水蒸気バリアフィルムおよび有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を製造するのに好適な水蒸気バリアフィルムを提供する。
【解決手段】基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記バリア層かそれに隣接する層がアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする。
【解決手段】基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記バリア層かそれに隣接する層がアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気バリアフィルム、および、水蒸気バリアフィルムを用いたフレキシブル有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、酸化マグネシウムおよび酸化珪素等の金属酸化物薄膜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エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称することがある）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（以下「フィルム基板」と略す）が採用され始めている。フィルム基板はフレキシブル（可とう性）である点でも、応用上の価値が高い。しかし、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、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、フィルム上に金属酸化物薄膜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。
【０００３】
また、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）に用いるための基板には水蒸気透過率が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、有機層／無機層の交互積層構造を有するバリア膜を真空蒸着法により作製する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
有機ＥＬ素子が水蒸気によって侵されることをさらに確実に防ぐ方策としてゲッター剤（吸湿剤）を用いることも頻繁に行われている。しかしながら前記ゲッター剤はガラス缶やステンレス缶と併用されるため、フィルム基板の可とう性が無意味なものとなってしまう。このため、水蒸気透過性が低く、かつゲッター剤を併用する必要の無い水蒸気バリアフィルム基板の開発が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５３−１２，９５３号公報（第１頁〜第３頁）
【特許文献２】特開昭５８−２１７，３４４号公報（第１頁〜第４頁）
【非特許文献１】Affinitoら著「Thin Solid Films」（１９９６）、Ｐ．２９０〜２９１（第６３頁〜第６７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の課題は、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を製造するのに好適な水蒸気バリアフィルムを提供することであり、本発明の第２の課題は、前記水蒸気バリアフィルムを用いた有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意検討の結果、下記の構成によって前記課題を解決できることを見いだした。
【０００７】
（１） 基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層から選ばれる少なくとも１層が、少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする水蒸気バリアフィルム。
【０００８】
（２） 前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、前記少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることを特徴とする（１）に記載の水蒸気バリアフィルム。
【０００９】
（３） 前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、前記バリア層に隣接する層の少なくとも１層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることを特徴とする（１）または（２）に記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１０】
（４） 前記水蒸気バリア積層体が、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１１】
（５） 前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１２】
（６） ４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である（１）〜（５）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１３】
（７） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを基板として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
（８） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
（９） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを基板および封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を製造するのに好適な水蒸気バリアフィルム、および、これを用い、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下において、本発明の水蒸気バリアフィルムについて詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、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。
【００１８】
《水蒸気バリアフィルム》
本発明の水蒸気バリアフィルムは、基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、
（１）前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、
（２）前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層（以下、「隣接層」と称することがある）から選ばれる少なくとも１層が、
少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする。
本発明の水蒸気バリアフィルムは、少なくとも基材フィルムと、バリア層を含んで構成される水蒸気バリア積層体を有してなる材料である。本発明の水蒸気バリアフィルムは、有機ＥＬ素子の基板として用いることができる他、表面が平滑化された有機ＥＬ素子の上に接着し、上部バリア材料として用いることもできる。
【００１９】
＜基材フィルム＞
本発明の水蒸気バリアフィルムに用いられる基材フィルムは、後述する各層を保持できるフィルムであれば特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記基材フィルムとしては、具体的に、ポリエステル樹脂、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、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性カーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２０】
これらの樹脂のうち、本発明における基材フィルムとして用いることのできる樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）としては、１２０℃以上が好ましく、２００℃以上であることがさらに好ましく、２５０℃以上であることが特に好ましい。具体的な例としては（括弧内は略称：温度はＴｇを示す）、ポリエステルで特にポリエチルナフタレート（ＰＥＮ：１２１℃）、ポリアリレート（ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：２２０℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例４の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例５の化合物：２０５℃）、フルオレン環変性ポリエステル（特開２００２−１４５９９８号公報の実施例１に記載のフィルム１〜５に用いられた化合物：３３４〜３６５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６号公報の実施例−１の化合物：３００℃以上）等の化合物からなるフィルムが挙げられる。
【００２１】
（水蒸気バリア積層体）
本発明において基材フィルム上に設けられる水蒸気バリア積層体は、少なくとも１層のバリア層を有し、大気中の水分を遮断する機能を有する積層体である。但し、本発明における水蒸気バリア積層体は、１層のバリア層からなる単層構造であってもよいし、２層以上の層を有する多層構造であってもよい。
【００２２】
−バリア層・隣接層−
本発明において、前記水蒸気バリア積層体は、バリア層として、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群（以後「Ａ群」と省略する）から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする。ここで、「主成分」とは、層中に５０質量％以上含まれる成分を意味する。
また、本発明においては、前記水蒸気バリア積層体を構成する前記バリア層および前記隣接層のいずれか１層が、アルカリ金属の酸化物を少なくとも１種含むことを特徴とする。
【００２３】
ここで、本発明における「バリア層」とは、ガスバリア性材料であるＡ群の化合物を主成分とし、水蒸気を遮断する機能を有する層である。また、「隣接層」とは、前記バリア層に隣接する層であり、前記バリア層がアルカリ金属の酸化物を含まない場合には、隣接層の少なくとも１層が、アルカリ金属の酸化物を含む。
【００２４】
前記Ａ群の化合物の例としては、酸化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化亜鉛、酸窒化亜鉛、酸化スズ、酸窒化スズ、酸化鉛、酸窒化鉛が挙げられる。これらのうち、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化スズが好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウムが好ましい。
