(57)【要約】  量子ドットが水分や酸素により劣化することを防止でき、また、端面からの光漏れを低減でき、かつ、ロールツーロール方式で作製することができる生産性の高い機能性積層フィルムおよび機能性積層フィルムの製造方法を提供する。第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと機能層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体を第１の保護フィルム側から、第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有する。
2016039079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能層と、前記機能層の一方の主面および他方の主面にそれぞれ積層される、少なくとも無機層を有する２つのガスバリアフィルムとを有する機能層積層体、および、
前記機能層積層体の端面のうち少なくとも一部を厚さ方向に覆って形成される、無機材料からなる端面保護層、を有することを特徴とする機能性積層フィルム。
【請求項２】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが、前記機能層積層体の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成されている請求項１に記載の機能性積層フィルム。
【請求項３】
前記端面保護層を構成する無機材料が窒化ケイ素である請求項１または２に記載の機能性積層フィルム。
【請求項４】
前記端面保護層の、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが５ｎｍ〜５００ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項５】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面の全周を覆って形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項６】
前記ガスバリアフィルムの無機層が窒化ケイ素からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項７】
前記ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体と、前記ガスバリア支持体上に積層される有機層と、前記有機層上に積層される前記無機層とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項８】
前記ガスバリアフィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１〜７のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項９】
前記機能層は、多数の量子ドットを含む量子ドット層である請求項１〜８のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項１０】
第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと機能層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を準備する準備工程と、
長尺な前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体を前記第１の保護フィルム側から、前記第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、
ハーフカットされた前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有することを特徴とする機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の保護フィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１０に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記ハーフカット工程は、トムソン刃またはＣＯ2レーザを用いて行う請求項１０または１１に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記ハーフカット工程において、第２の保護フィルムの厚さの５％〜８０％の位置までハーフカットを行う請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記保護層形成工程は、プラズマＣＶＤにより端面保護層を形成する請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記保護層形成工程は、前記保護フィルム付積層体を円筒状のドラムの周面の所定領域に巻き掛けて搬送しつつ、前記ドラムを成膜のための電極対の一方として用いて成膜を行う請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性積層フィルムおよび機能性積層フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（以下、ＬＣＤともいう）は、消費電力が小さく、省スペースの画像表示装置として年々その用途が広がっている。また、近年の液晶表示装置において、ＬＣＤ性能改善としてさらなる省電力化、色再現性向上等が求められている。【０００３】
ＬＣＤのバックライトの省電力化に伴って、光利用効率を高め、また、色再現性を向上するために、入射光の波長を変換して出射する量子ドットを利用することが提案されている。
量子ドットとは、三次元全方向において移動方向が制限された電子の状態のことであり、半導体のナノ粒子が、高いポテンシャル障壁で三次元的に囲まれている場合に、このナノ粒子は量子ドットとなる。量子ドットは種々の量子効果を発現する。例えば、電子の状態密度（エネルギー準位）が離散化される「量子サイズ効果」が発現する。この量子サイズ効果によれば、量子ドットの大きさを変化させることで、光の吸収波長・発光波長を制御できる。【０００４】
一般に、このような量子ドットは、樹脂等の中に分散されて、例えば、波長変換を行う量子ドットフィルムとして、バックライトと液晶パネルとの間に配置されて用いられる。
バックライトから量子ドットを含むフィルムに励起光が入射すると、量子ドットが励起され蛍光を発光する。ここで異なる発光特性を有する量子ドットを用いることで、赤色光、緑色光、青色光の半値幅の狭い光を発光させて白色光を具現化することができる。量子ドットによる蛍光は半値幅が狭いため、波長を適切に選択することで得られる白色光を高輝度にしたり色再現性に優れる設計にすることが可能である。【０００５】
ところで、量子ドットは、水分や酸素により劣化しやすく、光酸化反応により発光強度が低下するという課題がある。そのため、量子ドットを含む樹脂層（以下、「量子ドット層」ともいう）の両面にガスバリアフィルムを積層して量子ドット層を保護することが行われている。
しかしながら、量子ドット層の両主面をガスバリアフィルムで保護するのみでは、ガスバリアフィルムで保護されていない端面から水分や酸素が浸入し、量子ドットが劣化するという問題があった。
そのため、量子ドット層の周囲全部をガスバリアフィルムで保護することが提案されている。【０００６】
例えば、特許文献１には、量子ドット蛍光体を濃度０．０１質量％〜２０質量％の範囲でシク口オレフィン(共)重合体に分散させた組成物が記載されており、量子ドットが分散された樹脂成型体の全面を被覆するガスバリア層を有する構成が記載されている。また、このガスバリア層は、樹脂層の少なくとも一方の面にシリカ膜またはアルミナ膜を形成したガスバリアフィルムであることが記載されている。
また、特許文献２には、発光量子ドット（ＱＤ）集団を含むリモート蛍光体フィルムを備えるディスプレイバックライトユニットが記載されており、ＱＤ蛍光体材料を２つのガスバリアフィルムで挟み、ＱＤ蛍光体材料の周囲周辺の２つのガスバリアフィルムに挟まれた領域にガスバリア性を有する不活性領域を有する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１０２１０７号
【特許文献２】特表２０１３−５４４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ＬＣＤに用いられる、量子ドットを含むフィルムは、５０μｍ〜３５０μｍ程度の薄型のフィルムである。
薄い量子ドット層の全面をガスバリアフィルムで被覆するのは非常に困難であり、生産性が悪いという問題があった。また、ガスバリアフィルムを折り曲げるとバリア層が割れてガスバリア性が低下するという問題もあった。【０００９】
一方、２つのガスバリアフィルムで挟まれた、量子ドット層の端面領域に、ガスバリア性を有する保護層を形成する構成の場合には、例えば、いわゆるダムフィル方式で、樹脂層および保護層を形成することが考えられる。すなわち、一方のガスバリアフィルム上の周縁部分に保護層を形成した後に、保護層に囲まれた領域内に樹脂層を形成し、その後、保護層および樹脂層上に、他方のガスバリアフィルムを積層することで量子ドットを含むフィルムを作製することが考えられる。
しかしながら、このようなダムフィル方式では、長尺な部材を長手方向に搬送しつつ、各層を形成する、いわゆるロールツーロール方式で作製する場合には、幅方向の２つの端面にしか保護層を形成することができず、樹脂層の４つの端面すべてに保護層を形成することができない。また、ロールツーロール方式で作製したあとに所望のサイズに加工することもできない。従って、ロールツーロール方式で容易に作製することができず、生産性が悪いという問題があった。【００１０】
また、別の問題点として、量子ドット層に入射した光が、端面から漏れて光の利用効率が低下するおそれがあった。特に、量子ドット層の両面にガスバリアフィルムを積層した構成の場合には、量子ドット層とガスバリアフィルムとの界面での光の反射が多くなるため、量子ドット層内に入射した光は、量子ドット層内で複数回した後、端面から漏れるおそれが高くなる。【００１１】
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、量子ドットが水分や酸素により劣化することを防止でき、また、端面からの光漏れを低減でき、かつ、ロールツーロール方式で作製することができる生産性の高い機能性積層フィルムおよび機能性積層フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと機能層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体を第１の保護フィルム側から、第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有することにより、ロールツーロール方式で容易に機能層の４つの端面に端面保護層を形成して、生産性を向上でき、また、端面保護層を形成することにより、量子ドットが水分や酸素により劣化することを防止でき、また、端面からの光漏れを低減できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の構成の機能性積層フィルムおよびその製造方法を提供する。【００１３】
（１）  機能層と、機能層の一方の主面および他方の主面にそれぞれ積層される、少なくとも無機層を有する２つのガスバリアフィルムとを有する機能層積層体、および、
機能層積層体の端面のうち少なくとも一部を厚さ方向に覆って形成される、無機材料からなる端面保護層、を有する機能性積層フィルム。
（２）  端面保護層は、機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが、機能層積層体の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成されている（１）に記載の機能性積層フィルム。
（３）  端面保護層を構成する無機材料が窒化ケイ素である（１）または（２）に記載の機能性積層フィルム。
