專利名稱：疊層體、其制造方法、電子設(shè)備構(gòu)件和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及即使彎折也難以產(chǎn)生裂紋、具有優(yōu)異的阻氣性、且透明性優(yōu)異的疊層體及其制造方法，包含該疊層體的電子設(shè)備構(gòu)件以及具有該電子設(shè)備構(gòu)件的電子設(shè)備。另外，本發(fā)明涉及水蒸氣等的阻氣性優(yōu)異、即使受到來自外部的沖擊也不會在無機(jī)化合物層產(chǎn)生裂紋或破裂、阻氣性不降低的疊層體，包含該疊層體的電子設(shè)備用構(gòu)件和電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，在液晶顯示器、電致發(fā)光(EL)顯示器等顯示器中，為了實(shí)現(xiàn)薄型化、輕量化、撓性化等，人們對使用透明塑料膜代替玻璃板來作為基板進(jìn)行了研究。但是，塑料膜與玻璃板相比易于透過水蒸氣或氧等，存在容易引起顯示器內(nèi)部元件劣化的問題。為了解決該問題，專利文獻(xiàn)1、2中提出了在合成樹脂片材上疊層阻氣性的無機(jī)化合物層而成的阻氣性片材。但是，該片材的阻氣性能不能說是足夠滿意的，要求對其進(jìn)一步的改良。另外，無機(jī)化合物層存在彎折時(shí)易于發(fā)生裂紋、此時(shí)阻氣性也極度降低的問題。另外，如果受到來自外部的沖擊，則還存在包含無機(jī)氧化物膜等的阻氣層產(chǎn)生裂紋或破裂、阻氣性降低這樣的問題。近年來，作為清潔能源，太陽能電池受到關(guān)注。太陽能電池組件一般利用從受光側(cè)、依次將玻璃板、電極、光變換層、電極和背面保護(hù)片層等疊層，抽真空并進(jìn)行加熱壓合的層合法等來制造。作為構(gòu)成太陽能電池組件的背面保護(hù)片，例如，專利文獻(xiàn)3中記載了在耐氣候性基板的一面設(shè)置無機(jī)氧化物的蒸鍍層，并在該無機(jī)氧化物的蒸鍍膜上疊層了著色聚酯系樹脂層而得到的太陽能電池組件用背面保護(hù)片。另外，在專利文獻(xiàn)4中，提出了由厚度為30 μ m以下的氟系樹脂片形成的太陽能電池用背面保護(hù)片，專利文獻(xiàn)5中提出了在由含氟樹脂和不含氟樹脂形成的氟系膜的至少一面上形成了含有吖丙啶基的粘合性樹脂層而得到的電電子絕緣片等。但是，這些文獻(xiàn)記載的片材的防濕性(阻氣性)不充分，因此存在電極、光轉(zhuǎn)換層易于劣化的問題。另外，由于來自外部的沖擊，有可能導(dǎo)致設(shè)置在玻璃板、保護(hù)片上的無機(jī)氧化物的蒸鍍膜破損?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)2 專利文獻(xiàn)3 專利文獻(xiàn)4 專利文獻(xiàn)5
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日本特開2005-169994號公報(bào)日本特開平10-305542號公報(bào)日本特開2001-119051號公報(bào)日本特開2003-347570號公報(bào)日本特開2004-；35四66號公

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)而作出的發(fā)明，其目的在于提供即使彎折也難以產(chǎn)生裂紋、具有優(yōu)異的阻氣性且透明性優(yōu)異的疊層體、包含該疊層體的電子設(shè)備構(gòu)件，和具有該電子設(shè)備構(gòu)件的電子設(shè)備，以及提供即使受到外部的沖擊，阻氣性也不降低的、阻氣性和沖擊吸收性優(yōu)異的疊層體。本發(fā)明人等為了解決上述課題，進(jìn)行了努力研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有下述層(阻氣層)和無機(jī)化合物層的疊層體具有優(yōu)異的阻氣性、透明性和耐彎曲性，所述層(阻氣層)由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構(gòu)成，其從表面向深度方向，氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。另外，本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，除了上述阻氣層和無機(jī)化合物層、還進(jìn)一步具有沖擊吸收層的疊層體的水蒸氣屏障性等的阻氣性優(yōu)異，即使受到來自外部的沖擊，無機(jī)化合物層也不發(fā)生裂紋或破裂，阻氣性不降低。進(jìn)一步地，本發(fā)明人等還發(fā)現(xiàn)，通過對在表面部具有含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物 (有機(jī)硅氧烷系聚合物)的層的成形物的上述含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層的表面部注入離子，可以簡便且高效地形成上述阻氣層，基于這些發(fā)現(xiàn)，從而完成了本發(fā)明。