(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能層をガスバリアフィルムで挟んでなる機能性積層フィルムにおいて、
前記機能層は、機能性材料をバインダーに分散してなり、
前記バインダーがモノマーを重合してなり、
前記モノマーが、分子量１００〜１５００のモノマーＸをモノマー全質量に対して、５０質量％以上含み、
前記ガスバリアフィルムの水蒸気透過率は、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］であり、
前記モノマーＸの沸点は、１６０℃〜２５０℃であることを特徴とする機能性積層フィルム。
【請求項２】
前記モノマーＸの熱重量減少率が、１００℃で２質量％以下である請求項１に記載の機能性積層フィルム。
【請求項３】
機能層をガスバリアフィルムで挟んでなる機能性積層フィルムにおいて、
前記機能層は、機能性材料をバインダーに分散してなり、
前記バインダーがモノマーを重合してなり、
前記モノマーが、分子量１００〜１５００のモノマーＸをモノマー全質量に対して、５０質量％以上含み、
前記ガスバリアフィルムの水蒸気透過率は、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］であり、
前記モノマーＸの熱重量減少率が、１００℃で２質量％以下であることを特徴とする機能性積層フィルム。
【請求項４】
前記機能性積層フィルムの水蒸気透過率は、０．００２５［g/(m2・day)］〜０．４［g/(m2・day)］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】
前記モノマーＸは、（メタ）アクリロイル基を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項６】
前記モノマーＸは、前記（メタ）アクリロイル基を１つ有する請求項５に記載の機能性積層フィルム。
【請求項７】
前記モノマーＸは、２〜４個の（メタ）アクリロイル基を有するモノマーを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項８】
前記バインダーは、光重合開始剤の存在下にて前記モノマーを重合してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項９】
前記ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体とガスバリア層とを有し、
前記ガスバリア層が前記機能層に接して配置される請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項１０】
前記ガスバリア層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素および窒化ケイ素のいずれかからなる膜を有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【請求項１１】
前記機能層は、機能性材料として量子ドットを含む光波長変換層である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の機能性積層フィルム。
【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、樹脂等のバインダー中に分散されて、例えば、光の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したり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。
【０００６】
例えば、特許文献１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む構成が記載されている。また、ガスバリアフィルムのバリア層の形成材料として、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】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】
本発明者は、上述のような機能性積層フィルムにおいて、量子ドット層がガスバリアフィルムに挟まれることで、量子ドット層内に気泡が発生する故障が起こる場合があることを見出した。
本発明者の検討によれば、この気泡は、量子ドット層のバインダーとなるモノマーやその分解物、あるいはその重合に用いるための重合開始剤やその未反応残存物が蒸発した気体によるものであり、ガスバリアフィルムに挟まれているため、この蒸発物が外部に排出されずに生じる場合があることがわかった。このような蒸発を生じさせるエネルギ源は、量子ドット層にガスバリアフィルムを貼り合わせる際にかかる熱や、製品としてバックライトに組み込まれて使用される際にかかる光源からの熱といった不可避的なものが原因と考えられる。このような場合、蒸発のエネルギ源を低減して気泡の発生を抑制するのは難しい。
【０００９】
すなわち、従来、水や酸素による量子ドット層の劣化を防止するために、量子ドット層をガスバリアフィルムで挟んで保護することが考えられていたが、高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムを用いると、量子ドット層内に気泡が発生して欠陥となる場合があることを、本発明者は見出した。
【００１０】
このような気泡を抑制する方法として、量子ドット層のバインダーとして分解されにくい材料を用いることが考えられるが、厚みのある量子ドット層の場合には、バインダーの元となるモノマーや光重合開始剤の一部が未反応のまま残留してしまうため、これらが蒸発して気泡を発生させてしまう。
あるいは、バインダーとして、より硬化性の高い材料を選定することも考えられるが、塗布性の悪化や硬化時の体積収縮によるフィルムの変形といった問題が生じる。
さらには、バインダーの材料として蒸発しにくい高分子材料を用いることも考えられるが、量子ドット材料を好適に分散しにくいという問題や、ＵＶ硬化しにくいため、ガスバリアフィルムとの密着性を確保できず剥離するという問題が生じる。
このように、量子ドット層内に気泡が発生するという問題は、量子ドット層のバインダー材料の選定だけでは解決できない場合があった。
【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、機能性材料をバインダーに分散してなる機能層をガスバリアフィルムで挟んでなる機能性積層フィルムにおいて、機能層内に気泡が発生することを抑制し、かつ、機能性材料が水や酸素により劣化することを防止できる機能性積層フィルム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、機能層は、機能性材料をバインダーに分散してなり、このバインダーが分子量１００〜１５００のモノマーＸを所定量含むモノマーを重合してなり、ガスバリアフィルムのガスバリア性能は、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］であることにより、機能層内に気泡が発生することを抑制し、かつ、機能性材料が水や酸素により劣化することを防止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を提供する。
