(57)【要約】【課題】雰囲気の酸素や水蒸気等による、有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の劣化を効果的に防止することができる、バリヤー性に優れた薄膜表示素子保護用バリヤー膜を提供する。【解決手段】成膜原料としてＳｉＣを用いた物理的成膜法により作製された薄膜表示素子保護用バリヤー膜。成膜原料としてＳｉＣを用いた物理的成膜法であれば、高度に緻密化されたバリヤー膜を成膜することができ、このような緻密膜により素子の保護性能に優れたバリヤー膜を形成することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＣを成膜原料として用いた物理的成膜法により作製されたことを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【請求項２】
請求項１において、物理的成膜法がスパッタ法、又は真空蒸着法であることを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【請求項３】
請求項２において、スパッタ法が、純度９９％以上の高純度ＳｉＣターゲットを用いたスパッタ法であることを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【請求項４】
請求項２又は３において、スパッタ法がＳｉＣをターゲットとし、酸素及び／又は窒素を含む反応性ガスを用いた反応性スパッタ法であることを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、薄膜表示素子が有機ＥＬ表示素子であることを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項において、薄膜表示素子が液晶表示素子であることを特徴とする薄膜表示素子保護用バリヤー膜。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は薄膜表示素子保護用バリヤー膜に係り、特に、有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の酸素や水蒸気等による劣化を効果的に防止することができる、バリヤー性に優れた薄膜表示素子保護用バリヤー膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子は、雰囲気中の酸素や水蒸気により急速に劣化するため、酸素や水蒸気から素子を保護する目的で、バリヤー膜を形成する必要がある。
【０００３】
従来、この薄膜表示素子保護用バリヤー膜の構成材料としては、光透過性が要求される表示側の透明バリヤー膜としては酸化珪素や酸化アルミニウムなどの無機酸化物が、また、光透過性が要求されない部位に用いるバリヤー膜には金属アルミニウムや銅などの金属材料が、それぞれ効果的であることが知られているが、より一層のバリヤー性の向上が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、雰囲気中の酸素や水蒸気等による、有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の劣化を効果的に防止することができる、バリヤー性に優れた薄膜表示素子保護用バリヤー膜を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜表示素子保護用バリヤー膜は、ＳｉＣを成膜原料として用いた物理的成膜法により作製されたことを特徴とする。
【０００６】
成膜原料としてＳｉＣを用いた物理的成膜法であれば、高度に緻密化されたバリヤー膜を成膜することができ、このような緻密膜により素子の保護性能に優れたバリヤー膜を形成することができる。
【０００７】
本発明において、物理的成膜法としてはスパッタ法、又は真空蒸着法が挙げられるが、特に、純度９９％以上の高純度ＳｉＣターゲットを用いたスパッタ法が好ましい。
【０００８】
この場合、バリヤー膜に光透過性が要求されない場合には、ＳｉＣターゲットを用いたスパッタ法でＳｉＣ膜を成膜すれば良い。また、バリヤー膜に光透過性が要求される場合には酸素及び／又は窒素を含む反応性ガスを用いる反応性スパッタ法により、ＳｉＯＣ、ＳｉＣＮ又はＳｉＣＯＮ膜等を成膜すれば良い。
【０００９】
本発明の薄膜表示素子保護用バリヤー膜は、有機ＥＬ表示素子又は液晶表示素子保護用バリヤー膜として好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の薄膜表示素子保護用バリヤー膜の実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の薄膜表示素子保護用バリヤー膜は、成膜原料としてＳｉＣを用いる、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング、レーザーアブレーション等の物理的成膜法により成膜されるが、得られるバリヤー膜の緻密性、下地に対する接着性に優れ、成膜時のコンタミが少なく、また高速での成膜が可能で成膜効率にも優れる点で、スパッタ法により成膜されることが好ましい。
【００１２】
ＳｉＣターゲットを用い、スパッタ法により成膜を行う場合、このＳｉＣターゲットとしては純度９９％以上、特に純度９９．９％以上の高純度ＳｉＣターゲットであることが、より高度に緻密化されたバリヤー膜を形成することができる点で好ましい。
