JP7730864B2 - Laminated Film - Google Patents
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Description
本発明は、積層フィルムに関する。 The present invention relates to a laminated film.
エレクトロニクス製品の軽量化および高機能化の観点から、有機材と無機材とが複合化された各種の複合化材が開発されている。複合化材としては、例えば、有機材製の基材フィルムと、基材フィルム上の無機物層とを備える積層フィルムが知られている。当該積層フィルムの製造過程では、例えば、基材フィルム上に無機物層が形成される前に、基材フィルムの表面の汚れおよび水分を除去するために同表面がプラズマ処理される。基材フィルム表面からの汚れおよび水分の除去は、同表面に形成される無機物層の、基材フィルムに対する密着性を高めるのに役立つ。このような積層フィルムに関する技術については、例えば、下記の特許文献1に記載されている。 With the aim of reducing the weight and improving the functionality of electronic products, various composite materials that combine organic and inorganic materials have been developed. One known example of a composite material is a laminate film that comprises a substrate film made of an organic material and an inorganic layer on the substrate film. During the manufacturing process of such a laminate film, for example, before the inorganic layer is formed on the substrate film, the surface of the substrate film is plasma treated to remove dirt and moisture from the surface. Removing dirt and moisture from the surface of the substrate film helps to improve the adhesion of the inorganic layer formed on the surface to the substrate film. Technology related to such laminate films is described, for example, in Patent Document 1 below.
特許文献1には、反射防止フィルムとしての積層フィルムが記載されている。この積層フィルムは、基材フィルムと、密着層と、反射防止層としての無機物層とを厚さ方向にこの順で備える。基材フィルムは、密着層側に、ハードコート(HC)層を有する。このHC層は、ナノシリカ粒子を含有する。これにより、HC層は、密着層側に表面凹凸を有する。HC層の表面凹凸によるアンカー効果と、密着層の物理化学的作用とにより、基材フィルムに対する無機物層の密着性が高められている。基材フィルムに対する無機物層の密着性が十分でない場合、基材フィルムから無機物層が剥離する。 Patent Document 1 describes a laminated film used as an anti-reflection film. This laminated film comprises a substrate film, an adhesive layer, and an inorganic layer serving as an anti-reflection layer, in that order in the thickness direction. The substrate film has a hard coat (HC) layer on the adhesive layer side. This HC layer contains nanosilica particles. As a result, the HC layer has surface irregularities on the adhesive layer side. The anchor effect of the surface irregularities of the HC layer and the physicochemical action of the adhesive layer enhance the adhesion of the inorganic layer to the substrate film. If the adhesion of the inorganic layer to the substrate film is insufficient, the inorganic layer will peel off from the substrate film.
しかしながら、ナノシリカ粒子は、比較的高価であり、積層フィルムの製造コストを上げる。 However, nanosilica particles are relatively expensive and increase the manufacturing costs of laminated films.
本発明は、製造コストを抑制しつつ基材フィルムに対する無機物層の密着性を確保できる積層フィルムを提供する。 The present invention provides a laminated film that can ensure adhesion of the inorganic layer to the base film while reducing manufacturing costs.
本発明[1]は、基材フィルムと、前記基材フィルム上の密着層と、前記密着層上の無機物層とを備える積層フィルムであって、前記積層フィルムの厚さ方向の断面視において、前記基材フィルムと前記密着層との界面における第1界面長に対する、前記密着層と前記無機物層との界面における第2界面長の比率が、1.10以上である、積層フィルムを含む。 The present invention [1] relates to a laminate film comprising a base film, an adhesive layer on the base film, and an inorganic layer on the adhesive layer, wherein, in a cross-sectional view in the thickness direction of the laminate film, the ratio of a second interface length at the interface between the adhesive layer and the inorganic layer to a first interface length at the interface between the base film and the adhesive layer is 1.10 or greater.
本発明[2]は、前記比率が2.0以下である、上記[1]に記載の積層フィルムを含む。 The present invention [2] includes the laminate film described in [1] above, in which the ratio is 2.0 or less.
本発明[3]は、前記密着層が1nm以上50nm以下の厚さを有する、上記[1]または[2]に記載の積層フィルムを含む。 The present invention [3] includes the laminate film described in [1] or [2] above, in which the adhesive layer has a thickness of 1 nm or more and 50 nm or less.
本発明[4]は、前記密着層が、Si、In、Al、Sn、Ti、ZrおよびNbからなる群より選択される少なくとも一つの元素を含む無機酸化物膜である、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載の積層フィルムを含む。 The present invention [4] includes the laminate film described in any one of [1] to [3] above, in which the adhesion layer is an inorganic oxide film containing at least one element selected from the group consisting of Si, In, Al, Sn, Ti, Zr, and Nb.
本発明[5]は、前記無機物層が導電層を含む、上記[1]から[4]のいずれか一つに記載の積層フィルムを含む。 The present invention [5] includes the laminate film described in any one of [1] to [4] above, in which the inorganic layer includes a conductive layer.
本発明[6]は、前記無機物層が反射防止層を含み、前記反射防止層は、厚さ方向に積層された複数の透明無機酸化物膜を含む、上記[1]から[5]のいずれか一つに記載の積層フィルムを含む。 The present invention [6] includes the laminate film described in any one of [1] to [5] above, in which the inorganic layer includes an anti-reflection layer, and the anti-reflection layer includes multiple transparent inorganic oxide films stacked in the thickness direction.
本発明の積層フィルムにおいては、上記のように、積層フィルムの厚さ方向の断面視における、基材フィルムと密着層との界面における第1界面長に対する、密着層と無機物層との界面における第2界面長の比率が、1.10以上である。このような積層フィルムにおいては、第1および第2界面長の上記比率が1.10以上であることにより、無機物層に対する密着層のアンカー効果が発揮され、基材フィルムに対する密着層を介した無機物層の密着性を確保できる。そのため、基材フィルムの密着層側の表層における、ナノシリカ粒子などの粒子の含有量を、低減できる。これにより、積層フィルムの製造コストを低減できる。したがって、本発明の積層フィルムによると、製造コストを抑制しつつ基材フィルムに対する無機物層の密着性を確保できる。 As described above, in the laminate film of the present invention, in a cross-sectional view of the laminate film in the thickness direction, the ratio of the second interface length at the interface between the adhesive layer and the inorganic layer to the first interface length at the interface between the substrate film and the adhesive layer is 1.10 or greater. In such a laminate film, the ratio of the first and second interface lengths being 1.10 or greater ensures the anchoring effect of the adhesive layer on the inorganic layer, ensuring adhesion of the inorganic layer to the substrate film via the adhesive layer. This allows the content of particles such as nanosilica particles to be reduced in the surface layer on the adhesive layer side of the substrate film. This reduces the manufacturing cost of the laminate film. Therefore, the laminate film of the present invention ensures adhesion of the inorganic layer to the substrate film while suppressing manufacturing costs.
本発明の一実施形態の積層フィルムXは、図1に示すように、基材フィルム10と、密着層21と、無機物層22とを、厚さ方向Hにこの順で備える。積層フィルムXは、厚さ方向Hと直交する方向(面方向D)に広がる。積層フィルムXは、例えば、反射防止フィルムまたは透明導電性フィルムである。積層フィルムXは、他の種類のフィルムであってもよい。 As shown in Figure 1, the laminate film X of one embodiment of the present invention comprises a substrate film 10, an adhesive layer 21, and an inorganic layer 22, in this order in the thickness direction H. The laminate film X extends in a direction (plane direction D) perpendicular to the thickness direction H. The laminate film X is, for example, an anti-reflection film or a transparent conductive film. However, the laminate film X may also be another type of film.
基材フィルム10は、本実施形態では、樹脂フィルム11と、硬化樹脂層12とを厚さ方向Hに順に備える。本実施形態では、樹脂フィルム11と硬化樹脂層12とは接する。基材フィルム10において、硬化樹脂層12が第1面10aを形成し、樹脂フィルム11が第2面10bを形成する。 In this embodiment, the base film 10 comprises a resin film 11 and a cured resin layer 12, arranged in this order in the thickness direction H. In this embodiment, the resin film 11 and the cured resin layer 12 are in contact with each other. In the base film 10, the cured resin layer 12 forms the first surface 10a, and the resin film 11 forms the second surface 10b.
樹脂フィルム11は、積層フィルムXの強度を確保する要素である。樹脂フィルム11は、例えば、可撓性を有する透明な樹脂フィルムである。樹脂フィルム11の材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアリレート樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリスチレン樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートが挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィンポリマー(COP)が挙げられる。セルロース樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)が挙げられる。これら材料は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。樹脂フィルム11の材料は、透明性および強度の観点から、好ましくは、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、およびセルロース樹脂からなる群より選択される少なくとも一つであり、より好ましくは、PET、COP、およびTACからなる群より選択される少なくとも一つである。また、樹脂フィルム11は、本実施形態では、粒子を含有しない。 Resin film 11 is an element that ensures the strength of laminate film X. Resin film 11 is, for example, a flexible, transparent resin film. Examples of materials for resin film 11 include polyester resin, polyolefin resin, cellulose resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyethersulfone resin, polyarylate resin, melamine resin, polyamide resin, polyimide resin, and polystyrene resin. Examples of polyester resins include polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. Examples of polyolefin resins include polyethylene, polypropylene, and cycloolefin polymer (COP). Examples of cellulose resins include triacetyl cellulose (TAC). These materials may be used alone or in combination. From the standpoints of transparency and strength, the material for resin film 11 is preferably at least one selected from the group consisting of polyester resin, polyolefin resin, and cellulose resin, and more preferably at least one selected from the group consisting of PET, COP, and TAC. In addition, in this embodiment, the resin film 11 does not contain particles.
樹脂フィルム11の厚さは、好ましくは10μm以上、より好ましくは20μm以上、更に好ましくは30μm以上であり、また、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、更に好ましくは100μm以下である。樹脂フィルム11の厚さが上記下限値以上である場合、積層フィルムXの強度を確保できる。樹脂フィルム11の厚さが上記上限値以下である場合、ロールトゥロール方式の後述のプロセスにおける基材フィルム10の取り扱い性を確保できる。また、樹脂フィルム11の第2面10bには、ロールトゥロール方式のプロセスにおける基材フィルム10の搬送性および取り扱い性を確保するために、キャリアフィルムが貼り合わされていてもよい。 The thickness of the resin film 11 is preferably 10 μm or more, more preferably 20 μm or more, even more preferably 30 μm or more, and preferably 200 μm or less, more preferably 150 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. When the thickness of the resin film 11 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the strength of the laminate film X can be ensured. When the thickness of the resin film 11 is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the handleability of the base film 10 in the roll-to-roll process described below can be ensured. Furthermore, a carrier film may be laminated to the second surface 10b of the resin film 11 to ensure the transportability and handleability of the base film 10 in the roll-to-roll process.
樹脂フィルム11の全光線透過率(JIS K 7375:2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上であり、また、例えば100%以下である。樹脂フィルム11の全光線透過率が上記下限値以上である場合、積層フィルムXにおいて良好な透明性を確保できる。 The total light transmittance (JIS K 7375:2008) of the resin film 11 is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more, and is, for example, 100% or less. When the total light transmittance of the resin film 11 is equal to or greater than the above lower limit, good transparency can be ensured in the laminate film X.
硬化樹脂層12は、樹脂を含有する機能層である。硬化樹脂層12は、具体的には、硬化性樹脂を含有する硬化性樹脂組成物の硬化物である。機能層としては、例えば、ハードコート層が挙げられる。ハードコート層は、無機物層22の露出表面(図1では上面)に擦り傷が形成されにくくする層である。 The cured resin layer 12 is a functional layer containing a resin. Specifically, the cured resin layer 12 is a cured product of a curable resin composition containing a curable resin. An example of a functional layer is a hard coat layer. The hard coat layer is a layer that makes it difficult for scratches to form on the exposed surface of the inorganic layer 22 (the upper surface in Figure 1).
硬化性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリル樹脂(アクリルウレタン樹脂を除く)、ウレタン樹脂(アクリルウレタン樹脂を除く)、アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびメラミン樹脂が挙げられる。これら硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。硬化樹脂層12の硬さの確保の観点から、硬化性樹脂は、好ましくは、アクリルウレタン樹脂およびアクリル樹脂からなる群より選択される少なくとも一つである。 Examples of curable resins include polyester resins, acrylic urethane resins, acrylic resins (excluding acrylic urethane resins), urethane resins (excluding acrylic urethane resins), amide resins, silicone resins, epoxy resins, and melamine resins. These curable resins may be used alone or in combination of two or more. From the perspective of ensuring the hardness of the cured resin layer 12, the curable resin is preferably at least one selected from the group consisting of acrylic urethane resins and acrylic resins.
硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型樹脂および熱硬化型樹脂が挙げられる。硬化性樹脂は、好ましくは紫外線硬化型樹脂である。硬化性樹脂が紫外線硬化型樹脂である場合、当該硬化性樹脂は高温加熱せずに硬化可能であるため、積層フィルムXの製造効率を向上できる。 Examples of curable resins include ultraviolet-curable resins and thermosetting resins. The curable resin is preferably ultraviolet-curable resin. When the curable resin is ultraviolet-curable resin, the curable resin can be cured without high-temperature heating, thereby improving the production efficiency of the laminated film X.
基材フィルム10が硬化樹脂層12を有する場合、硬化樹脂層12に含まれる無機酸化物粒子は少ない方が好ましい。硬化樹脂層12中の無機酸化物粒子が少ないほど、積層フィルムXに入射する光の、基材フィルム10内の粒子に起因する散乱を、抑制でき、また、積層フィルムXの製造コストを低減できる。無機酸化物粒子の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、および酸化アンチモンが挙げられる。硬化樹脂層12の無機酸化物粒子含有量は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、一層好ましくは1質量%以下、より一層好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは0.2質量%以下、こと更に好ましくは0.1質量%以下、特に好ましくは0.0質量%である。 When the substrate film 10 has a cured resin layer 12, it is preferable that the cured resin layer 12 contain fewer inorganic oxide particles. The fewer inorganic oxide particles in the cured resin layer 12, the more effectively the scattering of light incident on the laminate film X caused by particles in the substrate film 10 can be suppressed, and the manufacturing costs of the laminate film X can be reduced. Examples of inorganic oxide particle materials include silica, alumina, titania, zirconia, calcium oxide, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, and antimony oxide. The inorganic oxide particle content of the cured resin layer 12 is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less, even more preferably 1% by mass or less, even more preferably 0.5% by mass or less, even more preferably 0.2% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or less, and particularly preferably 0.0% by mass.
硬化樹脂層12の厚さは、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、また、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下、更に好ましくは20μm以下である。硬化樹脂層12の厚さが上記下限値以上である場合、硬化樹脂層12の機能を確保できる。具体的には、硬化樹脂層12がハードコート層である場合、無機物層22の耐擦傷性を確保できる。硬化樹脂層12の厚さが上記上限値以下である場合、硬化樹脂層12の透明性を確保できる。 The thickness of the cured resin layer 12 is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 5 μm or more, and preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less, even more preferably 20 μm or less. When the thickness of the cured resin layer 12 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the functionality of the cured resin layer 12 can be ensured. Specifically, when the cured resin layer 12 is a hard coat layer, the scratch resistance of the inorganic layer 22 can be ensured. When the thickness of the cured resin layer 12 is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the transparency of the cured resin layer 12 can be ensured.
