功能性薄膜的制造方法以及制造装置与流程

文档序号:14027013阅读:639来源:国知局
功能性薄膜的制造方法以及制造装置与流程

本发明涉及一种功能性薄膜的制造方法以及制造装置,尤其涉及一种以包含因氧气而性能劣化的原材料且实际上不包含有机溶剂的涂布液来制造功能性薄膜的技术。



背景技术:

通过将包含具有光学特性等功能性的原材料的涂布液涂布在挠性支承体上来形成涂膜薄膜,进行具有特殊功能的功能性薄膜的制造。

然而,在具有功能性的原材料中含有因氧气而使功能性劣化的原材料,这在制造功能性薄膜时成为问题点。

作为因氧气而性能劣化的原材料,例如有作为液晶显示装置(lcd:liquidcrystaldisplay)(以下,也称作lcd)等的平板显示器的发光材料而使用的量子点(quantumdot,也称作qd粒子。)。

在平板显示器市场中,作为lcd性能的改善,进行着颜色再现性的提高。关于这一点,近年来作为发光材料,关注点集中在量子点(quantumdot,也称作qd粒子。)上。例如,若从背光向包含量子点的波长转换部件入射激发光,则量子点被激发而发出荧光。在此通过使用具有不同发光特性的量子点,能够发出红色光、绿色光、蓝色光即半宽度窄的光而使白色光具体化。由于基于量子点的荧光的半宽度窄,因此能够将通过适当地选择波长而获得的白色光设为高亮度,或设计成色再现性优异。

通过使用了这种量子点的3波长光源化技术的进行,色再现区域的tv(电视,television)标准(fhd(全高清,fullhighdefinition)、ntsc(国家电视系统委员会,nationaltelevisionsystemcommittee))比从72%扩大为100%。

然而,量子点会因氧气或水蒸气而引起量子产率的劣化,作为其对策,在涂布形成于挠性支承体的涂膜(量子点含有层)上贴合阻气性的薄膜来进行保护以免受氧气或水蒸气的影响。

在专利文献1中,为了保护量子点不受氧气或水蒸气的影响,提出将量子点含有层的两面以氧气阻隔性或水蒸气阻隔性高的阻气膜夹住而进行层叠来设为层叠膜。

以往技术文献

专利文献

专利文献1:日本特表2013-544018号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

然而,得知即使将量子点含有层的两面以氧气阻隔性或水蒸气阻隔性高的阻气膜夹住而进行层叠,但若在制造过程中未充分进行保护以免受氧气的影响,则存在所制造出的功能性薄膜因氧气而显现性能劣化的问题。

并且,该问题并不限定于量子点,而是在使用了包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液的功能性薄膜的制造中共同的问题。

本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造薄膜时,能够制造无性能劣化的功能性薄膜的功能性薄膜的制造方法以及制造装置。

用于解决技术课题的手段

为实现上述目的,本发明所涉及的功能性薄膜的制造方法具有以下工序:涂布工序,将溶存氧浓度为1000ppm以下且有机溶剂为10000ppm以下的涂布液供给于具有支承辊的模涂布机,并涂布于卷绕在支承辊上而被输送的挠性支承体来形成涂膜薄膜;以及贴合工序,在支承辊上将涂膜薄膜的涂膜面侧和薄膜进行贴合,在所述制造方法中,将从支承辊上的涂布开始位置至贴合开始位置为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛。

根据本发明的功能性薄膜的制造方法,在涂布工序中,将溶存氧浓度为1000ppm以下且有机溶剂为10000ppm以下的涂布液供给于具有支承辊的模涂布机,并涂布于卷绕在支承辊上而被输送的挠性支承体来形成涂膜薄膜。

即,将溶存氧浓度为1000ppm以下的低溶存氧浓度的涂布液供给于由歧管和狭缝构成的挤压涂布方式的模涂布机来涂布于卷绕在支承辊上而被输送的挠性支承体。由此,与凹版涂布机或辊式涂布机等其他涂布装置相比,能够有效地减少涂布液与外部气体(外部气体中的氧气)的接触机会。

另外,作为供给于模涂布机之前的涂布液的溶存氧浓度,进一步优选为500ppm以下,尤其优选为100ppm以下。

并且,由于有机溶剂为10000ppm以下,且不需要对通过涂布形成的涂膜薄膜进行干燥的干燥工序,因此能够消除干燥工序中的涂膜与外部气体的接触。

在贴合工序中,在支承辊上将涂膜薄膜的涂膜面侧与薄膜进行贴合。并且,将从支承辊上的涂布开始位置至贴合开始位置为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛。

即,由于在进行涂布工序的支承辊上进行贴合工序,因此能够缩短从涂布开始位置至贴合开始位置为止的涂膜薄膜的输送距离。并且,涂膜薄膜的挠性支承体侧的面被支承辊所支承,不与外部气体接触,因此仅在涂膜面侧形成不活泼气体气氛即可。

通过上述结构,能够尽可能地缩小从涂布开始位置至贴合开始位置为止的包含涂膜面的空间的体积,因此能够以较少的不活泼气体量将空间内高效且有效地设为不活泼气体气氛,并且能够缩小空间内的不活泼气体的浓度分布。

因此,根据本发明的功能性薄膜的制造方法,以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造薄膜时,能够制造无性能劣化的功能性薄膜。

在本发明的功能性薄膜的制造方法中,不活泼气体气氛的形成优选向覆盖空间的罩部件内供给不活泼气体的方法。

如上述,由于能够尽可能地缩小从涂布开始位置至贴合开始位置为止的包含涂膜面的空间的体积,因此也能够缩小覆盖空间的罩部件。因此,若向罩部件内供给不活泼气体,则能够以较少的不活泼气体量将空间内高效且有效地设为不活泼气体气氛,并且能够缩小空间内的不活泼气体的浓度分布。

在本发明的功能性薄膜的制造方法中,不活泼气体气氛的形成优选配置从挠性支承体的输送方向观察与模涂布机下游侧相邻,且具有与支承辊面相对的前端面,且具备从前端面向涂膜面宽度方向吐出不活泼气体的狭缝的模块(dieblock),并从模块朝向涂膜面吐出不活泼气体的方法。

根据本发明,通过配置从挠性支承体的输送方向观察与模涂布机下游侧相邻,且具有与支承辊面相对的前端面,且具备从前端面向涂膜面宽度方向吐出不活泼气体的狭缝的模块,在模块的前端面和涂膜面之间形成沿涂膜薄膜的输送方向的薄层的空间。因此,通过从模块朝向涂膜面吐出不活泼气体,所吐出的不活泼气体在薄层的空间内伴随着涂膜薄膜的输送从涂布开始位置向贴合开始位置流动,在涂膜面上形成不活泼气体层。

通过上述结构,与罩部件方式相比,模块方式能够以更少的不活泼气体量将空间内高效且有效地设为不活泼气体气氛,并且能够缩小空间内的不活泼气体的浓度分布。例如,模块方式能够以少量(例如50l/min/m左右)的不活泼气体量将空间内的氧浓度设为100ppm以下,且所吐出的不活泼气体在涂膜面上形成不活泼气体层,因此起到难以在涂膜面上进一步产生氧浓度分布的效果。

另外,更优选实施罩部件方式和模块方式两种方式。

在本发明的功能性薄膜的制造方法中,优选模块的狭缝的间隙为0.1~2.0mm,且从狭缝以20~500l/min/m的吐出量吐出不活泼气体。

在此,吐出量的单位“m”表示相当于挠性支承体1m的宽度。

由此,不会因从模块吐出的不活泼气体,使涂膜面流动或起伏而使其紊乱就能够形成不活泼气体气氛,因此与功能性薄膜的性能相关的涂膜厚度的均匀性变好。

本发明的功能性薄膜的制造方法中,在贴合工序后的支承辊上进行向涂膜面照射光化射线来使涂膜面固化的固化工序。

如此,通过在已进行涂布工序和贴合工序的支承辊上进行固化工序,涂膜薄膜维持着被支承辊支承的无松弛的状态,涂膜面被光化射线照射。由此,能够防止在所制造的功能性薄膜上发生褶皱,能够进一步提高功能性薄膜的性能。

为了实现上述目的,本发明所涉及的功能性薄膜的制造装置具备:涂布装置,具有支承辊和模涂布机,且在卷绕在支承辊上而被输送的挠性支承体上涂布涂布液来形成涂膜薄膜;贴合装置,在支承辊上将涂膜薄膜的涂膜面侧和薄膜进行贴合;以及不活泼气体气氛形成装置,将从支承辊上的涂布开始位置至贴合开始位置为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛。

根据本发明所涉及的功能性薄膜的制造装置,在以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造薄膜时,能够制造无性能劣化的功能性薄膜。

并且,在本发明所涉及的功能性薄膜的制造装置中,优选不活泼气体气氛形成装置具有覆盖空间的罩部件、以及向罩部件的内部供给不活泼气体的不活泼气体供给机构。

并且,不活泼气体气氛形成装置优选为从挠性支承体的输送方向观察位于与模涂布机的下游侧相邻的位置,且与支承辊面相对的前端面,且具备从前端面向涂膜面宽度方向吐出不活泼气体的狭缝的模块。

并且,优选模块的狭缝的间隙为0.1~2.0mm,且从狭缝以20~500l/min/m的吐出量吐出不活泼气体。

并且,优选在支承辊上的贴合装置的下游位置配置向涂膜面照射光化射线来使涂膜面固化的固化机构。

本发明所涉及的功能性薄膜的制造装置以及优选方式是将上述本发明的功能性薄膜的制造方法以及优选方式设为装置结构的发明,在以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造薄膜时,能够制造无性能劣化的功能性薄膜。发明效果

根据本发明,能够提供一种在以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造薄膜时,能够制造无性能劣化的功能性薄膜的功能性薄膜的制造方法以及制造装置。

