WO2016140340A1

WO2016140340A1 - 光学フィルムおよびこれを用いた光学デバイス

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Publication number: WO2016140340A1
Application number: PCT/JP2016/056737
Authority: WO
Inventors: 千代子竹村
Original assignee: Konica Minolta Inc
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Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-09-09
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Abstract

【課題】基材上に配置された無機化合物からなる無機バリア層を有する２枚のガスバリア性フィルムにより量子ドット（ＱＤ）を含む発光層が挟持されてなる光学フィルムにおいて、無機バリア層と発光層との（特に、高温高湿条件下における）密着性やガスバリア性の経時的な低下を抑制しうる手段を提供する。【解決手段】半導体ナノ粒子および紫外線硬化樹脂を含む発光層と、基材、前記基材の少なくとも一方の面に配置された無機酸化物からなる無機バリア層、および前記無機バリア層の前記基材とは反対側の表面に配置された接着層を有し、前記接着層が前記発光層と接するように前記発光層を挟持する一対のガスバリア性フィルムと、を有する光学フィルムにおいて、前記接着層の膜厚（透過型電子顕微鏡により測定）を３０ｎｍ以下とし、かつ、前記無機バリア層と前記発光層との間の剥離強度（ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５にて測定）を２Ｎ／２０ｍｍ以上とする。

Description

光学フィルムおよびこれを用いた光学デバイス

　本発明は、光学フィルムおよびこれを用いた光学デバイスに関する。

　近年、半導体ナノ粒子（「量子ドット」（Ｑｕａｎｔａｍ　Ｄｏｔ；ＱＤ）とも称される）は、そのサイズにより電子特性が調整可能なことから、商業的に注目されている。半導体ナノ粒子は、例えば、生体標識、太陽光発電、触媒作用、生体撮像、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ；ＬＥＤ）、一般的な空間照明、および電子発光ディスプレイなど、非常に多岐にわたる分野での利用が期待されている。

　ここで、半導体ナノ粒子は、水蒸気や酸素と接触すると劣化することが知られており、半導体ナノ粒子を水蒸気や酸素から遮断するための様々な手法が提案されている。

　例えば、特表２０１３－５４４０１８号公報および国際公開第２０１４／１１３５６２号には、量子ドット（ＱＤ）として機能する蛍光体粒子を紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂に分散させた量子ドット層（発光層）を挟持するようにガスバリア性フィルムを配置することが開示されている。

　なお、特開平１０－１５６９９８号公報には、可撓性プラスチック基材の一方の面に、無機酸化物の薄膜を設け、更に、該無機酸化物の薄膜の上に、シランカップリング剤の薄膜を設けることで透明バリアフィルムを構成する技術が開示されている。ここで、シランカップリング剤としては、ビニル基、メタクリロキシ基（メタクリロイル基）、アミノ基、エポキシ基、メルカプト基等で編成されたものが開示されている。特開平１０－１５６９９８号公報に開示の技術では、シランカップリング剤からなる薄膜を設けることで、無機酸化物の薄膜（無機バリア層）と、熱溶融性のヒートシール性樹脂との密着性の向上を図っている。

　本発明者は、基材上に配置された無機化合物からなる無機バリア層を有する２枚のガスバリア性フィルムにより量子ドット（ＱＤ）を含む発光層が挟持されてなる光学フィルムの形態とすることで、発光層への水蒸気や酸素の侵入を抑制し、発光層に含まれる半導体ナノ粒子の劣化を防止する技術について種々検討を行った。その結果、従来公知の無機バリア層を用いたガスバリア性フィルムの当該無機バリア層を、そのまま半導体ナノ粒子を含む発光層に隣接するように配置したような場合や、一般的な接着層（膜厚１００ｎｍ～）を介してこれらを接着させたような場合には、無機バリア層と発光層との密着性が経時的に低下することを見出した。また、このような密着性の低下の問題は、積層体が高温高湿の条件下に置かれたときに特に顕著に生じることも見出した。ここで、ガスバリア性フィルムを構成する無機バリア層と発光層との密着性が十分ではないと、発光層に対する無機バリア層による酸素や水分の遮断効果が低減してしまい、ひいては発光層からの発光輝度が低下してしまう虞もある。

　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、基材上に配置された無機化合物からなる無機バリア層を有する２枚のガスバリア性フィルムにより量子ドット（ＱＤ）を含む発光層が挟持されてなる光学フィルムにおいて、無機バリア層と発光層との（特に、高温高湿条件下における）密着性やガスバリア性の経時的な低下を抑制しうる手段を提供することを目的とする。

　本発明者は、上記の課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、無機バリア層と発光層との間に設けられる接着層の厚さおよびこれらの層間の剥離強度を所定の値に制御することで、上記課題が解決されうることを見出し、本発明を完成させるに至った。

　すなわち、本発明の一形態によれば、半導体ナノ粒子および紫外線硬化樹脂を含む発光層と、基材、前記基材の少なくとも一方の面に配置された無機酸化物からなる無機バリア層、および前記無機バリア層の前記基材とは反対側の表面に配置された接着層を有し、前記接着層が前記発光層と接するように前記発光層を挟持する一対のガスバリア性フィルムとを有する光学フィルムが提供される。そして、当該光学フィルムにおいては、前記接着層の膜厚（透過型電子顕微鏡により測定）が３０ｎｍ以下とされており、かつ、前記無機バリア層と前記発光層との間の剥離強度（ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５にて測定）が２Ｎ／２０ｍｍ以上とされている点に特徴がある。

本発明に係る光学フィルムの層構成の一実施形態を示す概略断面図である。本発明に係るガスバリア性フィルムの層構成の一実施形態を示す概略断面図である。

　本発明の一形態によれば、半導体ナノ粒子および紫外線硬化樹脂を含む発光層と、基材、前記基材の少なくとも一方の面に配置された無機酸化物からなる無機バリア層、および前記無機バリア層の前記基材とは反対側の表面に配置された接着層を有し、前記接着層が前記発光層と接するように前記発光層を挟持する一対のガスバリア性フィルムとを有する光学フィルムが提供される。そして、当該光学フィルムにおいては、前記接着層の膜厚（透過型電子顕微鏡（ＴＥＭにより測定）が３０ｎｍ以下とされており、かつ、前記無機バリア層と前記発光層との間の剥離強度（ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５にて測定）が２Ｎ／２０ｍｍ以上とされている点に特徴がある。

　上述したように、本発明に係る光学フィルムによれば、無機バリア層と発光層との（特に、高温高湿条件下における）密着性やガスバリア性の経時的な低下を抑制することができ、最終的には発光層の輝度の経時的な低下を防止することができる。ここで、本発明の構成による上記作用効果が発揮されるメカニズムについては完全には明らかではないが、無機バリア層と発光層との界面が強固に接合されている結果、密着性の向上が図られ、ガスバリア性の経時的な低下やこれに伴う半導体ナノ粒子の劣化が抑制されるものと推定している。また、接着層の厚さが極めて薄く構成される結果、接着層の側面からの酸素や水分の侵入も抑えられ、このこともガスバリア性の低下や半導体ナノ粒子の劣化を抑制することに繋がっているものと考えられる。なお、本発明は当該メカニズムによっていかようにも限定解釈されないものとする。

　以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。また、本明細書において、範囲を示す「Ｘ～Ｙ」は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。さらに、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温（２５℃）／相対湿度４０～５０％ＲＨの条件下で測定する。

　≪光学フィルム≫
　本発明に係る光学フィルムは、発光層と、当該発光層を挟持する一対のガスバリア性フィルムと、を有するものである。ここで、本発明の一形態に係る光学フィルムの層構成について、図１を用いて説明する。

　図１において、本発明の一形態に係る光学フィルム１は、一対のガスバリア性フィルム１１により、発光層２０が挟持された構成を有している。ここで、ガスバリア性フィルム１１は、基材１２と、無機バリア層１３と、接着層１４とがこの順に積層されてなる構成を有している。また、ガスバリア性フィルム１１は、当該フィルムを構成する無機バリア層１３が基材１２よりも発光層２０側に配置されるように配置された状態で、発光層２０を挟持している。

　以下、本発明に係る光学フィルムの構成要素について、ガスバリア性フィルム、発光層の順に説明する。

　＜ガスバリア性フィルム＞
　図１に示すように、ガスバリア性フィルムは、基材１２と、無機バリア層１３と、接着層１４とがこの順に積層されてなる構成を有している。

　［基材］
　本発明に係るガスバリア性フィルムの基材としては、無機バリア層を保持することができるものであれば特に限定されるものではない。当該基材としては、通常、樹脂基材（プラスチックフィルムまたはシート）が用いられ、無色透明な樹脂からなるフィルムまたはシート（樹脂基材）が基材として好ましく用いられる。用いられる樹脂基材は、無機バリア層や、将来的にさらに無機バリア層上に設けられる層（ハードコート層や量子ドット層等）を保持できるフィルムであれば材質、厚み等に特に制限はなく、使用目的等に応じて適宜選択することができる。

　例えば、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、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、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の各樹脂フィルム、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Ｓｉｌａ－ＤＥＣ、チッソ株式会社製）、さらには前記樹脂を２層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。

　基材の厚さは、特に制限されないが、５～３００μｍであることが好ましく、１０～１００μｍであることがより好ましい。該基材は、透明導電層、プライマー層、クリアハードコート層等の機能層を有していてもよい。機能層については、上述したもののほか、特開２００６－２８９６２７号公報の段落番号「００３６」～「００３８」に記載されているものを好ましく採用できる。

　また、本発明に係る基材は、透明であることが好ましい。基材が透明であり、基材上に形成する層も透明であることにより、透明なガスバリア性フィルムとすることが可能となるため、有機ＥＬ素子等の透明基板とすることも可能となるからである。

　基材は、表面の平滑性が高いものが好ましい。表面の平滑性としては、平均表面粗さ（Ｒａ）が２ｎｍ以下であるものが好ましい。下限は特にないが、実用上、０．０１ｎｍ以上である。必要に応じて、基材の両面、少なくとも無機バリア層を設ける側を研摩し、平滑性を向上させておいてもよい。

　基材の少なくとも本発明に係る無機バリア層を設ける側には、密着性向上のための公知の種々の処理、例えばコロナ放電処理、火炎処理、酸化処理、またはプラズマ処理や、後述する平滑層の積層等を行ってもよく、必要に応じて上記処理を組み合わせて行うことが好ましい。

　［無機バリア層］
　本発明に係るガスバリア性フィルムは、基材上に少なくとも１層の無機バリア層が形成される。ここで、無機バリア層は、基材表面に形成される必要はなく、基材との間に下地層（平滑層、プライマー層）、アンカーコート層（アンカー層）、保護層、吸湿層や帯電防止層の機能化層などが設けられてもよい。

　無機バリア層は、無機化合物を含む。ここで、無機化合物としては、特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属酸窒化物または金属酸炭化物が挙げられる。中でも、ガスバリア性能の点で、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、ＣｅおよびＴａから選ばれる１種以上の金属を含む、酸化物、窒化物、炭化物、酸窒化物または酸炭化物などを好ましく用いることができ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＺｎおよびＴｉから選ばれる金属の酸化物、窒化物、酸窒化物または酸炭化物がより好ましく、特にＳｉおよびＡｌの少なくとも１種の、酸化物、窒化物、酸窒化物または酸炭化物が好ましく、Ｓｉの酸化物（組成ＳｉＯ）、酸窒化物（組成ＳｉＯＮ）または酸炭化物（組成ＳｉＯＣ）が最も好ましい。