基材フィルム10の全光線透過率(JIS K 7375:2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上であり、また、例えば100%以下である。基材フィルム10の全光線透過率が上記下限値以上である場合、積層フィルムXにおいて良好な透明性を確保できる。 The total light transmittance (JIS K 7375:2008) of the base film 10 is preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and even more preferably 95% or more, and is, for example, 100% or less. When the total light transmittance of the base film 10 is equal to or greater than the above lower limit, good transparency can be ensured in the laminate film X.
基材フィルム10の第1面10aの表面粗さSa(ISO 25178-2:2012に基づく算術平均高さ)は、好ましくは1.0nm以上、より好ましくは1.2nm以上、更に好ましくは1.3nm以上であり、また、好ましくは10.0nm以下、より好ましくは7.0nm以下、更に好ましくは4.5nm以下である。第1面10aの表面粗さSaが上記下限値以上である場合、第1面10aの微細凹凸の、密着層21に対するアンカー効果により、基材フィルム10に対する密着層21を介した無機物層22の密着性が高まる。第1面10aの表面粗さSaが上記上限値以下である場合、無機物層22内の後記の界面における過度の凹凸を抑制できる。 The surface roughness Sa (arithmetic mean height based on ISO 25178-2:2012) of the first surface 10a of the substrate film 10 is preferably 1.0 nm or more, more preferably 1.2 nm or more, even more preferably 1.3 nm or more, and is preferably 10.0 nm or less, more preferably 7.0 nm or less, and even more preferably 4.5 nm or less. When the surface roughness Sa of the first surface 10a is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the fine irregularities on the first surface 10a act as an anchor for the adhesion layer 21, thereby improving the adhesion of the inorganic layer 22 to the substrate film 10 via the adhesion layer 21. When the surface roughness Sa of the first surface 10a is equal to or less than the above-mentioned upper limit, excessive irregularities at the interface within the inorganic layer 22, as described below, can be suppressed.
第1面10aは、例えば、プラズマ処理された面である。プラズマ処理は、好ましくは、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。第1面10aに対する酸素-LAICP処理は、具体的には、積層フィルムXの製造方法に関して後述する。 The first surface 10a is, for example, a plasma-treated surface. The plasma treatment is preferably an inductively coupled plasma treatment using an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP treatment) generated by applying high-frequency power to a low-inductance antenna. The oxygen-LAICP treatment of the first surface 10a will be described in detail later in relation to the manufacturing method of the laminated film X.
密着層21は、基材フィルム10の厚さ方向Hの一方面上に配置されている。具体的には、密着層21は、基材フィルム10の第1面10a上に配置されている。密着層21は、基材フィルム10と接する。密着層21は、基材フィルム10に対する無機物層22の密着性を高める層である。密着層21の材料としては、例えば、Si、In、Ni、Cr、Ar、Sn、Au、Ag、Pt、Zn、Ti、W、Zr、Nb、Pd等の金属、これら金属の2種類以上の合金、および、これら金属の酸化物が挙げられる。基材フィルム10および無機物層22の両方に対する密着性と、密着層21の透明性との両立の観点から、密着層21は、好ましくは、Si、In、Al、Sn、Ti、ZrおよびNbからなる群より選択される少なくとも一つの元素を含む無機酸化物膜である。基材フィルム10および無機物層22の両方に対する密着性と、密着層21の透明性との両立の観点から、密着層21の材料としては、インジウムスズ複合酸化物(ITO)または酸化シリコン(SiOx)が、より好ましい。密着層21の材料としての酸化シリコンは、好ましくは、化学量論組成より酸素量が少ないSiOxであり、より好ましくは、xが1.2以上1.9以下のSiOxである。 The adhesion layer 21 is disposed on one surface of the substrate film 10 in the thickness direction H. Specifically, the adhesion layer 21 is disposed on the first surface 10a of the substrate film 10. The adhesion layer 21 contacts the substrate film 10. The adhesion layer 21 is a layer that enhances the adhesion of the inorganic layer 22 to the substrate film 10. Examples of materials for the adhesion layer 21 include metals such as Si, In, Ni, Cr, Ar, Sn, Au, Ag, Pt, Zn, Ti, W, Zr, Nb, and Pd, alloys of two or more of these metals, and oxides of these metals. From the viewpoint of achieving both adhesion to both the substrate film 10 and the inorganic layer 22 and transparency of the adhesion layer 21, the adhesion layer 21 is preferably an inorganic oxide film containing at least one element selected from the group consisting of Si, In, Al, Sn, Ti, Zr, and Nb. From the viewpoint of achieving both adhesion to both the base film 10 and the inorganic layer 22 and transparency of the adhesion layer 21, indium tin oxide (ITO) or silicon oxide (SiOx) is more preferred as the material for the adhesion layer 21. The silicon oxide used as the material for the adhesion layer 21 is preferably SiOx with a lower oxygen content than the stoichiometric composition, and more preferably SiOx with x between 1.2 and 1.9.
密着層21の厚さは、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、更に好ましくは3nm以上であり、また、好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下、更に好ましくは10nm以下、一層好ましくは5nm以下である。密着層21の厚さが上記下限値以上である場合、基材フィルム10と無機物層22との間の密着力を確保できる。密着層21の厚さが上記上限値以下である場合、密着層21の透明性を確保できる。 The thickness of the adhesion layer 21 is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, even more preferably 3 nm or more, and is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, even more preferably 10 nm or less, and even more preferably 5 nm or less. When the thickness of the adhesion layer 21 is at least the above-mentioned lower limit, the adhesion between the base film 10 and the inorganic layer 22 can be ensured. When the thickness of the adhesion layer 21 is at most the above-mentioned upper limit, the transparency of the adhesion layer 21 can be ensured.
無機物層22は、密着層21の厚さ方向Hの一方面上に配置されている。無機物層22は、密着層21と接する。無機物層22としては、例えば、反射防止層および導電層が挙げられる。反射防止層とは、外光の反射強度を抑制する反射防止性を有する層である。導電層とは、導電性を有する層である。無機物層22は、他の層であってもよい。また、無機物層22は、反射防止層と他の層とを含む複合化層であってもよい。無機物層22は、導電層と他の層とを含む複合化層であってもよい。 The inorganic layer 22 is disposed on one surface of the adhesive layer 21 in the thickness direction H. The inorganic layer 22 is in contact with the adhesive layer 21. Examples of the inorganic layer 22 include an anti-reflective layer and a conductive layer. An anti-reflective layer is a layer with anti-reflective properties that suppresses the reflection intensity of external light. A conductive layer is a layer with conductivity. The inorganic layer 22 may be another layer. Alternatively, the inorganic layer 22 may be a composite layer including an anti-reflective layer and another layer. The inorganic layer 22 may be a composite layer including a conductive layer and another layer.
反射防止層としての無機物層22は、好ましくは、厚さ方向Hに積層された複数の透明無機酸化物膜を含む。図2は、そのような無機物層22の一例を表す。図2の無機物層22(反射防止層)は、高屈折率層22aと、低屈折率層22bと、高屈折率層22cと、低屈折率層22dとを、密着層21側から厚さ方向Hにこの順で含む。高屈折率層22aは、密着層21と接する。高屈折率層22aと低屈折率層22bとは接する。低屈折率層22bと高屈折率層22cとは接する。高屈折率層22cと低屈折率層22dとは接する。高屈折率層22a,22cは、相対的に屈折率が大きな層であり、低屈折率層22b,22dは、相対的に屈折率が小さな層である。このような積層構成において、高屈折率層22a,22cおよび低屈折率層22b,22dにおける複数の界面での反射光間の干渉作用により、反射光強度が減衰される。そのような干渉作用は、無機物層22の各層の光学膜厚(膜の屈折率と厚さとの積)の調整により、発現させることができる。 The inorganic layer 22 serving as an anti-reflection layer preferably comprises multiple transparent inorganic oxide films stacked in the thickness direction H. Figure 2 shows an example of such an inorganic layer 22. The inorganic layer 22 (anti-reflection layer) in Figure 2 comprises a high refractive index layer 22a, a low refractive index layer 22b, a high refractive index layer 22c, and a low refractive index layer 22d, in this order from the adhesive layer 21 side in the thickness direction H. The high refractive index layer 22a is in contact with the adhesive layer 21. The high refractive index layer 22a is in contact with the low refractive index layer 22b. The low refractive index layer 22b is in contact with the high refractive index layer 22c. The high refractive index layer 22c is in contact with the low refractive index layer 22d. The high refractive index layers 22a and 22c have relatively high refractive indices, while the low refractive index layers 22b and 22d have relatively low refractive indices. In this layered structure, the intensity of the reflected light is attenuated by interference between reflected light at multiple interfaces in the high-refractive-index layers 22a, 22c and the low-refractive-index layers 22b, 22d. This interference effect can be achieved by adjusting the optical film thickness (the product of the film's refractive index and thickness) of each layer in the inorganic layer 22.
高屈折率層22a(第1高屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率材料としては、例えば、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、およびアンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。高屈折率材料は、高屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、好ましくは酸化ニオブ(屈折率2.33)である。高屈折率層22aの光学膜厚は、例えば20nm以上であり、また、例えば55nm以下である。 The high-refractive-index layer 22a (first high-refractive-index layer) is made of a high-refractive-index material having a refractive index of preferably 1.9 or more at a wavelength of 550 nm. Examples of high-refractive-index materials include niobium oxide (Nb 2 O 5 ), titanium oxide, zirconium oxide, indium tin oxide (ITO), and antimony tin oxide (ATO). From the viewpoint of achieving both a high refractive index and low absorption of visible light, the high-refractive-index material is preferably niobium oxide (refractive index 2.33). The optical film thickness of the high-refractive-index layer 22a is, for example, 20 nm or more and, for example, 55 nm or less.
低屈折率層22b(第1低屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)およびフッ化マグネシウムが挙げられる。低屈折率材料は、低屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、好ましくは二酸化ケイ素(屈折率1.46)である。低屈折率層22bの光学膜厚は、例えば15nm以上であり、また、例えば70nm以下である。 The low-refractive-index layer 22b (first low-refractive-index layer) is made of a low-refractive-index material having a refractive index of preferably 1.6 or less at a wavelength of 550 nm. Examples of low-refractive-index materials include silicon dioxide ( SiO2 ) and magnesium fluoride. From the viewpoint of achieving both a low refractive index and low absorption of visible light, the low-refractive-index material is preferably silicon dioxide (refractive index 1.46). The optical film thickness of the low-refractive-index layer 22b is, for example, 15 nm or more and, for example, 70 nm or less.
高屈折率層22c(第2高屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率材料としては、高屈折率層22aに関して上記した材料が挙げられ、酸化ニオブが好ましい。高屈折率層22cの光学膜厚は、例えば60nm以上であり、また、例えば330nm以下である。 The high-refractive-index layer 22c (second high-refractive-index layer) is made of a high-refractive-index material having a refractive index of preferably 1.9 or greater at a wavelength of 550 nm. Examples of high-refractive-index materials include the materials described above for the high-refractive-index layer 22a, with niobium oxide being preferred. The optical film thickness of the high-refractive-index layer 22c is, for example, 60 nm or greater and, for example, 330 nm or less.
低屈折率層22d(第2低屈折率層)は、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率材料としては、低屈折率層22bに関して上記した材料が挙げられ、二酸化ケイ素が好ましい。低屈折率層22dの光学膜厚は、例えば100nm以上であり、また、例えば160nm以下である。 The low-refractive-index layer 22d (second low-refractive-index layer) is made of a low-refractive-index material whose refractive index at a wavelength of 550 nm is preferably 1.6 or less. Examples of low-refractive-index materials include the materials described above for the low-refractive-index layer 22b, with silicon dioxide being preferred. The optical film thickness of the low-refractive-index layer 22d is, for example, 100 nm or more and, for example, 160 nm or less.
反射防止層としての無機物層22の総厚は、好ましくは180nm以上、より好ましくは200nm以上、更に好ましくは220nm以上であり、また、好ましくは320nm以下、より好ましくは280nm以下、更に好ましくは250nm以下である。反射防止層としての無機物層22の総厚とは、本実施形態では、高屈折率層22a,22cおよび低屈折率層22b,22dの各厚さの合計である。無機物層22の総厚が上記下限値以上である場合、無機物層22において、反射光強度を減衰する機能を確保できる。無機物層22の総厚が上記上限値以下である場合、無機物層22の割れを抑制できる。 The total thickness of the inorganic layer 22 as an anti-reflection layer is preferably 180 nm or more, more preferably 200 nm or more, even more preferably 220 nm or more, and preferably 320 nm or less, more preferably 280 nm or less, even more preferably 250 nm or less. In this embodiment, the total thickness of the inorganic layer 22 as an anti-reflection layer is the sum of the thicknesses of the high refractive index layers 22a, 22c and the low refractive index layers 22b, 22d. When the total thickness of the inorganic layer 22 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the inorganic layer 22 can ensure its function of attenuating the reflected light intensity. When the total thickness of the inorganic layer 22 is equal to or less than the above-mentioned upper limit, cracking of the inorganic layer 22 can be suppressed.
導電層としての無機物層22は、導電材料から形成されている。導電材料としては、例えば、金属および金属酸化物が挙げられる。金属としては、例えば、銅、銀、金、ニッケル、クロム、および、これらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、インジウム含有導電性酸化物およびアンチモン含有導電性酸化物が挙げられる。インジウム含有導電性酸化物としては、例えば、インジウムスズ複合酸化物(ITO)、インジウム亜鉛複合酸化物(IZO)、インジウムガリウム複合酸化物(IGO)、およびインジウムガリウム亜鉛複合酸化物(IGZO)が挙げられる。アンチモン含有導電性酸化物としては、例えば、アンチモンスズ複合酸化物(ATO)が挙げられる。 The inorganic layer 22 serving as a conductive layer is formed from a conductive material. Examples of conductive materials include metals and metal oxides. Examples of metals include copper, silver, gold, nickel, chromium, and alloys thereof. Examples of metal oxides include indium-containing conductive oxides and antimony-containing conductive oxides. Examples of indium-containing conductive oxides include indium-tin composite oxide (ITO), indium-zinc composite oxide (IZO), indium-gallium composite oxide (IGO), and indium-gallium-zinc composite oxide (IGZO). Examples of antimony-containing conductive oxides include antimony-tin composite oxide (ATO).
無機物層22は、基材フィルム10とは反対側に表面22Aを有する。表面22Aの表面粗さSa(ISO 25178-2:2012に基づく算術平均高さ)は、好ましくは4.5nm以下であり、より好ましくは3.0nm以下、更に好ましくは2.5nm以下、一層好ましくは2.0nm、より一層好ましくは1.7nm以下である。表面22Aの表面粗さSaが上記上限値以下である場合、表面22Aでの光散乱を抑制できる。また、表面22Aの表面粗さSaは、好ましくは1.0nm以上、より好ましくは1.3nm以上、更に好ましくは1.5nm以上、一層好ましくは1.5超である。表面22Aの表面粗さSaが上記下限値以上である場合、表面22Aでの摩擦力を低減でき、例えば、ロールトゥロール方式の積層フィルムXの製造方法において積層フィルムXの良好な搬送性を確保できる。表面粗さSaの測定方法は、実施例に関して後述するとおりである。 The inorganic layer 22 has a surface 22A on the side opposite the substrate film 10. The surface roughness Sa (arithmetic mean height according to ISO 25178-2:2012) of the surface 22A is preferably 4.5 nm or less, more preferably 3.0 nm or less, even more preferably 2.5 nm or less, even more preferably 2.0 nm or less, and even more preferably 1.7 nm or less. When the surface roughness Sa of the surface 22A is equal to or less than the above upper limit, light scattering at the surface 22A can be suppressed. Furthermore, the surface roughness Sa of the surface 22A is preferably 1.0 nm or more, more preferably 1.3 nm or more, even more preferably 1.5 nm or more, and even more preferably greater than 1.5 nm. When the surface roughness Sa of the surface 22A is equal to or greater than the above lower limit, friction at the surface 22A can be reduced, ensuring good transportability of the laminate film X, for example, in a roll-to-roll method for producing the laminate film X. The method for measuring the surface roughness Sa is as described below in the examples.