如此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供下述⑴ (9)的疊層體、(10) (13)的疊層體的制造方法、(14)的電子設(shè)備用構(gòu)件和(15)的電子設(shè)備。(1)疊層體，其是具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構(gòu)成的阻氣層、 和無機(jī)化合物層的疊層體，其特征在于，從上述阻氣層的表面向深度方向，該阻氣層中的氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。(2) (1)所述的疊層體，其特征在于，相對于上述阻氣層的表層部中的氧原子、碳原子和硅原子的存在總量，氧原子的存在比例為10 70%，碳原子的存在比例為10 70%，硅原子的存在比例為5 35%。(3) ( 1)所述的疊層體，其特征在于，上述阻氣層在該阻氣層的表層部的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道結(jié)合能的峰位置為102 l(MeV。(4) (1)所述的疊層體，其中，進(jìn)一步具有25°C下的儲能模量為IXlO2Pa以上、 1 X IO9Pa以下的沖擊吸收層。(5) (1)所述的疊層體，其中，進(jìn)一步具有同時(shí)滿足下式⑴和(2)的沖擊吸收層， [數(shù)1]
式(1) 300 Pa · cm < E，XL < IO7 Pa · cm 式(2) :1(T3 cm < L < 0. 05 cm
(其中，Ε’為拉伸彈性模量(Pa)，L為沖擊吸收層的厚度(cm)) (6) (1)所述的疊層體，其特征在于，40°C、相對濕度90%氣氛下的水蒸氣透過率為 0. lg/m2/天以下。(7) (1)所述的疊層體，其特征在于，上述阻氣層是在含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子而得到的層。(8) (7)所述的疊層體，其特征在于，上述離子是將選自氮、氧、氬、氦中的至少一種氣體離子化而得的。 (9) (7)所述的疊層體，其特征在于，上述聚有機(jī)硅氧烷系化合物是具有用下述所示(a)或(b)表示的重復(fù)單元的聚有機(jī)硅氧烷， [化1]
(式中，Rx、Ry分別獨(dú)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烯基、無取代或具有取代基的芳基等非水解性基團(tuán)，并且，式(a)的多個(gè)Rx、式(b)的多個(gè)Ry可分別相同或不同，其中，上述式(a)的Rx不能2個(gè)都為氫原子)。(10) (7) (9)中任一項(xiàng)所述的疊層體的制造方法，其具有在表面部具有含有聚娃氧烷系化合物的層的成形物的、上述含有聚硅氧烷系化合物的層中注入離子來形成阻氣層的工序。(11) ( 10)所述的疊層體的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是將選自氮、氧、氬和氦中的至少一種氣體離子化而注入的工序。(12) ( 10)所述的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是等離子體離子注入。(13) ( 10)所述的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是一邊將表面部具有含有聚硅氧烷系化合物的層的長尺狀的成形物沿一定方向輸送，一邊在上述含有聚硅氧燒系化合物的層中注入離子的工序。(14)電子設(shè)備用構(gòu)件，其包含上述(1) (9)中任一項(xiàng)所述的疊層體。(15)電子設(shè)備，其具有上述(14)所述的電子設(shè)備用構(gòu)件。發(fā)明效果
本發(fā)明的疊層體具有優(yōu)異的阻氣性，由于即使彎折也不產(chǎn)生裂紋，因而該優(yōu)異的阻氣性不會降低。具有沖擊吸收層的本發(fā)明的疊層體的阻氣性和沖擊吸收性優(yōu)異。即，即使受到來自外部的沖擊，無機(jī)化合物層也不會產(chǎn)生裂紋或破裂，阻氣性不會降低。
因此，本發(fā)明的疊層體可以適用于電子設(shè)備用構(gòu)件，特別適用于太陽能電池用背面保護(hù)片；觸摸屏；撓性的顯示器等。根據(jù)本發(fā)明的疊層體的制造方法，可以高效地制造本發(fā)明的疊層體。本發(fā)明的疊層體的耐彎折性特別優(yōu)異，因此能夠以輥對輥(roll to roll)的方式大量制造。


[圖1]是表示本發(fā)明疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的剖面圖。[圖2]是表示本發(fā)明疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的剖面圖。[圖3]是表示本發(fā)明中使用的等離子體離子注入裝置的概略構(gòu)成的圖。[圖4]是表示本發(fā)明中使用的連續(xù)式磁控管濺射裝置的概略構(gòu)成的圖。[圖5]是表示實(shí)施例1的疊層體1的阻氣層中的氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(%)的圖。[圖6]是表示實(shí)施例2的疊層體2的阻氣層中的氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(%)的圖。[圖7]是表示實(shí)施例3的疊層體3的阻氣層中的氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(%)的圖。[圖8]是表示離子注入前的含有聚二甲基硅氧烷的層的氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(%)的圖。[圖9]是表示實(shí)施例1的疊層體1的阻氣層的XPS分析中的硅原子的2p電子軌道結(jié)合能分布的圖。
