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TWI690421B - 氣體阻隔性層積體、電子裝置用構件及電子裝置 - Google Patents

氣體阻隔性層積體、電子裝置用構件及電子裝置 Download PDF

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TWI690421B
TWI690421B TW105109647A TW105109647A TWI690421B TW I690421 B TWI690421 B TW I690421B TW 105109647 A TW105109647 A TW 105109647A TW 105109647 A TW105109647 A TW 105109647A TW I690421 B TWI690421 B TW I690421B
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barrier layer
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大橋健寬
岩屋涉
鈴木悠太
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日商琳得科股份有限公司
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Abstract

本發明係一種氣體阻隔性層積體，具有：基材；及氣體阻隔性單元，其特徵在於：上述氣體阻隔性單元包括：配置在上述基材側的氣體阻隔層(1)；及配置在上述氣體阻隔層(1)的基材側的相反側的面側的氣體阻隔層(2)，且上述氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm；由該氣體阻隔性層積體組成的電子裝置用構件；及包括該電子裝置用構件的電子裝置。根據本發明，可提供氣體阻隔性優良，且無色透明性優良的氣體阻隔性層積體、由該氣體阻隔性層積體組成的電子裝置用構件、及以包括該電子裝置用構件的電子裝置。

Description

氣體阻隔性層積體、電子裝置用構件及電子裝置
本發明係關於氣體阻隔性優良，且無色透明性優良的氣體阻隔性層積體、由該氣體阻隔性層積體組成的電子裝置用構件、及包括該電子裝置用構件的電子裝置。
近幾年，在液晶顯示器或電致發光(EL)顯示器等的顯示器，為實現薄型化、輕量化、軟性化等，作為具有電極的基板，取代玻璃板，使用在透明塑膠膜上層積氣體阻隔層而成的所謂氣體阻隔膜。
氣體阻隔層的形成方法，已知改質含有聚矽氮烷系化合物之層的表面的方法。
例如，專利文獻1，記載一種成形體，其特徵在於：具有在包含聚矽氮烷系化合物的層，植入離子而成的層。此外，在該文獻，亦記載植入該離子而成的層，可作用作為氣體阻隔層。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-117150號公報(US2012/064321號)
如專利文獻1所記載，藉由對形成在基材上的包含聚矽氮烷系化合物的層植入離子，可得氣體阻隔性及透明性優良的氣體阻隔膜。
此外，根據本發明者們的研究，發現藉由提高植入離子時的施加電壓，可形成氣體阻隔性更優良的氣體阻隔層。
但是，具有如此的氣體阻隔層的氣體阻隔膜，有帶黃的傾向。
本發明係有鑑於上述情形而完成者，以提供氣體阻隔性優良，且無色透明性優良的氣體阻隔性層積體、由該氣體阻隔性層積體組成的電子裝置用構件、及以包括該電子裝置用構件的電子裝置為目標。