積層フィルムXの厚さ方向Hの断面視において、基材フィルム10と密着層21との界面は、微細な凹凸(図示略)を有する。無機物層22内で隣り合う2つの層の界面も、微細な凹凸(図示略)を有する。微視な凹凸とは、例えば、ナノメートルオーダーの凹凸である。このような積層フィルムXの厚さ方向Hの断面視において、基材フィルム10と密着層21との界面(第1界面)における第1界面長L1に対する、密着層21と無機物層22との界面(第2界面)における第2界面長L2の比率(L2/L1)は、1.10以上であり、好ましくは1.20以上、より好ましくは1.30以上、更に好ましくは1.35以上である。第1界面長L1は、一の断面視において、面方向Dの例えば70nmの範囲に含まれる第1界面の長さである。第2界面長L2は、同一断面視において、面方向Dの同一範囲に含まれる第2界面の長さである。第1界面長L1および第2界面長L2の測定方法は、実施例に関して後述するとおりである。比率(L2/L1)が上記下限値以上である場合、積層フィルムXにおいて、アンカー効果によって無機物層22の密着性を高められる。また、比率(L2/L1)は、好ましくは2.00以下、より好ましくは1.70以下、より好ましくは1.50以下である。比率(L2/L1)が上記上限値以下である場合、無機物層22の表面22Aの表面粗さSaを抑制できる。無機物層22が反射防止層である場合、表面22Aの表面粗さSaの抑制により、表面22Aでの光散乱を抑制できる。比率(L2/L1)の調整方法としては、例えば、酸素-LAICP処理プロセスにおける酸素ガス導入量の調整、高周波電源における高周波電力の周波数の調整、印加電力の大きさの調整、および、処理時間の調整が挙げられる。 In a cross-sectional view of the laminate film X in the thickness direction H, the interface between the base film 10 and the adhesive layer 21 has fine irregularities (not shown). The interface between two adjacent layers in the inorganic layer 22 also has fine irregularities (not shown). Microscopic irregularities are, for example, irregularities on the order of nanometers. In a cross-sectional view of such laminate film X in the thickness direction H, the ratio (L2/L1) of the second interface length L2 at the interface (second interface) between the adhesive layer 21 and the inorganic layer 22 to the first interface length L1 at the interface (first interface) between the base film 10 and the adhesive layer 21 is 1.10 or greater, preferably 1.20 or greater, more preferably 1.30 or greater, and even more preferably 1.35 or greater. The first interface length L1 is the length of the first interface within a range of, for example, 70 nm in the plane direction D in one cross-sectional view. The second interface length L2 is the length of the second interface within the same range in the plane direction D in the same cross-sectional view. The method for measuring the first interface length L1 and the second interface length L2 is as described below in the examples. When the ratio (L2/L1) is equal to or greater than the lower limit, the adhesiveness of the inorganic layer 22 in the laminate film X is enhanced by the anchor effect. Furthermore, the ratio (L2/L1) is preferably equal to or less than 2.00, more preferably equal to or less than 1.70, and even more preferably equal to or less than 1.50. When the ratio (L2/L1) is equal to or less than the upper limit, the surface roughness Sa of the surface 22A of the inorganic layer 22 can be reduced. When the inorganic layer 22 is an anti-reflective layer, reducing the surface roughness Sa of the surface 22A can reduce light scattering at the surface 22A. Examples of methods for adjusting the ratio (L2/L1) include adjusting the amount of oxygen gas introduced in the oxygen-LAICP treatment process, adjusting the frequency of the high-frequency power in the high-frequency power source, adjusting the magnitude of the applied power, and adjusting the treatment time.
第2界面長L2は、好ましくは90nm以上、より好ましくは100nm以上、更に好ましくは110nm以上、一層好ましくは115nm以上であり、また、好ましくは160nm以下、より好ましくは140nm以下、更に好ましくは130nm以下である。第2界面長L2が上記下限値以上である場合、基材フィルム10に対する密着層21を介した無機物層22の密着性を高められる。第2界面長L2が上記上限値以下である場合、無機物層22の表面22Aの粗さを調整できる。 The second interface length L2 is preferably 90 nm or more, more preferably 100 nm or more, even more preferably 110 nm or more, and even more preferably 115 nm or more, and is preferably 160 nm or less, more preferably 140 nm or less, and even more preferably 130 nm or less. When the second interface length L2 is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, the adhesion of the inorganic layer 22 to the substrate film 10 via the adhesion layer 21 can be improved. When the second interface length L2 is equal to or less than the above-mentioned upper limit, the roughness of the surface 22A of the inorganic layer 22 can be adjusted.
積層フィルムXの、下記第1試験(促進耐候性試験)の後の下記第2試験における無機物層22の剥がれ率は、無機物層22の密着性の確保の観点から、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。第1試験および第2試験の方法は、より具体的には、実施例に関して後述するとおりである。無機物層22の剥がれ率が上記上限値以下である場合、無機物層22の剥がれによる当該無機物層22の実質的な機能の低下を抑制できる。 The peeling rate of the inorganic layer 22 of laminate film X in the second test described below after the first test (accelerated weather resistance test) described below is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and even more preferably 1% or less, from the perspective of ensuring the adhesion of the inorganic layer 22. More specific methods for the first and second tests are as described below in the examples. When the peeling rate of the inorganic layer 22 is equal to or less than the above upper limit, it is possible to suppress a decrease in the actual functionality of the inorganic layer 22 due to peeling of the inorganic layer 22.
第1試験:
まず、積層フィルムXにおける基材フィルム10の側をガラス板に固定する。次に、ガラス板上の積層フィルムXの無機物層22に対し、温度85℃、相対湿度45%、および照射強度(290nm~450nm積算照度)150mW/cm2の条件で、32.5時間、光を照射する。
First test:
First, the substrate film 10 side of the laminate film X is fixed to a glass plate. Next, the inorganic layer 22 of the laminate film X on the glass plate is irradiated with light for 32.5 hours under conditions of a temperature of 85°C, a relative humidity of 45%, and an irradiation intensity (integrated illuminance from 290 nm to 450 nm) of 150 mW/ cm2 .
第2試験:
まず、第1試験後のガラス板上の積層フィルムXにおける無機物層22および密着層21に対し、カッターナイフにより、第1方向に直線的に延びる11本の平行な第1の切り込み(1mm間隔)と、第1方向と直交する第2方向に直線的に延びる11本の平行な第2の切り込み(1mm間隔)とを形成し、第1および第2の切り込みによって100個のマス目を形成する。次に、積層フィルムXにおける100個のマス目の領域に対し、イソプロピルアルコールを2mL/分で連続的に滴下しつつ、ポリエステルワイパーを、ワイパー接触面20mm×20mm、荷重1.5kg/20mm□、摺動速度50mm/秒および1000往復の条件で、摺動させる。次に、100個のマス目のうち、0.25mm2以上の剥がれが生じたマス目の数をカウントする。次に、カウント数を100で除して剥がれ率(%)を算出する。
Second test:
First, eleven parallel first incisions (1 mm apart) extending linearly in a first direction and eleven parallel second incisions (1 mm apart) extending linearly in a second direction perpendicular to the first direction were made with a cutter knife on the inorganic layer 22 and the adhesive layer 21 of the laminate film X on the glass plate after the first test. The first and second incisions formed 100 grids. Next, isopropyl alcohol was continuously dripped at 2 mL/min on the 100 grid areas of the laminate film X, while a polyester wiper was slid over the area under the following conditions: a wiper contact surface of 20 mm x 20 mm, a load of 1.5 kg/20 mm, a sliding speed of 50 mm/sec, and 1,000 reciprocations. Next, the number of grids that exhibited peeling of 0.25 mm or more was counted. The count was then divided by 100 to calculate the peeling rate (%).
積層フィルムXにおいては、上述のように、厚さ方向Hの断面視における、基材フィルム10と密着層21との界面における第1界面長L1に対する、密着層21と無機物層22との界面における第2界面長L2の比率(L2/L1)が、1.10以上である。このような積層フィルムXにおいては、比率(L2/L1)が1.10以上であることにより、無機物層22に対する密着層21のアンカー効果が発揮され、基材フィルム10に対する密着層21を介した無機物層22の密着性を確保できる。そのため、基材フィルム10の密着層21側の表層における、ナノシリカ粒子などの粒子の含有量を、低減できる。これにより、積層フィルムXの製造コストを低減できる。したがって、積層フィルムXによると、製造コストを抑制しつつ基材フィルム10に対する無機物層22の密着性を確保できる。 As described above, in laminate film X, the ratio (L2/L1) of the second interface length L2 at the interface between the adhesive layer 21 and the inorganic layer 22 to the first interface length L1 at the interface between the base film 10 and the adhesive layer 21 in a cross-sectional view in the thickness direction H is 1.10 or greater. In such laminate film X, the ratio (L2/L1) of 1.10 or greater ensures the anchoring effect of the adhesive layer 21 on the inorganic layer 22, ensuring adhesion of the inorganic layer 22 to the base film 10 via the adhesive layer 21. This reduces the content of particles such as nanosilica particles in the surface layer of the base film 10 facing the adhesive layer 21. This reduces the manufacturing cost of laminate film X. Therefore, laminate film X ensures adhesion of the inorganic layer 22 to the base film 10 while suppressing manufacturing costs.
図3Aから図3Cは、積層フィルムXの製造方法の一例を表す。この製造方法は、硬化樹脂層形成工程(図3A)と、プラズマ処理工程と、成膜工程(図3B,図3C)とを含む。 Figures 3A to 3C show an example of a method for manufacturing laminated film X. This manufacturing method includes a cured resin layer formation process (Figure 3A), a plasma treatment process, and a film formation process (Figures 3B and 3C).
硬化樹脂層形成工程では、図3Aに示すように、長尺の樹脂フィルム11上に硬化樹脂層12を形成する。これにより、基材フィルム10が得られる。硬化樹脂層12は、樹脂フィルム11上に上述の硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後、この塗膜を硬化させることによって形成できる。硬化性樹脂組成物は、上述の硬化性樹脂以外の他の成分を、必要に応じて含有してもよい。他の成分としては、例えば、溶剤およびレベリング剤が挙げられる。溶剤としては、例えば、酢酸ブチル、酢酸エチル、トルエン、およびシクロペンタノンが挙げられる。硬化性樹脂組成物が硬化性樹脂組として紫外線硬化型樹脂を含有する場合、当該硬化性樹脂組成物は、好ましくは光重合開始剤を含有する。硬化性樹脂組成物が硬化性樹脂として熱硬化型樹脂を含有する場合、当該硬化性樹脂組成物は、好ましくは熱重合開始剤を含有する。 In the cured resin layer formation process, as shown in FIG. 3A, a cured resin layer 12 is formed on a long resin film 11. This results in a substrate film 10. The cured resin layer 12 can be formed by applying the above-described curable resin composition to the resin film 11 to form a coating film, and then curing the coating film. The curable resin composition may contain other components in addition to the above-described curable resin, as necessary. Examples of other components include solvents and leveling agents. Examples of solvents include butyl acetate, ethyl acetate, toluene, and cyclopentanone. When the curable resin composition contains an ultraviolet-curable resin as the curable resin, the curable resin composition preferably contains a photopolymerization initiator. When the curable resin composition contains a thermosetting resin as the curable resin, the curable resin composition preferably contains a thermal polymerization initiator.
硬化性樹脂組成物が溶剤を含有する場合、硬化性樹脂組成物の塗布後に樹脂フィルム11上の塗膜を乾燥させる。乾燥温度は、例えば50℃以上であり、また、例えば120℃以下である。乾燥時間は、例えば10秒以上であり、また、例えば10分以下である。 If the curable resin composition contains a solvent, the coating on the resin film 11 is dried after the curable resin composition is applied. The drying temperature is, for example, 50°C or higher and, for example, 120°C or lower. The drying time is, for example, 10 seconds or longer and, for example, 10 minutes or shorter.
硬化性樹脂組成物が紫外線硬化型樹脂を含有する場合、紫外線照射によって樹脂フィルム11上の塗膜を硬化させる。紫外線照射の光源としては、例えば、高圧水銀ランプおよびLEDライトが挙げられる。紫外線の積算照射光量は、例えば100mJ/cm2以上であり、また、例えば500mJ/cm2以下である。 When the curable resin composition contains an ultraviolet-curable resin, the coating film on the resin film 11 is cured by ultraviolet irradiation. Examples of light sources for ultraviolet irradiation include high-pressure mercury lamps and LED lights. The cumulative irradiation amount of the ultraviolet light is, for example, 100 mJ/ cm2 or more and, for example, 500 mJ/ cm2 or less.
硬化性樹脂組成物が熱硬化型樹脂を含有する場合、加熱によって樹脂フィルム11上の塗膜を硬化させる。加熱温度は、例えば100℃以上であり、また、例えば150℃以下である。加熱時間は、例えば10秒以上であり、また、例えば10分以下である。 When the curable resin composition contains a thermosetting resin, the coating on the resin film 11 is cured by heating. The heating temperature is, for example, 100°C or higher and, for example, 150°C or lower. The heating time is, for example, 10 seconds or higher and, for example, 10 minutes or shorter.
以上のようにして、長尺の基材フィルム10を作製できる。本実施形態では、長尺の基材フィルム10のロールが用意される。具体的には、基材フィルム10の第1面10aがロール径方向内側を向くように、基材フィルム10は巻き回される。 In this manner, a long substrate film 10 can be produced. In this embodiment, a roll of the long substrate film 10 is prepared. Specifically, the substrate film 10 is wound so that the first surface 10a of the substrate film 10 faces inward in the radial direction of the roll.
本製造方法においては、次に、減圧雰囲気下においてロールトゥロール方式で基材フィルム10をワークフィルムWとして搬送しながら、プラズマ処理工程と成膜工程とを順次に実施する。図4に示す装置Yは、プラズマ処理工程および成膜工程を実施するための装置の一例である。装置Yは、繰出し室R1と、巻取り室R2と、接続室C1と、プラズマ処理室C2と、接続室C3と、成膜室C4と、接続室C5と、接続室C6と、PEM装置(図示略)とを備える。 In this manufacturing method, the substrate film 10 is then transported as a workpiece film W using a roll-to-roll method under reduced pressure, while a plasma treatment process and a film formation process are carried out sequentially. The device Y shown in Figure 4 is an example of a device for carrying out the plasma treatment process and the film formation process. Device Y includes a feed chamber R1, a winding chamber R2, a connection chamber C1, a plasma treatment chamber C2, a connection chamber C3, a film formation chamber C4, a connection chamber C5, a connection chamber C6, and a PEM device (not shown).
繰出し室R1は、ワークフィルムWを繰り出すための繰出しローラー51を備える。繰出しローラー51には、長尺の基材フィルム10のロールが、ワークフィルムWとして取り付けられる。また、繰出し室R1内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。 The unwinding chamber R1 is equipped with a unwinding roller 51 for unwinding the workpiece film W. A roll of long base film 10 is attached to the unwinding roller 51 as the workpiece film W. Also, a predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided within the unwinding chamber R1.
