(57)【要約】【課題】有機物質、該有機物質を含むフィルム、および該フィルムを具備した電気素子を提供する。【解決手段】親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分と、を含む有機物質、該有機物質を含むフィルム、および該フィルムを具備した電気素子である。【選択図】図１
2010116563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
親水性高分子と、
前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分と、
を含む有機物質。
【請求項２】
前記親水性高分子が、ポリビニルアルコール系高分子、ポリビニルピロリドン系高分子、セルロース系高分子、アクリル系高分子、ポリエチレンオキシド系高分子、ポリエステル系高分子、ポリウレタン系高分子、ポリエチレン系高分子、ゼラチン、ヒアルロン酸、ポリプロピレン系高分子、ポリスチレン系高分子、および４級アンモニウム塩を有する共重合体からなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１に記載の有機物質。
【請求項３】
前記１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基がカテコール基であることを特徴とする、請求項１または２に記載の有機物質。
【請求項４】
前記有機部分が、下記化学式１で表される有機基であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機物質：
【化１】
2010116563.tif 000013
前記化学式１中、
＊は、前記親水性高分子との結合部位を表し、
前記Ｌは、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）ａ−、および−ＮＨ−（ＣＨ２）ｂ−からなる群より選択される連結基であり、ａおよびｂは互いに独立して、０〜１０の整数であり、
Ａｒは、炭素数６〜１４の芳香族官能基であり、
ｎは、１〜１３の整数である。
【請求項５】
下記化学式２ａ〜２ｃで表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１種の繰り返し単位を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機物質。
【化２】
2010116563.tif 000014
【化３】
2010116563.tif 000015
【化４】
2010116563.tif 000016
【請求項６】
親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分と、を含む有機物質を含む有機膜と、
前記有機膜の上部に形成され、前記有機膜の表面と接触する無機膜と、
からなる二重膜システムを少なくとも１つ含むフィルム。
【請求項７】
前記無機膜が、金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項６に記載のフィルム。
【請求項８】
前記有機膜のＡＳＴＭ  Ｄ９０３−４９、ＢＳ  ５３５０に記載の方法により測定した剥離強度が、５〜６５ｇｆ／２ｉｎｃｈのであることを特徴とする、請求項６または７に記載のフィルム。
【請求項９】
前記無機膜の表面の二乗平均平方根粗さが、１〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項１０】
可視光線領域で、８５％以上の透過率を有することを特徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載のフィルムを含む電極または配線を含む電気素子。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載のフィルムを含む薄膜封止層。
【請求項１３】
基板と、
金属および金属酸化物の少なくとも一方を含む導電性層と、
親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質を含み、前記基板と前記導電性層との間に介在される有機膜と、
を含む電気素子。
【請求項１４】
前記導電性層が電極または配線であることを特徴とする、請求項１３に記載の電気素子。
【請求項１５】
１つ以上の電気素子を具備した素子基板と、
前記電気素子を覆う薄膜封止層と、
を含む電気装置であって、
前記薄膜封止層が、
親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質を含む有機膜と、
前記有機膜の上部に形成され、前記有機膜の表面に接触する無機膜と、
からなる二重膜システムを少なくとも１つ含むフィルムであることを特徴とする、電気装置。
【請求項１６】
前記有機部分が下記化学式１で表される有機基であることを特徴とする請求項１５に記載の電気装置：
【化５】
2010116563.tif 000017
前記化学式１中、
＊は、前記親水性高分子との結合部位であり、
Ｌは、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）ａ−および−ＮＨ−（ＣＨ２）ｂ−からなる群から選択される連結基であり、ａおよびｂは互いに独立して、０〜１０の整数であり、
Ａｒは、炭素数６〜１４の芳香族官能基であり、
ｎは、１〜１３の整数である。
【請求項１７】
前記薄膜封止層は、前記二重膜システムが２以上積層されたフィルムであることを特徴とする、請求項１５または１６に記載の電気装置。
【請求項１８】