本發明者們為解決上述課題，專心研究關於具有基材及氣體阻隔層的氣體阻隔性層積體。結果發現，一種氣體阻隔性層積體，其具有：基材；及氣體阻隔性單元，其包括：直接或經由其他的層設在基材上的基材側氣體阻隔層(1)，及設於上述氣體阻隔層(1)上的氣體阻隔層(2)，上述氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm者，氣體阻隔性優良，且無色透明性亦優良，而達至完成本發明。
然而根據本發明，可提供下述(1)~(5)的氣體阻隔性層積體；(6)的電子裝置用構件；及(7)的電子裝置。
[1]一種氣體阻隔性層積體，具有：基材；及氣體阻隔性單元，其特徵在於：上述氣體阻隔性單元包括：配置在上述基材側的氣體阻隔層(1)；及配置在上述氣體阻隔層(1)的基材側的 相反側的面側的氣體阻隔層(2)，且上述氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm。
[2]如[1]所述的氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(1)的折射率為1.40~1.50，上述氣體阻隔層(2)的折射率為1.50~1.75，[氣體阻隔層(1)的光學膜厚]/[氣體阻隔層(2)的光學膜厚]為3.0以上。
[3]如[2]所述的氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(2)的膜密度為2.5~4.5g/cm3。
[4]如[1]所述的氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(1)及上述氣體阻隔層(2)，係使用含有聚矽氮烷系化合物的材料所形成者。
[5]如[4]所述的氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(2)，係對直接或經由其他的層設在基材上的含有聚矽氮烷系化合物的層的表面，施以改質處理所改質的部分。
[6]一種電子裝置用構件，其係由上述[1]~[5]中任一項所述的氣體阻隔性層積體所組成。
[7]一種電子裝置，其包括上述[6]所述的電子裝置用構件。
根據本發明，可提供氣體阻隔性優良，且無色透明性優良的氣體阻隔性層積體、由該氣體阻隔性層積體組成的電子裝置用構件、及以包括該電子裝置用構件的電子裝置。
將本發明，分項為1)氣體阻隔性層積體；以及2)電子裝置用構件及電子裝置，詳細說明。
1)氣體阻隔性層積體
本發明之氣體阻隔性層積體，其特徵在於：具有基材；及氣體阻隔性單元，上述氣體阻隔性單元，包括：配置在上述基材側的氣體阻隔層(1)；及配置在上述氣體阻隔層(1)的基材側的相反側的面側的氣體阻隔層(2)，且上述氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm。
(1)基材
構成本發明之氣體阻隔性層積體的基材，只要是透明性優良，且具有作為氣體阻隔性層積體的基材的充分的強度者，並無特別限制。
基材，通常，使用樹脂膜。
樹脂膜的樹脂成分，可舉聚醯亞胺、聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚烯烴、聚酯、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸，聚苯硫醚、丙烯酸系樹脂、環烯烴系聚合物、芳香族系聚合物等。
該等之中，由透明性優良，且具有泛用性，以聚酯、聚醯胺或環烯烴系聚合物為佳，以聚酯或環烯烴系聚合物更佳。
聚酯，可舉聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚芳酯等。以聚對苯二甲酸乙二醇酯為佳。
聚醯胺，可舉全芳香族聚醯胺、尼龍6、尼龍66，尼龍共聚物等。
