JP2005076099A - Method of producing thin film, thin film produced thereby, stacked thin film, transparent plastic film, and organic el element with stacked thin film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明性が高く、水蒸気バリア性に優れ、表面硬度が高く、防汚性の高い薄膜の製造方法に関する。また、プラスチックフィルム基材との密着性の高い薄膜、積層薄膜、透明プラスチックフィルム、及び積層薄膜付き有機EL素子に関する。 The present invention relates to a method for producing a thin film having high transparency, excellent water vapor barrier properties, high surface hardness, and high antifouling properties. The present invention also relates to a thin film having high adhesion to a plastic film substrate, a laminated thin film, a transparent plastic film, and an organic EL element with a laminated thin film.
従来、液晶表示素子、有機EL表示素子、プラズマディスプレイ、電子ペーパー等の電子ディスプレイ素子用基板、あるいはCCD、CMOSセンサー等の電子光学素子用基板、あるいは太陽電池用基板としては、熱安定性、透明性の高さ、水蒸気透過性の低さからガラスが用いられてきた。しかし、最近携帯電話あるいは携帯用の情報端末の普及に伴い、それらの基板用として割れやすく比較的重いガラスに対し、屈曲性に富み、割れにくく軽量な基板が求められるようになった。 Conventionally, as a substrate for an electronic display element such as a liquid crystal display element, an organic EL display element, a plasma display or an electronic paper, or a substrate for an electro-optical element such as a CCD or CMOS sensor, or a substrate for a solar cell, thermal stability, transparent Glass has been used because of its high property and low water vapor permeability. However, with the recent popularization of cellular phones or portable information terminals, there has been a demand for lightweight substrates that are flexible and have a high degree of flexibility with respect to relatively heavy glass that is easily broken.
しかしながら、プラスチックフィルム(基材)を用いた基板は透湿性を有しているため、特に有機エレクトロルミネッセンス表示装置のように、水分や酸素の存在で破壊され、性能が低下してしまう用途には適用が難しく、如何に封止するかが問題になっていた。 However, since the substrate using a plastic film (base material) is moisture permeable, it is destroyed especially in the presence of moisture and oxygen, such as an organic electroluminescence display device, and its performance is reduced. It is difficult to apply, and how to seal is a problem.
こうした水蒸気や酸素の透過を抑制するために、各種ガスの基材透過を抑制する層(ガスバリア膜)を設けることが知られており、そのような層としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸窒化珪素膜、炭化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸窒化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化硼素膜、ダイヤモンドライクカーボン膜などが知られている。また、これらのガスバリア性の高い無機薄膜と柔軟な有機薄膜を積層するガスバリア膜なども知られている(例えば特許文献1参照)。 In order to suppress such permeation of water vapor and oxygen, it is known to provide a layer (gas barrier film) that suppresses permeation of various gases to the base material. Examples of such a layer include a silicon oxide film, a silicon nitride film, A silicon oxynitride film, a silicon carbide film, an aluminum oxide film, an aluminum oxynitride film, a titanium oxide film, a zirconium oxide film, a boron nitride film, a diamond-like carbon film, and the like are known. A gas barrier film in which these inorganic thin films having high gas barrier properties and a flexible organic thin film are laminated is also known (see, for example, Patent Document 1).
これら無機物薄膜を成膜する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法、ゾルゲル法などが知られている。 As a method for forming these inorganic thin films, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, a thermal CVD method, a sol-gel method, and the like are known.
例えば特許文献2では、スパッタリング法によって2mTorr(約2.6×10-6気圧)下でSiC膜を形成し、液晶ディスプレイ用透明フィルムとしている。また特許文献3では、プラズマCVD法によって66Pa(約6.5×10-4気圧)下でSiC膜を形成し、液晶ディスプレイ用透明フィルムとしている。
For example, in
このように、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法等は真空下で製膜されるため、装置が複雑かつ大掛かりであり、生産性が低く、無機酸化物薄膜の付与(塗設)は高価なものとなっていた。 Thus, since vacuum deposition, sputtering, ion plating, plasma CVD, etc. are formed under vacuum, the apparatus is complicated and large, the productivity is low, and the application of an inorganic oxide thin film ( Coating) was expensive.
一方、真空プロセスでない製膜方法としては熱CVD法、ゾルゲル法があるが、熱CVD法は大気圧下では高い製膜温度が必要であり、またゾルゲル法でも製膜後に緻密な膜とするために基材を500℃以上で加熱処理する必要があり、耐熱性の低いプラスチック基材上に成膜する方法としては用いることができなかった。
本発明の目的は、真空プロセスを用いず、生産性の高い方法によって、透明で高いガスバリア性を有する薄膜の製造方法と、それにより造られた透明性が高く、水蒸気バリア性に優れ、表面硬度が高く、接触角が高く、表面の中心線平均粗さが小さい薄膜、積層薄膜、ならびにプラスチック基材などとの密着性に優れた、あるいはこれら薄膜をガスバリア層として用いた透明プラスチックフィルム、及び積層薄膜付き有機EL素子を提供することである。 The purpose of the present invention is to produce a transparent and high gas barrier thin film by a highly productive method without using a vacuum process, and to produce a highly transparent, high water vapor barrier property and surface hardness. Transparent plastic films and laminates that have high contact angle, high contact angle, low surface centerline average roughness and excellent adhesion to thin films, laminated thin films, and plastic substrates, etc., or using these thin films as gas barrier layers An organic EL device with a thin film is provided.
本発明者らは、上記課題に対し鋭意検討を行った結果、ある特定条件下では大気圧下でプラズマCVD法が可能であることを見出し、かつ前記大気圧下でのプラズマCVD法で成膜する材料として炭化珪素系の材料は、ガスバリア性が高く、さらに表面硬度や接触角も良好であって、その製膜速度が真空下でのプラズマCVD法よりも高速であることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies on the above problems, the present inventors have found that a plasma CVD method can be performed under atmospheric pressure under a specific condition, and a film is formed by the plasma CVD method under the atmospheric pressure. As a material to be used, a silicon carbide-based material has a high gas barrier property, has a good surface hardness and a good contact angle, and has found that the film forming speed is higher than that of the plasma CVD method under vacuum. It came to complete.
なお、前記特許文献における炭化珪素膜に関する記載は、例えあってもすべて単層膜に関するものであり、組成の異なるアモルファス炭化珪素膜を積層することについては何ら記載がなく、その製法や特性の詳細は知られていなかった。 In addition, the description regarding the silicon carbide film in the said patent document is all about a single layer film even if it compares, and there is no description about laminating | stacking the amorphous silicon carbide film from which a composition differs, and the detail of the manufacturing method and characteristic Was not known.
すなわち、本発明の目的は、下記〔1〕〜〔13〕のいずれかの構成を採ることにより達成されることがわかった。 That is, it has been found that the object of the present invention is achieved by adopting any one of the following [1] to [13].
〔1〕 大気圧または大気圧近傍の圧力下、対向する電極間に反応性ガスを供給し、高周波電圧をかけることにより、前記反応性ガスを励起状態とし、前記励起状態の反応性ガスに基材を晒すことによって、下記一般式(1)で表わされる組成の水素化アモルファス炭化珪素薄膜を形成することを特徴とする薄膜の製造方法。 [1] A reactive gas is supplied between opposing electrodes under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, and a high-frequency voltage is applied to bring the reactive gas into an excited state, which is based on the reactive gas in the excited state. A method for producing a thin film characterized by forming a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film having a composition represented by the following general formula (1) by exposing the material.
一般式(1) SiCx:H
(式中、xは1.01〜2.0を表す。)
〔2〕 前記高周波電圧が、周波数1kHz〜2500MHzの範囲の交流電圧であり、かつ、供給電力が1W/cm2〜50W/cm2の範囲であることを特徴とする〔1〕に記載の薄膜の製造方法。
General formula (1) SiC x : H
(In the formula, x represents 1.01 to 2.0.)
[2] the high frequency voltage, an AC voltage in the range of frequencies 1KHz~2500MHz, and thin film according to [1], wherein the supply power is in the range of 1W / cm 2 ~50W / cm 2 Manufacturing method.
〔3〕 前記高周波電圧が、周波数1kHz〜1MHzの範囲の交流電圧と、周波数1MHz〜2500MHzの交流電圧を重畳させたものであることを特徴とする〔1〕または〔2〕に記載の薄膜の製造方法。 [3] The thin film according to [1] or [2], wherein the high-frequency voltage is obtained by superimposing an AC voltage in a frequency range of 1 kHz to 1 MHz and an AC voltage in a frequency range of 1 MHz to 2500 MHz. Production method.
〔4〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の薄膜の製造方法によって造られた、透湿度が1.0g/m2/d以下であることを特徴とする薄膜。 [4] A thin film produced by the method for producing a thin film according to any one of [1] to [3] and having a moisture permeability of 1.0 g / m 2 / d or less.
〔5〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の薄膜の製造方法によって造られた、表面の鉛筆硬度が4H以上であることを特徴とする薄膜。 [5] A thin film produced by the method for producing a thin film according to any one of [1] to [3], wherein the surface has a pencil hardness of 4H or more.
〔6〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の薄膜の製造方法によって造られた、表面の水との接触角が80°以上であることを特徴とする薄膜。 [6] A thin film produced by the method for producing a thin film according to any one of [1] to [3], wherein the contact angle with water on the surface is 80 ° or more.
〔7〕 〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の薄膜の製造方法によって造られた、平均表面粗さが1.0nm以下であることを特徴とする薄膜。 [7] A thin film having an average surface roughness of 1.0 nm or less, produced by the method for producing a thin film according to any one of [1] to [3].
〔8〕 透明プラスチックフィルム基材上に、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の薄膜の製造方法によって造られた薄膜、または〔4〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の薄膜、が形成されていることを特徴とする透明プラスチックフィルム。 [8] A thin film produced by the method for producing a thin film according to any one of [1] to [3] on a transparent plastic film substrate, or any one of [4] to [7] A transparent plastic film, characterized in that the thin film described is formed.
〔9〕 大気圧または大気圧近傍の圧力下、対向する電極間に反応性ガスを供給し、高周波電圧をかけることにより、前記反応性ガスを励起状態とし、前記励起状態の反応性ガスに基材を晒すことにより形成された複数の水素化アモルファス炭化珪素積層薄膜であって、より基材面に近い第1の水素化アモルファス炭化珪素薄膜層はSiCx:H(x>1.5)、その上に形成された第2の水素化アモルファス炭化珪素薄膜層はSiCx:H(x<1.5)であることを特徴とする積層薄膜。 [9] A reactive gas is supplied between opposing electrodes under atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure, and a high-frequency voltage is applied to bring the reactive gas into an excited state, which is based on the excited reactive gas. A plurality of hydrogenated amorphous silicon carbide laminated thin films formed by exposing the material, wherein the first hydrogenated amorphous silicon carbide thin film layer closer to the substrate surface is SiC x : H (x> 1.5), A laminated thin film characterized in that the second hydrogenated amorphous silicon carbide thin film layer formed thereon is SiC x : H (x <1.5).