巻取り室R2は、ワークフィルムWを巻き取るための巻取りローラー52を備える。巻取り室R2内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。 The winding chamber R2 is equipped with a winding roller 52 for winding up the workpiece film W. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided within the winding chamber R2.
接続室C1は、ワークフィルムWの走行方向において、繰出し室R1の次に配置され、且つ、プラズマ処理室C2の前に配置されている。接続室C1内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C1は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Yの稼働時には、接続室C1内の圧力は、繰出し室R1内の圧力とプラズマ処理室C2内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、繰出し室R1とプラズマ処理室C2との間の差圧が確保される。 The connecting chamber C1 is located next to the unwinding chamber R1 in the travel direction of the workpiece film W and before the plasma processing chamber C2. A predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are provided within the connecting chamber C1. The connecting chamber C1 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to allow the pressure within the chamber to be adjusted. When the device Y is in operation, the pressure within the connecting chamber C1 is maintained at a predetermined pressure between the pressure within the unwinding chamber R1 and the pressure within the plasma processing chamber C2. This ensures a pressure difference between the unwinding chamber R1 and the plasma processing chamber C2.
プラズマ処理室C2は、ワークフィルムWの走行方向において接続室C1と接続室C3との間に配置されている。プラズマ処理室C2において、後述のようにプラズマ処理工程が実施される。 Plasma processing chamber C2 is located between connection chamber C1 and connection chamber C3 in the running direction of the workpiece film W. In plasma processing chamber C2, the plasma processing process is carried out as described below.
プラズマ処理室C2は、本実施形態では複数の低インダクタンスアンテナ(LA)71を備える。低インダクタンスアンテナとは、7.5μH以下の低いインダクタンスを有し、且つ高周波電力の印加によって誘導結合プラズマを発生できる、アンテナを意味する。LA71は、本実施形態では、図5および図6に示すように取付具72に支持され且つカバーブロック73(図5では省略)で覆われた状態で、プラズマ処理室C2の室内に配置されている(LA71の数が4である場合を、例示的に図示する)。 In this embodiment, the plasma processing chamber C2 is equipped with multiple low-inductance antennas (LA) 71. A low-inductance antenna is an antenna that has a low inductance of 7.5 μH or less and is capable of generating inductively coupled plasma when high-frequency power is applied. In this embodiment, the LAs 71 are supported by mounting fixtures 72 and covered by cover blocks 73 (not shown in FIG. 5) and are placed inside the plasma processing chamber C2, as shown in FIGS. 5 and 6 (an example is shown in which there are four LAs 71).
複数のLA71は、基材フィルム10の走行方向と、走行方向と直交する方向(基材フィルム10の幅方向)とに並ぶように、整列して配置されている。取付具72は、真空フランジである。LA71は、図6に示すように、フィールドスルー74を介して取付具72に固定されている。取付具72は、図4に示すように、プラズマ処理室C2の壁部に設けられた開口部75に組み付けられている。具体的には、プラズマ処理室C2の壁部と取付具72との間にシール部材(図示略)が挟まれた状態で、開口部75に対して取付具72は組み付けられている。LA71は、プラズマ処理室C2外において、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源)と電気的に接続されている。このようなLA71は、導体によって形成されている。導体としては、例えば、銅および銀が挙げられ、銅が好ましい。LA71は、絶縁体によって覆われていてもよい。絶縁体としては、例えば、ガラスおよび石英が挙げられる。 The multiple LAs 71 are aligned in the running direction of the base film 10 and in a direction perpendicular to the running direction (the width direction of the base film 10). The fixture 72 is a vacuum flange. As shown in FIG. 6, the LAs 71 are fixed to the fixture 72 via feedthroughs 74. As shown in FIG. 4, the fixture 72 is attached to an opening 75 in the wall of the plasma processing chamber C2. Specifically, the fixture 72 is attached to the opening 75 with a seal member (not shown) sandwiched between the wall of the plasma processing chamber C2 and the fixture 72. The LAs 71 are electrically connected to a high-frequency power source (RF power source) outside the plasma processing chamber C2 via an impedance matcher. The LAs 71 are formed of a conductor. Examples of conductors include copper and silver, with copper being preferred. The LAs 71 may be covered with an insulator. Examples of insulators include glass and quartz.
カバーブロック73は、ブロック本体73Aと、複数の仕切りプレート73Bとを備える。ブロック本体73Aは、複数の収容スペース73aを有する。収容スペース73aごとに、一のLA71が収容されている。仕切りプレート73Bは、収容スペース73aを閉じるように配置されている。収容スペース73a内は、密閉空間である。カバーブロック73において、ブロック本体73Aは、例えばアルミニウム製である。アルミニウムとしては、例えばアルミニウムA5052が挙げられる。仕切りプレート73Bは、絶縁材料からなる。絶縁材料としては、例えば、石英およびガラスが挙げられる。また、プラズマ処理室C2内を走行する基材フィルム10とカバーブロック73との離隔距離d’(図6に示す)は、例えば50~200mmである。このようなカバーブロック73は、LA71に対する印加電力に因るプラズマ変換効率を過度には低減させずに、プラズマ処理によるLA71の損傷および汚染を回避するのに役立ち、また、プラズマ処理される基材フィルム10に対するダメージを抑制するのに役立つ。 The cover block 73 comprises a block body 73A and multiple partition plates 73B. The block body 73A has multiple storage spaces 73a. Each storage space 73a houses one LA 71. The partition plates 73B are arranged to close the storage spaces 73a. The storage spaces 73a are sealed spaces. In the cover block 73, the block body 73A is made of, for example, aluminum. Examples of aluminum include aluminum A5052. The partition plates 73B are made of an insulating material. Examples of insulating materials include quartz and glass. The separation distance d' (shown in Figure 6) between the substrate film 10 traveling within the plasma processing chamber C2 and the cover block 73 is, for example, 50 to 200 mm. Such a cover block 73 helps to avoid damage and contamination of the LA 71 due to plasma treatment without excessively reducing the plasma conversion efficiency caused by the power applied to the LA 71, and also helps to suppress damage to the substrate film 10 being plasma treated.
図5に示すように、LA71は、本実施形態では、開ループ形状を有する。LA71が開ループ形状を有することは、LA71のインダクタンスを低くするのに有利である。そのため、開ループ形状のLA71によると、LA71に対する印加電力の増大による電圧の増大を抑制できる。これにより、後述のプラズマ処理時の異常放電を抑制できる。異常放電の抑制により、プラズマ処理される基材フィルム10に対するダメージを抑制できる。LA71は、具体的には、2つの遊端部を有するU字形状を有する。LA71ごとに、2つの遊端部が、基材フィルム10の幅方向に並ぶように取付具72に固定されている。また、LA71は、本実施形態では、2つ遊端部とは反対側に延び部71aを有する。延び部71aは、プラズマ処理室C2内を通過する基材フィルム10に対して平行に延びる。延び部71aは、基材フィルム10の幅方向に延びる。各延び部71aは、基材フィルム10の走行方向に延びていてもよい(そのように4つのLA71が配置されてもよい)。延び部71aの長さは、例えば50~150mmである(図5は、延び部71aの長さがLA71の後記の最大長さd2と同じである場合を例示的に図示する)。LA71は、開ループ形状に代えてコイル形状を有してもよい。 As shown in FIG. 5 , in this embodiment, the LA 71 has an open loop shape. Having an open loop shape for the LA 71 is advantageous for reducing the inductance of the LA 71. Therefore, the open loop LA 71 can suppress an increase in voltage due to an increase in power applied to the LA 71. This suppresses abnormal discharge during plasma processing, as described below. Suppressing abnormal discharge also suppresses damage to the substrate film 10 being plasma-processed. Specifically, the LA 71 has a U-shape with two free ends. For each LA 71, the two free ends are fixed to a fixture 72 so as to be aligned in the width direction of the substrate film 10. In this embodiment, the LA 71 also has an extension portion 71a on the side opposite the two free ends. The extension portion 71a extends parallel to the substrate film 10 passing through the plasma processing chamber C2. The extension portion 71a extends in the width direction of the substrate film 10. Each extension 71a may extend in the running direction of the base film 10 (four LAs 71 may be arranged in this manner). The length of the extension 71a is, for example, 50 to 150 mm (FIG. 5 exemplarily illustrates a case where the length of the extension 71a is the same as the maximum length d2 of the LA 71, which will be described later). The LA 71 may have a coil shape instead of an open loop shape.
LA71は、取付具72から基材フィルム10に向かって延出する。LA71は、取付具72に対して垂直方向に延出するのが好ましい。取付具72からのLA71の延出長さd1は、例えば30~150mmである。基材フィルム10の面方向におけるLA71の最大長さd2は、例えば50~150mmである。LA71と基材フィルム10との間の離隔距離d3(図6に示す)は、例えば50~200mmである。延出長さd1と離隔距離d3とは、同じであるのが好ましい。延出長さd1に対する離隔距離d3の比率(d3/d1)は、例えば0.5~3.5である。基材フィルム10の走行方向に離隔して配置されるLA71の個数(列数)は、基材フィルム10の走行速度(即ちプラズマ処理時間)に応じて、1であってもよいし、2または3であってもよいし、必要であれば4以上であってもよい。基材フィルム10の走行方向において、隣り合うLA71の中心間距離d4は、例えば100~500mmである。基材フィルム10の幅方向において、隣り合うLA71の中心間距離d5は、例えば200~500mmである。中心間距離d5の調整により、基材フィルム10の幅方向における後記プラズマ密度の均一性を制御できる。中心間距離d4と中心間距離d5とは、同じであるのが好ましい。中心間距離d4に対する中心間距離d5の比率(d5/d4)は、例えば0.5~2.0である。4つのLA71の延び部71aの中心点は、好ましくは、頂点として正方形を形成する。このような一組のLA71によると、面内均一性が高く且つ高密度のプラズマを発生できる。LA71としては、例えば、特開2013-258153号公報に記載のプラズマ発生用の高周波アンテナを用いてもよい。 The LA 71 extends from the fixture 72 toward the base film 10. The LA 71 preferably extends perpendicular to the fixture 72. The extension length d 1 of the LA 71 from the fixture 72 is, for example, 30 to 150 mm. The maximum length d 2 of the LA 71 in the plane direction of the base film 10 is, for example, 50 to 150 mm. The separation distance d 3 (shown in FIG. 6 ) between the LA 71 and the base film 10 is, for example, 50 to 200 mm. The extension length d 1 and the separation distance d 3 are preferably the same. The ratio (d 3 /d 1 ) of the separation distance d 3 to the extension length d 1 is, for example, 0.5 to 3.5. The number of LAs 71 (rows) spaced apart in the running direction of the base film 10 may be 1, 2, or 3, or may be 4 or more if necessary, depending on the running speed of the base film 10 (i.e., plasma treatment time). The center-to-center distance d4 between adjacent LAs 71 in the running direction of the base film 10 is, for example, 100 to 500 mm. The center-to-center distance d5 between adjacent LAs 71 in the width direction of the base film 10 is, for example, 200 to 500 mm. By adjusting the center-to-center distance d5 , the uniformity of the plasma density (described below) in the width direction of the base film 10 can be controlled. The center-to-center distances d4 and d5 are preferably the same. The ratio ( d5 / d4 ) of the center-to-center distance d5 to the center-to-center distance d4 is, for example, 0.5 to 2.0. The centers of the extensions 71a of the four LAs 71 preferably form a square with their vertices as vertices. High density plasma with high in-plane uniformity can be generated by using such a set of LAs 71. As the LAs 71, for example, a high frequency antenna for plasma generation described in Japanese Patent Laid-Open No. 2013-258153 can be used.
プラズマ処理室C2は、本実施形態では、搬送ローラー53を更に備える。搬送ローラー53は、ワークフィルムWをプラズマ処理室C2内で搬送するためのメインガイドローラーである。搬送ローラー53は、ワークフィルムWの加熱または冷却が可能な温度調節機能を有する。すなわち、搬送ローラー53は、温度調節機能付き搬送ローラーである。装置Yの稼働時には、搬送ローラー53は、基材フィルム10の第2面10bに接触しつつ、当該基材フィルム10を搬送する。上記LA71は、搬送ローラー53に対向して配置される。このようなプラズマ処理室C2を備える装置Yによると、プラズマ処理工程S2では、基材フィルム10に対して接触する温度調節機能付きの搬送ローラー53により、基材フィルム10を冷却または加熱しつつ、当該基材フィルム10に対してプラズマ処理を実施できる。基材フィルム10の温度制御により、基材フィルム10の熱変形を抑制でき、また、当該熱変形が基材フィルム10の搬送に及ぼす影響を抑制できる。 In this embodiment, the plasma processing chamber C2 further includes a transport roller 53. The transport roller 53 is a main guide roller for transporting the workpiece film W within the plasma processing chamber C2. The transport roller 53 has a temperature control function that allows it to heat or cool the workpiece film W. In other words, the transport roller 53 is a transport roller with a temperature control function. When the device Y is operating, the transport roller 53 transports the base film 10 while contacting the second surface 10b of the base film 10. The LA71 is positioned opposite the transport roller 53. With the device Y equipped with this plasma processing chamber C2, in the plasma processing step S2, the transport roller 53 with a temperature control function that contacts the base film 10 can perform plasma processing on the base film 10 while cooling or heating the base film 10. By controlling the temperature of the base film 10, thermal deformation of the base film 10 can be suppressed, and the effect of this thermal deformation on the transport of the base film 10 can also be suppressed.
PEM装置は、プラズマ処理中のプラズマエミッションモニタリング(PEM)を実施するための装置であり、装置本体と、採光用の光ファイバーとを備える。光ファイバーの先端(一端)は、プラズマ処理室C2内において、ワークフィルムWとLA71との離隔方向における両者の間に配置されている。光ファイバーの他端は、装置本体に接続されている。また、プラズマ処理室C2には、室内にガスを導入するための流量調節バルブ付き第1ラインL1が接続されている。 The PEM device is used to perform plasma emission monitoring (PEM) during plasma processing, and comprises a device main body and an optical fiber for collecting light. The tip (one end) of the optical fiber is positioned within the plasma processing chamber C2, between the workpiece film W and LA71 in the direction of separation between them. The other end of the optical fiber is connected to the device main body. In addition, a first line L1 equipped with a flow control valve for introducing gas into the chamber is connected to the plasma processing chamber C2.
接続室C3は、ワークフィルムWの走行方向において、プラズマ処理室C2の次に配置され、且つ、成膜室C4の前に配置されている。接続室C3内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C3は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Yの稼働時には、接続室C3内の圧力は、プラズマ処理室C2内の圧力と成膜室C4内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、プラズマ処理室C2と成膜室C4との間の差圧が確保される。 The connecting chamber C3 is located next to the plasma processing chamber C2 in the travel direction of the workpiece film W and before the film deposition chamber C4. A predetermined number of guide rollers G are provided within the connecting chamber C3 to guide the workpiece film W. The connecting chamber C3 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to allow the pressure within the chamber to be adjusted. When the device Y is in operation, the pressure within the connecting chamber C3 is maintained at a predetermined pressure between the pressure within the plasma processing chamber C2 and the pressure within the film deposition chamber C4. This ensures a pressure difference between the plasma processing chamber C2 and the film deposition chamber C4.