前記電気素子が有機発光素子であることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の電気装置。
【請求項１９】
前記有機部分が、下記化学式１ａ、１ｂ、および１ｃで表される有機基からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機物質：
【化６】
2010116563.tif 000018
【化７】
2010116563.tif 000019
【化８】
2010116563.tif 000020
前記化学式１ａ〜１ｃ中、＊は、前記親水性高分子との結合部位であり、ｐは、それぞれ独立して、１〜５の整数である。
【請求項２０】
前記親水性高分子がポリエチレンイミンであり、前記有機部分が３，４−ジヒドロキシ安息香酸から誘導される有機基であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機物質。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物質、該有機物質を含んだフィルム、および該フィルムを具備した電気素子に関し、さらに詳細には、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む有機部分を少なくとも１つ含む親水性高分子を含む有機物質、前記有機物質を含む有機膜を含むフィルム、および前記フィルムを具備した電気素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電気装置、例えば、有機発光装置、プラズマディスプレイ装置、電子放出素子、薄膜トランジスタなどには、多様な物質からなる微細な膜がパターニングされて積層されている。
【０００３】
前記のような電気装置においては、有機膜の上部に無機膜が形成されうるが、有機膜と無機膜との表面エネルギー差、それら界面での物性差などによって、有機膜と無機膜との界面接着性は、有機膜および有機膜、または無機膜及び無機膜間の界面接着性に比べて大きくない。
【０００４】
したがって、各種電気装置の耐久性向上のために、有機膜と無機膜との界面接着性を向上させる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国特許公開第２００８−０１０７２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、優れた接着性を有する有機物質を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、有機膜と無機膜との界面の接着性が向上したフィルムを提供することである。
【０００８】
また、本発明のさらに他の目的は、基板と無機物からなる導電性層との間に、優れた接着性を有する有機膜が介在された電気素子を提供することである。
【０００９】
さらに、本発明のさらに他の目的は、有機膜と無機膜とを含み、それらの間の界面接着性が向上した薄膜封止層を具備する電気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質である。
【００１１】
また、本発明は、親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質を含む有機膜と、前記有機膜の上部に形成され、前記有機膜の表面に接触する無機膜とからなる二重膜システム（ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒｓ−ｓｙｓｔｅｍ）を少なくとも１つ含むフィルムである。
【００１２】
さらに、本発明は、基板と、金属および金属酸化物の少なくとも一方を含む導電性層と、親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質を含み、前記基板と前記導電性層との間に介在される有機膜と、を含む電気素子である。
【００１３】
また、さらに本発明は、１つ以上の電気素子を具備した素子基板と、前記電気素子を覆う薄膜封止層とを含む電気装置であって、前記薄膜封止層が、親水性高分子と、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分とを含む有機物質を含む有機膜と、前記有機膜の上部に形成され前記有機膜の表面に接触する無機膜とからなる二重膜システムを少なくとも１つ含む電気装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、有機膜と無機膜との接着性に優れるフィルムが提供され得、高品質の電気装置を具現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態によるフィルムを示す断面概略図である。
【図２】本発明の他の実施形態によるフィルムを示す断面概略図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態による電気素子を示す断面概略図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態による電気装置を示す断面概略図である。
【図５Ａ】本発明のさらに他の実施形態によるフィルムの表面モルフォロジーを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察した写真を示す図面である。
【図５Ｂ】本発明のさらに他の実施形態によるフィルムの表面モルフォロジーを原子間力顕微鏡で観察した写真を示す図面である。
