JP5339045B2 - 表示素子用ガスバリア性基板及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示素子用ガスバリア性基板に関する。より詳しくは、紫外線洗浄耐性を備えた表示素子用ガスバリア性基板、及びこれが用いられた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の表示装置に関する。

最近、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、液晶ディスプレイ、又はプラズマディスプレイ等の表示装置では、表示装置の大型化、薄型化、あるいはフレキシブル化の要請に対応するため、ガラスに代わる基板材料として、破損し難く、可とう性があり、かつ軽量であるプラスチックが注目されている。

もっとも、プラスチックフィルムは、酸素や水蒸気等の透過性がガラスに比べて高く、プラスチックフィルム単体では、ガスバリア性が不十分である。特に、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイでは、表示素子に有機化合物からなる発光素子が用いられており、表示素子が酸素や水蒸気の影響を受けやすいので、高いガスバリア性能が要求されている。そのため、表示素子用基板においては、ガスバリア性能を付与するために、ガスバリア性無機化合物層をプラスチックフィルム上に形成することが一般的になされている。

また、プラスチックフィルム上に複数のガスバリア性無機化合物層を積層して形成し、さらに、これらのガスバリア性無機化合物層の間に、紫外線硬化樹脂層を設ける技術も知られている（特許文献１）。この技術によれば、下地の無機化合物層の表面平滑性が良くなるので、その上に積層した無機化合物層の欠陥を減らし、高いガスバリア性能を得ることができる。また、層間の密着性が向上するので、プラスチックフィルムを屈曲させた場合に、無機化合物層にひび割れ等が発生してガスバリア性能が低下することを防止できる。

特開２００８−１７３８３８号公報

一方で、表示装置の表示素子に悪影響を与える要因は、酸素や水蒸気だけではなく、表示装置の製造工程において、基板表面に残留溶剤等の有機汚染物が付着していると、汚染箇所で電圧変化や濡れ性変化が生じ、表示装置の性能が低下してしまうという問題がある。そのため、キセノンエキシマランプや低圧水銀ランプなどの高強度かつ短波長の紫外線を各工程において繰り返し照射して、有機汚染物を洗浄することがおこなわれている。

しかしながら、複数形成されたガスバリア性無機化合物層の間に紫外線硬化樹脂層を設けたガスバリア性基板を表示装置に用いる場合、その表示装置の製造工程で紫外線洗浄をおこなうと、照射した紫外線により紫外線硬化樹脂層が破壊されてガス化し、その結果、無機化合物層にひび割れが発生し、ガスバリア性能が低下するという課題が生じた。

本発明者は、紫外線照射により、無機化合物層にひび割れが発生し、ガスバリア性能が低下する過程を次の通りと推定した。すなわち、紫外線洗浄装置は、基板表面に付着した有機物を洗浄・除去する装置であり、有機物に対して高い分解・洗浄力を持つが無機系の物質に対しては除去能力がなく、無機膜上の有機物除去に好適に用いられている。ところが、有機物に対する洗浄力が高い反面、ガスバリア性無機化合物層が紫外線を透過する性質を有していると、無機膜の下の紫外線硬化樹脂層にまで洗浄効果が及び、紫外線硬化樹脂層が分解・ガス化してしまう。このとき、紫外線硬化樹脂層の上下にガスバリア性の高い層を設けた構成では、発生したガスは、逃げ場がないので層間に徐々に蓄積されるが、ガスの蓄積量が一定の限界量を超えると、無機膜を破壊して、大気中に拡散する。

本発明者は、先に、上記の課題に対して、紫外線硬化樹脂層の膜厚を一定の範囲内に制御することで解決し得ることを見出した（特許文献１）。ただし、特許文献１に記載された発明では、紫外線硬化樹脂層がガスバリア性を有する無機化合物層の間に挟まれて設けられているので、僅かながらでも発生したガスは逃げることができず、層間に保持され続けることになり、層間の密着性が低下してしまうことは否めない。また、紫外線洗浄を何回も繰り返すと、徐々に蓄積されたガスによって結局、無機化合物層にひび割れが発生することがあり得ることも判明した。さらに、同等のガスバリア性が得られるのであれば、積層数が少ない方が生産性やコストの面から好ましいことは明らかである。

