专利名称：成型制品、其制备方法、电子设备构件以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有优异的阻气性和透明性的成型制品、其制备方法、含有该成型制品的电子设备构件、以及具备该电子设备构件的电子设备。
背景技术：
近年来，为了实现液晶显示器或电致发光(EL)显示器等显示器的薄型化、轻量化、柔性化等，人们探讨使用透明塑料薄膜代替玻璃板来作为基板。但是，与玻璃板相比，塑料薄膜容易透过水蒸气或氧等，有容易引起显示器内部元件劣化的问题。为解决该问题，专利文献1中提出了在透明塑料薄膜上层叠由金属氧化物构成的透明阻气层的柔性显示器基板。但是，由于该文献记载的柔性显示器基板是通过蒸镀法、离子喷镀法、溅射法等在透明塑料薄膜表面层叠由金属氧化物构成的透明阻气层而成的，因此，若将该基板卷曲或弯折，则有阻气层产生裂缝、阻气性降低的问题。专利文献2中公开了一种阻气性叠层体，其由塑料薄膜和在该塑料薄膜的至少一个面上层叠以聚有机倍半硅氧烷为主成分的树脂层得到。但是，为了获得对氧、水蒸气等的阻气性，必须进一步层叠无机化合物层，因此有工序繁杂、成本提高，还有使用有毒气体的危险性等问题。专利文献1 日本特开2000-338901号公报专利文献2 日本特开2006-123307号公报
发明内容
本发明针对上述的现有技术而设，其课题在于提供具有优异的阻气性和透明性的成型制品、其制备方法、含有该成型制品的电子设备构件、以及具备该电子设备构件的电子设备。本发明人为解决上述课题进行了深入的研究，结果发现具有由至少含有氧原子、 碳原子和硅原子的材料构成的、自表面向深度方向氧原子的存在比例逐渐减少、碳原子的存在比例逐渐增加的层(阻气层)的成型制品具有优异的阻气性、透明性和耐弯折性。进一步发现，通过对表面部分具有含聚有机硅氧烷系化合物的层的成型物的、上述含聚有机硅氧烷系化合物的层的表面部分注入离子，可以简便且高效地制备上述具有阻气层的成型制品，从而完成了本发明。S卩，本发明的第1方面提供下述(I)-(IO)的成型制品。(1)成型制品，该成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料构成的阻气层，其特征在于自该阻气层表面向深度方向，层中的氧原子的存在比例逐渐减少，碳原子的存在比例逐渐增加。(2) (1)的成型制品，其特征在于在上述阻气层的表层部分，相对于氧原子、碳原子和硅原子的总存在量，氧原子的存在比例为10-70%，碳原子的存在比例为10-70%，硅原子的存在比例为5-35%。(3) (1)或(2)的成型制品，其特征在于在上述阻气层的表层部分的X射线光电 子能谱(XPS)测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置是102-104eV。(4) (1)-(3)中任一项的成型制品，其特征在于上述成型制品含有聚有机硅氧烷系化合物。(5) (4)的成型制品，其特征在于上述聚有机硅氧烷系化合物是下式(a)或(b)
所示的聚有机硅氧烷
H
-4-S—OH~
Arx /
Ca)
(O
\ Ry / (b)(式中，Rx、Ry各自独立，表示氢原子、无取代或具有取代基的烷基、无取代或具有取代基的链烯基、无取代或具有取代基的芳基等非水解性基团。需说明的是，式(a)的多个 Rx、式(b)的多个Ry分别相同或不同，上述式(a)的2个Rx不均为氢原子)。(6)⑴_(5)中任一项的成型制品，其特征在于上述阻气层在厚度为 30nm-200 μ m、含有聚有机硅氧烷系化合物的层的表面部分形成，该阻气层的深度为 5nm-100nmo(7) (1)-(6)中任一项的成型制品，其特征在于上述阻气层是向含有聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子得到的层。(8) (7)的成型制品，其特征在于上述注入了离子的部分是上述含有聚有机硅氧烷系化合物的层的表层部分。(9) (7)的成型制品，其特征在于上述离子是将选自氢、氮、氧、稀有气体和氟碳的至少一种气体离子化所得。(10) (7)的成型制品，其特征在于上述离子的注入是通过等离子体离子注入进行的。本发明的第2方面提供下述(11)_(16)的成型制品的制备方法。(11) (I)-(IO)中任一项的成型制品的制备方法，该方法具有以下步骤对表面部分具有含聚有机硅氧烷系化合物的层的成型物的、上述含聚有机硅氧烷系化合物的层注入罔子。(12) (11)的成型制品的制备方法，其特 征在于上述注入离子的步骤是将选自氢、氮、氧、稀有气体和氟碳的至少一种气体离子化后注入的步骤。(13) (11)或(12)的成型制品的制备方法，其特征在于上述注入离子的步骤是注入等离子体离子的步骤。(14) (11)-(13)中任一项的成型制品的制备方法，其特征在于上述注入离子的步骤是将表面部分具有含聚有机硅氧烷系化合物的层的长成型物沿一定方向传送，同时对上述含聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子的步骤。本发明的第3方面提供下述(15)的电子设备构件。(15)含有上述(I)-(IO)中任一项的成型制品的电子设备构件。本发明的第4方面提供下述(16)的电子设备。(16)具备上述(15)的电子设备构件的电子设备。本发明的成型制品具有优异的阻气性能，耐弯折性优异、透明性良好。根据本发明的制备方法，可以安全且简便地制备具有优异阻气性的本发明的成型制品。另外，与无机膜成膜相比，可以以低成本容易地实现大面积化。本发明的电子设备构件具有优异的阻气性和透明性。附图简述
