窒化シリコン膜の製造方法及び表示装置用フィルム
【課題】 ガスバリア性に優れる窒化シリコン膜を低温で形成することができる窒化シリコン膜の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法は、冷却可能な基材ホルダ４上にプラスチックフィルム１５が設置され、かつ、このプラスチックフィルム１５の上方に加熱可能なタングステンワイヤ６が設けられた真空槽２の内部を、減圧装置３により減圧して真空状態にする減圧工程と、減圧工程により減圧された真空槽２の内部に、シャワーヘッド５によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、ガス導入工程により真空槽２の内部に導入されたガスを、タングステンワイヤ６を加熱しつつタングステンワイヤ６により接触分解するガス分解工程と、ガス分解工程により得られるガスの分解種を、基材ホルダ４を冷却しつつプラスチックフィルム１５の表面に堆積させることにより、プラスチックフィルム１５の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを有する。
【解決手段】 本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法は、冷却可能な基材ホルダ４上にプラスチックフィルム１５が設置され、かつ、このプラスチックフィルム１５の上方に加熱可能なタングステンワイヤ６が設けられた真空槽２の内部を、減圧装置３により減圧して真空状態にする減圧工程と、減圧工程により減圧された真空槽２の内部に、シャワーヘッド５によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、ガス導入工程により真空槽２の内部に導入されたガスを、タングステンワイヤ６を加熱しつつタングステンワイヤ６により接触分解するガス分解工程と、ガス分解工程により得られるガスの分解種を、基材ホルダ４を冷却しつつプラスチックフィルム１５の表面に堆積させることにより、プラスチックフィルム１５の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に窒化シリコン膜を触媒ＣＶＤ法により形成する窒化シリコン膜の製造方法と、その窒化シリコン膜がプラスチックフィルムの表面に形成されてなる表示装置用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、液晶ディスプレイに比べて応答速度が速く薄型化も容易であり、需要の増大が見込まれている。このような有機ＥＬ素子を用いたディスプレイでは、表示面積に占める発光部分の割合（発光面積率）をできるだけ大きくすることにより、有機ＥＬ素子の輝度や印加電圧、印加電流を低く抑えて長寿命化を図ることができるので、発光面積率の増大が非常に重要である。その一方、これまでのアクティブ型有機ＥＬディスプレイでは、一つ一つの画素に対応してＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やキャパシタ等の回路が必要であるとともに、発光層の発光がそのようなデバイスの隙間を通過して視認される構造になっているので、表示面積中に実際に発光する領域を広く確保することが難しい。
【０００３】
これに対し、発光層をＴＦＴ上に設け、基板とは反対側から光を取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイも提案されている（非特許文献１参照）。トップエミッション方式では、発光層の発光をＴＦＴの陽極とは逆の方向から取り出すので、ＴＦＴやキャパシタ等が基板スペースの大半を占めても発光面積率が低下しない。一方、このようなトップエミッション方式では、光を取り出す方向に陰極部として電子注入層を設ける必要があり、この電子注入層としてディスプレイの前面側にＩＴＯ等の透明電極が形成されている。この透明電極には、表示画面としての機能が要求されるとともに、有機ＥＬ素子を保護する必要性からガスバリア性（水蒸気バリア、酸素バリア）に優れることが求められている。
【０００４】
ところで、ディスプレイ前面の透明板にガラスを用いれば高い透明性もガスバリア性も得られるが、その透明板を樹脂製とすることによって軽量化や成形性、量産性の向上等を図ることができる。ただし、樹脂単体では透明性やガスバリア性、その他耐久性等の有機ＥＬディスプレイに求められる性能すべてを満たすことが困難であるので、ガスバリア性等の特性が良好で樹脂製の透明板をコートしてその性能を補う薄膜が必須となる。ここで、ガスバリア性を有する薄膜が形成されたフィルムとしては種々のものが開発されているが（特許文献１、特許文献２参照）、それらのフィルムがトップエミッション方式で要求されるような高い透明性やガスバリア性を備えているとは必ずしも言い難い。そこで、フィルムの基材に高分子材料（プラスチックフィルム）を用いてこれにガスバリア性の高い窒化シリコン膜をコートし、フィルムのガスバリア性を向上させようとしても、高分子材料の耐熱温度以下でそのようなガスバリア性の高い膜を形成する技術が確立されていないのが現状である。
【特許文献１】特開平１１−７０１５２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０４１２号公報
【非特許文献１】河村正行著、「よくわかる有機ＥＬディスプレイ」、電波新聞社、２００３年４月１５日、ｐ．１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、ガスバリア性に優れる窒化シリコン膜を低温で形成することができる窒化シリコン膜の製造方法と、その窒化シリコン膜が表面に形成された表示装置用フィルムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法は、冷却可能なテーブル上に基材が設置され、かつ、この基材の上方に加熱可能な触媒体が設けられた真空槽の内部を、減圧手段により減圧して真空状態にする減圧工程と、減圧工程により減圧された真空槽の内部に、ガス導入手段によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、ガス導入工程により真空槽の内部に導入されたガスを、触媒体を加熱しつつこの触媒体により接触分解するガス分解工程と、ガス分解工程により得られるガスの分解種を、テーブルを冷却しつつ基材の表面に堆積させることにより、基材の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを包含している。
【０００７】
