專利名稱：成型制品、其制備方法、電子設備構件以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有優異的阻氣性和透明性的成型制品、其制備方法、含有該成型制品的電子設備構件、以及具備該電子設備構件的電子設備。
背景技術：
近年來，為了實現液晶顯示器或電致發光(EL)顯示器等顯示器的薄型化、輕量化、柔性化等，人們探討使用透明塑料薄膜代替玻璃板來作為基板。但是，與玻璃板相比，塑料薄膜容易透過水蒸氣或氧等，有容易引起顯示器內部元件劣化的問題。為解決該問題，專利文獻1中提出了在透明塑料薄膜上層疊由金屬氧化物構成的透明阻氣層的柔性顯示器基板。但是，由于該文獻記載的柔性顯示器基板是通過蒸鍍法、離子噴鍍法、濺射法等在透明塑料薄膜表面層疊由金屬氧化物構成的透明阻氣層而成的，因此，若將該基板卷曲或彎折，則有阻氣層產生裂縫、阻氣性降低的問題。專利文獻2中公開了一種阻氣性疊層體，其由塑料薄膜和在該塑料薄膜的至少一個面上層疊以聚有機倍半硅氧烷為主成分的樹脂層得到。但是，為了獲得對氧、水蒸氣等的阻氣性，必須進一步層疊無機化合物層，因此有工序繁雜、成本提高，還有使用有毒氣體的危險性等問題。專利文獻1 日本特開2000-338901號公報專利文獻2 日本特開2006-123307號公報
發明內容
本發明針對上述的現有技術而設，其課題在于提供具有優異的阻氣性和透明性的成型制品、其制備方法、含有該成型制品的電子設備構件、以及具備該電子設備構件的電子設備。本發明人為解決上述課題進行了深入的研究，結果發現具有由至少含有氧原子、 碳原子和硅原子的材料構成的、自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層(阻氣層)的成型制品具有優異的阻氣性、透明性和耐彎折性。進一步發現，通過對表面部分具有含聚有機硅氧烷系化合物的層的成型物的、上述含聚有機硅氧烷系化合物的層的表面部分注入離子，可以簡便且高效地制備上述具有阻氣層的成型制品，從而完成了本發明。S卩，本發明的第1方面提供下述(I)-(IO)的成型制品。(1)成型制品，該成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構成的阻氣層，其特征在于自該阻氣層表面向深度方向，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。(2) (1)的成型制品，其特征在于在上述阻氣層的表層部分，相對于氧原子、碳原子和硅原子的總存在量，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)或(2)的成型制品，其特征在于在上述阻氣層的表層部分的X射線光電 子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置是102-104eV。(4) (1)-(3)中任一項的成型制品，其特征在于上述成型制品含有聚有機硅氧烷系化合物。(5) (4)的成型制品，其特征在于上述聚有機硅氧烷系化合物是下式(a)或(b)
所示的聚有機硅氧烷
H
-4-S—OH~
Arx /
Ca)
(O
\ Ry / (b)(式中，Rx、Ry各自獨立，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鏈烯基、無取代或具有取代基的芳基等非水解性基團。需說明的是，式(a)的多個 Rx、式(b)的多個Ry分別相同或不同，上述式(a)的2個Rx不均為氫原子)。(6)⑴_(5)中任一項的成型制品，其特征在于上述阻氣層在厚度為 30nm-200 μ m、含有聚有機硅氧烷系化合物的層的表面部分形成，該阻氣層的深度為 5nm-100nmo(7) (1)-(6)中任一項的成型制品，其特征在于上述阻氣層是向含有聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子得到的層。(8) (7)的成型制品，其特征在于上述注入了離子的部分是上述含有聚有機硅氧烷系化合物的層的表層部分。(9) (7)的成型制品，其特征在于上述離子是將選自氫、氮、氧、稀有氣體和氟碳的至少一種氣體離子化所得。(10) (7)的成型制品，其特征在于上述離子的注入是通過等離子體離子注入進行的。本發明的第2方面提供下述(11)_(16)的成型制品的制備方法。(11) (I)-(IO)中任一項的成型制品的制備方法，該方法具有以下步驟對表面部分具有含聚有機硅氧烷系化合物的層的成型物的、上述含聚有機硅氧烷系化合物的層注入罔子。(12) (11)的成型制品的制備方法，其特 征在于上述注入離子的步驟是將選自氫、氮、氧、稀有氣體和氟碳的至少一種氣體離子化后注入的步驟。(13) (11)或(12)的成型制品的制備方法，其特征在于上述注入離子的步驟是注入等離子體離子的步驟。(14) (11)-(13)中任一項的成型制品的制備方法，其特征在于上述注入離子的步驟是將表面部分具有含聚有機硅氧烷系化合物的層的長成型物沿一定方向傳送，同時對上述含聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子的步驟。本發明的第3方面提供下述(15)的電子設備構件。(15)含有上述(I)-(IO)中任一項的成型制品的電子設備構件。本發明的第4方面提供下述(16)的電子設備。(16)具備上述(15)的電子設備構件的電子設備。本發明的成型制品具有優異的阻氣性能，耐彎折性優異、透明性良好。根據本發明的制備方法，可以安全且簡便地制備具有優異阻氣性的本發明的成型制品。另外，與無機膜成膜相比，可以以低成本容易地實現大面積化。本發明的電子設備構件具有優異的阻氣性和透明性。附圖簡述
圖1表示本發明中使用的等離子體離子注入裝置的示意構成。圖2表示本發明中使用的等離子體離子注入裝置的示意構成。圖3表示實施例1的成型制品1的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖4表示實施例2的成型制品2的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖5表示實施例3的成型制品3的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖6表示實施例4的成型制品4的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖7表示實施例5的成型制品5的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖8表示實施例6的成型制品6的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖9表示實施例7的成型制品7的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖10表示實施例8的成型制品8的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。
圖11表示實施例9的成型制品9的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。圖12表示實施例10的成型制品10的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(％ )。圖13表示比較例1的成型制品19的阻氣層中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(％ )。
圖14表示實施例2的成型制品2的阻氣層的XPS分析中，硅原子的2p電子軌道的結合能量分布。符號說明la、Ic…薄膜狀的成型物、lb、1 Cl···薄膜狀的成型制品、2a、2b…旋轉罐、3a、3b…展開輥、4…等離子體放電用電極、5a、5b…卷繞輥、6a、6b…輸出輥、7a、7b…脈沖電源、9a、9b…高電壓脈沖、10a、IOb...氣體導入口、11a、lib…腔室、13…中心軸、15…高電壓導入端子、20a、20b…油擴散泵實施發明的最佳方式以下，將本發明分成1)成型制品、2)成型制品的制備方法、以及3)電子設備構件和電子設備三個項目進行詳細說明。1)成型制品本發明的成型制品的特征在于具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構成的阻氣層，自該阻氣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即可，沒有特別限定，從發揮更加優異的阻氣性考慮，相對于上述阻氣層的表層部分中氧原子、碳原子和硅原子的總存在量(即，以氧原子、碳原子和硅原子的總存在量為100%時)，優選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按照實施例中說明的方法進行。自表面向深度方向，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域是相當于阻氣層的區域，厚度通常為5-lOOnm，優選10-50nm。作為上述阻氣層，可舉出例如如后所述向含有聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子得到的層(以下有時稱為“注入層”)、對含有聚有機硅氧烷系化合物的層實施等離子體處理得到的層。 上述阻氣層優選在阻氣層的表層部分的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置為102-104eV。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電子軌道的結合能量的峰位置為約101. 5eV，而向該聚二甲基硅氧烷層離子注入氬得到的離子注入層(阻氣層)在表層部分的X射線光電子能譜(XPS)測定中，硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置約為103eV。該值與玻璃、二氧化硅膜等以往公知的具有阻氣性的含硅高分子中所含硅原子的2p電子軌道的結合能量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電子軌道的結合能量的峰位置對于玻璃是約102. 5eV，對于二氧化硅膜是約103eV)。由此可知，阻氣層的表層部分的硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置為102-104eV的本發明的成型制品具有與玻璃或二氧化硅膜相同或類似的結構，因此推測其阻氣性能優異。需說明的是，硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置的測定按照實施例中說明的方法進行。本發明的成型制品優選含有聚有機硅氧烷系化合物。上述阻氣層在厚度為 30nm-200 μ m的、含有聚有機硅氧烷系化合物的層的表面部分形成，該阻氣層的深度優選 5nm-100nm,更優選 30nm_50nmo本發明的成型制品中，更優選上述阻氣層是向含有聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子而得到的層。本發明的成型制品中使用的聚有機硅氧烷系化合物的主鏈結構沒有限定，可以是直鏈狀、梯形、籠形的任一形狀。例如，上述直鏈狀的主鏈結構可舉出下式(a)所示的結構，梯形的主鏈結構可舉出下式(b)所示的結構，籠形的主鏈結構可舉出下式(c)所示的結構。
權利要求
1.成型制品，該成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構成的阻氣層，其特征在于自該阻氣層表面向深度方向，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。
2.權利要求1的成型制品，其特征在于在上述阻氣層的表層部分，相對于氧原子、碳原子和硅原子的總存在量，氧原子的存在比例為10-70%，碳原子的存在比例為10-70%， 娃原子的存在比例為5-35%。
3.權利要求1或2的成型制品，其特征在于在上述阻氣層的表層部分的X射線光電子能譜(XPQ測定中，硅原子的2p電子軌道的結合能量的峰位置是102-l(MeV。
4.權利要求1-3中任一項的成型制品，其特征在于上述成型制品含有聚有機硅氧燒系化合物。
5.權利要求4的成型制品，其特征在于上述聚有機硅氧烷系化合物是下式(a)或(b) 所示的聚有機硅氧烷
6.權利要求1-5中任一項的成型制品，其特征在于上述阻氣層在厚度為 30nm-200 μ m、含有聚有機硅氧烷系化合物的層的表面部分形成，該阻氣層的深度為 5nm-100nmo
7.權利要求1-6中任一項的成型制品，其特征在于上述阻氣層是向含有聚有機硅氧燒系化合物的層注入離子得到的層。
8.權利要求7的成型制品，其特征在于上述注入了離子的部分是上述含有聚有機娃氧烷系化合物的層的表層部分。
9.權利要求7的成型制品，其特征在于上述離子是將選自氫、氮、氧、稀有氣體和氟碳的至少一種氣體離子化所得。
10.權利要求7的成型制品，其特征在于上述離子的注入是通過等離子體離子注入進行的。
11.權利要求1-10中任一項的成型制品的制備方法，該方法具有以下步驟對表面部分具有含聚有機硅氧烷系化合物的層的成型物的、上述含聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子。
12.權利要求11的成型制品的制備方法，其特征在于上述注入離子的步驟是將選自氫、氮、氧、稀有氣體和氟碳的至少一種氣體離子化后注入的步驟。
13.權利要求11或12的成型制品的制備方法，其特征在于上述注入離子的步驟是注入等離子體離子的步驟。
14.權利要求11-13中任一項的成型制品的制備方法，其特征在于上述注入離子的步驟是將表面部分具有含聚有機硅氧烷系化合物的層的長成型物沿一定方向傳送，同時對上述含聚有機硅氧烷系化合物的層注入離子的步驟。
15.含有權利要求1-10中任一項的成型制品的電子設備構件。
16.具備權利要求15的電子設備構件的電子設備。
全文摘要
本發明涉及成型制品，其制備方法、含有該成型制品的電子設備構件、以及具備該電子設備構件的電子設備。所述成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料構成的阻氣層，其特征在于自該阻氣層表面向深度方向，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。本發明提供具有優異的阻氣性和透明性的成型制品、其制備方法、含有該成型制品的電子設備構件、以及具備該電子設備構件的電子設備。
文檔編號B32B27/00GK102159395SQ2009801325
公開日2011年8月17日 申請日期2009年8月18日 優先權日2008年8月19日
發明者星慎一, 近藤健, 鈴木悠太 申請人:琳得科株式會社