JP2019010731A - Gas barrier film and electronic device - Google Patents
Gas barrier film and electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019010731A JP2019010731A JP2015228383A JP2015228383A JP2019010731A JP 2019010731 A JP2019010731 A JP 2019010731A JP 2015228383 A JP2015228383 A JP 2015228383A JP 2015228383 A JP2015228383 A JP 2015228383A JP 2019010731 A JP2019010731 A JP 2019010731A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas barrier
- transition metal
- region
- layer
- barrier layer
- 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
Links
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 title claims abstract description 272
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims abstract description 282
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 184
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 285
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 61
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 56
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 47
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 32
- 238000004833 X-ray photoelectron spectroscopy Methods 0.000 claims description 31
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 227
- 239000010408 film Substances 0.000 description 155
- 238000000034 method Methods 0.000 description 85
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 description 48
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 45
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 43
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 43
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 42
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 41
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 38
- 239000000463 material Substances 0.000 description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 24
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 22
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 21
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 21
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 19
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002585 base Substances 0.000 description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 18
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 17
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 15
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 11
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 10
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 10
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 8
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 4
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 3
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229910017115 AlSb Inorganic materials 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Natural products CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005542 GaSb Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- YNCDEEFMDXHURQ-UHFFFAOYSA-N aluminum;ethyl 3-oxobutanoate Chemical compound [Al].CCOC(=O)CC(C)=O YNCDEEFMDXHURQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 2
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- MDDPTCUZZASZIQ-UHFFFAOYSA-N tris[(2-methylpropan-2-yl)oxy]alumane Chemical compound [Al+3].CC(C)(C)[O-].CC(C)(C)[O-].CC(C)(C)[O-] MDDPTCUZZASZIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZLWSRCQCPAUDP-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine;urea Chemical compound NC(N)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JZLWSRCQCPAUDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRIMLDXJAPZHJE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(O)CO QRIMLDXJAPZHJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVINYQDSSQUKO-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC1=CC=CC=C1 RZVINYQDSSQUKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVCSARBUZVPSQF-UHFFFAOYSA-N 5-(2,4-dioxooxolan-3-yl)-7-methyl-3a,4,5,7a-tetrahydro-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C1C(C(OC2=O)=O)C2C(C)=CC1C1C(=O)COC1=O FVCSARBUZVPSQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PGDIJTMOHORACQ-UHFFFAOYSA-N 9-prop-2-enoyloxynonyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCCCCCCCCOC(=O)C=C PGDIJTMOHORACQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015894 BeTe Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 1
- 229920002284 Cellulose triacetate Polymers 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021589 Copper(I) bromide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021593 Copper(I) fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005829 GeS Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005866 GeSe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005900 GeTe Inorganic materials 0.000 description 1
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004262 HgTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910000673 Indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002665 PbTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005642 SnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920010524 Syndiotactic polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003848 UV Light-Curing Methods 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007709 ZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N [(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-diacetyloxy-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-triacetyloxy-6-(acetyloxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6s)-4,5,6-triacetyloxy-2-(acetyloxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-2-yl]methyl acetate Chemical compound O([C@@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](COC(C)=O)O1)OC(C)=O)COC(=O)C)[C@@H]1[C@@H](COC(C)=O)O[C@@H](OC(C)=O)[C@H](OC(C)=O)[C@H]1OC(C)=O NNLVGZFZQQXQNW-ADJNRHBOSA-N 0.000 description 1
- 239000011354 acetal resin Substances 0.000 description 1
- WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M acetoacetate Chemical compound CC(=O)CC([O-])=O WDJHALXBUFZDSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005103 alkyl silyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N aluminium isopropoxide Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CC(C)[O-] SMZOGRDCAXLAAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JPUHCPXFQIXLMW-UHFFFAOYSA-N aluminium triethoxide Chemical compound CCO[Al](OCC)OCC JPUHCPXFQIXLMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MQQXUGFEQSCYIA-OAWHIZORSA-M aluminum;(z)-4-ethoxy-4-oxobut-2-en-2-olate;propan-2-olate Chemical compound [Al+3].CC(C)[O-].CC(C)[O-].CCOC(=O)\C=C(\C)[O-] MQQXUGFEQSCYIA-OAWHIZORSA-M 0.000 description 1
- WVXGIHQIHRSMPK-UHFFFAOYSA-K aluminum;2,2-diethylbutanoate Chemical compound [Al+3].CCC(CC)(CC)C([O-])=O.CCC(CC)(CC)C([O-])=O.CCC(CC)(CC)C([O-])=O WVXGIHQIHRSMPK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- IKHOZNOYZQPPCK-UHFFFAOYSA-K aluminum;4,4-diethyl-3-oxohexanoate Chemical compound [Al+3].CCC(CC)(CC)C(=O)CC([O-])=O.CCC(CC)(CC)C(=O)CC([O-])=O.CCC(CC)(CC)C(=O)CC([O-])=O IKHOZNOYZQPPCK-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- KEBBHXFLBGHGMA-UHFFFAOYSA-K aluminum;4-ethyl-3-oxohexanoate Chemical compound [Al+3].CCC(CC)C(=O)CC([O-])=O.CCC(CC)C(=O)CC([O-])=O.CCC(CC)C(=O)CC([O-])=O KEBBHXFLBGHGMA-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- GMARCGBNZNYETI-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);propan-2-olate Chemical compound [O-2].[Al+3].CC(C)[O-] GMARCGBNZNYETI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920006217 cellulose acetate butyrate Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001739 density measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N indium arsenide Chemical compound [In]#[As] RPQDHPTXJYYUPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N norbornene Chemical compound C1[C@@H]2CC[C@H]1C=C2 JFNLZVQOOSMTJK-KNVOCYPGSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- HPAFOABSQZMTHE-UHFFFAOYSA-N phenyl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HPAFOABSQZMTHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001420 photoelectron spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006350 polyacrylonitrile resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N selanylidenegallium;selenium Chemical compound [Se].[Se]=[Ga].[Se]=[Ga] VSZWPYCFIRKVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 229910052950 sphalerite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003011 styrenyl group Chemical class [H]\C(*)=C(/[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 1
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N tellanylidenelead Chemical compound [Pb]=[Te] OCGWQDWYSQAFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
- 125000003396 thiol group Chemical group [H]S* 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/10—Glass or silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ガスバリアー性フィルム及び電子デバイスに関する。詳細には、本発明は、薄くてもガスバリアー性能が高く、かつ耐屈曲性に優れたガスバリアー性フィルム及び当該ガスバリアー性フィルムを具備する電子デバイスに関する。 The present invention relates to a gas barrier film and an electronic device. Specifically, the present invention relates to a gas barrier film having high gas barrier performance even when thin and excellent in flex resistance, and an electronic device including the gas barrier film.
従来、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、酸化ケイ素等の金属酸化物を含む薄膜(ガスバリアー層)を形成したガスバリアー性フィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスによる変質を防止するため、各種ガスの遮断を必要とする物品を包装する用途で用いられている。 Conventionally, a gas barrier film in which a thin film (gas barrier layer) containing a metal oxide such as aluminum oxide, magnesium oxide or silicon oxide is formed on the surface of a plastic substrate or film has been altered by various gases such as water vapor and oxygen. In order to prevent this, it is used in applications for packaging articles that require shutoff of various gases.
また、上記包装用途以外にも、各種ガスによる変質を防止するために、太陽電池、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子ともいう。)等の電子デバイスを封止する用途にも使用されている。 In addition to the packaging applications described above, in order to prevent alteration due to various gases, it is used for sealing electronic devices such as solar cells, liquid crystal display elements, organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic EL elements). Has also been used.
従来のガスバリアー性フィルムとしては、プラズマ化学気相成長法(以下、プラズマCVD法(CVD:Chemical Vapor Deposition)ともいう。)により、フィルム等の基材上に形成されたガスバリアー層を有するものや、ポリシラザンを主成分とする塗布液を基材上に塗布した後に改質処理を施して形成されたガスバリアー層を有するもの、又はそれらを併用したものが知られている(例えば、特許文献1〜3参照。)。 As a conventional gas barrier film, a film having a gas barrier layer formed on a substrate such as a film by a plasma chemical vapor deposition method (hereinafter also referred to as a plasma CVD method (CVD: Chemical Vapor Deposition)). Further, those having a gas barrier layer formed by applying a modification treatment after applying a coating liquid containing polysilazane as a main component on a substrate, or those using them in combination are known (for example, Patent Documents). 1-3.)
ところで、近年では、非常に高いガスバリアー性が要求される電子デバイスへの利用や、屈曲可能な基材面に対してガスバリアー層を形成する等、高いガスバリアー性を有しつつ、耐屈曲性に優れたガスバリアー性フィルムが求められている。
しかし、上述した従来のガスバリアー性フィルムでは、これらの要望を満たす十分なガスバリアー性能を得るためには、ガスバリアー層を緻密で厚い層となるように形成しなければならず、その結果、ガスバリアー性フィルムを屈曲した際に、割れが生じたり、ガスバリアー性能が著しく低下する等の問題があった。
By the way, in recent years, it is used in electronic devices that require extremely high gas barrier properties, and a gas barrier layer is formed on a bendable substrate surface. Gas barrier films having excellent properties are demanded.
However, in the conventional gas barrier film described above, in order to obtain sufficient gas barrier performance that satisfies these requirements, the gas barrier layer must be formed to be a dense and thick layer, and as a result, When the gas barrier film is bent, there are problems such as cracking and a marked decrease in gas barrier performance.
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、本発明は、薄くてもガスバリアー性能に優れ、かつ耐屈曲性に優れたガスバリアー性フィルム及び当該ガスバリアー性フィルムを具備する電子デバイスを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and the solution to the problem is that the present invention provides a gas barrier film excellent in gas barrier performance and flex resistance even if it is thin, and the gas barrier. It is providing the electronic device which comprises a conductive film.
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、遷移金属及び非遷移金属を含有する混合領域をガスバリアー層に有するガスバリアー性フィルムは、薄くても非常に高いガスバリアー性が得られ、耐屈曲性に優れることを見いだし、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。
In order to solve the above problems, the present inventor, in the process of examining the cause of the above problems, the gas barrier film having a mixed region containing a transition metal and a non-transition metal in the gas barrier layer is very thin. In addition, the present inventors have found that a high gas barrier property can be obtained and excellent in bending resistance, and have led to the present invention.
That is, the said subject which concerns on this invention is solved by the following means.
1.基材上に、ガスバリアー層を有するガスバリアー性フィルムであって、
前記ガスバリアー層が、少なくとも厚さ方向において、非遷移金属M1及び遷移金属M2を含有する混合領域を有し、
前記混合領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率に対する前記遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内、かつ当該範囲内の領域が、前記ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上であり、
前記ガスバリアー層の層厚が、5〜1000nmの範囲内であることを特徴とするガスバリアー性フィルム。
1. A gas barrier film having a gas barrier layer on a substrate,
The gas barrier layer has a mixed region containing a non-transition metal M1 and a transition metal M2 at least in a thickness direction;
In the mixed region, the ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 0. The range of 02 to 49, and the region within the range is a layer thickness of 3 nm or more continuously in the thickness direction of the gas barrier layer,
A gas barrier film, wherein the gas barrier layer has a thickness of 5 to 1000 nm.
2.前記ガスバリアー層が、厚さ方向に、前記遷移金属M2を含有するA領域と、前記非遷移金属M1を含有するB領域と、前記混合領域を有し、
前記A領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記遷移金属M2の原子数比率が5atom%以上であり、
前記B領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率が5atom%以上であることを特徴とする第1項に記載のガスバリアー性フィルム。
2. The gas barrier layer includes, in the thickness direction, an A region containing the transition metal M2, a B region containing the non-transition metal M1, and the mixed region.
In the region A, the atomic ratio of the transition metal M2 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 5 atom% or more,
2. The B region according to claim 1, wherein the atomic ratio of the non-transition metal M <b> 1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 5 atom% or more. Gas barrier film.
3.前記A領域の層厚が、3〜100nmの範囲内であること特徴とする第2項に記載のガスバリアー性フィルム。
3. The gas barrier film according to
4.前記非遷移金属M1が、ケイ素(Si)であることを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 4). The gas barrier film according to any one of Items 1 to 3, wherein the non-transition metal M1 is silicon (Si).
5.前記遷移金属M2が、長周期型周期表の第5族元素であることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。
5. The gas barrier film according to any one of Items 1 to 4, wherein the transition metal M2 is a
6.前記遷移金属M2が、ニオブ(Nb)又はタンタル(Ta)であることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 6). The gas barrier film according to any one of Items 1 to 5, wherein the transition metal M2 is niobium (Nb) or tantalum (Ta).
7.前記混合領域の組成に、さらに酸素が含有されていることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルム。 7). The gas barrier film according to any one of claims 1 to 6, wherein oxygen is further contained in the composition of the mixed region.
8.前記混合領域の組成を、下記化学組成式(1)で表したとき、前記混合領域の少なくとも一部が下記関係式(2)を満たすことを特徴とする第7項に記載のガスバリアー性フィルム。
化学組成式(1): (M1)(M2)xOyNz
関係式(2): (2y+3z)/(a+bx)<1.0
(ただし式中、M1:非遷移金属、M2:遷移金属、O:酸素、N:窒素、x,y,z:化学量論係数、0.02≦x≦49、0<y、0≦z、a:M1の最大価数、b:M2の最大価数を表す。)
8). The gas barrier film as set forth in claim 7, wherein when the composition of the mixed region is represented by the following chemical composition formula (1), at least a part of the mixed region satisfies the following relational formula (2). .
Chemical composition formula (1): (M1) (M2) x O y N z
Relational expression (2): (2y + 3z) / (a + bx) <1.0
(Wherein, M1: non-transition metal, M2: transition metal, O: oxygen, N: nitrogen, x, y, z: stoichiometric coefficient, 0.02 ≦ x ≦ 49, 0 <y, 0 ≦ z A: maximum valence of M1, b: maximum valence of M2.
9.第1項から第8項までのいずれか一項に記載のガスバリアー性フィルムを具備していることを特徴とする電子デバイス。 9. An electronic device comprising the gas barrier film according to any one of items 1 to 8.
10.量子ドット含有層を有することを特徴とする第9項に記載の電子デバイス。
10.
11.有機エレクトロルミネッセンス素子を具備していることを特徴とする第9項に記載の電子デバイス。 11. 10. An electronic device according to item 9, comprising an organic electroluminescence element.
本発明の上記手段により、薄くてもガスバリアー性能に優れ、かつ耐屈曲性に優れたガスバリアー性フィルム及び当該ガスバリアー性フィルムを具備する電子デバイスを提供することができる。
本発明の効果の発現機構・作用機構については明確になっていないが、以下のように推察している。
By the above means of the present invention, it is possible to provide a gas barrier film excellent in gas barrier performance and excellent in bending resistance even if it is thin, and an electronic device including the gas barrier film.
The expression mechanism / action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
本発明者らの検討によれば、非遷移金属(M1)の化合物(例えば、酸化物)を含有する酸素欠損組成膜を単独で用いて封止層を形成したり、遷移金属(M2)の化合物(例えば、酸化物)の酸素欠損組成膜を単独で用いて封止層を形成したりすると、酸素欠損の程度が大きくなるにつれてガスバリアー性が向上する傾向は観察されたものの、著しいガスバリアー性の向上にはつながらなかった。
この結果を受けて、非遷移金属(M1)を主成分とする化合物(例えば、酸化物)を含む単一組成層と、遷移金属(M2)を主成分とする化合物(例えば、酸化物)を含む層とを積層し、非遷移金属(M1)と遷移金属(M2)の複合酸化物を含有する混合領域を形成し、さらに、当該複合組成領域を酸素欠損組成とすると、酸素欠損の程度が大きくなるにつれてガスバリアー性が著しく向上することを見いだした。これは、上述したように、非遷移金属(M1)同士の結合や遷移金属(M2)同士の結合よりも、非遷移金属(M1)と遷移金属(M2)との電子的な結合(相互作用)に起因して、混合領域での酸素欠損形成が、混合領域の高密度な構造を形成させ、高いガスバリアー性を発現していると推定している。
According to the study by the present inventors, an oxygen-deficient composition film containing a non-transition metal (M1) compound (for example, an oxide) is used alone to form a sealing layer, or a transition metal (M2) When a sealing layer is formed using an oxygen-deficient composition film of a compound (for example, an oxide) alone, a tendency to improve the gas barrier property as the degree of oxygen deficiency increases is observed, but a remarkable gas barrier It did not lead to improvement of sex.
In response to this result, a single composition layer containing a compound (for example, oxide) whose main component is a non-transition metal (M1) and a compound (for example, oxide) whose main component is a transition metal (M2) A mixed region containing a composite oxide of a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2) is formed, and the composite composition region has an oxygen deficiency composition. It has been found that the gas barrier property is remarkably improved as the size increases. As described above, this is because electronic bonds (interactions) between the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) rather than the bond between the non-transition metal (M1) and the bond between the transition metal (M2). It is estimated that the formation of oxygen vacancies in the mixed region forms a high-density structure in the mixed region and exhibits high gas barrier properties.