本発明は、かかる事情に基づいてなされてものであり、本発明の課題は、高ガスバリア性と紫外線洗浄耐性とを兼ね備え、かつ従来よりも生産性に優れた低コストの表示素子用ガスバリア性基板及び表示装置を提供することにある。

一番目の発明は、プラスチックフィルム上の少なくとも片面に、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とがこの順番で１層ずつ形成され、前記プラスチックフィルムのガス透過性は、前記ガスバリア性無機化合物層よりも高く、前記紫外線硬化樹脂層がトリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とする樹脂からなり、前記プラスチックフィルムが、ポリエチレンナフタレートフィルムであることを特徴とする表示素子用ガスバリア性基板である。

二番目の発明は、プラスチックフィルム上の少なくとも片面に、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とがこの順番で１層ずつ形成され、前記プラスチックフィルムのガス透過性は、前記ガスバリア性無機化合物層よりも高く、前記紫外線硬化樹脂層がトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする樹脂からなり、前記プラスチックフィルムが、ポリエチレンナフタレートフィルムであることを特徴とする表示素子用ガスバリア性基板である。

三番目の発明は、一番目の発明又は二番目の発明において、前記ガスバリア性無機化合物層が、酸化珪素、窒化珪素、及び酸化窒化珪素から選ばれた１種以上の材料が用いられたことを特徴とする表示素子用ガスバリア性基板である。

四番目の発明は、一番目の発明から三番目の発明のいずれか１つの表示素子用ガスバリア性基板が用いられたことを特徴とする表示装置である。

本発明のトリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とする紫外線硬化樹脂層、又はトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする紫外線硬化樹脂層は、緻密な膜を形成することができるので、ガスバリア性と紫外線洗浄耐性の潜在的能力が極めて高く、本発明の表示素子用ガスバリア性基板は、紫外線洗浄耐性と高ガスバリア性に優れている。

また、トリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする紫外線硬化樹脂層の場合は、膜に柔軟性が付与されるので、本発明の表示素子用ガスバリア性基板は、耐屈曲性が向上し、反り返り（カール）が軽減される。

さらに、本発明の表示素子用ガスバリア性基板では、プラスチックフィルムと紫外線硬化樹脂層との間には、ガスバリア性を有する無機化合物層が形成されていないので、紫外線洗浄により紫外線硬化樹脂が分解されて生じたガスは、プラスチックフィルムを通して逃げることができる。そのため、紫外線洗浄を繰り返しても、ひび割れの発生は見られず、ガスバリア性能を安定化させることができる。

また、ガスバリア性無機化合物層の積層数が１層であっても、２層以上を積層した場合と同等の高いガスバリア性を得ることができ、従来よりも生産性に優れた低コストの表示素子用ガスバリア性基板を提供するものである。

さらに、本発明の表示装置は、表示素子用ガスバリア性基板が紫外線洗浄耐性と高ガスバリア性とを備えているので、良好な表示性能を有するものである。

［表示素子用ガスバリア性基板］
以下に、本発明の表示素子用ガスバリア性基板及びその製造方法について、詳しく説明する。

本発明の表示素子用ガスバリア性基板は、プラスチックフィルム上の少なくとも片面に、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とがこの順番で１層ずつ形成された積層体である。前記紫外線硬化樹脂層には、トリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とする樹脂、又はトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする樹脂が用いられている。また、前記プラスチックフィルムが、ポリエチレンナフタレートフィルム又はポリエチレンテレフタレートフィルムであることが好ましく、前記ガスバリア性無機化合物層には、酸化珪素、窒化珪素、及び酸化窒化珪素から選ばれた１種以上の材料が用いられていることが好ましい。

図１は、本発明のガスバリア性基板の構成例を示す断面図である。図１に示す本発明のガスバリア性基板４は、プラスチックフィルム１に、紫外線硬化樹脂層２とガスバリア性無機化合物層３とがこの順番で１層ずつ積層された構成である。

プラスチックフィルムのガス透過性は、ガスバリア性無機化合物層よりも高いので、上記構成とすることで、表示素子用ガスバリア性基板にはガス透過性の勾配が設けられ、紫外線硬化樹脂層の劣化により発生したガスは、プラスチックフィルム側逃げられるようになる。その結果、無機化合物層のひび割れの発生を防止し、ガスバリア性能を維持できるものである。
なお、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層が交互に２層ずつ以上積層された場合は、中間の紫外線硬化樹脂層の上下にガスバリア性無機化合物層が形成されることになるので、紫外線照射により発生したガスが逃げられず、ガスバリア性能に影響を及ぼす。そのため、本発明では、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とは、プラスチックフィルム上にこの順番で１層ずつだけ形成される。

