JP2016171038A - Method for manufacturing electronic device - Google Patents
Method for manufacturing electronic device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016171038A JP2016171038A JP2015051319A JP2015051319A JP2016171038A JP 2016171038 A JP2016171038 A JP 2016171038A JP 2015051319 A JP2015051319 A JP 2015051319A JP 2015051319 A JP2015051319 A JP 2015051319A JP 2016171038 A JP2016171038 A JP 2016171038A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas barrier
- layer
- film
- transition metal
- metal compound
- 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
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims abstract description 259
- 150000003623 transition metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 111
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 110
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 79
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 67
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 claims description 66
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 58
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 44
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 6
- 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 claims description 6
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 25
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 310
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 258
- 239000010408 film Substances 0.000 description 237
- 239000002585 base Substances 0.000 description 77
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 40
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 40
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 24
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 17
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 17
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 12
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 10
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 10
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 9
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 9
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical class [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- 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 4
- DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 1-butoxybutane Chemical compound CCCCOCCCC DURPTKYDGMDSBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 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
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910021478 group 5 element Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 125000005369 trialkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M caesium fluoride Chemical compound [F-].[Cs+] XJHCXCQVJFPJIK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N n,n,n',n'-tetramethylhexane-1,6-diamine Chemical class CN(C)CCCCCCN(C)C TXXWBTOATXBWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 2
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052727 yttrium 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
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBUKAOOFKZFCGD-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3-tetrafluoropropan-1-ol Chemical compound OCC(F)(F)C(F)F NBUKAOOFKZFCGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIKUBYKUYUSRSM-UHFFFAOYSA-N 3-morpholinopropylamine Chemical compound NCCCN1CCOCC1 UIKUBYKUYUSRSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 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
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 description 1
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000020 Nitrocellulose Substances 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
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 description 1
- DUSBUJMVTRZABV-UHFFFAOYSA-M [O-2].O[Nb+4].[O-2] Chemical group [O-2].O[Nb+4].[O-2] DUSBUJMVTRZABV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000007611 bar coating method Methods 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
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 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
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012700 ceramic precursor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 1
- 229910001849 group 12 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006015 heat resistant resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004050 hot filament vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000025 natural resin Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001220 nitrocellulos Polymers 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N sodium;hydron;carbonate Chemical compound [Na+].OC(O)=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 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
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルムを用い、電子素子本体を常温接合する工程を含む、電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an electronic device, including a step of room-temperature bonding of an electronic element body using a gas barrier film including a transition metal compound-containing layer.
有機エレクトロルミネッセンス素子(有機ELデバイス)、有機太陽電池、有機トランジスタ、無機エレクトロルミネッセンス素子、無機太陽電池(例えばCIGS太陽電池)などの電子デバイスは、使用環境中に存在する酸素および水分に敏感である。例えば、有機ELデバイスを用いてディスプレイや照明装置を構成する場合に、有機材料自体が酸素または水分(水蒸気などを含む)によって変質して、輝度が低下して、ひいては、発光しなくなるといった欠点がある。 Electronic devices such as organic electroluminescent elements (organic EL devices), organic solar cells, organic transistors, inorganic electroluminescent elements, inorganic solar cells (for example, CIGS solar cells) are sensitive to oxygen and moisture present in the environment of use. . For example, when a display or a lighting device is configured using an organic EL device, the organic material itself is deteriorated by oxygen or moisture (including water vapor etc.), the luminance is lowered, and as a result, there is a drawback in that it does not emit light. is there.
電子デバイスを酸素や水分から保護する手段として、例えば、特許文献1には土台用基板と封止用基板とにより、表示部の周囲を常温接合して封止した有機ELデバイスに係る発明が記載されている。 As a means for protecting an electronic device from oxygen and moisture, for example, Patent Document 1 describes an invention relating to an organic EL device in which the periphery of a display unit is sealed at room temperature using a base substrate and a sealing substrate. Has been.
さらに、近年、曲げることが可能で折りたたんだり、巻きつけたりして使用することができるディスプレイなど、フレキシブル性を有する電子デバイスの開発が期待されている。 Furthermore, in recent years, development of flexible electronic devices such as a display that can be bent and folded or wound can be expected.
常温接合は、例えば接着剤等の封止材によって接合した場合に比べて接合部の厚みを極端に薄くでき、接合時の加熱によるデバイスへのダメージも防止できるため、電子デバイスの製造に有利である。しかしながら、特許文献1に記載のような電子デバイスでは、実用に近い条件での繰り返し屈曲、すなわち、小さな屈曲半径で繰り返し屈曲を行った場合、ガスバリア性および発光強度が低下するため、屈曲耐久性が不十分であることを本発明者は見出した。 Room temperature bonding is advantageous for the manufacture of electronic devices because the thickness of the bonded portion can be extremely reduced compared to when bonded by a sealing material such as an adhesive, and damage to the device due to heating during bonding can be prevented. is there. However, in an electronic device as described in Patent Document 1, when repeated bending under practical conditions, that is, when repeated bending is performed with a small bending radius, the gas barrier property and the light emission intensity are lowered, so that the bending durability is low. The inventor has found that this is insufficient.
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、屈曲耐久性に優れた電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an electronic device having excellent bending durability.
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、基材、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルムの表面と主基材の表面とを活性化処理し、前記ガスバリア性フィルムの表面ならびに前記主基材の表面それぞれに接合しろを形成する工程;ならびに前記接合しろ同士を接触させ、常温接合により電子素子本体を封止する工程;を含む、電子デバイスの製造方法によって上記課題が解決されることを見出し、本発明の完成に至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the surface of the gas barrier film including the base material, the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer and the surface of the main base material are activated and bonded to the surface of the gas barrier film and the surface of the main base material, respectively. And a step of forming a margin; and a step of bringing the joining margins into contact with each other and sealing the electronic element body by room temperature bonding. It came to.
本発明によれば、屈曲耐久性に優れた電子デバイスの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the electronic device excellent in bending durability can be provided.
本発明の一形態は、基材、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルムの表面と主基材の表面とを活性化処理し、前記ガスバリア性フィルムの表面ならびに前記主基材の表面それぞれに接合しろを形成する工程;ならびに前記接合しろ同士を接触させ、常温接合により電子素子本体を封止する工程;を含む、電子デバイスの製造方法である。かような製造方法により製造された電子デバイスは、屈曲耐久性に優れる。本発明の技術的範囲を制限するものでは無いが、これは、以下のメカニズムによるものと推測される。 In one embodiment of the present invention, the surface of the gas barrier film including the base material, the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer and the surface of the main base material are activated, and the surface of the gas barrier film and the main base material A method of manufacturing an electronic device, comprising: forming a bonding margin on each of the surfaces; and contacting the bonding margins and sealing an electronic element body by room temperature bonding. The electronic device manufactured by such a manufacturing method is excellent in bending durability. Although it does not restrict | limit the technical scope of this invention, it is estimated that this is based on the following mechanisms.
常温接合による電子デバイスの封止では、接着剤等の剛直な封止材を必要としないため、電子デバイスにフレキシブル性を付与することができる。ここで、電子デバイスを小さい曲率半径で繰り返し折り曲げすると、封止の際に形成された接合部界面が剥離する方向に応力が加わる。屈曲を繰り返していくと、この応力に接合部が耐え切れなくなった時点で、接合部が剥離すると考えられる。一方、本発明者は、驚くべきことに、常温接合による電子素子本体の封止に用いる部材として、遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルムを用いることにより、電子デバイスの屈曲耐性が向上することを見出した。これは、詳細なメカニズムは不明ではあるものの、遷移金属化合物(例えば、第5族元素)は、複数の価数をとることができるため、多様な分子間距離を有する化合物として遷移金属化合物含有層に存在し得る。これにより、ガスバリア性フィルムが柔軟な構造となり、電子デバイスの接合部に負荷される応力を緩和する働きをしているのではないかと推測される。 In sealing an electronic device by room temperature bonding, a rigid sealing material such as an adhesive is not required, so that flexibility can be imparted to the electronic device. Here, when the electronic device is repeatedly bent with a small radius of curvature, stress is applied in a direction in which the interface of the joint formed during sealing peels off. When bending is repeated, it is considered that the joint part peels off when the joint part cannot withstand this stress. On the other hand, the inventor has surprisingly improved the bending resistance of electronic devices by using a gas barrier film containing a transition metal compound-containing layer as a member used for sealing an electronic element body by room temperature bonding. I found. Although the detailed mechanism is unknown, since the transition metal compound (for example, Group 5 element) can have a plurality of valences, the transition metal compound-containing layer is a compound having various intermolecular distances. Can exist. Thereby, it is presumed that the gas barrier film has a flexible structure and functions to relieve stress applied to the joint portion of the electronic device.
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment. In addition, the dimensional ratios in the drawings are exaggerated for convenience of explanation, and may be different from the actual ratios.
本明細書において、範囲を示す「X〜Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20〜25℃)/相対湿度40〜50%の条件で測定する。 In this specification, “X to Y” indicating a range means “X or more and Y or less”. Unless otherwise specified, measurement of operation and physical properties is performed under conditions of room temperature (20 to 25 ° C.) / Relative humidity 40 to 50%.
なお、本明細書においては、「基材、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルム」を、「本発明に係るガスバリア性フィルム」とも称する。 In the present specification, “a gas barrier film including a base material, a gas barrier layer and a transition metal compound-containing layer” is also referred to as “a gas barrier film according to the present invention”.
図1(a)は、本発明の一実施形態に係る製造方法により製造された電子デバイス10の模式断面図である。すなわち、図1に示す電子デバイス10は、主基材11、ガスバリア性フィルム12、主基材11とガスバリア性フィルム12との間に位置する有機EL素子本体13を有する。ガスバリア性フィルム12は、基材12aと、ガスバリア層12bと、遷移金属化合物含有層12cとの積層体からなっており、遷移金属化合物含有層12cが有機EL素子本体13と向き合うように配置されている。なお、ガスバリア性フィルム12は基材12a上に形成されたガスバリア層12bと、ガスバリア層12b上に形成された遷移金属化合物含有層12cとを有するが、本発明に係るガスバリア性フィルムが当該構成に限定されるものでは無く、例えば、基材上に形成された遷移金属化合物含有層と、当該遷移金属化合物含有層上に形成されたガスバリア層とを有する構造であってもよい。 FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an electronic device 10 manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. That is, the electronic device 10 shown in FIG. 1 has a main substrate 11, a gas barrier film 12, and an organic EL element body 13 positioned between the main substrate 11 and the gas barrier film 12. The gas barrier film 12 is composed of a laminate of a base material 12a, a gas barrier layer 12b, and a transition metal compound-containing layer 12c, and is arranged so that the transition metal compound-containing layer 12c faces the organic EL element body 13. Yes. The gas barrier film 12 includes a gas barrier layer 12b formed on the base material 12a and a transition metal compound-containing layer 12c formed on the gas barrier layer 12b. The gas barrier film according to the present invention has this configuration. It is not limited, For example, the structure which has the transition metal compound containing layer formed on the base material and the gas barrier layer formed on the said transition metal compound containing layer may be sufficient.
本実施形態では、有機EL素子本体13の上部に、有機EL素子本体13の一部を被覆するように保護層15が設けられている。そして、主基材11上には、有機EL素子本体13を外部から制御するための引き出し電極14が形成されており、主基材11(および引き出し電極14)と、ガスバリア性フィルム12との間には、ケイ素膜16が形成されている。主基材11とガスバリア性フィルム12とがケイ素膜16を介して接合されることにより、有機EL素子本体13は封止されている。すなわち、主基材11および主基材11上に形成された引き出し電極14と、ガスバリア性フィルム12を構成する遷移金属化合物含有層12cとの界面において、ケイ素膜16を介して、主基材11(および引き出し電極14)とガスバリア性フィルム12とが接合されている。電子デバイス10では遷移金属化合物含有層12cが有機EL素子本体13と対向するように配置されているが、基材12aと有機EL素子本体13とが対向するように配置されてもよい。この場合、主基材に形成された引き出し電極と、ガスバリア性フィルムを構成する基材との界面において、必要に応じて形成されるケイ素膜を介して、主基材とガスバリア性フィルムとが接合されることとなる。なお、主基材11とガスバリア性フィルム12との間にはケイ素膜16が形成されているが、本発明に係る製造方法では、ケイ素膜を形成せずに、主基材とガスバリア性フィルムとで電子素子本体を封止しても良い。 In the present embodiment, a protective layer 15 is provided on the organic EL element body 13 so as to cover a part of the organic EL element body 13. An extraction electrode 14 for controlling the organic EL element main body 13 from the outside is formed on the main base material 11, and the main base material 11 (and the extraction electrode 14) is disposed between the gas barrier film 12. A silicon film 16 is formed. The organic EL element body 13 is sealed by bonding the main substrate 11 and the gas barrier film 12 via the silicon film 16. That is, at the interface between the main base material 11 and the extraction electrode 14 formed on the main base material 11 and the transition metal compound-containing layer 12 c constituting the gas barrier film 12, the main base material 11 is interposed via the silicon film 16. (And the extraction electrode 14) and the gas barrier film 12 are joined. In the electronic device 10, the transition metal compound-containing layer 12 c is disposed so as to face the organic EL element body 13. However, the base material 12 a and the organic EL element body 13 may be disposed so as to face each other. In this case, at the interface between the lead electrode formed on the main substrate and the substrate constituting the gas barrier film, the main substrate and the gas barrier film are bonded via a silicon film formed as necessary. Will be. In addition, although the silicon film 16 is formed between the main base material 11 and the gas barrier film 12, in the manufacturing method according to the present invention, the main base material and the gas barrier film are formed without forming the silicon film. The electronic element body may be sealed with.
図1(a)に示す実施形態において、有機EL素子本体13は電子素子本体であり、第1電極(陽極)17、正孔輸送層18、発光層19、電子輸送層20、および第2電極(陰極)21がこの順に主基材11上に積層されることにより形成されている。本発明に係る製造方法により製造される電子デバイスは、主基材11が本発明に係るガスバリア性フィルムであってもよい。 In the embodiment shown in FIG. 1A, the organic EL element body 13 is an electronic element body, and includes a first electrode (anode) 17, a hole transport layer 18, a light emitting layer 19, an electron transport layer 20, and a second electrode. A (cathode) 21 is formed by being laminated on the main base material 11 in this order. In the electronic device manufactured by the manufacturing method according to the present invention, the main substrate 11 may be the gas barrier film according to the present invention.
図1(b)は、図1(a)における1b−1b断面を模式的に表した図である。図1(b)に示されるように、主基材11上に引き出し電極14が形成されており、ガスバリア性フィルム12の遷移金属化合物含有層12cは、ケイ素膜16を介して主基材11(および引き出し電極14)と接合されている。 FIG.1 (b) is the figure which represented typically the 1b-1b cross section in Fig.1 (a). As shown in FIG. 1 (b), an extraction electrode 14 is formed on the main substrate 11, and the transition metal compound-containing layer 12 c of the gas barrier film 12 is interposed between the main substrate 11 ( And the extraction electrode 14).
図2は、本発明に係る製造方法の一実施形態により得られる電子デバイスを示す模式的平面図である。図2において、主基材201の上に有機EL素子本体203が設けられ、有機EL素子本体203の周囲に第1接合しろが形成されている。さらに、ガスバリア性フィルム202には、主基材201と接合される側の面において、第1接合しろと対応する部分に、第2接合しろが形成されている。第1および第2接合しろ同士を接触させて常温接合することにより、有機EL素子本体203は、主基材201とガスバリア性フィルム202とで挟持されるように封止されている。ここで、有機EL素子本体203の「周囲」とは、図2に示すように、有機EL素子本体203の周縁と所定の間隔dを置いた周囲である。 FIG. 2 is a schematic plan view showing an electronic device obtained by an embodiment of the manufacturing method according to the present invention. In FIG. 2, an organic EL element body 203 is provided on a main substrate 201, and a first joining margin is formed around the organic EL element body 203. Further, the gas barrier film 202 is formed with a second joining margin at a portion corresponding to the first joining margin on the surface to be joined to the main base material 201. The organic EL element body 203 is sealed so as to be sandwiched between the main base material 201 and the gas barrier film 202 by bringing the first and second joining margins into contact with each other and performing normal temperature joining. Here, the “periphery” of the organic EL element body 203 is a periphery having a predetermined distance d from the periphery of the organic EL element body 203 as shown in FIG.
以下、本発明に係る製造方法の各工程について、より詳細に説明する。 Hereafter, each process of the manufacturing method which concerns on this invention is demonstrated in detail.
[基材、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルム]
本発明に係る製造方法においては、基材、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層を含むガスバリア性フィルム(本発明に係るガスバリア性フィルム)を用いる。なお、ガスバリア性フィルムに含まれるガスバリア層および遷移金属化合物含有層の各層数は、1層であっても、複数層であってもよい。好ましくは、ガスバリア層の層数は、1〜10層であり、より好ましくは1〜3層である。また、遷移金属化合物含有層の層数は、好ましくは1〜10層であり、より好ましくは1〜3層である。ガスバリア層や遷移金属化合物含有層は、基材の片面に形成されたものでも良く、両面に形成されたものでも良いが、ガスバリア性フィルムの製造効率の観点から、好ましくは基材の片面にガスバリア層および遷移金属化合物含有層が設けられてなるガスバリア性フィルムが用いられる。
[Gas barrier film including substrate, gas barrier layer and transition metal compound-containing layer]
In the production method according to the present invention, a gas barrier film (gas barrier film according to the present invention) including a base material, a gas barrier layer and a transition metal compound-containing layer is used. In addition, the number of each of the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer included in the gas barrier film may be one layer or a plurality of layers. Preferably, the number of gas barrier layers is 1 to 10, more preferably 1 to 3. Moreover, the number of layers of a transition metal compound content layer becomes like this. Preferably it is 1-10 layers, More preferably, it is 1-3 layers. The gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer may be formed on one side of the substrate or may be formed on both sides, but from the viewpoint of production efficiency of the gas barrier film, the gas barrier layer is preferably formed on one side of the substrate. A gas barrier film comprising a layer and a transition metal compound-containing layer is used.
本発明に係るガスバリア性フィルムにおいて、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層が基材上に積層される順序は特に制限されない。以下に、ガスバリア層および遷移金属化合物含有層が積層される順序を例示するが、これらに限定されるものでは無い。 In the gas barrier film according to the present invention, the order in which the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer are laminated on the substrate is not particularly limited. Examples of the order in which the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer are laminated are illustrated below, but are not limited thereto.