附图说明

图1是本发明的功能性薄膜的制造装置的整体结构图。

图2是表示使用了模块方式的不活泼气体气氛形成装置的功能性薄膜的制造装置的主要部分的立体图。

图3是说明模块方式的不活泼气体气氛形成装置的作用的说明图。

图4是罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置的说明图。

图5是贴合部分的放大图。

图6是实施例a的表图。

图7是实施例b的表图。

图8a是表示实施例b中的狭缝喷嘴的形状的图。

图8b是表示实施例b中的狭缝喷嘴的配置位置的图。

图9a是表示实施例b中的打孔喷嘴的形状的图。

图9b是表示实施例b中的打孔喷嘴的配置位置的图。

具体实施方式

以下,根据附图,对本发明所涉及的功能性薄膜的制造方法以及制造装置的详细内容进行说明。

本发明是以包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液来制造功能性薄膜的技术,作为因氧气而性能劣化的原材料,以使用包含量子点的涂布液来制造具有作为波长转换部件的光学功能层的功能性薄膜为例子,在以下进行说明。

然而,本发明并不限定于量子点而能够应用于使用了包含因氧气而性能劣化的原材料的涂布液的所有的功能性薄膜的制造。

另外,在本说明书中,“~”以将记载于其前后的数值作为下限值以及上限值而包含在内的含义来使用。

[功能性薄膜的制造装置]

如图1~图3所示,功能性薄膜的制造装置10主要由以下构成:溶存氧减少装置12,将含有量子点的功能层形成用涂布液(以下称作“涂布液”)的涂布液中的溶存氧浓度减少为1000ppm以下;涂布装置14,涂布涂布液;贴合装置16,在通过涂布形成的涂膜c上贴合薄膜f;不活泼气体气氛形成装置18,将从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛;以及固化装置20,使涂膜固化。

另外,在本实施方式中,作为不活泼气体以氮气(n2气体)为例,在以下进行说明。并且,关于含有量子点的涂布液的组成内容的详细,在功能性薄膜的制造方法的栏中进行说明。

并且,在以下的说明中,将在挠性支承体w上涂布涂布液而获得的薄膜称作涂膜薄膜cf,将在涂膜薄膜cf上贴合薄膜f而获得的薄膜称作层叠膜lf,将对层叠膜lf的涂膜c进行固化处理而获得了光学功能层的薄膜称作功能性薄膜ff。

(溶存氧减少装置)

溶存氧减少装置12只要能够将涂布液中的溶存氧浓度减少为1000ppm以下则可为任意装置结构,例如能够适当地使用图1所示的装置结构。

如图1所示,溶存氧减少装置12主要由氮气取代机构22、以及将溶存氧减少的涂布液供给于涂布装置14的涂布液供给机构24构成。

氮气取代机构22由以下构成:罐26,储存涂布液,且为密封形状;涂布液配管28,向罐26内供给涂布液;氮气配管30,向罐26内供给氮气;以及搅拌机32,通过搅拌涂布液来向涂布液中收入氮气,从而减少涂布液中的溶存氧。在罐26上设置有通气管34,在涂布液配管28以及氮气配管30上分别设置有开闭阀28a以及30a。并且,在罐26的顶空部分设置有减压用配管33,与未图示的真空装置相连结。由此,将罐26内进行减压,且将涂布液中的溶存氧进行脱气,并且在涂布液中含有有机溶剂时使有机溶剂蒸发。

涂布液供给机构24由以下构成:送液配管38与送液泵40,将罐26内的涂布液送液至涂布装置14的模涂布机36;以及氮气吹入管42,向送液配管38内吹入氮气来以氮气取代送液配管38内以及模涂布机36内部(歧管、狭缝)的空气。

另外,在图1中虽未图示,但通过采用并列配置多个氮气取代机构22,且能够在与涂布液供给机构24之间切换氮气取代机构22来使用的结构,能够进行连续涂布。

(涂布装置)

如图1所示,涂布装置14主要由支承辊44、模涂布机36、减压腔室46构成。

模涂布机36沿涂布宽度方向形成为长形的块,具有相对于涂布宽度方向正交的壳体部36a的截面形成为四角状的部分、以及前端唇部36b的截面形成为三角状的部分。在模涂布机36的内部形成有使供给于模涂布机36的涂布液向涂布宽度方向扩流的歧管48、以及使扩流的涂布液从前端唇部36b前端的吐出口50a吐出的狭窄的狭缝50(也称作狭槽)。

在形成有狭缝50的吐出口50a的前端唇部36b的前端面,形成有被称作台36e的平坦部,从卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w的输送方向观察,将狭缝上游侧的台36e称作上游侧唇台(lipland)36c,将下游侧的台称作下游侧唇台36d(参考图3)。

并且,在模涂布机36的前端唇部36b的下方(从挠性支承体w的输送方向观察为模涂布机的上游侧),与支承辊44相向地配置有减压腔室46。

减压腔室46通过一对侧板46a以及46a、一对背板46b以及46b、以及底板46c,作为具有沿支承辊44的辊面的开口46d的箱体而形成。并且,在侧板46a的上端和卷绕在支承辊上而被输送的挠性支承体w之间、以及背板46b的上端和挠性支承体w之间,形成有相互不接触的程度的间隙。

减压腔室46内经由配管52与未图示的鼓风机相连接,通过启动鼓风机来使减压腔室46内减压。作为减压腔室46的减压度,例如能够相对于大气压设定为10pa~2000pa。

通过上述结构,从模涂布机36的狭缝50吐出的涂布液在台36e和卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w之间形成涂布液的液珠,经由液珠,涂布液涂布于挠性支承体w。并且,通过设置减压腔室46,液珠以稳定的状态形成,涂布液精确度良好地涂布于挠性支承体w。由此形成涂膜薄膜cf,其中,在所述涂膜薄膜上形成有含有量子点的涂布液的涂膜c。

如此,将溶存氧浓度为1000ppm以下的低溶存氧浓度的涂布液供给于由歧管48和狭缝50构成且不易与外部气体接触的挤压涂布方式的模涂布机36,并涂布于卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w,从而与凹版涂布器或辊式涂布机等其他涂布装置相比,能够减少涂布液与外部气体(外部气体中的氧气)接触的机会。

(贴合装置)

如图1所示,贴合装置16是在支承辊44上在涂膜薄膜cf的涂膜面侧贴合薄膜f的装置,其由与涂布装置14兼用的支承辊44、以及从支承辊44的旋转方向观察在涂布装置14的下游侧与支承辊44相向配置的贴合辊54构成。由此,由贴合辊54和支承辊44构成夹持辊。

并且,通过由贴合辊54和支承辊44来进行夹持操作,使薄膜f贴合于涂膜薄膜cf的涂膜面。由此,形成将涂膜c以挠性支承体w和薄膜f夹持的层叠膜lf。

由贴合辊54和支承辊44产生的夹持压优选为在线压0~300n/cm之间夹持来使薄膜f贴合于涂膜c之上,更优选为在线压0~200n/cm之间夹持,尤其优选为在线压0~100n/cm之间夹持。并且,在线压0~300n/cm中,最优选线压0n/cm的零张力贴合。

贴合辊54和支承辊44之间的距离优选为挠性支承体w、使涂膜c聚合固化的光学功能层以及薄膜f的总计厚度的长度以上,且总计厚度加上5mm的长度以下。通过将贴合辊54和支承辊44之间的距离设为总计厚度加上5mm的长度以下,能够抑制气泡进入到薄膜f和涂膜c之间。在此,贴合辊54和支承辊44之间的距离是指贴合辊54的外周面和支承辊44的外周面的最短距离。

并且,为了抑制以挠性支承体w和薄膜f夹持涂膜c后的热变形,优选支承辊44的温度和挠性支承体w的温度之差、以及支承辊44的温度和薄膜f的温度之差为30℃以下,更优选为15℃以下,最优选相同。

通过将挠性支承体w卷绕到已温度调整的支承辊44,可将挠性支承体w进行加热。另一方面,关于薄膜,通过将贴合辊54设为热辊(加热辊),能够将薄膜f进行加热。其中,支承辊44的温度调整或贴合辊54的热辊并非必需,能够根据需要来设定。

如此,通过将在挠性支承体w上涂布形成的涂膜c以薄膜f进行贴合,消除了涂膜c与外部气体接触的接触机会,能够防止量子点的性能劣化。

(不活泼气体气氛形成装置)

不活泼气体气氛形成装置18只要为能够将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x设为氮气(不活泼气体)气氛的装置则可为任意装置,能够适当地采用图1~图3所示的模块方式和图4所示的罩部件方式。

在此,涂布开始位置p是指从模涂布机36的狭缝50吐出涂布液并涂敷于挠性支承体w的涂敷开始位置。并且,贴合开始位置q是指贴合辊54和支承辊44夹住涂膜c而夹持挠性支承体w和薄膜f的夹持位置。

从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间的氧浓度优选为100ppm以下,进一步优选为50ppm以下。

〈模块方式的不活泼气体气氛形成装置〉

如图1~图3所示,模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a由从挠性支承体w的输送方向观察位于与模涂布机36的下游侧相邻的位置,且具有与支承辊44的辊面相对的前端面58a,且从前端面向涂膜面宽度方向吐出氮气的模块58构成。

模块58具有与支承辊44的辊面相向的圆弧状的前端面58a,且形成为沿模涂布机36的涂布宽度方向较长的大致直方体形状的块。在模块58上形成有用于向涂膜面宽度方向吐出氮气的歧管60和狭缝62。

由此,在模块58的前端面58a和涂膜面之间形成沿涂膜薄膜cf的输送方向的薄层空间x1(参考图3)。此时,优选使模块58和贴合辊54以不接触卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f的程度接近。由此,如图3所示,在模块58、贴合辊54和卷绕在支承辊44上的涂膜薄膜cf之间,形成截面为三角形状的三角空间x2(参考图3)。

即,从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止,形成由模块58的前端面58a和涂膜c之间的薄层空间x1、以及与薄层空间x1连通而形成的三角空间x2构成,且包含涂膜面的空间x(x1+x2)。