環烯烴系聚合物，可舉降冰片烯系聚合物、單環的環狀烯烴系聚合物、環狀共軛二烯烴系聚合物、乙烯基環烴聚合物及該等的氫化物。其具體例，可舉APEL(三井化學公司製之乙烯-環烯烴共聚物)、ARTON(JSR公司製的降冰片烯系聚合物)、ZEONOR(日本ZEON製的降冰片烯系聚合物)等。
上述樹脂膜，在不妨礙本發明的效果的範圍，亦可含有各種添加劑。添加劑，可舉紫外線吸收劑、帶電防止劑、安定劑、氧化防止劑、可塑劑、潤滑劑、著色顏料等。該等添加劑的含量，只要配合目的適宜決定即可。
樹脂膜，可藉由調製包含樹脂成分及根據所期望的各種添加劑的樹脂組合物，將此成形為膜狀而得。成形方法，並無特別限定，可利用澆鑄法或熔融擠出法等的習知的方法。
基材的厚度，並無特別限定，只要配合氣體阻隔性層積體的目的決定即可。基材的厚度，通常為0.5~500μm，以1~100μm為佳。
基材，在380~780nm的光線穿透率，以80%以上為佳，以85%以上更佳。
(2)氣體阻隔性單元
構成本發明的氣體阻隔性層積體的氣體阻隔性單元，係直接或經由其他的層設在基材上。
上述氣體阻隔性單元，包括：配置在上述基材側的氣體阻隔層(1)；及配置在上述氣體阻隔層(1)的基材側的相反側的面側的氣體阻隔層(2)。
上述氣體阻隔性單元，可為氣體阻隔層(1)與氣體阻隔層(2) 鄰接配置形成者，亦可為氣體阻隔層(1)與氣體阻隔層(2)夾著別的層(底漆層等)而配置者。
氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm，以170~500nm為佳，以170~400nm更佳。氣體阻隔性單元的厚度未滿170nm時，氣體阻隔性層積體的無色透明性容易變差。另一方面，即使使氣體阻隔性單元的厚度較10μm厚，難以得到相稱的效果。
此外，氣體阻隔性單元，以[氣體阻隔層(1)的光學膜厚]/[氣體阻隔層(2)的光學膜厚]所算出之值，以3.0以上為佳，以3.0~20.0更佳，進一步以3.0~10.0為佳。藉由使該值為3.0以上，可容易得到無色透明性優良的氣體阻隔性層積體。
再者，氣體阻隔層的光學膜厚，係以「氣體阻隔層的折射率×氣體阻隔層的厚度」算出。
氣體阻隔層(1)、(2)(以下，有單以「氣體阻隔層」總稱「氣體阻隔層(1)、(2)」之情形)，均係具有抑制氧或水蒸氣等的氣體的穿透的特性(氣體阻隔性)的層。
在本發明，由於並沒有關注在氣體阻隔層單獨的氣體阻隔性，故無法由氣體阻隔性能的觀點定義氣體阻隔層。惟，可基於其折射率，推測氣體阻隔性能。通常，可說是含有後述的構成成分，折射率為1.40以上的層具有充分的氣體阻隔性。
再者，在本發明的氣體阻隔層(1)與(2)，係可由其構成成分及折射率等的物性值區別。
氣體阻隔層(1)，係於氣體阻隔性單元中，配置在基材側而成的層。氣體阻隔層(1)的折射率，以1.40~1.50為佳， 以1.42~1.48更佳。藉由使折射率在上述範圍內，容易得到無色透明性更優良的氣體阻隔性層積體。
在本發明，所謂折射率，係以23℃測定，在波長590nm的光的折射率。
氣體阻隔層(1)的厚度，並無特別限定，以169nm~5μm為佳，以169~300nm更佳。
氣體阻隔層(1)的膜密度，以1.0~2.5g/cm3為佳，以1.5~2.0g/cm3更佳。
藉由使氣體阻隔層(1)的膜密度，在上述範圍內，容易得到無色透明性或折曲性更優良的氣體阻隔性層積體。
氣體阻隔層(2)，係配置在與氣體阻隔層(1)的基材側的相反側的面側而成得層。氣體阻隔層(2)的折射率，以1.50~1.75為佳，以1.55~1.72更佳。藉由使折射率在上述範圍內，容易得到無色透明性或折曲性優良的氣體阻隔性層積體。
氣體阻隔層(2)的厚度，並無特別限定，以1nm~5μm為佳，以1~200nm更佳，以1~100nm特別佳。
