封止フィルム
【課題】有機ＥＬなどのデバイスに用いられる封止フィルムにおいて、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡ封などの封止剤との密着性に優れた封止フィルムを提供する。
【解決手段】光学等方性を有する環状ポリオレフィン１１からなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層１２を積層し、さらに保護層１３を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
【解決手段】光学等方性を有する環状ポリオレフィン１１からなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層１２を積層し、さらに保護層１３を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムに関するものである。特に電子ペーパー、有機ＥＬなどの封止フィルムとして用いた場合、透明性、水蒸気バリア性に優れ、かつ封止剤との密着性に優れるため、デバイスの長期使用信頼性に優れる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、透明性、水蒸気バリア性およびＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れ、高度な水蒸気バリア性の求められる電子ペーパー、有機ＥＬなどの電子材料用の封止フィルムに関する。
【０００３】
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムは、透明で、光学等方性に優れるため、ディスプレイなどの表示体用途を中心に広く使用されている。
【０００４】
一方、電子ペーパーや有機ＥＬなどの表示ディスプレイが近年、急速に普及してきた結果、軽量化、割れない、フレキシブルという観点からガラス基材に代わって、光等方性を有する透明プラスチックフィルムで代替したいという要望が強くなってきた。
【０００５】
しかしながらガラス基材を透明プラスチックフィルムに置き換えた場合、水分が透明プラスチックフィルムを透過するため、デバイスが劣化してしまう。このため、ガスバリア層を有する透明プラスチックフィルムが必要となるが、従来の食品包装用途に用いられるガスバリア性フィルムでは、水分の遮断性が不十分であり、デバイスの劣化を抑制することは困難であった。
【０００６】
このような電子ペーパーや有機ＥＬなどの表示ディスプレイに使用することを目的として、環状ポリオレフィンフィルムの少なくとも片面にポリマーからなる硬化樹脂層と窒化酸化珪素からなるガスバリア層を設けた水蒸気透過度が０．０２ｇ／ｍ２／ｄａｙのガスバリア性フィルムが提案されている（特許文献１等参照。）。
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載されているようなガスバリアフィルムは、ガスバリア性の向上を検討しているが、ＥＶＡなどの封止剤との密着性については全く考慮されていない。また、窒化酸化珪素をガスバリア層として用いたガスバリアフィルムは、ガスバリア層の屈折率が高く、保護層との屈折率差が大きくなり、透過率が低くなるという問題があった。
【０００８】
また、ポリシクロオレフィンフィルム上に大気圧プラズマＣＶＤ法により平坦化層、ガ
スバリア層、保護層を積層し、１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙレベルの水蒸気バリア性を有するガスバリアフィルムが提案されている（特許文献２等参照。）。
【０００９】
しかしながら、特許文献２の実施例１に記載されているガスバリアフィルムは、ガスバリア性は良好であるが、ＴＥＯＳを原料として大気圧ＣＶＤ法で作製した無機ポリマーからなる保護層は、ＥＶＡなどの封止剤との密着性は十分ではなかった。
【００１０】
また、ガスバリアフィルムの保護層としてポリビニルアルコールと無機層状化合物のコンポジット膜を積層したガスバリア性積層フィルム（特許文献３）が提案されているが、ディスプレイなどの表示体に用いた場合、白っぽいフィルムとなってしまい、透明性に劣る。また、保護層としてゾルーゲル層を設けた構成を有するガスバリア性積層フィルム（特許文献４）が提案されているが、表面の硬さは優れるものの、フレキシブル性や封止剤との密着性が劣るという問題があった。
【００１１】
また、特許文献５に記載されているような有機層／無機層の交互積層によるガスバリア層の向上が行われているが、ガスバリア性は向上するものの、有機層／無機層界面での密着性が不十分であり、満足のいくものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１９０１８６号公報
【特許文献２】特開２００７−８３６４４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３１７８９号公報
【特許文献４】特開２００３−３２６６３４号公報
【特許文献５】特許４２５４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
すなわち、本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑み、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れた封止フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、上記の課題を解決することができた封止フィルムとは、以下の構成よりなる。
１．光学等方性を有する環状ポリオレフィンからなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
２．前記無機物からなるガスバリア層が酸化アルミニウムを含有するセラミック薄膜からなり、４０℃、９０％ＲＨにおける水蒸気バリア性が０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする１．または２．記載の封止フィルム。
３．ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）と請求項１記載の封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下であることを特徴とする１．または２．記載の封止フィルム。
４．ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）と請求項１記載の封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下であることを特徴とする１．〜３．記載の封止フィルム。
５．前記ガスバリア層が高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタリング法により形成されたことを特徴とする１．〜４．記載の封止フィルム。
６．前記ガスバリア層が反応性スパッタリング法によるインピーダンス制御法により形成されたことを特徴とする１．〜５．記載の封止フィルム。
７．前記封止フィルムの全光線透過率が９０％以上であることを特徴とする１．〜６．記載の封止フィルム。
８．前記環状ポリオレフィンフィルム、ガスバリア層、保護層の各屈折率が以下の条件を満足することを特徴とする１．〜７．記載の封止フィルム。
｜ｎ３−ｎ１｜≦０．１および｜ｎ２−ｎ１｜≦０．１
ｎ１：ガスバリア層の屈折率
ｎ２：環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ｎ３：保護層の屈折率
９．１．〜８．記載の封止フィルムのガスバリア層を設けた面とは反対の面にハードコート層を設けたことを特徴とする１．〜８．記載の封止フィルム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムに関するものである。特に電子ペーパー、有機ＥＬなどの封止フィルムとして用いた場合、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れるため、デバイスの長期使用信頼性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の封止フィルムは、光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムである。
以下、各層別に詳細に説明する。
【００１７】
（光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材）
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、有機高分子をフィルム状に溶融押出し又は溶液押出しをしてフィルム状に成形し、必要に応じ、長手方向及び／又は幅方向に延伸、熱固定、熱弛緩処理を施したフィルムである。このような市販のフィルムとしては、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＯＲフィルムやＪＳＲ社製のＡＲＴＯＮフィルムなどが挙げられる。
【００１８】
前記環状ポリオレフィンフィルムからなる基材のレターデーションの値は、１００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは２０ｎｍ以下、特に好ましくは１０ｎｍ以下である。レタデーションの値が１００ｎｍを超えると有機ＥＬなどの表示ディスプレイのように偏光板と積層して用いられる場合、黒色表示がぼやけるという問題が生じる。
【００１９】
前記環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、通常、押出法、流延法により製膜することにより得られるが、生産性の観点から押出法の方が好ましい。
【００２０】
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜２６０μｍである。プラスチックフィルムの厚みが１０μｍ未満では機械的強度が不足し、有機ＥＬなどのデバイス作製工程でのハンドリングが難しくなるため好ましくない。一方、厚みが３００μｍを越えると、有機ＥＬなどのデバイスの厚みが厚くなりすぎるため、適さない。
【００２１】
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記フィルムをコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、オゾン処理などの表面活性化処理を施してもよい。
【００２２】
また、本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材には、ガスバリア層との密着性向上、耐薬品性の付与、オリゴマーなどの低分子量物の析出防止を目的として、硬化型樹脂を主たる構成成分とする硬化物層を１層以上設けてもよい。
【００２３】
前記の硬化型樹脂は、加熱、紫外線照射、電子線照射などのエネルギー印加により硬化する樹脂であれば特に限定されなく、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。生産性の観点からは、紫外線硬化型樹脂を主成分とする硬化型樹脂が好ましい。
【００２４】
このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどから合成されるような多官能性のウレタンアクリレート樹脂などを挙げることができる。必要に応じて、これらの多官能性の樹脂に単官能性の単量体、例えば、ビニルピロリドン、メチルメタクリレート、スチレンなどを加えて共重合させることができる。
【００２５】
また、ガスバリア層と硬化物層との付着力を向上するために、硬化物層を更に表面処理することが有効である。具体的な方法としては、グロー放電又はコロナ放電を照射する放電処理法を用いて、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基を増加させる方法、酸又はアルカリで処理する化学薬品処理法を用いて、アミノ基、水酸基、カルボニル基などの極性基を増加させる方法、などが挙げられる。
【００２６】
紫外線硬化型樹脂は、通常、光重合開始剤を添加して使用される。光重合開始剤としては、紫外線を吸収してラジカルを発生する公知の化合物を特に限定なく使用することができ、このような光重合開始剤としては、例えば、各種ベンゾイン類、フェニルケトン類、ベンゾフェノン類などを挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂１００質量部に対して、１〜５質量部とすることが好ましい。
【００２７】
塗布液中の樹脂成分の濃度は、コーティング法に応じた粘度などを考慮して適切に選択することができる。例えば、塗布液中に紫外線硬化型樹脂、光重合開始剤の合計量が占める割合は、通常は２０〜８０質量％である。また、この塗布液には、必要に応じて、その他の公知の添加剤、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などのレベリング剤などを添加してもよい。
