JP2012076403A - Barrier film, and organic electronic device - Google Patents

Barrier film, and organic electronic device Download PDF

Info

Publication number
JP2012076403A
JP2012076403A JP2010225453A JP2010225453A JP2012076403A JP 2012076403 A JP2012076403 A JP 2012076403A JP 2010225453 A JP2010225453 A JP 2010225453A JP 2010225453 A JP2010225453 A JP 2010225453A JP 2012076403 A JP2012076403 A JP 2012076403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
barrier film
film
sio
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010225453A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
友香子 ▲高▼
Yukako Ko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2010225453A priority Critical patent/JP2012076403A/en
Publication of JP2012076403A publication Critical patent/JP2012076403A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a uniform film capable of achieving both of barrier performance and bending resistance so as to be applied to an element or the like requiring barrier property such as a substrate for an organic electronic device.SOLUTION: A barrier film has at least one layer of organic layer on a resin substrate, wherein a first SiO(x>2) layer having a thickness of 5 to 150 nm on the organic layer and at least two layers of inorganic layers which contain silicon atoms and oxygen atoms are formed on the SiO(x>2) layer.

Description

本発明は、バリア性フィルムとそれを用いた有機電子デバイスに関する。より詳しくは、優れた水蒸気バリア性能を有するバリア性フィルムと該バリア性フィルムを用いた有機電子デバイスに関する。   The present invention relates to a barrier film and an organic electronic device using the same. More specifically, the present invention relates to a barrier film having excellent water vapor barrier performance and an organic electronic device using the barrier film.

従来から、プラスチック基板やフィルムの表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の金属酸化物の薄膜を形成したガスバリアフィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスの遮断を必要とする物品の包装、食品や工業用品および医薬品等の変質を防止するための包装用途に広く用いられている。   Conventionally, a gas barrier film in which a metal oxide thin film such as aluminum oxide, magnesium oxide, silicon oxide or the like is formed on the surface of a plastic substrate or film is used for packaging of goods and foods that require blocking of various gases such as water vapor and oxygen. It is widely used in packaging applications to prevent alteration of products such as industrial products and pharmaceuticals.

また、包装用途以外にも液晶表示素子、光電変換素子(太陽電池)、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)基板等で使用されている。   In addition to packaging applications, they are used in liquid crystal display elements, photoelectric conversion elements (solar cells), organic electroluminescence (organic EL) substrates, and the like.

この様な液晶表示素子等の分野での包装材料としてアルミ箔等が広く用いられているが、使用後の廃棄処理が問題となっている。その他にも基本的には不透明であり、外から内容物を確認することができないという課題を抱えている。更には、太陽電池用材料の分野では、透明性が求められているため、アルミ箔等を適用することができない。   Aluminum foil or the like is widely used as a packaging material in the field of such a liquid crystal display element or the like, but disposal after use is a problem. In addition, it is basically opaque and has a problem that the contents cannot be confirmed from the outside. Furthermore, since transparency is required in the field of solar cell materials, aluminum foil or the like cannot be applied.

特に、液晶表示素子、有機EL素子、光電変換素子などへの応用が進んでいる透明基板には、近年、軽量化、大型化という要求に加えて、ロール・トゥ・ロールでの生産が可能であること、長期信頼性や形状の自由度が高いこと、曲面表示が可能であること等の高度な要求が加わる。そのため、重くて割れやすく大面積化が困難なガラス基板に代わって透明プラスチック等のフィルム基板が採用され始めている。   In particular, transparent substrates, which are being applied to liquid crystal display elements, organic EL elements, photoelectric conversion elements, etc., can be produced on a roll-to-roll basis in addition to the recent demands for weight reduction and size increase. In addition, there are high demands such as long-term reliability, high degree of freedom in shape, and the ability to display curved surfaces. For this reason, film substrates such as transparent plastics have begun to be used instead of glass substrates that are heavy, easily broken, and difficult to increase in area.

しかしながら、透明プラスチック等のフィルム基板はガラスに対しバリア性が劣るという問題がある。例えば、有機電子デバイス用の材料としてフィルム基版を用いた場合、バリア性が劣る基板を用いると、水蒸気や空気が浸透して有機膜が劣化し、光電変換効率あるいは耐久性等を損なう要因となる。   However, a film substrate such as a transparent plastic has a problem that the barrier property is inferior to glass. For example, when a film base plate is used as a material for an organic electronic device, if a substrate with poor barrier properties is used, water vapor or air permeates and the organic film deteriorates, which may impair photoelectric conversion efficiency or durability. Become.

また、電子デバイス用基板として高分子基板を用いた場合には、酸素や水分子が高分子基板を透過して電子デバイス内に浸透、拡散し、デバイスを劣化させてしまうことや、電子デバイス内で求められる真空度を維持できないといった問題を引き起こす。   In addition, when a polymer substrate is used as a substrate for an electronic device, oxygen and water molecules permeate the polymer substrate and penetrate and diffuse into the electronic device, thereby degrading the device. Cause the problem that the degree of vacuum required in can not be maintained.

この様な問題を解決するためにフィルム基板上に金属酸化物薄膜を蒸着してガスバリアフィルム基板とすることが知られている。最近では有機EL素子等の水分に弱い有機物のバリア性フィルムとしては、水蒸気透過率が1×10−3g/m・dayを下回るようなバリア性能が求められている。 In order to solve such problems, it is known to deposit a metal oxide thin film on a film substrate to form a gas barrier film substrate. Recently, as a barrier film made of an organic substance that is weak against moisture, such as an organic EL element, barrier performance is required such that the water vapor transmission rate is less than 1 × 10 −3 g / m 2 · day.

一方、真空プロセスが必要な蒸着法ではなく、簡便な塗布プロセスで成膜が可能な方法として、ポリシラザン等の珪素化合物の塗布液を基板上に塗布した膜に転化処理を施すことで、転化したシリカ膜からなるガスバリア層を形成する方法もいくつか知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、ポリシラザン塗布膜を大気圧下における酸素プラズマ放電処理によりシリカ膜に転化するプロセスの開示があり、真空プロセスを必要とせずにガスバリア層の形成が可能である。   On the other hand, as a method capable of forming a film by a simple coating process rather than a vapor deposition method that requires a vacuum process, the film was converted by applying a conversion treatment to a film coated with a silicon compound coating solution such as polysilazane on the substrate. Several methods for forming a gas barrier layer made of a silica film are also known (for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses a process of converting a polysilazane coating film into a silica film by oxygen plasma discharge treatment under atmospheric pressure, and a gas barrier layer can be formed without requiring a vacuum process.

これらの塗布法による成膜は表面平滑性が非常に高い膜が形成できることが知られており、真空系の原子堆積法の根本的問題であるパーティクルによる平滑性の劣化が回避可能である。しかしながら、得られた膜の水蒸気透過率は、0.35g/(m・24h)と、前述したようなデバイスに適用が可能なガスバリア層とはとても言えない。 It is known that film formation by these coating methods can form a film with extremely high surface smoothness, and it is possible to avoid deterioration of smoothness due to particles, which is a fundamental problem of the vacuum atomic deposition method. However, the water vapor transmission rate of the obtained film is 0.35 g / (m 2 · 24 h), which cannot be said to be a gas barrier layer applicable to the device as described above.

また、特許文献1に記載の方法では、二酸化珪素の単一膜が形成されるものの、昨今求められているガスバリア性を実現するためには、ガスバリア層の膜厚を厚くする必要がある。塗膜の改質処理によりバリア性膜を形成する場合には、非常に大きな膜収縮を伴うため、塗膜膜厚を厚くしすぎるとバリア性膜への改質時にクラックを生じてしまう。そのため、クラックが生じない程度の薄膜を複数積層することで所望のガスバリア性を達成している。しかしながら、単に複数積層するだけでは前述したレベルのガスバリア性を実現するには不十分であった。   Further, in the method described in Patent Document 1, although a single film of silicon dioxide is formed, it is necessary to increase the film thickness of the gas barrier layer in order to realize the gas barrier property that has been required recently. When the barrier film is formed by the modification treatment of the coating film, it is accompanied by a very large film shrinkage. Therefore, if the coating film thickness is too thick, cracks are generated during the modification to the barrier film. Therefore, a desired gas barrier property is achieved by laminating a plurality of thin films that do not cause cracks. However, simply laminating a plurality of layers is insufficient to realize the above-described level of gas barrier properties.

また特許文献2では、硬化したオルガノポリシロキサン上に酸化窒化ケイ素層、窒化ケイ素層、酸化ケイ素層を形成したガスバリア性フィルムが開示されているが電子デバイス用の水蒸気透過率としては不十分であり、また屈曲耐性も不十分であった。   Patent Document 2 discloses a gas barrier film in which a silicon oxynitride layer, a silicon nitride layer, and a silicon oxide layer are formed on a cured organopolysiloxane, but it is insufficient as a water vapor transmission rate for an electronic device. Also, bending resistance was insufficient.

特開2008−159824号公報JP 2008-159824 A 特開2010−36577号公報JP 2010-36577 A

本発明の目的は、バリア性能と屈曲耐性を両立できる均一なフィルムを提供することにあり、また該フィルムを有機電子デバイス用基材等のバリア性を必要とする素子等に応用することにある。   An object of the present invention is to provide a uniform film that can achieve both barrier performance and bending resistance, and to apply the film to an element that requires barrier properties such as a substrate for organic electronic devices. .

本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。   The object of the present invention is achieved by adopting the following configuration.

(1)
樹脂基材上に少なくとも1層の有機層を有するバリア性フィルムにおいて、該有機層上に厚み5〜150nmの第1のSiO(x>2)層が積層され、該SiO(x>2)層上にケイ素原子及び酸素原子を含有する無機層を少なくとも2層以上有することを特徴とするバリア性フィルム。
(1)
In a barrier film having at least one organic layer on a resin substrate, a first SiO x (x> 2) layer having a thickness of 5 to 150 nm is laminated on the organic layer, and the SiO x (x> 2 And) a barrier film having at least two inorganic layers containing silicon atoms and oxygen atoms on the layer.

(2)
前記無機層の最表層側にも厚み1〜10nmの第2のSiO(x>2)層が積層していることを特徴とする(1)記載のバリア性フィルム。
(2)
The barrier film according to (1), wherein a second SiO x (x> 2) layer having a thickness of 1 to 10 nm is laminated also on the outermost layer side of the inorganic layer.

(3)
前記無機層のうち少なくとも1層が窒素原子を含有することを特徴とする(1)又は(2)に記載のバリア性フィルム。
(3)
At least 1 layer contains the nitrogen atom among the said inorganic layers, The barrier film as described in (1) or (2) characterized by the above-mentioned.

(4)
前記第1のSiO(x>2)層が5〜100nm以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。
(4)
The barrier film according to any one of (1) to (3), wherein the first SiO x (x> 2) layer is 5 to 100 nm or less.

(5)
前記第1のSiO(x>2)層が5〜50nm以下であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。
(5)
The barrier film according to any one of (1) to (4), wherein the first SiO x (x> 2) layer is 5 to 50 nm or less.

(6)
前記無機層のうち少なくとも1層がポリシラザンを塗布することによって得られており、少なくとも前記無機層のうち最上層の無機層は塗布後に酸化処理が行われていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。
(6)
At least one of the inorganic layers is obtained by applying polysilazane, and at least the uppermost inorganic layer of the inorganic layers is subjected to an oxidation treatment after application (1) to The barrier film according to any one of (5).