この製造方法によれば、成膜工程においてテーブルを冷却しつつガスの分解種を基材の表面に堆積させるので、基材を低温に保つことができる一方、ガス導入工程においてシランガス及びアンモニアガスに加えて水素ガスを導入することにより、そのような低温下でもガスバリア性、透明性、耐久性に優れる窒化シリコン膜を形成することができる。
【０００８】
このとき触媒体はタングステン線であることが望ましく、成膜は基材の温度を１５０℃以下としても可能であるので基材に熱可塑性のプラスチックフィルムを用いることができる。このようなプラスチックフィルムとしては、例えばポリエステルやポリカーボネート、ポリサルホン等が好適である。プラスチックフィルムは、予め揮発成分が１重量％以下となるように前処理されていることが望ましい。
【０００９】
また、このようにして得られる窒化シリコン膜は、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下というスペックを満たすこともでき、これを表示装置用フィルムに適用した場合には、表示装置用フィルムも同等のスペックを実現することができる。この表示装置用フィルムは、例えばトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられることにより、そのディスプレイ前面の透明板を樹脂化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法によれば、ガスバリア性に優れる窒化シリコン膜を低温で形成することができ、この窒化シリコン膜が表面に形成された表示装置用フィルムは、例えばトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられることによりそのディスプレイ前面の透明板を樹脂化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本形態で使用するＣａｔ−ＣＶＤ（触媒（Catalytic）ＣＶＤ）装置の概略を示す。このＣＶＤ装置１は、真空槽２と、減圧手段としての減圧装置３と、テーブルとしての基材ホルダ４と、ガス導入手段としてのシャワーヘッド５と、触媒体としてのタングステンワイヤ６とを備える。
【００１３】
減圧装置３は、ターボ分子ポンプ（拡散ポンプ）７及びロータリーポンプ（真空ポンプ）８により構成され、真空槽２の内部の空気を吸引して真空槽２を真空状態にする。
【００１４】
基材ホルダ４は、真空槽２の床面９に設置された基台１０と、その上部に設けられたステンレス製のプレート１１とを有する。プレート１１の上面１２は上方に凸となるようにわずかに湾曲し、プレート１０の内部には冷媒１３が流れる冷媒流路１４が形成されている。プレート１１の上面１２には、基材としてのプラスチックフィルム１５がおもり１６によりテンションがかかった状態で設置され、このプラスチックフィルム１５は冷媒流路１４を流れる冷媒１３により冷却されるようになっている。
【００１５】
シャワーヘッド５は、真空槽２の上面１７に基材ホルダ４の上方に位置するように設けられている。シャワーヘッド５からは後述のようにシラン（ＳｉＨ4）ガス、アンモニア（ＮＨ3）ガス、及び水素（Ｈ2）ガスが所定の流量で下方に向けて噴出され、真空槽２の内部に導入される。
【００１６】
タングステンワイヤ６は、基材ホルダ４の上方でシャワーヘッド５の下方に位置するように設けられ、図示を略す電源により電流が印加されて所定温度に加熱される。
【００１７】
本形態では、ＣＶＤ装置１によりプラスチックフィルム１５（ここでは厚さ２００μｍのポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース））の表面に窒化シリコン（ＳｉＮX）膜を形成して表示装置用のフィルムを製造するが、そのために、まず、基材ホルダ４上にプラスチックフィルム１５を設置し、真空槽２の内部を減圧装置３により減圧して１０-7Ｔｏｒｒのオーダーの真空状態にする（ステップ１（図２においてＳ．１と記載。以下同様））。
【００１８】
続いて、プレート１１に−２０℃の冷媒１３を循環させてプレート１１を−５℃まで冷却するとともに、上記電源によりタングステンワイヤ６に通電してこれを加熱した状態で、真空槽２の内部にシャワーヘッド５により原料ガスを供給する（ステップ２）。
【００１９】
真空槽２の内部に導入された原料ガスは、タングステンワイヤ６により接触分解され（ステップ３）、その分解種はプラスチックフィルム１５の表面全体に略一様に堆積した。これにより、プラスチックフィルム１５の表面には窒化シリコン膜１８が形成され、この窒化シリコン膜１８で表面がコートされたプラスチックフィルム１５は、そのまま、あるいはハードコート処理や反射防止コート処理等が施されて表示装置用フィルム１９となる（ステップ４）。
【００２０】
本形態に係るＣＶＤ装置１では、プレート１１を冷媒１３により冷却しつつ原料ガスの分解種をプラスチックフィルム１５の表面に堆積させるので、プラスチックフィルム１５を低温に保つことができ、堆積時間が３００秒を経過した時点におけるプラスチックフィルム１５の温度上昇は約１００℃（−５℃から９５℃程度に変化）であった。
【００２１】
一方、このような低温成膜にもかかわらず、得られた窒化シリコン膜１６の光学特性を分光光度計（株式会社日立製作所製、Ｕ４０００）により分析すると光線透過率と反射率との和が１００％となり、窒化シリコン膜１８は光を吸収せず透明であることが確認された。また、表示装置用フィルム１９全体としての光線透過率は９０％、水蒸気透過率は０．１ｇ／（ｍ2・日）以下と、いずれも良好な値を得た（光線透過率についてはハロゲンランプ光源（条件Ｃ光）を備える全自動ヘーズメータ（東京電色技術センター株式会社製、ＴＣ−Ｈ１１１ＤＰＫ）により測定し、水蒸気透過率についてはモコン法により測定した。）。
【００２２】
以下、より具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
実施例１は、シャワーヘッド５により水素ガスを導入する本願方法の有利性を水素ガスを導入しない比較例ａと対比することにより説明する実施例である。
［実施例Ａ］
実施例Ａでは、ＣＶＤ装置１においてシリコン基板（Ｓｉ基板）を設置し、このＳｉ基板の表面に表１の条件で窒化シリコン膜１８を形成した。このとき、タングステンワイヤ６とＳｉ基板との離間距離ＤCSは１００ｍｍと接近させたが、プレート１１を冷媒１３により積極的に冷却したので、Ｓｉ基板の温度を１００℃に抑えつつ窒化シリコン膜１８の形成時間を短縮することができた。その窒化シリコン膜１８について膜の形成速度及びＮ／Ｓｉ比を表す屈折率を測定するとともに、ＢＨＦエッチングレートを測定して緻密性を評価した。この測定結果を表２に示す。
