功能性膜的制造方法及功能性膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明使用涂料而在基板上形成不含鹵素的有機(jī)層(12),并通過(guò)等離子體CVD而在有機(jī)層(12)上形成氮化硅層(14)。通過(guò)該構(gòu)成,而提供一種可穩(wěn)定地制造具有高阻氣性的阻氣膜等高性能的功能性膜的功能性膜的制造方法、及功能性膜。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種在基板上形成有機(jī)層及氮化硅層而成的有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型 的功能性膜的制造方法、及功能性膜。 功能性膜的制造方法及功能性膜
【背景技術(shù)】
[0002] 在光學(xué)元件、液晶顯示器或有機(jī)電致發(fā)光(Electroluminescence, EL)顯示器等 顯示裝置、各種半導(dǎo)體裝置、太陽(yáng)電池等各種裝置中需要防濕性的部位或零件;對(duì)食品或電 子零件等進(jìn)行包裝的包裝材料等中利用阻氣膜。
[0003] 阻氣膜通常具有如下的構(gòu)成:將聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Polyethylene ter印hthalate,PET)膜等塑料膜作為基板(支撐體),使顯現(xiàn)阻氣性的膜于其上成膜而成 的構(gòu)成。
[0004] 在此種阻氣膜中,作為可獲得更高的阻氣性的構(gòu)成,已知有如下的有機(jī)/無(wú)機(jī)層 疊型的阻氣膜,其在基板的表面具有包含有機(jī)化合物的有機(jī)層作為基底層(下涂層),且在 該有機(jī)層上具有顯現(xiàn)阻氣性的包含無(wú)機(jī)化合物的無(wú)機(jī)層。
[0005] 進(jìn)而,也已知通過(guò)具有多個(gè)有機(jī)層與無(wú)機(jī)層的層疊結(jié)構(gòu),可獲得更高的阻氣性。
[0006] 例如,在專利文獻(xiàn)1中記載有如下的阻氣膜,其具有包含有機(jī)層與無(wú)機(jī)氧化物層 的阻氣層,且與無(wú)機(jī)氧化物層接觸的有機(jī)層包括含有硅原子或氟原子的化合物,進(jìn)而有機(jī) 層的厚度為l〇nm?1 μ m,無(wú)機(jī)氧化物層的厚度為5nm?500nm。
[0007] 另外,在專利文獻(xiàn)2中記載有如下的阻氣膜,其包括:包含在大氣壓中形成的第1 有機(jī)層及在真空中形成的第2有機(jī)層的有機(jī)層、以及形成于該有機(jī)層上的無(wú)機(jī)層。
[0008] 用作阻氣膜的基板(支撐體)的塑料膜的表面決不平坦,而具有許多微細(xì)的凹凸。 另外,塑料膜的表面也附著有塵土或灰塵等異物。
[0009] 在此種具有凹凸或異物的基板中,因這些凹凸而存在無(wú)機(jī)層無(wú)法包覆的部分,譬 如成為"陰影"的部分。基板上的無(wú)法由無(wú)機(jī)膜包覆的區(qū)域成為形成于無(wú)機(jī)膜上的孔(缺 陷),且水分可通過(guò)。
[0010] 因此,也如專利文獻(xiàn)1或?qū)@墨I(xiàn)2中所示那樣地,有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的阻氣膜 中,通過(guò)形成于基板上的有機(jī)層來(lái)使無(wú)機(jī)層的形成面平坦化,而消除起因于凹凸的"陰影" 的部分,即消除無(wú)機(jī)層無(wú)法包覆(難以包覆)的部分。
[0011] 換言之,有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的阻氣膜的性能極大地取決于成為無(wú)機(jī)層的下層的有 機(jī)層如何消除各種凹凸。
[0012] 另外,在專利文獻(xiàn)1中,就該包覆性的觀點(diǎn)而言,有機(jī)層包括含有硅原子或者氟原 子的化合物。通過(guò)有機(jī)層包含此種化合物(例如,表面活性劑),在形成有機(jī)層時(shí),降低成為 有機(jī)層的涂料的表面張力,并提升成為無(wú)機(jī)層的形成面的有機(jī)層的表面平滑性。
[0013] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0014] 專利文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-262490號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2011-46060號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017] 然而,也如專利文獻(xiàn)1或?qū)@墨I(xiàn)2中所示那樣地,作為阻氣膜中所使用的無(wú)機(jī) 層,已知有例如包含氮化硅、氧化硅、氧化鋁等各種無(wú)機(jī)化合物的層(膜)。
[0018] 其中,作為可獲得高阻氣性、且可通過(guò)等離子體CVD (Chemical Vapor Deposition,化學(xué)氣相沉積)來(lái)成膜、可獲得良好的生產(chǎn)性的無(wú)機(jī)層,已知有氮化硅層。
[0019] 如上所述,在基板上形成有機(jī)層,在該有機(jī)層上形成氮化硅層而成的阻氣膜可獲 得高阻氣性。
[0020] 此處,根據(jù)本
【發(fā)明者】的研究,在有機(jī)層上形成氮化硅層而成的阻氣膜在水蒸氣透 過(guò)率為lXl(T 3[gAm2 ?day)]左右之前,可穩(wěn)定地獲得作為目標(biāo)的阻氣性。但是,若將其以 上的高阻氣性作為目標(biāo)來(lái)制作阻氣膜,則因制造方法或有機(jī)層的組成等而產(chǎn)生許多無(wú)法獲 得作為目標(biāo)的阻氣性的情況。
[0021] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn),且在于提供一種功能性膜的制造 方法、及通過(guò)該功能性膜的制造方法所制造的功能性膜,上述功能性膜是在基板上具有作 為基底層的有機(jī)層,且在該有機(jī)層上具有顯現(xiàn)阻氣性等目標(biāo)功能的氮化硅層的阻氣膜等功 能性膜,其可穩(wěn)定地獲得高目標(biāo)性能。
[0022] 為了解決上述課題,本發(fā)明的功能性膜的制造方法提供如下的功能性膜的制造方 法,其特征在于,使用涂料而于基板上形成不含鹵素的有機(jī)層,且通過(guò)等離子體CVD而在該 有機(jī)層上形成氮化硅層。
[0023] 于此種本發(fā)明的功能性膜的制造方法中,優(yōu)選為使用具有有機(jī)溶劑、有機(jī)化合物 及表面活性劑的涂料來(lái)形成上述有機(jī)層,且以去除上述有機(jī)溶劑后的濃度計(jì),上述涂料含 有0. 01重量%?10重量%的表面活性劑。
[0024] 另外,優(yōu)選為以厚度變成〇. 5μηι?5μηι的方式形成上述有機(jī)層。
[0025] 另外,優(yōu)選為涂布5cc/m2?50cc/m2的上述涂料來(lái)形成上述有機(jī)層。
[0026] 另外,優(yōu)選為自將長(zhǎng)條狀的上述基板卷繞成輥狀而成的基板輥中抽出上述基板, 一邊沿長(zhǎng)度方向搬送該抽出的基板,一邊進(jìn)行向上述基板上的涂料的涂布、干燥、及有機(jī)化 合物的固化來(lái)形成有機(jī)層,將形成有該有機(jī)層的基板再次卷繞成輥狀而制成基板/有機(jī)層 輥,且自上述基板/有機(jī)層輥中抽出形成有有機(jī)層的基板,一邊沿長(zhǎng)度方向搬送該基板,一 邊進(jìn)行上述氮化硅層的形成,將形成有該氮化硅層的基板再次卷繞成輥狀。
[0027] 另外,優(yōu)選為上述有機(jī)層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機(jī)化合物進(jìn) 行交聯(lián)而成的層。
[0028] 進(jìn)而,優(yōu)選為上述表面活性劑為硅系的表面活性劑。
[0029] 另外,本發(fā)明的功能性膜提供如下的功能性膜,其特征在于,包括1個(gè)以上的3層 的組合,上述3層為不含鹵素的有機(jī)層、形成于該有機(jī)層上的氮化硅層、以及形成于上述有 機(jī)層與氮化硅層之間的不含鹵素的有機(jī)/氮化硅混合層。
[0030] 在此種本發(fā)明的功能性膜中,優(yōu)選為上述有機(jī)層含有0.01重量%?10重量%的 表面活性劑。
[0031] 另外,優(yōu)選為上述有機(jī)層的厚度為0. 5 μ m?5 μ m。
[0032] 進(jìn)而,優(yōu)選為上述有機(jī)層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機(jī)化合物進(jìn) 行交聯(lián)而成的層。
[0033] 根據(jù)具有上述構(gòu)成的本發(fā)明的功能性膜的制造方法及功能性膜,可穩(wěn)定地獲得具 有如水蒸氣透過(guò)率小于IX l(T3[g/(m2 · day)]這樣的高阻氣性能的阻氣膜等高性能的功能 性膜。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0034] 圖1中的㈧?(C)是概念性地表示利用本發(fā)明的功能性膜的阻氣膜的一例的 圖。
[0035] 圖2中的(A)及(B)是概念性地表示實(shí)施本發(fā)明的功能性膜的制造方法的制造裝 置的一例的圖,(A)為有機(jī)層的形成裝置,(B)為氮化硅層的形成裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下,根據(jù)附圖中所示的適宜實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的功能性膜的制造方法及功能性 膜進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0037] 圖1中的(A)概念性地表示利用本發(fā)明的功能性膜的阻氣膜的一例。
[0038] 圖1中的㈧所示的阻氣膜10a基本上將后述的塑料膜等支撐體Z作為基板,于 支撐體Z上(表面)具有有機(jī)層12,且于該有機(jī)層12上具有氮化硅層14。另外,于阻氣膜 l〇a中,在有機(jī)層12與氮化硅層14之間具有混合層16,該混合層16包含混合了有機(jī)層12 的成分與氮化硅(氮化硅層14的成分)的混合物。
[0039] 成為氮化硅層14的下層的有機(jī)層12及混合層16為不含鹵素(含有鹵素原子(元 素)的化合物)的層,其后將進(jìn)行詳述。即,有機(jī)層12及混合層16為無(wú)鹵素的層。
[0040] 另外,該阻氣膜10a是通過(guò)后述的本發(fā)明的功能性膜的制造方法來(lái)制造。
[0041] 本發(fā)明的阻氣膜l〇a(功能性膜)只要是具有有機(jī)層12,于有機(jī)層12上具有氮化 硅層14,進(jìn)而在有機(jī)層12與氮化硅層14之間具有混合層16的阻氣膜,則并不限定于圖1 中的(A)所示的構(gòu)成,可利用各種層構(gòu)成。
[0042] 作為一例,如圖1中的(B)所示的阻氣膜10b那樣,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,也可為 于氮化硅層14上(最上層)具有主要用以保護(hù)氮化硅層14的保護(hù)有機(jī)層12a的構(gòu)成。
[0043] 作為可獲得更高的阻氣性能的構(gòu)成,如圖1中的(C)所示的阻氣膜10c那樣,也可 利用具有多個(gè)(圖1中的(C)所示的例子中為2個(gè))有機(jī)層12、氮化硅層14及兩層之間的 混合層16的組合的構(gòu)成。另外,于圖1中的(C)所示的例子中,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,與圖 1中的(B)所示的例子同樣地,在最上層具有主要用以保護(hù)氮化硅層14的保護(hù)有機(jī)層12a。
[0044] 另外,在本發(fā)明中,最上層的保護(hù)有機(jī)層12a也可含有鹵素。
[0045] S卩,在本發(fā)明中,不含鹵素的有機(jī)層12是成為氮化硅層14的下層的有機(jī)層12。換 言之,在本發(fā)明中,不含齒素的有機(jī)層12是與氮化娃層14 一同夾持混合層16的有機(jī)層12。
[0046] 本發(fā)明的功能性膜的制造方法是在基板的表面形成不含鹵素的有機(jī)層12,并通過(guò) 等離子體CVD而于有機(jī)層12上形成氮化硅層14 (同時(shí)形成混合層16)的制造方法,其后將 進(jìn)行詳述。
[0047] 即,作為一例,本發(fā)明的制造方法將塑料膜等支撐體Z作為基板,并于該基板上形 成有機(jī)層12及氮化硅層14。由此,例如制造如圖1中的(A)所示的具有有機(jī)層12、氮化硅 層14及混合層16的本發(fā)明的阻氣膜10a(功能性膜)。
[0048] 另外,作為其他例,本發(fā)明的制造方法將于支撐體Z上形成有1個(gè)以上的有機(jī)層 12、氮化硅層14及混合層16的組合者作為基板,而實(shí)施本發(fā)明的制造方法。由此,也可制 造如圖1中的(C)所示的阻氣膜10c那樣,具有多個(gè)有機(jī)層12、氮化硅層14及混合層16的 組合的阻氣膜。即,本發(fā)明的制造方法也可將本發(fā)明的功能性膜作為基板,而制造本發(fā)明的 功能性膜。
[0049] 另外,本發(fā)明的功能性膜并不限定于阻氣膜。
[0050] 即,本發(fā)明可用于濾光器或抗光反射膜等各種光學(xué)膜等各種公知的功能性膜。但 是,根據(jù)本發(fā)明,可形成無(wú)極微細(xì)的針孔、全面地經(jīng)鍍膜的氮化硅層14,其后將進(jìn)行說(shuō)明。因 此,本發(fā)明適宜用于由氮化硅層14的空隙所引起的性能劣化大的阻氣膜。
[0051] 在本發(fā)明中,支撐體(基板(基材))Z并無(wú)限定,可利用各種用作阻氣膜等功能性 膜的支撐體的公知的片狀物。
[0052] 為了可進(jìn)行后述的利用卷對(duì)卷的有機(jī)層12及氮化硅層14的形成,優(yōu)選為利用長(zhǎng) 條狀的片狀的支撐體Z (網(wǎng)狀的支撐體Z)。
[0053] 作為支撐體Z,具體而言,可適宜地例示包含聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二 甲酸乙二酯(Polyethylene naphthalate,PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯 乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯等各種塑料(高分子材 料)的塑料膜。
[0054] 另外,在本發(fā)明中,也可將于此種塑料膜的表面形成保護(hù)層、粘著層、光反射層、抗 反射層、遮光層、平坦化層、緩沖層、應(yīng)力緩和層等用以獲得各種功能的層(膜)而成的物質(zhì) 用作支撐體Z (基板)。
[0055] 在支撐體Z上形成有機(jī)層12。
[0056] 有機(jī)層12是包含有機(jī)化合物的層(將有機(jī)化合物作為主要成分的層(膜)),且基 本上是使單體及/或低聚物進(jìn)行交聯(lián)(聚合)而成的層。該有機(jī)層12作為用以適當(dāng)?shù)匦?成后述的氮化硅層14的基底層而發(fā)揮功能。氮化硅層14是顯現(xiàn)阻氣性等作為目標(biāo)的功能 的層。
[0057] 此處,在本發(fā)明中,有機(jī)層12為不含鹵素的層。
[0058] 在本發(fā)明的制造方法中,有機(jī)層12通常通過(guò)如下方式來(lái)形成,即制備包含成為有 機(jī)層12的有機(jī)化合物的涂料,涂布該涂料并加以干燥后,使有機(jī)化合物進(jìn)行交聯(lián),其后將 進(jìn)行詳述。
[0059] 另外,涂料通常是將有機(jī)溶劑、進(jìn)行交聯(lián)而成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物、以及 表面活性劑等加以混合/溶解(分散)來(lái)制備,上述表面活性劑提升由涂料所產(chǎn)生的支 撐體表面(基板表面)的包覆性、或者支撐體Z的表面的凹凸或所附著的異物的包埋性 (embeddability)〇
[0060] 因此,在本發(fā)明中,使用不含鹵素的有機(jī)化合物、或例如硅系的表面活性劑等不含 鹵素的表面活性劑,制備形成有機(jī)層12的涂料。關(guān)于該點(diǎn),其后將進(jìn)行詳述。
[0061] 有機(jī)層12的厚度并無(wú)限定,但優(yōu)選為設(shè)為0. 5 μ m?5 μ m。
[0062] 通過(guò)將有機(jī)層12的厚度設(shè)為0. 5μπι以上,可適宜地包埋支撐體Z的表面的凹凸、 或附著于支撐體Z的表面的異物。其結(jié)果,可使有機(jī)層12的表面即氮化硅層14的形成面 平坦化,且可適宜地消除難以形成氮化硅層14(氮化硅層14難以鍍膜)的上述"陰影"的 部分。
[0063] 另外,通過(guò)將有機(jī)層12的厚度設(shè)為5μπι以下,可適宜地抑制由有機(jī)層12過(guò)厚所 引起的有機(jī)層12的龜裂、或阻氣膜10a的卷曲等問(wèn)題的產(chǎn)生。
[0064] 另外,當(dāng)如圖1中的(B)或圖1中的(C)所示的例子那樣,具有多個(gè)有機(jī)層12(包 含保護(hù)有機(jī)層12a)時(shí),各有機(jī)層12的厚度可相同,也可不同。
[0065] 此處,在本發(fā)明中,通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層12上形成氮化硅層14,其后將進(jìn) 行詳述。
[0066] 此時(shí),若有機(jī)層含有鹵素,則當(dāng)通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成氮化硅層時(shí),因利用等離 子體的有機(jī)層的蝕刻,而導(dǎo)致有機(jī)層中的鹵素被放出。于等離子體內(nèi)(成膜系統(tǒng)內(nèi)),該鹵 素與成膜氣體(硅烷)分解而生成的硅鍵合。其結(jié)果,氮化硅的形成及鍍膜受到阻礙,在氮 化硅層中形成許多極微細(xì)的針孔。
[0067] 當(dāng)有機(jī)層含有鹵素時(shí),有機(jī)層變得越厚,來(lái)自有機(jī)層的鹵素的放出量變得越多,而 越容易產(chǎn)生該針孔。
[0068] 相對(duì)于此,在本發(fā)明中,有機(jī)層12不含鹵素。通過(guò)有機(jī)層12不含鹵素,可防止上 述氮化硅層14中的針孔的形成。
[0069] 即,在本發(fā)明中,可不考慮該氮化硅層14中的針孔的形成,而使有機(jī)層12變得足 夠厚,且可非常充分地獲得由具有有機(jī)層12所帶來(lái)的表面平坦化、或異物的包埋效果等。
[0070] 若考慮以上方面,貝1J在本發(fā)明中,有機(jī)層12的厚度如上所述優(yōu)選為設(shè)為0. 5 μ m? 5 μ m,更優(yōu)選為設(shè)為1 μ m?3 μ m,特別優(yōu)選為設(shè)為1. 5 μ m?2. 5 μ m。
[0071] 在本發(fā)明的阻氣膜10a中,有機(jī)層12的形成材料并無(wú)限定,只要是不含鹵素的材 料,則可利用各種公知的有機(jī)化合物(樹脂/高分子化合物)。
