JP2012084357A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、封止材を用いた封止構造を有する電子デバイスに関するものである。 The present invention relates to an electronic device having a sealing structure using a sealing material.
種々の電子デバイスは、素子構造が酸素ガスや水蒸気により劣化しやすい。そこで、通常の電子デバイスは、素子構造の劣化による性能低下を抑制するため、内部への酸素ガスや水蒸気の侵入を抑制する封止構造を有している。 In various electronic devices, the element structure is easily deteriorated by oxygen gas or water vapor. Therefore, a normal electronic device has a sealing structure that suppresses the intrusion of oxygen gas or water vapor into the inside in order to suppress the performance degradation due to the deterioration of the element structure.
近年、電子デバイスの封止構造に適用可能な材料として、プラスチックフィルム等の基材の表面に無機化合物のガスバリア層を形成したガスバリア性フィルムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなガスバリア性フィルムを用いた電子デバイスでは、ガラスや無機酸化物を形成材料とした基板をガスバリア性フィルムで代替して封止構造を形成することにより、軽量化を図ることができる。さらに、可撓性を有するフィルムの上に素子構造を形成することで、全体として可撓性を持たせた電子デバイスとすることが期待される。 In recent years, a gas barrier film in which a gas barrier layer of an inorganic compound is formed on the surface of a substrate such as a plastic film has been proposed as a material applicable to a sealing structure of an electronic device (see, for example, Patent Document 1). In an electronic device using such a gas barrier film, weight reduction can be achieved by forming a sealing structure by substituting a substrate made of glass or an inorganic oxide with a gas barrier film. Furthermore, it is expected that an electronic device having flexibility as a whole is formed by forming an element structure on a flexible film.
例えば、可撓性を持たせた電子デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）が提案されている。有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層が配置された構造を有し、自発光型の素子であり消費電力が小さいことから、照明装置や表示装置への応用が検討されている。そのような有機ＥＬ素子を、さらにガスバリア性フィルムの上に形成して可撓性を持たせることにより、湾曲した壁面へ設置する照明装置や、屈曲可能な携帯型ディスプレイなどの実現が期待されている。 For example, organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as organic EL) has been proposed as an electronic device having flexibility. An organic EL element has a structure in which a light emitting layer is disposed between a pair of electrodes, is a self-luminous element, and has low power consumption. Therefore, application to a lighting device or a display device is being studied. By forming such an organic EL element on a gas barrier film and making it flexible, it is expected to realize a lighting device installed on a curved wall, a portable display that can be bent, and the like. Yes.
一方で有機ＥＬ素子は、電極が酸素ガスや水蒸気に触れると、電極の酸化や腐食等によって、ダークスポットと呼ばれる発光不良部が生じることがある。また、発光層が酸素ガスや水蒸気に触れて劣化し、発光特性が低下することもある。そこで、これらの不都合を回避する上で、電極や発光層が酸素ガスや水蒸気に触れることを抑制する封止構造を有している。このような封止構造の形成には、封止材としてエポキシ樹脂が用いられることがある（例えば、特許文献２〜４参照）。
On the other hand, in an organic EL element, when an electrode is exposed to oxygen gas or water vapor, a light emitting failure portion called a dark spot may occur due to oxidation or corrosion of the electrode. In addition, the light emitting layer may be deteriorated by contact with oxygen gas or water vapor, and the light emission characteristics may be lowered. Therefore, in order to avoid these disadvantages, a sealing structure that suppresses the electrodes and the light emitting layer from coming into contact with oxygen gas or water vapor is provided. In the formation of such a sealing structure, an epoxy resin may be used as a sealing material (see, for example,
しかしながら、上記特許文献１に記載のようなガスバリア性フィルムは、飲食品、化粧品、洗剤等の比較的にガスバリア性が低くても満足できる物品のガスバリア性フィルムとしては使用することができるが、有機ＥＬ装置や有機薄膜太陽電池等の電子デバイス用のガスバリア性フィルムとしてはガスバリア性の点で必ずしも十分なものではなかった。そのため、ガスバリア性フィルムと封止材とを用いて封止構造を形成したとしても、有機ＥＬ装置の性能の低下を防ぐことは困難であった。 However, the gas barrier film as described in Patent Document 1 can be used as a gas barrier film for articles that are satisfactory even if the gas barrier property is relatively low, such as foods and drinks, cosmetics, and detergents. As a gas barrier film for an electronic device such as an EL device or an organic thin film solar cell, the gas barrier property is not always sufficient. Therefore, even if the sealing structure is formed using the gas barrier film and the sealing material, it is difficult to prevent the performance of the organic EL device from being deteriorated.
また、上記特許文献１に記載のようなガスバリア性フィルムにおいては、フィルムを屈曲させた場合に酸素ガスや水蒸気に対するガスバリア性が低下するという問題点があり、フレキシブル液晶ディスプレイのように耐屈曲性が要求されるガスバリア性フィルムとしてはフィルムを屈曲させた場合におけるガスバリア性の点で必ずしも十分なものではなかった。 Further, the gas barrier film as described in Patent Document 1 has a problem that the gas barrier property against oxygen gas or water vapor is lowered when the film is bent, and the film has a bending resistance like a flexible liquid crystal display. The required gas barrier film is not always sufficient in terms of gas barrier properties when the film is bent.
このような事情は、有機ＥＬ素子に限らず、ガスバリア性フィルムを用いて封止構造を形成する種々の電子デバイス、具体的には液晶表示素子、電子泳動表示素子、光電変換素子、電池素子を有する装置に共通する。 Such circumstances include not only organic EL elements, but also various electronic devices that form a sealing structure using a gas barrier film, specifically, liquid crystal display elements, electrophoretic display elements, photoelectric conversion elements, and battery elements. Common to devices that have.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ガスバリア性フィルムを有し、高い封止性能を実現することで、性能の低下が少なく信頼性が高い電子デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a highly reliable electronic device that has a gas barrier film and realizes high sealing performance with little deterioration in performance. Objective.
上記の課題を解決するため、本発明の電子デバイスは、第１の基板上に設けられた機能性素子と、前記第１の基板の前記機能性素子が形成された面に対向する第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間であって、前記機能性素子の周囲に少なくとも配置され、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる封止材と、を有し、前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方は、基材と、前記基材の少なくとも片方の表面上に形成された少なくとも１層の薄膜層とを備える積層フィルムであり、 前記薄膜層のうちの少なくとも１層が珪素、酸素及び炭素を含有しており、且つ、該層の膜厚方向における該層の表面からの距離と、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の量の比率（珪素の原子比）、酸素原子の量の比率（酸素の原子比）及び炭素原子の量の比率（炭素の原子比）との関係をそれぞれ示す珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線において、下記条件（i）〜（iii）：
（i）炭素分布曲線が実質的に連続であること、
（ii）前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有すること、
（iii）前記炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が５ａｔ％以上であること、
を全て満たし、前記封止材は、エポキシ樹脂を含む組成物であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, an electronic device of the present invention includes a functional element provided on a first substrate and a second surface of the first substrate facing the surface on which the functional element is formed. A sealing material that is disposed between the substrate, the first substrate, and the second substrate, at least around the functional element, and bonds the first substrate and the second substrate together And at least one of the first substrate and the second substrate includes a base material and at least one thin film layer formed on at least one surface of the base material And at least one of the thin film layers contains silicon, oxygen and carbon, and the distance from the surface of the layer in the film thickness direction of the layer, silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms Ratio of the amount of silicon atoms to the total amount of silicon (atomic ratio of silicon) In the silicon distribution curve, the oxygen distribution curve, and the carbon distribution curve respectively showing the relationship between the ratio of the amount of oxygen atoms (atomic ratio of oxygen) and the ratio of the amount of carbon atoms (carbon atomic ratio), the following condition (i) ~ (Iii):
(I) the carbon distribution curve is substantially continuous;
(Ii) the carbon distribution curve has at least one extreme value;
(Iii) The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 at% or more,
And the sealing material is a composition containing an epoxy resin.
本発明においては、前記組成物が、無機フィラーを含むことが望ましい。 In the present invention, the composition preferably contains an inorganic filler.
本発明においては、前記エポキシ樹脂は、主鎖骨格に芳香環を含むことが望ましい。 In the present invention, the epoxy resin preferably contains an aromatic ring in the main chain skeleton.
本発明においては、前記薄膜層は、前記基板において前記機能性素子に面する側の面に形成されていることが望ましい。 In the present invention, the thin film layer is preferably formed on a surface of the substrate facing the functional element.
本発明においては、前記第１の基板および前記第２の基板の両方が、前記積層フィルムであることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that both the first substrate and the second substrate are the laminated film.
本発明においては、前記積層フィルムは、前記基材の両面に前記薄膜層が形成されていることが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the laminated film has the thin film layer formed on both surfaces of the substrate.
本発明においては、前記基材の形成材料が、ポリエステル、ポリオレフィンの中から１種以上選ばれる樹脂材料を含むことが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the base material forming material includes a resin material selected from one or more of polyester and polyolefin.
本発明においては、前記機能性素子が有機エレクトロルミネッセンス素子を構成することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the functional element constitutes an organic electroluminescence element.
本発明においては、前記機能性素子が液晶表示素子を構成することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the functional element constitutes a liquid crystal display element.
本発明においては、前記機能性素子が電気泳動表示素子を構成することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the functional element constitutes an electrophoretic display element.
本発明においては、前記機能性素子が電池素子を構成することが望ましい。 In the present invention, the functional element preferably constitutes a battery element.
本発明においては、前記機能性素子が光を受光して発電する光電変換素子を構成することが望ましい。 In the present invention, it is desirable that the functional element constitutes a photoelectric conversion element that receives light and generates electric power.
本発明によれば、性能の低下が少なく信頼性が高い電子デバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electronic device with little performance degradation and high reliability.
［第１実施形態］
以下、図１〜図４を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る電子デバイスについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
The electronic device according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In all the drawings below, the dimensions and ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
〈有機ＥＬ装置〉
図１は、本実施形態の電子デバイスである有機ＥＬ装置の構成例を示す説明図である。
<Organic EL device>
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of an organic EL device that is an electronic device of the present embodiment.
本実施形態に係る有機ＥＬ装置は、光を利用する各種の電子機器に適用可能である。本実施形態の有機ＥＬ素子は、例えば携帯機器等の表示部の一部でもよいし、例えばプリンター等の画像形成装置の一部でもよい。本実施形態の有機ＥＬ素子は、例えば液晶表示パネル等の光源（バックライト）でもよいし、例えば照明機器の光源でもよい。 The organic EL device according to the present embodiment is applicable to various electronic devices that use light. The organic EL element of this embodiment may be a part of a display unit such as a portable device, or may be a part of an image forming apparatus such as a printer. The organic EL element of the present embodiment may be a light source (backlight) such as a liquid crystal display panel, or may be a light source of lighting equipment, for example.
（第１例の有機ＥＬ装置）
図１（ａ）に示す第１例の有機ＥＬ装置１Ａは、一対の電極（第１電極２及び第２電極３）、発光層４、積層フィルム（第１の基板）５、積層フィルム（第２の基板）６および封止材２０を備えている。積層フィルム５は、基材７及びバリア膜８を備えている。積層フィルム６は、基材９及びバリア膜１０を備えている。
(Organic EL device of the first example)
The
発光層４は、第１電極２と第２電極３との間に配置されており、第１電極２、第２電極３，発光層４は有機ＥＬ素子（機能性素子）を形成している。積層フィルム５は、第１電極２に対して発光層４の反対側に配置されている。積層フィルム６は、第２電極３に対して発光層４の反対側に配置されている。さらに、積層フィルム５と積層フィルム６とは、有機ＥＬ装置１００の周囲を取り囲むように配置されている封止材２０によって貼り合わされている。
The
なお、以下の説明では、発光層４の厚み方向で発光層４に近づく側を内側と称し、発光層４から離れる側を外側と称することがある。
In the following description, the side closer to the
有機ＥＬ装置１Ａにおいて、第１電極２と第２電極３との間に電力が供給されると、発光層４にキャリア（電子及び正孔）が供給され、発光層４に光が生じる。有機ＥＬ装置１Ａに対する電力の供給源は、有機ＥＬ装置１Ａと同じ装置に搭載されていてもよいし、この装置の外部に設けられていてもよい。発光層４から発せられた光は、有機ＥＬ装置１Ａを含んだ装置の用途等に応じて、画像の表示や形成、照明等に利用される。以下、有機ＥＬ装置１Ａの構成要素について、詳しく説明する。
In the organic EL device 1 </ b> A, when power is supplied between the
第１例の有機ＥＬ装置１Ａは、第１電極２が陽極であり、第２電極３が陰極である。第１電極２は、発光層４に正孔（キャリア）を供給する。第１電極２は、第２電極３よりも仕事関数が大きい（例えば５ｅＶ以上）材質で形成されている。有機ＥＬ装置１Ａは、発光層４の膜厚方向で第１電極２の配置側と第２電極３の配置側のうちで、片側から光を射出する構成であってもよいし、両側から光を射出する構成であってもよい。発光層４からの光が有機ＥＬ装置１Ａの外部に至る光路に配置される各構成要素は、少なくとも光路に相当する部分が透光性を有するように、材質等が適宜選択される。発光層４からの光の光路以外に配置される構成要素については、透光性の材質でもよいし、この光の一部又は全部を遮る材質でもよい。
In the
第１例では、発光層４から第２電極３へ向かう光が反射部材で反射し、第１電極２に向かって進行する。この反射部材で反射した光は、発光層４から第１電極２へ向かう光とともに、第１電極２を通って上記の一方側から有機ＥＬ装置１Ａの外部に射出される。上記の反射部材は、例えば金属等の反射材料で形成された第２電極３であってもよいし、第２電極３に対して外側に配置された部材であってもよい。
In the first example, light traveling from the
第１電極２は、例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物、スズ酸化物等の透光性を有する導電材料で形成される。第１電極２として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。本例の第１電極２は、積層フィルム５を基材（基板）として、形成されている。第１電極２の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
The
有機ＥＬ装置１Ａを自発光型の表示部として利用する場合には、例えば第１電極２が画素電極として形成される。この画素電極は、画素又はサブ画素ごとに設けられる。画素電極は、画素電極への電力供給の有無をスイッチングするスイッチング素子と電気的に接続される。スイッチング素子は、層間絶縁膜や各種配線等を含んだ素子層に形成される。素子層は、例えば第１電極２と積層フィルム５との間に配置される。素子層は、積層フィルムを基板として形成されていてもよい。素子層に形成された各種配線は、スイッチング素子のオンオフの制御や画像信号の供給等を行うドライバーと電気的に接続される。
When the
第２電極３は、発光層４に電子（キャリア）を供給する。第２電極３は、第１電極２よりも仕事関数が小さい（例えば５ｅＶ未満）材質で形成されている。第２電極３の形成材料としては、例えばカルシウムやマグネシウムなどのアルカリ土類金属、ナトリウム、リチウムなどのアルカリ金属、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体等が挙げられる。
The
発光層４は、蛍光と燐光の少なくとも一方を発光する発光材料を含んでいる。発光層４に、例えば、発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントが付加されていてもよい。発光層４の形成材料は、低分子化合物と高分子化合物のいずれでもよい。発光層４に含まれる発光材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。
The
色素系の発光材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。 Examples of dye-based light-emitting materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophenes. Examples thereof include a ring compound, a pyridine ring compound, a perinone derivative, a perylene derivative, an oligothiophene derivative, an oxadiazole dimer, and a pyrazoline dimer.
金属錯体系の発光材料としては、中心金属に、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅなど、またはＴｂ、Ｅｕ、Ｄｙなどの希土類金属を有し、配位子に、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体を挙げることができ、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体などを挙げることができる。 The metal complex-based light-emitting material has a central metal such as Ir, Pt, Al, Zn, or Be, or a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy, and a ligand that includes oxadiazole, thiadiazole, or phenyl. Examples include metal complexes having pyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structures, etc., for example, iridium complexes, platinum complexes and other metal complexes having light emission from a triplet excited state, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzo An oxazolyl zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethyl zinc complex, a porphyrin zinc complex, a europium complex, etc. can be mentioned.
高分子系の発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、およびポリビニルカルバゾール誘導体など、並びに上記色素系の発光材料や金属錯体系の発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。 Examples of polymer-based light-emitting materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, and polyvinylcarbazole derivatives, and the above-described dye-based light-emitting materials and metal complex systems. And a material obtained by polymerizing the light emitting material.
青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。 Examples of materials that emit blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives. Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. Examples of the material that emits red light include a coumarin derivative, a thiophene ring compound, and a polymer thereof, a polyparaphenylene vinylene derivative, a polythiophene derivative, and a polyfluorene derivative.
