[发明专利]阻气性薄膜以及使用此阻气性薄膜的有机元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种透光性高且具有优异的阻气(gas barrier)性的薄膜，特别是涉及一种能够用于各种图像显示器件(device)、光电转换器件或电流控制器件以及使用这些器件的电路的密封的阻气性薄膜以及其制造方法。

背景技术

近年来，有机电子设备(electronics)的进展异常迅速，展现在以有机电致发光(Electroluminescence，EL)为代表的发光器件、有机薄膜太阳能电池或有机薄膜晶体管(transistor)等的广泛领域。这些由有机材料构成的有机电子设备欲利用与塑料(plastic)基板的组合，来应对发挥有机材料的特长，诸如轻便、耐冲击性、可挠性(flexible)等的需求(needs)。此处，塑料基板相对于先前的玻璃(glass)基板，存在阻气性低，尤其相对于有机材料会发生致命的劣化的情况。在使用塑料基板的这些有机电子设备中，需要形成有阻障性更高的膜的塑料基板。

在液晶显示器件中，可挠性基板的要求也在提高，作为所用的基板，存在欲由玻璃替换成更轻便且耐冲击性更高的可挠性塑料基板的倾向。但是，与玻璃基板相比，塑料基板的水或氧等的透过率非常高，因此，存在杂质会从外部混入液晶中而导致显示特性发生劣化的问题。作为其对策，进行有在塑料基板的两面形成用于使水或氧等难以通过的阻障薄膜的研究。该阻障薄膜由于受到塑料基板的耐热温度的限制，必须在低温下形成，先前一般是通过溅镀(sputtering)法来形成SiO₂膜(例如参阅专利文献1)。但是，当前无法获得用于使可靠性达到玻璃基板的等级(level)所需的阻障性能。

而且，作为液晶显示器件的下一代技术，有机EL显示器件正受到瞩目。该有机EL显示器件中，有机层或与此有机层接触的电极界面上的氧化会造成严重的显示性能劣化，因此作为水蒸气透过率，要求达到10^-5g/m²/天这一非常高等级(level)的阻障性。而且，由于所用的有机层的玻璃转移温度低至100℃以下，因此期望一种能在低温下形成且具有高阻障性的薄膜。针对这些要求，例如专利文献2、专利文献3所公开般，提出一种在低温下形成交替层叠有无机层与有机层的构造的阻障膜。但是，此种层叠膜需要经过复杂的工艺(process)，因此制造成本(cost)上成为问题。

进而，在液晶显示器件或有机EL显示器件等的发光器件以及包含这些器件的电路中，上述阻障膜的透光性必须要高。例如在上述有机EL显示器件，尤其是顶部发光(top emission)方式的有机EL显示器件中，如果利用轻便的塑料薄膜(film)来进行密封，则透光性高的阻障膜是不可或缺的。已知的是：通过等离子体(plasma)化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)而成膜的SiNx膜形成的是致密且水蒸气的透过性低的膜，但由于易着色，因此在透光性方面有缺点，因而在上述显示器件的观察侧(view side)尚未使用SiNx膜的阻障膜。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平11-256338号公报

[专利文献2]日本专利特开200887163号公报

[专利文献3]日本专利特开2003-17244号公报

先前的通过等离子体CVD而成膜的SiNx膜由于易着色，因此透光性方面存在难点，在液晶显示器件或有机EL器件等中，尚未用作阻障膜。

由此可见，上述现有的透光性高且具有优异的阻气性的薄膜在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品透光性高且具有优异的阻气性的薄膜又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的阻气性薄膜以及使用此阻气性薄膜的有机元件，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的透光性高且具有优异的阻气性的薄膜存在的缺陷，而提供一种新型结构的阻气性薄膜以及使用此阻气性薄膜的有机元件，所要解决的技术问题是提供一种SiNx膜的阻障膜，其能够在低工艺温度下形成，具有高水蒸气阻障性和高透光性，且能够用于塑料基板等的由可挠性的有机材料构成的基板的密封，非常适于实用。