(7)
前記酸化処理が、180nm以下の波長成分を有する真空紫外線を照射する処理であることを特徴とする(6)記載のバリア性フィルム。
(7)
The barrier film according to (6), wherein the oxidation treatment is a treatment of irradiating a vacuum ultraviolet ray having a wavelength component of 180 nm or less.

(8)
前記真空紫外線を照射する処理が、酸素濃度0.001〜5%の雰囲気下で行われることを特徴とする(7)記載のバリア性フィルム。
(8)
The barrier film according to (7), wherein the treatment of irradiating the vacuum ultraviolet ray is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.001 to 5%.

(9)
(1)〜(8)のいずれか1項に記載のバリア性フィルムを用いたことを特徴とする有機電子デバイス。
(9)
(1)-(8) The organic electronic device characterized by using the barrier film of any one of (8).

本発明により、バリア性能と屈曲耐性を両立できる均一なフィルムを提供することができ、また該フィルムを有機電子デバイス用基材等のバリア性を必要とする素子等に応用することができた。   According to the present invention, a uniform film capable of achieving both barrier performance and bending resistance can be provided, and the film can be applied to an element that requires barrier properties such as a substrate for organic electronic devices.

有機電子デバイスの基本的構成の態様例である。It is an example of the basic composition of an organic electronic device. 本発明のバリア性フィルムの概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the barrier film of this invention.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited thereto.

〈バリア性フィルム〉
まず、本発明のバリア性フィルムについて説明する。
<Barrier film>
First, the barrier film of the present invention will be described.

本発明のバリア性フィルムは、樹脂基材上に少なくとも1層の有機層を有するバリア性フィルムにおいて、該有機層上に厚み5〜150nmの第1のSiO(x>2)層が積層され、該SiO(x>2)層上にケイ素原子及び酸素原子を含有する無機層を少なくとも2層以上有することを特徴とする(例えば、好ましい態様として図2を参照)。 The barrier film of the present invention is a barrier film having at least one organic layer on a resin substrate, and a first SiO x (x> 2) layer having a thickness of 5 to 150 nm is laminated on the organic layer. And having at least two inorganic layers containing silicon atoms and oxygen atoms on the SiO x (x> 2) layer (for example, see FIG. 2 as a preferred embodiment).

第1のSiO(x>2)層の厚みは、5〜100nm以下であることが好ましく、5〜50nm以下であるとさらに水蒸気バリア性能が向上するため、好ましい。第1のSiO(x>2)層とは、Siに対して酸素過剰の状態を指しており、例えばシラノール層としてとらえることができる。詳細なメカニズムは不明だが、本発明ではSiに対して酸素過剰である第1のSiO(x>2)層が樹脂基材側に150nmよりも厚く積層されていると、本来バリア層として形成している無機層の水蒸気バリア性を劣化させることが本発明者の検討によりわかった。 The thickness of the first SiO x (x> 2) layer is preferably 5 to 100 nm or less, and more preferably 5 to 50 nm or less because the water vapor barrier performance is further improved. The first SiO x (x> 2) layer refers to an oxygen-excess state with respect to Si, and can be regarded as a silanol layer, for example. Although the detailed mechanism is unknown, in the present invention, when the first SiO x (x> 2) layer that is oxygen-excess with respect to Si is laminated on the resin substrate side to be thicker than 150 nm, it is originally formed as a barrier layer. The inventors have found that the water vapor barrier property of the inorganic layer is deteriorated.

また本発明においては、ケイ素原子と酸素原子を含む無機層が2層以上積層されていることを特徴とする。無機層を2層以上にすることで1層目は第1のSiO(x>2)のような酸素過剰層の影響を受けてしまうが、2層以上であると2層目以降は酸素過剰層の影響を減少するためによりバリア性が高い膜を形成できる為である。さらに無機層に窒素原子を含有すると水蒸気バリア性が良くなり、さらには屈曲耐性も向上させることができた。 In the present invention, two or more inorganic layers containing silicon atoms and oxygen atoms are laminated. By making two or more inorganic layers, the first layer is affected by the oxygen-excess layer such as the first SiO x (x> 2), but if it is two or more layers, the second and subsequent layers are oxygenated. This is because a film having a higher barrier property can be formed to reduce the influence of the excess layer. Further, when the inorganic layer contains nitrogen atoms, the water vapor barrier property is improved and the bending resistance can be improved.

本発明のバリア性フィルムは、JISK7129B法に従って測定した水蒸気透過率が、10−3g/m/day以下であることが好ましく、より好ましくは10−4g/m/day以下、更に好ましくは10−5g/m/day以下である。 The barrier film of the present invention preferably has a water vapor transmission rate measured according to the JIS K7129B method of 10 −3 g / m 2 / day or less, more preferably 10 −4 g / m 2 / day or less, still more preferably. Is 10 −5 g / m 2 / day or less.

また、酸素透過率が0.01ml/m/day以下であることが好ましく、より好ましくは0.001ml/m/day以下である。 It is preferable that the oxygen transmission rate is less than 0.01ml / m 2 / day, more preferably not more than 0.001ml / m 2 / day.

続いて、本発明を構成する各要素について説明する。   Subsequently, each element constituting the present invention will be described.

〈SiO(x>2)層〉
本発明における第1のSiO(x>2)層は、例えば有機層上にケイ素化合物を含有する液を塗布後、酸化処理することで形成することができる。
<SiO x (x> 2) layer>
The first SiO x (x> 2) layer in the present invention can be formed, for example, by applying a liquid containing a silicon compound on the organic layer and then oxidizing it.

ケイ素化合物については、バリア性の観点からは有機基がついていない無機ポリマーであることが好ましい。   The silicon compound is preferably an inorganic polymer having no organic group from the viewpoint of barrier properties.

有機層上の第1のSiO(x>2)層は厚みが5〜150nm以下の範囲にあることが必要であり、好ましくは5〜100nm以下、さらに好ましくは、ガスバリア性の観点から5〜50nm以下である。 The first SiO x (x> 2) layer on the organic layer needs to have a thickness in the range of 5 to 150 nm or less, preferably 5 to 100 nm or less, more preferably 5 to 5 from the viewpoint of gas barrier properties. 50 nm or less.

また、本発明においては、無機層の最表層側に第2のSiO(x>2)層が存在することが好ましく、該SiO(x>2)層の厚みは、1〜10nm以下であることが好ましい。さらに好ましくは、1〜5nm以下である。ここで無機層の最表層側とは、n個無機層があった場合においてn番目における無機層の基板から最も離れた側をいう。 In the present invention, it is preferred that the outermost layer side to the second SiO x (x> 2) layer of the inorganic layer is present, the thickness of the SiO x (x> 2) layer is below 1~10nm Preferably there is. More preferably, it is 1-5 nm or less. Here, the outermost layer side of the inorganic layer means the side farthest from the substrate of the nth inorganic layer when there are n inorganic layers.

本発明におけるSiO(x>2)層のOとSiの比率に関しては、SiO(x>2)層をスパッタで削りながらXPS(X−ray Photoelectron Spectroscopy)で測定することにより測定できる。装置は、例えば、ESCALab200R(VG Scientific社製)を用いて測定することができる。 The ratio of O and Si in the SiO x (x> 2) layer in the present invention can be measured by measuring by XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) while scraping the SiO x (x> 2) layer by sputtering. The apparatus can be measured using, for example, ESCALab200R (manufactured by VG Scientific).

また、本発明において有機層上に第1のSiO(x>2)層が存在することにより、有機層との接着性が向上することが発明者の検討によりわかった。 Further, it has been found by the inventors' studies that the presence of the first SiO x (x> 2) layer on the organic layer improves the adhesion with the organic layer.

本発明で用いることのできるケイ素化合物としては、好ましいものとして、パーヒドロポリシラザン、シルセスキオキサン、テトラメチルシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシラザン、1,1−ジメチル−1−シラシクロブタン、トリメチルビニルシラン、メトキシジメチルビニルシラン、トリメトキシビニルシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメチルジビニルシラン、ジメチルエトキシエチニルシラン、ジアセトキシジメチルシラン、ジメトキシメチル−3,3,3−トリフルオロプロピルシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、アリールトリメトキシシラン、エトキシジメチルビニルシラン、アリールアミノトリメトキシシラン、N−メチル−N−トリメチルシリルアセトアミド、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリビニルシラン、ジアセトキシメチルビニルシラン、メチルトリアセトキシシラン、アリールオキシジメチルビニルシラン、ジエチルビニルシラン、ブチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、テトラビニルシラン、トリアセトキシビニルシラン、テトラアセトキシシラン、3−トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン、ジアリールジメトキシシラン、ブチルジメトキシビニルシラン、トリメチル−3−ビニルチオプロピルシラン、フェニルトリメチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルイソペンチロキシビニルシラン、2−アリールオキシエチルチオメトキシトリメチルシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アリールアミノプロピルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ジメチルエチキシフェニルシラン、ベンゾイロキシトリメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ジメチルエトキシ−3−グリシドキシプロピルシラン、ジブトキシジメチルシラン、3−ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、3−ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、ビス(ブチルアミノ)ジメチルシラン、ジビニルメチルフェニルシラン、ジアセトキシメチルフェニルシラン、ジメチル−p−トリルビニルシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、ジエチルメチルフェニルシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、デシルメチルジメトキシシラン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラン、オクチロキシトリメチルシラン、フェニルトリビニルシラン、テトラアリールオキシシラン、ドデシルトリメチルシラン、ジアリールメチルフェニルシラン、ジフェニルメチルビニルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、ジアセトキシジフェニルシラン、ジベンジルジメチルシラン、ジアリールジフェニルシラン、オクタデシルトリメチルシラン、メチルオクタデシルジメチルシラン、ドコシルメチルジメチルシラン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,4−ビス(ジメチルビニルシリル)ベンゼン、1,3−ビス(3−アセトキシプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリビニルシクロトリシロキサン、1,3,5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラエトキシ−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等を挙げることができる。   Preferred silicon compounds that can be used in the present invention include perhydropolysilazane, silsesquioxane, tetramethylsilane, trimethylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, trimethylethoxysilane, and dimethyldiethoxysilane. , Methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, hexamethyldisiloxane, hexamethyldisilazane, 1,1-dimethyl-1-silacyclobutane, trimethylvinylsilane, methoxydimethylvinylsilane, trimethoxyvinylsilane, ethyltrimethoxysilane , Dimethyldivinylsilane, dimethylethoxyethynylsilane, diacetoxydimethylsilane, dimethoxymethyl-3,3,3-trifluoropropylsila 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, aryltrimethoxysilane, ethoxydimethylvinylsilane, arylaminotrimethoxysilane, N-methyl-N-trimethylsilylacetamide, 3-aminopropyltrimethoxysilane, methyltrivinylsilane, Diacetoxymethylvinylsilane, methyltriacetoxysilane, aryloxydimethylvinylsilane, diethylvinylsilane, butyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, tetravinylsilane, triacetoxyvinylsilane, tetraacetoxysilane, 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxy Silane, diaryldimethoxysilane, butyldimethoxyvinylsilane, trimethyl-3-vinylthiopropylsilane Phenyltrimethylsilane, dimethoxymethylphenylsilane, phenyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, dimethylisopentyloxyvinylsilane, 2-aryloxyethylthiomethoxytrimethylsilane, 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-arylaminopropyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, dimethylethyphenylsilane, benzoyloxytrimethylsilane, 3-methacryloxypropyldimethoxymethylsilane , 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, dimethylethoxy-3-glyci Doxypropylsilane, dibutoxydimethylsilane, 3-butylaminopropyltrimethylsilane, 3-dimethylaminopropyldiethoxymethylsilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, bis (butylamino) dimethylsilane, Divinylmethylphenylsilane, diacetoxymethylphenylsilane, dimethyl-p-tolylvinylsilane, p-styryltrimethoxysilane, diethylmethylphenylsilane, benzyldimethylethoxysilane, diethoxymethylphenylsilane, decylmethyldimethoxysilane, diethoxy-3- Glycidoxypropylmethylsilane, octyloxytrimethylsilane, phenyltrivinylsilane, tetraaryloxysilane, dodecyltrimethylsilane, diarylmethylpheny Silane, diphenylmethylvinylsilane, diphenylethoxymethylsilane, diacetoxydiphenylsilane, dibenzyldimethylsilane, diaryldiphenylsilane, octadecyltrimethylsilane, methyloctadecyldimethylsilane, docosylmethyldimethylsilane, 1,3-divinyl-1,1,1 3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,4-bis (dimethylvinylsilyl) benzene, 1,3-bis (3-acetoxypropyl) ) Tetramethyldisiloxane, 1,3,5-trimethyl-1,3,5-trivinylcyclotrisiloxane, 1,3,5-tris (3,3,3-trifluoropropyl) -1,3,5 -Trimethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclote La siloxane, 1,3,5,7-tetra-ethoxy-1,3,5,7-tetramethyl cyclotetrasiloxane, may be mentioned decamethylcyclopentasiloxane like.

なかでもケイ素化合物は有機基を有しない方が好ましく、パーヒドロポリシラザンがより好ましく用いられる。酸化珪素化合物への転化を促進するために、ケイ素化合物を含有する液中にアミンや金属の触媒を添加することもできる。   Of these, the silicon compound preferably has no organic group, and perhydropolysilazane is more preferably used. In order to promote the conversion to a silicon oxide compound, an amine or metal catalyst may be added to the liquid containing the silicon compound.

具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140などが挙げられる。これらを塗布する場合、塗布液と水分が反応するのを抑制するため、溶媒としてキシレン、ジブチルエーテル、ソルベッソ、ターペン等、水分を含有しにくいものを用いることが好ましい。   Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. When these are applied, in order to suppress the reaction between the coating solution and moisture, it is preferable to use a solvent that does not easily contain moisture, such as xylene, dibutyl ether, solvesso, turpentine, and the like.

〈無機層〉
本発明における無機層とは、ケイ素原子および酸素原子を含有する層であり、SiO(x>2)層を除いたものである。また、本発明における無機層は、窒素原子を有することが好ましい。
<Inorganic layer>
The inorganic layer in the present invention is a layer containing silicon atoms and oxygen atoms, excluding the SiO x (x> 2) layer. Moreover, it is preferable that the inorganic layer in this invention has a nitrogen atom.

構成する材料として具体的には、ケイ素を有する無機酸化物が好ましく、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素等を有する層を挙げることができる。   Specifically, an inorganic oxide having silicon is preferable as the constituent material, and a layer having silicon oxide, silicon oxynitride, or the like can be given.

本発明における無機層は、特に酸化窒化ケイ素を含有するとバリア性、屈曲耐性が向上するため好ましい。窒素の量としてはSiOとした場合に、xが0.1〜1.8、yが0.3〜1.0であることが好ましい。さらに好ましくは、xが0.2〜1.4の間である。 In particular, the inorganic layer in the present invention preferably contains silicon oxynitride because the barrier property and bending resistance are improved. When the amount of nitrogen is SiO x N y , x is preferably 0.1 to 1.8 and y is preferably 0.3 to 1.0. More preferably, x is between 0.2 and 1.4.

無機層の成膜方法としては、蒸着法、塗布法、スパッタリング法もしくはイオンプレーティング法等の物理的気相成長法(PVD)、化学的気相成長法(CVD)、ゾルゲル法等を用いることができるが生産性及び平滑性の観点から塗布法であることが好ましい。   As a method for forming the inorganic layer, a vapor deposition method, a coating method, a physical vapor deposition method (PVD) such as a sputtering method or an ion plating method, a chemical vapor deposition method (CVD), a sol-gel method, or the like is used. However, the coating method is preferred from the viewpoints of productivity and smoothness.

本発明のおける無機層の中でも少なくとも一層は、ポリシラザンを含有する塗布液を塗布して作製することが好ましい。また、バリア性の観点から無機層(特に最表層の無機層)は酸化処理されていることが好ましい。   Among the inorganic layers in the present invention, at least one layer is preferably prepared by applying a coating liquid containing polysilazane. From the viewpoint of barrier properties, the inorganic layer (particularly the outermost inorganic layer) is preferably oxidized.

また、本発明における無機層は、樹脂基板上の有機層上に2層以上有する。この態様として、例えば基板側から数えて第1層目の無機層と第2層目の無機層が連続して積層されている場合や、第1層目の無機層と第2層目の無機層の間に有機層等を有している場合等がある。   Moreover, the inorganic layer in this invention has two or more layers on the organic layer on a resin substrate. As this aspect, for example, when the first inorganic layer and the second inorganic layer are sequentially stacked from the substrate side, or the first inorganic layer and the second inorganic layer In some cases, an organic layer or the like is provided between the layers.

(塗布膜形成方法)
塗布法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
(Coating film forming method)
Any appropriate method can be adopted as the coating method. Specific examples include a spin coating method, a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method.

形成される無機層の厚みは、生産性及びバリア性の観点から、50〜1μmが好ましい。より好ましい厚みは40〜500nm、更に好ましくは40〜300nmである。   The thickness of the formed inorganic layer is preferably 50 to 1 μm from the viewpoints of productivity and barrier properties. A more preferable thickness is 40 to 500 nm, still more preferably 40 to 300 nm.

また、塗布された膜はアニールすることが好ましい。アニール温度は、好ましくは60℃〜200℃、さらに好ましくは70℃〜160℃である。アニール時間は、好ましくは5秒〜24時間程度、さらに好ましくは10秒〜2時間程度である。このような範囲でアニールを行うことにより、ポリシラザンの一部が反応して分子が固定化され、良好な特性を有する無機層が得られる。なお、アニールは、一定温度で行ってもよく、段階的に温度を変化させてもよく、連続的に温度を変化(昇温および/または降温)させてもよい。アニールの際には、反応を安定化するために湿度を調節することが好ましく、通常30%RHから90%RH、より好ましくは40%RHから80%RHである。   The applied film is preferably annealed. The annealing temperature is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 160 ° C. The annealing time is preferably about 5 seconds to 24 hours, more preferably about 10 seconds to 2 hours. By performing annealing in such a range, a part of polysilazane reacts to immobilize molecules, and an inorganic layer having good characteristics can be obtained. The annealing may be performed at a constant temperature, the temperature may be changed stepwise, or the temperature may be continuously changed (temperature increase and / or temperature decrease). During annealing, it is preferable to adjust the humidity in order to stabilize the reaction, and is usually 30% RH to 90% RH, more preferably 40% RH to 80% RH.

(ポリシラザン含有液の塗布膜)
本発明に係る無機層は少なくとも1層(特に最表層)はポリシラザンを塗布し、酸化処理によって形成されることが好ましい。
(Coating film of polysilazane-containing liquid)
The inorganic layer according to the present invention is preferably formed by applying at least one layer (particularly the outermost layer) with polysilazane and performing an oxidation treatment.

ポリシラザンの塗布法としては、任意の適切な方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布膜厚としては、乾燥後の膜厚が10nm〜3μm程度であることが好ましい。また、第1のSiO(x>2)層上に積層された第1層目の無機層の膜厚は50nm〜1μm程度であることが好ましく、第2層目以上の無機層の膜厚としては第1のSiO(x>2)層上の第1層目の無機層より薄いことが好ましく、30nm〜500nm程度であることが好ましい。当該範囲であると、バリア性及び安定性が向上するためである。なお、本発明では、基板から数えて1番目の無機層を第1層目の無機層とし、以下順に基板から数えてn番目の無機層を第n層目の無機層とする。 Any appropriate method can be adopted as a coating method of polysilazane. Specific examples include a spin coating method, a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method. As a coating film thickness, it is preferable that the film thickness after drying is about 10 nm to 3 μm. It is preferable that the thickness of the first layer of the inorganic layer laminated on the first SiO x (x> 2) layer is about 50 nm to 1 [mu] m, the thickness of the second layer or more inorganic layers Is preferably thinner than the first inorganic layer on the first SiO x (x> 2) layer, and preferably about 30 nm to 500 nm. This is because the barrier property and the stability are improved within this range. In the present invention, the first inorganic layer counted from the substrate is the first inorganic layer, and the nth inorganic layer counted from the substrate in the following order is the nth inorganic layer.

本発明で用いられる「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO、Si及び両方の中間固溶体SiO等のセラミック前駆体無機ポリマーである。 The “polysilazane” used in the present invention is a polymer having a silicon-nitrogen bond, and includes SiO 2 , Si 3 N 4 and both intermediate solid solutions SiO x N y made of Si—N, Si—H, N—H, or the like. Such as a ceramic precursor inorganic polymer.

Figure 2012076403
Figure 2012076403

式中、R、R、及びRのそれぞれは、独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基などを表す。 In the formula, each of R 1 , R 2 , and R 3 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an alkoxy group, or the like.

本発明では、得られるバリア膜としての緻密性の観点からは、R、R及びRのすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。 In the present invention, perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2, and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferable from the viewpoint of the denseness as the resulting barrier film.

一方、そのSiと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより下地基材との接着性が改善される。さらには、硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より(平均)膜厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点があるため好ましい。用途に応じて適宜、これらパーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。   On the other hand, the organopolysilazane in which the hydrogen part bonded to Si is partially substituted with an alkyl group or the like has an alkyl group such as a methyl group, thereby improving the adhesion to the base substrate. Furthermore, it is preferable because the ceramic film made of hard and brittle polysilazane can be tough, and even when the (average) film thickness is increased, the occurrence of cracks can be suppressed. These perhydropolysilazane and organopolysilazane may be appropriately selected according to the application, and may be used in combination.

パーヒドロポリシラザンは直鎖構造と6及び8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)であり、液体又は固体の物質であり、分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。   Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. The molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), is a liquid or solid substance, and varies depending on the molecular weight. These are marketed in a solution state dissolved in an organic solvent, and the commercially available product can be used as it is as a polysilazane-containing coating solution.

低温でセラミック化するポリシラザンの別の例としては、上記化1のポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン(特開平5−238827号公報)、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン(特開平6−122852号公報)、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン(特開平6−240208号公報)、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン(特開平6−299118号公報)、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン(特開平6−306329号公報)、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン(特開平7−196986号公報)等が挙げられる。   As another example of polysilazane which is ceramicized at a low temperature, silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting silicon alkoxide with polysilazane of the above chemical formula 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-238827), glycidol addition obtained by reacting glycidol Polysilazane (JP-A-6-122852), alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol (JP-A-6-240208), metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate 6-299118), acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex (JP-A-6-306329), metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles (specialty) Kaihei 7-19 986 JP), and the like.

