气体阻隔性膜及电子器件制造技术

本发明专利技术的课题是提供气体阻隔性及光学各向异性得到了改善的气体阻隔性膜。该气体阻隔性膜在基材上具有气体阻隔层，上述气体阻隔层至少在厚度方向上沿厚度方向连续地具有5nm以上的混合区域，该混合区域是含有非过渡金属M1及过渡金属M2的区域，上述过渡金属M2对于上述非过渡金属M1的原子数比的值(M2/M1)在0.02～49的范围内，上述基材在23℃·55％RH的环境下测定光波长590nm处的延迟值Ro的绝对值在0～30nm的范围内。

Gas barrier membrane and electronic devices

The subject of the invention is to provide a gas barrier film which has improved gas barrier and optical anisotropy. The gas barrier film has a gas barrier layer on the substrate, and the gas barrier layer has at least a mixture area above 5nm in the thickness direction at least in the thickness direction. The mixed region is a region containing non transition metal M1 and transition metal M2, and the above transition metal M2 has the value of the atomic number ratio of the above non transition metal M1. (M2/M1) in the range of 0.02 to 49, the absolute value of the delay value Ro at the wavelength of 590nm at the temperature of 23 55%RH and 590nm is in the range of 0 to 30nm.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体阻隔性膜及电子器件
本专利技术涉及气体阻隔性膜及电子器件，更详细地说，涉及气体阻隔性及光学特性得到了改善的气体阻隔性膜等。
技术介绍
作为显示元件用基板，以往以来使用玻璃基板。但是，由于近年来便携显示介质等显示介质的急速的成长，进行有使用了有效利用轻、不破碎这样的特征的塑料基板的显示介质的开发。但是，塑料具有氧、水蒸汽等的气体透过性、吸水引起的尺寸变化率，在将塑料用于基板的情况下存在着如下等问题：由于透过气体而产生气泡，因此发生显示不良，由于水分混入液晶中，因此液晶的电阻率降低，发生显示不良，进而由于工序中的吸湿引起的尺寸变化，发生上下基板的透明电极电路的位置偏离引起的连接不良。为了解决该问题，进行有在塑料膜片的两面形成SiOx、聚偏氯乙烯等光线透射率高且水蒸汽透过度低的被膜作为气体阻隔层。但是，这些被膜形成多采用真空工艺、层叠、涂布等进行，对塑料膜片的侧面进行处理是困难的，并且在液晶显示装置的情况下，用1张大型基板一齐形成了多个单元后切断，必须在连接了驱动器的状态下在侧面形成被膜，因此其更难，一般没有进行。该情况下，在湿度显著高的环境下，特别是使用了向列型液晶的液晶显示装置、如使用了圆偏振片的电致发光(EL)显示装置那样利用了偏振光的显示装置的情况下，有时在显示部的四角、周边发生显示不均，是问题所在。在专利文献1中，为了应对该课题，在高温高湿时，水蒸汽从不具有气体阻隔层的侧面扩散，在侧面附近和面内部，吸水引起的尺寸变化率不同。在接近侧面的周围和四角，基板要溶胀而伸长，对于光弹性高的塑料材料而言，特别是发生延迟值的增大，由此暗示在显示装置为利用了偏振光的装置的情况下发生显示不均。另外，如上所述需求水蒸汽透过率低的气体阻隔性能。作为用于改善各种塑料基材的特性、特别是气体阻隔性的手段，已知在塑料基材的表面形成由硅氧化物等构成的无机阻隔层(例如参照专利文献2)。但是，对于近年来开发、已实用的各种的电子器件例如有机电致发光(有机EL)、太阳能电池、触摸面板、电子纸等而言，由于不希望电荷的泄漏，因此对于其形成电路基板等的塑料基材或密封电路基板的膜等塑料基材需要高的水分阻隔性。上述所述的无机阻隔层与由所谓气体阻隔性树脂等所形成的有机膜相比，显示高的气体阻隔性，但在膜的性质上终归存在针眼、裂纹等结构的缺陷，在构成膜的M-O-M网络中存在成为气体的通道的M-OH键(键缺陷)，其结果，如果是其单独，则不能满足有机EL等领域中所要求的高阻隔性，需要气体阻隔性的进一步的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003-21705号公报专利文献2：日本特开2000-255579号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于提供不仅具有高气体阻隔性而且生产率和可见性也优异的气体阻隔性膜。用于解决课题的手段为了解决本专利技术涉及的上述课题，对于上述问题的原因等进行了研究，结果发现：通过气体阻隔层至少在厚度方向上沿厚度方向连续地具有5nm以上的混合区域，该混合区域为含有非过渡金属M1及过渡金属M2的区域，过渡金属M2对于非过渡金属M1的原子数比的值(M2/M1)在0.02～49的范围内，并且基材的延迟值Ro的绝对值在规定数值范围内，从而能够提供具有高气体阻隔性、生产率和可见性优异的气体阻隔性膜。即，本专利技术涉及的课题通过以下的手段解决。1.气体阻隔性膜，其为在基材上具有气体阻隔层的气体阻隔性膜，其特征在于，上述气体阻隔层至少在厚度方向上沿厚度方向连续地具有5nm以上的混合区域，该混合区域是含有非过渡金属M1及过渡金属M2的区域，上述过渡金属M2对于上述非过渡金属M1的原子数比的值(M2/M1)在0.02～49的范围内；上述基材在23℃·55％RH的环境下测定光波长590nm处的用下述式(i)定义的延迟值Ro的绝对值在0～30nm的范围内。式(i)：Ro＝(nx-ny)×d(nm)(式(i)中，Ro表示基材的面内延迟值。d表示基材的膜厚，nx表示基材的面内的最大(滞相轴方向)的折射率。ny表示在基材的面内与滞相轴成直角的方向(进相轴方向)的折射率。