JP6699173B2 - 積層フィルム、有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置および液晶ディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、積層フィルム、有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置および液晶ディスプレイに関する。

ガスバリア性フィルムは、飲食品、化粧品、洗剤等の物品の充填包装に適する包装用容器として好適に用いることができる。近年、プラスチックフィルム等を基材とし、基材の一方の表面に、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウムなどの薄膜を積層してなるガスバリア性を有する積層フィルムが提案されている。例えば、特許文献１には、有機ケイ素化合物のガスおよび酸素ガスを原料として用いて、ＣＶＤ法で、薄膜層をプラスチックフィルム上に形成して得られる積層フィルムが開示されている。

特開２００８−１７９１０２号公報

しかしながら、上記の積層フィルムはガスバリア性において、十分に満足のいくものではなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、高いガスバリア性を有する積層フィルムを提供することを目的とする。また、この積層フィルムを有する有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置および液晶ディスプレイを提供することをあわせて目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、基材と、前記基材の少なくとも片方の面に形成された少なくとも１層の薄膜層とを有し、
前記薄膜層のうちの少なくとも１層の薄膜層が下記条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）前記薄膜層が、珪素原子、酸素原子、炭素原子および水素原子を含有し、
（ｉｉ）前記薄膜層の厚さ方向における前記薄膜層の表面からの距離と、前記距離の位置の前記薄膜層に含まれる珪素原子、酸素原子および炭素原子の合計量に対する珪素原子の量の比率（珪素の原子比）、酸素原子の量の比率（酸素の原子比）および炭素原子の量の比率（炭素の原子比）との関係をそれぞれ示す珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線において、前記珪素分布曲線、前記酸素分布曲線および前記炭素分布曲線がそれぞれ連続であり、前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有すること、
（ｉｉｉ）前記薄膜層を、下記条件でモデル化される複数層からなる積層体と仮定したとき、基材側に最も近い層Ａの密度Ｘ（ｇ／ｃｍ^３）と、層Ａ以外で最も密度の高い層Ｂの密度Ｙ（ｇ／ｃｍ^３）とが、下記式（１）で表される条件を満たすこと、
Ｘ＜Ｙ・・・（１）
を全て満たす積層フィルムを提供する。
モデル化条件：
１層の薄膜層を、複数層からなる積層体モデルと仮定する。各層内の密度および各層を構成する原子の組成比は一定とする。各層の厚み、密度および元素の組成比をそれぞれ次の条件に合致するよう設定する。各層の厚みは、層全体の厚みに対して、１０％以上の厚みを有し、ラザフォード後方散乱（１６０°）および水素前方散乱（３０°）によって得られる積層フィルムのスペクトルの積算値と、積層体モデルから計算されるスペクトルの計算値とが、それぞれ５％以内の誤差に収まるよう、積層体モデルを設定する。
本発明の一態様においては、前記密度Ｙが、１．３４ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。
本発明の一態様においては、前記密度Ｙが、１．８０ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。
本発明の一態様においては、前記密度Ｘが、１．３３ｇ／ｃｍ^３〜２．６２ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。
本発明の一態様は、上述の積層フィルムを有する有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
本発明の一態様は、上述の積層フィルムを有する光電変換装置を提供する。
本発明の一態様は、上述の積層フィルムを有する液晶ディスプレイを提供する。

本発明によれば、高いガスバリア性を有する積層フィルムを提供することができる。また、この積層フィルムを有する有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置および液晶ディスプレイを提供することができる。

図１は本実施形態の積層フィルムの例を示す模式図である。
図２は積層フィルムの製造に用いられる製造装置の一例を示す模式図である。
図３は本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の側断面図である。
図４は本実施形態の光電変換装置の側断面図である。
図５は本実施形態の液晶ディスプレイの側断面図である。
図６は実施例１で得られた積層フィルム１の薄膜層の珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線を示すグラフである。
図７は比較例１で得られた積層フィルム２の薄膜層の珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線を示すグラフである。

［積層フィルム］
本実施形態の積層フィルムは、上述した積層フィルムである。
以下、図を参照しながら、本実施形態に係る積層フィルムについて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
図１は、本実施形態の積層フィルムの例を示す模式図である。本実施形態の積層フィルムは、基材Ｆの表面に、ガスバリア性を担保する薄膜層Ｈを積層してなるものである。積層フィルムにおいては、同一のまたは異なる複数の薄膜層Ｈが存在してもよく、薄膜層Ｈ以外の後述の層が存在してもよい。薄膜層Ｈは、珪素原子、酸素原子、炭素原子および水素原子を含んでおり、薄膜層Ｈは、後述する層：Ｈ_Ａ、層：Ｈ_Ｂを有している。さらに、層：Ｈ_Ａは、後述する成膜ガスの完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_２を多く含む第１層Ｈａ_１、不完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_ｘＣ_ｙを多く含む第２層Ｈｂ_１を含み、第１層Ｈａ_１と第２層Ｈｂ_１とが交互に積層された３層構造となっている。層：Ｈ_Ｂは、同様に、完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_２を多く含む第１層Ｈａ_２、不完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_ｘＣ_ｙを多く含む第２層Ｈｂ_２を含み、第１層Ｈａ_２と第２層Ｈｂ_２とが交互に積層された３層構造となっている。
ただし、図は膜組成に分布があることを模式的に示したものであり、実際には層：Ｈ_Ａと層：Ｈ_Ｂとの間は明確に界面が生じているものではなく、組成が連続的に変化している。また、第１層Ｈａ_１と第２層Ｈｂ_１との間および第１層Ｈａ_２と第２層Ｈｂ_２との間は明確に界面が生じているものではなく、組成が連続的に変化している。逆に薄膜層Ｈと他の薄膜層Ｈとの間では、組成は不連続となる。
図１に示す積層フィルムの製造方法については後に詳述する。
（基材）
本実施形態の積層フィルムが有する基材Ｆは、通常、可撓性を有し高分子材料を形成材料とするフィルムである。
基材Ｆの形成材料としては、本実施形態の積層フィルムが光透過性を有する場合、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、環状ポリオレフィン等のポリオレフィン樹脂；ポリアミド樹脂；ポリカーボネート樹脂；ポリスチレン樹脂；ポリビニルアルコール樹脂；エチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物；ポリアクリロニトリル樹脂；アセタール樹脂；ポリイミド樹脂が挙げられる。これらの樹脂の中でも、耐熱性が高く、かつ、線膨張率が小さいので、ポリエステル系樹脂またはポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリエステル系樹脂であるＰＥＴまたはＰＥＮがより好ましい。また、これらの樹脂は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの樹脂の表面に、平滑化などの目的の為に、他の樹脂をコートして基材Ｆとして用いてもよい。
また、積層フィルムの光透過性が重要視されない場合には、基材Ｆとして、例えば上記樹脂にフィラー、添加剤等を加えた複合材料と用いることも可能である。
基材Ｆの厚みは、積層フィルムを製造する際の安定性等を考慮して適宜設定されるが、真空中においても基材の搬送が容易であることから、５μｍ〜５００μｍであることが好ましい。さらに、プラズマ化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法）を用いて本実施形態で採用する薄膜層Ｈを形成する場合には、基材Ｆを通して放電を行うことから、基材Ｆの厚みは５０μｍ〜２００μｍであることがより好ましく、５０μｍ〜１００μｍであることが特に好ましい。
なお、基材Ｆは、形成する薄膜層との密着力を高めるために、表面を清浄するための表面活性処理を施してもよい。表面活性処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、フレーム処理が挙げられる。
（薄膜層）
本実施形態の積層フィルムが有する薄膜層Ｈは、基材Ｆの少なくとも片面に形成される層であり、少なくとも１層が珪素原子、酸素原子、炭素原子および酸素原子を含有している。薄膜層Ｈは、窒素原子、アルミニウム原子を更に含有していてもよい。薄膜層Ｈは、基材Ｆの両面に形成されることとしてもよい。
本実施形態の積層フィルムが有する薄膜層Ｈは、薄膜層を、次に説明する条件でモデル化される複数層からなる積層体と仮定したとき、基材側に最も近い層Ａの密度Ｘ（ｇ／ｃｍ^３）と、層Ａ以外で最も密度の高い層Ｂの密度Ｙ（ｇ／ｃｍ^３）とが、下記式（１）で表される条件を満たす。
Ｘ＜Ｙ・・・（１）
好ましくは、１．０１≦Ｙ／Ｘ≦２．００を満たす。Ｙ／Ｘの値としては、より好ましくは、１．０２以上であり、さらに好ましくは、１．０４以上である。また、より好ましくは１．８０以下であり、さらに好ましくは１．５０以下である。
次に、モデル化の条件について説明する。薄膜層Ｈを、複数層からなる積層体モデルと仮定する。各層内の密度および各層を構成する原子の組成比は一定とする。次に、各層の厚み、密度および元素の組成比をそれぞれ次の条件に合致するよう設定する。各層の厚みは、層全体の厚みに対して、１０％以上の厚みを有し、ラザフォード後方散乱（１６０°）および水素前方散乱（３０°）によって得られる積層フィルムのスペクトルの積算値と、積層体モデルから計算されるスペクトルの計算値とが、それぞれ５％以内の誤差に収まるよう、積層体モデルを設定する。さらに、ラザフォード後方散乱（１１５°）によって得られる積層フィルムのスペクトルの積算値と、積層体モデルから計算されるスペクトルの計算値とが、それぞれ５％以内の誤差に収まるよう、積層体モデルを設定することが好ましい。ここで示す角度は数度変更することも可能である。積層体モデルからスペクトルを計算する方法は、一般的なシミュレーション方法が用いられる。珪素原子、酸素原子、炭素原子および水素原子の他に元素などがあるときは、予めＸＰＳなどにより元素種を決定して、それらの元素を含めたモデルを作成する。薄膜層Ｈ内に１ａｔ％以上含む元素については、モデルに組み込むことが好ましい。
本実施形態の積層フィルムが有する薄膜層Ｈは、２つの層で近似できる時は、２つの層のうち、基材の界面に接する層が層Ａとなり、残りの層が層Ｂとなる。３つの層で近似できる時は、３つの領域のうち、基材側の界面に接する層が層Ａとなり、残りの２つの層のうち、平均密度が高い層が層Ｂとなる。４以上の層を有する時も同様に、基材側の界面に接する層が層Ａとなり、残りの３以上の層のうちで、最も平均密度が高い層を層Ｂとする。
前記層Ｂの密度Ｙは、１．３４ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、１．８０ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３であることがより好ましい。
前記層Ａの密度Ｘは、１．３３ｇ／ｃｍ^３〜２．６２ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、１．８０ｇ／ｃｍ^３〜２．００ｇ／ｃｍ^３であることがより好ましい。ＸとＹの値は、言うまでもなく、Ｙ＞Ｘの範囲で上記範囲の値をとる。
本発明において、高密度な層Ｂが存在すると、ガスバリア性が向上する。この理由について、本発明者らは以下のように推定する。まず、石英ガラス（アモルファスＳｉＯ_２）の密度が、２．２２ｇ／ｃｍ^３である。炭素の原子数の含有率が０ａｔ％に相当する石英ガラスの酸素原子が炭素原子により置換される場合、（マイナス）２価であり２つの共有結合を有する酸素原子（Ｏ：原子量１６）が、炭素原子を含む２価であり２つの共有結合を有する原子団のメチレン基（ＣＨ_２：原子量１４）で置換される場合と、炭素原子を含む１価であり１つの共有結合を有する原子団のメチル基（ＣＨ_３：原子量１５）と水素原子（Ｈ：１）とで置換される場合とが考えられる。メチレン基で置換された場合、アモルファスの原子の結合配列を壊さずに置換が起きると、原子量が１６から１４に変わった分だけ、密度の低下が起きる。また、結合距離が伸びることによる体積増加により、密度の低下が起きる。この場合は、疎水的なメチレン基がアモルファス格子に導入されたことと、酸素原子よりも占有体積が大きいメチレン基が導入されたことで、高いバリア性が期待される。一方、メチル基と水素原子で置換された場合、合計の原子量の変化はないが、酸素原子による結合を開裂させることになるので、もともとのアモルファスの原子の結合距離を保ったまま置換するのは不可能であり、密度の大幅な低下が起こり、ガスバリア性も低下する。
（薄膜層内の珪素、炭素、酸素の分布）
また、本実施形態の積層フィルムが有する薄膜層Ｈは、薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離と、該距離の位置の珪素原子、酸素原子および炭素原子の合計数に対する珪素原子数の比率（珪素の原子数比）、酸素原子数の比率（酸素の原子数比）および炭素原子数の比率（炭素の原子数比）との関係をそれぞれ示す珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線は、それぞれ連続であるという条件を満たす。
また、前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有している。
以下、まず各元素の分布曲線について説明し、次いで珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線が、それぞれ連続であるという条件、続いて、前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有する条件について説明する。
珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）の測定とアルゴン等の希ガスイオンスパッタとを併用することにより、試料内部を露出させつつ順次表面組成分析を行う、いわゆるＸＰＳデプスプロファイル測定を行うことで作成することができる。
ＸＰＳデプスプロファイル測定により得られる分布曲線は、縦軸が元素の原子数比（単位：ａｔ％）、横軸がエッチング時間として求められる。ＸＰＳデプスプロファイル測定に際しては、エッチングイオン種としてアルゴン（Ａｒ^＋）を用いた希ガスイオンスパッタ法を採用し、エッチング速度（エッチングレート）を０．０５ｎｍ／ｓｅｃ（ＳｉＯ_２熱酸化膜換算値）とすることが好ましい。
ただし、第２層に多く含まれるＳｉＯ_ｘＣ_ｙは、ＳｉＯ_２熱酸化膜よりも速くエッチングされるため、ＳｉＯ_２熱酸化膜のエッチング速度である０．０５ｎｍ／ｓｅｃはエッチング条件の目安として用いる。すなわち、エッチング速度である０．０５ｎｍ／ｓｅｃと、基材Ｆまでのエッチング時間との積は、厳密には薄膜層Ｈの表面から基材Ｆまでの距離を表さない。
そこで、薄膜層Ｈの厚さを別途測定して求め、求めた厚さと、薄膜層Ｈの表面から基材Ｆまでのエッチング時間とから、エッチング時間に「薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離」を対応させる。
これにより、縦軸を各元素の原子数比（単位：ａｔ％）とし、横軸を薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離（単位：ｎｍ）とする各元素の分布曲線を作成することができる。
まず、薄膜層Ｈの厚さは、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工して作製した薄膜層の切片の断面をＴＥＭ観察することにより求める。
次いで、求めた厚さと、薄膜層Ｈの表面から基材Ｆまでのエッチング時間と、から、エッチング時間に「薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離」を対応させる。
ＸＰＳデプスプロファイル測定においては、ＳｉＯ_２やＳｉＯ_ｘＣ_ｙを形成材料とする薄膜層Ｈから、高分子材料を形成材料とする基材Ｆにエッチング領域が移る際に、測定される炭素原子数比が急激に増加する。そこで、本発明においては、ＸＰＳデプスプロファイルの上記「炭素原子数比が急激に増加する」領域において、傾きが最大となる時間を、ＸＰＳデプスプロファイル測定における薄膜層Ｈと基材Ｆとの境界に対応するエッチング時間とする。
ＸＰＳデプスプロファイル測定が、エッチング時間に対して離散的に行われる場合には、隣接する２点の測定時間における炭素原子数比の測定値の差が最大となる時間を抽出し、当該２点の中点を、薄膜層Ｈと基材Ｆとの境界に対応するエッチング時間とする。
また、ＸＰＳデプスプロファイル測定が、厚さ方向に対して連続的に行われる場合には、上記「炭素原子数比が急激に増加する」領域において、エッチング時間に対する炭素原子数比のグラフの時間微分値が最大となる点を、薄膜層Ｈと基材Ｆとの境界に対応するエッチング時間とする。