并且,本实施方式中,模块58的歧管60和狭缝62如下形成。即,在模块58的模涂布机36侧的面上,贯穿设置成为歧管60的槽和成为狭缝62的槽。并且,以使形成有槽的模块58的面和模涂布机36的形成为三角状的前端唇部36b的下游侧倾斜面36e抵接的状态将抵接面进行接合。

如此,通过形成模块58的歧管60和狭缝62,能够在模涂布机36的狭缝吐出口50a的下游侧正后方配置吐出氮气的狭缝吐出口62a。由此,能够将在挠性支承体w上形成的涂膜c直接以氮覆盖,因此能够消除涂布开始位置p上的与外部气体的接触机会。

并且,在模块58上形成有从圆弧状的前端面58a至前端面58a的相反面为止贯穿的测定孔64,在相反面侧的测定孔64设置有装卸自如地连接未图示的氧浓度计或差压计的连接管66。由此,能够测定空间x的氧浓度和压力。当同时测定氧浓度和压力时,设置双岔形状的连接管66即可。

空间x的氧浓度如上述优选为100ppm以下。并且,空间x的压力优选成为高于外部气压(大气压)的正压,以避免与卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w相伴的相伴空气或与卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f相伴的相伴空气被带入到空间x内。

〈罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置〉

如图4所示,罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置18b主要由以下构成:罩部件68,对从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间y进行覆盖;以及未图示的不活泼气体供给机构,向罩部件68的内部供给氮气。

罩部件68具有与支承辊44的辊面相向的圆弧状的开口部68a,且形成为沿模涂布机36的涂布宽度方向较长的大致直方体形状的箱体,并且固定支承于模涂布机的下游侧倾斜面36e。

罩部件68和贴合辊54以不接触卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f的程度接近配置,且罩部件68的贴合辊54侧的侧面68b形成为与贴合辊54相向的圆弧状的侧面。

由此,如图4所示,能够使罩部件68的贴合辊54侧的侧面68b的下端68c靠近贴合开始位置q,能够以罩部件68来对从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间y进行覆盖。

并且,由于能够缩小罩部件68和贴合辊54之间的间隙s,因此能够避免与卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f相伴的相伴空气被带入到形成空间y的罩部件68内。

在罩部件68上设置有将氮气导入到罩部件68内的氮气导入管70,从未图示的不活泼气体供给机构(例如氮气瓶)向罩部件68内被导入氮气。

并且,在罩部件68上设置有装卸自如地连接未图示的氧浓度计或差压计的测定管71。由此,能够测定空间y的氧浓度或压力。

另外,当同时测定氧浓度和压力时,设置双岔形状的测定管71即可。

空间y的氧浓度如上述优选为100ppm以下。并且,空间y的压力优选成为高于外部气压(大气压)的正压。由此,能够避免与卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w相伴的相伴空气或与卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f相伴的相伴空气被带入到空间y内。

另外,能够设置罩部件68和模块58两者。即,能够在罩部件68的内部配设模块58。

(固化装置)

在涂膜薄膜cf上贴合薄膜f而形成层叠膜lf后,能够通过光照射来使涂膜c聚合固化,从而获得光学功能层。固化条件能够根据所使用的固化性化合物的种类或涂布液的组成来适当地设定。

如图1所示,固化装置20是通过向涂膜面照射光化射线来使涂膜c固化从而获得光学功能层的装置,其由以下构成:支承辊44,兼用作涂布装置14以及贴合装置16;以及光化射线照射装置56,从支承辊44的旋转方向观察在贴合装置16的下游侧与支承辊44相向配置。

并且,在支承辊44和光化射线照射装置56之间连续输送层叠膜lf。

通过光化射线照射装置56而被照射的光化射线根据涂布液中所含的固化性化合物的种类来决定即可,作为一例,可举出紫外线。作为产生紫外线的光源,例如能够使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、碳弧灯、金属卤化物灯、氙气灯、led(发光二极管,lightemittingdiode)、激光等。光照射量设定为可进行涂膜c的聚合固化的范围即可,例如,作为一例能够将10~10000mj/cm2的照射量的紫外线向涂膜c进行照射。朝向涂膜c的光照射量作为一例能够设为10~10000mj/cm2,优选设为10~1000mj/cm2,更优选设为50~800mj/cm2

并且,光化射线照射装置56的光照射气氛优选通过氮气吹扫等设为低氧气氛。

并且,支承辊44的温度能够考虑光照射时的发热、涂膜c的固化效率以及层叠膜lf的支承辊44上的褶皱变形的发生来进行决定。支承辊44优选设定在例如10~95℃的温度范围,更优选为15~85℃。在此与支承辊相关的温度是指辊的表面温度。

如此,通过在与进行涂布和贴合的辊相同的支承辊44上进行固化,层叠膜lf维持着被支承辊44支承的无松弛的状态,涂膜面被光化射线照射而固化。由此,能够防止所制造的功能性薄膜ff发生褶皱,能够进一步提高功能性薄膜ff的性能。

将涂布装置14的模涂布机36、贴合装置16的贴合辊54、以及固化装置20的光化射线照射装置56配置于支承辊44上时,支承辊44的直径优选为150~800mm的范围。

支承辊44的直径主要与制造功能性薄膜的生产率相关,在支承辊44的直径为150~800mm的范围内生产率变得良好。即,若支承辊44的直径小于150mm而过细,则不得不将在支承辊44上配置的装置类(模涂布机36、贴合辊54以及光化射线照射装置56)小型化,装置能力也变小。因此,为了补偿较小的装置能力而不得不减慢挠性支承体w的输送速度,制造功能性薄膜的生产率下降。并且,若支承辊44的直径超过800mm而过粗,则挠性支承体w的输送路径也相应地变长,因此制造功能性薄膜的生产率下降。

另外,在本实施方式中,在通过光照射来进行聚合处理的方法中已说明,当涂布液中所含的固化性化合物通过加热而固化(热固化性)时,能够使用通过加热进行固化处理的固化装置。

并且,在本实施方式中,将固化装置20配置于与涂布装置14以及贴合装置16相同的支承辊44上,但并不限定于此。涂膜c通过贴合装置16被挠性支承体w和薄膜f夹持而成为层叠膜lf,由此涂膜c不受外部气体(作为外部气体的氧气)的影响。因此,也能够在支承辊44之后的例如传送辊上配置固化装置20。

[功能性薄膜的制造方法]

接着,使用如上述构成的本发明的实施方式的功能性薄膜的制造装置10,对以含有量子点的涂布液来制造具有光学功能层的功能性薄膜ff的方法进行说明。

(涂布液制备工序)

在涂布液制备工序中,将量子点(或者量子杆)、固化性化合物、触变剂、聚合引发剂以及硅烷偶联剂等各成分通过罐等进行混合,从而制备光学功能层形成用涂布液(以下称作“涂布液”)。

<量子点、量子杆>

量子点是具有数nm~数十nm大小的化合物半导体的微粒,至少通过入射的激发光而被激发并发出荧光。

作为本实施方式的涂布液中所含的量子点,包含至少1种量子点,也能够包含发光特性不同的2种以上的量子点。公知的量子点有在600nm~680nm的范围的波长频带中具有发光中心波长的量子点(a)、在500nm~600nm的范围的波长频带中具有发光中心波长的量子点(b)以及在400nm~500nm的波长频带中具有发光中心波长的量子点(c),量子点(a)通过激发光而被激发并发出红色光,量子点(b)发出绿色光,量子点(c)发出蓝色光。例如,若向包含量子点(a)和量子点(b)的光学功能层作为激发光而使蓝色光入射,则通过由量子点(a)发出的红色光、由量子点(b)发出的绿色光以及透过了光学功能层的蓝色光,能够使白色光具体化。或者通过向具有包含量子点(a)、(b)以及(c)的光学功能层的功能性薄膜作为激发光而使紫外光入射,能够通过由量子点(a)发出的红色光、由量子点(b)发出的绿色光以及由量子点(c)发出的蓝色光,使白色光具体化。

关于量子点,例如能够参考日本特开2012-169271号公报的0060~0066段,但并不限定于这里的记载。作为量子点,能够没有任何限制地使用市售品。量子点的发光波长通常能够通过粒子的组成、尺寸来进行调整。

量子点能够相对于涂布液的总量100质量份添加例如0.1~10质量份左右。

量子点可在涂布液中以粒子的状态添加,也可以以分散于有机溶剂的分散液的状态添加。从抑制量子点的粒子的凝聚的观点来看,优选以分散液的状态添加。为了量子点的分散而使用的有机溶剂没有特别的限定。

其中,供给于涂布装置14的涂布液中的挥发性的有机溶剂需要减少至10000ppm以下的含有率,优选减少至1000ppm以下的含有率。

因此,将量子点以分散于有机溶剂的分散液的状态添加于涂布液时,需要在将涂布液涂布于挠性支承体w上之前使涂布液中的有机溶剂干燥。即,在将涂布液供给于涂布装置14的时刻,形成在涂布液中实际上不包含有机溶剂的状态。

另外,挥发性的有机溶剂是指沸点为160℃以下的、不会因涂布液中的固化性化合物和外部刺激而固化的化合物,是在20℃中为液状的化合物。挥发性的有机溶剂的沸点优选为160℃以下,进一步优选为115℃以下,最优选为30℃以上且100℃以下。

作为使涂布液中的有机溶剂干燥的方法,只要为能够将涂布液中的挥发性的有机溶剂的比例设为10000ppm以下的方法则可为任何方法,例如,能够通过在溶存氧减少装置12的罐26中一边使罐26内减压一边将涂布液中的空气(氧气)以氮气进行取代的操作来使有机溶剂气散。此时,优选在罐26中设置加温机构以使有机溶剂易气散。

能够代替量子点而使用量子杆。量子杆为细长形状的棒状粒子,具有与量子点相同的性质。量子杆的添加量、添加到涂布液中的方法等能够以与量子点相同的量且相同的方法来进行。并且,也能够将量子点和量子杆组合使用。