成膜室C4は、ワークフィルムWの走行方向において接続室C3の次に配置されている。また、成膜室C4は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内を所定の真空度に調節可能に構成されている。成膜室C4において、後述のように成膜工程が実施される。 The film-forming chamber C4 is located next to the connection chamber C3 in the running direction of the workpiece film W. The film-forming chamber C4 is also connected to a vacuum pump (not shown), allowing the chamber to be adjusted to a predetermined vacuum level. The film-forming process is carried out in the film-forming chamber C4, as described below.
成膜室C4は、本実施形態では、スパッタ成膜室である。成膜室C4は、成膜ローラー54と、複数のスパッタ室60(スパッタ室60a~60e)とを備える(スパッタ室60の数が5である場合を例示的に図示する)。成膜ローラー54は、ワークフィルムWを成膜室C4内で搬送するためのメインガイドローラーである。成膜ローラー54は、ワークフィルムWの加熱または冷却が可能な温度調節機能を有する。スパッタ室60は、成膜室C4内で区画された空間である。複数のスパッタ室60は、成膜ローラー54の周方向に沿って配置されている。各スパッタ室60は、成膜ローラー54に向かって開口している。スパッタ室60内には、カソード61が設けられている。カソード61には、成膜材料供給材としてのターゲット(図示略)が配置される。ターゲットは、成膜ローラー54に対面するように、ターゲット上に配置される。各スパッタ室60には、ターゲットに電圧を印加してグロー放電を発生させるための電源(図示略)が設けられている。電源としては、例えば、DC電源、AC電源、MF電源、RF電源、およびMF-AC電源が挙げられる。MF-AC電源とは、周波数帯が数kHz~数MHzのAC電源を意味する。各スパッタ室60には、室内にガスを導入するための必要数の流量調節バルブ付き第2ライン(図示略)が接続されている。また、成膜室C4内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。 In this embodiment, the film-forming chamber C4 is a sputtering chamber. The film-forming chamber C4 includes a film-forming roller 54 and multiple sputtering chambers 60 (sputtering chambers 60a-60e) (five sputtering chambers 60 are shown as an example). The film-forming roller 54 is a main guide roller for transporting the workpiece film W within the film-forming chamber C4. The film-forming roller 54 has a temperature control function that allows the workpiece film W to be heated or cooled. The sputtering chamber 60 is a partitioned space within the film-forming chamber C4. The multiple sputtering chambers 60 are arranged circumferentially around the film-forming roller 54. Each sputtering chamber 60 opens toward the film-forming roller 54. A cathode 61 is provided within the sputtering chamber 60. A target (not shown) is placed on the cathode 61 as a film-forming material supply. The target is placed on the target so as to face the film-forming roller 54. Each sputtering chamber 60 is equipped with a power supply (not shown) for applying voltage to the target to generate a glow discharge. Examples of power supplies include DC power supplies, AC power supplies, MF power supplies, RF power supplies, and MF-AC power supplies. MF-AC power supplies refer to AC power supplies with frequencies ranging from several kHz to several MHz. Each sputtering chamber 60 is connected to a required number of second lines (not shown) equipped with flow control valves for introducing gas into the chamber. Additionally, a predetermined number of guide rollers G for guiding the workpiece film W are installed within deposition chamber C4.
接続室C5および接続室C6は、ワークフィルムWの走行方向において、成膜室C4と巻取り室R2の間に、この順で配置されている。接続室C5内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C6内には、ワークフィルムWをガイドするための所定数のガイドローラーGが設けられている。接続室C5は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。接続室C6は、図示しない真空ポンプと接続されており、室内圧力を調節可能に構成されている。装置Yの稼働時には、接続室C5,C6内の圧力は、成膜室C4内の圧力と巻取り室R2内の圧力との間の所定の圧力に、維持される。これにより、成膜室C4と巻取り室R2との間の差圧が確保される。 Connecting chambers C5 and C6 are arranged, in this order, between the film forming chamber C4 and the winding chamber R2 in the running direction of the workpiece film W. A predetermined number of guide rollers G are provided within connecting chamber C5 for guiding the workpiece film W. A predetermined number of guide rollers G are provided within connecting chamber C6 for guiding the workpiece film W. Connecting chamber C5 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to allow the pressure inside the chamber to be adjusted. Connecting chamber C6 is connected to a vacuum pump (not shown) and is configured to allow the pressure inside the chamber to be adjusted. When device Y is operating, the pressure inside connecting chambers C5 and C6 is maintained at a predetermined pressure between the pressure inside film forming chamber C4 and the pressure inside winding chamber R2. This ensures a pressure difference between film forming chamber C4 and winding chamber R2.
以上のような装置Yにより、プラズマ処理工程と成膜工程とを順次に実施する。具体的には、次のとおりである。 Using the above-described device Y, the plasma treatment process and film formation process are carried out sequentially. Specifically, they are as follows:
繰出し室R1から、ワークフィルムWを繰り出す。ワークフィルムWは、繰出し室R1から繰り出された後、接続室C1、プラズマ処理室C2、接続室C3、成膜室C4、接続室C5および接続室C6を順次に通過し、巻取り室R2にて巻き取られる。ワークフィルムWの走行速度は、例えば0.5m/分以上であり、また、例えば5m/分以下である。また、繰出し室R1から巻取り室R2までの一連のラインは途中で大気開放されることなく、当該ラインでは、減圧雰囲気下でのプロセスが実施される。減圧雰囲気下は、好ましくは真空下である。真空下とは、好ましくは7Pa以下の減圧雰囲気下を意味する。 The workpiece film W is unwound from the unwinding chamber R1. After being unwound from the unwinding chamber R1, the workpiece film W passes through the connecting chamber C1, plasma treatment chamber C2, connecting chamber C3, film formation chamber C4, connecting chamber C5, and connecting chamber C6 in sequence, before being wound up in the winding chamber R2. The running speed of the workpiece film W is, for example, 0.5 m/min or more and, for example, 5 m/min or less. Furthermore, the entire line from the unwinding chamber R1 to the winding chamber R2 is not open to the atmosphere along the way, and the process is carried out in this line under a reduced pressure atmosphere. The reduced pressure atmosphere is preferably under vacuum. Under vacuum preferably means a reduced pressure atmosphere of 7 Pa or less.
プラズマ処理室C2では、プラズマ処理工程が実施される。プラズマ処理工程では、プラズマ処理室C2(チャンバ)内の減圧雰囲気下において、基材フィルム10の第1面10aに対し、プラズマ発光強度を検知しつつプラズマ処理する。プラズマ処理は、本実施形態では、LA71に対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスの誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。具体的には、次のとおりである。 The plasma treatment process is carried out in the plasma treatment chamber C2. In the plasma treatment process, the first surface 10a of the substrate film 10 is plasma-treated in a reduced pressure atmosphere in the plasma treatment chamber C2 (chamber) while the plasma emission intensity is monitored. In this embodiment, the plasma treatment is a treatment using inductively coupled plasma of an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP treatment) generated by applying high-frequency power to the LA71. Specifically, it is as follows:
プラズマ処理中のプラズマ処理室C2内には、第1ラインL1を介して酸素が供給される。プラズマ処理室C2内には、酸素に加えて不活性ガスが供給されてもよい。不活性ガスとしては、例えば、アルゴン、クリプトンおよびキセノンが挙げられる。プラズマ処理室C2内のガス(酸素含有ガス)の酸素濃度は、好ましくは30体積%以上、より好ましくは50体積%以上、更に好ましくは80体積%以上、一層好ましくは90体積%以上、より一層好ましくは95体積%以上、特に好ましくは100体積%である。酸素濃度が上記下限値以上である場合、高密度の酸素プラズマを発生させることができる。このことは、基材フィルム10の第1面10aのナノメートルオーダーの微細凹凸化、および、第1面10aの清浄化による高活性化に、役立つ。 During plasma treatment, oxygen is supplied into the plasma treatment chamber C2 via the first line L1. In addition to oxygen, an inert gas may also be supplied into the plasma treatment chamber C2. Examples of inert gases include argon, krypton, and xenon. The oxygen concentration of the gas (oxygen-containing gas) in the plasma treatment chamber C2 is preferably 30% by volume or more, more preferably 50% by volume or more, even more preferably 80% by volume or more, even more preferably 90% by volume or more, even more preferably 95% by volume or more, and particularly preferably 100% by volume. When the oxygen concentration is above the above-mentioned lower limit, high-density oxygen plasma can be generated. This is useful for creating nanometer-order fine irregularities on the first surface 10a of the substrate film 10 and for highly activating the first surface 10a by cleaning it.
プラズマ処理中のプラズマ処理室C2内の圧力(第1圧力)は、好ましくは0.1Pa以上、より好ましくは0.2Pa以上、更に好ましくは0.3Pa以上であり、また、好ましくは7Pa以下、より好ましくは5Pa以下、更に好ましくは3Pa以下である。第1圧力が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、基材フィルム10の第1面10aに対する表面改質処理に十分な密度のプラズマ環境をプラズマ処理室C2内に形成できる。第1圧力が上記上限値以下である場合、プラズマ処理において、過度に高密度のプラズマに起因する第1面10aへの熱ダメージを抑制でき、また、第1面10aに対する過度の粗面化を抑制できる。過度の粗面化の抑制は、第1面10aの機械的強度の低下の抑制に役立つ。第1圧力は、プラズマ処理室C2内への酸素ガスの供給量によって調整できる。 The pressure (first pressure) within the plasma processing chamber C2 during plasma processing is preferably 0.1 Pa or more, more preferably 0.2 Pa or more, even more preferably 0.3 Pa or more, and preferably 7 Pa or less, more preferably 5 Pa or less, and even more preferably 3 Pa or less. When the first pressure is equal to or greater than the above-mentioned lower limit, a plasma environment of sufficient density for surface modification of the first surface 10a of the substrate film 10 can be formed within the plasma processing chamber C2. When the first pressure is equal to or less than the above-mentioned upper limit, thermal damage to the first surface 10a caused by excessively high-density plasma can be suppressed during plasma processing, and excessive roughening of the first surface 10a can be suppressed. Suppressing excessive roughening helps to prevent a decrease in the mechanical strength of the first surface 10a. The first pressure can be adjusted by the amount of oxygen gas supplied into the plasma processing chamber C2.
プラズマ処理中にLA71に印加される高周波電力の周波数は、好ましくは1MHz以上、より好ましくは5MHz以上、更に好ましくは10MHz以上であり、また、好ましくは100MHz以下、より好ましくは80MHz以下、更に好ましくは60MHz以下である。周波数が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、プラズマ電流密度を高めつつ、プラズマ放電を安定化できる。周波数が上記上限値以下である場合、アンテナ電位を抑制でき、従って、プラズマによる基材フィルム10へのダメージを抑制できる。また、高周波電力は、好ましくは0.1kW以上、より好ましくは0.3kW以上、更に好ましくは1.0kW以上であり、また、好ましくは10kW以下、より好ましくは8kW以下、更に好ましくは6kW以下である。高周波電力が上記下限値以上である場合、誘導結合プラズマによるプラズマ処理において、高密度のプラズマ環境をプラズマ処理室C2内に形成できる。高周波電力が上記上限値以下である場合、プラズマによる基材への過度のダメージを抑制できる。 The frequency of the high-frequency power applied to LA71 during plasma treatment is preferably 1 MHz or higher, more preferably 5 MHz or higher, even more preferably 10 MHz or higher, and preferably 100 MHz or lower, more preferably 80 MHz or lower, and even more preferably 60 MHz or lower. When the frequency is above the lower limit, plasma current density can be increased while stabilizing plasma discharge during plasma treatment. When the frequency is below the upper limit, the antenna potential can be suppressed, thereby suppressing damage to the substrate film 10 caused by the plasma. Furthermore, the high-frequency power is preferably 0.1 kW or higher, more preferably 0.3 kW or higher, even more preferably 1.0 kW or higher, and preferably 10 kW or lower, more preferably 8 kW or lower, and even more preferably 6 kW or lower. When the high-frequency power is above the lower limit, a high-density plasma environment can be formed in the plasma treatment chamber C2 during inductively coupled plasma treatment. When the high-frequency power is below the upper limit, excessive damage to the substrate caused by the plasma can be suppressed.
プラズマ処理工程では、好ましくは、PEM装置によって、プラズマ処理におけるプラズマ発光強度をモニタリングする。そして、モニタリング結果に基づき、上記酸素ガスの導入量、上記の高周波電力、および上記の走行速度などを制御する。 In the plasma treatment process, the plasma emission intensity during the plasma treatment is preferably monitored using a PEM device. Then, based on the monitoring results, the amount of oxygen gas introduced, the high-frequency power, the travel speed, etc. are controlled.
プラズマ処理工程において、LA71と基材フィルム10との間の中間位置でのプラズマ電流密度は、好ましくは1.0mA/cm3以上、より好ましくは2.0mA/cm3以上、更に好ましくは3.0mA/cm3以上、また、好ましくは10mA/cm3以下、より好ましくは8mA/cm3以下、更に好ましくは4mA/cm3以下である。低インダクタンスアンテナによる誘導結合方式のプラズマ処理は、上記容量結合方式のプラズマ処理よりも、高いプラズマ電流密度を実現できる(例えば、100倍程度高いプラズマ密度を実現できる)。プラズマ電流密度が上記下限値以上である場合、プラズマ処理において、十分なプラズマ化酸素粒子をプラズマ処理室C2内に確保でき、基材フィルム10の第1面10aを適切に表面改質できる。プラズマ電流密度が上記上限値以下である場合、プラズマ処理において、過度に高密度のプラズマ化酸素粒子による第1面10aへのダメージを抑制できる。プラズマ電流密度の調整方法としては、例えば、プラズマ処理室C2に対する酸素ガスの導入量の調整、高周波電源における高周波電力の周波数の調整、および、印加電力の大きさの調整が挙げられる。 In the plasma treatment step, the plasma current density at the intermediate position between the LA 71 and the substrate film 10 is preferably 1.0 mA/ cm³ or more, more preferably 2.0 mA/ cm³ or more, even more preferably 3.0 mA/ cm³ or more, and preferably 10 mA/cm³ or less , more preferably 8 mA/cm³ or less , and even more preferably 4 mA/cm³ or less . Inductively coupled plasma treatment using a low-inductance antenna can achieve a higher plasma current density than capacitively coupled plasma treatment (e.g., a plasma density approximately 100 times higher). When the plasma current density is equal to or greater than the lower limit, sufficient plasma-converted oxygen particles can be secured in the plasma treatment chamber C2 during plasma treatment, allowing for appropriate surface modification of the first surface 10a of the substrate film 10. When the plasma current density is equal to or less than the upper limit, damage to the first surface 10a due to excessively high density plasma-converted oxygen particles can be suppressed during plasma treatment. The plasma current density can be adjusted by, for example, adjusting the amount of oxygen gas introduced into the plasma processing chamber C2, adjusting the frequency of the high frequency power in the high frequency power supply, and adjusting the magnitude of the applied power.
成膜工程では、プラズマ処理工程に引き続いて減圧雰囲気下において、スパッタリング法により、基材フィルム10の第1面10a上に、密着層21と、無機物層22とを順次に形成する。減圧雰囲気下は、好ましくは真空下である。 In the film formation process, following the plasma treatment process, an adhesion layer 21 and an inorganic layer 22 are sequentially formed on the first surface 10a of the substrate film 10 by sputtering in a reduced pressure atmosphere. The reduced pressure atmosphere is preferably a vacuum.
スパッタリング法では、各スパッタ室60内に一の第2ラインを介してスパッタリングガス(不活性ガス)を導入しつつ、スパッタ室60内のカソード61上に配置されたターゲット(成膜材料)にマイナスの電圧を印加する。これにより、グロー放電を発生させてガス原子をイオン化し、当該ガスイオンを高速でターゲット表面に衝突させ、ターゲット表面からターゲット材料を弾き出し、弾き出たターゲット材料をワークフィルムW上に堆積させる。スパッタリングガスとしては、例えば、アルゴン、クリプトンおよびキセノンが挙げられる。 In the sputtering method, a sputtering gas (inert gas) is introduced into each sputtering chamber 60 via a second line, while a negative voltage is applied to a target (film-forming material) placed on a cathode 61 inside the sputtering chamber 60. This generates a glow discharge, ionizing the gas atoms, causing the gas ions to collide with the target surface at high speed, ejecting the target material from the target surface and depositing it on the workpiece film W. Examples of sputtering gases include argon, krypton, and xenon.
成膜材料が金属酸化物である場合、スパッタリング法は、反応性スパッタリング法であってもよい。反応性スパッタリング法では、スパッタリングガスに加えて酸素(反応性ガス)が、スパッタ室60内に導入される。酸素は、他の第2ラインを介してスパッタ室60内に導入される。反応性スパッタリング法において、ターゲットは、例えば、各層を形成する金属酸化物における金属からなる。 When the film-forming material is a metal oxide, the sputtering method may be reactive sputtering. In reactive sputtering, oxygen (a reactive gas) is introduced into the sputtering chamber 60 in addition to the sputtering gas. The oxygen is introduced into the sputtering chamber 60 via another second line. In reactive sputtering, the target is made of, for example, a metal in the metal oxide that forms each layer.
スパッタリング法において、スパッタ室60内の圧力(第2圧力)は、形成される層の種類に応じて、例えば0.1~5.0Paである。成膜温度(成膜ローラー54によって温度調整されるワークフィルムWの温度)は、例えば-10℃~150℃である。 In the sputtering method, the pressure (second pressure) inside the sputtering chamber 60 is, for example, 0.1 to 5.0 Pa depending on the type of layer being formed. The film formation temperature (the temperature of the workpiece film W, which is adjusted by the film formation roller 54) is, for example, -10°C to 150°C.
成膜工程では、まず、スパッタ室60aでのスパッタリング法により、基材フィルム10上に密着層21を形成する。密着層21としてITO層を形成する場合、スパッタ室60a内のカソード61上に配置されるターゲットとして、ITOターゲットを用いる。そして、スパッタ室60aにアルゴンを導入しながらスパッタリングを実施する。または、スパッタ室60aにアルゴンおよび酸素を導入しながら反応性スパッタリングを実施する。 In the film formation process, first, an adhesion layer 21 is formed on the substrate film 10 by sputtering in the sputtering chamber 60a. When an ITO layer is formed as the adhesion layer 21, an ITO target is used as the target placed on the cathode 61 in the sputtering chamber 60a. Then, sputtering is performed while introducing argon into the sputtering chamber 60a. Alternatively, reactive sputtering is performed while introducing argon and oxygen into the sputtering chamber 60a.
成膜工程では、次に、スパッタ室60b~60eから選択される少なくとも一つのスパッタ室でのスパッタリング法により、密着層21上に無機物層22を形成する。例えば、反射防止層としての無機物層22(図2)を形成する場合、スパッタ室60bにて密着層21上に高屈折率層22aを形成し、スパッタ室60cにて高屈折率層22a上に低屈折率層22bを形成し、スパッタ室60dにて低屈折率層22b上に高屈折率層22cを形成し、スパッタ室60eにて高屈折率層22c上に高屈折率層22dを形成する。 In the film formation process, an inorganic layer 22 is then formed on the adhesion layer 21 by sputtering in at least one sputtering chamber selected from sputtering chambers 60b to 60e. For example, when forming an inorganic layer 22 (Figure 2) as an anti-reflection layer, a high refractive index layer 22a is formed on the adhesion layer 21 in sputtering chamber 60b, a low refractive index layer 22b is formed on the high refractive index layer 22a in sputtering chamber 60c, a high refractive index layer 22c is formed on the low refractive index layer 22b in sputtering chamber 60d, and a high refractive index layer 22d is formed on the high refractive index layer 22c in sputtering chamber 60e.
装置Yにおいて、プラズマ処理工程および成膜工程の後、ワークフィルムWとしての積層フィルムXは、接続室C5,C6内を通過して巻取り室R2内に至り、巻取りローラー52によって巻き取られる。 In device Y, after the plasma treatment process and film formation process, the laminated film X serving as the workpiece film W passes through connecting chambers C5 and C6 and enters winding chamber R2, where it is wound up by winding roller 52.
以上のようにして、長尺の積層フィルムXを製造できる。 In this way, a long laminated film X can be produced.
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替できる。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. Furthermore, the specific numerical values of the compounding amounts (contents), physical properties, parameters, etc. described below can be substituted for the upper limits (numerical values defined as "equal to or less than") or lower limits (numerical values defined as "equal to or greater than") of the corresponding compounding amounts (contents), physical properties, parameters, etc. described in the "Description of the Invention" above.
〔実施例1〕
以下の工程を順次に実施して、実施例1の積層フィルムを作製した。
Example 1
The laminated film of Example 1 was produced by carrying out the following steps in order.
まず、樹脂フィルムとしてのトリアセチルセルロース(TAC)フィルムの片面にハードコート層を形成して、基材フィルムを作製した(用意工程)。具体的には、まず、紫外線硬化型アクリルウレタン樹脂の酢酸ブチル溶液(品名「ルクシディア17-806」,固形分濃度80質量%,DIC社製)100質量部(固形分換算値)と、光重合開始剤(品名「Omnirad907」,IGM Resins社製)5質量部と、レベリング剤(品名「GRANDIC PC4100」,DIC社製)0.03質量部と、溶剤としての酢酸ブチルとを混合して、固形分濃度75質量%の第1樹脂組成物を調製した。次に、第1樹脂組成物に、更なる溶剤としてシクロペンタノンを加えて、固形分濃度50質量%の第2樹脂組成物を調製した。一方、長尺のTACフィルム(長さ100m,幅340mm,厚さ40μm)を用意した。次に、TACフィルムの片面に、第2樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、加熱によって乾燥させた後、紫外線照射によって硬化させた。これにより、TACフィルム上に厚さ5μmのハードコート(HC)層を形成した。加熱の温度は100℃とし、加熱の時間は60秒間とした。紫外線照射では、光源として高圧水銀ランプを用い、波長365nmの紫外線を塗膜に照射し、積算照射光量を300mJ/cm2とした。以上のようにして、HC層付きのTACフィルムを基材フィルムとして作製した。 First, a hard coat layer was formed on one side of a triacetyl cellulose (TAC) film as a resin film to prepare a substrate film (preparation step). Specifically, 100 parts by weight (solids equivalent) of a butyl acetate solution of UV-curable acrylic urethane resin (product name "Luxidia 17-806," solids concentration 80% by weight, manufactured by DIC Corporation), 5 parts by weight of a photopolymerization initiator (product name "Omnirad 907," manufactured by IGM Resins), 0.03 parts by weight of a leveling agent (product name "GRANDIC PC4100," manufactured by DIC Corporation), and butyl acetate as a solvent were mixed to prepare a first resin composition with a solids concentration of 75% by weight. Next, cyclopentanone was added as an additional solvent to the first resin composition to prepare a second resin composition with a solids concentration of 50% by weight. Meanwhile, a long TAC film (length 100 m, width 340 mm, thickness 40 μm) was prepared. Next, a second resin composition was applied to one side of the TAC film to form a coating film. This coating film was then dried by heating and then cured by ultraviolet irradiation. This resulted in a 5 μm-thick hard coat (HC) layer being formed on the TAC film. The heating temperature was 100°C, and the heating time was 60 seconds. For ultraviolet irradiation, a high-pressure mercury lamp was used as the light source, and ultraviolet rays with a wavelength of 365 nm were irradiated onto the coating film, with an integrated irradiation dose of 300 mJ/cm 2. In this manner, a TAC film with an HC layer was prepared as a substrate film.
次に、真空下においてロールトゥロール方式で基材フィルムを搬送しながら、当該基材フィルムに対するプラズマ処理工程とその後の成膜工程とを実施した(ロールトゥロールプロセス)。プラズマ処理工程および成膜工程には、ワークフィルムに対してロールトゥロール方式のプロセスを実施できる装置(第1装置)を使用した。第1装置は、繰出し室と、プラズマ処理室と、成膜室と、巻取り室とを備える。繰出し室、プラズマ処理室(第1プラズマ処理)、成膜室および巻取り室は、この順で配置され、且つ連通している。繰出し室は、繰出しローラーを備える。繰出しローラーには、ワークフィルムとして上記基材フィルムのロールをセットした。プラズマ処理室は、温度調節機能付き搬送ローラー(図4では搬送ローラー53)と、図5および図6に示すような、カバーブロック(図6ではカバーブロック73)で覆われた4つの低インダクタンスアンテナ(図5および図6ではLA71)とを備える。各低インダクタンスアンテナは、基材フィルムに対して平行な延び部(図5では延び部71a)を有する。4つの低インダクタンスアンテナにおいて、延出長さd1は88mmであり、最大長さd2(延び部の長さ)は100mmであり、離隔距離d3は112mmであり、中心間距離d4は290mmであり、中心間距離d5は280mmである(図5および図6)。各低インダクタンスアンテナは、プラズマ処理室外において、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源,周波数13.56MHz)と電気的に接続されている。プラズマ処理室内を走行する基材フィルムとカバーブロックとの間の離隔距離d’は、100mmである。成膜室は、スパッタ成膜室であり、成膜ローラー(図4では成膜ローラ54)と、第1および第2スパッタ室(図4ではスパッタ室60a,60b)とを備える。各スパッタ室は、成膜室内で区画された空間である。第1および第2スパッタ室は、成膜ローラーの周方向に沿って、基材フィルムの走行方向にこの順で配置されている。各スパッタ室は、成膜ローラーに対向配置されたカソードを備える。各スパッタ室には、室内にガスを導入するための必要数の流量調節バルブ付き第2ライン(図示略)が接続されている。巻取り室は、巻取りローラーを備える。 Next, a plasma treatment process and a subsequent film-forming process were performed on the substrate film while the substrate film was transported in a vacuum using a roll-to-roll method (roll-to-roll process). For the plasma treatment and film-forming processes, an apparatus (first apparatus) capable of performing roll-to-roll processes on a workpiece film was used. The first apparatus included a payout chamber, a plasma treatment chamber, a film-forming chamber, and a winding chamber. The payout chamber, plasma treatment chamber (first plasma treatment), film-forming chamber, and winding chamber were arranged in this order and were connected to each other. The payout chamber included a payout roller. A roll of the substrate film was set on the payout roller as the workpiece film. The plasma treatment chamber included a temperature-controlled transport roller (transport roller 53 in FIG. 4 ) and four low-inductance antennas (LA71 in FIG. 5 and FIG. 6 ) covered by cover blocks (cover block 73 in FIG. 6 ), as shown in FIG. 5 and FIG. 6 . Each low-inductance antenna has an extension (extension 71a in FIG. 5) parallel to the substrate film. The four low-inductance antennas have an extension length d1 of 88 mm, a maximum length d2 (length of the extension) of 100 mm, a separation distance d3 of 112 mm, a center-to-center distance d4 of 290 mm, and a center-to-center distance d5 of 280 mm (FIGS. 5 and 6). Each low-inductance antenna is electrically connected to a high-frequency power source (RF power source, frequency 13.56 MHz) via an impedance matcher outside the plasma processing chamber. The separation distance d' between the substrate film traveling within the plasma processing chamber and the cover block is 100 mm. The deposition chamber is a sputtering deposition chamber and includes a deposition roller (deposition roller 54 in FIG. 4) and first and second sputtering chambers (sputtering chambers 60a and 60b in FIG. 4). Each sputtering chamber is a partitioned space within the deposition chamber. The first and second sputtering chambers are arranged in this order along the circumferential direction of the deposition roller and in the running direction of the substrate film. Each sputtering chamber is equipped with a cathode arranged opposite the deposition roller. Each sputtering chamber is connected to a required number of second lines (not shown) equipped with flow rate control valves for introducing gas into the chamber. The winding chamber is equipped with a winding roller.
ロールトゥロールプロセスにおいて、プラズマ処理室では、基材フィルムのHC表面(第1面)に対してプラズマ処理した(プラズマ処理工程)。基材フィルムの走行速度(フィルム走行速度)は0.5m/分とした。温度調節機能付き搬送ローラーの温度は-8℃とした。プラズマ処理の条件は、次のとおりである。 In the roll-to-roll process, the HC surface (first side) of the base film was plasma treated in the plasma treatment chamber (plasma treatment process). The running speed of the base film (film running speed) was 0.5 m/min. The temperature of the temperature-controlled transport roller was -8°C. The plasma treatment conditions were as follows:
プラズマ処理室の到達真空度が1.0×10-4Paに至るまで装置内を真空排気した後、プラズマ処理室内に、酸素ガスを導入し、プラズマ処理室内の気圧を0.5Paとした。4本の低インダクタンスアンテナに対して高周波電源によって高周波電力5.0kWを印加することにより、当該アンテナの周辺に、酸素含有ガスの誘導結合プラズマを形成した(このプラズマによって、基材フィルムのHC層表面を処理した)。 The inside of the apparatus was evacuated until the ultimate vacuum of the plasma treatment chamber reached 1.0 × 10 −4 Pa, and then oxygen gas was introduced into the plasma treatment chamber to set the pressure inside the plasma treatment chamber to 0.5 Pa. By applying high-frequency power of 5.0 kW from a high-frequency power supply to the four low-inductance antennas, inductively coupled plasma of an oxygen-containing gas was formed around the antennas (the surface of the HC layer of the substrate film was treated with this plasma).
成膜室では、プラズマ処理後の基材フィルム上に、密着層と無機物層とを順次に形成した(成膜工程:密着層形成工程と無機物層形成工程)。具体的には、成膜室内の成膜ロールによって基材フィルムを冷却しながら搬送しつつ、第1スパッタ室にて基材フィルムのHC層上に密着層を形成し、第2スパッタ室にて密着層上に無機物層を形成した。成膜温度(成膜ロールの温度)は-8℃とした。より具体的には、以下のとおりである。 In the film-forming chamber, an adhesive layer and an inorganic layer were sequentially formed on the plasma-treated substrate film (film-forming process: adhesive layer formation process and inorganic layer formation process). Specifically, while the substrate film was cooled and transported by the film-forming roll in the film-forming chamber, an adhesive layer was formed on the HC layer of the substrate film in the first sputtering chamber, and an inorganic layer was formed on the adhesive layer in the second sputtering chamber. The film-forming temperature (temperature of the film-forming roll) was set to -8°C. More specifically, the process is as follows:
第1スパッタ室では、スパッタリング法により、厚さ5nmのITO層を密着層として形成した(密着層形成工程)。この工程では、成膜室内が到達真空度1.0×10-4Paに至るまで真空排気された後、第1スパッタ室内に、不活性ガスとしてのアルゴンを導入し、第1スパッタ室内の圧力を0.3Paとした。ターゲットとしては、酸化インジウムと酸化スズとの焼結体(酸化スズ濃度が10質量%のITO)を用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、DC電源を用いた。放電電力は1.0kWとした。 In the first sputtering chamber, a 5 nm thick ITO layer was formed as an adhesion layer by sputtering (adhesion layer formation process). In this process, the film formation chamber was evacuated to an ultimate vacuum of 1.0 × 10 -4 Pa, and then argon was introduced as an inert gas into the first sputtering chamber, setting the pressure in the first sputtering chamber to 0.3 Pa. A sintered body of indium oxide and tin oxide (ITO with a tin oxide concentration of 10% by mass) was used as the target. A DC power supply was used as the power source for applying voltage to the target. The discharge power was 1.0 kW.