【図５Ｃ】本発明のさらに他の実施形態によるフィルムの表面モルフォロジーを原子間力顕微鏡で観察した写真を示す図面である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態によるフィルムの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ：ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒａｔｅｓ）を評価した結果を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態による有機物質は、親水性高分子および１つ以上の有機部分を有する。前記有機部分は、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む。
【００１７】
前記親水性高分子は、極性を有し、通常の極性溶媒（例えば、水、アルコールなど）との親和性を有する高分子のうちから任意に選択されうる。
【００１８】
前記親水性高分子の例としては、例えば、ポリビニルアルコール系高分子、ポリビニルピロリドン系高分子、セルロース系高分子、アクリル系高分子、ポリエチレンオキシド系高分子、ポリエステル系高分子、ポリウレタン系高分子、ポリエチレン系高分子、ゼラチン、ヒアルロン酸、ポリプロピレン系高分子、ポリスチレン系高分子、および４級アンモニウム塩を含む共重合体からなる群より選択される少なくとも１種が挙げられるが、これらに限定されるものではない。前記の高分子は多様な任意の親水性官能基を含むことにより親水性になりうる。  前記親水性高分子のさらに具体的な例としては、例えば、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ヒアルロン酸、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）（ＰＨＥＭＡ）、ポリアクリルアミド（ＰＡＡＭ）、ポリメタクリル酸（ＰＭＡＡ）、ポリ無水マレイン酸（ＰＭＡＨ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリビニルピロリドン（ＰＮＶＰ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸・グリコール酸（ＰＬＧＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリビニルピリジン、酢酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳＡ）、ポリスチレンスルホネート、ポリアリルスルホン酸、ポリビニルスルホネート、ポリ（アリルアミン）塩酸塩、ポリ（２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウム塩化物）およびこれらの誘導体などを挙げることができる。前記の高分子は、多様な任意の親水性官能基を含むことにより親水性になりうる。
【００１９】
前記親水性高分子の重量平均分子量は、前記有機物質を含むフィルムの用途によって異なりうるが、一般的に、１００〜１００，０００ダルトンが好ましく、２５０〜１０，０００ダルトンがより好ましく、５００〜５，０００ダルトンがさらに好ましい。なお、本明細書において、重量平均分子量は、標準物質としてポリスチレンを用いたゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用いて測定した値を採用するものとする。
【００２０】
前記１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基は、前記有機物質を含んだ有機膜と、これに隣接した他の膜との接着性を向上させ、前記有機膜の上部に形成されうる無機膜の表面粗さを調節する役割を担うことができる。
【００２１】
前記炭素数６〜１４の芳香族官能基の例としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
前記炭素数６〜１４の芳香族官能基は、１つ以上のヒドロキシル基を有する。すなわち、前記炭素数６〜１４の芳香族官能基の１つ以上の水素原子は、ヒドロキシル基で置換されうる。前記ヒドロキシル基は、前記有機膜と、これに隣接した他の膜、例えば、無機膜との接着性を向上させる役割を担うことができる。
【００２３】
前記１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基の例としては、例えば、カテコール基が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
前記有機部分は、下記化学式１で表される有機基であることが好ましい。
【００２５】
【化１】
2010116563.tif 000003
【００２６】
前記化学式１中、＊は、前記親水性高分子との結合部位を示したものである。
【００２７】
前記Ｌは、−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）ａ−および−ＮＨ−（ＣＨ２）ｂ−からなる群より選択される連結基でありうる。この際、ａおよびｂは、互いに独立して、０〜１０の整数である。好ましくは、ａおよびｂは、互いに独立して、０〜５の整数である。
【００２８】
前記化学式１中、Ａｒは、炭素数６〜１４の芳香族官能基である。具体的には、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基などであるが、これらに限定されるものではない。
【００２９】
前記化学式１中、ｎは、Ａｒの水素原子のうち、ヒドロキシル基が置換されうる位置の個数であり、１〜１３の整数である。好ましくは、ｎは、１〜５の整数であるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
