[发明专利]气体阻隔膜和气体阻隔膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体阻隔膜和气体阻隔膜的制造方法。更详细而言，涉及用于液晶显示装置、有机电致发光元件、太阳能电池和电子纸等电子设备的气体阻断等的、挠性优异的透明的气体阻隔膜和该气体阻隔膜的制造方法。

背景技术

近年来，电子设备领域中，除了要求轻型化和大型化之外，还要求长期可靠性、形状的自由度高、可曲面显示等，开始使用透明塑料等膜基材代替重且易破裂、很难大面积化的玻璃基材。

然而，透明塑料等膜基材有相对于玻璃基材气体阻隔性差的问题。

可知如果使用气体阻隔性差的基材，则水蒸汽、氧渗透，例如会有使电子设备内的功能劣化的问题。

因此，一般可知在膜基材上形成具有气体阻隔性的膜，作为气体阻隔膜使用。例如，作为需要气体阻隔性的物品包装材料、液晶显示元件中使用的气体阻隔膜，已知在膜基材上蒸镀氧化硅、蒸镀氧化铝而成的膜。

然而，如上所述的蒸镀技术最多也仅有1(g/m²·24h)左右的水蒸汽阻隔性。

近年来，伴随大型化、高精细显示器等的开发，对膜基材的高气体阻隔性能的迫切期望越来越高，对于液晶显示器，期望水蒸汽阻隔性为0.1(g/m²·24h)左右，另外在有机电致发光元件中迫切期望10^-6(g/m²·24h)左右的水蒸汽阻隔性。

针对要求高水蒸汽阻隔性的课题，例如有使用聚合物多层(Polymer Multilayer，PML)技术形成气体阻隔层作为阻隔层的文献(例如，参照专利文献1)。

另外，还公开了不但具有阻隔性能，而且在使气体阻隔膜弯曲的情况下抑制相对于水蒸汽、氧的气体阻隔性的降低的气体阻隔膜(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:美国专利第5260095说明书

专利文献2:日本特开2012-084306公报

发明内容

然而，在室外的高温高湿的环境下使用具有如上所述的气体阻隔膜的电子设备时，以该气体阻隔膜的气体阻隔性能为代表的弯曲性、耐裂纹性不充分。伴随近年的技术进步，在高温高湿的环境下使用具有气体阻隔膜的电子设备的频率增加，因此在如上所述的环境下的气体阻隔膜的气体阻隔性能、弯曲性、耐裂纹性成为非常重要的要素。

本发明是鉴于上述问题·状况而进行的，其解决课题在于提供一种即便在室外的高温高湿的使用环境下也具有充分的气体阻隔性，而且在使膜弯曲的情况下也充分抑制气体阻隔性的降低、气体阻隔层的耐裂纹性也优异的气体阻隔膜，以及该气体阻隔膜的制造方法。

本发明人为了解决上述课题，在研究上述问题的原因等的过程中，发现在基材的至少一个面具有含有硅、氧和碳的气体阻隔层，该元素的含有比率的关系、该含有比率的极值的数目和其差、以及该气体阻隔层内的氧含有比率的极大值的位置满足特定条件的情况下，能够解决本发明的课题，从而完成了本发明。

即，本发明的上述课题通过以下方式解决。

1.一种气体阻隔膜，其特征在于，是在基材的至少一个面具备含有硅、氧和碳的气体阻隔层的气体阻隔膜，该气体阻隔层的基于利用X射线光电子分光法进行的深度方向的元素分布测定的各元素的分布曲线中，满足全部下述要件(i)～(iv)。

(i)硅原子比率、氧原子比率和碳原子比率在从上述气体阻隔层的表面到层厚方向的90％以上的距离区域中具有下述序列的大小关系。

(碳原子比率)＜(硅原子比率)＜(氧原子比率)

(ii)碳分布曲线具有至少2个极值。

(iii)碳分布曲线中的碳原子比率的最大值与最小值之差的绝对值为5at％以上。

(iv)氧分布曲线中，跟基材侧的气体阻隔层表面最近的氧分布曲线的极大值在该气体阻隔层内的氧分布曲线的极大值中取最大值。

2.根据第1项所述的气体阻隔膜，其特征在于，成为上述跟基材侧的气体阻隔层表面最近的氧分布曲线的极大值的氧原子比率是成为隔着该气体阻隔层跟与上述基材侧相反一侧的气体阻隔层表面最近的该氧分布曲线的极大值的氧原子比率的1.05倍以上。

3.根据第1项或者第2项所述的气体阻隔膜，其特征在于，上述硅分布曲线中的硅原子比率的最大值与最小值之差的绝对值小于5at％。

4.根据第1项～第3项中任一项所述的气体阻隔膜，其特征在于，上述碳分布曲线的相邻的极大值间的距离之差的绝对值为200nm以下。