すなわち、薄膜層の切片の断面をＴＥＭ観察から求めた薄膜層の厚さを、上記ＸＰＳデプスプロファイルにおける「薄膜層Ｈと基材Ｆとの境界に対応するエッチング時間」に対応させることで、縦軸を各元素の原子数比、横軸を薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離とする、各元素の分布曲線を作成することができる。
薄膜層Ｈにおける珪素の原子数比、酸素の原子数比および炭素の原子数比が、それぞれ連続である条件を満たす場合には、得られる積層フィルムは、不連続な界面からの剥離などが起きづらい。
珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線がそれぞれ連続であるとは、珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線における珪素の原子数比、酸素の原子数比および炭素の原子数比が不連続に変化する部分を含まないことを意味し、具体的には、薄膜層Ｈの厚さ方向における該層の表面からの距離（ｘ、単位：ｎｍ）と、珪素の原子数比（Ｃ_{Ｓ ｉ}、単位：ａｔ％）、酸素の原子数比（Ｃ_Ｏ、単位：ａｔ％）および炭素の原子数比（Ｃ _Ｃ、単位：ａｔ％）との関係において、下記数式（Ｆ１）〜（Ｆ３）：
｜ｄＣ_Ｓｉ／ｄｘ｜≦ ０．５ ・・・（Ｆ１）
｜ｄＣ_Ｏ／ｄｘ｜≦ ０．５ ・・・（Ｆ２）
｜ｄＣ_Ｃ／ｄｘ｜≦ ０．５ ・・・（Ｆ３）
で表される条件を満たすことをいう。
薄膜層Ｈが有する条件は、薄膜層Ｈは、炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有することである。
薄膜層Ｈにおいては、炭素分布曲線が少なくとも２つの極値を有することがより好ましく、少なくとも３つの極値を有することが特に好ましい。炭素分布曲線が極値を有さない場合には、得られる積層フィルムはガスバリア性が不十分となる。
少なくとも３つの極値を有する場合においては、炭素分布曲線の有する一つの極値および該極値に隣接する極値における薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離の差の絶対値がいずれも２００ｎｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。
本明細書において「極値」とは、各元素の分布曲線において、薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離に対する元素の原子数比の極大値または極小値のことをいう。
本明細書において「極大値」とは、薄膜層Ｈの表面からの距離を変化させた場合に元素の原子数比の値が増加から減少に変わる点であって、且つその点の元素の原子数比の値よりも、該点から薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離を更に±２０ｎｍ変化させた位置の元素の原子数比の値が３ａｔ％以上減少する点のことをいう。
本明細書において「極小値」とは、薄膜層Ｈの表面からの距離を変化させた場合に元素の原子数比の値が減少から増加に変わる点であり、且つその点の元素の原子数比の値よりも、該点から薄膜層Ｈの厚さ方向における薄膜層Ｈの表面からの距離を更に±２０ｎｍ変化させた位置の元素の原子数比の値が３ａｔ％以上増加する点のことをいう。
薄膜層Ｈは、炭素分布曲線における炭素の原子数比の最大値および最小値の差の絶対値が５ａｔ％以上であることが好ましい。
薄膜層Ｈにおいては、表面または後述するその他の層と薄膜層Ｈとの界面から薄膜層Ｈへ向けて厚さ方向に、薄膜層Ｈの厚さに対して５％までの深さおよび基材と薄膜層Ｈとの界面から薄膜層Ｈへ向けて厚さ方向に、薄膜層Ｈの厚さに対して５％までの深さを除く範囲で、炭素の原子数比の最大値および最小値の差の絶対値が６ａｔ％以上であることがより好ましく、７ａｔ％以上であることが特に好ましい。絶対値が５ａｔ％以上であると、得られる積層フィルムのガスバリア性がより高まる。
本実施形態の積層フィルムにおいて、薄膜層Ｈの厚さは、５ｎｍ以上３０００ｎｍ以下の範囲であることが好ましく、１０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下の範囲であることがより好ましく、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲であることが特に好ましい。薄膜層Ｈの厚さが５ｎｍ以上であることで、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性が一層向上する。また、３０００ｎｍ以下であることで、反りの低減、着色の低減、屈曲させた場合のガスバリア性の低下の抑制などに効果がある。
また、本実施形態の積層フィルムが、薄膜層Ｈを２層以上積層させた層を有する場合には、薄膜層Ｈの厚さの合計値（薄膜層Ｈを積層したバリア膜の厚さ）は、１００ｎｍより大きく、３０００ｎｍ以下であることが好ましい。薄膜層Ｈの厚さの合計値が１００ｎｍ以上であることにより、酸素ガスバリア性、水蒸気バリア性等のガスバリア性が一層向上する。また、薄膜層Ｈの厚さの合計値が３０００ｎｍ以下であることで、屈曲させた場合のガスバリア性の低下を抑制する一層高い効果が得られる。そして、薄膜層Ｈの１層あたりの厚さは５０ｎｍより大きいことが好ましい。
（その他の構成）
本実施形態の積層フィルムは、基材Ｆおよび薄膜層Ｈを有するものであるが、必要に応じて、更にプライマーコート層、ヒートシール性樹脂層、接着剤層等その他の層を有していてもよい。
プライマーコート層は、積層フィルムとの接着性を向上させることが可能な公知のプライマーコート剤を用いて形成することができる。ヒートシール性樹脂層は、適宜公知のヒートシール性樹脂を用いて形成することができる。接着剤層は、適宜公知の接着剤を用いて形成することができ、接着剤層により複数の積層フィルム同士を接着させてもよい。
本実施形態の積層フィルムは、以上の構成となっている。
（積層フィルムの製造方法）
次いで、本発明の積層フィルムの製造方法について説明する。
図２は、積層フィルムの製造に用いられる製造装置の一例を示す模式図であり、プラズマ化学気相成長法により薄膜層を形成する装置の模式図である。なお、図２においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
図２に示す製造装置１０は、送り出しロール１１、巻き取りロール１２、搬送ロール１３〜１６、第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８、ガス供給管１９、プラズマ発生用電源２０、電極２１、電極２２、第１成膜ロール１７の内部に設置された磁場形成装置２３、および第２成膜ロール１８の内部に設置された磁場形成装置２４を有している。
製造装置１０の構成要素のうち、少なくとも第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８、ガス供給管１９、磁場形成装置２３、磁場形成装置２４は、積層フィルムを製造するときに、図示略の真空チャンバー内に配置される。この真空チャンバーは、図示略の真空ポンプに接続される。真空チャンバーの内部の圧力は、真空ポンプの動作により調整される。
この装置を用いると、プラズマ発生用電源２０を制御することにより、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間の空間に、ガス供給管１９から供給される成膜ガスの放電プラズマを発生させることができ、発生する放電プラズマを用いて連続的な成膜プロセスでプラズマＣＶＤ成膜を行うことができる。
送り出しロール１１には、成膜前の基材Ｆが巻き取られた状態で設置され、基材Ｆを長尺方向に巻き出しながら送り出しする。また、基材Ｆの端部側には巻取りロール１２が設けられ、成膜が行われた後の基材Ｆを牽引しながら巻き取り、ロール状に収容する。
第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８は、平行に延在して対向配置されている。
両ロールは導電性材料で形成され、それぞれ回転しながら基材Ｆを搬送する。第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８は、直径が同じものを用いることが好ましく、例えば、５ｃｍ以上１００ｃｍ以下のものを用いることが好ましい。
また、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８とは、相互に絶縁されていると共に、共通するプラズマ発生用電源２０に接続されている。プラズマ発生用電源２０から交流電圧を印加すると、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間の空間ＳＰに電場が形成される。プラズマ発生用電源２０は、印加電力を１００Ｗ〜１０ｋＷとすることができ、且つ交流の周波数を５０Ｈｚ〜５００ｋＨｚとすることが可能なものであると好ましい。
磁場形成装置２３および磁場形成装置２４は、空間ＳＰに磁場を形成する部材であり、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８の内部に格納されている。磁場形成装置２３および磁場形成装置２４は、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８と共には回転しないように（すなわち、真空チャンバーに対する相対的な姿勢が変化しないように）固定されている。
