JP2008153211A - バリア性フィルム基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラスチックフィルムの両面にバリア層を設けたバリア性フィルム基板の製造方法であって、生産性の良好な製造方法を提供する。
【解決手段】プラスチックフィルムの両面にバリア層を有するバリア性フィルム基板の製造方法であって、一方の表面にマット剤層（Ａ）が設けられたプラスチックフィルムの該マット剤層（Ａ）が設けられた側と反対側のプラスチックフィルムの表面に無機層を含むバリア層（Ｂ）を設け、さらに、該バリア層（Ｂ）の上にマット剤層（Ｂ）を設けた状態において、前記マット剤層（Ａ）の表面を平滑にした後、その表面に無機層を含むバリア層（Ａ）を設けることを含む、バリア性フィルム基板の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はバリア性フィルム基板およびその製造方法に関し、特に各種の電子デバイスの基板として好適な、バリア性フィルム基板、およびその製造方法に関する。さらに、これらのバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）に関するものである。

従来から、プラスチックフィルムの表面に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の金属酸化物からなる無機層を形成したバリア性フィルムは、水蒸気や酸素など各種ガスの遮断を必要とする物品の包装や、食品、工業用品および医薬品等の変質を防止するための包装用途に広く用いられている。

近年、液晶表示素子や有機ＥＬ素子等の分野においては、重くて割れやすいガラス基板に代わって、プラスチックフィルム基板が採用され始めている。プラスチックフィルム基板はロールトゥロール（Roll to Roll）方式に適用可能であることから、コストの点でも有利である。
しかし、プラスチックフィルム基板はガラス基板と比較して水蒸気バリア性に劣るという問題がある。このため、プラスチックフィルム基板を液晶表示素子に用いると、水蒸気が液晶セル内に侵入し、表示欠陥が発生する。

この問題を解決するために、プラスチックフィルム上に水蒸気バリア層を形成したバリア性フィルム基板を用いることが知られている。バリア性フィルム基板としては、プラスチックフィルム上に酸化珪素を蒸着したもの（例えば、特許文献１参照）や、酸化アルミニウムを蒸着したもの（例えば、特許文献２参照）が知られており、これらはいずれも水蒸気透過能が１ｇ／ｍ²／ｄａｙ程度となるバリア性を有する。

しかし、有機ＥＬ素子に用いるための基板には、さらに、高度なバリア性が要求される。すなわち、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ²／ｄａｙ未満となるようなバリア性が要求される。かかる要求に応えるための手段として、プラスチックフィルムの両面にバリア層を設置する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、プラスチックフィルムの両面にバリア層を設置すると、バリア性フィルム基板同士が接着してしまうという製造上の問題があり、改善が求められていた。このため、プラスチックフィルム基板の両面にバリア層を設置する生産性の良好な製造方法、および該製造方法によって製造された水蒸気バリア性の高いバリア性フィルム基板、および、この方法で作製されたバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子の開発が望まれていた。

特公昭５３−１２９５３号公報（第１頁〜第３頁） 特開昭５８−２１７３４４号公報（第１頁〜第４頁） 特開２００６−７６０５１号公報

本発明の目的は、プラスチックフィルムの両面にバリア層を設けたバリア性フィルム基板の製造方法であって、生産性の良好な製造方法を提供することである。さらに、該製造方法等によって得られるバリア性フィルム基板を提供することを目的とする。

本発明の目的に対する本発明者らの検討に際し、バリア性フィルム基板を製造する場合、以下に示す３つの点が重要である。尚、本発明でいう、平滑とは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で表面測定した場合の表面粗さ（Ｒａ）値が５０ｎｍ以下であることをいう。
（１）製造工程においてバリア性フィルム基板の接着を防ぐためには、製造工程中の、バリア層を設ける工程および得られるバリア性フィルム基板の少なくとも一方の最表面がマット剤層でなければならない。好ましくは、マット剤層や他の機能層を設ける工程中の少なくとも一方の最表面もマット剤層である。
（２）高いバリア性を発揮するためには、バリア層を設ける面が平滑であることが好ましい。
（３）水蒸気バリア性の高い有機ＥＬ素子を作製するためには、採用するバリア性フィルム基板のうち、少なくとも一方の面が平滑であることが好ましい。

片面にバリア層を設置したバリア性フィルム基板を製造する場合、上記の３条件を満足することは、必ずしも、難しくない。すなわち、一方の面にマット剤層が設けられ、他方の面は、平滑であるプラスチックフィルムを用い、該プラスチックフィルムの平滑面側にバリア層を設置し、その表面を平滑に整えれば良いからである。
一方、両面にバリア層を設置したバリア性フィルム基板を製造する場合、上記の３条件を満足することは必ずしも容易ではなかった。