第2スパッタ室では、反応性スパッタリング法により、厚さ20nmのSiO2層を無機物層として形成した。この工程では、成膜室内が上述のように真空排気された後、第2スパッタ室内に、不活性ガスとしてのアルゴンと、反応性ガスとしての酸素とを導入し、第2スパッタ室内の圧力を0.3Paとした。第2スパッタ室に導入されるアルゴン100体積部あたりの酸素導入量は、30体積部とした。ターゲットとしては、Siターゲットを用いた。ターゲットに対する電圧印加のための電源としては、MF-AC電源(60kHz)を用いた。放電電力は3.0kWとした。 In the second sputtering chamber, a 20 nm thick SiO2 layer was formed as an inorganic layer by reactive sputtering. In this process, after the film formation chamber was evacuated as described above, argon as an inert gas and oxygen as a reactive gas were introduced into the second sputtering chamber, and the pressure in the second sputtering chamber was set to 0.3 Pa. The amount of oxygen introduced per 100 volume parts of argon introduced into the second sputtering chamber was 30 volume parts. A Si target was used as the target. A MF-AC power supply (60 kHz) was used as the power source for applying voltage to the target. The discharge power was 3.0 kW.
以上のようにして、実施例1の積層フィルムを作製した。実施例1の積層フィルムは、HC層付き基材フィルムと、HC層上の密着層(ITO)と、密着層上の無機物層(SiO2)とを備える。実施例1の積層フィルムの基材フィルムは、HC層表面がプラズマ処理されている。このプラズマ処理は、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)である。 In this manner, the laminate film of Example 1 was produced. The laminate film of Example 1 included a substrate film with an HC layer, an adhesion layer (ITO) on the HC layer, and an inorganic layer (SiO 2 ) on the adhesion layer. The substrate film of the laminate film of Example 1 had the HC layer surface plasma-treated. This plasma treatment was an inductively coupled plasma treatment using an oxygen-containing gas generated by application of high-frequency power to a low-inductance antenna (oxygen-LAICP treatment).
〔実施例2〕
次のこと以外は実施例1の積層フィルムと同様にして、実施例2の積層フィルムを作製した。基材フィルムの走行速度を1.0m/分とし、プラズマ処理工程において印加した高周波電力を3.5kWとした。
Example 2
The laminated film of Example 2 was produced in the same manner as the laminated film of Example 1, except for the following: The running speed of the base film was 1.0 m/min, and the high-frequency power applied in the plasma treatment step was 3.5 kW.
〔比較例1〕
まず、実施例1での用意工程と同様に、TACフィルムの片面にHC層を形成して基材フィルム(TCAフィルム/HC層)を作製した。
Comparative Example 1
First, in the same manner as in Example 1, an HC layer was formed on one side of a TAC film to prepare a substrate film (TCA film/HC layer).
次に、真空下においてロールトゥロール方式で基材フィルムを搬送しながら、当該基材フィルムに対するプラズマ処理工程とその後の成膜工程とを実施した(ロールトゥロールプロセス)。プラズマ処理工程および成膜工程には、ワークフィルムに対してロールトゥロール方式のプロセスを実施できる第2装置を使用した。第2装置は、第1プラズマ処理の代わりに第2プラズマ処理室を備えること以外は、第1装置と同じ構成を有する。第2プラズマ処理室は、プラズマ発生用の一対の平面電極としてのカソード電極およびアノード電極(いずれもSUS304製の矩形電極)を備える。一対の平面電極は、50mmの間隔を空けて、第2プラズマ処理室内を通過する基材フィルムに対して平行に配置されている。アノード電極は、第2プラズマ処理室内を通過する基材フィルムから35mm離れた位置に配置され、プラズマ処理室外で接地されている。カソード電極は、基材フィルムのHC層表面に対向するように配置され、インピーダンス整合器を介して高周波電源(RF電源,13.56MHz)に電気的に接続されている。基材フィルムに対向する各電極の、フィルム走行方向の長さは110mmであり、幅方向の長さは430mmである。 Next, the substrate film was transported under vacuum using a roll-to-roll method, while undergoing a plasma treatment process and a subsequent film deposition process (roll-to-roll process). A second device capable of performing roll-to-roll processes on workpiece films was used for the plasma treatment and film deposition processes. The second device had the same configuration as the first device, except that it had a second plasma treatment chamber instead of the first plasma treatment chamber. The second plasma treatment chamber had a pair of planar electrodes for generating plasma: a cathode electrode and an anode electrode (both rectangular electrodes made of SUS304). The pair of planar electrodes were spaced 50 mm apart and positioned parallel to the substrate film passing through the second plasma treatment chamber. The anode electrode was positioned 35 mm away from the substrate film passing through the second plasma treatment chamber and was grounded outside the plasma treatment chamber. The cathode electrode was positioned facing the HC layer surface of the substrate film and was electrically connected to a high-frequency power source (RF power source, 13.56 MHz) via an impedance matcher. The length of each electrode facing the base film in the film running direction is 110 mm, and the length in the width direction is 430 mm.
ロールトゥロールプロセスにおいて、第2プラズマ処理室では、基材フィルムのHC表面(第1面)に対してプラズマ処理した(ボンバード処理)。基材フィルムの走行速度(フィルム走行速度)は1.0m/分とした。プラズマ処理の条件は、次のとおりである。 In the roll-to-roll process, the HC surface (first side) of the substrate film was plasma treated (bombardment treatment) in the second plasma treatment chamber. The running speed of the substrate film (film running speed) was 1.0 m/min. The plasma treatment conditions were as follows:
第2プラズマ処理室の到達真空度が1.0×10-4Paに至るまで装置内を真空排気した後、第2プラズマ処理室内に、アルゴンを導入し、プラズマ処理室内の圧力を0.5Paとした。平面電極間に対して高周波電源によって電力550Wを印加することにより、容量結合プラズマ(CCP)を発生させた。このプラズマ環境下において、基材フィルムのHC層表面に対して、アルゴンイオンによるボンバード処理(Ar-BB処理)を実施した。 The apparatus was evacuated until the ultimate vacuum in the second plasma treatment chamber reached 1.0 × 10 -4 Pa, and then argon was introduced into the second plasma treatment chamber to set the pressure in the plasma treatment chamber to 0.5 Pa. A capacitively coupled plasma (CCP) was generated by applying 550 W of power between the planar electrodes using a high-frequency power supply. In this plasma environment, the surface of the HC layer of the substrate film was subjected to argon ion bombardment treatment (Ar-BB treatment).
成膜室では、プラズマ処理後の基材フィルム上に、実施例1に関して上述したのと同様に、密着層と無機物層とを順次に形成した。 In the film formation chamber, an adhesive layer and an inorganic layer were formed sequentially on the plasma-treated substrate film in the same manner as described above for Example 1.
以上のようにして、比較例1の積層フィルムを作製した。比較例1の積層フィルムは、HC層付き基材フィルムと、HC層上の密着層(ITO)と、密着層上の無機物層(SiO2)とを備える。比較例1の積層フィルムの基材フィルムは、HC層表面がプラズマ処理されている。このプラズマ処理は、アルゴン含有ガスを用いた容量結合プラズマによるイオンボンバード処理(Ar-BB処理)である。 In this manner, a laminate film of Comparative Example 1 was produced. The laminate film of Comparative Example 1 included a substrate film with an HC layer, an adhesion layer (ITO) on the HC layer, and an inorganic layer (SiO 2 ) on the adhesion layer. The substrate film of the laminate film of Comparative Example 1 had the HC layer surface plasma-treated. This plasma treatment was an ion bombardment treatment (Ar-BB treatment) using capacitively coupled plasma using argon-containing gas.
〔比較例2〕
次のこと以外は実施例1の積層フィルムと同様にして、比較例2の積層フィルムを作製した。基材フィルムの走行速度を1.0m/分とし、プラズマ処理工程において印加した高周波電力を2.0kWとした。
Comparative Example 2
A laminated film of Comparative Example 2 was produced in the same manner as the laminated film of Example 1, except for the following: The running speed of the base film was 1.0 m/min, and the high-frequency power applied in the plasma treatment step was 2.0 kW.
〈表面自由エネルギー〉
実施例1,2および比較例1,2の各積層フィルムについて、基材フィルムのプラズマ処理面の表面自由エネルギーを、次のようにして求めた。
<Surface free energy>
For each of the laminated films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the surface free energy of the plasma-treated surface of the substrate film was determined as follows.
まず、積層フィルムの製造過程における、プラズマ処理後であって密着層形成前の基材フィルムをサンプリングし、当該基材フィルムから所定サイズの試料フィルムを切り出した。次に、水平に配置されたスライドガラスの上に、試料フィルムを置いた。具体的には、試料フィルムにおけるプラズマ処理面(HC層表面)が上を向くように、当該試料フィルムをスライドガラス上に置いた。次に、23℃および相対湿度50%の雰囲気下で、スライドガラス上の試料フィルムのプラズマ処理面に、2μLの所定の液体を滴下して液滴を形成した(液滴の形成)。次に、試料フィルム表面(プラズマ処理面)に対する液滴の接触角を、接触角計(品名「DMs-401」,協和界面科学社製)によって測定した(接触角の測定)。液体としては、水(H2O)、ヨウ化メチレン(CH2I2)および1-ブロモナフタレンを用いた。液体ごとに、液滴の形成とその後の接触角の測定とを含む一連の作業を、5回、実施した。測定は、基材フィルムに対するプラズマ処理の後、24時間以内に実施した。液体ごとの5回の測定値の平均を、当該液体での接触角とした。以上のようにして、試料フィルムにおける、水の接触角θwと、ヨウ化メチレンの接触角θiと、1-ブロモナフタレンの接触角θbとを得た。 First, a substrate film was sampled after plasma treatment but before the formation of an adhesive layer during the manufacturing process of the laminated film, and a sample film of a predetermined size was cut from the substrate film. Next, the sample film was placed on a horizontally placed glass slide. Specifically, the sample film was placed on the glass slide with the plasma-treated surface (HC layer surface) of the sample film facing upward. Next, 2 μL of a predetermined liquid was dropped onto the plasma-treated surface of the sample film on the glass slide in an atmosphere of 23°C and 50% relative humidity to form a droplet (droplet formation). Next, the contact angle of the droplet with respect to the sample film surface (plasma-treated surface) was measured using a contact angle meter (product name "DMs-401", manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. ) (contact angle measurement). The liquids used were water (H O ), methylene iodide (CH I ), and 1-bromonaphthalene. For each liquid, a series of steps including droplet formation and subsequent contact angle measurement was performed five times. The measurements were carried out within 24 hours after the plasma treatment of the substrate film. The average of five measurements for each liquid was taken as the contact angle for that liquid. In this way, the contact angle of water (θw), the contact angle of methylene iodide (θi), and the contact angle of 1-bromonaphthalene (θb) for the sample film were obtained.
次に、試料フィルムごとに、水の接触角θw、ヨウ化メチレンの接触角θi、および1-ブロモナフタレンの接触角θbの値を用いて、北崎-畑の理論における3元連立方程式を解くことにより、表面自由エネルギーγを表すγ=γd+γp+γhの式におけるγd,γp,γhを導出した。北崎-畑の理論は、例えば、日本接着協会誌のVol.8, No.3, p.131-141(1972年)に記載されている。式中のγdは、表面自由エネルギーの分散成分であり、γpは、表面自由エネルギーの極性成分であり、γhは、表面自由エネルギーの水素結合成分である。そして、γd,γp,γhを和して得られる値(γ)を、試料フィルムのプラズマ処理面の表面自由エネルギーとして求めた。導出に必要な値として、水の表面自由エネルギーにおける分散成分γdを29.1mN/mとし、極性成分γpを1.3mN/mとし、水素結合成分γhを42.4mN/mとした。ヨウ化メチレンの表面自由エネルギーにおける分散成分γdを46.8mN/mとし、極性成分γpを4.0mN/mとし、水素結合成分γhを0.0mN/mとした。1-ブロモナフタレンの表面自由エネルギーにおける分散成分γdを44.4mN/mとし、極性成分γpを0.1mN/mとし、水素結合成分γhを0.0mN/mとした。試料フィルムにおけるプラズマ処理面の表面自由エネルギー(mN/m)を、表1に示す。 Next, for each sample film, the contact angle of water θw, the contact angle of methylene iodide θi, and the contact angle of 1-bromonaphthalene θb were used to solve the three simultaneous equations of the Kitazaki-Hata theory, thereby deriving γd , γp, and γh in the equation γ = γd + γp + γh , which represents the surface free energy γ . The Kitazaki-Hata theory is described, for example, in Journal of the Japan Adhesion Association, Vol. 8, No. 3, pp. 131-141 (1972). In this equation, γd is the dispersion component of the surface free energy, γp is the polar component of the surface free energy, and γh is the hydrogen bond component of the surface free energy. The value (γ) obtained by adding γd , γp , and γh was then calculated as the surface free energy of the plasma-treated surface of the sample film. The values required for derivation were: the dispersion component γd of the surface free energy of water was set to 29.1 mN/m, the polar component γp was set to 1.3 mN/m, and the hydrogen bond component γh was set to 42.4 mN/m. The dispersion component γd of the surface free energy of methylene iodide was set to 46.8 mN/m, the polar component γp was set to 4.0 mN/m, and the hydrogen bond component γh was set to 0.0 mN/m. The dispersion component γd of the surface free energy of 1-bromonaphthalene was set to 44.4 mN/m, the polar component γp was set to 0.1 mN/m, and the hydrogen bond component γh was set to 0.0 mN/m. The surface free energies (mN/m) of the plasma-treated surfaces of the sample films are shown in Table 1.
〈表面粗さ〉
実施例1,2および比較例1,2の各積層フィルムについて、基材フィルムの第1面の表面粗さを調べた。具体的には、まず、積層フィルムの製造過程における、プラズマ処理後であって密着層形成前の基材フィルムをサンプリングし、当該基材フィルムの第1面(HC層表面)の表面粗さSa(ISO 25178に基づく算術平均高さ)を、原子間力顕微鏡(品名「Dimention Edge」,Bruker社製)による1μm四方の観察像において測定した。本測定においては、測定モードをタッピングモードとし、アンチモンドープSiカンチレバー(品名「RTESP-300」,Bruker社製)を探針として用いた。測定結果を表1に示す。
<Surface roughness>
The surface roughness of the first surface of the substrate film was examined for each of the laminate films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. Specifically, first, a substrate film was sampled after plasma treatment and before the formation of the adhesive layer during the manufacturing process of the laminate film, and the surface roughness Sa (arithmetic mean height based on ISO 25178) of the first surface (HC layer surface) of the substrate film was measured in a 1 μm square observation image using an atomic force microscope (product name "Dimension Edge", manufactured by Bruker). In this measurement, the measurement mode was set to tapping mode, and an antimony-doped Si cantilever (product name "RTESP-300", manufactured by Bruker) was used as a probe. The measurement results are shown in Table 1.