(1)基材/ガスバリア層/遷移金属化合物含有層
(2)基材/遷移金属化合物含有層/ガスバリア層
(3)基材/遷移金属化合物含有層/ガスバリア層/遷移金属化合物含有層
(4)基材/ガスバリア層/遷移金属化合物含有層/ガスバリア層
好ましくは、上記の(1)や(3)のように、最外層のガスバリア層は、最外層の遷移金属化合物含有層よりも基材側に形成されることが好ましい。つまり、本発明に係るガスバリア性フィルムを製造する工程において、ガスバリア層を形成する工程の後に、当該ガスバリア層上に遷移金属化合物含有層を形成する工程を少なくとも1つ含むことが好ましい。これにより、電子素子本体を封止する際に、図1のように、遷移金属化合物含有層と電子素子本体とが向き合うように配置したとき、遷移金属化合物含有層と有層電子素子本体との距離を近づけることができる。なお、上記「最外層のガスバリア層」および「最外層の遷移金属化合物含有層」とは、基材とは最も離れた位置に設けられたガスバリア層および遷移金属化合物含有層をそれぞれ意味する。また、上記「ガスバリア層上」とは、ガスバリア層の表面上に直接遷移金属化合物含有層を形成する態様と、ガスバリア層と遷移金属化合物含有層との間にその他の機能層を含む態様とを、いずれも包含するものであるが、好ましくはガスバリア層の表面上に直接遷移金属化合物含有層を形成する。最外層のガスバリア層が最外層の遷移金属化合物含有層よりも基材側に形成されてなるガスバリア性フィルムを用いる(つまり、遷移金属化合物含有層と有層電子素子本体との距離を近づける)ことにより、電子デバイスの屈曲耐久性が向上し得る。これは、接合界面に加わる応力負荷を遷移金属化合物含有層が吸収する効果がより大きくなることによるものであると考えられる。本発明の一実施形態では、ガスバリア性フィルムが、基材とガスバリア層と遷移金属化合物含有層とをこの順で含み、当該遷移金属化合物含有層が配置された側の面に接合しろを形成する、電子デバイスの製造方法が提供される。
(1) Base material / gas barrier layer / transition metal compound-containing layer (2) Base material / transition metal compound-containing layer / gas barrier layer (3) Base material / transition metal compound-containing layer / gas barrier layer / transition metal compound-containing layer (4) ) Base material / gas barrier layer / transition metal compound-containing layer / gas barrier layer Preferably, the outermost gas barrier layer is a base material rather than the outermost transition metal compound-containing layer, as in (1) and (3) above. Preferably it is formed on the side. That is, in the process for producing the gas barrier film according to the present invention, it is preferable to include at least one step of forming a transition metal compound-containing layer on the gas barrier layer after the step of forming the gas barrier layer. Thus, when sealing the electronic device body, as shown in FIG. 1, when the transition metal compound-containing layer and the electronic device body are arranged so as to face each other, the transition metal compound-containing layer and the layered electronic device body are The distance can be reduced. The “outermost gas barrier layer” and “outermost transition metal compound-containing layer” mean a gas barrier layer and a transition metal compound-containing layer provided at positions farthest from the substrate. The above “on the gas barrier layer” includes an aspect in which the transition metal compound-containing layer is directly formed on the surface of the gas barrier layer and an aspect in which another functional layer is included between the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer. However, preferably, the transition metal compound-containing layer is formed directly on the surface of the gas barrier layer. Use a gas barrier film in which the outermost gas barrier layer is formed on the substrate side of the outermost transition metal compound-containing layer (that is, the distance between the transition metal compound-containing layer and the multilayer electronic device body is reduced). Thereby, the bending durability of the electronic device can be improved. This is considered to be due to the effect that the transition metal compound-containing layer absorbs the stress load applied to the joint interface becoming larger. In one embodiment of the present invention, the gas barrier film includes a base material, a gas barrier layer, and a transition metal compound-containing layer in this order, and forms a bonding margin on the surface on which the transition metal compound-containing layer is disposed. An electronic device manufacturing method is provided.
また、本発明に係る製造方法に用いられるガスバリア性フィルムとしては、ガスバリア層と遷移金属化合物含有層とが隣接して配置されたものが好ましい。本発明の一実施形態では、ガスバリア層と遷移金属化合物含有層とが隣接して配置されたガスバリア性フィルムを用いる、電子デバイスの製造方法が提供される。かようなガスバリア性フィルムを用いることにより、電子デバイスの屈曲耐久性がより向上し得る。本発明の技術的範囲を制限するものでは無いが、これは、以下のメカニズムによるものと推測される。すなわち、電子デバイスを小さい曲率半径で繰り返し折り曲げすると、封止の際に形成された接合部のみならず、ガスバリア層にも応力が負荷されることとなる。上述のように、遷移金属化合物含有層には応力緩和性があると考えられるため、ガスバリア層と遷移金属化合物含有層とが隣接して配置されたガスバリア性フィルムでは、遷移金属化合物含有層によってガスバリア層に負荷される応力も特に有効に緩和されるのではないかと考えられる。ガスバリア層の応力緩和の観点から、本発明に係るガスバリア性フィルムは、最も基材側に形成されたガスバリア層よりも、さらに基材側に遷移金属化合物含有層を少なくとも1つ有することもまた、好ましい。より好ましくは、本発明に係るガスバリア性フィルムは、基材、第1遷移金属化合物含有層、ガスバリア層、および第2遷移金属化合物含有層をこの順で含む。ある実施形態では、本発明に係る製造方法は、当該第2遷移金属化合物含有層が配置された側の面に接合しろを形成する。 Moreover, as a gas barrier film used for the manufacturing method which concerns on this invention, what the gas barrier layer and the transition metal compound content layer were arrange | positioned adjacently is preferable. In one embodiment of the present invention, an electronic device manufacturing method using a gas barrier film in which a gas barrier layer and a transition metal compound-containing layer are disposed adjacent to each other is provided. By using such a gas barrier film, the bending durability of the electronic device can be further improved. Although it does not restrict | limit the technical scope of this invention, it is estimated that this is based on the following mechanisms. That is, when the electronic device is repeatedly bent with a small radius of curvature, stress is applied not only to the joint formed at the time of sealing but also to the gas barrier layer. As described above, since the transition metal compound-containing layer is considered to have stress relaxation properties, in the gas barrier film in which the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer are arranged adjacent to each other, the gas barrier is formed by the transition metal compound-containing layer. It is considered that the stress applied to the layer may be particularly effectively alleviated. From the viewpoint of stress relaxation of the gas barrier layer, the gas barrier film according to the present invention further has at least one transition metal compound-containing layer on the substrate side, further than the gas barrier layer formed on the most substrate side. preferable. More preferably, the gas barrier film according to the present invention includes a base material, a first transition metal compound-containing layer, a gas barrier layer, and a second transition metal compound-containing layer in this order. In a certain embodiment, the manufacturing method which concerns on this invention forms a joining margin on the surface by which the said 2nd transition metal compound content layer is arrange | positioned.
<基材>
ガスバリア性フィルムに用いられる基材は、長尺なものであって、後述のガスバリア性(単に「バリア性」とも称する)を有するガスバリア層を保持することができるものであり、下記のような材料で形成されるが、特にこれらに限定されるものではない。
<Base material>
The base material used for the gas barrier film is a long one, and can hold a gas barrier layer having a gas barrier property (also simply referred to as “barrier property”) described below. However, it is not particularly limited to these.
基材の例としては、例えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、トリアセテートセルロース(TAC)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の各樹脂のフィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(例えば、製品名Sila−DEC;チッソ株式会社製、および製品名シルプラス(登録商標);新日鉄住金化学株式会社製等)、さらには前記樹脂を2層以上積層して構成される樹脂フィルム等を挙げることができる。 Examples of the substrate include, for example, polyacrylate ester, polymethacrylate ester, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC). , Polyethylene (PE), polypropylene (PP), cycloolefin polymer (COP), cycloolefin copolymer (COC), triacetate cellulose (TAC), polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, Resin films such as polysulfone, polyethersulfone, polyimide, polyetherimide, and heat-resistant transparent film having silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure as a basic skeleton (for example, Product name Sila-DEC; manufactured by Chisso Corporation, and product name Sylplus (registered trademark); manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), and further, a resin film constituted by laminating two or more layers of the resin. it can.
コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)等が好ましく用いられ、光学的透明性、複屈折の小ささから流延法で製造される、TAC、COC、COP、PCなどが好ましく用いられ、また、光学的透明性、耐熱性、ガスバリア層との密着性の点においては、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサン耐熱透明フィルムが好ましく用いられる。 In terms of cost and availability, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), etc. are preferably used, and are cast because of their optical transparency and low birefringence. TAC, COC, COP, PC, etc. produced by the above method are preferably used, and silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure in terms of optical transparency, heat resistance, and adhesion to the gas barrier layer A heat-resistant transparent film is preferably used.
一方で、例えば、フレキシブルディスプレイの機能素子用途でガスバリア性フィルムを用いる場合、アレイ作製工程でプロセス温度が200℃を超える場合がある。ロールtoロールによる製造の場合、基材には常にある程度の張力が印加されているため、基材が高温下に置かれて基材温度が上昇した際、基材温度がガラス転移点を超えると基材の弾性率は急激に低下して張力により基材が伸び、ガスバリア層にダメージを与える懸念がある。したがって、このような用途においては、ガラス転移点が150℃以上の耐熱性材料を基材として用いることが好ましい。すなわち、ポリイミドやポリエーテルイミド、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルムを用いることが好ましい。ただし、これらに代表される耐熱性樹脂は非結晶性のため、結晶性のPETやPENと比較して吸水率は大きな値となり、湿度による基材の寸法変化がより大きくなって、ガスバリア層にダメージを与える懸念がある。しかし、これらの耐熱性材料を基材として用いたときでも、両面にガスバリア層を形成することにより、高温高湿の過酷な条件下での基材フィルム自身の吸脱湿による寸法変化を抑制することができ、ガスバリア層へのダメージを抑制することができる。したがって、耐熱性材料を基材として用い、かつ、両面にガスバリア層を形成することがより好ましい態様のひとつである。また、高温時の基材の伸縮を低減するために、ガラス繊維、セルロースなどを含む基材も好ましく用いられる。 On the other hand, for example, when a gas barrier film is used for a functional element of a flexible display, the process temperature may exceed 200 ° C. in the array manufacturing process. In the case of manufacturing by roll-to-roll, since a certain amount of tension is always applied to the base material, when the base material temperature rises when the base material is placed under high temperature, the base material temperature exceeds the glass transition point. There is a concern that the elastic modulus of the base material is drastically lowered and the base material is stretched by tension, thereby damaging the gas barrier layer. Therefore, in such applications, it is preferable to use a heat-resistant material having a glass transition point of 150 ° C. or higher as the base material. That is, it is preferable to use a heat-resistant transparent film having polyimide, polyetherimide, or silsesquioxane having an organic / inorganic hybrid structure as a basic skeleton. However, since the heat-resistant resin represented by these is non-crystalline, the water absorption rate is larger than that of crystalline PET or PEN, and the dimensional change of the base material due to humidity becomes larger, which makes it a gas barrier layer. There is a concern of damaging it. However, even when these heat-resistant materials are used as a base material, by forming a gas barrier layer on both sides, dimensional changes due to moisture absorption and desorption of the base film itself under severe conditions of high temperature and high humidity are suppressed. And damage to the gas barrier layer can be suppressed. Therefore, it is one of the more preferable embodiments to use a heat-resistant material as a base material and to form a gas barrier layer on both surfaces. Moreover, in order to reduce the expansion and contraction of the base material at a high temperature, a base material containing glass fiber, cellulose or the like is also preferably used.
基材の厚さは5〜500μmの程度が好ましく、10〜250μmの範囲がより好ましい。 The thickness of the substrate is preferably about 5 to 500 μm, more preferably 10 to 250 μm.
また、基材は透明であることが好ましい。ここでいう基材が透明とは、可視光(光波長400〜700nmの範囲)の光透過率が80%以上であることを示す。 Moreover, it is preferable that a base material is transparent. The term “transparent” as used herein means that the light transmittance of visible light (light wavelength range of 400 to 700 nm) is 80% or more.
基材が透明であり、基材上に形成するガスバリア層も透明であることにより、透明なガスバリア性フィルムとすることが可能となるため、有機EL素子等の透明基板とすることも可能となるからである。 Since the base material is transparent and the gas barrier layer formed on the base material is also transparent, a transparent gas barrier film can be obtained. Therefore, a transparent substrate such as an organic EL element can be obtained. Because.
また、上記に挙げた樹脂等を用いた基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。 In addition, the base material using the above-described resins or the like may be an unstretched film or a stretched film.
本発明に係るガスバリア性フィルムに用いられる基材は、従来公知の一般的な方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押出機により溶融し、環状ダイやTダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。 The base material used for the gas barrier film according to the present invention can be produced by a conventionally known general method. For example, an unstretched substrate that is substantially amorphous and not oriented can be produced by melting a resin as a material with an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and quenching.
また、未延伸の基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、基材の流れ(縦軸)方向、または基材の流れ方向と直角(横軸)方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。 Further, the unstretched base material is subjected to a known method such as uniaxial stretching, tenter-type sequential biaxial stretching, tenter-type simultaneous biaxial stretching, tubular simultaneous biaxial stretching, etc. A stretched substrate can be produced by stretching in the direction perpendicular to the flow direction of the substrate (horizontal axis).
この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向および横軸方向にそれぞれ2〜10倍が好ましい。さらには、延伸フィルムにおいて基板の寸法安定性を向上するために、延伸後の緩和処理をすることが好ましい。 The draw ratio in this case can be appropriately selected according to the resin as the raw material of the substrate, but is preferably 2 to 10 times in the vertical axis direction and the horizontal axis direction. Furthermore, in order to improve the dimensional stability of the substrate in the stretched film, it is preferable to perform a relaxation treatment after stretching.
また、本発明に係る基材においては、ガスバリア層を形成する前に、その表面にコロナ処理を施してもよい。 Moreover, in the base material which concerns on this invention, before forming a gas barrier layer, you may give the corona treatment to the surface.
本発明に用いられる基材の表面粗さとしては、JIS B0601:2001で規定される10点平均粗さRzが1〜500nmの範囲にあることが好ましく、5〜400nmの範囲にあることがより好ましく、300〜350nmの範囲にあることがさらに好ましい。 As the surface roughness of the substrate used in the present invention, the 10-point average roughness Rz defined by JIS B0601: 2001 is preferably in the range of 1 to 500 nm, and more preferably in the range of 5 to 400 nm. Preferably, it exists in the range of 300-350 nm.
また、基材表面において、JIS B0601:2001で規定される中心線平均表面粗さ(Ra)が0.5〜12nmの範囲にあることが好ましく、1〜8nmの範囲にあることがより好ましい。 Moreover, it is preferable that the centerline average surface roughness (Ra) prescribed | regulated by JISB0601: 2001 is in the range of 0.5-12 nm in the base-material surface, and it is more preferable that it exists in the range of 1-8 nm.
<ガスバリア層>
本発明で用いられるガスバリア層の材料としては、特に制限されず、様々な無機バリア材料を使用することができる。無機バリア材料の例としては、例えば、ケイ素(Si)、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、スズ(Sn)、亜鉛(Zn)、チタン(Ti)、銅(Cu)、セリウム(Ce)およびタンタル(Ta)からなる群より選択される少なくとも1種の金属の単体、上記金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物および酸化炭化物等の金属化合物が挙げられる。
<Gas barrier layer>
The material for the gas barrier layer used in the present invention is not particularly limited, and various inorganic barrier materials can be used. Examples of inorganic barrier materials include, for example, silicon (Si), aluminum (Al), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), titanium (Ti), copper (Cu), cerium (Ce) and Examples include at least one metal selected from the group consisting of tantalum (Ta), and metal compounds such as oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, and oxycarbides of the above metals.
前記金属化合物のさらに具体的な例としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオビウム、アルミニウムシリケート(SiAlOx)、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化ケイ素、酸素含有炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸窒化アルミニウム、酸窒化ケイ素、酸窒化ホウ素、酸化ホウ化ジルコニウム、酸化ホウ化チタン、およびこれらの複合体等の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物、金属酸化ホウ化物、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、並びにこれらの組み合わせ等の無機バリア材料が挙げられる。酸化インジウムスズ(ITO)、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、アルミニウムシリケート(SiAlOx)、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素およびこれらの組み合わせは、特に好ましい無機バリア材料である。ITOは、それぞれの元素成分を適切に選択することによって導電性になり得るセラミック材料の特殊部材の一例である。 More specific examples of the metal compound include silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, indium oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), tantalum oxide, zirconium oxide, niobium oxide, aluminum silicate (SiAlO x ), Boron carbide, tungsten carbide, silicon carbide, oxygen-containing silicon carbide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, aluminum oxynitride, silicon oxynitride, boron oxynitride, zirconium boride, titanium boride, and composites thereof And inorganic barrier materials such as metal oxides such as metal nitrides, metal carbides, metal oxynitrides, metal oxyborides, diamond-like carbon (DLC), and combinations thereof. Indium tin oxide (ITO), silicon oxide, aluminum oxide, aluminum silicate (SiAlO x ), silicon nitride, silicon oxynitride and combinations thereof are particularly preferred inorganic barrier materials. ITO is an example of a special member of ceramic material that can be made conductive by appropriately selecting the respective elemental components.
ガスバリア性の高さから、金属化合物は、好ましくは、酸化ケイ素、炭化ケイ素、酸素含有炭化ケイ素、窒化ケイ素、および酸窒化ケイ素等のケイ素化合物である。本発明の一実施形態では、ガスバリア層が、ケイ素化合物を含む、電子デバイスの製造方法が提供される。 The metal compound is preferably a silicon compound such as silicon oxide, silicon carbide, oxygen-containing silicon carbide, silicon nitride, and silicon oxynitride because of its high gas barrier property. In one embodiment of the present invention, a method for manufacturing an electronic device is provided, wherein the gas barrier layer comprises a silicon compound.
また、前記ガスバリア層は、有機ポリマーを含む有機層を含んでいてもよい。すなわち、前記ガスバリア層は、上記無機バリア材料を含む無機バリア層と有機層との積層体であってもよい。 The gas barrier layer may include an organic layer containing an organic polymer. That is, the gas barrier layer may be a laminate of an inorganic barrier layer containing the inorganic barrier material and an organic layer.