例えば、前記有機部分は、下記化学式１ａ、１ｂ、および１ｃで表される有機基からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
【化２】
2010116563.tif 000004
【００３２】
【化３】
2010116563.tif 000005
【００３３】
【化４】
2010116563.tif 000006
【００３４】
前記化学式１ａ〜１ｃ中、＊は、前記親水性高分子との結合部位を表し、ｐは、それぞれ独立して、１〜５の整数である。
【００３５】
下記化学式２ａ〜２ｃは、親水性高分子の繰り返し単位に、上述の化学式１ａ〜１ｃで表される有機部分のうち、少なくとも１種の有機部分が結合されたものであり、前記有機物質は、下記化学式２ａ〜２ｃで表される繰り返し単位からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００３６】
【化５】
2010116563.tif 000007
【００３７】
【化６】
2010116563.tif 000008
【００３８】
【化７】
2010116563.tif 000009
【００３９】
有機物質のうち、前記化学式２ａ〜２ｃで表される繰り返し単位の、いずれか１つの繰り返し単位の個数は、当該有機部分のグラフト率（単位：％）によって調節できる。グラフト率は、例えば、ＮＭＲにより算出されうる。
【００４０】
前記有機物質の重量平均分子量は、前述のような親水性高分子の重量平均分子量および有機部分のグラフト率によって決定されうるものであり、当業者が容易に認識できるものである。前記親水性高分子としては、任意の重量平均分子量を有する親水性高分子を使用することができる。
【００４１】
前記有機物質は、例えば、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を有する化合物に対して、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）を用いて活性化させ（反応させ）、その後親水性高分子を反応させることにより製造することができる。
【００４２】
図１は、本発明の一実施形態によるフィルム１０を概略的に示す断面図である。前記フィルム１０は、有機膜１１、および前記有機膜１１上部に形成され、前記有機膜１１の表面と接触する無機膜１３からなる二重膜システムを１つ含むものである。
【００４３】
前記有機膜１１は、親水性高分子、および１つ以上の有機部分を含むが、前記有機部分は、前記親水性高分子の末端または側鎖に付加されており、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む。前記有機物質についての説明は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００４４】
前記無機膜１３は、第１族元素、第２族元素、半金属（ｍｅｔａｌｌｏｉｄ）などの金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、または前記金属の酸窒化物を含むことができる。また、前記無機膜１３は、前記金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００４５】
例えば、前記無機膜１３は、Ｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｔｅなどの金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、または前記金属の酸窒化物を含むことができ、前記金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物からなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【００４６】
本明細書中、「前記金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物からなる群より選択される少なくとも１種」というのは、前記金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物のうち、１種以上が物理的および／または化学的に混合されている物質を総称するものである。例えば、前記無機膜１３は、前述のような金属を含む層、前記金属の酸化物を含む層、および前記金属の窒化物を含む層のうち、２層以上が積層された多層構造を有することができる。または、前記無機膜１３は、前記金属、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属酸窒化物のうち、２種以上の単純混合物または合金などの形態を有することができる。
【００４７】
前記無機膜１３の形成材料は、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｇ：Ａｇなどの金属および２種以上の金属の合金；Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＧｅＯ２、ＡｌＳｉＯｘなどの金属酸化物；ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＢＮなどの金属窒化物；ＡｌＯＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯＮなどの金属酸窒化物；またはＩＴＯ（ＩｎＳｎＯ）、ＳＺＯ（ＳｉＺｎＯ）、ＩＺＯ（ＩｎＺｎＯ）、ＩＺＧＯ（ＩｎＧａＺｎＯ）などの金属または合金、前記金属の酸化物、前記金属の窒化物、および前記金属の酸窒化物のうち、１つ以上の組み合わせでありうるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
前記フィルム１０に含まれる前記有機膜１１は、ＡＳＴＭ  Ｄ９０３−４９、ＢＳ  ５３５０に記載の方法により測定した剥離強度が、５〜６５ｇｆ／２ｉｎｃｈであることが好ましく、６〜６１ｇｆ／２ｉｎｃｈであることがより好ましい。前記接着性は、前記有機膜１１に含まれる１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基によって提供されうるものであり、前記１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基の個数（すなわち、前記有機部分のグラフト率と関連する）によって異なりうる。
【００４９】
前記フィルム１０の表面粗さ、すなわち、無機膜１３の表面の二乗平均平方根粗さ（ｒｍｓ：ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）は、１〜１０ｎｍであることが好ましい。前記二乗平均平方根粗さは、有機膜１１に含まれる１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基によって調節できるものであり、前記１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基の個数（すなわち、前記有機部分のグラフト率と関連する）が多いほど、前記二乗平均平方根粗さは低下しうる。なお、二乗平均平方根粗さは、膜断面のプロパイル曲線の確保後数処理を施して測定可能であり、所定膜断面のプロパイル曲線のうち平均線を求め、平均線とプロパイル曲線との偏差の二乗を平均した値の平方根を算出することによって計算することができる。
【００５０】
前記フィルム１０は、３７．８℃および相対湿度１００％の条件下で、好ましくは０．００１ｇ／ｍ２／ｄａｙ〜０．１ｇ／ｍ２／ｄａｙ、より好ましくは０．００５ｇ／ｍ２／ｄａｙ〜０．０７ｇ／ｍ２／ｄａｙの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ：ｗａｔｅｒ  ｖａｐｏｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｉｏｎ  ｒａｔｅ）（ここで、前記水蒸気透過率は、フィルム１０の厚さが２１０ｎｍであるときの結果である）を有することができる。特定の理論に限定されるものではないが、前記有機膜１１は、前述のような優秀な接着性を有するので、前記有機膜１１の表面と接触した無機膜１３との界面密着性に非常に優れている。したがって、前記フィルム１０の耐久性が非常に向上し、耐透湿性が向上しうる。
【００５１】
前記フィルム１０は、可視光線領域で、８５％以上の透過率を有することが好ましく、前記フィルム１０は、９０％以上の透過率を有することがより好ましい。前述のような有機物質は、一般に透明であるため、無機膜１３の材料として透明な材料を選択したり、無機膜１３の厚さを超薄膜に形成する場合、前述のような優れた透過率を実現できる。前述のような水蒸気透過率で裏付けられる優秀な耐透湿性と共に、優れた透過率を有することによって、前記フィルム１０は、例えば、前面発光型有機発光装置の薄膜封止層として有用に使われうる。
【００５２】
前記フィルム１０のうち、無機膜１３の材料として導電性物質を選択する場合、前記無機膜１３は、各種電子素子、例えば、有機発光素子、プラズマディスプレイ、電子放出素子、薄膜トランジスタ、光起電性素子、集積回路、圧力センサ、化学センサ、バイオセンサ、太陽光熱素子、照明用素子などの電極または配線に用いられうる。前記無機膜１３が各種電気素子の電極または配線として用いられる場合、前記有機膜１１によって、前記無機膜１３は所定の基板にしっかりと付着されうるために、電極または配線の役割を行うことができる前記無機膜１３の脱着などが防止されうる。
【００５３】
一方、前述のような電気素子は、外部の水分および／または酸素などによって、保管時および／または駆動時に劣化が起こりうるので、それらから密封される必要がある。したがって、前記フィルム１０を、各種電気装置の薄膜封止層（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｅｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）として使用し、電気装置に備わった各種電気素子を、外部の水分および／または酸素と遮断させることができる。
【００５４】
図２は、本発明の他の一実施形態によるフィルム２０を示す断面概略図である。
【００５５】
前記フィルム２０は、ｎ個の二重膜システムを含むが、ここで、ｎは、２以上の整数である。図２で、ｎ個の二重膜システムは、順に積層されている。第１二重膜システムは、第１有機膜と第１無機膜とからなっており、前記第１無機膜の上部には、また第２二重膜システムの第２有機膜が形成されている。前記第１有機膜についての詳細な説明は、前記有機膜１１についての説明と同様であり、前記第１無機膜についての詳細な説明は、前記無機膜１３についての説明と同様であるので、ここでは説明を省略する。これは、残りの二重膜システムについても同じである。前記フィルム２０のうち、ｎ個の有機膜に含まれる有機物質は、互いに同一であっても、異なっていてもよく、前記フィルム２０のうち、ｎ個の無機膜の形成材料は、互いに同一であっても、異なってもいてもよい。
【００５６】
フィルム２０をなす各層間の界面は、優秀な接着性を有しうる。例えば、第２有機膜の上下には、第１無機膜と第２無機膜とが隣接しているが、前記第２有機膜は、前述のような有機物質を含むが、第２有機膜と第１無機膜との接着性、および第２有機膜と第２有機膜との接着性に非常に優れる。これは、ｎ個の有機膜についても同様に適用されうるものであるから、フィルム２０の耐久性は、非常に優秀である。
【００５７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、基板、有機膜および導電性層を含み、前記有機膜は、親水性高分子、および前記親水性高分子の末端または側鎖に付加され、１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分を含む有機物質を含み、前記有機膜が前記基板と前記導電性層との間に介在された電気素子が提供される。
【００５８】
前記電気素子の一実施形態は、図３を参照する。図３には、基板１１０、有機膜１１１、および導電性層（無機膜）１１３を具備した電気素子１００が図示されている。
【００５９】
前記基板１１０は、通常の電気素子に使われる基板であり、平滑性、防水性、および取扱い容易性に優れる材料を含むことができる。具体的には、前記基板１１０は、ガラス基板、プラスチック基板、金属ホイルなどでありうる。これらのうち、プラスチック基板または金属ホイルを選択する場合、フレキシブル電気素子を得ることができる。
【００６０】
前記プラスチック基板の材料の具体的な例としては、例えば、ポリオキシメチレン、ポリビニルナフタレン、ポリエーテルケトン、含フッ素重合体、ポリ−α−メチルスチレン、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフタルアミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６１】
導電性層１１３は、前記電気素子のうち、電極または配線として使われうる。前記導電性層１１３は、導電性物質を含む。例えば、前記導電性層１１３は、金属および金属酸化物の少なくとも一方を含むことが好ましい。前記金属、および金属酸化物についての詳細な説明は、前述と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６２】
前記基板１１０と前記導電性層１１３との間には、本発明の有機物質を含む有機膜１１１が介在されるが、前記導電性層１１３は、前記基板１１０から脱着せずに、前記基板１１０にしっかりと付着されうる。したがって、前記有機膜１１１によって、電気素子１００の耐久性が向上しうる。前記有機膜１１１についての詳細な説明は、前述した有機膜１１と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６３】
図４は、本発明のさらに他の一実施形態による電気装置４００示す断面概略図である。
【００６４】
図４の電気装置４００は、１つ以上の電気素子２２０を具備した素子基板２１０、および前記電気素子２２０を覆う薄膜封止層３００を含む。前記薄膜封止層３００は、親水性高分子、および前記親水性高分子の末端または側鎖に付加されて１つ以上のヒドロキシル基を有する炭素数６〜１４の芳香族官能基を含む１つ以上の有機部分を含む有機物質を含む有機膜、ならびに前記有機膜の上部に形成され、前記有機膜の表面と接触する無機膜からなる二重膜システムを少なくとも１つ含むフィルムである。このフィルムについての詳細な説明は、前記図１および図２についての詳細な説明を参照できる。したがって、前記薄膜封止層３００は、薄膜封止層３００をなす多くの膜との界面接着性に優れ、優れた耐久性を有することができ、透過率および耐透湿性に優れるため、電気装置４００の保管時および／または駆動時に、電気素子２２０の劣化を実質的に防止できる。
【００６５】
前記電気素子２２０の具体的な例としては、例えば、有機発光素子、プラズマディスプレイ、電子放出素子、薄膜トランジスタ、光起電性素子、集積回路、圧力センサ、化学センサ、バイオセンサ、太陽光熱素子、照明用素子などで挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、前記電気素子２２０は、一対の電極および前記一対の電極の間に介在された発光層を含む有機発光素子でありうる。有機発光素子の一対の電極間には、一般に多様な有機物質が介在されているので、外部の水分および／または酸素による劣化に対して一般に脆弱でありえるが、前記薄膜封止層３００による水分および／または酸素の浸透防止によって、長寿命を有することができる。
【実施例】
【００６６】
（製造例１）
下記のように、混合物１，２および３を準備した。
【００６７】
混合物１：１．５４ｍｇの３，４−ジヒドロキシ安息香酸（１０ｍｍｏｌ）を１０ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させた。
【００６８】
混合物２：２．５ｍｇの１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）（１．３ｍｍｏｌ）を１０ｍｌのメタノール（ＭｅＯＨ）に溶解させた。
【００６９】
混合物３：１ｇのポリエチレンイミン（ＰＥＩ）（重量平均分子量（Ｍｗ）は、約２５，０００ダルトンである）を２０ｍｌのＭｅＯＨに溶解させた。
【００７０】
前記混合物１と前記混合物２とを混合し、３，４−ジヒドロキシ安息香酸をＥＤＣで３０分間活性化させた（反応させた）後、得られた生成物に前記混合物３を添加し、１２時間静置させた。その後、ジエチルエーテルを２回用いて沈殿させて得られた沈殿物を、脱イオン水（ｐＨは、約５以下に調節される）に溶解させた後、脱イオン水から透析させた。次いで、凍結乾燥させ、サンプル１（３，４−ジヒドロキシ安息香酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝１．８０％）を８．５ｇ収得した。ここで、該グラフト率とは、ＮＭＲを用い、３，４−ジヒドロキシ安息香酸の２個のＯＨの水素原子のピーク面積の比率を計算したものである。
【００７１】
（製造例２）
上記混合物１のうち、３，４−ジヒドロキシ安息香酸の使用量を１．１４ｍｇに変更した点を除いては、前記製造例１と同様の方法で、サンプル２（３，４−ジヒドロキシ安息香酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝１．３４％）を８．１ｇ収得した。
【００７２】
（製造例３）
前記混合物１のうち、３，４−ジヒドロキシ安息香酸の使用量を０．６２ｍｇに変更した点を除いては、前記製造例１と同様の方法で、サンプル３（３，４−ジヒドロキシ安息香酸がグラフトされたＰＥＩ、３，４−ジヒドロキシ安息香酸のグラフト比率＝０．７３％）を８．２ｇ収得した。
【００７３】
（製造例４）
下記のように、混合物４、５および６を準備した。
【００７４】
混合物４：３０．９ｍｇのヒドロカフェー酸（３，４−ジヒドロキシベンゼンプロパン酸）を１０ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させた。
【００７５】
混合物５：４２．５ｍｇの１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）を３０ｍｌのＭｅＯＨに溶解させた。
【００７６】
混合物６：１ｇのポリエチレンイミン（ＰＥＩ）（重量平均分子量（Ｍｗ）は２５，０００ダルトンである）を３０ｍｌのＭｅＯＨに溶解させた。
【００７７】
前記混合物４と前記混合物５とを混合し、ヒドロカフェー酸をＥＤＣで３０分間活性化させた（反応させた）後、得られた生成物に前記混合物６を添加し、１２時間静置させた。得られた生成物に対して、ジエチルエーテルを２回用いて沈殿させて得られた沈殿物を、脱イオン水（ｐＨは、約５以下に調節される）に溶解させた後、脱イオン水から透析させた。次いで、凍結乾燥させ、サンプル４（ヒドロカフェー酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝１５．２８％）を８．７ｇ収得した。ここで、該グラフト率は、ＮＭＲを利用し、ヒドロカフェー酸の２個のＯＨの水素原子のピーク面積の比率を計算したものである。
【００７８】
（製造例５）
前記混合物４のヒドロカフェー酸の使用量を１５ｍｇに変更したという点を除いては、前記製造例４と同様の方法により、サンプル５（ヒドロカフェー酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝７．４７％）を８．３ｇ収得した。
【００７９】
（製造例６）
前記混合物４のヒドロカフェー酸の使用量を１５ｍｇに変更し、また、前記混合物６で用いられているＭｗ２５，０００ダルトンのＰＥＩの代わりに、Ｍｗ８００ダルトンのＰＥＩを用いたという点を除いては、前記製造例４と同様の方法で、サンプル６（ヒドロカフェー酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝２１．０３％）を７．６ｇ収得した。
【００８０】
（製造例７）
前記混合物４のヒドロカフェー酸の含有量を１１ｍｇに変更し、また、前記混合物６で用いられているＭｗ２５，０００ダルトンのＰＥＩの代わりに、Ｍｗ８００ダルトンのＰＥＩを使用したという点を除いては、前記製造例４と同様の方法により、サンプル７（ヒドロカフェー酸がグラフトされたＰＥＩ、グラフト率＝１６．４２％）を７．８ｇ収得した。
【００８１】
（製造例８）
下記のように、混合物７、８および９を準備した。
【００８２】
混合物７：１．８ｍｇの塩酸ドーパミン（１０ｍｍｏｌ）を７ｍｌのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解させた。
【００８３】
混合物８：２．４７ｍｇの１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）（１３ｍｍｏｌ）を３５ｍｌのＭｅＯＨに溶解させた。
【００８４】
混合物９：０．５ｇのヒアルロン酸（重量平均分子量は、３，０００ダルトンである）を３０ｍｌのＭｅＯＨに溶解させた。
【００８５】
この後、前記混合物７と前記混合物８とを混合し、塩酸ドーパミンをＥＤＣで３０分間活性化させた（反応させた）後、得られた生成物に前記混合物９を添加し、１２時間静置させた。得られた結果物を、ジエチルエーテルを２回用いて沈殿させ、得られた沈殿物を、脱イオン水（ｐＨは、約５以下に調節される）に溶解させた後、脱イオン水から透析させた。次いで、凍結乾燥させ、サンプル８（ドーパミンがグラフトされたヒアルロン酸、ドーパミンのグラフト率＝１３．５％）を０．３７ｇ収得した。ここで、該グラフト率は、ＮＭＲを利用し、ドーパミンの２個のＯＨの水素原子のピーク面積の比率を計算したものである。
【００８６】
（評価例１：接着性評価）
サンプル１〜７の接着性を、ＡＳＴＭ  Ｄ９０３−４９、ＢＳ  ５３５０：Ｐａｒｔ  Ｃ１１：１９７９の１８０゜方向のピール試験によって測定した。まず、０．１ｇのサンプル１を５ｇの水および０．５ｇのエタノールと混合し、コーティング溶液を準備した。前記コーティング溶液を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）接着剤が塗布されたＰＥＴ基板のＰＥＴ接着剤上部に、５ｃｍ×３０ｃｍの幅に塗布した。その後、１４０℃で５分間乾燥させ、サンプル１を含有するフィルムを形成した後、前記フィルムの一部を前記ＰＥＴ接着剤から分離させ、１８０゜方向で剥離するために必要な力を測定し、サンプル１含有のフィルムの接着性を評価した。これと同様の方法で、サンプル２〜７の接着性を評価した。各サンプルに対するコーティング溶液の組成は、下記表１の通りである。