白色に発光する材料としては、上述した青色、緑色、赤色に発光する材料を混合して用いてもよい。上述した青色、緑色、赤色にそれぞれ発光する複数種類の材料の各成分を１分子内に有する材料を白色に発光する材料として用いることができる。例えば、白色に発光する材料として、各色の材料の成分をモノマーとして重合したポリマーを用いてもよい。また、互いに異なる発光色で発光する複数の層を積層することにより、白色光を発光する素子を実現してもよい。 As a material that emits white light, the above-described materials that emit blue, green, and red light may be mixed and used. A material having each component of a plurality of types of materials that emit light of blue, green, and red in one molecule can be used as a material that emits white light. For example, as a material that emits white light, a polymer obtained by polymerizing each color material component as a monomer may be used. Alternatively, an element that emits white light may be realized by stacking a plurality of layers that emit light of different emission colors.
ドーパント材料としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。 Examples of the dopant material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like.
なお、発光層４と第１電極２との間に、正孔注入層が配置されることもある。正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体などが挙げられる。
A hole injection layer may be disposed between the light emitting
また、正孔注入層と発光層４の間に、正孔輸送層が配置されることもある。正孔注入層及び正孔輸送層に代えて、正孔注入輸送層が配置されることもある。発光層４と第２電極３との間に、電子注入層が配置されることもある。この電子注入層と発光層４との間に、電子輸送層が配置されることもある。第１電極２と第２電極３との間に、電子が陽極側から負極側に移動することを防止する中間層、あるいは正孔が負極側から正極側に移動することを防止する中間層が配置されることもある。
In addition, a hole transport layer may be disposed between the hole injection layer and the
第１例の積層フィルム５、６は、基材の片面にバリア膜を形成したものである。このバリア膜は、水蒸気及び酸素ガスに対してガスバリア性を有している。積層フィルム５は、バリア膜８を内側に向けて配置されている。積層フィルム６は、バリア膜１０を内側に向けて配置されている。第１例の積層フィルム６は、第２電極３の外側に接着剤等によって貼設されている。第１例の積層フィルム５は、その構造や特性が積層フィルム６と同様である。すなわち、基材７は、その構造や特性が基材９と同様である。また、バリア膜８は、その構造や特性がバリア膜１０と同様である。
The
なお、基材７と基材９とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。また、バリア膜８とバリア膜１０とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。
The
第１例の積層フィルム５は、基材７に後述するプラズマ化学気相成長法（以下、プラズマＣＶＤ法という）でバリア膜８を形成したものである。第１例の基材７は、無色透明な樹脂からなるフィルム又はシートである。基材７に用いる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリカーボネート系樹脂；ポリスチレン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル系樹脂；アセタール系樹脂；ポリイミド系樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中で、耐熱性及び線膨張率が高く、製造コストが低いという観点から、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ＰＥＴ、ＰＥＮが特に好ましい。これらの樹脂は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を積層または混合することで組み合わせて使用してもよい。
The
基材７の厚みは、バリア膜８を形成するときの安定性等を考慮して、適宜設定可能である。基材７の厚みは、例えば５μｍ以上５００μｍ以下の範囲内に設定されていてもよい。これにより、基材７を、例えばバリア膜８を形成するときの真空雰囲気中で、安定して搬送することができる。プラズマＣＶＤ法によりバリア膜８を形成する場合には、基材７の厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内に設定されているとよく、５０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内に設定されているとさらによい。これにより、プラズマＣＶＤ法による成膜中に、基材７を通してプラズマ発生用の放電を安定して行うことができる。
The thickness of the
本実施形態に係るバリア膜（例えばバリア膜８）は、１層以上の薄膜層を有しており、薄膜層のうちの少なくとも１層は、後に説明する所定の条件を満たすように形成されている。本実施形態に係るバリア膜は、所定の条件を満たすように形成されていることによって、屈曲によるガスバリア性の低下が抑制されている。これにより、本実施形態に係るバリア膜は、バリア膜が屈曲した状態を経た後であっても、一般的に有機ＥＬ素子に要求されるガスバリア性を発現することが可能である。 The barrier film (for example, the barrier film 8) according to the present embodiment has one or more thin film layers, and at least one of the thin film layers is formed so as to satisfy a predetermined condition described later. Yes. The barrier film according to the present embodiment is formed so as to satisfy a predetermined condition, thereby suppressing a decrease in gas barrier properties due to bending. Thereby, the barrier film according to the present embodiment can exhibit gas barrier properties generally required for an organic EL element even after the barrier film has been bent.
薄膜層の膜厚は、５ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましく、１０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることがより好ましく、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることが特に好ましい。薄膜層の膜厚が上記の範囲の下限値以上であれば、一般的に有機ＥＬ素子に要求されるガスバリア性を確保することが容易になる。薄膜層の膜厚が上記範囲の上限値以下であれば、屈曲によるガスバリア性の低下を抑制する効果が高くなる。 The film thickness of the thin film layer is preferably set within a range of 5 nm to 3000 nm, more preferably set within a range of 10 nm to 2000 nm, and set within a range of 100 nm to 1000 nm. It is particularly preferable. If the film thickness of the thin film layer is not less than the lower limit of the above range, it is easy to ensure the gas barrier properties generally required for organic EL elements. If the film thickness of the thin film layer is not more than the upper limit of the above range, the effect of suppressing the deterioration of the gas barrier property due to bending is enhanced.
なお、積層フィルム５に複数の薄膜層が設けられていてもよい。複数の薄膜層の総厚は、例えば１０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下の範囲内に設定される。複数のバリア膜の総厚は、１０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることが好ましく、１００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることがより好ましく、２００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲内に設定されていることが特に好ましい。複数のバリア膜の総厚が上記範囲の下限値以上であれば、一般に有機ＥＬ素子に要求されるガスバリア性（酸素透過率、水蒸気透過率）を確保することが容易になる。複数のバリア膜の総厚が上記範囲の上限値以下であれば、複数のバリア膜の屈曲によるガスバリア性の低下を抑制する効果が高くなる。
The
（封止材）
封止材２０は、有機ＥＬ装置１Ａの内部への酸素ガスおよび水蒸気の侵入を防止する機能と、積層フィルム５と積層フィルム６とを貼り合わせ、互いの位置を固定する機能と、を有している。
(Encapsulant)
The sealing
一般に、有機ＥＬ装置の封止構造としては、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａ〜１Ｃも採用しているように、ガスバリア性を有する第１の基板上に有機ＥＬ素子を形成し、ガスバリア性を有する第２の基板で有機ＥＬ素子を覆うとともに、有機ＥＬ素子を囲むようにして封止材（またはシール材）と呼ばれる組成物を配置して、両基板を貼り合わせる構造が知られている。そのため、酸素ガスや水蒸気の侵入経路としては、（１）基板を透過、（２）封止材を透過、の２種が想定される。
Generally, as an organic EL device sealing structure, an organic EL element is formed on a first substrate having a gas barrier property so that the
従来のガスバリア性フィルムの検討においては、ガスバリア性フィルムのガス透過率や水分透過率の向上に検討の目が向いていた。そのため、従来のガスバリア性フィルムを有機ＥＬ装置に適用した場合に、上記（１）の侵入経路については封止性能が向上している一方で、上記（２）の侵入経路については、検討があまり成されていなかった。 In the examination of the conventional gas barrier film, the eyes of examination have been directed to improving the gas permeability and moisture permeability of the gas barrier film. Therefore, when the conventional gas barrier film is applied to an organic EL device, the sealing performance is improved with respect to the intrusion route of (1) above, while the intrusion route of (2) is not much studied. It was not made.
しかし、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａが採用する積層フィルム５，６のように、ガスバリア性フィルムの性能が向上するに従って、有機ＥＬ装置において上記（１）の侵入経路の影響よりも上記（２）の侵入経路の影響が相対的に大きくなり、装置全体の物性に強い影響を与えることが考えられる。しかし、従来はガスバリア性フィルムの性能向上の検討が先行し、ガスバリア性フィルムを用いて封止構造を形成した有機ＥＬ素子全体について、封止性能を向上させる検討が成されていなかった。
However, as the performance of the gas barrier film improves as in the
そこで、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａでは、封止材２０を構成する樹脂の主鎖骨格に芳香環を導入、封止材２０に無機フィラーを混合、という２つの方法により、封止材２０のガスバリア性を向上させることとしている。これらは、いずれか一方のみを行うこととしてもよく、両方行うこととしてもよい。本実施形態の封止材２０では、主鎖骨格に芳香環を導入すると共に、無機フィラーを混合することとして以下に説明する。
Therefore, in the
封止材２０は、官能基としてエポキシ基を有する硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を主とした組成物である。エポキシ樹脂は、光硬化性であってもよく、熱硬化性であってもよい。また、必要に応じて光または熱を加えることで重合反応を起こさせる反応開始剤を含むこととしてもよい。
The sealing
重合性官能基である上記エポキシ基の例としては、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリシジルアミン、線状脂肪族エポキサイド、脂肪族エポキサイドなどが挙げられる。 Examples of the epoxy group that is a polymerizable functional group include glycidyl ether, glycidyl ester, glycidyl amine, linear aliphatic epoxide, and aliphatic epoxide.
本実施形態のエポキシ樹脂の主鎖骨格の例としては以下のものが挙げられる。グリシジルエーテルとの組合せとしては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ブロム化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ブロム化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡＤジグリシジルエーテル、フェノールノボラックグリシジルエーテル、クレゾールノボラックグリシジルエーテル、α−ナフトールノボラックグリシジルエーテル、トリス（グリシジルオキシフェニル）メタン、ジヒドロキシナフタレンジグリシジルエーテル、ビフェニル骨格ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。 Examples of the main chain skeleton of the epoxy resin of the present embodiment include the following. Combinations with glycidyl ether include bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl Ether, bisphenol S diglycidyl ether, bisphenol AD diglycidyl ether, phenol novolac glycidyl ether, cresol novolac glycidyl ether, α-naphthol novolac glycidyl ether, tris (glycidyloxyphenyl) methane, dihydroxynaphthalenediglycidyl ether, biphenyl skeleton diglycidyl ether Etc.
また、グリシジルエステルとの組合せとしては、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステルなどが挙げられる。 Examples of combinations with glycidyl esters include hexahydrophthalic acid glycidyl ester and dimer acid glycidyl ester.
さらに、グリシジルアミンとの組合せとしては、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルジアミンジフェニルメタンなどの多官能型のものが挙げられる。 Furthermore, examples of combinations with glycidylamine include polyfunctional types such as triglycidyl isocyanurate and tetraglycidyldiamine diphenylmethane.
線状脂肪族エポキサイドとの組合せとしては、エポキシ化ブタジエン、エポキシ化大豆油などが挙げられる。 Examples of combinations with linear aliphatic epoxides include epoxidized butadiene and epoxidized soybean oil.
脂肪族エポキサイドとの組合せとしては、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチルカルボキシレート、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレートなどが挙げられる。 Examples of the combination with the aliphatic epoxide include 3,4-epoxy-6-methylcyclohexyl methyl carboxylate, 3,4-epoxycyclohexyl methyl carboxylate, and the like.
本実施形態のエポキシ樹脂はその他に、ガスバリア性を向上させるため、主鎖骨格に上記以外の芳香環を導入している。芳香環を導入することにより、本実施形態の封止材に用いられるエポキシ樹脂は、硬化前の前駆体（モノマー、オリゴマー）の状態でサーモトロピック型の液晶性を発現することがある。 In addition, the epoxy resin of this embodiment introduces an aromatic ring other than the above in the main chain skeleton in order to improve gas barrier properties. By introducing an aromatic ring, the epoxy resin used for the encapsulant of the present embodiment may exhibit a thermotropic liquid crystal property in the state of a precursor (monomer, oligomer) before curing.
封止材の酸素透過度および水分透過度（すなわち、ガスバリア性）は、封止材に対する酸素ガスおよび水蒸気の溶解度と、封止材内における酸素ガスおよび水蒸気の拡散度と、の積により規定することができる。値が大きい方が酸素透過度および水分透過度が大きく（ガスバリア性が低く）、値が大きい方が酸素透過度および水分透過度が小さい（ガスバリア性が高い）。 The oxygen permeability and moisture permeability (that is, gas barrier properties) of the sealing material are defined by the product of the solubility of oxygen gas and water vapor in the sealing material and the diffusion rate of oxygen gas and water vapor in the sealing material. be able to. Larger values have higher oxygen permeability and moisture permeability (lower gas barrier properties), and larger values have lower oxygen permeability and moisture permeability (higher gas barrier properties).
ここで、主鎖骨格に芳香環を導入したエポキシ樹脂は、主鎖の芳香環部分が規則的に配向して凝集し、緻密な結晶構造を形成しやすくなるため、樹脂中に原子が存在しない空間（フリースペース）が形成されにくくなる。したがって、このようなエポキシ樹脂は、樹脂中を酸素ガスや水蒸気が拡散しにくい（拡散度が低い）性質を有することとなる。 Here, the epoxy resin in which an aromatic ring is introduced into the main chain skeleton, the aromatic ring portion of the main chain is regularly oriented and aggregates, and it becomes easy to form a dense crystal structure, so there are no atoms in the resin. A space (free space) is hardly formed. Therefore, such an epoxy resin has a property that oxygen gas and water vapor are difficult to diffuse (low diffusion degree) in the resin.
導入する芳香環としては、特に限定されるものではないが、以下の化学式（ａ）〜（ｇ）に示すジヒドロキシ化合物、（ｈ）〜（ｎ）に示すジカルボン酸、（ｏ）〜（ｒ）に示すヒドロキシカルボン酸、（ｓ）〜（ｕ）に示すアミン（ジアミン、ヒドロキシアミン、アミノカルボン酸）、およびこれらの誘導体を縮重合させることにより得られるサーモトロピック型の液晶ポリエステルまたは液晶ポリエステルアミドを、形成されるエポキシ樹脂の主鎖骨格の一部として用いることができる。 The aromatic ring to be introduced is not particularly limited, but dihydroxy compounds represented by the following chemical formulas (a) to (g), dicarboxylic acids represented by (h) to (n), (o) to (r) A thermotropic liquid crystal polyester or liquid crystal polyester amide obtained by polycondensation of the hydroxycarboxylic acid shown in (2), the amine (diamine, hydroxyamine, aminocarboxylic acid) shown in (s) to (u), and derivatives thereof. Can be used as part of the main chain skeleton of the epoxy resin formed.
上述の化合物を縮重合して得られる液晶ポリエステルまたは液晶ポリエステルアミドとしては、以下の化学式（１）〜（５）を例示することができる。 The following chemical formulas (1) to (5) can be exemplified as the liquid crystal polyester or liquid crystal polyester amide obtained by condensation polymerization of the above compounds.
上記化学式（１）〜（５）において、ａ〜ｃ，ｌ〜ｎ，ｐ〜ｓ，ｘ〜ｚ，ｗは、各構造の繰り返しであることを示している。化学式（１）〜（５）に示す重合体は、ブロック共重合体であってもよく、ランダム共重合体であってもよい。また、２種以上の重合体を用いることとしても構わない。 In the chemical formulas (1) to (5), a to c, l to n, p to s, x to z, and w indicate that each structure is repeated. The polymer represented by the chemical formulas (1) to (5) may be a block copolymer or a random copolymer. Two or more kinds of polymers may be used.
また、エポキシ基は、上記化学式（１）〜（５）の末端に有することとしてもよく、側鎖として主鎖の途中に設けることとしてもよい。 Moreover, an epoxy group is good also as having in the terminal of said chemical formula (1)-(5), and good also as providing in the middle of a main chain as a side chain.
上記エポキシ基などの重合性官能基と主鎖骨格との比、すなわち重合性官能基／（重合性官能基＋主鎖骨格）の割合（重量分率）は、１％〜９０％、好ましくは１５％〜８０％、さらに好ましくは３０％〜７０％である。 The ratio between the polymerizable functional group such as the epoxy group and the main chain skeleton, that is, the ratio (weight fraction) of polymerizable functional group / (polymerizable functional group + main chain skeleton) is preferably 1% to 90%, preferably It is 15% to 80%, more preferably 30% to 70%.