有機層は、例えば、有機モノマーまたは有機オリゴマーを基材に塗布し、続いて、例えば、電子ビーム装置、UV光源、放電装置またはその他の好適な装置を使用して重合および必要に応じて架橋することにより形成することができる。また、例えば、フラッシュ蒸発および放射線架橋可能な、有機モノマーまたは有機オリゴマーを蒸着した後、前記有機モノマーまたは前記有機オリゴマーからポリマーを形成することによっても、有機層は形成されうる。コーティング効率は、基材を冷却することにより改善され得る。有機モノマーまたは有機オリゴマーの塗布方法としては、例えば、ロールコーティング(例えば、グラビアロールコーティング)、スプレーコーティング(例えば、静電スプレーコーティング)等が挙げられる。また、無機バリア層と有機層との積層体の例としては、例えば、国際公開第2012/003198号、国際公開第2011/013341号に記載の積層体などが挙げられる。 The organic layer is, for example, applied with an organic monomer or organic oligomer to the substrate, followed by polymerization and optionally cross-linking using, for example, an electron beam device, UV light source, discharge device or other suitable device. Can be formed. The organic layer can also be formed, for example, by depositing an organic monomer or organic oligomer that can be flash evaporated and radiation cross-linked, and then forming a polymer from the organic monomer or organic oligomer. Coating efficiency can be improved by cooling the substrate. Examples of the method for applying the organic monomer or organic oligomer include roll coating (for example, gravure roll coating), spray coating (for example, electrostatic spray coating), and the like. Moreover, as an example of the laminated body of an inorganic barrier layer and an organic layer, the laminated body as described in international publication 2012/003198, international publication 2011/013341, etc. is mentioned, for example.
本発明に係るガスバリア性フィルムは、単一層のガスバリア層を有していてもよく、2層以上の同様なガスバリア層または異なるガスバリア層を積層して有していてもよい。また、ガスバリア層が2層以上積層している場合には、同じ形成方法によって形成されるガスバリア層であってもよく、異なる形成方法によって形成されるガスバリア層であってもよい。 The gas barrier film according to the present invention may have a single gas barrier layer, or may have two or more similar gas barrier layers or different gas barrier layers laminated. When two or more gas barrier layers are stacked, the gas barrier layers may be formed by the same formation method or may be formed by different formation methods.
ガスバリア層の厚さ(積層体である場合、その全体の厚さ)は、好ましくは10nm〜10μm、より好ましくは15nm〜1μmの範囲である。ガスバリア層の膜厚が10nm以上であれば十分なバリア性を得ることができ、10μm以下であれば高い光線透過性を実現できる。 The thickness of the gas barrier layer (in the case of a laminated body, the total thickness) is preferably in the range of 10 nm to 10 μm, more preferably 15 nm to 1 μm. If the thickness of the gas barrier layer is 10 nm or more, sufficient barrier properties can be obtained, and if it is 10 μm or less, high light transmittance can be realized.
また、ガスバリア層の表面中心線平均粗さ(Ra)は、特に限定されないが、後述する電子素子本体を封止するために、接合面をできる限り平坦化することが好ましい。従って、ガスバリア層の表面中心線平均粗さ(Ra)は、10nm以下であることが好ましく、5nm以下であることがより好ましく、2nm以下であることがさらに好ましい。 Further, the surface center line average roughness (Ra) of the gas barrier layer is not particularly limited, but it is preferable to flatten the bonding surface as much as possible in order to seal the electronic element body described later. Therefore, the surface center line average roughness (Ra) of the gas barrier layer is preferably 10 nm or less, more preferably 5 nm or less, and even more preferably 2 nm or less.
ガスバリア層の形成方法は、特に限定されないが、物理気相成長法(PVD法)、スパッタ法、化学気相成長法(CVD法)、または原子層堆積法(ALD法)などの気相成膜法、または無機化合物を含む塗布液、好ましくはポリシラザン化合物を含む塗布液を塗布して形成される塗膜を改質処理して形成する方法(以下、単に「塗布法」とも称する)が用いられる。また、塗布法はガスバリア層の表面中心線平均粗さ(Ra)を制御しやすいという利点がある。以下、気相成膜法および塗布法について説明する
(気相成膜法)
物理気相成長法(Physical Vapor Deposition、PVD法)は、気相中で物質の表面に物理的手法により、目的とする物質、例えば、炭素膜などの薄膜を堆積する方法であり、例えば、スパッタ法(DCスパッタ法、RFスパッタ法、イオンビームスパッタ法、およびマグネトロンスパッタ法など)、真空蒸着法、イオンプレーティング法などが挙げられる。
The method for forming the gas barrier layer is not particularly limited, but vapor phase film formation such as physical vapor deposition (PVD), sputtering, chemical vapor deposition (CVD), or atomic layer deposition (ALD) is used. Or a coating solution formed by applying a coating solution containing an inorganic compound, preferably a coating solution containing a polysilazane compound (hereinafter also simply referred to as “coating method”). . Further, the coating method has an advantage that the surface center line average roughness (Ra) of the gas barrier layer can be easily controlled. The vapor deposition method and coating method will be described below (vapor deposition method).
The physical vapor deposition method (PVD method) is a method of depositing a target material, for example, a thin film such as a carbon film, on the surface of the material in a gas phase by a physical method. Examples thereof include a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ion beam sputtering method, and a magnetron sputtering method, a vacuum deposition method, and an ion plating method.
スパッタ法は、真空チャンバー内にターゲットを設置し、高電圧をかけてイオン化した希ガス(通常はアルゴン)を、例えば酸化ケイ素(SiOx)などのターゲットに衝突させて、ターゲット表面の原子をはじき出し、基材に付着させる方法である。このとき、チャンバー内に窒素ガスや酸素ガスを流すことにより、アルゴンガスによってターゲットからはじき出された元素と、窒素や酸素とを反応させて無機層を形成する、反応性スパッタ法を用いてもよい。 In the sputtering method, a target is placed in a vacuum chamber, and a rare gas (usually argon) ionized by applying a high voltage is collided with a target such as silicon oxide (SiO x ) to eject atoms on the target surface. This is a method of attaching to a substrate. At this time, a reactive sputtering method may be used in which an inorganic layer is formed by causing nitrogen and oxygen gas to flow into the chamber to react an element ejected from the target with argon gas and nitrogen or oxygen. .
化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition、CVD法)は、基材上に、目的とする薄膜の成分を含む原料ガスを供給し、基材表面または気相での化学反応により膜を堆積する方法である。また、化学反応を活性化する目的で、プラズマなどを発生させる方法などがあり、熱CVD法、触媒化学気相成長法、光CVD法、真空プラズマCVD法、大気圧プラズマCVD法など公知のCVD方式などが挙げられる。特に限定されるものではないが、成膜速度や処理面積の観点から、真空プラズマCVD法または大気圧プラズマCVD法などのプラズマCVD法を適用することが好ましい。 The chemical vapor deposition (CVD) method is a method of depositing a film by a chemical reaction on the surface of the substrate or in the vapor phase by supplying a raw material gas containing a target thin film component onto the substrate. It is. In addition, for the purpose of activating the chemical reaction, there is a method of generating plasma or the like. Known CVD such as thermal CVD method, catalytic chemical vapor deposition method, photo CVD method, vacuum plasma CVD method, atmospheric pressure plasma CVD method, etc. Examples include methods. Although not particularly limited, it is preferable to apply a plasma CVD method such as a vacuum plasma CVD method or an atmospheric pressure plasma CVD method from the viewpoint of a film forming speed and a processing area.
原子層堆積法(Atomic Layer Deposition、ALD法)は、複数の低エネルギーガスの基材表面に対する化学吸着および化学反応を利用する方法である。スパッタ法やCVD法が高エネルギー粒子を利用するがゆえに生成した薄膜のピンホールや損傷を引き起こしてしまうのに対して、この方法では複数の低エネルギーガスを利用する方法であるためピンホールや損傷が生じることが少なく高密度の単原子膜が得られるという利点がある(特開2003−347042号公報、特表2004−535514号公報、国際公開第2004/105149号)。 An atomic layer deposition (ALD method) is a method that uses chemisorption and chemical reaction of a plurality of low energy gases on a substrate surface. Sputtering and CVD methods use high-energy particles to cause pinholes and damage to the thin film produced. This method uses multiple low-energy gases, so pinholes and damage There is an advantage that a high-density monoatomic film is obtained (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-347042, Japanese Translation of PCT International Publication No. 2004-535514, International Publication No. 2004/105149).
(塗布法)
本発明において、塗布法によるガスバリア層の形成は、ポリシラザン化合物を含有する塗布液(ポリシラザン含有塗布液)を塗布して形成した塗膜(ポリシラザン含有塗膜)を、乾燥することにより行われる。塗布法により形成されるガスバリア層は、ポリシラザン含有塗膜に対し、さらに、改質処理が施されたものであってもよい。ポリシラザン含有塗膜を乾燥して形成されたガスバリア層を有するガスバリア性フィルムを電子デバイスの封止に用いると、電子デバイスの屈曲耐久性が特に優れたものとなる。これは、ポリシラザン塗膜によって形成されたガスバリア層は、スパッタ法等により形成される酸化ケイ素膜よりも、ガスバリア層を構成するケイ素等の分子構造がアモルファスに近く、応力が緩和されやすいためであると考えられる。本発明の一実施形態では、ガスバリア層が、ポリシラザン含有塗膜を乾燥して形成される、電子デバイスの製造方法が提供される。
(Coating method)
In the present invention, the gas barrier layer is formed by a coating method by drying a coating film (polysilazane-containing coating film) formed by coating a coating liquid containing a polysilazane compound (polysilazane-containing coating liquid). The gas barrier layer formed by the coating method may be obtained by further modifying the polysilazane-containing coating film. When a gas barrier film having a gas barrier layer formed by drying a polysilazane-containing coating film is used for sealing an electronic device, the bending durability of the electronic device is particularly excellent. This is because the gas barrier layer formed by the polysilazane coating film is closer to an amorphous molecular structure such as silicon constituting the gas barrier layer than the silicon oxide film formed by sputtering or the like, and stress is easily relaxed. it is conceivable that. In one embodiment of the present invention, a method for producing an electronic device is provided in which the gas barrier layer is formed by drying a polysilazane-containing coating film.
本発明において、ポリシラザン化合物とは、ケイ素−窒素結合を有するポリマーである。具体的には、分子構造内にSi−N、Si−H、N−Hなどの結合を有し、SiO2、Si3N4およびこれらの中間固溶体(SiOxNy)などのセラミック前駆体無機ポリマーである。なお、本明細書において「ポリシラザン化合物」を「ポリシラザン」とも略称する。 In the present invention, the polysilazane compound is a polymer having a silicon-nitrogen bond. Specifically, ceramic precursors having bonds such as Si—N, Si—H, and N—H in the molecular structure, such as SiO 2 , Si 3 N 4 and intermediate solid solutions thereof (SiO x N y ). It is an inorganic polymer. In the present specification, “polysilazane compound” is also abbreviated as “polysilazane”.
より具体的には、ポリシラザン化合物は、好ましくは下記一般式(I)の構造を有する。 More specifically, the polysilazane compound preferably has a structure represented by the following general formula (I).
上記一般式(I)において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素原子、置換または非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基または(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R1、R2およびR3は、それぞれ、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。 In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group. . At this time, R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different.
また、上記一般式(I)において、nは、整数であり、一般式(I)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められることが好ましい。 In the general formula (I), n is an integer, and the polysilazane having the structure represented by the general formula (I) is determined to have a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol. preferable.
上記一般式(I)で表される構造を有する化合物において、好ましい態様の一つは、R1、R2およびR3のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンである。 In the compound having the structure represented by the general formula (I), one of preferred embodiments is perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms.
または、ポリシラザンとしては、下記一般式(II)で表される構造を有する。 Alternatively, polysilazane has a structure represented by the following general formula (II).
上記一般式(II)において、R1’、R2’、R3’、R4’、R5’およびR6’は、それぞれ独立して、水素原子、置換または非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基または(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R1’、R2’、R3’、R4’、R5’およびR6’は、それぞれ、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。 In the general formula (II), R 1 ′ , R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ and R 6 ′ are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, An aryl group, a vinyl group or a (trialkoxysilyl) alkyl group. In this case, R 1 ′ , R 2 ′ , R 3 ′ , R 4 ′ , R 5 ′ and R 6 ′ may be the same or different.
また、上記一般式(II)において、n’およびpは、整数であり、一般式(II)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められることが好ましい。なお、n’およびpは、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。 In the general formula (II), n ′ and p are integers, and the polysilazane having the structure represented by the general formula (II) is determined to have a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol. It is preferred that Note that n ′ and p may be the same or different.
上記一般式(II)のポリシラザンのうち、R1’、R3’およびR6’が各々水素原子を表し、R2’、R4’およびR5’が各々メチル基を表す化合物;R1’、R3’およびR6’が各々水素原子を表し、R2’、R4’が各々メチル基を表し、R5’がビニル基を表す化合物;R1’、R3’、R4’およびR6’が各々水素原子を表し、R2’およびR5’が各々メチル基を表す化合物が好ましい。 Among the polysilazanes of the above general formula (II), R 1 ′ , R 3 ′ and R 6 ′ each represent a hydrogen atom, and R 2 ′ , R 4 ′ and R 5 ′ each represent a methyl group; R 1 ' , R 3' and R 6 ' each represents a hydrogen atom, R 2' , R 4 ' each represents a methyl group, and R 5' represents a vinyl group; R 1 ' , R 3' , R 4 A compound in which ' and R 6' each represent a hydrogen atom and R 2 ' and R 5' each represents a methyl group is preferred.
または、ポリシラザンとしては、下記一般式(III)で表される構造を有する。 Alternatively, polysilazane has a structure represented by the following general formula (III).
上記一般式(III)において、R1”、R2”、R3”、R4”、R5”、R6”、R7”、R8”およびR9”は、それぞれ独立して、水素原子、置換または非置換の、アルキル基、アリール基、ビニル基または(トリアルコキシシリル)アルキル基である。この際、R1”、R2”、R3”、R4”、R5”、R6”、R7”、R8”およびR9”は、それぞれ、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。 In the general formula (III), R 1 ″ , R 2 ″ , R 3 ″ , R 4 ″ , R 5 ″ , R 6 ″ , R 7 ″ , R 8 ″ and R 9 ″ are each independently A hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, aryl group, vinyl group or (trialkoxysilyl) alkyl group, wherein R 1 ″ , R 2 ″ , R 3 ″ , R 4 ″ , R 5 ″ , R 6 ″ , R 7 ″ , R 8 ″ and R 9 ″ may be the same or different.
また、上記一般式(III)において、n”、p”およびqは、整数であり、一般式(III)で表される構造を有するポリシラザンが150〜150,000g/モルの数平均分子量を有するように定められることが好ましい。なお、n”、p”およびqは、同じであってもあるいは異なるものであってもよい。 In the general formula (III), n ″, p ″ and q are integers, and the polysilazane having the structure represented by the general formula (III) has a number average molecular weight of 150 to 150,000 g / mol. It is preferable to be determined as follows. Note that n ″, p ″, and q may be the same or different.
上記一般式(III)のポリシラザンのうち、R1”、R3”およびR6”が各々水素原子を表し、R2”、R4”、R5”およびR8”が各々メチル基を表し、R9”が(トリエトキシシリル)プロピル基を表し、R7”がアルキル基または水素原子を表す化合物が好ましい。 Of the polysilazanes of the above general formula (III), R 1 ″ , R 3 ″ and R 6 ″ each represent a hydrogen atom, and R 2 ″ , R 4 ″ , R 5 ″ and R 8 ″ each represent a methyl group. , R 9 ″ represents a (triethoxysilyl) propyl group, and R 7 ″ represents an alkyl group or a hydrogen atom.
一方、そのSiと結合する水素原子部分の一部がアルキル基などで置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基などのアルキル基を有することにより下地である基材との接着性が改善され、かつセラミック膜に靭性を持たせることができ、より(平均)膜厚を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。このため、用途に応じて適宜、これらパーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。 On the other hand, organopolysilazane in which a part of the hydrogen atom bonded to Si is substituted with an alkyl group has an alkyl group such as a methyl group, so that adhesion to the base material as a base is improved and ceramic The film can be toughened, and there is an advantage that generation of cracks can be suppressed even when the (average) film thickness is increased. For this reason, perhydropolysilazane and organopolysilazane may be selected as appropriate according to the application, and may be used in combination.
パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と6および8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)で、液体または固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。 Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. Its molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), and there are liquid or solid substances, and the state varies depending on the molecular weight.
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、ポリシラザン溶液の市販品としては、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のNN120−10、NN120−20、NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL120−20、NL150A、NP110、NP140、SP140などが挙げられる。 The polysilazane compound is commercially available in the form of a solution dissolved in an organic solvent. Examples of commercially available polysilazane solutions include NN120-10, NN120-20, NAX120-20, NN110, NN310, NN320, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. NL110A, NL120A, NL120-20, NL150A, NP110, NP140, SP140 etc. are mentioned.
本発明で使用できるポリシラザン化合物の別の例としては、以下に制限されないが、例えば、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)などの、低温でセラミック化するポリシラザン化合物が挙げられる。 Another example of the polysilazane compound that can be used in the present invention is not limited to the following. For example, a silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting a silicon alkoxide with the above polysilazane (Japanese Patent Laid-Open No. 5-238827) and glycidol are reacted. Glycidol-added polysilazane (JP-A-6-122852) obtained by reaction, alcohol-added polysilazane (JP-A-6-240208) obtained by reacting an alcohol, and metal carboxylic acid obtained by reacting a metal carboxylate Obtained by adding a salt-added polysilazane (JP-A-6-299118), an acetylacetonate complex-added polysilazane (JP-A-6-306329) obtained by reacting a metal-containing acetylacetonate complex, and metal fine particles. Metal fine particle added Such as silazane (JP-A-7-196986), and a polysilazane compound to a ceramic at low temperatures.
