(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に少なくとも２層の水蒸気バリアー層を備え、
前記水蒸気バリアー層の間に、加水分解性化合物を含有する加水分解層を少なくとも１層備えることを特徴とする水蒸気バリアーフィルム。
【請求項２】
前記加水分解性化合物は加水分解によって、アルコール、アミン化合物、無機酸のうち少なくとも１つを放出する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ーフィルム。
【請求項３】
前記加水分解性化合物は、金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の水蒸気バリアーフィルム。
【請求項４】
６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下、前記加水分解層における前記加水分解性化合物が加水分解して生成した化合物に由来する炭素または窒素原子組成比の半減期が、２０時間以上１５００時間以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルム。
【請求項５】
前記基材に近い配置の前記水蒸気バリアー層は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物のうち少なくとも１つを含む蒸着膜であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルム。
【請求項６】
前記基材に近い配置の前記水蒸気バリアー層は、ポリシラザンを含有する塗膜に改質処理を施して形成された層であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルム。
【請求項７】
請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムを製造する水蒸気バリアーフィルムの製造方法であって、
基材上に第１の水蒸気バリアー層を形成した後、加水分解性化合物を含有する塗布液を低湿度環境下で前記第１の水蒸気バリアー層上に塗布し乾燥して加水分解層を形成し、その加水分解層上に第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする水蒸気バリアーフィルムの製造方法。
【請求項８】
前記第１の水蒸気バリアー層を蒸着法によって形成し、
前記第１の水蒸気バリアー層上に形成した前記加水分解層の上層側に改質処理を施して、その加水分解層上に重なった前記第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法。
【請求項９】
前記第１の水蒸気バリアー層を塗布によって形成し、
前記第１の水蒸気バリアー層上に形成した前記加水分解層の上層側に改質処理を施して、その加水分解層上に重なった前記第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜６の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムを製造する水蒸気バリアーフィルムの製造方法であって、
基材上に第１の水蒸気バリアー層を形成した後、前記第１の水蒸気バリアー層上に加水分解性化合物を含有するバリアー層前駆体層を形成し、そのバリアー層前駆体層の上層側に改質処理を施すことで、前記第１の水蒸気バリアー層上に積層された加水分解層と、その加水分解層上に重なった第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする水蒸気バリアーフィルムの製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜６の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムと、前記水蒸気バリアーフィルムによって封止された電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気バリアーフィルムの製造方法、水蒸気バリアーフィルム及びその水蒸気バリアーフィルムを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック基板やフィルムの表面に、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を含む薄膜（ガスバリアー層）を形成したガスバリアーフィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスによる変質を防止するため、各種ガスの遮断を必要とする物品を包装する用途で用いられている。また、上記包装用途以外にも、各種ガスによる変質を防止するために、太陽電池、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等の電子デバイスを封止する用途にも使用されている。ガスバリアーフィルムは、ガラス基材と比べてフレキシブル性に優れており、ロール式での生産適性や、電子デバイスの軽量化および取り扱い性の点において優位である。
このようなガスバリアーフィルムを製造する方法としては、主に、プラズマＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法、化学蒸着法）によってフィルムなどの基材上にガスバリアー層を形成する方法や、ポリシラザンを主成分とする塗布液を基材上に塗布した後に表面処理を施してガスバリアー層を形成する方法、あるいはそれらを併用する方法が知られている。
しかしながら、これらの製造方法で形成されたガスバリアー層には、基材表面の突起やガスバリアー層中への異物の混入により生じた微細孔などの欠陥、ガスバリアー層の膨張・収縮により生じた微小なひび割れなどの欠陥、取り扱い時の折り曲げや接触などに起因した傷などの欠陥等が発生してしまうことがある。このような欠陥箇所が生じたガスバリアー層では、その欠陥箇所を通じて水蒸気等のガスが透過してしまい完全に遮断できていない。
【０００３】
このようなガスバリアー層の課題に対して、水蒸気の透過を抑制する改良技術が開示されている。
例えば、特許文献１に記載の発明では、高い水蒸気バリアー性を奏するためにガスバリアー層の他に捕水層を設ける技術について開示されている。
また、特許文献２に記載の発明では、２層の無機ガスバリアー層を有する水蒸気バリアーフィルムにおいて、２層の無機ガスバリアー層の間に少なくとも１層のアルカリ土類金属一酸化物からなる吸湿性層を形成することで、水蒸気バリアー性能を高める技術について開示されている。
また、特許文献３に記載の発明では、透明基板上に少なくとも１層の金属窒化物膜が形成されてなる透明積層体において、その金属窒化物膜が、少なくとも酸素分子及び／又は水分子が存在する雰囲気中において酸化されうるものにした技術について開示されている。
また、特許文献４に記載の発明では、防湿性フィルムに吸湿性フィルムを挟み込むことで水蒸気バリアー性を向上させる技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０６３３号公報
【特許文献２】特開２００６−８２２４１号公報
【特許文献３】特開２００９−２９０７０号公報
【特許文献４】特開平７−１５３５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１および２に記載の技術では、長期にわたって高い湿度に暴露された場合に、捕水層または吸湿性層が水蒸気と吸着反応し体積が増大することで、ガスバリアー層が変形してしまい、かえってバリアーフィルムのバリアー性が低下してしまうことがあった。また、有機ＥＬ素子や光電変換素子など電子デバイスをバリアーフィルムで封止した場合には、ガスバリアー層の体積増大に伴い平滑性が損なわれたバリアーフィルムが電極を変形させることで、電極間の短絡が生じるなどして素子の寿命や品質を低下させてしまうことがあった。
また、上記特許文献３の透明積層体（バリアーフィルム）は、水蒸気透過性の高い基材上に、水分によって酸化される金属窒化物膜が直接形成されているため、透明積層体の透明性が低いという欠点や、また基材上に直接形成された金属窒化物膜の固さに起因して屈曲時にクラックが発生しやすいという欠点があった。また、透明基板に含有する水分による酸化が進行しやすく、高湿保存下での水分との反応が迅速に進むため、高レベルの水蒸気バリアー性を得ることが困難であった。
また、上記特許文献４においては、吸湿性フィルムが防湿性フィルムに保護されているが、電子デバイスの封止工程において複数のフィルムを取り扱うことで、プロセスが複雑になるだけでなく、封止後のデバイスの厚みが厚くなり、フレキシブル性に劣るという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、高い水蒸気バリアー性能を有するとともに、折り曲げ耐性、平滑性に優れた水蒸気バリアーフィルムの製造方法及び水蒸気バリアーフィルム、その水蒸気バリアーフィルムを用いた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、水蒸気バリアーフィルムであって、
基材上に少なくとも２層の水蒸気バリアー層を備え、
前記水蒸気バリアー層の間に、加水分解性化合物を含有する加水分解層を少なくとも１層備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記加水分解性化合物は加水分解によって、アルコール、アミン化合物、無機酸のうち少なくとも１つを放出する化合物であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記加水分解性化合物は、金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下、前記加水分解層における前記加水分解性化合物が加水分解して生成した化合物に由来する炭素または窒素原子組成比の半減期が、２０時間以上１５００時間以下であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記基材に近い配置の前記水蒸気バリアー層は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物のうち少なくとも１つを含む蒸着膜であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムにおいて、
前記基材に近い配置の前記水蒸気バリアー層は、ポリシラザンを含有する塗膜に改質処理を施して形成された水蒸気バリアー層であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムを製造する水蒸気バリアーフィルムの製造方法であって、
基材上に第１の水蒸気バリアー層を形成した後、加水分解性化合物を含有する塗布液を低湿度環境下で前記第１の水蒸気バリアー層上に塗布し乾燥して加水分解層を形成し、その加水分解層上に第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記第１の水蒸気バリアー層を蒸着法によって形成し、
前記第１の水蒸気バリアー層上に形成した前記加水分解層の上層側に改質処理を施して、その加水分解層上に重なった前記第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、
前記第１の水蒸気バリアー層を塗布によって形成し、
前記第１の水蒸気バリアー層上に形成した前記加水分解層の上層側に改質処理を施して、その加水分解層上に重なった前記第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムを製造する水蒸気バリアーフィルムの製造方法であって、
基材上に第１の水蒸気バリアー層を形成した後、前記第１の水蒸気バリアー層上に加水分解性化合物を含有するバリアー層前駆体層を形成し、そのバリアー層前駆体層の上層側に改質処理を施すことで、前記第１の水蒸気バリアー層上に積層された加水分解層と、その加水分解層上に重なった第２の水蒸気バリアー層を形成することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、電子機器であって、
請求項１〜６の何れか一項に記載の水蒸気バリアーフィルムと、前記水蒸気バリアーフィルムによって封止された電子デバイスを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い水蒸気バリアー性と折り曲げ耐性と平滑性を兼ね備えた水蒸気バリアーフィルムと、その水蒸気バリアーフィルムを用いた水蒸気バリアー性に優れた電子機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る水蒸気バリアーフィルムの一例を示す説明図であり、２層の水蒸気バリアー層間に１層の加水分解層を有する水蒸気バリアーフィルムを示している。
【図２】本発明に係る水蒸気バリアーフィルムの一例を示す説明図であり、３層の水蒸気バリアー層と、各水蒸気バリアー層間に１層の加水分解層を有する水蒸気バリアーフィルムを示している。
【図３】水蒸気バリアーフィルムの第２の水蒸気バリアー層／加水分解層／第１の水蒸気バリアー層における、膜厚方向の原子組成分布を模式的に表した説明図である。
【図４】加水分解層における加水分解性化合物が加水分解して生成した化合物に由来する炭素または窒素原子組成比の半減期に関する説明図である。
【図５】水蒸気バリアーフィルムを用いて有機ＥＬ素子を封止した有機ＥＬパネルの一例を示す断面図である。
【図６】加水分解層の厚み方向に対する窒素原子量の分布曲線を示す説明図である。
【図７】図６の分布曲線の解析結果を示す説明図である。
【図８】初期の加水分解層中の窒素原子量を１００％として、各測定時間に対する残存量をプロットしたグラフを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００２１】
本発明に係る水蒸気バリアーフィルム（１０、１１）は、樹脂フィルムなどのガス透過性を有する基材１上に少なくとも２層の水蒸気バリアー層３を備えており、更にこれら水蒸気バリアー層３の間に加水分解性化合物を含有する加水分解層４を介装しているガスバリアーフィルムである。
水蒸気バリアー層３は、例えば、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法などの蒸着法によって形成された金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物等のうち少なくとも１つを含む蒸着膜からなるバリアー層であっても、あるいはポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した後に真空紫外光を照射して形成されたポリシラザン改質層からなるバリアー層であってもよい。
また、基材１の平滑性や基材１に対する水蒸気バリアー層３の密着性を向上させるための中間層として、平滑層２やアンカーコート層を基材表面に設けてもよい。
また、基材１に傷や汚れが付くことを防止するため耐傷層や、樹脂基材１ａが加熱された際に内部から表面へモノマー、オリゴマー等の低分子量成分が析出する、いわゆるブリードアウトを抑制する目的でのブリードアウト防止層（保護層）５を基材表面に設けてもよい。
【００２２】
具体的に、本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１０は、図１に示すように、基材１の一方の面に平滑層２を備え、その平滑層２上に、水蒸気バリアー層３、加水分解層４、水蒸気バリアー層３を順に積層してなる３層構成のガスバリアー層を備えている。また基材１の他方の面にブリードアウト防止層５を備えている。
また、本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１１は、図２に示すように、基材１の一方の面に平滑層２を備え、その平滑層２上に、水蒸気バリアー層３、加水分解層４、水蒸気バリアー層３、加水分解層４、水蒸気バリアー層３を順に積層してなる５層構成のガスバリアー層を備えている。また基材１の他方の面にブリードアウト防止層５を備えている。