【００８７】
【表１】
2010116563.tif 000010
【００８８】
接着性評価の結果、最大６１ｇｆ／２ｉｎｃｈ、最小６ｇｆ／２ｉｎｃｈの結果が得られた。
【００８９】
（評価例２：熱分析評価）
サンプル１〜７について、ティー・エー・インスツルメント社製、Ｑ５０００ＩＲを用い、熱重量測定（ＴＧＡ：Ｔｈｅｒｍｏ  Ｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）（Ｎ２雰囲気、温度範囲：常温（２５℃）〜７００℃（昇温速度  １０℃／ｍｉｎ）、パンタイプ：一回用アルミパン内の白金パン）による熱分析評価を行った。結果を下記表２に示す。
【００９０】
【表２】
2010116563.tif 000011
【００９１】
（実施例１）
ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板の上部に、１０ｍｌの混合溶媒（水／エタノール＝１：１）に溶解されたサンプル３の混合物を、１０μｍ厚にスピンコーティングした後、１００℃で１分間乾燥させて有機膜を形成し、前記有機膜の上部に、プラズマ化学気相成長法を用いて、２００ｎｍ厚のＡｌ２Ｏ３無機膜を形成した。これを、フィルム１とする。
【００９２】
（実施例２）
サンプル３の代わりに、サンプル４を用いたという点を除いては、前記実施例１と同様の方法により、フィルムを作製した。これを、フィルム２とする。
【００９３】
（実施例３）
サンプル３の代わりに、サンプル７を用いたという点を除いては、前記実施例１と同様の方法により、フィルムを作製した。これを、フィルム３とする。
【００９４】
（評価例３：表面モルフォロジー評価）
フィルム１、２および３の表面モルフォロジーを、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察し、その結果をそれぞれ図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示した。図５Ａ〜図５Ｃによれば、有機膜に含まれる３，４−ジヒドロキシ安息香酸の含有量が大きくなるほど、有機膜の上部に形成された無機膜の表面の粗さが低下することを確認することができる。
【００９５】
（実施例４）
サンプル３含有の有機膜の厚さを６０ｎｍに変更し、Ａｌ２Ｏ３無機膜の厚さを１５０ｎｍに変更したという点を除いては、前記実施例１と同様の方法により、フィルムを作製した。これを、フィルム４とする。
【００９６】
（評価例４：ＷＶＴＲの評価）
上記フィルム４のＷＶＴＲを、透湿度測定装置（ＡＱＵＡＴＲＡＮ  ｍｏｄｅｌ１、ＭＯＣＯＮ社製、米国）を用い、３７．８℃および相対湿度１００％の雰囲気で測定した結果、０．０５３ｇ／ｍ２／ｄａｙのＷＶＴＲを示した。前記フィルム４のＷＶＴＲの評価のグラフを、図６に示すとともに、ＷＶＴＲの評価結果を、下記表３を示す。
【００９７】
【表３】
2010116563.tif 000012
【００９８】
上記表３中の、「ＴＲ」は透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒａｔｅ）を表す。
【００９９】
また、上記表３中の「ＣＹＣＬＥ」の項目のうち、１〜１３は、該当時間経過後実際にＷＶＴＲが測定された時点を示すものであり、ＷＶＴＲ測定は該当時間別に計１３回行った。
【０１００】
また、ＣＹＣＬＥの項目のうち“ＥＶＥＮＴ”との記載は、ＷＶＴＲを測定したものではなく、ＷＶＴＲ以外の他の作業（ｅｖｅｎｔ）を進めたことを意味する。すなわち、Ｔｉｍｅ＝０：００の時は、ＷＶＴＲの測定が行われたのではなく、ＷＶＴＲ測定のための機器のセッティング（ｓｅｔｔｉｎｇ、“Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ”に対応）という作業（ｅｖｅｎｔ）が行われたものであり、Ｔｉｍｅ＝２：００の時は、セッティングされた機器の試験稼動であるという作業（“ＴＥＳＴ”に対応）が行われたものであり、Ｔｉｍｅ＝２１：４５の時には、ＷＶＴＲ測定が終了（“Ｃｏｍｐｌｅｔｅに対応”）および完了（“Ｆｉｎｉｓｈｅｄ”に対応）という作業が行われたことを意味する。
【０１０１】
表３および図６の結果から、サイクル１〜１３のＷＶＴＲ値のうち最小値はＣｙｃｌｅ１および２におけるＷＶＴＲ値と実験誤差範囲とを考慮して、０．０５３ｇ／ｍ２／ｄａｙと分析することができる。
【０１０２】
（評価例５：透過率評価）
前記フィルム４の透過率をＣＡＲＹ  ５０００  ＵＶ−ＶＩＳ分光光度計（ＶＡＲＩＡＮ社製）を用いて測定した結果、あらゆる可視光線領域で、８５〜９０％の透過率を示した。
【符号の説明】
【０１０３】
１０、２０    フィルム、
１１，１１１    有機膜、
１３，１１３    無機膜（導電性層）、
１００    電気素子、
１１０    基板、
２１０    素子基板、
２２０    電気素子、
３００    薄膜封止層、
４００    電気装置。
【図１】
2010116563.tif 000021
【図２】
2010116563.tif 000022
【図３】
2010116563.tif 000023
【図４】
2010116563.tif 000024
【図６】
2010116563.tif 000025
【図５Ａ】
2010116563.tif 000026
【図５Ｂ】
2010116563.tif 000027
【図５Ｃ】
2010116563.tif 000028