具體實(shí)施例方式以下，將本發(fā)明分為1)疊層體和其制造方法、以及幻電子設(shè)備構(gòu)件和電子設(shè)備來詳細(xì)地說明。1)疊層體
本發(fā)明的疊層體具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構(gòu)成的阻氣層、與無機(jī)化合物層，其特征在于，從上述阻氣層的表面向深度方向，該阻氣層中的氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。(阻氣層)
本發(fā)明疊層體的阻氣層(以下有時(shí)稱作為“A層”)的特征在于，其由至少含有氧原子、 碳原子和硅原子的材料構(gòu)成，且從層的表面向深度方向，層中的氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。上述至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料只要是至少含有氧原子、碳原子和硅原子的高分子，則沒有特別地限定，從發(fā)揮更優(yōu)異的阻氣性的角度考慮，優(yōu)選相對于上述阻氣層的表層部中的氧原子、碳原子和硅原子的存在總量(即，以氧原子、碳原子和硅原子的合計(jì)存在量為100%時(shí)的)氧原子的存在比例為10 70%，碳原子的存在比例為10 70%，硅原子的存在比例為5 35%，更優(yōu)選氧原子的存在比例為15 65%，碳原子的存在比例為15 65%，硅原子的存在比例為10 30%。氧原子、碳原子和硅原子的存在比例的測定利用實(shí)施例中說明的方法進(jìn)行。
從表面向深度方向、氧原子的存在比例逐漸減少、碳原子的存在比例逐漸增加的區(qū)域是相當(dāng)于阻氣層的區(qū)域，其厚度通常為5 lOOnm、優(yōu)選10 50nm。作為這樣的阻氣層，例如可以列舉如下所述的、在含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子而得到的層 (以下有時(shí)稱作為“注入層”)、或在含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中實(shí)施等離子體處理而得到的層。另外，對于上述阻氣層，優(yōu)選在阻氣層的表層部的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置為102 l(MeV。例如，聚二甲基硅氧烷的層在X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置約為101. kV，相對于此，在該聚二甲基硅氧烷的層中將氬進(jìn)行離子注入而得到的離子注入層(阻氣層)在表層部的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置約為10;3eV。該值與玻璃、二氧化硅膜等之類以往公知的具有阻氣性的含硅高分子中所含硅原子的2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置為大致相同程度 (X射線光電子能譜(XPS)測定中硅原子的2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置在玻璃的情況約為102. kV，在二氧化硅膜的情況約為10;3eV)。由此可知，阻氣層表層部的硅原子2p電子軌道的結(jié)合能的峰位置為102 104eV的本發(fā)明成形體具有與玻璃或二氧化硅膜相同或類似的結(jié)構(gòu)，故推測其阻氣性能優(yōu)異。應(yīng)予說明，硅原子的2p電子軌道結(jié)合能的峰位置的測定利用實(shí)施例中說明的方法進(jìn)行。本發(fā)明的疊層體優(yōu)選含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物。另外，上述阻氣層在厚度為 30nm 200 μ m的含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層的表面部形成，該阻氣層的深度優(yōu)選為 5nm IOOnm,更優(yōu)選 30nm 50nmo另外，在本發(fā)明的疊層體中，上述阻氣層更優(yōu)選是在含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子而得到的層。本發(fā)明的疊層體中使用的聚有機(jī)硅氧烷系化合物的主鏈結(jié)構(gòu)沒有限定，可以為直鏈狀、梯狀、籠狀的任一者。 例如，上述直鏈狀的主鏈結(jié)構(gòu)可以列舉用下式(a)表示的結(jié)構(gòu)，梯狀的主鏈結(jié)構(gòu)可以列舉用下式(b)表示的結(jié)構(gòu)，籠狀的主鏈結(jié)構(gòu)可以列舉用下式 (c)表示的結(jié)構(gòu)。其中，優(yōu)選用下述(a)或(b)表示的結(jié)構(gòu)。[化 3]