<固化性化合物>

在本实施方式中使用的固化性化合物能够广泛采用具有聚合性基的固化性化合物。聚合性基的种类没有特别的限定,优选为(甲基)丙烯酸酯基、乙烯基或者环氧基,更优选为(甲基)丙烯酸酯基,进一步优选为丙烯酸酯基。并且,具有2个以上的聚合性基的聚合性单体的各自的聚合性基可相同也可不同。

-(甲基)丙烯酸酯系-

从固化后的固化覆膜的透明性、粘附性等的观点来看,优选单官能或者多官能(甲基)丙烯酸酯单体等(甲基)丙烯酸酯化合物或其聚合物、预聚物等。另外在本发明以及本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”的记载设为以丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一个或者任一个的含义使用。“(甲基)丙烯酰”等也相同。

--2官能的化合物--

作为具有2个聚合性基的聚合性单体,能够举出具有2个烯属不饱和键含有基团的2官能聚合性不饱和单体。2官能的聚合性不饱和单体适合于将组成物设为低粘度。在本实施方式中,优选反应性优异且不存在残留催化剂等问题的(甲基)丙烯酸酯系化合物。

尤其,新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基(甲基)丙烯酸酯、二环戊烯基氧乙基(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯等适合用于本发明。

从将涂布液的粘度调整为优选范围的观点来看,优选2官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量相对于涂布液中所含的固化性化合物的总量100质量份设为5质量份以上,更优选设为10~80质量份。

--3官能以上的化合物--

作为具有3个以上聚合性基的聚合性单体,能够举出具有3个以上烯属不饱和键含有基团的多官能聚合性不饱和单体。这些多官能的聚合性不饱和单体在赋予机械强度的点上优异。在本实施方式中,优选反应性优异且不存在残留催化剂等问题的(甲基)丙烯酸酯系化合物。

具体而言,适合ech(表氯醇,epichlorohydrin)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、eo(环氧乙烷,ethyleneoxide)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、po(环氧丙烷,propyleneoxide)改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、eo改性磷酸三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、eo改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、po改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、烷基改性二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。

在这些之中,eo改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、po改性甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、eo改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、po改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯尤其适合用于本发明。

从固化后的光学功能层的涂膜强度的观点来看,优选多官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量相对于涂布液中所含的固化性化合物的总量100质量份设为5质量份以上,从抑制涂布液的凝胶化的观点来看,优选设为95质量份以下。

--单官能的化合物--

作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体,能够举出丙烯酸以及甲基丙烯酸以及它们的衍生物,更详细而言能够举出在分子内具有1个(甲基)丙烯酸的聚合性不饱和键((甲基)丙烯酰基)的单体。作为它们的具体例可举出以下化合物,但本实施方式并不限定于此。

可举出甲基(甲基)丙烯酸酯、正丁基(甲基)丙烯酸酯、异丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、异壬基(甲基)丙烯酸酯、正辛基(甲基)丙烯酸酯、月桂基(甲基)丙烯酸酯、十八烷基(甲基)丙烯酸酯等烷基的碳数为1~30的烷基(甲基)丙烯酸酯;苄基(甲基)丙烯酸酯等芳烷基的碳数为7~20的芳烷基(甲基)丙烯酸酯;丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯等烷氧基烷基的碳数为2~30的烷氧基烷基(甲基)丙烯酸酯;n,n-二甲氨乙基(甲基)丙烯酸酯等(单烷基或二烷基)胺基烷基的总碳数为1~20的胺基烷基(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇乙基醚的(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇丁醚的(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单甲醚的(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单甲醚的(甲基)丙烯酸酯、八甘醇的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、九甘醇的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇的单甲醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的单乙醚(甲基)丙烯酸酯等亚烷基链的碳数为1~10且末端烷醚基的碳数为1~10的聚亚烷基二醇烷基醚的(甲基)丙烯酸酯;六甘醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等亚烷基链的碳数为1~30且末端芳基醚的碳数为6~20的聚亚烷基二醇芳基醚的(甲基)丙烯酸酯;环己基(甲基)丙烯酸酯、二环戊基(甲基)丙烯酸酯、异冰片(甲基)丙烯酸酯、甲醛(甲基)丙烯酸酯等具有脂环结构的总碳数为4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等的总碳数为4~30的氟化烷基(甲基)丙烯酸酯;2-羟基乙酯(甲基)丙烯酸酯、3-羟基丙酯(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁酯(甲基)丙烯酸酯、三甘醇的单(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六甘醇单(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甘油的单或者二(甲基)丙烯酸酯等具有羟基的(甲基)丙烯酸酯;缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯等具有缩水甘油基的(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等亚烷基链的碳数为1~30的聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n-异丙基(甲基)丙烯酰胺、2-羟基乙酯(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰吗啉等(甲基)丙烯酰胺等。

从将涂布液的粘度调整为优选范围的观点来看,优选单官能(甲基)丙烯酸酯单体的使用量相对于涂布液中所含的固化性化合物的总量100质量份设为10质量份以上,更优选设为10~80质量份。

-除环氧系化合物以外-

作为在本实施方式中使用的聚合性单体,能够举出环氧基、氧杂环丁基等具有能够开环聚合的环状醚基等环状基的化合物。作为这种化合物更优选地能够举出具有环氧基的化合物(环氧化合物)。通过将具有环氧基或氧杂环丁基的化合物与(甲基)丙烯酸酯系化合物组合使用,有提高与阻隔层的粘附性的倾向。

作为具有环氧基的化合物,例如能够举出多元酸的聚缩水甘油酯类、多元醇的聚缩水甘油醚类、聚氧化烯二醇的聚缩水甘油醚类、芳香族多元醇的聚缩水甘油醚类、芳香族多元醇的聚缩水甘油醚类的氢添加化合物类、氨基甲酸酯聚环氧化合物以及环氧化聚丁二烯类等。这些化合物能够单独使用1种,并且,也能够混合使用2种以上。

作为其他能够优选使用的具有环氧基的化合物,例如能够例示出脂肪族环状环氧化合物、双酚a二缩水甘油醚、双酚f二缩水甘油醚、双酚s二缩水甘油醚、溴化双酚a二缩水甘油醚、溴化双酚f二缩水甘油醚、溴化双酚s二缩水甘油醚、氢化双酚a二缩水甘油醚、氢化双酚f二缩水甘油醚、氢化双酚s二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚类;通过对乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇加成了1种或者2种以上的环氧烷而获得的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚类;脂肪族长链二元酸的二缩水甘油酯类;脂肪族高级醇的单缩水甘油醚类;苯酚、甲酚、丁基苯酚或者对这些加成了环氧烷而获得的聚醚醇的单缩水甘油醚类;高级脂肪酸的缩水甘油酯类等。

在这些成分之中,优选脂肪族环状环氧化合物、双酚a二缩水甘油醚、双酚f二缩水甘油醚、氢化双酚a二缩水甘油醚、氢化双酚f二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚。

作为能够作为具有环氧基或氧杂环丁基的化合物而适当使用的市售品,能够举出uvr-6216(unioncarbidecorporation制)、缩水甘油、aoex24、cyclomera200、celloxide2021p、celloxide8000(以上为产品名,daicelcorporationco.,ltd.制)、sigma-aldrichco.llc.制的4-乙烯基二氧化环己烯、epikote828、epikote812、epikote1031、epikote872、epikotect508(以上为yukashellco.,ltd.制,epikote为注册商标)、krm-2400、krm-2410、krm-2408、krm-2490、krm-2720、krm-2750(以上为产品名,asahidenkakogyokk.制)等。这些能够单独使用1种或者组合2种以上来使用。

并且,这些具有环氧基或氧杂环丁基的化合物的制法没有限制,例如能够参考maruzenk.k.出版,“第四版实验化学讲座20有机合成ii”,213~,1992年;ed.byalfredhasfner,《thechemistryofheterocycliccompounds-smallringheterocyclespart3oxiranes》,john&wileyandsons,anintersciencepublication,newyork,1985;吉村,《接着》,29卷12号,32,1985;吉村,《接着》,30卷5号,42,1986;吉村,《接着》,30卷7号,42,1986;日本特开平11-100378号公报、日本专利第2906245号公报、日本专利第2926262号公报等的文献来进行合成。

作为在本实施方式中使用的固化性化合物,也可以使用乙烯基醚化合物。

能够适当地选择公知的乙烯基醚化合物,例如能够优选地采用日本特开2009-73078号公报的段落号0057中记载的乙烯基醚化合物。

这些乙烯基醚化合物例如能够通过stephen.c.lapin,《polymerspaintcolourjournal》,179(4237),321(1988)中记载的方法即多元醇或多元苯酚与乙炔的反应、或者多元醇或多元苯酚与卤化烷基乙烯基醚的反应来进行合成,这些能够单独使用1种或组合2种以上来使用。

在本实施方式的涂布液中,从低粘度化、高硬度化的观点来看,还能够使用日本特开2009-73078号公报中记载的具有反应性基的倍半硅氧烷化合物。

<触变剂>

触变剂为无机化合物或者有机化合物。

-无机物-

触变剂的优选的一个方式为无机物触变剂,例如能够优选地使用针状化合物、链状化合物、扁平状化合物、层状化合物。其中,优选层状化合物。

作为层状化合物没有特别的限定,可举出滑石、云母、长石、高岭石(高岭土)、叶蜡石(叶蜡石粘土)、绢云母(sericite)、膨润土、蒙脱石(smectite)·蛭石类(蒙脱土(montmorillonite)、贝得石、绿脱石、皂石等)、有机膨润土、有机蒙脱石等。