前記アルカリ金属の酸化物の例としては、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ルビジウム、酸化セシウムが挙げられ、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムが好ましい。
これらの組合せとしては、前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、バリア層または隣接層に含まれるアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
【００２５】
水蒸気バリア積層体が単層構成の場合、バリア層は少なくとも１種のＡ群の化合物と少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物との混合層である。また、前記バリア層はＡ群の化合物およびアルカリ金属の酸化物のいずれにも属さない化合物を含んでもよい。また、Ａ群とアルカリ金属の酸化物との組成が膜厚方向に連続的に変化するいわゆる傾斜材料層であってもよい。
水蒸気バリア積層体が多層構成の場合、構成成分や混合比の異なる層を重ねてもよいが、Ａ群の化合物からなるバリア層とアルカリ金属の酸化物からなる層とを分離した多層構成をとっていてもよい。ただし、この場合、Ａ群の化合物からなるバリア層とアルカリ金属の酸化物からなる層は互いに接していることを要する。また、前記水蒸気バリア積層体は、Ａ群の化合物およびアルカリ金属の酸化物のいずれにも属さない化合物の層を有していてもよい。このような層の例としては、応力緩和のための有機ポリマー層が挙げられる。前記有機ポリマー層に用いられる有機ポリマーとしてはポリウレア、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレート、およびポリメタクリレート等が挙げられる。
水蒸気バリア積層体中におけるＡ群の化合物の総モル数とアルカリ金属の酸化物の総モル数との比率は、１０００：１〜１：１０が好ましく、１００：１〜１：１がさらに好ましく、２０：１〜２：１が特に好ましい。
また、１層のガスバリア層中に含まれるＡ群の化合物の含有量は、バリア層が前記アルカリ金属の酸化物を含まない場合、バリア性発現の点で、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％が更に好ましい。
また、バリア層が前記アルカリ金属の酸化物を含む場合、Ａ群の化合物の含有量はバリア性発現の点で、５０〜９９．９９質量％が好ましく、７０〜９９．９９質量％が更に好ましい。この場合、前記バリア層中のアルカリ金属の酸化物の含有量は、バリア性発現の点で、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜１質量％が更に好ましい。
また、１層の隣接層がアルカリ金属の酸化物を含む場合、その含有量は、バリア性発現の点で、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％が更に好ましい。
【００２６】
前記水蒸気バリア積層体の構成としては、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、少なくとも１層の隣接層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることが好ましい。
即ち、本発明における水蒸気バリア積層体は、隣接層として、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする層を有することが好ましい。
【００２７】
また、前記水蒸気バリア積層体は、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことが好ましい。すなわち、前記水蒸気バリア積層体は、酸化珪素を主成分とするバリア層を２層有し、これらバリア層に挟持される隣接層として、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする層を有するユニットを含むことが好ましい。前記水蒸気バリア積層体をこのような構成とすると、吸湿性である酸化リチウムを不必要に環境に晒すことを回避とすることができる。
【００２８】
同様に、本発明の水蒸気バリアフィルムは、前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことが好ましい。すなわち、前記水蒸気バリア積層体は、酸化アルミニウムを主成分とするバリア層を２層有し、これらバリア層に挟持される隣接層として、酸化リチウムを主成分とする層を有するユニットを含む態様も好ましい。前記水蒸気バリア積層体をこのような構成とすると、吸湿性である酸化リチウムを不必要に環境に晒すことを回避とすることができる。
【００２９】
本発明における水蒸気バリア積層体が優れた水蒸気バリア性を示す作用について説明する。
前記Ａ群の化合物は、いわゆるガスバリア材料である。前記ガスバリア材料は、原子が３次元に結合した緻密な膜を形成することで、水蒸気に限らずあらゆるガスの拡散を防ぐ機能を有する。また、前記アルカリ金属の酸化物は水と反応する性質を有する。従って、Ａ群の化合物で水蒸気の透過や拡散を防ぎ、前記アルカリ金属の酸化物が透過拡散してきた水蒸気を捕獲するため、相応の水蒸気バリア性を発揮するものと期待される。特に、後に実施例で示すように、Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とをともに含む水蒸気バリア積層体（例えば、これらの化合物が同一の層に含まれる態様や、隣接する層に含まれる態様）は、これらの化合物が接触していない別々の層に含まれる場合と比較して、よりすぐれた水蒸気バリア性を示す。この理由に関して本発明者は次のように推察している。即ち、Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とが共存もしくは接触している場合、アルカリ金属の酸化物が水蒸気と反応してできた水酸化アルカリとＡ群の化合物とが反応し、より水蒸気バリア性の高い膜に変性する。Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とが別に存在しているときは、前記反応を起こすことがないため、水蒸気バリア性は相応のものでしかない。
【００３０】
−水蒸気バリア積層体の形成方法−
水蒸気バリア積層体の形成方法は、目的のバリア層および隣接層を形成し積層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、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、具体的には特許登録第３４００３２４号公報、特開２００２−３２２５６１号公報、特開２００２−３６１７７４号各公報に記載の形成方法を採用することができる。
特に、珪素系化合物を成膜する場合、誘導結合プラズマＣＶＤ、電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマを用いたＰＶＤまたはＣＶＤのいずれかの形成方法を採用するのが好ましく、誘導結合プラズマＣＶＤによる形成方法を採用するのが最も好ましい。誘導結合プラズマＣＶＤや電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマとを用いたＣＶＤ（ECR-CVD）は、例えば化学工学会、ＣＶＤハンドブック、p.２８４（１９９１）に記載の方法にて実施することができる。また、電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマとを用いたＰＶＤ（ECR-PVD）は、例えば小野他、Jpn.J.Appl.Phys.２３、No.8、L５３４（１９８４）に記載の方法にて実施することができる。前記ＣＶＤを用いる場合、その原料としては、珪素供給源としてシラン等のガスソースや、ヘキサメチルジシラザン等の液体ソースを用いることができる。
【００３１】
前記有機ポリマー層の形成方法としては、例えば、真空成膜法等を挙げることができる。前記真空成膜法は、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く、成膜速度を制御しやすい抵抗加熱蒸着法がより好ましい。本発明においては成膜中もしくは成膜後に有機物を重合することにより、有機ポリマー層を形成することができる。有機物を重合させる方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。
また、未反応モノマーをポリマーに転換するためにポスト重合を行ってもよい。ポスト重合は加熱、光（紫外線、可視光線）照射、電子線照射、プラズマ照射、およびこれらの組み合わせを用いて行われる。ポスト重合は有機ポリマー層を設置した直後に行ってもよいし、すべての層を設置した後に行ってもよい。有機ポリマー層を複数層設置する場合は、各有機ポリマー層設置ごとにポスト重合を行ってもよい。
【００３２】
水蒸気バリア積層体の全体の厚みに関しては特に限定されないが、典型的には１０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
前記バリア層の厚みについても特に限定されないが、１層あたり、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがさらに好ましい。また、アルカリ金属酸化物を含有する隣接層の厚みについても特に限定されないが、１層あたり、１ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜５０ｎｍがさらに好ましい。
更に前記有機ポリマー層の膜厚についても特に限定はないが、１層あたり１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜５００ｎｍがさらに好ましい。
【００３３】
＜機能層＞
また、本発明の水蒸気バリアフィルムは、必要に応じて基材フィルムと水蒸気バリア積層体との間、あるいは水蒸気バリア積層体の外側に所望の機能層を設置することができる。このような機能層の例としては、プライマー層、保護層、帯電防止層等が挙げられる。
【００３４】
（プライマー層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは、プラスチックフィルム上に公知のプライマー層を設置することができる。前記プライマー層としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂層、親水性樹脂共存下でゾルーゲル反応により形成する有機無機ハイブリッド層、無機蒸着層またはゾル−ゲル法による緻密な無機層を挙げることができる。
【００３５】
（保護層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは保護層を有していてもよい。特に基板の裏面には保護層を設置するのが好ましい。保護層に使用するポリマーとしては、水溶性ポリマー、セルロースアシレート、ラテックスポリマー、水溶性ポリエステルなどが例示される。水溶性ポリマーとしては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体などであり、セルロースアシレートとしてはカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどである。ラテックスポリマーとしては塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニリデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合体、酢酸ビニル含有共重合体、ブタジエン含有共重合体などが挙げられる。
前記保護層には、水蒸気バリアフィルムの透明性を実質的に損なわない程度に、無機または有機の微粒子をマット剤として含有させることができる。無機の微粒子のマット剤としてはシリカ（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを使用することができる。また、有機の微粒子マット剤としては、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリスチレン、米国特許第４，１４２，８９４号明細書に記載されている処理液可溶性のもの、米国特許第４，３９６，７０６号明細書に記載されているポリマ−などを用いることができる。これらの微粒子マット剤の平均粒子サイズは０．０１〜１０μｍのものが好ましい。より好ましくは、０．０５〜５μｍである。また、その含有量は０．５〜６００ｍｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは、１〜４００ｍｇ／ｍ2である。
前記保護層は、一般によく知られた塗布方法、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコ−ト法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストルージョンコート法により塗布することができる。
【００３６】
（帯電防止層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは、帯電防止層（導電性層）を有してもよい。帯電防止層は、水蒸気バリアフィルムの裏面（バリア層が形成されていない面）に形成することが好ましい。帯電防止層は、水蒸気バリアフィルムの取り扱いの際に帯電するのを防ぐ機能を付与するものであり、具体的には、イオン導電性物質や導電性微粒子を含有する層を設けることによって行う。
ここでイオン導電性物質とは電気伝導性を示し、電気を運ぶ担体であるイオンを含有する物質のことであり、例としてはイオン性高分子化合物を挙げることができる。イオン性高分子化合物としては、特公昭４９−２３８２８号公報、特公昭４９−２３８２７号公報、特公昭４７−２８９３７号公報に見られるようなアニオン性高分子化合物；特公昭５５−７３４号公報、特開昭５０−５４６７２号公報、特公昭５９−１４７３５号公報、特公昭５７−１８１７５号公報、特公昭５７−１８１７６号公報、特公昭５７−５６０５９号公報などに見られるような、主鎖中に解離基を持つアイオネン型ポリマー；特公昭５３−１３２２３号公報、特公昭５７−１５３７６号公報、特公昭５３−４５２３１号公報、特公昭５５−１４５７８３号公報、特公昭５５−６５９５０号公報、特公昭５５−６７７４６号公報、特公昭５７−１１３４２号公報、特公昭５７−１９７３５号公報、特公昭５８−５６８５８号公報、特開昭６１−２７８５３号公報、特公昭６２−９３４６号公報に見られるような、側鎖中にカチオン性解離基を持つカチオン性ペンダント型ポリマー等を挙げることができる。
【００３７】
導電性微粒子である金属酸化物の例としては、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｏＯ2、Ｖ2Ｏ5等、あるいはこれらの複合酸化物が好ましく、特にＺｎＯ、ＴｉＯ2およびＳｎＯ2が好ましい。異種原子を含む例としては、例えばＺｎＯに対してはＡｌ、Ｉｎ等の添加、ＴｉＯ2に対してはＮｂ、Ｔａ等の添加、またＳｎＯ2に対しては、Ｓｂ、Ｎｂ、ハロゲン元素等の添加が効果的である。これら異種原子の添加量は０．０１〜２５ｍｏｌ％の範囲が好ましいが、０．１〜１５ｍｏｌ％の範囲が特に好ましい。
【００３８】
（その他の機能性層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは必要に応じて平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層等のその他の機能性層を設置してもよい。
【００３９】
本発明の水蒸気バリアフィルムの４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率は、基材フィルム剥離後において、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、０．００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることがより好ましく、０．０００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが特に好ましい。
【００４０】
＜有機ＥＬ素子＞
次に、本発明の水蒸気バリアフィルムを利用した有機ＥＬ素子について詳しく説明する。
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、陽極および陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明である。本発明の水蒸気バリアフィルムを利用した有機ＥＬ素子は、前記基板として本発明の水蒸気バリアフィルムを用いることが好ましい。また、本発明の水蒸気バリアフィルムは、前記有機ＥＬ素子の封止フィルムとして用いることも好ましい。
【００４１】
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、または、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。また、発光層としては一層だけでもよく、また、第一発光層、第二発光層、第三発光層等に発光層を分割してもよい。さらに、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００４２】
次に、有機ＥＬ素子を構成する要素について、詳細に説明する。
【００４３】
（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。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）に詳述がある。基板として耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯまたは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。
【００４４】
（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。
【００４５】
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２属金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、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。
【００４６】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、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％のアルカリ金属または２属金属との合金（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いる。また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属または２属金属のフッ化物、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。
【００４７】
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、さらに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。
【００４８】
（有機化合物層）
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、前述したごとく、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。
【００４９】
−有機発光層−
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、または正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、また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。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と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。
【００５０】
前記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。
【００５１】
前記燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子またはランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
前記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、および白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、および白金である。
前記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、およびガドリニウムが好ましい。
【００５２】
前記錯体の配位子としては、例えば、G.Wilkinson等著，Comprehensive Coordination Chemistry, Pergamon Press社１９８７年発行、H.Yersin著，「Photochemistry and Photophysics 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。
【００５３】
また、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およ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。
【００５４】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極また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。
【００５５】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極また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。
【００５６】
−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。また、電子輸送層・電子注入層が正孔ブロック層の機能を兼ねていてもよい。
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。
また、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層を、発光層と陽極側で隣接する位置に設けることもできる。正孔輸送層・正孔注入層がこの機能を兼ねていてもよい。
【００５７】
（保護層）
有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されているのが好ましい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているもの、もしくは有機ＥＬ素子の表面に平坦性を付与するものである。
その具体例としては、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、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物；ＳｉＣw、ＳｉＯzＣw等の金属炭化物；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。
【００５８】
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、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００５９】
（ガスバリア層）
有機ＥＬ素子にガスバリア層を設置する場合、本発明の水蒸気バリアフィルムやその他のガスバリアフィルム、あるいは厚さ０．５ｍｍ以下のガラスなどバリア性を有する部材をガスバリア層として保護層の上に設置することができる。保護層とバリア性部材とを接着するためには、市販の接着剤を用いてもよい。市販の接着剤としては熱硬化性のエポキシ樹脂系接着剤が好ましい。
また、ガスバリア層の上に適宜、他の機能性層を設置してもよい。
【実施例】
【００６０】
以下に実施例と比較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。
【００６１】
［実施例１］
１．本発明の水蒸気バリアフィルム（ＷＢＦ−１〜２）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
下記樹脂Ａを、濃度が１５質量％になるようにジクロロメタン溶液に溶解し、該溶液をダイコーティング法によりステンレスバンド上に流延して塗布層を形成した。次いで、塗布層を乾燥させた後、バンド上からフィルムを剥ぎ取り、更に残留溶媒濃度が０．０８質量％になるまで乾燥させた。このフィルムを第一フィルムとした。乾燥後、第一フィルムの両端をトリミングし、ナーリング加工した後巻き取り、厚み１００μｍのプラスチックフィルムＰＦ−１を作製した。プラスチックフィルムＰＦ−１のガラス転移温度（Ｔｇ）は３５５℃（ＤＭＡ法）であった。
【００６２】
【化１】
【００６３】
【表１】
【００６４】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて、プラスチックフィルムＰＦ−１上に前記表１に従って酸化珪素または酸化アルミニウムからなる層を形成した。ターゲットとしては、シリコンまたはアルミニウムを、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であった。
【００６５】
（２−２）第２層（アルカリ金属の酸化物の層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化リチウム層を形成した。
【００６６】
（２−３）第３層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
第１層と同様の方法で第２層上に第３層を形成した。
以上のようにして本発明の水蒸気バリアフィルム（ＷＢＦ−１〜２）を作製した。
【００６７】
２．比較用水蒸気バリアフイルム（ＣＢＦ−１〜２）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
プラスチックフィルムは本発明の水蒸気バリアフィルムと同様、前記プラスチックフィルムＰＦ−１を用いた。
【００６８】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて、プラスチックフィルムＰＦ−１上に前記表１に従って酸化珪素または酸化アルミニウムからなる層を形成した。ターゲットとしてシリコンまたはアルミニウムを、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であった。
【００６９】
（２−２）第２層（酸化マグネシウム層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化マグネシウム層を形成した。
【００７０】
（２−３）第３層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
第１層と同様の方法で第２層上に第３層を形成した。
【００７１】
以上のようにして比較用バリア性フィルム基板（ＣＢＦ−１〜２）を作製した。
【００７２】
３．比較用水蒸気バリアフイルム（ＣＢＦ−３〜４）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
プラスチックフィルムは本発明の水蒸気バリアフィルムと同様、プラスチックフィルムＰＦ−１を用いた。
【００７３】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（アルカリ金属の酸化物の層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化リチウム層を形成した。
【００７４】
（２−２）第２層（有機ポリマー層）の形成
第１層を形成したプラスチックフィルム上に、トリエチレングリコールジアクリレート２０ｇ、紫外線重合開始剤（商品名：Ｃｉｂａイルガキュアー１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）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、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）、有機ポリマー層を形成した。膜厚は４５０ｎｍであった。
【００７５】
（２−３）第３層〜第５層の形成
比較用バリアフィルムＣＢＦ−１，２の第１層〜第３層と同様の層を有機ポリマー層の上に第３層〜第５層として設置した。
以上のようにして比較用バリアフイルム（ＣＢＦ−３〜４）を作製した。
【００７６】
４．バリア性の評価
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ＷＢＦ−１〜２、ＣＢＦ−１〜４について測定を行った。その結果、いずれのフィルムも水蒸気透過率は検出限界以下（０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下と推定される）であった。
【００７７】
［実施例２］
有機ＥＬ素子の作製と評価
（１）有機ＥＬ素子の作製
実施例１で作製したフイルム（ＷＢＦ−１〜２、ＣＢＦ−１〜４）を真空チャンバー内に導入し、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フィルムを洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０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。
【００７８】
（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
【００７９】
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−１〜６）を作製した。
【００８０】
（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（商品名：エポテック３１０、ダイゾーニチモリ（株））を用いて前記有機ＥＬ素子ＯＥＬ−１〜５を水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１と貼り合せ、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された有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜６）を得た。
【００８１】
（３）有機ＥＬ素子発光面状の評価
作製直後の有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜６）を、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製ＳＭＵ２４００型ソースメジャーユニットを用いて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℃・相対湿度９０％の暗い室内に１０日間、２０日間、３０日間静置した後、発光面状を観察した。下記の基準を指標とした観察結果を下記表２に示す。
【００８２】
（基準）
−：ダークスポットは認められなかった。
±：かすかにダークスポットが認められた。
＋：ダークスポットが明確に認められた。
【００８３】
【表２】
【００８４】
本発明の水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１〜２と比較用バリアフィルムＣＢＦ−１〜２との比較では本発明の水蒸気バリアフィルムが有機ＥＬ素子の基板として優れていることがわかる。また、本発明の水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１〜２と比較用バリアフィルムＣＢＦ−３〜４との比較では酸化リチウム層と酸化珪素層もしくは酸化アルミニウム層とが隣接している方が水蒸気バリア性が高い結果、ダークスポットの発生を抑制していることがわかる。なお、本発明の構成においては酸化アルミニウムよりも酸化珪素の方が若干好ましいことがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気バリアフィルム、および、水蒸気バリアフィルムを用いたフレキシブル有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、酸化マグネシウムおよび酸化珪素等の金属酸化物薄膜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エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称することがある）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（以下「フィルム基板」と略す）が採用され始めている。フィルム基板はフレキシブル（可とう性）である点でも、応用上の価値が高い。しかし、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、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、フィルム上に金属酸化物薄膜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。
【０００３】
また、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）に用いるための基板には水蒸気透過率が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、有機層／無機層の交互積層構造を有するバリア膜を真空蒸着法により作製する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
有機ＥＬ素子が水蒸気によって侵されることをさらに確実に防ぐ方策としてゲッター剤（吸湿剤）を用いることも頻繁に行われている。しかしながら前記ゲッター剤はガラス缶やステンレス缶と併用されるため、フィルム基板の可とう性が無意味なものとなってしまう。このため、水蒸気透過性が低く、かつゲッター剤を併用する必要の無い水蒸気バリアフィルム基板の開発が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特公昭５３−１２，９５３号公報（第１頁〜第３頁）
【特許文献２】特開昭５８−２１７，３４４号公報（第１頁〜第４頁）
【非特許文献１】Affinitoら著「Thin Solid Films」（１９９６）、Ｐ．２９０〜２９１（第６３頁〜第６７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の課題は、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を製造するのに好適な水蒸気バリアフィルムを提供することであり、本発明の第２の課題は、前記水蒸気バリアフィルムを用いた有機ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、鋭意検討の結果、下記の構成によって前記課題を解決できることを見いだした。
【０００７】
（１） 基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層から選ばれる少なくとも１層が、少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする水蒸気バリアフィルム。
【０００８】
（２） 前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、前記少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることを特徴とする（１）に記載の水蒸気バリアフィルム。
【０００９】
（３） 前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、前記バリア層に隣接する層の少なくとも１層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることを特徴とする（１）または（２）に記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１０】
（４） 前記水蒸気バリア積層体が、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１１】
（５） 前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１２】
（６） ４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である（１）〜（５）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルム。
【００１３】
（７） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを基板として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１４】
（８） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１５】
（９） （１）〜（６）のいずれかに記載の水蒸気バリアフィルムを基板および封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を製造するのに好適な水蒸気バリアフィルム、および、これを用い、薄く軽量であり且つ外界の水分から遮断された有機ＥＬ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下において、本発明の水蒸気バリアフィルムについて詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、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。
【００１８】
《水蒸気バリアフィルム》
本発明の水蒸気バリアフィルムは、基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、
（１）前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、
（２）前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層（以下、「隣接層」と称することがある）から選ばれる少なくとも１層が、
少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする。
本発明の水蒸気バリアフィルムは、少なくとも基材フィルムと、バリア層を含んで構成される水蒸気バリア積層体を有してなる材料である。本発明の水蒸気バリアフィルムは、有機ＥＬ素子の基板として用いることができる他、表面が平滑化された有機ＥＬ素子の上に接着し、上部バリア材料として用いることもできる。
【００１９】
＜基材フィルム＞
本発明の水蒸気バリアフィルムに用いられる基材フィルムは、後述する各層を保持できるフィルムであれば特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。前記基材フィルムとしては、具体的に、ポリエステル樹脂、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、ポリイミド樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、セルロースアシレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、シクロオレフィルンコポリマー、フルオレン環変性カーボネート樹脂、脂環変性ポリカーボネート樹脂、アクリロイル化合物などの熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００２０】
これらの樹脂のうち、本発明における基材フィルムとして用いることのできる樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）としては、１２０℃以上が好ましく、２００℃以上であることがさらに好ましく、２５０℃以上であることが特に好ましい。具体的な例としては（括弧内は略称：温度はＴｇを示す）、ポリエステルで特にポリエチルナフタレート（ＰＥＮ：１２１℃）、ポリアリレート（ＰＡｒ：２１０℃）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ：２２０℃）、フルオレン環変性ポリカーボネート（ＢＣＦ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例４の化合物：２２５℃）、脂環変性ポリカーボネート（ＩＰ−ＰＣ：特開２０００−２２７６０３号公報の実施例５の化合物：２０５℃）、フルオレン環変性ポリエステル（特開２００２−１４５９９８号公報の実施例１に記載のフィルム１〜５に用いられた化合物：３３４〜３６５℃）、アクリロイル化合物（特開２００２−８０６１６号公報の実施例−１の化合物：３００℃以上）等の化合物からなるフィルムが挙げられる。
【００２１】
（水蒸気バリア積層体）
本発明において基材フィルム上に設けられる水蒸気バリア積層体は、少なくとも１層のバリア層を有し、大気中の水分を遮断する機能を有する積層体である。但し、本発明における水蒸気バリア積層体は、１層のバリア層からなる単層構造であってもよいし、２層以上の層を有する多層構造であってもよい。
【００２２】
−バリア層・隣接層−
本発明において、前記水蒸気バリア積層体は、バリア層として、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群（以後「Ａ群」と省略する）から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする。ここで、「主成分」とは、層中に５０質量％以上含まれる成分を意味する。
また、本発明においては、前記水蒸気バリア積層体を構成する前記バリア層および前記隣接層のいずれか１層が、アルカリ金属の酸化物を少なくとも１種含むことを特徴とする。
【００２３】
ここで、本発明における「バリア層」とは、ガスバリア性材料であるＡ群の化合物を主成分とし、水蒸気を遮断する機能を有する層である。また、「隣接層」とは、前記バリア層に隣接する層であり、前記バリア層がアルカリ金属の酸化物を含まない場合には、隣接層の少なくとも１層が、アルカリ金属の酸化物を含む。
【００２４】
前記Ａ群の化合物の例としては、酸化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化亜鉛、酸窒化亜鉛、酸化スズ、酸窒化スズ、酸化鉛、酸窒化鉛が挙げられる。これらのうち、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化スズが好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウムが好ましい。
前記アルカリ金属の酸化物の例としては、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ルビジウム、酸化セシウムが挙げられ、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムが好ましい。
これらの組合せとしては、前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、バリア層または隣接層に含まれるアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることが好ましい。
【００２５】
水蒸気バリア積層体が単層構成の場合、バリア層は少なくとも１種のＡ群の化合物と少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物との混合層である。また、前記バリア層はＡ群の化合物およびアルカリ金属の酸化物のいずれにも属さない化合物を含んでもよい。また、Ａ群とアルカリ金属の酸化物との組成が膜厚方向に連続的に変化するいわゆる傾斜材料層であってもよい。
水蒸気バリア積層体が多層構成の場合、構成成分や混合比の異なる層を重ねてもよいが、Ａ群の化合物からなるバリア層とアルカリ金属の酸化物からなる層とを分離した多層構成をとっていてもよい。ただし、この場合、Ａ群の化合物からなるバリア層とアルカリ金属の酸化物からなる層は互いに接していることを要する。また、前記水蒸気バリア積層体は、Ａ群の化合物およびアルカリ金属の酸化物のいずれにも属さない化合物の層を有していてもよい。このような層の例としては、応力緩和のための有機ポリマー層が挙げられる。前記有機ポリマー層に用いられる有機ポリマーとしてはポリウレア、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレート、およびポリメタクリレート等が挙げられる。
水蒸気バリア積層体中におけるＡ群の化合物の総モル数とアルカリ金属の酸化物の総モル数との比率は、１０００：１〜１：１０が好ましく、１００：１〜１：１がさらに好ましく、２０：１〜２：１が特に好ましい。
また、１層のガスバリア層中に含まれるＡ群の化合物の含有量は、バリア層が前記アルカリ金属の酸化物を含まない場合、バリア性発現の点で、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％が更に好ましい。
また、バリア層が前記アルカリ金属の酸化物を含む場合、Ａ群の化合物の含有量はバリア性発現の点で、５０〜９９．９９質量％が好ましく、７０〜９９．９９質量％が更に好ましい。この場合、前記バリア層中のアルカリ金属の酸化物の含有量は、バリア性発現の点で、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．１〜１質量％が更に好ましい。
また、１層の隣接層がアルカリ金属の酸化物を含む場合、その含有量は、バリア性発現の点で、５０〜１００質量％が好ましく、７０〜１００質量％が更に好ましい。
【００２６】
前記水蒸気バリア積層体の構成としては、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、少なくとも１層の隣接層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることが好ましい。
即ち、本発明における水蒸気バリア積層体は、隣接層として、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする層を有することが好ましい。
【００２７】
また、前記水蒸気バリア積層体は、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことが好ましい。すなわち、前記水蒸気バリア積層体は、酸化珪素を主成分とするバリア層を２層有し、これらバリア層に挟持される隣接層として、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とする層を有するユニットを含むことが好ましい。前記水蒸気バリア積層体をこのような構成とすると、吸湿性である酸化リチウムを不必要に環境に晒すことを回避とすることができる。
【００２８】
同様に、本発明の水蒸気バリアフィルムは、前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことが好ましい。すなわち、前記水蒸気バリア積層体は、酸化アルミニウムを主成分とするバリア層を２層有し、これらバリア層に挟持される隣接層として、酸化リチウムを主成分とする層を有するユニットを含む態様も好ましい。前記水蒸気バリア積層体をこのような構成とすると、吸湿性である酸化リチウムを不必要に環境に晒すことを回避とすることができる。
【００２９】
本発明における水蒸気バリア積層体が優れた水蒸気バリア性を示す作用について説明する。
前記Ａ群の化合物は、いわゆるガスバリア材料である。前記ガスバリア材料は、原子が３次元に結合した緻密な膜を形成することで、水蒸気に限らずあらゆるガスの拡散を防ぐ機能を有する。また、前記アルカリ金属の酸化物は水と反応する性質を有する。従って、Ａ群の化合物で水蒸気の透過や拡散を防ぎ、前記アルカリ金属の酸化物が透過拡散してきた水蒸気を捕獲するため、相応の水蒸気バリア性を発揮するものと期待される。特に、後に実施例で示すように、Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とをともに含む水蒸気バリア積層体（例えば、これらの化合物が同一の層に含まれる態様や、隣接する層に含まれる態様）は、これらの化合物が接触していない別々の層に含まれる場合と比較して、よりすぐれた水蒸気バリア性を示す。この理由に関して本発明者は次のように推察している。即ち、Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とが共存もしくは接触している場合、アルカリ金属の酸化物が水蒸気と反応してできた水酸化アルカリとＡ群の化合物とが反応し、より水蒸気バリア性の高い膜に変性する。Ａ群の化合物とアルカリ金属の酸化物とが別に存在しているときは、前記反応を起こすことがないため、水蒸気バリア性は相応のものでしかない。
【００３０】
−水蒸気バリア積層体の形成方法−
水蒸気バリア積層体の形成方法は、目的のバリア層および隣接層を形成し積層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、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、具体的には特許登録第３４００３２４号公報、特開２００２−３２２５６１号公報、特開２００２−３６１７７４号各公報に記載の形成方法を採用することができる。
特に、珪素系化合物を成膜する場合、誘導結合プラズマＣＶＤ、電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマを用いたＰＶＤまたはＣＶＤのいずれかの形成方法を採用するのが好ましく、誘導結合プラズマＣＶＤによる形成方法を採用するのが最も好ましい。誘導結合プラズマＣＶＤや電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマとを用いたＣＶＤ（ECR-CVD）は、例えば化学工学会、ＣＶＤハンドブック、p.２８４（１９９１）に記載の方法にて実施することができる。また、電子サイクロトロン共鳴条件に設定したマイクロ波と磁場を印加したプラズマとを用いたＰＶＤ（ECR-PVD）は、例えば小野他、Jpn.J.Appl.Phys.２３、No.8、L５３４（１９８４）に記載の方法にて実施することができる。前記ＣＶＤを用いる場合、その原料としては、珪素供給源としてシラン等のガスソースや、ヘキサメチルジシラザン等の液体ソースを用いることができる。
【００３１】
前記有機ポリマー層の形成方法としては、例えば、真空成膜法等を挙げることができる。前記真空成膜法は、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く、成膜速度を制御しやすい抵抗加熱蒸着法がより好ましい。本発明においては成膜中もしくは成膜後に有機物を重合することにより、有機ポリマー層を形成することができる。有機物を重合させる方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。
また、未反応モノマーをポリマーに転換するためにポスト重合を行ってもよい。ポスト重合は加熱、光（紫外線、可視光線）照射、電子線照射、プラズマ照射、およびこれらの組み合わせを用いて行われる。ポスト重合は有機ポリマー層を設置した直後に行ってもよいし、すべての層を設置した後に行ってもよい。有機ポリマー層を複数層設置する場合は、各有機ポリマー層設置ごとにポスト重合を行ってもよい。
【００３２】
水蒸気バリア積層体の全体の厚みに関しては特に限定されないが、典型的には１０ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
前記バリア層の厚みについても特に限定されないが、１層あたり、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜１００ｎｍがさらに好ましい。また、アルカリ金属酸化物を含有する隣接層の厚みについても特に限定されないが、１層あたり、１ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜５０ｎｍがさらに好ましい。
更に前記有機ポリマー層の膜厚についても特に限定はないが、１層あたり１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、５０ｎｍ〜５００ｎｍがさらに好ましい。
【００３３】
＜機能層＞
また、本発明の水蒸気バリアフィルムは、必要に応じて基材フィルムと水蒸気バリア積層体との間、あるいは水蒸気バリア積層体の外側に所望の機能層を設置することができる。このような機能層の例としては、プライマー層、保護層、帯電防止層等が挙げられる。
【００３４】
（プライマー層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは、プラスチックフィルム上に公知のプライマー層を設置することができる。前記プライマー層としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂層、親水性樹脂共存下でゾルーゲル反応により形成する有機無機ハイブリッド層、無機蒸着層またはゾル−ゲル法による緻密な無機層を挙げることができる。
【００３５】
（保護層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは保護層を有していてもよい。特に基板の裏面には保護層を設置するのが好ましい。保護層に使用するポリマーとしては、水溶性ポリマー、セルロースアシレート、ラテックスポリマー、水溶性ポリエステルなどが例示される。水溶性ポリマーとしては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体などであり、セルロースアシレートとしてはカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどである。ラテックスポリマーとしては塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニリデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合体、酢酸ビニル含有共重合体、ブタジエン含有共重合体などが挙げられる。
前記保護層には、水蒸気バリアフィルムの透明性を実質的に損なわない程度に、無機または有機の微粒子をマット剤として含有させることができる。無機の微粒子のマット剤としてはシリカ（ＳｉＯ2）、二酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどを使用することができる。また、有機の微粒子マット剤としては、ポリメチルメタクリレート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリスチレン、米国特許第４，１４２，８９４号明細書に記載されている処理液可溶性のもの、米国特許第４，３９６，７０６号明細書に記載されているポリマ−などを用いることができる。これらの微粒子マット剤の平均粒子サイズは０．０１〜１０μｍのものが好ましい。より好ましくは、０．０５〜５μｍである。また、その含有量は０．５〜６００ｍｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは、１〜４００ｍｇ／ｍ2である。
前記保護層は、一般によく知られた塗布方法、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコ−ト法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２，６８１，２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストルージョンコート法により塗布することができる。
【００３６】
（帯電防止層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは、帯電防止層（導電性層）を有してもよい。帯電防止層は、水蒸気バリアフィルムの裏面（バリア層が形成されていない面）に形成することが好ましい。帯電防止層は、水蒸気バリアフィルムの取り扱いの際に帯電するのを防ぐ機能を付与するものであり、具体的には、イオン導電性物質や導電性微粒子を含有する層を設けることによって行う。