【００２３】
以下、本発明の水蒸気バリアーフィルム１０、１１の構成について詳細に説明する。
【００２４】
（基材）
本実施形態の水蒸気バリアーフィルム（１０、１１）における基材１は、ガス透過性を有し、可撓性を有する折り曲げ可能なフィルム基材である。この基材１は、水蒸気バリアー性を有する蒸着層やポリシラザン改質層を保持することができるフィルム材料であれば特に限定されるものではない。
ここで、本発明におけるガス透過性を有する基材１とは、モコン法に従いＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３３を用いて、ＪＩＳ規格のＫ７１２９法（温度４０℃、湿度９０％ＲＨ）に基づいて測定した水蒸気透過率が、モコン法の測定で０．５ｇ／ｍ２／日以上であるものと定義される。
なお、本発明に用いられる基材は、実質的に水蒸気バリアー性を有さない後述の樹脂基材１ａ単体でもよく、また、樹脂基材１ａにアンカーコート層、平滑層２、ブリードアウト防止層５などの各種機能層を積層した基材１であってもよい。
但し、樹脂基材１ａ単体の水蒸気バリアー性（水蒸気透過率）が０．０１ｇ／ｍ２／日よりも下回る基材を用いると、後述のように、基材１と接する水蒸気バリアー層３を介して放出される加水分解層４からのアミン化合物などの拡散除去が阻害されて、バリアーフィルムの長期保存性、耐熱性を低下させてしまう懸念がある。
【００２５】
基材１に用いる樹脂基材１ａとしては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ナイロン（Ｎｙ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂材料からなる樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム（製品名シルプラス、新日鐵化学株式会社製）、さらには上記したフィルム材料を２層以上積層して成る樹脂フィルム等を用いることができる。
これら樹脂フィルムのうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）等のフィルムが好ましく用いられる。
また、デバイスを封止する加工工程で高温処理が必要な場合には、耐熱性と透明性を両立した透明ポリイミドのフィルム、例えば東洋紡株式会社製、透明ポリイミド系フィルム・タイプＨＭや、三菱瓦斯化学株式会社製、透明ポリイミド系フィルム・ネオプリムＬ  Ｌ−３４３０などを好ましく用いることができる。
この樹脂基材１ａの厚さは５〜５００μｍ程度が好ましく、さらに好ましくは２５〜２５０μｍである。
また、樹脂基材１ａ（基材１）は透明であることが好ましい。樹脂基材１ａが透明であって基材１上に形成する各種層も透明にすれば、光透過性を有する水蒸気バリアーフィルムとすることが可能となる。基材１が光透過性を有すれば、有機ＥＬ素子の発光光を透過させたり、太陽電池へ向かう太陽光を通過させたりすることが可能になるので、有機ＥＬ素子や太陽電池を封止する封止フィルム（透明基板）として好適に用いることができる。
【００２６】
また、上記の樹脂材料を用いた樹脂基材１ａは、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。
また、上記の樹脂材料からなる樹脂基材１ａは、従来公知の一般的な製法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押し出し機により溶融し、環状ダイやＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の基材を製造することができる。また、未延伸の基材を一軸延伸、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、基材の流れ（縦軸）方向、または基材の流れ方向と直角（横軸）方向に延伸することにより延伸基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ２〜１０倍であることが好ましい。
【００２７】
（アンカーコート層）
また、本実施形態における基材１（樹脂基材１ａ）の表面には、水蒸気バリアー層３（蒸着層やポリシラザン改質層）との密着性を向上させるためのアンカーコート層を形成してもよい。
このアンカーコート層に用いられるアンカーコート剤としては、ポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル変性樹脂、エポキシ樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコン樹脂、及びアルキルチタネート、シロキサン系ポリマー等を、１種または２種以上併せて使用することができる。これらのアンカーコート剤には、従来公知の添加剤を加えることもできる。そして、上記のアンカーコート剤は、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、ディップコート、スプレーコート等の公知の方法により基材上にコーティングし、溶剤、希釈剤等を乾燥除去することによりアンカーコート層を形成することができる。
このアンカーコート剤の塗布量としては、乾燥状態で０．１〜５ｇ／ｍ２程度が好ましい。
【００２８】
（平滑層）
また、本実施形態における基材１の表面には平滑層２を設けてもよい。平滑層２は樹脂基材１ａの一方の面上に形成されている。
平滑層２は、微小な突起等が存在する樹脂基材１ａの粗面を平坦化し、樹脂基材１ａ（基材１）表面の突起等によって基材１に成膜する蒸着層（水蒸気バリアー層３）などに凹凸やピンホールが生じないようにするために設けられる。このような平滑層２は、例えば、感光性樹脂を硬化させて形成される。
この平滑層２の形成に用いられる感光性樹脂としては、例えば、ラジカル反応性不飽和結合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。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。
また、感光性樹脂の組成物は、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は、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。
【００２９】
この平滑層２を樹脂基材１ａの表面に形成する方法は、特に制限はないが、例えば、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、ディップ法等のウェ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。
また、平滑層２を形成する際に必要に応じて、上記した感光性樹脂に酸化防止剤、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、形成した平滑層２への成膜性向上や、平滑層２に成膜された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。
なお、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滑層２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、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。
【００３０】
また、平滑層２の平滑性は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規定される表面粗さで表現される値で、最大断面高さＲｔ（ｐ）が、１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下であることが好ましい。Ｒｔが１０ｎｍよりも小さい場合には、後述する珪素化合物（ポリシラザン溶液）を塗布する段階で、ワイヤーバー、ワイヤレスバー等の塗布方式で平滑層表面に塗工手段が接触する場合に、塗布性が損なわれる場合がある。また、後述する珪素化合物（ポリシラザン溶液）を塗布した際に平滑性を向上させる効果は期待できるが、Ｒｔが３０ｎｍよりも大きい場合には、その凹凸を平滑化することが難しくなる場合がある。
【００３１】
また、平滑層２を形成する際に加える添加剤としての好ましい態様のひとつは、感光性樹脂中に、表面に光重合反応性を有する感光性基が導入された反応性シリカ粒子（以下、単に「反応性シリカ粒子」ともいう）を含むものである。ここで、光重合性を有する感光性基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基に代表される重合性不飽和基等を挙げることができる。また感光性樹脂は、この反応性シリカ粒子の表面に導入された光重合反応性を有する感光性基と光重合反応可能な化合物、例えば、重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物を含むものであってもよい。また感光性樹脂としては、このような反応性シリカ粒子や重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物に適宜汎用の希釈溶剤を混合することによって固形分を調整したものを用いることができる。
ここで、反応性シリカ粒子の平均粒子径としては、０．００１〜０．１μｍの平均粒子径であることが好ましい。平均粒子径をこのような範囲にすることにより、後述する平均粒子径１〜１０μｍの無機粒子からなるマット剤と組合せて用いることによって、防眩性と解像性とをバランスよく満たす光学特性と、ハードコート性とを兼ね備えた平滑層２を形成し易くなる。なお、このような効果をより得易くする観点からは、さらに平均粒子径が０．００１〜０．０１μｍの反応性シリカ粒子を用いることがより好ましい。
本実施形態における平滑層２中には、上述の様な無機粒子を質量比として２０％以上６０％以下含有することが好ましい。２０％以上添加することで、水蒸気バリアー層３との密着性が向上する。一方６０％を超えると、フィルムを湾曲させたり、加熱処理を行った場合にクラックが生じたり、水蒸気バリアーフィルムの透明性や屈折率等の光学的物性に影響を及ぼすことがある。
なお、本実施形態では、重合性不飽和基修飾加水分解性シランが、加水分解性シリル基の加水分解反応によって、シリカ粒子との間に、シリルオキシ基を生成して化学的に結合しているようなものを、反応性シリカ粒子として用いることができる。加水分解性シリル基としては、例えば、アルコキシリル基、アセトキシリル基等のカルボキシリレートシリル基、クロシリル基等のハロゲン化シリル基、アミノシリル基、オキシムシリル基、ヒドリドシリル基等が挙げられる。重合性不飽和基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニイル基、シンナモイル基、マレート基、アクリルアミド基等が挙げられる。
本実施形態において、平滑層２の厚さとしては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜７μｍであることが望ましい。１μｍ以上にすることにより、平滑層２を有する水蒸気バリアーフィルムとしての平滑性を十分なものにし易くなり、１０μｍ以下にすることにより、水蒸気バリアーフィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層２を水蒸気バリアーフィルムの一方の面にのみ設けた場合におけるその水蒸気バリアーフィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。
【００３２】
（水蒸気バリアー層）
本実施形態における水蒸気バリアー層３には、蒸着法によって成膜された水蒸気バリアー性を有する蒸着層や、ポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した塗膜に真空紫外光を照射することによって水蒸気バリアー性を有するポリシラザン改質層に転化した層を用いることができる。
【００３３】
（水蒸気バリアー層としての蒸着層）
基材１に水蒸気バリアー層３とする薄膜である蒸着層を形成する方法としては、物理気相成長法及び化学気相成長法が挙げられる。
物理気相成長法は、気相中で基材１の表面に物理的手法により目的とする物質（例えば、炭素膜等）の薄膜を堆積する方法であり、これらの方法としては、蒸着法（抵抗加熱法、電子ビーム蒸着法、分子線エピタキシー法）、イオンプレーティング法、スパッタリング法等がある。
一方、化学気相成長法（化学蒸着法、Chemical Vapor Deposition）は、気相中で基材１に、目的とする薄膜の成分を含む原料ガスを励起した放電ガスに混合して供給し、基材表面或いは気相での化学反応によって、基材１上に薄膜を堆積する方法である。特に、化学反応を活性化する目的で、プラズマなどを発生させる方法などがあり、熱ＣＶＤ法、触媒化学気相成長法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、大気圧プラズマＣＶＤ法など公知のＣＶＤ方式等がある。
【００３４】
（プラズマＣＶＤ法）
本発明においては、基材１に水蒸気バリアー層３としての蒸着層（蒸着膜）を形成する方法として、成膜速度や処理面積の観点からプラズマＣＶＤ法が好ましく、真空を必要としない大気圧プラズマＣＶＤ法がさらに好ましい。大気圧または大気圧近傍でのプラズマＣＶＤ処理を行う大気圧プラズマＣＶＤ法は、真空下のプラズマＣＶＤ法に比べ、減圧にする必要がなく生産性が高いだけでなく、プラズマ密度が高密度であるために成膜速度が速く、更には通常のＣＶＤ法の条件に比較して、大気圧下という高圧力条件ではガスの平均自由工程が非常に短いために極めて均質の膜が得られる。
本発明でいう大気圧もしくはその近傍の圧力とは、２０ｋＰａ〜１１０ｋＰａ程度であり、本発明に記載の良好な効果を得るためには、９３ｋＰａ〜１０４ｋＰａであることが好ましい。また、本発明でいう励起したガスとは、エネルギーを得ることによって、ガス中の分子の少なくとも一部が、今ある状態からより高いエネルギー状態へ移ることをいい、励起ガス分子、ラジカル化したガス分子、イオン化したガス分子を含むガスがこれに該当する。
【００３５】
そして、本発明において金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物を含有する蒸着層である水蒸気バリアー層３を形成する方法は、大気圧もしくはその近傍の圧力下で高周波電界を発生させた放電空間に、珪素などの金属元素を含有する原料ガスを励起した放電ガスと混合して二次励起ガスを形成し、この二次励起ガスに基材１を晒すことによって、基材１上に無機膜（セラミック膜）を形成するプラズマＣＶＤ法である。すなわち、対向電極間（放電空間）を大気圧もしくはその近傍の圧力とし、放電ガスを対向電極間に導入し、高周波電圧を対向電極間に印加して放電ガスをプラズマ状態とし、続いてプラズマ状態になった放電ガスと原料ガスとを放電空間外で混合させて供給し、この混合ガス（二次励起ガス）に基材１を晒して、基材１上に蒸着層を形成する。
なお、本発明におけるプラズマＣＶＤ法により形成される金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物を含有する蒸着層は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物のうち少なくとも１つを含む蒸着膜であり、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属炭化物等の複合化合物であってもよい。
【００３６】