磁場形成装置２３および磁場形成装置２４は、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８の延在方向と同方向に延在する中心磁石２３ａ，２４ａと、中心磁石２３ａ，２４ａの周囲を囲みながら、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８の延在方向と同方向に延在して配置される円環状の外部磁石２３ｂ，２４ｂと、を有している。磁場形成装置２３では、中心磁石２３ａと外部磁石２３ｂとを結ぶ磁力線（磁界）が、無終端のトンネルを形成している。磁場形成装置２４においても同様に、中心磁石２４ａと外部磁石２４ｂとを結ぶ磁力線が、無終端のトンネルを形成している。
この磁力線と、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間に形成される電界と、が交叉するマグネトロン放電によって、成膜ガスの放電プラズマが生成される。すなわち、詳しくは後述するように、空間ＳＰは、プラズマＣＶＤ成膜を行う成膜空間として用いられ、基材Ｆにおいて第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８に接しない面（成膜面）には、成膜ガスがプラズマ状態を経由して堆積した薄膜層が形成される。
空間ＳＰの近傍には、空間ＳＰにプラズマＣＶＤの原料ガスなどの成膜ガスＧを供給するガス供給管１９が設けられている。ガス供給管１９は、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８の延在方向と同一方向に延在する管状の形状を有しており、複数箇所に設けられた開口部から空間ＳＰに成膜ガスＧを供給する。図では、ガス供給管１９から空間ＳＰに向けて成膜ガスＧを供給する様子を矢印で示している。
原料ガスは、形成するバリア膜の材質に応じて適宜選択して使用することができる。原料ガスとしては、例えば珪素を含有する有機珪素化合物を用いることができる。有機珪素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ジメチルジシラザン、トリメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン、ペンタメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザンが挙げられる。これらの有機珪素化合物の中でも、化合物の取り扱い性や得られるバリア膜のガスバリア性等の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機珪素化合物は、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。さらに、原料ガスとして、上述の有機珪素化合物の他にモノシランを含有させ、形成するバリア膜の珪素源として使用することとしてもよい。
成膜ガスとしては、原料ガスの他に反応ガスを用いてもよい。反応ガスとしては、原料ガスと反応して酸化物、窒化物等の無機化合物となるガスを適宜選択して使用することができる。酸化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、酸素、オゾンを用いることができる。窒化物を形成するための反応ガスとしては、例えば、窒素、アンモニアを用いることができる。これらの反応ガスは、１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができ、例えば酸窒化物を形成する場合には、酸化物を形成するための反応ガスと窒化物を形成するための反応ガスとを組み合わせて使用することができる。原料ガスの流量としては、１０ｓｃｃｍ〜１０００ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）が好ましい。反応ガスの流量としては、１００ｓｃｃｍ〜１００００ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）が好ましい。
成膜ガスには、原料ガスを真空チャンバー内に供給するために、必要に応じて、キャリアガスを含むこととしてもよい。成膜ガスとしては、放電プラズマを発生させるために、必要に応じて、放電用ガスを用いてもよい。キャリアガスおよび放電用ガスとしては、適宜公知のものを使用することができ、例えば、ヘリウム、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガス；水素を用いることができる。
真空チャンバー内の圧力（真空度）は、原料ガスの種類等に応じて適宜調整することができるが、空間ＳＰの圧力が０．１Ｐａ〜５０Ｐａであることが好ましい。気相反応を抑制する目的により、プラズマＣＶＤを低圧プラズマＣＶＤ法とする場合、通常０．１Ｐａ〜１０Ｐａである。また、プラズマ発生装置の電極ドラムの電力は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、０．１ｋＷ〜１０ｋＷであることが好ましい。
基材Ｆの搬送速度（ライン速度）は、原料ガスの種類や真空チャンバー内の圧力等に応じて適宜調整することができるが、０．１ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎであることが好ましく、０．５ｍ／ｍｉｎ〜２０ｍ／ｍｉｎであることがより好ましい。ライン速度がこれらの範囲を満たすと、基材Ｆにおける熱に起因する皺が発生し難い。
製造装置１０においては、以下のとおり、基材Ｆに対し成膜が行われる。
まず、成膜前に、基材Ｆから発生するアウトガスが十分に少なくなるように事前の処理を行うとよい。基材Ｆからのアウトガスの発生量は、基材Ｆを製造装置に装着し、装置内（チャンバー内）を減圧したときの圧力を用いて判断することができる。例えば、製造装置のチャンバー内の圧力が、１×１０^−３Ｐａ以下であれば、基材Ｆからのアウトガスの発生量が十分に少なくなっているものと判断することができる。
基材Ｆからのアウトガスの発生量を少なくする方法としては、真空乾燥、加熱乾燥、およびこれらの組み合わせによる乾燥、ならびに自然乾燥による乾燥方法が挙げられる。いずれの乾燥方法であっても、ロール状に巻き取った基材Ｆの内部の乾燥を促進するために、乾燥中にロールの巻き替え（巻出しおよび巻き取り）を繰り返し行い、基材Ｆ全体を乾燥環境下に曝すことが好ましい。
真空乾燥は、耐圧性の真空容器に基材Ｆを入れ、真空ポンプのような減圧機を用いて真空容器内を排気して真空にすることにより行う。真空乾燥時の真空容器内の圧力は、１０００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以下がより好ましく、１０Ｐａ以下がさらに好ましい。真空容器内の排気は、減圧機を連続的に運転することで連続的に行うこととしてもよく、内圧が一定以上にならないように管理しながら、減圧機を断続的に運転することで断続的に行うこととしてもよい。乾燥時間は、少なくとも８時間以上であることが好ましく、１週間以上であることがより好ましく、１ヶ月以上であることがさらに好ましい。
加熱乾燥は、基材Ｆを室温以上の環境下に曝すことにより行う。加熱温度は、室温以上２００℃以下が好ましく、室温以上１５０℃以下がさらに好ましい。２００℃を超える温度では、基材Ｆが変形するおそれがある。また、基材Ｆからオリゴマー成分が溶出し表面に析出することにより、欠陥が生じるおそれがある。乾燥時間は、加熱温度や用いる加熱手段により適宜選択することができる。
加熱手段としては、常圧下で基材Ｆを室温以上２００℃以下に加熱できるものであればよい。通常知られる装置の中では、赤外線加熱装置、マイクロ波加熱装置や、加熱ドラムが好ましく用いられる。
ここで、赤外線加熱装置とは、赤外線発生手段から赤外線を放射することにより対象物を加熱する装置である。
マイクロ波加熱装置とは、マイクロ波発生手段からマイクロ波を照射することにより対象物を加熱する装置である。
加熱ドラムとは、ドラム表面を加熱し、対象物をドラム表面に接触させることにより、接触部分から熱伝導により加熱する装置である。
自然乾燥は、基材Ｆを低湿度の雰囲気中に配置し、乾燥ガス（乾燥空気、乾燥窒素）を通風させることで低湿度の雰囲気を維持することにより行う。自然乾燥を行う際には、基材Ｆを配置する低湿度環境にシリカゲルなどの乾燥剤を一緒に配置することが好ましい。乾燥時間は、８時間以上であることが好ましく、１週間以上であることがより好ましく、１ヶ月以上であることがさらに好ましい。
これらの乾燥は、基材Ｆを製造装置に装着する前に別途行ってもよく、基材Ｆを製造装置に装着した後に、製造装置内で行ってもよい。
基材Ｆを製造装置に装着した後に乾燥させる方法としては、送り出しロールから基材Ｆを送り出し搬送しながら、チャンバー内を減圧することが挙げられる。また、通過させるロールがヒーターを備えるものとし、ロールを加熱することで該ロールを上述の加熱ドラムとして用いて加熱することとしてもよい。
基材Ｆからのアウトガスを少なくする別の方法として、予め基材Ｆの表面に無機膜を成膜しておくことが挙げられる。無機膜の成膜方法としては、真空蒸着（加熱蒸着）、電子ビーム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ、ＥＢ）蒸着、スパッタ、イオンプレーティングなどの物理的成膜方法が挙げられる。熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、大気圧ＣＶＤなどの化学的堆積法により無機膜を成膜することとしてもよい。表面に無機膜を成膜した基材Ｆを、上述の乾燥方法による乾燥処理を施すことにより、さらにアウトガスの影響を少なくしてもよい。