能够将这些单独使用或者组合2种以上来使用。作为市售的层状化合物,例如作为无机化合物可举出crownclay、bagesclay#60、bagesclaykf、optiwhite(以上为产品名,shiraishikogyok.k.制)、kaolinjp-100、nnkaolinclay、stkaolinclay、hardsil(以上为产品名,tsuchiyakaolinindustryltd.制)、asp-072、satentonplus、translink37、highdrasdelamincd(以上为产品名,engelhardcorporation制)、sykaolin、osclay、haclay、mchardclay(以上为产品名,maruocalciumco.,ltd.制)、lucentiteswn、lucentitesan、lucentitestn、lucentitesen、lucentitespn(以上为产品名,co-opchemicalco.,ltd.制)、smecton(产品名,kunimineindustriesco.,ltd.制)、bengel、bengelfw、esben、esben74、organite、organitet(以上为产品名,hojun,co.ltd.制)、穗高印、orben、250m、bentone34、bentone38(以上为产品名,wilbur-ellis制)、laponite、laponiterd、laponiterds(以上为产品名,nipponsilicaindustrialco.,ltd.制)等。这些化合物即使分散于溶剂中也无妨。

在添加于涂布液中的触变剂中,其中在层状无机化合物中为以xm(i)2o·ysio2表示的硅酸盐化合物(还有相当于氧化数为2、3的m(ii)o、m(iii)2o3的化合物。x以及y表示正数),作为进一步优选的化合物为水辉石、膨润土、蒙脱石、蛭石等膨润性层状粘土矿物。

尤其优选能够适当地使用经有机阳离子修饰的层状(粘土)化合物(将硅酸盐化合物的钠等层间阳离子以有机阳离子化合物交换的化合物),例如可举出将硅酸钠·镁(水辉石)的钠离子以如下铵离子交换的化合物。

作为铵离子的例子,可举出具有碳数为6至18的烷基链的单烷基三甲基铵离子、二烷基二甲基铵离子、三烷基甲基铵离子、氧乙烯链为4至18的二聚氧乙烯椰子油烷基甲基铵离子、双(2-羟基乙基)椰子油烷基甲基铵离子、氧丙烯链为4至25的聚氧丙烯甲基二乙基铵离子等。这些铵离子能够单独使用或者组合2种类以上来使用。

作为将硅酸钠·镁的钠离子经铵离子交换的有机阳离子修饰的硅酸盐矿物的制造方法,将硅酸钠·镁分散于水中并充分搅拌后,放置16小时以上,制备4质量%的分散液。一边搅拌该分散液,一边将所希望的铵盐相对于硅酸钠·镁添加30质量%~200质量%。添加后,产生阳离子交换,在层间,由于包含铵盐的水辉石不溶于水而沉淀,因此过滤并取出沉淀,并通过干燥来获得。进行制备时,为了加速分散可进行加热。

作为烷基铵改性硅酸盐矿物的市售品,可举出lucentitesan、lucentitesan-316、lucentitestn、lucentitesen、lucentitespn(以上为产品名,co-opchemicalco.,ltd.制)等,能够单独使用或者组合2种以上来使用。

在本实施方式中,作为无机物的触变剂,能够使用二氧化硅、氧化铝、氮化硅、二氧化钛、碳酸钙、氧化锌等。根据需要,这些化合物能够对表面进行调节亲水性或者疏水性的处理。

-有机物-

触变剂能够使用有机物的触变剂。

作为有机物的触变剂,可举出氧化聚烯烃、改性脲等。

前述氧化聚烯烃可自行制备,也可以使用市售品。作为市售品,例如可举出disparlon4200-20(产品名,kusumotochemicals,ltd.制)、flownonsa300(产品名,kyoeishachemicalco.,ltd.制)等。

前述改性脲为异氰酸酯单体或其加合物和有机胺的反应物。前述改性脲可自行制备,也可以使用市售品。作为市售品,例如可举出byk410(bykadditives&instruments制)等。

-含量-

触变剂的含量优选为在涂布液中相对于固化性化合物100质量份为0.15~20质量份,更优选为0.2~10质量份,尤其优选为0.2~8质量份。尤其当为无机物触变剂时,若相对于固化性化合物100质量份为20质量份以下,则脆性趋于优化。

<聚合引发剂>

上述涂布液能够包含公知的聚合引发剂来作为聚合引发剂。关于聚合引发剂例如能够参考日本特开2013-043382号公报的0037段。聚合引发剂优选为涂布液中所含的固化性化合物的总量的0.1摩尔%以上,更优选为0.5~2摩尔%。并且,在除去挥发性有机溶剂的全固化性组成物中作为质量%,优选包含0.1质量%~10质量%,更优选为0.2质量%~8质量%。

<硅烷偶联剂>

由包含硅烷偶联剂的涂布液形成的光学功能层中,通过硅烷偶联剂使与相邻层的粘附性变得牢固,因此能够显示出优异的耐久性。并且,由包含硅烷偶联剂的涂布液形成的光学功能层从形成粘附力条件的挠性支承体和阻隔层的粘附力a<光学功能层和阻隔层的粘附力b的关系的点上优选。这主要是由于,光学功能层中所包含的硅烷偶联剂通过加水分解反应和缩合反应而与相邻层的表面或该光学功能层的构成成分形成共价键。并且,当硅烷偶联剂具有聚合性自由基等反应性官能基时,形成构成光学功能层的单体成分或交联结构,也能够有助于提高与光学功能层和相邻层的粘附性。

作为硅烷偶联剂,能够没有任何限制地使用公知的硅烷偶联剂。作为从粘附性的观点来看优选的硅烷偶联剂,能够举出日本特开2013-43382号公报中记载的以下述通式(1)表示的硅烷偶联剂。

通式(1)

[化学式1]

(通式(1)中,r1~r6各自独立地为取代或未取代的烷基或者芳基。其中,r1~r6中的至少1个为包含自由基聚合性碳碳双键的取代基。)

r1~r6各自独立地为取代或者未取代的烷基或者芳基。r1~r6除去为包含自由基聚合性碳碳双键的取代基的情况,优选为未取代的烷基或者未取代的芳基。作为烷基优选碳数为1~6的烷基,更优选甲基。作为芳基,优选苯基。r1~r6尤其优选甲基。

r1~r6中的至少一个具有包含自由基聚合性碳碳双键的取代基,优选r1~r6的2个为包含自由基聚合性碳碳双键的取代基。而且,在r1~r3中,具有包含自由基聚合性碳碳双键的取代基的基团的数量为1个,尤其优选在r4~r6中具有包含自由基聚合性碳碳双键的取代基的基团的数量为1个。

以通式(1)表示的硅烷偶联剂包含2个以上的自由基聚合性碳碳双键的取代基的各自的取代基可相同也可以不同,优选相同。

包含自由基聚合性碳碳双键的取代基优选以-x-y表示。在此,x为单键、碳数为1~6的亚烷基、亚芳基,优选为单键、亚甲基、乙烯基、丙烯基、亚苯基。y为自由基聚合性碳碳双键基,优选为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基氨基、乙烯基、丙烯基、乙烯氧基、乙烯基磺酰基,更优选为(甲基)丙烯酰氧基。

并且,r1~r6可具有包含自由基聚合性碳碳双键的取代基以外的取代基。作为取代基的例子,可举出烷基(例如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、芳基(例如苯基、萘基等)、卤原子(例如氟、氯、溴、碘)、酰基(例如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等)、酰氧基(例如乙酰氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基等)、烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(例如苯氧基羰基等)、磺酰基(例如甲磺酰基、苯磺酰基等)等。

硅烷偶联剂从进一步提高与相邻层的粘附性的观点来看,优选在涂布液中以1~30质量%的范围包含,更优选为3~30质量%,进一步优选为5~25质量%。

(溶存氧减少工序)

在涂布液制备工序中制备的涂布液接下来通过溶存氧减少装置12而被调整为涂布液中的溶存氧浓度成为1000ppm以下。另外,若在涂布液制备工序中制备的涂布液的溶存氧浓度为1000ppm以下,则能够省略溶存氧减少工序,并且也能够通过溶存氧减少工序进一步减少溶存氧。

在溶存氧减少工序中,将在涂布液制备工序中制备的涂布液供给于罐26内。此时,优选在将涂布液供给于罐26内之前,从氮气配管30向罐26内供给氮气来预先将罐26内的空气取代为氮气。

并且,一边从氮气配管30向罐26内供给氮气一边以搅拌机32搅拌罐26内的涂布液,将在涂布液中溶存的溶存氧转换成氮气。此时,优选并用使连结于减压用配管33的真空装置进行运转来对罐26内进行减压、以及使涂布液中的溶存氧脱气的操作。由此,优选将涂布液中溶存的溶存氧减少为1000ppm以下,进一步优选为500ppm以下,尤其优选为100ppm以下。

对于涂布液中的溶存氧浓度是否成为1000ppm以下,能够将涂布液以不与外部气体接触的方式从罐26中进行取样并以未图示的溶存氧计来进行测定。并且,虽未图示,但可通过在罐26中安装测定用的旁通配管,并在旁通配管安装溶存氧计来自动测定涂布液中的溶存氧。

另外,作为量子点的分散液而使用挥发性的有机溶剂时,优选使连结于减压用配管33的真空装置运转,同时通过氮气取代的搅拌操作来使有机溶剂的比例成为10000ppm以下,进一步优选成为1000ppm以下。

接着,使送液泵40运转,将罐26内的涂布液送液至模涂布机36的歧管48。此时,将通过溶存氧减少装置12减少了溶存氧的涂布液送液至涂布装置14的模涂布机36之前,优选从氮气吹入管42向送液配管38内吹入氮气。由此,能够预先将送液配管38内以及模涂布机36内部(歧管48、狭缝50)的空气以氮气进行取代。

由此,能够维持着在溶存氧减少工序中将涂布液中的溶存氧设为1000ppm以下的状态将涂布液供给至模涂布机36。

(涂布工序)

接着,在涂布工序中,将供给于模涂布机36的歧管48的涂布液涂布到卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w上来形成涂膜薄膜cf。

即,供给于歧管48的涂布液通过歧管48向涂布宽度方向扩流后,流过狭缝50而从狭缝吐出口50a朝向被输送的挠性支承体w吐出。由此,在模涂布机36的台36e和挠性支承体w的间隙形成涂布液的液珠。