图1表示本发明中使用的等离子体离子注入装置的示意构成。图2表示本发明中使用的等离子体离子注入装置的示意构成。图3表示实施例1的成型制品1的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图4表示实施例2的成型制品2的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图5表示实施例3的成型制品3的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图6表示实施例4的成型制品4的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图7表示实施例5的成型制品5的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图8表示实施例6的成型制品6的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图9表示实施例7的成型制品7的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图10表示实施例8的成型制品8的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。
图11表示实施例9的成型制品9的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例 )。图12表示实施例10的成型制品10的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(％ )。图13表示比较例1的成型制品19的阻气层中氧原子、碳原子和硅原子的存在比例(％ )。
图14表示实施例2的成型制品2的阻气层的XPS分析中，硅原子的2p电子轨道的结合能量分布。符号说明la、Ic…薄膜状的成型物、lb、1 Cl···薄膜状的成型制品、2a、2b…旋转罐、3a、3b…展开辊、4…等离子体放电用电极、5a、5b…卷绕辊、6a、6b…输出辊、7a、7b…脉冲电源、9a、9b…高电压脉冲、10a、IOb...气体导入口、11a、lib…腔室、13…中心轴、15…高电压导入端子、20a、20b…油扩散泵实施发明的最佳方式以下，将本发明分成1)成型制品、2)成型制品的制备方法、以及3)电子设备构件和电子设备三个项目进行详细说明。1)成型制品本发明的成型制品的特征在于具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料构成的阻气层，自该阻气层的表面向深度方向，层中的氧原子的存在比例逐渐减少，碳原子的存在比例逐渐增加。上述至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料只要是至少含有氧原子、碳原子和硅原子的高分子即可，没有特别限定，从发挥更加优异的阻气性考虑，相对于上述阻气层的表层部分中氧原子、碳原子和硅原子的总存在量(即，以氧原子、碳原子和硅原子的总存在量为100%时)，优选氧原子的存在比例为10-70%、碳原子的存在比例为10-70%、 硅原子的存在比例为5-35%，更优选氧原子的存在比例为15-65%、碳原子的存在比例为 15-65%、硅原子的存在比例为10-30%。氧原子、碳原子和硅原子的存在比例的测定按照实施例中说明的方法进行。自表面向深度方向，氧原子的存在比例逐渐减少、碳原子的存在比例逐渐增加的区域是相当于阻气层的区域，厚度通常为5-lOOnm，优选10-50nm。作为上述阻气层，可举出例如如后所述向含有聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子得到的层(以下有时称为“注入层”)、对含有聚有机硅氧烷系化合物的层实施等离子体处理得到的层。 上述阻气层优选在阻气层的表层部分的X射线光电子能谱(XPS)测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置为102-104eV。例如，聚二甲基硅氧烷的层在X射线光电子能谱(XPS)测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置为约101. 