〔10〕 透明プラスチックフィルム基材上に、〔9〕に記載の積層薄膜が形成されていることを特徴とする透明プラスチックフィルム。 [10] A transparent plastic film, wherein the laminated thin film according to [9] is formed on a transparent plastic film substrate.
〔11〕 前記透明プラスチックフィルム基材のガラス転移温度が、180℃以上であることを特徴とする〔8〕または〔10〕に記載の透明プラスチックフィルム。 [11] The transparent plastic film according to [8] or [10], wherein the glass transition temperature of the transparent plastic film substrate is 180 ° C. or higher.
〔12〕 〔8〕、〔10〕、〔11〕のいずれか1項に記載の透明プラスチックフィルム基材が、主としてセルロースエステルから構成されていることを特徴とする透明プラスチックフィルム。 [12] A transparent plastic film, wherein the transparent plastic film substrate according to any one of [8], [10] and [11] is mainly composed of cellulose ester.
〔13〕 〔9〕に記載の積層薄膜が、有機EL素子上に形成されていることを特徴とする積層薄膜付き有機EL素子。 [13] An organic EL device with a laminated thin film, wherein the laminated thin film according to [9] is formed on an organic EL device.
本発明により、真空プロセスを用いず、生産性の高い方法によって、透明で高いガスバリア性を有する薄膜の製造方法と、それにより造られた透明性が高く、水蒸気バリア性に優れ、表面硬度が高く、接触角が高く、表面の中心線平均粗さが小さい薄膜、積層薄膜、ならびにプラスチック基材などとの密着性に優れた、あるいはこれら薄膜をガスバリア層として用いた透明プラスチックフィルム、及び積層薄膜付き有機EL素子を提供することができる。 According to the present invention, a method for producing a transparent thin film having a high gas barrier property by a highly productive method without using a vacuum process, and a high transparency produced thereby, an excellent water vapor barrier property, and a high surface hardness. With a thin film with a high contact angle and a small centerline average roughness on the surface, a laminated thin film, and excellent adhesion to a plastic substrate, or a transparent plastic film using such a thin film as a gas barrier layer, and with a laminated thin film An organic EL element can be provided.
以下本発明を詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below.
近年、液晶或いは有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、電子光学デバイス等においては、割れやすく重いガラスよりも、フレキシブルで可撓性が高く割れにくく軽いプラスチックフィルム(基材)を用いた基板の採用が検討されている。 In recent years, in liquid crystal or organic electroluminescence (EL) display devices, electro-optic devices, etc., the use of a substrate using a plastic film (base material) that is flexible, flexible, hard to break, and lighter than glass that is easy to break. It is being considered.
しかるに、通常生産されているプラスチックフィルムは、水分の透過性が比較的高く、又、その内部に水分を含んでおり、例えばこれを有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いた場合、その水分が徐々に表示装置内に拡散し、拡散した水分の影響により表示装置等の耐久性が低下するというような問題が発生する。 However, normally produced plastic films have a relatively high moisture permeability and contain moisture inside. For example, when this is used in an organic electroluminescence display device, the moisture is gradually displayed. A problem arises in that the durability of the display device or the like decreases due to the diffusion of moisture into the device and the influence of the diffused moisture.
これを避けるため、プラスチックフィルムにある加工を施して水分の透過性を低下させ、又、含水率を下げることで、上記種々の電子デバイスに対応できる基板を得ようという試みがされている。 In order to avoid this, an attempt has been made to obtain a substrate that can cope with the various electronic devices described above by reducing the moisture permeability by applying a certain process to the plastic film and reducing the moisture content.
例えば、プラスチックフィルム基材上に、水蒸気透過性の低い例えばガラス、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸窒化珪素膜、炭化珪素膜、酸化アルミニウム膜、酸窒化アルミニウム膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、窒化硼素膜、ダイヤモンドライクカーボン膜等の薄膜を形成させた複合材料を得る試み等がなされており、中でも酸化珪素膜が多く用いられている。 For example, on a plastic film substrate, for example, glass, silicon oxide film, silicon nitride film, silicon oxynitride film, silicon carbide film, aluminum oxide film, aluminum oxynitride film, titanium oxide film, zirconium oxide film having low water vapor permeability Attempts have been made to obtain a composite material in which a thin film such as a boron nitride film or a diamond-like carbon film is formed, and among these, a silicon oxide film is often used.
しかし、本発明の発明者が検討した結果、たとえば完全な酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(Si3N4)膜を得ることは難しく、実際には少量の水素が混じってアモルファスな構造の水素化アモルファス酸化珪素(a−SiO:H)、水素化アモルファス窒化珪素(a−SiN:H)のような膜となっている。このときこれらの膜の構造欠陥では、Si−OH、Si−NHなどの基が少量存在しており、これらの基が親水性であるため、これらの置換基が順に水蒸気を吸着、拡散を繰り返すことで、わずかながらではあるが、水分を透過させてしまうために高いバリア性を達成できないことが判明した。 However, as a result of investigation by the inventors of the present invention, for example, it is difficult to obtain a complete silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ) film. It is a film such as hydrogenated amorphous silicon oxide (a-SiO: H) or hydrogenated amorphous silicon nitride (a-SiN: H). At this time, in the structural defects of these films, a small amount of groups such as Si—OH and Si—NH are present, and these groups are hydrophilic. Therefore, these substituents sequentially adsorb water vapor and repeat diffusion. As a result, it was proved that a high barrier property could not be achieved because the water permeated, though slightly.
なお、これらSi−OH,Si−NHといった構造欠陥を加熱処理で焼結することで解消しようとすれば、1100〜1400℃の高温が必要であり、プラスチック基材上に形成した薄膜に適用することは不可能な温度である。 In addition, if it is going to eliminate these structural defects, such as Si-OH and Si-NH, by sintering by heat processing, the high temperature of 1100-1400 degreeC is required, and it applies to the thin film formed on the plastic base material. This is an impossible temperature.
一方、完全な結晶性炭化珪素を得ることはさらに難しいことが知られている。酸化珪素、窒化珪素同様に炭化珪素も少量の水素が混じったアモルファスな構造(水素化アモルファス炭化珪素、a−SiC:H)は比較的簡単に得ることができるが、この水素化アモルファス炭化珪素薄膜の構造欠陥はSi−CH−、Si−CH2−、Si−CH3基であり、Si−OHなどよりも縮合が起こりにくく、これらの構造欠陥を焼結によって解消するためには酸化物や窒化物よりも高い、2000℃以上の非常に高い温度が必要とされるためである。 On the other hand, it is known that it is more difficult to obtain completely crystalline silicon carbide. An amorphous structure (hydrogenated amorphous silicon carbide, a-SiC: H) in which silicon carbide is mixed with a small amount of hydrogen as well as silicon oxide and silicon nitride can be obtained relatively easily. This hydrogenated amorphous silicon carbide thin film The structural defects are Si—CH—, Si—CH 2 —, and Si—CH 3 groups, which are less likely to condense than Si—OH and the like. In order to eliminate these structural defects by sintering, This is because a very high temperature of 2000 ° C. or higher, which is higher than that of nitride, is required.
しかし、本発明の発明者が鋭意検討したところ、炭化珪素の構造欠陥を形成する官能基は疎水性であるため、構造欠陥部位があっても水蒸気を吸着せず、結果として酸化珪素薄膜、窒化珪素薄膜、酸窒化珪素薄膜などよりも透湿度を低く抑えられることが判明した。 However, when the inventors of the present invention diligently studied, since the functional group forming the structural defect of silicon carbide is hydrophobic, water vapor is not adsorbed even if there is a structural defect site. As a result, the silicon oxide thin film, nitrided It has been found that the moisture permeability can be suppressed lower than that of a silicon thin film, a silicon oxynitride thin film, or the like.
すなわち、下記一般式(1)で表わされる水素化アモルファス炭化珪素膜が、ガスバリア膜として好ましい。 That is, a hydrogenated amorphous silicon carbide film represented by the following general formula (1) is preferable as the gas barrier film.
一般式(1) SiCx:H
(式中、xは1.01〜2.0を表す。)
なお、本発明では上記一般式(1)で表わされるような、珪素・炭素・水素から構成され、ある程度の構造欠陥を有し結晶化していない薄膜のことを水素化アモルファス炭化珪素(a−SiC:H)薄膜と称することとする。また、:Hは、炭化珪素膜中に微量混入元素として水素が存在していることを示している。
General formula (1) SiC x : H
(In the formula, x represents 1.01 to 2.0.)
In the present invention, a thin film composed of silicon, carbon, and hydrogen and having some structural defects and not crystallized as represented by the general formula (1) is a hydrogenated amorphous silicon carbide (a-SiC). : H) It shall be called a thin film. Further,: H indicates that hydrogen is present as a trace element in the silicon carbide film.
アモルファス炭化珪素膜の珪素原子の割合は、X線光電子分光法(ESCAまたはXPSとも呼ばれる)、X線マイクロ分光法、オージェ電子分光法、ラザホード後方散乱法などにより分析決定される。これらの手法では水素原子の割合を測定することができないが、x=1.0である炭化珪素膜以外ではある程度の割合で水素原子は膜中に存在していると推測される。 The ratio of silicon atoms in the amorphous silicon carbide film is analyzed and determined by X-ray photoelectron spectroscopy (also called ESCA or XPS), X-ray microspectroscopy, Auger electron spectroscopy, Rutherford backscattering, or the like. Although these methods cannot measure the proportion of hydrogen atoms, it is presumed that hydrogen atoms are present in the film in a certain proportion other than the silicon carbide film where x = 1.0.
一般式(1)においてxが小さいほど構造欠陥の少ない炭化珪素であることを表わし、x=1.0で完全な炭化珪素となるが、完全な炭化珪素ではバンドギャップが狭く(2.2〜2.9eV)、薄膜の着色が起こり好ましくない。また、x>2.0以上では、薄膜の欠陥が多すぎ、網目構造が疎となりガスバリア性が低下するため好ましくない。 In general formula (1), the smaller x, the smaller the number of structural defects, and the complete silicon carbide is obtained when x = 1.0. However, the complete silicon carbide has a narrow band gap (2.2 to 2.9 eV), coloring of the thin film occurs unfavorably. Further, when x> 2.0 or more, there are too many defects in the thin film, the network structure becomes sparse, and the gas barrier property is lowered, which is not preferable.
なお、炭化珪素薄膜は上記の通り疎水性であるために、酸化珪素や窒化珪素に比べて接触角が高いために表面に汚れが付着しにくく防汚性に優れ、さらに表面硬度も高いためにプラスチック基材上を保護する膜としても有用である。 Since the silicon carbide thin film is hydrophobic as described above, it has a higher contact angle than silicon oxide and silicon nitride, so that it is difficult for dirt to adhere to the surface, and it has excellent antifouling properties and also has a high surface hardness. It is also useful as a film for protecting a plastic substrate.