ポリシラザンを含有する液体を調製する有機溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリコロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの溶剤は、ポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度、等目的にあわせて選択し、複数の溶剤を混合しても良い。   Examples of the organic solvent for preparing a liquid containing polysilazane include hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, aliphatic ethers, alicyclic ethers, etc. Ethers can be used. Specific examples include hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso and turben, halogen hydrocarbons such as methylene chloride and trichloroethane, and ethers such as dibutyl ether, dioxane and tetrahydrofuran. These solvents may be selected according to purposes such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the solvent, and a plurality of solvents may be mixed.

ポリシラザン含有塗布液中のポリシラザン濃度は目的とするシリカ膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、0.2〜35質量%程度である。   The polysilazane concentration in the polysilazane-containing coating solution is about 0.2 to 35% by mass, although it varies depending on the target silica film thickness and the pot life of the coating solution.

ポリシラザンは、そのSiと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換された誘導体であってもよい。アルキル基、特に最も分子量の少ないメチル基を有することにより下地基材との接着性が改善され、かつ硬くてもろいシリカ膜に靭性を持たせることができ、より膜厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる。   Polysilazane may be a derivative in which the hydrogen part bonded to Si is partially substituted with an alkyl group or the like. By having an alkyl group, particularly a methyl group having the smallest molecular weight, the adhesion to the base substrate can be improved, and a hard and brittle silica film can be toughened, and even if the film thickness is increased, cracks are not generated. Occurrence is suppressed.

酸化珪素化合物への転化を促進するために、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製 アクアミカ NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140などが挙げられる。   In order to promote the conversion to a silicon oxide compound, an amine or metal catalyst may be added. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.

(酸化処理)
ポリシラザンの酸化処理としては、水蒸気酸化及び/又は加熱処理(乾燥処理を含む)、紫外線照射による処理等が知られている。その中でもよりフォトンエネルギーが大きい180nm以下の波長成分を有する真空紫外線照射によって処理することが好ましい。該真空紫外線照射により、バリア性が高くなるためである。
(Oxidation treatment)
As oxidation treatment of polysilazane, steam oxidation and / or heat treatment (including drying treatment), treatment by ultraviolet irradiation, and the like are known. Among them, it is preferable to perform the treatment by irradiation with vacuum ultraviolet rays having a wavelength component of 180 nm or less having a higher photon energy. This is because the barrier property is enhanced by the vacuum ultraviolet irradiation.

(180nm以下の波長成分を有する真空紫外線照射による処理)
本発明において、好ましい方法として、真空紫外線照射による処理が挙げられる。真空紫外線照射による処理は、化合物内の原子間結合力より大きい100〜200nmの光エネルギーを用いる。そして、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみによる作用により、直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることで、比較的低温で、膜の形成をおこなう方法である。
(Treatment by vacuum ultraviolet radiation having a wavelength component of 180 nm or less)
In the present invention, a preferable method includes treatment by vacuum ultraviolet irradiation. The treatment by vacuum ultraviolet irradiation uses light energy of 100 to 200 nm which is larger than the interatomic bonding force in the compound. This is a method of forming a film at a relatively low temperature by causing an oxidation reaction with active oxygen or ozone to proceed while cutting atoms directly by the action of only photons called photon processes.

特にポリシラザン膜の処理において、単層を塗布してからエキシマ照射処理を行うと連続する2層以上の改質層ができる場合がある(これを本発明者らはSiO(x>2)層+無機層とする)。その場合にはエキシマ照射処理時間を変えることでSiO(x>2)層の膜厚を制御できる。機構は明確にはなっていないが、本発明者らは光エネルギーによるシラザン化合物の直接切断と、気相で生成する活性酸素やオゾンによる表面酸化反応が同時に進行し、また有機層上の水分等によりそのような状態になると推定している。 In particular, in the treatment of a polysilazane film, when an excimer irradiation treatment is performed after a single layer is applied, two or more continuous modified layers may be formed (this is why the present inventors have SiO x (x> 2) layers. + Inorganic layer). In that case, the film thickness of the SiO x (x> 2) layer can be controlled by changing the excimer irradiation processing time. Although the mechanism is not clear, the present inventors proceeded simultaneously with the direct cleavage of the silazane compound by light energy and the surface oxidation reaction by active oxygen and ozone generated in the gas phase, and the moisture on the organic layer, etc. It is estimated that it will be in such a state.

真空紫外線照射に必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。   A rare gas excimer lamp is preferably used as a vacuum ultraviolet light source required for vacuum ultraviolet irradiation.

Xe、Kr、Ar、Neなどの希ガスの原子は化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電などによりエネルギーを得た希ガスの原子(励起原子)は他の原子と結合して分子を作ることができる。希ガスがキセノンの場合には、
e+Xe→Xe
Xe+2Xe→Xe +Xe
となり、励起されたエキシマ分子であるXe が基底状態に遷移するときに172nmのエキシマ光を発光する。エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。
Since noble gas atoms such as Xe, Kr, Ar, Ne and the like are chemically bonded and do not form molecules, they are called inert gases. However, a rare gas atom (excited atom) that has gained energy by discharge or the like can combine with other atoms to form a molecule. When the rare gas is xenon,
e + Xe → Xe *
Xe * + 2Xe → Xe 2 * + Xe
Thus, when the excited excimer molecule Xe 2 * transitions to the ground state, excimer light of 172 nm is emitted. A feature of the excimer lamp is that the radiation is concentrated on one wavelength, and since only the necessary light is not emitted, the efficiency is high.

Xeエキシマランプは波長の短い172nmの紫外線を単一波長で放射することから発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い172nmの光のエネルギーは能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン膜の改質を実現できる。したがって、波長185nm、254nmの発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と比べて高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基板などへの照射を可能としている。   The Xe excimer lamp is excellent in luminous efficiency because it emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen. In addition, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm for dissociating the bonds of organic substances has high ability. Due to the high energy of the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the polysilazane film can be modified in a short time. Therefore, compared with low-pressure mercury lamps with wavelengths of 185 nm and 254 nm and plasma cleaning, it is possible to shorten the process time associated with high throughput, reduce the equipment area, and irradiate organic materials and plastic substrates that are easily damaged by heat. .

本発明者らの検討によれば、エキシマ照射処理時の環境としては酸素濃度が0.001〜5%であると好ましい。さらには0.01〜3%であると性能が安定して好ましい。該範囲であれば、生産性が向上し、さらには酸化処理が十分になるためである。また、ステージ温度については熱をかけるとより反応が進み好ましい。その場合の温度は50℃以上、基材のTg以下の温度が基材を痛めずに反応性が良好になるために好ましい。   According to the study by the present inventors, the oxygen concentration is preferably 0.001 to 5% as the environment during the excimer irradiation treatment. Furthermore, if it is 0.01 to 3%, performance is stable and preferable. This is because the productivity is improved and the oxidation treatment is sufficient when the amount is within this range. As for the stage temperature, it is preferable to apply heat to advance the reaction. In this case, the temperature is preferably 50 ° C. or more and Tg or less of the base material because the reactivity is improved without damaging the base material.

(有機層)
本発明に係る有機層は、バリアフィルムの曲げに対する応力を緩和する目的のほかに、突起等が存在する透明樹脂基材の粗面を平坦化し、あるいは、透明樹脂基材に存在する突起により透明無機化合物層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化するために設けられる。このような有機層は、たとえば感光性樹脂を含有する組成物を塗布乾燥後、硬化させて形成されることが好ましい。有機層を構成する成分の基本骨格は、炭素、水素、酸素、窒素、硫黄等を含有するものである。
(Organic layer)
The organic layer according to the present invention flattens the rough surface of the transparent resin substrate where protrusions and the like exist, in addition to the purpose of relieving stress against bending of the barrier film, or is transparent by the protrusions existing on the transparent resin substrate. It is provided to fill and flatten irregularities and pinholes generated in the inorganic compound layer. Such an organic layer is preferably formed by, for example, applying and drying a composition containing a photosensitive resin, followed by curing. The basic skeleton of the components constituting the organic layer contains carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur and the like.

有機層の感光性樹脂としては、例えば、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物を含有する樹脂組成物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを溶解させた樹脂組成物等が挙げられる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する反応性のモノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限はない。   As the photosensitive resin of the organic layer, for example, a resin composition containing an acrylate compound having a radical reactive unsaturated compound, a resin composition containing an acrylate compound and a mercapto compound having a thiol group, epoxy acrylate, urethane acrylate, Examples thereof include a resin composition in which a polyfunctional acrylate monomer such as polyester acrylate, polyether acrylate, polyethylene glycol acrylate, or glycerol methacrylate is dissolved. It is also possible to use an arbitrary mixture of the above resin compositions, and any photosensitive resin containing a reactive monomer having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule can be used. There are no particular restrictions.

感光性樹脂の組成物は光重合開始剤を含有する。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミン)ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンジルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モノフォリノ−1−プロパン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モノフォリノフェニル)−ブタノン−1、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、n−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられる。また、これらの光重合開始剤を1種または2種以上の組み合わせで使用することができる。   The composition of the photosensitive resin contains a photopolymerization initiator. As photopolymerization initiators, benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4,4-bis (diethylamine) benzophenone, α-amino-acetophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p-tert- Butyldichloroacetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyldimethyl ketal, benzylmethoxyethyl acetal, benzoin methyl Ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, β-chloroanthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzsuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzylacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene ) Cyclohexane, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2-phenyl-1,2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2- ( o-ethoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime, mihi -Ketone, 2-methyl [4- (methylthio) phenyl] -2-monoforino-1-propane, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-monoforinophenyl) -butanone-1, naphthalenesulfonyl chloride, Quinolinesulfonyl chloride, n-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobutyronitrile, diphenyl disulfide, benzthiazole disulfide, triphenylphosphine, camphorquinone, carbon tetrabrominated, tribromophenyl sulfone, benzoin peroxide, Examples include a combination of a photoreductive dye such as eosin and methylene blue and a reducing agent such as ascorbic acid and triethanolamine. Moreover, these photoinitiators can be used 1 type or in combination of 2 or more types.

有機層の形成方法は特に制限はないが、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウエットコーティング法により形成することが好ましい。   The method for forming the organic layer is not particularly limited, but it is preferably formed by a wet coating method such as a spin coating method, a spray method, a blade coating method, or a dip method.

有機層の形成では、上述の感光性樹脂に、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。また、有機層の積層位置に関係なく、いずれの有機層においても、製膜性向上および膜のピンホール発生防止等のために適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。   In the formation of the organic layer, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a plasticizer can be added to the above-described photosensitive resin as necessary. Further, in any organic layer, an appropriate resin or additive may be used for improving the film forming property and preventing the generation of pinholes in the film regardless of the position of the organic layer.