5eV，而向该聚二甲基硅氧烷层离子注入氩得到的离子注入层(阻气层)在表层部分的X射线光电子能谱(XPS)测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置约为103eV。该值与玻璃、二氧化硅膜等以往公知的具有阻气性的含硅高分子中所含硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置为大致相同程度(X射线光电子能谱 (XPS)测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置对于玻璃是约102. 5eV，对于二氧化硅膜是约103eV)。由此可知，阻气层的表层部分的硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置为102-104eV的本发明的成型制品具有与玻璃或二氧化硅膜相同或类似的结构，因此推测其阻气性能优异。需说明的是，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置的测定按照实施例中说明的方法进行。本发明的成型制品优选含有聚有机硅氧烷系化合物。上述阻气层在厚度为 30nm-200 μ m的、含有聚有机硅氧烷系化合物的层的表面部分形成，该阻气层的深度优选 5nm-100nm,更优选 30nm_50nmo本发明的成型制品中，更优选上述阻气层是向含有聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子而得到的层。本发明的成型制品中使用的聚有机硅氧烷系化合物的主链结构没有限定，可以是直链状、梯形、笼形的任一形状。例如，上述直链状的主链结构可举出下式(a)所示的结构，梯形的主链结构可举出下式(b)所示的结构，笼形的主链结构可举出下式(c)所示的结构。
权利要求
1.成型制品，该成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料构成的阻气层，其特征在于自该阻气层表面向深度方向，层中的氧原子的存在比例逐渐减少，碳原子的存在比例逐渐增加。
2.权利要求1的成型制品，其特征在于在上述阻气层的表层部分，相对于氧原子、碳原子和硅原子的总存在量，氧原子的存在比例为10-70%，碳原子的存在比例为10-70%， 娃原子的存在比例为5-35%。
3.权利要求1或2的成型制品，其特征在于在上述阻气层的表层部分的X射线光电子能谱(XPQ测定中，硅原子的2p电子轨道的结合能量的峰位置是102-l(MeV。
4.权利要求1-3中任一项的成型制品，其特征在于上述成型制品含有聚有机硅氧烧系化合物。
5.权利要求4的成型制品，其特征在于上述聚有机硅氧烷系化合物是下式(a)或(b) 所示的聚有机硅氧烷
6.权利要求1-5中任一项的成型制品，其特征在于上述阻气层在厚度为 30nm-200 μ m、含有聚有机硅氧烷系化合物的层的表面部分形成，该阻气层的深度为 5nm-100nmo
7.权利要求1-6中任一项的成型制品，其特征在于上述阻气层是向含有聚有机硅氧烧系化合物的层注入离子得到的层。
8.权利要求7的成型制品，其特征在于上述注入了离子的部分是上述含有聚有机娃氧烷系化合物的层的表层部分。
9.权利要求7的成型制品，其特征在于上述离子是将选自氢、氮、氧、稀有气体和氟碳的至少一种气体离子化所得。
10.权利要求7的成型制品，其特征在于上述离子的注入是通过等离子体离子注入进行的。
11.权利要求1-10中任一项的成型制品的制备方法，该方法具有以下步骤对表面部分具有含聚有机硅氧烷系化合物的层的成型物的、上述含聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子。
12.权利要求11的成型制品的制备方法，其特征在于上述注入离子的步骤是将选自氢、氮、氧、稀有气体和氟碳的至少一种气体离子化后注入的步骤。
13.权利要求11或12的成型制品的制备方法，其特征在于上述注入离子的步骤是注入等离子体离子的步骤。
14.权利要求11-13中任一项的成型制品的制备方法，其特征在于上述注入离子的步骤是将表面部分具有含聚有机硅氧烷系化合物的层的长成型物沿一定方向传送，同时对上述含聚有机硅氧烷系化合物的层注入离子的步骤。
15.含有权利要求1-10中任一项的成型制品的电子设备构件。
16.具备权利要求15的电子设备构件的电子设备。
全文摘要
本发明涉及成型制品，其制备方法、含有该成型制品的电子设备构件、以及具备该电子设备构件的电子设备。所述成型制品具有由至少含有氧原子、碳原子和硅原子的材料构成的阻气层，其特征在于自该阻气层表面向深度方向，层中的氧原子的存在比例逐渐减少，碳原子的存在比例逐渐增加。本发明提供具有优异的阻气性和透明性的成型制品、其制备方法、含有该成型制品的电子设备构件、以及具备该电子设备构件的电子设备。
文档编号B32B27/00GK102159395SQ2009801325
公开日2011年8月17日 申请日期2009年8月18日 优先权日2008年8月19日
发明者星慎一, 近藤健, 铃木悠太 申请人:琳得科株式会社