示0~5的整數，分別可相同亦可不同。其中，R3的至少1個包含聚合性基。
作為R3的取代基，可列舉：包含-CR4 2-(R4為氫原子或取代基)、-CO-、-O-、伸苯基、-S-、-C≡C-、-NR5-(R5為氫原子或取代基)、-CR6=CR7-(R6、R7分別為氫原子或取代基)的1種以上、與聚合性基的組合的基團，較佳為包含-CR4 2-(R4為氫原子或取代基)、-CO-、-O-及伸苯基的1種以上、與聚合性基的組合的基團。
R4為氫原子或取代基，但較佳為氫原子或羥基。
R3的至少1個較佳為包含羥基。藉由包含羥基，而提高有機層的硬化率。
R3的至少1個的分子量較佳為10~250，更佳為70~150。
作為R3所鍵結的位置，較佳為至少鍵結於對位。
n表示0~5的整數，較佳為0~2的整數，更佳為0或1，尤佳為均為1。
通式(2)所示的化合物較佳為R3的至少2個相同的結構。而且更佳為n均為1、4個R3的至少2個各自分別相同的結構，尤佳為n均為1、4個R3相同的結構。通式(2)所具有的聚合性基較佳為(甲基)丙烯醯基或環氧基，更佳為(甲基)丙烯醯基。通式(2)所具有的聚合性基的數量較佳為2個以上，更佳為3個 以上。另外，聚合性基的數量的上限並無特別限定，較佳為8個以下，更佳為6個以下。
通式(2)所示的化合物的分子量較佳為600~1400，更佳為800~1200。
以下表示通式(2)所示的化合物的具體例，但本發明並不限定於此。另外，下述化合物中，例示通式(2)的4個n均為1的情形，亦可例示：通式(2)的4個n中的1個或2個或3個為0者(例如為2官能或3官能化合物等)，或者通式(2)的4個n中的1個或2個或3個以上為2個以上者(R3為於1個環中鍵結2個以上者、例如5官能或6官能化合物等)，來作為較佳的化合物。
上述通式(2)所示的化合物可作為市售品而獲得。另外，上述化合物亦可藉由公知的方法而合成。例如，環氧丙烯酸酯可藉由環氧化合物與丙烯酸的反應而得。這些化合物通常在反應時，亦可生成2官能、3官能、5官能或其異構物等。在欲將這些異構物分離時，可藉由管柱層析法進行分離，但本發明中，亦能以混合物形態使用。
本發明中的聚合性組成物中的聚合性化合物(特別是(甲基)丙烯酸酯)的調配量，相對於除了溶劑外的固體成分，較佳為50質量%~99質量%，更佳為85質量%~95質量%。
(聚合起始劑)
包含聚合性化合物及磷酸化合物的組成物通常包含聚合起始劑。在使用聚合起始劑時，其含量較佳為參與聚合的化合物的合計量的0.1莫耳%以上，更佳為0.5莫耳%~2莫耳%。藉由設為此種組成，可恰當地控制經由活性成分生成反應的聚合反應。作為光聚合起始劑的例子，可列舉：由日本巴斯夫(BASF)市售的Irgacure系列(例如Irgacure651、Irgacure754、Irgacure184、Irgacure2959、Irgacure907、Irgacure369、Irgacure379、Irgacure819等)、Darocure系列(例如Darocure TPO、Darocure1173等)、Quantacure PDO，由藍伯提(Lamberti)公司市售的Esacure系列(例如Esacure TZM、Esacure TZT、Esacure KTO46等)等。
(溶劑)
本發明的聚合性組成物通常包含溶劑。作為溶劑，可例 示酮、酯系溶劑，較佳為2-丁酮、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮。溶劑的含量較佳為聚合性組成物的60質量%~97質量%，更佳為70質量%~95質量%。
(有機層的形成方法)
作為由包含聚合性化合物等的組成物形成有機層的方法，可列舉：在形成於塑膠膜上的鋁化合物層上，在無機層等上、或其他功能層上應用組成物，然後藉由光(例如紫外線)、電子束、或熱線使其硬化的方法。
作為應用方法，可採用：浸塗法、氣刀塗佈法、淋幕式塗佈法、輥塗法、線棒塗佈法、凹版塗佈法、斜板式塗佈(slide coat)法、或美國專利第2681294號說明書所記載的擠壓(extrusion)塗佈塗佈方法等。
包含聚合性化合物等的組成物較佳為藉由光使其硬化。所照射的光通常為高壓水銀燈或低壓水銀燈的紫外線。照射能量較佳為0.1 J/cm2以上，更佳為0.5 J/cm2以上。在使用(甲基)丙烯酸酯系化合物作為聚合性化合物時，由於空氣中的氧氣而受到聚合抑制，因此，較佳為降低聚合時的氧氣濃度或氧氣分壓。在藉由氮氣置換法降低聚合時的氧氣濃度時，氧氣濃度較佳為2%以下，更佳為0.5%以下。在藉由減壓法降低聚合時的氧氣分壓時，總壓較佳為1000 Pa以下，更佳為100 Pa以下。另外，特佳為在100 Pa以下的減壓條件下照射0.5 J/cm2以上的能量而進行紫外線聚合。
本發明的有機層較佳為平滑、且膜硬度高。有機層的平滑性以1 μm見方的平均粗糙度(Ra值)計，較佳為小於1 nm，更佳為小於0.5 nm。單體的聚合率較佳為85%以上，更佳為88%以上，尤佳為90%以上，特佳為92%以上。此處所謂聚合率，是指在單體混合物中全部聚合性基(例如丙烯醯基及甲基丙烯醯基)中，發生反應的聚合性基的比率。聚合率可藉由紅外線吸收法而定量。