さらに、封止材２０には、無機フィラーを混合させることができる。用いることができる無機フィラーとしては、例えば、シリカ、マイカ、ガラスフィラーなどが挙げられる。これらの無機フィラーを混合させることで、封止材２０のガスバリア性を向上させることが可能である。
Furthermore, the sealing
（第２例の有機ＥＬ装置）
図１（ｂ）に示す第２例の有機ＥＬ装置１Ｂは、第１電極２、第２電極３、発光層４、積層フィルム（第１の基板）１１、及び積層フィルム（第２の基板）１２を備えている。積層フィルム１１は、基材７、バリア膜８、及びバリア膜１３を備えている。積層フィルム１２は、基材９、バリア膜１０、及びバリア膜１４を備えている。また、積層フィルム１１と積層フィルム１２とは、有機ＥＬ装置１００の周囲を取り囲むように配置されている封止材２０によって貼り合わされている。
(Organic EL device of the second example)
The
第２例における積層フィルム１１は、基材の両面にバリア膜を形成したものである。積層フィルム１１において、基材７の両面のバリア膜のうちの一方がバリア膜８であり、他方がバリア膜１３である。第２例におけるバリア膜１３は、その構造や特性がバリア膜８とである。第２例において、積層フィルム１２は、その構造や特性が積層フィルム１１と同様である。すなわち、バリア膜８、１３、１０、１４は、いずれも同様のものである。
The
なお、バリア膜８とバリア膜１３とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。バリア膜１３とバリア膜１４とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。バリア膜８、１３、１０、１４の少なくとも１つが、１以上の薄膜層を含んでおり、この薄膜層が所定の条件を満たすように形成されていればよい。
The
（第３例の有機ＥＬ装置）
図１（ｃ）に示す第３例の有機ＥＬ装置１Ｃは、第１電極２、第２電極３、発光層４、積層フィルム（第１の基板）６、及び基板（第２の基板）１５を備えている。有機ＥＬ装置１Ｃには、第１例の有機ＥＬ装置１Ａにおける積層フィルム５の代わりに、基板１５が設けられている。また、積層フィルム６と基板１５とは、有機ＥＬ装置１００の周囲を取り囲むように配置されている封止材２０によって貼り合わされている。
(Organic EL device of the third example)
The organic EL device 1C of the third example shown in FIG. 1C includes a
基板１５は、例えば、ガラス基板やシリコン基板、樹脂フィルム等である。基板１５は、積層フィルム６の基材７と同じ材質でもよいし、異なる材質でもよい。基板１５は、例えばスイッチング素子や配線等が形成された素子基板でもよい。
The
（バリア膜）
次に、本実施形態に係るバリア膜について詳しく説明する。以下の説明では、薄膜層の表面を膜表面と称することがある。薄膜層の膜厚方向を単に膜厚方向と称し、薄膜層の表面に平行な方向を膜面方向と称することがある。膜厚方向と膜面方向は、実質的に直交する方向である。
(Barrier film)
Next, the barrier film according to the present embodiment will be described in detail. In the following description, the surface of the thin film layer may be referred to as the film surface. The film thickness direction of the thin film layer may be simply referred to as the film thickness direction, and the direction parallel to the surface of the thin film layer may be referred to as the film surface direction. The film thickness direction and the film surface direction are substantially perpendicular to each other.
本実施形態に係るバリア膜は、珪素、酸素及び炭素を含有する薄膜層を有している。薄膜層は、珪素原子の原子比、酸素原子の原子比、及び炭素原子の原子比が所定の条件を満たすように、形成されている。各原子の原子比は、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する、対象の原子の量の比率である。原子比の単位は、ａｔ％である。例えば、珪素原子の原子比は、上記の合計量に対する珪素原子の量の比率である。上記の所定の条件は、下記の第１条件、第２条件、及び第３条件をいずれも満たす条件である。 The barrier film according to the present embodiment has a thin film layer containing silicon, oxygen, and carbon. The thin film layer is formed so that the atomic ratio of silicon atoms, the atomic ratio of oxygen atoms, and the atomic ratio of carbon atoms satisfy predetermined conditions. The atomic ratio of each atom is the ratio of the amount of target atoms to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms. The unit of atomic ratio is at%. For example, the atomic ratio of silicon atoms is the ratio of the amount of silicon atoms to the total amount. The predetermined condition is a condition that satisfies all of the following first condition, second condition, and third condition.
本実施形態では、膜厚方向における膜表面からの距離と、各距離の位置での局所的な珪素原子の原子比との関係を示す曲線を珪素分布曲線という。同様に、膜厚方向における膜表面からの距離と、各距離の位置での局所的な酸素原子の原子比との関係を示す曲線を酸素分布曲線という。また、膜厚方向における膜表面からの距離と、各距離の位置での局所的な炭素原子の原子比との関係を示す曲線を炭素分布曲線という。また、膜厚方向における膜表面からの距離と、各距離の位置での局所的な酸素原子の原子比及び炭素原子の原子比の合計との関係を示す曲線を酸素炭素分布曲線という。 In the present embodiment, a curve indicating the relationship between the distance from the film surface in the film thickness direction and the local atomic ratio of silicon atoms at each distance is referred to as a silicon distribution curve. Similarly, a curve indicating the relationship between the distance from the film surface in the film thickness direction and the local atomic ratio of oxygen atoms at each distance position is referred to as an oxygen distribution curve. A curve indicating the relationship between the distance from the film surface in the film thickness direction and the local atomic ratio of carbon atoms at each distance is referred to as a carbon distribution curve. A curve showing the relationship between the distance from the film surface in the film thickness direction and the sum of the local atomic ratio of oxygen atoms and the total atomic ratio of carbon atoms at each distance is called an oxygen-carbon distribution curve.
上記の第１条件は、炭素分布曲線は、実質的に連続であることが好ましい。炭素分布曲線が実質的に連続とは、炭素分布曲線における炭素の原子比が不連続に変化する部分を含まないことである。具体的には、膜厚方向における膜表面からの距離をｘ［ｎｍ］、炭素の原子比をＣ［ａｔ％］としたときに、下記の式（１）を満たす条件である。
｜ｄＣ／ｄｘ｜≦ １ ・・・（１）
As for said 1st condition, it is preferable that a carbon distribution curve is substantially continuous. The carbon distribution curve being substantially continuous means that the carbon distribution curve does not include a portion where the carbon atomic ratio changes discontinuously. Specifically, the conditions satisfy the following formula (1) when the distance from the film surface in the film thickness direction is x [nm] and the atomic ratio of carbon is C [at%].
| DC / dx | ≦ 1 (1)
上記の第２条件は、炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有する条件である。ここでいう極値は、膜厚方向における膜表面からの距離に対する各元素の原子比の極大値又は極小値である。極値は、膜厚方向における膜表面からの距離を変化させたときに、元素の原子比が増加から減少に転じる点、又は元素の原子比が減少から増加に転じる点での原子比の値である。極値は、例えば、膜厚方向において複数の測定位置のそれぞれで原子比を測定した測定結果に基づいて、求めることができる。原子比の測定位置は、膜厚方向の間隔が例えば２０ｎｍ以下に設定される。極値をとる位置は、各測定位置での測定結果を含んだ離散的なデータ群について、例えば互いに異なる３以上の測定位置での測定結果を比較し、測定結果が増加から減少に転じる位置又は減少から増加に転じる位置を求めることによって、得ることができる。極値をとる位置は、例えば、上記の離散的なデータ群から求めた近似曲線を微分することによって、得ることもできる。極値をとる位置から原子比が単調増加又は単調減少する区間が例えば２０ｎｍ以上である場合に、極値をとる位置から膜厚方向に２０ｎｍだけ移動した位置での原子比と、極値との差の絶対値は例えば３ａｔ％以上である。 The second condition is a condition in which the carbon distribution curve has at least one extreme value. The extreme value here is the maximum value or the minimum value of the atomic ratio of each element with respect to the distance from the film surface in the film thickness direction. The extreme value is the value of the atomic ratio at the point where the atomic ratio of the element changes from increasing to decreasing or when the atomic ratio of the element changes from decreasing to increasing when the distance from the film surface in the film thickness direction is changed. It is. The extreme value can be obtained, for example, based on a measurement result obtained by measuring an atomic ratio at each of a plurality of measurement positions in the film thickness direction. The measurement position of the atomic ratio is set such that the interval in the film thickness direction is, for example, 20 nm or less. The position where the extreme value is taken is a position where the measurement result is changed from increase to decrease, for example, by comparing measurement results at three or more different measurement positions with respect to a discrete data group including the measurement result at each measurement position. It can be obtained by determining the position where the decrease turns to the increase. The position where the extreme value is taken can also be obtained, for example, by differentiating the approximate curve obtained from the above discrete data group. When the section where the atomic ratio monotonously increases or decreases monotonically from the position where the extreme value is taken is, for example, 20 nm or more, the atomic ratio at the position moved by 20 nm in the film thickness direction from the position where the extreme value is taken, The absolute value of the difference is, for example, 3 at% or more.
第２条件を満たすように形成された薄膜層は、屈曲前のガス透過率に対する屈曲後のガス透過率の増加量が、第２条件を満たさない場合と比較して少なくなる。すなわち、第２条件を満たすことにより、屈曲によるガスバリア性の低下を抑制する効果が得られる。炭素分布曲線の極値の数が２つ以上になるように薄膜層を形成すると、炭素分布曲線の極値の数が１つである場合と比較して、上記の増加量が少なくなる。また、炭素分布曲線の極値の数が３つ以上になるように薄膜層を形成すると、炭素分布曲線の極値の数が２つである場合と比較して、上記の増加量が少なくなる。炭素分布曲線が２つ以上の極値を有する場合に、第１の極値をとる位置の膜厚方向における膜表面からの距離と、第１の極値と隣接する第２の極値をとる位置の膜厚方向における膜表面からの距離との差の絶対値が、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲内であることが好ましく、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内であることがさらに好ましい。 In the thin film layer formed so as to satisfy the second condition, the amount of increase in the gas permeability after bending with respect to the gas permeability before bending is less than that in the case where the second condition is not satisfied. That is, by satisfying the second condition, an effect of suppressing a decrease in gas barrier properties due to bending can be obtained. When the thin film layer is formed so that the number of extreme values of the carbon distribution curve becomes two or more, the above increase amount is reduced as compared with the case where the number of extreme values of the carbon distribution curve is one. Further, when the thin film layer is formed so that the number of extreme values of the carbon distribution curve becomes three or more, the amount of increase is reduced compared to the case where the number of extreme values of the carbon distribution curve is two. . When the carbon distribution curve has two or more extreme values, the distance from the film surface in the film thickness direction at the position where the first extreme value is taken, and the second extreme value adjacent to the first extreme value The absolute value of the difference between the position and the distance from the film surface in the film thickness direction is preferably in the range of 1 nm to 200 nm, and more preferably in the range of 1 nm to 100 nm.
上記の第３条件は、炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が５ａｔ％以上である条件である。第３条件を満たすように形成された薄膜層は、屈曲前のガス透過率に対する屈曲後のガス透過率の増加量が、第３条件を満たさない場合と比較して少なくなる。すなわち、第３条件を満たすことにより、屈曲によるガスバリア性の低下を抑制する効果が得られる。炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が６ａｔ％以上であると上記の効果が高くなり、７ａｔ％以上であると上記の効果がさらに高くなる。 The third condition is a condition in which the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the carbon atomic ratio in the carbon distribution curve is 5 at% or more. In the thin film layer formed so as to satisfy the third condition, the amount of increase in the gas permeability after bending with respect to the gas permeability before bending is less than that in the case where the third condition is not satisfied. That is, by satisfying the third condition, an effect of suppressing a decrease in gas barrier property due to bending can be obtained. When the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon is 6 at% or more, the above effect is enhanced, and when it is 7 at% or more, the above effect is further enhanced.
珪素分布曲線における珪素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が低くなるほど、薄膜層のガスバリア性が向上する傾向がある。このような観点で、上記の絶対値は、５ａｔ％未満であることが好ましく、４ａｔ％未満であることがより好ましく、３ａｔ％未満であることが特に好ましい。 As the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of silicon in the silicon distribution curve decreases, the gas barrier property of the thin film layer tends to improve. From such a viewpoint, the absolute value is preferably less than 5 at%, more preferably less than 4 at%, and particularly preferably less than 3 at%.
また、酸素炭素分布曲線において、各距離の位置での局所的な酸素原子の原子比及び炭素原子の原子比の合計を「合計原子比」としたときに、合計原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が低くなるほど、薄膜層のガスバリア性が向上する傾向がある。このような観点で、上記の合計原子比は、５ａｔ％未満であることが好ましく、４ａｔ％未満であることがより好ましく、３ａｔ％未満であることが特に好ましい。 In the oxygen-carbon distribution curve, when the total of the atomic ratio of local oxygen atoms and the atomic ratio of carbon atoms at each distance position is defined as “total atomic ratio”, the maximum and minimum values of the total atomic ratio The lower the absolute value of the difference, the better the gas barrier properties of the thin film layer. From such a viewpoint, the total atomic ratio is preferably less than 5 at%, more preferably less than 4 at%, and particularly preferably less than 3 at%.
膜面方向において、薄膜層を実質的に一様な組成にすると、薄膜層のガスバリア性を均一にするとともに向上させることができる。実質的に一様な組成であるとは、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線において、膜表面の任意の２箇所で極値の数が同じであり、それぞれの炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が、互いに同じであるかもしくは５ａｔ％以内の差であることをいう。 When the thin film layer has a substantially uniform composition in the film surface direction, the gas barrier property of the thin film layer can be made uniform and improved. The substantially uniform composition means that in the oxygen distribution curve, the carbon distribution curve, and the oxygen carbon distribution curve, the number of extreme values is the same at any two locations on the film surface, and the carbon in each carbon distribution curve. The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio is the same or within 5 at%.
また、珪素分布曲線、酸素分布曲線、及び炭素分布曲線において薄膜層の膜厚の９０％以上の領域で、第４条件又は第５条件を択一的に満たすことが好ましい。
第４条件は、酸素の原子比が珪素の原子比よりも大きく、かつ、珪素の原子が炭素の原子比よりも大きい条件である。第４条件は、下記の式（２）で表される。
（酸素の原子比）＞（珪素の原子比）＞（炭素の原子比）・・・（２）
第５条件は、炭素の原子比が珪素の原子比よりも大きく、かつ、珪素の原子が酸素の原子比よりも大きい条件である。第５条件は、下記の式（３）で表される。
（炭素の原子比）＞（珪素の原子比）＞（酸素の原子比）・・・（３）
In addition, it is preferable that the fourth condition or the fifth condition is alternatively satisfied in a region of 90% or more of the thickness of the thin film layer in the silicon distribution curve, oxygen distribution curve, and carbon distribution curve.
The fourth condition is a condition in which the atomic ratio of oxygen is larger than the atomic ratio of silicon and the atomic ratio of silicon is larger than the atomic ratio of carbon. The fourth condition is expressed by the following formula (2).
(Atomic ratio of oxygen)> (atomic ratio of silicon)> (atomic ratio of carbon) (2)
The fifth condition is a condition in which the atomic ratio of carbon is larger than the atomic ratio of silicon and the atomic ratio of silicon is larger than the atomic ratio of oxygen. The fifth condition is expressed by the following formula (3).
(Atomic ratio of carbon)> (Atomic ratio of silicon)> (Atomic ratio of oxygen) (3)
第１条件を満たすように形成された薄膜層は、一般的に有機ＥＬ素子に要求されるガスバリア性を発現することが可能である。薄膜層の膜厚のうちで第４条件又は第５条件を択一的に満たす範囲が増加するほど、薄膜層のガスバリア性が向上する傾向がある。このような観点で、薄膜層の膜厚のうちで第４条件又は第５条件を択一的に満たす範囲は、薄膜層の膜厚の９５％以上であることが好ましく、薄膜層の膜厚の略１００％であることがさらに好ましい。 A thin film layer formed to satisfy the first condition can exhibit gas barrier properties generally required for an organic EL element. There exists a tendency for the gas barrier property of a thin film layer to improve, so that the range which satisfy | fills 4th conditions or 5th conditions alternatively among the film thicknesses of a thin film layer increases. From such a viewpoint, the range in which the fourth condition or the fifth condition is alternatively satisfied in the film thickness of the thin film layer is preferably 95% or more of the film thickness of the thin film layer. More preferably, it is approximately 100%.
上記の第４条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の含有量の原子比率は、２５ａｔ％以上４５ａｔ％以下であることが好ましく、３０ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることがより好ましい。上記の第４条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する酸素原子の含有量の原子比率は、３３ａｔ％以上６７ａｔ％以下であることが好ましく、４５ａｔ％以上６７ａｔ％以下であることがより好ましい。上記の第４条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する炭素原子の含有量の原子比率は、３ａｔ％以上３３ａｔ％以下であることが好ましく、３ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることがより好ましい。 When the above fourth condition is satisfied, the atomic ratio of the content of silicon atoms to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the thin film layer is preferably 25 at% or more and 45 at% or less, and 30 at%. More preferably, it is 40 at% or less. When the fourth condition is satisfied, the atomic ratio of the oxygen atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms in the thin film layer is preferably 33 at% or more and 67 at% or less, and 45 at%. More preferably, it is 67 at% or less. When the above fourth condition is satisfied, the atomic ratio of the carbon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the thin film layer is preferably 3 at% or more and 33 at% or less, preferably 3 at%. More preferably, it is 25 at% or less.
