密封膜、有機(jī)el器件、撓性基板以及密封膜的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種以氮化硅作為主成分的密封膜(以下稱作“氮化硅膜”)。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化硅膜不僅氣體阻擋性優(yōu)異，而且透明性也優(yōu)異，因此在食品、醫(yī)療及電子領(lǐng)域中作為密封膜而被廣泛地利用。非專利文獻(xiàn)I提出了通過降低密封膜內(nèi)的雜質(zhì)濃度來提高密封膜的氣體阻擋性。另外，專利文獻(xiàn)I提出了通過降低氮化硅膜內(nèi)的氧濃度來提高氮化硅膜的氣體阻擋性(0018段)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 — 231357號(hào)公報(bào)
[0006]非專利文獻(xiàn)
[0007]非專利文獻(xiàn)1:S.B.Jin et al.,Surface&Coatings Technology(2012)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]在電子(例如有機(jī)EL器件)領(lǐng)域中，有時(shí)會(huì)利用容易因氧及水蒸氣而變質(zhì)的材料，因此要求特別高的氣體阻擋性。當(dāng)然在食品、醫(yī)療領(lǐng)域中，也希望氣體阻擋性高。一般而言，要提高氣體阻擋性，雜質(zhì)混入少的致密的膜被認(rèn)為良好。然而，致密的膜對(duì)沖擊或彎曲的耐受弱，容易產(chǎn)生裂紋。發(fā)明人為了提高氮化硅膜的氣體阻擋性和裂紋耐受性而進(jìn)行了研究，結(jié)果在對(duì)氮化硅膜的氣體阻擋性造成影響的要因方面得到了新的見解。本發(fā)明的一個(gè)目的在于，基于該新的見解，提供一種具有良好的氣體阻擋性及裂紋耐受性的氮化硅膜。
[0010]用于解決問題的手段
[0011]本發(fā)明的一個(gè)方式的密封膜是以氮化硅作為主成分的密封膜，其中，來自于Si— H的氫濃度與來自于N—H的氫濃度的總和為3E22atomS/cm3以上，來自于Si —H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為40 %以上。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據(jù)上述構(gòu)成，可以獲得具有良好的氣體阻擋性及裂紋耐受性的氮化硅膜。
【附圖說明】
[0014]圖1是表示氮化硅膜內(nèi)的整體的氫濃度及水蒸氣透過率的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0015]圖2是表示氮化硅膜內(nèi)的整體的氫濃度、來自于Si—H的氫濃度、來自于Si — H的氫濃度相對(duì)于膜內(nèi)整體的比例及水蒸氣透過率的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0016]圖3是表示氮化硅膜內(nèi)的整體的氫濃度、Si— H氫濃度及水蒸氣透過率的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0017]圖4是表示氮化硅膜內(nèi)的氫濃度中來自于Si— H的氫濃度的比例及水蒸氣透過率的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0018]圖5是表示膜內(nèi)的來自于Si— H的氫濃度的比例和氮化硅膜內(nèi)的膜密度的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0019]圖6(a)是表示氮化硅膜內(nèi)的整體的氫濃度、和將在撓性基板上成膜的氮化硅膜以R = 5mm彎曲時(shí)的裂紋的有無的測(cè)定結(jié)果的圖，(b)是表示在撓性基板上成膜的氮化硅的試樣的圖，(C)是表示測(cè)定的狀況的圖。
[0020]圖7是表示成膜溫度和氮化硅膜內(nèi)的膜密度的測(cè)定結(jié)果的圖。
[0021 ]圖8是表示氮化硅膜的耐氣候性試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0022]圖9是表示氮化硅膜的耐氣候性試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
[0023]圖10是表示氮化硅膜的加熱溫度與氮化硅膜內(nèi)的氫濃度的關(guān)聯(lián)的圖，(a)是在成膜法為CCP- CVD且基板溫度為380 0C的條件下成膜的試樣的圖，(b)是在成膜法為CCP — CVD且基板溫度為180°C的條件下成膜的試樣的圖，(c)是在成膜法為SWP — CVD且基板溫度為室溫的條件下成膜的試樣的圖。
[0024]圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0025]圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例I的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0026]圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例2的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0027]圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例3的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0028]圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例4的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0029]圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例5的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0030]圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例3的有機(jī)EL器件的制造過程的剖面圖。