在该涂布工序中,减压腔室46被减压,并形成稳定的液珠,从而能够经由液珠将涂布液精确度良好地涂布在挠性支承体w上。

如此,使用由支承辊44和模涂布机36构成,且不易与外部气体接触的挤压方式的涂布装置14,将涂布液涂布于挠性支承体w,由此与凹版涂布器或辊式涂布机等其他涂布装置相比,能够减少涂布液与外部气体(外部气体中的氧气)的接触机会。由此,能够抑制涂布液中所包含的量子点因氧气而性能劣化。

挠性支承体w为具有挠性的带状的支承体,例如优选为对可见光为透明的透明支承体,例如能够使用作为带易粘接层的聚对苯二甲酸乙二酯(pet(polyethyleneterephthalate))薄膜的toyoboco.,ltd.制cosmoshinea4100(产品名)等。

在这里相对于可见光为透明是指可见光区域中的光线透射率为80%以上,优选为85%以上。作为透明的尺度而使用的光线透射率,能够使用jis-k7105(jis:japanindustrialstandards)中所记载的方法即积分球式光线透射率测定装置来测定总光线透射率以及散射光量,并从总光线透射率减去扩散透射率来算出。关于挠性支承体,能够参考日本特开2007-290369号公报的0046~0052段、日本特开2005-096108号公报的0040~0055段。从阻气性、耐冲击性等的观点来看,挠性支承体的厚度优选在10~500μm的范围内,其中优选在15~100μm的范围内,进一步优选为25~60μm。

并且,所使用的挠性支承体w优选为相对于氧气的阻隔性优异的阻气膜,关于阻气膜的形成,在后述的阻气膜形成装置的栏中进行详细说明。

(贴合工序)

接着,在贴合工序中,将卷绕在贴合辊54上而被输送的薄膜f和卷绕在支承辊44上而被输送的涂膜薄膜cf,以贴合辊54和支承辊44夹住来进行夹持,从而在涂膜薄膜cf的涂膜面侧贴合薄膜f(层压)。

由此,形成以挠性支承体w和薄膜f夹住涂膜c的3层结构的层叠膜lf,从而能够减少涂膜c与外部气体(外部气体中的氧气)的接触机会。由此,能够抑制涂膜中所含的量子点因氧气而性能劣化。

并且,在贴合中使用的薄膜f与挠性支承体w的情况相同,优选为相对于氧气的阻隔性优异的阻气膜,关于阻气膜的形成,在后述的阻气膜形成装置的栏中进行详细说明。

(不活泼气体气氛形成工序)

在不活泼气体气氛形成工序中,通过上述模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a或者罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置18b,将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x或者y设为氮气气氛。

<模块方式>

在模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a中,从模块58的狭缝62朝向涂膜面沿涂膜面宽度方向吐出氮气。

吐出的氮气流经模块58的前端面58a和涂膜c之间的薄层空间x1而积存于三角空间x2。由此,能够将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x设为氮气气氛。其结果,如图5所示,在氮气气氛下,在涂膜薄膜cf的涂膜上贴合薄膜f。

此时,优选模块58的狭缝62的间隙为0.1~2.0mm,且从狭缝62以20~500l/min/m的吐出量吐出氮气。由此,不会因从模块58吐出的氮气,使涂膜面流动或起伏而使其紊乱就能够形成不活泼气体气氛,因此与功能性薄膜ff的性能相关的涂膜厚度的均匀性变好。

在此,吐出量的单位“m”表示相当于挠性支承体的1m宽度。

并且,积存于三角空间x2的氮气流入到涂膜薄膜cf和被贴合的薄膜f之间,并且从模块58和贴合辊54的间隙流出到外部。

积存于三角空间x2的氮气从模块58和贴合辊54的间隙流出到外部,由此能够防止与薄膜f相伴的相伴空气流入到三角空间x2。

并且,通过经由连接管66来与形成于模块58的测定孔64连接的氧浓度计,测定从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x(x1+x2)的氧浓度是否成为100ppm以下。并且,调整从模块58的狭缝62吐出的氮气的吐出量,以使空间x的氧浓度成为100ppm以下。

并且,通过经由连接管66来与形成于模块58的测定孔64连接的差压计,测定空间x的压力是否成为正压。并且,调整从模块58的狭缝62吐出的氮气的吐出量,以使空间x的压力成为正压。

另外,若预先通过准备试验来掌握空间x的氧浓度成为100ppm以下且空间x的压力成为正压的氮气的吐出量,则无需经常进行空间x的氧浓度和压力的测定。

<罩部件方式>

在罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置18b中,从未图示的氮气供给机构(例如氮气瓶)向罩部件68内供给氮气。并且,与模块方式同样地,通过与形成于罩部件68的测定管71连接的氧浓度计以及差压计,测定从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间y的氧浓度以及差压。并且,调整向罩部件68供给的氮气的供给量,以使空间y的氧浓度成为100ppm以下且压力成为正压。

如此,在模块方式以及罩部件方式中的不活泼气体气氛形成工序中,均在进行涂布工序的支承辊44上进行贴合工序,因此能够缩短从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的涂膜薄膜cf的输送距离。并且,涂膜薄膜cf的挠性支承体w侧的面支承于支承辊44且不与外部气体接触,因此仅在涂膜面侧形成氮气气氛即可。

由此,能够尽可能地缩小从涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间的体积,因此能够以较少的氮气量有效地在空间x或者y内形成100ppm以下的氮气气氛,并且能够缩小空间x或者y内的氮气的浓度分布。

尤其在模块方式中,能够在模块58的前端面58a和涂膜面之间形成薄层空间x1,因此与罩部件方式相比能够以更少的氮气量有效地在空间x内形成100ppm以下的不活泼气体气氛,并且能够缩小空间x内的氮气的浓度分布。

例如,模块方式能够以少量(例如50l/min/m左右)的氮气量将空间x内设为氧浓度100ppm以下,且吐出的氮气在涂膜面上形成氮气层,因此起到在涂膜面上更加不易产生氧浓度分布的效果。

(固化工序)

在固化工序中,将通过挠性支承体w和薄膜f夹持涂膜c的层叠膜lf一边在支承辊44上连续输送一边从光化射线照射装置56进行光照射,使涂膜c固化而形成光学功能层。并且,在支承辊44上进行固化工序,因此能够防止所制造的功能性薄膜ff产生褶皱。

通过以上工序,能够获得功能性薄膜ff,因此所获得的功能性薄膜ff通过剥离辊72从支承辊44剥离后,连续输送至未图示的卷取机,并被卷取成辊状。

但是,本发明的功能性薄膜的制造方法中,根据因氧气而性能劣化的原材料,相对于氧气的劣化容易性不同,因此作为在涂布涂布液的挠性支承体w上以及涂膜c上贴合的薄膜f,并不限定于形成有相对于氧气具有阻隔性的阻隔层的阻气膜。

然而,当因氧气而性能劣化的原材料为本实施方式的量子点时,作为在涂布涂布液的挠性支承体w上以及涂膜c上贴合的薄膜f中的至少一个薄膜,优选使用阻气膜。

阻隔层至少包含无机层即可,也可以在形成阻气膜的支承体上包含至少1层的无机层和至少1层的有机层。如此将多层进行层叠能够更进一步提高层阻隔性,因此从提高耐光性的观点来看优选。另一方面,进行层叠的层数越增加,则光学功能层的光线透射率越趋于下降,因此优选在可维持良好的光线透射率的范围内增加层叠数。

具体而言,阻隔层相对于可见光区域的总光线透射率优选为80%以上,且透氧度优选为1.00cm3/(m2·day·atm)以下。总光线透射率表示遍及整个可见光区域的光线透射率的平均值。

阻隔层的透氧度更优选为0.1cm3/(m2·day·atm)以下,尤其优选为0.01cm3/(m2·day·atm)以下,更加尤其优选为0.001cm3/(m2·day·atm)以下。在此,上述氧透过率是在测定温度23℃、相对湿度90%的条件下,使用氧气透过率测定装置(mocon,inc.制,ox-tran2/20:产品名)测定的值。并且,可见光区域是指380~780nm的波长频带,总光线透射率表示除去了光学功能层的光吸收以及反射的作用的光线透射率的平均值。

可见光区域中的总光线透射率更优选为90%以上。氧透过率越低越优选,可见光区域中的总光线透射率越高越优选。

-无机层-

无机层是将无机材料作为主成分的层,优选为仅由无机材料形成的层。

无机层优选为具有阻隔氧气的阻气功能的层。具体而言,无机层的透氧度优选为1.00cm3/(m2·day·atm)以下。无机层的透氧系数能够在orbispherelaboratories制氧浓度计的检测部经由硅酯来粘贴波长变换层,并由平衡氧浓度值换算透氧系数来求出。无机层优选具有阻隔水蒸气的功能。

无机层可在阻隔层中包含2个或3个以上。

作为构成无机层的无机材料,没有特别的限定,例如能够使用金属或者无机氧化物、氮化物、氧化氮化物等各种无机化合物。作为构成无机材料的元素,优选硅、铝、镁、钛、锡、铟以及铈,可将这些包含1种或者2种以上。作为无机化合物的具体例,能够举出氧化硅、氧化氮化硅、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锡、氧化铟合金、氮化硅、氮化铝、氮化钛。并且,作为无机层,可设置金属膜,例如铝膜、银膜、锡膜、铬膜、镍膜或者钛膜。

在上述材料中,尤其优选上述具有阻隔性的无机层为包含选自氮化硅、氧化氮化硅、氧化硅、氧化铝中的至少一种化合物的无机层。这是由于由这些材料构成的无机层与有机层的粘附性良好,因此即使在无机层中存在气孔时,有机层也能够有效地填补气孔,能够抑制破断,并且即使在进一步层叠无机层的情况下仍能够进行极其良好的无机层膜形成,能够进一步提高阻隔性。