次いで、不図示の真空チャンバー内を減圧環境とし、第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８に印加して空間ＳＰに電界を生じさせる。
この際、磁場形成装置２３および磁場形成装置２４では上述した無終端のトンネル状の磁場を形成しているため、成膜ガスを導入することにより、該磁場と空間ＳＰに放出される電子とによって、該トンネルに沿ったドーナツ状の成膜ガスの放電プラズマが形成される。この放電プラズマは、数Ｐａ近傍の低圧力で発生可能であるため、真空チャンバー内の温度を室温近傍とすることが可能になる。
一方、磁場形成装置２３および磁場形成装置２４が形成する磁場に高密度で捉えられている電子の温度は高いので、当該電子と成膜ガスとの衝突により生じる放電プラズマが生じる。すなわち、空間ＳＰに形成される磁場と電場により電子が空間ＳＰに閉じ込められることにより、空間ＳＰに高密度の放電プラズマが形成される。より詳しくは、無終端のトンネル状の磁場と重なる空間においては、高密度の（高強度の）放電プラズマが形成され、無終端のトンネル状の磁場とは重ならない空間においては低密度の（低強度の）放電プラズマが形成される。これら放電プラズマの強度は、連続的に変化するものである。
放電プラズマが生じると、ラジカルやイオンを多く生成してプラズマ反応が進行し、成膜ガスに含まれる原料ガスと反応ガスとの反応が生じる。例えば、原料ガスである有機珪素化合物と、反応ガスである酸素とが反応し、有機珪素化合物の酸化反応が生じる。
ここで、高強度の放電プラズマが形成されている空間では、酸化反応に与えられるエネルギーが多いため反応が進行しやすく、主として有機珪素化合物の完全酸化反応を生じさせることができる。一方、低強度の放電プラズマが形成されている空間では、酸化反応に与えられるエネルギーが少ないため反応が進行しにくく、主として有機珪素化合物の不完全酸化反応を生じさせることができる。
なお、本明細書において「有機珪素化合物の完全酸化反応」とは、有機珪素化合物と酸素との反応が進行し、有機珪素化合物が二酸化珪素（ＳｉＯ_２）と水と二酸化炭素にまで酸化分解されることを意味する。
例えば、成膜ガスが、原料ガスであるヘキサメチルジシロキサン（ＨＭＤＳＯ：（ＣＨ _３）_６Ｓｉ_２Ｏ）と、反応ガスである酸素（Ｏ_２）と、を含有する場合、「完全酸化反応」であれば下記反応式（１）に記載の反応が起こり、二酸化珪素が製造される。
（ＣＨ_３）_６Ｓｉ_２Ｏ＋１２Ｏ_２→６ＣＯ_２＋９Ｈ_２Ｏ＋２ＳｉＯ_２ …（１）
また、本明細書において「有機珪素化合物の不完全酸化反応」とは、有機珪素化合物が完全酸化反応をせず、ＳｉＯ_２ではなく構造中に炭素を含むＳｉＯ_ｘＣ_ｙ（０＜ｘ＜２，０＜ｙ＜２）が生じる反応となることを意味する。
上述のとおり、製造装置１０では、放電プラズマが第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８の表面にドーナツ状に形成されるため、第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８の表面を搬送される基材Ｆは、高強度の放電プラズマが形成されている空間と、低強度の放電プラズマが形成されている空間と、を交互に通過することとなる。そのため、第１成膜ロール１７、第２成膜ロール１８の表面を通過する基材Ｆの表面には、完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_２を多く含む層（図１の第１層Ｈａ_１またはＨａ_２）に、不完全酸化反応によって生じるＳｉＯ_ｘＣ_ｙを多く含む層（図１の第２層Ｈｂ_１またはＨｂ_２）が挟持されて形成される。
これらに加えて、高温の２次電子が磁場の作用で基材Ｆに流れ込むのが防止され、よって、基材Ｆの温度を低く抑えたままで高い電力の投入が可能となり、高速成膜が達成される。膜の堆積は、主に基材Ｆの成膜面のみに起こり、成膜ロールは基材Ｆに覆われて汚れにくいために、長時間の安定成膜ができる。
本発明の積層フィルムは、少なくとも、層：Ｈ_Ａと層：Ｈ_Ｂとを有する。まず、基材側に層：Ｈ_Ａを形成した後に、層：Ｈ_Ｂを形成することが好ましい。層：Ｈ_Ｂを形成する際は、層：Ｈ_Ａを形成時の膜表面の温度より、高い温度で成膜することが好ましい。膜表面の温度を制御する方法としては、１．真空チャンバー内の成膜時の圧力を低くする、２．プラズマ発生用電源からの印加電力を高くする、３．原料ガスの流量（および酸素ガスの流量）を小さくする、４．基材Ｆの搬送速度を小さくする、５．成膜ロール自体の温度を上げる、６．成膜時のプラズマ発生用の電源の周波数を下げるなどが挙げられる。これらの条件１〜６のうちの１つを選び、他の条件を固定して、選んだ条件を最適化して、成膜時に適度な温度となるようにして、成膜してもよいし、これらの条件のうちの２つまたは３つ以上を変化させて、最適化して、成膜時に適度な温度となるようにして、成膜してもよい。
条件１〜４及び６に関しては、上述の範囲で最適化することが好ましい。上記５の条件に関しては、第１成膜ロール１７および第２成膜ロール１８の表面の温度として、−１０〜８０℃であることが好ましい。
このようにして成膜条件を規定し、放電プラズマを用いたプラズマＣＶＤ法により、基材の表面に薄膜層の形成を行って、本実施形態の積層フィルムを製造することができる。［有機エレクトロルミネッセンス装置］
図３は、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置の側断面図である。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、光を利用する各種の電子機器に適用可能である。本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置は、携帯機器等の表示部の一部、プリンター等の画像形成装置の一部、液晶表示パネル等の光源（バックライト）、照明機器の光源等のいずれでもよい。
図３に示す有機エレクトロルミネッセンス装置５０は、第１電極５２、第２電極５３、発光層５４、積層フィルム５５、積層フィルム５６および封止材６５を有している。積層フィルム５５，５６には、本実施形態の積層フィルムが用いられ、積層フィルム５５は、基材５７およびバリア膜５８を有し、積層フィルム５６は、基材５９およびバリア膜６０を有している。
発光層５４は、第１電極５２と第２電極５３との間に配置されており、第１電極５２、第２電極５３および発光層５４は、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成している。積層フィルム５５は、第１電極５２に対して発光層５４の反対側に配置されている。積層フィルム５６は、第２電極５３に対して発光層５４の反対側に配置されている。さらに、積層フィルム５５と積層フィルム５６とは、有機エレクトロルミネッセンス素子の周囲を取り囲むように配置されている封止材６５によって貼り合わされ、有機エレクトロルミネッセンス素子を内部に封止する封止構造を形成している。
有機エレクトロルミネッセンス装置５０において、第１電極５２と第２電極５３との間に電力が供給されると、発光層５４にキャリア（電子および正孔）が供給され、発光層５４に光が生じる。有機エレクトロルミネッセンス装置５０に対する電力の供給源は、有機エレクトロルミネッセンス装置５０と同じ装置に搭載されていてもよいし、この装置の外部に設けられていてもよい。発光層５４から発せられた光は、有機エレクトロルミネッセンス装置５０を含んだ装置の用途等に応じて、画像の表示や形成、照明等に利用される。
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置５０においては、第１電極５２、第２電極５３，発光層５４の形成材料（有機エレクトロルミネッセンス素子の形成材料）として、通常知られた材料が用いられる。一般に、有機エレクトロルミネッセンス素子の形成材料は、水分や酸素により容易に劣化することが知られているが、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置５０では、高いガスバリア性を維持可能な本実施形態の積層フィルム５５，５６と封止材６５とで囲まれた封止構造で有機エレクトロルミネッセンス素子が封止されている。そのため、性能の劣化が少なく信頼性が高い有機エレクトロルミネッセンス装置５０とすることができる。
なお、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス装置５０では、本実施形態の積層フィルム５５，５６を用いることとして説明したが、積層フィルム５５，５６のいずれか一方が、他の構成を有するガスバリア性の基板であってもよい。
［液晶ディスプレイ］
図５は、本実施形態の液晶ディスプレイの側断面図である。
図５に示す液晶ディスプレイ１００は、第１基板１０２、第２基板１０３、および液晶層１０４を有している。第１基板１０２は、第２基板１０３に対向して配置されている。液晶層１０４は、第１基板１０２と第２基板１０３との間に配置されている。液晶ディスプレイ１００は、例えば、第１基板１０２と第２基板１０３とを封止材１３０を用いて貼り合せるとともに、第１基板１０２と第２基板１０３と封止材１３０とで囲まれた空間に液晶層１０４を封入することによって製造される。