本発明の表示素子用ガスバリア性基板の製造方法の例としては、下記に説明する樹脂材料を使用したプラスチックフィルム上に、トリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とした組成物、又はトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とした組成物を塗布法により膜形成させた後、紫外線照射して硬化させて、紫外線硬化樹脂層を１回形成する。次に、この紫外線硬化樹脂層上に、下記に説明するガスバリア性を有する無機化合物を用いた真空成膜法により、ガスバリア性無機化合物層を１回形成する。

以下に、本発明の表示素子用ガスバリア性基板を構成するプラスチックフィルム、紫外線硬化樹脂層、ガスバリア性無機化合物層について、さらに詳しく説明する。

（プラスチックフィルム）
プラスチックフィルムに用いられる高分子材料としては、一般的に表示素子用ガスバリア性基板の基材として使用される樹脂を適宜選択することができ、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、又はポリビニルアルコール等を挙げることができる。

このうち、ポリオレフィンフィルム又はポリエステルフィルムは、汎用性や加工適性が高いので、比較的安価かつ容易に入手することができる点で利点が多い。

さらに、ポリエステルフィルムは、適度な物理的強度や化学的耐性を有し、可視光領域での光透過率が良く、良好な表面平滑性を得ることができる点で、好ましく用いることができる。ポリエステルフィルムは、酸成分とグリコール成分とを共重合させることで得られるものであり、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮ）、又はポリトリメチレンナフタレートフィルム等を挙げることができる。

ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮ）は、耐熱性が高く、かつ比較的高いガスバリア性を有する点で特に好ましい。ポリエチレンナフタレートフィルムでは、主たるジカルボン酸成分としてナフタレンジカルボン酸が用いられ、主たるジオール成分としてエチレングリコールが用いられる。

ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）は、ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮ）よりもガスバリア性は低いが、紫外線洗浄により紫外線硬化樹脂が分解されて生じたガスがプラスチックフィルムを通して逃げやすいので、紫外線洗浄耐性の観点からは有利であり、特に好ましい。ポリエチレンテレフタレートフィルムでは、主たるジカルボン酸成分としてテレフタル酸が用いられ、主たるジオール成分としてエチレングリコールが用いられる。

ポリエステルフィルムの酸成分として、ナフタレンジカルボン酸とテレフタル酸を混合して用いてもよい。これにより、ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮ）の良好なガスバリア性と、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）の優れた紫外線洗浄耐性とをバランスよく両立させたプラスチックフィルムを得ることができる。なお、本発明においては、酸成分のうちナフタレンジカルボン酸の割合が多いときは、ポリエチレンナフタレートフィルムに分類され、また、テレフタル酸の割合が多いときは、ポリエチレンテレフタレートフィルムに分類されるものとする（等量のときは、いずれにも分類されるものとする）。

プラスチックフィルムは、未延伸、一軸延伸、あるいは二軸延伸のいずれでもよいが、寸法安定性と機械特性の観点から、二軸延伸されたものが好ましい。また、上記のプラスチックフィルムは、透明性を損なわない程度であれば、添加剤として、紫外線防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤、又は滑剤等が含まれていてもよい。

プラスチックフィルムの厚みは、通常は１２〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１３０μが望ましい。厚みが薄すぎると必要な機械強度が得られず、一方厚みが厚すぎると加工適性の悪化や高コスト化の問題が生じるからである。

プラスチックフィルムには、プラスチックフィルムの表面の密着性を向上させるために、何らかの表面処理をおこなってもよい。例えば、コロナ放電処理、火炎処理、プラズマ処理、グロー放電処理、紫外線オゾン処理、薬品処理等を挙げることができる。また、ポリエステル樹脂やウレタン樹脂等を用いたアンダーコート層を設けることで、プラスチックフィルムの表面の密着性を改善させてもよい。このアンダーコート層には、滑り性改善や膜強度付与のために炭酸カルシウム等の無機フィラーを含有させてもよい。なお、上記のプラスチックフィルムの表面処理又は／及びアンダーコート層形成は、プラスチックフィルムの紫外線硬化樹脂層が形成された面とは反対面におこなってもよい。