感光性樹脂を溶媒に溶解または分散させた塗布液を用いて有機層を形成する際に使用する溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン、ジエチルケトン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、2−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、2−エトキシエチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、3−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。   Solvents used when forming an organic layer using a coating solution in which a photosensitive resin is dissolved or dispersed in a solvent include alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, ethylene glycol, and propylene glycol, α -Or terpenes such as β-terpineol, etc., ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, N-methyl-2-pyrrolidone, diethyl ketone, 2-heptanone, 4-heptanone, aroma such as toluene, xylene, tetramethylbenzene Group hydrocarbons, cellosolve, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, carbitol, methyl carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, dipropiate Glycol ethers such as lenglycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate, Acetic esters such as ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 2-methoxyethyl acetate, cyclohexyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol Dialkyl ether, dipropylene glycol Alkyl ethers, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl benzoate, N, N- dimethylacetamide, N, may be mentioned N- dimethylformamide.

有機層の平滑性のため、JIS B 0601で規定される表面粗さで表現される値で、最大断面高さRt(p)が、30nm以下であることが好ましい。最大断面高さRt(p)は、例えばAFM(原子間力顕微鏡)で測定することができる。具体的には、AFMにより極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さを測定し、最大断面高さを測定することができる。   For the smoothness of the organic layer, the maximum cross-sectional height Rt (p) is preferably 30 nm or less as a value expressed by the surface roughness specified by JIS B 0601. The maximum cross-sectional height Rt (p) can be measured, for example, with an AFM (atomic force microscope). Specifically, it is calculated from the cross-sectional curve of the unevenness continuously measured by a detector having a stylus with a minimum tip radius by AFM, and is measured many times in a section where the measurement direction is 30 μm with a stylus with a minimum tip radius. It is possible to measure the average roughness related to the amplitude of fine irregularities and to measure the maximum cross-sectional height.

本発明における有機層の厚みとしては、1〜10μm、好ましくは2〜7μmであることが望ましい。1μm以上にすることにより、有機層を有するフィルムとしての平滑性を十分なものにし易くなり、10μm以下にすることにより、フィルムの光学特性のバランスを調整し易くなる。   The thickness of the organic layer in the present invention is 1 to 10 μm, preferably 2 to 7 μm. When the thickness is 1 μm or more, the smoothness of the film having an organic layer can be easily improved, and when the thickness is 10 μm or less, the balance of optical properties of the film can be easily adjusted.

(樹脂基材)
本発明で用いられる樹脂基材としてはロール状に巻き取りが可能な可撓性のある樹脂製のシートやフィルムが好適である。樹脂基材に用いられる樹脂としては、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとビニルアルコールの共重合体、部分加水分解した塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体または共重合体、ニトロセルロース、セルロースアセテートプロピオネート(好ましくはアセチル基置換度1.8〜2.3、プロピオニル基置換度0.1〜1.0)、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート樹脂等のセルロース誘導体、マレイン酸及び/またはアクリル酸の共重合体、アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエーテルポリウレタン樹脂、ポリカーボネートポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アミノ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル樹脂等のゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂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。樹脂基材の厚みとしては50〜300μm、好ましくは70〜180μmである。
(Resin base material)
As the resin substrate used in the present invention, a flexible resin sheet or film that can be wound in a roll shape is suitable. Examples of the resin used for the resin base include vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, copolymer of vinyl acetate and vinyl alcohol, and partially hydrolyzed vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. , Vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer, vinyl chloride-acrylonitrile copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, chlorinated polyvinyl chloride, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. Polymer or copolymer, nitrocellulose, cellulose acetate propionate (preferably acetyl group substitution degree 1.8-2.3, propionyl group substitution degree 0.1-1.0), diacetyl cellulose, cellulose acetate butyrate Copolymerization of cellulose derivatives such as rate resins, maleic acid and / or acrylic acid Acrylate copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, chlorinated polyethylene, acrylonitrile-chlorinated polyethylene-styrene copolymer, methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer, acrylic resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl acetal Resin, polyvinyl butyral resin, urethane resin, polyester polyurethane resin, polyether polyurethane resin, polycarbonate polyurethane resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin, amino resin, styrene-butadiene resin, butadiene-acrylonitrile resin and other rubber-based resins, Examples thereof include, but are not limited to, silicone resins and fluorine resins. The thickness of the resin substrate is 50 to 300 μm, preferably 70 to 180 μm.

(有機電子デバイスの構成)
本発明の有機電子デバイスの基本的構成の態様例を図1に示す。当該図1に示されているように、本発明の有機電子デバイスは、基本的構成要素として、基板(10)上に対向する第1電極(11)と第2電極(12)を有し、第1電極(11)と第2電極(12)電極間に少なくとも1層の有機機能層(13)を有する。
(Organic electronic device configuration)
An example of the basic configuration of the organic electronic device of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the organic electronic device of the present invention has a first electrode (11) and a second electrode (12) facing each other on a substrate (10) as basic components. At least one organic functional layer (13) is provided between the first electrode (11) and the second electrode (12).

有機機能層(13)としては、有機発光層、有機光電変換層、液晶ポリマー層など特に限定無く挙げることができるが、本発明は、機能層が薄膜でかつ電流駆動系のデバイスである有機発光層、有機光電変換層である場合において、特に有効である。更に、デバイスの中でも最もバリア性が必要である有機発光層を用いた有機EL素子に本発明のバリア性フィルムは適している。   Examples of the organic functional layer (13) include an organic light emitting layer, an organic photoelectric conversion layer, and a liquid crystal polymer layer without any particular limitation. However, the present invention provides an organic light emitting device in which the functional layer is a thin film and is a current-driven device. This is particularly effective when the layer is an organic photoelectric conversion layer. Furthermore, the barrier film of the present invention is suitable for an organic EL device using an organic light emitting layer that requires the most barrier property among devices.

(封止)
本発明のバリア性フィルムを、有機電子デバイスとして適用する場合について説明する。
(Sealing)
The case where the barrier film of the present invention is applied as an organic electronic device will be described.

まず、本発明のバリア性フィルムの第2無機層の上に、例えば、有機EL素子の場合、陽極層/正孔注入・輸送層/発光層/電子注入・輸送層/陰極層等、各種の有機化合物からなる機能層を作製する。得られた有機EL素子の全体若しくは上部を封止する。   First, on the second inorganic layer of the barrier film of the present invention, for example, in the case of an organic EL device, various types such as an anode layer / hole injection / transport layer / light emitting layer / electron injection / transport layer / cathode layer, etc. A functional layer made of an organic compound is prepared. The whole or upper part of the obtained organic EL element is sealed.

封止部材としては、本発明のバリア性フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル等のプラスチック、およびこれらの複合物、ガラス等が挙げられ、必要に応じて、特に樹脂フィルムの場合には、樹脂基板と同様、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のガスバリア層を積層したものを用いることができる。ガスバリア層は、封止部材成形前に封止部材の両面若しくは片面にスパッタリング、蒸着等により形成することもできるし、封止後に封止部材の両面若しくは片面に同様な方法で形成してもよい。これについても、酸素透過率が1×10−3cm/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過率(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。 Examples of the sealing member include the barrier film of the present invention, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene, nylon, polyvinyl chloride, and the like, and composites thereof, glass, and the like. In this case, as in the case of the resin substrate, a laminate of gas barrier layers such as aluminum, aluminum oxide, silicon oxide, and silicon nitride can be used. The gas barrier layer can be formed by sputtering, vapor deposition or the like on both surfaces or one surface of the sealing member before molding the sealing member, or may be formed on both surfaces or one surface of the sealing member after sealing by a similar method. . Also in this case, the oxygen permeability is 1 × 10 −3 cm 3 / (m 2 · 24 h · atm) or less, the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is 1 X10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less is preferable.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、実施例に用いられる化合物の構造を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these. Moreover, the structure of the compound used for an Example is shown below.

Figure 2012076403
Figure 2012076403

Figure 2012076403
Figure 2012076403

《実施例1》
〈バリア性フィルム1の作製〉
(樹脂基材)
樹脂基材として、両面に易接着加工された125μmの厚さのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンO3(商品名))の基板を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用いた。
Example 1
<Preparation of barrier film 1>
(Resin base material)
As a resin base material, a 125 μm thick polyester film (Tetron O3 (trade name) manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) with easy adhesion on both sides is annealed at 170 ° C. for 30 minutes. It was.

(有機層の形成)
上記樹脂基材上に、JSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR Z7501を塗布、乾燥後の(平均)膜厚が4μmになるようにワイヤーバーで塗布した。その後、乾燥条件;80℃、3分で乾燥して、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;1.0J/cm硬化を行い、平滑層を形成した。
(Formation of organic layer)
On the resin base material, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coat material OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Corporation was applied and applied with a wire bar so that the (average) film thickness after drying was 4 μm. Thereafter, drying was performed at 80 ° C. for 3 minutes, and a high pressure mercury lamp was used in an air atmosphere. Curing conditions were cured at 1.0 J / cm 2 to form a smooth layer.

このときの最大断面高さRt(p)は16nmであった。   The maximum cross-sectional height Rt (p) at this time was 16 nm.

表面粗さの指標である最大断面高さRt(p)を、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を30回測定して、算出した。   The maximum cross-sectional height Rt (p), which is an index of surface roughness, is calculated by measuring 30 times within a 30 μm measuring section with a stylus having a minimum tip radius using an AFM (Atomic Force Microscope). did.

(第1のSiO(x>2)層の形成)
上記有機層上に、低温硬化性触媒を含有するペルヒドロポリシラザン(PHPS)のジブチルエーテル溶液(固形分量20質量%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNAX120)をスピンコート塗布方式で140nmとなるように塗布、乾燥し、60℃90%で1時間保存して第1のSiO(x>2)層を形成した。
(Formation of first SiO x (x> 2) layer)
On the organic layer, a dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (PHPS) containing a low-temperature curable catalyst (solid content 20% by mass, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name: Aquamica NAX120) is 140 nm by spin coating method. It was applied and dried so as to be, and stored at 60 ° C. and 90% for 1 hour to form a first SiO x (x> 2) layer.

スパッタXPSで観察したところSiO(x=2.1〜2.3)であった。 When observed by sputtering XPS, it was SiO x (x = 2.1 to 2.3).

(無機層)
上記第1のSiO(x>2)層上に触媒を含有しないペルヒドロポリシラザン(PHPS)のジブチルエーテル溶液(固形分量20質量%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNN320)を乾燥後の第1層目の膜厚が200nm、第2層目の膜厚が100nmとなる様に2層スピンコート塗布方式で塗布、乾燥し、下記の真空紫外線処理装置及び条件を用いて酸化処理を行った。
(Inorganic layer)
A dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (PHPS) containing no catalyst on the first SiO x (x> 2) layer (solid content 20% by mass, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name: Aquamica NN320) is dried. The film is applied and dried by a two-layer spin coating method so that the film thickness of the subsequent first layer is 200 nm and the film thickness of the second layer is 100 nm, and is oxidized using the following vacuum ultraviolet ray processing apparatus and conditions. Went.

スパッタXPSで組成を確認したところ、
第2層目 最表面はSiO(x=2.15)の膜厚が5nmであり、それ以外の部分はSiO(x=0.2〜1、y=0.3〜0.7)であった。
When the composition was confirmed by sputtering XPS,
The outermost surface of the second layer has a thickness of SiO x (x = 2.15) of 5 nm, and the other portions are SiO x N y (x = 0.2-1, y = 0.3-0. 7).