本発明におけるバリア性フィルム基板の製造方法は、例えば、片面にマット剤層（Ａ）が設けられたプラスチックフィルムの平滑面（マット剤層（Ａ）の反対側の面）上にバリア層（Ｂ）を設け、続いて該バリア層（Ｂ）上にマット剤層（Ｂ）を設ける。次にマット剤層（Ａ）上にバリア層（Ａ）を設ける。そして、該バリア層（Ａ）を設置した側の面を、電子デバイス（特に、有機ＥＬ素子）の各種機能層の設置面とすることで、バリア性と取り扱い性が両立できることを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、下記手段により上記課題を解決しうることを見出した。
（１）プラスチックフィルムの両面にバリア層を有するバリア性フィルム基板の製造方法であって、一方の表面にマット剤層（Ａ）が設けられたプラスチックフィルムの該マット剤層（Ａ）が設けられた側と反対側のプラスチックフィルムの表面に無機層を含むバリア層（Ｂ）を設け、さらに、該バリア層（Ｂ）の上にマット剤層（Ｂ）を設けた状態において、前記マット剤層（Ａ）の表面を平滑にした後、その表面に無機層を含むバリア層（Ａ）を設けることを含む、バリア性フィルム基板の製造方法。
（２）バリア層の少なくとも１つが、有機層を有する、（１）に記載のバリア性フィルム基板の製造方法。
（３）プラスチックフィルムと、該プラスチックフィルムの一方の面に、該プラスチックフィルムに近い側から、順に、無機層を含むバリア層（Ｂ）およびマット剤層（Ｂ）が積層されており、プラスチックフィルムの他方の面に、該プラスチックフィルムに近い側から、順に、マット剤層（Ａ）および無機層を含むバリア層（Ａ）が積層されており、かつ、最表層の少なくとも一方がマット剤層であるバリア性フィルム基板。
（４）前記最表層のマット剤層が有機のマット剤を含有することを特徴とする、（３）に記載のバリア性フィルム基板。
（５）バリア層の少なくとも１つが、有機層を有する、（３）または（４）に記載のバリア性フィルム基板。
（６）前記バリア性フィルム基板が、（１）または（２）に記載の方法で製造されたものである、（３）〜（５）のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板。
（７）（３）〜（６）のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板を用いた電子デバイス。
（８）（３）〜（６）のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子。
（９）（３）〜（６）のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板のバリア層の表面に、発光素子からなる層を設けることを含む、有機ＥＬ素子の製造方法。

以下に本発明におけるバリア性フィルム基板の製造方法等について詳細に説明する。以下に記載する説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。

本発明の製造方法では、まず、一方の表面にマット剤層（Ａ）が設けられたプラスチックフィルムの該マット剤層（Ａ）が設けられた側と反対側のプラスチックフィルムの表面にバリア層（Ｂ）を設ける。このように、バリア層（Ｂ）を設ける側と反対側の表面にマット剤層（Ａ）が設けられていることにより、バリア層（Ｂ）を適切に設けることができる。また、バリア層（Ｂ）は、プラスチックフィルムの表面に設けられるため、結果として、平滑な面上にバリア層を設けることが可能になる。
ここで、マット剤層（Ａ）は、バリア性フィルム基板の支持体となるプラスチックフィルムに、初めから設けられているマット剤層（マット面と称されることもある）であってもよい。もちろん、プラスチックフィルムにマット剤層（Ａ）を設けたものを採用してもよい。
次に、バリア層（Ｂ）の上にマット剤層（Ｂ）を設けた状態において、前記マット剤層（Ａ）の表面を平滑にした後、その表面にバリア層（Ａ）を設ける。このように、バリア層（Ａ）を設ける側と反対側の表面にマット剤層（Ｂ）が設けられていることにより、バリア層（Ａ）を適切に設けることができる。さらに、マット剤層（Ａ）を平滑にすることにより、良好なバリア性を有するバリア性フィルム基板を製造することができる。

本発明のバリア性フィルム基板は、上述のとおり、マット剤層（Ｂ）、バリア層（Ｂ）、プラスチックフィルム、マット剤層（Ａ）、バリア層（Ａ）の５層が該順に連続していることが必要であるが、最表層の少なくとも一方がマット剤層である限り、マット剤層（Ｂ）の表面および／またはバリア層（Ａ）の表面にこれ以外の機能層がさらに積層していてもよい。このような機能層としては、保護層、帯電防止層、平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層等が挙げられる。もちろん、マット剤層（Ｂ）が上記の最表層のマット剤層であってもよい。さらに、後述するとおり、バリア層は、１層のみであってもよいし、有機層との積層体であってもよい。