ポリシラザンを含有する塗布液(ポリシラザン含有塗布液)を調製するための溶剤(溶媒)としては、ポリシラザンを溶解できるものであれば特に制限されないが、ポリシラザンと容易に反応してしまう水および反応性基(例えば、ヒドロキシル基、あるいはアミン基など)を含まず、ポリシラザンに対して不活性の有機溶剤が好ましく、非プロトン性の有機溶剤がより好ましい。具体的には、ポリシラザン含有塗布液を調製するための溶剤としては、非プロトン性溶剤;例えば、ペンタン、2,2,4−トリメチルペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベンなどの脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素などの炭化水素系溶剤;塩化メチレン、トリクロロエタンなどのハロゲン炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類;アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類;ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、モノ−およびポリアルキレングリコールジアルキルエーテル(ジグライム類)などのエーテル類などを挙げることができる。これらの溶剤は、ポリシラザンの溶解度や溶剤の蒸発速度などの目的にあわせて選択され、単独で使用されてもあるいは2種以上の混合物の形態で使用されてもよい。 The solvent (solvent) for preparing the coating liquid containing polysilazane (polysilazane-containing coating liquid) is not particularly limited as long as it can dissolve polysilazane, but water and reactive groups that easily react with polysilazane. An organic solvent that does not contain (for example, hydroxyl group or amine group) and is inert to polysilazane is preferable, and an aprotic organic solvent is more preferable. Specifically, as a solvent for preparing a polysilazane-containing coating solution, an aprotic solvent; for example, fats such as pentane, 2,2,4-trimethylpentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso, and taven Hydrocarbon solvents such as aromatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons; halogen hydrocarbon solvents such as methylene chloride and trichloroethane; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone And ethers such as dibutyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, mono- and polyalkylene glycol dialkyl ethers (diglymes), and the like. These solvents are selected according to purposes such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the solvent, and may be used alone or in the form of a mixture of two or more.
本発明において、上述したガスバリア層の表面中心線平均粗さ(Ra)は、ポリシラザン含有塗布液の粘度を下げることによって好適範囲に制御することができる。勿論、使用する溶剤の種類との兼ね合いもあるが、ポリシラザン含有塗布液におけるポリシラザン濃度は、0.2〜35質量%であることが好ましく、2〜20質量%であることがより好ましく、5〜15質量%であることがさらに好ましい。 In the present invention, the surface centerline average roughness (Ra) of the gas barrier layer described above can be controlled within a suitable range by lowering the viscosity of the polysilazane-containing coating solution. Of course, there is a balance with the type of solvent to be used, but the polysilazane concentration in the polysilazane-containing coating solution is preferably 0.2 to 35% by mass, more preferably 2 to 20% by mass, More preferably, it is 15 mass%.
ポリシラザン含有塗布液は、酸窒化ケイ素への変性を促進するために、ポリシラザンとともに触媒を含有することが好ましい。本発明に適用可能な触媒としては、塩基性触媒が好ましく、特に、N,N−ジエチルエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、3−モルホリノプロピルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサンなどのアミン触媒、PtアセチルアセトナートなどのPt化合物、プロピオン酸PdなどのPd化合物、RhアセチルアセトナートなどのRh化合物などの金属触媒、N−複素環式化合物が挙げられる。これらのうち、アミン触媒を用いることが好ましい。この際添加する触媒の濃度としては、ポリシラザンを基準としたとき、好ましくは0.1〜10質量%、より好ましくは0.2〜5質量%の範囲である。触媒添加量をこの範囲とすることで、反応の急激な進行よる過剰なシラノール形成、および膜密度の低下、膜欠陥の増大などを避けることができる。 The polysilazane-containing coating solution preferably contains a catalyst together with polysilazane in order to promote modification to silicon oxynitride. As the catalyst applicable to the present invention, a basic catalyst is preferable, and in particular, N, N-diethylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, triethanolamine, triethylamine, 3-morpholinopropylamine, N, N, Amine catalysts such as N ′, N′-tetramethyl-1,3-diaminopropane, N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane, Pt compounds such as Pt acetylacetonate, propion Examples thereof include metal catalysts such as Pd compounds such as acid Pd, Rh compounds such as Rh acetylacetonate, and N-heterocyclic compounds. Of these, it is preferable to use an amine catalyst. The concentration of the catalyst added at this time is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.2 to 5% by mass, based on polysilazane. By setting the addition amount of the catalyst within this range, it is possible to avoid excessive silanol formation due to rapid progress of the reaction, decrease in film density, increase in film defects, and the like.
本発明に係るポリシラザン含有塗布液には、必要に応じて下記に挙げる添加剤を用いることができる。例えば、セルロースエーテル類、セルロースエステル類;例えば、エチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセトブチレートなど、天然樹脂;例えば、ゴム、ロジン樹脂など、合成樹脂;例えば、重合樹脂など、縮合樹脂;例えば、アミノプラスト、特に尿素樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステルもしくは変性ポリエステル、エポキシド、ポリイソシアネートもしくはブロック化ポリイソシアネート、ポリシロキサンなどである。 In the polysilazane-containing coating solution according to the present invention, the following additives can be used as necessary. For example, cellulose ethers, cellulose esters; natural resins such as ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate, and cellulose acetobutyrate; synthetic resins such as rubber and rosin resin; and condensation resins such as polymer resins; Aminoplasts, especially urea resins, melamine formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, polyesters or modified polyesters, epoxides, polyisocyanates or blocked polyisocyanates, polysiloxanes, and the like.
ポリシラザン含有塗布液を塗布する方法としては、従来公知の適切な湿式塗布方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ダイコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法などが挙げられる。 As a method of applying the polysilazane-containing coating solution, a conventionally known appropriate wet coating method can be employed. Specific examples include spin coating method, die coating method, roll coating method, flow coating method, ink jet method, spray coating method, printing method, dip coating method, casting film forming method, bar coating method, gravure printing method and the like. It is done.
塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが10nm〜10μm程度であることが好ましく、15nm〜1μmであることがより好ましく、20〜500nmであることがさらに好ましい。ポリシラザン層の膜厚が10nm以上であれば十分なバリア性を得ることができ、10μm以下であれば、ポリシラザン層形成時に安定した塗布性を得ることができ、かつ高い光線透過性を実現できる。 The coating thickness can be appropriately set according to the purpose. For example, the coating thickness is preferably about 10 nm to 10 μm after drying, more preferably 15 nm to 1 μm, and even more preferably 20 to 500 nm. If the thickness of the polysilazane layer is 10 nm or more, sufficient barrier properties can be obtained, and if it is 10 μm or less, stable coating properties can be obtained when forming the polysilazane layer, and high light transmittance can be realized.
ポリシラザン含有塗布液を塗布して得られた塗膜は、任意に、水分を除去する工程を含んでいてもよい。水分を除去する工程は、エネルギーの印加中に行ってもよい。水分を除去する方法としては、低湿度環境を維持して除湿する形態が好ましい。低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は4℃以下(温度25℃/湿度25%)で、より好ましい露点温度は−5℃以下(温度25℃/湿度10%)であり、維持される時間はガスバリア層の膜厚によって適宜設定することが好ましい。ガスバリア層の膜厚が1.0μm以下の条件においては、露点温度は−5℃以下で、維持される時間は1分以上であることが好ましい。なお、露点温度の下限は特に制限されないが、通常、−50℃以上であり、−40℃以上であることが好ましい。 The coating film obtained by applying the polysilazane-containing coating solution may optionally include a step of removing moisture. The step of removing moisture may be performed during application of energy. As a method for removing moisture, a form of dehumidification while maintaining a low humidity environment is preferable. Since humidity in a low-humidity environment varies depending on temperature, a preferable form is shown for the relationship between temperature and humidity by defining the dew point temperature. The preferable dew point temperature is 4 ° C. or lower (temperature 25 ° C./humidity 25%), the more preferable dew point temperature is −5 ° C. or lower (temperature 25 ° C./humidity 10%), and the maintaining time depends on the film thickness of the gas barrier layer. It is preferable to set appropriately. Under the condition that the film thickness of the gas barrier layer is 1.0 μm or less, it is preferable that the dew point temperature is −5 ° C. or less and the maintaining time is 1 minute or more. The lower limit of the dew point temperature is not particularly limited, but is usually −50 ° C. or higher and preferably −40 ° C. or higher.
塗布液を塗布した後は、塗膜を乾燥させる。塗膜を乾燥することによって、塗膜中に含有される有機溶媒を低減または除去することができる。この際、塗膜に含有される有機溶媒は、すべてを乾燥させてもよいが、一部残存させていてもよい。一部の有機溶媒を残存させる場合であっても、好適なガスバリア層が得られうる。 After coating the coating solution, the coating film is dried. By drying the coating film, the organic solvent contained in the coating film can be reduced or removed. At this time, all of the organic solvent contained in the coating film may be dried or may be partially left. Even when a part of the organic solvent is left, a suitable gas barrier layer can be obtained.
塗膜の乾燥温度は、適用する基材によっても異なるが、50〜200℃であることが好ましい。乾燥温度は、熱による基材の変形等を考慮して150℃以下に設定することが好ましい。上記温度は、ホットプレート、オーブン、ファーネスなどを使用することによって設定されうる。乾燥時間は短時間に設定することが好ましく、例えば、乾燥温度が150℃である場合には30分以内に設定することが好ましい。また、乾燥雰囲気は、大気雰囲気下、窒素雰囲気下、アルゴン雰囲気下、真空雰囲気下、酸素濃度をコントロールした減圧雰囲気下等のいずれの条件であってもよい。 Although the drying temperature of a coating film changes also with the base material to apply, it is preferable that it is 50-200 degreeC. The drying temperature is preferably set to 150 ° C. or lower in consideration of deformation of the substrate due to heat. The temperature can be set by using a hot plate, oven, furnace or the like. The drying time is preferably set to a short time. For example, when the drying temperature is 150 ° C., the drying time is preferably set within 30 minutes. The drying atmosphere may be any condition such as an air atmosphere, a nitrogen atmosphere, an argon atmosphere, a vacuum atmosphere, or a reduced pressure atmosphere with a controlled oxygen concentration.
ガスバリア層は、上記の乾燥ポリシラザン塗膜にエネルギーを印加し、ポリシラザンの改質処理を施したものであってもよい。ポリシラザンの改質処理とは、ポリシラザンの一部または全部を、酸化ケイ素または酸窒化ケイ素へ転化させる反応を指す。改質処理によって、ガスバリア層のバリア性は、40℃・90%RHで1×10−3g/m2・day以下程度の水蒸気透過率まで向上し得る。フレキシブル性を向上させる観点から、本発明に係るガスバリア性フィルムは、ポリシラザン化合物を改質してなるガスバリア層を含有することが好ましい。 The gas barrier layer may be one obtained by applying energy to the above-mentioned dried polysilazane coating film and modifying the polysilazane. The modification treatment of polysilazane refers to a reaction in which part or all of polysilazane is converted into silicon oxide or silicon oxynitride. By the modification treatment, the barrier property of the gas barrier layer can be improved to a water vapor transmission rate of about 1 × 10 −3 g / m 2 · day or less at 40 ° C. and 90% RH. From the viewpoint of improving flexibility, the gas barrier film according to the present invention preferably contains a gas barrier layer formed by modifying a polysilazane compound.
改質処理は、ポリシラザンから酸化ケイ素または酸窒化ケイ素への転化反応に基づく公知の方法を適宜選択して適用でき、例えばプラズマ処理、加熱処理、活性エネルギー線照射処理(例えば、真空紫外線処理)などが挙げられる。本発明において、ガスバリア性フィルムを電子デバイスの封止基材として適用する観点から、より低温で、転化反応が可能な真空紫外線処理による改質処理がより好ましい。 For the modification treatment, a known method based on a conversion reaction from polysilazane to silicon oxide or silicon oxynitride can be appropriately selected and applied. For example, plasma treatment, heat treatment, active energy ray irradiation treatment (for example, vacuum ultraviolet ray treatment), etc. Is mentioned. In the present invention, from the viewpoint of applying the gas barrier film as a sealing substrate for an electronic device, a reforming treatment by vacuum ultraviolet ray treatment capable of a conversion reaction at a lower temperature is more preferable.
真空紫外線照射処理(エキシマ照射処理)において、ポリシラザン塗膜が受ける塗膜面での該真空紫外線の照度は30〜300mW/cm2の範囲であることが好ましく、50〜200mW/cm2の範囲であることがより好ましい。30mW/cm2以上では改質効率が低下する懸念がなく、200mW/cm2以下では塗膜にアブレーションを生じず、基材にダメージを与えないため好ましい。 In vacuum ultraviolet ray irradiation treatment (excimer irradiation treatment), it is preferable that the illuminance of the vacuum ultraviolet rays in the coated surface of the polysilazane coating film is subjected is in the range of 30~300mW / cm 2, in the range of 50~200mW / cm 2 More preferably. When it is 30 mW / cm 2 or more, there is no concern that the reforming efficiency is lowered, and when it is 200 mW / cm 2 or less, the coating film is not ablated and the base material is not damaged.
ポリシラザン塗膜面における真空紫外線の照射時間は、例えば1〜400秒であり、好ましくは3〜200秒である。 The irradiation time of the vacuum ultraviolet ray on the polysilazane coating surface is, for example, 1 to 400 seconds, and preferably 3 to 200 seconds.
ポリシラザン塗膜面における真空紫外線の照射エネルギー量は、200〜10000mJ/cm2の範囲であることが好ましく、500〜7000mJ/cm2の範囲であることがより好ましい。この範囲であれば、クラック発生や基材の熱変形がない。 Irradiation energy amount of the VUV in the polysilazane coating film surface is preferably in the range of 200~10000mJ / cm 2, and more preferably in the range of 500~7000mJ / cm 2. If it is this range, there will be no crack generation or thermal deformation of the substrate.
真空紫外線光源としては、Xe、Kr、Ar、Neなどの希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。 As the vacuum ultraviolet light source, a rare gas excimer lamp such as Xe, Kr, Ar, or Ne is preferably used.
これらのうち、Xeエキシマランプは、波長の短い172nmの紫外線を単一波長で放射することから、発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。 Among these, the Xe excimer lamp emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength, and thus has excellent luminous efficiency. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen.
また、波長の短い172nmの光のエネルギーは、有機物の結合を解離させる能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン塗膜の改質を実現できる。 Moreover, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm has a high ability to dissociate organic bonds. Due to the high energy possessed by the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the polysilazane coating can be modified in a short time.
エキシマランプは光の発生効率が高いため、低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域で、すなわち短い波長でエネルギーを照射するため、解射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を持っている。このため、熱の影響を受けやすいとされるPETなどのフレシキブルフィルム材料に適している。 Since the excimer lamp has high light generation efficiency, it can be turned on with low power. In addition, light having a long wavelength that causes a temperature increase due to light is not emitted, and energy is irradiated in the ultraviolet region, that is, in a short wavelength, so that the increase in the surface temperature of the target object is suppressed. For this reason, it is suitable for flexible film materials such as PET that are easily affected by heat.
紫外線照射時の反応には、酸素が必要であるが、真空紫外線は、酸素による吸収があるため紫外線照射工程での効率が低下しやすい。このことから、真空紫外線の照射は、可能な限り酸素濃度および水蒸気濃度の低い状態で行うことが好ましい。すなわち、真空紫外線照射時の酸素濃度は、1〜10000体積ppmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは3〜5000体積ppmの範囲、更に好ましく5〜4000体積ppmの範囲である。 Oxygen is required for the reaction at the time of ultraviolet irradiation, but since vacuum ultraviolet rays are absorbed by oxygen, the efficiency in the ultraviolet irradiation process is likely to decrease. For this reason, it is preferable to perform the irradiation with vacuum ultraviolet rays in a state where the oxygen concentration and the water vapor concentration are as low as possible. That is, the oxygen concentration at the time of vacuum ultraviolet irradiation is preferably in the range of 1 to 10000 volume ppm, more preferably in the range of 3 to 5000 volume ppm, and still more preferably in the range of 5 to 4000 volume ppm.
真空紫外線照射時に用いられる、照射雰囲気を満たすガスとしては乾燥不活性ガスとすることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。酸素濃度の調整は照射庫内へ導入する酸素ガス、不活性ガスの流量を計測し、流量比を変えることで調整可能である。 As a gas that satisfies the irradiation atmosphere used at the time of irradiation with vacuum ultraviolet rays, a dry inert gas is preferable, and a dry nitrogen gas is particularly preferable from the viewpoint of cost. The oxygen concentration can be adjusted by measuring the flow rate of oxygen gas and inert gas introduced into the irradiation chamber and changing the flow rate ratio.
<遷移金属化合物含有層>
本発明に係るガスバリア性フィルムは、遷移金属化合物含有層を有する。遷移金属化合物含有層は、遷移金属化合物を主成分として含む。遷移金属化合物、特に第5族元素などは、複数の価数をとることができるため、多様な分子間距離を有する化合物の混合体として遷移金属化合物含有層に存在し得る。これにより、遷移金属化合物含有層を有するガスバリア性フィルムは構造が柔軟になり、電子デバイスの接合部に負荷される応力が緩和されるのではないかと推測される。
<Transition metal compound-containing layer>
The gas barrier film according to the present invention has a transition metal compound-containing layer. The transition metal compound-containing layer contains a transition metal compound as a main component. Since transition metal compounds, particularly Group 5 elements, can have a plurality of valences, they can exist in the transition metal compound-containing layer as a mixture of compounds having various intermolecular distances. Thereby, it is presumed that the gas barrier film having the transition metal compound-containing layer has a flexible structure, and the stress applied to the joint portion of the electronic device is relieved.
遷移金属化合物は酸化還元電位が低く、例えばガスバリア層がケイ素を含む場合、高温高湿環境ではガスバリア層よりも先に酸化されることになる。したがって、ガスバリア層表面の酸化抑制効果が発揮され、スポット的なガスバリア性の低下も生じにくくなると考えられる。よって、遷移金属化合物含有層を備える本発明のガスバリア性フィルムは、高温高湿環境での耐久性にも優れる。 The transition metal compound has a low oxidation-reduction potential. For example, when the gas barrier layer contains silicon, it is oxidized prior to the gas barrier layer in a high temperature and high humidity environment. Therefore, it is considered that the effect of suppressing oxidation on the surface of the gas barrier layer is exhibited, and the spot-like gas barrier property is hardly reduced. Therefore, the gas barrier film of the present invention provided with the transition metal compound-containing layer is also excellent in durability in a high temperature and high humidity environment.