（紫外線硬化樹脂層）
紫外線硬化樹脂層に用いる材料としては、トリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とする組成物、又はトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする組成物に紫外線を照射して硬化して得られたものである。なお、本明細書において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの両方を総称する用語とする。

トリシクロデカン（メタ）アクリレートは、重合反応性のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有するトリシクロデカン誘導体であり、具体的には、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、等を挙げることができる。

ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーは、分子中に少なくとも１個の重合反応性のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する飽和もしくは不飽和ポリエステルオリゴマーである。このポリエステルオリゴマーは、グリコール成分又はトリオール成分等の多価アルコールと、二塩基酸又は三塩基酸成分等の多塩基酸とのエステル化反応によって得られるものであり、分子量が概ね１，０００〜１０，０００の範囲にあるものである。必要により、エポキシ化合物、イソシアネート化合物を併用してグリコール成分、多塩基酸成分を結合してもよい。

グリコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、スピログリコール等に代表されるアルキレングリコール類、ジエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール等に代表されるポリオキシアルキレングリコール類、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ等に代表される２価フェノールとエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドに代表されるアルキレンオキサイドとの付加反応生成物などがある。トリオールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、１，２，６−ヘキサントリオールなどが例示され、いずれも使用可能である。

二塩基酸（無水物）としては、ｉ−フタル酸、ｏ−フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラクロルフタル酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、無水マレイン酸等があり、三塩基酸としては、トリメリット酸、アコユニット酸、ブタントリカルボン酸、６−カルボキシ−３−メチル１，２，３，６ヘキサヒドロフタル酸等がある。四塩基酸としてはピロメリット酸等がある。

トリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを混合する場合、組成物の主成分におけるにおけるトリシクロデカン（メタ）アクリレート（Ａ）とポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー（Ｂ）との配合質量比（Ａ／Ｂ）は、適宜調整すればよいが、４０／６０から６０／４０の範囲が良好なガスバリア性を得る観点から好ましい。なお、本発明において、主成分とは、組成物全体の概ね８０質量％以上を構成する成分を意味するものとする。

（メタ）アクリレート又は／及び（メタ）アクリレートオリゴマーの硬化に用いる光重合開始剤としては、ベンゾイル系、アゾ系等の公知のものが使用できる。例えば、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ベンジルジメチルケタール等などが使用できる。また、粘度調整や塗工性改善あるいはガスバリア性基板の性能向上の目的で、公知の添加剤を組成物の副成分として加えても良い。

トリシクロデカン（メタ）アクリレート及び必要に応じてその他の成分を含有する組成物、又はトリシクロデカン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー、及び必要に応じてその他の成分を含有する組成物の塗布方法は、例えば、ロールコート法、ディップコート法、バーコート法、ノズルコート法、ダイコート法、スプレーコート法、スピンコート法、カーテンコート法、フローコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷、若しくは曲面印刷等の各種印刷法、又はこれらを組み合わせた方法等を用いることができる。

組成物の紫外線硬化に用いる紫外線源としては、例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト蛍光灯、メタルハライドランプ灯等の光源が挙げられる。紫外線の波長としては、１９０〜３８０ｎｍの波長域を使用することができる。

紫外線硬化樹脂層の膜厚は、３．５〜３０μｍが好ましく、さらに好ましくは４〜２０μｍ、最も好ましくは、４〜１０μｍである。膜厚が３．５μｍ未満であると、紫外線洗浄による紫外線硬化樹脂層のダメージが生じ、また、３０μｍを超えると表示素子用ガスバリア性基板がカールしてしまう。
紫外線硬化樹脂層層は、プラスチックフィルムの少なくとも片面に形成される。

（ガスバリア性無機化合物層）
ガスバリア性無機化合物層に用いられる材料は、透明性を有し、酸素や水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよく、例えば、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、亜鉛、インジウム、又はスズ等の酸化物、窒化物、又は酸化窒化物を挙げることができる。これらの材料は、１種類又は２種類以上を組み合わせて用いてもよい。特に、ガスバリア性に優れているので、酸化珪素、窒化珪素、及び酸化窒化珪素から選ばれた１種以上の材料を用いることが好ましい。

ガスバリア性無機化合物層の形成方法としては、真空蒸着法、反応蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法等の真空成膜法を用いる。また、膜厚は１０〜３００ｎｍ、より好ましくは３０〜１５０ｎｍの範囲で適宜設定することができる。膜厚が薄すぎると、十分なガスバリア性を得ることが難しく、一方、膜厚さが厚すぎると、成膜に要する時間が長くなって生産性を損なうおそれがあるからである。

ガスバリア性無機化合物層は、プラスチックフィルムの少なくとも片面に形成される。プラスチックフィルムの両面にガスバリア性無機化合物層を形成した場合は、片面側に発生する応力ともう一方の面側に発生する応力とが均衡するので、表示素子用ガスバリア性基板の反り返り（カール）の発生を抑えることができる。

［表示装置］
以下に、本発明の表示装置について、詳しく説明する。

表示装置としては、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下「ＥＬ」と記載する）、液晶ディスプレイ、又はプラズマディスプレイ等を挙げることができる。本発明の表示装置は、表示装置に使用される表示素子の基板として、上記の表示素子用ガスバリア性基板が用いられたものである。

以下に、ＥＬディスプレイを例にして説明する。
本発明のＥＬディスプレイは、上記の表示素子用ガスバリア性基板上に、少なくとも、ＥＬ表示素子、封止層がこの順で積層された積層構造である。このうち、封止層は、ＥＬ表示素子を封止し、ガスバリア性を付与させるために設けるもので、例えば、ＥＬ表示素子にエポキシ樹脂系の熱硬化型接着剤やアクリル樹脂系の紫外線硬化型接着剤を樹脂基材を貼り合わせて、形成することができる。なお、接着剤自体で十分なガスバリア性を確保できるときは、樹脂基材を用いなくてもよい。逆に、樹脂基材単体を貼り付けても十分なガスバリアフィルムを確保できないときは、樹脂基材に酸化珪素等を蒸着してガスバリア性を付与してもよい。

ＥＬ表示素子は、陽極と陰極との間に主にＥＬ層が形成された積層構造である。このうち、陽極に用いられる材料としては、正孔を注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料（例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ））が好ましく、陰極に用いられる材料としては、電子を注入し易いように仕事関数の小さい導電性材料（例えば、金属カルシウム）が好ましい。これらは、通常、スパッタリング法や真空蒸着法等によりＥＬ層に隣接するように形成される。

ＥＬ層は、正孔輸送層、発光体層及び電子輸送層等の各エレメント層が機能するような積層構造とすることができる。有機発光体を含有する発光体層には、ＥＬ層として一般に使用されているアゾ系化合物を使用することができる。正孔輸送材料としては電子輸送材料としては芳香族アミン誘導体等、電子輸送材料としてはオキサゾール誘導体やトリアゾール誘導体等の通常使用されるものを用いることができる。それらの各層は、高分子材料を溶解させた塗布液を塗布することにより製作でき、紙への印刷法を応用した製法やインクジェット法を応用した製法が適用可能である。

以下に、実施例を示して、本発明の実施態様の一例を説明する。

（ガスバリア性の評価方法）ガスバリア性基板の酸素透過率の測定は、酸素ガス透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＯＸＴＲＡＮ２／２０）を用いて、温度２３℃、湿度９０％ＲＨ、バックグラウンド除去測定を行うインディヴィジュアルゼロ測定ありの条件で測定した。また、ガスバリア性基板の水蒸気透過率の測定は、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製、ＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ３／３１）を用いて、温度４０℃、湿度１００％ＲＨの条件で測定した。

（紫外線洗浄耐性の評価方法）ガスバリア性基板の紫外線洗浄耐性は、次の手順で評価をおこなった。まず、長１５６ｍｍ×幅１５６ｍｍ×厚２ｍｍの平滑な鉄板（又はＳＵＳ板）を用意し、その鉄板の四辺に高さ８ｍｍの樹脂製の足台を設けた。その足台の上に長１５０ｍｍ×幅１５０ｍｍ×厚１ｍｍのガラス板を載せることで、測定台を作成した。次に、測定台のガラス板の上に、長１５０ｍｍ×幅１５０ｍｍの評価サンプルを載せた。なお、評価サンプルのカールが大きい場合には、ポリイミドテープを用いて評価サンプルの四辺をガラス板に固定した。次に、評価サンプルを載せた測定台を低圧水銀ランプ（１２０Ｗ×７灯）を用いた紫外線洗浄装置（（株）オーク製作所製ＵＶ ＤＲＹ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）に取り付け、１５分間の照射を所定の回数繰り返した。次に、紫外線洗浄装置から取り出した評価サンプルについて、目視で表面外観を観察して評価した。
目視外観の評価基準は、ガスバリア性基板の表面にひび割れや泡状の欠陥が発生していない場合に○、発生した場合に×とした。