以下に、本発明のバリア性フィルム基板の典型的な例を図１に示すが、本発明はこれに限定されない。図１中、１００はバリア性フィルム基板を、１０１はプラスチックフィルムを、１０２はマット剤層（Ａ）を、１１２はマット剤層（Ｂ）を、１１１はバリア層（Ｂ）を、１１３は有機層を、１１４は無機層をそれぞれ示している。そして、有機層１１３と無機層１１４によりバリア層（Ａ）が形成されている。
その他、本発明のバリア性フィルム基板の典型的な層構成を示すが、本発明はこれらに限定されない。
（１）無機層／有機層／マット剤層／プラスチックフィルム／無機層／マット剤層
（２）無機層／有機層／マット剤層／プラスチックフィルム／有機層／無機層／マット剤層
（３）無機層／有機層／無機層／マット剤層／プラスチックフィルム／有機層／無機層／有機層／マット剤層
（４）無機層／有機層／無機層／有機層／マット剤層／プラスチックフィルム／無機層／有機層／無機層／マット剤層
（５）有機層／無機層／有機層／無機層／有機層／マット剤層／プラスチックフィルム／有機層／無機層／有機層／無機層／マット剤層
（６）無機層／有機層／無機層／有機層／無機層／マット剤層／プラスチックフィルム／有機層／無機層／有機層／無機層／有機層／マット剤層

（プラスチックフィルム）
本発明に用いられるプラスチックフィルムは、その一方の表面が平滑であれば、特に制限はなく、バリア性フィルム基板の使用用途等に応じて、適宜選択することができる。具体的には、ポリエステル、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。

これらのプラスチックフィルムの厚みは用途によって適宜選択されるので、特に制限がないが、典型的には１〜８００μｍであり、好ましくは１０〜３００μｍである。特に、有機ＥＬ素子に用いる場合、２０〜２００μｍが好ましい。

（バリア層（Ｂ）を設置する工程）
バリア層（Ｂ）は、プラスチックフィルムのマット剤層（Ａ）が設けられている側と反対側に設ける。バリア層（Ｂ）は、好ましくは、０．０１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下、より好ましくは、０．００１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下の水蒸気透過性を示す層である。バリア層（Ｂ）は、少なくとも１層の無機層を有し、好ましくは、無機層と有機層の積層体である。また、無機層と有機層と有機無機ハイブリッド層の積層体であってもよい。無機層および他のバリア層を構成する層は、それぞれ１層ずつであってもよいし、複数層が設けられていてもよい。
バリア層（Ｂ）としては有機層と無機層を積層する方法が好ましく用いられる。この場合、層の構成としてはプラスチックフィルム側から順に、無機層および有機層を設けてもよいし、逆であってもよい。また、複数の無機層、複数の有機層を繰り返して設けてもよい。有機無機ハイブリッド層を設ける場合、有機層の位置に、有機層に代えて設けるのが好ましい。

無機層は、金属化合物からなる薄膜の層であることが好ましい。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、塗布法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法などが適しており、具体的には、特許第３４００３２４号公報、特開２００２−３２２５６１号公報、特開２００２−３６１７７４号公報に記載の形成方法を採用することができる。
無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、ＣｅおよびＴａから選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物などを用いることができる。これらの中でも、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＺｎおよびＴｉから選ばれる１種以上の金属を含む酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましく、特にＳｉおよび／またはＡｌの金属酸化物、窒化物もしくは酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。
無機層の厚みに関しては特に限定されないが、２ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは、５ｎｍ〜３００ｎｍである。特に、有機ＥＬ素子に用いる場合、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。また、２層以上の無機層を有する場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。

（有機層）
有機層は、通常、ポリマーからなる層である。具体的には、ポリエステル、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂の層である。
有機層の形成方法としては、通常の溶液塗布法、あるいは真空成膜法等を挙げることができる。溶液塗布法としては、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコ−ト法、グラビアコート法、スライドコート法、エクストルージョンコート法（例えば、米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載のホッパ−を使用する方法）により塗布することができる。真空成膜法としては、特に制限はないが、蒸着、プラズマＣＶＤ等の成膜方法が好ましい。
本発明においてはポリマーを溶液塗布してもよいし、ポリマーの前駆体（例えば、モノマー）を製膜後、重合することによりポリマー層を形成させてもよい。
本発明に用いることができる好ましいモノマーとしては、アクリレートおよびメタクリレートが挙げられる。アクリレートおよびメタクリレートの好ましい例としては、例えば、米国特許第６，０８３，６２８号明細書および米国特許第６，２１４，４２２号明細書に記載の化合物が挙げられる。
以下に本発明に好ましく用いられるアクリレート、メタクリレートの具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。

モノマー重合法としては特に限定は無いが、加熱重合、光（紫外線、可視光線）重合、電子ビーム重合、プラズマ重合、あるいはこれらの組み合わせが好ましく用いられる。加熱重合を行う場合、基材となるプラスチックフィルムは相応の耐熱性を有する必要がある。
この場合、少なくとも、加熱温度よりもプラスチックフィルムのＴｇ（ガラス転移温度）が高いことが必要である。光重合を行う場合は、通常、光重合開始剤を併用する。