発明者らが、本発明に係る混合領域を有するガスバリアー層の一例を、X線光電子分光法(X−ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)による組成分析を行った結果を図2に示す。なお、図2は、非遷移金属としてケイ素(Si)、遷移金属としてニオブ(Nb)を用いた際の、ガスバリアー層中のケイ素(Si)、ニオブ(Nb)、酸素(O)及び窒素(N)の原子組成を分析した一例である。また、横軸が、ガスバリアー層の基材と反対側の表面から厚さ方向への深さ(スパッタ深さ)を表し、縦軸が各原子数比率(単位:atom%)を表している。
本発明に係るガスバリアー層は、図2に示すように、非遷移金属と遷移金属を含有する混合領域(図2中のC)を有している。当該混合領域では、非遷移金属同士の結合や遷移金属同士の結合よりも非遷移金属と遷移金属の結合が生じ、ネットワーク内の各原子の密度が高まり、緻密な構造が形成されることから、高いガスバリアー性が得られたと推察される。
また、本発明者らが検討した結果、混合領域は、少なくとも3nm程度の厚さを有していれば、高いガスバリアー性能を発揮できるため、非常に薄いガスバリアー性フィルムとした場合であっても、高いガスバリアー性能を有することが分かった。このように、本発明のガスバリアー性フィルムは、ガスバリアー性能が高い状態で、ガスバリアー層を非常に薄くできるため、耐屈曲性に優れたガスバリアー性フィルムを得ることができる。
FIG. 2 shows the result of composition analysis by the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) performed by the inventors on an example of a gas barrier layer having a mixed region according to the present invention. Note that FIG. 2 shows silicon (Si), niobium (Nb), oxygen (O), and nitrogen (in the gas barrier layer when silicon (Si) is used as the non-transition metal and niobium (Nb) is used as the transition metal. It is an example which analyzed the atomic composition of N). In addition, the horizontal axis represents the depth in the thickness direction (sputter depth) from the surface of the gas barrier layer opposite to the substrate, and the vertical axis represents the atomic ratio (unit: atom%). .
As shown in FIG. 2, the gas barrier layer according to the present invention has a mixed region (C in FIG. 2) containing a non-transition metal and a transition metal. In the mixed region, a non-transition metal and a transition metal bond are generated rather than a non-transition metal bond or a transition metal bond, and the density of each atom in the network is increased, and a dense structure is formed. It is assumed that high gas barrier properties were obtained.
Further, as a result of the study by the present inventors, the mixed region can exhibit high gas barrier performance if it has a thickness of at least about 3 nm. Was also found to have high gas barrier performance. Thus, since the gas barrier film of the present invention can make the gas barrier layer very thin with high gas barrier performance, it is possible to obtain a gas barrier film having excellent bending resistance.
さらには、図2に示す混合領域では、非遷移金属及び遷移金属の原子数比率が、徐々に変化していることが分かる。これにより、屈曲時や膨張収縮時において、ガスバリアー層内での応力が一点に集中せず、応力緩和の効果を得られるため、従来のガスバリアー性フィルムでは得られない優れた耐屈曲性を有するものと推察される。 Furthermore, in the mixed region shown in FIG. 2, it can be seen that the atomic ratio of the non-transition metal and the transition metal gradually changes. As a result, the stress in the gas barrier layer is not concentrated at one point at the time of bending or expansion / contraction, and the effect of stress relaxation can be obtained. Therefore, excellent bending resistance that cannot be obtained with conventional gas barrier films can be obtained. Inferred to have.
本発明のガスバリアー性フィルムは、基材上に、ガスバリアー層を有するガスバリアー性フィルムであって、前記ガスバリアー層が、少なくとも厚さ方向において、非遷移金属M1及び遷移金属M2を含有する混合領域を有し、前記混合領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率に対する前記遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内、かつ当該範囲内の領域が、前記ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上であり、前記ガスバリアー層の層厚が、5〜1000nmの範囲内であることを特徴とする。この特徴は、各請求項に係る発明に共通の技術的特徴である。 The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film having a gas barrier layer on a substrate, and the gas barrier layer contains a non-transition metal M1 and a transition metal M2 at least in the thickness direction. The mixed region has a ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer. Is within a range of 0.02 to 49, and a region within the range is continuously 3 nm or more in the thickness direction of the gas barrier layer, and the thickness of the gas barrier layer is 5 It is characterized by being within a range of ˜1000 nm. This feature is a technical feature common to the claimed invention.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性と耐屈曲性を得る観点から、前記ガスバリアー層が、厚さ方向に、前記遷移金属M2を含有するA領域と、前記非遷移金属M1を含有するB領域と、前記混合領域を有し、前記A領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記遷移金属M2の原子数比率が5atom%以上であり、前記B領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率が5atom%以上であることが好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and bending resistance, the gas barrier layer comprises an A region containing the transition metal M2 in the thickness direction and the non-transition metal M1. The region B contains and the mixed region, and the region A has an atomic ratio of the transition metal M2 measured by X-ray photoelectron spectroscopy of 5 atom% or more in the thickness direction of the gas barrier layer. In the B region, the atomic ratio of the non-transition metal M1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is preferably 5 atom% or more.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記A領域の層厚が、3〜100nmの範囲内であることが好ましい。 As an embodiment of the present invention, the layer thickness of the region A is preferably in the range of 3 to 100 nm from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and excellent bending resistance.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記非遷移金属M1が、ケイ素(Si)であることが好ましい。 As an embodiment of the present invention, the non-transition metal M1 is preferably silicon (Si) from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and excellent bending resistance.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記遷移金属M2が、長周期型周期表の第5族元素であることが好ましい。
As an embodiment of the present invention, it is preferable that the transition metal M2 is a
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記遷移金属M2が、ニオブ(Nb)又はタンタル(Ta)であることが好ましい。 In an embodiment of the present invention, the transition metal M2 is preferably niobium (Nb) or tantalum (Ta) from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and excellent bending resistance.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記混合領域の組成に、さらに酸素が含有されていることが好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and excellent bending resistance, it is preferable that oxygen is further contained in the composition of the mixed region.
本発明の実施態様としては、優れたガスバリアー性及び優れた耐屈曲性を得る観点から、前記混合領域の組成を、前記化学組成式(1)で表したとき、前記混合領域の少なくとも一部が前記関係式(2)を満たすことが好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and excellent bending resistance, when the composition of the mixed region is represented by the chemical composition formula (1), at least a part of the mixed region is used. Preferably satisfies the relational expression (2).
本発明のガスバリアー性フィルムは、電子デバイスに好適に具備され得る。また、当該電子デバイスは、量子ドット含有層を有することが好ましい。また、当該電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス素子を具備していることが好ましい。 The gas barrier film of the present invention can be suitably provided in an electronic device. The electronic device preferably has a quantum dot-containing layer. The electronic device preferably includes an organic electroluminescence element.
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。なお、本明細書において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its components, and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
[ガスバリアー性フィルムの概要]
本発明のガスバリアー性フィルムは、基材上に、ガスバリアー層を有するガスバリアー性フィルムであって、ガスバリアー層が、少なくとも厚さ方向において、非遷移金属M1及び遷移金属M2を含有する混合領域を有し、当該混合領域は、ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される非遷移金属M1の原子数比率に対する遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内、かつ当該範囲内の領域が、ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上であり、ガスバリアー層の層厚が、5〜1000nmの範囲内であることを特徴とする。
また、本発明のガスバリアー性フィルムは、ガスバリアー層の全域を混合領域としてもよい。
[Outline of gas barrier film]
The gas barrier film of the present invention is a gas barrier film having a gas barrier layer on a substrate, and the gas barrier layer contains a non-transition metal M1 and a transition metal M2 at least in the thickness direction. The mixed region has a value of the ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer. Within the range of 0.02 to 49, and the region within the range is continuously 3 nm or more in the thickness direction of the gas barrier layer, and the layer thickness of the gas barrier layer is within the range of 5 to 1000 nm. It is characterized by being.
In the gas barrier film of the present invention, the entire gas barrier layer may be a mixed region.
本発明に係るガスバリアー層のガスバリアー性は、基材上に当該ガスバリアー層を形成させたガスバリアー性フィルムで算出した際、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3ml/m2・24h・atm以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/m2・24h以下の高ガスバリアー性であることが好ましい。 When the gas barrier property of the gas barrier layer according to the present invention is calculated using a gas barrier film in which the gas barrier layer is formed on a substrate, the oxygen permeability measured by a method based on JIS K 7126-1987. Water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)%, measured by a method according to JIS K 7129-1992, 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less. RH) is preferably a high gas barrier property of 1 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less.
本発明の実施形態としては、優れたガスバリアー性と耐屈曲性を得る観点から、前記ガスバリアー層が、厚さ方向に、遷移金属M2を含有するA領域と、非遷移金属M1を含有するB領域と、混合領域を有することが好ましい。各領域については、詳細は後述する。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of obtaining excellent gas barrier properties and bending resistance, the gas barrier layer contains an A region containing a transition metal M2 and a non-transition metal M1 in the thickness direction. It is preferable to have a B region and a mixed region. Details of each region will be described later.
図1は、本発明の実施の形態のガスバリアー性フィルム1の断面構成を示している。ガスバリアー性フィルム1は、基材2上に、ガスバリアー層3を備えている。
また、図1は、基材2の一方の面にのみガスバリアー層3を備える例を示しているが、基材2の両面にそれぞれガスバリアー層3を備えることもできるし、一方の表面上に複数層のガスバリアー層3を備えることもできる。
FIG. 1 shows a cross-sectional configuration of a gas barrier film 1 according to an embodiment of the present invention. The gas barrier film 1 includes a
FIG. 1 shows an example in which the
以下、本発明のガスバリアー性フィルムを構成する、基材及びガスバリアー層の各領域(A領域、B領域及び混合領域)等について詳細に説明するが、以下の説明で使用する技術用語の定義について予め説明する。 Hereinafter, although each area | region (A area | region, B area | region, and mixing area | region) etc. of the base material and gas barrier layer which comprise the gas barrier film of this invention is demonstrated in detail, the definition of the technical term used by the following description Will be described in advance.
本発明において、「領域」とは、ガスバリアー層の厚さ方向(積層方向)に対して垂直な面(すなわち当該ガスバリアー層の最表面に平行な面)で当該ガスバリアー層を一定又は任意の厚さで分割したときに形成される対向する二つの面の間の三次元的範囲内(領域)をいい、当該領域内の構成成分の組成は厚さ方向において一定であっても、徐々に変化するものであっても良い。
A領域、B領域、混合領域及びガスバリアー層について、「層厚」とは、ガスバリアー層の厚さ方向への厚さを意味する。また、本発明における「層厚」は、XPS分析におけるスパッタ深さをSiO2換算で表したものである。なお、ガスバリアー層の「層厚」は、ガスバリアー層の最表面側から基材との界面までであり、「基材との界面」は、後述するXPSによる組成分析において、ガスバリアー層の主成分の元素の分布曲線と、基材の主成分の元素の分布曲線の交差点となる位置とした。
「構成成分」とは、ガスバリアー層の特定領域を構成する化合物及び金属若しくは非金属の単体をいう。
「混合物」とは、A領域及びB領域の前記構成成分が相互に化学結合することなく混じり合っている状態の物をいう。例えば、酸化ニオブと酸化ケイ素がお互いに化学結合することなく混じり合っている状態をいう。
「複合酸化物」とは、A領域及びB領域の前記構成成分が相互に化学結合をして形成された化合物(酸化物)をいう。例えば、ニオブ原子とケイ素原子が直接的に又は酸素原子を介して化学結合を形成している化学構造を有する化合物をいう。
なお、本発明においては、A領域及びB領域の前記構成成分が相互に分子間相互作用などにより物理的結合をして形成された複合体も本発明に係る「複合酸化物」に含まれるものとする。
In the present invention, the “region” means that the gas barrier layer is constant or arbitrary on a plane perpendicular to the thickness direction (stacking direction) of the gas barrier layer (that is, a plane parallel to the outermost surface of the gas barrier layer). A three-dimensional range (region) between two opposing surfaces formed when divided by a thickness of the same, and even if the composition of components in the region is constant in the thickness direction, gradually It may change to.
Regarding the A region, the B region, the mixed region, and the gas barrier layer, the “layer thickness” means the thickness of the gas barrier layer in the thickness direction. Further, the “layer thickness” in the present invention represents the sputter depth in XPS analysis in terms of SiO 2 . The “layer thickness” of the gas barrier layer is from the outermost surface side of the gas barrier layer to the interface with the base material, and the “interface with the base material” refers to the gas barrier layer in the composition analysis by XPS described later. It was set as the position which becomes the intersection of the distribution curve of the main component element and the distribution curve of the main component element of the base material.
“Constituent” means a compound constituting a specific region of the gas barrier layer and a simple substance of metal or nonmetal.
The “mixture” refers to a product in a state where the constituent components of the A region and the B region are mixed without being chemically bonded to each other. For example, a state in which niobium oxide and silicon oxide are mixed without being chemically bonded to each other.
The “composite oxide” refers to a compound (oxide) formed by chemically bonding the constituent components of the A region and the B region. For example, it refers to a compound having a chemical structure in which a niobium atom and a silicon atom form a chemical bond directly or via an oxygen atom.
In the present invention, a complex formed by physically combining the constituent components of the A region and the B region with each other by intermolecular interaction is also included in the “composite oxide” according to the present invention. And
<基材>
本発明に用いる基材としては、無色透明な樹脂からなるフィルム又はシートが挙げられる。このような基材に用いる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、シクロポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリスチレン系樹脂;ポリビニルアルコール系樹脂;エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物;ポリアクリロニトリル系樹脂;アセタール系樹脂;ポリイミド系樹脂;セルロースエステル系樹脂が挙げられる。
これらの樹脂の中でも、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シクロポリオレフィン系樹脂、及びポリカーボネート系樹脂から選ばれる樹脂が特に好ましい。また、これらの樹脂は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
<Base material>
As a base material used for this invention, the film or sheet | seat which consists of colorless and transparent resin is mentioned. Examples of the resin used for such a substrate include polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN); polyolefin resins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and cyclopolyolefin; polyamide Polycarbonate resin; Polystyrene resin; Polyvinyl alcohol resin; Saponified ethylene-vinyl acetate copolymer; Polyacrylonitrile resin; Acetal resin; Polyimide resin; Cellulose ester resin.
Among these resins, resins selected from polyester resins, polyimide resins, cyclopolyolefin resins, and polycarbonate resins are particularly preferable. Moreover, these resin can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
前記基材の厚さは、本発明のガスバリアー性フィルムを製造する際の安定性を考慮して適宜に設定することができる。前記基材の厚さとしては、真空中においてもフィルムの搬送が可能であるという観点から、5〜500μmの範囲であることが好ましい。
さらに、プラズマCVD法により本発明に係るガスバリアー層を形成する場合には、前記基材を通して放電しながらガスバリアー層を形成することから、前記基材の厚さが50〜200μmの範囲であることがより好ましく、50〜100μmの範囲であることが特に好ましい。
また、前記基材には、後述するガスバリアー層との密着性の観点から、基材の表面を清浄するための表面活性処理を施すことが好ましい。このような表面活性処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。
The thickness of the base material can be appropriately set in consideration of stability when producing the gas barrier film of the present invention. The thickness of the substrate is preferably in the range of 5 to 500 μm from the viewpoint that the film can be conveyed even in a vacuum.
Further, when the gas barrier layer according to the present invention is formed by plasma CVD, the thickness of the base material is in the range of 50 to 200 μm because the gas barrier layer is formed while discharging through the base material. It is more preferable, and it is especially preferable that it is the range of 50-100 micrometers.
Moreover, it is preferable to perform the surface activation process for cleaning the surface of a base material from a viewpoint of adhesiveness with the gas barrier layer mentioned later to the said base material. Examples of such surface activation treatment include corona treatment, plasma treatment, and flame treatment.
<A領域>
A領域には、遷移金属(M2)又は遷移金属(M2)を含む化合物(例えば、遷移金属酸化物等)が含有されており、ガスバリアー層の厚さ方向において、後述するX線光電子分光法によって測定される遷移金属(M2)の原子数比率が5atom%以上である領域である。
A領域の厚さとしては、ガスバリアー性と光学特性との両立の観点から、ガスバリアー層の厚さ方向において、層厚が3〜100nmの範囲内であることが好ましく、4〜25nmの範囲であることがより好ましく、5〜15nmの範囲であることがさらに好ましい。
<A area>
The A region contains a transition metal (M2) or a compound containing a transition metal (M2) (for example, a transition metal oxide or the like), and the X-ray photoelectron spectroscopy described later in the thickness direction of the gas barrier layer. This is a region where the atomic ratio of the transition metal (M2) measured by 1 is 5 atom% or more.
The thickness of the A region is preferably in the range of 3 to 100 nm in the thickness direction of the gas barrier layer from the viewpoint of achieving both gas barrier properties and optical characteristics, and in the range of 4 to 25 nm. It is more preferable that it is in the range of 5 to 15 nm.
遷移金属(M2)としては、特に制限されず、任意の遷移金属が単独で又は組み合わせて用いられうる。ここで、遷移金属とは、長周期型周期表の第3族元素から第11族元素を指し、遷移金属としては、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Pd、Ag、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、及びAuなどが挙げられる。
なかでも、良好なガスバリアー性が得られる遷移金属(M2)としては、Nb、Ta、V、Zr、Ti、Hf、Y、La、Ce等が挙げられる。これらのなかでも、種々の検討結果から、特に第5族元素であるNb、Ta、Vが、ガスバリアー層に含有される非遷移金属(M1)に対する結合が生じやすいと考えられるため、好ましく用いることができる。
The transition metal (M2) is not particularly limited, and any transition metal can be used alone or in combination. Here, the transition metal refers to a
Among these, Nb, Ta, V, Zr, Ti, Hf, Y, La, Ce, etc. are mentioned as a transition metal (M2) from which a favorable gas barrier property is obtained. Among these, Nb, Ta, and V, which are
特に、遷移金属(M2)が第5族元素(特に、Nb)であるとき、後述する非遷移金属(M1)がSiであると、著しいガスバリアー性の向上効果が得られる。これは、Siと第5族元素(特に、Nb)との結合が特に生じやすいためであると考えられる。さらに、光学特性の観点から、遷移金属(M2)は、透明性が良好な化合物が得られるNb、Taが特に好ましい。
In particular, when the transition metal (M2) is a
<B領域>
B領域には、非遷移金属(M1)又は非遷移金属(M1)を含む化合物(例えば、非遷移金属酸化物等)が含有されており、ガスバリアー層の厚さ方向において、後述するX線光電子分光法によって測定される非遷移金属(M1)の原子数比率が5atom%以上である領域である。
B領域の厚さとしては、ガスバリアー性と生産性との両立の観点から、ガスバリアー層の厚さ方向において、層厚が10〜1000nmの範囲であることが好ましく、20〜500nmの範囲であることがより好ましく、50〜300nmの範囲であることがさらに好ましい。
<B area>
The B region contains a non-transition metal (M1) or a compound containing a non-transition metal (M1) (for example, a non-transition metal oxide or the like). In the thickness direction of the gas barrier layer, the X-ray described later This is a region where the atomic ratio of the non-transition metal (M1) measured by photoelectron spectroscopy is 5 atom% or more.