【００１３】
（１）  機能層をガスバリアフィルムで挟んでなる機能性積層フィルムにおいて、
機能層は、機能性材料をバインダーに分散してなり、
バインダーがモノマーを重合してなり、
モノマーが、分子量１００〜１５００のモノマーＸをモノマー全質量に対して、５０質量％以上含み、
ガスバリアフィルムの水蒸気透過率は、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］である機能性積層フィルム。
（２）  機能性積層フィルムの水蒸気透過率は、０．００２５［g/(m2・day)］〜０．４［g/(m2・day)］である（１）に記載の機能性積層フィルム。
（３）  モノマーＸの沸点は、１６０℃〜２５０℃である（１）または（２）に記載の機能性積層フィルム。
（４）  モノマーＸの熱重量減少率が、１００℃で２質量％以下である（１）〜（３）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（５）  モノマーＸは、（メタ）アクリロイル基を有する（１）〜（４）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（６）  モノマーＸは、（メタ）アクリロイル基を１つ有する（５）に記載の機能性積層フィルム。
（７）  モノマーＸは、２〜４個の（メタ）アクリロイル基を有するモノマーを含む（１）〜（６）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（８）  バインダーは、光重合開始剤の存在下にてモノマーを重合してなる（１）〜（７）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（９）  ガスバリアフィルムは、ガスバリア支持体とガスバリア層とを有し、
ガスバリア層が機能層に接して配置される（１）〜（８）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（１０）  ガスバリア層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素および窒化ケイ素のいずれかからなる膜を有する（１）〜（９）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
（１１）  機能層は、機能性材料として量子ドットを含む光波長変換層である（１）〜（１０）のいずれかに記載の機能性積層フィルム。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明によれば、機能層内に気泡が発生することを抑制し、かつ、機能性材料が水や酸素により劣化することを防止できる機能性積層フィルム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、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。
【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について、添付の図面に示される好適実施態様を基に、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】
本発明の機能性積層フィルムは、機能性材料をバインダーに分散してなる機能層をガスバリアフィルムで挟んでなる機能性積層フィルムであって、バインダーがモノマーを重合してなり、モノマーが、分子量１００〜１５００のモノマーＸをモノマー全質量に対して、５０質量％以上含み、ガスバリアフィルムの水蒸気透過率が、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］である。
本発明の機能性積層フィルムは、分子量１００〜１５００のモノマーＸを所定量含むモノマーを重合させてなるバインダーを使用し、かつ、ガスバリアフィルムの水蒸気透過率を０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］の範囲とすることで、蒸発するバインダー材料をガスバリアフィルムの外部に放出させつつ、機能層を外部の水や酸素から保護することができる。
すなわち、本発明は、バインダー材料の揮発性とガスバリアフィルムのバリア性能とを適切なものとすることにより、蒸発するバインダー材料に起因する気泡の発生を抑制しつつ、機能層を水や酸素から保護して、機能性積層フィルムとしての品質をより向上するものである。
次に、本発明の機能性積層フィルムの構成について、図１（Ａ）を用いて説明する。
【００１８】
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る。
図１（Ａ）に示す機能性積層フィルム１０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を有するものである。
【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バインダー（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光波長変換層である。
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、バインダー中に均一に分散されるのが好ましいが、バインダー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】
機能層１２のバインダーは、機能性材料である多数の量子ドットを分散して保持するためのものである。
ここで、本発明においては、機能層１２のバインダーは、モノマーを重合させてなり、モノマーの５０質量％以上が、分子量１００〜１５００のモノマーＸである。
【００２７】
なお、本発明において、モノマー（モノマーＸ）とは、重合性化合物（重合性基を有する化合物）を意味するものであり、単量体に限定されるものではなく、同一または異なる繰り返し単位を２つ以上含む多量体であってもよい。
また、分子量とは、多量体については重量平均分子量をいうものとする。重合平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による測定値をポリスチレン換算して求めた重量平均分子量をいうものとする。ＧＰＣによる測定条件としては、例えば以下の条件を採用することができる。
ＧＰＣ装置：ＨＬＣ−８１２０（東ソー製）：
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｍｕｌｔｉｐｏｒｅ ＨＸＬ−Ｍ（東ソー製、７．８ｍｍＩＤ(内径)×３０．０ｃｍ）
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
【００２８】
前述のとおり、従来、量子ドット等の機能性材料をバインダーに分散してなる機能層を、水や酸素から保護するために、ガスバリアフィルムで挟む構成が提案されている。
このような機能性積層フィルムにおいて、機能層にガスバリアフィルムを貼り合わせる際や、製品としてバックライトに組み込まれて使用される際等にかかる熱により、機能層のバインダーとなるモノマーやその分解物、あるいはその重合に用いるための重合開始剤やその未反応残存物が蒸発する。しかしながら、機能層が高いガスバリア性能を有するガスバリアフィルムに挟まれていると、この蒸発物が外部に排出されず、機能層内に気泡が発生する場合があることがわかった。この気泡はホワイトスポット等の点欠陥として視認される場合がある。