（４）  端面保護層の、機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが５ｎｍ〜５００ｎｍである（１）〜（３）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（５）  端面保護層は、機能層積層体の端面の全周を覆って形成される（１）〜（４）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（６）  ガスバリアフィルムの無機層が窒化ケイ素からなる（１）〜（５）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（７）  ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体と、ガスバリア支持体上に積層される有機層と、有機層上に積層される無機層とを有する（１）〜（６）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（８）  ガスバリアフィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである（１）〜（７）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（９）  機能層は、多数の量子ドットを含む量子ドット層である（１）〜（８）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（１０）  第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと機能層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を準備する準備工程と、
長尺な保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体を第１の保護フィルム側から、第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、
ハーフカットされた保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有する機能性積層フィルムの製造方法。
（１１）  第１および第２の保護フィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである（１０）に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
（１２）  ハーフカット工程は、トムソン刃またはＣＯ2レーザを用いて行う（１０）または（１１）に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
（１３）  ハーフカット工程において、第２の保護フィルムの厚さの５％〜８０％の位置までハーフカットを行う（１０）〜（１２）のいずれかに記載の機能性積層フィルムの製造方法。
（１４）  保護層形成工程は、プラズマＣＶＤにより端面保護層を形成する（１０）〜（１３）のいずれかに記載の機能性積層フィルムの製造方法。
（１５）  保護層形成工程は、保護フィルム付積層体を円筒状のドラムの周面の所定領域に巻き掛けて搬送しつつ、ドラムを成膜のための電極対の一方として用いて成膜を行う（１０）〜（１４）のいずれかに記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明によれば、量子ドットが水分や酸素により劣化するのを防止し、また、端面からの光漏れを低減できる端面保護層をロールツーロール方式で容易に作製することができる高い生産性を備える機能性積層フィルムおよび機能性積層フィルムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（Ａ）は、本発明の機能性積層フィルムの一例を概念的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の上面図である。
【図２】機能性積層フィルムに用いられるガスバリアフィルムの一例を概念的に示す断面図である。
【図３】本発明の機能性積層フィルムの他の一例を概念的に示す断面図である。
【図４】本発明の機能性積層フィルムの製造方法に用いられる保護フィルム付積層体の一例を概念的に示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の製造方法におけるハーフカット工程を説明するための、保護フィルム付積層体の一例を概念的に示す上面図であり、図５（Ｂ）は、ハーフカット工程を実施した後の保護フィルム付積層体の一例を概念的に示す断面図である。
【図６】本発明の製造方法における保護層形成工程を実施する成膜装置の一例を概念的に示す図である。
【図７】図６に示す成膜装置で保護層形成工程を実施した際の、保護フィルム付積層体の状態を説明するための部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の機能性積層フィルムおよび機能性積層フィルムの製造方法について、添付の図面に示される好適実施例を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
【００１７】
図１（Ａ）は、本発明の機能性積層フィルムの一例を概念的に示す断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す機能性積層フィルムの上面図である。
【００１８】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す機能性積層フィルム１０ａは、機能層１２および機能層１２の両主面にそれぞれ積層される２つのガスバリアフィルム１４を有する機能層積層体１１と、機能層積層体１１の４つの端面を覆うように形成される端面保護層１６ａとを有する。
【００１９】
機能層１２は、波長変換等の所望の機能を発現するための層である。
一例として、機能層１２は、多数の量子ドットを樹脂等のマトリックス中に分散してなる量子ドット層であり、機能層１２に入射した光の波長を変換して出射する機能を有するものである。
例えば、図示しないバックライトから出射された青色光が機能層１２に入射すると、機能層１２は、内部に含有する量子ドットの効果により、この青色光の少なくとも一部を赤色光あるいは緑色光に波長変換して出射する。
【００２０】
ここで、青色光とは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光であり、緑色光とは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する光のことであり、赤色光とは、６００ｎｍを超え６８０ｎｍ以下の波長帯域に発光中心波長を有する光のことである。
なお、量子ドット層が発現する波長変換の機能は、青色光を赤色光あるいは緑色光に波長変換する構成に限定はされず、入射光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換するものであればよい。
【００２１】
量子ドットは、少なくとも、入射する励起光により励起され蛍光を発光する。
量子ドット層に含有される量子ドットの種類には特に限定はなく、求められる波長変換の性能等に応じて、種々の公知の量子ドットを適宜選択すればよい。
【００２２】
量子ドットについては、例えば特開２０１２−１６９２７１号公報段落００６０〜００６６を参照することができるが、ここに記載のものに限定されるものではない。量子ドットとしては、市販品を何ら制限なく用いることができる。量子ドットの発光波長は、通常、粒子の組成、サイズにより調整することができる。
【００２３】
量子ドットは、マトリックス中に均一に分散されるのが好ましいが、マトリックス中に偏りをもって分散されてもよい。
また、量子ドットは、１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
２種以上併用する場合は、発光光の波長が異なる２種以上の量子ドットを使用してもよい。
【００２４】
具体的には、公知の量子ドットには、６００ｎｍ〜６８０ｎｍの範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット（Ａ）、５００ｎｍ〜６００ｎｍの範囲の波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット（Ｂ）、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域に発光中心波長を有する量子ドット（Ｃ）があり、量子ドット（Ａ）は、励起光により励起され赤色光を発光し、量子ドット（Ｂ）は緑色光を、量子ドット（Ｃ）は青色光を発光する。例えば、量子ドット（Ａ）と量子ドット（Ｂ）を含む量子ドット含有積層体へ励起光として青色光を入射させると、量子ドット（Ａ）により発光される赤色光、量子ドット（Ｂ）により発光される緑色光と、量子ドット層を透過した青色光により、白色光を具現化することができる。または、量子ドット（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）を含む量子ドット層に励起光として紫外光を入射させることにより、量子ドット（Ａ）により発光される赤色光、量子ドット（Ｂ）により発光される緑色光、および量子ドット（Ｃ）により発光される青色光により、白色光を具現化することができる。
【００２５】
また、量子ドットとして、形状がロッド状で指向性を持ち偏光を発する、いわゆる量子ロッドを用いてもよい。
【００２６】
量子ドット層のマトリックスの種類としては、特に限定はなく、公知の量子ドット層で用いられる各種の樹脂を用いることができる。
例えば、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート）、（メタ）アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などが挙げられる。あるいは、マトリックスとして、重合性基を有する硬化性化合物を用いることができる。重合性基の種類は、特に限定されないが、好ましくは、（メタ）アクリレート基、ビニル基またはエポキシ基であり、より好ましくは、（メタ）アクリレート基であり、さらに好ましくは、アクリレート基である。また、２つ以上の重合性基を有する重合性単量体は、それぞれの重合性基が同一であってもよいし、異なっていても良い。
【００２７】
具体的には、例えば、以下の第１の重合性化合物と第２の重合性化合物とを含む樹脂をマトリックスとして用いることができる。
【００２８】
第１の重合性化合物は、２官能以上の（メタ）アクリレートモノマー、ならびにエポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を２つ以上有するモノマーからなる群から選択される1つ以上の化合物であるのが好ましい。
【００２９】
２官能以上の（メタ）アクリレートモノマーのうち、２官能の（メタ）アクリレートモノマーとしては、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート等が好ましい例として挙げられる。
【００３０】
また、２官能以上の（メタ）アクリレートモノマーのうち、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーとしては、ＥＣＨ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性グリセロールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ＥＯ変性リン酸トリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等が好ましい例として挙げられる。
【００３１】
エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を２つ以上有するモノマーとしては、例えば、脂肪族環状エポキシ化合物、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、１,４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１,６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類；エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコールに１種または２種以上のアルキレンオキサイドを付加することにより得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル類；脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル類；高級脂肪酸のグリシジルエステル類；エポキシシクロアルカンを含む化合物等が好適に用いられる。
【００３２】
エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を２つ以上有するモノマーとして好適に使用できる市販品としては、ダイセル化学工業（株）のセロキサイド２０２１Ｐ、セロキサイド８０００、シグマアルドリッチ社製の４−ビニルシクロヘキセンジオキシド等が挙げられる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３３】
また、エポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を２つ以上有するモノマーはその製法は問わないが、例えば、丸善ＫＫ出版、第四版実験化学講座２０有機合成II、２１３〜、平成４年、Ed.by Alfred Hasfner,The chemistry of heterocyclic compounds−Small Ring Heterocycles part3 Oxiranes,John & Wiley and Sons,An Interscience Publication,New York,1985、吉村、接着、２９巻１２号、３２、１９８５、吉村、接着、３０巻５号、４２、１９８６、吉村、接着、３０巻７号、４２、１９８６、特開平１１−１００３７８号公報、特許第２９０６２４５号公報、特許第２９２６２６２号公報などの文献を参考にして合成できる。
【００３４】
第２の重合性化合物は、分子中に水素結合性を有する官能基を有し、かつ、第１の重合性化合物と重合反応できる重合性基を有する。
水素結合性を有する官能基としては、ウレタン基、ウレア基、またはヒドロキシル基等が挙げられる。
第１の重合性化合物と重合反応できる重合性基としては、例えば、第１の重合性化合物が２官能以上の（メタ）アクリレートモノマーであるときは（メタ）アクリロイル基であればよく、第１の重合性化合物がエポキシ基およびオキセタニル基からなる群から選択される官能基を２つ以上有するモノマーであるときはエポキシ基またはオキセタニル基であればよい。
【００３５】
ウレタン基を含む（メタ）アクリレートモノマーとしては、ＴＤＩ、ＭＤＩ、ＨＤＩ、ＩＰＤＩ、ＨＭＤＩ等のジイソシアナートとポリ（プロピレンオキサイド）ジオール、ポリ（テトラメチレンオキサイド）ジオール、エトキシ化ビスフェノールＡ、エトキシ化ビスフェノールＳスピログリコール、カプロラクトン変性ジオール、カーボネートジオール等のポリオール、および２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、グリシドールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレートを反応させて得られるモノマー、オリゴマーであり、特開２００２−２６５６５０公報や、特開２００２−３５５９３６号公報、特開２００２−０６７２３８号公報等に記載の多官能ウレタンモノマーを挙げることができる。具体的には、ＴＤＩとヒドロキシエチルアクリレートとの付加物、ＩＰＤＩとヒドロキシエチルアクリレートとの付加物、ＨＤＩとペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）との付加物、ＴＤＩとＰＥＴＡとの付加物を作り残ったイソシアナートとドデシルオキシヒドロキシプロピルアクリレートを反応させた化合物、６，６ナイロンとＴＤＩの付加物、ペンタエリスリトールとＴＤＩとヒドロキシエチルアクリレートの付加物等をあげることができるが、これに限定されるものではない。
【００３６】
ウレタン基を含む（メタ）アクリレートモノマーとして好適に使用できる市販品としては、共栄社化学（株）製のＡＨ−６００、ＡＴ−６００、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−３０６Ｔ、ＵＡ−３０６Ｉ、ＵＡ−５１０Ｈ、ＵＦ−８００１Ｇ、ＤＡＵＡ−１６７、新中村化学工業（株）製のＵＡ−１６０ＴＭ、大阪有機化学工業（株）製のＵＶ−４１０８Ｆ、ＵＶ−４１１７Ｆ等が挙げられる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３７】
ヒドロキシル基を含む（メタ）アクリレートモノマーとしては、エポキシ基を有する化合物と（メタ）アクリル酸との反応により合成される化合物を挙げることができる。代表的なものは、エポキシ基を有する化合物により、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＳ型、ビスフェノールＦ型、エポキシ化油型、フェノールのノボラック型、脂環型に分類される。具体的な例としては、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンの付加物に（メタ）アクリル酸を反応させた（メタ）アクリレート、フェノールノボラックにエピクロロヒドリンを反応させ、（メタ）アクリル酸を反応させた（メタ）アクリレート、ビスフェノールＳとエピクロロヒドリンの付加物に（メタ）アクリル酸を反応させた（メタ）アクリレート、ビスフェノールＳとエピクロロヒドリンの付加物に（メタ）アクリル酸を反応させた（メタ）アクリレート、エポキシ化大豆油に（メタ）アクリル酸を反応させた（メタ）アクリレート等を挙げることができる。また、ヒドロキシル基を含む（メタ）アクリレートモノマーとして他には、末端にカルボキシ基、またはリン酸基を有する（メタ）アクリレートモノマー等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００３８】
ヒドロキシル基を含む第２の重合性化合物として好適に使用できる市販品としては、共栄社化学（株）製のエポキシエステル、Ｍ−６００Ａ、４０ＥＭ、７０ＰＡ、２００ＰＡ、８０ＭＦＡ、３００２Ｍ、３００２Ａ、３０００ＭＫ、３０００Ａ、日本化成（株）製の４−ヒドロキシブチルアクリレート、新中村化学工業（株）製の単官能アクリレートＡ−ＳＡ、単官能メタクリレートＳＡ、ダイセル・オルネクス（株）製の単官能アクリレートβ−カルボキシエチルアクリレート、城北化学工業（株）製のＪＰＡ−５１４等が挙げられる。これらは、１種単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。
第１の重合性化合物と第２の重合性化合物との質量比は１０：９０〜９９：１であればよく、１０：９０〜９０：１０であることが好ましい。第２の重合性化合物の含有量に対し第１の重合性化合物の含有量が多いことも好ましく、具体的には（第１の重合性化合物の含有量）／（第２の重合性化合物の含有量）が２〜１０であることが好ましい。
【００３９】
第１の重合性化合物と第２の重合性化合物とを含む樹脂をマトリックスとして用いる場合には、マトリックス中に、さらに単官能（メタ）アクリレートモノマーを含むことが好ましい。単官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、アクリル酸およびメタクリル酸、それらの誘導体、より詳しくは、（メタ）アクリル酸の重合性不飽和結合（（メタ）アクリロイル基）を分子内に１個有するモノマーを挙げることができる。それらの具体例として以下に化合物を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル基の炭素数が１〜３０であるアルキル（メタ）アクリレート；ベンジル（メタ）アクリレート等のアラルキル基の炭素数が７〜２０であるアラルキル（メタ）アクリレート；ブトキシエチル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル基の炭素数が２〜３０であるアルコキシアルキル（メタ）アクリレート；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等の（モノアルキルまたはジアルキル）アミノアルキル基の総炭素数が１〜２０であるアミノアルキル（メタ）アクリレート；ジエチレングリコールエチルエーテルの（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールブチルエーテルの（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールモノメチルエーテルの（メタ）アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノメチルエーテルの（メタ）アクリレート、オクタエチレングリコールのモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ノナエチレングリコールのモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールのモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ヘプタプロピレングリコールのモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールのモノエチルエーテル（メタ）アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が１〜１０で末端アルキルエーテルの炭素数が１〜１０のポリアルキレングリコールアルキルエーテルの（メタ）アクリレート；ヘキサエチレングリコールフェニルエーテルの（メタ）アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が１〜３０で末端アリールエーテルの炭素数が６〜２０のポリアルキレングリコールアリールエーテルの（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メチレンオキシド付加シクロデカトリエン（メタ）アクリレート等の脂環構造を有する総炭素数４〜３０の（メタ）アクリレート；ヘプタデカフロロデシル（メタ）アクリレート等の総炭素数４〜３０のフッ素化アルキル（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールのモノ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセロールのモノまたはジ（メタ）アクリレート等の水酸基を有する（メタ）アクリレート；グリシジル（メタ）アクリレート等のグリシジル基を有する（メタ）アクリレート；テトラエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、オクタプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート等のアルキレン鎖の炭素数が１〜３０のポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート；(メタ)アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル(メタ)ア��リルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン等の(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。
単官能（メタ）アクリレートモノマーは第１の重合性化合物と第２の重合性化合物との総質量１００質量部に対して、１〜３００質量部含まれていることが好ましく、５０〜１５０質量部含まれていることがより好ましい。
【００４０】
また、炭素数４〜３０の長鎖アルキル基を有する化合物を含むことが好ましい。具体的には第１の重合性化合物、第２の重合性化合物、または単官能（メタ）アクリレートモノマーの少なくともいずれかが、炭素数４〜３０の長鎖アルキル基を有することが好ましい。上記長鎖アルキル基は炭素数１２〜２２の長鎖アルキル基であることがより好ましい。これにより、量子ドットの分散性が向上するからである。量子ドットの分散性が向上するほど、光変換層から出射面に直行する光量が増えるため、正面輝度および正面コントラストの向上に有効である。