　無機バリア層における化学組成は、ＸＰＳ表面分析装置を用いて、原子組成比を測定することで測定できる。また、無機バリア層を切断して切断面をＸＰＳ表面分析装置で原子組成比を測定することでも測定することができる。また、無機バリア層における化学組成は、無機バリア層を形成する際に用いる原料の種類や量、ならびに塗膜層を形成したり改質したりする際の条件等により、制御することができる。

　無機バリア層に含まれる無機化合物の含有量は特に限定されないが、無機バリア層中、５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、９５質量％以上であることがさらに好ましく、９８質量％以上であることが特に好ましく、１００質量％である（すなわち、無機バリア層は無機化合物からなる）ことが最も好ましい。

　無機バリア層は無機化合物を含むことで、高い緻密性を有し、さらにガスバリア性を有する。ここで、無機バリア層のガスバリア性は、基材上に無機バリア層を形成させた積層体で算出した際、水蒸気透過度（ＷＶＴＲ）が０．１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることが好ましく、０．０１ｇ／（ｍ^２・ｄａｙ）以下であることがより好ましい。

　無機バリア層の形成方法は、特に制限されないが、物理気相成長法（ＰＶＤ法）、化学気相成長法（ＣＶＤ法）などの真空成膜法、または無機化合物を含む液、好ましくはケイ素化合物を含有する液を塗布して形成される塗膜を改質処理して形成する方法（以下、単に塗布法とも称する）などが挙げられる。これらのうち、物理気相成長法または化学気相成長法がより好ましく、化学気相成長法（ＣＶＤ法）が特に好ましい。

　以下、真空成膜法および塗布法について説明する。

　＜真空成膜法＞
　物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ法）は、気相中で物質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、例えば、スパッタ法（ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタ法、およびマグネトロンスパッタ法等）、真空蒸着法、イオンプレーティング法などが挙げられる。

　スパッタ法は、真空チャンバ内にターゲットを設置し、高電圧をかけてイオン化した希ガス元素（通常はアルゴン）をターゲットに衝突させて、ターゲット表面の原子をはじき出し、基材に付着させる方法である。このとき、チャンバ内に窒素ガスや酸素ガスを流すことにより、アルゴンガスによってターゲットからはじき出された元素と、窒素や酸素とを反応させて無機層を形成する、反応性スパッタ法を用いてもよい。

　化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ法）は、基材上に、目的とする薄膜の成分を含む原料ガスを供給し、基材表面または気相での化学反応により膜を堆積する方法である。また、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、真空プラズマＣＶＤ法、大気圧プラズマＣＶＤ法など公知のＣＶＤ方式等が挙げられる。特に限定されるものではないが、製膜速度や処理面積の観点から、プラズマＣＶＤ法を適用することが好ましい。

　真空プラズマＣＶＤ法、大気圧または大気圧近傍の圧力下でのプラズマＣＶＤ法により得られる無機バリア層は、原材料（原料ともいう）である金属化合物、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件を選ぶことで、目的の化合物を製造できるため好ましい。プラズマＣＶＤ法によるバリア層の形成条件の詳細については、例えば、国際公開第２０１２／０６７１８６号の段落「００３３」～「００５１」に記載される条件が適宜採用されうる。このような方法により形成される無機バリア層は、酸化物、窒化物、酸窒化物または酸炭化物を含む層であることが好ましい。

　＜塗布法＞
　本発明に係る無機バリア層は、例えば無機化合物を含有する液、好ましくはケイ素化合物を含有する液を塗布して形成される塗膜を改質処理して形成する方法（塗布法）で形成されてもよい。以下、無機化合物としてケイ素化合物を例に挙げて説明するが、前記無機化合物はケイ素化合物に限定されるものではない。

　（ケイ素化合物）
　前記ケイ素化合物としては、ケイ素化合物を含有する塗布液の調製が可能であれば特に限定はされない。例えば、ポリシラザン化合物、シラザン化合物、アミノシラン化合物、シリルアセトアミド化合物、シリルイミダゾール化合物、およびその他の窒素を含有するケイ素化合物などが用いられる。

　（ポリシラザン化合物）
　本発明において、ポリシラザン化合物とは、ケイ素－窒素結合を有するポリマーである。具体的に、その構造内にＳｉ－Ｎ、Ｓｉ－Ｈ、Ｎ－Ｈなどの結合を有し、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、および両方の中間固溶体ＳｉＯ_ｘＮ_ｙなどのセラミック前駆体無機ポリマーである。なお、本明細書において「ポリシラザン化合物」を「ポリシラザン」とも略称する。

　本発明に用いられるポリシラザンの例としては、特に限定されず、公知のものが挙げられる。例えば、特開２０１３－０２２７９９号公報の段落「００４３」～「００５８」や特開２０１３－２２６７５８号公報の段落「００３８」～「００５６」などに開示されているものが適宜採用される。

　また、ポリシラザン化合物は、有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、ポリシラザン溶液の市販品としては、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のＮＮ１２０－１０、ＮＮ１２０－２０、ＮＡＸ１２０－２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１２０－２０、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０、ＳＰ１４０などが挙げられる。

　本発明で使用できるポリシラザン化合物の別の例としては、以下に制限されないが、例えば、上記ポリシラザンにケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン（特開平５－２３８８２７号公報）、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（特開平６－１２２８５２号公報）、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（特開平６－２４０２０８号公報）、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（特開平６－２９９１１８号公報）、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（特開平６－３０６３２９号公報）、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（特開平７－１９６９８６号公報）などの、低温でセラミック化するポリシラザン化合物が挙げられる。

　（シラザン化合物）
　本発明に好ましく用いられるシラザン化合物の例として、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、および１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシラザンなどが挙げられるが、これらに限定されない。

　（アミノシラン化合物）
　本発明に好ましく用いられるアミノシラン化合物の例として、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルジメチルエトキシシラン、３－アリールアミノプロピルトリメトキシシラン、プロピルエチレンジアミンシラン、Ｎ－［３－（トリメトキシシリル）プロピル］エチレンジアミン、３－ブチルアミノプロピルトリメチルシラン、３－ジメチルアミノプロピルジエトキシメチルシラン、２－（２－アミノエチルチオエチル）トリエトキシシラン、およびビス（ブチルアミノ）ジメチルシランなどが挙げられるが、これらに限定されない。

　（シリルアセトアミド化合物）
　本発明に好ましく用いられるシリルアセトアミド化合物の例として、Ｎ－メチル－Ｎ－トリメチルシリルアセトアミド、Ｎ，Ｏ－ビス（ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｏ－ビス（ジエチルヒドロゲンシリル）トリフルオロアセトアミド、Ｎ，Ｏ－ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、およびＮ－トリメチルシリルアセトアミドなどが挙げられるが、これらに限定されない。

　（シリルイミダゾール化合物）
　本発明に好ましく用いられるシリルイミダゾール化合物の例として、１－（ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリル）イミダゾール、１－（ジメチルエチルシリル）イミダゾール、１－（ジメチルイソプロピルシリル）イミダゾール、およびＮ－トリメチルシリルイミダゾールなどが挙げられるが、これらに限定されない。

　（その他の窒素を含有するケイ素化合物）
　本発明において、上述の窒素を含有するケイ素化合物の他に、例えば、ビス（トリメチルシリル）カルボジイミド、トリメチルシリルアジド、Ｎ，Ｏ－ビス（トリメチルシリル）ヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ’－ビス（トリメチルシリル）尿素、３－ブロモ－１－（トリイソプロピルシリル）インドール、３－ブロモ－１－（トリイソプロピルシリル）ピロール、Ｎ－メチル－Ｎ，Ｏ－ビス（トリメチルシリル）ヒドロキシルアミン、３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、およびシリコンテトライソチオシアナートなどが用いられるがこれらに限定されない。

　中でも、成膜性、クラック等の欠陥が少ないこと、残留有機物の少なさの点で、パーヒドロポリシラザン、オルガノポリシラザン等のポリシラザン；シルセスキオキサン等のポリシロキサン等が好ましく、ガスバリア性能が高く、屈曲時および高温高湿条件下であってもガスバリア性能が維持されることから、ポリシラザンがより好ましく、パーヒドロポリシラザンが特に好ましい。

　ポリシラザンを用いる場合、改質処理前の無機バリア層中におけるポリシラザンの含有率としては、無機バリア層の全質量を１００質量％としたとき、１００質量％でありうる。また、無機バリア層がポリシラザン以外のものを含む場合には、層中におけるポリシラザンの含有率は、１０質量％以上９９質量％以下であることが好ましく、４０質量％以上９５質量％以下であることがより好ましく、特に好ましくは７０質量％以上９５質量％以下である。

　上記のような無機バリア層の塗布法による形成方法は、特に制限されず、公知の方法が適用できるが、有機溶媒中にケイ素化合物および必要に応じて触媒を含む無機バリア層形成用塗布液を公知の湿式塗布方法により塗布し、この溶媒を蒸発させて除去し、次いで、改質処理を行う方法が好ましい。

　＜塗布法により形成された無機バリア層の改質処理＞
　本発明における塗布法により形成された無機バリア層の改質処理とは、ケイ素化合物の酸化ケイ素または酸窒化ケイ素等への転化反応を指し、具体的にはガスバリア性フィルムが全体としてガスバリア性（水蒸気透過率が、１×１０^－３ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以下）を発現するに貢献できるレベルの無機薄膜を形成する処理をいう。

　ケイ素化合物の酸化ケイ素または酸窒化ケイ素等への転化反応は、公知の方法を適宜選択して適用することができる。改質処理としては、具体的には、プラズマ処理、紫外線照射処理、加熱処理が挙げられる。ただし、加熱処理による改質の場合、ケイ素化合物の置換反応による酸化ケイ素膜または酸窒化ケイ素層の形成には４５０℃以上の高温が必要であるため、プラスチック等のフレキシブル基板においては、適応が難しい。このため、熱処理は他の改質処理と組み合わせて行うことが好ましい。

　したがって、改質処理としては、プラスチック基板への適応という観点から、より低温で、転化反応が可能なプラズマ処理や紫外線照射処理による転化反応が好ましい。

　（プラズマ処理）
　本発明において、改質処理として用いることのできるプラズマ処理は、公知の方法を用いることができるが、好ましくは大気圧プラズマ処理等をあげることが出来る。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、さらには通常の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、極めて均質の膜が得られる。

　大気圧プラズマ処理の場合は、放電ガスとしては窒素ガスまたは長周期型周期表の第１８族原子を含むガス、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。

　（加熱処理）
　ケイ素化合物を含有する塗膜を他の改質処理、好適には後述のエキシマ照射処理等と組み合わせて、加熱処理することで、改質処理を効率よく行うことが出来る。

　また、ゾルゲル法を用いて層形成する場合には、加熱処理を用いることが好ましい。加熱条件としては、好ましくは５０～３００℃、より好ましくは７０～２００℃の温度で、好ましくは０．００５～６０分間、より好ましくは０．０１～１０分間、加熱・乾操することにより、縮合が行われ、無機バリア層を形成することができる。

　加熱処理としては、例えば、ヒートブロック等の発熱体に基材を接触させ熱伝導により塗膜を加熱する方法、抵抗線等による外部ヒーターにより雰囲気を加熱する方法、ＩＲヒーターの様な赤外領域の光を用いた方法等が上げられるが特に限定はされない。また、ケイ素化合物を含有する塗膜の平滑性を維持できる方法を適宜選択してよい。

　加熱処理時の塗膜の温度としては、５０～２５０℃の範囲に適宜調整することが好ましく、５０～１２０℃の範囲であることがより好ましい。

　また、加熱時間としては、１秒～１０時間の範囲が好ましく、１０秒～１時間の範囲がより好ましい。

　（紫外線照射処理）
　改質処理の方法の１つとして、紫外線照射による処理が好ましい。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ケイ素膜または酸窒化ケイ素膜を形成することが可能である。

　この紫外線照射により、基材が加熱され、セラミックス化（シリカ転化）に寄与するＯ_２とＨ_２Ｏや、紫外線吸収剤、ポリシラザン自身が励起、活性化されるため、ポリシラザンが励起し、ポリシラザンのセラミックス化が促進され、また得られる無機バリア層が一層緻密になる。紫外線照射は、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。

　紫外線照射処理においては、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も可能である。

　なお、本発明でいう紫外線とは、一般には、１０～４００ｎｍの波長を有する電磁波をいうが、後述する真空紫外線（１０～２００ｎｍ）処理以外の紫外線照射処理の場合は、好ましくは２１０～３７５ｎｍの紫外線を用いる。

　紫外線の照射は、照射される無機バリア層を担持している基材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。

　基材として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／ｃｍ^２、好ましくは５０～２００ｍＷ／ｃｍ^２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、基材が変形したり、その強度が劣化したりする等、基材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の場合には、より高温での改質処理が可能である。したがって、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（１７２ｎｍ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍの単一波長、例えば、ウシオ電機株式会社製、ＭＤエキシマ社製など）、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無機バリア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無機バリア層に当てることが好ましい。

　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、使用する基材の形状によって適宜選定することができる。例えば、バッチ処理の場合には、無機バリア層を表面に有する積層体を上記のような紫外線発生源を具備した紫外線焼成炉で処理することができる。紫外線焼成炉自体は一般に知られており、例えば、アイグラフィクス株式会社製の紫外線焼成炉を使用することができる。また、無機バリア層を表面に有する積層体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、使用する基材や無機バリア層の組成、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。

　（真空紫外線照射処理：エキシマ照射処理）
　本発明において、最も好ましい改質処理方法は、真空紫外線照射による処理（エキシマ照射処理）である。真空紫外線照射による処理は、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（約２００℃以下）で、酸化ケイ素膜の形成を行う方法である。なお、エキシマ照射処理を行う際は、上述したように熱処理を併用することが好ましく、その際の熱処理条件の詳細は上述したとおりである。

　本発明においての放射線源は、１００～１８０ｎｍの波長の光を発生させるものであれば良いが、好適には約１７２ｎｍに最大放射を有するエキシマラジエータ（例えば、Ｘｅエキシマランプ）、約１８５ｎｍに輝線を有する低圧水銀蒸気ランプ、並びに２３０ｎｍ以下の波長成分を有する中圧および高圧水銀蒸気ランプ、および約２２２ｎｍに最大放射を有するエキシマランプである。

　このうち、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、波長の短い１７２ｎｍの光のエネルギーは、有機物の結合を解離させる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塗膜の改質を実現できる。

　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、すなわち短い波長でエネルギーを照射するため、解射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を持っている。このため、熱の影響を受けやすいとされるＰＥＴなどのフレシキブルフィルム材料に適している。

　紫外線照射時の反応には、酸素が必要であるが、真空紫外線は、酸素による吸収があるため紫外線照射工程での効率が低下しやすいことから、真空紫外線の照射は、可能な限り酸素濃度および水蒸気濃度の低い状態で行うことが好ましい。すなわち、真空紫外線照射時の酸素濃度は、１０～２０，０００体積ｐｐｍとすることが好ましく、より好ましくは５０～１０，０００体積ｐｐｍである。また、転化プロセスの間の水蒸気濃度は、好ましくは１０００～４０００体積ｐｐｍの範囲である。

　真空紫外線照射時に用いられる、照射雰囲気を満たすガスとしては乾燥不活性ガスとすることが好ましく、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。

　真空紫外線照射工程において、ポリシラザン塗膜が受ける塗膜面での該真空紫外線の照度は１ｍＷ／ｃｍ^２～１０Ｗ／ｃｍ^２であると好ましく、３０ｍＷ／ｃｍ^２～２００ｍＷ／ｃｍ^２であることがより好ましく、５０ｍＷ／ｃｍ^２～１６０ｍＷ／ｃｍ^２であるとさらに好ましい。１ｍＷ／ｃｍ^２以上であれば、十分な改質効率が得られ、１０Ｗ／ｃｍ^２以下であれば、塗膜にアブレーションを生じにくく、基材にダメージを与えにくい。

　塗膜面における真空紫外線の照射エネルギー量（積算光量）は、１０～１００００ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましく、１００～８０００ｍＪ／ｃｍ^２であることがより好ましく、２００～６０００ｍＪ／ｃｍ^２であることがさらに好ましい。１０ｍＪ／ｃｍ^２以上であれば、改質が十分に進行しうる。１００００ｍＪ／ｃｍ^２以下であれば、過剰改質によるクラック発生や、基材の熱変形が生じにくい。

　また、改質に用いられる真空紫外光は、ＣＯ、ＣＯ_２およびＣＨ_４の少なくとも一種を含むガスで形成されたプラズマにより発生させてもよい。さらに、ＣＯ、ＣＯ_２およびＣＨ_４の少なくとも一種を含むガス（以下、炭素含有ガスとも称する）は、炭素含有ガスを単独で使用してもよいが、希ガスまたはＨ_２を主ガスとして、炭素含有ガスを少量添加することが好ましい。プラズマの生成方式としては容量結合プラズマなどが挙げられる。

　無機バリア層の膜組成は、ＸＰＳ表面分析装置を用いて、原子組成比を測定することで測定できる。また、無機バリア層を切断して切断面をＸＰＳ表面分析装置で原子組成比を測定することでも測定することができる。

　また、無機バリア層の膜密度は、目的に応じて適切に設定されうる。例えば、無機バリア層の膜密度は、１．５～２．６ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが好ましい。この範囲であれば、膜の緻密さがより高くなり、ガスバリア性の劣化や、湿度による膜の酸化劣化が起こりくい。

　該無機バリア層が２層以上の積層構造である場合、各無機バリア層は同じ組成であっても異なる組成であってもよい。また、無機バリア層が２層以上の積層構造である場合、無機バリア層は真空成膜法により形成される層のみからなってもよいし、塗布法により形成される層のみからなってもよいし、真空成膜法により形成される層と塗布法により形成される層との組み合わせであってもよい。

　また、前記無機バリア層は、応力緩和性や、後述の金属原子含有層の形成で使用される紫外線を吸収させるなどの観点から、窒素元素または炭素元素を含むことも好ましい。これらの元素を含むことで、応力緩和や紫外線吸収などの性質を有するようになり、無機バリア層と金属原子含有層との密着性を向上させることでガスバリア性が向上するなどの効果が得られ好ましい。

　無機バリア層における化学組成は、無機バリア層を形成する際にケイ素化合物等の種類および量、ならびにケイ素化合物を含む層を改質する際の条件等により、制御することができる。

　［接着層］
　図１に示すように、本発明に係るガスバリア性フィルム１１においては、無機バリア層１３の基材１２とは反対側の表面（露出表面）に接着層１４が配置されている。本発明に係る光学フィルムでは、この接着層１４の膜厚（ＴＥＭにより測定）が３０ｎｍ以下とされている。なお、接着層１４の膜厚は、好ましくは２５ｎｍ以下であり、より好ましくは２０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは２０ｎｍ未満である。ここで、接着層１４の膜厚の値としては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、後述する実施例に記載の条件により測定された値を採用するものとする。この測定条件によると、接着層１４の膜厚が２０ｎｍ未満のとき（本発明における最も好ましい膜厚の場合）には、接着層１４の存在は観察されない。

　ここで、図２は、本発明に係るガスバリア性フィルムの層構成の一実施形態を示す概略断面図である。上述したように接着層１４を薄く構成する方法としては、例えば、図２に示すように無機バリア層１３の露出表面に（メタ）アクリロイル基等の官能基が露出するように、接着層１４を形成する方法が挙げられる（図２ではアクリロイル基が露出している形態を図示している）。ここで、接着層１４の膜厚を３０ｎｍ以下とすることにより、露出している（メタ）アクリロイル基が接着層１４の表面に十分に配向することができ、また、接着層１４が凝集破壊によって剥離する虞も低減される。また、かような構成とすることにより、接着層１４の側面からの水蒸気や酸素の侵入も起こりにくくなることから、特に隣接して配置される発光層２０に含まれる半導体ナノ粒子の劣化も十分に防止することができる。一方、接着層１４の膜厚が３０ｎｍを超えると、接着層１４の側面からの水分の侵入による影響が膜厚に比例して大きくなる。例えば、シランカップリング剤からなる接着層１４を厚膜化すると、シランカップリング剤中のアルコキシシリル基同士が結合してシロキサン結合が形成されて凝集していると考えられる。しかしながら、ここで形成されるシロキサン結合は、ＳｉＯ_２膜などにおける強固な結合とは異なり、ランダムな構造で不完全な一部の官能基同士の結合により繋がれているに過ぎないことから、簡単に開裂を起こしうる。よって、このような厚膜の接着層中に水分が浸入すると、層内に存在するシロキサン結合が開裂してしまい、凝集破壊が促進される。その結果、高温高湿条件下における密着性が低下し、ガスバリア性の悪化から発光層の劣化が引き起こされてしまう。

　以下、本発明の好ましい実施形態として、無機バリア層１３の露出表面に（メタ）アクリロイル基等の官能基が露出するようにして接着層１４が形成される形態について、詳細に説明する。なお、本明細書において、アクリロイル基とは、「ＣＨ_２＝ＣＨ－Ｃ（＝Ｏ）－」で表されるアクリル酸由来のアシル基であり、メタクリロイル基とは、「ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）－Ｃ（＝Ｏ）－」で表されるメタクリル酸由来のアシル基であり、「（メタ）アクリロイル基」とはこれらをまとめた呼称である。

　本形態の好ましい一実施形態では、無機バリア層１３を構成する無機化合物と前記発光層２０を構成する紫外線硬化樹脂とが化学結合を介して結合されるように接着層１４が形成される。かような構成とすることで、無機バリア層１３と発光層２０との間に強固な結合が形成される結果、これらの二層間の密着性が向上し、これらの二層間での剥離強度が向上しうる。ここで、本発明においては、無機バリア層１３と発光層２０との間の剥離強度が２Ｎ／２０ｍｍ以上となるように構成されている。なお、この剥離強度は、好ましくは３Ｎ／２０ｍｍ以上であり、より好ましくは４Ｎ／２０ｍｍ以上であり、さらに好ましくは５Ｎ／２０ｍｍ以上である。なお、剥離強度の上限値について特に制限はない。ここで、上記剥離強度の値としては、ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５を用い、後述する実施例に記載の手法により測定された値を採用するものとする。

　ここで、図２に示す接着層１４においては、（メタ）アクリロイル基含有化合物（例えば、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤など）の（メタ）アクリロイル基以外の反応性基（例えば、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤におけるアルコキシシリル基）が無機バリア層の構成材料との間で化学結合（共有結合）を形成している結果、（メタ）アクリロイル基が無機バリア層の表面に露出して接着層１４を形成していることが好ましい。なお、本明細書では、図２における無機バリア層１３の表面よりも上の（メタ）アクリロイル基等の官能基が存在する領域を「接着層１４」と称している。ここで、「無機バリア層１３の表面に（メタ）アクリロイル基等の官能基が露出している」ことは、後述する実施例の欄に記載のように、表層を掻き取って熱分解ガスクロマトグラフィーにより測定を行い、標品と照合することによって確認することが可能である。