The thickness of the region B is preferably in the range of 10 to 1000 nm in the thickness direction of the gas barrier layer, preferably in the range of 20 to 500 nm, from the viewpoint of achieving both gas barrier properties and productivity. More preferably, it is more preferably in the range of 50 to 300 nm.
非遷移金属(M1)としては、長周期型周期表の第12族〜第14族の金属から選択される非遷移金属が好ましい。当該非遷移金属(M1)としては、特に制限されず、第12族〜第14族の任意の金属が単独で又は組み合わせて用いられうるが、例えば、Si、Al、Zn、In及びSnなどが挙げられる。なかでも、当該非遷移金属(M1)として、Si、Sn又はZnを含むことが好ましく、Siを含むことがより好ましく、Si単独であることが特に好ましい。 As the non-transition metal (M1), a non-transition metal selected from metals of Groups 12 to 14 of the long-period periodic table is preferable. The non-transition metal (M1) is not particularly limited, and any metal of Group 12 to Group 14 can be used alone or in combination. For example, Si, Al, Zn, In, Sn, and the like can be used. Can be mentioned. Especially, it is preferable that Si, Sn, or Zn is included as the non-transition metal (M1), Si is more preferable, and Si alone is particularly preferable.
<混合領域>
混合領域には、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)、又はそれらを含む化合物が含有されており、ガスバリアー層の厚さ方向において、後述するX線光電子分光法によって測定される非遷移金属M1の原子数比率に対する遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内、かつ当該範囲内の領域が、前記ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上となる領域である。混合領域は、その少なくとも一部が、A領域、又はB領域と重なる領域を有していてもよい。
<Mixed area>
The mixed region contains a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2) or a compound containing them, and the non-transition metal measured by X-ray photoelectron spectroscopy described later in the thickness direction of the gas barrier layer. The ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the transition metal M1 is within a range of 0.02 to 49, and a region within the range is continuously in the thickness direction of the gas barrier layer. This is a region having a layer thickness of 3 nm or more. The mixed region may have a region at least a part of which overlaps with the A region or the B region.
ここで、混合領域は、構成成分の化学組成が相互に異なる複数の領域として形成されていてもよく、また、構成成分の化学組成が連続して変化している領域として形成されていてもよい。 Here, the mixed region may be formed as a plurality of regions having different chemical compositions of the constituent components, or may be formed as a region in which the chemical compositions of the constituent components are continuously changed. .
なお、ガスバリアー層の混合領域以外の領域は、非遷移金属(M1)の酸化物、窒化物、酸窒化物、酸炭化物等の領域であってもよいし、遷移金属(M2)の酸化物、窒化物、酸窒化物、酸炭化物等の領域であってもよい。 The region other than the mixed region of the gas barrier layer may be a region such as a non-transition metal (M1) oxide, nitride, oxynitride, or oxycarbide, or a transition metal (M2) oxide. It may be a region of nitride, oxynitride, oxycarbide, or the like.
(酸素欠損組成)
本発明においては、混合領域の組成に、酸素が含有されていることが好ましく、さらに、混合領域に含有される一部の組成が、酸素が欠損した非化学量論的組成(酸素欠損組成)であることが好ましい。
本発明においては、酸素欠損組成とは、当該混合領域の組成を、下記化学組成式(1)で表したとき、当該混合領域の少なくとも一部の組成が、下記関係式(2)で規定する条件を満たすことと定義する。また、当該混合領域における酸素欠損程度を表す酸素欠損度指標としては、当該ある混合領域における(2y+3z)/(a+bx)を算出して得られる値の最小値を用いるものとする。詳細については後述する。
化学組成式(1):(M1)(M2)xOyNz
関係式(2):(2y+3z)/(a+bx)<1.0
上記各式において、M1は非遷移金属、M2は遷移金属、Oは酸素、Nは窒素を表し、x、y及びzはそれぞれ化学量論係数を表す。aはM1の最大価数、bはM2の最大価数を表す。
以下、特別の区別が必要ない場合、上記化学組成式(1)で表す組成を、単に複合領域の組成と言う。
(Oxygen deficient composition)
In the present invention, it is preferable that oxygen is contained in the composition of the mixed region, and further, a non-stoichiometric composition (oxygen-deficient composition) in which a part of the composition contained in the mixed region is deficient in oxygen. It is preferable that
In the present invention, the oxygen deficient composition is defined by the following relational expression (2) when at least a part of the composition of the mixed region is expressed by the following chemical composition formula (1). It is defined as satisfying the condition. In addition, as the oxygen deficiency index indicating the degree of oxygen deficiency in the mixed region, the minimum value obtained by calculating (2y + 3z) / (a + bx) in the certain mixed region is used. Details will be described later.
Chemical composition formula (1): (M1) (M2) x O y N z
Relational expression (2): (2y + 3z) / (a + bx) <1.0
In the above formulas, M1 represents a non-transition metal, M2 represents a transition metal, O represents oxygen, N represents nitrogen, and x, y, and z represent stoichiometric coefficients, respectively. a represents the maximum valence of M1, and b represents the maximum valence of M2.
Hereinafter, when no special distinction is required, the composition represented by the chemical composition formula (1) is simply referred to as the composition of the composite region.
上述したように、本発明に係る非遷移金属(M1)と遷移金属(M2)との複合領域の組成は、式(1)である(M1)(M2)xOyNzで示される。この組成からも明らかなように、上記複合領域の組成は、一部窒化物の構造を含んでいてもよく、窒化物の構造を含んでいる方がバリアー性の観点から好ましい。
ここでは、非遷移金属(M1)の最大価数をa、遷移金属(M2)の最大価数をb、Oの価数を2、Nの価数を3とする。そして、上記複合領域の組成(一部窒化物となっているものを含む)が化学量論的組成になっている場合は、(2y+3z)/(a+bx)=1.0となる。この式は、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の結合手の合計と、O、Nの結合手の合計とが同数であることを意味し、この場合、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)ともに、O及びNのいずれか一方と結合していることになる。なお、本発明において、非遷移金属(M1)として2種以上が併用される場合や、遷移金属(M2)として2種以上が併用される場合には、各元素の最大価数を各元素の存在比率によって加重平均することにより算出される複合価数を、それぞれの「最大価数」のa及びbの値として採用するものとする。
As described above, the composition of the composite region of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) according to the present invention is represented by (M1) (M2) x O y N z which is the formula (1). As is clear from this composition, the composition of the composite region may partially include a nitride structure, and it is more preferable from the viewpoint of barrier properties to include a nitride structure.
Here, the maximum valence of the non-transition metal (M1) is a, the maximum valence of the transition metal (M2) is b, the valence of O is 2, and the valence of N is 3. When the composition of the composite region (including a part of the nitride) is a stoichiometric composition, (2y + 3z) / (a + bx) = 1.0. This formula means that the total number of bonds of non-transition metal (M1) and transition metal (M2) is equal to the total number of bonds of O and N. In this case, non-transition metal (M1) And the transition metal (M2) are bonded to either O or N. In the present invention, when two or more kinds are used together as the non-transition metal (M1), or when two or more kinds are used together as the transition metal (M2), the maximum valence of each element is set to The composite valence calculated by performing the weighted average according to the existence ratio is adopted as the values of a and b of each “maximum valence”.
一方、本発明に係る混合領域において、関係式(2)で示す(2y+3z)/(a+bx)<1.0となる場合には、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の結合手の合計に対して、O、Nの結合手の合計が不足していることを意味し、この様な状態が上記の「酸素欠損」である。
酸素欠損状態においては、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の余った結合手は互いに結合する可能性を有しており、非遷移金属(M1)や遷移金属(M2)の金属同士が直接結合すると、金属の間にOやNを介して結合した場合よりも緻密で高密度な構造が形成され、その結果として、ガスバリアー性が向上すると考えられる。
On the other hand, in the mixed region according to the present invention, when (2y + 3z) / (a + bx) <1.0 shown by the relational expression (2), a bond between the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) This means that the total number of O and N bonds is insufficient with respect to the total, and such a state is the above-mentioned “oxygen deficiency”.
In the oxygen deficient state, the remaining bonds of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) have the possibility of bonding to each other, and the metals of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) When they are directly bonded, it is considered that a denser and higher-density structure is formed than when bonded between metals via O or N, and as a result, gas barrier properties are improved.
また、本発明において、混合領域は、前記xの値が、0.02≦x≦49(0<y、0≦z)を満たす領域である。これは、先に、遷移金属(M2)/非遷移金属(M1)の原子数比率の値が、0.02〜49の範囲内にあり、厚さが3nm以上である領域と定義する、としたことと同一の定義である。
この領域では、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の双方が金属同士の直接結合に関与することから、この条件を満たす混合領域が所定値以上(3nm)の厚さで存在することで、ガスバリアー性の向上に寄与すると考えられる。なお、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の存在比率が近いほどガスバリアー性の向上に寄与しうると考えられることから、混合領域は、0.1≦x≦10を満たす領域を3nm以上の厚さで含むことが好ましく、0.2≦x≦5を満たす領域を3nm以上の厚さで含むことがより好ましく、0.3≦x≦4を満たす領域を3nm以上の厚さで含むことが更に好ましい。
In the present invention, the mixed region is a region where the value of x satisfies 0.02 ≦ x ≦ 49 (0 <y, 0 ≦ z). This is defined as a region where the value of the number ratio of transition metal (M2) / non-transition metal (M1) is in the range of 0.02 to 49 and the thickness is 3 nm or more. It is the same definition as that.
In this region, since both the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) are involved in the direct bonding between the metals, a mixed region that satisfies this condition exists with a thickness of a predetermined value or more (3 nm). Therefore, it is thought that it contributes to the improvement of gas barrier properties. In addition, since it is considered that the closer the abundance ratio of the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2), the more the gas barrier property can be improved, the mixed region is a region satisfying 0.1 ≦ x ≦ 10. It is preferable to include a thickness of 3 nm or more, more preferably include a region satisfying 0.2 ≦ x ≦ 5 at a thickness of 3 nm or more, and a region satisfying 0.3 ≦ x ≦ 4 to a thickness of 3 nm or more. It is further preferable to contain.
ここで、上述したように、混合領域の範囲内に、関係式(2)で示す(2y+3z)/(a+bx)<1.0の関係を満たす領域が存在すれば、ガスバリアー性の向上効果が発揮されることが確認されたが、混合領域は、その組成の少なくとも一部が(2y+3z)/(a+bx)≦0.9を満たすことが好ましく、(2y+3z)/(a+bx)≦0.85を満たすことがより好ましく、(2y+3z)/(a+bx)≦0.8を満たすことがさらに好ましい。ここで、混合領域における(2y+3z)/(a+bx)の値が小さくなるほど、ガスバリアー性の向上効果は高くなるものの可視光での吸収も大きくなる。したがって、透明性が望まれる用途に使用するガスバリアー層の場合には、0.2≦(2y+3z)/(a+bx)であることが好ましく、0.3≦(2y+3z)/(a+bx)であることがより好ましく、0.4≦(2y+3z)/(a+bx)であることがさらに好ましい。 Here, as described above, if there is a region satisfying the relationship of (2y + 3z) / (a + bx) <1.0 represented by the relational expression (2) within the range of the mixed region, the effect of improving the gas barrier property is obtained. Although it was confirmed that the mixed region exhibits at least a part of the composition, (2y + 3z) / (a + bx) ≦ 0.9, and (2y + 3z) / (a + bx) ≦ 0.85 in the mixed region. It is more preferable to satisfy | fill, and it is still more preferable to satisfy | fill (2y + 3z) / (a + bx) <= 0.8. Here, the smaller the value of (2y + 3z) / (a + bx) in the mixed region, the higher the gas barrier property, but the greater the absorption in visible light. Therefore, in the case of a gas barrier layer used for applications where transparency is desired, 0.2 ≦ (2y + 3z) / (a + bx) is preferable, and 0.3 ≦ (2y + 3z) / (a + bx). Is more preferable, and it is further preferable that 0.4 ≦ (2y + 3z) / (a + bx).
なお、本発明において良好なガスバリアー性が得られる混合領域の厚さは、後述するXPS分析法におけるSiO2換算のスパッタ厚さとして、3nm以上であり、この厚さは、5nm以上であることが好ましく、10nm以上であることがより好ましく、20nm以上であることがさらに好ましい。混合領域の厚さは、ガスバリアー性の観点からは特に上限はないが、光学特性の観点から、100nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましく、30nm以下であることがさらに好ましい。
上述したような特定構成の混合領域を有するガスバリアー層は、例えば、有機EL素子等の電子デバイス用のガスバリアー層として使用可能なレベルの非常に高いガスバリアー性を示す。
In the present invention, the thickness of the mixed region where good gas barrier properties can be obtained is 3 nm or more as the sputtering thickness in terms of SiO 2 in the XPS analysis method described later, and this thickness is 5 nm or more. Is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more. The thickness of the mixed region is not particularly limited from the viewpoint of gas barrier properties, but is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and further preferably 30 nm or less from the viewpoint of optical characteristics. preferable.
A gas barrier layer having a mixed region having a specific configuration as described above exhibits a very high gas barrier property that can be used as a gas barrier layer for an electronic device such as an organic EL element.
(XPSによる組成分析と各領域の厚さの測定)
本発明に係るA領域、B領域及び混合領域における組成分布や各領域の厚さ等については、以下に詳述するX線光電分光法(X−ray Photoelectron Spectroscopy、略称:XPS)により測定することにより求めることができる。
(Composition analysis by XPS and measurement of thickness of each region)
The composition distribution in the A region, the B region, and the mixed region according to the present invention, the thickness of each region, and the like should be measured by X-ray photoelectron spectroscopy (abbreviation: XPS) described in detail below. It can ask for.
本発明に係るガスバリアー層の厚さ方向における元素濃度分布曲線(以下、「デプスプロファイル」という。)は、具体的には、非遷移金属M1(例えば、ケイ素)の元素濃度、遷移金属M2(例えば、ニオブ)の元素濃度、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)元素濃度等を、X線光電子分光法の測定とアルゴン等の希ガスイオンスパッタとを併用することにより、ガスバリアー層の表面より内部を露出させつつ順次表面組成分析を行うことにより作成することができる。 Specifically, the element concentration distribution curve (hereinafter referred to as “depth profile”) in the thickness direction of the gas barrier layer according to the present invention is the element concentration of the non-transition metal M1 (for example, silicon), the transition metal M2 ( For example, the element concentration of niobium, oxygen (O), nitrogen (N), carbon (C) element concentration, etc. can be measured by combining X-ray photoelectron spectroscopy measurement with rare gas ion sputtering such as argon. It can be created by sequentially performing surface composition analysis while exposing the interior from the surface of the barrier layer.
このようなXPSデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、例えば、縦軸を各元素の原子比(単位:atom%)とし、横軸をエッチング時間(スパッタ時間)として作成することができる。なお、このように横軸をエッチング時間とする元素の分布曲線においては、エッチング時間は層厚方向における前記ガスバリアー層の厚さ方向におけるガスバリアー層の表面からの距離におおむね相関することから、「ガスバリアー層の厚さ方向におけるガスバリアー層の表面からの距離」として、XPSデプスプロファイル測定の際に採用したエッチング速度とエッチング時間との関係から算出されるガスバリアー層の表面からの距離を採用することができる。また、このようなXPSデプスプロファイル測定に際して採用するスパッタ法としては、エッチングイオン種としてアルゴン(Ar+)を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、そのエッチング速度(エッチングレート)を0.05nm/sec(SiO2熱酸化膜換算値)とすることが好ましい。 A distribution curve obtained by such XPS depth profile measurement can be created, for example, with the vertical axis as the atomic ratio of each element (unit: atom%) and the horizontal axis as the etching time (sputtering time). In addition, in the element distribution curve with the horizontal axis as the etching time in this way, the etching time is generally correlated with the distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer in the layer thickness direction, As the “distance from the surface of the gas barrier layer in the thickness direction of the gas barrier layer”, the distance from the surface of the gas barrier layer calculated from the relationship between the etching rate and the etching time employed in the XPS depth profile measurement Can be adopted. In addition, as a sputtering method employed for such XPS depth profile measurement, a rare gas ion sputtering method using argon (Ar + ) as an etching ion species is employed, and the etching rate (etching rate) is 0.05 nm / It is preferable to set to sec (SiO 2 thermal oxide film conversion value).
以下に、本発明に係るガスバリアー層の組成分析に適用可能なXPS分析の具体的な条件の一例を示す。
・分析装置:アルバック・ファイ社製QUANTERA SXM
・X線源:単色化Al−Kα
・スパッタイオン:Ar(2keV)
・デプスプロファイル:SiO2換算スパッタ厚さで、所定の厚さ間隔で測定を繰り返し、深さ方向のデプスプロファイルを求める。この厚さ間隔は、1nmとする(深さ方向に1nmごとのデータが得られる)。
・定量:バックグラウンドをShirley法で求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量する。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いる。なお、分析した元素は、非遷移金属M1(例えば、ケイ素(Si))、遷移金属M2(例えば、ニオブ(Nb))、酸素(O)、窒素(N)、炭素(C)である。
An example of specific conditions of XPS analysis applicable to the composition analysis of the gas barrier layer according to the present invention is shown below.