【００２４】
そして、この窒化シリコン膜について１２１℃、２気圧の環境下に１時間晒す加湿試験（ＰＣＴ）を行い、加湿試験前後のフーリエ変換赤外吸収（ＦＴ−ＩＲ）スペクトルの変化を測定した。この測定結果を図３に２つの曲線ｆ1，ｆ2で示す。
［比較例ａ］
比較例ａでは、実施例Ａと同様にＣＶＤ装置１においてＳｉ基板を設置し、このＳｉ基板の表面に水素ガスを供給することなく窒化シリコン膜を形成した（他の条件については実施例Ａにおけると同様である。）。その窒化シリコン膜について、膜の形成速度、屈折率及びＢＨＦエッチングレートを測定した結果を表２に示す。
【００２５】
そして、この窒化シリコン膜について実施例Ｂと同様に加湿試験を行い、加湿試験前後のフーリエ変換赤外吸収スペクトルの変化を測定した。この測定結果を図３に２つの曲線ｆ3，ｆ4で示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
表２から明らかなように、実施例Ａでは、比較例ａよりも水素ガスを加えることにより比較例ａよりもゆっくりと窒化シリコン膜を形成することができ、このためか、ＢＨＦエッチングレートから判断される緻密性が増大された窒化シリコン膜を得ることができた。
【００２８】
また、図３から明らかなように、「Ｈ2なし」の比較例ｂでは加湿試験によりＳｉ−Ｏのピーク（１０５０ｃｍ-1）が増加してＳｉ−Ｎのピーク（８３０ｃｍ-1）が減少しており、ＳｉＮX膜が酸化したと考えられる。これに対し、「Ｈ2あり」の実施例Ｂでは加湿試験後もＳｉ−Ｏのピークはみられず、高いガスバリア性を有することがわかった。つまり、原料ガスに水素を加えることにより、１５０℃以下（実際には８０℃）という低温でありながらもガスバリア性の高い窒化シリコン膜を製造可能であることが判明した。
【実施例２】
【００２９】
実施例２では、基材温度を実施例１に比べて一層低下させた場合にも良好な窒化シリコン膜が形成できることを説明する実施例である。
［実施例Ｂ］
実施例Ｂでは、ＣＶＤ装置１においてＳｉ基板を設置し、このＳｉ基板の表面に表３の条件で窒化シリコン膜を形成した。この窒化シリコン膜の諸特性は表４に示すとおりである。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
表４から明らかなように、基材温度を低下させた場合にも同様に緻密性の優れた窒化シリコン膜が得られることが理解される。
【実施例３】
【００３２】
実施例３では、本願方法により製造した表示装置用フィルム１９（実施例Ｃ乃至実施例Ｆ）と、シャワーヘッド５による水素ガスの導入を行わずに製造した表示装置用フィルム（比較例ｃ乃至比較例ｆ）とについて、基材の材質及び窒化シリコン膜の膜厚を変化させて全光線透過率、ガスバリア性、表面反射率及びビッカース硬度を評価した。
［実施例Ｃ］
実施例Ｃでは、ＣＶＤ装置１において基材にポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率及び水分透過度を測定し、併せて株式会社ヤナコ計測製のガス透過測定装置により酸素透過度を測定した。また、分光光度計（株式会社日立製作所製、Ｕ４０００）により表面反射率を測定し、超微小硬度計（株式会社島津製作所製、ＤＵＨ２０００）によりビッカース硬度を測定し、可撓性についてはφ１０ｍｍ×１５０ｍｍの長棒に表示装置用フィルム１９を３回巻き、これを長棒から剥離させた後に表示装置用フィルム１９の表面にクラックがあるか否かで判断した。この実施例Ｃについての測定結果は表５に示す。
［実施例Ｄ］
実施例Ｄでは、実施例Ｃと同様にＣＶＤ装置１においてポリカーボネートを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［実施例Ｅ］
実施例Ｅでは、ＣＶＤ装置１においてポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［実施例Ｆ］
実施例Ｆでは、実施例Ｅと同様にＣＶＤ装置１においてポリエステルを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｃ］
比較例ｃでは、ＣＶＤ装置１において基材にポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態でシャワーヘッド５により水素ガスを供給することなく表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｄ］
比較例ｄでは、比較例ｃと同様にＣＶＤ装置１においてポリカーボネートを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｅ］
比較例ｅでは、ＣＶＤ装置１においてポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｆ］
比較例ｆでは、比較例ｅと同様にＣＶＤ装置１においてポリエステルを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
【００３３】
【表５】
表５から明らかなように、実施例Ｃ乃至実施例Ｆで得られた表示装置用フィルム１９はいずれも全光線透過率８０％以上（実際には８９％以上）、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下のスペックを満たし、比較例ｃ乃至比較例ｆで得られた表示装置用フィルムのいずれに対してもガスバリア性、透明性について顕著な優位性を示した。
【実施例４】
【００３４】
実施例４では、ＣＶＤ装置１に設置する前にプラスチックフィルム１５の揮発成分を予め前処理して所定割合以下に減じておいた場合（実施例Ｇ、実施例Ｈ）と、その前処理を行わない場合（実施例ｇ、実施例ｈ）とについて、各プラスチックフィルムを用いた有機ＥＬのサンプルパネルにおけるＥＬ素子の腐食を評価した。
［実施例Ｇ］
実施例Ｇでは、ポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を電子天秤で重量測定した後に１５０℃の真空恒温槽に６０分間入れて加熱乾燥処理し、この処理後の重量を再度電子天秤で測定して乾燥減量を算出し、揮発成分を１重量％以下に調整した。次いで、この基材に窒化シリコン膜１８を形成して表示装置用フィルム１９とし、図３に示すようにこれをＥＬ素子２０が配置されたガラス板２１上に接着剤２２により貼着してサンプル２３とし、このサンプル２３を６０℃、相対湿度９５％の恒温槽に５００時間投入した。恒温槽から取り出したサンプル２３のＥＬ素子２０の表面を観察し、ダークスポット（灰黒色に変色した部分）を観察して腐食の発生状況を調べた。この結果は表６に示す。