【００２８】
本発明において、調製された塗布液は環状ポリオレフィンフィルムからなる基材上にコーティングされる。コーティング法には特に限定されなく、バーコート法、グラビアコート法、リバースコート法などの従来から知られている方法を使用することができる。
【００２９】
また、硬化物層の厚みは０．１〜１５μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１０μｍ、特に好ましくは１〜８μｍである。硬化物層の厚みが０．１μｍ未満の場合には、十分に架橋した構造が形成されにくくなるため、耐薬品性が低下しやすくなり、オリゴマーなどの低分子量による密着性の低下もおこりやすくなる。一方、硬化物層の厚みが１５μｍを超える場合には、生産性が低下する傾向がある。
【００３０】
硬化物層の表面は、硬化物層上に形成するガスバリア層にピンホールなどの欠陥を生じさせないために表面粗さ算術平均値（Ｒａ）がＲａ＜２ｎｍ、最大高さ（Ｒｙ）がＲｙ≦０．０５μｍ以下であることが好ましい。表面粗さ算術平均値（Ｒａ）が２ｎｍ以上の場合は、ガスバリア層にピンホールなどの欠陥が生じやすくなり、水蒸気バリア性を向上させることが困難となる。また、表面粗さ算術平均値（Ｒａ）が２ｎｍよりも小さい場合でも、表面粗さにおける最大高さ（Ｒｙ）が０．０５μｍ以上の凸状形状が存在すると、凸形状の周りにガスバリア層の非連続部分ができやすくなるため、水蒸気バリア性を向上することが困難となる。
【００３１】
（ガスバリア層）
本発明で用いるガスバリア層としては、ＡｌＮ、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。これらの中でも耐室熱試験後の密着性の観点からＡｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３等のＡｌ２Ｏ３を含有する複合金属酸化物が好ましい。これらのガスバリア層の屈折率は１．４５〜１．６５であり、好ましくは１．５０〜１．６２である。屈折率が１．４５未満の場合、ポーラスな膜となりやすいため、ガスバリア性を向上させることが困難である。一方、屈折率が１．６５を越える場合、環状ポリオレフィンフィルム、保護層との屈折率差が大きくなるため、封止フィルムの透過率が低下し好ましくない。
【００３２】
ガスバリア層の膜厚は、１０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、好ましくは２０〜１８０ｎｍ、さらに好ましくは３０〜１５０ｎｍである。ガスバリア層の膜厚が１０ｎｍ未満の場合、連続した薄膜になりにくく、良好なガスバリア性が得られにくくなる。一方、ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍよりも厚い場合、ガスバリア層の応力が大きくなり、薄い透明プラスチック基材上に設けた場合、クラックが発生しやすくなり、水蒸気バリア性が低下してしまう。
【００３３】
ガスバリア層を積層する前に、ガスバリア層にピンホールなどの欠陥を生じさせないために、ガスバリア層を成膜する前の環状ポリオレフィンフィルムの表面の付着物を除去することが好ましい。具体的な方法としては、ガスバリア層を成膜する装置内に投入する前に微粘着ロールなどで表面の付着物を除去することが挙げられる。これにより、ガスバリア層に生じるピンホールなどの欠陥が抑制されるため、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【００３４】
また、ガスバリア層を積層する前に、ガスバリア層と環状ポリオレフィンフィルムの付着力を向上させることを目的として、環状ポリオレフィンフィルム表面をリアクティブプラズマエッチング（ＲＩＥ）処理などの表面処理を施すことが好ましい。これにより、環状ポリオレフィンフィルムの脆弱層の除去やプラズマ処理による表面改質が行われ、その結果、薄膜形成時の高エネルギー粒子の打ち込みによる剥離が抑制され、水蒸気バリア性が向上できる。これらの手法はＳＥＭや光学顕微鏡で観察できるサイズのガスバリア中の欠陥を抑制するのに有効である。このような手法と特定の保護層を積層することにより、ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）とガスバリア膜と保護層を積層した封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下とすることができる。
【００３５】
本発明におけるガスバリア層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、前記の方法を適宜用いることができるが、膜厚のバラツキを低減するという観点からスパッタリング法が好ましい。一般的にスパッタリングで形成する場合は反応性ＤＣ又はＡＣスパッタリング法が用いられるが、成膜速度を向上するためにＤＣ又はＡＣ電源の電圧値を一定に保つように反応性ガス流量を制御するインピーダンス制御又は特定元素のプラズマ中での発光強度を一定に保つように反応性ガス流量を制御するプラズマエミッション法が好ましい。インピーダンス制御法は、設備的に大掛かりにならず、プロセス安定性に優れるため、特に好ましい。
【００３６】
インピーダンス制御において、Ａｒなどの不活性ガスのみを流した場合の金属モードの放電電圧を１００％とし、Ｏ２、Ｎ２などの反応性ガスを流し、酸化物または窒化物モードの放電電圧を０％とした時、２０〜８０％の値に制御することが好ましく、特に好ましくは３０〜７０％である。２０％よりも低い場合、成膜速度の向上の効果が小さく、生産性が劣る。一方、８０％を越える場合、フィルム幅方向での膜厚の分布が生じやすくなり、好ましくない。
【００３７】
この時、オゾン添加、プラズマ照射、イオンアシスト等の手段を併用したりしてもよい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加してもよい。
【００３８】
ガスバリア層に形成される欠陥を抑制するためには、高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタ法、対向スパッタ法、プラズマインピーダンスを下げるためにＲＦ電力にＤＣ電力を重畳させるスパッタ法が挙げられる。これらの方法を用いることにより、反跳Ａｒ、酸素負イオンによる高エネルギー粒子に由来する欠陥が抑制される。その結果、高エネルギー粒子が堆積中のガスバリア層に打ち込むことを抑制し、成膜初期段階で堆積した膜が剥離しにくくなり、通常よりも薄い膜厚で水蒸気バリア性を向上させることができる。
【００３９】
これらの方法の中でも高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタ法が工業的な観点から有効である。磁場の強さは３５０ガウス以上１０００ガウス以下が好ましい。３５０ガウス未満であると電圧値を下げる効果が小さく、酸素負イオンによる高エネルギー粒子に由来する欠陥を抑制することが困難となる。一方、１０００ガウスを越えると成膜速度が低下しやすくなり、好ましくない。
【００４０】
また、ガスバリア層を形成するスパッタ粒子の透明プラスチックフィルム表面での拡散エネルギーを高くするために透明プラスチックフィルムの温度を高くすることや透明プラスチックフィルムからの水分の除去も有効である。これによりガスバリア層の緻密さが向上し、水蒸気バリア性を向上することができる。
【００４１】
具体的には環状ポリオレフィンフィルムの温度を８０℃以上（Ｔｇ−２０）℃以下にしてガスバリア層を形成することが好ましい（Ｔｇは環状ポリオレフィンフィルムのガラス転移温度）。環状ポリオレフィンフィルムの温度が８０℃未満の場合、スパッタ粒子の環状ポリオレフィンフィルム上での拡散エネルギーを充分に得ることが困難である。一方、環状ポリオレフィンフィルムの温度が（Ｔｇ−２０）℃を超える場合、環状ポリオレフィンフィルムの平面性を維持するのが難しくなる。
【００４２】
環状ポリオレフィンフィルムからの水分を除去するためにガスバリア層を成膜する前に、真空中での巻返しやＩＲヒーターなどによる加熱手段が有効である。
【００４３】
この際、ガスバリア層を成膜する際の水分圧としては、２×１０−３Ｐａ以下が好ましく、さらに好ましくは５×１０−４Ｐａ以下である。水分圧が２×１０−３Ｐａを超える場合、ガスバリア層中に水素が取り込まれ、ネットワーク（例えば、Ｍ−Ｏ−）の成長が停止する。このため、ガスバリア層の連続性が乏しくなり、ガスバリア性が低下してしまう。
これらの手法はＡＦＭやＴＥＭでも観察できない１ｎｍ以下のサイズのガスバリア中の欠陥を抑制するのに有効である。このような手法と特定の保護層積層することにより、ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）とガスバリア膜と保護層を積層した封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下とすることができる。
【００４４】
さらに、優れたガスバリア性をもったガスバリア層を安定的に得るために、成膜装置内に光学特性（透過率、カラー）測定装置を設けることが好ましい。光学特性の測定によりガスバリア層の膜厚，酸化度が確認できる。また、膜厚測定のために蛍光Ｘ線を用いてインラインで測定することも有効である。
【００４５】
（保護層）
本発明における保護層としては、重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層が挙げられる。特定の重量平均分子量を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとを含む塗工液をガスバリア層上に塗工することにより、ガスバリア層中に存在する微小な欠損部分に本塗工液が均一に浸透し、熱により硬化し、ガスバリア層の欠損部分を修復できる。また、ガスバリア層を保護層が覆うことで、加工工程におけるこすれやずり、また工程で使用される溶剤からガスバリア層を保護し、バリア性を維持することができる。
【００４６】
保護層の構成成分である、重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂は、ポリイソシアネートによる架橋構造を取ることで耐水性に優れ、高温高湿下においても樹脂自体の劣化が起こりにくい。このため、ガスバリア性に優れるとともに、ＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れる。
【００４７】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オルソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジメチルフタル酸などを使用し、多価アルコール成分として、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオールおよびビスフェノールＡなどを使用し、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを当量比にてＯＨ基過剰の状態で両者を反応させることによって得られる。
【００４８】
また、本発明で使用するポリエステル樹脂は、その重量平均分子量が２２，０００〜４０，０００であることが必要であり、好ましくは２３，０００〜３９，０００、より好ましくは２４，０００〜３８，０００である。該分子量は、使用する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の当量と使用量とによって上記範囲とすることができる。分子量が２２，０００よりも低いと、無機薄膜上に形成される保護層が硬く脆くなり、保護層としての充分な性能が得られない。一方、分子量が４０，０００を超えると、ポリイソシアネートで架橋しても、架橋が不十分となり、加工工程で使用される有機溶剤に対する耐久性が充分に得られないので好ましくない。
【００４９】
また、本発明で使用するポリエステル樹脂は、その水酸基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは４０以下である。該水酸基価は使用する多価カルボン酸成分の当量および多価アルコール成分の当量とを決めることによって上記範囲とすることができる。水酸基価が６０を超えると、過剰な架橋構造によって、形成される保護層被膜が硬くなり、伸びのない膜となるので好ましくない。
【００５０】
本発明の塗工液は、上記ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解し、使用時にポリイソシア
ネートを添加する。ポリエステル樹脂の濃度は通常約２０〜５０質量％である。使用する
有機溶剤としては、上記ポリエステル樹脂を溶解することが可能であれば特に限定される
ことはなく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類の
うち単独または任意に配合したものが使用される。好ましくは塗膜加工および臭気の面か
らトルエンとメチルエチルケトンを混合したものが好ましい。
【００５１】
上記で使用するポリイソシアネートは、従来公知の架橋剤として知られているポリイソ
シアネートの何れでもよく、特に限定されないが、１分子中に活性イソシアネート基が３
個以上存在し、イソシアネート基の量が１２質量％以上（固形分換算）であるポリイソシ
アネートが好適であり、例えば、コロネートＬの商品名で、日本ポリウレタン（株）から
入手して使用できる。
【００５２】
前記ポリイソシアネートの使用量は前記ポリエステル樹脂に対して１〜２０質量％の割合で添加することが好ましい。より好ましくは３〜１５質量％である。添加量が２０質量％を超えると、イソシアネート基が過剰となり、形成される被覆層が硬くなり、保護層の柔軟性が損なわれる。一方、イソシアネートが１質量％未満であると、イソシアネート基が不足し、架橋構造を有する保護層が得られず、溶剤に対する耐溶剤性が不十分となる。
【００５３】
上記本発明の塗工液には適当な添加剤を添加することもできる。例えば、ガスバリア層に酸化珪素を含有する場合、塗工液の塗工面は酸化珪素膜であることから、前記塗工液にシランカップリング剤を添加することで、保護層の酸化珪素薄膜層に対する接着性や耐水性を改良することができる。さらに保護層のブロッキング防止あるいはスリッピング性向上のために、二酸化珪素、脂肪酸アミド、ポリエチレンワックスなどを前記塗工液に添加することができる。
【００５４】
ガスバリア層上に設けられる保護層は、屈折率が１．４５以上１．６５以下の範囲にあることが、透明性を向上させ、有機ＥＬなどのデバイスに用いた際の視認性を向上させる点から好ましい。ポリエステルとイソシアネートを用いた場合、市販で入手できるものでは１．４５が下限である。一方、屈折率が１．６５を越えると、光線透過率が低下しやすくなる。例えば、ガスバリア層の屈折率が１．５０〜１．６０であるために、保護層の屈折率が１．６５を超えると、ガスバリア層と保護層との屈折率差が大きくなるために、界面での反射が大きくなり、全光線透過率を９０％以上とすることが困難となる。
【００５５】
（ハードコート層）
また、タッチパネルとした際の最外層（ペン入力面）の耐擦傷性を、さらに改善させるために、透明プラスチックフィルムの透明導電性薄膜層を形成させた表面の反対面（タッチパネルとした際の最外層のペン入力面）に、ハードコート層を設けることが好ましい。前記ハードコート層の硬度は、鉛筆硬度で２Ｈ以上であることが好ましい。２Ｈ未満の硬度では、透明導電性積層フィルムのハードコート層としては耐擦傷性の点で不十分である。
【００５６】
前記のハードコート層の厚みは０．５〜１０μｍであることが好ましい。厚みが０．５μｍ未満では、耐擦傷性が不十分となりやすく、１０μｍよりも厚い場合には生産性の観点から好ましくない。
【００５７】
前記のハードコート層に用いられる硬化型樹脂組成物は、アクリレート系の官能基を有する樹脂が好ましく、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能性化合物の（メタ）アクリート等のオリゴマー又はプレポリマーなどが挙げられる。
【００５８】
また、反応性希釈剤としては、エチル（メタ）アクリート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。
【００５９】
本発明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を混合することが好ましい。
【００６０】
また、前記ハードコート層に用いられる硬化型樹脂組成物としては、ポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートとの混合物が特に好適である。ポリエステルアクリレートは塗膜が非常に硬くてハードコート層として適している。しかしながら、ポリエステルアクリレート単独の塗膜では耐衝撃性が低く脆くなりやすいという問題がある。そこで、塗膜に耐衝撃性及び柔軟性を与えるために、ポリウレタンアクリレートを併用することが好ましい。すなわち、ポリエステルアクリレートにポリウレタンアクリレートを併用することで、塗膜はハードコート層としての硬度を維持しながら、耐衝撃性及び柔軟性という機能を具備することができる。
【００６１】
両者の配合割合は、ポリエステルアクリレート樹脂１００質量部に対し、ポリウレタンアクリレート樹脂を３０質量部以下とするのが好ましい。ポリウレタンアクリレート樹脂の配合割合が３０質量部を超えると、塗膜が柔らかくなりすぎて耐衝撃性が不十分となる傾向がある。
【００６２】
前記の硬化型樹脂組成物の硬化方法は、通常の硬化方法、すなわち、加熱、電子線又は紫外線の照射によって硬化する方法を用いることができる。例えば、電子線硬化の場合は、コックロフトワルトン型、ハンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００ｋｅＶ、好ましくは１００〜３００ｋｅＶのエネルギーを有する電子線等が使用される。また、紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハイライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【００６３】
さらに、電離放射線硬化の場合には、前記の硬化型樹脂組成物中に光重合開始剤や光増感剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類などが挙げられる。また、光増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等が好ましい。
【００６４】
さらに、傷つき防止の目的で保護フィルムを貼り合せることも有効である。この際、保護フィルムとしては、厚みが５ ０ 〜 ５ ０ ０ μｍ であり、かつ１ ３ ０ ℃ １ 時間熱処理後の収縮率がフィルム面内のいずれの方向において０ ． ２ ％ 未満であるフィルムを有するのが好適である。
【００６５】
（封止フィルム）
本願発明の封止フィルムの透過率は８５％以上が好ましく、さらに８８％以上が好ましく、特に９０％以上であることが好ましい。透過率が８５％未満であると電子ペーパーなどの封止フィルムとして用いた場合、デバイスの透明性が低くなり、視認性が劣る。有機ＥＬの封止フィルムは、透過率９０％以上が望まれる。このためにはガスバリア層（ｎ１）と保護層（ｎ３）の屈折率差｜ｎ３−ｎ１｜およびガスバリア層（ｎ１）と環状ポリオレフィンフィルム（ｎ２）の屈折率差｜ｎ２−ｎ１｜を低減することが有効である。｜ｎ３−ｎ１｜または｜ｎ２−ｎ１｜が０．１を超えると透過率を９０％以上とすることが困難となる。
また、カラーｂ値は−１．０〜４．０が好ましい。−１．０未満であるとデバイスの青味が強くなり、また４．０を超えると黄色味が強くなり、視認性が劣る。
【００６６】
本願発明のガスバリア性積層フィルムの水蒸気透過率は０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、さらに０．０１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、特に０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましい。有機ＥＬの封止フィルムは、０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が望まれ、これを超えると有機ＥＬなどのデバイスを長期使用中にデバイス中に徐々に水分が入り込み、デバイスの劣化が起こりやすく好ましくない。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、ガスバリア性積層フィルムの性能は、下記の方法により測定した。
【００６８】
（１）全光線透過率
ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠し、日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−１００１ＤＰを用いて、全光線透過率を測定した。
【００６９】
（２）カラーｂ値
ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠し、色差計（日本電色工業製、ＺＥ−２０００）を用いて、標準の光Ｃ／２でカラーｂ値を測定した。
【００７０】
（３）ガスバリア層の膜厚および屈折率
ガスバリア層、透明導電性薄膜層を積層したフィルム試料片を１ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切り出し、電子顕微鏡用エポキシ樹脂に包埋した。これをウルトラミクロトームの試料ホルダに固定し、包埋した試料片の短辺に平行な断面薄切片を作製した。次いで、この切片の薄膜の著しい損傷がない部位において、透過型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ社製、ＪＥＭ−２０１０）を用い、加速電圧２００ｋＶ、明視野で観察倍率１万倍にて写真撮影を行って得られた写真から膜厚を求めた。さらに、シリコンウェハー上にガスバリア層を同成膜条件にて作製した試料について分光エリプソメーター（大塚電子株式会社製、ＦＥ−５０００）を用いて５５０ｎｍの屈折率を評価した。また、ガスバリア層を設けたフィルムの分光透過率測定データに対して光学シミュレーションソフトを用いてフィッティングを行い、屈折率を算出した。この際、ガスバリア層の膜厚は前記膜厚評価方法により評価した値を用いた。さらにこのように算出したガスバリア層の屈折率がシリコンウェハー上のガスバリア層の屈折率と大差ないことを確認した。
【００７１】
（４）水蒸気透過率
ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に準じて、水蒸気透過度測定装置（ＡＱＵＡＴＲＡＮ ＭＯＣＯＭ社製）を用い、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下で水蒸気透過度を測定した。ガスバリア性積層フィルムへの調湿は、ガスバリア層を設けた側から透明プラスチック側に水蒸気が透過する方向とした。
【００７２】
（５）保護層、環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ＪＩＳ Ｋ ７１４２−１９９６ ５．１（Ａ法）により、ナトリウムＤ線を光源としてアッベ屈折計により屈折率を測定した。
【００７３】
（６）高温・高湿下での環境試験
ガスバリア性積層フィルムを、（株）ナガノ科学機械製作所製のＬＨ４３−１２Ｐを用いて６０℃、９５％ＲＨの雰囲気下で５００時間暴露した。この処理後に水蒸気透過率を測定した。
【００７４】
（７）封止剤との密着性
得られた封止フィルムを１００ｍｍ幅×１００ｍｍ長、ＥＶＡシートを７０ｍｍ幅×９０ｍｍ長に切り出したもの用意し、フィルム（保護層面）／下記記載のＥＶＡ／（保護層面）フィルムの構成で重ね、真空ラミネーターで下記記載の接着条件で加熱圧着し、サンプルを作製した。作製したサンプルを２０ｍｍ幅×１００ｍｍ長に切り出した後、ＳＵＳ板に貼りつけ、下記記載の条件で引張り試験機でフィルム層とＥＶＡ層の剥離強度を測定した。剥離強度は極大点を越えた後に安定して剥離している部分の平均値として求めた。下記の基準でランク分けした。
○：５０Ｎ／２０ｍｍ以上、または、フィルムの材破
×：５０Ｎ／２０ｍｍ未満
【００７５】
（サンプル作製条件）
装置：真空ラミネーター エヌ・ピー・シー社製 ＬＭ−３０×３０型
加圧：１気圧
ＥＶＡ：サンビック製 Ｕｒｔｌａ Ｐｅａｒｌ ＰＶ（０．４５μｍ）
ラミネート工程：１２５℃（真空５分、真空加圧１５分）
【００７６】
（測定条件）
装置：テンシロン 東洋ＢＡＬＤＷＩＮ社製 ＲＴＭ−１００
剥離速度：２００ｍｍ／分
剥離角度：１８０度
【００７７】
（８）ヘリウム、アルゴンガスの溶解度
以下に本発明で用いたヘリウムおよびアルゴンガスの溶解度係数（Ｓ）の測定方法について説明するが、ここに記載の方法に限定されない。
測定は、差圧法による。試料フィルムの片面を低圧に保ち、他方の面に一定のガス圧を加え、その差圧により、試料フィルムを透過してくるガスによる低圧側の圧力上昇を検出し、透過度を知る方法である。圧力検出は、高精度バラトロン圧力変換器６を用いた。
図１に装置の略図を示す。透過セルはサンプルフィルムによって上部セル１（セル高圧側）と下部セル２（セル低圧側）に仕切られ、それぞれ真空ポンプ５によって排気される。低圧セル２にはバラトロン圧力変換器６が接続されている。
測定手順は、まずサンプルフィルムを所定の大きさφ３０の大きさにカットし、セルにそのサンプルをセットする。その後一旦セルをポンプ５で空気を排気する。
続いて、測定するヘリウムまたはアルゴンをガスボンベ３からガス留めタンク４に導入する。上部セル１（セル高圧側）を１０１３ｈＰａにして測定を行った。また、下部セル２（セル低圧側）は１Ｐａ以下まで真空引きした後、測定を行った。測定温度は２５℃に設定した。
測定を開始するために上部セル１（セル高圧側）にヘリウムまたはアルゴンを導入する。ヘリウムまたはアルゴンを導入した時点から経過時間で下部セル２（セル低圧側）の圧力変化を測定し、圧力上昇率が一定になるまで測定を行う。定常状態に達した時点で測定を停止する。定常状態に達するまでにかかった時間は、遅れ時間（θ）と定義でき、遅れ時間（θ）から拡散係数（Ｄ）を算出できる。遅れ時間θは以下の式（１）で表すことができ、拡散係数（Ｄ）を算出した。また、式（２）により気体透過度（ＧＴＲ）、式（３）により気体透過係数（Ｐ）を算出した。さらに、溶解度係数（Ｓ）は式（４）により算出した。
θ＝Ｌ２／６Ｄ 式（１）
Ｄ：拡散係数（ｍ２／ｓｅｃ）
Ｌ：サンプルフィルムの厚み（ｍ）
θ：時間（ｓｅｃ）
ＧＴＲ＝［Ｖ／（Ｒ×Ｔ×Ｐ×Ａ）］×（ｄｐ／ｄｔ） 式（２）
ＧＴＲ：気体透過度（ｍｏｌ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ））
Ｖ：下部セル２（セル低圧側）の容積（Ｌ）
Ａ：サンプルフィルムの透過面積（ｍ２）
Ｔ：試験温度（Ｋ）
Ｐ：供給気体の差圧（Ｐａ）
ｄｐ／ｄｔ：単位時間（ｓ）における低圧側の圧力変化（Ｐａ）
Ｒ：気体定数
Ｐ＝ＧＴＲ×Ｌ 式（３）
Ｓ＝Ｐ／Ｄ 式（４）
【００７８】
〔実施例１〕
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムとして、厚み１００μｍ、屈折率１．５３、レターデーションが３ｎｍ、Ｒａが０．５ｎｍのＺＥＯＮＯＲフィルム（ＺＦ−１４、日本ゼオン社製）を用いた。
【００７９】
ＺＥＯＮＯＲフィルムを真空チャンバーにセットする前に、環状ポリオレフィンフィルムの表面を微粘着ロールに接触させ、フィルム表面の付着物を積極的に除去した。
【００８０】
続いてＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、ガスバリア層を成膜するために、フィルムの真空暴露を行った。真空チャンバーで巻き返し処理を行い、このときの圧力は２×１０−３Ｐａであり、暴露時間は２０分とした。また、センターロールの温度は４０℃とした。
【００８１】
その後、ＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、酸化アルミニウムからなるガスバリア層を成膜した。このときスパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−４Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は６００ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚３２ｎｍ、屈折率１．６１のガスバリア層を堆積させた。
【００８２】
次に、ガスバリア膜上に次に示す塗工液を用いてグラビアロールコート法によってガスバリア層上に塗布し、１２０℃で乾燥させ、保護層を得た。乾燥後の塗布量は０．３ｇ／ｍ２（ｄｒｙ）であった。
（塗工液）
重量平均分子量３５，０００のポリエステル樹脂（テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびプロピレングリコールを主成分としてなるポリエステル）２５部を、酢酸プロピル３５部および酢酸エチル４０部に溶解し（ポリエステル溶液）、該溶液および、酢酸エチル、酢酸プロピル、イソシアネート基を有するポリイソシアネート（コロネートＬ、日本ポリウレタン（株）製）を、下記の重量比で混合し、作製した。
酢酸エチル ４２．５０質量％
酢酸プロピル ４４．２０質量％
ポリエステル溶液 １２．００質量％
ポリイソシアネート １．３０質量％
【００８３】
〔実施例２〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を２５，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００８４】
〔実施例３〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を３９，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００８５】
〔実施例４〕
ガスバリア層を積層する前に、透明プラスチックフィルムの表面をリニアイオンソース（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ社製）を用いてイオンビームモードでＮ２プラズマ処理し、ガスバリア層の膜厚を１５０ｎｍとする以外は実施例１と同様にして封止フィルムを作製した。
【００８６】
〔実施例５〕
実施例１で作製したガスバリア性積層フィルムのガスバリア層を形成した面とは反対の面に、紫外線硬化樹脂（ＪＳＲ株式会社の「デソライトＺ７５２４」）からなる厚み５μｍのハードコート層を設けてハードコート層付封止フィルムを作製した。
【００８７】
〔実施例６〕
ガスバリア層をＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２に変更する以外は、実施例１記載と同様にしてガスバリア性積層フィルムを作製した。Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２の成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−４Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ−Ｓｉ（組成比Ａｌ：Ｓｉ＝５：５、高純度化学製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は６００ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚４０ｎｍ、屈折率１．５２のガスバリア層を成膜した。
【００８８】
〔実施例７〕
実施例１においてガスバリア層を積層する際のセンターロールの温度を１００℃とする以外は実施例７と同様にして封止フィルムを作製した。
【００８９】
〔実施例８〕
実施例１においてガスバリア層を成膜する際の磁場強度を１０００ガウスとする以外は実施例１と同様にしてガスバリア性積層フィルムを作製した。
【００９０】
〔実施例９〕
実施例１においてガスバリア層の膜厚を８ｎｍに変更する以外は、実施例１と同様の手順でサンプル作製し、評価した。
【００９１】
〔実施例１０〕
実施例１においてガスバリア層の膜厚を２３０ｎｍに変更する以外は、実施例１と同様の手順でサンプル作製し、評価した。
【００９２】
〔実施例１１〕
ガスバリア層を窒化アルミニウムに変更した。窒化アルミニウムの成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、２Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＮ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚２９ｎｍ、屈折率２．１２のガスバリア層を成膜した。続いて実施例１と同様な方法で保護層を形成した。
【００９３】
〔実施例１２〕
ガスバリア層をジルコニア−シリコン複合酸化物（ＺｒＯ２−ＳｉＯ２）からなる薄膜に変更した。ジルコニア−シリコン複合酸化物（ＺｒＯ２−ＳｉＯ２）の成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。ターゲットとしてＺｒＳｉ２（三井金属製）に用いて、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、２Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＮ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、厚さ３０ｎｍ、屈折率１．８０のガスバリア層を堆積させた。続いて実施例１と同様な方法で保護層を形成した。
【００９４】
〔比較例１〕
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムとして、厚み１００μｍ、屈折率１．５３、レターデーションが３ｎｍ、Ｒａが２ｎｍのＺＥＯＮＯＲフィルム（ＺＦ−１６、日本ゼオン社製）を用いた。
【００９５】
ＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、酸化アルミニウムからなるガスバリア層を成膜した。このときスパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が３×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚４０ｎｍ、屈折率１．５９のガスバリア層を堆積させた。なお、ガスバリア膜上に保護層は形成しなかった。
【００９６】
〔比較例２〕
実施例１において保護層を形成する塗工液にポリイソシアネートを含有しない以外は、実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００９７】
〔比較例３〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を１，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００９８】
上記結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
表１の結果より、本願発明の範囲を満足する実施例１〜１２記載の封止フィルムは、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡ封止剤との密着性に優れていた。
一方、本願発明の範囲を満足しない比較例１〜３に記載のガスバリア性積層フィルムは透明性、または水蒸気バリア性、またはＥＶＡ封止剤との密着性が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の封止フィルムは、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れるため、有機ＥＬなどの封止用フィルムとして特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】気体透過係数測定装置の略図である。
【図２】本発明の封止フィルムの説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：上部セル
２：下部セル
３：ガスボンベ
４：ガス溜めタンク
５：真空ポンプ
６：高精度バラトロン圧力変換器
１１：環状ポリオレフィンフィルム
１２：ガスバリア層
１３：保護層
２０：封止フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムに関するものである。特に電子ペーパー、有機ＥＬなどの封止フィルムとして用いた場合、透明性、水蒸気バリア性に優れ、かつ封止剤との密着性に優れるため、デバイスの長期使用信頼性に優れる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、透明性、水蒸気バリア性およびＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れ、高度な水蒸気バリア性の求められる電子ペーパー、有機ＥＬなどの電子材料用の封止フィルムに関する。
【０００３】
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムは、透明で、光学等方性に優れるため、ディスプレイなどの表示体用途を中心に広く使用されている。
【０００４】
一方、電子ペーパーや有機ＥＬなどの表示ディスプレイが近年、急速に普及してきた結果、軽量化、割れない、フレキシブルという観点からガラス基材に代わって、光等方性を有する透明プラスチックフィルムで代替したいという要望が強くなってきた。
【０００５】
しかしながらガラス基材を透明プラスチックフィルムに置き換えた場合、水分が透明プラスチックフィルムを透過するため、デバイスが劣化してしまう。このため、ガスバリア層を有する透明プラスチックフィルムが必要となるが、従来の食品包装用途に用いられるガスバリア性フィルムでは、水分の遮断性が不十分であり、デバイスの劣化を抑制することは困難であった。
【０００６】
このような電子ペーパーや有機ＥＬなどの表示ディスプレイに使用することを目的として、環状ポリオレフィンフィルムの少なくとも片面にポリマーからなる硬化樹脂層と窒化酸化珪素からなるガスバリア層を設けた水蒸気透過度が０．０２ｇ／ｍ２／ｄａｙのガスバリア性フィルムが提案されている（特許文献１等参照。）。
【０００７】
しかしながら特許文献１に記載されているようなガスバリアフィルムは、ガスバリア性の向上を検討しているが、ＥＶＡなどの封止剤との密着性については全く考慮されていない。また、窒化酸化珪素をガスバリア層として用いたガスバリアフィルムは、ガスバリア層の屈折率が高く、保護層との屈折率差が大きくなり、透過率が低くなるという問題があった。
【０００８】
また、ポリシクロオレフィンフィルム上に大気圧プラズマＣＶＤ法により平坦化層、ガ
スバリア層、保護層を積層し、１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙレベルの水蒸気バリア性を有するガスバリアフィルムが提案されている（特許文献２等参照。）。
【０００９】
しかしながら、特許文献２の実施例１に記載されているガスバリアフィルムは、ガスバリア性は良好であるが、ＴＥＯＳを原料として大気圧ＣＶＤ法で作製した無機ポリマーからなる保護層は、ＥＶＡなどの封止剤との密着性は十分ではなかった。
【００１０】
また、ガスバリアフィルムの保護層としてポリビニルアルコールと無機層状化合物のコンポジット膜を積層したガスバリア性積層フィルム（特許文献３）が提案されているが、ディスプレイなどの表示体に用いた場合、白っぽいフィルムとなってしまい、透明性に劣る。また、保護層としてゾルーゲル層を設けた構成を有するガスバリア性積層フィルム（特許文献４）が提案されているが、表面の硬さは優れるものの、フレキシブル性や封止剤との密着性が劣るという問題があった。
【００１１】
また、特許文献５に記載されているような有機層／無機層の交互積層によるガスバリア層の向上が行われているが、ガスバリア性は向上するものの、有機層／無機層界面での密着性が不十分であり、満足のいくものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１９０１８６号公報
【特許文献２】特開２００７−８３６４４号公報
【特許文献３】特開２００３−２３１７８９号公報
【特許文献４】特開２００３−３２６６３４号公報
【特許文献５】特許４２５４３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
すなわち、本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑み、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れた封止フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、上記の課題を解決することができた封止フィルムとは、以下の構成よりなる。
１．光学等方性を有する環状ポリオレフィンからなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
２．前記無機物からなるガスバリア層が酸化アルミニウムを含有するセラミック薄膜からなり、４０℃、９０％ＲＨにおける水蒸気バリア性が０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする１．または２．記載の封止フィルム。
３．ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）と請求項１記載の封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下であることを特徴とする１．または２．記載の封止フィルム。
４．ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）と請求項１記載の封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下であることを特徴とする１．〜３．記載の封止フィルム。
５．前記ガスバリア層が高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタリング法により形成されたことを特徴とする１．〜４．記載の封止フィルム。
６．前記ガスバリア層が反応性スパッタリング法によるインピーダンス制御法により形成されたことを特徴とする１．〜５．記載の封止フィルム。
７．前記封止フィルムの全光線透過率が９０％以上であることを特徴とする１．〜６．記載の封止フィルム。
８．前記環状ポリオレフィンフィルム、ガスバリア層、保護層の各屈折率が以下の条件を満足することを特徴とする１．〜７．記載の封止フィルム。
｜ｎ３−ｎ１｜≦０．１および｜ｎ２−ｎ１｜≦０．１
ｎ１：ガスバリア層の屈折率
ｎ２：環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ｎ３：保護層の屈折率
９．１．〜８．記載の封止フィルムのガスバリア層を設けた面とは反対の面にハードコート層を設けたことを特徴とする１．〜８．記載の封止フィルム。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムに関するものである。特に電子ペーパー、有機ＥＬなどの封止フィルムとして用いた場合、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れるため、デバイスの長期使用信頼性に優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の封止フィルムは、光学等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムである。
以下、各層別に詳細に説明する。
【００１７】
（光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムからなる基材）
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、有機高分子をフィルム状に溶融押出し又は溶液押出しをしてフィルム状に成形し、必要に応じ、長手方向及び／又は幅方向に延伸、熱固定、熱弛緩処理を施したフィルムである。このような市販のフィルムとしては、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＯＲフィルムやＪＳＲ社製のＡＲＴＯＮフィルムなどが挙げられる。
【００１８】
前記環状ポリオレフィンフィルムからなる基材のレターデーションの値は、１００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは２０ｎｍ以下、特に好ましくは１０ｎｍ以下である。レタデーションの値が１００ｎｍを超えると有機ＥＬなどの表示ディスプレイのように偏光板と積層して用いられる場合、黒色表示がぼやけるという問題が生じる。
【００１９】
前記環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、通常、押出法、流延法により製膜することにより得られるが、生産性の観点から押出法の方が好ましい。
【００２０】
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材の厚みは、１０〜３００μｍであることが好ましく、より好ましくは２０〜２６０μｍである。プラスチックフィルムの厚みが１０μｍ未満では機械的強度が不足し、有機ＥＬなどのデバイス作製工程でのハンドリングが難しくなるため好ましくない。一方、厚みが３００μｍを越えると、有機ＥＬなどのデバイスの厚みが厚くなりすぎるため、適さない。
【００２１】
本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記フィルムをコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、オゾン処理などの表面活性化処理を施してもよい。
【００２２】
また、本発明で用いる環状ポリオレフィンフィルムからなる基材には、ガスバリア層との密着性向上、耐薬品性の付与、オリゴマーなどの低分子量物の析出防止を目的として、硬化型樹脂を主たる構成成分とする硬化物層を１層以上設けてもよい。
【００２３】
前記の硬化型樹脂は、加熱、紫外線照射、電子線照射などのエネルギー印加により硬化する樹脂であれば特に限定されなく、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。生産性の観点からは、紫外線硬化型樹脂を主成分とする硬化型樹脂が好ましい。
【００２４】
このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステルなどから合成されるような多官能性のウレタンアクリレート樹脂などを挙げることができる。必要に応じて、これらの多官能性の樹脂に単官能性の単量体、例えば、ビニルピロリドン、メチルメタクリレート、スチレンなどを加えて共重合させることができる。
【００２５】
また、ガスバリア層と硬化物層との付着力を向上するために、硬化物層を更に表面処理することが有効である。具体的な方法としては、グロー放電又はコロナ放電を照射する放電処理法を用いて、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基を増加させる方法、酸又はアルカリで処理する化学薬品処理法を用いて、アミノ基、水酸基、カルボニル基などの極性基を増加させる方法、などが挙げられる。
【００２６】
紫外線硬化型樹脂は、通常、光重合開始剤を添加して使用される。光重合開始剤としては、紫外線を吸収してラジカルを発生する公知の化合物を特に限定なく使用することができ、このような光重合開始剤としては、例えば、各種ベンゾイン類、フェニルケトン類、ベンゾフェノン類などを挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂１００質量部に対して、１〜５質量部とすることが好ましい。
【００２７】
塗布液中の樹脂成分の濃度は、コーティング法に応じた粘度などを考慮して適切に選択することができる。例えば、塗布液中に紫外線硬化型樹脂、光重合開始剤の合計量が占める割合は、通常は２０〜８０質量％である。また、この塗布液には、必要に応じて、その他の公知の添加剤、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などのレベリング剤などを添加してもよい。
【００２８】
本発明において、調製された塗布液は環状ポリオレフィンフィルムからなる基材上にコーティングされる。コーティング法には特に限定されなく、バーコート法、グラビアコート法、リバースコート法などの従来から知られている方法を使用することができる。
【００２９】
また、硬化物層の厚みは０．１〜１５μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．５〜１０μｍ、特に好ましくは１〜８μｍである。硬化物層の厚みが０．１μｍ未満の場合には、十分に架橋した構造が形成されにくくなるため、耐薬品性が低下しやすくなり、オリゴマーなどの低分子量による密着性の低下もおこりやすくなる。一方、硬化物層の厚みが１５μｍを超える場合には、生産性が低下する傾向がある。
【００３０】
硬化物層の表面は、硬化物層上に形成するガスバリア層にピンホールなどの欠陥を生じさせないために表面粗さ算術平均値（Ｒａ）がＲａ＜２ｎｍ、最大高さ（Ｒｙ）がＲｙ≦０．０５μｍ以下であることが好ましい。表面粗さ算術平均値（Ｒａ）が２ｎｍ以上の場合は、ガスバリア層にピンホールなどの欠陥が生じやすくなり、水蒸気バリア性を向上させることが困難となる。また、表面粗さ算術平均値（Ｒａ）が２ｎｍよりも小さい場合でも、表面粗さにおける最大高さ（Ｒｙ）が０．０５μｍ以上の凸状形状が存在すると、凸形状の周りにガスバリア層の非連続部分ができやすくなるため、水蒸気バリア性を向上することが困難となる。
【００３１】
（ガスバリア層）
本発明で用いるガスバリア層としては、ＡｌＮ、ＺｒＯ２−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。これらの中でも耐室熱試験後の密着性の観点からＡｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３等のＡｌ２Ｏ３を含有する複合金属酸化物が好ましい。これらのガスバリア層の屈折率は１．４５〜１．６５であり、好ましくは１．５０〜１．６２である。屈折率が１．４５未満の場合、ポーラスな膜となりやすいため、ガスバリア性を向上させることが困難である。一方、屈折率が１．６５を越える場合、環状ポリオレフィンフィルム、保護層との屈折率差が大きくなるため、封止フィルムの透過率が低下し好ましくない。
【００３２】
ガスバリア層の膜厚は、１０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、好ましくは２０〜１８０ｎｍ、さらに好ましくは３０〜１５０ｎｍである。ガスバリア層の膜厚が１０ｎｍ未満の場合、連続した薄膜になりにくく、良好なガスバリア性が得られにくくなる。一方、ガスバリア層の膜厚が２００ｎｍよりも厚い場合、ガスバリア層の応力が大きくなり、薄い透明プラスチック基材上に設けた場合、クラックが発生しやすくなり、水蒸気バリア性が低下してしまう。
【００３３】
ガスバリア層を積層する前に、ガスバリア層にピンホールなどの欠陥を生じさせないために、ガスバリア層を成膜する前の環状ポリオレフィンフィルムの表面の付着物を除去することが好ましい。具体的な方法としては、ガスバリア層を成膜する装置内に投入する前に微粘着ロールなどで表面の付着物を除去することが挙げられる。これにより、ガスバリア層に生じるピンホールなどの欠陥が抑制されるため、水蒸気バリア性を向上させることができる。
【００３４】