有機層的膜厚並無特別限定。但若有機層的膜厚過薄，則難以獲得膜厚的均勻性，若有機層的膜厚過厚，則由於外力而產生龜裂，從而阻擋性降低。就該觀點而言，有機層的膜厚較佳為50 nm~5000 nm，更佳為200 nm~4000 nm，尤佳為300 nm~3000 nm。
有機層的表面要求無微粒等異物、突起。因此，有機層的成膜較佳為於無塵室內進行。潔淨度較佳為等級10000以下，更佳為等級1000以下。
有機層的硬度較佳為高。若有機層的硬度高，則可知無機層會平滑地成膜，其結果阻擋能提高。有機層的硬度能以基於奈米壓痕(nanoindentation)法的微小硬度來表示。有機層的微小硬度較佳為100 N/mm以上，更佳為150 N/mm以上。
(無機層)
無機層是阻擋性積層體內的層，通常是包含金屬化合物的薄膜的層。無機層的形成方法若為可形成目標薄膜的方法，則 亦可使用任意的方法。例如有：蒸鍍法、濺鍍法、離子電鍍法等物理氣相成長法(PVD)，各種化學氣相成長法(CVD)，鍍敷或溶膠-凝膠法等液相沈積法，較佳為電漿CVD法。無機層所含的成分若為滿足上述性能者，則並無特別限定，例如為金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氮氧化物或金屬碳氧化物，可較佳地使用包含選自Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、Ce及Ta的1種以上金屬的氧化物、氮化物、碳化物、氮氧化物或碳氧化物等。這些中，較佳為選自Si、Al、In、Sn、Zn及Ti的金屬的氧化物、氮化物或氮氧化物，特佳為Si或Al的金屬氧化物或氮化物。這些亦可含有其他元素作為次要的成分。
無機層的平滑性以1 μm見方的平均粗糙度(Ra值)計，較佳為小於1 nm，更佳為0.5 nm以下。無機層的成膜較佳為於無塵室內進行。潔淨度較佳為等級10000以下，更佳為等級1000以下。
無機層的膜厚並無特別限定，1層時，較佳為10 nm~200 nm。為了擔負更高的阻擋性能，無機層的膜厚較佳為20 nm以上。無機層的膜厚可大於20 nm，另外可為30 nm以上或40 nm以上。另外，無機層的膜厚可為100 nm以下、50 nm以下、或35 nm以下。無機層與鋁化合物層相比，膜厚更厚。原因是，第1有機層與塑膠膜相比通常更容易變形，因此即便在無機層厚、且作用大的應力時，密接力亦難以降低。在無機層與鋁化合物層相比，膜厚更厚時，無機層與鋁化合物層的膜厚之差可為5 nm以上、10 nm以上、或20 nm以上。無機層可為包含多個次層(sublayer)的積層結構。此時，各次層可為相同的組成，亦可為不同的組成。
(有機層與無機層的積層)
有機層與無機層的積層可根據所期望的層構成藉由將有機層與無機層依序反覆製膜而進行。
(功能層)
本發明的裝置中，在阻擋性積層體上、或其他位置可具有功能層。關於功能層，於日本專利特開2006-289627號公報的段落編號0036~段落編號0038中進行了詳細地記載。作為這些以外的功能層的例子，可列舉：消光劑層、保護層、耐溶劑層、抗靜電層、平滑化層、密接改良層、遮光層、抗反射層、硬塗層、應力緩和層、防霧層、防污層、被印刷層、易黏接層等。
(塑膠膜)
塑膠膜若為可保持阻擋性積層體的膜，則材質、膜厚等並無特別限制，可根據使用目的等進行適當選擇。作為塑膠膜，具體可列舉：聚酯樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸-順丁烯二酸共聚物、聚苯乙烯樹脂、透明氟樹脂、聚醯亞胺、氟化聚醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、醯化纖維素樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚碳酸酯樹脂、脂環式聚烯烴樹脂、聚芳酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、環烯烴共聚物、茀環改質聚碳酸酯樹脂、脂環改質聚碳酸酯樹脂、茀環改質聚酯樹脂、丙烯醯基化合物等熱塑性樹脂。塑膠膜較佳 為聚酯樹脂，作為聚酯樹脂，更佳為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)或聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)。
塑膠膜的膜厚根據氣體阻擋膜的用途進行選擇即可，並無特別限制，通常為1 μm~800 μm即可，較佳為10 μm~200 μm，更佳為50 μm~150 μm。