[0072] 具體而言,可適宜地例示:聚酯、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸-馬來(lái) 酸共聚物、聚苯乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、酰化纖維素、聚氨酯、 聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂環(huán)式聚烯烴、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、芴環(huán)改性聚碳酸酯、脂環(huán)改性聚 碳酸酯、芴環(huán)改性聚酯、丙烯?;衔锏葻崴苄詷渲蚓酃柩跬?、其他有機(jī)硅化合物。
[0073] 其中,就具有高Tg且強(qiáng)度優(yōu)異等方面而言,適宜的是包含自由基聚合性化合物、 及/或官能基中具有醚基的陽(yáng)離子聚合性化合物的聚合物的有機(jī)層12。
[0074]其中,除高Tg或強(qiáng)度以外,就折射率低、光學(xué)特性優(yōu)異等方面而言,作為有機(jī)層 12,可特別適宜地例示將丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的單體或低聚物的聚合物作為主要 成分的丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂。
[0075] 其中,就Tg高、形成氮化硅層14時(shí)的耐蝕刻性優(yōu)異等方面而言,可特別適宜地 例示將三輕甲基丙燒三(甲基)丙烯酸酯(Trimethylolpropane Tri(meth)acrylate, TMPTA)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(Dipentaerythritol Hexa(meth) acrylate,DPHA) 等三官能以上的丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯的單體或低聚物的聚合物作為主要成分的 丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂。
[0076] 在本發(fā)明的制造方法中,通過(guò)等離子體CVD而于該有機(jī)層12上形成氮化硅層14。 當(dāng)形成該氮化硅層14時(shí),利用等離子體對(duì)有機(jī)層12進(jìn)行蝕刻,且不可避免地形成混合了有 機(jī)層12的形成材料與氮化娃的混合層16。
[0077] 當(dāng)然,混合層16不具有如氮化硅層14那樣的阻氣性。因此,混合層16越厚,實(shí)質(zhì) 上氮化硅層14的厚度變得越薄。此外,如上所述,因成為混合層16的形成原因的有機(jī)層12 的蝕刻,而在氮化硅層14中生成極微細(xì)的針孔。
[0078] 相對(duì)于此,包含三官能以上的(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸樹脂因Tg高、 且強(qiáng)度也高,故就可抑制利用等離子體的蝕刻等方面而言,可適宜地利用。
[0079] 如上所述,在本發(fā)明的阻氣膜10a中,有機(jī)層12通常通過(guò)含有有機(jī)溶劑、成為有機(jī) 層12的有機(jī)化合物、及表面活性劑的涂料來(lái)形成。因此,有機(jī)層12通常含有表面活性劑。
[0080] 此處,有機(jī)層12中的表面活性劑的含量并無(wú)限定,但優(yōu)選為0. 01重量%?10重 量%。即,在后述的本發(fā)明的制造方法中,優(yōu)選為使用含有以去除有機(jī)溶劑后的濃度計(jì)為 0. 01重量%?10重量%的表面活性劑的涂料來(lái)形成有機(jī)層12。
[0081] 另外,所使用的表面活性劑為硅系的表面活性劑等不含鹵素的表面活性劑。
[0082] 關(guān)于以上方面,其后將進(jìn)行詳述。
[0083] 氮化硅層14是包含氮化硅的層(將氮化硅作為主要成分的層(膜))。另外,在本 發(fā)明中,氮化硅層14通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成。
[0084] 在阻氣膜10a中,氮化硅層14主要顯現(xiàn)作為目標(biāo)的阻氣性。即,在本發(fā)明的功能 性膜中,氮化硅層14主要顯現(xiàn)阻氣性等作為目標(biāo)的功能。
[0085] 在本發(fā)明中,氮化硅層14的厚度并無(wú)限定。即,氮化硅層14的膜厚只要對(duì)應(yīng)于形 成材料,適宜決定可顯現(xiàn)作為目標(biāo)的阻氣性(功能)的厚度即可。另外,根據(jù)本
【發(fā)明者】的研 究,氮化娃層14的厚度優(yōu)選為設(shè)為15nm?200nm。
[0086] 通過(guò)將氮化硅層14的厚度設(shè)為15nm以上,可形成穩(wěn)定地顯現(xiàn)充分的阻氣性能 (目標(biāo)性能)的氮化硅層14。另外,氮化硅層14通常較脆,若過(guò)厚,則有可能產(chǎn)生破裂或裂 縫、剝落等,但通過(guò)將氮化硅層14的厚度設(shè)為200nm以下,可防止破裂產(chǎn)生。
[0087] 另外,若考慮上述方面,則氮化娃層14的厚度優(yōu)選為設(shè)為15nm?100nm,特別優(yōu)選 為設(shè)為20nm?75nm。
[0088] 在本發(fā)明的阻氣膜10a中,在有機(jī)層12與氮化硅層14之間存在混合層16。
[0089] 在本發(fā)明的制造方法中,若形成有機(jī)層12,則通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成氮化硅層 14,其后將進(jìn)行詳述。此處,若通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層12的表面進(jìn)行氮化硅層14的 形成,則有機(jī)層12因CVD的等離子體而被蝕刻。通過(guò)該有機(jī)層的蝕刻,伴隨氮化硅的鍍膜, 也不可避免地形成混合了有機(jī)層12的形成材料與氮化硅的混合層16。
[0090] 混合層16中的有機(jī)材料的量隨著進(jìn)行氮化硅層14的形成(氮化硅的鍍膜)而減 少,最終形成不存在有機(jī)材料的純凈的氮化硅層14。
[0091] 在本發(fā)明中,混合層16是因由形成氮化硅層14時(shí)的CVD的等離子體所引起的有 機(jī)層12的蝕刻,而不可避免地形成的層。
[0092] 因此,混合層16的厚度受到有機(jī)層12的形成材料或氮化硅層14的形成條件的影 響。根據(jù)本
【發(fā)明者】的研究,混合層16的厚度一般為幾nm左右,通常至多為10nm以下。
[0093] 此處,本發(fā)明中,有機(jī)層12不含鹵素,另外,形成于有機(jī)層12上的層為氮化硅層 14。
[0094] 因此,本發(fā)明的阻氣膜10a(功能性膜)的混合層16也不含鹵素(無(wú)鹵素)。
[0095] 圖2概念性地表示通過(guò)本發(fā)明的功能性膜的制造方法來(lái)制造上述阻氣膜10a的制 造裝置的一例。
[0096] 該制造裝置包括形成有機(jī)層12的有機(jī)成膜裝置30、及形成氮化硅層14的無(wú)機(jī)成 膜裝置32。另外,在圖2中,(A)為有機(jī)成膜裝置30,(B)為無(wú)機(jī)成膜裝置32。
[0097] 圖2所示的有機(jī)成膜裝置30及無(wú)機(jī)成膜裝置32均為通過(guò)所謂的卷對(duì)卷(Roll to Roll,以下也稱為R to R)來(lái)進(jìn)行成膜的裝置,上述卷對(duì)卷是自將長(zhǎng)條狀的被成膜材料卷繞 而成的輥中送出被成膜材料,一邊沿長(zhǎng)度方向搬送被成膜材料一邊進(jìn)行成膜,并將已成膜 的被成膜材料再次卷繞成輥狀。
[0098] 此種R to R可進(jìn)行生產(chǎn)性高、效率良好的阻氣膜10a(功能性膜)的制造。
[0099] 另外,本發(fā)明的制造方法并不限定于使用長(zhǎng)條狀的支撐體Z并通過(guò)R to R來(lái)制造 阻氣膜等功能性膜。即,本發(fā)明的制造方法也可使用切片狀的支撐體Z,并利用所謂的單片 式(批次式)的成膜方法來(lái)制造功能性膜。
[0100] 但是,在本發(fā)明中,就可更大地獲得發(fā)明的效果等方面而言,優(yōu)選為通過(guò)R to R來(lái) 制造阻氣膜l〇a等。關(guān)于該點(diǎn),其后將進(jìn)行詳述。
[0101] 另外,在使用切片狀的支撐體Z的情況下,有機(jī)層12及氮化硅層14、以及作為最上 層的有機(jī)層的保護(hù)有機(jī)層12a的形成方法基本上也與以下所說(shuō)明的利用R to R的制造方 法相同。
[0102] 圖2中的(A)所示的有機(jī)成膜裝置30是如下的裝置:一邊沿長(zhǎng)度方向搬送長(zhǎng)條狀 的支撐體Z (被成膜材料),一邊涂布成為有機(jī)層12的涂料,加以干燥后,通過(guò)光照射來(lái)使涂 膜中所含有的有機(jī)化合物進(jìn)行交聯(lián)而固化,從而形成有機(jī)層12。
[0103] 作為一例,有機(jī)成膜裝置30包括:涂布裝置36、干燥裝置38、光照射裝置40、旋轉(zhuǎn) 軸42、卷取軸46、以及搬送輥對(duì)48及搬送輥對(duì)50。
[0104] 另外,除圖示的構(gòu)件以外,有機(jī)成膜裝置30也可具有搬送輥對(duì)、支撐體Zo的引導(dǎo) 構(gòu)件、各種傳感器等在一邊搬送長(zhǎng)條狀的被成膜材料,一邊利用涂布進(jìn)行成膜的公知的裝 置中所設(shè)置的各種構(gòu)件。
[0105] 在有機(jī)成膜裝置30中,將卷繞長(zhǎng)條狀的支撐體Z而成的支撐體輥ZR裝填于旋轉(zhuǎn) 軸42上。
[0106] 若將支撐體輥ZR裝填于旋轉(zhuǎn)軸42上,則支撐體Z自支撐體輥ZR中被抽出,并于 如下的規(guī)定的搬送路徑上通過(guò)(穿過(guò)):經(jīng)過(guò)搬送輥對(duì)48后,通過(guò)涂布裝置36、干燥裝置38 及光照射裝置40的下部,然后經(jīng)過(guò)搬送輥對(duì)50而到達(dá)卷取軸46。
[0107] 在有機(jī)成膜裝置30中,同步進(jìn)行來(lái)自支撐體輥ZR的支撐體Z的送出、及卷取軸46 上的形成有有機(jī)層12的支撐體Zo的卷取。由此,一邊在規(guī)定的搬送路徑上在長(zhǎng)度方向上 搬送長(zhǎng)條狀的支撐體Z,一邊利用涂布裝置36涂布成為有機(jī)層12的涂料,然后利用干燥裝 置38對(duì)涂料進(jìn)行干燥,利用光照射裝置40進(jìn)行固化,由此形成有機(jī)層12。
[0108] 涂布裝置36是將事先制備的形成有機(jī)層12的涂料涂布于支撐體Z的表面的裝 置。
[0109] 該涂料具有通過(guò)進(jìn)行交聯(lián)并進(jìn)行聚合而成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物(單體/低 聚物)、有機(jī)溶劑、以及表面活性劑(表面調(diào)整劑)。另外,在該涂料中,根據(jù)需要而適宜添 加硅烷偶聯(lián)劑或聚合引發(fā)劑(交聯(lián)劑)等形成有機(jī)層12時(shí)所使用的各種添加劑。
[0110] 此處,在本發(fā)明中,有機(jī)層12(保護(hù)有機(jī)層12a除外)不含鹵素。
[0111] 因此,添加至成為有機(jī)層12的涂料中的成分除如有機(jī)溶劑那樣通過(guò)干燥或交聯(lián) 而去除的成分以外,利用不含鹵素的物質(zhì)(不包括含有鹵素原子的化合物的物質(zhì))。即,成 為有機(jī)層12的有機(jī)化合物可使用例如上述TMPTA或DPHA等不含鹵素原子的有機(jī)化合物。 另外,作為表面活性劑,可使用例如硅(silicon)系的表面活性劑等包含不含鹵素原子的 化合物的表面活性劑。
[0112] 如上所述,本發(fā)明的制造方法通過(guò)等離子體CVD而于不含鹵素的有機(jī)層12上形成 氮化硅層14。本發(fā)明通過(guò)具有此種構(gòu)成,在將氮化硅層14用作阻氣層(功能層)的阻氣膜 等中,能夠以利用等離子體CVD的高生產(chǎn)性穩(wěn)定地制造性能非常高的產(chǎn)品。
[0113] 另外,作為通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成氮化硅層14時(shí)的硅源,通??墒褂霉柰?。艮P, 氮化硅層14通常通過(guò)使用成膜氣體的等離子體CVD來(lái)形成,上述成膜氣體包含作為硅源的 娃燒氣。
[0114] 如專利文獻(xiàn)1或?qū)@墨I(xiàn)2中所示那樣地,已知有將塑料膜等作為基板,在基板的 表面形成有機(jī)層,在該有機(jī)層上形成無(wú)機(jī)層而成的現(xiàn)有的有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的阻氣膜(功 能性膜)。
[0115] 在該有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的阻氣膜中,形成于基板表面的有機(jī)層是為了如下目的而 設(shè)置:掩埋基板的凹凸、或附著于基板表面的異物或潤(rùn)滑劑等,而使無(wú)機(jī)層的形成面平坦 化。
[0116] 另一方面,作為可獲得良好的阻氣性的阻氣層,已知有氮化硅14 (氮化硅膜)。
[0117] 就可獲得高生產(chǎn)性、且可形成高密度的膜(成膜)而言,利用等離子體CVD來(lái)形成 氮化娃層14。
[0118] 通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層上形成氮化硅層而成的阻氣膜在水蒸氣透過(guò)率(阻 氣性)為lXl〇_ 3[gAm2 · day)]左右之前,可穩(wěn)定地獲得目標(biāo)性能。
[0119] 但是,若將其以上的高阻氣性作為目標(biāo)來(lái)制作阻氣膜,則會(huì)產(chǎn)生許多無(wú)法獲得作 為目標(biāo)的阻氣性的情況。
[0120] 本
【發(fā)明者】對(duì)其原因進(jìn)行了努力研究。其結(jié)果,發(fā)現(xiàn)為了獲得高阻氣性,重要的是有 機(jī)層中所含有的成分。
[0121] 如上所述,當(dāng)通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層上進(jìn)行成膜時(shí),有機(jī)層因等離子體而 得到蝕刻,形成如上所述的有機(jī)/無(wú)機(jī)的混合層。
[0122] 此處,若通過(guò)等離子體CVD而于含有鹵素的有機(jī)層的表面形成氮化硅層,則經(jīng)蝕 刻的有機(jī)層的鹵素被放出至等離子體中。被放出至等離子體中的鹵素與因由等離子體所引 起的成膜氣體(硅烷)的分解而生成的硅鍵合,生成氯化硅或氟化硅等鹵化硅。鹵素的活 性高于氮。因此,該硅與鹵素的鍵合阻礙氮化硅的生成(硅與氮的鍵合)。其結(jié)果,氮化硅 未于有機(jī)層中的存在鹵素的位置上鍍膜,于該部分形成nm級(jí)的極微細(xì)的針孔。
[0123] 如此,若有機(jī)層含有鹵素,則在通過(guò)等離子體CVD所形成的氮化硅層上形成多個(gè) 微細(xì)的針孔。
[0124] 尤其,當(dāng)使用氟系的表面活性劑等含有鹵素的表面活性劑作為表面活性劑時(shí),容 易形成該極微細(xì)的針孔。
[0125] 如上所述,在有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的阻氣膜中,有機(jī)層是為了如下目的而形成:包埋 支撐體Z表面(基板表面)的凹凸、或附著于支撐體Z的表面的異物,而使無(wú)機(jī)層的形成面 平坦化。
[0126] 為了通過(guò)有機(jī)層來(lái)覆蓋包含異物等的支撐體Z (基板)的整個(gè)表面,必須降低成為 有機(jī)層的涂料的表面張力,提升由涂料所產(chǎn)生的包覆性、或者凹凸或異物的包埋性。因此, 優(yōu)選為向形成有機(jī)層的涂料中添加表面活性劑。
[0127] 表面活性劑在其性質(zhì)方面,添加至涂料中的表面活性劑之中,多數(shù)的表面活性劑 存在于經(jīng)干燥的涂膜中的表面附近(表層)。進(jìn)而,表面活性劑于涂膜的表面附近,通過(guò)自 凝聚性而凝聚。即,在含有表面活性劑的涂料中,不論如何均勻地混合涂料,在使涂料干燥 而成的涂膜上,均不可避免地產(chǎn)生自支撐體Z側(cè)向表面變高的表面活性劑的濃度梯度,另 夕卜,即便是表面,也于面內(nèi)產(chǎn)生局部的表面活性劑的濃度梯度。
[0128] 另外,該涂膜表面的表面活性劑的凝聚部因與周邊的表面張力的差而變成凹狀。 該表面活性劑的凝聚部可通過(guò)原子力顯微鏡(Atomic Force Microscopy, AFM)來(lái)觀察。
[0129] 若使此種涂膜固化(使有機(jī)化合物進(jìn)行交聯(lián)),則于保持該表面活性劑的濃度梯 度的狀態(tài)下,形成有機(jī)層。
[0130] 當(dāng)然,利用等離子體的有機(jī)層的蝕刻自表面起進(jìn)行。因此,若在使用例如氟系的表 面活性劑的有機(jī)層上,通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成氮化硅層,則大量源自表面活性劑的氟自 經(jīng)蝕刻的有機(jī)層被排出至等離子體中。尤其,在表面活性劑的凝聚部,自經(jīng)蝕刻的有機(jī)層中 排出大量氟。氟比氮更優(yōu)先與硅進(jìn)行鍵合,而阻礙氮化硅的形成及鍍膜。
[0131] 其結(jié)果,在所形成的氮化硅層中形成許多倒圓錐狀的微細(xì)的針孔,上述針孔于 涂膜表面以表面活性劑所凝聚的位置為中心,向表面擴(kuò)徑。例如,當(dāng)?shù)鑼拥哪ず駷?30nm?50nm時(shí),該針孔是底面(氮化娃層14的表面)的直徑為幾 nm?100nm左右的極微 細(xì)的針孔。
[0132] 此種存在于有機(jī)層上的起因于鹵素的針孔在水蒸氣透過(guò)率為IX l(T3[g/ (m2 · day)]左右之前,不會(huì)造成大的影響。然而,于要求如超過(guò)其的高阻氣性的情況下,因 該針孔的影響而難以獲得作為目標(biāo)的阻氣性。
[0133] 相對(duì)于此,在本發(fā)明中,有機(jī)層12不含鹵素(含有鹵素原子的化合物)。因此,即 便通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層12上形成氮化硅層14,也不會(huì)形成起因于鹵素的針孔。
[0134] 因此,根據(jù)本發(fā)明,于在有機(jī)層上形成氮化硅層而成的有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的功能 性膜中,可穩(wěn)定地獲得水蒸氣透過(guò)率小于lXl〇_ 3[gAm2 · day)]的高性能的阻氣膜等不存 在氮化硅層14的起因于針孔的性能下降、且高性能的功能性膜。
[0135] 另外,該起因于鹵素的針孔的形成是在通過(guò)等離子體CVD而于有機(jī)層的表面形成 氣化娃層的系統(tǒng)中特有的現(xiàn)象。
[0136] S卩,在真空蒸鍍或?yàn)R鍍等成膜方法中,即便在含有鹵素的有機(jī)層上形成氮化硅層, 也不會(huì)在有機(jī)層上產(chǎn)生針孔。
[0137] 在真空蒸鍍中,成膜時(shí)不伴有等離子體的生成。因此,即便在有機(jī)層上形成氮化硅 層,有機(jī)層也不會(huì)因等離子體而得到蝕刻。因此,在真空蒸鍍中,即便有機(jī)層含有鹵素,有機(jī) 層的鹵素也不會(huì)被放出至成膜系統(tǒng)內(nèi),而不會(huì)形成起因于鹵素的針孔。
[0138] 另外,濺鍍是為了成膜而生成等離子體。但是,在濺鍍(包含反應(yīng)性濺鍍)中,在 靶材的附近生成等離子體,等離子體未到達(dá)被成膜面。即,有機(jī)層不會(huì)因等離子體而得到蝕 亥IJ,僅進(jìn)行成膜的氮化硅到達(dá)有機(jī)層的表面。因此,在濺鍍中,即便有機(jī)層含有鹵素,有機(jī)層 的鹵素也不會(huì)被放出至成膜系統(tǒng)內(nèi),而不會(huì)形成起因于鹵素的針孔。
[0139] 如上所述,涂布裝置36將成為有機(jī)層12的涂料涂布于支撐體Z (基板)的表面。 該涂料是將有機(jī)溶劑、進(jìn)行交聯(lián)而成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物、表面活性劑等加以混合/ 溶解(分散)來(lái)制備。
[0140] 另外,如上所述,在本發(fā)明的阻氣膜10a中,有機(jī)層12不含鹵素(源自不可避免的 雜質(zhì)的成分除外)。因此,添加至涂布裝置36于支撐體Z上所涂布的涂料中的物質(zhì)除有機(jī) 溶劑等通過(guò)其后的干燥或交聯(lián)而去除的成分以外,可使用不含鹵素的物質(zhì)(不含鹵素原子 的化合物)。
[0141] 進(jìn)行交聯(lián)(聚合)而成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物可利用不含鹵素的各種物質(zhì)。
[0142] 其中,如上述有機(jī)層12的形成材料的說(shuō)明中所述那樣地,適宜的是自由基聚合性 化合物及/或官能基中具有醚基的陽(yáng)離子聚合性化合物。其中,特別適宜的是丙烯酸酯及/ 或甲基丙烯酸酯的單體或低聚物。其中,可特別適宜地例示三官能以上的丙烯酸酯及/或 甲基丙烯酸酯的單體或低聚物。
[0143] 表面活性劑也可利用硅系的表面活性劑等不含鹵素的各種表面活性劑。其中,與 氮化硅層14相同,優(yōu)選為利用硅系的表面活性劑。
[0144] 形成有機(jī)層12的涂料中的表面活性劑的濃度并無(wú)限定,以去除有機(jī)溶劑后的濃 度(將去除有機(jī)溶劑后的成分的合計(jì)設(shè)為100重量%時(shí)的濃度)計(jì),優(yōu)選為含有0.01重 量%?10重量%的表面活性劑。
[0145] 通過(guò)含有0.01重量%以上的表面活性劑,就以下等方面而言較佳:可使自涂布至 干燥為止的涂料的表面張力變得適當(dāng)、可通過(guò)有機(jī)層12而更確實(shí)且無(wú)間隙地覆蓋包含凹 凸或異物的基板表面的整個(gè)面。
[0146] 另外,通過(guò)將表面活性劑的含量設(shè)為10重量%以下,就以下等方面而言是優(yōu)選 的,即,可適宜地抑制涂料的相分離、可提升主單體的比率、可降低對(duì)作為官能基數(shù)多的單 體的優(yōu)點(diǎn)的耐蝕刻性造成影響的可能性。
[0147] 若考慮以上方面,則涂料中的表面活性劑的含量?jī)?yōu)選為0. 05重量%?3重量%。
[0148] 形成有機(jī)層12的涂料只要利用公知的方法將此種成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物或 表面活性劑等溶解(分散)于有機(jī)溶劑中,并通過(guò)公知的方法來(lái)制備即可。
[0149] 用于制備涂料的有機(jī)溶劑并無(wú)限定,可利用甲乙酮(Methyl Ethyl Ketone,MEK)、 環(huán)己酮、異丙醇、丙酮等各種用于有機(jī)/無(wú)機(jī)層疊型的功能性膜中的有機(jī)層的形成的有機(jī) 溶劑。
[0150] 另外,在形成有機(jī)層12的涂料中,根據(jù)需要可適宜添加表面活性劑、硅烷偶聯(lián)劑 及光聚合引發(fā)劑等形成有機(jī)層12時(shí)所使用的各種添加劑。
[0151] 在本發(fā)明的制造方法中,這些添加成分也使用殘留于干燥后或交聯(lián)后的有機(jī)層12 中的成分不含鹵素者。
[0152] 若考慮該點(diǎn),則涂布于支撐體Z上的涂料的粘度并無(wú)限定,但優(yōu)選為0. 6cP? 30cP,特別優(yōu)選為lcP?10cP。因此,優(yōu)選為以滿足該粘度的方式調(diào)整涂料的固體成分濃度 等。
[0153] 為了通過(guò)有機(jī)層12而無(wú)空隙地包覆包含支撐體Z的表面的異物或凹凸等的支撐 體Z的表面,必須以不產(chǎn)生非涂布部的方式將涂料涂布于支撐體Z上。即,必須使包含異物 等的支撐體Z的表面(氮化硅層14的形成區(qū)域)的整個(gè)面無(wú)間隙地浸漬于涂料中。因此, 在某種程度上,涂料的粘度優(yōu)選為低。另外,若因涂布液中的固體成分濃度過(guò)高等而導(dǎo)致涂 料的粘度過(guò)高,則會(huì)引起條紋故障(stripe failure),其結(jié)果,容易產(chǎn)生有機(jī)層的脫落。
[0154] 通過(guò)將涂料的粘度設(shè)為上述范圍,可確實(shí)地避免此種不良情況,而將涂料適當(dāng)?shù)?涂布于支撐體Z的整個(gè)表面。
[0155] 如上所述,在有機(jī)成膜裝置30中,一邊沿長(zhǎng)度方向搬送長(zhǎng)條狀的支撐體Z,一邊利 用涂布裝置36將上述涂料涂布于支撐體Z的表面,然后利用干燥裝置38對(duì)涂料進(jìn)行干燥, 利用光照射裝置40進(jìn)行固化,由此形成有機(jī)層12。
[0156] 在涂布裝置36中,向支撐體Z上的涂料的涂布方法并無(wú)限定。
[0157] 因此,涂料的涂布可利用模涂法、浸涂法、氣動(dòng)刮刀涂布法、簾涂法、輥涂法、線棒 涂布法、凹版涂布法、斜板式涂布法等所有公知的涂料的涂布方法。
[0158] 其中,因如下等理由而適宜利用模涂法:由于能夠以非接觸的方式涂布涂料,因此 不會(huì)損傷支撐體Z (特別是形成多個(gè)有機(jī)層12時(shí)的無(wú)機(jī)層)的表面;因液珠(液池 ,liquid pool)的形成,故支撐體Z的表面的凹凸或異物等的包埋性優(yōu)異。
[0159] 利用涂布裝置36向支撐體Z上涂布的涂料的涂布量?jī)?yōu)選為5cc/m2?50cc/m 2。
[0160] 通過(guò)將涂布量設(shè)為5cc/m2以上,可更確實(shí)地如上所述使支撐體Z的表面的整個(gè)面 無(wú)間隙地浸漬于涂料中,并通過(guò)有機(jī)層12而無(wú)空隙地包覆支撐體Z的表面。另外,通過(guò)將 涂布量設(shè)為50cc/m 2以下,可適宜地避免如下等不良情況:由起因于涂布量過(guò)多的干燥負(fù)荷 的增大所引起的生產(chǎn)性的下降、或由殘留溶劑增加所引起的涂膜的效果不良。另外,根據(jù) 涂布方式,若涂布量過(guò)多,則會(huì)產(chǎn)生被稱為滴液的液珠部的不穩(wěn)定化,但通過(guò)將涂布量設(shè)為 50cc/m 2以下,此種不良情況也可適宜地避免。
[0161] 若考慮以上方面,則向支撐體Z上涂布的涂料的涂布量更優(yōu)選為5cc/m2?30cc/ m2〇
[0162] 另外,如上所述,在本發(fā)明的阻氣膜10a中,有機(jī)層12(保護(hù)有機(jī)層12a)的厚度優(yōu) 選為0· 5 μ m?3 μ m。
[0163] 因此,在本發(fā)明中,優(yōu)選為以通過(guò)5cc/m2以上的涂布量而使有機(jī)層12的厚度 所涂布的涂料的干膜的厚度)變成〇. 5 μ m?3 μ m的方式,制備涂料。換言之,涂布裝置36 優(yōu)選為對(duì)應(yīng)于涂料,以通過(guò)5cc/m2以上的涂布量而使干膜的厚度變成0. 5 μ m?3 μ m的方 式,將涂料涂布于支撐體Z上。
[0164] 如上所述,繼而將支撐體Z搬送至干燥裝置38處,對(duì)涂布裝置36所涂布的涂料進(jìn) 行干燥。
[0165] 利用干燥裝置38對(duì)涂料進(jìn)行干燥的方法并無(wú)限定,只要是可于支撐體Z到達(dá)光照 射裝置40之前,對(duì)涂料進(jìn)行干燥(去除有機(jī)溶劑),而形成可進(jìn)行交聯(lián)的狀態(tài)的方法,則可 利用所有公知的干燥方法。作為一例,可例示利用加熱器的加熱干燥、利用暖風(fēng)的加熱干燥 等。
[0166] 繼而,將支撐體Z搬送至光照射裝置40處。光照射裝置40對(duì)涂布裝置36所涂布、 且干燥裝置38進(jìn)行了干燥的涂料照射紫外線(UV(Ultraviolet)光)或可見光等,使涂料 中所含有的有機(jī)化合物(有機(jī)化合物的單體或低聚物)進(jìn)行交聯(lián)(聚合)而固化,從而制 成有機(jī)層12。
[0167] 此處,在利用光照射裝置40對(duì)涂膜進(jìn)行固化時(shí),根據(jù)需要,也可使光照射裝置40 于支撐體Z上的光照射區(qū)域變成由氮?dú)庵脫Q等所產(chǎn)生的惰性環(huán)境(無(wú)氧環(huán)境)。另外,根 據(jù)需要,也可使用抵接于背面的支承輥(backup roller)等,在固化時(shí)調(diào)整支撐體Z(即涂 膜)的溫度。
[0168] 另外,在本發(fā)明中,成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物的交聯(lián)并不限定于光聚合。即,有 機(jī)化合物的交聯(lián)可對(duì)應(yīng)于成為有機(jī)層12的有機(jī)化合物,利用加熱聚合、電子束聚合、等離 子體聚合等各種方法。
[0169] 在本發(fā)明中,如上所述,適宜利用丙烯酸樹脂或甲基丙烯酸樹脂等丙烯酸系樹脂 作為有機(jī)層12,因此適宜利用光聚合。