ここで、「遷移金属化合物を主成分として含む」とは、遷移金属化合物の含有量が、遷移金属化合物含有層の全質量に対して50質量%以上であることを意味する。該含有量は、80質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、98質量%以上であることが特に好ましく、100質量%である(すなわち、遷移金属化合物含有層が遷移金属化合物からなる)ことが最も好ましい。 Here, “including a transition metal compound as a main component” means that the content of the transition metal compound is 50% by mass or more based on the total mass of the transition metal compound-containing layer. The content is more preferably 80% by mass or more, further preferably 95% by mass or more, particularly preferably 98% by mass or more, and 100% by mass (that is, containing a transition metal compound). Most preferably, the layer comprises a transition metal compound).
遷移金属化合物含有層に含まれる遷移金属化合物としては、特に限定されないが、例えば、遷移金属の酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物、および酸炭化物が挙げられる。中でもガスバリア層の酸化をより効果的に抑制するという観点からは、遷移金属化合物が遷移金属酸化物であることが好ましい。遷移金属化合物は1種単独であっても2種以上併用してもよい。 The transition metal compound contained in the transition metal compound-containing layer is not particularly limited, and examples thereof include transition metal oxides, nitrides, carbides, oxynitrides, and oxycarbides. Among these, from the viewpoint of more effectively suppressing oxidation of the gas barrier layer, the transition metal compound is preferably a transition metal oxide. The transition metal compounds may be used alone or in combination of two or more.
また、遷移金属化合物含有層は、遷移金属をM、化学量論的に得られる遷移金属酸化物をMOx2とした場合に、x1<x2である金属酸化物MOx1を含むことが好ましい。かような金属酸化物を含むことで、ガスバリア性フィルムのガスバリア性能が向上し、高温高湿条件下であっても高いガスバリア性能が維持される。x1<x2である金属酸化物MOx1を含むことによって、化学量論的な酸化度よりも低い酸化度である領域、つまりはさらなる酸化の余地がある領域が存在することとなるため、より高いガスバリア性能が発揮されると考えられる。 The transition metal compound-containing layer preferably includes a metal oxide MO x1 where x1 <x2 where M is the transition metal and MO x2 is the stoichiometrically obtained transition metal oxide. By including such a metal oxide, the gas barrier performance of the gas barrier film is improved, and high gas barrier performance is maintained even under high temperature and high humidity conditions. By including the metal oxide MO x1 where x1 <x2, there is a region with a lower degree of oxidation than the stoichiometric degree of oxidation, that is, a region with room for further oxidation, which is higher. It is thought that gas barrier performance is exhibited.
例えば、Nb(ニオブ)の酸化物を例に挙げると、Nbの化学量論的に得られる酸化物は五酸化二ニオブであり、これはNbO2.5であるため、x2=2.5である。Nbは三酸化二ニオブの組成も取り得るが、本発明においてのx2は、酸化度の最も大きい化学量論的な化合物のx2を意味する。x1<x2である金属酸化物MOx1を含むとは、XPS等の組成分析方法で厚さ方向の組成プロファイルを測定した際に、x1<x2である測定点が得られるということ、Nbの場合は、x1<2.5である測定点が得られることを意味する。遷移金属化合物含有層が複数種の遷移金属を含有する場合であっても、それぞれの遷移金属の比率とその合計から化学量論的なx2を計算して用いることができる。 For example, taking the oxide of Nb (niobium) as an example, the Nb stoichiometric oxide is niobium pentoxide, which is NbO 2.5 , so x2 = 2.5. is there. Nb can take the composition of niobium trioxide, but x2 in the present invention means x2 of a stoichiometric compound having the highest degree of oxidation. The inclusion of the metal oxide MO x1 where x1 <x2 means that when a composition profile in the thickness direction is measured by a composition analysis method such as XPS, a measurement point where x1 <x2 is obtained, in the case of Nb Means that a measurement point where x1 <2.5 is obtained. Even when the transition metal compound-containing layer contains a plurality of types of transition metals, the stoichiometric x2 can be calculated from the ratio of each transition metal and the total thereof.
x1<x2の関係を酸化度の指標としてx1/x2比で表すと、x1/x2比は、高温高湿下でのガスバリア性能がより向上することから、0.99以下であることが好ましく、0.9以下であることがより好ましく、0.8以下であることがさらに好ましい。x1/x2比が小さくなるほど酸化抑制効果は高くなるが、それにつれて可視光での吸収も高くなるため、透明性が望まれる用途に使用する場合は、0.2以上であることが好ましく、0.3以上であることがより好ましい。 Expressing the relationship of x1 <x2 as an index of the degree of oxidation as an x1 / x2 ratio, the x1 / x2 ratio is preferably 0.99 or less because the gas barrier performance under high temperature and high humidity is further improved. It is more preferably 0.9 or less, and further preferably 0.8 or less. The smaller the x1 / x2 ratio, the higher the oxidation suppression effect, but the higher the absorption with visible light. Accordingly, when used in applications where transparency is desired, it is preferably 0.2 or more. .3 or more is more preferable.
x1/x2比の調整は、遷移金属化合物含有層の形成をスパッタで行う場合を例に挙げると、ターゲットとして金属、もしくは、化学量論的に酸素が欠損した遷移金属酸化物を用い、スパッタの際に導入する酸素の量を適宜調整することで行うことができる。 The x1 / x2 ratio can be adjusted by, for example, forming a transition metal compound-containing layer by sputtering, using a metal or a transition metal oxide that is stoichiometrically deficient in oxygen as a target. This can be done by appropriately adjusting the amount of oxygen introduced.
x1は、厚さ方向のXPS分析を用いてMに対するOの原子比により求めることができる。x1の最小値がx1<x2となれば、x1<x2である金属酸化物MOx1を含むと言える。 x1 can be determined by the atomic ratio of O to M using XPS analysis in the thickness direction. If the minimum value of x1 is x1 <x2, it can be said that the metal oxide MO x1 where x1 <x2 is included.
《XPS分析条件》
・装置:アルバックファイ製QUANTERASXM
・X線源:単色化Al−Kα
・測定領域:Si2p、C1s、N1s、O1s、その他測定する金属に応じて定法により設定
・スパッタイオン:Ar(2keV)
・デプスプロファイル:一定時間スパッタ後、測定を繰り返す。1回の測定は、SiO2換算で、約2.5nmの厚さ分となるようにスパッタ時間を調整する
・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を用いる。
<< XPS analysis conditions >>
・ Device: QUANTERASXM manufactured by ULVAC-PHI
・ X-ray source: Monochromatic Al-Kα
・ Measurement area: Si2p, C1s, N1s, O1s, etc., set by a regular method according to the metal to be measured.
Depth profile: repeats measurement after sputtering for a certain time. In one measurement, the sputtering time is adjusted so that the thickness is about 2.5 nm in terms of SiO 2.・ Quantification: The background is obtained by the Shirley method, and the relative sensitivity coefficient method is calculated from the obtained peak area. And quantified. Data processing uses MultiPak manufactured by ULVAC-PHI.
遷移金属原子とは、第3族元素から第12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、およびAuなどが挙げられる。 A transition metal atom refers to a Group 3 element to a Group 12 element, and examples of the transition metal include Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, and 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, and Au.
中でも、遷移金属化合物中の遷移金属は、ケイ素よりも酸化還元電位が低い金属であることが好ましい。ケイ素よりも酸化還元電位の低い遷移金属の化合物を含む層とすることで、より良好なバリア性が得られる。ケイ素よりも酸化還元電位が低い金属の具体例としては、例えば、ニオブ、タンタル、バリウム、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、イットリウム、ランタン、セリウム等が挙げられる。これら金属は、単独でもまたは2種以上混合して用いてもよい。これらの中でも特に第5族元素であるニオブ、タンタル、バナジウムがガスバリア層の酸化抑制効果が高いため、好ましく用いることができる。また、光学特性の観点から、遷移金属化合物中の遷移金属は、透明性が良好な化合物が得られるニオブ、タンタルがより好ましい。 Among these, the transition metal in the transition metal compound is preferably a metal having a lower redox potential than silicon. By forming a layer containing a transition metal compound having a lower oxidation-reduction potential than silicon, better barrier properties can be obtained. Specific examples of the metal having a lower redox potential than silicon include niobium, tantalum, barium, zirconium, titanium, hafnium, yttrium, lanthanum, cerium, and the like. These metals may be used alone or in combination of two or more. Of these, niobium, tantalum, and vanadium, which are Group 5 elements, can be preferably used because they have a high effect of suppressing oxidation of the gas barrier layer. Further, from the viewpoint of optical properties, the transition metal in the transition metal compound is more preferably niobium or tantalum from which a compound with good transparency can be obtained.
主要な金属の標準酸化還元電位およびx2を下表に示す。 The standard redox potentials and x2 for the major metals are shown in the table below.
遷移金属化合物としては、屈曲耐久性の観点から、酸化ニオブまたは酸化タンタルが好ましく、酸化ニオブが特に好ましい。すなわち、本発明の一実施形態では、遷移金属化合物が、酸化ニオブである、電子デバイスの製造方法が提供される。 As the transition metal compound, niobium oxide or tantalum oxide is preferable from the viewpoint of bending durability, and niobium oxide is particularly preferable. That is, in one embodiment of the present invention, a method for manufacturing an electronic device is provided in which the transition metal compound is niobium oxide.
遷移金属化合物含有層の形成方法としては、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等の物理蒸着法(PVD)法、プラズマCVD(chemical vapordeposition)法、ALD(Atomic Layer Deposition)などの化学蒸着法が挙げられる。中でも、高い生産性を有し、ガスバリア層上へ形成する場合に下層へのダメージを与えることなく成膜が可能であることから、スパッタ法により形成することが好ましい。 The method for forming the transition metal compound-containing layer is not particularly limited, and examples thereof include physical vapor deposition (PVD) methods such as sputtering, vapor deposition, and ion plating, plasma CVD (chemical vapor deposition), and ALD (Atomic Layer). Chemical vapor deposition methods such as Deposition). Among them, it is preferable to form by sputtering because it has high productivity and can be formed on the gas barrier layer without damaging the lower layer.
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(DMS)スパッタリング、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または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、およびRF(高周波)スパッタリングのいずれを用いてもよい。また、金属モードと、酸化物モード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。例えば、DCスパッタリングやDMSスパッタリングを行なう際には、そのターゲットに遷移金属を用い、さらに、プロセスガス中に酸素を導入することで、遷移金属酸化物の薄膜を形成することもできる。また、RF(高周波)スパッタ法で成膜する場合は、例えば、遷移金属酸化物のターゲットを用いることもできる。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、遷移金属の酸化物、窒化物、窒酸化物、炭酸化物等の遷移金属化合物薄膜を作ることができる。Ar等の不活性ガスと酸素等の反応性ガスとの混合ガスをプロセスガスとして用いる場合、プロセスガス全体に対し、例えば、目的の組成の遷移金属化合物になるように反応性ガスの分圧を調整する。例えば、反応性ガスとして酸素を用いた場合、酸素分圧を高くすることにより、遷移金属酸化物中の酸素組成を多くすることができる。 For the film formation by sputtering, bipolar sputtering, magnetron sputtering, dual magnetron (DMS) sputtering 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 either DC (direct current) sputtering or RF (high frequency) sputtering may be used. In addition, 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. For example, when performing DC sputtering or DMS sputtering, a transition metal oxide thin film can be formed by using a transition metal for the target and introducing oxygen into the process gas. In addition, when a film is formed by an RF (high frequency) sputtering method, for example, a transition metal oxide target can be used. 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, a transition metal compound thin film such as a transition metal oxide, nitride, nitride oxide, or carbonate can be formed. When a mixed gas of an inert gas such as Ar and a reactive gas such as oxygen is used as the process gas, for example, the partial pressure of the reactive gas is reduced with respect to the entire process gas so as to become a transition metal compound having a target composition. adjust. For example, when oxygen is used as the reactive gas, the oxygen composition in the transition metal oxide can be increased by increasing the oxygen partial pressure.
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、膜厚等に応じて適宜選択することができる。成膜レートがより高く、より高い生産性を有することから、遷移金属、または遷移金属化合物をターゲットとして用いるスパッタ法が好ましい。中でも、成膜レートがより高く、より高い生産性を有することから、遷移金属の酸化物をターゲットとして用いるスパッタ法がより好ましい。 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, film material, film thickness, and the like. A sputtering method using a transition metal or a transition metal compound as a target is preferable because it has a higher film formation rate and higher productivity. Among these, the sputtering method using a transition metal oxide as a target is more preferable because it has a higher film formation rate and higher productivity.
遷移金属化合物含有層は、単層でもよいし2層以上の積層構造であってもよい。遷移金属化合物含有層が2層以上の積層構造である場合、遷移金属化合物含有層に含まれる遷移金属化合物は同じものであってもよいし異なるものであってもよい。 The transition metal compound-containing layer may be a single layer or a laminated structure of two or more layers. When the transition metal compound-containing layer has a laminated structure of two or more layers, the transition metal compounds contained in the transition metal compound-containing layer may be the same or different.
遷移金属化合物含有層は比較的薄い層でも効果を発揮し得る。具体的には、遷移金属化合物含有層の厚さ(2層以上の積層構造である場合はその総厚)は、屈曲耐久性の観点から、0.1nm〜150nmであることが好ましく、0.5nm〜50nmであることがより好ましく、1nm〜15nmであることがさらに好ましい。本発明の一実施形態では、遷移金属化合物含有層の層厚が1nm〜15nmである、電子デバイスの製造方法が提供される。 The transition metal compound-containing layer can be effective even in a relatively thin layer. Specifically, the thickness of the transition metal compound-containing layer (the total thickness in the case of a laminated structure of two or more layers) is preferably 0.1 nm to 150 nm from the viewpoint of bending durability. It is more preferably 5 nm to 50 nm, and further preferably 1 nm to 15 nm. In one embodiment of the present invention, an electronic device manufacturing method is provided in which the layer thickness of the transition metal compound-containing layer is 1 nm to 15 nm.
<その他の機能層>
(中間層)
本発明において、ガスバリア性フィルムの基材とガスバリア層との間には、さらに中間層を形成してもよい。中間層は、基材表面とガスバリア層との接着性を向上させる機能を有することが好ましい。市販の易接着層付き基材も好ましく用いることができる。
<Other functional layers>
(Middle layer)
In the present invention, an intermediate layer may be further formed between the gas barrier film substrate and the gas barrier layer. The intermediate layer preferably has a function of improving the adhesion between the substrate surface and the gas barrier layer. A commercially available substrate with an easy-adhesion layer can also be preferably used.
(平滑層)
本発明に係るガスバリア性フィルムにおいては、上記中間層は、平滑層であってもよい。本発明に用いられる平滑層は、突起等が存在する基材の粗面を平坦化し、あるいは、基材に存在する突起によりガスバリア層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化するために設けられる。このような平滑層は、基本的には感光性材料または熱硬化性材料を硬化させて作製される。
(Smooth layer)
In the gas barrier film according to the present invention, the intermediate layer may be a smooth layer. The smooth layer used in the present invention is provided in order to flatten the rough surface of the substrate on which protrusions and the like exist, or to fill in and flatten the irregularities and pinholes generated in the gas barrier layer by the protrusions existing on the substrate. It is done. Such a smooth layer is basically produced by curing a photosensitive material or a thermosetting material.
(ブリードアウト防止層)
本発明に係るガスバリア性フィルムは、ガスバリア層を設ける面とは反対側の基材面にブリードアウト防止層を有してもよい。ブリードアウト防止層を設けることができる。ブリードアウト防止層は、平滑層を有するフィルムを加熱した際に、フィルム基材中から未反応のオリゴマー等が表面へ移行して、接触する面を汚染する現象を抑制する目的で、平滑層を有する基材の反対面に設けられる。ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば、基本的に平滑層と同じ構成をとっても構わない。
(Bleed-out prevention layer)
The gas barrier film according to the present invention may have a bleed-out preventing layer on the base material surface opposite to the surface on which the gas barrier layer is provided. A bleed-out prevention layer can be provided. The bleed-out prevention layer is used for the purpose of suppressing the phenomenon that unreacted oligomers migrate from the film base material to the surface when the film having the smooth layer is heated and contaminate the contact surface. It is provided on the opposite surface of the substrate. The bleed-out prevention layer may basically have the same configuration as the smooth layer as long as it has this function.
[主基材]
主基材は、電子素子本体(例えば、図1(a)に示す有機EL素子本体13等の電子素子本体)を形成するための基板であるが、その構成は特に制限されない。例えば、ガラス基板、金属箔、樹脂フィルム、基材(樹脂フィルム)とガスバリア層とを有するガスバリア性フィルム、およびこれらを複合体化したもの等が挙げられる。本発明に係るガスバリア性フィルムを主基材として用いることも、好ましい形態の一つである。例えば、図1(a)において、主基材11が、本発明に係るガスバリア性フィルムであってもよい。この場合、主基材11と、ガスバリア性フィルム12とは、同様のフィルムであってもよく、また、異なってもよい。
[Main substrate]
The main base material is a substrate for forming an electronic element body (for example, an electronic element body such as the organic EL element body 13 shown in FIG. 1A), but the configuration is not particularly limited. Examples thereof include a glass substrate, a metal foil, a resin film, a gas barrier film having a base material (resin film) and a gas barrier layer, and a composite of these. Using the gas barrier film according to the present invention as a main base material is also one of the preferred embodiments. For example, in FIG. 1A, the main base material 11 may be a gas barrier film according to the present invention. In this case, the main substrate 11 and the gas barrier film 12 may be the same film or different.
主基材および上述の本発明に係るガスバリア性フィルムの水蒸気透過度(Water Vapor Transmission Rate、WVTR、透湿度測定装置(AQUATRAN model1、MOCON社製、米国)を用い、38℃および相対湿度100%の雰囲気で測定)は、5×10−3g/m2・day以下であることが好ましく、5×10−4g/m2・day以下であることがより好ましく、5×10−5g/m2・day以下であることがさらに好ましい。 Water vapor permeability (Water Vapor Transmission Rate, WVTR, moisture permeability measuring device (AQUATRAN model 1, manufactured by MOCON, USA) of the gas barrier film according to the present invention described above was used at 38 ° C. and relative humidity of 100%. (Measured in the atmosphere) is preferably 5 × 10 −3 g / m 2 · day or less, more preferably 5 × 10 −4 g / m 2 · day or less, and more preferably 5 × 10 −5 g / day. More preferably, it is not more than m 2 · day.