プラズマＣＶＤ法、大気圧プラズマＣＶＤ法により得られる水蒸気バリアー層３は、原料である有機または無機の金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、金属酸化物のセラミック膜、また金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を作り分けることができるため好ましい。例えば、珪素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いれば珪素酸化物のセラミック膜が生成する。また、亜鉛化合物を原料化合物として用い、分解ガスに二硫化炭素を用いれば硫化亜鉛のセラミック膜が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。
このような無機膜（セラミック膜）の原料としては、典型または遷移金属元素を有していれば、常温常圧下で気体、液体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。また、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒はメタノール、エタノール、ｎ−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒を使用できる。なお、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において分子状、原子状に分解されるため、成膜への影響は殆ど無視することができる。
また、金属元素を含む原料ガスを分解して無機化合物を得るための分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガスなどが挙げられる。
金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、金属酸化物、また金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属酸窒化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を得ることができる。
【００３７】
そして、蒸着層の形成に際し、原料ガスと分解ガスの反応性ガスに対して、プラズマ状態になりやすい放電ガスを混合し、プラズマ放電処理装置に混合ガスを送りこむ。
このような放電ガスとしては、窒素ガス及び／または周期表の第１８属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。
放電ガスと反応性ガスを混合した混合ガスをプラズマ放電処理装置に供給することで蒸着層を形成する。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を５０％以上として反応性ガスを供給することが好ましい。
本発明における水蒸気バリアー層３として用いるセラミック膜においては、セラミック膜が含有する無機化合物が、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＣｙ（ｘ＝１．５〜２．０、ｙ＝０〜０．５）、またはＳｉＯｘＮｙ（ｘ＝０．１〜２、ｙ＝０．１〜１．３）であることが好ましく、特にガスバリアー性、水分の透過性、光線透過性及び大気圧プラズマＣＶＤ適性の観点から、ＳｉＯｘまたはＳｉＯｘＮｙであることが好ましい。
以上のように、上記したような原料ガス（反応性ガス）を放電ガスと共に使用することにより様々な無機膜（セラミック膜）を形成することができる。本発明の蒸着層は、これらの条件を変えた複数の層から構成されてもよく、また放電ガスと反応性ガスの比率や、放電の条件を連続的に変化させた、膜厚方向に不均質な膜から構成されてもよい。
【００３８】
ここで、本発明に係る水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、好適に用いることのできる大気圧プラズマＣＶＤ法について、更に詳細に説明する。
ＣＶＤ法（化学的気相成長法）は、揮発・昇華した有機金属化合物が高温の支持体（基材１）表面に付着し、熱により分解反応が起き、熱的に安定な無機物の薄膜が生成されるというものである。このような通常のＣＶＤ法（熱ＣＶＤ法とも称する）では、通常５００℃以上の基板温度が必要であるため、プラスチック製の基材１への製膜には使用することが難しい。
一方、プラズマＣＶＤ法は支持体（基材１）近傍の空間に電界を印加し、プラズマ状態となった気体が存在する空間（プラズマ空間）を発生させ、揮発・昇華した有機金属化合物がこのプラズマ空間に導入されて分解反応が起きた後に支持体（基材１）上に吹きつけられることにより、無機物の薄膜を形成するというものである。プラズマ空間内では、数％の高い割合の気体がイオンと電子に電離しており、ガスの温度は低く保たれるものの、電子温度は非常な高温のため、この高温の電子、あるいは低温ではあるがイオン・ラジカルなどの励起状態のガスと接するために、無機膜の原料である有機金属化合物は低温でも分解することができる。従って、無機物を製膜する支持体（基材１）についても低温化することができ、プラスチック製の基材１（樹脂フィルム）へも十分製膜することが可能な製膜方法である。このプラズマＣＶＤ法によれば、樹脂フィルム（基材１）上にセラミック膜を形成させたときの膜密度が緻密であり、安定した性能を有する薄膜が得られる。また、残留応力が圧縮応力で、０．０１ＭＰａ以上、２０ＭＰａ以下という範囲のセラミック膜が安定に得られることが特徴である。
なお、本発明に適用できるプラズマ放電処理装置としては、例えば、特開２００４−６８１４３号公報、同２００３−４９２７２号公報、国際公開第０２／４８４２８号パンフレット等に記載されている装置を挙げることができる。
【００３９】
（スパッタリング法）
また、本発明において、基材１に水蒸気バリアー層３としての蒸着層（蒸着膜）を形成する他の方法に、真空成膜法の一つであるスパッタリング法がある。
スパッタリング法とは、電場や磁場を利用してアルゴンガス等の不活性ガスの電離（プラズマ化）を行い、更に、電離したイオンを加速することにより得られる運動エネルギーによって、ターゲットの原子を叩き出す。そして、その叩き出された原子が対向する基材１上に堆積し、目的とする膜を形成する物理的プロセスである。スパッタリング法では、アルゴン等のスパッタガスを、電場や磁場を利用して電離（プラズマ化）し、加速することで、ターゲット表面に衝突させる。そして、プラズマ粒子が衝突したターゲットからはターゲット原子がはじき出され、このはじき出された原子が被処理体上に堆積してスパッタ膜が形成される。
本発明では、スパッタリング法のターゲットに二酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素を使用し、ターゲットとスパッタ膜が形成される基材１の存在する雰囲気は、窒素含有ガス雰囲気、あるいは不活性ガス中に窒素含有ガスを添加した雰囲気等が挙げられ、特に窒素、一酸化二窒素、アンモニア、三フッ化窒素等の窒素含有ガスの含有する雰囲気が好ましく、水蒸気バリアー性を損ねることなく透明な水蒸気バリアー層３の形成することができる。水蒸気バリアー層３は、その他の成分として、アルミニウム、亜鉛、アンチモン、インジウム、セリウム、カルシウム、カドミウム、銀、金、クロム、珪素、コバルト、ジルコニウム、スズ、チタン、鉄、銅、ニッケル、白金、パラジウム・ビスマス、マグネシウム、マンガン、モリブデン、バナジウム、バリウム等の金属またはこれら酸化物または窒化物の無機材料を含有させることで、高い水蒸気バリアー性を維持させたり向上させたりすることができる。
なお、スパッタリング雰囲気下への窒素含有ガスの流量が少なすぎると、窒化酸化珪素膜の水蒸気バリアー層３の透明性が低下して好ましくない。また、一方でその窒素含有ガスの流量が多すぎると、不活性ガスの電離（プラズマ化）が生じにくくなり好ましくない。例えば、マグネトロンスパッタリング装置で、ターゲットに窒化珪素を使用し、３０ｓｃｃｍ流量のアルゴン（Ａｒ）ガス、窒素（Ｎ２）ガスを導入し、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電力（投入電力１．２ｋＷ）を印加し、成膜圧力０．２５Ｐａ、膜厚１２０〜１５０ｎｍで、窒化酸化珪素膜の水蒸気バリアー層３を形成する場合、窒素ガスの流量は、５〜１５ｓｃｃｍ程度が好ましい。これにより、透明性を損ねることなく、良好な水蒸気バリアー性を有する水蒸気バリアー層３が形成できる。ここで、上記の流量の単位［ｓｃｃｍ］は真空成膜技術においてよく使われる単位であり、標準立方糎米（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｃｕｂｉｃ  ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ）を意味し、標準条件に変換したガス流量を表す。この標準条件は、温度２５℃及び圧力１０１３ｈＰａと定義されている。
上述した各特性を有する窒化酸化珪素膜を５〜３００ｎｍの厚さという薄い厚さで形成した積層体は、窒化酸化珪素膜にクラックが入りづらいので、優れた水蒸気バリアー性を発揮する水蒸気バリアー層３として用いることができる。窒化酸化珪素膜が５ｎｍ未満の場合は、窒化酸化珪素膜が基材全面を覆うことができないことがあり、水蒸気バリアー性を向上させることができない。一方、窒化酸化珪素膜の厚さが３００ｎｍを超えると、クラックが入り易くなること、透明性や外観が低下すること、基材フィルムのカールが増大すること、さらに、量産し難く生産性が低下しコストが増大すること等の不具合が起こり易くなる。
【００４０】
（水蒸気バリアー層としてのポリシラザン改質層）
また、本発明において、基材１に水蒸気バリアー層３を形成する他の方法として、ポリシラザン改質層を形成する方法が挙げられる。この方法は、ポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した後に、その乾燥した塗膜に真空紫外光を照射することによってポリシラザン改質層とした水蒸気バリアー層３を形成する方法である
【００４１】
（ポリシラザンを含む液体の塗布）
本発明で用いられる「ポリシラザン」とは、珪素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等の結合を有するＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４及び両方の中間固溶体ＳｉＯｘＮｙ等のセラミック前駆体無機ポリマーである。
そのポリシラザンを含む液体を塗布する塗布方法としては、従来公知の適切な方法が採用され得る。具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが１ｎｍ〜１００μｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍ程度、最も好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度である。
【００４２】
また、ポリシラザンとしては、基材１の性状を損なわないように塗布するために、比較的低温でセラミック化してシリカに変性する化合物が好ましく、例えば、特開平８−１１２８７９号公報に記載の下記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有する化合物が好ましい。
【００４３】
【化１】
0005884531.tif 000002
【００４４】
上記一般式（１）において、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。
本発明では、得られるガスバリアー膜（水蒸気バリアー層３）としての緻密性の観点から、Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。
また、そのＳｉと結合する水素原子部分の一部がアルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより下地である基材１との接着性が改善され、かつ硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より膜厚（平均膜厚）を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。そこで用途に応じて適宜、パーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。
【００４５】
パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、６及び８員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で約６００〜２０００程度（ポリスチレン換算）で、液体または固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。
低温でセラミック化するポリシラザンの他の例としては、上記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有するポリシラザンに、珪素アルコキシドを反応させて得られる珪素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５−２３８８２７号公報参照）、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−１２２８５２号公報参照）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２４０２０８号公報参照）、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２９９１１８号公報参照）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６−３０６３２９号公報参照）、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン（例えば、特開平７−１９６９８６号公報参照）等が挙げられる。
ポリシラザンを含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応するようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは好ましくない。従って、具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒や、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。詳しくは、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリクロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの有機溶媒は、ポリシラザンの溶解度や有機溶媒の蒸発速度等の特性にあわせて選択し、複数の有機溶媒を混合してもよい。
ポリシラザン含有の塗布液中におけるポリシラザン濃度は、目的とするポリシラザン改質層の膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、０．２〜３５質量％程度であることが好ましい。
ポリシラザン含有の塗布液中には、酸化珪素化合物への転化を促進するため、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のアクアミカ  ＮＡＸ１２０−２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０等が挙げられる。
【００４６】
本発明に用いるポリシラザン含有の塗布液により形成されたポリシラザン改質層は、改質処理前または改質処理中に含まれる水分の量が制御されていることが好ましい。
改質処理前または改質処理中にポリシラザン改質層中に入りうる水分の供給としては、例えば塗布基材表面からの移行、あるいは雰囲気中の水蒸気の吸収がある。基材側からポリシラザン改質層中に移行する水分の制御は、ポリシラザン含有の塗布液を塗布する前に基材を一定の温度湿度環境下で保存して、含水量を所望の値に制御することができる。所望の値は、後述の雰囲気中の湿度によって異なるが、通常、重量として１０００ｐｐｍ以下、好ましくは、３００ｐｐｍ以下である。
ポリシラザン含有の塗布液を基材上に塗布乾燥する工程においては、主に有機溶媒を取り除くため、乾燥条件を熱処理等の方法で適宜決めることができ、熱処理温度は迅速処理の観点から高い温度であることが好ましいが、樹脂フィルムである基材１に対する熱ダメージを考慮し、温度と処理時間を適宜決定することが好ましい。例えば、基材１として、ガラス転位温度（Ｔｇ）が７０℃のポリエチレンテレフタレート基材を用いる場合には、熱処理温度は１５０℃以下を設定することができる。処理時間は溶媒が除去され、かつ基材１への熱ダメージが少なくなるように短時間に設定することが好ましく、熱処理温度が１５０℃以下であれば３０分以内に設定することができる。
ポリシラザン含有の塗布液を基材上に塗布乾燥する工程における雰囲気は、比較的低湿に制御されていることが好ましいが、低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は４℃以下（温度２５℃／湿度２５％）で、より好ましい露点温度は−８℃（温度２５℃／湿度１０％）以下、さらに好ましい露点温度は−３１℃（温度２５℃／湿度１％）以下である。また、水分を取り除きやすくするため、減圧乾燥してもよい。減圧乾燥における圧力は常圧〜０．１ＭＰａを選ぶことができる。
【００４７】
（ポリシラザンの改質処理・真空紫外光照射処理）
本発明におけるポリシラザンの改質処理とは、ポリシラザン化合物の一部または全部が、酸化珪素または酸化窒化珪素への転化する反応をいう。
この改質処理は、ポリシラザンの転化反応に基づく公知の方法を選ぶことができる。ポリシラザン化合物の置換反応による酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜の形成には４５０℃以上の高温が必要であり、樹脂フィルムを基材１に用いたフレキシブル基板においては、適応が難しい。従って、本発明の水蒸気バリアーフィルムを作製するに際しては、プラスチック基板への適応という観点から、より低温で、転化反応が可能な紫外光を使う転化反応が好ましい。
【００４８】
本発明における水蒸気バリアーフィルムの製造方法において、水分が取り除かれたポリシラザン塗膜は紫外光照射による処理で改質される。紫外線（紫外光と同義）によって生成されるオゾンや活性酸素原子は高い酸化能力を有しており、低温で高い緻密性と絶縁性を有する酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜を形成することが可能である。
この紫外光照射により、セラミックス化に寄与するＯ２とＨ２Ｏや、紫外線吸収剤、ポリシラザン自身が励起、活性化される。そして、励起したポリシラザンのセラミックス化が促進され、得られるセラミックス膜が緻密になる。紫外光照射は、塗膜形成後であればいずれの時点で実施しても有効である。
本発明での真空紫外光照射処理には、常用されているいずれの紫外線発生装置を使用することが可能である。なお、本発明でいう紫外光とは、一般には、真空紫外光とよばれる１０〜２００ｎｍの波長を有する電磁波を含む紫外光をいう。
【００４９】
真空紫外光の照射は、照射される改質前のポリシラザン層を担持している基材１がダメージを受けない範囲で、照射強度や照射時間を設定することが好ましい。
基材１にプラスチックフィルムを用いた場合を例にとると、例えば、２ｋＷ（８０Ｗ／ｃｍ×２５ｃｍ）のランプを用い、基材表面の強度が２０〜３００ｍＷ／ｃｍ２、好ましくは５０〜２００ｍＷ／ｃｍ２になるように基材−紫外線照射ランプ間の距離を設定し、０．１秒〜１０分間の照射を行うことができる。
一般に、紫外線照射処理時の基材温度が１５０℃以上になると、プラスチックフィルム等の場合には、基材１が変形したりその強度が劣化したりするなど、基材１の特性が損なわれることになる。しかしながら、ポリイミド等の耐熱性の高いフィルムなどの場合には、より高温での改質処理が可能である。従って、この紫外線照射時の基材温度としては、一般的な上限はなく、基材１の種類によって当業者が適宜設定することができる。また、紫外線照射雰囲気に特に制限はなく、空気中で実施すればよい。
このような紫外線の発生手段としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、ＵＶ光レーザー等が挙げられるが、特に限定されない。また、発生させた紫外線を改質前のポリシラザン層に照射する際には、効率向上と均一な照射を達成する観点から、発生源からの紫外線を反射板で反射させてから改質前のポリシラザン層に当てることが望ましい。
紫外線照射は、バッチ処理にも連続処理にも適合可能であり、使用する基材１の形状によって適宜選定することができる。ポリシラザン改質層を有する基材１が長尺フィルム状である場合には、これを搬送させながら上記のような紫外線発生源を具備した乾燥ゾーンで連続的に紫外線を照射することによりセラミックス化することができる。紫外線照射に要する時間は、使用する基材１やポリシラザン改質層の組成、濃度にもよるが、一般に０．１秒〜１０分であり、好ましくは０．５秒〜３分である。
また、真空紫外光（ＶＵＶ）を照射する際の、酸素濃度は３００ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍ（１％）とすることが好ましく、更に好ましくは、５００ｐｐｍ〜５０００ｐｐｍである。このような酸素濃度の範囲に調整することにより、酸素過多の水蒸気バリアー層３の生成を防止してバリアー性の劣化を防止することができる。
真空紫外光（ＶＵＶ）照射時にこれら酸素以外のガスとしては乾燥不活性ガスを用いることが好ましく、特にコストの観点から乾燥窒素ガスにすることが好ましい。
酸素濃度の調整は照射庫内へ導入する酸素ガス、不活性ガスの流量を計測し、流量比を変えることで調整可能である。
【００５０】
具体的に、本発明における改質前のポリシラザン層の改質処理方法は、真空紫外光照射による処理である。真空紫外光照射による処理は、ポリシラザン化合物内の原子間結合力より大きい１００〜２００ｎｍの光エネルギーを用い、好ましくは１００〜１８０ｎｍの波長の光のエネルギーを用い、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみの作用により、直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることで、比較的低温で酸化珪素膜の形成を行う方法である。これに必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。
なお、Ｘｅ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｎｅ等の希ガスの原子は化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電等によりエネルギーを得た希ガスの原子（励起原子）は他の原子と結合して分子を作ることができる。希ガスがキセノンの場合には、
ｅ＋Ｘｅ→ｅ＋Ｘｅ＊
Ｘｅ＊＋Ｘｅ＋Ｘｅ→Ｘｅ２＊＋Ｘｅ
となり、励起されたエキシマ分子であるＸｅ２＊が基底状態に遷移するときに１７２ｎｍのエキシマ光（真空紫外光）を発光する。
エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が高いことが挙げられる。また、余分な光が放射されないので、対象物の温度を低く保つことができる。さらには始動・再始動に時間を要さないので、瞬時の点灯点滅が可能である。
【００５１】
エキシマ発光を得るには、誘電体バリアー放電を用いる方法が知られている。誘電体バリアー放電とは、両電極間に誘電体（エキシマランプの場合は透明石英）を介してガス空間を配し、電極に数１０ｋＨｚの高周波高電圧を印加することによりガス空間に生じる雷に似た非常に細いｍｉｃｒｏ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅと呼ばれる放電である
また、効率よくエキシマ発光を得る方法としては、誘電体バリアー放電以外には無電極電界放電も知られている。無電極電界放電とは、容量性結合による放電であり、別名ＲＦ放電とも呼ばれる。ランプと電極及びその配置は、基本的には誘電体バリアー放電と同じでよいが、両極間に印加される高周波は数ＭＨｚで点灯される。無電極電界放電はこのように空間的にまた時間的に一様な放電が得られる。
そして、Ｘｅエキシマランプは、波長の短い１７２ｎｍの紫外線を単一波長で放射することから発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い１７２ｎｍの光のエネルギーは能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間でポリシラザン膜の改質を実現できる。従って、波長１８５ｎｍ、２５４ｎｍの紫外線を発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と比べて、高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基板、樹脂フィルム等への照射を可能としている。
また、エキシマランプは光の発生効率が高いため、低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域で単一波長のエネルギーを照射するため、照射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を有する。このため、熱の影響を受けやすいとされるポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを基材１とする水蒸気バリアーフィルムへの照射に適している。
【００５２】
なお、本発明の水蒸気バリアーフィルムにおける水蒸気バリアー層３において、基材１に近い配置の水蒸気バリアー層３は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物のうち少なくとも１つを含有する蒸着膜であることが好ましい。これは、蒸着法によって形成される水蒸気バリアー層３は、ポリシラザン改質層からなる水蒸気バリアー層３よりも水分の影響を受け難いので、蒸着膜からなる水蒸気バリアー層３上に積層される後述の加水分解層４を比較的良好に保持することができることによる。
これとは逆に、本発明の水蒸気バリアーフィルムにおける水蒸気バリアー層３において、基材１から遠い配置の水蒸気バリアー層３は、加水分解層４が形成された後に積層されるため、ポリシラザン改質層からなる水蒸気バリアー層３であることが好ましい。これは、ポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した塗膜に真空紫外光を照射することにより形成する方法で設けられるポリシラザン改質層からなる水蒸気バリアー層３の方が、成膜時に加水分解層４に直接与える熱やその他のエネルギーが比較的少ないので、加水分解層４に与えるダメージが少なく、加水分解層４の機能を比較的良好に維持することができることによる。
【００５３】
なお、本発明の水蒸気バリアーフィルムにおける水蒸気バリアー層３において、基材１に近い配置の水蒸気バリアー層３は、ポリシラザンを含む液体を塗布し乾燥した後に、その乾燥した塗膜（前駆体層）に真空紫外光を照射することによってポリシラザン改質層に改質して形成した層であることも好ましい態様である。これは、塗布によって形成した水蒸気バリアー層３は、蒸着法によって形成した水蒸気バリアー層３よりも、基材１や平滑層２表面の凹凸の影響を受け難く、その表面凹凸をカバーできるので、後述する加水分解層４を比較的均一に形成し維持することが可能になることによる。基材１に近い配置にポリシラザン改質層からなる水蒸気バリアー層３を用いることにより、本発明に好ましく用いられる平滑層２の厚みを薄くしたり、平滑層２を省略したりすることが可能になり、水蒸気バリアーフィルムの透明性の向上や、製造に関わるコストの低減に寄与することができる。
【００５４】
（加水分解層）
本実施形態における加水分解層４は、加水分解性化合物を含有させて成膜した層（加水分解性化合物含有層）である。
本発明の加水分解層４に用いられる加水分解性化合物は、水・水蒸気と反応して加水分解を生じるものであり、好ましくは加水分解により、比較的低分子量のアルコール、アンモニアまたはアルキル基を有するアミン化合物、無機酸を放出する化合物である
このような加水分解性化合物として好ましく用いられるものには、金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物等が挙げられる。
つまり、加水分解層４は、加水分解性化合物として金属アルコキシド、シラン化合物、シラザン化合物、金属ハロゲン化物のうち少なくとも１つを含み、加水分解によってアルコール、アミン化合物、無機酸のうち少なくとも１つを放出する機能層であることが好ましい。
そして、加水分解層４は、水蒸気バリアー層３に存在する欠陥（例えば、微細孔やひび割れ箇所）を通じて基材１側から侵入した水と反応して加水分解を起こし、水を分解して生成したアルコール、アミン化合物、無機酸などの生成物を、基材１側へ向けて拡散させて除去する機能を有している。
なお、本発明の加水分解層４の厚みは、通常１ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
【００５５】
以下に、加水分解層４に用いることができる加水分解性化合物の具体例を示すが、これらに限定されない。また、下記の加水分解性化合物を単独または組み合わせて用いてもよく、その他の有機または無機化合物と混合した組成であってもよい。
例えば、テトラクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、パーヒドロポリシラザン、メチルポリシラザン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン等のシラン化合物などが挙げられる。
【００５６】
あるいは下記の一般式（２）（３）（４）で示されるような有機チタン化合物などが挙げられる。一般式中、Ｒはアルキル基。
【００５７】
【化２】
0005884531.tif 000003
【化３】
0005884531.tif 000004
【化４】
0005884531.tif 000005
【００５８】
また、チタンテトラ−２−エチルヘキソキシド、チタンジイソプロポキシビス（アセチルアセトネート）、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンジオクチロキシビス（オクチレングリコレート）、チタンジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）、チタンジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンラクテート、チタンラクテート、ポリヒドロキシチタンステアレート等のような有機チタン化合物が挙げられる。
【００５９】
あるいは、下記の一般式（５）（６）（７）で示されるような有機ジルコニウム化合物などが挙げられる。一般式中、Ｒはアルキル基。
【００６０】
【化５】
0005884531.tif 000006
【化６】
0005884531.tif 000007
【化７】
0005884531.tif 000008
【００６１】
また、ジルコニウムテトラノルマルプロポキシド、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノアセチルアセトネート、ジルコニウムモノブトキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムジブトキシビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシモノステアレート等のような有機ジルコニウム化合物が挙げられる。
【００６２】
本発明の加水分解層４に含まれる加水分解性化合物が加水分解することで発生したアルコール、アンモニアまたはアルキル基を有するアミン化合物、無機酸などの生成物は、水分の侵入経路であった水蒸気バリアー層３に存在する欠陥を通じて加水分解層４から基材１側に向けて拡散除去される。そして、加水分解層４は、加水分解により発生した生成物を加水分解層４中にほとんど蓄積することなく排出することで、加水分解層４の体積の増大を抑制することができる。それにより、水蒸気バリアー層３の変形や、水蒸気バリアー層３の欠陥を悪化させてしまう（例えば、微細孔やひび割れ箇所を広げてしまう）ことを抑制でき、水蒸気バリアーフィルムとしての、高いバリアー性を維持することができる。
そして、加水分解性化合物としては特に、メタノールやエタノール等のアルコールや、アンモニアを加水分解時に生成する化合物が好ましく用いられる。加水分解生成物が低分子量であるほど、水蒸気バリアー層３の欠陥を通って加水分解層４から排出され除去されやすくなるためである。具体的には有機または無機のポリシラザンや１置換から４置換のメトキシ基、エトキシ基を有するアルコキシシラン類を好適に用いることができる。
【００６３】
これら加水分解性化合物は、加水分解によりにアルコールやアンモニアなどの加水分解生成物を遊離させながら、一部または全部にシラノール基を形成する。このように加水分解性化合物の組成は窒素や炭素の含有量が徐々に減少し、水分との反応が進行するに従い、加水分解層４中の窒素や炭素原子の組成比が低下する。以下に、加水分解性化合物の加水分解反応の一例を示す。
加水分解性化合物が未改質ポリシラザンの場合、
−（ＳｉＨ２ＮＨ）−  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ＳｉＯ２  ＋  ＮＨ３  ＋  ２Ｈ２
加水分解性化合物が金属アルコキシドの場合（Ｍ：金属、Ｒ：アルキル基）、
Ｍ（ＯＲ）ｎ  ＋  ｘＨ２Ｏ  →  Ｍ（ＯＨ）ｘ（ＯＲ）ｎ−ｘ  ＋  ｘＲＯＨ
加水分解性化合物が金属ハロゲン化物の場合、
ＴｉＣｌ４  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ＴｉＯ２  ＋  ４ＨＣｌ
ＳｉＣｌ４  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ＳｉＯ２  ＋  ４ＨＣｌ
【００６４】
（加水分解層に含まれうるその他の成分）
加水分解層４には、常温で固体の有機または無機の化合物を添加することができる。特に、加水分解性化合物が常温で液体の場合には、その添加物が加水分解層４に安定して保持されるものであれば公知の熱可塑性樹脂、熱または光硬化性樹脂、無機微粒子化合物を用いることができる。また加水分解の速度を調整する目的で、酸、または塩基等の触媒を添加することもできる。
但し、特開２００９−９０６３３号公報（特許文献１）、特開２００６−８２２４１号公報（特許文献２）に記載された様な吸湿性ポリマーやアルカリ土類金属一酸化物等、吸湿により体積の増大を伴う化合物は、多くとも３０重量％未満、好ましくは１０重量％以下に添加量を抑えることが必要である。
【００６５】
（加水分解層の積層方法）
本発明の加水分解層４は、基材１上に設けられた少なくとも２層の水蒸気バリアー層３の間に介装されて積層されている。この構成によって、加水分解性化合物の不要な加水分解の進行を抑えることができる。
加水分解層４の形成方法としては、水分含有率の低い溶媒に加水分解性化合物を溶解、分散した液を低湿度環境下で塗布し乾燥することによって形成することが好ましい。ここで低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は４℃以下（温度２５℃／湿度２５％）で、より好ましい露点温度は−８℃（温度２５℃／湿度１０％）以下、さらに好ましい露点温度は−３１℃（温度２５℃／湿度１％）以下である。
加水分解性化合物が液体であり、加水分解後に固体に変化するものであれば、加水分解性化合物液を塗布し、乾燥時に塗布液または雰囲気中に少量の水分を加えて、加水分解性化合物の一部と反応させて固化することにより、未反応の加水分解性化合物を保持した加水分解層４を形成することができる。その際の雰囲気中水分は、露点で１０℃以下で−１００℃以上、好ましくは０℃以下で−７０℃以上が好ましい。高露点で雰囲気中の水分が多い場合には、塗布・乾燥工程で加水分解性化合物が必要以上に消費されるために本発明の効果が低下する。
【００６６】
（加水分解層と水蒸気バリアー層の同時形成）
本発明の加水分解層４およびその加水分解層４上に積層される水蒸気バリアー層３（第２の水蒸気バリアー層）に、ともにポリシラザンを用いる場合、加水分解層４の下に積層される第１の水蒸気バリアー層３を形成した後、ポリシラザンを含む液体を第１の水蒸気バリアー層３上に塗布し乾燥して、バリアー層前駆体層である膜を形成したのちに真空紫外光を照射することにより、膜（バリアー層前駆体層）の表面近傍のみを改質し、膜（バリアー層前駆体層）の内部のポリシラザンを一部または全部未反応のまま加水分解性化合物として残留させることで、その膜の内部領域を加水分解層４として存在させ、その加水分解層４上に改質層である水蒸気バリアー層３（第２の水蒸気バリアー層）を形成するようにして、加水分解層４と水蒸気バリアー層３（第２の水蒸気バリアー層）を１回の塗布工程で形成することができる。
このような構成を実現するためには、真空紫外光の照射時の雰囲気中の酸素濃度を０．５％以上５．０％以下の比較的高濃度にし、かつ照射時間を短時間で行うようにする方法をとる。こうすることでバリアー層前駆体層の表面近傍が優先的に酸化改質された水蒸気バリアー層３に形成される。一方、表面よりも内部の領域は酸素の供給が遮断されていることで、酸化改質反応が進行せずに加水分解性化合物が残留することで加水分解層４として形成される。
【００６７】
（加水分解層からの加水分解生成物の拡散放出）
加水分解層４に含有される加水分解性化合物は、水蒸気バリアー層３の欠陥部分から浸透した水分と加水分解反応を起こし、その結果生じたアルコール、アンモニアまたはアルキル基を有するアミン化合物、無機酸等の加水分解生成物（副生成物）を加水分解層４から放出する。その副生成物は、時間とともに加水分解層４を拡散し、水蒸気バリアー層３の欠陥部分から拡散排出される。加水分解層４から副生成物が排出され、加水分解層４における副生成物含有量が減少することは、下記の測定方法で確認することができる。
例えば、加水分解層４中の加水分解性化合物の存在量は、スパッタ法を用いて、飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）や、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）などによって、加水分解性化合物が有する特有の原子組成の量の変化をもって測定することができる。この加水分解層４中の加水分解性化合物の減少量は、加水分解層４から副生成物が排出された量に対応するので、測定された加水分解層４中の加水分解性化合物の減少量に基づいて、加水分解層４から排出された副生成物の排出量を求めることができる。
この測定には、通常ＸＰＳ法が好ましく用いられる。ＸＰＳ法では、超高真空下におかれた固体表面に軟Ｘ線を照射し、光電効果により表面から放出される光電子の運動エネルギーを測定する。光電子の脱出深さが数ｎｍであることから、固体最表面に近い層を構成する原子や分子に関する情報が得られる。イオン（Ａｒ、Ｘｅ）照射によるスパッタリングを併用することにより、表面から深さ方向への組成、結合状態の変化などの情報を得ることができる。水蒸気バリアー層の深さ方向の測定は、汚れや異物の付着の無い状態の最表面を基点として、水蒸気バリアー層と基材１とが接する面までの厚み深さまで一定間隔にスパッタを行い、組成を分析する。測定間隔は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。水蒸気バリアー層の厚みが測定間隔の整数倍と異なる場合は、水蒸気バリアー層の厚み以下で最も近い整数倍の測定箇所を組成の比較の終点とする。
図３は、第２の水蒸気バリアー層／加水分解層／第１の水蒸気バリアー層における、膜厚方向の原子組成分布を模式的に表した図である。加水分解性化合物が含有する原子、例えばポリシラザンである場合は窒素原子、アルコキシシランの場合は炭素原子の膜厚方向に対する分布量を示している。本発明における半減期ｔ（１／２）は、この分布を、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下で保存した時間に対する変化量を観察して、加水分解層４中の特定原子の存在量が、半分になった時間と定義する（図４参照）。具体的には、図３に示された加水分解層領域内の原子組成の分布曲線が形成する面積の比率変化で算出できる。
そして、本発明の水蒸気バリアーフィルムに用いる加水分解層４における、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下での炭素または窒素原子組成比の半減期ｔ（１／２）であって、加水分解層４における加水分解性化合物が加水分解して生成した化合物に由来する炭素または窒素原子組成比の半減期ｔ（１／２）が２０時間以上１５００時間以下であることが好ましい。
半減期がこれよりも短い場合には、加水分解性化合物で水分を捕捉することで維持できるガスバリアー効率が限定的である。また、半減期がこれよりも長い場合には、加水分解性化合物の水分捕捉能が必要十分でないか、バリアーフィルムのフレキシブル性が十分確保できないことがある。また、加水分解による副生成物が加水分解層４に貯留し過ぎてバリアーフィルムのガスバリアー性が悪化してしまうことがある。
なお、加水分解層４における炭素または窒素原子組成比の半減期ｔ（１／２）は、例えば、水との反応性が高い加水分解性化合物と、水との反応性が低い加水分解性化合物との組成比を変化させることで調整することができる。
【００６８】
（ブリードアウト防止層）
また、本実施形態における基材１の下面側の表面には、ブリードアウト防止層５を形成してもよい。
ブリードアウト防止層５は、平滑層２を有するフィルムを加熱した際に、樹脂基材１ａ中から表面に未反応のオリゴマー等が移行して、フィルム表面を汚染する現象を抑制する目的で、平滑層２を有する基材１の反対面に設けられる。ブリードアウト防止層５は、この機能を有していれば、基本的に平滑層２と同じ構成をとっても構わない。
ブリードアウト防止層５に含ませることが可能な重合性不飽和基を有する不飽和有機化合物としては、分子中に２個以上の重合性不飽和基を有する多価不飽和有機化合物、あるいは分子中に１個の重合性不飽和基を有する単価不飽和有機化合物等を挙げることができる。
その他の添加剤として、マット剤を含有してもよい。マット剤としては、平均粒子径が０．１〜５μｍ程度の無機粒子が好ましい。このような無機粒子としては、シリカ、アルミナ、タルク、クレイ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化ジルコニウム等の１種または２種以上を併せて使用することができる。なお、無機粒子からなるマット剤は、ハードコート剤の固形分１００質量部に対して２質量部以上、好ましくは４質量部以上、より好ましくは６質量部以上、２０質量部以下、好ましくは１８質量部以下、より好ましくは１６質量部以下の割合で混合されていることが望ましい。
【００６９】
また、ブリードアウト防止層５には、ハードコート剤及びマット剤の他の成分として熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂、光重合開始剤等を含有させてもよい。
熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル及びその共重合体、塩化ビニル及びその共重合体、塩化ビニリデン及びその共重合体等のビニル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール系樹脂、アクリル樹脂及びその共重合体、メタクリル樹脂及びその共重合体等のアクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂等が挙げられる。
電離放射線硬化性樹脂としては、光重合性プレポリマーもしくは光重合性モノマー等の１種または２種以上を混合した電離放射線硬化塗料に、電離放射線（紫外線または電子線）を照射することで硬化するものを使用することができる。ここで光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート等が使用できる。また光重合性モノマーとしては、上記に記載した多価不飽和有機化合物等が使用できる。
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾインベンゾエート、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−（４−モルフォリニル）−１−プロパン、α−アシロキシムエステル、チオキサンソン類等が挙げられる。
【００７０】
以上のようなブリードアウト防止層５は、ハードコート剤、マット剤及び必要に応じて添加される他の成分を配合して、所定の希釈溶剤を加えて塗布液として調製し、その塗布液を基材１の表面に従来公知の塗布方法によって塗布した後、電離放射線を照射して硬化させることにより形成することができる。なお、電離放射線を照射する方法としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる１００〜４００ｎｍ、好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する手法、または走査型やカーテン型の電子線加速器から発せられる１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射する手法により行うことができる。
本実施形態におけるブリードアウト防止層５の厚さとしては、１〜１０μｍ、好ましくは２〜７μｍであることが望ましい。１μｍ以上にすることにより、水蒸気バリアーフィルムとしての耐熱性を十分なものにし易くなり、１０μｍ以下にすることにより、水蒸気バリアーフィルムの光学特性のバランスを調整し易くなると共に、平滑層２を水蒸気バリアーフィルムの一方の面に設けた場合におけるその水蒸気バリアーフィルムのカールを抑え易くすることができるようになる。
【００７１】
（電子機器としての有機ＥＬパネル）
本発明に係る水蒸気バリアーフィルム１０（１１）は、太陽電池、液晶表示素子、有機ＥＬ素子等の電子デバイスを封止する封止フィルムとして用いることができる。
この水蒸気バリアーフィルム１０を封止フィルムとして用いた電子機器である有機ＥＬパネル２０の一例を図５に示す。
有機ＥＬパネル２０は、図５に示すように、水蒸気バリアーフィルム１０と、水蒸気バリアーフィルム１０上に形成されたＩＴＯなどの透明電極６と、透明電極６を介して水蒸気バリアーフィルム１０上に形成された有機ＥＬ素子７と、その有機ＥＬ素子７を覆うように接着剤層８を介して配設された対向フィルム９等を備えている。なお、透明電極６は、有機ＥＬ素子７の一部を成すともいえる。
この水蒸気バリアーフィルム１０における水蒸気バリアー層３（第２の水蒸気バリアー層）が形成された面に、透明電極６と有機ＥＬ素子７が形成されるようになっている。
また、対向フィルム９は、アルミ箔などの金属フィルムのほか、本発明に係る水蒸気バリアーフィルムを用いてもよい。対向フィルム９に水蒸気バリアーフィルムを用いる場合、水蒸気バリアー層３（第２の水蒸気バリアー層）が形成された面を有機ＥＬ素子７に向けて、接着剤層８によって貼付するようにすればよい。
【００７２】
（有機ＥＬ素子）
有機ＥＬパネル２０において、水蒸気バリアーフィルム１０（１１）で封止される有機ＥＬ素子７について説明する。
