[发明专利]阻挡膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及对水蒸气等具有阻挡性的阻挡膜以及制造该阻挡膜的方法。

背景技术

已知一种在塑料膜的表面上形成诸如氧化铝或氧化硅的金属氧化物薄膜的阻挡膜。这些类型的阻挡膜被广泛地用于需要与氧气或水蒸气隔离的产品的包装并用于防止食物、工业品、药品等变质的包装。近年来，除了包装用途以外，阻挡膜还被广泛地应用于例如太阳能电池和显示元件(诸如有机EL)的电子领域。

例如，在日本专利第4254350号中，具有对透明阻挡膜的描述，在该透明阻挡膜中，在树脂基材上依次堆叠有有机物层1、无机物层1、有机物层2和无机物层2并且水蒸气透过率小于30g/m²/天。此外，日本未审查专利申请公开第2007-90803号披露了一种具有以下结构的气体阻挡膜，其中，在塑料基板上交替地形成至少一层有机层和使用原子层沉积法(ALD方法)形成的至少一层无机阻挡层。

发明内容

近年来，例如，为了防止元件的性能在一定时间段易受潮气的影响而劣化，需要用于电子器件的阻挡膜具有例如1E-4(1×10^-4)[g/m²/天]以下的水蒸气透过率的性能。然而，在日本专利第4254350号和日本未审查专利申请公开第2007-90803号中，没有对具有等于或小于负四幂级的水蒸气透过率的气体阻挡膜的描述。

希望提供一种具有等于或小于负四幂级的水蒸气透过率的阻挡膜以及制造该阻挡膜的方法。

根据本发明的实施方式，阻挡膜具有基材、第一阻挡层和第二阻挡层。

基材具有第一表面和与第一表面相对的第二表面，并且其由塑料膜形成。

第一阻挡层通过原子层沉积法而形成在第一表面上，并且其由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成。

第二阻挡层通过原子层沉积法而形成在第二表面上，并且其由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成。

阻挡膜具有通过原子沉积法(也被称作ALD方法)不仅形成在基材的一个表面上而且还形成在另一表面上的阻挡层。因此，由于在基材的两个表面上均形成了具有高覆盖特性的致密膜，因此可以得到具有等于或小于负四幂级的水蒸气透过率的阻挡膜。

第一阻挡层和第二阻挡层可以使用在大于等于0.3Torr且小于等于10Torr(大于等于39.99Pa小于等于1333Pa)的压力下形成的氧化铝膜。

在该压力条件下形成的氧化铝膜具有高于在例如0.1Torr至0.2Torr(13.3Pa至26.6Pa)的压力条件下形成的氧化铝膜的包装密度。因此，第一阻挡层和第二阻挡层可以被制成致密的并且能够实现小于等于10×10^-5[g/m²/天]的水蒸气透过率。

该阻挡膜还可以具有第三阻挡层和第四阻挡层。

第三阻挡层通过溅射法而形成在第一表面和第一阻挡层之间，并且其由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成。

第四阻挡层通过溅射法形成在第二表面和第二阻挡层之间，并且其由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成。

根据本发明的另一实施方式的制造阻挡膜的方法包括在保持大于等于0.5Torr且小于等于5Torr的压力的真空腔中通过原子层沉积法而在塑料膜的第一表面上形成由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成的第一阻挡层。

在真空腔中，通过原子层沉积法而在塑料膜的与第一表面相对的第二表面上形成由具有水蒸气阻挡性的无机材料制成的第二阻挡层。

在该制造方法中，能够形成具有高于在例如0.1Torr至0.2Torr(13.3Pa至26.6Pa)的压力条件下形成的氧化铝膜的包装密度的薄膜。因此，第一阻挡层和第二阻挡层可以被制成致密的并且能够实现小于等于10×10^-5[g/m²/天]的水蒸气透过率。

根据本发明的实施方式，能够得到具有良好的水蒸气阻挡性的阻挡膜。

附图说明

图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的阻挡膜的截面图；

图2A至图2D示出了描绘形成阻挡膜的第一阻挡层和第二阻挡层的方法的流程图；

图3是示意性地示出了形成第一阻挡层和第二阻挡层的膜形成装置的截面图；

图4A和图4B示出了示意性地呈现各种样本阻挡膜的截面图；以及

图5是示意性地示出根据本发明第二实施方式的阻挡膜的截面图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施方式。

<第一实施方式>