また、水素化アモルファス炭化珪素膜単層で各物性を達成する必要はなく、性質の異なる水素化アモルファス炭化珪素薄膜を複数層積層することで、目的とする性能の水素化アモルファス炭化珪素薄膜を得ても良い。 In addition, it is not necessary to achieve each physical property with a single layer of hydrogenated amorphous silicon carbide film. By stacking multiple layers of hydrogenated amorphous silicon carbide thin films with different properties, a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film with the desired performance can be obtained. May be.
特に柔らかい層は応力緩和層としても働くため、柔らかい層と固い層の積層構造とすることで、支持体であるプラスチックフィルムが折り曲げられたりしても全層に亘ってクラックが発生することを防ぎ、ガスバリア性の低下を防ぐ効果があるため、好ましい態様のガスバリア性積層薄膜である。 In particular, since the soft layer also acts as a stress relaxation layer, a laminated structure consisting of a soft layer and a hard layer prevents cracks from occurring in the entire layer even if the plastic film as the support is folded. Since it has an effect of preventing a decrease in gas barrier properties, it is a gas barrier multilayer thin film according to a preferred embodiment.
上記一般式(1)において、xの値を大きく、即ち、x>1.5とすれば比較的柔らかい水素化アモルファス炭化珪素の薄膜を得ることが出来、逆にxの値を小さく、即ちx<1.5とすれば、比較的固い薄膜を形成することが出来る。 In the general formula (1), if the value of x is large, that is, if x> 1.5, a relatively soft hydrogenated amorphous silicon carbide thin film can be obtained, and conversely, the value of x is small, that is, x If <1.5, a relatively hard thin film can be formed.
このようなガスバリア性の水素化アモルファス炭化珪素薄膜を積層する好ましい例としては、たとえば、基材に接する層は密着性を持たせるために柔らかい構造とし、次に基材にガスバリア性を持たせるために固い構造の層(薄膜)とし、さらに応力緩和層として柔らかい層(薄膜)を配し、さらにもう一層ガスバリア層兼ハードコート層として固い構造の層を有する積層薄膜がある。 As a preferred example of laminating such a gas barrier hydrogenated amorphous silicon carbide thin film, for example, the layer in contact with the base material has a soft structure for adhesion, and then the base material has gas barrier property. There is a laminated thin film having a hard structure layer (thin film), a soft layer (thin film) as a stress relaxation layer, and a hard structure layer as a gas barrier layer and a hard coat layer.
この様に基材面にまず柔らかい層、その上に固い層を積層して一組とし、さらに要求性能に応じて、この組み合せを有する薄膜を一段以上積層した構造を有する積層薄膜は、本発明の好ましい態様である。即ち、請求項9に記載されている第1及び第2の水素化アモルファス炭化珪素薄膜層よりなる積層薄膜とは、この組み合わせを有する薄膜を、複数段組み合わせた構成を有する積層薄膜をも含むことはいうまでもない。 In this way, a laminated thin film having a structure in which a soft layer is first laminated on a substrate surface, and a hard layer is laminated thereon to form a set, and further, according to required performance, one or more layers of thin films having this combination are laminated. Is a preferred embodiment. In other words, the first and second laminated hydrogenated amorphous silicon carbide thin film layers described in claim 9 include a laminated thin film having a combination of a plurality of thin films having this combination. Needless to say.
あるいは、その上にさらに最表層として撥水性を有する柔らかい層を設けた構造とした積層薄膜としてもよい。 Or it is good also as a laminated thin film made into the structure which provided the soft layer which has water repellency as the outermost layer on it.
上記の如く、水素化アモルファス炭化珪素膜は単層、または2層以上積層された構成の何れでもよいが、膜全体の厚みの合計は、しなやかさを保ち折り曲げに対する耐性を保つ点で10μm以下が好ましい。 As described above, the hydrogenated amorphous silicon carbide film may be either a single layer or a laminate of two or more layers, but the total thickness of the entire film is 10 μm or less in terms of maintaining flexibility and resistance to bending. preferable.
また1層の厚みは、膜厚が厚いと曲げ応力などがかかった際に応力を緩和できずクラックが発生してしまうため、各層の厚みは500nm以下であることが好ましい。より好ましくは200nm以下である。 The thickness of each layer is preferably 500 nm or less because if the thickness is large, the stress cannot be relieved when bending stress is applied and cracks occur. More preferably, it is 200 nm or less.
〔薄膜の形成〕
次に上記水素化アモルファス炭化珪素膜を成膜する方法について説明する。
[Formation of thin film]
Next, a method for forming the hydrogenated amorphous silicon carbide film will be described.
炭化珪素膜を得る方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法などが知られている。 Known methods for obtaining a silicon carbide film include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, and the like.
しかし、前述のように、水素化アモルファス炭化珪素膜の物性変更を、成膜する原料を変化させずに層構成を自由に変化させることで達成できる製膜方法は、化学的気相成長法(CVD)に限られ、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法などのような物理的気相成長法(PVD)では、同じチャンバー内で性質の違う膜を積層するために原料であるターゲットを変更しなければならず、層構成を変化させることは困難である。またこれらは真空プロセスであるため生産性が低く好ましくない。 However, as described above, the film formation method that can be achieved by changing the physical properties of the hydrogenated amorphous silicon carbide film by freely changing the layer configuration without changing the raw material for film formation is a chemical vapor deposition method ( In the case of physical vapor deposition (PVD) such as vapor deposition, sputtering, ion plating, etc., the target that is the raw material is changed in order to deposit films with different properties in the same chamber. It is difficult to change the layer structure. Moreover, since these are vacuum processes, productivity is low and is not preferable.
したがって、積層薄膜を作製しうる製膜法としてはプラズマCVD法が好ましい。プラズマCVD法では、成膜する基材温度やプラズマに供給する電力、周波数により生成する炭化珪素膜の物性を変化させることが可能である。高温で成膜するほど、あるいは高電力・高周波数の電界をかけるほど固くガスバリア性の高い(xの小さい)膜となり、低温で製膜するほど、あるいは低電力・低周波数の電界をかけるほど柔らかく接触角の高い(xの大きい)膜を造ることができる。 Therefore, a plasma CVD method is preferable as a film forming method capable of producing a laminated thin film. In the plasma CVD method, it is possible to change the physical properties of the silicon carbide film generated depending on the temperature of the substrate to be formed, the power supplied to the plasma, and the frequency. The higher the temperature, the higher the electric field of high power and high frequency, the harder the gas barrier property (small x), and the softer the film is formed at low temperature or the electric field of low power and low frequency. A film having a high contact angle (large x) can be formed.
しかし、公知の特許文献、例えば特開平11−22710号公報、特開2003−25476号公報、また公知の文献 Journal of Applied Polymer Science,P1445(vol.86,2002)では真空に近い減圧下でプラズマCVD法を実施している。 However, in known patent documents, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-22710 and 2003-25476, and in the known document Journal of Applied Polymer Science, P1445 (vol. 86, 2002), plasma is used under reduced pressure close to vacuum. The CVD method is implemented.
しかしながら、発明者らの検討の結果、プラズマCVD法は、特定の条件下においては大気圧または大気圧近傍のガス圧でも可能であることを発見した。大気圧近傍でのプラズマCVD法では、真空下のプラズマCVD法に比べ、減圧にする必要がなく生産性が高いだけでなく、プラズマ密度が高密度であるために製膜速度が速いという効果も見出され、真空下のプラズマCVD法よりも優れた製膜方法であることが明らかとなった。 However, as a result of investigations by the inventors, it has been found that the plasma CVD method is possible even at a gas pressure near or at atmospheric pressure under specific conditions. Compared with the plasma CVD method under vacuum, the plasma CVD method near atmospheric pressure not only requires high pressure and high productivity, but also has the effect that the film forming speed is high because the plasma density is high. As a result, it was found that the film forming method is superior to the plasma CVD method under vacuum.
また、大気圧下のプラズマCVD法によって得られた水素化アモルファス炭化珪素膜は、真空下のプラズマCVD法によって得られた水素化アモルファス炭化珪素膜よりも中心線平均表面粗さ(Ra)が小さい膜が得られるという驚くべき効果が明らかになった。詳細は不明であるが、プラズマ密度が高密度で高いエネルギーが印加され、気相成長した粒子同士の衝突頻度が高いためであると推測している。 Further, the hydrogenated amorphous silicon carbide film obtained by the plasma CVD method under atmospheric pressure has a smaller centerline average surface roughness (Ra) than the hydrogenated amorphous silicon carbide film obtained by the plasma CVD method under vacuum. The surprising effect of obtaining a film was revealed. Although the details are unknown, it is presumed that the plasma density is high and high energy is applied, and the collision frequency between vapor phase grown particles is high.
なお水素化アモルファス炭化珪素膜の中心線平均粗さが小さいと、例えばこの層の上に透明導電膜などを付与する際に、膜厚の均一な透明導電膜を形成でき、面抵抗の低い透明導電膜を形成できるようになる。 When the center line average roughness of the hydrogenated amorphous silicon carbide film is small, for example, when a transparent conductive film or the like is provided on this layer, a transparent conductive film having a uniform film thickness can be formed, and transparent with low surface resistance. A conductive film can be formed.
以下更に、反応性ガスとして有機珪素化合物を用いた大気圧或いは大気圧近傍でのプラズマCVD法を用いた水素化アモルファス炭化珪素からなる膜の形成方法について詳述する。 Hereinafter, a method for forming a film made of hydrogenated amorphous silicon carbide using a plasma CVD method using an organic silicon compound as a reactive gas at or near atmospheric pressure will be described in detail.
本発明の水素化アモルファス炭化珪素膜の形成方法で使用されるプラズマ製膜装置について、図1〜図6に基づいて説明する。図中、符号Fは基材の一例としての長尺フィルムである。 A plasma film forming apparatus used in the method for forming a hydrogenated amorphous silicon carbide film of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, symbol F is a long film as an example of a substrate.
本発明において好ましく用いられる放電プラズマ処理は大気圧又は大気圧近傍で行われる。大気圧近傍とは、20kPa〜110kPaの圧力を表し、更に好ましくは93kPA〜104kPaである。 The discharge plasma treatment preferably used in the present invention is performed at or near atmospheric pressure. The vicinity of atmospheric pressure represents a pressure of 20 kPa to 110 kPa, and more preferably 93 kPa to 104 kPa.