以下に有機ＥＬ素子７の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／陽極バッファー層（正孔注入層）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極バッファー層（電子注入層）／陰極
【００７３】
（陽極）
有機ＥＬ素子７における陽極（透明電極６）としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜として形成し、その薄膜をフォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。
この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましい。また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。また、陽極の膜厚は材料にもよるが、通常１０〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００７４】
（陰極）
有機ＥＬ素子７における陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物、アルミニウム等が陰極として好適である。
陰極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。また、陰極の膜厚は通常１０ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機ＥＬ素子７の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば、発光輝度が向上し好都合である。
また、陰極の説明で挙げた上記金属を１〜２０ｎｍの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
【００７５】
（注入層：電子注入層、正孔注入層）
注入層には電子注入層と正孔注入層があり、電子注入層と正孔注入層を必要に応じて設け、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させる。
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されており、正孔注入層（陽極バッファー層）と電子注入層（陰極バッファー層）とがある。
陽極バッファー層（正孔注入層）は、特開平９−４５４７９号公報、特開平９−２６００６２号公報、特開平８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
陰極バッファー層（電子注入層）は、特開平６−３２５８７１号公報、特開平９−１７５７４号公報、特開平１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層（注入層）はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１ｎｍ〜５μｍの範囲が好ましい。
【００７６】
（発光層）
有機ＥＬ素子７における発光層は、電極（陰極、陽極）または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
有機ＥＬ素子７の発光層には、以下に示すドーパント化合物（発光ドーパント）とホスト化合物（発光ホスト）が含有されることが好ましい。これにより、より一層発光効率を高くすることができる。
（発光ドーパント）
発光ドーパントは、大きく分けて蛍光を発光する蛍光性ドーパントとリン光を発光するリン光性ドーパントの２種類がある。
蛍光性ドーパントの代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
リン光性ドーパントの代表例としては、好ましくは元素の周期表で８属、９属、１０属の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
発光ドーパントは複数種の化合物を混合して用いてもよい。
（発光ホスト）
発光ホスト（単にホストとも言う）とは、２種以上の化合物で構成される発光層中にて混合比（質量）の最も多い化合物のことを意味し、それ以外の化合物については「ドーパント化合物（単に、ドーパントとも言う）」という。例えば、発光層を化合物Ａ、化合物Ｂという２種で構成し、その混合比がＡ：Ｂ＝１０：９０であれば化合物Ａがドーパント化合物であり、化合物Ｂがホスト化合物である。更に発光層を化合物Ａ、化合物Ｂ、化合物Ｃの３種から構成し、その混合比がＡ：Ｂ：Ｃ＝５：１０：８５であれば、化合物Ａ、化合物Ｂがドーパント化合物であり、化合物Ｃがホスト化合物である。
発光ホストとしては構造的には特に制限はないが、代表的にはカルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、芳香族ボラン誘導体、含窒素複素環化合物、チオフェン誘導体、フラン誘導体、オリゴアリーレン化合物等の基本骨格を有するもの、またはカルボリン誘導体やジアザカルバゾール誘導体（ここで、ジアザカルバゾール誘導体とは、カルボリン誘導体のカルボリン環を構成する炭化水素環の少なくとも一つの炭素原子が窒素原子で置換されているものを表す。）等が挙げられる。中でも、カルボリン誘導体、ジアザカルバゾール誘導体等が好ましく用いられる。
そして、発光層は上記化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により成膜して形成することができる。発光層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。この発光層はドーパント化合物やホスト化合物が１種または２種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは同一組成または異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００７７】
（正孔輸送層）
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、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、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、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、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。この正孔輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００７８】
（電子輸送層）
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する電子輸送材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、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、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、ＧａまたはＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、ＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍである。電子輸送層は上記材料の１種または２種以上からなる一層構造であってもよい。
【００７９】
（有機ＥＬ素子の作製方法）
有機ＥＬ素子７の作製方法について説明する。
ここでは有機ＥＬ素子７の一例として、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からなる有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。
まず、水蒸気バリアーフィルム１０上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング、プラズマＣＶＤ等の方法により形成させ、陽極を作製する。
次に、その上に有機ＥＬ素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の有機化合物薄膜を形成させる。この有機化合物薄膜の成膜方法としては、蒸着法、ウェットプロセス（スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法）等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。更に層毎に異なる成膜法を適用してもよい。成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０−６〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、膜厚０．１ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で適宜選ぶことが望ましい。
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機ＥＬ素子が得られる。
この有機ＥＬ素子７の作製は、一回の真空引きで一貫して陽極、正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。
このようにして得られた有機ＥＬ素子７を備える多色の表示装置（有機ＥＬパネル２０）に、直流電圧を印加する場合には、陽極をプラス、陰極をマイナスの極性として電圧２〜４０Ｖ程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【００８０】
（実施例）
以下、具体的な実施例を挙げて本発明の水蒸気バリアーフィルムを詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。
【００８１】
（基材の作製）
熱可塑性樹脂支持体であって、両面に易接着加工された７５μｍ厚みのポリエステルフィルム（東洋紡績株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を樹脂基材１ａとして用い、下記に示すように、片面にブリードアウト防止層５、反対面に平滑層２を作製したものを基材１として用いた。
（ブリードアウト防止層の形成）
上記樹脂基材１ａの片面に、ＪＳＲ株式会社製  ＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材ＯＰＳＴＡＲ  Ｚ７５３５を、乾燥後の膜厚が４μｍになるようにワイヤーバーで塗布した後、空気下で高圧水銀ランプ使用１．０Ｊ／ｃｍ２の硬化条件、８０℃×３分の乾燥条件で硬化を行い、ブリードアウト防止層５を形成した。
（平滑層の形成）
続けて上記樹脂基材１ａの反対面に、ＪＳＲ株式会社製  ＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材ＯＰＳＴＡＲ  Ｚ７５０１を、乾燥後の膜厚が４μｍになるようにワイヤーバーで塗布した後、乾燥条件８０℃×３分で乾燥し、その後、空気雰囲気下で高圧水銀ランプ使用１．０Ｊ／ｃｍ２の硬化条件で硬化を行い、平滑層２を形成した。
得られた平滑層２のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規定される表面粗さで、最大断面高さＲｔ（ｐ）は１６ｎｍであった。
表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が３０μｍの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さである。
（基材の水蒸気透過率）
調湿後の上記基材１についての水蒸気透過率をモコン法に従い、ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３３を用いて、ＪＩＳ規格のＫ７１２９法（温度４０℃、湿度９０％ＲＨ）に基づいて測定した。測定された水蒸気透過率は１ｇ／ｍ２／日を超えるレベルであった。
このように、樹脂基材１ａにブリードアウト防止層５と平滑層２が形成された基材１を「Ｂ０」とした。
【００８２】
次いで、プラズマ放電処理ユニット（例えば、特開２００８−５６９６７号公報の図３に記載、ロールツーロール形態の大気圧プラズマ放電処理装置）を用いて、大気圧プラズマ法により、上記ブリードアウト防止層５と平滑層２が形成された基材１「Ｂ０」の平滑層２上に、以下の条件で３層構成の蒸着層からなる水蒸気バリアー層３（第１の水蒸気バリアー層）を形成し、試料「Ｂ１」を作製した。
第１から第３の蒸着層はそれぞれ金属酸化物（酸化珪素）を含有しており、第１から第３の蒸着層の厚みはそれぞれ１２０ｎｍ、３０ｎｍ、２５ｎｍの合計１６０ｎｍであった。
・第１蒸着層
放電ガス  ：Ｎ２ガス
反応ガス１：水素ガスを全ガスに対し１％
反応ガス２：ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を全ガスに対し０．５％
成膜条件  ；
第１電極側  電源種類  応用電機製  ８０ｋＨｚ
周波数    ８０ｋＨｚ
出力密度  ８Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １１０℃
第２電極側  電源種類  パール工業製  １３．５６ＭＨｚ  ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数    １３．５６ＭＨｚ
出力密度  １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １００℃
・第２蒸着層
放電ガス  ：Ｎ２ガス
反応ガス１：酸素ガスを全ガスに対し５％
反応ガス２：ＴＥＯＳを全ガスに対し０．１％
成膜条件  ；
第１電極側  電源種類  ハイデン研究所  １００ｋＨｚ（連続モード）  ＰＨＦ−６ｋ
周波数    １００ｋＨｚ
出力密度  １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １２０℃
第２電極側  電源種類  パール工業製  １３．５６ＭＨｚ  ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数    １３．５６ＭＨｚ
出力密度  １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １００℃
・第３蒸着層
放電ガス  ：Ｎ２ガス
反応ガス１：水素ガスを全ガスに対し１％
反応ガス２：ＴＥＯＳを全ガスに対し０．５％
成膜条件  ；
第１電極側  電源種類  応用電機製  ８０ｋＨｚ
周波数    ８０ｋＨｚ
出力密度  ８Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １１５℃
第２電極側  電源種類  パール工業製  １３．５６ＭＨｚ  ＣＦ−５０００−１３Ｍ
周波数    １３．５６ＭＨｚ
出力密度  １０Ｗ／ｃｍ２
電極温度  １０５℃
（試料「Ｂ１」の水蒸気透過率測定）
調湿後の上記試料「Ｂ１」についての水蒸気透過率をモコン法に従い、ＭＯＣＯＮ社製ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３３を用いて、ＪＩＳ規格のＫ７１２９法（温度４０℃、湿度９０％ＲＨ）に基づいて測定した。測定された水蒸気透過率は０．０１ｇ／ｍ２／日を下回るレベルであった。
【００８３】
（本発明、試料１）
上記、第１〜第３の蒸着層からなる第１の水蒸気バリアー層３が形成された試料「Ｂ１」の表面（水蒸気バリアー層３上）に、以下の条件でポリシラザンを主成分とする加水分解層４を形成した。
・加水分解層
パーヒドロポリシラザン（アクアミカ  ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンの１０質量％ジブチルエーテル溶液を、９９対１の割合で混合した液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１０μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理し、加水分解層４を形成した試料を得た（乾燥工程）。
さらに、その加水分解層４上に、以下の条件で第２の水蒸気バリアー層３を形成し、水蒸気バリアー層３間に加水分解層４が挟まれた水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１とした。
・第２の水蒸気バリアー層
パーヒドロポリシラザン（アクアミカ  ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンの１０質量％ジブチルエーテル溶液を、９９対１の割合で混合した液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．０８μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理し、ポリシラザン塗膜を形成した試料を得た（乾燥工程）。
・エキシマ改質処理
ポリシラザン塗膜を乾燥した後の上記試料に対し、下記の装置、条件でエキシマ改質処理を施してポリシラザン塗膜を改質し、ポリシラザン改質層である第２の水蒸気バリアー層３を形成した。改質処理時の露点温度は−２０℃で実施した（エキシマ処理工程）。
・改質処理装置
（株）エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００
波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
・改質処理条件
エキシマ光強度      ：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離    ：２ｍｍ
ステージ加熱温度    ：９５℃
照射装置内の酸素濃度：０．３％
エキシマ光照射時のステージ搬送速度：１０ｍｍ／秒
エキシマ光照射時のステージ搬送回数：６往復
【００８４】
（比較例、試料２）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムの作製工程のうち、第１〜第３の蒸着層からなる第１の水蒸気バリアー層３を形成する工程を省略して、平滑層２上に直接、加水分解層４を形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料２とした。
【００８５】
（比較例、試料３）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムの作製工程のうち、加水分解層４を形成する工程を省略した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料３とした。
【００８６】
（比較例、試料４）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムの作製工程のうち、加水分解層４上の第２の水蒸気バリアー層３を形成する工程を省略した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料４とした。
【００８７】
（本発明、試料５）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を下記の組成に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料５とした。
・加水分解層
ジルコウニウムテトラアセチルアセトネート（オルガチックスＺＣ−１５０  マツモトファインケミカル（株）製）の１０質量％トルエン溶液からなる液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１０μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理した試料を得た（乾燥工程）。
【００８８】
（本発明、試料６）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を下記の組成に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料６とした。
・加水分解層
ポリヒドロキシチタンステアレート（オルガチックスＴＰＨＳ  マツモトファインケミカル（株）製）の１０質量％トルエン溶液からなる液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１０μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理した試料を得た（乾燥工程）。
【００８９】
（本発明、試料７）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を下記の組成に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料７とした。
・加水分解層
３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−９０３  信越化学工業（株）製）の１０質量％トルエン溶液からなる液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１０μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理した試料を得た（乾燥工程）。
【００９０】
（本発明、試料８）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を下記の組成に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料８とした。
・加水分解層
フェニルトリクロロシラン（ＫＡ−１０３  信越化学工業（株）製）の１０質量％トルエン溶液と、パーヒドロポリシラザン（アクアミカ  ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液の６：４の重量比からなる液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１０μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理した試料を得た（乾燥工程）。
【００９１】
（本発明、試料９）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４上の第２の水蒸気バリアー層３を、加水分解層４下にプラズマＣＶＤ法で形成された第１〜第３の蒸着層からなる水蒸気バリアー層３と同じものに変更した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料９とした。
【００９２】
（本発明、試料１０）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４下のプラズマＣＶＤ法による蒸着層からなる第１の水蒸気バリアー層３を、加水分解層４上に形成したポリシラザンのエキシマ改質処理層からなる水蒸気バリアー層３と同じものに変更した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１０とした。
【００９３】
（本発明、試料１１）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４下のプラズマＣＶＤ法による蒸着層からなる第１の水蒸気バリアー層３を、下記のスパッタリング法による蒸着層からなる水蒸気バリアー層３に変更した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１１とした。
・スパッタリング法による水蒸気バリアー層の形成
スパッタ装置の真空槽内にブリードアウト防止層５と平滑層２が形成された基材１「Ｂ０」をセットして１×１０−４Ｐａ台まで真空引きし、放電ガスとしてアルゴンを分圧で０．０４Ｐａ導入し、反応ガスとして酸素を分圧で０．０４Ｐａ導入した。雰囲気圧力が安定したところで放電を開始しＳｉターゲット上にプラズマを発生させ、スパッタリングプロセスを開始した。プロセスが安定したところでシャッターを開き基材「Ｂ０」へのＳｉＯｘ無機膜の形成を開始した。厚さ５０ｎｍの膜が堆積したところでシャッターを閉じて成膜を終了した。
【００９４】
（本発明、試料１２）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムの作製工程のうち、加水分解層４および加水分解層４上の第２の水蒸気バリアー層３を形成する工程を、下記の条件に変更して、加水分解層４および加水分解層４上の第２の水蒸気バリアー層３を１回の塗布工程で形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１２とした。
・加水分解層および加水分解層上の第２の水蒸気バリアー層の形成
パーヒドロポリシラザン（アクアミカ  ＮＮ１２０−１０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製）の１０質量％ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサンの１０質量％ジブチルエーテル溶液を、９９対１の割合で混合した液体を、ワイヤレスバーにて、乾燥後の（平均）膜厚が、０．１６μｍとなるように塗布し、温度２５℃、露点−５℃の乾燥空気で１分間乾燥して塗布試料を得た（塗布工程）。得られた塗布試料を、温度８５℃、露点−５℃の乾燥空気で２分間処理し、ポリシラザン塗膜（バリアー層前駆体層）を形成した試料を得た（乾燥工程）。
・エキシマ改質処理
ポリシラザン塗膜を乾燥した後の上記試料に対し、下記の装置、条件でエキシマ改質処理を施して、ポリシラザン塗膜の上層側にポリシラザン改質層である第２の水蒸気バリアー層３を形成するとともに、ポリシラザン塗膜の下層側にポリシラザンの少なくとも一部を未反応のまま加水分解性化合物として残留させた加水分解層４を形成した。改質処理時の露点温度は−２０℃で実施した（エキシマ処理工程）。
・改質処理装置
（株）エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００
波長：１７２ｎｍ
ランプ封入ガス：Ｘｅ
・改質処理条件
エキシマ光強度      ：１３０ｍＷ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
試料と光源の距離    ：２ｍｍ
ステージ加熱温度    ：９５℃
照射装置内の酸素濃度：１．０％
エキシマ光照射時のステージ搬送速度：１０ｍｍ／秒
エキシマ光照射時のステージ搬送回数：３往復
【００９５】
（比較例、試料１３）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を特開２００６−８２２４１号公報に記載の下記の組成からなる吸湿層に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１３とした。
・吸湿層の形成
過酸化ストロンチウムのターゲット（豊島製作所（株）製）を用い、Ａｒガスを導入、放電電力１００Ｗ、成膜圧力０．８Ｐａで３分間のプレスパッタした後に、そのまま成膜を行った。吸湿層の膜厚は約２０ｎｍであった。
【００９６】
（比較例、試料１４）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を特開２００９−９０６３３号公報に記載の下記の組成からなる捕水層に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１４とした。
・捕水層の形成
光重合性アクリレートとしてトリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ、ダイセル・サイテック製）９ｇ、および光重合開始剤（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製、イルガキュア９０７）０．１ｇを、メチルエチルケトン１９０ｇに溶解させた塗布液に、該捕水層形成後の膜中の含有量が３０重量％となるように捕水剤としての無水硫酸バリウムを分散させた。この塗布液を、有機層と同様にワイヤーバーを用いて塗布したのち、酸素濃度０．１％以下の窒素パージ下で１６０Ｗ／ｃｍの空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて、照度３５０ｍＷ／ｃｍ２、照射量５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して紫外線硬化し、２０００ｎｍの厚さの捕水層を形成した。
【００９７】
（比較例、試料１５）
上記、試料１の水蒸気バリアーフィルムにおいて、加水分解層４を特開２００９−２９０７０号公報に記載の下記の組成からなる金属窒化物層に変更して形成した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製した。これを試料１５とした。
・金属窒化物膜
原料ガスとしてＳｉＨ４、ＮＨ３、Ｈ２を用い、ＲＦ電源を用いたプラズマＣＶＤ法によって、約９０ｎｍの窒化シリコン（ＳｉＮ）からなる金属窒化物膜を形成した。
【００９８】
（本発明、試料１６〜２３）
試料１において加水分解層４を形成する塗布液である、パーヒドロポリシラザンとアミン触媒の混合液に、水との加水分解性の低いメチルポリシラザン（アクアミカ  ＬＥｘｐ  ＭＨＰＳ−２０ＤＢ  ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、ジブチルエーテルの２０％溶液）を混合して、塗布液におけるパーヒドロポリシラザンとアミン触媒の組成・混合比を変化させるか、あるいは試料「Ｂ１」の第２蒸着層の膜厚を増減することによって、ポリシラザンを用いた加水分解層４における窒素原子の半減期（図３、図４参照）を調整した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製し、それらの評価を行った。
【００９９】
（本発明、試料２４〜３１）
試料１において加水分解層４を形成する塗布液である、パーヒドロポリシラザンとアミン触媒の混合液に、３−アミノプロピルトリメトキシシランと、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５７３  信越化学工業（株）製）の１０質量％トルエン溶液）を混合して、塗布液における組成・混合比を変化させるか、あるいは、試料「Ｂ１」の第２蒸着層の膜厚を増減することにより、アルコキシシランを用いた加水分解層４における炭素原子の半減期（図３、図４参照）を調整した以外は、試料１と同様の方法で水蒸気バリアーフィルムを作製し、それらの評価を行った
【０１００】
（基材「Ｂ２」の作製）
上記した基材１である「Ｂ０」に用いた樹脂基材１ａの代わりに、熱可塑性樹脂支持体であって、両面に易接着加工が施された１２５μｍ厚みのポリエステルフィルム（東洋紡績株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を樹脂基材１ａとして用い、「Ｂ０」と同様に、片面にブリードアウト防止層５を設け、反対面の平滑層２の代わりに下記のアンカーコート層を積層したものを基材１である「Ｂ２」とした。
（アンカーコート層の形成）
出光テクノファイン株式会社製、無機有機ハイブリッドコート剤＃２０８７（変性ポリアルキルシロキサンとアクリル酸エステル共重合体のイソプロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、メタノール、エタノール、酢酸、水の固形分３０％混合液）を乾燥後の膜厚が０．３μｍとなるように樹脂基材１ａに積層し、６０℃で１２時間加熱を行ってアンカーコート層を形成した。