液晶ディスプレイ１００は、複数の画素を有している。複数の画素は、マトリックス状に配列されている。本実施形態の液晶ディスプレイ１００は、フルカラーの画像を表示可能である。液晶ディスプレイ１００の各画素は、サブ画素Ｐｒ、サブ画素Ｐｇ、およびサブ画素Ｐｂを含んでいる。サブ画素の間は、遮光領域ＢＭになっている。３種のサブ画素は、画像信号に応じた階調の互いに異なる色光を、画像の表示側に射出する。本実施形態では、サブ画素Ｐｒから赤色光が射出され、サブ画素Ｐｇから緑色光が射出され、サブ画素Ｐｂから青色光が射出される。３種のサブ画素から射出された３色の色光が混じり合って視認されることによって、フルカラーの１画素が表示される。
第１基板１０２は、積層フィルム１０５、素子層１０６、複数の画素電極１０７、配向膜１０８、および偏光板１０９を有している。画素電極１０７は、後述する共通電極１１４と一対の電極をなしている。積層フィルム１０５は、基材１１０およびバリア膜１１１を有している。基材１１０は、薄板状またはフィルム状である。バリア膜１１１は、基材１１０の片面に形成されている。素子層１０６は、バリア膜１１１が形成された基材１１０の上に積層されて形成されている。複数の画素電極１０７は、素子層１０６の上に、液晶ディスプレイ１００のサブ画素ごとに独立して設けられている。配向膜１０８は、複数のサブ画素にわたって、画素電極１０７の上に間に設けられている。
第２基板１０３は、積層フィルム１１２、カラーフィルター１１３、共通電極１１４、配向膜１１５、および偏光板１１６を有している。積層フィルム１１２は、基材１１７およびバリア膜１１８を有している。基材１１７は、薄板状またはフィルム状である。バリア膜１１８は、基材１１７の片面に形成されている。カラーフィルター１１３は、バリア膜１１１が形成された基材１１０の上に積層されて形成されている。共通電極１１４は、カラーフィルター１１３の上に設けられている。配向膜１１５は、共通電極１１４の上に設けられている。
第１基板１０２と第２基板１０３は、画素電極１０７と共通電極１１４とが向き合うように対向して配置されて液晶層１０４を挟んだ状態で、互いに貼り合わされている。画素電極１０７、共通電極１１４，液晶層１０４は液晶表示素子を形成している。さらに、積層フィルム１０５と積層フィルム１１２とは、液晶表示素子の周囲を取り囲むように配置されている封止材１３０と協働して、液晶表示素子を内部に封止する封止構造を形成している。
液晶ディスプレイ１００においては、ガスバリア性の高い本実施形態の積層フィルム１０５と積層フィルム１１２とが、液晶表示素子を内部に封止する封止構造の一部を形成しているため、液晶表示素子が空気中の酸素や水分で劣化し性能が低下するおそれが少なく、信頼性が高い液晶ディスプレイ１００とすることができる。
なお、本実施形態の液晶ディスプレイ１００では、本実施形態の積層フィルム１０５，１１２を用いることとして説明したが、積層フィルム１０５，１１２のいずれか一方が、他の構成を有するガスバリア性の基板であってもよい。
［光電変換装置］
図４は、本実施形態の光電変換装置の側断面図である。本実施形態の光電変換装置は、光検出センサー、太陽電池等の、光エネルギーを電気エネルギーに変換する各種デバイスに利用可能である。
図４に示す光電変換装置４００は、第１電極４０２、第２電極４０３、光電変換層４０４、積層フィルム４０５、および積層フィルム４０６を有している。積層フィルム４０５は、基材４０７およびバリア膜４０８を有している。積層フィルム４０６は、基材４０９およびバリア膜４１０を有している。光電変換層４０４は、第１電極４０２と第２電極４０３との間に配置されており、第１電極４０２、第２電極４０３，光電変換層４０４は光電変換素子を形成している。
積層フィルム４０５は、第１電極４０２に対して光電変換層４０４の反対側に配置されている。積層フィルム４０６は、第２電極４０３に対して光電変換層４０４の反対側に配置されている。さらに、積層フィルム４０５と積層フィルム４０６とは、光電変換素子の周囲を取り囲むように配置されている封止材４２０によって貼り合わされ、光電変換素子を内部に封止する封止構造を形成している。
光電変換装置４００は、第１電極４０２が透明電極であり、第２電極４０３が反射電極である。本例の光電変換装置４００において、第１電極４０２を通って光電変換層４０４へ入射した光の光エネルギーは、光電変換層４０４で電気エネルギーに変換される。この電気エネルギーは、第１電極４０２および第２電極４０３を介して、光電変換装置４００の外部に取出される。光電変換装置４００の外部から光電変換層４０４へ入射する光の光路に配置される各構成要素は、少なくとも光路に相当する部分が透光性を有するように、材質等が適宜選択される。光電変換層４０４からの光の光路以外に配置される構成要素については、透光性の材質でもよいし、この光の一部または全部を遮る材質でもよい。
本実施形態の光電変換装置４００においては、第１電極４０２、第２電極４０３、光電変換層４０４として、通常知られた材料が用いられる。本実施形態の光電変換装置４００では、ガスバリア性の高い本実施形態の積層フィルム４０５，４０６と封止材４２０とで囲まれた封止構造で光電変換素子が封止されている。そのため、光電変換層や電極が空気中の酸素や水分で劣化し性能が低下するおそれが少なく、信頼性が高い光電変換装置４００とすることができる。
なお、本実施形態の光電変換装置４００では、本実施形態の積層フィルム４０５，４０６で光電変換素子を挟持することとして説明したが、積層フィルム４０５，４０６のいずれか一方が、他の構成を有するガスバリア性の基板であってもよい。
以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、積層フィルムについての各測定値は、以下の方法により測定した値を採用した。
［測定方法］
（１）薄膜層の厚さの測定
薄膜層の厚さは、ＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ Ｉｏｎ Ｂｅａｍ）加工で作製した薄膜層の切片の断面を、透過型電子顕微鏡（株式会社日立ハイテクノロジーズ製、ＨＦ−２０００）を用いて観察することにより求めた。
（ＦＩＢ条件）
・装置：ＳＭＩ−３０５０（ＳＩＩナノテクノロジー株式会社製）
・加速電圧：３０ｋＶ
（２）水蒸気透過度の測定
積層フィルムの水蒸気透過度は、温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で、カルシウム腐食法（特開２００５−２８３５６１号公報に記載される方法）によって測定した。
（３）薄膜層の各元素の分布曲線
積層フィルムの薄膜層について、珪素原子、酸素原子、炭素原子の分布曲線は、下記条件にてＸＰＳデプスプロファイル測定を行い、横軸を薄膜層の表面からの距離（ｎｍ）、縦軸を各元素の原子百分率としてグラフ化して作成した。
（測定条件）
エッチングイオン種：アルゴン（Ａｒ^＋）
エッチングレート（ＳｉＯ_２熱酸化膜換算値）：０．０５ｎｍ／ｓｅｃ
エッチング間隔（ＳｉＯ_２熱酸化膜換算値）：１０ｎｍ
Ｘ線光電子分光装置：Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製、ＶＧ
Ｔｈｅｔａ Ｐｒｏｂｅ
照射Ｘ線：単結晶分光ＡｌＫα
Ｘ線のスポット形状およびスポット径：８００×４００μｍの楕円形。
（４）光線透過率の測定
積層フィルムの光透過率スペクトルの測定を、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光株式会社、商品名Ｊａｓｃｏ Ｖ−６７０）を用い、ＪＩＳ Ｒ１６３５に準じて行い、波長５５０ｎｍにおける可視光透過率を積層フィルムの光透過率とした。
（測定条件）
・積分球 ：無し
・測定波長範囲 ：１９０〜２７００ｎｍ
・スペクトル幅 ：１ｎｍ
・波長走査速度 ：２０００ｎｍ／分
・レスポンス ：Ｆａｓｔ
（５）薄膜層の密度分布の測定
薄膜層の密度分布の測定は、ラザフォード後方散乱法（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＲＢＳ）および水素前方散乱法（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｆｏｒｗａｒｄ ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ：ＨＦＳ）により行った。ＲＢＳ法およびＨＦＳ法の測定は、下記の共通する測定装置を用いて行った。
（測定装置）
加速器：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃｓ Ｃｏｒｐ（ＮＥＣ）社加速器
計測器：Ｅｖａｎｓ社製エンドステーション
（ｉ．ＲＢＳ法測定）
積層フィルムの薄膜層に対して、薄膜層表面の法線方向からＨｅイオンビームを入射し、入射方向に対して後方に散乱するＨｅイオンのエネルギーを検出することで、ＲＢＳスペクトルを得た。ＲＢＳでは、２つの検出機を用いて１６０°と約１１５°のスペクトルデータを同時に測定した。
・分析条件
Ｈｅ^＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ＭｅＶ
ＲＢＳ検出角度：１６０°
イオンビーム入射方向に対するＧｒａｚｉｎｇ Ａｎｇｌｅ：約１１５°
Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｍｏｄｅ：ＲＲ（Ｒｏｔａｔｉｏｎ Ｒａｎｄｏｍ）
（ｉｉ．ＨＦＳ法測定）
積層フィルムの薄膜層に対して、薄膜層表面の法線に対し７５°の方向（薄膜層表面の仰角１５°の方向）からＨｅイオンビームを入射し、イオンビーム入射方向に対して３０°の前方に散乱する水素のエネルギーおよび収量を検出することで、ＨＦＳスペクトルを得た。
・分析条件
Ｈｅ^＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ＭｅＶ
イオンビーム入射方向に対するＧｒａｚｉｎｇ Ａｎｇｌｅ：約３０°
（ｉｉｉ．モデル化条件）
薄膜層Ｈを、複数層からなる積層体モデルと仮定した。各層内の密度および各層を構成する珪素原子、酸素原子、炭素原子および水素原子の組成比は一定とした。次に、各層の厚み、密度および元素の組成比をそれぞれ次の条件に合致するよう設定した。各層の厚みは、層全体の厚みに対して、１０％以上の厚みを有し、ラザフォード後方散乱（１６０°）および水素前方散乱（３０°）によって得られる積層フィルムのスペクトルの積算値と、積層体モデルから計算されるスペクトルの計算値とが、それぞれ５％以内の誤差に収まるよう、積層体モデルを設定した。
ＲＢＳ法で求めた珪素の原子数、炭素の原子数、酸素の原子数と、ＨＦＳ法で求めた水素の原子数と、から測定範囲の薄膜層の密度分布を求め、「（１）薄膜層の厚さの測定」で求めた真の厚さで密度分布の補正を下記の式で行った。
Ｄｒｅａｌ＝（ＤＲＢＳ×ＴＲＢＳ）／Ｔｒｅａｌ
Ｄｒｅａｌ：真の密度、ＤＲＢＳ：ＲＢＳ法およびＨＦＳ法から求められる密度、ＴＲＢＳ ：ＲＢＳ法およびＨＦＳ法から求められる厚さ、Ｔｒｅａｌ：真の厚さ
（実施例１）
図２に示すような成膜装置を用いて、積層フィルム１を製造した。
すなわち、２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、厚み：１００μｍ、幅：３５０ｍｍ、帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）を基材（基材Ｆ）として用い、これを送り出しロール１１に装着した。
そして、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間の空間に無終端のトンネル状の磁場が形成されているところに、成膜ガス（原料ガス（ＨＭＤＳＯ）および反応ガス（酸素ガス）の混合ガス）を供給し、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８にそれぞれ電力を供給して第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間に放電させ、フィルムを、第１成膜ロール１７から第２成膜ロール１８に搬送させ、成膜条件１にてプラズマＣＶＤ法による薄膜形成を行った。次に、フィルムを、第２成膜ロール１８からに第１成膜ロール１７搬送させ、成膜条件２にてプラズマＣＶＤ法による薄膜形成を行い、この工程により積層フィルム１を得た。
（成膜条件１）
原料ガスの供給量：５０ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
酸素ガスの供給量：５００ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
真空チャンバー内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
フィルムの搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
（成膜条件２）
原料ガスの供給量：２５ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
酸素ガスの供給量：２５０ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
真空チャンバー内の真空度：１Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
フィルムの搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
作製した積層フィルム１の薄膜層のＦＩＢ加工した断面ＴＥＭ観察による厚さは４７４ｎｍだった。
作製した積層フィルム１の薄膜層の密度の分布を、ラザフォード後方散乱／水素前方散乱分析（ＲＢＳ／ＨＦＳ）によって測定した。 また、積層体モデルを仮定し、モデルの妥当性を検証した。
１．ラザフォード後方散乱（１６０°）測定
ラザフォード後方散乱（１６０°）で得られたＲＢＳスペクトルの５００〜８８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、１０６５８１であった。
２．ラザフォード後方散乱（１１３°）測定
ラザフォード後方散乱（１１３°）で得られたＲＢＳスペクトルの５００〜１２８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、２７８９０１であった。
３．水素前方散乱（３０°）測定
水素前方散乱（３０°）で得られたＨＦＳスペクトルの５００〜７５チャンネルの積算値（ＨＦＳスペクトルの面積に相当）は、１６８３２．５であった。
４．積層体モデル
ラザフォード後方散乱（１６０°）測定、ラザフォード後方散乱（１１３°）測定および水素前方散乱（３０°）測定のスペクトルの結果より、５層からなる積層体モデルを次のように仮定した。５層からなる積層体モデルの層のうち、基材側から第１層、第２層、第３層、第４層および第５層と名付けた場合、第１層の密度は、２．０９５ｇ／ｃｍ^３であり、第１層の元素の組成比は、珪素原子１８．３ａｔ％、酸素原子３９．５ａｔ％、炭素原子２２．０ａｔ％、水素原子２０．２ａｔ％であり、第２層の密度は、２．１２１ｇ／ｃｍ^３であり、第２層の元素の組成比は、珪素原子２０．３ａｔ％、酸素原子４１．７ａｔ％、炭素原子１９．５ａｔ％、水素原子１８．５ａｔ％であり、第３層の密度は、２．０９７ｇ／ｃｍ^３であり、第３層の元素の組成比は、珪素原子１８．６ａｔ％、酸素原子３８．６ａｔ％、炭素原子２２．３ａｔ％、水素原子２０．５ａｔ％であり、第４層の密度は、２．１５３ｇ／ｃｍ^３であり、第４層の元素の組成比は、珪素原子２２．３ａｔ％、酸素原子５２．５ａｔ％、炭素原子１４．０ａｔ％、水素原子１１．２ａｔ％であり、第５層の密度は、２．１８３ｇ／ｃｍ^３であり、第５層の元素の組成比は、珪素原子２３．２ａｔ％、酸素原子５６．８ａｔ％、炭素原子１５．０ａｔ％、水素原子５．０ａｔ％であると仮定した。
５．積層体モデルの検証
積層体モデルから計算されるラザフォード後方散乱（１６０°）測定で得られるスペクトルの５００〜８８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、１０３８１４．８であり、実測スペクトルの９７．４％であり、±５％以内の面積を示し十分にＲＢＳスペクトルを再現できていた。積層体モデルから計算されるラザフォード後方散乱（１１３°）測定のスペクトルの５００〜１２８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、２７５１１６．３であり、実測スペクトルの９８．６％であり、±５％以内の面積を示し十分にＲＢＳスペクトルを再現できていた。積層体モデルから計算される水素前方散乱（３０°）測定のスペクトルの５００〜７５チャンネルの積算値（ＨＦＳスペクトルの面積に相当）は、１７５０２．６であり、実測スペクトルの１０４％であり、±５％以内の面積を示し十分にＨＦＳスペクトルを再現できていた。以上により、上記積層体モデルが妥当であると判断した。
６．結果
上記モデルから求められるこの積層フィルム１の層Ａ（第１層）の密度Ｘは２．０９５ｇ／ｃｍ^３であり、層Ｂ（第５層）の密度Ｙは２．１８３ｇ／ｃｍ^３であり、式（１）の関係を満たし、Ｙ／Ｘの値は１．０４２であった。積層フィルム１の薄膜層の珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線（ＸＰＳデプスプロファイル測定）を図６に示す。珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線はそれぞれ連続であり、炭素分布曲線は、少なくとも１つの極値を有していた。また、珪素原子、酸素原子、炭素原子を有し、水素前方散乱（３０°）測定から水素原子も有することが分かる。
積層フィルム１の水蒸気透過度は９．３×１０^−５ｇ／ｍ^２／ｄａｙであり、優れたガスバリア性を有していることが確認された。また、光透過率は、８８％であり透明性も高かった。
（比較例１）
下記条件で積層フィルム２を形成した。
すなわち、２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム（ＰＥＮフィルム、厚み：１００μｍ、幅：３５０ｍｍ、帝人デュポンフィルム（株）製、商品名「テオネックスＱ６５ＦＡ」）を基材（基材Ｆ）として用い、これを送り出しロール１１に装着した。