（実施例１）
まず、プラスチックフィルムとして、片面に易接着処理が施された厚１００μｍのポリエチレン−２，６−ナフタレンフィルム（帝人デュポンフィルム（株）製Ｑ６５Ｆ）を用いた。このプラスチックフィルムの未処理面上に、下記の組成に調整した紫外線硬化樹脂層用インキ（１）をダイコートにて塗布し、１２０℃で３分間乾燥させた後、積算光量１５０ｍＪの条件で紫外線を照射し、厚み１０μｍの紫外線硬化樹脂層（１）を形成した。
＜ 紫外線硬化樹脂層用インキ（１）の組成＞
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
（日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６８４） ４０重量部
トルエン（溶剤） ６０重量部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（光重合開始剤、日本チバガイギー（株）製イルガキュア１８４） ２重量部

次に、ガスバリア性無機化合物層を形成するために、紫外線硬化樹脂層を形成したプラスチックフィルムを、バッチ式スパッタリング装置（アネルバ（株）製ＳＰＦ−５３０Ｈ）のチャンバー内に紫外線硬化樹脂層側に成膜する向きに設置し、珪素をターゲット材としてチャンバー内に搭載した。ターゲットとプラスチックフィルムの距離（ＴＳ距離）は５０ｍｍに設定した。成膜時の添加ガスとして、窒素ガス(太陽東洋酸素（株）製、純度９９．９９９５％以上)、アルゴンガス(太陽東洋酸素（株）製、純度９９．９９９９％以上)を用いた。チャンバー内を、油回転ポンプ及びクライオポンプで到達真空度２．５×１０^-4Ｐａまで減圧した。次いで、チャンバー内に窒素ガスを流量１５ｓｃｃｍで導入し、アルゴンガスを流量２０ｓｃｃｍで導入した。そして、真空ポンプとチャンバーとの間にあるバルブの開閉度を制御することにより、チャンバー内圧力を０．２５Ｐａに保ちながら、ＲＦマグネトロンスパッタリング法により、投入電力１．２ｋＷで、紫外線硬化樹脂層上に厚み８０ｎｍの酸化窒化珪素層を形成した。なお、ｓｃｃｍとは、ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅの略である。
最後に、プラスチックフィルムの易接着処理面上に、上記と同様の手順（ただし、チャンバー内に窒素ガスは導入しない）で、厚み８０ｎｍの酸化珪素層を形成し、ガスバリア性基板を得た。得られたガスバリア性基板の層構成は、酸化珪素層／（易接着処理面）ポリエチレン−２，６−ナフタレンフィルム（未処理面）／紫外線硬化樹脂層（１）／酸化窒化珪素層、である。

（実施例２）
紫外線硬化樹脂層用インキとして、下記の紫外線硬化樹脂層用インキ（２）を用いて紫外線硬化樹脂層（２）を形成した以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。
＜ 紫外線硬化樹脂層用インキ（２）の組成＞
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
（日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６８４） ３０重量部
ポリエステルアクリレートオリゴマー
（東亜合成（株）製アロニックスＭ−８０６０） １０重量部
トルエン（溶剤） ６０重量部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（光重合開始剤、日本チバガイギー（株）製イルガキュア１８４） ２重量部

（実施例３）
紫外線硬化樹脂層用インキとして、下記の紫外線硬化樹脂層用インキ（３）を用いて紫外線硬化樹脂層（３）を形成した以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。
＜ 紫外線硬化樹脂層用インキ（３）の組成＞
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
（日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６８４） ２０重量部
ポリエステルアクリレートオリゴマー
（東亜合成（株）製アロニックスＭ−８０６０） ２０重量部
トルエン（溶剤） ６０重量部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（光重合開始剤、日本チバガイギー（株）製イルガキュア１８４） ２重量部

