气体阻隔性膜的制造方法、气体阻隔性膜和电子设备的制造方法_3

文档序号:8416849阅读:来源:国知局
剂等。另外,分散不容易时, 加入金属氧化物微粒、树脂粘结剂和溶剂使用亨舍尔混合机、超级搅拌机等利用了高剪切 力的混合机均匀混合。
[0078] 相对于本发明的导电层的总质量的金属氧化物的含量,只要为上述记载的表面电 阻率值,就没有特别限定,从金属氧化物粒子的分散性、透明性、树脂的膜强度的观点出发, 金属氧化物的含量优选为导电层的总质量的3~80体积%的范围内,特别优选为5~50 体积%的范围内。
[0079] (2. 3)导电层的形成方法
[0080] 本发明的导电层可以如下形成:将使用了上述的树脂和金属氧化物的组合物(导 电层形成用涂布液)利用例如刮刀法、旋涂法、浸渍法、台式涂布(table coat)法、喷雾法、 涂敷器法、帘涂法、模涂法、喷墨法、分配器法等进行湿式涂布,根据需要加入固化剂,进行 加热、照射紫外线而将树脂组合物固化而形成。
[0081] 作为照射紫外线使紫外线固化型树脂固化的方法可以如下进行:使用超高压汞 灯、高压汞灯、低压汞灯、碳弧、金属卤化物灯等作为紫外线照射光源,照射从这些光源发出 的100~400nm的范围、优选200~400nm的范围内的波长区域的紫外线,或者照射从扫描 式、帘型电子束加速器发出的IOOnm以下的波长区域的电子束而进行。
[0082] 本发明的导电层的厚度没有特别限定,优选0. 1~IOym的范围内,特别优选 0. 5~5μπι的范围内。另外,导电层可以为2层以上的构成。
[0083] 本发明的导电层中根据需要可以加入抗氧化剂、增塑剂、消光剂、热塑性树脂等添 加剂。另外,作为使用使树脂溶解或者分散于溶剂而得的导电层形成用涂布液形成导电层 时所使用的溶剂,没有特别限制,可以从以往公知的有机溶剂中适当地选择来使用。
[0084] (2. 4)导电层的表面粗糙度Ra
[0085] 本发明的导电层的表面粗糙度Ra值优选为0. 3~5. Onm的范围内,更优选为 0· 5~3. Onm的范围内。
[0086] 如果导电层的表面粗糙度为0. 3nm以上,则导电层表面具有适度的粗糙度,气体 阻隔层形成时的辊搬运性稳定,能够利用CVD高精度地进行气体阻隔层的形成。另一方面, 如果为5. Onm以下,则能够得到与辊的适度的密合搬运性,能够在不对放电造成影响的情 况下形成具备所希望的气体阻隔性、密合性等的气体阻隔层,因此优选。
[0087] 本发明的导电层的表面粗糙度(Ra)可通过以下的方法进行测定。
[0088] 〈表面粗糙度测定的方法;AFM测定〉
[0089] 表面粗糙度Ra可以使用例如Digital Instruments公司制DI3100作为AFM(原 子间力显微镜),从用具有极小前端半径的触针的检测器连续测定的凹凸的剖面曲线来计 算,具体而言,表面粗糙度Ra利用极小前端半径的触针对测定方向为几十μπι的区间内进 行多次测定,作为与微小的凹凸的振幅相关的粗糙度而求出。
[0090] 〔3〕气体阻隔层
[0091] 本发明的气体阻隔层的特征在于,应用在施加了磁场的辊间形成放电空间的放电 等离子体化学气相生长法,使用含有有机硅化合物的原料气体和氧气作为气体阻隔层的成 膜气体,形成在树脂基材上,含有碳原子、硅原子和氧原子作为气体阻隔层的构成元素。
[0092] 具体而言,是如下方法:在树脂基材的与具有导电层的面相反一侧的面,通过在 一对成膜辊(辊电极)间卷绕,一边向该一对成膜辊间供给成膜气体一边进行等离子体放 电的等离子体化学气相生长法,在树脂基材上形成气体阻隔层。
[0093] 对于本发明的气体阻隔层,使用含有有机硅化合物的原料气体和氧气作为成膜气 体,含有碳、硅和氧作为气体阻隔层的构成元素,并且满足下述所示的(1)~(4)中规定的 碳原子分布图的全部条件是更优选的形式。
[0094] (1)上述气体阻隔层的碳原子比率,在膜厚方向,从上述气体阻隔层的表面到层厚 的89%为止的距离范围内,与距上述表面的距离对应地连续变化。
[0095] (2)气体阻隔层的碳原子比率的最大值,在膜厚方向,从上述气体阻隔层的表面到 层厚的89%为止的距离范围内小于20at%。
[0096] (3)气体阻隔层的碳原子比率,在膜厚方向,在距上述气体阻隔层的表面为层厚的 90~95%的距离范围内(距与树脂基材邻接的面为5~10%的范围内)连续增加。
[0097] (4)气体阻隔层的碳原子比率的最大值,在膜厚方向,在距上述气体阻隔层的表 面为层厚的90~95 %的距离范围内(距与树脂基材邻接的面为5~10 %的范围内)为 20at%以上。
[0098] 本发明中,本发明的气体阻隔层内的碳原子的含有比率的平均值可以通过后述的 XPS深度剖析的测定而求出。
[0099] 以下,对本发明的气体阻隔层的详细内容进行进一步说明。
[0100] (3. 1)气体阻隔层中的碳元素分布
[0101] 本发明的气体阻隔层含有碳原子、硅原子和氧原子作为气体阻隔层的构成元素, 并且在表示气体阻隔层的膜厚方向的距表面的距离与碳原子的量相对于硅原子、氧原子和 碳原子的合计量的比率(碳原子比率)的关系的碳分布曲线中,通过碳原子含量分布满足 上述(1)项~(4)项的全部条件,能够得到挠性(弯曲性)和密合性更优异的气体阻隔性 膜。
[0102] 另外,从兼得气体阻隔性和弯曲性的观点出发,碳原子比率具备在气体阻隔层的 特定区域中具有浓度梯度地连续变化的构成是优选的形式。
[0103] 具有这样的碳原子分布特征的本发明的气体阻隔层中,层内的碳分布曲线优选具 有至少1个极值。另外,更优选具有至少2个极值,特别优选具有至少3个极值。上述碳分 布曲线没有极值时,使得到的气体阻隔性膜的膜弯曲时气体阻隔性变得不充分。另外,这样 具有至少2个或者3个极值时,上述碳分布曲线所具有的1个极值处和与该极值邻接的极 值处的在上述气体阻隔层的膜厚方向距上述气体阻隔层的表面的距离之差的绝对值均优 选为200nm以下,更优选为IOOnm以下。
[0104] 应予说明,本发明中极值是指各元素的原子比率的极大值或者极小值。
[0105] 〈3. 1. 1〉极大值和极小值
[0106] 本发明中极大值是改变距气体阻隔层的表面的距离时元素的原子比率的值从增 加变为减少的点,并且是与该点的元素的原子比率的值相比,从该点使在气体阻隔层的膜 厚方向距气体阻隔层的表面的距离再改变20nm的位置的元素的原子比率的值减少3at% 以上的点。
[0107] 另外,本发明中极小值是改变距气体阻隔层的表面的距离时元素的原子比的值从 减少变为增加的点,并且是与该点的元素的原子比率的值相比,从该点使在气体阻隔层的 膜厚方向距气体阻隔层的表面的距离再改变20nm的位置的元素的原子比的值增加 3at% 以上的点。
[0108] 在本发明的气体阻隔层中,优选形式是本发明的上述(2)项中规定的从表面(与 相接于树脂基材的面相反一侧的面)沿垂直方向到89%为止的范围内的碳元素比率的最 大值小于20at%,以及本发明的上述(4)项中规定的相对于表面在垂直方向的90~95% 范围(与树脂基材邻接的垂直方向5~10%的膜厚区域)内的碳元素比率的最大值为 20at %以上。如上述所规定,作为使碳元素比率为20at %的具体的方法,可以通过选择碳原 子数多的化合物作为原料气体来实现。
[0109] 〈3. L 2〉浓度梯度的连续变化
[0110] 本发明中,优选的形式是气体阻隔层在本发明的上述(1)项中规定的从表面沿垂 直方向到89 %为止的范围具备碳元素比率具有浓度梯度且浓度连续变化的区域;以及在 本发明的上述(3)项中规定的相对于表面在垂直方向的90~95%的范围,换言之从与树脂 基材邻接的面向表面部在层厚方向的5~10%的范围内碳元素比率连续增加。