在將本發明的氣體阻擋膜用作後述的有機EL元件等的裝置的基板時，塑膠膜較佳為包含具有耐熱性的原材料。具體而言，較佳為包含玻璃轉移溫度(Tg)為100℃以上及/或線熱膨脹係數為40ppm/℃以下且耐熱性高的透明的原材料。Tg或線膨脹係數可藉由添加劑等進行調整。作為此種熱塑性樹脂，例如可列舉：聚萘二甲酸乙二酯(PEN：120℃)、聚碳酸酯(PC：140℃)、脂環式聚烯烴(例如日本瑞翁(ZEON)(股)製造ZEONOR1600：160℃)、聚芳酯(PAr：210℃)、聚醚碸(PES：220℃)、聚碸(PSF：190℃)、環烯烴共聚物(COC：日本專利特開2001-150584號公報的化合物：162℃)、聚醯亞胺(例如三菱瓦斯化學(Mitsubishi Gas Chemical)(股)Neopulim：260℃)、茀環改質聚碳酸酯(BCF-PC：日本專利特開2000-227603號公報的化合物：225℃)、脂環改質聚碳酸酯(IP-PC：日本專利特開2000-227603號公報的化合物：205℃)、丙烯醯基化合物(日本專利特開2002-80616號公報的化合物：300℃以上)(括弧內表示Tg)。特別是在要求透明性時，較佳為使用脂環式聚烯烴等。
(氣體阻擋膜的用途)
本發明的氣體阻擋膜可用於密封要求阻擋性的裝置，且亦可應用於光學構件。
氣體阻擋膜亦可用作包含具有遮斷大氣中的氧氣、水分、氮氧化物、硫氧化物、臭氧等的功能的阻擋層的膜基板。膜基板亦可較佳地用於密封因水或氧氣等而在常溫常壓下使用後亦會經年劣化的元件。例如可列舉：有機EL元件、液晶顯示元件、太陽電池、觸控面板等。
本發明的氣體阻擋膜亦可用作裝置的基板或用以藉由固體密封法來密封的膜。所謂固體密封法，是在裝置上形成保護層後，將黏接劑層、氣體阻擋膜重疊將其硬化的方法。黏接劑並無特別限制，可例示熱硬化性環氧樹脂、光硬化性丙烯酸酯樹脂等。
(裝置)
本發明的氣體阻擋膜可較佳地用於因空氣中的化學成分(氧氣、水、氮氧化物、硫氧化物、臭氧等)而性能劣化的裝置。作為上述裝置的例子，例如可列舉：有機EL元件、液晶顯示元件、薄膜電晶體、觸控面板、電子紙、太陽電池等)等電子裝置，並可較佳地用於有機EL元件。
使用氣體阻擋膜的有機EL元件的例子，於日本專利特開2007-30387號公報中進行了詳細地記載。
作為液晶顯示元件，可參考日本專利特開2009-172993 號公報的段落編號0044的記載。
作為其他應用例，可列舉：日本專利特表平10-512104號公報所記載的薄膜電晶體，日本專利特開平5-127822號公報、日本專利特開2002-48913號公報等所記載的觸控面板，日本專利特開2000-98326號公報所記載的電子紙，日本專利特願平7-160334號公報所記載的太陽電池等。
(光學構件)
作為使用本發明的氣體阻擋膜的光學構件的例子，可列舉圓偏光板等。
可將本發明的氣體阻擋膜作為基板，將λ/4板與偏光板積層，而製作圓偏光板。此時，以λ/4板的慢軸與偏光板的吸收軸為45°的方式進行積層。此種偏光板較佳為使用相對於長度方向(MD)而朝45°的方向延伸者，例如可較佳地使用日本專利特開2002-865554號公報所記載者。
實施例
以下列舉實施例對本發明進行更具體地說明。以下的實施例所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等，只要不脫離本發明的宗旨，則可適當變更。因此，本發明的範圍並不限定於以下所示的具體例。
[氣體阻擋膜基板的製作]
藉由以下方式製作表2所示的構成的氣體阻擋膜基板。
在聚萘二甲酸乙二酯膜(帝人杜邦(Teijin Dupont)公 司製造、Teonex Q65FA、厚度100 μm)的平滑面上，藉由真空成膜製作包含氮化鋁或氧化鋁的鋁化合物層。在鋁化合物層表面上，將包含聚合性化合物(丙烯酸酯1或丙烯酸酯2)50克、聚合起始劑(藍伯提公司、Esacure KTO46)1克、磷酸化合物PM-21(日本化藥(股)、KAYAMER PM-21)或磷酸化合物P-1A(共榮社化學、Light Acrylate P-1A)3克、以及2-丁酮400克的聚合性組成物，以乾燥膜厚為1000 nm的方式進行塗佈成膜，在氧氣含量100 ppm以下的氮氣環境下以紫外線照射量0.5 J/cm2進行照射使其硬化，而製作有機層。於該有機層表面，以膜厚為30 nm的方式，藉由真空成膜法製作無機層。氮化鋁選擇電漿CVD法、氧化鋁選擇濺鍍法。
對於所得的氣體阻擋膜基板，藉由下述方法測定密接性。
[密接性的試驗]
為了評價在PEN基材上包含鋁化合物層、有機層、無機層的阻擋性積層體的密接性，而進行依據JIS K5400的網格試驗。在具有上述層構成的氣體阻擋膜基板的表面，分別藉由截切刀(cutter knife)對膜面以1 mm間隔切入90°的切口，製作100個1 mm間隔的網格。於其上貼附2 cm寬度的瑪拉膠帶(Mylar tape)[日東電工製造、聚酯膠帶(No.31B)]，使用膠帶剝離試驗機將所貼附的膠帶剝離。計數積層膜上的100個網格中未剝離而殘存的數量(n)。結果是藉由下表的判定基準表示。
[膜厚的測定方法]
鋁化合物層的膜厚藉由以下方式進行測定。
根據100,000倍的穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy，TEM)照片，以n=10隨機測定鋁化合物層的上端與下端距離，將其平均距離設為膜厚。