[0170] 以上述方式形成了有機(jī)層12的支撐體Z (以下,將形成有有機(jī)層12的支撐體Z設(shè) 為"支撐體Zo")被搬送輥對(duì)50夾持搬送而到達(dá)卷取軸46。利用卷取軸46將支撐體Zo再 次卷取成輥狀,而變成卷繞支撐體Zo而成的輥ZoR。
[0171] 該輥ZoR被供給至圖2中的(B)所示的無(wú)機(jī)成膜裝置32(其供給室56)中。
[0172] 無(wú)機(jī)成膜裝置32是通過(guò)等離子體CVD而在有機(jī)層12 (支撐體Zo)的表面形成氮 化硅層14 (成膜)的裝置,其具有供給室56、成膜室58、及卷取室60。
[0173] 另外,除圖示的構(gòu)件以外,無(wú)機(jī)成膜裝置32也可具有搬送輥對(duì)、或規(guī)定支撐體Zo 的寬度方向的位置的引導(dǎo)構(gòu)件、各種傳感器等在一邊搬送長(zhǎng)條狀的被成膜材料,一邊利用 氣相沉積法進(jìn)行成膜的公知的裝置中所設(shè)置的各種構(gòu)件。
[0174] 供給室56具有旋轉(zhuǎn)軸64、引導(dǎo)輥68、及真空排氣裝置70。
[0175] 在無(wú)機(jī)成膜裝置32中,將卷繞支撐體Zo而成的棍ZoR裝填于供給室56的旋轉(zhuǎn)軸 64上。
[0176] 若將輥ZoR裝填于旋轉(zhuǎn)軸64上,則支撐體Zo于如下的規(guī)定的搬送路徑上通過(guò)(穿 過(guò)):自供給室56通過(guò)成膜室58,而到達(dá)卷取室60的卷取軸92上。在無(wú)機(jī)成膜裝置32中, 也同步進(jìn)行來(lái)自輥ZoR的支撐體Zo的送出、及卷取軸92上的無(wú)機(jī)層已成膜的支撐體Zo (即 阻氣膜l〇a)的卷取,且一邊沿長(zhǎng)度方向搬送支撐體Zo, 一邊于成膜室58中,在支撐體Zo上 連續(xù)地進(jìn)行氮化硅層14的成膜。
[0177] 在供給室56中,通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)源而使旋轉(zhuǎn)軸64于圖中的順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn), 自輥ZoR上送出支撐體Zo,通過(guò)引導(dǎo)輥68而在規(guī)定的路經(jīng)上引導(dǎo)該支撐體Zo,然后自形成 于隔離壁72的狹縫72a輸送至成膜室58中。
[0178] 另外,在圖示例的無(wú)機(jī)成膜裝置32中,作為優(yōu)選的實(shí)施方式,分別地在供給室56 中設(shè)置有真空排氣裝置74、在卷取室60中設(shè)置有真空排氣裝置76。在無(wú)機(jī)成膜裝置32中, 在成膜過(guò)程中,通過(guò)各個(gè)真空排氣裝置而將供給室56及卷取室60的壓力保持為對(duì)應(yīng)于后 述的成膜室58的壓力(成膜壓力)的規(guī)定的壓力。由此,防止鄰接的室的壓力對(duì)成膜室58 的壓力(成膜室58中的成膜)造成影響。
[0179] 真空排氣裝置70并無(wú)限定,可使用渦輪泵、機(jī)械增壓泵、干式泵、旋轉(zhuǎn)泵等真空泵 等各種真空下的成膜裝置中所使用的公知的(真空)排氣裝置。關(guān)于該點(diǎn),后述的其他真 空排氣裝置74及真空排氣裝置76也同樣如此。
[0180] 成膜室58是在支撐體Zo的表面(S卩,有機(jī)層12的表面)通過(guò)等離子體CVD而在 有機(jī)層12上形成氮化硅層14的室。
[0181] 在圖示例中,成膜室58包括:鼓80、噴淋電極(shower electrode)82、引導(dǎo)棍84a 及引導(dǎo)輥84b、高頻電源86、氣體供給裝置87、以及上述真空排氣裝置74。
[0182] 通過(guò)引導(dǎo)輥84a而在規(guī)定的路經(jīng)上引導(dǎo)被搬送至成膜室58中的支撐體Zo,并將該 支撐體Zo卷繞于鼓80的規(guī)定位置上。一邊通過(guò)鼓80而使支撐體Zo位于規(guī)定位置上,一 邊沿長(zhǎng)度方向搬送該支撐體Zo,并通過(guò)等離子體CVD來(lái)形成氮化硅層14。
[0183] 真空排氣裝置74對(duì)成膜室58內(nèi)進(jìn)行真空排氣,形成對(duì)應(yīng)于利用等離子體CVD的 氮化硅層14的形成的真空度。
[0184] 鼓80是以中心線為中心而于圖中的逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)的圓筒狀的構(gòu)件。
[0185] 自供給室56供給并通過(guò)引導(dǎo)輥84a而在規(guī)定的路經(jīng)上得到引導(dǎo),且卷繞于鼓80 的規(guī)定位置上的支撐體Zo纏繞在鼓80的圓周面的規(guī)定區(qū)域中,一邊被鼓80支撐/引導(dǎo), 一邊于規(guī)定的搬送路經(jīng)上得到搬送,并在表面形成氮化硅層14。
[0186] 作為一例,圖示例的成膜室58通過(guò)CCP-CVD (電容稱合等離子體(Capacitively Coupled Plasma,CCP) CVD)而在支撐體Zo的表面形成氮化硅層14。鼓80也作為CCP-CVD 中的對(duì)向電極發(fā)揮作用,且與后述的噴淋電極82(成膜電極)一同構(gòu)成電極對(duì)。
[0187] 因此,在鼓80上可連接用以供給偏壓電力的偏壓電源、或者鼓80也可接地?;蛘撸?與偏壓電源的連接及接地也可進(jìn)行切換。另外,為了進(jìn)行支撐體Z的冷卻或加熱,鼓80也 可具有調(diào)整對(duì)支撐體Z進(jìn)行支撐的圓周面的溫度的溫度調(diào)整裝置。
[0188] 高頻電源86是等離子體CVD中所使用的公知的高頻電源,其將等離子體激發(fā)電力 供給至噴淋電極82中。
[0189] 氣體供給裝置87也為等離子體CVD中所使用的公知的成膜氣體(原料氣體/制 程氣體)的供給裝置,其將成膜氣體供給至噴淋電極82中。
[0190] 另外,在本發(fā)明中,成膜氣體只要包含硅源、且可形成氮化硅層,則可利用公知的 各種氣體的組合。
[0191] 作為一例,可例示:硅烷氣、氨氣及氮?dú)獾慕M合,硅烷氣、氨氣及不活潑氣體的組 合,娃燒氣、氨氣、氮?dú)饧皻錃獾慕M合,娃燒氣、氨氣、不活潑氣體及氫氣的組合等。
[0192] 噴淋電極82是CCP-CVD中所使用的公知的噴淋電極(噴淋板)。
[0193] S卩,噴淋電極82為將一邊與鼓80對(duì)向配置且內(nèi)部具有中空部的框體狀,在與鼓80 的對(duì)向面上,形成有多個(gè)與該中空部連通的貫通孔(氣體供給孔)。
[0194] 氣體供給裝置87將成膜氣體供給至該噴淋電極82的中空部。因此,成膜氣體被 自形成于鼓80的對(duì)向面的貫通孔,供給至作為成膜電極的噴淋電極82與作為對(duì)向電極的 鼓80之間。
[0195] 支撐體Zo被卷繞于鼓80上后一邊沿長(zhǎng)度方向得到搬送,一邊在噴淋電極82與鼓 80之間,通過(guò)等離子體CVD而在有機(jī)層12上形成氮化硅層14。另外,當(dāng)形成該氮化硅層14 時(shí),因由等離子體所引起的有機(jī)層12的蝕刻,而形成有機(jī)層12與氮化硅層14之間的混合 層16。
[0196] 另外,氮化硅層14的形成條件并無(wú)限定,只要對(duì)應(yīng)于成膜氣體的種類、作為目標(biāo) 的膜厚或成膜率等而適宜設(shè)定即可。
[0197] 此處,在本發(fā)明中,有機(jī)層12不含鹵素。另外,混合層16也不含鹵素。因此,如上 所述,形成不具有起因于鹵素的極微細(xì)的針孔的高品質(zhì)的氮化硅層14。
[0198] 此處,與利用單片式的氮化硅的成膜相比,利用R to R的氮化硅的成膜更容易產(chǎn) 生起因于上述有機(jī)層含有鹵素的上述氮化硅層的極微細(xì)的針孔。
[0199] S卩,在單片式的氮化硅層的形成中,伴隨成膜即氮化硅的鍍膜的進(jìn)行,所露出的有 機(jī)層逐漸減少。因此,在單片式的氮化硅層的形成中,伴隨時(shí)間經(jīng)過(guò),因已鍍膜的氮化硅而 導(dǎo)致鹵素的供給源減少。
[0200] 相對(duì)于此,在R to R中,始終將未成膜的支撐體Z供給至成膜區(qū)域(圖示例中為 噴淋電極82與鼓80之間)中。換言之,在Rto R中,始終將整個(gè)面成為有機(jī)層12 (即整個(gè) 面成為鹵素的供給源)的支撐體Z供給至成膜區(qū)域的上游端。
[0201] 而且,在R to R中,伴隨支撐體Z的搬送,氣流也變成沿著支撐體Z的搬送方向的 方向。因此,在成膜區(qū)域的上游端被放出至成膜區(qū)域中的鹵素在成膜區(qū)域中向下游流動(dòng)。
[0202] 其結(jié)果,即便因氮化硅層14的包覆而不自有機(jī)層12中放出鹵素,支撐體Z (被成 膜面)的表面也始終曝露于鹵素與硅(硅烷)中。因此,與單片式相比,在R to R中容易 形成起因于有機(jī)層的鹵素的針孔。
[0203] 相對(duì)于此,本發(fā)明的有機(jī)層12不含鹵素。因此,即便通過(guò)R to R來(lái)形成氮化硅層 14,也可防止起因于鹵素的氮化硅層14的極微細(xì)的針孔的產(chǎn)生。
[0204] 因此,在本發(fā)明中,通過(guò)利用R to R作為優(yōu)選的實(shí)施方式,能夠以高生產(chǎn)性制造無(wú) 氮化硅層14的針孔的高品質(zhì)的阻氣膜10a。
[0205] 在圖示例中,噴淋電極82的與鼓80的對(duì)向面變成與鼓80的圓周面平行的曲面。 但是,本發(fā)明并不限定于此,可利用公知的各種形狀的噴淋電極。
[0206] 也不限定于利用噴淋電極的CCP-CVD,也可為通過(guò)噴嘴等來(lái)將成膜氣體供給至成 膜電極與鼓之間的構(gòu)成。