得られたアンカーコート層表面のＪＩＳ  Ｂ  ０６０１で規定される表面粗さで、最大断面高さＲｔ（ｐ）は３０ｎｍであった。なお、表面粗さは、ＡＦＭ（原子間顕微鏡）で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が３０μｍの区間内を多数回測定し、微小な凹凸の振幅に関する平均粗さである。
【０１０１】
（本発明、試料３２）
試料１０で用いた平滑層を有する基材「Ｂ０」を、アンカーコート層を有する基材「Ｂ２」に変更したした以外は同様の方法で水蒸気バリアーフィルム（試料３２）を作製し、その評価を同様に行った。
【０１０２】
（本発明、試料３３）
試料１で用いた平滑層を有する基材「Ｂ０」を、アンカーコート層を有する基材「Ｂ２」に変更したした以外は同様の方法で水蒸気バリアーフィルム（試料３３）を作製し、その評価を同様に行った。
【０１０３】
（加水分解層における加水分解性化合物の半減期の測定）
上記のようにして得られた水蒸気バリアーフィルムの試料を、スパッタ法によって最外バリアー層（第２の水蒸気バリアー層３）表面から深さ方向へエッチングを行い、ＸＰＳ表面分析装置を用いて、バリアー層最表面を０ｎｍとして１０ｎｍ毎のケイ素化合物を有する層の原子組成比を平滑層２表面まで測定した。
このうち、各試料の加水分解層４に該当する領域において加水分解で生成する副生成物が有する特定原子（具体的には下記）の組成比％を１０ｎｍ毎の矩形面積で近似して積算した面積を算出した。
試料１（試料１６〜２３、３３）、試料２、試料４、試料９、試料１０（試料３２）、試料１１、試料１２については、窒素原子％。
試料５、試料６、試料７、試料２４〜３１については、炭素原子％。
試料８については、塩素原子％。
ＸＰＳ表面分析装置としては、特に限定なく、いかなる機種も使用することができるが、本実施例においてはＶＧサイエンティフィックス社製ＥＳＣＡ  ＬＡＢ−２００Ｒを用いた。Ｘ線アノードにはＭｇを用い、出力６００Ｗ（加速電圧１５ｋＶ、エミッション電流４０ｍＡ）で測定した。
具体的には、加水分解層の厚みが約８０ｎｍの試料１を例に取ると、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気の環境で保存し、定期的に上記の測定を繰り返して、時間経過に伴う加水分解性化合物の残存量を測定して、図６に示したような加水分解層の厚み方向に対する窒素原子量の分布曲線を得た。図６の分布曲線を解析し、１０ｎｍ毎の矩形（または三角形）で近似した面積を積算して、時間経過とともに囲まれた面積が半減するのに要する時間を図７に示すように算出した。
図８は、初期の加水分解層中の窒素原子量を１００％として、各測定時間に対する残存量をプロットしたグラフであり、このグラフより半減期は５００時間であると判断した。その他の試料についても同様な方法で半減期の算出をおこなった。その結果を表１〜４に示した。
【０１０４】
以上のように作製した水蒸気バリアーフィルムの試料１〜３３について、水蒸気バリアーフィルムとしての性能評価を行った。
水蒸気バリアーフィルムの性能評価は、水蒸気バリアー性（水蒸気透過率）、水蒸気バリアーフィルムに起因する有機ＥＬ素子の発光斑の２つの評価項目について行った。また、水蒸気バリアーフィルムを繰り返し折り返す屈曲処理前後での水蒸気バリアー性（ＷＶＴＲ）と有機ＥＬ素子の発光斑について評価することで、水蒸気バリアーフィルムの折り曲げ耐性についても評価した。
【０１０５】
（屈曲処理）
各試料の水蒸気バリアーフィルムを、半径が５ｍｍの曲率になるように、１８０度の角度で１００回の屈曲を繰り返す屈曲処理を行い、その屈曲処理前と屈曲処理後の各試料について、以下の方法で水蒸気バリアー性（ＷＶＴＲ）と有機ＥＬ素子の発光斑について評価した。
【０１０６】
（水蒸気バリアー性の評価）
以下の測定方法に従って、各試料の水蒸気バリアーフィルムの水蒸気バリアー性（水蒸気透過率；ＷＶＴＲ）を評価した。
・装置
蒸着装置：日本電子（株）製真空蒸着装置ＪＥＥ−４００
恒温恒湿度オーブン：Ｙａｍａｔｏ  Ｈｕｍｉｄｉｃ  ＣｈａｍｂｅｒＩＧ４７Ｍ
水分と反応して腐食する金属：カルシウム（粒状）
水蒸気不透過性の金属：アルミニウム（φ３〜５ｍｍ、粒状）
・水蒸気バリアー性評価用セルの作製
真空蒸着装置（日本電子製真空蒸着装置  ＪＥＥ−４００）を用い、水蒸気バリアーフィルム試料１〜３３の第２の水蒸気バリアー層３の表面に金属カルシウムを蒸着させた。その後、乾燥窒素ガス雰囲気下で、厚さ０．２ｍｍの石英ガラスに封止用紫外線硬化樹脂（ナガセケムテックス製）を介して金属カルシウム蒸着面を対面させて接着し、紫外線を照射することで、評価用セルを作製した。
得られた試料（評価用セル）を４０℃、９０％ＲＨの高温高湿下で保存し、特開２００５−２８３５６１号公報に記載の方法に基づき、金属カルシウムの腐食量からセル内に透過した水分量を計算した。
なお、バリアーフィルム面以外からの水蒸気の透過がないことを確認するために、比較試料として水蒸気バリアーフィルム試料の代わりに、厚さ０．２ｍｍの石英ガラス板を用いて金属カルシウムを蒸着した試料を、同様な４０℃、９０％ＲＨの高温高湿下保存を行い、１００００時間経過後でも金属カルシウム腐食が発生しないことを確認した。
こうして測定された各試料の水蒸気バリアーフィルムの水分量を下記の５段階に分類し、水蒸気バリアー性を評価した。
５：水分量が１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
４：水分量が１×１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上、１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
３：水分量が１×１０−４ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上、１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
２：水分量が１×１０−３ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上、１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ未満
１：水分量が１×１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以上
【０１０７】
（有機ＥＬ素子の発光斑の評価）
作製した試料１〜３３の第２の水蒸気バリアー層３上に、以下の方法により透明導電膜を作製した。
・透明導電膜の形成
プラズマ放電装置としては電極が平行平板型のものを用い、この電極間に上記各試料の水蒸気バリアーフィルムを載置し、且つ混合ガスを導入して薄膜形成を行った。なお、アース（接地）電極としては、２００ｍｍ×２００ｍｍ×２ｍｍのステンレス板に高密度、高密着性のアルミナ溶射膜を被覆し、その後、テトラメトキシシランを酢酸エチルで希釈した溶液を塗布乾燥後、紫外線照射により硬化させ封孔処理を行い、このようにして被覆した誘電体表面を研磨し、平滑にしてＲｍａｘが５μｍとなるように加工した電極を用いた。また、印加電極としては、中空の角型の純チタンパイプに対し、アース電極と同様の条件にて誘電体を被覆した電極を用いた。印加電極は複数作製し、アース電極に対向して設け放電空間を形成した。また、プラズマ発生に用いる電源としては、パール工業（株）製高周波電源ＣＦ−５０００−１３Ｍを用い、周波数１３．５６ＭＨｚで、５Ｗ／ｃｍ２の電力を供給した。
そして、電極間に以下の組成の混合ガスを流し、プラズマ状態とし、上記の水蒸気バリアーフィルムを大気圧プラズマ処理し、水蒸気バリアー層（セラミック膜）上に錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）膜を１００ｎｍの厚さで成膜し、透明導電膜付の試料１〜３３を得た。
放電ガス：ヘリウム  ９８．５体積％
反応性ガス１：酸素  ０．２５体積％
反応性ガス２：インジウムアセチルアセトナート  １．２体積％
反応性ガス３：ジブチル錫ジアセテート  ０．０５体積％
・有機ＥＬ素子の作製
得られた透明導電膜付の試料１〜３３の１００ｍｍ×１００ｍｍを基板とし、これにパターニングを行った後、このＩＴＯ透明電極を設けた水蒸気バリアーフィルム基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥した。この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−ＮＰＤ（下記の式（８））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてＣＢＰ（下記の式（９））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン（ＢＣＰ（下記の式（１０）））を２００ｍｇ入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＩｒ−１（下記の式（１１））を１００ｍｇ入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにＡｌｑ３（下記の式（１２））を２００ｍｇ入れ、真空蒸着装置に取付けた。
【０１０８】
【化８】
0005884531.tif 000009
【化９】
0005884531.tif 000010
【化１０】
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【化１１】
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【化１２】
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【０１０９】
次いで、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、α−ＮＰＤの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で透明支持基板に蒸着し、正孔輸送層を設けた。更にＣＢＰとＩｒ−１の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度０．２ｎｍ／秒、０．０１２ｎｍ／秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。更にＢＣＰの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記発光層の上に蒸着して膜厚１０ｎｍの正孔阻止層を設けた。その上に、更にＡｌｑ３の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で前記正孔阻止層の上に蒸着して、更に膜厚４０ｎｍの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。
引き続き、フッ化リチウム０．５ｎｍ及びアルミニウム１１０ｎｍを蒸着して陰極を形成し、それぞれ透明導電膜付の試料１〜３３を用いた有機ＥＬ素子試料１〜３３を作製した。
・有機ＥＬ素子試料の封止
窒素ガス（不活性ガス）によりパージされた環境下で、有機ＥＬ素子試料１〜３３のアルミニウム蒸着面と、厚さ１００μｍのアルミ箔を対面させる様にして、ナガセケムテックス社製エポキシ系接着剤を用いて接着させて封止を行った。
・有機ＥＬ素子試料の評価（ダークスポット、輝度ムラ）
封止された有機ＥＬ素子試料１〜３３を４０℃、９０％ＲＨの環境下で通電を行い、ダークスポットの発生等の発光ムラの状況を、０日から１２０日までの変化を観察した。
こうして観測された各試料の発光ムラを下記の５段階に分類し、評価した。
５：０日目でダークスポット、輝度ムラは観察されず、１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の０．１％以下で、発生したダークスポットは全て目視では用意に観察できない大きさ（０．１ｍｍ径以下）であった。
４：０日目で発生したダークスポットは、全て目視では用意に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）であり、輝度ムラは観察されず、１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の０．２％以下で、発生したダークスポットは目視では用意に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）を維持した。
３：０日目で発生したダークスポットは、全て目視では用意に観察できない大きさ（０．１ｍｍ以下）であり、１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の２％を超えた。
２：０日目に目視で判別可能なダークスポット、輝度ムラが観察され、１２０日経過後に非発光領域が全発光面積の２％を超えた。
１：０日目に目視で判別可能なダークスポット、輝度ムラの非発光領域が全発光面積の１％を超えて観察され、１２０日以内に非発光領域が全発光面積の１０％を超えた。
【０１１０】
以上の評価結果（５段階評価）を表１、表２、表３、表４に示す。
【０１１１】
【表１】
0005884531.tif 000014
【表２】
0005884531.tif 000015
【表３】
0005884531.tif 000016
【表４】
0005884531.tif 000017
【０１１２】
表１に示すように、第１の水蒸気バリアー層３と第２の水蒸気バリアー層３との間に加水分解層４を介装して積層した本発明の水蒸気バリアーフィルム（試料１、試料５〜１２）は、水蒸気バリアー性（ＷＶＴＲ）、折り曲げ耐性に優れた水蒸気バリアーフィルムであって、有機ＥＬ素子の発光斑の低減を図った水蒸気バリアーフィルムであることがわかる。
また、表２と表３に示すように、水蒸気バリアーフィルムの加水分解層４における、６０℃／９０％ＲＨ雰囲気下での炭素または窒素原子組成比の半減期ｔ（１／２）であって、加水分解層４における加水分解性化合物が加水分解によって放出した化合物に由来する炭素または窒素原子組成比の半減期ｔ（１／２）は、２０時間以上１５００時間以下であることが好ましいことがわかる。
また、表４に示すように、第１の水蒸気バリアー層が塗布で形成された場合には、基材表面の平滑性の変動に対して、水蒸気バリアー性、電子デバイスの耐久性の変動が少なく安定であることがわかる。
【０１１３】
以上のように、本発明において、加水分解性化合物を含有する加水分解層４を水蒸気バリアー層３の間に設けたことにより、水蒸気バリアーフィルム１０（１１）の性能を向上させることができ、高い水蒸気バリアー性能と折り曲げ耐性を兼ね備えた水蒸気バリアーフィルムを得ることができる。
また、本発明の水蒸気バリアーフィルム１０（１１）の加水分解層４は、水分をそのまま吸着して保持するのではなく、加水分解により副生成物を生成し、その副生成物を加水分解層４中にほとんど蓄積することなく排出することで、加水分解層４の体積の増大を抑制することができるので、平滑性にも優れた水蒸気バリアーフィルムとすることができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１      基材
１ａ    樹脂基材
２      平滑層
３      水蒸気バリアー層
４      加水分解層
５      ブリードアウト防止層
１０、１１  水蒸気バリアーフィルム
７      有機ＥＬ素子（電子デバイス）
２０    有機ＥＬパネル（電子機器）
【図１】
0005884531.tif 000018
【図２】
0005884531.tif 000019
【図３】
0005884531.tif 000020
【図４】
0005884531.tif 000021
【図５】
0005884531.tif 000022
【図６】
0005884531.tif 000023
【図７】
0005884531.tif 000024
【図８】
0005884531.tif 000025