【００２９】
このような気泡を抑制する方法として、バインダーとして、分解されにくい材料を用いることが考えられる。しかしながら、一般に、機能性材料をバインダーに分散してなる機能層は、機能性材料を均一に分散し、また、適正に機能を発現するために、バインダーの割合を多くして、厚く形成されるため、バインダーの元となるモノマーや光重合開始剤の一部が未反応のまま残留してしまうため、これらが蒸発して気泡を発生させてしまう場合がある。
あるいは、バインダーとして、より硬化性の高い材料を選定することも考えられるが、塗布性の悪化や硬化時の体積収縮によるフィルムの変形といった問題が生じる場合がある。
さらには、バインダーの材料として蒸発しにくい高分子材料を用いることも考えられるが、機能性材料を好適に分散しにくいという問題や、ＵＶ硬化しにくいため、ガスバリアフィルムとの密着性を確保できず剥離するという問題が生じる場合がある。
【００３０】
これに対して、本発明の機能性積層フィルムは、機能層１２のバインダーが分子量１００〜１５００のモノマーＸを所定量含むモノマーを重合してなり、かつ、ガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率は０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］である。
これにより、機能層を形成するための塗布組成物が低粘度となり塗布性を向上でき、また、バインダー中に機能性材料を適正に分散することができ、また、硬化時の体積収縮を低減でき、ガスバリアフィルムとの密着性を確保することができる。また、バインダー材料の揮発性とガスバリアフィルムのバリア性能とを適切な関係にすることができ、蒸発するバインダー材料をガスバリアフィルムの外部に放出させつつ、機能層を外部の水や酸素から保護して、機能性積層フィルムとしての品質をより向上することができる。
【００３１】
すなわち、分子量１００未満のモノマーの使用量が多すぎる場合には、塗布性等は向上するものの、モノマーの揮発性が高くなりすぎて、バインダー材料の蒸発量が増加するため、蒸発したバインダー材料を十分に外部に放出するためには、ガスバリアフィルムのガスバリア性能をより低く（水蒸気透過率をより高く）する必要がある。しかしながら、ガスバリアフィルムのガスバリア性能をより低くすると、機能層を外部の水や酸素から十分に保護することができなくなってしまう場合がある。
一方、分子量１５００超のモノマーの使用量が多すぎる場合には、バインダー材料は蒸発しにくくなるものの、機能性材料を好適に分散しにくく、また、ＵＶ硬化しにくいため、ガスバリアフィルムとの密着性を確保できず剥離する等の問題が生じる場合がある。
従って、本発明においては、モノマーのうち、主モノマーとして、分子量１００〜１５００のモノマーＸを用いる。
以下では、まず、モノマーＸについて詳述し、その後、モノマーについて詳述する。なお、ガスバリアフィルム１４については後に詳述する。
【００３２】
モノマーＸの分子量は１００〜１５００であるが、上記観点から、分子量１２０〜１０００が好ましく、分子量１５０〜７００がより好ましい。
分子量の測定方法は、上述の通りである。
また、モノマー中におけるモノマーＸの含有量は、モノマー全質量に対して、５０質量％以上である。すなわち、分子量１００〜１５００のモノマーＸを、バインダーの材料のモノマーの主成分とする。この範囲であれば、バインダー材料の揮発性や塗布性等を適正にすることができる。この観点から、モノマーＸの含有量は、７０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。
【００３３】
また、モノマーＸの沸点（１気圧下）は特に限定はされないが、１６０℃〜２５０℃であるのが好ましい。モノマーＸの沸点を１６０℃〜２５０℃とすることで、バインダー材料の揮発性を抑制できる等の点で好ましい。
【００３４】
また、モノマーＸの熱重量減少率は特に限定はされないが、１００℃で２質量％以下であるのが好ましく、０．１質量％〜２質量％がより好ましい。
モノマーＸの熱重量減少率を上記範囲とすることで、バインダー材料の揮発性を抑制でき、かつ、ガスバリアフィルムのバリア面に拡散し、密着強度を得ることができる等の点で好ましい。
なお、熱重量減少率は、熱重量測定装置（株式会社日立ハイテクノロジーズ社製  ＳＴＡ７２００）を用いて、測定環境：Ｎ2パージ（２５０ｍＬ／ｍｉｎ）、昇温速度：５℃／ｍｉｎの条件下で測定した。
【００３５】
モノマーＸには重合性基が含まれるが、その種類は特に制限されず、公知の重合性基が採用できる。例えば、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、アニオン重合性基などが挙げられる。ラジカル重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが挙げられる。カチオン重合性基としては、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基などが挙げられる。なかでも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
なお、（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基およびメタアクリロイル基の両方を含む概念である。
【００３６】
モノマーＸに含まれる重合性基の数は特に制限されず、１個であっても、複数個（２個以上）であってもよい。
なお、重合性基が複数個含まれる場合は、いわゆる多官能モノマーに該当する。多官能モノマーにおいて、重合性基の数は特に制限されないが、２〜４個が好ましい。このような多官能モノマーを使用することにより、架橋構造を形成でき、機能層の強度を向上できる、ＵＶ硬化が早く生産性を向上できる等の点で好ましい。
なかでも、モノマーＸは、重合性基を１個有することが好ましく、（メタ）アクリロイル基を１個有することがより好ましい。つまり、いわゆる単官能（メタ）アクリレートであることが好ましい。このような態様であれば、重合収縮を起こし難い（重合収縮が少ない）ため体積収縮によるフィルムの変形が少ない、等の点で好ましい。
【００３７】
なお、モノマーＸとしては、１種のみを使用してもよいし、複数種併用してもよい。なお、複数種使用する場合は、その合計量が上記５０質量％以上の範囲に含まれていればよい。
【００３８】
モノマーＸの具体例としては、上述したように、単官能（メタ）アクリレートが挙げられ、例えば、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。
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２〜３０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)アクリルアミド、Ｎ−イソプロピ��(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。
なかでも、炭素数４〜３０の長鎖アルキル基を有する単官能（メタ）アクリレートが好ましい。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。