[0031]圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例5的有機(jī)EL器件的制造過程的剖面圖。
[0032]圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的變形例5的有機(jī)EL器件的制造過程的剖面圖。
[0033]圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的光學(xué)反射元件的立體圖。
[0034]圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的變形例的光學(xué)反射元件的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]< 經(jīng)過 >
[0036]氮化娃膜使用熱CVD(ChemicalVapor Deposit1n，化學(xué)氣相沉積)、Cat — CVD、表面波等離子體CVD等成膜。此處，對(duì)于熱CVD，容易在高溫氣氛下成膜，因此附著于成膜中的膜表面的氮化硅的前體(由原料氣體的SiH4生成的SiHx及由原料氣體的NH3生成的NHx)容易移動(dòng)到合適的位置。由此，氮化硅膜的膜密度變高，其結(jié)果是，氮化硅膜的氣體阻擋性變高。另外，如果在高溫氣氛下成膜，則硅與氫的鍵合(以下記作“Si — H”)及氮與氫的鍵合(以下記作“N—H”)容易斷裂，殘留于氮化硅膜中的氫濃度變低。另一方面，如果在低溫氣氛下成膜，則附著于成膜中的膜表面的氮化硅的前體難以移動(dòng)到合適的位置。由此，氮化硅膜的膜密度變低，其結(jié)果是，氮化硅膜的氣體阻擋性變低。另外，如果在低溫氣氛下成膜，則Si — H及N—H難以斷裂，殘留于氮化硅膜中的氫濃度變高(例如參照專利文獻(xiàn)1、0016?0018段)。
[0037]根據(jù)上述以往的見解可以認(rèn)為，在氮化硅膜內(nèi)的氫濃度與氣體阻擋性之間具有相關(guān)關(guān)系。發(fā)明人為了驗(yàn)證這一點(diǎn)，制作出氮化硅膜內(nèi)的氫濃度不同的9種試樣，測(cè)定出各試樣的水蒸氣透過率。圖1表示各試樣的氫濃度和水蒸氣透過率的測(cè)定結(jié)果。水蒸氣透過率是表征氮化硅膜的氣體阻擋性的參數(shù)。水蒸氣透過率越低，則表示氮化硅膜的氣體阻擋性越尚O
[0038]然而，根據(jù)該圖1，無法看出在氫濃度(Total)與水蒸氣透過率之間有意義的相關(guān)關(guān)系。即，與以往的見解相反，得到在氮化硅膜內(nèi)的氫濃度與氣體阻擋性之間看不到相關(guān)關(guān)系的結(jié)果。因而，發(fā)明人認(rèn)為，在氫濃度(Total)以外，還有對(duì)氮化硅膜的氣體阻擋性造成影響的要因，并進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果是，在氮化硅膜的來自于Si — H的氫濃度相對(duì)于來自于Si — H的氫濃度與來自于N—H的氫濃度的總和的比例與氣體阻擋性之間可以看出緊密的相關(guān)關(guān)系。本發(fā)明的一個(gè)方式的氮化硅膜是基于此種新的見解的發(fā)明。
[0039]<本發(fā)明的一個(gè)方式>
[0040]本發(fā)明的一個(gè)方式的密封膜是以氮化硅作為主成分的密封膜，來自于Si—H的氫濃度與來自于N—H的氫濃度的總和為3E22atoms/cm3以上，來自于Si —H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為40%以上。由此，可以獲得良好的氣體阻擋性及裂紋耐受性。
[0041]在上述密封膜中，也可以設(shè)為來自于Si— H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為60 %以上。由此，可以使得氣體阻擋性更加良好。
[0042]在上述密封膜中，也可以設(shè)為來自于N—H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為45%以下。由此，可以獲得良好的耐氣候性。
[0043]在上述密封膜中，也可以設(shè)為來自于N—H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為30%以下。由此，可以使耐氣候性更加良好。
[0044]本發(fā)明的一個(gè)方式的有機(jī)EL器件具備第一密封膜、與所述第一密封膜相對(duì)的第二密封膜、和配置于所述第一密封膜與所述第二密封膜之間的有機(jī)EL元件。所述第一密封膜及所述第二密封膜中的至少一方以氮化娃作為主成分，來自于Si — H的氫濃度與來自于N—H的氫濃度的總和為3E22atomS/cm3以上，來自于Si— H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例為40 %以上。由此，可以獲得良好的氣體阻擋性及裂紋耐受性。
[0045]上述有機(jī)EL器件也可以進(jìn)一步具備配置于所述第一密封膜的與所述有機(jī)EL元件相反一側(cè)的第一樹脂基板、配置于所述第二密封膜的與所述有機(jī)EL元件相反一側(cè)的第二樹脂基板、和配置于所述第二密封膜與所述有機(jī)EL元件之間且以氮化硅作為主成分的第三密封膜。該情況下，也可以設(shè)為所述第一密封膜及第二密封膜的來自于Si — H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例高于所述第三密封膜的來自于Si — H的氫濃度相對(duì)于所述總和的比例。第一密封膜及第二密封膜存在于與第三密封膜相比容易從外部滲入水分的位置。通過提高存在于容易從外部滲入水分的位置的密封膜的氣體阻擋性，可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL器件的長(zhǎng)壽命化。
[0046]上述有機(jī)EL器件也可以進(jìn)一步具備配置于所述第一密封膜的與所述有機(jī)EL元件相反一側(cè)的第一樹脂基板、配置于所述第二密封膜的與所述有機(jī)EL元件相反一側(cè)的第二樹脂基板、和配置于所述第二密封膜與所述有機(jī)EL元件之間且以氮化硅作為主成分的