［実施例Ｈ］
実施例Ｈでは、実施例Ｇと同様にポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を加熱乾燥処理し、これを用いて表示装置用フィルム１９を製造しサンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
［比較例ｇ］
比較例ｇでは、ポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を加熱乾燥処理することなく用いて表示装置用フィルム１９を製造し、サンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
［比較例ｈ］
比較例ｈでは、ポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を加熱乾燥処理することなく用いて表示装置用フィルム１９を製造し、サンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
【００３５】
【表６】
表６から明らかなように、比較例ｇ及び比較例ｈではダークスポットが観察されたのに対し、実施例Ｇ及び実施例Ｈのように揮発成分が１重量％以下の場合にはダークスポットが観察されず、ＥＬ素子の耐食性を高めることができた。
【００３６】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば上記形態では基材をいずれも熱可塑性樹脂としたが、基材に熱硬化性樹脂を用いても勿論よく、このような場合には低温による成膜のため熱硬化性樹脂を変色させずに済む。上記形態で例示した以外にも、基材に適した樹脂材料としてはアクリル樹脂やポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、脂環式炭化水素系樹脂等がある。
【００３７】
また、基材としてのプラスチックフィルムは単層でもよいが、２種類以上の高分子フィルムからなる多層構造を有するものであってもかまわない。多層構造をなすための高分子フィルムとしては、上述した樹脂のいずれかを選択してもよいが、基材の裏面（成膜される面と反対側の面であって製品としては表面）に改質材料を被覆又はラミネートして、その裏面の性質を改質するものであってもよい。このような改質材料としては、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリオレフィン樹脂がある。
【００３８】
さらに、基材はキャスト法により成形したフィルム又はシートであることが好ましく、基材の中には熱安定剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００３９】
窒化シリコン膜が形成される基材の表面は、塵埃等が実質的に存しない環境（例えばクリーン度クラス１０００以下（望ましくは１００以下）の環境）で平滑が保たれたまま成膜に供される必要があるが、基材の裏面には用途に応じて上記ハードコートや反射防止コートが予め施されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、発明を実施するための最良の形態に係るＣａｔ−ＣＶＤ装置を示す説明図である。
【図２】図１の装置による窒化シリコン膜の製造方法を示す流れ図である。
【図３】実施例２におけるフーリエ変換赤外吸収スペクトルの変化を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は実施例３におけるサンプルを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＳ−Ｓ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ Ｃａｔ−ＣＶＤ装置
２ 真空槽
３ 減圧装置（減圧手段）
４ 基材ホルダ（テーブル）
５ シャワーヘッド（ガス導入手段）
６ タングステンワイヤ（タングステン線）
１５ プラスチックフィルム
１６ 窒化シリコン膜
１９ 表示装置用フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面に窒化シリコン膜を触媒ＣＶＤ法により形成する窒化シリコン膜の製造方法と、その窒化シリコン膜がプラスチックフィルムの表面に形成されてなる表示装置用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、液晶ディスプレイに比べて応答速度が速く薄型化も容易であり、需要の増大が見込まれている。このような有機ＥＬ素子を用いたディスプレイでは、表示面積に占める発光部分の割合（発光面積率）をできるだけ大きくすることにより、有機ＥＬ素子の輝度や印加電圧、印加電流を低く抑えて長寿命化を図ることができるので、発光面積率の増大が非常に重要である。その一方、これまでのアクティブ型有機ＥＬディスプレイでは、一つ一つの画素に対応してＴＦＴ（薄膜トランジスタ）やキャパシタ等の回路が必要であるとともに、発光層の発光がそのようなデバイスの隙間を通過して視認される構造になっているので、表示面積中に実際に発光する領域を広く確保することが難しい。
【０００３】
これに対し、発光層をＴＦＴ上に設け、基板とは反対側から光を取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイも提案されている（非特許文献１参照）。トップエミッション方式では、発光層の発光をＴＦＴの陽極とは逆の方向から取り出すので、ＴＦＴやキャパシタ等が基板スペースの大半を占めても発光面積率が低下しない。一方、このようなトップエミッション方式では、光を取り出す方向に陰極部として電子注入層を設ける必要があり、この電子注入層としてディスプレイの前面側にＩＴＯ等の透明電極が形成されている。この透明電極には、表示画面としての機能が要求されるとともに、有機ＥＬ素子を保護する必要性からガスバリア性（水蒸気バリア、酸素バリア）に優れることが求められている。
【０００４】
ところで、ディスプレイ前面の透明板にガラスを用いれば高い透明性もガスバリア性も得られるが、その透明板を樹脂製とすることによって軽量化や成形性、量産性の向上等を図ることができる。ただし、樹脂単体では透明性やガスバリア性、その他耐久性等の有機ＥＬディスプレイに求められる性能すべてを満たすことが困難であるので、ガスバリア性等の特性が良好で樹脂製の透明板をコートしてその性能を補う薄膜が必須となる。ここで、ガスバリア性を有する薄膜が形成されたフィルムとしては種々のものが開発されているが（特許文献１、特許文献２参照）、それらのフィルムがトップエミッション方式で要求されるような高い透明性やガスバリア性を備えているとは必ずしも言い難い。そこで、フィルムの基材に高分子材料（プラスチックフィルム）を用いてこれにガスバリア性の高い窒化シリコン膜をコートし、フィルムのガスバリア性を向上させようとしても、高分子材料の耐熱温度以下でそのようなガスバリア性の高い膜を形成する技術が確立されていないのが現状である。
【特許文献１】特開平１１−７０１５２号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０４１２号公報
【非特許文献１】河村正行著、「よくわかる有機ＥＬディスプレイ」、電波新聞社、２００３年４月１５日、ｐ．１３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、ガスバリア性に優れる窒化シリコン膜を低温で形成することができる窒化シリコン膜の製造方法と、その窒化シリコン膜が表面に形成された表示装置用フィルムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法は、冷却可能なテーブル上に基材が設置され、かつ、この基材の上方に加熱可能な触媒体が設けられた真空槽の内部を、減圧手段により減圧して真空状態にする減圧工程と、減圧工程により減圧された真空槽の内部に、ガス導入手段によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、ガス導入工程により真空槽の内部に導入されたガスを、触媒体を加熱しつつこの触媒体により接触分解するガス分解工程と、ガス分解工程により得られるガスの分解種を、テーブルを冷却しつつ基材の表面に堆積させることにより、基材の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを包含している。
【０００７】
この製造方法によれば、成膜工程においてテーブルを冷却しつつガスの分解種を基材の表面に堆積させるので、基材を低温に保つことができる一方、ガス導入工程においてシランガス及びアンモニアガスに加えて水素ガスを導入することにより、そのような低温下でもガスバリア性、透明性、耐久性に優れる窒化シリコン膜を形成することができる。
【０００８】
このとき触媒体はタングステン線であることが望ましく、成膜は基材の温度を１５０℃以下としても可能であるので基材に熱可塑性のプラスチックフィルムを用いることができる。このようなプラスチックフィルムとしては、例えばポリエステルやポリカーボネート、ポリサルホン等が好適である。プラスチックフィルムは、予め揮発成分が１重量％以下となるように前処理されていることが望ましい。
【０００９】
また、このようにして得られる窒化シリコン膜は、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下というスペックを満たすこともでき、これを表示装置用フィルムに適用した場合には、表示装置用フィルムも同等のスペックを実現することができる。この表示装置用フィルムは、例えばトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられることにより、そのディスプレイ前面の透明板を樹脂化することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る窒化シリコン膜の製造方法によれば、ガスバリア性に優れる窒化シリコン膜を低温で形成することができ、この窒化シリコン膜が表面に形成された表示装置用フィルムは、例えばトップエミッション方式の有機ＥＬディスプレイに用いられることによりそのディスプレイ前面の透明板を樹脂化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本形態で使用するＣａｔ−ＣＶＤ（触媒（Catalytic）ＣＶＤ）装置の概略を示す。このＣＶＤ装置１は、真空槽２と、減圧手段としての減圧装置３と、テーブルとしての基材ホルダ４と、ガス導入手段としてのシャワーヘッド５と、触媒体としてのタングステンワイヤ６とを備える。
【００１３】
減圧装置３は、ターボ分子ポンプ（拡散ポンプ）７及びロータリーポンプ（真空ポンプ）８により構成され、真空槽２の内部の空気を吸引して真空槽２を真空状態にする。
【００１４】
基材ホルダ４は、真空槽２の床面９に設置された基台１０と、その上部に設けられたステンレス製のプレート１１とを有する。プレート１１の上面１２は上方に凸となるようにわずかに湾曲し、プレート１０の内部には冷媒１３が流れる冷媒流路１４が形成されている。プレート１１の上面１２には、基材としてのプラスチックフィルム１５がおもり１６によりテンションがかかった状態で設置され、このプラスチックフィルム１５は冷媒流路１４を流れる冷媒１３により冷却されるようになっている。
【００１５】
シャワーヘッド５は、真空槽２の上面１７に基材ホルダ４の上方に位置するように設けられている。シャワーヘッド５からは後述のようにシラン（ＳｉＨ4）ガス、アンモニア（ＮＨ3）ガス、及び水素（Ｈ2）ガスが所定の流量で下方に向けて噴出され、真空槽２の内部に導入される。
【００１６】
タングステンワイヤ６は、基材ホルダ４の上方でシャワーヘッド５の下方に位置するように設けられ、図示を略す電源により電流が印加されて所定温度に加熱される。
【００１７】
本形態では、ＣＶＤ装置１によりプラスチックフィルム１５（ここでは厚さ２００μｍのポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース））の表面に窒化シリコン（ＳｉＮX）膜を形成して表示装置用のフィルムを製造するが、そのために、まず、基材ホルダ４上にプラスチックフィルム１５を設置し、真空槽２の内部を減圧装置３により減圧して１０-7Ｔｏｒｒのオーダーの真空状態にする（ステップ１（図２においてＳ．１と記載。以下同様））。
【００１８】
続いて、プレート１１に−２０℃の冷媒１３を循環させてプレート１１を−５℃まで冷却するとともに、上記電源によりタングステンワイヤ６に通電してこれを加熱した状態で、真空槽２の内部にシャワーヘッド５により原料ガスを供給する（ステップ２）。
【００１９】
真空槽２の内部に導入された原料ガスは、タングステンワイヤ６により接触分解され（ステップ３）、その分解種はプラスチックフィルム１５の表面全体に略一様に堆積した。これにより、プラスチックフィルム１５の表面には窒化シリコン膜１８が形成され、この窒化シリコン膜１８で表面がコートされたプラスチックフィルム１５は、そのまま、あるいはハードコート処理や反射防止コート処理等が施されて表示装置用フィルム１９となる（ステップ４）。
【００２０】
本形態に係るＣＶＤ装置１では、プレート１１を冷媒１３により冷却しつつ原料ガスの分解種をプラスチックフィルム１５の表面に堆積させるので、プラスチックフィルム１５を低温に保つことができ、堆積時間が３００秒を経過した時点におけるプラスチックフィルム１５の温度上昇は約１００℃（−５℃から９５℃程度に変化）であった。
【００２１】
一方、このような低温成膜にもかかわらず、得られた窒化シリコン膜１６の光学特性を分光光度計（株式会社日立製作所製、Ｕ４０００）により分析すると光線透過率と反射率との和が１００％となり、窒化シリコン膜１８は光を吸収せず透明であることが確認された。また、表示装置用フィルム１９全体としての光線透過率は９０％、水蒸気透過率は０．１ｇ／（ｍ2・日）以下と、いずれも良好な値を得た（光線透過率についてはハロゲンランプ光源（条件Ｃ光）を備える全自動ヘーズメータ（東京電色技術センター株式会社製、ＴＣ−Ｈ１１１ＤＰＫ）により測定し、水蒸気透過率についてはモコン法により測定した。）。
【００２２】
以下、より具体的な実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
実施例１は、シャワーヘッド５により水素ガスを導入する本願方法の有利性を水素ガスを導入しない比較例ａと対比することにより説明する実施例である。
［実施例Ａ］
実施例Ａでは、ＣＶＤ装置１においてシリコン基板（Ｓｉ基板）を設置し、このＳｉ基板の表面に表１の条件で窒化シリコン膜１８を形成した。このとき、タングステンワイヤ６とＳｉ基板との離間距離ＤCSは１００ｍｍと接近させたが、プレート１１を冷媒１３により積極的に冷却したので、Ｓｉ基板の温度を１００℃に抑えつつ窒化シリコン膜１８の形成時間を短縮することができた。その窒化シリコン膜１８について膜の形成速度及びＮ／Ｓｉ比を表す屈折率を測定するとともに、ＢＨＦエッチングレートを測定して緻密性を評価した。この測定結果を表２に示す。
【００２４】
そして、この窒化シリコン膜について１２１℃、２気圧の環境下に１時間晒す加湿試験（ＰＣＴ）を行い、加湿試験前後のフーリエ変換赤外吸収（ＦＴ−ＩＲ）スペクトルの変化を測定した。この測定結果を図３に２つの曲線ｆ1，ｆ2で示す。
［比較例ａ］
比較例ａでは、実施例Ａと同様にＣＶＤ装置１においてＳｉ基板を設置し、このＳｉ基板の表面に水素ガスを供給することなく窒化シリコン膜を形成した（他の条件については実施例Ａにおけると同様である。）。その窒化シリコン膜について、膜の形成速度、屈折率及びＢＨＦエッチングレートを測定した結果を表２に示す。
【００２５】
そして、この窒化シリコン膜について実施例Ｂと同様に加湿試験を行い、加湿試験前後のフーリエ変換赤外吸収スペクトルの変化を測定した。この測定結果を図３に２つの曲線ｆ3，ｆ4で示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
表２から明らかなように、実施例Ａでは、比較例ａよりも水素ガスを加えることにより比較例ａよりもゆっくりと窒化シリコン膜を形成することができ、このためか、ＢＨＦエッチングレートから判断される緻密性が増大された窒化シリコン膜を得ることができた。
【００２８】
また、図３から明らかなように、「Ｈ2なし」の比較例ｂでは加湿試験によりＳｉ−Ｏのピーク（１０５０ｃｍ-1）が増加してＳｉ−Ｎのピーク（８３０ｃｍ-1）が減少しており、ＳｉＮX膜が酸化したと考えられる。これに対し、「Ｈ2あり」の実施例Ｂでは加湿試験後もＳｉ−Ｏのピークはみられず、高いガスバリア性を有することがわかった。つまり、原料ガスに水素を加えることにより、１５０℃以下（実際には８０℃）という低温でありながらもガスバリア性の高い窒化シリコン膜を製造可能であることが判明した。
【実施例２】
【００２９】
実施例２では、基材温度を実施例１に比べて一層低下させた場合にも良好な窒化シリコン膜が形成できることを説明する実施例である。
［実施例Ｂ］
実施例Ｂでは、ＣＶＤ装置１においてＳｉ基板を設置し、このＳｉ基板の表面に表３の条件で窒化シリコン膜を形成した。この窒化シリコン膜の諸特性は表４に示すとおりである。
【００３０】
【表３】
【００３１】
【表４】
表４から明らかなように、基材温度を低下させた場合にも同様に緻密性の優れた窒化シリコン膜が得られることが理解される。
【実施例３】
【００３２】
実施例３では、本願方法により製造した表示装置用フィルム１９（実施例Ｃ乃至実施例Ｆ）と、シャワーヘッド５による水素ガスの導入を行わずに製造した表示装置用フィルム（比較例ｃ乃至比較例ｆ）とについて、基材の材質及び窒化シリコン膜の膜厚を変化させて全光線透過率、ガスバリア性、表面反射率及びビッカース硬度を評価した。
［実施例Ｃ］
実施例Ｃでは、ＣＶＤ装置１において基材にポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率及び水分透過度を測定し、併せて株式会社ヤナコ計測製のガス透過測定装置により酸素透過度を測定した。また、分光光度計（株式会社日立製作所製、Ｕ４０００）により表面反射率を測定し、超微小硬度計（株式会社島津製作所製、ＤＵＨ２０００）によりビッカース硬度を測定し、可撓性についてはφ１０ｍｍ×１５０ｍｍの長棒に表示装置用フィルム１９を３回巻き、これを長棒から剥離させた後に表示装置用フィルム１９の表面にクラックがあるか否かで判断した。この実施例Ｃについての測定結果は表５に示す。
［実施例Ｄ］
実施例Ｄでは、実施例Ｃと同様にＣＶＤ装置１においてポリカーボネートを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［実施例Ｅ］
実施例Ｅでは、ＣＶＤ装置１においてポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［実施例Ｆ］
実施例Ｆでは、実施例Ｅと同様にＣＶＤ装置１においてポリエステルを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜１８を形成した。これにより得られた表示装置用フィルム１９の全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｃ］
比較例ｃでは、ＣＶＤ装置１において基材にポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態でシャワーヘッド５により水素ガスを供給することなく表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｄ］
比較例ｄでは、比較例ｃと同様にＣＶＤ装置１においてポリカーボネートを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｅ］
比較例ｅでは、ＣＶＤ装置１においてポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚５０ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
［比較例ｆ］
比較例ｆでは、比較例ｅと同様にＣＶＤ装置１においてポリエステルを使用し、その温度を１００℃に抑制した状態で表面に膜厚１００ｎｍの窒化シリコン膜を形成した。これにより得られた表示装置用フィルムの全光線透過率等の測定方法は実施例Ｃと同様であり、測定結果は表５に示す。
【００３３】
【表５】
表５から明らかなように、実施例Ｃ乃至実施例Ｆで得られた表示装置用フィルム１９はいずれも全光線透過率８０％以上（実際には８９％以上）、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下のスペックを満たし、比較例ｃ乃至比較例ｆで得られた表示装置用フィルムのいずれに対してもガスバリア性、透明性について顕著な優位性を示した。
【実施例４】
【００３４】
実施例４では、ＣＶＤ装置１に設置する前にプラスチックフィルム１５の揮発成分を予め前処理して所定割合以下に減じておいた場合（実施例Ｇ、実施例Ｈ）と、その前処理を行わない場合（実施例ｇ、実施例ｈ）とについて、各プラスチックフィルムを用いた有機ＥＬのサンプルパネルにおけるＥＬ素子の腐食を評価した。
［実施例Ｇ］
実施例Ｇでは、ポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を電子天秤で重量測定した後に１５０℃の真空恒温槽に６０分間入れて加熱乾燥処理し、この処理後の重量を再度電子天秤で測定して乾燥減量を算出し、揮発成分を１重量％以下に調整した。次いで、この基材に窒化シリコン膜１８を形成して表示装置用フィルム１９とし、図３に示すようにこれをＥＬ素子２０が配置されたガラス板２１上に接着剤２２により貼着してサンプル２３とし、このサンプル２３を６０℃、相対湿度９５％の恒温槽に５００時間投入した。恒温槽から取り出したサンプル２３のＥＬ素子２０の表面を観察し、ダークスポット（灰黒色に変色した部分）を観察して腐食の発生状況を調べた。この結果は表６に示す。
［実施例Ｈ］
実施例Ｈでは、実施例Ｇと同様にポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を加熱乾燥処理し、これを用いて表示装置用フィルム１９を製造しサンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
［比較例ｇ］
比較例ｇでは、ポリカーボネート（帝人化成株式会社製、ピュアエース）を加熱乾燥処理することなく用いて表示装置用フィルム１９を製造し、サンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
［比較例ｈ］
比較例ｈでは、ポリエステル（東洋紡績株式会社製、コスモシャイン）を加熱乾燥処理することなく用いて表示装置用フィルム１９を製造し、サンプル２３を作製した。サンプル２３の観察結果は表６に示す。
【００３５】
【表６】
表６から明らかなように、比較例ｇ及び比較例ｈではダークスポットが観察されたのに対し、実施例Ｇ及び実施例Ｈのように揮発成分が１重量％以下の場合にはダークスポットが観察されず、ＥＬ素子の耐食性を高めることができた。
【００３６】
なお、本発明は上述した形態に限られるものではなく、例えば上記形態では基材をいずれも熱可塑性樹脂としたが、基材に熱硬化性樹脂を用いても勿論よく、このような場合には低温による成膜のため熱硬化性樹脂を変色させずに済む。上記形態で例示した以外にも、基材に適した樹脂材料としてはアクリル樹脂やポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、脂環式炭化水素系樹脂等がある。
【００３７】
また、基材としてのプラスチックフィルムは単層でもよいが、２種類以上の高分子フィルムからなる多層構造を有するものであってもかまわない。多層構造をなすための高分子フィルムとしては、上述した樹脂のいずれかを選択してもよいが、基材の裏面（成膜される面と反対側の面であって製品としては表面）に改質材料を被覆又はラミネートして、その裏面の性質を改質するものであってもよい。このような改質材料としては、例えばアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリオレフィン樹脂がある。
【００３８】
さらに、基材はキャスト法により成形したフィルム又はシートであることが好ましく、基材の中には熱安定剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【００３９】
窒化シリコン膜が形成される基材の表面は、塵埃等が実質的に存しない環境（例えばクリーン度クラス１０００以下（望ましくは１００以下）の環境）で平滑が保たれたまま成膜に供される必要があるが、基材の裏面には用途に応じて上記ハードコートや反射防止コートが予め施されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は、発明を実施するための最良の形態に係るＣａｔ−ＣＶＤ装置を示す説明図である。
【図２】図１の装置による窒化シリコン膜の製造方法を示す流れ図である。
【図３】実施例２におけるフーリエ変換赤外吸収スペクトルの変化を示す説明図である。
【図４】（Ａ）は実施例３におけるサンプルを示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＳ−Ｓ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ Ｃａｔ−ＣＶＤ装置
２ 真空槽
３ 減圧装置（減圧手段）
４ 基材ホルダ（テーブル）
５ シャワーヘッド（ガス導入手段）
６ タングステンワイヤ（タングステン線）
１５ プラスチックフィルム
１６ 窒化シリコン膜
１９ 表示装置用フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に触媒ＣＶＤ法により窒化シリコン膜を形成する窒化シリコン膜の製造方法であって、