【００３９】
モノマーＸとしては、上述したように、多官能モノマーが挙げられ、例えば、２〜４官能の（メタ）アクリレート、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２〜４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。
【００４０】
２〜４官能の（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。
【００４１】
また、２〜４官能の（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、トリメチロールプロパントリメタクリラート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート等が好ましい例として挙げられる。
【００４２】
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２〜４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本発明に好適に用いられる。
【００４３】
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２〜４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式会社のセロキサイド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。
【００４４】
また、モノマーＸは、ＬｏｇＰ値が３．０以下であることが好ましく、２．５以下であることがより好ましく、２．０以下であることが特に好ましい。ＬｏｇＰ値は０．５以上であることが好ましいが、０．５未満であってもよい。ＬｏｇＰ値が０．５以上であると、第１の重合性化合物を含む重合性組成物に量子ドットを分散させることが容易になる傾向があるため、好ましい。
ＬｏｇＰ値は親水性の指標であって、この値が小さいほど極性が高いことを意味する。一方、酸素は非極性分子である。ＬｏｇＰ値が３．０以下の化合物は酸素と比べて極性が高いため、この化合物を多く含むモノマーから形成された機能層は、酸素との相溶性に乏しく酸素が侵入し難いと考えられる。
本発明において、ＬｏｇＰ値とは、１−オクタノール／水の分配係数の対数値をいうものとする。ＬｏｇＰ値は、フラグメント法、原子アプローチ法等を用いて計算により算出することができる。本明細書に記載のＬｏｇＰ値は、化合物の構造からＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｓｏｆｔ社製ＣｈｅｍＢｉｏＤｒａｗ  Ｕｌｔｒａ１２．０を用いて計算されるＬｏｇＰ値である。
【００４５】
モノマーは、上記バインダーの原料となる成分であり、重合性基を含む成分（いわゆる、単量体）である。
モノマーは、上述したモノマーＸを所定量含有していれば、その種類は特に制限されず、モノマーＸ以外のモノマーＹ（つまり、分子量が１００未満のモノマー、分子量１５００超のモノマー）が含まれていてもよい。より具体的には、モノマーには、重合性基が１個含まれる単官能モノマーや、重合性基（好ましくは、（メタ）アクリロイル基）が複数（好ましくは２〜４個）含まれる多官能モノマーが含まれる。
モノマーの各モノマー中の重合性基の種類は特に制限されず、上述したモノマーＸの重合性基が例示され、（メタ）アクリロイル基が好ましい。
【００４６】
モノマーの沸点は特に制限されないが、上述したモノマーＸの沸点の範囲であることが好ましい。
モノマーの熱重量減少率は特に制限されないが、上述したモノマーＸの熱重量減少率の範囲であることが好ましい。
【００４７】
また、機能層中のバインダーとなる樹脂の総量には特に限定はないが、機能層の全量１００質量％に対して、９０〜９９．９質量％であることが好ましく、９２〜９９質量％であることがより好ましい。すなわち、機能層の全量に対する機能性材料の割合は、０．１超１０質量％未満であるのが好ましい。
【００４８】
機能層の厚さは特に制限されないが、機能性材料の分散性、取り扱い性および発光特性等の点で、５μｍ〜２００μｍが好ましく、１０μｍ〜１５０μｍがより好ましい。
【００４９】
機能層１２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、量子ドット層の場合には、量子ドットとモノマーとを混合した塗布組成物を調整し、この塗布組成物を一方のガスバリアフィルム１４上に塗布して塗膜を形成し、この塗膜上に他方のガスバリアフィルム１４を積層する。その後、ＵＶ照射等により、塗膜を硬化させることで機能層１２を形成することができる。
【００５０】
なお、機能層となる塗布組成物には、必要に応じて、重合開始剤、有機金属カップリング剤、粘度調整剤、溶媒等を添加してもよい。
【００５１】
重合開始剤については、例えば、特開２０１３−０４３３８２号公報の段落［００３７］、特開２０１１−１５９９２４号公報の段落［００４０］〜［００４２］を参照できる。重合開始剤は、塗布組成物に含まれる重合性化合物の全量の０．１モル％以上であることが好ましく、０．５〜５モル％であることがより好ましい。また、重合開始剤が揮発性の溶剤を含む場合にはそれを除いて、重合性化合物の全量の１００質量部当たり０．１〜１０質量部含むことが好ましく、より好ましくは０．２〜８質量部、さらに好ましくは０．２〜５質量部含むことが好ましい。
【００５２】
また、溶媒の種類および添加量は、特に限定されない。例えば溶媒として、有機溶媒を一種または二種以上混合して用いることができる。なお、機能性材料を水や酸素から保護する観点から、疎水性の溶媒を用いるのが好ましく、溶媒を用いないのがより好ましい。
【００５３】
また、有機金属カップリング剤としては、密着する層の材料に応じて、公知の有機金属カップリング剤が適宜、利用可能である。例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、スズカップリング剤等の各種カップリング剤を使用できる。これら有機金属カップリング剤は、特に、金属、金属酸化物、金属窒化物自身や、樹脂中にこれら材料を含む基板を用いた場合に密着改良効果が大きい。
【００５４】
好適に使用できるシランカップリング剤の市販品としては、信越化学工業株式会社製のものを挙げることができる。例えば、信越化学工業株式会社製ＫＢＭ−５０２、ＫＢＭ−５０３、ＫＢＭ−５１０３、ＫＢＥ−５０２、ＫＢＥ−５０３、ＫＢＭ−９０３、ＫＢＭ−９１０３等が挙げられる。
また、シランカップリング剤としては、特開２０１３−４３３８２号公報に記載の一般式（１）で表されるシランカップリング剤を挙げることができる。詳細については、特開２０１３−４３３８２号公報の段落［００１１］〜［００１６］の記載を参照できる。
【００５５】
