[发明专利]气体屏蔽膜、包含它的电子器件、气体屏蔽袋、以及气体屏蔽膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及为了保护各种物品以实现对其特性的维持而防止不希望 的气体侵入的气体屏蔽膜、利用它的物品、以及该气体屏蔽膜的制造方法。

背景技术

食品、医药品、触摸面板、有机EL(电致发光)元件、无机EL元 件、太阳能电池、电子纸等物品会因大气中的水蒸气或氧而变质、劣化， 损害其作为商品的价值。所以，要利用不会使大气中的水分或氧透过的具 有所谓的气体屏蔽特性的膜来包装或密封。

但是，对于用于如上所述的各种物品的特性维持及保护的气体屏蔽膜 所要求的屏蔽特性的程度随着这些物品的种类而不同。例如，作为用于有 机EL元件的气体屏蔽膜，要求非常高的屏蔽特性。但是，与之相比，在 用于食品或医药品等的保护的气体屏蔽膜中，即使不具有那样高的屏蔽特 性也可以利用。

另一方面，有机EL显示元件作为自发光型的显示器受到关注，然而 有机发光层、电子输送层、空穴输送层等有机分子层具有与大气中的水蒸 气或氧反应而劣化的致命的弱点。

所以，在现实状况下，通过在基本上不会透过水蒸气和氧的玻璃基板 上形成有机EL元件，继而将该有机EL元件用金属的密封罐或玻璃覆盖 来实现长寿命化。

该情况下，密封罐或密封用玻璃的成本就成为问题。作为其解决对策， 需要有不是利用密封罐或密封用玻璃而是利用薄膜来形成气体屏蔽层的 技术，即所谓的薄膜密封技术。

另外，如果从作为将来的商品所被期待的柔软并且轻质的显示元件的 技术性观点考虑，则希望开发出不使用玻璃基板而在塑料薄膜上形成有机 EL层的显示元件。

为此，就需要不会使对于有机EL层来说有害的水蒸气或氧等气体透 过的气体屏蔽膜、和保护形成于其上的有机EL元件的薄膜密封技术。

所以，作为用于开发柔性有机EL元件的技术性课题，第一，需要形 成与塑料薄膜密合的高屏蔽性的薄膜的技术，第二，需要借助用于保护对 气体、热、等离子体等耐受性弱而易于受到损伤的有机EL层的气体屏蔽 膜的薄膜密封技术。

作为意图解决这些问题的尝试，在专利文献1的日本特表 2002-532850号公报中，公开了屏蔽膜的形成方法的一例。该专利文献1 中公开的方法中，利用聚合物层与无机材料层的层叠结构制作屏蔽膜。该 聚合物层是利用单体(典型的情况是含有丙烯酸酯的单体系)的蒸镀和其 后的借助紫外线照射的光聚合来形成的。另外，作为无机材料层，利用溅 射等形成二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铟、氧化锡、氮化铝、或氮化 硅等的层。此外，可以认为，聚合物层主要用于有机EL元件的平坦化或 填充无机材料层的缺陷，无机材料层显示出屏蔽性。

专利文献1的屏蔽膜的问题是，为了获得高屏蔽性，必须反复进行多 次聚合物层与无机材料层的层叠，从而形成10微米左右的合计厚度。另 外，为了制造该屏蔽膜，需要像真空蒸镀、光聚合、以及溅射那样各种处 理过程和装置，因此制造设备复杂化，成本升高。此外，聚合物层自身基 本上没有屏蔽性，另外，无机材料层自身一般是多孔的或多晶粒子状，因 此很难充分地防止来自有机EL元件的、尤其是来自侧面的水蒸气或氧的 侵入。

所以，专利文献2的日本特开2008-155585号公报公开了在塑料薄膜 的至少一个主面上包含依次层叠的第一、第二、以及第三有机·无机复合 层的气体屏蔽膜，这些有机·无机复合层都含有特意地导入的碳、硅、氮 以及氢。在该情况下，利用等离子体CVD(化学气相淀积)形成的第一 和第三有机·无机复合层与利用等离子体CVD或Cat-CVD(催化CVD) 形成的第二有机·无机复合层相比，具有更大的碳组成比。另外，在第二 有机·无机复合层中，与第一和第三有机·无机复合层相比，将硅与氮的 合计组成比设定得更大。

而且，有机·无机复合材料是指有机材料与无机材料的组合，然而与 以往所知的复合物(composite)材料之类的单纯的混合物不同，其混合 为纳米量级或分子量级的材料被特称为有机·无机复合材料(例如参照专 利文献3的日本特开2005-179693号公报)。

专利文献1：日本特表2002-532850号公报

专利文献2：日本特开2008-155585号公报

专利文献3：日本特开2005-179693号公报