　上述したように、（メタ）アクリロイル基含有化合物の（メタ）アクリロイル基以外の反応性基が無機バリア層の構成材料との間で化学結合（共有結合）を形成している結果、（メタ）アクリロイル基が露出している形態」に用いられる（メタ）アクリロイル基含有化合物の例としては、（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物が挙げられる。無機バリア層１３を構成する無機化合物がケイ素原子を含む（例えば、ＳｉＯ，ＳｉＯＮ、ＳｉＯＣなどの組成を有する）場合に、（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物を（メタ）アクリロイル基含有化合物として用いることで、当該化合物に含まれるアルコキシシリル部位が上記ケイ素原子との間でシロキサン結合を形成することができる。その結果、上記化合物に含まれる（メタ）アクリロイル基が他の原子を介して上記無機化合物に含まれるケイ素原子との間で化学結合を形成することになる。かような構成とすることで、（メタ）アクリロイル基が無機バリア層との間でより強固に結びつくことができ、ひいては無機バリア層に隣接するように紫外線硬化樹脂層が設けられたときに、これら二層間の界面における密着性がよりいっそう向上しうるという利点がある。

　ここで、（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物としては、（メタ）アクリロイル基を含有するシランカップリング剤（（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤）が好ましく用いられる。（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤としては、３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３－（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン，アクリル基含有アルコキシオリゴマーなどが挙げられる。なお、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤の市販品としては、ＫＢＭ－５１０３、ＫＢＭ－５０２、ＫＢＭ－５０３、ＫＢＥ－５０２、ＫＢＥ－５０３、ＫＲ－５１３（信越化学工業社製）などが挙げられる。これらの（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤は、１種のみが単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。また、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外の「（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」としては、例えば、（メタ）アクリロイル基を導入したポリオルガノシルセスキオキサンや、不飽和二重結合を含有するポリシロキサン変性アクリル樹脂などの有機無機ハイブリッド材料などが挙げられる。これらの材料は従来公知の知見を参照しつつ独自に調液してもよいし、市販品を用いてもよい。

　上記では、無機バリア層１３を構成する無機化合物と前記発光層２０を構成する紫外線硬化樹脂とが化学結合を介して結合されるように接着層１４が形成される形態として、上記化学結合が「（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」に由来するものである場合を例に挙げて説明したが、接着層１４の表面に露出する官能基は（メタ）アクリロイル基に限らず、その他の官能基であってもよい。かような官能基としては、例えば、ビニル基、エポキシ基などが挙げられる。一方、無機バリア層１３を構成する無機化合物との間で化学結合を形成しうる官能基についても、アルコキシシリル基に限らず、アルコキシシリル基、エポキシ基、カルボキシル基、イソシアネート基、アミノ基、メルカプト基などであってもよい。すなわち、本発明に係る接着層１４を構成する上記化学結合は、「（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」に代えて、上記の各官能基を有するもののような、「無機バリア層１３を構成する無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および発光層２０を構成する紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物」に由来するものであれば同様に実施可能である。このような化合物の一例として、ＫＢＭ－１００３（信越化学工業社製）等のビニル基含有シランカップリング剤や、ＫＢＭ－４０３（信越化学工業社製）等のエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられる。また、例えば、無機化合物との間で化学結合を形成しうる官能基がイソシアネート基の場合、（メタ）アクリロイル基含有イソシアネートモノマーなどが挙げられ、カレンズ（登録商標）ＭＯＩ、カレンズ（登録商標）ＡＯＩ、カレンズ（登録商標）ＭＯＩ－ＥＧ、カレンズ（登録商標）ＢＥＩ（昭和電工社製）などの市販品として入手できる。すなわち、本発明の好ましい一実施形態では、「無機バリア層１３を構成する無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および発光層２０を構成する紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物」が、アルコキシシリル基と、（メタ）アクリロイル基、ビニル基およびエポキシ基からなる群から選択される１種または２種以上の官能基と、を含有するシランカップリング剤である。

　さらに、本発明の他の好ましい実施形態として、接着層が２層以上（好ましくは２層）からなる形態が例示される。例えば、無機バリア層に隣接する側から、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤に由来する層（第１の接着層）と、（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外の材料（例えば、後述のアクリルモノマー）に由来する層（第２の接着層）がこの順に設けられる形態が挙げられる。

　無機バリア層１３の表面に接着層１４を形成する方法としては、接着層１４を形成しうる化合物（例えば、上述した（メタ）アクリル基含有シランカップリング剤等の「無機バリア層１３を構成する無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および発光層２０を構成する紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物」）を適当な溶媒に溶解させた溶液を無機バリア層１３の表面に塗布し、乾燥させる方法が例示される。この際、用いられうる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、その他高沸点の芳香族系溶媒；酢酸ブチル、酢酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル系溶媒；メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール系溶媒；ジエチルーテル、ジブチルーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチ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メチルエーテルジエチレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル系溶媒などが挙げられる。

　ここで、無機バリア層１３を構成する無機化合物がケイ素原子を含むものである場合に、（メタ）アクリロイル基等の官能基を含有するシランカップリング剤等の「（メタ）アクリロイル基等の官能基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」を用いて接着層を形成すると、時間が経過するにつれて、当該「（メタ）アクリロイル基等の官能基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」に含まれるアルコキシシリル基が、上記無機化合物に含まれるケイ素原子との間で加水分解・縮合反応を起こす。これにより、「（メタ）アクリロイル基等の官能基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」に含まれる（メタ）アクリロイル基等の官能基が、他の原子を介して上記無機化合物に含まれるケイ素原子との間で化学結合を形成するようになる。

　また、無機バリア層１３を構成する無機化合物がケイ素原子を含むものである場合に、上述した加水分解・縮合反応が起こる無機バリア層１３側の反応点を増やす目的で、無機バリア層１３の表面に親水化処理を施してから、「（メタ）アクリロイル基等の官能基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」を用いて接着層を形成することが好ましい。ここで、上記反応点を増やすために行われうる表面親水化処理としては、酸素プラズマ処理、コロナ処理、エキシマ（真空紫外線）処理、ＵＶオゾン処理などが挙げられる。これらの表面親水化処理を行うための具体的な手法について特に制限はなく、従来公知の知見が適宜参照されうる。かような表面親水化処理を行うと、無機バリア層表面が親水化され、例えば無機バリア層を構成する無機化合物がケイ素原子を含む場合には、多数のシラノール基（－Ｓｉ－ＯＨ基）が無機バリア層の表面に生成する。この状態で接着層を形成すると、シラノール基は（メタ）アクリロイル基等の官能基を含有するシランカップリング剤等の「（メタ）アクリロイル基およびアルコキシシリル基を一分子中に含む化合物」に含まれるアルコキシシリル基と反応することから、無機バリア層の表面に露出する（メタ）アクリロイル基等の官能基の数（密度）を増大させることが可能となる。その結果、無機バリア層に隣接するように発光層が設けられたときに、これら二層間の界面における密着性がよりいっそう向上しうるという利点がある。

　上記では、「（メタ）アクリロイル基含有化合物の（メタ）アクリロイル基以外の反応性基が無機バリア層の構成材料との間で化学結合（共有結合）を形成している結果、（メタ）アクリロイル基が露出している形態」について、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明はかような形態のみに限定されるわけではない。例えば、「（メタ）アクリロイル基等の官能基を含有する化合物が無機バリア層１３の表面に化学結合を介することなく付着している結果、（メタ）アクリロイル基等の官能基が露出している形態」であってもよい。かような形態に用いられる（メタ）アクリロイル基含有化合物の例としては、（メタ）アクリロイル基を含有する化合物のうち、上述した（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外のものが挙げられる。

　（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外の（メタ）アクリロイル基含有化合物としては、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルモノマー等が挙げられる。

　ポリオールポリ（メタ）アクリレートとは、ポリオールと、（メタ）アクリル酸とのエステル化合物である。ここで選ばれるポリオールに特に制限はないが、例えば、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，１０－デカンジオール、１，１２－ドデカンジオール、ポリオレフィンポリオール、水添ポリオレフィンポリオール等の鎖状脂肪族ポリオールが挙げられ、さらには、１，４－シクロヘキサンジメタノール、１，３－シクロヘキサンジメタノール、トリシクロ［５．２．１．０^２，６］デカンジメタノール、２－メチルシクロヘキサン－１，１－ジメタノール等の脂環構造を有するポリオールが挙げられ、さらには、トリマートリオール、ｐ－キシリレングリコール、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＦエチレンオキサイド付加物、ビフェノールエチレンオキサイド付加物等の芳香環を有するポリオールが挙げられ、さらには、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールが挙げられ、さらには、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリヘキサメチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等のポリエステルポリオールが挙げられ、さらには、α，ω－ポリ（１，６－ヘキシレンカーボネート）ジオール、α，ω－ポリ（３－メチル－１，５－ペンチレンカーボネート）ジオール、α，ω－ポリ［（１，６－ヘキシレン：３－メチル－ペンタメチレン）カーボネート］ジオール、α，ω－ポリ［（１，９－ノニレン：２－メチル－１，８－オクチレン）カーボネート］ジオール等の（ポリ）カーボネートジオールが挙げられる。これらは単独でも、あるいは２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

　エポキシ（メタ）アクリレートとは、エポキシ樹脂の末端エポキシ基に（メタ）アクリル酸を付加させることで得られる化合物である。この際選ばれるエポキシ樹脂に、特に制限はない。具体的には、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは単独でも、あるいは２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

　ウレタン（メタ）アクリレートとは、ポリオールとポリイソシアネートと水酸基含有（メタ）アクリレート、またはポリオールとイソシアナト基含有（メタ）アクリレートとを反応させることで得られる化合物である。この際選ばれるポリオール、ポリイソシアネート、水酸基含有（メタ）アクリレート、イソシアナト基含有（メタ）アクリレートに特に制限はない。ポリオールは、ポリオールポリ（メタ）アクリレートにおいて使用されるポリオールと同様である。ポリイソシアネートとしては、例えば、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（４－シクロヘキシルイソシアネート）、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、１，３－キシリレンジイソシアネート、１，４－キシリレンジイソシアネート、リシントリイソシアネート、リシンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサンメチレンジイソシアネートおよびノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。これらは単独でも、あるいは２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。水酸基含有（メタ）アクリレートとしては、例えば、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシ－３－（ｏ－フェニルフェノキシ）プロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。これらは単独でも、あるいは２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。イソシアナト基含有（メタ）アクリレートとしては、２－イソシアナトエチル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは単独でも、あるいは２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

　（メタ）アクリルモノマーは、上述した（メタ）アクリロイル基含有化合物から、前記ポリオールポリ（メタ）アクリレート、前記エポキシ（メタ）アクリレートおよび前記ウレタン（メタ）アクリレートを除いた化合物である。

　（メタ）アクリルモノマーとしては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等の環状エーテル基を有する（メタ）アクリロイル含有化合物、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルエチル（メタ）アクリレート、４－ｔｅｒｔ－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート等の環状脂肪族基を有する単官能（メタ）アクリロイル基含有化合物、ラウリル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ－ブチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート等の鎖状脂肪族基を有する単官能（メタ）アクリロイル基含有化合物、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート等の芳香環を有する単官能（メタ）アクリロイル基含有化合物、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリロイル基含有化合物を挙げることができる。なお、本明細書では、単官能（多官能）（メタ）アクリロイル基含有化合物を単に「単官能（多官能）（メタ）アクリレート化合物」とも称する。

　上述したような（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外の（メタ）アクリロイル基含有化合物を無機バリア層１３の表面に付着させることで無機バリア層１３の表面に（メタ）アクリロイル基を露出させる方法としては、上記（メタ）アクリロイル基含有化合物を上述したもののような適当な溶媒に溶解させた溶液を無機バリア層１３の表面に塗布し、乾燥させる方法が例示される。この際、上記溶液に適当な光重合開始剤を添加しておき、上記溶液を塗布し、乾燥させて得られた塗膜に、光照射処理を施して（メタ）アクリロイル基含有化合物の一部を重合させてもよい。ただし、完全に重合させてしまうと、接着層に含まれる未反応の（メタ）アクリロイル基がなくなってしまうため、重合は完全には行うべきではない。

　光重合開始剤としては、近赤外線、可視光線、紫外線等の光の照射により、ラジカル重合の開始に寄与するラジカルを発生する化合物であれば、特に制限はない。光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－１，２－ジフェニルエタン－１－オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３－メチルアセトフェノン、４－クロロベンゾフェノン、４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、４，４’－ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、２－クロロチオキサントン、２－メチル－１－［４－（メチルチオ）フェニル］－２－モルホリノ－プロパン－１－オン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタノン－１，４－（２－ヒドロキシエトキシ）フェニル－（２－ヒドロキシ－２－プロピル）ケトン、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス－（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、オリゴ（２－ヒドロキシ－２－メチル－１－（４－（１－メチルビニル）フェニル）プロパノン）等が挙げられる。また、光重合開始剤として、メタロセン化合物を使用することもできる。これらの光重合開始剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することができる。

　なお、上記溶液は滑り性、巻き取り適性の目的で、フィラーを含有してもよい。フィラーとしては、例えば、石英、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、溶融シリカ、結晶性シリカ、超微粉無定型シリカ等のシリカ系無機フィラー；酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム等の金属酸化物系無機フィラー等が挙げられる。これらの中でもシリカ系無機フィラーが特に好ましい。また、フィラーの形状は球状が好ましく、粒径は１０～５０μｍの範囲が好ましい。

　上記（メタ）アクリロイル基含有化合物を溶媒に溶解させた溶液に含まれる固形分１００質量％に対して、上記（メタ）アクリロイル基含有化合物の含有量は好ましくは８０～１００質量％であり、光重合開始剤の含有量は好ましくは０～５質量％であり、フィラーの含有量は好ましくは０～２０質量％である。

　［他の部材］
　本発明の一形態に係るガスバリア性フィルムは、基材、無機バリア層および接着層を必須に有するが、他の部材をさらに含むものであってもよい。本形態に係るガスバリア性フィルムは、例えば、基材と無機バリア層との間に；（複数の無機バリア層が存在する場合には）無機バリア層間に；または基材の無機バリア層が形成されていない側の面に、他の部材を有していてもよい。

　ここで、他の部材としては、特に制限されず、従来のガスバリア性フィルムに使用される部材が同様にしてあるいは適宜修飾して使用できる。具体的には、下地層（平滑層、プライマー層）、アンカーコート層（アンカー層）、ブリードアウト防止層、ならびに保護層、吸湿層や帯電防止層の機能化層などが挙げられる。上記他の部材は、単独で使用されてもあるいは２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、他の部材は、単層として存在してもあるいは２層以上の積層構造を有していてもよい。

　上記に代えてまたは上記に加えて、無機バリア層は、単層（１工程で作製可能な層）として存在してもあるいは２層以上の積層構造を有していてもよい。複数の層を設けることで、ガスバリア性をいっそう向上させることができる。後者の場合には、１層または複数層の無機バリア層が１つのユニットとして存在しても、あるいは上記ユニットが２以上積層した状態で存在していてもよい。

　［下地層（平滑層、プライマー層）］
　本発明に係るガスバリア性フィルムは、例えば基材と無機バリア層との間に下地層（平滑層、プライマー層）を有していてもよい。下地層は突起等が存在する基材の粗面を平坦化するために、あるいは、基材に存在する突起により、無機バリア層に生じた凹凸やピンホールを埋めて平坦化するために設けられる。このような下地層は、いずれの材料で形成されてもよいが、炭素含有ポリマーを含むことが好ましく、炭素含有ポリマーから構成されることがより好ましい。すなわち、本発明のガスバリア性フィルムは、基材と無機バリア層との間に、炭素含有ポリマーを含む下地層をさらに有することが好ましい。

　また、下地層は、炭素含有ポリマー、好ましくは硬化性樹脂を含む。前記硬化性樹脂としては特に制限されず、活性エネルギー線硬化性材料等に対して紫外線等の活性エネルギー線を照射し硬化させて得られる活性エネルギー線硬化性樹脂や、熱硬化性材料を加熱することにより硬化して得られる熱硬化性樹脂等が挙げられる。該硬化性樹脂は、単独でもまたは２種以上組み合わせて用いてもよい。

　下地層の形成に用いられる活性エネルギー線硬化性材料として、具体的には、ＪＳＲ株式会社製のＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材　ＯＰＳＴＡＲ（登録商標）シリーズ（シリカ微粒子に重合性不飽和基を有する有機化合物を結合させてなる化合物）を用いることができる。また、熱硬化性材料として、具体的には、クラリアント社製のトゥットプロムシリーズ（有機ポリシラザン）、セラミックコート株式会社製のＳＰ　ＣＯＡＴ耐熱クリアー塗料、アデカ社製のナノハイブリッドシリコーン、ＤＩＣ株式会社製のユニディック（登録商標）Ｖ－８０００シリーズ、ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）　ＥＸＡ－４７１０（超高耐熱性エポキシ樹脂）、信越化学工業株式会社製のシリコン樹脂　Ｘ－１２－２４００（商品名）、日東紡績株式会社製の無機・有機ナノコンポジット材料ＳＳＧコート、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、ポリアミドアミン－エピクロルヒドリン樹脂等が挙げられる。

　下地層の平滑性は、ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２００１年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。

　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数十μｍの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する粗さである。

　下地層の厚さとしては、特に制限されないが、０．１～１０μｍの範囲が好ましい。

　［アンカーコート層（アンカー層）］
　本発明に係る基材の表面には、接着性（密着性）の向上を目的として、アンカーコート層（アンカー層）を易接着層として形成してもよい。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、およびアルキルチタネート等を、１種または２種以上併せて使用することができる。上記アンカーコート剤は、市販品を使用してもよい。具体的には、シロキサン系ＵＶ硬化型ポリマー溶液（信越化学工業株式会社製、「Ｘ－１２－２４００」の３％イソプロピルアルコール溶液）を用いることができる。

　また、アンカーコート層の厚さは、特に制限されないが、０．５～１０．０μｍ程度が好ましい。

　［ブリードアウト防止層］
　本発明に係るガスバリア性フィルムは、ブリードアウト防止層をさらに有することができる。ブリードアウト防止層は、下地層を有するフィルムを加熱した際に、フィルム基材中から未反応のオリゴマー等が表面へ移行して、接触する面を汚染する現象を抑制する目的で、下地（平滑）層を有する基材の反対面に設けられる。ブリードアウト防止層は、この機能を有していれば、基本的に下地（平滑）層と同じ構成をとっても構わない。

　ブリードアウト防止層に含ませることが可能な化合物としては、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のハードコート剤を挙げることができる。

　ブリードアウト防止層の厚さとしては、１～１０μｍ、好ましくは２～７μｍである。

　＜発光層＞
　発光層２０は通常、量子ドットとして機能する半導体ナノ粒子と、紫外線硬化樹脂（紫外線硬化型樹脂の硬化物）を含む。

　「半導体ナノ粒子」とは、半導体材料の結晶で構成された量子閉じ込め効果（量子ドット効果）を有する数ｎｍ～数十ｎｍ程度の微粒子をいう。このような半導体ナノ粒子のエネルギー準位Ｅは、一般に、プランク定数を「ｈ」、電子の有効質量を「ｍ」、半導体ナノ粒子の半径を「Ｒ」としたとき、下式（１）で表される。

　式（１）　Ｅ∝ｈ^２／ｍＲ^２
　式（１）で示されるように、半導体ナノ粒子のバンドギャップは、「Ｒ^－２」に比例して大きくなる（いわゆる、量子閉じ込め効果）。このように、半導体ナノ粒子の粒子径を制御、規定することによって、半導体ナノ粒子のバンドギャップ値を制御することができ、通常の原子にはない多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、光を所望の波長の光に変換して出射させたりすることが可能となるのである。本形態では、このような発光性の半導体ナノ粒子を発光層の発光材料として使用する。

　本形態において、発光層中に含まれる半導体ナノ粒子の含有量は、発光層の総質量に対し、０．０１～５０質量％が好ましく、０．５～３０質量％がより好ましく、２．０～２５質量％がさらに好ましい。含有量が０．０１質量％以上であれば、十分な輝度を得ることができ、５０質量％以下であれば、量子ドット層（発光層）中において適度な半導体ナノ粒子の粒子間距離を維持でき、量子サイズ効果を十分に発揮させることができる。

　半導体ナノ粒子の平均粒子径は、上述したように、数ｎｍ～数十ｎｍ程度であるが、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定される。例えば、赤発光を得たい場合には、半導体ナノ粒子の平均粒子径を３．０～２０ｎｍとすることが好ましく、緑発光を得たい場合には、１．５～１０ｎｍとすることが好ましく、青色発光を得たい場合には、１．０～３．０ｎｍとすることが好ましい。

　なお、本明細書において、半導体ナノ粒子のサイズ（粒子径）は、半導体ナノ粒子が後述のようにコア・シェル構造を有する場合や、表面修飾剤で修飾されている場合は、シェル領域や表面修飾剤で構成された領域を含めたトータルのサイズ意味するものとする。

　平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により半導体ナノ粒子の粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて平均粒子径を求める方法、動的光散乱法による粒径測定装置、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ社製、「ＺＥＴＡＳＩＺＥＲＮａｎｏ　Ｓｅｒｉｅｓ　Ｎａｎｏ－ＺＳ」を用いて測定することができる。その他にも、Ｘ線小角散乱法により得られたスペクトルから半導体ナノ粒子の粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられる。なお、本明細書における半導体ナノ粒子の平均粒子径は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察された粒子３００個の粒子径の平均値を意味するものとする。

　また、本形態においては、半導体ナノ粒子の平均アスペクト比（長軸径／短軸径）の値が、１．０～２．０であることが好ましく、１．１～１．７であることがより好ましい。なお本明細書における半導体ナノ粒子の平均アスペクト比は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて観察された粒子３００個のアスペクト値の平均値を意味するものとする。

　（１）半導体ナノ粒子の構成材料
　半導体ナノ粒子の構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化スズ（ＩＶ）（ＳｎＯ_２）、硫化スズ（ＩＩ、ＩＶ）（Ｓｎ（ＩＩ）Ｓｎ（ＩＶ）Ｓ_３）、硫化スズ（ＩＶ）（ＳｎＳ_２）、硫化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳ）、セレン化スズ（ＩＩ）（ＳｎＳｅ）、テルル化スズ（ＩＩ）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（ＩＩ）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（ＩＩ）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、ヒ化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、ヒ化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）、セレン化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓｅ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、セレン化ガリウム（Ｇａ_２Ｓｅ_３）、テルル化ガリウム（Ｇａ_２Ｔｅ_３）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、硫化インジウム（Ｉｎ_２Ｓ_３）、セレン化インジウム（Ｉｎ_２Ｓｅ_３）、テルル化インジウム（Ｉｎ_２Ｔｅ_３）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはＩＩ－ＶＩ族化合物半導体）、硫化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｓ_３）、セレン化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｓｅ_３）、テルル化ヒ素（ＩＩＩ）（Ａｓ_２Ｔｅ_３）、硫化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｓ_３）、セレン化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｓｅ_３）、テルル化アンチモン（ＩＩＩ）（Ｓｂ_２Ｔｅ_３）、硫化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｓ_３）、セレン化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｓｅ_３）、テルル化ビスマス（ＩＩＩ）（Ｂｉ_２Ｔｅ_３）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ_２Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（ＩＩ）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（ＩＩ）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４）、硫化鉄（ＩＩ）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＳ_２）、酸化タングステン（ＩＶ）（ＷＯ_２）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（ＩＩ）（ＶＯ）、酸化バナジウム（ＩＶ）（ＶＯ_２）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ_２Ｏ_５）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ_２、Ｔｉ_２Ｏ_５、Ｔｉ_２Ｏ_３、Ｔｉ_５Ｏ_９等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｄＣｒ_２Ｏ_４）、セレン化カドミウム（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｄＣｒ_２Ｓｅ_４）、硫化銅（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＣｕＣｒ_２Ｓ_４）、セレン化水銀（ＩＩ）クロム（ＩＩＩ）（ＨｇＣｒ_２Ｓｅ_４）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ_３）等が挙げられるが、ＳｎＳ_２、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ等のＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｓ_３、Ｇａ_２Ｓｅ_３、Ｇａ_２Ｔｅ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｓ_３、Ｉｎ_２Ｓｅ_３、Ｉｎ_２Ｔｅ_３等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ等のＩＩ－ＶＩ族化合物半導体、Ａｓ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｓ_３、Ａｓ_２Ｓｅ_３、Ａｓ_２Ｔｅ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｓ_３、Ｓｂ_２Ｓｅ_３、Ｓｂ_２Ｔｅ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｓ_３、Ｂｉ_２Ｓｅ_３、Ｂｉ_２Ｔｅ_３等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物が挙げられる。中でも、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、Ｇａ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｓ_３、Ｉｎ_２Ｏ_３、Ｉｎ_２Ｓ_３、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＣｄＯ、ＣｄＳがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、光学デバイスの形成に有利である。特に、発光の安定性の観点から、ＣｄＳｅ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳが好ましく、発光効率、高屈折率、安全性、経済性の観点から、ＺｎＯ、ＺｎＳが好ましい。なお、これらの発光材料は、１種のみを単独で使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用しても構わない。

　なお、上述した半導体ナノ粒子には、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。

　本発明において、バンドギャップは、半導体ナノ粒子の価電子帯と伝導体とのエネルギー差をいう。半導体ナノ粒子の発光波長（ｎｍ）は、発光波長（ｎｍ）＝１２４０／バンドギャップ（ｅＶ）で表される。半導体ナノ粒子のバンドギャップ（ｅＶ）は、Ｔａｕｃプロットを用いて求めることができる。以下、バンドギャップ（ｅＶ）の光科学的測定手法の一つであるＴａｕｃプロットについて説明する。

　まず、Ｔａｕｃプロットを用いたバンドギャップ（Ｅ_０）の測定原理を以下に示す。

　半導体材料の長波長側の光学吸収端近傍の比較的吸収の大きい領域において、光吸収係数αと光エネルギーｈν（ただし、ｈはプランク常数、νは振動数）、及びバンドキャップエネルギーＥ_０の間には次式（Ａ）が成り立つと考えられている。

　式（Ａ）
　　　αｈν＝Ｂ（ｈν－Ｅ_０）^２
　したがって、吸収スペクトルを測定し、そこから（αｈν）の０．５乗に対してｈνをプロット（いわゆる、Ｔａｕｃプロット）し、直線区間を外挿したα＝０におけるｈνの値が求めようとする半導体ナノ粒子のバンドギャップエネルギーＥ_０となる。なお、半導体ナノ粒子の場合は、吸収と発光のスペクトルの差異（ストークスシフト）が小さく、また波形もシャープであるため、簡便には発光スペクトルの極大波長をバンドギャップの指標として用いることもできる。

　また、上記方法以外に、これら材料のエネルギー準位を見積もる方法としては、走査型トンネル分光法、紫外線光電子分光法、Ｘ線光電子分光法、オージェ電子分光法により求められるエネルギー準位から求める方法及び光学的にバンドギャップを見積もる方法が挙げられる。

　本形態に係る半導体ナノ粒子は、無機物の被覆層または有機配位子で構成された被膜を有するものであることが好ましい。すなわち、本形態に係る半導体ナノ粒子は、上記「（１）半導体ナノ粒子の構成材料」で挙げた材料で構成されたコア領域と、無機物の被覆層または有機配位子で構成されたシェル領域とを有するコア・シェル構造を有するものであるのが好ましい。

　このコア・シェル構造は、少なくとも２種類の化合物で形成されていることが好ましく、２種類以上の化合物からなるグラジエント構造（傾斜構造）を形成していてもよい。これにより、発光層を形成する際の塗布液（以下、「発光層形成用塗布液」とも称する）中において、半導体ナノ粒子の凝集を効果的に防止することができ、半導体ナノ粒子の分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、本形態に係る量子ドット層（発光層）を備えた光学デバイスを連続駆動させた場合に色ズレの発生を抑制することができる。また、シェル領域の存在により、安定的に発光特性が得られる。また、半導体ナノ粒子が、表面にシェル領域を有していると、後述するような表面修飾剤を半導体ナノ粒子の表面付近に確実に担持させることができる。シェル領域の厚さは、特に限定されないが、０．１～１０ｎｍが好ましく、０．１～５ｎｍがより好ましい。

　一般に、半導体ナノ粒子は、その平均粒子径により発光色を制御することができる。シェル領域の厚さが上記範囲内（原子数個分に相当する厚さ～半導体ナノ粒子１個に満たない厚さ）であると、量子ドット層（発光層）中に半導体ナノ粒子を高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、シェル領域の存在により、お互いのコア領域の表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。

　（２）表面修飾剤
　本形態の半導体ナノ粒子は、その表面近傍に、表面修飾剤を有するものであることが好ましい。これにより、発光層形成用塗布液中における半導体ナノ粒子の分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、表面修飾剤を有することにより、半導体ナノ粒子の形状が真球度の高いものとなり、また、半導体ナノ粒子の粒子径分布を狭く抑えられるため、その発光特性を特に優れたものとすることができる。

　本発明で適用可能な機能性の表面修飾剤としては、半導体ナノ粒子の表面に直接付着したものであってもよいし、シェルを介して付着したもの（表面修飾剤が直接付着するのはシェルで、半導体ナノ粒子のコア部には接触していないもの）であってもよい。

　表面修飾剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類；トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類；ポリオキシエチレンｎ－オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンｎ－ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；トリ（ｎ－ヘキシル）アミン、トリ（ｎ－オクチル）アミン、トリ（ｎ－デシル）アミン等の第３級アミン類；トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類；ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物；ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類；ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類；ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類；チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物；パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸；アルコール類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；ポリエチレンイミン類等が挙げられる。半導体ナノ粒子が後述するような方法で調製されるものである場合、表面修飾剤としては、高温液相において半導体ナノ粒子を構成する微粒子に配位して、安定化する物質であることが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第３級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような表面修飾剤を用いることにより、発光層形成用塗布液中における半導体ナノ粒子の分散性を特に優れたものとすることができる。また、より真球度高い形状とすることができ、また、粒子径分布をよりシャープなものとすることができ、半導体ナノ粒子の発光特性を特に優れたものとすることができる。

　（３）半導体ナノ粒子の製造方法
　半導体ナノ粒子の製造方法としては、従来行われている公知の方法（高真空下における製造方法、液相における製造方法など）を適宜用いることができる。また、Ａｌｄｒｉｃｈ社、ＣｒｙｓｔａｌＰｌｅｘ社、ＮＮＬａｂ社等から市販品として購入することもできる。

　例えば、高真空下における製造方法としては、分子ビームエピタキシー法、ＣＶＤ法等；液相における製造方法としては、原料水溶液を、例えば、ｎ－ヘプタン、ｎ－オクタン、イソオクタン等のアルカン類、またはベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中で逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相における製造方法が好ましい。液相中で行う交換反応により、上述の機能性の表面修飾剤と交換することが可能である。

　（紫外線硬化樹脂）
　本形態に係る量子ドット層（発光層）において、紫外線硬化樹脂は、半導体ナノ粒子を分散させるためのマトリックスとして機能する。本形態で用いられる紫外線硬化樹脂の原料としては、紫外線硬化型樹脂が用いられる。

　紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂、ポリエステル（メタ）アクリレート系樹脂、エポキシ（メタ）アクリレート系樹脂、ポリオール（メタ）アクリレート系樹脂等のアクリル樹脂、またはエポキシ樹脂等が好ましく用いられ、これらの具体例としては、接着層の構成材料として上述した「（メタ）アクリロイル基含有シランカップリング剤以外の（メタ）アクリロイル基含有化合物」（すなわち、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルモノマー）などの材料が挙げられる。なかでも、ガス透過抑制（シート端面からのガス透過）と無機バリア層表面との接着性の観点から、組成中にエポキシ（メタ）アクリレート系樹脂（例えば、ユニディック（登録商標）Ｖ－５５００（ＤＩＣ株式会社製））、ウレタン（メタ）アクリレート系樹脂を用いることが好ましい。なお、発光層を構成する紫外線硬化樹脂の原料である紫外線硬化型樹脂がエポキシ樹脂を含む場合には、上述した「無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物」における「紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基」はエポキシ基であることが好ましい。同様に、発光層を構成する紫外線硬化樹脂の原料である紫外線硬化型樹脂がアクリル樹脂を含む場合には、上述した「無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物」における「紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基」は（メタ）アクリロイル基であることが好ましい。本発明の作用効果をよりいっそう顕著に発現させるという観点からは、後者の形態がより好ましく採用される。

　また、紫外線硬化型樹脂の光重合開始剤としても、接着層の構成材料として上述した材料が同様に用いられうる。

　本形態に係る量子ドット層（発光層）の厚さは、特に制限されないが、１０～５００μｍが好ましく、３０～３００μｍがより好ましい。量子ドット層（発光層）の厚さが１０μｍ以上であると、Ｂ、Ｇ、Ｒの発光バランスを調整しやすく、良好な色域再現性を得ることができる。一方、量子ドット層（発光層）の厚さが５００μｍ以下であると、量子ドット層（発光層）の硬化を効率的に行うことができ、良好な生産性を得ることができる。

　≪光学フィルムの製造方法≫
　本発明に係る光学フィルムの製造方法（すなわち、発光層の形成方法）について特に制限はないが、好ましい製造方法としては、上述した構成を有する一対のガスバリア性フィルムにより、半導体ナノ粒子および紫外線硬化型樹脂を含む発光層前駆体を挟持して積層体を作製する工程（積層体作製工程）と、この積層体に紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を硬化させて紫外線硬化樹脂とする工程（紫外線照射工程）とを含む方法が挙げられる。この際、上記接着層と上記発光層前駆体とが接するように行うことで、本発明に係る光学フィルムを製造することができる。特に、本発明に係るガスバリア性フィルムの接着層の表面に、半導体ナノ粒子および紫外線硬化型樹脂（樹脂成分および光重合開始剤）を含有する発光層形成用塗布液を塗布後、乾燥して発光層前駆体を形成し、さらにこの発光層前駆体に接着層が隣接するように、別の本発明に係るガスバリア性フィルムを積層して、得られた積層体に対して最後に紫外線照射処理を施すことにより、発光層を形成すると同時に、２枚の本発明に係るガスバリア性フィルムで発光層が挟持されてなる積層体（本発明に係る光学フィルム）を得ることができる。

　紫外線照射処理の具体的な手法やその際の条件について特に制限はなく、従来公知の知見を参照しつつ、手法や条件を適宜選択することが可能である。

　上記のようにして得られた光学フィルムは、各種光学デバイスに適用可能である。すなわち、本発明の一形態によると、上記光学フィルムを備える光学デバイスが提供される。本発明に係る光学フィルムは、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）において、光源と偏光板との間に配置される高輝度フィルムとして用いることが可能である。

　本発明に係る光学フィルムは、高温高湿条件下に置かれたときの無機バリア層とこれに隣接する発光層との間のガスバリア性の低下が抑制される。その結果、発光層に含まれる半導体ナノ粒子の劣化も抑制することができ、ひいては光学フィルム自体の輝度の低下も防止することができる。

　本発明を、以下の実施例および比較例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、特記しない限り、「％」および「部」は、それぞれ、「質量％」および「質量部」を意味する。また、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温（２５℃）／相対湿度４０～５０％の条件下で行われた。

　《ガスバリア性フィルムの作製》
　〔ガスバリア性フィルム１の作製〕
　（基材の準備）
　厚さ５０μｍの両面易接着層付きポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（帝人デュポンフィルム（株）製、ＫＥＬ８６Ｗ）を、基材として用いた。

　（下地層の形成）
　ＪＳＲ株式会社製のＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材　ＯＰＳＴＡＲ（登録商標）Ｚ７５０１を酢酸ブチルで固形分濃度３５％まで希釈した塗布液を、乾燥膜厚が２μｍとなるように上記基材の易接着面側にバーコーターで塗布した後、乾燥条件として８０℃で２分間の乾燥を行った。次いで、空気雰囲気下で、７００ｍＷ／ｃｍ^２、２５０ｍＪ／ｃｍ^２の条件で高圧水銀ランプにより紫外線照射処理を施して、下地層を形成した。

　（無機バリア層の形成：スパッタ法）
　上記で得られた基材と下地層との積層フィルムを、巻き取り式マグネトロンスパッタリング装置内に設置して３×１０^－６Ｔｏｒｒまで排気した。その後、上記積層フィルムの巻き返しを行い、十分脱ガス処理を行って、積層フィルムを搬送させても水分圧の変動がないことを確認した。ここで、スパッタのターゲットにはＢドープしたＳｉターゲットを用いた。その後、Ｏ_２／Ａｒ混合ガス（Ｏ_２／Ａｒ＝３０／１００（体積％））を槽内に１００ｓｃｃｍ導入した。圧力を８．０×１０^－４Ｔｏｒｒに保った後、メインロールの温度を室温、投入電力密度を１Ｗ／ｃｍ^２に設定して、フィルム速度をＶｆ＝１．０ｍ／ｍｉｎとしてスパッタリングを行い、膜厚１５０ｎｍの無機バリア層（組成ＳｉＯ_ｘ）を形成した。

　（無機バリア層表面の親水化処理（酸素プラズマ処理））
　上記で形成された無機バリア層の露出表面に対して、以下の手法により表面親水化処理（酸素プラズマ処理）を施した。

　（表面親水化処理：酸素プラズマ処理）
　大気圧プラズマ装置（株式会社ウェル製）を用い、放電ガスとして窒素ガスを導入し、酸素濃度を１体積％に制御し、周波数５ｋＨｚ、および印加電力５ｋＶの条件で、無機バリア層の露出表面の表面親水化処理（酸素プラズマ処理）を行った。

　（接着層の形成：アクリル樹脂＋アクリロイル基含有シランカップリング剤）
　多官能アクリレート化合物であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート５０質量％およびアクリロイル基含有シランカップリング剤であるＫＢＭ－５１０３（信越化学工業社製）５０質量％からなる固形分をプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）で固形分濃度１％まで希釈して、接着層形成用塗布液を調製した。次いで、この接着層形成用塗布液を、乾燥膜厚が３０ｎｍ（ＴＥＭで観察した値）となるように上記無機バリア層の露出表面にバーコーターで塗布した後、乾燥条件として８０℃で１分間の乾燥を行った。次いで、空気雰囲気下で、５００ｍＷ／ｃｍ^２、２００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で高圧水銀ランプにより紫外線照射処理を施すことにより接着層を形成して、ガスバリア性フィルム１を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１の無機バリア層側の表層を掻き取って熱分解ガスクロマトグラフィーにより測定を行い、標品と照合することで、接着層の露出表面にはアクリロイル基が露出していることを確認した。また、接着層の乾燥膜厚を測定するためのＴＥＭの測定条件は以下の通りである。

　（ＴＥＭの測定条件）
装置：ＪＥＯＬ製　ＪＥＭ－２０１０Ｆ
加速電圧：２００ｋＶ
前処理：ＦＩＢ加工による薄片処理。

　〔ガスバリア性フィルム２の作製〕
　接着層の形成を以下の手法により行ったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム１の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム２を作製した。なお、ガスバリア性フィルム２の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（接着層の形成：アクリロイル基含有有機無機ハイブリッド材）
　アクリロイル基およびメトキシ基を含有する有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３（信越化学工業社製、アクリル当量２１０ｇ／ｍｏｌ）をプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）で固形分濃度１％まで希釈した塗布液を、乾燥膜厚が３０ｎｍ（ＴＥＭで観察した値）となるように上記無機バリア層の露出表面にバーコーターで塗布した。その後、８０℃で１分間乾燥することにより、上記有機無機ハイブリッド材からなる接着層を形成して、ガスバリア性フィルム２を作製した。なお、ガスバリア性フィルム２の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　〔ガスバリア性フィルム３の作製〕
　接着層を形成する際の塗布液の塗布量を、接着層の乾燥膜厚が２０ｎｍ（ＴＥＭで観察した値）となるように変更したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム２の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム３を作製した。なお、ガスバリア性フィルム３の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　〔ガスバリア性フィルム４の作製〕
　接着層を形成する際の塗布液の塗布量を、接着層の乾燥膜厚が理論値として１５ｎｍとなるように変更したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム２の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム４を作製した。なお、ガスバリア性フィルム４の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　〔ガスバリア性フィルム５の作製〕
　接着層の形成において、有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３に代えてアクリロイル基含有シランカップリング剤であるＫＢＭ－５１０３（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム４の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム５を作製した。なお、ガスバリア性フィルム５の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　〔ガスバリア性フィルム６の作製〕
　接着層の形成において、有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３に代えてメタクリロイル基含有シランカップリング剤であるＫＢＭ－５０３（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム４の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム６を作製した。なお、ガスバリア性フィルム６の接着層の露出表面には、メタクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　〔ガスバリア性フィルム７の作製〕
　接着層の形成において、有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３に代えてビニル基含有シランカップリング剤であるＫＢＭ－１００３（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム４の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム７を作製した。なお、ガスバリア性フィルム７の接着層の露出表面には、ビニル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　〔ガスバリア性フィルム８の作製〕
　無機バリア層の形成を以下の手法により行ったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム８を作製した。なお、ガスバリア性フィルム８の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（無機バリア層の形成：ＰＨＰＳ塗布法）
　パーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）を２０％含むジブチルエーテル溶液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、ＮＮ１２０－２０）と、アミン触媒（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，６－ジアミノヘキサン（ＴＭＤＡＨ））とを含むパーヒドロポリシラザンの２０％ジブチルエーテル溶液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、ＮＡＸ１２０－２０）とを、４：１（質量比）の割合で混合し、さらに乾燥膜厚調整のためジブチルエーテルで固形分濃度５％まで希釈して、塗布液を調製した。

　その後、基材と下地層との積層フィルムの下地層側の露出表面に、上記で調製した塗布液をバーコーターで塗布した後、乾燥条件として８０℃で２分間の乾燥を行った。次いで、乾燥した塗膜に対して、波長１７２ｎｍのＸｅエキシマランプを用い、酸素濃度０．１体積％、および照射エネルギー３．０Ｊ／ｃｍ^２の条件で真空紫外線照射処理を施して、膜厚１５０ｎｍの無機バリア層（組成ＳｉＯＮ）を形成した。

　〔ガスバリア性フィルム９の作製〕
　無機バリア層の形成を以下の手法により行ったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム９を作製した。なお、ガスバリア性フィルム９の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（無機バリア層の形成：真空プラズマＣＶＤ法）
　特許第４２６８１９５号公報に記載の、対向する成膜ロールからなる成膜部を有する装置を２台つなげたタイプ（第１成膜部、第２成膜部を有する）のロール・トゥ・ロール型真空ＣＶＤ成膜装置を用いて、無機バリア層を形成した。成膜条件は、搬送速度７ｍ／ｍｉｎ、原料ガス（ＨＭＤＳＯ）の供給量１５０ｃｃ／ｍｉｎ、酸素ガスの供給量１５０ｃｃ／ｍｉｎ、真空度１．５Ｐａ、印加電力４．５ｋｗとして、膜厚１５０ｎｍの無機バリア層（組成ＳｉＯＣ）を形成した。

　〔ガスバリア性フィルム１０の作製〕
　無機バリア層の露出表面の親水化処理として、酸素プラズマ処理に代えて以下のコロナ処理を施したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１０を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１０の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（表面親水化処理：コロナ処理）
　コロナ処理装置（春日電機社製）を用い、出力３００Ｗ、電極長２４０ｍｍ、ワーク電極間距離３．０ｍｍ、搬送速度４ｍ／ｍｉｎの条件で、無機バリア層の露出表面の表面改質処理（コロナ処理）を行った。

　〔ガスバリア性フィルム１１の作製〕
　無機バリア層の露出表面の親水化処理として、酸素プラズマ処理に代えて以下のエキシマ処理を施したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１１を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１１の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（表面親水化処理：エキシマ処理）
　波長１７２ｎｍのＸｅエキシマランプを用い、酸素濃度０．１体積％、および照射エネルギー１．０Ｊ／ｃｍ^２の条件で、無機バリア層の露出表面の表面改質処理（エキシマ処理）を行った。

　〔ガスバリア性フィルム１２の作製〕
　無機バリア層の露出表面の親水化処理として、酸素プラズマ処理に代えて以下のＵＶオゾン処理を施したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１２を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１２の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（表面親水化処理：ＵＶオゾン処理）
　低圧水銀ランプを用いて、大気条件下、紫外線（主要波長２５４ｎｍ）を８０℃にて１０分間照射した。

　〔ガスバリア性フィルム１３の作製〕
　接着層を形成する際の塗布液の塗布量および塗布時の固形分濃度を、接着層の乾燥膜厚が２００ｎｍ（ＴＥＭで観察した値）となるように変更したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム２の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１３を作製した。

　〔ガスバリア性フィルム１４の作製〕
　接着層を形成する際の塗布液の塗布量および塗布時の固形分濃度を、接着層の乾燥膜厚が１００ｎｍ（ＴＥＭで観察した値）となるように変更したこと以外は、上述したガスバリア性フィルム２の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１４を作製した。

　〔ガスバリア性フィルム１５の作製〕
　接着層を形成しなかったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム１の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１５を作製した。

　〔ガスバリア性フィルム１６の作製〕
　接着層を形成する前に無機バリア層の露出表面の親水化処理を行わなかったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１６を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１６の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　〔ガスバリア性フィルム１７の作製〕
　接着層の形成において、有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３に代えてイソシアネート基含有シランカップリング剤であるＫＢＥ－９００７（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム４の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１７を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１７の接着層の露出表面には、イソシアネート基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　〔ガスバリア性フィルム１８の作製〕
　無機バリア層の形成を以下の手法により行ったこと以外は、上述したガスバリア性フィルム５の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１８を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１８の接着層の露出表面には、アクリロイル基が露出していることを、上記と同様にして確認した。

　（無機バリア層の形成：スパッタ法（組成ＡｌＯ））
　無機バリア層を形成する際のスパッタターゲットとしてＡｌを用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム１の作製と同様にして、膜厚１５０ｎｍの無機バリア層（組成ＡｌＯ）を形成した。

　〔ガスバリア性フィルム１９の作製〕
　接着層の形成において、有機無機ハイブリッド材であるＫＲ－５１３に代えてエポキシ基含有シランカップリング剤であるＫＢＭ－４０３（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、上述したガスバリア性フィルム４の作製と同様の手法により、ガスバリア性フィルム１９を作製した。なお、ガスバリア性フィルム１９の接着層の露出表面には、エポキシ基が露出していることを、上記と同様にして確認した。一方、接着層の膜厚は、ＴＥＭでは測定できなかった（すなわち、接着層の膜厚は２０ｎｍ以下であることが確認された）。

　《光学フィルムの作製》
　〔光学フィルム１～１８の作製〕
　多官能アクリレート化合物であるペンタエリスリトールジアクリレートに、上記樹脂量１００％に対して３％の重合開始剤（ＢＡＳＦジャパン社製、イルガキュア（登録商標）１８４）を添加して、樹脂Ａを調製した。

　一方、特表２０１３－５０５３４７号公報に記載の方法に従い、赤色と緑色に発光する半導体ナノ粒子（ＣｄＳｅ／ＺｎＳ）をそれぞれ合成した。当該半導体ナノ粒子を赤色成分、緑色成分がそれぞれ０．７５ｍｇ、４．１２ｍｇになるようにトルエン溶媒に分散させた。この分散液に、上記で調製した樹脂Ａを添加し、半導体ナノ粒子の含有量が１％（対固形分）となる、アクリル樹脂含有発光層形成用塗布液を調製した。

　上記で調製したアクリル樹脂含有発光層形成用塗布液を、上記で作製したガスバリア性フィルム１～１８のそれぞれの接着層上に塗布し、量子ドット含有塗膜を形成した。次いで、同じガスバリア性フィルムの接着層側が量子ドット含有塗膜に接するように配置し（２枚のガスバリア性フィルムで量子ドット含有塗膜を挟んだ）、８００ｍＷ／ｃｍ^２、３００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で高圧水銀ランプにより紫外線照射処理を施すことにより量子ドット含有塗膜を硬化させて、ガスバリア性フィルム１～１８のそれぞれに対応する、アクリル樹脂含有発光層を有する光学フィルム１～１８を作製した。なお、量子ドット含有塗膜の硬化層（発光層）の膜厚は１００μｍとした。

　〔光学フィルム１９の作製〕
　ペンタエリスリトールジアクリレートの代わりにエポテック（登録商標）ＯＧ－１４２（エポテック社製）を用い、重合開始剤としてイルガキュア（登録商標）８１９（ＢＡＳＦジャパン社製）を用いた以外は、上述した光学フィルム１～１８の作製と同様にして、半導体ナノ粒子の含有量が１％（対固形分）となる、エポキシ樹脂含有発光層形成用塗布液を調製した。

　上記で調製したエポキシ樹脂含有発光層形成用塗布液を、上記で作製したガスバリア性フィルム１９の接着層上に塗布し、量子ドット含有塗膜を形成した。次いで、同じガスバリア性フィルムの接着層側が量子ドット含有塗膜に接するように配置し（２枚のガスバリア性フィルムで量子ドット含有塗膜を挟んだ）、８００ｍＷ／ｃｍ^２、１２００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で高圧水銀ランプにより紫外線照射処理を施すことにより量子ドット含有塗膜を硬化させて、ガスバリア性フィルム１９に対応する、エポキシ樹脂含有発光層を有する光学フィルム１９を作製した。なお、量子ドット含有塗膜の硬化層（発光層）の膜厚は１００μｍとした。

　〔光学フィルム２０の作製〕
　ペンタエリスリトールジアクリレートの代わりにＵＶカチオン硬化型ビニルエーテル樹脂であるクロスマーＵ（日本カーバイド工業社製）を用い、重合開始剤としてイルガキュア（登録商標）２５０（ＢＡＳＦジャパン社製）を用いた以外は、上述した光学フィルム１～１８の作製と同様にして、半導体ナノ粒子の含有量が１％（対固形分）となる、ポリビニルエーテル樹脂含有発光層形成用塗布液を調製した。

　上記で調製したポリビニルエーテル樹脂含有発光層形成用塗布液を、上記で作製したガスバリア性フィルム５の接着層上に塗布し、量子ドット含有塗膜を形成した。次いで、同じガスバリア性フィルムの接着層側が量子ドット含有塗膜に接するように配置し（２枚のガスバリア性フィルムで量子ドット含有塗膜を挟んだ）、８００ｍＷ／ｃｍ^２、３００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で高圧水銀ランプにより紫外線照射処理を施すことにより量子ドット含有塗膜を硬化させて、ガスバリア性フィルム５に対応する、ポリビニルエーテル樹脂含有発光層を有する光学フィルム２０を作製した。なお、量子ドット含有塗膜の硬化層（発光層）の膜厚は１００μｍとした。

　《光学フィルムにおける剥離強度の測定》
　上記で作製した光学フィルム１～２０について、作製直後の各サンプルにおける無機バリア層と発光層との間の剥離強度を測定した。なお、サンプルは縦１インチ×横２０ｃｍの大きさにカットし、ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５を用いて、縦方向の剥離強度を測定した。結果を下記の表１に示す。

　《光学フィルムにおける剥離強度の測定》
　（バリア性の評価）
　上記で作製した光学フィルムについて、作製直後に輝度を測定した。また、同じ光学フィルムを高温高湿条件（６０℃９０％ＲＨ）下に１０００時間静置した後にも同様にして輝度を測定した。そして、高温高湿条件下に静置する前の輝度を１００％とした場合の高温高湿条件下に静置後の輝度の低下割合を算出して、下記基準に基づいて５段階評価を行った。なお、輝度の測定は、発光波長４５０ｎｍの青色ＬＥＤ上に評価サンプルＢを置き、高さを１０ｃｍに固定した分光放射輝度計ＣＳ－２０００（コニカミノルタ社製）を用いて輝度（Ｌ^＊）を測定することにより行った。結果を下記の表１に示す：
１：輝度の低下割合が３０％以上；
２：輝度の低下割合が２０％以上３０％未満；
３：輝度の低下割合が１０％以上２０％未満；
４：輝度の低下割合が５％以上１０％未満；
５：輝度の低下割合が５％未満。

　上記表１の結果から、本発明に係るガスバリア性フィルム（Ｎｏ．１～１２、１６～１９）を用いた光学フィルム（Ｎｏ．１～１２、１６～２０）は、接着層の膜厚が３０ｎｍ以下で、かつ無機バリア層と発光層との剥離強度が２Ｎ／２０ｍｍ以上であることにより、そのような構成を有しないガスバリア性フィルム（Ｎｏ．１３～１５）を用いた光学フィルムと比較して、光学フィルムを高温高湿条件下に置いたときの光学フィルムの輝度の低下を抑制することができることがわかる。

　本出願は、２０１５年３月４日に出願された日本特許出願番号２０１５－０４３０１５号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として組み入れられている。

１　　光学フィルム、
１１　　ガスバリア性フィルム、
１２　　基材、
１３　　無機バリア層、
１４　　接着層、
２０　　発光層。

Claims

　半導体ナノ粒子および紫外線硬化樹脂を含む発光層と、
　基材と、前記基材の少なくとも一方の面に配置された、無機酸化物からなる無機バリア層と、前記無機バリア層の前記基材とは反対側の表面に配置された接着層と、を有し、前記接着層が前記発光層と接するように前記発光層を挟持する一対のガスバリア性フィルムと、
を有し、
　前記接着層の膜厚（透過型電子顕微鏡により測定）が３０ｎｍ以下であり、かつ、前記無機バリア層と前記発光層との間の剥離強度（ＳＨＩＭＰＯ社製剥離試験機ＦＧＰＸ－０．５にて測定）が２Ｎ／２０ｍｍ以上である、光学フィルム。
　前記無機化合物と前記紫外線硬化樹脂とが化学結合を介して結合されるように前記接着層が形成されている、請求項１に記載の光学フィルム。
　前記化学結合が、前記無機化合物との間で結合を形成しうる反応基および前記紫外線硬化樹脂の原料との間で結合を形成しうる反応基を一分子中に有する化合物に由来するものである、請求項１または２に記載の光学フィルム。
　前記化合物が、アルコキシシリル基と、（メタ）アクリロイル基、ビニル基およびエポキシ基からなる群から選択される１種または２種以上の官能基と、を含有するシランカップリング剤である、請求項３に記載の光学フィルム。
　前記紫外線硬化樹脂がアクリル樹脂であり、前記化合物がアクリロイル基含有シランカップリング剤である、請求項３または４に記載の光学フィルム。
　前記紫外線硬化樹脂が、アクリル樹脂またはエポキシ樹脂である、請求項１～５のいずれか１項に記載の光学フィルム。
　前記無機酸化物が、ＳｉＯ、ＳｉＯＮまたはＳｉＯＣの組成を有するケイ素化合物である、請求項１～６のいずれか１項に記載の光学フィルム。
　基材と、前記基材の少なくとも一方の面に配置された、無機酸化物からなる無機バリア層と、前記無機バリア層の前記基材とは反対側の表面に配置された接着層と、を有する一対のガスバリア性フィルムにより、半導体ナノ粒子および紫外線硬化型樹脂を含む発光層前駆体を挟持して積層体を作製する積層体作製工程と、
　前記積層体に紫外線を照射して、前記紫外線硬化型樹脂を硬化させて紫外線硬化樹脂とする紫外線照射工程と、
を含み、
　前記積層体作製工程を、前記接着層と前記発光層前駆体とが接するように行う、光学フィルムの製造方法。
　前記接着層が、アクリロイル基含有シランカップリング剤を主成分とする層である、請求項８に記載の光学フィルムの製造方法。
　前記無機バリア層の露出表面に前記接着層を設ける前に、前記露出表面の水に対する接触角を２０°以下とする親水化処理工程をさらに含む、請求項８または９に記載の光学フィルムの製造方法。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の光学フィルム、または請求項８～１０のいずれか１項に記載の製造方法によって製造された光学フィルムを有する、光学デバイス。