[0207] 另外,在本發(fā)明的制造方法中,氮化硅層14的形成方法并不限定于CCP-CVD,可利 用ICP-CVD法(感應(yīng)稱合等離子體(Inductively Coupled Plasma) CVD法)等所有可形成 氮化硅層14的等離子體CVD。
[0208] -邊被鼓80支撐/搬送,一邊使氮化硅層14成膜而成的支撐體Zo (即阻氣膜10a) 通過(guò)引導(dǎo)輥84b而在規(guī)定路經(jīng)上得到引導(dǎo),并被自形成于隔離壁75上的狹縫75a搬送至卷 取室60中。
[0209] 在圖示例中,卷取室60具有引導(dǎo)輥90、卷取軸92、及上述真空排氣裝置76。
[0210] 被搬送至卷取室60中的阻氣膜10a通過(guò)卷取軸92而卷繞成輥狀,并作為將阻氣 膜10a卷繞而成的輥10aR而被供給至下一步驟中。
[0211] 另外,如圖1中的(B)所示,當(dāng)制造最上層具有保護(hù)有機(jī)層12a的阻氣膜10b時(shí), 只要與支撐體輥ZR同樣地將輥10aR裝填到有機(jī)成膜裝置30的旋轉(zhuǎn)軸42,并同樣地將阻氣 膜l〇 a作為基板,在氮化硅層14上形成保護(hù)有機(jī)層12a,然后卷取于卷取軸46上即可。
[0212] 另外,如上所述,最上層的保護(hù)有機(jī)層12a因在其上不形成氮化硅層14,故可含有 鹵素。
[0213] 另外,當(dāng)制造如圖1中的(C)所示的具有2個(gè)以上的3層的組合的阻氣膜時(shí),上述 3層為有機(jī)層12、氮化硅層14、及兩層之間的混合層16,只要對(duì)應(yīng)于要形成的組合數(shù)(有機(jī) 層12、混合層16及氮化硅層14的重復(fù)數(shù)),重復(fù)進(jìn)行相同的有機(jī)層12及氮化硅層14的形 成即可。
[0214] 例如,當(dāng)制造圖1中的(C)所示的具有2個(gè)有機(jī)層12、氮化硅層14及混合層16的 組合的阻氣膜l〇c時(shí),與先前例同樣地,將輥10aR裝填于有機(jī)成膜裝置30的旋轉(zhuǎn)軸42上, 并將阻氣膜l〇a作為基板,在氮化硅層14上形成有機(jī)層12,然后卷取于卷取軸46上。繼 而,與輥ZoR同樣地,將卷取于卷取軸46上的輥裝填到旋轉(zhuǎn)軸64,并同樣地在第2層的有機(jī) 層12上形成第2層的氮化硅層14,然后卷取于卷取軸92上。
[0215] 進(jìn)而,當(dāng)在第2層的氮化硅層14上形成保護(hù)有機(jī)層12a時(shí),只要將卷取于卷取軸 92上的輥裝填到有機(jī)成膜裝置30的旋轉(zhuǎn)軸42,并同樣地在最上層的氮化硅層14上形成保 護(hù)有機(jī)層12a,然后卷取于卷取軸46上即可。
[0216] 以上,對(duì)本發(fā)明的功能性膜的制造方法及功能性膜進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明當(dāng) 然不限定于上述實(shí)施例,可在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi),進(jìn)行各種改良或變更。
[0217] [實(shí)施例]
[0218] 以下,列舉本發(fā)明的具體的實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0219] [實(shí)施例1]
[0220] 〈發(fā)明例1>
[0221] 制作如圖1中的(A)所示的在支撐體Z的表面具有有機(jī)層12及氮化硅層14的阻 氣膜l〇a作為功能性膜。
[0222] 支撐體Z使用寬度為1000mm、厚度為100 μ m的長(zhǎng)條狀的PET膜。
[0223] 將有機(jī)化合物及表面活性劑投入至有機(jī)溶劑中,并進(jìn)行混合,制備成為有機(jī)層12 的涂料。
[0224] 有機(jī)化合物使用TMPTA(Daicel-Cytec公司制造)。有機(jī)溶劑使用MEK。
[0225] 表面活性劑使用硅系的表面活性劑(BYK-Chemie Japan公司制造的BYK378)。添 加量以去除有機(jī)溶劑后的濃度計(jì)設(shè)為1重量%。
[0226] 進(jìn)而,向涂料中添加以去除有機(jī)溶劑后的濃度計(jì)為2重量%的光聚合引發(fā)劑 (Ciba Chemicals公司制造的Irgl84)(即,固體成分中的有機(jī)化合物為97重量% )。
[0227] 該表面活性劑及光聚合引發(fā)劑不含鹵素。
[0228] 另外,將涂料的固體成分濃度設(shè)為15重量%。
[0229] 將卷繞支撐體Z而成的支撐體輥ZR裝填于圖2中的(A)所示的有機(jī)成膜裝置30 的旋轉(zhuǎn)軸42上,利用涂布裝置36將所制備的涂料涂布于支撐體Z的表面并進(jìn)行干燥,然后 利用光照射裝置40進(jìn)行交聯(lián)/固化,而獲得將形成有有機(jī)層12的支撐體Zo卷繞而成的輥 ZoR〇
[0230] 涂布裝置36使用模涂布機(jī)。涂布量設(shè)為20cc/m2。所制備的涂料通過(guò)該涂布量, 而使干膜的膜厚(即有機(jī)層12的膜厚)變成2 μ m。
[0231] 干燥裝置38使用暖風(fēng)。光照射裝置40使用紫外線照射裝置。
[0232] 繼而,將輥ZoR裝填于圖2中的(B)所示的無(wú)機(jī)成膜裝置32中,在使有機(jī)層12成 膜而成的支撐體Zo的表面,通過(guò)CCP-CVD而形成膜厚50nm的氮化娃層作為氮化娃層14,從 而制成將形成有氮化硅層14的阻氣膜10a卷繞而成的輥10aR。
[0233] 成膜氣體使用娃燒氣(SiH4)、氨氣(NH3)、氮?dú)猓∟ 2)及氫氣(H2)。供給量是將娃燒 氣設(shè)為lOOsccm,將氨氣設(shè)為200sccm,將氮?dú)庠O(shè)為500sccm,將氫氣設(shè)為500sccm。另外,將 成膜壓力設(shè)為50Pa。
[0234] 自高頻電源86,以13. 5MHz的頻率將3000W的等離子體激發(fā)電力供給至噴淋電極 82中。進(jìn)而,將鼓80設(shè)為不銹鋼制,自偏壓電源(省略圖示)供給500W的偏壓電力。另 夕卜,在成膜過(guò)程中,將鼓80的溫度調(diào)整成-20°C。
[0235] 〈比較例1>
[0236] 將添加至形成有機(jī)層12的涂料中的表面活性劑變更為氟系的表面活性劑 (BYK-Chemie Japan公司制造的BYK340),除此以外,以與發(fā)明例1相同的方式制作將阻氣 膜卷繞而成的輥。
[0237] 〈比較例2>
[0238] 將添加至形成有機(jī)層12的涂料中的表面活性劑變更為含有鹵素及硅兩者的表面 活性劑(以1 : 1混合硅系的表面活性劑(BYK378)與氟系的表面活性劑(BYK340)而成者, 添加量以去除有機(jī)溶劑后的濃度計(jì)設(shè)為1重量% ),除此以外,以與發(fā)明例1相同的方式制 作將阻氣膜卷繞而成的輥。
[0239] 通過(guò)鈣腐蝕法(日本特開2005-283561號(hào)公報(bào)中所記載的方法)來(lái)測(cè)定所制作的 阻氣膜的水蒸氣透過(guò)率[g/(m 2 · day)]。
[0240] 另外,將水蒸氣透過(guò)率小于1 X 1(Γ4 [gAm2 · day)]的情況評(píng)價(jià)為優(yōu)秀;
[0241] 將水蒸氣透過(guò)率為IX 10_4[g/(m2 - day)]以上、小于IX 10_3[g/(m2 - day)]的情況 評(píng)價(jià)為良好;
[0242] 將水蒸氣透過(guò)率為lXl(T3[gAm2 · day)]以上的情況評(píng)價(jià)為不良。
[0243] 其結(jié)果,發(fā)明例1為"優(yōu)秀",比較例1及比較例2均為"不良"。
[0244] 利用AFM(10 μ m視角)對(duì)氮化硅層14的表面進(jìn)行觀察。其結(jié)果,比較例1及比較 例2中,在氮化硅層14中確認(rèn)到起因于有機(jī)層所含有的鹵素的多個(gè)微細(xì)的針孔。比較例1 及比較例2因該針孔而無(wú)法獲得高阻氣性。
[0245] 相對(duì)于此,有機(jī)層12不含鹵素的發(fā)明例1中,未在氮化硅層14中確認(rèn)到針孔,而 獲得了水蒸氣透過(guò)率為8. 2Xl(T5[gAm2 · day)]這一小于lXl(T4[gAm2 · day)]的非常高 的阻氣性。
[0246] 另外,在形成有機(jī)層12后,也同樣利用AFM對(duì)其表面進(jìn)行觀察。其結(jié)果,發(fā)明例1、 比較例1及比較例2的任一者中,均確認(rèn)在表面形成有幾十nm?幾百nm左右的凹部。發(fā) 明例1、比較例1及比較例2中,有機(jī)層12均含有表面活性劑,如上所述,該凹部為表面活性 劑的凝聚部位。在有機(jī)層12不含鹵素的發(fā)明例1中,在該凹部上也均勻地形成有氮化硅層 14。相對(duì)于此,有機(jī)層12含有鹵素的比較例1及比較例2中,尤其于該凹部上的氮化硅層 14中確認(rèn)到針孔。
[0247] [實(shí)施例2]
[0248] 〈發(fā)明例2?發(fā)明例6 >
[0249] 變更涂料的固體成分濃度,以lOcc/m2的涂布量使涂料的干膜即有機(jī)層12的膜厚 變成0. 3 μ m(發(fā)明例2)、以lOcc/m2的涂布量使該膜厚變成0. 5 μ m(發(fā)明例3)、以lOcc/m2 的涂布量使該膜厚變成1 μ m(發(fā)明例4)、以lOcc/m2的涂布量使該膜厚變成3 μ m(發(fā)明例 5)、及以lOcc/m2的涂布量使該膜厚變成5 μ m(發(fā)明例6),除此以外,以與發(fā)明例1相同的 方式制作將阻氣膜l〇a卷繞而成的輥10aR。
[0250] 與實(shí)施例1同樣地測(cè)定所制作的各阻氣膜10a的水蒸氣透過(guò)率,并與實(shí)施例1同 樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)。其結(jié)果:
[0251] 發(fā)明例 2 為 4. 0X10_4[gAm2 · day)]而"良好'';
[0252] 發(fā)明例 3 為 9. 9 X 10_5 [gAm2 · day)]而"優(yōu)秀";
[0253] 發(fā)明例 4 為 9. 1 X 10_5 [gAm2 · day)]而"優(yōu)秀";
[0254] 發(fā)明例 5 為 7. 5 X 10_5 [gAm2 · day)]而"優(yōu)秀";
[0255] 發(fā)明例 6 為 2. 3 X 10_4 [gAm2 · day)]而"良好"。
[0256] 發(fā)明例2中,可認(rèn)為因有機(jī)層12過(guò)薄,無(wú)法充分地使有機(jī)層12的表面平坦化,而 產(chǎn)生氮化硅層14的非形成部,故盡管無(wú)氮化硅層14的針孔,阻氣性也下降。
[0257] 另外,發(fā)明例5中,可認(rèn)為因有機(jī)層12過(guò)厚而產(chǎn)生裂痕,且同樣產(chǎn)生氮化硅層14 的非形成部,故盡管無(wú)氮化硅層14的針孔,阻氣性也下降。
[0258] 但是,雖然在本實(shí)施例中評(píng)價(jià)為"良好",但若為一般的用途,則發(fā)明例2具有 4. 0 X 10_4 [gAm2 · day)]這一足夠高的阻氣性,發(fā)明例6具有2. 3 X 10_4 [gAm2 · day)]這一 足夠高的阻氣性。
[0259] 另一方面,在有機(jī)層12的厚度適當(dāng)?shù)陌l(fā)明例3?發(fā)明例5中,因適宜地覆蓋支撐 體Z的整個(gè)表面并可充分地使有機(jī)層12的表面平坦化,且可在有機(jī)層12表面的整個(gè)面上 形成無(wú)針孔的氮化硅層14,故獲得了水蒸氣透過(guò)率小于IX l(T4[gAm2 · day)]這一非常高 的阻氣性。
[0260] [實(shí)施例3]
[0261] 〈發(fā)明例7?發(fā)明例10>
[0262] 變更涂料的固體成分濃度,以3cc/m2的涂布量使涂料的干膜即有機(jī)層12的膜厚 變成1 μ m(發(fā)明例7)、以5cc/m2的涂布量使該膜厚變成1 μ m(發(fā)明例8)、以20cc/m2的涂布 量使該膜厚變成1 μ m(發(fā)明例9)、及以30cc/m2的涂布量使該膜厚變成1 μ m(發(fā)明例10), 除此以外,以與發(fā)明例1相同的方式制作將阻氣膜l〇a卷繞而成的輥10aR。
[0263] 與實(shí)施例1同樣地測(cè)定所制作的各阻氣膜10a的水蒸氣透過(guò)率,并與實(shí)施例1同 樣地進(jìn)行評(píng)價(jià)。其結(jié)果:
[0264] 發(fā)明例 7 為 3. 2 X 10_4 [gAm2 · day)]而"良好";
[0265] 發(fā)明例 8 為 9. 8 X 10_5 [gAm2 · day)]而"優(yōu)秀";
[0266] 發(fā)明例 9 為 9. 1 X 10_5 [gAm2 · day)]而"優(yōu)秀";
[0267] 發(fā)明例 10 為 1. 3 X 10_4 [gAm2 · day)]而"良好"。
[0268] 另外,涂布量為10cc/m2且干膜的厚度為Ιμπι的上述發(fā)明例4具有9. lXl(T5[g/ (m2 · day)]而"優(yōu)秀"這一非常高的阻氣性。
[0269] 發(fā)明例7中,可認(rèn)為因涂料的涂布量過(guò)少,無(wú)法通過(guò)有機(jī)層12來(lái)充分地覆蓋支撐 體Z的整個(gè)表面,而產(chǎn)生氮化硅層14的非形成部,故盡管無(wú)氮化硅層14的針孔,阻氣性也 下降。
[0270] 另外,發(fā)明例10中,可認(rèn)為因涂料的涂布量過(guò)多,干燥過(guò)程中的殘留溶劑難以完 全去除,而產(chǎn)生硬膜不良,且對(duì)于形成氮化硅層14時(shí)的蝕刻的耐久性降低,故混合層16變 厚,其結(jié)果,實(shí)質(zhì)上地氮化硅層14變薄,因此盡管無(wú)氮化硅層14的針孔,阻氣性也下降。
[0271] 但是,雖然在本實(shí)施例中評(píng)價(jià)為"良好",但若為一般的用途,則發(fā)明例7具有 3. 2X10_4[gAm2 · day)]這一足夠高的阻氣性,發(fā)明例10具有1. 3X10_4[gAm2 · day)]這 一足夠高的阻氣性。
[0272] 另一方面,在有機(jī)層12的涂料的涂布量適當(dāng)?shù)陌l(fā)明例8及發(fā)明例9中,因適宜地 覆蓋支撐體Z的整個(gè)表面并可充分地使有機(jī)層12的表面平坦化,且可在有機(jī)層12表面的 整個(gè)面上形成無(wú)針孔的氮化硅層14,故獲得了水蒸氣透過(guò)率小于lXl(T 4[gAm2 · day)]這 一非常高的阻氣性。
[0273] 本發(fā)明的效果根據(jù)以上的結(jié)果而明確。
[0274] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0275] 可適宜地用于太陽(yáng)電池或有機(jī)EL顯示器等中所使用的阻氣膜等功能性膜、及其 制造。
[0276] 符號(hào)說(shuō)明
[0277] 10a、10b、10c :阻氣膜
[0278] 12 :有機(jī)層
[0279] 12a :保護(hù)有機(jī)層
[0280] 14 :氮化硅層
[0281] 16 :混合層
[0282] 30 :有機(jī)成膜裝置
[0283] 32 :無(wú)機(jī)成膜裝置
[0284] 36 :涂布裝置
[0285] 38 :干燥裝置
[0286] 40 :光照射裝置
[0287] 42、64 :旋轉(zhuǎn)軸
[0288] 46、92 :卷取軸
[0289] 48、50 :搬送輥對(duì)
[0290] 56 :供給室
[0291] 58:成膜室
[0292] 60 :卷取室
[0293] 68、84a、84b、90 :引導(dǎo)輥
[0294] 70、58、76 :真空排氣裝置
[0295] 72、75:隔離壁
[0296] 80 :鼓
[0297] 82 :噴淋電極
[0298] 86:高頻電源
[0299] 87 :氣體供給裝置
【權(quán)利要求】
1. 一種功能性膜的制造方法,其特征在于, 使用涂料,在基板上形成不含鹵素的有機(jī)層, 通過(guò)等離子體CVD,在該有機(jī)層上形成氮化硅層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的功能性膜的制造方法,其中, 使用具有有機(jī)溶劑、有機(jī)化合物及表面活性劑的涂料來(lái)形成所述有機(jī)層,且以去除所 述有機(jī)溶劑后的濃度計(jì),所述涂料含有〇. 01重量%?10重量%的表面活性劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功能性膜的制造方法,其中, 以厚度變成〇. 5μηι?5μηι的方式形成所述有機(jī)層。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的功能性膜的制造方法,其中, 涂布5cc/m2?50cc/m2的所述涂料來(lái)形成所述有機(jī)層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的功能性膜的制造方法,其中, 自將長(zhǎng)條狀的所述基板卷繞成輥狀而成的基板輥中抽出所述基板,一邊沿長(zhǎng)度方向搬 送該抽出的基板,一邊進(jìn)行向所述基板上的涂料的涂布、干燥、及有機(jī)化合物的固化來(lái)形成 有機(jī)層,將形成有該有機(jī)層的基板再次卷繞成輥狀而制成基板/有機(jī)層輥, 自所述基板/有機(jī)層輥中抽出形成有有機(jī)層的基板,一邊沿長(zhǎng)度方向搬送所述基板, 一邊進(jìn)行所述氮化硅層的形成,將形成有該氮化硅層的基板再次卷繞成輥狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的功能性膜的制造方法,其中, 所述有機(jī)層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機(jī)化合物進(jìn)行交聯(lián)而成的層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2?6中任一項(xiàng)所述的功能性膜的制造方法,其中, 所述表面活性劑為硅系的表面活性劑。
8. -種功能性膜,其特征在于, 包括1個(gè)以上的3層的組合,所述3層為不含鹵素的有機(jī)層、形成于該有機(jī)層上的氮化 硅層、以及形成于所述有機(jī)層與所述氮化硅層之間的不含鹵素的有機(jī)/氮化硅混合層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的功能性膜,其中, 所述有機(jī)層含有〇. 01重量%?10重量%的表面活性劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的功能性膜,其中, 所述有機(jī)層的厚度為〇. 5 μ m?5 μ m。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8?10中任一項(xiàng)所述的功能性膜,其中, 所述有機(jī)層是使三官能以上的(甲基)丙烯酸酯系的有機(jī)化合物進(jìn)行交聯(lián)而成的層。
【文檔編號(hào)】H01L51/50GK104114361SQ201280069640
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月15日
【發(fā)明者】巖瀨英二郎 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社