[0111] 本发明中所说的"碳元素比率的浓度梯度连续变化"是指不包含碳分布曲线中的 碳原子比率不连续变化的部分,具体而言,由蚀刻速度和蚀刻时间计算的本发明的气体阻 隔层在膜厚方向距表面的距离(X,单位:nm)与碳原子比率(C,单位:at% )的关系中,满足 由下述式(Fl)表示的条件。
[0112] 式(Fl)
[0113] (dC/dx)彡 0.5
[0114] (3. 2)气体阻隔层中的各元素分布
[0115] 本发明的气体阻隔层的特征在于,含有碳原子、硅原子和氧原子作为构成元素,以 下说明各自的原子的比率以及最大值和最小值的优选方式。
[0116] 〈3. 2. 1〉碳原子比率的最大值与最小值的关系
[0117] 本发明的气体阻隔层中,进一步优选碳分布曲线中的碳原子比率的最大值与最小 值之差的绝对值为5at%以上。另外,这样的气体阻隔层中,碳原子比率的最大值与最小值 之差的绝对值更优选为6at%以上,特别优选为7at%以上。通过使碳原子比率的最大值与 最小值之差的绝对值为5at %以上,从而使制成的气体阻隔性膜弯曲时,能够防止膜面的龟 裂等的产生,抗弯曲性变得充分。
[0118] 〈3. 2. 2〉氧原子比率的最大值与最小值的关系
[0119] 本发明的气体阻隔层中,氧分布曲线中的最大值与最小值之差的绝对值优选为 at%以上,更优选为6at%以上,特别优选为7at%以上。如果上述绝对值为5at%以上,则 使得到的气体阻隔性膜弯曲时,能够防止膜面的龟裂等的产生,抗弯曲性变得充分。
[0120] 〈3. 2. 3〉硅原子比率的最大值与最小值的关系
[0121] 本发明的气体阻隔层中,硅分布曲线中的最大值与最小值之差的绝对值优选小于 5at %,更优选小于4at %,特别优选小于3at %。如果上述绝对值小于5at %,则得到的气体 阻隔性膜的气体阻隔性能和机械强度变得充分。
[0122] 〈3.2.4〉氧原子+碳原子的合计量的比率
[0123] 本发明的气体阻隔层中,作为在膜厚方向距气体阻隔层表面的距离与氧原子和碳 原子的合计量相对于硅原子、氧原子和碳原子的合计量的比率(称为氧-碳合计的原子比 率)的氧-碳合计的分布曲线(也称为氧碳分布曲线)中,上述氧-碳合计的原子比率的 最大值与最小值之差的绝对值优选小于5at%,更优选小于4at%,特别优选小于3at%。如 果上述绝对值小于5at%,则得到的气体阻隔性膜的气体阻隔性能变得充分。
[0124] 应予说明,关于图3和图4所示的碳原子分布图(硅分布曲线、氧分布曲线和碳分 布曲线)的上述说明中,"硅原子、氧原子和碳原子的合计量"表示硅原子、氧原子和碳原子 的合计的原子数(at数),"碳原子的量"表示碳原子数。本发明中所说的at%表示将硅原 子、氧原子和碳原子的总原子数作为100%时的各原子的原子数比率(原子数% )。另外, 对于图3和图4所示的硅分布曲线、氧分布曲线和氧碳分布曲线的"硅原子的量"和"氧原 子的量"也相同。
[0125] (3. 3) XPS 深度剖析
[0126] 气体阻隔层的膜厚方向的硅分布曲线、氧分布曲线和碳分布曲线以及氧-碳合计 的分布曲线等可以通过所谓的XPS深度剖析测定来制成,XPS深度剖析测定是将X射线光 电子分光法(XPS:Xray Phot oelectron Spectroscopy)的测定和氩等稀有气体离子派射 并用,使试样内部露出并依次进行表面组成分析。
[0127] 通过这样的XPS深度剖析测定而得到的分布曲线例如可以将纵轴作为各元素的 原子比(单位:at%)、将横轴作为蚀刻时间(溅射时间)而制成。应予说明,在这样将横 轴作为蚀刻时间的元素的分布曲线中,因为蚀刻时间与在上述气体阻隔层的膜厚方向距上 述气体阻隔层的表面的距离大体相关,所以作为"在气体阻隔层的膜
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1