そして、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間の空間に無終端のトンネル状の磁場が形成されているところに、成膜ガス（原料ガス（ＨＭＤＳＯ）および反応ガス（酸素ガス）の混合ガス）を供給し、第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８にそれぞれ電力を供給して第１成膜ロール１７と第２成膜ロール１８との間に放電させ、フィルムを、第１成膜ロール１７から第２成膜ロール１８に搬送させ、成膜条件３にてプラズマＣＶＤ法による薄膜形成を行った。つぎに、フィルムを、第２成膜ロール１８からに第１成膜ロール１７搬送させ、成膜条件４にてプラズマＣＶＤ法による薄膜形成を行い、この工程により積層フィルム２を得た。
（成膜条件３）
原料ガスの供給量：２５ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
酸素ガスの供給量：２５０ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
真空チャンバー内の真空度：１Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
フィルムの搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
（成膜条件４）
原料ガスの供給量：５０ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
酸素ガスの供給量：５００ｓｃｃｍ（０℃、１気圧基準）
真空チャンバー内の真空度：３Ｐａ
プラズマ発生用電源からの印加電力：０．８ｋＷ
プラズマ発生用電源の周波数：７０ｋＨｚ
フィルムの搬送速度：０．５ｍ／ｍｉｎ
作製した積層フィルム２の薄膜層のＦＩＢ加工した断面ＴＥＭ観察による厚さは４４６ｎｍだった。
作製した積層フィルム２の薄膜層の密度の分布を、ラザフォード後方散乱／水素前方散乱分析（ＲＢＳ／ＨＦＳ）によって測定した。また、積層体モデルを仮定し、モデルの妥当性を検証した。
１、ラザフォード後方散乱（１６０°）測定
ラザフォード後方散乱（１６０°）で得られたＲＢＳスペクトルの５００〜８８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、９８４６２であった。
２、ラザフォード後方散乱（１１４°）測定
ラザフォード後方散乱（１１４°）で得られたＲＢＳスペクトルの５００〜１４０チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、２４８６５０であった。
３、水素前方散乱（３０°）測定
水素前方散乱（３０°）で得られたＨＦＳスペクトルの５００〜７５チャンネルの積算値（ＨＦＳスペクトルの面積に相当）は、２０８９６．７であった。積層体モデルから計算されるスペクトルの５００〜７５チャンネルの積算値（ＨＦＳスペクトルの面積に相当）は、２０８７３．９であり、実測スペクトルの９９．９％であり、±５％以内の面積を示し十分にＨＦＳスペクトルを再現できていた。
４．積層体モデル
ラザフォード後方散乱（１６０°）測定、ラザフォード後方散乱（１１４°）測定および水素前方散乱（３０°）測定のスペクトルの結果より、３層からなる積層体モデルを次のように仮定した。３層からなる積層体モデルの層のうち、基材側から第１層、第２層および第３層と名付けた場合、第１層の密度は、２．１２４ｇ／ｃｍ^３であり、第１層の元素の組成比は、珪素原子２３．０ａｔ％、酸素原子５１．５ａｔ％、炭素原子１０．５ａｔ％、水素原子１５．０ａｔ％であり、第２層の密度は、２．１０４ｇ／ｃｍ^３であり、第２層の元素の組成比は、珪素原子２１．３ａｔ％、酸素原子４３．７ａｔ％、炭素原子１５．０ａｔ％、水素原子２０．０ａｔ％であり、第３層の密度は、２．１１７ｇ／ｃｍ ^３であり、第３層の元素の組成比は、珪素原子２１．４ａｔ％、酸素原子４５．６ａｔ％、炭素原子１５．０ａｔ％、水素原子１８．０ａｔ％であると仮定した。
５．積層体モデルの検証
積層体モデルから計算されるラザフォード後方散乱（１６０°）測定で得られるスペクトルの５００〜８８チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、９８０３７．８であり、実測スペクトルの９９．６％であり、±５％以内の面積を示し十分にＲＢＳスペクトルを再現できていた。積層体モデルから計算されるラザフォード後方散乱（１１４°）測定の５００〜１４０チャンネルの積算値（ＲＢＳスペクトルの面積に相当し、薄膜層中のＳｉ、Ｏ、Ｃの合計）は、２３８６５６．８であり、実測スペクトルの９６．０％であり、±５％以内の面積を示し十分にＲＢＳスペクトルを再現できていた。積層体モデルから計算される水素前方散乱（３０°）測定のスペクトルの５００〜７５チャンネルの積算値（ＨＦＳスペクトルの面積に相当）は、２０８７３．９であり、実測スペクトルの９９．９％であり、±５％以内の面積を示し十分にＨＦＳスペクトルを再現できていた。以上により、上記積層体モデルが妥当であると判断した。
６．結果
上記モデルから求められるこの積層フィルム２の層Ａの密度Ｘは２．１２４ｇ／ｃｍ^３（第１層）であり、層Ｂ（第３層）の密度Ｙは２．１１７ｇ／ｃｍ^３であり、式（１）の関係を満たさず、Ｙ／Ｘの値は０．９９７であった。積層フィルム１の薄膜層の珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線（ＸＰＳデプスプロファイル測定）を図７に示す。珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線はそれぞれ連続であり、炭素分布曲線は、少なくとも１つの極値を有していた。また、珪素原子、酸素原子、炭素原子を有し、水素前方散乱（３０°）測定から水素原子も有することが分かる。
積層フィルム２の水蒸気透過率は４．１×１０^−４ｇ／ｍ^２／ｄａｙであった。また、光透過率は、８７％であった。
これらの結果から、本発明の積層フィルムは高いガスバリア性を有することが確かめられた。本発明の積層フィルムは、有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置、液晶ディスプレイは、好適に用いることができる。

本発明の積層フィルムは、高いガスバリア性を有し、有機エレクトロルミネッセンス装置、光電変換装置および液晶ディスプレイ等に有用である。

１０ 製造装置
１１ 送り出しロール
１２ 巻き取りロール
１３〜１６ 搬送ロール
１７ 第１成膜ロール
１８ 第２成膜ロール
１９ ガス供給管
２０ プラズマ発生用電源
２３，２４ 磁場形成装置
５０ 有機エレクトロルミネッセンス装置
１００ 液晶ディスプレイ
４００ 光電変換装置
５５，５６，１０５，１１２，４０５，４０６ 積層フィルム
Ｆ フィルム（基材）
ＳＰ 空間（成膜空間）

Claims (7)

1. 基材と、前記基材の少なくとも片方の面に形成された少なくとも１層の薄膜層とを有し、
   前記薄膜層のうちの少なくとも１層の薄膜層が下記条件（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
   （ｉ）前記薄膜層が、珪素原子、酸素原子、炭素原子および水素原子を含有し、
   （ｉｉ）前記薄膜層の厚さ方向における前記薄膜層の表面からの距離と、前記距離の位置の前記薄膜層に含まれる珪素原子、酸素原子および炭素原子の合計量に対する珪素原子の量の比率（珪素の原子比）、酸素原子の量の比率（酸素の原子比）および炭素原子の量の比率（炭素の原子比）との関係をそれぞれ示す珪素分布曲線、酸素分布曲線および炭素分布曲線において、前記珪素分布曲線、前記酸素分布曲線および前記炭素分布曲線がそれぞれ連続であり、前記炭素分布曲線が少なくとも１つの極値を有すること、
   （ｉｉｉ）前記薄膜層を、下記条件でモデル化される複数層からなる積層体と仮定したとき、基材側に最も近い層Ａの密度Ｘ（ｇ／ｃｍ^３）と、層Ａ以外で最も密度の高い層Ｂの密度Ｙ（ｇ／ｃｍ^３）とが、下記式（１）で表される条件を満たすこと、
   Ｘ＜Ｙ・・・（１）
   を全て満たし、かつＹ／Ｘが１．０２以上である、積層フィルム。
   モデル化条件：
   １層の薄膜層を、複数層からなる積層体モデルと仮定する。各層内の密度および各層を構成する原子の組成比は一定とする。各層の厚み、密度および元素の組成比をそれぞれ次の条件に合致するよう設定する。各層の厚みは、層全体の厚みに対して、１０％以上の厚みを有し、ラザフォード後方散乱（１６０°）および水素前方散乱（３０°）によって得られる積層フィルムのスペクトルの積算値と、積層体モデルから計算されるスペクトルの計算値とが、それぞれ５％以内の誤差に収まるよう、積層体モデルを設定する。
2. 前記密度Ｙが、１．３４ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３である請求項１に記載の積層フィルム。
3. 前記密度Ｙが、１．８０ｇ／ｃｍ^３〜２．６５ｇ／ｃｍ^３である請求項１に記載の積層フィルム。
4. 前記密度Ｘが、１．３３ｇ／ｃｍ^３〜２．６２ｇ／ｃｍ^３である請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層フィルム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層フィルムを有する有機エレクトロルミネッセンス装置。
6. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層フィルムを有する光電変換装置。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の積層フィルムを有する液晶ディスプレイ。

Images