有機層の膜厚については特に限定はないが、薄すぎると膜厚の均一性を得ることが困難となる傾向にあり、厚すぎると外力によりクラックを発生し、バリア性が低下しやすい傾向がある。かかる観点から、上記隣接有機層の厚みは、５０〜５０００ｎｍが好ましく、２００〜２０００ｎｍがより好ましい。また、２層以上の有機層をする場合、各層が同じ組成であっても異なる組成であってもよい。

（有機無機ハイブリッド層）
有機無機ハイブリッド層とはポリマーの中に金属化合物が分散した層のことである。有機無機ハイブリッド層は本発明においては有機層として定義される。ポリマーとしては、上記有機層で述べたポリマーを好ましく用いることができ、金属化合物としては、上記無機層で述べた金属化合物を好ましく用いることができる。有機無機ハイブリッド層の形成方法は塗布法、ゾルーゲル法、あるいはこれらの組み合わせを用いることができる。有機無機ハイブリッド層の厚みは、５０〜５０００ｎｍが好ましく、２００〜２０００ｎｍがより好ましい。

（マット剤層を設置する工程）
次に、マット剤層を設置する工程およびマット剤層について説明する。
マット剤層の設置には、公知の溶液塗布法や蒸着法を広く採用することができる。マット剤層を溶液塗布法で設置する場合、塗布液としてはバインダー溶液にマット剤を分散させた塗布液を用いる。塗布液に使用するバインダーとしては、ポリエステル、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。バインダーの耐熱温度は２００℃以上であることが好ましい。

使用されるマット剤の種類は無色の粒子であれば特に限定されず、有機、無機のいずれの微粒子も用いることができる。有機微粒子としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等の一般的な熱可塑性樹脂や、本発明の支持体において好適に使用できる耐熱性熱可塑性樹脂の微粒子などを用いることができる。また、有機の微粒子として、ベンゾグアナミン、ウレタン、フェノールなどの熱硬化性樹脂を用いることもできる。また、無機微粒子としては、例えば、シリカ、酸化チタン、タルク、炭酸カルシウムなどの無機粒子を用いることができる。
本発明では、マット剤がバリア層と接触してバリア層を傷つけることを避けなければならない。このため、使用するマット剤は有機物であることが好ましい。マット剤の硬度は５０〜２５０Ｎ／ｍｍ²であることが好ましく、７０〜２００Ｎ／ｍｍ²であることがより好ましい。マット剤の硬度は、同一材質で大粒子サイズのマット材や同一材質の板材を用いて、微小表面硬度計（（株）フィッシャー・インスツルメンツ社製：フィッシャースコープＨ１００ＶＰーＨＣＵ）を用いて求められる。具体的には、ガラス基板上にマット剤をバインダーと共に分散した塗布液をできるだけ薄く塗布し、ダイヤモンド製の四角錐圧子（先端対面角度：１３６°）を使用し、押し込み深さが０．５μｍ以上、マット剤粒子サイズの１０％を超えない範囲で、適当な試験荷重下での押し込み深さを測定し、除荷重時の荷重と変位の変化から求めることができる。また大粒子サイズのマット剤が得られない場合はＡＦＭを用いて測定することもできる。

マット剤層はロール搬送した場合にフィルムの表と裏が接着することを防止する目的で設置される。このためバリア性フィルム基板の一方の面の最表層に位置する。このような位置にある関係上、マット剤層の別の機能としてディスプレイ用途における防眩層としての機能や、照明用途における光散乱層としての機能を持たせてもよい。
使用するマット剤の粒子サイズは、大きすぎると光の乱反射が大きくなり、ディスプレイ用途では画像が鮮明でなくなるだけでなく、マット剤部分に応力が集中し、バリア層の破壊が起こる可能性がある。一方、粒子サイズが小さすぎると、マット剤の添加効果が低下してしまう場合がある。このような観点から、マット剤の平均粒子サイズは、球相当径で０．０５〜３μｍの範囲であることが好ましく、０．１〜１μｍの範囲ものがさらに好ましい。
一方、照明などのように画像の鮮明度が要求されない用途では、光の散乱が大きい方が光の取り出し効率が高まるため、却って好ましい。この場合、マット剤の平均粒子サイズは、球相当径で０．５〜３０μｍの範囲であることが好ましく、１〜２０μｍの範囲ものがさらに好ましい。
なお、ここにいう「球相当径」とは、マット剤の平均粒子サイズをそれと体積が等しい球に換算したときの球の直径を意味する。マット剤の形状は、鋭利な凸部がない粒子形状であることが好ましく、球形又はラグビーボール型のものが好ましい。溶融製法の微粒子は、粒子に鋭利な凸部がないため、フィルム表面を傷つけることが少ないため好ましく用いることができる。

マット剤の支持体への塗布量は、粒子サイズによっても異なるが、平均粒子サイズが球相当径で１〜３０μｍのものでは１〜５００ｍｇ／ｍ²、好ましくは３〜３００ｍｇ／ｍ²、より好ましくは５〜２００ｍｇ／ｍ²である。一方、平均粒子サイズが球相当径で１μｍ未満のものでは５０〜１５０ｍｇ／ｍ²、より好ましくは７５〜１２５ｍｇ／ｍ²であり、さらに好ましくは８５〜１００ｍｇ／ｍ²である。平均粒子サイズが球相当径で１〜３μｍのものを１〜５０ｍｇ／ｍ²塗布すれば、高透明性を維持したまま支持体間の密着を防止できるため好ましい。また平均粒子サイズが球相当径で１μｍ未満のものを５０〜１５０ｍｇ／ｍ²塗布すれば、高透明性を維持したまま支持体間の密着を防止できるため好ましい。
一方、光の散乱を大きくしたい場合には上記よりも添加量を多くするか、もしくは３μｍよりも大きな粒子を用いる。

透明性を重視する用途では、使用するマット剤の屈折率は、周囲のバインダーと近い屈折率を有することが好ましく、バインダーとの屈折率差が、通常０．１以下、好ましくは０．０５以下、最も好ましくは０．００５以下である。この観点から、使用するマット剤は、バインダーと同じ材質からなる粒子を用いることが好ましい。
光散乱性を重視する用途では、使用するマット剤の屈折率は、周囲のバインダーと異なる屈折率を有することが好ましく、バインダーとの屈折率差が通常０．１以上、好ましくは０．２以上、最も好ましくは０．３以上である。

（バリア層（Ａ）を設置する工程）
バリア層（Ａ）はバリア層（Ｂ）に対してプラスチックフィルムの反対側に設けられる。バリア層（Ａ）の設置方法および構成はバリア層（Ｂ）と同様であり、好ましい範囲も同様である。尚、バリア層（Ａ）を設けるに際し、マット剤層（Ａ）の表面を平滑にするが、この際の、平滑にする方法としては、マット剤層上に前記有機層を設置する方法、前記有機無機ハイブリッド層を設置する方法を採用できる。マット剤層と有機層または有機無機ハイブリッド層との濡れ性を向上させるために、マット剤層に直接無機層を成膜したのちに平滑化のための層（例えば、有機層または有機無機ハイブリッド層）を設置しても良い。

以上のようにして作製された両面にバリア層を有するバリア性フィルム基板は、電子デバイスの基板として好ましく使用することができる。電子デバイスとしては、有機ＥＬ素子のほか、太陽電池用の裏面シート、液晶表示素子用対向基板、電子ペーパー用基板等が好ましい例として挙げられる。本発明のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子の例を図２に示すが、本発明はこれに限定されない。図２において１００は本発明のバリア性フィルム基板であり、２００は有機ＥＬ素子構成層であり、３００は有機ＥＬ素子である。有機ＥＬ素子の各構成層は、好ましくは、本発明のバリア性フィルム基板１００の平滑面側（バリア層（Ａ）の表面）に設置される。次に、本発明のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子（以下、「本発明の有機ＥＬ素子」と呼ぶ）について説明する。

＜有機ＥＬ素子＞
本発明の有機ＥＬ素子は基板上に、陰極と陽極を有し、両電極の間に有機発光層（以下、単に「発光層」と称する場合がある。）を含む有機化合物層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。本発明における有機化合物層の積層の態様としては、陽極側から、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の順に積層されている態様が好ましい。さらに、正孔輸送層と発光層との間、又は、発光層と電子輸送層との間には、電荷ブロック層等を有していてもよい。陽極と正孔輸送層との間に、正孔注入層を有してもよく、陰極と電子輸送層との間には、電子注入層を有してもよい。尚、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。

（陽極）
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。

陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、導電性化合物、又はこれらの混合物が好適に挙げられる。陽極材料の具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。この中で好ましいのは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からはＩＴＯが好ましい。

陽極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、陽極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って、前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、陽極の形成は、直流又は高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。

本発明の有機ＥＬ素子において、陽極の形成位置としては特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。なお、陽極を形成する際のパターニングとしては、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。陽極の厚みとしては、陽極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常、１０ｎｍ〜５０μｍ程度であり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。

陽極の抵抗値としては、１０³Ω／□以下が好ましく、１０²Ω／□以下がより好ましい。陽極が透明である場合は、無色透明であっても、有色透明であってもよい。透明陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。なお、透明陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、ここに記載される事項を本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスチック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。

（陰極）
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。陰極を構成する材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられる。具体例としてはアルカリ金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（例えば、Ｍｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。

これらの中でも、陰極を構成する材料としては、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ土類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。なお、陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されており、これらの公報に記載の材料は、本発明においても適用することができる。

陰極の形成方法については、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式などの中から、前記した陰極を構成する材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。例えば、陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。陰極を形成するに際してのパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングによって行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングによって行ってもよく、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法によって行ってもよい。

本発明において、陰極形成位置は特に制限はなく、有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。陰極の厚みは、陰極を構成する材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍ程度であり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を１〜１０ｎｍの厚さに薄く成膜して、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。

（有機化合物層）
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。

有機化合物層の形成
本発明の有機ＥＬ素子において、有機化合物層を構成する各層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に形成することができる。

有機発光層
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていてもよく、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でもよい。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、ドーパントは１種であっても２種以上であってもよい。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は１種であっても２種以上であってもよく、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいてもよい。また、発光層は１層であっても２層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。

本発明に使用できる蛍光発光材料の例としては、例えば、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、縮合芳香族化合物、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサジン誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、スチリルアミン誘導体、ジケトピロロピロール誘導体、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体やピロメテン誘導体の金属錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン誘導体などの化合物等が挙げられる。

また、本発明に使用できる燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金である。ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。

錯体の配位子としては、例えば、G.Wilkinson等著，Comprehensive Coordination Chem
istry, Pergamon Press社１９８７年発行、H.Yersin著，「Photochemistry and Photophy
sics of Coordination Compounds」 Springer-Verlag社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子（好ましくは塩素配位子）、含窒素ヘテロ環配位子（例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど）、ジケトン配位子（例えば、アセチルアセトンなど）、カルボン酸配位子（例えば、酢酸配位子など）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。

燐光発光材料は、発光層中に、０．１〜４０質量％含有されることが好ましく、０．５〜２０質量％含有されることがより好ましい。また、本発明における発光層に含有されるホスト材料としては、例えば、カルバゾール骨格を有するもの、ジアリールアミン骨格を有するもの、ピリジン骨格を有するもの、ピラジン骨格を有するもの、トリアジン骨格を有するもの及びアリールシラン骨格を有するものや、後述の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層の項で例示されている材料が挙げられる。発光層の厚さは、特に限定されるものではないが、通常、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。

正孔注入層、正孔輸送層
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、等を含有する層であることが好ましい。正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５００ｎｍ以下であることが好ましい。

正孔輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．５ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、１ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

電子注入層、電子輸送層
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。電子注入層、電子輸送層は、具体的には、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。

電子注入層、電子輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々５０ｎｍ以下であることが好ましい。電子輸送層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのがさらに好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、０．１ｎｍ〜２００ｎｍであるのが好ましく、０．２ｎｍ〜１００ｎｍであるのがより好ましく、０．５ｎｍ〜５０ｎｍであるのが更に好ましい。電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

正孔ブロック層
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、ＢＡｌｑ等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、ＢＣＰ等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。正孔ブロック層の厚さとしては、１ｎｍ〜５００ｎｍであるのが好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍであるのがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍであるのが更に好ましい。正孔ブロック層は、上述した材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。

保護層
本発明において、有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、平坦化作用を持つ材料、水分や酸素が素子内に入ることを抑止する機能を有しているものが好ましい。具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の金属酸化物、ＳｉＮx等の金属窒化物、ＳｉＮxＯy等の金属窒化酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。これらのうち、金属の酸化物、窒化物、窒化酸化物が好ましく、珪素の酸化物、窒化物、窒化酸化物が特に好ましい。

保護層の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシ）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、真空紫外ＣＶＤ法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。本発明においては、保護層が導電性層として使用されてもよい。

封止有機ＥＬ素子
さらに、本発明の有機ＥＬ素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。

別の封止法として、いわゆる固体封止法を用いてもよい。固体封止法とは有機ＥＬ素子の上にバリア性支持体層を設ける方法である。通常、有機ＥＬ素子とバリア性支持体層の間に、接着剤を重ね硬化する。接着剤は特に制限はないが、熱硬化性エポキシ樹脂、光硬化性アクリレート樹脂等が例示される。さらに、バリア性支持体層の上に保護層を設けてから、接着剤を重ねて硬化してもよい。バリア性支持体はガラスでもよいが、本発明のバリア性プラスチック基板を用いることが好ましい。

さらに別の封止法として、いわゆる膜封止法を用いてもよい。膜封止法とは有機ＥＬ素子の上に、無機層、有機層の交互積層体を設ける方法である。交互積層体を設ける前に、有機ＥＬ素子を保護層で覆ってもよい。

本発明の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜１５ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。本発明の有機ＥＬ素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号の各公報、特許第２７８４６１５号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号の各明細書等に記載の駆動方法を適用することができる。

以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。

実施例１ 両面にバリア層を有するバリア性フィルム基板の作製
以下の方法により、マット剤層／第１バリア層／ポリエチレンナフタレートフィルム／マット剤層／第２バリア層からなるバリア性フィルム基板を作製した。

（１−１）第１バリア層の形成
ポリエチレンナフタレートフィルム（帝人デュポン社製、テオネックスＱ６５ＦＡ）を２０ｃｍ角に裁断し、その平滑面側に以下のような無機層および有機層からなるバリア層を塗布した。尚、ポリエチレンナフタレートフィルムの平滑面と反対側の面には、マット剤層が設けられている。

（１−１−１）無機層の形成
スパッタリング装置を用いて、ポリエチレンナフタレートフィルムの平滑面側の上に第１無機層（酸化アルミニウム層）を形成した。ターゲットとしてアルミニウムを、放電ガスとしてアルゴンを、反応ガスとして酸素を用いた。成膜圧力は０．１Ｐａ、到達膜厚は５０ｎｍとした。

（１−１−２）有機層の形成
１，９−ノナンジオールジアクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレート１．９ＮＤ−Ａ）を１４ｇ、アクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＴＭＰ−Ａ）を３ｇ、アクリレート（共栄社化学（株）製、ライトアクリレートＢＯ−Ａ）を３ｇ、紫外線重合開始剤（イルガキュアー９０７）を０．６ｇ、２−ブタノン２００ｇの混合溶液を液厚５μｍとなるようにワイヤーバーを用いて塗布した。室温にて２時間乾燥した後、窒素置換法により酸素濃度が０．４５％となったチャンバー内にて高圧水銀ランプの紫外線を照射して硬化させ（積算照射量約２Ｊ／ｃｍ²）、有機層を形成した。膜厚は４５０ｎｍであった。以下、表１に示すように無機層と有機層の形成を繰り返し、第１バリア層を作製した。

（１−２）マット剤層の形成
直径１μｍのシリカ粒子を０．５ｇ加える以外は第１の有機層と同様の方法で第１バリア層上にマット剤層を形成した。

（１−３）第２バリア層の形成
第１バリア層と同様の方法にて、第１バリア層およびマット剤層を設けた面とは反対側の面（ポリエチレンナフタレートフィルムに元々設けられているマット剤層の表面）を平滑にし、表１に示すような層構成で無機層および有機層を形成し、第２バリア層を作製した。以上のようにして、本発明のバリア性フィルム基板ＢＦ−１〜８を作製した。

比較例
第１バリア層の表面にマット剤層を形成する工程（前記１−２）を省略する以外は実施例１と同様の方法で、比較用バリア性フィルム基板ＢＦＣ−１〜８を作製した。マット剤層を形成する工程および第２バリア層を形成する工程（前記１−３）をともに省略する以外は実施例１と同様にして比較用のバリア性フィルム基板ＢＦＣ−９を作製した。

スベリ性テスト
ＢＦ−１〜８、ＢＦＣ−１〜９を各２枚ずつ用意し、それぞれ同じフィルム２枚を重ねて置いた。このとき、一方の表面と他方の裏面が重なるようにした。各組とも２５℃、８０％の環境下に３日間放置し、接着が起きるかどうか調べた。
ＢＦ−１〜８は接着が起きなかったが、ＢＦＣ−１〜９は全て接着した。以上の結果から、本発明の製造方法によるバリア性フィルム基板は、表面、裏面が有機層であるか無機層であるかにかかわらず、接着の問題が無く取り扱い性に優れていることがわかった。この特徴はロール製造する場合、特に有利になる。

水蒸気透過率の測定
ＭＯＣＯＮ社製、「ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１」を用いて、４０℃／相対湿度９０％における水蒸気透過率をＢＦ−１〜８、ＢＦＣ−１〜９について測定を行った。いずれのサンプルも水蒸気透過率が検出限界以下（０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下）であった。

２枚のＢＦ−８をバリア層とマット剤層が向き合うように重ねて、９００Ｎ／ｃｍ²の荷重をかけながら一方のフィルムを１ｃｍ／秒の速度で水平方向に引き、マット剤層とバリア層を擦り合わせた。次に２枚のＢＦ−９を用いて同じ実験を行った。バリア層側の面を擦られたフィルムを用いて水蒸気透過率を測定したところ、ＢＦ−８は水蒸気透過率が検出限界以下（０．０１ｇ／ｍ²・ｄａｙ以下）であった。一方、ＢＦ−９は水蒸気透過率０．０２ｇ／ｍ²・ｄａｙを与えた。この結果から、マット剤としてはポリスチレンの方がシリカよりもバリア層に対する悪影響が少なく好ましいことがわかった。