予以说明，测定条件与上述相同。)2.第1项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述气体阻隔层在含有上述过渡金属M2作为主成分的区域与含有上述非过渡金属M1作为主成分的区域之间具有上述混合区域。3.第1项或第2项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述非过渡金属M1为硅(Si)。4.第1项至第3项中任一项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述过渡金属M2为长式元素周期表的第5族元素。5.第1项至第4项中任一项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述过渡金属M2为铌(Nb)或钽(Ta)。6.第1项至第5项中任一项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，在上述混合区域的组成中还含有氧。7.第6项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，用下述化学组成式(1)表示上述混合区域的组成时，上述混合区域的至少一部分满足下述关系式(2)。化学组成式(1)：(M1)(M2)xOyNz关系式(2)：(2y+3z)/(a+bx)＜1.0(式中，M1表示非过渡金属，M2表示过渡金属，O表示氧，N表示氮，x、y、z表示化学计量系数，0.02≤x≤49，0＜y，0≤z，a表示M1的最大价数，b表示M2的最大价数。)8.第1项至第7项中任一项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述基材含有选自甲基丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸-马来酸共聚物、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、纤维素酰化物树脂、聚碳酸酯树脂、脂环式聚烯烃树脂及聚芳酯树脂中的树脂。9.电子器件，其特征在于，具备第1项至第8项中任一项所述的气体阻隔性膜。10.第9项所述的电子器件，其特征在于，具有含有量子点的树脂层。11.第9项所述的电子器件，其特征在于，具备有机电致发光元件。专利技术的效果本专利技术的气体阻隔性膜不仅水分阻隔性等气体阻隔性显著地提高，而且生产率和可见性也优异，因此可用作各种电子器件的基板、密封层，显示不均小。对于本专利技术的效果的显现机制乃至作用机制，尚不明确，但推测如下所述。根据本专利技术人的研究，如果单独使用含有非过渡金属(M1)的化合物(例如氧化物)的氧缺失组成膜形成密封层，或者单独使用过渡金属(M2)的化合物(例如氧化物)的氧缺失组成膜形成密封层，则随着氧缺失的程度变大，虽然观察到气体阻隔性提高的倾向，但没有带来显著的气体阻隔性的提高。其结果发现：如果将含有以非过渡金属(M1)为主成分的化合物(例如氧化物)的单一组成层和含有以过渡金属(M2)为主成分的化合物(例如氧化物)的层层叠，形成含有非过渡金属(M1)和过渡金属(M2)的区域(以下在本申请中称为“混合区域”)，进而使该复合组成区域成为氧缺失组成，则随着氧缺失的程度变大，气体阻隔性显著地提高。推定这是如上所述，与非过渡金属(M1)之间的结合、过渡金属(M2)之间的结合相比，起因于非过渡金属(M1)与过渡金属(M2)的电子的结合(相互作用)，混合区域中的氧缺失组成构成混合区域的高密度的结构，显现出了高气体阻隔性。进而，玻璃的可见光区域中的透射率一般为90％左右，在使用树脂作为基材的情况下，必须尽可能与其接近。由于从有机EL的发光层出来的光的波长主要为440nm至780nm，因此作为有机EL装置中使用的基材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体阻隔性膜，其为在基材上具有气体阻隔层的气体阻隔性膜，其特征在于，上述气体阻隔层至少在厚度方向上沿厚度方向连续地具有5nm以上的混合区域，该混合区域是含有非过渡金属M1及过渡金属M2的区域，上述过渡金属M2对于上述非过渡金属M1的原子数比的值(M2/M1)在0.02～49的范围内，上述基材在23℃·55％RH的环境下测定光波长590nm处的用下述式(i)定义的延迟值Ro的绝对值在0～30nm的范围内，式(i)：Ro＝(nx‑ny)×d(nm)式(i)中，Ro表示基材的面内延迟值；d表示基材的膜厚，nx表示基材的面内的最大(滞相轴方向)的折射率；ny表示在基材的面内与滞相轴成直角的方向(进相轴方向)的折射率，予以说明，测定条件与上述相同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.24 JP 2015-2286261.一种气体阻隔性膜，其为在基材上具有气体阻隔层的气体阻隔性膜，其特征在于，上述气体阻隔层至少在厚度方向上沿厚度方向连续地具有5nm以上的混合区域，该混合区域是含有非过渡金属M1及过渡金属M2的区域，上述过渡金属M2对于上述非过渡金属M1的原子数比的值(M2/M1)在0.02～49的范围内，上述基材在23℃·55％RH的环境下测定光波长590nm处的用下述式(i)定义的延迟值Ro的绝对值在0～30nm的范围内，式(i)：Ro＝(nx-ny)×d(nm)式(i)中，Ro表示基材的面内延迟值；d表示基材的膜厚，nx表示基材的面内的最大(滞相轴方向)的折射率；ny表示在基材的面内与滞相轴成直角的方向(进相轴方向)的折射率，予以说明，测定条件与上述相同。2.根据权利要求1所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述气体阻隔层在含有上述过渡金属M2作为主成分的区域与含有上述非过渡金属M1作为主成分的区域之间具有上述混合区域。3.根据权利要求1或2所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述非过渡金属M1为硅(Si)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的气体阻隔性膜，其特征在于，上述过渡金属M2为长式...

【专利技术属性】
技术研发人员：西尾昌二，森孝博，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP