JP2005111702A - ガスバリア性基材とディスプレイ用基板および有機ｅｌディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】高いガスバリア性を有するとともに、表面の平坦性が良好であるガスバリア性基材と、このガスバリア性基材を用いたディスプレイ用基板、このディスプレイ用基板を用いた有機ＥＬディスプレイを提供する。
【解決手段】ガスバリア性基材を、透明プラスチック基材と、この透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に設けられた平坦化層と、平坦化層と透明プラスチック基材との間および／または平坦化層上に設けられた透明無機化合物層と、を備えるものとし、ディスプレイ用基板は、上記のガスバリア性基材上に透明導電層を備えるものとし、有機ＥＬディスプレイは、透明導電層がパターン化されてなる透明電極層である上記のディスプレイ用基板と、透明電極層上に設けられた有機ＥＬ発光素子形成層と、有機ＥＬ発光素子形成層上に設けられた対向電極と、を備えるものとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バリア性が極めて高いガスバリア性基材と、このガスバリア性基材を用いたディスプレイ用基板と、このディスプレイ用基板を用いた有機ＥＬディスプレイに関する。

従来、ディスプレイ用素子の支持基板としてガラス基板を用いたものが知られている。しかし、ガラス基板は重く、硬く、割れ易いという欠点を有している。そこで、近年、ガラス基板に代わるものとして、プラスチック基板が提案されている。
しかしながら、プラスチック基板は軽く、フレキシブルで割れ難いという利点を有する反面、ガラス基板に比べてガスバリア性が悪く、長時間ディスプレイ素子の性能を維持することが困難である。特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）の発光素子は、水分や酸素に触れると発光劣化が生じるという問題がある。また、プラスチック基材上にガスバリア層を形成したプラスチック基板では、プラスチック基材の平坦性が不十分な場合、ピンホールや突起等が存在してガスバリア性の低下を来たし、結果として、有機ＥＬディスプレイにダークスポットが発生すると考えられている。

従来、樹脂基板にガスバリア性、平坦性を付与するために、次のような提案がなされている。例えば、特許文献１は、高分子樹脂組成物からなる基材上に無機蒸着層を第１層として設け、次いで、（ａ）１種類以上のアルコキシドおよび／またはその加水分解物または（ｂ）塩化スズのいずれかを含む水溶液、あるいは、水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性皮膜を第２層として積層することにより、高いガスバリア性を付与している。
また、特許文献２は、高分子樹脂組成物からなる基材上に無機蒸着層を第１層として設け、次いで、１種類以上のアルコキシドあるいはその加水分解物と、分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物との混合溶液を主剤とするコーティング剤を塗布し、加熱乾燥してなるガスバリア性皮膜を第２層として積層することにより、高いガスバリア性を付与している。

また、特許文献３は、脂環式炭化水素骨格ビス（メタ）アクリレート、メルカプト化合物、単官能（メタ）アクリレートを含有した耐熱性や機械的強度、特に耐衝撃性に優れた基材に、ＳｉＯ₂からなる無機蒸着層を設けることにより、高いガスバリア性を発現している。
また、平坦性に関し、特許文献４は、基板表面上に第１のパッシベーション膜を形成し、この膜上に感光性有機高分子膜を形成してパターニングを行う工程と、パターニングした感光性有機高分子膜をマスクとして第１のパッシベーション膜のパターニングを行い、上記の感光性有機高分子膜を第２のパッシベーション膜とすることにより、上層パッシベーション膜と下層パッシベーション膜との密着性を高めた、ピンホールやクラック等のないパッシベーション膜を得ている。

また、特許文献５は、光硬化能、熱硬化能を有する絶縁層をパターン状に基板上に形成する際に、絶縁樹脂溶液の塗布、乾燥後に、絶縁層に対して残存溶剤の濃度勾配を減少させる処理を施して、絶縁層の断面方向の残存溶剤の濃度勾配を減少させた後、絶縁層光硬化、現像、熱硬化することにより、表面を平滑化させた絶縁層を可能としている。
また、特許文献６は、基板の材料の加工工程でのバリアー層の破損により、基板のバリアー性の低下を来たさないように、ガスバリアー層としての金属酸化膜上に、ある程度の硬度を備え付着性の良い硬質な有機硬化膜を設けた透明導電性フィルムを開示している。
特開平７−１６４５９１号公報 特開平７−２６８１１５号公報 特開平１１−２２２５０８号公報 特公平６−５２７３２号公報 特開平６−２３６８７１号公報 特開平８−１６５３６８号公報

しかしながら、特許文献１、特許文献２は、用途が食品、医薬品等の包装分野に限られており、ガスバリア性も水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）が０．３ｇ／ｍ²／ｄａｙ程度、酸素透過率（ＯＴＲ）が０．５ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ程度であり、コーティング剤に熱硬化性樹脂を使用している。また、特許文献３では、ディスプレイ分野、特に液晶表示パネルに用途分野を有し、基材上にＳｉＯ₂からなる無機蒸着層を設けることによりガスバリア性を発現しているが、そのＯＴＲが１．０ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ程度にとどまり、有機ＥＬ等の発光素子の劣化を防ぐ防湿性としては十分とは言い難い。さらに、上記各特許文献１〜３は、平坦性に関して言及していない。

また、特許文献４は、第１のパッシベーション膜を形成し、その膜上に感光性有機高分子膜を設け密着性を向上させるものであり、特許文献５は、表面を平滑化させた絶縁層を開示しているものの、いずれの特許文献も具体的なガスバリア性、平坦性には言及していない。また、特許文献６は、用途がＥＬ素子、ＬＣＤ素子等のエレクトロニクス素子用フィルムであるものの、具体的なガスバリア性の記述はなく、平坦性にも言及していない。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、高いガスバリア性を有するとともに、表面の平坦性が良好であるガスバリア性基材と、このガスバリア性基材を用いたディスプレイ用基板、このディスプレイ用基板を用いた有機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。

本発明者は、高度なガスバリア性を有するガスバリア性基材について鋭意検討したところ、特に透明樹脂基板を支持基板として採用したガスバリア性基材の不十分なガスバリア性の原因には、次の点が考えられることに着目した。すなわち、一般に透明樹脂基板等の高分子の表面は、Ｒａ（平均粗さ）が６ｎｍを超え、Ｐ−Ｖ（最大高低差）が６０ｎｍを超え、所々に５００ｎｍ（０．５μｍ）程度の高さの突起が生じており、微視的にみれば荒れた状態になっている。このような樹脂基板上に膜厚が１００ｎｍ程度の透明無機化合物の薄膜をガスバリア層として形成した場合、樹脂基板表面に存在する突起によりガスバリア層にピンホールが発生し、それによりガスバリア性が劣化する点に着目した。

すなわち、上記のような目的を達成するために、本発明のガスバリア性基材は、透明プラスチック基材と、該透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に設けられた平坦化層と、該平坦化層と前記透明プラスチック基材との間および／または前記平坦化層上に設けられた透明無機化合物層とを備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記平坦化層が存在する側の最表面は、平均粗さＲａが６ｎｍ以下、最大高低差Ｐ−Ｖが６０ｎｍ以下の平坦性を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記平坦化層と前記透明無機化合物層との積層が２以上繰り返し存在するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記平坦化層は感光性樹脂を硬化したものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、最表面に存在する前記平坦化層はドライコーティングおよびウエットコーティングのいずれかにより形成したものであるような構成とした。

本発明の他の態様として、前記平坦化層は厚みが０．００５〜２０μｍの範囲内にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明無機化合物層は無機酸化膜、無機酸化窒化膜、無機炭化酸化膜、無機炭化窒化酸化膜、無機窒化膜、金属膜から選択される少なくとも１種の膜を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明無機化合物層はイオンプレーティング法、スパッタリング法、および、プラズマ化学気相成長法のいずれかにより形成したものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明無機化合物層は、無機物が珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムから選択される少なくとも１種であるような構成とした。

本発明の他の態様として、前記透明無機化合物層は、厚みが５〜５００ｎｍの範囲内にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に前記平坦化層と前記透明無機化合物層とを備え、前記透明プラスチック基材の他の面に応力緩和層を備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であるような構成とした。
本発明のディスプレイ用基板は、上述のガスバリア性基材と、該ガスバリア性基材上に設けられた透明導電層と、を備えるような構成とした。
本発明の有機ＥＬディスプレイは、前記透明導電層がパターン化されてなる透明電極層である上記のディスプレイ用基板と、前記透明電極層上に設けられた有機ＥＬ発光素子形成層と、該有機ＥＬ発光素子形成層上に設けられた対向電極と、を備えるような構成とした。

本発明によれば、ガスバリア性基材は、透明プラスチック基材と、この透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に設けられた平坦化層と、平坦化層と透明プラスチック基材との間および／または平坦化層上に設けられた透明無機化合物層とを備えるので、平坦化層により、突起等が存在する透明プラスチック基材の粗面が平坦化され、あるいは、透明プラスチック基材に存在する突起により透明無機化合物層に生じた凹凸やピンホールが埋められて平坦化されて、ガスバリア性低下が阻止され高いガスバリア性を具備したものとなり、また、ガスバリア性基材の最表面は平坦性に優れたものとなる。そして、このガスバリア性基材上に透明導電層を備えた構成の本発明のディスプレイ用基板は、透明導電層が均一な厚みを有することが可能で、また、透明導電層が微細なパターンであっても、欠損等の欠陥が極めて少ないものとなる。さらに、本発明の有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ発光素子形成層の高温下でのプロセス工程を経ても本発明のガスバリア性基材が高いガスバリア性を維持するので、ダークスポットの発生が抑制されたものとなる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
ガスバリア性基材
図１は本発明のガスバリア性基材の一実施形態を示す概略断面図である。図１において、ガスバリア性基材１は、透明プラスチック基材２の一方の面に透明無機化合物層３と平坦化層４がこの順に積層されて設けられたものである。
図２は本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。図２において、ガスバリア性基材１１は、透明プラスチック基材１２の一方の面に平坦化層１４と透明無機化合物層１５がこの順に積層されて設けられたものである。

図３は本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。図３において、ガスバリア性基材２１は、透明プラスチック基材２２の一方の面に透明無機化合物層２３と平坦化層２４と透明無機化合物層２５がこの順に積層されて設けられたものである。このように、平坦化層２４を介して２層の透明無機化合物層２３，２５を備えることにより、ガスバリア性を更に向上させることができる。
図４は本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。図４において、ガスバリア性基材３１は、透明プラスチック基材３２の一方の面に透明無機化合物層３３と平坦化層３４と透明無機化合物層３５がこの順に積層されて設けられ、透明プラスチック基材３２の他方の面に透明無機化合物層３６が設けられたものである。このように平坦化層３４を設けていない透明プラスチック基材３２の面にも透明無機化合物層３６を設けることにより、片面だけに透明無機化合物層を設けた際に発生する応力を相殺、あるいは、緩和して、ガスバリア性基材のそりを防止することができる。すなわち、透明無機化合物層３６は応力緩和層としての作用をなす。また、同時に、透明プラスチック基材３２から発生するガスがガスバリア性基材の外部に放出されるのを防止することができる。

図５は本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。図５において、ガスバリア性基材４１は、透明プラスチック基材４２の一方の面に平坦化層４４と透明無機化合物層４５とがこの順に２回以上繰り返して積層（図示例では２回の繰り返し）されて設けられている。このように平坦化層４４と透明無機化合物層４５とを複数積層することにより、さらにガスバリア性を向上させることができる。また、平坦化層４４と透明無機化合物層４５の積層順序を逆にして２回以上繰り返して積層したものであってもよい。平坦化層４４と透明無機化合物層４５との積層の繰り返し回数は、得られるガスバリア性と製造効率等を考慮して設定することができ、例えば、２〜２０回、好ましくは２〜１０回の範囲で設定することができる。

尚、上述の本発明のガスバリア性基材１，１１，２１，３１，４１では、透明プラスチック基材の平坦化層が設けられていない面側にも、上述の平坦化層と透明無機化合物層から構成される積層を有し、表裏対称の構造を有するものであってもよい。
上述のような本発明のガスバリア性基材は、平坦化層が存在する側の最表面における平均粗さＲａが６ｎｍ以下、最大高低差Ｐ−Ｖが６０ｎｍ以下の平坦性を有するものとなる。平均粗さＲａは測定範囲における平均値であり、最大高低差Ｐ−Ｖは測定範囲における最大粗さと最小粗さの差を意味する。本発明では、表面粗さはセイコーインスツルメンツ（株）製 Ｎａｎｏｐｉｃｓを用いて、スキャン範囲２０μｍ、スキャン速度９０秒／frameの条件で測定する。

次に、上述の本発明のガスバリア性基材の各構成部材について説明する。
（透明プラスチック基材）
本発明のガスバリア性基材を構成する透明プラスチック基材は、線膨張係数が８０ｐｐｍ以下、好ましくは４０〜７０ｐｐｍ程度で、かつ、全光線透過率が８５％以上、好ましくは８５〜９５％程度である透明樹脂材料を使用することができる。本明細書中における線膨張係数とは、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍのサンプルを用い、長さ方向に一定荷重（２ｇ）をかけ、２５℃から２００℃まで昇温速度５℃／分で温度上昇させたときの寸法変動量をいう。透明プラスチック基材２の線膨張係数が８０ｐｐｍを超えると、２００℃程度の温度に曝される工程においてガスバリア性基材の寸法が安定せず、熱膨張および収縮に伴ってガスバリア性能が劣化するので好ましくない。

透明プラスチック基材に使用する上記の透明樹脂材料としては、例えば、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、各種ナイロン（商品名）等のポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエーテルスルフォン系樹脂等を挙げることができる。
また、（メタ）アクリレート樹脂としては、シクロアルキル骨格を有した極性高分子が用いられることが好ましく、具体的には、シクロアルキル骨格を有したアクリレート化合物もしくはメタアクリレート化合物およびその誘導体等を挙げることができる。好ましくは、上述の特許文献３に示されるシクロアルキル骨格を有した（メタ）アクリレート化合物（本明細書において、アクリレート化合物もしくはメタアクリレート化合物を意味する）およびその誘導体を含む樹脂組成物を挙げることができる。

さらに、機械的強度、光学的特性、耐熱性、ＥＬ製造プロセス工程耐性等の点から、ポリエーテルスルフォン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、メタアクリレート樹脂等が好ましい。例えば、（メタ）アクリル酸メチル単独重合体または、（メタ）アクリル酸メチルと他の共重合可能なビニル基をもつ単量体の混合物を重合して得られる共重合体が挙げられる（本明細書において（メタ）アクリルとは、アクリルまたはメタアクリルを意味する）。共重合可能な単量体としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート等のアクリル酸エステル類、エチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル類、アクリロニトリル、スチレン等のビニル化合物、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物、シクロヘキシルマレイミド、フェニルマレイミド等のマレイミド化合物等が挙げられる。これらの樹脂は、紫外線（ＵＶ）照射により硬化することができる。

透明プラスチック基材は、上述のような透明樹脂材料を使用し、押し出し法、キャスト成型法、Ｔダイ法、切削法、インフレーション法、その他の成膜化法を用いて形成することができる。また、２種以上の透明樹脂材料を使用し、多層共押し出しで成膜化する方法、成膜化する前に２種以上の透明樹脂材料を混合して成膜化する方法等を用いて形成することができる。透明プラスチック基材は実質的に無定形で配向していない未延伸のフィルムであってよく、また、延伸する場合は、未延伸の基材フィルムを一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、基材フィルムの流れ（縦軸）方向、または基材フィルムの流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより透明プラスチック基材２を得ることができる。さらに、上記の各種樹脂のフィルム、あるいはシートを貼り合せて透明プラスチック基材としてもよい。

透明プラスチック基材の厚みは、１０〜５００μｍ、好ましくは５０〜４００μｍ、より好ましくは１００〜３００μｍの範囲で設定することが望ましい。厚みが５００μｍを超えると、後加工の工程が進むにつれ、ガラス同様に耐熱性が劣るため、巻き取り時に巻き取れない等の不都合によりガスバリア性の低下を生じるので好ましくない。また、厚みが１０μｍ未満であると、無機透明化合物層や平坦化層の成膜の前後の工程での機械適性が悪く、ガスバリア性の低下を生じる。
透明プラスチック基材は、上述の透明樹脂材料の１種または２種以上を使用し、成膜化に際して、例えば、フィルムの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離型性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で種々のプラスチック配合剤、改良用樹脂や添加剤を添加することができ、その添加量としては、微量から数十重量％まで、目的に応じて適宜設定することができる。上記の添加剤として一般的なものは、例えば、滑剤、架橋剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、充填剤、補強剤、帯電防止剤、顔料等を挙げることができる。

（透明無機化合物層）
本発明のガスバリア性基材を構成する無機透明化合物層は、ガスバリア性基材における水蒸気の透過や酸素の透過を遮断するためのガスバリア層として機能する。
無機透明化合物層は、無機酸化膜、無機酸化窒化膜、無機炭化酸化膜、無機炭化窒化酸化膜、無機窒化膜、金属膜から選択される少なくとも１種の膜であることが好ましい。また、無機透明化合物層を構成する無機物は、珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムから選択される少なくとも１種であることが好ましい。

無機透明化合物層として無機酸化膜を用いる場合、例えば、珪素酸化膜、アルミニウム酸化膜、マグネシウム酸化膜、チタン酸化膜、スズ酸化膜、インジウム合金酸化膜等を使用することができる。また、無機酸化窒化膜を用いる場合、例えば、珪素酸化窒化膜、アルミニウム酸化窒化膜、マグネシウム酸化窒化膜、チタン酸化窒化膜、スズ酸化窒化膜、インジウム合金酸化窒化膜等を使用することができる。また、炭化酸化膜を用いる場合、珪素炭化酸化膜、アルミニウム炭化酸化膜、マグネシウム炭化酸化膜、チタン炭化酸化膜、スズ炭化酸化膜、インジウム合金炭化酸化膜等を使用することができる。また、炭化窒化酸化膜を用いる場合、珪素炭化窒化酸化膜、アルミニウム炭化窒化酸化膜、マグネシウム炭化窒化酸化膜、チタン炭化窒化酸化膜、スズ炭化窒化酸化膜、インジウム合金炭化窒化酸化膜等を使用することができる。また、無機窒化膜を用いる場合、珪素窒化膜、アルミニウム窒化膜、チタン窒化膜等を使用することができる。さらに、金属膜を使用する場合、アルミニウム膜、銀膜、スズ膜、クロム膜、ニッケル膜、チタン膜等を使用することができる。

無機透明化合物層の膜厚は、使用する材料により適宜設定することができ、５〜５０００ｎｍ、好ましくは５〜５００ｎｍの範囲で設定することができる。例えば、無機透明化合物層が酸化アルミニウムや酸化珪素の蒸着膜等の場合には、１０〜３００ｎｍの範囲で厚みを設定することが好ましい。無機透明化合物層の膜厚が５ｎｍ未満であると、十分なガスバリア性を発現せず、また、５０００ｎｍを超えると、後加工の工程が進むにつれ、無機透明化合物層にクラック等の欠陥が発生し、ガスバリア性の低下を生じるので好ましくない。
尚、無機透明化合物層は、２層以上の積層構造であってもよく、各層の組み合わせは特に制限されない。

無機透明化合物層の形成は、上記の無機酸化膜、無機酸化窒化膜、無機炭化酸化膜、無機炭化窒化酸化膜、無機窒化膜、金属膜等の原料を加熱して蒸着させる真空蒸着法；上記の原料を使用し、酸素ガスまたは窒素ガスを導入して酸化または窒化させ、基材上に蒸着させる酸化および窒化反応蒸着法；上記の原料にプラズマガンで発生させたプラズマビームを照射して加熱させ、基材上に蒸着させるイオンプレーティング法；上記の原料をターゲット原料として使用し、アルゴンガス、酸素ガス、窒素ガスを導入してスパッタリングすることにより、基材上に蒸着させるスパッタリング法等の物理気相成長法（Physical Vapor Deposition法）や、プラズマ化学気相成長法（Chemical Vapor Deposition法）等により行うことができる。

上記のプラズマ化学気相成長法による無機透明化合物層の形成では、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、ビニ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、テトラメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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等の有機珪素化合物を原料として珪素酸化膜を形成することができる。上記の有機珪素化合物のなかで、特にテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、ヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ）を使用することが、取扱い性や薄膜の特性等から好ましい。
尚、上述のガスバリア性基材３１で説明したような、応力緩和層としての作用もなす透明無機化合物層３６は、透明無機化合物層を設ける際に発生する応力を相殺、あるいは、緩和する効果が十分得られるような厚み、材料、層構成等を設定することができる。本発明のガスバリア性基材では、透明プラスチック基材の両面に形成する層を面対象となるように同一の層構成としてもよい。

（平坦化層）
本発明のガスバリア性基材を構成する平坦化層は、突起等が存在する透明プラスチック基材の粗面を平坦化し、あるいは、透明プラスチック基材に存在する突起により透明無機化合物層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化し、高いガスバリア性（例えば、酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下）を達成するために設けられる。このような平坦化層は、基本的には感光性樹脂を現像等で除去せずに、そのまま硬化させて形成される。
平坦化層のうち、図２〜図５に示されるように、ガスバリア性基材の最表面に存在しないような平坦化層１４，２４，３４，４４の形成に使用される感光性樹脂としては、例えば、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物を含有する樹脂組成物、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを溶解させた樹脂組成物等が挙げられる。また、上記のような樹脂組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性のモノマーを含有している感光性樹脂であれば特に制限はない。

光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトリキエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピオンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタンジオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに換えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられる。上記の反応性モノマーは、１種または２種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。

感光性樹脂組成物に含有される光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−tert−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モノフォリノ−１−プロパン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モノフォリノフェニル）−ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられ、これらの光重合開始剤を１種または２種以上の組み合わせで使用することができる。

尚、平坦化層１４，２４，３４，４４の形成に使用される樹脂として、加熱により硬化促進が可能な光硬化性樹脂も使用することができる。
また、平坦化層のうち、図１に示されるように、ガスバリア性基材の最表面に存在する平坦化層４の形成に使用される感光性樹脂としては、例えば、（１）Ｎ−置換マレイミド基を有するモノマー、（２）カルボキシル基を有するモノマー、（３）水酸基を有するモノマー、（４）ベンゼン環およびシクロ環を有するモノマーの少なくとも１種を主成分とする重合体からなる感光性樹脂が好ましい。上記の（１）のモノマーとしては、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−メチルヘキシルマレイミド、Ｎ−２−エチルシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−２−クロロシクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−２−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−エチルフェニルマレイミド、Ｎ−２−クロロフェニルマレイミド等が挙げられる。特にＮ−シクロヘキシルマレイミドおよびＮ−２−メチルシクロヘキシルマレイミドが好ましい。また、２種以上のＮ−置換マレイミドを併用してもよい。

上記（２）のカルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコン酸、メサコン酸、α−クロロアクリル酸等が挙げられる。これらのモノマーも２種以上を併用することができる。上記（３）の水酸基を有するモノマーとしては、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等を挙げることができ、これらの２種以上を併用することができる。
また、上記（４）のベンゼン環およびシクロ環を有するモノマーとしては、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｏ−フェニルスチレン、ｏ−クロロスチレン、ｍ−クロロスチレン、ｐ−クロロスチレン等のスチレン系モノマー、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。また、エポキシアクリレート（ビスフェニルフェノールフルオレン型エポキシアクリレート樹脂）およびオキシレン基、アルキレンオキサイド、ポリオキシアルキレンを主成分として有する光重合可能な不飽和化合物も望ましい。

平坦化層１４，２４，３４，４４の形成方法は特に制限はないが、ガスバリア性基材の最表面に存在する平坦化層４は、スピンコーティング法、スプレー法、ブレードコーティング法、ディップ法等のウエットコーティング法、あるいは、蒸着法等のドライコーティング法により形成することが好ましい。
平坦化層の形成では、上述の感光性樹脂に、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を加えることができる。また、平坦化層の積層位置に関係なく、いずれの平坦化層においても、成膜性向上および膜のピンホール発生防止等のために適切な樹脂や添加剤を使用してもよい。

感光性樹脂を溶媒に溶解または分散させた塗布液を用いて平坦化層を形成する際に使用する溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、３−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。

平坦化層の厚みは、ウエットコーティング法で形成される場合、０．５〜２０μｍ、好ましくは１〜４μｍ、ドライコーティング法で形成される場合、５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍである。平坦化層の厚みが上記の範囲よりも薄い場合、透明プラスチック基材や下層の透明無機化合物層に存在する突起やピンホール等を埋めて十分に平坦化することができず、また上記の範囲を超えるような厚みであると、熱処理の際に生じるガス量が増加し好ましくない。
このような平坦化層と、イオンプレーティング法により形成された無機透明化合物層との組み合わせでは、平坦化層が有する水酸基による加水分解反応が促進され、平坦化層がガラスライクな酸化度の高い緻密な膜となる。また、平坦化層と、スパッタリング法により形成された無機透明化合物層との組み合わせでは、無機透明化合物層の微細なピンホール等の穴埋め効果が促進される。さらに、平坦化層と、プラズマ化学気相成長法により形成された無機透明化合物層との組み合わせでは、両層の有機的親和性が促進され密着性が向上して、ガスバリア性が高いものとなる。

また、イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマ化学気相成長法による無機透明化合物層の成膜中に発生するプラズマに由来する紫外線により、感光性樹脂からなる平坦化層の硬化が促進されて平坦化が向上し、無機透明化合物層と平坦化層との密着性も向上し、形成される無機透明化合物層が緻密となり、その結果、ガスバリア性が向上する。
上述のような本発明のガスバリア性基材は、酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下の極めて優れたガスバリア性を発現する。このため、本発明のガスバリア性基材は、高いガスバリア性が要求される用途、例えば、電子デバイス等のパッケージ材料用に好ましく使用することができる。また、その高度なガスバリア性とともに最表面の平坦性を有するので、例えば、各種ディスプレイ用の基材として使用することも可能であり、高温下でのプロセス工程においても良好なガスバリア性を維持することができる。

ディスプレイ用基板
本発明のディスプレイ用基板は、本発明のガスバリア性基材上に透明導電層を備えるものである。図６は本発明のディスプレイ用基板の一実施形態を示す概略断面図であり、ディスプレイ用基板５１は、一例として本発明のガスバリア性基材２１上に透明導電層５２を備えるものである。使用するガスバリア性基材は、上記のガスバリア性基材１１に限定されないのは勿論である。
透明導電層５２は、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）の薄膜等とすることができる。ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜は、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法等により形成することができる。透明導電層の厚みは、その材質、ディスプレイ用基板の用途等により適宜設定することができ、通常、５０〜５００ｎｍの範囲内で設定される。

有機ＥＬディスプレイ
本発明の有機ＥＬディスプレイは、透明導電層がパターン化された透明電極層である本発明のディスプレイ用基板と、透明電極層上に設けられた有機ＥＬ発光素子形成層と、この有機ＥＬ発光素子形成層上に設けられた対向電極とを備えるものである。
本発明の有機ＥＬディスプレイを構成する有機ＥＬ発光素子形成層は、具体的には下記の（１）〜（５）のような層構成とすることができるが、これに限定されるものではない。
（１）陽極／有機発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極
（３）陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極

上記の層構成では、有機ＥＬ発光素子形成層の層構成中に陽極および陰極を含むものであるが、本発明では、ディスプレイ用基板に設けられた透明電極層が陽極を兼ね、および／または、対向電極が陰極を兼ねる構成、あるいは、その逆の構成とし、陽極および陰極の少なくとも一方が有機ＥＬ発光素子形成層の層構成中に含まれないものであってもよい。
本発明のディスプレイ用基板の透明電極層、および、対向電極、あるいは、有機ＥＬ発光素子形成層の層構成中に含まれる陽極および陰極は、上述のＩＴＯ、ＩＺＯ等の材料を使用して形成することにより、有機ＥＬ発光素子が発する励起光（すなわち、近紫外〜可視域の光、好ましくは青色〜青緑色の光）を効率良く透過することができる。

尚、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層および電子注入層は、従来の有機ＥＬディスプレイに使用される各層であってよく、特に制限されるものではない。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
透明プラスチック基材としてシート状（３０ｃｍ×２１ｃｍ）の全光線透過率８６％、線膨張係数５０ｐｐｍのポリエーテルスルフォン系樹脂フィルム（住友ベークライト（株）製 スミライト）を準備した。
尚、上記の全光線透過率は、スガ試験機（株）製全光線透過率装置（COLOUR S&M COMPUTER MODEL SM-C：型番）を使用して測定した。また、線膨張係数は、理学電機（株）製ＴＭＡ８３１０を使用し、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍの試料の長さ方向に一定荷重（２ｇ）をかけて２５〜２００℃での線膨張係数を測定した値である。以下の実施例、比較例においても同様である。

この透明プラスチック基材上に、Ｎ−置換マレイミド基、カルボキシル基、水酸基、ベンゼン環、および、シクロ環を有するモノマーを主成分とする重合体からなる感光性アクリル系樹脂組成物（日立化成工業（株）製 ＨＩＭシリーズ）をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を形成した。
次いで、この透明プラスチック基材をマグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着した。次に、ターゲットとして窒化珪素を使用し、下記の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図１に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例１）を得た。
（成膜条件）
・成膜圧力 ： ２．５×１０^-1Ｐａ
・アルゴンガス流量 ： ２０ｓｃｃｍ
・窒素ガス流量 ： ９ｓｃｃｍ
・周波数 ： １３．５６ＭＨｚ
・電力 ： １．２ｋＷ

［実施例２］
透明プラスチック基材として、実施例１と同じシート状のポリエーテルスルフォン系樹脂フィルムを準備した。
この透明プラスチック基材をマグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着した。次に、ターゲットとして窒化珪素を使用し、実施例１と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、透明プラスチック基材上に透明無機化合物層を形成した。
次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、実施例１で使用した同じ感光性アクリル系樹脂組成物をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。

次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度マグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例２）を得た。

［実施例３］
まず、実施例２と同様にして、透明プラスチック基材上に酸化窒化珪素の薄膜である透明無機化合物層（厚み１００ｎｍ）を形成した。
次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、ビスフェニルフェノールフルオレン型エポキシアクリレートを主成分とする重合体からなる感光性アクリル系樹脂組成物（ナガセケムテックス（株）製 ＦＰＲシリーズ）をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。
次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度マグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例３）を得た。

［実施例４］
まず、実施例２と同様にして、透明プラスチック基材上に酸化窒化珪素の薄膜である透明無機化合物層（厚み１００ｎｍ）を形成した。
次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、オキシレン基、アルキレンオキサイド、ポリオキシアルキレンを主成分とする重合体からなる感光性アクリル系樹脂組成物（旭電化工業株）製 アデカオプトマー）をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。
次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度マグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例４）を得た。

［実施例５］
透明プラスチック基材として、実施例１と同じシート状のポリエーテルスルフォン系樹脂フィルムを準備した。
この透明プラスチック基材をイオンプレーティング装置のチャンバー内に装着した。次に、昇華材料に酸化珪素を使用し、下記の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、透明プラスチック基材上に透明無機化合物層を形成した。
（成膜条件）
・成膜圧力 ： １．５×１０^-1Ｐａ
・アルゴンガス流量 ： １２ｓｃｃｍ
・窒素ガス流量 ： １００ｓｃｃｍ
・成膜電流値 ： １００Ａ

次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、実施例１で使用した同じ感光性アクリル系樹脂組成物をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。
次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度イオンプレーティング装置のチャンバー内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例５）を得た。

［実施例６］
透明プラスチック基材として、実施例１と同じシート状のポリエーテルスルフォン系樹脂フィルムを準備した。
この透明プラスチック基材をプラズマ化学気相蒸着（ＣＶＤ）装置内に装着した。次に、原料としてテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）を使用し、下記の成膜条件で金属酸化物の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、透明プラスチック基材上に透明無機化合物層を形成した。
（成膜条件）
・成膜圧力 ： ３０Ｐａ
・ＴＭＯＳガス流量 ： ４ｓｃｃｍ
・酸素ガス流量 ： １２ｓｃｃｍ
・ヘリウムガス流量 ： ３０ｓｃｃｍ
・周波数 ： ９０ｋＨｚ
・電力 ： １５０Ｗ

次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、実施例１で使用した同じ感光性アクリル系樹脂組成物をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。
次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度プラズマ化学気相蒸着（ＣＶＤ）装置内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で金属酸化物の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例６）を得た。

［実施例７］
透明プラスチック基材として、成膜面と反対面（裏面）に脱ガス防止層として厚み１００ｎｍの酸化窒化珪素の薄膜を設けたシート状（３０ｃｍ×２１ｃｍ）の全光線透過率８６％、線膨張係数５０ｐｐｍのポリエーテルスルフォン系樹脂フィルム（住友ベークライト（株）製 スミライト）を準備した。
この透明プラスチック基材をマグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着した。次に、ターゲットとして窒化珪素を使用し、実施例１と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、透明プラスチック基材上に透明無機化合物層を形成した。

次に、この透明プラスチック基材の透明無機化合物層を形成した面に、実施例１で使用した同じ感光性アクリル系樹脂組成物をスピンコート法にて塗布し、紫外線照射（１５０ｍＪ／ｃｍ²）することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を透明無機化合物層上に形成した。
次いで、上記のように平坦化層を形成した透明プラスチック基材を再度マグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着し、１層目の透明無機化合物層の形成時と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層上に透明無機化合物層を形成した。これにより、図４に示されるような本発明のガスバリア性基材（実施例７）を得た。

［比較例１］
平坦化層を形成することなく、透明プラスチック基材上に直接酸化窒化珪素薄膜を形成した他は、実施例１と同様の条件で、ガスバリア性基材（比較例１）を得た。

［比較例２］
透明プラスチック基材として、実施例１と同じシート状のアクリル系樹脂フィルムを準備した。
この透明プラスチック基材上に、熱硬化性樹脂であるオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製 ＥＯＣＮ１０２０）をスピンコート法にて塗布し、１２０℃で２分間、引き続き１６０℃で６０分間熱風乾燥することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を形成した。
次に、この透明プラスチック基材をマグネトロンスパッタリング装置のチャンバー内に装着した。次に、ターゲットとして窒化珪素を使用し、実施例１と同様の成膜条件で酸化窒化珪素の薄膜を厚み１００ｎｍになるまで成膜して、平坦化層に透明無機化合物層を形成した。これにより、比較のガスバリア性基材（比較例２）を得た。

［比較例３］
平坦化層の形成を行わない他は、実施例２〜４と同様にして、比較のガスバリア性基材（比較例３）を得た。このガスバリア性基材（比較例３）は、透明プラスチック基材上に、マグネトロンスパッタリング装置にて酸化窒化珪素の透明無機化合物層を同じ条件で２層形成してなる積層体とした。

［比較例４］
熱硬化性樹脂であるオルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製 ＥＯＣＮ１０２０）をスピンコート法にて塗布し、１２０℃で２分間、引き続き１６０℃で６０分間熱風乾燥することにより硬化させて、厚み１．０μｍの平坦化層を形成した他は、実施例２と同様にして、比較のガスバリア性基材（比較例４）を得た。

［比較例５］
平坦化層の形成を行わない他は、実施例５と同様にして、比較のガスバリア性基材（比較例５）を得た。このガスバリア性基材（比較例５）は、透明プラスチック基材上に、イオンプレーティング装置により酸化窒化珪素の透明無機化合物層を同じ条件で２層形成してなる積層体とした。

［比較例６］
平坦化層の形成を行わない他は、実施例６と同様にして、比較のガスバリア性基材（比較例６）を得た。このガスバリア性基材（比較例６）は、透明プラスチック基材上に、ＣＶＤ装置により酸化窒化珪素の透明無機化合物層を同じ条件で２層形成してなる積層体とした。

［比較例７］
平坦化層の形成を行わない他は、実施例７と同様にして、比較のガスバリア性基材（比較例７）を得た。このガスバリア性基材（比較例７）は、裏面に脱ガス防止層（酸化窒化珪素薄膜）を備えた透明プラスチック基材上に、マグネトロンスパッタリング装置により酸化窒化珪素の透明無機化合物層を同じ条件で２層形成してなる積層体とした。

［評 価］
上記のガスバリア性基材（実施例１〜７、比較例１〜７）について、水蒸気透過率、酸素透過率、表面の平均粗さ（Ｒａ）、最大高低差（Ｐ−Ｖ）を下記の条件で測定し、結果を下記表１に示した。
水蒸気透過率の測定
水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製 ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ ３／３１）
を用いて、温度３７．８℃、湿度１００％ＲＨの条件で測定した。
酸素透過率の測定
酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製 ＯＸ−ＴＲＡＮ ２／２０）を用い
て、温度２３℃、湿度９０％ＲＨの条件で測定した。
平均粗さ（Ｒａ）と最大高低差（Ｐ−Ｖ）の測定
セイコーインスツルメンツ（株）製 Ｎａｎｏｐｉｃｓを用いて、スキャン範囲
２０μｍ、スキャン速度９０秒／frameの条件で測定した。

表１に示されるように、本発明のガスバリア性基材（実施例１〜７）は、優れたガスバリア性（水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であり、酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下を指す）を有し、平坦性に優れることが確認された。
これに対して、平坦化層を備えていない比較のガスバリア性基材（比較例１，３，５〜７）は、ガスバリア性が不十分であり、平坦性も不十分なものであった。また、比較のガスバリア性基材（比較例２，４）は、平坦化層を備えているものの、平坦化作用が不十分であり、ガスバリア性および平坦性が本発明のガスバリア性基材に比べて劣るものであった。

［実施例８］
まず、実施例２と同様にして、図３に示されるような本発明のガスバリア性基材を作製した。
次に、このガスバリア性基材をイオンプレーティング装置のチャンバー内に装着した。次に、昇華材料にインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を使用し、下記の成膜条件でＩＴＯの薄膜を厚み１５０ｎｍになるまで成膜して、透明導電層を形成した。これにより、本発明のディスプレイ用基板（実施例８）を得た。
（成膜条件）
・成膜圧力 ： １．５×１０^-1Ｐａ
・アルゴンガス流量 ： １８ｓｃｃｍ
・酸素ガス流量 ： ２８ｓｃｃｍ
・成膜電流値 ： ６０Ａ

［比較例８］
まず、比較例３と同様にして、ガスバリア性基材を作製した。
次に、このガスバリア性基材に、実施例８と同様にして、透明導電層を形成した。これにより、ディスプレイ用基板（比較例８）を得た。
（成膜条件）
・成膜圧力 ： １．５×１０^-1Ｐａ
・アルゴンガス流量 ： １８ｓｃｃｍ
・酸素ガス流量 ： ２８ｓｃｃｍ
・成膜電流値 ： ６０Ａ

［評 価］
上記のディスプレイ用基板（実施例８、比較例８）について、水蒸気透過率、酸素透過率、表面の平均粗さ（Ｒａ）、最大高低差（Ｐ−Ｖ）を上記の条件で測定し、また、透明導電層のシート抵抗値を下記の条件で測定して、結果を下記表２に示した。
シート抵抗値の測定
表面電気抵抗率測定装置（三菱油化（株）製 ロレスタＡＰ）を用いて、４探針
法により測定した。

表２に示されるように、本発明のディスプレイ用基板（実施例８）は、優れたガスバリア性（水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であり、酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下を指す）と平坦性とを有し、かつ、シート抵抗値も低く優れていることが確認された。
これに対して、比較のディスプレイ用基板（比較例８）は、ガスバリア性、平坦性とも不十分であり、シート抵抗値も高いものであった。

［実施例９］
まず、実施例８と同様にして、本発明のディスプレイ用基板を作製した。
次いで、このディスプレイ用基板を用いて、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極の６層構成からなる有機ＥＬ発光素子形成層を以下のように形成した。
すなわち、ディスプレイ用基板のＩＴＯからなる透明導電層上にレジスト剤（東京応化工業（株）製 ＯＦＰＲ−８００）を塗布し、フォトリソグラフ法にて透明導電層のパターニングを行い、幅０．０９４ｍｍ、間隙０．０１６ｍｍ、膜厚１００ｎｍのストライプ状の透明電極層を形成した。この透明電極層は、有機ＥＬ発光素子形成層の陽極を構成するものとした。

次いで、ディスプレイ用基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空状態を維持して順次ディスプレイ用基板全面に成膜した。この成膜に際して、真空チャンバー内圧を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。正孔注入層としては、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を膜厚が１００ｎｍとなるように成膜した。上記の正孔輸送層としては、４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を膜厚が２０ｎｍとなるように積層した。また、上記の有機発光層として、４，４′−ビス（２，２′−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を膜厚が３０ｎｍとなるように積層した。上記の電子注入層としては、アルミニウムキレート（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体、Ａｌｑ）を膜厚が２０ｎｍとなるように積層した。

次に、真空状態を維持して、ストライプパターンである陽極（ディスプレイ用基板の透明電極層）と直交する幅０．３０ｍｍ、間隔０．０３ｍｍのパターンが得られるマスクを用いて、厚さ２００ｎｍのＭｇ／Ａｇ（質量比１０／１）層からなる陰極（対向電極）を形成した。
このように作製した有機ＥＬ発光素子を、グローブボックス内の乾燥窒素雰囲気下（酸素および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下）において、実施例７で作製したガスバリア性基材と紫外線硬化接着剤を用いて封止し、本発明の有機ＥＬディスプレイ（実施例９）を得た。

［比較例９］
まず、比較例８と同様にして、ディスプレイ用基板を作製した。
次いで、このディスプレイ用基板を用いて、実施例９と同様にして、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極の６層構成からなる有機ＥＬ発光素子形成層を形成し、その後、比較例７で作製したガスバリア性基材と紫外線硬化接着剤を用いて封止し、有機ＥＬディスプレイ（比較例９）を得た。

［評 価］
上記の有機ＥＬディスプレイ（実施例９、比較例９）について、１００時間の連続駆動を行った後に、パネル内に単位面積あたりのダークスポット数を計数した。
その結果、本発明の有機ＥＬディスプレイ（実施例９）では、単位面積あたりのダークスポット数が０．６１±０．２（個／ｃｍ²）であるのに対して、比較の有機ＥＬディスプレイ（比較例９）では、単位面積あたりのダークスポット数が３．７±０．２（個／ｃｍ²）であり、ダークスポットの発生率が本発明に比べて約６倍高いものであった。

本発明は、高バリア性が要求されるあらゆる分野において利用可能であり、特に、極めて高いガスバリア性が要求されるディスプレイ作製において利用できる。

本発明のガスバリア性基材の一実施形態を示す概略断面図である。 本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のガスバリア性基材の他の実施形態を示す概略断面図である。 本発明のディスプレイ用基板の一実施形態を示す概略断面図である。

符号の説明

１，１１，２１，３１，４１…ガスバリア性基材
２，１２，２２，３２，４２…透明プラスチック基材
３，１５，２３，２５，３３，３５，４５…透明無機化合物層
４，１４，２４，３４，４４…平坦化層
３６…透明無機化合物層
５１…ディスプレイ用基板
５２…透明導電層

Claims (14)

1. 透明プラスチック基材と、該透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に設けられた平坦化層と、該平坦化層と前記透明プラスチック基材との間および／または前記平坦化層上に設けられた透明無機化合物層とを備えることを特徴とするガスバリア性基材。
2. 前記平坦化層が存在する側の最表面は、平均粗さＲａが６ｎｍ以下、最大高低差Ｐ−Ｖが６０ｎｍ以下の平坦性を有することを特徴とする請求項１に記載のガスバリア性基材。
3. 前記平坦化層と前記透明無機化合物層との積層が２以上繰り返し存在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスバリア性基材。
4. 前記平坦化層は、感光性樹脂を硬化したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のガスバリア性基材。
5. 最表面に存在する前記平坦化層は、ドライコーティングおよびウエットコーティングのいずれかにより形成したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のガスバリア性基材。
6. 前記平坦化層は、厚みが０．００５〜２０μｍの範囲内にある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ガスバリア性基材。
7. 前記透明無機化合物層は、無機酸化膜、無機酸化窒化膜、無機炭化酸化膜、無機炭化窒化酸化膜、無機窒化膜、金属膜から選択される少なくとも１種の膜を有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ガスバリア性基材。
8. 前記透明無機化合物層は、イオンプレーティング法、スパッタリング法、および、プラズマ化学気相成長法のいずれかにより形成したものであることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のガスバリア性基材。
9. 前記透明無機化合物層は、無機物が珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、スズ、インジウムおよびセリウムから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のガスバリア性基材。
10. 前記透明無機化合物層は、厚みが５〜５００ｎｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のガスバリア性基材。
11. 前記透明プラスチック基材の少なくとも一方の面に前記平坦化層と前記透明無機化合物層とを備え、前記透明プラスチック基材の他の面に応力緩和層を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のガスバリア性基材。
12. 酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²／ｄａｙ・ａｔｍ以下であり、水蒸気透過率が０．１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載のガスバリア性基材。
13. 請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載のガスバリア性基材と、該ガスバリア性基材上に設けられた透明導電層と、を備えることを特徴とするディスプレイ用基板。
14. 前記透明導電層がパターン化されてなる透明電極層である請求項１３に記載のディスプレイ用基板と、前記透明電極層上に設けられた有機ＥＬ発光素子形成層と、該有機ＥＬ発光素子形成層上に設けられた対向電極と、を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。

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