実施例３ 有機ＥＬ素子の作製と評価
（１）有機ＥＬ素子の作製
実施例１で作製したバリア性フィルム基板ＢＦ−１〜８を真空チャンバー内に導入し、無機層側に、ＩＴＯターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、厚み０．２μｍのＩＴＯ薄膜からなる透明電極を形成した。ＩＴＯ膜を有する水蒸気バリア性フィルムを２−プロパノールで洗浄した後、１０分間ＵＶ−オゾン処理を行った。この基板（陽極）上に真空蒸着法にて以下の有機化合物層を順次蒸着した。

（第１正孔輸送層）
銅フタロシアニン：膜厚１０ｎｍ
（第２正孔輸送層）
Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチルベンジジン：膜厚４０ｎｍ
（発光層兼電子輸送層）
トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム：膜厚６０ｎｍ
最後にフッ化リチウムを１ｎｍ、金属アルミニウムを１００ｎｍ順次蒸着して陰極とし、その上に厚さ５μｍ窒化珪素膜を平行平板ＣＶＤ法によって付け、有機ＥＬ素子（ＯＥＬ−１〜８）を作製した。

（２）有機ＥＬ素子上へのガスバリア層の設置
熱硬化型の接着剤（エポテック３１０、ダイゾーニチモリ（株））を用いて、有機ＥＬ素子の窒化珪素膜側に、封子フィルムとして、本発明のバリア性フィルム基板ＢＦ−１〜８を貼り合せ、６５℃で３時間加熱して接着剤を硬化させた。このようにして封止有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜８）を得た。

（３）有機ＥＬ素子発光面状の評価
作製直後の封子有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜８）をソースメジャーユニット（Ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製、ＳＭＵ２４００型）を用いて７Ｖの電圧を印加して発光させた。顕微鏡を用いて発光面状を観察したところ、いずれの素子もダークスポットの無い均一な発光を与えることが確認された。
次に各素子を４０℃、９０％の暗い室内に３０日間静置した後、発光面状を観察した。また、保存前の発光面積と保存後の発光面積から、発光面積保持率の値を下式により算出した。

本発明のバリア性フィルム基板の中でもＢＦ−１〜４の結果が特に好ましいことがわかる。これは、ＢＦ−１〜４では第１バリア層、第２バリア層ともに２層以上の無機層を有するためであると考えられた。いずれにせよ、本発明のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子は湿熱耐久性に優れていることが認められた。

表１中、「Ｉ」は無機層を、「Ｏ」は有機層をそれぞれ示している。例えば、Ｉ／Ｏ／Ｉ／Ｏ／Ｉは基板側から無機層／有機層／無機層／有機層／無機層の順に積層したことを表す。

図１は、本発明のバリア性フィルム基板の一例の構成を示す該略図である。 図２は、本発明のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子の一例の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０１ プラスチックフィルム
１０２ マット剤層（Ａ）
１１１ バリア層（Ｂ）
１１２ マット剤層（Ｂ）
１１３ 有機層
１１４ 無機層
１００ バリア性フィルム基板
２００ 有機ＥＬ素子の構成層
３００ 有機ＥＬ素子

Claims (9)

1. プラスチックフィルムの両面にバリア層を有するバリア性フィルム基板の製造方法であって、一方の表面にマット剤層（Ａ）が設けられたプラスチックフィルムの該マット剤層（Ａ）が設けられた側と反対側のプラスチックフィルムの表面に無機層を含むバリア層（Ｂ）を設け、さらに、該バリア層（Ｂ）の上にマット剤層（Ｂ）を設けた状態において、前記マット剤層（Ａ）の表面を平滑にした後、その表面に無機層を含むバリア層（Ａ）を設けることを含む、バリア性フィルム基板の製造方法。
2. バリア層の少なくとも１つが、有機層を有する、請求項１に記載のバリア性フィルム基板の製造方法。
3. プラスチックフィルムと、該プラスチックフィルムの一方の面に、該プラスチックフィルムに近い側から、順に、無機層を含むバリア層（Ｂ）およびマット剤層（Ｂ）が積層されており、プラスチックフィルムの他方の面に、該プラスチックフィルムに近い側から、順に、マット剤層（Ａ）および無機層を含むバリア層（Ａ）が積層されており、かつ、最表層の少なくとも一方がマット剤層であるバリア性フィルム基板。
4. 前記最表層のマット剤層が有機のマット剤を含有することを特徴とする、請求項３に記載のバリア性フィルム基板。
5. バリア層の少なくとも１つが、有機層を有する、請求項３または４に記載のバリア性フィルム基板。
6. 前記バリア性フィルム基板が、請求項１または２に記載の方法で製造されたものである、請求項３〜５のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板。
7. 請求項３〜６のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板を用いた電子デバイス。
8. 請求項３〜６のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板を用いた有機ＥＬ素子。
9. 請求項３〜６のいずれか１項に記載のバリア性フィルム基板のバリア層の表面に、発光素子からなる層を設けることを含む、有機ＥＬ素子の製造方法。

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