図1は、プラズマ製膜装置に備えられたプラズマ放電処理室の1例を示す。図1のプラズマ放電処理室10において、フィルム状の基材Fは搬送方向(図中、時計回り)に回転するロール電極25に巻き回されながら搬送される。ロール電極25の周囲に固定されている複数の固定電極26はそれぞれ円筒から構成され、ロール電極25に対向させて設置される。
FIG. 1 shows an example of a plasma discharge treatment chamber provided in a plasma film forming apparatus. In the plasma
プラズマ放電処理室10を構成する放電容器11はパイレックス(R)ガラス製の処理容器が好ましく用いられるが、電極との絶縁がとれれば金属製のものを用いることも可能である。例えば、アルミニウム又はステンレスのフレームの内面にポリイミド樹脂等を貼り付けてもよく、該金属フレームにセラミックス溶射を行い絶縁性をとってもよい。
The
ロール電極25に巻き回された基材Fは、ニップローラ15、15で押圧され、ガイドローラ24で規制されて放電容器11内部に確保された放電処理空間に搬送され、放電プラズマ処理され、次いで、ニップローラ16、ガイドローラ27を介して次工程に搬送される。本発明では、真空系ではなくほぼ大気圧に近い圧力下で放電処理により製膜できることから、このような連続工程が可能となり、高い生産性をあげることができる。
The substrate F wound around the
尚、仕切板14、14は前記ニップローラ15、15、または16に近接して配置され基材Fに同伴する空気が放電容器11内に進入するのを抑制する。この同伴される空気は、放電容器11内の気体の全体積に対し、1体積%以下に抑えることが好ましく、0.1体積%以下に抑えることがより好ましい。前記ニップローラ15及び16により、それを達成することが可能である。
In addition, the
尚、放電プラズマ処理に用いられる混合ガスは、給気口12から放電容器11に導入され、処理後のガスは排気口13から排気される。
The mixed gas used for the discharge plasma treatment is introduced into the
ロール電極25はアース電極であり、印加電極である複数の固定電極26との間で放電させ、当該電極間に前述したような反応性ガスを導入してプラズマ状態とし、前記ロール電極25に巻き回しされた長尺フィルム状の基材を前記プラズマ状態の反応性ガスに曝すことによって、反応性ガス由来の膜を形成する。
The
前記電極間には、高いプラズマ密度を得て製膜速度を大きくし、更に炭素含有率を所定割合内に制御するため、高周波電圧で、ある程度大きな電力を供給することが好ましい。具体的には、1kHz以上2500MHz以下の高周波の電圧を印加することが好ましく、さらには1kHz〜1MHzの間のいずれかの周波数の電圧と、1MHz〜2500MHzの間のいずれかの周波数の電圧を重畳して印加することがより好ましい。 Between the electrodes, it is preferable to supply a certain amount of electric power at a high frequency voltage in order to obtain a high plasma density, increase the film forming speed, and control the carbon content within a predetermined ratio. Specifically, it is preferable to apply a high frequency voltage of 1 kHz to 2500 MHz, and further superimpose a voltage of any frequency between 1 kHz and 1 MHz and a voltage of any frequency between 1 MHz and 2500 MHz. More preferably, it is applied.
また、電極間に供給する電力の下限値は、0.1W/cm2以上50W/cm2以下であることが好ましく、0.5W/cm2以上であればより一層好ましい。また、1KHz〜1MHzの周波数の電圧と1MHz〜2500MHzの周波数の電圧を重畳する際には、1MHz〜2500MHzの電圧は1kHz〜1MHzの周波数の電圧よりも小さいことが好ましく、1kHz〜1MHzの電圧の2割〜8割の電圧であることが好ましい。尚、電極における電圧の印加面積(cm2)は放電が起こる範囲の面積のことである。 The lower limit value of the power supplied between the electrodes is preferably 0.1 W / cm 2 or more and 50 W / cm 2 or less, and more preferably 0.5 W / cm 2 or more. In addition, when a voltage having a frequency of 1 kHz to 1 MHz and a voltage having a frequency of 1 MHz to 2500 MHz are superimposed, the voltage of 1 MHz to 2500 MHz is preferably smaller than the voltage having a frequency of 1 kHz to 1 MHz. The voltage is preferably 20% to 80%. The voltage application area (cm 2 ) in the electrode is the area where discharge occurs.
又、電極間に印加する高周波電圧は、断続的なパルス波であっても、連続したサイン波であってもよいが、製膜速度が大きくなることから、サイン波であることが好ましい。 The high-frequency voltage applied between the electrodes may be an intermittent pulse wave or a continuous sine wave, but a sine wave is preferable because the film forming speed increases.
このような電極としては、金属母材上に誘電体を被覆したものであることが好ましい。少なくとも固定電極26とロール電極25のいずれか一方に誘電体を被覆すること、好ましくは、両方に誘電体を被覆することである。誘電体としては、非誘電率が6〜45の無機物であることが好ましい。
Such an electrode is preferably a metal base material coated with a dielectric. At least one of the fixed
電極25、26の一方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体と電極の最短距離、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合の固体誘電体同士の距離としては、いずれの場合も均一な放電を行う観点から、0.3mm〜20mmが好ましく、特に好ましくは1mm±0.5mmである。この電極間の距離は、電極周囲の誘電体の厚さ、印加電圧の大きさを考慮して決定される。
The shortest distance between the solid dielectric and the electrode when a solid dielectric is placed on one of the
又、基材を電極間に載置或いは電極間を搬送してプラズマに曝す場合には、基材を片方の電極に接して搬送出来るロール電極仕様にするだけでなく、更に誘電体表面を研磨仕上げし、電極の表面粗さRmax(JIS B 0601)を10μm以下にすることで誘電体の厚み及び電極間のギャップを一定に保つことができ放電状態を安定化出来る。更に、誘電体の熱収縮差や残留応力による歪みやひび割れをなくし、且つ、ノンポーラスな高精度の無機誘電体を被覆することで大きく耐久性を向上させることができる。
In addition, when the substrate is placed between the electrodes or transported between the electrodes and exposed to plasma, not only is the roll electrode specification that allows the substrate to be transported in contact with one of the electrodes, but also the dielectric surface is polished. By finishing and making the surface roughness Rmax (JIS B 0601) of the
又、金属母材に対する誘電体被覆による電極製作において、前記のように、誘電体を研磨仕上げすることや、電極の金属母材と誘電体間の熱膨張の差をなるべく小さくすることが必要であるので、母材表面に、応力を吸収出来る層として泡混入量をコントロールして無機質の材料をライニングすることが好ましい。特に材質としては琺瑯等で知られる溶融法により得られるガラスであることがよく、更に導電性金属母材に接する最下層の泡混入量を20〜30体積%とし、次層以降を5体積%以下とすることで、緻密且つひび割れ等の発生しない良好な電極ができる。 In addition, in manufacturing electrodes with a dielectric coating on a metal base material, as described above, it is necessary to polish the dielectric and to minimize the difference in thermal expansion between the metal base material of the electrode and the dielectric. Therefore, it is preferable to line the inorganic material on the surface of the base material by controlling the amount of bubbles mixed as a layer capable of absorbing stress. In particular, the material is preferably a glass obtained by a melting method known as cocoon, and the amount of bubbles mixed in the lowermost layer in contact with the conductive metal base material is 20-30% by volume, and the subsequent layers are 5% by volume. By setting it as the following, the favorable electrode which does not generate | occur | produce dense and a crack will be made.
又、電極の母材に誘電体を被覆する別の方法として、セラミックスの溶射を空隙率10vol%以下まで緻密に行い、更にゾルゲル反応により硬化する無機質の材料にて封孔処理を行うことがあげられる。ここでゾルゲル反応の促進には、熱硬化やUV硬化がよく、更に封孔液を希釈し、コーティングと硬化を逐次で数回繰り返すと、より一層無機質化が向上し、劣化のない緻密な電極ができる。 As another method for coating the base material of the electrode with a dielectric, ceramic spraying is performed precisely to a porosity of 10 vol% or less, and further, a sealing treatment is performed with an inorganic material that is cured by a sol-gel reaction. It is done. Here, in order to promote the sol-gel reaction, heat curing or UV curing is good. Further, when the sealing liquid is diluted, and coating and curing are repeated several times in succession, the mineralization is further improved and a dense electrode without deterioration. Can do.
図2(a)及び図2(b)はロール電極25の一例としてロール電極25c、25Cを示したものである。
2A and 2B show
アース電極であるロール電極25cは、図2(a)に示すように、金属等の導電性母材25aに対しセラミックスを溶射後、無機材料を用いて封孔処理したセラミック被覆処理誘電体25bを被覆した組み合わせで構成されているものである。セラミック被覆処理誘電体を1mm被覆し、ロール径を被覆後200mm径となるように製作し、アースとして接地する。溶射に用いるセラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等が好ましく用いられるが、この中でもアルミナが加工しやすいので、更に好ましく用いられる。
As shown in FIG. 2 (a), the
或いは、図2(b)に示すロール電極25Cの様に、金属等の導電性母材25Aへライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体25Bを被覆した組み合わせから構成してもよい。ライニング材としては、珪酸塩系ガラス、硼酸塩系ガラス、リ酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス、亜テルル酸塩ガラス、アルミン酸塩系ガラス、バナジン酸塩ガラスが好ましく用いられるが、この中でもホウ酸塩系ガラスが加工しやすいので、更に好ましく用いられる。
Or you may comprise from the combination which coat | covered the lining process dielectric material 25B which provided the inorganic material by lining to 25 A of conductive base materials, such as a metal, like the
金属等の導電性母材25a、25Aとしては、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属等が挙げられるが、加工の観点からステンレスが好ましい。又、尚、本実施の形態においては、ロール電極の母材は冷却水による冷却手段を有するステンレス製ジャケットロール母材を使用している(不図示)。
Examples of the
更に、ロール電極25c、25C(ロール電極25も同様)は、図示しないドライブ機構により軸部25d、25Dを中心として回転駆動される様に構成されている。
Further, the
図3(a)には固定電極26の概略斜視図を示した。又、固定電極は、円筒形状に限らず、図3(b)の固定電極36の様に角柱型でもよい。円柱型の電極26に比べて、角柱型の電極は放電範囲を広げる効果があるので、形成する膜の性質などに応じて好ましく用いられる。
FIG. 3A shows a schematic perspective view of the fixed
固定電極26、36いずれであっても上記記載のロール電極25c、ロール電極25Cと同様な構造を有する。すなわち、中空のステンレスパイプ26a、36aの周囲を、ロール電極25(25c、25C)同様に、誘電体26b、36bで被覆し、放電中は冷却水による冷却が行えるようになっている。誘電体26b、36bは、セラミック被覆処理誘電体及びライニング処理誘電体のいずれでもよい。
Any of the fixed
尚、固定電極は誘電体の被覆後12φ又は15φとなるように製作され、当該電極の数は、例えば上記ロール電極の円周上に沿って14本設置している。 The fixed electrodes are manufactured so as to have 12φ or 15φ after coating with the dielectric, and the number of the electrodes is set, for example, 14 along the circumference of the roll electrode.