作为无机层的形成方法,没有特别的限定,例如能够使用能够使成膜材料不蒸发而是飞散而堆积在被蒸镀面上的各种成膜方法。

作为无机层的形成方法的例子,可举出将无机氧化物、无机氮化物、无机氧化氮化物、金属等无机材料进行加热来使其蒸镀的真空蒸镀法;将无机材料用作原料,并通过导入氧气来使其氧化从而使其蒸镀的氧化反应蒸镀法;将无机材料用作靶原料,通过导入氩气、氧气并进行溅射来使其蒸镀的溅射法;以等离子枪发生的等离子束来加热无机材料并使其蒸镀的离子镀法等物理气相沉积法(pvd(physicalvapordeposition)法);在使氧化硅或者氮化硅的蒸镀膜成膜时,将有机硅化合物作为原料的等离子化学气相沉积法(cvd(chemicalvapordeposition)法)等。将支承体、基材薄膜、波长变换层、有机层等作为基材并在其表面进行蒸镀即可。

氧化硅膜优选将有机硅化合物作为原料,并使用低温等离子化学气相成长法来形成。作为该有机硅化合物,具体而言可举出1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三甲基硅烷、六甲基二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、二乙基硅烷、丙基硅烷、苯基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷等。并且,在上述有机硅化合物中,优选使用四甲氧基硅烷(tmos)、六甲基二硅氧烷(hmdso)。这是由于操作性以及蒸镀膜的特性优异。

无机层的厚度为1nm~500nm即可,优选为5nm~300nm,尤其优选为10nm~150nm。这是由于通过相邻无机层的膜厚在上述范围内,能够实现良好的阻隔性且抑制无机层中的反射,从而能够提供光线透射率更高的层叠膜。

在层叠膜lf中,优选含有至少1层与光学功能层相邻的无机层。优选无机层与光学功能层的两面直接接触。

-有机层-

有机层是指以有机材料为主成分的层,是指优选有机材料占50质量%以上,进一步优选占80质量%以上,尤其优选占90质量%以上的层。

作为有机层,能够参考日本特开2007-290369号公报的0020~0042段、日本特开2005-096108号公报的0074~0105段。另外,优选有机层在满足上述粘附力条件的范围内包含卡多(cardo)聚合物。这是由于,由此有机层与相邻层的粘附性尤其是与无机层的粘附性变得良好,能够实现更加进一步优异的阻气性。关于卡多聚合物的详细内容,能够参考上述日本特开2005-096108号公报的0085~0095段。有机层的膜厚优选为0.05μm~10μm的范围内,其中优选0.5~10μm的范围内。当有机层通过湿涂法形成时,有机层的膜厚优选为0.5~10μm的范围内,其中优选为1μm~5μm的范围内。并且,在通过干涂法形成时,优选为0.05μm~5μm的范围内,其中优选为0.05μm~1μm的范围内。这是由于,由湿涂法或者干涂法形成的有机层的膜厚通过在上述范围内,与无机层的粘附性变得更加良好。

关于无机层以及有机层的其他详细内容,能够参考上述日本特开2007-290369号公报、日本特开2005-096108号公报、进一步的us2012/0113672a1的记载。

实施例

以下列举实施例对本发明进行更详细的说明。但是本发明并不限定于该实施例,以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行适当的变更。

《试验a》

在试验a中,调查了根据本发明的功能性薄膜的制造方法以及制造装置是否满足以下(a)~(d)中所记载的结构,对所获得的涂膜(功能性层)c的基于氧气的性能劣化如何产生影响。

(a)是否具有溶存氧减少装置12。

(b)是否具有用于将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x或者y设为不活泼气体气氛的不活泼气体气氛形成装置18。

(c)涂布装置14的种类是否为模涂布机。

(d)是否在支承辊44上进行基于贴合装置16的涂膜c上的薄膜f的贴合。

对在试验a中制造的功能性薄膜的各试验样品(实施例样品以及比较例样品)的制造条件进行说明。

[实施例1]

(功能性薄膜的制成)

作为形成光学功能层的涂布液使用了包含量子点的光学功能层形成用涂布液(以下称作涂布液),且作为挠性支承体w以及薄膜f使用了阻气膜。并且,不活泼气体气氛形成装置18使用了模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a。

《挠性支承体的制作》

使用了仅在一个面上底涂有易粘接层的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜(pet薄膜,toyoboco.,ltd.制,产品名:cosmoshinea4300,厚度50μm,宽度1000mm,长度100m)。

<有机层的形成>

对上述支承体进行了有机层的形成。首先,进行了有机层形成用涂布液的制备。有机层形成用涂布液准备tmpta(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,daicel-allnexltd.制)以及光聚合引发剂(lamberti制,esacurekto46),以tmpta:光聚合引发剂的重量比率成为95:5的方式进行秤重,将这些溶解于甲乙酮中,设为固体成分浓度15%。

使用模涂布机,并通过辊对辊方式将该有机层形成用涂布液涂布到了与作为支承体的pet薄膜的易粘接面相反侧的平滑面。使涂布后的pet薄膜在50℃的干燥区间通过3分钟后,照射紫外线(累积照射量约为600mj/cm2),并通过uv(紫外线,ultraviolet)固化来使其固化。并且,以刚刚uv固化后的平整辊来使保护膜的聚乙烯薄膜(pe薄膜,suna.kakenco.,ltd.制,产品名:pac2-30-t)贴附于支承体后,进行了输送、卷取。

在支承体上形成的有机层的厚度为1μm。

<无机层的形成>

接着,使用辊对辊方式的cvd装置,在形成于支承体上的有机层的表面上形成了无机层(氮化硅(sin)层)。从送出机送出形成有有机层的支承体,并在无机层的成膜前的最后的膜面接触辊通过之后剥离了保护膜。之后,在露出的有机层上形成了无机层。无机层的形成中,作为原料气体使用了硅烷气体(流量160sccm)、氨气(流量370sccm)、氢气(流量590sccm)以及氮气(流量240sccm)。作为电源使用频率13.56mhz的高频电源形成了sin层。制膜压力为40pa,到达膜厚为50nm。

如此在有机层上形成无机层,且以形成后的膜面接触辊部贴附了保护pe薄膜。之后,无机层不与平整辊接触而进行输送后,进行了卷取。由此,制作了用于涂布涂布液的挠性支承体w。

(涂布液制备工序)

<涂布液的组成>

制备以下组成的量子点分散液来作为了涂布液。

·量子点1的甲苯分散液(最大发光:520nm)10质量份

·量子点2的甲苯分散液(最大发光:630nm)1质量份

·甲基丙烯酸月桂基酯2.4质量份

·三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.54质量份

·光聚合引发剂0.009质量份

(irgacure819(注册商标)(cibaspecialtychemicalsco.,ltd.制))

另外,作为量子点1、2,使用了具有下述核壳结构(inp/zns)的纳米结晶。

·量子点1:inp530-10(nn-1abs公司制)

·量子点2:inp620-10(nn-1abs公司制)

上述组成的涂布液的粘度为50mpa·s。

(溶存氧减少工序)

将通过涂布液制备工序获得的涂布液供给于罐26内,一边将氮气供给于罐26一边以搅拌机32进行搅拌,并通过将涂布液中的溶存氧以氮气进行取代,使涂布液中的溶存氧成为了1000ppm以下。并且,将减少了溶存氧的涂布液供给到了模涂布机36的歧管48。并且,通过将涂布液中的溶存氧取代为氮气,使作为量子点的分散液而使用的甲苯在涂布液中的比例成为了10000ppm以下。

(涂布工序)

使用了模涂布机方式的涂布装置14。即,从模涂布机36的狭缝50吐出涂布液,并在卷绕在支承辊44上而被输送的挠性支承体w(剥下了保护pe薄膜)的无机层上连续涂布了涂布液。由此,形成了涂膜薄膜cf。支承辊44使用了直径200mm的支承辊。

(贴合工序)

在支承辊44上将涂膜薄膜cf的涂膜面侧和薄膜f进行了贴合。即,在卷绕在支承辊44上而被输送的涂膜薄膜cf的涂膜面上,贴合了卷绕在贴合辊54上而进行输送的薄膜f。

(不活泼气体气氛形成工序)

使用了模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a。即,从模块58的狭缝62朝向涂膜面吐出100l/min/m的氮气量,将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间x设为了氮气气氛。使用了狭缝62的间隙为0.5mm的模块。

(固化工序)

使用了在支承辊44上配置的固化装置20。即,一边进行氮气吹扫,一边使用160w/cm2的气冷金属卤化物灯(eyegraphicsco.,ltd.制)的光化射线照射装置56向层叠膜lf照射紫外线,从而使涂膜c固化而制造了功能性薄膜ff。

<片材加工>

将已形成的功能性薄膜ff使用刀尖角度17°的汤姆逊刀(thomsonblade),以a4尺寸的片状进行了冲孔,并作为了试验样品。

[比较例1]

不设置实施例1的溶存氧减少装置12,而是在大气下制备涂布液,并将溶存氧超过1000ppm的涂布液送液到了涂布装置14,除此以外与实施例1相同(不满足结构(a)时)。

[比较例2]

不设置实施例1的不活泼气体气氛形成装置18,而是在大气下进行涂布至贴合,除此以外与实施例1相同(不满足结构(b)时)。

[比较例3]

将实施例1的涂布装置14的种类从模涂布机替换成凹版涂布器,除此以外与实施例1相同(不满足结构(c)时)。

[比较例4]

将基于贴合装置16的涂膜c上的薄膜f的贴合不在支承辊44上而是在支承辊44之后的传送辊上进行,除此以外与实施例1相同(不满足结构(d)时)。

[实施例2]

将固化装置20配置于支承辊44之后的传送辊上,除此以外与实施例1相同。

图6是综合了上述实施例1~2和比较例1~4的工序条件以及评价结果的表图。

[涂膜的性能劣化的评价方法]