氣體阻隔層(2)的膜密度，以2.5~4.5g/cm3為佳，以2.7~4.0g/cm3更佳。藉由使氣體阻隔層(2)的膜密度，在上述範圍內，容易得到氣體阻隔性更優良，且無色透明性更優良的氣體阻隔性層積體。
氣體阻隔層的構成成分，可舉例如，無機化合物、金屬、高分子化合物等。
無機化合物，可舉氧化矽、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化銦、氧化錫等的無機氧化物；氮化矽等的無機氮化物；碳化 矽等的無機碳化物；該等的複合體的無機氧化氮化物、無機氧化碳化物、無機氮化碳化物、無機氧化氮化碳化物等。
金屬，可舉鋁、鎂、鋅、錫等。
高分子化合物，可舉高分子矽化合物等。
該等之中，由容易得到無色透明性及氣體阻隔性優良的氣體阻隔性層積體，氣體阻隔層(1)係含有高分子矽化合物的層(以下，有時稱為「高分子矽化合物層」。)，氣體阻隔層(2)，以含有無機化合物的層，或含有金屬的層的任一為佳。
構成氣體阻隔層(1)的高分子矽化合物層的高分子矽化合物，可舉聚矽氮烷系化合物、聚羧矽烷系化合物、聚矽烷系化合物，及聚有機矽氧烷系化合物等。其中，氣體阻隔層(1)，由具有更優良的氣體阻隔性，以含有聚矽氮烷系化合物的層(以下有時稱為「聚矽氮烷層」。)為佳。
關於聚矽氮烷層的形成方法等的細節將於後述，惟關於其他的高分子矽化合物層，亦可利用同樣的方法形成。
氣體阻隔層(2)的含有無機化合物或金屬的層，可舉無機蒸鍍膜、或對高分子矽化合物層施以改質處理而得者(此時，所謂氣體阻隔層(2)，係指只有被改質的部分的意思。)等。
無機蒸鍍膜，可舉無機化合物或金屬的蒸鍍膜。
無機化合物的蒸鍍膜、或金屬的蒸鍍膜的原料，可舉先前表示作為氣體阻隔層的構成成分。該等可以1種單獨，或組合2種以上使用。
該等之中，由氣體阻隔性的觀點，以無機氧化物、無機氮化物或金屬作為原料的無機蒸鍍膜為佳，再者由透明性的觀 點，以無機氧化物或無機氮化物作為原料的無機蒸鍍膜為佳。
形成無機蒸鍍膜的方法，可舉真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍法等的PVD(物理蒸鍍)法、或熱CVD(化學性蒸鍍)法、電漿CVD法、光CVD法等的CVD法。
對高分子矽化合物層施以改質處理而得的層，以對聚矽氮烷層施以改質處理而得者為佳。關於聚矽氮烷層的改質方法等的細節將於後述，惟改質其他的高分子矽化合物層時，亦可利用同樣的方法。
氣體阻隔層(1)及氣體阻隔層(2)(即，氣體阻隔性單元)，藉由使用含有聚矽氮烷系化合物的材料，可有效地形成。具體係在基材上直接或經由其他的層，形成聚矽氮烷層，藉由對形成的聚矽氮烷層的表面，施以改質處理，可有效地形成目標的氣體阻隔性單元。此時，氣體阻隔層(1)係未改質的部分，氣體阻隔層(2)係被改質的部分。
聚矽氮烷系化合物，係在分子內具有包含-Si-N-鍵結(矽氮烷鍵結)的反覆單位的高分子化合物。具體以式(1)表示的化合物為佳：
Figure 105109647-A0202-12-0009-1
此外，使用的聚矽氮烷系化合物的數目平均分子量，並無特別限定，以100~50,000為佳。
上述式(1)中，n係表示任意的自然數。Rx、Ry、 Rz係分別獨立地表示，氫原子、無取代或具有取代基的烷基、無取代或具有取代基的環烷基、無取代或具有取代基的烯基、無取代或具有取代基的芳基或烷基矽基等的非水解性基。
上述無取代或具有取代基的烷基的烷基，可舉例如，甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基等的碳數1~10的烷基。
無取代或具有取代基的環烷基的環烷基，可舉例如，環丁基、環戊基、環己基、環庚基等的碳數3~10的環烷基。