（実施例４）
紫外線硬化樹脂層用インキとして、下記の紫外線硬化樹脂層用インキ（４）を用いて紫外線硬化樹脂層（４）を形成した以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。
＜ 紫外線硬化樹脂層用インキ（４）の組成＞
ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート
（日本化薬（株）製ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ−６８４） １５重量部
ポリエステルアクリレートオリゴマー
（東亜合成（株）製アロニックスＭ−８０６０） ３０重量部
トルエン（溶剤） ５５重量部
１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
（光重合開始剤、日本チバガイギー（株）製イルガキュア１８４） ２重量部

（比較例１）
プラスチックフィルムの未処理面上に、まず、厚み８０ｎｍの酸化珪素層を設けた後に、その酸化珪素層上に紫外線硬化樹脂層を形成した以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。得られたガスバリア性基板の層構成は、酸化珪素層／（易接着処理面）ポリエチレン−２，６−ナフタレンフィルム（未処理面）／酸化珪素層／紫外線硬化樹脂層（１）／酸化窒化珪素層、である。

（比較例２）
紫外線硬化樹脂層に用いる材料として、アクリレート（東亞合成（株）製ＵＶＴ−３０２）を用いた以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。

（比較例３）
紫外線硬化樹脂層に用いる材料として、アクリレート（三洋化成（株）製ＲＣ−５０１）を用いた以外は、実施例１と同様の手順で、ガスバリア性基板を得た。

実施例１〜４及び比較例１〜３で得られたガスバリア性基板の評価結果を表１に示す。なお、紫外線洗浄耐性は、１５分間の紫外線照射を１回おこなった後と３回繰り返しておこなった後に評価した。また、酸素透過率と水蒸気透過率は、紫外線照射をおこなう前と１５分間の紫外線照射を３回繰り返しておこなった後に測定した。

実施例１〜４のガスバリア性基板は、紫外線洗浄を繰り返しても目視外観観察の評価結果が良好だった。また、高い初期ガスバリア性能を示し、紫外線洗浄を繰り返してもガスバリア性能の低下が見られなかった（なお、表中の「＞」は、測定下限値を下回っていることを意味する）。なお、実施例２〜４のガスバリア性基板は、紫外線照射前の反り返り（カール）が実施例１のガスバリア性基板よりも小さかった。これに対して、比較例１のガスバリア性基板は、ガスバリア性能は高くても、紫外線洗浄を繰り返すと、表面にひび割れや泡状の欠陥の発生が見られ、ガスバリア性能の低下が起こった。一方で、比較例２〜３のガスバリア性基板は、紫外線洗浄耐性は有しても、酸素透過率が低く、ガスバリア性能が低かった。

本発明のガスバリア性基板の構成例を示す断面図である。

符号の説明

１：プラスチックフィルム
２：紫外線硬化樹脂層
３：ガスバリア性無機化合物層
４：表示素子用ガスバリア性基板

Claims (4)

1. プラスチックフィルム上の少なくとも片面に、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とがこの順番で１層ずつ形成され、
   前記プラスチックフィルムのガス透過性は、前記ガスバリア性無機化合物層よりも高く、
   前記紫外線硬化樹脂層がトリシクロデカン（メタ）アクリレートを主成分とする樹脂からなり、
   前記プラスチックフィルムが、ポリエチレンナフタレートフィルムであり、
   ことを特徴とする表示素子用ガスバリア性基板。
2. プラスチックフィルム上の少なくとも片面に、紫外線硬化樹脂層とガスバリア性無機化合物層とがこの順番で１層ずつ形成され、
   前記プラスチックフィルムのガス透過性は、前記ガスバリア性無機化合物層よりも高く、
   前記紫外線硬化樹脂層がトリシクロデカン（メタ）アクリレートとポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマーとを主成分とする樹脂からなり、
   前記プラスチックフィルムが、ポリエチレンナフタレートフィルムであることを特徴とする表示素子用ガスバリア性基板。
3. 前記ガスバリア性無機化合物層が、酸化珪素、窒化珪素、及び酸化窒化珪素から選ばれた１種以上の材料が用いられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示素子用ガスバリア性基板。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の表示素子用ガスバリア性基板が用いられたことを特徴とする表示装置。

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