关于如上述制作的实施例1~2以及比较例1~4的样品,在样品制作后立刻测定了亮度(cd/cm2)(制作之后的亮度)。进一步测定了将样品放入85℃的干燥烘箱内100小时后的亮度(烘箱干燥后的亮度)。并且,以将制作之后的亮度除以烘箱干燥后的亮度的数值评价了涂膜的性能劣化。即,制作之后的亮度除以烘箱干燥后的亮度的数值越高则涂膜的性能劣化越小,以a、b以及c的3个阶段进行了评价。另外,等级a以及b为合格级别,等级c评价为不合格。

·a……0.95~1.0

·b……0.85~小于0.95

·c……小于0.85

[评价结果]

如从图6的表图可知,以满足上述(a)~(d)的所有装置结构的实施例1的工序条件制造的功能性薄膜ff中,包含量子点的涂膜(光学功能层)c的性能评价为a等级。

相对于此,上述(a)~(d)的装置结构中,不满足结构(a)的比较例1、不满足结构(b)的比较例2、不满足结构(c)的比较例3、不满足结构(d)的比较例4的涂膜(光学功能层)c的性能评价为c等级。

这从由于上述(a)~(d)的装置结构的1个结构的缺失,使得在功能性薄膜的制造过程中包含量子点的涂膜(光学功能层)c因外部气体中的氧气而氧化并产生了性能劣化的情况可知。

并且,实施例2中,在支承辊44上配置贴合装置16,且固化装置20配置于支承辊44之后的传送辊上,除此以外与实施例1相同地进行,其结果,涂膜的性能评价为a等级。

这表示通过贴合装置16,涂膜c被挠性支承体w和薄膜f夹持而形成层叠膜lf后,与外部气体(外部气体中的氧气)的接触机会消失,因此固化装置20并不限制于配置在支承辊44上。

但是,通过将固化装置20配置在支承辊44上,能够防止在所制造的功能性薄膜ff中发生褶皱,因此更优选在支承辊44上配置。

另外,在试验a中,作为因氧气而性能劣化的原材料,以量子点为例进行了说明,且作为挠性支承体w以及薄膜f使用了阻气膜。然而,根据原材料,相对于氧气的性能劣化的劣化容易性不同,因此也有不将阻气膜用作挠性支承体w以及薄膜f的情况。

由以上试验结果可知,本发明的功能性薄膜的制造方法以及制造装置在以包含因氧气而性能劣化的原材料且实际上不包含有机溶剂的涂布液来制造薄膜时,能够制造性能劣化少的功能性薄膜。

《试验b》

在试验中,调查了不活泼气体气氛形成装置18的种类与涂膜(功能性层)c的性能劣化的关系、以及与涂膜的均匀性的关系。

将不活泼气体气氛形成装置18的种类以及评价结果示于图7的表中。

[试验1]

试验1与试验a中的实施例1相同。

[试验2]

试验2中,将试验1的氮气的吐出量从100l/min/m减少为25l/min/m,除此以外与试验1相同。

[试验3]

试验3中,将试验1的氮气的吐出量从100l/min/m增加为500l/min/m,除此以外与试验1相同。

[试验4]

试验4中,将试验1的氮气的吐出量从100l/min/m减少为20l/min/m,除此以外与试验1相同。

[试验5]

试验5中,将试验1的氮气的吐出量从100l/min/m增加为550l/min/m,除此以外与试验1相同。

[试验6]

试验6中,将试验1的吐出氮气的狭缝的间隙从0.5mm缩窄为0.1mm,除此以外与试验1相同。

[试验7]

试验7中,将试验1的吐出氮气的狭缝的间隙从0.5mm拓宽为2.0mm,除此以外与试验1相同。

[试验8]

试验8中,将试验1的吐出氮气的狭缝的间隙从0.5mm缩窄为0.05mm,除此以外与试验1相同。

[试验9]

试验9中,将试验1的吐出氮气的狭缝的间隙从0.5mm拓宽为2.5mm,除此以外与试验1相同。

[试验10]

试验10中,将试验a中的实施例1的模块方式的不活泼气体气氛形成装置18a替换成罩部件方式的不活泼气体气氛形成装置18b,且向罩部件68内以200l/min/m供给氮气,除此以外与实施例1相同。

[试验11]

试验11中,作为不活泼气体气氛形成装置18的种类,使用图8a所示的狭缝喷嘴,且配置于图8b所示的位置,除此以外与试验1相同。如图8a所示,狭缝喷嘴200为沿涂布宽度方向形成有长形的吐出口202的厚度薄的薄板状的箱体204,如本发明中的模块58,在不具有与支承辊44面相对的圆弧状的前端面58a这一点上不同。吐出口202的间隙0.5mm以及氮气的吐出量100l/min/m与试验1相同。

[试验12]

试验12中,将试验11的氮气吐出量从100l/min/m减少为25l/min/m,除此以外与试验11相同。

[试验13]

试验13中,将试验11的氮气吐出量从100l/min/m增加为500l/min/m,除此以外与试验11相同。

[试验14]

试验14中,作为不活泼气体气氛形成装置18的种类,使用图9a所示的打孔喷嘴,且配置于图9b所示的位置,除此以外与试验1相同。如图9a所示,打孔喷嘴300在沿涂布宽度方向的长形的配管302的途中形成有多个吐出氮气的吐出孔304。将吐出孔304的直径设为0.5mm,从多个吐出孔304中,与试验1同样地以100l/min/m吐出氮气。

[试验15]

试验15中,将试验14的氮气吐出量从100l/min/m减少为25l/min/m,除此以外与试验14相同。

[试验16]

试验16中,将试验14的氮气吐出量从100l/min/m增加为500l/min/m,除此以外与试验14相同。

[涂膜的厚度均匀性的评价方法]

通过测定涂膜的宽度方向(与挠性支承体的宽度方向的含义相同)的厚度分布,将涂膜的厚度均匀性以a、b以及c的3个阶段进行了评价。另外,等级a以及b为合格水平,等级c评价为不合格。

·a……涂膜的宽度方向的厚度分布在±5%以内。

·b……涂膜的宽度方向的厚度分布在±10%以内。

·c……涂膜的宽度方向的厚度分布超过±10%。

[涂膜的性能劣化的评价方法]

涂膜的性能劣化的评价方法与试验a相同。

[评价结果]

如图7的表图可知,在作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用狭缝喷嘴200,且将氮气吐出量设为100l/min/m或者25l/min/m的试验11以及试验12中,涂膜厚度均匀性为合格线的b等级的评价,但涂膜的性能劣化为不合格的c等级的评价。此时,在将狭缝喷嘴200的氮气吐出量增加至500l/min/m的试验13中,涂膜的性能劣化改善至合格水平的b等级,但由于氮气吐出量过多,因此导致涂膜面混乱,涂膜的厚度均匀性成为不合格的c等级的评价。

即,可知当作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用了狭缝喷嘴200时,无法不使涂膜面混乱而发挥作为将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛这种本发明中的不活泼气体气氛形成装置18而满足的性能。

并且,在作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用打孔喷嘴300,且将氮气吐出量设为100l/min/m或者25l/min/m的试验14以及试验15中,涂膜厚度均匀性为合格线的b等级的评价,但涂膜的性能劣化为不合格的c等级的评价。此时,在将打孔喷嘴300的氮气吐出量增加至500l/min/m的试验16中,涂膜的性能劣化改善至合格水平的b等级,但由于氮气吐出量过多,因此导致涂膜面混乱,涂膜的厚度均匀性成为不合格的c等级的评价。

即,可知当作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用打孔喷嘴300时,与狭缝喷嘴200的情况相同,无法不使涂膜面混乱而发挥满足将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛这种本发明中的不活泼气体气氛形成装置18的性能。

相对于此,如试验1~试验9所示,当作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用模块58时,涂膜的性能劣化均为合格水平的a~b等级。

但是,若观察涂膜的厚度均匀性,则试验5以及试验8成为c等级,可知若氮气的吐出量过多,或狭缝的间隙过窄,则涂膜面混乱而对涂膜的厚度均匀性产生恶劣影响。

根据上述结果,当作为不活泼气体气氛形成装置18的种类而使用模块58时,为了不使涂膜面混乱而将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛,在狭缝的间隙为0.1~2.0mm的范围且氮气吐出量为20~500l/min/m的范围内使用比较合适。

并且,在作为不活泼气体气氛形成装置18而使用罩部件68的试验10中,涂膜的性能劣化为b等级,涂膜的厚度均匀性为a等级,发挥了满足将从支承辊44上的涂布开始位置p至贴合开始位置q为止的包含涂膜面的空间设为不活泼气体气氛这种本发明中的不活泼气体气氛形成装置18的性能。

符号说明

10-功能性薄膜的制造装置,12-溶存氧减少装置,14-涂布装置,16-贴合装置,18-不活泼气体气氛形成装置,18a-模块方式的不活泼气体气氛形成装置,18b-罩方式的不活泼气体气氛形成装置,20-固化装置,22-氮气取代机构,24-涂布液供给机构,26-罐,28-涂布液配管,28a-开闭阀,30-氮气配管,30a-开闭阀,32-搅拌机,33-减压用配管,34-通气管,36-模涂布机,36a-壳体部,36b-前端唇部,36c-上游侧唇台,36d-下游侧唇台,36e-台,38-送液配管,40-送液泵,42-氮气吹入管,44-支承辊,46-减压腔室,46a-侧板,46b-背板,46c-底板,46d-开口,48-模涂布机的歧管,50-模涂布机的狭缝,50a-吐出口,52-配管,54-贴合辊,56-光化射线照射装置,58-模块,58a-模块58的前端面,60-模块的歧管,62-模块的狭缝,62a-吐出口,64-测定孔,66-连接管,68-罩部件,68a-罩部件的开口部,68b-罩部件的侧面,68c-罩部件的侧面的下端,70-氮气导入管,71-测定管,72-剥离辊,w-挠性支承体,cf-涂膜薄膜,f-进行贴合的薄膜,lf-层叠膜,ff-功能性薄膜,c-涂膜。

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