無取代或具有取代基的烯基的烯基，可舉例如乙烯基、1-丙烯基，2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基等的碳數2~10的烯基。
上述烷基、環烷基及烯基的取代基，可舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子；羥基；硫醇基；環氧基；縮水甘油基；(甲基)丙烯醯氧基；苯基、4-甲基苯基、4-氯苯基等的無取代或取代基的芳基等。
無取代或具有取代基的芳基的芳基，可舉例如苯基、1-萘基、2-萘基等的碳數6~10的芳基。
上述芳基的取代基，可舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子；甲基、乙基等的碳數1~6的烷基；甲氧基、乙氧基等的碳數1~6的烷氧基；硝基；氰基；羥基；硫醇基；環氧基；縮水甘油基；(甲基)丙烯醯氧基；苯基、4-甲基苯基、4-氯苯基等的無取代或取代基的芳基等。
烷基矽基，可舉三甲基矽基、三乙基矽基、三異丙基矽基、三第三丁基矽基、甲基二乙基矽基、二甲基矽基、二乙基矽基、甲基矽基、乙基矽基等。
該等之中，Rx、Ry、Rz，以氫原子、碳數1~6的烷基，或苯基為佳，以氫原子特別佳。
具有上述式(1)所示反覆單位的聚矽氮烷系化合物，以Rx、Ry、Rz的全部是氫原子的無機聚矽氮烷、Rx、Ry、Rz之至少一個不是氫原子的有機聚矽氮烷之任一均可。
此外，在本發明，聚矽氮烷系化合物，可使用聚矽氮烷變性物。聚矽氮烷變性物，可舉例如，日本特開昭62-195024號公報、日本特開平2-84437號公報、日本特開昭63-81122號公報、日本特開平1-138108號公報、日本特開平2-175726號公報、日本特開平5-238827號公報、日本特開平6-122852號公報、日本特開平6-306329號公報、日本特開平6-299118號公報、日本特開平9-31333號公報、日本特開平5-345826號公報、日本特開平4-63833號公報等所記載者。
該等之中，聚矽氮烷系化合物，由取得容易性、及可形成具有優良的氣體阻隔性的離子植入層的觀點，以Rx、Ry、Rz的全部為氫原子的全氫聚矽氮烷為佳。
此外，聚矽氮烷系化合物，可直接使用市售作為玻璃塗層材的市售品。
聚矽氮烷系化合物，可以1種單獨，或組合2種以上使用。
聚矽氮烷層，在上述聚矽氮烷系化合物之外，在不阻礙本發明的目的的範圍，亦可含有其他的成分。其他的成 分，可舉硬化劑、老化防止劑、光安定劑、難燃劑等。
聚矽氮烷層中的聚矽氮烷系化合物的含量，由可得具有更優良的氣體阻隔性的氣體阻隔層，以50質量%以上為佳，以70質量%以上更佳。
聚矽氮烷層的厚度，並無特別限制，通常為170nm至10μm，以170~500nm為佳，以170~400nm更佳。
在本發明，即使聚矽氮烷層係奈米等級，亦可得到具有充分的氣體阻隔性的氣體阻隔性層積體。
形成聚矽氮烷層的方法，並無特別限定。例如，可藉由調製含有聚矽氮烷系化合物的至少一種、所期望的其他成分、及溶劑等的聚矽氮烷層形成用溶液，接著，將該聚矽氮烷層形成溶液，以習知的方法塗層，將所得塗層膜乾燥，形成聚矽氮烷層。
用於聚矽氮烷層形成用溶液的溶劑，可舉苯、甲苯等的芳香烴系溶劑；醋酸乙酯、醋酸丁酯等的酯系溶劑；丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮等的酮系溶劑；正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪烴系溶劑；環戊烷、環己烷等的脂環烴系溶等。
該等溶劑，可以1種單獨，或組合2種以上使用。
聚矽氮烷層形成用溶液的塗層方法，棒塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬法、輥輪塗佈法、凹版塗佈法、刮刀塗佈法、氣刀塗佈法、輥刀塗佈法、模具塗佈法、網版印刷法、噴霧塗佈法、凹版膠印法等。
乾燥形成的塗膜的方法，可採用熱風乾燥、熱輥輪乾燥、紅外線照射等，以先前採用的習知的乾燥方法。加熱溫 度，通常為60~130℃的範圍。加熱時間，通常係數秒至數分鐘。
聚矽氮烷層的改質處理，可舉離子植入處理、電漿處理、紫外線照射處理、熱處理等。
離子植入處理，係如後所述，將離子植入聚矽氮烷層，改質聚矽氮烷層的方法。
電漿處理，係將聚矽氮烷層曝於電漿中，改質聚矽氮烷層的方法。例如，可以日本特開2012-106421號公報所述的方法，進行電漿處理。
紫外線照射處理，係對聚矽氮烷層照射紫外線，改質聚矽氮烷層的方法。例如，可遵照日本特開2013-226757號公報所述的方法，進行紫外線改質處理。
該等之中，以不破壞聚矽氮烷層的表面，可有效地改質到內部，可形成氣體阻隔性更優良的氣體阻隔層(2)，以離子植入處理為佳。
植入聚矽氮烷層的離子，可舉氬、氦、氖、氪、氙等的稀有氣體的離子；氟碳化合物、氫、氮、氧、二氧化碳、氯、氟、硫等的離子；甲烷、乙烷等的烷系氣體類的離子；乙烯、丙烯等的烯系氣體類的離子；戊二烯、丁二烯等的烷二烯系氣體類的離子；乙炔等的炔系氣體類的離子；苯、甲苯等的芳香烴系氣體類的離子；環丙烷等的環烷烴類系氣體類的離子；環戊烯等的環烯系氣體類的離子；金屬的離子；有機矽化合物的離子等。
該等離子，可以1種單獨，或組合2種以上使用。
該等之中，以可更簡便地植入離子，形成具有更優良的氣體阻隔性的氣體阻隔層(2)，以氬、氦、氖、氪、氙等的稀有氣體的離子為佳。
離子的植入量，可配合氣體阻隔性層積體的使用目的(必要的氣體阻隔性、透明性等)等適宜決定。
植入離子的方法，係以電場加速的離子(離子束)照射的方法，植入電漿中的離子的方法等。其中，由可簡便地形成目標的氣體阻隔層(2)，將後者的電漿離子植入的方法為佳。
電漿離子植入，係例如，藉由在包含稀有氣體等的電漿生成氣體的大氣下，使電漿產生，對聚矽氮烷層施加負的高電壓脈衝，使該電漿中的離子(陽離子)，植入聚矽氮烷層的表面部而進行。
電漿離子植入，可使用習知的電漿離子植入裝置進行。
離子植入時的壓力(電漿離子植入時的壓力)，通常為0.01~5Pa，以0.01~1Pa為佳。電漿離子植入時的壓力在該範圍時，可簡便且有效地形成均勻的離子植入層，可有效地形成兼具透明性、氣體阻隔性的氣體阻隔層(2)。
施加負的高電壓脈衝時，即離子植入時的脈衝寬度，以1~15μsec為佳。脈衝寬度在如此的範圍時，可更簡便且有效地形成，透明而均勻的氣體阻隔層(2)。對聚矽氮烷層施加負的脈衝狀高電壓為-100kV~-100V，以-50kV~-1kV。脈衝狀高電壓在如此的範圍時，可更簡便且有效地形成透明而均勻的氣體阻隔層(2)。
此外，產生電漿時的施加電壓，以-1kV~-50kV為佳，以 -1kV~-30kV更佳，以-5kV~-20kV特別佳。以施加電壓較-1kV大的值進行離子植入，則離子植入量(劑量)變得不充分，有難以得到所期望的性能之虞。另一方面，以較-50kV小之值進行離子植入，則離子植入時層積體帶電，或發生對層積體的著色等的不適而不佳。
藉由離子植入，植入離子的區域的厚度，離子的種類或施加電壓，可藉由處理時間等的植入條件控制，只要按照聚矽氮烷層的厚度或層積體的使用目的等決定即可，通常為10~1000nm，以10~400nm為佳。
(3)氣體阻隔性層積體
本發明的氣體阻隔性層積體，係具有上述基材，及直接或經由其他的層設於該基材上的上述氣體阻隔性單元。
本發明的氣體阻隔性層積體，亦可具有基材、氣體阻隔性單元以外的層。
基材、氣體阻隔性單元以外的層，可舉底漆層、導電體層、衝擊吸收層、黏著劑層、硬塗層、工程板片等。再者，工程板片，係具有在保存、運輸氣體阻隔性層積體時，保護氣體阻隔性層積體的作用，而在使用氣體阻隔性層積體時會被剝離者。