【００１３】
バリヤー膜に光透過性が要求されない場合には、このような高純度ＳｉＣターゲットを用い、Ａｒ，Ｘｅ，Ｈｅ，Ｎｅ，Ｋｒ等の不活性ガス雰囲気中でのスパッタリングにより、ＳｉＣｘ（ｘ＝１×１０−６〜１０）バリヤー膜を成膜することが好ましい。
【００１４】
また、バリヤー膜に光透過性が要求される場合には、Ａｒ等の不活性ガスに、Ｏ２及び／又はＮ２を混合した雰囲気ガスを用いて、反応性スパッタリングを行うことが好ましく、これにより、ＳｉＣｘＯｙ（ｘ＝１×１０−６〜１０、ｙ＝１×１０−６〜５）、ＳｉＣｘＮｚ（ｘ＝１×１０−６〜１０、ｚ＝１×１０−６〜５）、ＳｉＣｘＯｙＮｚ（ｘ＝１×１０−６〜１０、ｙ＝１×１０−６〜５、ｚ＝１×１０−６〜５）バリヤー膜を成膜することが好ましい。
【００１５】
成膜時のスパッタリング条件には特に制限はなく、真空度０．０５〜１Ｐａ、投入電力１０Ｗ〜１００ｋＷ程度で実施することができ、このスパッタリング成膜時の雰囲気ガス流量、雰囲気ガス流量比及び成膜時間を調整することにより、所望の組成、所望の膜厚のバリヤー膜を形成することができる。
【００１６】
このようにして成膜される本発明のバリヤー膜の膜厚は、用途及び要求されるバリヤー性能によっても異なるが、通常の場合、２ｎｍ〜１０μｍ程度である。バリヤー膜の膜厚が２ｎｍ未満では十分なバリヤー性能を得ることができない場合があり、１０μｍを超えると、素子の厚膜化を招き、好ましくない。
【００１７】
なお、本発明のバリヤー膜は、有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の表示面等に直接形成することも可能であるが、基材フィルム上に本発明のバリヤー膜を成膜したものを有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の表示面等に貼着しても良い。この場合、基材フィルム材料としては、ポリエステル、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、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、トリアセテート（ＴＡＣ）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン−メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が挙げられるが、特に強度面でＰＥＴ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＴＡＣ、とりわけＰＥＴ、ＴＡＣが好ましい。また、このような基材フィルムの厚さは、その用途等によっても異なるが、通常の場合１μｍ〜５ｍｍ程度とされる。
【００１８】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００１９】
実施例１
以下の条件で、ＰＥＴフィルム上に、膜厚０．１μｍのＳｉＣバリヤー膜をスパッタ法により成膜した。
基板：ＰＥＴフィルム（厚さ１８８μｍ）
カソード：ＳｉＣターゲット（純度９９．９９％）
雰囲気ガス：Ａｒ１００％
ガス圧力：５ｍＴｏｒｒ（０．６７Ｐａ）
ガス流量：５０ｓｃｃｍ
印加電圧：５０ｋＨｚのパルス電圧
消費電力：２ｋＷ
【００２０】
このようにして得られたバリヤー膜を、ＭＯＣＯＮ社製透湿度測定装置「ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１」を用いて４０℃、９０ＲＨの条件下で透湿度を測定したところ、１．２ｇ／ｍ２・ｄａｙという良好なバリヤー性を得ることができた。
【００２１】
実施例２
以下の条件で、ＰＥＴフィルム上に、膜厚０．１μｍのＳｉＣｘＯｙＮｚ（ｘ＝０．２，ｙ＝１．８，ｚ＝０．１）バリヤー膜をスパッタ法により成膜した。
基板：ＰＥＴフィルム（厚さ１８８μｍ）
カソード：ＳｉＣターゲット（純度９９．９９％）
雰囲気ガス：酸素４０％＋窒素１０％＋Ａｒ５０％
ガス圧力：５ｍＴｏｒｒ（０．６７Ｐａ）
ガス流量：５０ｓｃｃｍ
印加電圧：５０ｋＨｚのパルス電圧
消費電力：２ｋＷ
【００２２】
このようにして得られたバリヤー膜について実施例１と同様にして透湿度を測定したところ、０．８ｇ／ｍ２・ｄａｙという良好なバリヤー性を得ることができた。
【００２３】
比較例１
以下の条件で、ＰＥＴフィルム上に、膜厚０．１μｍのＳｉＯバリヤー膜をスパッタ法により成膜した。
基板：ＰＥＴフィルム（厚さ１８８μｍ）
カソード：Ｓｉターゲット（純度９９．９９９％）
雰囲気ガス：酸素５０％＋Ａｒ５０％
ガス圧力：５ｍＴｏｒｒ（０．６７Ｐａ）
ガス流量：５０ｓｃｃｍ
印加電圧：５０ｋＨｚのパルス電圧
消費電力：２ｋＷ
【００２４】
このようにして得られたバリヤー膜について、実施例１と同様にして透湿度を測定したところ、１．５ｇ／ｍ２・ｄａｙであった。
【００２５】
以上の結果から、実施例１，２で得られたＳｉＣをベースとしたバリヤー膜がＳｉＯバリヤー膜に比べて良好な高バリヤー性を示すことが分かる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の薄膜表示素子保護用バリヤー膜によれば、著しく緻密で、雰囲気の酸素や水蒸気等による、有機ＥＬ表示素子や液晶表示素子などの薄膜表示素子の劣化を効果的に防止することができる、バリヤー性に優れた薄膜表示素子保護用バリヤー膜が提供される。