また、ガスバリア層を積層する前に、ガスバリア層と環状ポリオレフィンフィルムの付着力を向上させることを目的として、環状ポリオレフィンフィルム表面をリアクティブプラズマエッチング（ＲＩＥ）処理などの表面処理を施すことが好ましい。これにより、環状ポリオレフィンフィルムの脆弱層の除去やプラズマ処理による表面改質が行われ、その結果、薄膜形成時の高エネルギー粒子の打ち込みによる剥離が抑制され、水蒸気バリア性が向上できる。これらの手法はＳＥＭや光学顕微鏡で観察できるサイズのガスバリア中の欠陥を抑制するのに有効である。このような手法と特定の保護層を積層することにより、ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）とガスバリア膜と保護層を積層した封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下とすることができる。
【００３５】
本発明におけるガスバリア層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、必要とする膜厚に応じて、前記の方法を適宜用いることができるが、膜厚のバラツキを低減するという観点からスパッタリング法が好ましい。一般的にスパッタリングで形成する場合は反応性ＤＣ又はＡＣスパッタリング法が用いられるが、成膜速度を向上するためにＤＣ又はＡＣ電源の電圧値を一定に保つように反応性ガス流量を制御するインピーダンス制御又は特定元素のプラズマ中での発光強度を一定に保つように反応性ガス流量を制御するプラズマエミッション法が好ましい。インピーダンス制御法は、設備的に大掛かりにならず、プロセス安定性に優れるため、特に好ましい。
【００３６】
インピーダンス制御において、Ａｒなどの不活性ガスのみを流した場合の金属モードの放電電圧を１００％とし、Ｏ２、Ｎ２などの反応性ガスを流し、酸化物または窒化物モードの放電電圧を０％とした時、２０〜８０％の値に制御することが好ましく、特に好ましくは３０〜７０％である。２０％よりも低い場合、成膜速度の向上の効果が小さく、生産性が劣る。一方、８０％を越える場合、フィルム幅方向での膜厚の分布が生じやすくなり、好ましくない。
【００３７】
この時、オゾン添加、プラズマ照射、イオンアシスト等の手段を併用したりしてもよい。また、本発明の目的を損なわない範囲で、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加してもよい。
【００３８】
ガスバリア層に形成される欠陥を抑制するためには、高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタ法、対向スパッタ法、プラズマインピーダンスを下げるためにＲＦ電力にＤＣ電力を重畳させるスパッタ法が挙げられる。これらの方法を用いることにより、反跳Ａｒ、酸素負イオンによる高エネルギー粒子に由来する欠陥が抑制される。その結果、高エネルギー粒子が堆積中のガスバリア層に打ち込むことを抑制し、成膜初期段階で堆積した膜が剥離しにくくなり、通常よりも薄い膜厚で水蒸気バリア性を向上させることができる。
【００３９】
これらの方法の中でも高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタ法が工業的な観点から有効である。磁場の強さは３５０ガウス以上１０００ガウス以下が好ましい。３５０ガウス未満であると電圧値を下げる効果が小さく、酸素負イオンによる高エネルギー粒子に由来する欠陥を抑制することが困難となる。一方、１０００ガウスを越えると成膜速度が低下しやすくなり、好ましくない。
【００４０】
また、ガスバリア層を形成するスパッタ粒子の透明プラスチックフィルム表面での拡散エネルギーを高くするために透明プラスチックフィルムの温度を高くすることや透明プラスチックフィルムからの水分の除去も有効である。これによりガスバリア層の緻密さが向上し、水蒸気バリア性を向上することができる。
【００４１】
具体的には環状ポリオレフィンフィルムの温度を８０℃以上（Ｔｇ−２０）℃以下にしてガスバリア層を形成することが好ましい（Ｔｇは環状ポリオレフィンフィルムのガラス転移温度）。環状ポリオレフィンフィルムの温度が８０℃未満の場合、スパッタ粒子の環状ポリオレフィンフィルム上での拡散エネルギーを充分に得ることが困難である。一方、環状ポリオレフィンフィルムの温度が（Ｔｇ−２０）℃を超える場合、環状ポリオレフィンフィルムの平面性を維持するのが難しくなる。
【００４２】
環状ポリオレフィンフィルムからの水分を除去するためにガスバリア層を成膜する前に、真空中での巻返しやＩＲヒーターなどによる加熱手段が有効である。
【００４３】
この際、ガスバリア層を成膜する際の水分圧としては、２×１０−３Ｐａ以下が好ましく、さらに好ましくは５×１０−４Ｐａ以下である。水分圧が２×１０−３Ｐａを超える場合、ガスバリア層中に水素が取り込まれ、ネットワーク（例えば、Ｍ−Ｏ−）の成長が停止する。このため、ガスバリア層の連続性が乏しくなり、ガスバリア性が低下してしまう。
これらの手法はＡＦＭやＴＥＭでも観察できない１ｎｍ以下のサイズのガスバリア中の欠陥を抑制するのに有効である。このような手法と特定の保護層積層することにより、ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）とガスバリア膜と保護層を積層した封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下とすることができる。
【００４４】
さらに、優れたガスバリア性をもったガスバリア層を安定的に得るために、成膜装置内に光学特性（透過率、カラー）測定装置を設けることが好ましい。光学特性の測定によりガスバリア層の膜厚，酸化度が確認できる。また、膜厚測定のために蛍光Ｘ線を用いてインラインで測定することも有効である。
【００４５】
（保護層）
本発明における保護層としては、重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層が挙げられる。特定の重量平均分子量を有するポリエステル樹脂とポリイソシアネートとを含む塗工液をガスバリア層上に塗工することにより、ガスバリア層中に存在する微小な欠損部分に本塗工液が均一に浸透し、熱により硬化し、ガスバリア層の欠損部分を修復できる。また、ガスバリア層を保護層が覆うことで、加工工程におけるこすれやずり、また工程で使用される溶剤からガスバリア層を保護し、バリア性を維持することができる。
【００４６】
保護層の構成成分である、重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂は、ポリイソシアネートによる架橋構造を取ることで耐水性に優れ、高温高湿下においても樹脂自体の劣化が起こりにくい。このため、ガスバリア性に優れるとともに、ＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れる。
【００４７】
本発明で使用するポリエステル樹脂は、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、オルソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ジメチルフタル酸などを使用し、多価アルコール成分として、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオールおよびビスフェノールＡなどを使用し、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを当量比にてＯＨ基過剰の状態で両者を反応させることによって得られる。
【００４８】
また、本発明で使用するポリエステル樹脂は、その重量平均分子量が２２，０００〜４０，０００であることが必要であり、好ましくは２３，０００〜３９，０００、より好ましくは２４，０００〜３８，０００である。該分子量は、使用する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の当量と使用量とによって上記範囲とすることができる。分子量が２２，０００よりも低いと、無機薄膜上に形成される保護層が硬く脆くなり、保護層としての充分な性能が得られない。一方、分子量が４０，０００を超えると、ポリイソシアネートで架橋しても、架橋が不十分となり、加工工程で使用される有機溶剤に対する耐久性が充分に得られないので好ましくない。
【００４９】
また、本発明で使用するポリエステル樹脂は、その水酸基価が６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であることが好ましく、より好ましくは５０以下、さらに好ましくは４０以下である。該水酸基価は使用する多価カルボン酸成分の当量および多価アルコール成分の当量とを決めることによって上記範囲とすることができる。水酸基価が６０を超えると、過剰な架橋構造によって、形成される保護層被膜が硬くなり、伸びのない膜となるので好ましくない。
【００５０】
本発明の塗工液は、上記ポリエステル樹脂を有機溶剤に溶解し、使用時にポリイソシア
ネートを添加する。ポリエステル樹脂の濃度は通常約２０〜５０質量％である。使用する
有機溶剤としては、上記ポリエステル樹脂を溶解することが可能であれば特に限定される
ことはなく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類の
うち単独または任意に配合したものが使用される。好ましくは塗膜加工および臭気の面か
らトルエンとメチルエチルケトンを混合したものが好ましい。
【００５１】
上記で使用するポリイソシアネートは、従来公知の架橋剤として知られているポリイソ
シアネートの何れでもよく、特に限定されないが、１分子中に活性イソシアネート基が３
個以上存在し、イソシアネート基の量が１２質量％以上（固形分換算）であるポリイソシ
アネートが好適であり、例えば、コロネートＬの商品名で、日本ポリウレタン（株）から
入手して使用できる。
【００５２】
前記ポリイソシアネートの使用量は前記ポリエステル樹脂に対して１〜２０質量％の割合で添加することが好ましい。より好ましくは３〜１５質量％である。添加量が２０質量％を超えると、イソシアネート基が過剰となり、形成される被覆層が硬くなり、保護層の柔軟性が損なわれる。一方、イソシアネートが１質量％未満であると、イソシアネート基が不足し、架橋構造を有する保護層が得られず、溶剤に対する耐溶剤性が不十分となる。
【００５３】
上記本発明の塗工液には適当な添加剤を添加することもできる。例えば、ガスバリア層に酸化珪素を含有する場合、塗工液の塗工面は酸化珪素膜であることから、前記塗工液にシランカップリング剤を添加することで、保護層の酸化珪素薄膜層に対する接着性や耐水性を改良することができる。さらに保護層のブロッキング防止あるいはスリッピング性向上のために、二酸化珪素、脂肪酸アミド、ポリエチレンワックスなどを前記塗工液に添加することができる。
【００５４】
ガスバリア層上に設けられる保護層は、屈折率が１．４５以上１．６５以下の範囲にあることが、透明性を向上させ、有機ＥＬなどのデバイスに用いた際の視認性を向上させる点から好ましい。ポリエステルとイソシアネートを用いた場合、市販で入手できるものでは１．４５が下限である。一方、屈折率が１．６５を越えると、光線透過率が低下しやすくなる。例えば、ガスバリア層の屈折率が１．５０〜１．６０であるために、保護層の屈折率が１．６５を超えると、ガスバリア層と保護層との屈折率差が大きくなるために、界面での反射が大きくなり、全光線透過率を９０％以上とすることが困難となる。
【００５５】
（ハードコート層）
また、タッチパネルとした際の最外層（ペン入力面）の耐擦傷性を、さらに改善させるために、透明プラスチックフィルムの透明導電性薄膜層を形成させた表面の反対面（タッチパネルとした際の最外層のペン入力面）に、ハードコート層を設けることが好ましい。前記ハードコート層の硬度は、鉛筆硬度で２Ｈ以上であることが好ましい。２Ｈ未満の硬度では、透明導電性積層フィルムのハードコート層としては耐擦傷性の点で不十分である。
【００５６】
前記のハードコート層の厚みは０．５〜１０μｍであることが好ましい。厚みが０．５μｍ未満では、耐擦傷性が不十分となりやすく、１０μｍよりも厚い場合には生産性の観点から好ましくない。
【００５７】
前記のハードコート層に用いられる硬化型樹脂組成物は、アクリレート系の官能基を有する樹脂が好ましく、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能性化合物の（メタ）アクリート等のオリゴマー又はプレポリマーなどが挙げられる。
【００５８】
また、反応性希釈剤としては、エチル（メタ）アクリート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能モノマー並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（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、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。
【００５９】
本発明では、オリゴマーとしてウレタンアクリレート、モノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等を混合することが好ましい。
【００６０】
また、前記ハードコート層に用いられる硬化型樹脂組成物としては、ポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートとの混合物が特に好適である。ポリエステルアクリレートは塗膜が非常に硬くてハードコート層として適している。しかしながら、ポリエステルアクリレート単独の塗膜では耐衝撃性が低く脆くなりやすいという問題がある。そこで、塗膜に耐衝撃性及び柔軟性を与えるために、ポリウレタンアクリレートを併用することが好ましい。すなわち、ポリエステルアクリレートにポリウレタンアクリレートを併用することで、塗膜はハードコート層としての硬度を維持しながら、耐衝撃性及び柔軟性という機能を具備することができる。
【００６１】
両者の配合割合は、ポリエステルアクリレート樹脂１００質量部に対し、ポリウレタンアクリレート樹脂を３０質量部以下とするのが好ましい。ポリウレタンアクリレート樹脂の配合割合が３０質量部を超えると、塗膜が柔らかくなりすぎて耐衝撃性が不十分となる傾向がある。
【００６２】
前記の硬化型樹脂組成物の硬化方法は、通常の硬化方法、すなわち、加熱、電子線又は紫外線の照射によって硬化する方法を用いることができる。例えば、電子線硬化の場合は、コックロフトワルトン型、ハンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される５０〜１０００ｋｅＶ、好ましくは１００〜３００ｋｅＶのエネルギーを有する電子線等が使用される。また、紫外線硬化の場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハイライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【００６３】
さらに、電離放射線硬化の場合には、前記の硬化型樹脂組成物中に光重合開始剤や光増感剤を含有させることが好ましい。光重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類などが挙げられる。また、光増感剤としては、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン等が好ましい。
【００６４】
さらに、傷つき防止の目的で保護フィルムを貼り合せることも有効である。この際、保護フィルムとしては、厚みが５ ０ 〜 ５ ０ ０ μｍ であり、かつ１ ３ ０ ℃ １ 時間熱処理後の収縮率がフィルム面内のいずれの方向において０ ． ２ ％ 未満であるフィルムを有するのが好適である。
【００６５】
（封止フィルム）
本願発明の封止フィルムの透過率は８５％以上が好ましく、さらに８８％以上が好ましく、特に９０％以上であることが好ましい。透過率が８５％未満であると電子ペーパーなどの封止フィルムとして用いた場合、デバイスの透明性が低くなり、視認性が劣る。有機ＥＬの封止フィルムは、透過率９０％以上が望まれる。このためにはガスバリア層（ｎ１）と保護層（ｎ３）の屈折率差｜ｎ３−ｎ１｜およびガスバリア層（ｎ１）と環状ポリオレフィンフィルム（ｎ２）の屈折率差｜ｎ２−ｎ１｜を低減することが有効である。｜ｎ３−ｎ１｜または｜ｎ２−ｎ１｜が０．１を超えると透過率を９０％以上とすることが困難となる。
また、カラーｂ値は−１．０〜４．０が好ましい。−１．０未満であるとデバイスの青味が強くなり、また４．０を超えると黄色味が強くなり、視認性が劣る。
【００６６】
本願発明のガスバリア性積層フィルムの水蒸気透過率は０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、さらに０．０１ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましく、特に０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が好ましい。有機ＥＬの封止フィルムは、０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下が望まれ、これを超えると有機ＥＬなどのデバイスを長期使用中にデバイス中に徐々に水分が入り込み、デバイスの劣化が起こりやすく好ましくない。
【実施例】
【００６７】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、ガスバリア性積層フィルムの性能は、下記の方法により測定した。
【００６８】
（１）全光線透過率
ＪＩＳ−Ｋ７１３６に準拠し、日本電色工業（株）製、ＮＤＨ−１００１ＤＰを用いて、全光線透過率を測定した。
【００６９】
（２）カラーｂ値
ＪＩＳ−Ｋ７１０５に準拠し、色差計（日本電色工業製、ＺＥ−２０００）を用いて、標準の光Ｃ／２でカラーｂ値を測定した。
【００７０】
（３）ガスバリア層の膜厚および屈折率
ガスバリア層、透明導電性薄膜層を積層したフィルム試料片を１ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切り出し、電子顕微鏡用エポキシ樹脂に包埋した。これをウルトラミクロトームの試料ホルダに固定し、包埋した試料片の短辺に平行な断面薄切片を作製した。次いで、この切片の薄膜の著しい損傷がない部位において、透過型電子顕微鏡（ＪＥＯＬ社製、ＪＥＭ−２０１０）を用い、加速電圧２００ｋＶ、明視野で観察倍率１万倍にて写真撮影を行って得られた写真から膜厚を求めた。さらに、シリコンウェハー上にガスバリア層を同成膜条件にて作製した試料について分光エリプソメーター（大塚電子株式会社製、ＦＥ−５０００）を用いて５５０ｎｍの屈折率を評価した。また、ガスバリア層を設けたフィルムの分光透過率測定データに対して光学シミュレーションソフトを用いてフィッティングを行い、屈折率を算出した。この際、ガスバリア層の膜厚は前記膜厚評価方法により評価した値を用いた。さらにこのように算出したガスバリア層の屈折率がシリコンウェハー上のガスバリア層の屈折率と大差ないことを確認した。
【００７１】
（４）水蒸気透過率
ＪＩＳ Ｋ７１２９ Ｂ法に準じて、水蒸気透過度測定装置（ＡＱＵＡＴＲＡＮ ＭＯＣＯＭ社製）を用い、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの雰囲気下で水蒸気透過度を測定した。ガスバリア性積層フィルムへの調湿は、ガスバリア層を設けた側から透明プラスチック側に水蒸気が透過する方向とした。
【００７２】
（５）保護層、環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ＪＩＳ Ｋ ７１４２−１９９６ ５．１（Ａ法）により、ナトリウムＤ線を光源としてアッベ屈折計により屈折率を測定した。
【００７３】
（６）高温・高湿下での環境試験
ガスバリア性積層フィルムを、（株）ナガノ科学機械製作所製のＬＨ４３−１２Ｐを用いて６０℃、９５％ＲＨの雰囲気下で５００時間暴露した。この処理後に水蒸気透過率を測定した。
【００７４】
（７）封止剤との密着性
得られた封止フィルムを１００ｍｍ幅×１００ｍｍ長、ＥＶＡシートを７０ｍｍ幅×９０ｍｍ長に切り出したもの用意し、フィルム（保護層面）／下記記載のＥＶＡ／（保護層面）フィルムの構成で重ね、真空ラミネーターで下記記載の接着条件で加熱圧着し、サンプルを作製した。作製したサンプルを２０ｍｍ幅×１００ｍｍ長に切り出した後、ＳＵＳ板に貼りつけ、下記記載の条件で引張り試験機でフィルム層とＥＶＡ層の剥離強度を測定した。剥離強度は極大点を越えた後に安定して剥離している部分の平均値として求めた。下記の基準でランク分けした。
○：５０Ｎ／２０ｍｍ以上、または、フィルムの材破
×：５０Ｎ／２０ｍｍ未満
【００７５】
（サンプル作製条件）
装置：真空ラミネーター エヌ・ピー・シー社製 ＬＭ−３０×３０型
加圧：１気圧
ＥＶＡ：サンビック製 Ｕｒｔｌａ Ｐｅａｒｌ ＰＶ（０．４５μｍ）
ラミネート工程：１２５℃（真空５分、真空加圧１５分）
【００７６】
（測定条件）
装置：テンシロン 東洋ＢＡＬＤＷＩＮ社製 ＲＴＭ−１００
剥離速度：２００ｍｍ／分
剥離角度：１８０度
【００７７】
（８）ヘリウム、アルゴンガスの溶解度
以下に本発明で用いたヘリウムおよびアルゴンガスの溶解度係数（Ｓ）の測定方法について説明するが、ここに記載の方法に限定されない。
測定は、差圧法による。試料フィルムの片面を低圧に保ち、他方の面に一定のガス圧を加え、その差圧により、試料フィルムを透過してくるガスによる低圧側の圧力上昇を検出し、透過度を知る方法である。圧力検出は、高精度バラトロン圧力変換器６を用いた。
図１に装置の略図を示す。透過セルはサンプルフィルムによって上部セル１（セル高圧側）と下部セル２（セル低圧側）に仕切られ、それぞれ真空ポンプ５によって排気される。低圧セル２にはバラトロン圧力変換器６が接続されている。
測定手順は、まずサンプルフィルムを所定の大きさφ３０の大きさにカットし、セルにそのサンプルをセットする。その後一旦セルをポンプ５で空気を排気する。
続いて、測定するヘリウムまたはアルゴンをガスボンベ３からガス留めタンク４に導入する。上部セル１（セル高圧側）を１０１３ｈＰａにして測定を行った。また、下部セル２（セル低圧側）は１Ｐａ以下まで真空引きした後、測定を行った。測定温度は２５℃に設定した。
測定を開始するために上部セル１（セル高圧側）にヘリウムまたはアルゴンを導入する。ヘリウムまたはアルゴンを導入した時点から経過時間で下部セル２（セル低圧側）の圧力変化を測定し、圧力上昇率が一定になるまで測定を行う。定常状態に達した時点で測定を停止する。定常状態に達するまでにかかった時間は、遅れ時間（θ）と定義でき、遅れ時間（θ）から拡散係数（Ｄ）を算出できる。遅れ時間θは以下の式（１）で表すことができ、拡散係数（Ｄ）を算出した。また、式（２）により気体透過度（ＧＴＲ）、式（３）により気体透過係数（Ｐ）を算出した。さらに、溶解度係数（Ｓ）は式（４）により算出した。
θ＝Ｌ２／６Ｄ 式（１）
Ｄ：拡散係数（ｍ２／ｓｅｃ）
Ｌ：サンプルフィルムの厚み（ｍ）
θ：時間（ｓｅｃ）
ＧＴＲ＝［Ｖ／（Ｒ×Ｔ×Ｐ×Ａ）］×（ｄｐ／ｄｔ） 式（２）
ＧＴＲ：気体透過度（ｍｏｌ／（ｍ２・ｓ・Ｐａ））
Ｖ：下部セル２（セル低圧側）の容積（Ｌ）
Ａ：サンプルフィルムの透過面積（ｍ２）
Ｔ：試験温度（Ｋ）
Ｐ：供給気体の差圧（Ｐａ）
ｄｐ／ｄｔ：単位時間（ｓ）における低圧側の圧力変化（Ｐａ）
Ｒ：気体定数
Ｐ＝ＧＴＲ×Ｌ 式（３）
Ｓ＝Ｐ／Ｄ 式（４）
【００７８】
〔実施例１〕
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムとして、厚み１００μｍ、屈折率１．５３、レターデーションが３ｎｍ、Ｒａが０．５ｎｍのＺＥＯＮＯＲフィルム（ＺＦ−１４、日本ゼオン社製）を用いた。
【００７９】
ＺＥＯＮＯＲフィルムを真空チャンバーにセットする前に、環状ポリオレフィンフィルムの表面を微粘着ロールに接触させ、フィルム表面の付着物を積極的に除去した。
【００８０】
続いてＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、ガスバリア層を成膜するために、フィルムの真空暴露を行った。真空チャンバーで巻き返し処理を行い、このときの圧力は２×１０−３Ｐａであり、暴露時間は２０分とした。また、センターロールの温度は４０℃とした。
【００８１】
その後、ＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、酸化アルミニウムからなるガスバリア層を成膜した。このときスパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−４Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は６００ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚３２ｎｍ、屈折率１．６１のガスバリア層を堆積させた。
【００８２】
次に、ガスバリア膜上に次に示す塗工液を用いてグラビアロールコート法によってガスバリア層上に塗布し、１２０℃で乾燥させ、保護層を得た。乾燥後の塗布量は０．３ｇ／ｍ２（ｄｒｙ）であった。
（塗工液）
重量平均分子量３５，０００のポリエステル樹脂（テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびプロピレングリコールを主成分としてなるポリエステル）２５部を、酢酸プロピル３５部および酢酸エチル４０部に溶解し（ポリエステル溶液）、該溶液および、酢酸エチル、酢酸プロピル、イソシアネート基を有するポリイソシアネート（コロネートＬ、日本ポリウレタン（株）製）を、下記の重量比で混合し、作製した。
酢酸エチル ４２．５０質量％
酢酸プロピル ４４．２０質量％
ポリエステル溶液 １２．００質量％
ポリイソシアネート １．３０質量％
【００８３】
〔実施例２〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を２５，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００８４】
〔実施例３〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を３９，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００８５】
〔実施例４〕
ガスバリア層を積層する前に、透明プラスチックフィルムの表面をリニアイオンソース（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ社製）を用いてイオンビームモードでＮ２プラズマ処理し、ガスバリア層の膜厚を１５０ｎｍとする以外は実施例１と同様にして封止フィルムを作製した。
【００８６】
〔実施例５〕
実施例１で作製したガスバリア性積層フィルムのガスバリア層を形成した面とは反対の面に、紫外線硬化樹脂（ＪＳＲ株式会社の「デソライトＺ７５２４」）からなる厚み５μｍのハードコート層を設けてハードコート層付封止フィルムを作製した。
【００８７】
〔実施例６〕
ガスバリア層をＡｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２に変更する以外は、実施例１記載と同様にしてガスバリア性積層フィルムを作製した。Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２の成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−４Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ−Ｓｉ（組成比Ａｌ：Ｓｉ＝５：５、高純度化学製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は６００ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚４０ｎｍ、屈折率１．５２のガスバリア層を成膜した。
【００８８】
〔実施例７〕
実施例１においてガスバリア層を積層する際のセンターロールの温度を１００℃とする以外は実施例７と同様にして封止フィルムを作製した。
【００８９】
〔実施例８〕
実施例１においてガスバリア層を成膜する際の磁場強度を１０００ガウスとする以外は実施例１と同様にしてガスバリア性積層フィルムを作製した。
【００９０】
〔実施例９〕
実施例１においてガスバリア層の膜厚を８ｎｍに変更する以外は、実施例１と同様の手順でサンプル作製し、評価した。
【００９１】
〔実施例１０〕
実施例１においてガスバリア層の膜厚を２３０ｎｍに変更する以外は、実施例１と同様の手順でサンプル作製し、評価した。
【００９２】
〔実施例１１〕
ガスバリア層を窒化アルミニウムに変更した。窒化アルミニウムの成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、２Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＮ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚２９ｎｍ、屈折率２．１２のガスバリア層を成膜した。続いて実施例１と同様な方法で保護層を形成した。
【００９３】
〔実施例１２〕
ガスバリア層をジルコニア−シリコン複合酸化物（ＺｒＯ２−ＳｉＯ２）からなる薄膜に変更した。ジルコニア−シリコン複合酸化物（ＺｒＯ２−ＳｉＯ２）の成膜は、スパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が１×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。ターゲットとしてＺｒＳｉ２（三井金属製）に用いて、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、２Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加し、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＮ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、厚さ３０ｎｍ、屈折率１．８０のガスバリア層を堆積させた。続いて実施例１と同様な方法で保護層を形成した。
【００９４】
〔比較例１〕
光等方性を有する環状ポリオレフィンフィルムとして、厚み１００μｍ、屈折率１．５３、レターデーションが３ｎｍ、Ｒａが２ｎｍのＺＥＯＮＯＲフィルム（ＺＦ−１６、日本ゼオン社製）を用いた。
【００９５】
ＺＥＯＮＯＲフィルムの片面に、酸化アルミニウムからなるガスバリア層を成膜した。このときスパッタリング前の真空チャンバーの水圧力が３×１０−３Ｐａであることを確認後、実施した。スパッタリングの条件は、ターゲットにＡｌ（テクノファイン社製）を用い、３Ｗ／ｃｍ２のＤＣ電力を印加した。また、Ａｒガスを流し、０．４Ｐａの雰囲気下とし、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いて成膜した。この際、磁場強度は２５０ガウスであった。また、センターロール温度は０℃として、Ｇｅｎｃｏａ社製のＳｐｅｅｄｆｌｏを用いてスパッタリング時の放電電圧が一定になるように酸素流量を制御しながら行った。この際、Ａｒガスのみを流した場合の放電電圧を１００％、ＡｒガスとＯ２ガスを５０ｓｃｃｍ流した場合の放電電圧を０％とした時、５０％の値の放電電圧になるように設定した。以上のようにして、膜厚４０ｎｍ、屈折率１．５９のガスバリア層を堆積させた。なお、ガスバリア膜上に保護層は形成しなかった。
【００９６】
〔比較例２〕
実施例１において保護層を形成する塗工液にポリイソシアネートを含有しない以外は、実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００９７】
〔比較例３〕
実施例１において保護層を形成する塗工液に用いるポリエステル樹脂の重量平均分子量を１，０００のポリエステル樹脂に変更する以外は実施例１と同様の手順でサンプルを作製し、評価した。
【００９８】
上記結果を表１に示す。
【００９９】
【表１】
【０１００】
表１の結果より、本願発明の範囲を満足する実施例１〜１２記載の封止フィルムは、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡ封止剤との密着性に優れていた。
一方、本願発明の範囲を満足しない比較例１〜３に記載のガスバリア性積層フィルムは透明性、または水蒸気バリア性、またはＥＶＡ封止剤との密着性が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明の封止フィルムは、透明性および水蒸気バリア性に優れ、かつＥＶＡなどの封止剤との密着性に優れるため、有機ＥＬなどの封止用フィルムとして特に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】気体透過係数測定装置の略図である。
【図２】本発明の封止フィルムの説明図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：上部セル
２：下部セル
３：ガスボンベ
４：ガス溜めタンク
５：真空ポンプ
６：高精度バラトロン圧力変換器
１１：環状ポリオレフィンフィルム
１２：ガスバリア層
１３：保護層
２０：封止フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学等方性を有する環状ポリオレフィンからなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
【請求項２】
前記無機物からなるガスバリア層が酸化アルミニウムを含有するセラミック薄膜からなり、４０℃、９０％ＲＨにおける水蒸気バリア性が０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１記載の封止フィルム。
【請求項３】
ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）と請求項１記載の封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下であることを特徴とする請求項１〜２記載の封止フィルム。
【請求項４】
ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）と請求項１記載の封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下であることを特徴とする請求項１〜３記載の封止フィルム。
【請求項５】
前記ガスバリア層が高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタリング法により形成されたことを特徴とする請求項１〜４記載の封止フィルム。
【請求項６】
前記ガスバリア層が反応性スパッタリング法によるインピーダンス制御法により形成されたことを特徴とする請求項１〜５記載の封止フィルム。
【請求項７】
前記封止フィルムの全光線透過率が９０％以上である請求項１〜６記載の封止フィルム。
【請求項８】
前記環状ポリオレフィンフィルム、ガスバリア層、保護層の各屈折率が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７記載の封止フィルム。
｜ｎ３−ｎ１｜≦０．１および｜ｎ２−ｎ１｜≦０．１
ｎ１：ガスバリア層の屈折率
ｎ２：環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ｎ３：保護層の屈折率
【請求項９】
請求項１〜８記載の封止フィルムのガスバリア層を設けた面とは反対の面にハードコート層を設けたことを特徴とする請求項１〜８記載の封止フィルム。
【請求項１】
光学等方性を有する環状ポリオレフィンからなるフィルム基材の少なくとも片面上に直接、または他の層を介して、無機物からなるガスバリア層を積層し、さらに保護層を設けた封止フィルムであって、前記保護層が重量平均分子量２２，０００〜４０，０００のポリエステル樹脂と、ポリイソシアネートとを含む塗工液を塗工した保護層であることを特徴とする封止フィルム。
【請求項２】
前記無機物からなるガスバリア層が酸化アルミニウムを含有するセラミック薄膜からなり、４０℃、９０％ＲＨにおける水蒸気バリア性が０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１記載の封止フィルム。
【請求項３】
ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＰ）と請求項１記載の封止フィルムのアルゴンガス（Ａｒ）の溶解度（ＳＡｒＢ）との比（ＳＡｒＢ／ＳＡｒＰ）が０．０２以下であることを特徴とする請求項１〜２記載の封止フィルム。
【請求項４】
ＪＩＳ Ｋ７１２６−１で規定されている差圧法により求められる環状ポリオレフィンフィルムのヘリウムス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＰ）と請求項１記載の封止フィルムのヘリウムガス（Ｈｅ）の溶解度（ＳＨｅＢ）との比（ＳＨｅＢ／ＳＨｅＰ）が０．１以下であることを特徴とする請求項１〜３記載の封止フィルム。
【請求項５】
前記ガスバリア層が高磁場マグネットを用いた低電圧スパッタリング法により形成されたことを特徴とする請求項１〜４記載の封止フィルム。
【請求項６】
前記ガスバリア層が反応性スパッタリング法によるインピーダンス制御法により形成されたことを特徴とする請求項１〜５記載の封止フィルム。
【請求項７】
前記封止フィルムの全光線透過率が９０％以上である請求項１〜６記載の封止フィルム。
【請求項８】
前記環状ポリオレフィンフィルム、ガスバリア層、保護層の各屈折率が以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７記載の封止フィルム。
｜ｎ３−ｎ１｜≦０．１および｜ｎ２−ｎ１｜≦０．１
ｎ１：ガスバリア層の屈折率
ｎ２：環状ポリオレフィンフィルムの屈折率
ｎ３：保護層の屈折率
【請求項９】
請求項１〜８記載の封止フィルムのガスバリア層を設けた面とは反対の面にハードコート層を設けたことを特徴とする請求項１〜８記載の封止フィルム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−１０３３７３（Ｐ２０１３−１０３３７３Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４７４１７（Ｐ２０１１−２４７４１７）
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１１日（２０１１．１１．１１）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]