上記の第５条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の含有量の原子比率は、２５ａｔ％以上４５ａｔ％以下であることが好ましく、３０ａｔ％以上４０ａｔ％以下であることがより好ましい。上記の第５条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する酸素原子の含有量の原子比率は、１ａｔ％以上３３ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上２７ａｔ％以下であることがより好ましい。上記の第５条件を満たす場合に、薄膜層中における珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する炭素原子の含有量の原子比率は、３３ａｔ％以上６６ａｔ％以下であることが好ましく、４０ａｔ％以上５７ａｔ％以下であることがより好ましい。 When the above fifth condition is satisfied, the atomic ratio of the silicon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the thin film layer is preferably 25 at% or more and 45 at% or less, and 30 at%. More preferably, it is 40 at% or less. When the above fifth condition is satisfied, the atomic ratio of the oxygen atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms, and carbon atoms in the thin film layer is preferably 1 at% or more and 33 at% or less, preferably 10 at%. More preferably, it is 27 at% or less. When the above fifth condition is satisfied, the atomic ratio of the carbon atom content to the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms in the thin film layer is preferably 33 at% or more and 66 at% or less, and 40 at%. More preferably, it is 57 at% or less.
第１態様のバリア膜は、２以上の薄膜層を有していてもよい。第１態様のバリア膜は、薄膜層の他に、構成元素の種類、各構成元素の原子の量の比率（原子比）、及び原子比の分布のうちの１以上の項目が薄膜層とは異なる薄膜層（以下、他の薄膜層という）を有していてもよい。他の薄膜層は、窒素とアルミニウムの少なくとも一方を含有していてもよい。他の薄膜層は、珪素、酸素、及び炭素に加えて、窒素とアルミニウムの少なくとも一方を含有していてもよい。他の薄膜層は、ガスバリア性を有していなくても構わない。 The barrier film of the first aspect may have two or more thin film layers. In addition to the thin film layer, the barrier film according to the first aspect includes a thin film layer in which one or more items of the type of constituent element, the ratio of the amount of atoms of each constituent element (atomic ratio), and the distribution of atomic ratio are You may have a different thin film layer (henceforth another thin film layer). The other thin film layer may contain at least one of nitrogen and aluminum. The other thin film layer may contain at least one of nitrogen and aluminum in addition to silicon, oxygen, and carbon. Other thin film layers may not have gas barrier properties.
〈有機ＥＬ装置の製造方法〉
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法について説明する。以下の説明においては、有機ＥＬ装置を構成する積層フィルムの製造工程と、封止構造を形成し有機ＥＬ装置とする製造工程と、について説明を行う。
<Method for manufacturing organic EL device>
Next, a method for manufacturing the organic EL device of this embodiment will be described. In the following description, the manufacturing process of the laminated film which comprises an organic EL apparatus, and the manufacturing process which forms a sealing structure and is set as an organic EL apparatus are demonstrated.
（積層フィルムの製造工程）
まず、本実施形態に係る積層フィルムの製造方法及び特性について説明する。
本実施形態の積層フィルムは、基材上にバリア膜を形成することにより製造される。本実施形態のバリア膜を基材上に形成する方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法が挙げられる。プラズマＣＶＤ法でバリア膜を形成すれば、緻密な膜質のバリア膜を形成することができ、ガスバリア性を向上させる上で有利である。なお、プラズマ化学気相成長法は、ペニング放電プラズマ方式のプラズマ化学気相成長法であってもよい。また、バリア膜を形成する前に、形成後のバリア膜と基材との密着性が向上するように、基材の表面を清浄するための表面活性処理を施してもよい。このような表面活性処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。
(Manufacturing process of laminated film)
First, the manufacturing method and characteristics of the laminated film according to this embodiment will be described.
The laminated film of this embodiment is manufactured by forming a barrier film on a substrate. As a method for forming the barrier film of the present embodiment on the base material, for example, a plasma CVD method may be mentioned. If the barrier film is formed by the plasma CVD method, a dense barrier film can be formed, which is advantageous in improving gas barrier properties. The plasma chemical vapor deposition method may be a Penning discharge plasma type plasma chemical vapor deposition method. In addition, before forming the barrier film, a surface activation treatment for cleaning the surface of the base material may be performed so that the adhesion between the formed barrier film and the base material is improved. Examples of such surface activation treatment include corona treatment, plasma treatment, and flame treatment.
図２は、積層フィルムの製造装置の一例を示す図である。
図２に示す製造装置５０は、送り出しロール５１、巻き取りロール５２、搬送ロール５３〜５６、成膜ロール５７、５８、ガス供給管５９、プラズマ発生用電源６０、電極６１、６２、及び磁場発生装置６３、６４を備えている。製造装置５０の構成要素のうちで少なくとも成膜ロール５７、５８、ガス供給管５９、及び磁場発生装置６３、６４は、積層フィルムを製造するときに、図示略の真空チャンバー内に配置される。この真空チャンバーは、図示略の真空ポンプに接続される。真空チャンバーの内部の圧力は、真空ポンプの動作により調整される。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a laminated film manufacturing apparatus.
2 includes a
送り出しロール５１には、フィルムＦが巻き取られている。本例において、フィルムＦは、基材７の母材である。製造装置５０は、フィルムＦにプラズマＣＶＤ法で薄膜層を形成可能である。なお、製造装置５０を用いて、２層以上の薄膜層を含んだバリア膜を形成することもできる。例えば、フィルムＦとして、１層の薄膜層が母材上に形成されたフィルムを用いると、母材上に２層目の薄膜層を積層することができる。以下同様に、必要な回数だけ薄膜層の積層を繰り返すことによって、複数層の薄膜層を含んだバリア膜を形成することができる。
The film F is wound around the
フィルムＦは、送り出しロール５１から搬送ロール５３を経由して、成膜ロール５７へ搬送される。フィルムＦは、成膜ロール５７から、搬送ロール５４及び搬送ロール５５を経由して、成膜ロール５８へ搬送される。フィルムＦは、成膜ロール５８から搬送ロール５６を経由して巻き取りロール５２へ搬送され、巻き取りロール５２に巻き取られる。
The film F is conveyed from the
成膜ロール５７と成膜ロール５８は、互いに対向するように配置されている。本例の成膜ロール５７の軸は、成膜ロール５８の軸と実質的に平行である。本例の成膜ロール５７の直径は、成膜ロール５８の直径と実質的に同じである。本例では、フィルムＦが成膜ロール５７上を搬送されているとき、及びフィルムＦが成膜ロール５８上を搬送されているときに、フィルムＦに薄膜層が形成される。
The
製造装置５０は、成膜ロール５７と成膜ロール５８とに挟まれる空間ＳＰに、プラズマを発生可能である。プラズマ発生用電源６０は、電極６１及び電極６２と電気的に接続されている。電極６１と電極６２は、空間ＳＰを挟むように、配置されている。電極６１及び電極６２は、プラズマ発生用電源６０と電気的に接続されている。本例では、電極６１が成膜ロール５７の一部であり、電極６２が成膜ロール５８の一部である。
The
製造装置５０は、プラズマ発生用電源６０から電極６１及び電極６２に供給される電力によって、プラズマを発生可能である。プラズマ発生用電源６０としては、公知の電源等を適宜用いることができる。本例のプラズマ発生用電源６０は、電極６１及び電極６２の極性を交互に反転可能な交流電源である。プラズマ発生用電源６０は、効率よく成膜可能にする観点で、その印加電力が例えば１００Ｗ以上１０ｋＷ以下に設定され、かつ交流の周波数が例えば５０Ｈｚ以上５００ｋＨｚ以下に設定される。
The
磁場発生装置６３及び磁場発生装置６４は、空間ＳＰに磁場を発生可能である。磁場発生装置６３及び磁場発生装置６４は、成膜ロール５７上での搬送方向及び成膜ロール５８上での搬送方向で磁束密度が変化するように、磁場を発生させてもよい。本例の磁場発生装置６３は、成膜ロール５７の内部に配置されている。本例の磁場発生装置６４は、成膜ロール５８の内部に配置されている。本例の磁場発生装置６３、６４は、成膜ロール５７、５８の回転に伴って姿勢が変化しないように、取付けられている。
The
ガス供給管５９は、薄膜層の形成に用いる供給ガスＧを空間ＳＰに供給可能である。供給ガスＧは、薄膜層の原料ガスを含む。ガス供給管５９から供給された原料ガスは、空間ＳＰに発生するプラズマによって分解される。原料ガスの分解を経て、薄膜層の膜成分が生成される。薄膜層の膜成分は、成膜ロール５７上を搬送されているフィルムＦ上、及び成膜ロール５８上を搬送されているフィルムＦ上に堆積する。
The
原料ガスとしては、例えば珪素を含有する有機珪素化合物を用いることができる。このような有機珪素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらの有機珪素化合物の中でも、化合物の取り扱い性及び得られる薄膜層のガスバリア性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、１．１．３．３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機珪素化合物は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。さらに、原料ガスとして、上述の有機硅素化合物の他にモノシランを含有させ、形成するバリア膜のケイ素源として使用することとしてもよい。 As the source gas, for example, an organosilicon compound containing silicon can be used. Examples of such organosilicon compounds include hexamethyldisiloxane, 1.1.3.3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethyl Examples thereof include silane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane. Among these organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane and 1.1.3.3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoints of properties such as the handleability of the compound and the gas barrier property of the obtained thin film layer. Moreover, these organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Furthermore, it is good also as using as a silicon source of the barrier film | membrane which contains monosilane other than the above-mentioned organosilicon compound as source gas, and forms.
供給ガスＧは、原料ガスの他に反応ガスを含んでいてもよい。反応ガスとしては、原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。また、窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができ、例えば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。 The supply gas G may contain a reaction gas in addition to the raw material gas. As the reaction gas, a gas that reacts with the raw material gas to become an inorganic compound such as oxide or nitride can be appropriately selected and used. As a reaction gas for forming an oxide, for example, oxygen or ozone can be used. Moreover, as a reactive gas for forming nitride, nitrogen and ammonia can be used, for example. These reaction gases can be used singly or in combination of two or more. For example, when forming an oxynitride, the reaction gas for forming an oxide and a nitride are formed. Can be used in combination with the reaction gas for
供給ガスＧは、キャリアガスと放電用ガスの少なくとも一方を含んでいてもよい。キャリアガスとしては、原料ガスの真空チャンバー内への供給を促進するガスを適宜選択して用いることができる。放電用ガスとしては、空間ＳＰでのプラズマ放電の発生を促進するガスを適宜選択して用いることができる。キャリアガス及び放電用ガスとしては、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス；水素を用いることができる。 The supply gas G may include at least one of a carrier gas and a discharge gas. As the carrier gas, a gas that promotes the supply of the source gas into the vacuum chamber can be appropriately selected and used. As the discharge gas, a gas that promotes the generation of plasma discharge in the space SP can be appropriately selected and used. As the carrier gas and the discharge gas, for example, a rare gas such as helium, argon, neon, or xenon; hydrogen can be used.
本例では、珪素−酸素系の薄膜層を製造する場合を例に挙げて説明する。本例の供給ガスＧは、原料ガスとしてのヘキサメチルジシロキサン（有機珪素化合物：ＨＭＤＳＯ：（ＣＨ３）６Ｓｉ２Ｏ：）と、反応ガスとしての酸素（Ｏ２）とを含有している。 In this example, a case of manufacturing a silicon-oxygen-based thin film layer will be described as an example. The supply gas G of this example contains hexamethyldisiloxane (organosilicon compound: HMDSO: (CH 3 ) 6 Si 2 O :) as a raw material gas and oxygen (O 2 ) as a reaction gas. .
プラズマＣＶＤ法において、ヘキサメチルジシロキサン及び酸素を含有する供給ガスＧを反応させると、下記の式（６）に示す反応により、二酸化珪素が生成される。 When the supply gas G containing hexamethyldisiloxane and oxygen is reacted in the plasma CVD method, silicon dioxide is generated by the reaction shown in the following formula (6).
［化６］
（ＣＨ３）６Ｓｉ２Ｏ＋１２Ｏ２→６ＣＯ２＋９Ｈ２Ｏ＋２ＳｉＯ２ …（６）
[Chemical 6]
(CH 3) 6 Si 2 O +
供給ガスＧ中の原料ガスの量に対する反応ガスの量の比率は、例えば、原料ガスと反応ガスとを完全に反応させるために化学量論的に必要な反応ガスの量の比率（化学量論比）に対して、過剰に高くなり過ぎないように設定される。例えば、式（４）に示す反応において、ヘキサメチルジシロキサン１モルを完全酸化するのに化学量論的に必要な酸素量は１２モルである。すなわち、供給ガスＧがヘキサメチルジシロキサン１モルに対して酸素を１２モル以上含有している場合に、理論上は、薄膜層として均一な二酸化珪素膜が形成されることになる。実際には、供給された反応ガスの一部が反応に寄与しないことがある。そこで、原料ガスを完全に反応させるには、通常は化学量論比よりも高い比率で反応ガスを含むガスが供給される。実際に原料ガスを完全に反応させうる反応ガスの原料ガスに対するモル比（以下、実効比率という）は、実験等によって調べることができる。 The ratio of the amount of the reaction gas to the amount of the source gas in the supply gas G is, for example, the ratio of the amount of the reaction gas stoichiometrically required to completely react the source gas and the reaction gas (stoichiometry). Ratio) is set so as not to be excessively high. For example, in the reaction represented by the formula (4), the stoichiometric amount of oxygen required to completely oxidize 1 mol of hexamethyldisiloxane is 12 mol. That is, when the supply gas G contains 12 moles or more of oxygen with respect to 1 mole of hexamethyldisiloxane, theoretically, a uniform silicon dioxide film is formed as a thin film layer. In practice, a part of the supplied reaction gas may not contribute to the reaction. Therefore, in order to completely react the raw material gas, a gas containing the reaction gas is usually supplied at a ratio higher than the stoichiometric ratio. The molar ratio (hereinafter referred to as the effective ratio) of the reaction gas that can actually react the raw material gas to the raw material gas can be examined by experiments or the like.
例えば、プラズマＣＶＤ法でヘキサメチルジシロキサンを完全酸化するには、酸素のモル量（流量）を原料のヘキサメチルジシロキサンのモル量（流量）の２０倍（実効比率が２０）以上にする場合もある。このような観点で、供給ガスＧ中の原料ガスの量に対する反応ガスの量の比率は、実効比率（例えば２０）未満でもよいし、化学量論比（例えば１２）以下でもよく、化学量論比よりも低い値（例えば１０）でもよい。また、薄膜層の透明性を確保する観点では、原料ガスの量に対する反応ガスの量の比率が０．１以上であることが好ましく、０．５以上であることがさらに好ましい。 For example, in order to completely oxidize hexamethyldisiloxane by the plasma CVD method, the molar amount (flow rate) of oxygen is 20 times (effective ratio is 20) or more of the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane as a raw material. There is also. From such a viewpoint, the ratio of the amount of the reaction gas to the amount of the raw material gas in the supply gas G may be less than the effective ratio (for example, 20), may be less than the stoichiometric ratio (for example, 12), or may be stoichiometric. A value lower than the ratio (for example, 10) may be used. Further, from the viewpoint of ensuring the transparency of the thin film layer, the ratio of the amount of the reaction gas to the amount of the raw material gas is preferably 0.1 or more, and more preferably 0.5 or more.
以上のように、原料ガスを完全に反応させる上で反応ガスが不足する条件に設定すると、完全酸化されなかったヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子が薄膜層中に取り込まれる。これにより、薄膜層において、膜厚方向における膜表面からの距離に対する原子比の分布が所定の条件を満たすように、薄膜層を形成することができる。 As described above, when the reaction gas is insufficiently reacted for completely reacting the raw material gas, carbon atoms and hydrogen atoms in hexamethyldisiloxane that have not been completely oxidized are taken into the thin film layer. Thereby, in the thin film layer, the thin film layer can be formed so that the distribution of the atomic ratio with respect to the distance from the film surface in the film thickness direction satisfies a predetermined condition.
例えば、製造装置５０において、原料ガスの種類、供給ガスＧ中の原料ガスのモル量に対する反応ガスのモル量の比率、電極６１、６２に供給する電力、真空チャンバー内の圧力、成膜ロール５７、５８の直径、フィルムＦの搬送速度等のパラメータの１以上を適宜調整することによって所定の条件を満たすように、薄膜層を形成することができる。なお、上記のパラメータの１以上について、フィルムＦが空間ＳＰに面する成膜エリアを通過する期間内に時間的に変化させてもよいし、成膜エリア内で空間的に変化させてもよい。
For example, in the
上記の電極６１、６２に供給する電力は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができる。電極６１、６２に供給する電力は、例えば０．１ｋＷ以上１０ｋＷ以下の範囲内に設定される。電極６１、６２に供給する電力が０．１ｋＷ以上であれば、パーティクルの発生が抑制される。電極６１、６２に供給する電力が１０ｋＷ以下であれば、電極６１、６２からフィルムＦが受ける熱によってフィルムＦにシワや損傷を生じることが抑制される。また、フィルムＦの損傷に伴って成膜ロール５７、５８間に異常放電が発生することが回避され、成膜ロール５７、５８が異常放電によって損傷することも回避される。
The power supplied to the
上記の真空チャンバー内の圧力（真空度）は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができる。真空チャンバー内の圧力は、例えば０．１Ｐａ以上５０Ｐａ以下の範囲内に設定される。 The pressure in the vacuum chamber (degree of vacuum) can be appropriately adjusted according to the type of source gas. The pressure in the vacuum chamber is set, for example, within a range of 0.1 Pa to 50 Pa.
