[發明專利]氣體屏蔽膜、包含它的電子器件、氣體屏蔽袋、以及氣體屏蔽膜的制造方法

有效

• 申請號: 201080014250.0
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN102365387A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 中山弘
• 申請（專利權）人: 株式會社材料設計工場;愛沃特株式會社
• 主分類號: C23C16/42
• 分類號: C23C16/42;B32B9/00;B65D65/40;H01L31/042;H01L51/50;H05B33/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及為了保護各種物品以實現對其特性的維持而防止不希望 的氣體侵入的氣體屏蔽膜、利用它的物品、以及該氣體屏蔽膜的制造方法。

背景技術

食品、醫藥品、觸摸面板、有機EL(電致發光)元件、無機EL元 件、太陽能電池、電子紙等物品會因大氣中的水蒸氣或氧而變質、劣化， 損害其作為商品的價值。所以，要利用不會使大氣中的水分或氧透過的具 有所謂的氣體屏蔽特性的膜來包裝或密封。

但是，對于用于如上所述的各種物品的特性維持及保護的氣體屏蔽膜 所要求的屏蔽特性的程度隨著這些物品的種類而不同。例如，作為用于有 機EL元件的氣體屏蔽膜，要求非常高的屏蔽特性。但是，與之相比，在 用于食品或醫藥品等的保護的氣體屏蔽膜中，即使不具有那樣高的屏蔽特 性也可以利用。

另一方面，有機EL顯示元件作為自發光型的顯示器受到關注，然而 有機發光層、電子輸送層、空穴輸送層等有機分子層具有與大氣中的水蒸 氣或氧反應而劣化的致命的弱點。

所以，在現實狀況下，通過在基本上不會透過水蒸氣和氧的玻璃基板 上形成有機EL元件，繼而將該有機EL元件用金屬的密封罐或玻璃覆蓋 來實現長壽命化。

該情況下，密封罐或密封用玻璃的成本就成為問題。作為其解決對策， 需要有不是利用密封罐或密封用玻璃而是利用薄膜來形成氣體屏蔽層的 技術，即所謂的薄膜密封技術。

另外，如果從作為將來的商品所被期待的柔軟并且輕質的顯示元件的 技術性觀點考慮，則希望開發出不使用玻璃基板而在塑料薄膜上形成有機 EL層的顯示元件。

為此，就需要不會使對于有機EL層來說有害的水蒸氣或氧等氣體透 過的氣體屏蔽膜、和保護形成于其上的有機EL元件的薄膜密封技術。

所以，作為用于開發柔性有機EL元件的技術性課題，第一，需要形 成與塑料薄膜密合的高屏蔽性的薄膜的技術，第二，需要借助用于保護對 氣體、熱、等離子體等耐受性弱而易于受到損傷的有機EL層的氣體屏蔽 膜的薄膜密封技術。

作為意圖解決這些問題的嘗試，在專利文獻1的日本特表 2002-532850號公報中，公開了屏蔽膜的形成方法的一例。該專利文獻1 中公開的方法中，利用聚合物層與無機材料層的層疊結構制作屏蔽膜。該 聚合物層是利用單體(典型的情況是含有丙烯酸酯的單體系)的蒸鍍和其 后的借助紫外線照射的光聚合來形成的。另外，作為無機材料層，利用濺 射等形成二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化銦、氧化錫、氮化鋁、或氮化 硅等的層。此外，可以認為，聚合物層主要用于有機EL元件的平坦化或 填充無機材料層的缺陷，無機材料層顯示出屏蔽性。

專利文獻1的屏蔽膜的問題是，為了獲得高屏蔽性，必須反復進行多 次聚合物層與無機材料層的層疊，從而形成10微米左右的合計厚度。另 外，為了制造該屏蔽膜，需要像真空蒸鍍、光聚合、以及濺射那樣各種處 理過程和裝置，因此制造設備復雜化，成本升高。此外，聚合物層自身基 本上沒有屏蔽性，另外，無機材料層自身一般是多孔的或多晶粒子狀，因 此很難充分地防止來自有機EL元件的、尤其是來自側面的水蒸氣或氧的 侵入。

所以，專利文獻2的日本特開2008-155585號公報公開了在塑料薄膜 的至少一個主面上包含依次層疊的第一、第二、以及第三有機·無機復合 層的氣體屏蔽膜，這些有機·無機復合層都含有特意地導入的碳、硅、氮 以及氫。在該情況下，利用等離子體CVD(化學氣相淀積)形成的第一 和第三有機·無機復合層與利用等離子體CVD或Cat-CVD(催化CVD) 形成的第二有機·無機復合層相比，具有更大的碳組成比。另外，在第二 有機·無機復合層中，與第一和第三有機·無機復合層相比，將硅與氮的 合計組成比設定得更大。

而且，有機·無機復合材料是指有機材料與無機材料的組合，然而與 以往所知的復合物(composite)材料之類的單純的混合物不同，其混合 為納米量級或分子量級的材料被特稱為有機·無機復合材料(例如參照專 利文獻3的日本特開2005-179693號公報)。

專利文獻1：日本特表2002-532850號公報

專利文獻2：日本特開2008-155585號公報

專利文獻3：日本特開2005-179693號公報