本發明的氣體阻隔性層積體的層構成之例，可舉如下者，惟不應限定於該等。再者，在該層構成，氣體阻隔性單元，係以「氣體阻隔層(1)/氣體阻隔層(2)」表示。
(i)基材/氣體阻隔層(1)/氣體阻隔層(2)
(ii)硬塗層/基材/氣體阻隔層(1)/氣體阻隔層(2)
(iii)基材/底漆層/氣體阻隔層(1)/氣體阻隔層(2)
(iv)硬塗層/基材/底漆層/氣體阻隔層(1)/氣體阻隔層(2)
本發明的氣體阻隔性層積體的厚度，並無特別限定，以1~1000μm為佳，以10~500μm更佳，進一步以40~100μm為佳。
本發明的氣體阻隔性層積體，在溫度40℃、相對濕度90%的水蒸氣穿透率，以0.100g/(m2．day)以下為佳，以0.050g/(m2．day)以下更佳，進一步以0.030g/(m2．day)以下為佳。下限值，並無特別限定，越小越佳，通常為0.001g/(m2．day)以上。
水蒸氣穿透率可以實施例所述的方法測定。
本發明的氣體阻隔性層積體的JIS Z 8729-1994所規定的CIE L*a*b*表色系的b*值，以-1.0~1.0為佳，以-0.8~0.8更佳。
b*值係將顏色數值化時的黃與藍的程度。b*為正的值則表示帶黃，負的值則呈現藍色。
藉由使b*值在上述範圍，該氣體阻隔性層積體，更加呈現黃色與藍色的中間的色度。
b*值，可藉由改變氣體阻隔性單元的厚度或氣體阻隔層的光學膜厚等，有效地收於-1.0~1.0範圍內。
如此地，本發明的氣體阻隔性層積體，氣體阻隔性優良，且無色透明性優良，可良好地使用於作為電子裝置用構件。
2)電子裝置用構件及電子裝置
本發明的電子裝置用構件，其特徵在於：由本發明的氣體阻隔性層積體所組成。因此，本發明的電子裝置用構件，由於具有優良的氣體阻隔性，故可防止元件因水蒸氣等的氣體而惡化。此外，由於無色透明性優良，故適合用於液晶顯示器、EL顯示器等的顯示構件等。
本發明的電子裝置，包括本發明的電子裝置用構件。具體例，可舉液晶顯示器、有機EL顯示器、無機EL顯示器、電子紙、太陽能電池等。
本發明的電子裝置，由於包括由本發明的氣體阻隔性層積體所組成的電子裝置用構件，故具有優良的氣體阻隔性。
[實施例]
以下，舉實施例更加詳細地說明本發明。惟，本發明不應限定於以下的實施例。
各例中的份及%，只要沒有特別提及，係質量基準。
[b*值的測定]
使用島津製造所公司製，「UV-3600」測定實施例1~6及比較例1、2所得的氣體阻隔膜，在L*a*b*表色系的b*值。b*值係根據JIS Z 8729的規定，在色度座標的指標。
[水蒸氣穿透率的測定]
使用mocon公司製「AQUATRAN-1」測定實施例1~6及比較例1、2所得的氣體阻隔膜的水蒸氣穿透率。測定，係在40℃、相對濕度90%的大氣下進行。
[折射率及膜厚的測定]
對實施例1~6及比較例1、2所得的氣體阻隔膜，使用JA Woollam Japan公司製，「橢圓偏光儀2000U」測定氣體阻隔層(1)、氣體阻隔層(2)的折射率及膜厚。測定，係使用波長 590nm的光，以23℃進行。
[膜密度的測定]
使用薄膜評估用試料水平型X射線繞射裝置(理學公司製，「Smart Lab」)，以下述所示測定條件，測定X射線的反射率，求全反射的臨界角度θc，由該值計算阻隔層(2)的膜密度。
(測定條件)
X射線源：Cu-K α 1(波長：1.54059Å)
光學系：並行束光學系
入射側狹縫系：Ge(220)2結晶、高度限制狹縫5mm、入射狹縫0.05mm。
接收側狹縫系：接收狹縫0.10mm、索拉狹縫5°
感測器：閃爍計數器
管電壓．管電流：45kV-200mA
掃描軸：2 θ/θ
掃描模式：連續掃描
掃描範圍：0.1~3.0deg.