・ Analyzer: QUANTERA SXM manufactured by ULVAC-PHI
・ X-ray source: Monochromatic Al-Kα
・ Sputtering ion: Ar (2 keV)
Depth profile: Measurement is repeated at a predetermined thickness interval with a SiO 2 equivalent sputtering thickness to obtain a depth profile in the depth direction. The thickness interval is 1 nm (data every 1 nm is obtained in the depth direction).
Quantification: The background is obtained by the Shirley method, and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area. Data processing uses MultiPak manufactured by ULVAC-PHI. The analyzed elements are non-transition metal M1 (for example, silicon (Si)), transition metal M2 (for example, niobium (Nb)), oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C).
得られたデータから、組成比を計算し、非遷移金属(M1)と遷移金属(M2)とが共存し、かつ、非遷移金属M1の原子数比率に対する遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49になる範囲を求める。そして、当該範囲内の領域が、ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上である領域を「混合領域」と定義し、その厚さを求める。混合領域の厚さは、XPS分析におけるスパッタ深さをSiO2換算で表したものである。
本発明において、混合領域の厚さは、ガスバリアー性の観点からは、混合領域での厚さの上限はないが、光学特性の観点から、好ましくは3〜100nmの範囲内であり、より好ましくは5〜50nmの範囲内であり、さらに好ましくは、10〜30nmの範囲内である。
From the obtained data, the composition ratio is calculated, the non-transition metal (M1) and the transition metal (M2) coexist, and the ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 A range in which the value is 0.02 to 49 is obtained. And the area | region where the area | region in the said range is 3 nm or more of layer thickness continuously in the thickness direction of a gas barrier layer is defined as a "mixed area | region," and the thickness is calculated | required. The thickness of the mixed region represents the sputter depth in XPS analysis in terms of SiO 2 .
In the present invention, the thickness of the mixed region has no upper limit of the thickness in the mixed region from the viewpoint of gas barrier properties, but is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably from the viewpoint of optical properties. Is in the range of 5 to 50 nm, more preferably in the range of 10 to 30 nm.
以下に、本発明に係る混合領域を有するガスバリアー層の一例について、図2を用いて説明する。
図2は、ガスバリアー層の厚さ方向における、原子数比率を示すグラフであり、非遷移金属としてケイ素(Si)、遷移金属としてニオブ(Nb)を用いた際の、ガスバリアー層中のケイ素(Si)、ニオブ(Nb)、酸素(O)、窒素(N)及び炭素(C)の原子組成を分析した一例である。また、横軸が、ガスバリアー層の基材と反対側の表面から厚さ方向への深さ(スパッタ深さ)を表し、縦軸が各原子数比率(単位:atom%)を表している。なお、炭素はほとんど検出されなかったため省略している。また、グラフの上に記載されている矢印は、ガスバリアー層の厚さ方向において、A領域、B領域、混合領域(C)、ガスバリアー層(3)のそれぞれの位置を示している。
Below, an example of the gas barrier layer which has the mixing area | region which concerns on this invention is demonstrated using FIG.
FIG. 2 is a graph showing the atomic ratio in the thickness direction of the gas barrier layer. Silicon in the gas barrier layer when silicon (Si) is used as the non-transition metal and niobium (Nb) is used as the transition metal. This is an example of analyzing the atomic composition of (Si), niobium (Nb), oxygen (O), nitrogen (N), and carbon (C). In addition, the horizontal axis represents the depth in the thickness direction (sputter depth) from the surface of the gas barrier layer opposite to the substrate, and the vertical axis represents the atomic ratio (unit: atom%). . Carbon was omitted because almost no carbon was detected. Moreover, the arrow described on the graph has shown each position of A area | region, B area | region, a mixing area | region (C), and a gas barrier layer (3) in the thickness direction of a gas barrier layer.
<各領域の形成方法>
(A領域の形成)
本発明のA領域は、以下で説明する遷移金属(M2)を含有する領域を形成することによって作製できる。
<Method for forming each region>
(Formation of area A)
The A region of the present invention can be produced by forming a region containing a transition metal (M2) described below.
本発明に係る遷移金属(M2)は、前述のとおり良好なガスバリアー性が得られる観点から、Nb、Ta、V、Zr、Ti、Hf、Y、La、Ce等が挙げられ、これらの中でも、特に第5族元素であるNb、Ta、Vが、ガスバリアー層に含有される非遷移金属(M1)に対する結合が生じやすいと考えられるため、好ましく用いることができる。
Examples of the transition metal (M2) according to the present invention include Nb, Ta, V, Zr, Ti, Hf, Y, La, Ce, and the like from the viewpoint of obtaining good gas barrier properties as described above. In particular, Nb, Ta, and V, which are
前記遷移金属(M2)の酸化物を含有する層の形成は、特に限定されず、例えば、既存の薄膜堆積技術を利用した従来公知の気相成膜法を用いることが、混合領域を効率的に形成する観点から好ましい。 The formation of the layer containing the transition metal (M2) oxide is not particularly limited. For example, a conventionally known vapor deposition method using an existing thin film deposition technique can be used to make the mixed region efficient. It is preferable from a viewpoint of forming.
これらの気相成膜法は公知の方法で用いることができる。気相成膜法としては、特に制限されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法等の物理気相成長(PVD)法、プラズマCVD(chemical vapordeposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などの化学気相成長(CVD)法が挙げられる。なかでも、機能性素子へのダメージを与えることなく成膜が可能となり、高い生産性を有することから、物理気相成長(PVD)法により形成することが好ましく、スパッタ法により形成することがより好ましい。 These vapor phase film forming methods can be used by known methods. The vapor deposition method is not particularly limited, and examples thereof include physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and ion assisted vapor deposition, plasma CVD (chemical vapor deposition), and ALD. Examples thereof include a chemical vapor deposition (CVD) method such as an (Atomic Layer Deposition) method. In particular, it is possible to form a film without damaging the functional element, and since it has high productivity, it is preferably formed by a physical vapor deposition (PVD) method, and more preferably formed by a sputtering method. preferable.
スパッタ法による成膜は、2極スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、中間的な周波数領域を用いたデュアルマグネトロンスパッタリング(DMS)、イオンビームスパッタリング、ECRスパッタリングなどを単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。また、ターゲットの印加方式はターゲット種に応じて適宜選択され、DC(直流)スパッタリング、DCパルススパッタリング、AC(交流)スパッタリング及びRF(高周波)スパッタリングのいずれを用いてもよい。 For the film formation by sputtering, bipolar sputtering, magnetron sputtering, dual magnetron sputtering (DMS) using an intermediate frequency region, ion beam sputtering, ECR sputtering, or the like can be used alone or in combination of two or more. The target application method is appropriately selected according to the target type, and any of DC (direct current) sputtering, DC pulse sputtering, AC (alternating current) sputtering, and RF (high frequency) sputtering may be used.
また、金属モードと、酸化物モードとの中間である遷移モードを利用した反応性スパッタ法も用いることができる。遷移領域となるようにスパッタ現象を制御することにより、高い成膜スピードで金属酸化物を成膜することが可能となるため好ましい。 A reactive sputtering method using a transition mode that is intermediate between the metal mode and the oxide mode can also be used. By controlling the sputtering phenomenon so as to be in the transition region, a metal oxide film can be formed at a high film formation speed, which is preferable.
プロセスガスに用いられる不活性ガスとしては、He、Ne、Ar、Kr、Xe等を用いることができ、Arを用いることが好ましい。さらに、プロセスガス中に酸素、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素を導入することで、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の複合酸化物、酸窒化物、酸炭化物等の薄膜を形成することができる。スパッタ法における成膜条件としては、印加電力、放電電流、放電電圧、時間等が挙げられるが、これらは、スパッタ装置や、膜の材料、層厚等に応じて適宜選択することができる。 As the inert gas used for the process gas, He, Ne, Ar, Kr, Xe, or the like can be used, and Ar is preferably used. Furthermore, by introducing oxygen, nitrogen, carbon dioxide, and carbon monoxide into the process gas, thin films of non-transition metal (M1) and transition metal (M2) composite oxides, oxynitrides, oxycarbides, etc. are formed. can do. Examples of film formation conditions in the sputtering method include applied power, discharge current, discharge voltage, time, and the like, which can be appropriately selected according to the sputtering apparatus, the material of the film, the layer thickness, and the like.
スパッタ法は、遷移金属(M2)の単体又はその酸化物を含む複数のスパッタリングターゲットを用いた多元同時スパッタ方式であってもよい。これらのスパッタリングターゲットを作製する方法や、これらのスパッタリングターゲットを用いて複合酸化物からなる薄膜を作製する方法については、例えば、特開2000−160331号公報、特開2004−068109号公報、特開2013−047361号公報などの記載の方法や条件を適宜参照することができる。 The sputtering method may be a multi-source simultaneous sputtering method using a plurality of sputtering targets including a single transition metal (M2) or an oxide thereof. Regarding the method for producing these sputtering targets and the method for producing a thin film made of a complex oxide using these sputtering targets, for example, JP 2000-160331 A, JP 2004-068109 A, JP The methods and conditions described in JP 2013-047361 A can be referred to as appropriate.
共蒸着法を実施する際の成膜条件としては、成膜原料における遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件が例示され、これらの成膜条件(好ましくは、酸素分圧)を調節することによって、酸素欠損組成を有する複合酸化物からなる混合領域を形成することができる。すなわち、上述したような共蒸着法を用いてガスバリアー層を形成することで、形成されるガスバリアー層の厚さ方向のほとんどの領域を混合領域とすることができる。このような方法によれば、混合領域の厚さを制御するという極めて簡便な操作により、所望のガスバリアー性を実現することができる。なお、混合領域の厚さを制御するには、例えば、共蒸着法を実施する際の成膜時間を調節すればよい。 The film forming conditions for carrying out the co-evaporation method include the ratio of the transition metal (M2) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of the inert gas to the reactive gas during the film forming, and the gas concentration during the film forming. Examples include one or more conditions selected from the group consisting of supply amount, degree of vacuum during film formation, and power during film formation. These film formation conditions (preferably oxygen partial pressure) are By adjusting, a mixed region made of a complex oxide having an oxygen deficient composition can be formed. That is, by forming the gas barrier layer using the co-evaporation method as described above, almost all regions in the thickness direction of the formed gas barrier layer can be mixed regions. According to such a method, a desired gas barrier property can be realized by an extremely simple operation of controlling the thickness of the mixed region. In addition, what is necessary is just to adjust the film-forming time at the time of implementing a co-evaporation method, for example, in order to control the thickness of a mixing area | region.
(B領域の形成方法)
本発明のB領域は、以下で説明する非遷移金属(M1)を含有する領域を形成することによって作製できる。
本発明に係るガスバリアー層において、非遷移金属(M1)を含有するB領域を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、気相成膜法は公知の方法で用いることができる。気相成膜法としては、特に制限されず、例えば、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法、イオンアシスト蒸着法等の物理気相成長(PVD)法、プラズマCVD(chemical vapordeposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)法などの化学気相成長(CVD)法が挙げられる。なかでも、機能性素子へのダメージを与えることなく成膜が可能となり、高い生産性を有することから、物理気相成長(PVD)法により形成することが好ましく、スパッタ法により、非遷移金属をターゲットとして用いて形成することができる。
(Method for forming region B)
The B region of the present invention can be produced by forming a region containing a non-transition metal (M1) described below.
In the gas barrier layer according to the present invention, the method for forming the B region containing the non-transition metal (M1) is not particularly limited, and for example, a vapor deposition method can be used by a known method. The vapor deposition method is not particularly limited, and examples thereof include physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering, vapor deposition, ion plating, and ion assisted vapor deposition, plasma CVD (chemical vapor deposition), and ALD. Examples thereof include a chemical vapor deposition (CVD) method such as an (Atomic Layer Deposition) method. In particular, it is possible to form a film without damaging the functional element, and since it has high productivity, it is preferably formed by a physical vapor deposition (PVD) method. A non-transition metal is formed by a sputtering method. It can be used as a target.
また、他の方法としては、非遷移金属としてSiを含むポリシラザン含有塗布液を用いて、湿式塗布法により形成する方法も、好ましい方法の一つである。 As another method, a method of forming by a wet coating method using a polysilazane-containing coating solution containing Si as a non-transition metal is also a preferable method.
本発明において、B領域の形成に適用可能な「ポリシラザン」とは、構造内にケイ素−窒素結合を持つポリマーであり、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO2、Si3N4及び両方の中間固溶体SiOxNy等のセラミック前駆体無機ポリマーである。 In the present invention, “polysilazane” applicable to formation of the B region is a polymer having a silicon-nitrogen bond in the structure, and includes SiO 2 , Si 3 made of Si—N, Si—H, N—H, or the like. N is 4 and both of the intermediate solid solution SiO x N preceramic inorganic polymers, such as y.
上述した基材の平面性等を損なわないように、ポリシラザンを用いてガスバリアー層を構成するB領域を形成するためには、特開平8−112879号公報に記載されているような、比較的低温で酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸窒化ケイ素に変性することが可能なポリシラザンが好ましい。
このようなポリシラザンとしては、下記一般式(1)で表す構造を有する化合物が挙げられる。
In order to form the B region constituting the gas barrier layer using polysilazane so as not to impair the planarity of the above-described base material, as described in JP-A-8-112879, Polysilazanes that can be modified to silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride at low temperatures are preferred.
Examples of such polysilazane include compounds having a structure represented by the following general formula (1).
式中、R1、R2及びR3は、各々水素原子、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、又はアルコキシ基を表す。 In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, or an alkoxy group.
本発明では、得られるガスバリアー層を構成するB領域の、薄膜としての緻密性の観点からは、R1、R2及びR3のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザン(PHPS)が特に好ましい。 In the present invention, perhydropolysilazane (PHPS) in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferred from the viewpoint of the denseness of the B region constituting the resulting gas barrier layer as a thin 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、隣接する基材との接着性が改善され、かつ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、より層厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる点で好ましい。 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, so that the adhesion to an adjacent substrate is improved and it may be hard. The ceramic film made of polysilazane can be tough, and even when the layer thickness is increased, the generation of cracks is preferred.
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。
なお、パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と6又は8員環を中心とする環構造とが共存した構造を有していると推定されている。
These perhydropolysilazane and organopolysilazane may be appropriately selected according to the application, and may be used in combination.
Perhydropolysilazane is presumed to have a structure in which a linear structure and a ring structure centered on a 6- or 8-membered ring coexist.
ポリシラザン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。
これらのポリシラザン化合物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化合物含有塗布液として使用することができる。
The molecular weight of polysilazane 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 polysilazane compounds are commercially available in the form of a solution dissolved in an organic solvent, and commercially available products can be used as they are as coating solutions containing polysilazane compounds.
低温でセラミック化するポリシラザンの他の例としては、上記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。 Other examples of polysilazanes that are ceramicized at a low temperature include silicon alkoxide-added polysilazanes obtained by reacting the above polysilazanes with silicon alkoxides (Japanese Patent Laid-Open No. 5-238827), and glycidol-added polysilazanes obtained by reacting glycidol (specially (Kaihei 6-122852), an alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol (JP-A-6-240208), and a metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate (JP-A-6-299118). No. 1), acetylacetonate complex-added polysilazane obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex (Japanese Patent Laid-Open No. 6-306329), metal fine particle-added polysilazane obtained by adding metal fine particles (Japanese Patent Laid-Open No. 19698 JP), and the like.
また、その他、ポリシラザンの詳細については、例えば、特開2013−255910号公報の段落(0024)〜同(0040)、特開2013−188942号公報の段落(0037)〜同(0043)、特開2013−151123号公報の段落(0014)〜同(0021)、特開2013−052569号公報の段落(0033)〜同(0045)、特開2013−129557号公報の段落(0062)〜同(0075)、特開2013−226758号公報の段落(0037)〜同(0064)等に記載されている内容を参照して適用することができる。 In addition, for details of polysilazane, for example, paragraphs (0024) to (0040) of JP2013-255910A, paragraphs (0037) to (0043) of JP2013-188942A, JP Paragraphs (0014) to (0021) of JP2013-151123A, Paragraphs (0033) to (0045) of JP2013-052569A, Paragraphs (0062) to (0075) of JP2013-129557A. ), And the contents described in paragraphs (0037) to (0064) of JP2013-226758A can be applied.
ポリシラザンを含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応してしまうようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは避けることが好ましい。好適な有機溶媒としては、例えば、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、トリク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挙げられる。これらの有機溶剤は、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、複数の有機溶剤を混合してもよい。 As an organic solvent for preparing a coating liquid containing polysilazane, it is preferable to avoid using an alcohol or water-containing one that easily reacts with polysilazane. Suitable organic solvents include, for example, hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, ethers such as aliphatic ethers and alicyclic ethers. it can. 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 organic solvents may be selected according to the purpose such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the solvent, and a plurality of organic solvents may be mixed.
ポリシラザンを含有する塗布液におけるポリシラザンの濃度は、目的とするガスバリアー層の層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%程度であることが好ましい。 The concentration of polysilazane in the coating liquid containing polysilazane is preferably about 0.2 to 35% by mass, although it varies depending on the layer thickness of the target gas barrier layer and the pot life of the coating liquid.
また、ポリシラザンを含有する塗布液には、酸化ケイ素、窒化ケイ素、又は酸窒化珪素への変性を促進するために、アミンや金属の触媒を添加することもできる。例えば、市販品としてのAZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のNAX120−20、NN120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140のような触媒が含まれるポリシラザン溶液を用いることができる。また、これらの市販品は単独で使用されてもよく、2種以上混合して使用されてもよい。 In addition, an amine or a metal catalyst can be added to the coating liquid containing polysilazane in order to promote modification to silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride. For example, a polysilazane solution containing a catalyst such as NAX120-20, NN120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, SP140 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. as a commercial product is used. be able to. Moreover, these commercial items may be used independently and may be used in mixture of 2 or more types.