炭素数４〜３０の長鎖アルキル基を有する単官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、具体的には、ブチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オレイル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリルアミド、オクチル（メタ）アクリルアミド、ラウリル（メタ）アクリルアミド、オレイル（メタ）アクリルアミド、ステアリル（メタ）アクリルアミド、ベヘニル（メタ）アクリルアミド等が好ましい。中でもラウリル（メタ）アクリレート、オレイル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートが特に好ましい。
【００４１】
また、マトリックスとなる樹脂中に、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、（パーフルオロブチル）エチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチル−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、（パーフルオロヘキシル）エチル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート等のフッ素原子を有する化合物を含んでいてもよい。これらの化合物を含むことにより塗布性を向上させることができる。
また、量子ドット層中のマトリックスとなる樹脂の総量には特に限定はないが、量子ドット層の全量１００質量部に対して、９０〜９９．９質量部であることが好ましく、９２〜９９質量部であることがより好ましい。
【００４２】
量子ドット層の厚みは特に制限されないが、取り扱い性および発光特性の点で、５〜２００μｍが好ましく、１０〜１５０μｍがより好ましい。
なお、上記厚みは平均厚みを意図し、平均厚みは量子ドット層の任意の１０点以上の厚みを測定して、それらを算術平均して求める。
【００４３】
量子ドット層の形成方法には特に限定はなく、公知の方法で形成すればよい。例えば、量子ドットとマトリックスとなる樹脂と溶剤とを混合した塗布組成物を調整し、この塗布組成物をガスバリアフィルム１４上に塗布し、硬化させることで形成することができる。
なお、量子ドット層となる塗布組成物には、必要に応じて、重合開始剤やシランカップリング剤等を添加してもよい。
【００４４】
ガスバリアフィルム１４は、機能層１２の主面に積層される、ガスバリア性を有するフィルムである。すなわち、ガスバリアフィルム１４は、機能層１２の主面を覆って、機能層１２の主面からの水分や酸素の浸入を抑制するための部材である。
【００４５】
ガスバリアフィルム１４は、水蒸気透過率が１×１０-3［g/(m2・day)］以下であるのが好ましい。
また、ガスバリアフィルム１４は、酸素透過率が１×１０-2［cc/(m2・day・atm)］以下であるのが好ましい。
水蒸気透過率ならびに酸素透過率が低い、すなわち、ガスバリア性が高いガスバリアフィルム１４を用いることで、機能層１２への水分や酸素の浸入を防止して機能層１２の劣化をより好適に防止することができる。
なお、水蒸気透過率は、モコン法によって測定した。また、水蒸気透過率が、モコン法の測定限界を超えた場合には、カルシウム腐食法（特開２００５−２８３５６１号公報に記載される方法）によって測定した。
また、酸素透過率は、ＡＰＩＭＳ法（大気圧イオン化質量分析法）による測定装置（株式会社日本エイピーアイ社製）を用いて、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件下で測定した。
【００４６】
また、ガスバリアフィルム１４の厚さは、５μｍ〜１００μｍであるのが好ましく、１０μｍ〜７０μｍがより好ましく、１５μｍ〜５５μｍが特に好ましい。
ガスバリアフィルム１４の厚さを１００μｍ以下とすることで、後述する保護層形成工程において、ハーフカットされた切断面３４に端面保護層１６を成膜する際に、端面保護層１６の形成材料が、小さく開口した切断部ｖの奥側に入り込み、端面保護層１６を容易に形成可能にする点で好ましい。また、機能層１２を含む機能性積層フィルム１０全体の厚さを薄くできる点で好ましい。
また、ガスバリアフィルム１４の厚さを５μｍ以上とすることで、２つのガスバリアフィルム１４の間に機能層１２を形成する際に、機能層１２の厚さを均一にできる点で好ましい。
【００４７】
ここで、ガスバリアフィルム１４としては、ガスバリア支持体２０の上に、ガスバリア層２２として、少なくとも１層の有機層と、少なくとも１層の無機層を有するものが好適に用いられる。
図２に、ガスバリアフィルムの一例を概念的に表す断面図を示す。
図２に示すガスバリアフィルム１４は、無機層２６および有機層２４を有するガスバリア層２２と、ガスバリア層２２を支持するガスバリア支持体２０とを有してなる。
【００４８】
なお、ガスバリアフィルム１４は、ガスバリア支持体２０の上に、少なくとも１つの無機層２６を有していればよく、無機層２６と、無機層２６の下地となる有機層２４との組み合わせを１つ以上有するのが好ましい。従って、ガスバリアフィルム１４は、無機層２６と下地の有機層２４との組み合わせを２つ有するものでもよく、あるいは、３つ以上、有するものでもよい。有機層２４は、無機層２６を適正に形成するための下地層としてとして作用するものであり、下地の有機層２４と無機層２６との組み合わせの積層数が多いほど、優れたガスバリア性を有するガスバリアフィルムを得られる。
【００４９】
また、ガスバリアフィルム１４は、最表面が無機層２６であるのが好ましく、無機層２６側に機能層１２が積層されるのが好ましい。
ガスバリアフィルム１４の最表面を無機層２６とすることにより、ガスバリア支持体２０や有機層２４からアウトガスが放出されても、このアウトガスは無機層２６で遮蔽され、機能層１２に至ることを防止できる。
【００５０】
ガスバリアフィルム１４のガスバリア支持体２０としては、公知のガスバリアフィルムで支持体として用いられているものが、各種、利用可能である。
中でも、薄手化や軽量化が容易である、フレキシブル化に好適である等の点で、各種のプラスチック（高分子材料／樹脂材料）からなるフィルムが好適に利用される。
具体的には、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリトニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、および、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなるプラスチックフィルムが、好適に例示される。
【００５１】
ガスバリア支持体２０の厚さは、用途や大きさによって、適宜、設定すればよい。ここで、本発明者の検討によれば、ガスバリア支持体２０の厚さは、１０μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。ガスバリア支持体２０の厚さを、この範囲にすることにより、軽量化や薄手化、等の点で、好ましい結果を得る。
なお、ガスバリア支持体２０は、このようなプラスチックフィルムの表面に、反射防止や位相差制御、光取り出し効率向上等の機能が付与されていてもよい。
【００５２】
ガスバリア層２２は、主にガスバリア性を発現する無機層２６と、無機層２６の下地層となる有機層２４とを有する。
【００５３】
有機層２４は、ガスバリアフィルム１４において主にガスバリア性を発現する無機層２６の下地層となるものである。
有機層２４は、公知のガスバリアフィルムで有機層２４として用いられているものが、各種、利用可能である。例えば、有機層２４は、有機化合物を主成分とする膜で、基本的に、モノマーおよび／またはオリゴマを、架橋して形成されるものが利用できる。
ガスバリアフィルム１４は、この下地となる有機層２４を有することにより、この有機層２４が、無機層２６のクッションとしても作用する。そのため、後述するハーフカット工程の際に、無機層２６が外部から衝撃を受けた場合などに、この有機層２４のクッション効果によって、無機層２６の損傷を防止できる。
これにより、機能性積層フィルム１０ａにおいて、ガスバリアフィルム１４が適正にガスバリア性能を発現して、水分や酸素による機能層１２の劣化を、好適に防止できる。
【００５４】
また、ガスバリアフィルム１４は、無機層２６の下地となる有機層２４を有することにより、ガスバリア支持体２０の表面の凹凸や、表面に付着している異物等を包埋して、無機層２６の成膜面を適正にできる。その結果、成膜面の全面に、隙間無く、割れやヒビ等の無い適正な無機層２６を成膜できる。これにより、水蒸気透過率が１×１０-3[g/(m2・day)]以下となるような、高いガスバリア性能を得ることができる。
【００５５】
ガスバリアフィルム１４において、有機層２４の形成材料としては、各種の有機化合物（樹脂／高分子化合物）が、利用可能である。
具体的には、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン、その他の有機ケイ素化合物の膜が好適に例示される。これらは、複数を併用してもよい。
【００５６】
中でも、ガラス転移温度や強度に優れる等の点で、ラジカル重合性化合物および／またはエーテル基を官能基に有するカチオン重合性化合物の重合物から構成された有機層２４は、好適である。
中でも特に、上記強度に加え、屈折率が低い、透明性が高く光学特性に優れる等の点で、アクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマの重合体を主成分とする、ガラス転移温度が１２０℃以上のアクリル樹脂やメタクリル樹脂は、有機層２４として好適に例示される。
その中でも特に、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（ＤＰＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート（ＤＰＨＡ）などの、２官能以上、特に３官能以上のアクリレートおよび/またはメタクリレートのモノマーやオリゴマの重合体を主成分とする、アクリル樹脂やメタクリル樹脂は、好適に例示される。また、これらのアクリル樹脂やメタクリル樹脂を、複数、用いるのも好ましい。
有機層２４を、このようなアクリル樹脂やメタクリル樹脂で形成することにより、骨格がしっかりした下地の上に無機層２６を成膜できるので、より緻密でガスバリア性が高い無機層２６を成膜できる。
【００５７】
有機層２４の厚さは、０．５μｍ〜５μｍが好ましい。
有機層２４の厚さを０．５μｍ以上とすることにより、後述するハーフカット工程の際に、無機層２６が外部から衝撃を受けた場合などにおける、クッションとしての効果を十分に発揮して、無機層２６の損傷を、より確実に防止できる。また、有機層２４の厚さを１μｍ以上とすることにより、より好適に無機層２６の成膜面を適正にして、割れやヒビ等の無い適正な無機層２６を、成膜面の全面に渡って成膜できる。
また、有機層２４の厚さを５μｍ以下とすることにより、有機層２４が厚すぎることに起因する、有機層２４のクラックや、ガスバリアフィルム１４のカール等の問題の発生を、好適に防止することができる。
以上の点を考慮すると、有機層２４の厚さは、１μｍ〜５μｍとするのが、より好ましい。
【００５８】
なお、ガスバリアフィルムが有機層２４を複数有する場合には、各平滑層の厚さは、同じでも、互いに異なってもよい。
また、有機層２４を複数有する場合には、各有機層の形成材料は、同じでも異なってもよい。しかしながら、生産性等の点からは、全ての有機層を、同じ材料で形成するのが好ましい。
【００５９】
有機層２４は、塗布法やフラッシュ蒸着等の公知の方法で成膜すればよい。
また、有機層２４の下層となる無機層２６との密着性を向上するために、有機層２４は、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
【００６０】
有機層２４の上には、この有機層２４を下地として、無機層２６が成膜される。
無機層２６は、無機化合物を主成分とする膜で、ガスバリアフィルム１４において、ガスバリア性を主に発現するものである。
【００６１】
無機層２６としては、ガスバリア性を発現する、酸化物、窒化物、酸窒化物等の無機化合物からなる膜が、各種、利用可能である。
具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物；  窒化アルミニウムなどの金属窒化物；  炭化アルミニウムなどの金属炭化物；  酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素などのケイ素酸化物；  窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素などのケイ素窒化物；  炭化ケイ素等のケイ素炭化物；  これらの水素化物；  これら２種以上の混合物；  および、これらの水素含有物等の、無機化合物からなる膜が、好適に例示される。
特に、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物およびケイ素酸化物等のケイ素化合物からなる膜は、好適に例示される。その中でも特に、窒化ケイ素からなる膜は、より優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に例示される。
【００６２】
なお、ガスバリアフィルムが複数の無機層２６を有する場合には、無機層２６の形成材料は、互いに異なってもよい。しかしながら、生産性等を考慮すれば、全ての無機層２６を、同じ材料で形成するのが好ましい。
【００６３】
無機層２６の厚さは、形成材料に応じて、目的とするガスバリア性を発現できる厚さを、適宜、決定すればよい。なお、本発明者の検討によれば、無機層２６の厚さは、１０〜２００ｎｍとするのが好ましい。
無機層２６の厚さを１０ｎｍ以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層２６が形成できる。また、無機層２６は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れやヒビ、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層２６の厚さを２００ｎｍ以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。
また、このような点を考慮すると、無機層２６の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍにするのが好ましく、特に、１５ｎｍ〜７５ｎｍとするのが好ましい。
なお、ガスバリアフィルムが複数の無機層２６を有する場合には、各無機層２６の厚さは、同じでも異なってもよい。
【００６４】
無機層２６は、形成材料に応じて、公知の方法で形成すればよい。具体的には、ＣＣＰ−ＣＶＤやＩＣＰ−ＣＶＤ等のプラズマＣＶＤ、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着など、気相堆積法が好適に例示される。
【００６５】
次に、端面保護層１６ａについて説明する。
端面保護層１６ａは、機能層１２と、機能層１２を挟むように積層される２つのガスバリアフィルム１４とを有する機能層積層体１１の４つの端面を覆って形成される部材である。
端面保護層１６ａは、無機材料からなりガスバリア性を発現し、機能層１２の端面からの水分や酸素の浸入を抑制するための部材である。
【００６６】
端面保護層１６ａは、水蒸気透過率が、１×１０-1［g/(m2・day)］以下であるのが好ましい。
機能層積層体１１の端面に、水蒸気透過率が低い、すなわち、ガスバリア性が高い端面保護層１６ａを形成することで、機能層１２への水分や酸素の浸入をより好適に防止して機能層１２の劣化をより好適に防止することができる。
【００６７】
ここで、図１（Ａ）に示すように、端面保護層１６ａは、機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みが、機能層積層体１１の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成されている。
後述する本発明の機能性積層フィルムの製造方法により端面保護層１６ａを形成すると、図示例のように機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みが、傾斜した端面保護層１６ａが形成される。
この点に関しては、後に詳述する。
【００６８】
このように、端面保護層１６ａの、機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みが、傾斜して形成されることにより、端面保護層１６ａを形成する際に、隣の無機膜とつながることを防止でき、第２の保護フィルムを剥がす際に、端面保護層１６ａが剥離したり、割れたりすることを防止できる。従って、高品質の機能性積層フィルムを安定して生産することができる。
【００６９】
また、端面保護層１６ａの、機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みは、５ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあるのが好ましく、１０ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１５ｎｍ〜１００ｎｍであるのが特に好ましい。
端面保護層１６ａの厚みを５ｎｍ以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現させることができる。また、端面保護層１６ａの厚さを５００ｎｍ以下とすることにより、割れが発生することを好適に防止できる。
【００７０】
なお、図１（Ａ）に示す例では、端面保護層１６ａの、機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みは、機能層積層体１１の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成される構成としたが、これに限定はされず、図３に示す機能性積層フィルム１０ｂのように、端面保護層１６ｂの厚みを略均一にしてもよい。
【００７１】
また、図１（Ｂ）に示す例では、端面保護層１６ａは、機能層積層体１１の４つの端面全周を覆うように形成される構成としたが、これに限定はされず、４つの端面のうち少なくとも１面に形成される構成であればよい。
また、図示例では、機能性積層フィルム１０ａの形状を矩形状として、４つの端面に端面保護層１６ａが形成される構成としたが、本発明の機能性積層フィルムは、矩形状に限定はされず、従って、端面保護層は、端面のうち少なくとも一面を覆うように形成されていればよく、全周を覆って形成されるのが好ましい。
【００７２】
端面保護層１６ａの形成材料としては、無機層２６と同様の、ガスバリア性を発現する、酸化物、窒化物、酸窒化物等の無機化合物からなる膜が、各種、利用可能である。
特に、優れたガスバリア性を発現でき、かつ、高い屈折率を有する点で、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、ケイ素酸窒化物およびケイ素酸化物等のケイ素化合物からなる膜は、好適に例示される。その中でも特に、窒化ケイ素からなる膜は、より優れたガスバリア性に加え、屈折率も高く、好適に例示される。
端面保護層１６ａの屈折率を高くすることで、機能層１２に入射した光が端面から出射されることを防止でき、光の利用効率を向上できる点で好ましい。
【００７３】
なお、図１に示す機能性積層フィルム１０ａは、ガスバリアフィルム１４と、機能層１２と、ガスバリアフィルム１４との３層を積層し、端面に端面保護層１６ａを配置した構成としたが、本発明はこれに限定はされず、他の層を有していてもよい。例えば、ハードコート層、光学補償層、透明導電層等を有していてもよい。
【００７４】
次に、本発明の機能性積層フィルムの製造方法（以下、「本発明の製造方法」ともいう）について説明する。
本発明の製造方法は、
第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと機能層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を準備する準備工程と、
長尺な保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体を第１の保護フィルム側から、第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、
ハーフカットされた保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有する機能性積層フィルムの製造方法である。
【００７５】
まず、準備工程で準備する、本発明の製造方法に用いられる保護フィルム付積層体について図４を用いて説明する。
図４に示すように、保護フィルム付積層体３０ａは、第２の保護フィルム３２ｂと、ガスバリアフィルム１４と、機能層１２と、ガスバリアフィルム１４と、第１の保護フィルム３２ａとを、この順に積層してなる長尺な部材である。
保護フィルム付積層体３０ａにおいて、機能層１２および２つのガスバリアフィルム１４は、上述の機能性積層フィルム１０ａにおいて、機能層積層体１１を構成するものである。
【００７６】
第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂは、後述するハーフカット工程および保護層形成工程を行う際に、機能層１２とガスバリアフィルム１４との積層体を支持するための部材であり、それぞれ一方のガスバリアフィルム１４と他方のガスバリアフィルム１４上に積層される。
なお、第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂは、配置位置が異なるのみで、構成は同じであるので、以下の説明においては、第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂを区別する必要がない場合には、両部材をまとめて、保護フィルム３２ともいう。
【００７７】
保護フィルム３２は、後述するハーフカット工程および保護層形成工程の後、作製された機能性積層フィルム１０から剥離されるものである。従って、保護フィルム３２としては、ガスバリアフィルム１４との間に適度な粘着性を示すフィルム状の部材、いわゆる離型フィルムを用いることができる。
【００７８】
保護フィルム３２としては特に限定はなく、種々の公知の離型フィルムが利用可能である。
具体的には、保護フィルム３２は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリトニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、および、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などのフィルムが各種利用可能である。
【００７９】
また、保護フィルム３２は、樹脂フィルムからなる基材の表面に離型層を有する構成としても良い。基材の表面に離型層を形成することで、ガスバリアフィルム１４との間の粘着力を剥離可能な程度の適度な粘着性に調整することができる。
離型層の材料としてはシリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレンビニルアセテート等が利用可能である。
【００８０】
保護フィルム３２の厚さには、特に限定はないが、後述するハーフカット工程においてハーフカットした後も、第２の保護フィルム３２ｂの一部を残して一体化した状態を保つために、ハーフカットする厚さを容易に調整できる点、ならびに、保護層形成工程において、ハーフカットされた切断面３４に端面保護層１６を成膜する際に、端面保護層１６の形成材料が、小さく開口した切断部ｖの奥側に入り込み、端面保護層１６を容易に形成可能にする点で、第２の保護フィルム３２ｂの厚さは、５μｍ〜１００μｍとすることが好ましく、１０μｍ〜７０μｍがより好ましく、１５μｍ〜５５μｍとするのが好ましい。
また、第１の保護フィルム３２ａの厚さは、ロール状に巻き回した際の取り扱い性などの生産性と貼り合わせのしやすさとのバランスの観点から、５μｍ〜１００μｍとすることが好ましく、１０μｍ〜７０μｍがより好ましく、１５μｍ〜５５μｍとするのが好ましい。
【００８１】
保護フィルム付積層体３０ａの作製方法には特に限定はない。一例として、ガスバリアフィルム１４と保護フィルム３２とを貼着して積層した部材を形成し、この積層部材のガスバリアフィルム１４側の表面に機能層１２を積層し、あるいは、ガスバリアフィルム１４の表面に機能層１２を直接、形成した後、ガスバリアフィルム１４と保護フィルム３２とを貼着した他の積層部材を機能層１２上に積層することで保護フィルム付積層体３０ａを作製することができる。
【００８２】
次に、ハーフカット工程について、図５（Ａ）および図５（Ｂ）を用いて説明する。
図５（Ａ）は、ハーフカット工程を説明するための、保護フィルム付積層体の一例を概念的に示す上面図であり、図５（Ｂ）は、ハーフカット工程を実施した後の保護フィルム付積層体の一例を概念的に示す断面図である。
【００８３】
ハーフカット工程は、長尺な保護フィルム付積層体３０ａを長手方向に搬送しつつ、機能性積層フィルム１０ａとなる所定の形状に切込みを入れる工程である。
図５（Ａ）に示す保護フィルム付積層体３０ｂは、図中左から右方向に搬送されつつ、順次、所定の形状にハーフカットされる様子を示したものである。
図５（Ａ）中、実線で示す矩形状の位置は、枠状にハーフカットされた切断部ｖを示すものであり、ハーフカットされて下流側に搬送されている。また、略中央に破線で示す矩形状の線が、次に、ハーフカットが実施され、切断部ｖとなる位置を示すものである。破線で示す位置がハーフカットされると、保護フィルム付積層体３０ｂはさらに長手方向に搬送されて、図中、一点鎖線で示す矩形状の位置でハーフカットされる。
このようにハーフカットされた切断部ｖに囲まれた部位それぞれが、保護膜形成工程を経て、１つの機能性積層フィルム１０となる。
【００８４】
図５（Ｂ）に示すように、ハーフカットされた保護フィルム付積層体３０ｂの切断部ｖは、第１の保護フィルム３２ａ、ガスバリアフィルム１４、機能層１２、ガスバリアフィルム１４を切断し、第２の保護フィルム３２ｂの一部まで到達する。
このようにハーフカットされて表出した切断面３４には、後述する保護層形成工程において、端面保護層１６が成膜される。すなわち、切断面３４は、機能性積層フィルム１０における機能層積層体１１の端面を含む面である。
【００８５】
このようにハーフカット工程では、長尺な保護フィルム付積層体３０ａを長手方向に搬送しつつ、順次、所定の形状に切込みを入れてハーフカットを実施する。その際、長尺な保護フィルム付積層体３０ａを長手方向に搬送しながら、ハーフカットを実施しても良いし、搬送とハーフカットとを交互に、間欠的に実施してもよい。
また、図示例では、１つの連続した切断部ｖごとにハーフカットを行う構成としたが、これに限定はされず、複数の切断部ｖを一度にハーフカットしてもよい。
【００８６】
また、ハーフカット工程における切断方法には特に限定はなく、種々の公知の切断方法が適宜利用可能である。
例えば、トムソン刃型、ダイカッター、裁断刃等の刃物を用いた切断方法、ＣＯ2レーザー、Ｙａｇレーザー、ヘリウムネオンレーザー等のレーザー加工による切断方法等が利用可能である。
なかでも、設備の価格、生産性の観点から、トムソン刃型が好適に用いられる。また、積層部の剥がれ、粉塵、刃寿命など、刃物で切断面の品質を満たせない場合には、レーザーによる切断方法が好適に用いられ、特に、安価なＣＯ2レーザーが好適に用いられる。
【００８７】
また、刃物を用いた切断方法の場合には、両刃の刃物を用いるのが好ましい。両刃の刃物を用いることで、切断部ｖをより大きく開口させることができ、後述する保護層形成工程において、より好適に端面保護層１６を成膜することができる。
【００８８】
また、ハーフカット工程において、第２の保護フィルム３２ｂが切断される厚さは、第２の保護フィルム３２ｂの厚さの５％〜８０％が好ましく、１０％〜５０％がより好ましい。
第２の保護フィルム３２ｂを厚さの５％以上、切断することで、後述する保護層形成工程の際に、切断部ｖをより大きく開口することができ、切断面３４に端面保護層１６をより好適に形成することができる。
また、第２の保護フィルム３２ｂの切断量を厚さの８０％以下とすることで、搬送中などに、第２の保護フィルム３２ｂが、切れて分離するのを抑制することができる。
【００８９】
ハーフカットされた保護フィルム付積層体３０ｂは、保護層形成工程に供される。
保護層形成工程は、保護フィルム付積層体３０ｂを長手方向に搬送しつつ、ハーフカットされて表出した切断面３４に端面保護層１６を成膜する工程である。
前述のとおり、端面保護層１６は、無機材料からなりガスバリア性を有する部材である。従って、保護層形成工程においては、形成する端面保護層１６の形成材料に応じて、公知の方法で端面保護層１６を形成すればよい。具体的には、ＣＣＰ−ＣＶＤやＩＣＰ−ＣＶＤ等のプラズマＣＶＤ、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着など、気相堆積法が好適に例示される。
なかでも、小さく開口した切断部ｖ内に回り込み可能なガス系の成膜方法であるプラズマＣＶＤが好適である。
【００９０】
保護層形成工程を実施する成膜装置の一例を図６に示す。なお、図６に示す成膜装置５０は、基本的に、公知のプラズマＣＶＤによるロール・ツー・ロールの成膜装置である。
【００９１】
図６に示す成膜装置５０は、ハーフカットされた保護フィルム付積層体３０ｂを長手方向に搬送しつつ、この保護フィルム付積層体３０ｂの切断面３４にプラズマＣＶＤによって、端面保護層１６を成膜して、機能性積層フィルムを製造するものである。
また、この成膜装置５０は、長尺な保護フィルム付積層体３０ｂをロール状に巻回してなる積層体ロール３６から保護フィルム付積層体３０ｂを送り出し、長手方向に搬送しつつ端面保護層１６を成膜して、端面保護層１６が形成された保護フィルム付積層体３０ｂをロール状に巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)による成膜を行なう装置である。
【００９２】
図６に示す成膜装置５０は、保護フィルム付積層体３０ｂに、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma  容量結合型プラズマ）−ＣＶＤによる膜を成膜することができる装置であって、真空チャンバ５２と、この真空チャンバ５２内に形成される、巻出し室５４と、成膜室５８と、ドラム６０とを有して構成される。
【００９３】
成膜装置５０においては、長尺な保護フィルム付積層体３０ｂは、巻出し室５４の積層体ロール３６から供給され、ドラム６０に巻き掛けられた状態で長手方向に搬送されつつ、成膜室５８において、成膜され、次いで、再度、巻出し室５４において巻取り軸６４に巻き取られる。
【００９４】
ドラム６０は、円筒状の部材であり、円の中心を通り図中紙面に垂直な軸を回転軸として、反時計方向に回転する。
ドラム６０は、後述する巻出し室５４のガイドローラ６３ａよって所定の経路で案内された保護フィルム付積層体３０ｂを、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送して、成膜室５８内に搬送して、巻出し室５４のガイドローラ６３ｂに送る。
【００９５】
ここで、ドラム６０は、後述する成膜室５８の成膜電極６６の対向電極としても作用するものである。すなわち、ドラム６０と成膜電極６６とで電極対を構成する。
また、ドラム６０には、バイアス電源７２が接続されている。
【００９６】
バイアス電源７２は、ドラム６０にバイアス電力を供給する電源である。
バイアス電源７２は、基本的に、各種のプラズマＣＶＤ装置で利用されている、公知のバイアス電源である。
【００９７】
巻出し室５４は、真空チャンバ５２の内壁面５２ａと、ドラム６０の周面と、内壁面５２ａからドラム６０の周面の近傍まで延在する隔壁５６ａおよび５６ｂとによって構成される。
このような巻出し室５４は、前述の巻取り軸６４と、ガイドローラ６３ａおよび６３ｂと、回転軸６２と、真空排気部７６とを有する。
【００９８】
ガイドローラ６３ａおよび６３ｂは、保護フィルム付積層体３０ｂを所定の搬送経路で案内する通常のガイドローラである。また、巻取り軸６４は、成膜済みの保護フィルム付積層体３０ｂを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。
【００９９】
図示例において、長尺な保護フィルム付積層体３０ｂをロール状に巻回してなるものである積層体ロール３６は、回転軸６２に装着される。また、積層体ロール３６が、回転軸６２に装着されると、保護フィルム付積層体３０ｂは、ガイドローラ６３ａ、ドラム６０、および、ガイドローラ６３ｂを経て、巻取り軸６４に至る、所定の経路を通される。
【０１００】
真空排気部７６は、巻出し室５４内を所定の真空度に減圧するための真空ポンプである。真空排気部７６は、巻出し室５４内を、成膜室５８の圧力に影響を与えない圧力にする。
【０１０１】
保護フィルム付積層体３０ｂの搬送方向において、巻出し室５４の下流には、成膜室５８が配置される。
成膜室５８は、内壁面５２ａと、ドラム６０の周面と、内壁面５２ａからドラム６０の周面の近傍まで延在する隔壁５６ａおよび５６ｂとによって構成される。
成膜装置５０において、成膜室５８は、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma  容量結合型プラズマ）−ＣＶＤによって、保護フィルム付積層体３０ｂの切断面３４に成膜を行なうものであり、成膜電極６６と、原料ガス供給部６８と、高周波電源７０と、真空排気部７４とを有する。
【０１０２】
成膜電極６６は、成膜装置５０において、ＣＣＰ−ＣＶＤによる成膜の際に、ドラム６０と共に電極対を構成するものである。成膜電極６６は、１つの最大面である放電面をドラム６０の周面に対面して配置される。成膜電極６６は、その放電面と、電極対を形成するドラム６０の周面との間で、成膜のためのプラズマを生成し、成膜領域を形成する。
また、成膜電極６６は、放電面に、多数の貫通穴が全面的に形成される、いわゆるシャワー電極であってもよい。
【０１０３】
原料ガス供給部６８は、プラズマＣＶＤ装置等の真空成膜装置に用いられる公知のガス供給手段であり、成膜電極６６の内部に、原料ガスを供給する。原料ガス供給部６８が供給する原料ガスは、成膜する端面保護層１６の形成材料に応じて、適宜選択すればよい。
【０１０４】
高周波電源７０は、成膜電極６６に、プラズマ励起電力を供給する電源である。高周波電源７０も、各種のプラズマＣＶＤ装置で利用されている、公知の高周波電源が、全て利用可能である。
さらに、真空排気部７４は、プラズマＣＶＤによるガスバリア膜の成膜のために、成膜室５８内を排気して、所定の成膜圧力に保つものであり、真空成膜装置に利用されている、公知の真空排気手段である。
【０１０５】
ここで、図７に、ドラムに巻き掛けられた保護フィルム付積層体の状態を説明するための部分拡大断面図を示す。
図７に示すように、ハーフカットした保護フィルム付積層体３０ｂをドラム６０に巻き掛けることで、切断部ｖの開口量を大きくして、切断面３４への成膜をより容易にすることができる。
また、図７に示す切断部ｖは、搬送方向に直交する幅方向に延在する切断部ｖを表すものであるが、保護フィルム付積層体３０ｂはドラム６０に巻き掛けられて、適度なテンションが加えられているので、搬送方向に延在する切断部ｖも同様に、開口量が大きくなり、切断面３４への成膜をより容易にすることができる。
【０１０６】
ここで、前述のとおり、量子ドット層等の、水分や酸素により劣化しやすい機能層を保護するため、機能層の両主面にガスバリアフィルムを積層することが行われている。さらに、機能層の端面からの水分や酸素の浸入を防止するために、機能層の周囲全部をガスバリアフィルムで保護する構成や、機能層の周囲のガスバリアフィルムで挟まれた領域にガスバリア性を有する保護層を形成する構成が提案されている。
しかしながら、５０μｍ程度の薄い機能層の周囲全部をガスバリアフィルムで被覆するのは非常に困難であり、また、バリア層が割れてガスバリア性が低下するおそれがあり、生産性が悪いという問題があった。
また、機能層の周囲に保護層を形成する構成の機能性フィルムは、例えば、一方のガスバリアフィルム上の周縁部分に保護層を形成した後に、保護層に囲まれた領域内に機能層を形成する、いわゆる、ダムフィル方式により作製される。しかしながら、このようなダムフィル方式では、長尺な部材を長手方向に搬送しつつ、各層を形成する、いわゆるロールツーロール方式で作製する場合には、幅方向の２つの端面にしか保護層を形成することができず、機能層の４つの端面すべてに保護層を形成することができない。また、ロールツーロール方式で作製したあとに所望のサイズに加工することもできない。従って、ロールツーロール方式で容易に作製することができず、生産性が悪いという問題があった。
【０１０７】
これに対して、本発明の製造方法においては、第１の保護フィルム３２ａとガスバリアフィルム１４と機能層１２とガスバリアフィルム１４と第２の保護フィルム３２ｂとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体３０ａを長手方向に搬送しつつ、保護フィルム付積層体３０ａを第１の保護フィルム３２ａ側から、第２の保護フィルム３２ｂの一部までハーフカットし、ハーフカットされて表出した切断面３４に、端面保護層１６ａを成膜することで、ロールツーロール方式で容易に機能層１２の端面に端面保護層１６ａを形成することができる。従って、生産性を向上することができる。
また、機能層１２の端面に確実に端面保護層１６ａを形成することができるので、機能層１２が水分や酸素により劣化することを確実に防止できる。
【０１０８】
また、ハーフカットされた状態のまま、切断面３４に端面保護層１６ａを成膜するので、端面保護層１６ａは、切断部ｖの奥側、すなわち、第２の保護フィルム３２ｂ側が薄く形成され、切断部ｖの開口面側、すなわち、第１の保護フィルム３２ａ側が厚く形成される。
すなわち、本発明の製造方法により製造した機能性積層フィルムの端面保護層１６ａは、基本的に、機能層積層体１１の端面に垂直な方向の厚みが、機能層積層体１１の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成される。
【０１０９】
また、端面保護層１６ａを形成する際に、保護フィルム付積層体３０ａの上に、第１の保護フィルム３２ａが積層されているので、無機膜がガスバリアフィルム１４の表面などの、端面以外に付着してしまうことを防止できる。
【０１１０】
なお、保護層形成工程の際の成膜の条件や切断部ｖの開口等を調整して、端面保護層１６ａが均一になるようにしてもよく、あるいは、傾斜して形成された端面保護層１６ａの厚みを均一にする加工を行ってもよい。
【０１１１】
また、本実施形態においては、好ましい態様として、長尺な基板を、基板の長手方向に搬送しつつ、ドラムに巻き掛けて成膜を行なう、いわゆる、ロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の構成としたが、本発明はこれに限定はされず、ロール・ツー・ロールの装置であって、成膜室に、対面して配置される板状の電極対を設け、この電極対の間を、長尺な基板を長手方向に搬送すると共に、基板と電極との間に原料ガスを供給して成膜を行なう構成としてもよい。
【０１１２】
成膜室５８にて端面保護層１６を形成された保護フィルム付積層体３０ｂは、巻取り軸６４にロール状に巻き取られて後、保護フィルム剥離工程に供される。
保護フィルム剥離工程では、端面保護層１６を形成された保護フィルム付積層体３０ｂから、第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂが剥離されて、図１（Ａ）に示すような機能性積層フィルム１０が作製される。
【０１１３】
なお、図示例においては、ハーフカット工程の後、ハーフカットされた保護フィルム付積層体３０ｂを、一旦、ロール状に巻き回した後に、保護層形成工程を行う構成としたが、これに限定はされず、ハーフカット工程と保護層形成工程とをＲｔｏＲにて連続的に行う構成としてもよい。
また、保護層形成工程の後、端面保護層１６が形成された保護フィルム付積層体３０ｂを、一旦、巻取り軸６４にロール状に巻き取った後に、保護フィルム剥離工程を行う構成としたが、これに限定はされず、保護層形成工程と保護フィルム剥離工程とをＲｔｏＲにて連続的に行う構成としてもよい。
また、ハーフカット工程と保護層形成工程と保護フィルム剥離工程とをＲｔｏＲにて連続的に行う構成としてもよい。
【０１１４】
以上、本発明の機能性積層フィルムおよびその製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。
【実施例】
【０１１５】
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。【０１１６】
［実施例１］
実施例１として、図１に示す機能性積層フィルム１０を作製した。【０１１７】
＜機能性積層フィルム＞
〔保護フィルム付積層体の準備工程〕
（ガスバリアフィルム）
ガスバリアフィルム１４としては、ガスバリア支持体２０上に、有機層２４および無機層２６が形成されたガスバリアフィルムを用いた。
ガスバリア支持体２０として、厚さ５０μｍ、幅１０００ｍｍ、長さ１００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム、東洋紡株式会社製  コスモシャインＡ４３００）を用いた。【０１１８】
このガスバリア支持体２０の裏面、すなわち、有機層２４および無機層２６の形成面とは逆面に、予め保護フィルム３２を貼着した。
保護フィルム３２としては、厚さ５０μｍのＣＴ５０（パナック株式会社製）を用いた。【０１１９】
次に、ガスバリア支持体２０の表面に有機層２４を形成した。有機層２４は、塗布法によりガスバリア支持体２０に材料を塗布し、乾燥後、紫外線照射して重合を行って、厚さ１μｍの膜を形成した。
有機層２４を形成する塗布液として、重合性化合物のＴＭＰＴＡ（ダイセル・サイテック株式会社製）と、紫外線重合開始剤（ランベルティ社製、ＥＳＡＣＵＲＥ  ＫＴＯ４６）１．４ｇとを、質量比が９５：５となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させて、固形分濃度１５％の塗布液を調製した。
調製した重合性組成物をダイコーターを用いてＲｔｏＲによりガスバリア支持体２０上に塗布し、５０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させ、その後、紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ2）してＵＶ硬化させ、有機層２４を形成した。
なお、有機層２４形成直後のパスロールにて有機層用保護フィルムとしてＰＥ（株式会社サンエー科研製  PAC2-30-T）を貼り付け、搬送し、巻き取った。【０１２０】
次に、図６に示すような、ＲｔｏＲの成膜装置を用いて、ＣＣＰ（容量結合プラズマ方式）−ＣＶＤにより、有機層用保護フィルムを剥離した後、有機層２４上に、厚さ５０ｎｍの無機層２６を形成した。
原料ガスは、シランガス(ＳｉＨ4）、アンモニアガス(ＮＨ3）、窒素ガス(Ｎ2）および水素ガス(Ｈ2）を用いた。ガスの供給量は、シランガスが１６０sccm、アンモニアガスが３７０sccm、窒素ガスが２４０sccm、水素ガスが５９０sccmとした。また、成膜圧力は４０Ｐａとした。すなわち、無機層２６は、窒化珪素膜である。
プラズマ励起電力は、周波数１３．５６ＭＨｚで２．５ｋＷとした。【０１２１】
以上のように、ガスバリアフィルム１４を作製した。
作製したガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率をＣａ腐食法で測定したところ、温度４０℃、湿度９０％ＲＨにおける水蒸気透過率は、１×１０-4［g/(m2・day)］、また、酸素透過率をＡＰＩＭＳ法で測定したところ、温度４０℃、湿度９０％ＲＨにおける酸素透過率は、１×１０-3［cc/(m2・day・atm)］であった。
なお、無機層２６形成直後の膜面タッチロールにて無機層用保護フィルムとしてＰＥ（株式会社サンエー科研製  PAC2-30-T）を貼り付け、搬送し、巻き取った。【０１２２】
（機能層）
次に、ＲｔｏＲの塗布装置により、無機層用保護フィルムを剥離した後に、塗布法によりガスバリアフィルム１４の無機層２６上に、塗布組成物を塗布した。
機能層１２の塗布組成物としては下記の各成分を混合して、量子ドット分散液を調製した。【０１２３】
・量子ドットＡ（発光極大：５２０ｎｍ）                  ０．１質量部
・量子ドットＢ（発光極大：６３０ｎｍ）                ０．０１質量部
・１官能メタクリレート（ラウリルメタクリレート）          ７０質量部
・２官能アクリレート（ジプロピレングリコールジアクリレート）
２０質量部
・３官能アクリレート（トリメチロールプロパントリアクリレート）
１０質量部
・光重合開始剤：イルガキュア８１９（ＢＡＳＦ社製）          １質量部
・有機修飾スメクタイト（層状粘土化合物、アスペクト比２０、長径０．１５μｍ）                                                ２．５質量部【０１２４】
塗布組成物は、事前にディゾルバーで１０Ｌの塗液を１５０ｒｐｍにて３０分程度攪拌し、同時に超音波脱泡を実施（使用超音波発信器はブランソン製  Ｂｒａｎｓｏｎｉｃ８８００を用いて水を介在してポリ容器内のこの液に超音波出力２８０Ｗ、周波数  ４０ｋＨで照射した）した。その後、濾過精度が１００μｍのフィルタ（ＰＡＬＬ  プロファイルＩＩ、孔径１００μｍ）で濾過処理を実施して塗布組成物を調製した。
塗布はダイコーターを用いて行った。
次に、塗布した塗布組成物の上に、先と同様の、保護フィルム３２付のガスバリアフィルム１４を、無機層２６を塗布組成物側に向けて積層した。
その後、紫外線を照射（積算照射量約３００ｍＪ／ｃｍ2）してＵＶ硬化させ、厚さ７０μｍの機能層１２を形成し、保護フィルム付積層体３０ａを作製した。【０１２５】
〔ハーフカット工程〕
次に、作製した保護フィルム付積層体３０ａを、ＲｔｏＲで搬送しつつ、トムソン刃を用いて、１６０ｍｍ×９０ｍｍの大きさに、第１の保護フィルム３２ａ側から第２の保護フィルム３２ｂの一部までハーフカットして型抜きした。
用いたトムソン刃は、刃先角度２０°の両刃トムソン刃とした。
また、ハーフカット量は、刃先の下限停止位置を調整して、第２の保護フィルム３２ｂのハーフカットした位置の残りの厚さが２０μｍとなるようにハーフカットした。
ハーフカットした保護フィルム付積層体３０ｂはロール状に巻き取り保護層形成工程に供した。【０１２６】
〔保護層形成工程〕
図６に示すような成膜装置を用いて、ハーフカットした保護フィルム付積層体３０ｂに端面保護層１６ａを成膜した。
端面保護層１６ａとしては、上記無機層と同様にして、窒化珪素膜を形成した。
保護層形成工程の後、第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂを剥離して、１６０ｍｍ×９０ｍｍの大きさの機能性積層フィルム１０ａを得た。
なお、端面保護層１６ａの厚さは、２５ｎｍ〜１０ｎｍで傾斜した厚さであった。【０１２７】
［実施例２］
保護層形成工程において、端面保護層１６ａとして、スパッタリングによりアルミナ膜を形成した以外は、実施例１と同様にして機能性積層フィルム１０ａを作製した。
具体的には、ハーフカットした保護フィルム付積層体３０ｂを、一般的なスパッタリング装置に装填して、アルミナ焼結体をターゲットとして用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリングによって、アルミナ膜からなる端面保護層１６ａを形成した。
端面保護層１６ａの厚さは、８ｎｍ〜２ｎｍであった。【０１２８】
［実施例３］
ガスバリア支持体２０の厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして機能性積層フィルム１０ａを作製した。
端面保護層１６ａの厚さは、１５ｎｍ〜５ｎｍであった。【０１２９】
［実施例４］
ガスバリア支持体２０の厚さを２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして機能性積層フィルム１０ａを作製した。
端面保護層１６ａの厚さは、３５ｎｍ〜２０ｎｍであった。【０１３０】
［実施例５］
第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂの厚さを１００μｍとした以外は、実施例１と同様にして機能性積層フィルム１０ａを作製した。
端面保護層１６ａの厚さは、１２ｎｍ〜５ｎｍであった。【０１３１】
［実施例６］
第１の保護フィルム３２ａおよび第２の保護フィルム３２ｂの厚さを２５μｍとした以外は、実施例１と同様にして機能性積層フィルム１０ａを作製した。
端面保護層１６ａの厚さは、３５ｎｍ〜２０ｎｍであった。【０１３２】
［比較例１］
保護層形成工程を行わず端面保護層を形成しない以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルムを作製した。【０１３３】
［評価］
＜ガスバリア性試験＞
作製した実施例１〜６および比較例１の機能性積層フィルムについて、ガスバリア性試験、すなわち、耐久性試験を行った。
具体的には、作製直後の機能性積層フィルム、および、温度６０℃湿度９０％ＲＨの環境下で１００時間静置した後の機能性積層フィルムを、以下の液晶表示装置に組み込み、輝度ムラを測定し、加湿前後の輝度ムラの変化によりガスバリア性を評価した。【０１３４】
まず、市販の液晶表示装置（パナソニック社製商品名ＴＨＬ４２Ｄ２）を分解し、液晶セルがある側の導光板上に機能性積層フィルムを加え、バックライトユニットを以下のＢ狭帯域バックライトユニットに変更し、バックライトユニットおよび液晶表示装置を製造した。用いたＢ狭帯域バックライトユニットは、光源として、青色発光ダイオード（日亜Ｂ−ＬＥＤ：Ｂｌｕｅ，主波長４６５ｎｍ、半値幅２０ｎｍ）を備える。【０１３５】
次に、液晶表示装置を白表示した際の色ムラを評価した。表示装置の前面の対角線方向に両端５０ｍｍを除き、両対角線それぞれ等間隔に５点で、７４０ｍｍの距離に設置した輝度計（ＳＲ３、ＴＯＰＣＯＮ社製）にて輝度を測定した。算出した平均値から１０点で測定したそれぞれの輝度の差を計算し、そのうちの最大値を平均輝度で割って百分率で表した値を、輝度ムラとした。【０１３６】
測定した、加湿前後の輝度ムラの差に基づいて以下のように評価した。
Ａ：５％以下である。
Ｂ：５％超１０％以下である。
Ｃ：１０％超２０％以下である。
Ｄ：２０％超である。
結果を下記の表１に示す。【０１３７】
【表１】
2016039079.tif 000003
【０１３８】
上記表１に示されるように、本発明の機能性積層フィルムは、比較例に対して、より高いガスバリア性を有することがわかる。
また、実施例１と実施例２との対比から、端面保護層をプラズマＣＶＤで形成するとスパッタリングで形成する場合よりも、端面保護層を容易に厚く形成することができ、端面におけるガスバリア性をより高くできることが分かる。
また、実施例１、３および４の対比、ならびに、実施例１、５および６の対比から、ガスバリア支持体や保護フィルムが薄いほど、端面保護層を容易に厚く形成することができ、端面におけるガスバリア性をより高くできることが分かる。
また、このように、本発明の機能性積層フィルムの製造方法によれば、機能層の端面を十分に保護することができる端面保護層を、ロールツーロールにより効率よく生産できることがわかる。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  機能性積層フィルム
１１  機能層積層体
１２  機能層
１４  ガスバリアフィルム
１６  端面保護層
２０  ガスバリア支持体
２２  ガスバリア層
２４  有機層
２６  無機層
３０  保護フィルム付積層体
３２  保護フィルム
３４  切断面
３６  積層体ロール
５０  成膜装置
５２  真空チャンバ
５２ａ  内壁面
５４  巻出し室
５６  隔壁
５８  成膜室
６０  ドラム
６２  回転軸
６３  ガイドローラ
６４  巻取り軸
６６  成膜電極
６８  原料ガス供給部
７０  高周波電源
７２  バイアス電源
７４、７６  真空排気部
【図１】
2016039079.tif 000004
【図２】
2016039079.tif 000005
【図３】
2016039079.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016039079.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月25日(2015.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット層と、前記量子ドット層の一方の主面および他方の主面にそれぞれ積層される、少なくとも無機層を有する２つのガスバリアフィルムとを有する機能層積層体、および、
前記機能層積層体の端面のうち少なくとも一部を厚さ方向に覆って形成される、無機材料からなる端面保護層、を有することを特徴とする機能性積層フィルム。
【請求項２】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが、前記機能層積層体の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成されている請求項１に記載の機能性積層フィルム。
【請求項３】
前記端面保護層を構成する無機材料が窒化ケイ素である請求項１または２に記載の機能性積層フィルム。
【請求項４】
前記端面保護層の、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが５ｎｍ〜５００ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項５】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面の全周を覆って形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項６】
前記ガスバリアフィルムの無機層が窒化ケイ素からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項７】
前記ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体と、前記ガスバリア支持体上に積層される有機層と、前記有機層上に積層される前記無機層とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項８】
前記ガスバリアフィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１〜７のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項９】
前記量子ドット層は、多数の量子ドットを含む層である請求項１〜８のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項１０】
第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと量子ドット層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を準備する準備工程と、
長尺な前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体を前記第１の保護フィルム側から、前記第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、
ハーフカットされた前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有することを特徴とする機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の保護フィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１０に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記ハーフカット工程は、トムソン刃またはＣＯ２レーザを用いて行う請求項１０または１１に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記ハーフカット工程において、第２の保護フィルムの厚さの５％〜８０％の位置までハーフカットを行う請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記保護層形成工程は、プラズマＣＶＤにより端面保護層を形成する請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記保護層形成工程は、前記保護フィルム付積層体を円筒状のドラムの周面の所定領域に巻き掛けて搬送しつつ、前記ドラムを成膜のための電極対の一方として用いて成膜を行う請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月24日(2017.2.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドット層と、前記量子ドット層の一方の主面および他方の主面にそれぞれ積層される、少なくとも無機層を有する２つのガスバリアフィルムとを有する機能層積層体、および、
前記機能層積層体の端面のうち少なくとも一部を厚さ方向に覆って形成される、無機材料からなる端面保護層、を有することを特徴とする機能性積層フィルム。
【請求項２】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが、前記機能層積層体の一方の主面側から他方の主面側に向かうにしたがって、漸次、厚くなるように形成されている請求項１に記載の機能性積層フィルム。
【請求項３】
前記端面保護層を構成する無機材料が窒化ケイ素である請求項１または２に記載の機能性積層フィルム。
【請求項４】
前記端面保護層の、前記機能層積層体の端面に垂直な方向の厚みが５ｎｍ〜５００ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項５】
前記端面保護層は、前記機能層積層体の端面の全周を覆って形成される請求項１〜４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項６】
前記ガスバリアフィルムの無機層が窒化ケイ素からなる請求項１〜５のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項７】
前記ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体と、前記ガスバリア支持体上に積層される有機層と、前記有機層上に積層される前記無機層とを有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項８】
前記ガスバリアフィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１〜７のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項９】
前記量子ドット層は、多数の量子ドットを含む層である請求項１〜８のいずれか一項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項１０】
第１の保護フィルムとガスバリアフィルムと量子ドット層とガスバリアフィルムと第２の保護フィルムとをこの順に積層してなる長尺な保護フィルム付積層体を準備する準備工程と、
長尺な前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体を前記第１の保護フィルム側から、前記第２の保護フィルムの一部までハーフカットするハーフカット工程と、
ハーフカットされた前記保護フィルム付積層体を長手方向に搬送しつつ、前記保護フィルム付積層体の、ハーフカットされて表出した面に、無機材料からなる端面保護層を成膜する保護層形成工程と、を有することを特徴とする機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記第１および第２の保護フィルムの厚さが、５μｍ〜１００μｍである請求項１０に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記ハーフカット工程は、トムソン刃またはＣＯ2レーザを用いて行う請求項１０または１１に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記ハーフカット工程において、第２の保護フィルムの厚さの５％〜８０％の位置までハーフカットを行う請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記保護層形成工程は、プラズマＣＶＤにより端面保護層を形成する請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記保護層形成工程は、前記保護フィルム付積層体を円筒状のドラムの周面の所定領域に巻き掛けて搬送しつつ、前記ドラムを成膜のための電極対の一方として用いて成膜を行う請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の機能性積層フィルムの製造方法。
【国際調査報告】
2016039079.tif 000011
2016039079.tif 000012
2016039079.tif 000013
2016039079.tif 000014