上記のフィルムＦの搬送速度（ライン速度）は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができる。フィルムＦの搬送速度は、例えば０．１ｍ／ｍｉｎ以上１００ｍ／ｍｉｎ以下の範囲内に設定されていてもよいし、０．５ｍ／ｍｉｎ以上２０ｍ／ｍｉｎ以下の範囲に設定されていてもよい。搬送速度が、上記の範囲の下限以上であれば、フィルムＦに熱等によって皺が発生することが抑制される。搬送速度が、上記の範囲の上限以下であれば、形成される薄膜層の膜厚を増すことが容易になる。 The conveyance speed (line speed) of the film F can be appropriately adjusted according to the type of source gas, the pressure in the vacuum chamber, and the like. The conveyance speed of the film F may be set, for example in the range of 0.1 m / min or more and 100 m / min or less, and may be set in the range of 0.5 m / min or more and 20 m / min or less. If a conveyance speed is more than the lower limit of said range, it will be suppressed that a wrinkle generate | occur | produces in the film F with a heat | fever etc. If the conveyance speed is less than or equal to the upper limit of the above range, it is easy to increase the thickness of the formed thin film layer.
図３は、上記製造方法にて製造した積層フィルムについて珪素分布曲線、酸素分布曲線、炭素分布曲線及び酸素炭素分布曲線を求めた一例を示す。 FIG. 3 shows an example in which a silicon distribution curve, an oxygen distribution curve, a carbon distribution curve, and an oxygen carbon distribution curve are obtained for the laminated film manufactured by the above manufacturing method.
ここでは、図２に示した製造装置５０を用い、フィルムＦとして、２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）（厚み：１００μｍ、幅：３５０ｍｍ）を用いて製造した積層フィルムについて測定した。
Here, the
積層フィルムの成膜条件は、原料ガスの供給量が、フィルムＦの面積速度１ｍ２あたり、０℃、１気圧換算で２８５ｓｃｃｍ、酸素ガスの供給量が、フィルムＦの面積速度１ｍ２あたり、０℃、１気圧換算で２８６０ｓｃｃｍ、真空チャンバー内の真空度が３Ｐａ、プラズマ発生用電源６０からの印加電力が０．８ｋＷ、プラズマ発生用電源の周波数が７０ｋＨｚ、フィルムＦの搬送速度が０．５ｍ／ｍｉｎである。得られた積層フィルムにおける薄膜層の厚みは０．３μｍであった。
The film formation conditions of the laminated film are as follows: the supply amount of the raw material gas is 0 ° C. per 1 m 2 area velocity of the film F, 285 sccm in terms of 1 atm, the oxygen gas supply amount is 0 per 1 m 2 area velocity of the film F. ° C, 2860 sccm in terms of 1 atm, the degree of vacuum in the vacuum chamber is 3 Pa, the applied power from the plasma generating
積層フィルムの膜表面からの各距離における原子比は、例えばＸＰＳデプスプロファイル測定によって得られる。ＸＰＳデプスプロファイル測定では、イオンスパッタ等で試料をエッチングすることにより、エッチング前の試料表面からの各距離（深さ）における試料内部を順に露出させる。そして、露出した試料内部の各深さでの表面組成分析を、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）等によって行う。これにより、膜厚方向の膜表面からの各距離における原子比が得られる。 The atomic ratio at each distance from the film surface of the laminated film can be obtained, for example, by XPS depth profile measurement. In XPS depth profile measurement, the inside of the sample is sequentially exposed at each distance (depth) from the sample surface before etching by etching the sample by ion sputtering or the like. Then, surface composition analysis at each depth inside the exposed sample is performed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or the like. Thereby, the atomic ratio at each distance from the film surface in the film thickness direction is obtained.
図３に示す結果においては、下記の測定条件でＸＰＳデプスプロファイル測定を行った。測定に使用したＸ線光電子分光装置は、Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、機種名「ＶＧ Ｔｈｅｔａ Ｐｒｏｂｅ」である。測定に際して、Ｘ線光電子分光装置の照射Ｘ線は単結晶分光ＡｌＫαに設定し、Ｘ線のスポット及びそのサイズは８００×４００μｍの楕円形に設定した。測定条件において、エッチングイオン種はアルゴン（Ａｒ＋）、エッチングレートはＳｉＯ２熱酸化膜換算値で０．０５ｎｍ／ｓｅｃ、エッチング間隔はＳｉＯ２換算値で１０ｎｍにそれぞれ設定した。 In the results shown in FIG. 3, XPS depth profile measurement was performed under the following measurement conditions. The X-ray photoelectron spectrometer used for the measurement is a model name “VG Theta Probe” manufactured by Thermo Fisher Scientific. In the measurement, the irradiated X-ray of the X-ray photoelectron spectrometer was set to single crystal spectroscopy AlKα, and the X-ray spot and its size were set to an elliptical shape of 800 × 400 μm. Under the measurement conditions, the etching ion species was set to argon (Ar + ), the etching rate was set to 0.05 nm / sec in terms of SiO 2 thermal oxide film, and the etching interval was set to 10 nm in terms of SiO 2 .
図３に示すグラフにおいて、縦軸は原子比であり、横軸は膜厚方向における膜表面からの距離を示す値である。ＸＰＳデプスプロファイル測定において、膜厚方向における膜表面からの距離は、エッチング速度及びエッチング時間を用いて算出可能であり、エッチング速度が実質的に一定である場合にエッチング時間に比例する。図３のグラフでは、第１横軸にエッチング時間を示し、第２横軸に膜厚方向における膜表面からの距離の算出値を示している。 In the graph shown in FIG. 3, the vertical axis is the atomic ratio, and the horizontal axis is a value indicating the distance from the film surface in the film thickness direction. In the XPS depth profile measurement, the distance from the film surface in the film thickness direction can be calculated using the etching rate and the etching time, and is proportional to the etching time when the etching rate is substantially constant. In the graph of FIG. 3, the first horizontal axis represents the etching time, and the second horizontal axis represents the calculated value of the distance from the film surface in the film thickness direction.
図３に示すように、測定した薄膜層は、炭素分布曲線が実質的に連続であること、炭素分布曲線が複数の明確な極値を有していること、炭素分布曲線において炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が５ａｔ％以上であることが確認された。このように、測定した積層フィルムにおける薄膜層は、上述した条件を全て満たすことが確認された。 As shown in FIG. 3, in the measured thin film layer, the carbon distribution curve is substantially continuous, the carbon distribution curve has a plurality of distinct extreme values, and the carbon atomic ratio in the carbon distribution curve. It was confirmed that the absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value was 5 at% or more. Thus, it was confirmed that the thin film layer in the measured laminated film satisfy | fills all the conditions mentioned above.
また、測定した積層フィルムに対して、屈曲させる前の水蒸気透過度、及び屈曲させた後の水蒸気透過度を測定し、積層フィルムのガスバリア性を評価した。 Moreover, with respect to the measured laminated film, the water vapor transmission rate before bending and the water vapor transmission rate after bending were measured, and the gas barrier property of the laminated film was evaluated.
屈曲させる前の水蒸気透過度は、２種類の測定条件で測定した。第１の測定条件では、水蒸気透過度測定機（ＧＴＲテック社製、機種名「ＧＴＲテック−３０ＸＡＳＣ」）を用いて測定した。第１の測定条件において、測定環境の温度は４０℃、積層フィルムの片面側（低湿度側）の湿度は０％ＲＨ、積層フィルムのもう片面側（高湿度側）の湿度は９０％ＲＨに設定した。第１の測定条件で水蒸気透過度は、３．１×１０−４ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）であった。第２の測定条件では、水蒸気透過度測定機（Ｌｙｓｓｙ社製、機種名「Ｌｙｓｓｙ−Ｌ８０−５０００」）を用いて測定した。第２の測定条件において、測定環境の温度は４０℃、低湿度側の湿度は１０％ＲＨ、高湿度側の湿度は１００％ＲＨに設定した。第２の測定条件で水蒸気透過度は、検出限界以下の値であった。
以上のように、積層フィルムは、有機ＥＬ素子における一対の電極及び発光層への水蒸気の侵入を抑制するのに十分なガスバリア性を発現可能であることが確認された。
The water vapor permeability before bending was measured under two types of measurement conditions. Under the first measurement conditions, the measurement was performed using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by GTR Tech, model name “GTR Tech-30XASC”). Under the first measurement conditions, the temperature of the measurement environment is 40 ° C., the humidity on one side (low humidity side) of the laminated film is 0% RH, and the humidity on the other side (high humidity side) of the laminated film is 90% RH. Set. Under the first measurement condition, the water vapor transmission rate was 3.1 × 10 −4 g / (m 2 · day). Under the second measurement condition, measurement was performed using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by Lyssy, model name “Lyssy-L80-5000”). Under the second measurement conditions, the temperature of the measurement environment was set to 40 ° C., the humidity on the low humidity side was set to 10% RH, and the humidity on the high humidity side was set to 100% RH. Under the second measurement conditions, the water vapor permeability was a value below the detection limit.
As described above, it was confirmed that the laminated film can exhibit a gas barrier property sufficient to suppress the penetration of water vapor into the pair of electrodes and the light emitting layer in the organic EL element.
屈曲させた後の水蒸気透過度は、水蒸気透過度測定機（Ｌｙｓｓｙ社製、機種名「Ｌｙｓｓｙ−Ｌ８０−５０００」）を用いて測定した。測定に際して、測定環境の温度は４０℃、低湿度側の湿度は１０％ＲＨ、高湿度側の湿度は１００％ＲＨに設定した。また、水蒸気透過度の測定に先立ち、金属製の棒に積層フィルムを巻き付けて１分放置した後に、積層フィルムを平らに戻して試料とした。なお、金属製の棒に積層フィルムを１回転だけ巻き付けたときの積層フィルムの曲率半径は、金属製の棒の直径の１／２とほぼ同じになる。金属製の棒に積層フィルムを複数回巻き付けたときの積層フィルムの曲率半径は、金属製の棒の径方向で外側の積層フィルムであるほど、積層フィルムの厚み及び巻き数の分だけ金属製の棒の直径の１／２よりも大きくなる。ここでは、金属製の棒に積層フィルムを複数回巻き付けたときの積層フィルムの曲率半径は、巻き付けられたフィルムの外周の直径の１／２を曲率半径とする。曲率半径８ｍｍで屈曲後に平面に戻した状態での積層フィルムの水蒸気透過度は、検出限界以下の値であった。このように、測定した積層フィルムは、屈曲によるガスバリア性の低下が十分に抑制されていることが確認された。 The water vapor permeability after bending was measured using a water vapor permeability measuring machine (manufactured by Lyssy, model name “Lyssy-L80-5000”). In the measurement, the temperature of the measurement environment was set to 40 ° C., the humidity on the low humidity side was set to 10% RH, and the humidity on the high humidity side was set to 100% RH. Prior to measuring the water vapor transmission rate, the laminated film was wound around a metal rod and allowed to stand for 1 minute, and then the laminated film was returned to a flat state to prepare a sample. Note that the radius of curvature of the laminated film when the laminated film is wound around the metal rod for only one turn is substantially the same as ½ of the diameter of the metal rod. The radius of curvature of the laminated film when the laminated film is wound around the metal rod a plurality of times, the more the laminated film is the outer laminated film in the radial direction of the metal rod, It becomes larger than 1/2 of the diameter of the bar. Here, the radius of curvature of the laminated film when the laminated film is wound a plurality of times on a metal rod is 1/2 of the diameter of the outer periphery of the wound film. The water vapor permeability of the laminated film in a state of being bent at a radius of curvature of 8 mm and returning to a flat surface was a value below the detection limit. As described above, it was confirmed that the measured laminated film sufficiently suppresses a decrease in gas barrier properties due to bending.
（封止構造の製造工程）
次に、有機ＥＬ装置の封止構造を形成する工程について説明を行う。ここでは、いわゆるロールトゥロール方式によって、上述の積層フィルム上に有機ＥＬ素子を形成し、封止を行う製造装置について、主として封止を行う工程について説明する。
(Manufacturing process of sealing structure)
Next, the process for forming the sealing structure of the organic EL device will be described. Here, the process of mainly sealing will be described for a manufacturing apparatus that forms an organic EL element on the above-described laminated film by a so-called roll-to-roll method and performs sealing.
図４は、有機ＥＬ装置の封止を行う製造装置７０を示す説明図である。図に示すように、製造装置７０は、ロール状に巻き取られた長尺の積層フィルムＦａを送り出す送り出しロール７１と、同様にロール状に巻き取られた長尺の積層フィルムＦｂを送り出す送り出しロール７２と、積層フィルムＦａ，Ｆｂを搬送する搬送ロール７３ａ，７３ｂと、積層フィルムＦａ，Ｆｂをまとめて巻き取る巻取りロール７４と、を有する。積層フィルムＦａ，Ｆｂは、互いに上述のバリア膜が対向するようにして搬送される。
FIG. 4 is an explanatory view showing a
また、積層フィルムＦａ，Ｆｂの搬送経路内には、上流側から下流側に向けて順に、成膜装置７５，塗布装置７６，押圧ロール７７，硬化装置７８，切削装置７９が設けられている。
In addition, a
成膜装置７５は、積層フィルムＦａの搬送過程において、積層フィルムＦａのバリア膜側の面に有機ＥＬ素子の素子構造を形成する。成膜装置７５としては、通常知られた蒸着装置や、塗布装置などを採用することができる。また、成膜装置７５を製造装置７０とは別体に設け、製造装置７０では有機ＥＬ素子が形成された積層フィルムＦａの封止のみ行うこととしてもよい。
The
塗布装置７６は、成膜装置７５の下流側において積層フィルムＦａの有機ＥＬ素子形成側（バリア膜側）の面に、上述の封止材の前駆体２０ａを塗布する塗布装置７６ａと、積層フィルムＦｂのバリア膜側の面に前駆体２０ａを塗布する塗布装置７６ｂと、を有している。前駆体２０ａは、上述の封止材を構成するエポキシ樹脂前駆体と、エポキシ樹脂前駆体中に分散する無機フィラー、反応開始剤などとの混合物である。
The
塗布装置７６ａ，７６ｂは、積層フィルムＦａ上に形成された有機ＥＬ素子の周囲に、最終的に独立した１つの有機ＥＬ装置となる構成単位毎に囲むように、前駆体２０ａを塗布する。例えば、塗布装置７６ａによって積層フィルムＦａの幅方向の両端において、積層フィルムＦａの長手方向に延在するように前駆体２０ａを塗布する。また、塗布装置７６ｂによって、積層フィルムＦｂの幅方向に延在して、隣り合う構成単位の間の領域に前駆体２０ａを塗布する。
The
塗布装置７６としては、通常知られた構成の装置を採用することができ、例えば、ディスペンサー、ダイコーター、ロールコーター、バーコーター、スリットコーターなどの装置を挙げることができる。
As the
押圧ロール７７は、積層フィルムＦａに対し有機ＥＬ素子を形成した面とは反対側の面に接する押圧ロール７７ａと、積層フィルムＦｂに対し有機ＥＬ素子に面する面とは反対側の面に接する押圧ロール７７ｂと、を有している。押圧ロール７７ａ，７７ｂの間隙を積層フィルムＦａ，Ｆｂが通過する際に、押圧ロール７７ａ，７７ｂは前駆体２０ａを押し延ばし、積層フィルムＦａ，Ｆｂを密着させる。
The
硬化装置７８は、前駆体２０ａに硬化反応を生じさせる装置であり、積層フィルムＦａ側に設けられた硬化装置７８ａと、積層フィルムＦｂ側に設けられた硬化装置７８ｂと、を有している。前駆体２０ａを硬化させることにより、上述の封止材が得られる。封止材は、積層フィルムＦａ，Ｆｂを貼り合わせると共に、有機ＥＬ素子への水蒸気および酸素ガスの侵入を防止する。
The curing
前駆体２０ａを構成するエポキシ樹脂前駆体が熱硬化性樹脂である場合、硬化装置７８は、積層フィルムＦａ，Ｆｂを加熱する加熱機構を有し、硬化反応を生じさせる。また、前駆体２０ａを構成するエポキシ樹脂前駆体が光硬化性樹脂である場合、硬化装置７８は、官能基の吸収波長を含む光を積層フィルムＦａ，Ｆｂに向けて照射する光照射機構を有し、硬化反応を生じさせる。光硬化性樹脂である場合であっても、硬化装置７８が加熱機構を有することとし、光硬化反応後に加熱を行って、硬化反応を完結させる構成としてもよい。
When the epoxy resin precursor constituting the
切削装置７９は、積層フィルムＦａ，Ｆｂの端部からはみ出た封止材を切削除去する装置である。これにより、巻き取りロール７４で巻き取りやすくなり、美観も向上する。
The cutting
以上のようにして製造し、巻き取りロール７４に巻き取られた複数の有機ＥＬ装置を、別途、構成単位毎に切削して切り離すことにより、本実施形態で電子デバイスの例として挙げた有機ＥＬ装置を製造する。
The organic EL device manufactured as described above and wound around the winding
以上のような構成の有機ＥＬ装置によって例示した電子デバイスによれば、高いガスバリア性を有する積層フィルムと封止材と用いて封止構造を構成しているため、高い封止性能を実現し、封止構造で封止される素子構造の性能の低下が少なく信頼性が高い電子デバイスとすることができる。 According to the electronic device exemplified by the organic EL device having the above configuration, the sealing structure is configured by using the laminated film having a high gas barrier property and the sealing material, so that high sealing performance is realized. It is possible to provide an electronic device with high reliability with little deterioration in the performance of the element structure sealed with the sealing structure.