ガラス基板としては、例えば、石英ガラス基板、ホウ珪酸ガラス基板、ソーダガラス基板、無アルカリガラス基板などが挙げられる。金属箔としては、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、銅(Cu)、インジウム(In)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、チタン(Ti)および、これらの合金等の金属箔が挙げられる。 Examples of the glass substrate include a quartz glass substrate, a borosilicate glass substrate, a soda glass substrate, and a non-alkali glass substrate. As the metal foil, aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), chromium (Cr), iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), copper (Cu), indium (In), Examples of the metal foil include tin (Sn), lead (Pb), titanium (Ti), and alloys thereof.
主基材が樹脂フィルムから構成される場合、その構成材料としては、前述のガスバリア性フィルムの基材として列挙される材料が同様に採用されうる。 When the main base material is composed of a resin film, as the constituent material, materials listed as the base material of the above-described gas barrier film can be similarly employed.
本発明に係る製造方法により製造される電子デバイスにおいて、主基材および前述のガスバリア性フィルムは、可撓性を有することが好ましい。本明細書において「可撓性」とは、柔軟性があり、力を加えるとたわんで変形するが力を取り除くと元の形状にもどる性質をいう。この可撓性について定量的に表現すると、主基材およびガスバリア性フィルムについて、JIS K7171:2008に規定される曲げ弾性率が、例えば、1.0×103〜4.5×103[N/mm2]であることが好ましい。 In the electronic device manufactured by the manufacturing method according to the present invention, the main base material and the gas barrier film described above preferably have flexibility. In this specification, “flexibility” refers to a property that is flexible and deforms when a force is applied, but returns to its original shape when the force is removed. When this flexibility is expressed quantitatively, the flexural modulus defined in JIS K7171: 2008 is, for example, 1.0 × 10 3 to 4.5 × 10 3 [N for the main base material and the gas barrier film. / Mm 2 ].
主基材の厚さ(積層体である場合、その総厚)は、可撓性とガスバリア性の確保の観点から、例えば5〜500μmであり、好ましくは10〜200μmである。 From the viewpoint of ensuring flexibility and gas barrier properties, the thickness of the main base material (in the case of a laminate) is, for example, 5 to 500 μm, and preferably 10 to 200 μm.
[電子素子本体]
本発明に係る製造方法において、主基材とガスバリア性フィルムとによって封止される電子素子本体の具体的な構成については特に制限はなく、水分や酸素からの遮蔽が必要とされる従来公知のものが特に制限なく用いられる。電子素子本体の一例は、図1に示す有機EL素子本体13である。電子デバイスとしては、有機ELデバイスに限らず、ガスバリア性フィルムによる封止が適用されうる公知の電子デバイスであってもよく、例えば、太陽電池(PV)、液晶表示素子(LCD)、電子ペーパー、薄膜トランジスタ、タッチパネル等が挙げられる。これらの電子デバイスの本体の構成についても、特に制限はなく、公知の構成を有しうる。
[Electronic element body]
In the production method according to the present invention, there is no particular limitation on the specific configuration of the electronic element body sealed by the main base material and the gas barrier film, and a conventionally known one that needs to be shielded from moisture and oxygen. A thing without particular restriction is used. An example of the electronic element body is the organic EL element body 13 shown in FIG. The electronic device is not limited to an organic EL device, and may be a known electronic device to which sealing with a gas barrier film can be applied. For example, a solar cell (PV), a liquid crystal display element (LCD), electronic paper, A thin film transistor, a touch panel, etc. are mentioned. There is no restriction | limiting in particular also about the structure of the main body of these electronic devices, It can have a well-known structure.
図1に示す形態において、電子素子本体(有機EL素子本体)13は、第1電極(陽極)17、正孔輸送層18、発光層19、電子輸送層20、第2電極(陰極)21等を有する。また、必要に応じて、第1電極17と正孔輸送層18との間に正孔注入層を設けてもよいし、または、電子輸送層20と第2電極21との間に電子注入層を設けてもよい。有機EL素子において、正孔注入層、正孔輸送層18、電子輸送層20、電子注入層は必要に応じて設けられる任意の層である。 1, the electronic element body (organic EL element body) 13 includes a first electrode (anode) 17, a hole transport layer 18, a light emitting layer 19, an electron transport layer 20, a second electrode (cathode) 21, and the like. Have In addition, if necessary, a hole injection layer may be provided between the first electrode 17 and the hole transport layer 18, or an electron injection layer may be provided between the electron transport layer 20 and the second electrode 21. May be provided. In the organic EL element, the hole injection layer, the hole transport layer 18, the electron transport layer 20, and the electron injection layer are arbitrary layers provided as necessary.
以下、具体的な電子素子本体の構成の一例として、有機EL素子本体を説明する。 Hereinafter, an organic EL element body will be described as an example of a specific configuration of the electronic element body.
(第1電極:陽極)
第1電極(陽極)としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。
(First electrode: anode)
As the first electrode (anode), an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used.
(正孔注入層:陽極バッファ層)
第1電極(陽極)と発光層または正孔輸送層の間に、正孔注入層(陽極バッファ層)を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層である。
(Hole injection layer: anode buffer layer)
A hole injection layer (anode buffer layer) may be present between the first electrode (anode) and the light emitting layer or the hole transport layer. The hole injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance.
(正孔輸送層)
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることが出来る。
(Hole transport layer)
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
(発光層)
発光層とは、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を指す。発光層を積層する場合の積層順としては、特に制限はなく、また各発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。
(Light emitting layer)
The light emitting layer refers to a blue light emitting layer, a green light emitting layer, and a red light emitting layer. There is no restriction | limiting in particular as a lamination order in the case of laminating | stacking a light emitting layer, You may have a nonluminous intermediate | middle layer between each light emitting layer.
(電子輸送層)
電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層である。
(Electron transport layer)
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons and is included in the electron transport layer in a broad sense. An electron injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance.
(電子注入層:陰極バッファ層)
電子注入層形成工程で形成される電子注入層(陰極バッファ層)とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層である。
(Electron injection layer: cathode buffer layer)
The electron injection layer (cathode buffer layer) formed in the electron injection layer forming step is made of a material having a function of transporting electrons and is included in the electron transport layer in a broad sense. An electron injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance.
(第2電極:陰極)
第2電極(陰極)としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。
(Second electrode: cathode)
As the second electrode (cathode), a material having a small work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof is used.
(保護層)
図1に示すように、電子デバイスが有機ELデバイス等の場合、必要に応じて、電子素子本体上に保護層15が設けられてもよい。保護層は、電子素子本体の劣化を促進する水分や酸素などが素子内に侵入することを防止する機能、主基材11上に配置された電子素子本体等を絶縁性とする機能、または電子素子本体による段差を解消する機能を有する。保護層は、1層でもよいし、複数の層の積層体であってもよい。
(Protective layer)
As shown in FIG. 1, when the electronic device is an organic EL device or the like, a protective layer 15 may be provided on the electronic element body as necessary. The protective layer has a function of preventing moisture, oxygen, and the like that promote deterioration of the electronic device body from entering the device, a function of insulating the electronic device body disposed on the main substrate 11, or the like. It has a function to eliminate the step due to the element body. The protective layer may be a single layer or a laminate of a plurality of layers.
[接合しろを形成する工程、常温接合により電子素子本体を封止する工程]
本発明に係る製造方法は、ガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面を活性化処理し、ガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面それぞれに接合しろを形成する工程、ならびに、接合しろ同士を接触させ、常温接合により電子素子本体を封止する工程を含む。接合しろの形成は、例えば、図3に示すような常温接合装置によって行うことができる。常温接合技術を用いて接合を行うと、主基材やガスバリア性フィルムを構成する樹脂材料を高温に曝す虞がないため、当該樹脂材料の劣化を防止することができるという利点もある。
[Step of forming a joining margin, step of sealing the electronic element body by room temperature bonding]
The production method according to the present invention includes a step of activating the surface of the gas barrier film and the surface of the main substrate, forming a bonding margin on each of the surface of the gas barrier film and the surface of the main substrate, and the bonding margins. And the step of sealing the electronic element body by room temperature bonding. The joining margin can be formed by a room temperature joining apparatus as shown in FIG. 3, for example. When bonding is performed using a room temperature bonding technique, there is no possibility that the resin material constituting the main base material or the gas barrier film is exposed to a high temperature, and thus there is an advantage that deterioration of the resin material can be prevented.
図2に示すように、接合しろ204は、電子素子本体(有機EL素子本体203)の周縁から間隔dを置いて存在する。なお、間隔dは、電子素子本体の周縁の各々の辺において、値が同一であってもよく、異なっていてもよい。また、間隔dの値は、電子デバイスの大きさにもよるが、d≧100nmであることが好ましく、d≧10μmであることがより好ましく、d≧100μmであることがさらに好ましい。上限は特に制限されないが、例えばd≦10cmである。 As shown in FIG. 2, the joining margin 204 exists at a distance d from the periphery of the electronic element body (organic EL element body 203). The interval d may have the same value or different values on each side of the periphery of the electronic element body. Moreover, although the value of the distance d depends on the size of the electronic device, it is preferably d ≧ 100 nm, more preferably d ≧ 10 μm, and further preferably d ≧ 100 μm. The upper limit is not particularly limited, but d ≦ 10 cm, for example.
さらに、接合しろの幅hは、電子デバイスの大きさにもよるが、接合の安定性と屈曲性との観点から、10〜2000μmであることが好ましく、50〜1000μmであることがより好ましい。 Furthermore, although the width h of the joining depends on the size of the electronic device, it is preferably 10 to 2000 μm and more preferably 50 to 1000 μm from the viewpoint of joining stability and flexibility.
図3は、本発明に係る電子デバイスの製造方法に用いられうる、常温接合装置の一例を示す断面概略図である。常温接合装置130は、真空チャンバー131、イオンガン(スパッタリング源)132、ターゲットステージ1(133)、およびターゲットステージ2(134)を有する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a room temperature bonding apparatus that can be used in the method of manufacturing an electronic device according to the present invention. The room temperature bonding apparatus 130 includes a vacuum chamber 131, an ion gun (sputtering source) 132, a target stage 1 (133), and a target stage 2 (134).
真空チャンバー131は、内部を環境から密閉する容器であり、さらに真空チャンバー131の内部から気体を排出するための真空ポンプ(図示せず)、および真空チャンバー131の外部と内部とを接続するゲートを開閉するための蓋(図示せず)を備えている。真空ポンプとしては、内部の金属製の複数の羽根が気体分子を弾き飛ばすことにより排気するターボ分子ポンプが挙げられる。真空ポンプによって真空チャンバー131内の所定の真空度に調節することができる。 The vacuum chamber 131 is a container that seals the inside from the environment, and further includes a vacuum pump (not shown) for discharging gas from the inside of the vacuum chamber 131 and a gate that connects the outside and the inside of the vacuum chamber 131. A lid (not shown) for opening and closing is provided. Examples of the vacuum pump include a turbo molecular pump that exhausts gas blades by blowing a plurality of metal blades inside. The degree of vacuum in the vacuum chamber 131 can be adjusted by a vacuum pump.
金属放出体としてのターゲットステージ133および134は、対向するように配置されており、それぞれの対向する面には、誘電層を有している。ターゲットステージ133は、誘電層とガスバリア性フィルム12との間に電圧を印加し、静電力によってその誘電層にガスバリア性フィルム12を吸着して固定する。同様に、ターゲットステージ134は、誘電層を介して主基材11を吸着して固定する。なお、図3においては電子素子本体が図示されていないが、電子素子本体の封止には、電子素子本体(例えば、有機EL素子本体)を形成した主基材を用い、電子素子本体を形成した側の面がガスバリア性フィルム12と対向するよう、ターゲットステージ134上に固定する。 The target stages 133 and 134 as metal emitters are arranged so as to face each other, and have a dielectric layer on each facing surface. The target stage 133 applies a voltage between the dielectric layer and the gas barrier film 12, and adsorbs and fixes the gas barrier film 12 to the dielectric layer by electrostatic force. Similarly, the target stage 134 adsorbs and fixes the main substrate 11 via a dielectric layer. Although the electronic element body is not shown in FIG. 3, the electronic element body is sealed by using a main substrate on which the electronic element body (for example, an organic EL element body) is formed. It fixes on the target stage 134 so that the surface of the done side may oppose the gas barrier film 12.
最外層のガスバリア層が最外層の遷移金属化合物含有層よりも基材側に形成されてなるガスバリア性フィルム(例えば、図1におけるガスバリア性フィルム12)を用いる場合は、当該最外層の遷移金属化合物含有層が主基材と対向するように固定する(すなわち、基材12aをターゲットステージ133に向けて吸着する)ことが好ましい。これにより、ガスバリア性フィルムの遷移金属化合物含有層が配置された側の面に接合しろを形成し、遷移金属化合物含有層と有層電子素子本体との距離を近づけることができる。本発明の一実施形態では、ガスバリア性フィルムが、基材とガスバリア層と遷移金属化合物含有層とをこの順で含み、当該遷移金属化合物含有層が配置された側の面に接合しろを形成する、電子デバイスの製造方法が提供される。 When a gas barrier film (for example, the gas barrier film 12 in FIG. 1) in which the outermost gas barrier layer is formed on the substrate side of the outermost transition metal compound-containing layer is used, the outermost transition metal compound is used. It is preferable to fix the containing layer so as to face the main substrate (that is, adsorb the substrate 12a toward the target stage 133). Thereby, a bonding margin can be formed on the surface of the gas barrier film on which the transition metal compound-containing layer is disposed, and the distance between the transition metal compound-containing layer and the layered electronic device body can be reduced. In one embodiment of the present invention, the gas barrier film includes a base material, a gas barrier layer, and a transition metal compound-containing layer in this order, and forms a bonding margin on the surface on which the transition metal compound-containing layer is disposed. An electronic device manufacturing method is provided.
ターゲットステージ133は、円柱状または立方体などの形にすることができ、真空チャンバー131に対して鉛直方向に平行移動することができる。当該平行移動は、ターゲットステージ133に備えられている圧接機構(図示せず)によって行われる。また、ターゲットステージ133は、主基材11にスパッタリングしたい材料(例えば、ケイ素)から形成されうる。 The target stage 133 can have a cylindrical shape or a cubic shape, and can be translated in the vertical direction with respect to the vacuum chamber 131. The parallel movement is performed by a pressure contact mechanism (not shown) provided in the target stage 133. Further, the target stage 133 can be formed from a material (for example, silicon) to be sputtered on the main substrate 11.
ターゲットステージ134は、真空チャンバー131に対して鉛直方向に平行移動、鉛直方向に平行な回転軸を中心に回転することもできる。当該平行移動および回転は、ターゲットステージ134に備えられている移送機構(図示せず)によって行われる。また、ターゲットステージ134は、ガスバリア性フィルム12にスパッタリングしたい材料(例えば、ケイ素)から形成されうる。 The target stage 134 can be translated in the vertical direction with respect to the vacuum chamber 131 and can be rotated around a rotation axis parallel to the vertical direction. The parallel movement and rotation are performed by a transfer mechanism (not shown) provided in the target stage 134. Further, the target stage 134 can be formed of a material (for example, silicon) desired to be sputtered on the gas barrier film 12.
イオンガン(「スパッタリング源」とも称する)132は、主基材11とガスバリア性フィルム12とに向けられている。イオンガン132は、その向けられている方向に向けて加速された荷電粒子を放出する。荷電粒子としては、アルゴンイオンなどの希ガスイオンが挙げられる。さらに、イオンガン132により放出された荷電粒子により正に帯電している対象を中和するために、真空チャンバー131に電子銃を備えてもよい(図示せず)。 An ion gun (also referred to as “sputtering source”) 132 is directed to the main substrate 11 and the gas barrier film 12. The ion gun 132 emits charged particles accelerated in the direction in which the ion gun 132 is directed. Examples of charged particles include rare gas ions such as argon ions. Further, an electron gun may be provided in the vacuum chamber 131 (not shown) in order to neutralize the object that is positively charged by the charged particles emitted by the ion gun 132.
接合しろの形成は、逆スパッタリング、イオンビーム、イオンビームスパッタリングなど、従来公知の方法によって主基材11およびガスバリア性フィルム12のそれぞれの面を活性化処理することによって行う。これにより、活性化処理を行った部分に結合手が発生し、接合しろ同士を接触させて常温接合することができる。活性化処理を行うための一例としての逆スパッタリングは、以下のように行うことができる。アルゴンなどの不活性ガスを用いて、加速電圧を0.02〜10kV、好ましくは0.1〜5kVとし、電流値を0.2〜100mA、好ましくは0.5〜500mAとし、0.1〜30分間、好ましくは1〜5分間、照射することによって行うことができる。なお、逆スパッタリングとは、ある対象物に何らかのエネルギー線を照射することによってスパッタリングを生じさせ、その結果、照射された部分が物理的に削られることである。 The bonding margin is formed by activating each surface of the main base material 11 and the gas barrier film 12 by a conventionally known method such as reverse sputtering, ion beam, ion beam sputtering or the like. As a result, a bond is generated in the portion where the activation process has been performed, and the joining margins can be brought into contact with each other to perform room temperature joining. Reverse sputtering as an example for performing the activation treatment can be performed as follows. Using an inert gas such as argon, the acceleration voltage is 0.02 to 10 kV, preferably 0.1 to 5 kV, the current value is 0.2 to 100 mA, preferably 0.5 to 500 mA, 0.1 to The irradiation can be performed for 30 minutes, preferably 1 to 5 minutes. In addition, reverse sputtering means that sputtering is caused by irradiating a certain target object with some energy beam, and as a result, the irradiated portion is physically scraped.
図2において、間隔dや接合しろの幅hは、公知の金属マスクの手法などにより任意に設定することができる。例えば、電子デバイスを封止する際に、電子素子本体の部分に対して金属マスクをすること(図示せず)によって、主基材上の金属マスクされていない電子素子本体の周囲部に第1の接合しろが形成され、ガスバリア性フィルム上の金属マスクされていない部分の周囲部に、第2の接合しろが形成される。 In FIG. 2, the distance d and the bonding width h can be arbitrarily set by a known metal mask technique or the like. For example, when the electronic device is sealed, a metal mask is applied to the portion of the electronic element body (not shown), so that the first peripheral portion of the electronic element body on the main base material that is not metal-masked A second joining margin is formed around the portion of the gas barrier film where the metal mask is not formed.
常温接合(活性化処理、ならびに、その後任意に行わるケイ素膜の積層および該ケイ素膜の活性化処理)は、封止された電子素子本体の内部に水分、酸素などが含まれないようにするため、真空中で行うことが好ましい。常温接合は、例えば、真空度が10−7〜10−4Paの真空環境下で行う。 Room temperature bonding (activation treatment, and optionally laminating of the silicon film and activation treatment of the silicon film thereafter) prevents the inside of the sealed electronic element body from containing moisture, oxygen, and the like. Therefore, it is preferable to carry out in a vacuum. The room temperature bonding is performed, for example, in a vacuum environment with a degree of vacuum of 10 −7 to 10 −4 Pa.
接合しろは、上記の活性化処理した領域に、ケイ素、ゲルマニウム、および/またはスズ等の無機元素含有する膜(無機元素膜)を、好ましくはケイ素を含有する膜を積層して形成してもよい。図1(a)の電子デバイス10が有するケイ素膜16のように、無機元素膜を含む接合しろにすることにより、接合性をより強固にすることができる。本発明の一実施形態では、接合しろが、活性化処理したガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面の少なくとも一方に、ケイ素膜を積層して形成される電子デバイスの製造方法が提供される。なお、無機元素膜の形成は、面積換算で、活性化処理が行われた領域の例えば80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは100%(すなわち、活性化処理が行われた全領域)に形成される。一実施形態では、活性化処理が行われた領域の幅d1と無機元素膜の幅d2とは、d1≧d2の関係を有する。また、ケイ素膜の形成は、活性化処理したガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面のいずれか一方に形成してもよいが、ガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面の両面に形成することが好ましい。ケイ素膜上に、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、および白金からなる群より選択される少なくとも1種を含む金属膜を更に形成してもよい。 The joining margin may be formed by laminating a film (inorganic element film) containing an inorganic element such as silicon, germanium and / or tin, preferably a film containing silicon, in the activated region. Good. As in the silicon film 16 included in the electronic device 10 of FIG. 1A, the bonding property including the inorganic element film can be further strengthened. In one embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic device in which a bonding margin is formed by laminating a silicon film on at least one of the surface of an activated gas barrier film and the surface of a main substrate. . The formation of the inorganic element film is, in terms of area, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 100% of the region where the activation process has been performed (that is, the entire region where the activation process has been performed). ). In one embodiment, the width d 1 of the region subjected to the activation treatment and the width d 2 of the inorganic element film have a relationship of d 1 ≧ d 2 . The silicon film may be formed on either the surface of the activated gas barrier film or the surface of the main substrate, but it is formed on both the surface of the gas barrier film and the surface of the main substrate. It is preferable to do. A metal film containing at least one selected from the group consisting of iron, cobalt, nickel, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, and platinum may be further formed on the silicon film.
ケイ素、ゲルマニウム、および/またはスズ等の無機元素を含む無機元素膜は、当該無機元素をターゲットとしたスパッタリング、例えばケイ素ターゲットのスパッタリングによって形成されうる。 An inorganic element film containing an inorganic element such as silicon, germanium, and / or tin can be formed by sputtering using the inorganic element as a target, for example, sputtering of a silicon target.
荷電粒子の照射を受けて、装置内のターゲットステージ133および134から、金属がスパッタにより放出され、主基材11およびガスバリア性フィルム12の望ましい部分にスパッタリングをし、望ましい部分に接合しろの一部としてケイ素膜を形成する。なお、望ましい部分の範囲は、公知の金属マスクの手法などにより決定することができる。 Upon irradiation with charged particles, metal is released from the target stages 133 and 134 in the apparatus by sputtering, and sputtering is performed on desired portions of the main base material 11 and the gas barrier film 12, and a part of the bond to the desired portions is joined. As a result, a silicon film is formed. The range of the desired portion can be determined by a known metal mask technique or the like.
ケイ素膜等の無機元素膜の厚さは、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、1〜50nmであることが好ましく、5〜30nmであることがより好ましい。任意に形成される金属膜の厚さも、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、0.1〜10nmであることが好ましく、1〜5nmであることがより好ましい。 The thickness of the inorganic element film such as a silicon film is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is preferably 1 to 50 nm, and more preferably 5 to 30 nm. The thickness of the arbitrarily formed metal film is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is preferably 0.1 to 10 nm, and more preferably 1 to 5 nm.
無機元素膜や金属膜のスパッタリング後、イオンガン132の運転パラメーターを調節することによって荷電粒子の照射条件を変え、例えば上述の逆スパッタリング、イオンビーム、イオンビームスパッタリング等によって無機元素膜や金属膜の活性化処理を行ってもよい。本発明の一実施形態では、接合しろが、ケイ素膜を活性化処理して形成される電子デバイスの製造方法が提供される。この際、無機元素膜や金属膜の活性化は、ターゲットに入射していないアルゴンイオンビームを用いて膜形成と同時に行ってもよく、膜形成後に行ってもよいが、操作上の便宜性の観点から、膜形成後に行う方がより好ましい。なお、膜形成と活性化との作用の大小は、ターゲットの配置、スパッタリング源132からのエネルギー線の強弱等を適宜設定することによって調節することができる。勿論、堆積を上回る逆スパッタリングの作用が生じるような調節は採用されない。逆スパッタリングにより無機元素膜や金属膜の活性化を行う場合、その条件は、例えば、上記の逆スパッタリングについて記載した加速電圧、電流値、照射時間等の条件が適用され得る。 After the sputtering of the inorganic element film or metal film, the irradiation conditions of the charged particles are changed by adjusting the operating parameters of the ion gun 132. For example, the activity of the inorganic element film or metal film by reverse sputtering, ion beam, ion beam sputtering, etc. Processing may be performed. In one embodiment of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic device in which a bonding margin is formed by activating a silicon film. At this time, the activation of the inorganic element film or the metal film may be performed simultaneously with the film formation by using an argon ion beam not incident on the target or after the film formation. From the viewpoint, it is more preferable to carry out after film formation. In addition, the magnitude | size of the effect | action of film formation and activation can be adjusted by setting suitably the arrangement | positioning of a target, the strength of the energy beam from the sputtering source 132, etc. FIG. Of course, no adjustment is made to produce a reverse sputtering effect over deposition. In the case of activating the inorganic element film or the metal film by reverse sputtering, for example, the conditions such as the acceleration voltage, current value, and irradiation time described for the reverse sputtering can be applied.
その後、荷電粒子の照射を終了させ、金属マスクを取り除いてから、ターゲットステージ133の圧接機構を操作し、ターゲットステージ133を鉛直方向に下降させて、図4に示すように、主基材11とガスバリア性フィルム12とを接触させる。このように常温接合することによって、主基材11に形成した第1の接合しろとガスバリア性フィルム12に形成した第2の接合しろとが接合され、主基材11とガスバリア性フィルム12との界面127が接合される。接合しろにケイ素膜等の無機元素膜を形成した場合、図4のように、界面127にケイ素膜16が存在することとなる。これによって、電子素子本体を封止することができる。接合の条件について特に制限はなく、真空中の常温無加圧でも接合可能であるが、よりしっかりと接合させるという観点から、1〜10分間、1〜100MPaの圧力を加えることが好ましい。接触は、真空度が10−8〜10−5Pa程度の真空環境下で行うことが、接合強度の観点から好ましい。 Thereafter, the irradiation of the charged particles is terminated, the metal mask is removed, the pressure contact mechanism of the target stage 133 is operated, the target stage 133 is lowered in the vertical direction, and as shown in FIG. The gas barrier film 12 is brought into contact. Thus, by joining at room temperature, the first joining margin formed on the main base material 11 and the second joining margin formed on the gas barrier film 12 are joined, and the main base material 11 and the gas barrier film 12 are joined. The interface 127 is joined. When an inorganic element film such as a silicon film is formed at the joining margin, the silicon film 16 exists at the interface 127 as shown in FIG. As a result, the electronic element body can be sealed. There is no particular limitation on the bonding conditions, and bonding is possible even at room temperature and no pressure in vacuum, but it is preferable to apply a pressure of 1 to 100 MPa for 1 to 10 minutes from the viewpoint of bonding more firmly. The contact is preferably performed in a vacuum environment having a degree of vacuum of about 10 −8 to 10 −5 Pa from the viewpoint of bonding strength.
<折り曲げ試験方法>
本明細書では、フレキシブル性の評価方法として曲率半径を固定して繰り返し折り曲げすることに対する耐久性を評価する方法を採用する。この方法により、所定の曲率半径において、折り曲げることができるか否かの判定と、さらにフレキシブル性の耐久性を評価することができる。具体的にはフレキシブルディスプレイ素子の機械的ストレステスト(IEC62715−6−1 Ed.1)に規定されている繰り返し屈曲テスト法が挙げられる。これは機能素子を一定の曲率半径になるようにU字型に折り曲げたところで素子の両端を前後に繰り返しスライドすることによって繰り返し折り曲げすることができる。装置例としてはユアサシステム機器株式会社製のU字折り返し試験機等が挙げられる。その他の試験条件としては屈曲速度が挙げられるが、本発明においては、試験期間や実際の使用現場を考慮して1分間に60回の繰り返し速度で行う。
<Bending test method>
In this specification, as a method for evaluating flexibility, a method for evaluating durability against repeated bending with a radius of curvature fixed is adopted. According to this method, it is possible to determine whether or not bending can be performed at a predetermined curvature radius, and to evaluate durability of flexibility. Specifically, the repeated bending test method defined in the mechanical stress test (IEC62715-6-1 Ed.1) of a flexible display element is mentioned. This can be bent repeatedly by repeatedly sliding both ends of the functional element back and forth when the functional element is bent into a U shape so as to have a constant radius of curvature. An example of the apparatus is a U-shaped folding tester manufactured by Yuasa System Equipment Co., Ltd. Other test conditions include bending speed, but in the present invention, the test is performed at a repetition rate of 60 times per minute in consideration of the test period and the actual use site.
曲率半径2.0mmで折り曲げることが可能か否かのフレキシブル性の判定と、さらにフレキシブル性の耐久性は、上記試験を行ったあとに、例えば85℃・85%RHの環境に24時間放置して発光試験を行うことにより、封止性を評価して行うことができる。 The determination of whether or not it is possible to bend at a radius of curvature of 2.0 mm, and the durability of the flexibility, after being subjected to the above test, are left in an environment of, for example, 85 ° C. and 85% RH for 24 hours. By performing a light emission test, the sealing performance can be evaluated.
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。また、下記操作において、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(25℃)、相対湿度50%の条件で行う。 The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited only to the following examples. In the following operations, unless otherwise specified, the measurement of the operation and physical properties is performed under conditions of room temperature (25 ° C.) and relative humidity of 50%.
《ガスバリア性フィルム1の製造》
[ガスバリア層1]
株式会社きもと製のクリアハードコート層を施したPET基材(75μm厚)を、マグネトロンスパッタ装置にて、ターゲットとしてSiO2ターゲットを用い、プロセスガスにはArを用いたDCスパッタにより膜厚300nmの酸化ケイ素膜(SiO2)を成膜し、ガスバリア層1を有するガスバリア性フィルム1を作製した。
<< Manufacture of gas barrier film 1 >>
[Gas barrier layer 1]
A PET base material (75 μm thick) with a clear hard coat layer manufactured by Kimoto Co., Ltd. is used with a magnetron sputtering apparatus, a SiO 2 target as a target, and a process gas having a film thickness of 300 nm by DC sputtering using Ar as a process gas. A silicon oxide film (SiO 2 ) was formed to produce a gas barrier film 1 having a gas barrier layer 1.
《ガスバリア性フィルム2の製造》
株式会社きもと製のクリアハードコート層を施したPET基材(75μm厚)を用い、マグネトロンスパッタ装置にて、ターゲットとしてTa2O5ターゲットを用い、プロセスガスにはArとO2とを用いたRFスパッタにより成膜し、膜厚は10nmとした。膜組成がTa2O3となるように酸素分圧を調整し、遷移金属化合物含有層1を形成した。
<< Manufacture of gas barrier film 2 >>
Using a PET base material (75 μm thick) with a clear hard coat layer manufactured by Kimoto Co., Ltd., using a Ta 2 O 5 target as a target and Ar and O 2 as process gases in a magnetron sputtering apparatus. The film was formed by RF sputtering, and the film thickness was 10 nm. The transition metal compound-containing layer 1 was formed by adjusting the oxygen partial pressure so that the film composition was Ta 2 O 3 .
続いて、ガスバリア性フィルム1の製造と同様にして、遷移金属化合物含有層1上にガスバリア層1を形成し、ガスバリア性フィルム2を作製した。 Subsequently, in the same manner as in the production of the gas barrier film 1, the gas barrier layer 1 was formed on the transition metal compound-containing layer 1, and the gas barrier film 2 was produced.
《ガスバリア性フィルム3の製造》
ガスバリア性フィルム1と同様にしてガスバリア層1を形成した。その後、ガスバリア層1上に、ガスバリア性フィルム2と同様にして遷移金属化合物含有層1を形成し、ガスバリア性フィルム3を作製した。
<< Manufacture of gas barrier film 3 >>
A gas barrier layer 1 was formed in the same manner as the gas barrier film 1. Thereafter, the transition metal compound-containing layer 1 was formed on the gas barrier layer 1 in the same manner as the gas barrier film 2, and the gas barrier film 3 was produced.
《ガスバリア性フィルム4の製造》
ガスバリア性フィルム2と同様にして遷移金属化合物含有層1、ガスバリア層1を形成した。その後、ガスバリア層1上に、ガスバリア性フィルム3と同様にして遷移金属化合物含有層1を形成し、ガスバリア性フィルム4を作製した。
<< Manufacture of gas barrier film 4 >>
In the same manner as the gas barrier film 2, a transition metal compound-containing layer 1 and a gas barrier layer 1 were formed. Thereafter, the transition metal compound-containing layer 1 was formed on the gas barrier layer 1 in the same manner as the gas barrier film 3, and the gas barrier film 4 was produced.
《ガスバリア性フィルム5の製造》
ガスバリア層1を以下のガスバリア層2に変更する以外はガスバリア性フィルム3と同様にして、ガスバリア性フィルム5を作製した。
<< Manufacture of gas barrier film 5 >>
A gas barrier film 5 was produced in the same manner as the gas barrier film 3 except that the gas barrier layer 1 was changed to the following gas barrier layer 2.
[ガスバリア層2]
パーヒドロポリシラザンを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、アクアミカ(登録商標)NN120−20)と、5質量%のアミン触媒(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、アクアミカ(登録商標)NAX120−20)とを、4:1(質量比)の割合で混合し、ポリシラザン原液を調製した。さらに、ジブチルエーテルと2,2,4−トリメチルペンタンとの質量比が65:35となるように混合した希釈溶媒を用いてポリシラザン原液を希釈し、固形分が5質量%のポリシラザン含有塗布液を調製した。
[Gas barrier layer 2]
Dibutyl ether solution containing 20% by mass of perhydropolysilazane (manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., Aquamica (registered trademark) NN120-20) and 5% by mass of amine catalyst (N, N, N ′, N′-tetramethyl) -1,6-diaminohexane (TMDAH)) perhydropolysilazane 20 mass% dibutyl ether solution (manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., Aquamica (registered trademark) NAX120-20) 4: 1 (mass ratio) ) To prepare a polysilazane stock solution. Further, the polysilazane stock solution is diluted with a diluting solvent mixed so that the mass ratio of dibutyl ether and 2,2,4-trimethylpentane is 65:35, and a polysilazane-containing coating solution having a solid content of 5% by mass is obtained. Prepared.
上記で得られた塗布液を、株式会社きもと製のクリアハードコート層を施したPET基材(75μm厚)上に、乾燥後の厚さが300nmになるようスピンコート法により塗布し、ポリシラザン含有塗膜を形成した。ポリシラザン含有塗膜を形成した基材を室温(25℃)、相対湿度10%で2分間静置した後、80℃のホットプレートで1分間加熱処理を行い、ポリシラザン含有塗膜を乾燥させた。乾燥ポリシラザン含有塗膜に対し、窒素雰囲気下(酸素濃度:5体積ppm)でXeエキシマランプ(172nm)にて6000mJ/cm2の照射処理(200mW/cm2、30秒)を施してポリシラザンの改質を行い、ガスバリア層2を形成した。 The coating solution obtained above was applied on a PET substrate (75 μm thickness) with a clear hard coat layer manufactured by Kimoto Co., Ltd. by spin coating so that the thickness after drying was 300 nm, and contained polysilazane. A coating film was formed. The substrate on which the polysilazane-containing coating film was formed was allowed to stand at room temperature (25 ° C.) and a relative humidity of 10% for 2 minutes, and then heat-treated for 1 minute on an 80 ° C. hot plate to dry the polysilazane-containing coating film. The dried polysilazane-containing coating film was subjected to irradiation treatment of 6000 mJ / cm 2 (200 mW / cm 2 , 30 seconds) with a Xe excimer lamp (172 nm) in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration: 5 volume ppm) to improve the polysilazane. The gas barrier layer 2 was formed.
《ガスバリア性フィルム6の製造》
ガスバリア性フィルム5の製造方法において、遷移金属化合物含有層1形成時に用いたターゲットを酸素欠損型Nb2O5ターゲットに変更し、プロセスガスにはArとO2とを用いたDCスパッタにより成膜し、膜厚は30nmとした。膜組成がNb2O3となるように酸素分圧を調整し、ガスバリア性フィルム6を作製した。
<< Manufacture of gas barrier film 6 >>
In the method for producing the gas barrier film 5, the target used when forming the transition metal compound-containing layer 1 is changed to an oxygen-deficient Nb 2 O 5 target, and the film is formed by DC sputtering using Ar and O 2 as process gases. The film thickness was 30 nm. The oxygen partial pressure was adjusted so that the film composition was Nb 2 O 3, and a gas barrier film 6 was produced.
《ガスバリア性フィルム7〜10の製造》
ガスバリア性フィルム6の製造方法において、遷移金属化合物含有層2の膜厚をそれぞれ15nm、10nm、2nm、および1nmに変更して、ガスバリア性フィルム7〜10を作製した。
<< Production of Gas Barrier Films 7 to 10 >>
In the method for producing the gas barrier film 6, the film thickness of the transition metal compound-containing layer 2 was changed to 15 nm, 10 nm, 2 nm, and 1 nm, respectively, and gas barrier films 7 to 10 were produced.
《電子デバイスの作製》
電子デバイスの一例として有機ELデバイスを作製した。
<< Production of electronic devices >>
An organic EL device was produced as an example of an electronic device.