〈界面長の比率〉
実施例1,2および比較例1,2の各積層フィルムについて、断面視における、基材フィルムと密着層との界面の第1界面長L1に対する、密着層と無機物層との界面の第2界面長L2の比率を、調べた。具体的には、次のとおりである。
<Interface length ratio>
The ratio of the second interface length L2 between the adhesive layer and the inorganic layer to the first interface length L1 between the base film and the adhesive layer in a cross-sectional view was examined for each of the laminate films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. Specifically, the ratio is as follows:
まず、FIBマイクロサンプリング法により、積層フィルムの断面観察用の試料を作製した。FIBマイクロサンプリング法では、FIB装置(品名「FB2200」,Hitachi製)を使用し、初期加速電圧を40kVとし、仕上げ加速電圧を10kVとした。次に、試料の断面をFE-TEMによって観察した。この観察では、FE-TEM装置(品名「JEM-2800」,JEOL製)を使用し、加速電圧を200kVとした。図7は、実施例1の試料の断面の観察画像を、一例として、模式的に表す。実施例1における観察画像においては、基材フィルム10のHC層11と、密着層21と、無機物層22とが観察された。図8は、比較例1の試料の断面の観察画像を、他の例として、模式的に表す。比較例1における観察画像においては、基材フィルム10’のHC層11’と、密着層21’と、無機物層22’とが観察された。次に、観察画像を、画像処理ソフトImageJによって解析した。これにより、観察画像(断面視)中の所定画像範囲における、基材フィルム10(10’)と密着層21(21’)との界面の第1界面長L1と、密着層21(21’)と無機物層22(22’)との界面の第2界面長L2とを求めた。そして、第1界面長L1に対する第2界面長L2の比率(L2/L1)を算出した。その値を表1に示す。 First, a sample for cross-sectional observation of the laminate film was prepared using the FIB microsampling method. For the FIB microsampling method, an FIB device (product name "FB2200", manufactured by Hitachi) was used, with an initial acceleration voltage of 40 kV and a finishing acceleration voltage of 10 kV. Next, the cross-section of the sample was observed using an FE-TEM. For this observation, an FE-TEM device (product name "JEM-2800", manufactured by JEOL) was used, with an acceleration voltage of 200 kV. Figure 7 shows a schematic representation of an example of a cross-sectional image of the sample in Example 1. The HC layer 11, adhesion layer 21, and inorganic layer 22 of the substrate film 10 were observed in the image in Example 1. Figure 8 shows a schematic representation of a cross-sectional image of the sample in Comparative Example 1, as another example. In the observation image of Comparative Example 1, the HC layer 11', adhesive layer 21', and inorganic layer 22' of the base film 10' were observed. The observation image was then analyzed using image processing software ImageJ. As a result, the first interface length L1 of the interface between the base film 10 (10') and adhesive layer 21 (21') and the second interface length L2 of the interface between the adhesive layer 21 (21') and inorganic layer 22 (22') were determined within a predetermined image range in the observation image (cross-sectional view). The ratio of the second interface length L2 to the first interface length L1 (L2/L1) was then calculated. The values are shown in Table 1.
〈密着性〉
実施例1,2および比較例1,2の各積層フィルムについて、下記の第1試験および第2試験を実施して、無機物層の密着性を調べた。
<Adhesion>
The laminated films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to the following first and second tests to examine the adhesion of the inorganic layer.
第1試験:
まず、積層フィルムにおける基材フィルムの側をガラス板に固定した。次に、ガラス板上の積層フィルムの無機物層に対し、温度85℃、相対湿度45%、および照射強度(290nm~450nm積算照度)150mW/cm2の条件で、32.5時間、メタルハライドランプによって光を照射した(促進耐候性試験)。この試験は、岩崎電気社製の「アイスーパーUVテスター SUVーW161」によって実施した。
First test:
First, the substrate film side of the laminate film was fixed to a glass plate. Next, the inorganic layer of the laminate film on the glass plate was irradiated with light from a metal halide lamp for 32.5 hours under conditions of a temperature of 85°C, a relative humidity of 45%, and an irradiation intensity (integrated illuminance from 290 nm to 450 nm) of 150 mW/ cm2 (accelerated weathering test). This test was performed using an "Eye Super UV Tester SUV-W161" manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.
第2試験:
まず、第1試験後のガラス板上の積層フィルムにおける無機物層および密着層に対し、カッターナイフにより、第1方向に直線的に延びる11本の平行な第1の切り込み(1mm間隔)と、第1方向と直交する第2方向に直線的に延びる11本の平行な第2の切り込み(1mm間隔)とを形成し、第1および第2の切り込みによって100個のマス目を形成した。次に、積層フィルムにおける100個のマス目の領域に対し、イソプロピルアルコールを2mL/分で連続的に滴下しつつ、ポリエステルワイパー(品名「アンティコンゴールド」,サンプラテック社製)を、ワイパー接触面20mm×20mm、荷重1.5kg/20mm□、摺動速度50mm/秒および1000往復の条件で、摺動させた。次に、100個のマス目のうち、0.25mm2以上の剥がれが生じたマス目の数をカウントした。次に、カウント数を100で除して剥がれ率(%)を算出した。
Second test:
First, eleven parallel first incisions (1 mm apart) extending linearly in a first direction and eleven parallel second incisions (1 mm apart) extending linearly in a second direction perpendicular to the first direction were made with a cutter knife on the inorganic layer and adhesive layer of the laminate film on the glass plate after the first test. The first and second incisions formed 100 grids. Next, isopropyl alcohol was continuously dripped at 2 mL/min onto the 100 grid areas of the laminate film, while a polyester wiper (trade name "Anticon Gold", manufactured by Sanplatec Co., Ltd.) was slid over the wiper contact surface of 20 mm x 20 mm, a load of 1.5 kg/20 mm, a sliding speed of 50 mm/sec, and 1,000 reciprocations. Next, the number of grids that exhibited peeling of 0.25 mm or more was counted. The peeling rate (%) was calculated by dividing the count by 100.
そして、剥がれ率が5%以下である場合を“良”と評価し、剥がれ率が5%超である場合を“不良”と評価した。その結果を表1に示す。 A peeling rate of 5% or less was evaluated as "good," and a peeling rate of more than 5% was evaluated as "poor." The results are shown in Table 1.
[評価]
比較例1の積層フィルムでは、基材フィルムのHC層が粒子を含有しない。そのため、図8に示すように、基材フィルム10’の表面(密着層21’側の表面)は、粒子に起因する凹凸を有しない。また、比較例1の積層フィルムの製造過程におけるプラズマ処理は、上述のように、アルゴン含有ガスを用いた容量結合プラズマによるイオンボンバード処理(Ar-BB処理)である。Ar-BB処理によると、酸素-LAICP処理と比較して、基材フィルム表面を活性化できない。このことは、比較例1における基材フィルムのプラズマ処理面の表面自由エネルギーが、実施例1における基材フィルムのプラズマ処理面の表面自由エネルギーよりも小さいことに表れている。加えて、Ar-BB処理によると、酸素-LAICP処理と比較して、基材フィルム表面を粗化できない、という知見を発明者らは得ている。このような比較例1の積層フィルムでは、第1界面長L1に対する第2界面長L2の比率(L2/L1)が、1.10を有意に下回った。そのため、比較例1の積層フィルムでは、無機物層の密着性を確保できなかった。
[evaluation]
In the laminate film of Comparative Example 1, the HC layer of the substrate film does not contain particles. Therefore, as shown in FIG. 8 , the surface of the substrate film 10′ (the surface on the adhesive layer 21′ side) does not have irregularities due to particles. Furthermore, as described above, the plasma treatment used in the manufacturing process of the laminate film of Comparative Example 1 is ion bombardment treatment (Ar-BB treatment) using capacitively coupled plasma with argon-containing gas. Compared to oxygen-LAICP treatment, Ar-BB treatment is less effective at activating the substrate film surface. This is reflected in the fact that the surface free energy of the plasma-treated surface of the substrate film in Comparative Example 1 is lower than that of the plasma-treated surface of the substrate film in Example 1. Additionally, the inventors have found that Ar-BB treatment is less effective at roughening the substrate film surface compared to oxygen-LAICP treatment. In the laminate film of Comparative Example 1, the ratio of the second interface length L2 to the first interface length L1 (L2/L1) was significantly lower than 1.10. Therefore, in the laminated film of Comparative Example 1, the adhesion of the inorganic layer could not be ensured.
比較例2の積層フィルムでは、基材フィルムのHC層が粒子を含有しないため、基材フィルムの表面(密着層側の表面)は、粒子に起因する凹凸を有しない。また、比較例2の積層フィルムの製造過程におけるプラズマ処理は、上述のように、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)であるが、印加される高周波電力が十分ではない。このような比較例2の積層フィルムでは、第1界面長L1に対する第2界面長L2の比率(L2/L1)が、1.10を有意に下回った。そのため、比較例2の積層フィルムでは、無機物層の密着性を確保できなかった。 In the laminate film of Comparative Example 2, the HC layer of the base film does not contain particles, so the surface of the base film (the surface on the adhesive layer side) does not have irregularities caused by particles. Furthermore, as described above, the plasma treatment in the manufacturing process of the laminate film of Comparative Example 2 is an inductively coupled plasma treatment using an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP treatment) generated by applying high-frequency power to a low-inductance antenna, but the applied high-frequency power is insufficient. In such a laminate film of Comparative Example 2, the ratio of the second interface length L2 to the first interface length L1 (L2/L1) was significantly less than 1.10. Therefore, the laminate film of Comparative Example 2 was unable to ensure adhesion of the inorganic layer.
実施例1の積層フィルムでは、基材フィルムのHC層が粒子を含有しない。そのため、図7に示すように、基材フィルム10の表面(密着層21側の表面)は、粒子に起因する凹凸を有しない。しかし、実施例1の積層フィルムの製造過程におけるプラズマ処理は、上述のように、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)であり、且つ、印加される高周波電力は十分に大きい。このような酸素-LAICP処理によると、Ar-BB処理および印加電力が不十分な酸素-LAICP処理と比較して、基材フィルム表面をナノメートルオーダーの微細凹凸で粗化でき、また、基材フィルム表面を活性化できる。このことは、図7に示すように、基材フィルム10上に形成されている密着層21の無機物層22側の表面に、表れている。密着層の当該表面には、基材フィルム10の高活性表面の微細凹凸が起点となって、密着層の成膜過程で当該微細凹凸より成長した凹凸が形成されている。具体的には、実施例1の積層フィルムでは、第1界面長L1に対する第2界面長L2の比率(L2/L1)が1.10以上であった。そのため、実施例1の積層フィルムでは、無機物層の密着性を確保できた。 In the laminate film of Example 1, the HC layer of the substrate film does not contain particles. Therefore, as shown in Figure 7, the surface of the substrate film 10 (the surface on the adhesive layer 21 side) does not have irregularities due to particles. However, as described above, the plasma treatment in the manufacturing process of the laminate film of Example 1 is an inductively coupled plasma treatment using an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP treatment) generated by applying high-frequency power to a low-inductance antenna, and the applied high-frequency power is sufficiently high. This oxygen-LAICP treatment roughens and activates the substrate film surface with nanometer-order fine irregularities, compared to Ar-BB treatment and oxygen-LAICP treatment with insufficient applied power. This is evident in the surface of the inorganic layer 22 side of the adhesive layer 21 formed on the substrate film 10, as shown in Figure 7. The surface of the adhesive layer is formed with irregularities that originate from the fine irregularities on the highly activated surface of the substrate film 10 and grow from these fine irregularities during the deposition process of the adhesive layer. Specifically, in the laminate film of Example 1, the ratio of the second interface length L2 to the first interface length L1 (L2/L1) was 1.10 or greater. Therefore, the laminate film of Example 1 was able to ensure adhesion of the inorganic layer.
実施例2の積層フィルムでは、基材フィルムのHC層が粒子を含有しない。そのため、実施例1の積層フィルムと同様に、基材フィルム10の表面(密着層21側の表面)は、粒子に起因する凹凸を有しない。しかし、実施例2の積層フィルムの製造過程におけるプラズマ処理は、実施例1におけるプラズマ処理と同様に、低インダクタンスアンテナに対する高周波電力の印加によって発生する、酸素含有ガスを用いた誘導結合プラズマによる処理(酸素-LAICP処理)であり、且つ、印加される高周波電力は十分に大きい。このような酸素-LAICP処理によると、Ar-BB処理および印加電力が不十分な酸素-LAICP処理と比較して、基材フィルム表面をナノメートルオーダーの微細凹凸で粗化でき、また、基材フィルム表面を活性化できる。密着層の当該表面には、基材フィルム10の高活性表面の微細凹凸が起点となって、密着層の成膜過程で当該微細凹凸より成長した凹凸が形成されている。具体的には、実施例2の積層フィルムでは、第1界面長L1に対する第2界面長L2の比率(L2/L1)が1.10以上であった。そのため、実施例2の積層フィルムでは、無機物層の密着性を確保できた。 In the laminate film of Example 2, the HC layer of the substrate film does not contain particles. Therefore, like the laminate film of Example 1, the surface of the substrate film 10 (the surface on the adhesive layer 21 side) does not have irregularities caused by particles. However, like the plasma treatment in Example 1, the plasma treatment in the manufacturing process of the laminate film of Example 2 is an inductively coupled plasma treatment using an oxygen-containing gas (oxygen-LAICP treatment) generated by applying high-frequency power to a low-inductance antenna, and the applied high-frequency power is sufficiently high. This oxygen-LAICP treatment roughens the substrate film surface with nanometer-order fine irregularities and activates the substrate film surface, compared to Ar-BB treatment and oxygen-LAICP treatment with insufficient applied power. The surface of the adhesive layer is formed with irregularities that originate from the fine irregularities on the highly activated surface of the substrate film 10 and grow from these fine irregularities during the deposition process of the adhesive layer. Specifically, in the laminate film of Example 2, the ratio of the second interface length L2 to the first interface length L1 (L2/L1) was 1.10 or greater. Therefore, the laminate film of Example 2 was able to ensure adhesion of the inorganic layer.
X 積層フィルム
H 厚さ方向
D 面方向
10 基材フィルム
10a 第1面
10b 第2面
11 樹脂フィルム
12 硬化樹脂層
21 密着層
22 無機物層
22a,22c 高屈折率層
22b,22d 低屈折率層
X: Laminated film H; Thickness direction D: Plane direction 10: Base film 10a; First surface 10b; Second surface 11: Resin film 12; Cured resin layer 21; Adhesion layer 22; Inorganic layers 22a, 22c; High refractive index layers 22b, 22d; Low refractive index layer
Claims (5)
前記硬化樹脂層の無機酸化物粒子の含有量は、20質量%以下であり、
前記厚さ方向の断面視において、前記基材フィルムと前記密着層との界面における第1界面長に対する、前記密着層と前記無機物層との界面における第2界面長の比率が、1.10以上、2.00以下である、積層フィルム。 A laminated film comprising: a substrate film including a resin film and a cured resin layer on the resin film; an adhesive layer on the cured resin layer of the substrate film; and an inorganic layer on the adhesive layer,
the content of inorganic oxide particles in the cured resin layer is 20% by mass or less,
A laminated film, wherein, in a cross-sectional view in the thickness direction, a ratio of a second interface length at the interface between the adhesive layer and the inorganic layer to a first interface length at the interface between the base film and the adhesive layer is 1.10 or more and 2.00 or less .
Priority Applications (5)
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