図4には、図3(b)の角型の固定電極36をロール電極25の周りに配設したプラズマ放電処理室30を示した。図4において、図1と同じ部材については同符号を伏して説明を省略する。
FIG. 4 shows a plasma
図5には、図4のプラズマ放電処理室30が設けられたプラズマ製膜装置50を示した。図5において、プラズマ放電処理室30の他に、ガス発生装置51、電源41、電極冷却ユニット55等が装置構成として配置されている。電極冷却ユニット55は、冷却剤の入ったタンク57とポンプ56とからなる。冷却剤としては、蒸留水、油等の絶縁性材料が用いられる。
FIG. 5 shows a plasma
図5、図4のプラズマ放電処理室30内の電極間のギャップは、例えば1mm程度に設定される。
The gap between the electrodes in the plasma
プラズマ放電処理室30内にロール電極25、固定電極36を所定位置に配置し、ガス発生装置51で発生させた混合ガスを流量制御して、給気口12より供給し、放電容器11内をプラズマ処理に用いる混合ガスで充填し不要分については排気口より排気する。
The
次に電源41により固定電極36に電圧を印加し、ロール電極25はアースに接地し、放電プラズマを発生させる。ここでロール状の元巻き基材FFからロール54、54、54を介して基材が供給され、ガイドロール24を介して、プラズマ放電処理室30内の電極間をロール電極25に片面接触した状態で搬送される。このとき放電プラズマにより基材Fの表面が放電処理され、その後にガイドロール27を介して次工程に搬送される。ここで、基材Fはロール電極25に接触していない面のみ放電処理がなされる。
Next, a voltage is applied to the fixed
又、放電時の高温による悪影響を抑制するため、基材の温度を常温(15℃〜25℃)〜250℃未満、更に好ましくは常温〜200℃内で抑えられるように必要に応じて電極冷却ユニット55で冷却する。
Moreover, in order to suppress the bad influence by the high temperature at the time of discharge, the temperature of a base material is normal temperature (15 to 25 degreeC)-less than 250 degreeC, More preferably, electrode cooling is carried out so that it may be suppressed within normal temperature-200 degreeC. Cool by
又、図6は、本発明の膜の形成方法で用いることができるプラズマ製膜装置60であり、電極間に載置できない様な性状、例えば厚みのある基材61上に膜を形成する場合に、予めプラズマ状態にした反応性ガスを基材上に噴射して薄膜を形成するためのものである。レンチキュラーレンズやフレネルレンズ、円筒等、非平面形状の基材上に形成する場合にも、このようなプラズマジェット方式による製膜方法が好ましい。
FIG. 6 shows a plasma
図6のプラズマ製膜装置において、35aは誘電体、35bは金属母材、65は電源である。金属母材35bに誘電体35aを被覆したスリット状の放電空間に、上部から不活性ガス及び反応性ガスからなる混合ガスを導入し、電源65により高周波電圧を印加することにより反応性ガスをプラズマ状態とし、該プラズマ状態の反応性ガスを基材61上に噴射することにより基材61表面に膜を形成する。
In the plasma film-forming apparatus of FIG. 6, 35a is a dielectric, 35b is a metal base material, and 65 is a power source. A mixed gas composed of an inert gas and a reactive gas is introduced from above into a slit-like discharge space in which a
図5の電源41、図6の電源65などの本発明の膜の形成に用いるプラズマ製膜装置の電源としては、特に限定はないが、神鋼電機製高周波電源(3kHz)、神鋼電機製高周波電源(5kHz)、神鋼電機製高周波電源(15kHz)、神鋼電機製高周波電源(50kHz)、ハイデン研究所製高周波電源(連続モード使用、100kHz)、パール工業製高周波電源(200kHz)、パール工業製高周波電源(800kHz)、パール工業製高周波電源(2MHz)、日本電子製高周波電源(13.56MHz)、パール工業製高周波電源(27MHz)、パール工業製高周波電源(150MHz)等を使用できる。また、433MHz、800MHz、1.3GHz、1.5GHz、1.9GHz、2.45GHz、5.2GHz、10GHzを発振する電源を用いてもよい。また2種以上の周波数を重畳して用いても良い。その際の好ましい組み合わせとしては、1kHz〜1MHzの電源と、1MHz〜2500MHzの間の電源を重畳することが好ましい。
The power source of the plasma film forming apparatus used for forming the film of the present invention, such as the
〔薄膜形成材料〕
次に、水素化アモルファス炭化珪素膜を得るために好ましい原料について説明する。水素化アモルファス炭化珪素膜の原料としては、シランガス(SiH4)とメタンガス(CH4)を混合して用いても良いが、メタンガス、シランガスは爆発性があり取り扱いが難しいため、下記一般式(2)で表わされるような有機珪素化合物が好ましい。
[Thin film forming material]
Next, a preferable raw material for obtaining a hydrogenated amorphous silicon carbide film will be described. As a raw material for the hydrogenated amorphous silicon carbide film, silane gas (SiH 4 ) and methane gas (CH 4 ) may be mixed and used. However, since methane gas and silane gas are explosive and difficult to handle, the following general formula (2 An organosilicon compound represented by
一般式(2) SipCqHr
(式中、p、q、rはそれぞれ正の整数である。)
原料化合物にSi,C,H以外の元素があると、生成する薄膜にも混在してしまうことが多く、特に酸素や窒素は、前述の様にSi−OH、Si−NH2のような欠陥構造となり、むしろ水分を通してしまうために、原料となる化合物には含まないことが好ましい。
General formula (2) Si p C q H r
(In the formula, p, q and r are each a positive integer.)
If there are elements other than Si, C and H in the raw material compound, they are often mixed in the resulting thin film, and especially oxygen and nitrogen are defects such as Si—OH and Si—NH 2 as described above. Since it becomes a structure and rather allows moisture to pass through, it is preferably not included in the compound as a raw material.
このような化合物の例としては、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)アセチレン、1,4−ビストリメチルシリル−1,3−ブタジイン、ビス(トリメチルシリル)メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、1−(トリメチルシリル)−1−プロピン、トリス(トリメチルシリル)メタン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、などが好ましい。特に好ましくは、テトラメチルシラン、ヘキサメチルジシランである。 Examples of such compounds are allyltrimethylsilane, benzyltrimethylsilane, bis (trimethylsilyl) acetylene, 1,4-bistrimethylsilyl-1,3-butadiyne, bis (trimethylsilyl) methane, cyclopentadienyltrimethylsilane, phenyl Trimethylsilane, propargyltrimethylsilane, tetramethylsilane, trimethylsilylacetylene, 1- (trimethylsilyl) -1-propyne, tris (trimethylsilyl) methane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, and the like are preferable. Particularly preferred are tetramethylsilane and hexamethyldisilane.
これらの化合物は常温常圧で、気体、液体、固体いずれの状態であっても構わないが、気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。又、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒は、メタノール、エタノール、n−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒が使用出来る。尚、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において、分子状、原子状に分解されるため、影響は殆ど無視することができる。 These compounds may be in the state of gas, liquid, or solid at normal temperature and pressure, but in the case of gas, they can be introduced into the discharge space as they are, but in the case of liquid or solid, heating, bubbling, decompression Vaporized by means such as ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use with a solvent and organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents can be used for a solvent. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence can be almost ignored.
更に、膜中の炭素、水素の含有率を調整するために前記の如く混合ガス中に水素ガス等を混合してもよく、これらの反応性ガスに対して、窒素ガスおよび/または周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等、特に、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられるが、不活性ガスを混合し、混合ガスとしてプラズマ放電発生装置(プラズマ発生装置)に供給することで膜形成を行う。不活性ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、不活性ガスの割合を90.0〜99.9%として反応性ガスを供給する。 Furthermore, in order to adjust the carbon and hydrogen content in the film, hydrogen gas or the like may be mixed into the mixed gas as described above. Nitrogen gas and / or periodic table Group 18 atoms, specifically helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc., particularly helium and argon are preferably used, but an inert gas is mixed and a plasma discharge generator (plasma) is mixed as the mixed gas. The film is formed by supplying to the generator. Although the ratio of the inert gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, the reactive gas is supplied with the ratio of the inert gas being 90.0 to 99.9% with respect to the entire mixed gas.
本発明に係わる水素化アモルファス炭化珪素膜の膜厚は、プラズマ処理の時間を増やしたり、処理回数を重ねること、或いは、混合ガス中の有機金属化合物の分圧を高めることによって調整することができる。 The film thickness of the hydrogenated amorphous silicon carbide film according to the present invention can be adjusted by increasing the plasma treatment time, increasing the number of treatments, or increasing the partial pressure of the organometallic compound in the mixed gas. .
大気圧プラズマCVD法により、炭素含有率の異なる水素化アモルファス炭化珪素膜を積層する方法としては、例えば図1のプラズマ放電処理室の中を基板を搬送させ、ある組成の水素化アモルファス炭化珪素膜を設け、巻き取った後、さらに上記プラズマ放電処理装置の条件を替えて製膜することを必要な回数だけ繰り返す方法、図1のプラズマ放電処理室を複数台用意し、基板を搬送させそれぞれを通過するごとに1層ずつ複数層を設ける方法、基板を複数台のプラズマ放電処理装置に通し、基板の先頭と後尾をつなげ、搬送することにより各プラズマ放電処理装置で層を設けることを複数回行う方法等が挙げられる。 As a method of laminating hydrogenated amorphous silicon carbide films having different carbon contents by atmospheric pressure plasma CVD, for example, a substrate is transported in the plasma discharge treatment chamber of FIG. 1 and a plurality of plasma discharge treatment chambers shown in FIG. 1 are prepared, the substrate is transported, and each of them is transferred. A method of providing a plurality of layers one layer each time it passes, a method in which a substrate is passed through a plurality of plasma discharge processing apparatuses, the top and the bottom of the substrate are connected, and the layers are provided in each plasma discharge processing apparatus multiple times. The method of performing etc. are mentioned.
〔プラスティック基材〕
本発明の水素化アモルファス炭化珪素薄膜を形成するプラスティック基材(樹脂基材)としては、実質的に透明であれば特に限定はなく、具体的には、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、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、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ブチレート、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フタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン類、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、あるいはこれらの樹脂とシリカなどとの有機無機ハイブリッド樹脂等をあげることが出来る。
[Plastic substrate]
The plastic substrate (resin substrate) for forming the hydrogenated amorphous silicon carbide thin film of the present invention is not particularly limited as long as it is substantially transparent. Specifically, polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, Cellulose esters such as polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate phthalate, and cellulose nitrate, or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl Alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyetherketone, polyimide, polyether Rusuruhon, polysulfones, polyether ketones, polyamide, fluorine resin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylates, or can be exemplified organic-inorganic hybrid resins and the like of these resins and silica.
しかし大気圧プラズマCVD法により成膜される水素化アモルファス炭化珪素膜は、製膜温度が高いほどガスバリア性が高くなること、またディスプレイ用透明支持体として透明導電膜の形成等各種加熱プロセスをうけることがあるため、水素化アモルファス炭化珪素膜を形成する樹脂は、高い耐熱性を有していることが好ましい。 However, hydrogenated amorphous silicon carbide films deposited by atmospheric pressure plasma CVD have higher gas barrier properties at higher film forming temperatures and are subjected to various heating processes such as the formation of transparent conductive films as transparent supports for displays. Therefore, the resin forming the hydrogenated amorphous silicon carbide film preferably has high heat resistance.
耐熱性としては、ガラス転移温度が180℃以上であることが好ましい。このうような条件を満たす樹脂基材としては、一部のポリカーボネイト、一部のシクロオレフィンポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、フッ素樹脂、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、またこれらの樹脂とシリカの有機無機ハイブリッド樹脂等が挙げられる。 As the heat resistance, the glass transition temperature is preferably 180 ° C. or higher. Resin base materials that satisfy these conditions include some polycarbonates, some cycloolefin polymers, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyimide, fluororesin, diacetylcellulose, triacetylcellulose, and these resins And organic-inorganic hybrid resin of silica and the like.
なお、樹脂基材のガラス転移温度を測定する方法としてはDSC(示差走査熱量測定)、TMA(熱応力歪み測定)、DMA(動的粘弾性測定)などで測ることができる。 In addition, as a method of measuring the glass transition temperature of the resin base material, it can be measured by DSC (differential scanning calorimetry), TMA (thermal stress strain measurement), DMA (dynamic viscoelasticity measurement) and the like.
これらのうち、高い透明性と低複屈折性、複屈折の正の波長分散特性を有する、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、またこれらとシリカの有機無機ハイブリッド樹脂が好ましい。 Of these, diacetylcellulose, triacetylcellulose, and organic-inorganic hybrid resins of silica and silica having high transparency, low birefringence, and positive birefringence wavelength dispersion characteristics are preferable.
なお有機無機ハイブリッド樹脂(または有機−無機ポリマーコンポジットなどと呼ばれる)とは、有機ポリマーと無機化合物が組み合わされ、双方の特性が付与された材料のことである。有機ポリマーと混合させる無機物を、金属アルコキシドのような液体状態から合成する手法(ゾルゲル法と呼ばれる)を用いることで、生成する無機物の微粒子を可視光の波長以下(〜約750nm以下)のナノスケールで有機物中に分散することが可能となり、光学的にも透明で耐熱性も高い材料が得られるようになっている。 An organic-inorganic hybrid resin (or called an organic-inorganic polymer composite or the like) is a material in which an organic polymer and an inorganic compound are combined to give both characteristics. By using a method of synthesizing an inorganic substance to be mixed with an organic polymer from a liquid state such as a metal alkoxide (referred to as a sol-gel method), the inorganic fine particles to be generated are nanoscale below the wavelength of visible light (up to about 750 nm). Thus, it is possible to disperse in an organic substance, and a material which is optically transparent and has high heat resistance can be obtained.
本発明において、樹脂基材は直接プラズマ雰囲気にさらされるため、対プラズマエッチング層あるいはハードコート層として、片面または両面に下引き層を有していてもよく、下引き層の具体例としては、ポリマーの塗布等により形成された有機層等があげられる。有機層としてはたとえば重合性基を有する有機材料膜に紫外線照射や加熱等の手段で後処理を施した膜を用いることもできる。 In the present invention, since the resin substrate is directly exposed to the plasma atmosphere, it may have an undercoat layer on one side or both sides as a plasma etching layer or a hard coat layer. As a specific example of the undercoat layer, Examples thereof include an organic layer formed by polymer application. As the organic layer, for example, a film obtained by performing post-treatment on an organic material film having a polymerizable group by means such as ultraviolet irradiation or heating can be used.
〔薄膜の適用〕
また、本発明に係わる水素化アモルファス炭化珪素膜は、高いガスバリア性、高い表面硬度、高い撥水性があるため、ディスプレイ用の透明プラスチックフィルム以外にも、これらの特徴を必要とされる物品に対して製膜を行うことで、そのような性能を付与することができる。
[Application of thin film]
In addition, the hydrogenated amorphous silicon carbide film according to the present invention has high gas barrier properties, high surface hardness, and high water repellency. Therefore, in addition to the transparent plastic film for display, it is suitable for articles that require these characteristics. Such performance can be imparted by film formation.
高いガスバリア性を必要とするものとして、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子がある。有機EL素子は、湿気に対し敏感なために封止が必要である。これらの素子を封止する膜としても本発明における水素化アモルファス炭化珪素膜を用いることができる。 An organic electroluminescence (EL) element is one that requires high gas barrier properties. Since organic EL elements are sensitive to moisture, sealing is necessary. The hydrogenated amorphous silicon carbide film of the present invention can also be used as a film for sealing these elements.
なお、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子とも表記する)とは、陽極と陰極の一対の電極の間に発光層を挾持する構造をとる。具体的には、陰極と陽極からなる電極に電流を流した際に発光する有機化合物を含有する層のことを指す。陰極、発光層が水分に弱いため、有機EL素子を形成した後、陰極側の封止膜として、陰極状に直接、あるいはエポキシ樹脂等で封止を行った更にその上に、本発明の水素化アモルファス炭化珪素膜を形成することで、水分の浸透が抑えられ、有機EL表示装置の耐湿性がより一層向上し、ダークスポットの発生、成長を抑制することができ、長寿命の有機EL素子を得ることができる。 Note that an organic electroluminescence element (also referred to as an organic EL element) has a structure in which a light emitting layer is held between a pair of electrodes of an anode and a cathode. Specifically, it refers to a layer containing an organic compound that emits light when an electric current is passed through an electrode composed of a cathode and an anode. Since the cathode and the light emitting layer are vulnerable to moisture, after forming the organic EL element, the cathode side sealing film is sealed directly in the form of a cathode or with an epoxy resin or the like, and further on the hydrogen of the present invention. By forming the amorphous silicon carbide film, moisture permeation can be suppressed, moisture resistance of the organic EL display device can be further improved, generation and growth of dark spots can be suppressed, and a long-life organic EL element Can be obtained.
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定され
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(単層薄膜)
厚さ80μmのジアセチルセルロースフィルムを製膜し、その上にハードコート層を形成し、さらにその上に水素化アモルファス炭化珪素膜を表1に記載の条件で形成した。得られた薄膜塗設プラスティックフィルム試料を下記の如き項目と基準で評価を行った。
Example 1 (single layer thin film)
A diacetylcellulose film having a thickness of 80 μm was formed, a hard coat layer was formed thereon, and a hydrogenated amorphous silicon carbide film was further formed thereon under the conditions described in Table 1. The obtained thin film-coated plastic film samples were evaluated according to the following items and criteria.
〈ジアセチルセルロースフィルムの製膜〉
ミキシングタンクに、エタノール60質量部、塩化メチレン685質量部、ジアセチルセルロース100質量部とを投入し、80℃で加熱しながら撹拌して溶解した。
<Film formation of diacetyl cellulose film>
Into the mixing tank, 60 parts by mass of ethanol, 685 parts by mass of methylene chloride, and 100 parts by mass of diacetylcellulose were added and dissolved by stirring while heating at 80 ° C.
得られたドープ(溶解液)を、バンド流延機を用いて流延し、残留溶媒量が50%となったところでバンド上から剥ぎ取り、ただちにテンターに搬送し、TD方向に30%、ついでMD方向に30%延伸を行ったのち、120℃で乾燥してジアセチルセルロースフィルムを得た。なお膜厚は最終的に80μmとなるように調整して塗布した。 The obtained dope (dissolved solution) was cast using a band casting machine, and when the residual solvent amount reached 50%, it was peeled off from the band and immediately transported to a tenter, followed by 30% in the TD direction. After stretching 30% in the MD direction, it was dried at 120 ° C. to obtain a diacetylcellulose film. The film thickness was adjusted so as to be finally 80 μm.
なお得られたジアセチルセルロースフィルムのガラス転移温度をTMA(熱応力歪み測定装置)で測定したところ、203℃であった。 In addition, it was 203 degreeC when the glass transition temperature of the obtained diacetylcellulose film was measured with TMA (thermal-stress distortion measuring apparatus).
〈クリアハードコート層の作製〉
得られたジアセチルセルロースフィルム上に、下記ハードコート層塗布組成物を3μmの膜厚となるように押出しコーターでコーティングし、ついで80℃に設定された乾燥部で1分間乾燥した後、120mW/cm2で紫外線照射することにより形成した。
<Preparation of clear hard coat layer>
On the obtained diacetylcellulose film, the following hard coat layer coating composition was coated with an extrusion coater so as to have a film thickness of 3 μm, then dried in a drying section set at 80 ° C. for 1 minute, and then 120 mW / cm. It was formed by irradiating with ultraviolet rays at 2 .
なお、このクリアハードコート層を付与したジアセチルセルロースフィルムの透湿度は840g/m2/dであった。 The water vapor permeability of the diacetylcellulose film provided with this clear hard coat layer was 840 g / m 2 / d.
〈クリアハードコート層塗布組成物〉
ジぺンタエリスリトールヘキサアクリレート単量体 60質量部
ジぺンタエリスリトールヘキサアクリレート2量体 20質量部
ジぺンタエリスリトールヘキサアクリレート3量体以上の成分 20質量部
ジメトキシベンゾフェノン 4質量部
酢酸エチル 50質量部
メチルエチルケトン 50質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
〈水素化アモルファス炭化珪素膜の製膜〉
大気圧プラズマCVDによる炭化珪素膜の形成は、それぞれ図4に示すプラズマ放電処理室30を用い、プラズマ発生には13.56MHzの電源として、日本電子社製高周波電源JRF−10000を用いて行い、また100kHzの電源としてハイデン研究所製PHF−2kを用い、水素化アモルファス炭化珪素膜の原料としてはヘキサメチルジシランを用い、下記の構成のガスを20slm、25℃で放電空間に送り込むことで製膜を行った。放電ガス種およびそれ以外の放電条件は、表1に記載した。
<Clear hard coat layer coating composition>
Dipentaerythritol hexaacrylate monomer 60 parts by weight Dipentaerythritol hexaacrylate dimer 20 parts by weight Dipentaerythritol hexaacrylate trimer or higher component 20 parts by
The formation of the silicon carbide film by atmospheric pressure plasma CVD is performed using the plasma
なお、各条件とも最初に製膜時間と膜厚の検量線を作成して製膜速度を算出し、膜厚が100nmとなるように製膜を行った。なお膜厚は、大塚電子社製FE3000を用いて測定した。 In each condition, first, a calibration curve of film formation time and film thickness was created to calculate a film formation speed, and film formation was performed so that the film thickness was 100 nm. The film thickness was measured using FE3000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
放電ガス:ヘリウム、アルゴン、または窒素 99.3体積%
分解ガス:水素 0.5体積%
原料ガス:ヘキサメチルジシラン 0.2体積%
なお、比較例の製膜条件Jは、特開2003−25476号公報の実施例2を参考として、真空ポンプを用いてプラズマ放電処理室を1.9mPaまで減圧したのち、下記の構成のガスを25℃で66Paのガス圧となるように放電空間に送り込むことで、真空プラズマ処理を行った。
Discharge gas: Helium, argon, or nitrogen 99.3% by volume
Cracked gas: 0.5% by volume of hydrogen
Source gas: Hexamethyldisilane 0.2% by volume
Note that the film forming condition J of the comparative example is that the pressure of the plasma discharge treatment chamber is reduced to 1.9 mPa using a vacuum pump with reference to Example 2 of Japanese Patent Laid-Open No. 2003-25476, and then the gas having the following configuration is used. A vacuum plasma treatment was performed by sending the gas into the discharge space at a gas pressure of 66 Pa at 25 ° C.
分解ガス:ヘリウム 95.0体積%
原料ガス:ヘキサメチルジシラン 5.0体積%
〈組成分析〉
VGサイエンティフィック社製のX線光電子分光分析測定機(ESCA)を用いて、珪素、炭素の比率を測定した。
Decomposition gas: Helium 95.0% by volume
Source gas: Hexamethyldisilane 5.0% by volume
<Composition analysis>
The ratio of silicon and carbon was measured using an X-ray photoelectron spectroscopy analyzer (ESCA) manufactured by VG Scientific.
〈水蒸気透過率試験〉
JIS K7129に基づき、イリノイ−インスツルメンツ社製Model7000で測定した。なお、この装置の測定限界は0.005g/m2/dである。
<Water vapor permeability test>
Based on JIS K7129, measurement was performed with a Model 7000 manufactured by Illinois Instruments. The measurement limit of this device is 0.005 g / m 2 / d.
〈表面硬度の測定〉
表面硬度はJIS K5400に記載の、鉛筆硬度法試験に従って行った。評価は鉛筆の芯の硬度、9H〜2Bで表した。
<Measurement of surface hardness>
The surface hardness was measured according to the pencil hardness method test described in JIS K5400. Evaluation was represented by the hardness of a pencil lead, 9H-2B.
〈接触角の測定〉
各サンプルについて、協和界面科学社製の接触角計CA−Wを用いて、23℃、55%の環境下で、水素化アモルファス炭化珪素膜表面の水に対する接触角を測定した。なお、測定はランダムに10カ所について行い、その平均値を求めた。
<Measurement of contact angle>
About each sample, the contact angle with respect to the water of the hydrogenated amorphous silicon carbide film | membrane was measured in 23 degreeC and 55% of environment using the contact angle meter CA-W by Kyowa Interface Science Co., Ltd. In addition, the measurement was performed at 10 locations at random and the average value was obtained.
〈中心線平均表面粗さの測定〉
炭化珪素膜表面を日本電子社製JSM6100を用いて走査型電子顕微鏡写真を撮影し、中心線平均表面粗さRaを算出した。
<Measurement of centerline average surface roughness>
A scanning electron micrograph was taken of the surface of the silicon carbide film using JSM6100 manufactured by JEOL Ltd., and the center line average surface roughness Ra was calculated.
表1から明らかなように、SiC膜の製膜速度は印加電圧、印加周波数などの放電条件ではそれほど大きく変化しないが、放電ガスの条件によって大きく変わることがわかる。減圧下の製膜条件Hの製膜速度よりも大気圧下の製膜条件A〜Gは5〜6倍速かった。これは大気圧下のプラズマ条件の方がプラズマ密度が高いためであると推測される。さらに放電ガス種をHe、Arといった希ガスではなく窒素ガスをもちいた製膜条件H、Iはさらに速い(減圧下Heの放電より約10倍速い)ことがわかる。特に100KHz、13.56MHzの2つの周波数の電圧を重畳したIの条件が最も早かった。これは各放電ガスによってプラズマ中でのイオン、ラジカルのエネルギー、発生密度が異なるために放電ガスによる差が生じると推測される。 As can be seen from Table 1, the deposition rate of the SiC film does not change significantly under discharge conditions such as applied voltage and applied frequency, but varies greatly depending on the conditions of the discharge gas. Film formation conditions A to G under atmospheric pressure were 5 to 6 times faster than the film formation speed under film formation condition H under reduced pressure. This is presumed to be because the plasma conditions under atmospheric pressure have a higher plasma density. Further, it can be seen that the film forming conditions H and I using nitrogen gas instead of rare gas such as He and Ar as discharge gas species are faster (about 10 times faster than discharge under reduced pressure He). In particular, the condition of I in which voltages of two frequencies of 100 KHz and 13.56 MHz were superimposed was the fastest. This is presumed to be caused by differences in discharge gas due to differences in ion and radical energy and generation density in plasma depending on each discharge gas.
また、製膜された膜の化学組成と透湿度との間には、炭素が少ない膜ほど透湿度が小さいという傾向が見られるが、炭素が最も多く残っているAの製膜条件でも1.0g/m2/d以下であり、良好なガスバリア性を有していることがわかる。 Further, between the chemical composition of the film formed and the moisture permeability, a tendency is seen that the moisture permeability becomes smaller as the film has less carbon. It is 0 g / m 2 / d or less, which shows that it has a good gas barrier property.
また同様に製膜された膜の化学組成と接触角、表面硬度も相関がみられ、炭素が少ない膜ほど接触角が低く表面硬度が高く、炭素が多い膜ほど接触角が高く表面硬度が低いという傾向が見られた。 Similarly, the chemical composition, contact angle, and surface hardness of the formed film are also correlated, and the film with less carbon has a lower contact angle and higher surface hardness, and the film with more carbon has a higher contact angle and lower surface hardness. The tendency was seen.
なお表面粗さについては、本発明の製膜条件A〜Iと比較例の減圧下の製膜条件Jとの比較から、本発明の製膜条件の方が明らかに平滑性が高い膜ができている。 As for the surface roughness, the film forming conditions of the present invention clearly show higher smoothness from the comparison of the film forming conditions A to I of the present invention and the film forming condition J of the comparative example under reduced pressure. ing.
以上のように、本発明の放電条件によれば、高い製膜速度と高いガスバリア性を保ちながら、表面硬度や接触角を制御した膜を作ることができ、さらに表面平滑性の高い膜が得られるという効果が得られる。 As described above, according to the discharge conditions of the present invention, a film with controlled surface hardness and contact angle can be produced while maintaining a high film-forming speed and high gas barrier property, and a film with high surface smoothness can be obtained. The effect of being obtained.
実施例2(積層薄膜)
実施例1で柔らかい膜が得られる製膜条件Aと、固い膜が得られる製膜条件Fを、表2に示すような膜厚で交互に連続的に製膜することで、合計膜厚が200nm程度である水素化アモルファス炭化珪素の積層薄膜を有する透明プラスチックフィルム(以下、透明積層フィルムと略すことあり)201〜206を形成した。
Example 2 (Laminated thin film)
The total film thickness is obtained by continuously forming the film forming condition A in which the soft film is obtained in Example 1 and the film forming condition F in which the hard film is obtained alternately with the film thickness as shown in Table 2. Transparent plastic films (hereinafter abbreviated as “transparent laminated film”) 201 to 206 each having a laminated thin film of hydrogenated amorphous silicon carbide having a thickness of about 200 nm were formed.
また、WO00−36665号明細書の内容に従って比較例の透明積層フィルム207を作製した。 Moreover, the transparent laminated film 207 of the comparative example was produced according to the content of WO00-36665 specification.
〈比較例の透明積層フィルム207〉
厚さ80μmのジアセチルセルロースフィルム上に、3μmの厚さのクリアハードコート層を前述の方法に従って成膜し、そのクリアハードコート層上に、WO00/36665号明細書に記載された方法に従ってガスバリア層の製膜を行った。
<Transparent laminated film 207 of comparative example>
A clear hard coat layer having a thickness of 3 μm was formed on a diacetyl cellulose film having a thickness of 80 μm according to the method described above, and a gas barrier layer was formed on the clear hard coat layer according to the method described in WO 00/36665. The film was formed.
真空蒸着装置内に導入ノズルからポリメチルメタクリレート(PMMA)オリゴマーを導入して、これを蒸着したのち、真空蒸着装置から取り出し、乾燥窒素気流下で紫外線を照射して重合させ、PMMA膜を形成した。PMMA膜の厚みは50nmに調整した。この膜上に、酸化珪素をスパッタリングターゲットとするRFスパッタリング法(周波数13.56MHz)を用いて酸化珪素膜を膜厚50nmまで成膜した。更に、上記PMMA膜、酸化珪素膜をそれぞれ50nmの厚みで形成して全4層(200nm厚)の積層膜を形成し、比較例の透明積層フィルム207とした。 A polymethylmethacrylate (PMMA) oligomer was introduced into the vacuum deposition apparatus from the introduction nozzle and deposited, and then removed from the vacuum deposition apparatus and polymerized by irradiation with ultraviolet rays in a dry nitrogen stream to form a PMMA film. . The thickness of the PMMA film was adjusted to 50 nm. On this film, a silicon oxide film was formed to a thickness of 50 nm by an RF sputtering method (frequency: 13.56 MHz) using silicon oxide as a sputtering target. Further, the PMMA film and the silicon oxide film were each formed to a thickness of 50 nm to form a total of four layers (200 nm thickness) to form a transparent laminated film 207 of a comparative example.
得られた透明積層フィルム201〜207の透湿度測定、碁盤目試験を行った。 The obtained transparent laminated films 201 to 207 were subjected to moisture permeability measurement and a cross cut test.
〈碁盤目試験〉
JIS K5400に準拠した碁盤目試験を行った。形成された薄膜の表面に片刃のカミソリの刃を面に対して90度の切り込みを1mm間隔で縦横に11本ずつ入れ、1mm角の碁盤目を100個作製した。この上に市販のセロファンテープを貼り付け、その一端を手でもって垂直にはがし、切り込み線からの貼られたテープ面積に対する薄膜の剥がされた面積の割合を以下のランクで評価した。
<Cross-cut test>
A cross-cut test based on JIS K5400 was performed. On the surface of the thin film formed, 11 single-edged razor blades with 90 ° cuts with respect to the surface were placed 11 by 1 mm vertically and horizontally, and 100 1 mm square grids were produced. A commercially available cellophane tape was affixed on this, and one end of the tape was peeled off vertically by hand, and the ratio of the area where the thin film was peeled to the affixed tape area from the score line was evaluated according to the following rank.
A:全く剥がされなかった
B:剥離された面積割合が10%未満であった
C:剥離された面積割合が10%以上であった
A: not peeled off at all B: peeled area ratio was less than 10% C: peeled area ratio was 10% or more
まず製膜条件A、製膜条件Fの膜を実施例1(100nm厚)と実施例2(200nm厚)で比べると、膜厚が厚くなってもガスバリア性の向上は見られない。単純に膜厚を大きくすれば透湿度が下がるというわけではなく、ある程度以上の膜厚では透湿度を下げる効果は頭打ちになることがわかる。 First, when the films of film forming conditions A and F are compared in Example 1 (100 nm thickness) and Example 2 (200 nm thickness), no improvement in gas barrier properties is observed even when the film thickness is increased. It can be seen that simply increasing the film thickness does not reduce the water vapor transmission rate, but if the film thickness exceeds a certain level, the effect of reducing the water vapor transmission rate reaches its peak.
一方、トータル膜厚を一定(約200nm)として層数を1、2、4、6、8層と多くしていったところ、層数が多いほど透湿度が低減され、効果的なガスバリア層であった。なお比較例の透明積層フィルム207も良好なガスバリア性を有していたが、同じ層数(4層)である本発明の透明積層フィルム204に比べると一桁大きい透湿度であった。 On the other hand, when the total film thickness was constant (about 200 nm) and the number of layers was increased to 1, 2, 4, 6, and 8, the moisture permeability was reduced as the number of layers increased, and an effective gas barrier layer. there were. The transparent laminated film 207 of the comparative example also had good gas barrier properties, but the moisture permeability was an order of magnitude larger than that of the transparent laminated film 204 of the present invention having the same number of layers (4 layers).
また膜の密着性は、比較例の透明積層フィルム207と硬度の高い製膜条件Aの単膜(本発明の透明積層フィルム201)は密着性に劣る膜であったが、本発明のフィルム202〜206は良好な密着性を有していた。 Further, the film adhesion of the film was inferior to that of the transparent laminated film 207 of the comparative example and the single film (film of transparent laminated film 201 of the present invention) having a high film forming condition A, but the film 202 of the present invention. ~ 206 had good adhesion.
実施例3(有機EL素子の作製)
実施例2で作製した本発明の透明積層フィルム201〜206、比較例の透明積層フィルム207上に有機EL素子を作製した。
Example 3 (Preparation of organic EL device)
Organic EL elements were produced on the transparent laminated films 201 to 206 of the present invention produced in Example 2 and the transparent laminated film 207 of the comparative example.
〈透明導電膜の製膜〉
図7に作製した有機EL表示装置の構成を断面図で示す。先ず、透明な基板1として実施例2で作製した透明積層フィルム201〜207を用いて、水素化アモルファス炭化珪素膜を有する面側にスパッタリングターゲットとして酸化インジウムと酸化亜鉛との混合物(Inの原子比In/(In+Zn)=0.80)からなる焼結体をもちい、DCマグネトロンスパッタリング法にて透明導電膜であるIZO(Indium Zinc Oxide)膜を形成した。即ち、スパッタリング装置の真空装置内を1×10-3Pa以下にまで減圧し、アルゴンガスと酸素ガスとの体積比で1000:2.8の混合ガスを真空装置内が1×10-1Paになるまで真空装置内に導入した後、ターゲット印加電圧420V、基板温度60℃でDCマグネトロン法にて透明導電膜であるIZO膜を厚さ250nm形成した。このIZO膜に、パターニングを行いアノード(陽極)2とした後、この透明導電膜を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。
<Film formation of transparent conductive film>
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the configuration of the organic EL display device manufactured. First, using the transparent laminated films 201 to 207 produced in Example 2 as the transparent substrate 1, a mixture of indium oxide and zinc oxide (In atomic ratio as a sputtering target on the surface side having a hydrogenated amorphous silicon carbide film). Using a sintered body made of In / (In + Zn) = 0.80), an IZO (Indium Zinc Oxide) film, which is a transparent conductive film, was formed by a DC magnetron sputtering method. That is, the inside of the vacuum apparatus of the sputtering apparatus is depressurized to 1 × 10 −3 Pa or less, and a mixed gas of 1000: 2.8 in terms of volume ratio of argon gas and oxygen gas is 1 × 10 −1 Pa inside the vacuum apparatus. Then, an IZO film having a thickness of 250 nm was formed as a transparent conductive film by a DC magnetron method at a target applied voltage of 420 V and a substrate temperature of 60 ° C. After patterning this IZO film to make the anode (anode) 2, the transparent support substrate provided with this transparent conductive film is ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. It was.
〈有機EL素子の製膜〉
得られた透明導電膜上に、方形穴あきマスクを介して真空蒸着法により、図7における有機EL層3として、α−NPD層(膜厚25nm)、CBPとIr(ppy)3の蒸着速度の比が100:6の共蒸着層(膜厚35nm)、BC層(膜厚10nm)、Alq3層(膜厚40nm)、フッ化リチウム層(膜厚0.5nm)を順次積層した(図7には詳細に示していない)、更に別のパターンが形成されたマスクを介して、膜厚100nmのアルミニウムからなるカソード(陰極)4を形成した。
<Formation of organic EL element>
On the obtained transparent conductive film, the deposition rate of α-NPD layer (
〈封止〉
このように得られた積層体に、乾燥窒素気流下、図7の基板5として前記と同じ透明積層フィルム201〜207を水素化アモルファス炭化珪素膜側が合わさるように密着させ、周囲を光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)によって封止し、有機EL素子(OLED)301〜307を得た。
<Sealing>
The laminated body thus obtained is brought into close contact with the transparent laminated films 201 to 207 as described above as the substrate 5 in FIG. 7 in a dry nitrogen stream so that the hydrogenated amorphous silicon carbide film side is aligned, and the periphery is photo-curing type bonded. The organic EL elements (OLED) 301 to 307 were obtained by sealing with an agent (Lux Track LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.).
尚、図7では示していないが透明電極及びアルミニウム陰極はそれぞれ端子として取り出せるようにした。 Although not shown in FIG. 7, each of the transparent electrode and the aluminum cathode can be taken out as a terminal.
これらの有機EL素子の発光部について、以下の評価を行った。 The following evaluation was performed about the light emission part of these organic EL elements.
〈評価項目1〉
封入直後に50倍の拡大写真を撮影した。80℃、300時間保存後50倍の拡大写真を撮影し観察されたダークスポットの面積増加率を評価した。
<Evaluation item 1>
Immediately after encapsulation, a 50x magnified photograph was taken. After storage at 80 ° C. for 300 hours, 50 times magnified photograph was taken and the area increase rate of the observed dark spots was evaluated.
〈評価項目2〉
封入直後に50倍の拡大写真を撮影した。素子を45°に折り曲げて元に戻す折り曲げ試験を1000回繰り返した後に、評価項目1と同様の保存試験を行いダークスポット面積の増加率を評価した。
<
Immediately after encapsulation, a 50x magnified photograph was taken. A bending test for bending the element to 45 ° and returning it to the original was repeated 1000 times, and then the same storage test as in Evaluation Item 1 was performed to evaluate the increase rate of the dark spot area.
面積増加率は評価項目1及び2とも以下の基準で評価した。
The area increase rate was evaluated according to the following criteria for both
××:ダークスポットの増加率がOLED307を越える場合
×:ダークスポットの増加率がOLED307の80%以上100%以下
△:ダークスポットの増加率がOLED307の50%以上80%未満
△○:ダークスポットの増加率がOLED307の30%以上50%未満
○:ダークスポットの増加率がOLED307の15%以上30%未満
◎:ダークスポットの増加率がOLED307の15%未満
XX: When the increase rate of the dark spot exceeds the OLED 307 X: The increase rate of the dark spot is 80% or more and 100% or less of the OLED 307 △: The increase rate of the dark spot is 50% or more and less than 80% of the OLED 307 △: Dark spot Increase rate of OLED307 is 30% or more and less than 50% ○: Dark spot increase rate of OLED307 is 15% or more and less than 30% ◎: Dark spot increase rate is less than 15% of OLED307
これらの結果から、柔らかい水素化アモルファス炭化珪素膜と、固い水素化アモルファス炭化珪素膜を交互に積層する層数を多くした有機EL素子(表示装置)ほど、ダークスポットの面積増加率を低く抑えることができることがわかる。 From these results, the organic EL element (display device) in which the number of layers in which the soft hydrogenated amorphous silicon carbide film and the hard hydrogenated amorphous silicon carbide film are alternately stacked increases the area increase rate of the dark spot to be lower. You can see that
また、実施例2の膜の密着性評価(碁盤目試験)の結果と考え合わせると、単層の膜あるいは積層する膜ともに、各層の間の密着性が良いものほどダークスポットの面積増加率を低く抑えることができることがわかる。 When combined with the results of the adhesion evaluation (cross-cut test) of the film of Example 2, both the single-layer film and the laminated film have better adhesion between the layers, and the dark spot area increase rate is higher. It can be seen that it can be kept low.
なお、本実施例には、素子内に水分を吸着或いは水分と反応する材料(例えば酸化バリウム)を封入しなかったが、これらの材料を素子内に封入することを妨げるものではない。 In this embodiment, materials that adsorb moisture or react with moisture (for example, barium oxide) are not enclosed in the device, but this does not prevent the materials from being enclosed in the device.
1、5 基板
2 アノード
3 有機EL層
4 カソード
6 シール材
10、30 プラズマ放電処理室
12 給気口
13 排気口
15、16 ニップローラ
24、27 ガイドローラ
25a、25A、26a、36a 金属等の導電性母材
25b、26b、36b セラミック被覆処理誘電体
25B ライニング処理誘電体
25、25c、25C ロール電極
26、26c、26C、36、36c、36C 電極
41 電源
51 ガス発生装置
55 電極冷却ユニット
F 基材
FF 元巻き基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 5
Claims (13)
一般式(1) SiCx:H
(式中、xは1.01〜2.0を表す。) A reactive gas is supplied between opposing electrodes under a pressure at or near atmospheric pressure, and a high-frequency voltage is applied to bring the reactive gas into an excited state and expose the substrate to the excited reactive gas. Thus, a hydrogenated amorphous silicon carbide thin film having a composition represented by the following general formula (1) is formed.
General formula (1) SiC x : H
(In the formula, x represents 1.01 to 2.0.)
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|---|---|---|---|---|
| JP2009525397A (en) * | 2006-01-30 | 2009-07-09 | ユーロピアン エアロノティック ディフェンス アンド スペース カンパニー イーエーディーエス フランス | Thin film multilayer structure, component including the structure, and method for depositing the structure |
| JP2010001535A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Fujifilm Corp | Method of forming gas barrier film, and gas barrier film |
| JP2011000718A (en) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Lintec Corp | Gas-barrier film and member for electronic devices |
| JP2016519621A (en) * | 2013-03-14 | 2016-07-07 | ユニバーシティ オブ サリー | Carbon fiber reinforced plastic |
-
2003
- 2003-09-02 JP JP2003309820A patent/JP2005076099A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009525397A (en) * | 2006-01-30 | 2009-07-09 | ユーロピアン エアロノティック ディフェンス アンド スペース カンパニー イーエーディーエス フランス | Thin film multilayer structure, component including the structure, and method for depositing the structure |
| JP2010001535A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Fujifilm Corp | Method of forming gas barrier film, and gas barrier film |
| JP2011000718A (en) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Lintec Corp | Gas-barrier film and member for electronic devices |
| JP2016519621A (en) * | 2013-03-14 | 2016-07-07 | ユニバーシティ オブ サリー | Carbon fiber reinforced plastic |
| US10550232B2 (en) | 2013-03-14 | 2020-02-04 | University Of Surrey | Thin film barrier coating for CFRP |
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