［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイスである液晶表示装置の側断面図である。図に示す液晶表示装置１００は、第１基板１０２、第２基板１０３、及び液晶層１０４を備えている。第１基板１０２は、第２基板１０３に対向して配置されている。液晶層１０４は、第１基板１０２と第２基板１０３との間に配置されている。液晶表示装置１００は、例えば、第１基板１０２と第２基板１０３とを封止材１３０を用いて貼り合せるとともに、第１基板１０２と第２基板１０３と封止材１３０とで囲まれた空間に液晶層１０４を封入することによって製造される。以下の説明では、液晶層１０４の厚み方向において、液晶層１０４に近づく側を内側と称し、液晶層１０４から離れる方向を外側と称することがある。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a side sectional view of a liquid crystal display device which is an electronic device according to the second embodiment of the present invention. A liquid
液晶表示装置１００は、複数の画素を有している。複数の画素は、マトリックス状に配列されている。本実施形態の液晶表示装置１００は、フルカラーの画像を表示可能である。液晶表示装置１００の各画素は、サブ画素Ｐｒ、サブ画素Ｐｇ、及びサブ画素Ｐｂを含んでいる。サブ画素の間は、遮光領域ＢＭになっている。３種のサブ画素は、画像信号に応じた階調の互いに異なる色光を、画像の表示側に射出する。本実施形態では、サブ画素Ｐｒから赤色光が射出され、サブ画素Ｐｇから緑色光が射出され、サブ画素Ｐｂから青色光が射出される。３種のサブ画素から射出された３色の色光が混じり合って視認されることによって、フルカラーの１画素が表示される。
The liquid
第１基板１０２は、積層フィルム（第１の基板）１０５、素子層１０６、複数の画素電極１０７、配向膜１０８、及び偏光板１０９を備えている。画素電極１０７は、後述する共通電極１１４と一対の電極をなしている。積層フィルム１０５は、基材１１０及びバリア膜１１１を備えている。基材１１０は、薄板状又はフィルム状である。バリア膜１１１は、基材１１０の片面に形成されている。素子層１０６は、バリア膜１１１が形成された基材１１０の上に積層されて形成されている。複数の画素電極１０７は、素子層１０６の上に、液晶表示装置１００のサブ画素ごとに独立して設けられている。配向膜１０８は、複数のサブ画素にわたって、画素電極１０７の上に間に設けられている。
The
第２基板１０３は、積層フィルム（第２の基板）１１２、カラーフィルター１１３、共通電極１１４、配向膜１１５、及び偏光板１１６を供えている。積層フィルム１１２は、基材１１７及びバリア膜１１８を備えている。基材１１７は、薄板状又はフィルム状である。バリア膜１１８は、基材１１７の片面に形成されている。カラーフィルター１１３は、バリア膜１１１が形成された基材１１０の上に積層されて形成されている。共通電極１１４は、カラーフィルター１１３の上に設けられている。配向膜１１５は、共通電極１１４の上に設けられている。
The
第１基板１０２と第２基板１０３は、画素電極１０７と共通電極１１４とが向き合うように対向して配置されて液晶層１０４を挟んだ状態で、互いに貼り合わされている。画素電極１０７、共通電極１１４，液晶層１０４は液晶表示素子（機能性素子）を形成している。
The
次に、液晶表示装置１００の各構成要素について説明する。
素子層１０６は、その詳細な構造の図示を省略するが、層間絶縁膜等を介して形成されたスイッチング素子及び各種配線を含んでいる。スイッチング素子や各種配線は、遮光領域ＢＭに配置されている。素子層１０６のスイッチング素子は、サブ画素ごとに設けられている。素子層１０６のスイッチング素子は、画素電極１０７と電気的に接続されている。素子層１０６のスイッチング素子は、画素電極１０７への電圧（画像信号）の印加をスイッチングする。素子層１０６の各種配線は、例えば走査線やデータ線、容量線である。素子層１０６の各種配線は、スイッチング素子の制御や画像信号の供給などを行うドライバー等と電気的に接続されている。
Next, each component of the liquid
Although the detailed structure of the
画素電極１０７に電圧が印加されると、この画素電極１０７に対応するサブ画素において、画素電極１０７と共通電極１１４との間の液晶層１０４に電界が印加される。画素電極１０７と共通電極１１４は、それぞれ、公知の導電材料から選択される材料で形成可能である。画素電極１０７と共通電極１１４とのうちで、液晶層１０４に対して表示側と同じ側に配置される電極は、透光性を有する透明材料で形成される。
When a voltage is applied to the
本発明は、透過型、反射型、半透過反反射の液晶表示素子のいずれにも、適用可能である。透過型の液晶表示素子において、液晶層１０４に対して表示側と反対側に配置される電極は、透明材料で形成される。透過型の液晶表示素子である場合には、液晶層１０４に対して表示側と反対側に配置される電極の外側に、必要に応じてバックライト等の光源が配置される。
The present invention can be applied to any of transmissive, reflective, and transflective liquid crystal display elements. In the transmissive liquid crystal display element, an electrode disposed on the side opposite to the display side with respect to the
反射型の液晶表示素子において、液晶層１０４に対して表示側と反対側に配置される電極は、光を反射する反射材料で形成される。反射型の液晶表示素子において、液晶層１０４に対して表示側と反対側に配置される電極が透明材料で形成され、この電極の外側に反射膜が設けられることもある。
In the reflective liquid crystal display element, the electrode disposed on the side opposite to the display side with respect to the
半透過半反射型の液晶表示素子は、透過領域と反射領域を有している。透過領域は、透過型の液晶表示素子と同様の構造をとりえる。反射領域は、反射型の液晶表示素子と同様の構造をとりえる。 A transflective liquid crystal display element has a transmissive region and a reflective region. The transmissive region can have a structure similar to that of a transmissive liquid crystal display element. The reflective region can have a structure similar to that of a reflective liquid crystal display element.
上記の透明材料としては、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物、スズ酸化物等が挙げられる。画素電極１０７として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。本例の画素電極１０７は、積層フィルム１０５を基材（基板）として、積層フィルム１０５の上に形成されている。画素電極１０７の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。上記の反射材料としては、アルミニウム等の金属材料が挙げられる。
Examples of the transparent material include indium tin oxide, indium zinc oxide, and tin oxide. As the
液晶層１０４は、複屈折性を発現しうる液晶材料で構成されている。液晶層１０４に電界が印加されていないときの液晶層１０４における液晶分子のディレクタ方向は、配向膜１０８及び配向膜１１５に規制されている。配向膜１０８及び配向膜１１５としては、斜方蒸着法等で形成された酸化シリコン膜等からなる無機配向膜や、ポリイミド等からなる樹脂膜にラビング処理等の配向処理を施した有機配向膜、無機配向膜にシランカップリング剤等を作用させた配向膜等を用いることができる。
The
液晶層１０４に電界が印加されると、液晶分子のディレクタ方向が変化して、液晶層１０４の複屈折性が変化する。本実施形態の液晶層１０４は、例えば誘電異方性が負の液晶材料からなるＶＡモードの液晶層である。液晶層１０４は、ＴＮモードの液晶層であってもよい。液晶層の駆動方法は、縦電界方式でもよいし、横電界方式でもよい。
When an electric field is applied to the
本実施形態のカラーフィルター１１３は、赤色光を通す赤色部１１９、緑色光を通す緑色部１２０、青色光を通す青色部１２１、及び可視光を遮光する遮光部１２２を有している。赤色部１１９はサブ画素Ｐｒに配置され、緑色部１２０はサブ画素Ｐｇに配置されている。青色部１２１はサブ画素Ｐｂに配置され、遮光部１２２は遮光領域ＢＭに配置されている。
The
カラーフィルター１１３は、積層フィルム１１２の外側に設けられていてもよい。カラーフィルター１１３は、有機材料から形成されることが多く、カラーフィルター１１３から有機材料の分解によるガスが発生することがありえる。積層フィルム１１２が、カラーフィルター１１３と液晶層１０４との間に配置されていれば、カラーフィルター１１３で発生したガスが液晶層１０４へ侵入しにくくなる。
The
偏光板１０９及び偏光板１１６は、直線偏光を通す特性を有している。偏光板１０９及び偏光板１１６のそれぞれの透過軸の方向は、液晶層１０４の特性や動作モードに応じて設定される。例えば、ＶＡモードの液晶層１０４は、電圧が印加されていない状態（以下、電圧非印加状態という）でほとんど複屈折性を発現しない。すなわち、電圧非印加状態で液晶層１０４に入射した光は、偏光状態がほとんど変化せずに液晶層１０４から射出される。電圧非印加状態で暗表示となる動作モード（ノーマリーブラック）を採用する場合には、偏光板１０９の透過軸が偏光板１１６の透過軸と直交するように、偏光板１０９及び偏光板１１６が設定される。
The
積層フィルム１０５、１１２は、基材の片面にバリア膜を形成したものである。このバリア膜は、水蒸気及び酸素ガスに対してガスバリア性を有している。積層フィルム１０５は、バリア膜１１１を液晶層１０４に向けて配置されている。積層フィルム１１２は、バリア膜１１８を液晶層１０４に向けて配置されている。積層フィルム１０５は、その構造や特性が積層フィルム１１２と同様である。すなわち、基材１１０は、その構造や特性が基材１１７と同様である。また、バリア膜１１１は、その構造や特性がバリア膜１１８と同様である。
The
なお、基材１１０と基材１１７とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。また、バリア膜１１１とバリア膜１１８とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。積層フィルム１０５と積層フィルム１１２の少なくとも一方について、その両面にバリア膜が設けられていてもよい。積層フィルムの両面にガスバリア性を有するバリア膜を設けることにより、ガスバリア性を高めることができる。
The
積層フィルム１０５，積層フィルム１１２には、第１実施形態の積層フィルム５，６と同じものを採用することができる。また、第１実施形態の積層フィルム１１，１２と同じものを採用することも可能である。
As the
封止材１３０は、第１実施形態の封止材２０と同じく、主鎖骨格に芳香環を有するエポキシ樹脂の中に無機フィラーが分散した組成物を採用することができる。また、封止材１３０の中には、第１基板１０２と第２基板１０３との離間距離を一定に保つ機能を備えた不図示の球状のスペーサを含んでいる。
As the sealing
本実施形態の液晶表示装置１００は、以上のように構成されている。
The liquid
［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイスである電気泳動表示装置の側断面図である。図に示す電気泳動表示装置２００は、第１基板２０２、第２基板２０３、及び電気泳動層２０４を備えている。第１基板２０２は、第２基板２０３に対向して配置されている。電気泳動層２０４は、第１基板２０２と第２基板２０３との間に配置されている。電気泳動表示装置２００は、例えば、第１基板２０２と第２基板２０３のうちの一方の基板の上に電気泳動層２０４を形成した後に、電気泳動層２０４の周囲を取り囲むように封止材２３０を配置し、封止材２３０により電気泳動層２０４の上に他方の基板を貼り合せることによって、製造される。
[Third Embodiment]
FIG. 6 is a side sectional view of an electrophoretic display device which is an electronic device according to a third embodiment of the present invention. The
第１基板２０２は、積層フィルム（第１の基板）２０５、素子層２０６、及び複数の画素電極２０７を備えている。画素電極２０７は、後述する共通電極２１５と一対の電極をなしている。積層フィルム２０５は、基材２０８及びバリア膜２０９を備えている。基材２０８は、薄板状又はフィルム状である。バリア膜２０９は、基材２０８の片面に形成されている。素子層２０６は、基材２０８の上に形成されたバリア膜２０９の上に積層されている。複数の画素電極２０７は、素子層２０６の上に形成されている。
The
電気泳動層２０４は、複数のマイクロカプセル２１０を有している。複数のマイクロカプセル２１０は、第１基板２０２から第２基板２０３へ向かう方向の交差方向に並んでいる。マイクロカプセル２１０は、分散媒２１１、電気泳動粒子２１２、及び電気泳動粒子２１３を内包している。
The
第２基板２０３は、積層フィルム（第２の基板）２１４、及び共通電極２１５を備えている。積層フィルム２１４は、基材２１６及びバリア膜２１７を備えている。基材２１６は、薄板状又はフィルム状である。バリア膜２１７は、基材２１６の片面に形成されている。共通電極２１５は、基材２１６に形成されたバリア膜２１７の上に積層されている。
The
第１基板２０２と第２基板２０３は、画素電極２０７と共通電極２１５とが向き合うように対向して配置されて電気泳動層２０４を挟んだ状態で、互いに貼り合わされている。電気泳動層２０４は、第１基板２０２と第２基板２０３との間に気密に封止されている。画素電極２０７、共通電極２１５，電気泳動層２０４は電気泳動表示素子（機能性素子）を形成している。
The
電気泳動表示装置２００は、概略すると以下のように動作する。電気泳動表示装置２００は、複数の画素を有している。電気泳動表示装置２００は、画素電極２０７と共通電極２１５との間に画素ごとに独立して、画像信号に応じた電界を印加可能である。各画素において、電気泳動粒子２１２は、印加された電界に応じて、画素電極２０７側又は共通電極２１５側に偏在するようにマイクロカプセル２１０の内部を電気泳動する。電気泳動粒子２１３は、印加された電界に応じて、電気泳動粒子２１２とは反対側に偏るように電気泳動する。電気泳動表示装置２００の表示側に電気泳動粒子２１２、２１３のいずれを偏在させるかによって、画素ごとに明表示と暗表示とを切替えることが可能である。このように、電気泳動表示装置２００は、画素ごとに画像信号に応じた表示を行うことが可能である。
The
次に、電気泳動表示装置２００の各構成要素について説明する。
画素電極２０７は、電気泳動表示装置２００の画素ごとに独立して設けられている。共通電極２１５は、電気泳動表示装置２００の複数の画素にまたがって設けられている。画素電極２０７と共通電極２１５は、それぞれ、公知の導電材料から選択される材料で形成可能である。画素電極２０７と共通電極２１５とのうちで、電気泳動層２０４に対して表示側と同じ側に配置される電極は、透光性を有する材料で形成される。画素電極２０７と共通電極２１５とのうちで、電気泳動層２０４に対して表示側と反対側に配置される電極は、透光性を有する材料で形成されていてもよいし、反射や吸収により光を遮光する遮光性の材料で形成されていてもよい。本実施形態では、電気泳動層２０４に対して画素電極２０７と同じ側が表示側であるとする。
Next, each component of the
The
上記の透光性を有する材料としては、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物、スズ酸化物等が挙げられる。画素電極２０７として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。本例の画素電極２０７は、積層フィルム２０５を基材（基板）として、積層フィルム２０５の上に形成されている。画素電極２０７の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。上記の遮光性の材料としては、金、銀、クロム、ニッケル、銅、アルミニウム等の金属材料が挙げられる。
Examples of the light-transmitting material include indium tin oxide, indium zinc oxide, and tin oxide. As the
素子層２０６は、その詳細な構造の図示を省略するが、層間絶縁膜等を介して形成されたスイッチング素子及び各種配線を含んでいる。素子層２０６のスイッチング素子は、画素ごとに設けられている。素子層２０６のスイッチング素子は、画素電極２０７と電気的に接続されている。素子層２０６のスイッチング素子は、画素電極２０７への電圧（画像信号）の印加をスイッチングする。素子層２０６のスイッチング素子は、上記の各種配線と電気的に接続されている。素子層２０６の各種配線は、スイッチング素子の制御や画像信号の供給などを行うドライバー等と電気的に接続されている。
Although the detailed structure of the
電気泳動層２０４は、例えば、第１基板２０２の上に多数のマイクロカプセル２１０を含んだ液状体（インク）をスクリーン印刷などで印刷することによって、形成可能である。電気泳動表示装置２００において、第１基板２０２と第２基板２０３との間のマイクロカプセル２１０の周辺は、実際にはバインダー等で満たされているが、図１ではバインダーの図示を省略している。
The
マイクロカプセル２１０は、電気泳動粒子２１２及び電気泳動粒子２１３を分散媒２１１に分散させた分散液を、カプセル内に封入したものである。電気泳動粒子２１２、２１３は、分散媒中で電位差による電気泳動により移動する性質を有する有機あるいは無機の粒子（高分子あるいはコロイド）である。電気泳動粒子２１２は、可視光に対する反射率又は吸収率が電気泳動粒子２１３と異なっている。本実施形態では、電気泳動粒子２１２が黒色粒子であり、電気泳動粒子２１３が白色粒子である。また、電気泳動粒子２１２と電気泳動粒子２１３の一方の粒子は正に帯電しており、他方の粒子は負に帯電している。
The
電気泳動粒子２１２及び電気泳動粒子２１３は、顔料の粒子であってもよいし、コア材の外側に樹脂などの被膜を設けた粒子であってもよい。分散媒２１１の種類と、電気泳動粒子２１２，２１３の種類との組み合わせには特に限定はない。分散媒２１１の種類や電気泳動粒子２１２，２１３の種類については、重力による電気泳動粒子２１２，２１３の偏在を抑制する等の観点で、分散媒２１１の比重と、電気泳動粒子２１２，２１３の比重とを考慮して選択することができる。
The
分散媒２１１としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブ等のアルコール系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル等の各種エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ぺンタン、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロへキサン、メチルシクロへキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼン等の長鎖アルキル基を有するベンゼン類等の芳香族炭化水素、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、カルボン酸塩又はその他の種々の油類等の単独又はこれらの混合物に界面活性剤等を配合したものを用いることができる。
Examples of the
積層フィルム２０５、２１４は、基材の片面にバリア膜を形成したものである。このバリア膜は、水蒸気及び酸素ガスに対してガスバリア性を有している。積層フィルム２０５は、バリア膜２０９を電気泳動層２０４に向けて配置されている。積層フィルム２１４は、バリア膜２１７を電気泳動層２０４に向けて配置されている。積層フィルム２０５は、その構造や特性が積層フィルム２１４と同様である。すなわち、基材２０８は、その構造や特性が基材２１６と同様である。また、バリア膜２０９は、その構造や特性がバリア膜２１７と同様である。
The
なお、基材２０８と基材２１６とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。また、バリア膜２０９とバリア膜２１７とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。積層フィルム２０５と積層フィルム２１４の少なくとも一方について、その両面にバリア膜が設けられていてもよい。積層フィルムの両面にガスバリア性を有するバリア膜を設けることにより、ガスバリア性を高めることができる。
Note that the
積層フィルム２０５，積層フィルム２１４には、第１実施形態の積層フィルム５，６と同じものを採用することができる。また、第１実施形態の積層フィルム１１，１２と同じものを採用することも可能である。
The same film as the
封止材２３０は、第１実施形態の封止材２０と同じく、主鎖骨格に芳香環を有するエポキシ樹脂の中に無機フィラーが分散した組成物を採用することができる。また、封止材２３０の中には、第１基板２０２と第２基板２０３との離間距離を一定に保つ機能を備えた不図示の球状のスペーサを含んでいる。
As the sealing
本実施形態の電気泳動表示装置２００は、以上のように構成されている。
The
［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態に係る電子デバイスである電池セルの説明図であり、図７（ａ）は本発明に係る電池セルの構成例を示す模式図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a battery cell that is an electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 7A is a schematic diagram illustrating a configuration example of the battery cell according to the present invention, and FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.
本実施形態に係る電池セルは、繰り返し充放電が可能な二次電池である。本実施形態に係る電池セルは、携帯電話等の携帯機器や自動車等の移動機器等の各種装置における電力供給源として、また発電装置の電力バッファ等として利用可能である。ここでは、本発明をフィルム型のリチウムイオン二次電池に適用した例を説明する。本発明は、リチウムイオン二次電池以外にナトリウム二次電池等の各種二次電池や、各種一次電池等にも適用可能である。 The battery cell according to the present embodiment is a secondary battery that can be repeatedly charged and discharged. The battery cell according to the present embodiment can be used as a power supply source in various devices such as a portable device such as a mobile phone and a mobile device such as an automobile, and as a power buffer of a power generation device. Here, an example in which the present invention is applied to a film-type lithium ion secondary battery will be described. The present invention can be applied to various secondary batteries such as a sodium secondary battery, various primary batteries, and the like in addition to the lithium ion secondary battery.
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す電池セル３００は、電極体（電池素子、機能性素子）３０２、集電体３０３、集電体３０４、積層フィルム（第１の基板）３０５、積層フィルム（第２の基板）３０６、及び封止材３０７を備えている。電極体３０２は、一対の電極（正極活物質層３０８及び負極活物質層３０９）及び電解質層３１０を備えている。積層フィルム３０５は、基材３１１及びバリア膜３１２を備えている。積層フィルム３０６は、基材３１３及びバリア膜３１４を備えている。
The
本実施形態の電極体３０２は、薄板状又はフィルム状の積層体である。電極体３０２の一面側に積層フィルム３０５が配置されており、電極体３０２の他面側に積層フィルム３０６が配置されている。集電体３０３は、電極体３０２と積層フィルム３０５との間に配置されている。集電体３０４は、電極体３０２と積層フィルム３０６との間に配置されている。封止材３０７は、積層フィルム３０５と積層フィルム３０６との間で電極体３０２の外周を環状に囲むように、配置されている。電極体３０２は、積層フィルム３０５と積層フィルム３０６と封止材３０７とに囲まれる空間に、気密に封止されている。
The
電極体３０２において、正極活物質層３０８と負極活物質層３０９は、互いに直接接触しないように離間して配置されている。電解質層３１０は、正極活物質層３０８と負極活物質層３０９との間に配置されている。正極活物質層３０８は、集電体３０３と接触しており、集電体３０３と電気的に接続されている。負極活物質層３０９、集電体３０４と接触しており、集電体３０４と電気的に接続されている。
In the
積層フィルム３０５は、フィルム状の基材３１１上にバリア膜３１２が形成された構造になっている。積層フィルム３０５は、バリア膜３１２が形成された面を電極体３０２に向けて、配置されている。積層フィルム３０６は、フィルム状の基材３１３上にバリア膜３１４が形成された構造になっている。積層フィルム３０６は、バリア膜３１４が形成された面を電極体３０２に向けて、配置されている。
The
電池セル３００は、概略すると以下のように動作する。電池セル３００の充電時に、集電体３０４から負極活物質層３０９に電子が供給されるとともに、電解質層３１０から負極活物質層３０９中にリチウムイオンが取り込まれる。また、電池セル３００の充電時に、正極活物質層３０８から電解質層３１０中にリチウムイオンが放出されるとともに、正極活物質層３０８から集電体３０３へ電子が放出される。電池セル３００の放電時に、負極活物質層３０９から電解質層３１０中にリチウムイオンが放出されるとともに、負極活物質層３０９から集電体３０４へ電子が放出される。また、電池セル３００の放電時に、集電体３０３から正極活物質層３０８に電子が供給されるとともに、電解質層３１０から正極活物質層３０８中にリチウムイオンが取り込まれる。
The
次に、電池セル３００の各構成要素について、詳しく説明する。
集電体３０３、３０４は、例えば金属薄板や金属箔等である。集電体３０３は、積層フィルム３０５のバリア膜３１２の上に形成されている。集電体３０４は、積層フィルム３０６のバリア膜３１４の上に形成されている。集電体３０３の材質は、集電体３０４の材質と同じでもよいし、異なっていてもよい。集電体３０３、４の形成材料としては、例えば金、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属材料が挙げられる。
Next, each component of the
The
正極活物質層３０８は、積層フィルム３０５の上に形成された集電体３０３の上に積層されて形成されている。正極活物質層３０８は、負極活物質層３０９よりも高い電位でリチウムイオンのドープ及び脱ドープが可能であればよい。正極活物質層３０８は、正極活物質及びバインダーを含有する正極合剤で形成される。正極合剤としては、導電剤を含有していてもよい。
The positive electrode
正極活物質としては、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＣｒおよびＴｉから選ばれる少なくとも１種の遷移金属とリチウムを含む塩、例えば、コバルト酸リチウム、ニッケル酸リチウム、ニッケル酸リチウムのニッケルの一部がＭｎ、Ｃｏ等の他元素と置換されたリチウム複合金属酸化物、上記の遷移金属とリチウムを含むフッ素化合物、上記の遷移金属とリチウムを含むリン酸塩等が挙げられる。上記のリン酸塩の具体例として、リン酸鉄リチウム等が挙げられる。また、正極活物質として、リチウムマンガンスピネルなどのスピネル型構造を有するリチウム複合金属酸化物を用いることもできる。 As the positive electrode active material, a salt containing lithium and at least one transition metal selected from V, Mn, Fe, Co, Ni, Cr and Ti, for example, lithium cobaltate, lithium nickelate, nickel nickelate Examples thereof include lithium composite metal oxides partially substituted with other elements such as Mn and Co, fluorine compounds containing the above transition metals and lithium, phosphates containing the above transition metals and lithium, and the like. Specific examples of the phosphate include lithium iron phosphate. Further, as the positive electrode active material, a lithium composite metal oxide having a spinel structure such as lithium manganese spinel can be used.
バインダーとしては、熱可塑性樹脂を用いることができる。バインダーの具体例としては、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、六フッ化プロピレン・フッ化ビニリデン系共重合体、四フッ化エチレン・パーフルオロビニルエーテル系共重合体などのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂等が挙げられる。また、これらの二種以上を混合して用いてもよい。また、バインダーとしてフッ素樹脂およびポリオレフィン樹脂を用いてもよい。例えば、正極活物質１００重量部に対し、フッ素樹脂が１〜１０重量部、ポリオレフィン樹脂の割合が０．１重量部〜２重量部となるように含有させることによって、集電体３０３との結着性に優れた正極合剤を得ることができる。正極合剤は、ビニルピロリドンなどの凝集抑制剤を含有していてもよい。
A thermoplastic resin can be used as the binder. Specific examples of the binder include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymer, and hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymer. Examples include polymers, fluororesins such as tetrafluoroethylene / perfluorovinyl ether copolymer, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, and the like. Moreover, you may mix and use these 2 or more types. Moreover, you may use a fluororesin and polyolefin resin as a binder. For example, by adding 100% by weight of the positive electrode active material so that the fluororesin is 1 to 10 parts by weight and the polyolefin resin is 0.1 parts by weight to 2 parts by weight, the
導電剤としては、炭素材料を用いることができる。炭素材料としては、黒鉛粉末、カーボンブラック、アセチレンブラック、繊維状炭素材料（カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等）等が挙げられる。カーボンブラックやアセチレンブラックは、微粒で表面積が大きいため、正極合剤に少量を添加することにより電極内部の導電性を高め、充放電効率及びレート特性を向上させることができる。通常、正極合剤中の導電剤の割合は、正極活物質１００重量部に対して５重量部以上２０重量部以下である。導電剤として上述のような繊維状炭素材料を用いる場合には、この割合を下げることも可能である。 A carbon material can be used as the conductive agent. Examples of the carbon material include graphite powder, carbon black, acetylene black, and fibrous carbon materials (carbon nanotubes, carbon nanofibers, etc.). Since carbon black and acetylene black are fine particles and have a large surface area, by adding a small amount to the positive electrode mixture, the conductivity inside the electrode can be increased, and charge / discharge efficiency and rate characteristics can be improved. Usually, the ratio of the conductive agent in the positive electrode mixture is 5 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material. When the fibrous carbon material as described above is used as the conductive agent, this ratio can be lowered.
正極活物質層３０８は、集電体３０３に正極合剤を担持させることによって、形成される。具体的には、集電体３０３上に正極合剤を加圧成型する方法や、有機溶媒などを用いてペースト化した正極合剤を集電体上に塗布した後に、乾燥後にプレスすること等により固着する方法が挙げられる。正極合剤をペースト化する場合には、例えば正極活物質、導電剤、バインダー、及び有機溶媒からなるスラリーを作製する。有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ―ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチレントリアミン等のアミン系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸メチル等のエステル系溶媒、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のアミド系溶媒等が挙げられる。正極合剤を正極集電体へ塗布する方法としては、例えば、スリットダイ塗工法、スクリーン塗工法、カーテン塗工法、ナイフ塗工法、グラビア塗工法、静電スプレー法等が挙げられる。
The positive electrode
負極活物質層３０９は、積層フィルム３０５の上に形成された集電体３０３の上に積層されて形成されている。負極活物質層３０９は、グラファイト等の負極活物質を含有する負極合剤で形成される。負極合剤は、バインダーや導電剤を含んでいてもよい。負極合剤に使用するバインダーとしては、フッ素化合物の重合体、フッ素原子を含まずエチレン性二重結合を含む単量体の付加重合体、多糖類及びその誘導体等が挙げられる。
The negative electrode
電解質層３１０は、電解成分（ここではリチウムイオン）を含有する材料からなる。電解質層３１０は、電解液であってもよいし、固体電解質であってもよい。電解質層３１０として電解液を用いる場合に、正極活物質層３０８と負極活物質層３０９とが互いに直接接触しないように、正極活物質層３０８と負極活物質層３０９との間にセパレータが配置されることが多い。
The
電解液は、電解質を含有する有機溶媒からなる。電解質としては、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＣＯＣＦ３）、Ｌｉ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ３）、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、Ｌｉ２Ｂ１０Ｃｌ１０、ＬｉＢＯＢ（ここで、ＢＯＢは、bis(oxalato)borateを示す）、低級脂肪族カルボン酸リチウム塩、ＬｉＡｌＣｌ４などのリチウム塩が挙げられ、これらの２種以上の混合物を使用してもよい。本実施形態では、電解質として、フッ素を含むＬｉＰＦ６、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２およびＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３からなる群から選ばれた少なくとも１種を含むものを用いる。 The electrolytic solution is composed of an organic solvent containing an electrolyte. The electrolytes include LiClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) (COCF 3 ), Li (C 4 F 9 SO 3 ), LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , Li 2 B 10 Cl 10 , LiBOB (where BOB represents bis (oxalato) borate), lower Examples thereof include lithium salts such as aliphatic carboxylic acid lithium salts and LiAlCl 4, and a mixture of two or more of these may be used. In the present embodiment, the electrolyte is selected from the group consisting of LiPF 6 containing fluorine, LiAsF 6 , LiSbF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 and LiC (SO 2 CF 3 ) 3. Those containing at least one selected from the above are used.
電解液の有機溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、４−トリフルオロメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、１，２−ジ（メトキシカルボニルオキシ）エタンなどのカーボネート類；１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジメトキシプロパン、ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフランなどのエーテル類；ギ酸メチル、酢酸メチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類；アセトニトリル、ブチロニトリルなどのニトリル類；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのアミド類；３−メチル−２−オキサゾリドンなどのカーバメート類；スルホラン、ジメチルスルホキシド、１，３−プロパンサルトンなどの含硫黄化合物、または上記の有機溶媒にさらにフッ素置換基を導入したもの、あるいは上記の有機溶媒の二種以上を混合した混合物を用いることができる。 As an organic solvent of the electrolytic solution, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, 4-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one, 1,2-di (methoxycarbonyloxy) Carbonates such as ethane; ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dimethoxypropane, pentafluoropropyl methyl ether, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran Esters such as methyl formate, methyl acetate and γ-butyrolactone; nitriles such as acetonitrile and butyronitrile; amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide Carbamates such as 3-methyl-2-oxazolidone; sulfur-containing compounds such as sulfolane, dimethyl sulfoxide and 1,3-propane sultone, or those obtained by further introducing a fluorine substituent into the above organic solvent, or the above organic solvent A mixture in which two or more of these are mixed can be used.