權(quán)利要求
1.疊層體，其是具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構(gòu)成的阻氣層、和無機(jī)化合物層的疊層體，其特征在于，從上述阻氣層的表面向深度方向，該阻氣層中的氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。
2.權(quán)利要求1所述的疊層體，其特征在于，相對于上述阻氣層的表層部中的氧原子、 碳原子和硅原子的存在總量，氧原子的存在比例為10 70%，碳原子的存在比例為10 70%，硅原子的存在比例為5 35%。
3.權(quán)利要求1所述的疊層體，其特征在于，上述阻氣層在該阻氣層的表層部的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道結(jié)合能的峰位置為102 l(MeV。
4.權(quán)利要求1所述的疊層體，其中，進(jìn)一步具有25°C下的儲能模量為IXlO2Pa以上、 1 X IO9Pa以下的沖擊吸收層。
5.權(quán)利要求1所述的疊層體，其中，進(jìn)一步具有同時(shí)滿足下式(1)和O)的沖擊吸收層，[數(shù)1]式(1) 300 Pa · cm < E，XL < IO7 Pa · cm 式(2) :1(T3 cm < L < 0. 05 cm其中，Ε’為沖擊吸收層的拉伸彈性模量(Pa)，L為沖擊吸收層的厚度(cm)。
6.權(quán)利要求1所述的疊層體，其特征在于，40°C、相對濕度90%氣氛下的水蒸氣透過率為0. lg/m2/天以下。
7.權(quán)利要求1所述的疊層體，其特征在于，上述阻氣層是在含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子而得到的層。
8.權(quán)利要求7所述的疊層體，其特征在于，上述離子是將選自氮、氧、氬、氦中的至少一種氣體離子化而得的。
9.權(quán)利要求7所述的疊層體，其特征在于，上述聚有機(jī)硅氧烷系化合物是具有用下述所示(a)或(b)表示的重復(fù)單元的聚有機(jī)硅氧烷，[化1]
10.權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的疊層體的制造方法，其具有在表面部具有含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層的成形物的、上述含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子來形成阻氣層的工序。
11.權(quán)利要求10所述的疊層體的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是將選自氮、氧、氬和氦中的至少一種氣體離子化而注入的工序。
12.權(quán)利要求10所述的疊層體的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是等離子體離子注入。
13.權(quán)利要求10所述的疊層體的制造方法，其特征在于，上述注入離子的工序是一邊將表面部具有含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層的長尺狀的成形物沿一定方向輸送，一邊在上述含有聚有機(jī)硅氧烷系化合物的層中注入離子的工序。
14.電子設(shè)備用構(gòu)件，其包含權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的疊層體。
15.電子設(shè)備，其具有權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備用構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及疊層體及其制造方法，包含該疊層體的電子設(shè)備用構(gòu)件以及具有上述電子設(shè)備用構(gòu)件的電子設(shè)備，所述疊層體是具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構(gòu)成的阻氣層、和無機(jī)化合物層的疊層體，其特征在于，從上述阻氣層的表面向深度方向，該阻氣層中的氧原子的存在比例逐漸減少，碳原子的存在比例逐漸增加。根據(jù)本發(fā)明，可以提供即使彎折也難以產(chǎn)生裂紋、具有優(yōu)異的阻氣性、且透明性優(yōu)異的疊層體，包含該疊層體的電子設(shè)備構(gòu)件以及具有該電子設(shè)備構(gòu)件的電子設(shè)備，以及提供即使受到來自外部的沖擊阻氣性也不降低的、阻氣性和沖擊吸收性優(yōu)異的疊層體，電子設(shè)備用構(gòu)件以及電子設(shè)備。
文檔編號B32B9/04GK102245379SQ20098014970
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者上村和惠, 山口征太郎, 星慎一, 近藤健, 鈴木悠太 申請人:琳得科株式會社