ここでイオン導電性物質とは電気伝導性を示し、電気を運ぶ担体であるイオンを含有する物質のことであり、例としてはイオン性高分子化合物を挙げることができる。イオン性高分子化合物としては、特公昭４９−２３８２８号公報、特公昭４９−２３８２７号公報、特公昭４７−２８９３７号公報に見られるようなアニオン性高分子化合物；特公昭５５−７３４号公報、特開昭５０−５４６７２号公報、特公昭５９−１４７３５号公報、特公昭５７−１８１７５号公報、特公昭５７−１８１７６号公報、特公昭５７−５６０５９号公報などに見られるような、主鎖中に解離基を持つアイオネン型ポリマー；特公昭５３−１３２２３号公報、特公昭５７−１５３７６号公報、特公昭５３−４５２３１号公報、特公昭５５−１４５７８３号公報、特公昭５５−６５９５０号公報、特公昭５５−６７７４６号公報、特公昭５７−１１３４２号公報、特公昭５７−１９７３５号公報、特公昭５８−５６８５８号公報、特開昭６１−２７８５３号公報、特公昭６２−９３４６号公報に見られるような、側鎖中にカチオン性解離基を持つカチオン性ペンダント型ポリマー等を挙げることができる。
【００３７】
導電性微粒子である金属酸化物の例としては、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＢａＯ、ＭｏＯ2、Ｖ2Ｏ5等、あるいはこれらの複合酸化物が好ましく、特にＺｎＯ、ＴｉＯ2およびＳｎＯ2が好ましい。異種原子を含む例としては、例えばＺｎＯに対してはＡｌ、Ｉｎ等の添加、ＴｉＯ2に対してはＮｂ、Ｔａ等の添加、またＳｎＯ2に対しては、Ｓｂ、Ｎｂ、ハロゲン元素等の添加が効果的である。これら異種原子の添加量は０．０１〜２５ｍｏｌ％の範囲が好ましいが、０．１〜１５ｍｏｌ％の範囲が特に好ましい。
【００３８】
（その他の機能性層）
本発明の水蒸気バリアフィルムは必要に応じて平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層等のその他の機能性層を設置してもよい。
【００３９】
本発明の水蒸気バリアフィルムの４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率は、基材フィルム剥離後において、０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが好ましく、０．００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることがより好ましく、０．０００１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下であることが特に好ましい。
【００４０】
＜有機ＥＬ素子＞
次に、本発明の水蒸気バリアフィルムを利用した有機ＥＬ素子について詳しく説明する。
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、陽極および陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明である。本発明の水蒸気バリアフィルムを利用した有機ＥＬ素子は、前記基板として本発明の水蒸気バリアフィルムを用いることが好ましい。また、本発明の水蒸気バリアフィルムは、前記有機ＥＬ素子の封止フィルムとして用いることも好ましい。
【００４１】
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、または、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。また、発光層としては一層だけでもよく、また、第一発光層、第二発光層、第三発光層等に発光層を分割してもよい。さらに、各層は複数の二次層に分かれていてもよい。
【００４２】
次に、有機ＥＬ素子を構成する要素について、詳細に説明する。
【００４３】
（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。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）に詳述がある。基板として耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯまたは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。
【００４４】
（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。
【００４５】
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２属金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、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。
【００４６】
これらの中でも、陰極を構成する材料としては、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％のアルカリ金属または２属金属との合金（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いる。また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属または２属金属のフッ化物、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。
【００４７】
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、さらに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。
【００４８】
（有機化合物層）
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、前述したごとく、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。
【００４９】
−有機発光層−
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、または正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、また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。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と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。
【００５０】
前記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。
【００５１】
前記燐光発光材料は、例えば、遷移金属原子またはランタノイド原子を含む錯体が挙げられる。
前記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、および白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、および白金である。
前記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、およびガドリニウムが好ましい。
【００５２】
前記錯体の配位子としては、例えば、G.Wilkinson等著，Comprehensive Coordination Chemistry, Pergamon Press社１９８７年発行、H.Yersin著，「Photochemistry and Photophysics 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。
【００５３】
また、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およ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。
【００５４】
−正孔注入層、正孔輸送層−
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極また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。
【００５５】
−電子注入層、電子輸送層−
電子注入層、電子輸送層は、陰極また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。
【００５６】
−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。また、電子輸送層・電子注入層が正孔ブロック層の機能を兼ねていてもよい。
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。
また、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層を、発光層と陽極側で隣接する位置に設けることもできる。正孔輸送層・正孔注入層がこの機能を兼ねていてもよい。
【００５７】
（保護層）
有機ＥＬ素子全体は、保護層によって保護されているのが好ましい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているもの、もしくは有機ＥＬ素子の表面に平坦性を付与するものである。
その具体例としては、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、ＳｉＮxＯy等の金属窒化物；ＳｉＣw、ＳｉＯzＣw等の金属炭化物；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。
【００５８】
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、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
【００５９】
（ガスバリア層）
有機ＥＬ素子にガスバリア層を設置する場合、本発明の水蒸気バリアフィルムやその他のガスバリアフィルム、あるいは厚さ０．５ｍｍ以下のガラスなどバリア性を有する部材をガスバリア層として保護層の上に設置することができる。保護層とバリア性部材とを接着するためには、市販の接着剤を用いてもよい。市販の接着剤としては熱硬化性のエポキシ樹脂系接着剤が好ましい。
また、ガスバリア層の上に適宜、他の機能性層を設置してもよい。
【実施例】
【００６０】
以下に実施例と比較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。
【００６１】
［実施例１］
１．本発明の水蒸気バリアフィルム（ＷＢＦ−１〜２）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
下記樹脂Ａを、濃度が１５質量％になるようにジクロロメタン溶液に溶解し、該溶液をダイコーティング法によりステンレスバンド上に流延して塗布層を形成した。次いで、塗布層を乾燥させた後、バンド上からフィルムを剥ぎ取り、更に残留溶媒濃度が０．０８質量％になるまで乾燥させた。このフィルムを第一フィルムとした。乾燥後、第一フィルムの両端をトリミングし、ナーリング加工した後巻き取り、厚み１００μｍのプラスチックフィルムＰＦ−１を作製した。プラスチックフィルムＰＦ−１のガラス転移温度（Ｔｇ）は３５５℃（ＤＭＡ法）であった。
【００６２】