Claims (9)

  1. 一種氣體阻擋膜，其依序包含塑膠膜、有機層、及無機層，在上述塑膠膜及上述有機層之間具有包含選自由鋁氧化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的1種以上的化合物的鋁化合物層，上述塑膠膜及上述鋁化合物層、以及上述鋁化合物層及上述有機層分別彼此鄰接，上述鋁化合物層的膜厚為40 nm以下，上述有機層是由包含聚合性化合物及磷酸化合物的組成物形成的層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層的膜厚為20 nm以下。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層的膜厚小於5 nm。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的氣體阻擋膜，其中上述無機層的膜厚為20 nm以上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述磷酸化合物為通式(1)所示的磷酸化合物： 式中，R1及R2分別獨立表示氫原子或Ac-O-Y-，其中R1及R2不同時為氫原子，n表示0或1，Ac表示丙烯醯基或甲基丙烯醯基，Y表示伸烷基、伸烷氧基、伸烷氧基羰基、伸烷基羰基、或這些的組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述聚合性化合物為(甲基)丙烯酸酯。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述鋁化合物層是藉由氣相成長法而製作的層。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的氣體阻擋膜，其中上述無機層是藉由氣相成長法而製作的層。
  9. 一種氣體阻擋膜的製造方法，其包括：在塑膠膜上應用並硬化包含聚合性化合物的組成物而形成有機層，及在上述有機層上形成無機層，且其特徵在於包括：在應用上述組成物的上述塑膠膜表面，藉由氣相成長法形成40 nm以下的膜厚的鋁化合物層，上述鋁化合物層包含選自由鋁氧化物、鋁氮化物及鋁碳化物所組成的組群中的1種以上的化合物，上述組成物包含磷酸化合物，上述組成物直接應用於上述鋁化合物層上。
TW102109551A 2012-03-29 2013-03-18 氣體阻擋膜及其製造方法 TW201348002A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012075676A JP5749678B2 (ja) 2012-03-29 2012-03-29 ガスバリアフィルム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201348002A true TW201348002A (zh) 2013-12-01

Family

ID=49259345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102109551A TW201348002A (zh) 2012-03-29 2013-03-18 氣體阻擋膜及其製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150050480A1 (zh)
JP (1) JP5749678B2 (zh)
TW (1) TW201348002A (zh)
WO (1) WO2013146070A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108025538A (zh) * 2015-09-17 2018-05-11 株式会社可乐丽 多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6184828B2 (ja) * 2013-10-09 2017-08-23 株式会社クラレ ラミネートチューブ容器
JP6200760B2 (ja) * 2013-10-09 2017-09-20 株式会社クラレ パウチ
JP6705375B2 (ja) * 2014-03-19 2020-06-03 コニカミノルタ株式会社 電子デバイス
CN106575492B (zh) * 2014-08-13 2020-03-06 株式会社可乐丽 多层标签以及使用其的容器和容器的制造方法
US12034015B2 (en) 2018-05-25 2024-07-09 Meta Platforms Technologies, Llc Programmable pixel array
US11888002B2 (en) 2018-12-17 2024-01-30 Meta Platforms Technologies, Llc Dynamically programmable image sensor