掃描速度：1deg./min.
取樣間隔：0.002°/step
再者，原子數比，使用以X射線光電子能譜測定而得的氣體阻隔層的表層部的氧原子、氮原子及矽原子的存在比例。
[實施例1]
在厚度50μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜(東洋紡公司製、「Cosmo Shine A-4100」)的非易接面，塗佈全氫聚矽氮烷(AZ Electronic Materials公司製，「NL-110」)，將此以 120℃加熱硬化2分鐘，形成聚矽氮烷層。聚矽氮烷層的膜厚為200nm。
接著，使用電漿離子植入裝置，對上述聚矽氮烷層，以如下條件進行電漿離子植入，改質聚矽氮烷層的表面，得到氣體阻隔膜(具有基材及直接設於基材上的氣體阻隔性單元的氣體阻隔性層積體)。對該氣體阻隔膜進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[電漿離子植入的處理條件]
腔體內壓：0.2Pa
電漿生成氣體：氬氣
流量：100sccm
RF輸出：1000W
RF頻率：1000Hz
RF脈衝寬度：50μsec
RF delay：25nsec
DC電壓：-6kV
DC頻率1000Hz
DC脈衝寬度：5μsec
DC delay：50μsec
Duty比：0.5%
處理時間：200sec
[實施例2]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為250nm以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結 果示於第1表。
[實施例3]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為200nm、將DC電壓變更為-10kV，以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[實施例4]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為250nm、將DC電壓變更為-10kV，以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[實施例5]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為200nm、將DC電壓變更為-15kV，以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[實施例6]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為250nm、將DC電壓變更為-15kV，以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[比較例1]
在實施例1，將聚矽氮烷層的膜厚變更為130nm、將DC電壓變更為-10kV，以外，以與實施例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
[比較例2]
在比較例1，將DC電壓變更為-15kV，以外，以與比較例1同樣地得到氣體阻隔膜，進行各種測定。將測定結果示於第1表。
Figure 105109647-A0305-02-0023-1
由第1表，可知如下。
在實施例1~6所得氣體阻隔膜，氣體阻隔性單元的厚度為170nm以上，並沒有帶黃。此外，比較該等氣體阻隔膜，則可知隨著施加電壓值的增大，提升氣體阻隔性。
另一方面，比較例1、2所得的氣體阻隔膜，氣體阻隔性單元的厚度未滿170nm，b*值超過1.0。

Claims (5)

  1. 一種氣體阻隔性層積體，具有：基材；及氣體阻隔性單元，其特徵在於：上述氣體阻隔性單元包括：配置在上述基材側的氣體阻隔層(1)；及配置在上述氣體阻隔層(1)的基材側的相反側的面側的氣體阻隔層(2)，且上述氣體阻隔性單元的厚度，在170nm至10μm；其中上述氣體阻隔層(1)的折射率為1.40~1.50，上述氣體阻隔層(2)的折射率為1.50~1.75，[氣體阻隔層(1)的光學膜厚]/[氣體阻隔層(2)的光學膜厚]為3.0以上；上述氣體阻隔層(2)的膜密度為2.5~4.5g/cm3。
  2. 根據申請專利範圍第1項之氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(1)及上述氣體阻隔層(2)，係使用含有聚矽氮烷系化合物的材料所形成者。
  3. 根據申請專利範圍第2項之氣體阻隔性層積體，其中上述氣體阻隔層(2)，係對直接或經由其他的層設在基材上的含有聚矽氮烷系化合物的層的表面，施以改質處理所改質的部分。
  4. 一種電子裝置用構件，由申請專利範圍第1至3項中任一項之氣體阻隔性層積體所組成。
  5. 一種電子裝置，包括申請專利範圍第4項之電子裝置用構件。
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