粘度調整剤としては、粒径が５ｎｍ〜３００ｎｍであるフィラーであることが好ましい。また、粘度調整剤はチキソトロピー剤であることも好ましい。なお、本発明において、チキソトロピー性とは、液状組成物において、せん断速度の増加に対して粘性を減じる性質を指し、チキソトロピー剤とは、それを液状組成物に含ませることによって、組成物にチキソトロピー性を付与する機能を有する素材のことを指す。チキソトロピー剤の具体例としては、ヒュームドシリカ、アルミナ、窒化珪素、二酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、タルク、雲母、長石、カオリナイト（カオリンクレー）、パイロフィライト（ろう石クレー）、セリサイト（絹雲母）、ベントナイト、スメクタイト・バーミキュライト類（モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイトなど）、有機ベントナイト、有機スメクタイト等が挙げられる。
【００５６】
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。
【００５７】
本発明においてガスバリアフィルム１４は、水蒸気透過率が０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］である。
【００５８】
前述のとおり、従来、機能性材料をバインダーに分散してなる機能層を、ガスバリアフィルムで挟んで、外部の水や酸素から保護することが行われているが、ガスバリアフィルムのバリア性能が高すぎると、製造時や使用時の熱等により、機能層のバインダーの材料が蒸発した場合に、この蒸発物を外部に排出することができないため、機能層内に気泡が発生する場合があることを、本発明者は見出した。
【００５９】
これに対して、本発明は、ガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率を０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］とすることで、機能層のバインダーの材料の蒸発物を外部に排出しつつ、機能層を外部の水や酸素から保護することができる。
上記観点から、ガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率は０．０１［g/(m2・day)］〜０．５［g/(m2・day)］が好ましく、０．０２［g/(m2・day)］〜０．１［g/(m2・day)］がより好ましい。
なお、水蒸気透過率は、ｍｏｃｏｎ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡ−Ｗ３／３３を用いてモコン法によって温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件下で測定した。
【００６０】
また、ガスバリアフィルム１４は、酸素透過率が０．０５［cc/(m2・day・atm)］〜８［cc/(m2・day・atm)］であるのが好ましく、０．１［cc/(m2・day・atm)］〜５［cc/(m2・day・atm)］であるのがより好ましく、０．２［cc/(m2・day・atm)］〜１［cc/(m2・day・atm)］であるのが特に好ましい。
なお、酸素透過率は、ｍｏｃｏｎ社製ＯＸ−ＴＲＡＮ２／２１を用いて温度２３℃、湿度０％ＲＨの条件下で測定した。
【００６１】
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、十分な可撓性を持たせることができ、また、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、機能層１２を適正に支持することができ、機能層１２の厚さを均一にできる点で好ましい。
【００６２】
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と、ガスバリア層２６とを有するものが好適に用いられる。
図１（Ａ）に示す例では、ガスバリアフィルム１４は、ガスバリア支持体２０上に積層される平滑層２４と、この平滑層２４上に積層されるガスバリア層２６とを有する。
【００６３】
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、平滑層２４とガスバリア層２６とを積層した構成に限定はされず、例えば、図１（Ｂ）に示す機能性積層フィルム３０のガスバリアフィルム３２のように、ガスバリア支持体２０の上に直接、ガスバリア層２６を積層した構成であってもよい。あるいは、ガスバリア層２６と、ガスバリア層２６の下地となる平滑層２４との組み合わせを２つ以上有するものであってもよい。
【００６４】
また、図１（Ａ）に示す例では、ガスバリアフィルム１４の、機能層１２が積層される側の最表層はガスバリア層２６である構成としたが、これに限定はされず、最表層に保護層等の有機層が積層される構成であってもよいし、ガスバリア支持体側に機能層が積層される構成であってもよい。しかしながら、ガスバリアフィルム１４は、最表面がガスバリア層２６であるのが好ましい。
ガスバリアフィルム１４の最表面をガスバリア層２６とすることにより、ガスバリア支持体２０や平滑層２４からアウトガスが放出されても、このアウトガスはガスバリア層２６で遮蔽され、機能層１２に至ることを防止できる。また、機能層１２に隣接する層が、有機層あるいはガスバリア支持体の場合には、有機層やガスバリア支持体の端面から水や酸素が浸入するおそれがあるため、機能層と隣接する最表面をガスバリア層２６とするのが好ましい。
【００６５】
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、透明性を有する、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。
【００６６】
また、ガスバリア支持体２０は紫外線の透過率が高いのが好ましい。量子ドット層等の機能層１２を形成する方法として、１枚目のガスバリアフィルム１４上に、機能層１２となる塗布組成物し、さらに、塗布膜上に２枚目のガスバリアフィルム１４を積層した後に、紫外線を照射して、塗布膜を硬化させて機能層１２を形成する方法が好適に利用される。従って、ガスバリア支持体２０は、機能層１２に照射するための紫外線を十分に透過させるのが好ましい。
【００６７】
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、５μｍ〜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、可撓性等の点で、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、光拡散、アンチニュートンリング、易接着等の機能が付与されていてもよい。
【００６８】
平滑層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ガスバリア層２６の下地層となるものである。
平滑層２４は、公知のガスバリアフィルムで平滑層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、平滑層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。
なお、有機化合物を主成分とする膜とは、有機化合物を５０％以上含有する膜である。
【００６９】
ガスバリアフィルム１４は、この下地となる平滑層２４を有することにより、この平滑層２４が、ガスバリア層２６のクッションとしても作用する。そのため、機能層１２上にガスバリアフィルム１４を積層する際等に、ガスバリア層２６が外部から衝撃を受けた場合に、この平滑層２４のクッション効果によって、ガスバリア層２６の損傷を防止できる。
これにより、機能性積層フィルム１０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。
【００７０】
また、ガスバリアフィルム１４は、ガスバリア層２６の下地となる平滑層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、ガスバリア層２６を適正に形成できる。その結果、割れやヒビ等の無い適正なガスバリア層２６を形成できる。これにより、水蒸気透過率が０．００５[g/(m2・day)]〜０．８[g/(m2・day)]となる、適正なガスバリア性能を有するガスバリアフィルム１４を容易に得ることができる。
【００７１】
ガスバリアフィルム１４において、平滑層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。
【００７２】
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平滑層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、平滑層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。
平滑層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ガスバリア層２６を成膜できるので、より緻密でガスバリア性が高いガスバリア層２６を成膜できる。
【００７３】
平滑層２４の厚さは、０．５μｍ〜５μｍが好ましい。
平滑層２４の厚さを０．５μｍ以上とすることにより、ガスバリアフィルム１４と機能層１２とを接着する際の押圧時などにおける、クッションとしての効果を十分に発揮して、ガスバリア層２６の損傷を、より確実に防止できる。また、平滑層２４の厚さを１μｍ以上とすることにより、より好適にガスバリア層２６の形成面を適正にして、割れやヒビ等の無い適正なガスバリア層２６を形成できる。
また、平滑層２４の厚さを５μｍ以下とすることにより、平滑層２４が厚すぎることに起因する、平滑層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、平滑層２４の厚さは、１μｍ〜５μｍとするのが、より好ましい。
【００７４】
なお、ガスバリアフィルムが、平滑層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、平滑層を複数有する場合には、各平滑層の形成材料は、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、全ての平滑層を、同じ材料で形成するのが好ましい。
【００７５】
平滑層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、平滑層２４とガスバリア層２６との組み合わせを複数有する場合に、ガスバリア層２６上に形成される平滑層２４は、下層のガスバリア層２６との密着性を向上するために、シランカップリング剤を含有するのが好ましい。
【００７６】
平滑層２４の上には、この平滑層２４を下地として、ガスバリア層２６が成膜される。
ガスバリア層２６は、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。
ガスバリア層２６は、ガスバリアフィルム１４のガスバリア性能を、０．００５［g/(m2・day)］〜０．８［g/(m2・day)］とすることができれば特に限定はなく、無機化合物を主成分とする膜が好適に用いられる。
【００７７】
ガスバリア層２６となる無機化合物の形成材料としては、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、酸化アルミニウムからなる膜は、好適に例示される。その中でも特に、窒化ケイ素、酸化ケイ素および酸化アルミニウムのいずれかからなる膜は、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。
【００７８】
なお、ガスバリアフィルムが複数のガスバリア層を有する場合には、ガスバリア層の形成材料は、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、全てのガスバリア層を、同じ材料で形成するのが好ましい。
【００７９】
ガスバリア層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、上述の無機化合物でガスバリア層２６を形成する場合には、ガスバリア層２６の厚さは、１０〜２００ｎｍとするのが好ましい。
ガスバリア層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ガスバリア層２６が形成できる。また、無機材料からなるガスバリア層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、ガスバリア層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して可撓性を向上できる。
また、このような点を考慮すると、無機材料からなるガスバリア層２６の厚さは、１０ｎｍ〜１００ｎｍにするのが好ましく、特に、１２ｎｍ〜７５ｎｍとするのが好ましい。
なお、ガスバリアフィルムがガスバリア層を複数有する場合には、各ガスバリア層の厚さは、同じでも異なってもよい。
【００８０】
ガスバリア層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、無機材料からなるガスバリア層２６の場合には、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。
【００８１】
ここで、図１（Ａ）に示す機能性積層フィルム１０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つを積層した構成としたが、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。
【００８２】
また、機能性積層フィルム１０は、水蒸気透過率が０．００２５［g/(m2・day)］〜０．４［g/(m2・day)］であるのが好ましい。
すなわち、機能層１２と２つのガスバリアフィルム１４とを積層した状態での水蒸気透過率を上記範囲とすることで、より好適に、蒸発するバインダー材料をガスバリアフィルムの外部に放出させつつ、機能層を外部の水や酸素から保護することができる。
【００８３】
以上、本発明の機能性積層フィルムについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施態様に限定はされず、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】
【００８４】
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。
【００８５】
［実施例１］
実施例１として、図１（Ｂ）に示す機能性積層フィルム３０を作製した。
【００８６】
＜ガスバリアフィルム＞
ガスバリアフィルム３２としては、ガスバリア支持体２０上に、ガスバリア層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。
【００８７】
一般的なロール・ツー・ロール（以下「ＲｔｏＲ」ともいう）の成膜装置を用いて、ＣＣＰ（容量結合プラズマ方式）−ＣＶＤにより、ガスバリア支持体２０の表面にガスバリア層２６として窒化ケイ素膜を形成し、ガスバリアフィルム３２を作製した。
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。プラズマ励起電力は、周波数１３．５６ＭＨｚで２．５ｋＷとした。
窒化ケイ素膜の膜厚は５０ｎｍとした。
【００８８】
作製したガスバリアフィルム３２の水蒸気透過率をｍｏｃｏｎ社製パーマトランを用いて、モコン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、０．０１［g/(m2・day)］であった。
【００８９】
＜機能層＞
次に、ＲｔｏＲの塗布装置により、ガスバリアフィルム３２のガスバリア層２６上に、機能層１２となる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、量子ドット含有重合性組成物Ａを調製し、孔径０．２μｍのポリプロピレン製フィルタでろ過した後、３０分間減圧乾燥して塗布液として用いた。また、以下のトルエン分散液中の量子ドット濃度は１質量％であった。
【００９０】
また、機能層１２のバインダーとなるモノマーであるシクロヘキシルアクリレートの分子量は１５４．２であり、トリメチロールプロパントリアクリレートの分子量は２９６．３である。すなわち、シクロヘキシルアクリレートおよびトリメチロールプロパントリアクリレートは、本発明におけるモノマーＸであり、全モノマーに対するモノマーＸの割合は１００質量％である。
また、シクロヘキシルアクリレートの沸点は１８２〜１８４℃、熱重量減少率は０．９質量％であり、トリメチロールプロパントリアクリレートの沸点は３１５．５℃、熱重量減少率は０．４質量％である。
【００９１】
（量子ドット含有重合性組成物Ａ）
量子ドット１のトルエン分散液（発光極大：５２０ｎｍ）            １０質量部
量子ドット２のトルエン分散液（発光極大：６３０ｎｍ）              １質量部
シクロヘキシルアクリレート                                  ８０．８質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                      １８．２質量部
光重合開始剤：イルガキュア８１９（ＢＡＳＦ社製）                  １質量部
【００９２】
ＲｔｏＲの塗布装置で、ガスバリアフィルム３２を速度１ｍ／ｍｉｎ、張力６０Ｎ／ｍで連続搬送しながら、ガスバリア層２６上に、上記で調整した塗布組成物をダイコータで塗布し、５０μｍの厚さの塗膜を形成した。
次いで、塗膜が形成されたフィルムをバックアップローラに巻きかけ、塗膜の上に他方のガスバリアフィルム３２をガスバリア層２６が塗膜に接する向きでラミネートした。さらに、２つのガスバリアフィルム３２で塗膜を挟持した状態で連続搬送しながら、６０℃の加熱ゾーンを３分間通過させた。その後、１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス株式会社製）を用いて、紫外線を照射して硬化させ、量子ドットを含有する機能層１２を形成し、機能性積層フィルム３０を作製した。
紫外線の照射量は２０００ｍＪ／ｃｍ2であった。
機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率をｍｏｃｏｎ社製パーマトランを用いて、モコン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、０．００６［g/(m2・day)］であった。
【００９３】
［実施例２］
ガスバリアフィルム３２に代えて、ガスバリア支持体２０とガスバリア層２６との間に平滑層２４を有するガスバリアフィルム１４を用いた以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルム１０を作製した。すなわち、図１（Ａ）に示す機能性積層フィルム１０を作製した。
【００９４】
ガスバリアフィルム１４は、ガスバリア支持体２０上に平滑層２４を形成した後に、実施例１と同様の方法で平滑層２４上にガスバリア層２６を形成した以外は、実施例１のガスバリアフィルム３２と同様とした。
ガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率は、０．００７［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム１０の水蒸気透過率は、０．００３［g/(m2・day)］であった。
【００９５】
なお、平滑層２４は、塗布法によりガスバリア支持体２０に以下の塗布液を塗布し、乾燥後、紫外線照射して重合を行って、厚さ１μｍの膜として形成した。
平滑層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）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。
調製した塗布液をダイコーターを用いてＲｔｏＲの装置で搬送しつつガスバリア支持体２０上に塗布し、５０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ2）してＵＶ硬化させ、平滑層２４を形成した。
【００９６】
［実施例３］
ガスバリアフィルム３２のガスバリア層２６として、窒化ケイ素膜に代えて酸化アルミニウム膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルム３０を作製した。
【００９７】
酸化アルミニウム膜（アルミナ膜）は、一般的なスパッタリング装置により形成した。具体的には、ガスバリア支持体２０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、酸化アルミニウム膜からなるガスバリア層２６を形成した。
ガスバリアフィルム３２の水蒸気透過率は、０．０５［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．０３［g/(m2・day)］であった。
【００９８】
［実施例４］
ガスバリアフィルム３２のガスバリア層２６として、窒化ケイ素膜に代えて酸化ケイ素膜を用いた以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルム３０を作製した。
【００９９】
酸化ケイ素膜は、一般的な真空蒸着装置により形成した。
ガスバリアフィルム３２の水蒸気透過率は、０．１［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．０６［g/(m2・day)］であった。
［実施例５］
ガスバリア層２６である酸化ケイ素膜の厚みを２０ｎｍに変更した以外は、実施例４と同様にして、機能性積層フィルム３０を作製した。
ガスバリアフィルム３２の水蒸気透過率は、０．５［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．２５［g/(m2・day)］であった。
［実施例６］
機能層１２の塗布組成物として下記の量子ドット含有重合性組成物Ｂを調整した以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルム３０を作製した。
なお、ラウリルメタクリレートの分子量は２５４．４であり、沸点は２７２〜３４３℃、熱重量減少率は０．１５質量％である。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．００５［g/(m2・day)］であった。
【０１００】
（量子ドット含有重合性組成物Ｂ）
量子ドット１（発光極大：５２０ｎｍ）                            １０質量部
量子ドット２（発光極大：６３０ｎｍ）                              １質量部
ラウリルメタクリレート                                      ８０．８質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                      １８．２質量部
光重合開始剤：イルガキュア８１９（ＢＡＳＦ社製）                  １質量部
【０１０１】
［実施例７］
機能層１２の塗布組成物として下記の量子ドット含有重合性組成物Ｃを調整した以外は、実施例１と同様にして、機能性積層フィルム３０を作製した。
なお、バインダーの繰り返し単位の元となるモノマーであるＡＭ９０Ｇの分子量は４５４である。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．００５［g/(m2・day)］であった。
【０１０２】
（量子ドット含有重合性組成物Ｃ）
量子ドット１（発光極大：５２０ｎｍ）                            １０質量部
量子ドット２（発光極大：６３０ｎｍ）                              １質量部
ＡＭ９０Ｇ(新中村化学工業株式会社  CAS32171-39-4)           ８０．８質量部
トリメチロールプロパントリアクリレート                      １８．２質量部
光重合開始剤：イルガキュア８１９（ＢＡＳＦ社製）                  １質量部
【０１０３】
［実施例８］
ガスバリア層２６の厚さを１０ｎｍ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３０を作製した。
ガスバリアフィルム３２の水蒸気透過率は、０．０６［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．０３［g/(m2・day)］であった。
【０１０４】
［比較例１］
平滑層の形成後、ならびに、ガスバリア層の形成後に保護フィルムを貼り付けて、平滑層およびガスバリア層を保護した状態で、搬送および巻き取りを行った以外は、実施例２と同様にしてガスバリアフィルムを作製して、機能性積層フィルムを作製した。
【０１０５】
すなわち、平滑層の形成直後のパスロールにて平滑層用保護フィルムを貼り付け、搬送し、巻き取り、ガスバリア層の形成直前に、平滑層用保護フィルムを剥離してガスバリア層を形成し、ガスバリア層形成直後の膜面タッチロールにてガスバリア層用保護フィルムを貼り付け、搬送し、巻き取ってガスバリアフィルムを作製した。
ガスバリアフィルム１４の水蒸気透過率は、０．０００４［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、０．０００２［g/(m2・day)］であった。
【０１０６】
［比較例２］
ガスバリア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。すなわち、機能層をＰＥＴフィルムで挟持した機能性積層フィルムを作製した。
なお、ＰＥＴフィルムの水蒸気透過率は、３［g/(m2・day)］であった。
また、機能性積層フィルム３０の水蒸気透過率は、１．４［g/(m2・day)］であった。
【０１０７】
［評価］
＜気泡の有無＞
作製した実施例１〜８および比較例１、２の機能性積層フィルムについて、気泡の有無を評価した。
具体的には、１ｍ2あたりの気泡の発生数を目視にて確認し、１００μｍ以上の気泡をカウントした。
気泡の数に基づいて以下のように評価した。
Ａ：気泡がない。
Ｂ：気泡の数が１以上１０個未満である。
Ｃ：気泡の数が１０以上３０個未満である。
Ｄ：気泡の数が３０以上５０個未満である。
Ｅ：気泡の数が５０個以上である。
【０１０８】
＜輝度の測定＞
作製した実施例１〜８および比較例１、２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、輝度を測定した。
【０１０９】
まず、市販の液晶表示装置（Ａｍａｚｏｎ社製  Kindle Fire HDX 7"）を分解し、青色光源を備えるバックライトユニットを取り出した。次に、バックライトユニットの導光板上に矩形に切り出した機能性積層フィルムを置き、その上に、上記液晶表示装置から取り出した２枚のプリズムシートを、表面の凹凸パターンの向きが直交するように重ねて配置した。
バックライトユニットを点灯し、バックライトユニットの前面から垂直方向７４０ｍｍの位置に設置した輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製  ＳＲ３）にて輝度を測定した。
【０１１０】
測定した輝度に基づいて以下のように評価した。
Ａ：輝度が１５３００ｃｄ／ｍ2以上である。
Ｂ：１５３００ｃｄ／ｍ2未満１３７７０ｃｄ／ｍ2以上である。
Ｃ：１３７７０ｃｄ／ｍ2未満１２２４０ｃｄ／ｍ2以上である。
Ｄ：１２２４０ｃｄ／ｍ2未満１０７１０ｃｄ／ｍ2以上である。
Ｅ：１０７１０ｃｄ／ｍ2未満である。
結果を下記の表１に示す。
【０１１１】
【表１】
0006431749.tif 000002
【０１１２】
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、気泡が少なく、また、輝度が高く量子ドットの劣化が少ないことがわかる。
また、実施例１、６、７の対比から、機能層のバインダーの材料となるモノマー（モノマーＸ）の分子量が大きいほど、気泡の発生が少なくなることがわかる。モノマーの分子量が大きいほど蒸発しにくいためである。
一方、実施例１〜５、８の対比から、ガスバリアフィルムの水蒸気透過率が高いほど、すなわち、ガスバリア性能が低いほど、気泡の発生が少なくなることがわかる。ガスバリアフィルムのガスバリア性能が低いほど、蒸発したバインダー材料を外部に排出できるためである。
ここで、実施例４、５および比較例２から、ガスバリアフィルムのガスバリア性能がより低くなると、気泡の発生は少なくなるものの、輝度が低下することがわかる。これは、ガスバリアフィルムのガスバリア性能が低くなるほど、外部からの水や酸素の浸入を抑制しにくくなり、水や酸素による機能層の劣化をより好適に抑制できないためである。
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】
【０１１３】
１０、３０  機能性積層フィルム
１２  機能層
１４、３２  ガスバリアフィルム
２０  ガスバリア支持体
２４  平滑層
２６  ガスバリア層
【図１】
0006431749.tif 000003