第1層目 SiO(x=0.9〜1.7、y=0〜0.6)であった。 The first layer was SiO x N y (x = 0.9 to 1.7, y = 0 to 0.6).

(真空紫外線処理装置)
株式会社エム・ディ・コム製エキシマ照射装置、波長172nm、ランプ封入ガスXe 稼動ステージ上に固定した試料を以下の条件で改質処理を行った。
(Vacuum UV treatment equipment)
An excimer irradiation apparatus manufactured by M.D.Com Co., Ltd., wavelength 172 nm, lamp-filled gas Xe A sample fixed on the operating stage was subjected to a modification treatment under the following conditions.

(条件)
エキシマ光強度 60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離 5mm
照射装置内の酸素濃度 0.5%
エキシマ照射時間 30秒
《実施例2、3》
〈バリア性フィルム2、3の作製〉
第1のSiO(x>2)層を形成する際に、表1に記載の膜厚になるようにした以外は実施例1と同様にしてバリア性フィルム2、3を作製した。
(conditions)
Excimer light intensity 60 mW / cm 2 (172 nm)
5mm distance between sample and light source
Oxygen concentration in irradiation device 0.5%
Excimer irradiation time 30 seconds << Examples 2 and 3 >>
<Preparation of barrier films 2 and 3>
Barrier films 2 and 3 were produced in the same manner as in Example 1 except that when the first SiO x (x> 2) layer was formed, the film thicknesses shown in Table 1 were used.

《実施例4》
〈バリア性フィルム4の作製〉
実施例3のバリア性フィルムを60℃、RH90%の条件下に3時間保存することにより、実施例4のバリア性フィルムを作製した。最表面側のSiO(x>2)の層が20nmとなっていた。
Example 4
<Preparation of barrier film 4>
The barrier film of Example 4 was produced by storing the barrier film of Example 3 under conditions of 60 ° C. and 90% RH for 3 hours. The layer of SiO x (x> 2) on the outermost surface side was 20 nm.

《実施例5》
〈バリア性フィルム5の作製〉
実施例3において第1層目の無機層を形成する際に、アミン触媒を含有したペルヒドロポリシラザンのジブチルエーテル溶液(固形分量20質量%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNAX120)に変更し、常温で1日保存して層にした以外は、実施例3と同様にしてバリア性フィルム5を作製した。第1層目はSiO層となり、x=1.98であった。
Example 5
<Preparation of barrier film 5>
In forming the first inorganic layer in Example 3, a perhydropolysilazane dibutyl ether solution containing an amine catalyst (solid content 20% by mass, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name: Aquamica NAX120) was used. A barrier film 5 was produced in the same manner as in Example 3 except that it was changed and stored at room temperature for 1 day to form a layer. The first layer was a SiO x layer, where x = 1.98.

《実施例6》
〈バリア性フィルム6の作製〉
実施例5において第2層目の無機層の真空紫外線処理時の酸素濃度を10%にした以外は実施例5と同様にしてバリア性フィルム6を作製した。第2層目はSiO層となり、x=1.97であった。
Example 6
<Preparation of barrier film 6>
A barrier film 6 was produced in the same manner as in Example 5 except that the oxygen concentration in the vacuum ultraviolet treatment of the second inorganic layer in Example 5 was changed to 10%. The second layer was a SiO x layer, where x = 1.97.

《実施例7》
〈バリア性フィルム7の作製〉
実施例6において第2層目の無機層の酸化処理を真空紫外線処理ではなく、UVオゾン処理法で1時間処理した以外は実施例6と同様にしてバリア性フィルム7を作製した。第2層目はSiO層となり、x=1.96であった。
Example 7
<Preparation of barrier film 7>
A barrier film 7 was produced in the same manner as in Example 6 except that the oxidation treatment of the second inorganic layer in Example 6 was not carried out by vacuum ultraviolet treatment but by UV ozone treatment for 1 hour. The second layer was a SiO x layer, where x = 1.96.

《実施例8》
〈バリア性フィルム8の作製〉
実施例5のバリア性フィルム上に、さらに触媒を含有しないペルヒドロポリシラザン(PHPS)のジブチルエーテル溶液(固形分量20質量%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNN320)を膜厚50nmとなるように塗布し、真空紫外線処理装置を用いて酸化処理を行い、バリア性フィルム8を作製した。
Example 8
<Preparation of barrier film 8>
Further, on the barrier film of Example 5, a dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (PHPS) containing no catalyst (solid content 20% by mass, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name: Aquamica NN320) was formed with a film thickness of 50 nm. It applied so that it might become, and the oxidation process was performed using the vacuum ultraviolet-ray processing apparatus, and the barrier property film 8 was produced.

(条件)
エキシマ光強度 60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離 5mm
照射装置内の酸素濃度 0.5%
エキシマ照射時間 30秒
第3層 最表面はSiO(x=2.15)の膜厚が5nmであった。
(conditions)
Excimer light intensity 60 mW / cm 2 (172 nm)
5mm distance between sample and light source
Oxygen concentration in irradiation device 0.5%
Excimer irradiation time 30 seconds Third layer The outermost surface had a thickness of SiO x (x = 2.15) of 5 nm.

それ以外の部分はSiO(x=0.2〜1、y=0.3〜0.7)であった。 The other part was SiO x N y (x = 0.2 to 1, y = 0.3 to 0.7).

《実施例9》
〈バリア性フィルム9の作製〉
実施例3の第2層目の無機層を反応性イオンプレーティング法により酸化窒化ケイ素層(酸化窒化珪素膜)を形成した以外は同様にしてバリア性フィルム9を作製した。第2層目はSiO層となった。
Example 9
<Preparation of barrier film 9>
A barrier film 9 was produced in the same manner except that a silicon oxynitride layer (silicon oxynitride film) was formed on the second inorganic layer of Example 3 by the reactive ion plating method. The second layer was a SiO x N y layer.

《実施例10》
〈バリア性フィルム10の作製〉
実施例6の有機層上の第1のSiO(x>2)層をアミン触媒を含有したペルヒドロポリシラザンのキシレン溶液(固形分量20質量%、AZエレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNAX120)を膜厚が250nmとなるように塗布・乾燥し、60℃RH90%の条件下で3日間処理してバリア性フィルム10を作製した。上記の層をスパッタXPSで確認したところ、SiO(x=2.2)の層となっていた。その他は実施例6と同様にしてバリア性フィルム10を作製した。
Example 10
<Preparation of barrier film 10>
The first SiO x (x> 2) layer on the organic layer of Example 6 was converted to a xylene solution of perhydropolysilazane containing an amine catalyst (solid content: 20% by mass, manufactured by AZ Electronic Materials, trade name: AQUAMICA NAX120 ) Was applied and dried so that the film thickness was 250 nm, and the film was treated for 3 days under the conditions of 60 ° C. and RH 90% to prepare a barrier film 10. When the above layer was confirmed by sputtering XPS, it was a layer of SiO x (x = 2.2). Otherwise, the barrier film 10 was prepared in the same manner as in Example 6.

《実施例11》
〈バリア性フィルム11の作製〉
実施例1と同様にして、有機層上に第1のSiO(x>2)の層を形成した後、実施例10に記載の第1層目の無機層を形成させてバリア性フィルム11を作製した。
Example 11
<Preparation of barrier film 11>
In the same manner as in Example 1, after forming the first SiO x (x> 2) layer on the organic layer, the first inorganic layer described in Example 10 was formed to form the barrier film 11. Was made.

《実施例12》
実施例1の有機層上の第1のSiO(x>2)層を用い、実施例9の第2層目の作製方法を用いて第1層目の無機層を形成させて、バリア性フィルム12を作製した。
Example 12
Using the first SiO x (x> 2) layer on the organic layer of Example 1 and forming the first inorganic layer using the second layer manufacturing method of Example 9, barrier properties Film 12 was produced.

(評価方法)
(水蒸気透過率の評価)
以下の測定方法により評価した。
(Evaluation methods)
(Evaluation of water vapor transmission rate)
The following measurement methods were used for evaluation.

蒸着装置:日本電子(株)製真空蒸着装置JEE−400
恒温恒湿度オーブン:Yamato Humidic ChamberIG47M
水分と反応して腐食する金属:カルシウム(粒状)
水蒸気不透過性の金属:アルミニウム(φ3〜5mm、粒状)
水蒸気バリア性評価用セルの作製
バリア性フィルムの無機層面に、真空蒸着装置(日本電子製真空蒸着装置JEE−400)を用い、透明導電膜を付ける前のバリアフィルム試料の蒸着させたい部分(12mm×12mmを9箇所)以外をマスクし、金属カルシウムを蒸着させた。その後、真空状態のままマスクを取り去り、シート片側全面にアルミニウムをもう一つの金属蒸着源から蒸着させた。アルミニウム封止後、真空状態を解除し、速やかに乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ0.2mmの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂(ナガセケムテックス製)を介してアルミニウム封止側と対面させ、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。また、屈曲前後のガスバリア性の変化を確認するために、上記屈曲の処理を行わなかったバリアフィルムについても同様に、水蒸気バリア性評価用セルを作製した。
Vapor deposition apparatus: Vacuum vapor deposition apparatus JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.
Constant temperature and humidity oven: Yamato Humidic Chamber IG47M
Metal that reacts with water and corrodes: Calcium (granular)
Water vapor-impermeable metal: Aluminum (φ3-5mm, granular)
Preparation of cell for evaluating water vapor barrier property A portion (12 mm) of a barrier film sample to be vapor-deposited before applying a transparent conductive film using a vacuum vapor deposition device (vacuum vapor deposition device JEE-400 manufactured by JEOL Ltd.) Other than 9 x 12 mm masks, metal calcium was vapor-deposited. Thereafter, the mask was removed in a vacuum state, and aluminum was deposited from another metal deposition source on the entire surface of one side of the sheet. After aluminum sealing, the vacuum state is released, and immediately facing the aluminum sealing side through a UV-curable resin for sealing (made by Nagase ChemteX) on quartz glass with a thickness of 0.2 mm in a dry nitrogen gas atmosphere The cell for evaluation was produced by irradiating with ultraviolet rays. In addition, in order to confirm the change in the gas barrier property before and after bending, a water vapor barrier property evaluation cell was similarly prepared for the barrier film which was not subjected to the bending treatment.

得られた両面を封止した試料を60℃、90%RHの高温高湿下で保存し、特開2005−283561号公報に記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算した。   The obtained sample with both sides sealed was stored at 60 ° C. and 90% RH under high temperature and high humidity, and permeated into the cell from the corrosion amount of metallic calcium based on the method described in JP-A-2005-283561. The amount of water was calculated.

なお、バリアフィルム面から以外の水蒸気の透過が無いことを確認するために、比較試料としてバリアフィルム試料の代わりに、厚さ0.2mmの石英ガラス板を用いて金属カルシウムを蒸着した試料を、同様な60℃、90%RHの高温高湿下保存を行い、1000時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。   In addition, in order to confirm that there is no permeation of water vapor other than from the barrier film surface, instead of the barrier film sample as a comparative sample, a sample in which metallic calcium was vapor-deposited using a quartz glass plate having a thickness of 0.2 mm, The same 60 ° C., 90% RH high temperature and high humidity storage was performed, and it was confirmed that no corrosion of metallic calcium occurred even after 1000 hours.

得られた水分量から以下の5段階に分類した。   The obtained water content was classified into the following five stages.

5:1×10−4g/m/day未満
4:1×10−4g/m/day以上、5×10−4g/m/day未満
3:5×10−4g/m/day以上、1×10−3g/m/day未満
2:1×10−3g/m/day以上、1×10−2g/m/day未満
1:1×10−2g/m/day以上
(平滑性(表面粗さ))
表面粗さの指標である最大断面高さRt(p)は、AFM(原子間力顕微鏡;Digital Instruments社製DI3100)で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を30回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さから求めた。
Less than 5: 1 × 10 −4 g / m 2 / day 4: 1 × 10 −4 g / m 2 / day or more and less than 5 × 10 −4 g / m 2 / day 3: 5 × 10 −4 g / day m 2 / day or more, less than 1 × 10 −3 g / m 2 / day 2: 1 × 10 −3 g / m 2 / day or more, less than 1 × 10 −2 g / m 2 / day 1: 1 × 10 -2 g / m 2 / day or more (Smoothness (surface roughness))
The maximum cross-sectional height Rt (p), which is an index of surface roughness, is a cross-section of irregularities continuously measured with a detector having a stylus with a minimum tip radius using an AFM (Atomic Force Microscope; DI3100 manufactured by Digital Instruments). It was calculated from the curve, measured 30 times in a section with a measuring direction of 30 μm with a stylus with a very small tip radius, and obtained from the average roughness regarding the amplitude of fine irregularities.

○:5nm未満
△:5nm以上10nm未満
×:10nm以上
(折り曲げ後のバリア性(屈曲耐性))
半径10mmの曲率になるように、180度の角度で100回の屈曲を繰り返した試料の水蒸気透過率の評価を行い、屈曲をしなかった試料からの劣化度合いを評価した。
○: Less than 5 nm Δ: 5 nm or more and less than 10 nm ×: 10 nm or more (barrier property after bending (bending resistance))
The water vapor permeability of a sample that was bent 100 times at an angle of 180 degrees was evaluated so that the curvature was 10 mm in radius, and the degree of deterioration from the sample that was not bent was evaluated.

屈曲試験後の水蒸気透過度/屈曲なしの水蒸気透過度(%)
◎:90%以上
○:80%以上90%未満
△:60%以上80%未満
×:60%未満
Water vapor transmission rate after bending test / Water vapor transmission rate without bending (%)
◎: 90% or more ○: 80% or more and less than 90% △: 60% or more and less than 80% ×: less than 60%

Figure 2012076403
Figure 2012076403

実施例2
《有機電子デバイス(有機EL素子)101の作製》
〈第1電極層の形成〉
実施例1で作製したバリア性フィルム1の無機層の上に厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第1電極層を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
Example 2
<< Production of Organic Electronic Device (Organic EL Element) 101 >>
<Formation of first electrode layer>
A 120-nm-thick ITO (indium tin oxide) film was formed by sputtering on the inorganic layer of the barrier film 1 produced in Example 1, and patterned by photolithography to form a first electrode layer. The pattern was such that the light emission area was 50 mm square.

〈正孔輸送層の形成〉
第1電極層が形成されたバリア性フィルム1の第1電極層の上に、以下に示す正孔輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し正孔輸送層を形成した。正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが50nmになるように塗布した。
<Formation of hole transport layer>
On the 1st electrode layer of the barrier film 1 in which the 1st electrode layer was formed, after apply | coating the coating liquid for positive hole transport layer formation shown below with an extrusion coater, it dried and formed the positive hole transport layer. . The coating liquid for forming the hole transport layer was applied so that the thickness after drying was 50 nm.

正孔輸送層形成用塗布液を塗布する前に、バリア性フィルム1の洗浄表面改質処理を、波長184.9nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm、距離10mmで実施した。帯電除去処理は、微弱X線による除電器を使用し行った。 Before coating the hole transport layer forming coating solution, the cleaning surface modification treatment of the barrier film 1 was performed using a low-pressure mercury lamp with a wavelength of 184.9 nm at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 and a distance of 10 mm. . The charge removal treatment was performed using a static eliminator with weak X-rays.

(塗布条件)
塗布工程は大気中、25℃相対湿度50%の環境で行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in the atmosphere at 25 ° C. and a relative humidity of 50%.

(正孔輸送層形成用塗布液の準備)
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノール5%で希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。
(Preparation of coating solution for hole transport layer formation)
A solution prepared by diluting polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Baytron P AI 4083 manufactured by Bayer) with pure water at 65% and methanol at 5% was prepared as a coating solution for forming a hole transport layer.

(乾燥及び加熱処理条件)
正孔輸送層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度100℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理装置を用い温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the hole transport layer forming coating solution, the solvent is removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 100 ° C., followed by heat treatment. The back surface heat transfer type heat treatment was performed at a temperature of 150 ° C. using an apparatus to form a hole transport layer.

〈発光層の形成〉
引き続き、正孔輸送層迄を形成したバリア性フィルム1の正孔輸送層の上に、以下に示す白色発光層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し発光層を形成した。白色発光層形成用塗布液は乾燥後の厚みが40nmになるように塗布した。
<Formation of light emitting layer>
Subsequently, on the hole transport layer of the barrier film 1 formed up to the hole transport layer, the following white light emitting layer forming coating solution was applied by an extrusion coater and then dried to form a light emitting layer. The white light emitting layer forming coating solution was applied so that the thickness after drying was 40 nm.

(白色発光層形成用塗布液)
ホスト材のH−Aを1.0gと、ドーパント材D−Aを100mg、ドーパント材D−Bを0.2mg、ドーパント材D−Cを0.2mg、100gのトルエンに溶解し白色発光層形成用塗布液として準備した。
(Coating liquid for white light emitting layer formation)
The host material HA is 1.0 g, the dopant material DA is 100 mg, the dopant material DB is 0.2 mg, the dopant material DC is 0.2 mg, and dissolved in 100 g of toluene to form a white light emitting layer. It was prepared as a coating solution.

(塗布条件)
塗布工程を窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、塗布温度を25℃とし、塗布速度1m/minで行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more, a coating temperature of 25 ° C., and a coating speed of 1 m / min.

(乾燥及び加熱処理条件)
白色発光層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、温度130℃で加熱処理を行い、発光層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the white light emitting layer forming coating solution, the solvent was removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge wind speed of 1 m / s, a wide wind speed distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C., followed by a temperature of 130 ° C. A heat treatment was performed to form a light emitting layer.

〈電子輸送層の形成〉
引き続き、発光層迄を形成したのち、以下に示す電子輸送層形成用塗布液を押出し塗布機で塗布した後、乾燥し電子輸送層を形成した。電子輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚みが30nmになるように塗布した。
<Formation of electron transport layer>
Subsequently, after forming the light emitting layer, the following coating liquid for forming an electron transport layer was applied by an extrusion coater and then dried to form an electron transport layer. The coating solution for forming an electron transport layer was applied so that the thickness after drying was 30 nm.

(塗布条件)
塗布工程は窒素ガス濃度99%以上の雰囲気で、電子輸送層形成用塗布液の塗布温度を25℃とし、塗布速度1m/minで行った。
(Application conditions)
The coating process was performed in an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more, the coating temperature of the electron transport layer forming coating solution was 25 ° C., and the coating speed was 1 m / min.

(電子輸送層形成用塗布液)
電子輸送層はE−Aを2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール中に溶解し0.5質量%溶液とし電子輸送層形成用塗布液とした。
(Coating liquid for electron transport layer formation)
The electron transport layer was prepared by dissolving EA in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol to obtain a 0.5 mass% solution as a coating solution for forming an electron transport layer.

(乾燥及び加熱処理条件)
電子輸送層形成用塗布液を塗布した後、製膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で温度200℃で加熱処理を行い、電子輸送層を形成した。
(Drying and heat treatment conditions)
After applying the coating solution for forming the electron transport layer, the solvent is removed at a height of 100 mm toward the film forming surface, a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C. Then, heat treatment was performed at a temperature of 200 ° C. to form an electron transport layer.

(電子注入層の形成)
引き続き、形成された電子輸送層の上に電子注入層を形成した。まず、基板を減圧チャンバーに投入し、5×10−4Paまで減圧した。あらかじめ、真空チャンバーにタンタル製蒸着ボートに用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、厚さ3nmの電子注入層を形成した。
(Formation of electron injection layer)
Subsequently, an electron injection layer was formed on the formed electron transport layer. First, the substrate was put into a vacuum chamber and the pressure was reduced to 5 × 10 −4 Pa. In advance, cesium fluoride prepared in a tantalum vapor deposition boat was heated in a vacuum chamber to form an electron injection layer having a thickness of 3 nm.

(第2電極の形成)
引き続き、形成された電子注入層の上に第1電極の上に取り出し電極になる部分を除き、形成された電子注入層の上に5×10−4Paの真空下にて第2電極形成材料としてアルミニウムを使用し、取り出し電極を有するように蒸着法にて、発光面積が50mm平方になるようにマスクパターン成膜し、厚さ100nmの第2電極を積層した。
(Formation of second electrode)
Subsequently, the second electrode forming material is formed on the formed electron injection layer under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa except for the portion that becomes the take-out electrode on the first electrode on the formed electron injection layer. A mask pattern was formed by vapor deposition so that a light emitting area was 50 mm square by using aluminum as an extraction electrode, and a second electrode having a thickness of 100 nm was laminated.

(裁断)
第2電極まで形成したバリア性フィルム1を、再び窒素雰囲気に移動し、規定の大きさに裁断し、有機EL素子を作製した。
(Cutting)
The barrier film 1 formed up to the second electrode was moved again to a nitrogen atmosphere and cut into a prescribed size to produce an organic EL device.

(電極リード接続)
作製した有機EL素子に、ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社製異方性導電フィルムDP3232S9を用いて、フレキシブルプリント基板(ベースフィルム:ポリイミド12.5μm圧延銅箔18μm、カバーレイ:ポリイミド12.5μm、表面処理NiAuメッキ)を接続した。
(Electrode lead connection)
An anisotropic conductive film DP3232S9 manufactured by Sony Chemical & Information Device Co., Ltd. was used for the produced organic EL element, and a flexible printed circuit board (base film: polyimide 12.5 μm, rolled copper foil 18 μm, coverlay: polyimide 12.5 μm, surface Treated NiAu plating).

圧着条件:温度170℃(別途熱伝対を用いて測定したACF温度140℃)、圧力2MPa、10秒で圧着を行った。   Pressure bonding conditions: Pressure bonding was performed at a temperature of 170 ° C. (ACF temperature 140 ° C. measured using a separate thermocouple), a pressure of 2 MPa, and 10 seconds.

(封止)
電極リード(フレキシブルプリント基板)を接続した有機EL素子を、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、有機EL素子101を製作した。
(Sealing)
A sealing member was bonded to the organic EL element to which the electrode lead (flexible printed circuit board) was connected using a commercially available roll laminating apparatus, and the organic EL element 101 was manufactured.

なお、封止部材として、30μm厚のアルミニウム箔(東洋アルミニウム株式会社製)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(12μm厚)をドライラミネーション用の接着剤(2液反応型のウレタン系接着剤)を用いラミネートした(接着剤層の厚み1.5μm)ものを用いた。   In addition, as a sealing member, a 30 μm thick aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.), a polyethylene terephthalate (PET) film (12 μm thick) with an adhesive for dry lamination (two-component reaction type urethane adhesive). The laminate used (adhesive layer thickness 1.5 μm) was used.

アルミニウム面に熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面(つや面)に沿って厚み20μmで均一に塗布した。   A thermosetting adhesive was uniformly applied to the aluminum surface with a thickness of 20 μm along the adhesive surface (shiny surface) of the aluminum foil using a dispenser.

熱硬化接着剤としては以下のエポキシ系接着剤を用いた。   The following epoxy adhesives were used as the thermosetting adhesive.

ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
ジシアンジアミド(DICY)
エポキシアダクト系硬化促進剤
しかる後、封止基板を、取り出し電極および電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて圧着条件、圧着ロール温度120℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minで密着封止した。
Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
Dicyandiamide (DICY)
Epoxy adduct-based curing accelerator After that, the sealing substrate is closely attached and arranged so as to cover the joint portion of the take-out electrode and the electrode lead, and pressure bonding conditions using the pressure roll, pressure roll temperature 120 ° C., pressure 0. Close sealing was performed at 5 MPa and an apparatus speed of 0.3 m / min.

《有機EL素子102〜111の作製》
有機EL素子101の作製において、バリア性フィルム1の代わりにバリア性フィルム2〜11を用いて、有機EL素子102〜111を作製した。
<< Production of organic EL elements 102 to 111 >>
In the production of the organic EL element 101, the organic EL elements 102 to 111 were produced using the barrier films 2 to 11 instead of the barrier film 1.

《有機EL素子の評価》
得られた有機EL素子101〜111を、60℃90%RHに300時間保管し保管前の状態と比較を行った。
<< Evaluation of organic EL elements >>
The obtained organic EL elements 101 to 111 were stored at 60 ° C. and 90% RH for 300 hours and compared with the state before storage.

(黒点の評価方法)
試料に1mA/cmの電流を印加し発光させ、100倍のマイクロスコープ(株式会社モリテックス製MS−804、レンズMP−ZE25−200)でパネルの一部分を拡大し、撮影を行った。撮影画像を2mm四方に切り抜き、目視で観察を行い、黒点の状況を調べた。
(Spot evaluation method)
A current of 1 mA / cm 2 was applied to the sample to emit light, and a part of the panel was magnified with a 100 × microscope (Mortex Co., Ltd. MS-804, lens MP-ZE25-200), and photographing was performed. The photographed image was cut out in a 2 mm square and visually observed to examine the situation of black spots.

A:0時間から300時間まで、劣化が認められない
B:0時間から300時間まで、わずかに劣化が認められる
C:0時間から300時間まで、劣化が認められるが実用上問題ないレベル
D:0時間から300時間まで、大きく劣化が認められ実用上問題のあるレベル。
A: No degradation is observed from 0 to 300 hours B: Slight degradation is observed from 0 to 300 hours C: Degradation is observed from 0 to 300 hours, but there is no practical problem D: From 0 hours to 300 hours, the level is a problem with practically significant deterioration.

(高温高湿保存性)
各有機EL素子を、60℃、相対湿度90%の環境下に300時間の保存を行った後、各有機EL素子に2.5mA/cmの一定電流で駆動させた時の発光輝度の変化の測定を行い、未処理の各有機EL素子の各特性と比較し、下記の基準に従って高温高湿保存性の評価を行った。測定には、駆動電源として株式会社エーディーシー製電圧/電流発生・測定器R6243、輝度測定器としてコニカミノルタセンシング社製、分光放射輝度計CS−2000を用いた。
(High temperature and high humidity storage)
Changes in light emission luminance when each organic EL element is stored at 60 ° C. and 90% relative humidity for 300 hours and then driven at a constant current of 2.5 mA / cm 2. Was measured and compared with each characteristic of each untreated organic EL element, and high temperature and high humidity storage stability was evaluated according to the following criteria. For the measurement, voltage / current generation / measurement device R6243 manufactured by ADC Co., Ltd. was used as the driving power source, and a spectral radiance meter CS-2000 manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd. was used as the luminance measurement device.

A:未処理品に対し、電流密度一定時の輝度変動が5%未満である
B:未処理品に対し、電流密度一定時の輝度変動が5%以上、10%未満である
C:未処理品に対し、電流密度一定時の輝度変動が10%以上である
A: Luminance variation at a constant current density is less than 5% for untreated products B: Luminance variation at a constant current density is 5% or more and less than 10% for untreated products C: Untreated The brightness fluctuation when the current density is constant is 10% or more.

Figure 2012076403
Figure 2012076403

表2より、バリア性が高いフィルムを用いた場合には、比較例よりもダークスポットが少なく、輝度変動も小さいことがわかった。   From Table 2, it was found that when a film having a high barrier property was used, there were fewer dark spots and luminance variations were smaller than in the comparative example.

10 基板
11 第1電極
12 第2電極
13 有機機能層
20 樹脂基材
21 有機層
22 第1のSiO(x>2)層
23 無機層
24 第2のSiO(x>2)層
10 substrate 11 first electrode 12 second electrode 13 organic functional layer 20 resin substrate 21 organic layer 22 first SiO x (x> 2) layer 23 inorganic layer 24 second SiO x (x> 2) layer

Claims (9)

樹脂基材上に少なくとも1層の有機層を有するバリア性フィルムにおいて、該有機層上に厚み5〜150nmの第1のSiO(x>2)層が積層され、該SiO(x>2)層上にケイ素原子及び酸素原子を含有する無機層を少なくとも2層以上有することを特徴とするバリア性フィルム。 In a barrier film having at least one organic layer on a resin substrate, a first SiO x (x> 2) layer having a thickness of 5 to 150 nm is laminated on the organic layer, and the SiO x (x> 2 And) a barrier film having at least two inorganic layers containing silicon atoms and oxygen atoms on the layer. 前記無機層の最表層側にも厚み1〜10nmの第2のSiO(x>2)層が積層していることを特徴とする請求項1記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein a second SiO x (x> 2) layer having a thickness of 1 to 10 nm is also laminated on the outermost layer side of the inorganic layer. 前記無機層のうち少なくとも1層が窒素原子を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のバリア性フィルム。   The barrier film according to claim 1 or 2, wherein at least one of the inorganic layers contains a nitrogen atom. 前記第1のSiO(x>2)層が5〜100nm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the first SiO x (x> 2) layer is 5 to 100 nm or less. 前記第1のSiO(x>2)層が5〜50nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。 The barrier film according to claim 1, wherein the first SiO x (x> 2) layer is 5 to 50 nm or less. 前記無機層のうち少なくとも1層がポリシラザンを塗布することによって得られており、少なくとも前記無機層のうち最上層の無機層は塗布後に酸化処理が行われていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のバリア性フィルム。   At least one of the inorganic layers is obtained by applying polysilazane, and at least the uppermost inorganic layer of the inorganic layers is subjected to an oxidation treatment after application. 6. The barrier film according to any one of 5 above. 前記酸化処理が、180nm以下の波長成分を有する真空紫外線を照射する処理であることを特徴とする請求項6記載のバリア性フィルム。   The barrier film according to claim 6, wherein the oxidation treatment is a treatment of irradiating a vacuum ultraviolet ray having a wavelength component of 180 nm or less. 前記真空紫外線を照射する処理が、酸素濃度0.001〜5%の雰囲気下で行われることを特徴とする請求項7記載のバリア性フィルム。   The barrier film according to claim 7, wherein the treatment of irradiating the vacuum ultraviolet ray is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 0.001 to 5%. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のバリア性フィルムを用いたことを特徴とする有機電子デバイス。   An organic electronic device using the barrier film according to claim 1.
JP2010225453A 2010-10-05 2010-10-05 Barrier film, and organic electronic device Pending JP2012076403A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010225453A JP2012076403A (en) 2010-10-05 2010-10-05 Barrier film, and organic electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010225453A JP2012076403A (en) 2010-10-05 2010-10-05 Barrier film, and organic electronic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012076403A true JP2012076403A (en) 2012-04-19

Family

ID=46237195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010225453A Pending JP2012076403A (en) 2010-10-05 2010-10-05 Barrier film, and organic electronic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012076403A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014084701A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 주식회사 엘지화학 Substrate for organic electronic element
WO2014126037A1 (en) * 2013-02-12 2014-08-21 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element and lighting device
WO2014185392A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence element
JP2015170443A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same
WO2020077714A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Display panel and manufacturing method therefor, and display module

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014084701A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 주식회사 엘지화학 Substrate for organic electronic element
US9768398B2 (en) 2012-11-30 2017-09-19 Lg Chem, Ltd. Substrate for organic electronic device
WO2014126037A1 (en) * 2013-02-12 2014-08-21 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element and lighting device
CN104982091A (en) * 2013-02-12 2015-10-14 柯尼卡美能达株式会社 Organic electroluminescent element and lighting device
JPWO2014126037A1 (en) * 2013-02-12 2017-02-02 コニカミノルタ株式会社 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND LIGHTING DEVICE
WO2014185392A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence element
JPWO2014185392A1 (en) * 2013-05-15 2017-02-23 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescence device
JP2015170443A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 コニカミノルタ株式会社 Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same
WO2020077714A1 (en) * 2018-10-15 2020-04-23 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 Display panel and manufacturing method therefor, and display module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5888329B2 (en) Gas barrier film, method for producing gas barrier film, and electronic device
JP5716752B2 (en) Method for producing gas barrier film, gas barrier film and electronic device
JP5761203B2 (en) Gas barrier film and electronic device
JP5402818B2 (en) Gas barrier film and method for producing gas barrier film
JP5445179B2 (en) Gas barrier film, method for producing gas barrier film, and organic electronic device
JP5895687B2 (en) Gas barrier film
JP5540949B2 (en) Gas barrier film, organic photoelectric conversion element, organic electroluminescence element
WO2013077255A1 (en) Gas barrier film and electronic device
JP6252493B2 (en) Gas barrier film
JP5540803B2 (en) Method for producing gas barrier film
JP5381734B2 (en) Barrier film and organic electronic device
WO2014163062A1 (en) Method for manufacturing gas barrier film, gas barrier film, and electronic device
WO2016043141A1 (en) Gas barrier film
JP5581834B2 (en) Method for producing gas barrier film, organic electronic device
JP2012076403A (en) Barrier film, and organic electronic device
JP2012067193A (en) Method for cleaning gas barrier film, gas barrier package and organic electronic device
JP5549448B2 (en) Barrier film, method for producing barrier film, and organic electronic device
WO2015182623A1 (en) Gas barrier film and electronic device using same
JP2014240051A (en) Gas barrier film, manufacturing method of gas barrier film, and manufacturing apparatus of gas barrier film
US20150255737A1 (en) Transparent silicone resin composition for non vacuum deposition and barrier stacks including the same
JP2013052569A (en) Method for manufacturing moisture vapor barrier film, moisture vapor barrier film, and electric equipment
WO2017047346A1 (en) Electronic device and method for sealing electronic device
WO2015029732A1 (en) Gas barrier film and process for manufacturing gas barrier film
JP2016171038A (en) Method for manufacturing electronic device
JP5093391B2 (en) Method for producing gas barrier film

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20121101

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20130415