なお、ポリシラザンを含有する塗布液中において、触媒の添加量は、触媒による過剰なシラノール形成、及び膜密度の低下、膜欠陥の増大などを避けるため、ポリシラザンに対して2質量%以下に調整することが好ましい。 In addition, in the coating liquid containing polysilazane, the addition amount of the catalyst is adjusted to 2% by mass or less with respect to polysilazane in order to avoid excessive silanol formation by the catalyst, decrease in film density, increase in film defects, and the like. It is preferable.
ポリシラザンを含有する塗布液には、ポリシラザン以外にも無機前駆体化合物を含有させることができる。ポリシラザン以外の無機前駆体化合物としては、塗布液の調製が可能であれば特に限定はされない。例えば、特開2011−143577号公報の段落「0110」〜「0114」に記載のポリシラザン以外の化合物を適宜採用することができる。 In addition to polysilazane, the coating liquid containing polysilazane can contain an inorganic precursor compound. The inorganic precursor compound other than polysilazane is not particularly limited as long as a coating liquid can be prepared. For example, compounds other than polysilazane described in paragraphs “0110” to “0114” of JP2011-143577A can be appropriately employed.
ポリシラザンを含有する塗布液には、Si以外の金属元素の有機金属化合物を添加することができる。Si以外の金属元素の有機金属化合物を添加することで、塗布乾燥過程において、ポリシラザンのN原子とO原子との置き換わりが促進され、塗布乾燥後にSiO2に近い安定した組成へと変化させることができる。
Si以外の金属元素の例としては、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、マグネシウム(Mg)、スズ(Sn)、ニッケル(Ni)、パラジウム(Pd)、鉛(Pb)、マンガン(Mn)、リチウム(Li)、ゲルマニウム(Ge)、銅(Cu)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、コバルト(Co)、ホウ素(B)、ベリリウム(Be)、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、ラジウム(Ra)、タリウム(Tl)等が挙げられる。
特に、Al、B、Ti及びZrが好ましく、中でもAlを含む有機金属化合物が好ましい。
An organometallic compound of a metal element other than Si can be added to the coating liquid containing polysilazane. By adding an organometallic compound of a metal element other than Si, the replacement of N atom and O atom of polysilazane is promoted in the coating and drying process, and the coating composition can be changed to a stable composition close to SiO 2 after drying. it can.
Examples of metal elements other than Si include aluminum (Al), titanium (Ti), zirconium (Zr), zinc (Zn), gallium (Ga), indium (In), chromium (Cr), iron (Fe), Magnesium (Mg), tin (Sn), nickel (Ni), palladium (Pd), lead (Pb), manganese (Mn), lithium (Li), germanium (Ge), copper (Cu), sodium (Na), Examples include potassium (K), calcium (Ca), cobalt (Co), boron (B), beryllium (Be), strontium (Sr), barium (Ba), radium (Ra), thallium (Tl), and the like.
In particular, Al, B, Ti and Zr are preferable, and among them, an organometallic compound containing Al is preferable.
本発明に適用可能なアルミニウム化合物としては、例えば、アルミニウムイソポロポキシド、アルミニウム−sec−ブチレート、チタンイソプロポキシド、アルミニウムトリエチレート、アルミニウムトリイソプロピレート、アルミニウムトリtert−ブチレート、アルミニウムトリn−ブチレート、アルミニウムトリsec−ブチレート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレートモノアルミニウム−t−ブチレート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムオキシドイソプロポキシドトリマー等を挙げることができる。
具体的な市販品としては、例えば、AMD(アルミニウムジイソプロピレートモノsec−ブチレート)、ASBD(アルミニウムセカンダリーブチレート)、ALCH(アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート)、ALCH−TR(アルミニウムトリスエチルアセトアセテート)、アルミキレートM(アルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート)、アルミキレートD(アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート)、アルミキレートA(W)(アルミニウムトリスアセチルアセトネート)(以上、川研ファインケミカル株式会社製)、プレンアクト(登録商標)AL−M(アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、味の素ファインケミカル株式会社製)等を挙げることができる。
なお、これらの化合物を用いる場合は、ポリシラザンを含む塗布液と不活性ガス雰囲気下で混合することが好ましい。これらの化合物が大気中の水分や酸素と反応し、激しく酸化が進むことを抑制するためである。また、これらの化合物とポリシラザンとを混合する場合は、30〜100℃に昇温し、撹拌しながら1分〜24時間保持することが好ましい。
Examples of the aluminum compound applicable to the present invention include aluminum isopoloxide, aluminum-sec-butyrate, titanium isopropoxide, aluminum triethylate, aluminum triisopropylate, aluminum tritert-butylate, aluminum tri-n- Examples include butyrate, aluminum trisec-butyrate, aluminum ethyl acetoacetate / diisopropylate, acetoalkoxyaluminum diisopropylate, aluminum diisopropylate monoaluminum-t-butylate, aluminum trisethylacetoacetate, aluminum oxide isopropoxide trimer, etc. be able to.
Specific commercial products include, for example, AMD (aluminum diisopropylate monosec-butyrate), ASBD (aluminum secondary butyrate), ALCH (aluminum ethyl acetoacetate / diisopropylate), ALCH-TR (aluminum trisethylacetate). Acetate), aluminum chelate M (aluminum alkyl acetoacetate / diisopropylate), aluminum chelate D (aluminum bisethylacetoacetate / monoacetylacetonate), aluminum chelate A (W) (aluminum trisacetylacetonate) Ken Fine Chemical Co., Ltd.), Preneact (registered trademark) AL-M (acetoalkoxy aluminum diisopropylate, Ajinomoto Fine Chemical Co., Ltd.), etc. It is possible.
In addition, when using these compounds, it is preferable to mix with the coating liquid containing polysilazane in inert gas atmosphere. This is to prevent these compounds from reacting with moisture and oxygen in the atmosphere and causing intense oxidation. Moreover, when mixing these compounds and polysilazane, it is preferable to heat up to 30-100 degreeC, and to hold | maintain for 1 minute-24 hours, stirring.
本発明に係るガスバリアー性フィルムを構成するポリシラザン含有層における上記添加金属元素の含有量は、ケイ素(Si)の含有量100mol%に対して0.05〜10mol%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.5〜5mol%の範囲内である。 The content of the additive metal element in the polysilazane-containing layer constituting the gas barrier film according to the present invention is preferably in the range of 0.05 to 10 mol% with respect to 100 mol% of silicon (Si). More preferably, it exists in the range of 0.5-5 mol%.
ポリシラザンを用いたB領域の形成においては、ポリシラザン含有層を形成した後、改質処理を施すことが好ましい。
改質処理とは、ポリシラザンを、エネルギーを付与して、その一部又は全てを酸化ケイ素又は酸化窒化ケイ素への転化する処理である。
In the formation of the B region using polysilazane, it is preferable to perform a modification treatment after forming the polysilazane-containing layer.
The modification treatment is a treatment in which polysilazane is imparted with energy and part or all thereof is converted into silicon oxide or silicon oxynitride.
本発明における改質処理は、ポリシラザンの転化反応に基づく公知の方法を選ぶことができ、例えば、公知のプラズマ処理、プラズマイオン注入処理、紫外線照射処理、真空紫外線照射処理等を挙げることができる。本発明においては、低温で転化反応が可能なプラズマやオゾンや紫外線を使う転化反応が好ましい。プラズマやオゾンは従来公知の方法を用いることができる。本発明において、基材上に塗布方式のポリシラザン含有塗布液の塗膜を設け、波長200nm以下の真空紫外線(VUV)を照射して改質処理する真空紫外線照射処理を適用してガスバリアー層を形成する方法が好ましい。 For the modification treatment in the present invention, a known method based on the conversion reaction of polysilazane can be selected, and examples thereof include known plasma treatment, plasma ion implantation treatment, ultraviolet irradiation treatment, vacuum ultraviolet irradiation treatment and the like. In the present invention, a conversion reaction using plasma, ozone, or ultraviolet light that can be converted at a low temperature is preferable. Conventionally known methods can be used for plasma and ozone. In the present invention, a gas barrier layer is formed by providing a coating film of a polysilazane-containing coating liquid of a coating method on a substrate and applying a vacuum ultraviolet irradiation treatment in which a vacuum ultraviolet ray (VUV) having a wavelength of 200 nm or less is irradiated to perform a modification treatment. The forming method is preferred.
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、例えば、エキシマランプ(172nm、222nm、308nmの単一波長、例えば、ウシオ電機株式会社製、株式会社エム・ディ・コム製など)等を挙げることができる。 As the vacuum ultraviolet light source, a rare gas excimer lamp is preferably used. For example, an excimer lamp (single wavelength of 172 nm, 222 nm, 308 nm, for example, manufactured by USHIO INC., Manufactured by M.D. Can be mentioned.
真空紫外線照射による処理は、ポリシラザン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、好ましくは100〜180nmの波長の光エネルギーを用い、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみの作用により、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(約200℃以下)で、酸化ケイ素膜や酸化窒化ケイ素膜の形成を行う方法である。 The treatment by vacuum ultraviolet irradiation uses light energy of 100 to 200 nm, preferably light energy having a wavelength of 100 to 180 nm, which is larger than the interatomic bonding force in polysilazane, and the bonding of atoms is an action of only a photon called a photon process. Thus, a silicon oxide film or a silicon oxynitride film is formed at a relatively low temperature (about 200 ° C. or lower) by proceeding an oxidation reaction with active oxygen or ozone while directly cutting.
これらの改質処理の詳細については、例えば、特開2012−086394号公報の段落(0055)〜同(0091)、特開2012−006154号公報の段落(0049)〜同(0085)、特開2011−251460号公報の段落(0046)〜同(0074)等に記載の内容を参照することができる。 For details of these reforming treatments, for example, paragraphs (0055) to (0091) of JP2012-086394A, paragraphs (0049) to (0085) of JP2012-006154A, JP The contents described in paragraphs (0046) to (0074) of 2011-251460 can be referred to.
(混合領域の形成方法)
混合領域形成方法としては、前述したように、A領域及びB領域を形成する際に、各々の形成条件を適宜調整して、ガスバリアー層内に混合領域を形成することが好ましい。
(Method for forming mixed region)
As a mixed region forming method, as described above, when forming the A region and the B region, it is preferable to appropriately adjust each formation condition to form the mixed region in the gas barrier layer.
B領域を上述した気相成膜法により形成する場合は、例えば、成膜原料における前記非遷移金属(M1)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、成膜時の磁力、および、成膜時の電力からなる群から選択される1種または2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。
B領域を上述した塗布成膜法により形成する場合は、例えば、前記非遷移金属(M1)を含有する成膜原料種(ポリシラザン種等)、触媒種、触媒含有量、塗布膜厚、乾燥温度・時間、改質方法、改質条件からなる群から選択される1種または2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。
When the B region is formed by the above-described vapor deposition method, for example, the ratio of the non-transition metal (M1) and oxygen in the deposition raw material, the ratio of the inert gas and the reactive gas during the deposition, Mixing by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount during film formation, the degree of vacuum during film formation, the magnetic force during film formation, and the power during film formation Regions can be formed.
When forming the B region by the above-described coating film forming method, for example, a film forming raw material type (polysilazane type or the like) containing the non-transition metal (M1), a catalyst type, a catalyst content, a coating film thickness, and a drying temperature. A mixed region can be formed by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of time, reforming method, and reforming conditions.
A領域を上述した気相成膜法により形成する場合は、例えば、成膜原料における前記遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、成膜時の磁力、および、成膜時の電力からなる群から選択される1種または2種以上の条件を調節することで混合領域を形成することができる。
なお、上記した方法によって、混合領域の厚さを制御するには、A領域及びB領域を形成する方法の形成条件を適宜調整して、制御することができる。例えば、A領域を気相成膜法で形成する際には、成膜時間を制御することにより所望の厚さにすることができる。
また、これに加えて、非遷移金属と遷移金属の混合領域を直接形成する方法も好ましい。
In the case where the A region is formed by the above-described vapor deposition method, for example, the ratio of the transition metal (M2) and oxygen in the deposition material, the ratio of the inert gas and the reactive gas during the deposition, A mixed region by adjusting one or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount during film formation, the degree of vacuum during film formation, the magnetic force during film formation, and the power during film formation Can be formed.
Note that, in order to control the thickness of the mixed region by the above-described method, the formation conditions of the method of forming the A region and the B region can be adjusted as appropriate. For example, when forming the A region by a vapor deposition method, a desired thickness can be obtained by controlling the deposition time.
In addition to this, a method of directly forming a mixed region of a non-transition metal and a transition metal is also preferable.
混合領域を直接形成する方法としては、公知の共蒸着法を用いることが好ましい。このような共蒸着法として、好ましくは、共スパッタ法が挙げられる。本発明において採用される共スパッタ法は、例えば、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の双方を含む合金からなる複合ターゲットや、非遷移金属(M1)及び遷移金属(M2)の複合酸化物からなる複合ターゲットをスパッタリングターゲットとして用いた1元スパッタでありうる。
また、本発明における共スパッタ法は、非遷移金属(M1)の単体又はその酸化物と、遷移金属(M2)の単体又はその酸化物とを含む複数のスパッタリングターゲットを用いた多元同時スパッタであってもよい。これらのスパッタリングターゲットを作製する方法や、これらのスパッタリングターゲットを用いて複合酸化物からなる薄膜を作製する方法については、例えば、特開2000−160331号公報、特開2004−068109号公報、特開2013−047361号公報などの記載が適宜参照されうる。
As a method for directly forming the mixed region, it is preferable to use a known co-evaporation method. As such a co-evaporation method, a co-sputtering method is preferable. The co-sputtering method employed in the present invention is, for example, a composite target made of an alloy containing both a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2), or a composite of a non-transition metal (M1) and a transition metal (M2). One-way sputtering using a composite target made of an oxide as a sputtering target may be used.
In addition, the co-sputtering method in the present invention is multi-source simultaneous sputtering using a plurality of sputtering targets including a single non-transition metal (M1) or its oxide and a single transition metal (M2) or its oxide. May be. Regarding the method for producing these sputtering targets and the method for producing a thin film made of a complex oxide using these sputtering targets, for example, JP 2000-160331 A, JP 2004-068109 A, JP The description of 2013-043761 gazette etc. can be referred suitably.
そして、共蒸着法を実施する際の成膜条件としては、成膜原料における前記遷移金属(M2)と酸素との比率、成膜時の不活性ガスと反応性ガスとの比率、成膜時のガスの供給量、成膜時の真空度、及び、成膜時の電力からなる群から選択される1種又は2種以上の条件が例示され、これらの成膜条件(好ましくは、酸素分圧)を調節することによって、酸素欠損組成を有する複合酸化物からなる薄膜を形成することができる。すなわち、上述したような共蒸着法を用いてガスバリアー層を形成することで、形成されるガスバリアー層の厚さ方向のほとんどの領域を混合領域とすることができる。このため、かような手法によれば、混合領域の厚さを制御するという極めて簡便な操作により、所望のガスバリアー性を実現することができる。なお、混合領域の厚さを制御するには、例えば、共蒸着法を実施する際の成膜時間を調節すればよい。 The film forming conditions for carrying out the co-evaporation method include the ratio of the transition metal (M2) and oxygen in the film forming raw material, the ratio of the inert gas to the reactive gas during the film forming, and the film forming process. One or two or more conditions selected from the group consisting of the gas supply amount, the degree of vacuum during film formation, and the power during film formation are exemplified, and these film formation conditions (preferably oxygen content) By adjusting the pressure, a thin film made of a complex oxide having an oxygen deficient composition can be formed. That is, by forming the gas barrier layer using the co-evaporation method as described above, almost all regions in the thickness direction of the formed gas barrier layer can be mixed regions. For this reason, according to such a method, a desired gas barrier property can be realized by an extremely simple operation of controlling the thickness of the mixed region. In addition, what is necessary is just to adjust the film-forming time at the time of implementing a co-evaporation method, for example, in order to control the thickness of a mixing area | region.
<その他の機能層>
本発明のガスバリアー性フィルムにおいては、上記説明した各構成層の他に、本発明の目的効果を損なわない範囲で、他の機能層を設けることができる。
<Other functional layers>
In the gas barrier film of the present invention, in addition to the constituent layers described above, other functional layers can be provided as long as the object effects of the present invention are not impaired.
(アンカーコート層)
本発明に係るガスバリアー層を形成する側の基材の表面には、基材とガスバリアー層との密着性の向上を目的として、アンカーコート層が配置されてもよい。
(Anchor coat layer)
An anchor coat layer may be disposed on the surface of the base material on the side where the gas barrier layer according to the present invention is formed for the purpose of improving the adhesion between the base material and the gas barrier layer.
アンカーコート層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂、及びアルキルチタネート等を単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。 As anchor coating agents used for the anchor coat layer, polyester resin, isocyanate resin, urethane resin, acrylic resin, ethylene vinyl alcohol resin, vinyl modified resin, epoxy resin, modified styrene resin, modified silicone resin, alkyl titanate, etc. are used alone Or in combination of two or more.
これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により支持体上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコーティングすることができる。上記のアンカーコート剤の塗布量としては、0.1〜5.0g/m2(乾燥状態)程度が好ましい。 Conventionally known additives can be added to these anchor coating agents. The above-mentioned anchor coating agent is coated on the support by a known method such as roll coating, gravure coating, knife coating, dip coating, spray coating, etc., and anchor coating is performed by drying and removing the solvent, diluent, etc. be able to. The application amount of the anchor coating agent is preferably about 0.1 to 5.0 g / m 2 (dry state).