冷却可能なテーブル上に基材が設置され、かつ、該基材の上方に加熱可能な触媒体が設けられた真空槽の内部を、減圧手段により減圧して真空状態にする減圧工程と、
該減圧工程により減圧された真空槽の内部に、ガス導入手段によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、
該ガス導入工程により前記真空槽の内部に導入されたガスを、前記触媒体を加熱しつつ該触媒体により接触分解するガス分解工程と、
該ガス分解工程により得られる前記ガスの分解種を、前記テーブルを冷却しつつ前記基材の表面に堆積させることにより、該基材の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを有することを特徴とする窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項２】
前記触媒体がタングステン線であることを特徴とする請求項１に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項３】
前記基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項４】
前記基材の揮発成分が１重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の窒化シリコン膜の形成方法。
【請求項５】
前記プラスチックフィルムがポリエステル、ポリカーボネート又はポリサルホンであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項６】
前記成膜工程において、前記テーブルの冷却により前記基材の温度を１５０℃以下に保つことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項７】
前記窒化シリコン膜が、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下の特性を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項８】
透明なプラスチックフィルムの表面に窒化シリコン膜が形成されてなり、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下の特性を具備することを特徴とする表示装置用フィルム。
【請求項９】
前記プラスチックフィルムがポリエステル、ポリカーボネート又はポリサルホンであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置用フィルム。
【請求項１】
基材の表面に触媒ＣＶＤ法により窒化シリコン膜を形成する窒化シリコン膜の製造方法であって、
冷却可能なテーブル上に基材が設置され、かつ、該基材の上方に加熱可能な触媒体が設けられた真空槽の内部を、減圧手段により減圧して真空状態にする減圧工程と、
該減圧工程により減圧された真空槽の内部に、ガス導入手段によりシランガス、アンモニアガス及び水素ガスを導入するガス導入工程と、
該ガス導入工程により前記真空槽の内部に導入されたガスを、前記触媒体を加熱しつつ該触媒体により接触分解するガス分解工程と、
該ガス分解工程により得られる前記ガスの分解種を、前記テーブルを冷却しつつ前記基材の表面に堆積させることにより、該基材の表面に窒化シリコン膜を形成する成膜工程とを有することを特徴とする窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項２】
前記触媒体がタングステン線であることを特徴とする請求項１に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項３】
前記基材がプラスチックフィルムであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項４】
前記基材の揮発成分が１重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の窒化シリコン膜の形成方法。
【請求項５】
前記プラスチックフィルムがポリエステル、ポリカーボネート又はポリサルホンであることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項６】
前記成膜工程において、前記テーブルの冷却により前記基材の温度を１５０℃以下に保つことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項７】
前記窒化シリコン膜が、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下の特性を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の窒化シリコン膜の製造方法。
【請求項８】
透明なプラスチックフィルムの表面に窒化シリコン膜が形成されてなり、全光線透過率８０％以上、水分透過度０．１ｇ／（ｍ2・日）以下、及び、酸素透過度０．０１ｃｃ／（ｍ2・日）以下の特性を具備することを特徴とする表示装置用フィルム。
【請求項９】
前記プラスチックフィルムがポリエステル、ポリカーボネート又はポリサルホンであることを特徴とする請求項８に記載の表示装置用フィルム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−５７１２１（Ｐ２００６−５７１２１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３８０９０（Ｐ２００４−２３８０９０）
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【出願人】（５９１０４０２３６）石川県 (70)
【出願人】（０００１４７７７４）株式会社石川製作所 (36)
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１８日（２００４．８．１８）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【出願人】（５９１０４０２３６）石川県 (70)
【出願人】（０００１４７７７４）株式会社石川製作所 (36)
【出願人】（５０３３６０１１５）独立行政法人科学技術振興機構 (1,734)
【Ｆターム（参考）】
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