電解液の有機溶媒としては、カーボネート類を含む混合溶媒が好ましく、環状カーボネートと非環状カーボネート、または環状カーボネートとエーテル類の混合溶媒がさらに好ましい。環状カーボネートと非環状カーボネートの混合溶媒としては、動作温度範囲が広く、負荷特性に優れ、難分解性であるという点で、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびエチルメチルカーボネートを含む混合溶媒が好ましい。また、安全管理の容易性という観点で、ＬｉＰＦ６等のフッ素を含むリチウム塩およびフッ素置換基を有する有機溶媒を含む電解液を用いることが好ましい。ペンタフルオロプロピルメチルエーテル、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルジフルオロメチルエーテル等のフッ素置換基を有するエーテル類とジメチルカーボネートとを含む混合溶媒は、大電流放電特性にも優れており、さらに好ましい。 As the organic solvent of the electrolytic solution, a mixed solvent containing carbonates is preferable, and a mixed solvent of cyclic carbonate and acyclic carbonate or cyclic carbonate and ether is more preferable. As the mixed solvent of the cyclic carbonate and the non-cyclic carbonate, a mixed solvent containing ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate is preferable in that it has a wide operating temperature range, excellent load characteristics, and hardly decomposes. From the viewpoint of ease of safety management, it is preferable to use an electrolytic solution containing a lithium salt containing fluorine such as LiPF 6 and an organic solvent having a fluorine substituent. A mixed solvent containing ethers having fluorine substituents such as pentafluoropropyl methyl ether and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl difluoromethyl ether and dimethyl carbonate has excellent high-current discharge characteristics, preferable.
上記のセパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、フッ素樹脂、含窒素芳香族重合体などの材質からなる、多孔質膜、不織布、織布などの形態を有する材料を用いることができる。また、上記の材質を２種以上用いてセパレータとしてもよいし、上記の材料が積層されていてもよい。 As said separator, the material which has forms, such as a porous film, a nonwoven fabric, a woven fabric, which consists of materials, such as polyolefin resin, such as polyethylene and a polypropylene, a fluororesin, and a nitrogen-containing aromatic polymer, can be used, for example. . Moreover, it is good also as a separator using 2 or more types of said material, and said material may be laminated | stacked.
上記の固体電解質としては、例えばポリエチレンオキサイド系の高分子化合物、ポリオルガノシロキサン鎖もしくはポリオキシアルキレン鎖の少なくとも一種以上を含む高分子化合物などの有機系高分子電解質を用いることができる。また、高分子化合物に非水電解質溶液を保持させた、いわゆるゲルタイプのものを用いることもできる。またＬｉ２Ｓ−ＳｉＳ２、Ｌｉ２Ｓ−ＧｅＳ２、Ｌｉ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２Ｓ−Ｂ２Ｓ３、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｌｉ３ＰＯ４、Ｌｉ２Ｓ−ＳｉＳ２−Ｌｉ２ＳＯ４などの硫化物を含む無機系固体電解質を用いてもよい。
Examples of the solid electrolyte include organic polymer electrolytes such as polyethylene oxide polymer compounds, polymer compounds containing at least one polyorganosiloxane chain or polyoxyalkylene chain. Moreover, what is called a gel type which hold | maintained the nonaqueous electrolyte solution in the high molecular compound can also be used. The Li 2 S-SiS 2, Li 2 S-
積層フィルム３０５、３０６は、基材の片面にバリア膜を形成したものである。このバリア膜は、水蒸気及び酸素ガスに対してガスバリア性を有している。積層フィルム３０５は、バリア膜３１２を内側に向けて配置されている。積層フィルム３０６は、バリア膜３１４を内側に向けて配置されている。積層フィルム３０６は、負極活物質層３０９の外側に接着剤等によって貼設されている。積層フィルム３０５は、その構造や特性が積層フィルム３０６と同様である。すなわち、基材３１１は、その構造や特性が基材３１３と同様である。また、バリア膜３１２は、その構造や特性がバリア膜３１４と同様である。
The
なお、基材３１１と基材３１３とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。また、バリア膜３１２とバリア膜３１４とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。積層フィルム３０５と積層フィルム３０６の少なくとも一方について、その両面にバリア膜が設けられていてもよい。積層フィルムの両面にガスバリア性を有するバリア膜を設けることにより、ガスバリア性を高めることができる。
The
積層フィルム３０５，積層フィルム３０６には、第１実施形態の積層フィルム５，６と同じものを採用することができる。また、第１実施形態の積層フィルム１１，１２と同じものを採用することも可能である。
The same film as the
封止材３０７は、第１実施形態の封止材２０と同じく、主鎖骨格に芳香環を有するエポキシ樹脂の中に無機フィラーが分散した組成物を採用することができる。
As the sealing
本実施形態の電池セル３００は、以上のように構成されている。
The
［第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態に係る電子デバイスである光電変換装置の側断面図である。本実施形態の光電変換装置は、光検出センサーや太陽電池等のように、光エネルギーを電気エネルギーに変換する各種デバイス等に利用可能である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 8 is a side sectional view of a photoelectric conversion apparatus which is an electronic device according to the fifth embodiment of the present invention. The photoelectric conversion apparatus of this embodiment can be used for various devices that convert light energy into electrical energy, such as a light detection sensor and a solar battery.
図に示す光電変換装置４００は、一対の電極（第１電極４０２及び第２電極４０３）、光電変換層４０４、積層フィルム（第１の基板）４０５、及び積層フィルム（第２の基板）４０６を備えている。積層フィルム４０５は、基材４０７及びバリア膜４０８を備えている。積層フィルム４０６は、基材４０９及びバリア膜４１０を備えている。光電変換層４０４は、第１電極４０２と第２電極４０３との間に配置されており、第１電極４０２、第２電極４０３，光電変換層４０４は光電変換素子（機能性素子）を形成している。
A
積層フィルム４０５は、第１電極４０２に対して光電変換層４０４の反対側に配置されている。積層フィルム４０６は、第２電極４０３に対して光電変換層４０４の反対側に配置されている。以下の説明では、光電変換層４０４の厚み方向で光電変換層４０４に近づく側を内側と称し、光電変換層４０４から離れる側を外側と称することがある。
The
光電変換装置４００は、第１電極４０２が透明電極であり、第２電極４０３が反射電極である。本例の光電変換装置４００において、第１電極４０２を通って光電変換層４０４へ入射した光の光エネルギーは、光電変換層４０４で電気エネルギーに変換される。この電気エネルギーは、第１電極４０２及び第２電極４０３を介して、光電変換装置４００の外部に取出される。光電変換装置４００の外部から光電変換層４０４へ入射する光の光路に配置される各構成要素は、少なくとも光路に相当する部分が透光性を有するように、材質等が適宜選択される。光電変換層４０４からの光の光路以外に配置される構成要素については、透光性の材質でもよいし、この光の一部又は全部を遮る材質でもよい。
In the
第１電極４０２は、例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物、スズ酸化物等の透光性を有する導電材料で形成される。第１電極４０２として、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。本例の第１電極４０２は、積層フィルム４０５を基材（基板）として、形成されている。第１電極４０２の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
The
第２電極４０３は、第１電極４０２よりも仕事関数が小さい材料で形成されている。第２電極４０３は、光を反射する材料、例えばアルミニウムで形成される。光電変換装置４００において、第１電極４０２から光電変換層４０４を通って第２電極４０３へ向かう光は、第２電極４０３で反射して光電変換層４０４に再度入射する。
The
光電変換装置４００を、画像を画像信号に変換するイメージセンサー等の光検出センサーとして利用する場合には、例えば第１電極４０２が画素電極として形成される。この画素電極は、画素又はサブ画素ごとに設けられる。画素電極は、画素電極からの電荷の読み出しをスイッチングするスイッチング素子と電気的に接続される。スイッチング素子は、層間絶縁膜や各種配線等を含んだ素子層に形成される。素子層は、例えば第１電極４０２と積層フィルム４０５との間に配置される。素子層は、積層フィルムを基板として形成されていてもよい。素子層に形成された各種配線は、スイッチング素子のオンオフの制御等を行うドライバーと電気的に接続される。
When the
光電変換層４０４は、電子供与性化合物及び電子受容性化合物を含んでいる。光電変換層４０４に光が入射すると、その光エネルギーが電子供与性化合物及び電子受容性化合物の少なくとも一方に吸収され、電子と正孔とが結合した励起子が光電変換層４０４に発生する。光電変換層４０４に発生した励起子は、光電変換層４０４中で電子供与性化合物と電子受容性化合物とが隣接するヘテロ接合界面に達すると、電子とホールとに分離する。分離したホールが第１電極４０２へ移動し、分離した電子が第２電極４０３へ移動することによって、光電変換装置４００の外部へ電気エネルギー（電流）を取り出すことができる。
The
上記の電子供与性化合物としては、公知のものが使用でき、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体等を併用してもよい。 As the electron donating compound, known compounds can be used. For example, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, oligothiophene and derivatives thereof, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, Polysiloxane derivatives having an aromatic amine in the side chain or main chain, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof may be used in combination .
上記の電子受容性化合物としては、公知のものが使用でき、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、Ｃ60等のフラーレン類及びその誘導体、バソクプロイン等のフェナントレン誘導体等が挙げられる。ヘテロ接合面において励起子から電荷へ分離しやすさ、分離した電子の輸送性の観点から、フラーレン（例えば、Ｃ６０等）及びフラーレン誘導体からなる群から選ばれる化合物であることが好ましく、フラーレン誘導体であることがより好ましい。フラーレン誘導体としても、ジクロロベンゼン（即ち、ハロゲン系有機溶媒）９０重量部に対して１０重量部以上溶解するもの（例えば、ＰＣＢＭ（Phenyl C61-butyric acid methyl ester）、ＰＣＢＩＢ（Phenyl C61-butyric acid i-butyl ester）等）、又はキシレン（即ち、炭化水素系有機溶媒）９０重量部に対して１０重量部以上溶解するもの（例えば、ＰＣＢＮＢ(Phenyl C61-butyric acid n-butyl ester)等）が特に好ましい。 As the electron-accepting compound, known compounds can be used, for example, oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquino Dimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, polyquinoline and its derivatives, polyquinoxaline and its derivatives, polyfluorene and its derivatives, C60, etc. Examples include fullerenes and derivatives thereof, and phenanthrene derivatives such as bathocuproine. Ease of separation to the charge from excitons in the heterojunction plane, in terms of separate electron transport property, fullerene (e.g., C 60, etc.) is preferably a compound selected from the group consisting of and fullerene derivative, the fullerene derivative It is more preferable that As the fullerene derivative, one that dissolves 10 parts by weight or more with respect to 90 parts by weight of dichlorobenzene (that is, a halogen-based organic solvent) (for example, PCBM (Phenyl C61-butyric acid methyl ester), PCBIB (Phenyl C61-butyric acid i -butyl ester) etc., or xylene (that is, hydrocarbon-based organic solvent) 90 parts by weight or more dissolves (for example, PCBNB (Phenyl C61-butyric acid n-butyl ester) etc.) preferable.
なお、第２電極４０３と光電変換層４０４との間に、第２電極４０３と光電変換層４０４とを隔離するバッファ層が設けられることがある。バッファ層の形成材料として、例えばフッ化リチウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化物等を用いることができる。また、バッファ層の形成材料として、酸化チタン等無機半導体の微粒子を用いることもできる。バッファ層は、電荷輸送層としての役割を兼ねていてもよい。電荷輸送層は、一方の電荷（例えば電子）は輸送するが、他方の電荷（例えばホール）は輸送しにくい材料で形成される。電荷輸送層の材料として、例えば、ＣＢＰ（4,4-di(N-carbazole)biphenyl）等のアリールアミン誘導体、バソクプロイン等のフェナントレン誘導体、Ｃ６０等のフラーレン誘導体等が好ましく用いられ、フェナントレン誘導体、フラーレン誘導体がより好ましく、フェナントレン誘導体がさらに好ましく、バソクプロインが特に好ましい。
Note that a buffer layer for isolating the
積層フィルム４０５、４０６は、基材の片面にバリア膜を形成したものである。このバリア膜は、水蒸気及び酸素ガスに対してガスバリア性を有している。積層フィルム４０５は、バリア膜４０８を内側に向けて配置されている。積層フィルム４０６は、バリア膜４１０を内側に向けて配置されている。積層フィルム４０６は、第２電極４０３の外側に接着剤等によって貼設されている。積層フィルム４０５は、その構造や特性が積層フィルム４０６と同様である。すなわち、基材４０７は、その構造や特性が基材４０９と同様である。また、バリア膜４０８は、その構造や特性がバリア膜４１０と同様である。
The
なお、基材４０７と基材４０９とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。また、バリア膜４０８とバリア膜４１０とで厚みが同じでもよいし、異なっていてもよい。バリア膜４０８、４１０、４１４の少なくとも一方が、１以上の薄膜層を含んでおり、この薄膜層が後述の所定の条件を満たすように形成されていればよい。
Note that the
積層フィルム４０５，積層フィルム４０６には、第１実施形態の積層フィルム５，６と同じものを採用することができる。また、第１実施形態の積層フィルム１１，１２と同じものを採用することも可能である。
As the
封止材４２０は、第１実施形態の封止材２０と同じく、主鎖骨格に芳香環を有するエポキシ樹脂の中に無機フィラーが分散した組成物を採用することができる。
As the sealing
本実施形態の光電変換装置４００は、以上のように構成されている。
The
以上のような第２実施形態から第５実施形態によって例示した電子デバイスであっても、高いガスバリア性を有する積層フィルムとともに、芳香環を導入し無機フィラーを混合させた封止材を用いて封止構造を構成しているため、高い封止性能を実現し、封止構造で封止される素子構造の性能の低下が少なく信頼性が高い電子デバイスとすることができる。 Even the electronic devices exemplified by the second to fifth embodiments as described above are sealed using a sealing material in which an aromatic ring is introduced and an inorganic filler is mixed together with a laminated film having a high gas barrier property. Since the stopper structure is configured, high sealing performance can be realized, and a highly reliable electronic device with little deterioration in the performance of the element structure sealed with the sealing structure can be obtained.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…有機ＥＬ装置（電子デバイス）、２…第１電極（一対の電極）、３…第２電極（一対の電極）、４…発光層、５…積層フィルム（第１の基板）、６…積層フィルム（第２の基板）、２０，１３０，２３０，３０７，４２０…封止材、１００…液晶表示装置（電子デバイス）、１０４…液晶層、１０７…画素電極（一対の電極）、１１４…共通電極（一対の電極）、２００…電気泳動表示装置（電子デバイス）、２０４…電気泳動層、２０７…画素電極（一対の電極）、２１５…共通電極（一対の電極）、２１２，２１３…電気泳動粒子、３００…電池セル（電子デバイス）、３０８…正極活物質層（一対の電極）、３０９…負極活物質層（一対の電極）、３１０…電解質層、４００…光電変換装置（電子デバイス）、４０２…第１電極（一対の電極）、４０３…第２電極（一対の電極）、４０４…光電変換層
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第１の基板の前記機能性素子が形成された面に対向する第２の基板と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間であって、前記機能性素子の周囲に少なくとも配置され、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせる封止材と、を有し、
前記第１の基板および前記第２の基板の少なくとも一方は、基材と、前記基材の少なくとも片方の表面上に形成された少なくとも１層の薄膜層とを備える積層フィルムであり、
前記薄膜層のうちの少なくとも１層が珪素、酸素及び炭素を含有しており、且つ、該層の膜厚方向における該層の表面からの距離と、珪素原子、酸素原子及び炭素原子の合計量に対する珪素原子の量の比率（珪素の原子比）、酸素原子の量の比率（酸素の原子比）及び炭素原子の量の比率（炭素の原子比）との関係をそれぞれ示す珪素分布曲線、酸素分布曲線及び炭素分布曲線において、下記条件（i）〜（iii）：
（i）炭素分布曲線が実質的に連続であること、
（ii）前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有すること、
（iii）前記炭素分布曲線における炭素の原子比の最大値及び最小値の差の絶対値が５ａｔ％以上であること、
を全て満たし、
前記封止材は、エポキシ樹脂を含む組成物であることを特徴とする電子デバイス。 A functional element provided on the first substrate;
A second substrate facing the surface of the first substrate on which the functional element is formed;
A sealing material disposed between the first substrate and the second substrate, at least around the functional element, and for bonding the first substrate and the second substrate; Have
At least one of the first substrate and the second substrate is a laminated film including a base material and at least one thin film layer formed on at least one surface of the base material,
At least one of the thin film layers contains silicon, oxygen and carbon, and the distance from the surface of the layer in the thickness direction of the layer and the total amount of silicon atoms, oxygen atoms and carbon atoms Distribution curve showing the relationship between the ratio of the amount of silicon atoms to silicon (the atomic ratio of silicon), the ratio of the amount of oxygen atoms (the atomic ratio of oxygen), and the ratio of the amount of carbon atoms (the atomic ratio of carbon), oxygen In the distribution curve and the carbon distribution curve, the following conditions (i) to (iii):
(I) the carbon distribution curve is substantially continuous;
(Ii) the carbon distribution curve has at least one extreme value;
(Iii) The absolute value of the difference between the maximum value and the minimum value of the atomic ratio of carbon in the carbon distribution curve is 5 at% or more,
Satisfy all
The said sealing material is a composition containing an epoxy resin, The electronic device characterized by the above-mentioned.
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