また、アンカーコート層は、物理蒸着法又は化学蒸着法といった気相成膜法により形成することもできる。例えば、特開2008−142941号公報に記載のように、接着性等を改善する目的で酸化ケイ素を主体とした無機膜を形成することもできる。また、特開2004−314626号公報に記載されているようなアンカーコート層を形成することで、その上に気相成膜法により無機薄膜を形成する際に、基材側から発生するガスをある程度遮断して、無機薄膜の組成を制御するといった目的でアンカーコート層を形成することもできる。 The anchor coat layer can also be formed by a vapor deposition method such as physical vapor deposition or chemical vapor deposition. For example, as described in JP-A-2008-142941, an inorganic film mainly composed of silicon oxide can be formed for the purpose of improving adhesion and the like. Further, by forming an anchor coat layer as described in JP-A-2004-314626, when an inorganic thin film is formed thereon by a vapor deposition method, a gas generated from the substrate side is generated. An anchor coat layer can also be formed for the purpose of blocking to some extent and controlling the composition of the inorganic thin film.
また、アンカーコート層の厚さは、特に制限されないが、0.5〜10μm程度が好ましい。 The thickness of the anchor coat layer is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 10 μm.
(ハードコート層)
基材の表面(片面又は両面)には、ハードコート層が配置されてもよい。ハードコート層に含まれる材料の例としては、例えば、熱硬化性樹脂や活性エネルギー線硬化性樹脂が挙げられるが、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。このような硬化性樹脂は、単独でも又は2種以上組み合わせても用いることができる。
(Hard coat layer)
A hard coat layer may be disposed on the surface (one side or both sides) of the substrate. Examples of the material contained in the hard coat layer include a thermosetting resin and an active energy ray curable resin, but an active energy ray curable resin is preferable because it is easy to mold. Such curable resins can be used singly or in combination of two or more.
活性エネルギー線硬化性樹脂とは、紫外線や電子線のような活性エネルギー線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂をいう。活性エネルギー線硬化性樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線や電子線のような活性エネルギー線を照射することによって硬化させて、活性エネルギー線硬化性樹脂の硬化物を含む層、すなわちハードコート層が形成される。活性エネルギー線硬化性樹脂としては紫外線硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂等が代表的なものとして挙げられるが、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化性樹脂が好ましい。予めハードコート層が形成されている市販の基材を用いてもよい。 The active energy ray-curable resin refers to a resin that is cured through a crosslinking reaction or the like by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. As the active energy ray curable resin, a component containing a monomer having an ethylenically unsaturated double bond is preferably used, and cured by irradiating an active energy ray such as an ultraviolet ray or an electron beam to cure the active energy ray. A layer containing a cured product of the functional resin, that is, a hard coat layer is formed. Typical examples of the active energy ray curable resin include an ultraviolet curable resin and an electron beam curable resin, and an ultraviolet curable resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays is preferable. You may use the commercially available base material in which the hard-coat layer is formed previously.
ハードコート層の厚さは、平滑性及び屈曲耐性の観点から、0.1〜15μmの範囲内が好ましく、1〜5μmの範囲内であることがより好ましい。 The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 0.1 to 15 μm, and more preferably in the range of 1 to 5 μm, from the viewpoint of smoothness and bending resistance.
ハードコート層の形成材料に適用可能な活性エネルギー線硬化性樹脂としては、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。具体的には、JSR株式会社製のUV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR(登録商標)シリーズを用いることができる。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。 Examples of the active energy ray-curable resin applicable to the hard coat layer forming material include a resin composition containing an acrylate compound having a radical-reactive unsaturated compound, and a mercapto compound having an acrylate compound and a thiol group. Examples thereof include resin compositions, resin compositions in which polyfunctional acrylate monomers such as epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, polyether acrylate, polyethylene glycol acrylate, and glycerol methacrylate are dissolved. Specifically, a UV curable organic / inorganic hybrid hard coating material OPSTAR (registered trademark) series manufactured by JSR Corporation can be used. 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.
熱硬化性材料として具体的には、クラリアント社製のトゥットプロムシリーズ(有機ポリシラザン)、セラミックコート株式会社製のSP COAT耐熱クリアー塗料、株式会社アデカ製のナノハイブリッドシリコーン、DIC株式会社製のユニディック(登録商標)V−8000シリーズ、EPICLON(登録商標) EXA−4710(超高耐熱性エポキシ樹脂)、信越化学工業株式会社製の各種シリコーン樹脂、日東紡株式会社製の無機・有機ナノコンポジット材料SSGコート、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。この中でも特に耐熱性を有するエポキシ樹脂ベースの材料であることが好ましい。 Specific examples of thermosetting materials include TutProm Series (Organic Polysilazane) manufactured by Clariant, SP COAT heat-resistant clear paint manufactured by Ceramic Co., Ltd., Nanohybrid Silicone manufactured by Adeka, and Unidic manufactured by DIC. (Registered trademark) V-8000 series, EPICLON (registered trademark) EXA-4710 (ultra-high heat resistant epoxy resin), various silicone resins manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., inorganic / organic nanocomposite material SSG manufactured by Nittobo Co., Ltd. Examples thereof include a thermosetting urethane resin composed of a coat, an acrylic polyol and an isocyanate prepolymer, a phenol resin, a urea melamine resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a silicone resin. Among these, an epoxy resin-based material having heat resistance is particularly preferable.
ハードコート層の形成方法は、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、又は、蒸着法等のドライ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 hard coat 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, or a dry coating method such as an evaporation method.
ハードコート層の形成では、上述の活性エネルギー線硬化性樹脂に、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、ハードコート層の積層位置に関係なく、いずれのハードコート層においても、成膜性向上及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 hard coat layer, additives such as an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a plasticizer can be added to the above-described active energy ray-curable resin as necessary. In addition, regardless of the position of the hard coat layer, any hard coat layer may use an appropriate resin or additive for improving the film formability and preventing the generation of pinholes in the film.
ハードコート層の厚さとしては、フィルムの耐熱性を向上させ、フィルムの光学特性のバランス調整を容易にする観点から、1〜10μmの範囲が好ましく、さらに好ましくは、2〜7μmの範囲にすることが好ましい。 The thickness of the hard coat layer is preferably in the range of 1 to 10 μm, more preferably in the range of 2 to 7 μm from the viewpoint of improving the heat resistance of the film and facilitating the balance adjustment of the optical properties of the film. It is preferable.
[電子デバイス]
本発明のガスバリアー性フィルムは、空気中の化学成分(酸素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等)によって性能が劣化する電子デバイスに好ましく適用できる。
[Electronic device]
The gas barrier film of the present invention can be preferably applied to an electronic device whose performance is deteriorated by chemical components (oxygen, water, nitrogen oxide, sulfur oxide, ozone, etc.) in the air.
本発明のガスバリアー性フィルムを具備した電子デバイスに用いられる電子デバイス本体の例としては、例えば、量子ドット(QD)含有樹脂層を有するQDフィルム、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)、液晶表示素子(LCD)、薄膜トランジスタ、タッチパネル、電子ペーパー、太陽電池(PV)等を挙げることができる。本発明の効果がより効率的に得られるという観点から、該電子デバイス本体は、有機EL素子又は太陽電池が好ましく、有機EL素子がより好ましい。 Examples of the electronic device body used in the electronic device provided with the gas barrier film of the present invention include, for example, a QD film having a quantum dot (QD) -containing resin layer, an organic electroluminescence element (organic EL element), and a liquid crystal display. An element (LCD), a thin film transistor, a touch panel, electronic paper, a solar cell (PV), and the like can be given. From the viewpoint that the effects of the present invention can be obtained more efficiently, the electronic device body is preferably an organic EL element or a solar cell, and more preferably an organic EL element.
<量子ドット(QD)フィルム>
本発明のガスバリアー性フィルムは、量子ドット(QD)を含有するQDフィルムに適用することができる。
<Quantum dot (QD) film>
The gas barrier film of the present invention can be applied to a QD film containing quantum dots (QD).
以下、QD含有樹脂層の主要な構成要素である量子ドット(QD)及び樹脂等について説明する。 Hereinafter, quantum dots (QD), resins, and the like, which are main components of the QD-containing resin layer, will be described.
<量子ドット>
一般に、ナノメートルサイズの半導体物質で量子閉じ込め(quantum confinement)効果を示す半導体ナノ粒子は、「量子ドット」とも称されている。このような量子ドットは、半導体原子が数百個から数千個集まった10数nm程度以内の小さな塊であるが、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドットのエネルギーバンドギャップに相当するエネルギーを放出する。
<Quantum dots>
In general, semiconductor nanoparticles exhibiting a quantum confinement effect with a nanometer-sized semiconductor material are also referred to as “quantum dots”. Such a quantum dot is a small lump within about 10 and several nanometers in which several hundred to several thousand semiconductor atoms are gathered, but when absorbing energy from an excitation source and reaching an energy excited state, the energy of the quantum dot Releases energy corresponding to the band gap.
したがって、量子ドットは、量子サイズ効果によりユニークな光学特性を有することが知られている。具体的には、(1)粒子のサイズを制御することにより、様々な波長、色を発光させることができる、(2)吸収帯が広く、単一波長の励起光で様々なサイズの微粒子を発光させることができる、(3)蛍光スペクトルが良好な対称形である、(4)有機色素に比べて耐久性、耐退色性に優れる、といった特徴を有する。 Therefore, it is known that quantum dots have unique optical characteristics due to the quantum size effect. Specifically, (1) By controlling the size of the particles, various wavelengths and colors can be emitted. (2) The absorption band is wide and fine particles of various sizes can be obtained with a single wavelength of excitation light. It has the characteristics that it can emit light, (3) it has a symmetrical fluorescence spectrum, and (4) it has excellent durability and fading resistance compared to organic dyes.
QD含有樹脂層が含有する量子ドットは公知のものであってもよく、当業者に既知の任意の方法を使用して生成することができる。例えば、好適なQD及び好適なQDを形成するための方法には、米国特許第6225198号明細書、米国特許出願公開第2002/0066401号明細書、米国特許第6207229号明細書、同第6322901号明細書、同第6949206号明細書、同第7572393号明細書、同第7267865号明細書、同第7374807号明細書、米国特許出願第11/299299号、及び米国特許第6861155号明細書に記載のものが挙げられる。 The quantum dots contained in the QD-containing resin layer may be known, and can be generated using any method known to those skilled in the art. For example, suitable QDs and methods for forming suitable QDs include US Pat. No. 6,225,198, US 2002/0066401, US Pat. No. 6,207,229, US Pat. No. 6,322,901. Description, US Pat. No. 6,949,206, US Pat. No. 7,572,393, US Pat. No. 7,267,865, US Pat. No. 7,374,807, US Patent Application No. 11/299299, and US Pat. No. 6,861,155 Can be mentioned.
QDは、任意の好適な材料、好適には無機材料及びより好適には無機導体又は半導体材料から生成される。好適な半導体材料には、II−VI族、III−V族、IV−VI族及びIV族の半導体を含む、任意の種類の半導体が含まれる。 The QD is generated from any suitable material, preferably an inorganic material and more preferably an inorganic conductor or semiconductor material. Suitable semiconductor materials include any type of semiconductor, including II-VI, III-V, IV-VI and IV semiconductors.
好適な半導体材料には、Si、Ge、Sn、Se、Te、B、C(ダイアモンドを含む。)、P、BN、BP、BAs、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdSeZn、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、BeS、BeSe、BeTe、MgS、MgSe、GeS、GeSe、GeTe、SnS、SnSe、SnTe、PbO、PbS、PbSe、PbTe、CuF、CuCl、CuBr、CuI、Si3N4、Ge3N4、Al2O3、(Al、Ga、In)2(S、Se、Te)3、Al2CO、及び二つ以上のこのような半導体の適切な組合せが含まれるが、これらに限定されない。 Suitable semiconductor materials include Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C (including diamond), P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb. , InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdSeZn, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe , BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si 3 N 4 , Ge 3 N 4 , Al 2 O 3 , (Al, Ga, In) 2 (S, Se, Te) 3, Al 2 O, and include but are more than one suitable combination of such semiconductor, and the like.
本発明においては、次のようなコア/シェル型の量子ドット、例えば、CdSe/ZnS、InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS等も好ましく使用できる。 In the present invention, the following core / shell type quantum dots, for example, CdSe / ZnS, InP / ZnS, PbSe / PbS, CdSe / CdS, CdTe / CdS, CdTe / ZnS and the like can be preferably used.
<量子ドット(QD)含有樹脂層>
QD含有樹脂層には、量子ドットを保持するバインダーとして樹脂を用いることができる。例えば、ポリカーボネート系、ポリアリレート系、ポリスルホン(ポリエーテルスルホンも含む。)系、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、セロファン系、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート等のセルロースエステル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリビニルアルコール系、エチレンビニルアルコール系、シンジオタクティックポリスチレン系、ノルボルネン系、ポリメチルペンテン系、ポリエーテルケトン系、ポリエーテルケトンイミド系、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ナイロン系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂等を挙げることができる。
<Quantum dot (QD) -containing resin layer>
Resin can be used for a QD containing resin layer as a binder holding a quantum dot. For example, polycarbonate, polyarylate, polysulfone (including polyethersulfone), polyester such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate Cellulose esters such as pionate and cellulose acetate butyrate, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, norbornene, polymethylpentene, polyether ketone, polyether ketone imide And acrylic resins such as polyamide resins, fluororesins, nylon resins, and polymethyl methacrylate.
QD含有樹脂層は、厚さが50〜200μmの範囲内であることが好ましい。 The QD-containing resin layer preferably has a thickness in the range of 50 to 200 μm.
なお、QD含有樹脂層における量子ドットの含有量は、使用する化合物によって最適量は異なるが、一般的には15〜60体積%の範囲内であることが好ましい。 The optimum amount of quantum dots in the QD-containing resin layer varies depending on the compound used, but is generally preferably in the range of 15 to 60% by volume.
<有機EL素子>
本発明のガスバリアー性フィルムを適用する電子デバイスの代表例である有機EL素子は、例えば、透明基板10上に、一対の電極20と、一対の電極20の間に位置する有機機能層30と、有機機能層30を被覆する封止材40と、を備えている。透明基板10に、本発明のガスバリアー性フィルム1を具備している。
<Organic EL device>
An organic EL element which is a representative example of an electronic device to which the gas barrier film of the present invention is applied includes, for example, a pair of
有機機能層30は、少なくとも発光層を備え、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を備えている。
発光層は、発光性の有機化合物を含有し、一方の電極20(陽極)から直接注入されるか又は陽極から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、他方の電極20(陰極)から直接注入されるか又は電子輸送層等を介して注入される電子とが、再結合して発光する。
The organic
The light-emitting layer contains a light-emitting organic compound, and holes injected directly from one electrode 20 (anode) or injected from the anode through a hole transport layer and the like, and the other electrode 20 (cathode) ) Or electrons injected directly through the electron transport layer or the like are recombined to emit light.
有機機能層30や電極20は、大気中の酸素や水等のガスの浸入によって劣化しやすい。このような有機機能層30等の劣化による発光性能の低下を抑えるため、有機EL素子Gは、上述したガスバリアー性フィルム1を基板10として具備しているが、封止材40としてガスバリアー性フィルム1を具備することもできる。
The organic
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
実施例1
《ガスバリアー性フィルムの作製》
下記の方法に従って、ガスバリアー性フィルム1〜19を作製した。
Example 1
<< Production of gas barrier film >>
Gas barrier films 1 to 19 were produced according to the following method.
[ガスバリアー性フィルム1の作製]
<基材の作製>
両面に易接着処理した厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、ルミラー(登録商標)U48、略称:PETフィルム)の両面に、クリアハードコート層1(裏面側)及びクリアハードコート層2(ガスバリアー層形成面側)を下記の方法により形成した。
[Preparation of gas barrier film 1]
<Preparation of base material>
Clear hard coat layer 1 (back side) and clear
(クリアハードコート層の形成)
上記PETフィルムの裏面側(ガスバリアー層を形成する面とは反対側の面)に、UV硬化型樹脂(アイカ工業株式会社製、品番:Z731L)を乾燥層厚が0.5μmになるように湿式塗布方式により塗布した後、形成した塗膜を80℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量0.5J/cm2の条件で硬化を行い、裏面側のクリアハードコート層1を形成した。
(Formation of clear hard coat layer)
A UV curable resin (manufactured by Aika Industry Co., Ltd., product number: Z731L) is applied to the back side of the PET film (the side opposite to the side on which the gas barrier layer is formed) so that the dry layer thickness is 0.5 μm. After coating by the wet coating method, the formed coating film is dried at 80 ° C., and then cured in air using a high-pressure mercury lamp under the condition of an irradiation energy amount of 0.5 J / cm 2 to clear the back side. Hard coat layer 1 was formed.
次いで、PETフィルムの表面側(ガスバリアー層を形成する面)に、JSR株式会社製のUV硬化型樹脂「オプスター(登録商標)Z7527」を用い、乾燥層厚が2μmになるように、湿式塗布方式で塗布した後、80℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量0.5J/cm2の条件で硬化を行い、表面側に厚さ2μmのクリアハードコート層2を形成した。 Next, using UV curable resin “OPSTAR (registered trademark) Z7527” manufactured by JSR Corporation on the surface side of the PET film (surface on which the gas barrier layer is formed), wet coating so that the dry layer thickness is 2 μm. After coating by the method, it is dried at 80 ° C., and then cured under a condition of irradiation energy of 0.5 J / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in the air, and a clear hard coat layer having a thickness of 2 μm on the surface side. 2 was formed.
<ガスバリアー層1の形成>
(非遷移金属(M1)を含有する領域の形成)
基材のクリアハードコート層2を形成した面側に、気相法・スパッタ(キヤノンアネルバ社製のマグネトロンスパッタ装置、型式EB1100)により、ガスバリアー層を構成する非遷移金属(M1)を含有する領域を形成した。用いたスパッタ装置は、2元同時スパッタが可能なものである。
<Formation of gas barrier layer 1>
(Formation of region containing non-transition metal (M1))
A non-transition metal (M1) constituting a gas barrier layer is contained on the surface side of the substrate on which the clear
ここで、ターゲットとして多結晶Siターゲットを用い、プロセスガスとしてArとO2との混合ガスを用いて、DCスパッタにより、層厚900nmとなるように成膜した。スパッタ電源パワーは5.0W/cm2とし、成膜圧力は0.4Paとした。成膜は、組成がSiO2となるように酸素分圧を調整することにより行った。なお、事前にガラス基板を用いた成膜を行い、酸素分圧を調整することにより組成の条件出しを行い、表層から深さ10nm近傍の組成がSiO2となる条件を見出し、その条件を適用した。また、層厚に関しては、100〜300nmの範囲で成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定することで層厚を調整した。 Here, a polycrystalline Si target was used as a target, and a mixed gas of Ar and O 2 was used as a process gas, so that the layer thickness was 900 nm by DC sputtering. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. Film formation was performed by adjusting the oxygen partial pressure so that the composition was SiO 2 . In addition, film formation using a glass substrate is performed in advance, and the condition of the composition is determined by adjusting the oxygen partial pressure. The condition where the composition near the depth of 10 nm from the surface layer becomes SiO 2 is found, and the condition is applied. did. In addition, regarding the layer thickness, after taking the data of the change in the layer thickness with respect to the film formation time in the range of 100 to 300 nm and calculating the layer thickness formed per unit time, the film formation time is set to the set layer thickness. The layer thickness was adjusted by setting.
上記方法により、基材の一方の面側に、組成が非遷移金属酸化物であるSiO2である層を、層厚900nmで形成した。 By the method described above on one surface of the substrate, the composition is a layer which is SiO 2 is a non-transition metal oxide was formed at a layer thickness of 900 nm.
(遷移金属(M2)を含有する領域の形成)
上記形成した非遷移金属(M1)を含有する領域の上に、気相法・スパッタ(キヤノンアネルバ社製のマグネトロンスパッタ装置、型式EB1100)により、遷移金属(M2)を含有する領域を形成した。
(Formation of region containing transition metal (M2))
On the region containing the non-transition metal (M1) formed above, a region containing the transition metal (M2) was formed by a vapor phase method / sputtering (a magnetron sputtering apparatus manufactured by Canon Anelva, model EB1100).
ターゲットとしては、市販の酸素欠損型酸化ニオブターゲット(組成:Nb12O29)を用い、プロセスガスとしてArとO2の混合ガスを用いて、マグネトロンスパッタ装置により、DCスパッタにより、層厚100nmとなるように成膜した。スパッタ電源パワーは5.0W/cm2とし、成膜圧力は0.4Paとした。また、成膜条件において、酸素分圧を12%とした。なお、事前にガラス基板を用いた成膜により、成膜条件において、成膜時間に対する層厚変化のデータを取り、単位時間当たりに成膜される層厚を算出した後、設定層厚となるように成膜時間を設定した。
以上によって、層厚1000nmのガスバリアー層を形成した。
As a target, a commercially available oxygen-deficient niobium oxide target (composition: Nb 12 O 29 ) was used, a mixed gas of Ar and O 2 was used as a process gas, a magnetron sputtering apparatus, DC sputtering, and a layer thickness of 100 nm. The film was formed as follows. The sputtering power source power was 5.0 W / cm 2 and the film forming pressure was 0.4 Pa. Further, the oxygen partial pressure was 12% under the film forming conditions. It should be noted that, by film formation using a glass substrate in advance, data on the layer thickness change with respect to the film formation time is obtained under the film formation conditions, and after calculating the layer thickness formed per unit time, the set layer thickness is obtained. The film formation time was set as follows.
Thus, a gas barrier layer having a layer thickness of 1000 nm was formed.
(A領域、B領域及び混合領域の層厚の測定)
上記方法により形成したガスバリアー層(層厚1000nm)において、A領域、B領域及び混合領域の層厚を測定した。
XPS分析により、ガスバリアー層1の表面側により厚さ方向の組成分布プロファイルを測定した。なお、XPS分析条件は以下の通りである。なお、分析に用いた試料は、試料作製後、20℃・50%RHの環境下で保管した試料を用いた。
(Measurement of layer thickness of A region, B region and mixed region)
In the gas barrier layer (layer thickness 1000 nm) formed by the above method, the layer thicknesses of the A region, the B region, and the mixed region were measured.
The composition distribution profile in the thickness direction was measured on the surface side of the gas barrier layer 1 by XPS analysis. The XPS analysis conditions are as follows. The sample used for the analysis was a sample stored in an environment of 20 ° C. and 50% RH after sample preparation.
〈XPS分析条件〉
・装置:アルバック・ファイ社製QUANTERA SXM
・X線源:単色化Al−Kα
・スパッタイオン:Ar(2keV)
・デプスプロファイル:SiO2換算スパッタ厚さで、所定の厚さ間隔で測定を繰り返し、深さ方向のデプスプロファイルを得た。この厚さ間隔は、1nmとした(深さ方向に1nmごとのデータが得られる)。
・定量:バックグラウンドをShirley法で求め、得られたピーク面積から相対感度係数法を用いて定量した。データ処理は、アルバック・ファイ社製のMultiPakを用いた。なお、分析した元素は、Si(非遷移金属M1)、Nb(遷移金属M2)、O、N、Cである。
<XPS analysis conditions>
・ Device: QUANTERA SXM manufactured by ULVAC-PHI
・ X-ray source: Monochromatic Al-Kα
・ Sputtering ion: Ar (2 keV)
Depth profile: Measurement was repeated at a predetermined thickness interval with a SiO 2 equivalent sputtering thickness to obtain a depth profile in the depth direction. The thickness interval was 1 nm (data every 1 nm is obtained in the depth direction).
Quantification: The background was determined by the Shirley method, and quantified using the relative sensitivity coefficient method from the obtained peak area. For data processing, MultiPak manufactured by ULVAC-PHI was used. The analyzed elements are Si (non-transition metal M1), Nb (transition metal M2), O, N, and C.
得られたデータから、ガスバリアー層の厚さ方向において、(1)Nb(遷移金属M2)の原子数比率が5atom%以上である領域をA領域、(2)Si(非遷移金属M1)の原子数比率が5atom%以上である領域をB領域、(3)Nb(遷移金属M2)の原子数比率に対するSi(非遷移金属M1)の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内であり、当該範囲内の層厚が3nm以上である領域を混合領域と定義して、各領域のそれぞれの層厚を測定した。層厚は、XPS分析におけるスパッタ深さをSiO2換算で表したものである。 From the obtained data, in the thickness direction of the gas barrier layer, (1) the region where the atomic ratio of Nb (transition metal M2) is 5 atom% or more is the A region, and (2) Si (non-transition metal M1). A region having an atomic ratio of 5 atom% or more is a B region, and (3) the ratio of the atomic ratio of Si (non-transition metal M1) to the atomic ratio of Nb (transition metal M2) is 0.02 to 49. The region where the layer thickness within the range is 3 nm or more was defined as a mixed region, and the layer thickness of each region was measured. The layer thickness represents the sputter depth in XPS analysis in terms of SiO 2 .
(混合領域の酸素欠損度指標(2y+3z)/(a+bx)の計算)
混合領域における厚さ方向の(2y+3z)/(a+bx)の値を算出した。ここで、aはSi(M1)の最大価数4、bはNb(M2)の最大価数5である。また、x、y、zは、XPS分析から求めた、M1の原子数比率を1としたときの、M2、O及びNのそれぞれの原子数比率の値である。そして、混合領域における(2y+3z)/(a+bx)の最小値を酸素欠損度指標として求め、当該最小値が1.0未満の場合、混合領域に酸素欠損状態にあると判断した。
(Calculation of oxygen deficiency index (2y + 3z) / (a + bx) in mixed region)
The value of (2y + 3z) / (a + bx) in the thickness direction in the mixed region was calculated. Here, a is the maximum valence 4 of Si (M1), and b is the
[ガスバリアー性フィルム2〜10、17〜19の作製]
ガスバリアー性フィルム1の作製において、非遷移金属(M1)の種類、遷移金属(M2)の種類を表1に記載の種類に変更して、酸素分圧と成膜時間を適宜調整することによって、表1に記載のA領域、B領域及び混合領域の層厚となるように成膜した。なお、ガスバリアー性フィルム17は、非遷移金属(M1)を含有する領域の形成のみ行い、遷移金属(M2)を含有する領域の形成は行わなかった。
なお、Taのスパッタのターゲットには市販の金属Taターゲット、Vのスパッタのターゲットには市販の金属Vターゲット、Alのスパッタのターゲットには市販の金属Alターゲットを用いた。
[Production of
In the production of the gas barrier film 1, by changing the type of non-transition metal (M1) and the type of transition metal (M2) to the types shown in Table 1, and adjusting the oxygen partial pressure and film formation time as appropriate The films were formed to have the layer thicknesses of the A region, the B region, and the mixed region described in Table 1. The gas barrier film 17 only formed a region containing the non-transition metal (M1), and did not form a region containing the transition metal (M2).
A commercially available metal Ta target was used as the Ta sputtering target, a commercially available metal V target was used as the V sputtering target, and a commercially available metal Al target was used as the Al sputtering target.
[ガスバリアー性フィルム11の作製]
ガスバリアー性フィルム1の作製において、遷移金属(M2)を含有する領域の形成方法を、スパッタ法から下記塗布法に変更した以外は同様にしてガスバリアー性フィルム11を作製した。
[Preparation of gas barrier film 11]
In the production of the gas barrier film 1, a gas barrier film 11 was produced in the same manner except that the formation method of the region containing the transition metal (M2) was changed from the sputtering method to the following coating method.
(遷移金属(M2)を含有する領域の形成)
非遷移金属(M1)を含有する領域の上に、Nb(n−OC3H7)5(株式会社高純度化学研究所製)をイソプロパノールで固形分濃度5%まで希釈して、塗布液を調製した。その後、金属(M1)含有層上に、調製した塗布液をバーコーターで塗布した後、乾燥条件として80℃で1分間の乾燥を行った。次いで、乾燥した塗膜に対して、波長172nmのXeエキシマランプを用い、酸素濃度0.1体積%、及び照射エネルギー3.0J/cm2の条件で真空紫外線照射処理を施して、厚さ25nmの遷移金属(M2)含有層を形成した。
(Formation of region containing transition metal (M2))
On the region containing the non-transition metal (M1), Nb (n-OC 3 H 7 ) 5 (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) is diluted with isopropanol to a solid content concentration of 5%. Prepared. Then, after coating the prepared coating liquid on the metal (M1) containing layer with a bar coater, drying was performed at 80 ° C. for 1 minute as a drying condition. Next, the dried coating film was subjected to a vacuum ultraviolet ray irradiation treatment using an Xe excimer lamp with a wavelength of 172 nm under the conditions of an oxygen concentration of 0.1% by volume and an irradiation energy of 3.0 J / cm 2 to obtain a thickness of 25 nm. The transition metal (M2) -containing layer was formed.
[ガスバリアー性フィルム12、13の作製]
ガスバリアー性フィルム1の作製において、非遷移金属(M1)を含有する領域の形成及び遷移金属(M2)を含有する領域の形成について、ターゲットとして多結晶Siターゲット及びNbターゲットを用い、プロセスガスにはArとO2とを用いて、DC方式により共スパッタ法である2元同時スパッタを行って、非遷移金属(M1)と遷移金属金属(M2)を含有する領域を形成した以外は同様にして、ガスバリアー性フィルム12、13を作製した。ガスバリアー性フィルム12は、層厚100nm、ガスバリアー性フィルム13は層厚20nmとなるように、それぞれガスバリアー層を形成した。
[Preparation of gas barrier films 12, 13]
In the production of the gas barrier film 1, the formation of the region containing the non-transition metal (M1) and the formation of the region containing the transition metal (M2) are performed using a polycrystalline Si target and an Nb target as targets, Is the same except that a region containing a non-transition metal (M1) and a transition metal metal (M2) is formed using Ar and O 2 by performing a DC simultaneous sputtering dual sputtering. Thus, gas barrier films 12 and 13 were produced. The gas barrier layer was formed so that the gas barrier film 12 had a layer thickness of 100 nm and the gas barrier film 13 had a layer thickness of 20 nm.
[ガスバリアー性フィルム14〜16の作製]
ガスバリアー性フィルム1の作製において、非遷移金属(M1)を含有する領域(SiO2)の形成方法を、スパッタ法から下記に記載のパーヒドロポリシラザン(略称:PHPS)を用いたエキシマ改質法により形成した以外は同様にして、ガスバリアー性フィルム14〜16を作製した。
[Production of gas barrier films 14 to 16]
In the production of the gas barrier film 1, the method of forming the region (SiO 2 ) containing the non-transition metal (M1) is changed from a sputtering method to an excimer modification method using perhydropolysilazane (abbreviation: PHPS) described below. Gas barrier films 14 to 16 were produced in the same manner except that the film was formed by the above process.
<非遷移金属(M1)を含有する領域の形成:PHPSを用いたエキシマ改質法>
非遷移金属(M1)として、Siを含有するポリシラザンを用い、塗布・改質方式により非遷移金属(M1)含有層を形成した。以下に、塗布条件と改質条件を示す。
<Formation of Region Containing Non-Transition Metal (M1): Excimer Modification Method Using PHPS>
A polysilazane containing Si was used as the non-transition metal (M1), and a non-transition metal (M1) -containing layer was formed by a coating / modification method. The coating conditions and the modification conditions are shown below.
(塗布条件)
パーヒドロポリシラザン(PHPS)を20質量%含むジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、NN120−20)と、アミン触媒(N,N,N,N′−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサン(TMDAH))を含むパーヒドロポリシラザンの20質量%のジブチルエーテル溶液(AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、NAX120−20)とを、4:1(質量比)の割合で混合して塗布液を調製した。
(Application conditions)
A dibutyl ether solution containing 20% by mass of perhydropolysilazane (PHPS, manufactured by AZ Electronic Materials, NN120-20), and an amine catalyst (N, N, N, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane) (TMDAH)) and a 20% by weight dibutyl ether solution (manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., NAX120-20) are mixed at a ratio of 4: 1 (mass ratio) to prepare a coating solution. did.
次いで、グローブボックス内の窒素雰囲気下で、スピンコート法により上記塗布液を乾燥層厚が230nmとなるように塗布し、80℃で10分間乾燥し、非遷移金属(M1)を含有する塗膜を形成した。ガスバリアー性フィルム14の作製では、このように乾燥層厚が230nmとなるように形成した。また、塗布量を調整することによって、ガスバリアー性フィルム15の製造では乾燥層厚が60nmとなるように形成し、ガスバリアー性フィルム16の作製では乾燥層厚が10nmとなるように形成した。
Next, in a nitrogen atmosphere in the glove box, the coating solution is applied by spin coating so that the dry layer thickness is 230 nm, dried at 80 ° C. for 10 minutes, and a coating film containing a non-transition metal (M1) Formed. In the production of the gas barrier film 14, the dry layer thickness was formed to 230 nm in this way. Further, by adjusting the coating amount, the
(エキシマによる改質処理)
次いで、非遷移金属(M1)を含有する塗膜を形成した試料を、波長172nmのXeエキシマランプを有する図4に示す真空紫外線照射装置に設置し、照射エネルギー5.0J/cm2の条件で真空紫外線照射処理を行った。この際、チャンバー内に窒素と酸素とを供給し、照射雰囲気の酸素濃度を0.1体積%に調整した。また、試料を設置するステージ温度を80℃とした。
(Reforming process with excimer)
Next, the sample on which the coating film containing the non-transition metal (M1) was formed was placed in the vacuum ultraviolet irradiation apparatus shown in FIG. 4 having the Xe excimer lamp with a wavelength of 172 nm, and the irradiation energy was 5.0 J / cm 2 . Vacuum ultraviolet irradiation treatment was performed. At this time, nitrogen and oxygen were supplied into the chamber, and the oxygen concentration in the irradiation atmosphere was adjusted to 0.1% by volume. The stage temperature for installing the sample was set to 80 ° C.
図4に示す真空紫外線照射装置(100)において、101は装置チャンバーであり、図示しないガス供給口から内部に窒素と酸素とを適量供給し、図示しないガス排出口から排気することで、チャンバー内部から実質的に水蒸気を除去し、の酸素濃度を所定の濃度に維持することができる。102は172nmの真空紫外光を照射する二重管構造を有するXeエキシマランプ(エキシマランプ光強度:130mW/cm2)、103は外部電極を兼ねるエキシマランプのホルダーである。104は試料ステージである。試料ステージ104は、図示しない移動手段により装置チャンバー101内を水平に所定の速度で往復移動することができる。また、試料ステージ104は図示しない加熱手段により、所定の温度に維持することができる。105はポリシラザン化合物塗布層が形成された試料である。試料ステージが水平移動する際、試料の塗布層表面と、エキシマランプ管面との最短距離が3mmとなるように試料ステージの高さが調整されている。106は遮光板であり、Xeエキシマランプ2のエージング中に試料の塗布層に真空紫外線が照射されないようにしている。
In the vacuum ultraviolet irradiation apparatus (100) shown in FIG. 4,
真空紫外光照射工程で試料塗布層表面に照射されるエネルギーは、浜松ホトニクス社製の紫外線積算光量計:C8026/H8025 UV POWER METERを用い、172nmのセンサヘッドを用いて測定した。測定に際しては、Xeエキシマランプ管面とセンサヘッドの測定面との最短距離が、3mmとなるようにセンサヘッドを試料ステージ104中央に設置し、かつ、装置チャンバー101内の雰囲気が、真空紫外光照射工程と同一の酸素濃度となるように窒素と酸素とを供給し、試料ステージ104を0.5m/minの速度で移動させて測定を行った。測定に先立ち、Xeエキシマランプ102の照度を安定させるため、Xeエキシマランプ点灯後に10分間のエージング時間を設け、その後試料ステージを移動させて測定を開始した。
The energy applied to the sample coating layer surface in the vacuum ultraviolet light irradiation step was measured using a 172 nm sensor head using a UV integrating light meter: C8026 / H8025 UV POWER METER manufactured by Hamamatsu Photonics. In the measurement, the sensor head is installed in the center of the
この測定で得られた照射エネルギーを元に、試料ステージの移動速度を調整することで、5.0J/cm2の照射エネルギー量となるように調整した。尚、真空紫外線照射は、10分間のエージング後に行った。 Based on the irradiation energy obtained by this measurement, the moving speed of the sample stage was adjusted to adjust the irradiation energy amount to 5.0 J / cm 2 . The vacuum ultraviolet irradiation was performed after aging for 10 minutes.
<ガスバリアー性の評価:Ca法評価>
以下の測定方法に従って、各ガスバリアー性フィルムの水蒸気透過性(ガスバリアー性)を評価した。
<Evaluation of gas barrier properties: Ca method evaluation>
According to the following measurement method, the water vapor permeability (gas barrier property) of each gas barrier film was evaluated.
下記のようにして作製したCa法評価試料(透過濃度により評価するタイプ)を、85℃、85%RH環境に保存して、一定時間ごとにCaの腐食率を観察した。1時間、5時間、10時間、20時間、それ以降は20時間ごとに観察及び透過濃度測定(任意4点の平均)し、測定した透過濃度が透過濃度初期値の50%未満となった時点の観察時間を求め、これをガスバリアー性の指標とした。500時間の保存で測定した透過濃度が透過濃度初期値の50%以上であった場合は500時間以上とした。 The Ca method evaluation sample (type evaluated by permeation concentration) prepared as described below was stored in an environment of 85 ° C. and 85% RH, and the corrosion rate of Ca was observed at regular intervals. After 1 hour, 5 hours, 10 hours, 20 hours, and after that, observation and transmission density measurement (average of 4 points) every 20 hours, when the measured transmission density is less than 50% of the initial value of transmission density The observation time was obtained and used as an index of gas barrier properties. When the transmission density measured by storage for 500 hours was 50% or more of the initial value of transmission density, it was set to 500 hours or more.
(Ca評価試料の作製)
ガスバリアー性フィルムのガスバリアー層表面をUV洗浄した後、ガスバリアー層面に、封止樹脂層として熱硬化型のシート状接着剤(エポキシ系樹脂)を厚さ20μmで貼合した。これを50mm×50mmのサイズに打ち抜いた後、グローブボックス内に入れて、24時間乾燥処理を行った。
(Preparation of Ca evaluation sample)
After the surface of the gas barrier layer of the gas barrier film was UV washed, a thermosetting sheet-like adhesive (epoxy resin) as a sealing resin layer was bonded to the gas barrier layer surface with a thickness of 20 μm. This was punched out to a size of 50 mm × 50 mm, then placed in a glove box and dried for 24 hours.
50mm×50mmサイズの無アルカリガラス板(厚さ0.7mm)の片面をUV洗浄した。次いで、株式会社エイエルエステクノロジー製の真空蒸着装置を用い、ガラス板の中央に、マスクを介して20mm×20mmのサイズでCaを蒸着した。Caの厚さは80nmとした。Ca蒸着済のガラス板をグローブボックス内に装着し、封止樹脂層を貼合したガスバリアー性フィルムの封止樹脂層面とガラス板のCa蒸着面とを接するように配置し、真空ラミネートにより接着した。この際、110℃の加熱を行った。さらに、接着した試料を110℃に設定したホットプレート上にガラス板を下にして置き、30分間硬化させて、評価用セルを作製した。 One side of a 50 mm × 50 mm non-alkali glass plate (thickness 0.7 mm) was UV cleaned. Then, Ca was vapor-deposited by the size of 20 mm x 20 mm through the mask in the center of the glass plate using the vacuum vapor deposition apparatus made from an EILS technology. The thickness of Ca was 80 nm. A glass plate on which Ca has been deposited is mounted in a glove box, and the sealing resin layer surface of the gas barrier film to which the sealing resin layer is bonded is placed in contact with the Ca deposition surface of the glass plate, and bonded by vacuum lamination. did. At this time, heating at 110 ° C. was performed. Further, the adhered sample was placed on a hot plate set at 110 ° C. with the glass plate facing down, and cured for 30 minutes to produce an evaluation cell.
以上により得られた結果を、以下の評価基準によって評価した。本発明では3以上を合格とした。結果は、表1に示す。
5:500時間以上
4:400時間以上500時間未満
3:300時間以上400時間未満
2:200時間以上300時間未満
1:200時間未満
The results obtained as described above were evaluated according to the following evaluation criteria. In the present invention, 3 or more was considered acceptable. The results are shown in Table 1.
5: 500 hours or more 4: 400 hours or more but less than 500 hours 3: 300 hours or more but less than 400 hours 2: 200 hours or more but less than 300 hours 1: less than 200 hours
<耐屈曲性の評価>
屈曲処理として、上記作製した各ガスバリアー性フィルムについて、半径8mm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て行った。その後、上記と同様の方法で、ガスバリアー性フィルムの水蒸気透過性(ガスバリアー性)を評価した。
そして、透過濃度が透過濃度初期値の50%未満となった時点の観察時間について、屈曲前の観察時間T1と100回屈曲後の観察時間T2としたとき、T2/T1によって得られた結果を、以下の評価基準によって評価した。本発明では3以上を合格とした。結果は、表1に示す。
<Evaluation of bending resistance>
As the bending treatment, each of the gas barrier films produced was repeatedly bent 100 times at an angle of 180 degrees so as to have a radius of curvature of 8 mm. Thereafter, the water vapor permeability (gas barrier property) of the gas barrier film was evaluated by the same method as described above.
Then, regarding the observation time when the transmission density becomes less than 50% of the transmission density initial value, when the observation time T1 before bending and the observation time T2 after 100 times bending are taken, the results obtained by T2 / T1 are Evaluation was made according to the following evaluation criteria. In the present invention, 3 or more was considered acceptable. The results are shown in Table 1.
5:(T2/T1)が、0.95以上
4:(T2/T1)が、0.90以上0.95未満
3:(T2/T1)が、0.85以上0.90未満
2:(T2/T1)が、0.80以上0.85未満
1:(T2/T1)が、0.80未満
5: (T2 / T1) is 0.95 or more 4: (T2 / T1) is 0.90 or more and less than 0.95 3: (T2 / T1) is 0.85 or more and less than 0.90 2: ( T2 / T1) is 0.80 or more and less than 0.85 1: (T2 / T1) is less than 0.80
<評価結果>
表1に示した結果から明らかなように、本発明のガスバリアー性フィルムは、薄くてもガスバリアー性能が高く、かつ耐屈曲性に優れていることが分かった。これに対し、比較例のガスバリアー性フィルムは、いずれかの項目について劣るものであった。
また、比較例のガスバリアー性フィルム19は、ガスバリアー層の層厚を薄くしすぎたため、非遷移金属M1の原子数比率に対する遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内となる領域を、ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上となるように形成できず、混合領域が形成できなかった。
<Evaluation results>
As is apparent from the results shown in Table 1, it was found that the gas barrier film of the present invention has high gas barrier performance and excellent bending resistance even when it is thin. On the other hand, the gas barrier film of the comparative example was inferior in any item.
Moreover, since the gas barrier film 19 of the comparative example made the layer thickness of the gas barrier layer too thin, the value of the ratio of the atomic number ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 was 0.02 to 0.02. The region within the range of 49 could not be formed so as to have a layer thickness of 3 nm or more continuously in the thickness direction of the gas barrier layer, and a mixed region could not be formed.
実施例2
〔評価用デバイス1〜16の作製〕
本発明のガスバリアー性フィルム1〜16を用いて、評価用デバイス1〜16を作製して、本発明のガスバリアー性フィルムが評価デバイスに使用できるかを評価した。図5は、評価用デバイスの構成を示している。評価用デバイスは、図5に示すように、基材201上にCa蒸着層202、電極203、有機ポリマー層204及びガスバリアー層205をこの順に形成することにより、得ることができる。
Example 2
[Production of Evaluation Devices 1 to 16]
Using the gas barrier films 1 to 16 of the present invention, evaluation devices 1 to 16 were prepared, and it was evaluated whether the gas barrier film of the present invention could be used for an evaluation device. FIG. 5 shows the configuration of the evaluation device. The evaluation device can be obtained by forming a Ca
基材201として、厚さ0.7mm、50mm×50mmのサイズの無アルカリガラス板を用いた。
Ca蒸着層202は、基板201の片面をUV洗浄した後、基板201の中央に、マスクを用いて14mm×20mmのサイズでCaを蒸着した。蒸着には、エイエルエステクノロジー社製の真空蒸着装置を用い、Ca蒸着層202の厚さを80nmとした。
As the
The Ca
Ca蒸着に用いたマスクを、電極203形成用のパターンのマスクに交換して、アルミニウムを蒸着し、厚さ200nmの電極203を形成した。電極203により被覆されていないCa蒸着層202の領域のサイズは、10mm×20mmであった。
The mask used for the Ca deposition was replaced with a mask having a pattern for forming the
次に、下記原料の混合物を用いて、有機ポリマー層204をフラッシュ蒸着法により形成した。フラッシュ蒸着時の圧力は3Paとし、UV硬化処理の条件を2J/cm2とした。
1,9−ノナンジオールジアクリレート 75質量部
トリメチロルプロパントリアクリレート 14質量部
フェノキシエチルアクリレート 6質量部
2,4,6−トリメチルベンゾフェノン 5質量部
Next, the
1,9-nonanediol diacrylate 75 parts by weight Trimethylolpropane triacrylate 14 parts by weight Phenoxyethyl acrylate 6 parts by
有機ポリマー層204の形成にはマスクを用い、基板201の中央に26mm×26mmのサイズとなるように形成した。Ca蒸着層202を覆う中央部の22mm×22mmの範囲内においては、厚さが1μmとなるように、この中央部22mm×22mmの範囲より外側においては、厚さが徐々に減少するように、有機ポリマー層204の厚さを調整した。
A mask was used to form the
(ガスバリアー層)
実施例1で作製した本発明のガスバリアー層と同様の組成となるガスバリアー層を、ガスバリアー層基板201中央に36mm×36mmのサイズのガスバリアー層205を形成した。
(Gas barrier layer)
A
<評価結果>
各評価用デバイス1〜16の電極を電気抵抗の測定装置と接続し、電極間の初期抵抗値(単位)を測定した。測定装置と接続したまま、各評価用デバイス1〜16を温度85℃・相対湿度85%RHの環境下に保管し、抵抗値の経時変化を測定した。抵抗値が、初期抵抗値から2倍になった時間(h)を求めた。時間が長いほどガスバリアー性が高いことを示す。ここで、本発明のガスバリアー性フィルムを用いた評価デバイス1〜16は、高いガスバリアー性を有し、評価デバイスに使用できることが分かった。
<Evaluation results>
The electrodes of each of the evaluation devices 1 to 16 were connected to an electrical resistance measuring device, and the initial resistance value (unit) between the electrodes was measured. While being connected to the measuring apparatus, each of the evaluation devices 1 to 16 was stored in an environment of a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85% RH, and a change in resistance value with time was measured. The time (h) when the resistance value was doubled from the initial resistance value was determined. The longer the time, the higher the gas barrier property. Here, it was found that the evaluation devices 1 to 16 using the gas barrier film of the present invention have high gas barrier properties and can be used for the evaluation device.
1 ガスバリアー性フィルム
2 基材
3 ガスバリアー層
A A領域
B B領域
C 混合領域
G 有機EL素子
10 透明基板
20 電極
30 有機機能層
40 封止材
100 真空紫外線照射装置
101 装置チャンバー
102 Xeエキシマランプ
103 エキシマランプのホルダー
104 試料ステージ
105 ポリシラザン化合物塗布層形成試料
106 遮光板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
前記ガスバリアー層が、少なくとも厚さ方向において、非遷移金属M1及び遷移金属M2を含有する混合領域を有し、
前記混合領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率に対する前記遷移金属M2の原子数比率の比の値が、0.02〜49の範囲内、かつ当該範囲内の領域が、前記ガスバリアー層の厚さ方向に連続して層厚3nm以上であり、
前記ガスバリアー層の層厚が、5〜1000nmの範囲内であることを特徴とするガスバリアー性フィルム。 A gas barrier film having a gas barrier layer on a substrate,
The gas barrier layer has a mixed region containing a non-transition metal M1 and a transition metal M2 at least in a thickness direction;
In the mixed region, the ratio of the atomic ratio of the transition metal M2 to the atomic ratio of the non-transition metal M1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 0. The range of 02 to 49, and the region within the range is a layer thickness of 3 nm or more continuously in the thickness direction of the gas barrier layer,
A gas barrier film, wherein the gas barrier layer has a thickness of 5 to 1000 nm.
前記A領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記遷移金属M2の原子数比率が5atom%以上であり、
前記B領域は、前記ガスバリアー層の厚さ方向において、X線光電子分光法によって測定される前記非遷移金属M1の原子数比率が5atom%以上であることを特徴とする請求項1に記載のガスバリアー性フィルム。 The gas barrier layer includes, in the thickness direction, an A region containing the transition metal M2, a B region containing the non-transition metal M1, and the mixed region.
In the region A, the atomic ratio of the transition metal M2 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 5 atom% or more,
2. The B region according to claim 1, wherein the atomic ratio of the non-transition metal M <b> 1 measured by X-ray photoelectron spectroscopy in the thickness direction of the gas barrier layer is 5 atom% or more. Gas barrier film.
化学組成式(1): (M1)(M2)xOyNz
関係式(2): (2y+3z)/(a+bx)<1.0
(ただし式中、M1:非遷移金属、M2:遷移金属、O:酸素、N:窒素、x,y,z:化学量論係数、0.02≦x≦49、0<y、0≦z、a:M1の最大価数、b:M2の最大価数を表す。) The gas barrier film according to claim 7, wherein when the composition of the mixed region is represented by the following chemical composition formula (1), at least a part of the mixed region satisfies the following relational formula (2). .
Chemical composition formula (1): (M1) (M2) x O y N z
Relational expression (2): (2y + 3z) / (a + bx) <1.0
(Wherein, M1: non-transition metal, M2: transition metal, O: oxygen, N: nitrogen, x, y, z: stoichiometric coefficient, 0.02 ≦ x ≦ 49, 0 <y, 0 ≦ z A: maximum valence of M1, b: maximum valence of M2.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015228383A JP2019010731A (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Gas barrier film and electronic device |
PCT/JP2016/084568 WO2017090591A1 (en) | 2015-11-24 | 2016-11-22 | Gas barrier film and electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015228383A JP2019010731A (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Gas barrier film and electronic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019010731A true JP2019010731A (en) | 2019-01-24 |
Family
ID=58764307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015228383A Pending JP2019010731A (en) | 2015-11-24 | 2015-11-24 | Gas barrier film and electronic device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019010731A (en) |
WO (1) | WO2017090591A1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4328937B2 (en) * | 2001-06-29 | 2009-09-09 | 日本ゼオン株式会社 | Deposition method |
JP4274844B2 (en) * | 2003-04-23 | 2009-06-10 | 尾池工業株式会社 | Transparent plastic film laminate |
JP6657588B2 (en) * | 2015-04-17 | 2020-03-04 | 凸版印刷株式会社 | Laminated body and method for producing the same |
-
2015
- 2015-11-24 JP JP2015228383A patent/JP2019010731A/en active Pending
-
2016
- 2016-11-22 WO PCT/JP2016/084568 patent/WO2017090591A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017090591A1 (en) | 2017-06-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2015053405A1 (en) | Method for manufacturing gas barrier film | |
JP2017095758A (en) | Method for producing gas barrier film | |
WO2017090606A1 (en) | Gas barrier film, method for manufacturing same, and electronic device using same | |
WO2017090592A1 (en) | Gas barrier film, and electronic device provided with same | |
JP6720981B2 (en) | Gas barrier film and method for producing the same | |
JP2018140494A (en) | Functional film and electronic device provided with the same | |
WO2017090609A1 (en) | Gas barrier film and electronic device | |
JP6627521B2 (en) | Functional film and method for producing quantum dot (QD) -containing laminated member containing the same | |
WO2017090591A1 (en) | Gas barrier film and electronic device | |
JP6645137B2 (en) | Gas barrier pressure-sensitive adhesive sheet and electronic device having the same | |
WO2017090605A1 (en) | Gas barrier film and electronic device | |
JP2017094576A (en) | Gas barrier film, method for producing the same and electronic device | |
JPWO2017047346A1 (en) | Electronic device and method for sealing electronic device | |
WO2017110463A1 (en) | Gas barrier film and method for manufacturing same | |
WO2017090602A1 (en) | Gas barrier film, and electronic device provided with same | |
JP2018012267A (en) | Gas barrier film and production method of the same | |
JP6747426B2 (en) | Gas barrier film | |
WO2017090579A1 (en) | Multilayer gas barrier film and electronic device | |
WO2017090498A1 (en) | Method for producing gas barrier film | |
WO2017090576A1 (en) | Gas barrier film and electronic device | |
WO2017010249A1 (en) | Gas barrier film | |
WO2017013980A1 (en) | Gas barrier film | |
WO2017090613A1 (en) | Gas barrier film and electronic device | |
WO2017014246A1 (en) | Gas barrier film and method for producing same | |
WO2018021021A1 (en) | Gas barrier membrane, gas barrier film using same, electronic device using said gas barrier membrane or said gas barrier film, and production method for gas barrier membrane |