通过等离子体CVD法形成的化学沉积膜制造技术

本发明专利技术的目的在于提供在有机物与无机物混杂的基材中对其两种物质的密合性高、且阻隔性高的气体阻隔膜的膜结构和制造方法。具体地说，提供一种化学沉积膜，其包含硅原子、氧原子、碳原子和氢原子，该氧原子的浓度为10元素％～35元素％，该化学沉积膜是通过等离子体CVD法形成的；以及提供一种层积体，其具备：该化学沉积膜；包含硅原子和0元素％以上且小于10元素％的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第2化学沉积膜；以及包含硅原子和超过35元素％且70元素％以下的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第3化学沉积膜，在化学沉积膜的一个面上层积有第2化学沉积膜和第3化学沉积膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过等离子体CVD法形成的化学沉积膜
本专利技术涉及通过等离子体CVD法形成的化学沉积膜、包含该化学沉积膜的层积体、薄膜太阳能电池单元以及层积体的制造方法。
技术介绍
近年来，关于使用了有机EL或液晶等的显示装置，从轻量化和薄膜化、进而柔性化的方面出发，正在开发、提出将塑料薄板或塑料膜用作基材的方法。从在维持显示部的可见性的同时、并且防止形成于基材表面上的元件部的氧化劣化的方面出发，需要一种具有氧和水蒸气阻隔性非常高的气体阻隔性的气体阻隔膜。此外，对于太阳能电池，需要一种可防止发电层和电极等的劣化、从长寿命化的方面出发兼具高气体阻隔性和柔性这两者的气体阻隔膜。对于显示出高阻隔性的气体阻隔膜而言，一般的方法是以有机物层与无机物层、或者无机物层彼此的层积结构通过等离子体CVD法形成气体阻隔膜。在专利文献1中，作为通过等离子体CVD法在塑料基材表面形成密合性和阻隔性高的阻隔膜的方法，提出了形成由硅(Si)、碳(C)和氧(O)构成的聚合物包覆层作为第1层、形成由SiOX(X＝1.5～2.0)表示的氧化硅化合物层作为第2层的方法。此外，在专利文献2中，作为通过等离子体CVD法在塑料容器等基材表面形成密合性和阻隔性高的阻隔膜的方法，提出了形成由硅(Si)、碳(C)和氧(O)构成的密合性增强层作为第1层、形成由硅氧化物构成的阻隔膜作为第2层的方法。然而，上述阻隔膜虽然对于单一的塑料基材可发挥良好的密合性，但是对于耐水分和氧较弱的有机EL元件和太阳能电池单元等在形成阻隔膜的表面混杂、露出有塑料(有机物)和金属(无机物)的基材而言密合性不充分，并且仅由硅(Si)、碳(C)和氧(O)构成的膜通常密度高、欠缺柔性，因此存在阻隔膜容易发生断裂的问题。在专利文献3中记载了下述内容：通过等离子体CVD法在塑料膜或有机EL等电子器件上利用包含氢元素的气体和包含硅元素的气体形成第1薄膜，在上述第1薄膜上形成具有阻隔功能的第2薄膜，从而能够形成具有高密合性和阻隔性能的硅系薄膜。具体地说，利用作为不含有氧原子的有机硅化合物的六甲基二硅氮烷(下文中有时称为HMDS)以及H2和Ar的混合气体形成了膜。但是，该膜的情况下，特别是与存在于有机EL元件和太阳能电池等中的透明导电膜或金属膜的密合性不足，具有阻隔膜容易发生断裂的问题。另外，作为众所周知的方法，如非专利文献1的p262的第18行～第25行中记载的那样有下述方法：在形成阻隔膜前对基材照射等离子体，将表面活化、改性，由此提高阻隔膜与基材的密合性。但是，对于有机EL元件和太阳能电池等，基材的劣化(氧化劣化等)显著发生，无法使用。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平05-345383号公报专利文献2：日本特开2005-097678号公报专利文献3：日本特开2007-262551号公报非专利文献非专利文献1：表面技術(表面技术)Vol.58(2007),No.5p.260～p266
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于这样的现有技术的问题而进行的，其目的在于提供一种气体阻隔膜的膜结构和制造方法，该气体阻隔膜的膜结构不仅对有机物而且对于无机物也具有优异的密合性、对于有机物和无机物两种物质的密合性高，在由有机物构成的基材、由无机物构成的基材、以及有机物与无机物混杂的基材的情况下阻隔性均高。用于解决课题的方案为了达到上述目的，本专利技术人进行了深入研究，结果发现：通过使最初的3层从基材侧起为第1薄膜(密合层)、第2薄膜(柔性层)、第3薄膜(阻隔层)的结构、构成，根据形成各层时的有机硅化合物分子中所含有的氧原子的有无来进行原料的区分使用，制成特定的组合，从而能够形成密合性和阻隔性高的气体阻隔膜；另外，对于容易因水分和氧而劣化的有机EL元件和太阳能电池单元等特别是在表面混杂、露出有有机物(有机系发电层、发光层、塑料膜(PET或PEN)等)和无机物(透明导电膜、金属电极、无机系发电层等)的基材，能够不损害基材而形成密合性良好的阻隔膜，由此完成了本专利技术。