US11962928B2 (en) 2018-12-17 2024-04-16 Meta Platforms Technologies, Llc Programmable pixel array
US11718580B2 (en) 2019-05-08 2023-08-08 Meta Platforms Technologies, Llc Fluorene derivatized monomers and polymers for volume Bragg gratings
US12108141B2 (en) 2019-08-05 2024-10-01 Meta Platforms Technologies, Llc Dynamically programmable image sensor
US11935291B2 (en) 2019-10-30 2024-03-19 Meta Platforms Technologies, Llc Distributed sensor system
US11948089B2 (en) 2019-11-07 2024-04-02 Meta Platforms Technologies, Llc Sparse image sensing and processing
US20210155581A1 (en) * 2019-11-27 2021-05-27 Facebook Technologies, Llc Aromatic substituted ethane-core monomers and polymers thereof for volume bragg gratings
US11780819B2 (en) 2019-11-27 2023-10-10 Meta Platforms Technologies, Llc Aromatic substituted alkane-core monomers and polymers thereof for volume Bragg gratings
US11825228B2 (en) 2020-05-20 2023-11-21 Meta Platforms Technologies, Llc Programmable pixel array having multiple power domains
US11879024B1 (en) 2020-07-14 2024-01-23 Meta Platforms Technologies, Llc Soft mold formulations for surface relief grating fabrication with imprinting lithography
US12075175B1 (en) 2020-09-08 2024-08-27 Meta Platforms Technologies, Llc Programmable smart sensor with adaptive readout
US12244936B2 (en) 2022-01-26 2025-03-04 Meta Platforms Technologies, Llc On-sensor image processor utilizing contextual data

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5907382A (en) * 1994-12-20 1999-05-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Transparent conductive substrate and display apparatus
US20010038894A1 (en) * 2000-03-14 2001-11-08 Minoru Komada Gas barrier film
CA2507030C (en) * 2002-11-22 2011-12-20 Toppan Printing Co., Ltd. Gas barrier laminate film
JP2006116733A (ja) * 2004-10-19 2006-05-11 Dainippon Printing Co Ltd バリア性フィルムおよびそれを使用した積層材
JP2007021880A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Dainippon Printing Co Ltd バリア性フィルムおよびそれを使用した積層材
US7955700B2 (en) * 2006-03-29 2011-06-07 Fujifilm Corporation Gas-barrier laminate film and method for producing same, and image display device
JP5259072B2 (ja) * 2006-10-27 2013-08-07 大日本印刷株式会社 インクカ−トリッジ包装体
JP2009095989A (ja) * 2007-10-12 2009-05-07 Fujifilm Corp ガスバリアフィルムおよび環境感受性デバイス
JP5270469B2 (ja) * 2008-06-30 2013-08-21 富士フイルム株式会社 バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス、ならびに、バリア性積層体の製造方法
JP2012020409A (ja) * 2010-07-12 2012-02-02 Fujifilm Corp バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス、ならびに、バリア性積層体の製造方法
JP5490640B2 (ja) * 2010-07-15 2014-05-14 富士フイルム株式会社 バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス、ならびに、バリア性積層体の製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108025538A (zh) * 2015-09-17 2018-05-11 株式会社可乐丽 多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材
CN108025538B (zh) * 2015-09-17 2020-08-11 株式会社可乐丽 多层结构体及其制造方法、使用其得到的包装材料和制品、以及电子设备的保护片材
TWI705002B (zh) * 2015-09-17 2020-09-21 日商可樂麗股份有限公司 多層構造體及其製造方法、使用彼之包裝材及製品、以及電子裝置之保護片

Also Published As

Publication number Publication date
JP5749678B2 (ja) 2015-07-15
US20150050480A1 (en) 2015-02-19
WO2013146070A1 (ja) 2013-10-03
JP2013202973A (ja) 2013-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201348002A (zh) 氣體阻擋膜及其製造方法
TWI638720B (zh) 氣體阻隔膜及其製造方法
JP5090197B2 (ja) 積層体の製造方法、バリア性フィルム基板、デバイスおよび光学部材
JP5847743B2 (ja) バリア性積層体およびガスバリアフィルム
JP5245094B2 (ja) ガスバリアフィルム
JP5983454B2 (ja) ガスバリア性フィルム
US20180237908A1 (en) Gas barrier film and method of producing gas barrier film
WO2013047522A1 (ja) バリア性積層体、ガスバリアフィルムおよびこれらを用いたデバイス
US20190001643A1 (en) Gas barrier film and method of producing gas barrier film
JP2009196318A (ja) 積層体とバリア性フィルム基板の製造方法、バリア材料、デバイスおよび光学部材
JP6040059B2 (ja) バリア性積層体およびガスバリアフィルム
JP2005007741A (ja) 積層体
TW201806773A (zh) 阻氣膜、有機電子裝置、有機電場發光裝置用基板及有機電場發光裝置
JP2023073287A (ja) 光拡散性バリアフィルム
JP5453719B2 (ja) ガスバリア性シート
JP2010234791A (ja) バリア性積層体、バリア性フィルム基板およびデバイス
JP7334624B2 (ja) 積層体
JP5107078B2 (ja) バリア性積層体、バリア性フィルム基板、デバイス、およびバリア性積層体の製造方法
JPWO2014103756A1 (ja) ガスバリア性フィルム
JP5068157B2 (ja) バリア性積層体およびこれを用いて封止したデバイス、ならびにデバイスの封止方法
JP6398194B2 (ja) ガスバリア積層体およびそれを用いてなる太陽電池または表示体
WO2014125877A1 (ja) ガスバリア性フィルム
JP4314913B2 (ja) 積層体の製造方法及びそれを用いた表示媒体
WO2017130568A1 (ja) ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法
WO2017068938A1 (ja) ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法