【化１】
【００６３】
【表１】
【００６４】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて、プラスチックフィルムＰＦ−１上に前記表１に従って酸化珪素または酸化アルミニウムからなる層を形成した。ターゲットとしては、シリコンまたはアルミニウムを、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であった。
【００６５】
（２−２）第２層（アルカリ金属の酸化物の層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化リチウム層を形成した。
【００６６】
（２−３）第３層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
第１層と同様の方法で第２層上に第３層を形成した。
以上のようにして本発明の水蒸気バリアフィルム（ＷＢＦ−１〜２）を作製した。
【００６７】
２．比較用水蒸気バリアフイルム（ＣＢＦ−１〜２）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
プラスチックフィルムは本発明の水蒸気バリアフィルムと同様、前記プラスチックフィルムＰＦ−１を用いた。
【００６８】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて、プラスチックフィルムＰＦ−１上に前記表１に従って酸化珪素または酸化アルミニウムからなる層を形成した。ターゲットとしてシリコンまたはアルミニウムを、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であった。
【００６９】
（２−２）第２層（酸化マグネシウム層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化マグネシウム層を形成した。
【００７０】
（２−３）第３層（Ａ群化合物の層（バリア層））の形成
第１層と同様の方法で第２層上に第３層を形成した。
【００７１】
以上のようにして比較用バリア性フィルム基板（ＣＢＦ−１〜２）を作製した。
【００７２】
３．比較用水蒸気バリアフイルム（ＣＢＦ−３〜４）の作製
（１）プラスチックフィルムの作製
プラスチックフィルムは本発明の水蒸気バリアフィルムと同様、プラスチックフィルムＰＦ−１を用いた。
【００７３】
（２）水蒸気バリア積層体の形成
（２−１）第１層（アルカリ金属の酸化物の層）の形成
スパッタリング装置（装置名：インラインスパッタリング蒸着装置、（株）エイコー・エンジニアリング製）を用いて第１層の上に１０ｎｍ厚みの酸化リチウム層を形成した。
【００７４】
（２−２）第２層（有機ポリマー層）の形成
第１層を形成したプラスチックフィルム上に、トリエチレングリコールジアクリレート２０ｇ、紫外線重合開始剤（商品名：Ｃｉｂａイルガキュアー１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）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、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）、有機ポリマー層を形成した。膜厚は４５０ｎｍであった。
【００７５】
（２−３）第３層〜第５層の形成
比較用バリアフィルムＣＢＦ−１，２の第１層〜第３層と同様の層を有機ポリマー層の上に第３層〜第５層として設置した。
以上のようにして比較用バリアフイルム（ＣＢＦ−３〜４）を作製した。
【００７６】
４．バリア性の評価
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ＷＢＦ−１〜２、ＣＢＦ−１〜４について測定を行った。その結果、いずれのフィルムも水蒸気透過率は検出限界以下（０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下と推定される）であった。
【００７７】
［実施例２］
有機ＥＬ素子の作製と評価
（１）有機ＥＬ素子の作製
実施例１で作製したフイルム（ＷＢＦ−１〜２、ＣＢＦ−１〜４）を真空チャンバー内に導入し、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フィルムを洗浄容器に入れ、２−プロパノール中で超音波洗浄した後、３０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。
【００７８】
（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
【００７９】
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−１〜６）を作製した。
【００８０】
（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（商品名：エポテック３１０、ダイゾーニチモリ（株））を用いて前記有機ＥＬ素子ＯＥＬ−１〜５を水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１と貼り合せ、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された有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜６）を得た。
【００８１】
（３）有機ＥＬ素子発光面状の評価
作製直後の有機ＥＬ素子（ＢＯＥＬ−１〜６）を、Ｋｅｉｔｈｌｅｙ社製ＳＭＵ２４００型ソースメジャーユニットを用いて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℃・相対湿度９０％の暗い室内に１０日間、２０日間、３０日間静置した後、発光面状を観察した。下記の基準を指標とした観察結果を下記表２に示す。
【００８２】
（基準）
−：ダークスポットは認められなかった。
±：かすかにダークスポットが認められた。
＋：ダークスポットが明確に認められた。
【００８３】
【表２】
【００８４】
本発明の水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１〜２と比較用バリアフィルムＣＢＦ−１〜２との比較では本発明の水蒸気バリアフィルムが有機ＥＬ素子の基板として優れていることがわかる。また、本発明の水蒸気バリアフィルムＷＢＦ−１〜２と比較用バリアフィルムＣＢＦ−３〜４との比較では酸化リチウム層と酸化珪素層もしくは酸化アルミニウム層とが隣接している方が水蒸気バリア性が高い結果、ダークスポットの発生を抑制していることがわかる。なお、本発明の構成においては酸化アルミニウムよりも酸化珪素の方が若干好ましいことがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層から選ばれる少なくとも１層が、少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする水蒸気バリアフィルム。
【請求項２】
前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、前記少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項３】
前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、前記バリア層に隣接する層の少なくとも１層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項４】
前記水蒸気バリア積層体が、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項５】
前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項６】
４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを基板として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを基板および封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
基材フィルム上に水蒸気バリア積層体を有してなる水蒸気バリアフィルムであって、前記水蒸気バリア積層体が、珪素、アルミニウム、亜鉛、スズ、および、鉛の酸化物並びに酸窒化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とするバリア層を有し、かつ、前記水蒸気バリア積層体が１層の前記バリア層のみから構成される場合には前記バリア層が、または、前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成される場合には、前記バリア層および前記バリア層に隣接する層から選ばれる少なくとも１層が、少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物を含有することを特徴とする水蒸気バリアフィルム。
【請求項２】
前記バリア層が、酸化珪素および酸化アルミニウムから選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とし、かつ、前記少なくとも１種のアルカリ金属の酸化物が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項１に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項３】
前記水蒸気バリア積層体が二以上の層から構成され、前記バリア層に隣接する層の少なくとも１層が、酸化リチウム、酸化ナトリウムおよび酸化カリウムからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項４】
前記水蒸気バリア積層体が、酸化珪素層、酸化リチウム層および酸化珪素層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項５】
前記水蒸気バリア積層体が、酸化アルミニウム層、酸化リチウム層および酸化アルミニウム層の順に互いに隣接して配置された３層からなるユニットを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項６】
４０℃・相対湿度９０％における水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2・ｄａｙ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを基板として用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水蒸気バリアフィルムを基板および封止フィルムとして用いた有機エレクトロルミネッセンス素子。
【公開番号】特開２００７−９０７０２（Ｐ２００７−９０７０２Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８４０４４（Ｐ２００５−２８４０４４）
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２９日（２００５．９．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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