〔有機ELデバイス1の作製〕
(第一電極の形成)
30μmの厚さの薄膜ガラスと50μmの厚さのPETフィルムとを複合化させた主基材(50mm×100mm)上に、40mm×30mmの長方形の厚さ150nmのITOをスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第一電極を形成した。
[Production of Organic EL Device 1]
(Formation of the first electrode)
On a main base material (50 mm × 100 mm) in which a thin film glass of 30 μm thickness and a PET film of 50 μm thickness are combined, a rectangular ITO of 40 mm × 30 mm and a thickness of 150 nm is formed by sputtering. Then, patterning was performed by a photolithography method to form a first electrode.
(正孔輸送層の形成)
第一電極が形成された樹脂基材の洗浄表面改質処理を、波長184.9nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm2、距離10mmで実施した。帯電除去処理は、微弱X線による除電器を使用して行った。
(Formation of hole transport layer)
The cleaning surface modification treatment of the resin substrate on which the first electrode was formed was performed using a low-pressure mercury lamp with a wavelength of 184.9 nm at an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 and a distance of 10 mm. The charge removal treatment was performed using a static eliminator with weak X-rays.
ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、エイチ・シー・スタルク株式会社 Baytron(登録商標) P AI 4083)を純水で65質量%まで希釈してから、メタノールで5質量%まで希釈した溶液を正孔輸送層形成用塗布液として準備した。 Polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, H.C. Starck Baytron (registered trademark) P AI 4083) diluted to 65% by mass with pure water and then diluted to 5% by mass with methanol Was prepared as a coating solution for forming a hole transport layer.
第一電極が形成された樹脂基材の第一電極の上に、上記の正孔輸送層形成用塗布液を、25℃・50%RHの環境下で、スピンコーターで塗布した。正孔輸送層形成用塗布液は乾燥後の厚さが50nmになるように塗布した。その後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度100℃で送風して溶媒を除去した後、加熱処理装置を用い温度150℃で裏面伝熱方式の熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。 On the first electrode of the resin substrate on which the first electrode was formed, the above hole transport layer forming coating solution was applied with a spin coater in an environment of 25 ° C. and 50% RH. The coating solution for forming the hole transport layer was applied so that the thickness after drying was 50 nm. Then, after removing the solvent by blowing air at a height of 100 mm toward the film formation surface, a discharge air velocity of 1 m / s, a wide air velocity distribution of 5%, and a temperature of 100 ° C., heat transfer from the back surface at a temperature of 150 ° C. using a heat treatment apparatus. The hole transport layer was formed by heat treatment of the system.
(発光層の形成)
ホスト材として下記化学式H−Aで表される化合物1.0g、発光ドーパントとして下記化学式D−Aで表される化合物100mg、発光ドーパントとして下記化学式D−Bで表される化合物0.2mg、および発光ドーパントとして下記化学式D−Cで表される化合物0.2mgを、100gのトルエンに溶解し白色発光層形成用塗布液として準備した。
(Formation of light emitting layer)
1.0 g of a compound represented by the following chemical formula HA as a host material, 100 mg of a compound represented by the following chemical formula DA as a luminescent dopant, 0.2 mg of a compound represented by the following chemical formula DB as a luminescent dopant, and As a luminescent dopant, 0.2 mg of a compound represented by the following chemical formula DC was dissolved in 100 g of toluene to prepare a coating solution for forming a white luminescent layer.
窒素ガス濃度99%以上の雰囲気下、塗布温度25℃の条件で、白色発光層形成用塗布液を正孔輸送層上にスピンコーターで塗布した。白色発光層形成用塗布液は乾燥後の厚さが40nmになるように塗布した。その後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で送風して溶媒を除去した後、温度130℃で加熱処理を行い、発光層を形成した。 A white light-emitting layer-forming coating solution was applied onto the hole transport layer with a spin coater under an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more and a coating temperature of 25 ° C. The white light emitting layer forming coating solution was applied so that the thickness after drying was 40 nm. Then, after removing the solvent by blowing at a height of 100 mm toward the film formation surface, a discharge wind speed of 1 m / s, a wide wind speed distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C., heat treatment is performed at a temperature of 130 ° C. Formed.
(電子輸送層の形成)
下記化学式E−Aで表される化合物を2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール中に溶解して0.5質量%溶液とし、電子輸送層形成用塗布液とした。
(Formation of electron transport layer)
A compound represented by the following chemical formula EA was dissolved in 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol to obtain a 0.5 mass% solution, which was used as an electron transport layer forming coating solution.
窒素ガス濃度99%以上の雰囲気下にて、上記で形成した発光層の上に電子輸送層形成用塗布液(25℃)をスピンコーターで塗布した。電子輸送層形成用塗布液は、乾燥後の厚さが30nmになるように塗布した。その後、成膜面に向け高さ100mm、吐出風速1m/s、幅手の風速分布5%、温度60℃で送風して溶媒を除去した後、引き続き、加熱処理部で、温度200℃で加熱処理を行い、電子輸送層を形成した。 In an atmosphere having a nitrogen gas concentration of 99% or more, an electron transport layer forming coating solution (25 ° C.) was applied on the light emitting layer formed above by a spin coater. The coating solution for forming an electron transport layer was applied so that the thickness after drying was 30 nm. Then, after removing the solvent by blowing at a height of 100 mm toward the film formation surface, a discharge wind speed of 1 m / s, a wide wind speed distribution of 5%, and a temperature of 60 ° C., the substrate is subsequently heated at a temperature of 200 ° C. in the heat treatment section. Processing was performed to form an electron transport layer.
(電子注入層の形成)
上記で形成した電子輸送層上に、電子注入層を形成した。まず、基板を減圧チャンバーに投入し、5×10−4Paまで減圧した。真空チャンバー内のタンタル製蒸着ボートにあらかじめ用意しておいたフッ化セシウムを加熱し、蒸着法にて厚さ3nmの電子注入層を形成した。
(Formation of electron injection layer)
An electron injection layer was formed on the electron transport layer formed above. First, the substrate was put into a vacuum chamber and the pressure was reduced to 5 × 10 −4 Pa. Cesium fluoride prepared in advance was heated in a tantalum vapor deposition boat in a vacuum chamber, and an electron injection layer having a thickness of 3 nm was formed by vapor deposition.
(第二電極の形成)
上記で形成した電子注入層の上であって、第一電極の取り出し電極になる部分を除く部分に、取り出し電極を有するように蒸着法にて成膜し、厚さ100nmの第二電極を積層した。成膜は、アルミニウムを形成材料として用い、5×10−4Paの真空下で、発光面積が40mm×30mmの長方形になるようにマスクパターン成膜した。以上により、主基材上に形成した電子素子本体(有機EL素子本体)を準備した。
(Formation of second electrode)
A second electrode having a thickness of 100 nm is stacked on the electron injection layer formed as described above by depositing the first electrode on the portion other than the portion serving as the extraction electrode so as to have the extraction electrode. did. For the film formation, aluminum was used as a forming material, and a mask pattern was formed under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa so that the light emission area was a rectangle of 40 mm × 30 mm. Thus, an electronic element body (organic EL element body) formed on the main substrate was prepared.
(封止材による封止)
ガスバリア性フィルム1を50mm×100mmに切り出して使用した。このガスバリア性フィルムのガスバリア層側に、ディスペンサーを使用して熱硬化性接着剤(封止材)を厚さ20μmで均一に塗布し、接着剤層を形成した。
(Sealing with sealing material)
The gas barrier film 1 was cut into 50 mm × 100 mm and used. A thermosetting adhesive (sealing material) was uniformly applied with a thickness of 20 μm on the gas barrier layer side of the gas barrier film using a dispenser to form an adhesive layer.
このとき、熱硬化性接着剤としては、下記の(A)〜(C)を85/10/5の質量比で混合したエポキシ系接着剤を用いた;
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤。
At this time, as the thermosetting adhesive, an epoxy adhesive in which the following (A) to (C) were mixed at a mass ratio of 85/10/5 was used;
(A) Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
(B) Dicyandiamide (DICY)
(C) Epoxy adduct curing accelerator.
接着剤層を形成したガスバリア性フィルムの接着剤層側を電子素子本体に向けて、電子素子部を覆うようにして密着・配置した。圧着ローラーを用いて(圧着ローラー温度120℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/min)電子素子本体を密着封止した。このようにして有機ELデバイス1を作製した。 The gas barrier film on which the adhesive layer was formed was adhered and disposed so that the adhesive layer side of the gas barrier film was directed to the electronic element body so as to cover the electronic element portion. The electronic element body was tightly sealed using a pressure roller (pressure roller temperature 120 ° C., pressure 0.5 MPa, apparatus speed 0.3 m / min). Thus, the organic EL device 1 was produced.
〔有機ELデバイス2〜11の作製〕
ガスバリア性フィルム1〜10を用い、有機ELデバイス1の製造における封止工程を常温接合に変更して、有機ELデバイス2〜11を作製した。
[Production of organic EL devices 2 to 11]
Using the gas barrier films 1 to 10, the sealing step in the production of the organic EL device 1 was changed to room temperature bonding, and organic EL devices 2 to 11 were produced.
(常温接合による封止)
図3に示すような接合装置のターゲットステージ134上に、有機EL素子本体を形成した主基材を載せた。さらに、ターゲットステージ133に、ガスバリア性フィルムを固定した。このとき、電子素子を形成した側の主基材の表面と、ガスバリア性フィルムの最外層表面(基材とは反対側の面、ガスバリア層または遷移金属化合物含有層)とが対向するように配置した。ガスバリア性フィルムの最外層表面(ガスバリア層または遷移金属化合物含有層)、および主基材の表面(電子素子を形成した側)を、1×10−6Paの真空下にて、それぞれArイオンガンで逆スパッタリングして活性化処理した。逆スパッタリングは、加速電圧を1kVとし、電流値を10mAとして、5分間行った。なお、金属マスクを利用して、電子素子本体と接合しろとの距離dは500μmとし、接合しろの幅hは100μmとした。
(Sealing by room temperature bonding)
The main base material on which the organic EL element body was formed was placed on the target stage 134 of the bonding apparatus as shown in FIG. Further, a gas barrier film was fixed to the target stage 133. At this time, the surface of the main substrate on the side where the electronic element is formed is arranged so that the outermost layer surface of the gas barrier film (the surface opposite to the substrate, the gas barrier layer or the transition metal compound-containing layer) is opposed to the surface. did. The outermost layer surface (gas barrier layer or transition metal compound-containing layer) of the gas barrier film and the surface of the main base material (side on which the electronic element was formed) were respectively cleaned with an Ar ion gun under a vacuum of 1 × 10 −6 Pa. Activation treatment was performed by reverse sputtering. Reverse sputtering was performed for 5 minutes at an acceleration voltage of 1 kV and a current value of 10 mA. Note that, using a metal mask, the distance d between the electronic device body and the joining margin was 500 μm, and the joining width h was 100 μm.
活性化処理後、真空度を維持したまま、特開2008−62267号公報に記載される方法に準じ、加速電圧1.5kV、電流値100mAの条件にて、ケイ素を3分間スパッタリングし、ガスバリア性フィルムの表面および主基材の表面上に膜厚20nmのケイ素膜を積層した。加速電圧1kV、電流値10mAの条件にて、ケイ素膜上をArイオンガンで5分間逆スパッタリングし、ケイ素膜表面を活性化させ、接合しろを形成した。 After the activation treatment, while maintaining the degree of vacuum, silicon was sputtered for 3 minutes under the conditions of an acceleration voltage of 1.5 kV and a current value of 100 mA in accordance with the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-62267. A silicon film having a thickness of 20 nm was laminated on the surface of the film and the surface of the main substrate. Under the conditions of an acceleration voltage of 1 kV and a current value of 10 mA, the silicon film was reverse-sputtered with an Ar ion gun for 5 minutes to activate the silicon film surface and form a bonding margin.
次いで真空度を1×10−7Paに減圧し、ガスバリア性フィルムの表面の第2接合しろと、主基材の表面の第1接合しろとを接触させ、接合しろ同士を20MPaで3分間加圧して真空常温接合し、電子素子本体を封止した。その後、電子素子本体を大気中に取り出した。 Next, the degree of vacuum is reduced to 1 × 10 −7 Pa, the second joining margin on the surface of the gas barrier film and the first joining margin on the surface of the main substrate are brought into contact, and the joining margins are added at 20 MPa for 3 minutes. Pressurized and vacuum bonded at room temperature to seal the electronic device body. Thereafter, the electronic element body was taken out into the atmosphere.
〔折り曲げ耐性の評価〕
上記で作製した有機ELデバイス1〜11の折り曲げ耐性を、フレキシブルディスプレイ素子の機械的ストレステスト(IEC62715−6−1 Ed.1)に準じて評価した。具体的には、23℃・50%RHの環境下でユアサシステム機器株式会社製のU字折り返し試験機を用いて曲率半径2.0mm、封止フィルム側が外側になるようにセットし、屈曲速度60回/分で繰り返し屈曲させた。
[Evaluation of bending resistance]
The bending resistance of the organic EL devices 1 to 11 produced above was evaluated in accordance with a mechanical stress test (IEC62715-6-1 Ed. 1) of a flexible display element. Specifically, using a U-shaped folding tester manufactured by Yuasa System Equipment Co., Ltd. in an environment of 23 ° C. and 50% RH, set the curvature radius to be 2.0 mm and the sealing film side to the outside, and the bending speed Bending was repeated at 60 times / min.
その後85℃・85%RHの環境に24時間放置して最大屈曲回数を出した。なお、耐久性の判定は、ストレステスト前の、一定電圧(10V)における発光強度が、テスト後50%未満となったとき、折り曲げ性が失われたと判定し、その折り曲げ回数を尺度とした。また、1万回以上折り曲げ可能の場合は、1万回ごとに発光強度を測定した。 Thereafter, the sample was left in an environment of 85 ° C. and 85% RH for 24 hours, and the maximum number of bendings was obtained. The durability was determined by determining that the bendability was lost when the light emission intensity at a constant voltage (10 V) before the stress test was less than 50% after the test, and using the number of bends as a measure. In addition, when it was possible to bend 10,000 times or more, the emission intensity was measured every 10,000 times.
10 電子デバイス、
11、201 主基材、
12、202 ガスバリア性フィルム、
12a 基材、
12b ガスバリア層、
12c 遷移金属化合物含有層、
13、203 有機EL素子本体、
14 引き出し電極、
16 ケイ素膜、
17 第1電極(陽極)、
18 正孔輸送層、
19 発光層、
20 電子輸送層、
21 第2電極(陰極)、
130 常温接合装置、
131 真空チャンバー、
132 イオンガン(スパッタリング源)、
133 ターゲットステージ1、
134 ターゲットステージ2、
204 接合しろ。
10 electronic devices,
11, 201 Main base material,
12, 202 Gas barrier film,
12a substrate,
12b gas barrier layer,
12c transition metal compound-containing layer,
13, 203 Organic EL element body,
14 Extraction electrode,
16 silicon film,
17 First electrode (anode),
18 hole transport layer,
19 light emitting layer,
20 electron transport layer,
21 Second electrode (cathode),
130 Room temperature bonding equipment,
131 vacuum chamber,
132 ion gun (sputtering source),
133 Target stage 1,
134 Target stage 2,
204 Join.
Claims (9)
前記接合しろ同士を接触させ、常温接合により電子素子本体を封止する工程;
を含む、電子デバイスの製造方法。 The surface of the gas barrier film including the base material, the gas barrier layer and the transition metal compound-containing layer and the surface of the main base material are activated to form bonding margins on the surface of the gas barrier film and the surface of the main base material, respectively. And a step of bringing the bonding margins into contact with each other and sealing the electronic element body by room temperature bonding;
A method for manufacturing an electronic device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015051319A JP2016171038A (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Method for manufacturing electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015051319A JP2016171038A (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Method for manufacturing electronic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016171038A true JP2016171038A (en) | 2016-09-23 |
Family
ID=56984056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015051319A Pending JP2016171038A (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | Method for manufacturing electronic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016171038A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018043427A1 (en) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | テルモ株式会社 | Introducer sheath |
| JP2021526965A (en) * | 2018-06-12 | 2021-10-11 | エージーシー グラス ユーロップAgc Glass Europe | How to prepare catalyst nanoparticles, catalyst surface and / or catalyst |
-
2015
- 2015-03-13 JP JP2015051319A patent/JP2016171038A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018043427A1 (en) | 2016-09-01 | 2018-03-08 | テルモ株式会社 | Introducer sheath |
| JP2021526965A (en) * | 2018-06-12 | 2021-10-11 | エージーシー グラス ユーロップAgc Glass Europe | How to prepare catalyst nanoparticles, catalyst surface and / or catalyst |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5445179B2 (en) | Gas barrier film, method for producing gas barrier film, and organic electronic device | |
| JP6624257B2 (en) | Electronic device and method of manufacturing the same | |
| JP5895687B2 (en) | Gas barrier film | |
| JP5884531B2 (en) | Water vapor barrier film manufacturing method, water vapor barrier film and electronic device | |
| JPWO2016136842A1 (en) | Gas barrier film | |
| JPWO2016136842A6 (en) | Gas barrier film | |
| JP2015103389A (en) | Organic el device | |
| JP6648752B2 (en) | Sealed structure | |
| JP6489016B2 (en) | Electronic device and manufacturing method thereof | |
| JP5581834B2 (en) | Method for producing gas barrier film, organic electronic device | |
| CN108029164B (en) | Electronic device and sealing method for electronic device | |
| JPWO2016190284A6 (en) | Gas barrier film and method for producing the same | |
| JPWO2016190284A1 (en) | Gas barrier film and method for producing the same | |
| JP2017226876A (en) | Production method of gas barrier film | |
| JP5849790B2 (en) | Water vapor barrier film manufacturing method, water vapor barrier film and electronic device | |
| JP5549448B2 (en) | Barrier film, method for producing barrier film, and organic electronic device | |
| JPWO2016039237A1 (en) | Functional element and method for manufacturing functional element | |
| JP2012076403A (en) | Barrier film, and organic electronic device | |
| JP2016171038A (en) | Method for manufacturing electronic device | |
| JP5552979B2 (en) | Method for producing gas barrier film, organic electronic device having the gas barrier film | |
| JP5768652B2 (en) | Barrier film manufacturing method | |
| JP2017077668A (en) | Gas barrier laminate and organic electroluminescent element | |
| JPWO2015029795A1 (en) | Method for producing gas barrier film | |
| WO2016136841A1 (en) | Gas barrier film | |
| JPWO2016136841A6 (en) | Gas barrier film |