即，本专利技术提供一种化学沉积膜，其包含硅原子、氧原子、碳原子和氢原子，该氧原子的浓度为10元素％～35元素％，该化学沉积膜是通过等离子体CVD法形成的。此外，本专利技术提供一种层积体，其具备：上述化学沉积膜；包含硅原子和0元素％以上且小于10元素％的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第2化学沉积膜；以及包含硅原子和超过35元素％且70元素％以下的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第3化学沉积膜，在化学沉积膜的一个面上层积有第2化学沉积膜和第3化学沉积膜。本专利技术的层积体优选交替地形成有两层以上的上述第2化学沉积膜和第3化学沉积膜。此外，上述第2化学沉积膜优选包含碳原子。优选的是，进一步具备包含无机物的基材，按照上述化学沉积膜的未层积第2化学沉积膜和第3化学沉积膜的面与上述无机物接触的方式，将上述化学沉积膜层积于上述基材上。此外，上述无机物优选包含选自由Ag、Al、Mo、或者ZnO、ITO、BZO、AZO以及GZO组成的组中的任一种的透明电极膜。另外，本专利技术提供一种有机电致发光元件或薄膜太阳能电池单元，其包含上述层积体。此外，本专利技术提供上述层积体的制造方法，该制造方法包括以下工序：第1工序，利用由含有氧原子的有机硅化合物构成的原料气体，通过等离子体CVD法在上述基材上形成上述化学沉积膜；第2工序，利用由有机硅化合物和H2或含有氢原子的化合物构成的原料气体，通过等离子体CVD法在上述化学沉积膜上形成上述第2化学沉积膜；第3工序，利用由有机硅化合物和O2或含有氧原子的化合物构成的原料气体，通过等离子体CVD法在上述化学沉积膜上形成上述第3化学沉积膜。本专利技术的层积体的制造方法中，上述含有氧原子的有机硅化合物优选为六甲基二硅氧烷。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种气体阻隔膜的膜结构和制造方法，该气体阻隔膜的膜结构不仅对有机物而且对于无机物也具有优异的密合性、对于有机物和无机物两种物质的密合性高，在由有机物构成的基材、由无机物构成的基材、以及有机物与无机物混杂的基材的情况下阻隔性均高。特别是，对于因水分和氧而容易劣化的有机EL元件和太阳能电池单元等特别是在表面混杂、露出有有机物(有机系发电层、发光层、塑料膜(PET或PEN)等)和无机物(透明导电膜、金属电极、无机系发电层等)的基材，能够不损害基材而形成密合性良好的阻隔膜。附图说明图1是示意性地示出本专利技术的一个实施方式的层积体10的图。图2是示意性地示出本专利技术的另一个实施方式的层积体20的图。图3是示意性地示出本专利技术的一个实施方式的薄膜太阳能电池单元50的截面的图。图4是膜形成装置30的侧面截面的示意图。图5是从上方观察膜形成装置30的示意图。图6是示出胶带剥离试验方法的概要的图。图7是示意性地示出钙测试中的阻隔性评价用样品的图。具体实施方式(1)化学沉积膜(密合层)本专利技术的化学沉积膜是通过等离子体CVD法形成的，其包含硅原子、氧原子、碳原子和氢原子，氧原子的浓度为10元素％～35元素％。通过含有氢原子并进一步使氧原子浓度为上述范围，从而在形成于基材上的情况下，对于基材中的无机物和有机物两种物质可以得到优异的密合性。上述氧原子的浓度优选为10元素％～25元素％、更优选为10元素％～20元素％、进一步优选为10元素％～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学沉积膜，其是通过等离子体CVD法形成的，该化学沉积膜包含硅原子、氧原子、碳原子和氢原子，该氧原子的浓度为10元素％～35元素％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.07 JP 2012-0509601.一种层积体，其具备：化学沉积膜，其是通过等离子体CVD法形成的，该化学沉积膜包含硅原子、氧原子、碳原子和氢原子，该氧原子的浓度为10元素％～35元素％、硅原子的浓度为10元素％～30元素％、碳原子的浓度为10元素％～30元素％、氢原子的浓度为10元素％～50元素％；包含10元素％～30元素％的硅原子、30元素％～55元素％的氢原子、20元素％～35元素％的碳原子和0元素％以上且小于10元素％的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第2化学沉积膜；和包含30元素％～35元素％的硅原子、5元素％以下的氢原子、0元素％的碳原子和60元素％～70元素％的氧原子并通过等离子体CVD法形成的第3化学沉积膜，在该化学沉积膜的一个面上层积有该第2化学沉积膜和该第3化学沉积膜，交替地形成两层以上的所述第2化学沉积膜和所述第3化学沉积膜。2.如权利要求1所述的层积体，其中，所述层积体进一步具备包含无机物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤元高佳，山下雅充，
申请(专利权)人：东丽工程株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP